KR100914204B1 - 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 있어서 접점의 융착 시 사용자가 핸들을 리셋조작하는 경우 트립 동작하고 핸들을 온 위치로 자동 지시하여 통전 상태임을 알려줄 수 있는 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기를 제공하려는 것으로서,

상기 콘택트 온 기구는,

수직방향으로 이동가능하고 상기 구속기구를 구속 해방 위치로 구동되도록 수직 이동하여 가압하는 슈터(SHOOTER); 상기 개폐기구에 구동 접속되고, 상기 개폐기구의 동작에 따라서 안내되어 상하로 이동가능한 콘택트 온(CONTACT ON) 판; 상기 콘택트 온 판에 의해 회전가능하게 지지되고, 회전에 의해 상기 슈터를 가압하여 수직방향으로 이동하게 구동력을 제공하는 콘택트 온 바(CONTACT ON BAR); 상기 레버로부터 연장하여 형성되고, 상기 온 위치에서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 상기 콘택트 온 바를 가압하여 회동시킴으로써 상기 구속기구를 구속해방 위치로 구동하도록 상기 슈터를 상승이동시키는 레버 연장 부; 및 상기 핸들에 접속되는 상단을 가지며 상기 개폐기구에 포함되고, 상기 구속기구가 구속해방 위치로 동작했을 때 상기 개폐기구를 트립 위치로 동작하게 탄성 구동력을 제공하는 트립 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

배선용 차단기, 콘택트 온 기구, 콘택트 온 판, 슈터, 네일

Description

콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기{MOLD CASED CIRCUIT BREAKER WITH A CONTACT ON MECHANISM}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서 특히 콘택트 온 기구를 갖는 배선용 차단기에 관한 것이다.

배선용 차단기는 전기적으로 과부하, 과전류 상태 시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기기기이다. 이러한 배선용 차단기에 있어서 수동조작기구인 핸들(handle)의 위치는 개폐기구에 의한 기구 해방(mechanism release) 다시 말해 트립(trip) 위치와, 회로 개방 위치 즉 다시 말해 오프(OFF) 위치(일명 리셋 위치)와, 폐로 위치 즉 다시 말해 온(ON) 위치로 구분될 수 있다. 만약 이상전류 등 사고 전류 발생시 배선용 차단기는 트립 동작하여 핸들은 온 위치를 제외한 다른 위치를 지시하게 된다. 한편, 가동 접촉자와 고정 접촉자의 접점이 융착(녹아서 들러붙음)되거나 여타 원인에 의해서 가동 접촉자와 고정 접촉자의 접점이 서로 개리(開離)되지 않는 경우, 사용자가 핸들을 조작하여 배선용 차단기를 통전 상태 즉 온(ON) 위치로 조작하기 위해서 먼저 리셋(reset) 위치 즉 다시 말해서 오프(OFF) 위치로 조작할 때. 핸들은 오프 위치를 지시하지 않고(오프 위치에 위치하 지 않고) 자동적으로 온 위치 또는 온 위치 쪽의 위치를 지시함으로써 현재 가동 접촉자와 고정 접촉자의 접점이 접촉한 통전 상태임을 알려주게(사용자에게 경보하게) 된다. 이와 같은 동작(기능)을 콘택트 온 동작(기능)이라고 부르며 본 발명은 배선용 차단기에서 이러한 콘택트 온 동작(기능)을 수행하는 기구를 가진 배선용 차단기를 제공하려는 것이다.

이와 같이 접점이 접촉한 통전 상태인 경우 핸들이 자동적으로 온 위치를 표시하는 동작 즉 콘택트 온 동작(기능)을 구현하기 위해서, 가동 접촉자를 지지하고 구동하는 샤프트와 핸들 사이에 접속되는 동력전달 기구인 상부 링크 및 하부 링크에 있어서, 상부 링크 및 하부 링크의 접속수단인 토글 핀(toggle pin)의 위치가 핸들을 회전 지지하는 레버(lever)의 레버 힌지 점(lever hinge point 다시 말해 레버 회전 축)의 위치를 초과하지 않는 위치에 있어야 한다. 다시 말해서 정면에서 봤을 때 토글 핀(toggle pin)의 위치가 레버 힌지 점(레버 회전 축)의 위치보다 좌측에 있어야 한다. 한편 트립 상태일 때, 상기 토들 핀의 위치는 레버 힌지 점을 초과한 위치 즉 레버 힌지 점보다 우측에 위치해야 하므로 상기 콘택트 온 동작시의 위치와 트립 상태에서 위치는 서로 상반되는 위치이다.

콘택트 온 동작과 트립 동작을 모두 구현하기 위해서 상기 상부 링크와 하부 링크의 절점의 위치와 길이 비율을 조정해야할 필요성이 제기되며, 따라서 상반되는 위치 조건을 만족시키려다 보니 불안정한 개폐기구의 상태를 야기할 수 있는 구조적인 문제점을 가지게 된다.

또한, 별도의 스토퍼(stopper)를 설치하여 상기 레버를 구속함으로써 핸들이 오프 위치로 가지 못하게 강제하는 방법도 강구될 수 있으나, 이때 핸들은 오프 위치는 아니더라도 오프 위치 근처 또는 트립 위치에 멈춰서게 되며, 이것은 접점이 접촉한 통전 상태인 경우 핸들이 자동적으로 온 위치를 표시하는 동작 즉 콘택트 온 동작(기능)을 구현하지 못하는 결과를 초래하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 콘택트 온 기능을 별도의 기구를 설치하여 구현함으로써 개폐기구의 불안정한 상태를 야기함이 없이 안정적이고, 스토퍼를 설치하지 않고 정확하게 핸들이 온 위치를 표시할 수 있는 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 고정 접촉자와, 상기 고정 접촉자에 접촉 또는 분리되는 위치로 이동가능한 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 고정 접촉자에 접촉 또는 분리되게 구동하여 회로를 개폐하는 개폐기구와, 상기 개폐기구를 구속하는 구속기구와, 상기 개폐기구를 수동으로 개폐 조작하기 위한 핸들을 구비하는 배선 용 차단기에 있어서,

상기 가동 접촉자와 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 상기 구속기구의 구속을 해방하여 상기 개폐기구를 트립 동작시키고 통전 상태를 표시하도록 수 동력이 없는 상태에서도 자동으로 상기 핸들을 온 위치 쪽으로 회동시키는 콘택트 온 기구를 포함하고, 여기서 상기 콘택트 온 기구는

수직방향으로 이동가능하고 상기 구속기구를 구속 해방 위치로 구동되도록 수직 이동하여 가압하는 슈터(SHOOTER);

상기 개폐기구에 구동 접속되고, 상기 개폐기구의 동작에 따라서 안내되어 상하로 이동가능한 콘택트 온(CONTACT ON) 판;

상기 콘택트 온 판에 의해 회전가능하게 지지되고, 회전에 의해 상기 슈터를 가압하여 수직방향으로 이동하게 구동력을 제공하는 콘택트 온 바(CONTACT ON BAR);

상기 레버로부터 연장하여 형성되고, 상기 온 위치에서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 상기 콘택트 온 바를 가압하여 회동시킴으로써 상기 구속기구를 구속해방 위치로 구동하도록 상기 슈터를 상승이동시키는 레버 연장 부; 및

상기 핸들에 접속되는 상단을 가지며 상기 개폐기구에 포함되고, 상기 구속기구가 구속해방 위치로 동작했을 때 상기 개폐기구를 트립 위치로 동작하게 탄성 구동력을 제공하는 트립 스프링을 포함하고,

여기서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작하여 트립 동작이 실행된 후, 통전 상태를 표시하도록 수 동력이 없는 상태에서도 상기 핸들을 온 위치 쪽으로 자동으로 회동시키는 탄성력을 제공하기 위해서, 상기 트립 스프링의 하단을 지지하는 지지점의 수평방향 위치는 상기 레버의 회전 지지 축의 수평방향 위치를 초과하지 않게 위치하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 컨택트 온 기구를 갖는 배선용 차단기를 제공함에 의해서, 컨택트 온 기능을 별도의 기구를 설치하여 구현함으로써 개폐기구의 불안정한 상태를 야기함이 없이 안정적으로 동작하는 배선용 차단기를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 스토퍼를 설치하지 않고 정확하게 핸들이 온 위치를 표시할 수 있는 컨택트 온 기구를 가진 배선용 차단기를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한 콘택트 온 기능에 의해서 접점이 융착된 상태임으로 핸들의 온 위치 지시를 통해 사용자에게 알려주어 사용자에게 조치를 취하게 함으로써 발생할 수 있는 전기적 사고로부터 인명과 부하 기기를 보호할 수 있는 효과가 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 갖는 ON상태의 배선용 차단기의 요부에 대해서 각각 정면도 및 사시 도로서 보여주는 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배선용 차단기의 구성과 ON상태의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 배선용 차단기는 기 공지된 구성으로 일반적인 구성요소인 한 쌍의 고정 접촉자(1a, 1b)와, 고정 접촉자(1a, 1b)에 접촉 또는 분리되는 위치로 이동가능한 가동 접촉자(2)와, 가동 접촉자(2)를 고정 접촉자(1a, 1b)에 접촉 또는 분리되게 구동하여 회로를 개폐하는 개폐기구(3, 3-1a, 3-1b, 4a, 4b, 4c, 6, 7, 8, 9)와, 상기 개폐기구를 구속하는 구속기구(13, 14, 15)와, 상기 개폐기구를 수동으로 개폐 조작하기 위한 핸들(6)을 구비한다.

본 발명에 따른 배선용 차단기는 특징적인 구성으로서, 가동 접촉자(2)와 고정 접촉자(1a, 1b)의 접점이 융착된 상태에서 핸들(6)을 오프(OFF) 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 구속기구(13, 14, 15)의 구속을 해방하여 개폐기구(3, 3-1a, 3-1b, 4a, 4b, 4c, 6, 7, 8, 9)를 트립 동작시키고 통전 상태를 표시하도록 수 동력이 없는 상태에서도 자동으로 핸들(6)을 온 위치 쪽으로 회동시키는 콘택트 온 기구(7-1, 9, 10, 11, 12)를 포함한다.

더욱 구체적으로 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 배선용 차단기가 접속된 회로를 폐로하는 위치인 온(ON) 위치 또는 상기 접속된 회로를 차단하는 위치인 오프(OFF) 위치를 표시할 수 있고 배선용 차단기를 수동으로 조작하기 위한 수동 조작 부를 제공하는 핸들(6)을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 상기 개폐기구에 포함되는 것으로서 핸들(6)에 접속되는 일 단부를 가지며 핸들(6)의 이동에 따라서 함께 회전이동 가능하며 핸들(6)에 회전 지점을 제공하는 레버(LEVER)(7)를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 상기 개폐기구에 포함되는 것으로서 레버(7)의 타 단부에 접속되어 상기 레버(7)의 회전 지점을 제공하는 회전 지지 축(8)과, 회전 지지 축(8)을 고정적으로 지지하는 측 판(5)을 포함한다. 여기서, 회전 지지 축(8)은 측판에 고정 지지되는 예컨대 리벳(rivet)으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 전원 또는 부하 측에 접속되는 고정 접촉자(1a, 1b)와, 고정 접촉자(1a, 1b)에 접촉하는 위치와 고정 접촉자(1a, 1b)로부터 분리되는 위치로 회동 가능한 가동 접촉자(2)와, 상기 개폐기구에 포함되는 것으로서 가동 접촉자(2)를 지지하며 가동 접촉자(2)에 회전구동력을 제공하는 샤프트(SHAFT)(3)와, 다수 상 또는 극(phase 또는 pole)의 가동 접촉자(2)를 동시 구동하기 위해서 샤프트(3)에 접속되어 함께 회전하는 한 쌍의 샤프트 회전 핀(3-1a, 3-1b)과, 샤프트 회전 핀(3-1a, 3-1b)의 휨을 방지하게 지지하는 샤프트 회전 핀 지지 판(3-1c)을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 상기 개폐기구에 포함되는 것으로서 하단이 샤프트(3)에 접속되어 샤프트(3)에 회전 구동력을 제공하는 하부 링크(4a)와, 하부 링크(4a)와 연동하게 접속되는 상부 링크(4b)와, 하부 링크(4a)의 상단과 상부 링크(4b)의 하단을 접속하는 토글 핀(TOGGLE PIN)(4c)과, 토글 핀(4c)과 핸들(6)에 각각 양 단이 지지되어 상기 온 위치에서 탄성력을 축세(蓄勢)하고 트립 동작시 축세된 탄성력을 방세(放勢)하여 샤프트(3)에 회전 구동력을 제공하는 트립 스프링(9)을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 상기 구속기구에 포함되는 것으로서, 트립 스프링(9)이 상기 축세된 상태를 유지하도록 구속하는 래치(LATCH)(15)와, 래치(15)를 구속하는 위치와 래치(15)의 구속을 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(LATCH HOLDER)(14)와, 래치 홀더(14)의 회동 궤적 내에 설치되어 래치 홀더(14)를 가압하여 회전 구동할 수 있는 네일(NAIL)(13)을 구비한다.

또한 본 발명에 따른 배선용 차단기는 특징적 구성으로서 상기 콘택트 온 기구를 포함하며, 상기 콘택트 온 기구는,

수직방향으로 이동가능하고 상기 구속기구를 구속 해방 위치로 구동되도록 수직 이동하여 가압하는 슈터(SHOOTER)(12);

상기 개폐기구에 구동 접속되고, 상기 개폐기구의 동작에 따라서 안내되어 상하로 이동가능한 콘택트 온(CONTACT ON) 판(10);

콘택트 온 판(10)에 의해 회전가능하게 지지되고, 회전에 의해 상기 슈터를 가압하여 수직방향으로 이동하게 구동력을 제공하는 콘택트 온 레버(CONTACT ON LEVER)(11);

레버(7)로부터 연장하여 형성되고, 상기 온 위치에서 가동 접촉자(2)의 접점과 고정 접촉자(1a, 1b)의 접점이 융착된 상태에서 핸들(6)을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 콘택트 온 레버(11)를 가압하여 회동시킴으로써 상기 구속기구를 구속해방 위치로 구동하도록 슈터(12)를 상승이동시키는 레버 연장 부(7-1); 및

핸들(6)에 접속되는 상단을 가지며 상기 개폐기구에 포함되고, 상기 구속기구가 구속해방 위치로 동작했을 때 상기 개폐기구를 트립 위치로 동작하게 탄성 구동력을 제공하는 트립 스프링(9)을 포함하여 구성된다.

여기서 가동 접촉자(2)의 접점과 고정 접촉자(1a, 1b)의 접점이 융착 또는 여타 이유로 개리되지 않은 상태에서 사용자가 핸들(6)을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작하여 트립 동작이 실행된 후, 현재 배선용 차단기가 통전 상태임을 표시하도록 수 동력이 없는 상태 즉 사용자가 상기 핸들(6)을 해방한 상태에서도 핸들(6)을 온 위치 쪽으로 자동으로 회동시키는 탄성력을 제공하기 위해서, 트립 스프링(9)의 하단을 지지하는 토글 핀(4c)의 수평방향 위치는 회전 지지 축(8)의 수평방향 위치를 초과하지 않게 다시 말해서 도 1에 있어서 토글 핀(4c)의 수평방향 위치는 회전 지지 축(8)의 좌측에 위치한다.

상기 콘택트 온 판(10)을 수직방향으로 이동하게 안내하기 위해서,

콘택트 온 판(10)은 S자 형상으로서, 하부가 한 쌍의 샤프트 회전 핀(3-1a, 3-1b) 중 하나샤프트 회전 핀(3-1b)에 구동 접속되며 상부에는 수평방향의 안내 홈 부(10a)를 가지고, 콘택트 온 판(10)의 상부 안내 홈 부(10a)내에 삽입되어 콘택트 온 판(10)의 상부를 지지하도록 콘택트 온 판 지지 핀(5-1)이 측 판(5)에 도면상 우측 상부에 고정설치된다.

콘택트 온 레버(11)는 콘택트 온 판(10)에 고정 설치된 회전 지지축 또는 회전 지지 핀(부호 미지정)에 의해 회전가능하게 지지되며, 실시 예상 대략 초승달 모양의 부재로서 상기 회전 지지축을 중심으로 회전가능하고 상기 레버 연장 부(7-1)로부터 회전동력을 받기 위한 동력 접수부로서의 일 단 부와, 회전하여 슈터(12)의 동력 접수부(12c)에 상승하기 위한 동력을 전달하는 동력 전달 부로서의 타 단 부를 갖는다. 또한 콘택트 온 레버(11)는 상기 레버 연장 부(7-1)로부터 회전동력을 받기 위해서 레버 연장 부(7-1)의 회전 궤적 내에 작용을 받을 수 있는 위치에 위치할 수 있으나, 레버 연장 부(7-1)에 의해 작용을 받게 되는지 여부는 콘택트 온 레버(11)를 지지하고 있는 콘택트 온 판(10) 다시 말해 콘택트 온 판(10)의 위치에 의해서 결정된다.

이러한 레버 연장 부(7-1)와, 콘택트 온 판(10) 및 콘택트 온 레버(11)의 상대 위치와 작용은 본 발명의 배선용 차단기의 온, 오프, 트립 및 콘택트 온 동작에 대한 이후의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

한편, 수직방향으로 이동가능하고 네일(13)을 가압하여 회전시키는 슈터(12)는 콘택트 온 레버(11)의 일 단부의 회전 궤적 내로 연장하는 동력 접수부(12c)를 가지는 대체로 바(bar) 형태의 부재로서, 기저부(12a)와, 기저부(12a)로부터 상방으로 수직연장하는 몸체 부(12b), 상기 몸체 부(12b)의 길이방향 상 중앙 부위로부터 수평으로 상기 콘택트 온 레버(11)의 일 단부의 회전 궤적 내로 연장하는 동력 접수부(12c) 및 몸체 부(12b)의 최상단에 구비되어 네일(13)을 회전 구동할 수 있는 선단부가 뾰족하고 네일(13)과 접촉하는 면이 경사면으로 형성된 네일 구동 작용 부(12d)을 포함한다.

대체로 이러한 형상과 구성을 갖는 슈터와 이러한 슈터의 수직이동을 안내 및 지지하는 구성은 본 발명의 출원인이 2004년 10월 7일자로 대한민국에 출원하고 2006년 4월 20일자로 등록된 특허 등록 10-0574423(발명의 명칭: 압트립장치를 구비하는 배선용차단기)에 개시된 슈터를 참조할 수 있다. 소개한 문헌의 슈터는 접점의 개리시 발생하는 아크 가스의 압력에 의해서 인접한 2개의 상 별 단극 차단유닛(도 1 내지 도 5에 도시된 요부가 절연재 케이스에 내장되어 상 별로 하나의 독립된 차단유닛을 이룬 것을 의미함)들의 외벽 사이에서 수직으로 이동 가능하도록 안내되는 슈터로서, 이와 같은 가스압 슈터를 본 발명에 있어서 콘택트 온 동작을 위한 슈터로서 겸용으로 이용될 수 있다.

한편 도 2를 참조하여 도 3과 같은 오프 위치에서 온 위치로 핸들을 조작할 때의 본 발명에 따른 배선용 차단기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 3과 같은 오프 위치(다시 말해 리셋 위치)에서 사용자가 핸들(6)을 파지한 상태에서 수 동력에 의해서 핸들(6)을 온 위치로 조작하면, 트립 스프링(9)의 일 단을 지지하는 토글 핀(4c)이 비스듬히 하방으로 이동함에 따라서 트립 스프링(9)는 인장되어 탄성 에너지를 축세한다.

토글 핀(4c)의 비스듬한 하방 이동에 의해서 하부 링크(4a)와 상부 링크(4b)는 도 2에 도시된 바와 같이 접힌 상태로 된다.

이때 토글 핀(4c)의 비스듬한 하방 이동에 의해서 도 2에 도시된 바와 같이 하부 링크(4a)가 하방으로 이동하고 그에 따라 도 2상 좌측의 샤프트 회전 핀(3-1a)는 반 시계방향으로 회전한다.

그에 따라서 샤프트(3)의 지름 상 반대 측에 위치하는 다른 샤프트 회전 핀(3-1b)도 반 시계방향으로 회전하여 도 2에 도시된 바와 같이 상승된 위치에 있게 된다.

다른 샤프트 회전 핀(3-1b)가 도 2에 도시된 바와 같이 상승된 위치로 이동함에 따라서, 다른 샤프트 회전 핀(3-1b)에 일 단이 구동접속된 콘택트 온 판(10)은 안내 홈 부(10a)과 정지 핀(5-1)에 의해 안내되어 수직방향으로 상승하게 안내e되고 정지한다.

한편 래치(14)는 도 3에 도시된 바와 같은 리셋(다시 말해 오프) 위치에서 래치 홀더(13)에 의해서 구속된 상태를 유지하므로, 핸들(6)의 온 위치 조작에 따라서 레버(7)만 반 시계 방향 도 2에서 좌측 방향으로 이동하고, 따라서 레버(7)의 일 부분인 레버 연장 부(7-1)도 반 시계 방향 도 2에서 좌측 방향으로 회전 이동하며 도시된 바와 같이 레버 연장 부(7-1)는 콘택트 온 레버(11)로부터 이격(분리)된 상태로서 서로 작용이 없다.

이때 상기 샤프트(3)의 반 시계 방향 회전에 의해서 가동 접촉자(2)는 고정 접촉자(1a, 1b)에 접촉한 상태로 되고, 따라서 양 고정 접촉자(1a, 1b)가 전기적으로 접속됨에 따라 전원 측과 부하 측 간의 회로가 폐 회로가 되고 그에 따라 통전되는 상태로 된다.

한편, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 갖는 배선용 차단기의 오프(OFF) 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2과 같은 온 위치 또는 도 4와 같이 핸들(6)이 중앙에 위치하는 트립 위 치에서 사용자가 핸들(6)을 파지한 상태에서 수 동력에 의해서 핸들(6)을 오프 위치로 조작하면, 핸들(6)에 고정 지지된 트립 스프링(9)의 상단부가 도 3에서 우측으로 이동한 상태가 된다.

그러면 상기 트립 스프링(9)은 일직선 형으로 그 자세를 회복하려는 탄성 복원력을 작용하여 그 하단부가 도면상 우측으로 이동하고 따라서 상기 트립 스프링(9)의 하단부를 지지하는 토글 핀(4c)도 우측으로 이동된다.

따라서, 상부 링크(4b)와 하부 링크(4a)가 접히면서 즉 상부 링크(4b)는 반 시계방향으로 회전하고 상기 하부 링크(4a)는 시계 방향으로 회전하여 샤프트(3)가 시계 방향으로 회전하고 그에 의해 가동 접촉자(2)가 고정 접촉자(1a, 1b)로부터 개리(開離)되는 오프 상태(회로 차단) 상태가 된다.

이때 래치(14)가 래치 홀더(13)에 의해 구속되므로 트립 스프링(9)은 인장된 상태로 구속되어 탄성 에너지를 축세한 상태로 유지된다.

상기 토글 핀(4c)의 우측 이동에 의해서 상기 하부 링크(4a)와 상부 링크(4b)는 도 2에 도시된 상태보다 더욱 접힌 상태로 된다.

즉, 토글 핀(4c)의 우측 이동에 의해서 도 2에 도시된 위치로부터 하부 링크(4a)가 상방으로 이동하고 그에 따라 도 3상 좌측의 샤프트 회전 핀(3-1a)은 시계방향으로 회전한다.

그에 따라서 샤프트(3)의 지름 상 반대 측에 위치하는 다른 샤프트 회전 핀(3-1b)도 시계방향으로 회전하여 도 2에 도시된 것과 반대로 도 3에서는 하강한 위치에 있게 된다.

다른 샤프트 회전 핀(3-1b)가 도 3에 도시된 바와 같이 하강한 위치로 이동함에 따라서, 상기 다른 샤프트 회전 핀(3-1b)에 일 단이 구동접속된 콘택트 온 판(10)은 측 판(5)에 고정설치된 정지 핀(5-1) 및 안내 홈 부(10a)에 의해 비스듬히 하강하게 안내된다.

한편 래치(14)는 도 3에 도시된 바와 같은 리셋(다시 말해 오프) 위치에서 래치 홀더(13)에 의해서 구속된 상태이므로, 핸들(6)의 오프 위치 조작에 따라서 레버(7)만 시계 방향 다시 말해 도 3에서 우측 방향으로 이동하고, 따라서 레버(7)에 고정된 레버 연장 부(7-1)도 시계 방향 도 3에서 우측 방향으로 이동한다. 이때 콘택트 온 판(10)이 하강 이동하였으므로 콘택트 온 판(10)에 그 회전 중심축이 고정 지지되게 접속된 콘택트 온 레버(11)도 하강하여 도 3에 도시된 바와 같이 레버 연장 부(7-1)는 콘택트 온 레버(11)로부터 이격(분리)된 상태로서 서로 작용이 없는 상태이다.

이때 상기 샤프트(3)의 시계 방향 회전에 의해서 샤프트(3)에 의해 지지되는 가동 접촉자(2)도 시계방향으로 회전하여 고정 접촉자(1a, 1b)로부터 분리(개리)한 상태로 되고, 따라서 양 고정 접촉자(1a, 1b)가 전기적으로 분리됨에 따라 전원 측과 부하 측 간의 회로가 개방되고 그에 따라 통전 차단상태로 된다.

한편 본 발명에 따른 배선용 차단기의 트립 동작을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

회로 상 단락 사고와 같은 원인으로 대전류가 흐르면 가동 접촉자(2)와 양 고정 접촉자(1a, 1b) 사이에 전자 반발력(electromagnetic repulsive force)이 발 생하여 가동 접촉자(2)가 양 고정 접촉자(1a, 1b)로부터 분리되게 회동하며 이때 아크가 발생한다. 발생한 아크와 주변의 공기에 의해 형성되는 아크 가스는 순간적으로 큰 압력으로 미 도시한 배출구를 통해 배출되며 이러한 배출구와 하부가 연통하게 배치되는 슈터(12)가 아크 가스압에 의해 상승하여 네일(13)을 가압회동시킨다. 그에 따라 네일(13)의 회동에 의해 가압회전되는 래치 홀더(14)가 구속을 해제함에 의해서 트립 스프링(9)이 축세한 탄성 에너지를 방세하여 원상태로 수축하고 그에 따라 트립 스프링(9)의 하단부를 지지하는 토글 핀(4c)을 상방으로 끌어당긴다. 따라서 하부 링크(4a)는 시계방향으로 회전하고 상부 링크(4b)는 반 시계방향으로 회전하며, 상부 링크(4b)에 축 또는 핀(부호 미 지정이나 상기 상부 링크 내 3개의 점선 원 중 도 4에서 가장 상측의 것 참조)에 의해서 연동하도록 접속된 래치(15)도 반 시계방향으로 회전하여 도 4에 도시된 바와 같은 상태로 된다.

이때 시계방향으로 회전하는 하부 링크(4a)에 접속된 샤프트 회전 핀(3-1a)에 의해서 샤프트(3)가 시계방향으로 회전하며, 샤프트(3)에 의해 지지되는 가동 접촉자(2)도 시계방향으로 회전하여 고정 접촉자(1a, 1b)로부터 분리되는 트립 동작이 이루어진다.

한편 본 발명에 따른 배선용 차단기의 콘택트 온 동작을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기의 요부의 동작상태를 보여주는 도면으로서 접점 융착 상태에서 콘택트 온 동작 전 오프(리셋) 위치로 핸들을 조작하여 콘택트 온 동작이 개시되는 상태의 동작 상태 도이다.

배선용 차단기가 과전류 등의 사고전류에 의해 트립 동작을 실행한 상태로서 핸들(6)이 도 4에 도시된 바와 같이 거의 중앙에 위치한 트립 위치에 있지만, 가동 접촉자(2)의 접점과 고정 접촉자(1a, 1b)의 접점은 도 2에 도시된 바와 같이 온 위치(상태)와 같이 서로 융착되거나 여타 이유로 개리되지 않아 통전 상태일 때, 사용자는 배선용 차단기가 트립된 상태인 것으로 오인하고 회로를 재투입(온 조작)하려고 시도할 수 있다.

이때 트립된 상태에서 배선용 차단기를 온 위치로 조작하기 위해서는 핸들(6)을 먼저 오프 위치(리셋 위치)로 조작한 다음 온 위치로 조작하여야 한다.

따라서, 사용자는 핸들(6)을 먼저 오프 위치(리셋 위치)로 조작한다. 그에 따라 핸들(6)에 접속된 레버(7)가 오프 위치로 회전 지지 축(8)을 중심으로 도 5상 우측으로 다시 말해 시계 방향으로 회동하고, 따라서 레버(7)에 고정 설치된 레버 연장 부(7-1)도 도 5상 시계 방향으로 회동하게 된다.

이때 가동 접촉자(2)의 접점과 고정 접촉자(1a, 1b)의 접점은 융착되어 도 2에 도시된 바와 같이 온 위치(상태)와 같으므로, 도면상 우측의 샤프트 회전 핀(3-1b)이 상승한 상태이고 따라서 콘택트 온 판(10)과 콘택트 온 레버(11)도 상승한 상태로 있어, 콘택트 온 레버(11)의 동력 접수부에 해당하는 도면상 좌측 단 부가 시계방향으로 회전하는 레버 연장 부(7-1)에 접촉 가압되어 콘택트 온 레버(11)는 반 시계방향으로 회전하게 된다.

따라서 반 시계방향으로 회전하는 콘택트 온 레버(11)에 의해서 동력 접수 부(12c)가 상방으로 가압되는 슈터(12)는 상승이동하고, 이에 슈터(12)의 네일 구 속 작용 부(12d)에 의해 네일(12)이 가압되어 시계방향으로 회전하면서, 회전하는 네일(12)에 의해 가압되어 래치 홀더(14)도 반 시계방향으로 회전한다. 따라서 래치 홀더(14)에 의해서 구속되고 있던 래치(15)가 해방되어 트립 스프링의 탄성 에너지에 의한 동력을 상부 링크(4b)를 통해 전달받아 반 시계방향으로 회전하는 트립 동작이 이루어진다. 이때 트립 동작시 발생하는 개폐기구 부의 비교적 큰 트립 소음에 의해서 사용자는 핸들(6)을 놓게 된다.

가동 접촉자(2)의 접점과 고정 접촉자(1a, 1b)의 접점이 융착된 상태이므로 토글 핀(4c)은 도 2에 도시된 것과 같은 위치를 유지하여 수평방향 상 회전 지지 축(8)을 초과하지 않게 다시 말해서 도 2 및 5에 도시된 바와 같이 회전 지지 축(8)보다 토글 핀(4c)이 좌측에 위치한다.

따라서 토글 핀(4c)에 의해 하단부가 지지되는 트립 스프링(9)의 상부는 핸들(6)의 오프 위치 조작 즉 도 5와 같이 우측으로의 조작에 의해 우측으로 휜 상태로 되고, 그러므로 핸들(6)을 오프 위치에서 놓아서 해방하면 우측으로 휜 트립 스프링(9)의 상부는 좌측의 하부와 직선 자세를 회복하려는 탄성 복원력을 발휘하여 핸들(6)이 자동적으로 온 위치로 이동하게 된다.

따라서 콘택트 온 동작이 이루어진다.

콘택트 온 동작이 이루어진 이후의 본 발명에 따른 배선용 차단기의 위치(상태)는 도 2에 도시된 온 상태의 위치와 같으므로 이를 참조할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따라서 콘택트 온 기구를 갖는 배선용 차단기는 트립되어야 하는 상황에서 접점 융착 등의 이유로 접점이 개리되지 않은 상태에서 사용자 가 핸들을 오프(리셋) 시키려 하여도 트립 동작이 시행되므로 리셋이 이루어지지 않으며, 핸들을 놓으면 온 위치를 지시함으로써 배선용 차단기가 통전 상태임을 사용자에게 알려주어 사용자는 이를 인지하여 필요한 안전 조치를 취할 수 있게 된다.

즉, 예컨대 사용자는 배선용 차단기 전 단계의 주회로 차단기와 같은 전단 회로 차단수단을 조작하여 더 이상의 과전류 통전을 차단시키고, 상기와 같이 고장을 일으킨 배선용 차단기를 배선으로부터 분리하고, 교체, 수리 등의 조처를 취할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기의 요부 구성을 보여주는 사시 도이고,

도 2는 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기의 요부의 동작상태를 보여주는 도면으로서 온(ON) 상태일 때의 동작 상태 도이며,

도 3은 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기의 요부의 동작상태를 보여주는 도면으로서 오프(OFF) 상태일 때의 동작 상태 도이며,

도 4는 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기의 요부의 동작상태를 보여주는 도면으로서 트립 상태일 때의 동작 상태 도이고,

도 5는 본 발명에 따른 콘택트 온 기구를 가진 배선용 차단기의 요부의 동작상태를 보여주는 도면으로서 콘택트 온 동작 전 오프(리셋) 위치로 핸들을 조작하여 콘택트 온 동작이 개시되는 상태의 동작 상태 도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1a, 1b: 고정 접촉자 2: 가동 접촉자

3: 샤프트(shaft) 3-1a,3-1b: 샤프트 회전 핀

3-1c: 샤프트 회전 핀 지지 판

4a: 하부 링크(lower link) 4b: 상부 링크(upper link)

4c: 토글 핀(toggle pin) 5: 측 판(side plate)

5-1: 콘택트 온 판 지지 핀

6: 핸들(handle) 7: 레버(lever)

7-1: 레버 연장 부 8: 회전 지지 축

9: 트립 스프링(trip spring) 10: 콘택트 온 판(Contact On Plate)

10a: 안내 홈 부 11: 콘택트 온 레버(Contact On Lever)

12: 슈터

12a: 기저부

12b: 몸체 부 12c: 동력 접수부

12d: 네일 구동 작용 부 13: 네일(nail)

14: 래치 홀더(latch holder)

15: 래치(latch)

Claims (4)

1. 고정 접촉자와, 상기 고정 접촉자에 접촉 또는 분리되는 위치로 이동가능한 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 고정 접촉자에 접촉 또는 분리되게 구동하여 회로를 개폐하는 개폐기구와, 상기 개폐기구를 구속하는 구속기구와, 상기 개폐기구를 수동으로 개폐 조작하기 위한 핸들과, 상기 핸들에 접속되는 일 단부를 가지며 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버를 구비하는 배선용 차단기에 있어서,

   상기 가동 접촉자와 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 상기 구속기구의 구속을 해방하여 상기 개폐기구를 트립 동작시키고 통전 상태를 표시하도록 수 동력이 없는 상태에서도 자동으로 상기 핸들을 온 위치 쪽으로 회동시키는 콘택트 온 기구를 포함하고, 상기 콘택트 온 기구는

   수직방향으로 이동가능하고 상기 구속기구를 구속 해방 위치로 구동되도록 수직 이동하여 가압하는 슈터(SHOOTER);

   상기 개폐기구에 구동 접속되고, 상기 개폐기구의 동작에 따라서 안내되어 상하로 이동가능한 콘택트 온(CONTACT ON) 판;

   상기 콘택트 온 판에 의해 회전가능하게 지지되고, 회전에 의해 상기 슈터를 가압하여 수직방향으로 이동하게 구동력을 제공하는 콘택트 온 레버(CONTACT ON LEVER);

   상기 레버로부터 연장하여 형성되고, 상기 온 위치에서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 상기 콘택트 온 레버를 가압하여 회동시킴으로써 상기 구속기구를 구속해방 위치로 구동하도록 상기 슈터를 상승이동시키는 레버 연장 부; 및

   상기 핸들에 접속되는 상단을 가지며 상기 개폐기구에 포함되고, 상기 구속기구가 구속해방 위치로 동작했을 때 상기 개폐기구를 트립 위치로 동작하게 탄성 구동력을 제공하는 트립 스프링을 포함하고,

   여기서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작하여 트립 동작이 실행된 후, 통전 상태를 표시하도록 수 동력이 없는 상태에서도 상기 핸들을 온 위치 쪽으로 자동으로 회동시키는 탄성력을 제공하기 위해서, 상기 트립 스프링의 하단을 지지하는 지지점의 수평방향 위치는 상기 레버의 회전 지지 축의 수평방향 위치를 초과하지 않게 위치하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
2. 배선용 차단기가 접속된 회로를 폐로하는 위치인 온(ON) 위치 또는 상기 접속된 회로를 차단하는 위치인 오프(OFF) 위치를 표시할 수 있고 배선용 차단기를 수동으로 조작하기 위한 수동 조작 부를 제공하는 핸들과, 상기 핸들에 접속되는 일 단부를 가지며 상기 핸들의 이동에 따라서 함께 회전이동 가능하며 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버와, 상기 레버의 타 단부에 접속되어 상기 레버의 회전 지점을 제공하는 회전 지지 축과, 상기 회전 지지 축을 고정적으로 지지하는 측 판과, 전원 또는 부하 측에 접속되는 고정 접촉자와, 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 회동 가능한 가동 접촉자와, 상기가동 접촉자를 지지하며 상기 가동 접촉자에 회전구동력을 제공하는 샤프트(SHAFT)와, 다수 상의 가동 접촉자를 동시 구동하기 위해서 상기 샤프트에 접속되어 함께 회전하는 한 쌍의 샤프트 회전 핀과, 하단이 상기 샤프트에 접속되어 샤프트에 회전 구동력을 제공하는 하부 링크와, 상기 하부 링크와 연동하게 접속되는 상부 링크와, 상기 하부 링크의 상단과 상기 상부 링크의 하단을 접속하는 토글 핀(TOGGLE PIN)과, 상기 토글 핀과 상기 핸들에 각각 양 단이 지지되어 상기 온 위치에서 탄성력을 축세(蓄勢)하고 트립 동작시 축세된 탄성력을 방세(放勢)하여 상기 샤프트에 회전 구동력을 제공하는 트립 스프링과, 상기 트립 스프링이 상기 축세된 상태를 유지하도록 구속하는 래치(LATCH)와, 상기 래치를 구속하는 위치와 상기 래치의 구속을 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(LATCH HOLDER)와, 상기 래치 홀더의 회동 궤적 내에 설치되어 상기 래치 홀더를 가압하여 회전 구동할 수 있는 네일(NAIL)을 구비하는 배선용 차단기에 있어서,

   수직방향으로 이동가능하고 상기 네일을 가압하여 회전시키는 슈터(SHOOTER);

   하 단이 상기 한 쌍의 샤프트 회전 핀 중 하나에 구동 접속되고, 상기 샤프트 회전 핀의 회동에 따라 상하로 이동하도록 안내되는 콘택트 온(CONTACT ON) 판;

   상기 콘택트 온 판에 의해서 회전가능하도록 지지되고, 회전에 의해 상기 슈터를 가압하여 수직방향으로 이동하게 구동력을 제공하는 콘택트 온 레버(CONTACT ON LEVER); 및

   상기 레버로부터 연장하여 형성되고, 상기 온 위치에서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작할 때, 상기 콘택트 온 레버를 가압하여 회동시킴으로써 상기 네일을 가압하도록 상기 슈터를 상승이동시키는 레버 연장 부를 포함하고,

   여기서 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 고정 접촉자의 접점이 융착된 상태에서 상기 핸들을 오프 위치 또는 리셋(RESET) 위치로 조작하여 트립 동작이 실행될 때, 통전 상태를 표시하도록 수 동력이 없는 상태에서도 상기 핸들을 온 위치 쪽으로 자동으로 회동시키는 탄성력을 제공하기 위해서, 상기 트립 스프링의 하단을 지지하는 상기 토글 핀의 수평방향 위치는 상기 회전 지지 축의 수평방향 위치를 초과하지 않게 위치하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 콘택트 온 판을 수직방향으로 이동하게 안내하기 위해서,

   상기 콘택트 온 판은 S자 형상으로서, 하부가 상기 한 쌍의 샤프트 회전 핀 중 하나에 구동 접속되며 상부에는 수평방향의 안내 홈 부를 가지고,

   상기 콘택트 온 판의 상부 안내 홈 부내에 삽입되어 상기 콘택트 온 판의 상부를 지지하도록 상기 측 판에 고정설치되는 콘택트 온 판 지지 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 슈터는,

   기저부;

   상기 기저부로부터 상방으로 수직연장하는 몸체 부;

   상기 몸체 부의 길이방향 상 중앙 부위로부터 수평으로 상기 콘택트 온 레버의 일 단 부의 회전 궤적 내로 연장하는 동력 접수부; 및

   몸체 부의 최상단에 구비되어 네일을 회전 구동할 수 있는 선단 부가 뾰족하고

   네일과 접촉하는 면이 경사면으로 형성된 네일 구동 작용 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.

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