KR100449529B1 - 관 형상 스위치 및 그 접속 기구 - Google Patents

관 형상 스위치 및 그 접속 기구 Download PDF

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KR100449529B1
KR100449529B1 KR10-1999-7000106A KR19997000106A KR100449529B1 KR 100449529 B1 KR100449529 B1 KR 100449529B1 KR 19997000106 A KR19997000106 A KR 19997000106A KR 100449529 B1 KR100449529 B1 KR 100449529B1
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히로시 에바토
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가부시끼가이샤 에바크
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Abstract

평상시 오프형이고, 외압에 의해 순간적으로 온이 되는 검출 거리가 긴 관 형상 스위치이다. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상 호스 부재(11)와, 호스 부재(11)의 모든 단면에 있어서 호스 내면에, 그 표면의 일부가 내부 공간에 노출되도록 고정된 나선형상으로 배치된 복수개의 유연성 있는 전도성 부재(12)로 이루어진다. 그리고, 내구성이 있고, 장소에 상관없이 설치할 수 있으며, 긴 검출 범위를 가질 수 있고, 더욱이, 고장난 곳의 발견이나 수리, 조정이 용이하며, 구조가 간단하고 유연성이 있으며, 저렴하게 제조할 수 있다.

Description

관 형상 스위치 및 그 접속 장치 {TUBULAR SWITCH AND DEVICE FOR CONNECTING THE SWITCH}
도 29는, 종래의 긴 스위치의 일례(테이프 스위치)를 나타내는 도면이다.
상기 스위치는, 당금질 처리한 스프링재에 동으로 두껍게 도금한 2장의 띠 형상 도체(1, 2)와, 그 띠 형상 도체(1, 2)가 대략 평행을 이루도록 길이 방향의 양측을 지지하는 절연 필름(3)과, 그들 주위를 피복하는 내식성이 높은 수지로 이루어진 피복 부재(4)로 구성되어 있다.
그러나, 상술한 종래의 테이프 스위치는, 전체가 띠 형상이며, 띠의 두께 방향의 하중에 의해 작동하기 때문에 검출 방향이 한정된다는 문제가 있었다.
또한, 띠가 꼬인 경우에는, 파손될 가능성이 있으며, 요철이 있거나 구부러진 장소 등지에서는 사용할 수 없었다.
더욱이, 띠 형상이므로 감을 때에 띠의 면을 평행하게 해서 감을 필요가 있고, 가요성이 부족하며, 설치나 수납을 반복하는 용도로는 취급이 불편했다.
한편, 띠 형상 도체를 소정의 간극을 가지고 평행하게 유지하기 위해서, 구조가 복잡하고, 값이 비싸질 뿐만 아니라, 긴 것은 실용적이지 못했다.
또한, 띠 형상 도체가 영구 변형을 일으켜 접촉한 상태 그대로가, 절단되어버린 경우에, 간단히 고장난 곳을 발견할 수 없고, 그리고 일부가 파손된 경우일지라도 수리해서 사용하는 것이 곤란했다.
더욱이, 구조에 의해 작동력이 한정되어, 작동력을 나중에 변경하는 것이 곤란했었다.
본 발명은, 내구성이 있으며, 장소에 구애받지 않고 설치할 수 있으며, 긴 검출 범위를 가질 수 있고, 더욱이, 고장난 곳의 발견이나 수리 및 조정이 용이하며, 구조가 간단하고 가요성이 있으며, 저렴하게 제조할 수 있는 관 형상 스위치 및 그 접속 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 평상시 오프형이며 외압에 의해 순간적으로 온이 되는 검출거리가 긴 관 형상 스위치 및 그 접속 장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 1 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 관 형상 스위치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 3 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 4 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 5 실시예를 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전도성 부재의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은, 도 6(A)의 전도성 부재를 이용한 관 형상 스위치(코드가 속이 꽉찬 경우)를 도시하는 단면도이다.
도 8은, 도 6(A)가 전도성 부재를 이용한 관 형상 스위치(코드가 튜브인 경우)를 도시하는 단면도이다.
도 9는, 도 6(C)의 전도성 부재를 이용한 관 형상 스위치를 도시하는 단면도이다.
도 10은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 6 실시예(발광체가 접합 부재 내에 설치된 경우)를 도시하는 단면도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 6 실시예(발광체가 호스 부재 내에 설치된 경우)를 도시하는 단면도이다.
도 12는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 6 실시예(발광체가 호스 부재 내측에 설치된 경우)를 도시하는 단면도이다.
도 13은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 6 실시예(광 반사체가 설치된 경우)를 도시하는 단면도이다.
도 14는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 7 실시예를 설명하는 도면이다.
도 15는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 8 실시예를 도시하는 도면이다.
도 16은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 8 실시예의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 17은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 1 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 18은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 2 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 19는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 접속 장치의 제 3 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 20은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 밀봉 장치의 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 21은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 4 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 22는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 5 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 23은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 9 실시예를 도시하는 도면이다.
도 24는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 1 실시예를 도시한 도면이다.
도 25는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 2 실시예를 도시한 도면이다.
도 26은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 3 실시예를 도시한 도면이다.
도 27은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 4 실시예를 도시한 도면이다.
도 28은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 5 실시예를 도시한 도면이다.
도 29는, 종래의 긴 스위치의 일례(테이프 스위치)를 도시하는 도면이다.
다음과 같은 구성에 의해 상기 과제가 해결된다.청구 범위 제 2항의 발명은, 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 호스 부재가 투명 또는 반투명한 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.
청구 범위 제 3항의 발명은, 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재가 꼬거나 엮은 다수의 가는 금속 스트랜드로 이루어진 비피복 전선 부재인 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.청구범위 제 6항의 발명은, 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재가 가요성 및 탄성을 지닌 전도층과 가요성 및 탄성을 지닌 절연층이 교대로 나선 형상으로 감기며, 및 상기 전도층의 외부면에 감긴 비피복 전선 부재를 구비하며; 상기 호스 부재는 절연 재료로 구성되고 , 상기 전도층, 상기 절연층 및 상기 비피복 전선 부재를 피복한 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.청구범위 제 9항의 발명은, 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재가 비피복 전선부재와, 가요성 및 탄성을 지니고 상기 호스 부재와 접착될 수 있는 재료로 이루어지며 상기 비피복 전선부재를 상기 호스 부재에 접합하는 접합부재를 포함하며; 상기 비피복 전선 부재가 금속선을 통 형상으로 짠 통 형상 그물체이며; 상기 접합 부재가 상기 통 형상 그물체의 내부에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.
