KR100417665B1 - 열응동 스위치 - Google Patents

Abstract

(과제) 바이메탈편을 사용한 열응동 스위치의 구조로, 바이메탈편을 하우징 내에 장착하여 고정단자 상에 레이저 용접할 때에 금속의 용융에 의한 비산(飛散)의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 고정밀도로 바이메탈편을 장착할 수 있는 열응동 스위치의 구조를 제공한다.

(해결수단) 바닥이 있는 형태의 하우징 (1) 과, 이 하우징 (1) 의 내저면에 설치된 고정접점 (3) 과, 온도에 따라 반전가능한 반전부 (5a) 를 가지고, 고정접점 (3) 과 접촉 분리하는 가동접점 (6) 이 일단측에 고착된 바이메탈편 (5) 과, 이 바이메탈편 (5) 의 타단측이 중첩되어 캔틸레버(片持:cantilever)형으로 고착됨과 동시에, 하우징 (1) 의 내저면에 설치된 고정단자 (4) 를 갖추고, 하우징 (1) 의 저부에는 고정단자 (4) 와 바이메탈편 (5) 의 중첩부에 대응하여 하우징 (1) 의 외저면으로부터 레이저 조사가능한 개구부 (1c) 를 형성하였다.

Description

열응동 스위치{THERMALLY-ACTUATED SWITCH}

본 발명은, 열응동 스위치에 관한 것으로, 특히 바이메탈편의 열응동에 의해 가동접점을 반전시켜 전기접점을 개폐시키는 스위치의 구조에 관한 것이다.

열응동 스위치는, 열팽창 계수가 상이한 금속을 여러장 맞붙인 열응동 소자 (바이메탈) 를 가동편으로 하는 가동전극과, 이 가동전극과 함께 항상 폐접점형의 회로를 구성하는 고정전극이 배치되어 있으며, 전기기기의 회로에 접속되어 그 전기기기를 보호하고 있다.

즉, 전기기기의 회로에 접속된 열응동 스위치는 그 전기기기에 과대한 전류가 흐르거나 주위온도가 비정상적으로 높아졌을 때에는 바이메탈의 만곡반전 작용에 의해 스위치 접점을 개방하는 구조로 되어 있기 때문에, 전기기기로의 급전(전류공급)이 차단되도록 되어 있다. 그리고, 전기기기로의 급전이 차단됨으로써 주위온도가 저하되어 바이메탈이 자동 복귀하고, 스위치 접점이 다시 닫혀 급전을 재개하기 때문에, 위험 방지에 유용함과 동시에 전기기기를 항상 소정 온도범위에서 작동시키는 것이 가능하도록 되어 있다.

또, 과전류 보호회로로서 바이메탈에 대하여 병렬로 저항체를 설치하여, 정격 이상의 과잉전압이 가해지거나 과잉전류가 흐른 경우에는 그 저항체가 모두 소진됨으로써 회로가 오프로 되어 전기기기를 보호하도록 되어 있는 것도 알려져 있다.

이 종래의 열응동 스위치의 구조로는, 합성수지 등의 절연재에 의해 바닥이 있는 상자형으로 형성된 하우징의 내저면에 도전성의 금속으로 이루어지는 한쌍의 고정단자가 일정 간격을 두고 대향 배치되어 있다. 이 일측 고정단자에는 고정접점이 형성되어 있으며, 또 타측 고정단자에는 일단측에 가동접점이 고착된 바이메탈편이 캔틸레버형으로 고착되어 있다.

또, 상기 가동접점은 상기 고정접점과 접촉 분리가 가능하도록 일정 간격을 두고 대향 배치되어 있으며, 또 상기 바이메탈편에는 중앙에 돔형의 반전부가 형성되어 있어, 이 반전부가 온도의 변화에 따라 반전가능하도록 형성되어 있다. 또, 통상의 상태에서는 상기 가동접점은 상기 고정접점과 접촉되어 있고, 스위치 회로는 온(on) 상태로 되어 있다.

