KR102326330B1 - 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 프레임의 양측에 구비된 연결부에 체결부재 지지부를 구비시키고, 체결부재가 연결부에 끼워졌을 때 체결부재 지지부를 통해 고정지지되도록 함으로써 별도의 너트를 사용하지 않고도 체결부재가 연결부에 고정지지되도록 함으로써 사용되는 부품의 개수를 줄이는 효과가 있다.

Description

릴레이 {RELAY}

본 발명은 릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품의 개수를 줄여 제조비용을 절감시키고, 성형이나 사용시 부품의 파손을 방지하는 릴레이에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차, 골프 카트 및 전동 지개차 등과 같은 전기 자동차(Electric Vehicles)는 배터리의 전력을 투입 및 차단하기 위한 릴레이를 구비하고 있으며, 이러한 릴레이는 전기 자동차에 있어서 매우 중요한 핵심 부품의 하나이다.

한편, 도 1에는 종래의 릴레이를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 A-A'를 따르는 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 종래의 릴레이의 연결부로부터 볼트와 너트가 분리된 상태를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 종래의 릴레이에 구비되는 연결부에 볼트와 너트가 연결된 상태를 나타내는 부분 단면도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 릴레이는 상부 프레임(1)과 하부 프레임(2), 하부 프레임(2)의 양측에 구비되는 연결부(9), 아크 챔버(1a), 고정접점(3)과 가동접점(4), 액추에이터(5) 및 접압 스프링(6)을 포함한다.

상부 프레임(1)과 하부 프레임(2)은 서로 대향하는 단부가 개방되고, 반대쪽 단부가 폐쇄된 상자 모양으로 형성되어 내부공간이 서로 연통되게 결합된다.

또한 상부 프레임(1) 내부에는 아크 챔버(1a)가 구비된다.

아크 챔버(1a) 상부에는 고정접점(3)이 고정 설치되고, 아크 챔버(1a)의 내부에는 가동접점(4)이 고정접점(3)에 대하여 접촉 또는 분리 가능하게 설치되며, 하부 프레임(2) 내부에는 액추에이터(5)가 설치된다.

액추에이터(5)는 코일(5a)과, 코일(5a)의 내부에 설치되는 고정코어(5c)와 가동코어(5d)를 포함한다.

코일(5a)은 원통형으로 형성되는 보빈(5b)에 권취되며, 보빈(5b)의 내부에는 고정코어(5c)와 가동코어(5d)가 삽입 설치된다.

고정코어(5c)의 중심에는 샤프트 안내홀(5e)이 형성되고, 가동코어(5d)의 중심에는 샤프트 결합홀(5f)이 형성되며, 샤프트 안내홀(5e)에 삽입 안내되는 샤프트(7)가 가동코어(5d)의 샤프트 결합홀(5f)에 삽입 결합된다. 샤프트(7)의 상부에는 가동접점(4)이 고정 결합된다.

고정코어(5c)의 샤프트 안내홀(5e)의 상단부에는 내경이 확장된 확대 안내홀(5g)이 형성되고, 샤프트 안내홀(5e)의 하부에는 내경이 축소된 접촉부(5h)가 형성된다.

샤프트(7)에는 확대 안내홀(5g)에 대응하는 확대부(7a)가 형성된다.

고정코어(5c)와 가동코어(5d)의 사이에는 가동코어(5d)를 하방으로 복귀시키는 복귀스프링(8)이 삽입된다.

가동접점(4)의 하부에는 접압 스프링(6)이 설치되어 가동접점(4)이 고정접점(3)에 대하여 탄성적으로 접촉하도록 접압력을 제공한다.

상기와 같이 구성된 종래의 릴레이는 코일(5a)에 전원이 인가되면 코일(5a)의 주위에 발생하는 자기장에 의하여 고정코어(5c)가 자화되고, 가동코어(5d)와 이에 결합된 샤프트(7)가 고정코어(5c)의 흡인력에 의해 상승하게 되고, 샤프트(7)에 결합된 가동접점(4)이 상승하여 고정접점(3)에 접촉하여 통전상태로 된다.

코일(5a)에 인가되었던 전원이 끊어지면 코일(5a)의 주위에 발생했던 자기장이 소멸되고, 이에 따라 가동코어(5d)와 이에 결합된 샤프트(7)가 복귀스프링(56)에 의하여 복귀(하강)하여 샤프트(7)에 결합된 가동접점(4)이 고정접점(3)으로부터 분리되어 개방상태로 된다.

이때 샤프트(7)는 고정코어(5c)의 샤프트 안내홀(5e)에 의하여 안내되며 샤프트(7)가 일측으로 쏠리는 현상을 방지하게 된다.

상기와 같이 구성되어 동작되는 릴레이는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 릴레이가 전기 자동차의 내부에 연결되도록 하기 위해 하부 프레임(2)의 양측에 연결부(9)가 구비된다.

따라서, 연결부(9)가 볼트(11)와 너트(13)를 통해 전기 자동차의 내부에 연결됨으로써 릴레이가 전기 자동차에 구비되게 된다.

이때 연결부(9)의 내부에는 볼트(11)와 너트(13)의 체결을 위해 금속재질로 이루어진 부시(BUSH)(15)가 구비된다.

하지만, 상기와 같은 종래의 릴레이는, 릴레이를 연결시키기 위해서는 다수개의 볼트(11)와 너트(13)가 필요하기 때문에, 사용되는 부품의 개수가 많아지고, 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한 하부 프레임(2)의 성형시 연결부(9)에 부시(15)를 구비시키기 위해서는 부시(15)를 인서트 사출성형 해야되므로, 사출과정에서 부시(15)가 누락되는 문제점이 있었고, 부시(15)가 누락됨으로써 불량품이 대량으로 생산되는 문제점이 있었다.

또한 사출성형시 부시(15)를 금형에 조립하는 공정이 추가되므로, 제조공정이 길어지는 문제점이 있었다.

또한 외부의 충격으로 인해 볼트(11)와 너트(13)가 쉽게 풀어져 릴레이가 쉽게 분리되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부품의 개수를 줄여 제조비용을 절감시키고, 성형이나 사용시 부품의 파손을 방지하는 릴레이를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 상부 프레임과; 상기 상부 프레임에 연결되고, 각 구성부품이 구비되는 하부 프레임 및 상기 하부 프레임의 양측에 형성되어 체결부재가 끼워지는 연결부를 포함하는 릴레이에 있어서, 상기 연결부는, 체결부재가 끼워지는 체결홀; 상기 체결홀의 내주면을 따라 다수개가 형성되어 상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워지면 상기 체결부재를 고정지지하는 체결부재 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이를 제공함으로써 달성된다.

또한 상기 체결부재 지지부에는 상측으로 경사지도록 걸림부가 형성되어, 상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워지는 상태에서는 상기 걸림부가 상기 체결부재에 맞닿으면서 휘어지고, 상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워진 상태에서는 상기 걸림부가 상기 체결부재에 복원력을 제공하여 상기 체결부재를 고정지지하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 체결부재 지지부에는 하측으로 돌출되게 형성되어 상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워진 상태에서 분리되도록 이동하면 상기 걸림부가 상기 체결부재에 맞닿은 상태에서 휘어지지 않도록 하여 상기 체결부재의 분리를 방지하는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 체결부재는 볼트로 이루어지고, 상기 볼트의 외주면에는 나사산이 형성되어, 상기 볼트가 상기 체결홀에 끼워지면 상기 걸림부가 상기 나사산에 끼워져 상기 볼트를 고정지지하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 체결부재 지지부는 수평방향의 동일선상에서 다수개가 소정간격 이격되게 위치하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명인 릴레이는 하부 프레임의 양측에 구비된 연결부에 체결부재 지지부를 구비시키고, 체결부재가 연결부에 끼워졌을 때 체결부재 지지부를 통해 고정지지되도록 함으로써 별도의 너트를 사용하지 않고도 체결부재가 연결부에 고정지지되도록 하여 사용되는 부품의 개수를 줄이는 효과가 있다.

또한 릴레이를 연결시키기 위해 너트를 사용하지 않기 때문에 볼트와 너트의 연결과정에서 연결부가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 체결부재 지지부에 상측으로 경사진 걸림부를 형성시키고, 걸림부가 볼트의 나사산에 끼워져 볼트를 고정지지하도록 함으로써 간단한 구조를 통해서 볼트가 연결부에 끼워진 상태에서 고정지지되게 하는 효과가 있다.

또한 연결부에 형성된 체결홀의 내주면에 다수개의 체결부재 지지부를 형성시킴으로써 볼트와 너트를 연결하기 위해 사용되는 부시(BUSH)가 불필요하게 하여 사용되는 부품의 개수를 줄여 제조비용을 절감시키는 효과가 있다.

또한 부시를 사용하지 않기 때문에 하부 프레임을 사출성형할 때 성형시간이 단축되는 효과가 있다.

또한 너트를 통해 볼트를 고정지지하는 것이 아니라 다수개의 체결부재 지지부로 볼트를 고정지지하기 때문에 외부의 충격이 가해져도 쉽게 볼트가 연결부로부터 분리되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 릴레이를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'를 따르는 단면도.
도 3은 종래의 릴레이의 연결부로부터 볼트와 너트가 분리된 상태를 나타내는 사시도.
도 4는 종래의 릴레이에 구비되는 연결부에 볼트와 너트가 연결된 상태를 나타내는 부분 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 릴레이를 나타내는 사시도.
도 6의 본 발명에 따른 릴레이에 구비된 연결부를 나타내는 평면도.
도 7은 도 6의 B-B'을 따르는 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 릴레이에 구비된 볼트가 분리된 상태를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 릴레이에 볼트가 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 릴레이에 구비된 연결부를 나타내는 평면도.
도 11은 도 10의 C-C'를 따르는 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 릴레이를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 릴레이에 구비된 연결부를 나타내는 평면도이며, 도 7은 도 6의 B-B'를 따르는 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 릴레이에 구비된 볼트가 분리된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 릴레이에 볼트가 결합된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 릴레이에 구비된 연결부를 나타내는 평면도이고, 도 11은 도 10의 C-C'를 따르는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 릴레이(100)는 상부 프레임(110)과, 상기 상부 프레임(110)에 연결되고, 각 구성부품이 구비되는 하부 프레임(130) 및 상기 하부 프레임(130)의 양측에 형성되어 체결부재(170)가 끼워지는 연결부(150)를 포함하여 이루어진다.

상기 상부 프레임(110)은 상기 하부 프레임(130)의 상측에 연결되고, 상기 하부 프레임(130)과 서로 대향하는 단부가 개방되고, 반대쪽 단부는 폐쇄된 상자모양으로 형성된다.

상기 하부 프레임(130)은 상기 상부 프레임(110)의 하측에 연결되고, 보빈(미도시), 상기 보빈에 권취되는 코일(미도시), 고정코어(미도시), 상기 고정코어에 가까워지거나 멀어지도록 구성된 가동코어(미도시) 등의 각 구성부품이 구비된다.

상기 연결부(150)는 상기 하부 프레임(130)의 양측에 구비되어, 볼트 등의 체결부재(170)가 관통함으로써 전기 자동차에 구비되게 된다.

이때 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(150)는 체결홀(151), 체결부재 지지부(153)를 포함하여 이루어진다.

상기 체결홀(151)은 상기 연결부(150)의 중심부를 상하 관통되도록 형성되고, 볼트 등의 체결부재(170)가 관통되게 위치한다.

상기 체결부재 지지부(153)는 상기 체결홀(151)의 내주면을 따라 수평방향의 동일선상으로 다수개가 소정간격 이격되게 위치하고, 상기 체결부재(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워지면 상기 체결부재(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워진 상태에서 상기 연결부(150)와 분리되지 않도록 고정지지한다.

이때 상기 체결부재 지지부(153)에는 상측으로 경사지도록 걸림부(153a)가 형성되는데, 상기 체결부재(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워지는 상태에서는 상기 걸림부(153a)가 상기 체결부재(170)에 맞닿으면서 상기 체결부재(170)에 반대방향으로 휘어지고, 상기 체결부재(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워진 상태에서는 상기 걸림부(153a)가 상기 체결부재(170) 측으로 휘어지면서 상기 체결부재(170)에 복원력을 제공하여 상기 체결부재(170)를 고정지지한다.

이때 상기 체결부재(170)는 볼트(170)로 이루어지고, 상기 볼트(170)의 외주면에는 나사산(171)이 형성되어 상기 볼트(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워지면 상기 걸림부(153a)가 상기 나사산(171)에 끼워져 상기 볼트(170)를 고정지지하게 된다.

보다 상세히 설명하면, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 볼트(170)를 상기 연결부(150)에 결합시키기 위해 상기 체결홀(151)에 끼워넣게 되면, 상기 볼트(170)의 끝단이 상기 체결부재 지지부(153)를 밀면서 상측으로 이동하게 된다.

이때 상기 체결부재 지지부(153)에 형성된 상기 걸림부(153a)는 상기 볼트(170)의 상기 나사산(171)에 맞닿으면서 상기 체결부재(170)의 반대방향으로 휘어지게 되는데, 상기 볼트(170)가 계속적으로 체결방향, 즉 상측으로 이동하게 되면 상기 나사산(171)을 통해 상기 볼트(170)의 반대방향으로 휘어졌다가 복원력을 통해 다시 상기 나사산(171)에 끼워지는 과정을 반복하면서 상기 볼트(170)가 상측으로 이동하게 된다.

이후 상기 볼트(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워진 상태가 왼료되면, 상기 볼트(170)에 구비된 상기 나사산(171)에 상기 체결부재 지지부(153)의 상기 걸림부(153)가 끼워져 맞닿은 상태로 위치하게 되어 상기 볼트(170)는 상기 체결부재 지지부(153)를 통해 상기 연결부(150)에 끼워진 상태에서 고정지지되게 된다.

한편, 상기 체결부재 지지부(153)에는 하측으로 돌출되도록 돌출부(153b)가 형성된다.

상기 돌출부(153b)는 상기 걸림부(153a)에 인접하게 위치하는데, 상기 체결부재(170)가 상기 체결홀(151)에 끼워진 상태에서 분리되는 방향, 즉 하측으로 이동하면, 상기 돌출부(153b)를 통해 상기 걸림부(153a)가 상기 나사산(171)에 끼워진 상태에서 상기 체결부재(170)와 함께 이동하여 하측으로 휘어지는 것을 방지함으로써 상기 체결부재(170)가 하측으로 힘을 받더라도 상기 연결부(150)와 분리되는 것이 방지된다.

종래의 경우 볼트(11)와 너트(13)를 통해 연결부(150)를 고정시키지만, 본 발명의 경우 볼트(170)를 연결부(150)에 결합시킬때는 체결부재 지지부(153)가 볼트(170)와 맞닿으면서 반대방향으로 휘어지도록 하고, 볼트(170)가 연결부(150)에 체결된 상태에서는 체결부재 지지부(153)를 통해 볼트(170)가 고정지지되도록 하여, 별도로 너트를 사용하거나 연결부(150)에 볼트(170)와 너트의 체결을 위한 부시를 구비시킬 필요가 없게 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 경우, 하부 프레임(130)의 양측에 구비된 연결부(150)에 체결홀(151)을 형성시키고, 체결홀(151)의 내주면에 다수개의 체결부재 지지부(153)를 구비시켜, 체결부재(170)가 연결부(150)에 끼워졌을 때 체결부재 지지부(153)를 통해 고정지지되도록 함으로써 별도의 너트를 사용하지 않고도 체결부재(170)가 연결부(150)에 고정지지되도록 하여 사용되는 부품의 개수를 줄여 제조비용을 절감시킨다.

또한 릴레이(100)를 연결시키기 위해 너트를 사용하지 않기 때문에, 볼트(170)와 너트의 연결과정에서 연결부(150)가 파손되는 것을 방지한다.

또한 체결부재 지지부(153)에 상측으로 경사진 걸림부(153a)를 형성시키고, 걸림부(153a)가 볼트(170)의 나사산(171)에 끼워져 볼트(170)를 고정지지하도록 함으로써 간단한 구조를 통해서 볼트(170)가 연결부(150)에 끼워진 상태에서 고정지지되게 한다.

또한 연결부(150)에 형성된 체결홀(151)의 내주면에 다수개의 체결부재 지지부(153)를 형성시킴으로써 볼트(170)와 너트를 연결하기 위해 사용되는 부시(BUSH)가 불필요하게 하여, 연결부(150)에 사용되는 부품의 개수를 줄여 제조비용을 절감시키고, 또한 부시를 사용하지 않기 때문에 하부 프레임(130)을 사출성형할 때 성형시간을 단축시킨다.

또한 너트를 통해 볼트(170)를 고정지지하는 것이 아니라 다수개의 체결부재 지지부(153)를 통해 볼트(170)를 고정지지하기 때문에 외부의 충격이 가해져도 쉽게 볼트(170)가 연결부(150)로부터 분리되는 것을 방지한다.

또한 연결부(150)에 하측으로 돌출되도록 돌출부(153b)를 형성시켜 체결부재 지지부(153)의 걸림부(153a)가 나사산(171)에 끼워진 상태에서 볼트(170)가 하측으로 이동하여도 걸림부(153a)가 볼트(170)와 함께 하측으로 휘어지는 것을 방지하여 볼트(170)가 연결부(150)에 끼워진 상태에서 쉽게 분리되지 않게 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

1, 110: 상부 프레임 1a: 아크 챔버
2, 130: 하부 프레임 3: 고정접점
4: 가동접점 5: 액츄에이터
5a: 코일 5b: 보빈
5c: 고정코어 5d: 가동코어
6: 접압 스프링 9, 150: 연결부
11: 볼트 13: 너트
15: 부시 100: 릴레이
151: 체결홀 153: 체결부재 지지부
153a: 걸림부 153b: 돌출부
170: 체결부재 171: 나사산

Claims (5)

1. 상부 프레임과; 상기 상부 프레임에 연결되고, 각 구성부품이 구비되는 하부 프레임 및 상기 하부 프레임의 양측에 형성되어 체결부재가 끼워지는 연결부를 포함하는 릴레이에 있어서,
   상기 연결부는,
   체결부재가 끼워지는 체결홀;
   상기 체결홀의 내주면을 따라 다수개가 형성되어 상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워지면 상기 체결부재를 고정지지하는 체결부재 지지부;를 포함하고,
   상기 체결부재 지지부에는 돌출부가 하측으로 돌출되게 형성되고,
   상기 체결부재 지지부에는 상기 돌출부에서 연장되어 상측으로 경사지도록 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 릴레이.
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워지는 상태에서는 상기 걸림부가 상기 체결부재에 맞닿으면서 휘어지고,
   상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워진 상태에서는 상기 걸림부가 상기 체결부재에 복원력을 제공하여 상기 체결부재를 고정지지하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
3. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   상기 체결부재가 상기 체결홀에 끼워진 상태에서 분리되도록 이동하면 상기 걸림부가 상기 체결부재에 맞닿은 상태에서 휘어지지 않도록 하여 상기 체결부재의 분리를 방지하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 체결부재는 볼트로 이루어지고,
   상기 볼트의 외주면에는 나사산이 형성되어,
   상기 볼트가 상기 체결홀에 끼워지면 상기 걸림부가 상기 나사산에 끼워져 상기 볼트를 고정지지하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 체결부재 지지부는 수평방향의 동일선상에서 다수개가 소정간격 이격되게 위치하는 것을 특징으로 하는 릴레이.

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