WO2020045844A1 - 직류 릴레이 - Google Patents

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WO2020045844A1
WO2020045844A1 PCT/KR2019/009758 KR2019009758W WO2020045844A1 WO 2020045844 A1 WO2020045844 A1 WO 2020045844A1 KR 2019009758 W KR2019009758 W KR 2019009758W WO 2020045844 A1 WO2020045844 A1 WO 2020045844A1
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movable
support
contact
relay
support pin
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PCT/KR2019/009758
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English (en)
French (fr)
Inventor
유정우
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엘에스산전 주식회사
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    • H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
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    • H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
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    • H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
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    • H01H2231/026—Car

Definitions

  • the present invention relates to a direct current relay, and more particularly to a direct current relay having a mover assembly with improved bearing capacity for a movable contactor.
  • a direct current relay or a magnetic switch is a kind of electric circuit switchgear that transmits a mechanical drive and a current signal using the principle of an electromagnet, and is installed in various industrial facilities, machines, and vehicles. do.
  • electric vehicles such as hybrid vehicles, fuel cell vehicles, golf carts and electric forklifts are provided with electric vehicle relays for supplying and cutting off battery power to power generators and electrical equipment.
  • the relay for the electric vehicle is one of the very important core parts of the electric vehicle.
  • 1 and 2 show the internal structure of a DC relay according to the prior art.
  • the DC relay includes a case (1, 2) consisting of an upper frame (1) and a lower frame (2), a middle plate (9) provided in the inside of the case, a contact portion provided on the middle plate (9) ( 3, 4, the extinguishing portion 8, and the actuator (7) installed in the lower portion of the middle plate (9).
  • the actuator 7 may be a device operating on the principle of an electromagnet.
  • the contact parts 3 and 4 are composed of a fixed contact 3 fixedly installed on the upper frame 1 and a movable contact 4 which is moved by the actuator 7 to contact or separate from the fixed contact 3. do.
  • the extinguishing portion 8 is usually formed of a ceramic material.
  • the extinguishing portion 8 is also called an arc chamber.
  • the inside of the extinguishing section 8 may be filled with an extinguishing gas for arc extinguishing.
  • a permanent magnet (not shown) may be provided to effectively control the arc generated when the contact portions 3 and 4 are blocked (when disconnected).
  • the permanent magnet is installed around the contact portion to generate a magnetic field to control the arc, which is a rapid flow of electricity, and a permanent magnet holder 6 is provided to fix the permanent magnet.
  • the actuator operates using the principle of an electromagnet and includes a fixed core 7a, a movable core 7b, a movable shaft 7c and a return spring 7d.
  • the cylinder 7e surrounds the fixed core 7a and the movable core 7b.
  • the cylinder 7e and the extinguishing portion 8 form a closed space.
  • a coil 7f is provided around the cylinder 7e to generate an electromagnetic force around when the control power is applied.
  • the fixed core 7a is magnetized by the electromagnetic force generated by the coil 7f, and the movable core 7b is attracted by the magnetic force of the fixed core 7a. Accordingly, the movable shaft 7c coupled to the movable core 7b and the movable contactor 4 coupled to the upper portion of the movable shaft 7c move together to come into contact with the fixed contactor 3 so that the circuit is energized.
  • the return spring 7d provides an elastic force that allows the movable core 7b to return to the initial position when the control power supply of the coil is cut off.
  • the movable contactor 4 is connected to the movable shaft 7c to move up and down.
  • the movable contact 4 may be composed of a mover assembly.
  • the mover assembly may include a movable contactor 4, a mover support 4a, a mover holder 4b, a movable shaft 7c, and a contact spring 5.
  • the mover support 4a and the mover holder 4b can be molded together with the moveable shaft 7c to move integrally.
  • the mover assembly of this type has the advantage that the mover support 4a and the mover holder 4b form a magnetic path so that the contact pressure at which the movable contactor 4 contacts the fixed contactor 3 is increased. There is this.
  • the upper surface of the movable contactor 4 is in contact with the movable holder 4b, and the lower surface thereof is supported by the pressure of the contact spring 5.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide an electromagnetic contactor having a mover assembly having improved support for the movable contactor.