청구 범위 제 10항의 발명은, 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재가 비피복 전선부재와, 가요성 및 탄성을 지니고 상기 호스 부재와 접착될 수 있는 재료로 이루어지며 상기 비피복 전선부재를 상기 호스 부재에 접합하는 접합부재를 포함하며; 상기 비피복 전선 부재가 단선, 꼰선 및 편평한 망선을 포함하는 금속선이고; 상기 접합 부재가 전도성 고무 또는 전도성 수지로서 상기 금속선과 합쳐서 꼬아져 있는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.청구범위 제 12항의 발명은, 청구범위 제 2항, 제 3항, 제 6항, 제 9항 또는 제 10항에 기재된 관 형상 스위치에 있어서, 상기 접합 부재 또는 상기 전도성 부재가 탄성이 있고, 투명 또는 반투명한 튜브 또는 끈 형상 부재인 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.청구범위 제 15항의 발명은, 청구범위 제 2항, 제 3항, 제 6항, 제 9항, 제 10항 또는 제 12항에 기재된 관 형상 스위치에 있어서, 상기 호스 부재 또는 상기 접합 부재내에 또는 상기 호스 부재 및 상기 접합 부재의 내부면 또는 외부면에 발광체 또는 광 반사체가 제공되는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.청구범위 제 16항의 발명은 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 호스 부재의 외부면상에 금속선 또는 합성 섬유를 짠 보강 부재가 제공되는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치이다.청구범위 제 17항의 발명은, 청구범위 제 2항, 제 3항, 제 6항, 제 9항, 제 10항, 제 12항, 제 15항 또는 제 16항에 기재된 관 형상 스위치의 단부를, 상기 다른 관 형상 스위치의 단부 또는 외부 전선에 접속하거나 또는 상기 관 형상 스위치의 단부를 밀봉하는 관 형상 스위치의 접속 장치로서, 호스 부재와 밀착되도록 상기 호스 부재 내부에 삽입되는 코어 부재, 상기 코어 부재의 외부면의 일부에 설치되어 전도성 부재에 접촉하는 접점 부재 및 상기 호스 부재의 외부면에 끼워지는 커버 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치의 접속 장치이다.청구범위 제 18항의 발명은 청구범위 제 17항에 기재된 접속 장치에 있어서, 상기 한쪽의 관 형상 스위치에 접속되는 제 1 접속 장치와, 상기 다른쪽의 관 형상 스위치 또는 외부 전선에 접속되거나 또는 상기 한쪽의 관 형상 스위치의 단부를 밀봉하는 제 2 접속 장치를 포함하며; 상기 제 1 접속장치의 커버 부재와 상기 제 2 접속장치 커버 부재가, 맞물려서 고정되거나 또는 나사 결합하여 고정되는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치의 접속 장치이다.
이하, 도면 등을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 더욱 상세히 설명한다.
(관 형상 스위치의 제 1 실시예)
도 1은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 1 실시예를 도시하는 단면도이다.
상기 관 형상 스위치(10)는, 호스 부재(11)와 전도성 부재(12)로 구성되어 있다.
호스 부재(11)는, 탄력성 및 절연성을 가진 고무나 수지로 이루어진 관 형상 부재이다. 전도성 부재(12)는, 호스 부재(11)의 모든 단면에 있어서 호스 내면에 그 표면의 일부가 내부 공간으로 노출되도록 고정된 전도성 및 가요성 복수개의 나선 형상 부재이다.
상기 관 형상 스위치(10)는, 호스 부재(11)의 어느 위치에서(호스 부재(11)의 길이 방향의 길이(P) 보다 큰 압착 폭으로) 압착해도, 그 내면에 노출된 전도성 부재(12)가 여러번 감긴 나선 형상을 하고 있으므로, 호스 부재(11)가 찌그러져 교차하여 반드시 접촉한다. 따라서, 한쪽의 전도성 부재(12)를 전원에 연결해 두면, 다른쪽의 전도성 부재(12)에 통전하여 스위치 작용을 한다.
호스 부재(11)는, 절연성을 가지고 있으므로, 압착물에 대해 도통되지 않으며, 또한, 외부로 누전될 염려가 없다.
전도성 부재(12)는, 후술하는 자동 복원 기능을 갖추게 하기 위해, 가요성을 지닌 것, 예컨대, 동선(銅線)에 주석 도금한 것과 강선(鋼線)에 동으로 도금한 것 등이 바람직하다.
호스 부재(11)는, 기밀성을 갖는 것이 바람직하고, 그 경우에는, 압축 공기 등으로 내압을 인가함으로써, 원형 단면을 유지할 수 있다. 호스 부재(11)는, 자기 자신의 탄력성에 의해 원형 단면을 유지하므로, 호스 릴로 감거나, 감아서 겹치게 한 경우라도, 변형되어 코일 형상의 전도성 부재(12)끼리 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 접속되어 버린 경우일지라도, 그 부분의 외압을 제거하거나, 내압을 가하여 본래의 상태로 되돌려서 떨어뜨릴 수 있다.
호스 부재(11)는, 자기 자신의 복원력뿐만이 아니라, 찌그러진 부분을 상술한 내압 혹은 코일 형상의 전도성 부재(12)의 복원력, 또는, 그 양방에 의해 복원할 수 있다. 관 형상 스위치는 이 자동 복원 기능에 의해 반복해서 사용할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 횟수 카운터나, 도로면에 2열로 설치하여, 그 사이를 통과하는 차량의 속도 계측 장치 등 사용 빈도가 많은 곳에도 사용할 수 있다.
상기 호스 부재(11)는, 반 투명 또는 투명한 것이 바람직하다. 이 경우에는, 전도성 부재(12)의 단선(break-down), 변형 등을 외부에서 목격하여 판단할 수 있다.
본 실시예의 관 형상 스위치(10)는, 호스 부재(11)의 직경, 두께, 재질, 비중이나, 전도성 부재(12)의 탄성계수, 선의 직경, 재질, 개수, 피치 등을 바꿈으로써, 감도, 내압, 중량, 가요성을 광범위하게 선택할 수 있으므로, 소형의 민감한 것에서부터 대형이며 큰 하중용까지, 용도에 따라 대응이 가능하고, 응용 범위는 매우 넓다. 예를 들면, 자동 도어의 스위치나, 기기류에 부착하여 일정 이상의 하중을 받아 작동하는 스위치 등으로 사용할 수 있다.
상기 관 형상 스위치(10)는, 호스 부재(11)를 길게 해도, 반응속도는 전도성 부재(12)내의 통전 속도이기 때문에 거의 변하지 않고, 수 km로 해서 사용할 수도 있다. 또, 여러개를 촘촘히 배치하여 사람이나 동물의 침입 또는 통과를 감지할 수 있다. 촘촘히 배치하는 예로서는, 병렬, 격자 형상, 물결 형상 또는 소용돌이 형상 등을 들 수 있다.
상기 관 형상 스위치(10)는, 방향성이 없고, 가요성이 있으므로, 꼬불꼬불 구부러진 상태로 설치 또는 배치할 수도 있다. 또, 비나 바람의 영향을 받지 않기 때문에, 옥외에 설치하는 것도 가능하다. 더욱이, 이동이나 철거, 설치가 용이하다.
상기 관 형상 스위치(10)는, 내압을 조절함으로써, 기온 등 주위의 온도 변화에도, 호스 부재(11)의 경도를 조절할 수 있다. 또, 압축 공기에 의해 내압을 가하여 수면에 뜨게 하여, 웅덩이를 가로지르거나, 도랑을 넘을 수도 있으며, 또, 수중에 가라앉혀 설치하는 경우에는, 수압에 의해 찌그러지는 것을 방지할 수도 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 2(a)는 단면도, 도 2(b)는 측면도이다. 더욱이, 도 2(b)는, 나선의 곡선을 직선화하여 투시도로 나타낸다. 또한, 실선은 스위치 온 상태를 나타내고, 파선은 스위치 오프 상태를 나타내고 있다.
