KR20170043931A

KR20170043931A - 기중 차단기의 인입출 장치

Info

Publication number: KR20170043931A
Application number: KR1020150143622A
Authority: KR
Inventors: 김학민
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-04-24

Abstract

본 발명은 기중 차단기의 인입출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인입출 장치의 과구동이 방지되어 부품 파손을 예방할 수 있도록 한 기중 차단기의 인입출 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 인입출 장치는 차단기 본체를 실을 수 있는 이송 대차와, 상기 이송 대차에 나사 결합되어 회전시 상기 이송 대차를 선형 구동시킬 수 있는 리드 스크류;를 포함하는 기중 차단기의 인입출 장치에 있어서, 상기 리드 스크류의 중앙부에 원주면을 따라 형성되는 라쳇 나선부; 및 상기 라쳇 나선부 상에서 회전하되, 상기 리드 스크류의 회전 방향을 구속하도록 상기 리드 스크류에 설치되는 회전방향 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기중 차단기의 인입출 장치{DRAW IN AND OUT APPARATUS FOR AIR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 기중 차단기의 인입출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인입출 장치의 과구동이 방지되어 부품 파손을 예방할 수 있도록 한 기중 차단기의 인입출 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기중차단기(Air Circuit Breaker : ACB)는 저압 배전선로에 설치되어 공기를 소호 매질로 하여 송수전, 절체 및 정지 등을 계획적으로 수행하는 외에 과전류, 단락 및 지락사고 등 이상전류 발생시 회로를 차단하여 인명 및 부하기기를 보호하는 기기이다.

이러한 기중 차단기의 인입출 장치는 크래들에 차단기 본체를 인입 또는 인출시키기 위해 마련된 장치이다. 통상적으로 기중 차단기의 인입출 장치는 상면에 차단기 본체를 적재하고 크래들 내부로 직선 이송 가능한 이송 대차와, 상기 이송 대차에 나선 접속되어 핸들로부터 제공된 회전 구동력을 상기 이송 대차에 직선 이동력으로 변환하여 전달하는 나선 샤프트(screw shaft, 또는 리드 스크류(lead screw))를 포함하여 구성되어, 핸들을 상기 나선 샤프트에 접속하여 회전시키면, 나선 샤프트에 의해 회전 구동력이 직선 이동력으로 변환되어 상기 이송 대차를 직선 이동시키고 이에 따라 상부에 적재된 상기 차단기 본체가 인입 또는 인출될 수 있도록 한다.

도 1에는 종래기술에 따른 기중차단기의 내부구성도, 도 2에는 종래기술에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 평면도, 도 3에는 종래기술에 따른 기중차단기의 인입출 장치에 적용되는 나선 샤프트와 커플링의 사시도가 도시되어 있다. 기중 차단기(100)는 상 별 가동 접촉자 및 고정접촉자와 이들 상별 가동 및 고정 접촉자들을 전기적으로 절연하는 절연 격벽을 주요 구성부품으로 하는 차단기 본체(101)와, 상기 차단기 본체(101)를 수용하고 외부 전력계통 회로의 전원 측 및 부하 측 전로가 접속되는 단자 부가 후방에 구비되는 크래들(cradle, 102)과, 차단기 본체(101) 내의 상기 가동 접촉자들(미 도시)을 동시에 개폐 구동하기 위한 구동력을 제공하는 개폐기구(103)와, 상기 크래들(102)의 전면 하단부에 가로지르게 설치되어 사용자에게 기중 차단기의 조작을 위한 접근 수단을 제공하는 거더(girder, 104)을 포함하여 구성된다.

종래기술에 따른 기중 차단기의 인입출 장치는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 인입출 샤프트(122), 나선 샤프트(121), 이송 대차(moving rack)(120), 커플링(126), 스프링(127, 128), 리셋 작동자(124), 표시 로드(indicating rod)(123) 및 록 플레이트(lock plate)(129)를 포함하여 구성된다. 여기서, 특히 조작 핸들(H)에 의한 인입출 구동력이 상기 이송 대차(120)에 전달 가능하도록 하는 동력 전달 가능위치와 동작 전달이 가능하지 않은 동작 전달 중지 위치로 이동 가능한 커플링 장치(126, 127, 128)가 포함된다.

리셋 작동자(124)는 사용자에 의해 눌려졌을 때, 탄성 에너지를 저장하며 스프링(127, 128)을 가압하여 커플링(126)이 인입출 샤프트(122)로부터의 회전 구동력을 나선 샤프트(121)에 전달하는 위치에 놓이도록 한다. 리셋 작동자(124)는 지지 부재(125)를 관통하여 연장되고 하방이동을 제한하는 선단 부(124b)와 리셋 누름 단부(124a)가 구비되고 일측으로 돌출부(미부호)를 갖는 부품으로서, 상기 돌출부에는 일부에 표시 로드(123)의 래치 부(123b)가 삽입 또는 이탈하여 구속되거나 해방되는 래치 홈부(124c)가 마련된다.

표시 로드(123)는 리셋 작동자(124)를 구속하거나 상기 차단기 본체(101)가 투입 위치(connected position), 시험 위치(test position) 및 차단 위치(disconnected position)의 3가지 위치에 올 때마다 리셋 작동자(124)의 구속을 해방하는 래치부(123b)를 구비하고, 이송 대차(120)와 접속하는 비틀림 부(123a)를 가져, 직선 이동하는 이송 대차(120)의 이동에 따라 회전하여 상기 차단기 본체(101)의 위치를 표시한다.

