KR102303547B1

KR102303547B1 - 트립 코일 조립체

Info

Publication number: KR102303547B1
Application number: KR1020190153638A
Authority: KR
Inventors: 서인수
Original assignee: 엘에스일렉트릭 (주)
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2021-09-17
Also published as: WO2021107292A1; KR20210064904A

Abstract

트립 코일 조립체가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체는 탄성 부재의 탄성력에 의해 이동되는 가동 코어 및 가동 코어의 이동에 따라 함께 이동되어 트립 기구를 타격하는 트립 바를 포함한다. 트립 바는 가동 코어에 직접 결합되어, 가동 코어와 함께 일체로 이동된다.
따라서, 가동 코어의 이동을 트립 바에 전달하기 위한 추가 부재가 요구되지 않는다. 이에 따라, 트립 코일 조립체가 점유하는 공간이 소형화될 수 있다.

Description

트립 코일 조립체{Trip coil assembly}

본 발명은 트립 코일 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 차단기에서 점유하는 공간을 소형화하고, 작동 신뢰성이 향상된 트립 코일 조립체에 관한 것이다.

배선용 차단기(MCCB: Molded Case Circuit Breaker)는 배선에 구비되어, 전기적인 과부하 상태 또는 단락 사고 발생시 자동으로 회로를 차단한다. 이에 따라, 배선에 연결된 회로 및 부하 등이 전기적 사고에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다.

배선용 차단기의 일 예로, 전자식 배선용 차단기가 있다. 전자식 배선용 차단기는 이상 전류가 감지된 경우, PCB(Printed Circuit Board) 회로에서 신호를 받아 트립 동작을 수행한다. 상기 트립 동작은 가동 코어를 포함하는 트립 코일 조립체에 의해 수행된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 트립 코일 조립체(1000)가 도시된다. 상기 트립 코일 조립체(1000)는 액추에이터(1100) 및 매커니즘(1200)을 포함한다.

액추에이터(1100)는 트립 바(1230)가 이동되기 위한 구동력을 생성한다.

구체적으로, 액추에이터(1100)의 가동 코어(1140)는 자석(1120)이 형성하는 자기력에 의해, 자석(1120)을 향해 흡인된다. 코어(1110)에 전류가 인가되면, 코어(1110)가 형성하는 자기장에 의해 자석(1120)이 형성하는 자기력이 상쇄된다.

이에 따라, 가동 코어(1140)는 스프링(1130)에 의해 자석(1120)에서 멀어지는 방향으로 이동되며, 래치 플레이트(1210)를 타격한다.

매커니즘(1200)은 가동 코어(1140)의 상기 이동을 트립 바(1230)에 전달한다.

구체적으로, 가동 코어(1140)에 타격된 래치 플레이트(1210)가 회전되며, 리셋 플레이트(1220)가 이동된다. 트립 바(1230)는 리셋 플레이트(1220)에 연결되어, 리셋 플레이트(1220)와 함께 이동될 수 있다.

트립 바(1230)가 이동됨에 따라, 전자식 배선용 차단기에 구비되는 기구부(미도시)를 회전시켜 트립 동작이 수행될 수 있다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 트립 코일 조립체(1000)는 가동 코어(1140)의 이동을 트립 바(1230)에 전달하기 위해, 래치 플레이트(1210) 및 리셋 플레이트(1220)가 별도로 구비되어야 한다.

따라서, 구동력을 생성하는 액추에이터(1100)와, 생성된 구동력에 의해 작동되는 매커니즘(1200)이 각각 소정의 공간을 점유하게 된다. 이에 따라, 트립 코일 조립체(1000)의 부피가 증가되어, 배선용 차단기의 소형화가 어렵게 된다.

또한, 래치 플레이트(1210) 및 리셋 플레이트(1220) 등의 오조립 또는 오작동 등의 사유로, 가동 코어(1140)의 이동이 트립 바(1230)에 전달되지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

또한, 래치 플레이트(1210) 및 리셋 플레이트(1220) 자체의 하중 및 제작시 발생되는 공차 등으로 인해, 가동 코어(1140)가 이동되었음에도 불구하고 트립 바(1230)가 이동되지 않는 경우가 발생될 수 있다.

상기의 경우, 이상 전류가 발생되었음에도 불구하고 트립 동작이 수행되지 않게 된다. 이에 따라, 배선용 차단기의 작동 신뢰성이 저하된다.

한국등록특허문헌 제10-2015393호는 차단기 구동용 영구자석 액추에이터를 개시한다. 구체적으로, 가동자를 복수 개의 선형 소 가동자로 형성하여, 각각 이동될 수 있는 구조의 영구자석 액추에이터를 개시한다.

그런데, 이러한 구조의 영구자석 액추에이터는 액추에이터 자체의 크기를 감소시킬 수는 있으나, 매커니즘과의 관계에서의 부피 소형화에 대한 방안을 제시하지 못한다.

한국등록특허문헌 제10-1964641호는 트립바의 신속 플롭 동작이 가능한 순시 트립 차단기를 개시한다. 구체적으로, 정격전류 이상의 전류가 흐르는 경우 회동간에 가해지는 레버의 하향압력을 이용하여 트립바를 회전시킬 수 있는 구조의 순시 트립 차단기를 개시한다.

그런데, 이러한 구조의 순시 트립 차단기는, 트립바를 회전시키기 위해 회동간이 별도로 구비되어야 한다는 한계가 있다. 더욱이, 상술한 구조의 순시 트립 차단기는 회동간이 트립바에 결합되는 구조이다. 따라서, 트립바의 무게가 증가되어, 가동 코어의 이동에 민감하게 반응하지 못할 염려가 있다.

