KR101212212B1

KR101212212B1 - 고속스위치의 가동전극 정지기구

Info

Publication number: KR101212212B1
Application number: KR1020110049715A
Authority: KR
Inventors: 박정남
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2012-12-13
Also published as: KR20120131509A

Abstract

본 발명은 부품의 변형이 용이하게 발생하지 않으며 제조와 조립공정이 간편하여 고속스위치와 이를 포함하는 전력기기를 경제적인 원가로 제작할 수 있는 고속스위치의 가동전극 정지기구를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따라서 내주면에 스프링 보유홈부와 내부 중공부를 가진 관형의 가동전극; 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 고정용 홈부와, 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 가동전극의 개방(OPENING) 위치 고정용 홈부를 갖는 축형 안내부재; 및 가동전극이 투입 위치로 이동할 때는 상기 축형 안내부재의 투입 위치 고정용 홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 투입 위치에서 완충하여 정지시키고, 가동전극이 개방 위치로 이동할 때는 축형 안내부재의 개방 위치 고정용 홈부에 삽입되어 가동전극을 개방 위치에서 완충하여 정지시키는 환형 스프링;을 포함하는 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개시된다.

Description

고속스위치의 가동전극 정지기구{LATCHING MECHANISM OF MOVABLE ELECTRODE FOR HIGH SPEED SWITCH}

본 발명은 고속스위치에 관한 것으로, 특히 고속스위치에 있어서 가동전극의 고속 개폐위치 이동시 가동전극을 완충하여 정지시키는 정지기구에 관한 것이다.

고속스위치는 수 밀리초(millisecond) 내지 수십 밀리초의 속도로 개방위치 또는 폐로위치로 동작함으로써 고속으로 단락전류와 같은 사고전류를 차단하거나 회로를 폐로위치로 투입하여 회로의 개폐시 발생하는 아크에 의한 영향을 최소화하고 사고전류를 신속히 차단하여 배전반등 전력기기의 손상을 최소화시키는 전력기기이다.

일반적으로 고속스위치의 구성과 작용을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이하 소개하는 도 1 및 도 2에 따른 고속스위치에 대한 더욱 상세한 구성과 작용의 설명은 본 발명의 출원인이 등록한 대한민국 특허등록 제10-1013709호(발명의 명칭: 수배전반의 고속 투입 스위치)공보를 참조할 수 있다.

도 1 내지 도 2에 있어서 고속스위치(100)는 크게 구분하여 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20), 가동전극(30), 제 1 코일(50a) 및 제 2 코일(50b)를 포함하여 구성된다.

제 1 고정전극(10)은 전기적 도체로 구성되며 예컨대 전력회로의 부하측 또는 전원측에 접속된다.

제 2 고정전극(20)은 전기적 도체로 구성되며 예컨대 전력회로에 있어서 제 1 고정전극(10)이 접속되는 측과 반대측 즉, 제 1 고정전극(10)이 부하측에 접속되면 제 2 고정전극(20)은 전원측에 접속되고 제 1 고정전극(10)이 전원측에 접속되면 제 2 고정전극(20)은 부하측에 접속되는 식으로 접속되거나 제 1 고정전극(10)이 전력회로에 접속되면 제 2 고정전극(20)은 접지에 연결된다.

가동전극(30)은 전기적 도체로서 중공의 관형부와 해당 관형부의 일단으로부터 반경방향상 외측으로 연장형성되는 플랜지(flange)부를 갖는 접촉자로서 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)을 전기적으로 접속시키는 제 1 위치(투입 위치)와 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)을 전기적으로 분리시키는 제 2 위치(개방 위치)를 갖는다.

제 1 코일(50a)은 가동전극(30)이 상기 제 2 위치(개방 위치)에 위치할 때 가동전극(30)의 상기 플랜지부의 저면과 접촉 또는 근접하게 위치하게 되는 위치 고정된 코일로서, 전류가 흐르면 자화(magnetizing)되어 가동전극(30)의 상기 플랜지부에 와전류를 유기하고 이러한 유기 와전류에 의해 2차 자계가 유기되며 해당 2차 자계가 제 1 코일(50a)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력(electromagnetic repulsive force)을 일으켜 가동전극(30)을 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동시킨다. 즉, 제 1 코일(50a)은 가동전극(30)을 상기 제 2 위치(개방 위치)로부터 제 1 위치(투입 위치)로 구동하는 코일이다.

제 2 코일(50b)은 가동전극(30)이 상기 제 1 위치(투입 위치)에 위치할 때 가동전극(30)의 상기 플랜지부의 상면과 접촉 또는 근접하게 위치하게 되는 위치 고정된 코일로서, 전류가 흐르면 자화(magnetizing)되어 가동전극(30)의 상기 플랜지부에 와전류를 유기하고 이러한 유기 와전류에 의해 2차 자계가 유기되며 해당 2차 자계가 제 1 코일(50a)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30)을 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동시킨다. 즉, 제 2 코일(50b)은 가동전극(30)를 상기 제 1 위치(투입 위치)로부터 제 2 위치(개방 위치)로 구동하는 코일이다.

상술한 바와 같이 구성되는 고속스위치(100)의 동작을 도 1 내지 도 2를 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 접속하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 접속하고자 하는 경우, 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 1 코일(50a)을 자화시킨다.

그러면, 제 1 코일(50a)의 자화에 따라 가동전극(30)의 상기 플랜지부에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 1 코일(50a)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30)을 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동시킨다.

따라서 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)이 가동전극(30)을 통해 서로 연결되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 폐로상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되거나 접지되게 된다.

한편, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 분리하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 차단하고자 하는 경우, 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 2 코일(50b)을 자화시킨다.

그러면, 제 2 코일(50b)의 자화에 따라 가동전극(30)의 상기 플랜지부에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 2 코일(50b)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30)을 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동시킨다.

따라서 가동전극(30)을 통해 서로 연결되었던 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)이 분리되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 개방상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되지 않게 차단되거나 접지가 중단된다.

