KR20200025808A

KR20200025808A - 직류 릴레이

Info

Publication number: KR20200025808A
Application number: KR1020180103716A
Authority: KR
Inventors: 유정우
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-03-10
Also published as: KR102537549B1; CN110875161B; CN110875161A; CN210489542U; CN115798999A

Abstract

본 발명은 직류 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접압력이 향상된 가동자 어셈블리를 갖는 직류 릴레이에 관한 것입니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 한 쌍의 고정접촉자; 및 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되어 회로를 통전 또는 차단하는 가동자 어셈블리를 포함하고, 상기 가동자 어셈블리는, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대, 상기 가동자 지지대의 상부에 고정되는 가동자 홀더, 상기 가동자 홀더와 가동자 지지대의 사이에 설치되는 가동접촉자, 상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크, 상기 하부 요크와 가동자 지지대 사이에 구비되어 상기 하부 요크를 가압하는 접압 스프링;을 포함하고, 상기 가동자 어셈블리는, 상기 상부 요크와 가동자 홀더를 결합시키는 제1 체결부재 또는 상기 가동접촉자와 하부 요크를 결합시키는 제2 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

직류 릴레이{Direct Current Relay}

본 발명은 직류 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접압력이 향상된 가동자 어셈블리를 갖는 직류 릴레이에 관한 것입니다.

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 1에 종래 기술에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도가 나타나 있다.

직류 릴레이는 상부 프레임(1)과 하부 프레임(2)으로 구성되는 케이스(1,2), 상기 케이스의 내부에 구비되는 미들 플레이트(9), 미들 플레이트(9)의 상부에 설치되는 접점부(3,4)와 소호부(8), 미들 플레이트(9)의 하부에 설치되는 액추에이터(7)를 포함한다. 여기서, 액추에이터(7)는 전자석의 원리에 의해 작동하는 장치일 수 있다.

상부 프레임(1)의 상면에는 접점부(3,4)의 고정 접점(3)이 노출되어 부하 또는 전원에 연결된다.

상부 프레임(1)의 내부에는 접점부(3,4)와 소호부(8)가 마련된다. 접점부(3,4)는 상부 프레임(1)에 고정 설치되는 고정 접점(3)과, 액추에이터(7)에 의해 가동되어 상기 고정 접점(3)에 접촉 또는 분리되는 가동 접점(4)으로 구성된다. 소호부(8)는 세라믹 재료로 형성되는 것이 보통이다. 소호부(8)는 아크 챔버(arc chamber)라고도 한다. 소호부(8) 내부는 아크 소호를 위해 소호용 가스가 충전될 수 있다.

접점부(3,4)의 차단시(분리시) 발생하는 아크(Arc)를 효과적으로 제어하기 위하여 영구자석(미도시)이 구비될 수 있다. 영구자석은 접점부 주변에 설치되어 자기장을 발생시켜 급속한 전기의 흐름인 아크를 제어하게 되고, 영구자석을 고정시키기 위하여 영구자석 홀더(6)가 마련된다.

액추에이터는 전자석의 원리를 이용하여 작동하는 것으로 고정코어(7a), 가동코어(7b), 가동축(7c) 및 복귀스프링(7d)을 포함한다. 고정코어(7a)와 가동코어(7b)를 실린더(7e)가 감싸고 있다. 실린더(7e)와 소호부(8)는 밀폐된 공간을 형성한다.

실린더(7e) 주변에는 코일(7f)이 구비되어 제어 전원이 인가되면 주변에 전자기력을 발생시킨다. 고정코어(7a)는 코일(7f)에서 발생하는 전자기력에 의해 여자(magnetized)되며, 가동코어(7b)는 고정코어(7a)의 자기력에 의해 흡인된다. 이에 따라, 가동코어(7b)에 결합된 가동축(7c) 및 가동축(7c)의 상부에 결합된 가동접촉자(4)은 함께 움직여서 고정접촉자(3)에 접촉되어 회로는 통전 상태가 된다. 복귀스프링(7d)은 코일의 제어 전원 차단시 가동코어(7b)가 초기 위치로 복귀할 수 있는 탄성력을 제공한다.