한국등록특허문헌 제10-2015393호 (2019.08.28.) 한국등록특허문헌 제10-1964641호 (2019.04.02.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 별도의 부재 없이도 가동 코어의 이동에 의해 트립 바가 이동되어 트립 동작이 수행될 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 가동 코어의 이동을 트립 바에 전달하기 위한 부재의 결함과 무관하게 작동될 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 차단기 내부에서 점유하는 공간을 감소시킬 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 트립 동작이 수행됨에 따라 차단기 내부에서 발생되는 아크가 효과적으로 소호될 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 차단기의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 제작이 간단한 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 제작 비용을 절감할 수 있는 구조의 트립 코일 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 내부에 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 외측에서, 상기 하우징의 일면에 인접하게 위치되며, 상기 하우징을 향하는 방향 또는 상기 하우징에서 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 상기 하우징에 결합되는 가동 코어; 상기 하우징의 상기 일면과 상기 가동 코어 사이에 위치되며, 상기 가동 코어를 탄성 지지하도록 구성되는 탄성 부재; 및 상기 하우징에 인접하게 위치되며, 상기 가동 코어와 일체로 이동 가능하도록 상기 가동 코어에 결합되는 트립 바를 포함하는 트립 코일 조립체를 제공한다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 하우징의 상기 공간에는, 상기 가동 코어에 흡인력(attractive force)을 인가하는 자기장을 형성하도록 구성되는 자석 부재; 및 외부와 통전 가능하게 연결되어, 상기 외부에서 전달된 전류에 의해 상기 자석 부재가 형성하는 상기 자기장과 반대 방향의 자기장을 형성하도록 구성되는 코일 부재가 구비될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 탄성 부재는, 상기 가동 코어에 상기 하우징의 상기 일면에서 멀어지는 방향의 탄성력을 인가하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 자석 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 상기 흡인력은, 상기 탄성 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 탄성력보다 클 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 코일 부재가 상기 반대 방향의 자기장을 형성하면, 상기 자석 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 상기 흡인력은, 상기 탄성 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 상기 탄성력보다 작도록 감소될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 가동 코어는 일 방향으로 연장 형성되어, 상기 가동 코어가 연장되는 방향의 일측은 상기 트립 바에 관통 결합되고, 상기 가동 코어가 연장되는 방향의 타측은 상기 하우징의 상기 일면에 이동 가능하게 관통 결합될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 트립 바는, 상기 가동 코어의 상기 일측이 관통 결합되며, 판 형으로 형성되는 제1 연장부; 상기 제1 연장부와 연속되며, 상기 제1 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 가동 코어에서 멀어지는 방향으로 연장되는 제2 연장부; 및 상기 제2 연장부와 연속되며, 상기 제2 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 가동 코어에서 멀어지는 다른 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 하우징은, 상기 일면과 마주하며, 상기 가동 코어에서 멀어지는 방향으로 상기 일면과 이격되어 위치되는 타면; 및 상기 일면과 상기 타면 사이에 형성되며, 외부와 연통되는 공간부를 포함하고, 상기 트립 바의 상기 제2 연장부는, 상기 타면을 향해 연장 형성되어, 상기 공간부에 인접하게 위치될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 하우징은, 상기 일면과 상기 타면 사이에서 연장 형성되며, 상기 공간부를 덮도록 구성되는 다른 타면을 포함하고, 상기 트립 바의 상기 제3 연장부는, 상기 타면에 인접하게 위치되며, 상기 다른 타면에서 멀어지는 방향으로 연장 형성될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 트립 바의 상기 제3 연장부의 일측 단부에는, 상기 가동 코어를 향하는 방향으로 돌출 형성되는 접촉 단부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 탄성 부재의 내부에는, 상기 가동 코어가 연장되는 방향으로 연장되는 중공부가 관통 형성되고, 상기 가동 코어는 상기 탄성 부재의 상기 중공부에 관통 형성될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체는, 상기 가동 코어에 결합되어 상기 가동 코어와 일체로 이동되며, 상기 트립 바와 상기 탄성 부재 사이에 위치되어 일측이 상기 탄성 부재와 접촉되도록 구성되는 가압 플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 가압 플레이트의 타측은 상기 트립 바와 접촉되어, 상기 가동 코어, 상기 가압 플레이트 및 상기 트립 바는, 상기 탄성 부재가 인가하는 탄성력에 의해 일체로 이동될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체의 상기 가압 플레이트는, 상기 가동 코어 및 상기 탄성 부재의 단면보다 큰 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 트립 코일 조립체는, 상기 가동 코어에 결합되어 상기 가동 코어와 일체로 이동되며, 상기 트립 바와 상기 탄성 부재 사이에 위치되어 일측이 상기 탄성 부재와 접촉되도록 구성되는 가압 플레이트; 및 상기 탄성 부재를 상기 하우징의 상기 일면을 향하는 방향으로 가압하도록 구성되는 리셋 바를 포함하며; 상기 리셋 바는, 상기 가압 플레이트와 접촉되는 접촉부; 및 상기 접촉부와 연결되며, 상기 가동 코어에서 멀어지는 방향으로 연장 형성되는 누름부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.

먼저, 구동부와 트립부는 통합된 구조로 구비된다. 즉, 트립 바를 이동시키기 위한 구동력을 생성하는 가동 코어와 트립 바가 직접 연결된다.

따라서, 가동 코어의 이동을 트립 바에 전달하기 위한 별도의 부재 없이도, 가동 코어가 이동됨에 따라 트립 바가 일체로 이동될 수 있다.

또한, 가동 코어와 트립 바가 직접 연결됨에 따라, 가동 코어의 이동을 트립 바에 전달하기 위한 별도의 부재가 요구되지 않는다.

따라서, 구동력의 전달을 위한 부재의 결함과 무관하게, 가동 코어의 이동이 트립 바에 전달될 수 있다.

또한, 가동 코어의 이동을 트립 바에 전달하기 위한 별도의 부재가 요구되지 않으므로, 상기 별도의 부재가 점유하는 공간이 감소될 수 있다. 더 나아가, 가동 코어와 트립 바가 직접 연결되므로, 가동 코어와 트립 바 사이의 거리가 감소된다.

따라서, 구동부와 트립부가 통합된 구조로 구비될 수 있다. 이에 따라, 차단기 내부에서 트립 코일 조립체가 점유하는 전체 공간이 감소될 수 있다.

또한, 차단기 내부에서 트립 코일 조립체가 점유하는 전체 공간이 감소됨에 따라, 발생된 아크가 소호되며 연장되는 공간이 증가될 수 있다.

이에 따라, 아크가 보다 효과적으로 소호되며 차단기의 외부로 배출될 수 있다.

또한, 가동 코어와 트립 바는 서로 결합되어 일체로 이동된다. 가동 코어가 이동되면, 트립 바 또한 함께 이동될 수 있다. 가동 코어와 트립 바 사이에는 별도의 부재가 구비되지 않는다.

따라서, 상기 별도의 부재가 오작동, 오조립되거나 설계 결함이 발생되는 경우와 무관하게, 트립 코일 조립체의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 트립 바는 가동 코어에 직접 관통 결합된다.

따라서, 트립 바와 가동 코어가 용이하게 결합될 수 있다. 또한, 트립 바는 래치 바와 가압 플레이트에 의해 지지되도록 배치되므로, 트립 바와 가동 코어의 결합 상태를 유지하기 위한 과다한 구조 변경이 요구되지 않는다. 이에 따라, 트립 코일 조립체가 간명하게 제작될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 트립 바와 가동 코어 사이에 구동력을 전달하기 위한 별도의 부재가 요구되지 않는다. 트립 바와 가동 코어는 직접 연결된다.

따라서, 트립 코일 조립체를 형성하기 위한 구성 요소의 개수가 감소될 수 있다. 더욱이, 생략되는 구성 요소들을 가공하고, 결합하는 과정에서 발생되는 오차를 고려할 필요가 없다. 이에 따라, 트립 코일 조립체를 제작하기 위해 소모되는 시수(time) 또한 감소될 수 있다. 그 결과, 트립 코일 조립체의 제작 비용이 절감될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 트립 코일 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 트립 코일 조립체를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 트립 코일 조립체를 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 3 및 도 4의 트립 코일 조립체를 도시하는 측면도이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 트립 코일 조립체가 작동되는 과정을 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 3 및 도 4의 트립 코일 조립체가 작동되는 과정을 도시하는 측면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체를 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

1. 용어의 정의

이하의 설명에서 사용되는 "자기력(magnetic force)"이라는 용어는 자기(magnetic)의 서로 끌어당기거나 밀어내는 힘을 의미한다. 일 실시 예에서, 자기력은 자기적 인력을 지칭하기 위해 사용될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "자기장(magnetic field)"이라는 용어는 자성체의 주위나 전류가 지나는 도선 주위에 생기는, 자기력이 작용하는 공간을 의미한다.

이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는 어느 부재에 전류가 통하는 현상 또는 상태를 의미한다.

이하의 설명에서 사용되는 "통전 가능한 연결"이라는 용어는 두 개 이상의 부재가 서로 전류 또는 전기적 신호가 통할 수 있도록 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 상기 통전 가능한 연결은 도선 등에 의해 형성될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "이상 전류"라는 용어는 트립 코일 조립체(10)가 트립 동작을 수행해야 하는 전류를 의미한다. 일 실시 예에서, 이상 전류는 과전류 또는 사고 전류일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "정상 전류"라는 용어는 트립 코일 조립체(10)가 트립 동작을 수행하지 않아도 되는 전류를 의미한다. 즉, 정상 전류는 차단기에 통전되는 전류 중 이상 전류를 제외한 나머지 전류를 지칭하기 위해 사용될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "좌측", "우측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 3에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)의 구성의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)는 차단기에 구비된다. 트립 코일 조립체(10)는 차단기에 구비되는 PCB(Printed Circuit Board)(미도시)와 통전 가능하게 연결된다. 일 실시 예에서, 상기 차단기는 배선용 차단기일 수 있다.

