KR20180113453A - 전자기 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신뢰성이 높은 전자기 릴레이를 제공한다.
전자기 릴레이(1)는, 접점 열림 상태일 때에 철심(40), 요크(50), 한 쌍의 아마츄어(91, 92)에 의해 형성되는 자기 회로가 닫힘 상태로 된다. 전자석부(30)는, 접점 열림 상태로부터 접점 닫힘 상태로 전환될 때에, 가동 접점(69a, 69b)을 고정 접점(73a, 73b)으로 접근시키는 방향으로 액츄에이터(80)를 구동시키는 제1 방향의 기자력(D)을 발생시키고, 접점 닫힘 상태로부터 접점 열림 상태로 전환될 때에, 가동 접점(69a, 69b)을 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈시키는 방향으로 액츄에이터(80)를 구동시키는, 제1 방향에 반대되는 제2 방향의 기자력(L)을 발생시킨다.

Description

전자기 릴레이{ELECTROMAGNETIC RELAY}

본 발명은 전자기 릴레이에 관한 것이다.

대전류가 발생하는 대상 기기의 통전 및 차단을 행하기 위해서는, 릴레이(전자기 계전기)에 비해 전류 용량이 큰 컨택터(전자기 접촉기)가 적용된다. 또한, 전자기 릴레이에 있어서도, 예를 들어 특허문헌 1에서와 같이, 대전류의 통전 및 차단에 적용하는 것과 소형화를 양립시키는 구성이 제안되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2010-044973호

전자기 릴레이를 대전류가 발생하는 대상 기기의 통전 및 차단에 적용할 수 있다면, 컨택터에 비해 장치의 소형화, 경량화를 기대할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 전자기 릴레이에는 한층 더 높은 신뢰성이 요구되고 있다.

이에 본 발명은 신뢰성이 높은 전자기 릴레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 전자기 릴레이는, 고정 접점과, 상기 고정 접점에 대한 접근 방향 및 이탈 방향으로 변위 가능하여, 상기 고정 접점에 접촉하는 접점 닫힘 상태와 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 접점 열림 상태로 전환 가능한 가동 접점과, 전자석부와, 상기 전자석부가 발생시키는 자계(磁界)의 작용에 의해 상기 가동 접점을 변위시키는 액츄에이터를 포함하고, 상기 전자석부는 코일과, 철심과, 상기 철심에 연결되는 요크를 포함하고, 상기 액츄에이터는 한 쌍의 아마츄어와, 상기 한 쌍의 아마츄어의 사이에 끼워지는 영구 자석을 포함하고, 상기 접점 열림 상태일 때에 상기 철심, 상기 요크, 상기 한 쌍의 아마츄어에 의해 형성되는 자기(磁氣) 회로가 닫힘 상태로 되고, 상기 접점 닫힘 상태일 때에 상기 자기 회로가 열림 상태로 되도록 구성되며, 상기 전자석부는, 상기 접점 열림 상태로부터 상기 접점 닫힘 상태로 전환될 때에 상기 가동 접점을 상기 고정 접점으로 접근시키는 방향으로 상기 액츄에이터를 구동시키는 제1 방향의 기자력을 발생시키고, 상기 접점 닫힘 상태로부터 상기 접점 열림 상태로 전환될 때에 상기 가동 접점을 상기 고정 접점으로부터 이탈시키는 방향으로 상기 액츄에이터를 구동시키는 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향의 기자력을 발생시키도록 구성된다.

마찬가지로, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 전자기 릴레이는, 고정 접점과, 상기 고정 접점에 대한 접근 방향 및 이탈 방향으로 변위 가능하여, 상기 고정 접점에 접촉하는 접점 닫힘 상태와 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 접점 열림 상태로 전환 가능한 가동 접점과, 전자석부와, 상기 전자석부가 발생시키는 자계의 작용에 의해 상기 가동 접점을 변위시키는 액츄에이터를 포함하고, 상기 전자석부는 철심과, 상기 철심에 연결되는 요크를 포함하고, 상기 액츄에이터는 한 쌍의 아마츄어와, 상기 한 쌍의 아마츄어의 사이에 끼워지는 영구 자석을 포함하고, 상기 접점 열림 상태에서는, 한쪽의 아마츄어와 상기 철심이 접촉하며, 다른쪽의 아마츄어와 상기 요크가 접촉하고 있다.

본 발명에 의하면, 신뢰성이 높은 전자기 릴레이를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자기 릴레이의 조립 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전자기 릴레이의 분해 사시도이다.
도 3은 고정측 단자를 도 2의 뒷면 쪽에서 보았을 때의 사시도이다.
도 4는 전자기 릴레이의 접점 닫힘 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 전자기 릴레이의 접점 열림 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 접점 열림 상태에서 접점 닫힘 상태로 전환되는 동작의 제1 단계를 나타내는 도면이다.
도 7은 접점 열림 상태에서 접점 닫힘 상태로 전환되는 동작의 제2 단계를 나타내는 도면이다.
도 8은 접점 열림 상태에서 접점 닫힘 상태로 전환되는 동작의 제3 단계를 나타내는 도면이다.
도 9는 접점 닫힘 상태에서 접점 열림 상태로 전환되는 동작의 제1 단계를 나타내는 도면이다.
도 10은 접점 닫힘 상태에서 접점 열림 상태로 전환되는 동작의 제2 단계를 나타내는 도면이다.
도 11은 접점 닫힘 상태에서 접점 열림 상태로 전환되는 동작의 제3 단계를 나타내는 도면이다.
도 12는 접점 닫힘 상태에서 접점 열림 상태로 전환될 때에 Set쪽 펄스, Reset쪽 펄스, 접점 통전의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 13a은 전자기 릴레이의 접속 양태를 나타내는 모식도이다.
도 13b는 전자기 릴레이의 접속 양태를 나타내는 모식도이다.
도 14는 백 스톱의 제1 변형예의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 15는 백 스톱의 제2 변형예의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 16은 코일 단자의 변형예의 구성을 나타내는 사시도이다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 각 도면에 있어 동일한 구성 요소에 대해서는 가능한한 동일한 부호를 붙이며, 중복되는 설명은 생략한다.

[실시형태]

도 1∼도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자기 릴레이(1)의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 전자기 릴레이(1)의 조립 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 전자기 릴레이(1)의 분해 사시도이다. 도 3은 고정측 단자(70)를 도 2의 뒷면 쪽에서 보았을 때의 사시도이다. 도 4는 전자기 릴레이(1)의 접점 닫힘 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는 전자기 릴레이(1)의 접점 열림 상태를 나타내는 도면이다.

