KR20120012461A

KR20120012461A - 주 구동부용 기계식 래치 장치

Info

Publication number: KR20120012461A
Application number: KR1020117025702A
Authority: KR
Inventors: 안케 학크바르쓰; 크리스토프 부데; 귄터 메클러; 리안 클라드니; 세바스티안 브라이쉐; 스벤 소에테비어; 다니엘 스타파스
Original assignee: 에이비비 테크놀로지 아게
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2010-04-03
Publication date: 2012-02-10
Also published as: EP2246870A1; ATE526675T1; CN102422375B; EP2246870B1; WO2010124782A1; WO2010124782A8; CN102422375A

Abstract

본 발명은: 제1의 조인트(25)를 통해 하우징(9)에 접속된 베이스 단부(base end)와 제2의 조인트(35)를 통해 제2의 링크(40)의 제1 단부에 접속된 상부 단부(top end)를 구비한 제1의 링크(20)와; 상기 제2의 링크(40)의 제2 단부를 제3의 링크(50)의 제2 단부에 접속하기 위한 제3의 조인트(45)를 구비하고, 상기 제3의 링크(50)의 제1 단부는 트립 유닛(trip unit)에 상호 접속되고, 상기 제3의 링크(50)의 선회 중심(pivot center)은 제4의 조인트(55)를 통해서 상기 하우징(9)에 접속되며, 상기 제2의 조인트(35), 제3의 조인트(45) 및 제4의 조인트(55)는 대략 일직선 상에 높이고, 상기 주 구동부(120)의 트랙션 링크(traction link: 121)의 하중(F)은, 제1의 조인트(25)쪽 방향으로 상기 직선에 대해 직사각형의 소정 편차(d1)로 제2의 조인트(35)에 인접한 상기 제1의 링크(20)의 상부 단부에 가해지는, 하우징(9) 내에 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘(four bar latch mechanism)을 구비한 주 구동부(120)용 기계식 래치 장치(1)에 관한 것이다.

Description

주 구동부용 기계식 래치 장치{MECHANICAL LATCH UNIT FOR A MAIN DRIVE UNIT}

본 발명은 주 구동부용 기계식 래치 장치에 관한 것이다.

기계식 래치 장치는 기계 시스템, 특히 소정 위치 또는 작동 단계에 있는 링크 및 조인트에 의해 형성된 메커니즘을 잠금/해제하는데 사용된다. 래치 장치의 전형적인 적용예는 전기 회로 차단기의 접촉 시스템용의 전기기계적인 주 구동부에서 찾을 수 있다. 기술 분야는 저전압, 중전압, 및 고전압이다. 특히 언급된 적용 예의 이러한 래치 장치의 요구조건은 다음과 같다:

- 높은 신뢰성,

- 충격 및 과하중(overload) 조건에 대한 높은 강인성(robustness),

- 넓은 온도 범위,

- 가능한 한 낮은 응답 시간 분포를 갖는 높은 반복성, 및

- 최단(最短)의 조절 가능한 반응 시간 및 기계적인 총 작동 시간.

전형적으로, 이러한 요구조건 및 동작 조건들은 복잡하면서도 높은 품질 및 그에 따른 주로 전기기계적인 하부시스템(subsystem)에 기초한 고비용의 시스템 설계를 의미한다. 이러한 래치 장치들이 저비용 목적을 충족시키도록 설계되는 경우에는, 보통 품질 및/또는 성능의 저하를 감수해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 신뢰성, 이동 시간에 있어서의 가능한 한 낮은 분포를 갖는 높은 반복성, 최단의/조절 가능한 반응 시간 및 기계적인 총 작동 시간을 갖는 주 구동부용 기계식 래치 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는:

제1의 조인트를 통해서 하우징에 접속된 베이스 단부(base end)와 제2의 조인트를 통해서 제2의 링크의 제1 단부에 접속된 상부 단부(top end)를 구비한 제1의 링크와,

상기 제2의 링크의 제2 단부를 제3의 링크의 제2 단부에 접속하기 위한 제3의 조인트를

구비하고,

상기 제3의 링크의 제1 단부는 트립 유닛(trip unit)에 상호 접속되고, 상기 제3의 링크의 선회 중심(pivot center)은 제4의 조인트를 통해서 하우징에 접속되며,

상기 제2의 조인트, 제3의 조인트 및 제4의 조인트는 대략 일직선 상에 높이고,

주 구동부의 트랙션 링크(traction link)의 하중은, 상기 제1의 조인트쪽 방향으로 상기 직선에 대해 직사각형의 소정 편차로 제2의 조인트에 인접한 제1의 링크의 상부 단부에 가해지는,

하우징 내에 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘(four bar latch mechanism)을 구비한 주 구동부용 기계식 래치 장치에 의해 해결된다.

본 발명의 다른 유익한 실시예는 종속 청구항에 기재되어 있다.

이제 예시적인 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 보다 상세히 설명될 것이다.

제시된 주 구동부용 기계식 래치 장치의 이점은, 제안된 설계 방식이 표준형 부품을 기초로 하여 엄격한 성능 요구조건을 충족할 수 있게 함으로써, 최신 설계에서 전형적으로 이용되는 특수 부품을 대체할 수 있게 한다는 것이다. 더 적은 수의 부품 및 표준형 부품의 사용은 래치 설계의 비용 대비 성능을 향상시킬 수 있게 한다. 1회의 작동 시퀀스 후에 소정의 반복가능한 초기 상태로의 재설정이 보장된다.

도 1은 래치 장치의 측면도(단면도).
도 2는 개방된 래치 장치의 3차원 사시도.
도 3은 래치 장치의 3차원 사시도.
도 4는 래치 장치의 전면부(frontal area)의 측면도.
도 5는 래치 장치의 관련 링크 및 조인트를 도시하는 도면.
도 6은 선형도(line drawing)의 형태로 래치 장치의 관련 링크 및 조인트를 도시하는 도면.

도 1은 래치 장치의 측면도(단면도)를 도시한다. 래치 장치(1)의 주요 구성요소는 다음과 같다:

- 두 개의 하우징 플레이트(10)를 구비한 하우징(9),

- 베이스 단부와 상부 단부를 갖는, 상기 하우징(9) 내의 메인 레버(= 제1의 링크)(20),

- 축(26)에 의해 하우징(9)에 고정된 메인 레버(20)의 베이스 단부에 있는 메인 베어링(= 제1의 조인트)(25),

- 메인 레버(20)의 (자유의) 상부 단부에 접하는 캐치(접촉) 메인 롤러(30)로서, 이 캐치 메인 롤러(30)는 하우징 플레이트(10)에 구현된(예를 들면 기계 가동된) 슬롯(13) 내에서 이동할 수 있는(느슨하게 결합되는), 캐치 메인 롤러(30),

- 제1 단부, 선회 중심, 및 제2 단부를 갖는 릴리스 링크(= 제3의 링크)(50)로서, 선회 중심은 베어링(= 제4의 조인트)(55)을 통해서 하우징(9)에 고정되는, 릴리스 링크(50),

- 제1 단부와 제2 단부를 갖는 릴리스 링크(= 제2의 링크)(40)로서, 제1 단부는 조인트(= 제2의 조인트)(35)를 통해서 메인 레버(20)의 상부 단부에 고정되고 제2 단부는 조인트(= 제3의 조인트)(45)를 통해서 릴리스 링크(50)의 제2 단부에 고정되는, 릴리스 링크(40),

- 릴리스 링크(50)의 이동의 자유를 제한하며 중립 위치에 대한 멈춤부 기능을 하는, 하우징(9)에 고정된 단부 멈춤 볼트(end stop bolt: 70),

- 주 구동부에 고정하기 위한 결합부 및 하우징(9)의 구성요소들을 나타내는 두 개의 외부 접속 볼트(110과 111),

- 액추에이터 코일(101)과 회전 앵커(swivel anchor: 102)를 갖는 액추에이터 장치(100)로서, 통합 블록(integration block: 90)이 액추에이터 장치(100)와 하우징(9) 사이의 결합부로서 기능하는, 액추에이터 장치(100),

- 릴리스 링크(50)가 단부 멈춤 볼트(70)쪽으로 가압되는 중립 위치로 메인 레버(20)를 미는 메인 레버 복귀 스프링(80),

- 제1 단부, 선회 중심, 및 제2 단부를 갖는 액추에이터 트립 레버(60)로서, 선회 중심은 트립 레버 베어링(91)을 통해서 통합 블록(90)에 고정되고, 제1 단부는 회전 앵커(102)에 접하며 제2 단부는 릴리스 링크(50)에 접하고, 트립 레버 복귀 스프링(61)이 액추에이터 트립 레버(60)를 중립 위치로 밀고, 이 중립 위치에서 액추에이터 트립 레버(60)의 제2 단부에 있는 잠금 래치(62)가 릴리스 링크(50)의 제1 단부에 있는 잠금 래치(51)를 잠그게 되는, 액추에이터 트립 레버(60).

잠금 상태(= 중립 위치) 동안에, 주 구동부(120)(특히, 전기 회로 차단기의 접촉 시스템용 전기기계식 구동부)의 트랙션 링크(121)는 캐치 메인 롤러(30)쪽으로 밀리게 되는데, 메인 베어링(25)쪽 방향으로 전달되는 주 구동부(120)의 트랙션 링크(121)의 힘인 하중(F)을 나타내는 화살표 F 방향 및 상기 트랙션 링크(121)의 선회 중심(122)을 참조하면 된다. 도 1은 래치 장치(1)의 중립 위치를 도시하며, 트랙션 링크(121)의 회전은 {캐치 메인 롤러(30) 및 해제 가능한 잠금부와 함께} 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘에 의해 차단된다. 주 구동부(120)를 작동시키기 위해, 이하의 단계가 이루어진다:

1) 먼저, 액추에이터 장치(100)에 제어 신호가 인가되며, 그에 따라 회전 앵커(102)가 화살표 A 방향으로 이동하며, 액추에이터 트립 레버(60)의 제1 단부를 접촉/밀게 된다.

2) 그에 따라 액추에이터 트립 레버(60)는 트립 레버 베어링(91)(선회 중심)을 중심으로 회전하며, 이는 해제 가능한 잠금부, 즉 잠금 래치(51과 62)에 의해 행해진 상호 잠금(인터로크: interlock)를 해제시킨다 - 화살표 B로 표시된 액추에이터 트립 레버(60)의 제2 단부의 이동을 참조하면 된다.

3) 릴리스 링크(50)가 베어링(55)(선회 중심)을 중심으로 회전하며 - 화살표 C로 표시된 릴리스 링크(50)의 제1 단부의 이동 및 화살표 E로 표시된 릴리스 링크(50과 40)의 제2 단부들과 함께 조인트(45)의 이동{조인트(45)는 아래쪽으로 이동하여 단부 멈춤 볼트(70)로부터 벗어난다}을 참조하면 되며 - 그와 함께 메인 베어링(25)을 중심으로 하여 메인 레버(20)의 동시 회전이 이루어진다 - 화살표 D1으로 표시된 회전 운동을 참조하면 된다.

4) 그 결과, 캐치 메인 롤러(30)가 옆쪽으로 이동하며 - 화살표 D2로 표시된 이동을 참조하면 되며 - 이는 주 구동부(120)의 선회 중심(122)을 중심으로 회전하는 트랙션 링크(121)를 해제시킨다 - 화살표 G로 표시된 회전 운동을 참조하면 된다. 그래서, 원하는 작동 시퀀스(전환 차단 공정)가 행해지게 된다.

액추에이터 장치(100)로의 제어 신호의 중단 후에, 트립 레버 복귀 스프링(61)은 액추에이터 트립 레버(60)를 다시 중립 위치로 밀게 된다 - 화살표 I로 표시된 액추에이터 트립 레버(60)의 제1 단부의 이동을 참조하면 된다. 트랙션 링크(121)의 해제 후에, 메인 레버 복귀 스프링(80)은 메인 레버(20)를 다시 중립 위치로 밀게 된다 - 화살표 H로 표시된 이동을 참조하면 된다.

360도 회전 후에, 트랙션 링크(121)는 (예를 들면 주 구동부의 전기 모터의 도움 하에) 캐치 메인 롤러(30)로 되돌아와서는 거기서 차단된다. 그에 따라, 래치 장치(1)는 후속 작동 시퀀스, 예를 들면 원하는 후속 전환 차단 공정을 준비하게 된다.