이상 전류가 감지된 경우, 상기 PCB(미도시)는 트립 코일 조립체(10)를 작동하기 위한 제어 신호를 연산한다.

연산된 제어 신호에 따라 트립 코일 조립체(10)에 전류가 흐르면, 구동부(100)는 트립부(200)를 이동시키기 위한 구동력을 생성한다. 생성된 구동력은 트립부(200)에 전달되어, 트립 동작이 수행될 수 있다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)는 구동부(100) 및 트립부(200)를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)의 구동부(100) 및 트립부(200)는 결합될 수 있다. 즉, 구동부(100)와 트립부(200)는 설명의 편의를 위해 트립 코일 조립체(10)를 구성하는 각 요소를 수행하는 기능에 따라 구분된 것뿐임이 이해될 것이다.

(1) 구동부(100)의 설명

구동부(100)는 가동 코어(230)가 이동되기 위한 구동력을 생성한다. 생성된 구동력에 의해 가동 코어(230)가 이동되면, 가동 코어(230)에 결합된 트립 바(210)와 함께 이동될 수 있다. 이에 따라, 트립 동작이 수행될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 구동부(100)는 하우징(110), 커넥터(120), 코일 부재(130), 자석 부재(140) 및 탄성 부재(150)를 포함한다.

하우징(110)은 구동부(100)의 외형을 형성한다. 또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)는 구동부(100) 및 트립부(200)가 통합된다.

따라서, 하우징(110)은 트립부(200)의 외형을 형성한다고 볼 수 있을 것이다. 더 나아가, 하우징(110)은 트립 코일 조립체(10)의 외형을 형성한다고 할 수도 있다.

하우징(110)은 일 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장 형성된다. 하우징(110)은 소정의 길이의 높이(도시된 실시 예에서 상하 방향) 및 폭(도시된 실시 예에서 좌우 방향)을 갖도록 형성된다.

도시된 실시 예에서, 하우징(110)은 사각기둥 형상이나, 그 형상은 변경될 수 있다.

하우징(110)의 내부에는 공간부(115)가 형성된다. 상기 공간부(115)에는 코일 부재(130) 및 자석 부재(140)가 수용된다.

상기 공간부(115)는 외부와 연통된다. 도시된 실시 예에서 상기 공간부(115)는 좌측 및 우측에 각각 형성된 개구부를 통해 외부와 연통될 수 있다. 상기 개구부 중 좌측에 형성된 개구부에 인접하게 트립 바(210)가 위치된다.

하우징(110)은 상면(111), 전면(112), 후면(113), 하면(114) 및 공간부(115)를 포함한다.

상면(111)은 하우징(110)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 면을 형성한다. 상면(111)은 하우징(110)의 내부에 형성된 공간부(115)를 덮도록 구성된다.

상면(111)은 전면(112) 및 후면(113)과 각각 연결된다. 일 실시 예에서, 상면(111)은 전면(112) 및 후면(113)과 별도로 형성되어, 전면(112) 및 후면(113)에 각각 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서, 상면(111)은 전면(112) 및 후면(113)과 일체로 형성될 수 있다.

상면(111)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부에서는 전면(112)이 연장된다. 전면(112)은 상면(111)과 소정의 각도를 이루며 상면(111)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 하측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

상면(111)의 타측, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부에서는 후면(113)이 연장된다. 후면(113)은 상면(111)과 소정의 각도를 이루며 상면(111)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 하측으로 연장 형성된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

상면(111)은 하면(114)을 마주하도록 배치된다. 구체적으로, 상면(111)은 하우징(110)의 내부에 형성된 상기 공간부(115)를 사이에 두고 하면(114)을 마주하도록 배치된다. 일 실시 예에서, 상면(111)과 하면(114)은 같은 형상으로 형성될 수 있다.

전면(112)은 하우징(110)의 타측, 도시된 실시 예에서 전방 측 면을 형성한다. 전면(112)은 하우징(110)의 내부에 형성된 공간부(115)를 전방 측에서 감싸도록 구성된다.

전면(112)은 상면(111) 및 하면(114)과 각각 연결된다. 일 실시 예에서, 전면(112)은 상면(111) 및 하면(114)과 별도로 형성되어, 상면(111) 및 하면(114)에 각각 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전면(112)은 상면(111) 및 하면(114)과 일체로 형성될 수 있다.

전면(112)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 단부에서는 상면(111)이 연장된다. 상면(111)은 전면(112)과 소정의 각도를 이루며 전면(112)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

전면(112)의 타측, 도시된 실시 예에서 하측 단부에서는 하면(114)이 연장된다. 하면(114)은 전면(112)과 소정의 각도를 이루며 전면(112)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 후방 측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

전면(112)은 후면(113)을 마주하도록 배치된다. 구체적으로, 전면(112)은 하우징(110)의 내부에 형성된 상기 공간부(115)를 사이에 두고 후면(113)을 마주하도록 배치된다. 일 실시 예에서, 전면(112)과 후면(113)은 같은 형상으로 형성될 수 있다.

전면(112)의 타측, 도시된 실시 예에서 전방 측에는 코일 부재(130)가 위치된다. 전면(112)을 향하는 코일 부재(130)의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측은 전면(112)에 접촉될 수 있다.

전면(112)은 코일 부재(130)의 상기 일측을 지지한다. 이에 따라, 코일 부재(130)는 전면(112)에 지지된 상태에서 인장되거나 수축될 수 있다.

전면(112)에는 가동 코어(230)가 이동 가능하게 관통 결합된다. 가동 코어(230)는 전면(112)에 관통 결합되어, 하우징(110)에서 멀어지는 방향(즉, 전방 측) 또는 하우징(110)을 향하는 방향(즉, 후방 측)으로 이동될 수 있다.

후면(113)은 하우징(110)의 타측, 도시된 실시 예에서 후방 측 면을 형성한다. 후면(113)은 하우징(110)의 내부에 형성된 공간부(115)를 후방 측에서 감싸도록 구성된다.

후면(113)은 상면(111) 및 하면(114)과 각각 연결된다. 일 실시 예에서, 후면(113)은 상면(111) 및 하면(114)과 별도로 형성되어, 상면(111) 및 하면(114)에 각각 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서, 후면(113)은 상면(111) 및 하면(114)과 일체로 형성될 수 있다.

후면(113)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 단부에서는 상면(111)이 연장된다. 상면(111)은 전면(112)과 소정의 각도를 이루며 후면(113)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

후면(113)의 타측, 도시된 실시 예에서 하측 단부에서는 하면(114)이 연장된다. 하면(114)은 전면(112)과 소정의 각도를 이루며 후면(113)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

후면(113)은 전면(112)을 마주하도록 배치된다. 구체적으로, 후면(113)은 하우징(110)의 내부에 형성된 상기 공간을 사이에 두고 전면(112)을 마주하도록 배치된다. 일 실시 예에서, 후면(113)과 전면(112)은 같은 형상으로 형성될 수 있다.

하면(114)은 하우징(110)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측 면을 형성한다. 하면(114)은 하우징(110)의 내부에 형성된 공간부(115)를 하측에서 감싸도록 구성된다.

하면(114)은 전면(112) 및 후면(113)과 각각 연결된다. 일 실시 예에서, 하면(114)은 전면(112) 및 후면(113)과 별도로 형성되어, 전면(112) 및 후면(113)에 각각 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서, 하면(114)은 전면(112) 및 후면(113)과 일체로 형성될 수 있다.