그런데, 종래기술에 따른 직류 릴레이에 있어서 고정접촉자과 가동접촉자 사이에는 전자반발력이 발생하고 이에 따라 서로 분리되려는 경향이 있다. 이러한 전자반발력에 의한 의도하지 않은 분리를 방지하기 위해 가동접촉자(4)은 접압 스프링(5)을 통해 접압력을 받는다. 즉, 고정접촉자(3)과 가동접촉자(4) 사이의 거리보다 고정코어(7a)와 가동코어(7b)의 거리는 길게 설정되어 가동코어의 오버 트래블(over travel)에 의해 가동접촉자는 접압력을 받는다. 그러나, 이러한 접압력보다 전자 반발력이 강하게 발생하는 경우에는 여전히 접점부가 분리될 위험이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 접압력이 향상되는 가동자 어셈블리가 구비된 전자 접촉기를 제공하는 것입니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 한 쌍의 고정접촉자; 및 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되어 회로를 통전 또는 차단하는 가동자 어셈블리를 포함하고, 상기 가동자 어셈블리는, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대, 상기 가동자 지지대의 상부에 고정되는 가동자 홀더, 상기 가동자 홀더와 가동자 지지대의 사이에 설치되는 가동접촉자, 상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크, 상기 하부 요크와 가동자 지지대 사이에 구비되어 상기 하부 요크를 가압하는 접압 스프링;을 포함하고, 상기 가동자 어셈블리는, 상기 상부 요크와 가동자 홀더를 결합시키는 제1 체결부재 또는 상기 가동접촉자와 하부 요크를 결합시키는 제2 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 요크는 상기 가동자 홀더의 상부 또는 하부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 요크 및 가동자 홀더에는 상기 제1 체결부재가 체결될 수 있는 제1홀 및 제2홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동접촉자의 상면에는 상기 제1 체결부재의 하단부가 삽입될 수 있는 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동자 지지대의 하면에는 미들 플레이트의 중앙홀에 삽입되는 삽입부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동자 홀더는 제2 평판부와 상기 제2 평판부의 양단에 각각 하방으로 절곡 형성되는 측면부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동접촉자 및 하부 요크에는 상기 제2 체결부재가 체결될 수 있는 제3홀 및 제4홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 요크는 제3 평판부와 상기 제3 평판부의 양단에 상방으로 절곡 형성되는 날개부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 접압 스프링의 상단부는 상기 하부 요크의 하면에 돌출되는 상기 제2 연결부재의 하단부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 의하면 가동접촉자에 상부 요크 및 하부 요크가 구비되어 전자반발력이 상쇄되므로 의도하지 않은 접점부의 분리가 발생하지 않는다.

도 1은 종래기술에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도이다.
도 3은 도 2에서 가동자 어셈블리의 측면도이다.
도 4는 도 3의 가동자 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 릴레이에 적용되는 가동자 어셈블리의 측면도이다.
도 6은 도 5의 가동자 어셈블리의 분해 사시도이다.

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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도, 도 3 및 도 4는 도 2에서 가동자 어셈블리의 측면도 및 분해 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 직류 릴레이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 전자기력에 의해 상하 운동하는 가동코어(67); 상기 가동코어(67)에 하단이 고정되는 샤프트(57); 상기 샤프트(57)의 상단에 고정되는 가동자 지지대(40); 상기 가동자 지지대(40)의 상부에 고정되는 가동자 홀더(44); 상기 가동자 홀더(44)와 가동자 지지대(40)의 사이에 설치되는 가동접촉자(50); 상기 가동접촉자(50)의 상부에 구비되는 상부 요크(31); 상기 가동접촉자(50)의 하부에 구비되는 하부 요크(35); 상기 하부 요크(35)와 가동자 지지대(40) 사이에 구비되는 접압 스프링(55); 및 상기 상부 요크(31)와 가동자 홀더(44)를 결합시키는 제1 체결부재(38)를 포함하여 구성된다.

프레임(11,12)은 구성요소들을 내장하고 보호 및 지지할 수 있는 상자형의 케이스로 형성된다. 프레임(11,12)은 상부 프레임(11)과 하부 프레임(12)으로 구성될 수 있다.

아크챔버(arc chamber, 13)는 하면이 개방된 상자형으로 형성되어, 상부 프레임(11) 내부에 설치된다. 아크챔버(13)는 차단시 접점부(14,50)에서 발생하는 아크를 소호할 수 있도록 절연성, 내압성, 내열성이 우수한 재질로 마련된다. 예를 들어, 아크챔버(13)는 세라믹 재질로 제작될 수 있다. 아크챔버(13)는 미들 플레이트(70)의 상부에 고정 설치된다.