  • the DC relay includes a pair of fixed contacts and a movable contactor which is moved up and down by an actuator to contact or separate from the pair of fixed contacts, the lower portion of the movable contactor A mover support provided at and connected to the actuator by a shaft; A movable holder disposed on the movable contact and fixed to the movable support; A contact spring provided between the movable contactor and a movable supporter to provide a contact pressure to the movable contactor; And a support pin penetratingly installed in the movable contactor and the movable holder.
  • the movable contact and the movable holder are characterized in that through-holes and fitting holes into which the support pins are inserted are formed in central portions, respectively.
  • the diameter of the fitting hole in the state that is not given an external force is characterized in that the smaller than the diameter of the support pin.
  • the diameter of the through hole is characterized in that formed larger than the diameter of the support pin.
  • the support pin is characterized in that formed by a spring plate.
  • the support pin is characterized in that the cross-section is formed in the "C" shape.
  • the lower surface of the movable contact is characterized in that the movable support for supporting the support pin is formed.
  • the upper surface of the movable support is characterized in that the spring support for supporting the lower end of the contact spring is formed protruding.
  • the support pin is characterized in that the projecting on the top of the movable holder.
  • the upper surface of the movable holder is characterized in that the support tube portion extending upward to support the support pin is formed.
  • the lower end of the support pin is characterized in that the support ring is formed protruding in the form of a ring along the outer peripheral surface.
  • the DC relay according to an embodiment of the present invention is provided with a support pin for connecting and supporting the movable contactor and the movable holder to prevent the departure of the movable contact.
  • the support pin is provided with a spring plate is easy to assemble because it can be inserted into the movable holder and the movable contactor.
  • FIG. 1 is an internal structure diagram of a DC relay according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of the mover assembly in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of the mover assembly in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an internal structural diagram of a DC relay according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the mover assembly in FIG. 3.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the mover assembly of FIG. 4.
  • FIGS. 6 and 7 are cutaway perspective views of a mover assembly applied to a DC relay according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an internal structural diagram of a DC relay according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view of the mover assembly in FIG. 3
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the mover assembly of FIG. 4.
  • the DC relay includes a pair of fixed contactors 14 and a movable contactor 50 contacted or separated from the pair of fixed contactors 14 by vertically moving by the actuator 60.
  • a direct current relay comprising: a movable supporter (40) provided below the movable contactor (50) and connected to the actuator (60) by a shaft (57); A movable holder 45 disposed above the movable contact 50 and fixed to the movable supporter 40; A contact spring (55) provided between the movable contactor (50) and the movable supporter (40) to provide a contact pressure to the movable contactor (50); And a support pin 35 installed through the movable contactor 50 and the movable holder 45.
  • the frames 11 and 12 are formed of a box-shaped case in which the components can be embedded, protected and supported.
  • the frames 11 and 12 may be composed of an upper frame 11 and a lower frame 12.
  • the arc chamber 13 is formed in a box shape having an open lower surface, and is installed inside the upper frame 11.
  • the arc chamber 13 is made of a material having excellent insulation, pressure resistance, and heat resistance so as to extinguish arcs generated from the contact parts 14 and 50 when interrupted.
  • the arc chamber 13 may be made of a ceramic material.
  • the arc chamber 13 is fixedly installed on the middle plate 70.
  • the fixed contact 14 is provided in pairs and fixedly installed in the arc chamber 13.
  • the fixed contact 14 is exposed to the upper frame 11.
  • One of the fixed contacts 14 may be connected to the power supply side, and the other may be connected to the load side.
  • the movable contact 50 is formed of a plate-shaped body of a predetermined length and is installed below the pair of fixed contacts 14.
  • the movable contactor 50 is installed in the mover assembly 30 and moves integrally.
  • the movable contactor 50 is linearly movable up and down by an actuator 60 installed in the lower frame 12 so as to contact or separate the fixed contactor 14 to connect or disconnect a circuit.
  • a permanent magnet (not shown) is provided to effectively control the arc generated when the contact portions 14 and 50 are blocked (separated).
