KR200378615Y1 - 저소음형 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 및 기타 산업용 기기에 광범위하게 적용되는 릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이의 가동철편이 움직임에 따라 발생하는 접촉 소음을 감소시킨 릴레이를 제공하기 위한 것이다. 본 고안의 구성은, 본체를 포함하는 릴레이에 있어서, 코일이 감기는 보빈, 상기 보빈 외부의 일 측면 또는 상면을 감싸는 요크, 상기 요크와 판스프링으로 연결되어 상기 보빈의 타 측면에 위치하는 가동철편, 상기 판스프링 또는 상기 가동철편의 일 단부에 위치하는 접점, 및 상기 코일에 전류가 흐르거나 멈춤에 따라 내외측으로 움직이는 상기 접점을 외측의 일정 위치에서 외측으로 이동되는 범위를 제한하도록 지지하는 스토퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 릴레이의 구동에 따라 반복적인 접촉을 하는 판스프링(또는 가동철편)과 스토퍼에 있어서 스토퍼의 접촉부와 연결부의 형상을 개선하여 릴레이의 동작에 따른 접촉 소음을 감소시키는 효과를 갖는다.

Description

저소음형 릴레이 {Anti-noise Relay Structure}

본 고안은 자동차 및 기타 산업용 기기에 광범위하게 적용되는 릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이의 가동철편이 움직임에 따라 발생하는 접촉 소음을 감소시킨 릴레이를 제공하기 위한 것이다.

릴레이(Relay)는 입력이 어떤 값에 도달했을 때 작동하여 다른 회로를 개폐하는 장치로서, 접점이 있는 릴레이 또는 접점이 없는 무접점 릴레이 및 압력, 온도, 광 릴레이 등이 있다. 이 중 접점이 있는 일반적인 릴레이의 구조가 도 1에 개시되어 있다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 접점이 있는 릴레이는 보빈 및 다수의 접점단자들을 고정하는 보빈부(1)와 보빈부(1)의 하측에 결합되는 베이스부(2)로 구성되어 있으며, 보빈부(1) 외측에 장착되어 보빈(5)을 보빈부(1)에 지지, 결합 시키는 동시에 보빈부(1)와 베이스부(2)를 결합하는 요크(3)와, 코일(4)이 감겨져 있는 원기둥 상태로 요크(3)에 고정되는 보빈(5)과, 보빈(5)을 관통하는 형태로 보빈부(1)와 요크(3)에 장착되어 보빈(5)에 감겨진 코일(4)에 인가되는 전원 통전에 따라 자화되는 철심과, 요크(3)의 일측에 결합되어 있으면서 철심의 자기력에 의해 움직이는 가동철편(7)과, 가동철편(7)을 요크(3)에 연결 시키면서 가동철편(7)에 작용되는 자기력에 따라 가동철편(7)의 가동을 탄력적으로 제어하는 판스프링(6)으로 이루어 진다.

그리고 판스프링(6)의 끝단에는 접촉단자(8)와 만나는 접점(미도시)이 있고, 코일(4)에 전원을 인가하는 단자(9)들이 있다. 상기 릴레이는 보빈(5)에 감긴 코일(4)에 전류를 인가시키면 기전력이 발생되므로 철심(5a)은 자화되어 전자석이 된다.

이에 따라 철심(5a)이 일측에 위치된 가동철편(7)을 흡인하게 되므로 가동철편(7)은 판스프링(6)을 안쪽 방향으로 변형 시키면서 회전하여 판스프링(6)에 붙어 있는 접촉단자(미도시)를 접점(미도시)과 접촉시킨다. 즉, 보빈(5)에 감겨진 코일(4)에 전원을 통전시키면 철심에 자력이 발생하면서 가동철편(7)과 흡착하게 됨으로서 가동철편(7)에 부착된 통전용 판스프링(6)이 접점과 연결 되면서 끊겨진 한쪽선을 접속, 전원을 통전 시킨다.

반대로 코일(4)에 흐르는 전원을 끊어주면 철심의 자력이 없어지면서 판스프링(6)의 복원력에 의해 가동철편(7)이 철심과 떨어지게 된다.