고정접촉자(fixed contact, 14)는 한 쌍으로 구비되어 아크챔버(13)에 고정 설치된다. 고정접촉자(14)는 상부 프레임(11)에 노출된다. 고정접촉자(14) 중에서 어느 하나는 전원측에 연결되고, 다른 하나는 부하측에 연결될 수 있다.

가동접촉자(moving contact, 50)는 소정 길이의 판상체로 형성되어 상기 한 쌍의 고정접촉자(14)의 하부에 설치된다. 가동접촉자(50)는 가동자 어셈블리(30)에 설치되어 일체로 움직인다. 가동접촉자(50)는 하부 프레임(12)의 내부에 설치되는 액추에이터(60)에 의해 상하로 직선운동 가능하게 되어 고정접촉자(14)에 접촉 또는 분리되어 회로를 연결하거나 차단한다.

접점부(14,50)의 차단시(분리시) 발생하는 아크(Arc)를 효과적으로 제어하기 위하여 영구자석(미도시)이 구비된다. 영구자석은 접점부(14,50) 주변에 설치되어 자기장을 발생시켜 급속한 전기의 흐름인 아크를 제어한다. 영구자석을 고정시키기 위하여 영구자석 홀더(15)가 마련된다.

가동자 어셈블리(30), 즉 가동접촉자(50)를 움직이기 위하여 액추에이터(60)가 마련된다. 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(65), 상기 고정코어(65)의 하부에 직선운동 가능하게 설치되어 고정코어(65)의 자기흡인력에 의해 고정코어(65)에 접촉 또는 분리되는 가동코어(67), 하단이 가동코어(67)에 결합되고 상단이 가동접촉자(50)에 슬라이딩 가능하게 관통 삽입되는 샤프트(57) 및 상기 고정코어(65)와 가동코어(67) 사이에 설치되어 가동코어(67)를 하방으로 복귀시키는 리턴 스프링(69), 상기 고정코어(65), 가동코어(67) 및 리턴 스프링(69)을 수용하는 실린더(68)를 포함할 수 있다.

액추에이터(60)와 아크챔버(13)의 사이에는 미들 플레이트(70)가 구비된다. 미들 플레이트(70)는 요크(61)의 상부에 설치되고 자성체로 형성되어 요크(61)와 함께 자로를 형성한다. 미들 플레이트(70)는 상부의 아크챔버(13) 및 하부의 액추에이터(60)가 각각 설치될 수 있는 지지판의 역할도 한다. 미들 플레이트(70)의 하부에 실린더(68)가 밀봉 결합된다.

미들 플레이트(70)와 아크챔버(13)의 사이에는 밀봉용 부재(72)가 구비될 수 있다. 즉, 아크챔버(13)을 하부 둘레를 따라 밀봉용 부재(72)가 구비되어 아크챔버(13), 미들 플레이트(70)(미들 플레이트 중앙부의 홀) 및 실린더(68)가 형성하는 공간이 밀폐될 수 있도록 한다.

가동자 어셈블리(30)는 샤프트(57), 가동자 지지대(40)와 가동자 홀더(44), 가동접촉자(50), 접압 스프링(55), 상부 요크(31)와 하부 요크(35), 상부 요크(31)와 가동자 홀더(44)를 결합시키는 제1 체결부재(38), 가동접촉자(50)와 하부 요크(35)를 결합시키는 제2 체결부재(58)를 포함한다.

샤프트(57)는 일자형 봉이나 로드로 구성된다. 샤프트(57)의 하단은 가동코어(67)에 고정 설치된다. 따라서, 샤프트(57)는 가동코어(67)의 움직임에 따라 함께 상하 운동을 하여 가동접촉자(50)를 고정접촉자(14)에 접촉 또는 분리시킨다.

샤프트(57)의 상단부에는 결합부(58)가 형성된다. 결합부(58)는 판상, 예를 들면 원판으로 형성될 수 있다. 샤프트(57)는 결합부(58)가 가동자 지지대(40)의 내부에 고정 결합된다. 샤프트(57)의 결합부(58)는 가동자 지지대(40)에 삽입 결합, 예를 들면 인서트 사출에 의한 방식으로 제작될 수 있다.