하면(114)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부에서는 전면(112)이 연장된다. 전면(112)은 하면(114)과 소정의 각도를 이루며 하면(114)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 상측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

하면(114)의 타측, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부에서는 후면(113)이 연장된다. 후면(113)은 하면(114)과 소정의 각도를 이루며 하면(114)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 상측으로 연장 형성된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

하면(114)은 상면(111)을 마주하도록 배치된다. 구체적으로, 하면(114)은 하우징(110)의 내부에 형성된 상기 공간부(115)를 사이에 두고 상면(111)을 마주하도록 배치된다. 일 실시 예에서, 하면(114)과 상면(111)은 같은 형상으로 형성될 수 있다.

공간부(115)는 하우징(110)의 내부에 형성된 공간이다. 공간부(115)에는 코일 부재(130) 및 자석 부재(140)가 수용된다. 공간부(115)는 외부와 연통된다. 도시된 실시 예에서, 공간부(115)는 하우징(110)의 좌측 및 우측에 각각 형성된 개구부를 통해 외부와 연통된다.

공간부(115)는 상면(111), 전면(112), 후면(113) 및 하면(114)에 덮이도록 구성된다.

공간부(115)에는 커넥터(120)가 결합된다. 커넥터(120)는 상기 개구부를 통해 코일 부재(130)에 통전 가능하게 연결될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 커넥터(120)는 우측에 형성된 개구부를 통해 공간부(115)로 연장된다.

커넥터(120)는 공간부(115)에 수용된 코일 부재(130)를 외부와 통전 가능하게 연결한다. 커넥터(120)의 일측, 도시된 실시 예에서 공간부(115)로 연장된 일측은 코일 부재(130)와 통전 가능하게 연결된다.

커넥터(120)는 단자부(121) 및 도선부(122)를 포함한다.

단자부(121)는 커넥터(120)가 외부의 전원 또는 PCB(미도시)와 통전 가능하게 연결되는 부분이다. 단자부(121)는 커넥터(120)의 타측, 도시된 실시 예에서 하우징(110)에서 멀어지는 방향에 위치된다. 일 실시 예에서, 단자부(121)는 외부의 전원 또는 PCB(미도시)와 스냅 결합될 수 있다.

단자부(121)는 도선부(122)와 통전 가능하게 연결된다.

도선부(122)는 단자부(121)와 코일 부재(130)를 통전 가능하게 연결한다. 도선부(122)는 임의의 부재들을 통전 가능하게 연결할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 도선부(122)는 전선의 형태로 구비될 수 있다.

도선부(122)는 단자부(121)에서 코일 부재(130) 사이에서 연장된다. 도선부(122)의 단자부(121)에서 멀어지는 방향의 일측은 공간부(115)에 삽입된다. 도선부(122)의 상기 일측의 단부는 코일 부재(130)와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

코일 부재(130)는 커넥터(120)를 통해 전달된 전류에 의해 자기장을 형성한다. 코일 부재(130)는 외부의 전원 또는 PCB(미도시)와 통전 가능하게 연결된다.

코일 부재(130)는 전류가 인가됨에 따라 자기장을 형성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

코일 부재(130)가 형성하는 자기장은 자석 부재(140)가 형성하는 자기력과 반대 방향으로 형성될 수 있다. 코일 부재(130)에 전류가 유입되어 자기장이 형성되면, 자석 부재(140)가 형성하는 자기력이 상쇄된다. 이에 따라, 가동 코어(230)가 상기 자기력에서 해방되어, 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.

코일 부재(130)는 공간부(115)의 내부에 수용된다.

도시된 실시 예에서, 코일 부재(130)는 원통형으로 구비되어, 전면(112) 및 후면(113) 사이에서 연장된다.

전면(112)을 향하는 코일 부재(130)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 전면(112)에 접촉 또는 결합될 수 있다. 후면(113)을 향하는 코일 부재(130)의 타측, 도시된 실시 예에서 후방 측은 후면(113)에 접촉 또는 결합될 수 있다. 따라서, 코일 부재(130)는 하우징(110)에 안정적으로 결합될 수 있다.

코일 부재(130)의 내부에는 중공부(미도시)가 형성된다. 상기 중공부(미도시)는 코일 부재(130)가 연장되는 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 중공부(미도시)는 코일 부재(130)의 내부에 관통 형성될 수 있다.

상기 중공부(미도시)에는 가동 코어(230)가 이동 가능하게 삽입 결합될 수 있다. 가동 코어(230)는 상기 중공부(미도시)를 향하는 방향(즉, 후방 측) 및 상기 중공부(미도시)에서 멀어지는 방향(즉, 전방 측)으로 이동될 수 있다.

코일 부재(130)에 인접하게, 자석 부재(140)가 구비된다.

자석 부재(140)는 가동 코어(230)를 흡인하는 자기력을 형성한다. 즉, 자석 부재(140)는 가동 코어(230)에 자석 부재(140)를 향하는 방향의 자기력을 인가한다.

자석 부재(140)가 형성하는 자기력의 크기는, 가동 코어(230)에 연결된 가압 플레이트(240)에 의해 가압된 탄성 부재(150)가 저장하는 탄성력보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 트립 동작이 수행되지 않은 상태에서, 가동 코어(230)에 미치는 힘 중 자석 부재(140)를 향하는 방향의 자기력의 크기는 자석 부재(140)에서 멀어지는 방향의 탄성력보다 크다.

이에 따라, 트립 동작이 수행되지 않은 상태에서, 가동 코어(230)에 연결된 가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)를 가압하며 자석 부재(140)에 인접한 위치에 유지될 수 있다.

자석 부재(140)가 형성하는 자기력은, 코일 부재(130)에 전류가 유입되어 형성되는 자기장의 방향과 반대 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 코일 부재(130)가 자기장을 형성하면, 자석 부재(140)가 형성하는 자기력이 상쇄될 수 있다.

자석 부재(140)는 자기력을 형성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 자석 부재(140)는 영구 자석으로 구비될 수 있다.

자석 부재(140)는 코일 부재(130)에 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 자석 부재(140)는 코일 부재(130)에 관통 결합된다. 이를 위해, 자석 부재(140)의 내부에는 코일 부재(130)의 외경 이상의 직경을 갖는 중공부(미도시)가 관통 형성될 수 있다.

자석 부재(140)는 후면(113)에 인접하게 위치된다. 일 실시 예에서, 자석 부재(140)는 후면(113)에 고정 결합될 수 있다. 이를 위해, 별도의 체결 부재(미도시)가 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자석 부재(140)는 원판형으로 구비된다. 자석 부재(140)는 후면(113) 또는 코일 부재(130)에 결합되어, 가동 코어(230)에 자기력을 인가할 수 있는 임의의 형상으로 구비될 수 있다.

탄성 부재(150)는 코일 부재(130)에 전류가 인가되어 자석 부재(140)가 형성하는 자기력이 상쇄된 경우, 가동 코어(230)를 하우징(110)에서 멀어지는 방향(즉, 전방 측)으로 이동시키는 탄성력(혹은 복원력)을 제공한다.

탄성 부재(150)는 전면(112)에 인접하게 위치된다. 탄성 부재(150)의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측은 전면(112)의 전방 측에 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 탄성 부재(150)는 전면(112)에 결합될 수 있다.

탄성 부재(150)는 가압 플레이트(240)에 인접하게 위치된다. 탄성 부재(150)의 타측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 가압 플레이트(240)의 후방 측에 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 탄성 부재(150)는 가압 플레이트(240)에 결합될 수 있다.

