KR101214610B1 - 차량의 릴레이 장치 - Google Patents

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송상훈
주남규
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주식회사 대륙
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Abstract

차량의 릴레이 장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 차량의 릴레이 장치는 고정접점부; 고정접점부에서 이격되도록 배치되는 가동접점부; 고정접점부와 가동접점부가 접촉 또는 분리되도록 인가되는 전원에 의해 가동접점부를 왕복 이동시키는 가동부; 및 가동부에 인가되는 전원에 의해 고정접점부에 발생되는 전위차를 없애는 제어보드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 릴레이 장치{RELAY DEVICE IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 릴레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정접점부에서 전위차를 줄이거나 제거함으로써, 고정접점부와 가동접점부가 접촉 또는 분리됨에 따라 고정접점부와 가동접점부 사이에서 발생되는 아크를 방지할 수 있는 차량의 릴레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 릴레이 장치는 보빈에 감겨진 코일에 여자전류를 흘리면 보빈 안쪽에 있는 코어에 자속이 발생되고, 이 자속은 자기력을 발생시켜 고정접점부와 떨어져 있는 가동접점부를 이동시킨다. 이때, 고정접점부와 가동접점부가 접촉되어 릴레이 장치는 폐로(閉路) 상태가 된다. 그리고 여자전류를 차단하면 자속이 사라져 리턴스프링에 의해 가동접점부가 원위치로 복귀됨에 따라 고정접점부와 가동접점부가 이격됨으로써, 릴레이 장치는 개로(開路) 상태가 된다.
한편 국내 특허 출원 제2008-0123377호 (출원일 : 2008. 12. 05.) 에는 "차량용 배터리 릴레이" 가 개시되어 있다.
이러한 차량의 릴레이 장치에 따르면, 고정접점부와 가동접점부가 연결 또는 분리될 때, 고정접점부와 가동접점부 사이에서 강한 아크가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 아크에 의해 고정접점부와 가동접점부는 손상되고, 내구 수명이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 아크에 의한 고온의 아크열을 견디기 위해 내열성의 재료를 사용함에 따라 제조 단가가 상승되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 고정접점부와 가동접점부가 연결 또는 분리될 때, 고정접점부와 가동접점부 사이에서 발생되는 아크를 방지할 수 있는 차량의 릴레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 아크 방지에 따라 고정접점부와 가동접점부가 손상되는 것을 방지하고, 내구 수명을 연장할 수 있는 차량의 릴레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 아크에 의한 고온의 아크열이 방지됨에 따라 제조 단가를 절감할 수 있는 차량의 릴레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량의 릴레이 장치는 고정접점부; 상기 고정접점부에서 이격되도록 배치되는 가동접점부; 상기 고정접점부와 상기 가동접점부가 접촉 또는 분리되도록 인가되는 전원에 의해 상기 가동접점부를 왕복 이동시키는 가동부; 및 상기 가동부에 인가되는 전원에 의해 상기 고정접점부에 발생되는 전위차를 줄이거나 제거하는 제어보드; 를 포함한다.
여기서, 상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원에 의해 상기 고정접점부의 전위차를 제로로 만드는 전력소자가 포함된다.
여기서, 상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원의 인가 여부를 설정하여 상기 전력소자에 전달하는 제어회로부와, 상기 제어회로부를 거쳐 인가되는 전원을 변환시켜 상기 전력소자에 전달하는 제1구동드라이버가 포함된다.
여기서, 상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원을 상기 전력소자에 인가되는 전원보다 지연시키는 타임릴레이가 포함된다.
여기서, 상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원을 변환시켜 상기 타임릴레이에 전달하는 제2구동드라이버가 포함된다.
여기서, 상기 제어보드는, 상기 가동부가 삽입 장착되는 하부하우징의 일측으로 함몰 형성된 지지홈에 삽입 안착된다.
여기서, 상기 지지홈에는, 상기 제어보드의 가장자리를 고정시키는 지지가이드가 형성된다.
여기서, 상기 하부하우징은, 상기 고정접점부가 장착되는 상부하우징과 결합되어 상기 지지홈을 폐쇄한다.
