KR101251921B1 - 전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이는, 베이스; 상기 베이스에 배치되는 고정접점; 상기 고정접점과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점; 그리고 상기 가동접점이 상기 고정접점과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점을 구동시키는 전기 액츄에이터를 포함하여 구성되고, 상기 전기 액츄에이터는, 자기력을 발생시키는 코일, 상기 코일의 내부에 배치되는 고정코어, 상기 고정코어에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어, 그리고 상기 가동코어보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어의 주변에 배치되어 상기 가동코어의 이동시 충격을 완화시키는 완충부를 포함하고, 상기 완충부는 상기 고정코어 및 상기 가동코어의 외면을 합성수지로 전면적으로 코팅하여 형성된다. 이에 의해, 금속간 접촉을 줄여 소음 발생을 억제할 수 있다.

릴레이, 전기 액츄에이터, 코일, 고정코어, 가동코어, 완충부

Description

전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이{ELECTRIC ACTUATOR AND RELAY HAVING THE SAME}

본 발명은, 전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구동시 소음 발생을 억제할 수 있고 충격을 완화할 수 있도록 한 전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 릴레이(relay)는 전류를 공급하거나 중지하는 전기적인 접점 개폐 장치의 일 종으로서, 각 종 산업용 설비, 기계 및 차량 등에 설치된다.

상기 릴레이는 고정접점 및 가동접점을 구비하며, 통상 전기적인 신호에 의해 접점의 개폐 제어가 가능하게 가동접점을 구동시키는 전기 액츄에이터(electric actuator)가 구비되어 구성된다.

상기 전기 액츄에이터는, 자기력을 발생시키는 전기자와, 상기 전기자의 전원 인가시 상기 전기자의 자기력에 의해 이끌리는 가동자(아마추어)를 구비한다. 또한, 상기 전기 액츄에이터는 전원 차단시 상기 가동자가 초기위치로 복귀할 수 있게 탄성력을 가하는 복귀스프링이 구비된다.

이러한 구성에 의하여, 상기 릴레이는 통전하고자 할때는, 상기 전기 액츄에 이터의 전기자에 전원이 인가되고, 전기자에 의해 발생된 자기력에 의해 상기 가동자가 상기 전기자측으로 이동하면서 가동접점이 고정접점에 접촉되도록 한다. 한편, 전류를 차단하고자 할 때는, 상기 전기자에 인가되는 전원을 차단하면 상기 전기자에 의한 자기력 발생이 중지되고, 상기 복귀스프링의 탄성력에 의해 상기 가동자가 초기 위치로 복귀하면서 상기 가동접점을 상기 고정접점으로부터 분리되게 한다.

그런데, 이러한 종래의 릴레이에 있어서는, 통전시 상기 전기 액츄에이터의 전기자에 전원이 인가되고, 이때 발생된 자기력에 의해 상기 가동자가 상기 전기자측으로 이동되어 충격적으로 접촉하면서 가청 소음 및/또는 진동을 유발하게 된다. 이때, 발생된 가청 소음 및/또는 진동은 주변 부품에 의해 공명되면서 더욱 증폭될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 금속간 접촉을 줄여 소음 발생을 억제할 수 있는 전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 구성이 간단하고 저렴한 비용으로 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있는 전기 액츄에이터 및 이를 구비한 릴레이를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 베이스; 상기 베이스에 배치되는 고정접점; 상기 고정접점과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점; 그리고 상기 가동접점이 상기 고정접점과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점을 구동시키는 전기 액츄에이터를 포함하여 구성되고, 상기 전기 액츄에이터는, 자기력을 발생시키는 코일, 상기 코일의 내부에 배치되는 고정코어, 상기 고정코어에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어, 그리고 상기 가동코어보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어의 주변에 배치되어 상기 가동코어의 이동시 충격을 완화시키는 완충부를 포함하고, 상기 완충부는 상기 고정코어 및 상기 가동코어의 외면을 합성수지로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이를 제공한다.

