KR20140112503A - 아크 접점의 분리를 가속시키기 위한 스프링을 포함하는, 차단기용 가동형 도전 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구 접점(4b)과 전기 아크 접점(5b)을 포함하는 도전성 메인 본체(9)로 이루어지는 가동성 도전 유닛(6)을 포함하는 차단기(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이 유닛(6)은 또, 상기 유닛(6)의 이동 방향(11)으로 메인 본체(9)에 대해 슬라이드 가능하게 장착되는 제 2 본체(14)를 포함하는바, 제 2 본체(14)는 이 유닛(6)을 구동하기 위한 장치의 접속점(22)에 접속되게 되며, 이 유닛은 이들 본체(9, 14) 사이에 제공되는 탄성 복귀 수단(16)을 더 포함하는바, 이 장치는, 개방 작동 중에, 탄성 복귀 수단(16)이 메인 본체(9)에 대해 제 2 본체(14)를 이동시킴으로써 에너지를 먼저 축적하고 나서, 메인 본체(9)를 가속시키기 위해 축적된 에너지를 방출하도록 구성되어 있다.

Description

아크 접점의 분리를 가속시키기 위한 스프링을 포함하는, 차단기용 가동형 도전 유닛{MOBILE CONDUCTING UNIT FOR A BREAKER, INCLUDING A SPRING FOR ACCELERATING THE SEPARATION OF ARC CONTACTS}

본 발명은, 개폐 장치(switchgear), 특히 단로기(disconnector)나 접지 스위치(grounding switch) 타입, 바람직하게는 고전압 개폐 장치 분야에 관한 것이다.

더 정확하게는, 본 발명은, 개폐 장치의 도전성 유닛에 관한 것으로, 상기 유닛은 통상적으로, 메인 접점(main contact) 및 아크 접점(arcing contact)과 결합되어 있다.

통상적으로, 또 이 기술 분야에서의 숙련자에게 알려진 방식으로, 단로기 또는 접지 스위치 타입으로 된 개폐 장치의 도전성 유닛은, 각각의 개방 작동과 각각의 폐쇄 작동 중에, 일정한 속도로 병진(translation) 이동된다.

이들 반복 수행되는 작동 중에, 메인 접점 및 아크 접점과 결합된 원통체 모양을 일반적으로 취하는, 도전성 유닛은, 유닛을 점차 열화시키는 기계적 및 전기적 스트레스를 받는다. 이 현상은 또, 개폐 장치의 다른 메인 접점과 다른 아크 접점에서 관찰된다.

이들 문제는, 입자(particle), 오염(pollution), 및 열의 생성을 초래하여, 개폐 장치의 수명에 악영향을 미친다.

특히, 개방 작동 중에, 도전성 유닛의 속도가 너무 빠르면, 그것이 메인 접점의 기계적 마모의 원인이 된다. 도전성 유닛의 속도를 줄이는 것이 제안될 수 있지만, 그렇게 하면 결과적으로 아크 접점이 마모된다.

이 문제를 해결하려는 시도로, FR 2 547 107 문헌에서는, 두 아크 접점이 분리된 상태로 떨어져서 이동하는 속도를 가속시킬 수 있도록 하는 스프링에 연결된 고정 아크 접점을 가진 개폐 장치를 제안한다. 그러나 고정 아크 접점은, 개폐 장치의 고정 하우징 상에 슬라이드 하도록 장착되므로, 실제로는 더 이상 고정된 것으로 볼 수 없다. 또, 종래 개폐 장치의 구성은, 일반적으로, 고정 접점 구역을 모니터링 할 수 없으므로, 스프링의 잠재적 결함을 검출하는 것은 쓸모가 없다. 검출되지 않은 스프링의 파손은 개폐 장치의 위험한 기능 불량을 생기게 할 것이기 때문에, 극복하기 어려운 것으로 여겨질 것이다.

끝으로, 스프링과 고정 접점의 연결은 그 구역의 부피(bulkiness)에서의 상당한 증가를 필요로 하는바, 통용되는 개폐 장치에서는 간결성(compactness)이 중요하게 고려되는 기준이지만, 결과적으로는 개폐 장치의 전체 부피에서의 해로운 증가가 생길 것이다.

따라서 본 발명의 목적은, 선행 기술의 실시 형태와 관련이 있는 상기 결점에 대해, 적어도 부분적인 해결책을 제공하는 데에 있다.

이를 위해, 본 발명은, 메인 접점과 아크 접점을 둘 다 포함하는 도전성 메인 본체로 이루어지는 도전성 가동 유닛을 포함한, 개폐 장치, 특히 단로기나 접지 스위치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 도전성 가동 유닛은 또한, 상기 도전성 유닛의 이동 축을 따라 상기 메인 본체에 대해 슬라이드 이동하도록 장착된 제 2 본체를 포함하고, 상기 제 2 본체는 상기 도전성 유닛의 구동 장치의 접속점에 접속되도록 구성되어 있으며, 상기 도전성 유닛은 상기 메인 본체와 상기 제 2 본체 사이에 개재되는 탄성 복귀 수단을 더 포함하고, 또한 상기 개폐 장치는, 개방 작동 중에, 상기 탄성 수단이 메인 본체에 대해 제 2 본체가 이동한 결과로서의 에너지를 먼저 저장하고, 그 후에 상기 메인 본체를 가속시키도록 하기 위해 저장된 에너지를 방출할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서 본 발명은 무엇보다도, 그 개방 작동 중에, 탄성 복귀 수단의 에너지 방출로 야기되는 가속에 의해, 가동 유닛의 메인 본체의 속도를 변화시킬 수 있도록 하는 것이 특징이다. 따라서, 이 제어된 변화는, 도전성 유닛의 기계적 및 전기적 마모를 가능한 한 억제하는 그러한 방식으로 결정될 수 있다. 이 점에서, 에너지 방출이 바람직하게는, 영구 접점이 분리된 후에, 또 전기 아크 접점이 분리되고 있는 동안에, 즉 아크 접점이 분리되는 바로 그 순간에, 또는 상기 순간보다 전에, 개시되고, 접점이 분리된 후에 끝난다. 결과적으로, 도전성 유닛에 결합된 아크 접점의 속도는 개방 작동의 이 고비 단계(critical stage) 동안에 한층 더 빨라지는데, 이것이 전기적 스트레스에 의한 손상을 억제한다.

물론, 본 발명은 또, 상기 접속점을 일정한 속도로 병진 이동시키는 동안, 이동하는 유닛의 메인 본체의 속도가 변화되도록 한다는 이점이 있다. 따라서 도전 유닛의 구동 장치는, 유리하게는, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 변속이 실행될 수 있을지라도, 일정한 속도로 작동되는 모터를 포함할 수 있다.

또한, FR 2 547 107 문헌에 설명된 해결법과 달리, 가속 스프링은 고정 요소 상에 배치되는 것이 아니라, 가동 전극을 포함하는 유닛 상에 배치된다. 따라서 본 발명의 특징인 이러한 배치를 이용함으로써, 있을 수 있는 스프링의 결함을 검출하는 것에 대한 선행 기술의 문제를 극복하는 것이 가능하다. 있을 수 있는 스프링의 파손에 대해 모니터링 하는 것은, 스프링이 고정 요소 가까이에 있을 때보다, 이동 가능한 도전 유닛 상에 있을 때, 실제로 훨씬 용이하다.