  • the permanent magnet is installed around the contact parts 14 and 50 to generate a magnetic field to control the arc, which is a rapid flow of electricity.
  • the permanent magnet holder 15 is provided to fix the permanent magnet.
  • An actuator 60 is provided for moving the mover assembly 30, in particular the moveable contactor 50.
  • Actuator 60 is a coil that is formed in a 'U' shape to form a magnetic circuit, the coil 61 wound around the yoke 61 and the bobbin 62 installed inside the yoke 61 and supplied with external power to generate a magnetic field. (63), a fixed core (65) fixedly installed inside the coil (63) and magnetized by a magnetic field generated by the coil (63) to generate a magnetic attraction force, and a linear motion under the fixed core (65).
  • the movable core 67 which is installed to be in contact with or separated from the fixed core 65 by the magnetic attraction force of the fixed core 65, the lower end is coupled to the movable core 67, and the upper end is slidable to the movable contact 50.
  • a shaft 57 which is inserted through the shaft and a return spring 69 which is installed between the fixed core 65 and the movable core 67 to return the movable core 67 downward, the fixed core 65 and the movable core.
  • Cylinder 68 for receiving 67 and return spring 69.
  • the middle plate 70 is provided between the actuator 60 and the arc chamber 13.
  • the middle plate 70 is installed on the upper portion of the yoke 61 and formed of a magnetic material to form a magnetic path together with the yoke 61.
  • the middle plate 70 also serves as a supporting plate on which the upper arc chamber 13 and the lower actuator 60 may be installed.
  • the cylinder 68 is sealedly coupled to the lower portion of the middle plate 70.
  • a sealing member 72 may be provided between the middle plate 70 and the arc chamber 13. That is, the sealing member 72 is provided along the lower circumference of the arc chamber 13 so that the space formed by the arc chamber 13, the middle plate 70 (the hole in the middle plate center) and the cylinder 68 is sealed. To be possible.
  • the mover assembly 30 includes a shaft 57, a mover support 40 and a mover holder 45, a movable contactor 50, a pressure spring 55, and a support pin 35.
  • the shaft 57 is composed of a straight rod or rod.
  • the lower end of the shaft 57 is fixed to the movable core 67. Therefore, the shaft 57 moves up and down together with the movement of the movable core 67 to contact or separate the movable contactor 50 from the fixed contactor 14.
  • the coupling portion 58 is formed at the upper end of the shaft 57.
  • Coupling portion 58 may be formed in a plate shape, for example a disc.
  • Shaft 57 has a coupling portion 58 is fixedly coupled to the inside of the movable support (40).
  • the engagement portion 58 of the shaft 57 may be manufactured in a manner by insertion coupling, for example insert injection, into the mover support 40.
  • the movable supporter 40 is provided to fix the shaft 57 and support the movable contactor 50 and the like.
  • the mover support 40 is comprised by the 1st flat plate part 41 and the arm part 42 which protrudes upward at the both ends of the said 1st flat plate part 41. As shown in FIG.
  • a spring support 43 is protruded from the first flat plate 41 of the mover support 40.
  • An insertion groove 44 is formed in the arm portion 42 of the mover support 40, and the mover holder 45 is fixedly installed in the insertion groove 44.
  • the length (left and right directions) of the first flat plate portion 41 is smaller than the length (left and right directions) of the movable contact 50. Accordingly, the contacts of the movable contactor 50 are exposed to both sides of the movable supporter 40, respectively.
  • the width (front and rear) of the inner surface (upper surface) of the first flat plate portion 41 may be wider than the width of the movable contactor 50 (front and rear). Accordingly, the movable contact 50 can be stably moved up and down in the movable supporter 40.
  • a movable holder 45 is provided to support the movable contactor 50.
  • the mover holder 45 is fixed to the mover support 40.
  • the mover holder 45 is formed in a 'c' shape. That is, the movable holder 45 has a second flat plate portion 46 and both side portions 47. Both side portions 47 extend downward from both ends of the second flat plate portion 46.
  • the second flat plate portion 46 has a width (length in left and right directions) smaller than the length of the movable contact 50. Accordingly, the contacts of the movable contactor 50 are exposed to both sides of the movable holder 45, respectively.
