KR100430133B1 - 이방향 변위를 나타내는 스위치 - Google Patents

이방향 변위를 나타내는 스위치 Download PDF

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    • H01R12/7094—Coupling devices with switch operated by engagement of PCB

Abstract

제 1접촉부(1) 및 제 2접촉부(2)를 갖는 스위치(10)에서, 제 2접촉부의 제 2접촉편(25)이 제 1방향과 교차하는 제 2방향(A2)으로만 움직이는 동안 제 1접촉부의 제 1접촉편(14)이 단독으로 제 1방향(A1)으로 움직일 수 있다. 제 1접촉편은 제 1탄성부(11)에 의해 지지된다. 제 2접촉편은 제 2탄성부(21)에 의해 지지되며 제 1접촉편과 제 1방향으로 대면되어 제 2탄성부가 굴곡되면서 제 1접촉편과 접촉이 일어나게 되도록 한다. 제 1접촉편 및 제 2접촉편은, 제 1접촉편이 제 1방향을 따라 제 2접촉편에 가압 접촉될 때, 제 2접촉편에는 제 2방향으로 분력이 인가되는 상호 관계이다.

Description

이방향 변위를 나타내는 스위치{SWITCH EXHIBITING NON-UNIDIRECTIONAL DISPLACEMENT}
본 발명은 스위치 및 이를 이용한 커넥터에 관한 것이다.
근래에는, 다양한 카드들이 광범위하고 편리하게 사용되고 있다. 카드의 확산에 따라, 취급 및 카드의 연결을 위한 다양한 유형의 카드 커넥터가 개발되었다. 이러한 카드 커넥터는 카드 검출 기능, 간소화된 카드 로킹 기능, 기록 방지 기능 및 기타의 기능을 갖는다. 이러한 기능들은 카드의 인입에 따라 작동가능한 스위치를 갖춘 카드 커넥터를 제공하므로써 실현될 수 있다.
일반적으로, 스위치의 형태는 제 1 및 제 2접촉부를 포함하여 이루어지는데, 이 제 1접촉부 및 제 2접촉부는 탄력을 가지며 서로간에 간격을 가지면서 소정의 방향으로 대면된다. 제 1접촉부는 카드나 그 유사한 것에 의해 눌려져 소정의 방향으로 제 2접촉부를 향해 굴곡될 때, 제 1접촉부가 제 2접촉부에 닿게 된다. 제 1접촉부가 소위 와이핑(wiping) 기능을 갖게 되도록 더욱 굴곡될 때, 제 2접촉부도 제 1접촉부와 마찰 접촉을 하면서 같은 방향 또는 소정의 방향으로 굴곡된다. 이러한 구조에서, 제 1접촉부의 굴곡 운동뿐만 아니라 제 2접촉부의 굴곡 운동도 할 수 있도록 하며 또는 이를 수용하는 것이 필요하다. 그리하여, 소정의 방향으로 큰 공간을 남겨두어야 한다.
큰 굴곡 운동이 필요한 경우에, 최대 굴곡 상태 및 최소 굴곡 상태간의 제 1접촉부와 제 2접촉부의 반응력의 차이가 증가된다. 이는 응력 또는 이와 유사한 것에 기인하여 접촉부들의 물리적인 손상의 증가를 초래한다.
본 발명의 목적은 접촉부가 충분히 큰 양으로 굴곡될 수 있으면서도 공간을 절약할 수 있는 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 큰 굴곡 운동이 필요한 경우에도 최대 굴곡 상태와 최소 굴곡 상태간의 반응력의 차이를 감소시킬 수 있는 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 스위치를 이용한 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 후술하는 설명에 따라 명확해질 것이다.
본 발명의 관점에 따라 제공되는 스위치는, 제 1접촉부 및 제 2접촉부를 포함하고, 1접촉부는 제 1접촉편과, 그리고 제 1접촉편이 단독으로 제 1방향으로 이동가능하도록 제 1접촉편을 지지하는 제 1탄성부를 포함하고, 제 2접촉부는 제 1접촉편과 제 1방향으로 대면하여 상기 제 1접촉편과 접촉이 일어나는 제 2접촉편과, 그리고 제 2접촉편이 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로만 이동가능하도록 제 2접촉편을 지지하는 제 2탄성부를 포함하고, 제 1접촉편이 제 1방향을 따라 제 2접촉편에 가압 접촉될 때, 제 2접촉편에는 제 2방향으로 분력이 인가되도록 제 1접촉편과 제 2접촉편이 상호 관계된다.
본 발명의 다른 관점에 따라, 제공되는 커넥터는 전술한 스위치 및 이 스위치를 지지하는 절연체를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 또 다른 관점에 따라 제공되는 스위치는, 서로 인접하여 소정의 방향으로 연장된 제 1접촉부 및 제 2접촉부를 포함하여 이루어진다. 제 1접촉부는,전체가 평판과 같은 형태로 형성된 제 1탄성부와, 그리고 제 2접촉부와 접촉되는 제 1접촉편을 포함하여 이루어진다. 제 2접촉부는, 전체가 평판과 같은 형태로 형성된 제 2탄성부와, 그리고 제 1접촉편과 접촉되는 제 2접촉편을 포함하여 이루어진다. 제 1탄성부 및 제 2탄성부는 소정의 방향에 수직한 평면을 따라 전체적으로 L-형상의 단면을 갖도록 서로 인접하여 배열된다. 제 2접촉편이 소정의 방향 및 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로 변위되도록, 제 1접촉편은 제 2접촉편을 가압하며, 소정의 방향과 교차하는 제 1방향으로 변위된다. 제 1접촉편 및 제 2접촉편은 변위되는 동안 서로 마찰 접촉이 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스위치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 스위치의 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 스위치의 평면도,
도 4은 도 1에 도시된 스위치가 작동된 후를 도시한 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 스위치가 사용된 커넥터의 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제 1접촉부 2 : 제 2접촉부
10 : 스위치 11 : 제 1탄성부
12 : 조작부 13 : 접촉 기저부
14 : 제 1접촉편 15 : 경사(표)면
16 : 접촉(표)면 17 : 제 1고정부
21 : 제 2탄성부 22 : 평면부
23 : 안내부재 25 : 제 2접촉편
26 : 제 2고정부
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 스위치에 대하여 설명한다.
도면에서의 스위치는 도면부호 10으로 나타나며 소위 비-단방향 변위 스위치(이(異)방향 변위 스위치; non-unidirectional displacement switch)라고 불리운다. 스위치(10)는 제 1접촉부(1) 및 제 2접촉부(2)를 포함하여 이루어지며, 그 각각은 스프링 특성을 갖는 전도성 판으로 형성된다. 제 1 및 제 2접촉부(1, 2)는 서로 인접하며 전체적으로 소정의 방향(A0)으로 연장된다.
제 1접촉부는 소정의 방향(A0)으로 길게 연장된 제 1탄성부(11)와, 이 제 1탄성부(11)의 일단부로부터 연장되며 볼록한 형태로 형성되도록 상측으로 돌출된 조작부(12)와, 이 조작부(12)로부터 소정의 방향(A0)으로 연장된 접촉 기저부(13)와, 그리고 접촉 기저부(13)의 일측면으로부터 연장된 제 1접촉편(14)을 갖는다.제 1접촉편(14)은 접촉 기저부(13)로부터 비스듬히 연장된 경사면 또는 경사표면(15)과, 경사면(15)으로부터 소정의 방향(A0)과 수직 상방인 제 1방향(A1)으로 연장된 접촉면 또는 접촉표면(16)을 갖는다. 제 1탄성부(11), 조작부(12) 및 접촉 기저부(13) 각각은 소정의 방향(A0) 및 제 1방향(A1)에 수직인 제 2방향(A2)으로 충분한 폭을 갖는 전체적으로 평판과 같은 형태이다. 이러한 구조로써, 제 1접촉편(14)은 단독으로 제 1방향(A1)으로 움직일 수 있도록 지지된다. 제 1탄성부(11)는 절연체(도시안됨)에 고정되는 제 1고정부(17)를 갖춘 타단부를 갖는다.
