KR20140102126A - 전자 계전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 가동 접촉편에 탄성 계수가 큰 것을 사용하였다고 하여도, 전력 절약으로 원활하게 구동시키는 것으로서, 고정 접점(45)을 갖는 고정 접촉편(38)과, 고정 접점(45)에 접리 가능하게 대향하는 가동 접점(51)을 갖는, 탄성 변형 가능한 가동 접촉편(39)과, 전자석(18)과, 전자석(18)의 여자, 소자에 의거하여 회동하고, 가동 접촉편(39)을 탄성 변형시키는 중간부재(19)와, 중간부재(19)를 통하여 가동 접촉편(39)을 고정 접촉편(38)측으로 가세하는 가세 수단(35)을 구비한다.

Description

전자 계전기{ELECTROMAGNETIC RELAY}

본 발명은, 전자 계전기에 관한 것이다.

종래, 전자 계전기로서, 예를 들면, 3장의 판 스프링을 중첩하여, 일단 측을 3개의 돌기로 코킹(caulking) 고정하고, 타단측에 접점을 코킹 고정하여 일체화함에 의해 스프링 조립품(가동 접촉편)을 구성하도록 한 것이 공지이다.(예를 들면, 특허 문헌 1 참조)

그러나, 상기 종래의 전자 계전기에서는, 가동 접촉편이 3장의 판 스프링으로 구성되고, 그들은 일체화되어 있기 때문에, 탄성 변형시키는 경우, 3장분의 탄성력에 대항한 힘을 작용시킬 필요가 있다. 이 때문에, 가동 접촉편을 탄성 변형시키기 위해 사용하는 코일 어셈블리(전자석)에 의한 구동력을 크게 할 필요가 있다. 이 때문에, 전자석이 대형화하거나, 통전량을 증대시키거나 하여야 한다는 문제가 있다.

특허 문헌 1 : 미국 특허 제7,710,224호 공보

본 발명의 과제는, 가동 접촉편에 탄성 계수가 큰 것을 사용하였다고 하여도, 전력 절약으로 원활하게 구동시키는 것이다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

고정 접점을 갖는 고정 접촉편과, 상기 고정 접점에 접리 가능하게 대향하는 가동 접점을 갖는, 탄성 변형 가능한 가동 접촉편과, 전자석과, 상기 전자석의 여자, 소자에 의거하여 회동하고, 상기 가동 접촉편을 탄성 변형시키는 중간부재와, 상기 중간부재를 통하여 가동 접촉편을 고정 접촉편측으로 가세하는 가세 수단을 구비한 것이다.

여기서, 중간부재란, 전자석의 여자·소자에 수반하는 구동력을 가동 접촉편에 전하는 역할을 하는 부재를 말하고, 예를 들면 가동 철편이나 가드 부재 등이 그것에 포함된다.

이 구성에 의해, 가세 수단에 의해 중간부재가 가압되고, 가동 접촉편이 고정 접촉편측으로 가세되어 있기 때문에, 전자석을 여자하여 가동 철편에 대해 큰 흡인력을 작용시킬 수가 없는 초기 단계라 하여도, 가동 접촉편을 원활하게 탄성 변형시킬 수 있다. 따라서 가동 접촉편에 탄성 계수가 큰 것을 사용하여도, 전자석을 대형화시키거나, 또는, 소비 전력을 증대시키거나 할 필요가 없어진다. 또한, 전자 계전기에 충격력이 작용하여도 가동 접촉편에는 가세 수단에 의해 가압된 중간부재가 가세하고 있기 때문에, 내충격성에 우수하고, 가동 접촉편이 변형하는 등의 부적합함을 발생시키는 일이 없다.

상기 가세 수단은, 접점 폐성(閉成) 후, 그 이상 가세하지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 접점 폐성 후, 가세 수단에 의한 가세력을 해제하여도, 가동 접촉편에 대해 전자석에 의한 흡인력을 충분히 작용시킬 수 있다. 또한, 접점압이 필요 이상으로 높아지는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

상기 가세 수단은, 상기 가동 접촉편이 접점 폐성 전의 소정 위치까지 탄성 변형할 때까지, 가세하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 전자석을 소자(消磁)하는 경우, 가동 접촉편에는 가세 수단에 의한 가세력이 작용하지 않기 때문에, 가동 접촉편 자신의 탄성력에 의해, 접점을 원활하게 개방할 수 있다. 이 결과, 동작 특성이 좋은 전자 계전기로 하는 것이 가능해진다.

