KR20020082938A

KR20020082938A - 고압 전기기기의 스프링 차징장치

Info

Publication number: KR20020082938A
Application number: KR1020010022061A
Authority: KR
Inventors: 탁성준
Original assignee: 엘지산전 주식회사
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2002-11-01
Also published as: KR100371377B1

Abstract

본 발명 고압 전기기기의 스프링 차징장치는 전면 커버의 내측에 설치되는 차징축을 전면 커버의 외부에서 회전시켜서 차징이 이루어지도록 하는 스프링 축세 방식으로 차징이 이루어지므로 장비의 설치공간 이용효율을 향상시키게 되고, 상기의 차징축을 회전시키기 위한 차징축이 삽입되는 삽입공이 전면 커버에 작게 형성되어도 되므로 전면 커버의 내부로 이물질들이 유입되는 것을 감소시키게 된다

Description

고압 전기기기의 스프링 차징장치{SPRING CHARGING MECHANISM OF HIGH-VOLTAGE EQUIPMENT}

본 발명 고압 전기기기의 스프링 차징장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좁은 공간내에서 안정성있게 스프링을 차징할 수 있도록 하는데 적합한 고압 전기기기의 스프링 차징장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공차단기, 개폐기, RMU 등과 같은 고압전기기기는 전기의 통전, 단락을 위하여 기계적인 조작장치가 이용된다. 이러한 기계적인 조작장치는 전기기기의 특성상 순간적으로 동작하여야 하므로 스프링의 복원력이 이용되고 있다. 즉, 스프링을 수동이나 자동으로 차징시킨 후, 이 스프링의 저장에너지에 의해 기구적인 링크들을 동작시킴으로써 전기를 통전 또는 단락을 시킨다.

도 1과 도 2는 종래 진공차단기의 조작 메커니즘을 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 전원이 공급되어지는 전동기(31)에 편심부에 의하여 동력전달링크(56)가 전,후로 운동할 수 있도록 되어 있고, 그 동력전달링크(56)의 운동에 의하여 회전가능하게 차징기어(2)가 설치되어 있으며, 그 차징기어(2)의 역회전을 방지할 수 있도록 각각 반대방향으로 2개의 폴(4)(5)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 차징기어(2)의 회전운동과 연동하여 편심회전을 하면서 투입스프링(10)을 인장시킬 수 있도록 차징축(3)이 설치되어 있고, 투입캠(12)의 연회전력을 지지할 수 있도록 핀(52)이 고정되어 있으며, 투입코일 및 기계적인 투입링크와 연결되어서 진공차단기를 투입(closing)시 해제하는 투입링크 연결편(53) 등으로 구성되어 있다.

상기와 같은 종래 진공차단기의 조작메카니즘에서는 "A"부에 수동핸들을 삽입하고, 그 삽입된 수동핸들을 상,하로 움직이면 2개의 지지판(55)이 상,하로 움직이며, 그 지지판(55)에 설치된 폴(5)이 차징기어(2)를 1개의 치형씩 밀어서 차징기어(2)가 회전되게 되어, 그 차징기어(2)가 고정된 차징축(3)이 회전되어진다.

그리고, 그와 같이 회전되는 차징축(3)에 고정되어 있는 차징레버(49)가 회전하는 만큼, 차징레버(49)의 말단에 연결되어 있는 투입스프링(10)은 인장하게 되고, 이때 폴(4)은 투입스프링(10)의 복원력에 의하여 발생되는 역회전력을 방지하게 되며, 지지판(55)은 복원스프링(54)에 의하여 복원되어진다.

또한, 차징축(3)이 일정각도 회전되면 도 3a와 같이, 힘의 사점(死點)을 지나게 되고 투입캠(12)과 투입롤러(48)에 여유공간이 생겨 조작메커니즘 전체(50)가 주축(1)을 중심으로 투입스프링(10)의 복원력(인장력)에 의해 회전(9°)하게 된다. 또한 차징축(3)과 연동되어 회전하는 투입캠(12)에 고정되어 있는 핀(52)이 도 3b에서와 같은 위치로 된다. 이때 접촉캠(56)이 차징축(3)과 연동회전하면서 이 위치에서 접촉캠(56)의 상사점(최대양정부)에서의 폴(4)을 들어 올려서 적은 힘으로 투입을 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 진공차단기의 조작메커니즘에서는 조작자가 전면 커버(front cover)의 외측에서 수동핸들을 상,하운동하는 것에 의하여 차징이 이루어지므로 수동핸들이 동작될 수 있는 만큼의 공간이 확보되어야 하므로 그에 따른 공간이용효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 전면 커버에 수동핸들이 상,하운동할 수 있을만큼 절개부가 형성되어야 하므로 장비의 내부로 이물질들이 다량 유입되는 통로가 되는 문제점을 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 프론트 커버의 전면에서 조작핸들을 회전시키는 것에 의하여 차징이 이루어지도록 하여 공간이용효율을 향상시킬 수 있을뿐 아니라, 조작핸들의 삽입구가 작게 형성되어 장비의 내부로 이물질이 유입되는 것을 감소시키도록 하는데 적합한 고압 전기기기의 스프링 차징장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 진공차단기용 조작 메카니즘을 보인 구성도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3a,3b는 종래 진공차단기용 조작 메카니즘의 동작을 보인 개략도.

