KR20200024321A - 접촉 프레스-온 조립체 - Google Patents

Abstract

전기 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편(3, 4)을 위한 접촉 프레스-온 조립체(14)는 제1 정지부(15) 및 제2 정지부(16)를 갖는다. 스프링 요소(17)는 2개의 정지부들(15, 16) 사이에서 연장하고, 제1 정지부(15)는 제2 정지부(16)에 대해 이동할 수 있다. 제2 정지부(16)는 제1 정지부(15)에 대한 카운터베어링(18)을 제공하고, 스프링 요소(17)를 위한 회전 베어링은 제1 정지부(15)와 함께 이동할 수 있다.

Description

접촉 프레스-온 조립체

본 발명은 스프링 요소가 사이에서 연장하는 제1 정지부 및 제2 정지부를 갖는 전기 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편(switching contact piece)용 접촉 프레스-온 조립체(contact press-on assembly)에 관한 것으로서, 제1 정지부는 제2 정지부에 대해 이동 가능하고, 제2 정지부는 제1 정지부를 위한 맞접부(abutment)를 형성하고 정지부들 중 적어도 하나는 스프링 요소를 위한 회전 베어링을 제공한다.

이러한 접촉 프레스-온 조립체는 예를 들어 실용신안 CN 2386525 Y호로부터 알려져 있다. 접촉 프레스-온 조립체는 전기 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편을 위해 제공된다. 스프링 요소가 제1 정지부와 제2 정지부 사이에서 연장한다. 제1 정지부는 제2 정지부에 대해 이동 가능하고, 제2 정지부는 제1 정지부에 대한 맞접부를 형성한다. 회전 베어링을 갖는 정지부를 제공하는 것이 또한 고려된다.

공지된 접촉 프레스-온 조립체는 회전 베어링으로서 복잡한 축방향 볼 베어링을 사용한다. 한편으로, 접촉 프레스-온 조립체의 요소들의 서로에 대한 용이한 회전은 공지된 구성에 의해 가능해진다. 그러나, 다른 한편으로는, 이러한 용이한 작용은 종래의 접촉 프레스-온 조립체와 비교할 때 증가된 질량 및 증가된 설치 공간에 의해 유도된다.

따라서, 본 발명의 목적은 콤팩트한 설치 공간에서 질량의 감소 및 충분한 기계적 안정성과 함께 접촉 프레스-온 조립체에서 충분한 회전 이동성을 가능하게 하는 접촉 프레스-온 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 회전 베어링이 제1 정지부와 함께 이동 가능한 것에 의해 서두에 언급된 유형의 접촉 프레스-온 조립체의 경우에 달성된다.

전기 스위칭 유닛은, 다른 스위칭 접촉편에 대해 이동 가능한 스위칭 접촉편을 갖는다. 서로에 관한 스위칭 접촉편들의 상대 운동은 전류 경로가 설정되거나 해체되는 것을 가능하게 한다. 스위칭 접촉편의 충분한 접촉을 가능하게 하기 위해, 스위칭 접촉편들을 서로에 관하여 상대 위치에 고정하는 접점 프레스-온 조립체가 사용된다. 고정될 상대 위치는 전기 스위칭 유닛의 스위칭-온 상태일 수도 있다. 스위칭-온 상태에서, 스위칭 접촉편들은 서로 접촉하고 전류 경로는 스위칭 접촉편에 의해 폐쇄된다. 접촉 프레스-온 조립체는 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능한 스위칭 접촉편들에 힘작용을 야기하므로, 서로에 관한 스위칭 접촉편들의 위치가 확보되게 된다. 접촉 프레스-온 조립체는 바람직하게는 스위칭 접촉편들을 서로에 대해 떠받치고 이들을 서로를 향해 이동시키거나 서로에 대해 가압할 수도 있다. 이 목적으로, 접촉 프레스-온 조립체는 예를 들어 운동학적 체인(kinematic chain)의 일부이며, 이는 서로에 관한 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편들의 상대 운동을 생성하기 위한 운동의 전달을 가능하게 한다. 접촉 프레스-온 조립체의 스프링 요소는 제1 정지부와 제2 정지부 사이에 배열되고, 정지부들은 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능하다. 정지부들의 상대 운동은 스프링 요소가 인장되거나 또는 힘을 받게 할 수 있으므로, 예를 들어 운동학적 체인의 비활성 상태에서 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편들의 접촉 가압을 유도하기 위해, 스프링 요소 내로 도입된 에너지가 이용 가능하게 된다. 스프링 요소의 인장은 예를 들어 정지부들이 서로 접근하거나 서로로부터 이격하여 이동됨으로써 발생한다. 제1 정지부를 위한 맞접부를 형성하기 위해 제2 정지부를 사용함으로써, 모든 정지부들이 이동 가능할 때에도 스프링 요소가 인장 또는 이완되는 것을 가능하게 하기 위한 기준이 제공된다. 이는 접촉 프레스-온 조립체 자체를 운동학적 체인의 이동부(전달 요소)로서 사용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 접촉 프레스-온 조립체는 운동, 예를 들어 선형 운동의 전달을 위해 기능할 수도 있다. 이 경우에, 정지부들 사이의 스프링 요소의 효과로 인해, 접촉 프레스-온 조립체는 소위 데드 타임 요소(dead-time element)로서 작용할 수 있는 데, 이는 예를 들어 스프링 요소의 탄성 변형성으로 인해, 운동학적 체인 내에서 운동의 지연된 전달을 유도한다. 스프링 요소의 디자인에 따라, 그러나, 스프링 요소는 단지 과이동(overtravel)이 발생할 때에만, 즉 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편들이 서로 접촉한 후에만, 운동학적 체인 내의 추가의 운동이 더 이상 스위칭 접촉편들에 전달되지 않게 하는 이러한 강성을 또한 가질 수도 있다. 따라서, 운동학적 체인은 손상으로부터 계속 보호된다. 이 경우에, 접촉 프레스-온 조립체는 스프링 요소가 일측으로부터만 작용하는 이러한 방식으로 유리하게 형성될 수도 있다. 즉, 특히 접촉 프레스-온 조립체에 의한 운동의 병진 전달의 경우에, 스프링 요소는 제1 방향 부호를 갖는 운동이 존재할 때 효과적으로 기능할 수 있고, 반면에 운동의 직접 전달(견고한 결합)은 제1 방향 부호에 대향하는 제2 방향 부호를 갖는 운동이 존재할 때 접촉 프레스-온 조립체에 의해 발생할 수 있다.

