KR102025358B1

KR102025358B1 - 마이크로 발전기 및 이를 적용한 무선 멀티 스위치

Info

Publication number: KR102025358B1
Application number: KR1020190021951A
Authority: KR
Inventors: 강범호
Original assignee: 주식회사 엠제이디
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2019-11-27

Abstract

자기 복원력을 가지는 마이크로 발전기 및 이를 이용하여 여러 스위칭 채널이 공유하는 무선 멀티 스위치 및 무선 스위칭 시스템이 개시된다. 무선 멀티 스위치:는 다수 채널의 스위칭 신호를 발생하는 회로부; 외력에 의해 상기 회로부 구동을 위한 전력을 발생하는 것으로 자체 복원력을 가지는 마이크로 발전기; 상기 마이크로 발전기를 작동시키는 것으로 일 방향으로의 외력에 의해 작동하는 스위 칭 플레이트; 상기 작동 플레이트를 선택적으로 가압하는 다수의 시소형 버튼; 그리고 상기 다수의 시소형 버튼에 의해 작동하는 다수의 스위치;를 구비한다.

Description

마이크로 발전기 및 이를 적용한 무선 멀티 스위치{micro power generator and wires multi-switch adopting the generator}

본 발명은 마이크로 발전기 및 이를 적용하는 무선 멀티 스위치에 관한 것으로, 상세하게는 미동에 의해 전력을 발생하는 마이크로 발전기 및 이를 적용하는 자가 발전형 무선 멀티 스위치에 관한 것이다.

자가 발전형 무선 스위치는 외부의 별도 전원이 없이 자체적으로 전력을 생성하여 이를 이용해 스위칭 제어에 관련된 RF 신호를 발생하는 것이다.

자가 발전을 위해 일반적으로 압전 방식과 코일 방식이 있다. 사용자에 의한 스위치 조작이 발생했을 때에 이에 압전 방식 또는 코일 방식의 발전기가 연동되도록 한다. 이러한 종래 발전기에서 코일 방식의 경우 고정 코일에 무빙 마그네트가 대응하는 구조를 가지는데, 무빙 마그네트를 지지하는 레버의 구조가 취약하고 자체 복원 구조를 가지지 않기 때문에 외력에 의한 복원 구조를 필수적 요소로 요구한다. 한편 이러한 발전기를 사용하는 멀티 스위치에는 단일 스위치 또는 멀티 스위치가 있는데, 단일 스위치든 멀티 스위치 든 하나의 스위치 요소마다 발전기가 개별적으로 마련되는 것이 일반적이다.

CN

106712440

A

본 발명은 자체 복원력이 마련되어 구조가 간략해지고 내구성은 강화된 마이크로 발전기 및 이러한 마이크로 스위치 하나에 의해서도 작동하는 무선 멀티 스위치를 제공한다.

본 발명에 따른 마이크로 발전기:는

고정 요오크 및 고정 코일을 포함하는 고정 코일부;

상기 고정 코일부에 대응하는 무빙 마그네트 및 무빙 요오크를 포함하는 무빙 마그네트부; 그리고

상기 무빙 마그네트부를 상기 고정 코일부에 대해 지지하는 것으로 그 몸체탄성 변형부가 마련되어 있는 무빙 마그네트부 지지 아암;을 구비한다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 탄성 변형부는 상기 아암에 형성되는 단면이 축소된 부분에 의해 형성될 수 있다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 아암의 탄성 변형부는 판상 또는 와이어 형태의 별도 스프링에 의해 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면 마이크로 발전기에서, 상기 아암의 선단부는 상기 고정 코일부에 대해 회전 방지 지지핀에 의해 고정되어 있고, 상기 탄성 변형부는 상기 아암에 외력이 가해졌을 때 탄성적으로 변형될 수 있다.

고정 요크와 요오크에 권회된 고정 코일을 구하는

발명에 따른 무선 멀티 스위치:는

다수 채널의 스위칭 신호를 발생하는 회로부;

외력에 의해 상기 회로부 구동을 위한 전력을 발생하는 마이크로 발전기;

상기 마이크로 발전기를 작동시키는 것으로 일 방향으로의 외력에 의해 작동하는 작동 플레이트;

상기 작동 플레이트를 선택적으로 가압하는 다수의 시소형 버튼; 그리고

상기 다수의 시소형 버튼에 의해 작동하는 다수의 스위치;를 구비한다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 발전기를 작동하는 작동 플레이트는 일 점을 중심으로 회동하는 회동 구조를 가질 수 있다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 시소형 버튼은 그 양단을 회전 중심으로 회동하는 지렛대 구조를 가질 수 있다.

