KR20190000450U - 전자식 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자식 릴레이에 대한 것이다. 본 고안의 외관을 케이스(10)와 케이스커버(20)가 형성한다. 상기 케이스(10)의 내부공간(12)에는 기판(30)이 설치된다. 상기 기판(30)에는 스위칭기능을 하는 소자(32)를 포함하는 부품들이 설치된다. 상기 소자(32)에서 발생하는 열을 방출하기 위해 히트싱크(34)를 사용할 수 있다. 상기 케이스(10)에는 체결후크(14)가 있고, 상기 케이스커버(20)에는 상기 체결후크(14)가 결합되는 체결턱(21,22)이 케이스커버(20)의 높이방향으로 열을 지어 있다. 따라서, 상기 체결턱(21,22)중 어느 것에 체결후크(14)의 후크체결턱(15)이 결합되느냐에 따라 상기 케이스(10)의 내부공간(12)의 체적이 달라진다. 이와 같은 본 고안에 의하면 다양한 내부공간(12)의 체적을 가지는 다양한 크기의 전자식 릴레이를 동일한 케이스(10)와 케이스커버(20)로 만들 수 있다.

Description

전자식 릴레이{Solid state relay}

본 고안은 전자식 릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이에 과전류가 흐를 때 발생하는 온도상승시에 전기 연결을 끊어주도록 한 전자식 릴레이에 관한 것이다.

릴레이는 스위칭소자의 일종으로 전자제품이나 차량 등에서 많이 사용된다. 이와 같은 릴레이는 그 동안 기계식이 많이 사용되었으나, 최근에는 전자식으로 만들어져 기판에 구비된 회로와 소자 등으로 스위칭 동작을 하도록 하고 있다.

전자식 릴레이는 기계식 릴레이에 비해 그 크기는 줄일 수 있으나 크기가 줄어든 만큼 열방출문제가 발생하고, 전자식 릴레이의 용량이 커지면 전자식 릴레이를 구성하는 소자에서 발생하는 열이 많아지는 문제점이 있다.

따라서, 전자식 릴레이는 용량에 따라서 그 크기가 달라질 수 있어 케이스의 크기가 달라져야 하는 경우도 발생한다. 이와 같이 되면, 전자식 릴레이의 용량에 따라 외관의 크기 설계가 다양하게 되면서 다른 크기의 케이스를 제조하기 위한 많은 금형이 필요하게 되는 등 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안 제 20-460358 호 일본 공개 특허 제2001-110472 호

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자식 릴레이의 용량에 따른 크기에 상관없이 동일한 케이스를 사용할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 일측으로 개방된 내부공간을 가지는 케이스와, 상기 케이스의 개방된 일측을 폐쇄하는 케이스커버와, 상기 케이스커버 상에 설치되어 상기 내부공간에 위치하며 스위칭기능을 수행하는 소자 등의 부품이 설치되는 기판과, 상기 케이스에 구비된 체결후크와, 상기 케이스커버의 외면에 높이방향으로 열을 지어 구비되고 상기 체결후크가 선택적으로 체결되는 체결턱을 포함한다.

상기 체결후크의 선단에는 상기 체결턱에 체결되는 후크체결턱이 구비되는데, 상기 체결후크의 길이방향으로 연장되어 상기 후크체결턱의 중간부를 통과하는 후크리브가 구비되며, 상기 후크리브가 안내되어 위치되는 후크안내채널이 상기 케이스커버의 체결턱 사이에 구비된다.

상기 체결후크는 상기 케이스의 서로 마주보는 변에 적어도 하나 이상이 구비된다.

상기 케이스에서 상기 체결후크가 형성되지 않는 쪽 면에 해당되는 내부공간의 내면에는 케이스리브가 형성되고 상기 케이스리브는 상기 케이스커버의 외면에 형성된 케이스안내채널에 위치된다.

상기 케이스안내채널의 일측 끝부분은 막혀 있어서 상기 케이스리브의 일측 끝부분이 걸어질 수 있어 상기 케이스와 케이스커버의 결합위치를 안내한다.

