KR100742771B1 - 페일세이프형 알에프 스위치 - Google Patents

페일세이프형 알에프 스위치 Download PDF

Info

Publication number
KR100742771B1
KR100742771B1 KR1020060007735A KR20060007735A KR100742771B1 KR 100742771 B1 KR100742771 B1 KR 100742771B1 KR 1020060007735 A KR1020060007735 A KR 1020060007735A KR 20060007735 A KR20060007735 A KR 20060007735A KR 100742771 B1 KR100742771 B1 KR 100742771B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seesaw
solenoid
switch
magnet
plate
Prior art date
Application number
KR1020060007735A
Other languages
English (en)
Inventor
황재춘
강구성
황도경
Original Assignee
주식회사 에이스테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이스테크놀로지 filed Critical 주식회사 에이스테크놀로지
Priority to KR1020060007735A priority Critical patent/KR100742771B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100742771B1 publication Critical patent/KR100742771B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H01H36/008—Change of magnetic field wherein the magnet and switch are fixed, e.g. by shielding or relative movements of armature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02—Details
    • H01H23/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/16—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/24—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with two operating positions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H2001/506—Fail safe contacts, i.e. the contacts being kept in a safe position, usually in an open circuit position, at end of life time of switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
    • H01H2001/545—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force having permanent magnets directly associated with the contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H01H2036/0086—Movable or fixed contacts formed by permanent magnets

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

본 발명은 페일세이프형 알에프 스위치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영구자석, 시소, 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트 및 적어도 하나의 솔레노이드를 포함하는 알에프 스위치에 있어서, 상기 투자율이 다른 적어도 두개의 플레이트를 상기 영구자석의 자기장내에 배치하되, 상기 플레이트의 자기장내 배치로 발생한 상기 자기장의 불균형에 의해 상기 시소가 회동하여 상기 시소의 일정 접촉 상태를 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 전원이 계속 공급되지 않아도 접점을 유지할 수 있으며, 시소의 위치가 안정하여 알에프 신호 전송이 안정적인 장점이 있다.
RF, 알에프, 스위치, 자기장, 자화

Description

페일세이프형 알에프 스위치{Failsafe type RF switch}
도 1은 종래의 페일세이프형 알에프 스위치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 페일세이프형 알에프 스위치의 다른 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치에 전원이 미인가된 상태에서의 솔레노이드와 시소의 구성을 확대하여 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치에 전원이 인가된 상태에서의 솔레노이드와 시소의 구성을 확대하여 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 다른 페일세이프형 알에프 스위치에 전원이 인가된 상태에서의 솔레노이드와 시소의 구성을 확대하여 도시한 도면.
본 발명은 알에프 스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전원이 인가되지 않은 상태에서도 접점을 유지하는 페일세이프형 알에프 스위치에 관한 것이다.
알에프(RF : Radio Frequency) 스위치는 기존의 반도체 스위치에 비하여 사용시 낮은 삽입 손실과 높은 감쇄 특성을 나타내며 높은 전력에서도 효율적인 이점이 있어 현재 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 또한, 단순한 스위치의 기능뿐만 아니라 인입된 알에프 신호를 필요한 선로로 합성하는 합성기의 기능도 수행한다.
일반적으로 알에프 스위치는 전력의 인가에 따라 접점이 유지되도록 하는지 여부에 따라 래칭형(latching type) 알에프 스위치와 페일세이프형(failsafe type) 알에프 스위치로 구분된다.
래칭형 알에프 스위치가 스위칭시에만 펄스 전원을 공급하여 접점이 유지되도록 한 스위치임에 비해 페일세이프형 알에프 스위치는 전원을 인가하지 않은 상태에서는 항상 정해진 NC(Normally Contact) 접점을 유지하다가, 전원이 인가되는 NO(Normally Open) 접점을 유지시켜주는 스위치이다.
도 1은 종래의 페일세이프형 알에프 스위치의 구성을 도시한 도면으로 도 1을 참조하여 종래의 페일세이프형 알에프 스위치에 대해 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 페일세이프형 알에프 스위치는 메인 플레이트(main plate)(100), 전원이 인가되면 전자기력을 발생시키는 솔레노이드(solenoid)(110), 상기 솔레노이드(110)의 중공에 이동 가능하게 설치되어 상기 솔레노이드의 전자기력에 의해 하방향으로 움직이는 금속재의 프레스폴(press pole)(120), 상기 프레스폴(120)의 이동에 따른 누름에 의해 회동축을 중심으로 회동하는 시소(seesaw)(130), 상기 시소(130)의 타단을 지지하도록 설치되는 페일세이프 스프링(140), 상기 시소(130)의 양단부 하부에 설치되어 상기 시소(130)의 회동 동작에 따라 선택적으로 가압되는 제1 푸시로드(push road)(150a)와 제2 푸시로드(150b), 상기 푸시로드(150)를 지지하는 제1 스프링(160a)과 제2 스프링(160b), 상기 푸시로드(150) 단부에 부착되어 조립된 제1 컨택리드(contact reed)(170a)와 제2 컨택리드(170b), 하우징(housing)(190)에 삽입된 공통단자 커넥터(connecter)(180a) 및 제1단자 커넥터(180b)와 제2단자 커넥터(180c)로 구성된다.
