KR101142199B1

KR101142199B1 - 전자개폐장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101142199B1
Application number: KR20100100782A
Authority: KR
Inventors: 이상진
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-05-15
Also published as: KR20120039213A

Abstract

제조시간을 감소시킬 수 있게 한 전자개폐장치가 개시된다. 이를 위한 전자개폐장치는 상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자개폐장치는, 코일조립체와, 상기 코일조립체의 하측에 결합된 하부프레임을 포함하며, 상기 코일조립체는 하방으로 돌출형성된 적어도 하나의 연결단자를 포함하고, 상기 하부프레임은 상기 코일조립체로 전류를 공급하는 것으로, 상기 연결단자와 통전되도록 연결되는 적어도 하나의 연결홀이 형성된 터미널단자와, 상기 터미널단자의 적어도 일부분을 감싸도록 형성되고, 상기 터미널단자의 연결홀이 외부로 노출되도록 적어도 하나의 관통홀이 형성된 하부하우징을 포함한다. 이에 따라, 코일조립체와 하부프레임을 더욱 용이하게 결합시킬 수 있으므로, 전자개폐장치를 제조하는 시간이 단축될 수 있다.

Description

전자개폐장치 및 그 제조방법{Electromagnetic switching device and manufacturing method of the same}

본 발명은 전자개폐장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전류의 공급을 제어할 수 있게 한 전자개폐장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전자개폐장치는 전류를 공급하거나 중지하는 전기적인 접점 개폐 장치의 일종으로서, 각 종 산업용 설비, 기계 및 차량 등에 이용될 수 있다.

종래의 전자개폐장치는, 고정접점, 가동접점 및 엑추에이터를 포함하는 것이 일반적이다. 엑추에이터가 가동접점을 최대로 상승시켜서 고정접점에 가동접점이 접촉되게 한다. 그리고, 엑추에이터가 가동접점을 하강시켜서 고정접점으로부터 가동접점이 분리되게 한다. 이러한, 전자개폐장치는 가동접점이 상하로 동작되는 과정에서 진동이 발생하게 된다.

한편, 전자개폐장치는 다수의 부품들로 구성되는데, 이러한 부품들이 많이 질수록 전자개폐장치 제조시간도 증가하게 되는데, 제조시간이 증가함에 따라, 단위시간당 생산되는 제품이 적어지게 되어 생산성이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명은 제조시간을 감소시킬 수 있는 전자개폐장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자개폐장치는, 코일조립체와, 상기 코일조립체의 하측에 결합된 하부프레임을 포함하며, 상기 코일조립체는 하방으로 돌출형성된 적어도 하나의 연결단자를 포함하고, 상기 하부프레임은 상기 코일조립체로 전류를 공급하는 것으로, 상기 연결단자와 통전되도록 연결되는 적어도 하나의 연결홀이 형성된 터미널단자와, 상기 터미널단자의 적어도 일부분을 감싸도록 형성되고, 상기 터미널단자의 연결홀이 외부로 노출되도록 적어도 하나의 관통홀이 형성된 하부하우징을 포함한다.

본 발명에 따른 전자개폐장치 제조방법은 상기 코일조립체를 제공하는 단계와, 상기 터미널단자를 제공하는 단계와, 인서트(insert) 사출법으로 상기 터미널단자의 적어도 일부분을 감싸도록 하부하우징을 형성하는 단계와, 상기 코일조립체의 연결단자를 상기 터미널단자의 연결홀에 삽입하여 전기적으로 접속시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 전자개폐장치 및 제조방법에 의해 코일조립체와 하부프레임을 더욱 용이하게 결합시킬 수 있으므로, 전자개폐장치를 제조하는 시간이 단축될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자개폐장치의 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 전자개폐장치의 단면도.
도 3은, 도 1에 도시된 전자개폐장치에서 하부프레임이 코일조립체로부터 분리된 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자개폐장치 제조방법의 순서도.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자개폐장치 제조방법을 단계별로 도시한 도면.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자개폐장치의 구조의 일예를 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전자개폐장치(100)는 상부조립체(200)와, 하부조립체(300)를 포함한다.

