KR20100079907A

KR20100079907A - 접점 상태를 표시할 수 있는 배선용 차단기의 개폐기구 및 그를 갖는 배선용 차단기

Info

Publication number: KR20100079907A
Application number: KR1020080138503A
Authority: KR
Inventors: 박진영
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2010-07-08
Also published as: CN101794684B; EP2204835A2; MY146966A; CN101794684A; US20100163382A1; US8420968B2; KR101015316B1; EP2204835A3

Abstract

본 발명은 접점의 상태를 핸들의 위치지시로 알려줄 수 있는 배선용 차단기의 개폐기구를 제공하려는 것으로, 본 발명에 따라서, 핸들; 핸들의 회전 지지점을 제공하는 레버; 가동 접촉자를 지지하는 샤프트; 상단이 핸들에 의해 지지되고, 트립 위치에서 하단 지지점의 수평방향 위치가 상기 레버의 회전 지지점의 수평방향 위치와 일치하지 않아 트립 위치에서 핸들을 오프 위치로 조작하였다가 해방하면 접점 융착상태를 표시하도록 상기 핸들을 트립 위치로 구동할 수 있는 트립 스프링; 트립 스프링을 구속할 수 있는 래치; 상부 링크 및 하부 링크; 상기 하단 지지점을 제공하도록 상기 트립 스프링의 하단부를 지지하는 토글 핀; 래치 홀더; 상기 래치 홀더를 구속 또는 해방하도록 회동가능한 네일; 샤프트에 접속되는 일단부와 네일에 접촉가능한 타단부를 가지며, 접점이 융착된 상태에서 핸들을 오프 위치로 조작시, 레버에 접촉할 수 있게 상승하여 레버에 의해 가압이동되고 네일을 밀어 래치 홀더를 해방하는 위치로 동작시키는 고립 레버를 포함하는 배선용 차단기의 개폐기구가 개시된다.

배선용 차단기, 접점 상태 표시, 고립 레버

Description

접점 상태를 표시할 수 있는 배선용 차단기의 개폐기구 및 그를 갖는 배선용 차단기{SWITCHING MECHANISM CAPABLE OF INDICATING CONTACTS STATUS AND MOLD CASED CIRCUIT BREAKER HAVING THE SAME MECHANISM}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 특히 접점의 융착 상태를 핸들의 위치지시로 표시할 수 있는 배선용 차단기 및 그의 개폐기구에 관한 것이다.

배선용 차단기는 전기적으로 과부하 상태 시 또는 단락 시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기기기이다. 배선용 차단기는, 크게 구분하여 전원측과 부하측과의 회로접속을 위한 접속단자를 제공하는 단자부와, 접점을 개폐하도록 구동하는 개폐기구(switching mechanism)와, 회로상 과전류나 순시 전류 또는 단락전류 발생시 이를 감지하여 개폐 기구부를 회로 개방위치(일명 trip 위치)로 동작하도록 트리거(trigger)하는 트립기구(trip mechanism)을 포함하여 구성된다고 볼 수 있다.

본 발명은 배선용 차단기에 있어서, 접점이 융착되었을 때 사용자가 이를 인지하지 못하고 핸들을 리셋 위치(reset position)(일명 off 위치)로 조작하는 경우 개폐기구를 트립 위치로 구동하고 핸들을 트립 위치를 지시하도록 구동함으로써 접점의 융착 상태를 핸들의 위치지시로 표시할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은 배선용 차단기에 있어서, 접점이 융착되었을 때 사용자가 이를 인지하지 못하고 핸들을 리셋 위치(reset position)(일명 off 위치)로 조작하는 경우 개폐기구를 트립 위치로 구동하고 핸들을 트립 위치를 지시하도록 구동함으로써 접점의 융착 상태를 핸들의 위치지시로 표시할 수 있는 배선용 차단기의 개폐기구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 본 발명의 일 목적은, 전원 또는 부하 측에 전기적으로 접속가능하며 접점을 가진 고정접촉자;

상기 고정접촉자에 접촉하는 위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되는 위치로 회동가능하며 상기 고정접촉자의 접점에 대응되는 접점을 가진 가동접촉자;

상기 가동접촉자를 지지하며 상기 가동접촉자를 회전구동하는 샤프트(shaft);

상기 가동접촉자의 접점이 상기 고정접촉자의 접점에 접촉하는 온(on) 위치 또는 가동접촉자의 접점이 상기 고정접촉자의 접점으로부터 분리된 오프(off) 위치로 상기 샤프트를 수동으로 회전 조작하기 위한 핸들;

상기 핸들에 접속되어 회전 가능하며, 상기 핸들의 회전 지지점을 제공하는 레버(lever);

축세된 탄성에너지를 이용하여 상기 샤프트를 회동시킴으로써, 상기 가동접촉자의 접점을 상기 고정접촉자의 접점으로부터 분리되는 트립(trip) 위치로 자동 구동할 수 있으며, 상단이 상기 핸들에 의해 지지되고, 트립 위치에서 하단 지지점의 수평방향 위치가 상기 레버의 회전 지지점의 수평방향 위치와 일치하지 않아 트립 위치에서 상기 핸들을 트립 위치로 구동하여 접점 융착상태를 표시할 수 있는 트립 스프링;