가동자 지지대(40)는 샤프트(57)가 고정 설치되고 가동접촉자(50) 등을 지지하기 위하여 마련된다. 가동자 지지대(40)는 제1 평판부(41)와 상기 제1 평판부(41)의 양측단에 상방으로 돌출 형성되는 아암부(arm)(42)로 구성된다.

가동자 지지대(40)의 제1 평판부(41)에는 상부에 스프링 지지부(43)가 돌출 형성된다.

가동자 지지대(40)에는 가동자 홀더(44)가 고정 설치된다. 구체적으로, 가동자 지지대(40)의 아암부(42)에는 가동자 홀더(44)의 측면부(46)가 고정 설치된다.

정면에서 바라보았을 때(도 2,4 참조), 제1 평판부(41)의 (좌우 방향) 길이는 가동접촉자(50)의 (좌우 방향) 길이보다 작게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(50)의 접점은 가동자 지지대(40)의 양측으로 각각 노출된다.

제1 평판부(41)의 내측면(상면)의 (전후 방향) 폭은 가동접촉자(50)의 (전후 방향) 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 가동자 홀더(44)가 가동자 지지대(40)의 아암부(42)에 안정적으로 삽입 결합될 수 있다(도 3 참조).

가동접촉자(50), 상부 요크(31) 및 하부 요크(35)를 지지하기 위하여 가동자 홀더(44)가 마련된다.

가동자 홀더(44)는 가동자 지지대(40)에 고정 설치된다. 가동자 홀더(44)는 'ㄷ'자형으로 형성된다. 즉, 가동자 홀더(44)는 제2 평판부(45)와 양 측면부(46)를 갖는다. 양 측면부(46)는 상기 제2 평판부(45)의 양단에 하방으로 절곡 형성된다.

제2 평판부(45)는 폭(좌우 방향 길이)은 가동접촉자(50)의 길이보다 작게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(50)의 접점은 가동자 홀더(44)의 양측으로 각각 노출된다.

제2 평판부(45)에는 제1 체결부재(38)가 결합될 수 있는 제2홀(48)이 복수 개 형성된다.

측면부(46)는 제2 평판부(45)에 인접하여 하부로 연장되는 제1 측면부(46a)와 상기 제1 측면부(46a)로부터 하부로 연장되는 제2 측면부(46b)로 구성될 수 있다.

제1 측면부(46a)의 폭(좌우 방향 길이)은 제2 평판부(45)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.

제2 측면부(46b)의 폭은 제1 측면부(46a)의 폭보다 크게 형성된다. 즉, 제2 평판부(45)와 제1 측면부(46a)의 폭은 제2 측면부(46b)의 폭보다 작게 형성된다. 또한, 가동자 홀더(44)의 두께는 가동자 지지대(40)의 두께보다 작게 형성된다. 이에 따라, 중량은 감소시키면서도 가동자 홀더(44)가 가동자 지지대(40)에 고정되는 결합력은 유지할 수 있도록 한다.

제2 측면부(46b)에는 복수 개의 홀(47)이 형성된다. 이에 따라, 인서트 사출시 결합력을 향상시킬 수 있다.

제2 측면부(46b)의 하단부는 내측으로 절곡 형성된다. 이에 따라, 가동자 홀더(44)가 가동자 지지대(40)에 인서트 사출성형시 결합력을 향상시킬 수 있다.

가동접촉자(50)는 제2 평판부(45)의 하면에 접촉되도록 설치된다. 가동접촉자(50)는 가동자 홀더(44)에 고정되지 않고 분리될 수 있다. 이에 따라, 가동자 어셈블리(30)가 상방으로 이동시 가동접촉자(50)는 제2 평판부(45)로부터 분리되어 접압 스프링(55)에 의한 접압력을 받아 고정접촉자(14)에 밀착하게 된다.

가동접촉자(50)의 상면 중앙부에는 장착홈(51)이 형성된다. 장착홈(51)에는 제1 체결부재(38)의 하단부가 삽입될 수 있다.

가동접촉자(50)에는 장착홈(51)의 주변에 제2 체결부재(58)가 삽입될 수 있는 제3홀(52)이 복수 개 형성된다.

