KR101086992B1 - 개폐 기기용 도체 접촉자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 상대되는 두 도체 간의 접촉 지점을 증가시킴으로서 피로 하중 혹은, 외부 조건에 의한 변형이 발생되더라도 각 도체 간의 안정적인 통전 성능이 확보될 수 있도록 한 새로운 형태의 도체 접촉자에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 고정측 도체와, 상기 고정측 도체에 선택적으로 삽입 접속되는 가동측 도체 및 상기 고정측 도체와 가동측 도체 상호 간의 대향면 중 어느 한 면에 설치되면서 상기 두 도체 간을 통전시키는 도체 접촉자를 가지는 개폐 기기에 있어서, 상기 도체 접촉자는 각 도체 상호 간의 접속 방향과 동일한 방향측의 폭이 그에 수직되는 방향측의 폭에 비해 더욱 큰 타원형을 이루면서 권취된 코일 스프링 형상으로 형성됨과 더불어 그 각각의 턴(turn) 마다 상기 각 도체와의 접촉점이 둘 이상이 되도록 절곡 형성됨을 특징으로 하는 개폐 기기용 도체 접촉자가 제공된다.

도체 접촉자, 고정측 도체, 가동측 도체, 접촉점, 타원형, 비틀림 절곡

Description

개폐 기기용 도체 접촉자{conductive spring type contactor}

본 발명은 서로 상대되는 두 도체 간의 접촉 지점을 증가시킴으로서 피로 하중 혹은, 외부 조건에 의한 변형이 발생되더라도 각 도체 간의 안정적인 통전 성능이 확보될 수 있도록 한 새로운 형태의 도체 접촉자에 관한 것이다.

일반적으로 도체 접촉자란 가동측 도체 및 고정측 도체 간의 전기적 접속을 위한 일련의 구조를 의미하며, 기계적으로 완전히 구속되어 있는 접속이 아닌, 움직임이 존재하는 연결 구조에 적용된다.

상기와 같은 도체 접촉자는 세그먼트(segment) 타입의 도체 접촉자와, 멀티 밴드(Multi-band) 타입 도체 접촉자 및 스프링(spring) 타입 도체 접촉자로 크게 구분된다.

물론, 상기한 각 도체 접촉자는 그 종류 및 적용 부위에 따라 각각의 장단점을 가지고 있지만, 현재에는 구조가 비교적 간단하고 조립 작업이 편리한 스프링 타입의 도체 접촉자가 주로 사용되고 있는 실정이다.

이때, 상기한 스프링 타입 도체 접촉자는 두 도체 간의 접속부위 사이에 위치되면서 상기 두 도체 간의 전류를 통전하는 역할을 수행하며, 주로 구리에 은도 금을 한 형태로 제조되고 있다.

특히, 상기한 스프링 타입 도체 접촉자는 이음부분이 없이 환형으로 꼬여있는 권선수가 많은 스프링의 형상을 하고 있기 때문에 작업이 어려운 곳에서도 쉽게 조립 및 취부가 가능하고, 접촉자의 형상을 단순화시킬 수 있다는 장점을 가지며, 자체적인 탄성을 가지고 있기 때문에 두 도체 간의 안정적인 접촉이 유지될 수 있게 되어 상기 두 도체 사이에 정밀한 공차를 줄 필요가 없어서 도체의 가공비를 저감할 수 있으며, 충격이나 진동 같은 외부 환경에 대한 제품의 내구성 또한 높다는 장점을 가진다.

하지만, 전술한 종래의 스프링 타입 도체 접촉자는 도체와의 접촉이 권선 하나당 고정자측 1개소 및 가동자측 1개소의 점접촉으로 한정된다는 단점을 가지고 있다.

즉, 전술된 종래의 구조에서는 가동측 도체의 반복적인 접속 동작에 의해 도체 접촉자의 피로 하중이 증가되거나 혹은, 외부 조건에 의해 상기 도체 접촉자의 변형이 발생될 경우 상기 각 도체와 상기 도체 접촉자 간의 접촉 수가 줄어들어서 실질적으로 고정측 도체와 가동측 도체 간의 전기적 접속이 불안정해질 수밖에 없었던 것이다.