나선 형상의 전도성 부재(A, C)는 전원측을 나타내며, 전도성 부재(B, D)는 부하측을 나타내고 있다. 여기서, 전도성 부재(A와 B 및 C와 D)는, 서로 위상이 180°어긋나 있고, (A)와 (C)는 90°위상이 어긋난 4개의 나선의 예를 나타내고 있다. 또, P는 피치를 나타내고 있다.
외압을 받지 않는 경우는, 파선으로 나타나는 상태이며, 전도성 부재(A, B, C, D)는, 서로 떨어져 있다. 도 2의 경우에, X축 방향의 압력(F)을 나선 피치(P) 이상의 길이(L1)에 걸쳐서 받게 되면, 관 형상 스위치(10)는 찌그러져서 실선의 상태가 된다.
이 때, 단면 1에 있어서, a1은 a1-1로, b1은 b1-1로, c1은 c1-1로, d1은 d1-1로 변위하고, c1과 d1은 교차하여 접촉하고, c1-1에서 d1-1로 전류가 흐르게 한다.
마찬가지로, 단면 2에 있어서, a2-1과 b2-1이, 단면 3에 있어서, c3-1과 d3-1이, 단면 4에 있어서, a4-1과 b4-1이, 단면 5에 있어서, c5-1과 d5-1이, 각각 교차하고, 접촉하여 통전한다.
즉, 이러한 경우에는, 5군데의 접점이 있다. 마찬가지로, P 이상의 길이, L2의 위치에서는, 단면 2, 3, 4, 5의 4군데의 접점이 된다.
관 형상 스위치(10)는, 찌그러졌을 때 X방향의 직경은 작아지지만, 그만큼, Y방향의 직경은 커진다. 따라서, 관 형상 스위치(10)는, 그 내면의 표면적의 변화가 거의 없고, 길이 방향의 변화도 거의 없다. 그러므로, 나선 형상의 전도성 부재(A, B, C, D)의 길이도 거의 변하지 않는다.
전도성 부재(A, B, C, D)는, 나선으로 감은 직경(Dp)과 비교하여, 나선 피치(P)가 클수록, 변형에 따른 길이의 변화가 적어, 호스 부재(11)의 내면과 전도성 부재의 엇갈림이 일어나기 어렵다.
따라서, 길이 방향의 최소 감지폭을 작게 하기 위해서는, Dp를 작게 하고, 나선의 개수를 증가시키는 것이 바람직하고, 나선의 전도성 부재의 변형 응력을 작게 하기 위해서는, 전도성 부재의 선의 직경(φd)을 작게 하고, 피치(P)를 크게 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 호스 부재의 길이 변화와, 전도성 부재의 변형에 따른 길이 변화의 차이는, 호스 부재와 전도성 부재의 가요성에 의해 보상될 수 있다.
(제 2 실시예)
도 3은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 2 실시예를 도시하는 단면도이다.
더욱이, 이하에 설명하는 각 실시예에서는, 제 1 실시예와 동일한 기능을 하는 부분에는, 동일 부호를 붙이거나, 말미에 통일된 부호를 붙여 중복되는 설명을 적당히 생략한다.
상기 관 형상 스위치(10-1)는, 고무제 호스 부재(11-1)의 내면에, 망 형상 금속선의 전도성 부재(12-1)를 직접 접합한 것이므로 그물코에 호스 부재(11-1)가 파고들어 전도성 부재(12-1)를 유지할 수 있고, 투묘(投錨;anchoring)효과를 발휘한다.
(관 형상 스위치의 제 3 실시예)
제 3 실시예에서는, 호스 부재(11)는, 소방용 급수 호스와 같이, 섬유 직물에 의해 통 형상으로 형성하고, 내면에 고무 또는 수지 등으로 코팅한 가볍고 부드러운 부재로 할 수도 있다.
이 경우, 직물로 된 통의 외측에, 고무 또는 수지 등을 부착하고, 더욱이, 전도성 부재(12)를, 여러개로 감아서, 표면에 접착 고정한 후, 직물로 된 통의 천 부분이 바깥측이 되도록 뒤집음으로써, 용이하게 제작할 수 있다.
본 실시예에서는, 배치시에 호스 부재(11)는, 그 자체로는 복원성이 없기 때문에, 압축 공기에 의해 내압을 가하고 관 형상 스위치(10)를 팽창시켜, 나선 형상의 전도성 부재(12)를 오프 상태로 유지할 필요가 있다. 또한, 전도성 부재는 가늘고 가요성이 높은 편평하게 짜진 동선(flat woven copper wire)이 알맞다.
제 3 실시예에 따르면, 직물제의 관 형상 스위치는, 가볍고 가요성이 풍부하기 때문에, 취급이 용이하고 실용성이 높다.
(관 형상 스위치의 제 4 실시예)
도 4는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 4 실시예를 도시하는 도면이다.
제 4 실시예의 관 형상 스위치(80)는, 심봉(맨드릴;90)으로, 2장의 가요성 및 탄성을 지닌 띠 형상의 전도성 고무판(82A, 82B)과, 2장의 가요성 및 탄성을 지닌 띠 형상의 절연 고무판(84A, 84B)을 교대로 4개의 나선 형상으로 감고(제 1 와인딩 공정), 전도성 고무판(82A, 82B)의 바깥둘레에 나선 형상으로 부드러운 스트랜드 동선으로 이루어진 비피복 전선(83A, 83B)을 겹쳐서 나선 형상으로 감으며(제 2 와인딩 공정), 전도성 고무판(82), 비피복 전선(83),절연 고무판(84)의 바깥측을 피복용 절연 고무(호스 부재; 81)에 의해 피복한(피복 공정) 것이다.
제 4 실시예에 따르면, 비피복 전선(83)은, 전도성 고무판(82), 절연 고무판(84), 피복용 절연 고무(81)와는 용착되지 않지만, 각 고무(82, 84, 81)끼리를 가황 공정(가열)에 의해, 일체화할 수 있기 때문에, 전도성 고무판(82)과 비피복 전선(83)은 접촉하여 통전이 가능해진다.
그리고, 상기 관 형상 스위치(80)는, 전도성 고무판(82) 끼리의 접촉에 의해, 통전할 수 있다. 이 경우, 전도성 고무판(82)끼리의 접촉면적이 넓기 때문에, 감지가 불가능한 부분이 적다. 또한, 비피복 전선(83)끼리의 접촉보다도 베어링 응력이 작아져, 부드러워지기 때문에 쉽게 파손되지 않는다. 따라서, 반복 사용할 수 있고, 수명이 길어진다.
이 때, 전도성 고무판(82)은, 전기 저항이 비교적 크지만, 접촉부의 도통 거리는 판의 두께에 따라 작고, 관 형상 스위치(80)의 길이 방향에는, 저항이 매우 작은 비피복 전선(83)에 의해 도통되므로, 스위치 기능의 장해는 되지 않는다.
또한, 비피복 전선(83)이 단선된 경우라도, 전도성 고무판(82)에 의해, 도통이 유지되므로, 스위치의 기능을 유지할 수 있다.
더욱이, 가황후에 철심(90)을 제거하기 어려운 경우에는, 호스 부재의 내부에 압축 공기를 넣어, 내부 직경을 팽창시켜 철심(90)을 제거하도록 하면 된다.
