KR20170043932A - 직류 릴레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온(On) 동작시 고정코어와 가동코어의 사이에서 발생하는 충격과 오프(Off) 동작시 샤프트와 플레이트 사이에서 발생하는 충격을 완화하여 소음 발생을 감소시킨 릴레이에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 프레임의 일측에 고정 설치되는 한 쌍의 고정접점; 상기 한 쌍의 고정접점의 하부에 직선운동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 고정접점에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접점; 상기 가동접점의 하부에 설치되는 플레이트; 상기 가동접점과 플레이트 사이에 구비되는 접압 스프링; 상기 플레이트에 설치되고, 중심에는 샤프트홀이 관통 형성되는 고정코어; 상기 고정코어의 하부에 직선운동 가능하게 설치되는 가동코어; 상단에는 상기 가동접점의 상부에 돌출되는 장착부가 형성되고, 하단이 상기 가동코어에 결합되는 샤프트; 상기 가동접점과 장착부 사이에 설치되는 인장 스프링;을 포함한다.

Description

직류 릴레이 {Direct Relay}
본 발명은 직류 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온(On) 동작시 고정코어와 가동코어의 사이에서 발생하는 충격 및 오프(Off) 동작시 샤프트와 플레이트 사이에서 발생하는 충격을 완화하여 소음 발생을 감소시킨 직류 릴레이에 관한 것이다.
일반적으로 직류 릴레이(Direct Current Relay) 또는 전자개폐기(Magnetic Switch)는 전자석의 원리를 이용하여 기계적인 구동과 전류신호를 전달해주는 전기적인 회로 개폐 장치의 일종으로, 각종 산업용 설비, 기계 및 차량 등에 설치된다.
특히, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차, 골프 카트 및 전동 지게차 등과 같은 전기자동차(Electric Vehicle)는 배터리의 전력을 동력발생장치 및 전장부에 공급 및 차단하기 위한 전기자동차용 릴레이(Electric Vehicle Relay)를 구비하고 있으며, 이러한 전기자동차용 릴레이는 전기자동차에 있어서 매우 중요한 핵심 부품의 하나이다.
도 1 및 도 2에 종래 기술에 따른 직류 릴레이의 종단면도가 도시되어 있다. 도 1은 차단 상태(Off 상태)를 나타내고, 도 2는 통전 상태(On 상태)를 나타낸다.
종래기술에 따른 직류 릴레이의 구성은 아크챔버(1)의 상부에 고정 설치되는 고정접점(2)과; 아크챔버(1)의 내부에 직선운동 가능하게 설치되어 상기 고정접점(2)에 접촉 또는 분리될 수 있도록 설치되는 가동접점(3)과; 상기 아크챔버(1)의 하부에 설치되어 상기 가동접점(3)을 직선운동시키는 액추에이터(A); 및 상기 가동접점(3)의 접압력을 확보하기 위한 접압 스프링(4)을 포함한다.
상기 액추에이터(4)는 외부전원이 입력되는 경우 자기장을 발생시키는 코일(5)과, 상기 코일(5)의 내부에 고정 설치되는 고정코어(6)와, 상기 고정코어(6)의 하부에 직선운동 가능하게 설치되는 가동코어(7)와, 하단이 상기 가동코어(7)에 고정 결합되고 상단이 상기 가동접점(3)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 샤프트(8) 및, 상기 고정코어(6)와 가동코어(7) 사이에 설치되어 가동코어(7)를 고정코어(6)로부터 멀어지는 방향으로 복귀시키는 복귀스프링(9)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 샤프트(8)는 상기 고정코어(6)의 중심부에 형성된 샤프트홀을 통해 슬라이딩 운동할 수 있도록 안내된다.
종래기술에 따른 직류 릴레이의 작용은 다음과 같다. 먼저, On동작은 다음과 같다. 도 1과 같은 차단 상태중에 코일(5)에 전류가 흐르면 주변에 자기장이 형성되고, 이 자기장 내에서 고정코어(6)가 자화된다. 고정코어(6)의 자기흡인력에 의해 가동코어(7)가 복귀스프링(9)을 압축시키면서 상승하게 된다. 더불어, 가동코어(7)에 결합되어 있는 샤프트(8)가 접압스프링(4)을 압축시키면서 상승하여 가동접점(3)을 밀어올려 고정접점(2)에 접촉시킴으로써 주회로에 통전이 일어나도록 하게 된다. 즉, 도 2와 같은 통전 상태로 된다.