상기 기판에 실장된 소자에서 발생되는 열을 방출하기 위한 히트싱크가 상기 기판에 설치되어 사용될 수 있으며, 상기 케이스의 천정면에는 상기 히트싱크의 상단을 눌러 고정하는 구조가 구비된다.

상기 케이스리브와 케이스안채채널의 위치는 상기 케이스와 케이스커버의 서로 마주보는 쪽에 있는 것이 상이하게 배치된다.

상기 후크리브와 후크안내채널은 그 폭이 서로 달리되어 상기 케이스와 케이스커버의 결합 위치를 안내한다.

본 고안에 의한 전자식 릴레이에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

먼저, 본 고안에서는 외관을 구성하는 케이스와 케이스커버가 결합되는 위치가 달리 될 수 있어, 케이스 내부에 형성되는 내부공간의 체적을 조절할 수 있게 되어 전자식 릴레이의 용량이 달라서 내부공간에 설치되는 부품이 달라지더라도 동일한 케이스와 케이스커버를 사용할 수 있게 되어 부품이 전자식 릴레이의 용량이 다르더라도 호환되는 효과가 있다.

그리고, 본 고안에서는 케이스와 케이스커버가 결합됨에 있어서, 케이스리브와 케이스안내채널, 후크리브와 후크안내채널이 그 크기 위치 등이 서로 대응되게 형성되어서 케이스와 케이스커버가 정확한 상대 위치를 가지도록 결합될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 오조립이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 고안에서는 케이스의 내면에 기판에 설치된 히트싱크를 고정할 수 있는 고정돌기를 두었다. 즉, 케이스와 케이스커버가 결합되었을 때, 기판에 실장된 히트싱크의 상단을 눌러서 히트싱크의 상단이 유동되지 않도록 하여 소자에서 발생하는 열을 보다 원활하게 배출할 수 있게 되는 효과도 있다.

도 1은 본 고안에 의한 전자식 릴레이의 바람직한 실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시례의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 고안 실시례를 구성하는 케이스의 내부 하단을 보인 사시도.
도 4는 본 고안 실시례에서 케이스를 제거한 상태를 보인 평면도.
도 5는 본 고안 실시례에서 케이스와 케이스커버가 결합되는 구조를 보인 단면사시도.
도 6은 본 고안 실시례에서 내부에 히트싱크가 없는 경우를 보인 사시도.

이하, 본 고안의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 고안의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 본 고안에 의한 전자식 릴레이의 외관을 케이스(10)와 케이스커버(20)가 구성한다. 상기 케이스(10)는 대략 육면체 형상으로서 내부가 비어있다. 상기 케이스(10)의 내부에는 내부공간(12)이 형성되는데, 상기 내부공간(12)의 일면은 개방되어 있어 상기 케이스커버(20)에 의해 차폐된다.

상기 내부공간(12)의 입구에 해당되는 케이스(10)의 선단에는 체결후크(14)가 있다. 상기 체결후크(14)는 그 양단의 후크슬릿(14')에 의해 소정의 탄성변형이 가능하게 된다. 상기 체결후크(14)의 내측 선단에는 체결턱(15)이 형성되어 아래에서 설명될 케이스커버(20)의 외면에 형성된 제1체결턱(21)이나 제2체결턱(22)에 걸어져 체결된다.

상기 체결후크(14)는 본 실시례에서는 상기 케이스(10)의 선단의 4개의 변중에서 서로 마주보는 2개의 변에 각각 2개씩 형성되어 있다. 상기 체결후크(14)가 하나의 변에 형성되는 갯수는 설계조건에 따라 달라진다. 상기 체결후크(14)의 외면은 상기 케이스(10)의 외면과 같은 평면으로 되어 있다. 상기 체결후크(14)의 내측 선단의 상기 체결턱(15) 중간을 가로질러서는 후크리브(16)가 있다. 상기 후크리브(16)는 상기 체결후크(14)의 길이방향으로 길게 연장되는 것으로, 아래에서 설명될 케이스커버(20)의 후크안내채널(24)에 안착되는 것이다.

상기 케이스(10)의 내면 중에서 상기 체결후크(14)가 형성되어 있지 않은 내면을 따라서는 케이스리브(18)가 있다. 상기 케이스리브(18)는 서로 마주보는 내면에 형성될 수 있다. 상기 케이스리브(18)의 위치나 그 폭은 아래에서 설명될 케이스커버(20)에 있는 케이스안내채널(26)과 대응되게 만들어진다. 이와 같이 케이스리브(18)와 케이스안내채널(26) 그리고 상기 후크리브(16)와 후크안내채널(24)은 상기 케이스(10)와 케이스커버(20) 사이의 결합을 안내하는 역할과 오조립을 방지하는 역할을 한다.

상기 케이스커버(20)는 상기 케이스(10)의 내부공간(12)이 개방된 부분에 장착되어 상기 내부공간(12)을 외부와 차폐하게 된다. 상기 케이스커버(20)는 대략 납작한 육면체 형상으로 된다. 상기 케이스커버(20)의 외면중에서 상기 케이스(10)의 체결후크(14)와 대응되는 외면에는 제1체결턱(21)과 제2체결턱(22)이 형성된다. 상기 제1체결턱(21)의 중간을 통해서는 후크안내채널(24)이 있다. 상기 후크안내채널(24)은 상기 후크리브(16)가 위치되는 부분이다. 본 실시례에서는 2개의 체결후크(14)가 있으므로, 상기 제1체결턱(21)도 2군데에 위치한다.

상기 제1체결턱(21)보다 더 낮은 위치에는 제2체결턱(22)이 형성되어 있다. 상기 제2체결턱(22)은 상기 제1체결턱(21)과 같이 상기 체결후크(14)의 체결턱(15)이 걸어지는 부분이다. 상기 제2체결턱(22)과 제1체결턱(21)의 사이에는 상기 제1체결턱(21) 쪽에서 상기 제2체결턱(22)을 향해 상향 경사지는 경사면이 형성되어 제1체결턱(21)에서 제2체결턱(22)을 향해 체결후크(14)가 이동하는 것이 가능하도록 한다.

상기 케이스커버(20)의 외면중 상기 케이스(10)의 케이스리브(18)와 대응되는 위치에는 케이스안내채널(26)이 형성되어 있다. 상기 케이스안내채널(26)은 상기 케이스커버(20)의 외면에 오목하게 들어가게 형성된다. 상기 케이스안내채널(26)은 상기 케이스커버(20)의 상단으로는 개방되어 있으나 하단으로는 개방되어 있지 않다. 이는 상기 케이스커버(20)와 케이스(10) 사이의 결합 시에 상기 제2체결턱(22)의 위치를 더 지나지 않도록 하기 위함이다.

다음으로, 상기 케이스커버(20)를 관통하여서는 연결레그(28)들이 있다. 상기 연결레그(28)는 외부와의 전기적 연결을 위한 것이다. 상기 연결레그(28)는 아래에서 설명될 기판(30)에 실장된 상태로 상기 케이스커버(20)를 관통하게 된다. 상기 연결레그(28)는 도전성 금속재질로 만들어지는 것이다.

상기 케이스커버(20)에서 상기 내부공간(12)에 해당되는 면에는 기판(30)이 설치된다. 상기 기판(30)에는 릴레이 기능을 수행하기 위한 소자(32)가 설치되고 내부에는 회로패턴이 있어, 회로를 형성하여 상기 연결레그(28)와의 전기적 연결이 이루어진다.

상기 소자(32)에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해 히트싱크(34)가 상기 기판(30)에 설치된다. 상기 히트싱크(34)는 열전도성이 좋은 재질로 만들어진다. 상기 히트싱크(34)는 솔더링봉(35)을 사용하여 상기 기판(30)에 실장하고, 그 일측 표면이 상기 소자(32)의 일측 표면에 밀착되어 설치된다. 상기 히트싱크(34)는 전자식 릴레이 자체의 용량에 따라 사용하지 않을 수도 있다. 즉, 상기 소자(32)에서 발생하는 열이 많지 않으면, 상기 히트싱크(34)를 사용하지 않아도 된다. 상기 히트싱크(34)를 사용하게 되면, 내부공간(12)의 체적을 많이 차지하게 되고, 특히 상기 히트싱크(34)의 높이 때문에 상기 케이스(10)와 간섭이 발생할 수 있다. 상기 기판(30)에는 상기 소자(32)와 히트싱크(34)외에도 필요한 여러가지 부품들이 설치될 수 있다.