본 실시형태의 전자기 릴레이(1)는 영구 자석(93)을 사용한 유극(有極) 전자기 릴레이이며, 버스 바(모선) 단자인 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)의 사이를 도통시키고 차단한다. 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)에는, 예를 들어 차량용 이모빌라이저 등의 대상 기기가 접속된다. 이 경우, 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)의 사이에는 이모빌라이저로 공급될 전류가 흐르는데, 전자기 릴레이(1)는 엔진 시동시에 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)를 도통시켜 이모빌라이저에 전류를 공급하고, 시동 후나 긴급시에는 이모빌라이저로의 전류 공급을 차단하는 작용을 한다. 전자기 릴레이(1)는, 예를 들어 도 1에 나타내는 바와 같이, 베이스(10) 및 커버(120)에 의해 내부 기기가 밀봉되며, 대상 기기에 접속되는 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)의 접속부(62, 72)와 도통 또는 차단되는 동작을 제어하는 제어 신호를 입력하기 위한 복수 개의 코일 단자(35a∼35d)가 노출되어 있다.

이하에서는, 전자기 릴레이(1)의 각 구성 요소의 형상, 위치 관계 등을 설명함에 있어, 서로 직교하는 3축(x축, y축, z축)을 기준으로 한다. 도 2 등에 나타내는 바와 같이, x축 양방향(이하, “+x 방향”)은 고정 접점(73a, 73b)에 대한 가동 접점(69a, 69b)의 접근 방향이고, x축 음방향(이하, “-x 방향”)은 고정 접점(73a, 73b)에 대한 가동 접점(69a, 69b)의 이탈 방향이다. y축 양방향(이하, “+y 방향”)은 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)의 판부(板部: 61, 71)의 접속부(62, 72)가 구비되는 일단측 방향이며, y축 음방향(이하, “-y 방향”)은 타단측 방향이다. z축 양방향(이하, “+z 방향”)은 커버(120)와 베이스(10)의 적층 방향 중 커버(120)쪽 방향이며, z축 음방향(이하, “-z 방향”)은 베이스(10)쪽 방향이다. 예를 들어, z축이 연직 방향이며, x축 및 y축이 z축에 직교하는 수평 방향이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 전자기 릴레이(1)는 z축 양방향을 향해 개구된 박스 형상의 베이스(10, 케이스)를 가진다. 베이스(10)는 수지 몰드제이며, 직사각 형상의 중앙부(11)와, x축 음방향 쪽의 외벽(14)을 따라 y축 방향 양쪽으로 돌출되는 연장부(12, 13)를 구비하는 평면 형상을 가진다. 연장부(12)는 y축 음방향 쪽으로, 연장부(13)는 y축 양방향 쪽으로 돌출되어 있다. 연장부(12)의 내부 공간은 중앙부(11)와 일체로 형성되어, 후술하는 전자석부(30), 액츄에이터(80) 등을 수용하는 수용부(17)로 되어 있다 한편, 연장부(13)의 내부 공간은 내벽(15)에 의해 수용부(17)와 구분되어 있다.

베이스(10)의 개구부는 수지 몰드제인 판 형상의 커버(120)에 의해 덮여 있다. 커버(120)는 베이스(10)의 중앙부(11)와 연장부(12)를 덮는 대략 L자 형상을 가진다. 커버(120)의 연장부(13) 쪽에는, 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)의 후술하는 판부(61, 71)의 상단을 홈(15a, 15b)의 위치에서 각각 누르도록 돌출된 돌기(121, 122)가 형성되어 있다.

가동측 단자(60)는 베이스(10)의 외벽(14) 내면을 따라 연장되는 평판 형상의 판부(61)를 가진다. 베이스(10)의 중앙부(11)와 연장부(13)를 구분하는 내벽(15)에는 가동측 단자(60)의 판부(61)의 두께보다 약간 좁은 폭의 홈(15a)이 형성되어 있으며, 가동측 단자(60)가 홈(15a) 안으로 압입된다. 판부(61)의 y축 음방향 쪽 단부는 베이스(10)의 연장부(12)의 단부까지 연장되어 있다.

고정측 단자(70)는 베이스(10)의 내벽(15)에 형성된 홈(15b) 안으로 압입되는 평판 형상의 판부(71)를 가진다.

가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)의 y축 양방향 쪽 단부에는, 판부(61, 71)로부터 굴곡져서 x축 양방향 수평으로 연장되는 접속부(62, 72)가 각각 형성되어 있다. 접속부(62, 72)는 대상 기기의 급전선 등에 접속됨에 필요한 적절한 구조를 가지는 것으로 할 수 있다. 본 실시형태에서는, 접속부(62, 72)에 원형의 개구부(62a, 72a)가 형성되어, 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)를 볼트에 의해 급전측의 대상 기기에 연결할 수 있도록 되어 있다.

고정측 단자(70)의 y축 음방향 쪽 단부는 베이스(10)의 중앙 부근까지만 연장된다. 베이스(10) 안에는 고정측 단자(70)를 따라 연장되는 내벽(16)이 형성되어 있다. 내벽(16)에는 z축 방향으로 연장되는 홈(16a)이 형성되어 있으며, 고정측 단자(70)의 단부가 홈(16a) 안으로 압입된다.

도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가동측 단자(60)의 판부(61) 및 고정측 단자(70)의 판부(71)에는, 각각 y축을 중심으로 한 둘레 전체에 걸쳐 홈부(65, 74)가 형성되어 있다. 홈부(65, 74)는, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)가 베이스(10)에 설치되었을 때에 각각 판부(61, 71)가 압입되는 내벽(15)의 y축 양방향 쪽 근방에 배치되도록 형성되어 있다(홈부(65, 74)는 내벽(15)의 연장부(13) 쪽에 있음). 홈부(65, 74)는 판부(61, 71)의 주면(프레스면) 뿐 아니라 이들 프레스면을 연결하는 판두께쪽 면(파단면)에도 형성되어 있다. 홈부(65, 74)에는 각 단자를 베이스에 설치할 때에 밀폐용 접착제가 도포된다. 판부(61, 71)의 둘레 전체에 걸쳐 홈부(65, 74)가 형성되어 있으므로, 이렇게 홈부(65, 74)에 접착제를 도포함으로써, 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)를 조립한 후의 전자기 릴레이(1)의 밀봉성을 향상시킬 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 판부(61)의 y축 음방향쪽 단부 부근에는, z축 방향으로 나란히 배치된 2개의 구멍부(61a, 61b)가 형성되어 있다. 마찬가지로 구멍부(63a, 63b)가 일단 부근에 형성된 평편선(平編線, 63)과 구멍부(64a, 64b)가 형성된 가동 스프링(64)이 가동측 단자(60)의 판부(61)의 주면 쪽에 배치되어 있다. 평편선(63)과 가동 스프링(64)은 구멍부(61a, 61b, 63a, 63b, 64a, 64b)를 관통하는 2개의 리벳(67a, 67b)에 의해 가동측 단자(60)에 설치되어 있다.