그런데, 이때 가동코어(7)와 고정코어(6)가 충돌하면서 소음이 발생하게 된다.
한편, Off 동작은 다음과 같다. 도 2와 같은 통전 상태중에 차단 신호가 발생하면 코일(5)에 인가되던 전류가 차단되어 자기장이 소멸한다. 고정코어(6)에 발생하던 자기흡인력이 제거되어 가동코어(7)는 복귀스프링(9) 및 접압스프링(4)의 복원력에 의해 빠르게 하방으로 움직이게 된다. 더불어, 샤프트(8)도 하방으로 움직이면서 가동접점(3)은 고정접점(2)으로부터 분리되어 주회로는 도 1과 같은 차단 상태에 이른다.
그런데, 샤프트(8)는 샤프트(8)의 중간에 형성된 돌기부(8a)가 플레이트(1a) 또는 패드플레이트(1b)와 충돌하면서 하강 운동이 멈추게 되는데 이때에도 충격으로 인한 소음이 발생하게 된다.
이와 같이, 온 동작시 가동코어(7)와 고정코어(6)가 충돌하면서 발생하는 소음 및 오프 동작시 샤프트(8)와 플레이트(1a, 1b)가 충돌하면서 발생하는 소음으로 인해 감성품질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 온(On) 동작시 고정코어와 가동코어의 사이에서 발생하는 충격과 오프(Off) 동작시 샤프트와 플레이트 사이에서 발생하는 충격을 완화하여 소음 발생을 감소시킨 직류 릴레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 프레임의 일측에 고정 설치되는 한 쌍의 고정접점; 상기 한 쌍의 고정접점의 하부에 직선운동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 고정접점에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접점; 상기 가동접점의 하부에 설치되는 플레이트; 상기 가동접점과 플레이트 사이에 구비되는 접압 스프링; 상기 플레이트에 설치되고, 중심에는 샤프트홀이 관통 형성되는 고정코어; 상기 고정코어의 하부에 직선운동 가능하게 설치되는 가동코어; 상단에는 상기 가동접점의 상부에 돌출되는 장착부가 형성되고, 하단이 상기 가동코어에 결합되는 샤프트; 상기 가동접점과 장착부 사이에 설치되는 인장 스프링;을 포함한다.
여기서, 상기 플레이트에는 턱부가 형성되고, 상기 고정코어의 상부에는 상기 턱부에 얹힐 수 있는 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가동접점과 플레이트 사이에는 절연플레이트가 구비되어, 상기 접압 스프링의 하단이 상기 절연플레이트에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정코어의 상부에는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샤프트는 일자형 샤프트로 형성되고, 상기 장착부는 플랜지로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 하단은 상기 가동코어의 상부에 형성되는 스프링홈에 고정되고, 중간부는 상기 고정코어의 샤프트홀을 관통하며, 상단은 상기 탄성부재에 고정되는 리턴 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 차단상태에서 외력이 가해지지 않는 경우 상기 인장 스프링과 상기 접압 스프링의 힘의 균형을 이룰 때, 상기 가동접점은 상기 한 쌍의 고정접점으로부터 분리된 상태에 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 의하면 고정코어가 플레이트의 상부로부터 삽입 설치되고 상방으로 움직일 수 있는 유격을 확보하고 있어 온 동작시 가동코어와의 충격이 완화되어 소음이 저감되는 효과가 있다.
또한, 샤프트의 중간 돌기부가 제거되어 오프 동작시 플레이트와 충돌하지 않음으로써 소음이 발생하지 않는 효과가 있다.