외부 힘작용(예로서, 운동, 조립 등의 동안에)으로 인해, 회전력이 운동학적 체인 내에서 발생할 수도 있다. 이는 예를 들어 볼트, 부목(splint) 등과 같은 연결 요소가 그 결과로서 전단되거나 굴곡될 수도 있기 때문에 불리하다. 예를 들어, 나사 연결부도 이러한 회전 부하의 결과로서 시간이 경과에 따라 느슨해질 수 있다. 회전 베어링의 사용은 접촉 프레스-온 조립체에서 이러한 힘이 이완되게 한다. 따라서, 회전 베어링은, 예를 들어 외부로부터 도입된 횡방향력으로부터 스프링 요소를 보호하기 위한, 프리휠링 기구(freewheeling mechanism)로서 기능할 수 있다. 그 결과, 스프링 요소의 스프링 작용이 유지될 수 있다. 게다가, 추가의 힘도 접촉 프레스-온 조립체에서 흡수될 수 있으므로, 스프링 요소 뿐만 아니라 예를 들어 운동학적 체인의 나사 연결부, 볼트, 부목 연결부와 같은 추가 요소도 보호되게 된다.

회전 베어링을 갖는 정지부를 제공하는 것은 스프링 요소 영역에서 직접 힘의 이완 또는 프리휠링을 수행하는 것을 가능하게 한다. 회전 베어링과 정지부를 함께 이동시킴으로써, 스프링 요소에서의 회전 운동의 결합 해제가 스프링 요소의 부하의 상태에 독립적으로 수행될 수 있다. 제1 정지부를 회전 베어링과 함께 이동시킴으로써, 이에 의해 다수의 회전 베어링들의 사용을 생략하는 것이 가능하다. 결과적으로, 본 발명에 따른 접촉 프레스-온 조립체의 설치 공간이 감소된다. 더욱이, 추가의 회전 베어링을 생략함으로써, 접촉 프레스-온 조립체의 질량 및 따라서 운동학적 체인 내의 이동된 질량이 감소된다. 제1 정지부와 함께하는 회전 베어링의 운동은 회전 운동이 스프링 요소에서 직접 차단되거나 회전 베어링에서 제거될 수 있게 한다. 스프링 요소는 따라서 외력으로부터 보호된다. 유리하게는, 회전 베어링은 제1 정지부에 통합될 수도 있으므로, 회전 베어링을 수용하기 위한 어떠한 부가의 설치 공간도 제1 정지부에 요구되지 않게 된다. 따라서, 회전 베어링은 특히 제2 정지부에 대해 이동할 수 있고, 반면 제1 정지부는 회전 베어링을 가질 수 있다. 더욱이, 스프링 요소는 회전 베어링을 고정하기 위한 기능을 할 수도 있다.

유리하게는, 제1 정지부는 제2 정지부에 의해 안내되는 것이 또한 제공될 수도 있다.

제2 정지부는 제1 정지부를 안내하기 위한 기능을 할 수 있다. 그 결과, 제1 정지부의 상대 운동을 위한 그리고 또한 회전 베어링의 상대 운동을 위한 기준 기초로서 제2 정지부를 사용하는 가능성이 존재한다. 예를 들어, 제2 정지부는 하우징의 방식으로, 예를 들어 특히 스프링 요소를 에워싸는 중공 원통형 하우징으로서 형성될 수 있다. 이는 제2 정지부가 스프링 하우징으로 작용하게 한다. 제1 정지부는 제2 정지부 상에 또는 하우징 상에 지지될 수 있고 제2 정지부에 의해 안내될 수 있다. 그 결과, 제1 정지부와 제2 정지부 사이의 규정된 선형 상대 운동이 가능해진다. 기울어짐 및 경사짐이 회피된다. 예를 들어, 제1 정지부는 제2 정지부에 진입할 수 있다. 유리하게는, 이 경우에 제2 정지부는 실린더의 방식으로 설계되고 제1 정지부는 피스톤의 방식으로 설계되므로, 제1 정지부가 제2 정지부에 진입할 수 있게 되는 것이 제공될 수 있다. 제1 정지부와 제2 정지부의 상대 운동은 스프링 요소가 인장 또는 이완되게 한다.

이 경우에 정지부들은 서로에 관하여 축방향으로 이동 가능한 것이 제공될 수 있다.

정지부들의 축방향 이동성은 스프링 요소의 인장 또는 이완을 유도하기 위해, 선형 운동을 용이한 방식으로 가능하게 한다. 유리하게는, 제1 정지부와 제2 정지부의 상대 운동의 운동 경로는, 접촉 프레스-온 조립체가 운동학적 체인 내로의 통합의 범주에서 수행하는 운동과 관련하여 동축으로, 특히 합동으로(congruently) 정렬될 수도 있다. 그 결과, 한편으로는 운동을 전달하기 위해 접촉 프레스-온 조립체를 사용하고, 다른 한편으로는 상대 전기 스위칭 유닛의 정합 접촉부에 대해 스위칭 접촉편을 가압하기 위해 접촉 프레스-온 조립체를 사용하는 것이 용이한 방식으로 가능하다. 정지부들 중 적어도 하나는 운동축에 대해 동축으로 형성되고 정렬될 수 있다.

유리하게, 제1 정지부는 제2 정지부 상에 지지되는 회전 이동 가능 디스크를 갖는 것이 또한 제공될 수도 있다.