또, 상기 바이메탈편은 상기 고정단자 상에 레이저 용접 등의 방법으로 고착되어 있으며, 이 레이저 용접하는 위치로는 상기 반전부를 통하여 상기 가동접점과 대향하는 타단측에 형성되어 있다. 또, 상기 바이메탈편이 수납된 하우징의 개구부를 덮도록 판형의 커버가 장착되어 있다.

이러한 상기 바이메탈편을 상기 고정단자 상에 고착하는 경우에는, 도 10 에 나타낸 바와 같이, 상기 가동접점이 고착된 상기 바이메탈편을 바이메탈 흡인 지그 (51) 를 사용하여 상기 하우징의 소정 위치에 위치결정하고 상기 고정단자 상에 중첩하여 장착한 후, 다음 공정에서 하우징의 상면측으로부터 레이저 조사장치 (52) 에 의해 레이저 용접을 실시하여 조립하고 있었다.

또, 도면 중 도면부호 53 은 다수의 하우징이 띠형으로 연속 형성된 후프재를 나타내고, 도면부호 54 는 조립장치의 가이드, 도면부호 55 는 조립장치의 지주, 도면부호 56 은 조립장치의 베이스이다.

그러나, 상술한 종래의 열응동 스위치의 구조에 있어서는, 고정단자와 바이메탈편을 레이저 용접하는 경우 금속이 용융될 때에 금속의 비산이 발생하기 때문에, 이것이 하우징의 내저부에 잔류하여 이를 제거하기 위해서는 세정 등이 별도로 필요하게 되고, 조립공정도 번잡해지므로 염가 대응이 어렵다는 문제가 있었다.

또, 스위치 하우징의 소형화 대응을 위해, 종래의 열응동 스위치의 조립에 있어서는 바이메탈 흡인 지그 (51) 와 레이저 조사장치 (52) 를 간섭하지 않도록 동일위치에 배치하기가 불가능 했다. 이 때문에, 하우징 내에 바이메탈편을 장착한 후에 워크를 레이저 조사장치 (52) 의 배치위치까지 화살표 Y 방향으로 이송시킬 필요가 있고, 이 이동에 의해 바이메탈편의 위치가 어긋날 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하여, 바이메탈편을 사용한 열응동 스위치의 구조로서, 바이메탈편을 하우징 내에 장착하여 고정단자 상에 레이저 용접할 때에 금속의 용융에 의한 비산의 발생을 방지할 수 있는 열응동 스위치의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 고정밀도로 바이메탈편을 장착할 수 있는 열응동 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예인 열응동 스위치의 커버를 떼어낸 상태를 나타내는 평면도이다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예인 열응동 스위치의 커버를 떼어낸 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예의 고정접점 및 고정단자가 설치된 하우징을 나타내는 평면도이다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예의 고정접점 및 고정단자가 설치된 하우징을 나타내는 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예의 고정접점 및 고정단자가 설치된 하우징을 나타내는 저면도이다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예의 가동접점을 고착한 상태의 바이메탈편을 나타내는 평면도이다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예의 가동접점을 고착한 상태의 바이메탈편을 나타내는 정면도이다.

도 8 은 본 발명의 고정단자와 바이메탈편의 접합 상태를 나타내는 설명도이다.

도 9 는 본 발명의 하우징으로의 바이메탈편의 장착과 고정단자와의 접합 공정을 나타내는 설명도이다.

도 10 은 종래의 하우징으로의 바이메탈편의 장착과 고정단자와의 접합 공정을 나타내는 설명도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 하우징 1a : 지지돌기부

1b : 홈부 1c, 1d : 개구부

2 : 제 1 단자 2b : 접속단자부

2c : 창공부(窓孔部) 2d : 경사부

3 : 고정접점 4 : 제 2 단자 (고정단자)