또한, 샤프트의 상부에는 인장 스프링이 마련되어 고정접점과 가동접점 사이에 필요한 접압력이 유지되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 직류 릴레이의 구조도로서, 도 1은 차단 상태를 나타내고, 도 2는 통전 상태를 나타내고 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 구조도로서, 도 3은 차단 상태를 나타내고, 도 4는 통전 상태를 나타내고 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 작용도로서, 도 5는 차단 상태, 도 6은 온(On) 동작 중에서 가동접점이 고정접점에 접촉한 상태, 도 7은 온 동작 완료상태를 나타낸다. 여기서, 설명에 필요한 주요부분만 도시되었다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 구조도로서, 도 3은 차단 상태를 나타내고, 도 4는 통전 상태를 나타내고 있다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 릴레이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 프레임의 일측에 고정 설치되는 한 쌍의 고정접점(11); 상기 한 쌍의 고정접점(11)의 하부에 직선운동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 고정접점(11)에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접점(12); 상기 가동접점(12)의 하부에 설치되는 플레이트(20); 상기 가동접점(12)과 플레이트(20) 사이에 구비되는 접압 스프링(30); 상기 플레이트(20)의 중앙홀(21)에 삽입 설치되고, 중심에는 샤프트홀(42)이 관통 형성되는 고정코어(40); 상기 고정코어(40)의 하부에 직선운동 가능하게 설치되는 가동코어(45); 상단에는 상기 가동접점(12)의 상부에 돌출되는 장착부(51)가 형성되고, 하단이 상기 가동코어(45)에 결합되는 샤프트(50); 상기 가동접점(12)과 장착부(51) 사이에 설치되는 인장 스프링(35);을 포함하여 구성된다.
프레임은 별도로 도시하지는 않았지만 도 3에 도시된 구성요소들을 내장하고 지지할 수 있는 상자형의 케이스로 형성된다.
아크챔버(arc chamber, 10)는 하면이 개방된 상자형으로 형성되어, 직류 릴레이 내부의 상측에 설치된다. 아크챔버(10)는 차단시 접점부에서 발생하는 아크를 소호할 수 있도록 절연성, 내압성, 내열성이 우수한 재질로 마련된다.
고정접점(fixed contact, 11)은 한 쌍으로 구비되어 프레임(미도시) 및 아크챔버(10)에 고정 설치된다. 고정접점(11) 중에서 어느 하나는 전원측에 연결되고, 다른 하나는 부하측에 연결될 수 있다.
가동접점(moving contact, 12)은 소정 길이의 판상체로 형성되어 상기 한 쌍의 고정접점(11)의 하부에 설치된다. 가동접점(12)은 릴레이의 내부의 하측에 설치되는 액추에이터(60)에 의해 상하로 직선운동 가능하게 되어 고정접점(11)에 접촉 또는 분리될 수 있다.
상기 액추에이터(60)는 'U'자형으로 형성되어 자로(a magnetic circuit)를 이루는 요크(61), 요크(61) 내부에 설치되는 보빈(62)에 권선되고 외부전원을 공급받아 자기장을 발생시키는 코일(63), 상기 코일(63)의 내부에 고정 설치되어 코일(63)에 의해 발생되는 자기장에 의해 자화되어 자기흡인력을 발생시키는 고정코어(40), 상기 고정코어(40)의 하부에 직선운동 가능하게 설치되어 고정코어(40)의 자기흡인력에 의해 고정코어(40)에 접촉 또는 분리되는 가동코어(45), 하단이 가동코어(45)에 결합되고 상단이 가동접점(12)에 슬라이딩 가능하게 관통 삽입되는 샤프트(50) 및 상기 고정코어(40)와 가동코어(45) 사이에 설치되어 가동코어(45)를 하방으로 복귀시키는 리턴 스프링(44)을 포함할 수 있다.
액추에이터(60)와 아크챔버(10)의 사이에는 플레이트(20)가 구비된다. 플레이트(20)는 요크(61)의 상부에 결합될 수 있다. 플레이트(20)는 자성체로 형성되어 자로를 형성할 수 있으며, 상부의 아크챔버(10) 및 하부의 액추에이터(60)가 각각 설치될 수 있는 지지판의 역할도 할 수 있다.
플레이트(20)와 아크챔버(10)의 사이에는 밀봉용 부재가 구비될 수 있다. 즉, 아크챔버(10)을 하부 둘레를 따라 밀봉용 커버 부재(15)가 구비될 수도 있다.