한편, 제 4 실시예에 있어서, 심봉(90)에 전도성 고무판(82)만을 소정의 간격을 두고, 나선 형상으로 감도록(제 1 와인딩 공정) 해도 된다. 또한, 상기와 같이, 전도성 고무판(82)과 절연판을 감고, 나중에, 절연판을 박리하도록 하여 사용해도 무방하다. 이 경우, 절연판은, 고무와는 접착하지 않는 재료로 하면 된다.
비피복 전선(83)은, 망 형상으로 신축 가공한 예로 설명했지만, 물결 형상(주름진 형상; corrugated form)으로 굴곡시키거나, 통 형상으로 짜도록 해도 된다.
또한, 전도성 고무판(82)과 비피복 전선(84) 대신에, 비피복 전선을 전도성 고무로 피복한 전도성 고무관을 이용해도 된다.
더욱이, 본 실시예에 있어서, 전도성 고무 대신에, 전도성 수지를 이용해도, 동일한 기능을 달성할 수 있다. 또한, 피복 등의 절연재료도, 다른 것을 이용해도 좋다.
제 4 실시예에 있어서, 가황 공정후에 심봉(90)을 제거할 때, 심봉(90)과 호스 부재의 내면과의 마찰로 인해, 심봉(90)을 제거하기 어려운 경우가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 심봉(90)으로서, 수지제 호스를 이용하여, 내부에 압축 기체 또는 액체 등의 유체를 밀봉하여 팽창시켜 두고, 가황 공정후에 내부 압력을 제거하여, 수지제 호스의 심봉(90)의 외부 직경을 감소시키고, 호스 부재 내면과의 마찰을 적게 하여 뽑아내도록 하면 된다.
여기서, 수지 호스제의 심봉과 고무제의 호스 부재의 내면과는, 가황 공정에 의해서도 용착되지 않는다.
(관 형상 스위치의 제 5 실시예)
도 5는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 5 실시예를 도시하는 도면이다.
제 5 실시예의 관 형상 스위치(110)는, 심봉(맨드릴; 90)에 가요성 및 탄성이 있는 동으로 된 망선 등으로 이루어진 1개의 전도성 부재(112A) 및 그 전도성 부재(112A)의 양측에 2개씩 배치된 절연 고무 또는 수지 코드 등으로 이루어진 4개의 절연 부재(113B)를 나열한 벨트와 마찬가지의 전도성 부재(112B) 및 절연 부재(113B)를 나열한 벨트를 교대로 간극없이 2줄의 나선 형상으로 감고(와인딩 공정), 그것들의 바깥측을 피복용 절연 고무 또는 수지로 이루어진 호스 부재(111)에 의해 피복한(피복 공정) 것이다.
와인딩 공정에 있어서 간극없이 감음으로써, 피복 공정시에, 호스 부재(111)가 전도성 부재(112)와 맨드릴(90)사이에 들어가는 것을 방지하고, 전도성 부재(112)를 호스 내측으로 노출시킬 수 있다.
도 6은, 제 5 실시예에 따른 전도성 부재의 예를 도시하는 도면이다.
전도성 부재(112)는, 예를 들면, 동선 등의 금속선을 이용하므로, 고무 또는 수지로 이루어진 호스 부재(111)와는 접착되지 않는다. 따라서, 본 실시예에서는, 호스 부재(111)와 동일 계통의 재료로 이루어진 접합 부재를 통해서 호스 부재(111)의 내측에 금속선을 유지시키도록 한 것이다.
도 6(A)에 도시하는 전도성 부재(112-1)는, 금속선을 성기게 통 형상으로 엇갈리게 짠(bias-woven) 망 형상 통체(전도성 부재;112a)의 내부에, 호스 부재(111)와 동일한 계통의 재료로 이루어진 고무 또는 수지제의 코드(접합 부재; 112b)를 삽입한 것이다. 도 7, 도 8은, 도 6(A)의 전도성 부재를 이용한 관 형상 스위치를 도시하는 단면도로서, 도 7은, 코드가 속이 꽉 찬 경우를 나타내고, 도 8은, 코드가 중공(튜브)인 경우를 각각 나타낸 도면이다.
이와 같은 경우에는, 망 형상의 통체(112a)는, 내부에 코드(112b)가 삽입되어 있으므로, 길이 방향으로 최대한 연장되었을 때의 최소 직경보다 두꺼운 상태를 유지하여, 심봉(90)에 감을 수 있다. 따라서, 망 형상의 통체(112a)가 심봉(90)에 나선 형상으로 감길 때, 그 망 형상의 통체(112a)에는 당기는 힘이 가해지지만, 코드(112b)가 삽입되어 있으므로, 그 당기는 힘에 의해 망 형상의 통체(112a)가 최대한 연장된 상태가 되는 것을 방지할 수 있다.
이것에 의해, 망 형상의 통체(112a)는, 호스 부재(111)의 신축에 따라 신축할 수 있게 되고, 호스 부재(111)에 가해지는 인장력을 망 형상의 통체(112a)가 직접 받아서 단선되거나, 호스 부재(111)로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.
또, 망 형상의 통체(112a)의 그물눈을 통해, 코드(112b)의 재료인 고무 또는 수지와, 호스 부재(111)의 내면이 용착되거나 접착되므로, 망 형상의 통체(112a)는, 확실하게 호스 부재(111)의 내면에 유지된다.
더욱이, 호스 부재(111)가 외부의 힘을 받아 찌그러져서, 내부의 나선 형상의 전도성 부재(112)가 교차하여 접촉(스위치 온 상태)했을 때, 고무 또는 수지로 이루어진 코드(112b)가 쿠션재로서 작용하여 베어링 응력을 완화시키고, 망 형상의 통체(112a)를 구성하는 금속선의 단선을 방지할 수 있다.
더욱이, 전도성 부재(112-1)가 신축할 수 있으므로, 성형후에 심봉(90)을 뽑아낼 경우, 호수 부재(111)의 내면에, 압축 공기 또는 고압수 등을 보내어 호스 부재(111)의 내부 직경을 넓힘과 동시에, 심봉(90)을 밀어낼 수 있어, 작업이 용이하다.
도 6(B)에 도시하는 전도성 부재(112-2)는, 동선 등의 단선, 스트랜드 또는 편평한 망선을 포함한 신축성이 없거나 또는 적은 금속선(112c)과, 호스 부재(111)와 동일한 계통의 전도성이 있는 재료로 이루어지는 고무 또는 수지제의 코드(접합 부재; 112d)를 꼬아서 합친 것이다.
이 경우에는, 코드(112d)가 호스 부재(111)의 내면에 용착 또는 접착함으로써, 금속선(112c)은, 호스 부재(111)의 내면에 확실하게 유지된다.
또, 금속선(112c)은, 코드(112d)와 꼬여 있으므로, 신축할 수 있으며, 단선을 방지할 수 있는 것이나 심봉(90)이 빠지기 쉬운 것은, 전도성 부재(112-1)와 마찬가지이다.
도 6(C)에 도시하는 전도성 부재(112-3)는, 금속선(112e)을 호스 부재(111)와 동일한 계통의 재료로 이루어진 고무 또는 수지제의 전도성 부재(접합 부재; 112f)로 피복한 것이다. 도 9는, 도 6(C)의 전도성 부재를 이용한 관 형상 스위치를 도시하는 단면도이다.
