KR20120024567A

KR20120024567A - 주 구동부용 기계식 래치 장치

Info

Publication number: KR20120024567A
Application number: KR1020117025700A
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: 2010-04-01
Publication date: 2012-03-14
Also published as: RU2011148632A; US8487202B2; US20120107041A1; EP2246869B1; BRPI1014630B1; RU2526866C2; BRPI1014630A2; KR101771114B1; CN102422374B; CN102422374A; MX2011011444A; JP2012525667A; EP2246869A1; WO2010124780A1

Abstract

본 발명은: 메인 롤러(30), 카운터 롤러(counter roller: 40), 캐리지(carriage: 50) 및 캐리지 트립/로킹 레버(20)와, 상기 메인 롤러(30)와 상기 캐리지(50)의 제1 단부 사이에 형성된 제1의 조인트를 구비하고, 상기 캐리지(50)의 제2 단부에 있는 적어도 하나의 가이드 볼트(guide bolt: 52)가 가이딩 슬롯(guiding slot:11)에 맞물려지며, 상기 메인 롤러(30)에 전달되는 상기 주 구동부(5)의 트랙션 링크(traction link: 6)의 하중(F6)은 상기 카운터 롤러(40)로 전달되는 1차 힘 성분(primary force component: F40)과 상기 캐리지(50)의 제2 단부쪽 방향으로 전달되는 2차 힘 성분(F60)으로 분산되고, 트립 작용력(trip force)이 상기 캐리지 트립/로킹 레버(20)에 의해 상기 가이딩 슬롯(11)쪽 방향으로 상기 가이드 볼트(52)에 전달되는, 하우징(10) 내에 구름운동하는 기계식 스위치(rolling mechanical switch)를 구비한 주 구동부(5)용 기계식 래치 장치(100)를 제시한다.

Description

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

본 발명은 주 구동부용 기계식 래치 장치에 관한 것이다.

래치 장치는 기계 시스템, 특히 소정 위치 또는 작동 단계에서 링크 및 조인트에 의해 형성된 메커니즘을 잠금/해제하는데 사용된다. 래치 장치의 전형적인 적용예는 전기 회로 차단기의 접촉 시스템용의 전기기계적인 구동부에서 찾을 수 있다(분야: 저전압, 중전압, 및 고전압). 특히 언급된 적용예에 있어서의 이러한 래치 장치의 요구조건은 다음과 같다:

- 높은 신뢰성,

- 충격 및 과하중(overload) 조건에 대한 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 작동 조건들은 복잡하면서도 높은 품질 및 그에 따른 주로 전기기계적인 하부시스템(subsystem)에 기초한 고비용의 시스템 구조를 의미한다. 이러한 래치 장치들이 저비용 목적을 충족시키도록 설계되는 경우에는, 보통 품질 및/또는 성능의 저하를 감수해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 신뢰성, 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:

- 메인 롤러, 카운터 롤러(counter roller), 캐리지(carriage) 및 캐리지 트립/로킹 레버와,

- 상기 메인 롤러와 상기 캐리지의 제1 단부 사이에 형성된 제1의 조인트를

구비하고,

- 상기 캐리지의 제2 단부에 있는 적어도 하나의 가이드 볼트(guide bolt)가 가이딩 슬롯(guiding slot)에 맞물려지며,

- 상기 메인 롤러에 전달되는 주 구동부의 트랙션 링크(traction link)의 하중은 상기 카운터 롤러에 전달되는 1차 힘 성분(primary force component)과 상기 캐리지의 제2 단부쪽 방향으로 전달되는 2차 힘 성분으로 분산되고,

- 트립 작용력이 상기 캐리지 트립/로킹 레버에 의해 상기 가이딩 슬롯쪽 방향으로 가이드 볼트에 전달되는,

하우징 내에 구름운동하는 기계식 스위치(rolling mechanical switch)를 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 구조가 표준형 부품을 기초로 엄격한 성능 요구조건을 충족할 수 있게 함으로써, 최신 구조에서 전형적으로 이용되는 특수 부품을 대체할 수 있게 한다는 것이다. 더 적은 수의 부품 및 표준형 부품의 사용은 래치 구조의 비용 대비 성능을 향상시킬 수 있게 한다. 1회의 작동 시퀀스 후에 소정의 반복가능한 초기 상태로의 리셋(reset)이 보장된다. 부품의 개수가 저감되므로, 래치 장치의 전반적인 신뢰성이 증대된다.

