KR101072627B1 - 전자 개폐기의 가동접점 조립체 - Google Patents

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Abstract

전자 개폐기의 가동접점 조립체는, 코일에 대한 전류 공급시 고정접점과 접촉되도록 코일의 자기력에 의해 이동하며, 코일에 대한 전류 차단시 고정접점으로부터 분리되도록 복귀 스프링의 탄성력에 의해 이동하는 것으로, 가동접점과, 샤프트, 및 스냅 핏부를 포함한다. 가동접점은 고정접점과 접촉 또는 분리된다. 샤프트는 코일의 중앙을 관통해 왕복 이동 가능하게 된 것으로, 샤프트 본체와, 샤프트 본체의 일측 단부에 형성된 헤드, 및 헤드의 상부로부터 가동접점의 삽입을 가능하게 하고 가동접점의 양측을 지지하도록 헤드의 양측으로부터 각각 돌출되고 서로 이격되도록 형성된 한 쌍의 리브부들을 구비한다. 스냅 핏부는 가동접점이 리드부들 사이로 삽입될 때 가동접점에 의해 밀려 서로 벌어지도록 변형했다가 가동접점이 리브부들 사이로 삽입되면 탄성 복원되면서 가동접점의 양측을 걸 수 있도록 리브부들에 각각 배치된 한 쌍의 후크들을 구비한다.

Description

전자 개폐기의 가동접점 조립체{Movable contact assembly of electromagnetic switch}
본 발명은 전기 자동차 등에 있어 전력을 개폐하는 전자 개폐기에 채용되는 가동접점 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 개폐기는 하이브리드(hybrid) 자동차, 연료전지 자동차, 골프 카트(golf cart) 및 전동 지게차와 같은 전기 자동차 등에 있어서, 축전지와 전력변환장치 사이에 설치되어 축전지로부터의 전력을 전력변환장치에 공급 또는 차단하는 기능을 수행한다.
전자 개폐기는 고정접점과, 고정접점에 대해 접촉 또는 분리되는 가동접점, 및 가동접점을 구동시키는 전자 액추에이터를 포함하여 구성된다. 종래의 전자 액추에이터는 코일과, 고정 코어와, 가동 코어와, 샤프트, 및 복귀 스프링을 구비한다. 코일은 전류 공급시 자기력을 발생시킨다. 고정 코어는 코일 중앙에 고정 배치된다. 가동 코어는 고정 코어에 대해 근접 또는 이격 가능하도록 배치된다.
샤프트는 고정 코어를 관통하여 고정 코어에 대해 슬라이드 이동 가능하게 설치된다. 그리고, 샤프트는 일단부가 가동 코어에 결합되어 가동 코어와 함께 이동하게 되며, 타단부가 가동접점에 연결된다. 복귀 스프링은 가동 코어를 고정 코어로부터 이격시키는 방향으로 가동 코어에 탄성력을 가한다.
종래에 따르면, 가동접점과 샤프트는 다음과 같은 구조로 연결된다. 가동접점은 중앙에 샤프트의 단부가 삽입되는 관통 홀이 형성된다. 가동접점은 관통 홀을 통해 샤프트의 단부에 삽입된다. 이 상태에서, 샤프트의 단부에 형성된 코킹용 홈에 펀치를 이용하여 가동접점의 외측으로부터 코킹 부재를 결합시켜, 가동접점이 샤프트로부터 이탈되지 않게 한다.
그런데, 전술한 경우, 샤프트와 가동접점의 조립을 위해서는, 가동접점을 샤프트의 단부에 삽입시킨 후, 지그에 의해 가동접점과 샤프트를 고정시킨 상태에서 펀치를 이용하여 코킹 부재를 펀코킹용 홈에 결합시키게 된다. 따라서, 전반적인 조립 과정이 복잡하고 불편한 측면이 있다.
또한, 가동접점은 샤프트의 단부에 삽입된 상태에서 샤프트의 축 방향을 따라 이동 가능하게 지지되며, 샤프트와 가동접점 사이에 접압 스프링이 설치될 수 있다. 접압 스프링은 가동 접점을 고정 접점으로 근접시키려는 방향으로 탄성력을 가하여, 가동접점이 고정접점과 일정 이상의 압력으로 접촉된 상태를 유지할 수 있게 한다.
이러한 경우, 샤프트의 단부에 접압 스프링을 끼운 후, 접압 스프링의 탄성력에 의해 가동접점이 샤프트의 단부로부터 이탈되지 않도록 가동접점을 지그에 의해 고정시켜야 한다. 이 상태에서, 펀치를 이용하여 가동접점의 외측으로부터 코킹 부재를 코킹 홈에 결합시키게 된다. 따라서, 조립 과정이 더욱 불편해지는 문제가 있다.