회전 이동 가능 디스크는 제1 정지부의 다른 서브조립체에 대한, 예를 들어 지지 요소에 대한 회전 이동 가능 디스크의 상대 운동을 제공하는 가능성을 제공한다. 회전 이동 가능 디스크는 이 경우에 예를 들어 완전 원형 디스크로서 형성될 수 있다. 그러나, 회전 이동 가능 디스크를 형성하기 위해 환형 형태만이 사용되는 것이 제공될 수도 있다. 게다가, 디스크는 단지 부분적으로만 형성될 수도 있으므로, 예를 들어 원형 디스크의 섹터만이 사용되게 된다. 유리하게는, 회전 이동 가능 디스크는 외부면측 본체 섹션들에 의해 제2 정지부 상에 지지될 수 있다. 유리하게는, 회전 이동 가능 디스크와 제2 정지부 사이의 마찰 저항을 감소시키기 위해 활주 배열이 제공될 수 있다. 이는 예를 들어 회전 이동 가능 디스크 상의 재료의 부시형 적용에 의해 일어날 수 있다. 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌 스트립 또는 구리 부시가 활주 요소로서 기능할 수 있다. 단부측에서, 스프링 요소의 힘의 도입은 디스크 상에서 발생할 수 있으므로, 제2 정지부에 대한 제1 정지부의 운동축과 스프링 요소의 힘의 도입은 실질적으로 서로 평행하게 정렬된다. 바람직하게는, 스프링 요소는 간접적으로 또는 직접적으로 단부측에서 회전 이동 가능 디스크 상에 작용하거나, 회전 이동 가능 디스크에 설치될 수 있다.

추가의 유리한 실시예는 회전 이동 가능 디스크가 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)에 의해 제1 정지부의 지지 요소와 연결되는 것을 제공할 수 있다.

제1 정지부의 지지 요소는 회전 이동 가능 디스크를 위치설정하기 위한 기능을 한다. 회전 이동 가능 디스크는 지지 요소 상에 배치되거나 지지 요소에 설치될 수 있으므로, 지지 요소에 대한 회전 이동 가능 디스크의 회전 운동이 가능해지게 된다. 이 경우에, 회전 운동을 가능하게 하기 위해, 지지 요소와 회전 이동 가능 디스크는 헐거운 끼워맞춤에 의해 서로 연결될 수 있다. 헐거운 끼워맞춤은 이 경우에 스프링 요소의 힘 효과에 의해 확보될 수 있으므로, 회전 이동 가능 디스크 및 지지 요소의 제거 또는 느슨해짐이 스프링 요소에 의해 방지되게 된다. 스프링 요소는 헐거운 끼워맞춤을 확보하는 수단으로서 기능한다. 헐거운 끼워맞춤은 회전 이동 가능 디스크의 축방향 및 반경방향 안내를 유도할 수 있다.

추가의 유리한 개선은 제1 정지부가, 스프링 요소에 의해 적어도 부분적으로 에워싸인 가이드 핀을 갖는 것을 제공할 수 있다.

제1 정지부에서 가이드 핀의 사용은 정지부 기능을 넘어 스프링 요소의 편향 또는 지향을 가능하게 한다. 스프링 요소는 예를 들어 가이드 핀을 적어도 부분적으로 에워쌀 수도 있으므로, 스프링 요소가 가이드 핀 상에, 따라서 제1 정지부 상에 고정되게 된다. 그 결과, 스프링 요소의 느슨해짐 또는 기울어짐이 더 어려워진다. 더욱이, 가이드 핀은 스프링 요소가 확실한 방식으로 회전 이동 가능 디스크 상에 확실히 놓이는 것을 허용한다.

가이드 핀은 예를 들어 적어도 회전 이동 가능 디스크의 일부로부터 형성될 수도 있다. 특히, 환형 형태를 갖는 회전식 이동 가능 디스크를 사용할 때, 디스크의 중앙 영역은 가이드 핀을 형성하는 데 사용될 수도 있다. 따라서, 가이드 핀은 예를 들어 회전 이동 가능 디스크의 일부로부터 형성될 수도 있다. 그러나, 가이드 핀은 또한 적어도 부분적으로 지지 요소로부터 형성될 수도 있다.

유리하게는, 가이드 핀이 제2 정지부에 의해 안내되는 것이 또한 제공될 수도 있다.

가이드 핀은 유리하게는 스프링 요소를 편향시키고 지향시킨다. 제2 정지부 상에 가이드 핀을 안내함으로써, 가이드 핀의 위치가 고정된다. 그 결과, 서로에 관한 제1 정지부와 제2 정지부의 상대 운동이 또한 가이드 핀에 의해 안정화된다. 더욱이, 스프링 요소의 개선된 장착 또는 안내가 수행될 수 있으므로, 스프링 요소의 바람직하지 않은 굴곡 또는 좌굴이 더욱 어려워진다. 가이드 핀의 구성에 따라, 제2 정지부 상의 제1 정지부의 안내는 지지 요소에 의해 그리고/또는 회전 이동 가능 디스크에 의해 그리고/또는 가이드 핀에서 수행될 수도 있다.

추가의 유리한 개선은 제1 정지부 및 제2 정지부가 신축식 방식(telescoping manner)으로 안내되는 것을 제공할 수도 있다.

제1 정지부 및 제2 정지부는 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능하다. 이 운동은 바람직하게는 선형 상대 운동일 수도 있다. 스프링 요소는 정지부들 사이에서 연장된다. 신축식 정지부의 사용은 제1 정지부 및 제2 정지부의 상대 운동이 개선된 형태로 전달될 수 있게 한다. 신축식, 즉 제1 정지부와 제2 정지부가 서로 진입하는 것은, 서로에 관한 정지부들의 기울어짐을 방지하는 부가의 효과를 갖는다. 안내를 추가적으로 개선하기 위해, 제1 정지부 및 제2 정지부가 다수의 지점들에서 서로에 관하여 상대적으로 신축식 방식으로 안내되는 것이 제공될 수도 있다. 예를 들어, 제2 정지부는 하우징의 방식으로 제1 정지부를 둘러쌀 수도 있고, 반면 스프링 요소는 제2 정지부 내부에 배열된다. 스프링 요소는 이어서 제1 정지부 또는 제2 정지부에 의해 그 내측면 및 외측면에서 커버되고, 궁극적으로 안내될 수도 있다.