끝으로, 제안된 해결책은 선행 기술과 비교하여 개폐 장치의 전체 부피를 줄인다. 실제로 선행 기술에서, 좁은 범위에 대해 이동 가능하도록 하는 고정 접점에 대한 변형은, 특히 병진 시에 상기 접점을 안내하기 위해, 사이즈를 상당한 증가시키는 원인이 된다. 그러나 가속되는 요소가 전극이나 이동 가능한 도체(conductor) 상에 배치되어 있으면, 도전 유닛 자체에 대해, 특히 병진 방식으로 안내하기 위해 상당한 길이를 갖는 유닛은 이미 큰 사이즈이기 때문에 사이즈의 영향은 상당히 더 낮다. 이 큰 사이즈가 유리하게는, 전체 사이즈에 대해 너무 큰 영향을 주는 일없이, 또는 상기 사이즈에 대해 아무런 영향조차 주는 일없이, 상기 제 2 본체와 탄성 복귀 수단을 통합하는데 이용될 수 있다.

바람직하게는, 상기 개폐 장치는, 개방 작동 중에, 개폐 장치의 고정 본체(stationary body)에 대한 상기 메인 본체의 병진 이동을 차단할 수 있도록 하는 받침 수단(abutment means)을 포함하며, 상기 제 2 본체는, 상기 제 2 본체가 메인 본체에 대해 정해진 거리를 이동한 후에 상기 받침 수단을 고정 해제하도록 구성된 고정 해제 수단(unlocking means)과 결합되어 있다.

바람직하게는, 상기 탄성 복귀 수단은 하나 이상의 압축 또는 트랙션 스프링을 포함한다.

바람직하게는, 상기 받침 수단은 개폐 장치의 고정 본체 상에 또 도전성 가동 유닛의 메인 본체 상에 배치되어 있다.

개폐 장치는, 폐쇄 작동의 특정 단계 동안에 접점을 가속시키는 목적에서, 상술한 것과 유사한 기능을 갖는 탄성 복귀 수단을 제공할 수 있다. 예로서, 그것은 압축 스프링을 트랙션 스프링으로 대체함으로써 수행될 수 있다. 따라서 복수의 스프링에 대한 문제 해결책이 파악되더라도, 각각 스프링이 압축된 후와 그것이 인장된 후, 또는 반대로, 개방 및 폐쇄 중에 요구된 가속을 확실히 하기 위해 동일한 스프링을 사용하는 것은 여전히 가능하다.

바람직하게는, 개폐 장치는 또한, 상기 가동 유닛을 구동하기 위한 구동 장치를 포함하고, 상기 장치는, 회전 입력 샤프트(rotary input shaft) 및 상기 도전성 유닛에 접속하기 위한 상기 접속점을 포함하고 있는 출력 부재(output member)를 포함하며, 상기 접속점은 상기 도전성 유닛의 이동 축을 따라 병진 이동 가능하다. 또 상기 구동 장치는 상기 접속점과 상기 회전 입력 샤프트 사이에 전동용 기계 장치를 포함하며, 상기 기계 장치는 개폐 장치의 개방 작동 및/또는 폐쇄 작동 중에, 상기 회전 입력 샤프트가 일정 각속도로 회전하는 동안에 접속점에 대해 변속을 달성하는 그러한 방식으로 구성되어 있다.

그럼에도, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 임의의 종래 구동 장치가 사용될 수 있다.

그러나 상술한 바와 같은 특정 구성은, 개폐 장치의 개방 작동과 폐쇄 작동 중에 일정한 속도로 병진 이동하는 접속점을 제공하는 것에 의해, 선행 기술의 종래 구동 장치로부터 벗어난다. 이 예로, 기계 장치(mechanical system)는 개방 작동 및/또는 폐쇄 작동 중에 접속점이 병진 이동하는 속도를 효과적으로 변화시킬 수 있도록 한다. 따라서, 이 제어된 변화는 도전성 유닛의 기계적 및 전기적 마모를 가능한 한 억제하는 그러한 방식으로 결정될 수 있다. 개방 작동 동안, 이 실행 가능한 변화는 본 발명의 특정한 변형에 부가되는데, 이 변형은 상기 탄성 복귀 수단에 의해 가속되는 이동 가능한 유닛의 메인 본체에 의해 달성된다.

예로서, 개방 작동의 초기 단계(initial stage) 동안, 그것의 기계적 마모를 억제하기 위해 메인 접점이 분리될 때까지, 도전성 유닛의 속도가 느려질 수 있고, 그 후에 아크 접점의 전기적 마모를 억제하기 위해 상기 속도가 증가할 수 있다.

또, 폐쇄 작동 중에, 기계적 마모를 피하기 위해 느리게 이동함으로써 시작하고, 그 후에 아크 접점의 전기적 마모를 억제하기 위해 가속시키는 것은 유리할 수 있다. 속도는 또, 메인 접점이 서로 물려 있는 동안에 아크 접점이 접촉을 이룬 후, 억제될 수 있다.

더 일반적인 방식으로, 전기적 스트레스에 관하여, 유도 전류(induced current), 진상 전류(capacitive current), 버스 바 전달(busbar transfer), 및 단락 전류(short-circuit closing current)의 악영향을 가능한 한 억제하기 위해, 출력 부재의 속도 변화가 조정될 수 있다.

아무튼, 각각의 개방 및 폐쇄 작동 중에 속도가 변하는 방식은, 부닥친 요구와 제약의 상관관계로서, 이 기술 분야의 숙련자에 의해 결정될 수 있다. 그것은 기계적 트랜스미션 장치의 구성을 개조하기에 충분한데, 그 장치는 당연히, 실시하기에 용이하고, 신뢰할 수 있고 값싼 반면에, 예를 들면, 전기 모터의 고정자 전류의 주파수를 제어함으로써 무단 변속 구동(variable speed drive)을 이용하기에 용이한 기계적 해결책이다. 그러나 그 해결책은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 출력 부재의 병진 속도의 변화는 일정한 각속도로 회전하는 입력 샤프트로 달성되는데, 이것은 통상의 전기 모터에 의해 용이하게 달성될 수 있다. 그럼에도, 가변 각속도가 입력 샤프트에 적용될 수 있다. 예로서, 샤프트가 전기 구동 모터에 직ㆍ간접적으로 연결될 수 있고, 또는 상기 모터의 출력 샤프트를 구성할 수 있는 것까지 목격된다. 끝으로, 모터가 고장 난 경우에, 회전 입력 샤프트는, 이 기술 분야의 숙련자에게 이미 알려진 바와 같이, 크랭크에 의해 수동으로 가동될 수 있다. 상기 가동 중에, 조작자는 상기 특정 트랜스미션 장치에 의해 기어를 저속이나 고속으로 넣는 속도 효과로부터 유리하게 이득을 얻는다.

따라서 기계적 트랜스미션 장치는, 바람직하게는, 회전 입력 샤프트와 접속점을 포함하고 있는 출력 부재 사이에서 양방향 작동 링크(positive action link)의 형태를 취한다. "양방향 작동"이라는 용어는, 양방향 링크가 상기 회전 입력 샤프트와 상기 출력 부재 사이에 존재하는 것을 의미하며, 특히 임의의 위치에서, 접속점이 입력 샤프트에 대해 상응하는 각도 위치를 갖고, 또 반대로도 그러하며, 이것은 두 단부 위치 사이의 임의의 지점에서 틀림없다는 것을 의미한다.

