Electronic switching device and method of manufacturing the same

本発明は、電子開閉装置及びその製造方法に関するものである。

電子開閉装置とは電流を供給するか中止する電気的な接点開閉装置であり、各種産業用設備、機械及び車両などに利用されることができる。

前記電子開閉装置は、一般に電気的な信号によって接点の開閉制御が可能であるように具備され、電源が印加されるコイルと、コイルから発生される磁力によって動くように配置される稼動部と、前記稼動部の移動に応じて選択的に接触が行われる接点部及び前記稼動部に復元力を提供する弾性部材が含まれる。

そして、前記接点部には一位置に固定される固定接点部及び前記固定接点部の一側に配置され、前記稼動部の移動に応じて前記固定接点部に選択的に接触されて電源供給が行われるようにする稼動接点部が含まれる。

一方、このような電子開閉装置の性能は、前記稼動部の最大移動距離（以下、ストローク（ｓｔｒｏｋｅ））、前記固定接点部と稼動接点部との間の距離であるギャップ（ｇａｐ）及び前記弾性部材の圧縮距離のうち少なくとも一つによって決定されてもよい。 よって、電子開閉装置を製造した後、前記ストローク、ギャップ及び圧縮距離を測定（検査）して電子開閉装置の不良有無を判断することができる。

従来の電子開閉装置によると、製作過程で前記ストロークを測定するための過程と前記ギャップを測定する過程が分離されて製品の生産時間が増加される問題点があった。

一例として、従来の電子開閉装置の場合、電子開閉装置の製造（組立）工程では、前記電子開閉装置の一部構成を組み立てる第１工程と、前記第１工程が完了した後追加的な構成を組み立てる第２工程が含まれてもよい。 この際、前記ストロークの測定は、前記稼動部が外部に露出され得る状態、即ち、第２肯定が行われる前に行われるべきであり、前記第２工程が行われた後には装置の構成上前記キャップの測定のみが可能となる。

即ち、装置の製造過程において、性能検査のための段階が分離されて所定の順番に応じて行われるように構成される故、装置の製造工程が複雑で性能検査の効率が低下する問題点があった。

そして、一部の工程が抜け落ちる場合、製品を分解して検査を更に行わなければならないため性能検査の結果に関する誤差が発生する恐れがあり、検査過程を省略する場合製品の不良率が増加する問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決するために、性能検査を容易に行うことができる電子開閉装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の実施例による電子開閉装置は、外観を形成する固定部本体及び前記固定部本体の内部に具備される固定接点部を含む固定部と、前記固定接点部に選択的に接触されて電流が供給されるようにする稼動接点部が提供される稼動部と、前記稼動部に具備され、前記稼動接点部が前記固定接点部の方向に移動するようにガイドする移動部と、前記移動部の移動のために電源が印加されるコイルと、前記移動部が移動する過程で弾性変形可能に提供される弾性部材と、を含み、前記固定部及び移動部のうち少なくとも一つには前記固定部又は稼動部の内部構成品外部に連通されるようにして、予め設定された信号が通過されるようにする貫通ホールを含む。

他の側面による電子開閉装置の製造方法は、電子開閉装置を構成する固定部及び稼動部を組み立てるステップと、前記電子開閉装置に電源が印加されていない状態で前記固定部の第１貫通ホールに第１感知信号を送信するステップと、前記稼動部の最大移動距離が認識されるステップと、前記電子開閉装置に電源が印加された状態で前記稼動部の第２貫通ホールに第２感知信号を送信するステップと、前記稼動部に具備される弾性部材の圧縮された長さが認識されるステップと、を含む。

他の側面による電子開閉装置は、外観を形成する固定部本体及び前記固定部本体の内部に具備される固定接点部を含む固定部と、前記固定接点部に選択的に接触されて移動可能に提供される稼動接点部が具備される稼動部と、前記稼動部を支持する接点支持部と、前記移動接点部の移動のために電源が印加されるコイルと、前記接点支持部に弾性変形可能に結合される弾性部材と、前記固定部の一面が貫通されて形成され、外部に露出される第１貫通ホールと、前記稼動部の一面が貫通されて形成され、外部に露出される第２貫通ホールと、含む。