탄성에너지를 축세한 상태로 상기 트립 스프링을 구속할 수 있는 래치(latch);

상기 래치를 구속하는 위치와 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(latch holder);

상기 래치 홀더를 구속하는 위치와 상기 래치 홀더를 해방하여 상기 래치를 해방시키는 위치로 회동가능한 네일(nail);

상기 샤프트에 접속되는 일단부와 상기 네일에 접촉가능한 타단부를 가지며, 상기 가동접촉자와 고정접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치로 조작시, 상기 레버에 접촉할 수 있게 상승하여 상기 레버에 의해 가압이동되고 상기 네일을 밀어 상기 래치 홀더를 해방하는 위치로 동작시키는 고립 레버를 포함하 는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 다른 목적은, 회로의 전원 및 부하 측에 전기적으로 접속될 수 있고 접점을 가지는 고정 접촉자와 고정 접촉자에 접촉하는 위치 또는 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 회동가능한 가동 접촉자 및 상기 가동 접촉자를 회전구동하도록 지지하는 샤프트(shaft)를 갖는 배선용 차단기용으로서, 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서,배선용 차단기의 개폐기구에 있어서,

배선용 차단기의 온(on) 및 오프(off) 수동조작을 위한 핸들;

상기 핸들의 회전 지지점을 제공하도록 상기 핸들에 접속되는 레버(lever);

상기 가동 접촉자를 회전구동하도록 지지하는 샤프트(shaft);

축세된 탄성에너지를 이용하여 상기 샤프트를 회동시킴으로써, 상기 가동접촉자의 접점을 상기 고정접촉자의 접점으로부터 분리되는 트립(trip) 위치로 자동 구동할 수 있으며, 상단이 상기 핸들에 의해 지지되고, 트립 위치에서 하단 지지점의 수평방향 위치가 상기 레버의 회전 지지점의 수평방향 위치와 일치하지 않아 트립 위치에서 접점 융착상태를 표시하도록 상기 핸들을 트립 위치로 구동할 수 있는 트립 스프링;

상기 래치에 접속되는 일 단부를 가지는 상부 링크;

상기 상부 링크에 접속되는 상단부를 가지며 하단부가 상기 샤프트에 접속되는 하부 링크;

상기 상부 링크와 하부 링크를 접속하며, 상기 하단 지지점을 제공하도록 상기 트립 스프링의 하단부를 지지하는 토글 핀(toggle pin);

상기 샤프트에 접속되는 일단부와 상기 네일에 접촉가능한 타단부를 가지며, 상기 가동접촉자와 고정접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치로 조작시, 상기 레버에 접촉할 수 있게 상승하여 상기 레버에 의해 가압이동되고 상기 네일을 밀어 상기 래치 홀더를 해방하는 위치로 동작시키는 고립 레버를 포함하여 구성되는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기 및 그의 개폐기구는 온 상태에서 상승하여 레버에 접촉할 수 있는 위치에 위치하는 고립 레버를 포함하여, 접점이 융착된 상태에서 사용자가 핸들을 리셋위치(오프 위치)로 조작하였을 때, 레버에 의해서 가압된 고립 레버가 네일을 밀어 회동시킴에 의해 개폐기구가 트립 위치로 동작하고, 따라서 토글 핀의 위치가 수평방향상 레버의 회전 지지점의 위치와 일치하지 않아, 트립 스프링의 탄성력에 의해 핸들이 트립 위치를 지시함으로서, 접점의 융착 상태 를 핸들의 위치지시로 표시할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기 및 그의 개폐기구는 측판에 고정되어 고립 레버의 승하강을 안내하는 안내 핀(guide pin)을 포함하므로, 고립 레버의 승하강이 정확하게 안내될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기 및 그의 개폐기구는 고립 레버가 안내장공부를 가지므로 안내 핀에 의해 정확하게 승하강이 안내될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기 및 그의 개폐기구에 있어서 고립 레버는, 탄성재로 형성되므로 가압되었을 때 휘어져 상기 네일을 밀 수 있고 압력이 소멸하면 원위치를 회복할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구 및 이러한 개폐기구를 갖는 배선용 차단기의 구성에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 배선용 차단기는 전원 또는 부하 측에 전기적으로 접속가능하며 접점, 즉 고정접촉자 접점(1a)을 일 단부에 고정하여 구비하는 고정접촉자(1)와, 고정접촉자(1)에 접촉하는 위치와 고정접촉자(1)로부터 분리되는 위치로 회동 가능하며 고정접촉자 접점(1a)에 대응되는 가동접촉자 접점(2a)을 가지는 가동접촉자(2)와, 샤프트(3)와, 후술하는 개폐기구, 배선용 차단기의 구성부품들을 내부에 수용하는 상부가 개방된 사각형태의 잘 알려진 바와 같은 하부 외함(미 도시)과, 하부 외함을 덮는 상부 커버(cover)(미도시)를 포함한다.

