KR940009305B1 - 전자 계전기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자 계전기

제1도는 내지 제8도는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자 계전기를 나타내는 것으로, 제1도는 계전기의 분해 사시도.

제2도는 평면 단면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ－Ⅲ선을 따라 절취한 단면도.

제4도는 주요부의 정면 단면도.

제5도는 주요부의 측면 단면도.

제6도 내지 제8도는 가동철편의 동작을 설명하기 위한 설명도.

제9도는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자 계전기의 측면 단면도.

제10도 및 제11도는 종래의 전자 계전기의 평면도 및 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 베이스 11,12 : 고정 접점 단자

11a,12a,13a,13b : 고정접점 14a,14b,15a,15b : 지주부

20 : 전자석 블록 30 : 가동철편

40 : 절연 프레임 몸체 52,53 : 가동 접촉편

52a,52b,53a,53b : 가동 접점

본 발명은 전자 계전기에 관한 것으로서, 특히 전압에 대해 높은 저항 특성을 갖는 계전기에 관한 것이다.

제10도 및 제11도에서 예시한 종래의 전자 계전기에 있어서는, 철심(1a)에 코일(1b)을 권회하여 형성한 전자석 블록(1)을 L형상의 요오크(2)를 거쳐 베이스(3)의 상면에 직립되어 있다. 상기 전자석 블록(1)의 여자(excitation) 및 소자(demagnetization)에 따라, 요오크(2)의 상단부에 지지된 역 L자형의 가동 철판(4)이 코일스프링(5)의 탄성력에 대항하여 회동함으로써, 가동 접촉편(6)을 구동시킬때 가동접촉편(6)의 자유 단부에 설치된 가동접점(6a)은 고정접촉편(7 및 8)의 고정접점(7a, 8a)에 교대로 접촉되거나 분리된다.

그러나, 상기에서 설명한 형태에서는 예컨대 전자석 블록(1)과 가동 접촉편(6)사이, 또는 전자석 블록(1)과 고정접촉편(7, 8)사이의 거리를 크게함으로써 절연한 것에 지나지 않는다. 이 때문에, 장치를 소형화하기위해 각 구성소자를 상호 근접시키면, 소망의 절연 특성이 얻어지지 않으므로 장치의 소형화가 곤란하다고 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전압에 대해 높은 저항특성을 갖는 전자 계전기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소정의 절연 특성을 유지하면서 장치를 소형화할 수 있는 전자 계전기를 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 본원 발명에 따른 전자 계전기에 있어서는 베이스의 상면에 돌설한 지주부에 고정접점단자를 인서트 성형하되, 상기 지주부의 상단면으로부터 고정접점이 노출되게 하고, 상기 베이스의 상면에 설치한 전자석 블록의 여자 및 소자에 따라 회동하는 가동 철편으로 가동 접촉편을 구동함으로써, 이 가동 접촉편에 설치된 가동 접점을 상기 고정접점에 접촉 또는 분리시키며, 상기 가동 철편에 절연프레임 몸체를 일체적으로 설치함으로써 가동접촉편 및 고정접점이 사이 전자석 블록 및 가동 철편으로부터 분리되게 하고 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 고정접점 단자가 지주부에 인서트 성형되어 있으므로, 고정접점 단자의 외측면이 피복되고 고정접점만이 노출된다. 게다가, 상기 고정접점 및 가동접촉편이 절연 프레임 몸체에 의해 전자석 블록 및 가동철편으로 부터 분리되어 있기 때문에, 고정접점 및 가동접촉편과, 전자석 블록 및 가동철편 사이의 공간 거리가 종래예에 비해 길게 된다. 이 때문에, 각 구성 소자들을 근접시켜도 절연 거리가 길기 때문에 소망의 절연 특성을 가지면서도 소형인 전자 계전기를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 계전기는 상부면 주변부 근방에서 상방으로 노출된 고정접점을 갖는 베이스와, 이 베이스의 상면 중앙부에 위치되고 상면 중앙부에 노출된 자극(magnetic pole)을 갖는 전자석 블록과, 이 전자석 블록의 자극부에 의해 하부면 중앙부에서 회동 가능하게 지지된 가동철편과, 이 가동철편의 상부면 중앙부에 인서트 성형된 가동접촉편을 갖는 절연대와 일체식으로 형성된 가동 접촉편 블록으로 구성되므로써, 상기 전자석 블록의 여자 및 소자에 따라 회동하는 상기 가동 철편뿐만 아니라 상기 가동접촉편 블록이 회동되어 접점을 개폐한다. 상기 전자 계전기는 상기 가동 철편과 상기 가동 접촉편 블록사이에 일체식으로 제공된 절연 프레임 몸체를 구비하므로써, 가동 접촉편과 고정접점이 전자석 블록과 가동철편으로 부터 분리된다.

따라서, 고정접점 및 가동접촉편은 전자석 블록 및 가동철편으로부터 절연프레임 몸체에 의해 분리될 수 있으므로, 절연 거리가 길게되고 전압에 대한 저항 특성이 향상된다. 결국 전압에 대한 고저항 측성을 갖는 전자 계전기가 실형될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해 설명한다.

제1실시예에 따른 전자 계전기는 개략적으로 베이스(10), 전자석 블록(20), 가동철편(30), 절연프레임 몸체(40), 가동 접촉편 블록(50) 및 케이스(50)로 구성된다.

평면 장방형 형태인 베이스(10)에는 고정접점 단자(11, 12) 및 공통 접점단자(13)(제1도에서, 깊숙한 부분의 접점 단자는 도시하지 않았음)가 대칭으로 한쌍씩 인서트 성형된 채 제공된다. 베이스(10)의 단측부의 주변부 근방에는 지주부(14a, 14b, 14b, 14a 및 15a, 15b, 15b, 15a)가 또 지주부(14a 및 15a) 사이의 중간위치에는 위치결정용 지주부(16, 16)가 직립되어 있다.

고정 접점 단자(11)의 상단부는 지지부(14a)의 상단면에 설치된 고정접점(11a)에 리이드 프레임(도시생략)을 거쳐 전기적으로 접속되고, 이와 마찬가지로 고정접점 단자(12)의 상단부는 지주부(15a)의 상단면에 설치된 고정접점(12a)에 리이드 프레임(도시생략)을 거쳐 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 공통 접점단자(13)의 상단부는 2개로 분리되어, 한쪽은 도시하지 않은 리이드 프레임을 거쳐 지주부(14b)의 상단면에 설치된 고정접점(13a)에 전기적으로 접속되고, 다른 한쪽은 도시하지 않은 리이드 프레임을 거쳐 지주부(15b)의 상단면에 설치된 고정접점(13b)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 각 지주부(16)의 상단면에는 삽입공(16a)이 설치되어 있고, 이 지주부(16)와 지주부(14a, 15a)의 사이에는 절연벽(17)이 뻗어 있다. 참조부호 18a는 코일 단자공을 나타내며 18b는 가스 배출공을 나타낸다.

전자석 블록(20)은 U형 단면의 철심(21)에 영구 자석(22)을 배치해 이 철심의 단면을 E자형으로 하고, 영구자석(22)을 가진 철심(21)을 스풀(spool)(23)에 인서트 성형하므로써 구성된다. 영구 자석의 자극부(22a)는 스풀(23)의 중앙 턱부(central jaw)(23a)의 상부면으로부터 노출되고, 철심의 좌측 자극부(21a)는 스풀(23)의 턱부(23b)의 상부면으로부터 노출되는 반면, 철심(21)의 우측 자극부(21b)는 스풀(23)의 턱부(23c)의 상부면에서 노출되어 있다. 또, 턱부(23b, 23c)의 외측면에는 프레임부(24a, 24b)가 각기 일체로 성형되어, 이 프레임부(24a, 24b)에는 코일단자(25, 25)가 각기 인서트 성형되어 있다. 그리고, 스풀(23)둘레에 감겨진 코일(26)의 인출선(leading wire)은 제1도에서 나타낸 바와같이, 각 코일 단자(25)의 묶임부(25a)에 각각 묶여 납땜되어 있다.

철심(21)은 소정의 두께를 갖는 플레이트로 구성되어 있지만, 좌측 자극부(21a)는 우측 자극부(21b)보다 더 넓게 형성되어 있고, 흡인(吸引)면적이 넓으므로 좌우의 자기력의 균형이 깨진다. 제1도에 있어서, 우측 코일 단자(25)는 좌측 코일 단자(25)보다도 짧게 되어 있으므로, 코일 단자공(18a)에 삽입해도 베이스(10)의 후면으로부터 돌출하지 않게 된다.

베이스(10)의 상방에 전자석 블록(20)을 위치시켜 코일 단자(25)를 코일 단자공(18a)속에 눌러 임의로 고정시킬때, 프레임부(24a 및 24b)로부터 지주부(14b, 14b 및 15b, 15b)가 각각 돌출한다. 통상 장방형 평면으로된 가동철편(30)은 사출 처리를 통해 중앙부에 형성된 돌출부(31)를 가지고 있으며, 양단부(32a, 32b)의 하면은 테이퍼되어 있다. 더우기, 가동철편(30)은 돌기부(31)를 사이로해 대향하도록 2개씩, 전체 4개의 코오킹 공(caulking hole)(33)을 가지고 있다.

절연 프레임 몸체(40)는 가동철편(30)을 덮을 수 있는 상자형으로, 그 양단부에, 전술한 베이스(10)의 지주부(14b, 15b)에 느슨하게 끼워질 수 있는 결합공(fitting hole)(41 ,42)을 각각 형성하고, 가동철편(30)의 코오킹 공(33)에 대응하여 마주보는 위치에 코오킹 공(43)을 가지고 있다. 또, 절연 프레임 몸체(40)는 양측면의 중앙부에 형성된 절결 단부(44, 44)를 가지고 있다.

본 실시예에 따라, 제4도에서 나타낸 바와같이 결합공(41, 42)을 한정하는 빗형상으로 배치된 분리 소자(40a)에 의해 고정접점(11a, 13a 및 12a, 15a)이 서로 분리되어 있어 절연 특성이 높다.

분리소자(40a)의 전단부는 연결부(40b)에 의해 일체적으로 연결되어 있으므로 변형하기 어렵다. 그러나, 연결부(40b)는 소정의 절연 특성만을 얻도록 제공되는 것이며, 반드시 필요한 것은 아니다.

더우기, 제5도에 나타낸 바와같이 절연 프레임 몸체(40)로 인해 전자석 블록(20) 및 가동철편(30)은 가동접촉편(52) 및 고정접점(13a)로부터 분리되어 있으므로 절연 거리가 길게되어 결과적으로 절연 특성이 양호해진다.

가동 접촉편 블록(50)은 절연대(51)의 전후에 U자형상의 평면을 갖는 가동 접촉편(52, 53)을 각기 2개씩, 총 4개를 인서트 성형해 얻어진다(제2도 참조) 절연대(51)의 하부면 중앙부에는 절연 프레임 몸체(40)의 코오킹 홀(43)및 가동절편(30)의 코오킹 홀(33)에 삽입할 수 있는 코오킹 돌기부(도시하지 않았음)을 돌설함과 동시에, 절연대(51)의 하부면 양측 모서리로부터 설편(tonque piece)(51a)(밑측부의 설편은 도시하지 않았음)이 돌출되어 있다. 한편, 이 설편(51a)의 외측면으로 부터는 평면 L자 형상의 힌지 스프링(54)이 측방으로 돌출되어 있다. 이 힌지 스프링(54)의 자유 단부는 수직 방향에서 아랫쪽으로 구부러져 있다.

U자형 가동접촉편(52)의 양단부는 폭방향에서 2개로 분할되고, 상기 한쪽 분할 단부 하부면에 가동접점(52a)을, 상기 다른쪽 분할 단부 하부면에 가동접점(52b)을 설치한 것이다. 또, 가동접촉편(53)도 가동접촉편(52)와 마찬가지로 가동접점(53a, 53b)이 단부 하부면에 각각 설치되어 있다.

절연대(51)의 설편(51a)은 절연 프레임 몸체(40)의 절결 단부(44)에 끼워짐과 동시에, 절연대(51)의 코오킹 돌기부(도시하지 않았음)는 코오킹 홀(43 및 33)내에 삽입되고 돌출하는 선단부가 열코오킹되므로써 결과적으로, 가동철편(30), 절연프레임 몸체(40) 및 가동 접촉편 블록(50)이 일체로 형성된다.

그후, 이것을 베이스(10)의 상방에 위치시키고, 힌지 스프링(54)의 선단부를 지주부(16)의 삽입공(16a)에 각각 압축함으로써 고정시킨다. 영구자석(22)의 자극부(22a)에 가동철편(30)의 돌기부가 당접되므로써, 가동철편(30)은 회동 가능하게 지지됨과 동시에 가동접점(52a, 52b 및 53a, 53b)이 고정접점(11a, 13a 및 12a, 13b)에 각각 접촉 및 분리가 가능하게 대향한다.

상기와 같은 방법으로 조립화가 완료한 상태(제3도)에서는, 영구자석(22)의 자극표면, 가동철편(30)의 돌기부(31) 및 힌지 스프링(54)이 거의 동일 평면상에 놓이게 되어, 초과 밴딩 모우멘트가 계전기에 걸리지 않아 동작등이 원활하게 된다.

본 실시예에 있어서 가동철편(30)의 단부(32a 및 32b)보다는 가동접점(52a, 52b 및 53a, 53b)이 보다 더 전방으로 돌출하여 위치하기 때문에, 가동접촉편(52, 53)의 회전 반경이 길다. 이 때문에, 가동철편(30)의 회전각도가 작아도 접점을 개폐할 수 있다. 따라서, 고감도로 소비 전력이 적음과 동시에 접점 갭이 큰 전자계전기가 얻어질 수 있다.

케이스(60)는 통상 베이스(10)에 끼워질 수 있는 상자형상을 하고 있으며, 이 케이스(60)가 베이스(10)에 끼워질때, 형성된 요홈부에 실링제(70)를 주입하여 경화한 후, 베이스(10)의 가스 배출공(18b)으로부터 내부 가스를 빼내고, 가스배출공(18b)을 열용융해 밀봉함으로써 전자계전기의 조립 작업이 완료한다.

전술한 구성으로 부터 이루어지는 전자 계전기의 동작에 대해 설명한다.

비여자 상태인 경우에 있어서, 영구 자석(22)의 자속(제6도에 점선으로 나타낸)에 의해, 가동철편(30)의 좌측단부(32a)가 철심(21)의 좌측자극부(21a)에 흡인되므로써 자기회로를 폐쇄한다. 따라서, 가동접촉편(52)의 가동접점(52a, 52b)이 고정접점(11a,13a)에 접속하고 있는 한편, 가동접점(53a, 53b)은 고정접점(12a, 13b)에서 분리된다.

제7도에서 도시한 바와같이 상기 자속을 상쇄하는 자속(일점 쇄선으로 나타냄)이 생기도록 코일(26)에 전압을 인가해 여자시키면 가동철편(30)의 우측 단부(32b)가 철심(21)의 우측 자극부(21b)에 흡인되므로써, 결과적으로 영구자석(22)의 자기력에 저항하여, 가동철편(30)이 돌기부(31)를 지점(支點)으로 하여 그 주위에서 회동하여, 가동철편(30)의 좌측 단부(32a)는 철심(21)의 좌측 자극부(21a)로부터 떨어지고, 가동철편(30)의 우측단부(32b)가 철심(21)의 우측 자극부(21b)에 흡인된다(제8도). 따라서, 가동접촉편(52)의 가동접점(52a, 52b)이 고정접점(11a, 13a)으로 부터 분리된후, 가동접점(53a, 53b)이 고정접점(12a, 13b)에 접촉한다.

만약 가동접촉편(53, 53)의 스프링력과 힌지 스프링(54)의 스프링력 때문에, 그리고 철심(21)의 좌측 자극부(21a)의 흡인 면적이 이 우측자극부(21b)의 그것보다 크다는 사실로 인해 코일(26)이 소자(消磁)되면 가동철편(30)은 원래의 위치로 복귀하고, 가동접점(52a, 52b 및 53a, 53b)이 바뀌고, 전자 계전기는 원래의 상태로 복귀한다.

제1실시예에 따라, 가동접촉면(52, 53)은 통상 U자형상의 평면, 즉 더블－브레이크(double break)방식으로 형성되므로, 가동접촉편(52, 53)이, 싱글－브레이크 방식으로 형성된 경우와 비교해볼때 가동접점(52b)과 고정접점(11a)간의 거리가 반으로 줄어들기 때문에 전자 계전기의 높이를 작게할 수 있고, 장치를 소형화할 수 있다는 이점이 있다.

제2실시예에서는, 제9도에 도시한 바와같이, 전술한 제1실시예가 전자석 블록의 양측에 고정접점을 설치한 것임에 반해 전자석 블록의 한측에 고정접점을 배치한 것이다.

즉, 코일(70)을 권회한 스풀(71)에 철심(72)을 끼우고, 이 철심의 돌출하는 한 단부를 자극부(72a)로 하고, 그 타탄부를 L자 형상의 요오크(73)의 수직부에 코오크 고정해 이루어진 전자석 블록(74)이 베이스(75)의 상부면 중앙부에 설치되어 있다. 그리고, 요오크(73)의 수평단부(73a)에 의해 역 L자형상의 가동철편(73b)이 지지되어 있음과 동시에, 이 가동철편(73b)의 상면에 절연 프레임 몸체(76)가 일체로 설치되어 있다. 더우기, 베이스(75)는, 그 상면 일측 모서리부에 고정접점 단자(77)를 인서트 성형한 지주부(78)를 돌설하고, 이 지주부(78)의 상단면으로부터 고정접점(79)이 노출되어 있는 한편, 다른 상면 일측 모서리부에 가동접점 단자(81)를 인서트 성형한 자주부(84)가 돌설하고 있다. 가동접점단자(81)은 그 상단부에 가동접촉편(80)을 용착한 것으로, 이 가동접촉편(80)의 자유 단부에 설치한 가동접점(82)이 고정접점(79)에 접촉 및 분리 가능하도록 대향하고 있다. 참조부호 83은 코일 단자이다.

비여자 상태인 경우에는, 가동접촉편(80)이 스프링력에 의해 가동접점(82)이 고정접점(79)에 접촉하고 있다.

코일(70)에 전압을 인가해 전자석 블록(74)을 자화시키면, 철심(72)의 자극부(72a)에 가동철편(73b)의 수직 단부가 흡인되어, 가동 접촉편(80)의 스프링력에 대항해 가동철편(73b)이 회동하고 절연 프레임 몸체(76)의 돌기부(76a)에 의해 가동접촉편(80)이 상방으로 밀어 올려져 가동접점(82)이 고정접점(79)으로부터 분리된다.

그후 전자석 블록(74)이 소자되었을때, 가동접촉편(80)은 그 자체의 스프링력에 의해 원래의 위치로 복귀하므로써, 가동접점(82)이 고정접점(79)에 접촉한다.

본 발명의 제1 및 제2실시예에서는 자기 복귀형(self－returning type)의 경우에 대해 설명하였으나 반드시 이것에 한정되지 않고 철심의 형상 또는 가동 접촉편의 스프링력등을 조정함으로써 자체 유지형으로 해도 좋다.

본 발명의 기술적 범주 및 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 기술적으로 숙련된 자들에 의해 많은 수정과 변형을 가져올 수 있다.

Claims (2)

1. 베이스 상부면에 직립 돌설한 지주부에 인서트 성형한 고정접점 단자를 갖는 베이스와 ; 상기 지주부의 상부면으로부터 노출된 고정접점과 ; 상기 베이스의 상부면에 설치된 전자석 블록과 ; 상기 전자석 블록의 여자 또는 소자에 따라 회동하는 가동철편과 ; 상기 가동철편에 의해 구동되는 가동접촉편을 구비하고, 상기 가동 접촉편에 설치된 가동접점이 상기 고정접점에 접촉 또는 분리되는 전자 계전기에 있어서, 절연 프레임 몸체가 상기 가동철편과 일체로 설치되어, 상기 가동접촉편 및 상기 고정접점이 상기 전자석 블록 및 상기 가동철편으로부터 분리되게한 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
2. 베이스 상부면 모서리 근방에서 상방으로 노출된 고정접점과 ; 상기 베이스의 상부면 중앙부에 위치되어, 그 상부면 중앙부에 노출된 자극부를 갖는 전자석 블록과 ; 이 전자석 블록의 상기 자극부에 의해 베이스의 하부면 중앙부에서 회동가능하게 지지된 가동철편과 ; 상기 가동철편의 상부면 중앙부에 가동 접촉편이 인서트 성형된 절연대를 일체로 형성한 가동접촉편 블록을 구비하고, 상기 전자석 블록의 여자 또는 소자에 따라 회동하는 상기 가동철편과 함께 상기 가동접촉편 블록이 회동되므로써 접점을 개폐하는 전자 계전기에 있어서, 절연 프레임 몸체가 상기 가동철편 및 가동접촉편 블록 사이에 일체로 설치됨으로써 상기 가동 접촉편 및 고정 접점이 상기 전자석 블록 및 가동철편으로 부터 분리되는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.

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