KR20050011921A - Relay having a surface structure of contact to prevent the damage by arc discharge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전원이 인가된 상태에서 릴레이의 내부접점들 사이에서 발생되는 아크방전으로 접점표면이 손상되는 것을 방지하여 접점의 전도성이 저하되는 것을 감소시킬 수 있는 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이에 관한 것이다.The present invention relates to a relay having a contact structure for preventing arc damage, and more particularly, to prevent the contact surface from being damaged by arc discharge generated between internal contacts of the relay while a power is applied, thereby reducing the conductivity of the contact. The present invention relates to a relay having an arc damage preventing contact structure that can reduce the occurrence of damage.
릴레이(Relay)는 계전기라고도 하며, 일반적으로 전기회로를 개폐하기 위하여 사용되는 장치이다. 도 1은 종래 사용되는 릴레이(10)의 구조를 나타내는 개략도로서, 상부에는 가동부(12)가 고정축(14)에 의하여 일정범위내에서 회동가능하게 고정되며, 전류가 통과하는 도전체인 가동부접점(18)이 연결로드(16)에 의하여 상기 가동부(12)에 결합되어 있으며, 가동부(12)의 타단부에는 스프링(26)이 연결되어 있다.Relay, also called relay, is a device generally used to open and close electrical circuits. 1 is a schematic diagram showing the structure of a conventionally used relay 10, the movable part 12 is fixed to the upper part by a fixed shaft 14 to be rotatable within a predetermined range, the movable part contact (which is a conductor through which current passes) 18 is coupled to the movable portion 12 by a connecting rod 16, the spring 26 is connected to the other end of the movable portion 12.
한편 가동부(12)의 하부에는 전자석(24)와, 상기 전자석(24)를 감싸는 코일(28)이 설치되어 있다. 상기 전자석(24)은 철심으로서 코일(28)에 전원이 공급되면 자화된다. 전자석(24)이 자화됨에 따라서 가동부(12)는 스프링(26)의 탄성력을 극복하여 하방을 향하여 회동하여 가동부접점(18)과 고정부접점(20)이 접촉하게되고, 코일(28)에의 전원공급이 차단되면 가동부(12)는 스프링(26)의 복원력에 의하여 상방으로 이동하게 된다. 상세히 도시되지 않았지만 가동부접점(18)과 고정부접점(20)에는 각각 전극이 연결되어 있다. 또한 고정부접점(20)의 이동이 허용되지 않은 고정부로드(22)에 설치되어 있다.On the other hand, the electromagnet 24 and the coil 28 surrounding the said electromagnet 24 are provided in the lower part of the movable part 12. As shown in FIG. The electromagnet 24 is an iron core and magnetized when power is supplied to the coil 28. As the electromagnet 24 is magnetized, the movable part 12 is rotated downward while overcoming the elastic force of the spring 26 so that the movable contact 18 and the fixed contact 20 come into contact with each other, and the power source to the coil 28. When the supply is cut off, the movable part 12 is moved upward by the restoring force of the spring 26. Although not shown in detail, the electrodes are connected to the movable contact 18 and the fixed contact 20, respectively. In addition, the fixed part contact 20 is provided in the fixed part rod 22 which is not allowed to move.
상기와 같은 구성을 가진 릴레이(10)는 코일(28)에의 전원 인가상태를 제어하여 전기회로를 개폐하게 되는데, 가동부접점(18)과 고정부접점(20)이 접촉될 때 아크방전이 도 2에서와 같이 접촉면(S1,S2) 사이에서 발생하고 이에 따라서 접촉면(S1,S2)이 손상을 입게 되며 결과적으로 접촉면의 접촉 저항 증가로 인하여 전도성이 떨어지는 문제점이 발생되었다. 상기와 같은 방전에 의한 표면손상은 릴레이에 인가되는 전압의 크기가 증가할 수록 심해지지만 종래에는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 수단이 없었다.The relay 10 having the configuration as described above opens and closes an electric circuit by controlling a power supply state to the coil 28. When the movable contact 18 and the fixed contact 20 come into contact with each other, an arc discharge is shown in FIG. As described above, the contact surfaces S1 and S2 occur between the contact surfaces S1 and S2, and thus, the contact surfaces S1 and S2 are damaged. As a result, a problem of inferior conductivity occurs due to an increase in contact resistance of the contact surfaces. The surface damage caused by the discharge becomes worse as the magnitude of the voltage applied to the relay increases, but conventionally, there was no means to solve this problem.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전원이 인가된 상태에서 릴레이의 내부접점들 사이에서 발생되는 아크방전으로 접점표면이 손상되는 것을 방지하여 접점의 전도성이 저하되는 것을 감소시킬 수 있는 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to prevent the contact surface is damaged by the arc discharge generated between the internal contacts of the relay in the state that the power is applied to reduce the conductivity of the contact It is to provide a relay having a contact structure for preventing arc damage that can be reduced.