탄성 부재(150)는 가동 코어(230)에 탄성력을 인가한다. 구체적으로, 탄성 부재(150)는 가동 코어(230)에 결합된 가압 플레이트(240)에 탄성력을 인가한다.

탄성 부재(150)가 가동 코어(230)에 인가하는 탄성력의 방향은 자석 부재(140)가 가동 코어(230)에 인가하는 자기력의 방향과 반대 방향이다. 즉, 탄성 부재(150)가 인가하는 탄성력은 가동 코어(230)가 자석 부재(140) 또는 전면(112)에서 멀어지는 방향으로 형성된다.

탄성 부재(150)는 가동 코어(230)에 결합된 가압 플레이트(240)에 의해 가압되며 탄성력을 저장한다. 탄성 부재(150)가 최대로 압축되어 저장되는 탄성력의 크기는 자석 부재(140)가 가동 코어(230)에 인가하는 자기력의 크기보다 작게 형성될 수 있다.

즉, 트립 동작이 수행되지 않은 상태에서, 가동 코어(230)에 미치는 힘 중 자석 부재(140)에서 멀어지는 방향의 탄성력의 크기는, 자석 부재(140)를 향하는 자기력의 크기보다 작다.

탄성 부재(150)는 형상 변형에 따라 복원력을 저장하고, 원래 형상으로 복귀되며 저장된 복원력을 다른 부재에 제공할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 탄성 부재(150)는 코일 스프링(coil spring)으로 구비될 수 있다.

탄성 부재(150)에는 가동 코어(230)가 관통 삽입된다. 탄성 부재(150)의 내부에는 가동 코어(230)가 삽입되기 위한 공간이 형성된다. 가동 코어(230)는 탄성 부재(150)의 상기 공간 및 전면(112)에 관통 결합된다.

상기 공간의 직경은 가동 코어(230)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 가동 코어(230)는 탄성 부재(150)에 관통 결합된 상태에서 자석 부재(140)를 향하는 방향(즉, 후방 측) 또는 자석 부재(140)에서 멀어지는 방향(즉, 전방 측)으로 이동될 수 있다.

(2) 트립부(200)의 설명

트립부(200)는 구동부(100)가 생성한 구동력에 따라 작동된다. 구체적으로, 탄성 부재(150)가 가동 코어(230)에 연결된 가압 플레이트(240)를 가압하면, 가압 플레이트(240)에 연결된 가동 코어(230)가 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 이동된다.

이때 트립부(200)의 트립 바(210)는 가동 코어(230)에 연결되어, 가동 코어(230)가 이동됨에 따라 함께 같은 방향으로 이동된다. 상기 이동에 의해, 트립 바(210)의 접촉 단부(216)는 차단기에 구비되는 기구부(미도시)의 네일부(미도시)를 타격한다.

이에 따라, 네일부(미도시)가 회전되며 트립 동작이 수행될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)는 구동부(100)가 생성한 동력을 트립부(200)에 전달하기 위한 별도의 부재를 필요로 하지 않는다. 즉, 트립부(200)는 구동부(100)에 직접 연결된다.

이에 따라, 구동부(100)가 생성한 구동력이 트립부(200)에 손실 없이 전달될 수 있다. 또한, 구동력의 전달을 위한 부재의 오조립, 오작동 또는 설계 미숙 등으로 인해 트립 동작이 수행되지 않는 상황이 발생되지 않게 된다.

본 명세서에서는 구동부(100)와 트립부(200)를 나누어 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)는 구동부(100)와 트립부(200)가 통합되어 구비된다.

도시된 실시 예에서, 트립부(200)는 트립 바(210), 리셋 바(2220), 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)를 포함한다.

트립 바(210)는 구동부(100)가 생성한 구동력에 의해 이동된다. 트립 바(210)가 이동되면, 트립 바(210)는 차단기에 구비되는 네일부(미도시)를 타격하게 된다. 이에 따라, 네일부(미도시)가 회전되며 트립 동작이 수행될 수 있다.

트립 바(210)는 가동 코어(230)에 결합된다. 트립 바(210)는 가동 코어(230)와 함께 이동될 수 있다. 일 실시 예에서, 트립 바(210)는 가동 코어(230)와 관통 결합될 수 있다.

트립 바(210)는 하우징(110)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 트립 바(210)는 하우징(110)의 좌측 개구부에 인접하게 위치된다. 트립 바(210)는 하우징(110)과 소정 거리만큼 이격될 수 있다.

일 실시 예에서, 트립 바(210)의 이동을 가이드하기 위한 가이드 부재(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 가이드 부재(미도시)는 하우징(110)에 결합되고, 트립 바(210)를 이동 가능하게 지지하도록 구성된다. 이에 따라, 트립 바(210)는 가동 코어(230)가 이동되는 방향을 따라 안정적으로 이동될 수 있다.

트립 바(210)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장 형성된다. 트립 바(210)의 연장 방향은, 코일 부재(130) 또는 가동 코어(230)의 연장 방향과 같을 수 있다.

트립 바(210)는 소정의 강성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 이에 따라, 트립 바(210)가 네일부(미도시)를 복수 회 타격하는 경우에도, 트립 바(210)가 손상되지 않을 수 있다.

트립 바(210)는 판형으로 구비될 수 있다. 즉, 트립 바(210)는 길이 또는 너비에 비해 두께가 얇게 형성될 수 있다.

트립 바(210)는 제1 연장부(211), 제2 연장부(212), 제3 연장부(213), 제1 절곡부(214), 제2 절곡부(215) 및 접촉 단부(216)를 포함한다.

제1 연장부(211)는 트립 바(210)가 가동 코어(230)와 연결되는 부분이다. 제1 연장부(211)는 가동 코어(230)에 인접하게 위치된다. 제1 연장부(211)는 트립 바(210)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측을 형성한다.

하우징(110)에서 멀어지는 방향의 가동 코어(230)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 제1 연장부(211)에 관통 결합된다. 제1 연장부(211)에는 가동 코어(230)가 관통 결합되는 관통공(미도시)이 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제1 연장부(211)는 상하 방향으로 소정 길이만큼 연장 형성된다. 제1 연장부(211)는 그 하측 단부가 리셋 바(220)에 접촉되지 않을 정도로 연장되는 것이 바람직하다.

제1 연장부(211)는 가압 플레이트(240)에 인접하게 위치된다. 제1 연장부(211)는 가압 플레이트(240)와 함께 이동될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 연장부(211)는 리셋 바(220)의 결합부(221)와 접촉될 수 있다.

가동 코어(230)에서 멀어지는 방향의 제1 연장부(211)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 단부에는 제1 절곡부(214)가 연속된다. 제1 절곡부(214)에 의해, 제1 연장부(211)와 제2 연장부(212)가 연속될 수 있다.

제2 연장부(212)는 트립 바(210)가 가동 코어(230)에서 멀어지는 방향으로 연장되는 부분이다. 제2 연장부(212)는 하우징(110)에 인접하게 위치된다.

제2 연장부(212)는 제1 연장부(211)와 연속된다. 제2 연장부(212)는 제1 연장부(211)와 일체로 이동될 수 있다.

제2 연장부(212)는 트립 바(210)의 타측, 도시된 실시 예에서 좌측을 형성한다. 제2 연장부(212)는 하우징(110)의 공간부(115)에 인접하게 위치된다. 제2 연장부(212)는 공간부(115)를 부분적으로 덮도록 구성된다.

제2 연장부(212)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장된다. 제2 연장부(212)의 연장 길이는 전면(112)과 후면(113) 사이의 거리보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 제2 연장부(212)의 연장 길이는 하우징(110)의 전후 방향의 길이보다 길게 형성될 수 있다.

