KR101765485B1 - 원격 제어용 접점장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리모콘차단기 또는 리모콘릴레이와 같이 전자석 및 영구자석의 원리를 이용하여 전기 접점을 개폐하기 위해 LED 조명등과 같은 각종 부하전원을 원격으로 제어할 수 있도록 종래에 실시되고 있는 회전레버와 회전레버홀더를 구성시키지 않고도 마이크로스위치인 소형스위칭수단의 가압레버를 크로스바에 직접 체결 및 연결하여 향후 걸림 및 오작동으로 인해 발생하게 되는 문제점을 최소화시키게 하는 원격 제어용 접점장치에 관한 것으로, 이를 위한 동작신호를 원격으로 전달받아 이를 정류하여 반파 입력신호를 생성하는 정류회로부와, 상기 정류회로부에 연결되며 동작신호 발생시 NC(Normal Close)접점 및 NO(Normal Open)접점을 상호 변환하는 소형스위칭수단과, 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하여 내부에 수용된 가동코어를 전진 및 후진시키는 조작전자석장치와, 가동코어의 전진 및 후진 동작에 따라 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작하는 조작레버와, 상기 조작레버의 일측에 결합되어 조작레버의 회전 동작에 따라 이동하는 가동접점부와, 하우징에 고정되며 상기 가동접점부와의 접촉 여부로 주회로의 개로위치 및 폐로위치 상태가 결정되는 고정접점부를 포함하되, 상기 소형스위칭수단의 외부에 돌출 형성된 가압레버는 상기 크로스바와 접촉 연결되어 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

Description

원격 제어용 접점장치{Contacting device for remote control}

본 발명은 원격 제어용 접점장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리모콘차단기 또는 리모콘릴레이와 같이 전자석 및 영구자석의 원리를 이용하여 전기 접점을 개폐하기 위해 LED 조명등과 같은 각종 부하전원을 원격으로 제어할 수 있도록 종래에 실시되고 있는 회전레버와 회전레버홀더를 구성시키지 않고도 마이크로스위치인 소형스위칭수단의 가압레버를 크로스바에 직접 체결 및 연결하여 향후 걸림 및 오작동으로 인해 발생하게 되는 문제점을 최소화시키게 하는 원격 제어용 접점장치에 관한 것이다.

일반적으로 원격 제어용 접점장치는 원격 제어신호에 따라 전자석 및 영구자석의 원리를 이용하여 전기 접점을 개폐시키는 것으로 건물 자동화(Intelligent building) 및 조명설비에 필수적인 장치로서 정확한 동작특성이 요구되고 있다.

이와 같은 원격 제어용 접점장치는 C접점(chang-over contact: 변환 접점) 방식을 갖는 소형스위칭수단 1개 또는 2개를 사용하여 그 동작을 구현할 수 있는 것으로, 도 1은 소형스위칭수단 1개를 사용하여 구성한 원격 제어용 접점장치의 동작 회로도이며, 도 2는 소형스위칭수단 2개를 사용하여 구성한 원격 제어용 접점장치의 동작회로도이다.

이하, 소형스위칭수단 1개를 사용하여 구성한 원격 제어용 접점장치에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4는 소형스위칭수단 1개를 사용하여 구성한 종래의 원격 제어용 접점장치의 주요 구성을 도시한 것으로, 도 3은 종래에 실시되는 원격 제어용 접점장치에서 접점이 접촉된 상태를 나타낸 구성도이고, 도 4는 종래에 실시되는 원격 제어용 접점장치에서 접점이 오픈된 상태를 나타낸 구성도이다.

상기와 같이, 외부에서 조작 컨트롤러로부터 원격신호에 의해 20ms 정도의 짧은 교류파형이 인가되면, 정류 다이오드에서 이를 정류하여 양의 반파가 소형스위칭수단(10)의 NC(Normal Close)접점을 통해 조작전자석장치(20)를 여자시키고, 그로 인해 조작전자석장치(20)의 일측 선단부에 연결된 크로스바(21)를 전진시키면, 이 크로스바(21)와 연결핀(22)으로 결합된 조작레버(30)의 하단부위는 조작레버 회전축(31)을 중심으로 시계방향으로 회동하며, 조작레버(30)의 하단 일측에 결합된 가동접점부(40)가 이동하여 고정접점부(50)와 접촉함으로 주회로 전원의 ON 상태를 유지하게 된다. 이때, 조작 컨트롤러에서 인가되던 전원이 차단되어도 조작전자석장치(20)의 영구자석이 가동접점부(40)를 접촉 상태로 유지하는 것이다.

그리고, 조작레버(30)의 상부에는 돌출부인 회전레버 연결돌기(32)가 형성되고, 이에 회전레버(60)의 상부측이 결합되어 연동 회전하는 것으로, 회전레버(60) 중심부에는 회전레버 회전축(61)이 형성되어 회전동작의 중심을 이루며, 회전레버(60)의 하부측에는 회전레버 가압돌기(62)가 형성되고 이는 소형스위칭수단(10)의 가압레버(11)에 대한 누름 동작을 수행한다.

상기에서 조작레버(30)의 구동으로 가동접점부(40)와 고정접점부(50)가 접촉하여 주회로 전원의 ON 상태를 이루면, 조작레버(30)와 함께 회전레버(60)가 회동하여 하부측 회전레버 가압돌기(62)가 소형스위칭수단(10)의 가압레버(11)를 이탈하여 멀어지게 된다. 즉, 양의 방향 회로를 차단하면서 음의 방향으로 회로를 전환한 후 조작컨트롤러의 입력신호는 차단되는 것이다.

