KR20190040353A - 래칭 디바이스 및 그러한 래칭 디바이스를 갖는 작동 메카니즘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 스위칭 장치용의 작동 메카니즘 (100) 을 위한 래칭 디바이스에 관한 것이다. 디바이스는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동 가능한 로킹 부재 (1) 를 갖는다. 제 1 위치에서는 로킹 부재 (1) 가 로킹된 위치에서 작동 메카니즘 (100) 의 구동 부재 (101) 를 로킹하도록 배열되고, 구동 부재 (101) 의 힘 (F) 은 로킹 부재 (1) 의 접촉 부분 (11) 에 인가된다. 제 2 위치에서는 로킹 부재 (1) 는 로킹된 위치로부터 구동 부재 (101) 를 해제시키도록 배열된다. 적어도 제 1 위치에서 로킹 부재 (1) 는 카운터 롤러에 대해 지탱되도록 배열된다. 트리핑 부재 (3) 는 로킹 부재 (1) 를 로킹하는 제 1 위치 로킹와 로킹 부재를 해제하는 제 2 위치 사이에서 이동 가능하다;
본 발명에 따르면 로킹 부재 (1) 는 제 1 부분 (12) 및 제 2 부분 (13) 을 갖는다. 제 1 부분은 제 1 피봇 축선 (P₁) 주위로 제 1 링크 (4) 에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 1 피봇 축선 (P₁) 은 제 1 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동 가능하다. 제 2 부분 (13) 은 제 2 피봇 축선 (P₂) 주위로 그 방향에 수직하게 이동 가능하고 제 2 링크 (5) 에 회전 가능하게 연결된다. 제 2 링크 (5) 는 제 3 피봇 축선 (P₃) 주위로 트리핑 요소 (3) 에 회전 가능하게 연결된다. 제 1 위치로부터 제 2 위치로 트리핑 부재 (3) 의 이동은 구동 부재 (101) 와 힘-전달 관계를 벗어나 접촉 부분 (11) 의 이동을 시작하게 한다.
본 발명은 또한 본 발명의 래칭 디바이스가 제공된 작동 메카니즘에 관한 것이다.

Description

래칭 디바이스 및 그러한 래칭 디바이스를 갖는 작동 메카니즘

본 발명은 전기 스위칭 장치용의 작동 메카니즘을 위한 래칭 디바이스에 관한 것이고, 작동 메카니즘은 스위칭 장치에 작동 연결 가능하고, 래칭 디바이스는,

적어도 하나의 제 1 위치와 적어도 하나의 제 2 위치 사이에 이동 가능한 로킹 부재로서, 제 1 위치에서는 로킹 부재가 로킹된 위치에서 작동 메카니즘의 구동 부재를 로킹하도록 배열되고 구동 부재의 힘은 로킹 부재의 접촉 부분에 인가되고, 제 2 위치에서는 로킹 부재가 로킹된 위치로부터 구동 부재를 해제하도록 배열되는, 상기 로킹 부재,

제 1 축선을 규정하는 카운터 롤러로서, 적어도 제 1 위치에서는 로킹 부재가 카운터 롤러에 대해 지지되도록 배열되는, 상기 카운터 롤러,

적어도 하나의 제 1 트립 위치와 적어도 하나의 제 2 트립 위치 사이에서 이동 가능한 트리핑 부재로서, 제 1 트립 위치에서는 트리핑 부재가 제 1 위치에서 로킹 부재를 로킹하도록 배열되고, 제 2 트립 위치에서는 트리핑 부재가 로킹된 위치로부터 로킹 부재를 해제하도록 배열되는, 상기 트리핑 부재를 포함한다.

제 2 양상에서 본 발명은 전기 스위칭 장치용의 작동 메카니즘에 관한 것이다.

파워 트랜스미션 또는 배전망에서, 전기 스위칭 장치들은 비정상적인 조건들에 응답하여 자동 보호를 제공하거나 또는 망의 섹션들의 개방 또는 폐쇄 (스위칭) 를 허용하도록 망 내에 통합된다. 스위칭 장치는 따라서 단자 고장들 또는 근거리 라인 고장들의 차단, 작은 유도 전류들의 차단, 용량성 전류들의 차단, 아웃-오브-페이즈 (out-of-phase) 스위칭 또는 무부하 (no-load) 스위칭과 같은 다수의 상이한 작동을 수행하도록 요청될 수 있고, 모든 상기 작동들은 본 기술 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있다.