제2 연장부(212)는 제1 연장부(211)와 소정의 각도를 이루며 연장된다. 상기 소정의 각도는 제1 절곡부(214)가 절곡되는 각도에 따라 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

제2 연장부(212)는 그 폭에 따라 두 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 연장부(212)는 전방 측에 위치되며 상대적으로 작은 폭을 갖는 제1 부분 및 후방 측에 위치되며 상대적으로 큰 폭을 갖는 제2 부분으로 구분될 수 있다.

제1 연장부(211)에서 멀어지는 방향의 제2 연장부(212)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부에는 제2 절곡부(215)가 연속된다. 제2 절곡부(215)에 의해, 제2 연장부(212)와 제3 연장부(213)가 연속될 수 있다.

제3 연장부(213)는 트립 바(210)가 하우징(110)의 상면(111)에서 멀어지는 방향으로 연장되는 부분이다. 제3 연장부(213)는 제2 연장부(212)와 연속된다. 제3 연장부(213)는 제2 연장부(212)와 일체로 이동될 수 있다.

제3 연장부(213)는 트립 바(210)의 다른 타측, 도시된 실시 예에서 후방 측을 형성한다. 제3 연장부(213)는 하우징(110)의 후면(113)에 인접하게 위치된다.

제3 연장부(213)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장 형성된다. 제3 연장부(213)는 일측(즉, 전방 측)으로 이동되어 접촉 단부(216)가 차단기의 네일부(미도시)를 타격할 수 있을 정도로 연장되는 것이 바람직하다. 즉, 제3 연장부(213)는 접촉 단부(216)가 하면(114)보다 하측에 위치되도록 연장 형성될 수 있다.

제3 연장부(213)는 제2 연장부(212)와 소정의 각도를 이루며 연장된다. 상기 소정의 각도는 제2 절곡부(215)가 절곡되는 각도에 따라 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

제2 연장부(212)에서 멀어지는 방향의 제3 연장부(213)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 하측 단부에는 접촉 단부(216)가 위치된다.

제1 절곡부(214)는 제1 연장부(211)와 제2 연장부(212)를 연결한다. 제1 절곡부(214)는 제1 연장부(211) 및 제2 연장부(212)와 각각 연속된다. 제1 절곡부(214)는 제1 연장부(211) 및 제2 연장부(212)와 함께 이동될 수 있다.

제1 절곡부(214)는 제1 연장부(211) 및 제2 연장부(212) 사이에서 연장된다. 제1 절곡부(214)는 전방 측에서 후방 측을 향해 절곡될 수 있다.

제1 절곡부(214)는 소정의 각도로 절곡된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

제2 절곡부(215)는 제2 연장부(212)와 제3 연장부(213)를 연결한다. 제2 절곡부(215)는 제2 연장부(212) 및 제3 연장부(213)와 각각 연속된다. 제2 절곡부(215)는 제2 연장부(212) 및 제3 연장부(213)와 함께 이동될 수 있다.

제2 절곡부(215)는 제2 연장부(212) 및 제3 연장부(213) 사이에서 연장된다. 제2 절곡부(215)는 상측에서 하측을 향해 절곡될 수 있다.

제2 절곡부(215)는 소정의 각도로 절곡된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.

접촉 단부(216)는 트립 바(210)가 차단기의 네일부(미도시)와 접촉되는 부분이다. 트립 바(210)가 이동됨에 따라, 접촉 단부(216)는 네일부(미도시)를 가압하여 회전시킨다. 이에 따라, 트립 동작이 수행될 수 있다.

접촉 단부(216)는 제3 연장부(213)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측 단부에 위치된다. 접촉 단부(216)는 제3 연장부(213)에서 가동 코어(230)를 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 돌출 형성된다.

리셋 바(220)는 트립 동작을 수행하기 위해 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 이동된 가동 코어(230)를 원래 위치로 복귀시킨다. 리셋 바(220)가 조작되면, 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)를 가압하며 하우징(110)을 향해 이동될 수 있다.

리셋 바(220)는 차단기에 이동 가능하게 결합된다. 일 실시 예에서, 리셋 바(220)는 차단기에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

리셋 바(220)는 차단기의 매커니즘(미도시)과 접촉될 수 있다. 가동 코어(230)가 이동되면, 리셋 바(220) 또한 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 이동된다. 이에 따라, 리셋 바(220)가 차단기의 매커니즘(미도시)을 타격하여 트립 동작이 수행될 수 있다.

리셋 바(220)는 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)와 연결된다. 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)가 이동되면, 리셋 바(220)는 가동 코어(230)와 함께 이동될 수 있다. 마찬가지로, 리셋 바(220)가 이동되면, 가동 코어(230)와 가압 플레이트(240)가 함께 이동될 수 있다.

리셋 바(220)는 하우징(110)과 소정 거리만큼 이격되어 위치된다. 이에 따라, 리셋 바(220)가 이동되기 위한 충분한 공간이 확보될 수 있다.

리셋 바(220)는 결합부(221), 리셋부(222), 측면부(223), 리벳부(224) 및 누름부(225)를 포함한다.

결합부(221)는 리셋 바(220)가 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)와 결합되는 부분이다. 결합부(221)는 가동 코어(230)와 관통 결합될 수 있다.

결합부(221)는 트립 바(210)와 가압 플레이트(240) 사이에 위치된다. 결합부(221)는 트립 바(210) 및 가압 플레이트(240)와 각각 접촉될 수 있다.

구체적으로, 가압 플레이트(240)를 향하는 결합부(221)의 일측, 도시된 실시 예에서 후방 측은 가압 플레이트(240)의 전방 측과 접촉된다. 또한, 트립 바(210)를 향하는 결합부(221)의 타측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 트립 바(210)의 제1 연장부(211)와 접촉된다.

결합부(221)는 리셋부(222)를 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 하측으로 연장 형성된다.

리셋부(222)는 리셋 바(220)의 전방 측을 형성한다. 리셋부(222)는 가동 코어(230)가 이동됨에 따라 함께 이동되어 차단기에 구비되는 매커니즘(미도시)을 타격한다. 이에 따라, 트립 동작이 수행될 수 있다.

리셋부(222)는 결합부(221)와 연결된다. 가동 코어(230)가 이동되면, 리셋부(222)는 가동 코어(230)와 함께 이동될 수 있다.

리셋부(222)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장 형성된다. 리셋부(222)가 연장되는 방향의 각 단부는 일 방향, 도시된 실시 예에서 후방의 하측을 향해 절곡될 수 있다. 상기 절곡된 부분에는 측면부(223)가 결합될 수 있다.

측면부(223)는 리셋 바(220)의 양측, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측을 형성한다. 측면부(223)는 가동 코어(230)가 이동됨에 따라 함께 이동될 수 있다.

측면부(223)는 리셋부(222)와 결합된다. 가동 코어(230)가 이동되면, 측면부(223)는 가동 코어(230)와 함께 이동될 수 있다.

측면부(223)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 후방의 상측을 향해 연장 형성된다. 측면부(223)는 리셋부(222)의 단부가 절곡된 부분에 결합될 수 있다. 상기 결합은 리벳부(224)에 의해 달성된다.

측면부(223)가 연장된 방향, 도시된 실시 예에서 후방의 상측 단부에는 누름부(225)가 돌출 형성된다.

리벳부(224)는 리셋부(222)와 측면부(223)를 결합시킨다. 리벳부(224)는 리셋부(222)의 절곡된 부분과 측면부(223)에 각각 관통 결합될 수 있다. 리벳부(224)에 의해, 리셋부(222)와 측면부(223)가 안정적으로 결합될 수 있다.

