KR20050027282A - 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이 - Google Patents

영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중심에 전자석 코어가 위치하고, 그 양쪽으로 영구자석과 전기접점으로 이루어진 2개의 가동부를 위치시켜, 전자석에 흘려주는 전류의 방향을 변화시키면서 2개의 회로를 온/오프 제어시킬 수 있도록 한 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 중앙에 전자석 코어 설치자리면이 형성되고 양쪽에 가동부의 이동 공간이 형성된 릴레이 케이스와; 상기 전자석 코어 설치자리면에 고정 설치된 전자석 코어와; 상기 전자석 코어에 감겨져서 양끝단이 각각 제1터미널과 제2터미널로 형성되는 코일과; 상기 이동 공간의 각 끝위치에 부착된 제1접점 및 제2접점과; 상기 전자석 코어의 일끝면과 상기 제1접점 사이의 이동 공간에 위치하는 제1가동부와; 상기 전자석 코어의 다른 일끝면과 상기 제2접점 사이의 이동 공간에 위치하는 제2가동부로 구성되고, 상기 제1가동부 및 제2가동부는 영구자석과 전기접점이 일체로 부착되며, 상기 각 전기접점에는 배터리 전원이 연결된 것을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이를 제공한다.

Description

영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이{Relay using permanent magnet}
본 발명은 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 릴레이의 중심에 전자석이 위치하고, 그 양쪽으로 영구자석과 전기접점으로 이루어진 2개의 가동부를 위치시켜, 전자석에 흘려주는 전류의 방향을 변화시키면서 2개의 회로를 온/오프 제어시킬 수 있도록 한 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이에 관한 것이다.
통상적으로 자동차에는 많은 전기 장치들이 설치되고 있고, 이들 전기 장치를 제어부에서 제어하고자 다수의 와이어하네스가 전기 장치와 전원부 사이 또는 제어부(ECU와 같은 컨트롤러)와 전원부 사이에 연결된다.
특히, 차량의 종축길이 전체에 걸쳐 설치되어지는 와이어하네스는 조립상 편의와 전류의 안정적 공급을 위해 중간부분이 분리되고, 이 분리된 부분에 릴레이를 설치하게 되는데, 통상 릴레이는 제어부의 스위칭 신호에 의한 부하의 작동으로 온/오프 동작 제어를 하게 된다.
또한, 상기 릴레이를 통해 고전류로 작동되는 부하에 전원을 안정적으로 공급할 수 있다.
이러한 기능을 담당하는 기존의 릴레이들은 대부분 전자석에 전류가 인가되면 철로 이루어진 가동부가 전자석쪽으로 당겨지는 구조로 이루어져 있다.
즉, 전자석 코일에 흐르는 전류의 방향에 상관없이 가동부는 전자석쪽 방향으로만 움직일 수 밖에 없다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 릴레이의 중심에 코일이 감겨진 전자석 코어가 위치하고, 그 양쪽으로 영구자석과 전기접점으로 이루어지고 배터리 전원과 연결되는 2개의 가동부를 이격되게 위치시켜, 전자석에 흘려주는 전류의 방향을 변화시키면서 가동부가 접점 또는 전자석쪽으로 이동되도록 함으로써, 2개의 회로에 대한 전류 온/오프 제어가 용이하게 일어날 수 있도록 한 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중앙에 전자석 코어 설치자리면이 형성되고 양쪽에 가동부의 이동 공간이 형성된 릴레이 케이스와; 상기 전자석 코어 설치자리면에 고정 설치된 전자석 코어와; 이 전자석 코어에 감겨져서 양끝단이 각각 제1터미널과 제2터미널로 형성되는 코일과; 상기 이동 공간의 각 끝위치에 부착된 제1접점 및 제2접점과; 상기 전자석 코어의 일끝면과 상기 제1접점 사이의 이동 공간에 위치하는 제1가동부와; 상기 전자석 코어의 다른 일끝면과 상기 제2접점 사이의 이동 공간에 위치하는 제2가동부로 구성되고, 상기 제1가동부 및 제2가동부는 영구자석과 전기접점이 일체로 부착되며, 상기 각 전기접점에는 배터리 전원이 연결되는 것을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이를 제공한다.
