KR20010020669A - 3위치 개폐장치의 조작기구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 구성의 소형화, 간이화를 도모함과 동시에, 자동 조작 및 수동 조작 양측에 대하여 오동작을 일으키기 어려운 3위치 개폐장치의 조작기구를 제공하는 것이다. 웜(14) 및 웜기어(16)에 의해 조작축(15)을 회동(回動)시키고, 이것에 의해 돌기부(17)가 이동한다. 1쌍의 캐치 레버(19a, 19b)는 대향하는 선단부 사이에서 돌기부(17)의 진퇴를 가능하게 한다. 캐치 레버의 선단부의 퇴피(退避) 위치에 회전 가능하게 지지되고, 퇴피 위치에 대응하는 부위에 단면이 반달형인 반월형부를 갖고, 반월형부의 외측이 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 저지하고 반월형부의 내측이 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 1쌍의 래치 핀(20a, 20b)을 구비하고 있다. 스토퍼 블록(23)은 돌기부에 맞닿아서 웜기어의 회전각도 범위를 제한한다. 모터 구동시 전동기(1)에 의해 주축을 회전시키고, 수동 조작시 수동 조작축(28a 또는 28b)을 통하여 주축을 회전시킨다.

Description

3위치 개폐장치의 조작기구{OPERATING MECHANISM OF 3 POSITIONS OPENING AND CLOSING DEVICE}

본 발명은, 단로기(斷路器)와 접지장치의 기능을 함께 가지며, 입(入)위치(閉위치), 절(切)위치(開위치) 및 접지 위치로 절환·조작하는 가동단자에 구동력을 전달하는 주축을 구비한 3위치 개폐장치의 조작기구에 관한 것이다.

이러한 종류의 3위치 개폐장치의 조작기구로서, 예를 들면, 일본특개평3-133018호 공보에 개시된 것이 있다. 이하, 도 7 내지 도 9 를 참조하여 이 3위치 개폐장치의 조작기구에 대해서 설명한다.

먼저, 도 7 은 이 3위치 개폐장치의 조작기구를 도시하고, 도 8 은 이 조작기구를 구성하는 제네바(Geneva) 기어장치를 도시하고 있다. 도 7 과 도 8 에 있어서, 전동기(1), 감속기(2), 기어(3~5) 및 제네바 기어기구(7)에 의해 구동부가 구성되고, 그 출력축(6)의 회전에 의해서, 링크 기구(10)를 통하여, 단로부(11)의 블레이드(12)의 경동(傾動)각도를 바꾸어 "입(入)", "절(切)", "접지" 의 각 위치로 절환하도록 되어 있다. 제네바 기어기구(7)의 제네바 드라이버(8)는 그 주위에서 기어(5)와 맞물리는 기어부(8a)를 가지며, 측면에 쇄정(鎖錠)용 원호부(圓弧部)(a)와 구동용 핀(b)을 구비하고 있다. 또, 제네바기어(9) 본체의 한쪽에 쇄정용 원호부(a)와 맞물릴 수 있는 3개의 원호凹면(c1~c3)과, 이 원호凹면(c1~c3) 사이에 각각 설치되고, 핀(b)이 출입할 수 있는 방사 방향의 2개의 홈(d1, d2)을 구비하고 있다.

다음에, 상술한 조작기구의 동작을, 도 9 를 참조하여 설명한다. 도 9(a) 는 "절"위치를 나타내는 것으로, 제네바 드라이버(8)의 쇄정용 원호부(a)가 제네바 기어(9)의 원호凹면(c2)에 맞물려서 제네바 기어(9)가 쇄정되어, 블레이드(12)는 "절"위치에 있다. 이 상태에 있어서, "입"동작을 위해서 전동기(1)를 구동하면, 기어(5)에 의해 제네바 드라이버(8)는 회전한다. 핀(b)이 홈(d1)에 맞물리는 도 9(b) 의 위치에 오면 제네바기어(9)가 회동(回動)을 개시하고, 도 9(c) 에 도시된 바와 같이 링크 기구(10)와 블레이드(12)가 동작한다. 도 9(d) 의 "입"의 위치까지 제네바드라이버(8)가 회동하면, 핀(b)이 홈(d1)으로부터 떨어지고, 도 9(e) 에 도시된 바와 같이 쇄정용 원호부(a)가 원호凹면(c1)에 맞물려서, 제네바기어(9)는 정지한다.

이 "입"위치에서 "절"위치로의 동작은 이상의 동작 설명으로부터 용이하게 추측할 수 있기 때문에 설명을 생략한다. 또, 도 9 에 도시된 "절"위치에서 "접지"위치로의 절환동작은, 상술한 동작과 반대 방향으로 행해질 뿐이기 때문에, 그 상세한 설명도 생략한다.

또, 3위치 개폐장치의 다른 조작기구로서, 일본특개평4-94023호 공보에 개시된 것이 있다. 도 10 은 이 조작기구의 개략 구성을 나타내고, 도 11 ~ 도 15 는 그 동작설명도이다.