상기 구성으로 이루어진 원격 제어용 접점장치의 동작에서, 외부의 조작컨트롤러로부터 투입된 입력 전원의 위상각이 150°~ 170°에서 시작된 상태는 조작전자석장치(20)가 여자되어 조작전자석장치(20)의 가동코어가 ON방향으로 이동하나 곧 음의파형 단계로 진입하므로 조작전자석장치(20)는 여자력을 상실하고 관성의 영향으로 다음 양의 파형이 도달할때까지 ON 방향으로 천천히 이동한다.

그러나, 다음 양의 파형이 도달하기 전에 회전레버(60)의 하단부에 형성된 회전레버 가압돌기(62)가 가압하고 있던 소형스위칭수단의 가압레버(11)를 이탈하여 양의 방향 회로가 차단상태로 되어 가동코어는 동작의 임계점까지 도달하지 못하고 중립점에서 도중 정지하는 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 주회로 전원이 ON 상태에서 OFF 상태로 동작하는 음의 반파 전원에서도 동일한 문제점이 발생하였다.

상기의 문제점을 해경하기 위해, 대한민국 특허등록 제10-0940196호(2010.01.27. 등록, 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치)가 개시되어 있다.

즉, 도 5는 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에 에 대한 분해사시도이고, 도 6은 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에 대한 회로 구성도이며, 도 7은 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에서 접점이 접촉되어 있는 상태를 나타낸 조립 구성도이고, 도 8은 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에서 접점이 이격되어 있는 상태를 나타낸 조립 구성도이다.

상기의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치(100)는 동작신호를 원격으로 전달받아 이를 정류하여 반파입력신호를 생성하는 정류회로부(110)와, 상기 정류회로부(110)에 연결되어 스위칭 동작을 제어하는 소형스위칭수단(120)과, 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하여 내부에 수용된 가동코어를 전진 및 후진시키는 조작전자석장치(130)와, 가동코어의 전진 및 후진 동작에 따라 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작하고 그에 따른 주회로 전원의 ON/OFF 상태를 전환하는 조작레버(140)와, 상기 조작레버(140)의 하단 일측에 결합되어 조작레버(140)의 회전 동작에 따라 함께 움직이는 가동접점부(150)와, 하우징(190)에 고정되며 상기 가동접점부(150)와의 접촉 여부로 주회로의 ON/OFF 상태가 결정되는 고정접점부(160)와, 상기 조작레버(140)의 상부 일측에 회동 가능하도록 연결되어 조작레버(140)의 회전 동작시 함께 회전 동작하는 회전레버(170)와, 입력전원의 위상각이 150°~170°에서 시작된 경우 소형스위칭수단(120)의 가압레버 동작을 일시적으로 구속시켜 동작시점을 지연시키는 회전레버홀더(180)와, 상기 구성들을 수용하고 보호하는 하우징(190)을 포함하여 구성된다.

상기 정류회로부(110)는 외부 조작 컨트롤러의 원격 신호로부터 20ms 정도의 짧은 교류파형이 인가되면 정류 다이오드에서 이를 정류하여 반파 신호를 생성하는 정류회로에 해당한다. 소형스위칭수단(120)은 상기 정류회로부(110)에 연결되어 스위칭 동작을 제어하는 것으로, C접점(chang-over contact: 변환 접점) 방식으로 이루어지며, 회전레버(170)의 터치 여부에 의해 접점상태를 변경하는 가압레버(121)가 외부에 돌출 형성된다. 조작전자석장치(130)는 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하고 자석의 척력 및 인력에 의해 내부에 수용된 가동코어(131)를 전진 및 후진시키는 것으로, 가동코어(131)의 선단부에는 크로스바(132)가 연결되되 크로스바(132)의 선단부는 조작레버(140)의 하단에서 연결핀(133)으로부터 회동 가능하도록 연결된다. 조작레버(140)는 회전 동작에 따른 위치 변경으로 주회로를 개로위치 및 폐로위치로 전환하는 것으로, 조작레버(140)의 중앙부 양측에는 조작레버 회전축(141)이 돌출 형성되어 하우징(190)의 양측에 회동 가능하도록 결합되고, 하단부는 조작전자석장치(130)의 크로스바(132)와 회동 가능하게 연결되며, 상부는 연결돌기(142)가 돌출되어 후술되는 회전레버(170)의 아크형 연결홈(171)에 회동 가능하게 연결된다.

즉, 조작전자석장치(130)에서 발생한 전자기력에 의한 가동코어(131)의 전,후 왕복동작은 조작레버(140)의 하단부를 밀고 당기는 동작으로 연결되며, 이는 조작레버(140)의 중심부에 형성된 조작레버 회전축(141)을 중심으로 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작할 수 있는 것이다.

가동접점부(150)는 상기 조작레버(140)의 하단 일측에 결합되어 조작레버(140)의 회전 동작에 따라 함께 이동하는 것으로, 조작레버(140)의 회전 동작에 의해 고정접점부(160)와의 접촉 여부가 결정된다. 고정접점부(160)는 상기 가동접점부(150)와 마주보도록 설치되되 하우징(190)에 고정되며, 상기 가동접점부(150)와의 접촉 여부로 주회로의 개로위치 및 폐로위치가 결정되는 것이다.