표시 로드(123)의 위치 표시부(123c)는 차단기 본체(101)의 3가지 위치 즉, 투입 위치, 시험 위치, 차단 위치에 따라 상응하도록 단부면에 화살표가 표기되어 있고, 거더(104)에 형성된 위치 표시부 노출용 홀(104c)의 주변에는 상기 투입, 시험, 차단 위치 해당하는 마킹(marking)이 표시되어 있다.

록 플레이트(129)는 커플링(126)의 외주면에 접촉하여 커플링(126)을 구속(제동)할 수 있으며, 표시 로드(123)가 상기 3가지 위치에서 리셋 작동자(124)를 해방할 때마다 일시적으로 커플링(126)을 구속(제동)함으로써 상기 차단기 본체의 인입 또는 인출 동작을 일시 정지시킨다. 더욱 구체적으로, 록 플레이트(129)는 판형의 부재로서 커플링(126)의 각형 외주면 부(126b)가 삽입되는 경우 커플링(126)의 회전을 정지시킬 수 있도록 각형 내주면 부(129a)를 구비한다. 상기 차단기 본체(101)가 투입 위치, 시험 위치 및 차단 위치의 3가지 위치에서 표시 로드(123)의 래치 부(123b)가 리셋 작동자(124)를 해방할 때마다, 상부 스프링(127)의 복원력에 의해서, 즉 상부 스프링(127)의 인장력에 의해서, 록 플레이트(129)는 도 2에서 하방으로 이동하여 도 6에 도시된 상태와 같이 각형 내주면 부(129a)가 커플링 (126)의 각형 외주면 부(126b)을 끼워서 커플링(126)의 회전을 일시 정지시키게 된다.

종래기술에 따른 기중 차단기의 인입출 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 4 내지 도 6은 종래기술에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 작동상태도로서, 각각 동력전달 중지상태, 동력전달 가능상태, 커플링에 의한 동력 전달 구속상태를 나타낸다.

도 4에 도시된 상태에서, 커플링(126)이 나선 샤프트(121)와 인입출 샤프트(122) 간의 접속이 일어나지 않은 동력 전달 중지 위치에 놓여 있다. 스프링(127, 128)은 탄성 에너지가 방출된 상태이고 리셋 작동자(124)는 하방으로 후퇴한 위치에 있다.

이 상태에서는 핸들(H)을 인입출 샤프트(122)의 핸들 접속부(122a)에 접속하여 회전시켜도 인입출 샤프트(122)는 나선 샤프트(121)의 단부와 맞닿아 있을 뿐 서로 구동접속(구동 전달이 가능한 접속)이 이루어지지 않아 공회전하고 나선 샤프트(121)로 회전력이 전달되지 않는다. 기중 차단기의 인입출 장치가 차단 위치(disconnected position), 시험 위치(test position) 및 투입위치(connected position)의 3가지의 위치에 도달하면 각각 자동적으로 이러한 초기 상태로 복귀하게 된다.

이때, 사용자가 리셋 작동자(124)의 리셋 누름 단부(124a)를 누름에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 상방으로 직선 이동하는 리셋 작동자(124)의 상기 스프링 지지 부(미부호)에 의해서 하부 스프링(128)이 압축되어 탄성 에너지가 저장되면서, 커플링(126)이 가압되어 상방으로 이동한다. 따라서 커플링(126)의 각형 내주면부(126b-1)가 나선 샤프트(121)의 사각부(121b)와 인입출 샤프트(122)의 사각부(122c)에 모두 맞물려 접속됨에 의해서, 나선 샤프트(121)와 인입출 샤프트(122) 간에는 구동 접속이 이루어져 인출 또는 인입 방향의 구동을 위한 준비가 완료된 상태로 된다.

도 5와 같이 커플링(126)이 나선 샤프트(121)와 인입출 샤프트(122) 간의 구동접속을 완료하여 동력 전달이 가능한 상태에서, 사용자가 핸들(H)을 인입출 샤프트(122)의 핸들 접속 부(122a)에 접속하고 차단기 본체(10)의 인입(인출)을 위해 반 시계(시계) 방향으로 회전 구동하면, 인입출 샤프트(122)의 반시계(시계) 방향 회전은 커플링(126)에 의해 구동접속된 나선 샤프트(121)를 반시계(시계) 방향으로 회전시키고, 따라서 이송 대차(120)는 반시계(시계) 방향으로 회전하는 나선 부(121a)를 따라서 상방(하방)으로 이동하고 이송 대차(120)의 상방(하방) 이동에 의해 차단기 본체(101)가 인입(인출) 방향으로 이동한다.