여기서, 도 1O(a) 는 정면측에서 본 종단면도 , 도 1O(b) 는 측면측에서 본 종단면도이다. 여기서, 플레이트(50)는 위치 유지용의 3개의 돌기부(17)가 용접되고, 연결 핀(51)에 의해 조작축(15)과 일체로 연결되어 있다. 모드 절환판(52)은 중공축(中空軸)(53)에 볼트(73)를 이용하여 결합되어 있고, 그 이면부에 설치된 돌기부를 플레이트(50)에 설치된 개구에 삽입 및 이탈함으로써 연결·이탈 가능한 구성으로 되어 있다. 중공축(53)은 조작축(15)에 삽입되고, 또 중공축(53)의 선단부는 주머니 모양으로 되어 있고, 그 내부에 스프링 수납부(54), 스프링(56) 및 스프링 수납부(55)를 장착함으로써, 모드 절환판(52)을 플레이트(50)의 방향으로 누르고, 모드 절환 시에 스프링(56)의 신장력에 거슬러서 플레이트(50)로부터 분리되도록 되어 있다. 그리고, 레버(57)는 모드 절환판(52)과 핸들(58)을 연결하고 있다.

또 하나의 레버(59)는, 연결 핀(62)에 의해 핸들(58)과 일체로 회전하는 레버(61)에 결합되어 있다. 또, 레버(59)는 금구(金具)(60)를 통하여 캐치 레버(19)와 연결되어 있다. 스프링(63)은 레버(59)와 레버(61) 사이에서, 핸들(58)에 장착되고, 필요에 따라서 레버(59)를 안쪽으로 밀어넣을 수 있도록 되어 있다. 정면에서 보아 좌우에 배치된 1쌍의 캐치축(18)에는 각각 캐치 레버(19)가 경동(傾動) 가능하게 장착되어 있다. 이것들의 캐치 레버(19)의 선단부가, 중앙에 위치하는 금구(60)에 의해 들어 올려질 수 있게 되고, 비틀림 스프링(21)이 캐치축(18)에 장착되어 캐치 레버(19)의 선단부를 하부로 압착하고 있다. 프레임(64)은 프레임(65)에 볼트(66)로 고정되어 있다. 레버(67)는 프레임(64)에 핀(68), 스프링 수납부(69), 스프링(70)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 레버(71)는 프레임(65)에 용접된 핀을 중심으로 해서 경동 가능하게 부착되고, 그 일단이 레버(67)에 연결되어 있다. 또, 레버(67)의 타단에 롤러(72)가 부착되어 있다. 모드 절환판(52)의 회전 각도를 제한하기 위해서 스토퍼(74)가 설치되고, 캐치 레버(19)의 한쪽의 회전 각도를 제한하기 위해서 스토퍼(75)가 설치되어 있다.

다음에, 도 10 에 도시된 조작기구의 동작을 도 11 내지 도 15 를 참조하여 이하에 설명한다. 처음에, "절"위치에서 "입"위치로의 절환조작인지 "절"위치에서 "접지"위치로의 절환조작인지를, 도 11(b) 에 도시된 바와 같이 모드 절환판(52)과, 중공축(53)을 뽑아 내고, 플레이트(50)와의 연결부를 떼어 내고, 조작축(15)을 중심으로 하여 오른쪽 또는 왼쪽으로 기울임으로써 선택한다. 중공축(53)은, 스프링(56)의 움직임에 의해 도 11(a) 에 도시된 바와 같이 지정된 모드로 복귀한다. 모드 선택 후, 도 12(a), (b), (c) 에 도시된 대로, 핸들(58)을 오른쪽으로 회전시킴으로써 레버(61), 레버(59)를 회전시켜서, 레버(67)에 의해 로크(lock)시킨다. 이 조작에 의해 도 13 에 도시된 바와 같이, 금구(60)에 의해 캐치 레버(19)가 플레이트(50)의 돌기부(17)로부터 떼어 내게 된다. 이어서, 중공축(53)을 회전시켜서, 새로운 위치로 변경시킨다. 이 때, 도 14(a), (b), (c) 에 도시된 바와 같이, 플레이트(50)에 용접된 블록(50a)이 레버(71)에 부착된 롤러(72)를 밀어 올려서, 레버(67)를 내린다. 이것에 의해 레버(61), 레버(59)는 자유롭게 되고, 비틀림 스프링(21)의 작용에 의해 캐치 레버(19)가 복귀된다. 플레이트(50)에 용접된 돌기부(17)는, 이 복귀한 캐치 레버(19)에, 도 15(a), (b), (c) 에 도시된 바와 같이 맞물리고, 새로운 위치가 유지된다.

상술한 2종류의 3위치 개폐장치의 조작기구 중, 도 7 내지 도 9 에 도시된 조작기구에 있어서는, 다음 (a), (b)항에 기재된 문제점이 있다.

(a) 자동 조작의 경우, 어떤 장해로 "절"위치를 검지하여 전동기의 전원 회로를 온/오프하는 스위치가 고장난 경우, 예를 들면, "입"위치에서 "절"위치를 통과하여, "접지"위치까지 동작할 우려가 있다.

(b) 수동 조작의 경우, "절"위치를 작업자가 검지하는 일이 이 조작기구에서는 곤란하고, 예를 들면, "입"위치에서 "절" 위치를 통과하여, "접지"위치까지 조작해 버릴 우려도 있다. 또, "입"위치와 "접지"위치의 검지도 곤란하고, 핀(b)이 제네바 기어(9)의 외주변에 접촉할 때까지 조작되게 되고, 핀(b)에 과대한 힘이 작용하여 버려서 고장의 원인이 될 가능성도 있다.

또, 도 10 내지 도 15 를 이용하여 설명한 조작기구에는 다음 (c), (d)항에 기재된 문제점이 있다.

(c) 단로기(斷路器), 접지장치의 조작을 행하기까지, 수회의 절환조작이 필요하므로, 수순이 번잡할 뿐만 아니라, 구조가 복잡하여 오조작이나 손괴(損壞)의 한 요인이 되고 있다.

