KR100537318B1 - 열응동 스위치 - Google Patents

Abstract

바이메탈편이 온도에 따라 반전 동작할 때, 먼지 등의 이물질이 침입하여도 가동접점과 고정접점의 접착상태를 안정시켜 신뢰성이 높은 열응동 스위치를 제공한다.

수납부(1a)에 금속 적층체(6)를 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과는 분리된 상태로 유동(遊動) 가능하게 끼워 넣는 동시에 금속 적층체(6)에 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 각각 복수 개 형성하여, 금속 적층체(6)의 비반전시에는 복수의 제 1 가동접점(7) 중 적어도 하나가 제 1 고정접점(3)과 통전되고, 또한 복수의 제 2 가동접점(8) 중 적어도 하나가 제 2 고정접점(5)과 통전됨으로써 제 1 과 제 2 고정접점(3,5) 사이가 금속 적층체(6)를 통하여 통전상태가 되도록 하였다.

Description

열응동 스위치{HEAT SWITCH}

본 발명은 열응동 스위치에 관한 것으로, 특히 바이메탈편 및 트리메탈편 등의 열응동에 의해 가동접점을 반전시켜 전기접점을 개폐시키는 스위치의 구조에 관한 것이다.

열응동 스위치는 열팽창 계수가 다른 금속을 복수 장 맞붙인 열응동 소자(바이메탈 및 트리메탈)를 가동편으로 하는 가동 전극과, 이 가동전극과 함께 상시 폐접점형 회로를 구성하는 고정전극이 형성되어 있고, 전기기기의 회로에 접속되어 그 전기기기를 보호하고 있다.

즉, 전기기기의 회로에 접속된 열응동 스위치는 그 전기기기에 과대한 전류가 흐르거나 주위 온도가 비정상적으로 높아졌을 때에는 바이메탈 및 트리메탈 등의 만곡 반전 작용으로 스위치 접점을 여는 구조로 되어 있기 때문에, 전기기기에 대한 전기 공급이 차단된다. 그리고 전기기기에 대한 전기 공급이 차단됨으로써 주위 온도가 저하하여 바이메탈 및 트리메탈이 자동복귀되고 스위치 접점은 다시 닫혀 전기 공급을 재개하므로, 위험 방지에 도움이 되는 동시에 전기기기를 항상 소정 온도 범위에서 동작시키는 것이 가능하다(예를 들어 일본 공개특허공보 2001-76600호 참조).

이하, 종래의 열응동 스위치의 구조를 도면에 기초하여 설명한다.

도 11 은 종래의 열응동 스위치의 분해 사시도, 도 12 는 그 단면도이다.

도면에 있어서, 절연 케이스(21)는 합성 수지 등의 절연재로 상면이 개구된 상자모양으로 형성되어 있다. 이 절연 케이스(21)의 내저부에는 후술할 각 단자가 배치되어 있으며, 이 각 단자의 일단부는 상기 절연 케이스(21)의 양측면측에서 외방으로 돌출된다. 또, 상기 절연 케이스(21)의 내저면 중앙에는 이 내저면에서 반구형으로 돌출된 지지돌기부(21a)가 형성되어 있다.

제 1 단자(22)는 인청동 등의 전도성 금속재로 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 1 단자(22)의 일단측에는 은산화주석 등으로 이루어지는 고정접점(23)이 고착되는 부착구멍(22a)이 형성되어 있고, 이 제 1 단자(22)의 타단측에는 상기 절연 케이스(21)의 측면부에서 외방으로 돌출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부(22b)가 형성되어 있다.

제 2 단자(24)는 마찬가지로 인청동 등의 전도성 금속재로 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 2 단자(24)의 일단측에는 프레스 등으로 일부분을 두껍게 하여 돌출부(24a)가 형성되어 있으며, 이 돌출부(24a)는 후술할 바이메탈편의 일단부에 있는 고착구멍에 삽입되어 고착되는 용착부로 되어 있다. 또, 이 제 2 단자(24)의 타단측에는 상기 절연 케이스(21)의 측면부에서 외방으로 돌출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부(24b)가 형성되어 있다.

바이메탈편(25)은 예를 들어 열팽창률이 높은 재료로 이루어지는 고팽창재와 열팽창률이 낮은 재료로 이루어지는 저팽창재의 열팽창률이 다른 적어도 2 종류의 금속재료를 평판형으로 적층 접합하여 형성되어 있다. 이 바이메탈편(25)의 자유단이 되는 일단측에는 상기 고정접점(23)과 접속분리되는 은산화주석 등으로 이루어지는 가동접점(26)이 전기 스폿 용접 등의 방법으로 고착되어 있고, 한편 타단측은 상기 제 2 단자(24)에 형성된 상기 돌출부(24a)에 전기 스폿 용접 등의 방법으로 고착된 것으로 되어 있다.

