KR101856193B1 - 솔레노이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양방향 유지력 중 일방향 유지력에 차별성을 부여하여 수동 조작을 편리하게 하는 솔레노이드 장치에 관한 것으로서, 내부에 수용 공간이 형성되고, 상기 수용 공간의 일단부에 제 1 수용부가 형성되도록 상기 제 1 수용부를 둘러싸는 형상인 제 1 부분 및 상기 수용 공간의 타단부에 제 2 수용부가 형성되도록 상기 제 2 수용부를 둘러싸는 형상인 제 2 부분으로 이루어지는 코어; 상기 수용 공간에 설치되고, 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동되는 것이 가능하게 설치되는 가동체; 상기 제 1 수용부에 설치되고, 전류가 인가될 때, 상기 가동체를 상기 제 1 방향으로 이동될 수 있도록 여자되는 제 1 코일; 및 상기 제 2 수용부에 설치되고, 전류가 인가될 때, 상기 가동체를 상기 제 2 방향으로 이동될 수 있도록 여자되는 제 2 코일;를 포함하고, 상기 코어는, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분의 자성적 특징이 다르도록 상기 제 2 부분의 일부 또는 전부가 제거된 형태일 수 있다.

Description

솔레노이드 장치{Solenoid apparatus}

본 발명은 솔레노이드 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양방향 유지력 중 일방향 유지력에 차별성을 부여하여 수동 조작을 편리하게 하는 솔레노이드 장치에 관한 것이다.

모든 차단기 및 리클로져에 적용되는 조작기는 일정한 차단시간 내(보통 50ms 이내)에 동작을 해야 하고, 압점력 및 가스반발력 또한 아주 큰 힘으로 작용된다. 그러므로, 송배전급 차단기에 적용되는 조작기는 큰 힘과 빠른 속도로 동작할 수 있어야 한다. 차단기 및 리클로져에 적용되는 조작기는 유압, 공압, 스프링과 같은 기계적인 메카니즘을 주로 이용하는 조작기를 이용해 왔고, 최근 들어 모터 스프링 및 영구자석형 조작기와 같은 전자석을 이용한 조작기 개발과 적용이 이루어지고 있다.

종래의 기계적인 메카니즘을 이용한 조작기는 많은 부품들로 이루어져 있어 단 하나의 부품 고장으로도 오동작을 일으키기 쉽고, 오일 유출과 그에 따른 오동작으로 인해 차단기 고장의 50%이상이 조작기에 발생한다는 위험 부담을 지니고 있었다.

영구 자석형 조작기는 최근에 많은 연구가 활발히 진행되고 있는 조작기로서 매우 간단한 구조로 이루어져서, 크기가 작고, 부품의 손실에 따른 오동작의 위험성이 현저히 낮으며, 내구성도 뛰어나 유지보수 비용이 거의 들지 않는 장점을 지니고 있다.

또한, 코일에 흐르는 전류 제어를 통해 조작이 이루어지므로, 조작이 편리하고 성능 또한 우수하여 차단기 및 리클로져에 가장 적합한 이상적인 조작기로 평가받고 있다.

이러한 영구 자석형 조작기는, 영구 자석의 자계와 코일에서 여자된 기자력의 힘에 의해 가동자가 동작되도록 한 시스템으로, 이는 영구 자석에 의한 자력에 의해 접점부가 개방 및 투입된 상태를 스스로 지속적으로 유지할 수 있어, 종래에 접점부가 개방 및 투입상태에서 가동자를 고정시키기 위해 필수적으로 필요하였던 기계적인 메카니즘이 필요 없다는 장점이 있다.

그러나, 종래의 영구 자석형 조작기는 개방상태에서 수동 투입 동작 시 영구 자석에 의한 개방 측 유지력(Holding force)으로 인해 매우 큰 힘이 필요하여 가공선로 설치 후 작업에 많은 어려움이 발생되었다.