  • a fitting hole 48 is formed in the center portion of the second flat plate portion 46.
  • the support pin 35 is fitted into the fitting hole 48.
  • the fitting hole 48 is formed smaller than the diameter of the support pin 35 in the state that no external force is given. Accordingly, when the support pin 35 is forcibly inserted into the fitting hole 48 of the movable holder 45, the supporting pin 35 is fixed to the movable holder 45.
  • the side portion 47 extends downwardly adjacent to the second flat plate portion 46.
  • the width (length in the left and right directions) of the side portions 47 may be formed to be equal to the width of the second flat plate portion 46.
  • a plurality of holes 47a are formed in the side portion 47. Accordingly, the bonding force at the time of insert injection can be improved.
  • the movable contact 50 is installed to contact the bottom surface of the second flat plate portion 46.
  • the movable contact 50 may be separated without being fixed to the mover holder 45. Accordingly, when the mover assembly 30 moves upward, the movable contactor 50 is separated from the second flat plate portion 46 to be brought into close contact with the fixed contactor 14 by the contact pressure of the contact spring 55.
  • the movable support part 51 is formed in the lower surface of the movable contact 50.
  • the upper end of the contact spring 55 is mounted to the movable support part 51.
  • the movable support part 51 also serves to support the support pin 35.
  • the through hole 52 is formed in the center portion of the movable contact 50.
  • the through hole 52 is formed from the upper surface of the movable contact 50 to the lower surface of the movable support part 51. Accordingly, the support pin 35 is inserted into the mover support 40 through the through hole 52.
  • the diameter of the through hole 52 is larger than the diameter of the fitting hole 48.
  • the diameter of the through hole 52 is formed larger than the diameter of the support pin (35). Accordingly, the movable contact 50 can freely move up and down without being interfered with the support pin 35.
  • a support pin 35 is provided.
  • the support pin 35 may be formed in the shape of a rolled plate. That is, the cross section of the support pin 35 may be formed in the shape of "C". Accordingly, it may be tightened in a direction in which the diameter is reduced by the force on the circumferential surface of the support pin 35. That is, the support pin 35 may serve as a leaf spring in the cross-sectional direction.
  • the support pin 35 is inserted into and fitted into the fitting hole 48 of the movable holder 45 and the through hole 52 of the movable contact 50.
  • the diameter of the support pin 35 is larger than the diameter of the fitting hole 48, but may be tightened in the radial direction, so that the diameter of the supporting pin 35 is inserted into the fitting hole 48 to be exerted.
  • the lower end of the support pin 35 may be supported by contacting the first flat plate 41 of the mover support 40.
  • the upper end of the support pin 35 protrudes above the mover holder 45. Accordingly, even if the mover assembly 30 moves up and down, the mover holder 45 and the movable contactor 50 are not separated.
  • a contact spring 55 is provided between the movable contactor 50 and the mover support 40.
  • the contact spring 55 is provided to support the movable contactor 50 and to provide a contact pressure to the movable contactor 50 when energized.
  • the contact spring 55 may be composed of a compression coil spring.
  • the contact pressure spring 55 pressurizes the movable contactor 50 during energization so as not to be separated from the fixed contactor 14.
  • the components other than the mover holder 45 in the mover assembly of this embodiment may be formed the same as or similar to the previous embodiment.
  • the support holder 45a is formed in the mover holder 45. Therefore, the support pin 35 is more stable because the length of contact in the mover holder 45 is increased.
  • the components other than the support pin 35 in the mover assembly of this embodiment may be formed the same as or similar to the original embodiment.
  • a ring-shaped support ring 37 is formed at the lower end of the support pin 35.
  • the support ring portion 37 is preferably formed along the outer circumferential surface of the support pin 35. Since the area in which the support pin 35 contacts the first flat plate portion 41 is increased by the support ring portion 37, the support pin 35 maintains a more stable installation state.
  • the DC relay according to an embodiment of the present invention is provided with a support pin for connecting and supporting the movable contactor and the movable holder to prevent the departure of the movable contact.
  • the support pin is provided with a spring plate is easy to assemble because it can be inserted into the movable holder and the movable contactor.