또, 상기 바이메탈편(25)의 중앙부에는 반전 작용을 조장하기 위한 팽창된 돔형 반전부(25a)가 형성되어 있고, 이 반전부(25a)를 형성함으로써 상기 바이메탈편(25)의 온도 특성, 즉 온도에 따른 반전 동작을 확실하게 행할 수 있다.

또, 상기 바이메탈편(25)에는 상기 가동접점(26)과 상기 반전부(25a)의 근방에 휨 방지 수단인 리브(25b)가 형성되어 있다. 이 리브(25b)는 프레스 등으로 직선형으로 돌출 가공함으로써 상기 가동접점(26)과 상기 반전부(25a) 사이에 위치하는 평판부(25c)에 형성되어 있다. 또, 상기 리브(25b)는 상기 평판부(25c)의 측단측 (側端側) 근방에 한 쌍 대향하여 형성되어 있다. 상기 리브(25b)를 상기 평판부(25c)에 형성함으로써 상기 평판부(25c)의 열에 의한 휨의 발생을 방지할 수 있다.

커버(27)는 합성 수지 등의 절연재로 대략 판형으로 형성되어 있고, 상기 절연 케이스(21)의 개구부 위에 부착되며, 상기 절연 케이스(21)의 내부에 배치된 상기 제 1, 제 2 단자(22,24), 상기 바이메탈편(25) 및 상기 가동접점(26), 상기 고정접점(23) 등에 대한 먼지나 가스 등의 영향을 방지하고 있다.

다음으로, 상기 서술한 열응동 스위치의 동작에 관하여 설명한다. 상온 및 통상 사용 온도에서는 서로 대향하여 배치되어 있는 상기 가동접점(26)과 상기 고정접점(23)은 서로 접촉하여 접점이 온 상태로 되어 있다. 이 상태에서 어떤 원인에 의해 온도가 상승하면 상기 가동접점(26)이 고착되어 있는 상기 바이메탈편(25)에 형성된 상기 반전부(25a)가 온도의 상승에 따라 반전 동작한다. 이 때, 상기 바이메탈편(25)에 고착되어 있는 상기 가동접점(26)은 상기 바이메탈편(25)과 함께 구동되어 상기 고정접점(23)으로부터 이간되게 되어 접점이 오프 상태로 된다.

그리고, 이 상태에서 온도가 하강하여 원래의 상온으로 돌아가면, 상기 바이메탈편(25)의 상기 반전부(25a)는 온도의 하강에 따라 반전 복귀되어 상기 고정접점(23)의 방향과는 반대 방향으로 돌출되므로, 상기 가동접점(26)이 상기 고정접점(23)에 접촉하여 접점이 온 상태가 되어 초기 상태로 복귀하게 된다.

그러나 상기 서술한 종래의 열응동 스위치의 구조에서는, 상기 바이메탈편(25)은 그 일단측이 외팔보형으로 상기 제 2 단자(24)에 고착되어 있으며, 그 타단측에 형성된 상기 가동접점(26)이 온도의 변화에 따라 반전하는 상기 바이메탈편(25)의 동작에 따라 상기 고정점점(23)과 접속분리되는 구조로 되어 있기 때문에, 만약 어떤 원인에 의해 먼지 등의 이물질이 상기 고정접점(23)과 상기 가동접점(26) 사이에 들어가면 양 접점간이 비통전 상태가 되어 열응동 스위치로서의 기능이 손상된다는 문제가 있었다.

따라서 본 발명에서는 상기 서술한 문제점을 해결하여 바이메탈편이 온도에 따라 반전 동작할 때에 먼지 등의 이물질이 침입해도 가동접점과 고정접점의 접촉 상태를 안정시켜 신뢰성이 높은 열응동 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 제 1 수단으로서, 수납부를 갖는 하우징과, 상기 수납부에 서로 이간된 상태로 배치된 제 1 및 제 2 고정접점과, 상기 제 1 및 제 2 고정접점과 접속분리 가능하도록 각각 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 가동접점을 가지며, 온도에 따라 반전 가능한 복수의 열팽창 계수가 상이한 금속판을 접합하여 형성된 금속 적층체를 구비하고, 상기 수납부에 상기 금속 적층체를 상기 제 1 및 제 2 고정접점과는 분리된 상태로 유동 가능하게 끼워 넣는 동시에 상기 금속 적층체에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 각각 복수 개 형성하여, 상기 금속 적층체의 비반전시에는 복수의 상기 제 1 가동접점 중 적어도 하나가 상기 제 1 고정접점과 통전되고, 또한 복수의 제 2 가동접점 중 적어도 하나가 상기 제 2 고정접점과 통전됨으로써 상기 제 1 및 제 2 고정접점 사이가 상기 금속 적층체를 통하여 통전상태가 되도록 한 것을 특징으로 한다.

제 2 수단으로서, 상기 금속 적층체의 중앙에는 온도에 따라 반전 가능한 돔형 반전부를 형성하고, 그 반전부의 외측에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 형성한 것을 특징으로 한다.

제 3 수단으로서, 상기 하우징의 상면에는 상기 수납부를 덮는 커버가 끼워 장착되어 있고, 상기 금속 적층체의 비반전시에는 상기 금속 적층체의 정상부가 상기 커버의 천면에 닿으며, 상기 제 1 및 제 2 가동접점이 각각 상기 제 1 및 제 2 고정접점측에 탄성지지되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 4 수단으로서, 상기 제 1 및 제 2 고정접점은, 상기 수납부의 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 배치되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 상기 금속 적층체의 십자 위치에 각각 교대로 대향시켜 형성하고, 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치한 것을 특징으로 한다.

제 5 수단으로서, 상기 제 1 및 제 2 고정접점은, 상기 수납부의 동축방향에 대향하여 배치되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 상기 금속 적층체의 동축방향의 일단측과 타단측 위치에 각각 복수 개 나란히 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치한 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 일 실시예를 도 1 내지 도 8 에 나타낸다. 도 1 은 열응동 스위치의 분해 사시도, 도 2 는 그 열응동 스위치의 커버를 벗긴 상태의 평면도, 도 3 은 그 열응동 스위치의 단면도, 도 4 는 그 하우징의 평면도, 도 5 는 그 하우징의 단면도, 도 6 은 그 금속 적층체의 평면도, 도 7 은 그 금속 적층체의 정면도, 도 8 은 그 열응동 스위치의 반전시 단면도이다.

도면에 있어서, 하우징(1)은 합성 수지 등의 절연재로 상면이 개구된 수납부(1a)를 갖는 상자모양으로 형성되어 있다. 이 하우징(1)의 수납부(1a)의 내저부에는 후술할 각 단자가 배치되어 있고, 이 각 단자의 일단부는 상기 하우징(1)의 양측면측에서 외방으로 돌출된다. 또, 상기 수납부(1a)의 내저면 중앙에는 이 내저면으로부터 원주형으로 돌출된 지지돌기부(1b)가 형성되어 있다. 또, 상기 수납부(1a)의 내주면 네 코너부에는 개구부에서 내주면에 이르는 돌출형 가이드 돌부(1c)가 형성되어 있다. 또, 상기 수납부(1a)의 개구부 상면에는 후술할 커버(9)와 걸어 맞춰지는 걸어맞춤돌기부(1d)가 형성되어 있다.

제 1 단자(2)는 인청동 등의 전도성 금속재로 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 1 단자(2)는 상기 수납부(1a)의 일단측에 배치된 대략 사각형인 기판부(2a)와 이 기판부(2a)로부터 가늘고 좁은 부분(협폭부)을 지나 타단측으로 연장된 돌편부(2b)가 형성되어 있다. 이 가늘고 좁은 부분의 중앙에 상기 수납부(1a)의 내저면에 돌출된 상기 지지돌기부(1b)가 형성되어 있으며, 이 지지돌기부(1b)를 사이에 두고 양측에 위치하는 상기 기판부(2a)와 상기 돌편부(2b)의 상면측에는 은산화주석 등으로 이루어지는 한 쌍의 제 1 고정접점(3,3)이 고착된다.

또, 상기 제 1 단자(2)의 상기 기판부(2a)의 타단측은 상기 하우징(1)의 측면부에서 외방으로 돌출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부(2c)가 형성되어 있다. 또, 상기 제 1 단자(2)에는 상기 제 1 고정점점(3)이 고착된 상기 기판부(2a)와 상기 접속단자부(2c) 사이에 상기 제 1 고정접점(3) 근방에 광폭형 개구부(2d)가 형성되어 있다. 이 개구부(2d)는 상기 제 1 단자(2) 길이방향의 상기 제 1 고정접점(3)을 통과하는 중심선 위에 형성되어 있다.

제 2 단자(4)는 마찬가지로 인청동 등의 전도성 금속재로 평판상으로 형성되어 있다. 이 제 2 단자(4)는 상기 수납부(1a)에 형성된 일단측이 두 갈래로 나뉘어 형성되어 있고, 이 두 갈래형 각 선단에 형성된 접점판부(4a,4a)가 상기 제 1 단자(2)의 상기 기판부(2a)와 돌편부(2b) 사이에 형성된 가늘고 좁은 부분(협폭부)을 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 또, 상기 접점판부(4a,4a)의 상면측에는 마찬가지로 은산화주석 등으로 이루어지는 한 쌍의 제 2 고정접점(5,5)이 고착된다. 즉, 상기 제 1 고정접점(3,3) 및 제 2 고정접점(5,5)은 상기 수납부(1a) 내저면의 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 배치된다.

또, 상기 제 2 단자(4)의 타단측은 상기 하우징(1)의 측면부에서 외방으로 돌출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부(4b)가 형성되어 있다. 또, 상기 제 2 단자(4)에는 상기 제 1 고정접점(3)이 고착된 상기 돌편부(2b)와 상기 접속단자부(4b) 사이에서 상기 제 1 고정접점(3)의 근방에 광폭형 개구부(4c)가 형성되어 있다. 이 개구부(4c)는 상기 제 2 단자(4) 길이방향의 상기 제 1 고정접점(3)을 통과하는 중심선 위에 형성되어 있다.

금속 적층체(6)는 대략 사각형의 가요성을 가진 판재로 이루어지고, 예를 들어 열팽창률이 높은 재료로 이루어지는 고팽창재와 열팽창률이 낮은 재료로 이루어지는 저팽창재의 열팽창률이 다른 적어도 2 종류의 금속재료를 평판형으로 적층 접합하여 형성되어 있다. 이 금속 적층체(6)의 네 코너부에는 모따기부(6a) 및 오목형부(6b)가 형성되어 있고, 이 오목형부(6b)가 상기 하우징(1)의 수납부(1a)에 형성된 상기 가이드 돌부(1c)에 걸어맞춰져 횡방향의 이동이 규제되는 동시에 상기 금속 적층체(6)가 상기 수납부(1a) 내에 상하방향으로 유동 가능하게 유지된다.

또, 상기 금속 적층체(6)의 중앙부에는 반전 동작하는 경우 반전 작용을 조장하기 위한 상방으로 팽창된 돔형 반전부(6c)가 형성되어 있고, 이 반전부(6c)를 형성함으로써 상기 금속 적층체(6)의 온도 특성, 즉 온도에 따라 반전되는 경우의 반전 동작을 확실하게 행할 수 있다.

또, 상기 금속 적층체(6)의 네 변부 중앙에는 상기 반전부(6c) 외측의 십자 위치에 각각 교대로 대향시켜서 형성한 은산화주석 등으로 이루어지는 제 1 가동접점(7,7) 및 제 2 가동접점(8,8)이 전기 스폿 용접 등의 방법으로 고착되어 있다. 이 금속 적층체(6)가 상기 수납부(1a)에 수용될 때에는 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)은 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과 각각 대향한 상태로 서로 접속분리 가능하게 형성된다.

이 경우, 상기 금속 적층체(6)의 중앙에는 온도에 따라 반전 가능한 돔형의 상기 반전부(6c)가 형성되어 있고, 이 반전부(6c)의 외측에 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 형성하도록 되어 있으므로, 돔형 상기 반전부(6c)가 반전 동작할 때에는 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)의 영향을 받지 않기 때문에 적절한 동작 온도로 상기 금속 적층체(6)를 반전시키는 것이 가능해져, 반전 동작하는 경우의 동작 특성을 저해하지 않게 된다.

이처럼 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)은 상기 수납부(1a) 내저면의 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 배치되어 있고, 또한 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 상기 반전부(6c) 외측의 십자 위치에 각각 교대로 대향시켜서 형성하는 동시에 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)에 각각 대향시켜 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 접속분리 가능하게 형성하도록 하고 있어, 예를 들어 하나의 상기 제 1 가동접점(7)과 제 1 고정접점(3) 사이에 먼지 등의 이물질이 침입한 경우에는 먼지가 끼어 있는 측에 대하여 이것과 대향하는 반대측에 위치하는 다른 상기 제 1 가동접점(7)과 제 1 고정접점(3) 측에 탄성지지력이 작용하게 되므로, 가동접점과 고정접점끼리의 접촉이 안정되어 확실한 통전을 도모할 수 있다.

커버(9)는 합성 수지 등의 절연재로 대략 판형으로 형성되어 있다. 이 커버(9)의 네 코너부에는 관통형 걸어맞춤구멍(9a)이 형성되어 있고, 이 걸어맞춤구멍(9a)에 상기 하우징(1)의 수납부(1a)의 개구부 상면에 형성된 상기 걸어맞춤돌기부(1d)가 걸어맞춰져 상기 하우징(1)의 상면에 부착되게 되어 있다.

또, 상기 커버(9)의 하면측 천정면부에는 하방으로 돌출된 누름 돌부(9b)가 형성되어 있다. 상기 하우징(1)의 수납부(1a)에 상기 금속 적층체(6)가 수용되었을 때, 상기 금속 적층체(6)의 비반전시에는 상기 금속 적층체(6)의 돔형의 상기 반전부(6c)의 정상부가 상기 커버(9)의 천정면부에 형성된 상기 누름 돌부(9b)에 맞닿게 되어 있어, 이렇게 맞닿으면 상기 제 1 및 제 2 가동점접(7,8)이 각각 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5) 측에 탄성지지되게 되어 있다.

이처럼 상기 금속 적층체(6)가 상기 하우징(1)의 수납부(1a) 내에 수용된 상태에서, 초기 상태인 상기 금속 적층체(6)의 비반전시에는 상기 반전부(6c)의 정상부가 상기 커버(9)의 누름 돌부(9b)에 맞닿고, 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)이 각각 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5) 측에 탄성지지되므로, 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)과 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5) 의 통전이 확실해져 초기 상태인 비반전시의 안정된 통전 상태를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 3 및 도 8 로 상기 서술한 실시예의 열응동 스위치의 동작을 설명한다.

먼저, 도 3 에 나타낸 상온 및 통상 사용 온도에서는 서로 대향하여 배치되어 있는 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)과 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)은 서로 접촉하여 접점이 온 상태로 되어 있다.

이 때, 상기 금속 적층체(6)의 반전부(6c)의 정상부가 상기 커버(9)의 천정면부의 누름 돌부(9b)에서 하측으로 탄성지지되고 있고, 또 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)과 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)이 각각 대향되어 복수 개 형성되어 있기 때문에, 설령 먼지 등의 이물질이 한 접점부에 들어갔다고 해도 다른 접점부의 통전히 확실해져 안정된 통전 상태를 얻을 수 있다.

이 상태에서 어떤 원인에 의해 온도가 상승하면 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)이 고착되어 있는 상기 금속 적층체(6)에 형성된 상기 반전부(6c)가 온도의 상승에 따라 반전 동작한다. 이 때, 상기 금속 적층체(6)에 고착되어 있는 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)은 상기 금속 적층체(6)와 함께 상방으로 구동되어 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)으로부터 이간되게 되고 접점이 오프 상태가 된다.

이 경우, 반전된 상기 금속 적층체(6)의 상기 반전부(6c)는 그 팽창부가 반전되어 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)의 방향, 즉 상기 하우징(1)의 수납부(1a)의 내저면 방향으로 돌출되어 상기 수납부(1a)의 중앙에 형성된 상기 지지돌기부(1b)에 맞닿음으로써 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)이 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)에서 확실하게 이간되어 접점이 오프 상태가 된다.

그리고, 이 상태에서 온도가 하강하여 원래의 상온으로 돌아가면, 상기 금속 적층체(6)의 상기 반전부(6c)는 온도의 하강에 따라 반전 복귀되어 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)의 방향과는 반대 방향으로 돌출되므로, 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)이 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)에 접촉하여 접점이 온 상태가 되어 최초 상태로 복귀하게 된다.

상기 서술한 본 발명의 열응동 스위치의 구조에서는, 상기 금속 적층체(6)의 중앙부에 온도에 따라 반전될 때의 반전 작용을 조장하기 위한 팽창된 돔형의 상기 반전부(6c)가 형성되어 있기 때문에, 반전 동작이 확실하게 행해지게 된다.

상기 서술한 본 발명의 실시예의 구성에 의하면, 상기 하우징(1)의 수납부(1a)에 상기 금속 적층체(6)를 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과는 분리된 상태로 유동 가능하게 끼워 넣는 동시에 상기 금속 적층체(6)에는 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 각각 복수 개 형성하고, 상기 금속 적층체(6)의 초기 상태인 비반전시에는 복수의 상기 제 1 가동접점(7) 중 적어도 하나가 상기 제 1 고정접점(3)과 통전되고, 또한 복수의 상기 제 2 가동접점(8) 중 적어도 하나가 상기 제 2 고정접점(5)과 통전됨으로써 상기 제 1 과 제 2 고정접점(3,5) 사이가 상기 금속 적층체(6)를 통하여 통전 상태가 되도록 하고 있기 때문에, 상기 금속 적층체(6)에 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 각각 복수 개 형성함으로써 예를 들어 하나의 상기 제 1 가동접점(7)과 제 1 고정접점(3) 사이에 먼지 등의 이물질이 침입하였다고 해도 다른 제 1 가동접점(7)과 제 1 고정접점(3)에 의해 통전을 도모할 수 있어 접촉 상태가 안정되어, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

또, 상기 금속 적층체(6)는 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과는 분리된 상태로 상기 수납부(1a)에 끼워 넣어져 있기 때문에, 리플로 납땜하여 부착할 때에는 상기 수납부(1a) 내의 비교적 좁은 범위에서 크게 변형되는 것이 가능하여 외팔보형으로 지지되었을 때와 비교하여 상기 수납부(1a)의 높이 치수를 크게 할 필요가 없어, 상기 수납부(1a)의 박형화를 도모할 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서는, 상기 금속 적층체(6)에 형성한 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)은 은산화주석 등을 전기 스폿 용접 등의 방법으로 고착하여 형성하였지만 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 상기 금속 적층체(6)에 프레스 가공 등에 의해 일부분을 두껍게 하여 소돌기부(돌출된 부분)를 형성하고, 이 소돌기부에 전도성 페이스트(은 페이스트) 등을 도포하여 형성하도록 할 수도 있다. 또, 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)에서도 마찬가지로 형성할 수 있다.

