KR100972493B1 - 리드스위치와 자석을 이용한 랜턴 - Google Patents

Abstract

구조가 간단하고 차지하는 공간을 최소화하고, 리드 스위치를 동작하기 위한 자석이 항상 정확한 위치에 오도록 하는 리그 스위치와 자석을 이용한 랜턴을 제공한다. 그 랜턴은 렌즈부를 전기적으로 제어하기 위한 렌즈기판에 수직하게 배치되고 렌즈기판과 전기적으로 연결된 스위치기판을 포함하고, 스위치기판에 설치된 리드 스위치 및 배터리부와 공간적으로 분리되며, 스위치기판을 향하여 직선운동을 하는 제1 자석을 포함한다. 또한 렌즈부와 배터리부 사이에 안정기가 장착되고, 배터리부에는 리드 스위치 그리고 안정기에는 리드 스위치의 바로 위에 놓였을 때 리드 스위치를 온시키는 제2 자석을 포함한다.

랜턴, 자석, 리드 스위치, 직선운동

Description

리드스위치와 자석을 이용한 랜턴{LANTERN USING LEAD SWITCH AND MAGNET}

본 발명은 비접촉식 스위치를 이용하는 랜턴에 관한 것으로, 특히 자석과 리드 스위치를 이용하는 랜턴에 관한 것이다.

최근 비접촉식 스위치를 이용한 랜턴에 대한 용도가 다양해지고 있다. 특히, 수중이나 열악한 환경에서 사용하기 위한 고광도의 램프를 장착한 랜턴의 수요가 많아지고 있다. 비접촉식 스위치는 랜턴의 케이스의 외부에서 케이스 내부의 전원라인을 단락시키기 위한 것으로 자석이 주로 사용되고 있다.

그런데, 종래의 마그네틱 스위치를 이용한 랜턴은 외부의 자석을 회전시키거나 슬라이딩시켜 리드 스위치를 동작하였다. 하지만, 종래의 스위칭 구조는 그 구조가 복잡하고 불필요한 공간을 많이 차지하는 등의 문제점이 있다. 특히, 마그네틱 스위치의 자석이 마그네틱 스위치를 정확하게 동작하도록 하는 위치에 오지 않으므로 마그네틱 스위치의 동작의 신뢰성이 떨어진다.

또한 안정기를 사용하는 경우, 전원을 공급하는 배터리와 램프가 장착된 렌즈부를 전기적으로 안정되게 연결하는 것이 용이하지 않다. 즉, 배터리의 전극단자 는 외부로 노출된 상태에서 안정기와 결합하므로, 수중과 같은 장소에서는 안정기를 결합하는 과정에서 노출된 전극단자 간에 전기적인 단락이 일어날 수 있다. 따라서 배터리에서 렌즈부로 전원을 안정되게 공급할 수 없다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 구조가 간단하고 차지하는 공간을 최소화하며, 리드 스위치를 동작시키는 자석이 항상 정확한 위치에 오도록 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 안정기를 사용하는 경우 전원을 공급하는 배터리와 램프가 장착된 렌즈부를 전기적으로 안정되게 연결하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 랜턴은 램프를 포함하는 렌즈부와, 상기 렌즈부에 전원을 공급하는 배터리부를 포함한다. 또한, 상기 렌즈부를 전기적으로 제어하기 위한 렌즈기판에 수직하게 배치되고 상기 렌즈기판과 전기적으로 연결된 스위치기판을 포함하고, 상기 스위치기판에 설치된 리드 스위치 및 상기 배터리부와 공간적으로 분리되며, 상기 스위치기판을 향하여 직선운동을 하는 제1 자석을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 자석의 운동은 홈에 의해 제한될 수 있고, 상기 홈의 내면에 부착된 턱 또는 바에 의해 멈출 수 있다. 또한, 상기 제1 자석은 탄성체의 탄성력에 의해 움직일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 자석은 상기 랜턴의 외부로 일부가 노출된 버튼에 의해 움직이고, 상기 버튼은 상기 버튼의 일부가 노출되도록 상기 버튼의 측면을 둘러싼 보호링에 의해 외부 환경과 차단될 수 있고, 상기 버튼의 노출된 부분을 덮는 덮개에 의해 차단될 수도 있다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 랜턴은 램프를 포함하는 렌즈부와, 상기 렌즈부에 전원을 공급하는 배터리부와, 상기 렌즈부와 상기 배터리부 사이에 장착되며 상기 램프를 안정하게 동작하기 위한 안정기를 포함하고 한다. 이때 상기 배터리부에는 배터리에 의한 전원의 공급을 온/오프하는 리드 스위치를 포함하고, 상기 안정기는 상기 리드 스위치의 바로 위에 놓였을 때 상기 리드 스위치를 온시키는 제2 자석을 포함한다.