유리하게는, 스프링 요소가 압력 스테이지를 갖는 것이 제공될 수도 있다.

압력 스테이지를 갖는 스프링 요소는 기계적으로 간단한 구성일 수 있다. 예를 들어, 스프링 요소는 나선형 스프링의 방식으로 형성될 수도 있고, 스프링 요소 상의 힘 효과는 제1 정지부와 제2 정지부가 서로 접근할 때마다 발생하고 스프링 요소의 압축은 스프링 요소 내로의 에너지의 충전 또는 입력을 야기한다.

더욱이, 맞접부는 제1 정지부를 위한 감쇠 요소(damping element)를 갖는 것이 유리하게 제공될 수도 있다.

맞접부는 제1 정지부의 운동을 제한하는 효과를 갖는다. 맞접부는 바람직하게는 제2 정지부에 의해 제공될 수도 있고, 맞접부에서 감쇠 요소의 사용은 제1 정지부로부터 제2 정지부 내로의 힘 또는 임펄스의 도입의 경성 충격을 감쇠시킨다. 감쇠 요소는 에너지 소산 요소(energy dissipating element)로서 형성될 수도 있다. 예를 들어, 감쇠 요소는 컵 스프링(cup spring)으로서 형성될 수도 있다. 컵 스프링은 높은 스프링율(spring rates)로 작은 이동을 갖는다. 맞접부는 예비인장이 스프링 요소에 인가되는 것을 가능하게 한다. 이는 특히 헐거운 끼워맞춤이 확보될 수 있게 한다.

본 발명의 다른 목적은 제1 스위칭 접촉편과 제2 스위칭 접촉편을 가지며, 스위칭 접촉편들은 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능한, 전기 스위칭 디바이스를 제공하는 것이다. 스위칭 접촉편의 전기 접촉은 이 경우에 기계적으로 그리고 전기적으로 안정한 방식으로 발생하도록 의도된다. 따라서, 본 발명의 목적은 신뢰적인 스위칭 동작을 수행할 수 있는 스위칭 디바이스를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 목적은, 상기 실시예들 중 하나에 따른 접촉 프레스-온 조립체를 갖는 서로에 관한 스위칭 접촉편들의 상대 운동을 위한 기능을 하는 운동학적 체인에 의해, 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능한 제1 스위칭 접촉편 및 제2 스위칭 접촉편을 갖는 전기 스위칭 디바이스의 경우에 달성된다.

전기 스위칭 디바이스는 전류 경로를 차단하거나 설정할 수 있는 디바이스이다. 이 목적으로, 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능한 스위칭 접촉편들이 사용되고, 스위칭 접촉편들 중 적어도 하나는 스위칭 접촉편들 사이의 상대 운동을 유도하는 것을 가능하게 하기 위해, 운동학적 체인에 결합된다. 운동학적 체인은 상대 운동을 생성하는 수단으로서 작용하고, 반면 접촉 프레스-온 조립체는 운동학적 체인의 부분으로서 설계될 수도 있다. 따라서, 한편으로, 접촉 프레스-온 조립체는 서로에 관한 스위칭 접촉편들의 충분한 접촉-가압력이 달성되게 하며, 다른 한편으로는 접촉 프레스-온 조립체가 그 내부에 배열된 스프링 요소와 함께, 예를 들어, 스위칭 접촉편들이 서로에 대해 동일 높이로 타격하는 결과로서 기계적 과부하로부터의 보호를 제공한다. 스위칭 접촉편들은 예를 들어 이들의 단부면들이 서로 대향한 상태로 배열될 수 있고, 접촉을 위해 이들의 단부면들이 서로에 대해 동일 높이에 있는 상태로 정지할 수도 있다. 접촉 프레스-온 조립체는 이 경우에 전기적 스위칭 디바이스의 스위칭-온 위치에서 동일 높이로 맞접한 스위칭 접촉편들을 고정한다.

전기 스위칭 디바이스의 스위칭 접촉편들 사이에서, 전기 스위칭 디바이스의 스위칭 상태에 따라, 무한대로 향하는 접촉 저항 또는 0으로 향하는 접촉 저항을 갖는 스위칭 간극(gap)이 연장된다.

유리하게는, 진공 차단기 내의 스위칭 접촉편들 사이에 스위칭 간극이 배열될 수도 있다.

진공의 사용은 자유 전하 캐리어의 존재를 배제하는데, 이는 스위칭-오프 상태에서 스위칭 간극을 통해 전류가 전송되는 것을 가능하게 할 것이다. 진공 차단기의 내부는 진공 차단기의 주위로부터 밀폐식으로 밀봉되어 있다. 서로에 관한 스위칭 접촉편들의 상대 운동은 일반적으로 진공 차단기의 벽을 통해 전달된다.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 개략적으로 도시되고 이후에 더 상세히 설명된다. 도면에서:
도 1은 스위치 오프 상태에서 전기 스위칭 유닛을 통한 단면도를 도시하고 있다.
도 2는 스위치 온 상태에서 전기 스위칭 유닛을 통한 단면도를 도시하고 있다.
도 3은 도 1 및 도 2로부터 알려진 바와 같은 접촉 프레스-온 조립체를 통한 단면도를 상세히 도시하고 있다.