리벳부(224)는 임의의 체결 부재로 대체될 수 있다. 일 실시 예에서, 리벳부(224)는 나사 부재 등으로 구비될 수 있다.

누름부(225)는 트립 동작이 수행된 후, 가동 코어(230)를 다시 원래 위치로 복귀시키기 위해 가압되는 부분이다. 즉, 누름부(225)는 가동 코어(230)를 리셋(reset)할 수 있다.

누름부(225)는 측면부(223)의 일측 단부에 위치된다. 누름부(225)는 가동 코어(230)에서 멀어지는 방향, 도시된 실시 예에서 좌측으로 연장 형성된다.

누름부(225)는 측면부(223)와 연속된다. 가동 코어(230)가 이동되면, 누름부(225)는 가동 코어(230)와 함께 이동될 수 있다. 마찬가지로, 누름부(225)가 가압되면, 가동 코어(230)가 이동될 수 있다.

대안적으로, 상기 리셋 동작은 결합부(221)에 구비되어 전방 측으로 돌출되는 돌출부 및 리셋부(222)에 의해 수행될 수 있다.

가동 코어(230)는 코일 부재(130)가 형성하는 자기장에 의해 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 이동된다. 가동 코어(230)의 이동에 의해 트립 바(210) 및 리셋 바(220)가 함께 이동되어, 트립 동작이 수행될 수 있다.

가동 코어(230)는 자성에 의해 흡인력을 인가받을 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 가동 코어(230)는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 가동 코어(230)는 원형의 단면을 갖고 일 방향, 즉 전후 방향으로 연장 형성된 원통 형상이다. 가동 코어(230)는 자석 부재(140)에 의해 흡인력을 인가받고, 전면(112)에 이동 가능하게 결합될 수 있는 임의의 형상으로 형성될 수 있다.

가동 코어(230)는 하우징(110)에 결합된다. 구체적으로, 가동 코어(230)는 하우징(110)의 전면(112)에 연장 방향으로 이동 가능하게 결합된다.

가동 코어(230)는 탄성 부재(150)에 관통 결합된다. 가동 코어(230)는 탄성 부재(150)에 삽입된 상태에서, 연장 방향으로 이동될 수 있다.

가동 코어(230)는 탄성 부재(150)에 의해 탄성 지지된다. 이는 가동 코어(230)에 결합된 가압 플레이트(240)에 의해 달성된다.

가동 코어(230)는 트립 바(210)에 관통 결합된다. 구체적으로, 가동 코어(230)는 트립 바(210)의 제1 연장부(211)에 관통 결합된다. 트립 바(210)는 가동 코어(230)와 일체로 이동될 수 있다.

가동 코어(230)는 리셋 바(220)에 관통 결합된다. 구체적으로, 가동 코어(230)는 리셋 바(220)의 결합부(221)에 관통 결합된다. 리셋 바(220)는 가동 코어(230)와 일체로 이동될 수 있다.

가동 코어(230)는 가압 플레이트(240)와 결합된다. 구체적으로, 가동 코어(230)와 가압 플레이트(240)는 관통 결합될 수 있다. 가압 플레이트(240)는 가동 코어(230)와 일체로 이동될 수 있다.

따라서, 가동 코어(230)가 탄성 부재(150)가 인가하는 탄성력에 의해 이동되면, 트립 바(210), 리셋 바(220) 및 가압 플레이트(240)가 함께 이동될 수 있다.

가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)에 접촉된다. 가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)를 가압할 수 있다. 마찬가지로, 탄성 부재(150)는 가압 플레이트(240)에 탄성력을 인가할 수 있다.

가압 플레이트(240)는 가동 코어(230)와 결합된다. 구체적으로, 가압 플레이트(240)는 가동 코어(230)에 관통 결합된다. 가압 플레이트(240)는 가동 코어(230)와 일체로 이동될 수 있다.

가압 플레이트(240)는 리셋 바(220)와 결합된다. 구체적으로, 가압 플레이트(240)는 리셋 바(220)의 결합부(221)와 접촉 또는 결합된다. 가압 플레이트(240)는 결합부(221)와 일체로 이동될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 가압 플레이트(240)는 원형의 판 형으로 구비된다. 가압 플레이트(240)는 가동 코어(230)와 결합되고, 탄성 부재(150)와 접촉될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

가압 플레이트(240)의 직경은 탄성 부재(150)의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)에 의해 안정적으로 탄성 지지될 수 있다.

가압 플레이트(240)는 리셋 바(220)와 탄성 부재(150) 사이에 위치된다. 리셋 바(220)의 결합부(221)를 향하는 가압 플레이트(240)의 일측은 결합부(221)와 결합될 수 있다. 탄성 부재(150)를 향하는 가압 플레이트(240)의 타측은 탄성 부재(150)와 접촉 또는 결합될 수 있다.

일 실시 예에서, 가압 플레이트(240)는 자성에 의해 흡인력을 인가받을 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 가압 플레이트(240)는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)의 작동 과정의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)는 구동부(100)와 트립부(200)를 포함한다. 구동부(100)와 트립부(200)는 직접 연결되어, 구동부(100)가 생성한 구동력은 트립부(200)에 직접 전달될 수 있다. 즉, 구동부(100)와 트립부(200) 사이에서 구동력을 전달하기 위한 별도의 부재가 요구되지 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)에서, 구동부(100)와 트립부(200)는 통합되어 구비될 수 있다. 이에 따라, 트립 코일 조립체(10)의 소형화가 가능해지며, 트립 코일 조립체(10)의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 트립 코일 조립체(10)의 작동 과정을 상세하게 설명한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 이상 전류가 감지되어 트립 코일 조립체(10)가 작동되는 과정이 도시된다.

이상 전류가 감지되지 않은 상태에서, 자석 부재(140)는 가동 코어(230) 또는 가압 플레이트(240)에 자기력을 인가한다. 상기 자기력은 가동 코어(230) 또는 가압 플레이트(240)를 자석 부재(140)를 향해 흡인하는 방향임은 상술한 바와 같다.

이에, 가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)를 가압하며 자석 부재(140)를 향하도록 위치된다. 상기 상태에서 탄성 부재(150)에 저장된 탄성력 또는 복원력의 크기는 자석 부재(140)가 가동 코어(230) 또는 가압 플레이트(240)에 인가하는 자기력의 크기보다 작다. 따라서, 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)는 탄성 부재(150)를 가압하는 상태를 유지할 수 있다.

이상 전류가 감지됨에 따라, PCB(미도시)는 코일 부재(130)에 전류를 인가한다. 상기 전류는 커넥터(120)를 통해 코일 부재(130)에 유입된다.

코일 부재(130)는 인가받은 전류에 의해 자기장을 형성한다. 상기 자기장의 방향은, 자석 부재(140)가 가동 코어(230) 또는 가압 플레이트(240)에 인가하는 자기력의 방향과 반대이다.

따라서, 상기 자기장에 의해, 자석 부재(140)가 형성하는 자기력이 상쇄된다. 즉, 가동 코어(230) 또는 가압 플레이트(240)에는 탄성 부재(150)에 의한 탄성력이 주로 인가된다.

이에 따라, 가압 플레이트(240) 및 가동 코어(230)는 자석 부재(140)에서 멀어지는 방향, 즉 도시된 실시 예에서 전방 측을 향해 이동된다(도 7 및 도 8의 화살표 참조).

이때, 트립 바(210)는 가동 코어(230)에 관통 결합된다. 따라서, 가동 코어(230)가 이동됨에 따라, 트립 바(210) 또한 일체로 이동된다(도 7 및 도 8의 화살표 참조). 이에 따라, 트립 바(210)의 접촉 단부(216)가 차단기의 네일부(미도시)를 타격하여 회전시킨다. 그 결과, 트립 동작이 수행될 수 있다.