이러한 구성에 의한 페일세이프형 알에프 스위치는 솔레노이드(110)에 전원이 인가되지 않은 상태에서는 페일세이프 스프링(140)의 탄성력에 시소(130)가 제2 푸시로드(150b)를 누르고 이로 인해 제2 컨택리드(170b)가 공통단자 커넥터(180a)와 제2 단자 커넥터(180c)에 접촉한다.
이와 같은 상태에서 전력이 인가되면 상기 솔레노이드(110)는 전자기력을 발생하여 상기 솔레노이드(110)의 중공에 이동 가능하게 설치된 프레스폴(120)을 아래쪽으로 밀어낸다.
상기 아래쪽으로 이동된 프레스폴(120)은 시소(130)의 타단을 눌러 시소(130)를 회동시키고 이로 인하여 제1 푸시로드(150a)가 눌려지게 되어 제1 컨택리드(170a)는 공통단자 커넥터(180a)와 제1 단자 커넥터(180b)에 접촉하게 되고 제2 컨택리드(170b)는 스프링(160b)의 탄성력에 의해 비접촉 상태가 되어 알에프 스위치를 선택적으로 전송한다.
이러한 종래의 페일세이프형 알에프 스위치의 경우 접점을 계속 유지시켜주어야 하므로 전력 소모가 많고 전력 소모가 많으므로 열발생이 높아 발생된 열이 다른 부품에 열화시키는 문제점이 있다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해 전원 공급이 계속되지 않는 경우에도 접점을 유지하는 페일세이프형의 알에프 스위치가 있으나 자력의 치우침을 이용하므로 시소의 위치와 움직임이 불안정하게 되어 알에프 신호 전송에 안정성이 낮아지는 문제점이 있다.
전원 공급이 계속되지 않는 경우에도 접점을 유지하는 페일세이프형의 알에프 스위치와 그 문제점에 대해 도 2를 참조하여 살펴본다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전원 공급이 계속되지 않는 경우에도 접점을 유지하는 종래의 페일세이프형 알에프 스위치는 메인 플레이트(main plate)(200), 제1 솔레노이드(solenoid)(210a)와 제2 솔레노이드(210b), 솔레노이드 하단에 각각 배치되는 고정 플레이트(220a, 220b) 영구자석(230), 시소(240), 제1 푸시로드(push road)(250a)와 제2 푸시로드(250b), 제1 스프링(260a)과 제2 스프링(260b), 제1 컨택리드(contact reed)(270a)와 제2 컨택리드(270b), 공통단자 커넥터(connecter)(280a) 및 제1단자 커넥터(280b)와 제2단자 커넥터(280c)를 포함한다.
전원 공급이 계속되지 않는 경우에도 접점을 유지하는 종래의 페일세이프형 알에프 스위치는 영구자석(230)에 의해 자화된 시소(240)가 솔레노이드(210) 하단에 배치된 고정 플레이트(220)에 접촉하도록 한다. 그러나 한쪽으로 시소(240)를 기울어지게 하기 위해 제2 솔레노이드(210b)와 영구자석(230)을 시소(240)의 한쪽 으로 치우쳐 배치한다. 그러므로 자력의 비대칭에 의해 시소(240)의 일측이 기울어져 접점을 유지하게 한다.
그러나 이러한 구성과 방법에 의해 전원을 인가하지 하지 않고 접점을 유지시켜주는 경우 접점의 유지는 가능하나 알에프 신호의 전송을 위해 지속적으로 시소가 회동하므로 자기력의 비대칭으로 인해 시소의 위치가 변경되고 영구자석의 자화력의 약화 등에 의해 시소의 움직임과 위치가 변경되는 문제점이 있다. 따라서 시소의 움직임과 위치가 변경되므로 시소가 불안정하게 되어 알에프 신호 전송에 안정성이 낮아지는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 전원이 계속 공급되지 않아도 접점을 유지할 수 있는 페일세이프형 알에프 스위치를 제안하는 것이다.