바람직한 구현예로서, 상기 제1터미널에는 헤드램프 스위치가 연결되고, 상기 제2터미널에는 이그니션 키 스위치가 연결되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제1접점은 헤드램프에 전원 공급 가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2접점은 스타팅 모터에 전원 공급 가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이를 나타내는 개략도이고, 도 2는 전자석이 여자되지 않은 상태를 나타내는 개략도이다.
본 발명은 영구자석을 가동부로 이용하여 전자석에 흘려주는 전류의 방향을 변화시켜 2개의 회로를 온/오프시킬 수 있는 릴레이를 제공하고자 한 것으로서, 그 구성을 보면 다음과 같다.
실질적인 내부 구성을 보호하기 위하여 릴레이 케이스(10)가 구비되는 바, 이 릴레이 케이스(10)는 내부 중앙에 전자석 코어 설치자리면(12)이 형성되고, 그 양쪽에는 후술하는 가동부의 이동 공간(14)이 형성된 구조를 갖는다.
이렇게 구비된 상기 릴레이 케이스(10)의 전자석 코어 설치자리면(12)에 전자석 코어(16)를 고정 설치되고, 상기 이동 공간(14)의 양끝면에는 제1접점(18) 및 제2접점(20)이 각각 부착된다.
상기 전자석 코어(16)에는 코일(22)이 감겨지게 되는데, 이 코일(22)의 양끝단은 각각 제1터미널(24)과 제2터미널(26)의 역할을 수행하도록 릴레이 케이스(10)의 외부로 노출된다.
여기서, 상기 전자석 코어(16)의 일끝면과 상기 제1접점(18) 사이의 이동 공간(14), 그리고 상기 전자석 코어(16)의 다른 일끝면과 상기 제2접점(20) 사이의 이동 공간(14)에 각각 제1가동부(28)와 제2가동부(30)가 위치된다.
특히, 상기 제1가동부(28) 및 제2가동부(30)는 영구자석(32)과 전기접점(34)이 일체로 부착된 것으로서, 각각의 가동부(28,30)는 영구자석(32)이 상기 전자석 코어(16)쪽으로 그리고 상기 전기접점(34)은 제1접점(18) 또는 제2접점(20)쪽을 향하면서 서로 부착된 구조를 갖는다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 릴레이의 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 릴레이(100)의 제1터미널(24)과 제2터미널(26)이 모두 접지된 경우, 코일(22)에는 전류가 흐르지 않게 되고, 따라서 전자석 코어(16)는 여자되지 않은 상태이므로 상기 제1가동부(28) 및 제2가동부(30)의 영구자석(32)이 전자석 코어(16)에 부착된 상태로 유지된다.
도 3에서와 같이, 본 발명에 따른 릴레이(100)의 제1터미널(24)에 전원이 인가된 경우 전자석 코어(16)는 여자되어 좌측(제1가동부쪽)이 N극, 우측(제2가동부쪽)이 S극을 띠게 된다.
따라서, 상기 전자석 코어(16)와 각 가동부(28,30)의 영구자석(32)간의 상호 자기력에 의해 제1가동부(28)는 제1접점(18)으로 밀려나는 동시에 제1가동부(28)의 전기접점(34)이 제1접점(18)에 밀착되어 통전 가능한 상태가 된다.
반대로, 상기 제2가동부(30)의 영구자석(32)은 전자석 코어(S극을 띠고 있는 상태)에 계속 붙어 있는 상태가 된다.
도 4에서와 같이, 본 발명에 따른 릴레이(100)의 제2터미널(26)로 전원이 인가된 경우 전자석 코어(16)는 여자되어 좌측(제1가동부쪽)이 S극, 우측(제2가동부쪽)이 N극을 띠게 된다.