상기 전자석은, 철심에 스풀을 통하여 코일을 권회하고, 철심의 일단부에 요크의 일단부를 코킹 고정하고, 요크의 타단부를 철심의 타단부의 흡인면 측방으로 연재시켜서 이루어지고, 상기 중간부재는, 상기 요크의 타단부에 회동 가능하게 지지되고, 상기 철심의 흡인면에 접리 가능하게 대향하고, 가압 받이부(受部)를 갖는 피흡인부와, 상기 가동 접촉편을 가압 가능한 가압부를 구비하고, 상기 가세 수단은, 상기 요크에 고정되는 힌지 스프링으로 이루어지고, 상기 중간부재의 가압 받이부를 가압하는 가압편을 갖는 것이 바람직하다.

상기 전자석은, 통형상(筒狀)의 몸통부(胴部)의 양단에 차양부를 갖는 스풀과, 상기 스풀의 몸통부의 중심구멍에 삽통되는 철심과, 상기 스풀의 몸통부의 외주에 권회되는 코일과, 일단부가 상기 철심의 일단부에 코킹 고정되고, 타단부가 상기 철심의 타단부의 흡인면 측방으로 연재되는 요크를 구비하고,

상기 스풀은, 일방의 차양부가 상기 철심의 흡인면이 노출하는 홈부를 형성된 흡인측 차양부이고, 상기 중간부재는, 상기 요크의 타단부에 회동 가능하게 지지되고, 상기 철심의 흡인면에 접리 가능하게 대향하는 피흡인부와, 상기 가동 접촉편을 가압 가능한 가압부를 구비하고,

상기 가세 수단은, 상기 스풀의 흡인측 차양부에 장착되고, 상기 홈부에 위치하는 중간부재의 피흡인부를 가압하는 가압편을 갖는 것이 바람직하다.

이들의 구성에 의해, 기존의 힌지 스프링 및 중간부재에 약간의 설계 변경을 가할뿐으로로, 간단하게 가동 접촉편을 원활하게 구동시키며, 또한, 내충격성에 우수한 구성을 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 가세 수단에 의해, 중간부재를 가압하여 가동 접촉편을 접점 폐성측으로 가세하도록 하였기 때문에, 전자석을 대형화하거나, 통전량을 증대시키거나 하는 일 없이, 탄성 계수가 큰 가동 접촉편이라도 원활하게 탄성 변형시킬 수 있다. 또한, 충격력이 작용하여도, 가동 접촉편은 가세 수단에 의해 중간부재를 통하여 가세되어 있기 때문에, 내충격성에 우수하고, 변형 등의 부적합함을 발생시키는 일이 없다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 전자 계전기의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 베이스의 사시도.
도 4는 표 2의 전자석의 분해 사시도.
도 5의 (a)는 도 2의 가동 철편, 가드 부재 및 힌지 스프링의 확대 사시도, (b)는 (a)를 다른 각도에서 본 상태를 도시하는 사시도.
도 6은 도 2의 전자석부의 조립 상태로, 다른 각도에서 본 사시도.
도 7은 도 2의 고정 접촉편의 확대 사시도.
도 8은 도 2의 가동 접촉편의 확대 사시도.
도 9는 도 1에 도시하는 케이스의 일부 파단 사시도.
도 10의 (a)는 도 1에 도시하는 전자 계전기의 전자석이 무여자인 상태에서의 케이스를 제외한 정면도, (b)는 그 부분 확대도.
도 11의 (a)는 도 10으로부터 전자석을 여자하고, 접점 폐성 전의 상태를 도시하는 정면도, (b)는 그 부분 확대도.
도 12의 (a)는 도 11로부터 가동 접촉편이 구동한, 접점 폐성 직후의 상태에서의 정면도, (b)는 그 부분 확대도.
도 13은 흡인력 곡선과 가동 접촉편에 작용하는 힘(구동력)과의 관계를 도시하는 그래프.
도 14는 다른 실시 형태에 관한 전자석부 및 힌지 스프링을 하방측에서 본 상태를 도시하는 사시도.
도 15는 도 14의 각 부품의 조립 상태를 도시하는 사시도.
도 16의 (a)는 다른 실시 형태에 관한 전자 계전기의 전자석이 무여자인 상태에서의 케이스를 제외한 정면도, (b)는 그 부분 확대도.
도 17의 (a)는 도 15로부터 전자석을 여자하고, 접점 폐성 직후의 상태를 도시하는 정면도, (b)는 그 부분 확대도.
도 18의 (a)는 도 16으로부터 가동 접촉편이 구동한, 접점 폐성 후의 상태에서의 정면도, (b)는 그 부분 확대도.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 첨부 도면에 따라 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 필요에 응하여 특정한 방향이나 위치를 나타내는 용어(예를 들면, 「상」, 「하」, 「측」, 「단」을 포함하는 용어)를 이용하지만, 그들의 용어의 사용은 도면을 참조한 발명의 이해를 용이하게 하기 때문이고, 그들의 용어의 의미에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 설명은, 본질적으로 예시에 지나지 않고, 본 발명, 그 적용물, 또는, 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 전자 계전기의 외관을 도시하는 사시도, 도 2는, 그 분해 사시도를 도시한다. 이 전자 계전기는, 대략, 베이스(1)와, 전자석부(2)와, 접점 개폐부(3)와, 케이스(4)로 구성되어 있다.