본 고안에서는 상기 히트싱크(34)를 사용하지 않는 경우와 사용하는 경우에 동일한 케이스(10)와 케이스커버(20)를 가지고 외관을 구성할 수 있도록 하고 있다. 즉, 히트싱크(34)를 사용하는 경우에는 상기 내부공간(12)의 체적을 더 크게 하고, 히트싱크(34)를 사용하지 않는 경우에는 상기 내부공간(12)의 체적을 줄이는 것이다. 이는 상기 케이스(10)의 체결후크(14)가 상기 제1체결턱(21)이나 제2체결턱(22)중 하나에 체결되도록 함에 의해 수행될 수 있다. 즉, 상기 히트싱크(34)를 사용하는 경우에는 상기 케이스(10)의 체결후크(14)가 상기 제1체결턱(21)에 체결되도록 하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 체결후크(14)가 상기 제2체결턱(22)에 체결되도록 한다.

이와 같은 방식으로 본 고안에서는 상기 케이스(10)가 상기 케이스커버(20)에 결합되는 위치를 달리하여 상기 내부공간(12)의 체적을 변경시켜 전자식 릴레이의 용량에 따른 차이를 흡수하도록 한다.

한편, 상기 히트싱크(34)를 사용하는 경우에는 상기 히트싱크(34)의 상단이 고정될 수 있도록 하기 위해서, 상기 케이스(10)의 내부 천정에 상기 히트싱크(34)의 상단을 눌러서 고정할 수 있는 구조를 둔다. 본 실시례에서는 도면에 도시되지는 않았지만, 봉형상의 구조가 상기 케이스(10)의 내부 천정에서 다수개 돌출되어 있어 상기 히트싱크(23)의 상면을 눌러서 고정하게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전자식 릴레이를 조립하고 사용하는 것을 상세하게 설명한다.

본 고안에서 상기 케이스커버(20)에는 상기 기판(30)이 설치된 상태로 상기 케이스(10)와 결합되는 것이 좋다. 상기 연결레그(28)는 상기 기판(30)에 먼저 실장된 상태에서 상기 케이스커버(20)를 관통하여 상기 기판(30)이 상기 케이스커버(20) 상에 설치되도록 할 수 있다. 물론, 상기 케이스커버(20)와 연결레그(28)가 일체가 되도록 인서트사출로 상기 케이스커버(20)를 만들고, 이에 상기 기판(30)을 안착시켜 연결레그(28)와 기판(30)이 솔더링되도록 할 수도 있다.

하여튼, 상기 케이스커버(20)에 상기 기판(30)이 장착된 상태에서 상기 케이스(10)를 상기 케이스커버(20)에 장착시킨다. 상기 기판(30)에 상기 히트싱트(34)가 장착된 상태에서는 상기 케이스(10)의 체결후크(24)가 상기 케이스커버(20)의 제1체결턱(21)에 체결된다. 이때, 상기 후크리브(16)가 상기 후크안내채널(24)을 따라 이동하면서 제1체결턱(21)과 체결후크(24)의 체결턱(15) 사이의 체결이 정확하게 이루어지도록 한다.

상기 케이스(10)가 상기 케이스커버(20)에 결합되는 과정에서 상기 케이스(10)의 내면에 있는 케이스리브(18)가 상기 케이스커버(20)의 케이스안내채널(26)을 따라 안내된다. 상기 케이스리브(18)와 상기 케이스안내채널(26)은 서로 대응되는 위치에 형성되는데, 따라서, 상기 케이스(10)가 상기 케이스커버(20)에 대해 180도 회전된 상태로는 케이스커버(20)에 결합될 수 없다. 이는 도 4에 도시된 케이스안채널(26)의 위치, 상기 후크안채채널(24)의 폭과 이에 대응되는 후크리브(16)의 폭이 달리되는 것 때문이다.

한편, 상기 히트싱크(34)가 사용되지 않는 경우에는 상기 내부공간(12)의 체적이 상대적으로 작아져도 된다. 따라서, 상기 케이스(10)가 상기 케이스커버(20)의 더 아래쪽으로 이동하여 제2체결턱(22)에 결합된다. 다시 말해 상기 케이스(10)의 체결후크(14)가 상기 케이스커버(20)의 제2체결턱(22)에 결합되는 것이다. 이와 같은 상태는 도 6에 도시되어 있다.

이때, 상기 케이스안내채널(26)의 일측 끝부분에 상기 케이스(10)의 케이스리브(18)끝부분이 걸어진다. 즉, 상기 케이스안내채널(26)의 끝단에 상기 케이스리브(18)의 끝부분이 걸어지면서 상기 케이스(10)와 케이스커버(20)가 결합되는 상대 위치를 결정하는 것이다.

이상에서, 본 고안의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 고안이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 고안의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 고안에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시례들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도시된 실시례에서는 상기 케이스커버(20)에 제1체결턱(21)과 제2체결턱(22)만이 있었으나, 제3체결턱, 제4체결턱 등 다수개의 체결턱이 차례로 열을 지어 형성될 수 있다.

10: 케이스 12: 내부공간
14: 체결후크 14': 후크슬릿
15: 체결턱 16: 후크리브
18: 케이스리브 20: 케이스커버
21: 제1체결턱 22: 제2체결턱
24: 후크안내채널 26: 케이스안내채널
28: 연결레그 30: 기판
32: 소자 34: 히트싱크
35: 솔더링봉

Claims (8)

1. 일측으로 개방된 내부공간을 가지는 케이스와,
   상기 케이스의 개방된 일측을 폐쇄하는 케이스커버와,
   상기 케이스커버 상에 설치되어 상기 내부공간에 위치하며 스위칭기능을 수행하는 소자 등의 부품이 설치되는 기판과,
   상기 케이스에 구비된 체결후크와,
   상기 케이스커버의 외면에 높이방향으로 열을 지어 구비되고 상기 체결후크가 선택적으로 체결되는 체결턱을 포함하는 전자식 릴레이.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 체결후크의 선단에는 상기 체결턱에 체결되는 후크체결턱이 구비되는데, 상기 체결후크의 길이방향으로 연장되어 상기 후크체결턱의 중간부를 통과하는 후크리브가 구비되며, 상기 후크리브가 안내되어 위치되는 후크안내채널이 상기 케이스커버의 체결턱 사이에 구비되는 전자식 릴레이.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 체결후크는 상기 케이스의 서로 마주보는 변에 적어도 하나 이상이 구비되는 전자식 릴레이.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 케이스에서 상기 체결후크가 형성되지 않는 쪽 면에 해당되는 내부공간의 내면에는 케이스리브가 형성되고 상기 케이스리브는 상기 케이스커버의 외면에 형성된 케이스안내채널에 위치되는 전자식 릴레이.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 케이스안내채널의 일측 끝부분은 막혀 있어서 상기 케이스리브의 일측 끝부분이 걸어질 수 있어 상기 케이스와 케이스커버의 결합위치를 안내하는 전자식 릴레이.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 기판에 실장된 소자에서 발생되는 열을 방출하기 위한 히트싱크가 상기 기판에 설치되어 사용될 수 있으며, 상기 케이스의 천정면에는 상기 히트싱크의 상단을 눌러 고정하는 구조가 구비되는 전자식 릴레이.
   
7. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스리브와 케이스안채채널의 위치는 상기 케이스와 케이스커버의 서로 마주보는 쪽에 있는 것이 상이하게 배치되는 전자식 릴레이.
   
8. 제 2 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 후크리브와 후크안내채널은 그 폭이 서로 달리되어 상기 케이스와 케이스커버의 결합 위치를 안내하는 전자식 릴레이.
   

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