(d) 단로기, 접지장치의 조작절환모드가 복잡하기 때문에, 먼 곳으로부터의 모드절환을 할 수 있도록 하기 위해서는, 보다 복잡한 기구가 되고 만다.

본 발명은, 상기와 같은 종래 장치의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 구성의 소형화, 간이화를 도모할 수 있는 동시에, 자동 조작 및 수동 조작의 양방에 대하여 오동작을 일으키기 어려운 3위치 개폐장치의 조작기구를 제공하는 것에 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 3위치 개폐장치의 조작기구의 1실시형태의 구성을 도시하는 정면도.

도 2 는 도 1 에 도시된 실시형태의 단로기(斷路器)의 "절(切)" 상태로부터 "입(入)" 상태로 이행하는 동작설명도.

도 3 은 도 1 에 도시된 실시형태의 단로기의 "입" 상태로부터 "절" 상태로 이행하는 동작설명도.

도 4 는 도 1 에 도시된 실시형태의 전동 조작시에 있어서의 캐치 레버 해제 동작의 설명도.

도 5 는 도 1 에 도시된 실시형태의 수동 조작시에 있어서의 캐치 레버 해제 동작의 설명도.

도 6 은 도 1 에 도시된 실시형태를 제어하기 위한 제어회로도.

도 7 은 종래의 3위치 개폐장치의 조작기구의 개략 구성을 도시하는 사시도.

도 8 은 도 7 에 도시된 조작기구를 구성하는 제네바(Geneva) 기어장치의 정면도.

도 9 는 도 7 에 도시된 조작기구의 동작설명도.

도 10 은 종래의 3위치 개폐장치의 다른 조작기구의 개략 구성을 도시하는 종단면도.

도 11 은 도 10 에 도시된 조작기구의 동작을 설명하기 위한 종단면도.

도 12 는 도 10 에 도시된 조작기구의 동작설명도.

도 13 은 도 10 에 도시된 조작기구의 동작설명도.

도 14 는 도 10 에 도시된 조작기구의 동작설명도.

도 15 는 도 10 에 도시된 조작기구의 동작설명도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 전동기

13: 주축

14: 웜(worm)

15: 조작축

16: 웜기어

17: 돌기부

17D: 유지부재

18a, 18b: 캐치축

19a, 19b: 캐치 레버

20a, 20b: 래치 핀

21a, 21b, 22a, 22b: 비틀림 스프링

23: 스토퍼 블록

24a, 24b: 래치 레버

25a, 25b: 트립(trip) 코일

26a, 26b: 플런저(plunger)

27a, 27b: 모터 회로용 리미트 스위치

28a, 28b: 수동 조작축

28c: 동력전달수단

29: 리미트 스위치용 캠(cam)

30a, 30b: 입종료 지령 리미트 스위치

31a, 31b: 절종료 지령 리미트 스위치

42: 수동 핸들

청구항 제 1 항에 의한 발명은, 입위치, 절 위치 및 접지 위치로 절환·조작하는 가동단자에 구동력을 전달하는 주축을 구비한 3위치 개폐장치의 조작기구에 있어서, 주축에 결합된 웜과, 웜과 맞물리는 웜기어가 결합된 조작축과, 조작축에 결합되고, 조작축의 축심으로부터 직경방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 돌기부를 유지하는 유지부재와, 돌기부보다도 조작축으로부터 떨어진 위치에, 조작축과는 축심을 평행하게 하여 서로 소정 간격으로 배치된 1쌍의 캐치축과, 캐치축에 의해 각각 경동(傾動) 가능하게 지지되고, 대향하는 선단부간에 돌기부의 진퇴를 가능하게 하는 1쌍의 캐치 레버와, 캐치 레버의 선단부를 서로 대향시켜서 돌기부의 접촉에 의해 선단부의 퇴피(退避)가 가능한 위치에 캐치 레버를 각각 치우치게 하는 제 1 스프링과, 캐치축과는 축심을 평행하게 하고 캐치 레버의 선단부의 퇴피 위치에서 회동(回動) 가능하게 지지되고, 퇴피 위치에 대응하는 부위에 단면이 반월형인 반월형부를 가지며 반월형부의 외측이 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 저지하고 반월형부의 내측이 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 1쌍의 래치 핀과, 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 저지하는 위치에 래치 핀을 치우치게 하고 외부에서 주어지는 회전력에 의해 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 제 2 스프링과, 돌기부에 맞닿게 하여 웜기어의 회전각도범위를 제한하는 스토퍼 블록을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 제 2 항에 의한 발명은, 제 1 항에 기재된 3위치 개폐장치의 조작기구에 있어서, 래치 핀마다 설치되고 코일을 여자하여 플런저를 구동하고, 이 플런저가 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 위치까지 래치 핀을 회동시키는 1쌍의 트립 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 제 3 항에 의한 발명은, 제 2 항에 기재된 3위치 개폐장치의 조작기구에 있어서, 래치 핀의 한쪽에 대응하여 설치되고 수동 핸들에 의해 주축을 회동 가능하게 결합된 제 1 수동 조작축과, 래치 핀의 다른 쪽에 대응하여 설치되고 수동 핸들에 의해 회동 가능하게 지지된 제 2 수동 조작축과, 제 2 수동 조작축의 회전을 제 1 수동 조작축에 전달하는 동력전달수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 제 4 항에 의한 발명은, 제 3 항에 기재된 3위치 개폐장치의 조작기구에 있어서, 수동 핸들을 제 1 수동 조작축에 맞물리게 하였을 때, 래치 핀의 한쪽에 대응하여 설치된 트립 코일의 플런저를 상기 트립 코일의 여자 상태 위치까지 밀어 넣을 수 있게 하고, 또 , 수동 핸들을 제 2 수동 조작축에 맞물리게 하였을 때, 래치 핀의 다른 쪽에 대응하여 설치된 트립 코일의 플런저를 상기 트립 코일의 여자 상태 위치까지 밀어 넣을 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

