JP6957622B2

JP6957622B2 - リレー装置

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Publication number: JP6957622B2
Application number: JP2019530759A
Authority: JP
Inventors: リン，ジェ−ユン; チェ，ヨン−モク
Original assignee: LS Automotive Technologies Co Ltd
Current assignee: LS Automotive Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: DE212017000281U1; US11183351B2; WO2018117397A1; US20190304723A1; JP2020501326A; KR101888275B1; KR20180074374A; CN208077878U

Description

本発明は、リレー装置に関し、より詳しくは、固定接点と可動接点とが揺動によって接触及び開離する構造を有するリレー装置に関する。

本出願は、２０１６年１２月２３日出願の韓国特許出願第１０−２０１６−０１７８３８９号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

リレー装置は、入力信号がある値に達したときに作動して他の電気回路を開閉するスイッチング機具であって、自動車、産業自動化制御機器など各種の産業分野に広く使われている。リレー装置は、大きく、ラダー（ｌａｄｄｅｒ）型リレー装置とカンチレバー（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）型リレー装置とに分けられる。

ラダー型リレー装置は、固定接点に対して可動接点が同時に直線運動して接点の開閉が行われる。大きい電磁気力によって接点が駆動されるため、大電流の負荷制御用として広く使用される。ラダー型リレー装置に関する技術は、例えば、韓国特許公開第２０１０−０１２５８０６号公報に開示されているが、固定接点と、該固定接点と接触及び分離可能に配置される可動接点と、該可動接点を駆動させる電磁ブロックとを含んで構成される。

カンチレバー型リレー装置は、固定接点に対して可動接点が弧状に回動運動して接点の開閉が行われる。カンチレバー型リレー装置は、可動接点を弾性力のある板バネに取り付けた形態である。カンチレバー型リレー装置は、ラダー型リレー装置に比べて簡単な形態で製作可能であるという長所がある。カンチレバー型リレー装置の代表的な例としては、日本特許第３８９８０２１号公報が挙げられる。

このようにリレー装置は、固定接点に対して可動接点が電磁ブロックの電磁気力によって直線または回動運動し、固定接点と接触または開離する。したがって、リレー装置では、固定接点と可動接点とが開離するとき、アーク（ａｒｃ）が発生する。このようなアークは、適切に除去できずに、リレー装置の内部空間の温度を上昇させる。また、可動接点を揺動する電磁ブロックは、ボビンにコイルが巻き取られている形態であって、コイルから発生する熱によってリレー装置の内部空間の温度を上昇させる。特に、近年、リレー装置の小型化趨勢によって製品サイズが小さくなっており、それによって接点間のアーク発生による発熱と電磁ブロックで発生する発熱によるリレー装置の内部空間の温度上昇が、リレー装置の駆動に敏感に作用する傾向を見せる。すなわち、リレー装置の内部空間の温度が上昇する場合、接点表面が炭化するか又は融着して、本来の機能である電流の通電が行われなくなる。また、リレー装置の内部温度が上昇すれば、磁気回路の抵抗値が上昇し、これは電磁ブロックの電磁気力の弱化につながって可動接点を引き寄せる力が弱くなり、結局、接点の圧力が低くなる。接点の圧力が低くなれば、接触抵抗が増加するようになってアーク発生が酷くなる。したがって、リレー装置の内部空間で発生する熱を効果的に放熱させるための技術的または設計的要請が増えている。

上述したように、リレー装置における発熱部位は、電磁ブロックのコイル、そして固定接点と可動接点との接触部分である。また、小型化趨勢によってリレー装置のサイズは小くなっている。したがって、リレー装置の内部部品で発生する熱を効果的に輻射と対流によって除去しなければならない。内部部品で発生する熱を効果的に除去する方案として、リレー装置の内部に空いた空間を多く設けることが考えられるが、これは小型化趨勢に反し、また、経済性も低いという問題がある。