4a : 돌출부 4b : 접속단자부

4c : 창공부 4d : 경사부

5 : 바이메탈편 5a : 반전부

5b : 연장암부 5c : 걸어맞춤 돌기부

5d : 평탄부 6 : 가동접점

7 : 커버 8 : 맞댐판

9 : 용착부 11 : 후프재

12 : 바이메탈 장착 지그 13 : 레이저 조사장치

14 : 가이드 15 : 지주

16 : 베이스 X : 레이저광

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 제 1 수단으로, 바닥이 있는 형태의 하우징과, 이 하우징의 내저면에 설치된 고정접점과, 온도에 따라 반전가능한 반전부를 가지고, 상기 고정접점과 접촉 분리하는 가동접점이 일단측에 고착된 바이메탈편과, 이 바이메탈편의 타단측이 중첩되어 캔틸레버형으로 고착됨과 동시에, 상기 하우징의 내저면에 설치된 고정단자를 갖추고, 상기 하우징의 저부에는 상기 고정단자와 바이메탈편의 중첩부에 대응하여 하우징의 외저면으로부터 레이저 조사 가능한 개구부를 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 고정단자와 바이메탈편의 중첩부에는 상기 하우징의 개구부 측으로부터 하우징 내측을 향하여 앞이 가는 형태의 용착부가 형성되고, 이 용착부는 상기 고정단자를 통하여 상기 바이메탈편의 두께 범위내로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 개구부는, 상기 하우징의 성형시에 하우징 저부에 설치된 상기 고정단자의 가이드핀이 압입되었던 부분인 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

이하 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 9 에 나타낸다. 도 1 은 열응동 스위치의 커버를 떼어낸 상태의 평면도, 도 2 는 동 단면도, 도 3 은 고정접점 및 고정단자가 설치된 하우징의 평면도, 도 4 는 동 단면도, 도 5 는 동 저면도, 도 6 은 가동접점을 고착한 상태의 바이메탈편의 평면도, 도 7 은 동 정면도, 도 8 은 고정단자와 바이메탈편의 접합 상태를 나타내는 설명도, 도 9 는 하우징으로의 바이메탈편의 장착과 고정단자와의 접합 공정을 나타내는 설명도이다.

도면에서, 하우징 (1) 은 합성수지 등의 절연재에 의해 상면이 개구된 상자형으로 형성되어 있다. 이 하우징 (1) 의 내저부에는 후술하는 각 단자가 배치되어 있으며, 이 각 단자의 일단부는 상기 하우징 (1) 의 양 측면측에서 바깥쪽으로 도출되어 있다. 또, 상기 하우징 (1) 의 내저면의 중앙에는 이 내저면으로부터 반구형으로 돌출된 지지돌기부 (1a) 가 형성되어 있다.

또, 상기 하우징 (1) 의 일단측에는 장방형태의 홈부 (1b) 가 형성되어 있고, 이 홈부 (1b) 에, 후술하는 바이메탈편 (5) 의 연장암부 (5b) 가 걸어맞춰져 안내되어 있다.

또, 상기 하우징의 저부에는, 외저면측으로부터 후술하는 각 단자의 뒷면에 도달하는 개구부 (1c, 1d) 가 형성되어 있다. 이 개구부 (1c, 1d) 는 각 단자를 상기 하우징 (1) 내에 인서트 성형하는 경우에 각 단자의 위치결정을 실시하기 위한 성형금형에 설치된 가이드핀의 핀 흔적이다.

제 1 단자 (2) 는 황동 등의 도전성 금속재에 의해 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 1 단자 (2) 의 일단측에는 상기 하우징 (1) 의 내저면에 표출되는 작은 원형의 평면으로 이루어지는 고정접점 (3) 이 배치되어 있으며, 이 제 1 단자 (2) 의 타단측에는 상기 하우징 (1) 의 측면부에서 바깥쪽으로 도출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부 (2b) 가 형성되어 있다.

또, 상기 제 1 단자 (2) 에는, 상기 고정접점 (3) 과 상기 접속단자부 (2b) 의 사이에서 상기 고정접점 (3) 의 근방에 폭이 넓은 형태의 창공부 (2c) 가 형성되어 있다. 이 창공부 (2c) 는 상기 제 1 단자 (2) 의 길이방향의, 상기 고정접점 (3) 을 통과하는 중심선 상에 형성되어 있고, 또 상기 제 1 단자 (2) 의 폭방향으로 상기 창공부 (2c) 의 폭이 상기 고정접점 (3) 의 외주폭보다도 크게 형성되어 있다. 또, 상기 창공부 (2c) 는 상기 고정접점 (3) 의 외주에 맞춰 주회하도록 랜싱 형성되어 있다.

