접촉 스위칭 장치

접촉 스위칭 장치{CONTACT SWITCHING DEVICE}

본 발명은 접촉 스위칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력을 인가하는 계전기, 전자기 스위치 또는 이와 유사한 기기에 적합한 접촉 스위칭 장치에 관한 것이다.

전통적으로, 일본 공개 특허 공보 제H10-326530호에 개시된 바와 같이 접촉 스위칭 장치로서,

절연 물질로 구성된 밀폐 용기, 상기 밀폐 용기에 밀폐되게 결합되는 고정 접점들을 갖도록 제공되는 고정 단자들, 상기 고정 접점들에 접촉되고 떨어지는 가동 접점들을 갖도록 제공되는 가동 접촉자, 각기 접점들이 접촉되고 떨어지도록 이동할 수 있는 가동 철제 코어가 바닥 부분의 측면 상에 포함되고 상기 가동 철제 코어의 위치를 제한하도록 상기 가동 철제 코어에 대향하는 고정 철제 코어가 개방 단부 측면 상에 포함되는 바닥의 실린더형 부분, 상기 고정 철제 코어에 단단하게 부착되고 상기 바닥의 실린더형 부분에 밀폐되게 결합되는 금속 재질로 구성된 제1 결합 부재, 상기 밀폐 용기와 상기 제1 결합 부재에 밀폐되게 결합되어 상기 양 접점들과 상기 양 철제 코어들을 포함하는 기밀(airtight) 공간이 형성됨에 따라 주요 성분으로서 수소 또는 수소를 함유하는 가스가 밀폐되게 채워지는 금속 재질로 구성된 제2 결합 부재, 상기 가동 철제 코어에 결합되는 가동 축, 상기 가동 철제 코어를 접촉이 떨어지는 방향으로 편향시키는 복귀 스프링, 상기 가동 접촉자를 접촉이 맞닿는 방향으로 편향시키고 접촉 압력을 제공하는 접촉 가압 스프링, 상기 고정 접점들과 가동 접점들 사이에 발생되는 아크를 절연시키는 절연 직립 편(erect piece)과 상기 밀폐 용기와 상기 제2 결합 부재 사이의 결합 부분을 갖는 절연 부재, 아크를 소멸시키도록 구동하는 아크 구동 부분, 그리고 상기 가동 철제 코어를 구동시키고 이동시키는 구동 부분을 포함하는 밀폐형 접촉 장치가 개시되어 있으며, 상기 아크 구동 부분에 의해 구동되는 절연시키고 상기 접촉 가압 스프링을 연장시키는 접촉 가압 스프링 절연 직립 편이 상기 절연 부재 내에 제공된다.

전술한 접촉 장치에 있어서, 도 1에 예시한 바와 같이, 가동 축(4)의 상단에 조립되는 접촉자(3)의 가동 접점들(3a)과 고정 접점들(2a)이 서로 접촉되고 떨어진다.

그러나, 전술한 접촉 장치에 있어서, 상기 가동 접점들(3a)과 상기 고정 접점들(3a) 사이에 발생되는 아크에 의해 비산되는 물체들이 야기되고, 밀폐 용기(1)의 내측 표면에 부착된다. 상기 비산된 물체들은 상기 밀폐 용기(1)와 상기 절연 부재(15) 사이의 결합 부분으로부터 흘러나오며, 이로 인해 상기 고정 단자들(2)과 금속으로 구성된 결합 부재(12)가 쉽게 단락됨에 따라 수명의 단축을 가져오는 문제점을 야기한다.

본 발명에 따른 접촉 스위칭 장치는 전술한 문제점을 고려하여 안출된 것이며, 본 발명의 목적은 아크에 의해 발생되는 비산된 물체들의 유출 여부에 따른 단락을 제거하여 수명이 증가되는 접촉 스위칭 장치를 제공하는 것이다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 접촉 스위칭 장치는, 가동 축이 축 중심 방향을 따라 왕복 운동함에 의하여 전자석 부분의 여자(勵磁) 및 소자(消磁)를 근거로 상기 가동 축의 일측 단부에 제공되는 가동 철제 코어가 고정 철제 코어에 이끌리고, 상기 가동 축의 타측 단부에 정렬되는 가동 접촉 편의 가동 접점들이 고정 접점들에 각기 접촉되고 떨어지는 접촉 스위칭 장치이며, 상기 고정 접점들과 상기 가동 접점들 사이의 접촉 표면들이 박스 형상의 절연 부재 내에 정렬되며, 상기 절연 부재의 개방 부분이 상기 고정 접점들과 상기 가동 접점들 사이에 발생되는 아크의 방향으로 적어도 하나의 연장 부분을 갖는 덮개 몸체에 의해 폐쇄된다.

본 발명에 따르면, 상기 아크가 흐르는 방향으로 제공되는 상기 덮개 몸체의 연장 부분이 상기 비산된 물체들이 상기 박스 형상의 절연 부재로부터 외부로 흐르는 것을 방지한다. 이에 따라, 상기 고정 접점들이 상기 절연 부재의 외부와 단락되지 않으므로 긴 수명을 갖는 상기 접촉 스위칭 장치가 수득될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 덮개 몸체는 평면적으로 실질적으로 H자 형상을 가질 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 아크가 상기 한 쌍의 고정 접점들의 배열 방향에 직교하는 방향으로 흐르는 경우라 하여도 상기 아크에 의해 야기되는 상기 비산된 물체들로 인한 단락이 방지될 수 있는 상기 접촉 스위칭 장치를 수득할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 덮개 몸체는 평면적으로 실질적으로 숫자 8과 같은 외관을 갖는 블록 형상을 가질 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 아크가 여러 방향들로 흐르는 경우라 하여도 상기 비산된 물체들로 인한 단락을 방지할 수 있는 상기 접촉 스위칭 장치가 수득될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 덮개 몸체의 하부 표면 내의 한 쌍의 고정 접점들 사이에 위치하는 영역을 가로지르도록 적어도 하나의 포획 그루브가 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 한 쌍의 고정 접점들 사이에 발생되는 많은 비산된 물체들이 상기 포획 그루브에 의해 침적되어 수명의 증가를 위해 단락이 방지될 수 있는 상기 접촉 스위칭 장치가 수득될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 포획 그루브가 상기 덮개 몸체의 하부 표면 내의 연장 부분을 따라 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 보다 많은 비산된 물체들이 상기 포획 그루브에 의해 침적되어 보다 긴 수명을 가져오는 상기 접촉 스위칭 장치가 수득될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 가동 접촉 편의 아이들 회전(idle rotation)을 방지하도록 위치 제한 플레이트의 상부 단부 상에 맞닿는 위치 제한을 위한 텅 피스(tongue piece)가 상기 덮개 몸체의 하부 표면의 단부에 돌출될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 보다 많은 비산된 물체들이 상기 포획 그루브에 의해 침적되어 보다 작은 숫자의 구성 요소들과 조립 공수들(man hours)을 구비하여 높은 생산성을 가지며 동작 특성들의 변화가 없는 상기 접촉 스위칭 장치를 수득할 수 있는 효과가 있다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 전체적으로 본 발명에 따른 접촉 스위칭 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도, 평면도 및 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 접촉 스위칭 장치의 확대 사시도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시한 자석 홀더를 다른 각도에서 바라볼 때의 사시도, 단면도 및 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시한 접촉 스위칭 장치의 동작 전의 측면 단면도 및 정면 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시한 접촉 스위칭 장치의 동작 후의 측면 단면도 및 정면 단면도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 전체적으로 본 발명에 따른 접촉 스위칭 장치의 제2 실시예를 나타내는 사시도, 평면도 및 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 접촉 스위칭 장치를 위에서 바라볼 때의 확대 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시한 접촉 스위칭 장치를 아래에서 바라볼 때의 확대 사시도이다.
도 9는 도 7에 도시한 확대 사시도의 부분 확대도이다.
도 10은 도 7에 도시한 확대 사시도의 부분 확대도이다.
도 11은 도 7에 도시한 확대 사시도의 부분 확대도이다.
도 12는 도 7에 도시한 확대 사시도의 부분 확대도이다.
도 13a 및 도 13b는 도 7 및 도 8에 예시한 자석 홀더를 다른 각도로 바라볼 때의 사시도들이다.
도 14a는 도 7 및 도 8에 예시한 자석 홀더의 평면도이고, 도 14b 및 도 14c는 도 14a의 BB 라인 및 CC 라인을 따른 단면도들이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 도 7 및 도 8에 도시한 위치 제한 플레이트의 도 15b의 CC 라인을 따른 사시도, 정면도 및 단면도이다.
도 16a, 도 16b 및 도 16c는 도 7 및 도 8에 도시한 완충재의 사시도, 정면도 및 평면도이다.
도 17a 도 17b 및 도 17c는 도 7 및 도 8에 도시한 플레이트형 제1 요크의 도 17b의 CC 라인을 따른 사시도, 정면도 및 확대 단면도이다.
도 18a, 도 18b 및 도 18c는 도 7 및 도 8에 도시한 코일 단자의 도 18b의 CC 라인을 따른 사시도, 정면도 및 확대 단면도이다.
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 다른 코일 단자의 도 19b의 CC 라인을 따른 사시도, 정면도 및 확대 단면도이다.
도 20a는 스풀의 수직 단면도이고, 도 20b 및 도 20c는 스풀의 플랜지 부분에 코일 단자들을 조립하는 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 21a는 상기 플레이트형 제1 요크, 금속 실린더형 플랜지 및 금속 프레임 몸체의 조립 방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 21b는 조립 후의 주요부 확대 단면도이다.
도 22a, 도 22b 및 도 22c는 도 7 및 도 8에 도시한 덮개 몸체를 다른 각도에서 바라볼 때의 사시도, 단면도 및 사시도이다.
도 23a, 도 23b 및 도 23c는 이전의 덮개 몸체의 변형을 다른 각도에서 바라볼 때의 사시도, 단면도 및 사시도이다.
도 24a 및 도 24b는 도 6에 도시한 제2 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 동작 전의 정면 단면도 및 측면 단면도이다.
도 25a 및 도 25b는 도 6에 도시한 제2 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 동작 후의 정면 단면도 및 측면 단면도이다.
도 26a 및 도 26b는 각기 도 6에 도시한 접촉 스위칭 장치의 수평 단면을 나타내는 사시도 및 평면도이다.
도 27은 아래로부터 바라볼 때의 도 6에 도시한 접촉 스위칭 장치의 수평 단면도이다.
도 28a 및 도 28b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 자석 홀더를 다른 각도에서 바라볼 때의 사시도들이다.
도 29a는 도 28에 도시한 자석 홀더의 평면도이고, 도 29b 및 도 29c는 도 29a의 BB 라인 및 CC 라인을 따른 단면도들이다.
도 30a 및 도 30b는 제3 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 동작 전의 측면 단면도 및 정면 단면도이다.
도 31a 및 도 31b는 제3 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 동작 후의 측면 단면도 및 정면 단면도이다.
도 32a 및 도 32b는 제4 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 가동 접촉 편을 다른 각도에서 바라볼 때의 사시도들이다.
도 33a 및 도 33b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 동작 전의 측면 단면도 및 정면 단면도이다.
도 34a 및 도 34b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 동작 후의 측면 단면도 및 정면 단면도이다.
도 35a, 도 35b 및 도 35c는 본 발명의 제5 실시예에 따른 자석 홀더의 도 35a의 사시도, 정면 단면도 및 측면 단면도이다.
도 36a 및 도 36b는 본 발명의 제6 및 제7 실시예들에 따른 자석 홀더들의 부분 확대 단면도들이다.
도 37a, 도 37b, 도 37c 및 도 37d는 본 발명 및 종래의 예(비교예)에 따른 접촉 스위칭 장치들의 인력 특성들을 나타내는 그래프 차트들이다.
도 38a, 도 38b 및 도 38c는 가동 철제 코어의 단면도들이고, 도 38d는 동작 소음의 감소에 관한 측정 결과들을 나타내는 차트이며, 도 38e는 상기 측정 결과들을 나타내는 그래프이다.
도 39a는 상기 가동 철제 코어의 단면도이고, 도 39b 및 도 39c는 인력의 측정 결과들을 나타내는 그래프 차트들이며, 도 39d는 상기 인력의 측정 결과들을 나타내는 차트이다.