제 2접촉부(2)는 소정의 방향(A0)으로 길게 연장된 제 2탄성부(21)와, 이 제 2탄성부(21)의 일단부로부터 연장된 평면부(22)와, 그리고 이 평면부(22)로부터 경사지게 연장된 안내부재(23)를 갖는다. 평면부(22)와 안내부재(23)의 조합은 제 2접촉편(25)을 형성한다. 제 2탄성부(21)는 제 1방향(A1)으로 충분한 폭을 갖는 전체적으로 평판과 같은 형태이다. 이러한 구조로써, 제 2접촉편(25)은 단독으로 제 2방향(A2)으로 움직일 수 있도록 지지된다. 제 2탄성부(21)는, 전술한 제 1고정부(17)와 같이 절연체에 고정되는 제 2고정부(26)를 갖춘 타단부를 갖는다.
제 1탄성부(11) 및 제 2탄성부(21)는 소정의 방향(A0)에 수직인 평면을 따라 전체적으로 L-형상의 단면이 형성되도록 서로가 인접하여 배열된다. 경사면(15)과 안내부재(23)는 그 사이가 이격되면서 제 1방향(A0)과 제 2방향(A2) 모두와 교차하는 방향으로 서로간에 전체가 평행하게 위치된다. 이러한 상태에서는, 제 1접촉부(1) 및 제 2접촉부(2)는 서로 분리되어 스위치(10)는 꺼진 상태이다. 각각의 제 1고정부(17) 및 제 2고정부(26)는 전기선 또는 전기회로가 연결되는 터미널부(도시안됨)를 갖추고 있다.
도 1 내지 도 3도에 부가하여, 도 4를 참조하여 스위치(10)의 작동을 설명한다.
이러한 설명은 제 1접촉부(1)의 조작부(12)가 도 2의 공백 화살표(31)로 도시된 것처럼 가압된다고 가정하여 설명한다. 이러한 경우, 제 1접촉편(14)의 경사면(15)은 제 2방향(A2)으로 분력(compoent force)을 형성하도록 제 2접촉부(2)의 안내부재(23)에 의해 형성된 경사면에 접촉한다. 보다 명확히 설명하자면, 제 1접촉편(14)과 제 2접촉편(25)간의 상호관계는, 제 1접촉편(14)이 제 1방향(A1)을 따라 제 2접촉편(25)에 가압 접촉될 때, 제 2접촉편(25)에는 제 2방향(A2)으로 분력이 인가되는 관계이다. 제 2방향(A2)으로의 분력은 도 3의 공백 화살표(32)로 도시된 것처럼 안내부재(23)를 제 2방향(A2)으로 가압하여 변위시킨다. 그 결과, 제 2접촉부(2)의 제 2탄성부(21)는 굴곡된다.
제 2접촉부(2)가 굴곡되면서 제 1접촉편(14)이 안내부재(23)의 경사면을 따라 점차적으로 아래로 이동하므로 접촉면(16)은 도 4에 도시된 것처럼 제 2접촉부(2)의 평면부(22) 접촉면과 접촉을 하게 된다. 이러한 상태에서, 제 1접촉부(1) 및 제 2접촉부(2) 서로간에는 전기적으로 접속되므로 스위치(10)가 켜진 상태이다.