도 2, 상세하게는 도 3에 도시하는 바와 같이, 베이스(1)는, 합성 수지 재료를 성형 가공함에 의해 판형상으로 한 것이다. 베이스(1)의 윗면 중앙부에는 칸막이벽(5)이 형성되고, 전자석부(2)가 배치되는 제1 장착부(6)와, 접점 개폐부(3)가 배치되는 제2 장착부(7)로 2분 되어 있다.

제1 장착부(6)의 윗면 중앙 부분에는, 평면으로 보아 사각형상의 복수의 오목부에 의해 격자형상의 리브(8)가 형성되어 있다. 또한, 제1 장착부(6)의 양측에는, 상하면을 관통하는 평면으로 보아 사각형상의 코일 단자구멍(9)이 각각 형성되어 있다.

제2 장착부(7)에는, 일단면에 따른 폭방향의 2개소에 상하면을 관통하는 고정 단자구멍(10)이 각각 형성되어 있다. 또한, 고정 단자구멍(10)에 따라 복수의 오목부(11)가 형성되어 있다. 고정 단자구멍(10)과 오목부(11)는, 중앙의 보조벽(12)에 의해 구획되어 있다. 또한, 상기 복수의 오목부(11)에 인접하여, 폭방향으로 늘어나는 부착 오목부(13)가 형성되어 있다. 부착 오목부(13)는, 중앙부에 타단측으로 넓어진 도피 오목부(14)를 갖는다. 도피 오목부(14)의 저면 중앙부에는 하면에 관통하는 위치결정구멍(15)이 형성되어 있다.

칸막이벽(5)의 양측에는, 이 칸막이벽(5)보다도 돌출하는 가이드부(16)가 형성되어 있다. 각 가이드부(16)에는, 대향면에 상하 방향으로 늘어나는 가이드 홈(17)이 형성되어 있다.

전자석부(2)는, 전자석(18)과, 이 전자석(18)에 의해 구동하는 가동 철편(19)으로 구성되어 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 전자석(18)은, 철심(20)에 스풀(21)을 통하여 코일(22)을 권회한 것이다.

철심(20)은, 자성 재료를 원주형상으로 한 것으로, 하단부에는 차양부(20a)가 형성되고, 그 하면이 흡인면(20b)(도 10 참조)으로 되어 있다. 철심(20)의 상단부에는 요크(23)가 코킹 고정된다.

스풀(21)은 합성 수지 재료를 개략 원통형상으로 성형 가공한 것이다. 스풀(21)의 몸통부(24)(도 10 참조)에는 코일(22)이 권회된다. 스풀(21)의 양단부에는 차양부가 형성되어 있다. 상단측 차양부(25)의 윗면에는, 요크(23)의 수평부가 배치되는 홈부가 형성되어 있다. 하방측 차양부(26)는 하면에, 후술하는 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 배치되는 홈부가 형성되어 있다. 또한, 하방측 차양부(26)의 양측에는 코일 단자(27)가 압입된 코일 압입 구멍(28)이 각각 형성되어 있다.

코일 단자(27)는, 도전성을 갖는 금속성의 판재로 이루어지고, 상단부분에는 폭광부(29)가 형성되어 있다. 폭광부(29)의 일부는 잘라일으켜져서, 코일(22)의 인출선을 휘감는 감김부(卷付部)(30)로 되어 있다. 폭광부(29)의 편면 중앙부에는 돌기(29a)가 형성되어 있다. 또한, 코일 단자(27)의 양측부에는, 폭광부(29)의 부근에 측방으로 돌출한 돌기(29b)가 형성되어 있다. 이들 돌기(29a, 29b)는, 스풀(21)의 하방측 차양부(26)에 형성한 코일 압입 구멍(28)에 코일 단자(27)를 삽입할 때, 압입 상태가 되어, 스풀(21)에 대해 코일 단자(27)를 위치 결정한다.

요크(23)는, 자성 재료로 이루어지는 판재를 개략 L자형으로 절곡한 것이다. 수평부의 중앙 부분에는 관통구멍(23a)이 형성되어 있다. 관통구멍(23a)에는, 상기 철심(20)의 상단부가 삽통하여 코킹된다. 이 코킹 상태에서, 요크(23)의 수직부가 스풀(21)에 권회한 코일(22)에 따라 하단측으로 늘어난다. 수직부의 하단 양측은 측방 및 하방측으로 돌출하는 압입부(31)로 되어 있다. 압입부(31)는, 베이스(1)의 가이드부(16)에 형성한 가이드 홈(17)에 압입되고, 베이스(1)에 대해 요크(23) 즉 전자석(18)을 위치결정한다. 또한, 수직부의 외면에는 상하 2개소에 코킹용의 돌기(23b)가 형성되어 있다. 이들 돌기(23b)를 이용하여, 요크(23)에 힌지 스프링(32)이 코킹 고정된다.

