KR20160083736A

KR20160083736A - 회로 차단기

Info

Publication number: KR20160083736A
Application number: KR1020150000217A
Authority: KR
Inventors: 이광원
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2015-01-02
Filing date: 2015-01-02
Publication date: 2016-07-12
Also published as: KR101721106B1

Abstract

본 발명은 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 조작에 따라 회전하는 핸들과, 상기 핸들의 하부에 연결되어 상기 핸들의 회전에 연동하여 회전하는 레버와, 상기 레버에 연결되는 상부링크와, 상기 상부링크의 하부에 연결된 하부링크와, 상기 하부링크에 연결되어 상기 하부링크의 회전에 연동하여 회전하는 샤프트로 구성되어 가동접촉자와 고정접촉자의 접촉 또는 분리를 조절하는 개폐 기구부를 포함하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 있어서,상기 레버의 일측 내측면에는 돌기가 형성되고, 상기 하부링크의 상단에는 걸림부가 형성되어, 이상전류에 의한 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 융착시에 상기 핸들을 회전시키면 상기 핸들의 회전에 따른 상기 레버의 회전에 따라 상기 돌기가 상기 걸림부에 맞닿도록 위치하여 상기 핸들의 회전이 제한되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 관한 것이다.
본 발명은 레버의 내측에 돌기를 형성시키고, 하부링크의 상부에 걸림부를 형성시켜 고정접점과 가동접점이 융착상태에 있을 때 핸들을 트립위치로 회전시키면 돌기와 걸림부가 상호 맞닿게 됨으로써 레버의 회전이 제한되도록 함과 동시에 레버에 연결된 핸들의 회전도 제한되게 함으로서 별도의 스토퍼를 설치하지 않고도 융착상태에서 회로 차단기가 트립상태로 전환되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

회로 차단기의 개폐 기구부 구조{OPERATING DEVICE STRUCTURE FOR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는구조가 간단하고 생산공정이 간소화될 뿐만 아니라 생산비용이 절감되는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 회로 차단기는 송변전이나 전기회로 등에서 부하를 개폐하거나 접지 또는 단락 등의 사고가 발생한 경우에 전류를 차단시키는 장치를 말한다.

이러한 회로 차단기는 사용자의 조작에 의해 전기선로를 트립상태(OFF)나 통전상태(ON)로 전환시키며, 선로에 과부하 및 단락사고가 발생하였을 때에는 회로를 차단하여 부하기기 및 선로를 보호하게 된다.

상기와 같은 회로 차단기는 차단기를 트립시키는 구동방식에 따라 바이메탈(BIMETAL)과 전자석을 이용하는 열동 전자식, 오일 대시 포트(OIL DASH PORT)의 내부에 형성된 오일의 열팽창을 이용하는 완전 전자식, 그리고 전자소자를 이용하는 전자식으로 크게 분류된다.

이러한 회로 차단기는 고정접촉자와 가동접촉자의 접촉 또는 분리를 조작하는 개폐 기구부와, 상기 개폐 기구부의 조작에 따라 고정접촉자와 가동접촉자가 접촉 또는 분리됨으로서 전류를 인가시키는 통전부 등으로 구성된다.

도 1에는 종래의 회로 차단기의 통전상태에서 통전부와 개폐 기구부의 개략적인 구성이 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 회로 차단기가 트립상태로의 전환과정에서 통전부와 개폐 기구부의 개략적인 구성이 도시되어 있으며, 도 3에는 회로 차단기의 외부에 스토퍼가 구비된 상태를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 회로 차단기는 개폐 기구부(10)와 통전부(20) 등으로 구성되며, 상기 개폐 기구부(10)는 사용자의 조작에 따라 회전하는 핸들(11)과, 상기 핸들(11)의 하부에 연결된 레버(12)와, 상기 레버(12)에 연결된 상부링크(13) 및 상기 상부링크(13)에 연결된 하부링크(14) 등으로 구성된다.

