(57)【要約】【課題】より迅速な固定接点及び可動接点の分離がなされることができるように構成される電子接触器を実現する。【解決手段】本発明による電子開閉器１００の実施形態の一態様は、固定接点１２０、固定接点１２０と接触または固定接点１２０から分離される可動接点１４０、及び固定接点１２０に接触または固定接点１２０から分離されるように可動接点１４０を移動させる可動部１５０と、を含み、固定接点１２０または可動接点１４０のうちのいずれか１つ以上には、固定接点１２０及び可動接点１４０が接触される過程で固定接点１２０と可動接点１４０との接触または分離がなされる空間に注入されたガスが内部に流入し、固定接点１２０及び可動接点１４０が分離される過程で内部に流入したガスが固定接点１２０と可動接点１４０との接触または分離がなされる空間に排出される少なくとも１つのガス流入空間１２１が備えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と、
前記固定接点と接触または前記固定接点から分離される可動接点と、前記固定接点に接触または前記固定接点から分離されるように前記可動接点を移動させる可動部と、を含み、
前記固定接点または可動接点のうち、いずれか１つ以上には、前記固定接点及び可動接点が接触する過程で前記固定接点と可動接点との接触または分離がなされる空間に注入されたガスが内部に流入し、前記固定接点及び可動接点が分離される過程で内部に流入したガスが前記固定接点と可動接点との接触または分離がなされる空間に排出される少なくとも１つのガス流入空間が備えられることを特徴とする、電子接触器。
【請求項２】
前記ガス流入空間は、前記可動接点または前記固定接点の一部が前記内部に凹んで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電子接触器。
【請求項３】
前記ガス流入空間は、前記可動接点または前記固定接点の一面の中心に対して対称するように配置される多数個を含むことを特徴とする、請求項２に記載の電子接触器。
【請求項４】
前記ガス流入空間は前記可動接点と対向する前記固定接点の一面に位置することを特徴とする、請求項３に記載の電子接触器。
【請求項５】
前記固定接点に接触するために移動する前記可動接点によって前記ガス流入空間の内部にガスが流入することを特徴とする、請求項４に記載の電子接触器。
【請求項６】
前記ガス流入空間の内部に流入したガスが前記固定接点及び可動接点が分離される過程で発生するアークによって加熱されることによって、前記ガス流入空間の内部圧力が増加して前記ガス流入空間の内部に流入したガスが前記固定接点及び可動接点の接触または分離がなされる空間に排出されることを特徴とする、請求項５に記載の電子接触器。
【請求項７】
前記固定接点の前記可動接点に向ける一面と、前記可動接点の前記固定接点に向ける一面とは互いに面接触可能であることを特徴とする、請求項６に記載の電子接触器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子開閉器とは、電流を供給または中止する電気的な接点開閉装置の一種であって、各種産業用設備、機械、及び車両などに設置される。このような電子開閉器は、互いに選択的に接触または分離される固定接点及び可動接点、及び前記固定接点と接触または分離されるように電気的な信号によって前記可動接点を駆動させる電気アクチュエータ（electric actuator）が備えられる。
【０００３】
前記電気アクチュエータは、一般的に周知されたように、磁気力を発生させるコイル、前記コイルの内部に固定される固定コア、前記固定コアに隣接または前記固定コアから離隔する方向に移動可能に設置される可動コア、前記可動コアの移動に連動して移動し、前記可動接点が固定される可動ロード、及び前記可動コアが前記固定コアから離隔する方向に移動するようにする弾性力を前記可動コアに与える復帰バネを含む。
【０００４】
そして、前記コイルに電源が印加されれば、前記コイルで磁場が発生し、前記可動コアがフレミングの左手法則によって前記可動コアが前記復帰バネの弾性力を克服しながら前記固定コアに向けて移動する。したがって、前記可動ロードが前記可動コアと同一な方向に移動して前記可動接点が前記固定接点に接触するようになる。
【０００５】
反対に、前記コイルに印加される電源が遮断されれば、前記可動コアが前記復帰バネの弾性力によって前記固定コアから離隔する方向に移動する。したがって、前記可動ロードが前記可動コアと同一な方向に移動して前記可動接点が前記固定接点から分離される。
【０００６】
このように、従来には、前記復帰バネの弾性力のみによって前記可動接点が前記固定接点から分離される。したがって、前記固定接点と可動接点との迅速な分離がなされないことによって、前記固定接点及び可動接点が分離される過程で発生する高温のアークによって前記固定接点または／及び可動接点が損傷される虞が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述したような従来技術による問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、より迅速な固定接点及び可動接点の分離がなされることができるように構成される電子接触器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するための本発明による電子開閉器の実施形態の一態様は、固定接点、前記固定接点と接触または前記固定接点から分離される可動接点、及び前記固定接点に接触または前記固定接点から分離されるように前記可動接点を移動させる可動部を含み、前記固定接点または可動接点のうちのいずれか１つ以上には、前記固定接点及び可動接点が接触される過程で前記固定接点と可動接点との接触または分離がなされる空間に注入されたガスが内部に流入し、前記固定接点及び可動接点が分離される過程で内部に流入したガスが前記固定接点と可動接点との接触または分離がなされる空間に排出される少なくとも１つのガス流入空間が備えられる。
【０００９】
前記ガス流入空間は、前記可動接点または前記固定接点の一部が内部に凹んで形成される。
【００１０】
前記ガス流入空間は、前記可動接点または前記固定接点の一面の中心に対して対称するように配置される多数個を含むことができる。
【００１１】
前記ガス流入空間は前記可動接点と対向する前記固定接点の一面に位置できる。
【００１２】
前記固定接点に接触されるために移動する前記可動接点によって前記ガス流入空間の内部にガスが流入できる。
【００１３】
前記ガス流入空間の内部に流入したガスが前記固定接点及び可動接点が分離される過程で発生するアークによって加熱されることによって、前記ガス流入空間の内部圧力が増加して前記ガス流入空間の内部に流入したガスが前記固定接点及び可動接点の接触または分離がなされる空間に排出できる。
【００１４】
前記固定接点の前記可動接点に向ける一面と、前記可動接点の前記固定接点に向ける一面とは互いに面接触可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による電子開閉器の実施形態では、固定接点に備えられるガス流入空間が備えられ、可動接点が前記固定接点から分離される過程で、前記ガス流入空間の外部に排出されるガスによって前記固定接点及び可動接点の分離がなされる。したがって、本発明の実施形態によれば、前記固定接点及び可動接点の分離過程で発生するアークによる前記固定接点または／及び可動接点の損傷が最小化されることによって、製品の耐久性及び動作信頼性を確保することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による電子開閉器の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を構成する固定接点を示す斜視図である。
【図３】本発明による電子開閉器の第１実施形態のオフ動作過程を示す動作状態図である。
【図４】本発明による電子開閉器の第１実施形態のオフ動作過程を示す動作状態図である。
【図５】本発明による電子開閉器の第１実施形態のオフ動作過程を示す動作状態図である。
【図６】本発明による電子開閉器の第２実施形態を構成する固定接点を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明による電子開閉器の第１実施形態の構成を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明による電子開閉器の第１実施形態を示す縦断面図であり、図２は本発明の第１実施形態を構成する固定接点を示す斜視図である。
【００１９】
図１を参照すると、電子開閉器１００はハウジング１１０の最外郭に位置する構成であって、底面が開放される中空の多面体形状に形成できる。前記ハウジング１１０の下端には、後述する遮蔽プレート１３７との連結のためのシールカップ（seal cup）１１１が備えられる。
【００２０】
一方、前記ハウジング１１０の内部には、後述するように、発生するアークの消弧のためのガスが注入される。例えば、前記ハウジング１１０の内部には水素（Ｈ2）及び窒素（Ｎ2）が約９：１の割合で注入できる。
【００２１】
そして、前記ハウジング１１０の内部には固定接点１２０が設置される。前記固定接点１２０は、少なくともその一部が前記ハウジング１１０の内部に位置するように、前記ハウジング１１０の上面を貫通して設置される。
【００２２】
本実施形態では、前記固定接点１２０にガス流入空間１２１が形成される。前記ガス流入空間１２１は、前記固定接点１２０の一面に形成されることもでき、後述する可動接点１４０の一面に形成されることもでき、両方共に形成されることもできるが、本実施形態では固定接点１２０の一面に形成される場合を例として説明する。前記ガス流入空間１２１は、前記固定接点１２０の一部がその内部に凹んで形成される。より詳しくは、前記固定接点１２０の後述する可動接点１４０を対向する一面が内部に凹んで形成される。この際、前記ガス流入空間１２１の入口１２３は、可動接点１４０と接触される前記固定接点１２０の底面に位置する。前記ガス流入空間１２１の内部には、前記固定接点１２０に可動接点１４０が接触される過程でガスが流入する。
【００２３】
また、前記ハウジング１１０の内部にはコイル組立体１３０が設置される。前記コイル組立体１３０は、コイル１３１、ボビン１３３、及びヨーク１３５を含む。前記コイル１３１は、略中空の円筒形状に形成される前記ボビン１３３の外周面に巻線される。前記コイル１３１は、電流が印加されれば磁場を発生させる。そして、前記ヨーク１３５は、前記ボビン１３３及びコイル１３１を囲む多面体形状に形成される。
【００２４】
一方、前記ヨーク１３５の上面には遮蔽プレート１３７が設置される。前記遮蔽プレート１３７は、実質的に前記ヨーク１３５の開放された上面を遮蔽するということができる。
【００２５】
そして、前記ヨーク１３５の内部を貫通してシリンダー１３９が設置される。前記シリンダー１３９は、上下に長く配置される中空の円筒形状に形成できる。この際、前記シリンダー１３９の上面は開放され、前記シリンダー１３９の上段は前記遮蔽プレート１３７の底面に接触できる。
【００２６】
また、前記ハウジング１１０の内部に可動接点１４０が移動可能に設置される。前記可動接点１４０は、前記固定接点１２０に接触するか、前記固定接点１２０から分離される。この際、前記可動接点１４０の前記固定接点１２０に向ける一面と、前記固定接点１２０の前記可動接点１４０に向ける一面とは互いに面接触可能である。前記可動接点１４０が前記固定接点１２０に接触されれば、前記電子開閉器１００がオン動作して負荷側に電源が供給され、前記可動接点１４０が前記固定接点１２０から分離されれば、前記電子開閉器がオフ動作されて負荷側への電源の供給が遮断される。
【００２７】
本実施形態では、前記可動接点１４０が前記ガス流入空間１２１の入口１２３を選択的に開閉する。言い換えると、前記可動接点１４０は、前記固定接点１２０に接触された状態で、前記ガス流入空間１２１の入口１２３を遮蔽する。そして、前記可動接点１４０は、前記固定接点１２０から離隔すれば、前記ガス流入空間１２１の入口１２３を開放する。
【００２８】
一方、前記可動接点１４０は、可動部１５０により移動して前記固定接点１２０に接触されるか、前記固定接点１２０から離隔する。前記可動部１５０は、前記シリンダー１３９の内部に固定される固定コア１５１、前記シリンダー１３９の内部に移動可能に設置される可動コア１５３、前記可動コア１５３に弾性力を提供する復帰バネ１５５、及び前記可動コア１５３と共に移動する可動シャフト１５７を含む。
【００２９】
より詳しくは、前記固定コア１５１は、前記シリンダー１３９の内部の上部に固定される。この際、前記固定コア１５１の下端は、前記シリンダー１３９の下端から所定の距離だけ離隔する。
【００３０】
そして、前記可動コア１５３は、前記固定コア１５１の下方に該当する前記シリンダー１３９の内部に位置する。前記可動コア１５３は、前記コイル１３１で発生する磁場によって前記固定コア１５１に隣接する方向に移動する。
【００３１】
前記復帰バネ１５５は、前記可動コア１５３が前記固定コア１５１から離隔する方向に移動するようにする弾性力を前記可動コア１５３に与える。例えば、前記復帰バネ１５５には、前記固定コア１５１及び可動コア１５３の間に位置して、その両端が前記固定コア１５１及び可動コア１５３に各々支持されるコイルバネが使用できる。
【００３２】
また、前記可動コア１５３には接圧バネ１６０の弾性が提供される。前記接圧バネ１６０は、前記可動接点１４０が前記固定接点１２０に接触した状態を維持するようにする接圧力を前記可動コア１５３に提供する。
【００３３】
以下、本発明による電子開閉器の第１実施形態の作用を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００３４】
図３〜図５は、本発明による電子開閉器の第１実施形態のオフ動作過程を示す動作状態図である。
【００３５】
まず、電子開閉器１００がオン動作されれば、コイル１３１に電源が供給される。したがって、前記コイル１３１で磁場が発生し、フレミングの左手法則によって、可動コア１５３が復帰バネ１５５の弾性を克服しながら固定コア１５１に向けて移動する。このような前記可動コア１５３の移動によって、図３に示すように、可動接点１４０が固定接点１２０に向けて移動する。このように、前記可動接点１４０が移動して前記固定接点１２０に接触される過程で、前記可動接点１４０によって前記ハウジング１１０の内部に位置するガスがガス流入空間１２１の内部に流入する。そして、図４に示すように、前記固定接点１２０及び可動接点１４０が互いに接触されれば、前記可動接点１４０によって前記ガス流入空間１２１の入口１２３が遮蔽される。
【００３６】
次に、前記電子開閉器１００がオフ動作されれば、前記コイル１３１に供給される電源が遮断される。したがって、前記可動コア１５３が前記復帰バネ１５５の弾性力によって前記固定コア１５１から離隔する方向に移動する。そして、図５に示すように、前記可動コア１５３の移動によって、前記可動接点１４０が前記固定接点１２０から離隔する。
【００３７】
一方、前記固定接点１２０及び可動接点１４０が互いに離隔する過程で高温のアークが発生する。そして、このようなアークによって実質的に前記ガス流入空間１２１の内部のガスが加熱される。したがって、前記ガス流入空間１２１の内部に流入したガスの温度が増加することによって、前記ガス流入空間１２１の内部圧力が増加する。
【００３８】
このような状態で、前記可動接点１４０が移動して前記固定接点１２０から離隔すれば、前記ガス流入空間１２１の入口１２３が開放される。ところが、前述したように、前記ガス流入空間１２１の内部は相対的に高圧の状態であるので、前記可動接点１４０によって前記ガス流入空間１２１の入口１２３が開放されれば、前記ガス流入空間１２１の内部のガスが外部に排出される。そして、このように前記ガス流入空間１２１の内部から外部に排出されるガスによって前記可動接点１４０が押圧されることによって、実質的に前記可動接点１４０がより速かに前記固定接点１２０から離隔できるようになる。
【００３９】
以下、本発明による電子開閉器の第２実施形態を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００４０】
図６は、本発明による電子開閉器の第２実施形態を構成する固定接点を示す斜視図である。本実施形態の構成要素中、前述した本発明の第１実施形態の構成要素と同一な構成要素に対しては、図１乃至図４の図面符号を援用し、これに対する詳細な説明を省略する。
【００４１】
図６を参照すると、本実施形態では、固定接点２２０に多数個のガス流入空間２２１が備えられる。前記ガス流入空間２２１の入口２２３は前記固定接点２２０の一面、実質的に、可動接点１４０と接触する前記固定接点２２０の一面に位置する。前記ガス流入空間２２１は、前記固定接点２２０の横断面の中心に対して対称をなすように配置される。実質的に、前記可動接点１４０と接触する前記固定接点２２０の一面の中心に対して対称をなすように配置される。これは、実質的に前記ガス流入空間２２１の内部から外部に排出されるガスによって前記可動接点１４０に全体的に均一な大きさに外力が作用するようにするためである。したがって、本実施形態では、前記固定接点２２０及び可動接点１４０が分離される過程で、両者の接触部分が全体的に均一に離隔できる。
【００４２】
このような本発明の基本的な技術的思想の範疇内で、当業界の通常の知識を有する者にあたっては他の多くの変形が可能であることが勿論であり、本発明の権利範囲は添付の特許請求範囲に基づいて解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４３】
１００    電子開閉器
１１０    ハウジング
１１１    シールカップ
１２０    固定接点
１２１    ガス流入空間
１２３    入口
１３０    コイル組立体
１３１    コイル
１３３    ボビン
１３５    ヨーク
１３７    遮蔽プレート
１３９    シリンダー
１４０    可動接点
１５０    可動部
１５１    固定コア
１５３    可動コア
１５５    復帰バネ
１５７    可動シャフト
１６０    接圧バネ
２２０    固定接点
２２１    ガス流入空間
２２３    入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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