특히, 상기한 전기적 접속의 불안정은 기기의 성능에 중요한 영향을 미치게 되어 상기 도체 접촉자를 포함한 각종 제품에 심각한 고장을 유발할 수밖에 없다는 문제점이 발생된다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 두 도체 간을 전기적으로 접속시키는 도체 접촉자의 구조를 개선하여 접촉점 수를 최대한 증가시킬 수 있도록 함으로써 안정적인 통전 성능을 얻을 수 있도록 한 새로운 형태의 개폐 기기용 도체 접촉자를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개폐 기기용 도체 접촉자에 따르면 고정측 도체와, 상기 고정측 도체에 선택적으로 삽입 접속되는 가동측 도체 및 상기 고정측 도체와 가동측 도체 상호 간의 대향면 중 어느 한 면에 설치되면서 상기 두 도체 간을 통전시키는 도체 접촉자를 가지는 개폐 기기에 있어서, 상기 도체 접촉자는 각 도체 상호 간의 접속 방향과 동일한 방향측의 폭이 그에 수직되는 방향측의 폭에 비해 더욱 큰 타원형을 이루면서 권취된 코일 스프링 형상으로 형성됨과 더불어 그 각각의 턴(turn) 마다 상기 각 도체와의 접촉점이 둘 이상이 되도록 절곡 형성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 도체 접촉자의 각 부위 중 상대적으로 폭이 큰 부위는 해당 부위를 적어도 한 번 이상 비틀어서 각 턴 마다 둘 이상의 접촉점을 갖는 절곡 구조를 이루도록 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명의 개폐 기기용 도체 접촉자는 두 도체 간을 통전시키는 접촉자를 코일 스프링 형상으로 형성하되 그 권선을 이루는 각각의 턴은 각 도체와의 접촉점이 둘 이상이 되도록 형성함에 따라 접촉점 수의 증가로 인한 더욱 안정적인 통전 성능을 확보할 수 있게 된 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 개폐 기기용 도체 접촉자에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도체 접촉자의 설치 구조를 도시하고 있다.

이를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 도체 접촉자(100)는 고정측 도체(10)와 가동측 도체(20) 상호 간의 대향면 중 어느 한 면에 설치되면서 상기 두 도체(10,20) 간을 통전시키는 역할을 수행한다.

이때, 상기 고정측 도체(10)는 개폐 기기 내에 고정된 상태를 이루는 도체이고, 상기 가동측 도체(20)는 상기 고정측 도체(10) 내로 선택적으로 삽입되어 접속되는 도체이다.

이와 함께, 상기 가동측 도체(20)의 끝단 둘레면에는 그 원주 방향을 따라 안착홈(21)이 요입 형성되고, 상기 도체 접촉자(100)는 상기 가동측 도체(20)의 안착홈(21) 내에 안착된 상태로 고정된다. 이때, 상기 도체 접촉자(100)의 일부는 상기 안착홈(21) 외부로 노출된 상태를 이루며, 상기 가동측 도체(20)가 상기 고정측 도체(10) 내로 삽입 접속될 경우 압축된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 도체 접촉자(100)는 각 도체(10,20) 상호 간의 접속 방향과 동일한 방향측(이하, “장변측”이라 함)의 폭이 그에 수직되는 측(이하, “단변측”이라 함)의 폭에 비해 더욱 큰 타원형을 이루면서 권취된 코일 스프링 형상으로 형성됨을 제시한다.

특히, 상기한 도체 접촉자(100) 각각의 턴(turn) 마다(1회의 권선 마다) 상기 각 도체(10,20)와의 접촉점이 각각 둘 이상이 되도록 절곡 형성됨을 제시한다.

상기한 도체 접촉자(100)의 절곡 구조는 다양하게 이루어질 수 있지만 본 발명의 실시예에서는 상기 도체 접촉자(100)의 장변측 부위를 적어도 한 번 이상 비틀어서 각 턴 마다 둘 이상의 접촉점을 갖는 절곡 구조를 이루도록 형성됨을 제시한다.

즉, 도체 접촉자(100)를 이루는 하나의 턴에는 적어도 둘 이상의 부위가 각 도체(10,20)에 접촉되는 접촉점을 갖도록 형성한 것이다.

만일, 각 도체(10,20)에 접촉되는 접촉점이 세 군데(혹은, 그 이상)로 구성하고자 할 경우에는 도체 접촉자(100)의 장변측 부위를 두 번(혹은, 세 번 이상) 비틀면 된다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 개폐 기기용 도체 접촉자의 작용에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 개폐 기기의 비통전 상태에서는 가동측 도체(20)가 고정측 도체(10)로부터 이격된 상태를 이루고, 상기 가동측 도체(20)에 설치되어 있는 도체 접촉자(100)는 외력을 제공받지 않은 완전히 복원된 상태를 유지한다. 이는, 첨부된 도 2와 같다.