本発明は、内部部品の発熱を効果的に除去して小型化と経済性を同時に満足できるリレー装置を提供することを目的とする。

一実施例による、コイルを通じて選択的に電磁気力を発生する電磁ブロック；それぞれ固定接点が設けられる２つの固定接点端子；前記電磁気力によって揺動して前記固定接点と接触または開離する可動接点が先端部に設けられている可動接点アセンブリ；及び前記電磁ブロック、前記固定接点端子及び前記可動接点アセンブリを保持するベースブロック；をカバー内に収納したリレー装置は、固定接点と固定接点端子との接合面を基準に前記カバー内の全体空間を２つの部分に分けて、前記接合面を基準に前記電磁ブロックを含む側の部分を第１空間と定義し、残りの部分を第２空間と定義し、前記カバー内の全体空間を２つの部分に分ける基準である固定接点が、前記電磁気力によって前記可動接点アセンブリの一部が吸引されるとき、可動接点と接触する固定接点であり、前記カバーの内側全体体積（Ｖｔ）のうち前記第２空間が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％〜２７％であり、前記第２空間の体積（Ｖｅ）に対する前記第２空間を占める部品の体積の和（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％〜４２％である。

本発明の実施例によれば、リレー装置の内部空間の最適化された体積の比率を定義することで、リレー装置の電磁ブロックのコイルから発生する熱を効果的に除去すると同時に、小型化及び経済性を達成することができる。

また、本発明の実施例によれば、リレー装置の接点が位置する内部空間の空いた空間及び部品間の最適化された体積の比率を定義することで、リレー装置のコイルまたは接点で発生する熱を効果的に除去すると同時に、小型化及び経済性を達成することができる。

本発明の一実施例によるリレー装置のカバーと本体とを分離したときの斜視図である。図１のリレー装置の本体の分解斜視図である。図１のリレー装置の部分断面図である。本発明のリレー装置に対して定義する空間及び体積の比率を説明する概略図である。一実施例によるリレー装置のカバーの内側全体体積（Ｖｔ）のうち第２空間が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）による性能結果を示した図である。一実施例によるリレー装置の第２空間の体積（Ｖｅ）のうち部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）による性能結果を示した図である。他の実施例によるリレー装置の第２空間の体積（Ｖｅ）のうち部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）による性能結果を示した図である。接点損傷がＡ状態であるリレー装置の熱解析結果を示した図である。接点損傷がＢ状態であるリレー装置の熱解析結果を示した図である。接点損傷がＣ状態であるリレー装置の熱解析結果を示した図である。接点損傷がＤ状態であるリレー装置の熱解析結果を示した図である。

上述した目的、特徴及び長所は添付された図面と下記の詳細な説明を通じてより明らかになるはずであり、それによって本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。また、本発明の説明において、本発明に関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合は詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して本発明による望ましい一実施例を詳しく説明する。

図１は本発明の一実施例によるリレー装置のカバーと本体とを分離したときの斜視図であり、図２は図１のリレー装置の本体の分解斜視図である。

図１及び図２に示されたように、本実施例において、リレー装置は、リレー本体１００、及びリレー本体１００を収納するカバー２００から構成されている。リレー本体１００は、可動接点１４ａ、１４ｂを有する可動接点アセンブリ１、固定接点２２ａ、２３ａをそれぞれ有する２つの固定接点端子２２、２３、コイルを有してそのコイルに流れる電流によって電磁気力を発生させる電磁ブロック３、及びこれらを保持するベースブロック２から構成されている。

可動接点アセンブリ１は、前記電磁ブロック３によって揺動する可動接点バネ１４、その可動接点バネ１４の一端に設けられた可動接点１４ａ、１４ｂ、前記可動接点バネ１４の他端に設けられた可動接点端子１４ｃ、１４ｄ、前記可動接点バネ１４の内側に設けられた板状のアマチュア１４ｅを含む。

可動接点バネ１４は、弾性変形可能に略Ｌ字状に折り曲げられて形成された伝導性を有する帯板部材である。可動接点バネ１４は、前記可動接点端子１４ｃ、１４ｄから延びた先端部分が２つに分岐した形状を有し、この２つに分岐した形状の２つの先端部にそれぞれ可動接点１４ａ、１４ｂが設けられる。

可動接点バネ１４は、その一辺の中間領域の内側に磁力によって吸引される板状のアマチュア１４ｅが固定されている。アマチュア１４ｅが電磁ブロック３のコイルアセンブリ３１の真上に位置するように、可動接点バネ１４はヨーク３２の上昇面の背面に固定されている。アマチュア１４ｅは、上述したように、板状であるが、固定接点端子２２、２３方向の一辺に係止部１４ｆが突出している。該係止部１４ｆは、前記可動接点バネ１４の前記２つの分岐点の先端部の隙間方向に突出している。係止部１４ｆは、電磁ブロック３の上部フランジ部３４に形成されたストッパ３４ａに挿入され、可動接点１４ａ、１４ｂの開離の際、前記ストッパ３４ａに引っ掛かって可動接点バネ１４の振動及び騒音の発生を抑制する。

固定接点端子２２、２３は、前記２つの可動接点１４ａ、１４ｂの揺動方向に設けられる。固定接点端子２２、２３は板状の部材で構成され、その先端部が略Ｌ字状に折り曲げられた形状を有し、その折り曲げられた先端部に固定接点２２ａ、２３ａがそれぞれ設けられる。固定接点端子２２、２３の一端はベースブロック２に挿入され、他端である前記先端部には固定接点２２ａ、２３ａが可動接点１４ａ、１４ｂと当接するように配置されて設けられている。固定接点端子２２、２３は２つから構成され、各固定接点端子２２、２３のそれぞれの他端に固定接点２２ａ、２３ａが配置されている。

ベースブロック２は、絶縁部材であって、モールド成形によって形成され、上部が開放された略六面体状を有してリレー装置の部品が内側に載置される。すなわち、電磁ブロック３がベースブロック２の開放面に挿入されて載置され、固定接点端子２２、２３、可動接点端子１４ｃ、１４ｄ及びコイル端子３６、３７がベースブロック２の開放面に挿入された後、貫通して外部に露出する。

電磁ブロック３は、コイルアセンブリ３１、ヨーク３２、コア３３、フランジ部３４、３５及びコイル端子３６、３７を含んでなる。コイルアセンブリ３１は、中心部に穴が開いたコイルボビンにコイルが巻き取られており、そのコイルの両端部はコイルボビンの下側フランジ部３５の側面に挟み込まれた一対のコイル端子３６、３７に連結される。ヨーク３２は、略直角を形成する２面、すなわちＬ字状に形成され、下面がベースブロック２に平行に設けられる。ヨーク３２の下面にはコア３３と係り合わせられる穴３２ａが形成されている。コア３３は、ヘッドと胴体がある軸体であって、ヘッドの直径は胴体の直径より大きく、前記胴体の下端部には直径が縮まる端部が設けられている。コア３３のヘッドは、上側フランジ部３４の上方に突出しながらその上側フランジ部３４に引っ掛かるように、上側フランジ部３４の溝の穴より直径が大きい。ヨーク３２の下面にコイルアセンブリ３１が載せられて、コイルボビンの穴及び前記下面に形成された穴３２ａにコア３３が挿通される。したがって、コイルアセンブリ３１、ヨーク３２、コア３３、フランジ部３４、３５は、一体になるようにコーキング接合されている。

このように構成された電磁ブロック３は、一対のコイル端子３６、３７に電圧を印加すれば、電磁ブロック３に電磁気力が発生し、上側に位置したアマチュア１４ｅが吸引されて可動接点１４ａ、１４ｂが下方に揺動し、電圧を切る場合、可動接点バネ１４のバネ作用によって可動接点１４ａ、１４ｂが上方へと開離する。

カバー２００は、ベースブロック２と略同じ大きさのすきまばめ可能な開口部を有し、且つ、密閉性を有する箱形であって、熱硬化性樹脂部材によって開口部の内面がベースブロック２の周縁部にシーリングされて覆われている。

以上のように構成された本実施例におけるリレー装置は、一対のコイル端子３６、３７に通電する前はアマチュア１４ｅの係止部１４ｆがストッパ３４ａに引っ掛かった状態で維持され、したがって可動接点１４ａ、１４ｂは下側の固定接点２２ａ、２３ａとは開離状態を維持する。そして、一対のコイル端子３６、３７に通電することで、アマチュア１４ｅが電磁力によってコア３３に吸引され、可動接点１４ａ、１４ｂが下側の固定接点２２ａ、２３ａに加圧した状態で当接して両方の接点が閉鎖される。

上述した実施例のリレー装置において、一番目の発熱部位は電磁ブロック３のコイルアセンブリ３１であり、二番目の発熱部位は固定接点２２ａ、２３ａと可動接点１４ａ、１４ｂとの接触面である。一対のコイル端子３６、３７に通電すれば、コイルアセンブリ３１のコイルボビンに巻き取られたコイルから熱が発生する。したがって、コイルで発生する熱を除去するための空間が必要であり、また、固定接点２２ａ、２３ａと可動接点１４ａ、１４ｂとの接触面で発生する熱を除去するための空間が必要である。以下、このような空間を図３及び図４を参照して定義する。