본 발명의 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조립성을 향상시켜 공정 간소화를 이룰 수 있는 전자 개폐기의 가동접점 조립체를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 개폐기의 가동접점 조립체는, 코일에 대한 전류 공급시 고정접점과 접촉되도록 상기 코일의 자기력에 의해 이동하며, 상기 코일에 대한 전류 차단시 상기 고정접점으로부터 분리되도록 복귀 스프링의 탄성력에 의해 이동하는 것으로, 상기 고정접점과 접촉 또는 분리되는 가동접점; 상기 코일의 중앙을 관통해 왕복 이동 가능하게 된 것으로, 샤프트 본체와, 상기 샤프트 본체의 일측 단부에 형성된 헤드, 및 상기 헤드의 상부로부터 상기 가동접점의 삽입을 가능하게 하고 상기 가동접점의 양측을 지지하도록 상기 헤드의 양측으로부터 각각 돌출되고 서로 이격되도록 형성된 한 쌍의 리브부들을 구비하는 샤프트; 및 상기 가동접점이 상기 리드부들 사이로 삽입될 때 상기 가동접점에 의해 밀려 서로 벌어지도록 변형했다가 상기 가동접점이 상기 리브부들 사이로 삽입되면 탄성 복원되면서 상기 가동접점의 양측을 걸 수 있도록 상기 리브부들에 각각 배치된 한 쌍의 후크들을 구비하는 스냅 핏(snap fit)부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 가동접점 조립체는 스냅 핏 방식으로 조립될 수 있다. 이에 따라, 가동접점을 지그에 의해 고정시키지 않고 펀치를 이용하지 않더라도, 샤프트에 대해 가동접점, 필요에 따라서는 접압 스프링까지도 손쉽고 간편하게 조립할 수 있다. 따라서, 종래의 코킹 방식보다 조립이 간편하고 손쉽게 되며, 조립 공정 또한 간소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접점 조립체가 적용되는 전자 개폐기의 일 예를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 있어서, 가동접점이 고정접점과 접촉시키도록 이동한 상태를 도시한 단면도.
도 3은 도 1에 있어서, 가동접점 조립체에 대한 분해 사시도.
도 4는 도 3의 가동접점 조립체가 조립된 상태를 도시한 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접점 조립체가 적용되는 전자 개폐기의 일 예를 도시한 단면도이며, 도 2는 도 1에 있어서 가동접점이 고정접점과 접촉시키도록 이동한 상태를 도시한 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 1에 있어서, 가동접점 조립체에 대한 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 가동접점 조립체가 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 전자 개폐기는 커버부(11)와, 플레이트(12)와, 고정접점(13)과, 코일 조립체(14)와, 고정 코어(15)와, 가동 코어(16), 및 복귀 스프링(17)을 포함한다.
커버부(11)는 플레이트(12) 상에 고정되며, 플레이트(12)와의 사이에 아크 소호 공간을 형성한다. 고정접점(13)은 커버부(11) 내에 수용되며, 커버부(11)에 의해 지지될 수 있다. 고정접점(13)에는 고정단자(21)가 연결될 수 있다. 고정접점은 복수의 접점 단자를 구비할 수 있다.
코일 조립체(14)는 플레이트(12)에 설치되며, 전류 공급시 자기력을 발생시키는 코일(14a)을 구비한다. 코일(14a)은 보빈(14b) 둘레에 권회될 수 있다. 고정 코어(15)는 일단부가 플레이트(12)에 끼워져 고정될 수 있다. 가동 코어(16)는 실린더(22)의 내벽을 따라 슬라이드 이동하면서 고정 코어(15)에 대해 근접 또는 이격되도록 동작한다.
복귀 스프링(17)은 가동 코어(16)와 고정 코어(15) 사이에 설치된다. 복귀 스프링(17)은 가동 코어(16)를 고정 코어(15)로부터 이격시키는 방향으로 가동 코어(16)에 탄성력을 가한다. 이에 따라, 코일(14a)에 전류가 공급되어 자기력에 의해 가동 코어(16)가 도 2와 같이 고정 코어(15)로 이동한 상태에서, 코일(14a)에 공급되는 전류가 차단되면, 가동 코어(16)는 복귀 스프링(17)의 탄성력에 의해 도 1과 같이 원위치로 복귀할 수 있게 된다. 복귀 스프링(17)은 압축코일 스프링으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가동접점 조립체(100)는, 코일(14a)에 대한 전류 공급시 고정접점(13)과 접촉되도록 코일(14a)의 자기력에 의해 이동하며, 코일(14a)에 대한 전류 차단시 고정접점(13)으로부터 분리되도록 복귀 스프링(17)의 탄성력에 의해 이동한다. 가동접점 조립체(100)는 가동접점(110)과, 샤프트(120), 및 스냅 핏부(snap fit part, 130)를 포함한다.
가동접점(110)은 고정접점(13)과 마주보게 배치되며, 고정접점(13)과 접촉 또는 분리되도록 동작한다. 가동접점(110)은 고정접점(13)의 접점 단자가 2개인 경우, 이에 상응하는 개수의 접점 단자(111)를 구비할 수 있다. 가동접점(110)의 접점 단자(111)들은 가동접점 플레이트(112) 상에 서로 이격되어 형성될 수 있다.
샤프트(120)는 코일(14a)의 중앙을 관통해 왕복 이동 가능하게 된 것으로, 샤프트 본체(121)와, 헤드(122), 및 한 쌍의 리브부(123)들을 포함한다. 샤프트 본체(121)는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 샤프트 본체(121)의 일측 단부는 가동 코어(16)가 결합된다. 이에 따라, 샤프트 본체(121)는 가동 코어(16)의 이동시 함께 이동하여, 가동접점(110)을 고정접점(13)과 접촉 또는 분리시킬 수 있게 한다.
헤드(122)는 샤프트 본체(121)의 일측 단부에 형성된다. 헤드(122)는 상면 지름이 샤프트 본체(121)의 지름보다 큰 형상으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 리브부(123)들은 헤드(122)의 상부로부터 가동접점(110)의 삽입을 가능하게 하고 가동접점(110)의 양측을 지지하도록 헤드(122)의 양측으로부터 각각 돌출되고 서로 이격되도록 형성된다. 리브부(123)들을 서로 이격되어 있기 때문에 이격된 사이로 가동접점(110)이 가로질러 배치될 수 있다.
스냅 핏부(130)는 한 쌍의 후크(131)들을 구비한다. 후크(131)들은 리브부(123)들에 각각 배치된다. 후크(131)들은 가동접점(110)이 리브부(123)들 사이로 삽입될 때 가동접점(110)에 의해 밀려 서로 벌어지도록 변형했다가 가동접점(110)이 리브부(123)들 사이로 삽입되면 탄성 복원되면서 가동접점(110)의 양측을 걸 수 있도록 형성된다. 따라서, 가동접점(110)은 리브부(123)들 사이에 삽입된 상태에서 후크(131)들에 의해 걸려 리브부(123)들 사이의 공간으로부터 이탈되지 않을 수 있다.
후크(131)들은 탄성을 갖는 재질, 예컨대 플라스틱 등의 재질로 형성될 수 있다. 후크(131)들은 리브부(123)들의 상단보다 높은 위치에 각각 배치될 수 있다. 스냅 핏부(130)는 후크 연결부(132)에 의해 후크(131)들을 연결한 구조로 이루어질 수 있다. 후크 연결부(132)는 리브부(123)들의 내벽과 헤드(122) 상면에 걸쳐 인입된 형태로 결합될 수 있다. 스냅 핏부(130)가 플라스틱 재질로 이루어지고, 샤프트(120)가 금속 재질로 이루어진 경우, 스냅 핏부(130)와 샤프트(120)는 인서트 사출 성형에 의해 제조될 수 있다.
가동접점 조립체(100)는 전술한 구성을 가짐에 따라, 가동접점(110)과 샤프트(120)의 조립 과정이 다음과 같이 이루어질 수 있다. 가동접점(110)을 헤드(122)의 상부로부터 스냅 핏부(130)의 후크(131)들 사이로 밀어 넣는다. 그러면, 후크(131)들은 가동접점(110)에 의해 밀려 서로 벌어지게 되고, 이에 따라 가동접점(110)은 후크(131)들 사이를 통과하게 된다. 그러면, 후크(131)들은 탄성 복원되어 가동접점(110)의 윗면으로 각각 이동하여 가동접점(110)의 양측을 걸게 된다. 이에 따라, 샤프트(120)에 대한 가동접점(110)의 조립이 완료된다.
이와 같이, 가동접점 조립체(100)의 조립 과정은 스냅 핏 방식으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 가동접점(110)과 샤프트(120)를 지그에 의해 고정시키지 않고 펀치를 이용하지 않더라도, 샤프트(120)에 대해 가동접점(110)을 손쉽고 간편하게 조립할 수 있다. 따라서, 종래의 코킹 방식보다 조립이 간편하고 손쉽게 되며, 조립 공정 또한 간소화될 수 있는 것이다.
한편, 리브부(123)들은 가동접점(110)이 샤프트(120)의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 이와 함께, 헤드(122)와 가동접점(110) 사이에는 접압 스프링(140)이 설치될 수 있다. 접압 스프링(140)은 가동접점(110)을 고정접점(13)으로 근접시키려는 방향으로 탄성력을 가한다. 이에 따라, 가동접점(110)은 고정접점(13)과 접촉될 때 접압 스프링(140)에 의해 고정접점(13)과 일정 이상의 압력으로 접촉 상태를 유지할 수 있게 한다.
