KR200476392Y1 - 소음 저감용 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소음 저감용 릴레이에 관한 것이다. 본 고안의 릴레이 구조는 외주면에 코일이 감겨진 철심과, 상기 철심의 일 단면에 형성되는 가이드, 및 스위치 조작에 따라 전류가 공급되어 상기 철심이 전자석화가 되면 상기 가이드의 상면을 따라 이동하여 상기 철심의 일 단면과 접촉하는 가동철편을 포함하고 있다. 아울러 상기 가이드는 그 상면이 경사면으로 형성된다. 또한 상기 가동철편은, 철심의 일 단면과 접촉하는 제1 접촉판 및 힌지 축을 중심으로 상기 제1 접촉판의 회동과 같은 방향으로 회동하는 제2 접촉판을 포함하여 구성된다. 이러한 구조에서 스위치가 온 동작하면 철심은 전자석이 되어 가동철편의 제1 접촉판이 철심측으로 이동하게 된다. 이때 제1 접촉판은 가이드의 경사면을 따라 이동하여 철심과 접촉하게 되고, 동시에 제2 접촉판은 힌지축을 중심으로 상방으로 이동하여 모터 구동을 위한 전원이 공급되게 한다. 따라서 종래 릴레이 구조에서 스위치 조작시 철심과 가동철편 간의 접촉으로 인하여 발생하는 소음이나 진동 발생이 억제되는 이점이 있다.

Description

소음 저감용 릴레이{Noise reduction type Relay}

본 고안은 릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이 작동시 접점 간의 접촉으로 발생하는 진동이나 소음 등을 감소시키며, 또한 릴레이를 감싸는 하우징 외부로 진동이나 소음이 전달되지 않도록 하는 릴레이에 관한 것이다.

릴레이(Relay)는 구동회로에서 나오는 제어신호에 따라 회로를 개폐하는 전자부품으로, 코일이 감겨진 철심에 전류를 흐르면 그 철심이 전자석이 되는 원리를 이용한다.

이러한 릴레이는 현재 아주 광범위한 기술 분야에 범용적으로 적용되고 있으며, 특히 차량의 파워 시트에 적용되어 스위치 조작에 따라 파워 시트를 전후 방향으로 이동시키는 소자로도 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 릴레이 구조를 보인 구성도이고, 이의 구성을 통해 파워 시트가 릴레이의 동작에 따라 이동하는 상태를 설명한다. 참고로 도 1은 스위치 온 동작시의 상태만을 도시하고 있고,

먼저 스위치(10)를 온 동작시켜 철심(20)에 감아진 코일(22)의 단자 간에 전압을 인가하면 상기 코일(22)에는 전류가 흐르게 된다.

그러면 상기 철심(20)이 전자석이 되기 때문에 상기 철심(20)의 일 측 상방에 힌지 결합되는 가동철편(30)의 제1 접촉판(32)은 철심(20) 방향으로 당겨지고 동시에 제2 접촉판(34)은 지렛대 원리에 의해 힌지축을 중심으로 상방향(즉 반시계 방향)으로 이동하게 된다.

이에 가동철편(30)의 제2 접촉판(34)은 그 상방에 위치한 한 쌍의 접점부재 중 가동접점편(40)을 상부로 밀게되고, 따라서 가동접점편(40)은 이격되어 위치하고 있는 고정접점편(50)과 접촉되게 한다.

그 결과, 가동접점편(40)과 고정접점편(50)의 일단에 연결된 모터(60)가 구동하고, 모터(60)의 정회전 또는 역회전에 따라 파워 시트(미도시)는 전방 또는 후방으로 이동되게 된다. 파워 시트의 이동은 스위치(10)가 온 동작하는 시간동안 이루어진다.

그 상태에서 스위치(10)가 오프 동작하면 코일(22)에 전류 공급이 차단된다. 이에 철심(20)은 자성을 잃게 되고 초기 상태로 복원하려는 특성으로 인하여 가동철편(30)의 제1 접촉판(32)은 현재 접촉상태인 철심(20)으로부터 이격되게 된다. 그러면 동시에 힌지 축을 중심으로 가동철편(30)의 제2 접촉판(34)은 하방향으로 이동하게 되고 따라서 고정접점편(50)으로부터 가동접점편(40)이 분리되게 된다. 이에 상기 모터(60)의 구동은 중지되고, 파워 시트는 전/후방으로의 이동이 정지된다.

