KR100515912B1 - 보호용 플러그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보호용 플러그에 관한 것으로, 특히 원격통신 시스템에서 인쇄회로기판을 갖춘 하우징, 전도성 플레이트를 가진 과전압 억제기, 상기 과전압 억제기가 특정온도에 이르면 용해되는 땜납 몰딩, 상기 땜납 몰딩 및 접지 플레이트로 연결되는 스프링암 및 과전류 보호용 소자를 구비하는 과전압 보호용 플러그에 관한 것이다.
본 발명의 목적은, 과전압에 대한 신뢰성있는 보호를 위한 일반적인 형태의 보호용 플러그를 개발하고, 스위칭 접촉부가 저비용으로 간단한 수작업 및 자동적으로 제조되도록 설계하며, 스프링암이 휘어진 스위칭 접촉부에 의해 형성되고, 상기 스위칭 접촉부상에 설치된 땜납 몰딩(5)이 정렬되고, 트리핑전에는 상기 땜납 몰딩이 접지 플레이트(8) 및 전도성 플레이트(9)로 이동하여 접촉되고, 트리핑후에는 상기 땜납 몰딩이 원격통신 라인(a, b)으로 이동하여 접촉되는 것이다.

Description

보호용 플러그
본 발명은 보호용 플러그에 관한 것으로, 특히 원격통신 시스템에서 과전압 보호용 플러그에 관한 것이다.
인쇄회로기판, 과전압 억제기, 만약 과전압 억제기가 특정온도를 초과하면 녹아버리는 땜납 몰딩(solder molding), 슬라이드(slide), 스프링(spring), 접지 플레이트(ground plate) 및 신호용 소자(signaling element), 슬라이드에 고정되는 스프링암(spring arm)을 구비하는 일반적인 형태의 보호용 플러그는 DE 44 37 122 C2에 이미 공개되어 있다.
과전압 억제기에 관한 공지된 방법에 의한 보호는 질이 떨어진다. 과전압 억제기에 연결된 안전장치 메커니즘은, 과전압 억제기가 과부하되는 경우에 원격통신 와이어(a, b)를 접지로 단락시킴으로서 온도보호를 달성한다. 이 단락 메커니즘은 플러그의 뒤에서 슬라이드에 의해 이루어지고, 과전압이 발생할 때 플러그로부터 뚜렷한 가시수단으로서 적색 신호용 소자가 발광한다.
안전장치 접촉부의 트리핑(tripping)은 땜납 몰드에 의해 이루어진다. 용접되고 조여진 전도성 플레이트를 경유하여, 과전압 억제기의 열이 땜납 몰딩을 녹이게 된다. 땜납 몰딩은 아주 작은 스프링 힘(압축력)에도 영향을 받는데, 스프링 힘은 정확하게 균형이 잡혀 있고, 슬라이드에 의해 유지되며, 슬라이드 정지 마찰의 범위에 있다. 땜납 몰딩 및 슬라이드의 스프링의 힘은, 슬라이드에 대해 지지 표면이 기울어진 위치에 있기 때문에 크게 분리된다.
동작 동안 엣지(edge)에 의해 하우징에 고정되는 슬라이드는, 땜납 몰딩이 녹음으로써 스프링의 움직임이 느슨해지기 때문에 엣지로부터 자유롭게 된다. 이 슬라이드는, 슬라이드상에 탑재되며 하우징의 내벽에 지지되는 압축 스프링에 의해 뒤쪽으로 이동된다.
적색 플라스틱부는 슬라이드상에 신호용 소자로서 플러그의 후부 영역에 배치되고, 슬라이드가 뒤쪽으로 움직일 때, 플러그의 바깥쪽으로 선회하여 알아보기 쉽게 트리핑을 나타낸다.
다수의 응용에 있어서, 퓨즈(fuse) 및/또는 플러그의 교환을 피하기 위해, 트리핑에 관한 기계적인 알림신호를 전기적 수단으로 대체하고, 가역성(reversible) 과전류 보호를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 스위칭 접촉부가 간단한 방법으로 설계되고 저비용의 자동화 제작이 보장되는, 과전압에 대한 신뢰성 있는 보호를 위한 보호용 플러그를 개발하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 스위칭 접촉을 간단하게 함으로써, 자동화될 수 있는 간단한 조립과 신뢰성있는 트리핑이 보장된다.
과전압 억제기와는 별도로 전도성 플레이트를 설계함으로써, 다른 제조업자로부터 생산된 과전압 억제기가 어떤 설계의 변경을 하지 않고도 사용될 수 있게된다.
과전류 보호를 위해, 연결 와이어가 인쇄회로기판에 축상으로 고정되도록 적당한 크기로 절단되고 구부려진 온도-의존성 저항을 사용하는 것에 의해 가역성 과 전류 보호가 가능하게 되는데, 이것은 플러그가 트리핑 과정이후의 상황에서도 유용하다는 것을 의미한다.
보호용 플러그는 SMP기술을 이용하여 안착될 수 있다.
본 발명의 장점과 더욱 세부적인 내용은 종속항에 포함된다.
(실시예)
보호용 플러그는 특히 절연 블록 및 연결 블록과 함께 원격통신 시스템에 사용하기 위한 과전압 보호용 플러그로서 제공되고, 일시적 과전압 및 유도성 전류에 대한 보호를 제공한다. 보호용 플러그는 가역성 보호 소자의 형태로 안전장치의 보호 및 전류보호를 포함한다. 더욱이 보호용 플러그는 접촉이 도구 리드(instrument lead)에 의해 이루어질 수 있는 접촉 표면을 가진다. 이러한 경우, 접촉은 원격통신 라인(a, b)과 동시에 효율적으로 이루어질 수 있다. 만약 과전압이 발생한다면, 예컨대, 국부 전원 전압(220Vrms 이상)이 원격통신 라인(a, b)과 접촉한다면, 원격통신 라인은 스위칭 접촉부(안전장치 메커니즘)를 매개로 단락된다.
도 1은 보호용 플러그의 주 구성요소 및 그 물리적인 관계를 나타낸 개방 플러그의 측면도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 보호용 플러그는 외부 하우징(1)(하우징의 바닥은 전도성 플레이트(9)와 함께 인쇄회로기판(2)에 의해 끼워져 있다), 과전압 억제기(3) 및 과전류 보호용 소자(7), 땜납 몰딩(5), 스위칭 접촉부(4), 및 접지 접촉부(8)를 구비한다. 보호용 플러그는 접지 접촉부(8)을 매개로 연결 스트립(도시되지 않음)의 접지 레일(도시되지 않음)로 연결되어 있고, 이것을 통해 보호 시스템용 접지로 연결된다.
스위칭 접촉부(4)의 접촉 플레이트(10; 도 3)는 접지 접촉부(8)를 매개로 접지에 연결되고, 땜납 몰딩(5)을 매개로 과전압 억제기(3)의 전도성 플레이트(9)에 연결된다. 과전압 억제기(3)가 열을 받으면, 열은 전도성 플레이트(9)를 매개로 땜납 몰딩(5)으로 전달된다. 스위칭 접촉부(4)는 그 2개의 접촉 밴(11, 11'; 도 3)과 함께 트립되지 않은(non-trip) 위치(Ⅰ)로부터 인쇄회로기판(2; 도 2)상의 2개의 접촉 표면으로 이동된다. 인쇄회로기판(2)상의 접촉 표면은 모두 원격통신 와이어(a, b; 도시되지 않음)에 대한 접촉 위치이다. 와이어(a, b)는 스위칭 접촉부(4)상에 배열된 접촉 밴(11, 11')을 경유하여 접지로 연결된다.
전류 보호는 인쇄회로기판(2)상의 땜납 패드(도시되지 않음)를 매개로 접촉이 되는 SMD소자(7)에 의해 보장된다.
도 2는 땜납 몰딩(5)에 연결되고 접지 접촉부(8)에 연결된 스위칭 접촉부(4)의 측면도이다. 접지 접촉부(8)는 기능상 전도성 플레이트(9) 및 과전압 억제기(3)에 연결된다. 스위칭 접촉부(4)는 안전장치 접촉으로서 작동되고, 반원형으로 구부러진 소자가 되도록 물리적으로 설계되는데, 이것은 트립된 위치(11)에서 접지 접촉부(8) 및 원격통신 라인(a, b)에 연결되도록 필요한 접촉 강도를 보장하는 충분한 스프링 강도를 가진다.
도 3을 참조하면, 스위칭 접촉부(4)는 접촉 플레이트(10)로부터 옆으로 구부러지고, 하우징(1)내에서 스위칭 접촉부(4)의 위치를 한정하는 레그(leg)로 사용되는 2개의 접촉 림(6, 6'; contact limbs)을 가진다. 접촉 림(6, 6')은 고정수단(13, 13'; stud)을 구비하므로 하우징 홈으로부터 빠지지 않게 된다. 접촉 플레이트(10)는 하우징(1)내에서 제3의 지지 레그로 동작하고, 접지 접촉부(8)와의 접촉 부로서 기능한다. 스위칭 접촉부(4)의 다른 단부에서, 2개의 접촉 밴(11, 11')은 중앙에 배열된 땜납 몰딩(5)에 대하여 대칭적인 접촉 크로우(12, 12'; contact claws)를 구비하여 형성되어 있고, 이 접촉 크로우(12, 12')는 아랫 방향으로 구부러져 트립된 상태(Ⅱ)에서 인쇄회로기판(2)상의 접촉표면(신호 통로에 위치한)과 접촉함으로써 원격통신 라인(a, b)을 접지와 단락시키고, 과전류를 방출시킨다. 접촉 밴(11, 11') 사이의 중앙에서의 땜납 몰딩(5)은, 일단 조립되면 과전압 억제기(3)의 전도성 플레이트(9)상에 배치되는 원통형의 땜납 펠렛(solder pellet)이다.
원격통신 라인(a, b)이 어떤 전원 전압과 접촉하면, 과전압 억제기(3)가 먼저 동작되어 전류를 접지로 방출한다. 만약 이러한 손상이 계속되면, 과전압 억제기와 그 주위가 가열되고, 전도성 플레이트(9)와의 계속적인 접속으로 인해, 열복사 및 열전도가 땜납 펠렛(5)을 용해시키고, 스위칭 접촉부(4)가 트립하게 된다.
보호용 플러그의 조립은 자동화될 수 있다. 모든 개별적인 부품은 수작업 또는 생산 라인에 의해 조립될 수 있도록 설계된다.
접지 접촉부(8)는 하우징(1)에서 수평 삽입에 의해 정면으로부터 접촉되어진다. 이 영역에서, 하우징(1) 및 접지 접촉부(8)는 접지 접촉부(8)가 공지된 접지 레일(도시되지 않음)과 접촉하도록 설계된다.
접지 접촉부(8)에 맞추어진 하우징(1)은 하우징의 개방 하부가 위쪽을 가리키는 방법으로 사용된다. 스위칭 접촉부(4)는 하우징에 위치한 개구부에서 위로부터 조절되어, 땜납 몰딩(5)이 예컨대, 스위칭 접촉부(4)에 리벳으로 연결되어 윗쪽으로 향한다.
조립을 완성하기 위해, 전도성 플레이트(9), 과전압 억제기(3) 및 2개의 과전압 보호용 소자(7)와 맞추어진 인쇄회로기판(2)은 하부 측면의 요소에 의해 하우징상에 래칭되고, 인쇄회로기판(2)은 하우징 꼭대기 방향으로 플러그 접촉 표면에 고정된다.
래칭(latching)은 필수적으로 인쇄회로기판(2)의 뒤쪽(도시되지 않음)에서 긴 측면으로 일어난다. 또, 작은 래칭훅(latching hook)은 하우징 꼭대기의 앞쪽에 위치한다.
모든 전기적 구성요소는 재용해 땜납 처리(reflow soldering process)를 이용하여 인쇄회로기판(2)에 납땜된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 플레이트(9)는, 납땜된 후 인쇄회로기판(2)상에 위치하는 첫 번째 품목이다. 이 경우에, 전도성 플레이트(9)상의 2개의 돌출부(14, 17; lug)는 인쇄회로기판(2)내의 상응하는 홈으로 래치된다. 이 때문에 과전압 억제기(3)는 정확히 위치된다. 이 후, 과전압 억제기(3)는 전도성 플레이트(9)(땜납으로 덮혀져 있음)의 유지돌출부(15, 15' 및 16, 16') 사이에 올려지고, 유지돌출부(16, 16')는 과전압 억제기(3)의 전기적 비도전부에 안착된다. 과 전류 보호용 소자(7)는 인쇄회로기판(2)상에 이러한 목적으로 제공된 패드(pad)에 위치된다. 상업적으로 유용한 축형의 소자가 SMD소자로서 사용될 수 있도록 그 연결 와이어가 절단되고 구부려져 미리 준비된다. 모든 소자가 재용해 땜납 처리를 이용하여 인쇄회로기판(2)에 납땜되고, 동시에 전도성 플레이트(9)의 기저부(19) 및 과전압 억제기(3) 사이가 납땜으로 접합된다.
본 발명에 의하면, 스위칭 접촉부가 간단한 방법으로 설계되고 저비용의 자동화 제작이 보장되는, 과전압에 대한 신뢰성 있는 보호를 위한 보호용 플러그를 제공할 수 있다. 스위칭 접촉을 간단하게 함으로써, 자동화될 수 있는 간단한 조립과 신뢰성있는 트리핑이 보장된다. 또한, 과전압 억제기와는 별도로 전도성 플레이트를 설계함으로써, 다른 제조업자로부터 생산된 과전압 억제기가 어떤 설계의 변경을 하지 않고도 사용될 수 있게 된다.
도 1은 개방 보호용 플러그의 부분 측면을 나타낸 것이고,
도 2는 트립되지 않은 상태 및 트립된 상태에서의 스위칭 접촉부의 측면을 나타낸 것이고,
도 3은 스위칭 접촉부의 사시도를 나타낸 것이고,
도 4는 전도성 플레이트의 사시도를 나타낸 것이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 --- 하우징 2 --- 인쇄회로기판
3 --- 과전압 억제기 4 --- 스위칭 접촉부
5 --- 땜납 몰딩 6, 6' --- 접촉 림
7 --- 과전류 보호용 소자 8 --- 접지 접촉부
9 --- 전도성 플레이트 10 --- 접촉 플레이트
11, 11' --- 접촉 밴 12, 12' --- 접촉 크로우
13, 13' ---고정수단 14 --- 돌출부
15, 15' --- 유지돌출부 16, 16' --- 유지돌출부
17 --- 돌출부 19 --- 기저부
Ⅰ, Ⅱ --- 상태

Claims (6)

  1. 인쇄회로기판을 갖춘 하우징, 전도성 플레이트를 갖춘 과전압 억제기, 상기과전압 억제기가 특정 온도에 이르면 용해되는 땜납 몰딩, 접지 플레이트, 상기 땜납 몰딩 및 상기 접지 플레이트에 연결되는 스프링암 및, 과전류 보호용 소자를 구비하는 보호용 플러그, 특히 원격통신 시스템용 과전압 보호용 플러그에 있어서,
    상기 스프링암은 상기 땜납 몰딩(5)이 배열된 휘어진 스위칭 접촉부(4)에 의해 형성되고, 상기 땜납 몰딩이 트리핑되기 전에는 이동하여 접지 플레이트(8) 및 전도성 플레이트(9)와 접촉되며, 또한 트리핑된 후에는 이동하여 원격통신 라인(a, b)과 접촉되는 것을 특징으로 하는 보호용 플러그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 접촉부(4)가 반원형인 것을 특징으로 하는 보호용 플러그.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전도성 플레이트(9)가 개별 소자를 형성하고, 과전압 억제기(3)에 납땜되는 것을 특징으로 하는 보호용 플러그.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스위칭 접촉부(4)는 그 단부중 하나에서 하우징(1)의 레그로 정의되는 방식으로 지지되는 2개의 접촉 림(6, 6')을 가지고, 다른 단부에서 접촉 밴(11, 11')이 대칭적으로 정렬되어 있으며, 상기 각 접촉 밴은, 상기 과전압 억제기(3)와 함께 상기 전도성 플레이트(9)상에서 상기 접촉 밴의 사이에 배치되는 상기 땜납 몰딩(5)이 용해되는 트립된 접촉 상태(11)에서, 원격통신라인(a, b)의 전도체 트랙상에 직접 위치하여 접지로 단락시키는 꺽여진 크로우(12, 12')를 가지는 것을 특징으로 하는 보호용 플러그.
  5. 제1항에 있어서, 과전류 보호는 폴리머 베이스상의 적어도 1개의 온도-의존성 저항기(7)에 의해 가역적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 보호용 플러그.
  6. 제 5항에 있어서, SMD기술이 인쇄회로기판(2)을 실장하기 위해 사용될 수 있도록, 온도-의존성 저항기(7)의 연결 와이어는 꺽여지고 구부러진 것을 특징으로 하는 보호용 플러그.
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