또한 시소의 위치가 안정하여 알에프 신호 전송이 안정적인 페일세이프형 알에프 스위치를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영구자석, 시소, 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트 및 적어도 하나의 솔레노이드를 포함하는 알에프 스위치에 있어서, 상기 투자율이 다른 적어도 두개의 플레이트를 상기 영구자석의 자기장내에 배치하되, 상기 플레이트의 자기장내 배치로 발생한 상기 자기장의 불균형에 의해 상기 시소가 회동하여 상기 시소의 일정 접촉 상태를 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치가 제공된다.
상기 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트의 재질은, 적어도 하나의 플레이트의 재질은 순철이고, 적어도 다른 하나의 플레이트의 재질은 알루미늄일 수 있다.
상기 알에프 스위치는 상기 영구자석 및 적어도 하나의 솔레노이드를 고정하는 메인 플레이트가 더 포함할 수 있으며 상기 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트는 상기 메인 플레이트에 결합할 수 있다.
또한 상기 메인 플레이트의 재질은 알루미늄일 수 있다.
상기 알에프 스위치는 적어도 하나의 푸시로드를 더 포함하고, 상기 푸시로드는 상기 시소의 하단에 설치되어 상기 시소의 누름 압력을 받을 수 있다.
상기 영구자석은 자기극의 중심이 상기 시소의 회동 중심축에 위치하도록 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도 면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자와 기호(예를 들어, 320a, 320b 등)는 동일 또는 유사한 개체를 순차적으로 구분하기 위한 식별 기호에 불과하며, 본 발명의 명세서에 도시된 알에프 스위치는 본 발명의 설명을 용이하게 위한 것으로 본 발명의 명세서에 도시된 도면의 구성에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치는 메인 플레이트(main plate)(300), 마그네트(310), 제1 솔레노이드(solenoid)(320a)와 제2 솔레노이드(320b), 시소(330), 제1 푸시로드(push road)(340a)와 제2 푸시로드(340b), 제1 스프링(350a)과 제2 스프링(350b), 제1 컨택리드(contact reed)(360a)와 제2 컨택리드(360b), 하우징(housing)(370), 공통단자 커넥터(connecter)(380a) 및 제1단자 커넥터(380b)와 제2단자 커넥터(380c)를 포함할 수 있다.
또한 제1 솔레노이드(320a)와 마그네트(310)는 제1 플레이트(390)와 결합되며 제2 솔레노이드(320b)는 제2 플레이트(400)와 결합되어 메인 플레이트(300)에 고정된다.
솔레노이드, 푸시로드, 스프링, 컨택리드 및 커넥터 등의 구성요소는 설명의 편의를 위해 최소의 구성만을 예시하였으며 전달하고자 하는 알에프 신호의 경로가 다양해지면 더 많은 개수가 구비될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
메인 플레이트(main plate)(300)는 솔레노이드(320)를 고정하는 역할을 수행하며, 제1 솔레노이드와 마그네트는 제1 플레이트(390)와 결합되어 메인 플레이트에 고정되고 제2 솔레노이드는 제2 플레이트(400)와 결합되어 메인 플레이트(300)에 고정된다.
제1 플레이트(390)와 제2 플레이트(400)의 재질은 서로 다를 수 있으며 제1 플레이트(390)의 재질은 제2 플레이트(400)의 재질보다 투자율이 높은 재질이다. 투자율이란 자기투과율이라고도 하며 자기장의 영향을 받아 자화할 때에 생기는 자기력선속밀도와 자기장의 세기의 비를 말한다. 보통의 물질, 즉 상자성체나 반자성체에서는 거의 1에 가깝고, 그 값도 물질의 종류에 따라 정해진다. 일반적으로 철 등의 강자성체 등에서는 극히 큰 값을 나타낸다.
따라서 상대적으로 투자율이 높아야 하는 제1 플레이트의 재질은 바람직하게는 순철(Pure Iron , Fe)일 수 있다. 또한 제1 플레이트에 비해 상대적으로 투자율이 낮아야 하는 메인 플레이트(300)와 제2 플레이트(400)의 재질은 바람직하게는 알루미늄(Al)일 수 있다.
솔레노이드(320)는 관상으로 권선한 코일로서 중공에 코어(410)가 위치한다. 솔레노이드(320)는 전력이 인가되면 전자기력을 발생시킨다.
제1 솔레노이드(320a)의 중공에는 제1 코어(410a)가 제2 솔레노이드(320b)의 중공에는 제2 코어(410b)가 위치한다.
시소(330)와 코어(410)가 자기력에 의해 직접 접촉하는 경우 접촉을 보다 용이하게 하기 위해 바람직하게는 권선되는 길이보다 좀더 길게 배치할 수 있다. 또 한 코어(410)와 시소(330)가 접촉하는 부분에 별도의 플레이트(미도시) 등을 위치하게 하여 자기력에 의한 시소(330)와 코어(410)의 접촉을 보다 용이하게 하는 것도 가능하다.