또, 상기 제 1 단자 (2) 에는, 상기 창공부 (2c) 를 포함하는 부분에 경사부 (2d) 가 형성되어 있으며, 이 경사부 (2d) 를 통하여 상기 고정접점 (3) 과, 상기 접속단자부 (2b) 가 접속된 구성으로 되어 있다. 상기 제 1 단자 (2) 가 상기 하우징 (1) 에 장착되는 경우에는 상기 경사부 (2d) 부분이 상기 하우징 (1) 의 내저부에 매설되어 장착되어 있다.

제 2 단자 (4) 는 마찬가지로 황동 등의 도전성 금속재에 의해 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 2 단자 (4) 의 일단측에는 프레스 등으로 편육(偏肉)시켜 돌출부 (4a) 가 형성되어 있으며, 이 돌출부 (4a) 는 후술하는 바이메탈편 (5) 의 일단부를 고착하는 용착부로 되어 있다. 또, 이 제 2 단자 (4) 의 타단측에는 상기 하우징 (1) 의 측면부로부터 바깥쪽으로 도출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부 (4b) 가 형성되어 있다.

또, 상기 제 2 단자 (4) 에는, 후술하는 바이메탈편 (5) 을 고착하는 상기 돌출부 (4a) 와 상기 접속단자부 (4b) 의 사이에서 상기 돌출부 (4a) 의 근방에 폭이 넓은 형태의 창공부 (4c) 가 배치되어 있다. 이 창공부 (4c) 는 상기 제 2 단자 (4) 의 길이방향의, 상기 돌출부 (4a) 를 통과하는 중심선 상에 형성되어 있고, 또 상기 제 2 단자 (4) 의 폭방향으로 상기 창공부 (4c) 의 폭이 상기 돌출부 (4a) 의 폭보다도 크게 형성되어 있다. 또, 상기 창공부 (4c) 는 상기 돌출부(4a) 의 외주에 맞춰 주회하도록 랜싱 형성되어 있다.

또, 상기 제 2 단자 (4) 에는, 상기 창공부 (4c) 를 포함하는 부분에 경사부 (4d) 가 형성되어 있으며, 이 경사부 (4d) 를 통하여 후술하는 바이메탈편 (5) 이 고착되는 돌출부 (4a) 와, 상기 접속단자부 (4b) 가 접속된 구성으로 되어 있다. 상기 제 2 단자 (4) 가 상기 하우징 (1) 에 장착되는 경우에는 상기 경사부 (4d) 부분이 상기 하우징 (1) 의 내저부에 매설되어 장착되어 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 단자 (2, 4) 에 상기 창공부 (2c, 4c) 를 형성함으로써, 예를 들면 수송시나 장착시 등에 상기 접속단자부 (2b, 4b) 에 외력이 가해지고 이 접속단자부 (2b, 4b) 에 판두께 방향으로 구부러지는 등의 응력이 가해진다고 하더라도, 상기 창공부 (2c, 4c) 에 의해 이 응력이 차단되기 때문에, 후술하는 바이메탈편 (5) 이나 가동접점 (6) 과의 고착부, 상기 고정접점 (3) 으로의 외부 응력의 영향을 완화할 수 있고, 각 접점부의 위치변위로의 영향을 적게 할 수 있어, 온도 특성이 안정된 열응동 스위치가 얻어지게 된다.

또, 상기 창공부 (2c, 4c) 를 포함하는 부분에 경사부 (2d, 4d) 를 형성하고, 이 경사부 (2d, 4d) 부분을 상기 하우징 (1) 의 내저부에 매설하여 장착하기 때문에, 상기 제 1 및 제 2 단자 (2, 4) 의 매설부분을 길게 확보할 수 있어, 상기 하우징 (1) 의 외형을 크게 하지 않으면서 단단하게 고정시킬 수 있기 때문에 소형화로의 대응이 가능하게 된다. 또, 납땜시의 내부로의 프럭스의 침입을 방지할 수 있다.

바이메탈편 (5) 은, 예를 들면 전기저항이 높은 재료로 이루어지는 고팽창재와 전기저항이 낮은 재료로 이루어지는 저팽창재의, 열팽창률이 상이한 2 종류의 금속재료를 평판형으로 적층 접합하여 형성되어 있다. 이 바이메탈편 (5) 의 자유단이 되는 일단측에는 상기 고정접점 (3) 과 접촉 분리되는, 은산화주석 등으로 이루어지는 가동접점 (6) 이 전기용접 등의 방법에 의해 고착되어 있으며, 한편 타단측은 상기 제 2 단자 (4) 에 설치된 상기 돌출부 (4a) 에 레이저 용접 등의 방법으로 고착되어 있다. 이 경우, 상기 제 2 단자 (4) 와 상기 바이메탈편 (5) 의 타단측의 결합 장소는 면 전체가 아니라 상기 돌출부 (4a) 에서만의 부분적 결합이 되기 때문에, 상기 바이메탈편 (5) 이 반전동작하는 경우에 동작 특성을 저해하지 않도록 되어 있다.

또, 상기 바이메탈편 (5) 의 중앙부에는 반전작용을 조장하기 위해 팽출한 돔형의 반전부 (5a) 가 형성되어 있으며, 이 반전부 (5a) 를 형성함으로써 상기 바이메탈편 (5) 의, 온도 특성 즉 온도에 따른 반전동작을 확실하게 수행할 수 있도록 하고 있다.

또, 상기 바이메탈편 (5) 의 타단측에서, 상기 제 2 단자 (4) 의 고착위치보다 바깥쪽에는 상기 반전부 (5a) 의 형성위치와는 반대측으로 연장되는 연장암부 (5b) 가 형성되어 있다. 이 연장암부 (5b) 는 상기 가동접점 (6) 과 상기 제 2 단자 (4) 의 고착부를 연결하는 중심선에 대하여 직교하는 방향으로, 그리고 평면방향으로 각각 대향하여 한쌍 연장된 상태로 형성되어 있다.

또, 상기 연장암부 (5b) 의 자유단측에는 대향하는 양 측면측에 호형상으로 팽출하는 걸어맞춤 돌기부 (5c) 가 형성되어 있으며, 이 걸어맞춤 돌기부 (5c) 가상기 하우징 (1) 의 상기 홈부 (1b) 의 내벽부와 걸어맞춰짐으로써 상기 바이메탈편 (5) 이 상기 하우징 (1) 에 안내되어 있다.

또, 바이메탈편 (5) 의 반전부 (5a) 와 연장암부 (5b) 의 사이에는 상기 제 2 단자 (4) 와의 결합장소로서의 평탄부 (5d) 가 형성되어 있다.

이 경우, 상기 연장암부 (5b) 는 상기 제 2 단자 (4) 와의 고착부를 통하여 상기 반전부 (5a) 의 형성위치와는 반대측에 연장 배치되어 있기 때문에, 상기 바이메탈편 (5) 을 상기 하우징 (1) 에 장착할 때에 상기 바이메탈편 (5) 의 반전부 (5a) 의 변형을 방지할 수 있고, 조립을 용이하게 실시하는 것이 가능하도록 되어 있다.

또, 상기 연장암부 (5b) 의 자유단측에는 대향하는 양 측면측에 호형상으로 팽출하는 걸어맞춤 돌기부 (5c) 가 형성되어 있으며, 이 걸어맞춤 돌기부 (5c) 가 상기 하우징 (1) 의 상기 홈부 (1b) 의 내벽부와 걸어맞춰짐으로써 상기 바이메탈편의 회전방향의 움직임을 효과적으로 억제할 수 있어, 위치결정의 정밀도가 향상된다.