접압 스프링(140)은 압축코일 스프링으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 압축코일 스프링은 헤드(122)와 가동접점(110) 사이에서 압축된 상태로 설치된다. 헤드(122)에는 압축코일 스프링의 일부를 수용해서 지지하는 스프링 지지홈(124)이 형성될 수 있다.
가동접점 조립체(100)에 접압 스프링(140)이 구비되는 경우, 도 3 및 도 4를 참조하면, 가동접점 조립체(100)는 다음과 같이 조립될 수 있다. 먼저, 접압 스프링(140)을 헤드(122)의 스프링 지지홈(124)에 삽입시킨다. 이어서, 가동접점(110)을 헤드(122)의 상부로부터 스냅 핏부(130)의 후크(131)들 사이로 밀어 넣는다. 그러면, 후크(131)들은 가동접점(110)에 의해 밀려 서로 벌어지게 되고, 이에 따라 가동접점(110)은 후크(131)들 사이를 통과하게 된다.
이때, 접압 스프링(140)은 가동접점(110)에 의해 눌러진다. 가동접점(110)이 후크(131)들 사이를 통과하면, 후크(131)들은 탄성 복원되어 가동접점(110)의 윗면으로 각각 이동하여 가동접점(110)의 양측을 걸게 된다. 이에 따라, 샤프트(120)에 대해 접압 스프링(140) 및 가동접점(110)의 조립이 완료된다. 전술한 바와 같이, 가동접점(110)을 지그에 의해 고정시킬 필요 없이, 샤프트(120)에 접압 스프링(140) 및 가동접점(110)을 조립시킬 수 있으므로, 종래의 코킹 방식에 비해, 조립이 간편하고 손쉽게 되며, 조립 공정 또한 간소화될 수 있다.
한편, 가동접점(110)의 양측에는 리브부(123)들을 각각 끼워서 가동접점(110)의 좌우 움직임을 방지하는 움직임 방지홈(113)이 각각 형성될 수 있다. 가동접점(110)은 리브부(123)들의 서로 이격된 사이로 가로질러 배치되므로, 좌우로 유동할 수 있다. 움직임 방지홈(113)은 리브부(123)들을 각각 끼워서 가동접점(110)이 좌우로 유동하는 것을 방지할 수 있게 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
13..고정접점 14a..코일
15..고정 코어 16..가동 코어
17..복귀 스프링 110..가동접점
113..움직임 방지홈 120..샤프트
121..샤프트 본체 122..헤드
123..리브부 124..스프링 지지홈
130..스냅 핏부 131..후크
140..접압 스프링

Claims (4)

  1. 코일에 대한 전류 공급시 고정접점과 접촉되도록 상기 코일의 자기력에 의해 이동하며, 상기 코일에 대한 전류 차단시 상기 고정접점으로부터 분리되도록 복귀 스프링의 탄성력에 의해 이동하는 것으로,
    상기 고정접점과 접촉 또는 분리되는 가동접점;
    상기 코일의 중앙을 관통해 왕복 이동 가능하게 된 것으로, 샤프트 본체와, 상기 샤프트 본체의 일측 단부에 형성된 헤드, 및 상기 헤드의 상부로부터 상기 가동접점의 삽입을 가능하게 하고 상기 가동접점의 양측을 지지하도록 상기 헤드의 양측으로부터 각각 돌출되고 서로 이격되도록 형성된 한 쌍의 리브부들을 구비하는 샤프트; 및
    상기 가동접점이 상기 리드부들 사이로 삽입될 때 상기 가동접점에 의해 밀려 서로 벌어지도록 변형했다가 상기 가동접점이 상기 리브부들 사이로 삽입되면 탄성 복원되면서 상기 가동접점의 양측을 걸 수 있도록 상기 리브부들에 각각 배치된 한 쌍의 후크들을 구비하는 스냅 핏(snap fit)부를 포함하는 전자 개폐기의 가동접점 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리브부들은 상기 가동접점이 상기 샤프트의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 형성되며;
    상기 헤드와 가동접점 사이에는 상기 가동접점을 상기 고정 접점으로 근접시키려는 방향으로 탄성력을 가하는 접압 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기의 가동접점 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접압 스프링은 압축코일 스프링이며;
    상기 헤드에는 상기 압축코일 스프링의 일부를 수용해서 지지하는 스프링 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 개폐기의 가동접점 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동접점의 양측에는, 상기 리브부들을 각각 끼워서 상기 가동접점의 좌우 움직임을 방지하는 움직임 방지홈이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 전자 개폐기의 가동접점 조립체.
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