제1 솔레노이드(320a)는 제1 플레이트(390)에 결합하고 제2 솔레노이드(320b)는 제2 플레이트(400)에 결합하여 제1 플레이트(390)와 제2 플레이트(400)는 모두 메인 플레이트(300)에 결합될 수 있다.
마그네트(310)는 제1 솔레노이드(320a)와 결합하거나 인접하여 위치하며 제2 솔레노이드(320b)와는 분리되어 위치할 수 있다. 또한 마그네트(310)는 제1 플레이트(390)와 결합되어 제1 플레이트(390)가 메인 플레이트(300)와 결합함으로써 고정된다.
영구자석인 마그네트(310)는 바람직하게는 순철 재질의 제1 플레이트(390)에 제1 솔레노이드(320a) 와 함께 결합할 수 있다.
제1 코어(410a) 또는 제1 코어(410a)의 하단에 배치되는 플레이트(미도시)는 마그네트(310)의 전자기력에 의해 자화된다. 이는 마그네트(310)에서 나온 자기력선에 의해 자화되는 것으로 자기력의 세기는 자기력선의 수에 비례하며 마그네트(310)와의 거리에 반비례한다.
따라서, 마그네트(310)에서 발생한 자기력선은 제1 플레이트(390)가 투자율이 높으므로 제1 플레이트(390) 측으로 더 많은 자기력선이 통과가 가능하다. 따라서 제1 코어(410a) 또는 제1 코어(410a)에 배치되는 플레이트(미도시)에 더 큰 자기력이 발생한다.
또한 자기력은 거리에 반비례하므로 상대적으로 마그네트(310)에 가깝게 설치된 제1 코어(410a) 또는 제1 코어(410a)에 배치된 플레이트(미도시)에 더 큰 자력이 발생한다.
반면 제2 플레이트(400)는 제1 플레이트(390)에 비해 투자율이 낮으므로 제2 플레이트(400) 측으로는 작은 수의 자기력선만이 통과가 가능하게 되는 자기력선의 방해를 받게 된다. 따라서 제2 코어(410b) 또는 제2 코어(410b)에 배치되는 플레이트(미도시)에는 자력이 발생하지 않거나 제1 코어(410a) 측에 비해 작은 자기력이 발생한다.
또한 자기력은 거리에 반비례하므로 상대적으로 마그네트(310)에서 멀리 설치된 제2 코어(410b) 또는 제2 코어(410b)에 배치된 플레이트(미도시)에는 작은 자력이 발생한다.
그러므로 제1 코어(410a)의 자기력에 의해 시소(330)는 제1 코어(410a)에 접촉하거나 제1 코어(410a)에 접근하게 되어 시소(330)가 기울어지게 된다.
시소(330)는 마그네트(310)와 솔레노이드(320)의 하측에 위치하며 자화된 제1 코어(410a)의 자기력과 솔레노이드(320)에 전력이 인가되어 발생한 전자기력에 의해 선택적으로 움직인다.
시소(330)는 바람직하게는 마그네트(310)의 자기극의 중심과 시소(330)의 회동 중심축은 일직선에 위치할 수 있다.
시소(330)의 회동 중심축과 마그네트(310)의 자기력이 발생하는 자기극의 중심이 일직선상에 위치하게 함으로써 마그네트(310)의 위치는 메인 플레이트(300)에 고정되어 위치가 일정하므로 시소(330)가 회동 중심축을 중심으로 회동하는 경우라도 회동 중심축이 마그네트(310)의 자기력에 의해 회동 중심축이 안정된다. 따라서 시소(330)의 회동에 의해 선택적으로 알에프 신호를 전송하는 알에프 스위치의 알에프 신호의 전송이 안정되는 이점이 있다.
또한 시소(330)는 마그네트(310)의 자기력에 의해 자화될 수 있다. 시소(330)가 마그네트(310)의 자기력에 의해 자화되는 경우 시소(330)의 중심이 마그네트(310)의 자기극과 마주하므로 시소(330)의 중심은 마그네트(310)의 자기극과 다른 자기극을 띠게 되는 반면 시소(330)의 단부는 마그네트(310)의 자기극과 같은 자기극을 띠게 된다.
푸시로드(340)는 시소(330)의 하측에 위치하여 솔레노이드(320)에 발생된 전자기력에 반응하여 시소(330)가 선택적으로 회동하여 눌려짐으로써 제1 푸시로드(340a) 또는 제2 푸시로드(340b)가 선택적으로 움직이게 된다.
제1 푸시로드(push road)(330a)와 제2 푸시로드(330b)가 선택적으로 움직임에 따라 푸시로드(340)에 단부에 결합된 컨택리드(360)를 커넥터(380)와 접촉하게 한다.