스위칭 장치들에서 실제적인 개방 또는 폐쇄 작동은 서로 관련되어 이동 가능한 적어도 두개의 접촉부들에 의해 실행되고, 여기서 일반적으로 하나는 움직이지 않고 다른 하나는 모바일식일 수 있다. 모바일 접촉은 예를 들면 액츄에이터, 및 기계적 시스템에 의해 제어되는 래칭 디바이스를 포함할 수 있는 작동 시스템에 의해 작동되고, 여기서 기계적 시스템은 스위칭 장치의 모바일 접촉부에 래칭 장치를 작동 연결한다.

EP 2 001 031-A1 은 전기 스위칭 장치 작동 메카니즘을 위한 래치 어셈블리를 개시한다.

US 2009/0050605-A1 은 자동 해제 링키지를 갖는 회로 브레이커를 설명한다.

US 6,008,459 는 작동 메카니즘 및 액츄에이터를 포함하는 몰딩된 플라스틱 전류 제한 회로 브레이커를 개시한다.

US 5,713,459 는 전기 스위칭 장치용의 롤러 래칭 및 해제 메카니즘을 설명한다.

US 4,679,018 은 회로 브레이커용의 래치 메카니즘을 개시한다. 래치는 세개의 상호 연결된 링크 부재들을 갖는 링키지를 포함한다. 링키지의 이동은 전자석 플런저에 의해서 활성화되지만 스프링에 의해 구동된다.

US 3,810,051 은 회로 브레이커 트립 및 래치 메카니즘을 개시한다.

US 2,372,140 은 회로 브레이커용의 래치 메카니즘을 개시한다. 래치는 다섯개의 상호 연결된 링크 부재들을 갖는 링키지를 포함한다. 링키지의 이동은 전자석 플런저에 의해 활성화되지만 스프링에 의해 구동된다.

US 1.807,041 은 회로 브레이커용의 래치 메카니즘을 개시한다. 래치는 전자석 플런저에 의해 구동되는 세개의 링크 부재들을 갖는 링키지를 포함한다. 메카니즘은 스프링에 의해 로킹된 위치 내에 바이어스된다. 블로킹 본체의 최종적인 이동은 측방향 그리고 하향이다.

예전 US 개시들에서의 디바이스들은 일반적으로 해제되어야 하는 대부분의 힘이 메카니즘을 통해 전달된다는 사실로 인해 과치수 설정되고 다루기 힘들다.

EP 2 246 869-A1 은 작은 일부의 힘만이 메카니즘을 통해 전달되어야 하도록카운터 롤러를 갖는 전기 스위칭 장치용의 메인 구동 유닛을 위한 기계적 래칭 유닛을 개시한다. 래칭 유닛은 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 이동 가능한 제 1 롤러를 포함하고, 제 1 위치에서는 제 1 롤러가 로킹된 위치에서 메인 구동 유닛의 구동 치형부를 로킹하게 되고 구동 치형부의 힘은 제 1 롤러에 인가된다. 제 2 위치에서는 제 1 롤러가 로킹된 위치로부터 구동 치형부를 해제하게 된다. 래칭 유닛은 또한 카운터 롤러를 포함하고 적어도 제 1 위치에서는 제 1 롤러가 카운터 롤러에 대해 지탱되게 된다. 래칭 유닛은 제 1 롤러의 이동을 안내하기 위한 안내 그루브들, 캐리지 및 로킹 레버를 추가로 포함한다. 제 1 위치에서는 제 1 롤러가 카운터 롤러에 인가되는 1차 힘 성분 및 캐리지에 인가되는 2차 힘 성분으로 제 1 롤러에 인가되는 구동 치형부의 힘을 분산하게 된다.

WO 2012/089550 는 EP 2 246 869 의 것과 유사한 디바이스를 개시하고 추가로 카운터 롤러를 향해 제 1 방향으로 제 1 부재의 제 1 부분을 안내하게 되는 안내 수단이 제공된다. 안내부는 EP 2 246 869 에 비해 개선을 나타낸다.

EP 2012/089550 및 EP 2 246 869 은 신뢰성, 충격에 대한 저항성 및 과부하 조건들, 낮은 스캐터 및 작동 시간과 관련하여 전통적인 기술에 비해 실질적으로 개선점들을 나타낸다. 그러나, 이들 양상들에서 개선된 작동에 대한 필요성이 여전히 존재한다. 이들 종래 기술의 디바이스들에서, 래칭 디바이스의 내부 이동 부품들은 전자석에 의해 로킹 해제된 후에 메인 아암의 이동을 여전히 방해한다. 이들 내부 이동 부품들은 이때 메인 스프링에 의해 구동되는 메인 아암에 의해 경로를 벗어나 푸시되어야 한다. 이는 시간이 걸리고 따라서 시스템의 작동 시간을 증가시킨다.