또한 상기 통전부(20)는 일단이 외부의 부하에 연결되고 타단에는 고정접점(21a)이 형성된 고정접촉자(21)와, 일단에 가동접점(22a)이 구비되어 상기 가동접점(22a)을 통해 상기 고정접점(21a)에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자(22) 및 상기 가동접촉자(22)의 타단에 연결된 상태로 회전하는 샤프트(23) 등으로 구성된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 회로 차단기에 이상전류가 유입되어 상기 고정접점(21a)과 상기 가동접점(22a)이 융착된 상태에 있을 때, 사용자가 상기 핸들(11)을 트립상태의 위치(시계방향)로 회전시키게 되면 상기 핸들(11)에 연동하여 상기 레버(12)와 상기 상부링크(13) 및 상기 하부링크(14)가 연동하여 회전하고, 상기 하부링크(14)에 연결된 상기 샤프트(23)도 회전하면서 상기 가동접촉자(22)와 접촉하게 된다.

이때 상기 가동접촉자(22)는 상기 고정접촉자(21)에 융착되어 서로 맞붙은 상태에 있기 때문에 상기 샤프트(23)의 회전이 상기 가동접촉자(22)를 통해 멈추게 된다.

하지만 상기 핸들(11)은 여전히 트립상태로 회전될 수 있는 상태에 있게 된다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 회로 차단기의 경우 이상전류가 유입되어 고정접점(21a)과 가동접점(22a)이 융착되게 됐을 때 핸들(11)이 트립상태로 회전하지 못하도록 외부에 별도의 스토퍼(30)를 구비시킨다.

하지만 회로 차단기의 외부에 별도로 스토퍼(30)를 설치해야 되고, 스토퍼(30)를 견고하게 설치하기 위해 별도의 다른 부품들을 사용해야 되기 때문에 회로 차단기의 구조가 복잡해지고, 전체 생산비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한 스토퍼(30)를 회로 차단기의 외부에 설치하는 공정이 필요하기 때문에 전체 생산공정이 길어져 회로 차단기의 생산에 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구조가 간단하고 생산공정이 간소화될 뿐만 아니라 생산비용이 절감되는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 사용자의 조작에 따라 회전하는 핸들과, 상기 핸들의 하부에 연결되어 상기 핸들의 회전에 연동하여 회전하는 레버와, 상기 레버에 연결되는 상부링크와, 상기 상부링크의 하부에 연결된 하부링크와, 상기 하부링크에 연결되어 상기 하부링크의 회전에 연동하여 회전하는 샤프트로 구성되어 가동접촉자와 고정접촉자의 접촉 또는 분리를 조절하는 개폐 기구부를 포함하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 있어서, 상기 레버의 일측 내측면에는 돌기가 형성되고, 상기 하부링크의 상단에는 걸림부가 형성되어, 이상전류에 의한 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 융착시에 상기 핸들을 회전시키면 상기 핸들의 회전에 따른 상기 레버의 회전에 따라 상기 돌기가 상기 걸림부에 맞닿도록 위치하여 상기 핸들의 회전이 제한되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조를 제공함으로써 달성된다.

또한 상기 돌기는 상기 걸림부 측으로 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 걸림부의 상부는 상기 돌기 측으로 소정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 걸림부의 내측면 중 상기 돌기와 밀착되는 밀착면은 상기 돌기의 외주면과 동일한 곡률인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명인 회로 차단기의 개폐 기구부 구조는, 레버의 내측에 돌기를 형성시키고, 하부링크의 상부에 걸림부를 형성시켜 고정접점과 가동접점이 융착상태에 있을 때 핸들을 트립위치로 회전시키면 돌기와 걸림부가 상호 맞닿게 됨으로써 레버의 회전이 제한되도록 함과 동시에 레버에 연결된 핸들의 회전도 제한되게 함으로서 별도의 스토퍼를 설치하지 않고도 융착상태에서 회로 차단기가 트립상태로 전환되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 핸들의 회전을 방지하기 위해 스토퍼를 사용하지 않기 때문에 전체 구조가 간단해지고, 생산에 소요되는 시간이 감소할 뿐만 아니라 생산비용도 절감되는 효과가 있다.