한편, 종래 일반적인 차단기 또는 스위치(개폐기)는 개폐기구(switching mechanism)와 가동전극(또는 가동접촉자)이 기계적으로 연결되어있고 개폐동작 속도도 본 발명 분야의 고속 스위치와 같이 빠르지 않기 때문에 개폐동작시의 완충에 의한 충격감쇄나 소기한 위치에서 가동전극을 붙잡아 정지시키는 래치(latch)기구의 필요성이 적었다.

그러나 개폐동작 속도가 고속이고 개폐기구와 가동전극간에 아무런 기계적 연결장치가 없이 전자기력에 의해 개폐구동되는 가동전극을 갖는 고속스위치는 개폐동작의 완충 및 소기한 위치에서의 정지를 위한 래치기구가 필요하며, 따라서 예컨대 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같은 래치기구가 제안되었다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같은 래치기구는 가동전극(30)이 상기 제 2 위치로부터 상기 제 1 위치로 이동할 때 정지시키기 위한 기구로서 "U"자형 래치(latch)(40)의 양 다리부가 하방을 향하게 배치되었지만, 같은 구성의 래치(40)를 그 양 다리부가 상방을 향하게 도시된 위치로부터 하방의 미리결정된 위치에 설치하는 것으로 가동전극(30)가 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동할 때 정지시키기 위한 기구를 구성할 수 있다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 래치기구는 고속스위치의 하우징(housing)벽면중 고속스위치의 폐로동작에 따라서 미리결정된 위치에 고정되는 지지브래킷(supporting bracket)(부호 미부여) 및 지지브래킷 고정나사(B)와, 해당 지지브래킷에 힌지 핀(hinge pin)에 의해 회동가능하게 지지되는 래치(40)와, 가동전극(30)를 제동하여 정지시키는 핀 스프링(S)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제 2 위치로부터 상기 제 1 위치로 가동전극(30)가 폐로 동작할 때, 가동전극(30)의 플랜지부가 래치(40)의 다리에 접촉하며 래치(40)를 시계방향으로 회전시키며, 도 5에 도시된 위치로 가동전극(30)가 상승하면 핀 스프링(S)의 자유단부가 지지브래킷 고정나사(B)에 접촉하면서 구부러지게 변형된다. 이후 가동전극(30)가 상승하면서 핀 스프링(S)의 자유단부는 지지브래킷 고정나사(B)를 벗어나면서 도 6에 도시된 것과 같은 상태로 원상태로 회복되면서 펴진다. 이때 핀 스프링(S)의 구부러지고 다시 펴지는 탄성변형에 의해서 가동전극(30)가 제 2 고정전극(20)에 접촉할 때 충격이 완충되며 이동속도가 제동되는 것이다. 이후, 래치(40)의 양 다리사이에 가동전극(30)의 플랜지부가 끼워지면서 도 6에 도시된 바와 같은 상태로 정지되는 것이다.

그러나 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같은 래치기구는 "U"자형의 래치(40)와 가동전극(30)의 플랜지부간 충돌에 의해서 가동전극(30)의 플랜지부에 변형이 발생하는 문제점과, 가동전극(30)에 의한 지지브래킷 고정나사(B)와의 초기 충격에 의해 핀 스프링(S)이 영구변형될 수 있으며 이러한 영구변형은 가동전극(30)이 개방 위치로의 이동할 때 핀 스프링(S)이 타부품에 걸려서 개방동작이 실패할 수 있는 문제점도 발생할 수 있다. 또한, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같은 래치기구는 여러 구성부품이 정밀한 형상과 치수를 가지고 부품간 정밀한 상대위치에 조립되어야만 소기하는 기능을 달성할 수 있는 구성으로서, 부품의 제조와 조립공정이 까다로워 부품의 가공비용과 조립비용이 상승하고 이는 고속스위치와 고속스위치를 포함하는 배전반등 전력기기의 제작원가 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 부품의 변형이 용이하게 발생하지 않으며 제조와 조립공정이 간편하여 고속스위치와 이를 포함하는 전력기기를 경제적인 원가로 제작할 수 있는 고속스위치의 가동전극 정지기구를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서,

내주면에 스프링 보유홈부와 내부 중공부를 가진 관형의 가동전극;

상기 가동전극의 중공부내로 삽입되어 상기 가동전극의 축방향 이동을 안내하며, 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 상기 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 고정용 홈부와, 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 상기 가동전극의 개방(OPENING) 위치 고정용 홈부를 갖는 축형 안내부재; 및

상기 가동전극의 스프링 보유홈부에 끼워 설치되고, 상기 투입 위치 또는 개방 위치로 이동하는 상기 가동전극과 함께 이동가능하며, 상기 가동전극이 투입 위치로 이동할 때는 상기 축형 안내부재의 투입 위치 고정용 홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 투입 위치에서 완충하여 정지시키고, 상기 가동전극이 개방 위치로 이동할 때는 상기 축형 안내부재의 개방 위치 고정용 홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 개방 위치에서 완충하여 정지시키는 환형 스프링;을 포함하는 본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구를 제공함으로써 달성될 수 있다.

내주면에 스프링 삽입홈부와 내부 중공부를 가진 관형의 가동전극;

상기 가동전극의 중공부내로 삽입되어 상기 가동전극의 축방향 이동을 안내하며, 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 상기 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 정지용 제 1 스프링 보유홈부를 갖고 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 상기 가동전극의 개방(OPENING) 위치 정지용 제 2 스프링 보유홈부를 갖는 축형 안내부재;

상기 축형 안내부재의 제 1 스프링 보유홈부에 끼워 고정 설치되고, 상기 가동전극이 투입 위치로 이동할 때 상기 가동전극의 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 투입 위치에서 완충하여 정지시키는 환형의 제 1 스프링; 및

상기 축형 안내부재의 제 2 스프링 보유홈부에 끼워 고정 설치되고, 상기 가동전극이 개방 위치로 이동할 때 상기 가동전극의 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 개방 위치에서 완충하여 정지시키는 환형의 제 2 스프링;을 포함하는 본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구를 제공함으로써 달성될 수 있다.