여기서, 상기 완충부는 상기 고정코어 및 가동코어를 테프론으로 코팅하여 형성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터는, 상기 고정코어 및 가동코어와 함께 자로를 형성하는 요크를 더 포함하여 구성될 수 있다.

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상기 전기 액츄에이터는 상기 가동접점과 상기 가동코어를 연결하는 작용로드를 더 포함할 수 있다.

상기 고정접점은 복수로 구성되고, 상기 고정접점에는 각각 접점단자가 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 자기력을 발생시키는 코일; 상기 코일의 내측에 배치되는 고정코어; 상기 고정코어에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어; 그리고 상기 가동코어보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어의 주변에 배치되어 상기 가동코어의 이동시 충격을 완화시키는 완충부;를 포함하고, 상기 완충부는 상기 고정코어 및 상기 가동코어의 외면을 합성수지로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터가 제공된다.

여기서, 상기 고정코어 및 가동코어와 함께 자로를 형성하는 요크를 더 포함하여 구성될 수 있다.

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상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동코어의 주변에 가동코어에 비해 경도가 낮은 재질로 완충부를 형성함으로써, 가동코어의 구동 시 금속 간의 충격적 접촉을 방지, 보다 구체적으로 고정코어와 가동코어의 충격적 접촉을 억제하여 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.

또한, 완충부를 고정코어 및/또는 가동코어의 상호 접촉면 중 적어도 어느 하나를 고정코어 및 가동코어보다 경도가 낮은 합성수지부재로 코팅하여 구성되도록 함으로써, 이미 사용하고 있는 기존 구성을 크게 변경하지 아니하면서 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있어 더욱 효과적이다. 이에 의해, 자동차, 특히 상대적으로 소음 발생이 작고 전기 부품의 사용이 많은 하이브리드 자동차의 각 전기 부품(예를 들면, 램프, 와이퍼 모터 등)의 전원 공급 및 차단 시 소음 및 진동 발생을 억제할 수 있어 정숙 운전이 가능하다.

또한, 상기 고정코어 및 가동코어의 외면을 합성수지부재로 전면적으로 코팅하여 완충부를 형성하도록 함으로써, 고정코어 및 가동코어의 산화방지를 위한 표면처리(피막처리) 공정을 제거할 수 있다.

또한, 완충부를 자기력을 가지는 탄성부재(예를 들면, 고무자석)로 구성되도록 함으로써, 완충부의 설치에 기인한 자기 손실을 보상할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

[1]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도이고, 도 2는 도 1의 사시도이며, 도 3은 도 1의 작용을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1의 요부확대도이다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이는, 베이스(110); 상기 베이스(110)에 배치되는 고정접 점(120); 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점(130); 그리고 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점(130)을 구동시키는 전기 액츄에이터(150)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(110)는 판 상으로 형성될 수 있다. 상기 베이스(110)는 사각 판상으로 형성될 수 있다. 상기 베이스(110)의 일 측에는 고정접점(120)이 배치되며, 상기 베이스(110)의 타 측에는 상기 고정접점(120)과 연결된 접점단자(114)가 돌출되게 설치된다. 상기 접점단자(114)들은 전원 공급을 제어하려는 부하(예를 들면 자동차의 와이퍼 모터, 방향표시등 등)에 연결된다. 여기서, 상기 고정접점(120)은 복수로 구성될 수 있다. 또한, 상기 고정접점(120)은 3개로 구성될 수도 있다. 상기 베이스(110)에는 상기 전기 액츄에이터(150)의 구동 전원 공급을 위한 복수(한 쌍)의 코일단자(116)가 구비될 수 있다. 상기 베이스(110)에는 상기 베이스(110)와 상호 협조적으로 내부에 수용공간을 형성하는 커버(112)가 구비될 수 있다.