하부 요크(35)가 가동접촉자(50)의 하부에 설치된다. 하부 요크(35)는 평판으로 형성될 수 있다. 접압 스프링(55)은 하부 요크(35)를 통해 가동접촉자(50)에 접압력을 가하게 된다. 따라서, 접압 스프링(55)은 가동접촉자(50)를 손상시키지 않으면서 접압력을 가하게 되므로, 안전성이 향상된다.

하부 요크(35)의 하면 중앙부에는 접압 스프링(55)이 장착될 수 있는 삽입홈(36)이 형성된다. 접압 스프링(55)은 하부 요크(35)의 삽입홈(36)에 상단이 끼워짐으로써 이탈하지 않고 동작 안정성이 향상된다.

하부 요크(35)에는 삽입홈(36)의 주변에 제2 체결부재(58)가 삽입될 수 있는 제4홀(37)이 복수 개 형성된다.

상부 요크(31)는 가동자 홀더(44)의 상부에 설치된다. 상부 요크(31)는 제3 평판부(32)와 상기 제3 평판부(32)의 양단에 하방으로 연장 형성되는 치마부(33)로 구성될 수 있다.

상부 요크(31)는 가동자 홀더(44)에 결합된다. 예를 들어, 상부 요크(31)는 가동자 홀더(44)에 끼움 결합될 수 있다. 상부 요크(31)는 가동자 홀더(44)의 제2 평판부(45)와 제1 측면부(46a)에 끼움 결합될 수 있다.

상부 요크(31)의 제3 평판부(32)에는 제1 체결부재(38)가 결합될 수 있는 제1홀(34)이 복수 개 형성된다.

가동접촉자(50)의 상부에 구비되는 상부 요크(31) 및 가동접촉자(50)의 하부에 구비되는 하부 요크(35)에 의해, 회로가 통전 상태에 있어서 상부 요크(31)와 하부 요크(35)는 자화되어 하부 요크(35)는 상부 요크(31)에 흡인되는 힘을 받는다. 이에 따라, 가동접촉자(50)는 상방으로 힘을 받아 전자반발력을 상쇄하게 된다.

접압 스프링(55)이 하부 요크(35)와 가동자 지지대(40) 사이에 구비된다. 접압 스프링(55)은 가동접촉자(50)를 지지하고 통전시 가동접촉자(50)에 접압력을 제공하기 위하여 마련된다. 접압 스프링(55)은 압축 코일스프링으로 구성될 수 있다.

접압 스프링(55)은 하부 요크(35)에 직접적으로 접촉하므로 가동접촉자(50)를 손상시키지 않는다. 따라서, 내구성이 증가한다.

상부 요크(31)와 가동자 홀더(44)를 결합시키고 지지하기 위하여 제1 체결부재(38)가 마련된다. 제1 체결부재(38)는 핀이나 리벳 또는 볼트와 나사 등으로 구성될 수 있다. 제1 체결부재(38)는 상부 요크(31)의 제1홀(34)과 가동자 홀더(44)의 제2홀(48)에 끼워진다. 이에 따라, 상부 요크(31)와 가동자 홀더(44)는 동일 축 상에서 상하로 움직이고 측방으로 이탈하지 않는다.

제1 체결부재(38)는 하단이 가동접촉자(50)의 장착홈(51)에 삽입되므로 작동 공간이 마련되고, 상부 요크(31)와 가동자 홀더(44)가 측방으로 이탈하지 않도록 한다.

가동접촉자(50)와 하부 요크(35)를 지지하기 위하여 제2 체결부재(58)가 마련된다. 제2 체결부재(58)는 핀이나 리벳 또는 볼트와 너트 등으로 구성될 수 있다. 제2 체결부재(58)는 가동접촉자(50)의 제3홀(52)와 하부 요크(35)의 제4홀(37)에 끼워진다. 이에 따라, 가동접촉자(50)와 하부 요크(35)는 동일 축 상에서 상하로 움직이고 측방으로 이탈하지 않는다.

