KR20190079133A - 차량용 릴레이 장치 - Google Patents

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KR20190079133A KR1020170181112A KR20170181112A KR20190079133A KR 20190079133 A KR20190079133 A KR 20190079133A KR 1020170181112 A KR1020170181112 A KR 1020170181112A KR 20170181112 A KR20170181112 A KR 20170181112A KR 20190079133 A KR20190079133 A KR 20190079133A
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Abstract

본 발명은 릴레이 작동 시 가동접점부와 고정접점부의 접점부 편접촉을 방지하기 위한 차량용 릴레이 장치에 관한 것으로서, 가동접점부의 승하강 이동 시 가동접점부를 지지하여 가동접점부의 흔들림 유동을 방지할 수 있는 새로운 구조를 적용함으로써 릴레이 작동 시 가동접점부의 편심 발생 없이 가동접점부와 고정접점부의 안정적인 접점 접촉이 이루어지도록 하는 차량용 릴레이 장치를 제공하는데 목적이 있다.

Description

차량용 릴레이 장치 {Relay device for vehicle}
본 발명은 차량용 릴레이 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 릴레이 작동 시 가동접점부와 고정접점부의 접점부 편접촉을 방지하기 위한 차량용 릴레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 릴레이는 부하측으로 공급되는 배터리 전원을 단속하는 수단으로서, 플런저 일체형의 가동접점부(10)와 상기 가동접점부(10) 플런저(50) 하측에서 탄력 지지하는 리턴스프링(16)과 상기 가동접점부(10)의 하측에 고정 배치되는 고정접점부(20) 및 배터리 스위치와 접속되는 코일(보빈)(18)로 이루어진다(도 1 참조).
이러한 릴레이는 배터리 스위치에 의해 코일이 여자되면 가동접점부가 하강하면서 고정접점부와 접점을 형성하게 되어 부하측으로 배터리 전원이 공급될 수 있게 하고, 상기 배터리 스위치를 오프시키면 리턴스프링의 탄성력에 의해 접점이 해제된다.
그러나, 종래의 차량용 릴레이는 가동접점부의 승하강 이동 시 가동접점부(10)의 중심축이 기울어지는 흔들림 유동이 심하게 발생하며, 이에 따라 상기 가동접점부(10)가 고정접점부(20)측으로 하강 이동할 때 가동접점부(10)와 고정접점부(20)의 접점부 편접촉이 발생하는 문제가 있으며(도 2 참조), 상기 편접촉 발생에 의한 아크 발생으로 인해 접점 융착 및 내구 저하 등의 문제점이 발생하게 된다.
한국공개특허 제10-2017-0102715호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 가동접점부의 승하강 이동 시 가동접점부를 지지하여 가동접점부의 흔들림 유동을 방지할 수 있는 새로운 구조를 적용함으로써 릴레이 작동 시 가동접점부의 편심 발생 없이 가동접점부와 고정접점부의 안정적인 접점 접촉이 이루어지도록 하는 차량용 릴레이 장치를 제공하는데 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 작동 시 가동접점부가 고정접점부측으로 이동하여 상기 가동접점부와 고정접점부의 접점 접촉이 이루어지는 차량용 릴레이 장치에 있어서,
고정접점부가 고정된 고정접점 장착부; 상기 고정접점부의 상측에 하강 이동 및 상승 복귀 가능하게 설치된 가동접점부; 상기 가동접점부와 고정접점 장착부 사이에 설치되어 가동접점부의 승하강 이동을 지지하는 가동접점 연결체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치를 제공한다.