본 발명의 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴은 렌즈부를 전기적으로 제어하기 위한 렌즈기판에 수직하게 배치되고 렌즈기판과 전기적으로 연결된 스위치기판을 향하여 직선운동을 하는 제1 자석을 이용함으로써, 구조가 간단하고 차지하는 공간을 최소화하며 리드 스위치를 동작하는 제1 자석이 항상 정확한 위치에 오도록 할 수 있다. 또한 본 발명의 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴은 안정기에 배치된 제2 자석과 배터리부의 내부에 설치된 리드 스위치를 이용함으로써, 배터리부와 렌즈부를 전기적으로 안정되게 연결할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명의 실시예는 렌즈부를 구동하는 배터리를 안정되게 동작할 수 있는 구조를 제공한다. 본 발명의 목적은 렌즈부를 구동하는 배터리를 안정되게 동작할 수 있도록 하는 것이므로, 이하 실시예에서는 리드 스위치와 자석을 이용한 구조들을 제시할 것이다. 이때, 제1 실시예는 안정기가 장착되지 않은 경우 그리고 제2 실시예는 안정기가 더 장착된 경우에 관한 것이다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 랜턴을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 랜턴을 상세하게 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 랜턴은 렌즈부(100), 배터리가 장착되는 배터리부(300) 및 배터리의 충전을 위한 충전부(400)로 이루어진다. 램프의 온/오프(on/off)를 제어하는 스위치부(200)는 배터리부(300)의 일측, 렌즈부(100)에 가까운 부분에 설치된다.

본 발명의 랜턴은 수중 수십 미터 이상에서 방수될 수 있고, 한국산업규격 KS C IEC 60079-1의 방폭 전기 기계/기구를 만족하는 방폭구조를 갖는다. 즉, 방폭구조는 폭발성 대기를 점화시킬 수 있는 부품이 들어 있고 폭발성 혼합물의 내부 폭발이 있더라도 그 폭발 압력에 견딜 수 있고, 밀폐함 주위의 폭발성 대기로 폭발이 전도되지 않도록 밀폐된 구조를 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 랜턴은 상기 규격에서 요구하는 접합, 거리 틈새 등을 만족하는 구조로 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 랜턴은 빛을 방출하기 위하여 일부가 개방되면서 렌즈부(100)를 감싸는 제1 케이스(500a)와 배터리부(300)를 감싸는 제2 케이스(500b)로 이루어진 케이스(500)를 구비한다. 케이스(500)는 통상적으로 원통형 구조를 갖는다. 제2 케이스부(500b)의 렌즈부(100)의 반대편에는 배터리를 충전하기 위한 충전부(400)가 장착되어 있다. 배터리는 충전부(400)의 충전단자를 통하여 충전된다.

렌즈부(100)는 제1 케이스(500a)의 내측에 위치하며, 중심에 램프(106)가 놓여진다. 램프(106)의 주변은 포물경 형태의 반사경(108)이 둘러싸고, 램프(106)와 일정한 간격만큼 떨어져 방수오링(104)에 의해 밀봉된 윈도우(102)가 제1 케이스(500a)의 개방된 부분에 장착된다. 방수오링(104)은 수십 미터 이상의 수중에서도 물의 침투를 방지할 수 있는 구조를 갖는다. 나아가, 윈도우(102)의 외부로 노출된 면은 윈도우(102)의 깨짐을 방지하기 위하여 투명한 방탄필름이 부착될 수 있다. 방탄필름은 높은 인성을 가진 고분자 필름이 적층된 구조일 수 있고, 별도의 충격흡수층이 구비된 필름일 수도 있다.