또한, 도 6(D)에 도시하는 전도성 부재(112-4)는, 금속선(112g)의 바깥둘레에, 호스 부재(111)와 동일한 계통의 재료로 이루어지는 고무 또는 수지제의 전도성 부재(접합 부재;112h)를 나선 형상으로 감아서 피복한 것이다.
더욱이, 전도성 부재(112-3, 112-4)의 경우에는, 접합 부재는, 전도성을 가질 필요가 있지만, 전도성 부재(112-1, 112-2)의 경우에는, 반드시, 전도성이 없어도 상관없다.
여기서, 호스 부재(111)의 재료에 대해서 설명한다. 호스 부재(111)는, 고무 또는 비닐 등의 수지로 제조할 수 있다.
고무로 제조한 경우에는, 탄력성, 내후성(耐候性;antiweatherability), 강도 등이 좋다. 또한, 수지로 제조한 경우에는, 미관, 투명성, 성형성, 열가소성, 생산성(비용면)이 좋다.
따라서, 비교적 조건이 좋은 환경 하(실내, 케이스 내 등)에서는, 수지제를 사용하고, 악조건 하(옥외, 온도·습도 변화가 큰 곳 등)에서는, 내구성이 있는 고무제를 사용하는 식으로, 구별하여 사용할 수 있다.
더욱이, 투명하면, 밖에서 내부의 단선 등을 눈으로 확인할 수 있어, 보수가 용이하다. 또한, 사용 장소에 따라서는, 검은색과 노란색의 스트라이프(stripe) 형상으로 컬러풀하게 장식하여, 그 자체로 주의를 환기하도록 해도 좋다.
어떤 재료를 사용한 경우에도, 내부에 불활성 가스를 밀봉하고, 비피복 전선이 녹스는 것을 방지 할 수 있다. 또, 전도성 부재가 접촉(스위치 온)했을 때, 접점의 불꽃이 발생했다 해도, 호스 부재의 외부에 인화할 위험성이 전혀 없어, 폭발을 방지하는 효과가 매우 높다. 더욱이, 물이나 기름, 그밖의 액체 내에 설치해도, 내부로 들어오는 일이 없으므로, 안전하게 사용할 수 있다.
(관 형상 스위치의 제 6 실시예)
도 10∼도 13은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 6 실시예를 도시하는 단면도이다.
제 6 실시예는, 호스 부재(111) 또는 접합 부재(112, 113)에 있어서, 부재 내부 또는 내면이나 바깥면에 발광체(114) 혹은 광 반사체(115)를 설치한 것이다.
구체적으로는, 발광체(114)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 절연성 튜브(113-1) 안에 설치해도 되고, 도 11에 도시하는 바와 같이, 호스 부재(111)에 매설하도록 해도 된다. 또, 도 12에 도시하는 바와 같이, 절연성 튜브(113-1)의 바깥측(호스 내부)에 설치하도록 해도 된다. 이 경우에, 호스 부재(111) 및 접합 부재(112, 113)는, 투명 또는 반투명의 재료를 사용한다.
발광체(114)는, 예를 들면, 코어 전극과 투명 전극 및 양 전극간에 교류 전압을 인가하여 발광하도록 양 전극 사이에 설치된 파이프 형상의 발광층을 구비하는 로프 형상의 것 등을 사용할 수 있다(일본 특허 공개공보 1994-236797호 참조).
한편, 광 반사체(115)는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 호스 부재(111)의 바깥둘레에 부착되어 있다. 이 경우에는, 그 바깥측을 투명한 보호 부재(116)에 의해 피복하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따르면, 발광체(114)의 발광에 의해, 또는, 조명 등에 의한 광 반사체(115)의 반사광에 의해, 관 형상 스위치(110)의 존재를 인식할 수 있으므로, 어두운 곳에서 사용하기에 가장 적합하다.
(관 형상 스위치의 제 7 실시예)
도 14는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 7 실시예를 설명하는 도면이다.
이 관 형상 스위치(20)는, 호스 부재(21) 바깥둘레의 길이 방향으로, 그루브(21a)가 형성되어 있다. 상기 그루브(21a)는, 관 형상의 호스 부재(21)가 찌그러지기 쉽도록 하여, 스위치 응답성을 향상시키는 작용을 부여하는 것이다.
다음으로, 상기 관 형상 스위치(20)의 제조 장치를 예로 들어, 그루브(21a)의 형성 방법을 설명한다.
상기 관 형상 스위치(20)는, 고정된 노즐 외측 부재(31)와, 그 내부에 간극을 두고 배치되어 회전 구동되는 노즐 내측 부재(32)로 이루어지는 제조 장치에 의해 제조되며, 노즐 외측 부재(31)의 공급구(31-1)로부터 호스 재료가 압입되어, 호스 부재(21)가 노즐 외측 부재(31)와 노즐 내측 부재(32)의 간극으로부터 원통 형상으로 밀어내어진다. 이 때, 노즐 외측 부재(31)의 간극 내주에 돌출된 돌기부(31-2)에 의해, 호스 부재(21)의 바깥둘레에, 그루브(21a)가 스트레이트로 형성된다.
한편, 노즐 내측 부재(32)의 바깥둘레에 형성된 나선형 그루브(32-1)로, 홀(32-2)을 통해서, 릴(33)에 감겨진 비피복 전선(22)이 이송장치(34)에 의해 공급된다. 노즐 내측 부재(32)는, 노즐 외측 부재(31)의 내부에서 회전하고, 나선 피치에 의해 호스 부재(21)의 내면에 비피복 전선(22)을 접착하면서 이송한다. 이 때, 호스 부재(21)와 비피복 전선(22)의 호스 중심축 방향의 이송 속도는 일치한다.
이상과 같이, 본 실시예의 관 형상 스위치(20)는, 호스 부재(21) 바깥둘레의 길이 방향으로 스트레이트 그루브(21a)가 형성된다. 상기 그루브(21a)는, 노즐 내측 부재(32)의 회전에 의해 호스 부재(21)가 연동 회전하는 것을 방지하는 가이드 역할을 한다. 또, 호스 부재(21)의 찌그러짐(경도)을 작게 하는 효과를 발휘한다.
(관 형상 스위치의 제 8 실시예)
도 15는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 8 실시예를 도시하는 도면이다.
상기 관 형상 스위치(210)는, 탄성을 지닌 절연 고무 또는 절연 수지에 의해 관 형상으로 성형된 호스 부재(211)와, 호스 부재(211)의 내주에 길이 방향으로 여러개(본 실시예에서는 3개) 배치된 가요성 있는 제 1 전도성 부재(212)와, 제 1 전도성 부재(212)를 호스 부재(211)에 접합하는 전도성 고무 또는 전도성 수지제의 전도성 및 탄성이 있는 제 1 접합 부재(213)와, 호스 부재(211)의 직경 방향의 대략 중심이고, 길이 방향으로 배치된 가요성 있는 제 2 전도성 부재(214)와, 제 1 접합 부재(213)와는 접하지 않은 위치에 설치되며, 제 2의 전도성 부재(214)를 호스 부재(211)에 방사상의 지지막으로 지지하는 전도성 고무 또는 수지제의 전도성 및 탄성이 있는 제 2의 접합 부재(215) 등을 구비하고 있다.