도 4는 본 발명 고압 전기기기의 스프링 차징장치를 보인 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 클러치부 주변 부품의 분해사시도.

도 6a,6b는 본 발명의 클러치부의 구조를 방향에 따라 각각 보인 분해사시도.

도 7은 본 발명의 블로킹 레버를 보인 사시도.

도 8은 본 발명의 투입레치부를 보인 사시도.

도 9a는 본 발명에 따른 고압 전기기기의 스프링 차징장치의 차징전 상태도.

도 9b는 본 발명에 따른 고압 전기기기의 스프링 차징장치의 차징후 상태도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

101,102 : 전,후방측 베이스 플레이트 103 : 차징축

104 : 구동기어 105 : 차징기어

105a : 걸림홈 106 : 캠

107 : 회동핀 108 : 차징레버

109 : 차징스프링 110 : 블로킹 레버

114 : 롤러 120 : 투입래치부

122 : 래치 123 : 래치 바

124 : 래치 스프링 125 : 래치바 스프링

126 : 투입 레버 127 : 투입레버 스프링

130 : 클러치 부 132 : 클러치 판

132a : 웨지홈 133 : 웨지핀

134 : 고정핀 135 : 웨지 스프링

136,136' : 고정판 140 : 동력차단기구

141 : 웨지 142 : 세그먼트

142a : 스토핑 홈 143 : 걸림편

144 : 클러치 레버 146 : 걸림구

146a : 삽입돌기 146b : 걸림돌기

147 : 걸림구 스프링

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 일정간격을 두고 배치되는 전,후방측 베이스 플레이트와,

그 후방측 베이스 플레이트에 후단부가 결합됨과 아울러 조작핸들에 의하여 회전가능하게 설치되는 차징축과,

그 차징축의 회전과 동시에 회전될 수 있도록 차징축 상에 설치되는 구동기어와,

그 구동기어와 기어결합되어 구동기어의 회전방향과 역방향으로 회전될 수 있도록 설치되는 차징 기어와,

그 차징 기어의 후면에 결합되어 차징 기어의 회전방향과 동일방향으로 회전되는 캠과,

그 캠의 측면에 일단부가 구름접촉되도록 설치되어 캠의 회전시에 차징 기어의 일측에 설치된 회동핀을 중심으로 회동가능하게 설치되어 있는 차징 레버와,

그 차징 레버의 타단부에 고정되어 차징 레버의 회동에 의하여 축선방향으로 따라 신장 또는 수축되는 차징스프링과,

상기 개폐레버에 상단부가 결합되어 개폐레버의 회동에 의하여 상기 차징 스프링이 차징되면 그 차징상태를 유지하기 위한 블로킹 레버와,

그 블로킹 레버가 차징 스프링의 복원력에 의하여 복귀되는 것을 저지함과 아울러 투입시에 그 저지하는 힘을 제거하기 위한 투입래치부와,

상기 차징스프링이 차징되면 차징기어에서 캠으로 전달되는 동력을 차단하여 투입스프링이 필요이상으로 신장되는 것을 차단하는 클러치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 전기기기의 스프링 차징장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 고압 전기기기의 스프링 차징장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같은 본 발명은 고압 전기기기의 전면 커버 내측에 일정간격을 두고 전,후방측 베이스 플레이트(101)(102)가 배치되어 있고, 그와 같은 후방측 베이스 플레이트(102)의 전면에 후단부가 고정되도록 수직방향으로 차징축(103)이 회전가능하게 설치되어 있어서, 그 전면 커버의 외측에서 조작핸들을 이용하여 차징축(103)을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 차징축(103)에는 조작자가 조작핸들을 이용하여 차징축(103)을 회전시킬때 차징축(103)과 동일방향으로 회전될 수 있도록 구동기어(104)가 고정결합되어 있다.

그리고, 상기 구동기어(104)의 일측에는 구동 기어(104)에 기어결합되어 구동기어(104)의 회전시 구동기어(104)와 반대방향으로 회전할 수 있도록 차징 기어(105)가 결합되어 있다.

그리고, 그 차징 기어(105)의 후위에는 차징기어(105)의 회전과 동시에 동일방향으로 회전될 수 있도록 캠(106)이 결합되어 있다.

그리고, 그 캠(106)의 일측에는 일단이 캠(106)의 측면에 구름접촉되어 캠(106)의 회전에 따라 회동핀(107)을 중심으로 회동가능하도록 차징 레버(108)가 설치되어 있다.

그리고, 그 차징 레버(108)의 타단부에는 차징 레버(108)가 회동에 따라 축선 방향으로 신장 또는 수축할 수 있도록 상단부가 고정되는 차징 스프링(109)이 결합되어 있다.

한편, 상기 차징 레버(108)의 타단부에는 차징 레버(108)의 회동에 의하여 상기 차징 스프링(109)이 차징되면 그 차징상태를 유지하기 위한 블로킹 레버(110)의 상단부가 결합되는데, 그 블로킹 레버(110)는 상단부가 차징 레버(108)의 타단부에 고정되는 제1레버(111)와 그 제1레버(111)의 하단부에 일단부가 절곡가능하게 결합됨과 아울러 타단부가 고정핀(112)으로 전,후방측 베이스 플레이트(101)(102)에 고정되는 제2레버(113) 및 그 제1레버(111)와 제2레버(113)의 절곡부에 결합되는 롤러(114)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 블로킹 레버(110)의 일측에는 차징 스프링(109)이 차징되어 블로킹 레버(110)가 일자로 되었을때 절곡부의 롤러(114)를 지지하여차징스프링(109)의 복원력에 의하여 블로킹 레버(110)가 원복되는 것을 저지할 수 있도록 투입래치부(120)가 설치되어 있다.

그 투입래치부(120)는 상기 블로킹 레버(110)의 일측에 고정핀(121)에 의하여 중앙부가 고정되어 차징시 전단부가 절곡부의 롤러(114)를 지지하는 래치(122)와, 상기 고정핀(121)에 일단부가 결합되는 래치 바(123)와, 그 래치 바(123)에 후단부가 고정되고 전단부가 래치(122)의 후단부에 고정되어 래치(122)의 회전을 탄성적으로 저지하는 래치 스프링(124)과, 상기 래치 바(123)에 상단부가 고정되어 래치 바(123)를 하측으로 당기는 래치 바 스프링(125)과, 상기 래치 바(123)의 일측에 고정핀(121)에 의하여 하단부가 고정되며 상단부가 래치 바(123)의 자유단부를 지지하는 투입레버(126)와, 그 투입레버(126)의 중앙부에 상단부가 고정되어 투입레버(126)를 내측을 향하여 탄성적으로 당기는 투입 레버 스프링(127)으로 구성되어 있다

그리고, 상기 차징스프링(109)이 차징되면 차징기어(105)에서 캠(106)으로 전달되는 동력을 전달하여 차징스프링(109)이 신장되도록 하고, 차징스프링(109)이 신장된 상태에서는 그 신장된 상태를 유지할 수 있도록 차징기어(105)에서 캠(106)에 전달되는 동력을 차단하기 위한 클러치부(130)가 구비되어 있다.

상기 클러치부(130)는 상기 캠(106)에 후단부가 고정되는 캠 축(131)상에 고정되고 외주면에 웨지 홈(132a)이 형성되어 있으며 내주면에 수개의 걸림홈(105a)이 형성된 차징 기어(105)의 결합공(105b)에 삽입되는 클러치 판(132)과, 그 웨지 홈(132a)과 걸림홈(105a)에 의해 형성되는 동력전달공(미도시)에 삽입되는 반달형의 웨지 핀(133)과, 그 웨지 핀(133)의 후단부에 형성된 고정공(133a)에 삽입되는 고정핀(134)과, 그 고정핀(134)의 상단부에 일단부가 고정되는 웨지 스프링(135)과, 상기 클러치 판(132)을 차징 기어(105)에 고정하는 한쌍의 고정판(136)(136') 및 상기 웨지 핀(133)의 회전을 저지하여 차징 기어(105)에서 클러치 판(132)에 전달되는 동력을 끊기 위한 동력차단기구(140)로 구성되어 있다.