커버 (7) 는 합성수지 등의 절연재로 대략 판형으로 형성되어 있으며, 상기 하우징 (1) 의 개구부 상에 장착되어, 상기 하우징 (1) 의 내부에 설치된 상기 제 1, 제 2 단자 (2, 4), 상기 바이메탈편 (5) 및 상기 가동접점 (6), 상기 고정접점 (3) 등으로의 먼지나 티끌 및 가스 등의 영향을 방지하고 있다.

다음으로, 상술한 본 발명의 열응동 스위치의 조립에 대해서 설명한다.

우선, 소정 간격으로 피드(feed) 구멍을 형성한 띠형의 금속판을 프레스 성형하여 형성된 상기 제 1, 제 2 단자 (2, 4) 를 상기 하우징 (1) 의 내저부에 인서트 성형 등의 방법으로 일체적으로 매설하고, 다수의 하우징 (1) 이 띠형으로 연속 형성된 후프재 (11) 를 형성한다. 이 때, 상기 각 단자 (2, 4) 는 상기 고정접점 (3) 및 상기 바이메탈편 (5) 의 일단부를 고착하는 용착부가 되는 돌기부 (4a) 가 상기 하우징 (1) 의 내저면의 소정 위치에 확실하게 표출될 필요가 있고, 성형시에 금형의 캐비티 내에 충전되는 수지의 수지압에 의해 요동하지 않도록 도시하지 않은 금형 (하형) 에 설치된 단자 가이드용 가이드핀에 의해 상기 하우징 (1) 의 저면측으로부터 뒷면이 가이드되어 있으며, 이 가이드핀 흔적이 상기 하우징 (1) 의 저면에 상기 개구부 (1c, 1d) 로서 형성되어 있다.

다음으로, 바이메탈 장착 지그 (12) 로 상기 바이메탈편 (5) 의 평탄부 (5d: 도 2, 도 6) 를 흡착 지지하고, 상기 하우징 (1) 에 상기 고정접점 (3) 과 가동접점 (6) 이 대향하고, 또 상기 제 2 단자 (4) 의 돌출부 (4a) 와 일단부가 중첩된 상태에서 상기 바이메탈편 (5) 을 장착한다. 이 때, 상기 바이메탈편 (5) 에는 상기 가동접점 (6) 의 고착방향과 반대측에서, 또 길이방향과 직교하는 방향으로 연장하는 연장암부 (5b) 가 형성되어 있으며, 이 연장암부 (5b) 가 상기 하우징 (1) 의 상기 홈부 (1b) 에 걸어맞춰짐으로써 상기 바이메탈편 (5) 이 상기 하우징 (1) 에 안내된다.

여기서, 바이메탈 장착 지그 (12) 의 선단에는 맞댐판 (8) 이 설치되어 있으며, 바이메탈편 (5) 을 장착 지지한 상태에서 맞댐판 (8) 이 하우징 (1) 의 개구부 (1c) 위치에 대응한 바이메탈편 (5) 의 평탄부 (5d) 에 맞닿아 있다.

다음으로, 도 8 및 도 9 에 나타낸 바와 같이, 상기 하우징 (1) 의 상면 개구측에서 상기 바이메탈편 (5) 의 일단부 상면에 용접시의 바이메탈편 (5) 의 고정 및 흡열을 실시하는 맞댐판 (8) 을 맞닿게 한 상태에서, 상기 하우징 (1) 의 저면에 형성된 상기 개구부 (1c) 로부터 상기 고정단자 (4) 의 저면에 레이저 조사장치 (13) 에 의해 용접용 레이저광 (X) 을 조사하여, 상기 바이메탈편 (5) 을 상기 고정단자 (4) 의 돌출부 (4a) 에 접합시킨다. 또, 도면 중 도면부호 14 는 조립장치의 가이드를 나타내고, 도면부호 15 는 조립장치의 지주, 도면부호 16 은 조립장치의 베이스이다.