힌지 스프링(32)은, 탄성을 갖는 판형상체로, 하단부에 개략 C자형상의 굴곡부(33)가 형성되어 있다. 이 굴곡부(33)는, 요크(23)의 하단부와의 사이에 가동 철편(19)을 탄성적으로 지지한다. 이에 의해, 가동 철편(19)은, 요크(23)의 하단부(상세하게는, 도 10 중, 좌측의 모서리부)를 중심으로 하여 회동 가능해진다. 또한, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 굴곡부(33)의 중앙부에는, 가압편(33a)이 잘라일으켜저 있다. 가압편(33a)은, 중간부분에서 굴곡하고, 그 선단부가 가압부(33b)로 되어 있다. 가압부(33b)는, 후술하는 가동 철편(19)의 굴곡부에 오목부(19d)를 형성함에 의해 얻어진 가압 받이면(19e)에 압접한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 가동 철편(19)은, 자성 재료의 판재로 이루어지고, 중간부분에서 굴곡하여 개략 L자형으로 되어 있다. 굴곡됨에 의해 얻어진 수평부(19a)는, 철심(20)의 흡인면(20b)에 흡인된다. 수평부(19a)의 기부측(수직부(19b)과의 경계 부분)에는, 상기 힌지 스프링(32)의 가압부(33b)가 압접하는 가압 받이면(19e)을 갖는 오목부(19d)가 형성되어 있다. 한편, 수직부(19b)에는, 힌지 스프링(32)의 굴곡부(33)가 삽통되는 사각형 구멍(19c)이 형성되어 있다. 또한, 수직부(19b)에는, 사각형 구멍(19c)의 상방 부분에 가드 부재(34)와 일체화하기 위해의 관통구멍(도시 생략)이 2개소에 형성되어 있다.

가동 철편(19)에는 가드 부재(34)가 인서트 성형에 의해 일체화되어 있다.(인서트 성형이 아니라, 열코킹 등에 의해 일체화하여도 좋다.) 가드 부재(34)는, 합성 수지 재료를 판형상으로 한 것으로, 배면에는 가동 철편(19)의 수직부(19b)가 맞닿고, 이 수직부(19b)를 둘러싸도록 주위 3변에는 돌조(34a)가 형성되어 있다. 또한, 가드 부재(34)의 배면에는, 가동 철편(19)의 수직부의 상방 부분에 형성한 노치부를 통하여 배면측으로 돌출하는 돌출부(35)가 형성되어 있다. 이 돌출부(35)는, 요크(23)에 코킹 고정한 힌지 스프링(32)에 맞닿아, 이 방향으로의 회동 범위를 제한한다. 한편, 가드 부재(34)의 앞면에는, 폭방향으로 2열로 상하로 늘어나는 돌조(34a)가 형성되고, 각 돌조(34a)의 상단부분에는 앞면측으로 돌출하는 가압부(36)가 각각 형성되어 있다. 가드 부재(34)의 하단부에는, 전방으로 돌출하고, 뒤이어 하방을 향하여 굴곡한 가이드편부(37)가 형성되어 있다. 가이드편부(37)는, 상기 베이스(1)의 칸막이벽(5)을 넘어서 제2 장착부(7)측으로 배치된다.