회전레버(170)는 상기 조작레버(140)의 상부 일측에서 회동 가능하도록 연결되어 조작레버(140)의 회전 동작시함께 연동되는 것으로, 회전레버(170)의 상부에는 아크형 연결홈(171)이 형성되어 조작레버(140)의 연결돌기(142)와 회동 가능하도록 결합됨으로 조작레버(140)와 함께 연동되는 것이며, 중앙부에는 회전레버 회전축(172)이 돌출 형성되어 하우징(190)의 양측에 결합되는 구성을 통해 회전 동작의 중심축 역할을 하며, 하단에는 소형스위칭수단(120)의 가압레버(121)를 누르기 위해 일 방향으로 절곡 및 돌출된 회전레버 가압돌기(173)가 형성된다.

회전레버홀더(180)는 입력전원의 위상각이 150°~170°에서 시작된 경우 소형스위칭수단(120)의 가압레버 동작을 일시적으로 구속시켜 동작시점을 지연시키는 것으로, 회전레버홀더(180)는 수평 설치된 바(Bar) 형상이되 일단은 하우징(190)측에 고정되고 또 다른 일단은 텐션을 갖도록 고정되지 않으며 회전레버 가압돌기(173)의 하측으로 연장 설치된다. 또한, 고정되지 않는 일측 선단부에는 제1걸림턱 및 제2걸림턱이 형성된 것으로, 입력전원의 위상각이 150°~170°에서 시작된 경우에는 조작전자석장치(130)가 충분히 여자되지 않아 가동코어(131)가 충분히 전진하지 못하고 그에 따른 조작레버(140) 또한 충분히 회전하지 못하므로 함께 연동하는 회전레버(170)의 후퇴과정에서 정지 현상이 발생한다. 이때, 회전레버(170)가 후퇴 도중 멈추더라도 소형스위칭수단(120)의 가압레버(121)가 회전레버홀더(180)의 제1걸림턱에 걸려 NC(Normal Close)접점 상태를 유지하면서 다음 신호를 기다릴 수 있는 것이다.

반면, 입력전원의 위상각이 충분하여 회전레버(170)가 끝까지 후퇴하게 되면 회전레버 가압돌기(173)가 회전레버홀더(180)의 제2걸림턱을 누르기 때문에 그 과정에서 제1걸림턱(181)에 결려있던 소형스위칭수단(120)의 가압레버(121)는 완전히 NO(Normal Open)접점 상태로 전환되는 것이다.

그러나, 상기에 실시되고 있는 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치(100)는 조작전자석장치(130), 조작레버(140), 회전레버(170) 및 회전레버홀더(180)를 통해 마이크로스위치인 소형스위칭수단(120)을 제어하여 ON 또는 OFF를 제어하는 방식이고, 또한 연결돌기(142), 연결핀(133) 및 제1걸림턱(181)과 제2걸림턱을 형성시켜 구동하는 방식으로서, 이는 실질적으로 동작 임계점을 지연시켰다고 하지만 사실은 동작 임계점에 대해서는 변화가 일어나지 않은 것이다.

즉, 첨부도면 도 9는 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에 대한 일부 부붐을 발췌한 구성도로서, 각 부속품간의 동력을 연결하기 위해서 구멍(홀 또는 홈)을 뚫어 형성시키고, 특히 사선으로 운동시키기 위해 아크형 연결홈(171)을 뚫어 형성시키게 되는데, 이는 각 부품들에서 형성되는 연결 홈들에서 발생하는 공간이 차이로 인해 공차가 누적되어 동작임계점을 검출하는 부분에서 오차가 발생하였고, 이 때문에 실질적으로 동작임계점을 지연시켰다고 하지만 사실은 동작임계점에 대해서는 변화가 일어나지 않은 문제가 있다.

또한, 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치(100)는 조작레버(140)와 회전레버홀더(180)에 대한 동선의 중심축이 다르기에, 회전레버홀더(180)를 연결하기 위한 아크형 연결홈(171)으로 인해 서로 다른 축으로 움직이는 과정에서 중심축이 틀어지는 문제가 있고, 기계적인 구동부(부품) 간의 오차를 방지하기 위해서 임계점(Threshold) 구간에서 정확하게 동작하는 것이 중요한데, 정확한 임계점(Threshold)의 중심점을 잡아서 동작하는 방식이 아니라 기계 부품간의 각각 링크를 걸어서 동작하게 하는 방식이며, 조작전자석장치(130)의 접점이 정확하게 중앙에 잡혀있지 않았기에, 수 많은 동작과정에서 발생하는 마찰에 의해 동작이 멈추거나 유격이 발생하는 문제가 있다.

또한, 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치(100)는 회전레버(170)와 회전레버홀더(180)의 각 부품에 발생하는 공차의 누적으로 인해 각 구동부에서 적용되어야 할 히스테리시스(hysteresis)가 적용이 되지 않았고, 또한 On/Off 제어할 때 정확하게 접점이 전환이 되어야 하는데, 조작전자석장치(130)에서 임계점(Threshold) 중심축이 정확하지 않기 때문에 접점이 전환할 때 오작동의 횟수가 빈번하게 발생하는 문제가 있다.