외주면의 미리결정된 제 1 위치에 상기 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 정지용 제 1 스프링 삽입홈부를 갖고 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 상기 가동전극의 개방(OPENING) 위치 정지용 제 2 스프링 삽입홈부를 갖는 봉형의 가동전극;

내주면이 상기 가동전극의 외주면과 접촉하게 설치되어 상기 가동전극의 축방향 이동을 안내하며, 상기 내주면에 스프링 보유홈부를 갖는 환형의 안내부재; 및

상기 안내부재의 상기 스프링 보유홈부에 끼워 고정 설치되고, 상기 가동전극이 투입 위치로 이동할 때는 상기 가동전극의 투입 위치 고정용 제 1 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 투입 위치에서 완충하여 구속하고, 상기 가동전극이 개방 위치로 이동할 때는 상기 가동전극의 개방 위치 고정용 제 2 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 개방 위치에서 구속하는 환형 스프링;을 포함하는 본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구는, 환형의 스프링과 해당 스프링을 설치하기 위한 홈부 및 가동전극의 위치고정용 홈부를 포함하므로, 종래기술 대비하여 래치가 없어 구성이 간소화될 수 있는 효과와, 가동전극의 이동을 위해서는 스프링을 투입 위치고정용 홈부 또는 개방 위치 고정용 홈부로부터 이탈시키는 초기에 미리 결정된 크기 이상의 외력이 필요하므로 진동만 발생하는 제품의 운반중과 같은 상태에서 가동전극의 유동이 방지되어 운반중 부품간 충돌에 의한 손상발생이 억제될 수 있는 효과와, 축형 안내부재상 가동전극 정지용 홈부와 환형의 스프링간의 접촉이 복수의 점(point)에서 이루어질 수 있어서 스프링의 충격이 분산되어 영구변형 가능성이 최소화될 수 있는 효과와, 미리결정된 위치에 형성된 투입 위치고정용 홈부 및 개방 위치 고정용 홈부를 갖는 축형 안내부재의 제작 및 해당 축형 안내부재와 스프링이 장착된 가동전극의 조립에 의해, 상대적 조립위치의 까다로운 정밀도가 요구되는 종래기술에 대비하여 용이하게 가동전극 정지기구를 제작하고 조립할 수 있으며 이에 따라 경제적인 생산 및 조립비용이 요구되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구는 축형 안내부재의 외주면에 고정설치되어, 가동전극의 직선 운동을 안내하는 적어도 하나의 웨어링(WEARING)을 더 포함하므로, 가동전극이 축형 안내부재의 축방향으로 이동할 때 좌우로 요동되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서 환형 스프링은 종단면이 원형이므로, 충격의 완충 및 복원이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구는, 제 1 스프링과 제 2 스프링의 2개의 스프링이 가동전극의 완충 및 정지용으로서 축형 안내부재의 외주면에 위치고정되게 설치되고 가동전극의 내주면에는 하나의 스프링 삽입홈부가 마련되므로, 전술한 제 1 실시예가 종래기술에 대비하여 갖는 잇점이외에 환형의 스프링들을 축형 안내부재의 외주면에 위치고정되게 보유시키는 구성이어서, 환형의 스프링들을 가동전극의 내부면에 위치고정되게 보유시켜야 하는 제 1 실시예에 대비하여 가동전극과 축형 안내부재의 제작 및 가동전극, 축형 안내부재 및 환형 스프링의 조립이 간편한 잇점이 있다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구는, 가동전극의 정지 및 완충용 환형 스프링이 환형의 안내부재의 내주면에 고정 및 보유되고 가동전극은 투입 위치 정지 및 개방 위치 정지를 위한 2개의 스프링 삽입홈부를 가지며 안내부재가 가동전극의 외측에 위치하는 구성으로서, 해당 구성은 전술한 제 1 실시예가 종래기술에 대비하여 갖는 잇점이외에 가동전극이 진공이나 절연가스 중에 설치되어 밀폐하는 외함이 마련되는 구조에 적합한 효과가 있다.

본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서, 환형 스프링을 보유하는 보유홈부의 깊이는 가동전극을 투입 위치 또는 개방 위치에서 정지시키기 위해 가동전극 또는 안내부재에 마련되는 정지용 홈부의 깊이보다 깊으므로, 환형 스프링이 가동전극 또는 안내부재에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 환형 스프링이 정지용 홈부에 삽입된 후 미리 결정된 크기이상의 외력을 부과해야 이탈될 수 있으므로, 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 진동에도 가동전극이 위치이탈 및 요동하는 것이 방지되어 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 손상발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서, 환형 스프링을 보유하는 보유홈부의 깊이는 환형 스프링의 축방향 높이(스프링 종단면의 직경)의 60 내지 80 퍼센트에 해당하는 비율로 결정되므로, 환형 스프링이 가동전극 또는 안내부재에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 환형 스프링중 보유홈부로부터 노출(돌출)되는 나머지 부분이 정지용 홈부에 원활하게 삽입 및 이탈될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 고속스위치의 내부 구성을 보여주는 개방 상태의 고속 스위치 종단면 사시도이고,
도 2는 도 1의 고속스위치의 투입 상태의 종단면 사시도이며,
도 3은 종래기술에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구에 대한 동작상태도로서 투입 초기동작상태의 동작상태도이고,
도 4는 도 3의 상태 보다 투입 동작이 더 진행되어 가동전극이 고정전극의 내주면에 접촉하기 시작한 삽입초기 상태를 보여주는 동작상태도이며,
도 5는 도 4의 상태 보다 투입 동작이 더 진행되어 가동전극이 고정전극의 내주면에 접촉하는 삽입중기이면서 가동전극의 플랜지부에 의해 래치가 가압되어 회전하는 도중인 동시에 핀 스프링이 고정나사에 접촉되어 구부러진 상태를 보여주는 동작상태도이고,
도 6은 도 5의 상태 보다 투입 동작이 더 진행되어 가동전극의 선단부가 고정전극의 내부로 완전히 삽입되고 가동전극의 플랜지부가 래치의 U자형 다리부의 사이에 끼워진 상태인 동시에 핀 스프링이 고정나사로부터 이탈하여 다시 펴진 투입 동작의 완료 상태를 보여주는 동작상태도이며,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개방위치일 때의 종 단면도 및 이점쇄선 원내는 환형 스프링의 확대 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 투입위치일 때의 종 단면도이며,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개방위치일 때의 종 단면도 및 이점쇄선 원내는 환형 스프링의 확대 사시도이고,
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 투입위치일 때의 종 단면도이며,
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개방위치일 때의 종 단면도 및 이점쇄선 원내는 환형 스프링의 확대 사시도이고,
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 투입위치일 때의 종 단면도이다.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명이 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 이하의 설명으로서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개방위치일 때의 종 단면도 및 이점쇄선 원내는 환형 스프링의 확대 사시도인 도 7과, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 투입위치일 때의 종 단면도인 도 8을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 동작을 설명한다.

여기서 투입위치는 도1 내지 도2를 참조하여 배경기술란에서 기설명한 바와 같이 가동전극(30)이 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)에 모두 접촉하여 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)을 전기적으로 접속시키는 위치(상태)를 의미하고, 개방위치는 가동전극(30)이 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)중 하나에만 접촉하여 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)을 전기적으로 분리시키는 위치(상태)를 의미한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 가동전극 정지기구가 장착될 수 있는 고속스위치의 전체적 구성과 작용에 대해서는 도 1 내지 도 2를 참조한 본 발명의 배경기술의 기재에서 기술한 바를 참조할 수 있으므로, 이하의 설명은 본 발명에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용만을 기술하기로 한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 가동전극 정지기구는 크게 구분하여 가동전극(30)과, 축형 안내부재(70) 및 환형 스프링(90)을 포함하여 구성된다.

도 7 내지 도 8에 있어서 부호 50a는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같은 제 1 코일을 지시하고, 부호 BS는 축형 안내부재(70)와 제 1 코일(50a)을 지지하는 기대인 베이스(base)를 지시한다.

도시된 바와 같이 가동전극(30)은, 내부 중공부를 가진 개략적으로 관형(pipe shaped)의 부재로서 전기적 도체로 구성되며, 관형 몸체부(30a)와, 관형 몸체부(30a)의 일단부로부터 반경방향(radial direction)의 외측으로 연장하게 형성되는 플랜지부(flange section)(30b)를 포함하여 구성된다. 가동전극(30)은 내주면(inner circumferential surface)에 스프링 보유홈부(30c)를 구비한다. 해당 스프링 보유홈부(30c)의 위치는 바람직하게 가동전극(30)의 내주면중 외측으로 플랜지부(30b)가 위치하는 부위에 위치한다. 가동전극(30)은, 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 전력회로의 전원 또는 부하측 또는 접지에 각각 접속되는 제 1 고정전극과 제 2 고정전극을 전기적으로 접속하거나 분리시켜주는 접촉자 수단이다.

축형 안내부재(70)는 가동전극(30)의 중공부(30d)내로 삽입되어 가동전극(30)의 축방향 이동을 안내하는 수단이다. 축형 안내부재(70)는 외주면(outer circumference)의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 가동전극(30)의 투입(CLOSING) 위치 고정용 홈부(71)와, 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 가동전극(30)의 개방(OPENING) 위치 고정용 홈부(72)를 갖는다. 여기서 제 1 위치는 가동전극(30)이 투입 위치일 때 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c) 또는 환형 스프링(90)의 위치로서, 축형 안내부재(70)의 전체길이중 약 70%에 해당하는 상부위치이다. 제 2 위치는 가동전극(30)이 개방 위치일 때 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c) 또는 환형 스프링(90)의 위치로서, 축형 안내부재(70)의 전체길이중 약 25%에 해당하는 하부위치이다.

환형 스프링(90)은 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c)에 끼워 설치된다. 환형 스프링(90)은, 상기 투입 위치 또는 개방 위치로 이동하는 가동전극(30)과 함께 이동가능하다. 또한, 환형 스프링(90)은, 가동전극(30)이 투입 위치로 이동할 때는 축형 안내부재(70)의 투입 위치 고정용 홈부(71)에 삽입되어 가동전극(30)을 투입 위치에서 완충하여 정지시키고, 가동전극(30)이 개방 위치로 이동할 때는 축형 안내부재(70)의 개방 위치 고정용 홈부(72)에 삽입되어 가동전극(30)을 개방 위치에서 완충하여 정지시킨다. 환형 스프링(90)은 종단면이 원형으로서, 충격의 완충 및 복원이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따라서 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c)의 깊이(d1)는 축형 안내부재(70)의 투입 위치 고정용 홈부(71)의 깊이(d2) 또는 개방 위치 고정용 홈부(72)의 깊이(d2) 보다 깊게 형성되어, 환형 스프링(90)이 가동전극(30)에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 환형 스프링(90)이 투입 위치 고정용 홈부(71) 또는 개방 위치 고정용 홈부(72)에 삽입된 후 미리 결정된 외력을 부과해야 이탈될 수 있으므로, 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 진동에도 가동전극(30)이 위치이탈 및 요동하는 것을 방지하여 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 손상발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c)의 깊이(d1)는 환형 스프링(90)의 축방향 높이(h1)의 60 내지 80 퍼센트(PERCENT)(%) 비율을 갖게 결정되며, 이와 같은 구성에 의해서 환형 스프링(90)이 가동전극(30)에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 환형 스프링(90)중 스프링 보유홈부(30c)로부터 노출(돌출)되는 나머지 부분이 투입 위치 고정용 홈부(71) 또는 개방 위치 고정용 홈부(72)에 원활하게 삽입 및 이탈될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 가동전극 정지기구는 바람직하게 축형 안내부재(70)의 외주면에 고정설치되어, 가동전극(30)의 직선 운동을 안내하는 적어도 하나의 웨어링(WEARING)(80)을 더 포함한다. 바람직한 실시예에 따라서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가동전극 정지기구에는 2개의 웨어링(80)이 축형 안내부재(70)의 상부 외주면에 설치되었다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가동전극 정지기구의 동작을 도 7 내지 도 8을 주로 참조하고 도 1 내지 도 2를 보조적으로 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2 또는 도 7 내지 도 8을 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 접속하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 접속하고자 하는 경우(즉 고속스위치를 투입위치로 구동하고자 하는 경우), 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 1 코일(50a)을 자화시킨다.

그러면, 제 1 코일(50a)의 자화에 따라 가동전극(30)의 플랜지부(30b)에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 1 코일(50a)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30)을 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동(상승이동) 시킨다.

따라서 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)이 가동전극(30)을 통해 서로 연결되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 폐로상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되거나 접지되게 된다. 또한 이때, 도 8을 참조할 수 있는 바와 같이 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c)에 끼워진 환형 스프링(90)이 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동하는 가동전극(30)과 함께 이동하여 환형 스프링(90)이 축형 안내부재(70)의 투입 위치 고정용 홈부(71)에 끼워짐에 의해서 가동전극(30)은 투입위치에서 완충되면서 정지한다. 또한, 이때 축형 안내부재(70)의 상부 외주면에 설치된 2개의 웨어링(80)이 가동전극(30)의 축방향 이동을 좌우요동이 방지되게 직선적으로 안내한다.

한편, 도 1 내지 도 2 또는 도 7 내지 도 8을 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 분리하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 차단하고자 하는 경우(즉 고속스위치를 개방위치로 구동하고자 하는 경우), 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 도 1 또는 도 2의 제 2 코일(50b)을 자화시킨다.

그러면, 제 2 코일(50b)의 자화에 따라 가동전극(30)의 상기 플랜지부에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 2 코일(50b)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30)을 도 1 또는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동시킨다.

또한 이때, 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이 가동전극(30)의 스프링 보유홈부(30c)에 끼워진 환형 스프링(90)이 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동하는 가동전극(30)과 함께 이동하여 환형 스프링(90)이 축형 안내부재(70)의 개방 위치 고정용 홈부(72)에 끼워짐에 의해서 가동전극(30)은 개방위치에서 완충되면서 정지한다. 또한, 이때 축형 안내부재(70)의 상부 외주면에 설치된 2개의 웨어링(80)이 가동전극(30)의 축방향 이동을 좌우요동이 방지되게 직선적으로 안내한다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개방위치일 때의 종 단면도 및 이점쇄선 원내는 환형 스프링의 확대 사시도인 도 9와, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 투입위치일 때의 종 단면도인 도 10을 주로 참조하고 도 1 내지 도 2를 보조적으로 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 설명한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 가동전극 정지기구는 크게 구분하여 가동전극(30')과, 축형 안내부재(70')와, 환형의 제 1 스프링(90a) 및 환형의 제 2 스프링(90b)을 포함하여 구성된다.

도 9 내지 도 10에 있어서 부호 50a는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같은 제 1 코일을 지시하고, 부호 BS는 축형 안내부재(70')와 제 1 코일(50a)을 지지하는 기대인 베이스(base)를 지시한다.

도시된 바와 같이 가동전극(30')은, 내부 중공부를 가진 개략적으로 관형(pipe shaped)의 부재로서 전기적 도체로 구성되며, 관형 몸체부(30'a)와, 관형 몸체부(30'a)의 일단부로부터 반경방향(radial direction)의 외측으로 연장하게 형성되는 플랜지부(flange section)(30'b)를 포함하여 구성된다. 가동전극(30')은 내주면에 하나의 스프링 삽입홈부(30'c)를 구비한다. 해당 스프링 삽입홈부(30'c)의 위치는 바람직하게 가동전극(30')의 내주면중 외측으로 플랜지부(30'b)가 위치하는 부위에 위치한다. 가동전극(30')은, 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 전력회로의 전원 또는 부하측 또는 접지에 각각 접속되는 제 1 고정전극과 제 2 고정전극을 전기적으로 접속하거나 분리시켜주는 접촉자 수단이다.

축형 안내부재(70')는 가동전극(30')의 상기 중공부내로 삽입되어 가동전극(30')의 축방향 이동을 안내하는 수단이다. 축형 안내부재(70)는 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 가동전극(30')의 투입(CLOSING) 위치 정지용 제 1 스프링 보유홈부(71')와, 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 가동전극(30')의 개방(OPENING) 위치 정지용 제 2 스프링 보유홈부(72')를 갖는다. 여기서 제 1 위치는 가동전극(30')이 투입 위치일 때 가동전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)의 위치로서, 축형 안내부재(70')의 전체길이중 약 70%에 해당하는 상부위치이다. 제 2 위치는 가동전극(30')이 개방 위치일 때 가동전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)의 위치로서, 축형 안내부재(70')의 전체길이중 약 25%에 해당하는 하부위치이다.

환형의 제 1 스프링(90a)은 축형 안내부재(70')의 제 1 스프링 보유홈부(71')에 끼워 고정 설치되고, 가동전극(30')이 투입 위치로 이동할 때 가동전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)에 삽입되어 가동전극(30')을 투입 위치에서 완충하여 정지시킨다.

환형의 제 2 스프링(90b)은 축형 안내부재(70')의 제 2 스프링 보유홈부(72')에 끼워 고정 설치되고, 가동전극(30')이 개방 위치로 이동할 때 가동전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)에 삽입되어 가동전극(30')을 개방 위치에서 완충하여 정지시킨다.

제 1 스프링(90a)과 제 2 스프링(90b)은 종단면이 원형으로서, 충격의 완충 및 복원이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이, 축형 안내부재(70')의 제 1 스프링 보유홈부(71')와 제 2 스프링 보유홈부(72')의 깊이(d3)는 가동 전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)의 깊이(d4) 보다 깊게 형성되어, 제 1 스프링(90a)과 제 2 스프링(90b)이 축형 안내부재(70')에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 제 1 스프링(90a)과 제 2 스프링(90b)이 가동 전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)에 삽입된 후 미리 결정된 외력을 부과해야 이탈될 수 있으므로, 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 진동에도 가동전극(30')이 위치이탈 및 요동하는 것을 방지하여 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 손상발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이, 축형 안내부재(70')의 제 1 스프링 보유홈부(71')와 제 2 스프링 보유홈부(72')의 깊이(d3)는 제 1 스프링(90a)과 제 2 스프링(90b)의 축방향 높이(h2)의 60 내지 80 퍼센트(PERCENT)비율을 갖게 결정되며, 이와 같은 구성에 의해서 제 1 스프링(90a)과 제 2 스프링(90b)이 축형 안내부재(70')에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 제 1 스프링(90a)과 제 2 스프링(90b)중 제 1 스프링 보유홈부(71')와 제 2 스프링 보유홈부(72')로부터 노출(돌출)되는 나머지 부분이 가동 전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)에 원활하게 삽입 및 이탈될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

바람직한 실시예에 따라서 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가동전극 정지기구에도 제 1 실시예와 마찬가지로 2개의 웨어링(80)이 축형 안내부재(70')의 상부 외주면에 설치되었다. 웨어링(80)에 의한 작용효과는 앞서 기술한 제 1 실시예와 같다.

한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가동전극 정지기구의 동작을 도 9 내지 도 10을 주로 참조하고 도 1 내지 도 2를 보조적으로 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2 또는 도 9 내지 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 접속하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 접속하고자 하는 경우(즉 고속스위치를 투입위치로 구동하고자 하는 경우), 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 1 코일(50a)을 자화시킨다.

그러면, 제 1 코일(50a)의 자화에 따라 가동전극(30')의 플랜지부(30'b)에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 1 코일(50a)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30')을 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동(상승이동) 시킨다.

따라서 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)이 가동전극(도 10에서 부호 30')을 통해 서로 연결되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 폐로상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되거나 접지되게 된다. 또한 이때, 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이 축형 안내부재(70')의 제 1 스프링 보유홈부(71')에 의해 보유되고 있는 제 1 스프링(90a)이 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동하는 가동전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)에 끼워짐에 의해서 가동전극(30')은 투입위치에서 완충되면서 정지한다. 또한, 이때 축형 안내부재(70)의 상부 외주면에 설치된 2개의 웨어링(80)이 가동전극(30')의 축방향 이동을 좌우요동이 방지되게 직선적으로 안내한다.

한편, 도 1 내지 도 2 또는 도 9 내지 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 분리하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 차단하고자 하는 경우(즉, 고속스위치를 개방위치로 구동코자 하는 경우), 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 2 코일(도 1 및 도 2의 50b 참조)을 자화시킨다.

그러면, 제 2 코일(50b)의 자화에 따라 가동전극(30')의 플랜지부(30'b)에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 2 코일(50b)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30')을 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동시킨다.

따라서 가동전극(30')을 통해 서로 연결되었던 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)이 분리되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 개방상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되지 않게 차단되거나 접지가 중단된다.

또한 이때, 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이 축형 안내부재(70')의 제 2 스프링 보유홈부(72')에 끼워진 제 2 스프링(90b)이 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동하는 가동전극(30')의 스프링 삽입홈부(30'c)에 끼워짐에 의해서 가동전극(30')은 개방위치에서 완충되면서 정지한다. 또한, 이때 축형 안내부재(70')의 상부 외주면에 설치된 2개의 웨어링(80)이 가동전극(30')의 축방향 이동을 좌우요동이 방지되게 직선적으로 안내한다.

한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 개방위치일 때의 종 단면도 및 이점쇄선 원내는 환형 스프링의 확대 사시도인 도 11과, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 보여주는 도면으로서 고속스위치의 가동전극 정지기구가 투입위치일 때의 종 단면도인 도 12를 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고속스위치의 가동전극 정지기구의 구성과 작용을 설명한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 가동전극 정지기구는 크게 구분하여 봉형의 가동전극(30")과, 환형 안내부재(70")와, 환형 스프링(90c)을 포함하여 구성된다.

도 11 내지 도 12에 있어서 부호 50a는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같은 제 1 코일을 지시하고, 부호 BS는 제 1 코일(50a)을 지지하는 기대인 베이스(base)를 지시하고, 부호 E는 환형 안내부재(70")와 베이스(BS)사이에 설치되어 외측 하우징부를 형성하는 외함을 지시한다.

도시된 바와 같이 가동전극(30")은, 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 투입 위치 정지용 제 1 스프링 삽입홈부(30"c2)를 갖고 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 가동전극(30")의 개방 위치 정지용 제 2 스프링 삽입홈부(30"c1)를 갖는 봉형의 전기적 도체로 구성된다. 가동전극(30")은, 봉형 몸체부(부호 미부여)와, 봉형 몸체부의 일단부(하단부)로부터 반경방향의 외측으로 연장하게 형성되는 플랜지부(부호 미부여)를 포함하여 구성된다. 가동전극(30")은, 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 전력회로의 전원 또는 부하측 또는 접지에 각각 접속되는 제 1 고정전극과 제 2 고정전극을 전기적으로 접속하거나 분리시켜주는 접촉자 수단이다. 여기서 제 1 위치는 가동전극(30")이 투입 위치일 때 가동전극(30")의 외주면중 환형 스프링(90c)을 마주보게 되는 위치로서, 가동전극(30")의 전체길이중 약 25%에 해당하는 하부위치이다. 제 2 위치는 가동전극(30")이 개방 위치일 때 가동전극(30")의 외주면중 환형 스프링(90c)을 마주보게 되는 위치로서, 가동전극(30")의 전체길이중 약 70%에 해당하는 상부위치이다.