도 9 및 도 10 은 본 발명의 제 2 실시예인 열응동 스위치의 구조를 나타내고, 도 9 는 커버를 벗긴 상태의 열응동 스위치의 평면도, 도 10 은 열응동 스위치의 단면도이다. 또, 도 1 내지 도 8 에서 설명한 동일 부품에 관해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

이 경우, 제 1 실시예와의 상이점은 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)의 구성이 약간 다르다는 점이다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예인 열응동 스위치의 구성은, 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)은 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 형성되어 있지는 않고 동축방향(일방향)의 일단측과 타단측의 위치에 각각 복수 개 나란히 형성한 구성으로 되어 있다.

도면에 있어서, 하우징(11)은 합성 수지 등의 절연재로 상면이 개구된 수납부(11a)를 갖는 상자모양으로 형성되어 있다. 이 하우징(11)의 수납부(11a)의 내저부에는 후술할 각 단자가 형성되어 있고, 이 각 단자의 일단부는 상기 하우징(11)의 양측면측에서 외방으로 돌출된 것으로 되어 있다. 또, 상기 수납부(11a)의 내저면 중앙에는 이 내저면으로부터 원주형으로 돌출된 지지돌기부(11b)가 형성되어 있다.

제 1 단자(12)는 인청동 등의 전도성 금속재로 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 1 단자(12)는, 상기 수납부(11a)의 일단측에 형성된 대략 사각형 접점판부(12a)와, 상기 하우징(11)의 측면부에서 외방으로 돌출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부(12b)가 형성되어 있다. 또, 상기 접점판부(12a)의 상면측에는 은산화주석 등으로 이루어지는 한 쌍의 제 1 고정접점(3,3)이 고착된다.

제 2 단자(14)는 마찬가지로 인청동 등의 전도성 금속재로 평판형으로 형성되어 있다. 이 제 2 단자(14)는, 마찬가지로 상기 수납부(11a)의 타단측에 형성된 대략 사각형 접점판부(14a)와, 상기 하우징(11)의 측면부에서 외방으로 돌출되어 다른 전기기기의 회로 등에 접속되는 접속단자부(14b)가 형성되어 있다. 또, 상기 접점판부(14a)의 상면측에는 은산화주석 등으로 이루어지는 한 쌍의 제 2 고정접점(5,5)이 고착된다.

즉, 상기 제 1 고정접점(3,3) 및 제 2 고정접점(5,5)은 상기 수납부(11a)의 동축 방향의 일단측과 타단측의 위치에 각각 2 개 병렬된 상태로 각각 대향되어 형성된다.

금속 적층체(16)는 대략 사각형의 가요성을 가진 판재로 이루어지고, 예를 들어 열팽창률이 높은 재료로 이루어지는 고팽창재와 열팽창률이 낮은 재료로 이루어지는 저팽창재의 열팽창률이 다른 적어도 2 종류의 금속재료를 평판형으로 적층 접합하여 형성되어 있다.

또, 상기 금속 적층체(16)의 중앙부에는 반전 동작하는 경우에 반전 작용을 조장하기 위한 상방으로 팽창된 돔형 반전부(16a)가 형성되어 있고, 이 반전부(16a)를 형성함으로써 상기 금속 적층체(16)의 온도 특성, 즉 온도에 따라 반전되는 경우의 반전 동작을 확실하게 행할 수 있게 되어 있다.

또, 상기 금속 적층체(16)의 네 코너부에는 상기 반전부(16a)의 외측 위치에서 동축 방향의 일단측과 타단측의 위치에 2 개 병렬된 상태로 각각 대향시켜서 형성한, 은산화주석 등으로 이루어지는 제 1 가동접점(7,7) 및 제 2 가동접점(8,8)이 전기 스폿 용접 등의 방법으로 고착되어 있다.

상기 금속 적층체(16)가 상기 수납부(11a)에 수용될 때에는 한 쌍의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)은 한 쌍의 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)과 각각 대향한 상태로 서로 접속분리 가능하게 형성되어 있다.

이 경우, 상기 금속 적층체(16)의 중앙에는 온도에 따라 반전 가능한 돔형의 상기 반전부(16a)가 형성되어 있고, 이 반전부(16a)의 외측에 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 형성하고 있어 돔형의 상기 반전부(16a)가 반전 동작할 때에는 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)의 영향을 받지 않기 때문에, 적절한 동작 온도에서 상기 금속 적층체(16)를 반전시키는 것이 가능해져, 반전 동작할 경우의 동작 특성을 저해하지 않게 되어 있다.

커버(19)는 합성 수지 등의 절연재로 대략 판형으로 형성되어 있으며, 이 커버(19)의 하면측 천정면부에는 마찬가지로 하방으로 돌출된 누름 돌부(19b)가 형성되어 있다.

그리고, 본 실시예의 열응동 스위치의 동작에 관해서는, 상기 서술한 본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 열응동 스위치의 동작과 거의 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.

상기한 본 발명의 제 2 실시예의 구성에 의하면, 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점(3,5)은 상기 수납부(11a)의 내저면에 동축 방향으로 대향하여 형성되어 있고, 또 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 상기 반전부(16a)의 외측에서 동축 방향의 일단측과 타단측 위치에 각각 복수 개 나란히 형성하는 동시에, 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향시켜 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점(7,8)을 접속분리 가능하게 형성하도록 하고 있으므로, 마찬가지로 예를 들어 하나의 상기 제 1 가동접점(7)과 제 1 고정접점(3) 사이에 먼지 등의 이물질이 침입한 경우에도 다른 상기 제 1 가동접점(7)과 제 1 고정접점(3)이 접촉하기 때문에 접촉이 안정되어 확실한 통전을 도모할 수 있는 동시에, 나아가 한 쌍의 단자, 고정접점 및 가동접점의 구성이 간단해져 저비용화를 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 열응동 스위치는, 수납부를 갖는 하우징과, 수납부에 서로 이간된 상태로 배치된 제 1 및 제 2 고정접점과, 제 1 및 제 2 고정접점과 접속분리 가능하도록 각각 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 가동접점을 가지며, 온도에 따라 반전 가능한 복수의 열팽창 계수가 상이한 금속판을 접합하여 형성된 금속 적층체를 구비하고, 수납부에 금속 적층체를 제 1 및 제 2 고정접점과는 분리된 상태로 유동 가능하게 끼워 넣는 동시에 금속 적층체에 제 1 및 제 2 가동접점을 각각 복수 개 형성하여, 금속 적층체의 비반전시에는 복수의 제 1 가동접점 중 적어도 하나가 제 1 고정접점과 통전되고, 또한 복수의 제 2 가동접점 중 적어도 하나가 제 2 고정접점과 통전됨으로써 제 1 과 제 2 고정접점 사이가 금속 적층체를 통하여 통전상태가 되도록 하였으므로, 금속 적층체에는 제 1 및 제 2 가동접점이 각각 복수 개 형성되어 있어, 설령 하나의 가동접점과 고정접점 사이에 먼지 등의 이물질이 침입하였다고 해도 다른 가동접점과 고정접점으로 통전을 도모할 수 있어 접촉 상태를 안정시켜 신뢰성의 향상이 도모된다. 또, 금속 적층체는 제 1 및 제 2 고정접점과는 분리된 상태로 수납부에 끼워 넣어져 있기 때문에, 리플로 납땜하여 부착할 때에는 수납부 내의 비교적 좁은 범위에서 크게 변형되는 것이 가능하여 외팔보형으로 지지되었을 때와 비교하여 수납부의 높이 치수를 크게 할 필요가 없어, 수납부의 박형화를 도모할 수 있다.

또, 금속 적층체의 중앙에는 온도에 따라 반전 가능한 돔형 반전부를 형성하고, 그 반전부의 외측에 제 1 및 제 2 가동접점을 형성하였으므로, 돔형의 반전부가 반전 동작할 때에는 제 1 및 제 2 가동접점의 영향을 받지 않기 때문에 적절한 동작 온도에서 금속 적층체를 반전시키는 것이 가능해진다.

하우징의 상면에는 수납부를 덮는 커버가 끼워 장착되어 있고, 금속 적층체의 비반전시에는 금속 적층체의 정상부가 커버의 천정면에 닿으며, 제 1 및 제 2 가동접점이 각각 제 1 및 제 2 고정접점측에 탄성지지되어 있으므로, 제 1 및 제 2 가동접점과 제 1 및 제 2 고정접점의 통전이 확실해져 비반전시의 안정된 통전상태를 얻을 수 있다.

또, 제 1 및 제 2 고정접점은, 수납부의 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 배치되는 동시에 제 1 및 제 2 가동접점을 금속 적층체의 십자 위치에 각각 교대로 대향시켜 형성하고, 복수의 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치하였으므로, 예를 들어 하나의 제 1 가동접점과 제 1 고정접점 사이에 먼지 등의 이물질이 침입한 경우에는 먼지가 끼어 있는 측에 대하여 이것과 대향하는 반대측에 위치하는 다른 제 1 가동접점과 제 1 고정접점 측에 탄성지지력이 작용하기 때문에 접촉이 안정되어 확실한 통전을 도모할 수 있다.