상기 고정접점(120)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 소정 거리 이격되게 배치된 한 쌍으로 구성될 수 있다. 상기 고정접점(120)은 상기 베이스(110)와 상기 커버(112)에 의해 형성된 공간의 내부에 배치되며, 상기 고정접점(120)의 일 측에는 상기 각 고정접점(120)에 대해 접촉 및 분리 가능하게 가동접점(130)이 구비된다. 상기 가동접점(130)은 한 쌍으로 구성되며, 통전가능하게 연결부(132)에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 가동접점(130)의 일 측에는 상기 가동접점(130)과 상기 고정접점(120)의 접촉시 소정의 접압력, 즉 접촉압력을 유지할 수 있게 탄성 력을 가하는 접압스프링(134)이 구비될 수 있다.

한편, 상기 가동접점(130)의 일 측에는 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉 또는 분리되게 상기 가동접점(130)을 구동시키는 전기 액츄에이터(150)가 구비된다.

상기 전기 액츄에이터(150)는, 자기력을 발생시키는 코일(160), 상기 코일(160)의 내부에 배치되는 고정코어(170), 상기 고정코어(170)에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어(180), 그리고 상기 가동코어(180)보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어(180)의 주변에 배치되어 상기 가동코어(180)의 이동시 충격을 완화시키는 완충부(210)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 코일(160) 및 고정코어(170)는 소위 전기자라 칭하기도 하며, 상기 가동코어(180)는 아마추어라고 칭하기도 한다.

상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 가동코어(180) 및 고정코어(170)가 축선방향으로 서로 이격되게 배치되어 상기 가동코어(180)가 상기 고정코어(170)에 대해 선형 왕복 운동 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 고정코어(170)에 대해 상기 가동코어(180)가 회동 가능하게 구성될 수도 있다. 이하, 상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 가동코어(180)가 상기 고정코어(170)에 대해 직선 왕복 운동 가능하게 구성된 경우를 예를 들어 설명한다.

상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 고정코어(170) 및 가동코어(180)와 함께 자로(磁路)를 형성하는 요크(190)를 더 구비하여 구성될 수 있다.

상기 요크(190)는, 판상의 제1요크(191)와, 거의 "U"단면 형상을 가지는 제2 요크(192)로 구성될 수 있다. 상기 제1요크(191)의 중앙영역에는 상기 고정코어(170)가 결합될 수 있다.

상기 요크(190)의 내측에는 상기 코일(160)이 배치될 수 있다. 상기 코일(160)은 통상 원통형의 보빈(165)의 둘레에 권선된다. 상기 코일(160)은 상기 코일단자(116)에 연결되어 전원과 연결된다. 상기 코일(160)은 직류 전원과 연결되어 소위 직류 릴레이로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 코일(160)은 교류 전원과 연결되어 소위 교류 릴레이로 구성될 수도 있다. 상기 보빈(165)은 내부에 상기 고정코어(170)가 수용 결합될 수 있는 정도의 내경을 가지게 형성될 수 있다.

상기 전기액츄에이터(150)는 상기 가동코어(180)의 움직임을 상기 가동접점(130)에 전달하기 위한 작용로드(195)를 더 구비하여 구성될 수 있다. 상기 작용로드(195)의 일 단부는 상기 가동접점(130)의 연결부(132)에 연결되고, 타 단부는 상기 가동코어(180)와 연결된다. 이에 의해, 상기 가동코어(180)의 이동에 따라 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)에 대해 접촉 및 분리된다.

상기 고정코어(170)는 원형 단면 형상을 가지게 형성될 수 있다. 상기 가동코어(180)는 상기 고정코어(170)의 형상에 대응되게 원형 단면 형상을 가지게 형성될 수 있다.

상기 고정코어(170) 및 가동코어(180)의 축심에는 상기 작용로드(195)가 각각 삽입될 수 있게 로드공(172,182)이 각각 관통 형성되어 있다.