한편, 차단기 본체(101)를 인입 방향 또는 인출 방향으로 이동시켜, 상기 차단기 본체(101)가 투입, 시험 또는 차단 위치의 어느 한 위치에 도달하면, 이송 대차(120)의 이동에 의해 표시 로드(123)의 비틀림부(123a)가 회전하면서 표시 로드(123)의 래치 부(123b)가 리셋 작동자(124)의 래치 홈부(124c)로부터 이탈시켜 리셋 작동자(124)가 해방되고, 탄성 에너지를 방출하면서 인장하는 스프링(127, 128)에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 하방으로 이동하여 록 플레이트(129)의 각형 구속부(129a)가 커플링(126)의 각형 외주면부(126b)에 맞물려서 커플링(126)을 구속(제동)한다. 따라서 나선 샤프트(121) 및 인입출 샤프트(122)가 일시 정지함으로써 사용자에게 상기 차단기 본체가 투입, 시험 또는 차단 위치의 어느 한 위치에 도달하였음을 알려주게 된다.

도 6의 상태에서 사용자가 핸들(H)의 회전을 중지하면 인장하는 상부 스프링(127)의 탄성력에 의해서 커플링(126)이 후퇴하면서 기중 차단기의 인입출 장치가 도 4와 같은 초기 상태로 복귀하게 된다. 여기서 리셋 작동자(124)는 선단부(124b)가 지지 부재(125)에 걸리는 위치까지 복귀하게 된다. 또한 커플링(126)이 후퇴하면서 커플링(126)의 원형 외주면부(126a)가 록 플레이트(129)의 각형 구속부(129a) 내에 위치하여 자유로이 회전 가능한 구속 해제 상태로 된다. 또한, 커플링(126)의 각형 내주면 부(126b-1)는 인입출 샤프트(122)의 사각 부(122c)에만 맞물리고 나선 샤프트(121)의 사각 부(121b)는 해방됨에 의해서, 인입출 샤프트(122)에 상기 핸들을 접속하여 회전하여도 공회전 상태로 되어 기중 차단기의 인입출 장치의 부품들을 무리한 과회전에 의한 손상으로부터 보호될 수 있다.

상술한 바와 같이 종래기술에 따른 기중 차단기의 인입출 장치는 투입 위치, 시험 위치, 차단 위치에 올 때마다 리셋 작동자가 해방되면서 스프링에 의해서 커플링이 구동 전달 중지 위치로 이동하여 인입출 샤프트와 나선 샤프트 간의 구동 접속이 단절되므로, 사용자가 무리하게 핸들을 계속 회전하여도 동력전달이 되지 않아 기중 차단기의 인입출 장치의 부품이 과 구동하여 손상되는 현상이 방지될 수 있다.

그러나, 종래기술에 따른 차단기의 인입출 장치는 도 5와 같은 구동 전달 가능 상태에 있어서 핸들의 회전 방향을 제한하는 기능이 없으므로, 이미 투입된 상태에서 투입 방향으로 작동시키거나, 이미 차단된 상태에서 차단 방향으로 작동시키는 것이 가능하여 과구동에 의해 인입출 장치의 부품이 파손되는 문제가 발생할 수 있다.

이와 같이, 인입 또는 인출 도중에 인입출 장치의 부품이 파손된다면, 분리되지 않은 크래들과 차단기 본체를 동시에 해체해야 하고, 크래들을 완전히 분해하여야 수리가 가능할 정도로 중대한 손상을 받을 수 있는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 인입출 장치의 과구동이 방지되어 부품 파손을 예방할 수 있도록 한 기중 차단기의 인입출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 인입출 장치는 차단기 본체를 실을 수 있는 이송 대차와, 상기 이송 대차에 나사 결합되어 회전시 상기 이송 대차를 선형 구동시킬 수 있는 리드 스크류;를 포함하는 기중 차단기의 인입출 장치에 있어서, 상기 리드 스크류의 중앙부에 원주면을 따라 형성되는 라쳇 나선부; 및 상기 라쳇 나선부 상에서 회전하되, 상기 리드 스크류의 회전 방향을 구속하도록 상기 리드 스크류에 설치되는 회전방향 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전방향 구속부는, 상기 라쳇 나선부를 감싸는 라쳇 하우징; 상기 라쳇 하우징 내부에 설치되고, 상기 라쳇 나선부에 결합되는 멈춤쇠; 상기 멈춤쇠의 일부에 결합되어 상기 멈춤쇠의 위치를 설정할 수 있는 위치 고정 핀; 상기 멈춤쇠의 일측을 고정하는 방향 전환 몸체; 일단은 상기 방향 전환 몸체에 지지되고, 타단은 상기 위치 고정 핀에 지지되는 라쳇 스프링; 및 상기 라쳇 하우징의 일측에 결합되는 라쳇 하우징 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 라쳇 하우징에는 원형의 관통홀로 각각 형성되는 방향 전환 몸체 이동 공간, 멈춤쇠 이동 공간, 리드 스크류 회전 공간이 마련되며, 상기 방향 전환 몸체 이동 공간, 멈춤쇠 이동 공간, 리드 스크류 회전 공간은 순차적으로 일부가 겹쳐지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 라쳇 하우징의 일부에는 상기 라쳇 하우징 커버가 고정될 수 있는 고정 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 멈춤쇠는, 회전플레이트; 및 상기 회전플레이트의 일측면에 수직하게 돌출 형성되는 곡면플레이트;를 포함하고, 상기 곡면플레이트의 하면부에는 나선부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방향 전환 몸체는, 원판으로 형성되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 일측면에 돌출 형성되는 몸체와 상기 몸체에서 연장되는 두 개의 팔로 형성되는 포크; 상기 베이스 플레이트의 일측에 연장 형성되어 크래들의 외부에 노출될 수 있는 막대; 및 상기 베이스 플레이트의 타측면에 형성되어 이탈을 방지하도록 하는 이탈방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 고정 핀은 상기 회전플레이트의 일부에 형성되는 핀홀에 일부가 삽입되어 지지를 받고, 타부는 포크의 팔 사이에 노출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 라쳇 하우징 커버의 외측에 고정링이 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방향 전환 몸체는 상기 막대를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴에 따라 상기 곡면플레이트의 일측 또는 타측을 구속하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 라쳇 하우징 커버의 일부에는 상기 막대가 삽입되어 회전할 수 있는 호 형태의 슬라이딩 홀과, 상기 리드 스크류가 관통 삽입될 수 있는 스크류홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 인입출 장치에 의하면, 리드 스크류의 회전 방향을 제한하여, 이미 투입된 상태에서 투입 방향으로 작동시키거나, 이미 차단된 상태에서 차단 방향으로 작동시키는 것을 제한하여 과구동에 의해 인입출 장치의 부품이 파손되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 기중차단기의 내부구성도이다.
도 2는 종래기술에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 평면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 기중차단기의 인입출 장치에 적용되는 나선 샤프트와 커플링의 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 종래기술에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 작동상태도로서, 각각 동력전달 중지상태, 동력전달 가능상태, 커플링에 의한 동력 전달 구속상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 사시도이다.
도 8은 도 7에서 크래들의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 사시도이다.
도 10은 도 9의 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치에 적용되는 방향 전환 몸체의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치에 적용되는 멈춤쇠의 사시도이다.
도 13은 도 9에서 회전방향 구속부와 리드 스크류를 나타내는 부분 사시도이다. 여기서, 라쳇 하우징 커버는 제외되었다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기에서 락플레이트 면을 기준으로 한 일부 단면도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 동작상태도로서, 각각 동력전달 중지상태 및 동력전달 가능상태를 나타낸다.
도 17 및 도 18은 각각 도 15의 A-A 부분의 단면도로서, 리드 스크류가 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 가능한 상태를 나타낸다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 사시도이고, 도 8은 도 7에서 차단기 크래들이 사시도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 사시도이고, 도 10은 도 9의 분해사시도이다. 도 11과 도 12는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치에 적용되는 방향 전환 몸체의 사시도, 멈춤쇠의 사시도이다. 도 13은 도 9에서 회전방향 구속부와 리드 스크류를 나타내는 부분 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치는 차단기 본체(10)를 실을 수 있는 이송 대차(15)와, 상기 이송 대차(15)에 나사 결합되어 회전시 상기 이송 대차(15)를 선형 구동시킬 수 있는 리드 스크류(20);를 포함하는 차단기의 인입출 장치에 있어서, 상기 리드 스크류(20)의 중앙부에 원주면을 따라 형성되는 라쳇 나선부(23); 및 상기 라쳇 나선부(23) 상에서 회전하되, 상기 리드 스크류(20)의 회전 방향을 구속하도록 상기 리드 스크류(20)에 설치되는 회전방향 구속부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 회전방향 구속부(40)는, 상기 라쳇 나선부(23)를 감싸는 라쳇 하우징(41); 상기 라쳇 하우징(41) 내부에 설치되고, 상기 라쳇 나선부(23)에 결합되는 멈춤쇠(42); 및 상기 멈춤쇠(42)의 일측을 고정하는 방향 전환 몸체(43);를 포함하여 구성될 수 있다.

도 7에 도시된 기중차단기 및 도 8에 도시된 크래들을 참조하기로 한다. 차단기 본체(10)는 내부에 개폐기구(미도시)를 내장하고 있어서, 각 상별로 회로를 차단 혹은 연결할 수 있다.

크래들(Cradle, 11)은 전면(front side)이 개방된 상자형으로 형성되어 차단기 본체(10)를 수용할 수 있다. 크래들(11)의 후면부에는 외부 전력계통 회로의 전원 측 및 부하 측 전로가 접속되는 단자부(12)가 구비된다. 크래들(11)의 전면 하단부에는 사용자에게 기중 차단기의 조작을 위한 접근 수단을 제공하는 거더(girder, 13)가 구비된다.

거더(13)의 외부 면에는 도면상 좌측으로부터 차례로 리셋 레버(51)의 단부가 노출될 수 있는 리셋 레버 홀(13a), 핸들(H)을 삽입할 수 있는 핸들홀(13b), 표시 로드(30)가 노출될 수 있는 표시 로드 홀(13c)이 각각 마련된다. 또한, 핸들홀(13b)의 상부에는 방향 전환 몸체(43)의 막대(43c)가 노출될 수 있는 막대 노출 홀(13d)이 마련된다.

크래들(11)의 하부에는 인입출 장치를 내장할 수 있는 인입출 장치 커버(14)가 마련된다.

도 9에 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9의 분해사시도가 도시되어 있다.

차단기의 인입출 장치는 크게 이송 대차(15), 리드 스크류(20), 표시 로드(30), 회전방향 구속부(40), 회전 잠금부(50)로 구성될 수 있다.

이송 대차(15)는 인입출 장치 커버(14) 내부에 이동 가능하게 설치되고, 차단기 본체(10)가 결합되어 차단기 본체(10)를 인입 또는 인출시키게 된다. 이송 대차(15)는 하부판(16)과 전면판(17)을 포함한다. 전면판(17)에는 리드 스크류(20)가 나사 결합될 수 있는 스크류홀(18)과 표시 로드(30)가 삽입될 수 있는 로드홀(19)이 형성된다.

표시 로드(30)는 차단기 본체(10)의 3가지 위치 즉, 투입 위치(connected position), 시험 위치(test position), 차단 위치(disconnected position)에 따라 상응하게 표시가 되도록 단부면에 화살표가 표기되어 있고, 거더(13)의 표시 로드 홀(13c)의 주변에는 상기 투입, 시험, 차단의 위치 마킹(marking)이 미리 결정된 위치에 표시되어 있다.

표시 로드(30)는 지지 부재(26)에 회전 가능하게 설치되어 이송 대차(15)의 이동에 따라 표시 로드(30)의 전단부와 표시 로드 홀(13c)의 상호작용에 따라 회전하게 된다.

표시 로드(30)에는 래치부(35)가 구비되어, 상기 래치부(35)가 리셋 레버(51)의 래치홈부(51b)에 걸리거나 풀림으로써 리셋 레버(51)의 이동을 구속하거나 해제할 수 있다.

리드 스크류(20)는 차단기 본체(10)를 운반할 수 있도록 이송 대차(15)를 선형 구동하기 위하여 마련된다.

리드 스크류(20)의 일단에는 핸들(H)을 삽입하여 회전력을 제공할 수 있도록하는 핸들 삽입홈(21)이 형성되고, 중간부에는 차례로 회전고정부(22)와 라쳇 나선부(23) 및 회전 나선부(24)가 형성되어 있다. 회전고정부(22)는 원주 방향을 따라 형성되는 다각형의 돌출부로 형성되어 리드 스크류(20)의 회전을 구속할 수 있다. 라쳇 나선부(23)는 리드 스크류(20)의 중앙부에 원주면을 따라 기어 형태로 나선부가 형성되어 회전방향 구속부(40)가 설치된다. 회전 나선부(24)는 이송 대차(15)의 스크류홀(18)에 나사 결합되어 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 이송 대차(15)를 선형 구동시키게 된다.

리드 스크류(20)를 죄는 방향(오른 나사의 경우 시계 방향)으로 운동시킬 때, 축방향으로 이동되지 않도록 지지 부재(26)와 리드 스크류(20)의 라쳇 나선부(23) 사이에 칼라와셔(31), 스러스트베어링(32), 칼라와셔(33)가 차례로 삽입되어 구성되어 있다. 또한, 리드 스크류(20)를 푸는 방향(오른 나사의 경우 반시계 방향)으로 운동시킬 때, 축방향으로 이동되지 않도록 삽입 지지 부재(27)가 지지 부재 삽입부(25)에 결합된다. 지지 부재 삽입부(25)로부터 리드 스크류(20)의 타단까지 회전 나선부(24)가 형성되어 이송 대차(15)를 운동시키는 역할을 수행하게 된다.

리드 스크류(20)는 지지 부재(26)의 리드 스크류 삽입홀(26b)을 관통하여 설치된다.

리드 스크류(20)가 죄는 방향(오른 나사의 경우 시계 방향)으로 운동할 때 라쳇 나선부(23)의 타측면이 칼라와셔(31)와 접촉되고, 회전방향의 마찰력을 줄이기 위하여 두 개의 칼라와셔(31,33) 사이에 스러스트베어링(32)이 장착되어 있다. 두 개의 칼라와셔(31,33)와 스러스트베어링(32)이 리드 스크류(20)의 축방향 하중을 견뎌주므로 이송 대차(15)가 반작용에 의해 리드 스크류(20)의 축방향으로 인출 될 수 있다.

리드 스크류(20)가 푸는 방향(오른 나사의 경우 반시계 방향)으로 운동할 때에는 삽입 지지 부재(27)가 지지 부재 삽입부(25)에 조립되어 리드 스크류(20)의 축방향 하중을 견뎌주므로 이송 대차(15)가 리드 스크류(20)의 축방향으로 인입될 수 있다. 이러한, 인출 및 인입 운동 방향은 회전 나선부(24)의 나사 형성 방향에 따라 반대로 이루어질 수 있음은 물론이다.

여기서, 리드 스크류(20)의 회전 방향은 회전방향 구속부(40)와 회전잠금부(50)에 의해 제어(구속)될 수 있다.

도 9 내지 도 13을 참조하기로 한다. 회전방향 구속부(40)는 라쳇 하우징(41), 멈춤쇠(42), 방향 전환 몸체(43), 라쳇 스프링(44), 위치 고정 핀(45), 라쳇 하우징 커버(46), 고정링(47)을 포함하여 구성될 수 있다.

