KR20200096196A

KR20200096196A - 직류 릴레이

Info

Publication number: KR20200096196A
Application number: KR1020200096314A
Authority: KR
Inventors: 유정우
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2020-08-11
Also published as: KR102388587B1

Abstract

본 발명은 직류 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접압력이 향상된 가동자 어셈블리를 갖는 직류 릴레이에 관한 것입니다.
본 발명의 일 측면에 따른 직류 릴레이는 한 쌍의 고정접촉자와, 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자를 포함하는 직류 릴레이에 있어서, 상기 가동접촉자의 하부에 배치되고, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대; 상기 가동접촉자의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대에 고정되는 가동자 홀더; 상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크; 및 상기 하부 요크와 가동자 지지대 사이에 구비되는 접압 스프링;을 포함하고, 상기 상부 요크와 하부 요크는 자로를 형성하여 상기 고정접촉자와 가동접촉자 사이에서 발생하는 전자반발력을 상쇄하고, 상기 상부 요크는 상기 가동자 홀더의 상부 또는 하부에 배치되고, 상기 상부 요크는 양단에 하방으로 연장 형성되어 상기 가동자 홀더 또는 가동접촉자를 감싸는 방식으로 끼움 결합되는 날개부가 형성되는 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 측면에 따른 직류 릴레이는 한 쌍의 고정접촉자와, 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자를 포함하는 직류 릴레이에 있어서, 상기 가동접촉자의 하부에 배치되고, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대; 상기 가동접촉자의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대에 고정되는 가동자 홀더; 상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크; 및 상기 하부 요크와 가동자 지지대 사이에 구비되는 접압 스프링;을 포함하고, 상기 상부 요크와 하부 요크는 자로를 형성하여 상기 고정접촉자와 가동접촉자 사이에서 발생하는 전자반발력을 상쇄하고, 상기 상부 요크는 상기 가동자 홀더의 상부 또는 하부에 배치되고, 상기 상부 요크는 양단에 하방으로 연장 형성되어 상기 가동자 홀더 또는 가동접촉자를 감싸는 방식으로 끼움 결합되는 날개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 샤프트의 상단에는 상기 가동자 지지대의 내부에 삽입 결합되는 결합부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동자 지지대는 제1 평판부와 상기 제1 평판부의 양측단에 상방으로 돌출 형성되어 상기 가동자 홀더가 고정되는 아암부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 평판부에는 상부에 상기 접압 스프링의 하단을 지지하는 스프링 지지부가 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 제2 평판부의 하면에는 지지부가 돌출 형성되어 상기 가동접촉자의 상면에 형성되는 지지홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부 및 지지홈의 길이(깊이)는 상기 가동접촉자의 오버 트래블(over travel) 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면부는 상기 제2 평판부의 양단에 하부로 연장 형성되는 제1 측면부 및 상기 제1 측면부의 하부로 연장 형성되고 상기 제1 측면부의 폭보다 넓게 형성되는 제2 측면부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동자 홀더의 두께는 상기 가동자 지지대의 두께보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 요크의 하면에는 상기 접압 스프링의 상단부가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 요크는 제3 평판부와 상기 제3 평판부의 양단에 하방으로 연장 형성되는 상기 날개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동접촉자의 하면에는 상기 하부 요크가 일부 삽입되는 요크 삽입홈에 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가동접촉자의 상면에는 지지홈이 형성되고, 상기 가동자 홀더의 상면에는 상기 지지홈에 삽입되는 지지부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 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; 및 상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크;를 포함하고, 상기 가동자 어셈블리는 상부로부터 하부 방향으로 상기 상부 요크, 가동자 홀더, 가동접촉자, 하부 요크, 가동자 지지대의 순서로 배치되거나 상기 가동자 홀더, 상부 요크, 가동접촉자, 하부 요크, 가동자 지지대의 순서로 배치되고,

상기 상부 요크는 양단에 하방으로 연장 형성되어 상기 가동자 홀더 또는 가동접촉자를 감싸는 방식으로 끼움 결합되는 날개부가 형성되는 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 정단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류 릴레이에 적용되는 가동자 어셈블리의 측면도이다.