램프(106)의 개수나 종류는 제한되지 않는다. 다만, 수중환경에서 사용하거나 미세한 먼지를 감지하기 위해서는 HID램프가 바람직하다. 램프(106)의 개수도 사용목적에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 그 배치도 다양하게 할 수 있다. 램 프(106)의 동작은 제어회로를 포함하는 렌즈기판(110)에 의해 이루어진다.

배터리부(300)에는, 램프(106)의 동작을 위하여, 제2 케이스(500b)의 내측에 배터리(도시되지 않음)를 밀착되도록 삽입한다. 이때, 배터리는 램프(106)와 전기적으로 연결된다.

스위치부(200)는 배터리부(300)에 대하여 렌즈기판(110)에 수직으로 연장되어 부착된 스위치기판(220)에 부착된 리드 스위치(222)를 동작시키는 구조이다. 이때, 스위치기판(220)은 렌즈기판(110)과 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 탄성체(206)에 의해 리드 스위치(222)에 대하여 직선운동을 하는 버튼(202)과 탄성체(206) 사이에 제1 자석(204)이 구비되어 있다. 즉, 제1 자석(204)은 리드 스위치(222)를 비접촉식 방식을 이용하여 외부에서 동작시키기 위한 것이다. 리드 스위치는 랜턴의 내부에 장착되고 외부의 제1 자석(204)에 의해 작동한다. 따라서 랜턴의 내부에 있는 주요 부품들이 외부와 차단되어 방수 및 방폭의 효과가 있을 수 있다.

구체적으로, 제1 자석(204)을 리드 스위치(222) 방향으로 이동하도록 버튼(202)을 누르면, 리드 스위치(222)가 제1 자석(204)의 영향으로 온/오프(on/off)된다. 리드 스위치(222)가 온(on)되면, 배터리의 전류가 램프(106)에 공급되어 램프(106)가 켜진다. 버튼(202)은 탄성체(206)의 탄성력에 의하여 원위치로 복원된다. 탄성체(206)는 탄성력을 부여하기 위한 것으로 통상의 코일스프링 이외에도 다른 물질을 사용할 수 있다.

본 발명의 스위치부(200)는 렌즈기판(110)에 수직하게 장착된 스위치기 판(220)에 부착된 리드 스위치(222)를 정확하게 동작시키는 형태이다. 즉, 버튼(202)의 동작에 의해 제1 자석(204)이 제한된 홈(230)으로만 직선운동을 하므로 리드 스위치(222)는 항상 정확하게 동작한다. 홈(230)은 버튼(202)에 의해 움직이는 제1 자석(204)의 운동을 항상 일정하게 한다. 이는 종래의 슬라이딩 방식이나 회전식 방식보다도 보다 안전하고 신뢰성이 있는 스위치 동작을 보장할 수 있다.

리드 스위치(222)는 잘 알려진 바와 같이 진공관 내에 온/오프를 할 수 있는 구성요소를 포함하고, 전원은 진공관의 외부와 연결된 단자로부터 공급된다. 경우에 따라 리드 스위치(222) 외부를 몰딩하여 리드 스위치(222)를 보호하는 형태일 수 있다. 몰딩은 통상적인 방법으로 할 수 있으며, 리드 스위치(222)를 몰딩하는 이유는 리드 스위치(222)에 전기를 공급하는 단자가 외부의 충격에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 스위치부(200)는 홈(230)이 형성됨으로써 랜턴의 내부와 차단되어 있다. 이에 따라, 수중에서와 같은 환경에서도 랜턴의 내부에 물이 침투하지 않는다. 또한, 설명의 편의를 위하여 스위치부(200)를 과장되게 도시하였으나, 리드 스위치(222)의 동작의 신뢰성이 높으므로, 배터리부(300)를 차지하는 공간을 최소로 하는 구조로 설계될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 스위치부(200)에 대한 변형예를 설명하기 위한 도 2의 일부를 나타낸 부분단면도이다.