또한 돌기가 볼록한 형상을 갖도록 함과 동시에 걸림부의 내측면 중 돌기에 맞닿은 면이 돌기의 외주면과 동일한 곡률을 갖도록 하여 돌기와 걸림부가 상호 밀착됐을 때 레버의 회전력에 의해 걸림부가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 회로 차단기의 통전상태에서의 통전부와 개폐 기구부의 개략 구성도.
도 2는 종래의 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서의 통전부와 개폐 기구부의 개략 구성도.
도 3은 회로 차단기의 외부에 스토퍼가 구비된 상태를 나타내는 사시도.
도 4의 (a)는 본 발명에 따른 개폐 기구부에 구성된 레버에 돌기가 형성된 상태를 나타내는 사시도.
도 4의 (b)는 본 발명에 따른 개폐 기구부에 구성된 레버에 돌기가 형성된 상태를 나타내는 다른 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 개폐 기구부에 구성된 하부링크를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에 있을 때 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 개략 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서의 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 개략 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서 샤프트가 가동접촉자에 접촉된 상태에서의 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 개략 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서 샤프트가 가동접촉자에 접촉된 상태에서의 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 다른 개략 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단기의 개폐 기구부 구조를 상세히 설명한다.

도 4의 (a)는 본 발명에 따른 개폐 기구부에 구성된 레버에 돌기가 형성된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 개폐 기구부에 구성된 레버에 돌기가 형성된 상태를 나타내는 다른 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 개폐 기구부에 구성된 하부링크를 나타내는 사시도이다.

또한 도 6은 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에 있을 때 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 개략 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서의 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 개략 구성도이며, 도 8은 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서 샤프트가 가동접촉자에 접촉된 상태에서의 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 개략 구성도이고, 도 9는 본 발명에 따른 회로 차단기가 통전상태에서 트립상태로 전환되는 과정에서 샤프트가 가동접촉자에 접촉된 상태에서의 통전부와 개폐 기구부를 나타내는 다른 개략 구성도이다.

도 4a, 도 4b 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회로 차단기는 전류의 유입이 조절되도록 하는 개폐 기구부(100) 및 상기 개폐 기구부(100)의 조작에 따라 회로 차단기의 내부로 전류가 유입되도록 하는 통전부(200)를 포함하여 이루어진다.

상기 개폐 기구부(100)는 사용자의 조작에 따라 회전하는 핸들(110)과, 상기 핸들(110)의 하부에 연결되어 상기 핸들(110)의 회전에 연동하여 회전하는 레버(120)와, 일단이 상기 레버(120)에 연결된 상부링크(130)와, 일단이 상기 상부링크(130)의 타단에 연결되고 타단이 상기 샤프트(230)에 연결된 하부링크(140) 등으로 구성된다.

상기 통전부(200)는 일단은 외부의 부하에 연결되고 타단에는 고정접점(211)이 형성된 고정접촉자(210)와, 일단에는 상기 고정접점(211)에 접촉 또는 분리되는 가동접점(221)이 구비되고 타단은 샤프트(230)에 연결되어 상기 개폐 기구부(100)의 조작에 따라 상기 고정접촉자(210)에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자(220) 및 상기 가동접촉자(220)의 타단에 연결되어 상기 가동접촉자(220)와 함께 회전하는 샤프트(230) 등으로 구성된다.

상기 핸들(110)은 회로 차단기의 외부로 돌출되도록 위치하여 사용자의 조작에 따라 좌우로 회전하면서 회로 차단기가 통전상태(ON)나 트립상태(OFF)가 되도록 한다.