상기 동력차단기구(140)는 상기 웨지 핀(133)에 고정되는 웨지(141)와, 그 웨지(141)와 일정간격을 두고 웨지 핀(133)의 전단부에 고정되어 후술하는 걸림구의 단부가 삽입되는 스토핑 홈(142a)이 형성되어 있는 세그먼트(142)와, 하단부가 상기 래치 바(122)에 결합되고 상기 차징레버(108)에 고정된 걸림편(143)이 상단부에 삽입되어 있는 클러치 레버(144)와, 일단부는 클러치 레버(144)의 중앙부에 삽입되고 중앙부가 고정핀(145)에 의하여 회동가능하게 고정되며 타단부에 세그먼트(142)의 스토핑홈(142a)에 삽입되는 삽입돌기(146a)와 웨지(141)를 걸기 위한 걸림돌기(146b)가 구비된 걸림구(146)와, 그 걸림구(146)의 일단부에 상단부가 고정되는 걸림구 스프링(147)으로 구성되어 있다.

도면중 미설명 부호 는 차징 레버에 고정된 차징표시기(150)이다. 상기와 같이 구성되어 본 발명 고압 전기기기의 스프링 차징장치에서 차징되는 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 9a와 같은 상태에서 조작자가 전면 커버의 외측에서 차징축(103)에 조작핸들을 삽입하고, 시계방향으로 회전시키면 구동기어(104)가 시계방향으로 회전하면서 기어 결합되어 있는 차징 기어(105)를 반시계방향으로 회전시키게 되며,그 차징 기어(105)의 후위에 결합된 캠(106)도 차징 기어(105)와 동일하게 반시계 방향으로 회전하게 된다.

그때, 상기와 같이 반시계방향으로 회전하는 캠(106)에 일단부가 접촉되어 있는 차징 레버(108)가 시계방향으로 회전하게 되면, 그 차징 레버(108)의 타단부에 결합된 차징 스프링(109)이 인장되면서 차징이 시작된다.

그리고, 상기와 같이 차징 레버(108)가 회동을 할때에는 차징 레버(108)에 상단부가 고정된 블로킹 레버(110)가 들어 올려지고, 그와 같이 들어 올려지는 블로킹 레버(110)의 절곡부에 결합된 롤러(114)가 래치(122)의 전단부를 시계방향으로 밀어 제치면서 접촉이 되고, 차징이 계속진행되어 블로킹 레버(110)의 제1레버(111)와 제2레버(113)가 일자가 되면 절곡부의 롤러(114) 측면에 래치(122)의 전단부가 지지되며 정적상태가 되므로 차징 스프링(109)의 차징상태가 유지되게 되는데, 이때 차징 레버(108)에 고정된 차징 표시기(150)는 전면 커버에 형성된 확인공을 통하여 차징상태를 표시하게 된다.

또한, 상기와 같이 차징이 완료된 상태에서는 차징 레버(108)와 래치 바(123)에 연동되어 움직이는 클러치 레버(144)의 반시계방향으로의 회전을 막은 저항은 없어지고, 세그먼트(142)의 스토핑 홈(142a)과 걸림구(146)의 삽입돌기(146a)가 이격되어 걸림구(146)가 반시계방향으로 회전한다. 그와 같은 상태에서 클러치부(130)와 결합되어 회전하던 웨지(141)가 걸림구(146)의 걸림돌기(146b)에 걸리게 되는데, 이때 걸림구(146)의 반시계방향 회전과는 별개로 웨지(141)가 시계방향으로 회전하면서 반달 단면의 웨지 핀(133)이 회전하게 되어도 9b와 같이 차징 기어(105)에서 클러치 판(132)에 전달되는 동력이 차단되는 상태가 된다.

즉, 상기와 같은 차징축(103)을 회전시켜서 차징 스프링(109)이 차징된 상태에서는 사용자가 차징축(103)을 계속 회전하여도 클러치부(130)에서 캠(106)에 전달되는 동력을 차단하게 되어 차징 스프링(109)의 차징이 이루어진 상태를 계속유지하게 된다.

상기와 같은 차징상태에서 외부의 동력에 의하여 투입 레버(126)가 시계방향으로 회전되면 래치 바(123)가 래치 바 스프링(125)의 복원력에 의하여 시계방향으로 회전하며 블로킹 레버(110)와 투입래치부(120) 사이의 정적인 평형상태가 깨지고, 차징 스프링(109)의 복원력에 의하여 차징이 해제되는데, 그와 같은 차징 스프링(109)의 복원력을 이용하여 개폐기 등과 같은 기기의 순간적인 통전 또는 단락동작을 시키게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 고압 전기기기의 스프링 차징장치는 전면 커버의 내측에 설치되는 차징축을 전면 커버의 외부에서 회전시켜서 차징이 이루어지도록 하는 스프링 축세 방식으로 차징이 이루어지므로 장비의 설치공간 이용효율을 향상시키게 된다.