접압 스프링(30)이 가동접점(12)과 플레이트(20) 사이에 구비된다. 접압 스프링(30)은 가동접점(12)을 지지하고 통전시 가동접점(12)에 접압력을 제공하기 위하여 마련된다. 접압 스프링(30)은 압축 코일스프링으로 구성될 수 있다.
아크챔버(10)와 플레이트(20)의 사이에는 절연성능을 보장하기 위하여 절연플레이트(25)가 구비될 수 있다. 절연플레이트(25)는 아크챔버(10)의 하면부를 덮고, 플레이트(20)로부터 소정 거리 이격하여 설치될 수 있다. 절연플레이트(25)가 마련되는 경우, 접압 스프링(30)은 절연플레이트(25)와 가동접점(12) 사이에 설치될 수 있다.
상기 고정코어(40)는 플레이트(20)에 상부로부터 삽입되는 방식으로 설치될 수 있다. 종래기술에 있어서는 고정코어가 플레이트의 하부에 고정 결합되는 방식으로 설치되어 가동코어와의 충격시 소음이 발생하였으므로, 이를 감소시키기 위하여 고정코어(40)는 플레이트(20)의 상부에 끼움방식으로 설치되어 상방으로 움직일 수 있도록 한다.
이와 같이 고정코어(40)의 움직임을 가능하게 하는 일 실시예로, 상기 플레이트(20)의 중앙홀(21)에는 턱부(21a)가 형성되고, 상기 고정코어(40)의 상부에는 상기 턱부(21a)에 얹힐 수 있는 플랜지부(41)가 형성되어 상기 플랜지부(41)가 상기 턱부(21a)에 얹히는 방식으로 설치될 수 있다. 즉, 고정코어(40)는 플레이트(20)의 상부에 얹혀서 상방으로 유동이 가능하게 된다. 이에 따라, 가동코어(45)에 의한 충격을 받는 경우 상방으로 약간 이동하면서 충격량과 소음을 줄일 수 있게 된다.
상기 고정코어(40)의 상부에는 탄성부재(55)가 마련된다. 탄성부재(55)는 플레이트(20)의 상부에 설치될 수 있다. 고정코어(40)의 상부에 탄성부재(55)가 마련됨에 따라, 고정코어(40)가 상방으로 이동할 때 탄성부재(55)에 의해 충격이 흡수되어 소음이 감소하게 된다. 상기 탄성부재(55)는 고무 또는 연질의 합성수지 등의 재료로 구성될 수 있다.
샤프트(50)는 전체적으로 일자형 봉으로 형성된다. 샤프트(50)의 하단부가 가동코어(45)에 고정적으로 결합되어 가동코어(45)의 움직임에 따라 함께 움직이게 된다. 샤프트(50)는 고정코어(40), 탄성부재(55), 절연플레이트(25) 및 가동접점(12)을 관통하여 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되며, 가동접점(12)의 상부에 일부가 노출된다. 샤프트(50)는 종래기술과 같이 접압 스프링을 장착하기 위한 중간 돌기부가 제거되고 일자형으로 형성되므로 차단시 플레이트(20)와의 충격이 발생하지 않아 소음이 발생하지 않는다.
샤프트(50)의 상단에는 인장 스프링(35)이 설치될 수 있는 장착부(51)가 형성된다. 상기 장착부(51)는 플랜지로 형성될 수 있다.
인장 스프링(35)이 샤프트(50)의 장착부(51)와 가동접점(12) 사이에 구비된다. 인장 스프링(35)의 상단은 샤프트(50)의 장착부(51)에 고정되고, 인장 스프링(35)의 하단은 가동접점(12)의 상부에 고정된다. 실시예에 따라서는 가동접점(12)의 관통홀(13)의 상부에는 걸림홈(13a)이 형성되어 상기 걸림홈(13a)에 인장 스프링(35)의 하단이 고정될 수 있다.
인장 스프링(35)은 인장 코일스프링으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 통전시 샤프트(50)가 상방으로 이동하는 경우 가동접점(12)을 끌어올리는 힘을 발생시키게 되어 가동접점(12)에 접압력을 제공하게 된다.
도 3과 같은 차단 상태에 있어서, 외력이 작용하지 않는 경우 가동접점(12)은 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 힘의 균형점에 위치하게 된다. 이때, 가동접점(12)은 고정접점(11)으로부터 분리된 위치에 있도록 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 길이, 스프링 상수 등이 설계되어야 한다.