도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 릴레이의 가동자 어셈블리를 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이는 전자기력에 의해 상하 운동하는 가동코어(167); 상기 가동코어(167)에 하단이 고정되는 샤프트(157); 상기 샤프트(157)의 상단에 고정되는 가동자 지지대(140); 상기 가동자 지지대(140)의 상부에 고정되는 가동자 홀더(145); 상기 가동자 홀더(145)와 가동자 지지대(140)의 사이에 설치되는 가동접촉자(150); 상기 가동자 홀더(145)와 가동접촉자(150)의 사이에 구비되는 상부 요크(131); 상기 가동접촉자(150)의 하부에 구비되는 하부 요크(135); 상기 하부 요크(135)와 가동자 지지대(140) 사이에 구비되는 접압 스프링(155); 및 상기 상부 요크(131)와 가동자 홀더(145)를 결합시키는 제1 체결부재(138)를 포함을 포함하여 구성된다.

가동자 어셈블리(130)를 제외한 프레임, 아크챔버, 고정접촉자, 액추에이터 등의 구성은 이전 실시예와 동일하거나 유사하게 적용될 수 있으므로 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

가동접촉자(150)는 소정 길이의 판상체로 형성되어 상기 한 쌍의 고정접촉자(114)의 하부에 설치된다. 가동접촉자(150)는 가동자 어셈블리(130)에 설치되어 일체로 움직인다. 가동접촉자(150)는 하부 프레임의 내부에 설치되는 액추에이터에 의해 상하로 직선운동 가능하게 되어 고정접촉자에 접촉 또는 분리되어 회로를 연결하거나 차단한다.

가동자 어셈블리(130)는 샤프트(157), 가동자 지지대(140)와 가동자 홀더(145), 가동접촉자(150), 접압 스프링(155), 상부 요크(131)와 하부 요크(135), 가동자 홀더(145)와 상부 요크(131)를 결합시키는 제1 체결부재(138), 가동접촉자(50)와 하부 요크(35)를 결합시키는 제2 체결부재(158)를 포함한다.

샤프트(157)는 일자형 봉이나 로드로 구성된다. 샤프트(157)의 하단은 가동코어(167)에 고정 설치된다. 따라서, 샤프트(157)는 가동코어(167)의 움직임에 따라 함께 상하 운동을 하여 가동접촉자(150)를 고정접촉자(114)에 접촉 또는 분리시킨다.

샤프트(157)의 상단부에는 결합부(158)가 형성된다. 결합부(158)는 판상, 예를 들면 원판으로 형성될 수 있다. 샤프트(157)는 결합부(158)가 가동자 지지대(140)의 내부에 고정 결합된다. 샤프트(157)의 결합부(158)는 가동자 지지대(140)에 삽입 결합, 예를 들면 인서트 사출에 의한 방식으로 제작될 수 있다.

가동자 지지대(140)는 샤프트(157)가 고정 설치되고 가동접촉자(150) 등을 지지하기 위하여 마련된다. 가동자 지지대(140)는 제1 평판부(141)와 상기 제1 평판부(141)의 양측단에 상방으로 돌출 형성되는 아암부(arm)(142)로 구성된다.

가동자 지지대(140)의 제1 평판부(141)에는 상부에 스프링 지지부(143)가 돌출 형성된다.

가동자 지지대(140)의 아암부(142)에는 가동자 홀더(145)가 고정 설치된다.

정면에서 바라보았을 때(도 6 참조), 제1 평판부(141)의 (좌우 방향) 길이는 가동접촉자(150)의 (좌우 방향) 길이보다 작게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(150)의 접점은 가동자 지지대(140)의 양측으로 각각 노출된다.

제1 평판부(141)의 내측면(상면)의 (전후 방향) 폭은 가동접촉자(150)의 (전후 방향) 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 가동자 홀더(145)가 가동자 지지대(140)의 아암부(142)에 안정적으로 삽입 결합될 수 있다(도 5 참조).

가동자 지지대(140)의 하면에는 미들 플레이트(미도시)의 중앙홀(미부호)에 삽입되는 삽입부(144)가 돌출 형성된다. 삽입부(144)는 디스크 형태로 형성될 수 있다. 가동자 지지대(140)의 하부에 삽입부(144)가 형성되어 미들 플레이트(170)에 끼움 결합되므로 가동자 어셈블리(130)의 안정성이 향상된다.

가동접촉자(150), 상부 요크(131) 및 하부 요크(135)를 지지하기 위하여 가동자 홀더(145)가 마련된다.

가동자 홀더(145)는 가동자 지지대(140)에 고정 설치된다. 가동자 홀더(145)는 'ㄷ'자형으로 형성된다. 즉, 가동자 홀더(145)는 제2 평판부(146)와 양 측면부(147)를 갖는다. 양 측면부(147)는 상기 제2 평판부(146)의 양단에 하방으로 절곡 형성된다.

제2 평판부(146)는 폭(좌우 방향 길이)은 가동접촉자(150)의 길이보다 작게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(150)의 접점은 가동자 홀더(145)의 양측으로 각각 노출된다.

제2 평판부(146)에는 제1 체결부재(138)가 결합될 수 있는 제2홀(149)이 복수 개 형성된다.

측면부(147)는 제2 평판부(146)에 인접하여 하부로 연장 형성된다. 측면부(147)가 가동자 지지대(140)의 아암부(142)에 삽입 결합된다.

측면부(147)의 폭(좌우 방향 길이)은 제2 평판부(146)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.

측면부(147)에는 홀(148)이 형성된다. 이에 따라, 인서트 사출시 결합력을 향상시킬 수 있다.

상부 요크(131)는 가동자 홀더(145)의 하부에 설치된다. 상부 요크(131)는 평판으로 형성될 수 있다. 상부 요크(131)의 폭은 가동자 홀더(145)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.

상부 요크(131)의 하면에는 하부 요크(135)가 결합될 수 있는 결합홈(132)이 형성된다. 결합홈(132)은 전,후단부에 각각 형성될 수 있다.

상부 요크(131)의 중앙부에는 제1 체결부재(138)가 삽입될 수 있는 제1홀(133)이 형성된다.

가동접촉자(150)는 상부 요크(131)의 하면에 접촉되도록 설치된다. 상부 요크(131) 및 가동접촉자(150)는 가동자 홀더(145)에 고정되지 않고 분리될 수 있다. 이에 따라, 가동자 어셈블리(130)가 상방으로 이동시 가동접촉자(150)는 제2 평판부(146)로부터 분리되어 접압 스프링(155)에 의한 접압력을 받아 고정접촉자(114)에 밀착하게 된다.

가동접촉자(150)의 전,후 측면 하단부에는 지지홈(151)이 형성된다. 지지홈(151)에는 하부 요크(135)의 날개부(137)가 삽입된다.

가동접촉자(150)에는 중앙부에 제2 체결부재(158)가 삽입될 수 있는 제3홀(152)이 복수 개 형성된다.

가동접촉자(150)는 상부의 상부 요크(131)와 하부의 하부 요크(135)에 의해 둘러싸이게 된다.

하부 요크(135)가 가동접촉자(150)의 하부에 설치된다. 하부 요크(135)는 제3 평판부(136)와 상기 제3 평판부(136)의 양단에 상방으로 절곡 형성되는 날개부(137)로 구성될 수 있다.

접압 스프링(155)은 하부 요크(135)를 통해 가동접촉자(150)에 접압력을 가하게 된다. 따라서, 접압 스프링(155)은 가동접촉자(150)를 손상시키지 않으면서 접압력을 가하게 되므로, 안전성이 향상된다.

하부 요크(135)의 날개부(137)는 가동접촉자(150)의 지지홈(151) 및 상부 요크(131)의 결합홈(132)에 각각 끼워진다. 이에 따라, 상부 요크(131), 가동접촉자(150) 및 하부 요크(135)가 가동자 홀더(145)로부터 분리되더라고 이탈하지 않고 상호 결합력을 유지한다.

하부 요크(135)에는 중앙부에 제2 체결부재(158)가 삽입될 수 있는 제4홀(139)이 형성된다.

가동접촉자(150)의 상부에 구비되는 상부 요크(131) 및 가동접촉자(150)의 하부에 구비되는 하부 요크(135)에 의해, 회로가 통전 상태에 있어서 상부 요크(131)와 하부 요크(135)는 자화되어 하부 요크(135)는 상부 요크(131)에 흡인되는 힘을 받는다. 이에 따라, 가동접촉자(150)는 상방으로 힘을 받아 접점부(114, 150)에 발생하는 전자반발력을 상쇄하게 된다.

접압 스프링(155)이 하부 요크(135)와 가동자 지지대(140) 사이에 구비된다. 접압 스프링(155)은 가동접촉자(150)를 지지하고 통전시 가동접촉자(150)에 접압력을 제공하기 위하여 마련된다. 접압 스프링(155)은 압축 코일스프링으로 구성될 수 있다.

접압 스프링(155)의 상단은 하부 요크(135)의 하면에 돌출되는 제2 체결부재(158)의 하단부에 끼워지고, 접압 스프링(155)의 하단은 가동자 지지대(140)의 스프링 지지부(143)에 끼워져 안정적으로 유지된다.

접압 스프링(155)은 하부 요크(135)에 직접적으로 접촉하므로 가동접촉자(150)를 손상시키지 않는다. 따라서, 내구성이 증가한다.

가동자 홀더(145)와 상부 요크(131)를 지지하기 위하여 제1 체결부재(138)가 마련된다. 제1 체결부재(138)는 핀이나 리벳 등으로 구성될 수 있다. 제1 체결부재(138)는 가동자 홀더(145)의 제2홀(149)과 상부 요크(131)의 제1홀(133)에 끼워진다. 이에 따라, 상부 요크(131)와 가동자 홀더(145)는 동일 축 상에서 상하로 움직이고 측방으로 이탈하지 않는다.

가동접촉자(150)와 하부 요크(135)를 지지하기 위하여 제2 체결부재(158)가 마련된다. 제2 체결부재(158)는 핀이나 리벳 등으로 구성될 수 있다. 제2 체결부재(158)는 가동접촉자(150)의 제3홀(152)와 하부 요크(135)의 제4홀(139)에 끼워진다. 이에 따라, 가동접촉자(150)와 하부 요크(135)는 동일 축 상에서 상하로 움직이고 측방으로 이탈하지 않는다.

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.

11,12 프레임 13 아크챔버
14 고정접촉자 15 영구자석 홀더
30, 130 가동자 어셈블리 31,131 상부 요크
32,132 제2 평판부 33 치마부
34,133 제1홀 35,135 하부 요크
36 삽입홈 37,139 제4홀
38,138 제1 체결부재 40 가동자 지지대
41,141 제1 평판부 42,142 아암부
43,143 스프링 지지부 44, 145 가동자 홀더
45,146 제3 평판부 46,147 측면부
46a 제1 측면부 46b 제2 측면부
47 홀 48,149 제2홀
50,150 가동접촉자 51 장착홈
52,152 제3홀 55,155 접압 스프링
57,157 샤프트 58,158 결합부
58,158 제2 체결부재 60 액추에이터
61 요크 62 보빈
63 코일 65 고정코어
67 가동코어 68 실린더
69 리턴 스프링 70 미들 플레이트
72 밀봉용 부재

Claims

한 쌍의 고정접촉자; 및 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되어 회로를 통전 또는 차단하는 가동자 어셈블리를 포함하고,
상기 가동자 어셈블리는, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대, 상기 가동자 지지대의 상부에 고정되는 가동자 홀더, 상기 가동자 홀더와 가동자 지지대의 사이에 설치되는 가동접촉자, 상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크, 상기 하부 요크와 가동자 지지대 사이에 구비되어 상기 하부 요크를 가압하는 접압 스프링;을 포함하고,
상기 가동자 어셈블리는, 상기 상부 요크와 가동자 홀더를 결합시키는 제1 체결부재 또는 상기 가동접촉자와 하부 요크를 결합시키는 제2 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 상부 요크는 상기 가동자 홀더의 상부 또는 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 상부 요크 및 가동자 홀더에는 상기 제1 체결부재가 체결될 수 있는 제1홀 및 제2홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동접촉자의 상면에는 상기 제1 체결부재의 하단부가 삽입될 수 있는 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동자 지지대의 하면에는 미들 플레이트의 중앙홀에 삽입되는 삽입부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동자 홀더는 제2 평판부와 상기 제2 평판부의 양단에 각각 하방으로 절곡 형성되는 측면부를 갖는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동접촉자 및 하부 요크에는 상기 제2 체결부재가 체결될 수 있는 제3홀 및 제4홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 하부 요크는 제3 평판부와 상기 제3 평판부의 양단에 상방으로 절곡 형성되는 날개부로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 접압 스프링의 상단부는 상기 하부 요크의 하면에 돌출되는 상기 제2 연결부재의 하단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.