청구항 제 5 항에 의한 발명은, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 3위치 개폐장치의 조작 기구에 있어서, 래치 핀이 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 위치까지 회전되었을 때, 주축을 구동하는 전동기의 회전, 정지를 행하는 전류를 제어하는 리미트 스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

실시예

이하, 본 발명을 바람직한 실시 형태에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 3위치 개폐장치의 조작기구의 1실시형태의 개략 구성도이다. 동 도면에 있어서, 구동력을 발생하는 전동기(1)의 출력축에 주축(13)이 결합되고, 이 주축(13)에 웜(14)이 장착되어 있다. 축심이 주축(13)과 직교하고, 회동 가능하게 지지된 조작축(15)에 웜기어(16)가 장착되어 있다. 이 웜기어(16)와 주축(13)에 장착된 웜(14)이 맞물리고, 주축(13)의 회전이 조작축(15)에 전달된다.

조작축(15)에는 원판형상의 유지부재(17D)와 리미트 스위치용의 캠(29)이, 웜기어(16)에서 보아 축방향의 서로 반대측에 장착되어 있다. 유지부재(17a)는 웜기어(16)보다도 큰 직경을 가지며, 그 가장자리 단부에는 축방향으로 돌출한 롤러 모양의 돌기부(17)가 설치되어 있다. 또, 캠(29)의 주위에는 웜기어(16)의 회전 위치를 검출하여 동작하는 입종료 지령 리미트 스위치(30a, 30b) 및 절종료 지령 리미트 스위치(31a, 31b)가 도시되지 않은 고정부재에 부착되어 있다.

또, 조작축(15)에서 보아 유지부재(17a)의 외측에 해당하는 거리의 동일한 부위에, 조작축(15)과는 축심이 평행한 1쌍의 캐치축(18a, 18b)이 서로 이격되어 프레임 등에 고정되어 있다. 즉, 캐치축(18a 및 18b)은 서로 평행하게 소정 간격을 유지하도록 고정된다. 이것들의 캐치축(18a 및 18b)은, 선단면을 서로 대향시켜서 상호간에 돌기부(17)를 개재할 수 있는 캐치 레버(19a, 19b)를 각각 경동 가능하게 지지하고 있다. 캐치축(18a, 18b)의 외측에는 캐치 레버(19a, 19b)의 후단부의 기울기를 제한하는 스토퍼가 설치되어 있다. 또한, 캐치축(18a, 18b)에는 각각 비틀림 스프링(21a, 21b)이 감겨wu 있고, 캐치 레버(19a, 19b)의 후단부를 각각 스토퍼(22a, 22b)에 소정의 압력으로 맞닿게 하고 있다. 이것에 의해서, 캐치 레버(19a, 19b)의 선단부는 서로 대향하고, 각각 돌기부(17)가 압력 접촉했을 때, 조작축(15)에서 보아 직경방향 외측으로 퇴피 가능하게 되어 있다. 또한, 캐치 레버(19a, 19b)의 선단부중, 돌기부(17)에 대향하는 각부(角部), 즉, 도면의 위쪽의 각부는 의사 원통면의 일부를 이루며, 도면의 하부의 각부는 새부리 모양으로 되어 있다.

캐치 레버(19a, 19b)의 각 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 위치에는, 캐치축(18a, 18b)과는 축심을 평행하게 하여 회동 가능하게 지지된 래치 핀(20a, 20b)이 설치되어 있다. 이 래치 핀(20a, 20b)의 축방향의 일부, 즉, 캐치 레버(19a, 19b)의 각 선단부가 아래쪽으로 퇴피하는 부위가, 반월형의 단면을 갖도록 절단되어 있다. 이것들의, 반월형부는 그 외측면이 서로 등지는 상태로 되는 동시에, 반월형부의 위쪽 가장자리 단부가 캐치 레버(19a, 19b)의 새부리 모양의 각부와 겹치는 위치에서, 또한, 비틀림 스프링(22a, 22b)에 의해 한 방향으로 회전 가능하게 유지되어 있다. 이 경우, 래치 핀(20a, 20b)은 각각 횡방향 외측으로 돌출한 래치 레버(24a, 24b)를 갖고 있다. 이것들의 래치 레버(24a, 24b)의 선단부는 트립 코일(25a, 25b)의 여자 상태에 따라서 상하로 이동하는 플런저(26a, 26b)의 선단에 맞닿고, 비틀림 스프링(22a, 22b)은 그 상태를 유지하도록, 래치 레버(24a, 24b)에 압축력을 작용시키고 있다.

따라서, 플런저(26a)를 위로 밀어 올리면 래치 핀(20a)은 반시계 방향으로 회전하고, 캐치 레버(19a)의 선단이 도시된 위치에서 아래쪽으로 퇴피하는 것을 가능하게 한다. 마찬가지로, 플런저(26b)를 위로 밀어 올리면 래치 핀(20b)은 시계 방향으로 회전하고, 캐치 레버(19b)의 선단이 도시된 위치에서 아래쪽으로 퇴피하는 것을 가능하게 한다.