또한, 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치(100)는 마이크로스위치인 소형스위칭수단(120)이 가지고 있는 히스테리시스(hysteresis) 기능을 활용하지 않은 것으로, 이는 조작전자석장치(130)의 링크로 소형스위칭수단(120)의 On/Off를 제어 했기 때문에, 실질적으로 히스테리시스 기능을 활용하지 않은 것일 뿐만 아니라 소형스위칭수단(120)과 조작전자석장치(130)의 정확한 임계점(Threshold)를 고려하지 않았기 때문에 개발 초기 단계부터 히스테리시스 기능은 전혀 활용하지 않은 것이다.

또한, 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치(100)에 구성되어 있는 회전레버(170)와 회전레버홀더(180)가 구성되어 있기에 제품의 조립성 및 생산성에 한계가 있기에 전제적으로 사용자로 하여금 경제성 및 신뢰성이 저하되는 문제가 있는 것이다.

특허등록 제10-0940196호(2010.01.27. 등록)가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 종래에 실시되고 있는 회전레버와 회전레버홀더를 구성시키지 않고도 마이크로스위치인 소형스위칭수단의 가압레버를 크로스바에 직접 체결 및 연결하여 향후 걸림 및 오작동으로 인해 발생하게 되는 문제점을 최소화시킬 수 있도록 하기 위한 원격 제어용 접점장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 정확한 작동을 구현하기 위하여 소형스위칭수단의 가압레버 임계점(Threshold)과 조작전자석장치 축의 임계점(Threshold)을 정확하게 일치시켜 동작간의 오차를 없애고, 가압레버가 중심을 지나는 지점과 조작전자석장치의 자석 양쪽 전자기력 사이의 중심을 지나는 지점을 정확하게 일치시켜 중간에 정지하거나 또는 중심점이 틀어지는 등의 오작동에 대한 문제점을 해결하도록 하는 원격 제어용 접점장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 조작전자석장치와 직접 연결된 가압레버에 존재하는 히스테리시스(Hysteresis)를 활용하여 조작전자석장치와 가압레버 각각의 정 중앙이 넘는 구간에서 확실하게 접점이 전환되기 때문에 중간에 멈춤현상이나 접점이 전환되지 않고 다시 전 신호로 돌아가는 현상이 일어나지 않도록 하는 원격 제어용 접점장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 소형스위칭수단에 구비되어 있는 가압레버의 길이를 25mm로 늘림으로써, 회전각이 커지는 동시에 히스테리시스의 폭이 늘어날 수 있어, 이에 따라 늘어난 히스테리시스의 효과를 통해 조작전자석장치에 전달되는 히스테리시스의 효과도 증가되어 보다 정확한 접점의 전환을 구현할 수 있도록 하는 원격 제어용 접점장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 종래에 실시되는 회전레버와 회전레버홀더가 구성되어 있지 않기에 제품의 조립성 및 생산성을 향상시키고, 이로 인해 전체적인 제품에 대한 사용자로 하여금 경제성 및 신뢰성을 극대화시킬 수 있도록 하는 원격 제어용 접점장치를 제공하는데 있다.

바람직한 실시예에 있어, 본 발명의 원격 제어용 접점장치는 동작신호를 원격으로 전달받아 이를 정류하여 반파 입력신호를 생성하는 정류회로부와, 상기 정류회로부에 연결되며 동작신호 발생시 NC(Normal Close)접점 및 NO(Normal Open)접점을 상호 변환하는 소형스위칭수단과, 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하여 내부에 수용된 가동코어를 전진 및 후진시키는 조작전자석장치와, 가동코어의 전진 및 후진 동작에 따라 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작하는 조작레버와, 상기 조작레버의 일측에 결합되어 조작레버의 회전 동작에 따라 이동하는 가동접점부와, 하우징에 고정되며 상기 가동접점부와의 접촉 여부로 주회로의 개로위치 및 폐로위치 상태가 결정되는 고정접점부를 포함하되, 상기 소형스위칭수단의 외부에 돌출 형성된 가압레버는 상기 크로스바와 접촉 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에, 상기 크로스바의 일측에는 체결부재가 구비되되, 상기 체결부재에는 가압레버의 하부 일측단이 체결되어 이루어지는 것이다.

또한, 상기 크로스바의 일측에 구비된 체결부재에는 체결홈이 구비되고, 상기 체결홈에는 가압레버의 하부 일측단이 끼워져 체결되도록 이루어지는 것이다.

상기의 소형스위칭수단은 오프(Off)에서 온(On) 동작시에 온(On) 방향으로 임계점(Threshold)을 지나서 온(On) 상태로 전환되고, 온(On)에서 오프(Off) 동작시에는 오프(Off) 방향으로 임계점(Threshold)이 지나서 오프(Off) 상태로 전환되는 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 특성을 갖도록 이루어지는 것이다.

또한, 상기 소형스위칭수단(320)은 온(On) 전환 임계점(Threshold)과 오프(Off) 전환 임계점(Threshold) 사이의 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 구간에서 가속기능(snap)을 갖도록 이루어지는 것이다.

본 발명은 종래에 실시되고 있는 회전레버와 회전레버홀더를 구성시키지 않고도 마이크로스위치인 소형스위칭수단의 가압레버를 크로스바에 직접 체결 및 연결하여 향후 걸림 및 오작동으로 인해 발생하게 되는 문제점이 최소화되는 효과와, 종래의 연결돌기, 연결핀, 걸림턱, 아크형 연결홈에 대한 구성 없이도 동작을 완벽하게 구현할 수 있기에 동작 간에 발생될 수 있는 공차와 유격의 문제가 최소되는 효과로 인해 제품의 조립성 및 생산성이 향상되고, 전체적인 제품에 대한 사용자로 하여금 경제성 및 신뢰성이 극대화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 정확한 작동을 구현하기 위하여 소형스위칭수단의 가압레버 임계점(Threshold)과 조작전자석장치 축의 임계점(Threshold)을 정확하게 일치시켜 동작간의 오차를 없애는 효과와, 가압레버가 중심을 지나는 지점과 조작전자석장치의 자석 양쪽 전자기력 사이의 중심을 지나는 지점을 정확하게 일치시켜 중간에 정지하거나 또는 중심점이 틀어지는 등의 오작동에 대한 문제점이 해결되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 조작전자석장치와 직접 연결된 가압레버에 존재하는 히스테리시스(Hysteresis)를 활용하여 조작전자석장치와 가압레버 각각의 정 중앙이 넘는 구간에서 확실하게 접점이 전환되기 때문에 중간에 멈춤현상이나 접점이 전환되지 않고 다시 전 신호로 돌아가는 현상이 일어나지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 소형스위칭수단에 구비되어 있는 가압레버의 길이를 25mm로 늘려줌으로 인해 회전각이 커지는 동시에 히스테리시스의 폭이 늘어나게 되고, 이에 따라 늘어난 히스테리시스의 효과를 통해 조작전자석장치에 전달되는 히스테리시스의 효과도 증가되기에, 전체적으로 보다 정확한 접점의 전환이 구현되는 효과가 있다.

도 1은 소형스위칭수단 1개를 사용하여 구성한 원격 제어용 접점장치의 동작 회로도이다.
도 2는 소형스위칭수단 2개를 사용하여 구성한 원격 제어용 접점장치의 동작회로도이다.
도 3은 종래에 실시되는 원격 제어용 접점장치에서 접점이 접촉된 상태를 나타낸 구성도이다.
도 4는 종래에 실시되는 원격 제어용 접점장치에서 접점이 오픈된 상태를 나타낸 구성도이다.
도 5는 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에 에 대한 분해사시도이다.
도 6은 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에 대한 회로 구성도이다.
도 7은 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에서 접점이 접촉되어 있는 상태를 나타낸 조립 구성도이다.
도 8은 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에서 접점이 이격되어 있는 상태를 나타낸 조립 구성도이다.
도 9는 종래의 동작 임계점을 지연시킨 원격 제어용 접점장치에 대한 일부 부붐을 발췌한 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치를 보여주기 위한 분해 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치를 개략적으로 설명하기 위해 결합된 상태를 보여주는 실시 구성도이다.
도 12는 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치의 크로스바를 설명하기 위한 발췌 구성도이다.
도 13은 종래에 실시되고 있는 원격 제어용 접점장치와 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치를 각각 설명하기 위해 보여주는 개략 구성도이다.
도 14는 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치에 대해 임계점(Threshold)을 설명하기 위한 실시 구성도이다.
도 15는 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치에 대해 히스테리시스(Hysteresis)를 설명하기 위한 소형스위칭수단을 발췌한 실시 구성도이다.
도 16은 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치에 대해 히스테리시스(Hysteresis)를 설명하기 위한 실시 구성도이다.
도 17은 종래에 실시하고 있는 소형스위칭수단과 본 발명에 따른 소형스위칭수단을 개략적으로 보여주는 구성 예시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

도 10은 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치를 보여주기 위한 분해 구성도이고, 도 11은 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치를 개략적으로 설명하기 위해 결합된 상태를 보여주는 실시 구성도이며, 도 12는 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치의 크로스바를 설명하기 위한 발췌 구성도이고, 도 13은 종래에 실시되고 있는 원격 제어용 접점장치와 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치를 각각 설명하기 위해 보여주는 개략 구성도이며, 도 14는 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치에 대해 임계점(Threshold)을 설명하기 위한 실시 구성도이고, 도 15는 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치에 대해 히스테리시스(Hysteresis)를 설명하기 위한 소형스위칭수단을 발췌한 실시 구성도이며, 도 16은 본 발명에 따라 실시되는 원격 제어용 접점장치에 대해 히스테리시스(Hysteresis)를 설명하기 위한 실시 구성도이고, 도 17은 종래에 실시하고 있는 소형스위칭수단과 본 발명에 따른 소형스위칭수단을 개략적으로 보여주는 구성예시도이다.

먼저, 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치(300)는, 동작신호를 원격으로 전달받아 이를 정류하여 반파 입력신호를 생성하는 정류회로부(310)와, 상기 정류회로부(310)에 연결되어 스위칭 동작을 제어하는 소형스위칭수단(320)과, 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하여 내부에 수용된 가동코어를 전진 및 후진시키는 조작전자석장치(330)와, 가동코어의 전진 및 후진 동작에 따라 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작하고 그에 따른 주회로 전원의 ON/OFF 상태를 전환하는 조작레버(340)와, 상기 조작레버(340)의 하단 일측에 결합되어 조작레버(340)의 회전 동작에 따라 함께 움직이는 가동접점부(350)와, 하우징(390)에 고정되며 상기 가동접점부(350)와의 접촉 여부로 주회로의 ON/OFF 상태가 결정되는 고정접점부(360)와, 상기 구성들을 수용하고 보호하는 하우징(390)을 포함하여 구성된다.