각 전도성 부재(212, 214)는, 호스 부재(121)의 길이 방향을 따라 직선 형상으로 배치되어 있다. 또, 호스 부재(121)와 각 접합 부재(213, 215)는, 동일한 계통의 용착가능한 수지 또는 고무 등이 사용되고 있다.
본 실시예는, 호스 부재(121)가 찌그러지면, 외측의 제 1 접합 부재(213)의 어느 하나가, 중심의 제 2 접합 부재(215)에 접하므로, 각각 전도성 부재(212, 214)가 전기적으로 도통되어 찌그러짐을 검지할 수 있다.
본 실시예는, 압출 성형의 경우에는, 심봉(맨드릴)을 빼내는 공정이 없기 때문에, 전도성 부재(212, 214)는 가요성만 있으면, 신축성은 없어도 된다.
도 16은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 8 실시예의 변형예를 도시하는 도면이다.
상기 관 형상 스위치(210B)는, 제 2 접합 부재(215B)의 지지막의 두께를 두껍게 한 것으로, 다른 구조는 도 15와 동일하다.
본 실시예는, 제 2 접합 부재의 지지막 두께를 조정함으로써, 찌그러지기 쉬운 정도, 즉 스위치의 감도를 조정할 수 있다.
(접속 장치의 제 1 실시예)
도 17은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 1 실시예를 도시하는 단면도이다.
접속 장치(40)는, 본 발명에 의한 관 형상 스위치(10(20 등)) 끼리를 접속하기 위한 장치이며, 본체(41)와, 클림프 부재(42) 등으로 구성되어 있다.
본체(41)는, 센터 볼 부분의 중앙에 중공부(41a)가 형성되어 외형이 중앙을 향하여 테이퍼부(41b)가 형성되어 있고, 테이퍼부(41b)의 바깥측에는, 관 형상 스위치(10)의 전도성 부재(12)를 따라 나선 형상으로 형성되어 전극(41c)이 형성되어 있다. 또, 테이퍼부(41b) 중앙의 바깥둘레에는 원형 고리부(41d)가 형성되며, 그 바깥둘레에 플랜지부(41e)가 형성되고, 더욱이, 플랜지부(41e)의 내측에는 암나사부(41f)가 형성되어 있다. 더욱이, 전극(41c)은, 원형 고리부(41d)를 관통하여 설치되어 있다.
클램프 부재(42)는, 본체(41) 양측에 설치되어 있고, 바깥둘레에 암나사부(41f)와 나사 결합하는 수나사부(42a)가 형성되며, 내주가 테이퍼부(42b)로 되어 있다.
상기 접속 장치(40)는, 관 형상 스위치(10)의 전도성 부재(12)를 본체(41)의 전극(41c)에 맞추어 삽입하고, 본체(41)와 클램프 부재(43)에 의해, 관 형상 스위치(10)를 끼워넣고, 암나사(41f)와 수나사(42a)를 나사 결합 함으로써 단단히 조인다.
상기 접속 장치(40)는, 관 형상 스위치(10)를 접속하여 보다 길게 하여 사용함과 동시에, 관 형상 스위치(10)의 일부가 파손된 경우에, 그 부분을 잘라내고, 파손된 부분 양측을 접합하는 데에도 사용할 수 있다. 이 경우에는, 수리가 용이하고, 접속 대상 장치의 복구를 신속히 할 수 있다. 또, 일부가 파손된 경우, 버리지 않고 반복해서 사용할 수 있어 경제적이다.
(접속 장치의 제 2 실시예)
도 18은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 접속 장치의 제 2 실시예를 도시하는 단면도이다.
제 2 실시예의 접속 장치(40B)는, 관 형상 스위치(10)와, 이 관 형상 스위치(10)의 스위치 신호를 입력 또는 출력하는 장치의 코드(C)를 접속하기 위한 장치로서, 제 1 실시예의 부품이외에, 중공부가 없는 센터 볼 부분을 구비함과 동시에, 더미(dummy) 호스관(43)이 부가되어 있다. 접속 장치(40B)의 관 형상 스위치(10)측은, 제 1 실시예와 동일하게 접속하고, 코드(C)측은, 호스 부재(11)와 대략 동일한 직경이며, 패킹의 역할을 하는 길이가 짧은 더미 호스관(43)을 본체(41)와 클램프 부재(42) 사이에 끼워 단단히 조일 수 있도록 한 것이다. 더욱이, 더미 호스 고리(43)는, 코드(C)의 직경이 두꺼울 경우에는, 생략할 수도 있다.
(접속 장치의 제 3 실시예)
도 19는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 3 실시예를 도시하는 단면도이다.
제 3 실시예의 접속 장치(50)는, 제 2 실시예와 마찬가지로 관 형상 스위치(10)와 코드(C)를 접속하기 위한 장치로서, 본체(51), 클램프 부재(52), 스페이서(53), 고정 너트(54) 등으로 구성되어 있다.
본체(51)는, 센터 볼 부분의 바깥둘레에 중앙을 향하여 테이퍼부(51b)가 형성되어 있고, 테이퍼부(51b)의 바깥둘레에는, 관 형상 스위치(10)의 전도성 부재(12)를 따라 전극(51c)이 형성되고 있다. 또, 센터 볼 부분의 바깥둘레에 둥근 고리부(51d)가 형성되어, 그 양측에 플랜지부(51e)가 형성되고, 더욱이, 플랜지부(51e)의 바깥측에는, 수나사부(51f)가 형성되어 있다.
클램프부재(52)는, 내주에 본체(51)의 수나사부(51f)와 나사 결합하는 암나사부(52a4), 후술하는 스페이서(53A, 53B)를 누르는 플랜지부(52b)가 형성되어 있다.
스페이서(53A, 53B)는, 본체(51)의 양측에 설치되며, 각각 내주가 본체(51)의 테이퍼부(51b)에 따른 테이퍼부(53b)로 되어 있다.
고정 너트(54)는, 본체(51)의 둥근 고리부(51d)를 케이스 등의 판(B)에 고정하는 부재이다.
(밀봉 장치의 실시예)
도 20은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 밀봉 장치의 제 1 실시예를 도시하는 단면도이다.
상기 밀봉 장치(60)는, 관 형상 스위치(10)의 단부에 접속되는 종단 장치로서, 본체(61)와 클램프 부재(62) 등으로 구성되어 있다.
본체(61)는, 한쪽면의 중앙에 형성되고 바깥둘레가 테이퍼 형상인 볼록부(61a)와, 바깥둘레에 설치된 플랜지부(61b)와, 플랜지부(61b)의 내측에 형성된 암나사부(61c)를 구비하고, 전기적 절연 재료에 의해 제작되어 있다.
클램프 부재(62)는, 내측에 테이퍼부(62a)를 구비하고, 바깥둘레에 본체(61)의 암나사부(61c)와 나사 결합하는 수나사부(62b)를 구비하고 있다. 관 형상 스위치(10)내를 기밀하게 유지하고, 전도성 부재(12)끼리의 접촉을 방지하고 있다.
(접속 장치의 제 4 실시예)
도 21은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 접속 장치의 제 4 실시예를 도시하는 도면이다.