가동코어(45)의 복귀를 돕기 위하여 리턴 스프링(44)이 마련된다. 리턴 스프링(44)은 압축 코일스프링으로 구성될 수 있다. 리턴 스프링(44)의 하단은 가동코어(45)의 상부에 형성되는 스프링홈(46)에 고정되고, 상단은 고정코어(40)의 하부에 형성되는 스프링홈(미도시)에 고정될 수 있다. 리턴 스프링(44) 설치의 다른 실시예로, 리턴 스프링(44)은 상기 고정코어(40)의 샤프트홀(42)을 관통하여 상단이 상기 탄성부재(55)에 고정되도록 설치될 수 있다.
여기서, 상기 리턴 스프링(44)의 스프링 상수는 접압 스프링(30)이나 인장 스프링(35)의 스프링 상수보다 크게 설정될 수 있다. 이에 따라, 차단시 리턴 스프링(44)의 복원력에 따른 샤프트(50)의 하강이 빠르게 일어나도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 온(On) 동작시의 개요를 설명하기로 한다. 도 3과 같은 차단상태에서 외부전원이 입력되면 코일(63) 주변에 자기장이 발생하고 고정코어(40)는 자화된다. 고정코어(40)의 자기흡인력에 의해 가동코어(45)가 고정코어(40)에 끌려가 충돌하게 된다. 이때, 가동코어(45)가 고정코어(40)에 접촉하여 발생하는 충격은 고정코어(40)가 탄성부재(55)를 압축시키며 소정거리 상승하는 과정에서 일부 흡수되어 충격량이 감소하며 이에 따라 소음도 감소하게 된다(도 4 참조).
도 5 내지 도 7을 참조하여 직류 릴레이의 작용을 상세히 살펴보기로 한다.도 5 내지 도 7에는 동작 설명을 위하여 하기 위한 주요구성만 나타나 있다.
On 동작시 가동접점(12)은 가동코어(45)에 결합된 샤프트(50)가 상방으로 이동하면서 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 힘의 균형점이 상방으로 이동함에 따라 상방으로 이동하게 된다. 다시 말하면, 차단시와 같이 외력이 작용하지 않는 경우, 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 힘의 균형이 되는 위치에 가동접점(12)이 존재하게 된다(도 5 참조). 이때, 외부전원이 입력되어 샤프트(50)가 상방으로 이동하게 되면 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)이 늘어나면서 가동접점(12)을 끌어올리게 된다. 이때, 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)에는 탄성력이 저장되면서 신장된다(도 6,7 참조). 도 6은 온(On) 동작 중에서 샤프트(50)가 'g'만큼 상승하여 가동접점(12)이 고정접점(11)에 접촉한 상태를 나타내고, 도 7은 가동접점(12)이 고정접점(11)에 접촉한 상태에서 샤프트(50)가 't'만큼 더 상승하여 가동코어(45)가 고정코어(40)에 접촉한 상태를 나타낸다.
여기서, 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 스프링 계수를 각각 k1, k2라 하고, 고정코어(40)와 가동코어(45) 사이의 거리(스트로크)를 s, 고정접점(11)과 가동접점(12) 사이의 거리(갭)를 g라 하면, 접압력을 제공하는 오버트래블(over travel)은 t = s - g 가 된다. 여기서, 종래기술의 경우 접압력은 f = k1 * t 가 된다.
도 6과 같이 가동접점(12)이 고정접점(11)에 접촉한 순간 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 관계식은 힘의 균형에 의해, f1 = k1 * (y2-y1) = k2 * (h2-h1) 이 된다. 여기서, y1,y2는 각각 접압 스프링(30)의 초기 길이와 신장된 길이를 나타내고, h1,h2는 인장 스프링(35)의 초기 길이와 신장된 길이를 나타낸다.
또한, 도 7과 같이 온 동작이 완료되어 가동코어(45)가 고정코어(40)에 접촉한 경우에 인장 스프링(35)에 작용하는 힘 f2 = k2 * (h3-h1) 이 된다.
