KR0133269Y1

KR0133269Y1 - Overload switch with piezo electric device

Info

Publication number: KR0133269Y1
Application number: KR2019940033306U
Authority: KR
Inventors: 조용석
Original assignee: 이헌조; 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR960025672U

Abstract

본원 고안은 전기제품에 과부하 발생시 회로부와 전원의 연결을 단락시켜 효과적으로 제품을 보호하기 위한 과부하 차단장치에 관한 것으로서, 외부의 전원에 연결되어 인가되는 전압의 크기에 따라 두께가 상하로 변형되는 압전재료와, 상기 압전재료의 소정위치에 장착되어 상기 압전재료의 두께 변형에 따라 상하운동하는 접촉단자와, 일측이 제품의 회로부에 연결되는 동시에 타측은 상기 접촉단자의 하강/상승에 따라 접촉단자와 연결 또는 단락되는 접지판으로 구성된다. 이때, 상기 접지판에는 상기 접촉단자의 상하이동을 안내하는 홈이 형성된다.The present invention relates to an overload circuit breaker for effectively protecting the product by short-circuiting the connection between the circuit and the power supply in the event of an overload of the electrical product, the piezoelectric material is deformed up and down depending on the magnitude of the voltage applied to the external power source And a contact terminal mounted at a predetermined position of the piezoelectric material and vertically moving according to the thickness deformation of the piezoelectric material, and one side of which is connected to the circuit part of the product, and the other side of which is connected to the contact terminal according to the falling / rising of the contact terminal. Or a ground plate that is short-circuited. At this time, the ground plate is formed with a groove for guiding the shangdong of the contact terminal.

이와 같은 본원 고안은 차단 동작후에도 재사용이 가능하고, 접지판의 홈을 통해 압전재료의 두께 변화 방향을 결정함으로써 동작의 정확성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.Such a design of the present invention is reusable even after the blocking operation, and characterized in that it is possible to improve the accuracy of the operation by determining the thickness change direction of the piezoelectric material through the groove of the ground plate.

Description

Overload Breaker

제1도는 종래 기술에 의한 과부하 차단장치의 구성도.1 is a configuration diagram of an overload circuit breaker according to the prior art.

제2도는 일반적인 압전재료의 변형을 나타내는 도면.2 is a diagram showing a deformation of a general piezoelectric material.

제3도는 본원 고안에 의한 과부하 차단장치의 구성도.3 is a block diagram of an overload blocking device according to the present invention.

제4도는 본원 고안에 의한 동작을 나타내는 도면.4 is a view showing an operation according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 전원 20 : 압전재료10: power source 20: piezoelectric material

30 : 접촉단자 40 : 회로부30: contact terminal 40: circuit part

50 : 접지판50: ground plate

본원 고안은 과부하 차단장치에 관한 것으로서 특히, 전기제품에 과부하 발생시 회로부와 전원의 연결을 단락시켜 효과적으로 제품을 보호하기 위한 과부하 차단장치에 관한 것이다.The present invention relates to an overload circuit breaker, and more particularly, to an overload circuit breaker for effectively protecting the product by short-circuit the connection of the circuit portion and the power supply when an electrical product is overloaded.

일반적인 전기 및 전자제품에는 제품의 동작을 위한 제어부분이 회로부로서 구성되는데, 상기의 회로부는 적정 전류가 흐르도록 설계되어 있다. 상기의 회로부는 입력되는 전압이 갑작스럽게 변화하는 경우에 제품이 손상이 발생될 수 있다. 따라서, 과전류에 의한 제품의 손상을 방지하기 위하여 회로부 또는 기계적장치의 앞단에 전원과 연결되는 과부하 차단장치를 설치하여 과부하로부터 제품을 보호하고 있다.In general electrical and electronic products, a control part for the operation of the product is configured as a circuit part, and the circuit part is designed to flow an appropriate current. The circuit part may be damaged when the input voltage is suddenly changed. Accordingly, in order to prevent damage to the product due to overcurrent, an overload cutoff device connected to the power supply is installed at the front of the circuit part or the mechanical device to protect the product from overload.

제품을 보호하기 위한 종래 기술에 의한 과부하 차단장치로서는 제1도에 도시된 바와 같이, 외부의 전원(110)과 제품의 회로부(140) 사이에 연결되는 퓨즈(130)를 사용하고 있다. 상기 퓨즈(130)는 납과 텅스텐의 합성성분으로 구성되는데, 상기 퓨즈(130)에 과전류가 흐르면 열이 발생하여 단절됨으로서 전원 (110)을 차단하게 된다.As illustrated in FIG. 1, a fuse 130 connected between an external power supply 110 and a circuit unit 140 of a product is used as an overload circuit breaker according to the related art for protecting a product. The fuse 130 is composed of a composite of lead and tungsten. When the overcurrent flows through the fuse 130, heat is generated to disconnect the power supply 110.