여기서, 상기 상부하우징은, 상기 제어보드가 삽입 안착되도록 함몰 형성되는 지지홈이 형성된다.
여기서, 상기 상부하우징에는, 상기 제어보드의 가장자리를 고정시키는 지지가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 릴레이 장치는 종래 발명과 달리 고정접점부와 가동접점부가 연결 또는 분리될 때, 고정접점부와 가동접점부 사이에서 발생되는 아크를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 아크 방지에 따라 고정접점부와 가동접점부가 손상되는 것을 방지하고, 내구 수명을 연장할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부에서 발생되는 고온의 아크열이 방지되고, 이에 따라 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 가동접점부가 왕복 이동될 때, 가이드홈에 의해 가동접점부의 직진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부 사이로 물 또는 먼지와 같은 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부의 접촉 불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부가 접촉 불량 또는 이물질에 의해 고정접점부와 가동접점부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 상부하우징을 모듈화하고, 이러한 모듈화에 따라 고정접점부가 유동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부의 결합 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 가동접점부가 왕복 이동되면서 고정접점부와 접촉될 때, 가동접점부의 이동 상태에 따라 고정접점부와 가동접점부에 발생되는 접촉 불량을 방지하고, 접촉 저항을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부가 손상되는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 고정접점부와 가동접점부에 편마모가 발생되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정접점부와 가동접점부에 편마모가 발생되더라도 고정접촉부와 가동접촉부에 의해 접촉 안정성을 유지할 수 있고, 접촉 저항을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도,
도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어보드를 도시한 모식도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 릴레이 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어보드를 도시한 모식도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치는 고정접점부(320)와, 가동접점부(330)와, 가동부를 포함한다.
고정접점부(320)는 한 쌍으로 형성되고, 단부에 전도성이 높은 재질의 고정접촉부(321)가 접합된다. 고정접촉부(321)는 돔 형상을 이루는 것이 유리하다. 고정접촉부(321)는 전기전도도가 높은 금 또는 은 재질로 이루어질 수 있다.
가동접점부(330)는 고정접점부(320)에서 이격되어 배치된다. 가동접점부(330)는 고정접촉부(321)와 마주보도록 가동접촉부(331)가 접합된다. 가동접촉부(331)는 돔 형상을 이루는 것이 유리하다. 가동접촉부(331)는 전기전도도가 높은 금 또는 은 재질로 이루어질 수 있다.
가동부는 인가되는 전원에 의해 가동접점부(330)를 왕복 이동시킨다. 가동부는 가동접점부(330)의 왕복 이동에 의해 고정접점부(320)와 가동접점부(330)가 접촉 또는 분리될 수 있다.
가동부는 입력단자(310)와, 가동코어(350)와, 리턴스프링(370)과, 보빈(380)을 포함한다.
입력단자(310)는 보빈(380)에 권선된 코일(381)에 접속된다. 입력단자(310)는 인가되는 전원을 코일(381)에 인가하도록 한다.
가동코어(350)는 보빈(380)을 따라 왕복 이동되도록 장착된다. 가동코어(350)는 코일(381)에 인가된 전원에 의해 왕복 이동되면서 가동접점부(330)가 왕복 이동되도록 한다. 가동코어(350)는 자성을 띄는 물질이고, 영구자석과 같은 자성체로 이루어질 수 있다. 가동코어(350)에는 가동접점부(330)와 연결되는 샤프트(351)가 형성된다.
리턴스프링(370)은 입력단자(310)를 통해 인가되는 전원이 차단될 때, 가동코어(350)를 원위치로 복귀시킨다. 리턴스프링(370)은 가동코어(350)를 감싸 탄성 지지하는 코일스프링으로 구성될 수 있다.
보빈(380)은 둘레에 코일(381)이 권선되고 입력단자(310)를 통해 인가되는 전원에 의해 자기력을 발생시킨다.
여기서 가동부는 플레이트(360)를 더 포함할 수 있다.
플레이트(360)는 보빈(380)을 지지 고정시킨다. 플레이트(360)에는 샤프트(351)의 왕복 이동 경로를 안내하는 고정코어(361)가 형성될 수 있다. 고정코어(361)는 보빈(380)에 장착되고, 리턴스프링(370)에 탄성 지지된다.