접압력 f = f2 - f1 = k2 * (h3-h1) - k1 * (y2-y1) 이 된다. 여기서, s = h3-h1, g = y2-y1 이므로, 접압력 f = k2 * s - k1 * g 가 된다. 만일, k1 = k2 이라면 접압력 f = k2 * s - k1 * g = k1 * (s - g) = k1 * t 가 되므로 종래기술의 접압력과 같이 되어 접압력의 손실이 없게 된다. 즉, 도 7과 같은 통전 상태에서 가동접점(12)에는 종래와 같은 수준의 접압력이 유지될 수 있다. 실질적으로는 접압 스프링(30)과 인장 스프링(35)의 스프링 상수를 적절히 조합함으로써 접압력의 크기를 조절하면서 아크 챔버의 제한된 공간 내에서 적절한 샤프트의 규격을 설계할 수 있게 된다.
결국, 가동코어(45)가 고정코어(40)에 접촉함으로써 가동접점(12)은 고정접점(11)에 접압력을 가하면서 주회로에는 통전이 이루어지게 된다.
다음으로, 차단(Off) 동작을 설명하기로 한다. 도 4와 같은 통전상태에서 차단 신호가 입력되면 코일(63)에 흐르던 전류가 차단되어 주변의 자기장이 소멸하고 고정코어(40)는 자기흡인력이 소실된다. 이에 따라, 리턴 스프링(44) 및 접압 스프링(30), 인장 스프링(35)의 복원력에 의해 가동코어(45)가 하방으로 복귀하게 된다(도 3 참조). 이때, 샤프트(50)는 일자형으로 구비되어 플레이트(20)와의 충돌이 발생하지 않으므로 소음이 발생하지 않게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 의하면 고정코어가 플레이트의 상부로부터 삽입 설치되고 상방으로 움직일 수 있는 유격을 확보하고 있어 온 동작시 가동코어와의 충격이 완화되어 소음이 저감되는 효과가 있다.
또한, 샤프트의 중간 돌기부가 제거되어 오프 동작시 플레이트와 충돌하지 않음으로써 소음이 발생하지 않는 효과가 있다.
또한, 샤프트의 상부에는 인장 스프링이 마련되어 고정접점과 가동접점 사이에 필요한 접압력이 유지되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 아크챔버 11 고정접점
12 가동접점 13 관통홀
13a 걸림홈 15 커버 부재
20 플레이트 21 중앙홀
21a 턱부 25 절연플레이트
30 접압 스프링 35 인장 스프링
40 고정코어 41 플랜지부
42 샤프트홀 44 복귀 스프링
45 가동코어 46 스프링홈
50 샤프트 51 장착부
55 탄성부재 60 액추에이터
61 요크 62 보빈
63 코일

Claims (7)

  1. 프레임의 일측에 고정 설치되는 한 쌍의 고정접점;
    상기 한 쌍의 고정접점의 하부에 직선운동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 고정접점에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접점;
    상기 가동접점의 하부에 설치되는 플레이트;
    상기 가동접점과 플레이트 사이에 구비되는 접압 스프링;
    상기 플레이트에 설치되고, 중심에는 샤프트홀이 관통 형성되는 고정코어;
    상기 고정코어의 하부에 직선운동 가능하게 설치되는 가동코어;
    상단에는 상기 가동접점의 상부에 돌출되는 장착부가 형성되고, 하단이 상기 가동코어에 결합되는 샤프트;
    상기 가동접점과 장착부 사이에 설치되는 인장 스프링;을 포함하는 직류 릴레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플레이트에는 턱부가 형성되고, 상기 고정코어의 상부에는 상기 턱부에 얹힐 수 있는 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가동접점과 플레이트 사이에는 절연플레이트가 구비되어, 상기 접압 스프링의 하단이 상기 절연플레이트에 설치되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정코어의 상부에는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  5. 제1항에 있어서, 상기 샤프트는 일자형으로 형성되고, 상기 장착부는 플랜지로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  6. 제4항에 있어서, 하단은 상기 가동코어의 상부에 형성되는 스프링홈에 고정되고, 중간부는 상기 고정코어의 샤프트홀을 관통하며, 상단은 상기 탄성부재에 고정되는 리턴 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  7. 제1항에 있어서, 차단상태에서 외력이 가해지지 않는 경우 상기 인장 스프링과 상기 접압 스프링의 힘의 균형을 이룰 때, 상기 가동접점은 상기 한 쌍의 고정접점으로부터 분리된 상태에 있는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107195508A (zh) * 2017-07-06 2017-09-22 天水二三电器有限公司 一种触头装置
JP7066996B2 (ja) * 2017-08-10 2022-05-16 オムロン株式会社 電磁継電器
DE102017220503B3 (de) * 2017-11-16 2019-01-17 Te Connectivity Germany Gmbh Doppelt unterbrechender Schalter
KR20200000311A (ko) * 2018-08-31 2020-01-02 엘에스산전 주식회사 직류 릴레이
KR102324514B1 (ko) * 2018-08-31 2021-11-10 엘에스일렉트릭 (주) 직류 릴레이