구체적으로, 상기 가동접점 연결체는, 가동접점부와 일체로 승하강 하도록 가동접점부와 결합되는 고정돌기와, 고정접점 장착부에 탄성 지지되도록 설치되는 가동돌기가 형성된 복수의 커넥팅바; 원주방향으로 배열된 상기 복수의 커넥팅바를 일체로 연결하고, 가동접점부의 플런저에 고정되는 고정링;을 포함하여 구성되며 상기 커넥팅바는 고정링에서 고정접점 장착부까지 연장되게 형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 가동접점부는 고정돌기가 압입 고정되는 복수의 고정홈이 구비되며, 상기 고정홈은 가동접점부의 상측면에서부터 상기 가동접점부가 고정접점부와 접촉하여 접점을 형성할 수 있는 접점돌기까지 연장 형성된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 고정접점 장착부에는 가동돌기가 설치되는 복수의 설치홈이 형성되고, 상기 설치홈과 가동돌기 사이에는 가동접점부가 고정접점부측으로 이동될 시에 상기 가동돌기가 설치홈의 내측으로 더 삽입되면서 압축되는 스프링부재가 설치된다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 고정접점 장착부에는 가동접점부와 일체로 승하강하는 플런저의 반경방향 유동을 지지하는 플런저 연결체가 더 설치될 수 있다.
상기 플런저 연결체는 한쪽 단부가 고정접점 장착부에 고정되고 다른 한쪽 단부가 플런저의 외주면에 형성된 선형 고정홈에 승하강 이동가능하게 결합되며, 상기 선형 고정홈에 결합되는 한쪽 단부가 T형 단면을 가지도록 형성된다.
상기한 본 발명에 의하면, 릴레이 작동 시 가동접점 연결체와 플런저 연결체가 가동접점부의 승하강 이동을 안정적으로 지지해줌으로써 가동접점부의 흔들림 유동을 억제하게 되며, 그에 따라 가동접점부와 고정접점부의 편심에 따른 접점부 편접촉을 방지할 수 있으며, 편접촉에 따른 접점부 손상 및 내구력 저하를 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 릴레이 장치를 나타낸 도면
도 2는 종래의 차량용 릴레이 장치의 문제점을 나타낸 도면
도 3은 차량용 릴레이 장치의 상부커버 탈거 상태(a) 및 가동접점부 탈거 상태(b)를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 차량용 릴레이 장치의 가동접점 연결체 설치 상태를 나타낸 도면
도 5는 도 4의 A-A에서 본 도면
도 6은 본 발명에 따른 차량용 릴레이 장치의 플런저 연결체 설치 상태를 나타낸 도면
도 7은 도 6의 B-B에서 본 도면
도 8은 도 6의 점선 표시 영역의 확대도
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 차량용 릴레이는 부하측으로 공급되는 배터리 전원을 단속하는 수단으로서, 플런저(50) 일체형의 가동접점부(10)와 상기 가동접점부(10) 플런저(50) 하측에서 탄력 지지하는 리턴스프링(16)과 상기 가동접점부(10)의 하측에 고정 배치되는 고정접점부(20) 및 배터리 스위치(미도시)와 접속되는 코일(보빈)(18)을 포함하여 구성되며, 상기 배터리 스위치가 온(ON) 됨에 의해 코일이 여자되면 가동접점부(10)가 하강하면서 고정접점부(20)와 접점을 형성하게 되어 부하측으로 배터리 전원이 공급될 수 있게 하고, 상기 배터리 스위치를 오프시키면 리턴스프링(16)의 탄성력에 의해 접점이 해제된다.
그런데, 종래의 차량용 릴레이는 가동접점의 승하강 이동 시 가동접점부(10)의 중심축이 기울어지는 흔들림 유동이 심하게 발생하며, 이에 따라 상기 가동접점부(10)가 고정접점부(20)측으로 하강 이동할 때 가동접점부(10)와 고정접점부(20)의 접점부 편접촉이 발생하는 문제가 존재한다(도 2 참조).
이에 본 발명에서는 가동접점부(10)의 승하강 이동 시 가동접점부(10)를 지지하여 가동접점부(10)의 흔들림 유동을 방지할 수 있는 새로운 구조를 적용함으로써 릴레이 작동 시 가동접점부(10)의 편심 발생 없이 가동접점부(10)와 고정접점부(20)의 안정적인 접점 접촉이 이루어지도록 한다.
이를 위하여, 상기 고정접점부(20)가 고정 설치되는 고정접점 장착부(40)에 가동접점부(10)의 승하강 이동을 지지할 수 있는 가동접점 연결체(30)와 플런저(50)의 승하강 이동을 지지할 수 있는 플런저 연결체(60) 등을 설치하여서, 릴레이 작동에 따른 가동접점부(10)의 승하강 이동 시에 가동접점부(10)의 흔들림 유동 및 그에 따른 접접부 편접촉이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
첨부된 도 3은 상기 가동접점 연결체와 플런저 연결체를 설치하기 전 차량용 릴레이 장치의 상부커버 탈거 상태(a) 및 가동접점부 탈거 상태(b)를 나타낸 도면이고, 도 4는 상기 가동접점 연결체가 설치된 상태의 차량용 릴레이 장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 A-A에서 본 도면이다.
도 3을 참조하여 살펴보면, 고정접점 장착부(40)의 개구된 중앙부(개구부)상에 가동접점부(10)가 배치되고, 상기 가동접점부(10)의 하측에 이격 배치되는 고정접점부(20)는 고정접점 장착부(40)의 상측면(40a)보다 일정 높이만큼 낮게 배치되도록 고정 설치된다.
그리고, 릴레이 작동 전에 상기 가동접점부(10)는 고정접점 장착부(40)의 상측면(40a)보다 일정 높이만큼 높게 배치되며, 릴레이 작동 시에 고정접점부(20)측으로 하강 이동한다.
부연하면, 상기 고정접점 장착부(40)는 그 중앙부에 고정접점부(20)를 노출할 수 있는 개구부(42)가 형성되어 있고, 상기 고정접점부(20)의 상측에 배치되는 가동접점부(10)가 하강 이동 및 상승 복귀할 수 있도록 설치된다. 즉, 고정접점 장착부(40)는 하강 이동된 가동접점부(10)가 고정접점부(20)와 접촉하여 접점을 형성할 수 있도록 중앙부가 원형으로 개방된 개구부(42)를 가진다.
그리고, 릴레이 작동에 따른 가동접점부(10)의 승하강 이동 시에 가동접점부(10)의 흔들림 유동을 방지하기 위하여, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 고정접점 장착부(40)와 가동접점부(10)(또는 플런저) 사이에 가동접점 연결체(30)를 설치한다.
상기 가동접점 연결체(30)는 고정돌기(34a)에 의해 가동접점부(10)의 상측면에 안착 고정되고, 가동돌기(34b)에 의해 고정접점 장착부(40)의 상측면에서 탄성 지지되며 승하강 할 수 있게 구성된다.
구체적으로, 상기 가동접점 연결체(30)는 가동접점부(10)의 승하강을 흔들림 없이 지지하기 위한 승하강지지수단으로서, 고정돌기(34a)와 가동돌기(34b)가 돌출 형성된 복수의 커넥팅바(34)와 상기 복수의 커넥팅바(34)를 일체로 연결하여 지지하는 고정링(32)으로 이루어진다.
상기 고정링(32)은 가동접점부(10)와 일체로 승하강 할 수 있도록 가동접점부(10)에 결합된 플런저(50)의 외주면에 설치되며, 가동접점부(10)의 상측에서 플런저(50)의 외주면에 삽입 고정된다.
커넥팅바(34)는 고정링(32)에서 고정접점 장착부(40)까지 연장되게 형성되며, 그에 따라 플런저(50)의 외주면에서 고정접점 장착부(40)의 상측면(40a)까지 연장되고 가동접점부(10)를 가로지르도록 가동접점부(10)의 상측면에 배치된다.
상기 커넥팅바(34)는 길이방향의 한쪽 단부에 고정돌기(34a)가 돌출 형성되고 다른 한쪽 단부에 가동돌기(34b)가 돌출 형성된다.
상기 고정돌기(34a)는 커넥팅바(34)가 가동접점부(10)와 일체로 승하강 할 수 있도록 가동접점부(10)와 결합되고, 이를 위하여 가동접점부(10)의 상측면에는 각각의 고정돌기(34a)가 압입식으로 결합되어 고정되는 복수의 고정홈(14)이 형성된다.
상기 고정홈(14)은 가동접점부(10)의 접점돌기(12)까지 연장 형성되며, 부연하면 상기 접점돌기(12)를 이루는 벽면으로 둘러싸인 공간이 상기 고정홈에 포함된다. 상기 접점돌기(12)는 고정접점부(20)의 상측면에 접촉하여 접점을 형성하기 위한 가동접점부(10)의 접촉형 접점이다.
상기 고정홈(14)은 고정돌기(34a)가 압입 고정될 수 있도록 상기 고정돌기(34a)가 끼워지는 입구측 최소 반경이 고정돌기(34a)의 최대 반경보다 작게 형성되며, 예를 들어 상기 고정돌기(34a)와 고정홈(14)은 대략 원형 단면을 가질 수 있다.
상기 가동돌기(34b)는 가동접점부(10)와 일체로 승하강 이동하는 커넥팅바(34)의 한쪽 단부에 수직방향으로 돌출 형성되는 것으로서, 고정접점 장착부(40)의 상측면(40a)에 탄성 지지되도록 설치되며, 이를 위하여 상기 고정접점 장착부(40)의 상측면(40a)에는 각각의 가동돌기(34b)가 설치되는 복수의 설치홈(44)이 형성된다.
상기 설치홈(44)은 가동돌기(34b)가 승하강 이동할 수 있도록 일정 깊이로 형성되며, 상기 설치홈(44)과 가동돌기(34b) 사이에 가동돌기(34b)를 탄성 지지할 수 있는 스프링부재(46)가 설치된다.
상기 스프링부재(46)는 가동접점부(10)가 고정접점부(20)측으로 하강 이동 시에 상기 가동돌기(34b)가 설치홈(44)의 내측으로 더 삽입되면서 압축되도록 구성되며, 가동접점부(10)의 상승 복귀 시에 가동돌기에 탄성력을 작용하여 상승 복귀시킨다.
예를 들어, 상기 가동돌기(34b)는 가동접점부(10)의 하강 이동 전에 설치홈(44)의 상측에 위치하고 있다가 가동접점부(10)가 하강 이동하여 고정접점부(20)와 접촉할 때 설치홈(44)의 하측까지 이동하게 된다.
여기서, 상기 설치홈(44)은 가동접점부(10)의 작동 스트로크에 해당하는 거리 이상의 깊이를 갖도록 형성된다.
이와 같이 상기 가동접점 연결체(30)를 이용하여 가동접점부(10)의 승하강 작동 및 자세를 안정적으로 지지함으로써 가동접점부(10)의 흔들림 유동을 억제하여 최소화할 수 있으며, 이에 따라 가동접점부(10)가 고정접점부(20)에 편심 없이 안정적으로 접촉하여 접점을 형성할 수 있게 된다.
한편, 상기 가동접점 연결체(30)를 사용함과 동시에, 고정접점 장착부(40)와 플런저(50) 사이에 플런저 연결체(60)를 더 설치하여서 릴레이 작동에 따른 가동접점부(10)의 승하강 이동 시에 가동접점부(10)의 흔들림 유동을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 6 내지 8에 나타낸 바와 같이, 상기 플런저 연결체(60)는 고정접점 장착부(40)에서 플런저(50)까지 연장 형성되는 것으로서, 길이방향의 한쪽 단부가 고정접점 장착부(40)의 하측면(40b)에 고정 설치되고 다른 한쪽 단부가 플런저(50)의 외주면에 승하강 이동가능하게 결합된다.
상기 플런저 연결체(60)는 한쪽 단부가 고정접점 장착부(40)에 고정된 상태에서 다른 한쪽 단부가 가동접점부(10) 및 플런저(50)의 승하강 이동 시에 플런저(50)의 반경방향 유동을 지지해줄 수 있게 되며, 구체적으로는 상기 다른 한쪽 단부가 플런저(50)의 외주면에 축선방향으로 연장 형성되는 선형 고정홈(52)에 승하강 이동가능하게 결합된다.
도 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 선형 고정홈(52)은 T형 단면을 가지고 플런저(50)의 길이방향으로 연장 형성되며, 이러한 선형 고정홈(52)에 결합되는 상기 플런저 연결체(60)의 한쪽 단부는 선형 고정홈(52)에 대응하여 T형 단면을 가지도록 형성되어서 플런저(50)의 반경방향 유동을 방지할 수 있게 된다.
즉, 상기 플런저 연결체(60)는 선형 고정홈(52)에 결합되는 한쪽 단부가 상기 선형 고정홈(52)에서 플런저(50)의 축선방향으로만 이동가능하고 반경방향으로는 이동하지 않도록 형성됨으로서 플런저(50)의 반경방향 유동을 방지하고, 그에 따라 가동접점부(10)의 승하강 시 흔들림 유동에 따른 기울어짐을 방지할 수 있게 되고, 결국 가동접점부(10)와 고정접점부(20) 간에 안정적인 접촉이 이루어질 수 있게 된다.
본 발명의 릴레이 장치는 상기와 같은 가동접점 연결체(30) 및 플런저 연결체(60)를 이용하여 가동접점부(10)의 승하강 작동을 흔들림 없이 안정적으로 지지함으로써 가동접점부(10)와 고정접점부(20)의 편접촉에 따른 접점 편심 없이 안정적인 릴레이 작동이 이루어지게 된다.
한편, 도 4 및 도 6에 도시된 실시예에서는 고정접점 장착부(40)상에 원주방향으로 배열되는 4개의 커넥팅바(34)를 갖는 가동접점 연결체(30)와 원주방향으로 배열되는 2개의 플런저 연결체(60)가 설치된 경우를 도시하였으나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상기 가동접점 연결체(30) 및 플런저 연결체(60)는 각각 복수로 구비되어 고정접점 장착부(40)에 등간격 및/또는 대칭 구조로 배치되는 것이 가동접점부(10)의 승하강 안정성을 확보함에 있어 바람직하다.
아울러, 상기 가동접점 연결체(30) 및 플런저 연결체(60)는 내열 비금속 재질의 절연 재질이 사용된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 가동접점부 12 : 접점돌기
14 : 고정홈 20 : 고정접점부
30 : 가동접점 연결체 32 : 고정링
34 : 커넥팅바 34a : 고정돌기
34b : 가동돌기 40 : 고정접점 장착부
40a : 고정접점 장착부의 상측면
40b : 고정접점 장착부의 하측면
42 : 개구부 44 : 설치홈
46 : 스프링부재 50 : 플런저
52 : 선형 고정홈 60 : 플런저 연결체

Claims (8)

  1. 작동 시 가동접점부가 고정접점부측으로 이동하여 상기 가동접점부와 고정접점부의 접점 접촉이 이루어지는 차량용 릴레이 장치에 있어서,
    고정접점부가 고정된 고정접점 장착부;
    상기 고정접점부의 상측에 하강 이동 및 상승 복귀 가능하게 설치된 가동접점부;
    상기 가동접점부와 고정접점 장착부 사이에 설치되어 가동접점부의 승하강 이동을 지지하는 가동접점 연결체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가동접점 연결체는,
    가동접점부와 일체로 승하강 하도록 가동접점부와 결합되는 고정돌기와, 고정접점 장착부에 탄성 지지되도록 설치되는 가동돌기가 형성된 복수의 커넥팅바;
    원주방향으로 배열된 상기 복수의 커넥팅바를 일체로 연결하고, 가동접점부의 플런저에 고정되는 고정링;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 커넥팅바는 고정링에서 고정접점 장착부까지 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가동접점부는 고정돌기가 압입 고정되는 복수의 고정홈이 구비되며, 상기 고정홈은 가동접점부의 상측면에서부터 상기 가동접점부가 고정접점부와 접촉하여 접점을 형성할 수 있는 접점돌기까지 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정접점 장착부에는 가동돌기가 설치되는 복수의 설치홈이 형성되고, 상기 설치홈과 가동돌기 사이에는 가동접점부가 고정접점부측으로 이동될 시에 상기 가동돌기가 설치홈의 내측으로 더 삽입되면서 압축되는 스프링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정접점 장착부에는 가동접점부와 일체로 승하강하는 플런저의 반경방향 유동을 지지하는 플런저 연결체가 더 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 플런저 연결체는 한쪽 단부가 고정접점 장착부에 고정되고 다른 한쪽 단부가 플런저의 외주면에 형성된 선형 고정홈에 승하강 이동가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 플런저 연결체는 선형 고정홈에 결합되는 한쪽 단부가 T형 단면을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 릴레이 장치.
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