このような本発明の実施例によると、電子開閉装置の構成品の組立が完了された後装置の性能を決定する因子を順番に検査することができるため、検査効率が改善される効果がある。

また、電子開閉装置に形成された貫通ホールの一側に距離感知部を位置させて前記距離感知部を移動させながらストローク及び圧縮距離を順番に検査することができる故、装置の製造工程及び検査工程が簡単に行われる長所がある。

結局、装置の性能検査の結果に関する誤差を減らし、完成品の不良率を減らす効果がある。

また、電子開閉装置の組立が完了されて装置に関する製品番号(シリアル番号)が与えられた状態で性能検査が一括的に行われるため、製品の生産及び管理が容易に行われる効果がある。

本発明の実施例による電子開閉装置の構成を示す斜視図である。

本発明の実施例による本体部の構成を示す分解斜視図である。

本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が遮断される際の様子を示す断面図である。

本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が行われる際の様子を示す断面図である。

本発明の実施例による稼動部の構成を示す斜視図である。

本発明の実施例によるストローク値を感知する際の電子開閉装置の構成を示す図である。

本発明の実施例による圧縮距離値を感知する際の電子開閉装置の構成を示す図である。

本発明の実施例による電子開閉装置の構成を示すブロック図である。

本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が遮断される際、距離感知部を利用して距離を感知する様子を示す図である。

本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が遮断される際、ストローク値を感知した結果を示すグラフである。

本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が行われる際、距離感知部を利用して距離を感知する様子を示す図である。

本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が行われる際、圧縮距離値を感知した結果を示すグラフである。

本発明の実施例による電子開閉装置の製造方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施例を説明する。 しかし、本発明の思想が提示される実施例に制限されることはなく、本発明の思想を理解する当業者は同じ思想の範囲内で他の実施例を容易に提案することができるはずである。

図１は本発明の実施例による電子開閉装置の構成を示す斜視図であり、図２は本発明の実施例による本体部の構成を示す分解斜視図であり、図３は本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が遮断される際の様子を示す断面図であり、図４は本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が行われる際の様子を示す断面図である。

図１〜図４を参照すると、本発明の実施例による電子開閉装置１０は、電流供給を選択的に遮断するための多数の部品が含まれる本体部と、前記本体部１００を収容するハウジング２００を含む。 前記ハウジング２００がおおよそ前面が開口された直六面体状を有し、前記本体部１００は前記ハウジング２００に分離可能に結合される。

詳しくは、前記本体部１００は、一位置に固定された固定部１１０と、前記固定部１１０の一側に移動可能に具備される稼動部１４０と、前記稼動部１４０の移動のために駆動力を提供する駆動力発生部１７０を含む。

前記固定部１１０は、外観を形成する固定部本体１１１と、前記固定部本体１１１の一側に突出されるように具備され、本体部１００に電源が印加される際外部に電流を供給する電流供給部１１３と、前記固定部本体１１１の少なくとも一部が貫通されて形成される第１貫通ホール１１５を含む。

前記固定部１１０の内部には、前記稼動部１４０の少なくとも一部が収容されるようにする収容空間が形成される。 そして、前記第１貫通ホール１１５は、前記収容空間が外部に連通されるように前記固定部本体１１１の一面が貫通されて形成される。 一例として、図２に示したように、前記第１貫通ホール１１５は前記電流供給部１１３が突出される固定部本体１１１の一面に凹まれて前記収容空間を経て前記固定部本体１１１の他面にまで延長される。 例えば、前記固定部本体１１１の一面は「前面」であり、前記固定部本体１１１の他面は「上面」であってもよい。