바람직하게는, 상기 기계 장치는 둘 이상의 구성요소부를 포함하며, 각각은 홈과 두 구성요소부 중 다른 하나의 홈 내에서 이동하도록 수용된 페그 모양 부재(peg-forming member)를 구비하고 있다. 따라서 각 구성요소부는, 연관된 부재와 협동하는 캠(cam) 형태를 형성하는데, 그 부재는 캠 종동자(cam follower)의 기능에 비유될 수 있는 기능을 수행한다. 이 기술은 특히 신뢰할 수 있고 실시하기에 용이하다는 것을 알게 되었다. 당연히 구성요소부, 홈, 및 페그 모양 부재의 개수, 배치, 및 형상은, 원하는 속도 변화의 상관관계(함수)로서 조정될 수 있다.

바람직하게는, 기계 장치는, 페그 모양 부재 중 하나를 연관된 홈의 바닥 안으로 압착하고, 다른 페그 모양 부재를 연관된 홈 안으로 동시에 이동시킴으로써, 두 구성요소부 중 어느 하나가 맞물린 다른 구성요소부에 의해 구동되도록 구성되어 있다. 더욱더 바람직하게는, 트랜스미션의 구동 요소가 연관된 홈의 바닥 내에 위치해 있는 페그 모양 부재이고, 더 이용되고 있는 연관된 홈 내에서의 다른 페그 모양 부재의 동시 이동이, 존재하는 구성요소부의 원하는 방향을 유지하도록 설비가 만들어진다.

바람직하게는, 기계 장치는 개폐 장치의 개방 작동 및/또는 폐쇄 작동 중에, 각각의 페그 모양 부재가, 연관된 홈의 바닥 내에 압착되는 배치로부터 연관된 홈 내에서 이동하는 배치로, 또는 반대로도, 한 번 이상 움직이도록 구성되어 있다. 이 배치 변화는 당연히, 출력 부재의 속도 변화를 달성하는 데에 도움이 된다. 바람직하게는, 이들 변화는 동시에, 즉, 두 페그 모양 부재 중 하나가 연관된 홈의 바닥을 떠나는 순간이 다른 부재가 연관된 홈의 바닥과 접촉을 이루는 순간에 해당할 때 일어난다.

바람직하게는, 기계 장치는 개폐 장치의 개방 작동 및/또는 폐쇄 작동 중에, 두 페그 모양 부재가 상기 회전 입력 샤프트의 축에 중심을 두고 있는 2개 각각의 동심 원호 궤적(concentric circularly arcuate trajectory)을 그리며 운행하도록 구성되어 있다. 다시 한 번, 이것은 당연히, 입력 샤프트의 축으로부터 서로 다른 거리에 위치되는 것에 의해, 두 페그가 필연적으로 상기 입력 샤프트의 회전 중에 서로 다른 선속도를 나타내기 때문에, 출력 부재의 선속도 변화를 달성하는 데에 도움이 된다.

바람직하게는, 기계적 트랜스미션 장치의 두 구성요소부 중 하나는 상기 회전 입력 샤프트와 강제로 회전하며, 두 구성요소부 중 다른 하나는 상기 접속점이 위치해 있는 커넥팅 로드를 갖는다. 그럼에도, 상술한 바와 같이, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 유사한 중간 구성요소부가 상기 두 구성요소부 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 개폐 장치는 구동 장치의 회전 입력 샤프트를 구동하는 전기 모터를 포함한다.

본 발명의 다른 이점들과 특징들은 아래에 주어진, 상세하면서도 한정되지 않은 설명에 나타난다.

이 설명은 첨부 도면에 대해 행해진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서의 단로기의 일부분의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 단로기에 결합된 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3a 내지 3c은 폐쇄 작동 동안에 연속적으로 취해진 단로기의 서로 다른 배치(configuration)를 나타낸다.
도 4는 폐쇄 작동 동안에 단로기의 어떤 구성요소들의 운동을 개략적으로 나타내고 있는 그래프로서, 점선 곡선은 구동 장치의 접속점의 이동에 상응하며, 실선 곡선은 단로기의 도전성 유닛의 메인 본체의 이동에 상응한다.
도 5a 내지 5e는 개방 작동 동안에 연속적으로 취해진 단로기의 서로 다른 배치를 나타낸다.
도 6은 개방 작동 동안에 단로기의 어떤 구성요소들의 운동을 개략적으로 나타내고 있는 그래프로서, 점선 곡선은 구동 장치의 접속점의 이동에 상응하고, 실선 곡선은 단로기의 도전성 유닛의 메인 본체의 이동에 상응한다.
도 7a 내지 7e은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 형태인 단로기에 있어서, 개방 작동 동안에 연속적으로 취해진 단로기의 서로 다른 배치를 나타낸다.
도 8은 도 7a 내지 7e에 도시된 단로기의 도전성 유닛의 메인 본체를 나타낸다.
도 9a 내지 9e는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 형태인 단로기에 있어서, 개방 작동 동안에 연속적으로 취해진 단로기의 서로 다른 배치를 나타낸다.
도 10은 도 9a 내지 9e에 도시된 단로기의 도전성 유닛의 메인 본체를 나타낸다.
도 11a 내지 11e은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 형태인 단로기에 있어서, 개방 작동 동안에 연속적으로 취해진 단로기의 서로 다른 배치를 나타낸다.

우선, 도 1 및 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단로기(disconnector)의 일부분을 나타내는데, 상기 단로기는 접지 스위치(grounding switch), 바람직하게는 고전압 접지 스위치일 수 있다.

단로기(1)는 일부만 도시된 아크-제어 챔버(arc-control chamber)(2)를 포함하며, SF₆ 또는 적당하다고 알려진 임의의 다른 가스상 혼합물(gaseous mixture)과 같은 절연 가스를 담고 있고 인클로저(enclosure) 내에 들어 있다. 챔버(2)는 고정 메인 접점(stationary main contact)(4a)과, 메인 접점(4a)에 대해 반경 방향으로 내측에 위치된 고정 아크 접점(stationary arcing contact)(5a)을 둘러싼다. 챔버는 또한, 양쪽 화살표로 나타낸 이동 축(movement axis)(11)을 따라서 병진 방식으로 이동 가능한 고정 본체(stationary body)(8)에 전기적으로 접속되는, 도전성 유닛(electrically conductive unit)(6)을 둘러싼다. 이 유닛(6)은, 상술한 접점(4a, 5a)과 협동하는, 가동 메인 접점(movable main contact)(4b) 및 가동 아크 접점(movable arcing contact)(5b)을 구비한 단부(end)를 제공한다.

유닛(6)은, 액츄에이터의 피스톤처럼, 본체(8)의 원통형 하우징(10) 내에서 슬라이드 이동 가능한, 대체로 원통 모양을 취한다. 이 유닛은, 외부 본체를 형성함과 아울러, 메인 접점(4b) 및 아크 접점(5b)을 일체화한 메인 도전성 본체(9)를 포함한다. 상기 메인 본체(9)의 내측에는, 축(11)을 따르는 방향으로 형성되고, 또 슬라이드 가능한 제 2 본체(secondary body)(14)를 수용하는 관통 구멍(through bore)(12)이 형성된다. 따라서 제 2 본체(14)는, 이동 축(11)을 따라 메인 본체(9)에 대해 슬라이드 이동이 가능하게 설치된다.

또한, 도전성 유닛(6)은, 제 2 본체(14)를, 메인 본체에 대해, 가능한 한 고정 메인 접점(4a)에 가깝게 위치되는 위치에 해당하는, 제 1 단부 위치를 향해 움직이게 하는, 압축 스프링(16)과 같은 탄성 복귀 수단(resilient return means)을 포함한다. 스프링(18)이 제 2 본체(14)를 그 위치 쪽으로 미는 경향이 있는, 이 제 1 위치는 또한, 상기 본체(14)가 관통 구멍(12)의 단부 벽(end wall)(17)에 위치되는 위치에 해당한다.

이를 위해, 제 2 본체(14)의 둘레로 배치되는 스프링(16)은 상기 본체의 칼라(collar)(18)에 한쪽 단부가 지지되고, 본체(9)의 관통 구멍(12) 내에 고정되는 방식으로 설치된 링(20)에 다른쪽 단부가 지지된다.

따라서 제 2 본체(14)가 축(11)을 따라, 전기 접점들이 떨어지도록 하는 개방 방향으로 이동하면, 제 2 본체는 이 이동을, 링(20)에 대한 압축 스프링의 반작용에 의해, 접점들을 일체화한 메인 본체(9)에 전달한다. 반대로, 제 2 본체(14)가 축(11)을 따라, 전기 접점들이 접촉하도록 하는 폐쇄 방향으로 이동하면, 제 2 본체는 이 이동을, 그 단부를 구멍(12)의 단부 벽(17)에 압착하는 것에 의해 메인 본체(9)에 전달한다.

단로기의 개방 및 폐쇄 작동을 행할 수 있게, 제 2 본체가 움직이도록 배치하기 위해, 상기 제 2 본체(14)는, 이하에서 설명되는 바람직한 실시예의 구동 장치(drive device)(30)의 접속점(connection point)(22)에 연결된다. 그럼에도, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 임의의 다른 종래 실시 형태가 접속점(22)을 구동하기 위해 이용될 수 있다.

이 장치(30)는, 이동 가능한 유닛(6)의 슬라이드 하는 축(11)에 대해 실질적으로 직교하는, 회전 입력 샤프트(rotary input shaft)(32)를 포함한다. 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 회전 입력 샤프트(32)는, 전기 모터(35)에 의해, 직접적으로 또는 간접적으로, 바람직하게는 개방 및 폐쇄 작동의 각각에 대해 일정한 각속도로, 구동되도록 구성된다.

구동 장치(30)는 또한, 커넥팅 로드 형태의 출력 부재(output member)(34)를 포함하는데, 그 한쪽 단부는 제 2 본체(14)에 대한 접속점(22)을 포함하며, 또한 축(11)을 따라 병진(translation) 방식으로 이동 가능하다. 또한, 커넥팅 로드(34)는, 상기 축(11)에 대해 실질적으로 평행하며, 또 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 어느 정도의 변동이 피벗 연결을 형성하는 접속점(22)의 둘레로 나타날지라도, 개방 및 폐쇄 작동 중에는 평행하게 유지되도록 구성되어 있다.

이 장치(30)는 커넥팅 로드(34)와 회전 입력 샤프트(32) 사이에 운동을 전달하기 위한 기계 장치(mechanical system)(40)를 포함하며, 이 기계 장치(40)는 일반적으로, 개폐 장치(switchgear)의 개방 작동과 폐쇄 작동 중에, 회전 입력 샤프트(32)가 일정 각속도로 회전하는 동안, 접속점(22)에 대한 병진 이동 시의 가변 속도를 달성할 수 있는 그러한 방식으로 구성되어 있다. 이러한 병진 이동 시의 가변 속도는, 단로기의 고정 본체(8)에 대해, 축(11)을 따라 정해진다.

본 실시예에서, 이 기계 장치(40)는 2개의 구성요소부(44, 46)로 이루어져 있는데, 제 1 구성요소부(44)는 샤프트(32)와 함께 회전하도록 되어 있고, 제 2 구성요소부(46)는 커넥팅 로드(44)에 고정되어 있다. 구성요소부는 각각, 대체로 삼각형 모양일 수 있고, 서로 평행하게 배치되어 마주보며, 샤프트(32)의 축(axis)(48)에 대해 직교하고, 축(11)에 대해 평행하다.

제 1 구성요소부(44)는, 샤프트(32)를 수용하는 꼭짓점으로부터 멀리 떨어진 가장자리 부근에 배치된, 원호 모양의 홈(50)을 제공한다. 이 홈(50)은 구성요소부(44)의 한쪽 면에 형성될 수 있지만, 이와 달리, 관통 홈일 수 있다. 또, 제 1 구성요소부(44)는, 축(48)에 평행하게, 제 2 구성요소부(46) 쪽으로 향해 있는 한쪽 면으로부터 돌출하는, 페그 모양 부재(peg-forming member)(52)를 포함한다. 이 페그(52)는 홈(50)과 회전 입력 샤프트(32)의 상기 동일 축(48) 사이에 위치되어 있다.

유사한 방식으로, 제 2 구성요소부(46)는, 페그 모양 부재(58)를 갖는 꼭짓점으로부터 멀리 떨어진 가장자리 부근에 배치된, 원호 모양의 홈(56)을 제공한다. 이 홈(56)은 마찬가지로, 구성요소부(46)의 한쪽 면에 형성될 수 있지만, 이와 달리, 관통 홈일 수 있다. 또한, 페그(58)는, 축(48)에 평행하게, 제 1 구성요소부(44) 쪽으로 향해 있는 한쪽 면으로부터 돌출한다.

조립 상태에서, 페그(52)는 홈(56) 내에서 슬라이드 이동하도록 수용되는 한편, 페그(58)는 홈(50) 내에서 슬라이드 이동하도록 수용된다. 이에 의해, 각 구성요소부(44, 46)는, 그 연관된 부재(58, 52)와 협동하는 이른바 캠(cam)을 형성하는데, 어느 부재는 캠 종동자(cam follower)의 기능에 비유될 수 있는 기능을 수행한다.

이러한 구성으로, 페그 모양 부재(52, 58) 중 하나가 그 연관된 홈의 바닥에 압착됨과 아울러, 다른 페그 모양 부재를 그 연관된 홈 내에서 동시에 이동시키는 것에 의해, 두 구성요소부(44, 46) 중 어느 하나를 다른 구성요소부에 의해 구동하는 것이 행해지도록 설비가 만들어진다. 더 정확하게는, 트랜스미션(transmission)의 구동 요소가 그 연관된 홈의 바닥에 압착되고, 다른 페그 모양 부재의 그 연관된 홈 내에서의 연속 이동이, 고정된 방식으로 구성요소부(46) 쪽으로 연장된 커넥팅 로드(34)가 실질적으로 일정한 방향, 즉 슬라이드 하는 축(11)에 실질적으로 평행한 방향을 유지하는데 이용되도록 설비가 만들어진다. 이 점에서, 제 2 구성요소부(46)는 또한, 그 이동 중에, 개방 및 폐쇄 작동 중에 관찰되는 바와 같이 실질적으로 동일한 방향을 유지한다는 것에 유념해야 한다.

끝으로, 기계적 트랜스미션 장치(40)의 구성은, 개폐 장치의 개방 작동 및 폐쇄 작동 중에, 두 페그 모양 부재(52, 58)가, 축(48)에 중심을 두고 있는 2개 각각의 동심 원호 궤적(concentric circularly arcuate trajectory)(62, 64)을 그리는 그러한 것임을 알 수 있다. 회전 입력 샤프트(32)와 커넥팅 로드(34) 사이에서 확실히 작동하는 기계 장치(40)는 원호 궤적이 개방 및 폐쇄 단계에서 동일한 그러한 것이다.