또한, 종래의 영구 자석형 조작기는 코어의 길이와 코일의 크기로 인하여 장치의 소형화가 어렵고 조립이 어려워 유지보수가 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 개방쪽 코어의 일부분 또는 전체를 절단하여 개방 완료 시 영구 자석에 의한 개방 유지력을 최소화하여 수동 조작을 수월하게 할 수 있고, 가동체를 신속하게 이동시키기 위한 추진력을 향상시키며, 코일의 소형화가 가능하게 되어 조작기의 전체 사이즈를 컴팩트하게 축소시킬 수 있게 하는 솔레노이드 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 솔레노이드 장치는 내부에 수용 공간이 형성되고, 상기 수용 공간의 일단부에 제 1 수용부가 형성되도록 상기 제 1 수용부를 둘러싸는 형상인 제 1 부분 및 상기 수용 공간의 타단부에 제 2 수용부가 형성되도록 상기 제 2 수용부를 둘러싸는 형상인 제 2 부분으로 이루어지는 코어; 상기 수용 공간에 설치되고, 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동되는 것이 가능하게 설치되는 가동체; 상기 제 1 수용부에 설치되고, 전류가 인가될 때, 상기 가동체를 상기 제 1 방향으로 이동될 수 있도록 여자되는 제 1 코일; 및 상기 제 2 수용부에 설치되고, 전류가 인가될 때, 상기 가동체를 상기 제 2 방향으로 이동될 수 있도록 여자되는 제 2 코일;를 포함하고, 상기 코어는, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분의 자성적 특징이 다르도록 상기 제 2 부분의 일부 또는 전부가 제거된 형태일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 코어는, 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부 사이에 영구자석 수용부가 형성되고, 상기 영구자석 수용부에 영구 자석이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 코어는, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 모두 둘러싸는 형태일 수 있도록 제 1 길이를 갖는 최상층 코어판; 상기 제 1 코일만 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 1 길이 보다 짧은 제 2 길이를 갖는 적어도 하나 이상의 중간층 코어판; 및 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 모두 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 1 길이를 갖는 최하층 코어판;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 중간층 코어판은 상기 제 1 코일 및 상기 영구 자석의 일부분을 둘러싸는 형상일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 최상층 코어판과 상기 중간층 코어판 및 상기 최하층 코어판은, 상기 최상층 코어판과 상기 최하층 코어판의 일측 모서리부분을 관통하고, 상기 중간층 코어판의 일측 모서리부분을 관통하는 제 1 나사 및 상기 최상층 코어판과 상기 최하층 코어판의 중간 부분을 관통하고, 상기 중간층 코어판의 타측 모서리부분을 관통하는 제 2 나사에 의해서 나사 조립될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 코어는, 상기 최상층 코어판과 상기 중간층 코어판 사이 또는 상기 중간층 코어판과 상기 최하층 코어판 사이에 설치되고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 2 길이를 갖는 적어도 하나 이상의 중간층 확장 코어판;을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 가동체는 전력 차단기와 연결되고, 상기 제 1 코일은 상기 차단기의 투입력을 발생시키는 클로징 코일(closing coil)이고, 상기 제 2 코일은 상기 차단기의 개방력을 발생시키는 오픈 코일(open coil)이며, 상기 코어는, 상기 차단기의 개방 유지력(holding force)을 약화시키도록 상기 제 2 코일과 대응되는 상기 제 2 부분의 일부 또는 전부가 제거된 형태일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 가동체는 플런저(plunger)가 연결되고, 상기 플런저는 개방 스프링에 의해 개방측 방향으로 가압될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 가동체가 상기 수용 공간 안에서만 이동될 수 있도록 상기 코어의 양단부에 상기 가동체를 슬라이딩 지지하는 스토퍼가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 코일과 상기 코어 사이의 이격 거리 보다 상기 제 2 코일과 상기 코어 사이의 이격 거리가 더 클 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 코일의 부피 보다 상기 제 2 코일의 부피가 작을 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 개방쪽 코어의 일부분 또는 전체를 절단하여 개방 완료 시 영구 자석에 의한 개방 유지력을 최소화하고, 가동체를 신속하게 이동시키기 위한 추진력을 향상시키며, 코일의 소형화가 가능하게 되어 조작기의 전체 사이즈를 컴팩트하게 축소시켜서 제품의 생산성을 향상시키고, 제품의 단가를 절감할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 솔레노이드 장치를 나타내는 전방 사시도이다.
도 2는 도 1의 솔레노이드 장치의 후방 사시도이다.
도 3은 도 1의 솔레노이드 장치의 측면도이다.
도 4는 도 1의 솔레노이드 장치의 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 솔레노이드 장치의 개방 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 솔레노이드 장치의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 솔레노이드 장치(100)를 나타내는 전방 사시도이고, 도 2는 도 1의 솔레노이드 장치(100)의 후방 사시도이고, 도 3은 도 1의 솔레노이드 장치(100)의 측면도이고, 도 4는 도 1의 솔레노이드 장치(100)의 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 솔레노이드 장치(100)는, 크게 코어(10)와, 가동체(20)와, 제 1 코일(C1) 및 제 2 코일(C2)을 포함할 수 있다.