이처럼, 릴레이는 스위치(10)의 온/오프 동작에 의해서 파워 시트를 전방 또는 후방으로 이동시키도록 하는 역할을 하게 된다.

그런데, 이때 상기 스위치(10)의 온/오프 조작시 릴레이에서는 적지 않은 소음이 발생하고 있다. 즉, 스위치(10)의 온/오프 시에 가동철편(30)의 제1 접촉판(32)은 철심의 측면 단부에 접촉하고 그 접촉된 상태에서 분리되는 동작을 수행하는데, 이때 철심(32)의 측면 단부에 가동철편(30)의 제1 접촉판(32)이 접촉할 때 소음이 발생하는 것이다.

이러한 소음은 파워 시트가 설치된 차량 내부에서는 결코 작지 않은 레벨을 가지는 소음으로 느껴진다. 즉 근래 차량은 운전자가 실내에서 느끼는 소음을 최대한 억제하고자 하는 방향으로 나가고 있지만, 이처럼 파워 시트를 조작할 때마다 이와 연동되어 릴레이에서 발생하는 소음은 운전자를 포함한 다른 승객에게 불쾌감을 초래할 수 있다.

대한민국 공개특허 10-2006-0068587 대한민국 실용신안 공보 20-1998-0028346

따라서 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 파워시트를 전방/후방으로 이동시키기 위하여 스위치 조작시, 철심과 가동철편과의 접촉으로 발생하는 진동이나 소음을 감소시킬 수 있도록 하는 소음 저감용 릴레이를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 외주면에 코일이 감겨진 철심; 상기 철심의 일 단면에 형성되는 가이드; 및 상기 가이드의 상면을 따라 이동하여 상기 철심의 일 단면과 접촉하는 가동철편을 포함하는 소음 저감용 릴레이가 제공된다.

상기 가이드는 그 상면이 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드는 상기 철심의 일 단면과 접촉하는 일 부분만 도체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가동철편은, 상기 철심의 일 단면과 접촉하는 제1 접촉판, 힌지 축을 중심으로 상기 제1 접촉판의 회동과 같은 방향으로 회동하는 제2 접촉판을 포함하여 구성된다.

상기 제1 접촉판은 상기 가이드의 경사면을 따라 이동하는 부분이 플렉시블한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 고안의 소음 저감용 릴레이에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

파워 시트를 구동하기 위해 스위치 조작시, 철심과 접촉하는 가동철편이 그 철심의 일 단면에 형성되는 가이드의 경사면을 따라 이동하여 철심과 접촉하기 때문에, 종래 스위치 조작에 따라 접점 간의 접촉으로 인하여 발생하는 소음이나 진동 발생이 억제되는 효과가 있다.

따라서 소음/진동의 감소로 인해 차량의 실내에서의 승차 효율이 개선되는 기대가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 릴레이 구조를 보인 구성도
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 소음 저감용 릴레이 구조의 사시도
도 3a 및 도 3b는 도 2의 동작 상태도

이하 본 고안에 의한 소음 저감용 릴레이의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 소음 저감용 릴레이 구조의 사시도이다. 도 2의 릴레이 구조는 전술한 바 있는 도 1의 릴레이 구조와 그 구조가 대부분 유사하나 철심의 끝단에 가이드가 추가로 구성된다는 점에서 차이가 있다. 이러한 차이점을 포함하여 본 고안의 릴레이 구조에 대해 설명하기로 한다.

릴레이(100)에는 우선 코일(112)이 감아진 철심(110)이 구비된다. 철심(110)은 대략 원통 형상으로 형성되며 코일(112)에 인가되는 전류에 따라 선택적으로 전자석이 된다. 그리고 철심(110)에는 후술하는 가동철편(130)이 접촉하는 일단에 경사면(114a)을 가지는 가이드(114)가 형성된다. 가이드(114)는 철심의 일단과 접촉하는 가동철편(130)이 슬라이딩 되면서 이동되게 하는 역할을 수행한다. 이러한 가이드는 철심과 접촉하는 부분만 도체로 형성하는 것이 바람직하다. 한편 도면에서는 철심(110)과 가이드(114)가 일체로 형성되는 것으로 도시되고 있다. 즉 철심(110)이 가이드(114)를 포함하는 구성이다. 그렇지만 철심(110)에 가이드(114)가 접착제, 나사 등의 결합 부재에 의해 형성되는 것도 가능하다. 또한 가이드(114)는 그 형상이 도면에 도시된 바와 같이 평면으로 봤을 때 반드시 삼각형상으로 형성되지 않아도 된다. 전술한 바와 같이 경사면을 따라서 이동하여 철심(110)의 일단면과 접촉할 수 있는 어떠한 형상이어도 상관없다.