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Abstract

본 발명은 직류 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가동접촉자에 대한 지지력이 향상된 가동자 어셈블리를 갖는 직류 릴레이에 관한 것입니다. 본 발명의 일 실시예에 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 구비되고, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대; 상기 가동접촉자의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대에 고정되는 가동자 홀더; 상기 가동접촉자와 가동자 지지대의 사이에 구비되어 상기 가동접촉자에 접압력을 제공하는 접압 스프링; 및 상기 가동접촉자와 가동자 홀더에 관통 설치되는 지지핀;을 포함한다.

Description

직류 릴레이
본 발명은 직류 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가동접촉자에 대한 지지력이 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 1 및 도 2에 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.
가동접촉자(4)는 가동축(7c)에 연결되어 상하운동한다. 가동접촉자(4)는 가동자 어셈블리로 구성될 수 있다. 이때, 가동자 어셈블리는 가동접촉자(4), 가동자 지지대(4a), 가동자 홀더(4b), 가동축(7c) 및 접압 스프링(5)을 포함하여 구성될 수 있다. 가동자 지지대(4a)와 가동자 홀더(4b)는 가동축(7c)과 함께 성형 사출되어 일체로 움직일 수 있다. 이와 같은 형태의 가동자 어셈블리는 가동자 지지대(4a)와 가동자 홀더(4b)는 자로를 형성하여 가동접촉자(4)가 고정접촉자(3)에 접촉하는 접압력이 증대되도록 하는 역할을 하는 장점이 있다.
한편, 가동접촉자(4)는 상면이 가동자 홀더(4b)에 접촉하고 하면은 접압 스프링(5)의 압력을 받아 지지된다.
그런데, 위와 같은 종래기술에 따른 직류 릴레이에 있어서 가동접촉자(4)는 접압 스프링(5)의 지지력에 의해 고정될 뿐이므로 접압 스프링(5)의 힘이 약하거나 외부의 강한 힘을 받는 경우 가동접촉자(4)가 가동자 어셈블리로부터 이탈하는 경우가 발생할 위험이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 가동접촉자에 대한 지지력이 향상되는 가동자 어셈블리가 구비된 전자 접촉기를 제공하는 것입니다.
본 발명의 일 실시예에 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 구비되고, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대; 상기 가동접촉자의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대에 고정되는 가동자 홀더; 상기 가동접촉자와 가동자 지지대의 사이에 구비되어 상기 가동접촉자에 접압력을 제공하는 접압 스프링; 및 상기 가동접촉자와 가동자 홀더에 관통 설치되는 지지핀;을 포함한다.
여기서, 상기 가동접촉자와 가동자 홀더에는 중앙부에 각각 상기 지지핀이 삽입되는 관통홀과 끼움홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 외력이 주어지지 않은 상태에서 상기 끼움홀의 직경은 상기 지지핀의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통홀의 직경은 상기 지지핀의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지핀은 스프링 판으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지핀은 단면부가 "C"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가동접촉자의 하면부에는 상기 지지핀을 지지하는 가동 지지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가동자 지지대의 상면에는 상기 접압 스프링의 하단을 지지하는 스프링 지지부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지핀은 상기 가동자 홀더의 상부에 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 가동자 홀더의 상면에는 상기 지지핀을 지지하도록 상방으로 연장되는 지지관부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 지지핀의 하단에는 외주면을 따라 링 형태로 돌출 형성되는 지지링부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 의하면 가동접촉자와 가동자 홀더를 연결하여 지지하는 지지핀이 구비되어 가동접촉자의 이탈이 방지된다.
또한, 상기 지지핀은 스프링판으로 구비되어 가동자 홀더와 가동접촉자에 끼우면 되므로 조립성이 용이하다.
도 1은 종래기술에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도이다.
도 2는 도 1에서 가동자 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도이다.
도 4는 도 3에서 가동자 어셈블리의 사시도이다.
도 5는 도 4의 가동자 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 릴레이에 적용되는 가동자 어셈블리의 절개사시도이다.
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 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이의 내부 구조도, 도 4는 도 3에서 가동자 어셈블리의 사시도, 도 5는 도 4의 가동자 어셈블리의 분해 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 직류 릴레이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 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 구비되고, 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(45); 상기 가동접촉자(50)와 가동자 지지대(40)의 사이에 구비되어 상기 가동접촉자(50)에 접압력을 제공하는 접압 스프링(55); 및 상기 가동접촉자(50)와 가동자 홀더(45)에 관통 설치되는 지지핀(35);을 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), 특히 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(45), 가동접촉자(50), 접압 스프링(55), 지지핀(35)을 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 삽입홈(44)이 형성되고, 상기 삽입홈(44)에 가동자 홀더(45)가 고정 설치된다.
정면에서 바라보았을 때(도 3 내지 5 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 넓게 형성될 수 있다. 이에 따라, 가동접촉자(50)는 가동자 지지대(40) 내에서 안정적으로 상하 운동할 수 있다.
가동접촉자(50)를 지지하기 위하여 가동자 홀더(45)가 마련된다.
가동자 홀더(45)는 가동자 지지대(40)에 고정 설치된다. 가동자 홀더(45)는 'ㄷ'자형으로 형성된다. 즉, 가동자 홀더(45)는 제2 평판부(46)와 양 측면부(47)를 갖는다. 양 측면부(47)는 상기 제2 평판부(46)의 양단에 하방으로 연장 형성된다.
제2 평판부(46)는 폭(좌우 방향 길이)은 가동접촉자(50)의 길이보다 작게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(50)의 접점은 가동자 홀더(45)의 양측으로 각각 노출된다.
제2 평판부(46)의 중앙부에는 끼움홀(48)이 형성된다. 끼움홀(48)에는 지지핀(35)이 끼워진다. 상기 끼움홀(48)은 외력이 주어지지 않은 상태에서의 지지핀(35)의 직경보다 작게 형성된다. 이에 따라, 지지핀(35)이 가동자 홀더(45)의 끼움홀(48)에 억지 끼움되었을 때, 지지핀(35)은 가동자 홀더(45)에 고정된다.
측면부(47)는 제2 평판부(46)에 인접하여 하부로 연장된다. 측면부(47)의 폭(좌우 방향 길이)은 제2 평판부(46)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.
측면부(47)에는 복수 개의 홀(47a)이 형성된다. 이에 따라, 인서트 사출시 결합력을 향상시킬 수 있다.
가동접촉자(50)는 제2 평판부(46)의 하면에 접촉되도록 설치된다. 가동접촉자(50)는 가동자 홀더(45)에 고정되지 않고 분리될 수 있다. 이에 따라, 가동자 어셈블리(30)가 상방으로 이동시 가동접촉자(50)는 제2 평판부(46)로부터 분리되어 접압 스프링(55)에 의한 접압력을 받아 고정접촉자(14)에 밀착하게 된다.
가동접촉자(50)의 하면에는 가동 지지부(51)가 형성된다. 가동 지지부(51)에는 접압 스프링(55)의 상단부가 장착된다. 가동 지지부(51)는 지지핀(35)을 지지하는 역할도 한다.
가동접촉자(50)의 중앙부에는 관통홀(52)이 형성된다. 관통홀(52)은 가동접촉자(50)의 상면으로부터 가동 지지부(51)의 하면에 이르기까지 형성된다. 이에 따라, 지지핀(35)이 관통홀(52)을 통해서 가동자 지지대(40)의 내부에 삽입된다.
관통홀(52)의 직경은 끼움홀(48)의 직경보다 크게 형성된다. 또한, 관통홀(52)의 직경은 지지핀(35)의 직경보다 크게 형성된다. 이에 따라, 가동접촉자(50)는 지지핀(35)의 간섭을 받지 않고 자유롭게 상하 운동을 할 수 있다.
지지핀(35)이 마련된다. 지지핀(35)은 둥글게 말은(rolled) 판 형태로 형성될 수 있다. 즉, 지지핀(35)의 단면은 "C"자 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 지지핀(35)의 원주면에 힘을 받아 직경이 줄어드는 방향으로 조여질 수 있다. 즉, 지지핀(35)은 단면 방향으로 판 스프링과 같은 역할을 할 수 있다.