또한, 래치 핀(20a, 20b)은 그 회전 위치를 검지하기 위해서 설치된 리미트 스위치(27a, 27b)를 각각 동작시키는 레버를 갖고 있다.

한편, 조작축(15)에서 보아 래치 핀(20a, 20b)과는 반대측에서, 도면의 중앙부로부터 약간 왼쪽으로 치우친 위치에, 돌기부(17)를 맞닿게 하여, 조작축(15)이 1회전되는 것을 저지하는 스토퍼 블록(23)이 프레임 등에 고정되어 있다.

또, 웜(14)이 장착된 주축(13)의 선단부에는, 도 1 에서는 도시를 생략한 수동조작 핸들을 끼워서 주축(13)을 회전시키는 수동조작축(28a)이 형성되고, 트립 코일(25b)의 외측에 또 하나의 수동 조작축(28b)이 설치되며, 이것들의 수동 조작축(28a, 28b)은 체인 등의 동력 전달 수단(28c)에 의해 회전력을 전달 가능하게 결합되어 있다. 이 경우, 수동 조작축(28a)에 대해 플런저(26a)가 대략 평행이 되도록 트립 코일(25a)이 부착되고, 마찬가지로, 수동 조작축(28b)에 대해 플런저(26b)가 대략 평행이 되도록 트립 코일(25b)이 부착되어 있다. 그리고, 도시가 생략된 수동 핸들을 수동 조작축(28a)에 끼웠을 때, 플런저(26a)가 누름 조작되고, 마찬가지로, 도시가 생략된 수동 핸들을 수동 조작축(28b)에 끼웠을 때, 플런저(26b)가 누름 조작되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 실시형태의 동작에 대해서 이하에서 설명한다.

먼저, 3위치 개폐장치의 조작기구의 가동 단자를 "절"위치에서 "입"위치로의 절환조작을 설명한다.

도 2(a) 에 도시된 바와 같이, 돌기부(17)가 캐치 레버(19a, 19b)의 선단간에 위치할 때, 개폐장치의 조작기구의 가동 단자는 "절"위치에 있다. 이 때, 래치 핀(20a, 20b)은 캐치 레버(19a, 19b)의 선단부가 퇴피하는 것을 저지하는 상태에 있고, 돌기부(17)는 캐치 레버(19a, 19b)의 각 선단부 사이에 걸려 정지된다.

여기서, 도 2(b) 에 도시된 바와 같이, 래치 레버(24a)를 누름에 의해서, 래치 핀(20a)은 반시계방향으로 회전하고, 캐치 레버(19a)의 선단은 래치 핀(20a)의 내측으로 퇴피 가능하게 된다. 즉, 캐치 레버(19a)와 래치 핀(20a)과의 맞물림이 해제된다. 이 상태에서 주축(13)을 도시한 화살표 방향으로 회전시키면, 웜기어(16)는 반시계방향으로 회전하고, 동시에 돌기부(17)도 반시계 방향으로의 이동을 개시한다. 돌기부(17)의 이동에 의해 돌기부(17)는, 도 2(c) 에 도시된 바와 같이, 캐치 레버(19a)에 접촉하여 그 첨단부를 래치 핀(20a)의 내측으로 후퇴시킨다. 그리고, 도 2(d) 에 도시된 위치까지 돌기부(17)가 이동하면, 캐치 레버(19a)는 비틀림 스프링(21a)의 복원력에 의해 원래 위치로 복귀한다. 또한, 래치 핀(20a)도, 도 2(e) 에 도시된 바와 같이, 원래 위치로 복귀하고, 래치 핀(20a)과 캐치 레버(19a)가 다시 맞물린다. 그 후, 도 2(f) 에 도시된 바와 같이, 돌기부(17)가 스토퍼 블록(23)에 닿음으로써, 가동 단자는 "입" 위치로 이동하고, "절"상태로부터 "입"상태로의 절환조작이 완료된다.

다음에, 이 조작기구의 가동 단자를 "입" 위치에서 "절" 위치로의 절환조작을 설명한다.

가동 단자가 "입" 위치에 있을 때는, 도 3(a) 에 도시된 바와 같이, 돌기부(17)가 스토퍼 블록(23)에 맞닿고 있다. 여기서, 도 3(b) 에 도시된 바와 같이, 래치 레버(24a)를 누름으로써 래치 핀(20a)이 회전되고, 래치 핀(20a)과 캐치 레버(19a)와의 맞물림이 해제된다. 이 상태에서 웜(14)이 주축(13)을 중심으로 해서 도면 중의 화살표 방향으로 회전시키면, 도 3(c) 에 도시된 바와 같이, 웜기어(16)와 함께 움직이는 돌기부(17)도 조작축(15)을 중심으로 시계 방향으로 이동한다. 이것에 의해서, 돌기부(17)가 캐치 레버(19a)를 누르면서 래치 핀(20a)의 내측으로 퇴피시킨다. 그리고, 돌기부(17)가 도 3(d) 의 위치까지 이동하면 캐치 레버(19a)는 비틀림 스프링(21)의 복원력에 의해 원래 위치로 복귀하고, 도 3(e) 에 도시된 상태로 되며, 마지막으로, 도 3(f) 에 도시된 바와 같이 돌기부(17)는 캐치 레버(19b)에 닿고, 래치 핀(20a)도 원래 위치까지 복귀하고, 래치 핀(20a)과 캐치 레버(19a)가 다시 맞물린다. "입" 상태로부터 "절" 상태로의 절환조작이 완료된다.

