KR20220162465A - 고내구 전기 접점 구조 - Google Patents

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정해원
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서, 상기 제2 접점의 일부가 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내구 전기 접점 구조로서, 본 발명에 의하면, 전기 접점 간 아크 발생 위치에 의한 접점 표면 손상을 최소화하여 대항식 접점의 수명을 증가시킬 수가 있다.

Description

고내구 전기 접점 구조{HIGH DURABILITY ELECTRIC CONTACT STRUCTURE}
본 발명은 자동차의 여러 전기부품을 구동시키기 위한 대항식 스위치에 활용되는 전기 접점에 관한 것이다.
전기 접점은 전기 회로의 필수 요소로 전기 접점의 신뢰성은 전기 회로의 정상 작동을 위하여 필수적이며, 자동차의 여러 전기부품을 구동시키기 위하여 다양한 전기접점이 활용되고 있다.
그 중 접점의 이동이 접점면의 수직방향으로 발생하여 전류를 온/오프 시키는 대항식 스위치의 전기 접점은 도 1과 같이 제1 접점(11), 제2 접점(12)이 마주보며 배치되고, 도 2와 같이 접점부에 DC 전류가 흐르면 아크(arc)가 발생되어 금속 입자가 한 쪽 방향으로 이동하여 도 3과 같이 돌기(P1, P2)가 형성되며, 접점 표면에 국부적 용융이 발생되고 전기접점의 표면이 손상되어 릴레이 대항식 스위치의 주요 고장 원인이 된다.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서, 도 4 및 도 5와 같은 접점 스위치가 존재한다.
이는 도시와 같이 고정 접점(21)과 이동 접점(22)이 대항하여 배치되고, 접촉부의 양 측방에 영구 자석(23)이 배치된 구조를 가짐으로써, 영구 자석(23)에 의한 자기장(B)에 의해 발생된 측방으로의 힘(F)에 의해 아크(arc)의 회절을 유도하기 위한 것이다.
그러나, 이러한 종래 기술은 실제 접촉부와 자석 간 거리가 멀 수밖에 없기 때문에 고가의 자석 사양에 대비하여 그 효과가 미흡하다.
또한, 통전 채널과 분리된 자석을 사용해야 하므로, 자석과 전기 접점 사이에 세라믹 챔버(24)와 같은 절연구조를 필요로 하며, 자석을 접점과 일정거리 유격하여 고정시키기 위한 별도의 구조물이 필요하므로 전체 시스템의 크기가 매우 커지는 한계가 있다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
한국공개특허공보 제10-2002-0086442호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 전기 접점 간 아크 발생 위치에 의한 접점 표면 손상을 최소화하여 대항식 접점의 수명을 증가시키기 위한 고내구 전기 접점 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 관점에 의한 고내구 전기 접점 구조는, 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서, 상기 제2 접점은 자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 접점은 몸체를 형성하는 제2 리벳부 및 상기 리벳부의 일 단부에 형성되어 상기 제1 접점과 대향하는 제2 접점부를 포함하고, 상기 자성체는 상기 제2 리벳부에 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 리벳부는 강자성 물질 또는 상기 강자성 물질이 포함된 합금을 자화(magnetization)시킨 자성체인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 리벳부는 은, 구리, 주석, 니켈 중 어느 하나 이상에 의해 도금 처리된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 접점과 상기 제2 접점의 중심축은 동심축 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
다음, 상기 자성체는 상기 제2 리벳부의 중심축과 동축으로 상기 제2 리벳부 내에 접합되어 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 자성체는 상기 제2 리벳부의 중심축과 평행한 축 방향으로 편심되어 상기 제2 리벳부 내에 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 접점에는 상면 중앙부가 개구된 상단 홈이 형성되고, 상기 자성체는 상기 상단 홈에 삽입되어 상기 제2 리벳부의 중심축과 동축으로 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제2 접점에는 하면 중앙부가 개구된 하단 홈이 형성되고, 상기 자성체는 상기 하단 홈에 삽입되어 상기 제2 리벳부의 중심축과 동축으로 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 