前記固定部１１０には、少なくとも一つ以上の固定接点部１２３が具備される。 一例として、前記固定接点部１２３は前記固定部本体１１１の内部両側に２つが提供されてもよい。 そして、前記固定接点部１２３は前記電流供給部１１３と連結され、前記稼動部１４０と接触された状態で電流を外部に供給してもよい。

前記稼動部１４０は、おおよそ円筒状の稼動部本体１４１と、前記稼動部本体１４１の上側に結合され、弾性部材１６０を内部に収容する移動部１４３と、前記弾性部材１６０の上側に支持される接点支持部１５１と、前記接点支持部１５１に安着され、前記固定接点部１２３と選択的に接触される稼動接点部１５３を含む。

前記稼動部本体１４１と移動部１４３は一体に移動されてもよく、前記弾性部材１６０は圧縮バネであってもよい。

前記移動部１４３は、電流供給が遮断された状態で、即ち、前記駆動力発生部１７０に電源が印加されていない状態で、前記接点支持部１５１に接するように配置される支持対応部１４５を含む。 前記支持対応部１４５は、前記接点支持部１５１の上側から横方向に延長される。

前記移動部１４３は、前記移動部１４３の上端面、即ち、前記支持対応部１４５の上面を規定する上端部１４７を含む。 そして、前記上端部１４７は、電流供給が行われた状態で、即ち、前記駆動力発生部１７０に電源が印加された状態で、前記固定部１１０の干渉面１２７に干渉されるように構成される。

前記干渉面１２７は、前記固定部１１０の内面のうち一部として前記上端部１４７に干渉されるように横方向に延長される一面として理解される。 そして、前記干渉面１２７は前記第１貫通ホール１１５の上端部と対応する位置又は高さに形成される。 前記移動部１４３は、前記上端部１４７が前記干渉面１２７に干渉されるまで上方に移動されてもよい。

前記駆動力発生部１７０は、外観を形成するケース１７１と、外部から電源が印加される電源印加部１７３と、前記電源印加部１７３に電源が印加されると磁力が発生するようにするコイル１８０を含む。

前記電源印加部１７３は前記ケース１７１の一面から外部に突出されるように構成され、前記コイル１８０は前記ケース１７１の内部に提供され、前記稼動部１４０の下部を囲むように配置されてもよい。 言い換えると、前記稼動部１４０は前記ケース１７１の上面に形成される収容溝１７２に挿入され、下方に延長されるように配置される。

前記稼動部１４０と前記駆動力発生部１７０が結合された状態で、前記稼動部１４０の少なくとも一部は前記ケースの内部に配置され、前記稼動部１４０の残りの部分は前記ケース１７１の上側に突出されるように配置される。

図３及び図４を参照して、本発明の実施例による電子開閉装置１０の作用について説明する。 図３は前記電子開閉装置１０に電流供給が遮断された状態の構成を示す図であり、図４は前記電子開閉装置１０に電流供給が行われた状態の構成を示す図である。

前記駆動力発生部１７０に電源が印加されないと、図３に示したように、前記稼動部本体１４１の下端部が前記ケース１７１に支持された状態になり、前記固定接点部１２３と稼動接点部１５３は互いに離隔された状態になる。 そして、前記上端部１４７は前記干渉面１２７の下側に離隔された状態になる。

ここで、前記上端部１４７と干渉面１２７との間の距離（ｌ１、第１距離）は、「ストローク（ｓｔｒｏｋｅ）」として前記稼動部１４０が最大に移動され得る最大距離として理解される。 そして、前記固定接点部１２３と稼動接点部１５３との間の離隔された距離（ｌ２、第２距離）は、「ギャップ（ｇａｐ）」として理解される。

そして、前記弾性部材１６０は引長（復元)された状態であり、前記弾性部材１６０によって支持される接点支持部１５１は前記支持対応部１４５の下面に接するように配置される。

一方、前記コイル１８０に電源が印加されると、図４に示したように、前記コイル１８０の周辺には磁力が発生し、それによって前記稼動部１４０、即ち、稼動部本体１４１及び移動部１４３は前記固定部１１０に向かって上方に移動されてもよい。

前記稼動部１４０が上方に移動される過程で前記稼動接点部１５３は上方に移動されるようにガイドされ、それによって前記固定接点部１２３と稼動接点部１５３が接触されてもよい。 そして、前記固定接点部１２３と稼動接点部１５３が接触された状態で前記稼動部１４０は上方に更に移動され、この過程で前記弾性部材１６０は圧縮される。

前記弾性部材１６０が圧縮されると、前記弾性部材１６０によって支持される接点支持部１５１は前記稼動部１４０に対して相対的に下方に移動される。 即ち、前記接点指示部１５１は前記支持対応部１４５から離隔される。

ここで、前記接点支持部１５１と支持対応部１４５との間の離隔された距離（ｌ３、第３距離）は、圧縮距離として前記弾性部材１６０の圧縮された長さに対応する。 そして、前記圧縮距離は前記「ストローク（ｓｔｒｏｋｅ）−ギャップ（ｇａｐ）」として定義される。

上述したストローク、ギャップ及び圧縮距離は、前記電子開閉装置１０の性能を決定する重要因子として理解される。

図５は本発明の実施例による稼動部の構成を示す斜視図であり、図６は本発明の実施例によるストローク値を感知する際の電子開閉装置の構成を示す図であり、図７は本発明の実施例による圧縮距離値を感知する際の電子開閉装置の構成を示す図である。

図５を参照すると、本発明の実施例による稼動部１４０には、前記稼動部１４０の内部構成のうち少なくとも一部が露出又は観察される第２貫通ホール１４８が形成される。

詳しくは、前記第２貫通ホール１４８は、前記移動部１４３の上部のうち少なくとも一部が貫通されるように形成される。 前記第２貫通ホール１４８の位置は前記支持対応部１４５と接点支持部１５１が配置される位置に対応されてもよく、前記第２貫通ホール１４８のサイズは前記支持対応部１４５と接点支持部１５１が離隔された状態で前記圧縮距離を確認することができる程度に形成される。

即ち、前記電子開閉装置１０に電流供給が行われて前記支持対応部１４５と接点支持部１５１が離隔された状態で、前記第２貫通ホール１４８の上端部は前記支持対応部１４５より高い位置に配置され、前記第２貫通ホール１４８の下端部は前記接点支持部１５１より低い位置に配置されるように形成される。

図６及び図７を参照して、前記電子開閉装置１０のストローク値と圧縮距離値を感知する際の構成を説明する。

まず、前記電子開閉装置１０を製造する過程において、固定部１１０、稼動部１４０及び駆動力発生部１７０が組み立てられて本体部１００が完成され、前記本体部１１０がハウジング２００に収容されて組立が完成されるようにする。

このように、前記電子開閉装置１０の組立が完了された状態で電流供給が遮断されると、図６に示したように、前記移動部１４３の上端部１４７は前記第１貫通ホール１１５を介して外部に露出されて観察される。

そして、上述したように、前記干渉面１２７は前記第１貫通ホール１１５の上端部に対応する高さに形成される故、前記上端部１４７と前記第１貫通ホール１１５の上端部間の距離はストロークとして観察又は感知される。

一方、電流供給が行われると、前記移動部が一方向に移動される過程において、前記一方向を基準に前記第２貫通ホールは前記第１貫通ホールの内側に位置される。 即ち、図７に示したように、前記移動部１４３が上方に移動されながら前記第２貫通ホール１４８が前記第１貫通ホール１１５の内部に位置される。

言い換えると、前記第２貫通ホール１４８の位置又は高さは、前記第１貫通ホール１１５の位置又は高さの範囲内に形成される。 言い換えると、高さを基準に、前記第１貫通ホール１１５の上端部の高さは前記第２貫通ホール１４８の上端部の高さより低く、前記第１貫通ホール１４８の下端部の高さは前記第２貫通ホール１４８の下端部の高さより低く形成される。