또한, 이 조작기구의 가동 단자를 "절" 위치에서 "접지" 위치로의 절환조작에 대해서는, 가동 단자를 "절" 위치에서 "입" 위치로의 절환조작에서 설명한 요소에 대응하는 도면의 좌우 반대측의 요소가 동작되고, 최종적으로, 돌기부(17)가 스토퍼 블록(23)에 닿음으로써 종료한다. 이것들의 절환동작은 용이하게 이해할 수 있는 것이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

가동 단자를 절환 조작할 때, 주축(13)의 구동은 도 1 에 도시된 전동기(1)에 의해서도, 또는, 후술하는 수동 핸들에 의해서도 행할 수 있다.

도 4(a), (b)는 전동기(1)에 의해 구동을 개시하는 상태를 도시하는 것으로, 이 중, 도 4(a) 는 구동전의 상태를 나타내고 있고, "절" 위치에서 "입" 위치로의 절환에 있어서, 도 4(b) 에 도시된 바와 같이, 트립 코일(25a)을 여자하면 플런저(26a)가 움직이고, 래치 레버(24a)를 누름으로써 래치 핀(20a)이 반시계방향으로 회전하고, 래치 핀(20a)과 캐치 레버(19a)의 맞물림이 해제되어 캐치 레버(19a)가 캐치축(18a)을 중심으로 하여 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 래치 레버(24a)의 회전에 대응하여 움직이는 모터회로용 리미트 스위치(27a)가 전동기(1)에 대한 전류 공급 회로를 형성하고, 조작축(13)의 회전과 동시에, 돌기부(17)가 움직일 수 있게 되며, 계속하여, 도 2(c) 또는 도 3(c) 의 상태로 이행한다. 그리고, "절"로부터 "입"으로의 절환조작 혹은 "입"에서 "절"로의 절환조작이 완료되면 원래의 도 4(a) 의 상태로 돌아온다.

도 5(a), (b) 는 수동 핸들에 의해 구동을 개시하는 상태를 도시하는 것으로, 이 중, 도 5(a) 는 구동전의 상태를 나타내고 있다. 여기서, 수동 핸들(42)은 회전 조작하는 손잡이(421)와, 수동 조작축(28a)의 단부에 끼워지는 원통형부(422), 수동 조작축(28)의 말단에 설치된 홈에 삽입되는 돌출부(423), 및, 원통형부(422)를 수동 조작축(28a)에 삽입할 때에 트립 코일(25a)의 플런저(26a)를 누름 조작하는 플런저부(424)를 구비하고 있다. 그래서, 도 5(b) 에 도시된 바와 같이, 수동 핸들(42)을 수동 조작축(28a)에 끼워 넣으면 트립 코일(25a)이 여자되는 경우와 같은 위치까지 플런저(26a)가 밀리고, 래치 레버(24a)를 눌러 움직임으로써 래치 핀(20a)이 반시계방향으로 회전한다. 이것에 의해서, 래치 핀(20a)과 캐치 레버(19a)와의 맞물림이 해제되어 캐치 레버(19a)가 캐치축(18a)을 중심으로 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 그리고, 수동 조작축(28a)을 회전시키면 조작축(13)의 회전과 동시에, 돌기부(17)가 움직일 수 있게 되고, 계속하여, 도 2(c) 또는 도 3(c) 의 상태로 이행한다. "절" 위치에서 "입" 위치로의 절환조작 또는 그 반대의 조작이 완료되고, 수동 핸들(42)을 빼면 원래의 도 5(a) 의 상태로 돌아온다.

또, 수동 핸들(42)에 의한 "절" 위치로부터 "접지" 위치로의 절환조작, 또는, 그 역의 절환조작은 수동 핸들(42)을 수동 조작축(28b)에 끼움으로써 완전히 동일하게 행해진다.

도 6 은 조작축(15) 및 가동 단자를 전동기로 구동하는 경우의 제어회로도이고, (a) 는 단로기의 기능을 실현하는 제어회로, (b) 는 전동기를 구동하는 모터회로, (c) 는 접지 장치의 기능을 실현하는 제어 회로, (d) 는 캐치 레버(19a)와 래치 핀(20a)의 맞물림을 떼거나, 캐치 레버(19b)와 래치 핀(20b)의 맞물림을 떼거나 하는 모터 제어회로/캐치 트립 회로이다. 또한, 도면 중, 도 1 과 동일한 부호를 붙인 것은 각각 동일한 요소를 나타내고 있다.

이 중, 도 6(a) 에 도시된 단로기 제어회로는 입조작 릴레이(32a)와 절조작 릴레이(33a)를 구비하고 있다. 입조작 릴레이(32a)의 일단에는 접지장치 오조작방지 릴레이접점(상폐(常閉))(41(ECX))을 통하여 조작개시신호가 인가되고, 또한, 자기 유지용 접점(상개(常開))(34a)을 통하여 정측(正側) 전원에 접속되어 있다(이하, 상개 접점을 단순히 '접점'이라 하고, 상폐 접점에만 (상폐)를 부가하는 것으로 한다). 또, 절조작 릴레이(33a)의 일단에는 절조작 신호가 인가되고, 또한, 자기 유지용 접점(35a)을 통하여 정측 전원에 접속되어 있다. 입조작 릴레이(32a)의 타단은 절조작 릴레이(33a)의 접점(상폐)과 입종료 지령 리미트 스위치(상폐)(30a)를 통하여 부측(負側) 전원에 접속되어 있다. 절조작 릴레이(33a)의 타단은 입조작 릴레이(32a)의 접점(상폐)과 절종료 지령 리미트 스위치(31a)를 통하여 부측 전원에 접속되어 있다.