샤프트(3)는, 가동접촉자(2)를 지지하며, 가동접촉자(2)를 회로 개방(open position) 또는 폐회로 위치(closing position)로 회전구동한다. 이러한 회로 개방 또는 폐회로 위치로의 구동력은 트립 스프링(6)가 방세하는 탄성에너지가 근원으로서, 후술하는 트립 스프링(6)의 하단부가 지지된 토글 핀(7c) 및 하부 링크(7b)를 통해서 샤프트(3)에 전달되어 샤프트(3)를 회로 개방방향(도 1 및 도 2에서 반시계방향) 또는 폐회로 방향(도 1 및 도 2에서 시계방향)으로 회전시킨다. 산업용 배선용 차단기는 통상 3상 교류용이므로, 배선용 차단기에 있어서, 고정접촉자(1)와 가동접촉자(2)도 3상에 대응해서 3개가 마련되고, 가동접촉자(2)를 지지하는 샤프트(3)도 각각의 3상(R상, S상, T상)에 대응하여 3개가 마련된다. 3상의 상별 샤프트(3)는 한 쌍으로서 3개의 샤프트(3)을 관통하게 접속되는 샤프트핀(3a)에 의해서 동시에 회로 개방방향 또는 폐로 방향으로 회동되게 구동된다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구(switching mechanism)는 바람직하게 산업용 배선용 차단기에 있어서 3상중 S상의 샤프트(3)의 상부에 하나가 3상의 공통 구동기구로서 마련되어, 3상의 샤프트(3)들을 상기 샤프트 핀(3a)를 통해 개방 또는 폐로 방향으로 동시 구동하게 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구(switching mechanism)는 핸들(handle)(4), 레버(lever)(5), 트립 스프링(trip spring, 일명 main spring)(6), 상부 링크(upper link)(7a) 및 하부 링크(lower link)(7b), 토글 핀(toggle pin)(7c), 래치(latch)(8), 래치 홀더(latch holder)(9), 네일(nail)(10), 고립 레버(isolation lever)(11)를 포함한다. 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구는 개폐기구의 구성부품들을 지지하도록 양 측의 지지 기판을 제공하는 측판(12)과, 측판(12)에 고정되어 고립 레버(11)의 승하강을 안내하는 안내 핀(guide pin)을 추가적으로 포함한다.

핸들(4)은 가동접촉자(2)의 가동접촉자 접점(2a)이 고정접촉자(1)의 고정접촉자 접점(1a)에 접촉하는 온(on) 위치 또는 가동접촉자(2)의 가동접촉자 접점(2a)이 고정접촉자(1)의 고정접촉자 접점(1a)으로부터 분리된 오프(off) 위치로 샤프트(3)를 수동으로 회전 조작하기 위한 수단으로서 마련된다.

레버(5)는 핸들(4)을 양 측에서 지지하도록 한 쌍으로 구성되며, 각각 핸들(4)의 하부에 접속되어 회전 가능하고, 핸들(4)의 회전 지지점(5b)을 제공한다. 즉, 한 쌍의 레버(5)의 하단부는 측판(12)의 중앙 하부에 마련된 반원 형상의 회전 축부(미도시)에 대응해서 반원형의 홈부를 가진 축수부를 가지며, 이러한 축수부가 핸들(4)의 회전 지지점(5b)을 제공한다. 레버(5)의 길이방향상 중간 부 일측부(도 2에서 중간 좌측부)에는 핸들(4)을 리셋 위치(오프 위치)로 조작했을때 고립 레버(11)의 상부를 네일(10)쪽으로 밀어 회동시킬 수 있는 고립 레버 가압부(5c)가 마련된다.