상기 가동코어(180)의 일 측에는 상기 가동코어(180)가 상기 고정코어(170)로부터 이격되는 초기위치로 복귀될 수 있게 상기 가동코어(180)에 탄성력을 가하 는 복귀스프링(185)이 구비될 수 있다. 상기 고정코어(170)의 일 측, 보다 구체적으로 상기 가동코어(180)측 단부에는 상기 복귀스프링(185)의 일 영역이 수용될 수 있게 복귀스프링수용부(174)가 형성될 수 있다. 상기 고정코어(170)는 일 단이 상기 요크(190), 보다 구체적으로 상기 제1요크(191)에 결합되어 고정될 수 있다.

상기 가동코어(180)의 외측에는 상기 가동코어(180)의 이동을 안내하는 가이드(187)가 구비될 수 있다. 상기 가이드(187)는 원통 형상으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 완충부(210)는 상기 가동코어(180)의 이동 시 상기 가동코어(180)가 주변 부품과 충격적으로 접촉되는 것을 완충하여 소음 발생을 억제하기 위한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정코어(170) 및 상기 가동코어(180)의 외면을 합성수지부재로 전면적으로 코팅(coating)하여 형성된 코팅층(211a,211b)을 구비하여 구성될 수 있다. 여기서, 합성수지부재로는 소위 테프론(Teflon)이라고 하는 불소수지가 이용될 수 있다. 상기 완충부(210)의 두께, 즉 코팅층(211a,211b)들의 두께는 수 ㎛ 내지 수 백 ㎛로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 가동코어(180)의 동작시 상기 가동코어(180)와 상기 고정코어(170) 사이의 금속간 접촉이 발생하지 아니하여 충격적 접촉을 줄일 수 있다. 이에 의해, 진동 및 소음 발생이 저감될 수 있다. 여기서, 상기 고정코어(170) 및 상기 가동코어(180)의 외면을 전면적으로 코팅하는 것은 상기 고정코어(170) 및 상기 가동코어(180)의 외면, 양 단부면, 로드공(172,182)의 내면 및 복귀스프링수용부(174)의 내면도 포함하여 코팅하는 것을 의미할 수 있다.

또한, 상기 고정코어(170) 및 상기 가동코어(180)의 외면을 전면적으로 코팅 하여 된 코팅층(211a,211b)을 형성함으로써, 상기 고정코어(170) 및 가동코어(180)의 표면의 산화방지를 위한 표면처리공정(예를 들면 니켈 등의 도금 공정)을 배제할 수 있다.

또한, 상기 가동코어(180)의 외면에 형성되는 코팅층(211b)은 상기 가이드(187)와 접촉시 상기 테프론의 재질 특성상 윤활작용을 하게 됨으로써 상기 가동코어(180)의 이동이 원활하고 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

이러한 구성에 의하여, 부하(예를 들면 자동차의 와이퍼 모터 또는 방향표시등(램프))에 전원을 연결(공급)하고자 할 때는, 상기 코일단자(116)를 통해 상기 전기 액츄에이터(150)에 전원이 공급된다. 상기 코일(160)에 전원이 인가되면 자속이 발생되고, 상기 자속은 상기 요크(190), 상기 고정코어(170) 및 상기 가동코어(180)에 의해 형성된 자로를 따라 흐르게 된다. 이때, 상기 가동코어(180)는 도 3에 도시된 바와 같이, 자기 저항이 작아지는 방향, 즉 상기 고정코어(170)측으로 순간적으로 이동하여 상기 고정코어(170)와 접촉하게 된다. 이때, 상기 가동코어(180) 및 상기 고정코어(170)의 상호 접촉면에 형성된 완충부(210)는 상기 가동코어(180)와 상기 고정코어(170)의 직접 접촉이 발생되지 않도록 하여 금속 간 접촉에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제하게 된다.