코일(112)에는 릴레이(100)를 온/오프 시키기 위한 스위치(116)가 연결된다. 스위치(116)는 일반적으로 파워 시트에 채용된 스위치일 수 있다.

철심(110)의 타단 즉 가이드(114)가 형성된 면의 다른 면에에는 브라켓(120)이 설치된다. 브라켓(120)은 일부가 철심(110)의 타단과 접촉되는 측면부(122)와, 상기 측면부(112)와 직각되는 방향으로 형성되는 연장부(124)를 포함하여 이루어진다. 이때 연장부(124)는 철심(110)의 길이와 대략 비슷한 길이를 가지고 철심(110)과 이격된 상태로 그 철심(110)의 상부에 위치한다. 그리고 그 브라켓(120)의 연장부(124) 끝단에 가동철편(130)이 장착된다.

가동철편(130)은 상기 연장부(124) 끝단을 힌지축(140)으로 하여 힌지 결합되는 구성을 갖는다. 그리고 힌지축(140)을 중심으로 하여 동일한 방향으로 소정 각도 내에서 회동하는 제1 접촉판(132) 및 제2 접촉판(134)으로 구성된다. 제1 접촉판(132)은 가이드(114)의 경사면(114a)측으로 연장되어 경사면(114a)과 일부가 접한 상태이고, 제2 접촉판(134)은 브라켓(120)의 연장부(124) 상면에 위치한다. 그리고 경사면(114a)과 접하는 제1 접촉판(132)의 일부는 플렉시블한 재질로 제조되는 것이 좋다. 이는 경사면(114a)을 따라 제1 접촉판(132)이 용이하게 슬라이딩 될 수 있도록 하기 위함이다.

연장부(124)의 상부 일측에는 지지편(150)이 설치된다. 그리고 지지편(150)에 의해 서로 이격된 상태로 소정 길이를 갖는 가동접점편(160)과 고정접점편(170)이 장착된다. 가동접점편(160)은 제2 접촉판(134)의 움직임에 따라 상방향으로 이동하여 고정되게 위치된 고정접점편(170)의 하면과 접촉하는 구성이다.

따라서 브라켓(120)을 형성하는 연장부(124)의 상면에는 제2 접촉판(134), 가동접점편(160), 고정접점편(170)의 순서대로 적층되는 구조이다.

가동접점편(160) 및 고정접점편(170)의 타단에는 구동모터(180)가 연결된다. 구동모터(180)는 가동접점편(160)과 고정접점편(170)이 접촉한 경우에만 동작한다. 이러한 구동모터(180)의 구동에 따라 파워시트(미도시)가 이동하게 된다.

이어서는 상기와 같이 구성되는 소음 저감용 릴레이의 동작을 살펴볼 것이다. 특히 릴레이 동작시 종래 가동철편(130)과 철심(110)과의 접촉시에 발생하게 되는 소음을 저감시키는 작용상태를 상세하게 설명하도록 한다.

도 3a는 파워 시트가 정지되어 있는 스위치 오프 상태이다.

스위치 오프 상태로서, 가동철편(130)의 제1 접촉판(132)은 일단이 철심으로부터 이격되어 경사면 상에 위치하고, 제2 접촉판(134)은 연장부(124)의 상면과 밀착된 상태를 유지한다.

따라서 가동접점편(160)과 고정접점편(170)은 서로 이격된 상태이고 그렇기 때문에 모터(180)는 미 구동상태이다.

도 3a와 같은 상태에서는 릴레이(100)로부터 어떠한 소음도 발생하지 않는다.

다음, 도 3b는 파워 시트를 구동시키기 위한 스위치 온 상태이다.

사용자에 의하여 스위치(116)가 온 동작하면 철심(110)에 감아진 코일(112)에 전류가 흐른다.