도 1에는, 단로기(1)가 개방 위치에 있는 것으로 도시되는데, 이 위치에서, 이동 가능한 유닛(6)은 고정 접점(4a, 4b)으로부터 떨어져 있다. 이 상태에서, 페그(52)는 축(48)에 대해 시계 반대 방향의 단부로 도시된 페그의 단부가 홈(56)의 바닥에 압착된다. 또한, 페그(58)는 축(48)에 대해 시계 반대 방향의 단부로서 도시된 페그의 단부가 홈(50)의 바닥에 압착된다.

도 3a 내지 4를 참조하여, 단로기의 폐쇄 작동이 이하에서 설명되는데, 이 작동은 도 1에 도시된 개방 위치에서부터 시작된다. 이 작동은 입력 샤프트(32)를 일정한 속도로 회전시키는 단로기의 전기 모터에 의해 실행된다.

샤프트(32)는 시계 반대 방향으로 회전한다. 회전이 개시되자마자, 제 1 구성요소부(44)는 같은 방향으로 돌며, 페그(52)를 홈(56) 안으로 압착함으로써 제 2 구성요소부(46)를 구동한다. 동시에, 페그(58)는, 홈(50) 내에서, 축(48)에 대해 시계 방향의 단부로서 도시된 상기 홈(50)의 다른쪽 단부를 향해 움직인다. 홈(50) 내에서의 이러한 페그(58)의 이동은, 본 실시예에서, 본질적으로, 커넥팅 로드(34)에 대해 실질적으로 동일한 방향을 유지하도록 페그(52)에 의해 구동되고 있을 때 그 이동 평면(movement plane)에서 제 2 구성요소부(46)에 대해 실질적으로 동일한 방향을 유지하는 것을 가능하게 한다. 따라서 상기 로드는 접속점(22)에 대한 작은 각도 변동을 감당할 수 있는 그 축을 따라 이동한다.

폐쇄 작동의 초기 단계 동안에, 단부 벽(17)과의 접촉을 이룰 때까지, 고정 접점(4a, 5a) 쪽으로의 축(11)에서의 접속점(22)의 이동은 구멍(12) 내에서의 제 2 본체(14)의 이동만 완수한다. 이 상태가 도 3a에 도시되어 있으며, 실선 곡선으로 개략적으로 나타낸, 도전성 유닛(6)의 메인 본체(9)의 이동이 아직 개시되지 않았음을 나타내는, 도 4에 도시된 그래프 상의 P1 지점에 상응한다. 상기 초기 폐쇄 단계 동안에, 본체(14)가 단부 벽(17)과 접촉을 이룰 때까지, 스프링(16)이 이완된다. 이와 달리, 도 3a에 도시된 구성이 개방 위치에서 취해지도록 설비가 만들어질 수 있다. 따라서 폐쇄 작동은 구멍(12)의 단부 벽(17)과 접촉하는 제 2 본체(14)로 시작한다.

샤프트(32)의 회전은 동일한 각속도로 계속되는데, 여전히 페그(52)가 홈(56) 안으로 압착됨으로써, 이 회전이 이동 가능한 유닛(6)의 메인 본체(9)와 제 2 본체(14)의 동시 이동을 완수한다. 페그(52)는 원호 궤적(62)을 따라 이동 중이므로, 페그의 선속도는 일정한데, 이것이 기계 장치(30)의 배치가 전도될 때까지, 접속점(22)이 일정한 선속도로 병진 이동 방식으로 이동하도록 촉진한다. 여기서, "전도(inversion)"란, 제 1 구성요소부(44)를 통해 제 2 구성요소부(46)의 이동을 완수하는 모터 요소가 페그(52)를 홈(56) 내에 더 이상 압착하고 있는 것이 아니라, 다른 페그(58)를 홈(50)의 바닥에 압착하고 있다는 사실을 가리킨다.

도 4에 도시된 그래프 상의 P2 지점에 상응하는, 배치가 전도된 이 순간은 도 3b에 나타나 있다. 상기 폐쇄 단계 동안에, 제 1 구성요소부(44)는 동일한 시계 반대 방향의 회전을 계속하여, 페그(58)를 홈(50) 안으로 압착함으로써 제 2 구성요소부(46)를 구동한다. 동시에, 축(48)에 대해 시계 방향 단부로서 도시된, 상기 홈의 다른쪽 단부를 향해, 페그(52)가 홈(56) 내에서 이동한다. 또, 본 실시예에서, 홈(56) 내에서의 페그(52)의 이동은, 본질적으로, 커넥팅 로드(34)에 대해 실질적으로 동일한 방향을 유지하도록, 홈(50)에 의해 구동되고 있을 때 그 이동 평면에서의 제 2 구성요소부(46)의 실질적으로 동일한 방향을 유지하는 것을 가능하게 한다.

페그(52)의 궤적(62)처럼, 페그(58)의 원호 궤적(64)은 축(48)에 중심을 두고 있고 또 반경이 상기 궤적(62)의 반경보다 더 큰데, 이것이 접속점(22)의 병진 이동 시에, P2 지점을 통과한 후의 속도를 가속시킨다. 또한, 이 속도는, 바람직하게는, 도 3c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 폐쇄 작동의 마지막에 도달할 때까지, 즉, 접속점(22)이 P3 지점에 도달할 때까지 실질적으로 일정하다. 따라서, 도 3c는 폐쇄 위치에서의 단로기를 나타내는데, 이 위치에서, 전기 접점(4a와 4b, 5a와 5b)은 쌍을 이루어 협동한다. 이러한 폐쇄 상태에서, 페그(52)는 축(48)에 대해 시계 방향 단부에서 홈(56)의 바닥에 압착되며, 페그(58)도 축(48)에 대해 시계 방향 단부에서 홈(50)의 바닥에 압착된다.

이러한 작용으로, 폐쇄 작동을 시작하자마자 가해진 느린 속도는 서로 움직이는 구성요소들의 기계적 마모를 억제하는 것을 가능하게 하는 한편, 폐쇄 작동의 마지막에서의 빠른 속도는 아크 접점(5a, 5b)의 전기적 마모(electrical wear)를 억제하는 것을 가능하게 한다.

도 5a 내지 6을 참조하여, 단로기의 개방 작동이 이하에서 설명되는데, 이 작동은 도 3c에 도시된 폐쇄 위치에서부터 시작된다. 이 작동은 입력 샤프트(32)를 일정한 속도로 회전시키는 단로기의 전기 모터에 의해 실행된다.

샤프트(32)는 시계 방향으로 회전한다. 회전이 시작되자마자, 제 1 구성요소부(44)는 동일한 방향으로 돌며, 페그(52)를 홈(56) 안으로 압착함으로써 제 2 구성요소부(46)를 구동한다. 동시에, 페그(58)는 홈(50) 내에서, 축(48)에 대해 시계 반대 방향 단부로서 도시된, 상기 홈의 다른쪽 단부를 향해 이동한다. 또, 본 실시예에서, 홈(50) 내에서의 페그(58)의 이동은, 본질적으로, 커넥팅 로드(34)에 대해 실질적으로 동일한 방향을 유지하도록, 페그(52)에 의해 구동되고 있을 때 그 이동 평면에서 제 2 구성요소부(46)에 대해 실질적으로 동일한 방향을 유지하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 상기 로드는 접속점(22)에 대한 작은 각도 변동을 감당할 수 있는 그 축을 따라 이동한다.