상기 가동코어(180)의 이동과 함께 상기 작용로드(195)가 이동되고, 상기 작용로드(195)의 단부에 연결된 연결부(132) 및 가동접점(130)이 이동되어 상기 고정접점(120)과 접촉된다. 여기서, 상기 가동코어(180)의 이동시 실제로는 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 먼저 접촉된 이후에 상기 가동코어(180)가 상기 고정코어(170)와 접촉된다. 이때, 상기 접압스프링(134)은 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)에 접촉되는 방향으로 탄성력을 가하여 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)으로부터 분리되지 아니하고 안정적으로 접촉된 상태를 유지되도록 한다. 상기 가동접점(130)의 접촉시 상기 복귀스프링(185)은 압축되면서 탄성력을 축적하게 된다.

한편, 상기 부하의 전원을 차단하고자 할 때는, 상기 전기 액츄에이터(150)에 공급되는 전원을 차단한다. 상기 전기 액츄에이터(150)의 코일(160)에 전원 공급이 중지되면 자기력의 발생이 중지되고, 상기 가동코어(180)는 상기 복귀스프링(185)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀하게 된다. 이에 따라 상기 가동접점(130)은 상기 고정접점(120)으로부터 분리되어 부하의 전원 공급이 중지된다.

[2]

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도이고, 도 6은 도 5의 요부확대도이다. 이하, 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 일부 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이는, 베이스(110); 상기 베이스(110)에 배치되는 고정접점(120); 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점(130); 그리고 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점(130)을 구동시키는 전기 액츄에이터(150)를 포함하여 구성된 다.

상기 베이스(110)에는 내부에 수용공간을 형성하는 커버(112)가 더 구비될 수 있다.

상기 고정접점(120)은 서로 이격된 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 상기 가동접점(130)은 연결부(132)에 의해 서로 통전 가능하게 연결되어 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는, 자기력을 발생시키는 코일(160), 상기 코일(160)의 내부에 배치되는 고정코어(170), 상기 고정코어(170)에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어(180), 그리고 상기 가동코어(180)보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어(180)의 주변에 배치되어 상기 가동코어(180)의 이동시 충격을 완화시키는 완충부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는 자로를 형성하는 요크(190)를 더 구비할 수 있다. 상기 코일(160)의 내부에는 원통형의 보빈(165)이 더 구비될 수 있다. 상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 가동접점(130)과 상기 가동코어(180)를 연결하는 작용로드(195)를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 완충부(220)는, 상기 고정코어(170) 및 가동코어(180)의 상호 접촉면 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. 즉, 상기 완충부(220)는 상기 고정코어(170)의 일 단부 또는 상기 가동코어(180)의 일 단부에 합성수지부재를 코팅하여 형성된 코팅층(221a,221b)을 구비하여 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 고정코어(170) 및 가동코어(180)의 접촉 단부면에 모두 완충부(220)가 형성되어 있다. 상기 완충부(220)의 합성수지부재는 테프론일 수 있다. 이에 의하면 상대적으로 가격이 높은 테프론의 사용량을 저감할 수 있다. 상기 완충부(220)의 두께는 수 ㎛ 내지 수 백 ㎛ 범위에서 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 부하 전원의 통전(연결)시, 상기 코일(160)에 전원이 인가되면 상기 코일(160)에 의해 발생된 자기력에 의해 상기 가동코어(180)가 급격하게 상기 고정코어(170)측으로 이동되어 상기 고정코어(170)와 접촉된다. 이때, 상기 완충부(220)는 상기 고정코어(170)와 상기 가동코어(180)가 직접 접촉되는 것을 방지하여 금속 간 접촉에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제하게 된다.

[3]

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터의 단면도이고, 도 8은 도 7의 요부확대도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이는, 베이스(110); 상기 베이스(110)에 배치되는 고정접점(120); 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점(130); 그리고 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점(130)을 구동시키는 전기 액츄에이터(150)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(110)에는 내부에 수용공간을 형성하는 커버(112)가 더 구비될 수 있다.

상기 고정접점(120)은 서로 이격된 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 상기 가동접점(130)은 연결부(132)에 의해 서로 통전 가능하게 연결되어 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는, 자기력을 발생시키는 코일(160), 상기 코 일(160)의 내부에 배치되는 고정코어(170), 상기 고정코어(170)에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어(180), 그리고 상기 가동코어(180)보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어(180)의 주변에 배치되어 상기 가동코어(180)의 이동시 충격을 완화시키는 완충부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는 자로를 형성하는 요크(190)를 더 구비할 수 있다. 상기 코일(160)의 내부에는 원통형의 보빈(165)이 더 구비될 수 있다. 상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 가동접점(130)과 상기 가동코어(180)를 연결하는 작용로드(195)를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 완충부(230)는, 상기 고정코어(170)의 외면을 합성수지부재로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층(211a)을 구비하여 구성될 수 있다. 이에 의하면, 상기 가동코어(180)와의 금속 간 접촉을 억제할 수 있어 금속 간 접촉에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있고, 상기 고정코어(170)의 표면처리공정을 배제할 수 있다. 상기 완충부(230)는 상기 고정코어(170)의 표면을 합성수지부재, 즉 테프론으로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층을 구비하여 구성되며, 상기 완충부(230)의 코팅층의 두께는 수 ㎛ 내지 수 백 ㎛ 범위에서 형성될 수 있다.

또한, 상기 완충부(230)는 부하 전원의 차단시 상기 가동코어(180)와 접촉되어 상기 가동코어(180)의 충격접 접촉을 억제하는 완충패드(235)를 더 구비하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 완충패드(235)는 탄성부재(예를 들면 고무부재)로 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 부하 전원의 통전(연결)시, 상기 코일(160)에 전원이 인가되면 상기 코일(160)에 의해 발생된 자기력에 의해 상기 가동코어(180)가 급격하게 상기 고정코어(170)측으로 이동되어 상기 고정코어(170)와 접촉된다. 이때, 상기 완충부(230)는 상기 고정코어(170)와 상기 가동코어(180)가 직접 접촉되는 것을 방지하여 금속 간 접촉에 의한 진동 및 소음 발생을 억제하게 된다. 한편, 부하 전원의 차단시, 상기 코일(160)에 전원 공급이 중지되면 상기 가동코어(180)는 상기 복귀스프링(185)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀된다. 이때, 완충패드(235)는 상기 가동코어(180)의 단부와 접촉되어 상기 가동코어(180)가 충격적으로 접촉되는 것을 방지하게 된다.

[4]