본 발명의 목적은 개선된 래칭 디바이스를 달성하는 것이고, 구체적으로 보다 짧은 작동 시간을 달성하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1 의 서문에 규정된 종류의 래칭 디바이스가 청구항의 특징 부분에 규정된 구체적인 특징들을 포함한다는 점에서 본 발명에 의해 달성된다. 따라서, 로킹 부재는 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖고, 상기 제 1 부분은 제 1 피봇 축선 주위로 제 1 링크에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 1 피봇 축선은 제 1 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동 가능하고, 상기 제 2 부분은 제 1 피봇 축선에 평행하고 제 2 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동 가능한 제 2 피봇 축선 주위로 제 2 링크에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 2 링크는 제 1 피봇 축선에 평행한 제 3 피봇 축선 주위로 트리핑 부재에 회전 가능하게 연결되고, 이로써 제 1 트립 위치로부터 제 2 트립 위치로의 트리핑 부재의 이동은 구동 부재와 힘-전달 관계를 벗어나 접촉 부분의 이동을 시작하게 한다.

래치 디바이스의 그러한 배열에 있어서, 기어 기능은 작동 시간을 현저하게, 반만큼 감소시키는 전자석에 의해 구동될 것이다. 본 발명의 래칭 디바이스는 느슨한 또는 비연결된 부품들을 갖지 않고 따라서 래칭 기능은 예측 가능하고 보다 안정적이다. 또한 마찰이 감소된다. 보다 적은 부품들이 제조 비용들을 감소시키도록 요구된다. 구동 부재는 전자석이 래치를 로킹 해제할 때에 완전히 자유롭게 통과할 것이다. 이는 구동 부재가 그렇지 않다면 래치에 대해 느려지고 심지어 간단히 정지된다는 사실로 인해 그것이 경로를 벗어나서 내부 이동 부품을 푸시해야 할 때에 빠른 폐쇄-개방 작동에 대해 중요하다. 따라서 본 발명에 의해,

- 구동 부재로부터 힘 대신에 전자석이 기어 기능을 구동하고,

- 모든 이동 부품들은 함께 연결되고,

- 단지 하나의 스프링만이 리셋 기능에 대해 요구되고,

- 메인 블로킹 기능은 사전-트리핑된 CO 작동 중에 제거되고,

- 낮은 마찰력, 및

- 보다 적은 부품들이 요구되고 보다 큰 허용 오차들이 대부분의 부품들에 대해 허용되고, 이로써 제조 비용들을 감소시키는 것이 달성된다.

바람직한 실시형태에 따르면, 이동 중에 링크들은 로킹 부재의 종방향으로 제 1 성분 및 그에 수직한 제 2 성분을 갖는 방향으로 접촉 부분을 이동시키도록 배열된다. 로킹 부재의 종방향은 로킹 부재와 구동 부재 사이의 접촉 지점으로부터 로킹 부재와 카운터 롤러 사이의 접촉 지점으로의 라인의 방향으로서 규정된다.

이러한 방식으로 두개의 방향들에서 동시에 접촉 부분의 이동은 힘-전달 관계를 벗어나 접촉 부분의 빠르고 양호한 제어된 이동을 용이하게 하여 로킹 부재는 구동 부재의 이동을 더이상 방해하지 않는다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 제 1 링크는 제 1 피봇 축선에 평행한 제 4 피봇 축선 주위로 회전 가능하다.

제 1 링크가 그러한 방식으로 회전 가능하기 때문에, 로킹 부재와의 그 조인트는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 이동 중에 하나의 구성 요소로서 원형의 라인을 갖는 경로를 추종할 수 있다. 이는 두개의 방향들로 접촉 부분의 이동을 달성하는 간단하고 안전한 방식을 나타낸다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 제 4 피봇 축선의 위치는 고정된다.

고정된 피봇 축선 주위로 피봇하도록 제 1 링크에 힘을 가함으로써 상기 언급된 원형의 라인은 제 1 피봇 축선, 즉 로킹 부재와 제 1 링크 사이의 조인트의 이동 경로를 나타낼 것이다. 이는 접촉 부분의 양호하게 규정되고 제어된 이동을 얻는 것을 용이하게 한다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 제 3 피봇 축선은 그 축선에 수직하게 이동 가능하다.

이동될 이러한 축선과 관련된 조인트의 가능예는 접촉 부분의 상기 언급된 이동 패턴이 달성되는 방식으로 로킹 부재의 이러한 부품이 이동하는 것을 허용하는 단순한 방식이다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 트리핑 부재는 제 1 피봇 축선에 평행한 제 5 피봇 축선 주위로 회전 가능하다.