そして、前記第１貫通ホール１１５を介して、前記支持対応部１４５と接点支持部１５１との間の離隔された距離、即ち、圧縮距離が観察又は感知される。

まとめると、前記支持対応部１４５と前記接点支持部１５１は前記第２貫通ホール１４８の上端部と下端部との間の空間に位置するようになり、それによって前記圧縮距離が容易に観察される。

図８は、本発明の実施例による電子開閉装置の構成を示すブロック図である。

図８を参照すると、本発明の実施例による電子開閉装置１０は、構成品の組立が完了された後、電子開閉装置１０の性能検査ステップで前記電子開閉装置１０に向かって所定の信号を送信又は受信する距離感知部３１０を含む。 前記所定の信号はレーザ（ｌａｓｅｒ）信号であってもよい。

前記距離感知部３１０は、所定の信号を送信する信号送信部３１２と、前記信号送信部３１２で送信された信号が装置の構成品から反射されて受信されるようにする信号受信部３１４が含まれる。 一例として、前記信号送信部３１２と信号受信部３１４は同じ構成であってもよい。

制御部３００は前記信号送信部３１２を制御して前記所定の信号が前記電子開閉装置１０に送信されるようにし、前記信号受信部３１４で受信された信号から構成品の位置に関する情報、例えば前記ストローク又は圧縮距離を認識する。

このように、前記距離感知部３１０を介して前記電子開閉装置１０の構成品の位置に関する情報を認識することができるため、前記電子開閉装置１０が組み立てられた状態で構成品の位置又は配置が正常的な範囲内で形成されているのか否かを決定することができる。 すなわち、装置の正常的な組立可否及び性能に関する結果が認識される。

図９は、本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が遮断される際、距離感知部を利用して距離を感知する様子を示す図であり、図１０は本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が遮断される際、ストローク値を感知した結果を示すグラフである。

図９を参照すると、前記電子開閉装置１０の組立が完了された状態で、前記駆動力発生部１７０に電源が印加されていない状態、即ち、電流供給が遮断された状態で距離感知部３１０を利用して装置のストローク値を測定することができる。

詳しくは、前記電子開閉装置１０の一側に前記距離感知部３１０を位置させ、前記稼動部１４０のおおよそ中央部から上方に向かって移動させながら第１感知信号３３０を送信する。 前記第１感知信号３３０は、前記電子開閉装置１０の一部分から反射されて前記距離感知部３１０に受信される。 そして、受信された時間に基づいて距離感知部３１０と前記一部分との間の距離値が得られる。

この際、信号の送信が初めて行われる際の原点を基準に、前記距離感知部３１０が上方に移動されるほどｘ軸の値（距離感知部の位置又は高さ）が増加すると規定する。 そして、信号の送信が初めて行われる際の原点を基準に、前記Ｘ軸の値が変わるにつれてｙ軸の値（距離感知部と装置構成品との距離）が変わると規定する。 ここで、前記原点は前記距離感知部３１０を最初に位置させる地点に応じて異なるように設定されてもよい。

前記装置構成品の形状又は屈曲に応じて、前記ｙ軸の値は増加又は減少されてもよい。 詳しくは、図１０を参照すると、距離感知部の位置（Ｘ軸の値）に応じて距離感知部と装置構成品との間の距離（ｙ軸の値）の変化がグラフとして得られる。

この際、前記第１貫通ホール１１５を経由して感知される前記上端部１４７と干渉面１２７との間の距離値がストローク（ｌ１）として決定される。 即ち、ｘ１（上端部）とｘ２（干渉面）との間の距離値が決定される。

図１１は、本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が行われる際、距離感知部を利用して距離を感知する様子を示す図であり、図１２は本発明の実施例による電子開閉装置に電流の供給が行われる際、圧縮距離値を感知した結果を示すグラフである。

図１１を参照すると、前記電子開閉装置１０の組立が完了された状態で、前記駆動力発生部１７０に電源が印加された状態、即ち、電流供給が行われる状態で距離感知部３１０を利用して装置の圧縮距離値を測定することができる。

詳しくは、前記電子開閉装置１０の一側に前記距離感知部３１０を位置させ、前記稼動部１４０のおおよそ中央部から上方に向かって移動させながら第２感知信号３４０を送信する。 この際、ｘ軸の値及びｙ軸の値は図９で説明した内容を援用する。

前記装置構成品の形状又は屈曲に応じて、前記ｙ軸の値は増加又は減少されてもよい。 詳しくは、図１２を参照すると、距離感知部の位置（ｘ軸の値）に応じて距離感知部と装置構成品との間の距離（ｙ軸の値）の変化がグラフとして得られる。

この際、前記第１貫通ホール１１５及び第２貫通ホール１４８を経由して感知される前記接点支持部１５１と支持対応部１４５との間の距離値が圧縮距離（ｌ３）として決定される。 即ち、ｘ３（接点支持部）とｘ４（支持対応部）との間の距離値が決定される。

図１３は、本発明の実施例による電子開閉装置の製造方法を示すフローチャートである。 図１３を参照して、電子開閉装置１０の製造過程を説明する。

まず、電子開閉装置１０が組み立てられるステップを行う。 即ち、前記固定部１１０、稼動部１４０及び駆動力発生部１７０を組み立てて本体部１００を完成し、前記本体部１１０とハウジング２００を結合して前記電子開閉装置１０の組立を完了する（Ｓ１１）。

そして、完成品として製造された電子開閉装置１０の性能検査ステップが行われる。

詳しくは、前記電子開閉装置１０に電源を印加いていない状態で（Ｓ１２）、前記距離感知部３１０を利用して前記電子開閉装置１０をスキャンする。

前記電子開閉装置１０をスキャンする過程において、前記距離感知部３１０から送信された信号が前記第１貫通ホール１１５を経由して前記上端部１４７と干渉面１２７との間の空間に伝達され、装置の一部分から反射された信号値を認識してストロークを測定する（Ｓ１３）。

そして、前記電子開閉装置１０に電源を印加した状態で（Ｓ１４）、前記距離感知部３１０を利用して前記電子開閉装置１０をスキャンする。

前記電子開閉装置１０をスキャンする過程において、前記距離感知部３１０から送信された信号が前記第１貫通ホール１１５及び第２貫通ホール１４８を経由して前記接点支持部１５１と支持対応部１４５との間の空間に伝達され、装置の一部分から反射された信号値を認識して圧縮距離を測定する（Ｓ１５）。

そして、前記ストロークと圧縮距離値を測定すると、前記ギャップ（＝ストローク−圧縮距離）が得られる。 前記ストローク、圧縮距離及びギャップ値を介して前記電子開閉装置１０の性能を決定することができ、装置の不良有無を検査することができる（Ｓ１６）。

このように、固定部１１０の第１貫通ホール１１５と稼動部１４０の第２貫通ホール１４８を介して信号を送信及び受信することで装置の構成品に関する位置情報を獲得することができるため、電子開閉装置の組立を完了した状態で装置の性能検査が効率的に行われる長所がある。

１０ 電子開閉装置 １００ 本体部 １１０ 固定部 １１１ 固定部本体 １１３ 電流供給部 １１５ 第１貫通ホール １２３ 固定接点部 １２７ 干渉面 １４０ 稼動部 １４１ 稼動部本体 １４３ 移動部 １４５ 支持対応部 １４７ 上端部 １４８ 第２貫通ホール １５１ 接点支持部 １５３ 稼動接点部 １６０ 弾性部材 １７０ 駆動力発生部 １７１ ケース １７２ 収容溝 １７３ 電源印加部 １８０ コイル ２００ ハウジング ３１０ 距離感知部 ３１２ 信号送信部 ３１４ 信号受信部 ３３０ 第１感知信号 ３４０ 第２感知信号