상부조립체(200)는 전자개폐장치(100)와 연결된 외부 장치에 대한 스위칭이 이루어지도록 접점의 개폐구조를 포함한다. 이를 위한 상부조립체(200)는 케이스(220)와, 고정접점(230)과, 가동접점(240)을 포함한다. 케이스(220)는 고정접점(230)과 가동접점(240)이 외부로부터 밀폐되게 한다. 상부조립체(200) 내부는 진공상태일 수 있다. 케이스(220)는 하부조립체(300)의 상면에 결합된다. 고정접점(230)은 케이스(220)의 내부의 상면에 배치될 수 있다. 가동접점(240)은 고정접점(230)과 접촉 및 분리 가능하게 배치된다. 이를 위한 가동접점(240)은 고정접점(230)의 하단에 배치되고, 샤프트(316)의 일단과 결합된다. 상부조립체(200)의 상면에는 상부프레임(210)이 결합된다. 상부프레임(210)은 후술할 하부조립체(300)의 하부프레임(320)에 결합된다.

하부조립체(300)는 전기적 신호를 이용하여 접점의 개폐를 제어가 가능하도록 하는 액추에이터와, 엑추에이터(310)의 외면을 감싸도록 형성된 하부프레임(320)을 포함한다. 전자개폐장치(100)는 액추에이터를 통한 후술할 샤프트(316)의 상하운동으로 전자개폐장치(100)와 연결된 외부 장치를 스위칭한다. 이러한 엑추에이터(310)는 가동접점(240)이 고정접점(230)과 접촉 및 분리될 수 있도록 가동접점(240)을 구동시킨다.

엑추에이터(310)의 구조의 일예로 코일조립체(311)와, 샤프트(316)와, 복귀스프링(317)을 포함할 수 있다.

우선, 코일조립체(311)의 구조의 일예로 코일(312)과, 코일보빈(313)과, 코일(312) 내부에 배치된 고정철심(314), 고정철심(314)에 대해 접근 및 이격되도록 배치된 가동철심(315)을 포함할 수 있다.

코일(312)은 전기적 신호에 의한 자기력을 발생시켜 접점의 구동력을 생성한다.

코일보빈(313)은 코일(312)과 고정철심(314) 및 가동철심(315) 사이에 배치되고, 코일보빈(313)에는 코일(312)이 권취된다. 코일보빈(313)의 축방향을 따라 상하방향으로 고정철심(314) 및 가동철심(315)이 배치된다. 고정철심(314)과 가동철심(315)은 코일(312)에 의하여 발생하는 자속(磁束,magnetic flux)을 통과시키는 자로(磁路, magnetic path)를 형성한다. 코일(312)에 의하여 발생하는 자속에 의해 가동철심(315)이 상하방향으로 운동하는 구동력을 갖는다.

코일보빈(313)과 고정철심(314) 및 가동철심(315) 사이에는 비자성재료로 이루어지며, 상부조립체(200)측의 면이 개구되고 타측면의 바닥이 막혀있는 원통형으로 형성되는 플런져캡(318)을 구비한다. 플런져캡(318)은 고정철심(314) 및 가동철심(315)이 수납되는 용기와 같은 형태를 가지며, 고정철심(314) 및 가동철심(315) 각각의 외경은 플런져캡(318) 내의 내경과 동일한 정도의 지름을 갖는 원통형으로 형성된다. 가동철심(315)은 플런져캡(318)의 축방향으로 이동 가능하도록 배치된다. 가동철심(315)의 이동범위는 고정철심(314)에 접합하는 접합 위치와 플런져캡(318)의 타측면의 바닥면과 떨어지는 초기 위치와의 사이로 결정된다. 가동철심(315)이 고정철심(314)과 접합하는 접합력은 코일(312)에 의한 코일 스프링에 의해 제공된다.

샤프트(316)의 상단에는 가동접점(240)이 결합되고, 하단에는 가동철심(315)이 결합되어 가동철심(315)이 상하운동함에 따라 가동접점(240)도 상하운동되게 한다. 이를 위해, 고정철심(314) 및 가동철심(315)의 중앙부에는 축방향으로 상부조립체(200)및 하부조립체(300)를 관통하여 연결된다.

복귀스프링(317)은 가동철심(315)이 초기 위치에 복귀하는 방향의 탄성력을 발생시킨다. 이를 위해 복귀스프링(317)은 고정철심(314)과 가동철심(315) 사이에 개재된다.

한편, 전술한 상부조립체(200)는 접압스프링(250)을 더 포함할 수 있다. 접압스프링(250)은 가동접점(240)의 하부에 배치되어 가동접점(240)이 고정접점(230)과 접촉될 때 발생되는 충격을 탄성력으로 완충시키는 역할을 한다. 접압스프링(250)을 통해, 가동접점(240)은 고정접점(230)과 일정 이상의 압력으로 접촉상태를 유지할 수 있게 된다. 또한, 접압스프링(250)은 가동접점(240)이 고정접점(230)과 분리될 때 가동철심(315) 및 샤프트(316)의 이동 속도를 저감시켜 가동철심(315)이 플런져캡(318)과 접촉시 충격력을 완화하여 소음, 진동 발생을 억제할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자개폐장치(100)에서, 전술한 코일조립체(311)는 하방으로 돌출형성된 적어도 하나의 연결단자(319)를 포함한다. 연결단자(319)는 코일조립체(311)에 포함된 코일이 미도시된 전원부와 전기적으로 연결될 수 있게 한다. 그리고, 코일조립체(311)의 하측에 결합되는 하부프레임(320)은 터미널단자(321)와, 하부하우징(323)을 포함한다.

터미널단자(321)는 외부로부터 전류를 공급받아 코일조립체(311)로 공급한다. 터미널단자(321)에는 적어도 하나의 연결홀(322)이 형성된다. 연결홀(322)은 코일조립체(311)의 연결단자(319)와 통전되도록 연결된다. 이를 위해 연결홀(322)은 터미널단자(321)를 상하방향으로 관통하도록 형성된다. 연결홀(322)의 내경은 코일조립체(311)의 연결단자(319)의 직경과 동일하거나 크게 형성될 수 있다.

하부하우징(323)은 터미널단자(321)의 적어도 일부분을 감싸도록 형성된다. 하부하우징(323)은 전술한 상부조립체(200)의 상부프레임(210)과 결합된다. 이러한 하부하우징(323)에는 관통홀(324)이 형성된다. 관통홀(324)은 터미널단자(321)의 연결홀(322)이 외부로 노출되게 한다. 이를 위한 관통홀(324)의 내경은 연결홀(322)의 내경과 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다.

한편, 하부하우징(323)의 상면에는 돌기부(325)가 형성될 수 있다. 돌기부(325)는 코일조립체(311)의 둘레면을 감싸도록 형성된다. 이러한 돌기부(325)는 코일조립체(311)가 하부하우징(323)에 안정적으로 위치시킬 수 있게 한다. 또한, 돌기부(325)는 코일조립체(311)가 억지끼움으로 결합되게 하여 코일조립체(311)와 하부하우징(323)의 결합력을 향상시키는 것도 가능하다.

상기와 같은 구조로 이루어진 코일조립체(311)와, 하부프레임(320)을 포함하는 전자개폐장치(100)를 제조하는 방법에서 코일조립체(311)와 하부프레임(320)을 조립하는 방법을 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 코일조립체를 제공하는 단계(S1)와, 상기 터미널단자를 제공하는 단계(S2)와, 인서트(insert) 사출법으로 상기 터미널단자의 적어도 일부분을 감싸는 하부하우징을 형성하는 단계(S3)와, 상기 코일조립체의 연결단자를 상기 터미널단자의 연결홀에 삽입하는 단계(S4)를 포함한다.

이하에서는 도 5 내지 도 9를 참조하여 전자개폐장치 제조방법을 상세하게 설명한다.

우선, 도 5에 도시된 바와 같이 코일조립체(311)를 제공한다. 다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이 터미널단자(321)를 제공하고, 이러한 터미널단자(321)를 사출기 내부의 금형의 특정 위치에 배치한다. 그러고 나서, 도 7에 도시된 바와 같이 인서트(insert) 사출법으로 터미널단자(321)의 적어도 일부분을 감싸도록 하부하우징(323)을 형성한다. 여기서, 터미널단자(321)의 일부분은 외부로 노출되고, 나머지 부분은 하부하우징(323)이 감싸게 된다. 그리고, 터미널단자(321)의 연결홀(322)은 하부하우징(323)의 관통홀(324)에 의해 외부로 노출될 수 있다. 다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이 코일조립체(311)의 연결단자(319)를 상기 터미널단자(321)의 연결홀(322)에 삽입하여 전기적으로 접속되게 한다. 여기서, 도 9에 도시된 바와 같이 코일조립체(311)의 연결단자(319)가 터미널단자(321)에 전기적으로 접속시키는 방법의 일예로, 코일조립체(311)의 연결단자(319)의 단부를 코킹(cauking)하는 방법이 사용될 수 있다.

상기와 같은 방법에 의해 코일조립체(311)와 하부프레임(320)을 더욱 용이하게 결합시킬 수 있으므로, 전자개폐장치(100)를 제조하는 시간이 단축될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 전자개폐장치200: 상부조립체
210: 상부프레임220: 케이스
230: 고정접점240: 가동점점
250: 접압스프링300: 하부조립체
310: 엑추에이터311: 코일조립체
312: 코일313: 코일보빈
314: 고정철심315: 가동철심
316: 샤프트317: 복귀스프링
318: 플런져캡319: 연결단자
320: 하부프레임321: 터미널단자
322: 연결홀323: 하부하우징
324: 관통홀325: 돌기부

Claims

코일조립체와, 상기 코일조립체의 하측에 결합된 하부프레임을 포함하는 전자개폐장치에 있어서,
상기 코일조립체는 하방으로 돌출형성된 적어도 하나의 연결단자를 포함하고,
상기 하부프레임은:
상기 코일조립체로 전류를 공급하는 것으로, 상기 연결단자와 통전되도록 연결되는 적어도 하나의 연결홀이 형성된 터미널단자; 및
상기 터미널단자의 적어도 일부분을 감싸면서 상기 터미널단자와 일체로 형성되고, 상기 터미널단자의 연결홀이 외부로 노출되도록 적어도 하나의 관통홀이 형성된 하부하우징;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자개폐장치.
제1항에 있어서,
상기 하부하우징의 상면에는 상기 코일조립체의 둘레면을 감싸도록 형성된 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자개폐장치.
제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 기재된 구조로 이루어진 전자개폐장치를 제조하는 방법에 있어서,
상기 코일조립체를 제공하는 단계;
상기 터미널단자를 제공하는 단계;
인서트(insert) 사출법으로 상기 터미널단자의 적어도 일부분을 감싸면서 상기 터미널단자와 일체로 형성되도록 하부하우징을 형성하는 단계; 및
상기 코일조립체의 연결단자를 상기 터미널단자의 연결홀에 삽입하여 전기적으로 접속시키는 단계;
를 포함하는 전자개폐장치 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 코일조립체의 연결단자를 상기 터미널단자의 연결홀에 삽입하여 전기적으로 접속시키는 단계에서는, 상기 코일조립체의 연결단자의 단부를 코킹(cauking)하는 것을 특징으로 하는 전자개폐장치 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 하부하우징의 상면에는 상기 코일조립체의 둘레면을 감싸도록 형성된 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자개폐장치 제조방법.