KR102099359B1 - 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치 - Google Patents

전자접촉기 접점부 오염 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치로서, 보다 상세하게는 전자 접촉기의 접점부에 발생하는 오염물질을 아크소호 방식으로 제거하는 전자 접촉기의 외부에 시간에 따라 작용방향이 변화하는 자기력을 발생시켜 오염물질의 제거가 넓고 효과적으로 이루어지도록 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동부; 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동력을 전달받아 회전되는 회전판; 및 상기 회전판의 양단부에 각각 결합되어 일측에서 타측으로 향하는 자기력을 발생시키는 자성체; 및 상기 하우징의 하부에 설치되어 내부에 전자접촉기를 수용하도록 하는 다수개의 지지대;를 포함하여 구성된다.

Description

전자접촉기 접점부 오염 제거 장치{Cleaning Device for Contamination of Contact of Electromagnetic Contactor}
본 발명은 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치로서, 보다 상세하게는 전자 접촉기의 접점부에 발생하는 오염물질을 아크소호 방식으로 제거하는 전자 접촉기의 외부에 시간에 따라 작용방향이 변화하는 자기력을 발생시켜 오염물질의 제거가 넓고 효과적으로 이루어지도록 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자접촉기(Electromagnetic Contactor)는 전자석의 원리를 이용하여 기계적인 구동과 전류신호를 전달해주는 전기적인 회로 개폐 장치의 일종으로, 각종 산업용 설비, 기계 및 차량 등에 설치된다. 도 1에는 전기자동차에 사용되는 종래의 전자접촉기의 사시도가 도시되어 있다. 전기자동차용 전자접촉기의 구성은 케이스(1), 하우징(2), 고정접점(3), 가동접점(4)을 구비하며, 통상적으로 전기적인 신호에 의해 접점의 개폐 제어가 가능하도록 가동접점(4)을 구동시키는 전기 액추에이터(5,6,7,8)를 포함한다.
위와 같은 전자접촉기의 접점부(고정접점과 가동접점)에는 제조 중에 오염물질이 들러붙게 된다. 이러한 오염물질은 접점부의 접촉저항을 증가시키므로 제거작업(cleaning 또는 conditioning)을 통해 표면이 깨끗하게 유지되도록 하게 된다.
이와 같은 제거방법으로 종래 이용되는 방식은 접점부에 인위적으로 아크(arc)를 발생시켜 전극표면에 존재하는 오염물질을 태우는 형태로 이루어졌다. 도 2에 이러한 제거방식에 따른 작용도가 도시되어 있다. 도 2는 종래기술에 따른 전자접촉기 접점부의 횡단면도이다. 고정접점(3)과 가동접점(4)에 직교하는 방향으로 아크소호용 자성체(9)이 설치된다. 아크는 고정접점(3) 중의 어느 하나(⊙로 표시된 것)에서 출발하여 호(弧)의 형태를 이루며 고정접점(3) 중 다른 하나(ⓧ로 표시된 것)로 들어가는 형태로 발생하게 된다. 이때, 아크소호용 자성체(9)에는 도면상 상측에서 하측으로 흐르는 자기력(B)이 발생하며, 아크는 전류(I)의 흐름으로 이루어지므로 고정접점(3)과 가동접점(4) 사이에는 플래밍의 왼손법칙(F = B × I)에 따른 힘이 발생하게 된다. 따라서, ⊙표시 전극에는 '→ 방향'으로 힘(F)을 받게 되고, ⓧ표시 전극에는 '← 방향'으로 힘(F')을 받게 되어 전극 표면의 오염물질이 제거되게 되는 것이다.
그런데, 기존의 오염물질 제거 방식은 전자접촉기의 내부에 고정 설치된 아크소호용 자성체(9)에 의한 자기력(B)을 발생시키는 것으로 자기력(B)의 작용방향이 일정한 방향으로 고정되어 있으므로 아크에 발생하는 힘(F,F') 또한 특정한 방향(도 2에서는 수평방향(← 또는 →))으로만 작용하기 때문에 오염물질의 제거범위가 한정되어 제거성능에 한계가 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 전자 접촉기의 접점부에 발생하는 오염물질을 아크소호 방식으로 제거하는 전자 접촉기의 외부에 시간에 따라 작용방향이 변화하는 자기력을 발생시켜 오염물질의 제거가 넓고 효과적으로 이루어지도록 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동부; 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동력을 전달받아 회전하는 회전판; 및 상기 회전판의 양단부에 각각 결합되어 일측에서 타측으로 향하는 자기력을 발생시키는 자성체;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 구동부에는 구동모터가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 회전판의 중심축에 종동기어가 결합되며, 상기 종동기어는 상기 구동모터의 구동기어에 치합되어 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 상기 회전판을 회전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 구동모터의 회전속도를 제어함으로써 상기 회전판의 회전속도, 회전방향, 회전각도를 조절할 수 있는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치는 상기 하우징의 하부에 설치되어 내부에 전자접촉기를 수용하도록 하는 지지대를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지대는 높이조절이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치에 의하면, 전자 접촉기의 외부에 시간에 따라 작용방향이 변화하는 자기력을 발생시킴에 따라 아크 소호방식에 의한 접점부 오염물질 제거가 효과적으로 이루어지게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 전자접촉기의 내부의 종단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 방법을 나타내는 횡단면도이다.
도 3은 본발명에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해사시도이다.
도 5는 본발명에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치의 작용상태를 나타내는 횡단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치는 하우징(10); 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동부; 상기 하우징(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동력을 전달받아 회전하는 회전판(30); 상기 회전판(30)의 양단부(31)에 각각 결합되어 일측에서 타측으로 향하는 자기력을 발생시키는 자성체(50); 및 상기 하우징(10)의 하부에 설치되어 내부에 전자접촉기를 수용하도록 하는 다수개의 지지대(70);를 포함하여 구성된다.
도 3은 본발명에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
하우징(10)은 대략적으로 하부가 개방된 원통형으로 형성된다. 하우징(10)의 상면은 전자접촉기를 수용할 수 있는 넓이로 형성되고, 높이는 후술하는 구동부와 자성체(50)를 수용할 수 있는 소정의 길이로 형성된다. 하우징(10)은 성형사출에 의한 합성수지물로 이루어질 수 있다. 하우징(10)의 중심부에는 후술하는 회전판(30)의 중심축(33)을 회전 가능하게 지지하도록 지지축(11)이 돌출 형성될 수 있다. 지지축(11)에는 회전판(30)의 중심축(33)을 고정할 수 있는 결합홈(12)이 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
구동부는 하우징(10)의 내부에 설치된다. 구동부는 후술하는 회전판(300에 회전력을 제공하게 된다. 구동부에는 구동모터(20)가 구비될 수 있다. 구동모터(20)는 전원에 적합하게 AC모터 또는 DC모터로 마련될 수 있으며, 구동기어(21)의 회전속도를 조절하기 위하여 감속기어가 내장된 모터로 마련될 수도 있다.
회전판(30)은 몸체부(31)와 날개부(32)로 구성된다. 몸체부(31)는 장방형의 긴 판상으로 형성될 수 있다. 몸체부(31)의 중앙에는 수직하게 중심축(33)이 돌출 형성된다. 회전판(30)의 중심축(33)이 하우징(10)의 지지축(11)의 결합홈(12)에 삽입 결합됨으로써 회전판(30)은 하우징(10)에 회전 가능하게 설치된다. 이때, 회전판(30)의 중심축(33)이 하우징(10)의 지지축(11) 내에서 지지를 받으며 원활하에 회전되도록 중심축(33)과 결합홈(12) 사이에는 베어링(미도시)이 개재될 수 있다.
회전판(30)의 날개부(32)는 몸체부(31)의 양단부에서 수직 하방으로 절곡 연장되어 형성된다. 이에 따라, 몸체부(31)의 양단부에 각각 수직하게 형성되는 날개부(32)는 서로 마주보는 형태로 형성되게 된다. 날개부(32)는 몸체부(31)와 같은 재질로 이루어질 수 있다.
종동기어(40)는 회전판(30)의 중심축(33)에 끼워진다. 종동기어(40)는 회전판(30)의 중심축(33)에 고정결합된다. 종동기어(40)는 구동모터(20)의 구동기어(21)에 치합되며, 구동모터(20)의 회전력을 전달받아 회전판(30)을 회전시키게 된다.
자성체(50)는 회전판(30)의 날개부(32)의 내측면에 결합된다. 날개부 일측(32a)에는 N극 자성체(51)가 부착되고, 날개부 타측(32b)에는 S극 자성체(52)가 부착되어 날개부 일측(32a)에서 날개부 타측(32b)으로 향하는 자기력(B)이 발생되게 된다.
제어부(60)가 하우징(10)의 일부에 설치될 수 있다. 제어부(60)는 PCB기판으로 이루어질 수 있다. 제어부(60)에서는 구동모터(20)의 회전속도를 제어함으로써 회전판(30)의 회전속도, 회전방향, 회전각도 등을 제어할 수 있다. 구동모터(20)의 회전속도를 제어하는 방법의 하나로 전원부에서 구동모터(20)에 입력되는 전원의 전압을 조절하는 방식이 활용될 수 있다.
제어부(60)에서 회전판(30)의 회전각도를 제어함으로써 회전판(30)의 날개부(32)를 특정 위치에 가져다 놓을 수 있게 된다. 따라서, 자성체(50)에서 발생하는 자기력(B)의 방향을 조절할 수 있게 된다.
한편, 다른 실시예에서는 구동모터(20)가 스텝모터로 이루어질 수 있다. 이 경우에는 별도의 종동기어(40)나 제어부(60)가 구비되지 않아도 미리 설정된 각도에 따라 스텝모터가 회전하고 이에 따라 회전판(30)이 설정된 각도로 순차적으로 회전할 수 있게 된다.
하우징(10)의 하부에는 지지대(70)가 다수개 형성되어 하우징(10)을 지면에서 이격시킨 채로 지지하게 된다. 지지대(70)는 단순히 받침대로서의 역할을 할 수도 있다. 다른 실시예에서는 지지대(70)는 높이 조절이 가능하도록 형성될 수 있다. 일례로, 안테나나 카메라 삼각대와 같이 내접하는 슬라이드 방식으로 이루어진 지지대(70)가 도시되어 있다. 지지대(70)의 높이를 조절함으로써 다양한 크기의 전자접촉기를 수용할 수 있게 된다.
도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치의 작용에 대하여 설명하기로 한다.
오염물질 제거작업을 수행하려는 전자접촉기(100)를 하우징(10)의 하부에 놓는다. 지지대(70)의 높이를 조절하여 고정접점(103)과 가동접점(104)이 있는 부분이 자성체(51,52)의 높이에 일치시키도록 한다.
본 장치의 전원을 넣고, 전자접촉기(100)에도 전원을 입력하여 아크가 발생시하도록 한다. 전자접촉기(100)에서 발생하는 아크는 고정접점(103) 중 어느 하나(⊙로 표시된 것)에서 출발하여 호(弧)의 형태를 이루며 고정접점(103) 중 다른 하나(ⓧ로 표시된 것)로 들어가는 형태로 발생하게 된다. 아크는 자성체(51,52)에서 발생하는 자기력(B)에 따라 힘(F,F')을 받아 접점부에 붙어있는 오염물질을 제거하게 된다.
제어부(60)의 작동에 따라 회전판(30)은 시간의 변화에 따라 일정각도씩 회전하게 되고(일례로, 도 5에서 ⓐ→ⓑ→ⓑ→ⓓ→ⓔ→ⓕ의 위치로 순차적으로 회전), 자성체(51,52)에 발생하는 자기력(B)의 방향도 바뀌게 된다(도 5의 예에서는 상측에서 하측으로 향하는 방향으로부터 시계방향을 따라 변화). 자기력(B)의 방향이 변함에 따라서 아크가 받는 힘(F,F')의 방향도 달라지므로, 힘(F,F')은 고정접점(103)과 가동접점(104)의 표면에 구석구석 골고루 미치게 되며 오염물질은 효과적으로 제거될 수 있다.
자성체(51,52)에서 발생하는 자기력(B)은 전자접촉기(100) 내부에 설치된 아크소호용 자성체(105)에서 발생하는 자기력과 합해지면서 최종적인 자기력(B)의 방향이 정해지게 된다. 이때, 자성체(51,52)에서 발생하는 자기력(B)이 아크소호용 자성체(105)에서 발생하는 자기력에 비하여 매우 크게 형성되는 경우에는 최종적인 자기력(B)의 방향은 자성체(51,52)에서 발생하는 자기력(B)의 방향과 거의 일치하게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
10 하우징 11 지지축
12 결합홈 20 구동모터
21 구동기어 30 회전판
31 몸체부 32 날개부
32a 날개부 일측 32b 날개부 타측
33 중심축 40 종동기어
50 자성체 51 N극 자성체
52 S극 자성체 60 제어부
70 지지대 100 전자접촉기
103 고정접점 104 가동접점
105 아크소호용 자성체

Claims (6)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동부;
    상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동력을 전달받아 회전하는 회전판; 및
    상기 회전판의 일측에서 타측으로 향하는 자기력을 발생시키도록, 상기 회전판의 일측에 결합되는 N-극 자성체와 상기 회전판의 타측에 결합되는 S-극 자성체;를 포함하고,
    상기 구동부에는 구동모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전판의 중심축에 종동기어가 결합되며, 상기 종동기어는 상기 구동모터의 구동기어에 치합되어 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 상기 회전판을 회전시키는 것을 특징으로 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동모터의 회전속도를 제어함으로써 상기 회전판의 회전속도, 회전방향, 회전각도를 조절할 수 있는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 하부에 설치되어 내부에 전자접촉기를 수용하도록 하는 지지대를 더 포함하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지대는 높이조절이 가능한 것을 특징으로 하는 전자접촉기 접점부 오염 제거 장치.
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