KR102652524B1 (ko) * 2018-11-09 2024-03-29 샤먼 홍파 일렉트릭 파워 컨트롤즈 컴퍼니 리미티드 단락전류 방지용 직류 릴레이
CN111613486B (zh) * 2020-05-28 2022-10-21 宁波峰梅新能源汽车科技有限公司 一种直动式直流继电器
KR102524508B1 (ko) 2020-11-04 2023-04-21 엘에스일렉트릭(주) 가동 접촉자부 및 이를 포함하는 직류 릴레이
CN116246908A (zh) * 2021-12-07 2023-06-09 三友联众集团股份有限公司 一种继电器
CN116053083B (zh) * 2023-03-31 2023-08-15 浙江英洛华新能源科技有限公司 低噪音继电器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130136316A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치
KR20130138250A (ko) * 2010-11-01 2013-12-18 니뽄 도쿠슈 도교 가부시키가이샤 계전기

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740510A (en) * 1969-08-27 1973-06-19 Westinghouse Electric Corp Contactor with improved contact means
JPS5395161U (ko) * 1976-12-30 1978-08-03
WO1982003944A1 (en) * 1981-04-30 1982-11-11 Matsushita Hidetoshi Polarized electromagnetic relay
US4434450A (en) * 1981-12-21 1984-02-28 General Electric Company Controlled flux contactor
FR2752999B1 (fr) * 1996-09-03 1998-10-09 Valeo Equip Electr Moteur Contacteur de demarreur de vehicule automobile comportant un relais auxiliaire de commande integre
JP3832004B2 (ja) * 1997-01-31 2006-10-11 オムロン株式会社 電磁継電器
EP1353348B1 (en) * 2001-11-29 2006-09-13 Matsushita Electric Works, Ltd. Elecromagnetic switching apparatus
DE602006002209D1 (de) * 2005-03-28 2008-09-25 Matsushita Electric Works Ltd Kontaktvorrichtung
JP4453676B2 (ja) * 2006-04-18 2010-04-21 パナソニック電工株式会社 電磁継電器
JP2007287526A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Matsushita Electric Works Ltd 接点装置
US7852178B2 (en) * 2006-11-28 2010-12-14 Tyco Electronics Corporation Hermetically sealed electromechanical relay
KR101190566B1 (ko) * 2008-03-19 2012-10-16 파나소닉 주식회사 접점 장치
JP5206157B2 (ja) * 2008-06-30 2013-06-12 オムロン株式会社 電磁継電器
JP5163318B2 (ja) * 2008-06-30 2013-03-13 オムロン株式会社 電磁石装置
JP5163317B2 (ja) * 2008-06-30 2013-03-13 オムロン株式会社 接点装置
KR20110079233A (ko) 2009-12-31 2011-07-07 엘에스산전 주식회사 기밀형 전자개폐기
JP5573250B2 (ja) * 2010-03-09 2014-08-20 オムロン株式会社 封止接点装置
CN102804318B (zh) * 2010-03-15 2016-07-06 欧姆龙株式会社 接点开关装置
JP5664432B2 (ja) * 2010-06-21 2015-02-04 日産自動車株式会社 電磁リレー
JP2012038684A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 接点装置及びこれを使用した電磁開閉器
JP5385877B2 (ja) * 2010-08-31 2014-01-08 富士電機機器制御株式会社 電磁開閉器
KR101239634B1 (ko) * 2010-10-15 2013-03-11 엘에스산전 주식회사 전자 개폐장치
KR101239635B1 (ko) * 2010-10-15 2013-03-11 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치
KR101072630B1 (ko) * 2010-10-15 2011-10-12 엘에스산전 주식회사 소음 저감형 전자식 개폐기
KR101072627B1 (ko) * 2010-10-15 2011-10-13 엘에스산전 주식회사 전자 개폐기의 가동접점 조립체
JP2012155877A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Panasonic Corp 接点装置
KR20140005979A (ko) * 2011-03-22 2014-01-15 파나소닉 주식회사 접점 장치
JP2012199109A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Panasonic Corp 電磁開閉装置
