KR101531832B1 - 전기 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위칭 하우징 및 작동기를 갖는 전기 스위치(1)에 관한 것으로, 상기 작동기는 태핏(6)으로 형성되며 스위칭 소자, 특히 마이크로 스위치(9)와 기능적으로 결합한다.

본 발명은 태핏(6)과 스위칭 소자 사이에 가이드 소자(14)가 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 스위치{ELECTRIC SWITCH}

본 발명은 스위칭 하우징 및 작동기를 갖는 전기 스위치에 관한 것으로, 상기 작동기는 태핏(tappet)으로 형성되며 스위칭 소자와 기능적으로 결합한다.

스위치는 전자 기계식 스위칭 장치들 내에서 사용된다. 예를 들면 위치 스위치들 또는 안전 스위치들에 사용되는 경우가 언급될 것이다.

특히, 전자 기계식 스위칭 장치들은 예컨대 안전문 혹은 안전 그리드(protective grid)와 같은 보호 장치들을 감독하기 위해서 또는 기계 부품들의 동작을 감독하기 위해서도 사용된다. 원칙적으로 상기와 같은 유형의 스위치들 또는 상기 스위치들 내에 포함되어 있는 태핏들은 하나 또는 다수의 스위칭 소자가 작동 움직임에 의해, 예를 들어 구동장치 또는 작동되는 힘에 의해 가동될 수 있는 곳이면 어디에서나 사용될 수 있다. 응용 가능한 분야들로는 안전 기술, 자동화 기술, 빌딩 장치 기술 및 주택 장치 기술이 언급될 것이다. 그 외에도 차량, 항공기 또는 선박들에 사용하는 것을 생각해 볼 수 있다.

실질적으로 상기와 같은 유형의 스위치들, 특히 위치 스위치들 및 안전 스위치들은 스위치 하우징에 장치된 (그리고 구동장치로도 표현된) 작동기를 갖는 스위치 하우징으로 이루어진다. 상기 작동기는 적어도 부분적으로는 예를 들면 태핏 또는 롤러 태핏으로 형성되며 기능적으로 결합하는 스위칭 회로 또는 스위칭 소자의 기계식 조작을 위해 사용된다.

위치 스위치들 및 안전 스위치들의 경우 스위치 하우징은 환경의 영향으로부터 보호하기 위하여 사용된다. 동시에 하우징은 구동장치 또는 구동장치 헤드를 위해 장착면을 제공한다. 구동장치 헤드 및 스위칭 소자 간의 기계적 연결은 태핏에 의해서 구현되며, 상기 태핏은 하우징 내에서 대부분 축 방향으로 변위 가능하도록 지지가 되며 두 가지 최종 위치(final position)를 가진다. 제 1 최종 위치는 출발 위치 또는 기본 위치이다. 제 2 최종 위치는 최대 필요한 최종 위치이다.

태핏들은 일반적으로 플라스틱으로 사출 성형되거나, 금속으로 선반 처리되거나 또는 밀링 처리되거나, 아니면 그 밖의 다른 재료로 제조된다.

위치 스위치들은 일반적으로 다수의 복원력에 의해서, 대부분 스프링(들) 형태로 작동된다. 통상적으로 반동 스프링들은 위치 스위치의 구동장치 헤드 내에 있으며, 상기 반동 스프링들은 예를 들어 작동 후 선회 레버를 다시 작동되지 않은 위치로 역 이동시킨다. 그 외에는 태핏을 뒤로 동작시키는 스프링이 일반적으로 알려져 있는데, 상기 스프링은 태핏을 원상태로 동작시키며 그 결과 구동장치 헤드의 부품에도 영향을 미친다. 추가의 복원력은 배압 스프링에 의해서 달성되며, 상기 배압 스프링은 스위칭 소자의 슬라이드(slide)에 영향을 미친다. 또한, 경우에 따라서는 앞서 언급한 세 가지 복원력이 더 많이 축적되어 작동 움직임을 저지한다. 부분적으로 배압 스프링 내에 장치된 태핏은 기술적 사정으로 인해 복원력을 한정하며, 스위칭 소자의 배압 스프링들의 경우에도 상기와 같은 구조적 형상이 작 은 것을 조건으로 하기 때문에, 구동장치 헤드 내에서 반동 스프링을 생략하는 것이 가능하지 않다. 뿐만 아니라 구동장치 헤드 내의 파워 변환이 계속해서 단점으로 작용한다.

그 밖에 태핏 주변으로 배압 스프링의 위치를 설정하는 것이 문제가 있는 것으로 나타나는데, 그 이유는 구동장치 헤드를 장착하기 위하여 상기 배압 스프링이 구동장치 헤드로부터 탈구될 수 있기 때문이다. 추가적으로는 구동장치 헤드 배압 스프링이 밀봉 장치들에 충돌할 위험이 있는데, 상기 밀봉장치들은 스위치를 환경적 영향, 특히 습기로부터 보호할 목적으로 설계되었으며, 상기 밀봉 장치들을 손상하거나 또는 심지어 파괴할 위험이 있다. 예를 들어 소위 박막들이 상기 밀봉장치들에 속한다.

특히 스위칭 장치들의 경우에는 외부 장치들의 스위칭 위치가 태핏에 의해서 조회된다. 이 경우 태핏의 위치는 태핏에 장치된 커넥팅 링크(connecting link)를 통해서 마이크로 스위치에 전달되며, 상기 마이크로 스위치는 태핏과 같이 하우징 내에 배치된다. 그로 인해 얻어지는 전기 신호는 상이한 기능들을 위해 사용된다. 스위칭 장치의 작동기에 스위칭 커넥팅 링크를 공차 없이 배치하는 것이 어렵다. 그 이유는 상기 부품 배치 시에 개별 부재들의 공차가 합산되기 때문에, 상기 부품들은 스위칭 점에 대한 정확성 요구 조건들을 충족시키기 위해 상응하게 정확하게, 고비용으로 제조될 수밖에 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 작동기와 스위칭 소자 사이의 일련의 공차를 최소한으로 감소시키는 전기 스위치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1의 특징들을 갖는 전기 스위치에 의해서 달성된다. 개별적으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있는 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속항들의 대상이다.

본 발명에 따른 전기 스위치는 스위치 하우징 및 작동기를 가지며, 상기 작동기는 태핏으로 형성되며 스위칭 소자, 특히 마이크로 스위치와 기능적으로 결합한다. 본 발명은 태핏과 스위칭 소자 사이에 가이드 소자가 가이드 클램프(guide clamp)의 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 태핏은 지금까지처럼 하우징 내에 있는 수용부들을 통해서 가이드되는 것이 아니라, 부가적으로 하우징에 비종속되어 스위칭 소자 상에 직접 설치되는 부품을 통해서 가이드된다. 따라서, 태핏은 스위칭 소자의 작동기에 직접 가이드되고, 그로 인해 일련의 공차가 감소된다. 가이드 클램프로도 표현될 수 있는 가이드 소자의 재료는 마모, 미끌림 특성, 사이즈 정확성, 강성과 같은 특정 조건들에 맞게 특별히 조정될 수 있다.

가이드 소자가 적어도 하나의 플러그 핀을 가질 경우, 장점은 상기 플러그 핀이 스위칭 소자 내에서 스위칭 소자를 위해 제공된 수용 개구 내에 플러그 접속될 수 있다는 것이다. 그로 인하여 가이드 소자는 스위칭 소자에 고정 연결된다. 회로기판 위에서 가이드 소자의 플러그 핀을 통과하도록 스위칭 소자를 고정 배치하는 것은 예컨대 진동과 같은 외부 영향에서조차 스위칭 소자가 태핏에 대해 항상 동일하게 정해진 위치를 갖도록 해준다.

뿐만 아니라, 가이드 소자가 가이드 레일을 가질 경우에는 상기 가이드 레일 내에 태핏을 장착하는 것이 바람직하다. 태핏은 상기 가이드 레일에 의해서 상향동작뿐만 아니라 하향동작에서도 정해진 대로 정렬됨으로써 외부 영향 또한 태핏의 위치를 변경시키지 않는다.

또한, 가이드 레일이 폴드 오버 브래킷(fold-over bracket)을 가지는 것이 바람직하다. 상기 폴드 오버 브래킷이 가이드 레일의 위쪽에 배치됨으로써, 태핏은 가이드 레일과 폴드 오버 브래킷 사이에 단단하게 고정되고 가이드 레일로부터 탈구될 수 없다.

그 밖에는 가이드 소자가 스페이서들을 가지는 것이 바람직하다. 상기 스페이서들은 가이드 소자가 스위치의 하우징 내에 단단하게 고정되고 상기 고정 위치 설정이 진동 시에도 유지되도록 한다.

또한 가이드 소자의 베이스 바디가 Z자 형태를 가지는 것도 바람직하다. Z자형 베이스 바디는 가이드 소자가 태핏과 스위칭 소자 사이에서 빠져나오지 않도록 한다.

가이드 소자를 편평하게 구현하는 것도 바람직한데, 그 이유는 이러한 편평한 구현은 간단하게 설치될 수 있기 때문이다.

본 발명은 하우징 환경과 무관한 가이드 소자를 사용함으로써 스위칭 소자에서 태핏까지의 위치 설정의 정확성을 증가시킨다. 이는 간단한 장착 및 낮은 제조비용으로 연결되는데, 그 이유는 부품들 서로 간의 정확한 위치 결정이 단지 가이드 소자를 통해서만 보장되기 때문이다. 또한, 장점은 마찰 파트너들, 즉 태핏과 가이드 소자의 최적의 재료선택이 하우징과 무관하게 이루어질 수 있다는 것이다.

본 발명의 추가의 장점들 및 실시예들은 실시예들 및 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.

도 1은 종래 기술에 공지되어 있는 전기 스위치(1)를 도시한다. 전기 스위치(1)는 하우징 상부 섹션(2)을 가지고, 상기 하우징 상부 섹션은 고정소자(3)를 통해서 외부 하우징(4)에 고정된다. 가이드 유닛(5)은 하우징 상부 섹션(2)으로부터 하우징 내로 돌출되며, 상기 가이드 유닛 내에는 태핏(6)이 위치한다. 전기 스위치(1)는 보호 장치(도시되지 않음), 바람직하게는 커버(cover) 위에 놓여 있으며, 이 경우 가동 공정이 시작되면, 스위치(1) 및 보호 장치는 스냅 후크(7)(snap hook)를 통해서 상호 간에 기능적으로 결합한다. 스냅 후크(7)는 마찬가지로 태핏(6)과 기능적으로 결합하며, 상기 태핏은 가동 공정 시에 스프링 소자들(8)을 통해서 마이크로 스위치(9)를 작동한다. 태핏(6)으로부터 스프링 소자들(8) 위로의 전달은 태핏(6)에 있는 후크와 유사한 돌출부(10)를 통해서 실행된다. 마이크로 스위치(9)는 회로 기판들을 위해 접속 소자들(11)을 갖는다. 뿐만 아니라, 전기 스위치(1) 내에는 플러그 접속부(12) 및 추가의 전기 구성 소자들(13)이 배치된다.

도 2에는 본 발명에 따른 가이드 소자(14)의 제 1 실시예를 갖는 전기 스위치(1)가 도시된다. 가이드 소자(14)는 자신의 제 1 개선예에서 2개의 지지면(15, 16)을 가지고, 상기 2개의 지지면이 스페이서(17)를 통해 서로 연결됨으로써, 가이드 소자(14)는 전체적으로 Z자형으로 형성된다. 가이드 소자(14)의 지지면(15)은 태핏(6)과 회로기판(18) 사이에 배치된다. 지지면(15)은 가이드레일(19)에 의해 경계가 정해지며, 태핏(6)은 상기 가이드 레일에서 길게 뻗는다. 가이드 유닛(5)에 인접하게 배치된 스페이서(17)는 부가적인 가이드 기능을 행한다. 지지면(16)은 회로 기판(18)의 건너편에 배치되며 마이크로 스위치(9) 위에 놓여있다. 지지 면(16)의 하부면에는 스페이서들(20)이 배치되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 가이드 소자(14)의 제 2 실시예를 갖는 전기 스위치(1)를 도시한다. 상기 제 2 실시예는 실질적으로 평탄한 지지면(21)을 가지며, 상기 지지면은 가이드 레일(22)에 의해 재차 태핏(6)에서 경계를 이룬다. 편평한 지지면(21)은 회로 기판(18)의 건너편에 배치되며 마이크로 스위치(9) 위에 놓여 있다. 지지면(21)의 하부면에는 스페이서들(22)이 배치되어 있다.

도 4에는 Z자형 가이드 소자(14)가 평면도로 도시되며 도 5에서는 약 180°회전한 도면으로 도시된다. 또한, 지지면(15, 16) 및 연결 소자로서의 스페이서(17)를 갖는 Z자형 가이드 소자(14)는 바람직하게 2개의 플러그 핀(23)을 가지며, 상기 2개의 플러그 핀이 마이크로 스위치(9)에서 상기 플러그 핀들을 위해 제공되는 정공 소자들(hole element) 내로 접속됨으로써, 가이드 소자(14)는 마이크로 소자(9)에 고정 연결된다.

도 6에는 편평한 가이드 소자(14)가 평면도로 도시되며 도 7에서는 약 180°도 회전한 도면으로 도시된다. 또한, 편평한 지지면(21) 및 가이드 레일(22)을 갖는 편평한 가이드 소자(14)는 바람직하게 2개의 플러그 핀(25)을 가지며, 상기 2개의 플러그 핀이 마이크로 스위치(9)에서 상기 플러그 핀들을 위해 제공된 정공 소자들 내로 삽입됨으로써, 가이드 소자(14)는 마이크로 소자(9)에 고정 연결된다. 편평한 가이드 소자(14)는 또한 가이드 레일(22)의 맞은 편에 가이드 브리지(26)를 가지며, 상기 가이드 브리지는 태핏(6)을 가이드 레일(22)과 가이드 브리지(26) 사이로 확실하게 가이드하기 위해서 사용된다.

도 8은 도 4 또는 도 5의 실시예에 있는 Z자형의 가이드 소자(14)를 도시하며, 이 경우 가이드 레일(19)에는 바람직하게, 스톱 핀(28)(stop pin)을 갖는 L자형의 폴드 오버 브래킷(27)이 배치되고, 상기 스톱 핀은 래칭 유닛(29)(ratching unit) 내에 위치한다. 상기 래칭 유닛(29)은 지지면(16)에 대해 아래쪽에 설치되어 있다.

도 9도 마찬가지로 도 4 또는 도 5의 실시예에 있는 Z자형 가이드 소자(14)를 도시하며, 이 경우 가이드 레일(19)에는 바람직하게, 스톱 핀(28)을 갖는 폴드 오버 브래킷(27)이 배치되어 있고, 상기 스톱 핀은 래칭 유닛(29) 내에 위치한다. 상기 래칭 유닛(29)은 스페이서들(17) 사이에서 러그(30)(lug)에 배치된다.

도 10에는 가이드 레일(22) 없이 편평한 가이드 소자(14)가 도시되어 있으며, 핀(31)은 여기서 가이드 기능을 실행한다. 가이드 소자(14)는 삼각형의 베이스를 가지고, 이 경우 모든 모서리에는 한편으로는 하나의 핀(31)이 배치되고 다른 한편으로는 마이크로 스위치(9)를 위한 2개의 플러그 핀(25)이 배치된다.

도 11은 가이드 레일(22)을 갖는 가이드 소자(14)가 도시되며, 상기 가이드 소자는 가이드 레일(22)의 맞은 편에 마이크로 스위치(9)를 위한 2개의 플러그 핀(25)을 가진다.

본 발명은 하우징 환경과 무관한 가이드 소자를 사용함으로써 스위칭 소자에서 태핏까지의 위치 설정의 정확성을 증가시킨다. 이는 간단한 장착 및 낮은 제조비용으로 연결되는데, 그 이유는 부품들 서로 간의 정확한 위치 설정이 단지 가이드 소자를 통해서만 보장되기 때문이다. 또한, 장점은 마찰 파트너들, 즉 태핏과 가이드 소자의 최적의 재료선택이 하우징과 무관하게 이루어질 수 있다는 것이다.

도 1은 종래 기술에 공지되어 있는 전기 스위치의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 가이드 소자의 제 1 실시예를 갖는 전기 스위치의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 가이드 소자의 제 2 실시예를 갖는 전기 스위치의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 4는 Z자형 가이드 소자의 사시도를 평면도로 개략적으로 도시한 도면이며,

도 5는 도 4에 따른 가이드 소자의 사시도를 약 180°회전시켜 개략적으로 도시한 도면이고,

도 6은 편평한 가이드 소자의 사시도를 평면도로 개략적으로 도시한 도면이며,

도 7은 도 6에 따른 가이드 소자의 사시도를 약 180°회전시켜 개략적으로 도시한 도면이고,

도 8은 폴드 오버 브래킷을 갖는 Z자형 가이드 소자의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이며,

도 9는 폴드 오버 브래킷을 갖는 Z자형 가이드 소자의 제 2 실시예의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 10은 가이드 브리지 없이 편평한 가이드 소자의 사시도를 개략적으로 도 시한 도면이며,

도 11은 가이드 브리지를 갖는 편평한 가이드 소자의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.

Claims (7)

1. 스위치 하우징 및 작동기를 갖는 전기 스위치(1)로서,

   상기 작동기는 태핏(6)으로 형성되고, 스위칭 소자와 직접적으로 또는 간접적으로 결합되어, 상기 스위칭 소자가 상기 태핏(6)에 의해 작동되며,

   상기 태핏(6)과 상기 스위칭 소자 사이에 가이드 소자(14)가 배치되는 것을 특징으로 하는,

   전기 스위치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드 소자(14)가 플러그 핀들(24, 25)을 가지는 것을 특징으로 하는,

   전기 스위치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 가이드 소자(14)는 하나의 가이드 레일(19, 22)을 가지는 것을 특징으로 하는,

   전기 스위치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드 소자(14)는 하나의 폴드 오버 브래킷(27)을 가지는 것을 특징으로 하는,

   전기 스위치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드 소자(14)는 스페이서들(17, 23)을 가지는 것을 특징으로 하는,

   전기 스위치.
6. 삭제
7. 삭제

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