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 3은 도 2에서 가동자 어셈블리의 측면도, 도 4는 도 3의 가동자 어셈블리의 분해 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 직류 릴레이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 직류 릴레이는 한 쌍의 고정접촉자(14)와, 액추에이터(60)에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자(14)에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자(50)를 포함하는 직류 릴레이에 있어서, 상기 가동접촉자(50)의 하부에 배치되고 샤프트(57)에 의해 상기 액추에이터(60)에 연결되는 가동자 지지대(40); 상기 가동접촉자(50)의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대(40)에 고정되는 가동자 홀더(44); 상기 가동접촉자(50)의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크(31) 및 하부 요크(35); 및 상기 하부 요크(35)와 가동자 지지대(40) 사이에 구비되는 접압 스프링(55);을 포함하고, 상기 상부 요크(31)와 하부 요크(35)는 자로를 형성하여 상기 고정접촉자(14)와 가동접촉자(40) 사이에서 발생하는 전자반발력을 상쇄하는 것을 특징으로 한다.

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)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)의 아암부(42)에는 가동자 홀더(44)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)의 하면에는 지지부(48)가 돌출 형성된다. 지지부(48)는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 지지부(48)는 가동접촉자(50)의 지지홈(51)에 삽입된다. 지지부(48)의 높이(길이) 및 지지홈(51)의 깊이는 오버 트래블(over travel) 거리, 즉 가동코어(67)의 이동거리에서 접점부(14,50) 사이의 거리를 감한(뺀) 거리보다 길게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(50)가 가동자 홀더(44)로부터 분리되더라고 이탈하지 않는다.

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 상면에는 지지홈(51)이 형성된다. 지지홈(51)에는 가동자 홀더(44)의 지지부(48)가 삽입된다. 지지홈(51)의 깊이는 지지부(48)의 길이보다 깊게(길게) 형성되는 것이 바람직하다.

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)에는 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.

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 날개부(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)와 가동자 홀더(44)의 결합력을 강화하기 위하여 코킹 작업이 수행될 수 있다. 예를 들어, 상부 요크(31)의 날개부(33)의 내측면에는 코킹 돌기(34)가 형성될 수 있다.

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.

도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 릴레이의 가동자 어셈블리를 전자 접촉기를 설명하기로 한다.

이 실시예의 가동자 어셈블리(30A)에서 가동자 홀더(44)와 가동접촉자(50)를 제외한 나머지 구성요소들은 이전 실시예와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다.

이전 실시예와 달리, 가동자 홀더(44)에는 지지부(48)가 형성되지 않고, 가동접촉자(50)에는 지지홈(51)이 형성되지 않는다.

대신, 가동접촉자(50)에는 하면에 요크 삽입홈(52)이 형성된다. 요크 삽입홈(52)에는 하부 요크(35)가 끼워진다. 가동접촉자(50)는 요크 삽입홈(52)에 끼워져 하부 요크(35)와 함께 움직이므로 이탈하지 않는다.

도 6을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류 릴레이의 가동자 어셈블리를 전자 접촉기를 설명하기로 한다.

이 실시예의 가동자 어셈블리(30B)에서 가동자 홀더(44)와 상부 요크(31)를 제외한 나머지 구성요소들은 최초 실시예와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다.

이 실시예에서는 상부 요크(31)가 가동자 홀더(44)의 하부에 배치된다. 즉, 상부 요크(31)는 가동자 홀더(44)와 가동접촉자(50)의 사이에 배치된다. 가동자 홀더(44)와 상부 요크(31)의 각 치수는 적절히 변경된다. 상부 요크(31)의 중앙부에는 가동자 홀더(44)의 지지부(48)가 관통 삽입되는 관통홀(32a)이 형성된다. 상부 요크(31)와 하부 요크(35)가 가동접촉자(50)를 둘러싸고 좀 더 밀접하게 배치됨으로써 전자기력의 증대를 가져올 수 있다.

이 실시예와 최초 실시예의 주요한 차이점은 배치 순서이다. 최초 실시예는 위에서 아래 방향으로 상부 요크(31) - 가동자 홀더(44) - 가동접촉자(50) - 하부 요크(35) - 가동자 지지대(40)의 순서로 배치된데 비하여, 이 실시예에서는 위에서 아래 방향으로 가동자 홀더(44) - 상부 요크(31) -가동접촉자(50) - 하부 요크(35) - 가동자 지지대(40)의 순서로 배치된다.