접촉면(16)이 평면부(22)와 접촉을 하게 된 이후에는, 그 사이에서의 마찰 접촉에 의하여 소위 와이핑 효과(wiping effect)가 얻어진다. 이러한 상태에서, 제1접촉편(14)의 변위(3)와 관계없이, 제 2접촉편(25)의 변위(4)는 일정하게 유지된다. 그러므로, 제 1접촉부(1)의 굴곡량이 클지라도, 제 2접촉부(2)의 굴곡량은 적은량으로 제한된다. 제 2접촉부(1)의 굴곡량이 일정하게 유지되기 때문에, 제 1접촉부(1)와 제 2접촉부(2) 사이의 접촉은 안정적으로 유지될 수 있다.
도 2에 도시된 상태에서, 조작부(12)의 가압력을 제거하는 것으로 가정한다. 그러면, 제 1탄성부(11) 및 제 2탄성부(21) 각각의 탄성 복원력으로 인하여, 제 2접촉편(25)이 소정의 내측위치로 복원되는 동안에 제 1접촉편(14)이 상방으로 움직이므로 스위치(1)는 꺼진 상태가 된다.
스위치(10)에 따라서, 제 1접촉부(1)의 굴곡량은 감소된다. 또한, 제 2접촉부(2)의 최대 굴곡량이 일정하고 작게 유지되며 스위치(1)에 의해 필요한 조작 공간은 감소될 수 있다. 제 2접촉부(2)의 굴곡 운동은 제 1접촉부(1)의 굴곡량에 의하여 영향받지 않는다. 그리하여, 제 2접촉부(2)의 굴곡량은 작은 값으로 한정되면서 일정하게 유지된다.
도 5를 참조하여, 전술한 스위치(10)를 사용한 커넥터를 설명한다.
도 5에 도시된 커넥터는 IC 카드(도시안됨)를 접속시키기 위한 전기 커넥터 또는 카드 소켓이며 스위치(10)를 안정적으로 유지시키는 절연체(40)를 포함하여 이루어진다. 보다 명확히 설명하자면, 절연체(40)는 도 1 내지 도 4에 도시된 제 1접촉부(1) 및 제 2접촉부(2)의 제 1고정부(17) 및 제 2고정부(26)를 안정적으로 유지한다.
도 5에 도시된 상태는, 스위치(10)가 꺼진 상태이다. IC 카드는, 그 전방 단부가 절연체(40) 위에 형성된 돌출부(43)와 접촉이 될 때까지 절연체(40)의 상부면(41)을 따라 화살표(42)로 도시된 방향으로 슬라이딩 되면서 커넥터에 적재된다. 이때, IC 카드는 제 1접촉부(1)의 조작부(12)를 하방으로 가압한다. 그리하여, 스위치(10)는 도 1 내지 도 4에 관련되어 설명한 바와 같이 켜지게 된다. IC 카드가 옮겨지게 될 때, 스위치(10)는 다시 꺼지게 된다
본 발명은 접촉부가 충분히 큰 양으로 굴곡될 수 있으면서도 공간을 절약할 수 있는 스위치를 제공한다. 또한, 큰 굴곡 운동이 필요한 경우에도 최대 굴곡 상태와 최소 굴곡 상태간의 반응력의 차이를 감소할 수 있는 스위치를 제공하며 전술한 스위치를 이용한 커넥터를 제공한다.