본 발명에 따른 접촉 스위칭 장치가 밀폐형 전자 계전기(electromagnetic relay)에 적용되는 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 36을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 밀폐형 전자 계전기는, 케이스(10)에 커버(20)를 조립하여 형성되는 하우징 내에, 세라믹 플레이트(31)로 만들어진 밀폐 공간(43) 내에 포함되는 접촉 기계 부분(30), 금속 실린더형 플랜지(32), 플레이트형 제1 요크(yoke)(37)와 바닥의 실린더형 몸체(41), 그리고 이러한 접촉 기계 부분(30)을 상기 밀폐 공간(43)의 외부로부터 구동시키는 전자석 부분(50)을 구비한다.

상기 케이스(10)는 실질적으로 박스 형상의 수지 성형된 물품이며, 부착 홀들(11)이 외부 측면 표면들의 하부 코너 부분들에 제공되는 반면, 벌징(bulging) 부분(11)은 측면 표면 코너 부분에 형성되는 리드 와이어(도시되지 않음)를 인출하고, 체결 홀들(13)은 대향하는 측면 표면들 내의 개방 단부들 내에 제공된다.

상기 커버(20)는 상기 케이스(10)의 개방 부분을 커버할 수 있는 형상을 가지며, 단자 홀들(22, 22)은 각기 그 상부 표면 중심으로부터 돌출된 격벽(21)의 양 측면들 상에 제공된다. 또한, 상기 커버(20)에 있어서, 하나의 측면 표면 내에 상기 케이스(10)의 벌징 부분(12) 내로 삽입되어 상기 리드 와이어(도시되지 않음)의 이른 바 펄럭임을 방지할 수 있는 돌출된 부분(23)이 제공된다. 또한, 상기 커버(20)에 있어서, 상기 케이스(10)의 체결 홀들(13)에 체결될 수 있는 체결 갈퀴(claw) 부분들(24)이 대향하는 측면 표면들의 개방 단부들 내에 제공된다.

전술한 바와 같이, 상기 접촉 기계 부분(30)은, 상기 세라믹 플레이트(31), 상기 금속 실린더형 플랜지(32), 상기 플레이트형 제1 요크(37) 및 상기 바닥의 실린더형 몸체(41)에 의해 형성되는 상기 밀폐 공간(43) 내부에 정렬되며, 자석 홀더(35), 고정 철제 코어(38), 가동 철제 코어(42), 가동 축(45) 및 가동 접촉 편(48)으로 구성된다.

상기 세라믹 플레이트(31)는 후술하는 상기 금속 실린더형 플랜지(32)의 상부 개방 단부에 납땜될 수 있는 형상을 가지며, 한 쌍의 단자 홀들(31a, 31a)과 통기(vent) 홀(31b)(도 4a, 도 5a 참조)을 가지도록 제공된다. 상기 세라믹 플레이트(31)에 있어서, 금속층(도시되지 않음)이 각기 그 상부 표면의 외측 주변 단부, 상기 단자 홀들(31a)의 개방 단부들 및 상기 통기 홀의 개방 단부 내에 형성된다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 그 하부 단부들에 고정 접점(33a)이 부착되는 고정 접촉 단자들(33)은 상기 세라믹 플레이트(31)의 단자 홀들(31a)에 납땜되고, 통기 파이프(34)가 상기 통기 홀(31b)에 납땜된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 세라믹 플레이트(31)의 상부의 표면 주변 단부에 납땜되는 상기 금속 실린더형 플랜지(32)는 금속 플레이트를 프레스 가공하여 형성되는 실질적으로 실린더의 형상을 가진다. 상기 금속 실린더형 플랜지(32)에 관하여, 후술하는 상기 플레이트형 제1 요크(37)에 그 하부 외측 주변부가 용접되고, 일체로 된다.

상기 금속 실린더형 플랜지(32)에 포함되는 상기 자석 홀더(35)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 박스 형상을 갖는 내열성 절연 물질로 구성되며, 대향하는 양측의 외부 측면 표면들 상에서 영구 자석들(36)을 각기 지지할 수 있는 포켓 부분(35a)을 가지도록 형성된다. 상기 자석 홀더(35)에 있어서, 한 계단(one-step) 낮아지도록 환형의 받침대(annular cradle)(35c)가 그 바닥의 중심 내에 제공되며, 실린더형 절연 부분(35b)이 상기 환형의 받침대(35c)의 중심으로부터 아래로 돌출된다. 상기 실린더형 절연 부분(35b)에 있어서, 아크(arc)가 발생하고, 상기 금속 실린더형 플랜지(32), 상기 플레이트형 제1 요크(37) 및 상기 고정 철체 코어(38)의 채널 내에 높은 전압이 야기되더라도, 상기 실린더형 고정 철제 코어(38)와 상기 가동 축(45)이 서로 절연되어 이들이 용융되고 들러붙고 서로 일체로 되는 것이 방지된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 플레이트형 제1 요크(37)는 상기 케이스(10)의 개방 단부 내에 맞을 수 있는 형상을 가지고, 환형의 계단 부분(37a)이 돌출 공정에 의해 그 상부 표면에 형성되며, 코킹(caulking) 홀(37b)이 그 중심에 제공된다. 상기 플레이트형 제1 요크(37)에 있어서, 상기 실린더형 고정 철제 코어(38)의 상부 단부는 코킹에 의해 상기 코킹 홀(37b)에 고정되는 반면, 상기 금속 실린더형 플랜지(32)의 하부 개방 단부는 용접되고 외부로부터 일체로 되도록 상기 환형의 계단 부분(37a) 상에 정합된다.