또한, 가동부는 가압스프링(340)을 더 포함할 수 있다.
가압스프링(340)은 가동접점부(330)와 가동코어(350)의 샤프트(351) 사이에 개재되어 가동접점부(330)를 탄성 지지한다. 가압스프링(340)은 가동접점부(330)가 고정접점부(320)에 접촉될 때, 가동코어(350)가 가동접점부(330)를 가압하는 힘을 분산시키고, 이러한 가압력이 고정접점부(320)를 파손시키는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치는 하우징(100)에 의해 보호된다.
하우징(100)은 하부하우징(120)과 상부하우징(110)을 포함한다.
하부하우징(120)은 가동부가 삽입 안착되도록 구동홈(123)이 함몰 형성된다. 여기서 보빈(380)은 구동홈(123)에 지지 고정되도록 하는 것이 유리하다.
여기서 하부하우징(120)에는 후술하는 제어보드(400)가 삽입 안착되는 지지홈(101)이 구동홈(123)의 일측에 형성된다. 지지홈(101)에는 제어보드(400)의 가장자리를 고정시키는 지지가이드(103)가 형성된다. 지지가이드(103)는 제어보드(400)의 가장자리를 감싸도록 지지홈(101)에서 돌출 형성된다.
상부하우징(110)은 고정접점부(320)가 장착되고, 구동홈(123)과 지지홈(101)을 폐쇄하도록 하부하우징(120)에 결합된다. 상부하우징(110)의 가장자리에는 하부하우징(120)의 구동홈(123) 또는 지지홈(101)에 삽입되어 결합력을 향상시키는 결합턱(117)이 돌출 형성될 수 있다.
여기서 고정접점부(320)는 인서트 사출을 통해 상부하우징(110)에 일체로 형성됨으로써, 고정접점부(320)의 유동을 방지할 수 있다.
여기서 상부하우징(110)에는 후술하는 제어보드(400)가 삽입 안착되는 지지홈(101)과, 제어보드(400)의 가장자리를 고정시키는 지지가이드(103)가 형성될 수 있다.
또한, 상부하우징(110)에는 가동접점부(330)가 삽입된 상태에서 가동부에 의해 왕복 이동되도록 가동접점부(330)를 안내하는 가이드홈(115)이 함몰 형성될 수 있다. 가이드홈(115)은 상부하우징(110)에서 돌출 형성되는 안내가이드(113)에 의해 형성되는 것이 유리하다. 여기서 가이드홈(115)에는 가동접점부(330)에서 이격되도록 고정접점부(320)가 돌출 형성되는 것이 유리하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치는 제어보드(400)를 더 포함한다.
제어보드(400)는 가동부에 인가되는 전원에 의해 고정접점부(320)에 발생되는 전위차를 줄이거나 제거한다. 제어보드(400)는 실질적으로 고정접점부(320)에 발생되는 전위차를 제거하는 것이 유리하다. 제어보드(400)는 하우징(100)에 형성된 지지홈(101)에 삽입 안착됨으로써, 하우징(100)에 의해 보호될 수 있도록 한다.
제어보드(400)는 가동부에 인가되는 전원에 의해 고정접점부(320)의 전위차를 제로(0)로 만드는 전력소자(440)가 포함된다. 고정접점부(320)의 전위차를 제로(0)로 만드는 것은 정확한 제로(0) 값을 포함하여 아크 발생을 억제 또는 방지할 수 있도록 고정접점부(320)의 전위차를 최소화시키는 것을 의미한다. 전력소자(440)는 트랜지스터로 구성될 수 있다.
이때, 제어보드(400)는 제어회로부(430)와, 제1구동드라이버(410)가 포함된다.
제어회로부(430)는 가동부에 인가되는 전원의 인가 여부를 설정하여 전력소자(440)에 전달하고, 제1구동드라이버(410)는 제어회로부(430)를 거쳐 인가되는 전원을 변환시켜 전력소자(440)에 전달하도록 한다.
제어보드(400)는 가동부에 인가되는 전원을 전력소자(440)에 인가되는 전원보다 지연시키는 타임릴레이(450)가 포함된다. 이때, 제어보드(400)는 제2구동드라이버(420)를 포함한다. 제2구동드라이버(420)는 가동부에 인가되는 전원을 변환시켜 타임릴레이(450)에 전달하도록 한다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치의 동작에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 릴레이 장치는 고정접점부(320)가 장착된 상부하우징(110)과 가동부가 장착된 하부하우징(120)이 결합된다. 여기서 가동접점부(330)는 가동부에 왕복 이동 가능하게 연결된다.
입력단자(310)에 전원이 인가되면, 입력단자(310)에 인가되는 전원은 제어보드(400)로 인가되고, 전력소자(440)에 의해 고정접점부(320)의 전위차를 제로(0)로 만든다. 그리고 입력단자(310)에 인가되는 전원은 타임릴레이(450)에 의해 전력소자(440)에 인가되는 전원보다 지연되어 보빈(380)에 권선된 코일(381)에 인가되어 자속을 발생시킨다. 이 자속은 자기력을 발생시켜 가동코어(350)를 이동시킨다.
가동코어(350)의 이동에 따라 리턴스프링(370)이 압축되면서 샤프트(351)가 이동되고, 샤프트(351)의 이동에 의해 가동접점부(330)의 가동접촉부(331)와 고정접점부(320)의 고정접촉부(321)가 접촉되어 폐로 상태를 이루게 된다. 여기서 샤프트(351)의 이동에 따라 가동접점부(330)가 고정접점부(320)를 가압하더라도 가압스프링(340)의 탄성력에 의해 가압력을 분산시킬 수 있다.
이때, 고정접점부(320)의 전위차가 제로(0)가 됨에 따라 고정접점부(320)와 가동접점부(330)가 접촉될 때 발생되는 아크를 방지할 수 있다.
입력단자(310)에 인가되는 전원이 차단되면, 탄성복원력에 의해 리턴스프링(370)이 이완되면서 가동코어(350)를 원위치로 복귀시킨다. 이에 따라 접촉된 고정접점부(320)와 가동접점부(330)가 분리되어 개로 상태를 이루게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 하우징 101: 지지홈
103 : 지지가이드 110: 상부하우징
113: 안내가이드 115: 가이드홈
117: 결합턱 120: 하부하우징
123: 구동홈 310: 입력단자
320: 고정접점부 321: 고정접촉부
330: 가동접점부 331: 가동접촉부
340: 가압스프링 350: 가동코어
351: 샤프트 360: 플레이트
361: 고정코어 370: 리턴스프링
380: 보빈 381: 코일
400: 제어보드 410: 제1구동드라이버
420: 제2구동드라이버 430: 제어회로부
440: 전력소자 450: 타임릴레이

Claims (10)

  1. 고정접점부;
    상기 고정접점부에서 이격되도록 배치되는 가동접점부;
    상기 고정접점부와 상기 가동접점부가 접촉 또는 분리되도록 인가되는 전원에 의해 상기 가동접점부를 왕복 이동시키는 가동부; 및
    상기 가동부에 인가되는 전원에 의해 상기 고정접점부에 발생되는 전위차를 줄이거나 제거하는 제어보드; 를 포함하는 차량의 릴레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원에 의해 상기 고정접점부의 전위차를 제로로 만드는 전력소자가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원의 인가 여부를 설정하여 상기 전력소자에 전달하는 제어회로부와, 상기 제어회로부를 거쳐 인가되는 전원을 변환시켜 상기 전력소자에 전달하는 제1구동드라이버가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원을 상기 전력소자에 인가되는 전원보다 지연시키는 타임릴레이가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어보드는, 상기 가동부에 인가되는 전원을 변환시켜 상기 타임릴레이에 전달하는 제2구동드라이버가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어보드는, 상기 가동부가 삽입 장착되는 하부하우징의 일측으로 함몰 형성된 지지홈에 삽입 안착되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지홈에는, 상기 제어보드의 가장자리를 고정시키는 지지가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 하부하우징은, 상기 고정접점부가 장착되는 상부하우징과 결합되어 상기 지지홈을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부하우징은, 상기 제어보드가 삽입 안착되도록 함몰 형성되는 지지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상부하우징에는, 상기 제어보드의 가장자리를 고정시키는 지지가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 장치.
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