상기 정류회로부(310)는 외부 조작 컨트롤러의 원격 신호로부터 20ms 정도의 짧은 교류파형이 인가되면 정류 다이오드에서 이를 정류하여 반파 신호를 생성하는 정류회로에 해당한다.

상기 소형스위칭수단(320)은 상기 정류회로부(310)에 연결되어 스위칭 동작을 제어하는 것으로, 상기 소형스위칭수단(320)의 외부 일측에 접점상태를 변경하는 가압레버(321)가 외부에 돌출 형성된다.

상기 조작전자석장치(330)는 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하고 자석의 척력 및 인력에 의해 내부에 수용된 가동코어(331)를 전진 및 후진시키는 것으로, 가동코어(331)의 선단부에는 크로스바(332)가 연결되고, 상기 크로스바(332)의 선단부는 조작레버(340)의 하단에서 연결핀(335)으로부터 회동 가능하도록 연결된다.

상기 조작레버(340)는 회전 동작에 따른 위치 변경으로 주회로를 개로위치 및 폐로위치로 전환하는 것으로, 조작레버(340)의 중앙부 양측에는 조작레버 회전축(341)이 돌출 형성되어 하우징(390)의 양측에 회동 가능하도록 결합되고, 하단부는 조작전자석장치(330)의 크로스바(332)와 회동 가능하게 연결된다.

즉, 상기 조작전자석장치(330)에서 발생한 전자기력에 의한 가동코어(331)의 전,후 왕복동작은 조작레버(340)의 하단부를 밀고 당기는 동작으로 연결되며, 이는 조작레버(340)의 중심부에 형성된 조작레버 회전축(341)을 중심으로 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작할 수 있는 것이다.

상기 가동접점부(350)는 상기 조작레버(340)의 하단 일측에 결합되어 조작레버(340)의 회전 동작에 따라 함께 이동하는 것으로, 조작레버(340)의 회전 동작에 의해 고정접점부(360)와의 접촉 여부가 결정된다.

상기 고정접점부(360)는 가동접점부(350)와 마주보도록 설치되고, 하우징(390)에 고정되며, 상기 가동접점부(350)와의 접촉 여부로 주회로의 개로위치 및 폐로위치가 결정되는 것이다.

상기 소형스위칭수단(320)의 외부에 돌출 형성된 가압레버(321)는 상기 크로스바(332)와 접촉 연결되어 이루어져 있다.

상기 크로스바(332)의 일측에는 체결부재(333)가 구비되되, 상기 체결부재(333)에는 가압레버(321)의 하부 일측단이 체결되게 된다.

상기 크로스바(332)의 일측에 구비된 체결부재(333)에는 체결홈(334)이 구비되고, 상기 체결홈(334)에는 가압레버(321)의 하부 일측단이 끼워져 체결되게 된다.

상기 가압레버(321)는 안정적으로 체결홈(334)에 끼워져 체결될 수 있도록 25mm 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가압레버(321)의 하부 일측단은 크로스바(332)의 일측에 형성된 끼움홈(미도시)에 끼워져 체결될 수가 있다.

이에 따른, 본 발명에서 실시되고 있는 원격 제어용 접점장치(300)는 외부 조작 컨트롤러의 원격 신호로부터 20ms 정도의 짧은 교류파형이 인가되면 정류 다이오드에서 이를 정류하여 반파 신호를 생성한다. 즉, 양,음의 교번은 소형스위칭수단(320)의 NC접점 및 NO접점을 거쳐 다이오드를 통해 조작전자석장치(330)로 전달되는 것이다.

이때, 상기 소형스위칭수단(320)의 NC접점이 접촉되어 있는 상태에서는 정류된 양의 방향 전원으로 조작전자석장치(330)가 양의 방향으로 여자력을 생성하여 내부에 수용된 가동코어(331)를 전진시키고, 그 가동코어(331)와 결합된 크로스바(332) 및 이와 연결핀(335)으로 연결된 조작레버(340)의 하단부를 밀어 조작레버(340)는 시계방향으로 회동한다. 이 과정에서 조작레버(340)의 일측에 형성된 가동접점부(350)를 이동시켜 고정접점부(360)와의 접촉이 이루어지고 주회로 전원은 ON 상태가 유지되는 것이다.

동시에, 상기 소형스위칭수단(320)의 외부에 돌출 형성된 가압레버(321)의 하부 일측단이 상기 크로스바(332)의 일측에 구비된 체결부재(333)이 체결홈(334)에 끼워져 체결되어 있어 상기 가동코어(331)와 결합된 크로스바(332)를 밀어주기에 가압레버(321)의 하단부는 이격되게 된다.

이와 같이, 임계점(Threshold) 구간이 지나서 접점이 전환되기 때문에 Off신호에서 On신로 전환할 때 조작전자석장치(330)의 전자기력으로 인해 다시 Off 신호로 돌아가는 현상을 해결하였다. 즉 각각의 조작전자석장치(330)의 정 중앙이 넘는 구간에서 확실하게 접점이 전환되기 때문에 중간에 멈춤현상이나 접점이 전환되지 않고 다시 전 신호로 돌아가는 현상이 일어나지 않게 되는 것이다.