또한, 상기의 차징축을 회전시키기 위한 차징축을 삽입하기 위한 삽입공을 전면 커버에 작게 형성하여도 되므로 전면 커버의 내부로 이물질들이 유입되는 것을 감소시키는 효과가 있다.

Claims

일정간격을 두고 배치되는 전,후방측 베이스 플레이트와,

그 후방측 베이스 플레이트에 후단부가 결합됨과 아울러 조작핸들에 의하여 회전가능하게 설치되는 차징축과,

그 차징축의 회전과 동시에 회전될 수 있도록 차징축 상에 설치되는 구동기어와,

그 구동기어와 기어결합되어 구동기어의 회전방향과 역방향으로 회전될 수 있도록 설치되는 차징 기어와,

그 차징 기어의 후면에 결합되어 차징 기어의 회전방향과 동일방향으로 회전되는 캠과,

그 캠의 측면에 일단부가 구름접촉되도록 설치되어 캠의 회전시에 차징 기어의 일측에 설치된 회동핀을 중심으로 회동가능하게 설치되어 있는 차징 레버와,

그 차징 레버의 타단부에 고정되어 차징 레버의 회동에 의하여 축선방향으로 따라 신장 또는 수축되는 차징스프링과,

상기 차징 레버에 상단부가 결합되어 차징 레버의 회동에 의하여 상기 차징 스프링이 차징되면 그 차징상태를 유지하기 위한 블로킹 레버와,

그 블로킹 레버가 차징 스프링의 복원력에 의하여 복귀되는 것을 저지함과 아울러 투입시에 그 저지하는 힘을 제거하기 위한 투입래치부와,

상기 차징스프링이 차징되면 차징기어에서 캠으로 전달되는 동력을 차단하여투입스프링이 필요이상으로 신장되는 것을 차단하는 클러치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 전기기기의 스프링 차징장치.
제 1항에 있어서, 투입래치부는 상기 블로킹 레버의 일측에 고정핀에 의하여 중앙부가 고정되어 차징시 전단부가 절곡부의 롤러를 지지하는 래치와, 상기 고정핀에 일단부가 결합되는 래치 바와, 그 래치 바에 후단부가 고정되고 전단부가 래치의 후단부에 고정되어 래치의 회전을 탄성적으로 저지하는 래치 스프링과, 상기 래치 바에 상단부가 고정되어 래치 바를 하측으로 당기는 래치 바 스프링과, 상기 래치 바의 일측에 고정핀에 의하여 하단부가 고정되며 상단부가 래치 바의 자유단부를 지지하는 투입레버와, 그 투입레버의 중앙부에 상단부가 고정되어 투입레버를 내측을 향하여 탄성적으로 당기는 투입 레버 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 전기기기의 스프링 차징장치.
제 1항에 있어서, 상기 클러치부는 상기 캠에 후단부가 고정되는 캠 축상에 고정되고 외주면에 웨지 홈이 형성되어 있으며 내주면에 수개의 걸림홈이 형성된 차징 기어의 결합공에 삽입되는 클러치 판과, 그 웨지 홈과 걸림홈에 의해 형성되는 동력전달공에 삽입되는 반달형의 웨지 핀과, 그 웨지 핀의 후단부에 형성된 고정공에 삽입되는 고정핀과, 그 고정핀의 상단부에 일단부가 고정되는 웨지 스프링과, 상기 클러치 판을 차징 기어에 고정하는 한쌍의 고정판 및 상기 웨지 핀의 회전을 저지하여 차징 기어에서 클러치 판에 전달되는 동력을 끊기 위한 동력차단기구로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 전기기기의 스프링 차징장치.
제 3항에 있어서, 상기 동력차단기구는 상기 웨지 핀에 고정되는 웨지와, 그 웨지와 일정간격을 두고 웨지 핀의 전단부에 고정되어 걸림구의 단부가 삽입되는 스토핑 홈이 형성되어 있는 세그먼트와, 하단부가 상기 래치 바에 결합되고 상기 차징레버에 고정된 걸림편이 상단부에 삽입되어 있는 클러치 레버와, 일단부는 클러치 레버의 중앙부에 삽입되고 중앙부가 고정핀에 의하여 회동가능하게 고정되며 타단부에 세그먼트의 스토핑홈에 삽입되는 삽입돌기와 웨지를 걸기 위한 걸림돌기가 구비된 걸림구와, 그 걸림구의 일단부에 상단부가 고정되는 걸림구 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 전기기기의 스프링 차징장치.