상기와 같은 종래 기술에 의한 과부하 차단장치는, 회로부에 과부하가 발생하면 단절되는 퓨즈를 사용하기 때문에 단절된 후에는 재사용이 불가능하여 수작업에 의해 제품의 외관을 분해하고 퓨즈를 교체함으로써 사용상의 번거로움이 발생되는 문제점이 있다.Since the overload circuit breaker according to the related art uses a fuse that is disconnected when an overload occurs in the circuit part, it is impossible to reuse it after disconnection. Therefore, it is difficult to use the product by disassembling the appearance of the product by manual operation and replacing the fuse. There is a problem that occurs.

본원 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압전재료를 사용하여 과부하 발생시에 형태가 변형되어 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 동시에 재사용이 가능하도록 하는 과부하 차단장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide an overload blocking device that can be effectively reused at the same time the shape is deformed when the overload occurs using a piezoelectric material.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 고안은, 외부의 전원에 연결되어 인가되는 전압의 크기에 따라 두께가 상하로 변형되는 압전재료와, 상기 압전재료의 소정위치에 장착되어 상기 압전재료의 두께 변형에 따라 상하운동하는 접촉단자와, 일측이 제품의 회로부에 연결되는 동시에 타측은 상기 접촉단자의 하강/상승에 따라 접촉단자와 연결 또는 단락되는 접지판으로 구성된 과부하 차단장치에 있어서, 상기 접지판에는 상기 접촉단자의 상하이동을 안내하는 홈이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 과부하 차단장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a piezoelectric material whose thickness is deformed up and down in accordance with the magnitude of the voltage applied to the external power source, and is mounted at a predetermined position of the piezoelectric material to deform the thickness of the piezoelectric material In the overload circuit breaker consisting of a contact terminal that moves up and down in accordance with the ground plate, one side is connected to the circuit portion of the product and the other side is connected or short-circuited with the contact terminal in accordance with the falling / rising of the contact terminal, It provides an overload blocking device, characterized in that the groove is formed to guide the shangdong of the contact terminal.

이하, 본원 고안에 의한 과부하 차단장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the overload blocking device according to the present invention will be described in detail.

일반적으로 수정, 로셀염, 티탄산 바륨 등과 같은 압전재료는 전압이 인가되면 압전기효과(Piezo-Electric Effect)에 의해 양단의 전압차에 비례하게 결정체의 치수가 일정량(Δt)만큼 변하게 된다.In general, when piezoelectric materials such as quartz, rosell salt, and barium titanate are applied, the size of crystals is changed by a certain amount (Δt) in proportion to the voltage difference between the two ends due to a piezo-electric effect.

예를 들면, 제2도에 도시된 바와 같이 면적이 A인 압전재료의 결정체에 힘P를 가하면 상기 압전재료 양단의 두 전극에는 전하량Q가 발생한다. 여기서 전압상수를 d라 하면 Q=d*P이다. 이때 힘P가 작용하므로서 두께t인 결정체의 두께 변위가 Δt만큼 생겼다고 하면 면적 A인 결정체에 대해서 영률(Young's Modulus) Y는 Y=tF/A Δt=응력/변형률이 되고, 두 전극 사이의 캐패시턴스C는 C=εA/t가 된다. 상기 ε는 결정유도율이고, 상기 A는 면적이고, t는 두께이다. 결국, 두 전극 사이의 출력전압EO는 EO=Q/C이므로 EO=(dt/εA)*F=gtP이다. 이와 반대로, 상기 압전재료에 전압을 인가하면 인가되는 전압의 크기에 따라 두께가 변화하게 된다.For example, as shown in FIG. 2, when a force P is applied to a crystal of a piezoelectric material having an area A, the charge amount Q is generated at both electrodes of the piezoelectric material. If the voltage constant is d, then Q = d * P. At this time, if the thickness P of the crystal having a thickness t is generated by Δt due to the action of the force P, the Young's Modulus Y becomes Y = tF / A Δt = stress / strain for the crystal having an area A, and the capacitance C between the two electrodes is Becomes C = εA / t. Ε is the crystal induction rate, A is the area, and t is the thickness. As a result, the output voltage EO between the two electrodes is EO = Q / C, so that EO = (dt / εA) * F = gtP. On the contrary, when a voltage is applied to the piezoelectric material, the thickness changes according to the magnitude of the applied voltage.

본원 고안은 제3도에 도시된 바와 같이 외부의 전원(10)에 연결되어 공급되는 전압의 변화에 따라 두께가 변형되는 압전재료(20)와, 상기 압전재료(20)의 소정위치에 장착되어 상기 압전재료(20)의 변형에 따라 상하운동하는 접촉단자(30)와, 제품의 회로부(40)에 연결되는 동시에 상기 접촉단자(30)의 하강시 접촉단자(30)에 접촉되어 전원(10)과 회로부(40)를 연결하고 상기 접촉단자(30)의 상승시 접촉단자(30)와 단락되어 전원(10)과 회로부(40)의 사이를 차단하는 접지판(50)으로 구성된다.According to the present invention, as shown in FIG. 3, the piezoelectric material 20 is deformed in accordance with a change in voltage supplied by being connected to an external power source 10, and is mounted at a predetermined position of the piezoelectric material 20. It is connected to the contact terminal 30 which moves up and down according to the deformation of the piezoelectric material 20 and the circuit part 40 of the product, and at the same time, when the contact terminal 30 descends, the contact terminal 30 contacts the power supply 10. ) And the circuit unit 40 and the ground plate 50 which is shorted with the contact terminal 30 when the contact terminal 30 is raised to cut off between the power supply 10 and the circuit unit 40.

상기 본원 고안에서 압전재료(20)는 수정으로 구성하는 것이 바람직하고, 상기 접지판(50)에는 상기 접촉단자(30)의 상하이동을 안내하는 홈이 형성되어 압전재료(20)의 두께가 증가하는 방향을 결정함으로써 동작의 정확성을 높이는 것이 바람직하다.In the present invention, the piezoelectric material 20 is preferably composed of quartz, and the ground plate 50 is provided with a groove for guiding the shanghai copper of the contact terminal 30 to increase the thickness of the piezoelectric material 20. It is desirable to increase the accuracy of the operation by determining the direction of the operation.

상기와 같이 구성된 본원 고안은 제4도에 도시된 바와 같이, 정상적인 전압상태에서는 상기 접촉단자(30)와 접지판(50)이 연결된 상태를 유지하여 전원(10)이 제품의 회로부(40)에 인가되도록 한다. 이때, 과전압의 발생으로 상기 압전재료(20)에 과전류가 흘러서 과전류상태가 되면 상기 압전재료(20)의 두께가 Δt만큼 증가하여 상기 접촉단자(30)를 상승시킨다. 상기 접촉단자(30)는 압전재료(20)의 두께 증가에 따라 상기 접지판(50)의 홈을 따라 상승하여 소정치 이상 상승하게 되면 상기 접지판(50)과 분리되어 전원(10)과 제품의 회로부(40)를 차단하게 된다. 그후, 과전압이 해제되면 상기 압전재료(20)에 흐르는 전류가 정상상태로 되기 때문에 상기 압전재료(20)의 두께는 원래의 두께로 복귀된다. 상기 접촉단자(30)가 상기 접지판(50)에 연결되어 전원(10)과 제품의 회로부(40)를 연결하게 된다.As shown in FIG. 4, the present invention configured as described above maintains the contact terminal 30 and the ground plate 50 connected to each other in a normal voltage state, such that the power supply 10 is connected to the circuit portion 40 of the product. To be authorized. At this time, when an overcurrent flows through the piezoelectric material 20 due to the occurrence of an overvoltage, the contact terminal 30 is raised by increasing the thickness of the piezoelectric material 20 by Δt. When the contact terminal 30 rises along the groove of the ground plate 50 as the thickness of the piezoelectric material 20 increases, and rises more than a predetermined value, the contact terminal 30 is separated from the ground plate 50 and the power supply 10 and the product. Will cut off the circuit portion 40. After that, when the overvoltage is released, the current flowing in the piezoelectric material 20 is brought to a steady state, so that the thickness of the piezoelectric material 20 is returned to its original thickness. The contact terminal 30 is connected to the ground plate 50 to connect the power supply 10 and the circuit portion 40 of the product.

상기와 같이 구성되고 동작하는 본원 고안에 의한 과부하 차단장치는, 압전재료를 사용하기 때문에 과부하의 발생여부에 따라 그 두께가 변형되어 전원과 회로부 사이를 연결 또는 차단시킨다. 그에 따라 차단이 발생된 후에도 재사용이 가능하여 제품을 분해하고 차단부품을 교체하는 등의 작업이 필요없게 되어 사용상의 편의성을 높일 수 있는 잇점이 있다. 또한, 상기 접지판에 접촉단자의 상하이동을 안내하는 홈이 형성되기 때문에 압전재료의 두께가 증가하는 방향을 결정함으로써 동작의 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.The overload circuit breaker according to the present invention, which is constructed and operated as described above, uses a piezoelectric material so that its thickness is deformed according to whether an overload is generated, thereby connecting or disconnecting the power supply and the circuit unit. Accordingly, it can be reused even after the interruption occurs, thus eliminating the need for disassembling the product and replacing the interrupting part, thereby improving convenience of use. In addition, since the groove is formed in the ground plate to guide the shank copper of the contact terminal, it is effective to increase the accuracy of the operation by determining the direction in which the thickness of the piezoelectric material increases.

Claims

A piezoelectric material whose thickness is deformed up and down according to the magnitude of the voltage applied to an external power source, a contact terminal mounted at a predetermined position of the piezoelectric material and vertically moving according to the thickness deformation of the piezoelectric material, and one side of the product In the overload circuit breaker consisting of a ground plate connected to the circuit portion and the other side is connected or short-circuited with the contact terminal in accordance with the falling / rising of the contact terminal, the ground plate is formed with a groove for guiding the shangdong of the contact terminal Overload breaker, characterized in that configured.