트리핑 이동의 회전 이동은 트리핑 부재와 제 2 링크 사이의 조인트의 이동을 제어한다는 점과 관련하여 유리하고, 상기 조인트는 제 3 피봇 축선과 관련된다. 이러한 이동은 이로써 제 2 링크의 연결된 단부의 회전 성분을 포함하여 이러한 링크의 다른 단부가 충분히 로킹 부재를 당긴다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 제 5 피봇 축선의 위치는 고정된다.

트리핑 부재를 위한 고정된 피봇 축선은 특히 접촉 부분으로부터 떨어진 로킹 부재의 단부를 당기는 것과 관련하여 래칭 디바이스의 신뢰성있는 기능성을 보장한다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 디바이스는 전자석에 의해 액츄에이팅되는 트리깅 부재를 추가로 포함하고, 상기 트리깅 부재는 트리핑 부재에 트리핑력을 인가함으로써 트리핑 부재를 제 1 트립 위치로부터 제 2 트립 위치로 이동시키기 위해 트리핑 부재에 작용하도록 배열된다.

전자석에 의해 액츄에이팅되는 트리깅 부재의 사용은 래칭 작동의 신속한 개시를 나타낸다. 본 발명의 래칭 디바이스의 구성으로 인해 트리깅 부재의 힘은 로킹력의 단지 작은 분량만이 요구되고 이는 그 1 % 정도로 작을 수 있다. 이로써 전자석은, 따라서 즉 상대적으로 작게 치수 설정될 수 있다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 트리핑 부재는 제 2 링크가 연결되는 제 1 레버 아암 및 트리깅 부재가 작용하도록 배열되는 제 2 레버 아암을 포함한다.

트리깅 부재는 이로써 그것이 협동하는 구성 요소들의 위치 및 배향을 최적화하는 것이 가능한 두개의-아암형 레버로서 작용한다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 제 1 및 제 2 레버 아암들은 제 5 피봇 축선과 관련하여 서로 약 180°의 각도로 위치된다.

많은 경우에서 이는 이웃하는 요소들과의 협동과 관련하여 가장 실제적인 배열이다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 레버 아암들은 1.5:1 내지 1:1.5, 바람직하게 약 1:1 의 범위의 비를 갖는다.

이는 힘들과 관련하여 레버의 대칭적 또는 거의 대칭적 구조를 나타내고, 이는 레버 및 관련된 구성 요소들의 치수화하는 것과 관련하여 일반적으로 유리하고 실용적이다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 로킹 부재의 길이는 각각의 제 1 및 제 2 링크들의 길이의 1.3-5 배, 바람직하게 1.8-2.5 배의 범위이다.

접촉 부분의 원하는 이동 패턴을 달성하기 위해 로킹 부재가 바람직하게 링크들의 각각의 길이의 약 2 배이어야 의미가 있다는 것이 밝혀졌다. 짧은 로킹 부재에서 접촉 부품의 측방향 이동은 달성하는 것이 보다 힘들고, 너무 긴 로킹 부재에서는 안정성이 위험받을 수 있고 디바이스의 부피가 너무 클 수 있다. 구체적인 범위는 적절한 밸런스, 이와 관련하여, 특히 보다 좁은 범위를 나타낸다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 제 1 링크의 길이는 제 2 링크의 길이의 0.7-1.5 배, 바람직하게 0.9-1.1 배의 범위 내이다.

원하는 이동 패턴을 달성하도록 두개의 링크들이 길이에서 거의 동등하지만, 구체적인 범위 내에서와 같이 그로부터의 제한된 편차가 허용되는 경우가 용이하다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 디바이스는 일단 액츄에이팅 작동이 완료된다면 제 2 위치로부터 제 1 위치로 로킹 부재를 복귀시키도록 배열되고 트리거링력에 반작용하는 스프링 수단을 추가로 포함한다. 액츄에이팅 작동은 전기 장치를 스위칭할 때 수행하는 작동, 예를 들면 브레이커의 개방이다.

스프링은 디바이스를 리세팅하는 데 효율적인 방식이고, 본 발명의 래칭 디바이스의 구성으로 인해 리세팅은 비교적 간단한 스프링 배열로 달성될 수 있다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 스프링 수단은 인장 스프링이다.

본 문맥에서 인장 스프링은 가장 간단하고 가장 신뢰성있는 대안예를 제공한다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 스프링 수단은 제 2 링크와 트리핑 부재 사이에서 또는 거기에 인접한 연결부에 작용한다.

이러한 영역에서, 리셋력은 특히 효과적으로 작용한다.

추가로 바람직한 실시형태에 따르면, 로킹 부재는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 적어도 대부분의 이동 중에 카운터 롤러에 대해 지탱하도록 배열된다.

전체 이동 또는 적어도 그 대부분의 이동 중에 카운터 롤러에 의한 로킹 부재의 지지는 접촉 부분의 원하는 이동 패턴을 보장하는 로킹 부재의 이동을 달성하는 데 기여한다.

본 발명의 목적은 본 발명의 제 2 양상에 따라 전기 스위칭 장치용의 작동 메카니즘에 의해 달성되고, 작동 메카니즘은 스위칭 장치에 작동 연결 가능하고, 작동 메카니즘은 래칭 디바이스 및 적어도 하나의 로킹된 위치와 적어도 하나의 해제된 위치 사이에서 래칭 디바이스와 관련하여 이동 가능한 구동 부재를 포함하고, 이로써 래칭 디바이스는 본 발명의 래칭 디바이스의 특징들, 특히 그 바람직한 실시형태들 중 임의의 특징들을 포함한다.

본 발명의 작동 메카니즘 및 그 바람직한 실시형태들은 본 발명의 래칭 디바이스 및 그 유리한 실시형태들의 것과 유사한 이점들을 갖고, 상기 이점들은 위에서 설명되었다.

본 발명의 상기 설명된 바람직한 실시형태들은 종속항에 개시된다. 추가로 바람직한 실시형태들은 설명된 바람직한 실시형태들의 특징들의 임의의 가능한 조합 및 아래의 예의 설명에서 설명된 특징들과 이들에서의 특징들의 임의의 조합에 의해 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 1 은 로킹된 제 1 위치에서 본 발명에 따른 래칭 디바이스의 예의 개략도이다.
도 2 는 해제된 제 2 위치에서 도 1 의 래칭 디바이스의 개략도이다.

도 1 에서 래칭 디바이스는 그것이 전기 스위칭 장치의 작동 메카니즘 (100), 예를 들면 로킹된 위치에서 브레이커를 유지할 때의 위치에 예시된다. 그러한 위치에서 브레이커는 요구될 브레이커의 개방에 대해 준비된다. 작동 메카니즘은 통상의 종류일 수 있고 본 기술 분야의 당업자에게 설명이 필요없다. 따라서, 작동 메카니즘은 박스 (100) 로서 주로 도시되고 본 발명의 래칭 디바이스와 협동하는 단지 그 구동 부재 (101) 만이 예시된다.

작동 메카니즘은 따라서 통상적으로 회전식 구동 샤프트에 구동 연결되는 회전 가능한 구동 유닛을 가질 수 있고, 상기 구동 샤프트는 당업자에게 공지된 기계적 구조를 통해 스위칭 장치, 예를 들면 스위칭 장치의 모바일 접촉 부품에 액츄에이팅 이동을 전달하도록 배열된다. 모바일 접촉은 다른 접촉 부품으로 또는 그로부터 이동 가능하여 전류 경로를 폐쇄하고 개방시킨다. 작동 메카니즘에는 종래의 방식으로 구동 샤프트 주위로 제 1 방향으로 구동 부재의 그리고 구동 부재에 의해 구동 유닛에 힘을 가하는 바이어싱 수단, 예를 들면 로딩된 비틀림 스프링이 제공될 수 있다. 도면에서 이러한 회전 방향은 시계방향이다.

폐쇄 작동을 요구받을 때에, 래칭 디바이스는 로킹된 구동 유닛을 해제하여 그것이 시계방향으로 회전함으로써, 디바이스는 도 2 에 예시된 위치에 도달한다. 바로 그후 래칭 디바이스는 도 1 에서 그 원래의 위치로 구동 유닛을 리셋하여 또 다른 개방 작동을 준비한다. 이는 본 문맥에서 래칭 디바이스의 일반적인 기능이다. 다음에 본 발명에 따른 래칭 디바이스의 특정예들이 보다 상세하게 설명된다.

도 1 을 참조하면, 래칭 디바이스는 도면에서 그 상부 단부가 작동 메카니즘 구동 부재 (101) 에 맞닿는 로킹 부재 (1) 를 포함한다. 구동 부재 (101) 에는 그에 피봇식으로 연결된 접촉 유닛 (102) 이 제공된다. 접촉 유닛 (102) 은 시계방향으로 인장 스프링 (103) 에 의해 바이어스된다. 로킹 부재 (1) 의 하부 단부는 롤러 축선 (O) 주위로 회전 가능한 카운터 롤러 (2) 에 맞닿는다. 구동 부재 (101) 는 상기 언급된 그 회전 바이어싱으로 인해 로킹 부재 (1) 에서 접촉력을 가한다. 카운터 롤러 (2) 는 로킹 부재 (1) 를 지지하고 이로써 구동 부재로부터 거의 완전한 힘을 취한다.

구동 부재 (101) 와 로킹 부재 (1) 사이의 접촉력은 로킹 부재 (1) 의 종방향 연장부와 대부분 그러나 완전히 정렬되지 않는 방향을 갖는다. 접촉력 (F) 의 방향이 도면에 예시되지만, 그러나 예시 목적을 위해 다소 과장된다. 바람직하게 접촉력 (F) 및 로킹 부재 (1) 의 종방향, 즉 구동 부재 (101) 의 접촉 부품 (102) 과 로킹 부재 (1) 사이의 접촉 지점으로부터 로킹 부재 (1) 와 카운터 롤러 사이의 접촉 지점까지의 방향 사이의 각도는 약 1°로 되어야 한다. 이는 힘의 약 99 % 가 카운터 롤러 (2) 에 의해 취해지는 반면, 약 1 % 가 링크 (5) 에 의해 취해진다는 것을 의미한다.

로킹 부재 (1) 의 제 1 부분 (12) 에서, 로킹 부재는 제 1 피봇 축선 (P₁) 주위로 제 1 링크 (4) 의 제 1 단부에 피봇식으로 연결된다. 예시적인 예에서 이러한 연결부는 접촉 지점에 가까운 로킹 부재의 상부 단부에 위치된다. 제 1 피봇 축선 (P₁) 은 페이퍼의 평면에 수직하게 연장되고 따라서 작동 메카니즘 (100) 의 회전 축선 (도시 생략) 에 평행하다. 제 1 축선 (P₁) 은 제 1 축선의 방향에 수직하게 이동 가능하다. 제 1 링크 (4) 의 제 2 단부는 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행하고 움직이지 않는 제 4 피봇 축선 (P₄) 주위로 피봇 가능하다.

제 1 부재 (1) 의 제 2 부분 (13) 은 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행하고 제 2 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동 가능한 제 2 피봇 축선 (P₂) 주위로 제 2 링크 (5) 의 제 1 단부에 피봇식으로 연결된다. 제 2 피봇 축선 (P₂) 은 이러한 예에서 카운터 롤러 (2) 와의 그 접촉 지점에 가까운 로킹 부재 (1) 의 하부 단부에 위치된다.

제 2 링크 (5) 는 제 3 피봇 축선 (P₃) 주위로 트리핑 부재 (3) 에 피봇식으로 연결된다. 제 3 피봇 축선 (P₃) 은 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행하고 제 3 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동 가능하다. 트리핑 부재 (3) 는 이러한 예에서 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행하고 움직이지 않는 제 5 피봇 축선 (P₅) 주위로 회전 가능한 레버로서 구성된다. 그것은 서로 관련하여 반대로 배열된 두개의 레버 아암들 (31, 32) 을 갖는다. 제 2 링크 (5) 는 제 1 레버 아암 (31) 의 단부에 연결된다.

인장 스프링 (7) 은 제 2 링크 (5) 와 제 1 레버 아암 (31) 사이에서 피봇 조인트에 연결된다.

제 2 레버 아암 (32) 의 인접에, 제 2 레버 아암 (32) 에 작용할 수 있도록 배열되는 플런저 (61) 가 제공되는 전자석 (6) 이 위치된다.

브레이커가 개방될 필요가 있다는 것을 나타내는 신호에서, 전자석 (6) 은 구동 유닛 (100) 의 해제가 개방을 달성하게 하고 디바이스가 도 2 에 예시된 위치에 도달하도록 액츄에이팅된다.

이는 다음의 방식으로 발생된다: 전자석 (6) 의 활성화는 시계방향으로 피봇하도록 플런저 (61) 에 영향을 준다. 이로써 플런저 (61) 는 제 2 레버 아암 (32) 을 타격하여 레버 (3) 는 반시계방향으로 회전할 것이다. 제 3 피봇 축선 (P₃) 을 갖는제 1 레버 아암 (31) 과 제 2 링크 (5) 사이의 피봇 조인트는 따라서 반시계방향으로 원형 라인을 따라 이동할 것이다. 로킹 부재 (1) 와 제 2 링크 (5) 사이에 조인트에서 제 2 피봇 축선 (P₂) 은 이로써 카운터 롤러 (2) 의 주변에 인접한 원형 경로를 따라 시계방향으로 이동할 것이다. 이는 제 2 링크 (5) 에서 제 1 레버 아암 (31) 으로부터 하향으로 그리고 증가하는 우측으로 향하는 당기는 힘으로 인한 것이다. 로킹 부재 (1) 가 제 1 링크 (4) 에 연결된 제 1 피봇 축선 (P₁) 은 이로써 또한 그것이 제 4 피봇 축선 (P₄) 주위로 반시계방향으로 회전할 때에 제 1 링크 (4) 에 의해 규정된 원형 경로를 따라 좌측으로 그리고 하향으로 이동할 것이다.

제 1 피봇 축선 (P₁) 의 이러한 이동은 하향 그리고 우측 방향 양쪽으로 구동 부재 (101) 의 접촉 유닛 (102) 과의 접촉으로부터 로킹 부재 (1) 의 접촉 지점을 이동시킨다. 우측으로 지향된 이동 구성 요소는 도 2 에 예시된 바와 같이 하향으로 이동하고, 이로써 작동 메카니즘을 회전시킴으로써 브레이커를 개방하도록 구동 부재 (101) 에 대해 자유 경로를 부여한다. 구동 부재 (101) 는 따라서 그것이 이동할 때에 로킹 부재 (1) 를 푸시할 필요없고, 그렇지 않다면 그 속도를 늦출 것이다. 그것은 그 경로를 벗어나기 때문에 로킹 부재 (1) 로부터 어떠한 마찰에 의해서도 영향을 받지않을 것이다. 본 발명의 디바이스에 의한 개방 작동은 7 밀리세컨즈 정도로 빨리 달성될 수 있다.

레버 (3) 에 작용하는 플런저 (61) 에 대해 필수적인 힘은 접촉력 (F) 의 수평의 성분에 실질적으로 상응한다. 수평의 성분은 접촉력 (F), 즉 로킹력의 약 1 % 이다. 요구되는 트리거링력 대 로킹력의 비는 따라서 약 1:100 이다.

개방 이동 중에 인장 스프링 (7) 은 제 3 피봇 축선 (P₃) 주위로 조인트의 이동에 의해 인장될 것이다. 개방이 완료될 때에 인장 스프링 (7) 은 도 1 에 예시된 바와 같이 그 시작 위치로 디바이스를 복귀하게 당길 것이다. 디바이스의 재설정 중에, 구동 부재 (101) 의 접촉 유닛 (102) 은 스프링 (103) 으로 인해 시계 방향으로 다소 리트랙팅될 것이다. 이는 구동 부재 (101) 가 반시계방향으로 도 1 의 위치로 복귀할 때에 로킹 부재 (1) 를 통과하는 것을 용이하게 한다.

Claims (15)

1. 전기 스위칭 장치용의 작동 메카니즘 (100) 을 위한 래칭 디바이스로서,
   상기 작동 메카니즘 (100) 은 상기 전기 스위칭 장치에 작동 연결 가능하고,
   상기 래칭 디바이스는,
   적어도 하나의 제 1 위치 (도 1) 와 적어도 하나의 제 2 위치 (도 2) 사이에서 이동 가능한 로킹 부재 (1) 로서, 상기 제 1 위치에서는 상기 로킹 부재 (1) 가 로킹된 위치에서 상기 작동 메카니즘 (100) 의 구동 부재 (101) 를 로킹하도록 배열되고 상기 구동 부재 (101) 의 힘 (F) 은 상기 로킹 부재 (1) 의 접촉 부분 (11) 에 인가되고, 상기 제 2 위치에서는 상기 로킹 부재 (1) 가 상기 로킹된 위치로부터 상기 구동 부재 (101) 를 해제하도록 배열되는, 상기 로킹 부재 (1),
   제 1 축선 (O) 을 규정하는 카운터 롤러 (2) 로서, 적어도 상기 제 1 위치에서는 상기 로킹 부재 (1) 가 상기 카운터 롤러 (2) 에 대해 지탱되도록 배열되는, 상기 카운터 롤러 (2),
   적어도 하나의 제 1 트립 (trip) 위치 (도 1) 와 적어도 하나의 제 2 트립 위치 (도 2) 사이에서 이동 가능한 트리핑 부재 (tripping member : 3) 로서, 상기 제 1 트립 위치에서는 상기 트리핑 부재 (3) 가 상기 제 1 위치에서 상기 로킹 부재 (1) 를 로킹하도록 배열되고, 상기 제 2 트립 위치에서는 상기 트리핑 부재 (3) 가 상기 로킹된 위치로부터 상기 로킹 부재 (1) 를 해제하도록 배열되는, 상기 트리핑 부재 (3) 를 포함하고,
   상기 로킹 부재 (1) 는 제 1 부분 (12) 및 제 2 부분 (13) 을 갖고,
   상기 제 1 부분은 제 1 피봇 축선 (P₁) 주위로 제 1 링크 (4) 에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 1 피봇 축선 (P₁) 은 상기 제 1 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동될 수 있고,
   상기 제 2 부분 (13) 은 상기 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행한 그리고 제 2 피봇 축선의 방향에 수직하게 이동 가능한 상기 제 2 피봇 축선 (P₂) 주위로 제 2 링크 (5) 에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 2 링크 (5) 는 상기 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행한 제 3 피봇 축선 (P₃) 주위로 상기 트리핑 부재 (3) 에 회전 가능하게 연결되고,
   이에 따라 제 1 트립 위치로부터 제 2 트립 위치로의 상기 트리핑 부재 (3) 의 이동은 상기 구동 부재 (101) 와 힘-전달 관계를 벗어나 상기 접촉 부분 (11) 의 이동을 시작하게 하는 것을 특징으로 하는, 래칭 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 중에 상기 제 1 링크 (4) 및 상기 제 2 링크 (5) 는 상기 로킹 부재 (1) 의 종방향으로 제 1 성분 및 상기 로킹 부재 (1) 에 수직한 제 2 성분을 갖는 방향으로 상기 접촉 부분 (11) 을 이동시키도록 배열되는, 래칭 디바이스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 링크 (4) 는 상기 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행한 제 4 피봇 축선 (P₄) 주위로 회전 가능한, 래칭 디바이스.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 4 피봇 축선 (P₄) 의 위치는 고정되는, 래칭 디바이스.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 3 피봇 축선 (P₃) 은 그 축선에 수직하게 이동 가능한, 래칭 디바이스.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트리핑 부재 (3) 는 상기 제 1 피봇 축선 (P₁) 에 평행한 제 5 피봇 축선 (P₅) 주위로 회전 가능한, 래칭 디바이스.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 5 피봇 축선 (P₅) 의 위치는 고정되는, 래칭 디바이스.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   전자석 (6) 에 의해 액츄에이팅되는 트리깅 부재 (trigging member : 61) 를 추가로 포함하고, 상기 트리깅 부재 (61) 는 상기 트리핑 부재에 트리핑력을 인가함으로써 트리핑 부재 (3) 를 제 1 트립 위치로부터 제 2 트립 위치로 이동시키기 위해 상기 트리핑 부재 (3) 에 작용하도록 배열되는, 래칭 디바이스.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 트리핑 부재 (3) 는 상기 제 2 링크 (5) 가 연결되는 제 1 레버 아암 (31) 및 상기 트리깅 부재 (61) 가 작용하도록 배열되는 제 2 레버 아암 (32) 을 포함하는, 래칭 디바이스.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹 부재 (1) 의 길이는 상기 제 1 링크 (4) 및 제 2 링크 (5) 의 각각의 길이의 1.3-5 배의 범위, 바람직하게 1.8-2.5 의 범위인, 래칭 디바이스.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 링크 (4) 의 길이는 상기 제 2 링크 (5) 의 길이의 0.7-1.5 배의 범위, 바람직하게 0.9-1.1 배의 범위인, 래칭 디바이스.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    일단 액츄에이팅 작동이 완료되면 상기 로킹 부재 (1) 를 제 2 위치로부터 제 1 위치로 복귀시키도록 배열되고 트리거링력에 반작용하는 스프링 수단 (7) 을 추가로 포함하는, 래칭 디바이스.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 스프링 수단 (7) 은 상기 제 2 링크 (5) 와 상기 트리핑 부재 (3) 사이에서 또는 거기에 인접한 연결부에 작용하는, 래칭 디바이스.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹 부재 (1) 는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 적어도 대부분의 이동 중에 상기 카운터 롤러 (2) 에 대해 지탱되도록 배열되는, 래칭 디바이스.
15. 전기 스위칭 장치용의 작동 메카니즘 (100) 으로서,
    상기 작동 메카니즘 (100) 은 상기 전기 스위칭 장치에 작동 연결 가능하고, 상기 작동 메카니즘 (100) 은 래칭 디바이스 및 적어도 하나의 로킹된 위치와 적어도 하나의 해제된 위치 사이에서 상기 래칭 디바이스와 관련하여 이동 가능한 구동 부재 (101) 를 포함하고,
    상기 래칭 디바이스는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 언급된 특징들을 포함하는, 작동 메카니즘 (100).

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