접점 개폐부(3)는, 한 쌍의 고정 접촉편(38)과, 가동 접촉편(39)으로 구성되어 있다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 고정 접촉편(38)은, 도전성을 갖는 금속재료를 판형상으로 형성한 것이다. 고정 접촉편(38)은, 베이스(1)에 형성한 고정 단자구멍(10)에 압입된 압입부(41)와, 압입부(41)로부터 상방으로 늘어나는 접촉편부(42)와, 압입부(41)로부터 하방측으로 늘어나는 단자부(43)로 구성되어 있다. 압입부(41)에는, 편면(片面)에 폭방향으로 늘어나는 돌기부(41a)가 형성되어 있다. 접촉편부(42)에는 중심 위치에 상하로 늘어나는 슬릿(44)이 형성되어 있다. 또한, 접촉편부(42)의 상단부에는 고정 접점(45)이 코킹 고정되어 있다. 또한, 단자부(43)는, 양측에서 2겹 접음으로 되어 있다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 가동 접촉편(39)은, 도전성 및 탄성을 갖는 금속재료를 판형상으로 형성한 것이다. 가동 접촉편(39)은, 압입부(46)와, 압입부(46)의 양측에서 상방측으로 각각 늘어나는 한 쌍의 본체부(47)로 구성되어 있다. 압입부(46)에는, 폭방향에 소정 간격으로, 판두께 방향으로 팽출하는 한 쌍의 돌기(48)가 형성되어 있다.(도 7에서는, 돌기(48)를 형성하기 위한 오목부측만이 도시되어 있다.) 압입부(46)의 양단부는 또한 측방으로도 늘어나고, 그 측연에서는 계지 폴(49)이 돌출하고 있다. 또한, 압입부(46)의 하연 중앙부에는, 또한 하방으로 늘어나는 압입편(50)이 형성되어 있다. 본체부(47)는, 압입부(46)의 부근 부분에서 굴곡되고 늘어나 있고, 상단부에는 관통구멍이 형성되고, 그곳에는 가동 접점(51)이 각각 코킹 고정되어 있다. 또한, 본체부(47)의 상단부에는, 고정 접촉편측을 향하여 경사 상방으로 굴곡한 연재부(52)가 형성되어 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 케이스(4)는, 합성 수지 재료를 성형 가공하여 저면이 개구하는 상자체형상으로 한 것이다. 케이스(4)의 그 하단측 개구부를 베이스(1)의 외측면에 감합함에 의해, 베이스(1)에 대해 고정되고, 베이스(1)에 장착한 각 부품을 덮는다. 부호 59는, 한 쌍의 접점 개폐부분을 분리하는 분리벽이다. 부호 60은, 전자 계전기의 완성 후에 제거되고 내외를 연통하는 가스 빼기 구멍을 형성하기 위한 돌기이다. 단, 이 돌기(60)는 제거하는 일 없이, 그대로의 봉지(封止) 상태로 사용하는 일도 있다.

계속해서, 상기 구성으로 이루어지는 전자 계전기의 조립 방법에 관해 설명한다.

스풀(21)의 몸통부(24)에 코일(22)을 권회하고, 그 중심구멍에 하방측부터 철심(20)을 삽통하고, 압입 구멍에 코일 단자(27)를 압입한다. 이 상태에서, 스풀(21)의 하단측 차양부의 하면에 철심(20)의 흡인면(20b)이 노출한다. 또한, 스풀(21)의 상단측 차양부(25)로부터 돌출한 철심(20)의 상단부를 요크(23)의 관통구멍에 삽통하여 코킹 고정한다. 요크(23)에는 미리 힌지 스프링(32)을 코킹 고정하여 둔다. 여기서, 코일(22)의 인출선을 코일 단자(27)의 감김부(30)에 휘감고, 솔더링한 후, 감김부(30)를 권회한 코일(22)에 따르도록 절곡한다. 이에 의해, 전자석(18)이 완성된다.

완성한 전자석(18)에 가동 철편(19)을 부착한다. 이 부착에서는, 힌지 스프링(32)의 굴곡부(33)를 가동 철편(19)의 사각형 구멍(19c)에 삽통하고, 굴곡부(33)와 요크(23)의 하단부와의 사이에 미리 가드 부재(34)를 일체화한 가동 철편(19)을 탄성 지지시킨다. 이 때, 굴곡부(33)에 형성한 가압편(33a)의 선단을, 가동 철편(19)에 형성한 오목부(19d)의 가압 받이면(19e)에 맞닿게 한다. 이 상태에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 가압편(33a)의 탄성력이 가동 철편(19)에 작용하여, 가동 철편(19)은 지점(요크(23)의 하단부)을 중심으로 하여 수평부(19a)가 철심(20)의 흡인면(20b)측을 향하도록 가세된다.

이와 같이 하여 가동 철편(19)이 조립된 전자석(18)을 베이스(1)의 제1 장착부(6)에 장착한다. 즉, 베이스(1)의 코일 단자구멍(9)에 코일 단자(27)를 압입하고, 가이드부(16)에 형성한 가이드 홈(17)에 요크(23)의 압입부(31)를 압입한다.

또한, 베이스(1)의 제2 장착부(7)에 접점 개폐부(3)를 장착한다. 즉, 베이스(1)의 윗면측부터 고정 단자구멍(10)에 고정 접촉편(38)의 단자부(43)를 압입하고, 이 단자부(43)를 베이스(1)의 하면에서 돌출시킨다. 또한, 가동 접촉편(39)을 부착 오목부(13)에 압입한다.

이와 같이 하여 베이스(1)에 장착된 접점 개폐부(3)에서는, 가동 접촉편(39)은, 그 자신이 갖는 탄성력에 의해, 가동 접점(51)을 고정 접점(45)으로부터 이간시키도록 탄성 변형한다. 그리고, 가동 접촉편(39)의 본체부(47)의 상방측이 가드 부재(34)의 가압부(36)를 통하여, 이 가드 부재(34)에 일체화한 가동 철편(19)을 회동시킨다. 이 상태에서는, 가동 접촉편(39)의 본체부(47)에 의한 가세력의 일부를 해제하도록, 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)의 가세력을 받은 가동 철편(19)으로부터 힘이 작용한다.