이 경우, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 레이저 조사함으로써 용융된 비드(bead)로 이루어지는 용착부 (9) 가 고정단자 (4) 와 바이메탈편 (5) 의 중첩부에, 하우징 (1) 의 상기 개구부 (1c) 측으로부터 하우징 (1) 의 내측을 향하여 앞이 가는 형태로 형성되고, 이 용착부 (9) 는 상기 맞댐판 (8) 에 의해 흡열되기 때문에 상기 고정단자 (4) 는 통과하지만 상기 바이메탈편 (5) 의 표면까지는 도달하지 않아, 용접불량이 되는 관통구멍의 발생을 방지할 수 있어, 안정된 용융 깊이로 형성할 수 있게 되고, 안정된 접합강도가 얻어지게 된다.

또, 레이저 용접시에는 금속이 용융될 때에 금속의 비산이 발생하게 되지만, 상기 구성에서는 상기 바이메탈편 (5) 과 상기 고정단자 (4) 를 접합할 때에는 상기 하우징 (1) 의 저면에 형성된 상기 개구부 (1c) 로부터 상기 고정단자 (4) 의 저면으로 용접용 레이저광 (X) 을 조사하고, 상기 바이메탈편 (5) 을 상기 고정단자 (4) 의 돌출부 (4a) 에 접합시키기 때문에, 하우징 (1) 내에 금속의 비산이 발생하지 않아, 이를 제거하기 위한 세정 등의 공정이 불필요하다.

또, 상기 하우징 (1) 의 저면에 형성된 상기 개구부 (1c) 로부터 상기 고정단자 (4) 의 저면으로 용접용 레이저광 (X) 을 조사하고, 상기 바이메탈편 (5) 을 상기 고정단자 (4) 의 돌출부 (4a) 에 접합시킴으로써, 상기 하우징 (1) 에 상기 바이메탈편 (5) 을 장착하는 것과 동일한 공정에 있어서, 상기 바이메탈편 (5) 과 상기 고정단자 (4) 의 접합이 가능해지기 때문에, 이송에 의한 바이메탈편 (5) 의 위치어긋남이 없어져, 고정밀도로 조립이 가능하다. 또 조립공정이 간단하게 되어 저비용화를 도모할 수 있다.

다음으로, 상기 하우징 (1) 의 개구부 상면측에 상기 커버 (7) 를 장착하고, 후프재 (11) 로부터 개개의 열응동 스위치로 절단하여 분리함으로써 조립이 완료된다.

다음으로, 상술한 본 발명의 열응동 스위치의 동작에 대해서 설명한다.

상온 및 통상의 사용온도에 있어서는, 서로 대향하여 배치되어 있는 상기 가동접점 (6) 과 상기 고정접점 (3) 이 서로 접촉하여 접점이 온 상태로 되어 있다. 이 상태에서 어떤 원인으로 온도가 상승하면, 상기 가동접점 (6) 이 고착되어 있는 상기 바이메탈편 (5) 에 형성된 상기 반전부 (5a) 가 온도의 상승에 따라 반전 동작을 실시한다. 이 때, 상기 바이메탈편 (5) 에 고착되어 있는 상기 가동접점 (6) 은 상기 바이메탈편 (5) 과 함께 구동되어, 상기 고정접점 (3) 으로부터 이간 되게 되어 접점이 오프 상태로 된다. 이 경우, 반전된 상기 바이메탈편 (5) 의 상기 반전부 (5a) 는 그 팽출부가 반전하여, 상기 고정접점 (3) 의 방향, 즉 상기하우징 (1) 의 내저면의 방향으로 돌출된다.

또한, 이 상태에서 온도가 하강하여 원래의 상온으로 되돌아가면, 상기 바이메탈편 (5) 의 상기 반전부 (5a) 는 온도의 하강에 따라 반전 복귀하여 상기 고정접점 (3) 의 방향과 반대 방향으로 돌출함으로써, 상기 가동접점 (6) 이 상기 고정접점 (3) 에 접촉되어 접점이 온 상태로 되고, 초기 상태로 복귀하게 된다.