図３は、図１のリレー装置の部分断面図であって、リレー装置の本体１００の側面を示している。図３を参照すれば、固定接点２２ａ、２３ａと固定接点端子２２、２３との接合面５１０を基準に前記カバー２００内の全体空間を２つの部分に分ける。まず、前記接合面５１０を基準に下側の空間、すなわち電磁ブロック３を含む空間を第１空間４１０と定義し、残りの部分、すなわち前記接合面を基準に上側の空間を第２空間４２０と定義する。このとき、カバー２００の内側全体の体積をＶｔとし、第２空間４２０の体積をＶｅとし、第２空間４２０における部品の体積の和をＶｒとする。

リレー装置において一番目の発熱部位は、電磁ブロック３のコイルアセンブリ３１であって、具体的にコイルアセンブリ３１のコイルボビンに巻き取られたコイルから主に熱が発生する。したがって、リレー装置の第１空間４１０内で発生した熱を輻射作用と対流作用によって除去するため、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を適切に維持しなければならない。第１空間４１０内に位置するコイルから発生する熱が相対的に空いた空間の多い第２空間４２０に輻射及び対流作用によって循環するためである。カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が小さい場合、熱が循環する空間が減少して性能に悪影響を及ぼす。一方、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を大きくすれば、熱を除去する効率は高まるが、製品サイズ及びコストが増加して製品競争力が低下する。望ましくは、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）は１９％〜２７％である。このとき、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）を算出するとき、カバー２００の内側に取り付けられるリブ（ｌｉｂ）は除いて算出する。すなわち、リブがない状態を仮定してカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）を算出する。リブは、後述するように、第２空間４２０で部品の体積の和（Ｖｒ）を算出するときに部品として考慮される。

また、リレー装置において二番目の発熱部位は、固定接点２２ａ、２３ａと可動接点１４ａ、１４ｂとの間である。したがって、前記第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が大きくなって空いた空間が足りなくなれば、固定接点２２ａ、２３ａと可動接点１４ａ、１４ｂとの開離時に発生するアークによって発生する熱が輻射や対流によって循環する空間が減るようになる。さらに、前記一番目の発熱部位、すなわちコイルアセンブリ３１のコイルから発生する熱も第２空間４２０の空いた空間を循環しなければならないが、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が大きくなって空いた空間が足りなくなれば、接点間の熱だけでなくコイルで発生する熱も加えられてリレー装置の性能に悪影響を与える。一方、カバー２００のサイズを増やして前記第２空間４２０の体積（Ｖｅ）を増加させることで、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）を小さくして空いた空間を増加させる場合は、製品サイズ及びコストが増加して製品競争力が低下する。したがって、望ましくは、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）は２１％〜４２％である。このとき、第２空間４２０を占める部品には、代表的に、可動接点アセンブリ１の一部、固定接点２２ａ、２３ａ、電磁ブロック３の上側フランジ部３４に形成されたストッパ３４ａ、カバー２００の内側に形成されるリブが含まれる。

一方、リレー装置において、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％〜４２％であるときは、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％〜２７％を超えても、リレー装置としての機能を正常に果たし、接点の損傷も僅かである。すなわち、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％〜２７％を超えても、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％〜４２％であれば、リレー装置は本来の機能を正常に果たして接点の損傷も僅かである。これについては実験例をもって後述する。

図４は、本発明のリレー装置に対して定義する空間及び体積の比率を説明する概略図である。図４において、Ｖｔはリレー装置のカバー２００の内側全体体積を示す。カバー２００は、一般にプラスチック樹脂を用いて射出成形で製造され、このときカバー２００の内側表面にはリブが一緒に成形される。このようなリブは、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で考慮せず、部品として考慮する。図４に示されたＶｒ_１は第２空間４２０に存在するリブの体積である。上述したように、リレー装置のカバー２００の内側全体空間は、固定接点２２ａ、２３ａと固定接点端子２２、２３との接合面を基準に第１空間４１０と第２空間４２０とに分けられる。図４の５１０は第１空間４１０と第２空間４２０とを分けるベースラインを示す。すなわち、固定接点２２ａ、２３ａと固定接点端子２２、２３との接合面を含む平面が第１空間４１０と第２空間４２０とを分ける基準になる。第２空間４２０の体積は、図４に示されたようにＶｅである。また、図４に示されたように、第２空間４２０に４つの部品がある場合、第２空間４２０で部品が占める体積（Ｖｒ）はその４つの部品の体積の和（Ｖｒ_１＋Ｖｒ_２＋Ｖｒ_３＋Ｖｒ_４）である。