지지핀(35)은 가동자 홀더(45)의 끼움홀(48)과 가동접촉자(50)의 관통홀(52)에 삽입 장착된다. 지지핀(35)의 직경은 끼움홀(48)의 직경보다 크지만 반경 방향으로 조여질 수 있으므로 끼움홀(48)에 삽입된 후 벌어져서 고정력을 발휘한다.
지지핀(35)의 하단부는 가동자 지지대(40)의 제1 평판부(41)에 접촉하여 지지될 수 있다.
지지핀(35)이 상단은 가동자 홀더(45)의 상부에 돌출된다. 이에 따라, 가동자 어셈블리(30)가 상하 운동하여 충격이 발생하더라도 가동자 홀더(45)나 가동접촉자(50)가 이탈하지 않도록 한다.
접압 스프링(55)이 가동접촉자(50)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 통전시 가동접촉자(50)를 가압하여 고정접촉자(14)로부터 이탈하지 않도록 한다.
도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 릴레이의 가동자 어셈블리를 설명하기로 한다.
이 실시예의 가동자 어셈블리에서 가동자 홀더(45)를 제외한 나머지 구성요소들은 이전 실시예와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다.
이전 실시예와 달리, 가동자 홀더(45)에는 지지관부(45a)가 형성된다. 따라서, 지지핀(35)은 가동자 홀더(45)에서 접촉되는 길이가 증가하므로 보다 안정적으로 유지된다.
도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류 릴레이의 가동자 어셈블리를 설명하기로 한다.
이 실시예의 가동자 어셈블리에서 지지핀(35)을 제외한 나머지 구성요소들은 최초 실시예와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다.
지지핀(35)의 하단부에는 링 형태의 지지링부(37)가 형성된다. 지지링부(37)는 지지핀(35)의 외주면을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 지지링부(37)에 의해 지지핀(35)이 제1 평판부(41)에 접촉하는 면적이 증대하므로 지지핀(35)은 보다 안정적으로 설치 상태를 유지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 릴레이에 의하면 가동접촉자와 가동자 홀더를 연결하여 지지하는 지지핀이 구비되어 가동접촉자의 이탈이 방지된다.
또한, 상기 지지핀은 스프링판으로 구비되어 가동자 홀더와 가동접촉자에 끼우면 되므로 조립성이 용이하다.
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.

Claims (11)

  1. 한 쌍의 고정접촉자와, 액추에이터에 의해 상하 운동하여 상기 한 쌍의 고정접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동접촉자를 포함하는 직류 릴레이에 있어서,
    상기 가동접촉자의 하부에 구비되고, 샤프트에 의해 상기 액추에이터에 연결되는 가동자 지지대;
    상기 가동접촉자의 상부에 배치되고, 상기 가동자 지지대에 고정되는 가동자 홀더;
    상기 가동접촉자와 가동자 지지대의 사이에 구비되어 상기 가동접촉자에 접압력을 제공하는 접압 스프링; 및
    상기 가동접촉자와 가동자 홀더에 관통 설치되는 지지핀;을 포함하는 직류 릴레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가동접촉자와 가동자 홀더에는 중앙부에 각각 상기 지지핀이 삽입되는 관통홀과 끼움홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  3. 제2항에 있어서, 외력이 주어지지 않은 상태에서 상기 끼움홀의 직경은 상기 지지핀의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  4. 제2항에 있어서, 상기 관통홀의 직경은 상기 지지핀의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지핀은 스프링 판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지핀은 단면부가 "C"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가동접촉자의 하면부에는 상기 지지핀을 지지하는 가동 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기 가동자 지지대의 상면에는 상기 접압 스프링의 하단을 지지하는 스프링 지지부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  9. 제1항에 있어서, 상기 지지핀은 상기 가동자 홀더의 상부에 돌출되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  10. 제1항에 있어서, 가동자 홀더의 상면에는 상기 지지핀을 지지하도록 상방으로 연장되는 지지관부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
  11. 제1항에 있어서, 상기 지지핀의 하단에는 외주면을 따라 링 형태로 돌출 형성되는 지지링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 릴레이.
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