KR100770762B1

KR100770762B1 - 저전력 소모형 전자접촉기

Info

Publication number: KR100770762B1
Application number: KR1020060047479A
Authority: KR
Inventors: 조동환
Original assignee: 조동환
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-10-26

Abstract

본 발명은 가동접점의 가동구조를 간소화 및 경량화하여 장치의 컴팩트한 설계가 가능하고 전력소모를 크게 줄인 저전력 소모형 전자접촉기에 관한 것으로서, 소정의 하우징 내부에 설치되며 상측으로는 개구부가 형성된 자성박스와, 상기 자성박스 내의 저부에 고정 설치되는 고정로드와, 상기 자성박스의 개구부를 통해 삽입되어 상기 고정로드와 이격 배치되는 가동로드와, 상기 고정로드와 가동로드의 둘레에 다수회 권취되며 전류가 인가되면 상기 고정로드와 가동로드를 자화시키는 코일과, 상기 가동로드의 상부로 연장된 연장블록에 수평방향으로 지지되어 장착되는 가동접점과, 상기 하우징 내에서 상기 가동접점과 소정 간격 이격 배치되어 가동접점의 승강에 따라 접촉 및 분리되는 제1고정접점 및 제2고정접점과, 상기 연장블록과 자성박스 상단 사이에 개재되어 상기 가동로드의 자력이 해제될 때 가동로드를 원위치로 탄성 복귀시키는 리턴스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 전자접촉기에 관한 것이다.

전자접촉기, 저전력, 자성박스, 가동로드, 고정로드, 가동접점, 고정접점

Description

저전력 소모형 전자접촉기{Low power consumption type magnetic contactor}

도 1은 종래 전자접촉기의 단면 구조도

도 2는 본 발명에 따른 전자접촉기의 단면 구조도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 20 : 자성박스

22 : 개구부 24 : 고정로드

25 : 안착홈 26 : 가동로드

27 : 돌출부 28 : 코일

30 : 연장블록 32 : 리턴스프링

34 : 가동접점 36 : 제1고정접점

38 : 제2고정접점 40 : 접촉스프링

44 : 기동단자 46 : 접점유지단자

본 발명은 모터 등의 구동회로에서 회로를 개폐하는데 사용되는 전자접촉기에 관한 것으로서, 가동접점이 고정접점에 접촉될 때 접점유지력을 완화하여 전력소모를 크게 줄일 수 있으며, 적은 코일 권수에서도 안정적인 작동을 보장하여 제조 코스트를 절감할 수 있도록 된 저전력 소모형 전자접촉기에 관한 것이다.

일반적으로, 통상의 계전기류는 코일에 전류를 인가하면, 코일이 여자되면서 철심을 자화시키고, 이때 발생된 자력에 의해 자성체로 이루어진 가동접점이 고정접점측에 접촉되어 회로를 개폐하도록 구성된다. 이와 같은 계전기류 중에서 흔히 사용되는 릴레이는 소전력으로 접점을 개폐하지만, 접점간 간극이 작아 스파크가 발생될 우려가 많고 기계적 마찰에 의한 수명 단축 등의 문제점에 기인하여, 모터의 구동회로와 같이 높은 전류가 흐르는 회로를 단속하는 용도로 사용되지 못한다. 따라서, 모터의 구동회로와 같이 높은 전류를 단속하기 위해 접점간 간극이 비교적 넓고 기계적 마찰이 적은 전자접촉기가 사용된다.

도 1은 종래 전자접촉기의 구성을 보인 단면 구조도이다. 이를 참조하면, 종래 전자접촉기는 소정의 하우징(50) 내에 고정철심(52)이 설치되고, 이 고정철심(52)의 상부에는 소정 간격 이격되도록 가동철심(54)이 설치된다. 고정철심(52)과 가동철심(54)은 각각 E형 철심코어로서, 중앙의 돌출부에는 코일(56)이 권취된다. 상기 가동철심(54)에는 가동접점(58)이 서포터(60)에 의해 지지되어 연결되고, 이 가동접점(58)에 이격되어 제1고정접점(62)과 제2고정접점(64)이 하우징 일측에 고정 설치된다. 이와 같은 구성에서, 상기 코일(56)에 전류가 인가되면 상기 각 철 심(52, 54)이 자화되면서 자력에 의해 인력이 발생되고, 이에 따라 가동접점(58)은 제2고정접점(64)측으로 접촉된다. 이후, 코일(56)에 흐르는 전류가 차단되면, 가동철심(54)은 하우징(50) 저부에 탄지된 백스프링(66)의 탄성 복원력에 의해 원위치되며, 이에 따라 가동접점(58)은 제1고정접점(62)측으로 접촉된다. 한편, 미설명 부호 68은 가동접점(58)의 접촉력 보강을 위한 접촉스프링이다.