또한 제 1 및 제 2 고정접점은, 수납부의 동축방향에 대향하여 배치되는 동시에 제 1 및 제 2 가동접점을 금속 적층체의 동축방향의 일단측과 타단측 위치에 각각 복수 개 나란히 형성하고, 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치하였으므로, 접촉이 안정되어 확실한 통전을 도모할 수 있는 동시에 고정접점 및 가동접점 등의 구성이 간단해져 저비용화를 도모할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예인 열응동 스위치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2 는 본 발명의 열응동 스위치의 커버를 벗긴 상태를 나타낸 평면도이다.

도 3 은 본 발명의 열응동 스위치를 나타낸 단면도이다.

도 4 는 본 발명의 하우징을 나타낸 평면도이다.

도 5 는 본 발명의 하우징을 나타낸 단면도이다.

도 6 은 본 발명의 금속 적층체를 나타낸 평면도이다.

도 7 은 본 발명의 금속 적층체를 나타낸 정면도이다.

도 8 은 본 발명의 열응동 스위치의 반전시를 나타낸 단면도이다.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시예인 열응동 스위치의 커버를 벗긴 상태를 나타낸 평면도이다.

도 10 은 본 발명의 제 2 실시예인 열응동 스위치를 나타낸 단면도이다.

도 11 은 종래의 열응동 스위치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 12 는 종래의 열응동 스위치를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 하우징 1a : 수납부

1b : 지지돌기부 1c : 가이드 돌출부

1d : 걸어맞춤돌기부 2 : 제 1 단자

2a : 기판부 2b : 돌편부

2c : 접속단자부 2d : 개구부

3 : 제 1 고정접점 4 : 제 2 단자

4a : 접점판부 4b : 접속단자부

4c : 개구부 5 : 제 2 고정접점

6 : 금속 적층체 6a : 모따기부

6b : 오목형부 6c : 반전부

7 : 제 1 가동접점 8 : 제 2 가동접점

9 : 커버 9a : 걸어맞춤구멍

9b : 누름 돌출부

Claims (7)

1. 수납부를 갖는 하우징과, 이 수납부에 서로 이간된 상태로 배치된 제 1 및 제 2 고정접점과, 상기 제 1 및 제 2 고정접점과 접속분리 가능하도록 각각 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 가동접점을 가지며, 온도에 따라 반전 가능한 복수의 열팽창 계수가 상이한 금속판을 접합하여 형성된 금속 적층체를 구비하고, 상기 수납부에 상기 금속 적층체를 상기 제 1 및 제 2 고정접점과는 분리된 상태로 유동 가능하게 끼워 넣는 동시에 상기 금속 적층체에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 각각 복수 개 형성하여, 상기 금속 적층체의 비반전시에는 복수의 상기 제 1 가동접점 중 하나 이상이 상기 제 1 고정접점과 통전되고, 또한 복수의 상기 제 2 가동접점 중 하나 이상이 상기 제 2 고정접점과 통전됨으로써 상기 제 1 및 제 2 고정접점 사이가 상기 금속 적층체를 통하여 통전상태가 되도록 한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 적층체의 중앙에는 온도에 따라 반전 가능한 돔형 반전부를 형성하고, 그 반전부의 외측에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 형성한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하우징의 상면에는 상기 수납부를 덮는 커버가 끼워 장착되어 있고, 상기 금속 적층체의 비반전시에는 상기 금속 적층체의 정상부가 상기 커버의 천정면에 닿으며, 상기 제 1 및 제 2 가동접점이 각각 상기 제 1 및 제 2 고정접점측에 탄성지지되어 있는 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
4. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고정접점은, 상기 수납부의 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 배치되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 상기 금속 적층체의 십자 위치에 각각 교대로 대향시켜 형성하고, 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
5. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고정접점은, 상기 수납부의 동축방향에 대향하여 배치되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 상기 금속 적층체의 동축방향의 일단측과 타단측 위치에 각각 복수 개 나란히 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고정접점은, 상기 수납부의 십자 위치에 각각 교대로 대향한 상태로 배치되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 상기 금속 적층체의 십자 위치에 각각 교대로 대향시켜 형성하고, 복수의 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고정접점은, 상기 수납부의 동축방향에 대향하여 배치되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 상기 금속 적층체의 동축방향의 일단측과 타단측 위치에 각각 복수 개 나란히 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 고정접점에 각각 대향하여 복수의 상기 제 1 및 제 2 가동접점을 접속분리 가능하게 배치한 것을 특징으로 하는 열응동 스위치.