KR20120130222A - 전자조작기구 및 전자조작기구의 수동개폐장치 - Google Patents

전자조작기구 및 전자조작기구의 수동개폐장치 Download PDF

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KR20120130222A
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Abstract

본 발명은 가동철심의 가동범위의 전체 범위에서 하중이 작용하는 개방스프링에 대해서, 개방스프링의 신장방향의 하중을 받도록 볼트봉을 배치하고, 개방스프링의 신장방향의 하중을 볼트봉에서 받으며, 볼트봉을 회전하여 나사구조에 의한 이동에 의해서, 개방스프링을 압축, 신장함으로써, 접점을 개극위치와 폐극위치의 중간위치에서 유지하여 메인터넌스하는 경우, 차단동작보다도 저속으로 수동개폐조작을 행하며, 접점을 개극위치와 폐극위치의 중간위치에 파지할 수 있는 전자조작기구를 구비한 개폐장치를 얻는다.

Description

전자조작기구 및 전자조작기구의 수동개폐장치 {ELECTROMAGNETICALLY OPERATED MECHANISM, AND MANUAL OPENING AND CLOSING DEVICE OF SAME}
본 발명은 전력의 송배전 및 수전설비에 이용되는 개폐장치에 적용되는 전자(電磁)코일로의 통전에 의해 가동철심을 고정철심에 대해서 변위시키는 전자조작기구 및 전자조작기구를 수동으로 개폐하는 수동개폐장치에 관한 것이다.
전자조작기구의 구동력에 의해서 접점(接點)을 개폐하는 개폐장치에 있어서, 폐극(閉極)시에 개방스프링이나 접압(接壓)스프링이 축세(畜勢, store energy)되어 있고, 영구자석의 발생하는 흡인력(吸引力)에 의해 전자석의 가동철심이 고정철심에 흡착되어 있다. 본 개폐장치를 수동으로 조작하는 경우는, 전자석과 연결된 연결기구를 핸들로 움직이고, 영구자석이 발생하는 흡인력보다 개방스프링이나 접압스프링의 하중이 커지는 점까지 가동철심을 이동시켜, 차단동작을 시킨다.(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 : 일본국 특허 제3763094호
전자석과 연결된 연결기구를 핸들로 움직여 영구자석이 발생하는 흡인력보다 개방스프링이나 접압스프링의 하중이 커지는 점까지 가동철심을 이동하여 개방동작시켰을 경우, 동작을 억제하는 구조가 없기 때문에, 개방스프링이나 접압스프링의 발생하중에 의해서 차단동작이 이루어진다. 접점을 개극(開極)위치와 폐극위치의 중간위치에서 유지하여 메인터넌스하는 경우, 이 차단동작보다도 저속으로 수동개폐조작을 행하여, 접점을 개극위치와 폐극위치의 중간위치에 파지할 수 있도록 할 필요가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는 것을 과제로서 하는 것으로, 저속개폐시의 수동개폐장치에 작용하는 하중을 저감할 수 있는 전자조작기구와 본 전자조작기구를 이용하여 수동으로 저속개폐를 가능하게 하는 수동개폐장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
전자석의 구동축에 연결한 연결봉과, 연결봉이 회동 가능하도록 핀으로 연결한 지지점과, 연결봉에 연결한 개방스프링을, 연결봉에 연결한 지지점과 개방스프링의 연결봉과의 연결점과의 거리가, 지지점과 전자석의 구동축의 연결봉과의 연결점과의 거리보다 큰 배치로 한다.
가동철심의 가동범위의 전체 범위에서 하중이 작용하는 개방스프링에 대해서, 개방스프링의 신장방향의 하중을 받도록 볼트봉을 배치하여, 개방스프링의 신장방향의 하중을 볼트봉에서 받는다. 볼트봉을 회전하여 나사구조에 의한 이동에 의해서, 개방스프링을 압축, 신장한다.
연결봉에 연결한 지지점과 개방스프링의 연결봉과의 연결점과의 거리가, 지지점과 전자석의 구동축의 연결봉과의 연결점과의 거리보다 큰 배치로 되어 있기 때문에, 개방스프링부에서 필요한 하중이 작아져, 개방스프링부에 배치하는 수동개폐장치의 부하가 저감된다.