평편선(63)과 가동 스프링(64)에 있어 구멍부(63a, 63b, 64a, 64b)와는 반대쪽 단부 부근에도, 연직 방향으로 나란히 배치된 2개씩의 원형의 구멍부(63a, 63b, 64a, 64b)가 각각 형성되어 있다. 구멍부(63a, 63b, 64a, 64b)를 관통하는 2개의 리벳 형상의 가동 접점(69a, 69b)을 스웨이징하여 설치함으로써, 평편선(63)과 가동 스프링(64)은 y축 양방향 쪽 단부에서도 연결되어 있다.

가동 접점(69a, 69b)은 판부(71)의 y축 음방향 쪽 단부에 대면하는 위치에 배치되어 있다. 고정측 단자(70)에 있어 가동 접점(69a, 69b)에 대면하는 위치에는, 구멍부(71a, 71b)를 관통하는 리벳 형상의 고정 접점(73a, 73b)이 설치되어 있다. 가동 접점(69a, 69b)과 고정 접점(73a, 73b)은, 후술하는 바와 같이 서로 접촉하고 있는 상태(접점 닫힘 상태)와 서로 이탈해 있는 상태(접점 열림 상태)로 전환되어, 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)를 도통 상태와 비도통 상태로 전환시키기 위한 접점으로서 기능한다.

판부(61)에 있어 가동 스프링(64) 및 평편선(63)이 접속되는 면에는, 백 스톱(66)이 가동측 단자(60)와 가동 접점(69a, 69b)의 사이에 배치되도록 구비되어 있다. 백 스톱(66)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 단차 형상으로 굴곡된 평판 부재이며, 그 z축 방향 폭은 평편선(63) 및 가동 스프링(64)과 동등하다. 백 스톱(66)은, 그 일단은 가동측 단자(60)에 설치되는 고정단(66a)이며 타단은 자유단(66b)이다. 백 스톱(66)은, 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈하였을 때에, 가동 접점(69a, 69b)의 스웨이징된 체결 부분을 자유단(66b)에서 받아 멈추게 함으로써 가동 스프링(64)이 가동측 단자(60) 쪽으로 더 이상 이동하지 않도록 하여, 가동 스프링(64)의 진동을 억제할 수 있도록 구성되어 있다. 이로써, 가동 스프링(64)의 진동에 의해 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b) 쪽으로 되돌려져서 재차 고정 접점(73a, 73b)과 접촉하는 것을 회피할 수 있다.

도 2, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 베이스(10)의 수용부(17)에 있어, 고정측 단자(70)에서부터 x축 양방향 쪽에는, 수지 몰드제의 보빈(20), 철제의 철심(40) 및 요크(50)가 조합된 전자석부(30)가 압입되어 있다.

보빈(20)은 도 2에 나타내는 바와 같이 x축 방향의 양단에 플랜지(22, 23)가 형성된 통부(21)를 가진다. 통부(21) 상에는, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 코일(31)이 감겨져 있다. 본 실시형태에서는, 코일(31)은 2권선 타입이며 2개의 권선이 보빈(20)에 감겨져 있다. 한쪽의 권선은 접점을 열림 상태에서 닫힘 상태로 전환시키는 코일로서 작용하며, 다른쪽의 권선은 접점 닫힘 상태에서 접점 열림 상태로 전환시키는 코일로서 작용한다. 도 2에서는, 알기 쉽도록 하기 위해 코일(31)의 도시를 생략하였다. 플랜지(22, 23)는 직사각 형상이며, 그들의 하변이 베이스(10)의 저면에 맞닿아 보빈(20)이 소정의 자세로 설치되도록 되어 있다.

보빈(20)에는 통부(21) 및 플랜지(22, 23)를 관통하는 관통 구멍(24)이 형성되어 있고, 관통 구멍(24) 안으로 철심(40)의 막대부(41)가 관통하고 있다. 관통 구멍(24)과 막대부(41)는 서로에 대응하는 직사각형 단면 형상을 가지며, 막대부(41)를 관통 구멍(24)에 삽입함으로써 철심(40)이 보빈(20)에 대해 소정 자세가 되도록 유지되고 있다.

철심(40)의 막대부(41)의 플랜지(22) 쪽 단부에는, 플랜지(22)에 대해 평행하게 연장되는 판부(42)가 결합되어 있다. 판부(42)는 y축 음방향 쪽으로 플랜지(22)를 넘어서 연장되고 있다.

요크(50)는 플랜지(23)에 평행하게 연장되는 기단(基端) 판부(51)를 가지고 있다. 기단 판부(51)에는 철심(40)의 막대부(41)의 선단부가 맞물리는 구멍(54)이 형성된다. 구멍(54)과 막대부(41)의 선단부는, 서로 대응하는 직사각형 단면 형상을 가지며, 막대부(41)를 구멍(54)에 삽입함으로써 요크(50)가 철심(40)에 대해 소정 자세가 되도록 유지되고 있다.

기단 판부(51)는 y축 음방향 쪽으로 플랜지(23)를 넘어서 연장된 부분이 x축 음방향 쪽으로 구부려져서, 철심(40)의 막대부(41)에 평행하게 연장되는 중간 판부(52)로 이어지게 된다. 중간 판부(52)는 재차 y축 음방향 쪽으로 구부려져서 플랜지(22, 23)에 평행하게 연장되는 선단 판부(53)로 이어지게 된다.

요크(50)의 선단 판부(53)는 철심(40)의 판부(42)의 단부와 대면하고 있다(도 6 등 참조). 코일(31)에 의해 자계를 발생시켰을 때에 자속이 철심(40)과 요크(50)를 통해 전달되어 판부(42)과 선단 판부(53)의 사이에 자계가 발생하도록 되어 있다.