그러나, 위와 같은 종래 전자접촉기는 가동철심(54), 서포터(60), 가동접점(58)이 하나의 가동블록을 형성하여 승강되는데, 가동철심(54)의 무게가 상당하여 가동접점(58)이 제2고정접점(64)과 접촉상태를 유지하기 위해, 강한 자성이 지속적으로 유지되어야 한다. 이에 따라, 코일의 권수를 높여야 하는 부담과 전자접촉기가 중량화되는 부담이 발생되며, 전자접촉기에서 소모되는 전력이 상당한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 전자접촉기에서 가동구조를 간소화하고 중량을 줄여 가동접점이 고정접접에 접촉된 상태를 유지하는 접점유지력을 완화시킴으로써, 전력소모를 크게 줄이며 코일 권수를 줄여 장치를 저비용, 소형화할 수 있도록 된 저전력 소모형 전자접촉기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저전력 소모형 전자접촉기는 소정의 하우징 내부에 설치되며 상측으로는 개구부가 형성된 자성박스와, 상기 자성박스 내의 저부에 고정 설치되는 고정로드와, 상기 자성박스의 개구부를 통해 삽입되어 상기 고정로드와 이격 배치되는 가동로드와, 상기 고정로드와 가동로드의 둘레에 다수회 권취되며 전류가 인가되면 상기 고정로드와 가동로드를 자화시키는 코일과, 상기 가동로드의 상부로 연장된 연장블록에 수평방향으로 지지되어 장착되는 가동접점과, 상기 하우징 내에서 상기 가동접점과 소정 간격 이격 배치되어 가동접점의 승강에 따라 접촉 및 분리되는 제1고정접점 및 제2고정접점과, 상기 연장블록과 자성박스 상단 사이에 개재되어 상기 가동로드의 자력이 해제될 때 가동로드를 원위치로 탄성 복귀시키는 리턴스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 고정로드의 상단에는 하부로 오목한 안착홈이 형성되며, 상기 가동로드의 하단에는 상기 안착홈에 치합되도록 하부로 돌출된 돌출부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 코일에서 외부전원을 입력받도록 인출되는 전원입력단자는 코일의 양단에서 인출되는 기동단자와, 코일의 중간 지점에서 인출되는 접점유지단자로 구성될 수 있다.

또한, 상기 연장블록 내에 설치되며 가동접점이 제1고정접점 및 제2고정접점에 접촉될 때 가동접점의 접촉력을 보강하는 접촉스프링을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자접촉기의 단면 구조도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전자접촉기는 소정의 하우징(10) 내부에 접점을 개폐하는 구조가 설치되며, 하우징(10) 외부로는 전원입력단자 및 회로에서 인출된 단자와 연결되는 외부단자들이 노출 설치된다. 통상의 전자접촉기에서와 같이, 하우징(10) 외부로 노출되는 전원입력단자 및 외부단자들은 모터의 구동회로 또는 기타 회로를 개폐하기 위한 접점단자들과 연결되며, 이와 같이 외부로 노출되는 단자들에 대해서는 본 발명에서 자세한 설명을 생략하는 것으로 한다.

하우징(10) 내부에는 상측에 개구부(22)가 형성된 자성박스(20)가 설치된다. 바람직하게, 자성박스(20)는 자성체로 이루어지며, 내부는 비어 있는 철제 박스이다. 자성박스(20) 내의 저부에는 고정로드(24)가 고정 설치되며, 이 고정로드(24)에 이격 배치되도록 자성박스(20) 상부의 개구부(22)를 통해 가동로드(26)가 삽입 설치된다. 고정로드(24)와 가동로드(26)의 둘레에는 코일(28)이 다수회 권취된다. 바람직하게, 코일(28)은 절연체로 이루어진 중공 원통형의 보빈(미도시)에 권취되 며, 이 보빈의 중공부에 고정로드(24)와 가동로드(26)가 동축으로 설치된다. 이와 같은 구성에서, 코일(28)에 소정의 전류가 인가되면, 가동로드(26)와 고정로드(24)가 자화되면서, 자력에 의해 가동로드(26)가 고정로드(24)측으로 하강 접촉된다. 이때, 도시된 바와 같이, 고정로드(24)의 상단에는 하부로 오목한 안착홈(25)이 형성되며, 가동로드(26)의 하단에는 고정로드(24)의 안착홈(25)에 결합되도록 돌출부(27)가 형성되어, 코일(28)에 전류가 인가되어 가동로드(26)가 자화될 때, 가동로드(26)와 고정로드(24)의 접촉부가 치합되도록 구성된다.