上述した実施例のリレー装置は、基本的な構成のみを示す。変形実施例として、リレー装置は、第２空間４２０にアーク消弧部材をさらに含むことができる。アーク消弧部材は、永久磁石及びこれらを収容するフレームを含む。具体的に、各固定接点２２ａ、２３ａの両側に互いに対面するように永久磁石を設ければ、固定接点２２ａ、２３ａと可動接点１４ａ、１４ｂとの接触及び開離過程で発生するアークを消弧することができる。このようにリレー装置は、製品設計方式によって第２空間４２０に多様な部品を追加又は省略可能であって、このような部品の体積を考慮して上述したような第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）を調節することができる。第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）は、カバー２００の大きさを調節して調節することができる。また、上述した実施例のリレー装置は、カンチレバー型を基準に説明しているが、異なるタイプのリレー装置であるラダー型リレー装置などにも同様の原理が適用できる。

以下、図１を参照して説明したリレー装置の体積の比率による性能実験の結果を説明する。

＜サンプル製作＞
まず、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）による性能を実験するため、図１を参照して説明した構造のリレー装置を用意する。このとき、第２空間４２０にある部品による性能への影響を最小化するため、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）は２１．５％にする。そして、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を１６％から３４％まで０．５％ポイントずつ増加させた総３７個のリレー装置を用意する。このような３７個のリレー装置の性能実験データは図５に示されたようである。図５において、Ｖｔはカバー２００の内側全体体積であり、Ｖｅは第２空間４２０の体積である。
次いで、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を２３％にした状態で、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）を１６％から４５．５％まで０．５％ポイントずつ増加させた総６０個のリレー装置を用意する。このような６０個のリレー装置の性能実験データは図６に示されたようである。図６において、Ｖｅは第２空間４２０の体積であり、Ｖｒは第２空間４２０の部品の体積の和である。

最後に、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を１８％にした状態で、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率を１６％から４５．５％まで０．５％ポイントずつ増加させた総６０個のリレー装置を用意する。このような６０個のリレー装置の性能実験データは図７に示されたようである。図７において、Ｖｅは第２空間４２０の体積であり、Ｖｒは第２空間４２０の部品の体積の和である。

＜性能測定＞
上記のように多数個のリレー装置のサンプルを用意した後、電圧を１２Ｖ、電流を１７Ａにして通電し、２秒単位でオン／オフを１００，０００回実施する。負荷はランプ負荷を用いる。性能は、リレー装置の通電如何、接点の焼損状態、そして接点の接触抵抗を測定する。接点の焼損状態は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄの４つに区分する。Ａ状態は、接点の炭化痕が僅かであって、接点部分及びその外の部品の温度差が僅かな状態である。図８は、Ａ状態のリレー装置の熱解析結果を示した図である。Ｂ状態は、接点の炭化痕が僅かであるものの、接点部分のみ温度が上昇した状態である。図９は、Ｂ状態のリレー装置の熱解析結果を示した図である。Ｃ状態は、接点の炭化痕が顕微鏡で識別可能であって、接点部分及び隣接部分まで温度が上昇した状態である。図１０は、Ｃ状態のリレー装置の熱解析結果を示した図である。Ｄ状態は、接点の炭化痕が目視で識別可能であって、接点部分、可動接点バネ１４及び固定接点端子２２、２３の殆どの温度が上昇した状態である。図１１は、Ｄ状態のリレー装置の熱解析結果を示した図である。図８〜図１１において、凡例の単位は℃である。