모범적 실시 예에 따르면,

상기 시소형 버튼은 상기 작동 플레이트 상방에 위치하여 그 허리 부분이 상기 작동 플레이트를 가압하고, 그 양단에는 지렛대의 받침점에 대응하는 회전 지지점이 마련되는 구조를 가질 수 있다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 시소형 버튼의 양측 하부에, 상기 시소형 버튼의 지렛대 운동에 의해 선택적으로 작동하는 스위치가 마련될 수 있다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 회전 지지점은 상기 시소형 버튼의 양측단에 형성되는 돌기형 걸림턱을 구비하고, 상기 돌기형 걸림턱은 상기 발전기가 설치되는 구조물에 마련되는 걸림홈에 끼워지는 구조를 가질 수 있다.

모범적 실시 예에 따른 무선 멀티 시스템:은 상기 회로부가 마련되는 기판:과 상기 발전기와 기판이 설치되는 부품 장착부;를 더 포함하고, 상기 부품 장착부에는 상기 돌기형 걸림턱이 끼워지는 걸림홈이 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다.

모범적 실시 예에 따르면, 상기 걸림홈은 상기 걸림턱이 일방향으로 움직일 수 있는 슬릿 또는 장홈의 구조를 가질 수 있다.

모범적인 실시 예에 따른 무선 스위칭 시스템:은

상기 무선 멀티 스위치;와

상기 스위칭 신호에 대응하는 스위칭 제어를 수행하는 전자장치;를 구비하고,

상기 회로부에 스위칭신호를 송신하는 송신부;가 마련되고, 상기 전자 장치에는 상기 송신부로부터의 스위칭 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 다수의 채널의 스위칭 신호를 발생하는 무선 멀티 스위치가 하나의 마이크로 발전기에 의해 동작한다. 따라서, 하나의 스위칭 채널에 대해 하나의 발전기를 적용하는 종래 멀티 스위치에 비해 그 구조가 간략해질 뿐 아니라 구조가 간소화된 마이크로 발전기를 포함하는 사용 부품 수가 크게 감소하여 제조 단가를 크게 낮출 수 있게 된다.

도1은 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기의 개략적 사시도이다.
도2는 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기의 개략적 측면도이다.
도3은 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기에서, 고정 코일부와 무빙 마그네트부를 분리하여 보인 개략적 분해 사시도이다.
도4는 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기에서, 고정 코일부의 센터 코어를 정면에서 본 정면도이다.
도5은 모범적 실시 예에 따른 무선 멀티 스위치의 외관 사시도이다.
도6는 모범적 실시 예에 따라, 시소형 버튼이 설치되는 무선 멀티 스위치 본체의 발췌 사시도이다.
도7은 도6에 도시된 스위치 본체의 공간부에 설치되는 회로 기판의 개략적 사시도이다.
도8는 도6에 도시된 회로 기판이 장착된 스위치 본체의 내부를 보이는 사시도이다.
도9는 도8와 같이 스위치 본체의 내부를 보이는 사시도로서 작동 플레이트가 위로 들려진 상태를 예시한다.
도10 내지 도12는 모범적 실시 예에 따른 무선 스위치의 동작을 보여주는 단면도이다.
도13 내지 도15는 모범적인 실시 예에 따라, 다수의 시소형 버튼의 선택적 작동에 따른 작동 플레이트의 동작 및 이에 따른 발전기의 동작을 예시한다.
도16은 모범적 실시 예에 따른 무선 스위칭 시스템의 개략적 구조를 보여주는 블록다이어그램이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정 되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어 지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “갖는다” 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.

첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

도1은 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기의 개략적 사시도이며, 도2는그 측면도이다.

도1 및 도2를 참조하면, 마이크로 발전기(40)는 고정 코일부(41)와 고정 코일부(41)에 대해 상대적으로 운동하는 무빙 마그네트부(moving magnet part, 42)를 포함한다. 고정 코일부(41)는 중앙의 센터 코어와 센터 코어 양측에 윙형 코어가 마련되어 있는 "E" 코어 형태의 고정 요크(411), 고정 요크(411)의 센터 코어(도4, 415)에 끼워져 설치되는 고정 코일부(41)를 구비한다. 상기 고정 코일부(41)의 선단부에는 후술하는 무빙 마그네트부(42)의 무빙 요크(424)에 대응하는 고정 요크 연장부(413)가 마련된다. 상기 고정 요크 연장부(413)는 상기 고정 요크(411)와 일체적으로 형성되며, 다른 실시 예에 따르면 별개로 제조되어 하나로 결합될 수 있다. 상기와 같은 고정 코일부(41)의 고정 요크(411)는 구조적으로 적절히 수정이 가능하며, 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.

그리고, 상기 고정 코일부(41)에 대응하여 상기 고정 코일부(41)의 센터 코어를 마주 대하는 무빙 마그네트부(42)가 마련된다. 무빙 마그네트부(42)는 머리 부분으로서의 무빙 요크(424)과 그 내부의 무빙 마그네트(moving magnet, 도3, 430)를 포함한다. 상기 무빙 마그네트(430)는 상기 무빙 요크(424)의 내부에 내장된다.