수동개폐장치의 볼트봉의 단부가 개방스프링축과 접하고 있고, 개방스프링 및 접압스프링에서 발생하는 하중을 나사구조로 받고 있기 때문에, 차단동작을 방지하고, 저속에서의 가동접점 및 가동철심의 이동이 가능하게 되어, 접점을 개극위치와 폐극위치의 중간위치에 파지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 개폐장치의 폐극상태를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 개폐장치의 접점의 개극상태를 나타내는 단면도.
도 3은 개폐장치의 폐극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도.
도 4는 개폐장치의 개극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도.
도 5는 수동개폐장치의 랫치(latch) 기구를 도 3의 위쪽 방향으로부터 본 도면.
도 6은 개방스프링 받이를 도 3의 위쪽 방향으로부터 본 도면.
도 7은 랫치 기구의 클로(claw)를 개방스프링 받이의 구멍에 관통시키는 위치 관계를 나타내는 도면.
도 8은 랫치 기구의 클로가 개방스프링 받이를 건 상태를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 의한 개폐장치의 폐극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도.
도 10은 본 발명의 실시형태 2에 의한 개폐장치의 개극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도.
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 의한 개폐장치의 폐극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도.
실시형태 1.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 개폐장치를 나타내는 단면도이다. 또, 도 2는 도 1의 개폐장치의 접점이 열려 있는 상태(개극상태)를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 1은 개폐장치(1)의 접점이 닫혀 있는 상태(폐극상태)를 나타내는 도면이다. 도면에서, 개폐장치(1)는 고정접점(2)과, 고정접점(2)에 접리(接離) 가능한 가동접점(3)과, 고정접점(2) 및 가동접점(3)을 수용하는 진공밸브(4)와, 가동접점(3)을 변위시키는 개방스프링(9)과 전자석(10)과, 전자석(10)과 가동접점(3)과의 사이에 배치된 절연로드(14)와 접압장치(15)를 가지고 있다. 여기서, 전자조작기구(5)는 전자석(10)과 개방스프링(9)과 연결봉(45)을 포함한, 접압장치(15)로부터 가동접점(3)까지를 구동하는 기구를 나타낸다.
가동접점(3)은 개폐장치(1)의 축선방향(이하, 간단히 「축선방향」이라고 함)으로의 변위에 의해 고정접점(2)에 접리한다. 개폐장치(1)의 접점은 가동접점(3)이 고정접점(2)에 접하는 것에 의해 닫히고, 가동접점(3)이 고정접점(2)으로부터 멀어지는 것에 의해 열린다.
진공밸브(4) 내에는, 고정접점(2) 및 가동접점(3) 사이의 소호(消弧)능력의 향상을 위해서 진공으로 유지되어 있다. 가동접점(3)의 고정접점(2)에 대한 접리는 진공밸브(4) 내에서 행해진다. 가동접점(3)이 고정접점(2)으로부터 떨어져 있을 때에는, 진공밸브(4) 내가 진공인 것으로부터 부압(負壓)이 되어, 가동접점(3)이 고정접점(2)에 대해서 닫으려고 하는 힘이 작용한다.
전자석(10)은 판 모양의 지지부재(7)에 지지되어 있다. 또, 전자석(10)은 가동접점(3)과 절연로드(14), 접압장치(15)를 통하여 접속한 구동축(8)을 구비하고 있다.
구동축(8)은 지지부재(7)를 축선방향으로 변위 가능하게 관통하고 있다. 또, 구동축(8)은 투자율(透磁率)이 낮은 재료(저자성재료)(예를 들면 스트레인리스 등)에 의해 구성되어 있다.
전자석(10)은 고정철심(19)과, 구동축(8)이 고정되고, 고정철심(19)에 대해서 축선방향으로 변위 가능한 가동철심(20)이 마련되어 있다.