도 1은 종래 사용되는 릴레이의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a relay used in the prior art,
도 2는 도 1의 가동부 및 고정부 접점확대 단면도,2 is an enlarged cross-sectional view of a movable part and a fixed part of FIG. 1;
도 3은 본 발명의 릴레이의 일실시예,Figure 3 is an embodiment of the relay of the present invention,
도 4는 본 발명의 릴레이의 다른 실시예의 단면도,4 is a cross-sectional view of another embodiment of the relay of the present invention;
도 5는 도 4의 릴레이의 작동상태도,5 is an operating state diagram of the relay of FIG.
도 6은 본 발명의 릴레이의 또다른 실시예의 단면도.6 is a cross-sectional view of another embodiment of the relay of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10: 릴레이 12: 가동부10: relay 12: moving part
14: 고정축 16: 연결로드14: fixed shaft 16: connecting rod
18: 가동부접점 20: 고정부접점18: movable contact 20: fixed contact
22: 고정부로드 24: 전자석22: fixed part rod 24: electromagnet
26: 스프링 28: 코일26: spring 28: coil
40: 제1아크접점부 42: 제1통전접점부40: first arc contact portion 42: first conducting contact portion
44: 제2아크접점부 46: 제2통전접점부44: second arc contact portion 46: second conducting contact portion
50: 제1아크접점부 52: 제1통전접점부50: first arc contact portion 52: the first energized contact portion
54: 도전체 56: 제2아크접점부54: conductor 56: second arc contact portion
58: 제2통전접점부 60: 스프링58: second conducting contact portion 60: spring
62: 지지판62: support plate
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이는, 가동부에 의하여 상하 이동하며 전원단자가 구비된 가동부접점과, 상기 가동부접점과 접촉되어 통전되며 고정된 고정부접점을 포함하는 릴레이에 있어서, 상기가동부접점을 아크가 발생되는 제1아크접점부 및 전류가 통전되는 제1통전접점부로 분리하여 형성하고, 상기 고정부접점을 아크가 발생되는 제2아크접점부 및 전류가 통전되는 제2통전접점부로 분리하여 형성하고, 상기 가동부접점과 고정부접점에 각각 형성된 제1 및 제2아크접점부가 가동부접점과 고정부접점에 각각 형성된 제1 및 제2통전접점부보다 아크방전이 먼저 발생하도록 아크접점부간의 길이를 조정하여 구성됨을 특징으로 한다.The relay having an arc damage prevention contact structure of the present invention for achieving the above object, the movable part is moved up and down by the movable part, and includes a movable contact point provided with a power terminal, the fixed contact point is energized in contact with the movable contact point In the relay, the movable contact is formed by separating the first arc contact portion in which the arc is generated and the first conducting contact portion in which the current is energized, and the fixed contact is formed by the second arc contact portion and the current in which the arc is generated. The arc discharge portion is formed separately from the second energized contact portion that is energized, and the first and second arc contact portions formed at the movable contact point and the fixed contact point, respectively, are arc discharged from the first and second conducting contact points formed at the movable contact point and the fixed contact point, respectively. It characterized in that it is configured by adjusting the length between the arc contact portion to occur first.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a relay having an arc damage preventing contact structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 릴레이는 가동부 및 고정부의 한 쌍의 접점 구조를 변경하여 아크방전시 접점의 접촉면의 손상을 최소화시키기 위한 것이다. 먼저 본 발명의 일실시예인 도 3을 살펴 보면, 본 발명에 의한 가동접점부(18)는 면적이 적은 제1아크접점부(40)와 이에 비하여 상대적으로 면적이 넓은 제1통전접점부(42)로 분리됨을 알 수 있다.The relay according to the present invention is to minimize the damage of the contact surface of the contact during arc discharge by changing the pair of contact structure of the movable part and the fixed part. First, referring to FIG. 3, which is an embodiment of the present invention, the movable contact portion 18 according to the present invention has a first arc contact portion 40 having a smaller area and a first wide contact portion 42 having a relatively wider area. It can be seen that it is separated by).