상기 레버(120)는 상기 핸들(110)의 하부에 연결되어 사용자의 조작에 따라 상기 핸들(110)이 회전하면 상기 핸들(110)에 연동하여 회전함으로써 회로 차단기의 트립상태(OFF)나 통전상태(ON)가 조절되도록 한다.

이때 상기 레버(120)는 상기 핸들(110)이 관통하도록 중심부에 관통공(121a)이 형성된 수평판(121)과, 상기 수평판(121)의 양측에서 하측으로 절곡되게 연장형성된 수직판(123)으로 구성되며, 상기 수직판(123)의 내측면에는 상기 하부링크(140)에 밀착되도록 돌기(123a)가 형성된다.

상기 상부링크(130)는 일단은 상기 레버(120)에 연결되고, 타단은 상기 하부링크(140)의 중심부에 연결되어 상기 레버(120)의 회전에 연동하여 회전함으로써 상기 하부링크(140)를 회전시킨다.

상기 하부링크(140)는 중심부에 상기 상부링크(130)와의 연결을 위한 제1 연결홀(143)이 형성되어 상기 제1 연결홀(143)을 통해 상기 상부링크(130)의 타단에 연결되고, 하부에는 상기 샤프트(230)와의 연결을 위한 제2 연결홀(145)이 형성되어 상기 제2 연결홀(145)을 통해 하부가 상기 샤프트(230)에 연결된 상태에서 상기 상부링크(130)의 회전에 연동하여 회전하면서 상기 샤프트(230)를 회전시킨다.

이때 상기 하부링크(140)의 상단에는 걸림부(141)가 형성되고, 상기 걸림부(141)는 상기 돌기(123a) 측으로 소정각도 경사지게 형성되어 사용자가 상기 핸들(110)을 회전시키게 되면 상기 핸들(110)의 회전에 따라 상기 레버(120)가 회전하면서 상기 돌기(123a)가 상기 걸림부(141)에 맞닿도록 위치하게 된다.

한편, 상기 돌기(123a)는 볼록한 형상으로 이루어지고, 상기 걸림부(141)의 내측면 중 상기 돌기(123a)에 맞닿은 면은 상기 돌기(123a)의 외주면과 동일한 곡률을 갖도록 형성된다.

따라서 상기 돌기(123a)와 상기 걸림부(141)가 밀착되었을 때 상기 레버(120)의 회전력에 의해 상기 걸림부(141)가 파손되는 것을 방지하게 된다.

이하 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 회로 차단기의 개폐 기구부(100)를 통해 회로 차단기가 통전상태(ON)에서 트립상태(OFF)로의 전환이 제한되는 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이 통전상태에서는 고정접촉자(210)의 고정접점(211)과 가동접촉자(220)의 가동접점(221)이 접촉된 상태에 있어 회로 차단기의 내부로 전류가 유입되게 되고, 레버(120)에 형성된 돌기(123a)와 하부링크(140)에 형성된 걸림부(141)는 서로 맞닿은 상태에 있게 된다.

이때 회로 차단기의 내부에 이상전류가 흘러 고정접점(211)과 가동접점(221)이 융착된 상태에서 사용자가 융착상태를 인지하지 못하고 핸들(110)을 회로 차단기가 트립상태가 되도록 회전시키면 돌기(123a)와 걸림부(141)가 맞닿은 상태로 있어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 핸들(110)의 회전에 따라 레버(120)가 회전하고, 레버(120)의 회전에 따라 상부링크(130) 및 하부링크(140)가 연동하여 회전하게 된다. 이때 레버(120)의 회전속도보다 하부링크(140)의 회전속도가 빨라 일시적으로 돌기(123a)와 걸림부(141)가 이격되게 된다.

한편, 하부링크(140)에 연결된 샤프트(230)도 하부링크(140)와 함께 시계방향으로 회전하면서 가동접촉자(220)에 접촉하게 된다.