코일(31)에는 4개의 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)가 접속되어 있는데, 코일 단자(35a)와 코일 단자(35c), 코일 단자(35b)와 코일 단자(35d)가 각각 쌍을 이루고 있다. 한쪽의 권선은 코일 단자(35a)와 코일 단자(35c)에, 다른쪽의 권선은 코일 단자(35b)와 코일 단자(35d)에 각각 접속된다. 코일(31)은, 코일 단자 중 한 쌍(35a, 35c)에 전류를 흐르게 하면 일 방향(x축 양방향)으로 자계를 발생시키고, 다른 한 쌍(35b, 35d)에 전류를 흐르게 하면 반대 방향(x축 음방향)으로 자계를 발생시키도록, 각 코일 단자에 접속되어 있다. 상세하게는 도6∼도12를 참조하여 후술한다.

보빈(20)에는, 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)가 설치되는 단자 유지부(25)가 일체로 형성되어 있다. 단자 유지부(25)는 보빈(20)의 플랜지(23)의 상단(z축 양방향의 끝단)에서부터 x축 양방향 쪽으로 돌출해 있으며, x축 양방향 쪽의 끝단면에 각 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)의 기단이 각각 삽입된다. 각 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)의 선단부는 z축 음방향으로 굴곡하여 연장되며, 베이스(10)의 바닥면에 형성된 개구부를 통해 베이스(10)의 외부로 돌출되어 있다.

도 2, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 전자기 릴레이(1)는 전자석부(30)에 의해 발생하는 자기력에 의해 동작하며, 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)를 도통 상태와 비도통 상태 간에 전환시키는 액츄에이터(80)를 더 가진다. 액츄에이터(80)는 수지 몰드제이고 L자 모양의 평면 형상을 가지며, L자의 일단에 해당하는 위치에 z축 방향으로 연장되는 샤프트(81)를 가진다. 샤프트(81)는 회전 가능하도록 베이스(10)에 설치되므로, 액츄에이터(80)는 샤프트(81)를 중심으로 선회 가능하도록 되어 있다. 액츄에이터(80)도 베이스(10)의 수용부(17)에 수용된다.

액츄에이터(80)에 있어 샤프트(81)와는 반대측 단부(82)에는 한 쌍의 아마츄어(91, 92)가 설치되어 있다. 아마츄어(91, 92)는 철제의 판 부재이며, 이들이 액츄에이터(80)의 단부에 형성된 구멍(83, 84)에 맞물려 유지됨으로써 서로 평행하게 또한 연직 방향으로 연장되도록 배치된다(도 6 등 참조). 아마츄어(91, 92)는 단부(82)의 샤프트(81) 쪽 면에서부터 삽입되며, 샤프트(81)와는 반대쪽 면으로부터 돌출하는 돌출부(91a, 92a)를 가진다. 아마츄어(91, 92)에 있어 돌출부(91a, 92a)와는 반대쪽 단부에는, z축 방향 양쪽으로 돌출하는 확대부(91b, 92b)가 형성되며, 이들이 액츄에이터(80)의 구멍(83, 84)의 확대부(미도시)에 끼워짐으로써 아마츄어(91, 92)가 액츄에이터(80)에 고정된다.

영구 자석(93)은 아마츄어(91, 92)의 확대부(91b, 92b)의 사이에 끼워지며, 또한 단부(82)의 샤프트(81) 쪽 면에 형성된 홈에 맞물려서 유지된다. 아마츄어(91, 92)는 영구 자석(93)의 각 극에 접속되어 있어서, 아마츄어(91, 92)의 돌출부(91a, 92a) 사이에는 늘 일정한 자계가 형성되어 있다.

아마츄어(92)는 그 돌출부(92a)가 철심(40)의 판부(42)와 요크(50)의 선단 판부(53)의 사이에 위치하도록 배치되어 있다(도 6 등 참조). 아마츄어(91)는 그 돌출부(91a)가 요크(50)의 선단 판부(53)에 대해 철심(40)의 판부(42)와는 반대쪽에 위치하도록 배치되어 있다.

영구 자석(93)에 의해 아마츄어(91, 92)의 돌출부(91a, 92a)의 사이에 발생되는 자계와, 코일(31)에 의해 철심(40)의 판부(42)와 요크(50)의 선단 판부(53)의 사이에 발생되는 자계의 상호 작용에 의해, 아마츄어(91, 92)에 힘이 가해진다. 그리하여, 아마츄어(91, 92)를 통해 액츄에이터(80)에 힘이 가해져 액츄에이터(80)가 선회한다. 코일(31)로의 통전 방향을 바꿔서 코일(31)에 의해 발생하는 자계의 방향을 바꿈으로써, 아마츄어(91, 92)에 가해지는 힘의 방향을 x축 양방향 또는 x축 음방향 중 어느 한 쪽으로 할 수 있다. 상세한 동작에 대해서는 도6∼도12를 참조하여 후술한다.

액츄에이터(80)에는 그 동작을 가동 접점(69a, 69b)으로 전달하는 카드(100)가 설치되어 있다. 카드(100)는 액츄에이터(80)의 돌출부(91a, 92a)가 돌출해 있는 면에서 액츄에이터(80)에 설치되어 있다. 카드(100)는 끝단부(101)로부터 x축 방향으로 병설되어 있고, z축 음방향에 평행하게 연장되는 2개의 연직편(102, 103)을 가진다. 카드(100)를 액츄에이터(80)에 조립할 때에는 이들 2개의 연직편(102, 103) 사이에 가동 스프링(64)의 -y 쪽 단부가 끼워지셔 유지된다.

이와 같이, 액츄에이터(80)에 설치된 카드(100)에 가동 스프링(64)이 끼워짐으로써, 액츄에이터(80)가 선회함에 따라 가동 스프링(64)이 변위된다. 이로써, 가동 스프링(64)에 설치된 가동 접점(69a, 69b)도 가동 스프링(64)과 같은 방향으로 이동한다. 그 결과, 액츄에이터(80)가 도 4에 나타내는 Set 위치에 있을 때에는, 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)에 접촉하여, 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)의 사이가 도통 상태(접점 닫힘 상태)로 된다. 한편, 액츄에이터(80)가 도 5에 나타내는 Reset 위치에 있을 때에는, 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈하여, 가동측 단자(60)와 고정측 단자(70)의 사이가 비도통 상태(접점 열림 상태)로 된다.

이어서, 도6∼도12를 참조하여 본 실시형태에 따른 전자기 릴레이(1)의 동작에 대해 설명한다. 전술한 바와 같이, 전자기 릴레이(1)는 접점 닫힘 상태(액츄에이터(80)가 Set 위치)와 접점 열림 상태(액츄에이터(80)가 Reset 위치)를 적절히 전환할 수 있도록 구성되어 있다. 우선, 도6∼도8을 참조하여 접점을 열림 상태로부터 닫힘 상태로 전환하는 동작에 대해 설명한다. 한편, 도6∼도11에서는 액츄에이터(80) 중 아마츄어(91, 92) 및 영구 자석(93)만을 도시하고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 전자기 릴레이(1)가 작동하기 전에는, 액츄에이터(80)의 영구 자석(93)의 자속에 의해 액츄에이터(80)가 Reset 위치로 유지되어 있다. 이 때, 아마츄어(91)는 요크(50)에, 아마츄어(92)는 철심(40)에 각각 접촉하고 있다.

도 6에 나타내는 접점 열림 상태의 경우에는 도 6에 화살표 A로 나타내는 바와 같이, 영구 자석(93) → 아마츄어(91) → 요크(50) → 철심(40) → 아마츄어(92) → 영구 자석(93)의 방향으로 영구 자석(93)에 의한 자속 루프가 형성되며, 철심(40), 요크(50), 한 쌍의 아마츄어(91, 92)에 의해 형성되는 자기 회로가 닫힘 상태로 된다.

자속 루프 A에 의해 아마츄어(91)와 요크(50)의 접촉 상태 및 아마츄어(92)와 철심(40)의 접촉 상태가 유지되며, 액츄에이터(80)는 Reset 위치로 유지된다. 즉, 아마츄어(91)와 요크(50)의 접촉 상태가 유지되고 또한 아마츄어(92)와 철심(40)의 접촉 상태가 유지된다. 그리하여 도 6의 상태가 안정적으로 유지된다. 액츄에이터(80)가 Reset 위치로 유지됨으로써, 액츄에이터(80)에 조립되어 있는 카드(100)가 도 6에 화살표 B로 나타내는 바와 같이 가동 스프링(64)에 변위를 가한다. 이로써 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈된다.

이어서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 코일 단자(35a, 35b)에 전압을 인가함으로써 코일(31)에 전류가 통전된다. 이 때, 도 7에서 화살표 C로 나타내는 바와 같이, x축 음방향에서 보았을 때에 철심(40) 주위를 시계 방향으로 하여 코일(31)에 전류가 통전된다.

이와 같이 코일(31)에 전류 C(제1 방향의 전류)가 통전됨으로써, 도 7에서 화살표 D로 나타내는 바와 같이, 철심(40) → 요크(50) → 아마츄어(91) → 영구 자석(93) → 아마츄어(92) → 철심(40)의 방향으로 기자력(起磁力)이 발생한다. 기자력 루프 D(제1 방향의 기자력)에 의해, 아마츄어(91)와 요크(50)의 접촉부(E) 및 아마츄어(92)와 철심(40)의 접촉부(G)에 반발력이 발생하여, 아마츄어(92)와 요크(50) 사이의 영역(F)에 흡인력이 발생한다.

이어서, 기자력 루프 D에 의해 발생한 반발력 및 흡인력에 의해, 액츄에이터(80)가 도 8에서 화살표 H로 나타내는 방향으로 구동된다. 이로써, 아마츄어(91)가 요크(50)로부터 이탈하고, 아마츄어(92)가 철심(40)으로부터 이탈하여 요크(50)에 접촉하는 상태로 변하여, 액츄에이터(80)가 Set 위치로 전환된다. 코일(31)에 전류 C가 통전되고 있는 동안에 액츄에이터(80)는 도 8에 나타내는 Set 위치로 유지된다. 한편, 도 8의 상태에서는 아마츄어(91)는 요크(50) 등 다른 요소에는 접촉하지 않는다.

이와 같이 액츄에이터(80)가 Reset 위치에서 Set 위치로 구동됨에 따라, 액츄에이터(80)에 조립되어 있는 카드(100)가 가동 스프링(64)에 대해 도 8에서 화살표 I로 나타내는 방향으로 변위를 가하고, 가동 스프링(64)에 스웨이징되어 있는 가동 접점(69a, 69b)도 카드(100) 및 가동 스프링(64)과 같은 방향으로 변위하여, 그 결과, 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)에 접근하여 접촉해서 접점 닫힘 상태로 된다. 그 때, 가동 스프링(64)이 x축 음방향으로 가압되고 있으므로, 화살표 J로 나타내는 방향으로 복귀력이 발생하지만, 기자력 D에 의한 힘이 더 크므로 접점 닫힘 상태가 유지된다. 즉, 코일 단자(35a, 35c)에 Set 전압을 인가 중일 때에는 접점 닫힘 상태가 유지된다.

도 8에 나타내는 접점 닫힘 상태의 경우, 영구 자석(93)에 의한 자속 루프 A가 형성되지 않고, 철심(40), 요크(50), 한 쌍의 아마츄어(91, 92)에 의해 형성되는 자기 회로가 열림 상태로 된다.

이어서, 도9∼도12를 참조하여 도 8의 접점을 닫힘 상태에서 열림 상태로 전환시키는 동작에 대해 설명한다.

우선, 도 8의 코일 단자(35a, 35c)에 전압이 인가된 상태에서, 도 9에 나타내는 바와 같이 코일 단자(35b, 35d)에도 전압을 인가한다. 이로써 도 9에 화살표 K로 나타내는 바와 같이, x축 음방향에서 봤을 때에 철심(40)의 주위를 반시계 방향(즉, 전류 C와는 역방향)으로 하여 코일(31)에 전류가 통전된다. 즉, 도 9에 나타내는 상태는, 도6∼도8을 참조하여 설명한 액츄에이터(80)를 Set 위치로 구동시키는 전압(Set측 펄스)과, 액츄에이터(80)를 Reset 위치로 구동시키는 전압(Reset측 펄스) 양쪽이 동시에 인가되어 있는 오버랩 상태이다.

여기에서 도 12를 참조하여 오버랩 상태에 대해 설명한다. 도 12는 접점 닫힘 상태에서 접점 열림 상태로 전환될 때의 Set측 펄스, Reset측 펄스, 접점 통전의 시간 추이를 나타낸다. 도 12에서는, 접점 통전의 그래프가 (+)방향으로 되어 있는 기간에서 접점 닫힘 상태를 나타낸다. 도 12에서는, Set측 펄스가 인가되고 있어 접점이 통전되고 있는 시각 t1에서 Reset측 펄스가 인가되고, 그 후의 시각 t2에서 Set측 펄스 공급이 멈추어, Reset측 펄스의 작용에 의해 액츄에이터(80)가 작동하여 접점이 비통전으로 된다. 즉, 본 실시형태에서는, 접점을 닫힘 상태로부터 열림 상태로 전환할 때에, 도 12의 기간 t1∼t2에서와 같이 Set측 펄스와 Reset측 펄스가 동시에 인가되는 오버랩 상태를 두고 있다.