도 1은 래치 장치의 측면도(단면도).
도 2는 개방된 래치 장치의 3차원 사시도.
도 3은 도 1에 따른 구성의 상세사항을 도시한 도면.
도 4는 관련 하중 및 힘의 분산을 도시한 도면.
도 5는 하우징 플레이트의 내측면의 3차원 사시도.
도 6은 캐리지의 3차원 사시도.
도 7은 메인 롤러의 3차원 사시도.
도 8은 트랙션 링크(구동 치형부: drive tooth)의 3차원 사시도.

도 1은 래치 장치의 측면도(단면도)를 도시한다. 래치 장치(1)의 주요 구성요소 및 하부 장치(sub unit)는 다음과 같다:

- 가이딩 슬롯(1)(및 단부 멈춤부)이 마련된 두 개의 하우징 플레이트(10)를 구비한 하우징,

- (니들: needle) 베어링과 축(31)을 구비한 메인 롤러(30),

- (니들) 베어링과 (주)축(41)을 구비한 카운터 롤러(40),

- 3개의 마운팅 암(mounting arm: 55, 56, 및 57)을 구비한 Y-바 캐리지(Y-bar carriage)로 설계된 캐리지(50)로서, 캐리지(50)의 제2 단부에 있는 가이드 볼트(축)(52)는 상기 마운팅 암들 중 2개를 통과하고, 가이드 볼트(축)(52)는 가이딩 슬롯(11)에 맞물리는, 캐리지(50),

- 메인 롤러(30)와 캐리지(50)의 제1 단부 사이의 제1의 조인트,

- 캐리지(50)를 다시 중립 위치, 즉 차단 위치로 리셋하도록 하우징에 고정된 캐리지 리셋 스프링(51),

- (니들) 베어링과 축(61)을 구비한 캐리지 편향 롤러(carriage deflection roller: 60),

- 캐리지 트립/로킹 레버(20)를 다시 중립 위치, 즉 차단 위치로 리셋하기 위한 레버 리셋 스프링(21)을 구비한 캐리지 트립/로킹 레버(20)(액추에이터 트립 레버),

- 캐리지(50)의 제2 단부와 캐리지 트립/로킹 레버(20) 사이의 제2의 조인트,

- 액추에이터 코일(2)과 회전 전기자(swivel armature)를 구비한 (전자기 작동되는) 액추에이터 장치(1).

래치 장치(100)는 "구름운동하는 기계식 스위치"를 나타낸다. 또한, 도 1은 선회 중심(7)을 중심으로 회전할 수 있고 잠금 상태(= 중립 위치, 즉 차단 위치) 동안에 메인 롤러(30)에 접하는 구동 치형부로 설계된 트랙션 링크(6)를 구비한 주 구동부(5)(예를 들면, 전기 회로 차단기의 접촉 시스템용의 탑재된 비틀림 스프링/전기기계식 구동부)의 일부를 도시한다. 트랙션 링크(6)는 하중, 즉 힘 F6으로 메인 롤러(30)쪽 방향으로 밀게 된다. 도 1은 래치 장치(100)의 중립 위치, 즉 차단 위치를 도시하며, 트랙션 링크(6)의 어떠한 회전도 "구름운동하는 회전식 스위치"에 의해 차단된다.

주 구동부(5)를 작동시키기 위해, 이하의 단계가 이루어진다:

1) 먼저, 액추에이터 장치(1)에 제어 신호가 인가되며, 그에 따라 회전 전기자(3)가 화살표 A 방향으로 이동하며, 그 결과 캐리지 트립/로킹 레버(20)도 화살표 A 방향으로 이동하게 된다.

2) 그에 따라 캐리지의 가이드 볼트(축)(52)가 하우징 플레이트(10)의 가이딩 슬롯(11)을 따라 미끄럼 운동한다 - 화살표 B로 표시된 이 가이드 볼트(축)(52)의 운동을 참조하면 된다.

3) 이로 인해, 화살표 C로 표시된 캐리지 편향 롤러(60)쪽 방향으로 메인 롤러(30)의 이동이 이루어진다.

4) 힘 F6의 작용에 대해 거의 직각인 메인 롤러(30)의 이러한 이동은 인터로크(interlock)를 해제시키며, 그에 따라 트랙션 링크(6)는 그 선회 중심(7)을 중심으로 회전하면서 메인 롤러(30)를 따라 구름운동하게 된다 - 화살표 D로 표시된 운동을 참조하면 된다.

따라서 두 개의 메인 하우징 플레이트(10)에 절삭된 확대 슬롯(oversized slot: 11)을 통해서 초기 상태가 제한된다. 캐리지(50)와 하우징 플레이트(10) 외에, 중앙 플레이트와 메인 롤러(30)를 통해서 평면을 벗어난 운동이 제공된다. 해제 동작이 완료되고 나면, 캐리지(50)와 캐리지 트립/로킹 레버(20)를 다시 트랙션 링크(6)를 붙들도록 되돌려 놓는 스프링의 사용에 의해, 본 메커니즘은 그 초기 위치로 리셋된다. 이는 액추에이터 장치(1)로의 제어 신호의 중단 후에, 레버 리셋 스프링(21)이 캐리지 트립/로킹 레버(20)를 다시 중립 위치, 즉 차단 위치로 밀게 됨을 의미한다 - 화살표 E로 표시된 이동을 참조하면 된다. 트랙션 링크(6)의 해제 후에, 캐리지 리셋 스프링(51)은 캐리지(50)와 그에 따라 메인 롤러(30)를 다시 중립 위치, 즉 차단 위치로 밀게 된다 - 화살표 B와 C로 표시된 이동과 반대되는 이동을 참조하면 된다.

회전 후에, 트랙션 링크(6)는 (예를 들면, 전진 및 후진 운동 모두가 요구되는 주 구동부(5)의 전기 모터의 도움 하에) 메인 롤러(30)로 되돌아와서는 이 메인 롤러(30)에 의해 차단되게 된다. 그에 따라, 래치 장치(100)는 후속 작동 시퀀스, 예를 들면 후속 전환 차단 공정을 준비하게 된다.

도 2는 하우징 플레이트(10)를 구비한 하우징을 통해서 주 구동부(5){선회 중심(7)을 갖는 트랙션 링크(6)를 참조}에 기계적으로 접속되어야 하는 개방된 래치 장치(100)의 3차원 사시도를 도시한다. 메인 롤러(30)는 축(31)을 갖는 두 개의 개별 접촉 롤러(32와 33)로 구성되며, 캐리지(50)의 마운팅 암(55)은 이들 두 롤러(32와 33)의 사이에 고정되며, 축(31)은 이 마운팅 암(55)의 원통형 구멍(54)을 통과한다 - 도 6과 도 7 참조. 이들 두 롤러(32와 33)와 접촉할 수 있도록 카운터 롤러(41)도 두 개의 롤러로 분리되어야 함은 자명하다. 도 1에서 화살표 B로 표시된 운동이 이루어지는 동안에, 가이드 볼트(축)(52)에 인접한 캐리지(50)의 마운팅 암(56, 57)은 캐리지 편향 롤러(60)에 접한다. 또한, 도 2는 메인 롤러(30)에 접촉하는/지지하는 축(41)을 갖는 카운터 롤러(40)와 함께, 캐리지 트립/로킹 레버(20), 레버 리셋 스프링(21), 캐리지 리셋 스프링(51), 및 액추에이터 코일(2)과 회전 전기자(3)을 구비한 액추에이터 장치(1)를 도시한다.

도 3은 도 1에 따른 구성의 상세사항을 도시하며,

- 접촉 롤러(32와 33)를 통해서 트랙션 링크(6)에 접하는 메인 롤러(30)로서, 그 축(31)은 캐리지(50)의 마운팅 암(55)의 원통형 구멍(54)를 통과하는, 메인 롤러(30),

- 가이드 볼트(축)(52)에 대한 작동면(working face)으로서 래치 장치(100)의 하우징 플레이트(10)에 마련된 가이딩 슬롯(11),

- 축(41)을 갖는 카운터 롤러(40),

- 축(61)을 갖는 캐리지 편향 롤러(60)로서, 캐리지(50)의 마운팅 암(56)은 이 캐리지 편향 롤러(60)에 접하는, 캐리지 편향 롤러(60),

- 캐리지 트립/로킹 레버(20)를

구비한다.

도 4는 관련 하중 및 힘(한 그룹의 힘)의 분산을 도시한다. 트랙션 링크(6)에 의해 메인 롤러(30)에 전달되는 힘, 즉 하중 F6는 카운터 롤러(40)에 전달되는 1차 힘 성분(F40)과 캐리지(50)의 제2 단부쪽 방향, 즉 가이드 볼트(52)쪽 및 캐리지 편향 롤러(60)쪽 방향으로 전달되는 2차 힘 성분(F60)으로 분산된다. 다시 말하면, 힘 F6은 인터로크의 해제 후에 가이드 볼트(52)/캐리지 편향 롤러(60)쪽 방향으로 메인 롤러(30)와 캐리지(50)의 이동을 유발/지지할 수 있도록 메인 롤러(30)의 중심 방향으로 정확하게 가압되지 않고 소정의 (미소) 편차를 가져야 한다.

도 5는 하우징 플레이트(10)의 내측면의 3차원 사시도를 도시한다. 가이딩 슬롯(11), 메인 롤러(30)를 위한 배치 공간(location room: 12), 및 카운터 롤러(40)를 위한 배치 구멍(13)이 도시되어 있다. 하우징 플레이트(10)로는, 적층된 금속판 부품, 절단 부품 또는 주조 부품(casted part)이 사용될 수 있다. 금속판 부품으로 만들어진 하우징 플레이트(10)를 위해서는, 상이한 금속판 층으로부터 전체적인 형상이 생성된다. 좌측 및 우측 하우징 플레이트(10)을 위한 부품은 동일하지만 단지 상이한 순서로 적층되게 된다. 금속판 층은 상이한 적용에 있어서의 상이한 구동부의 요구조건에 따라 구조의 조절을 또한 가능케 한다(하중이 더 높을수록, 층의 수가 더 많아지거나 또는 각 층의 플레이트가 더 두꺼워진다).

도 6은 캐리지의 3차원 사시도를 도시한다. 캐리지(50)는:

- 제1의 조인트를 형성할 수 있도록 제1 단부에 메인 롤러(30)의 축(31)을 수용하기 위한 원통형 구멍(54)을 갖는 제1의 마운팅 암(55),

- 제2 단부에 가이드 볼트(축)(52)를 수용하기 위한 제2의 마운팅 암(56)과 제3의 마운팅 암(57)을

구비한 캐리지 본체(59)로 구성되며,

캐리지 트립/로킹 레버(20)의 상부 단부는 (상부 단부에 있는 보어에 의해)캐리지(50)와 캐리지 트립/로킹 레버(20)의 사이에 제2의 조인트를 형성할 수 있도록 마운팅 암(56과 57)의 사이에 있는 슬롯(58)에 맞물려진다.

캐리지(50)는 절단(기계가공) 부품, 주조 부품, 단조(forge) 부품, 금속판 부품 또는 혼합형 조합으로 제작될 수 있다. 바람직하게는, 캐리지(50)는 기계가공되거나 또는 주조된다. 선택적으로 안내/단부 멈춤 핀, 즉 가이드 볼트(축)(52)로는, 표준형 고강도 평행 핀이 캐리지 본체(59), 즉 그 두 마운팅 암(56과 57)에 삽입될 수 있다.

도 7은 두 롤러의 사이에 축(31)을 갖는 두 개의 개별 접촉 롤러(32와 33)를 구비한 접촉 이중 롤러로서 설계된 메인 롤러(30)의 3차원 사시도를 도시하며, 캐리지(50)의 마운팅 암(55)은 메인 롤러(30)와 캐리지(50)의 사이에 조인트를 구현할 수 있도록 롤러(32와 33)의 사이 공간에 맞물려진다.

도 8은 서로 직각으로 배치된 두 개의 암으로 구성되며 두 암의 접속구역의 근처에 선회 중심(7)을 갖는 트랙션 링크(6)(구동 치형부)의 3차원 사시도를 도시한다. 메인 롤러(30)에 접하는 암(9)의 접촉 측면(표면)(8)은 메인 롤러(30)와 트랙션 링크(6)(구동 치형부) 그 자체의 두 부품의 접촉 영역에서 낮은 접촉 응력을 실현할 수 있도록 적절한 접촉 형상을 제공한다. 바람직한 실시예에서는 적어도 한 방향으로 곡면{예를 들면, 원호(spline) 또는 타원}을 갖는 접촉 측면(8)이며, 메인 롤러(30)와의 그 전체 상호작용 단계 동안에 선접촉(line contact)를 발생시킨다.

제안된 기계식 래치 장치는 매우 짧지만 반복 가능한 반응 시간(낮은 분포를 의미함)으로 외부에 저장된 에너지를 통해서 전기 작동식 액추에이터 장치(1)에 의해 제공된 최소량의 전환 에너지를 갖는 저장된 위치 에너지(potential energy)에 의해 변환 메커니즘을 해제시킬 수 있게 한다. 래치 장치의 핵심 특징은 둘 내지 최대 3개의 힘 저감 단계(최소한 두 단계)로 이루어진 힘 저감(force reduction) 메커니즘이다. 전술한 메커니즘은 최소 개수의 부품을 갖는 일련의 저감 단계를 이용한다. 따라서 전술한 구조는 짧은 전체 작동 시간을 가능케 하는 작은 관성(inertia)에 의해 높은 동적 능력(dynamic capability)을 제공하는 매우 소형의 액추에이터 장치(1)가 이루어질 수 있게 한다.

래치 메커니즘 및 그 상이한 단계들을 구동하기 위한 주 에너지는 액추에이터 장치(1)(전자기 트립)에 의해 제공되지 않고, 래치 구성요소들이 지속적으로 가속될 수 있도록 래치에 공급되는 전환 메커니즘 그 자체에 저장된 에너지에 의해 제공된다. 본 구조는 샤프트 및 축(axle)을 위한 정밀 평행 핀(precision parallel pins), 주요 공차 체인(tolerance chain)의 상당 부분을 규정하는 롤러 베어링 유닛 등과 같은 표준형 부품을 기초로 이루어진다. 이들 표준형 구성요소는 높은 제조 품질을 제공한다. 이러한 구조 특성으로, 래치 장치(100)는 비교적 저렴한 비용으로 높은 정밀도를 제공한다. 이러한 정밀도는 넓은 온도 범위에 걸친 반복성 및 높은 작용 신뢰성을 가능케 한다.

모든 주요 지지부에 대해, 롤러 베어링 - 실린더 롤러 베어링 또는 니들 베어링 세트- 이 바람직하게 사용된다. 기계적인 반응 시간의 분포에 대한 요구조건이 또한 완화되는 경우에는, 마찰 슬리브 베어링이 사용될 수 있으며, 이는 래치 장치(100)의 재료비를 저감시키게 된다.

캐리지 트립/로킹 레버(20)는 바람직하게는 레버용 회전 조인트를 형성하는 평행 핀에 접속된 금속판 부품으로 구현된다.