도 2는 개방된 래치 장치(1)의 3차원 사시도를 도시한다. 하우징 플레이트(10), 메인 레버(20), 및 두 릴리스 링크(40과 50) 모두는 몇 개의 금속판 요소로 구성된 것이 도시되어 있으며, 예를 들면 하우징 플레이트(10)의 두 금속판 요소(11과 12)를 참조하면 된다. 두 개의 외부 접속 볼트(110과 111) 및 단부 멈춤 볼트(70)는 하우징(9)의 필수적인 구성요소들이다. 축(26)을 구비한 메인 베어링(25), {측방향으로 이동할 수 있으며 슬롯(13)에 의해 느슨하게 결합된} 캐치 메인 롤러(30), 조인트(35와 45), 및 베어링(55)과 함께, 통합 블록(90), 액추에이터 코일(101)을 구비한 액추에이터 장치(100), 회전 앵커(102), 및 액추에이터 트립 레버(60)의 일부가 또한 도시되어 있다.

도 3은 래치 장치(1)의 3차원 사시도를 도시한다. 도 2와 달리, 이 도 3은 {금속판 요소(11과 12)로 구성된} 두 개의 하우징 플레이트(10)에 의해 닫혀진 하우징(9)을 도시한다. 또한, 외부 접속 볼트(110과 111), 단부 멈춤 볼트(70), 축(26)을 구비한 메인 베어링(25), 및 캐치 메인 롤러(30)와 함께, 슬롯(13), 릴리스 링크(40과 50), 통합 블록(90), 액추에이터 코일(101)을 구비한 액추에이터 장치(100) 및 회전 앵커(102)가 또한 도시되어 있다.

도 4는 래치 장치(1)의 전면부(frontal area)를 측면도로 도시한다. 하우징 플레이트(10)를 갖는 하우징(9), 외부 접속 볼트(110과 111), 및 단부 멈춤 볼트(70)와 함께, 축(26)과 캐치 메인 롤러(30)를 구비한 메인 레버(20), 조인트(35와 45)와 베어링(55)을 구비한 릴리스 링크(40과 50), 액추에이터 코일(101)을 구비한 액추에이터 장치(100), 회전 앵커(102), 및 액추에이터 트립 레버(60)가 또한 도시되어 있다.

도 5는:

- 베이스 단부에 있는 제1의 조인트인 메인 베어링(25)과, 제2의 조인트(35), 및 상부 단부에 있는 캐치 메인 롤러(30)를 구비한 제1의 링크인 메인 레버(20)와,

- 제2의 조인트(35)에 접속된 제1 단부와 제3의 조인트(45)에 접속된 제2 단부를 구비한 제2의 링크인 릴리스 링크(40)와,

- 액추에이터 트립 레버(60)와 해제 가능한 잠금부로서 상호 작용하는 자유의 제1 단부와, 제3의 조인트(45)와 접속된 제2 단부, 및 제4의 조인트인 베어링(55)으로 설계된 선회 중심을 구비한 제3의 링크인 릴리스 링크(50)를

구비한 래치 장치(1)의 관련 링크 및 조인트, 즉 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘을 도시한다.

액추에이터 트립 레버(60)는 (회전 앵커(102)와 함께) 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘의 트립 유닛(trip unit)으로서 기능하며, 회전 앵커(102)는 액추에이터 트립 레버(60)의 제1 단부에 작용하고, 선회 중심은 트립 레버 베어링(91)으로 설계되며, 제2 단부는 릴리스 링크(50)의 제1 단부와 해제 가능한 잠금부로서 상호 작용한다.

도 6은 선형도(line drawing)의 형태로 래치 장치의 관련 링크 및 조인트를 도시한다. 마찬가지로, 래치 장치(1)의 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘의 관련 구성요소가 도시되어 있다:

- 제1의 링크 = 메인 레버(20)

- 제2의 링크 = 릴리스 링크(40)

- 제3의 링크 = 릴리스 링크(50)

- 제1의 조인트 = 메인 베어링(25)

- 제2의 조인트 = 조인트(35)

- 제3의 조인트 = 조인트(45)

- 제4의 조인트 = 베어링(55)

또한, 선회 중심(122)을 갖는 주 구동부(120)의 트랙션 링크(121)에 의해 캐치 메인 롤러(30)에 가해지는 하중인 힘 F가 도시되어 있다. x/y 좌표계를 기초로 하여, 하중인 힘 F는 회전 운동 D1과 모든 다른 이동 D2, E, C 및 궁극적으로는 상호 잠금 해제 후의 회전 운동 G를 발생시킬 수 있도록 제1의 조인트인 메인 베어링(25)쪽 방향으로 정확하게 가압되지 않고, 소정의 (미소) 편차 x=d1을 가져야 한다.

전술한 설계는 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘(25-20-35-40-45-50-55)을 기초로 하여 엄격한 성능 요구조건을 충족시킬 수 있게 한다. 최신의 래치 설계는 전형적으로 일시 및 영구 결합된 하부시스템만의 혼합을 이용하는데, 이는 1회의 작동 시퀀스 후에 소정의 반복 가능한 초기 상태로 설정 및 재설정이 어렵다. 이에 반해 전술한 4개의 바 래치 메커니즘의 영구 결합은 반복 가능한 초기 상태뿐 만 아니라 반복 가능한 작동 시퀀스도 또한 가능케 한다. 이는 4개의 바 래치 메커니즘이 작동 중에 언제라도 각 부품 및 그 역학관계를 제한하기 때문이다.

4개의 바 설계의 비용 대비 성능이 수월하게 조절될 수 있음으로 인해, 조인트 유닛은 롤러로 또는 저비용의 마찰 베어링(friction bearing)으로 구현될 수 있다. 따라서, 반응 시간에 있어서의 성능 요구조건이 낮아도 되거나 또는 더 높은 최대 하중 또는 과하중(overload) 상태가 예상되는 적용의 경우에는, 더 저렴하지만 보다 강인한 마찰 베어링이 사용될 수 있다. 조인트 축으로는, 비교적 저렴한 비용으로 높은 정밀도와 재료 품질을 함께 제공하는 핀과 볼트가 사용될 수 있다.

본 메커니즘의 링크 및 하우징의 주요 구성요소로는, 금속판 조합이 사용될 수 있다. 금속판 요소는 스탬핑(stamping)(파인 블랭킹: fine blanking), 레이저 절단, 또는 다른 에너지 빔 기술을 바탕으로 한 제조 방법에 의해 제작될 수 있다. 금속판 설계는 다음과 같은 몇가지 이점을 갖는다:

- 상이한 적용에 따른 하중에 적합화할 수 있도록 금속판 층을 더 추가하거나 삭감함으로써 설계에 있어서의 용이한 점증적인 조절.

- 금속판 제작 공정이 복잡한 형상의 요소를 통합할 수 있게 함에 따른 기능적인 통합. 그래서, 부차적인 기능 요소가 이들 금속판 부품에 직접 통합될 수 있음으로써, 설계에 있어서의 부품의 개수가 저감될 수 있다.

- 금속판 부품에 대한 적절한 제조 공정을 이용함에 따라, 그라인딩(grinding: 연삭 가공)과 같은 추가적인 마무리 공정이 필요하지 않다.

금속판 층은 나사조임, 리벳부착, 접착, 스탬핑, 용접, 특히 스폿 용접, 마찰교반 용접(friction stir welding), 브레이징(brasing: 경납땜), 스탬핑 또는 이들 방법의 조합에 의해 통합된다.

다른 양태로서, 하우징(9)과 링크 요소는 주조되거나 기계가공(절삭)될 수도 있다. 하우징 설계는 금속판 개념의 이용에 의해서도 또한 구현될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 하우징(9)은 두 개의 주요부{하우징 플레이트(10)}, 즉 나사와 지지 슬리브에 의해 고정 및 위치되는 좌측 및 우측 하우징 유닛을 포함한다. 지지 슬리브는 나사에 의해 주 구동부(120)의 접속부에 접속된다 - 외부 접속 볼트(110과 111)을 참조하면 된다. 주조(casting)의 이용에 대한 선택사항으로서, 부품의 개수가 더 최소화되어야 하는 경우에 하우징(9)은 단일 부품으로 만들어질 수 있다.