도 6(c) 에 도시된 접지장치 제어회로는 입조작 릴레이(32b)와 절조작 릴레이(33b)를 구비하고 있다. 입조작 릴레이(32b)의 일단에는 단로기 오조작방지 릴레이접점(상폐)(40(DCX))을 통하여 조작개시신호가 인가되고, 또한, 자기 유지용 접점(34b)을 통하여 정측 전원에 접속되어 있다. 또, 절조작 코일(33b)의 일단에는 절조작 신호가 인가되고, 또한, 자기 유지용 접점(35b)을 통하여 정측 전원에 접속되어 있다. 입조작 릴레이(32b)의 타단에는 절조작 릴레이(33b)의 접점(상폐)과 입종료 지령 리미트 스위치(상폐)(30b)를 통하여 부측 전원에 접속되어 있다. 절조작 릴레이(33b)의 타단은 입조작 릴레이(32b)의 접점(상폐)과 절종료 지령 리미트 스위치(31b)를 통하여 부측 전원에 접속되어 있다.

도 6(b) 에 도시된 모터회로는 이하와 같이 접속되어 있다. 즉, 전동기(1)의 일단이 모터회로용 리미트 스위치(27a) 및 입조작 릴레이(32a)의 전동기용 접점(37a)을 통하여 정측 전원에 접속되는 동시에, 절조작 릴레이(33b)의 전동기용 접점(39b)을 통하여 정측 전원에 접속되고, 또한, 모터회로용 리미트 스위치(27b) 및 입조작 릴레이(32b)의 전동기용 접점(37b)을 통하여 부측 전원에 접속되는 동시에, 절조작 릴레이(33a)의 전동기용 접점(39a)을 통하여 부측 전원에 접속되어 있다. 전동기(1)의 타단이 모터회로용 리미트 스위치(27b) 및 입조작 릴레이(32b)의 전동기용 접점(37b)을 통하여 정측 전원에 접속되는 동시에, 절조작 릴레이(33a)의 전동기용 접점(39a)을 통하여 정측 전원에 접속되고, 또한, 모터회로용 리미트 스위치(27a) 및 입조작 릴레이(32a)의 전동기용 접점(37a)을 통하여 부측 전원에 접속되는 동시에, 절조작 릴레이(33b)의 전동기용 접점(39b)을 통하여 부측 전원에 접속되어 있다.

도 6(d) 에 도시된 모터제어회로/캐치 트립 회로는, 입조작 릴레이(32a)의 트립 코일용 접점(36a)과 절조작 릴레이(33a)의 트립 코일용 접점(38a)이 병렬 접속되고, 그 일단이 정측 전원에 접속되고, 그 타단이 트립 코일(25a)을 통하여 부측 전원에 접속되고 있다. 또, 입조작 릴레이(32b)의 트립 코일용 접점(36b)과 절조작 릴레이(33b)의 트립 코일용 접점(38b)이 병렬 접속되고, 그 일단이 정측 전원에 접속되고, 그 타단이 트립 코일(25b)을 통하여 부측 전원에 접속되어 있다. 또한, 트립 코일(25a)이 여자되었을 때 모터회로용 리미트 스위치(27a)가 동작하고, 트립 코일(25b)이 여자되었을 때 모터회로용 리미트 스위치(27b)가 동작하는 구성으로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 제어회로의 동작을 이하에서 설명한다.

먼저, 입조작에 대해서 설명한다.

외부로부터의 조작개시신호가 들어 오면, 입조작 릴레이(32a)에 전류가 흘러 자기 유지용 접점(34a)을 폐쇄한다. 동시에 접지장치 오동작방지 릴레이접점(40)이 개방되고, 접지 제어회로에 전류는 흐르지 않게 된다. 또, 입조작 릴레이(32a)의 트립 코일용 접점(36a), 전동기용 접점(37a)도 동시에 닫힌다. 트립 코일(25a)이 여자되면 모터회로용 리미트 스위치(27a)를 폐쇄 동작시키고, 모터회로에 전류가 흐른다. 입동작이 종료되면, 입종료 지령 리미트 스위치(30a)가 조작축(15)에 부착된 리미트 스위치용 캠(29)의 동작과 연동하여 전류를 차단하고, 입조작 릴레이 코일(32a)의 여자도 해제하고, 자기 유지용 상개(常開) 접점(34a), 트립 코일용 접점(36a), 전동기용 접점(37a)도 원래 상태로 복귀하고, 트립 코일(25a) 및 전동기(1)에 흐르고 있던 전류도 차단되어 동작을 정지한다.

다음에 절조작에 대해서 설명한다.

외부로부터의 조작개시신호가 들어 오면, 절조작 릴레이(33a)에 전류가 흘러서 자기 유지용 상개 접점(35a)을 닫게 한다. 동시에 트립 코일용 접점(38a), 전동기용 접점(39a)도 닫힌다. 절동작이 종료되면, 절종료 지령 리미트 스위치(31a)가 조작축(15)에 부착된 리미트 스위치용 캠(29)의 동작과 연동하여 전류를 차단하고, 절조작 릴레이(33a)의 여자를 해제하고, 그 자기 유지용 접점(35a), 트립 코일용 접점(38a), 전동기용 접점(39a)도 원래 상태로 복귀하여, 트립 코일(25a) 및 전동기(1)에 흐르고 있던 전류도 차단되어 동작을 정지한다.