환형 안내부재(70")는 내주면이 가동전극(30")의 외주면과 접촉하게 설치되어 가동전극(30")의 축방향 이동을 안내하는 수단으로서, 상기 내주면에 스프링 보유홈부(70"a)를 갖는다.

환형 스프링(90c)는 환형 안내부재(70")의 스프링 보유홈부(70"a)에 끼워 고정 설치된다. 환형 스프링(90c)은, 가동전극(30")이 투입 위치로 이동할 때는 가동전극(30")의 투입 위치 고정용 제 1 스프링 삽입홈부(30"c2)에 삽입되어 가동전극(30")을 상기 투입 위치에서 완충하여 정지시키고, 가동전극(30")이 개방 위치로 이동할 때는 가동전극(30")의 개방 위치 고정용 제 2 스프링 삽입홈부(30"c1)에 삽입되어 가동전극(30")을 상기 개방 위치에서 정지시킨다.

환형 스프링(90c)의 종단면이 원형으로서, 충격의 완충 및 복원이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이, 환형 안내부재(70")의 스프링 보유홈부(70"a)의 깊이(d5)는 가동 전극(30")의 제 1 스프링 삽입홈부(30"c2)의 깊이(d6) 또는 제 2 스프링 삽입홈부(30"c1)의 깊이(d6) 보다 깊게 형성되어, 환형 스프링(90c)이 환형 안내부재(70")에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 환형 스프링(90c)이 가동 전극(30")의 제 1 스프링 삽입홈부(30"c2) 또는 제 2 스프링 삽입홈부(30"c1)에 삽입된 후 미리 결정된 외력을 부과해야 이탈될 수 있으므로, 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 진동에도 가동전극(30")이 위치이탈 및 요동하는 것을 방지하여 고속스위치 또는 이를 포함하는 배전반 등 전력기기의 운반중 손상발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 도 11 및 도 12를 참조할 수 있는 바와 같이, 환형 안내부재(70")의 스프링 보유홈부(70"a)의 깊이(d5)는 환형 스프링(90c)의 축방향 높이(h3)의 60 내지 80 퍼센트(PERCENT)비율을 갖게 결정되며, 이와 같은 구성에 의해서 환형 스프링(90c)이 환형 안내부재(70")에 의해 이탈방지되게 보유될 수 있고 환형 스프링(90c)중 스프링 보유홈부(70"a)로부터 노출(돌출)되는 나머지 부분이 가동 전극(30")의 제 1 스프링 삽입홈부(30"c2) 또는 제 2 스프링 삽입홈부(30"c1)에 원활하게 삽입 및 이탈될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가동전극 정지기구의 동작을 도 11 내지 도 12를 주로 참조하고 도 1 내지 도 2를 보조적으로 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 접속하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 접속하고자 하는 경우(즉 고속스위치를 투입위치로 구동하고자 하는 경우), 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 1 코일(50a)을 자화시킨다.

그러면, 제 1 코일(50a)의 자화에 따라 가동전극(30")의 상기 플랜지부에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 1 코일(50a)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30")을 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동(상승이동) 시킨다.

따라서 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 제 1 고정전극(10)과 제 2 고정전극(20)이 가동전극(도 2에서는 부호 30, 도 12에서 부호 30")을 통해 서로 연결되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 폐로상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되거나 접지되게 된다. 또한 이때, 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이 환형 안내부재(70")의 스프링 보유홈부(70"a)에 의해 보유되고 있는 환형 스프링(90c)이 상기 제 1 위치(투입 위치)로 이동하는 가동전극(30")의 제 1 스프링 삽입홈부(30"c2)에 끼워짐에 의해서 가동전극(30")은 투입위치에서 완충되면서 정지한다.

한편, 도 1 내지 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 고정전극(10)과, 제 2 고정전극(20)을 분리하여 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로를 전기적으로 차단하고자 하는 경우(즉, 고속스위치를 개방위치로 구동코자 하는 경우), 미도시한 제어부로부터의 전원인가 즉, 전류를 흘려줌에 의해서 제 2 코일(도 1 및 도 2의 50b 참조)을 자화시킨다.

그러면, 제 2 코일(50b)의 자화에 따라 가동전극(도 1에서는 부호 30, 도 11에서는 부호 30")의 상기 플랜지부에 유기되는 와전류에 의해서 2차 자계가 유기되고, 해당 2차 자계가 제 2 코일(50b)의 자계와 방향이 반대여서 전자 반발력을 일으켜 가동전극(30")을 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제 2 위치(개방 위치)로 이동시킨다.

따라서 가동전극(30")을 통해 서로 연결되었던 제 1 고정전극과 제 2 고정전극이 분리되고 따라서 전원과 부하간 전력회로 또는 전력회로와 접지간 회로가 개방상태가 되어 전력이 부하측으로 공급되지 않게 차단되거나 접지가 중단된다.

또한 이때, 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이 환형 안내부재(70")의 스프링 보유홈부(70"a)에 의해 보유되고 있는 제 2 스프링(90b)이(즉, 제 2 스프링(90b)의 노출부 또는 외부 돌출부가) 제 2 위치(개방 위치)로 이동하는 가동전극(30")의 제 2 스프링 삽입홈부(30"c1)에 끼워짐에 의해서 가동전극(30")은 개방위치에서 완충되면서 정지한다.