図５は、一実施例によるリレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）による性能結果を示した図である。図５に示されたように、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％〜２７％（サンプル７〜サンプル２３）であるとき、リレー装置が通電可能であって、接点損傷が最上の状態であるＡ状態になる。しかし、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％未満（サンプル１〜サンプル６）になれば、コイルアセンブリ３１のコイルから発生する熱が第２空間４２０を通じて十分除去されず、接点焼損がＢ状態及びＣ状態になる。一方、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が２７％を超過（サンプル２４〜サンプル３７）すれば、コイルから発生する熱は十分除去できるものの、その分カバー２００が大きくなって製品サイズ及コストが上昇して製品競争力が低下する。したがって、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）は１９％〜２７％であることが望ましいことが分かる。

図６は、一実施例によるリレー装置の第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）による性能結果を示した図であって、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を２３％にした状態で、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）を変化させて性能を実験した結果である。カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が２３％である場合は、図５に示されたように、リレー装置が通電可能であって、接点損傷が最上の状態であるＡ状態である。しかし、図６を参照すれば、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が２３％であっても、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が４２％を超過（サンプル５４〜サンプル６０）すれば、リレー装置の通電は可能であるものの、接点損傷がＢ状態になり、さらに接触抵抗も２６．８ｍΩ以上にある。一方、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が４２％以下（サンプル１１〜サンプル５３）になれば、リレー装置が通電可能であって接点損傷がＡ状態になり、さらに接触抵抗も最大１３．２ｍΩと大幅に減る。一方、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％未満（サンプル１〜サンプル１０）になれば、接点損傷がＡ状態であるものの、その分カバー２００が大きくなって、製品サイズ及びコストが増加して製品競争力が低下する。したがって、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％〜２７％であり、且つ、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％〜４２％であることが最も望ましい。

図７は、他の実施例によるリレー装置の第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）による性能結果を示した図であって、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）を１８％にした状態で、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）を変化させて性能を実験した結果である。カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１８％である場合、図５に示されたように、リレー装置が通電可能であって、接点損傷がＢ状態である。しかし、図７を参照すれば、カバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１８％であっても、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が４２％を超過（サンプル５４〜サンプル６０）すれば、リレー装置は通電できず、接点損傷はＤ状態になる。すなわち、接点の炭化痕を目視で識別できるほど炭化粉が多量発生して、通電自体が不可能であって動作しない。第２空間４２０で部品が占める空間が大きくなって熱が循環する空間が減ったためである。一方、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％未満（サンプル１〜サンプル１０）になれば、通電可能であって、接点損傷がＢ状態であるとしても、その分カバー２００が大きくなり、製品サイズ及びコストが増加して製品競争力が低下する。したがって、リレー装置のカバー２００の内側全体体積（Ｖｔ）で第２空間４２０が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）に関係なく、第２空間４２０の体積（Ｖｅ）で部品が占める体積（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）は少なくとも２１％〜４２％であること（サンプル１１〜サンプル５３）が望ましい。

本明細書は多くの特徴を含んでいるが、これら特徴が本発明の範囲または特許請求の範囲を制限すると解析されてはならない。また、本明細書で個別的な実施例として説明された特徴は、単一実施例として組み合わせられて具現できる。逆に、本明細書で単一実施例として説明された多様な特徴は、個別的に多様な実施例で具現されるか、または、適切に組み合わせられて具現できる。

以上の本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、上述した実施例及び添付される図面によって限定されるものではない。

Claims

コイルを通じて選択的に電磁気力を発生する電磁ブロック；それぞれ固定接点が設けられる２つの固定接点端子；前記電磁気力によって揺動して前記固定接点と接触または開離する可動接点が先端部に設けられている可動接点アセンブリ；及び前記電磁ブロック、前記固定接点端子及び前記可動接点アセンブリを保持するベースブロック；をカバー内に収納したリレー装置であって、
固定接点と固定接点端子との接合面を基準に前記カバー内の全体空間を２つの部分に分けて、前記接合面を基準に前記電磁ブロックを含む側の部分を第１空間と定義し、残りの部分を第２空間と定義し、
前記カバー内の全体空間を２つの部分に分ける基準である固定接点が、前記電磁気力によって前記可動接点アセンブリの一部が吸引されるとき、可動接点と接触する固定接点であり、
前記カバーの内側全体体積（Ｖｔ）のうち前記第２空間が占める体積（Ｖｅ）の比率（Ｖｅ／Ｖｔ）が１９％〜２７％であり、
前記第２空間の体積（Ｖｅ）に対する前記第２空間を占める部品の体積の和（Ｖｒ）の比率（Ｖｒ／Ｖｅ）が２１％〜４２％であるリレー装置。