상기 제1아크접점부(40)와 제1통전접점부(42)는 내측부분은 서로 일체로 연결되어서 통전된다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서는 별도의 도전체를 이용하여 구성하는 것이 예시된다.The first arc contact portion 40 and the first conducting contact portion 42 are energized by connecting the inner portions integrally with each other. However, in another embodiment of the present invention, the configuration using a separate conductor is illustrated.
가동접점부(18)의 하부에는 역시 제2아크접점부(44)와 제2통전접점부(46)를 갖는 고정접점부(20)가 위치한다. 아크방전을 용이하게 발생시키기 위하여 제1아크접점부(40)의 단부는 돌출된 형태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.Below the movable contact portion 18 is also a fixed contact portion 20 having a second arc contact portion 44 and a second live contact portion 46. In order to easily generate arc discharge, it is preferable that the end portion of the first arc contact portion 40 has a protruding shape.
릴레이의 작동시에는 상기 제1아크접점부(40)와 제2아크접점부(44)가 서로접촉되고 제1통전접점부(42)와 제2통전접점부(46)가 서로 접촉된다. 이 때 제1아크접점부(40)와 제1통전접점부(42)의 두께(D1)는 동일하다. 또한 제2아크접점부(44)와 제2통전접점부(46)의 두께(D2)도 동일하다. 그러나 두께(D1)과 두께(D2)는 동일하지 않아도 지장없다.During operation of the relay, the first arc contact portion 40 and the second arc contact portion 44 are in contact with each other, and the first conducting contact portion 42 and the second conducting contact portion 46 are in contact with each other. At this time, the thickness D1 of the first arc contact portion 40 and the first conducting contact portion 42 is the same. In addition, the thickness D2 of the second arc contact portion 44 and the second conducting contact portion 46 is also the same. However, the thickness D1 and the thickness D2 do not have to be the same.
이것은 두 도체, 즉 제1아크접점부(40)와 제2아크접점부(44) 사이에서 아크방전이 발생되는 조건이 공기중의 경로가 가장 짧은 지점, 즉 도체간의 거리가 가장 짧은 지점 사이에서 발생하기 때문이다. 따라서 전원이 공급되는 상태에서 가동접점부(18)가 하방을 향하여 이동하게 되면 제1아크접점부(40)와 제2아크접점부(44)의 사이에서 아크방전이 발생되고, 제1통전접점부(42)와 제2통전접점부(46)가 접촉되면 아크발생없이 전원이 공급된다. 이 실시예의 이점은 제1아크접점부(40)의 길이를 증가시키지 않고 아크방전을 발생시킬 수 있는 것이다.This means that the arc discharge occurs between the two conductors, namely the first arc contact portion 40 and the second arc contact portion 44, between the point where the path in the air is shortest, that is, the point where the distance between the conductors is shortest. Because it occurs. Therefore, when the movable contact portion 18 moves downward while the power is supplied, an arc discharge occurs between the first arc contact portion 40 and the second arc contact portion 44, and the first conducting contact point. When the part 42 and the second conducting contact part 46 are in contact with each other, power is supplied without generating an arc. An advantage of this embodiment is that an arc discharge can be generated without increasing the length of the first arc contact portion 40.
도 4는 본 발명에 의한 릴레이(10)의 다른 실시예로서, 도면에서 (a)는 가동부 및 가동부접점의 측면도, (b)는 저면도, (c)는 가동부와 고정부의 정면도를 각각 표시하는 것이다.4 shows another embodiment of the relay 10 according to the present invention, in which (a) is a side view of the movable part and the movable contact, (b) is a bottom view, and (c) is a front view of the movable part and the fixed part, respectively. It is.
도 4에 도시된 실시예에서, 부호로 표시되지 않았으나 가동부접점은 제1아크접점부(50)와 제1통전접점부(52)로 구성되고, 고정부접점은 제2아크접점부(56)와 제2통전접점부(58)로 구성된다. 상기 제1아크접점부(50)와 제1통전접점부(52)는 도 3의 제1아크접점부(40)와 제1통전접점부(42)와 유사하며, 도 4의 (b)를 참고하면 도전체(54)에 의하여 전기적으로 연결되고 제1아크접점부(50)의 길이가 더 긴 것에 차이점이 있다.In the embodiment shown in FIG. 4, although not indicated by a sign, the movable contact includes the first arc contact portion 50 and the first conducting contact portion 52, and the fixed contact is the second arc contact portion 56. And a second conducting contact portion 58. The first arc contact portion 50 and the first conducting contact portion 52 are similar to the first arc contact portion 40 and the first conducting contact portion 42 of FIG. 3, and FIG. For reference, there is a difference that the length of the first arc contact portion 50 is electrically connected by the conductor 54.