상기 접속 장치(140)는, 제 1 및 제 2의 코어 부재(141, 145)와, 각 코어 부재(141, 145)의 바깥측에 배치되며, 관 형상 스위치(10)의 단부를 끼워넣어 기밀을 유지하도록 서로 감합(또는 나사 결합) 할 수 있는 제 1 및 제 2 커버 부재(142, 146)와, 각 커버 부재(142, 146)의 바깥둘레에 배치되며, 그 직경의 중심 방향으로 단단히 조이는 2분할형의 클램프 부재(143, 147)와, 일 단부가 관 형상 스위치(10, 10)의 전도성 부재에 접속되고, 연결시에 타 단부가 전기적으로 접속되는 콘택트 부재(144, 148) 등을 구비하고 있다.
코어 부재(141, 145)는, 호스 부재(11)의 단부에 삽입되는 부분에 원뿔대 형상을 한 경사부(141a, 145a)가 설치되어 있고, 호스 부재(11)의 내부에 설치된 전도성 부재(12)를 억압하는 역할을 한다. 또, 상기 경사부(141a, 145a)와 융기부(141b, 145b)는, 바깥둘레에 배치되는 클램프 부재(143, 147)의 축 방향의 이동을 제한하고, 호스 부재(11)를 고정하는 역할을 한다.
(접속 장치의 제 5 실시예)
도 22는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 접속 장치의 제 5 실시예를 도시하는 도면이다.
제 5 접속 장치(150)는, 제 4 실시예의 제 1 및 제 2 커버 부재(142, 146)의 결합부와 동일한 형상을 한 밀봉 부재(151, 152)로 이루어지며, 관 형상 스위치(10)의 종단부에 접속하는 것이다.
더욱이, 상기 밀봉 부재(151, 152)에 외부 전선과의 접속을 가능하게 하는 플러그 등을 설치할 수 있다.
(관 형상 스위치의 제 9 실시예)
도 23은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치의 제 9 실시예를 도시하는 도면이다.
제 9 실시예에 따른 관 형상 스위치(310)는, 제 1 실시예의 관 형상 스위치(10)의 바깥둘레에 브레이드 부재(301)를 배치한 것이다. 상기 브레이드 부재(301)는, 와이어 또는 합성섬유 등의 끈으로 짠 브레이드로서, 관 형상 스위치(10)의 바깥측을 보강할 수 있다.
제 9 실시예의 관 형상 스위치(310)에 의하면, 브레이드 부재(301)가 설치되어 있으므로, 당김 강도가 향상됨과 동시에, 국부적인 외부의 힘에 대한 강도가 향상된다. 또, 브레이드 부재(301)는 성긴 브레이드이기 때문에 주위의 압력(정압)을 통과시킬 수 있게 한다. 이에 따라, 가요성을 잃지 않으므로, 국부적인 외압으로 인해 변형(찌그러짐)될 수 있다. 더욱이, 브레이드 부재(301)에 의해, 중량(특히, 금속제 브레이드의 경우)을 증가시키므로, 액체내에서의 부력을 없애서, 용이하게 가라앉힐 수 있다.
따라서, (1) 수중에 가라앉혀서, 주위(수저)의 압력을 감지한다. (2) 토석이나 진흙, 적설의 압력을 감지한다. (3) 국부적인 압력(돌, 등)에 의한 변형(찌그러짐)을 감지한다. (4) 내압을 높여서 고압을 감지하는 등의 용도로 사용할 수 있다.
이러한 용도의 경우에, 브레이드 부재(301)가 없을 때에는, 관 형상 스위치(10)는, 내압에 의해 팽창하여 파열될 가능성이 있으나, 바깥둘레에 배치된 브레이드 부재(301)에 의해, 이를 저지할 수 있다.
(관 형상 스위치 검출기의 제 1 실시예)
도 24는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 1 실시예를 도시하는 도면이다.
관 형상 스위치 검출기(320)는, 전압계를 내장한 검출기 본체(321)에, 소정 길이의 케이블(322A, 322B, 322C, …)이, 커넥터(323A, 323B, 323C, …)를 통해 접속되고 있고, 이들 커넥터(323A, 323B, 323C, …)에 각각 관 형상 스위치(10A, 10B, 10C, …)의 일 단부가 접속되어 있다. 또, 각 커넥터(323A, 323B, 323C, …)는, 단계적으로 전압을 강하시키기 위한 저항(324A, 324B, 324C, …)이 형성되어 있다.
따라서, 어느 하나의 관 형상 스위치(10A, 10B, 10C, …)를 온으로 했을 때, 도 24(B)에 도시하는 바와 같이, 전압(V)을 검출함으로써, 구간(A, B, C, …) 중 어느 구간에서 온 했는지를 알 수 있다.
(관 형상 스위치 검출기의 제 2 실시예)
도 25는, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 2 실시예를 도시하는 도면이다.
상기 관 형상 검출기(330)는, 전압계(또는 전류계)를 구비한 검출기 본체(331)에 관 형상 스위치(10)가 접속되어 있다. 이에 따라, 동작시의 전압(Vx)(또는 전류)를 계측함으로써, 거리(x)를 검출할 수 있다.
따라서, 관 형상 스위치(10)가 약 30km인 경우에, 그 30km 범위 중 어느 위치에서 ON(이상 발생)이었는지를 알 수 있다.
(관 형상 스위치 검출기의 제 3 실시예)
도 26은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 3 실시예를 도시하는 도면이다.
상기 관 형상 스위치 검출기(340)는, 타이머를 구비한 검출기 본체(341)와, 거리(L)를 두고 배치된 관 형상 스위치(10A, 10B)로 이루어지며, A점의 관 형상 스위치(10A)가 ON으로 되고나서, B점의 관 형상 스위치(10B)가 ON이 될 때까지의 시간(T)을 측정하고, A-B간을 통과하는 차량 등의 평균 속도를 검출할 수 있다.
상기 관 형상 스위치 검출기(340)는, 비디오 카메라나 디지털 카메라 등을 구비하고, 그 화상 데이터와 상기의 속도 데이터를 함께 기록할 수 있다. 이 때, 카메라의 셔터에 연동하여 시각을 기록함으로써, 속도 위반의 증거로 삼을 수 있다.
더욱이, 상기 관 형상 스위치 검출기(340)는, 거리(L)를 작게, 예를 들면, 차량의 휠 베이스(2축간 거리)보다 짧게 하여, A점, B점의 ON을 1회로 카운트하고, 평균 차축 수에 의해 나눔으로써, 통과 차량 수를 계측할 수 있다(통과 차축 수/평균 차축 수=차량 수).
또한, 순간 차량속도의 검출이나, 혼잡 상황의 파악 등의 검출에 이용할 수도 있다.
(관 형상 스위치 검출기의 제 4 실시예)
도 27은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 4 실시예를 도시하는 도면이다.
상기 관 형상 스위치 검출기(350)는, 지하도, 갱도, 대형 탱크 등의 작업 현장에 통기시키기 위해 관 형상 스위치(10)를 통기 호스로서 사용하고, 그 통기 호스의 변형에 따른 통기 이상을 감지하고자 하는 것이다.
관 형상 스위치 검출기(350)는, 송풍기, 검출 회로 및 경보기 등을 구비한 검출기 본체(351)와, 그 검출기 본체(351)에 접속된 관 형상 스위치(10)를 구비하고 있고, 맨홀(352)로부터 작업 현장(353)에 관 형상 스위치(통풍 호스; 10)에 의해 공기를 송풍한다. 이 때, 낙석(354) 등에 의해 관 형상 스위치(10)가 찌그러진 경우에는, 그것을 검출하여 경보를 발생시킬 수 있다.