따라서, 상기 전자석 코어(16)와 각 가동부(28,30)의 영구자석(32)간의 상호 자기력에 의해 제2가동부(30)는 제2접점(20)으로 밀려나는 동시에 제2가동부(30)의 전기접점(34)이 제2접점(20)에 밀착되어 통전 가능한 상태가 된다.
반대로, 상기 제1가동부(28)의 영구자석(32)이 전자석 코어(S극을 띠고 있는 상태)에 붙게 된다.
이와 같이, 제1가동부(28) 및 제2가동부(30)에 포함된 영구자석(32)을 이용하면, 전자석 코어(16)에 흘려주는 전류의 방향을 변화시켜 2개의 회로를 온/오프시킬 수 있다.
실제, 본 발명의 릴레이(100)를 적용할 수 있는 2개의 회로는 스타팅 모터 회로와 헤드램프 회로에 있고, 그 이유는 전원 분배 차원에서 모두 온(ON)되지 않는 회로이기 때문이며, 그 밖에 본 발명의 릴레이를 전원 분배 차원에서 모두 온(ON)되지 않는 2개의 회로에 적용함은 당업자 수준에서 채택 가능할 것이다.
여기서, 본 발명에 따른 릴레이를 스타팅 모터 회로와 헤드램프 회로에 적용시킨 실시예를 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 5는 본 발명에 따른 회로 선택형 릴레이를 이용하여, 헤드램프와 스타팅 모터간의 회로를 구성한 예를 보여준다.
즉, 제1터미널(24)에 헤드램프 스위치(36)가 연결되고, 제2터미널(26)에 이그니션 키 스위치(38)가 연결된 회로 구성을 나타내며, 헤드램프 스위치(36)와 이그니션 키 스위치(38)는 모두 오프(OFF)되어 있기 때문에 상기 제1터미널(24)과 제2터미널(26)은 접지된 상태가 된다.
또한, 상기 제1접점(18)은 헤드램프에 전원 공급 가능하게 연결되고, 상기 제2접점(20)은 스타팅 모터에 전원 공급 가능하게 연결된 상태가 된다.
한편, 상기 헤드램프 스위치(36)에는 이그니션 2단 전원이 공급되고, 상기 이크니션 키 스위치(38)에는 스타팅 전원이 공급된다.
도 6은 제1터미널(24)과 제2터미널(26)이 접지된 상태에서 상기 헤드램프 스위치(36)가 온(ON)으로 된 상태를 나타낸다.
상기 헤드램프 스위치(36)가 온(ON) 되면, 이그니션 2단 전원에 의하여 본 발명에 따른 릴레이(100)가 온(ON)되고 제1터미널(24)로 전류가 공급되며, 동시에 상기 전자석 코어(16)가 여자되어 좌측(제1가동부쪽)이 N극, 우측(제2가동부쪽)이 S극을 띠게 된다.
따라서, 상기 전자석 코어(16)와 각 가동부(28,30)의 영구자석(32)간의 상호 자기력에 의해 제1가동부(28)는 제1접점(18)으로 밀려나는 동시에 제1가동부(28)의 전기접점(34)이 제1접점(18)에 밀착되어 통전 가능한 상태가 되며, 결국 상기 제1접점(18)과 연결된 헤드램프쪽으로 전류가 흐르게 되어 헤드램프가 점등되어진다.
첨부한 도 7은 도 6의 회로 구성에서 이그니션 키 스위치(38)가 스타팅 위치가 될 때의 상태를 나타내는 개략도로서, 상기과 같이 헤드램프의 점등 상태에서 상기 이그니션 키 스위치(38)가 스타팅 상태로 온(ON)된 경우를 나타낸다.