상기 무빙 마그네트부(42)는 무빙 마그네트 지지용 아암(422)에 의해 상기 고정 코일부(41)과 결합된다. 상기 무빙 마그네트부(42)와 이를 지지하는 아암(422)은 별개의 기능적 요소이나, 아암(422)은 무빙 마그네트부(42)의 작동을 지지하는 요소로서 무빙 마그네트부(42)와 하나로 결합된다.

무빙 마그네트부(42)의 무빙 요크(424)의 양쪽에 어깨부분(423)이 마련되고, 상기 어깨부분(423)으로부터 막대형 스프링을 구성하는 무빙 마그네트부 지지 아암(422) 한 조가 나란하게 연장 형성된다. 상기 양 어깨부분(423)은 상기 무빙 마그네트(430)가 위치하는 상기 무빙 요크(424)의 내측에서 상호 연결될 수 있고, 따라서, 상기 양 아암(422) 및 어깨부분(423)이 하나로 연결되어 전체적으로 "ㄷ" 자 형태를 가질 수 도 있다.

상기 양 아암(422)의 중간에 잘록한 핀쿠션형으로 단면이 촉소된 부분에 의한 탄성 변형부(422a) 마련되고, 그 선단부에는 아암(422)을 방지하는 고정 단부(fixing end part, 422b)가 마련되어 있다. 상기 탄성 변형부(422a)의 도1의 "A" 부분에 도시된 바와 같이 별도의 판상 스프링(422a')에 의해 제공될 수 도 있으며, 상기 판상 스프링은 다른 형태의 스프링, 예를 들어 코일형 스프링 또는 와이어형 스프링 형태로도 변형이 가능하다. 상기 고정 단부(422b)는 상기 고정 요크(411)의 측면(윙 부분) 후방 부분에 고정되며, 상기 아암(422)의 회전을 방지하기 위하여 고정 단부(422b)에는 회전 방지핀(422c)가 결합되어 있으며, 이는 고정 요크(411)의 양측면(윙 부분)에 마련되는 고정홈(413, 도3)에 끼워져 결합된다.

본 실시 예에서는 각 아암(422) 마다 두 개의 고정핀(422c)이 마련되고 이에의해 고정 요크(411)에 대한 아암(422)의 회전을 방지하도록 되어 있다.

상기 회전 방지핀(422c)은 상기 고정 단부(422b)와 일체적으로 형성될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 별도로 제조된 후 각 고정 단부(422b)에 한 조씩 결합될 수 있다.

상기 회전 방지핀(422c)은 고정 요크(411)에 대한 아암(422)의 회전 방지를 위해 다양하게 설계될 수 있는데, 예를 들어 본 실시 예에서와 같이 침상 또는 다른 실시 예에 따라 판상 또는 각형으로 형성될 수 있다.

도3은 상기 고정 코일부(41)와 무빙 마그네트부(42)를 분리하여 보인 개략적분해 사시도이다. 도3을 참조하면, 고정 코일부(41)의 고정 요크(411)의 양측면에 상기 회전 방지핀(422c)이 결합되는 한 조의 고정홈(413)이 형성되어 있다.

그리고, 무빙 마그네트부(42)의 머리 부분에는 무빙 마그네트(430)가 양측(도면에서 상하)의 무빙 요크(424)에 의해 보호되고 있다. 무빙 마그네트부(42)의 양측 아암(422)의 고정단부(422b)의 서로 마주 보는 내측면에 전술한 회전 방지핀(422c)가 돌출 형성된다. 상기 회전 방지핀(422c)은 상기 고정홈(413)에 삽입되어 고정된다.

도4는 상기 고정 코일부(41)의 센터 코어(415)를 정면에서 본 정면도이다. 도시된 바와 같이 고정 요크(411)의 중심에 전술한 센터 코어(415)가 마련되고, 센터 코어(415)는 고정 코일(412)이 감겨있는 보빈(416)을 관통한다. 상기 센터 코어(415)의 선단부는 그 상하의 고정 요크 연장부(413)과 상기 무빙 마그네트부(42)의 고자력 무빙 마그네트(430)을 가로지르는 자기 경로를 형성한다.

상기와 같은 구조에 따르면, 상기 아암(422)은 상기 무빙 마그네트부(42)가 눌릴 때에 휘어지는데, 이때에 탄성 변형이 허리가 잘록한 탄성 변형부(422a)에 발생한다. 이러한 탄성 변형부(422a)는 상기 아암(422)의 복원력을 제공하며, 따라서 상기 무빙 마그네트부(42)의 무빙 마그네트(430)가 고정 코일부(41)의 센터 코어(415) 에 대한 상대적 위치가 변동될 때에 그 위치의 복원을 일으킨다. 따라서, 상기와 같은 스프링 형태의 아암(422)에 의해 상기와 같은 구조의 마이크로 발전기(40)의 작동에는 별도의 복원력 인가가 필요 없다. 상기 아암(422)에서 잘록한 부분에 의한 탄성 변형부(422a)를 잘록한 형태가 아닌 파상형 또는 실제 판상 또는 코일형 스프링의 도입하는 다른 형태에 구조에서도 탄성변형을 불러 일으킬 수 있다. 즉, 탄성 변형부(422a)는 적절한 형태의 변경이 가능하고 탄성변형이 일어나는 부위의 두께 및 폭의 적절한 조절에 의해 탄성복원력의 조절이 가능하다.

도5는 상기와 같은 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기(40)가 적용되는 모범적 실시 예에 무선 멀티 스위치(100)의 외관 사시도이며, 도6은 시소형 버튼(10)이 설치되는 무선 멀티 스위치(100)의 하우징 또는 본체(20) 및 이에 설치되는 시소형 버튼(10)의 사시도이다.

도5의 무선 멀티 스위치(100)에서 양방향 회동 레버형 또는 시소형 버튼(10)이 분리된 상태를 보인다.

도5 및 도6을 참조하면, 모범적인 실시 예에 따른 무선 멀티 스위치(100)는 3개의 나란한 시소형 버튼(10)을 포함한다. 다른 실시 예에 따르면, 시소형 버튼(10)의 수의 설계 사양에 따라 변경될 수 있으며, 이러한 시소형 버튼(10)의 개수는 본 원 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.

상기 시소형 버튼(10)은 양 방향으로 작동하는 양 방향 지렛대 구조를 가진다. 이러한 지렛대 구조를 위하여, 시소형 버튼(10)의 양측 단부(11, 12)에 지렛대 구조에서 받침점(fulcrum)으로서의 회전 지지점(pivot point)이 마련된다. 모범적 실시 예에서는 받침점은 시소형 버튼의 양단부(11,12)에 마련되는 돌기형 축 또는 돌출형 걸림턱(11a, 12a) 및 이를 지지하는 슬릿형 걸림홈(22a, 22b)에 의해 구현된다. 본 실시 예에서는 상기 양측 단부(11, 12) 각각의 양측 면에 걸림턱(11a, 12a)이 한 쌍씩 형성되고, 상기 슬릿형 걸림홈(22a, 22b)이 스위치 본체(20)에 형성된다.

상기 걸림홈(22a, 22b)이 형성되는 스위치 본체(20)는 발전에 필요한 부품이 장착되는 부품 장착부로서의 기능을 가진다. 상기 부품 장착부는 스위치 본체(20)에 일체적으로 마련될 수 있고, 별도의 부품으로 제작된 후 스위치 본체(20)에 결합될 수 있으며, 한편으로는 스위치 본체(20) 자체가 스위치 부품 장착부의 기능을 가질 수 있다.

본 실시 예에서는 부품 장착부가 스위치 본체(20)에 일체적으로 형성된 구조를 가진다. 본 실시 예에서 스위치 본체(20)의 내부 바닥 및 그 둘레의 테두리는 부품 장착부의 속한다.

상기 시소형 버튼(10)이 다수 수용되는 공간부(20a)를 형성하는 4개의 벽체(21a, 21b, 21c, 21d)를 가지는 테두리(21)가 마련되고, 테두리(21)에서 상호 마주보는 벽체(21a, 21c)에 상기 시소형 버튼(10)의 양측 걸림턱(11a, 12a)이 끼워지는 걸림홈(22a, 22b)이 형성된다. 상기 테두리(21) 역시 별도의 부품으로 제작된 후 스위치 본체(20)에 조립될 수 있다. 상기 걸림턱 (11a, 12a)이 끼워지는 걸림홈(22a, 22b)은 상기 시소형 버튼(10)의 움직임 방향, 예를 들어 기판에 수직방향으로 소정 길이 길게 연장된 슬릿 또는 장홈의 형태를 가짐으로써, 걸림턱(11a, 12a)을 회전 중심으로하는 상기 시소형 버튼(10)의 회동을 지지할 뿐 아니라 시소형 버튼(10)의 걸림턱(11a, 12a)의 일 방향 움직임, 예를 들어 버튼(10)의 회동 방향으로의 상하 왕복 움직임을 허용한다. 상기의 슬릿형 고정홈이 형성되는 스위치 본체(20)는 하나의 부품 또는 복수의 부품의 조합에 의해 구성이 가능하며, 상기 슬릿형 고정홈이 형성되는 부분은 스위치 본체(20)에 일체적으로 형성될 수도 있으나, 다른 실시 예에 따르면 별도의 부품에 형성된 후 스위치 본체(20)에 결합될 수 있다.