개방 작동의 초기 단계 동안에, 고정 접점(4a, 5a)의 이동에 대해 반대 방향으로의 축(11)에서의 접속점(22)의 이동은, 도 5a와 도 6의 그래프에 도시된 바와 같이, P3과 P4 지점 사이에서, 스프링(16)을 통해 제 2 본체(14)와 메인 본체(9)를 동시에 작동시킨다. 이 초기 단계 동안에, 이동 가능한 구성요소들의 선속도는 비교적 느리고 일정한데, 이것이 단로기의 기계적 마모를 억제하는 것을 가능하게 한다. 접속점(22)이 P4 지점에 도달하는 그 순간, 즉, 도 5a에 도시된 그 순간, 메인 접점(4a, 4b)은 분리되어 있지만, 아크 접점(5a, 5b)은 여전히 접촉을 이루고 있다. 기계 장치(40)의 배치가 전도되는 것이 이 순간이다. 여기서 "전도"란, 제 1 구성요소부(44)를 통해 제 2 구성요소부(46)의 이동을 완수하는 모터 요소가 페그(52)를 홈(56) 내에 더 이상 압착하는 것이 아니라, 다른 페그(58)를 홈(50)의 바닥에 압착한다는 사실을 가리킨다.

이 전도는, 접속점(22)의 병진 시의 선속도를, 도 6의 그래프의 P7 지점에 상응하는 위치인, 도 5e에 도시된 개방 위치에 도달할 때까지 실질적으로 일정하게 유지되고 있는 그 당시의 이 속도로 가속시키는 원인이 되는데, 그 지점에서, 구동 장치(30)는 도 4의 그래프의 P0 지점에서 취해진 배치와 동일한 배치를 취한다.

접속점(22)의 선속도의 변화의 순간에 이어 곧바로, 제 2 본체(14)가 상기 접속점에 의해 작동되고 또한 메인 본체(9)가 고정 본체(8)에 대한 병진 시에 도면 부호 100으로 개략적으로 도시된 받침 수단(abutment means)에 의해 일시적으로 차단되므로, 스프링(16)이 강하게 압축된다. 이 특징이 본 발명의 특징이며, 여러 가지 실시 가능한 구성이 이하에서 구체적으로 설명된다.

그러므로 메인 본체(9)는, 그 행정(stroke)을 계속하는 제 2 본체(14)에 의해 작동됨이 없이, 잠깐 동안 그 상태로 유지된다.

따라서 이것은 제 2 본체(14)가 메인 본체(9)에 대해 상술한 제 1 단부 위치로부터 반대편의 제 2 단부 위치를 향해 이동한 결과로서의 에너지를 스프링(16)이 저장하는 원인이 된다. 도 5b는 아크 접점들이 여전히 접촉을 이루면서 스프링(16)이 강하게 압축된 채로, 장치(30)의 상태를 나타낸다. 이 제 2 위치에서, 본체(14)가 본체(9)에 대해 정해진 거리를 이동한 후, 이하에서 설명되는 방식으로 받침 수단(100)을 고정 해제한다. 이 때문에 이동 가능한 접점(4b, 5b)이 결합된 메인 본체(9)가 고정 해제되어, 도 5c에 도시된 바와 같이, 여전히 이동 중이면서 P5 지점을 차지하고 있는 제 2 본체(14)에 접하는 순간까지, 스프링(16)으로부터의 에너지 방출 작용에 의해, 축(11)을 따라 상당한 속도로 이동된다.

이 접촉이 구멍(12)의 단부 벽(17)과 이루어진 후, 두 본체(9, 14)는, 접속점(22)의 P6 지점에 도달할 때까지, 실질적으로 동일한 선속도로 작동된다. 그 순간, 메인 본체는 고정 본체(8)에 접하기 때문에 멈추며, 제 2 본체(14)는 페그(52)가 홈(56)의 바닥 내에서 축(48)에 대해 그 시계 반대 방향 단부에 접해서 압착되는 순간에 상응하는 P7 지점에 도달할 때까지 그 행정을 계속한다. 이 순간, 단로기는 도 1에 도시된 것과 동일한 개방 상태에 있다.

받침 수단(100)에 대한 여러 가지 구체적인 실시예의 설명이 뒤따르는데, 이 수단은, 개방 작동 동안에, 스프링(16)이 상기 수단(100)에 의해 일시적으로 차단되어 있는 메인 본체(9)에 대해 제 2 본체(14)가 이동한 결과로서의 에너지를 먼저 저장하고, 그 후 메인 본체(9)를 가속시키도록 하기 위해 그 저장된 에너지를 방출할 수 있는 것을 확실히 하는 데에 기여한다는 것을 상기해야 한다.

우선, 도 7a 내지 7e와 8을 참조하여, 받침 수단(100)이, 고정 본체(8)에 형성된 대응 오리피스(104)에 수용된 반경 방향의 핀(102)들을 포함하는 제 1 실시예를 볼 수 있다. 핀(102)은, 핀이 하우징(10) 안으로 돌출되는 그와 같은 방식으로 핀을 반경 방향 안으로 미는, 스프링 타입의 탄성 복귀 수단과 연결되어 있다.

메인 본체(9)는 접점(4b, 5b)으로부터 떨어져 있는 부분에 종방향 슬롯(106)을 포함하며, 핀(102)의 단부는 상기 슬롯 내에서 슬라이드 한다. 더 정확하게는, 핀(102)은 각 슬롯(106)에 수용되는데, 각 슬롯은 폭이 다른 두 부분으로 구성되어 있으며, 도 8에서 더 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 접점에 더 가까이 위치해 있는 부분(106b)이, 안쪽으로 핀이 안내되는 다른 부분(106a)보다 폭이 더 좁다.

직경이 상기 부분(106b)의 폭보다 더 큰 핀(102)에 대해 접촉을 형성하도록 구성되어 있기 때문에, 각 슬롯(106)의 두 부분(106a, 106b) 사이의 폭이 좁은 장소(108)는 받침 수단(100)의 필수 부분(integral portion)을 형성한다.

제 2 본체(14)는 받침 수단을 고정 해제하기 위한 고정 해제 수단(unlocking means)(110)과 결합되어 있는데, 그 고정 해제 수단은, 상기 본체(14)에 의해 고정된 방식으로 유지되고 또 메인 본체의 슬롯(106)의 상기 부분(106b) 내에 슬라이드 되도록 수용된 슬라이더에 비유될 수 있다. 각 슬라이더(110)는 연관된 핀과의 접촉으로 부드럽게 진입하도록 모따기 될 수 있다.

도 7a 내지 7e은 상술한 도 3c 및 5a 내지 5d에 각각 대응한다. 그럼에도, 도 7e은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 최종 개방 위치로 생각될 수 있다. 이와 달리, 도 5e를 참조하여 상술한 바와 같이, 접속점(22)은 계속 이동하므로, 제 2 본체(14)를 메인 본체(9)에 대해 약간 작동시킬 수 있다.

따라서, 개방 단계의 개시 동안에, 본체(9, 14)가 함께 이동하며, 그 결과, 슬라이더(110)는 슬롯(106)의 상기 부분(106b) 내에서 슬라이드 하고 또한 핀(102)은 상기 동일한 슬롯의 다른 부분(106a) 내에서 슬라이드 한다. 도 7b에 개략적으로 도시된 순간에서부터, 핀(102)은 슬롯의 폭 좁은 부분(108)과 접촉을 이루므로, 받침 수단이 활성화된다. 따라서 메인 본체(9)는 병진 이동이 멈추어 본체(8)에 대해 정지되는 한편, 제 2 본체(14)는 접속점(22)을 통해 계속해서 이동된다. 따라서 이 단계 동안에, 스프링(16)은 두 본체(9, 14) 사이에서 압축되는데, 이들 본체는 도 7c에 개략적으로 도시된 바와 같이 서로에 대해 이동한다.

상기 도면은 제 2 본체(14)가 메인 본체(9)에 대해 정해진 거리를 이동한 후 받침 수단을 고정 해제하도록 슬라이더(110)가 구성된 것을 나타내고 있는데, 그 단부에서 상기 슬라이더는 핀(102)과 접촉해, 상기 핀에 가해지는 복귀력에 대항하여 핀을 반경 방향 바깥쪽으로 민다. 따라서 메인 본체는 핀이 슬라이더의 작용에 의해 고정 본체(8) 안으로 밀리는 것에 의해 고정 해제되고 나서, 스프링(16)이 갑자기 이완되어 메인 본체(9)가 가속되도록 하고, 그 후에 구멍의 단부 벽(17)이 도 7d에 도시된 바와 같이 제 2 본체(14)를 밀어붙인다. 이 가속은, 상기 아크 접점의 전기적 마모를 억제하기 위해, 메인 접점의 분리 후이고 또 아크 접점의 분리 동안에 일어나게 된다.

그 후, 상술한 것과 유사한 방식으로 개방이 행해지면서, 핀(102)이 메인 본체(9)의 외표면에 슬라이드 가능하게 밀어 붙여진다.

도 9a 내지 9e 및 10은, 받침 수단(100)이, 접점(4b, 5b)의 맞은 편에 위치해 있는 메인 본체(9)의 단부에 형성된 대응 오리피스(204) 내에 수용되는 반경 방향의 핀(202)을 포함하는 제 2 실시예를 나타낸다. 핀(202)은, 그 핀을 반경 방향으로 내측을 향해 미는, 스프링 타입의 탄성 복귀 수단과 결합되어 있다. 또, 고정 본체(8)는 원통 모양 또는 복수의 종방향 탭(tab)을 갖는 내측 부재(8a)를 제공하며, 도 10에 도시된 이 부재(8a)는 하우징(10) 내측에 수용되어 있다. 이 부재(8a)는 접점(4b, 5b)의 맞은 편에 위치해 있는 부분에 종방향 슬롯(206)을 포함하며, 핀(202)의 단부가 그 안에서 슬라이드 하도록 바깥쪽에서 슬롯 안으로 반경 방향으로 삽입되어 있다. 더 정확하게는, 핀(202)이 각 슬롯(206)에 수용되는데, 이 슬롯은 폭이 다른 두 부분으로 구성되어 있으며, 도 10에서 더 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 접점에 더 가까이 위치해 있는 부분(206b)이, 그 안으로 핀이 안내되는 다른 부분(206a)보다 폭이 더 넓다. 직경이 상기 부분(206a)의 폭보다 큰 핀(202)에 대해 접촉을 형성하도록 구성되어 있기 때문에, 각 슬롯(206)의 두 부분(206a, 206b) 사이의 폭이 좁은 장소(208)는 받침 수단(100)의 필수적인 부분을 형성한다.

제 2 본체(14)는 받침 수단을 고정 해제하기 위한 고정 해제 수단(210)과 결합되어 있는데, 그 고정 해제 수단은, 상기 본체(14)에 의해 고정된 방식으로 유지되고 또 고정 부재(8a)의 슬롯(206)의 두 부분(206a, 206b) 내에서 슬라이드 할 수 있는 슬라이더에 비유될 수 있다. 각 슬라이더(210)는 연관된 핀과의 접촉으로 부드럽게 진입하도록 모따기 될 수 있다.

도 9a 내지 9e는 상술한 도 7a 내지 7e에 각각 대응한다. 또, 도 9e는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 최종 개방 위치로 생각될 수 있다. 이와 달리, 도 5e를 참조하여 상술한 바와 같이, 접속점(22)의 이동이 계속되므로, 제 2 본체(14)를 메인 본체(9)에 대해 약간 작동시킬 수 있다.

따라서, 개방 단계의 개시 동안에, 본체(9, 14)가 함께 이동하며, 결과적으로, 슬라이더(210)는 슬롯(206)의 상기 부분(206b)에 삽입되어 그를 따라 슬라이드 하고, 또한 핀(202)은 상기 동일한 슬롯의 다른 부분(206a) 내에서 슬라이드 한다. 도 9b에 개략적으로 도시된 순간에서부터, 핀(202)은 슬롯의 폭 좁은 부분(208)과 접촉을 이루므로, 받침 수단이 활성화된다. 따라서 메인 본체(9)는 병진 운동이 멈추어 본체(8) 및 삽입된 부재(8a)에 대해 정지되는 한편으로, 제 2 본체(14)는 접속점(22)을 통해 계속해서 이동된다. 따라서 이 단계 동안에, 스프링(16)은 두 본체(9, 14) 사이에서 압축되는데, 이들 본체는 도 9c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 서로에 대해 이동한다.

상기 도면은 제 2 본체(14)가 메인 본체(9)에 대해 정해진 거리를 이동한 후 받침 수단을 고정 해제하도록 슬라이더(210)가 구성된 것을 나타내고 있는데, 그 단부에서 상기 슬라이더는 핀(202)과 접촉을 이루어, 상기 핀에 가해지는 복귀력에 대항하여 핀을 반경 방향 바깥쪽으로 민다. 따라서 고정 부재(8a)는 핀이 슬라이더의 작용에 의해 메인 본체(8) 안으로 추진되는 것에 의해 고정 해제된 후, 스프링(16)이 갑자기 이완되어 메인 본체(9)가 가속되도록 하면서, 도 9d에 도시된 바와 같이, 구멍의 단부 벽(17) 또는 쇼울더(shoulder)가 제 2 본체(14)를 밀어붙인다. 이 가속은, 상기 아크 접점의 전기적 마모를 억제하기 위해, 메인 접점의 분리 후이고 또 아크 접점의 분리 동안에 일어나게 된다.

그 후, 상술한 것과 유사한 방식으로 개방이 행해지면서, 핀(202)이 고정 부재(8a)의 외표면에 슬라이드 가능하게 밀어 붙여지며, 슬라이드(210)는 슬롯(206)의 폭 좁은 부분(206a) 내에서 슬라이드 한다.

도 11a 내지 11e은, 고정 본체(8)에 고정되고 또 하우징(10) 중앙에 배치된 기계적 튜립 구조체(mechanical tulip)(302)를 포함하는 받침 수단(100)의 제 3 실시예를 나타낸다. "기계적 튜립 구조체"라는 용어는, 각각이 그 단부에 받침 형성 림(abutment forming rim)을 갖는, 복수의 원주 방향으로 분포된 스프링 판(spring blade)을 가리킨다.

또, 받침 수단의 필수 부분을 형성하는 접점(4b, 5b)의 맞은 편 단부에, 메인 본체(9)가 종방향 슬롯(306)을 제공하며, 그 슬롯 내에서 제 2 본체(14)의 단부가 슬라이드 한다. 이 단부는 받침 수단을 고정 해제하기 위한 고정 해제 수단(210)을 형성하는데, 이 고정 해제 수단은, 기계적 튜립 구조체와 접촉하여 부드럽게 진입하도록 그 각각이 모따기 된, 슬라이더에 비유될 수 있다.