이때 가동접촉자(220)와 고정접촉자(210)는 융착상태에 있어 가동접촉자(220)가 고정된 상태로 있기 때문에 가동접촉자(220)에 접촉된 샤프트(230)도 가동접촉자(220)로 인해 회전이 멈추게 된다.

또한 샤프트(230)의 회전이 멈추게 되면 샤프트(230)에 연결된 하부링크(140)도 회전이 멈추게 되고, 핸들(110)의 회전에 연동하여 회전하는 레버(120)의 돌기(123a)가 하부링크(140)의 상부에 형성된 걸림부(141)에 맞닿은 상태로 있기 때문에 레버(120)의 회전도 멈추게 됨과 동시에 핸들(110)의 회전도 멈추게 된다.

따라서 회로 차단기가 융착된 상태에서는 사용자가 핸들(110)을 트립위치로 회전시키게 되더라도 돌기(123a) 및 걸림부(141)를 통해 회전이 제한을 받게 되어 핸들의 회전이 방지되게 된다.

상기와 같이 동작되는 본 발명의 경우 레버(120)의 양측 내측면에 돌기(123a)를 형성시키고, 하부링크(140)의 상단에 걸림부(141)를 형성시켜 고정접점(211)과 가동접점(221)이 이상전류로 인해 융착됐을 때 핸들(110)이 트립위치로 회전되더라도 돌기(123a)가 걸림부(141)에 맞닿게 되어 핸들(110)의 이동이 제한됨으로써 별도의 스토퍼(30)를 구비시키지 않고도 핸들(110)의 트립위치로의 이동을 효과적으로 제한하게 된다.

또한 핸들(110)의 회전을 제한하기 위해 별도의 스토퍼를 사용하지 않기 때문에 회로 차단기의 전체구조가 간단해 지고, 회로 차단기의 제조에 소요되는 시간을 단축시키며, 제조비용을 절감시키게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10: 개폐 기구부 11: 핸들
12: 레버 13: 상부링크
14: 하부링크 20: 통전부
21: 고정접촉자 21a: 고정접점
22: 가동접촉자 22a: 가동접점
23: 샤프트 30: 스토퍼
100: 개폐 기구부 110: 핸들
120: 레버 121: 수평판
121a: 관통공 123: 수직판
123a: 돌기 130: 상부링크
140: 하부링크 141: 걸림부
143: 제1 연결홀 145: 제2 연결홀
200: 통전부 210: 고정접촉자
211: 고정접점 220: 가동접촉자
221: 가동접점 230: 샤프트

Claims

사용자의 조작에 따라 회전하는 핸들과, 상기 핸들의 하부에 연결되어 상기 핸들의 회전에 연동하여 회전하는 레버와, 상기 레버에 연결되는 상부링크와, 상기 상부링크의 하부에 연결된 하부링크와, 상기 하부링크에 연결되어 상기 하부링크의 회전에 연동하여 회전하는 샤프트로 구성되어 가동접촉자와 고정접촉자의 접촉 또는 분리를 조절하는 개폐 기구부를 포함하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조에 있어서,
상기 레버의 일측 내측면에는 돌기가 형성되고, 상기 하부링크의 상단에는 걸림부가 형성되어,
이상전류에 의한 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 융착시에 상기 핸들을 회전시키면 상기 핸들의 회전에 따른 상기 레버의 회전에 따라 상기 돌기가 상기 걸림부에 맞닿도록 위치하여 상기 핸들의 회전이 제한되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조.
제1항에 있어서,
상기 돌기는 상기 걸림부 측으로 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조.
제1항에 있어서,
상기 걸림부의 상부는 상기 돌기 측으로 소정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조.
제3항에 있어서,
상기 걸림부의 내측면 중 상기 돌기와 밀착되는 밀착면은 상기 돌기의 외주면과 동일한 곡률인 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 개폐 기구부 구조.