가동로드(26)의 상부로는 연장블록(30)이 연장 형성되며, 이 연장블록(30) 상에 가동접점(32)이 수평방향으로 지지되어 장착된다. 가동접점(32)은 연장블록(30) 및 가동로드(26)와 일체로 승강되면서, 상부와 하부에 이격되어 고정설치되는 제1고정접점(36) 및 제2고정접점(38)과 접촉된다. 이를 위하여, 연장블록(30)의 하단과 자성박스(20)의 상단에는 리턴스프링(32)이 개재되어, 코일(28)에 전류가 차단되어 가동로드(26)의 자력이 해제될 때 가동로드(26)를 고정로드(24)에서 이격된 위치로 탄성 복귀시킨다. 이때, 리턴스프링(32)의 지지력을 보조하도록, 연장블록(30) 하단과 자성박스(20) 상단에는 각각 와셔(41,42)가 삽입 설치된다. 연장블록(30)은 합성수지와 같은 절연체로 성형되며, 가동구조를 경량화하기 위하여, 내부가 빈 박스형상으로 이루어진다. 그리고, 연장블록(30)의 내부에는 가동접점(34)을 상하로 탄성 지지하는 접촉스프링(40)이 삽입 설치되며, 이 접촉스프링(40)은 가동접점(34)이 제1고정접점(36) 및 제2고정접점(38)에 접촉될 때 가동접점(34)의 접촉력을 보강하는 역할을 한다. 제1고정접점(36)과 제2고정접점(38)은 각각 하우 징(10) 내부에 수평방향으로 장치되는 고정플레이트(37,39) 상에 볼트 등으로 체결되어 고정 설치된다. 제1고정접점(36)은 코일(28)에 전류가 인가되지 않을 때, 가동접점(34)이 접촉되는 접점으로서, 전자접촉기 회로의 b접점을 구성하며, 제2고정접점(38)은 코일(28)에 전류가 인가될 때, 가동접점(34)이 접촉되는 접점으로서, 전자접촉기 회로의 a접점을 구성한다.

한편, 가동로드(26), 연장블록(30), 가동접점(34)으로 이루어지는 가동구조가 비교적 중량으로 설계되므로, 가동접점(34)이 제2고정접점(38)측에 접촉된 상태를 유지하기 위해, 코일(28)에 비교적 높은 전류를 인가하지 않아도 된다. 따라서, 코일(28)의 권수를 줄여도 전자접촉기의 안전한 작동을 보장할 수 있게 된다. 바람직하게는, 전자접촉기를 초기에 작동시키기 위해, 코일(28)의 양단에서 인출되는 기동단자(44)에 전류를 인가하고, 이후에는 코일(28)의 중간지점에서 인출되는 접점유지단자(46)에 기동전류보다 적은 전류를 인가하여 a접점이 폐쇄된 상태를 유지한다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 저전력 소모형 전자접촉기는 종 래 전자접촉기가 E형 철심코어를 자화시켜 승강하는 구조로 이루어짐으로 인해 가동구조가 중량화되고, 이에 따라 전자접촉기의 사이즈가 커지고 접점을 유지하기 위해 비교적 많은 전력을 소모하던 것에 반해, 자성박스의 내측으로 가동로드를 승강시키고 자성박스에 의해 자력을 보강함으로써, 가동구조를 간소화 및 경량화하여, 전자접촉기의 소형 설계가 가능하며 전력소모를 크게 줄여 장치를 저비용, 소형화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

소정의 하우징 내부에 설치되며 상측으로는 개구부가 형성된 자성박스와, 상기 자성박스 내의 저부에 고정 설치되는 고정로드와, 상기 자성박스의 개구부를 통해 삽입되어 상기 고정로드와 이격 배치되는 가동로드와, 상기 고정로드와 가동로드의 둘레에 다수회 권취되며 전류가 인가되면 상기 고정로드와 가동로드를 자화시키는 코일과, 상기 가동로드의 상부로 연장된 연장블록에 수평방향으로 지지되어 장착되는 가동접점과, 상기 하우징 내에서 상기 가동접점과 소정 간격 이격 배치되어 가동접점의 승강에 따라 접촉 및 분리되는 제1고정접점 및 제2고정접점과, 상기 연장블록과 자성박스 상단 사이에 개재되어 상기 가동로드의 자력이 해제될 때 가동로드를 원위치로 탄성 복귀시키는 리턴스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 전자접촉기.
제1항에 있어서,

상기 고정로드의 상단에는 하부로 오목한 안착홈이 형성되며, 상기 가동로드의 하단에는 상기 안착홈에 치합되도록 하부로 돌출된 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 전자접촉기.
제1항에 있어서,

상기 코일에서 외부전원을 입력받도록 인출되는 전원입력단자는 코일의 양단에서 인출되는 기동단자와, 코일의 중간 지점에서 인출되는 접점유지단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 전자접촉기.
제1항에 있어서,

상기 연장블록 내에 설치되며 가동접점이 제1고정접점 및 제2고정접점에 접촉될 때 가동접점의 접촉력을 보강하는 접촉스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 전자접촉기.