최후에, 베이스(1)에 케이스(4)를 씌워서 전자 계전기가 완성된다.

다음에, 상기 구성으로 이루어지는 전자 계전기의 동작에 관해 설명한다.

코일(22)에 전압을 인가하지 않는 전자석(18)의 소자 상태에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 가동 접촉편(39)은, 그 자신이 갖는 탄성력에 의해 고정 접점(45)으로부터 가동 접점(51)을 이간시킨 위치에 위치한다. 또한, 가드 부재(34)의 가압부(36)를 통하여 가동 철편(19)을 회동시킨다. 즉, 가동 철편(19)은, 요크(23)의 하단 연부를 중심으로 하여, 시계회전 방향으로 회동하고, 수평부(19a)가 전자석(18)의 철심(20)의 흡인면(20b)으로부터 이간한 상태를 유지한다.

코일(22)에 전압을 인가하여 전자석(18)을 여자하면, 가동 철편(19)의 수평부(19a)에 철심(20)의 흡인면(20b)으로부터 자력이 작용한다. 이 경우, 가동 철편(19)에는, 가드 부재(34)의 가압부(36)를 통하여 가동 접촉편(39)으로부터 탄성력이 작용하고 있지만, 이 가세력을 해제하도록, 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)으로부터 탄성력이 작용하고 있다.

상세하게는, 도 13의 그래프에 도시하는 바와 같이, 전자석(18)에 의해 가동 철편(19)에 작용시킬 수 있는 흡인력 곡선에 대해, 가동 접촉편(39)을 구동하는데 필요하게 된 힘(구동력)을, 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)의 가세력을 이용함에 의해 2단계로 변경하는 것이 가능해진다.

우선 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)에 의한 가세력이 해제될 때까지(초기 구동 시기 : 도 10 참조)는, 가동 접촉편(39)을 탄성 변형시키는데 필요한 힘(구동력)은, 도 14 중, 실선의 직선(a)으로 도시하는 바와 같이 완만하게 변위한다. 이것은, 가동 접촉편(39)의 탄성력에 대해, 이것을 해제하도록 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)에 의한 탄성력이 작용하고 있기 때문이다. 따라서 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 철심(20)의 흡인면(20b)으로부터 떨어져서, 가동 철편(19)의 수평부(19a)에 대해 충분히 흡인력을 작용시킬 수가 없는, 흡인력 곡선이 완만하게 변화하는 초기 단계에서는, 구동력을 작게 억제할 수 있다.

계속해서, 가동 접촉편(39)이 구동하여, 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)에 의한 가세력이 작용하지 않게 되면(중간 구동 시기 : 도 11 참조), 가동 접촉편(39)의 탄성력에 대항하여 가동 철편(19)을 회동시킬 필요가 생기고, 구동력이 커지지만, 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 철심(20)의 흡인면(20b)에 접근하고 있기 때문에, 충분한 흡인력을 작용시킬 수 있다. 따라서 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)에 의한 가세력을 잃어버리고 있어도, 가동 접촉편(39)을 구동시키는 것이 가능해진다.

그 후, 가동 접점(51)이 고정 접점(45)에 폐성하면(최종 구동 시기 : 도 12 참조), 가동 접촉편(39)의 탄성력에 더하여 고정 접촉편(38)의 탄성력도 부가된 구동력이 필요해진다. 이 상태에서는, 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 철심(20)의 흡인면(20b)에 접근하여 충분히 큰 흡인력을 작용시킬 수 있다. 따라서 고정 접점(45)에 대해 가동 접점(51)을 압입(押入)하여, 소망하는 접점압을 확보하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 상기 실시 형태에 관한 전자 계전기에 의하면, 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)을 가동 철편(19)에 작용시킴에 의해, 전자석(18)의 여자 초기에 충분한 흡인력을 작용할 수 없는 단계에서, 가동 접촉편(39)의 구동에 필요하게 되는 힘(구동력)을 억제할 수 있다. 따라서 접점의 개폐 동작을 원활하게 행하게 하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태에 관한 전자 계전기에 의하면, 잘못하여 낙하시키는 등에 의해 충격력이 작용한 경우라도, 가동 접촉편(39)에는 가드 부재(34), 가동 철편(19)을 통하여 힌지 스프링(32)의 가압편(33a)으로부터의 탄성력이 작용하고 있기 때문에, 변형 등의 부적합함이 발생시키기 어렵다.

(다른 실시 형태)

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 기재된 구성으로 한정되는 것이 아니고,

여러가지의 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 힌지 스프링(32)이, 요크(23)에 고정되고, 그 가압편(33a)으로 가동 철편(19)을 가세하는 구성으로 하였지만, 다음과 같이 구성할 수 있다. 단, 이하의 설명에서는, 상기 실시 형태에 대응하는 구성 부분에 관해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이, 힌지 스프링(61)은, 부착면부(62)와 탄성편부(63)로 구성되어 있다.