라쳇 하우징(41)에는 관통홀(41a,41b,41c)이 형성된다. 상기 관통홀(41a,41b,41c)은 크기가 다른 원형홀 3개가 일부씩 겹쳐지며 이어진 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 3개의 원형홀은 위로부터 아래로 갈수록 보다 큰 홀로 형성되며, 각각 방향 전환 몸체 이동 공간(41a), 멈춤쇠 이동 공간(41b), 리드 스크류 회전 공간(41c) 이 된다. 라쳇 하우징(41)에는 상부의 양측 및 하부 중앙에 커버 고정 돌기(41d)가 각각 형성되어 라쳇 하우징 커버(46)가 고정될 수 있다.

방향 전환 몸체(43)는 방향 전환 몸체 이동 공간(41a)내에서 회전할 수 있도록 설치된다.

방향 전환 몸체(43)는 원판으로 형성되는 베이스플레이트(43a), 베이스플레이트(43a)의 일측면에 형성되는 포크(43b), 베이스플레이트(43a)의 일측으로 길게 뻗어나오는 막대(43c), 베이스플레이트(43a)의 타측면에 형성되는 이탈방지부(43d)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 포크(43b)의 몸체를 관통하여 라쳇스프링홀(43e)이 형성된다 (도 11 참조).

막대(43c)는 막대 노출 홀(13d)을 통해 크래들(11)의 외부에 노출되어 사용자가 방향 전환 몸체(43)를 회전시킬 수 있도록 한다.

포크(43b)는 베이스플레이트(43a)의 일측으로 돌출되는 몸체와, 몸체로부터 하방으로 돌출되고 베이스플레이트(43a)로부터 이격되는 두 개의 팔로 구성될 수 있으며, 두 개의 팔 사이에서 라쳇스프링(44)과 위치 고정 핀(45)이 작동할 수 있다.

라쳇스프링홀(43e)에는 라쳇스프링(44)의 일부가 삽입된다. 라쳇스프링(44)의 타부는 포크(43b)의 팔 사이에 놓이게 된다.

베이스플레이트(43a)와 포크(43b)의 팔 사이에는 이격공간이 있어서, 멈춤쇠(42)가 조립될 수 있다.

이탈방지부(43d)는 베이스플레이트(43a)의 타측면에 위치하여 방향 전환 몸체(43)가 라쳇 하우징(41)에서 이탈되는 것을 방지한다.

멈춤쇠(42)는 라쳇 하우징(41)의 멈춤쇠 이동 공간(41b)에 회동 가능하게 설치된다. 구체적으로는 멈춤쇠(42)는 리드 스크류(20)와 방향 전환 몸체(43) 사이에 설치된다. 멈춤쇠(42)는 회전플레이트(42a)와, 회전플레이트(42a)의 일측면에 수직하게 돌출 형성되는 곡면플레이트(42b)로 구성될 수 있다. 곡면플레이트(42b)는 중앙부가 양측면부보다 가늘게 형성되도록, 상,하면부가 호의 형태로 형성될 수 있다. 곡면플레이트(42b)의 하면부 원호에는 리드 스크류(20)의 라쳇 나선부(23)에 대응하는 나선부(42c)가 형성된다. 회전플레이트(42a)에는 위치 고정 핀(45)이 삽입될 수 있는 핀홀(42d)이 형성된다.

멈춤쇠(42)의 회전플레이트(42a)가 방향 전환 몸체(43)의 베이스플레이트(43a)와 포크(43b)의 팔 사이의 이격공간에 삽입되어 조립된다. 위치 고정 핀(45)은 핀홀(42d)에 일부가 삽입되어 지지를 받고, 타부는 포크(43b)의 팔 사이에 삽입되도록 노출된다.

라쳇스프링(44)은 상단이 라쳇스프링홀(43e)을 관통하여 방향 전환 몸체 이동 공간(41a)의 측벽에 지지되고, 하단이 위치 고정 핀(45)에 의해 지지되도록 설치된다.

라쳇 하우징 커버(46)가 라쳇 하우징(41)의 일측에 결합된다. 라쳇 하우징 커버(46)의 상부에는 막대(43c)가 삽입되어 회전할 수 있는 호 형태의 슬라이딩홀(46a)이 형성된다. 라쳇 하우징 커버(46)의 중앙부에는 리드 스크류(20)가 삽입될 수 있는 스크류홀(46b)이 형성된다.

라쳇 하우징 커버(46)의 외측에는 고정링(47)이 결합된다.

도 13에는 회전 방향 구속부(40)가 리드 스크류(20)에 결합된 상태가 도시되어 있다. 여기서, 이해의 편의를 위하여 라쳇 하우징 커버(46)와 고정링(47)은 제외되었다. 방향 전환 몸체(43)는 방향 전환 몸체 이동 공간(41a) 내에서 회전할 수 있도록 설치된다. 방향 전환 몸체(43)는 막대(43c)를 회전시킴에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며 멈춤쇠(42)의 곡면플레이트(42b)의 일측 또는 타측을 구속하게 된다.

회전 잠금부(50)는 리셋 레버(51), 락플레이트(52), 스크류 하우징(53), 리셋 스프링 와셔(54), 리셋 스프링(55)로 구성될 수 있다.

리셋 레버(51)는 후단부가 거더(13)의 리셋 레버 홀(13a)의 외부에 노출되어 사용자의 작용력을 받을 수 있으며, 전단부에 형성된 지지막대(51a)가 락플레이트(52)의 지지막대 관통홀(52a)을 지나 지지 부재(26)의 리셋 레버 조립부(26a)에 조립된다.