이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도이고, 도 10은 도 9의 요부확대도이다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이는, 베이스(110); 상기 베이스(110)에 배치되는 고정접점(120); 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점(130); 그리고 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점(130)을 구동시키는 전기 액츄에이터(150)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(110)에는 내부에 수용공간을 형성하는 커버(112)가 더 구비될 수 있으며, 상기 고정접점(120) 및 가동접점(130)은 각 한 쌍으로 구성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는, 자기력을 발생시키는 코일(160), 상기 코일(160)의 내부에 배치되는 고정코어(170), 상기 고정코어(170)에 대해 접근 및 이 격되게 배치되는 가동코어(180), 그리고 상기 가동코어(180)보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어(180)의 주변에 배치되어 상기 가동코어(180)의 이동시 충격을 완화시키는 완충부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는 자로를 형성하는 요크(190)와, 상기 코일(160)이 권회되는 보빈(165)을 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 가동접점(130)과 상기 가동코어(180)를 연결하는 작용로드(195)를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 완충부(240)는, 상기 가동코어(180)의 외면을 합성수지부재로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층(211b)을 구비하여 구성될 수 있다. 이에 의하면, 상기 가동코어(180)와 고정코어(170)의 금속 간 접촉을 억제할 수 있어 금속 간 접촉에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있고, 상기 가동코어(180)의 표면처리공정을 배제할 수 있다. 여기서, 상기 합성수지부재는 테프론이 바람직하다. 이에 의하면, 상기 가동코어(180)의 이동시 상기 테프론이 윤활작용을 하게 되어 상기 가이드(187)와의 접촉이 원활하게 되어 상기 가동코어(180)의 이동이 원활하게 될 수 있다. 또한, 상기 완충부(240)는 부하 전원의 통전시 뿐만 아니라 상기 부하 전원의 차단시 상기 가동코어(180)의 초기 위치 복귀시 상기 가동코어(180)가 주변 부품과 접촉시 발생되는 충격을 완충하여 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 부하 전원의 통전(연결)시, 상기 코일(160)에 전원이 인가되면 상기 코일(160)에 의해 발생된 자기력에 의해 상기 가동코어(180)가 급격 하게 상기 고정코어(170)측으로 이동되어 상기 고정코어(170)와 접촉된다. 이때, 상기 완충부(240)는 상기 가동코어(180)가 상기 고정코어(170)와 직접 접촉되는 것을 방지하여 금속 간 접촉에 의한 진동 및 소음 발생을 억제하게 된다. 한편, 부하 전원의 차단(공급중지)시, 상기 코일(160)에 전원 공급이 중지되면 상기 가동코어(180)는 상기 복귀스프링(185)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀된다. 이때, 완충부(240)는 상기 가동코어(180)의 단부가 주변 부품과 충격적으로 접촉되는 것을 억제하여 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.

[5]

이하, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도이고, 도 12는 도 11의 요부확대도이다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이는, 베이스(110); 상기 베이스(110)에 배치되는 고정접점(120); 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점(130); 그리고 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점(130)을 구동시키는 전기 액츄에이터(150)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(110)에는 내부에 수용공간을 형성하는 커버(112)가 더 구비될 수 있으며, 상기 고정접점(120) 및 가동접점(130)은 각 한 쌍으로 구성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는, 자기력을 발생시키는 코일(160), 상기 코일(160)의 내부에 배치되는 고정코어(170), 상기 고정코어(170)에 대해 접근 및 이 격되게 배치되는 가동코어(180), 그리고 상기 가동코어(180)보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어(180)의 주변에 배치되어 상기 가동코어(180)의 이동시 충격을 완화시키는 완충부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전기 액츄에이터(150)는 자로를 형성하는 요크(190)와, 상기 코일(160)이 권회되는 보빈(165)을 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 전기 액츄에이터(150)는 상기 가동접점(130)과 상기 가동코어(180)를 연결하는 작용로드(195)를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 완충부(250)는, 상기 가동코어(180)와 상기 고정코어(170)의 상호 접촉면 사이에 개재되는 탄성부재(255)로 구성될 수 있다. 상기 탄성부재(255)는 고무부재로 형성될 수 있다. 상기 탄성부재(255)는 상기 고정코어(170) 및/또는 가동코어(180)의 상호 접촉면에 접착되게 구성될 수 있다.

또한, 상기 탄성부재(255)는 상기 고정코어(170) 및/또는 가동코어(180)의 접촉면 중 어느 하나에 형성된 탄성부재수용부(257)에 삽입 결합될 수 있다. 상기 탄성부재(255)는 상기 탄성부재수용부(257)에 압입 등의 방법으로 고정될 수 있다.

상기 완충부(250)는 자기력을 가지는 탄성부재(예를 들면, 고무자석)(255)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 자기력을 가지는 탄성부재(255)는 복수로 구성될 수도 있다. 이에 의하면, 상기 고정코어(170)와 상기 가동코어(180)의 상호 접촉면에 비금속물질, 즉 합성수지부재가 개재됨에 기인한 공극 증가로 자기저항이 증가되는 것을 보상할 수 있다. 또한, 상기 완충부(250)는 자기력에 의해 상기 고정코어(170) 및/또는 상기 가동코어(180)에 결합되므로 결합을 용이하게 할 수 있다. 여기서, 상기 고정코어(170) 및/또는 상기 가동코어(180)에 상기 자기력이 있는 탄성부재(255)의 일 영역이 수용될 수 있게 탄성부재수용부(257)가 더 구비될 수도 있다. 또한, 상기 자기력이 있는 탄성부재(255)는 접착에 의해 상기 고정코어(170) 및/또는 상기 가동코어(180)에 결합될 수도 있다.