본 실시예에서, 스프링(16)은 더 이상 압축 스프링이 아니라, 트랙션 스프링(traction spring)이다. 이 스프링은 구멍(12)의 단부 벽(17)을 제 2 본체(14)의 단부 벽에 연결한다. 또, 단부 벽(17)에 고정된 봉(stem)(330)은 제 2 본체(14)의 단부 벽의 오리피스를 관통하여, 받침대(abutment)(332)에서 끝난다.

도 11a 내지 11e은 상술한 도 9a 내지 9e에 각각 대응한다.

따라서 개방 단계의 개시 동안에, 본체(9, 14)는 스프링(16)을 통해 함께 이동하며, 그 결과, 본체(9)가 튜립 구조체(302) 내로 이동한다.

도 11b에 개략 도시된 순간부터, 메인 본체(9)의 단부는 튜립 구조체(302)의 림에 접촉을 이루므로, 받침 수단이 활성화된다. 따라서 메인 본체(9)는 병진 이동이 멈추어 본체(8)에 대해 고정되는 한편, 제 2 본체(14)는 접속점(22)을 통해 계속해서 이동된다. 따라서, 이 단계 동안, 스프링(16)은 개별적으로 이동하는 두 본체(9, 14)에 의해 견인력을 받게 되는데, 이들 본체는, 도 11c에 개략 도시된 바와 같이, 상대적으로 서로 이동한다. 상기 이동 중에, 봉(330)은 제 2 본체(14)의 단부 벽에 제공된 오리피스를 통해 슬라이드 한다.

상술한 도 11c은, 제 2 본체(14)가 메인 본체(9)에 대해 정해진 거리를 이동한 후에 받침 수단을 고정 해제하도록 구성된 것을 나타내는데, 그 이동의 마지막에, 상기 슬라이더는 튜립 구조체(302)의 림과 접촉을 이루고 또 림을 반경 방향으로 바깥쪽으로 밀어, 상기 튜립 구조체의 스프링 판을 탄력적으로 변형시킨다. 따라서 메인 본체(9)는 튜립 구조체가 슬라이더의 작용으로 변형되는 것에 의해 고정 해제되며, 그 후에 스프링(16)이 갑자기 오그라들어 메인 본체(9)를 가속시키게 된다. 그 후, 슬라이더(310)는, 도 11d에 도시된 바와 같이, 슬롯(306)의 단부에 접하는 위치로 복귀한다. 이 가속은, 상기 아크 접점의 전기적 마모를 억제하기 위해, 메인 접점의 분리 후이면서 아크 접점의 분리 동안에 일어나게 된다.

그 후, 상술한 방식과 유사한 방식으로 개방이 행해지면서, 튜립 구조체의 림이 메인 본체(9)의 외표면에 슬라이드 가능하게 압착된다. 개방은 메인 본체의 단부가 고정 본체(8)에 대해 접촉을 이룬 후이면서, 봉의 받침대(332)가 제 2 본체(14)의 단부 벽과 접촉을 이룬 후에 멈추는데, 이것이 스프링(16)이 인장되는 원인이 된다. 따라서 본 실시예에서, 접점들은 접속점(22)에 의해, 봉(330)을 통해, 개방 위치로 반드시 오게 된다.

당연히, 여러 가지 변형이, 상술한 본 발명에 대해, 단지 실시예로 제한됨이 없이, 이 기술분야에서의 숙련자에 의해 행해질 수 있다.

Claims (10)

1. 메인 접점(main contact)(4b)과 아크 접점(arcing contact)(5b)을 둘 다 포함하는 도전성 메인 본체(electrically conductive main body)(9)로 이루어지는 도전성 가동 유닛(movable unit)(6)을 포함한, 개폐 장치(switchgear), 특히 단로기(disconnector)(1) 또는 접지 스위치(grounding swith)에 있어서,
   상기 개폐 장치는, 상기 도전성 가동 유닛(6)이 또한, 상기 도전성 유닛(6)의 이동 방향(11)을 따라 상기 메인 본체(9)에 대해 상대적으로 슬라이드 이동하도록 장착되는 제 2 본체(secondary body)(14)를 포함하고, 상기 제 2 본체(14)는 상기 도전성 유닛(6)의 구동 장치(drive device)의 접속점(connection point)(22)에 접속되도록 구성되어 있으며, 상기 도전성 유닛은 상기 메인 본체(9)와 상기 제 2 본체(14) 사이에 개재되는 탄성 복귀 수단(resilient return means)(16)을 더 포함하고, 또 상기 개폐 장치는, 개방 작동(opening operation) 동안에, 상기 탄성 복귀 수단(16)이 메인 본체(9)에 대해 제 2 본체(14)가 이동한 결과로서의 에너지를 먼저 저장하고, 그 후에 상기 메인 본체(9)를 가속시키도록 하기 위해 저장된 에너지를 방출할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐 장치는, 개방 작동 동안에, 개폐 장치의 고정 본체(stationary body)(8)에 대한 상기 메인 본체(9)의 병진(translation) 이동을 차단할 수 있도록 하는 받침 수단(abutment means)을 포함하며, 상기 제 2 본체(14)는, 상기 제 2 본체(14)가 메인 본체(9)에 대해 정해진 거리를 이동한 후에 상기 받침 수단을 고정 해제하도록 구성된 고정 해제 수단(unlocking means)과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 탄성 복귀 수단(16)은 하나 이상의 압축 또는 트랙션 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
4. 제 2 항과 결합된 상기 어느 항에 있어서,
   상기 받침 수단은 개폐 장치의 고정 본체(8) 상에 또 도전성 가동 유닛(6)의 메인 본체(9) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
5. 상기 어느 항에 있어서,
   상기 도전성 가동 유닛(6)을 구동하기 위한 구동 장치(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 구동 장치(30)는, 회전 입력 샤프트(rotary input shaft)(32) 및 상기 도전성 유닛(6)에 접속하기 위한 접속점(22)을 포함하고 있는 출력 부재(output member)(34)를 포함하며, 상기 접속점은 상기 도전성 유닛의 이동 축(11)을 따라 병진 이동 가능하고, 또 상기 장치(30)는, 상기 접속점(22)과 상기 회전 입력 샤프트(32) 사이에 전동용 기계 장치(40)를 포함하며, 상기 기계 장치는, 개폐 장치의 개방 작동 및/또는 폐쇄 작동 중에, 상기 회전 입력 샤프트(32)가 일정 각속도로 회전하는 동안, 접속점(22)에 대해 변속을 달성하는 그러한 방식으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 기계 장치(40)는 둘 이상의 구성요소부(44, 46)로 이루어지며, 각각은 홈(50, 56)과 두 구성요소부 중 다른 하나의 홈 내에서 이동하도록 수용된 페그 모양 부재(peg-forming member)(52, 58)를 구비하는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   기계 장치(40)는, 페그 모양 부재(52, 58) 중 하나를 연관된 홈(50, 56)의 바닥 안으로 압착하고, 다른 페그 모양 부재를 연관된 홈 내에서 동시에 이동시킴으로써, 두 구성요소부(44, 46) 중 어느 하나가 다른 구성요소부에 의해 구동되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   기계 장치(40)는, 개폐 장치의 개방 작동 및/또는 폐쇄 작동 동안에, 각각의 페그 모양 부재(52, 58)가, 연관된 홈(50, 56)의 바닥 안으로 압착되는 배치로부터 연관된 홈 내에서 이동하는 배치로, 또는 반대로, 한 번 이상 움직이도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    구동 장치의 회전 입력 샤프트(32)를 구동하는 전기 모터(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.

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