도 3a 및 도 3b에 따르면, 버튼(202)을 따라 움직이는 제1 자석(204)의 움직이는 거리를 적절하게 제한할 수 있다. 리드 스위치(222)를 확실하게 동작시키기 위한 거리(d)만큼 제1 자석(204)이 움직이도록 홈(230)의 내면에 턱(208) 또는 바(210)를 형성할 수 있다. 턱(208)과 바(210)는 홈(230)의 일부에 형성될 수도 있고, 홈(230)의 내면을 따라 서로 연결되도록 형성될 수도 있다. 또한, 턱(208) 또는 바(210)는 제2 케이스(500b)와 동시에 만들 수도 있고, 제2 케이스(500b)로 별도로 제작할 수 있다.

상기 거리(d)는 리드 스위치(222)의 정확한 동작을 확보하여야 하며, 랜턴의 종류나 홈(230)의 깊이 및 홈(230)과 리드 스위치(222) 사이의 거리를 고려하여 결정할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 스위치부(200)에 대한 다른 변형예를 설명하기 위한 도 2의 일부를 나타낸 부분단면도이다. 여기서, 도 4a와 도 4b는 버튼(202)을 외부의 환경으로부터 밀봉하기 위해 제시된 것이다. 즉, 버튼(202)은, 랜턴의 외부에 노출되므로, 홈(230)의 내부에 있는 제1 자석(204)과 탄성체(206)를 외부 환경으로 보호하기 위한 별도의 구조를 부가할 수 있다. 특히, 랜턴이 수중이나 열악한 환경에서 사용한다면, 외부 환경으로부터의 보호는 중요하다.

외부 환경으로부터 보호하는 방법은 도 4a와 같이 보호링(212)을 사용할 수도 있고, 도 4b와 같이 버튼(202)을 덮는 덮개(214)를 사용할 수도 있다. 이때, 보호링(212)은 버튼(202)의 일부가 노출되도록 버튼(202)의 측면을 둘러싼다. 보호링 (212)과 덮개(214)는 유연한 물질, 예컨대 고무와 같은 물질일 수 있다. 이 물질은 버튼(202)에 작용하는 힘을 확보하기 위함이다. 앞에서 제시한 방법은 보호하는 방법을 사례적으로 제시한 것으로 경우에 따라 다른 방법을 사용할 수도 있다.

(제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예에 의한 랜턴을 상세하게 설명하기 위한 단면도이다. 본 발명의 실시예는 도 2의 렌즈부(100)와 배터리부(300) 사이에 안정기(ballast; 600)가 더 장착된 것이다. 여기서, 안정기(600)가 없는 상태는 도 2를 참조하기로 한다.

도 5를 참조하면, 안정기(600)는 렌즈부(100)와 배터리부(300) 사이에 설치되어 램프(106)를 안정하게 동작시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서는 안정기(600) 내에 제2 자석(602)을 설치하고 배터리부(300) 내에 배터리의 전원을 온/오프(on/off)할 수 있는 리드 스위치(604)를 장착한다. 리드 스위치(604)는 제2 자석(602)이 최단간격, 즉 리드 스위치(604)의 윗부분에 도달하면 온(on)되어 배터리에 의한 전류를 안정기(600) 쪽으로 보낸다.

구체적으로, 원래는 안정기(600)와 렌즈부(100)는 일체화되어 있으며 배터리부(300)와는 분리된 상태에 있다. 안정기(600)와 렌즈부(100)를 스크류 방식 등을 이용하여 배터리부(300)와 완전하게 결합되면 안정기(600)의 제2 자석(602)이 리드 스위치(604)의 바로 위에 위치하여 제2 자석(602)의 자력에 의해 리드 스위치(604)를 온시킨다. 다시 말해, 안정기(600)가 배터리부(300)에 완전하게 결합되지 않으면 제2 자석(604)은 리드 스위치(604)의 바로 윗부분에 위치하지 않는다. 이 경우에는 제2 자석(604)의 자력이 리드 스위치(604)에 영향을 미치지 않으므로 리드 스위치(604)는 오프 상태이다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 배터리의 전원을 공급하는 방법은 리드 스위치(604)의 제어를 비접촉식으로 함으로써, 외부의 환경에 방어가 된다. 또한 제2 자석(602)과 리드 스위치(604)가 배터리부(300)의 내부에 위치하므로, 전극단자가 외부로 노출된 종래의 랜턴에서 발생하는 전극단자 간의 전기적인 단락을 방지할 수 있다.