도 9에 나타내는 오버랩 상태에서는, 액츄에이터(80)는 영구 자석(93)의 자속 A에 의해 Set 위치로 유지되고 있다. 한편, 전류 C에 의해 코일에 발생하는 자기력과 전류 K에 의해 코일에 발생하는 자기력은, 두 자기력의 크기에도 관계 있으나 거의 상쇄된 상태로 된다.

도 12의 시각 t2를 지나서 Set측 펄스를 정지시키면, 코일(31)에는 전류 K(제2 방향의 전류)만이 통전되므로, 도 10에서 화살표 L로 나타내는 바와 같이 철심(40) → 아마츄어(92) → 영구 자석(93) → 아마츄어(91) → 요크(50) → 철심(40)의 방향으로 기자력이 발생한다. 즉, 도 9에 나타내는 기자력 루프 D와는 역방향의 루프가 발생한다.

기자력 루프 L(제2 방향의 기자력)에 의해, 아마츄어(91)와 요크(50) 사이의 영역(E) 및 아마츄어(92)와 철심(40) 사이의 영역(G)에 흡인력이 발생하고, 아마츄어(92)와 요크(50)의 접촉부(F)에 반발력이 발생한다.

이어서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 기자력 루프 L에 의해 발생한 반발력 및 흡인력과 가동 스프링(64)의 반력 J에 의해, 액츄에이터(80)는 도 11에 화살표 M으로 나타내는 방향으로 구동된다. 이로써, 아마츄어(91)가 요크(50)에 접촉하며, 아마츄어(92)가 요크(50)로부터 이탈하여 철심(40)에 접촉하는 상태로 변하여, 액츄에이터(80)가 Set 위치로부터 Reset 위치로 전환된다.

이와 같이 액츄에이터(80)가 Set 위치로부터 Reset 위치로 구동됨에 따라, 액츄에이터(80)에 조립되어 있는 카드(100)가 가동 스프링(64)에 대해 도 11에 화살표 B로 나타내는 방향으로 변위를 가한다. 가동 스프링(64)의 변위(B)에 의해 가동 스프링(64)에 스웨이징되어 있는 가동 접점(69a, 69b)도 가동 스프링(64)과 같은 방향으로 변위하고, 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈하여 접점 열림 상태로 된다. 이 때, 도 11에 나타내는 바와 같이, x축 음방향 쪽으로 구동된 가동 접점(69a, 69b)은 백 스톱(66)에 의해 멈추어져 가동 스프링(64) 및 가동 접점(69a, 69b)의 진동이 억제된다.

그 후, 코일 단자(35b, 35d)로의 전압이 차단됨으로써, 코일(31)에 전류 K가 통전되지 않게 된다. 이로써 기자력 루프 L도 없어져서 도 6의 상태로 돌아온다. 도 6의 상태에서는, 전술한 바와 같이 영구 자석(93)에 의한 자속 루프 A에 의해 액츄에이터(80)이 Reset 위치로 유지되므로, 가동 접점(69a, 69b)은 고정 접점(73a, 73b)과 떨어져 있는 상태가 유지된다. 즉, 코일 단자(35a∼35d)에 Set측, Reset측 어느 쪽의 제어 펄스도 인가되지 않은 상태에서는, 영구 자석(93)의 자속 A에 의해 접점이 열림 상태로 안정적으로 유지된다. 이로써, 전자기 릴레이(1)는 외부의 진동 충격에 강해져서, 진동 충격 등에 의해 의도하지 않게 접점 열림 상태로부터 접점 닫힘 상태로 되어 버리는 등의 오동작을 방지할 수 있다.

이어서, 본 실시형태에 따른 전자기 릴레이(1)의 효과에 대해 설명한다.

대상 기기가 대전류를 발생시키는 경우, 특히, 대상 기기가 거대한 돌입 전류를 발생시키는 경우(이모빌라이저의 경우에는 1500A 정도), 돌입 전류가 접점을 흐르면, 돌입 전류 및 그 때에 발생하는 아크 열에 의해 접점의 접촉면이 용융되어 가동 접점(69a, 69b)과 고정 접점(73a, 73b)이 용착되는 경우가 있다. 마찬가지로, 전원 전압 저하에 따른 불완전 동작에 의한 채터링(chattering), 코일 전압의 저하에 따른 진동에 의한 고빈도 개폐에서의 연속된 아크 등에 의해서도 용착이 발생하는 경우가 있다.

접점이 용착되면, 가동 스프링(64)의 가압력에 의해 접점 끼리를 이탈시키려 해도, 용착력이 가압력보다 큰 경우에는 가동 접점(69a, 69b)이 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈할 수 없다. 이 경우, 접점 열림 상태로 전환하기 곤란한 복귀 불량으로 되어, 전자기 릴레이의 수명 단축, 동작 신뢰성 저하 등을 초래한다.

이에 대해 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)에서는, 접점을 열림 상태에서 닫힘 상태로 전환할 수 있을 뿐 아니라, 닫힘 상태에서 열림 상태로 전환할 때에도, 전환 동작을 촉진시키는 방향으로 액츄에이터(80)를 구동하도록 전자석부(30)의 코일(31)을 통전시켜 발생하는 기자력 L에 의해 가동 접점(69a, 69b)으로 힘을 가하여 복귀력을 증대할 수 있다. 특히, 오버랩 기간을 설정하여 Set측 펄스를 인가한 상태에서 Reset측 펄스도 인가하므로, Set측 펄스를 정지하였을 때에 인가되고 있는 Reset측 펄스의 작용에 의해 신속하고 강력한 힘으로 액츄에이터를 동작시키는 것이 가능해진다. 이로써, 접점이 용착되어 있는 경우에도, 용착력에 대해 충분히 큰 복귀력을 발생시켜 가동 접점(69a, 69b)을 고정 접점(73a, 73b)으로부터 용이하게 떼어낼 수 있다. 그 결과, 접점의 복귀 불량 발생을 저감시킬 수 있으므로, 장치의 수명을 길게 할 수 있으며 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)에서는, 영구 자석(93)에 의한 자기 회로에 의해 접점의 열림 상태를 유지하므로, 전자석부(30)에 전압 인가가 없는 상태에서는 접점 열림 상태를 확실하게 유지할 수 있으며 접점 열림 상태를 안정화시킬 수 있다. 즉, 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)에서는, 영구 자석(93)의 자기력에 의해 형성되는 자속 루프 A가 접점 열림 상태를 유지하기 위한 자기 유지 회로로서 기능한다.

이와 같이 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)는, 접점 간에 용착이 발생할 수 있는 대전류를 발생시키는 대상 기기에 사용하는 경우에도, 접점의 개폐 동작을 안정적으로 또한 수명을 길게 하여 실시할 수 있고, 또한 접점 열림 상태를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 이러한 대상 기기에 적용하는 경우에도 오동작, 고장 등의 가능성을 저감할 수 있으며, 그 결과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)는 가동측 단자(60)와 가동 스프링(64)의 사이에서 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈하는 방향으로 변위하는 가동 접점(69a, 69b)을 멈추게 하는 백 스톱(66)을 구비한다.

이 구성에 의해, 접점을 열림 상태로 전환할 때에 고정 접점(73a, 73b)으로부터 이탈되어진 가동 접점(69a, 69b)이 가동 스프링(64)의 진동에 의해 고정 접점(73a, 73b) 쪽으로 움직여서 재차 고정 접점(73a, 73b)과 접촉하는 것을 회피할 수 있으므로, 접점의 개폐 동작 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 백 스톱(66) 또는 마찬가지의 기능을 갖는 요소를 케이스의 베이스 블록, 전자석부(30)의 보빈(20) 등의 수지 부품에 맞물리도록 하는 구성에서는, 백 스톱 설치의 위치 정밀도를 향상시킬 수 없을 가능성이 있다. 이에 대해 본 실시형태에서는, 백 스톱(66)은 금속제의 가동측 단자(60)에 스웨이징되므로, 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 가동측 단자(60)와 가동 스프링(64)의 공간에 백 스톱(66)을 배치할 수 있으므로, 전자기 릴레이의 내부에 백 스톱(66)을 배치할 공간을 새롭게 설치할 필요가 없어서 공간 절약을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)에서, 가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)의 판부(61, 71)에는, 수용부(17)의 경계 근방의 위치에서 판부(61, 71)의 둘레 전체에 걸쳐 홈부(65, 74)가 각각 형성된다.

가동측 단자(60) 및 고정측 단자(70)의 평판 형상 판부(61, 71)는 프레스 성형에 의해 제조되므로, 본 실시형태에서는, 홈부(65,74)가 판부(61, 71)의 파단면도 포함하여 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 판부의 파단면에 홈부가 없는 경우에는, 부분적으로 밀착 강도가 약해져서 접착제의 박리, 밀봉성의 파괴 등이 발생할 가능성이 있으나, 판부의 둘레 전체에 홈부를 구비함으로써, 파단면부의 접착제 밀착 강도가 높아져서 밀봉성이 향상된다.

도 13a와 도 13b는 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)에 있어 제어 기판(BD)에 대한 접속 양태를 나타내는 모식도이다. 도 13a에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 베이스(10)의 표면쪽에서 노출되도록 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)가 베이스(10)에 실장되므로, 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d))를, 예를 들어 땜납 접합 등에 의해 제어 기판(BD)에 직접 실장할 수 있다. 그리하여, 도 13b에 나타내는 비교예에서와 같이 커넥터(CN)와 하네스(HN)에 의해 제어 기판(BD)에 접속되는 경우에 비해, 접속의 공수(工數)가 삭감되어 접속 작업을 보다 용이하게 할 수 있으며, 또한 공간 절약도 가능하다.

한편, 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)를 기판의 스루 홀(through hole)에 삽입하는 방향에 직교하는 방향으로 단자의 형상을 펼쳐서 스프링성을 가지게 한 프레스 핏(press fit) 형상으로 함으로써, 제어 기판(BD)에 더 용이하게 설치할 수 있다. 프레스 핏 형상의 단자를 기판의 스루 홀에 압입시켜 전기적 접속과 기계적 지지의 기능을 동시에 갖춤으로써, 납땜 등의 접속 공정이 필요없게 된다.

[변형예]

도 14∼도 16을 참조하여 상기 실시형태의 변형예에 대해 설명한다.

도 14는 백 스톱의 제1 변형예의 구성을 나타내는 사시도이다. 상기 실시형태에서는, 백 스톱(66)의 자유단(66b)이 평편선(63) 및 가동 스프링(64)과 동등한 폭 치수를 가지며, 가동 접점(69a, 69b)의 뒷쪽을 자유단(66b)에서 받아 멈추게 하는 구성으로 하였으나, 백 스톱(66)은 가동 접점(69a, 69b)을 멈추게 할 수 있으면 다른 형상일 수도 있다. 예를 들어, 도 14에 나타내는 백 스톱(166)에서와 같이, z축 방향의 폭을 가동 접점(69a, 69b)의 간격과 동등하게 하고, 자유단(166b)이 가동 접점(69a, 69b)의 간격으로부터 평편선(63)의 표면에 맞닿을 수 있는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 고정 접점(73a, 73b)으로부터 가동 접점(69a, 69b)이 이탈했을 때에, 도 14에 나타내는 바와 같이, 백 스톱(166)은 가동 접점(69a, 69b)의 간격으로 진입하여 평편선(63)의 표면에 접촉함으로써 가동 접점(69a, 69b)을 멈추게 한다.

도 15는 백 스톱의 제2 변형예의 구성을 나타내는 사시도이다. 상기 실시형태에서는, 백 스톱(66)은 가동측 단자(60)와는 별도의 부재로서, 가동측 단자(60)에 고정 설치되는 구성을 예시하였으나, 예를 들어, 도 15에 나타내는 바와 같이, 백 스톱(266)이 가동측 단자(60)와 일체로 형성되는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 도 15에 나타내는 바와 같이, 판부(61)의 일부를 잘라 내어 x축 양방향으로 돌출하도록 굴곡시킴으로써, 백 스톱(66)과 마찬가지의 기능을 갖는 백 스톱(266)으로 할 수 있다. 백 스톱(266)을 가동측 단자(60)와 일체로 성형함으로써, 부품 수를 저감할 수 있고 제조 비용이 저감되며 조립 용이성의 향상을 도모할 수 있다.

도 16은 코일 단자의 변형예의 구성을 나타내는 사시도이다. 상기 실시형태에서는, 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)가 베이스(10)로부터 노출되어 제어 기판(BD)으로 직접 설치하는 구성을 예시하였으나, 도 16에 나타내는 바와 같이, 베이스(10)의 표면 중 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)가 노출되는 부분 근방을 커넥터 형상으로 하고, 복수 개의 코일 단자(35a, 35b, 35c, 35d)가 커넥터(CN2)의 컨택트(수 단자)로서 사용되는 구성으로 할 수도 있다. 이 구성에 의해, 제어 기판(BD)이 커넥터에 의해 접속되는 타입인 경우에도 접속 가능하게 되므로, 본 실시형태의 전자기 릴레이(1)를 여러 타입의 제어 기판(BD)에 접속시킬 수 있다.

이상에서 설명한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이지, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것이 아니다. 실시형태가 갖는 각 구성요소 및 그 배치, 재료, 조건, 형상 및 크기 등은 예시한 것으로 한정되지 아니하며, 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다. 또한, 서로 다른 실시형태에서 나타낸 구성끼리를 부분적으로 치환 또는 조합하는 것이 가능하다.

상기 실시형태에서는, 접점 열림 상태로부터 접점 닫힘 상태로 전환하는 동작과, 접점 닫힘 상태로부터 접점 열림 상태로 전환하는 동작을 실행하기 위해, 전자석부(30)의 코일(31)에 역방향의 전류(C, K)를 통전시키는 구성을 예시하였으나, 발생되는 기자력 루프(D,L)를 역방향으로 할 수 있다면 다른 형태이어도 된다. 또한, 상기 실시형태에서는 2권선 타입의 코일(31)에 대해 설명하였으나, 코일을 1권선 타입으로 하여 서로 역방향의 전류가 코일에 흐르록 할 수도 있다. 다만, 이 경우에는 회로를 보호하기 위한 조치가 필요하다.

본원은 일본 특허청에 2017년 4월 6일에 출원된 기초 출원 2017-076141호의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용을 참조로써 여기에 원용한다.

1 전자기 릴레이
10 베이스(케이스)
17 수용부
30 전자석부
31 코일
35a, 35b, 35c, 35d 코일 단자
40 철심
50 요크
60 가동측 단자
61 판부
62 접속부
64 가동 스프링
65 홈부
66, 266 백 스톱
69a, 69b 가동 접점
70 고정측 단자
71 판부
72 접속부
73a, 73b 고정 접점
74 홈부
80 액츄에이터
91, 92 아마츄어
93 영구 자석

Claims (5)

1. 고정 접점과,
   상기 고정 접점에 대한 접근 방향 및 이탈 방향으로 변위 가능하여, 상기 고정 접점에 접촉하는 접점 닫힘 상태와 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 접점 열림 상태로 전환 가능한 가동 접점과,
   전자석부와,
   상기 전자석부가 발생시키는 자계의 작용에 의해 상기 가동 접점을 변위시키는 액츄에이터를 포함하고,
   상기 전자석부는 코일과, 철심과, 상기 철심에 연결되는 요크를 포함하고,
   상기 액츄에이터는 한 쌍의 아마츄어와, 상기 한 쌍의 아마츄어의 사이에 끼워지는 영구 자석을 포함하고,
   상기 접점 열림 상태일 때에 상기 철심, 상기 요크, 상기 한 쌍의 아마츄어에 의해 형성되는 자기 회로가 닫힘 상태로 되고, 상기 접점 닫힘 상태일 때에 상기 자기 회로가 열림 상태로 되도록 구성되며,
   상기 전자석부는, 상기 접점 열림 상태로부터 상기 접점 닫힘 상태로 전환될 때에 상기 가동 접점을 상기 고정 접점으로 접근시키는 방향으로 상기 액츄에이터를 구동시키는 제1 방향의 기자력을 발생시키고, 상기 접점 닫힘 상태로부터 상기 접점 열림 상태로 전환될 때에 상기 가동 접점을 상기 고정 접점으로부터 이탈시키는 방향으로 상기 액츄에이터를 구동시키는 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향의 기자력을 발생시키도록 구성되는 것인 전자기 릴레이.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 방향의 기자력을 발생시킬 때에는 상기 코일에 제1 방향의 전류를 인가하고,
   상기 제2 방향의 기자력을 발생시킬 때에는 상기 코일에 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향의 전류를 인가하되,
   상기 제1 방향의 전류를 상기 코일에 인가하고 있는 상태에서 상기 코일에 상기 제2 방향의 전류를 인가한 후에 상기 제1 방향의 전류 인가를 정지시키는 전자기 릴레이.
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정 접점이 설치된 고정측 단자와,
   상기 가동 접점이 설치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 방향으로 가압되며, 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 가동 접점을 변위시키는 가동 스프링과,
   상기 가동 스프링이 설치된 가동측 단자와,
   상기 가동측 단자에 구비되어, 상기 가동측 단자와 상기 가동 스프링의 사이에서 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 방향으로 변위하는 상기 가동 접점을 멈추게 하는 백 스톱을 포함하는 전자기 릴레이.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정 접점이 설치된 고정측 단자와,
   상기 가동 접점이 설치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 방향으로 가압되며, 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 가동 접점을 변위시키는 가동 스프링과,
   상기 가동 스프링이 설치된 가동측 단자와,
   상기 전자석부, 상기 액츄에이터, 상기 고정 접점, 상기 가동 접점을 수용하는 수용부를 갖는 케이스를 포함하고,
   상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자는 평판 형상의 판부를 가지며, 조립시에 상기 판부의 일부가 상기 수용부에 수용되고,
   상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자의 상기 판부에는, 상기 수용부의 경계 근방의 위치에서 상기 판부의 둘레 전체에 걸쳐 홈부가 형성되는 것인 전자기 릴레이.
5. 고정 접점과,
   상기 고정 접점에 대한 접근 방향 및 이탈 방향으로 변위 가능하여, 상기 고정 접점에 접촉하는 접점 닫힘 상태와 상기 고정 접점으로부터 이탈하는 접점 열림 상태로 전환 가능한 가동 접점과,
   전자석부와,
   상기 전자석부가 발생시키는 자계의 작용에 의해 상기 가동 접점을 변위시키는 액츄에이터를 포함하고,
   상기 전자석부는 철심과, 상기 철심에 연결되는 요크를 포함하고,
   상기 액츄에이터는 한 쌍의 아마츄어와, 상기 한 쌍의 아마츄어의 사이에 끼워지는 영구 자석을 포함하고,
   상기 접점 열림 상태에서는, 한쪽의 아마츄어와 상기 철심이 접촉하며, 다른쪽의 아마츄어와 상기 요크가 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 전자기 릴레이.

Images