개방스프링(9)은 개방스프링 받이(40)와 지지부재(7)의 사이에 압축되어 있으며, 축선방향으로 탄성반발력을 발생하고 있다. 개방스프링 받이(40)에 접속한 개방스프링축(41)은 지지부재(7)에 장착된 지점(支点)(43)에 장착되어 구동축(8)과 접속한 연결봉(45)에, 지점(43)으로부터의 거리가 구동축(8)보다 멀어지는 위치에 접속하고 있다. 구동축(8)은 연결봉(45)에 작용하는 개방스프링(9)의 탄성반발력에 의해, 가동접점(3)이 고정접점(2)으로부터 떨어지는 방향으로 가압된다.
구동축(8)은 가동접점(3)이 고정접점(2)에 접하는 방향(폐극방향) 및 가동접점(3)이 고정접점(2)으로부터 멀어지는 방향(개방방향) 중 어느 한쪽으로, 전자석(10)이 제어됨으로써 선택적으로 변위된다.
전자석(10)은 가동접점(3)에 대해서 절연로드(14)에 의해 절연되어 있다.
접압장치(15)는 스프링 프레임(16)과, 구동축(8)의 선단부에 고정되고, 스프링 프레임(16) 내에 배치된 빠짐방지판(17)과, 스프링 프레임(16)과 빠짐방지판(17)과의 사이에서 수축되어 접속된 접압스프링(18)을 가지고 있다.
구동축(8)은, 빠짐방지판(17)과 함께, 스프링 프레임(16)에 대해서 축선방향으로 변위 가능하게 되어 있다. 접압스프링(18)은 가동접점(3)으로부터 떨어지는 방향으로 구동축(8)을 가압하고 있다. 가동접점(3)으로부터 떨어지는 방향으로의 구동축(8)의 변위는 빠짐방지판(17)의 스프링 프레임(16)에 대한 맞물림에 의해 규제된다.
가동철심(20)은 고정철심(19)으로부터 떨어진 후퇴위치(도 2)와, 후퇴위치보다도 고정철심(19)에 가까운 전진위치(도 1)와의 사이를 변위 가능하게 되어 있다. 후퇴위치는 구동축(8)에 마련된 스토퍼(90)에 의해서 위치가 정해진다. 가동접점(3)은 가동철심(20)이 후퇴위치에 있을 때 고정접점(2)으로부터 떨어지고, 가동철심(20)이 전진위치에 있을 때 고정접점(2)으로 밀어 붙여진다.
가동접점(3)이 고정접점(2)으로부터 떨어져 있을 때(도 2)에는, 구동축(8)이 축선방향으로 변위하면 접압장치(15)와 절연로드(14)와 가동접점(3)이 구동축(8)과 함께 변위된다. 이 때에는, 빠짐방지판(17)이 접압스프링(18)의 하중에 의해 스프링 프레임(16)에 맞물려 있다. 또, 가동접점(3)이 고정접점(2)에 접하고 있을 때(도 1)에는, 구동축(8)은 접압스프링(18)의 하중에 거슬러, 스프링 프레임(16)에 대해서 폐극방향으로 더욱 변위하고 있다. 이것에 의해, 접압스프링(18)이 더욱 수축되어, 접압스프링(18)의 탄성반발력에 의해서 가동접점(3)이 고정접점(2)으로 밀어 붙여진다.
전자석(10)은 고정철심(19)과, 구동축(8)이 고정되고, 고정철심(19)에 대해서 축선방향으로 변위 가능한 가동철심(20)과, 고정철심(19)에 마련되고, 통전에 의해 자계(磁界)를 발생하는 전자코일(21)과, 고정철심(19)에 마련된 영구자석(22)을 가지고 있다.
고정철심(19)에는 구동축(8)이 축선방향으로 변위 가능하게 관통하고 있다. 이 예에서는, 베어링(50)이 고정철심(19)에 마련되고, 구동축(8)이 베어링(50)을 관통하고 있다. 고정철심(19)의 일부는 축선방향으로의 투영면 내에서 가동철심(20)의 영역과 겹쳐져 있다.
영구자석(22)은 고정철심(19)에 마련되어 있고, 가동철심(20)과 대향하고 있다. 각 영구자석(22)은 N극 및 S극(한 쌍의 자극)을 가지고 있다. 이것에 의해, 영구자석(22)은 가동철심(20)을 전진위치로 유지하는 유지용 자속(磁束)을 발생하고 있다. 이 예에서는, 각 영구자석(22)의 N극이 가동철심(20)에 대향하고, 각 영구자석(22)의 S극이 고정철심(19)에 고정되어 있다.
전자코일(21)은 축선방향으로의 투영면 내에서, 가동철심(20)의 일부를 둘러싸고 있다. 이것에 의해, 전자코일(21)은, 통전되면, 고정철심(19) 및 가동철심(20)을 통과하는 자속을 발생한다. 또, 전자코일(21)이 발생하는 자속의 방향은 전자코일(21)로의 통전방향의 전환에 의해, 반전 가능하게 되어 있다. 또한, 전자코일(21)의 중심축선은 개폐장치(1)의 축선과 대략 일치하고 있다.
고정철심(19)과 가동철심(20)은 자성재료에 의해 구성된 복수의 박판이 축선방향으로 수직인 방향으로 적층된 적층체이다.
또한, 고정철심(19)과 가동철심(20)의 재료로서는, 투자율이 높은 자성재료이면 되고, 예를 들면 강재, 전자연철(電磁軟鐵), 규소강, 페라이트 및 퍼멀로이(permalloy) 등을 들 수 있다. 또, 가동철심(20)은, 예를 들면 철분을 압축하여 굳힌 압분(壓粉)철심으로 해도 된다.
다음으로, 동작에 대해서 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이 가동접점(3)이 고정접점(2)으로부터 떨어진 개방상태일 때에는, 가동철심(20)은 개방스프링(9)의 하중에 의해 후퇴위치로 변위되고 있다. 전자코일(21)로의 통전에 의해, 가동철심(20)이 제1 고정철심부(26)로 흡인되고, 개방스프링(9)의 하중에 거슬러, 후퇴위치로부터 전진위치를 향하여 변위된다. 이것에 의해, 가동접점(3)은 고정접점(2)을 향하여 변위된다.
이 후, 가동접점(3)이 고정접점(2)에 접하면, 가동접점(3)의 변위는 정지된다. 그러나, 가동철심(20)은 더욱 변위되어 전진위치에 이른다. 이것에 의해, 접압스프링(18)이 수축되고, 가동접점(3)이 고정접점(2)에 밀어 붙여져 폐극동작이 완료한다(도 1).
가동철심(20)이 전진위치에 이르면, 영구자석(22)의 유지용 자속에 의해서 가동철심(20)이 고정철심(19)에 흡인 유지되며, 가동철심(20)이 전진위치에 유지된다.
가동철심(20)의 전진위치에서의 유지를 해제할 때에는, 폐극동작시와 역방향으로 전자코일(21)로의 통전이 행해진다. 전자코일(21)로의 통전이 행해지면, 가동철심(20)과 고정철심(19)의 사이의 흡인력이 전체적으로 저하하고, 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 각 하중에 의해서, 가동철심(20)의 전진위치로부터 후퇴위치로의 변위가 개시된다. 이 때, 가동접점(3)은 고정접점(2)에 밀어 붙여진 채로 되어 있다.
이 후, 가동철심(20)이 후퇴위치를 향하여 더욱 변위되면, 빠짐방지판(17)이 스프링 프레임(16)에 맞물린다. 이 후에도, 가동철심(20)이 후퇴위치를 향하여 변위됨으로써, 가동접점(3)은 고정접점(2)으로부터 떨어진다. 개방스프링(9)의 하중은 진공밸브(4)의 가동접점(3)이 고정접점(2)에 대해서 닫으려고 하는 힘보다도 커서, 이 후, 가동철심(20)이 더욱 변위되어 후퇴위치에 이른다. 이것에 의해, 개방동작이 완료한다(도 2).
이와 같이, 개극상태(도 2)에서는, 진공밸브(4)가 진공용기로 되어 있기 때문에 부압에 의해 가동접점(3)이 고정접점(2)에 대해서 닫으려고 하는 폐극방향으로 작용하는 하중보다 개방스프링(9)의 하중이 커서, 안정적으로 개극상태를 유지할 수 있다. 또, 가동부의 마찰력과 개방스프링(9)의 하중의 총합이 진공밸브(4)의 진공용기의 부압에 의해 가동접점(3)이 고정접점(2)에 대해서 닫으려고 하는 폐극방향으로 작용하는 하중보다 크게 되어 있어도, 안정적으로 개극상태를 유지할 수 있다.
한편, 폐극상태(도 1)에서는, 영구자석(22)이 가동철심(20)을 전진위치로 유지하는 유지용 자속을 발생하고 있다. 영구자석(22)의 자속에 의해 발생하는 폐극방향으로의 하중이 가동철심(20)에 작용하고 있어, 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중의 총합보다 크기 때문에 폐극상태를 유지할 수 있다. 또, 흡인력과 가동부의 마찰력의 총합이 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중의 총합 이상이 되어도, 안정적으로 폐극상태를 유지할 수 있다.
개방스프링(9)의 하중은 가동철심(20)의 가동범위의 전체 범위에서 작용하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 의한 수동개폐장치(60)를 적용했을 경우의 단면도이다. 또, 도 4는 도 2의 개폐장치의 접점이 열려 있는 상태(개극상태)일 때의 구성을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 개폐장치(1)의 접점이 열려 있는 상태(개방상태)일 때의 구성을 나타내는 단면도이다.
도면에서, 전자석(10)과 개방스프링(9)을 장착한 지지부재(7)에 접속된 로드(62)가 있고, 로드(62)에 프레임(64)이 고정되어 있다. 본 프레임(64)에 수동개폐장치(60)의 장착부품(66)이 체결되어 있다. 장착부품(66)에는 가이드(68)가 고정되어 있고, 가이드(68)에는 암나사부(70)가 있다. 본 암나사부(70)에는 구동봉으로서의 볼트봉(72)의 수나사부(74)를 배치하고 있으며, 볼트봉(72)이 회전함으로써, 볼트봉(72)이 개방스프링(9)의 압축신장방향으로 이동할 수 있다. 본 볼트봉(72)에는 볼트봉(72)을 수동으로 회전할 수 있도록 핸들(76)이 구비되어 있다. 볼트봉(72)의 한쪽의 단부(78)는 개방스프링축(41)과 접하도록 배치된다. 개방스프링(9)의 신장하는 하중은 볼트봉(72)의 수나사부(74)와 암나사부(70)의 나사구조로 하중을 받는 구조로 되어 있다. 볼트봉(72)에는, 볼트봉(72)의 회전방향으로 약한 마찰력으로 결합된 회전 가능한 랫치 기구(80)가 구비되어 있다. 랫치 기구(80)는 볼트봉(72)과의 슬라이드부(82)로부터 암(84)이 연장되어 있으며, 개방스프링 받이(40)에 마련된 구멍(86)을, 볼트봉(72)의 단부(78)가 개방스프링축(41)과 접한 상태에서, 관통하는 구조로 되어 있다. 랫치 기구(80)의 암부(84)의 선단에는 개방스프링 받이(40)를 거는 클로(88)가 마련되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 의한 볼트봉(72)와 랫치 기구(80)를 도 3의 상면으로부터 본 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시형태 1에 의한 개방스프링 받이(40)와 개방스프링축(41)을 도 3의 상면으로부터 본 도면이다.
도 7, 도 8은 본 발명의 실시형태 1의 동작을 설명하기 위한, 수동개폐장치(60)의 주요부인 랫치 기구(80)와 개방스프링 받이(40)의 주요부를 도 3의 상면으로부터 본 도면이다.
다음으로 수동개폐동작에 대해서 설명한다. 개방동작에서는, 최초로 개폐장치(1)가 폐극상태(도 1)에 있고, 영구자석(22)이 가동철심(20)을 전진위치로 유지하는 유지용 자속을 발생하고 있다.
영구자석(22)의 자속에 의해 발생하는 폐극방향으로의 하중이 가동철심(20)에 작용하고 있으며, 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중의 총합보다 크기 때문에 폐극상태를 유지하고 있다. 폐극상태로부터 수동개극을 행하기 위해, 수동개폐장치(60)를 장착한다(도 3).
수동개폐장치(60)의 장착시, 볼트봉(72)의 단부(78)와 개방스프링축(41)을 접촉시킬 때에는, 랫치 기구(80)의 암(84)의 선단의 클로(88)를 배치한 부분은 개방스프링 받이(40)의 구멍(86)을 통과시킨다(도 3, 도 7).
랫치 기구(80)는 볼트봉(72)에 약한 마찰력으로 결합하여 회전 가능하게 배치되어 있다. 수동 개방을 위해, 개방스프링(9)이 신장하는 방향으로 볼트봉(72)이 이동하도록 볼트봉(72)을 핸들(76)로 회전(본 실시형태 1에서는 오른쪽 나사, 도 7, 도 8에서의 반시계 회전방향)시키면, 랫치 기구(80)는 볼트봉(72)과 약한 마찰력으로 결합하고 있기 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 랫치 기구(80)의 클로(88)가 개방스프링 받이(40)에 걸리는 상태가 된다. 이어서, 볼트봉(72)을 회전하면, 개방스프링 받이(40)가 랫치 기구(80)에 걸린 상태에서 볼트봉(72)과 함께 개방스프링(9)이 신장하는 방향으로 이동한다. 개방스프링 받이(40)의 이동과 함께, 개방스프링축(41), 연결봉(45)을 통하여 연결된 가동철심(20)도 개극방향으로 이동을 시작한다.
가동철심(20)이 소정의 거리 이동하면, 영구자석(22)이 발생하고 있는 가동철심(20)을 폐극방향으로 이동시키는 하중보다, 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중의 총합이 커진다. 개방스프링 받이(40)는 랫치 기구(80)에 개방스프링(9)이 신장하는 방향으로 당겨져 있는 상태로부터, 개방스프링 받이(40)에 체결된 개방스프링축(41)을 통하여, 단부(78)로부터 볼트봉(72)을 누르는 상태가 된다.
볼트봉(72)은 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)에서 발생하는 하중을 수나사부(74)와 암나사부(70)의 나사구조로 받는다. 볼트봉(72)을 더욱 이동시킴으로써, 저속으로 개방스프링 받이(40)가 이동하고, 가동철심(20)의 가동범위의 전체 범위에서 하중을 작용하고 있는 개방스프링(9)이 저속으로 신장하며, 가동철심(20)이 저속으로 이동하여, 구동축(8)에 장착된 스토퍼(90)에 의해서 정해지는 개극위치까지 이동하여, 저속으로 개방동작을 완료한다.
폐극동작에서는, 최초로 개폐장치(1)가 개극상태(도 2)에 있고, 개방스프링(9)이 신장하고 있으며, 구동축(8)에 장착된 스토퍼(90)에 의해서 정해지는 개극위치에서 개극상태를 유지하고 있다. 개극상태로부터 수동폐극을 행하기 위해, 수동개극동작과 동일한 용량으로 수동개폐장치(60)를 장착한다(도 4).
랫치 기구(80)는 볼트봉(72)에 약한 마찰력으로 결합하여 회전 가능하게 배치되어 있다. 수동폐극이기 때문에, 개방스프링(9)을 압축하는 방향으로 볼트봉(72)이 이동하도록 볼트봉(72)을 핸들(76)로 회전시킨다.
볼트봉(72)의 단부(78)가 개방스프링축(41)을 개방스프링(9)을 압축하는 방향으로 누른다. 개방스프링축(41)을 누름으로써 개방스프링 받이(40)를 통하여 개방스프링(9)을 압축한다. 또, 연결봉(45)을 통하여 연결된 가동철심(20)도 폐극방향으로 이동한다.
볼트봉(72)은 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)에서 발생하는 하중을 수나사부(74)와 암나사부(70)의 나사구조로 받고 있기 때문에, 저속으로 이동 가능하고, 개방스프링(9)을 저속으로 압축하여, 가동철심(20)을 저속으로 폐극조작할 수 있어, 가동철심(20)이 고정철심(19)에 접촉하는 폐극위치까지 이동하여, 저속으로 폐극동작을 완료한다.
이와 같은 전자조작기구 및 전자조작기구의 수동개폐장치에 있어서는, 개극상태, 폐극상태의 유지는 가동철심(20)의 이동범위에서의 영구자석(22)의 흡인력과 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중의 밸런스에 의해서 성립하고 있기 때문에, 저속으로 이동하는 경우는, 영구자석(22)의 흡인력과 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중을 고려하여 이동 가능하게 하면 되고, 수동개폐장치는 직선적인 이동 구조만의 단순한 구조가 된다. 개방스프링(9)이 자연 개방하지 않도록 유지하면서 기계적 유지구조를 해제한다고 하는 복잡한 동작을 수동개폐장치(60)에 실현시킬 필요가 없어, 인장동작만으로 개방동작을 실현할 수 있기 때문에, 단순한 구조로 저속개폐조작을 실현할 수 있다.
또, 개방스프링(9)은 지지부재(7)에 장착된 지점(43)에 장착되어 구동축(8)과 접속한 연결봉(45)에 지점(43)으로부터의 거리가 구동축(8)보다 멀어지는 위치에 접속하고 있다. 이 때문에, 개방스프링(9)부는 지렛대의 원리에 의해, 구동축(8)부보다 발생하중이 작아져, 이동거리가 커진다. 개방스프링(9)부의 발생하중이 작기 때문에, 수동개폐장치(60)에 필요한 강도를 작게 할 수 있으며, 또, 이동거리가 커짐으로써, 저속의 이동 및 이동중의 위치 정밀도를 높게 할 수 있다.
또, 볼트봉(72)의 단부(78)가 개방스프링축(41)과 접하고 있고, 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)에서 발생하는 하중을 수나사부(74)와 암나사부(70)의 나사구조로 받고 있기 때문에, 가동철심(20)의 가동범위의 전체 범위에서 작용하고 있는 개방스프링(9)의 하중, 가동철심(20)의 가동범위의 일부에서 작용하고 있는 접압스프링(18)의 하중을 받을 수 있어, 저속으로 이동이 가능하게 된다.
실시형태 2.
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 의한 개폐장치의 폐극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도, 도 10은 개폐장치의 개극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도이다. 수동개폐장치(60)은 고정판(95)에 외측에 톱니바퀴부(98)를 마련한 가이드(96)가 회전 가능하게 장착되어 있다. 가이드(96)는 암나사부(97)를 마련하고 있다. 가이드(96)의 톱니바퀴부(98)를 치합하여 가이드(96)를 회전시키는 톱니바퀴(100)가 핸들(105)에 장착되어 있다.
이와 같은 수동개폐장치(60)로서는, 볼트봉(72)을 이동하기 위해서 가이드(96)가 회전하기 때문에, 핸들(105)은 회전만으로 볼트봉(72)의 이동방향으로 이동하지 않는다. 이 때문에, 전자조작기구부의 핸들(105) 장착 측의 공간절약화를 실현할 수 있다.
실시형태 3.
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 의한 개폐장치의 폐극상태에서, 수동개폐장치를 장착한 전자조작기구의 단면도이다. 개방스프링(9)이 개방스프링 받이(40)를 통하여 구동축(8)에 직접 접속하고 있다.
이와 같은 전자조작기구 및 전자조작기구의 수동개폐장치로서는, 개극상태, 폐극상태의 유지는 가동철심(20)의 이동범위에서의 영구자석(22)의 흡인력과 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중의 밸런스에 의해서 성립하고 있기 때문에, 저속으로 이동하는 경우는, 영구자석(22)의 흡인력과 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)의 하중을 고려하여 이동 가능하게 하면 되고, 수동개폐장치는 직선적인 이동 구조만의 단순한 구조가 된다. 개방스프링(9)이 자연 개방하지 않도록 유지하면서 기계적 유지 구조를 해제한다고 하는 복잡한 동작을 수동개폐장치(60)에 실현시킬 필요가 없으며, 인장동작만으로 개방동작을 실현할 수 있기 때문에, 단순한 구조로 저속개폐조작을 실현할 수 있다.
또, 볼트봉(72)의 단부(78)가 개방스프링축(41)과 접하고 있고, 개방스프링(9) 및 접압스프링(18)에서 발생하는 하중을 수나사부(74)와 암나사부(70)의 나사구조로 받고 있기 때문에, 가동철심(20)의 가동범위의 전체 범위에서 작용하고 있는 개방스프링(9)의 하중, 가동철심(20)의 가동범위의 일부에서 작용하고 있는 접압스프링(18)의 하중을 받을 수 있어, 저속으로 이동이 가능하게 된다.
1 개폐장치 5 전자조작기구
8 구동축 9 개방스프링
10 전자석 19 고정철심
20 가동철심 21 전자코일
22 영구자석 40 개방스프링 받이
41 개방스프링축 43 지점
45 연결봉 70 암나사부
72 볼트봉 74 수나사부
78 단부 80 랫치 기구
82 슬라이드부 84 암
86 구멍 88 클로

Claims (6)

  1. 고정철심과, 상기 고정철심에 대해서 진퇴하는 가동철심과, 상기 고정철심에 자극의 한쪽의 면이 대향하고 자극의 다른 쪽의 면이 상기 가동철심에 대향하여 상기 고정철심에 고정된 영구자석과, 상기 가동철심에 연결된 축과, 상기 축을 감아 돌리도록 배치한 전자코일을 구비한 전자석과, 상기 전자석의 상기 축에 연결한 연결봉과, 상기 연결봉이 회동 가능하도록 핀으로 연결된 지지점과, 상기 연결봉에 연결한 개방스프링을 구비하고, 상기 연결봉에 연결한 상기 지지점과 상기 개방스프링의 상기 연결봉과의 연결점과의 거리가 상기 지지점과 상기 전자석의 상기 축의 상기 연결봉과의 연결점과의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 전자조작기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 개방스프링의 하중을 받는 개방스프링 받이와, 상기 개방스프링의 축선을 중심으로 한 원주(圓周)상에 상기 개방스프링 받이에 마련된 구멍을 마련한 전자조작기구.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 개방스프링의 상기 연결봉의 상기 연결점의 위치에 구동봉을 배치한 수동개폐장치를 장착할 수 있는 전자조작기구.
  4. 상기 수동개폐장치의 상기 구동봉은, 한쪽의 단부가 상기 개방스프링의 하중을 받는 상기 개방스프링 받이 혹은 상기 개방스프링 받이와 접속한 부품과 상기 개방스프링의 신장방향의 하중을 받는 위치에 배치되고, 상기 구동봉의 외주에는 수나사부가 마련되며, 상기 구동봉의 상기 수나사부를 안내하는 암나사를 마련한 가이드를 마련한 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재한 전자조작기구에 장착하는 전자조작기구의 수동개폐장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동봉에 회전 가능하게 장착된 랫치(latch) 장치, 상기 랫치 장치로부터 연장한 암부, 이 암부의 선단에 장착된 클로(claw)를 구비한 전자조작기구의 상기 개방스프링 받이의 상기 구멍에 상기 랫치 장치의 상기 클로가 관통하는 전자조작기구의 수동개폐장치.
  6. 고정철심과, 상기 고정철심에 대해서 진퇴하는 가동철심과, 상기 고정철심에 자극의 한쪽의 면이 대향하고 자극의 다른 쪽의 면이 가동철심에 대향하여 상기 고정철심에 고정된 영구자석과, 상기 가동철심에 연결된 축과, 상기 축을 감아 돌리도록 배치한 전자코일을 구비한 전자석과, 상기 축과 연결한 개방스프링을 구비하고, 상기 축의 위치에 구동봉을 배치한 수동개폐장치를 장착할 수 있으며, 상기 수동개폐장치의 상기 구동봉은 한쪽의 단부가 상기 개방스프링의 하중을 받는 개방스프링 받이 혹은 개방스프링 받이와 접속한 부품과 개방스프링의 신장방향의 하중을 받는 위치에 배치되고, 상기 구동봉의 외주에는 수나사부가 마련되며, 상기 구동봉의 상기 수나사부를 안내하는 암나사를 마련한 가이드를 마련한 수동개폐장치를 장착하는 전자조작기구.
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