Claims (13)

  1. 제 1접촉부 및 제 2접촉부를 포함하는 스위치로서,
    상기 제 1접촉부는 제 1접촉편과, 그리고 상기 제 1접촉편이 단독으로 제 1방향으로 이동가능하도록 상기 제 1접촉편을 지지하는 제 1탄성부를 포함하고,
    상기 제 2접촉부는 상기 제 1접촉편과 상기 제 1방향으로 대면하여 상기 제 1접촉편과 접촉이 일어나는 제 2접촉편과, 그리고 상기 제 2접촉편이 상기 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로만 이동가능하도록 상기 제 2접촉편을 지지하는 제 2탄성부를 포함하고,
    상기 제 1접촉편이 상기 제 1방향을 따라 상기 제 2접촉편에 가압 접촉될 때, 상기 제 2접촉편에는 상기 제 2방향으로 분력이 인가되도록 상기 제 1접촉편과 상기 제 2접촉편이 상호 관계되는 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1접촉편은 상기 제 1방향 및 상기 제 2방향 각각과 경사지는 경사면을 가지며 상기 제 2접촉편과 협동하여 상기 분력을 발생시키는 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1접촉편은 상기 경사면에 인접한 접촉면을 가지며 상기 제 2방향을 따라 상기 제 2접촉편과 접촉이 일어나는 스위치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2접촉편은 상기 제 1방향 및 상기 제 2방향 각각과 경사지는 경사면을 가지며 상기 제 1접촉편과 협동하여 상기 분력을 발생시키는 스위치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2접촉편은 상기 경사면에 인접한 접촉면을 가지며 상기 제 2방향을 따라 상기 제 1접촉편과 접촉이 일어나는 스위치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1탄성부는 상기 제 1방향에 수직한 방향으로 상당한 폭을 갖는 평판과 같은 형태로 구비된 스위치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2탄성부는 상기 제 2방향에 수직한 방향으로 상당한 폭을 갖는 평판과 같은 형태로 구비된 스위치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1접촉부는 상기 제 1접촉편에 연결되며 상기 제 2탄성부로 지지되는 조작부가 구비된 스위치.
  9. 제 1 항에 따른 스위치 및 상기 스위치의 제 1접촉부와 제 2접촉부를 고정시키고 지지하는 절연체를 포함하는 커넥터.
  10. 서로 인접하여 소정의 방향으로 연장된 제 1접촉부 및 제 2접촉부를 포함하는 스위치로서,
    상기 제 1접촉부는, 전체가 평판과 같은 형태로 형성된 제 1탄성부와, 그리고 상기 제 2접촉부와 접촉되는 제 1접촉편을 포함하고,
    상기 제 2접촉부는, 전체가 평판과 같은 형태로 형성된 제 2탄성부와, 그리고 상기 제 1접촉편과 접촉되는 제 2접촉편을 포함하고,
    상기 소정의 방향에 수직한 평면을 따라 전체적으로 L-형상의 단면을 갖도록 상기 제 1탄성부 및 상기 제 2탄성부가 서로 인접하여 배열되고,
    상기 제 2접촉편이 상기 소정의 방향 및 상기 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로 변위되도록, 상기 제 1접촉편은 상기 소정의 방향과 교차하는 제 1방향으로 변위되어 상기 제 2접촉편을 가압하고, 상기 제 1접촉편 및 상기 제 2접촉편은 변위되는 동안 서로 마찰 접촉이 되어지는 스위치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1접촉편에는 상기 제 1접촉편이 상기 제 2접촉편과 접촉이 일어날 때 상기 제 2접촉편을 상기 제 2방향으로 가압하여 변위시키도록 상기 제 2방향과 교차하는 방향으로 돌출된 돌출부가 구비되고,
    상기 제 2접촉편에는 상기 제 2탄성부로부터 연장된 평면부 및 상기 평면부의 측면으로부터 경사지게 연장된 안내부재가 구비되고,
    상기 안내부재는 상기 제 1접촉편의 상기 돌출부와의 접촉시에 마찰 접촉이 되도록 상기 제 1접촉편을 상기 평면부로 안내하고,
    상기 제 1접촉편과 상기 평면부는 상기 제 2방향을 따라 서로 접촉이 일어나는 스위치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1탄성부 및 상기 제 2탄성부는 서로 상이한 방향으로 굴곡되는 스위치.
  13. 제 10 항에 따른 스위치 및 상기 스위치의 제 1접촉부와 제 2접촉부를 고정시키고 지지하는 절연체를 포함하는 커넥터.
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