전술한 래치 설계에 있어서의 4개의 바 래치 메커니즘은, 이 메커니즘의 이동성을 한 방향으로만 제한함으로써 메커니즘이 이 위치에서 유지될 수 있게 하는 단일 핀 또는 볼트에 의해 양호하게 반복 가능한 초기 상태로 재설정될 수 있다 - 단부 멈춤 볼트(70)를 참조하면 된다. 이 특별 위치가 초기 위치로 정의된다. 트립 액추에이터 장치(100)로부터 요구되는 해제 가능한 잠금부의 유지력(F_N)이 최소화되기 때문에 4개의 바 래치 메커니즘은 이상적으로는 세 조인트(35, 45, 및 55)가 일직선으로 놓이는 고유 위치에 인접하게 배치될 수 있다. 실제 설계의 경우에, 볼트의 위치를 조절함으로써 그리고 요구되는 성능을 보장하기 위해 본 메커니즘은 고유점(singularity)에 또는 그 위가 아니라 고유점에 인접하게 배치된다. 본 메커니즘이 고유점의 위에 또는 이에 너무 가까이 배치되는 경우에, 트립 작용력(tripping force) 또는 그 민감도가 최적 상태가 되지 않음으로써, 너무 높은 반응 시간 및/또는 낮은 강인성을 초래하게 된다. 핀의 위치 및 그에 따른 래치 메커니즘의 초기 위치를 조절하기 위해, 핀{단부 멈춤 볼트(70)}은 튜닝 기능을 가능케 하며 제조 공차(tolerance)의 효과를 보상할 수 있도록 편심 핀(eccentric pin)으로 설계될 수 있다. 이러한 특징들을 통합함으로써 튜닝할 수 있는 능력 및 양호한 반복 가능 초기 상태를 보장하게 된다.

래치 메커니즘의 초기 위치와 관련하여, 작용 시퀀스 동안에 두 개의 다른 초기 위치가 구별되어야 한다:

- 재설정 동작의 초기에, 이 메커니즘은 릴리스 링크(50)가 단부 멈춤 볼트(70)에 근접하게 놓일 때까지 이동하게 된다{이는 메인 레버 복귀 스프링(80)에 의해 이루어진다}. 잠금 래치(62와 51)는 접촉하지 않게 된다. 이들 잠금 래치(62와 51) 사이의 간격의 폭은 편심 설계된 단부 멈춤 볼트(70)의 설정에 의해 조절될 수 있다.

- 하중(F)이 메인 레버(20)에 가해지자 마자, 잠금 래치(62와 51)는 접하게 되지만, 릴리스 링크(50)는 단부 멈춤 볼트(70)를 더 이상 접하지 않는다. 이 초기 위치는 전력 전송 및 본 메커니즘의 기능에 있어서 중요하다.

본 메커니즘은 하나 이상의 메커니즘 링크 요소에 작용하는 스프링 힘에 의해 재설정된다. 이를 위해, 하나 이상의 스프링(인장, 압축, 비틀림 또는 복합 형상 스프링)이 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 하나의 스프링{스프링(80) 참조}이 메인 레버(20)에 작용하고, 다른 하나의 스프링{스프링(61) 참조}이 트립 레버(60)에 작용한다. 트립 레버(60)는 해제 동작을 위해서는 트립 액추에이터 장치(100)에 의해 구동되지만, 초기 위치에 4개의 바 래치 메커니즘을 붙들기 위해서는 스프링(61)에 의해 재설정된다.

접촉 메인 롤러(30)는 하중을 받아서는, 금속판 층으로 제작된 메인 레버(20) 내에 분산시킨다. 하중의 상당 부분은 메인 레버(20)(캐치 링크라고도 함)와 메인 베어링(25)을 통해서 하우징(9)에 직접 전달된다. 하중 분산을 향상시키기 위해, 별도의 하중 슬리브가 메인 레버(20)와 메인 베어링(25) 사이에 도입될 수 있다. 메인 베어링(25)은 주축(main axle)을 형성하는 표준형 정밀 병렬 볼트(precision parallel bolt)를 통해서 하중을 하우징(9)에 전달한다. 전체 링크 체인에 걸쳐서, 롤러 베어링 또는 마찰 슬리브 베어링이 도입될 수 있다.

금속판 층으로도 제작될 수 있는 통합 블록(90)은 조인트 축 및 여러 부품의 접속부를 하나의 단일 부품으로 통합함으로써, 조립시에 기능 통합에 의해 부품을 절감하고 튜닝 작업을 저감시킨다. 금속판 층과 달리, 절곡 성형된 금속판 부품, 기계 절삭된 부품 또는 주조 부품으로도 또한 제작될 수 있다.