이때, 도면으로 구체적으로 도시하지 않았지만, 본 발명의 제2 실시예에 의한 배터리부(300) 내에는 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 스위치부(200)를 더 장착할 수 있다. 이 경우에는 안정기(600)에 제1 실시예에서 설명한 스위치부(200)가 작동하도록 연결구조를 별도로 둘 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 랜턴을 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1의 랜턴을 상세하게 설명하기 위한 단면도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예의 스위치부에 대한 변형예를 설명하기 위한 도 2의 일부를 나타낸 부분단면도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예의 스위치부에 대한 다른 변형예를 설명하기 위한 도 2의 일부를 나타낸 부분단면도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 랜턴을 설명하기 위한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100; 렌즈부 102: 윈도우

106: 램프 110; 렌즈기판

200: 스위치부 204; 제1 자석

208; 턱 210; 바

212; 보호링 214; 덮개

220: 스위치기판 222, 604; 리드 스위치

300; 배터리부 600; 안정기

602; 제2 자석

Claims (10)

1. 램프(106)를 포함하는 렌즈부(100);

   상기 렌즈부(100)에 전원을 공급하는 배터리부(300);

   상기 렌즈부(100)를 전기적으로 제어하기 위한 렌즈기판(110)에 수직하게 배치되고, 상기 렌즈기판(110)과 전기적으로 연결된 스위치기판(220);

   상기 스위치기판(220)에 설치된 리드 스위치(222); 및

   상기 배터리부(300)와 공간적으로 분리되는 홈(230) 내에서, 상기 스위치기판(220)을 향하여 직선운동을 하는 제1 자석(204)을 포함하며,

   상기 제1 자석(204)은 탄성체(206)의 탄성력에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 자석(204)의 운동은 홈(230)에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 자석(204)의 운동은 상기 홈(230)의 내면에 부착된 턱 또는 바에 의해 멈추는 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 리드 스위치(222)의 외부를 몰딩한 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 자석(204)은 상기 랜턴의 외부로 일부가 노출된 버튼(202)에 의해 움직이고,

   상기 버튼(202)은 상기 버튼(202)의 일부가 노출되도록 상기 버튼(202)의 측면을 둘러싼 보호링(212)에 의해 외부 환경과 차단되는 것을 특징으로 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 자석(204)은 상기 랜턴의 외부로 일부가 노출된 버튼(202)에 의해 움직이고,

   상기 버튼(202)은 상기 버튼(202)의 노출된 부분을 덮는 덮게(214)에 의해 덮인 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
8. 제1항에 있어서, 상기 렌즈부(100)는

   램프(106);

   상기 램프(106)와 일정한 간격만큼 떨어져 장착된 윈도우(102)를 포함하고, 상기 윈도우(102)는 방탄필름이 부착된 것을 특징으로 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
9. 램프(106)를 포함하는 렌즈부(100);

   상기 렌즈부(100)에 전원을 공급하는 배터리부(300);

   상기 렌즈부(100)와 상기 배터리부(300) 사이에 장착되며, 상기 램프(106)를 안정하게 동작하기 위한 안정기(600)를 포함하고,

   상기 배터리부(300) 내에는 배터리에 의한 전원의 공급을 온/오프하는 리드 스위치(604)가 설치되고, 상기 안정기(600) 내에는 상기 리드 스위치(604)를 온시키는 제2 자석(602)이 장착되며,

   상기 안정기(600)와 상기 배터리부(300)를 결합시킬 때, 상기 제2 자석(602)이 상기 리드 스위치(604)의 바로 위에 위치하여, 상기 리드 스위치(604)를 온시키는 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.
10. 제9항에 있어서, 상기 렌즈부(100)를 전기적으로 제어하기 위한 렌즈기판(110)에 수직하게 배치되고, 상기 렌즈기판(110)과 전기적으로 연결된 스위치기판(220);

    상기 스위치기판(220)에 설치된 리드 스위치(222); 및

    상기 배터리부(300)와 공간적으로 분리되며, 상기 스위치기판(220)을 향하여 직선운동을 하는 제1 자석(204)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리드 스위치와 자석을 이용한 랜턴.

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