예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코어(10)는 영구 자석에 의해 자성을 띨 수 있는 자성체 재질이고, 전체적으로 얇은 복수개의 사각 패널이 겹쳐진 형태인 것으로서, 내부에 수용 공간(A)이 형성되고, 상기 수용 공간(A)의 일단부에 제 1 수용부(A1)가 형성되도록 상기 제 1 수용부(A1)를 둘러싸는 형상인 제 1 부분(P1) 및 상기 수용 공간(A)의 타단부에 제 2 수용부(A2)가 형성되도록 상기 제 2 수용부(A2)를 둘러싸는 형상인 제 2 부분(P2)으로 이루어질 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 코어(10)는, 상기 제 1 수용부(A1)와 상기 제 2 수용부(A2) 사이에 영구자석 수용부(A3)가 형성되고, 상기 영구자석 수용부(A3)에 영구 자석(30)이 설치될 수 있다.

따라서, 상기 코어(10)는 상기 영구 자석(30)에 의해 자화되어 상기 제 1 코일(C1) 및 상기 제 2 코일(C2)에 전류가 인가되지 않더라도 후술될 상기 가동체(20)와 인력이 작용하여 폐쇄 상태 또는 개방 상태를 그대로 유지하려는 유지력이 발생될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동체(20)는 상기 수용 공간(A)에 설치되는 것으로서, 제 1 방향(폐쇄 방향) 및 제 2 방향(개방 방향)으로 이동되는 것이 가능하게 설치되고, 영구 자석에 의해 자성을 띨 수 있는 자성체 재질로 이루어져서 자력에 의해 이동이 가능한 구조체일 수 있다.

따라서, 상기 제 1 코일(C1) 및 상기 제 2 코일(C2)에 전류가 인가되지 않더라도 상기 영구 자석(30)에 의해 상기 코어(10)가 자화되면, 자화된 상기 코어(10)가 상기 가동체(20)에 인력을 작용하여 폐쇄 상태 또는 개방 상태를 그대로 유지하려는 유지력이 발생될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 코일(C1)은 상기 제 1 수용부(A1)에 설치되는 것으로서, 전류가 인가될 때, 상기 가동체(20)를 상기 제 1 방향으로 이동될 수 있도록 여자될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 코일(C2)은 상기 제 2 수용부(A2)에 설치되는 것으로서, 전류가 인가될 때, 상기 가동체(20)를 상기 제 2 방향으로 이동될 수 있도록 여자될 수 있다.

따라서, 상기 제 1 코일(C1)이 여자되면 상기 가동체(20)가 상기 제 1 방향으로 이동되고, 상기 제 2 코일(C2)이 여자되면 상기 가동체(20)가 상기 제 2 방향으로 이동될 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코어(10)는, 상기 제 1 부분(P1)과 상기 제 2 부분(P2)의 자성적 특징이 다르도록 상기 제 2 부분(P2)의 일부 또는 전부가 제거된 형태일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코어(10)는, 상기 제 1 코일(C1) 및 상기 제 2 코일(C2)을 모두 둘러싸는 형태일 수 있도록 제 1 길이(L1)를 갖는 최상층 코어판(11)과, 상기 제 1 코일(C1)만 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 1 길이(L1) 보다 짧은 제 2 길이(L2)를 갖는 적어도 하나 이상의 중간층 코어판(12) 및 상기 제 1 코일(C1) 및 상기 제 2 코일(C2)을 모두 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 1 길이(L1)를 갖는 최하층 코어판(13)을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 상기 코어(10)는 상기 최상층 코어판(11)과, 상기 중간층 코어판(12) 및 상기 최하층 코어판(13)에 반드시 국한되지 않고, 예컨대, 상기 최상층 코어판(11) 또는 상기 최하층 코어판(13) 중 어느 하나가 생략되는 것도 가능하다.

또한, 예컨대, 상기 중간층 코어판(12)은 상기 제 1 코일(C1) 및 상기 영구 자석(30)의 일부분을 둘러싸는 형상일 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 최상층 코어판(11)과 상기 중간층 코어판(12) 및 상기 최하층 코어판(13)은, 상기 최상층 코어판(11)과 상기 최하층 코어판(13)의 일측 모서리부분을 관통하고, 상기 중간층 코어(10)판의 일측 모서리부분을 관통하는 제 1 나사(1) 및 상기 최상층 코어판(11)과 상기 최하층 코어판(13)의 중간 부분을 관통하고, 상기 중간층 코어판(12)의 타측 모서리부분을 관통하는 제 2 나사(2)에 의해서 나사 조립될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고 이러한 상기 제 1 나사(1) 및 상기 제 2 나사(2) 이외에도 각종 나사나 볼트나 끈이나 접착제나 리벳 등 각종 고정구에 의해 서로 고정되는 것도 가능하다.