또한, 리셋 바(220)는 가동 코어(230)에 관통 결합된다. 따라서, 가동 코어(230)가 이동됨에 따라, 리셋 바(220) 또한 일체로 이동된다. 이에 따라, 리셋 바(220)가 회전되며 차단기의 매커니즘(미도시)을 타격한다(도 8의 화살표 참조). 그 결과, 트립 동작이 수행될 수 있다.

따라서, 가동 코어(230) 및 가압 플레이트(240)가 이동됨에 따라, 트립 바(210) 및 리셋 바(220)가 일체로 이동되어 트립 동작이 수행될 수 있다.

트립 동작이 완료된 후, 리셋 바(220)가 조작되어 트립 코일 조립체(10)가 트립 동작이 수행되기 전 상태로 복귀될 수 있음은 상술한 바와 같다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000: 종래 기술에 따른 트립 코일 조립체
1100: 액추에이터(actuator)
1110: 코일(coil)
1120: 자석(magnet)
1130: 스프링(spring)
1140: 가동 코어(moving core)
1150: 커넥터
1200: 매커니즘(mechanism)
1210: 래치 플레이트(latch plate)
1220: 리셋 플레이트(reset plate)
1230: 트립 바(trip bar)
10: 트립 코일 조립체
100: 구동부
110: 하우징
111: 상면
112: 전면
113: 후면
114: 하면
115: 공간부
120: 커넥터
121: 단자부
122: 도선부
130: 코일 부재
140: 자석 부재
150: 탄성 부재
200: 트립부
210: 트립 바(trip bar)
211: 제1 연장부
212: 제2 연장부
213: 제3 연장부
214: 제1 절곡부
215: 제2 절곡부
216: 접촉 단부
220: 리셋 바(reset bar)
221: 결합부
222: 리셋부
223: 측면부
224: 리벳부
225: 누름부
230: 가동 코어
240: 가압 플레이트

Claims

내부에 공간이 형성된 하우징;
상기 하우징의 외측에서, 상기 하우징의 일면에 인접하게 위치되며, 상기 하우징을 향하는 방향 또는 상기 하우징에서 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 상기 하우징에 결합되는 가동 코어;
상기 하우징의 상기 일면과 상기 가동 코어 사이에 위치되며, 상기 가동 코어를 탄성 지지하도록 구성되는 탄성 부재; 및
상기 하우징에 인접하게 위치되며, 상기 가동 코어와 일체로 이동 가능하도록 상기 가동 코어에 결합되는 트립 바를 포함하고,
상기 트립 바는, 상기 가동 코어의 일측이 관통 결합되며, 판형으로 형성되는 제1 연장부를 포함하고,
상기 트립 바는, 상기 가동 코어가 상기 하우징을 향하는 방향 또는 상기 하우징에서 멀어지는 방향으로 이동됨에 따라 상기 가동 코어와 동일한 방향으로 이동되는,
트립 코일 조립체.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 상기 공간에는,
상기 가동 코어에 흡인력(attractive force)을 인가하는 자기장을 형성하도록 구성되는 자석 부재; 및
외부와 통전 가능하게 연결되어, 상기 외부에서 전달된 전류에 의해 상기 자석 부재가 형성하는 상기 자기장과 반대 방향의 자기장을 형성하도록 구성되는 코일 부재가 구비되는,
트립 코일 조립체.
제2항에 있어서,
상기 탄성 부재는,
상기 가동 코어에 상기 하우징의 상기 일면에서 멀어지는 방향의 탄성력을 인가하도록 구성되는,
트립 코일 조립체.
제2항에 있어서,
상기 자석 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 상기 흡인력은,
상기 탄성 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 탄성력보다 큰,
트립 코일 조립체.
제4항에 있어서,
상기 코일 부재가 상기 반대 방향의 자기장을 형성하면,
상기 자석 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 상기 흡인력은,
상기 탄성 부재가 상기 가동 코어에 인가하는 상기 탄성력보다 작도록 감소되는,
트립 코일 조립체.
제1항에 있어서,
상기 가동 코어는 일 방향으로 연장 형성되어,
상기 가동 코어가 연장되는 방향의 일측은 상기 트립 바에 관통 결합되고,
상기 가동 코어가 연장되는 방향의 타측은 상기 하우징의 상기 일면에 이동 가능하게 관통 결합되는,
트립 코일 조립체.
제6항에 있어서,
상기 트립 바는,
상기 제1 연장부와 연속되며, 상기 제1 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 가동 코어에서 멀어지는 방향으로 연장되는 제2 연장부; 및
상기 제2 연장부와 연속되며, 상기 제2 연장부와 소정의 각도를 이루며 상기 가동 코어에서 멀어지는 다른 방향으로 연장되는 제3 연장부를 포함하는,
트립 코일 조립체.
제7항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 일면과 마주하며, 상기 가동 코어에서 멀어지는 방향으로 상기 일면과 이격되어 위치되는 타면; 및
상기 일면과 상기 타면 사이에 형성되며, 외부와 연통되는 공간부를 포함하고,
상기 트립 바의 상기 제2 연장부는,
상기 타면을 향해 연장 형성되어, 상기 공간부에 인접하게 위치되는,
트립 코일 조립체.
제8항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 일면과 상기 타면 사이에서 연장 형성되며, 상기 공간부를 덮도록 구성되는 다른 타면을 포함하고,
상기 트립 바의 상기 제3 연장부는,
상기 타면에 인접하게 위치되며, 상기 다른 타면에서 멀어지는 방향으로 연장 형성되는,
트립 코일 조립체.
제7항에 있어서,
상기 제3 연장부의 일측 단부에는,
상기 가동 코어를 향하는 방향으로 돌출 형성되는 접촉 단부가 구비되는,
트립 코일 조립체.
제6항에 있어서,
상기 탄성 부재의 내부에는, 상기 가동 코어가 연장되는 방향으로 연장되는 중공부가 관통 형성되고,
상기 가동 코어는 상기 탄성 부재의 상기 중공부에 관통 형성되는,
트립 코일 조립체.
제11항에 있어서,
상기 가동 코어에 결합되어 상기 가동 코어와 일체로 이동되며, 상기 트립 바와 상기 탄성 부재 사이에 위치되어 일측이 상기 탄성 부재와 접촉되도록 구성되는 가압 플레이트를 포함하는,
트립 코일 조립체.
제12항에 있어서,
상기 가압 플레이트의 타측은 상기 트립 바와 접촉되어,
상기 가동 코어, 상기 가압 플레이트 및 상기 트립 바는,
상기 탄성 부재가 인가하는 탄성력에 의해 일체로 이동되는,
트립 코일 조립체.
제12항에 있어서,
상기 가압 플레이트는, 상기 가동 코어 및 상기 탄성 부재의 단면보다 큰 단면적을 갖도록 형성되는,
트립 코일 조립체.
제11항에 있어서,
상기 가동 코어에 결합되어 상기 가동 코어와 일체로 이동되며, 상기 트립 바와 상기 탄성 부재 사이에 위치되어 일측이 상기 탄성 부재와 접촉되도록 구성되는 가압 플레이트; 및
상기 탄성 부재를 상기 하우징의 상기 일면을 향하는 방향으로 가압하도록 구성되는 리셋 바를 포함하며;
상기 리셋 바는,
상기 가압 플레이트와 접촉되는 접촉부; 및
상기 접촉부와 연결되며, 상기 가동 코어에서 멀어지는 방향으로 연장 형성되는 누름부를 포함하는,
트립 코일 조립체.