자성체는 상기 제2 리벳부와 상기 제2 접점부 사이에 삽입 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제2 접점부의 접점면은 상기 제1 접점의 접점면과 평행하지 않은 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 제1 접점의 중심축과 상기 제2 접점의 중심축은 평행하지 않은 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 접점의 중심축과 상기 제2 접점의 중심축은 동축 상에 배치되고, 상기 제2 접점부의 접점면이 상기 제1 접점부의 접점면과 평행한 면을 기준으로 경사진 것을 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 고내구 전기 접점 구조는, 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서, 상기 제2 접점의 둘레를 둘러싸는 외부 자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 접점은 몸체를 형성하고 일 단부에 확장된 직경의 제2 헤드부가 형성된 제2 리벳부 및 상기 제2 헤드부의 일 단부에 형성되어 상기 제1 접점과 대향하는 제2 접점부를 포함하고, 상기 제2 리벳부의 측면에 결합되는 리드 탭을 더 포함하며, 상기 외부 자성체는 상기 리드 탭과 상기 제2 헤드부 간에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제2 접점은 몸체를 형성하는 제2 리벳부 및 상기 제2 헤드부의 일 단부에 형성되어 상기 제1 접점과 대향하는 제2 접점부를 포함하고, 상기 제2 리벳부의 측면에 결합되는 리드 탭을 더 포함하며, 상기 외부 자성체는 상기 리드 탭 하측에 상기 제2 리벳부의 둘레를 둘러싸는 형태로 장착되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 외부 자성체는 상기 제2 접점의 측면에 결합되는 리드 탭인 것을 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 일 관점에 의한 고내구 전기 접점 구조는, 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서, 상기 제1 접점 및 상기 제2 접점에 인접하게 배치되어, 상기 제1 접점의 접점면과 상기 제2 접점의 접점면 사이에 자기력을 발생시키는 솔레노이드부를 포함한다.
그리고, 상기 솔레노이드부의 한 쌍의 코일의 권선축은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 솔레노이드부의 한 쌍의 코일의 권선축은 일 방향으로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고내구 전기 접점 구조는 접점 간 발생되는 아크의 회절을 유도하여 아크에 의한 접점 표면의 손상 및 돌기 형성 현상을 저감시킬 수가 있다.
또한, 아크에 의한 접촉부의 온도 상승을 억제할 수 있고, 접촉부 융착 현상을 저감할 수 있다.
또한, 접촉부의 아크 발생으로 인해 유기물이 탄화되어 통전을 저해하는 탄화 현상을 저감시킬 수가 있다.
이와 같이 전기 접점의 내구 수명과 성능을 개선할 수 있음에도 기존 구조 및 제조 공정을 최대한 유지할 수가 있다.
그리고, 기존에 사용할 수 없었던 고전류에 낮은 사양의 전기 접점 구조를 사용 가능하므로, 원가 절감 또한 가능하게 한다.
도 1 내지 도 5는 종래의 전기 접점 구조 및 그 문제점을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이다.
도 7a는 종래 기술에 의한 아크 발생을 나타낸 것이며, 도 7b는 도 6에 의한 아크 발생을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이다.
도 9 내지 도 12는 제2 실시예에 의한 전기 접점 구조의 응용 실시예이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제1 실시예의 응용 실시예를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이다.
도 16 및 도 17은 제3 실시예에 의한 전기 접점 구조의 응용 실시예이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제4 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이다.
도 20 및 도 21은 제4 실시예에 의한 전기 접점 구조의 응용 실시예이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이고, 도 7a는 종래 기술에 의한 아크 발생을 나타낸 것이며, 도 7b는 도 6에 의한 아크 발생을 나타낸 것이다.
이하, 도 6 내지 도 7b를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 고내구 전기 접점 구조를 설명하기로 한다.
본 발명의 고내구 전기 접점 구조는 접점의 이동이 접점면의 수직 방향으로 발생하여 전류를 온/오프시키는 대항식 스위치의 접점 구조로서, 자기력을 이용하여 전기 접점 간 발생되는 아크를 회절 유도하여 전기 접점의 표면 손상을 저감시키기 위한 것이다.
이 같은 목적을 달성하기 위해 고려해야할 사항들이 존재한다.
우선, 자석을 전기 접점과 최대한 근접시켜야만 자기력의 효과를 극대화 할 수가 있다. 접점과 자석을 최대한 근접시킴으로써 자력의 효과를 최대한 이용하며, 기존 고자기력을 보이는 영구자석 외에, 일반적인 리드프레임용 철 재질, 강자성 금속 재질을 자화시킨 후 회로로 구성하여 사용하는 것이 가능해진다.
그리고, 근접을 위해 접점에 직접적으로 부착 또는 리드프레임으로 구성하는 경우 실제 회로를 구성하여 전기가 통전되게 되며, 자성체의 낮은 전기전도성을 보완할 필요가 있는데, 이 때에는 자성체의 표면을 고전도성 물질로 도금하여 보완할 수 있다. 도금을 할 수 있는 물질은 주석, 니켈, 금, 은, 구리 등이 있다.
또한, 자성체의 경우 자성을 잃어버리는 퀴리온도가 존재하기 때문에 전기접점의 온도가 고온이 되지 않도록 설계해야 하고, 외부에 고자기력 물질을 배치할 경우 접점 뿐만 아니라 주변 구조물, 부품들도 영향을 받을 수 있다.
특히, 접점의 접촉부 주변에 자성체를 배치할 경우 마모된 자성 입자가 접점 또는 다른 부품에 부착되어 불량을 유발할 수 있으므로 접점부에는 자성체를 사용하지 않는 것이 바람직하다.
그리고, 대항식 접점은 주로 리벳팅 공정을 거치는데, 이 때 강한 압력에 의한 변형이 발생하므로, 변형이 발생하는 위치에는 자성체의 적용을 삼가하는게 타당하다.
다음으로, 자성체의 자기력선 방향이 아크의 진행 방향과 최대한 수직이 되어야 보다 효과적이다.
이는 자기력선의 방향과 아크의 방향이 같을 경우 아크의 경로를 수정하는 효과가 발생하지 않기 때문이다.
그리고, 접점 및 구조물의 구조에 따라 자성체의 모양과 크기가 제한될 수 있으며, 이 때 자기장의 방향을 원하는대로 설계하기 어려울 수 있다.
이를 개선하기 위해 전기접점의 접촉부 또는 자석의 배치 위치를 편심으로 구성하는 것을 고려해 볼 수 있다.
또한, 대항하는 양 측 접점을 모두 자화시키게 되면, 자기력선의 방향이 아크의 진행방향이 되어 아크가 이동하는 효과가 발생하지 않고 두 접점에 인력/척력이 작용하게 됨을 고려해야 한다.
이러한 점들을 고려한 본 발명의 제1 실시예에 의한 고내구 전기 접점 구조는 제1 접점(110) 및 제2 접점(120)을 포함하여 구성된다.
제1 접점(110)은 일 단부가 전기 회로를 구성하는 기판 또는 플레이트에 결합되어 몸체를 형성하는 제1 리벳부(111)와, 제1 리벳부(111)의 타 단부에 형성되는 제1 접점부(112)로 구성되며, 제1 리벳부(111)는 원기둥 또는 다각 기둥의 일 단에 확장된 직경을 가진 제1 헤드부(113)로 구성되며, 제1 접점부(112)는 제1 헤드부(113) 상에 형성된다.
제2 접점(120)은 일 단부가 전기 회로를 구성하는 기판 또는 플레이트에 결합되어 몸체를 형성하는 제2 리벳부(121)와, 제2 리벳부(121)의 타 단부에 형성되는 제2 접점부(122)로 구성되며, 제2 리벳부(121)는 원기둥 또는 다각 기둥의 일 단에 확장된 직경을 가진 제2 헤드부(123)로 구성되며, 제2 접점부(122)는 제2 헤드부(123) 상에 형성되고, 제1 접점부(112)와 제2 접점부(122)가 일정 간격 이격되어 마주보며 배치된다.
제1 리벳부(111)는 자성체가 적용되지 않은 구리(Cu) 재질일 수 있고, 제1 접점부(112)는 은(Ag) 재질일 수 있다. 즉, 제1 리벳부(111)는 강자성체를 제외한 자계에 영향을 받지 않아 자화가 되지 않는 상자성, 반자성 물질을 포함하는 비자성체일 수 있다.
그리고, 제2 리벳부(121)는 자성체로 구성되어 도시와 같이 제1 접점부(112)와 제2 접점부(122) 사이 공간에 자기력(로렌츠 힘)을 발생시킨다.
구체적으로, 제2 리벳부(121)는 철, 니켈, 코발트, 네오디뮴, 디스프로슘 등의 강자성 물질이나 이들이 혼합된 합금을 자화(magnetization)시켜 사용한다.
다만, 전기전도율이 낮아 고전류에 사용이 부적합할 수 있으나, 이러한 리벳부의 통전 성능 개선을 위해 제2 리벳부(122)는 은, 구리, 주석, 니켈 등이 도금되어 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 고내구 전기 접점 구조는 이와 같이 구성됨으로써, 종래 도 7a와 같이 발생하던 아크를 도 7b와 같이 회절시켜 접점부의 외곽으로 경로를 변경시킬 수가 있게 된다.
즉, 도 6에 표시된 바와 같이 아크로 인한 이온의 이동방향 I는 제1 점점부(112)로부터 제2 접전부(122)로의 직선 방향이 되고, 자기장 B의 방향은 I의 방향과 평행하지 않도록 I의 방향과 일정한 각도로 형성된다.
따라서, 자기력 F는 I와 B에 수직한 일 방향으로 형성됨으로써, 아크의 방향이 자기력의 영향에 의해 외곽으로 밀려나게 되는 것이다.
자기력의 방향이 전류의 방향과 수직한 방향으로 형성되면 아크 회절을 위해서는 가장 이상적이라고 할 수 있다.
이 같은 아크 회절로 인해 아크의 경로는 길어지고 접점부의 손상 부위가 분산되게 된다. 즉, 아크 에너지가 감소하고, 아크가 특정 부위에 집중되는 것이 해소된다.
다음, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이며, 도 9 내지 도 12는 제2 실시예에 의한 전기 접점 구조의 응용 실시예이다.
이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예 및 그 응용 실시예에 의한 전기 접점 구조를 설명하되 앞선 실시예와 동일한 구성 및 기능에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 전기 접점 구조 또한 제1 접점(110), 제2 접점(120)으로 구성되고, 제1 접점(110)은 제1 리벳부(111), 제1 접점부(112)로 구성되며, 제2 접점(120)은 제2 리벳부(121)와 제2 접점부(122)로 구성된다.
제1 리벳부(111) 및 제2 리벳부(121)는 구리(Cu) 재질일 수 있고, 제1 접점부(112) 및 제2 접점부(122)는 은(Ag) 재질일 수 있다.
다만, 앞선 제1 실시예에서 제2 접점(120)의 제2 리벳부(121) 전체가 자화된 구성이었는데 반해, 제2 실시예의 전기 접점 구조는 제1 리벳부(111) 및 제2 리벳부(121)가 자화되지 않은 상태로 구성된다. 즉, 제1 리벳부(111)는 강자성체를 제외한 자계에 영향을 받지 않아 자화가 되지 않는 상자성, 반자성 물질을 포함하는 비자성체일 수 있다.
대신 제2 실시예의 경우 큰 자성을 띠는 자성 코어(131)가 제2 접점(120) 내에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 8과 같이 자성 코어(131)의 중심축이 제2 리벳부(121)의 중심축과 동축으로 제2 리벳부(121) 내에 삽입 또는 배치되고, 양 단이 제2 리벳부(121)의 양 단에 일치하도록 삽입된다.
자성 코어(131)의 삽입은 제2 리벳부(121) 금속과 자성 코어(131)를 클래드(Clad) 제조 기술에 의해 접합 제조한다.
이 같은 자성 코어(131)의 배치에 의해 아크 방향과 일정한 각도를 형성하는 방향으로 자기력을 발생시켜 아크 경로를 이동시킬 수가 있다.
한편, 도 9와 같이 자성 코어(131)가 제2 리벳부(121)의 중심축과 평행한 축방향으로 편심되어 삽입 또는 배치될 수 있다. 이 경우 자기력선을 아크 방향의 법선 형태로 구성하여 아크에 전자기력의 영향을 받게 할 수가 있다.
그리고, 자성 코어(131)는 도 10 및 도 11과 같이 제2 접점(120)의 중심축 방향으로 파인 홈에 삽입하여 배치될 수 있다.
즉, 도 10과 같이 제2 접점(120)의 상면 중앙부가 개구된 상단 홈(141)을 가공하고, 가공된 상단 홈(141)에 자성 코어(131)가 삽입 형성될 수 있다.
또한, 도 11과 같이 제2 접점(120)의 하면 중앙부가 개구된 하단 홈(142)을 가공하고, 가공된 하단 홈(142)에 자성 코어(131)가 삽입 형성될 수 있다. 이때 하단 홈(142)은 제2 접점부(122)까지 형성될 수 있다.
그리고, 도 12와 같이 제2 리벳부(121)와 제2 접점부(122) 사이에 제2 리벳부(121) 또는 제2 헤드부(123)의 상면과 평행한 방향으로 자성 코어(131)를 삽입한 후 용접에 의해 배치시킬 수도 있다. 여기서, 일반적인 강자성체는 융점이 높으므로 자성 코어(131)가 혼합물 형태로 제2 리벳부(121) 또는 제2 헤드부(123)에 삽입될 수 있다.
이와 같은 제2 실시예에 의한 전기 접점 구조는 추가 가공 공정을 요하게 되나, 자기력이 높은 물질을 사용할 수 있으므로, 고전류를 사용하는 경우에 보다 바람직하다.
다음, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제1 실시예의 응용 실시예를 도시한 것이다.
도 13 및 도 14는 제1 접점(110)의 제1 접점부(112)와 제2 접점(120)의 제2 접점부(122, 222)의 접점면이 평행하지 않은 배치를 나타낸다. 도 13의 경우는 제2 접점(120)의 중심축이 제1 접점(110)의 중심축과 일치하지 않도록 하여 접촉 각도가 변경된 실시예이다.
그리고, 도 14의 경우는 제2 접점(120)의 중심축이 제1 접점(110)의 중심축과 일치하도록 배치되나, 제2 접점부(222)의 접촉면이 제1 접점부(112)의 접촉면과 평행하지 않도록 경사진 구성이다.
두 응용예 모두 두 접점 간 접촉면이 평행하지 않아 자기력선을 아크 방향의 법선 형태로 구성하여 아크에 전자기력의 영향을 받게 할 수가 있다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이고, 도 16 및 도 17은 제3 실시예에 의한 전기 접점 구조의 응용 실시예이다.
도 15 및 도 16의 제3 실시예 및 그 응용예는 제2 접점(120)의 외부에 외부 자성체(161, 162)를 포함하는 구조이다.
즉, 도 15와 같이 제2 접점(120)의 제2 리벳부(121)를 둘러싸는 형태로 외부 자성체(161)가 배치될 수 있으며, 제2 리벳부(121)를 둘러싸 고정되기 위해 도넛 형상일 수 있으며, 외부 자성체(161)는 도금되어 형성될 수 있다.
또한, 전선의 연결을 위해 제2 리벳부(121) 측면에 결합되는 리드 탭(150)과 제2 헤드부(123) 간에 와셔(washer) 형태로 배치 결합될 수 있다.
또는, 도 16과 같이 리드 탭(150) 하측에 제2 리벳부(121)를 둘러싸는 형태로 외부 자성체(162)가 장착될 수 있다.
그리고, 도 17과 같이 제2 리벳부(121) 둘레 또는 측면에 장착되는 리드 탭(151) 자체를 자성체로 형성하여 장착시킬 수 있다.
도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예 및 그 응용예에 의한 전기 접점 구조에 의하면, 기존 접점의 변화 없이 자기력이 아크의 방향과 경사각을 형성함으로써 아크의 방향 변경이 가능하게 한다.
마지막으로, 도 18 및 도 19는 본 발명의 제4 실시예에 의한 전기 접점 구조를 도시한 것이며, 도 20 및 도 21은 제4 실시예에 의한 전기 접점 구조의 응용 실시예이다.
본 발명의 제4 실시예에 의한 전기 접점 구조는 제1 접점(110), 제2 접점(120)으로 구성되고, 제1 접점(110)은 제1 리벳부(111), 제1 접점부(112)로 구성되며, 제2 접점(120)은 제2 리벳부(121)와 제2 접점부(122)로 구성된다.
제1 리벳부(111) 및 제2 리벳부(121)는 구리(Cu) 재질일 수 있고, 제1 접점부(112) 및 제2 접점부(122)는 은(Ag) 재질일 수 있다. 즉, 제1 리벳부(111)는 강자성체를 제외한 자계에 영향을 받지 않아 자화가 되지 않는 상자성, 반자성 물질을 포함하는 비자성체일 수 있다.
다만, 앞선 제1 실시예와 달리 제2 접점(120)의 제2 리벳부(121)가 자화된 구성이 아니며, 자성 코어나 외부 자성체가 장착되는 구성이 아니다.
대신 원통(171, 272) 및 코일(172, 272)로 구성된 솔레노이드부가 제1 접점(110) 및 제2 접점(120)의 주변에 배치되어 자기력을 발생시킨다.
먼저 두 실시예에서 원통(171, 272)은 제1 접점부(112)와 제2 접점부(122)의 수직 거리에 수직한 평면에 평행하도록 배치되고, 도 18, 19에서는 폐루프를 형성하는 대향되는 원통(171)의 양 측부에 코일(172)이 감겨져 형성된다. 즉, 양 코일(172)의 권선축(捲線軸)은 평행하게 형성된다.
그러므로, 제1 접점부(112)와 제2 접점부(122)의 수직 거리에 수직한 평면 상 일 방향으로 자기장이 형성되고, 해당 평면 상에 자기장 방향과 수직한 일 방향으로 자기력이 발생하게 된다. 그 결과, 자기력에 의해 아크의 경로가 변경이 되게 된다.
그리고, 도 20, 도 21에서는 제1 접점부(112)와 제2 접점부(122)의 수직 거리에 수직한 평면에 평행하고 일 방향으로 나란하도록 원통(271)과 코일(272)이 배치된다. 즉, 양 코일(272)의 권선축은 일 방향으로 나란하게 형성된다.
그러므로, 제1 접점부(112)와 제2 접점부(122)의 수직 거리에 수직한 평면 상 일 방향으로 자기장이 형성되고, 해당 평면 상에 자기장 방향과 수직한 일 방향으로 자기력이 발생하게 되며, 그에 따라 자기력에 의해 아크의 경로가 변경이 되게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 고내구 전기 접점 구조에 의하면, 자기력이 아크에 의해 이동하는 입자는 이동시켜 이동거리를 증대시켜 에너지를 소모시키고 도착점의 위치를 일정하지 않게 하여 접점의 소모와 돌기 형성을 억제 할 수 있으며, 이를 통해 접점의 온도 또한 획기적으로 낮아지므로 접촉부의 고온에 의한 융착 등의 문제를 발생시키지 않아 내구 수명과 성능이 개선된다.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
110 : 제1 접점
111 : 제1 리벳부 113 : 제1 헤드부
112 : 제1 접점부
120 : 제2 접점
121 : 제2 리벳부 123 : 제2 헤드부
122, 122-1 : 제2 접점부
141 : 상단 홈 142 : 하단 홈
131, 132 : 자성 코어
150, 151 : 리드 탭
161, 162 : 외부 자성체
171, 271 : 원통
172, 272 : 코일

Claims (20)

  1. 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서,
    상기 제2 접점은 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 접점은 몸체를 형성하는 제2 리벳부 및 상기 리벳부의 일 단부에 형성되어 상기 제1 접점과 대향하는 제2 접점부를 포함하고,
    상기 자성체는 상기 제2 리벳부에 포함된 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 리벳부는 강자성 물질 또는 상기 강자성 물질이 포함된 합금을 자화(magnetization)시킨 자성체인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 리벳부는 은, 구리, 주석, 니켈 중 어느 하나 이상에 의해 도금 처리된 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 접점과 상기 제2 접점의 중심축은 동심축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 자성체는 상기 제2 리벳부 내에 접합되어 상기 제2 리벳부의 중심축과 동축으로 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 자성체는 상기 제2 리벳부의 중심축과 평행한 축 방향으로 편심되어 상기 제2 리벳부 내에 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 접점에는 상면 중앙부가 개구된 상단 홈이 형성되고, 상기 자성체는 상기 상단 홈에 삽입되어 상기 제2 리벳부의 중심축과 동축으로 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 접점에는 하면 중앙부가 개구된 하단 홈이 형성되고, 상기 자성체는 상기 하단 홈에 삽입되어 상기 제2 리벳부의 중심축과 동축으로 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 자성체는 상기 제2 리벳부와 상기 제2 접점부 사이에 삽입 배치되는 자성 코어인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 접점부의 접점면은 상기 제1 접점의 접점면과 평행하지 않은 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 접점의 중심축과 상기 제2 접점의 중심축은 평행하지 않은 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 접점의 중심축과 상기 제2 접점의 중심축은 동축 상에 배치되고, 상기 제2 접점부의 접점면이 상기 제1 접점부의 접점면과 평행한 면을 기준으로 경사진 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  14. 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서,
    상기 제2 접점의 둘레를 둘러싸는 외부 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 접점은 몸체를 형성하고 일 단부에 확장된 직경의 제2 헤드부가 형성된 제2 리벳부 및 상기 제2 헤드부의 일 단부에 형성되어 상기 제1 접점과 대향하는 제2 접점부를 포함하고,
    상기 제2 리벳부의 측면에 결합되는 리드 탭을 더 포함하며,
    상기 외부 자성체는 상기 리드 탭과 상기 제2 헤드부 간에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 접점은 몸체를 형성하는 제2 리벳부 및 상기 제2 헤드부의 일 단부에 형성되어 상기 제1 접점과 대향하는 제2 접점부를 포함하고,
    상기 제2 리벳부의 측면에 결합되는 리드 탭을 더 포함하며,
    상기 외부 자성체는 상기 리드 탭 하측에 상기 제2 리벳부의 둘레를 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 외부 자성체는 상기 제2 접점의 측면에 결합되는 리드 탭인 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  18. 제1 접점 및 제2 접점이 일정 간격 이격되어 마주보도록 배치되는 전기 접점 구조에 있어서,
    상기 제1 접점 및 상기 제2 접점에 인접하게 배치되어, 상기 제1 접점의 접점면과 상기 제2 접점의 접점면 사이에 자기력을 발생시키는 솔레노이드부를 포함하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 솔레노이드부의 한 쌍의 코일의 권선축은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 솔레노이드부의 한 쌍의 코일의 권선축은 일 방향으로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는,
    고내구 전기 접점 구조.
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