특히 도 4의 실시예에서는 제1아크접점부(50)가 가동부(12)로부터 일정거리 이격되어 있으며, 도전체(54)에 의하여 연결된다. 또한 상기 제2아크접점부(56)와 제2통전접점부(58)는 도 3의 제2아크접점부(44)와 제2통전접점부(46)와 유사하다.In particular, in the embodiment of FIG. 4, the first arc contact portion 50 is spaced apart from the movable portion 12 by a certain distance and is connected by a conductor 54. In addition, the second arc contact portion 56 and the second current contact portion 58 is similar to the second arc contact portion 44 and the second current contact portion 46 of FIG.
상기한 구조를 가짐으로서 제1아크접점부(50)와 제2아크접점부(56) 사이의 거리가 짧아져서 아크방전이 발생된다. 아크방전이 발생된 후에 가동부(12)가 하방을 향하여 이동하게 되면 제1아크접점부(50)와 제2아크접점부(56)가 접촉되는데, 이 때 도전체(54)는 탄력성있는 금속(특히 도면에서 점선으로 표시된 부분)이므로 제1아크접점부(50)가 상방을 향하여 약간 이동하게 되고 제1통전접점부(52)와 제2통전접점부(56)가 접촉되어서 통전된다.By having the above structure, the distance between the first arc contact portion 50 and the second arc contact portion 56 is shortened to generate arc discharge. When the movable portion 12 moves downward after the arc discharge is generated, the first arc contact portion 50 and the second arc contact portion 56 contact with each other, and the conductor 54 is made of a flexible metal ( In particular, since the first arc contact portion 50 is slightly moved upward, the first arc contact portion 52 and the second arc contact portion 56 are in contact with each other.
도 5는 도 4와 같은 구조를 가진 릴레이 접점의 작동상태를 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates an operating state of a relay contact having the structure as shown in FIG. 4.
도 5의 (a)는 가동부접점과 고정부접점이 상호 이격된 것으로서 작동전 대기상태를 나타낸다. 상기와 같은 대기상태에서 코일(28)에 전원이 인가되면 상부에 위치한 가동부(12)가 하방을 향하여 이동하면서 먼저 제1아크접점부(50)와 제2아크접점부(56)에서 아크방전이 발생되고 (b)와 같이 접촉된다.5 (a) shows the standby state before operation as the movable contact point and the fixed contact point are spaced apart from each other. When the power is applied to the coil 28 in the standby state as described above, the arc discharge from the first arc contact portion 50 and the second arc contact portion 56 is moved downward while the movable portion 12 located above is moved downward. Generated and contacted as shown in (b).
이렇게 접촉된 상태에서 제1통전접점부(52)와 제2통전접점부(58)가 (c)와 같이 접촉되면서 제1아크접점부(50)를 고정하는 도전체(54)는 탄력성있는 금속이므로 상방을 향하여 약간 들어올려져서 제1통전접점부(52)와 제2통전접점부(58)가 접촉을 유지하게 된다.In this contact state, while the first conducting contact portion 52 and the second conducting contact portion 58 are in contact with each other as shown in (c), the conductor 54 fixing the first arc contact portion 50 is made of a flexible metal. Therefore, it is slightly lifted upward, so that the first current contact point 52 and the second current contact point 58 maintain contact.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예로서, 도 4의 구조와 유사하며, 도전체(54)가 탄력성이 적은 금속, 예를 들어 일반 구리판을 이용한 경우에 해당된다. 즉, 가동부(12)의 상부에 지지판(62)을 설치하고, 상기 지지판(62)과 도전체(54) 사이에 스프링(60)을 설치한다. 상기와 같이 스프링(60)을 설치한 상태에서 스프링(60)은 도전체(54)에 복원력을 제공하기 위한 것이다.FIG. 6 is another embodiment of the present invention, similar to the structure of FIG. 4, and corresponds to a case in which the conductor 54 uses a metal having low elasticity, for example, a general copper plate. That is, the support plate 62 is provided on the upper part of the movable part 12, and the spring 60 is provided between the support plate 62 and the conductor 54. In the state where the spring 60 is installed as described above, the spring 60 is for providing a restoring force to the conductor 54.
이와 같이 본 발명에 의하면 전원이 인가된 상태에서 릴레이의 내부접점들 사이에서 발생되는 아크방전으로 접점표면이 손상되는 것을 방지하여 접점의 전도성이 저하되는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the contact surface is prevented from being damaged by arc discharge generated between the internal contacts of the relay in a state where power is applied, thereby reducing the conductivity of the contact.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |