KR101192401B1

KR101192401B1 - 슬라이딩 방식 마이크로스위치

Info

Publication number: KR101192401B1
Application number: KR1020120044345A
Authority: KR
Inventors: 심민삼
Original assignee: (주)신아에스엠에스
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2012-10-17

Abstract

마이크로스위치를 개시한다. 본 마이크로스위치는, 일측에 개구가 형성되고 타측에 스프링지지구이 형성된 버튼부; 상기 버튼부의 상기 개구에 고정되는 지지부와, 각각이 상기 지지부로부터 연장되어 형성되고 서로 이격되어 탄성적으로 이격 거리가 가변되는 제1 및 제2 접촉단을 포함하는 세개의 접촉단쌍이 형성된 스프링 플레이트; 상기 버튼부가 수납되는 수납부가 형성되고, 상기 수납부 내의 일측에 상기 스프링지지구에 대응되는 위치에 스프링거치구가 형성되며, 상기 수납부 내의 타측에 상기 세개의 접촉단쌍 각각에 대응하는 제1 내지 제3 스위칭 단자가 서로 이격되어 형성된 베이스 플레이트; 및 일단이 상기 스프링거치구에 삽입되고 타단이 상기 스프링지지구에 의해 지지되는 코일 스프링;을 포함하고, 상기 수납부 내에서 상기 제1 및 제2 스위칭 단자는 실질적으로 동일한 높이로 형성되고, 상기 제2 스위칭 단자는 그 하부에 대응하는 상기 접촉단쌍이 접촉되지 않는 공동이 형성되며, 상기 제3 스위칭 단자는 상기 제2 스위칭 단자의 상기 공동보다 낮은 높이로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

슬라이딩 방식 마이크로스위치{SLIDING-TYPE MICROSWITCH}

본 발명은 마이크로 스위치 장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 차량의 각종 편의 시설의 작동을 제어하는 마이크로 스위치 장치에 관한 것이다.

자동차 등의 차량에는 사용자가 더 안정적이면서 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 각종 편의 장치가 설치되는데, 이들 편의 장치들의 작동을 제어하기 위하여 다양한 스위치 장치들이 제공된다. 예컨대 윈도우, 트렁크 도어 등과 같이 서로 대향되는 방향으로의 작동이 요구되는 경우에 시소 스위치 장치, 슬라이딩 스위치 장치 등이 사용되고 있다.

한편, 운전자의 좌석 주위에는 다양한 스위치 장치가 제공되므로, 이들 스위치 장치들이 서로 간섭되지 않도록 소형화하는 것이 필수적이다. 이러한 요구를 만족시키기 위하여, 다양한 마이크로 스위치 장치가 개발되고 있다.

그러나, 스위치 장치의 소형화를 위해 개발된 마이크로 스위치 장치는 조립 과정에 상당한 어려움이 수반된다. 즉, 스위치 장치를 구성하는 각종 부품들의 치수가 매우 작고 정교한 조립 과정을 필요로 하기 때문에, 기계적 공정이 용이하지 않다. 특히, 각 부품들이 정확한 위치에 고정되지 못하면 불량이 발생하며, 따라서 차량의 안전사고에 심각한 문제를 초래할 수 있다. 또한, 스위치 장치의 접점 작동시 정전기에 의해 스위치 장치 내부에 존재하는 먼지가 접점부로 모이면서 시간이 경과됨에 따라 이물질로 변화되어 전기 접촉을 방해할 수 있다.

본 발명은 상술한 종래의 마이크로 스위치 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조 공정의 편의성을 향상시키고 나아가 접촉 불량이 발생할 가능성을 줄일 수 있는 새로운 구조의 마이크로스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 마이크로스위치는, 일측에 개구가 형성되고 타측에 스프링지지구가 형성된 버튼부; 상기 버튼부의 상기 개구에 고정되는 지지부와, 각각이 상기 지지부로부터 연장되어 형성되고 서로 이격되어 탄성적으로 이격 거리가 가변되는 제1 및 제2 접촉단을 포함하는 세개의 접촉단쌍이 형성된 스프링 플레이트; 상기 버튼부가 수납되는 수납부가 형성되고, 상기 수납부 내의 일측에 상기 스프링지지구에 대응되는 위치에 스프링거치구가 형성되며, 상기 수납부 내의 타측에 상기 세개의 접촉단쌍 각각에 대응하는 제1 내지 제3 스위칭 단자가 서로 이격되어 형성된 베이스 플레이트; 및 일단이 상기 스프링거치구에 삽입되고 타단이 상기 스프링지지구에 의해 지지되는 코일 스프링;을 포함하고, 상기 수납부 내에서 상기 제1 및 제2 스위칭 단자는 실질적으로 동일한 높이로 형성되고, 상기 제2 스위칭 단자는 그 하부에 대응하는 상기 접촉단쌍이 접촉되지 않는 공동이 형성되며, 상기 제3 스위칭 단자는 상기 제2 스위칭 단자의 상기 공동보다 낮은 높이로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 마이크로스위치는, 상기 버튼부의 외벽에 가이드홈이 형성되고, 상기 베이스 플레이트의 상기 수납부의 내측에 상기 가이드홈에 삽입되는 가이드레일이 형성된 것을 추가적인 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 마이크로스위치는, 상기 접촉단쌍을 이루는 상기 제1 접촉단 및 상기 제2 접촉단에는 서로 대향하는 각각의 일단에 접촉만곡부가 형성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마이크로스위치는 버튼부의 상하 이동에 따른 스프링 플레이트와 스위칭 단자들 사이의 접촉 상태의 변환에 의해 스위칭 동작이 수행된다. 종래의 마이크로스위치 장치에서는 접점 동작시 정전기에 의해 스위치 내부의 먼지가 접점부에 응집됨으로 인하여 스위칭 단자들의 전기 접촉에 불량이 빈번하게 발생하였다. 그러나, 본 발명에 따른 마이크로스위치 장치에서는 스위칭 동작이 버튼부의 상하 왕복 운동에 의해 작동하므로, 이물질이 응집되어 고착되지 않으므로 스위칭 동작시 접촉 불량이 발생할 가능성이 대폭 감소될 수 있다. 또한, 일반적으로 마이크로스위치 장치는 특성상 매우 작은 치수의 부품들로 조립되는데, 본 마이크로스위치 장치는 각 구성부품들의 조립이 매우 간편한 구조로 되어 있어서 제조 공정의 편의성이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로스위치의 조립 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로스위치의 절단면을 도시한 절개사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로스위치의 일 구성요소인 버튼부의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로스위치의 일 구성요소인 스프링 플레이트의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로스위치의 일 구성요소인 베이스 플레이트의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 마이크로스위치의 일 구성요소인 스위칭 단자들의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 마이크로스위치가 오프(Off) 상태일 때 스프링 플레이트와 스위칭 단자들의 접촉 상태를 도시한 개요도이다.
도 8은 본 발명에 따른 마이크로스위치가 온(ON) 상태일 때 스프링 플레이트와 스위칭 단자들의 접촉 상태를 도시한 개요도이다.

이하에서는, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로 스위치 장치의 바람직한 실시예에 대해 자세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 마이크로스위치를 이용한 스위치 장치의 분해 조립도를 도시하였다. 스위치 장치는, 하우징(20) 외부에 레버(10)가 거치된다. 레버(10)는 예컨대 스테인레스 스틸 재질로 형성되며, 일단이 하우징(20)에 형성된 소정의 거치홈(22)에 삽입되고, 타단은 탄성에 의해 눌릴 수 있도록 배치된다. 내부커버(30)는 그 외면에 형성된 고정홈(32)와 고정돌기(94)의 끼워맞춤에 의해 베이스 플레이트(80)와 조립된 상태로 하우징(20)의 내부에 수납된다.

한편, 내부커버(30) 및 베이스 플레이트(80)의 내부에는, 버튼캡(40), 버튼부(50), 스프링 플레이트(60), 코일 스프링((70)이 순차 조립되어 지지된다. 또한, 베이스 플레이트(80)에는 세개의 스위칭 단자(91, 92, 93)이 매설된 상태로 배치된다. 이 세개의 스위칭 단자(91, 92, 93)는 서로 이격되어 배치되며, 각 스위칭 단자의 실장단부(91a, 92a, 93a)가 베이스 플레이트(80)의 바닥면을 관통하여 외부로 노출된다. 노출된 각 스위칭 단자의 실장단부(91a, 92a, 93a)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 100)에 전기적으로 접합된다. 또한, 하우징(20)의 하면은 하부커버(120)에 의해 마감되며, 이 하부커버(120)를 통해 외부 어셈블리 커넥터(110)가 인쇄회로기판(100)에 전기적으로 접합된다.

도 2에는 이렇게 조립된 스위치 장치의 내부 구조를 볼 수 있도록 절개 사시도를 도시하였다. 도 2에서 보듯이, 버튼부(50)에 마련된 버튼돌기(52a)가 방수를 위하여 예컨대 실리콘 재질로 형성된 버튼캡(40)으로 씌워진 상태로 내부커버(32)의 버튼홀(31) 및 하우징(20)의 버튼홀(21)을 차례로 관통하여 외부로 노출된다. 레버(10)의 동작에 의해 버튼부(50)가 아래로 눌리게 되고, 레버(10)의 가압력이 해제되면 코일 스프링(70)의 탄성력에 의해 버튼부(50)가 원위치로 복귀된다.

여기서, 마이크로스위치를 구성하는 버튼부(50), 스프링 플레이트(60), 코일 스프링(70) 및 베이스 플레이트(80)의 조립 구조에 의해 스위칭 동작이 가능하게 되는데, 이하에서는 각 구성요소들의 세부 구조에 대해 자세히 설명한다.

먼저, 도 3에서 보듯이, 버튼부(50)의 일측에는 개구(51)가 형성되어 있으며, 그 타측에는 스프링지지구(52)가 형성된다. 나아가, 버튼부(50)에는 스프링지지구가 형성된 반대측에는 버튼돌기(52a)가 형성될 수 있다. 다만, 버튼돌기(52a)는 본 마이크로스위치 장치의 구조 변경을 통해 생략될 수도 있다. 버튼부(50)는 전기절연성 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예컨대 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene; POM)으로 형성될 수 있다. 그리고, 버튼부(50)의 외벽에는 가이드홈(53)이 추가로 형성될 수 있다.

다음으로, 도 4에서 보듯이, 스프링 플레이트(60)는 버튼부(50)에 형성된 개구(51)에 고정된다. 즉, 스프링 플레이트(60)는, 지지부(61)과, 이로부터 연장되어 일체로 형성된 세개의 접촉단쌍(62, 63, 64)을 포함한다. 스프링 플레이트(60)는 예컨대 전기전도성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 지지부(61)가 버튼부(50)에 형성된 개구(51)에 고정된다. 세개의 접촉단쌍 각각은 서로 이격되어 탄성적으로 이격 거리가 가변되는 제1 및 제2 접촉단을 각각 포함한다. 즉, 제1 접촉단쌍(62)은 제1 접촉단(62a) 및 제2 접촉단(62b)로 구성되며, 제1 및 제2 접촉단(62a, 62b)은 그 단부가 서로 이격되어 있다. 특히, 제1 및 제2 접촉단(62a, 62b)은 그 이격된 거리가 후술하는 제1 스위칭 단자(91)의 두께보다 작게 형성되되, 이격거리가 탄성적으로 가변될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 그에 의해, 제1 접촉단쌍(62)이 버튼부(50)의 하향 이동에 따라서 제1 스위칭 단자(91)의 외면을 이동할 때, 제1 및 제2 접촉단(62a, 62b)의 탄성력에 의해 제1 접촉단쌍(62) 및 제1 스위칭 단자(91) 사이의 접촉 신뢰성이 향상될 수 있다. 아울러, 제2 접촉단쌍(63) 및 제3 접촉단쌍(64)도 실질적으로 제1 접촉단쌍(62)과 동일한 형상 및 크기로 형성될 수 있다. 특히, 세개의 접촉단쌍(62, 63, 64)을 이루는 각각의 제1 접촉단(62a, 63a, 64a) 및 제2 접촉단(62b, 63b, 64b)은 서로 대향하는 각각의 일단이 만곡되어 형성된 접촉만곡부를 포함하는 것이 바람직하다. 예컨대, 제3 접촉단쌍(64)을 구성하는 제1 접촉단(64a)의 일단에는 접촉만곡부(64c)가 형성되고, 제2 접촉단(64b)의 일단에는 접촉만곡부(64d)가 형성될 수 있다. 그에 의해, 세개의 접촉단쌍(62, 63, 64)이 각각 제1 내지 제3 스위칭 단자에 접촉될 때 각각의 접점에서의 전기접촉의 신뢰도가 더욱 향상될 수 있다.

다음으로, 도 5에서 보듯이, 베이스 플레이트(80)는 버튼부(50)가 수납되는 수납부(81)를 포함한다. 수납부(81)는 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 이 수납부(81) 내부에서 버튼부(50)가 상향 또는 하향으로 이동될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 수납부(81) 내측에는 가이드레일(93)이 형성될 수 있고, 이 가이드레일(93)에 버튼부(50)의 가이드홈(53)이 끼워져서, 버튼부(50)의 상향 또는 하향 이동을 안내한다.

또한, 수납부(81) 내부에는 일측으로 스프링지지구(52)에 대응되는 위치에 스프링거치구(82)가 형성된다. 그리고, 코일 스프링(70)은 그 일단이 스프링거치구(82)에 삽입되고, 그 타단이 스프링지지구(52)에 지지되는 상태로 설치된다. 베이스 플레이트(80)는 전기 절연성 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 예컨대 피비티(PBT) 수지로 형성될 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 베이스 플레이트(80)의 하면에는 서로 이격된 세개의 스위칭 단자(91, 92, 93)가 배치되어 있다.

베이스 플레이트(80)에 배치된 세개의 스위칭 단자(91, 92, 93)는, 도 6에서 도시한 형상 및 치수로 형성될 수 있다. 즉, 제1 스위칭 단자(91)는 단자의 상단이 수납부(81) 내부에 배치되고, 몸체(91b)는 베이스 플레이트(80)에 매설되어 지지되며, 실장단부(91a)는 베이스 플레이트(80)의 외부로 돌출되어 형성된다. 마찬가지로, 제2 스위칭 단자(92)는 단자의 상단이 수납부(81) 내부에 배치되고, 몸체(92b)는 베이스 플레이트(80)에 매설되어 지지되며, 실장단부(92a)는 베이스 플레이트(80)의 외부로 돌출되어 형성된다. 그리고, 제3 스위칭 단자(93)도 단자의 상단이 수납부(81) 내부에 배치되고, 몸체(93b)는 베이스 플레이트(80)에 매설되어 지지되며, 실장단부(93a)는 베이스 플레이트(80)의 외부로 돌출되어 형성된다.

한편, 이들 세개의 스위칭 단자(91, 92, 93)는 각각 제1 내지 제3 접촉단쌍((62, 63, 64))에 대응되도록 배치된다. 특히, 도 6에서 보듯이, 제1 및 제2 스위칭 단자(91, 92)는 실질적으로 동일한 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 제2 스위칭 단자(92)에는 그 하부에 대응하는 제2 접촉단쌍(63)이 접촉되지 않는 공동(92c)이 형성된 것이 바람직하다. 아울러, 제3 스위칭 단자(93)는 제2 스위칭 단자(92)에 형성된 공동(92c)보다 낮은 높이로 형성(즉, 높이차 D를 갖도록 형성)된 것이 바람직하다.

상술한 구조의 마이크로스위치의 동작 상태를 설명하면, 레버(10)가 동작하지 않은 상태에서는, 도 7에서 보듯이, 스프링 플레이트(60)의 제1 접촉단쌍(62)이 제1 스위칭 단자(91)에 접촉됨과 동시에, 제2 접촉단쌍(63)은 제2 스위칭 단자(92)의 상단에 접촉된다. 이때, 제3 스위칭 단자(93)는 다른 스위칭 단자(91, 92)들 보다 낮은 높이로 형성되어 있으므로, 제3 접촉단쌍(64)은 제3 스위칭 단자(93)에 접촉되지 못한다. 따라서, 레버(10)가 동작하지 않은 상태에서는, 제1 스위칭 단자(91)와 제2 스위칭 단자(92)가 스프링 플레이트(60)에 의해 전기적으로 연결된다.

한편, 레버(10)의 동작에 의해 버튼부(50)가 눌려서 하향으로 이동되면, 도 8에서 보듯이, 제1 접촉단쌍(62)이 제1 스위칭 단자(91)의 아래측에서 접촉되고, 제3 접촉단쌍(64)이 제3 스위칭 단자(93)에 접촉된다. 이때, 제2 스위칭 단자(92)의 아래측에는 공동(92c)이 형성되어 있으므로, 제2 접촉단쌍(63)이 제2 스위칭 단자(92)에 접촉되지 못한다. 따라서, 레버(10)의 동작에 따라 버튼부(50)이 하향 이동되면, 제1 스위칭 단자(91)와 제3 스위칭 단자(93)가 스프링 플레이트(60)에 의해 전기적으로 연결된다.

다시, 레버(10)의 가압력이 해제되면 버튼부(50)가 코일 스프링(70)의 복원력에 의해 상향 이동되며, 그에 따라 제1 스위칭 단자(91)와 제2 스위칭 단자(92)가 스프링 플레이트(60)에 의해 전기적으로 연결된 상태로 스위칭된다.

상술한 구조의 마이크로스위치는 버튼부(50)의 상하 이동에 따른 스프링 플레이트(60)와 스위칭 단자들(91, 92, 93) 사이의 접촉 상태의 변환에 의해 스위칭 동작이 수행된다. 종래의 마이크로스위치 장치에서는 접점 동작시 정전기에 의해 스위치 내부의 먼지가 접점부에 응집됨으로 인하여 스위칭 단자들의 전기 접촉에 불량이 빈번하게 발생하였다. 그러나, 본 발명에 따른 마이크로스위치 장치에서는 스위칭 동작이 버튼부의 상하 왕복 운동에 의해 작동하므로, 이물질이 응집되어 고착되지 않으므로 스위칭 동작시 접촉 불량이 발생할 가능성이 대폭 감소될 수 있다. 또한, 일반적으로 마이크로스위치 장치는 특성상 매우 작은 치수의 부품들로 조립되는데, 본 마이크로스위치 장치는 각 구성부품들의 조립이 매우 간편한 구조로 되어 있어서 제조 공정의 편의성이 향상된다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

일측에 개구가 형성되고 타측에 스프링지지구가 형성된 버튼부;
상기 버튼부의 상기 개구에 고정되는 지지부와, 각각이 상기 지지부로부터 연장되어 형성되고 서로 이격되어 탄성적으로 이격 거리가 가변되는 제1 및 제2 접촉단을 포함하는 세개의 접촉단쌍이 형성된 스프링 플레이트;
상기 버튼부가 수납되는 수납부가 형성되고, 상기 수납부 내의 일측에 상기 스프링지지구에 대응되는 위치에 스프링거치구가 형성되며, 상기 수납부 내의 타측에 상기 세개의 접촉단쌍 각각에 대응하는 제1 내지 제3 스위칭 단자가 서로 이격되어 형성된 베이스 플레이트; 및
일단이 상기 스프링거치구에 삽입되고 타단이 상기 스프링지지구에 의해 지지되는 코일 스프링;을 포함하고,
상기 수납부 내에서 상기 제1 및 제2 스위칭 단자는 동일한 높이로 형성되고, 상기 제2 스위칭 단자는 그 하부에 대응하는 상기 접촉단쌍이 접촉되지 않는 공동이 형성되며, 상기 제3 스위칭 단자는 상기 제2 스위칭 단자의 상기 공동보다 낮은 높이로 형성되고,
상기 버튼부의 외벽에 가이드홈이 형성되고, 상기 베이스 플레이트의 상기 수납부의 내측에 상기 가이드홈이 삽입되는 가이드레일이 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로스위치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 접촉단쌍을 이루는 상기 제1 접촉단 및 상기 제2 접촉단 각각의 서로 대향하는 일단에 접촉만곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로스위치.