상기 공간부(20a)의 내측 바닥에는 후술하는 회로 기판(30, 도7)과 전술한 바와 같은 모범적 실시 예에 따른 마이크로 발전기(40, 도7 및 도8 참조)가 장착된다. 이러한 공간부(20a)의 내측 바닥에는 상기 발전기(40)가 장착되는 발전기 장착부(25) 및 발전기(40)의 무빙 마그네트부(42, 도7 및 도8 참조)를 하부에서 탄력적으로 지지하는 토션(비틀림) 스프링으로서 제2바이어스 스프링(27)이 설치되어 있다. 상기 제2바이어스 스프링(27)은 기판에 마련되는 스프링 지지부(29)에 설치된다. 상기 스프링 지지부(29)는 스위치 본체(20)의 내부 바닥에 형성될 수 도 있고, 별도의 부품에 형성된 후 스위치 본체(20)에 결합될 수 있다. 이러한 제2바이어스 스프링(27)은 상기 무빙 마그네트부(42)의 복원력을 제공하는 것으로, 무빙 마그네트부(42)의 자체 복원력을 제공하는 아암(422)의 탄성 변형부(422a)를 보조하며, 따라서 어떤 경우에는 상기 제2바이어스 스프링(27)과 스프링 지지부(29) 그리고 이와 관련된 부품이 배제될 수 있다. 이 경우 아암(422)에 마련되는 탄성 변형부(422a)가 제2바이어스 스프링(27)의 기능을 대신하게 된다.

상기 마이크로 발전기(40)의 발전은 공간부(20a)의 바닥에 대해 상하 운동하는 회동형 무빙 마그네트부(42)의 움직임에 의해 이루어지며, 무빙 마그네트부(42)의 움직임은 후술하는 상기 무빙 마그네트부(42)의 움직임 방향과 같은 방향으로 상하 회동하는 작동 플레이트(70)의 누름 작용에 의해 이루어지며, 이 작동 플레이트(70)의 작동은 다수의 시소형 버튼(10)의 양방향의 지렛대 작동에 의해 이루어진다.

상기 공간부(20a)의 바닥에는 전술한 시소형 버튼(10)을 하부에서 탄력적으로 지지(바이어스)하는 압축형 제1바이어스 스프링(13, 도8 참조)이 설치되는 스프링지지 기둥(28)이 다수 마련되어 있다. 그리고 상기 발전기 장착부(25)의 양측에는 후술하는 작동 플레이트(70, 도4 참조)의 양 회동축(70a, 70b)이 회전 가능하게 결합되는 베이스 지지부(26a, 26b)이 직립 형성되어 있다.

도7은 스위치 본체(20)의 공간부(20a)에 설치되는 회로 기판(30)의 개략적 사시도이다.

도7을 참조하면, 기판(30)의 대략 중간에 발전기(40)가 위치하는 관통공(30b)가 형성되어 있다. 관통공(30b)은 공간부(20a) 바닥의 발전기 장착부(25)에 고정된 발전기(40)가 통과하는 부분이다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 발전기(40)는 기판(30)에 직접 고정될 수 있다. 이러한 발전기(40)는, 기판(30) 또는 공간부(20a)의 바닥에 고정되는 고정 코일부(41)와 고정 코일부(41)에 대해 움직이는 무빙 마그네트부(42)를 구비한다. 무빙 마그네트부(42)에는 선택적 요소인 제2바이어스 스프링(27)에 지지되는 연장편(40c)이 형성될 수 있다. 기판(30)의 양측 가장자리를 따라서, 3개의 버튼(10)의 각 양단에 대응하는 스위치(50a, 50b)가 다수 설치되어 있다. 즉, 하나의 시소형 버튼(10)에 대해 그 양단에 2개의 스위치(50a, 50b)가 배치되며, 따라서 시소형 버튼(10)의 작동 방향에 따라 2개의 스위치(50a, 50b) 중 어느 하나가 작동된다. 상기 스위치(50a, 50b)들은 회로부(60)에 연결된다. 상기 회로부(60)는 기판의 일 측에 마련되는 것으로 마이크로 프로세서 등의 제어소자(60a) 및 데이터 송신을 위한 패턴 안테나(60b)를 가지는 회로가 형성되어 있다. 상기 회로부(60)의 전력은 상기 발전기(40)로부터 제공받으며, 이 회로부(60)는 미소 전력을 사용하기 때문에 상기 작동 플레이트(70)에 의해 짧은 시간 동안 작동하는 발전기(40)로부터의 전력을 일정 시간 동안 축적하여 사용하며, 스위칭 신호를 상기 안테나(60b)를 통해 송출한다. 스위칭 신호는 별도로 마련되는 전등이나 전자장치의 수신부에 의해 수신되어 해당 신호에 따른 동작, 즉 일반적으로 알려진 무선 스위칭 작동을 수행한다.

도8은 회로 기판(30)이 장착된 스위치 본체(20)의 내부를 보이는 사시도이며,도9는 스위치 본체(20)에서 작동 플레이트(70)가 위로 들려진 상태를 예시한다.

도8과 도9를 참조하면, 상기 기판(30)이 상기 스위치 본체(20)의 내측 바닥에 설치된다. 발전기(40)의 무빙 마그네트부(42)는, 눌리지 않은 상태에서 그 선단부에 높이 들려 있게 되는데, 이는 아암(422)에 외력이 가해지지 않은 상태에서 위로 향하도록 설계되어 있기 때문이다. 여기에서 도8, 9에 도시된 실시 예에서는 마련된 연장편(40c)을 떠 받치는 제2바이어스 스프링(27)에 의해 상방으로 탄력적으로 일정 높이 들려 진 상태로 도시되어 있으나, 제2바이어스 스프링(27)이 존재하지 않은 경우에도 아암(422)에 의해 같은 자세를 취하도록 되어 있다.

연장편(40c) 위에는 작동 플레이트(70) 중간의 가압부(70c)가 놓인다. 이러한 상태에서, 작동 플레이트(70)에 상방으로부터 시소형 버튼(10)에 의해 외력이 가해지면, 작동 플레이트(70)는 그 양단의 회동축(70a, 70b)을 의지하여 수직 하방으로 소정 각도 회동한다. 이때에, 작동 플레이트(70)의 회동에 의해 작동 플레이트(70)의 가압부(70c)가 상기 연장편(40c)가 하방으로 내려가고 아암(422)의 탄성 변형부(422a)가 탄력적으로 변형하게 되고, 또한 제2바이어스 스프링(27)가 설치되어 상기 연장편(40c)의 하부에 위치하는 경우 제2바이어스 스프링(27)도 같이 탄성 변형된다.

그리고 상기 외력이 제거되면 상기 연장편(40c)과 작동 플레이트(70)는 상기 탄성 변형부(422a)과 바이어스 스프링(27) 등의 탄성 복원력에 의해 원위치로 복귀한다. 이 과정에서 상기 무빙 마그네트부(42)에 의한 자계 변화로 상기 고정 코일부(41)에서 전류가 발생하게 된다. 이렇게 발생된 전류는 상기 회로부(60)의 구동에 사용된다.

도10내지 도12는 모범적 실시 예에 따른 무선 스위치의 단면도로서 시소형 버튼의 작동에 따른 작동 플레이트의 움직임 및 이에 따른 발전기의 동작을 예시한다.

여기에서 도8 및 도9의 설명에서 언급한 바와 같이 상기 작동 플레이트(70)는 그 양단의 회동축(70a, 70b)을 의지하여 수직 하방으로 소정 각도 회동한다. 도10내지 도12에서 상기 작동 플레이트(70)의 전체를 도시하고 않고 스위칭 동작에 직접 기여하는 가압부(70c)를 대표적으로 도시한다. 전술한 바와 같이 상기 작동 플레이트(70)는 아암(422) 또는 제2바이어스 스프링(27)에 의해 상방향으로 들려져 있고, 그리고 상기 시소형 버튼(10)은 아암(422)에 의해 간접적으로 바이어스 됨과 아울러 제1바이어스 스프링(13)에 의해 직접적으로 탄성 바이어스 된다.

도10은 3개의 시소형 버튼(10)이 가압되지 않은 정상 상태를 도시한다.

이 상태에서 전술한 바와 같이 상기 발전기의 제1바이어스 스프링(13)과 아암(422)에 의해 상기 시소형 버튼(10)과 작동 플레이트(70)가 기판(30)으로부터 높이 들려져 있으며, 시소형 버튼(10)의 양측 하부에 마련되는 두 스위치(50a, 50b) 모두가 눌리지 않은 오프(OFF) 상태를 유지한다.

도11은 시소형 버튼(10)의 일측 단(12, 도면에서 오른쪽 부분)이 눌렸을 때의 스위치(50a, 50b)의 동작을 예시한다. 도11을 참조하면, 시소형 버튼(10)의 일 측(도면에서 오른쪽)이 눌리면 그 반대의 왼쪽의 돌출형 걸림턱(11a)이 스위치 본체(20)에 마련된 걸림홈(22a)에 걸려서 피벗 포인트로서 작동한다. 따라서, 시소형 버튼(10)의 오른쪽 하부에 위치하는 스위치(50b)가 눌려서 온(ON) 상태가 된다. 이와 동시에 레버헝 버튼(10)의 중간 부분이 상기 작동 플레이트(70)의 가압부(70c)를 누르게 되고, 따라서 이에 의해 발전기(40)의 무빙 마그네트부(42)로부터 연장되어 있는 연장편(40c)을 하방으로 내려가게 된다. 이와 같이 무빙 마그네트부(42)가 움직임에 따라 발전기(40)로부터의 발전 일어난다. 발전기(40)로부터의 발전은 무빙 마그네트부(42)의 일 방향으로의 일 회의 움직임에 의해서도 짧은 시간 동안 발생하며, 여기에서 발전된 전류는 회로부로 전달되어 회로부(60)가 작동하게 된다. 회로부(60)에서는 상기 전류를 축적할 수 있는 축전지 또는 커패시터 등의 축전 부품을 구비할 수 있으며, 이러한 축전 부품은 상기 회로부(60)에 작동에 필요한 전류를 주어진 시간 동안 공급한다. 상기 회로부(60)는 전류 공급에 의해 작동을 개시하여, 상기 시소형 버튼(10)에 의해 눌려 있는 스위치(50b)를 검출하고 이에 해당하는 스위칭 신호를 발생하여 무선으로 해당 스위치(50b)의 스위칭 신호를 전송한다.

도12는 도11과는 반대 방향으로 시소형 버튼(10)에 힘이 가해졌을 때의 상태를 예시한다. 도12를 참조하면, 시소형 버튼(10)의 타측(도면에서 왼쪽)이 눌리면 그 반대의 오른쪽의 돌출형 걸림턱(12a)이 스위치 본체(20)에 마련된 걸림홈(22b)에 걸려서 힌지 포인트로서 작동하며, 따라서, 시소형 버튼(10)의 왼쪽 하부에 위치하는 스위치(50a)가 눌려서 온(ON) 상태가 된다. 이와 동시에 레버헝 버튼(10)의 중간 부분이 상기 작동 플레이트(70)의 가압부(70c)를 누르게 되고, 따라서 이에 의해 발전기(40)의 무빙 마그네트부(42)로부터 연장되어 있는 연장편(40c)이 하방(기판 방향)으로 내려가게 된다. 이와 같이 무빙 마그네트부(42)가 움직임에 따라 발전기(40)로부터의 발전 일어나며, 이에 의해 회로부(60)가 작동하게 된다. 회로부(60)는 전류 공급에 의해 작동을 개시하여, 상기 시소형 버튼(10)에 의해 눌려 있는 스위치(50a)를 검출하여 이에 해당하는 스위칭 신호를 발생하여 무선으로 해당 스위치(50a)의 스위칭 신호를 전송한다.

도13 내지 도15는 다수의 시소형 버튼(10)의 선택적 작동에 따른 작동 플레이트(70)을 동작 및 이에 따른 발전기(40)의 동작을 예시한다.

도13은 하나의 작동 플레이트(70) 위에 놓인 3개 시소형 버튼(10)이 가압되지 않은 상태를 도시한다. 이 상태에서 발전기(40)의 무빙 마그네트부에 연결된 연장부(43)는 높이 들려져 있는 상태이다.

도14에 도시된 바와 같이, 3개의 버튼(10) 중 가운데의 버튼(10)이 눌리면, 이 버튼(10)은 작동 플레이트(70)를 가압하여 무빙 마그네트부(42)에 연결된 연장부(40c)를 하강시켜 발전기를 기동시킨다. 이러한 버튼(10)은 작동은 전술한 바와 같이 양측 스위치 중 어느 하나를 작동시킨다.

도15에 도시된 바와 같이, 3개의 버튼(10) 중 좌측의 버튼(10)이 눌리면, 이 버튼(10)은 작동 플레이트(70)를 가압하여 무빙 마그네트부(42)에 연결된 연장부(43)를 하강시켜 발전기를 기동시킨다. 이러한 버튼(10)은 작동은 전술한 바와 같이 양측 스위치 중 어느 하나를 작동시킨다.

상기와 같은 버튼의 작동 후, 버튼은 아암의 탄성 변형부, 제1, 제2바이어스 스프링 등의 탄성 복원 구조에 의해 원래의 위치로 복귀하게 된다.

도16은 모범적 실시 예에 따른 무선 스위치 시스템의 개략적 구조를 보이는 블록다이어그램이다.

무선 스위치 시스템은 전술한 무선 멀티 스위치(100)와 이에 의해 제어되는 전자장치(200)를 포함한다. 무선 멀티 스위치(100)와 전자장치(200)는 송신부(70c)와 수신부(201)를 포함한다. 무선 멀티 스위치(100)의 회로부(70)는 마이크로 프로세서 또는 마이크로 콘트롤러(70c)를 포함하며, 마이크로 콘트롤(70c)는 스위치(50a, 50b)의 온오프 동작을 검출하여 이에 상응하는 스위칭 신호를 송신부(70c)를 통해 발신한다. 회로부(70)에는 발전기(50)로부터의 AC 전력을 DC로 변환하고 이를 저장하는 저장부(70e)를 포함한다. 이 저장부(70e)는 마이크로 콘트롤러(70a) 및 송신부(70c) 등의 구동 전력을 제공한다. 시소형 버튼에 의해 작동하는 스위치(50a, 50b)는 키 인풋회로(70d)를 통해 마이크로 콘트롤러(70a)에 연결된다.