반대로, 상기 가동접점부(350)와 고정접접부(360)의 접촉이 유지된 상태(ON 상태)에서, 외부의 조작 컨트롤러에 의해 주회로의 접촉상태를 해제하고자 20ms의 짧은 교류전원을 입력하면 소형스위칭수단(320)의 NO접점이 접촉하고 있는 상태이므로 NO접점과 회로가 구성된 정류 다이오드를 통해 정류된 음의 방향 전원으로 조작전자석장치(330)가 음의 방향으로 여자력을 생성하여 양의 방향 동작과 반대 방향으로 동작하게 되며, 이로 인해 조작전자석장치(330) 내에 수용된 가동코어(331)는 후진 동작한다.

동시에, 상기 소형스위칭수단(320)의 외부에 돌출 형성된 가압레버(321)의 하부 일측단이 상기 크로스바(332)의 일측에 구비된 체결부재(333)이 체결홈(334)에 끼워져 체결되어 있어 상기 가동코어(331)와 결합된 크로스바(332)를 당겨주면 가압레버(321)의 하단부도 당겨져 밀착되게 된다.

이 또한, 임계점(Threshold) 구간이 지나서 접점이 전환되기 때문에 On신호에서 Off신로 전환할 때 구동부의 전자기력으로 인해 다시 On 신호로 돌아가는 현상을 해결하였다. 즉 각각의 구동부의 정 중앙이 넘는 구간에서 확실하게 접점이 전환되기 때문에 중간에 멈춤현상이나 접점이 전환되지 않고 다시 전 신호로 돌아가는 현상이 일어나지 않게 되는 것이다.

첨부도면 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치(300)는 종래에 실시되고 있는 원격 제어용 접점장치에 구성되어 있는 회전레버(170)와 회전레버홀더(180)를 구성시키지 않고도 마이크로스위치인 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321)를 크로스바(332)에 직접 체결 및 연결하였기에 향후 걸림 및 오작동으로 인해 발생하게 되는 문제점을 최소화할 수가 있다.

즉, 통상 각각의 기계부품들은 장시간 사용하게 되면 부품간의 유격이 생기게 되고, 이로 인해 많은 연결홈에 따른 공간의 차이(공차)가 발생할 수 있으나, 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치(300)는 회전레버(170)와 회전레버홀더(180) 없이 조작전자석장치(330)를 동작시킬 수 있어 종래에서 동작 간에 발생될 수 있는 공차와 유격의 문제를 최소화할 수 있고, 또한 종래의 연결돌기, 연결핀, 걸림턱, 아크형 연결홈에 대한 구성 없이도 동작을 완벽하게 구현할 수 있기에 향후 걸림 및 오작동으로 인해 발생하게 되는 문제점을 최소화할 수가 있다.

또한, 첨부도면 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치(300)는 구동하는 조작전자석장치(330)에 대한 축의 정확한 임계점(Threshold) 중심점을 잡아 균형있게 동작을 구현하였고, 또한 마이크로스위치인 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321) 움직임과 조작전자석장치(330)의 움직임을 크로스바(332)를 통해 일체형으로 유기적인 연결하기에, 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321)와 조작전자석장치(330)의 임계점(Threshold) 구간인 정확한 중앙의 위치에 일치시켜 전진 및 후퇴 동작 간의 오차를 없앨 수가 있다.

즉, 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치(300)에서는 가압레버(321)를 크로스바(332)에 의해 조작전자석장치(330)와 직접 연결하는 방식으로써, 정확한 작동을 구현하기 위하여 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321) 임계점(Threshold)과 조작전자석장치(330) 축의 임계점(Threshold)을 정확하게 일치시켜 동작간의 오차를 없애고, 가압레버(321)가 중심(센터)을 지나는 지점과 조작전자석장치(330)의 자석 양쪽 전자기력 사이의 중심(센터)을 지나는 지점을 정확하게 일치시켜 중간에 정지하거나 또는 중심점이 틀어지는 등의 오작동에 대한 문제점을 해결할 수가 있다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 제어용 접점장치(300)는 조작전자석장치(330)와 직접 연결된 가압레버(321)에 존재하는 히스테리시스(Hysteresis, 이력)를 활용하여 크로스바(332)로 직접 연결된 조작전자석장치(330)에 히스테리시스 효과를 주었다. 즉 On/Off 제어를 위한 조작전자석장치(330)의 전진 및 후퇴 동작 과정에서 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321) 히스테리시스(이력) 기능을 활용한 것이다.

여기에서, 첨부도면 도 15에 나타낸 바와 같이 히스테리시스(Hysteresis)는 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321)에서 On일 때 접점과 Off일 때 접점과의 유격인 것이다.

상기 소형스위칭수단(320)의 가압레버(321)가 명확하게 흔들리지 않는 임계점(Threshold) 구간을 넘으면 On신호가 더 이상 주어지지 않고 Off신호를 대기하는 임계점(Threshold) 구간에서 전환이 이루어지는 것이 아니라, 히스테리시스를 활용하여 임계점(Threshold)을 조금 지나쳐서 접점이 전환이 되는 것으로, 이는 임계점(Threshold) 구간을 지나서 접점이 전환되면서 가압레버(321)에 연결되어 있는 조작전자석장치(330)의 전진 및 후퇴 방향도 임계점(Threshold) 중앙을 넘어서 접점이 전환되게 된다.

이와 같이, 임계점(Threshold) 부분을 넘어 전환되기 때문에 조작전자석장치(330) 내부의 걸림이나 오차없이 작동이 이루어지게 되고, 또한 임계점(Threshold) 구간이 지나서 접점이 전환되기 때문에 On신호에서 Off신로 전환할 때 조작전자석장치(330)의 전자기력으로 인해 다시 ON 신호로 돌아가는 현상을 해결할 수 있기에, 조작전자석장치(330)와 가압레버(321) 각각의 정 중앙이 넘는 구간에서 확실하게 접점이 전환되기 때문에 중간에 멈춤현상이나 접점이 전환되지 않고 다시 전 신호로 돌아가는 현상이 일어나지 않는 것이다.