본 발명에 따르면, 상기 금속 실린더형 플랜지(32)는 위로부터 상기 환형의 계단 부분(37a)에 맞추어지고, 이에 따라 이들이 정확하고 용이하게 위치할 수 있다.

또한, 상기 금속 실린더형 플랜지(32)의 하부 개방 단부는 외부로부터 상기 플레이트형 제1 요크(37)의 환형의 계단 부분(37a)에 용접되고 일체로 형성된다. 따라서, 본 실시예는 넓은 측면 용접 마진들이 요구되지 않음에 따라 작은 바닥 면적의 상기 접촉 스위칭 장치가 수득되는 장점을 가진다.

상기 실린더형 철제 코어(38)에 관하여, 상기 환형의 플랜지 부분(45a)을 갖는 상기 가동 축(45)은 상기 자석 홀더(35)의 실린더형 절연 부분(35b)을 통해 활주 가능하게 이동하도록 관통 홀(38a) 내로 삽입된다. 복귀 스프링(39)은 상기 가동 축(45)을 가동시키며, 상기 가동 철제 코어(42)는 용접에 의해 상기 가동 축(45)의 하부 단부에 고정된다.

상기 가동 철제 코어(42)를 포함하는 바닥의 실린더형 몸체(41)에 관하여, 그 개방 단부는 상기 플레이트형 제1 요크(37) 내에 제공되는 상기 코킹 홀(37b)의 하부 표면 단부에 밀폐되게 결합된다. 상기 통기 파이프(34)로부터 내부의 공기가 흡입된 후에, 상기 밀폐 공간(43)의 형성에 의해 가스가 충진되고 밀폐가 수행된다.

상기 가동 축(45)에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 디스크형 수용기(46)가 상기 가동 축(45)의 중간 부분에 제공되는 상기 환형의 플랜지 부분(45a)에 의해 체결됨에 따라 상기 가동 축(45)을 가동시킨 접촉 스프링(47)과 상기 가동 접촉 편(47)이 벗어나는 것이 방지되고, 멈춤 링(retaining ring)(49)이 상부 단부에 고정된다. 상기 가동 접촉 편(48)의 상부 표면의 양 단부들 내에 제공되는 가동 접점들(48a)은 상기 고정 접점들(33a)에 접촉되고 떨어지도록 상기 금속 실린더형 플랜지(32)의 내부에 정렬되는 상기 접촉 단자들(33)의 고정 접점들(33a)에 대향된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전자석 부분(50)에 있어서, 코일 단자들(53, 54)이 내부로 가압되고, 상기 코일(51)이 주위에 감겨지는 스풀(52)의 플랜지 부분(52a)에 고정되며, 상기 코일(51)과 리드 와이어들(도시되지 않음)은 상기 코일 단자들(53, 54)을 통해 연결된다. 상기 바닥의 실린더형 몸체(41)는 상기 스풀(52)의 관통 홀(52b) 내로 삽입되고, 제2 요크(56)의 정합 홀(fitting hole)(56a) 내에 정합된다. 이 후에, 상기 제2 요크(56)의 양측 부분들(57, 57)의 상부 단부들은 상기 플레이트형 제1 요크(37)의 양 단부들에 체결되고, 상기 전자석 부분(50)과 상기 접촉 기계 부분(30)이 일체로 됨에 의해 코킹, 압입(press-fitting) 용접 또는 이와 유사한 과정에 의하여 고정된다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 상기 밀폐형 전자 계전기의 동작을 설명한다.

먼저, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 코일(51)에 전압이 인가되지 않을 때, 상기 가동 철제 코어(42)가 상기 복귀 스프링(39)의 탄성력에 의해 아래로 편향되어, 상기 가동 축(45)이 아래로 눌려지고, 상기 가동 접촉 편(47)이 아래로 당겨진다. 이 경우, 비록 상기 가동 축(45)의 환형의 플랜지 부분(45a)이 상기 자석 홀더(35)의 환형의 받침대(35c)에 체결되어 상기 가동 접점들(48a)이 상기 고정 접점들(33a)로부터 떨어지더라도, 상기 가동 철제 코어(42)가 상기 바닥의 실린더형 몸체(41)의 바닥 표면상에 맞닿지 않는다.

이 후에, 상기 전압이 상기 코일(51)에 인가되어 이를 여자(勵磁)시킬 때, 도 5에 예시한 바와 같이, 상기 가동 철제 코어(42)가 상기 고정 철제 코어(38)에 의해 이끌리어, 상기 가동 축(45)이 미끄러지고 상기 복귀 스프링(39)의 탄성력에 대향해 위로 이동한다. 상기 가동 접점들(48a)이 상기 고정 접점들(33a)과 접촉하게 된 후에도, 상기 가동 축(45)은 상기 복귀 스프링(39) 및 상기 접촉 스프링(47)의 탄성력들에 대향해 밀어 올려진다. 이로 인하여 상기 가동 축(45)의 상부 단부가 상기 가동 접촉 편(48)의 축 홀(48b)로부터 돌출되어 상기 가동 철제 코어(42)가 상기 고정 철제 코어(38)로 이끌리고 고정된다.

상기 코일(51)에 대한 전압의 적용이 상기 여자를 해제하도록 중단될 때, 상기 가동 철제 코어(42)는 상기 접촉 스프링(47)과 상기 복귀 스프링(39)의 탄성력들에 근거하여 상기 고정 철제 코어(38)로부터 떨어진다. 이로 인해 상기 가동 축(45)이 미끄러지고 아래로 이동하게 되어, 상기 가동 접점들(48a)이 상기 고정 접점들(33a)로부터 떨어지며, 이 후에 상기 가동 축(45)의 환형의 플랜지 부분(45a)이 상기 자석 홀더(35)의 환형의 받침대(35c)에 체결됨에 따라 초기 상태로 돌아간다(도 4).

본 실시예에 따르면, 상기 가동 축(45)이 초기 상태로 되돌아가는 때라도 상기 가동 철제 코어(42)가 상기 바닥 실린더형 몸체(41)의 바닥 표면상에 맞닿지 않는다. 이에 따라, 본 실시예는 충격 소음이 상기 자석 홀더(35), 상기 고정 철체 코어(38), 상기 전자석 부분(50) 및 이와 유사한 부재에 의해 흡수되고 완화됨으로써 작은 스위칭 소음을 갖는 상기 밀폐형 전자 계전기가 구현되는 이점을 가진다.

도 6 내지 도 27에 예시한 바와 같이, 제2 실시예에 따른 밀폐형 전자 계전기는, 케이스(110)에 커버(120)를 조립하여 형성되는 하우징 내부에, 금속 프레임 몸체(160)에 의해 만들어지는 밀폐 공간(143)에 포함되는 접촉 기계 부분(130), 세라믹 플레이트(131), 금속 실린더형 플랜지(132), 플레이트형 제1 요크(137)와 바닥의 실린더형 몸체(141), 그리고 상기 밀폐 공간(143)의 외부로부터 상기 접촉 기계 부분(130)을 구동시키는 전자석 부분(150)을 구비한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 케이스(110)는 실질적으로 박스 형상의 수지 성형 물품이며, 외부 측면 표면들의 하부 코너 부분들 내에 부착 홀들(111)이 제공되는 반면에 리드 와이어(도시되지 않음)를 인출하는 벌징 부분(112)이 측면 표면의 코너 부분 내에 형성되며, 체결 홀들(113)이 대향하는 측면 표면들 내의 개방 단부들에 제공된다. 상기 부착 홀들(111)에 있어서, 실린더형 고리들(clasps)(114)이 삽입 성형된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 커버(120)는 상기 케이스(110)의 개방 부분을 커버할 수 있는 형상을 가지며, 단자 홀들(122, 122)이 그 상부 표면 중심에 돌출되는 격벽(121)의 양 측면들 상에 각기 제공된다. 또한, 상기 커버(120)에 있어서, 하나의 측면 표면에 상기 리드 와이어(도시되지 않음)의 이른바 펄럭임을 방지할 수 있도록 상기 케이스(110)의 벌징 부분(112) 내로 삽입되는 돌출된 부분(123)이 제공된다. 더욱이, 상기 커버(120)에 있어서, 상기 케이스(110)의 체결 홀들(113) 내에 체결될 수 있는 체결 갈퀴 부분들(124)이 대향하는 측면 표면들의 개방 단부들에 제공된다.

상술한 바와 같이, 상기 접촉 기계 부분(130)은 상기 금속 프레임 몸체(160), 상기 세라믹 플레이트(131), 상기 금속 실린더형 플랜지(132), 상기 플레이트형 제1 요크(137) 및 상기 바닥의 실린더형 몸체(141)에 의해 형성되는 밀폐 공간(143) 내부에 정렬된다. 상기 접촉 기계 부분(130)은 자석 홀더(135), 고정 철제 코어(138), 가동 철제 코어(142), 가동 축(145), 가동 접촉 편(148) 그리고 덮개 몸체(161)로 구성된다.

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 금속 프레임 몸체(160)는 후술하는 상기 세라믹 플레이트(131)의 상부 표면의 외측 주변 단부에 납땜될 수 있는 형상을 가진다. 상기 금속 프레임 몸체(160)는 그 내부 단부에 후술하는 통기 파이프(134)를 지지하는 링 부분(160a)과 그 외측 주변 단부에 후술하는 상기 금속 실린더형 플랜지(132)의 개방 단부에 용접되는 외측 주변 리브(rib)(160b)를 구비한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 세라믹 플레이트(131)는 상기 세라믹 플레이트(131)의 상부 표면의 외측 주변 단부가 상기 금속 프레임 몸체(160)의 개방 단부에 납땜되게 하는 구성을 가지며, 한 쌍의 단자 홀들(131a, 131a)과 통기 홀(131b)을 가지도록 제공된다. 상기 세라믹 플레이트(131)에 있어서, 금속층(도시되지 않음)이 그 상부 표면의 외측 주변 단부, 상기 단자 홀들(131b)의 개방 단부들 및 상기 통기 홀(131b)의 개방 단부에 각기 형성된다.

상기 세라믹 플레이트(131)의 상부 표면의 외측 주변 단부와 상기 통기 홀(131b)의 개방 단부에 있어서, 상기 통기 홀(131b)의 개방 단부에 대응되는 링 부분(172a)을 포함하는 사각형의 프레임 형상의 납땜재(172)가 정렬된다. 또한, 상기 금속 프레임 몸체(160)의 링 부분(160a)은 위치 제어를 수행하도록 상기 사각형의 프레임 형상의 납땜재(172)의 링 부분(172a) 상에 덮여진다. 상기 통기 파이프(134)는 상기 금속 프레임 몸체(160)의 링 부분(160a) 및 상기 세라믹 플레이트(131)의 통기 홀(131b) 내로 삽입된다. 또한, 그 상부에 링 형상의 납땜재들(170), 단자들(133b)을 위한 링들 및 링 형상의 납땜재들(170)이 연속적으로 놓여지는 상기 고정 접촉 단자들(133)은 상기 세라믹 플레이트(131)의 단자 홀들(131a) 내로 삽입된다. 이 후에, 전술한 납땜재들(170, 171, 172)은 가열되고 용융되어 납땜을 형성한다.

상기 단자들(133b)을 위한 링들을 통해 상기 세라믹 플레이트(131)의 단자 홀들(131a) 내로 삽입되는 상기 고정 접촉 단자들(133)은 하부 단부들에서 이에 부착되는 고정 접점들(133a)을 가진다.

상기 단자들(133b)을 위한 링들은 상기 세라믹 플레이트(131) 및 상기 고정 접촉 단자들(133) 사이의 열팽창 계수의 차이를 흡수하고 조절한다.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기 세라믹 플레이트(131)의 통기 홀(131b) 내로 삽입되는 상기 통기 파이프(134)는 상기 금속 프레임 몸체(160)의 링 부분(160a)과 상기 사각형의 프레임 형상의 납땜재(172)의 링(172a)을 통해 납땜된다. 이에 따라 밀폐 특성들이 향상되어, 우수한 기계적 강도, 특히 내충격성을 갖는 밀폐된 구조를 구비하는 접촉 스위칭 장치가 구현된다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 금속 실린더형 플랜지(132)는 금속 플레이트에 프레스 가공을 수행하여 형성되는 실질적으로 실린더형 형상을 가진다. 도 21a에 도시한 바와 같이, 상기 금속 실린더형 플랜지 부분에 있어서, 상기 금속 실린더형 플랜지 부분의 상부 개방 부분 내에 제공되는 외측 주변 리브(132a)는 상기 금속 프레임 몸체(160)의 외측 주변 리브(160b)에 용접되고 일체로 되며, 그 하부 측면 상의 개방 단부는 후술하는 플레이트형 제1 요크(137)에 용접되고 일체로 된다.

상기 구조는 상기 금속 프레임 몸체(160)와 상기 금속 실린더형 플랜지(132)가 이전의 프레스 가공에 의해 일체로 성형되고, 상기 금속 실린더형 플랜지 부분(132)의 하부 개방 부분 내에 제공되는 외측 주변 리브가 상기 플레이트형 제1 요크(137)의 상부 표면에 용접되고 일체로 될 수 있는 구조가 될 수 있다. 본 구성에 따르면, 상기 금속 프레임 몸체(160)의 전술한 외측 주변 리브(160b) 및 상기 금속 실린더형 플랜지(132)의 외측 주변 리브(132a)가 생략될 수 있을 뿐만 아니라, 이들의 용접 공정들도 생략될 수 있다. 또한, 상기 금속 실린더형 플랜지(132)와 상기 플레이트형 제1 요크(137)가 수직으로 용접될 수 있기 때문에, 상기 용접 공정이 외부로부터 용접하는 방법에 비교하여 간단해질 수 있고, 상기 접촉 스위칭 장치의 높은 생산성을 구현한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 플레이트형 제1 요크(137)는 상기 케이스(110)의 개방 단부 내에 정합될 수 있는 형상을 가진다. 도 17에 도시한 바와 같이, 상기 플레이트형 제1 요크(137)에 있어서, 위치 제어 돌기들(137a)이 그 상부 표면상에 소정의 피치로 제공되며, 정합 홀(137b)이 그 중심에 제공된다.

또한, 상기 플레이트형 제1 요크(137)에 있어서, 내측 V자형 그루브(137c)가 상기 위치 제어 돌기들(137a)에 접촉하도록 고리 형상으로 제공되며, 외측 V자형 그루브(137d)가 상기 내측 V자형 그루브(137c)를 둘러싼다. 도 21a에 도시한 바와 같이, 사각형의 프레임 형상의 납땜재(173)가 위치하고, 상기 금속 실린더형 플랜지(132)의 하부 측면 상의 개방 단부가 상기 위치 제어 돌기들(137a)에 의해 위치한다. 상기 사각형의 프레임 형상의 납땜재(173)가 용해되어 상기 금속 실린더형 플랜지(132)의 하부 개방 단부가 상기 플레이트형 제1 요크(137)에 납땜된다(도 21b).

또한, 상기 플레이트형 제1 요크(137)에 있어서, 상기 실린더형 고정 철제 코어(138)의 상부 단부가 납땜재(174)에 의해 상기 정합 홀(137b)에 납땜된다.

본 발명에 따르면, 상기 금속 실린더형 플랜지(132)는 위로부터 그에 맞닿도록 상기 위치 제어 돌기들(137a)에 조립되며, 이에 따라 정밀하고 용이한 위치 제어가 가능하다.

또한, 상기 금속 실린더형 플랜지(132)의 하부 측면 상의 상기 개방 단부가 납땜에 의해 상기 플레이트형 제1 요크(137)의 상부 표면과 일체로 될 때, 상기 용융된 납땜재가 흘러나오더라도 상기 용융된 납땜재가 상기 내측의 V자형 그루브(137c) 및 상기 외측의 V자형 그루브(137d) 내에 멈춘다. 이로 인해 상기 용융된 납땜재가 금속 실린더형 플랜지(132) 내로 깊이 흐르는 것이 방지되며, 상기 플레이트형 제1 요크(137) 외부로 흐르는 것이 방지된다. 그 결과, 상기 납땜 작업에 숙련이 요구되지 않기 때문에 상기 작업이 용이해지며, 이에 따라 생산성을 증가시키는 장점을 가져온다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 자석 홀더(135)는 상기 금속 실린더형 플랜지(132) 내부에 포함될 수 있는 박스 형상을 가지며, 내열성 절연 물질로 형성된다. 또한, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 자석 홀더(135)는 대향하는 외측 측면 표면들 상에 영구 자석들(136)을 각기 지지할 수 있는 포켓 부분들(135a)을 가지도록 형성된다. 더욱이, 상기 자석 홀더(135)에 있어서, 환형의 받침대(135c)가 한 계단 낮아지도록 그 바닥 표면 중심에 제공되고, 관통 홀(135f)을 갖는 실린더형 절연 부분(135b)이 상기 환형의 받침대(135c)로부터 아래로 돌출된다. 상기 실린더형 절연 부분(135b)에 있어서, 아크가 발생되고 상기 금속 실린더형 플랜지(132)의 채널, 상기 플레이트형 제1 요크(137) 및 상기 실린더형 고정 철제 코어(138)에 높은 전압이 야기되더라도, 상기 실린더형 고정 철제 코어(138)와 상기 가동 축(145)이 서로로부터 절연되어 용융과 들러붙는 것이 방지되고, 서로 일체로 되는 것이 방지된다. 상기 자석 홀더(135)에 있어서, 후술하는 위치 제한 플레이트들(162)을 내부로 가압하는 함몰 부분들(depressed portions)(135d)이 대향하는 내측 표면들에 제공된다. 더욱이, 상기 자석 홀더(135)에 있어서, 후술하는 완충재들(163)이 정합될 수 있는 한 쌍의 함몰부들(135e)이 그 바닥 표면의 후면 상에 제공된다.

도 15에 도시한 바와 같이, 상기 위치 제한 플레이트들(162)은 각기 정면으로 실질적으로 사각형의 탄성 금속 플레이트로 구성되며, 그 양측면 단부들이 절단되고 탄성 갈퀴 부분들(162a)을 형성하도록 들어 올려진다. 상기 위치 제한 플레이트들(162)은 후술하는 상기 가동 접촉 편(148)의 아이들 회전(idle rotation)을 제한하도록 상기 자석 홀더(135)의 함몰 부분들(135d) 내로 가압된다.

도 16에 도시한 바와 같이, 상기 완충재들(163)은 각기 탄성 물질로 구성되며, 평면적으로 실질적으로 숫자 8과 같이 보이는 외관을 갖는 블록(block) 형상을 가지며, 상기 자석 홀더(135)의 함몰부들(135e) 내로 가압되고 상기 자석 홀더(135)와 상기 플레이트형 제1 요크(137) 사이에 배치된다(도 24a 및 도 25a).

상기 완충재들(163)을 평면적으로 상기 숫자 8자형으로 형성함으로써 넓은 바닥 면적을 확보하고 안정적인 지지력을 확보하면서 편향되지 않은 방식으로 원하는 탄성이 얻어진다.

또한, 본 실시예에 따르면, 상기 물질들의 선택뿐만 아니라 형상의 변화도 상기 탄성을 조절할 수 있으므로 조용한 설계가 용이해진다.

또한, 상기 완충재들(163)이 전술한 형상에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 격자 형상 또는 0자의 형상도 적용될 수 있다.

상기 완충재들은 전술한 블록 형상에 한정되지 않으며, 시트(sheet) 형상을 가질 수도 있다. 또한, 상기 블록 형상의 완충재들과 상기 시트 형상의 완충재들이 적층될 수 있으며, 상기 자석 홀더(135)의 바닥 표면의 후면과 상기 플레이트형 제1 요크(137) 사이에 개재될 수 있다. 상기 완충재들이 고무 재질 또는 수지 재질에 한정되는 것은 아니며, 구리 합금, 서스(SUS), 알루미늄 및 이와 유사한 금속과 같은 금속 재질도 적용될 수 있다.

상기 실린더형의 고정된 철제 코어(138)에 관하여, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 환형의 플랜지 부분(145a)을 갖는 상기 가동 축(145)은 상기 자석 홀더(135)의 실린더형 절연 부분(135b)을 통해 활주 가능하게 이동하도록 관통 홀(138a) 내로 삽입된다. 복귀 스프링(139)은 상기 가동 축(145)을 가동시키고, 상기 가동 철제 코어(142)는 용접에 의해 상기 가동 축(145)의 하부 단부에 고정된다.

도 39a에 도시한 바와 같이, 상기 가동 철제 코어(142)는 실린더형 외측 주변 부분(142a)의 상부 개방 단부 내에 환형의 유도(attracting) 및 관통(sticking) 부분(142b)을 가지며, 실린더형 내측 주변 부분(142c)은 상기 환형의 유도 및 관통 부분(142b)의 개방 단부로부터 내측으로 돌출된다. 상기 실린더형 내측 주변 부분(142c)은 상기 가동 축(145)의 하부 단부를 가동시키고 일체로 된다.

본 실시예에 따르면, 중량의 절감을 위하여 상기 가동 철제 코어(142)의 내부에 스폿 페이싱 가공(spot facing working)을 적용함에 의해 인력을 감소시키지 않고 동작 소음을 감소시킨다.

또한, 상기 가동 철제 코어(142)의 무게가 절감되기 때문에, 충격 하중이 외부로부터 가해지더라도 상기 가동 철제 코어(142)의 관성력이 작아지고, 이에 따라 오작동을 거의 일으키지 않는 이점이 있다.

상기 가동 철제 코어(142)를 포함하는 상기 바닥의 실린더형 몸체(141)에 관하여, 그 개방 단부는 상기 플레이트형 제1 요크(137) 내에 제공되는 상기 코킹 홀(137b)의 하부 표면 단부에 밀폐되게 결합된다. 상기 통기 파이프(134)로부터 내부의 공기가 흡입된 후에, 상기 밀폐 공간(143)이 형성됨에 의해 가스가 충진되고 밀폐가 수행된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 상기 가동 축(145)은 그 중간 부분에서 상기 환형의 플랜지 부분(145a)을 가지도록 제공된다.

도 10에 예시한 바와 같이, 상기 가동 접촉 편(148)의 상부 표면의 양 단부들에 제공되는 가동 접점들(148a)은 상기 고정 접점들(133a)에 접촉되고 떨어질 수 있도록 상기 금속 실린더형 플랜지(132) 내에 정렬되는 접촉 단자들(133)의 고정 접점들(133a)에 대향된다. 또한, 상기 가동 접촉 편(148)은 그 중심에서 상기 가동 축(145)이 삽입될 수 있는 축 홀(148b)을 가지며, 위치 제한을 위한 4개의 돌기들(148c)이 그 외측 주변 표면에 제공된다.

디스크형 수용기(146)는 상기 가동 축(145)을 가동시키며, 이 후에 작은 접촉 스프링(147a), 큰 접촉 스프링(147b) 및 상기 가동 접촉 편(148)이 상기 가동 축(145)을 가동시킨다. 또한, 멈춤 링(149)이 상기 가동 축(145)의 상부 단부에 고정됨으로써, 상기 가동 접촉 편(148) 및 이와 유사한 부재를 멈추게 한다.

도 10에 예시한 바와 같이, 상기 덮개 몸체(161)는 상기 자석 홀더(135)의 개방 부분 내에 정합될 수 있는 평면적으로 실질적으로 H자 형상을 가진다. 상기 덮개 몸체(161)에 있어서, 도 22에 예시한 바와 같이, 위치 제한을 위한 텅 피스들(tongue pieces)(161a)이 하부 표면의 양측 단부들 내에 돌출된다. 상기 덮개 몸체(161)는 그 위치 제한을 위한 텅 피스들(161a)에 의해 상기 자석 홀더(135) 내에 포함되는 상기 위치 제한 플레이트들(162)의 부유를 제한한다. 또한, 상기 덮개 몸체(161)의 코너 부분들로부터 측방으로 연장되는 4개의 연장 부분들(161a)은 상기 자석 홀더(135)의 복잡한 형상을 갖는 개방 부분에 인접한다. 상기 연장 부분들(161b)은, 예를 들면, 상기 금속 프레임 몸체(160) 및 상기 고정 접점들(133a)이 상기 자석 홀더(135)의 개방 부분으로부터 외부까지의 유출과 접촉 스위칭 시간에 발생되는 아크에 의해 야기되는 비산된 물체들의 증착에 의해 단락되는 것을 방지한다. 또한, 복수의 포획(capture) 그루브들(161c)이 상기 덮개 몸체(161)의 후면 표면상의 상기 위치 제한을 위한 텅 피스들(161a, 161a) 사이에 브리지(bridge)되도록 순차적으로 제공된다. 상기 포획 그루브들(161c)이 상기 고정 접점들(133a, 133a) 사이의 단락이 방지될 수 있음에 의해 상기 아크에 의해 발생되는 비산된 물체들을 효율적으로 유지함으로써, 절연 특성들을 향상시킨다.

이에 따라, 상기 위치 제한 플레이트들(162)이 조립된 본 실시예에 따른 접촉 스위칭 장치의 수평 단면을 아래로부터 바라볼 때의 도면은 도 27에 도시한 바가 된다. 상기 고정 접점들(133a, 133a)의 양 측면들 상에 정렬되는 영구 자석들(136)의 자기력들에 의하여, 발생되는 상기 아크는 플레밍(Fleming)의 왼손 법칙에 근거하여 도 27의 용지 평면을 따라 수직하게 연장된다. 이로 인해 상기 비산된 물체들이 상기 아크에 의해 야기되더라도, 상기 비산된 물체들이 상기 덮개 몸체(161)의 연장 부분(161b)에 의해 차단될 수 있다. 그 결과, 상기 비산된 물체들이 상기 자석 홀더(135)의 개방 단부와 상기 세라믹 플레이트(131)의 하부 표면 사이의 계면으로부터 외부로 흐르지 않으므로, 상기 금속 실린더형 플랜지(132)와 상기 고정 접점들(133a)이 단락되지 않고, 높은 절연 특성들이 확보될 수 있는 장점을 가져온다.

상기 덮개 몸체(161)가 전술한 형상에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 도 23에 예시한 바와 같이, 상기 자석 홀더(135)의 개방 부분 내에 정합될 수 있는 사각형의 형상도 적용될 수 있다. 상기 덮개 몸체(161)에 있어서, 상기 위치 제한을 위한 텅 피스들(161a, 161a)은 각기 후면 상의 양 측면들 상에 대향하는 단부들내로 각기 돌출되고, 복수의 포획 그루브들(161c)이 상기 위치 제한을 위한 텅 피스들(161a, 161a) 사이에 상기 비산된 물체들을 효율적으로 유지하도록 순차적으로 제공된다. 또한, 한 쌍의 접촉 홀들(161d)이 개재되는 상기 포획 그루브들(161c)과 함께 제공되고, 복수의 포획 그루브들(161e)이 상기 접촉 홀들(161d)의 양 측면들 상에 순차적으로 제공된다.

도 12에 도시한 바와 같이, 상기 전자석 부분(150)에 있어서, 코일 단자들(153, 154)은 코일(151)이 주위에 감기는 스풀(152)의 플랜지 부분(152a) 내로 가압되고 고정된다. 상기 코일(151)과 리드 와이어들(도시되지 않음)은 상기 코일 단자들(153, 154)을 통해 연결된다.

본 실시예에 있어서, 도 20에 도시한 바와 같이, 상기 스풀(152)에 있어서, 압입(press-fitting)을 위한 슬릿들(152c)이 그 플랜지 부분(152a)의 코너 부분들에 제공되고, 가이드 그루브들(152d)과 체결 홀들(152e)이 상기 압입을 위한 슬릿들(152c)과 연통되도록 제공된다.

상기 코일 단자들(153, 154)이 각기 도 18 및 도 19에 예시한 바와 같은 거울 대칭적인 형상을 가지기 때문에 설명의 편의를 위하여 상기 코일 단자(153)만을 설명한다.

도 18에 도시한 바와 같이, 상기 코일 단자(153)에 있어서, 코일을 꼬는 부분(coil entwining portion)(153a)은 압입 부분(153h)의 압입 방향의 대향하는 방향으로 연장되는 반면, 리드 와이어 연결 부분(153b)은 압입 부분(153h)의 압입 방향에 직교하는 방향으로 연장된다. 이에 따라 상기 코일을 꼬는 부분(153a)과 상기 리드 와이어 연결 부분(153b)이 서로 직교하게 된다.

또한, 상기 코일 단자(153)에 있어서, 가이드를 위한 돌기(153c)가 돌출 공정으로 상기 압입 부분(153h) 내에 형성되고, 상기 체결 갈퀴(153d)는 절단되고 들어 올려진다.

더욱이, 상기 코일을 꼬는 부분(153a)에 있어서, 프레스 가공 시간에서 발생되는 커터 표면(cutter surface)(153g)을 활용하는 휨(warp)이 그 자유 단부에 형성된다.

상기 리드 와이어 연결 부분(153b)에 있어서, 상기 리드 와이어의 삽입을 위한 홀(153e)과 꼬임을 위한 컷 아웃 부분(153f)이 상기 자유 단부에 서로 인접하여 제공된다.

상기 전자석 부분(150)의 조립에 있어서, 상기 코일 단자들(153, 154)의 가이드를 위한 돌기들(153c, 154c)은 도 20a에 예시한 스풀(52)의 가이드 그루브들(152d)에 체결되고, 일시적으로 결합된다. 상기 코일 단자들(153, 154)의 압입 부분들(153h, 154h)은 상기 압입을 위한 슬릿들(152c) 내로 가압되고, 상기 체결 갈퀴들(153d, 154d)이 유지되도록 상기 체결 홀들(152e, 152e) 내에 체결된다. 이어서, 상기 코일(151)을 상기 스풀(152) 주위에 감은 후에, 상기 코일(151)의 인출 라인들이 상기 코일 단자들(153, 154)의 코일을 꼬는 부분(153a, 154a) 주위에 꼬이게 되고, 납땜되는 상기 커터 표면들(153g, 154g)에 의해 절삭된다. 상기 리드 와이어들(도시되지 않음)의 단자 단들이 상기 코일 단자들(153, 154)의 관통 홀들(153e, 154e) 내로 삽입된 후에, 이들은 상기 컷 아웃 부분들(153f, 154f) 주위에 꼬이게 되고 납땜되며, 이에 따라 상기 코일(151)과 상기 리드 와이어들(도시되지 않음)이 서로 연결된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 바닥의 실린더형 몸체(141)는 상기 스풀(152)의 관통 홀(152b) 내로 삽입되고, 고정 플랜지(158) 상에 정합되는 제2 요크(156)의 정합 홀(156a) 내로 삽입된다. 이 후에, 상기 전자석 부분(150)과 상기 접촉 기계 부분(130)이 일체로 됨에 의하여 상기 제2 요크(156)의 양 측면 부분들(157, 157)의 상단 코너 부분들이 코킹, 압입, 용접 또는 이와 유사한 공정에 의하여 고정되도록 상기 플레이트형 제1 요크(137)의 코너 부분들에 체결된다. 그 결과, 상기 자석 홀더(135)의 함몰부들(135e)에 정합된 상기 실질적으로 8자 형상의 완충재들(163)은 상기 플레이트형 제1 요크(137)와 상기 자석 홀더(135) 사이에 배치된다(도 24a 및 도 25a).

본 실시예에 따르면, 상기 코일 단자(153)에 있어서, 상기 코일을 꼬는 부분(153a)과 상기 리드 와이어 연결 부분(153b)은 별도로 제공되기 때문에, 상기 코일(151)이 상기 리드 와이어의 연결 과정을 방해하지 않으며, 이에 따라 가동성이 향상된다.

또한, 상기 관통 홀(153e) 및 상기 리드 와이어 연결 부분(153b) 내에 제공되는 상기 컷 아웃 부분(153f)의 사용에 따라 상기 연결이 보다 쉬워지고, 상기 리드 와이어의 이탈이 보다 어렵게 된다.

더욱이, 상기 코일을 꼬는 부분(153a)과 상기 리드 와이어 연결 부분(153b)이 절곡되고 직각으로 들어 올려질 때, 이들 모두는 각기 상기 플랜지 부분(152a)의 인접하는 코너 부분들에 세워진다. 따라서, 상기 감겨진 코일(151)로부터 상기 리드 와이어까지의 절연 거리가 길어지게 되어, 높은 절연 특성들로 상기 전자석 부분(150)을 수득할 수 있는 이점이 있다.

분명히, 상기 코일 단자(153)에 대해 상기 거울 대칭적인 형상을 갖는 코일 단자(154)는 상기 코일 단자(153)의 경우와 유사한 이점을 가진다.

전술한 실시예에서 상기 코일(151)이 상기 스풀(52) 주위에 한 번 감기는 경우를 설명하였지만, 상기 코일(151)이 이중으로 감길 때는 상기 3개의 코일 단자들이 필요에 따라 상기 스풀(152)의 플랜지 부분(152a)의 3개의 코너 부분들에 정렬될 수 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 상기 밀폐형 전자 계전기의 동작을 설명한다.

먼저, 도 24에 도시한 바와 같이, 상기 코일(151)에 전압이 인가되지 않을 때, 상기 가동 철제 코어(142)는 상기 복귀 스프링(139)의 탄성력에 의해 아래로 편향되어, 상기 가동 축(145)이 아래로 눌려지며, 상가 가동 접촉 편(148)이 아래로 당겨진다. 이 경우, 비록 상기 가동 축(145)의 환형의 플랜지 부분(145a)이 상기 자석 홀더(135)의 환형의 받침대(135c)에 체결되고 상기 가동 접점들(148a)이 상기 고정 접점들(133a)로부터 떨어지더라도, 상기 가동 철제 코어(142)는 바닥의 실린더형 몸체(141)의 바닥 표면상에 맞닿지 않게 된다.

이 후에, 상기 코일(151)에 상기 전압이 인가되어 이를 여자시킬 때, 도 25에 예시한 바와 같이, 상기 가동 철제 코어(142)가 상기 고정 철제 코어(138)에 의해 이끌리어, 상기 가동 축(145)이 미끄러지고 상기 복귀 스프링(139)의 탄성력에 대향해 상방으로 이동한다. 상기 가동 접점들(148a)이 상기 고정 접점들(133a)에 접촉되게 된 후에라도, 상기 가동 축(145)은 상기 복귀 스프링(139), 상기 작은 접촉 스프링(147a) 및 상기 큰 접촉 스프링(147b)의 탄성력들에 대향해 밀어 올려진다. 이로 인해 상기 가동 축(145)의 상부 단부가 상기 가동 접촉 편(148)의 상기 축 홀(148b)로부터 돌출되어, 상기 가동 철제 코어(142)가 상기 고정 철제 코어(138)에 이끌리고 고정된다.

본 실시예에 있어서, 상기 작은 코일 스프링(147a)과 상기 큰 코일 접촉 스프링(147b)이 결합되어 사용되기 때문에, 스프링 하중들이 상기 전자석 부분(150)의 인력과 용이하게 직선이 될 수 있으며, 이에 따라 상기 탄성력들의 조절이 용이해지는 이점이 있다.

상기 여자를 해제하도록 상기 코일(151)에 대한 전압의 적용이 중단될 때, 상기 가동 철제 코어(142)는 상기 작은 접촉 스프링(147a), 상기 큰 접촉 스프링(147b) 및 상기 복귀 스프링(139)의 탄성력들에 근거하여 상기 고정 철제 코어(138)로부터 떨어진다. 이에 따라 상기 가동 축(145)이 미끄러지고 아래로 이동하여, 상기 가동 접점들(148a)이 상기 고정 접점들(133a)로부터 떨어지며, 이 후에 상기 가동 축(145)의 환형의 플랜지 부분(145a)이 상기 자석 홀더(135)의 환형의 받침대(135c)에 체결됨으로써, 초기 상태로 돌아간다(도 24).

본 실시예에 따르면, 상기 가동 축(145)의 충격력이 상기 자석 홀더(135)를 통해 상기 완충재들(163)에 의해 흡수되고 완화된다. 특히, 상기 가동 축(145)이 상기 초기 상태로 복귀할 때라도, 상기 가동 철제 코어(142)가 상기 바닥의 실린더형 몸체(141)의 바닥 표면상에 맞닿지 않는다. 이에 따라, 본 실시예는 상기 가동 축(145)의 타격 소음이 상기 자석 홀더(135), 상기 완충재들(163), 상기 고정 철제 코어(138), 상기 전자석 부분(150) 및 이와 유사한 부재들에 의해 흡수되고 완화됨으로써, 작은 스위칭 소음을 갖는 밀폐형 전자 계전기를 수득하는 이점을 가진다.

또한, 본 실시예의 위치 제한 플레이트들(162)에 따르면, 도 26에 예시한 바와 같이, 상기 가동 축(145)의 수직 이동이 상기 가동 접촉 편(148)을 수직하게 이동하게 한다. 이 경우, 상기 가동 접촉 편(148)에서 버튼을 동시에 대부분 또는 모두 눌러 고장(shaking)이 일어날 지라도, 상기 가동 접촉 편(148)의 위치 제한 돌기들(148c)이 상기 자석 홀더(135)의 함몰 부분들(135d) 내로 가압되는 상기 위치 제한 플레이트들(162) 상에 맞닿게 되어, 상기 가동 접촉 편(148)의 위치가 제한된다. 따라서, 상기 가동 접촉 편(148)이 수지로 구성된 자석 홀더(135)에 직접적으로 접촉되게 되지 않게 되고, 이에 따라 수지 분말들이 생성되는 것이 방지되어 접촉 불량이 발생하지 않는다. 특히, 상기 위치 제한 플레이트들(162)이 가동 접촉 편(148)과 동일한 재질로 형성되기 때문에, 마모 분말이 거의 발생되지 않는다.

종래의 예에 있어서, 소정의 접점 추종(contact follow)을 확보하는 동안에 하나의 접촉 스프링에 의해 인력이 다루어질 경우, 도 37b에 도시한 바와 같이 원하는 접촉력을 얻기 어렵다. 이에 따라, 상기 접점 추종을 유지하는 동안에 원하는 스프링 하중을 얻도록 스프링 상수가 증가할 경우, 상기 스프링 하중이 상기 인력 보다 커지게 되어, 동작 특성들이 열화된다(도 37c). 반면에, 원하는 동작 특성들을 유지하는 동안에 원하는 접촉력이 얻어질 경우, 상기 접점 추종이 작아지고, 이에 따라 상기 접촉이 마모될 때에 접촉 불량이 쉽게 발생되는 문제를 야기함으로써, 수명을 단축시킨다(도 37d).

이에 비하여, 본 실시예에 따르면, 도 37a에 예시한 바와 같이, 상기 스프링 하중이 두 단계들로 조절될 수 있기 때문에, 상기 스프링 하중이 상기 전자석 부분(150)의 인력과 직선이 되도록 조절될 수 있다. 따라서, 보다 큰 접촉력과 보다 큰 접점 추종이 확보될 수 있으며, 바람직한 동작 특성들을 갖는 상기 접촉 스위칭 장치가 수득될 수 있다.

특히, 본 실시예에 따르면, 상기 작은 접촉 스프링(147a)은 상기 큰 스프링(147b) 내부에 정렬된다. 따라서, 동작 시간에 큰 길이 치수와 작은 스프링 접촉을 갖는 상기 큰 접촉 스프링(147b)이 먼저 가압된다(도 37a의 접점 추종 내의 P1 및 P2 사이). 그 후에, 작은 길이 치수와 큰 스프링 상수를 갖는 상기 작은 접촉 스프링(147a)이 가압된다(도 37a의 접점 추종 내의 P2의 좌측 상). 그 결과, 상기 스프링 부하가 상기 전자석 부분의 인력에 대해 직선이 되기 용이해지며, 이는 상기 동작의 말단에서 빠르게 증가하여, 상기 원하는 접촉력이 얻어질 수 있고 작은 높이 치수를 갖는 상기 접촉 스위칭 장치가 수득될 수 있다.

상기 큰 접촉 스프링(147b)과 상기 작은 접촉 스프링(147a)으로서 코일 스프링들이 사용되기 때문에, 이들은 방사형으로 펼쳐지지 않으며, 반경 치수가 작게 될 수 있다.

또한, 상기 작은 접촉 스프링(147a)이 상기 가동 축(145)을 가동시키기 때문에 백래시(backlash)가 발생되기 어려우므로, 동작 특성들의 변동들이 없는 상기 전자 계전기가 수득될 수 있는 이점이 있다.

상기 배열은 상기 작은 접촉 스프링(147a)의 길이 치수가 상기 큰 접촉 스프링(147b)의 길이 치수 보다 크고, 상기 스프링 상수가 상기 큰 접촉 스프링(147b)의 경우보다 크므로, 상기 작은 접촉 스프링(147a)이 먼저 가압되는 것이 될 수 있다. 또한, 상기 구성은 상기 작은 접촉 스프링(147a)과 상기 큰 접촉 스프링(147b)이 서로 연속하도록 일측 단부들에서 결합되는 것이 될 수 있다. 이러한 경우들에 있어서, 상기 원하는 접촉력이 얻어질 수 있다.

도 28 내지 도 31에 예시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제3 실시예에 있어서, 환형의 격벽(135g)이 상기 자석 홀더(135)의 바닥 표면 중심에 제공되는 관통 홀(135f)을 둘러싸도록 제공된다.

본 실시예에 따르면, 도 30에 도시한 바와 같이, 상기 환형의 격벽(135g)의 개방 단부가 상기 가동 접촉 편(148)의 하부 표면 인근에 접근한다. 따라서, 상기 아크 또는 유사한 것에 의해 생성되는 상기 비산된 물체들이 상기 자석 홀더(135)의 관통 홀(135f)로 거의 들어가기 어려우며, 이에 따라 동작 불량이 거의 야기되기 어려운 이점이 있다.

다른 구성들은 전술한 실시예들의 경우와 유사하기 때문에, 동일한 부분들에 대해서는 동일한 참조 부호들을 사용하며, 그 설명들은 생략한다.

제4 실시예에 있어서, 도 32 내지 도 34에 도시한 바와 같이, 환형의 격벽(148d)이 상기 가동 접촉 편(148)의 하부 표면 중심에 돌출된다. 이에 따라, 상기 가동 접촉 편(148)의 환형의 격벽(148d)이 외부로부터 상기 자석 홀더(135) 내에 제공되는 상기 환형의 격벽(135g) 상에 정합되고, 이에 따라 이들 모두의 크리피지(creepage) 거리가 길어진다.

본 실시예에 따르면, 상기 가동 접촉 편(148)의 외측 주변 단부로부터 상기 자석 홀더(135)의 관통 홀(135f)까지의 상기 크리피지 거리가 여전히 길어지며, 이에 따라 분진 및 이와 유사한 것이 상기 관통 홀(135f) 내로 유입되기 어렵게 됨으로써, 내구성이 증가되는 이점이 있다.

상술한 실시예에 있어서, 상기 환형의 격벽(135g)이 상기 자석 홀더(135)의 바닥 표면 중심에 제공되는 경우를 설명하였지만, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 35에 예시한 제5 실시예에서와 같이, 한 쌍의 격벽들이 상기 자석 홀더(135)의 대향하는 내부 측면 표면들을 브리지하도록 평행하게 연장될 수 있으며, 상기 관통 홀(135f)이 상기 사각형의 프레임 형상의 격벽(135g)에 의해 최종적으로 구획될 수 있다.

또한, 도 36a에 예시한 제6 실시예에서와 같이, 상기 자석 홀더(135)의 바닥 표면의 중심에 돌출되는 상기 환형의 격벽(135g)의 상단 단부가 분진이 유입되는 것을 방지하도록 상기 가동 접촉 편(148)의 하부 표면에 제공되는 환형의 그루브(148e) 내에 정합될 수 있다.

더욱이, 도 36b에 예시한 제7 실시예에서와 같이, 환형의 플랜지 부분(135h)이 상기 자석 홀더(135) 내에 제공되는 상기 환형의 격벽(135g)의 상단 단부로부터 외측으로 연장될 수 있다. 상기 가동 접촉 편(148)의 하부 표면과 상기 환형의 플랜지 부분(135h)은 갭을 형성하면서 서로 수직하게 대향되며, 이에 따라 상기 비산된 물체들이 유입되는 것이 방지된다.

실험예들

실험예 1

제2 실시예의 접촉 스위칭 장치에 있어서, CR 고무로 구성된 상기 8자형 완충재들(163)만이 실험예 1의 시료로서 포함된 경우를 이용하고, 상기 완충재들(163)이 비교예 1의 시료로서는 포함되지 않았던 경우를 이용하여, 양자의 복귀 소음을 측정하였다.

측정 결과로서, 상기 실험예 및 비교예에 있어서, 상기 복귀 소음에서 5.6㏈정도의 감소를 확인할 수 있었다.

실험예 2

제2 실시예의 접촉 스위칭 장치에 있어서, 실험예 2의 시료로서 상기 시트 형상의 완충재들만이 포함된 경우와 비교예 2의 시료로서 상기 시트 형상의 완충재들이 포함되지 않은 경우를 이용하여, 모두의 복귀 소음을 측정하였다.

측정 결과로서, 비교예 2의 복귀 소음과 비교할 때, 실험예 2에 따른 0.3㎜의 두께를 갖는 구리로 구성된 상기 시트 형상의 완충재들에서 복귀 소음의 11.6㏈ 정도의 감소를 확인할 수 있었고, 0.3㎜의 두께를 갖는 SUS로 구성된 상기 시트 형상의 완충재들에서 복귀 소음의 10.6㏈ 정도의 감소를 확인할 수 있었으며, 0.3㎜의 두께를 갖는 알루미늄으로 구성된 상기 시트 형상의 완충재들에서 복귀 소음의 8.6㏈ 정도의 감소를 확인할 수 있었으므로, 적용될 수 있는 고요해짐을 발견하였다.

실험예 3

제2 실시예의 접촉 스위칭 장치에 있어서, 실험예 3의 시료로서 CR 고무로 구성된 상기 실질적으로 8자의 형상을 갖는 완충재들과 상기 시트 형상의 완충재들이 결합된 경우와 비교예 3의 시료로서 상기 완충재들의 조립이 없었던 경우를 이용하여, 모두의 복귀 소음을 측정하였다.

측정 결과로서, 상기 비교예의 복귀 소음과 비교할 때, 실험예 3에 따라 상기 8자 형상의 완충재들과 0.3㎜의 두께를 갖는 구리로 구성된 상기 시트 형상의 완충재들의 결합에서 복귀 소음의 15.9㏈ 정도의 감소를 확인할 수 있었고, 상기 8자 형상의 완충재들과 0.3㎜의 두께를 갖는 SUS로 구성된 상기 시트 형상의 완충재들의 결합에서 복귀 소음의 18㏈ 정도의 감소를 확인할 수 있었으며, 상기 8자 형상의 완충재들과 0.3㎜의 두께를 갖는 알루미늄으로 구성된 상기 시트 형상의 완충재들의 결합에서 복귀 소음의 20.1㏈ 정도의 감소를 확인할 수 있었으므로, 적용될 수 있는 더욱 고요해짐을 발견하였다.

실험예 4

도 38에 도시한 바와 같이, 상기 가동 철제 코어(142)에 스폿 페이싱 가공을 적용하여, 무게 감축과 고요해짐 사이의 관계들을 측정하였다.

즉, 도 38a, 도 38b 및 도 38c에 도시한 바와 같이, 그 무게를 절감하도록 상기 가동 철제 코어(142)에 스폿 페이싱 가공을 수행하였고, 그 동작 소음을 측정하였다.

그 결과, 도 38d 및 도 38e에 도시한 바와 같이, 상기 스폿 페이싱이 깊을수록 상기 가동 철제 코어의 무게가 더욱 절감되어 상기 동작 소음이 감소됨을 확인할 수 있었다.

실험예 5

도 39a에 도시한 외부 직경을 갖는 가동 철제 코어(142)의 외측 주변 부분(142a)이 얇게 만들어졌을 때의 인력의 변화를 측정하였다. 도 39b에 도시한 바와 같이, 상기 외부 직경과 내부 직경 사이의 비율이 77% 또는 그 이하일 경우, 상기 인력 특성들은 영향을 받지 않음을 발견하였다.

또한, 전술한 가동 철제 코어의 외부 직경 보다 큰 외부 직경(φ1'(=φ1×1.75))을 갖는 가동 철제 코어를 위하여, 상기 인력 특성들이 유사하게 측정되었다. 도 39c에 도시한 바와 같이, 상기 외부 직경과 상기 내부 직경 사이의 비율이 74% 또는 그 이하일 경우, 상기 인력 특성들은 영향을 받지 않는 것을 발견하였다.

상술한 측정 결과들로부터, 상기 외부 직경과 상기 내부 직경 사이의 비율이 77% 또는 그 이하, 바람직하게는 74% 또는 그 이하일 경우, 상기 가동 철제 코어에 대한 인력 특성들이 영향을 받지 않음을 발견하였다.

실험예 6

또한, 상기 큰 외부 직경(φ1'(=φ1×1.75))을 갖는 가동 철제 코어(142)의 유도 및 관통 부분(142b)이 보다 얇게 만들어졌을 때의 인력 특성들을 특정하였다.

도 39d에 도시한 바와 같이, 상기 가동 철제 코어(142)의 유도 및 관통 부분(142b)의 높이 치수가 상기 외측 주변 부분(142a)의 높이 치수(t3)의 1/5 또는 그 이상일 경우, 상기 인력이 영향을 받지 않음을 확인하였다.

전술한 측정 결과로부터, 상기 가동 철제 코어가 가벼울수록 상기 동작 소음이 감소될 수 있음을 발견하였다. 특히, 상기 가동 철제 코어의 외측 주변 부분의 두께를 얇게 만드는 것에 비해 보다 효율적인 무게 절감을 위한 상기 스폿 페이싱 가공에 의해 상기 유도 및 관통 부분의 두께 치수를 작게 만들어 상기 인력의 감소를 방지하면서 고요해짐이 수행될 수 있음을 발견하였다.

상기 가동 철제 코어(142)의 내측 주변부(142c)는 상기 가동 축(145)의 하부 단부를 확실하게 지지하지만, 필수적으로 요구되는 것은 아니며 단지 최소 필요 사이즈를 갖도록 필요한 것이다.

명백히, 본 발명에 따른 접촉 스위칭 장치가 상술한 전자 계전기에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 다른 접촉 스위칭 장치에 적용될 수 있다.

이를 위한 모든 목적들과 이점들을 구현하는 동일한 구성을 사용하는 새로운 접촉 스위칭 장치가 따라서 도시되고 설명되었다. 많은 변화들, 변형들 및 변경들 등이 본 발명의 적용들에 사용될 수 있지만, 이러한 점은 본 발명의 바람직한 실시예들에 개시된 본 명세서와 첨부 도면들로부터 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다. 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 이러한 모든 변화들, 변형들 및 변경들 등과 적용들에 본 발명이 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주는 다음의 특허 청구 범위에 의해서 한정될 수 있다.

비록 현시점에서 가장 실제적이고 바람직한 실시예들을 고려한 바탕에서 예시적인 목적을 위하여 본 발명을 설명하였지만, 이러한 상세한 설명이 단지 본 발명의 목적을 위한 것이며, 본 발명이 개시된 실시예들에 제한되는 것은 아님을 이해할 수 있을 것이고, 한편으로는 변형예들과 균등한 배열들을 다음의 특허 청구 범위의 범주에 포함하도록 의도된 것이다. 예를 들면, 임의의 실시예의 하나 또는 그 이상의 특징들이 다른 실시예의 하나 또는 그 이상의 특징들과 결합될 수 있도록 본 발명이 확장될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.