더욱이, 관 형상 스위치(10)는, 통기 호스 및 그 통기 호스가 찌그러졌을 때의 이상을 검출하는 스위치로서 사용함과 동시에, 평상시에는 통전용 케이블을 겸할수도 있다.
(관 형상 스위치 검출기의 제 5 실시예)
도 28은, 본 발명에 따른 관 형상 스위치 검출기의 제 5 실시예를 도시하는 도면이다.
상기 관 형상 스위치 검출기(360)는, 검출 회로, 배터리, 안테나 및 무선 발신기를 구비한 검출기 본체(361)와, 그 검출기 본체(361)에 접속된 관 형상 스위치(10)를 구비하고 있고, 토사 붕괴 등을 감지하는 검출기로서 사용할 수 있다.
안테나는, 지향성이 없는 것이 바람직하고, 오뚜기식, 부표(floater)식, 구형 등의 구조로 할 수 있다. 또, 인공 통신 위성을 자동 추적하는 안테나로 하면, 어디에서도 사용할 수 있다.
검출 회로는, 일단, ON으로 하고 그대로 ON을 계속하면 토사 붕괴 발생 등을 감지할 수 있으며, 일정 시간 경과후에 OFF(타이머로 리세트)하도록 하면, 일시적인 압력을 감지할 수 있다.
상기 관 형상 스위치 검출기(360)는, 소형이며, 또한 배선이 불필요하므로 설치 장소에 상관없이 단독 배치가 가능하다. 또, 검출기 본체(361)는, 무선 발신기의 발신 주파수를 바꿈으로써, 어느 검출기가 ON으로 되어 있는지를 용이하게 판별할 수 있다. 수신 센터는, 떨어져 있거나, 이동중이어도 되므로, 재해 대책용 차량 등에 사용할 수 있다.
상기 스위치 검출기(360)는, 다수의 배치가 용이하고, 예를 들면, 헬리콥터 등을 이용하여 하늘에서 낙하시켜 설치할 수 있다.
더욱이, 토사 붕괴 외에도, 눈사태의 감지, 사람이나 동물의 진입 감지, 물체가 닿는 압력을 감지(리미트 스위치로서 사용)할 수 있다. 이 경우에는, 사용 목적에 따라, 호스 부재내의 압력을 바꿔 감도를 조절하면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하기와 같은 여러가지 효과가 있다.
(1) 본 발명의 관 형상 스위치는, 호스 부재가 전도성 부재를 피복하고 있으므로, 스위치 작동에 방향성이 없고, 또한, 가요성이 있기 때문에, 용이하게 감을 수도 있다.
(2) 호스 부재의 내압을 변화시킴으로써, 스위치 작동압을 조정할 수 있다.
(3) 호스 부재와 전도성 부재만의 간단한 구조이므로, 연속 성형이 가능하며, 긴 것을 저렴하게 제조할 수 있다.
(4) 호스 부재를 투명 또는 반 투명하게 함으로써, 외부로부터 용이하게 파손된 장소 등을 발견할 수 있다. 파손된 경우에는, 그 부분을 절제하여, 접속 장치로 용이하게 접속하여 재생할 수 있다. 또, 내부에 발광체나 광 반사체를 설치하여, 시인성(視認性)을 높일 수도 있다.

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 호스 부재는 투명 또는 반투명한 관 형상 스위치.
  3. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재는 꼬거나 엮은 다수의 가는 금속 스트랜드로 이루어진 비피복 전선 부재인 관 형상 스위치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재는 가요성 및 탄성을 지닌 전도층과 가요성 및 탄성을 지닌 절연층이 교대로 나선 형상으로 감기며, 및 상기 전도층의 외부면에 감긴 비피복 전선 부재를 구비하며; 상기 호스 부재는 절연 재료로 구성되고, 상기 전도층, 상기 절연층 및 상기 비피복 전선 부재를 피복한 관 형상 스위치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재는 비피복 전선부재와, 가요성 및 탄성을 지니고 상기 호스 부재와 접착될 수 있는 재료로 이루어지며 상기 비피복 전선부재를 상기 호스 부재에 접합하는 접합 부재를 포함하며; 상기 비피복 전선 부재는 금속선을 통 형상으로 짠 통 형상 그물체이며; 상기 접합 부재는 상기 통 형상 그물체의 내부에 삽입되어 있는 관 형상 스위치.
  10. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 전도성 부재는 비피복 전선부재와, 가요성 및 탄성을 지니고 상기 호스 부재와 접착될 수 있는 재료로 이루어지며 상기 비피복 전선부재를 상기 호스 부재에 접합하는 접합 부재를 포함하며; 상기 비피복 전선 부재는 단선, 꼰선 및 편평한 망선을 포함하는 금속선이고; 상기 접합 부재는 전도성 고무 또는 전도성 수지로서 상기 금속선과 합쳐서 꼬아져 있는 관 형상 스위치.
  11. 삭제
  12. 제 2항, 제 3항, 제 6항, 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 접합 부재 또는 상기 전도성 부재는 탄성이 있고, 투명 또는 반투명한 튜브 또는 끈 형상 부재인 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 2항, 제 3항, 제 6항, 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 호스 부재 또는 상기 접합 부재내에 또는 상기 호스 부재 및 상기 접합 부재의 내부면 또는 외부면에는 발광체 또는 광 반사체가 제공되는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치.
  16. 절연성 및 탄성을 지닌 관 형상의 호스 부재와, 상기 호스 부재의 전체 단면에 걸쳐 그 표면의 일부가 상기 호스 부재의 내부 공간에 노출되도록 상기 호스 부재의 내면에 나선형으로 고정된 다수의 가요성 전도성 부재를 포함하며; 상기 호스 부재의 외부면상에는 금속선 또는 합성 섬유로 짠 보강 부재가 제공되는 관 형상 스위치.
  17. 제 2항, 제 3항, 제 6항, 제 9항, 제 10항 또는 제 16항에 기재된 관 형상 스위치의 단부를, 상기 다른 관 형상 스위치의 단부 또는 외부 전선에 접속하거나 또는 상기 관 형상 스위치의 단부를 밀봉하는 관 형상 스위치의 접속 장치로서,
    호스 부재와 밀착되도록 상기 호스 부재 내부에 삽입되는 코어 부재, 상기 코어 부재의 외부면의 일부에 설치되어 전도성 부재에 접촉하는 접점 부재 및 상기 호스 부재의 외부면에 끼워지는 커버 부재를 포함하는 관 형상 스위치의 접속 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 한쪽의 관 형상 스위치에 접속되는 제 1 접속 장치와, 상기 다른쪽의 관 형상 스위치 또는 외부 전선에 접속되거나 또는 상기 한쪽의 관 형상 스위치의 단부를 밀봉하는 제 2 접속 장치를 포함하며, 상기 제 1 접속장치의 커버 부재와, 상기 제 2 접속장치 커버 부재는, 맞물려서 고정되거나 또는 나사 결합하여 고정되는 것을 특징으로 하는 관 형상 스위치의 접속 장치.
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