KR20180051613A - 하나의 가동 접점을 갖는 진공 인터럽터 - Google Patents

하나의 가동 접점을 갖는 진공 인터럽터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 가동 접점이 가동 접점 스템에 부착되고 적어도 하나의 고정 접점이 고정 접점 스템을 갖는 진공 인터럽터에 관한 것으로, 청구항 제1항의 전제부에 따르면 고정 및 가동 접점(들)은 전기 절연 튜브 내에 배치되고, 전기 절연 튜브는 이 절연 튜브의 양측에서 금속 리드에 의해 진공 기밀(氣密)하게 폐쇄되며, 고정 접점 스템은 금속 리드들 중 어느 하나에 진공 기밀되게 배치되고, 가동 접점 스템은 축방향으로 확장 가능한 진공 기밀식 벨로즈(bellows)에 의해서 반대편의 금속 리드의 개구를 통해서 안내된다. 비틀림 보호에 대한 보다 나은 성능, 및 부가적으로 저비용을 달성하기 위해, 본 발명은 가동 접점 스템(4)의 비틀림 보호부를 형성하기 위해, 가동 접점 스템(4)이 안내되는 중앙 개구를 갖는 링 디스크형 플라스틱 부품(11)이, 이 플라스틱 부품(11)의 개구 내부의 내측 스패너 플랫(12)이 가동 접점 스템(5)의 외부 스패너 플랫(10)에 상보적으로 밀착되게 끼워지도록 진공 인터럽터에 외부에서 연결된다.

Description

하나의 가동 접점을 갖는 진공 인터럽터
본 발명은 하나의 가동 접점이 가동 접점 스템에 부착되고 적어도 하나의 고정 접점이 고정 접점 스템을 갖는 진공 인터럽터에 관한 것으로, 청구항 제1항의 전제부에 따르면 고정 및 가동 접점(들)은 전기 절연 튜브 내에 배치되고, 전기 절연 튜브는 이 절연 튜브의 양측에서 금속 리드에 의해 진공 기밀(氣密)되게 폐쇄되며, 고정 접점 스템은 금속 리드들 중 어느 하나에 진공 기밀되게 배치되고, 가동 접점 스템은 축방향으로 확장 가능한 진공 기밀식 벨로즈(bellows)에 의해서 반대편의 금속 리드의 개구를 통해서 안내된다.
접촉기(contactor) 및 부하개폐기(load breaker switch) 용도로 사용되는 진공 인터럽터의 실제 해법은 가동 접점 및 고정 접점 측에서 상이한 딥드로잉(deep drawn) 부품으로 조립 및 납땜된다. 토크 보호를 구현하기 위해, 가동 스템에는 스패너 플랫(spanner flat)이 제공될 수 있고, 경화에 의한 표면 보호, 및 대응부에서 중앙 개구 내부에는 스패너가 있다.
납땜 공정 후에는 요구되는 가이드 특성을 얻기 위해 그리스(grease)가 도포되어야 하는데, 그리스의 도포로 인해 낮은 마찰을 갖는다.
이와 같이 잘 알려진 종래기술로부터 시작하여, 본 발명의 목적은 비틀림 보호에 대한 보다 나은 성능, 및 부가적으로 저비용을 달성하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은 청구항 제1항의 특징적 구성에 의해 달성된다.
다른 유익한 실시예는 종속항인 제2항 내지 제12항의 특징적 구성에 의해 달성된다.
그래서 본 발명은 구체적으로 가동 접점 스템의 비틀림 보호부를 형성하기 위해, 가동 접점 스템이 안내되는 중앙 개구를 갖는 링 디스크형 플라스틱 부품이, 이 플라스틱 부품의 중앙 개구 내부의 내측 스패너 플랫이 가동 접점 스템의 외측 스패너 플랫에 상보적으로 밀착되게 끼워지도록 진공 인터럽터에 외부에서 고정된다. 이에 의해, 가동 접점 스템의 비틀림 보호에 제작이 용이한 부품이 사용된다.
비틀림 보호를 보장하기 위해, 상기 플라스틱 부품은 관련 금속 리드에 고정되며, 이 금속 리드를 통해서 벨로즈(bellows)에 의해 상기 가동 접점 스템이 진공 기밀식으로 안내된다.
유익한 실시예에서, 상기 플라스틱 부품은 자체 태핑 나사(tapping screw)에 의해 상기 금속 리드에 그 각(角) 위치가 간단히 고정된다.
비틀림 보호부를 위한 효과적인 위치설정을 구현하기 위해, 가동 접점 스템 측에서의 금속 리드의 개구의 내경(內徑)과 가동 접점 스템의 외경(外徑)은, 원형 링 슬롯이 발생되고 상기 원형 링 슬롯에 끼워지는 튜브형 섹션이 비틀림 보호용 플라스틱 부품에 제공되도록 치수가 이루어진다.
이는 비틀림 보호부의 견고한 고정을 보장한다.
이러한 고정은 상기 자체 태핑 나사가 임의의 각도로 원형 슬롯에 나사 체결되는 유익한 실시예에서 더욱 개선된다.
그래서 플라스틱 부품에 있는 개구의 내측 스패너 플랫은 가동 접점 스템의 외측 스패너 플랫에 상보적으로 끼워지며, 부가적으로 플라스틱 부품의 튜브형 섹션은 금속 리드의 개구의 링 슬롯 안으로 도입된다. 최종적으로, 가동 접점 스템과 금속 리드 사이의 이 링 슬롯 섹션으로 나사 체결되는 자체 태핑 나사는 임의의 각도로, 즉 임의의 각 위치(angular position)로 나사 체결될 수 있다.
전술한 이러한 특징들 모두를 합치면 본 발명의 최상의 형태의 실시 형태가 된다.
또한, 진공 인터럽터의 절연 튜브는 세라믹으로 제작된다.
다른 바람직한 실시예에서, 금속 리드는 절연 튜브의 단부면(end face)에 그 원주를 따라서 진공 기밀되게 납땜된다.
다른 바람직한 실시예에서, 금속 리드는 딥드로잉에 의한 판금(sheet metal) 부품으로 제작되며, 진공 인터럽터의 내측 공간으로 향하는 리드의 그 측면에서 납땜 전에 세라믹 튜브에 위치될 때 금속 리드의 자체 중심 맞춤을 위해 금속 리드의 그 측면에 일체로 환상(環象)의 진입 파일럿(entry pilot)이 형성된다.
다른 이점은 가동 스템의 접촉하는 스패너 플랫 및/또는 플라스틱 부품의 스패너 플랫은 그리스로 덮인다는 것이다.
다른 유익한 실시예에서, 금속 리드들 중 적어도 하나는 금속 리드를 중심 맞추기 위해 금속 리드 섹션의 그 측면에 일체로 형성된 환상의 진입 파일럿으로서 내측 원주 튜브형 섹션 및 절연 세라믹 튜브의 단부면들 중 하나에 진공 기밀되게 납땜되는 외측의 원주 씰링 에지(sealing edge)을 갖는 딥드로잉 부품으로 제작된다.
또 다른 유익한 실시예에서, 금속 리드들 중 적어도 하나는 금속 리드를 중심 맞추기 위해 금속 리드의 그 측면에 일체로 형성된 환상의 진입 파일럿으로서 내측 원주 튜브형 섹션 및 절연 세라믹 튜브의 단부면들 중 하나에 진공 기밀되게 납땜되는 외측의 원주 씰링 에지를 갖는 중실형의 원형 회전된 금속체(solid round turned metal body)로 제작된다.
그에 따르면, 몇 가지 대안적인 결과가 창출된다.
금속 리드들 중 적어도 하나, 또는 둘 모두는 딥드로링에 의한 판금 부품으로 실행될 수 있는데, 이는 이미 두 가지 다른 대안을 창출한다.
또는 금속 리드들 중 적어도 하나, 또는 둘 모두는 회전된 중실형 금속 부품으로 실행될 수 있다.
이러한 대안적인 방안들의 결과로서, 금속 리드들 중 하나는 딥드로잉 부품으로 실행되고, 다른 하나는 회전된 중실형 금속 부품으로 실행하는 것이 가능하다.
딥드로잉에 의한 판금 부품을 사용하는 경우에, 금속 리드는 내측 진공 공간에 대해서는 완전히 밀봉되지 않은 내측 공간을 둘러싼다. 그래서 최종 실시예에서는 중공의 금속 리드의 내부 공간 내에 일정한 체적을 유지할 수 있도록 적어도 하나의 게터 요소(getter element)가 배치되는 것이 바람직하다.
요약하면, 결과적인 이점은 다음과 같다.
비틀림 및/또는 토크 보호를 위한 플라스틱 부품의 선택은 "마찰"의 관점에서 접촉기 및 부하개폐기의 보다 나은 성능을 얻기 위한 것이다. 플라스틱 부품은 가동 스템과 금속 리드 사이에 위치 설정하기 위한 공구/지그(jig)를 필요로 함이 없이 진공 인터럽터의 납땜 공정 후에 조립될 수 있다.
새로운 아이디어는 가동 접점 스템의 스패너 플랫 및 중앙 개구 내부의 스패너 플랫과 함께 플라스틱 부품을 사용하는 것이다. 두 부품을 모두 위치 설정한 후에, 주로 중앙 개구의 리드 내측과 플라스틱 부품의 개구 사이에 자체 태핑 나사를 박음으로써 플라스틱 토크 보호부가 고정되게 된다. 여기서, 나사는 나사의 회전 동안에 자체 태핑 효과를 이용하여 그 나사산이 리드 내부로 들어가도록 하기 때문에 연결이 이루어진다.
장기적인 용도를 제외하고는 접착제가 부가적으로 사용될 수 있으나, 토크 보호부를 적소에서 유지시키기 위해 나사가 배치된다.
딥드로잉에 의한 중공 부품 또는 회전된 중실형 부품으로 리드가 제작되는 대안적인 방식의 결과로서, 몇 가지 구조적인 세부사항이 뒤따른다.
가동 및 고정 접점 스템측 상의 리드가 동일 부품으로 설계되고 고정 접점 측에서 납땜하는데 사용될 수 있으면, 리드의 내부 및 플라스틱 부품과 리드 내부의 벨로즈의 가동(可動)측 상의 스템은 리드측의 상단부에 배치되며, 주로 자체 태핑 나사로 인한 작용 하에서는 그 부품이 그 장소에 고정되게 된다. 여기서는 접착제가 부가적으로 사용될 수 있다.
딥드로잉 판금 부품에 의해 제작된 중공(中空) 리드가 사용되게 되는 경우에, 세라믹에서의 부품의 조립 이전에 및 납땜 이전에 리드의 중공 영역 내부로 스트립 또는 디스트 형태의 게터(getter)가 도입될 수 있다. 납땜 후에는, 리드와 세라믹 사이의 갭이 무척 작거나 또는 좁아서 게터 스트립 또는 디스크가 진공 인터럽터 접촉 영역 내부의 부품을 해제할 수 없으며, 자체 폐쇄 영역 및 저감된 조립 노력이 요구된다.
중실형 리드의 경우에, 부품은 회전된 부품으로서 튜브로부터 제작될 수 있다. 여기서 게터 재료는 상이한 지점에 배치되어야 한다.
본 발명에 있어서 최종적이면서 기본적으로 중요한 것은 두 리드 모두 치수 및 그 중앙 개구와 관련하여 기본적으로 동일한 실시예이다. 진공 인터럽터의 제작을 최적화할 수 있도록 가동 접점측에서의 상부 부분을 위한 리드와 고정 접점측에서의 하부 부분을 위한 리드는 동일하다.
고정 접점측에서, 스템은 그 리드의 상기 중앙 개구에 진공 기밀되게 고정된다.
가동 접점측에서, 벨로즈는 그 리드에 진공 기밀되게 고정된다.
두 경우 모두에 있어서, 개구 치수 및 그 위치는 동일하다.
도면에는, 상이한 리드를 사용한 본 발명의 실시예가 도시되어 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 비틀림 보호에 대한 보다 나은 성능, 및 부가적으로 저비용을 달성하는 등의 효과를 갖는다.
도 1은 중공 리드를 갖는 진공 인터럽터를 통한 길이 방향 단면도.
도 2는 중실형의 회전 리드를 갖는 진공 인터럽터를 통한 길이 방향 단면도.
도 1은 진공 인터럽터(1)를 통한 길이 방향 단면을 도시한다. 고정 접점(2)이 고정 접점 스템(3)에 장착된다. 가동 접점(4)이 가동 접점 스템(5)에 장착된다. 가동 접점 스템(5)은 벨로즈(bellows: 6)의 사용에 의해 축방향 이동을 허용하며, 이 벨로즈(6)는 일측에서는 가동 접점 스템(5)에 진공 기밀(氣密)되게 장착되고 타측에서는 관련 리드(7)에 부착된다. 이 접점 장치는 절연재, 바람직하게는 진공 세라믹재로 제작된 튜브(8) 내에 배치된다. 진공 인터럽터의 양측에 있는 리드(7, 7')는 양측에서 세라믹 튜브(8)의 면(面) 측에서 원주 폐쇄 라인(circumferential closed line)을 따라서 납땜된다. 고정 접점 측의 리드(7')는 고정 접점 스템(3)에 진공 기밀되게 납땜된다.
진공 인터럽터의 반대측에서 가동 접점 스템(5)은 벨로즈(6)를 통하여 안내되고, 그 측에서 관련 리드(7)를 통하여 진공 기밀되게 유지되며, 외부에 도시되지 않은 구동부에 기계적으로 연결되게 된다.
가동 접점 스템과 관련 리드의 개구 사이에, 원형 슬롯이 발생한다.
가동 접점 스템의 비틀림 및/또는 토크 보호부를 구현하기 위해, 가동 접점 스템에는 그 외측 표면에 스패너 플랫(spanner flat: 10)이 제공된다.
그 위치에 디스크 형상의 플라스틱 부품(11)이 배치된다. 플라스틱 부품(11)에는 그 개구의 내측 표면에 상보적인 내측 스패너 플랫(12)이 제공되는데, 이 내측 스패터 플랫(12)은 가동 접점 스템의 스패너 플랫에 대응한다.
또한, 플라스틱 부품에는 튜브형 섹션(13)이 제공되는데, 이 튜브형 섹션(13)에 의해 가동 접점 스템과 관련 리드의 개구 사이의 상기 원형 슬롯 안으로 플라스틱 부품(11)이 도입될 수 있다.
더욱이, 비틀림 및/또는 토크 보호용으로서의 플라스틱 부품은 상기 원형 슬롯 근처에서 플라스틱 부품에 나사 체결되는 자체 태핑 나사(14)에 의해 고정될 수 있다.
또한, 도 1은 중공형으로 실행될 수 있도록, 딥드로잉에 의한 판금재(metal sheet material)로 제작된 리드의 사용을 도시한다.
중공 리드(7')의 경우에, 중공 공간 내에는 게터 재료 스트립(15) 또는 요소가 배치된다.
리드(7, 7')는 외측 원형 모서리가 진공 인터럽터의 절연 세라믹 튜브의 면(面) 측에 진공 기밀되게 납땜되도록 또한 구성된다.
납땜 전에 리드가 절연 세라믹 튜브에 위치될 때 자체 중심 맞춤을 달성할 수 있도록, 리드의 내측 원형류의 칼라(collar: 16)가 진입 파일럿으로 사용된다.
도 2의 실시예는 리드가 중실형의 회전된 재료로 만들어지지만 동일한 세부 특징들을 갖는데, 이는 외측 원형 모서리가 절연 세라믹 튜브의 단부면에 납땜됨을 의미하는 것을 제외하고는, 도 1의 실시예와 동일한 기술 구성을 갖는다.
또한, 내측의 원형 진입 파일럿은 이 구조를 고체 물질, 바람직하게는 금속으로 회전시킴으로써 제작된다.
1: 진공 인터럽터 2: 고정 접점
3: 고정 접점 스템 4: 가동 접점
5: 가동 접점 스템 6: 벨로즈
7, 7': 리드 8: 튜브
9: 슬롯 10: 스패너 플랫
11: 플라스틱 부품 12: 내측 스패너 플랫
13: 튜브형 섹션 14: 자체 태핑 나사
15: 게터 재료 스트립 16: 칼라

Claims (13)

  1. 하나의 가동(可動) 접점이 가동 접점 스템에 부착되고 하나의 고정 접점이 고정 접점 스템을 갖는 진공 인터럽터로서,
    고정 및 가동 접점은 전기 절연 튜브 내에 배치되고, 전기 절연 튜브는 절연 튜브의 양측에서 금속 리드에 의해 진공 기밀(氣密)되게 폐쇄되며, 고정 접점 스템은 금속 리드들 중 어느 하나에 진공 기밀되게 배치되고, 가동 접점 스템은 축방향으로 확장 가능한 진공 기밀식 벨로즈를 통해서 금속 리드 반대편의 개구를 통하여 안내되며,
    가동 접점 스템(4)의 비틀림 보호부를 형성하기 위해, 가동 접점 스템(4)이 안내되는 중앙 개구를 갖는 링 디스크형 플라스틱 부품(11)이, 이 플라스틱 부품(11)의 개구 내부의 내측 스패너 플랫(12)이 가동 접점 스템(5)의 외부 스패너 플랫(10)에 상보적으로 밀착되게 끼워지도록 진공 인터럽터에 외부에서 연결되는
    것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 부품(11)은 관련 금속 리드(7)에 고정되며, 상기 금속 리드(7)를 통하여 벨로즈(bellows: 6)에 의해 상기 가동 접점 스템(5)이 진공 기밀식으로 안내되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라스틱 부품(11)은 자체 태핑 나사(tapping screw)(14)에 의해 상기 금속 리드(7)에 그 각(角) 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    가동 접점 스템 측에서의 금속 리드(7)의 개구의 내경(內徑)과 가동 접점 스템의 외경(外徑)은, 원형 링 슬롯(9)이 발생되고 비틀림 보호용 플라스틱 부품(11)에 상기 원형 링 슬롯(9)에 끼워지는 튜브형 섹션이 제공되도록 치수가 이루어지는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자체 태핑 나사(16)는 임의의 각도로 원형 슬롯(9)에 나사 체결되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    진공 인터럽터의 절연 튜브는 세라믹으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 리드(7, 7')는 절연 튜브의 단부면(end face)에 원주를 따라서 진공 기밀되게 납땜되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 리드(7, 7')는 딥드로잉(deep drawing)에 의한 판금(sheet metal) 부품으로 제작되며,
    진공 인터럽터의 내측 공간으로 향하는 리드의 그 측면에서, 납땜 전에 세라믹 튜브에 위치될 때 금속 리드의 자체 중심 맞춤을 위해 금속 리드의 그 측면에 일체로 칼라(16) 형태인 환상(環象)의 진입 파일럿(entry pilot)이 형성되는
    것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    가동 스템(5)의 접촉하는 스패너 플랫(10) 및/또는 플라스틱 부품(11)의 스패너 플랫(12)은 그리스(grease)로 덮이는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 리드들 중 적어도 하나는 금속 리드를 중심 맞추기 위한 내측 원주 튜브형 섹션 및 절연 세라믹 튜브의 단부면들 중 하나에 진공 기밀되게 납땜되는 외측의 원주 씰링 에지(sealing edge)을 갖는, 내측 공간을 부분적으로 둘러싸는 딥드로잉 부품으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 리드들 중 적어도 하나는 금속 리드를 중심 맞추기 위한 내측 원주 튜브형 섹션 및 절연 세라믹 튜브의 단부면들 중 하나에 진공 기밀되게 납땜되는 외측의 원주 씰링 에지를 갖는 중실형의 원형 회전된 금속체(solid round turned metal body)로 제작되는 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
  12. 제10항에 있어서,
    중공의 금속 리드의 내부 공간 내에는 적어도 하나의 게터 요소(getter element)가 배치되는, 진공 인터럽터.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 리드 모두는 치수 및 그 중앙 개구와 관련하여 기본적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 진공 인터럽터.
KR1020187010200A 2015-10-26 2016-10-25 하나의 가동 접점을 갖는 진공 인터럽터 KR102059436B1 (ko)

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