그러면 코일(112)에 전류가 흐르게 되어 철심(110)은 전자석이 되고 철심(110)과 그 철심(110)의 일단에 위치하는 제1 접촉판(132) 사이에는 인력이 작용하게 된다. 따라서 전자석의 자력에 의하여 가동철편(130)의 제 1 접촉판(132)이 철심(110) 측으로 이동하게 되는 것이다. 이때 제1 접촉판(132)의 이동은 제1 접촉판(132)의 일단 일부가 가이드(114)의 경사면(114a)을 따라 슬라이딩 이동하게 된다. 이에 따라 제1 접촉판(132)은 철심(110)의 단면과 접촉하게 된다. 도면에서는 제1 접촉판(132)이 가이드(114)의 표면과 접촉하는 것으로 도시하고 있으나, 실질적으로 가이드(114)도 철심(110)의 일부로 구성되기 때문에 철심(110)과 접촉되는 것으로 이해할 수 있다.

그렇기 때문에 종래기술의 릴레이의 동작에서와 같이 전류 인가시 철심의 단면에 가동철편이 접촉할 때 발생하는 소음을 제거할 수 있게 된다.

그리고 제1 접촉판(132)이 슬라이딩 되어 철심(110)과 접촉하면, 동시에 제2 접촉판(134)도 힌지축(140)을 중심으로 하여 상방으로 이동하게 된다. 즉 제1 접촉판(132)의 이동거리와 대응되어 제2 접촉판(134)도 그 이동거리만큼 이동하는 것이다. 그 이동은 실질적으로 힌지 축(140)을 중심으로 반시계 방향으로 원호를 그리면서 이동하는 것을 말한다.

그러면, 제2 접촉판(134)은 상방에 위치한 가동접점편(160)과 접촉되면서 그 가동접점편(160)을 상방으로 밀어준다. 이에 가동접점편(160) 역시 상방으로 이동하고 고정접점편(170)의 하면에 접촉하게 된다.

그 결과, 가동접점편(160)과 고정접점편(170)의 접촉으로 인하여 모터(180)가 구동하고, 모터(180)의 정회전 또는 역회전에 따라 파워 시트는 전방 또는 후방으로 이동되게 된다.

파워시트는 원하는 위치까지 이동시킨 후, 스위치(116)는 사용자에게 의해 오프상태가 된다. 스위치(116) 오프에 따라 전류 공급은 중단되고, 철심(110)은 자성이 없는 상태가 된다.

그러면, 철심(110)과 접촉된 상태인 가동철편(130)의 제1 접촉판(132)은 복원력에 의하여 철심(110)으로부터 떨어지게 되는데, 이때 제1 접촉판(132)은 가이드(114)의 경사면(114a)을 따라 철심(110)으로부터 멀어지게 된다. 이와 동시에 제2 접촉판(134)는 연장부(124)의 상면으로 이동한다. 따라서 가동접점편(160)과 고정접점편(170)은 서로 이격된다.

이러한 과정에 따라 모터(180) 구동은 중지되고 파워시트의 구동도 중지된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 실시 예에서는 종래의 릴레이를 구성하는 철심의 일 단면에 가동철편의 이동을 안내하는 가이드를 추가로 구성함으로써, 스위치 온 동작시에 가동철편이 철심의 일 단면에 접촉할 때 발생하는 소음을 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 고안의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 고안이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 고안의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

110 : 철심 112 : 코일
114 : 가이드 114a: 경사면
116 : 스위치 120 : 브라켓
130 : 가동철편 132 : 제1 접촉판
134 : 제2 접촉판 140 : 힌지축
150 : 지지편 160 : 가동접점편
170 : 고정접점편 180 : 모터

Claims (5)

1. 외주면에 코일이 감겨진 철심;
   상기 철심의 일 단면에 형성되면서 상면은 경사면으로 형성되는 가이드; 및
   상기 가이드의 상면을 따라 이동하여 상기 철심의 일 단면과 접촉하는 가동철편을 포함하는 소음 저감용 릴레이.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드는 상기 철심의 일 단면과 접촉하는 일 부분만 도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 소음 저감용 릴레이.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동철편은,
   상기 철심의 일 단면과 접촉하는 제1 접촉판,
   힌지 축을 중심으로 상기 제1 접촉판의 회동과 같은 방향으로 회동하는 제2 접촉판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소음 저감용 릴레이.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 접촉판은, 상기 가이드의 경사면을 따라 이동하는 부분이 플렉시블한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 소음 저감용 릴레이.

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