이러한 구성에 의하여, 부하 전원의 통전(연결)시, 상기 코일(160)에 전원이 인가되면 상기 코일(160)에 의해 발생된 자기력에 의해 상기 가동코어(180)가 급격하게 상기 고정코어(170)측으로 이동되어 상기 고정코어(170)와 접촉된다. 이때, 상기 완충부(250)는 상기 가동코어(180)가 상기 고정코어(170)와 직접 접촉되는 것을 방지하여 금속 간 접촉에 의한 진동 및 소음 발생을 억제하게 된다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도,

도 2는 도 1의 사시도,

도 3은 도 1의 작용을 설명하기 위한 도면,

도 4는 도 1의 요부확대도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도,

도 6은 도 5의 요부확대도,

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터의 단면도,

도 8은 도 7의 요부확대도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도,

도 10은 도 9의 요부확대도,

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이의 단면도,

도 12는 도 11의 요부확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 베이스 112 : 커버

114 : 접점단자 116 : 코일단자

120 : 고정접점 130 : 가동접점

132 : 연결부 134 : 접압스프링

150 : 전기 액츄에이터 160 : 코일

165 : 보빈 170 : 고정코어

180 : 가동코어 185 : 복귀스프링

190 : 요크 191 : 제1요크

192 : 제2요크 195 : 작용로드

210 : 완충부 211a,211b : 코팅층

Claims (21)

1. 베이스;

   상기 베이스에 배치되는 고정접점;

   상기 고정접점과 접촉 및 분리 가능하게 배치되는 가동접점; 그리고

   상기 가동접점이 상기 고정접점과 접촉 및 분리되게 상기 가동접점을 구동시키는 전기 액츄에이터를 포함하여 구성되고,

   상기 전기 액츄에이터는, 자기력을 발생시키는 코일, 상기 코일의 내부에 배치되는 고정코어, 상기 고정코어에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어, 그리고 상기 가동코어보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어의 주변에 배치되어 상기 가동코어의 이동시 충격을 완화시키는 완충부를 포함하고,

   상기 완충부는 상기 고정코어 및 상기 가동코어의 외면을 합성수지로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,

    상기 완충부는 상기 고정코어 및 가동코어를 테프론으로 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이.
11. 삭제
12. 제1항 또는 제10항에 있어서,

    상기 전기 액츄에이터는, 상기 고정코어 및 가동코어와 함께 자로를 형성하는 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이.
13. 제12항에 있어서,

    상기 전기 액츄에이터는 상기 가동접점과 상기 가동코어를 연결하는 작용로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이.
14. 제12항에 있어서,

    상기 고정접점은 복수로 구성되고, 상기 고정접점에는 각각 접점단자가 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터를 구비한 릴레이.
15. 자기력을 발생시키는 코일;

    상기 코일의 내측에 배치되는 고정코어;

    상기 고정코어에 대해 접근 및 이격되게 배치되는 가동코어; 그리고

    상기 가동코어보다 낮은 경도를 가지고 상기 가동코어의 주변에 배치되어 상기 가동코어의 이동시 충격을 완화시키는 완충부;를 포함하고,

    상기 완충부는 상기 고정코어 및 상기 가동코어의 외면을 합성수지로 전면적으로 코팅하여 형성된 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 제15항에 있어서,

    상기 고정코어 및 가동코어와 함께 자로를 형성하는 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 액츄에이터.

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