한편, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동체(20)는 전력 차단기와 연결되는 것으로서, 플런저(21)(plunger)와 연결되고, 상기 플런저(21)는 개방 스프링(미도시)에 의해 개방측 방향으로 항상 가압될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 코일(C1)은 상기 차단기의 투입력을 발생시키는 클로징 코일(closing coil)이고, 상기 제 2 코일(C2)은 상기 차단기의 개방력을 발생시키는 오픈 코일(open coil)일 수 있다.

따라서, 상술된 바와 같이, 상기 코어(10)는, 상기 차단기의 개방 유지력(holding force)을 약화시키도록 상기 제 2 코일(C2)과 대응되는 상기 제 2 부분(P2)의 일부 또는 전부가 제거된 형태로서, 개방 유지력을 투입 유지력의 10 퍼센트 정도로 약화시킬 수 있다. 아울러 이러한 개방 유지력은 상술된 상기 탄성 스프링에 의해 보완될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동체(20)가 상기 수용 공간(A) 안에서만 이동될 수 있도록 상기 코어(10)의 양단부에 상기 가동체(20)를 슬라이딩 지지하는 스토퍼(22)가 설치될 수 있다.

따라서, 상기 스토퍼(22)에 의해 상기 가동체(20)는 양단부가 회전 지지될 수 있고, 아울러, 상기 수용 공간(A)의 내부에서만 전후진될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 개방 유지력을 약화시키기 위해서 상기 제 1 코일(C1)과 상기 코어(10) 사이의 이격 거리(D1) 보다 상기 제 2 코일(C2)과 상기 코어(10) 사이의 이격 거리(D2)가 더 크게 형성할 수 있다.

따라서, 이격 거리(D1)가 좁은 상기 제 1 코일(C1) 근방에서의 폐쇄 유지력은 짧은 거리에서 작용하는 자력의 세기가 크기 때문에 그대로 유지될 수 있고, 이격 거리(D2)가 넓은 상기 제 2 코일(C2) 근방에서의 개방 유지력은 긴 거리에서 작용하는 자력의 세기가 작기 때문에 약화될 수 있다.

마찬가지로, 상기 제 1 코일(C1)의 부피 보다 상기 제 2 코일(C2)의 부피가 작을 수 있다. 따라서, 부피가 작은 상기 제 2 코일(C2)의 개방 유지력은 상대적으로 약화될 수 있다.

도 4는 도 1의 솔레노이드 장치(100)의 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 1의 솔레노이드 장치(100)의 개방 상태를 나타내는 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 솔레노이드 장치(100)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 코일(C1)에 전류가 인가되면 상기 제 1 코일(C1)이 여기되면서 발생되는 전자기장에 의해 상기 가동체(10)를 상기 제 1 방향, 즉 폐쇄 방향으로 이동시킬 수 있다.

이 때, 상기 제 1 코일(C1)에 전류가 인가되지 않더라도 상기 영구 자석(30)에 의해 자화된 상기 코어(10)의 상기 제 1 부분(P1)이 자성을 띠기 때문에 폐쇄 유지력이 그대로 유지될 수 있다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 코일(C2)에 전류가 인가되면 상기 제 2 코일(C2)이 여기되면서 발생되는 전자기장에 의해 상기 가동체(10)를 상기 제 2 방향, 즉 개방 방향으로 이동시킬 수 있다.

이 때, 상기 제 2 코일(C2)에 전류가 인가되지 않는 경우, 상기 영구 자석(30)에 의해 자화되는 상기 코어(10)의 상기 제 2 부분(P2)의 부피가 매우 작아서 개방 유지력을 크게 약화시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 필요에 따라 투입 방향으로의 수동 조작을 수월하게 할 수 있다.

그러므로, 상기 코어(10)의 개방쪽 제 2 부분(P2)의 일부분 또는 전체를 절단하여 개방 완료 시 상기 영구 자석(30)에 의한 개방 유지력을 최소화하여 수동 조작을 수월하게 할 수 있고, 상기 가동체(20)를 신속하게 이동시키기 위한 추진력을 향상시키며, 상기 제 2 코일(C2)의 소형화가 가능하게 되어 조작기의 전체 사이즈를 컴팩트하게 축소시킬 수 있기 때문에 제품의 생산성을 향상시키고, 제품의 단가를 낮출 수 있다.

도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 솔레노이드 장치(200)의 측면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 솔레노이드 장치(200)의 코어(10)는, 상기 최상층 코어판(11)과 상기 중간층 코어판(12) 사이 또는 상기 중간층 코어판(12)과 상기 최하층 코어판(13) 사이에 설치되고, 상기 제 1 코일(C1) 및 상기 제 2 코일(C2)을 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 2 길이(L2) 보다 크고 상기 제 1 길이(L1) 이하인 제 3 길이(L3)를 갖는 적어도 하나 이상의 중간층 확장 코어판(14)을 더 포함할 수 있다.

따라서, 이러한 상기 중간층 코어판(12)과 상기 중간층 확장 코어판(14)의 개수나 크기를 조절하여 개방 유지력을 최적화하여 보다 정밀하게 조정할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 코어
11: 최상층 코어판
12: 중간층 코어판
13: 최하층 코어판
14: 중간층 확장 코어판
20: 가동체
21: 플런저
22: 스토퍼
30: 영구 자석
100: 솔레노이드 장치

Claims (11)

1. 내부에 수용 공간이 형성되고, 상기 수용 공간의 일단부에 제 1 수용부가 형성되도록 상기 제 1 수용부를 둘러싸는 형상인 제 1 부분 및 상기 수용 공간의 타단부에 제 2 수용부가 형성되도록 상기 제 2 수용부를 둘러싸는 형상인 제 2 부분으로 이루어지는 코어;
   상기 수용 공간에 설치되고, 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동되는 것이 가능하게 설치되는 가동체;
   상기 제 1 수용부에 설치되고, 전류가 인가될 때, 상기 가동체를 상기 제 1 방향으로 이동될 수 있도록 여자되는 제 1 코일; 및
   상기 제 2 수용부에 설치되고, 전류가 인가될 때, 상기 가동체를 상기 제 2 방향으로 이동될 수 있도록 여자되는 제 2 코일;를 포함하고,
   상기 코어는,
   상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분의 자성적 특징이 다르도록 상기 제 2 부분의 일부 또는 전부가 제거된 형태이고,
   상기 코어는, 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부 사이에 영구자석 수용부가 형성되고, 상기 영구자석 수용부에 영구 자석이 설치되고,
   상기 코어는,
   상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 모두 둘러싸는 형태일 수 있도록 제 1 길이를 갖는 최상층 코어판;
   상기 제 1 코일만 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 1 길이 보다 짧은 제 2 길이를 갖는 적어도 하나 이상의 중간층 코어판; 및
   상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 모두 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 1 길이를 갖는 최하층 코어판;
   을 포함하는, 솔레노이드 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간층 코어판은 상기 제 1 코일 및 상기 영구 자석의 일부분을 둘러싸는 형상인, 솔레노이드 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 최상층 코어판과 상기 중간층 코어판 및 상기 최하층 코어판은,
   상기 최상층 코어판과 상기 최하층 코어판의 일측 모서리부분을 관통하고, 상기 중간층 코어판의 일측 모서리부분을 관통하는 제 1 나사 및 상기 최상층 코어판과 상기 최하층 코어판의 중간 부분을 관통하고, 상기 중간층 코어판의 타측 모서리부분을 관통하는 제 2 나사에 의해서 나사 조립되는, 솔레노이드 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 코어는,
   상기 최상층 코어판과 상기 중간층 코어판 사이 또는 상기 중간층 코어판과 상기 최하층 코어판 사이에 설치되고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 둘러싸는 형태일 수 있도록 상기 제 2 길이를 갖는 적어도 하나 이상의 중간층 확장 코어판;
   을 더 포함하는, 솔레노이드 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동체는 전력 차단기와 연결되고,
   상기 제 1 코일은 상기 차단기의 투입력을 발생시키는 클로징 코일(closing coil)이고,
   상기 제 2 코일은 상기 차단기의 개방력을 발생시키는 오픈 코일(open coil)이며,
   상기 코어는,
   상기 차단기의 개방 유지력(holding force)을 약화시키도록 상기 제 2 코일과 대응되는 상기 제 2 부분의 일부 또는 전부가 제거된 형태인, 솔레노이드 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 가동체는 플런저(plunger)가 연결되고, 상기 플런저는 개방 스프링에 의해 개방측 방향으로 가압되는, 솔레노이드 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동체가 상기 수용 공간 안에서만 이동될 수 있도록 상기 코어의 양단부에 상기 가동체를 슬라이딩 지지하는 스토퍼가 설치되는, 솔레노이드 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일과 상기 코어 사이의 이격 거리 보다 상기 제 2 코일과 상기 코어 사이의 이격 거리가 더 큰, 솔레노이드 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일의 부피 보다 상기 제 2 코일의 부피가 작은, 솔레노이드 장치.

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