잠금 상태(= 즉, 중립 위치) 동안에, 두 개의 접촉 롤러(32와 33)는 축(31)을 통해서 캐리지(50){메인 록(main lock)}에 접속된다. 캐리지(50)의 형상은 컴팩트화(소형화)의 개선 및 하중 분산의 개선을 가능케 한다. 캐리지(50)의 각 마운팅 암(56과 57)은, 캐리지의 운동을 편형시켜서 또 다른 힘 저감 단계를 가능케 하는 캐리지 편향 롤러(60)에 접한다. 상이한 힘 저감 단계로 인해, 캐리지 트립/로킹 레버(20), 즉 로킹/트리거 액추에이터 장치(1)는 작동 메커니즘이 설치되는 시스템 환경에 대한 요구조건을 저감시키는 최소 에너지로 동작할 필요가 있다.

본 구조의 또 다른 특징은 하나의 작동이 완료되고 나서 메커니즘을 그 초기 위치(= 중립 위치, 즉 차단 위치)로 리셋하기 위한 노력이 최소화된다는 것이다. 바람직하게는 스프링 시스템- 캐리지 리셋 스프링(51) 참조 -에 의해서 캐리지(50)를 되돌려놓는 것만이 필요하다. 기본적으로 롤러인 다른 모든 구성요소들은 리셋될 필요가 없다. 그 회전 대칭으로 인해 즉각 다음 동작을 준비하게 된다. 이러한 개선된 기계식 재-초기화는 반응 및 작동 시간에 있어서의 보다 낮은 분포를 가능케 하며, 이는 전반적인 차단기 시스템의 보다 높은 신뢰성에 기여한다.

래칭 유닛(100)은 하중의 상당 부분을 전달하기 위해 주로 롤러를 사용하므로, 이동하는 부품의 관성이 최신 래치 구조에 비해 현저하게 저감된다. 롤러의 개념으로 인해, 캐리지(50)에 형성되는 유일한 링크는 또한 낮은 관성을 갖는 매우 컴팩트한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 롤러의 운동 에너지가 마찰에 의해 소모되며, 이는 어떠한 단부 멈춤부(end stop)도 필요치 않으며 본 구조에 어떠한 상응하는 충격도 없게 된다는 것을 의미한다. 컴팩트하면서 경량인 캐리지(50)의 운동만이 하우징 플레이트(10)에 마련된 가이딩 슬롯(11) 내의 단부 멈춤부에 의해 붙들 필요가 있음으로, 기존 구조에 비해 작은 충격과 진동을 유발하게 된다. 따라서 래치 장치(100)의 최소화된 관성은 낮은 운동 에너지 및 작은 충격을 유발함으로써, 마모의 저감 및 시스템 수명의 연장에 기여한다.

메인 롤러(30)를 통한 하중 힘 F6(도 4 참조)은 주로 대형의 니들 베어링과 (메인 핀) 축(41)을 구비한 카운터 롤러(40)에 전달된다 - 도 4의 힘 F40을 참조하면 된다. 잔여 하중, 즉 힘 F60은 니들 베어링 조인트와 축(61)을 구비한 캐리지 편향 롤러(60)를 통해 캐리지(50)에 전달된다. 이 캐리지(50)는 다시 액추에이터 장치(1)에 의해 작동되는 캐리지 트립/로킹 레버(20) 및 2차 베어링을 구비한 캐리지 편향 롤러(60)에 의해 제한된다.

접촉 응력을 최소화하기 위해, 모든 롤러에는 볼록 형상이 구비된다. 마지막으로, 제안된 기계식 래치 장치의 이점은 다음과 같다:

- 비용 저감 및 높은 정밀도와 높은 품질을 가능케 하는 표준형 부품,

- 조절 가능한 구조,

- 조절 가능한 성능,

- 최소화된 관성 및 그에 따른 매우 짧은 반응/래치 작동 시간,

- 모듈화 방안, 단일 또는 중복(redundant) 액추에이터,

- 자체 에너지 공급식 시스템, 래치 결합된 시스템 그 자체로부터 에너지가 공급되며, 1차 로크(primary lock)만이 {액추에이터 장치(1)에 의해 구현되는} 외부 전원에 의해 전원 공급 및 작동되며,

- 부품의 개수가 저감.

1: 전자기 작동되는 액추에이터 장치
2: 액추에이터 코일 3: 회전 전기자
5: 주 구동부(탑재된 비틀림 스프링)
6: 트랙션 링크(구동 치형부) 7: 선회 중심
8: 접촉 측면 9: 암
10: 하우징 플레이트 11: 가이딩 슬롯
12: 메인 롤러를 위한 배치 공간
13: 카운터 롤러를 위한 배치 구멍
20: 캐리지 트립/로킹 레버(액추에이터 트립 레버)
21: 레버 리셋 스프링
30: (니들 베어링을 구비한) 메인 롤러
31: 축 32, 33: 접촉 롤러
40: (니들 베어링을 구비한) 카운터 롤러
41: 축 50: (예를 들면, Y형상의) 캐리지
51: 캐리지 리셋 스프링 52: 가이드 볼트(축)
54: 원통형 구멍 55, 56, 57: 마운팅 암
58: 캐리지 트립/로킹 레버(20)를 위한 슬롯
59: 캐리지 본체
60: (니들 베어링을 구비한) 캐리지 편향 롤러
61: 축 100: 래치 장치
A: 회전 전기자(3) 및 캐리지 트립/로킹 레버(20)의 이동
B: 가이딩 슬롯(11) 내에서의 캐리지(50)의 가이드 볼트(52)의 이동
C: 메인 롤러(30)의 이동 D: 트랙션 링크(6)의 이동
E: 캐리지 트립/로킹 레버(20)의 이동
F6: 트랙션 링크(6)의 하중, 힘
F40: 카운터 롤러(40)쪽 방향으로의 F6의 힘 성분
F60: 캐리지 편향 롤러(60)쪽 방향으로의 F6의 힘 성분

Claims

하우징(10) 내에 구름운동하는 기계식 스위치(rolling mechanical switch)를 구비한 주 구동부(5)용 기계식 래치 장치(100)로서,
- 메인 롤러(30), 카운터 롤러(counter roller: 40), 캐리지(carriage: 50) 및 캐리지 트립/로킹 레버(20)와,
- 상기 메인 롤러(30)와 상기 캐리지(50)의 제1 단부 사이에 형성된 제1의 조인트를
구비하고,
- 상기 캐리지(50)의 제2 단부에 있는 적어도 하나의 가이드 볼트(guide bolt: 52)가 가이딩 슬롯(guiding slot:11)에 맞물려지며,
- 상기 메인 롤러(30)에 전달되는 상기 주 구동부(5)의 트랙션 링크(traction link: 6)의 하중(F6)은 상기 카운터 롤러(40)로 전달되는 1차 힘 성분(primary force component: F40)과 상기 캐리지(50)의 제2 단부쪽 방향으로 전달되는 2차 힘 성분(F60)으로 분산되고,
- 트립 작용력(trip force)이 상기 캐리지 트립/로킹 레버(20)에 의해 상기 가이딩 슬롯(11)쪽 방향으로 상기 가이드 볼트(52)에 전달되는,
기계식 래치 장치
제1항에 있어서, 상기 캐리지(50)의 제2 단부와 상기 캐리지 트립/로킹 레버(20) 사이에는 제2의 조인트가 형성되는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐리지(50)의 적어도 일부분이 적어도 하나의 캐리지 편향 롤러(carriage deflection roller: 60)에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인 롤러(30)는 두 개의 개별 카운터 롤러에 접촉하는 두 개의 개별 접촉 롤러(32와 33)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(10)에는 적어도 하나의 가이딩 슬롯(11)이 마련되는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(10)에 고정된 캐리지 리셋 스프링(51)이 상기 캐리지(50)를 다시 중립 위치, 즉 차단 위치로 리셋(reset)하는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터 장치(1)의 회전 전기자(swivel armature: 3)가 캐리지 트립/로킹 레버(20)를 잠금/해제하는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 레버 리셋 스프링(21)이 캐리지 트립/로킹 레버(20)를 다시 중립 위치, 즉 차단 위치로 리셋하는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리지(50)는 3개의 마운팅 암(mounting arm: 55, 56, 57)을 갖는 캐리지 본체(59)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 기계식 래치 장치.