상술한, 본 발명의 열응동 스위치의 구조에 있어서는, 상기 바이메탈편 (5) 의 중앙부에 온도에 따라 반전할 때의, 반전작용을 조장하기 위한 팽출된 돔형의 반전부 (5a) 가 형성되어 있기 때문에 반전동작이 확실하게 이루어지게 된다.

또, 상기 하우징 (1) 의 내저면에는 상기 지지돌기부 (1a) 를 형성하고 있다. 이 때문에, 온도의 하강시에 만일 상기 반전부 (5a) 가 서서히 온도 변화 (서랭) 함으로써 반전되지 않고 복귀한 경우에는, 상기 반전부 (5a) 가 이 지지돌기부 (1a) 에 맞닿게 되기 때문에 상기 가동접점 (6) 과 상기 고정접점 (3) 의 접촉이 이간상태로 유지되어, 온도상승시에 다시 반전하는 경우의 가동접점 (6) 과 고정접점 (3) 의 접점의 채터링의 발생 방지를 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 열응동 스위치는, 바닥이 있는 형태의 하우징과, 이 하우징의 내저면에 설치된 고정접점과, 온도에 따라 반전가능한 반전부를 가지고, 고정접점과 접촉 분리하는 가동접점이 일단측에 고착된 바이메탈편과, 이 바이메탈편의 타단측이 중첩되어 캔틸레버형으로 고착됨과 동시에, 하우징의 내저면에 설치된 고정단자를 갖추고, 하우징의 저부에는 고정단자와 바이메탈편의 중첩부에 대응하여 하우징의 외저면으로부터 레이저 조사 가능한 개구부를 형성하기 때문에, 하우징의 상면 개구측에서 레이저 조사하여 접합하는 구조와 비교할 때, 하우징 내에 금속의 비산이 발생하지 않고 또 이를 제거하기 위한 세정 등의 공정이 불필요해진다.

또, 하우징에 바이메탈편을 장착하는 것과 동일 공정에 있어서, 바이메탈편과 고정단자의 접합이 가능해지기 때문에, 이송에 의한 바이메탈편의 위치 어긋남이 없어 고정밀도로 조립할 수 있다. 또 조립공정이 간단하게 되어 저비용화를 도모할 수 있다.

그리고, 고정단자와 바이메탈편의 중첩부에는, 하우징의 개구부측에서 하우징의 내측을 향하여 앞이 가는 형태의 용착부가 형성되고, 이 용착부는 고정단자를 통하여 바이메탈편의 두께의 범위 내로 형성되어 있기 때문에, 용착부의 용접 불량이 되는 관통구멍의 발생을 방지할 수 있고, 안정된 용융 깊이로 형성할 수 있게 되어 안정된 접합강도를 얻을 수 있다.

또, 개구부는 하우징의 성형시에 하우징의 저부에 설치된 고정단자의 가이드핀 흔적이기 때문에, 별도 레이저 조사를 위한 개구부를 하우징에 형성할 필요가 없어 구조가 간단해진다.

Claims (3)

1. 바닥이 있는 형태의 하우징과, 이 하우징의 내저면에 설치된 고정접점과, 온도에 따라 반전가능한 반전부를 가지고, 상기 고정접점과 접촉 분리하는 가동접점이 일단측에 고착된 바이메탈편과, 이 바이메탈편의 타단측이 중첩되어 캔틸레버형으로 고착됨과 동시에, 상기 하우징의 내저면에 설치된 고정단자를 갖추고, 상기 하우징의 저부에는 상기 고정단자와 바이메탈편의 중첩부에 대응하여 하우징의 외저면으로부터 레이저 조사 가능한 개구부를 형성한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정단자와 바이메탈편의 중첩부에는 상기 하우징의 개구부측에서 하우징의 내측을 향하여 앞이 가는 형태의 용착부가 형성되어 있고, 이 용착부는 상기 고정단자를 통하여 상기 바이메탈편의 두께 범위내로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 개구부는 상기 하우징의 성형시에 하우징의 저부에 설치된 상기 고정단자의 가이드핀 흔적인 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.