하우징(housing)(370)은 커넥터(380) 등이 결합되는 부분이다.
공통단자 커넥터(380a)를 통해 인입된 알에프 신호는 공통단자 커넥터(380a)와 컨택리드(360)의 접촉에 의해 제1 단자 커넥터(380b) 또는 제2 단자 커넥터(380c)를 통해 알에프 신호를 전송한다.
본 발명에서는 알에프 신호를 선택적으로 전송하기 위해 페일세이프형 알에 프 스위치임에도 전원이 인가되지 않은 상태에서도 접점을 유지한다. 또한 전원의 인가와 미인가로 시소가 회동하여도 시소(330)의 위치를 안정시켜 알에프 신호 전송이 안정적이다.
먼저 전원이 인가되지 않은 상태에서도 접점을 유지하고 시소(330)의 위치를 안정시키는 방법을 도 4를 참조하여 살펴본다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치에 전원이 미인가된 상태에서의 솔레노이드(320)와 시소(330)의 구성을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전원이 미인가된 상태에서 마그네트(310)의 자기력에 의한 시소(330)와 제1 코어(410a)의 자화로 시소(310)가 제1 솔레노이드(320a)측으로 이동하여 제2 솔레노이드(320b) 하단으로 시소(330)가 기울어져 제2 푸시로드(340b)를 누르게 된다.
시소(330)의 기울어짐에 의한 누름 압력에 의해 제 2 푸시로드(340b)의 단부에 결합한 제2 컨택리드(360b)가 공통 커넥터(380a)와 제2 커넥터(380c)에 접촉함으로써 접점을 유지하는 상태가 된다. 다만 이러한 구성은 예시에 불과하며 제1, 제2 및 기타 복수의 구성 요소는 설명과 이해의 편의를 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치가 접점을 유지하는 것은 영구자석인 마그네트(310)에서 발생하는 자기력선을 제1 플레이트(390)가 제2 플레이트에 비해 많이 투과함으로써 자기력선의 불균형을 이용하여 시소(330)를 제1 솔레이드가 결합된 제1 플레이트(290) 측으로 회동하게 하여 접점을 유지한다.
도 4에 예시된 바와 같이 마그네트(310)를 상단이 N극, 시소(330)측인 하단을 S극이 위치하도록 배치한다면, 바람직하게는 순철 재질의 제1 플레이트(390)는 자화되며 또한 많은 자기력선을 투과한다. 그러므로 제1 솔레노이드(320a)의 제1 코어(410a) 또는 제1 코어에 설치되는 플레이트(미도시)는 마그네트(310)의 자기력선의 영향으로 자화가 된다. 특히 제1 코어(410a)의 시소(330)와 마주하는 하부는 자기극의 성질에 따라 N극을 띠게 된다.
시소(330)와 코어(410)가 자기력에 의해 직접 접촉하게 구성하는 경우 접촉을 보다 용이하게 하기 위해 바람직하게는 권선되는 길이보다 좀더 길게 배치할 수 있다. 또한 코어(410)와 시소(330)가 접촉하는 부분에 별도의 플레이트(미도시) 등을 위치하게 하여 마그네트(310)에 의한 자화와 솔레노이드(320)의 자화에 의한 시소(330)와 코어(410)의 접촉을 보다 용이하게 하는 것도 가능하다.
자기력은 자기극에서 가장 강한 것이 일반적이므로 코어(410)가 자화되면 자기극에 해당하는 코어(410)의 단부를 솔레노이드(320) 외부로 노출함으로써 좀더 강한 자기력이 시소(330)에 작용할 수 있는 이점이 있을 수 있다. 다만 이러한 코어(410)와 시소의 직접 접촉 또는 코어(410) 단부의 솔레노이드(320) 외부로의 노출은 예시에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다.
마그네트(310)와 시소(330)가 마주하는 것은 전술한 바와 같이 바람직하게는 시소(330)가 회동하는 중심과 마그네트(310)의 자극의 중심이 일치되게 위치하게 할 수 있다.
이와 같은 배치는 시소(330)가 회동하는 중심이 항상 일정한 위치를 유지하게 됨으로써 시소(330)의 위치가 안정적이게 되어 알에프 신호의 전송이 안정적으로 된다.
한편 마그네트(310)와 마주하는 시소(330)는 마그네트(310)의 자력에 의해 자화가 되고 전술한 바와 같이 회동의 중심과 마그네트(310)의 자기극이 마주하므로 시소(330)의 회동 중심은 마주하는 마그네트(310)와 반대의 자기극을 띠게 된다.
반면 자기극의 특성에 의해 회동의 중심의 반대편인 시소(330)의 단부는 마주하는 마그네트(310)의 자기극과 같은 극성을 띠게 된다. 따라서 도 4의 예시를 기준으로 시소(330)와 면한 마그네트(310)의 자기극이 S극이므로 시소(330)의 회동 중심은 N극을 띠게 되고 시소(330)의 단부는 S극을 띄게 된다.