10: 제 1 고정전극 20: 제 2 고정전극
30: 가동전극 30': 가동전극(제 2 실시예)
30": 가동전극(제 3 실시예)
30a: 관형 몸체부 30'a: 관형 몸체부(제 2 실시예)
30b: 플랜지부 30'b: 플랜지부(제 2 실시예)
30c: 스프링 보유홈부 30'c: 스프링 삽입홈부(제 2 실시예)
30"c1: 제 2 스프링 삽입홈부(제 3 실시예)
30"c2: 제 1 스프링 삽입홈부(제 3 실시예)
40: 래치 50a: 제 1 코일
50b: 제 2 코일
70: 축형 안내부재 70': 축형 안내부재(제 2 실시예)
70": 환형 안내부재 70"a: 스프링 보유홈부(제 3 실시예)
71: 투입 위치 고정용 홈부 71': 제 1 스프링 보유홈부(제 2 실시예)
72: 개방 위치 고정용 홈부 72': 제 2 스프링 보유홈부(제 2 실시예)
80: 웨어링(WEARING) 90: 환형 스프링
90a: 제 1 스프링 90b: 제 2 스프링
90c: 환형 스프링(제 3 실시예) 100: 고속스위치
S: 핀 스프링 B: 지지브래킷 고정나사
BS: 베이스(base) E: 외함

Claims

고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서,
내주면에 스프링 보유홈부와 내부 중공부를 가진 관형의 가동전극;
상기 가동전극의 중공부내로 삽입되어 상기 가동전극의 축방향 이동을 안내하며, 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 상기 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 고정용 홈부와, 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 상기 가동전극의 개방(OPENING) 위치 고정용 홈부를 갖는 축형 안내부재; 및
상기 가동전극의 스프링 보유홈부에 끼워 설치되고, 상기 투입 위치 또는 개방 위치로 이동하는 상기 가동전극과 함께 이동가능하며, 상기 가동전극이 투입 위치로 이동할 때는 상기 축형 안내부재의 투입 위치 고정용 홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 투입 위치에서 완충하여 정지시키고, 상기 가동전극이 개방 위치로 이동할 때는 상기 축형 안내부재의 개방 위치 고정용 홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 개방 위치에서 완충하여 정지시키는 환형 스프링;을 포함하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제1항에 있어서,
상기 축형 안내부재의 외주면에 고정설치되어, 상기 가동전극의 직선 운동을 안내하는 적어도 하나의 웨어링(WEARING)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제1항에 있어서,
상기 환형 스프링은 종단면이 원형인 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제1항에 있어서,
상기 가동전극의 스프링 보유홈부의 깊이는 상기 축형 안내부재의 투입 위치 고정용 홈부의 깊이 또는 개방 위치 고정용 홈부의 깊이 보다 깊은 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제1항에 있어서,
상기 가동전극의 스프링 보유홈부의 깊이는 상기 환형 스프링의 축방향 높이의 60 내지 80 퍼센트(PERCENT)비율을 갖게 결정되는 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서,
내주면에 스프링 삽입홈부와 내부 중공부를 가진 관형의 가동전극;
상기 가동전극의 중공부내로 삽입되어 상기 가동전극의 축방향 이동을 안내하며, 외주면의 미리결정된 제 1 위치에 마련되는 상기 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 정지용 제 1 스프링 보유홈부를 갖고 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 마련되는 상기 가동전극의 개방(OPENING) 위치 정지용 제 2 스프링 보유홈부를 갖는 축형 안내부재;
상기 축형 안내부재의 제 1 스프링 보유홈부에 끼워 고정 설치되고, 상기 가동전극이 투입 위치로 이동할 때 상기 가동전극의 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 투입 위치에서 완충하여 정지시키는 환형의 제 1 스프링; 및
상기 축형 안내부재의 제 2 스프링 보유홈부에 끼워 고정 설치되고, 상기 가동전극이 개방 위치로 이동할 때 상기 가동전극의 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 개방 위치에서 완충하여 정지시키는 환형의 제 2 스프링;을 포함하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제6항에 있어서,
상기 축형 안내부재의 외주면에 고정설치되어, 상기 가동전극의 직선 운동을 안내하는 적어도 하나의 웨어링(WEARING)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제6항에 있어서,
상기 제 1 스프링과 제 2 스프링은 종단면이 원형인 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제6항에 있어서,
상기 축형 안내부재의 제 1 스프링 보유홈부와 제 2 스프링 보유홈부의 깊이는 상기 가동 전극의 스프링 삽입홈부의 깊이 보다 깊은 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제6항에 있어서,
상기 축형 안내부재의 제 1 스프링 보유홈부와 제 2 스프링 보유홈부의 깊이는 상기 환형 스프링의 축방향 높이의 60 내지 80 퍼센트(PERCENT)비율을 갖게 결정되는 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
고속스위치의 가동전극 정지기구에 있어서,
외주면의 미리결정된 제 1 위치에 상기 가동전극의 투입(CLOSING) 위치 정지용 제 1 스프링 삽입홈부를 갖고 외주면의 미리결정된 제 2 위치에 상기 가동전극의 개방(OPENING) 위치 정지용 제 2 스프링 삽입홈부를 갖는 봉형의 가동전극;
내주면이 상기 가동전극의 외주면과 접촉하게 설치되어 상기 가동전극의 축방향 이동을 안내하며, 상기 내주면에 스프링 보유홈부를 갖는 환형 안내부재; 및
상기 안내부재의 상기 스프링 보유홈부에 끼워 고정 설치되고, 상기 가동전극이 투입 위치로 이동할 때는 상기 가동전극의 투입 위치 정지용 제 1 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 투입 위치에서 완충하여 정지시키고, 상기 가동전극이 개방 위치로 이동할 때는 상기 가동전극의 개방 위치 정지용 제 2 스프링 삽입홈부에 삽입되어 상기 가동전극을 상기 개방 위치에서 정지시키는 환형 스프링;을 포함하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제11항에 있어서,
상기 환형 스프링의 종단면이 원형인 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제11항에 있어서,
상기 환형 안내부재의 스프링 보유홈부의 깊이는 상기 가동 전극의 제 1 스프링 삽입홈부의 깊이 또는 제 2 스프링 삽입홈부의 깊이 보다 깊은 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.
제11항에 있어서,
상기 환형 안내부재의 스프링 보유홈부의 깊이는 상기 환형 스프링의 축방향 높이의 60 내지 80 퍼센트(PERCENT)비율을 갖게 결정되는 것을 특징으로 하는 고속스위치의 가동전극 정지기구.