1: 래치 장치 9: 하우징
10: 하우징 플레이트 11, 12: 금속판 요소
13: 하우징 플레이트의 슬롯
20: 베이스 단부와 상부 단부를 구비한 메인 레버(캐치 링크) = 제1의 링크
25: 메인 베어링 = 제1의 조인트
26: 축 30: 캐치(접촉) 메인 롤러
35: 제2의 조인트
40: 제1 단부와 제2 단부를 구비한 릴리스 링크 = 제2의 링크
45: 제3의 조인트
50: 제1 단부, 선회 중심, 및 제2 단부를 구비한 릴리스 링크 = 제3의 링크
51: 잠금 래치 55: 베어링 = 제4의 조인트
60: 제1 단부, 선회 중심, 및 제2 단부를 구비한 액추에이터 트립 레버
61: 트립 레버 복귀 스프링 62: 잠금 래치
70: 단부 멈춤 볼트 80: 메인 레버 복귀 스프링
90: 통합 블록 91: 트립 레버 베어링
100: 액추에이터 장치 101: 액추에이터 코일
102: 회전 앵커 110, 111: 외부 접속 볼트
120: 주 구동부(전기 회로 차단기의 접촉 시스템용 전기기계식 구동부)
121: 트랙션 링크(traction link) 122: 선회 중심
A: 회전 앵커(102)의 이동
B: 액추에이터 트립 레버(60)의 제2 단부의 이동
C: 릴리스 링크(50)의 제1 단부의 이동
D1: 메인 레버(20)의 회전 운동
D2: 캐치 메인 롤러(30)의 이동
E: 링크(40과 50)의 제2 단부들과 함께 조인트(45)의 이동
F: 트랙션 링크(121)의 힘, 하중
F_N: 해제 가능 잠금부의 유지력
H: 메인 레버(20)의 이동
I: 액추에이터 트립 레버(60)의 제1 단부의 이동

Claims

하우징(9) 내에 영구 결합된 4개의 바 래치 메커니즘(four bar latch mechanism)을 구비한 주 구동부(120)용 기계식 래치 장치(1)로서,
- 제1의 조인트(25)를 통해서 상기 하우징(9)에 접속된 베이스 단부(base end)와, 제2의 조인트(35)를 통해서 제2의 링크(40)의 제1 단부에 접속된 상부 단부(top end)를 구비한 제1의 링크(20)와,
- 상기 제2의 링크(40)의 제2 단부를 제3의 링크(50)의 제2 단부에 접속하기 위한 제3의 조인트(45)를
구비하고,
- 상기 제3의 링크(50)의 제1 단부는 트립 유닛(trip unit)에 상호 접속되고, 상기 제3의 링크(50)의 선회 중심(pivot center)은 제4의 조인트(55)를 통해서 상기 하우징(9)에 접속되며,
- 상기 제2의 조인트(35), 제3의 조인트(45) 및 제4의 조인트(55)는 대체로 일직선 상에 높이고,
- 상기 주 구동부(120)의 트랙션 링크(traction link: 121)의 하중(F)은, 상기 제1의 조인트(25)쪽 방향으로 상기 일직선에 대해 직사각형의 소정 편차(d1)로 상기 제2의 조인트(35)에 인접한 상기 제1의 링크(20)의 상부 단부에 가해지는,
기계식 래치 장치.
제1항에 있어서, 상기 주 구동부(120)의 트랙션 링크(121)와 상기 제1의 링크(20)의 상부 단부 사이에는 캐치 메인 롤러(catch main roller: 30)가 삽입되는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제2항에 있어서, 상기 캐치 메인 롤러(30)는 하우징 플레이트(10)에 구현된 슬롯(13)에 의해 안내하고/느슨하게 결합되는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단부 멈춤 볼트(70)가 상기 제3의 링크(50)의 이동의 자유를 제한하며, 중립 위치에 대한 멈춤부(stop) 기능을 하는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터 트립 레버(actuator trip lever: 60)의 제2 단부에 있는 잠금 래치(62)가 상기 제3의 링크(50)의 제1 단부에 있는 잠금 래치(51)에 잠기는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제5항에 있어서, 트립 레버 복귀 스프링(61)이 상기 액추에이터 트립 레버(60)를 중립 위치로 미는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 메인 레버 복귀 스프링(80)이 상기 제1의 링크(20)를 중립 위치로 미는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.