트립 스프링(일명 메인 스프링으로도 불림)(6)은, 상단이 핸들(4)에 의해 지지되고 하단이 토글 핀(7c)에 의해 지지되는 코일 스프링(coil spring)으로 구성될 수 있다. 배선용 차단기의 리셋(reset) 위치, 다시 말해서 핸들(4)을 오프 위치로조작한 위치에서, 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 상부 링크(upper link)(7a) 및 하부 링크(lower link)(7b)가 거의 수직으로 펴진 상태로서 토글 핀(7c)의 수직방향상 위치가 하위에 있어, 트립 스프링(6)은 인장되어 탄성에너지를 축세(charging)한 상태가 되며, 이러한 리셋 위치에서 래치(8)가 래치 홀더(9)에 마련된 구속 홈부(미 도시)에 의해 구속됨에 의해서 트립 스프링(6)은 탄성에너지를 축세(charging)한 상태를 유지하게 된다. 따라서, 사용자가 핸들(4)을 온 위치로 조작하여도 래치(8)가 래치 홀더(9)에 의해 구속된 상태이므로 트립 스프링(6)은 탄성에너지를 축세(charging)한 상태를 지속한다. 그러나, 래치(8)가 래치 홀더(9)로부터 해방될 경우(트립 동작중), 트립 스프링(6)은 원상태로 수축하면서 축세한 탄성에너지를 방세(discharging)하고, 트립 스프링(6)의 하단부가 토글 핀(7c)을 상방으로 끌어당김에 의해서 상부 링크(7a)와 하부 링크(7b)가 접혀진 상태로 되며 따라서 하부 링크(7b)에 샤프트 핀(3a)을 통해서 구동접속된 샤프트(3)가 도 2에서 반시계방향으로 회전한다. 그러므로, 트립 스프링(6)은 축세된 탄성에너지를 이용하여 샤프트(3)를 회동시킴으로써, 가동접촉자(2)의 가동접촉자 접점(2a)을 고정접촉자(1)의 고정접촉자 접점(1a)으로부터 분리되는 트립(trip) 위치로 자동 구동할 수 있다. 이러한 배선용 차단기의 자동 회로 개방동작을 트립 동작이라 부르며, 이러한 배선용 차단기의 위치를 온 위치 및 오프 위치와 대별하여 트립 위치로 부른다. 이러한 트립 위치에서 트립 스프링(6)의 하단 지지점 즉, 토글 핀(7c)의 수평방향 위치는 상술한 바와 같이 상부 링크(7a)와 하부 링크(7b)가 접혀지면서 도 1 및 도 2에서 좌측으로 이동한다. 그러나 핸들(4)의 하단 지지점 즉, 레버(5)의 하단 지지점(5a)은 측판(12)의 상기 회전 축부(미도시)와 함께 변동 없이 고정위치이므로, 트립 스프링(6)의 하단 지지점, 즉 토글 핀(7c)의 수평방향 위치가 레버(5)의 회전 지지점(5a)의 수평방향 위치와 일치하지 않게 된다. 따라서, 트립 스프링(6)은 트립 동작시 핸들(4)을 오프 위치로 조작하여도 핸들(4)을 해방했을 때, 트립 스프링(6)의 휘어진 상태로부터 펴진 상태로 복원하려는 힘에 의해서, 핸들(4)을 트립 상태일 때의 위치인 중앙의 직상부를 지시하는 위치{이에 반해 온 위치에서 핸들(4)은 도 1에서 우측으로 이동하여 우측으로 기울어진 상방을 지시하는 위치가 되고, 오프 위치에서 핸들(4)은 도 1에서 좌측으로 이동하여 좌측으로 기울어진 상방을 지시하는 위치가 된다}로 구동할 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이 고립 레버(11)가 네일(10)을 밀어 래치 홀더(9)를 래치(8)의 해방위치로 구동함에 따라, 트립 스프링(6)의 하단 지지점, 즉 토글 핀(7c)의 수평방향 위치가 레버(5)의 회전 지지점(5a)의 수평방향 위치와 일치하지 않게 됨에 따라, 핸들(4)을 오프 위치로 조작하여도 핸들(4)을 해방했을 때, 트립 스프링(6)은 휘어진 상태로부터 펴진 상태로 복원하려는 힘을 트립 스프링(6)의 상단부에 접속된 핸들(6)에 전달하여 핸들(6)을 트립 동작시의 위치(트립 위치)로 회동시킬 수 있으며, 따라서 현재 배선용 차단기기가 접점 융착상태임을 표시할 수 있게 된다.

래치(8)는 트립 스프링(6)을 탄성에너지를 축세한 상태로 구속하거나 탄성에너지를 방세하도록 해방할 수 있는 바 이러한 래치(8)의 구속 위치 또는 해방 위치는 래치(8)를 구속 또는 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(latch holder)(9) 에 의해 이루어질 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 다음과 같다.

래치(8)는 도 1을 참조할 수 있는 바와 같이 래치 핀(8a)에 의해 회동가능하게 지지된다. 도 5와 같이 트립 동작한 배선용 차단기를 다시 온 위치로 수동 조작하기 위해서는 먼저 배선용 차단기의 개폐기구를 리셋(reset)하는 동작이 필요하며, 이러한 리셋 동작은 핸들(4)을 도 4에 도시된 바와 같은 오프 위치로 조작함에 의해 이루어질 수 있다.