따라서 마그네트(310)의 자력에 의해 자화된 시소(330)의 단부와 제1 솔레노이드(320a)의 제1 코어(410a)가 서로 다른 자기극을 띠게 되므로 상호 인력이 발생한다.
이에 비해 제2 솔레노이드(320b)는 바람직하게는 알루미늄 재질의 제2 플레이트(400)와 결합하여 메인 플레이트(300)에 결합된다.
따라서 제2 솔레노이드(320b)는 위치가 상대적으로 제1 솔레노이드(320a)에 비해 마그네트(310)와 떨어져 있으며 또한 제2 플레이트(400)가 제1 플레이트(390)에 비해 자화력이 약하므로 제 2코어(410b)는 자성을 띠지 않거나 제1 코어에 비해 자화력이 약하게 된다.
따라서 시소(330)는 제2 코어(410b)보다 강한 자성을 띠는 제1 코어(410a)에 자기력간의 인력에 의해 근접하게 되어 기울어져 제2 푸시로드(340b)를 누름으로써 제2 푸시로드(340b) 단부에 배치된 제2 컨택리드(360b)를 커넥터와 접촉하게 하여 접점을 유지한다.
그러므로 본 발명에 의한 페일세이프형 알에프 스위치는 영구자석인 마그네트(310)에 의해 형성되는 자기장과 자기장에 의해 형성되는 자기력에 의해 접점을 유지한다. 따라서 전원을 계속 공급해주지 않아도 접점을 유지할 수 있으며 또한 영구자석인 마그네트(310)의 자기력이 시소의 회동 중심에 위치하므로 시소의 움직임과 위치가 안정적이어서 알에프 신호의 전송이 안정적이다.
이하에서는 전원이 인가된 상태에서 본 발명에 의한 페일세이프형 알에프 스위치의 동작에 대해 도 5와 도 6을 참조하여 살펴본다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페일세이프형 알에프 스위치에 전원이 인가된 상태에서의 솔레노이드와 시소의 구성을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 제1 솔레노이드(320a)와 제2 솔레노이드(320b)에 모두 전원을 인가하여 제1 솔레노이드(320a)와 제2 솔레노이드(320b)에 서로 다른 자기극의 자기력을 발생하는 경우를 예시한 것이다.
도 5에 예시된 바와 같이, 제1 솔레노이드(320a)에 S극의 자기극을 발생하도록 자기극을 발생시키고 제2 솔레노이드(320b)에는 N극의 자기극을 발생시킨다.
영구자석인 마그네트(310)에 의해 자화된 시소(330)의 단부는 S극을 띠게 되 므로 S극의 자기극을 띠는 제1 솔레노이드(320a)와는 척력이 발생하는 반면 N극의 자기극을 띠는 제2 솔레노이드(320b)와는 인력이 발생하여 시소(330)는 제2 솔레노이드(320b) 측으로 회동하게 된다.
따라서 시소(330)의 회동에 의해 제1 푸시로드(340a)가 누름 압력을 받고 제1 푸시로드(340a)의 단부에 설치된 제1 컨택리드(360a)가 제1 커넥터(380b)와 공통커넥터(380a)와 접촉함으로써 제1 커넥터(380b)로 알에프 신호를 전송할 수 있게 된다.
도 5에서는 제1 솔레노이드(320a)와 제2 솔레노이드(320b) 양측에 모두 전원을 인가하는 것으로 예시하였으나 제1 솔레노이드(320a) 또는 제2 솔레노이드(320b) 일측에만 전원을 인가하여 시소(330)를 회동하게 하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 다른 페일세이프형 알에프 스위치에 전원이 인가된 상태에서의 솔레노이드와 시소의 구성을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6는 제2 솔레노이드(320b)에만 선택적으로 전원을 인가하여 자기력을 발생하는 경우를 예시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 솔레노이드(320b)에만 선택적으로 전원을 인가하여 제2 솔레노이드(320b)에만 자기력이 발생하게 하되 제1 솔레노이드(320a)의 제1 코어(410a)와 시소(330)간의 자기력에 의한 인력보다 강한 인력을 제2 솔레노이드(320b)에 발생하게 하여 시소(330)가 회동하도록 하는 것도 가능하다.
도 6에 예시된 바와 같이, 제2 솔레노이드(320b)에만 N극의 자기극을 발생시 키면 영구자석인 마그네트(310)에 의해 자화된 시소(330)의 단부는 S극을 띠게 되므로 N극의 자기극을 띠는 제2 솔레노이드(320b)와 인력이 발생하여 시소(330)는 제2 솔레노이드(320b) 측으로 회동하게 된다.