스크류 하우징(53)은 중앙부에 리드 스크류(20)가 삽입될 수 있는 홀이 형성되고, 락플레이트(52)의 일측면에 나사 결합된다.

리셋스프링(55)은 락플레이트(52)의 타측면과 회전방향 구속부(40)의 라쳇 하우징 커버(46) 사이에 설치되어 외력이 제거되는 경우 회전잠금부(50)를 복귀시켜주는 역할을 한다.

락플레이트(52)에는 지지막대 관통홀(52a), 록킹홀(52b), 표시 로드 관통홀(52c)이 형성된다. 여기서, 리드 스크류(20)의 회전고정부(22)가 록킹홀(52b)에 삽입되는 경우 리드 스크류(20)의 회전을 구속하게 된다. (도 10, 14 참조).

본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 인입출 장치의 작동에 대하여 살펴보기로 한다. 도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 인입출 장치의 동작상태도로서, 각각 동력전달 중지상태 및 동력전달 가능상태를 나타낸다.

먼저, 리드 스크류(20)는 이송 대차(15)로의 동력 전달이 불가능한 구속상태 또는 동력 전달이 가능한 해제상태에 놓일 수 있다. 도 15와 같이, 리셋 레버(51)가 후퇴한 상태에서는 회전고정부(22)가 록킹홀(52b)에 삽입된 상태로 구속되어 리드 스크류(20)의 회전이 불가능하다. 리드 스크류(20)에 회전력을 전달하여 이송 대차(15)를 구동하기 위해서는 회전 잠금부(50)의 리셋 레버(51)를 눌러 리드 스크류(20)의 회전 구속 상태를 해제하여야 한다. 리셋 레버(51)가 눌러지면 리셋 레버(51)는 락플레이트(52)를 밀어 락플레이트(52)와 스크류 하우징(53)이 지지 부재(26) 방향으로 이동하여 도 16과 같은 상태에 놓이게 되고 리드 스크류(20)는 락플레이트(52)의 구속에서 해방되어 회전이 가능하게 된다. 따라서, 핸들(H)을 이용하여 리드 스크류(20)를 회전시켜 이송 대차(15)를 인입 또는 인출시킬 수 있다.

다음으로, 리드 스크류(20)는 회전 방향이 설정(또는 제한)될 수 있다. 회전 잠금부(50)의 리셋 레버(51)를 눌러 리드 스크류(20)에 회전력을 가할 때 회전방향 구속부(40)에 의해 리드 스크류(20)의 회전 방향이 제한되어 특정 방향으로만 회전력이 전달가능하며, 힘의 전달 방향은 거더(13) 밖으로 돌출된 방향 전환 몸체(43)의 막대(43c)를 회전시킴에 따라 변경 가능하다. 도 17 및 도 18은 각각 도 15의 A-A 단면도로서, 각각 리드 스크류가 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 가능한 상태를 나타낸다.

도 17은 리드 스크류(20)가 시계방향으로 회전 가능한 상태를 나타내고 있다. 막대(43c, 도 7, 13 참조)를 우측으로 회전시키면 방향 전환 몸체(43)는 방향 전환 몸체 이동 공간(41a)에서 우측으로 치우친 상태에 놓이게 된다. 위치 고정 핀(45)은 포크(43b)의 팔 사이에서 움직일 수 있으므로 우상방으로 상승하거나 좌하방으로 하강하게 된다. 외력이 작용하지 않는 경우, 라쳇스프링(44)의 힘에 의해 멈춤쇠(42)의 나선부(42c)와 리드 스크류(20)의 라쳇 나선부(23)는 맞물려 있는 상태에 있다. 리드 스크류(20)에 시계 방향의 힘이 작용하면, 멈춤쇠(42)는 우측으로 향하는 힘을 받는데 위치 고정 핀(45)에 의해 이동 방향이 정해져 있으므로 우상방으로 움직이게 되며, 멈춤쇠(42)의 나선부(42c)와 리드 스크류(20)의 라쳇 나선부(23)는 이가 벗어나게 되어 리드 스크류(20)가 회전할 수 있게 된다. 라쳇 나선부(23)가 한 이빨 전진할 때마다 위치 고정 핀(45)은 리드 스크류(20)의 회전력에 의한 우상방의 이동 및 라쳇스프링(44)의 복원력에 의한 좌하방의 이동을 반복하게 된다. 이와 같은 방식으로 리드 스크류(20)의 라쳇 나선부(23)와 멈춤쇠(42)의 나선부(42c)가 한 이빨씩 딸깍거리며 물림과 풀림을 반복하면서 리드 스크류(20)의 시계 방향 회전을 허용하게 된다.

만일, 이와 같이 방향 전환 몸체(43)가 우측으로 위치한 상태에서 리드 스크류(20)에 반시계 방향으로 향하는 힘을 가하는 경우, 위치 고정 핀(45)은 리드 스크류(20)의 회전력에 의해 좌하방으로 움직이려고 하지만 멈춤쇠(42)가 멈춤쇠 이동 공간(41b)의 좌상방 측벽에 걸려 멈춤쇠(42)의 나선부(42c)와 리드 스크류(20)의 라쳇 나선부(23)는 맞물린 채 이가 풀리지 않으므로 리드 스크류(20)의 회전이 이루어지지 않게 된다. 즉, 방향 전환 몸체(43)가 우측으로 위치한 상태에서는 리드 스크류(20)의 반시계 방향 회전은 허용되지 않는다.