이상, 단로기의 기능에 대응하는 "입", "절" 조작에 따른 제어 동작을 설명했지만, 접지 장치의 "입", "절" 조작도 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

이와 같이 하여, 본 실시형태에 의하면, 다음 (a)항 내지 (c)항에 나타내는 효과가 얻어진다.

(a) 입위치로부터 절 위치를 통과하고, 접지 위치까지 한번에 동작시킬 수 없기 때문에, 오동작을 방지할 수 있다.

(b) 래치 핀의 회전에 의해 래치 레버와의 맞물림을 해제하기 때문에, 조작축으로부터의 하중의 영향이 적어서 동작을 확실하게 수행할 수 있다.

(c) 래치 핀과 캐치 레버와의 맞물림이 트립 코일에 의해 해제될 수 있기 때문에, 먼 쪽에서의 단로기, 접지장치의 동작, 절환이 가능해진다.

(d) 제 1 수동 조작축 또는 제 2 수동 조작축의 어느 쪽에 수동 핸들을 삽입하는 지에 따라서, 단로조작 또는 접지조작을 작업자에게 선택하게 하기 때문에, 작업자가 잘못된 조작을 방지할 수 있다.

(e) 전동기 조작, 수동 조작도 안전, 확실하게 수행할 수 있다.

(f) 트립 코일이 동작하고, 래치 핀과 캐치 레버와의 맞물림이 완전하게 해제된 후에 전동기의 회전이 개시되기 때문에, 조작축의 돌기부로부터 캐치 레버를 누름으로써 래치 핀 등에 여분의 부하를 주어 동작 불량이나 고장을 일으키는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 구성의 소형화, 간이화를 도모할 수 있는 동시에, 자동조작 및 수동조작의 양측에 대하여 오동작을 일으키기 어려운 3위치 개폐장치의 조작기구를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 입(入) 위치, 절(切) 위치 및 접지 위치로 절환·조작하는 가동 단자에 구동력을 전달하는 주축을 구비한 3위치 개폐장치의 조작기구에 있어서,

   상기 주축에 결합된 웜;

   상기 웜과 맞물리는 웜기어가 결합된 조작축;

   상기 조작축에 결합되고, 상기 조작축의 축심으로부터 직경방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 돌기부를 유지하는 유지부재;

   상기 돌기부보다도 상기 조작축으로부터 떨어진 위치에서 상기 조작축과는 축심을 평행하게 하여 서로 소정 간격으로 배치된 1쌍의 캐치축;

   상기 캐치축에 의해 각각 경동(傾動) 가능하게 지지되고, 대향하는 선단부 사이에서 상기 돌기부의 진퇴를 가능하게 하는 1쌍의 캐치 레버;

   상기 캐치 레버의 선단부를 서로 대향시켜서 상기 돌기부의 접촉에 의해 상기 선단부의 퇴피(退避)가 가능한 위치로 상기 캐치 레버를 각각 치우치게 하는 제 1 스프링;

   상기 캐치축과는 축심을 평행하게 하여 상기 캐치 레버의 선단부의 퇴피 위치에서 회동 가능하게 지지되고, 상기 퇴피 위치에 대응하는 부위에 단면이 반월형인 반월형부를 구비하며, 상기 반월형부의 외측이 상기 캐치 레버 선단부의 퇴피를 저지하고, 상기 반월형부의 내측이 상기 캐치 레버 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 1쌍의 래치 핀;

   상기 캐치 레버 선단부의 퇴피를 저지하는 위치로 상기 래치 핀을 치우치게 하고 외부로부터 주어지는 회전력에 의해 상기 캐치 레버 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 제 2 스프링; 및

   상기 돌기부를 맞닿게 하여 상기 웜기어의 회전각도 범위를 제한하는 스토퍼 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 3위치 개폐장치의 조작기구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 래치 핀마다 설치되고, 코일을 여자하여 플런저를 구동하고, 이 플런저가 상기 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 위치까지 상기 래치 핀을 회동시키는 1쌍의 트립 코일을 구비한 것을 특징으로 하는 3위치 개폐장치의 조작기구.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 래치 핀의 한쪽에 대응하여 설치되고, 수동 핸들에 의해 상기 주축을 회동 가능하게 결합한 제 1 수동 조작축;

   상기 래치 핀의 다른 쪽에 대응하여 설치되고, 수동 핸들에 의해 회동 가능하게 지지된 제 2 수동 조작축; 및

   상기 제 2 수동 조작축의 회전을 상기 제 1 수동 조작축에 전달하는 동력전달수단을 구비한 것을 특징으로 하는 3위치 개폐장치의 조작기구.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 수동 핸들을 상기 제 1 수동 조작축에 맞물리게 하였을 때, 상기 래치 핀의 한쪽에 대응하여 설치된 상기 트립 코일의 플런저를 상기 트립 코일의 여자 상태 위치까지 삽입할 수 있게 하고,

   또한, 상기 수동 핸들을 상기 제 2 수동 조작축에 맞물리게 하였을 때, 상기 래치 핀의 다른 쪽에 대응하여 설치된 상기 트립 코일의 플런저를 상기 트립 코일의 여자 상태 위치까지 삽입할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 3위치 개폐장치의 조작기구.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래치 핀이 상기 캐치 레버의 선단부의 퇴피를 가능하게 하는 위치까지 회전시켰을 때, 상기 주축을 구동하는 전동기의 회전, 정지를 수행하는 전류를 제어하는 리미트 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 3위치 개폐장치의 조작기구.