핸들(4)을 도 4에 도시된 바와 같은 오프 위치로 반시계방향으로 회동조작하면, 핸들(4)의 하단부와 접속되어 함께 같은 방향으로 회동하는 레버(5)의 상부를 관통하게 설치된 리셋 핀(reset pin)(5a)도 반시계방향으로 회전하면서 래치(8)의 좌측 상단부를 누르며, 이에 따라 래치(8)는 도 5에 도시된 상태로부터 도 2에 도시된 상태를 참조할 수 있는 바와 같이 래치 핀(8a)을 중심으로 반시계방향으로 회전하여 도 5에 보이는 래치(8)의 좌측 중간의 단차부분이 도 1을 참조할 수 있는 바와 같이 래치 홀더(9)에 대응하여 형성된 상기 구속 홈부(미 도시)에 의해 걸려 구속된다. 이때 래치(8)의 길이방향상 중간 상부에 접속핀(7a-1)에 의해 접속된 상부 링크(7a)도 래치(8)의 반시계방향 회전에 따라 하향 이동하고, 따라서 상부 링크(7a)의 하단부에 접속된 토글 핀(7c)이 하향 이동함에 따라 트립 스프링(6)은 인장되며 탄성 에너지를 축세한 상태가 된다. 래치(8)가 래치 홀더(9)에 의해 구속됨에 따라, 트립 스프링(6)은 탄성 에너지를 축세한 상태를 유지하게된다. 즉, 도 4에 도시된 상기의 리셋 위치(오프 위치)로부터 도 3 및 도 2를 참조할 수 있는 온 위치로 핸들(4)을 조작하여도 래치(8)가 래치 홀더(9)에 의해 구속된 상태에서 상 부 링크(7a)의 하단부의 수직방향상 위치 즉, 토글 핀(7c)이 수직방향상 위치는 동일하게 유지되며 따라서 트립 스프링(6)은 탄성 에너지를 축세한 상태를 유지하게된다.

그러나, 래치(8)가 래치 홀더(9)의 도면상 반시계방향 회전에 의해 해방되면, 트립 스프링(6)의 탄성 에너지 방세 즉, 인장된 상태로부터 수축된 상태로 변화하면서 트립 스프링(6)의 하단부를 지지하는 토글 핀(7c)을 상방으로 끌어당기며, 따라서 토글 핀(7c)의 상방 이동은 상부 링크(7a)의 상방 이동을 일으키고 접속 핀(7a-1)에 의해 상부 링크(7a)와 접속된 래치(8)의 시계방향 회전을 야기하게 된다.

래치 홀더(9)는 래치(8)를 구속하는 위치와 해방하는 위치로 회동가능하다. 더욱 상세히 설명하여, 래치 홀더(9)는 미도시의 바이어스 스프링(bias spring)에 의해서 도면상 반시계방향으로 회동하도록 탄성 바이어스되어 있다. 이러한 상태에서 래치 홀더(9)의 도면상 좌측 후위에는 네일(10)이, 래치 홀더(9)가 반시계방향으로 회동하지 못하도록 지지하고 있다. 따라서 네일(10)이, 래치 홀더(9)를 반시계방향으로 회동하지 못하도록 지지하고 있는 상태에서, 래치 홀더(9)는 래치(8)를 구속하는 위치에 위치하고 있게된다.

반면에, 네일(10)이 시계방향을 회전하여, 래치 홀더(9)를 해방하면, 래치 홀더(9)는 상기 바이어스 스프링에 의해서 반시계방향으로 회전하면서 래치(8)를 해방하는 위치에 위치하게된다.

네일(nail)(10)은 래치 홀더(9)를 구속하는 위치와 래치 홀더(9)를 해방하여 래치(8)를 해방시키는 위치로 회동가능하다. 더욱 상세히 설명하여, 네일(10)은 미도시의 비틀림 스프링(torsion spring)과 같은 바이어스 스프링(bias spring)에 의해서 도면상 시계방향으로 회동하도록 탄성 바이어스되어 있다. 네일(10)은 래치 홀더(9)측으로 돌출하게 형성된 래치 홀더 지지부(10a)를 가지며, 래치 홀더(9)의 도면상 좌측 후위에서 상기 바이어스 스프링의 탄성 바이어스력에 의해서 상기 래치 홀더 지지부(10a)를 통해 래치 홀더(9)를 반시계방향으로 회동하지 못하도록 지지한다. 따라서 네일(10)이, 래치 홀더(9)를 반시계방향으로 회동하지 못하도록 지지하고 있는 상태에서, 래치 홀더(9)는 래치(8)를 구속하는 위치에 위치하고 있게된다.

반면에, 네일(10)이 시계방향을 회전하여, 래치 홀더(9)를 해방하면, 래치 홀더(9)는 상기 바이어스 스프링에 의해서 반시계방향으로 회전하면서 래치(8)를 해방하는 위치로 변위하게된다.

고립 레버(11)는 샤프트(3)에 접속되는 일단부와 네일(10)에 접촉가능한 타단부를 가지며, 또한 고립 레버(11)는, 상기 측판(12)에 고정된 안내 핀(13)에 의해 승하강이 안내되도록 안내장공부(11b)를 구비한다. 여기서, 안내장공부(11b)는 수직방향으로 형성된다. 또한 고립 레버(11)는 레버(5), 특히 레버(5)중 고립 레버 가압부(5c)에 접촉할 수 있는 상부의 레버 접촉부(11d)를 구비한다. 따라서, 샤프트(3)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라서, 다시 말해 도 1을 참조했을 때 샤프트(3)가 시계방향으로 회전하면 고립 레버(11)는 측판(12)에 고정된 안내 핀(13)에 의해 안내장공부(11b)를 통해 안내되어 상승하며, 샤프트(3)가 반시계 방향으로 회전하면 고립 레버(11)는 측판(12)에 고정된 안내 핀(13)에 의해 안내장공부(11b)를 통해 안내되어 하강한다. 고립 레버(11)의 네일(10)에 접촉가능한 상기 타단부를 네일 가압부(11c)로 부르기로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배선용 차단기 및 그의 개폐기구에 있어서, 본 발명에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 배선용 차단기에 있어서, 도 4에 도시된 오프 위치로부터 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 온 위치로 핸들(4)을 조작하면, 토글 핀(7d)의 수직방향 위치는 거의 변화가 없는 상태에서 트립 스프링(6)의 휘어지지 않은 상태를 유지하려는 탄성복원력에 의해서 토글 핀(7c)의 수평방향 위치는 도면상 시계방향(우측 방향)으로 회전한 핸들(4)에 접속된 상부 지지점을 따라서 도면상 우측으로 이동하게 된다. 따라서, 상부 링크(7a)와 하부 링크(7b)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 펴진 상태가 되며, 그에 따라 샤프트(3)도 시계방향을 회전하게 된다. 따라서, 고립 레버(11)는 도 1 내지 도 3에 도시된 것을 참조할 수 있는 바와 같이 상승한 위치에 있게된다. 이것은 도 1 내지 도 3에서 측판(12)에 고정된 안내 핀(13)이 안내장공부(11b)의 하단부에 위치하는 것을 통해서도 확인할 수 있다.

반면에, 본 발명에 따른 배선용 차단기에 있어서 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 온 위치로부터 도 4와 같은 오프 위치로 핸들(4)을 반시계방향으로 회전조작하면, 토글 핀(7c)의 수직방향 위치는 거의 변화가 없는 상태에서 트립 스프링(6)의 휘어지지 않은 상태를 유지하려는 탄성복원력에 의해서 토글 핀(7c)의 수평방향 위치는 도면상 반시계방향(좌측 방향)으로 회전한 핸들(4)에 접속된 상부 지지점을 따라서 도면상 좌측으로 이동하게 된다. 따라서, 하부 링크(7b)의 샤프트(3)에 접속된 하단부는 반시계방향으로 회전하고, 그에 따라 샤프트(3)도 반시계방향을 회전하게 된다. 샤프트(3)의 반시계방향 회전에 따라 가동접촉자(2)는 고정접촉자(1)로부터 분리된 도 4와 같은 상태로 되고, 샤프트(3)의 반시계방향을 회전에 의해 고립 레버(11)는 도 4에 도시된 것을 참조할 수 있는 바와 같이 하강한 위치에 있게된다. 이것은 도 4에서 측판(12)에 고정된 안내 핀(13)이 안내장공부(11b)의 상단부에 위치하는 것을 통해서도 확인할 수 있다. 이때 고립 레버(11)의 네일 가압부(11c)는 네일(10)을 가압할 수 있는 위치로부터 하방으로 이동한 위치에 있어 네일(10)을 가압할 수 없게되며, 또한 고립 레버(11)의 레버 접촉부(11d)도 레버(5)의 고립 레버 가압부(5c)로부터 하방으로 이격된 위치에 있어서 레버(5)에 의한 고립 레버(11)의 가압 회동 동작은 불가능하게 된다.