부착면부(62)는, 중앙부에 대형상(臺形狀)의 개구부(64)가 형성되어 있다. 개구부(64)를 구성하는 한 내연(內緣)의 중앙부로부터는, 비스듬히 상방을 향하여 가압편(64a)이 늘어나 있다. 이 가압편(64a)은, 가동 철편(19)의 수평부(19a)에 압접 가능하고, 가동 철편(19) 및 가드 부재(34)를 통하여 가동 접촉편(39)의 탄성력을 해제하도록 가세력을 작용시킨다. 또한, 부착면부(62)의 양측에는, 코일 단자(27)를 삽통 가능하게 하는, 사각형상의 도피구멍(65)이 각각 형성되어 있다. 또한, 부착면부(62)의 양단부터는 상방을 향하여 직각으로 부착편(66)이 늘어나 있다. 각 부착편(66)에는 사각형상의 부착구멍(67)이 각각 형성되어 있다.

탄성편부(63)는, 부착면부(62)의 외연의 한 변으로부터 늘어나고, 중심부를 향하여 서서히 가늘어지고, 그 후 평행하게 돌출하도록 형성되어 있다. 탄성편부(63)는, 가동 철편(19)의 굴곡부에 압접하고, 이 가동 철편(19)을 요크(23)의 하단부를 지점으로 하여 회동 가능하게 지지한다.

스풀(68)은, 그 하방측 차양부(흡인측 차양부)(69)의 양측면에, 상기 힌지 스프링(61)의 부착면부(62)에 형성한 부착편(66)의 부착구멍(67)이 계지되는 계지 돌기부(70)가 각각 형성되어 있다.

상기 구성의 힌지 스프링(61)은, 철심(20)에 스풀(68)을 통하여 코일(22)을 권회하고, 스풀(68)의 하방측 차양부(69)에 코일 단자(27)를 압입 고정하여 전자석(71)을 완성한 후, 하방측부터 스풀(68)의 하방측 차양부(69)에 부착된다. 즉, 힌지 스프링(61)은, 코일 단자(27)를 힌지 스프링(61)의 도피구멍(65)에 삽통하고, 각 부착편(66)의 부착구멍(67)에 스풀(68)의 하방측 차양부(69)의 양측면에 형성한 계지 돌기부(70)를 각각 계지시킴에 의해 간단하게 부착할 수 있다. 그리고, 가동 철편(19)을, 요크(23)의 하단부의 지점을 중심으로 하여 회동 가능하게 배치하고, 그 굴곡부(33)를 힌지 스프링(61)의 가압편(64a)에 의해 탄성 지지한다. 이하, 상기 실시 형태와 마찬가지로 하여 베이스(1)에 각 구성 부품을 조립하여 전자 계전기를 완성한다.

이와 같이 하여 완성한 전자 계전기에서는, 코일(22)에 통전하지 않는 전자석(71)이 소자의 상태에서는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 가동 철편(19)은, 가드 부재(34)를 통하여 작용하는 가동 접촉편(39)의 탄성력에 의해 지점을 중심으로 하여, 도 16 중, 시계회전 방향으로 회동하고 있다. 이 때, 가동 철편(19)의 수평부(19a)의 하면에, 스풀(68)의 하방측 차양부(69)에 부착한 힌지 스프링(61)의 가압편(64a)이 압접한다. 이에 의해, 가동 접촉편(39)의 탄성력의 일부가 상쇄된 상태로, 철심(20)의 흡인면(20b)에 대해 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 대향한다.

따라서 상기 실시 형태와 마찬가지로, 전자석(71)에 의해 가동 철편(19)에 대해 흡인력을 충분히 작용시킬 수가 없는 초기 구동 시기(도 16 참조)에서는, 힌지 스프링(61)의 가압편(64a)에 의한 가세력에 의해 초기 구동력을 억제할 수 있다.

또한, 가동 접촉편(39)이 구동하여, 힌지 스프링(61)의 가압편(64a)에 의한 가세력이 작용하지 않게 되는 중간 구동 시기(도 17 참조)에서는, 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 철심(20)의 흡인면(20b)에 접근하여 충분한 흡인력을 작용시켜, 가동 접촉편(39)의 탄성력에 대항하여 가동 철편(19)을 회동시킬 수 있다.

