KR20160130903A - 리밋스위치 및 이를 이용한 회로차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명인 리밋스위치는 다수의 스프링을 이용하여 접압력을 안정적으로 유지할 수 있고, 리밋스위치를 이용한 회로차단기는 회로의 개로 및 폐로 여부의 상황을 안정적으로 파악할 수 있다.

Description

리밋스위치 및 이를 이용한 회로차단기{LIMIT SWITCH AND CIRCUIT BREAKER USING THE SAME}

본 발명은 리밋스위치 및 이를 이용한 회로차단기에 관한 것이다.

일반적으로 회로차단기는 비교적 저전압의 송배전선로에 과전류 또는 단락전류와 같은 사고전류가 발생되는 경우 자동으로 선로를 차단하고, 선로의 차단시 발생하는 아크를 압축공기를 사용하여 소화시키는 산업용 전력기기이다.

회로차단기는 크게 통전회로를 폐로시키는 투입동작과, 통전회로를 개로시키는 차단동작을 수행한다. 이러한 회로차단기의 투입 및 차단동작은 일반적으로 통전회로의 상태에 따라 자동으로 또는 사용자의 선택에 따라 수행된다.

그리고, 회로차단기에는 상기한 투입 및 차단이 이루어지는 경우 투입 및 차단에 대한 신호를 표시부 및 제어부 등에 송출하기 위하여 복수개의 리밋스위치가 장착된다. 기존의 리밋스위치에서는 회전식 레버를 이용하였으나, 접압을 안정적으로 유지하기 어려운 점이 있었다.

대한민국 특허등록공보 제0972935호

안정적 접압을 유지할 수 있는 리밋스위치 및 이를 이용한 회로차단기가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 리밋스위치는, 가이드부를 포함하는 베이스; 상기 가이드부에 연결되어 축 방향 이동할 수 있는 레버; 상기 베이스에 연결되는 고정전극; 상기 레버에 연결되어, 상기 레버의 이동에 따라 상기 고정전극에 탈착 가능한 이동전극; 및 상기 레버에 연결되어, 상기 고정전극과 상기 이동전극이 접할 수 있도록 압력을 제공하는 접압력제공부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정전극은, 상기 베이스에 연결되는 한 쌍의 제1고정전극; 및 상기 베이스에 연결되되 상기 제1고정전극과 마주보도록 이격 배치되는 한 쌍의 제2고정전극;을 포함하고, 상기 이동전극은, 상기 제1고정전극과 상기 제2고정전극 사이에 위치하여, 상기 레버가 이동함에 따라 상기 제1고정전극과 상기 제2고정전극 중 하나에 접할 수 있다.

또한, 상기 레버는, 레버본체; 상기 레버본체와 상기 베이스에 접하여, 상기 레버의 상기 베이스에 대한 위치에 따라 상기 레버본체에 탄성력을 제공하는 탄성제공부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 접압력제공부는, 상기 레버와 상기 베이스를 연결하는 제1접압력제공부재; 및 상기 레버와 상기 이동전극을 연결하는 제2접압력제공부재;를 포함하며, 상기 제1접압력제공부재가 제공하는 압력과 상기 제2접압력제공부재가 제공하는 압력은 방향이 서로 반대일 수 있다.

또한, 상기 제1접압력제공부재 및 상기 제2접압력제공부재는 압축스프링으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1접압력제공부재는, 상기 이동전극과 상기 제1고정전극이 접하면, 상기 제1고정전극을 향하여 이동전극에 압력을 제공하고, 상기 제2접압력제공부재는, 상기 이동전극과 상기 제2고정전극이 접하면, 상기 제2고정전극을 향하여 이동전극에 압력을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기는, 접속부재에 연결되어 접속부재의 전극바로의 투입 및 차단과 연동하여 회전되는 회전축부를 구비하는 접속부재 구동부; 상기 접속부재 구동부로부터 이격 배치되도록 크래들 본체에 고정 설치되며, 복수개의 상기 리밋스위치로 이루어지는 스위치부; 및 상기 회전축부와 연동하여 구동되어 상기 접속부재의 상기 전극바로의 투입 및 차단 시 상기 복수개의 스위치를 일시에 작동시키거나 정지시키는 스위치 작동유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위치 작동유닛은 상기 회전축부에 고정 설치되어 상기 회전축부와 연동하여 회전되는 회전부재; 및 상기 회전부재의 회전 시 상기 회전부재에 의해 회전되어 상기 복수개의 리밋스위치를 작동시키거나 정지시키는 스위치 작동부재;를 포함할 수 있다.

복수의 스프링을 포함하는 구조를 가지며 접압을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리밋스위치를 나타내는 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리밋스위치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 리밋스위치에 외부로부터 압력이 가해지지 않은 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 리밋스위치에 외부로부터 압력이 가해지는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 회전축부와 리밋스위치 및 스위치 작동 유닛을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리밋스위치를 나타내는 정단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리밋스위치의 분해도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 리밋스위치에 외부로부터 압력이 가해지지 않은 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 리밋스위치에 외부로부터 압력이 가해지는 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 회전축부와 리밋스위치 및 스위치 작동 유닛을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.

도 1 및 2에 관련되는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다. 도 1에 도시되는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 리밋스위치(51)는 베이스(100), 레버(200), 고정전극(300), 이동전극(400) 및 접압력제공부(500)를 포함할 수 있다. 상기 베이스(100)에는 상기 레버(200)가 연결되어 이동할 수 있도록 가이드부(110)가 형성될 수 있다. 상기 레버(200)에는 상기 이동전극(400)이 연결될 수 있으며, 상기 이동전극(400)은 상기 레버(200)의 이동에 따라 상기 고정전극(300)에 접하거나 떨어질 수 있다.

상기 레버(200)는 레버본체(210)와 탄성제공부(220)를 포함할 수 있으며, 상기 탄성제공부(220)는 상기 레버본체(210)와 상기 베이스(100)를 연결하여 상기 레버본체(210)에 탄성력을 제공할 수 있다. 상기 레버본체(210)에 의해 제공되는 탄성력에 의하여, 외부에서 상기 레버(200)에 가해지는 압력이 없다면 도 1에 도시되는 바와 같이 상기 이동전극(400)과 상기 고정전극(300)이 접할 수 있다.

상기 고정전극(300)은 상기 베이스(100)에 연결되는 한 쌍의 제1고정전극(310) 및 상기 베이스(100)에 연결되되 상기 제1고정전극(310)과 마주보도록 이격 배치되는 한 쌍의 제2고정전극(320)을 포함할 수 있다. 상기 이동전극(400)은, 상기 제1고정전극(310)과 상기 제2고정전극(320) 사이에 위치할 수 있으며, 상기 레버(200)가 이동함에 따라 상기 제1고정전극(310)에 접하거나 상기 제2고정전극(320)에 접할 수 있다.

상기 이동전극(400)이 상기 고정전극(300)에 접하게 됨으로써 폐회로(closed electric circuit)가 형성될 수 있다. 상기 이동전극(400)은 상기 제1고정전극(310)에 고정되지 않으며 상기 제2고정전극(320)에도 고정되어 있지 않으므로 상기 이동전극(400)이 상기 고정전극(300)에 안정적으로 접하지 않으면, 상기 이동전극(400)이 상기 고정전극(300)에 접하게 됨으로써 형성되는 폐회로가 불안정해질 우려가 발생할 수 있다.

상기 고정전극(300)은 상기 제1고정전극(310) 및 상기 제2고정전극(320)을 포함할 수 있으므로, 상기 이동전극(400)의 이동에 의하여 두 개의 회로(electric circuit)이 가능하다. 다만, 상기 이동전극(400)은 상기 제1고정전극(310)과 상기 제2고정전극(320)에 동시 접할 수 없으므로, 상기 두 개의 회로가 모두 폐회로가 될 수는 없다.

상기 이동전극(400)의 이동에 의하여 형성되는 폐회로가 안정적으로 유지되기 위해서, 상기 이동전극(400)과 상기 고정전극(300) 사이에 밀착되는 압력이 안정적으로 유지될 필요성이 발생할 수 있다. 상기 접압력제공부(500)는, 상기 이동전극(400)과 상기 고정전극(300) 사이에 밀착되는 압력이 안정적으로 유지될 수 있도록, 상기 이동전극(400)에 압력을 제공할 수 있다.

상기 고정전극(300)은 상기 제1고정전극(310) 및 상기 제2고정전극(320)을 포함할 수 있으므로, 상기 접압력제공부(500)는 제1접압력제공부재(510) 및 제2접압력제공부재(520)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1접압력제공부재(510)는, 상기 레버(200)와 상기 베이스(100)를 연결하여 상기 제1고정전극(310)을 향하여 상기 이동전극(400)에 압력을 제공할 수 있다. 또한 상기 제2접압력제공부재(520)는, 상기 레버(200)와 상기 이동전극(400)을 연결하여 상기 제2고정전극(320)을 향하여 상기 이동전극(400)에 압력을 제공할 수 있다. 상기 제1고정전극(310)과 상기 제2고정전극(320) 사이에는 전극가이드(330)가 구비될 수 있는데, 상기 전극가이드(330)는 상기 이동전극(400)이 상기 제1고정전극(310)과 상기 제2고정전극(320) 사이를 안정적으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.

상기 제1압력제공부재(510)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 레버(200)를 외부로 밀어내는 방향으로 상기 레버(200)에 압력을 제공할 수 있으며, 상기 이동전극(400)은 상기 제2압력제공부재(520)를 통해 상기 레버(200)에 연결되어 있을 수 있다. 따라서 상기 제1압력제공부재(510)는 상기 레버(200) 및 상기 제2압력제공부재(520)를 통해 상기 이동전극(400)에 압력을 제공할 수 있다.

도 3 및 4에 관련되는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다. 상기 레버(200)에 대하여 외부에서 충분한 압력이 제공되지 않으면, 도 3에 도시되는 바와 같이 상기 이동전극(400)은 상기 제1고정전극(310)에 접할 수 있다. 이 때 상기 제1접압력제공부재(510)는 레버(200)를 상기 베이스(100)의 외부로 밀어내는 방향으로 압력을 제공할 수 있으며, 상기 제2접압력제공부재(520)를 통해 상기 레버(200)에 연결되는 상기 이동전극(400)에 압력을 제공할 수 있다.

상기 제1접압력제공부재(510)는 상기 이동전극(400)에 압력을 제공하기 위하여 탄성력을 가질 있는 스프링(spring)으로 구성될 수 있다. 상기 이동전극(400)이 상기 제1고정전극(310)에 접하면 하나의 폐회로가 형성될 수 있으며, 이 회로를 제1회로(610)라고 할 수 있다. 즉 외부에서 상기 레버(200)에 압력을 가하지 않으면, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 제1회로(610)는 폐회로를 형성하여 사용자가 레버(200)에 압력이 가해지는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 제2접압력제공부재(510)는 상기 이동전극(400)에 압력을 제공하기 위하여 탄성력을 가질 수 있는 스프링(spring)으로 구성될 수 있다. 상기 이동전극(400)이 상기 제2고정전극(320)에 접하면 하나의 폐회로가 형성될 수 있으며, 이 회로를 제2회로(620)라고 할 수 있다. 즉 외부에서 상기 레버(200)에 압력을 가하면 도 4에 도시되는 바와 같이 상기 레버(200)가 상기 베이스(100)의 내부를 향하여 이동하게 되며, 상기 레버(200)에 연결되는 상기 이동전극(400)이 상기 제1고정전극(310)에서 떨어져 상기 제2고정전극(320)에 접하면, 상기 제2회로(620)는 폐회로를 형성하여 사용자가 레버(200)에 압력이 가해지는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 이동전극(400)의 위치에 의하여 상기 제1회로(610)가 폐회로가 되거나 상기 제2회로(620)가 폐회로가 될 수 있으나, 상기 이동전극(400)은 상기 제1고정전극(310)과 상기 제2고정전극(320)에 동시 접할 수 없도록 할 수 있으므로, 상기 제1회로(610)와 상기 제2회로(620)가 동시에 폐회로가 될 수 있지 않도록 할 수 있다. 상기 제1회로(610)와 상기 제2회로(620)가 동시에 폐회로가 된다면, 사용자는 상기 레버(200)에 외부로부터 압력이 제공되는지 여부를 판단하기 곤란하기 때문이다.

도 5 내지 7에 관련되는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 회로차단기(1)는 접속부재 구동부(30), 스위치부(50) 및 스위치 작동 유닛(40)을 포함할 수 있다.

한편, 상기 접속부재 구동부(30), 상기 스위치부(50) 및 상기 스위치 작동 유닛(40)은 크래들 본체(110)에 설치되어 상기 회로차단기(1)의 외함(미도시) 내부 공간에 배치될 수 있다.

상기 접속부재 구동부(30)는 접속부재(미도시)에 연결되며 접속부재의 전극바(미도시)로의 투입 및 차단과 연동하여 회전되는 회전축부(31)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 접속부재 구동부(30)는 동력전달구조를 가진 구성들로 이루어져 접속부재를 전극바로 투입시키거나 사고전류발생시 접속부재를 전극바로부터 차단시키는 구동력을 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 스위치부(50)는 상기 접속부재 구동부(30)로부터 이격 배치되도록 상기크래들 본체(10)에 고정 설치될 수 있으며, 복수 개의 상기 리밋스위치(51)로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 스위치부(50)는 상기 크래들 본체(10)의 스위치 설치부재(20)에 설치될 수 있으며, 복수 개의 상기 리밋스위치(51)는 일렬로 나란히 설치될 수 있다. 한편, 상기 리밋스위치(51)의 레버(200, 도 1 참조)는 크래들 본체(110)의 내측을 향하여 배치될 수 있다.

상기 스위치 작동유닛(40)은 상기 회전축부(31)와 연동하여 구동되어 접속부재의 전극바로의 투입 및 차단 시 상기 복수 개의 리밋스위치(51)를 일시에 작동시키거나 정지시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 스위치 작동 유닛(40)은 회전부재(41)와, 스위치 작동부재(42)를 포함할 수 있다.

상기 회전부재(41)는 상기 회전축부(31)에 고정 설치되어 상기 회전축부(31)와 연동하여 회전할 수 있다. 즉, 회전축부(31)의 회전에 따라 상기 스위치 작동 부재(42)가 회전할 수 있다.

한편, 상기 스위치 작동 부재(42)는 상기 크래들 본체(110)에 구비되는 장착대(60)에 설치될 수 있다.

또한, 접촉부재가 투입 상태에서 차단 상태로 이동되도록 회전축부(122)가 회전되면 스위치 작동부(144c)는 스위치(132)의 내부로부터 외부 측으로 버튼(132a)에 가해지는 복원력에 의해 버튼(132a)으로부터 이격될 수 있다.

상기 회전축부(31)가 접촉부재의 차단 상태에 위치하는 경우 상기 스위치 작동부재(42)는 상기 스위치부(50)의 상기 리밋스위치(51)로부터 이격 배치된다. 이후, 상기 회전축부(31)가 접촉부재의 투입을 위해 회전되면 상기 회전축부(31)와 연동하여 상기 회전부재(41)가 회전될 수 있다. 그리고, 상기 회전부재(41)의 회전 시 상기 회전부재(41)에 의하여 상기 스위치 작동 부재(42)가 회전하면서 상기 리밋스위치(51)에 압력을 가할 수 있다.

즉 접촉부재와 연동하여 회전되는 상기 회전축부(31)의 회전에 따라 상기 스위치 작동부재(42)가 상기 스위치부(50)의 복수 개의 상기 리밋스위치(51)를 일시에 작동시키거나 정지시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

1: 회로차단기 10: 크래들 본체
20: 스위치 설치 부재 30: 접속부재 구동부
31: 회전축부 40: 스위치 작동 유닛
41: 회전부재 42: 스위치 작동 부재(42)
50: 스위치부 51: 리밋스위치
60: 장착대 100: 베이스
110: 가이드부 200: 레버
210: 레버본체 220: 탄성제공부
300: 고정전극 310: 제1고정전극
320: 제2고정전극 330: 전극가이드
400: 이동전극 500: 접압력제공부
510: 제1접압력제공부재 520: 제2접압력제공부재
610: 제1회로 620: 제2회로

Claims (8)

1. 가이드부를 포함하는 베이스;
   상기 가이드부에 연결되어 축 방향 이동할 수 있는 레버;
   상기 베이스에 연결되는 고정전극;
   상기 레버에 연결되어, 상기 레버의 이동에 따라 상기 고정전극에 탈착 가능한 이동전극; 및
   상기 레버에 연결되어, 상기 고정전극과 상기 이동전극이 접할 수 있도록 압력을 제공하는 접압력제공부;를 포함하는 리밋스위치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정전극은,
   상기 베이스에 연결되는 한 쌍의 제1고정전극; 및
   상기 베이스에 연결되되 상기 제1고정전극과 마주보도록 이격 배치되는 한 쌍의 제2고정전극;을 포함하고,
   상기 이동전극은, 상기 제1고정전극과 상기 제2고정전극 사이에 위치하여, 상기 레버가 이동함에 따라 상기 제1고정전극과 상기 제2고정전극 중 하나에 접하는 리밋스위치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 레버는,
   레버본체;
   상기 레버본체와 상기 베이스에 접하여, 상기 레버의 상기 베이스에 대한 위치에 따라 상기 레버본체에 탄성력을 제공하는 탄성제공부;를 포함하는 리밋스위치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 접압력제공부는,
   상기 레버와 상기 베이스를 연결하는 제1접압력제공부재; 및
   상기 레버와 상기 이동전극을 연결하는 제2접압력제공부재;를 포함하며,
   상기 제1접압력제공부재가 제공하는 압력과 상기 제2접압력제공부재가 제공하는 압력은 방향이 서로 반대인 리밋스위치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1접압력제공부재 및 상기 제2접압력제공부재는 압축스프링으로 구성되는 리밋스위치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1접압력제공부재는, 상기 이동전극과 상기 제1고정전극이 접하면, 상기 제1고정전극을 향하여 이동전극에 압력을 제공하고,
   상기 제2접압력제공부재는, 상기 이동전극과 상기 제2고정전극이 접하면, 상기 제2고정전극을 향하여 이동전극에 압력을 제공하는 리밋스위치.
   
7. 접속부재에 연결되어 접속부재의 전극바로의 투입 및 차단과 연동하여 회전되는 회전축부를 구비하는 접속부재 구동부;
   상기 접속부재 구동부로부터 이격 배치되도록 크래들 본체에 고정 설치되며, 복수개의 제6항의 리밋스위치로 이루어지는 스위치부; 및
   상기 회전축부와 연동하여 구동되어 상기 접속부재의 상기 전극바로의 투입 및 차단 시 상기 복수개의 스위치를 일시에 작동시키거나 정지시키는 스위치 작동유닛;을 포함하는 회로차단기.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 스위치 작동유닛은
   상기 회전축부에 고정 설치되어 상기 회전축부와 연동하여 회전되는 회전부재; 및
   상기 회전부재의 회전 시 상기 회전부재에 의해 회전되어 상기 복수개의 리밋스위치를 작동시키거나 정지시키는 스위치 작동부재;를 포함하는 회로차단기.

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