한편, 가동접촉자(2)와 고정접촉자(1)의 접점 즉, 가동접촉자 접점(2a)와 고정접촉자 접점(1a)이 융착된 상태, 다시 말해 가동접촉자 접점(2a)와 고정접촉자 접점(1a)이 온 상태에서 큰 단락전류의 통전등의 원인에 의해 서로 접촉한 상태로 용융되어 붙어버린 상태에서, 배선용 차단기는 자동으로 트립 동작을 수행하여 핸들(4)는 도 5에 도시된 것과 같은 위치를 지시하거나 도 1 내지 3과 같은 온 위치를 지시할 수 있다. 그러나 이때 가동접촉자 접점(2a)와 고정접촉자 접점(1a)이 융착된 상태로서, 실질적으로 회로의 차단은 이루어지지 않고, 샤프트(3)는 도 6에 도시된 바와 같이 온 위치와 같은 상태에 있게 된다. 따라서, 이러한 상태는 온 위 치의 샤프트(3)의 위치와 같으므로, 고립 레버(11)는 도 6에 도시된 바와 같이 상승한 위치에 있고, 따라서 고립 레버(11)의 네일 가압부(11c)도 네일(10)을 가압할 수 있는 위치에 있게되고, 고립 레버(11)의 레버 접촉부(11d)도 레버(5)의 고립 레버 가압부(5c)와 접촉할 수 있는 위치에 위치하게 된다. 따라서, 이러한 상태에서 만일 사용자가 핸들(4)를 배선용 차단기의 리셋을 위해 오프 위치로 조작하면, 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 레버(5)의 고립 레버 가압부(5c)가 고립 레버(11)의 레버 접촉부(11d)를 가압하여 도면상 반시계방향으로 고립 레버(11)를 회동시키며, 그에 따라 이동되고 고립 레버(11)의 네일 가압부(11c)가 네일(10)을 밀어 반시계방향으로 회전시킴에 의해서 래치 홀더(9)를 해방하는 위치로 동작시키게 된다. 따라서, 래치 홀더(9)가 미도시의 바이어스 스프링의 탄성력에 의해 반시계방향으로 회전하면서 래치(8)를 해방한다. 그에 따라 트립 스프링(6)은 원상태로 수축하면서 축세한 탄성에너지를 방세(discharging)하고, 트립 스프링(6)의 하단부가 토글 핀(7c)을 상방으로 끌어당김에 의해서 상부 링크(7a)와 하부 링크(7b)가 접혀진 상태로 되며 따라서 하부 링크(7b)에 샤프트 핀(3a)을 통해서 구동접속된 샤프트(3)가 도 6에서 반시계방향으로 회전한다. 그러므로, 도 1 및 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 트립 스프링(6)은 축세된 탄성에너지를 이용하여 샤프트(3)를 반시계방향으로 회동시킴으로써, 가동접촉자(2)의 가동접촉자 접점(2a)을 고정접촉자(1)의 고정접촉자 접점(1a)으로부터 분리되는 트립(trip) 위치로 구동하려고 하며, 그러나 접점의 융착에 의해 가동접촉자 접점(2a)이 고정접촉자 접점(1a)으로부터 분리되는 것은 실패하게 된다. 이러한 트립 위치에서 트립 스프링(6)의 하단 지지점 즉, 토글 핀(7c)의 수평방향 위치는 상술한 바와 같이 상부 링크(7a)와 하부 링크(7b)가 접혀지면서 도 1 및 도 2에서 좌측으로 이동한다. 그러나 핸들(4)의 하단 지지점 즉, 레버(5)의 하단 지지점(5a)은 측판(12)의 상기 회전 축부(미도시)와 함께 변동 없이 고정위치이므로, 트립 스프링(6)의 하단 지지점, 즉 토글 핀(7c)의 수평방향 위치가 레버(5)의 회전 지지점(5a)의 수평방향 위치와 일치하지 않게 된다. 따라서, 트립 스프링(6)은 트립 동작시 핸들(4)을 오프 위치로 조작하여도 핸들(4)을 해방했을 때, 트립 스프링(6)의 휘어진 상태로부터 펴진 상태로 복원하려는 힘에 의해서, 핸들(4)을 트립 상태일 때의 위치인 중앙의 직상부를 지시하는 위치로 구동할 수 있다. 따라서, 트립 스프링(6)의 하단 지지점, 즉 토글 핀(7c)의 수평방향 위치가 레버(5)의 회전 지지점(5a)의 수평방향 위치와 일치하지 않게 됨에 따라, 핸들(4)을 오프 위치로 조작하여도 핸들(4)을 해방했을 때, 트립 스프링(6)은 휘어진 상태로부터 펴진 상태로 복원하려는 힘을 트립 스프링(6)의 상단부에 접속된 핸들(6)에 전달하여 핸들(6)을 트립 동작시의 위치(트립 위치)로 회동시킬 수 있으며, 따라서 현재 배선용 차단기기가 접점 융착상태임을 표시할 수 있게 된다.

또한, 고립 레버(11)는 탄성재, 즉 탄성을 갖는 천연 수지 또는 인공 수지로 형성하여, 가압되었을 때 휘어져 회전하여 네일(10)을 밀 수 있고 압력이 소멸하면 원위치를 회복할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 구성을 보여주는 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서 온 상태의 개폐기구 동작상태를 보여주는 측면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서 온 상태의 개폐기구 동작상태를 보여주는 측면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서 오프 상태의 개폐기구의 동작상태를 보여주는 측면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서 트립 상태의 개폐기구의 동작상태를 보여주는 측면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서 접점 융착 상태의 개폐기구의 동작상태를 보여주는 측면도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1: 고정 접촉자 1a: 고정접촉자 접점

2; 가동 접촉자 2a: 가동접촉자 접점

3: 샤프트 4: 핸들

5: 레버 5a: 리셋 핀

5b: 회전 지지점 5c: 고립 레버 가압부

6: 트립 스프링

7a: 상부 링크 7b: 하부 링크

7c: 토글 핀 8: 래치

9: 래치 홀더 10: 네일

11: 고립 레버 11a: 샤프트 접속 핀구멍

11b: 안내장공부 11c: 네일 가압부

11d: 레버 접촉부

Claims

전원 또는 부하 측에 전기적으로 접속가능하며 접점을 가진 고정접촉자;

상기 고정접촉자에 접촉하는 위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되는 위치로 회동가능하며 상기 고정접촉자의 접점에 대응되는 접점을 가진 가동접촉자;

상기 가동접촉자를 지지하며 상기 가동접촉자를 회전구동하는 샤프트(shaft);

상기 가동접촉자의 접점이 상기 고정접촉자의 접점에 접촉하는 온(on) 위치 또는 가동접촉자의 접점이 상기 고정접촉자의 접점으로부터 분리된 오프(off) 위치로 상기 샤프트를 수동으로 회전 조작하기 위한 핸들;

상기 핸들에 접속되어 회전 가능하며, 상기 핸들의 회전 지지점을 제공하는 레버(lever);

축세된 탄성에너지를 이용하여 상기 샤프트를 회동시킴으로써, 상기 가동접촉자의 접점을 상기 고정접촉자의 접점으로부터 분리되는 트립(trip) 위치로 자동 구동할 수 있으며, 상단이 상기 핸들에 의해 지지되고, 트립 위치에서 하단 지지점의 수평방향 위치가 상기 레버의 회전 지지점의 수평방향 위치와 일치하지 않아 트립 위치에서 상기 핸들을 트립 위치로 구동하여 접점 융착상태를 표시할 수 있는 트립 스프링;

탄성에너지를 축세한 상태로 상기 트립 스프링을 구속할 수 있는 래치(latch);

상기 래치를 구속하는 위치와 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(latch holder);

상기 래치 홀더를 구속하는 위치와 상기 래치 홀더를 해방하여 상기 래치를 해방시키는 위치로 회동가능한 네일(nail);

상기 샤프트에 접속되는 일단부와 상기 네일에 접촉가능한 타단부를 가지며, 상기 가동접촉자와 고정접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치로 조작시, 상기 레버에 접촉할 수 있게 상승하여 상기 레버에 의해 가압이동되고 상기 네일을 밀어 상기 래치 홀더를 해방하는 위치로 동작시키는 고립 레버를 포함하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,

양 측의 지지 기판을 제공하는 측판; 및

상기 측판에 고정되어 상기 고립 레버의 승하강을 안내하는 안내 핀(guide pin)을 더 포함하는 배선용 차단기.
제2항에 있어서,

상기 고립 레버는 상기 안내 핀에 의해 승하강이 안내되도록 안내장공부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,

상기 고립 레버는,

가압되었을 때 휘어져 상기 네일을 밀 수 있고 압력이 소멸하면 원위치를 회복하도록 탄성재로 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
회로의 전원 및 부하 측에 전기적으로 접속될 수 있고 접점을 가지는 고정 접촉자와 고정 접촉자에 접촉하는 위치 또는 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 회동가능한 가동 접촉자 및 상기 가동 접촉자를 회전구동하도록 지지하는 샤프트(shaft)를 갖는 배선용 차단기용으로서, 배선용 차단기의 개폐기구에 있어서,

배선용 차단기의 온(on) 및 오프(off) 수동조작을 위한 핸들;

상기 핸들의 회전 지지점을 제공하도록 상기 핸들에 접속되는 레버(lever);

축세된 탄성에너지를 이용하여 상기 샤프트를 회동시킴으로써, 상기 가동접촉자의 접점을 상기 고정접촉자의 접점으로부터 분리되는 트립(trip) 위치로 자동 구동할 수 있으며, 상단이 상기 핸들에 의해 지지되고, 트립 위치에서 하단 지지점의 수평방향 위치가 상기 레버의 회전 지지점의 수평방향 위치와 일치하지 않아 트립 위치에서 접점 융착상태를 표시하도록 상기 핸들을 트립 위치로 구동할 수 있는 트립 스프링;

탄성에너지를 축세한 상태로 상기 트립 스프링을 구속할 수 있는 래치(latch);

상기 래치에 접속되는 일 단부를 가지는 상부 링크;

상기 상부 링크에 접속되는 상단부를 가지며 하단부가 상기 샤프트에 접속되 는 하부 링크;

상기 상부 링크와 하부 링크를 접속하며, 상기 하단 지지점을 제공하도록 상기 트립 스프링의 하단부를 지지하는 토글 핀(toggle pin);

상기 래치를 구속하는 위치와 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(latch holder);

상기 래치 홀더를 구속하는 위치와 상기 래치 홀더를 해방하여 상기 래치를 해방시키는 위치로 회동가능한 네일(nail);

상기 샤프트에 접속되는 일단부와 상기 네일에 접촉가능한 타단부를 가지며, 상기 가동접촉자와 고정접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치로 조작시, 상기 레버에 접촉할 수 있게 상승하여 상기 레버에 의해 가압이동되고 상기 네일을 밀어 상기 래치 홀더를 해방하는 위치로 동작시키는 고립 레버를 포함하여 구성되는 배선용 차단기의 개폐기구.
제5항에 있어서,

양 측의 지지 기판을 제공하는 측판; 및

상기 측판에 고정되어 상기 고립 레버의 승하강을 안내하는 안내 핀(guide pin)을 더 포함하는 배선용 차단기의 개폐기구.
제6항에 있어서,

상기 고립 레버는 상기 안내 핀에 의해 승하강이 안내되도록 안내장공부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 개폐기구.
제5항에 있어서,

상기 고립 레버는,

가압되었을 때 휘어져 상기 네일을 밀 수 있고 압력이 소멸하면 원위치를 회복하도록 탄성재로 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 개폐기구.