또한, 가동 접점(51)이 고정 접점(45)에 폐성하고 나서의 최종 구동 시기(도 18 참조)에서는, 가동 철편(19)의 수평부(19a)가 철심(20)의 흡인면(20b)에 충분히 접근하여 더욱 큰 흡인력을 작용시켜, 가동 접촉편(39) 및 고정 접촉편(38)의 양쪽의 탄성력에 대항한 구동력을 발휘시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 다른 실시 형태에 관한 전자 계전기에 의하면, 힌지 스프링(61)을 스풀(68)의 하방측 차양부(69)에 간단하게 부착할 수 있다. 또한, 가동 철편(19)의 수평부(19a)를 가세하는 것은, 개구부(64)의 내연으로부터 늘어나는 가압편(64a)이다. 이 때문에, 가압편(64a)의 경사각도를 변경시키는 것만으로, 가동 철편(19)에 작용시키는 탄성력의 조정을 간단하게 행할 수 있다.

1 : 베이스 2 : 전자석부
3 : 접점 개폐부 4 : 케이스
5 : 칸막이벽 6 : 제1 장착부
7 : 제2 장착부 8 : 리브
9 : 코일 단자구멍 10 : 고정 단자구멍
11 : 오목부 12 : 보조벽
13 : 부착 오목부 14 : 도피 오목부
15 : 위치결정구멍 16 : 가이드부
17 : 가이드 홈 18 : 전자석
19 : 가동 철편(중간부재) 20 : 철심
21 : 스풀 22 : 코일
23 : 요크 24 : 몸통부
25 : 상단측 차양부 26 : 하방측 차양부
27 : 코일 단자 28 : 코일 압입 구멍
29 : 폭광부 30 : 감김부
31 : 압입부 32 : 힌지 스프링(가세 수단)
33 : 굴곡부 34 : 가드 부재(중간부재)
35 : 돌출부 36 : 가압부
37 : 가이드편부 38 : 고정 접촉편
39 : 가동 접촉편 40 : 보조부재
41 : 압입부 42 : 접촉편부
43 : 단자부 44 : 슬릿
45 : 고정 접점 46 : 압입부
47 : 본체부 48 : 돌기
49 : 계지 폴 50 : 압입편
51 : 가동 접점 52 : 연재부
53 : 압입부 54 : 가세부
55 : 오목부 56 : 제1 노치부
57 : 제2 노치부 58 : 가압 돌기부
59 : 분리벽 60 : 돌기
61 : 힌지 스프링 62 : 부착면부
63 : 탄성편부 64 : 개구부
64a : 가압편 65 : 도피구멍
66 : 부착편 67 : 부착구멍
68 : 스풀 69 : 하방측 차양부
70 : 계지 돌기부 71 : 전자석

Claims (5)

1. 고정 접점을 갖는 고정 접촉편과,
   상기 고정 접점에 접리 가능하게 대향하는 가동 접점을 갖는, 탄성 변형 가능한 가동 접촉편과,
   전자석과,
   상기 전자석의 여자, 소자에 의거하여 회동하고, 상기 가동 접촉편을 탄성 변형시키는 중간부재와,
   상기 중간부재를 통하여 가동 접촉편을 고정 접촉편측으로 가세하는 가세 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가세 수단은, 접점 폐성 후, 그 이상 가세하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가세 수단은, 상기 가동 접촉편이 접점 폐성 전의 소정 위치까지 탄성 변형할 때까지, 가세하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전자석은, 철심에 스풀을 통하여 코일을 권회하고, 철심의 일단부에 요크의 일단부를 코킹 고정하고, 요크의 타단부를 철심의 타단부의 흡인면 측방으로 연재시켜서 이루어지고,
   상기 중간부재는, 상기 요크의 타단부에 회동 가능하게 지지되고, 상기 철심의 흡인면에 접리 가능하게 대향하고, 가압 받이부를 갖는 피흡인부와, 상기 가동 접촉편을 가압 가능한 가압부를 구비하며,
   상기 가세 수단은, 상기 요크에 고정되는 힌지 스프링으로 이루어지고, 상기 중간부재의 가압 받이부를 가압하는 가압편을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전자석은,
   통형상의 몸통부의 양단에 차양부를 갖는 스풀과,
   상기 스풀의 몸통부의 중심구멍에 삽통되는 철심과,
   상기 스풀의 몸통부의 외주에 권회되는 코일과,
   일단부가 상기 철심의 일단부에 코킹 고정되고, 타단부가 상기 철심의 타단부의 흡인면 측방으로 연재되는 요크를 구비하고,
   상기 스풀은, 일방의 차양부가 상기 철심의 흡인면이 노출하는 홈부를 형성된 흡인측 차양부이고,
   상기 중간부재는, 상기 요크의 타단부에 회동 가능하게 지지되고, 상기 철심의 흡인면에 접리 가능하게 대향하는 피흡인부와, 상기 가동 접촉편을 가압 가능한 가압부를 구비하고,
   상기 가세 수단은, 상기 스풀의 흡인측 차양부에 부착되고, 상기 홈부에 위치하는 중간부재의 피흡인부를 가압하는 가압편을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.

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