본 발명의 각 실시예에 따른 직류 릴레이에 의하면 가동접촉자에 상부 요크 및 하부 요크가 구비되어 전자반발력이 상쇄되므로 의도하지 않은 접점부의 분리가 발생하지 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
30,30A 가동자 어셈블리 31 상부 요크
33 날개부 34 코킹 돌기
35 하부 요크 40 가동자 지지대
41 제1 평판부 42 아암부
43 스프링 지지부 44 가동자 홀더
45 제2 평판부 46 측면부
46a 제1 측면부 46b 제2 측면부
47 홀 48 지지부
50 가동접촉자 51 지지홈
52 삽입홈 55 접압 스프링
57 샤프트 58 결합부
60 액추에이터 61 요크
62 보빈 63 코일
65 고정코어 67 가동코어
68 실린더 69 리턴 스프링
70 미들 플레이트 72 밀봉 부재

Claims

한 쌍의 고정접촉자와, 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자를 포함하는 직류 릴레이에 있어서,
상기 가동접촉자의 하부에 배치되고, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대;
상기 가동접촉자의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대에 고정되는 가동자 홀더;
상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크; 및
상기 하부 요크와 가동자 지지대 사이에 구비되는 접압 스프링;을 포함하고,
상기 상부 요크와 하부 요크는 자로를 형성하여 상기 고정접촉자와 가동접촉자 사이에서 발생하는 전자반발력을 상쇄하고,
상기 상부 요크는 상기 가동자 홀더의 상부 또는 하부에 배치되고,
상기 상부 요크는 양단에 하방으로 연장 형성되어 상기 가동자 홀더 또는 가동접촉자를 감싸는 방식으로 끼움 결합되는 날개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 샤프트의 상단에는 상기 가동자 지지대의 내부에 삽입 결합되는 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동자 지지대는 제1 평판부와 상기 제1 평판부의 양측단에 상방으로 돌출 형성되어 상기 가동자 홀더가 고정되는 아암부로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제3항에 있어서, 상기 제1 평판부에는 상부에 상기 접압 스프링의 하단을 지지하는 스프링 지지부가 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.
제5항에 있어서, 상기 제2 평판부의 하면에는 지지부가 돌출 형성되어 상기 가동접촉자의 상면에 형성되는 지지홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제6항에 있어서, 상기 지지부 및 지지홈의 길이(깊이)는 상기 가동접촉자의 오버 트래블(over travel) 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제5항에 있어서, 상기 측면부는 상기 제2 평판부의 양단에 하부로 연장 형성되는 제1 측면부 및 상기 제1 측면부의 하부로 연장 형성되고 상기 제1 측면부의 폭보다 넓게 형성되는 제2 측면부로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동자 홀더의 두께는 상기 가동자 지지대의 두께보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 하부 요크의 하면에는 상기 접압 스프링의 상단부가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 상부 요크는 제3 평판부와 상기 제3 평판부의 양단에 하방으로 연장 형성되는 상기 날개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동접촉자의 하면에는 상기 하부 요크가 일부 삽입되는 요크 삽입홈에 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
제1항에 있어서, 상기 가동접촉자의 상면에는 지지홈이 형성되고, 상기 가동자 홀더의 상면에는 상기 지지홈에 삽입되는 지지부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
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; 및
상기 가동접촉자의 상부 및 하부에 각각 구비되어 전자기력을 발생시키는 상부 요크 및 하부 요크;를 포함하고,
상기 가동자 어셈블리는 상부로부터 하부 방향으로 상기 상부 요크, 가동자 홀더, 가동접촉자, 하부 요크, 가동자 지지대의 순서로 배치되거나 상기 가동자 홀더, 상부 요크, 가동접촉자, 하부 요크, 가동자 지지대의 순서로 배치되고,
상기 상부 요크는 양단에 하방으로 연장 형성되어 상기 가동자 홀더 또는 가동접촉자를 감싸는 방식으로 끼움 결합되는 날개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.