한편, 전자장치(200)는 상기 송신부(70c)로부터의 신호를 수신하는 수신부(201)를 포함하고, 이 내부에는 수신부(201)를 통해 수신된 스위칭 신호를 파싱하여 해당 신호에 대응하는 작동을 수행하는 마이크로 콘트롤러(203)가 내장될 수 있다. 전자장치(200)의 마이크로 콘트롤러(203)는 조명(202), 콘센트(204), 가스벨브 스위칭(205) 등의 다양한 제어부를 포함할 수 있다. 위에서 송신부와 수신부의 통신은 블루투스, 와이파이, 지그비 등의 다양한 공지 통신 방식 중의 어느 하나가 선택될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 스위치는 기존에 비해 구조가 간단해 지고 제조 비용도 크게 절감할 수 있게 된다. 특히, 종래에는 스위치 마다 발전기가 마련되었었는데, 모범적 실시 예에서는 다수의 스위치 작동에 하나의 발전기를 이용함으로써 다수의 스위치를 제어하는 무선 멀티 스위치의 제조 단가를 크게 낮출 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 모범적 실시 예들에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims

고정 요오크 및 고정 코일을 포함하는 고정 코일부,
상기 고정 코일부에 대응하는 무빙 마그네트 및 무빙 요오크를 포함하는 무빙 마그네트부, 그리고 상기 무빙 마그네트부를 상기 고정 코일부에 대해 지지하는 것으로 그 몸체에 탄성 변형부가 마련되어 있는 무빙 마그네트부 지지 아암을 구비하는 하나의 마이크로 발전기;
상기 하나의 마이크로 발전기로 부터의 전력을 공급받으면서, 다수의 스위치들에 의해 다수 채널의 스위칭 신호를 발생하는 회로부;
일 방향의 외력에 의해 자가 발전기를 작동시키는 것으로 일 점을 중심으로 회동하는 하나의 작동 플레이트; 그리고
상기 스위치들과 작동 플레이트를 동시에 작동시키는 것으로, 상기 외력을 상기 작동 플레이트에 가하여 상기 하나의 마이크로 발전기를 작동시키고, 이와 동시에 상기 다수의 스위치 중 어느 하나를 작동시켜 상기 회로부로부터 다수 채널 중 하나의 스위칭 신호가 발생되도록 하는 다수의 시소형 버튼;를 구비하는 무선 멀티 스위치.
제1항에 있어서,
상기 탄성 변형부는 상기 아암에 형성되는 단면이 축소된 부분에 의해 형성되는, 무선 멀티 스위치.
제2항에 있어서,
상기 아암의 탄성 변형부는 판상 또는 와이어 형태의 별도 스프링에 의해 제공되는, 무선 멀티 스위치.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 아암의 선단부는 상기 고정 코일부에 대해 회전 방지 지지핀에 의해 고정되어 있고, 상기 탄성 변형부는 상기 아암에 외력이 가해졌을 때 탄성적으로 변형되는, 무선 멀티 스위치.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로 발전기를 작동시키는 작동 플레이트는 상기 다수의 시소형 버튼의 하부에 위치하는, 무선 멀티 스위치.
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제1항에 있어서,
상기 시소형 버튼은 그 양단을 회전 중심으로 회동하는 지렛대 구조를 가지는, 무선 멀티 스위치.
제8항에 있어서,
상기 시소형 버튼은 상기 작동 플레이트의 상방에 위치하여 그 허리 부분이 상기 작동 플레이트를 가압하고, 그리고 그 양단에는 지렛대의 받침점에 대응하는 회전 지지점을 가지는, 무선 멀티 스위치.
제9항에 있어서,
상기 시소형 버튼의 양측 하부에, 상기 시소형 버튼의 지렛대 운동에 의해 선택적으로 작동하는 스위치가 마련되어 있는, 무선 멀티 스위치.
제10항에 있어서,
상기 회로부가 마련되는 기판:과
상기 발전기와 기판이 설치되는 부품 장착부;를 더 포함하고,
상기 시소형 버튼의 양단에 상기 받침점으로서의 돌기형 걸림턱이 형성되고, 그리고
상기 부품 장착부에는 상기 돌기형 걸림턱이 끼워지는 걸림홈이 형성되는 있는, 무선 멀티 스위치.
제11항에 있어서,
상기 걸림홈은 상기 걸림턱이 일방향으로 움직일 수 있는 슬릿 또는 장홈의 구조를 가지는, 무선 멀티 스위치.
제1항에 기재된 무선멀티 스위치;
상기 스위칭 신호에 대응하는 스위칭 제어를 수행하는 전자장치;를 포함하고,
상기 회로부는 상기 스위칭 신호를 송신하는 송신부;를 포함하고,
상기 전자장치는 상기 송신부로부터의 스위칭 신호를 수신하는 수신부를 포함하는, 무선 스위칭 시스템.
제13항에 있어서,
상기 아암의 선단부는 상기 고정 코일부에 대해 회전 방지 지지핀에 의해 고정되어 있고, 상기 탄성 변형부는 상기 아암에 외력이 가해졌을 때 탄성적으로 변형되는, 무선 스위칭 시스템.