따라서 시소(330a)의 회동에 의해 제1 푸시로드(340a)가 누름 압력을 받고 제1 푸시로드(340a)의 단부에 설치된 제1 컨택리드(360a)가 제1 커넥터(380b)와 공통커넥터(380a)와 접촉함으로써 제1 커넥터(380b)로 알에프 신호를 전송할 수 있게 된다.
또한, 제1 솔레노이드(320a)에만 전원을 인가하는 경우 도 6의 예시와는 반대로 제1 솔레노이드(320a)에만 S극의 자기극을 발생시키면 영구자석인 마그네트(310)에 의해 자화된 시소(330)의 단부는 S극을 띠게 되므로 S극의 자기극을 띠는 제1 솔레노이드(320a)와 척력이 발생하여 시소(330)는 제2 솔레노이드(320b) 측으로 회동하게 된다. 따라서 시소(310)의 회동에 의해 제1 푸시로드(340a)가 누름 압력을 받고 제1 푸시로드(340a)의 단부에 설치된 제1 컨택리드(360a)가 제1 커넥터(380b)와 공통커넥터(380a)에 접촉함으로써 제1 커넥터(380b)로 알에프 신호를 전송할 수 있게 된다.
도 5에서 설명한 제1 솔레노이드(320a)와 제2 솔레노이드(320b) 모두 전원이 인가되고 서로 다른 자기극을 지닌 자기력이 생성되면, 제1 솔레노이드(320a)와 시소(330) 사이에는 척력이 발생하고 제2 솔레노이드(320b)와 시소(330) 사이에는 인력이 발생되므로 전원의 인가로 시소의 움직임이 빨라져 채터링 시간이 짧아질 수 있는 이점이 있다.
이에 비해 도 6에서 설명한 제2 솔레노이드(320b)에만 전원을 인가하는 경우 또는 그 반대로 제1 솔레노이드(320a)에만 전원을 인가하는 경우에는 소비전력이 줄어들고 소비전력이 줄어듦에 따라 발생되는 열이 줄어들어 알에프 스위치를 구성하는 부품의 열화를 방지 할 수 있는 이점이 있다. 다만 이러한 구성과 동작은 예시에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다.
이상의 구성과 동작을 가지는 본 발명에 의한 페일세이프형 알에프 스위치는 전원이 미인가된 상태에서 영구자석인 마그네트에 의해 형성된 자기장을 투자율이 다른 금속 플레이트를 배치하여 자기력의 불균형 상태를 생성한다. 그리고 생성된 자기력의 불균형 상태에 의해 시소를 기울어지게 함으로써 일정 접점을 유지할 수 있게 한다.
또한 제1 코어 또는 제1 코어에 배치되는 플레이트와 시소는 마그네트에 의한 자화로 서로 다른 자기극을 띠게 되어 인력이 발생되어 일측으로 기울어지게 된다.
이에 비해 전력이 인가되면 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 서로 다른 자기극을 띠게 하여 제1 솔레노이드와 시소간에는 척력이 발생하게 하고 제2 솔레노이드와 시소 사이에는 인력이 발생하게 하여 시소가 타측으로 기울어져 다른 전송 경로로 알에프 신호를 전송할 수 있게 한다.
또한 하나의 솔레노이드에만 전원을 인가하여 자화된 제1 코어와 시소간의 인력보다 강한 인력 또는 척력이 발생하도록 선택적으로 하나의 솔레노이드에만 전 원을 인가하여 시소를 타측으로 기울어지게 하여 다른 전송 경로로 알에프 신호를 전송할 수도 있다.
또한 시소의 회동 중심이 마그네트의 자기극의 중심과 일직선에 위치함으로써 시소가 전원의 인가와 미인가로 지속적으로 회동하는 경우에도 시소의 위치가 일정하게 유지될 수 있어 오랜 사용에도 안정적인 알에프 신호의 전송이 가능한 알에프 스위치의 구현이 가능하다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 페일세이프형 알에프 스위치에 의하면, 전원이 계속 공급되지 않아도 접점을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한 시소의 위치가 안정하여 알에프 신호 전송이 안정적인 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 영구자석, 시소, 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트 및 적어도 하나의 솔레노이드를 포함하는 알에프 스위치에 있어서,
    상기 투자율이 다른 적어도 두개의 플레이트를 상기 영구자석의 자기장내에 배치하되, 상기 플레이트의 자기장내 배치로 발생한 상기 자기장의 불균형에 의해 상기 시소가 회동하여 상기 시소의 일정 접촉 상태를 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트의 재질은,
    적어도 하나의 플레이트의 재질은 순철이고, 적어도 다른 하나의 플레이트의 재질은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알에프 스위치는 상기 영구자석 및 적어도 하나의 솔레노이드를 고정하는 메인 플레이트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투자율이 서로 다른 적어도 두개의 플레이트는 상기 메인 플레이트에 결합되는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메인 플레이트의 재질은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 알에프 스위치는 적어도 하나의 푸시로드를 더 포함하고, 상기 푸시로드는 상기 시소의 하단에 설치되어 상기 시소의 누름 압력을 받는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석은 자기극의 중심이 상기 시소의 회동 중심축에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시소는 적어도 하나의 상기 솔레노이드에 전원 인가되어 발생되는 자기력에 의해 타측으로 회동하는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 솔레노이드는 적어도 두개 이상이되, 전원 인가시 서로 다른 극성의 자기력을 발생하여 상기 시소를 타측으로 회동하게 하는 것을 특징으로 하는 알에프 스위치.
KR1020060007735A 2006-01-25 2006-01-25 페일세이프형 알에프 스위치 KR100742771B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060007735A KR100742771B1 (ko) 2006-01-25 2006-01-25 페일세이프형 알에프 스위치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060007735A KR100742771B1 (ko) 2006-01-25 2006-01-25 페일세이프형 알에프 스위치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100742771B1 true KR100742771B1 (ko) 2007-07-26

Family

ID=38499570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060007735A KR100742771B1 (ko) 2006-01-25 2006-01-25 페일세이프형 알에프 스위치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100742771B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091119B1 (ko) 2009-05-20 2011-12-09 세인플렉스 주식회사 스위칭기구와 스위칭기구가 장착된 통신기기
KR101229540B1 (ko) 2011-01-12 2013-02-05 세인플렉스 주식회사 신호전환기

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5047740A (en) 1990-06-12 1991-09-10 Hewlett-Packard Company Microwave switch
KR19990076435A (ko) * 1998-03-31 1999-10-15 김덕용 자화된 시이소를 이용한 스위치
KR20020010396A (ko) * 2000-07-29 2002-02-04 김덕용 알에프 스위치
KR20020034821A (ko) * 2000-10-31 2002-05-09 김덕용 알에프 스위치
KR20050029042A (ko) * 2003-09-19 2005-03-24 주식회사 복스오라테크놀로지코리아 고주파 동축 스위치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5047740A (en) 1990-06-12 1991-09-10 Hewlett-Packard Company Microwave switch
KR19990076435A (ko) * 1998-03-31 1999-10-15 김덕용 자화된 시이소를 이용한 스위치
KR20020010396A (ko) * 2000-07-29 2002-02-04 김덕용 알에프 스위치
KR20020034821A (ko) * 2000-10-31 2002-05-09 김덕용 알에프 스위치
KR20050029042A (ko) * 2003-09-19 2005-03-24 주식회사 복스오라테크놀로지코리아 고주파 동축 스위치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091119B1 (ko) 2009-05-20 2011-12-09 세인플렉스 주식회사 스위칭기구와 스위칭기구가 장착된 통신기기
KR101229540B1 (ko) 2011-01-12 2013-02-05 세인플렉스 주식회사 신호전환기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4994776A (en) Magnetic latching solenoid
KR101125280B1 (ko) 영구자석과 전자석을 결합한 자성체 홀딩장치
KR100286010B1 (ko) 자화된로커를이용한스위치
US20130135067A1 (en) Magnet substance holder including a combination of a permanent magnet and an electromagnet
US6169826B1 (en) Optical switch
US4306207A (en) Self-sustaining solenoid
CA1208679A (en) Polarized electromagnet and polarized electromagnetic relay
US3950718A (en) Electromagnetic device
US4635016A (en) Polarized electromagnet with bi or monostable operation
EP1052666A2 (en) Switch using solenoid
US4563663A (en) Core member for an electromagnetic relay
EP0264619B1 (en) Polarized magnetic drive for electromagnetic switching device
US2741728A (en) Polarized electromagnetic devices
CN103367049A (zh) 有极电磁继电器
US6831535B1 (en) Bistable electromagnetic relay
US4730175A (en) Polarized electromagnet device
KR100742771B1 (ko) 페일세이프형 알에프 스위치
US3183410A (en) Magnetic multipositioning actuators
JPH08180785A (ja) 電磁継電器
US4587501A (en) Polarized electromagnetic relay
KR930024041A (ko) 2조의 전자계전기부를 갖는 소형, 경제적이고 안정한 유극전자계산기
KR101182849B1 (ko) 영구자석과 전자석을 결합한 자성체 홀딩장치
KR100343496B1 (ko) 고주파용 스위치
KR101182848B1 (ko) 영구자석과 전자석을 결합한 자성체 홀딩장치
KR100344523B1 (ko) 알에프 스위치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110629

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee