KR19990013511A - 전기 스위치 조립체 - Google Patents

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KR19990013511A
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Abstract

본 발명의 전기 스위치 조립체(34)는, 기부(44)와 이 기부 위에 나란하게 절첩된 일체형 제1 접촉 아암(46)을 포함하며 판금 재료로 스탬핑되어 성형된 제1 스위치 접촉체(36)를 특징으로 한다. 콘택트 아암은 상향 대면 접촉면(62)을 갖는다. 제2 스위치 접촉 아암(38)은, 판금 재료로 스탬핑되어 성형되고, 기부(52)와 이 기부 위에 외팔보 형태로 절첩된 일체형 탄성 접촉 아암(54)을 포함한다. 탄성 접촉 아암(54)은, 상향 대면 접촉면(62)에 대향하는 하향 대면 접촉면(60)이 형성될 수 있도록 아암 아래로 절첩되며 스위치 조립체의 정상 개방 상태에서는 하향 대면 접촉면으로부터 이격되는 말단부(58)를 갖는다.

Description

전기 스위치 조립체
본 발명은 전기 스위치의 기술에 관한 것으로, 특히 카드 판독기에 사용되는 블레이드형 스위치에 관한 것이다.
현재 칩 카드는 여러 가지의 응용 장치에 사용되고, 표준 신용 카드와 대략 동일한 크기의 카드를 포함한다. 카드 자체는 기억 회로 형태의 정보를 내장한다. 카드 판독기나 카드 커넥터는 카드 상에 저장된 임의의 정보를 검출하는 데 사용되며, 또한 현금 자동 입출금기, 유선 TV 디코더 또는 디스크램블러 등의 여러 응용 장치 및 여러 가지의 다른 용도로도 사용된다.
칩 카드의 한 형식으로는, 포켓 크기의 휴대 전화 등과 같이 소형의 휴대형 장치에 사용되는 소형 칩 카드인 가입자 식별 모듈 즉, SIM(subscriber's identification module) 카드가 있다. SIM은 개인 전화기의 사용자를 식별하고, SIM 카드 판독기는 휴대 전화 사용자가 SIM을 쉽게 삽입하고 제거할 수 있게 하여서 신속한 식별과 용이한 접속이 이루어지게 한다.
전형적인 SIM이나 다른 칩 카드는 SIM 커넥터나 카드 판독기의 외팔보 지지된 밑에 있는 접촉체의 아래에 꼭 맞게 맞물리는 노출된 접촉 패드를 갖는다. 카드가 수동으로 삽입되고 제거되므로, SIM 커넥터는 본질적으로 설계하기에 다소 곤란하다.
칩 카드와 그 각각의 판독기를 사용함에 있어서 한가지 곤란한 점으로는, 노출되는 접촉체가 오염되면 카드와 그 밑에 있는 접촉체 사이의 전기적 연결의 완전 무결성과 신뢰성이 깨지는 점이다. 칩 카드는 일반적으로 사용자가 소지하게 되어 광범위한 오염에 노출되므로, 카드 판독기 특히, 실외에서 사용되는 이동 무선 전화 장치나 현금 자동 입출금기에 있어서는 모든 종류의 먼지나 오물에 노출된다.
칩 카드에 있어서 또 다른 설계상의 난점으로는, 카드의 존재를 검출하는 수단을 카드 판독기 내에 결합시키는 문제이다. 이러한 검출 수단은 카드가 완전히 안착되었다는 신호를 보내는 것으로, 통상적으로는 카드의 완전한 삽입을 검출하기 위해 카드 판독기 내에 결합되는 말단 위치(end position) 또는 행정 말단(end-of-stroke) 스위치의 형태로 이루어진다. 이들 말단 위치 스위치는 정상 개방형 스위치이거나 정상 폐쇄형 스위치이다. 카드가 완전히 삽입된 위치에 있게 되는 것과 같은 경우에, 스위치의 상태 변화가 검출되면, 카드 판독기가 작동되어 데이터가 칩 카드로부터 (또는 칩 카드로) 전달될 것이다.
칩 카드와 그 각각의 판독기는 휴대성이 있어서 알려져 있는 바와 같이 오물에 노출되므로, 스위치를 결합한 공지의 종래 기술의 커넥터는 오염과 손상이 방지되고 시스템의 완전 무결성과 신뢰성이 보장될 수 있도록 하기 위해서는 가격이 비싸고 종종 복잡하게 설계되었다. 따라서, 칩 카드나 SIM 판독기 또는 커넥터 내에 결합하는, 단순하지만 신뢰성이 있으며 경제적인 스위치 설계가 필요하다. 본 발명은 이러한 필요를 만족시키고 상기한 여러 문제를 해결하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 특성을 가진 신규하고 향상된 전기 스위치 조립체를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 전기 스위치 조립체가 결합되어 있는 카드 판독기를, 칩 카드 또는 SIM이 카드 판독기로부터 이격된 상태에서 도시한 사시도.
도2는 커넥터와 스위치의 평면도.
도3은 도2의 선 3-3을 따라서 도시한 수직 단면도.
도4는 제조 중에도 지지체 스트립에 여전히 접합된, 스위치 접촉 조립체의 일단부에서 도시한 사시도.
도5는 도4의 좌측에서 도시한 스위치 접촉 조립체의 사시도.
도6은 도4의 우측에서 도시한 스위치 접촉 조립체의 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 커넥터
12 : 스위치 조립체
14 : 하우징
14A : 하우징 연장부
16 : 상부 벽
20 : 정보 접촉체
34 : 전기 스위치 조립체
36 : 제1 스위치 접촉체
38 : 제2 스위치 접촉체
44, 52 : 기부
46, 54 : 접촉 아암
60 : 하향 대면 접촉면
62 : 상향 대면 접촉면
66 : 접촉면
68 : 개구
70 : 상향 돌출 작동부
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 스위치 조립체는 기부와 이 기부 위에 절첩된 일체형 제1 접촉 아암을 갖는 제1 스탬핑 성형 스위치 접촉체를 포함한다. 접촉 아암은 상향 대면 접촉면을 갖는다. 제2 스탬핑 성형 스위치 접촉체는 기부와 이 기부 위에 외팔보 형태로 절첩된 일체형 탄성 접촉 아암을 갖는다. 탄성 접촉 아암은 상향 대면 접촉면에 대향하는 하향 대면 접촉면이 형성되도록 아암 아래로 절첩되어 스위치 조립체의 정상 개방 상태에서는 상향 대면 접촉면으로부터 이격되는 말단부를 갖는다.
상기의 독특한 구조적 결합으로 인해, 제2 스위치 접촉체의 탄성 접촉 아암이 제1 스위치 접촉체의 제1 접촉 아암 쪽으로 이동하면, 접촉면들 사이에는 맞물림과 상대적인 마찰이 발생된다. 이 마찰 작용은 접촉면에서 오물을 제거함으로써 접촉면을 계속적으로 깨끗하게 유지시키는 기능을 한다. 또한, 제1 및 제2 스위치 접촉체는 통상의 판금 재료로 스탬핑되는데, 이 때 접촉면은 판금의 동일한 측면으로부터 형성된다. 이것은 접촉면의 선택적인 도금을 경제적이고도 효율적으로 이루어지게 한다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, 제1 및 제2 스위치 접촉체의 접촉 아암은 나란히 배치된다. 탄성 접촉 아암의 말단부는 횡방향 연장부를 갖는데, 이 연장부의 저면은 제1 접촉 아암의 상향 대면 접촉면 위에 놓이도록 한 하향 대면 접촉면을 구비한다. 제2 스위치 접촉체의 기부는 제1 접촉 아암의 상향 대면 접촉면과 일치하는 높이로 융기된 접촉면을 갖는다.
또한 스위치 조립체는 스위치 조립체 위에 상부 벽을 갖는 하우징을 포함한다. 상부 벽은 개구를 갖는다. 탄성 접촉 아암은 개구를 통해서 연장된 상방향 돌출 작동부를 갖는다. 하우징은 실질적으로 상방향 돌출 작동부를 제외한 스위치 조립체를 둘러싼다. 이것은 조립체의 내부로 먼지나 다른 오물이 들어가는 것을 방지한다.
끝으로, 본 발명은 접촉면의 선택적 도금을 용이하게 하는 상기 접촉체의 구조적 조합체가 형성될 수 있도록 전도성 금속 재료의 박판으로부터 스위치 조립체를 제조하는 방법도 의도한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련된 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 알 수 있을 것이다.
신규한 본 발명의 특징은 특허청구범위에 상세하게 기술되어 있다. 본 발명은, 그 목적 및 이점과 함께, 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 나타내고 있는 첨부된 도면과 관련된 이하 상세한 설명을 참조하면 가장 잘 이해할 수 있을 것이다.
도면을 보다 상세하게 참조하면, 먼저 도1 내지 도3에서 본 발명은 위치 스위치 조립체(12)의 단부를 포함하는 칩 카드 판독기 또는 SIM 커넥터(10) 내에 결합된다. 커넥터(10)와 스위치 조립체(12)는 단일 하우징(14)에 의해 연결된다. 하우징은 상부 벽(16)을 포함한다. 커넥터와 스위치 조립체는 도3에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(18) 위에 장착되도록 이루어져 있다.
카드 판독기 커넥터(10)는 하우징(14) 내에 장착된 복수(6개가 도시됨)의 정보 또는 신호 접촉체(20)를 포함한다(도3 참조). 각각의 접촉체는 용접에 의해 인쇄 회로 기판(18) 위의 적당한 회로선에 연결되는 바닥부(22)를 포함한다. 또한, 각각의 접촉체는 하우징(10) 내의 개구(26)를 통해서 상방향으로 돌출된 상방향 만곡 접촉부(24)도 포함한다. 칩 카드 또는 SIM(28)은 접촉체(20)의 접촉부(24)와 맞물리도록 이루어진 6개의 접촉 패드(30)를 카드의 저면 상에 갖는다. 접촉체는 판금 재료로 스탬핑되어 성형되고, 접촉부(24)는 카드가 접촉부를 압박함에 따라 칩 카드의 접촉 패드(30)와 탄성적으로 맞물린다.
카드 판독기(10)를 둘러싸는 구조상의 덮개가 도면에 도시되지는 않았지만, 칩 카드(28)는 화살표 A의 방향으로 덮개 내에 삽입될 수 있다(도1 참조). 삽입 중에, 카드는 정보 접촉체(20)의 접촉부(24)를 압박하면서 하우징(14)의 상부 위에 얹혀서 움직인다. 완전히 삽입되거나 안착되면, 칩 카드의 저면 상의 접촉 패드(30)는 카드 판독기의 접촉부(24)와 일직선 정렬된다. 이에 의해, 판독기는 카드로부터 정보를 판독하여, 이 정보를 인쇄 회로 기판(18)을 통해서 적당한 정보 수용 장치로 전달한다.
상기한 바와 같이, 위치 스위치의 단부는 카드가 완전히 삽입될 수 있도록 하기 위해 종종 카드 판독 장치에 합체된다. 이에 의해, 하우징(14)은 칩 카드(28)의 전방 에지(28a)에 의해 맞물리는 상방향 돌출 쇼울더 또는 벽(32)을 갖는 오프셋부(14A)를 갖는다(도1 참조). 즉, 칩 카드가 화살표 A 방향으로 판독기 덮개 내에 삽입되는 경우, 칩 카드의 전방 에지(28a)가 하우징 연장부(14A)의 쇼울더(32)와 맞물리게 되면 카드가 완전히 삽입된 것으로 판정된다. 상기한 바와 같이, 카드가 완전히 삽입되면, 카드의 저면 상의 접촉 패드(30)는 정보 접촉체(20)의 탄성 접촉부(24)와 일직선 정렬되어 이 접촉부를 압박하면서 맞물릴 것이다.
도4 내지 도6을 참조하면, 위치 스위치의 단부는 오프셋된 하우징 연장부(14A)내에 결합된다. 도4 내지 도6은 스위치 조립체(12)의 주 구성요소를 이루는 접촉 조립체(34)를 도시한다. 접촉 조립체는 제1 스위치 접촉체(36)와 제2 스위치 접촉체(38)를 포함한다. 이들 2개의 스위치 접촉체는 통상의 박판 재료로 스탬핑되어 성형된다. 이에 의해, 도4 내지 도6은 제조 중에도 지지체 스트립(40)에 여전히 접합된 스위치 접촉체를 도시한다. 스위치 접촉체가 완전히 스탬핑되어 성형된 후에, 접촉체는 점선(42)으로 표시된 바와 같이 지지체 스트립(40)으로부터 절단된다.
보다 상세하게 설명하면, 제1 스위치 접촉체(36)는 길고 편평한 기부(44)와, 일체형 접촉 아암(46)을 포함한다. 접촉 아암은 도면 부호 48에서 기부의 상부 위에 나란하게 절첩된다. 접촉 아암은 제2 스위치 접촉체(38) 쪽으로 돌출되어 오프셋된 측면 연장부(46a)를 갖는다. 한 쌍의 태브(50)는 제1 스위치 접촉체(36)를 하우징(14, 14A) 내에 장착하는 것을 보조하기 위하여 기부(44)로부터 상방향으로 돌출된다.
또한, 제2 스위치 접촉체(38)도 편평한 기부(52)와, 일체형 탄성 접촉 아암(54)을 포함한다. 기부는 제1 스위치 접촉체(36)의 기부(44)와 동일 평면 상에 있다. 탄성 접촉 아암은 도면 부호 56에서 기부(52) 위에서 이격되어 외팔보 형태로 절첩된다. 탄성 접촉 아암(54)은, 제1 스위치 접촉체(36)의 접촉 아암(46)의 상부의 상향 대면 접촉면(62)에 대향하는 하향 대면 접촉면(60)이 형성되도록 탄성 접촉 아암 아래로 절첩된 말단부(58)를 갖는다. 접촉면들은 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 스위치의 정상 개방 상태에서는 서로 간에 이격된다. 제1 스위치 접촉체(36)와 같이, 제2 스위치 접촉체(38)도 제2 스위치 접촉체를 하우징(14, 14A) 내에 용이하게 장착되도록 하기 위하여 기부(52)로부터 상방향으로 돌출된 한 쌍의 태브(64)를 갖는다.
도4에 잘 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 스위치 접촉체(36, 38)는 각각 나란하게 배치된다. 제2 스위치 접촉체의 탄성 접촉 아암(54)의 말단부(58)는 그 한 측면에 제1 스위치 접촉체(36)의 상향 대면 접촉면(62) 위에 놓이는 횡방향 연장부(58a)를 갖는다. 또한, 도4에는 접촉 아암(46)이 제1 스위치 접촉체의 기부(44)의 상부 위로 절첩되게 하여 금속 재료를 이중 두께로 형성시킨 것도 양호하게 도시되어 있다. 따라서, 보스(66)는 탄성 접촉 아암(54)의 말단부의 횡방향 연장부(58b)에 의해 맞물리는 융기된 접촉면을 형성하도록 제2 스위치 접촉체의 기부(52) 내에 형성된다. 보스(66)는 작동될 때 탄성 접촉 아암(54)의 말단부가 동일한 높이로 되도록 상향 대면 접촉면(62)과 대략 동일한 높이를 갖는 것이 바람직하다.
도4 내지 도6과 관련하여 도1 및 도3을 다시 참조하면, 하우징(14)(실제로는 하우징 연장부(14A)임)는 상부 벽(16) 내에 개구(68)를 갖는다. 제2 스위치 접촉체(38)의 탄성 접촉 아암(54)은 개구를 통해서 연장된 상방향 돌출 작동부(70)를 갖는다. 따라서, 카드(28)가 완전히 삽입되어 그 전방 에지(28a)가 하우징의 쇼울더(32)와 맞물리면, 카드는 작동부(70)와 맞물려서 제2 스위치 접촉체(38)의 하향 대면 접촉면(60)이 제1 스위치 접촉체(36)의 상향 대면 접촉면(62)과 맞물릴 때까지 탄성 접촉 아암(54)을 압박한다.
도3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 하우징(14, 14A)은 제2 스위치 접촉체의 상향 돌출 작동부(70)를 제외한 가동의 제2 스위치 접촉체(38)를 포함하는 스위치 접촉 조립체(34)를 실질적으로 둘러싼다. 이것은 스위치를 하우징의 내부에 보호하여 먼지나 다른 오물이 들어가는 것을 최소화한다. 즉, 스위치 접촉 조립체(34)의 전체는 가동의 스위치 접촉체(38)의 작동부(70)를 제외하고 하우징 내에 둘러싸여진다(도4 내지 도6 참조).
스위치 접촉체(36, 38)가 상기한 바와 같이 도면 부호 42에서, 지지체 스트립(40)으로부터 절단되면, 동일 평면의 바닥부(72)는 스위치 접촉체의 기부(44, 52)로부터 돌출된 채로 남아 있다. 이들 바닥부는 인쇄 회로 기판(18) 위의 적당한 회로선에 연결하기 위한 용접 꼬리부로서 사용될 수 있다.
이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 스위치 접촉체(38)의 탄성 접촉 아암(54)의 말단부에서 작동부(70)에 힘이 가해지면, 탄성 접촉체의 단부는 화살표 B의 방향으로 하방향으로 이동한다. 이러한 하방향으로의 작용 중에 하향 대면 접촉면(60)이 스위치 접촉체(38)의 상향 대면 접촉면(62)과 맞물린 후에, 대향 접촉면들 사이에는 화살표 C 방향의 마찰 작용이 발생된다(도6 참조). 이것은 대향 접촉면 위에 쌓일 수 있는 오물이나 이물질의 제거를 용이하게 한다.
제1 스위치 접촉체(36)의 접촉 아암(46)의 상부 위의 상향 대면 접촉면(62)과 제2 스위치 접촉체(38)의 말단부의 바닥 접촉면(60)은 스위치 접촉체가 스탬핑되어 성형된 판금 재료의 동일한 (바닥) 측면 상에 있는 것임을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 독특한 형상의 스위치 조립체에 있어서는, 스위치 접촉체를 형성하기 전에 판금 재료의 한 측면으로만 제한한 영역 내에서 선택적인 도금을 행할 수 있으므로 최종적인 조립체 내의 스위치의 대향 접촉면은 값비싼 도금 재료의 낭비가 없이 도금될 수 있다.
본 명세서와 특허청구범위에서의 상부, 바닥부, 상방향으로 및 하방향으로 등의 용어들은 본 발명의 설명과 청구범위를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적인 것으로서 사용된 것이다. 이러한 용어는, 본 발명의 스위치 조립체와 접촉 조립체가 이동식, 휴대형 장치에 있어서의 다양한 용도로 미루어 알 수 있는 바와 같이 다방면으로 사용되므로, 제한적인 것으로 해석되지 않는다.
본 발명은 그 사상과 주요 특징을 벗어나지 않으면서 다른 특정 형태로 실시될 수 있다. 그러므로, 이상의 예와 실시예는 어느 경우에서나 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로서 고려되어야 하며, 본 발명은 이상의 상세한 설명에 한정되어서는 안된다.
상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 전기 스위치 조립체에 의하면, 접촉면들 사이에 맞물림과 상대적인 마찰이 발생되어 접촉면의 오물이 제거되므로 접촉면이 계속적으로 깨끗하게 유지되고, 또한 제1 및 제2 스위치 접촉체가 통상의 전도성 판금 재료로 스탬핑되고, 이 때 접촉면은 금속 박판의 동일한 측면으로부터 형성될 수 있으므로, 접촉면의 선택적 도금을 경제적이고도 효율적으로 행할 수 있으며, 또한 하우징이 실질적으로 상방향 돌출 작동부를 제외한 스위치 조립체를 둘러싸므로 조립체의 내부로 먼지나 다른 오물이 들어가는 것이 방지되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 전기 스위치 조립체에 있어서,
    판금 재료로 스탬핑되어 성형되고 상향 대면 접촉면을 포함하는 제1 스위치 접촉체와,
    판금 금속 재료로 스탬핑되어 성형되고 기부와 이 기부 위에 외팔보 형태로 절첩된 일체형 탄성 접촉 아암을 포함하는 제2 스위치 접촉체를 포함하고,
    탄성 접촉 아암은 상기 상향 대면 접촉면에 대향하는 하향 대면 접촉면을 형성하도록 아암 아래로 절첩되고 스위치의 조립체의 정상 개방 상태에서 상향 대면 접촉면으로부터 이격된 말단부를 가지며,
    제2 스위치 접촉체의 탄성 접촉 아암이 제1 스위치 접촉체 쪽으로 이동하면, 상기 접촉면들 사이에 맞물림과 상대적인 마찰을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전기 스위치 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위치 접촉체의 접촉 아암들이 나란하게 배치되고, 상기 탄성 접촉 아암의 말단부가 횡방향 연장부를 구비하고, 상기 횡방향 연장부의 저면에는 제1 접촉 아암의 상향 대면 접촉면 위에 놓이도록 한 하향 대면 접촉면이 있는 것을 특징으로 하는 전기 스위치 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 스위치 접촉 아암의 기부는 제1 접촉 아암의 상향 대면 접촉면과 동일한 높이로 융기된 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 스위치 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 스위치 조립체 위에 상부 벽을 갖는 하우징을 포함하고, 상부 벽은 개구를 갖고, 탄성 접촉 아암은 개구를 통해서 연장되는 상방향 돌출 작동부를 갖고, 상기 상부 벽은 상기 상방향 돌출 작동부를 제외한 스위치 조립체를 덮는 것을 특징으로 하는 전기 스위치 조립체.
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