그리고, 상기한 비통전 상태에서 통전 동작이 이루어지게 되면, 가동측 도체(20)가 이동되면서 고정측 도체(10) 내로 삽입된다.

이때, 상기 가동측 도체(20)의 안착홈(21) 내에 안착되어 있던 도체 접촉자(100)는 그 단변측 방향(가동측 도체가 삽입되는 방향과는 수직한 방향)으로는 압축 변형됨과 더불어 장변측 방향(가동측 도체가 삽입되는 방향과 동일한 방향)으로는 팽창 변형된다.

이로 인해, 상기 도체 접촉자(100)의 각 턴 중 상단을 이루는 부위는 고정측 도체(10)의 내주면과 접촉되고, 상기 도체 접촉자(100)의 각 턴 중 하단을 이루는 부위는 가동측 도체(20)의 안착홈(21) 내면과 접촉된다. 이는, 첨부된 도 3과 같다.

이때, 상기한 도체 접촉자(100)는 각각의 턴(turn) 마다 상기 각 도체(10,20)와의 접촉점이 각각 두 군데를 이루도록 비틀림 형성되어 이루어짐을 고려할 때 통상의 환형을 이루면서 권취된 코일 스프링 형상에 비해 접촉점이 두 배가 많아지게 되고, 이로 인해 통전 성능의 향상을 이룰 수 있게 된다.

물론, 상기 도체 접촉자(100)의 장변측 방향에 따른 팽창에 의해 그 전방측 및 후방측이 상기 가동측 도체(20)의 안착홈(21) 내의 전면 및 후면과도 접촉될 수 있게 됨으로써 그 접촉점은 더욱 많아진다.

따라서, 상기한 본 발명의 실시예에 따른 도체 접촉자(100)의 구조에 의해 고정측 도체(10)와 가동측 도체(20) 간의 통전 성능은 더욱 향상될 수 있게 된다.

특히, 가동측 도체(10)와 고정측 도체(20) 간의 접속 동작이 반복적으로 이루어져 상기 도체 접촉자(100)가 그 피로 하중에 의해 변형이 발생된다 하더라도 최소한 각 도체(10,20)마다 1개소 이상은 도체 접촉자(100)와 접촉된 상태를 유지할 수 있기 때문에 안정적인 통전이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 개폐 기기용 도체 접촉자(100)는 전술된 실시예에서와 같이 가동측 도체(20)의 둘레면에만 설치되는 구성은 아니다.

즉, 상기 가동측 도체(20)가 삽입되는 고정측 도체(10)의 내주면에 설치될 수도 있는 것이다.

뿐만 아니라, 상기 고정측 도체(10)와 상기 가동측 도체(20) 간의 형상은 전술된 실시예와는 서로 반대되는 구조 즉, 가동측 도체(20) 내로 고정측 도체(10)가 삽입되어 접속되는 구조로 형성될 수도 있으며, 이의 경우에도 상기 도체 접촉자(100)는 상기 가동측 도체(20)의 내주면 혹은, 상기 고정측 도체(10)의 외주면 중 어느 한 면에 설치된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐 기기용 도체 접촉자의 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 사시도

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐 기기용 도체 접촉자의 구조 및 그 설치 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. 고정측 도체 20. 가동측 도체

21. 안착홈 100. 도체 접촉자

Claims (2)

1. 고정측 도체와, 상기 고정측 도체에 선택적으로 삽입 접속되는 가동측 도체 및 상기 고정측 도체와 가동측 도체 상호 간의 대향면 중 어느 한 면에 설치되면서 상기 두 도체 간을 통전시키는 도체 접촉자를 가지는 개폐 기기에 있어서,

   상기 도체 접촉자는 각 도체 상호 간의 접속 방향과 동일한 방향측의 폭이 그에 수직되는 방향측의 폭에 비해 더욱 큰 타원형을 이루면서 권취된 코일 스프링 형상으로 형성되고,

   상기 도체 접촉자의 각 부위 중 상대적으로 폭이 큰 부위는 해당 부위를 적어도 한 번 이상 비틀어서 각 턴 마다 둘 이상의 접촉점을 갖는 절곡 구조를 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 개폐 기기용 도체 접촉자.
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