JP5778989B2 (ja) 2011-05-19 2015-09-16 富士電機機器制御株式会社 電磁接触器
KR20140014282A (ko) * 2011-06-20 2014-02-05 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 전자 계전기
JP5585550B2 (ja) * 2011-07-18 2014-09-10 アンデン株式会社 継電器
JP5793048B2 (ja) 2011-10-07 2015-10-14 富士電機株式会社 電磁接触器
US8653915B2 (en) * 2011-10-26 2014-02-18 Trumpet Holdings, Inc. Electrical contactor
JP6193566B2 (ja) 2012-01-25 2017-09-06 日本特殊陶業株式会社 継電器
US8552824B1 (en) * 2012-04-03 2013-10-08 Hamilton Sundstrand Corporation Integrated planar electromechanical contactors
EP2838103B1 (en) 2012-04-09 2016-05-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Contact device spring load adjustment structure and contact device spring load adjustment method
JP5981756B2 (ja) * 2012-04-13 2016-08-31 富士電機機器制御株式会社 電磁接触器
JP5965197B2 (ja) * 2012-04-13 2016-08-03 富士電機機器制御株式会社 開閉器
US8653913B2 (en) * 2012-05-31 2014-02-18 Te Connectivity India Private Limited Fully rated contact system having normally open contact and normally closed contacts
JP5938745B2 (ja) * 2012-07-06 2016-06-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器
JP6071376B2 (ja) * 2012-09-21 2017-02-01 富士通コンポーネント株式会社 電磁継電器
JP5946382B2 (ja) * 2012-09-21 2016-07-06 富士通コンポーネント株式会社 電磁継電器
KR101422394B1 (ko) 2013-02-18 2014-07-22 엘에스산전 주식회사 전자 개폐 장치
KR101398720B1 (ko) 2013-02-18 2014-05-27 엘에스산전 주식회사 전자 개폐 장치
JP6358442B2 (ja) * 2013-06-28 2018-07-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器
JP6300157B2 (ja) 2013-08-02 2018-03-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 電磁継電器
JP6202943B2 (ja) * 2013-08-26 2017-09-27 富士通コンポーネント株式会社 電磁継電器
DE112014003951T5 (de) * 2013-08-29 2016-06-02 Panasonic intellectual property Management co., Ltd Kontaktvorrichtung
JP6172065B2 (ja) * 2013-09-19 2017-08-02 アンデン株式会社 電磁継電器
JP2015079672A (ja) 2013-10-17 2015-04-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 電磁継電器
KR101869717B1 (ko) * 2014-01-27 2018-06-21 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치
KR200486560Y1 (ko) * 2014-01-27 2018-06-07 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치
KR101545893B1 (ko) * 2014-01-28 2015-08-20 엘에스산전 주식회사 릴레이
JP5673878B1 (ja) * 2014-03-14 2015-02-18 オムロン株式会社 封止接点装置
KR200488063Y1 (ko) * 2014-06-30 2018-12-10 엘에스산전 주식회사 릴레이

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130138250A (ko) * 2010-11-01 2013-12-18 니뽄 도쿠슈 도교 가부시키가이샤 계전기
KR20130136316A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치

Also Published As

Publication number Publication date
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JP2017076616A (ja) 2017-04-20
ES2675777T3 (es) 2018-07-12
US9673009B2 (en) 2017-06-06
US20170110275A1 (en) 2017-04-20
EP3157038A1 (en) 2017-04-19
JP6343642B2 (ja) 2018-06-13

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