도 1은 진공 차단기(1)를 갖는 전기 스위칭 유닛을 도시하고 있다. 진공 차단기(1)는 전기 절연 본체를 갖는다. 전기 절연 본체는 본 경우에 중공 원통형 디자인이고 주축(2)에 대해 회전 대칭으로 정렬된다. 단부면에서, 진공 차단기(1)의 본체는 폐쇄 캡을 전기적으로 전도시킴으로써 유체 기밀 방식으로 폐쇄되므로, 진공이 진공 차단기(1)의 내부에 밀폐식으로 봉입되게 된다. 전기 스위칭 유닛은 또한 제1 스위칭 접촉편(3) 및 제2 스위칭 접촉편(4)을 갖는다. 2개의 스위칭 접촉편(3, 4)은 동일한 구성이다. 이들은 각각 접촉 스템 및 접촉 영역을 갖는다. 스위칭 접촉편들(3, 4)은 이들의 단부면들이 서로 대향하는 상태로 배열되고 주축(2)에 대하여 실질적으로 동축으로 정렬되고, 스위칭 접촉편들(3, 4)의 접촉 영역들은 서로 대면한다. 제1 스위칭 접촉편(3)은 진공 차단기(1)에 대해 위치 고정되어 정렬된다. 제2 스위칭 접촉편(4)은 제1 스위칭 접촉편(3)에 대해 상대적으로 이동 가능하게 정렬된다. 스위칭 접촉편들(3, 4)의 서로 대면하는 단부들(접촉 영역들) 사이에는 스위칭 간극(5)이 배열된다. 제1 스위칭 접촉편(3)의 접촉 스템은 진공 차단기(1)의 연관 단부면 폐쇄 캡에 고정된 각도로 삽입된다. 제2 스위칭 접촉편(4) 또는 그 스템은 진공 차단기(1)의 다른 전기 전도성 폐쇄 캡을 통과한다. 이 경우에, 단부면 폐쇄 캡과 제2 스위칭 접촉편(4) 사이의 가역적으로 변형 가능한 진공 기밀 접합부가 벨로즈(bellows)(6)에 의해 형성된다. 대응적으로, 제2 스위칭 접촉편(4)은 주축(2)을 따라 이동 가능하고, 진공 차단기(1)에 대하여 그리고 또한 제1 스위칭 접촉편(3)에 대하여 운동이 수행되는 것이 가능하다. 제1 스위칭 접촉편(3)은 상도체(phase conductor)(7)에 고정된 각도로 연결되므로, 진공 차단기(1)가 제1 스위칭 접촉편(3)를 통해 상도체(7) 상에 기계적으로 지지되게 된다. 더욱이, 제1 스위칭 접촉편(3)과 상도체(7) 사이의 전기 전도성 접속부가 상도체(7)와의 접촉에 의해 제공된다. 제2 스위칭 접촉편(4)은 적합한 접속부를 통해 전기 전도성 방식으로 다른 상도체(8)에 접속된다. 예로서, 제2 스위칭 접촉편(4)과 다른 상도체(8) 사이의 가요성 전기 전도성 접속부가 도면에 도시되어 있다. 다른 상도체(8)로의 이동 가능한 제2 스위칭 접촉편(4)의 전기적 접속을 수행하고, 동시에 제2 스위칭 접촉편(4)의 이동성을 상당히 손상하지 않기 위해, 예를 들어 활주 접촉부, 마찰 접촉부 등과 같은 다른 적합한 접촉 수단이 사용되는 것이 또한 제공될 수도 있다. 유리하게는, 제2 스위칭 접촉편(4) 및 유사하게 제2 스위칭 접촉편(3)의 전기적 접촉은 진공 차단기(1) 외부에서 일어난다. 2개의 스위칭 접촉편(3, 4)에 의해, 상도체(7)와 다른 상도체(8) 사이의 전기 전도성 접속부가 설정되거나 해체될 수 있다.

제2 스위칭 접촉편(4)의 운동을 유도하는 것을 가능하게 하기 위해, 구동 디바이스(9)가 제공된다. 구동 디바이스(9)는 제2 스위칭 접촉편(4)의 운동을 유도하기 위해 구동 운동을 전달할 수 있다. 운동을 적합한 형태로 전달하고, 가능하게는 이를 변환하거나 영향을 미치기 위해, 운동학적 체인(10)이 사용된다. 운동학적 체인(10)은 구동 디바이스(9)로부터 제2 스위칭 접촉편(4)까지 연장한다. 이를 위해, 운동학적 체인(10)은 다양한 전달 요소를 갖는다. 한편으로, 고정 장착된 2-아암 편향 레버(11)가 제공되어, 커넥팅 로드(12)를 통해 제1 레버 아암에 의해 구동 디바이스(10)와 연결된다. 편향 레버(11)는 제2 레버 아암에 의해 푸시 로드(13)에 결합된다. 푸시 로드(13)는 전기 절연부를 가지므로, 편향 레버(11) 및 또한 제2 스위칭 접촉편(4)에 대해 구동 디바이스(9)의 방향으로 놓인 운동학적 체인(10)의 다른 요소의 전기 절연이 보장되게 된다. 푸시 로드(13)는 예를 들어 유리 섬유 보강 플라스틱과 같은, 예를 들어 전기 절연성 재료로부터 형성된 튜브를 갖는다.

푸시 로드(13)는 편향 레버(11)로부터 이격된 그 단부에 의해 접촉 프레스-온 조립체(14)와 연결된다. 접촉 프레스-온 조립체(14)는, 푸시 로드(13)로부터 접촉 프레스-온 조립체(14)에 결합될 수 있는 선형 운동의 전달을 위해 기능한다. 접촉 프레스-온 조립체(14)는 이어서 제2 스위칭 접촉편(4)과 연결되므로, 푸시 로드(13)로부터 결합된 운동이 접촉 프레스-온 조립체(14)를 통해 제2 스위칭 접촉편(4)으로 전달될 수 있게 된다. 접촉 프레스-온 조립체(14)는 제1 정지부(15) 및 또한 제2 정지부(16)를 갖는다. 제1 정지부(15)는 푸시 로드(13)와 연결된다. 제1 정지부(15)와 제2 정지부(16) 사이에는 스프링 요소(17)가 배열된다. 스프링 요소(17)는 제1 정지부(15)로부터 시작되는 운동의 전달을 위해 기능한다. 제1 정지부(15)는 제2 정지부(16)에 의해 안내된다. 제1 정지부(15)는 제2 정지부(16)의 원통형 개구 내에서 피스톤의 방식으로 안내된다. 스프링 요소(17)는 이 경우에 2개의 정지부들(15, 16) 사이에 예비인장 하에서 안내되며, 제2 정지부(16)는 제1 정지부(15)에 대한 맞접부(18)를 제공한다. 2개의 정지부들(15, 16) 사이의 스프링 요소(17)의 예비인장은 맞접부(18)에 의해 가능해진다. 제1 정지부(15)는 제2 정지부(16)에 대해 이동 가능하여, 이러한 운동은 스프링 요소(17)를 인장 또는 이완시킴으로써 발생한다. 접촉 프레스-온 조립체(14)의 더 상세한 구성이 도 3에 예로서 도시되어 있다.

스위칭-온 동작의 경우에, 구동력은 구동 디바이스(9)에 의해 운동학적 체인(10)으로 전달된다. 커넥팅 로드(12)는 편향 레버(11)를 작동시키며, 이 때 편향 레버는 푸시 로드(13)로 운동을 전달한다. 회전 이동 가능한 결합이 커넥팅 로드(12) 또는 푸시 로드(13)에서 편향 레버의 회전 운동에 의해 발생되는 과이동의 예를 보상한다. 스위칭-온 운동의 경우에, 운동은 제1 정지부(15)를 통해 (예비인장된) 스프링 요소(17)에 인가되고, 이에 의해 스프링 요소는 제1 정지부(16)를 이동시킨다. 제2 스위칭 접촉편(4)이 제1 정지부(16)와 고정된 각도로 연결되므로, 운동이 또한 제2 스위칭 접촉편(4)으로 전달되게 된다. 제2 스위칭 접촉편(4)은 그 접촉 영역으로 제1 스위칭 접촉편(3)의 접촉 영역에 접근한다. 스위칭 간극(5)은 주축(2)을 따라 그 정도가 감소된다. 제2 스위칭 접촉편(4) 및 유사하게 접촉 프레스-온 조립체(14)의 운동은 이 경우에 실질적으로 주축(2)의 방향으로 일어난다. 제1 스위칭 접촉편(3) 및 제2 스위칭 접촉편(4)의 접촉 영역의 접촉에 의해, 상도체(7)와 다른 상도체(8) 사이의 전류 경로가 폐쇄된다. 스위칭 접촉편(3, 4)의 위치를 확보하기 위해, 서로에 관한 스위칭 접촉편들(3, 4)의 접촉 후 및 상대 운동의 종료 후에, 구동 디바이스(9)에 의해 과이동이 발생한다. 제1 스위칭 접촉편(3)에 대한 제2 스위칭 접촉편(4)의 고정 정지로 인해, 제2 정지부(16)는 추가 이동이 방지된다. 구동 디바이스(9)의 추가 구동은 제1 정지부(15)를 더 전방으로 구동하는 효과를 갖는다. 제2 정지부(16)의 고정으로 인해, 스프링 요소(17)의 인장이 존재한다. 스프링 요소(17)의 충분한 인장 후에, 구동 디바이스(9)는 스위칭 오프되고, 이에 의해 푸시 로드(13)의 위치가 고정된다. 푸시 로드(13)는 따라서 인장된 스프링 요소(17)가 개재된 상태에서 제2 정지부(16)에 대해 제1 정지부(15)를 계속 가압하고, 따라서 2개의 스위칭 접촉편들(3, 4)이 서로에 대해 가압된다. 스위칭-온 상태에서, 접촉 프레스-온 조립체(14)는 서로에 관한 2개의 스위칭 접촉편들(3, 4)의 상대 위치의 고정을 착수한다.

전기 스위칭 유닛의 스위칭-온 상태는 도 2에 도시되어 있다. 도 1과 비교하여, 제1 정지부(15)는 맞접부(18)로부터 이격하여 이동되고, 반면 스프링 요소(17)는 인장력을 경험하고 있다는 것을 알 수 있다.

스위칭-오프 동작의 경우(도 2로부터 도 1로의 운동의 역전), 구동 디바이스(9)의 구동 운동의 방향 부호가 변하는데, 즉, 푸시 로드(13)는 커넥팅 로드(12) 및 편향 레버(11)를 통해 주축(2)을 따라 반대 방향 부호로 이동된다. 그 결과, 제1 정지부(15)가 제2 정지부(16)의 맞접부(18)에 기대어 놓이게 될 때까지, 먼저 스프링 요소(17)가 이완된다. 스프링 요소(17)는 이어서 예비인장 하에 있다. 제2 정지부(16)의 맞접부(18)에 대한 제1 정지부(15)의 정지에 의해, 푸시 로드(13)에 의해 개시된 운동은 또한 접촉 프레스-온 조립체(14)를 통해 제2 스위칭 접촉편(4)으로 직접 전달된다. 제2 스위칭 접촉편(4)은 제1 스위칭 접촉편(3)에 대해 이동하므로, 스위칭 간극(5)의 크기의 증가가 발생하게 된다.

도 1 및 도 2로부터 공지된 것과 같은 접촉 프레스-온 조립체(14)의 구성이 도 3에 기초하여 설명된다. 접촉 프레스-온 조립체(14)는 제2 정지부(16)를 갖는다. 제2 정지부(16)는 실린더 방식으로 설계되며, 여기서 제1 정지부(16)는 축방향으로 변위 가능하게 안내된다. 제1 정지부(15)와 제2 정지부(16)의 상대 운동은 이 경우에 실질적으로 주축(2)을 따라 일어난다. 제1 정지부(15)에 대한 맞접부(18)는 본 경우에, 컵 스프링(19)(감쇠 요소)이 개재된 상태에서 환형 디스크가 제2 정지부(16)의 원통형 개구를 수축시키는 방식으로 형성된다. 맞접부(18)의 탄성 디자인은 맞접부(18)에 대한 제1 정지부(15)의 정지가 감쇠되는 효과를 갖는다. 대안적으로, 컵 스프링(19)을 사용하는 대신에, 일부 다른 소산 요소가 또한 제공될 수도 있다.

제1 정지부(15)를 푸시 로드(13)에 결합하는 것을 가능하게 하기 위해, 제1 정지부(15)는 지지 요소(20)를 구비한다. 한편으로, 지지 요소(20)는 제2 정지부의 내부로 돌출되고, 다른 한편으로, 지지 요소(20)는 제2 정지부(16)의 원통형 개구를 통해 제2 정지부(16) 외부로 돌출된다. 나사산 또는 러그에 의해, 푸시 로드(13)는 회전 조인트에 의해 지지 요소(20)에 간접적으로 또는 직접적으로 결합될 수 있다. 지지 요소(20)는 이 경우에 실질적으로 볼트로서 형성되고, 볼트 축은 주축(2)에 대해 실질적으로 동축으로 연장한다. 지지 요소(20)는 지지 요소(20)의 볼트의 측면 주위에서 반경방향으로 연장하는 칼라(21)를 구비한다. 이 경우에, 칼라(21)의 위치는 그것이 제2 정지부(16)에 의해 둘러싸이도록 선택된다. 이 칼라(21)는 적합하게는 맞접부(18)에 대해 정지하는 기능을 할 수도 있으므로, 스프링 요소(17)에 의해 구동되어, 제2 정지부(16)로부터의 제1 정지부(15)의 느슨해짐이 방지된다.

지지 요소(20)는 단부면 상에 회전 이동 가능 디스크(22)를 갖는다. 회전 이동 가능 디스크(22)는 스프링 요소(17)가 제1 정지부(15)에 대해 기대어 놓이게 하는 기능을 한다. 회전 이동 가능 디스크(22)는 주축(2)에 대해 회전 가능하게 지지 요소(20) 상에 장착된다. 본 경우에, 회전 이동 가능 디스크(22)는 스프링 요소(17)에 대면하는 칼라(21)의 단부면을 커버하고 또한 측면 상의 칼라(21)의 커버리지를 제공하는 이러한 방식으로 형성된다. 칼라(21)가 맞접부에 기대어 놓이게 되는 영역과 함께, 디스크(22)의 인라인 종료부(in-line termination)가 제공되므로, 칼라(21) 및 회전 이동 가능 디스크(22)의 모두가 맞접부(18)에 기대어 놓이게 된다. 측면에서, 회전 이동 가능 디스크(22)는 제2 정지부(16)의 중공 원통형 틈새(clearance)의 내부벽 상에 지지되고 축방향으로 이동 가능한 방식으로 안내된다. 개선된 안내를 수행하기 위해, 측면 상에서 활주 링(23)이 회전 이동 가능 디스크의 원주 상에 배열된다. 회전 이동 가능 디스크(22)는 스프링 요소(17)를 지지하는 기능을 하는데, 스프링 요소는 제2 정지부(16)에 대한 예비압축의 결과로서 회전 이동 가능 디스크(22)를 맞접부(18)에 대해 가압한다. 회전 이동 가능 디스크(22)와 지지 요소(20) 사이에 헐거운 끼워맞춤부가 형성되고, 이에 의해 지지 요소(20) 상의 회전 이동 가능 디스크(22)의 저비용 회전 이동 가능 안내가 얻어진다.

제1 정지부(15)의 지지 요소(20) 상의 회전 이동 가능 디스크(22)의 개선된 반경방향 및 축방향 안내를 보장하기 위해, 회전 이동 가능 디스크(22)는 중앙에 가이드 핀(24)을 구비한다. 가이드 핀(24)은 제2 정지부(16)의 원통형 틈새 내에서 중앙으로 연장한다. 이 경우에, 지지 요소(20)의 일부는 또한 가이드 핀(24) 내에서 연장하고, 이에 의해 가이드 핀(24)은 적어도 부분적으로 회전 이동 가능 디스크(22) 및 지지 요소(20)에 의해 형성된다. 가이드 핀(24)의 외측면과 제2 정지부(16)의 원통형 틈새의 내측면 사이에서, 스프링 요소(17)는 환형 간극 내에 놓인다. 스프링 요소(17)는 본 경우에 나선형 스프링 형태로 설계되는데, 이는 압력 스테이지를 갖는 소위 나선형 스프링이고, 즉 스프링 요소(17)의 인장은 턴(turn)들이 서로 가까워짐에 따라 발생한다.

제1 정지부(15)의 맞접부(18)로부터 이격된 그 단부에서, 가이드 핀(24)은 제2 정지부(16)가 그 부분으로 그 내로 돌출하는 단부면 틈새를 구비한다. 그 결과, 제1 정지부(15)와 제2 정지부(16)는 신축식 방식으로 서로 연결되고, 제2 정지부(16)에 대한 제1 정지부(15)의 상대 운동이 존재할 때, 정지부들(15, 16) 중 하나는 다른 하나에 진입한다. 제1 정지부(15)와 제2 정지부(16) 사이의 활주 연결을 개선하기 위해, 다른 활주 부시(25)가 가이드 핀(24)의 틈새에서 내측면 상에 합체된다. 나사산 형성 로드(26)가 제1 정지부(15)의 지지 요소(20)의 정렬에 관하여 동축으로 제2 정지부(16) 상에 배열되며, 이에 의해 접촉 프레스-온 조립체(14)가 제2 정지부(16)를 통해 제2 스위칭 접촉편(4)에 고정된 각도로 연결된다.