도 18에는 리드 스크류(20)가 반시계 방향으로 회전 가능한 상태를 나타내고 있다. 이때의 동작은 도 17의 상태와 방향만 반대일 뿐, 구성요소들의 동작은 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 차단기 본체 11 크래들
12 단자부 13 거더
13a 리셋 레버 홀 13b 핸들홀
13c 표시 로드 홀 13d 막대 노출 홀
14 인입출 장치 커버 15 이송 대차
16 하부판 17 전면판
18 스크류홀 19 로드홀
20 리드 스크류 21 핸들 삽입홈
22 회전고정부 23 라쳇 나선부
24 회전 나선부 25 지지 부재 삽입부
26 지지 부재 26a 리셋 레버 조립부
26b 리드 스크류 삽입홀 27 삽입 지지 부재
30 표시 로드 31,33 칼라와셔
32 스러스트베어링 31 래치부
40 회전방향 구속부 41 라쳇 하우징
41a 방향 전환 몸체 이동 공간 41b 멈춤쇠 이동 공간
41c 리드 스크류 회전 공간 41d 커버 고정 돌기
42 멈춤쇠 42a 회전플레이트
42b 곡면플레이트 42c 나선부
42d 핀홀 43 방향 전환 몸체
43a 베이스플레이트 43b 포크
43c 막대 43d 이탈방지부
43e 라쳇스프링홀 44 라쳇스프링
45 위치 고정 핀 46 라쳇 하우징 커버
46a 슬라이딩홀 46b 스크류홀
47 고정링 50 회전잠금부
51 리셋 레버 51a 지지막대
51b 래치홈부 52 락플레이트
52a 지지막대 관통홀 52b 록킹홀
52c 표시 로드 관통홀 53 스크류 하우징
54 와셔 55 리셋스프링
H 핸들

Claims

차단기 본체를 실을 수 있는 이송 대차와, 상기 이송 대차에 나사 결합되어 회전시 상기 이송 대차를 선형 구동시킬 수 있는 리드 스크류;를 포함하는 기중 차단기의 인입출 장치에 있어서,
상기 리드 스크류의 중앙부에 원주면을 따라 형성되는 라쳇 나선부; 및
상기 라쳇 나선부 상에서 회전하되, 상기 리드 스크류의 회전 방향을 구속하도록 상기 리드 스크류에 설치되는 회전방향 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전방향 구속부는,
상기 라쳇 나선부를 감싸는 라쳇 하우징;
상기 라쳇 하우징 내부에 설치되고, 상기 라쳇 나선부에 결합되는 멈춤쇠;
상기 멈춤쇠의 일부에 결합되어 상기 멈춤쇠의 위치를 설정할 수 있는 위치 고정 핀;
상기 멈춤쇠의 일측을 고정하는 방향 전환 몸체;
일단은 상기 방향 전환 몸체에 지지되고, 타단은 상기 위치 고정 핀에 지지되는 라쳇 스프링; 및
상기 라쳇 하우징의 일측에 결합되는 라쳇 하우징 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제2항에 있어서, 상기 라쳇 하우징에는 원형의 관통홀로 각각 형성되는 방향 전환 몸체 이동 공간, 멈춤쇠 이동 공간, 리드 스크류 회전 공간이 마련되며, 상기 방향 전환 몸체 이동 공간, 멈춤쇠 이동 공간, 리드 스크류 회전 공간은 순차적으로 일부가 겹쳐지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제2항에 있어서, 상기 라쳇 하우징의 일부에는 상기 라쳇 하우징 커버가 고정될 수 있는 고정 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제2항에 있어서, 상기 멈춤쇠는,
회전플레이트; 및
상기 회전플레이트의 일측면에 수직하게 돌출 형성되는 곡면플레이트;를 포함하고,
상기 곡면플레이트의 하면부에는 나선부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제5항에 있어서, 상기 방향 전환 몸체는,
원판으로 형성되는 베이스플레이트;
상기 베이스플레이트의 일측면에 돌출 형성되는 몸체와 상기 몸체에서 연장되는 두 개의 팔로 형성되는 포크;
상기 베이스 플레이트의 일측에 연장 형성되어 크래들의 외부에 노출될 수 있는 막대; 및
상기 베이스 플레이트의 타측면에 형성되어 이탈을 방지하도록 하는 이탈방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제5항에 있어서, 상기 위치 고정 핀은 상기 회전플레이트의 일부에 형성되는 핀홀에 일부가 삽입되어 지지를 받고, 타부는 포크의 팔 사이에 노출되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제2항에 있어서, 상기 라쳇 하우징 커버의 외측에 고정링이 결합되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제6항에 있어서, 상기 방향 전환 몸체는 상기 막대를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴에 따라 상기 곡면플레이트의 일측 또는 타측을 구속하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.
제6항에 있어서, 상기 라쳇 하우징 커버의 일부에는 상기 막대가 삽입되어 회전할 수 있는 호 형태의 슬라이딩 홀과, 상기 리드 스크류가 관통 삽입될 수 있는 스크류홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 인입출 장치.