즉, 상기 소형스위칭수단(30)의 가압레버(321)에서 발생하는 히스테리시스(이력)를 이용하여 가압레버(321)의 임계점(Threshold) 구간을 넘어 접점의 전환이 일어나게 되고, 가압레버(321)와 조작전자석장치(330)가 크로스바(332)에 의해 연결되어 있기에, 조작전자석장치(330)에서도 히스테리시스 효과를 줄 수 있으며, 이에 따라 가압레버(321)의 히스테리시스 특성를 활용하여 조작전자석장치(330)에도 히스테리시스 특성을 넣어주어 전진 및 후퇴 방향을 할 때 가던 방향을 그대로 오작동 없이 동작할 수 있게 되는 것이다.

첨부도면 도 17에 도시된 바와 같이, 종래에 실시하고 있는 소형스위칭수단과 본 발명에 따른 소형스위칭수단을 개략적으로 보여주는 구성예시도로서, 본 발명에 따른 소형스위칭수단(320)에 구비되어 있는 가압레버(321)의 길이를 25mm로 늘림으로써, 히스테리시스의 폭을 증폭시킬 수 있어 히스테리시스를 최대한 활용하였고, 이는 지렛대의 원리를 이용하여 가압레버(321)의 길이를 늘려줌으로 인해 회전각이 커지는 동시에 히스테리시스의 폭이 늘어날 수 있어, 이에 따라 늘어난 히스테리시스의 효과를 통해 조작전자석장치(330)에 전달되는 히스테리시스의 효과도 증가되어 보다 정확한 접점의 전환을 구현할 수 있는 것이다.

이에 따라, 본 발명에 의해 실시되는 상기의 소형스위칭수단(320)은 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 특성을 갖게 되는데, 즉 오프(Off)에서 온(On) 동작시에 온(On) 방향으로 임계점을 지나서 온(On) 상태로 전환되고, 온(On)에서 오프(Off) 동작시에는 오프(Off) 방향으로 임계점이 지나서 오프(Off) 상태로 전환되는 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 특성을 갖게 되는 것이다.

또한, 상기 소형스위칭수단(320)은 가속기능(snap)을 갖게 되는데, 즉 온(On) 전환 임계점과 오프(Off) 전환 임계점 사이의 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 구간에서 가속기능(snap)을 갖게 되는 것이다.

이상, 본 발명의 원격 제어용 접점장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로, 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

300 : 원격 제어용 접점장치
310 : 정류회로부
320 : 소형스위칭수단
330 : 조작전자석장치
331 : 가동코어
332 : 크로스바
333 : 체결부재
334 : 체결홈
340 : 조작레버
350 : 가동접점부
360 : 고정접점부
390 : 하우징

Claims (5)

1. 동작신호를 원격으로 전달받아 이를 정류하여 반파 입력신호를 생성하는 정류회로부(310)와; 상기 정류회로부(310)에 연결되며 동작신호 발생시 NC(Normal Close)접점 및 NO(Normal Open)접점을 상호 변환하는 소형스위칭수단(320)과; 상기 반파 입력신호로부터 전자기력을 생성하여 내부에 수용된 가동코어(331)를 전진 및 후진시키는 조작전자석장치(330)와; 가동코어(331)의 전진 및 후진 동작에 따라 시계방향 및 반시계방향으로 회전 동작하는 조작레버(340)와; 상기 조작레버(340)의 일측에 결합되어 조작레버(340)의 회전 동작에 따라 이동하는 가동접점부(350)와; 하우징(390)에 고정되며 상기 가동접점부(350)와의 접촉 여부로 주회로의 개로위치 및 폐로위치 상태가 결정되는 고정접점부(360)를 포함하고, 상기 소형스위칭수단(320)의 외부에 돌출 형성된 가압레버(321)는 크로스바(332)와 접촉 연결되어 이루어지되,
   상기 크로스바(332)의 일측에는 체결부재(333)가 구비되고, 상기 체결부재(333)에는 가압레버(321)의 하부 일측단이 체결되어 이루어지며,
   상기 크로스바(332)의 일측에 구비된 체결부재(333)에는 체결홈(334)이 구비되고, 상기 체결홈(334)에는 가압레버(321)의 하부 일측단이 끼워져 체결되도록 이루어지며, 상기 가압레버(321)는 안정적으로 체결홈(334)에 끼워져 체결될 수 있도록 25mm 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 제어용 접점장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서
   상기 소형스위칭수단(320)은 오프(Off)에서 온(On) 동작시에 온(On) 방향으로 임계점(Threshold)을 지나서 온(On) 상태로 전환되고, 온(On)에서 오프(Off)동작시에는 오프(Off) 방향으로 임계점(Threshold)이 지나서 오프(Off) 상태로 전환되는 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 특성을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 제어용 접점장치.
   
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 소형스위칭수단(320)은 온(On) 전환 임계점(Threshold)과 오프(Off) 전환 임계점(Threshold) 사이의 히스테리시스(Hysteresis, 이력) 구간에서 가속기능(snap)을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 제어용 접점장치.

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