상기 이그니션 키 스위치(38)가 온(ON) 되면, 스타팅 전원에 의하여 릴레이가 온(ON)되고 제2터미널(26)로 전류가 공급되며, 동시에 상기 전자석 코어(16)가 여자되어 좌측(제1가동부쪽)이 S극, 우측(제2가동부쪽)이 N극을 띠게 된다.
따라서, 상기 전자석 코어(16)와 각 가동부(28,30)의 영구자석(32)간의 상호 자기력에 의해 제2가동부(30)는 제2접점(20)으로 밀려나는 동시에 제2가동부(30)의 전기접점(34)이 제2접점(20)에 밀착되어 통전 가능한 상태가 되며, 결국 상기 제2접점(20)과 연결된 스타팅 모터쪽으로 전류가 흐르게 되어 스타팅 모터가 구동되어진다.
한편, 상기 스타팅 모터가 기동된 후, 이그니션 키 스위치(38)는 다시 도 6에 회로 상태로 복귀하게 되고, 이에 이그니션 2단 전원이 상기 헤드램프 스위치(36)에 공급되어, 헤드램프의 스위칭과 함께 헤드램프가 점등되어진다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이에 의하면 중심에 전자석 코어가 위치하고, 그 양쪽으로 영구자석과 전기접점으로 이루어진 2개의 가동부를 위치시켜, 전자석에 흘려주는 전류의 방향을 변화시키면서 2개의 회로를 온/오프 제어시킬 수 있도록 함으로써, 2개의 릴레이에 사용되는 부품중 공유할 수 있는 부품을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 2개의 회로를 온/오프 제어하는데 하나의 릴레이만을 사용하므로, 장착 작업성을 개선할 수 있고, 부품수 절감 및 비용절감의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이로서, 전자석이 여자되지 않은 상태를 나타내는 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이로서, 좌측 터미널로 전원이 인가된 경우 작동상태를 나타내는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이로서, 우측 터미널로 전원이 인가된 경우 작동상태를 나타내는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 회로 선택형 릴레이를 이용하여, 헤드램프와 스타팅 모터간의 회로를 구성한 예를 보여주는 개략도,
도 6은 도 5의 회로 구성에서 헤드램프 스위치가 온(ON)으로 된 상태를 나타내는 개략도,
도 7은 도 6의 회로 상태에서 이그니션 키 스위치가 스타팅 위치로 될 때의 상태를 나타내는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 릴레이 케이스 12 : 전자석 코어 설치자리면
14 : 이동 공간 16 : 전자석 코어
18 : 제1접점 20 : 제2접점
22 : 코일 24 : 제1터미널
26 : 제2터미널 28 : 제1가동부
30 : 제2가동부 32 : 영구자석
34 : 전기접점 36 : 헤드램프 스위치
38 : 이그니션 키 스위치

Claims (3)

  1. 중앙에 전자석 코어 설치자리면이 형성되고 양쪽에 가동부의 이동 공간이 형성된 릴레이 케이스와;
    상기 전자석 코어 설치자리면에 고정 설치된 전자석 코어와;
    상기 전자석 코어에 감겨져서 양끝단이 각각 제1터미널과 제2터미널로 형성되는 코일과;
    상기 이동 공간의 각 끝위치에 부착된 제1접점 및 제2접점과;
    상기 전자석 코어의 일끝면과 상기 제1접점 사이의 이동 공간에 위치하는 제1가동부와;
    상기 전자석 코어의 다른 일끝면과 상기 제2접점 사이의 이동 공간에 위치하는 제2가동부로 구성되고, 상기 제1가동부 및 제2가동부는 영구자석과 전기접점이 일체로 부착되며, 상기 각 전기접점에는 배터리 전원이 연결되어 이루어진 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1터미널에는 헤드램프 스위치가 연결되고, 상기 제2터미널에는 이그니션 키 스위치가 연결되는 것을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1접점은 헤드램프에 전원 공급 가능하게 연결되고, 상기 제2접점은 스타팅 모터에 전원 공급 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 회로 선택형 릴레이.
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