이 때 판스프링(6)의 복원력에 의해 연결이 끊어지면서 이동할 때, 판스프링(6)을 바깥쪽에서 지지하기 위해 스토퍼(8)를 구비한다. 스토퍼(8)는 하측이 결합되고, 상측이 판스프링(6)을 지지하는데 사용된다.

도 2 및 도 3은 종래의 릴레이 내부 및 베이스부를 나타내는 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 릴레이 구조는 크게 보빈부(10)와 베이스부(20)로 구분되고, 보빈부(10)는 하우징(12) 내측에 코일(16)이 감겨 있으며, 일측과 상측을 덮는 요크(14)의 타측으로는 가동철편(15)이 부착되는 판스프링(13)이 절곡되어 구비된다. 판스프링(13)은 평상시에 외측 방향으로 탄성 가압하는 형상인 것이 바람직하다.

코일(16)의 통전 여부에 따라 가동철편(15)이 자력으로 인해 움직이며, 이에 따라 판스프링(13)의 하측 단부에 위치하는 제1접점(17)이 제2접점(19)과 접촉된다. 코일(16)에 흐르던 전기가 단전되면, 판스프링(13)이 제1접점(17)을 제2접점(19)으로부터 분리시키는 방향으로 가압하게 되어, 제1접점(17)은 제2접점(19)과의 접촉이 해제된다. 이와 동시에 제1접점(17)의 배면쪽에 위치한 배면부(18)는 외측으로 밀려나며 스토퍼(30)와 접촉하게 된다. 스토퍼(30)는 배면부(18)와 접촉하여, 판스프링(15)의 이동 범위를 제한하는 역할을 한다. 스토퍼(30)는 하측이 본체(100)에 결합되어 지지된다.

도 4는 종래의 릴레이 스토퍼를 나타내는 정면도 및 측면도이다. 도 4를 참조하면, 스토퍼(30)는 중앙측에 판스프링(13)의 배면부(18)와 접촉하는 접촉부(36)가 형성되며, 양측에는 하단이 본체(100)에 결합되는 결합단부(32)가 구비된다.

양측의 결합단부(32)는 수직방향으로 연장되며 상단부분에는 안쪽으로 절곡된 형상의 연결부(34)를 통해 접촉부(36)와 연결된다. 연결부(34)는 일직선으로 수평한 방향으로 연장되는 형상이며, 결합단부(32)의 상단부와 접촉부(36)의 측단부를 일직선으로 연결한다. 배면부(18)와 접촉되는 접촉점(38)은 접촉부(36)의 중앙측에 위치되며, 접촉부(36)는 적어도 접촉점(38)의 위치가 변경되더라도 충분히 지지할 수 있도록 일정 면적 이상이 되어야 한다.

이러한 종래의 스토퍼(30)는 결합단부(32)로부터 접촉점(38)까지의 힘전달 경로가 짧아서, 접촉점(38)이 견고하게 고정된 상태에서 배면부(18)와 접촉되었다. 따라서 배면부(18)가 접촉점(38)에 접촉될 때에, 배면부(18)가 접촉시의 힘을 제 위치에서 이동없이 모두 흡수하면서 그 운동에너지의 상당 부분이 소리에너지로 변환되어 소음을 발생시켰다. 따라서 릴레이의 작동에 따라 크고 반복적인 접촉 마찰음이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 릴레이 스토퍼의 형상을 개선하여 접촉 마찰음을 감소시킬 수 있도록 하는 저소음형 릴레이 구조를 제시하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 본체를 포함하는 릴레이에 있어서, 코일이 감기는 보빈, 상기 보빈 외부의 일 측면 또는 상면을 감싸는 요크, 상기 요크와 판스프링으로 연결되어 상기 보빈의 타 측면에 위치하는 가동철편, 상기 판스프링 또는 상기 가동철편의 일 단부에 위치하는 접점, 및 상기 코일에 전류가 흐르거나 멈춤에 따라 내외측으로 움직이는 상기 접점을 외측의 일정 위치에서 외측으로 이동되는 범위를 제한하도록 지지하는 스토퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼는: 상기 접점이 접촉되는 접촉점 부분이 내외측으로 소정 거리만큼 탄성적으로 이동될 수 있도록 하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 스토퍼는: 상기 본체에 고정되기 위한 결합단부; 및 상기 접점이 접촉하는 접촉점이 위치하는 접촉부를 포함하고, 상기 결합단부로부터 상기 접촉점까지의 최단 거리가 길도록 하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 결합단부와 상기 접촉부 사이는 연결부를 통해 연결되고, 상기 연결부는 상기 결합단부로부터 상기 접촉점에 이르는 최단 경로가 길어지도록 2회 이상 굽어지는 것을 일 특징으로 한다.

상기 접촉부는 일측을 제외한 나머지 부분을 절개 형성하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 접촉점에 근접한 부분을 절개 형성하고, 절개하는 부분을 상기 접촉점과 먼 위치까지 길게 형성하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 접촉부와 상기 연결부는 일측을 제외하고 절개 형성되어 일측만이 연결되는 것을 일 특징으로 한다.

상기 결합단부는 하측에 위치하고, 상기 연결부는 상기 결합단부의 상측과 상기 접촉부의 일측을 연결하며, 상기 접촉부와 상기 연결부는 상측이 연결되는 것을 일 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 기재된 본 고안의 일 실시례를 참조하여, 본 고안의 구성을 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 고안의 릴레이 스토퍼를 나타내는 정면도 및 측면도이다. 도 5를 참조하면, 본 고안의 스토퍼(130)는 종래의 그것보다 상측으로 길게 연장된다. 그 연장된 상단부가 접촉부(136)와 연결되어, 접촉점(138)에 가해진 힘이 결합단부(132)까지 전달되는 경로가 된다.

종래와 마찬가지로 결합단부(132)는 하측 양쪽에 위치하며, 그 중간에 접촉점(138)이 위치하는 접촉부(136)가 구비된다. 접촉부(136)는 연결부(134)와 측방이 연결되지 않고 상단이 연결되어, 접촉점(138) 부분의 전후방향 움직임이 가능한 그네 형상 내지는 혓바닥 형상과 유사하다. 접촉점(138)을 중심으로 U자형으로 절개하여 접촉부(136)를 형성하고, 접촉부(136)는 상단 이외의 지점은 연결부(134)와 바로 연결되지 않으며, 길게 상측으로 연장된 연결부(134)와 상단만이 연결된다. 따라서 접촉점(138)에 가해진 힘은 접촉부(138)의 상단을 지나 연결부(134)를 통해 다시 하방으로 돌아서 결합단부(132)에 전달된다.

스토퍼(130)는 탄성이 있는 금속재질을 사용하므로, 접촉부(136)는 탄성 범위 내에서 판스프링과 같이 완충작용을 하며 움직인다. 예컨대 수영장의 다이빙대와 같이 접촉점(138)에 가해진 에너지를 접촉부(136)가 이동, 변형되며, 변형 에너지로 흡수하게 되므로, 소리 에너지로 변환되는 양이 줄어들게 된다. 따라서 소음이 감소되는데, 실험 결과 접촉 소음은 5 ~ 10 dB 정도 감소하는 것으로 나타났다.

측면도에서 보는 바와 같이 접촉부(136)를 일정 각도로 기울게 형성하면, 가동철편(15)의 움직임에 따라 배면부(18)와 접촉부(136)가 오랜 시간동안 접촉하게 되므로, 힘의 전달이 오랜 시간동안 비교적 균일하게 이루어져, 소음 흡수를 더욱 효과적으로 할 수 있게 된다.

접촉점(138)이 탄성적으로 움직이며 소음을 흡수하게 되는 구조라면, 접촉부(136)와 연결부(134)의 형상은 다양하게 변형할 수 있다. 예컨대 접촉점(138)을 동심으로 접촉부(136)를 나선형의 구조로 형성함으로써 접촉점(138)과 결합단부(132) 사이의 거리를 길게 형성하거나, 연결부(134)의 폭을 접촉부(136)보다 상대적으로 작게 형성하는 것도 가능하다.

도 6은 본 고안의 릴레이의 스토퍼가 베이스부에 결합된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 7은 릴레이의 내부를 나타내는 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 스토퍼(130)는 종래에 비해 다소 높이가 크며 제2접점(19) 쪽을 향하여 비스듬하게 돌출된 접촉부(136)를 구비한다.

스토퍼(130)의 하단은 본체(100)에 삽입되어 결합되고 그 상측으로 돌출된 접촉부(136)는 판스프링(15)의 단부에 구비된 제1접점(17)의 배면 또는 배면부(18)와 밀접하게 위치한다.

가동철편(15)의 움직임에 따라 판스프링(13)의 하단부에 위치한 제1접점(17)은 제2접점(19)에 접촉되었다가, 제2접점(19)으로부터 멀어지며 배면부(18)가 스토퍼(30)에 지지되어 멈춘다. 이 때 접촉부(136)가 탄성적으로 유연하게 움직이며 배면부(18)와 스토퍼(30)의 접촉으로 인한 소음을 감소시키게 된다.

본 고안은 릴레이의 구동에 따라 반복적인 접촉을 하는 판스프링(또는 가동철편)과 스토퍼에 있어서 스토퍼의 접촉부와 연결부의 형상을 개선하여 릴레이의 동작에 따른 접촉 소음을 감소시키는 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 릴레이의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 2는 종래의 릴레이 내부를 나타내는 단면도이다.

도 3은 종래의 릴레이 베이스부를 나타내는 단면도이다.

도 4는 종래의 릴레이 스토퍼를 나타내는 정면도 및 측면도이다.

도 5는 본 고안의 릴레이 스토퍼를 나타내는 정면도 및 측면도이다.

도 6은 본 고안의 릴레이 스토퍼가 베이스부에 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 7은 본 고안의 릴레이 내부를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 보빈부 12 : 하우징

13 : 판스프링 14 : 요크

15 : 가동철편 16 : 코일

17 : 제1접점 18 : 배면부

19 : 제2접점 20 : 베이스부

22 : 접점단자 30, 130 : 스토퍼

32, 132 : 결합단부 34. 134 : 연결부

36, 136 : 접촉점 38. 138 : 접촉점

100 : 본체

Claims (8)

1. 본체를 포함하는 릴레이에 있어서,

   코일이 감기는 보빈,

   상기 보빈 외부의 일 측면 또는 상면을 감싸는 요크,

   상기 요크와 판스프링으로 연결되어 상기 보빈의 타 측면에 위치하는 가동철편,

   상기 판스프링 또는 상기 가동철편의 일 단부에 위치하는 접점, 및

   상기 코일에 전류가 흐르거나 멈춤에 따라 내외측으로 움직이는 상기 접점을 외측의 일정 위치에서 외측으로 이동되는 범위를 제한하도록 지지하는 스토퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스토퍼는:

   상기 접점이 접촉되는 접촉점 부분이 내외측으로 소정 거리만큼 탄성적으로 이동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스토퍼는:

   상기 본체에 고정되기 위한 결합단부; 및

   상기 접점이 접촉하는 접촉점이 위치하는 접촉부를 포함하고,

   상기 결합단부로부터 상기 접촉점까지의 최단 경로가 길도록 하는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 결합단부와 상기 접촉부 사이는 연결부를 통해 연결되고, 상기 연결부는 상기 결합단부로부터 상기 접촉점에 이르는 최단 경로가 길어지도록 2회 이상 굽어지는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 접촉부는 일측을 제외한 나머지 부분을 절개 형성하는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 접촉점에 근접한 부분을 절개 형성하고, 절개하는 부분을 상기 접촉점과 먼 위치까지 길게 형성하는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 접촉부는 상기 연결부의 내측에 위치하며,

   상기 접촉부와 상기 연결부는 일측을 제외하고 절개 형성되어 일측만이 연결되는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 결합단부는 하측에 위치하고,

   상기 연결부는 상기 결합단부의 상측과 상기 접촉부의 일측을 연결하며,

   상기 접촉부와 상기 연결부는 상측이 연결되는 것을 특징으로 하는 저소음형 릴레이.