2개의 스위칭 접촉편(3, 4)의 접촉 전의 스위칭-온 동작의 경우에, 스프링 요소(17)의 예비압축은 스프링 요소(17)가 맞접부(18)에 대해 제1 정지부(15)를 가압하는 이러한 방식으로 선택되고, 제2 정지부(16)는 맞접부(17)의 장착으로 인해 제1 정지부(15)의 상대 운동에 대한 기초를 형성한다. 2개의 스위칭 접촉편(3, 4)의 접촉이 존재할 때까지, 스프링 요소(17)는 2개의 정지부(15, 16)의 견고한 결합을 보장한다. 또한, 이 상태에서, 제1 정지부(15)에서의 회전 운동이 중화될 수 있다. 2개의 스위칭 접촉편(3, 4)의 갈바니(galvanic) 접촉과 운동학적 체인(10) 내에서의 계속적인 운동에 의해, 제2 정지부(16)와 대한 제1 정지부(15)의 상대 운동의 결과로서 스프링 요소(17)의 변형[스프링 요소(17)의 인장]이 존재한다. 인장된 스프링 요소(17)는 이어서 2개의 스위칭 접촉편들(3, 4) 사이에 접촉-가압력을 유도할 수 있다. 스위칭-오프 동작의 경우에, 운동학적 체인(10)의 운동의 방향 부호의 역전이 일어난다. 먼저, 제1 정지부(15)가 맞접부(18)에 맞닿을 때까지, 스프링 요소(17)의 이완 및 서로로부터의 정지부들(15, 16)의 제거가 존재한다. 이 맞닿음은 컵 스프링(19)에 의해 감쇠된다. 제1 정지부(15)가 맞접부(18)에 기대어 놓인 상태에서, 구동 디바이스(9)에 의해 개시된 운동은 이어서 운동학적 체인을 통해 전달되고, 또한 제2 스위칭 접촉편(4)으로 전달된다. 제2 스위칭 접촉편(4)은 제1 스위칭 접촉편(3)으로부터 자체로 탈착되어 이격 이동한다.

운동학적 체인의 경로 내의 다양한 전달 요소 및 운동의 편향 또는 변환으로 인해, 개별 지지 지점 또는 편향 지점에 상에 부하를 인가하는 횡방향력이 운동학적 체인(10)에서 발생할 수도 있다. 회전 베어링과 함께 제1 정지부(15)의 사용은, 제2 스위칭 접촉편(4)으로 계속할 수 있는 회전 운동이 접촉 프레스-온 조립체에서 중화되게 할 수 있다. 제1 정지부 내의 회전 조인트는 프리휠링 기구로서 기능하므로, 회전 운동이 스위칭 접촉편(3, 4)으로부터 결합 해제되게 된다. 게다가, 스프링 요소(17)는 스프링 요소(17)의 스프링 거동을 변화시킬 수 있는 회전 부하로부터 보호된다. 제1 정지부(15)의 운동이 존재할 때, 제1 정지부(15) 상의 지지 요소(20)와 회전 이동 가능 디스크(22) 사이에 배열된 회전 베어링은 제1 정지부와 함께 이동된다. 그 결과, 스프링 요소(17)에 의한 회전 베어링의 부하 또는 고정은 서로에 관한 정지부들(15, 16)의 상대 위치 및 운동학적 체인의 상태와 독립적으로 보장된다. 대응적으로, 운동학적 체인 내의 바람직하지 않은 힘의 중화는 단일의 이동 가능한 회전 베어링에 의해 수행될 수 있다. 이 방식으로, 한편으로는 스위칭 접촉편(3, 4)에서의 바람직하지 않은 운동이 방지되고, 다른 한편으로는 접촉 프레스-온 조립체(14)는 이러한 힘이 없이 유지되는데, 접촉 프레스-온 조립체(14) 자체에서 힘의 중화가 발생하게 하는 것이 가능하다.

Claims (12)

1. 스프링 요소(17)가 사이에서 연장하는 제1 정지부(15) 및 제2 정지부(16)를 갖는 전기 스위칭 유닛의 스위칭 접촉편(3, 4)용 접촉 프레스-온 조립체(14)로서, 상기 제1 정지부(15)는 상기 제2 정지부(16)에 대해 이동 가능하고, 상기 제2 정지부(16)는 상기 제1 정지부(15)를 위한 맞접부(18)를 형성하고 상기 정지부(15, 16) 중 적어도 하나는 상기 스프링 요소(17)를 위한 회전 베어링을 제공하는, 접촉 프레스-온 조립체에 있어서,
   상기 회전 베어링은 상기 제1 정지부(15)와 함께 이동 가능한 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 정지부(15)는 상기 제2 정지부(16)에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 정지부들(15, 16)은 서로에 관하여 축방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 정지부(15)는 상기 제2 정지부(16) 상에 지지되는 회전 이동 가능 디스크(22)를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전 이동 가능 디스크(22)는 헐거운 끼워맞춤에 의해 상기 제1 정지부(15)의 지지 요소(20)와 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 정지부(15)는, 상기 스프링 요소(17)에 의해 적어도 부분적으로 에워싸인 가이드 핀(24)을 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
7. 제6항에 있어서,
   상기 가이드 핀(24)은 상기 제2 정지부(16)에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 정지부(15) 및 상기 제2 정지부(16)는 신축식 방식으로 안내되는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스프링 요소(17)는 압력 스테이지를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맞접부(18)는 상기 제1 정지부(15)를 위한 감쇠 요소(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 프레스-온 조립체(14).
11. 서로에 관하여 상대적으로 이동 가능한 제1 스위칭 접촉편(3) 및 제2 스위칭 접촉편(4)을 갖는 전기 스위칭 디바이스에 있어서,
    서로에 관한 상기 스위칭 접촉편들(3, 4)의 상대 운동을 위해 기능하는 운동학적 체인(10)은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 접촉 프레스-온 조립체(14)를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 스위칭 디바이스.
12. 제11항에 있어서,
    스위칭 간극(5)이 진공 차단기(1) 내의 스위칭 접촉편들(3, 4) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 전기 스위칭 디바이스.

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