KR20020034821A

KR20020034821A - 알에프 스위치

Info

Publication number: KR20020034821A
Application number: KR1020010007216A
Authority: KR
Inventors: 김윤용; 나선중
Original assignee: 김덕용; 주식회사 케이엠더블유
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2002-05-09

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

RF(Radio Frequency) 스위치

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 래칭형 스위치와 페일세이프형 스위치 상호간의 구성부품을 공용할 수 있도록 하여 원가절감 및 생산성을 증대시킨 RF 스위치를 제공함에 있다.

3. 발명의 해결방법 요지

본 발명은 하우징의 내부에 설치되며 소정간격의 제1 및 제2 지지대를 구비한 바디와; 양단부가 상기 제1 및 제2 지지대에 고정된 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트의 하면에 소정거리를 갖고 설치되어 전원 공급시 전자기력을 발생하며 단부에 고정철판이 부착된 복수개의 솔레노이드와; 상기 솔레노이드와 척력 및 인력을 발생시키도록 자화되는 금속재로 이루어지며 소정 각도로 시이소 운동하는 로커와; 상기 로커에 장착되어 그 로커의 양측을 자화시키는 적어도 하나의 자화수단과; 상기 로커의 회동에 따라 누름압력을 제공하는 가압수단에 의해 커넥터와 접촉되는 접촉수단을 포함하는 RF 스위치에 있어서, 상기 복수개의 전자석 중 어느 하나에 또는 그의 주위에 영구자석을 설치하여 상기 전자석의 고정철판을 자화시켜 상기 로커의 일측부와 자기력이 작용하도록 하여 소정 접점이 이루어지도록 한 알에프(RF) 스위치를 제공함에 있다.

4. 발명의 중요한 용도

빠른 스위칭 및 경량화를 요구하는 초고주파 전송시스템의 RF 스위치로 사용될 수 있는 것임.

Description

알에프 스위치{RADIO FREQUENCY SWITCH}

본 발명은 고주파 전송시스템에서 사용되는 RF(radio frequency)스위치에 관한 것으로, 특히 래칭형 스위치 구조에서 페일세이프형 스위치로 동작할 수 있도록 한 RF 스위치에 관한 것이다.

일반적으로, 초고주파 전송시스템에서 사용되는 RF(radio frequency)스위치는 페일세이프형(failsafe type)스위치와 래칭형(latching type) 스위치 두 종류가있다.

상기 페일세이프형 스위치는 전원을 인가하지 않은 상태에서는 항상 정해진 NC(Normally Contact)접점을 유지하다가, 전원이 인가되는 동안 NO(Normally Open) 접점을 유지시켜주는 스위치이고, 래칭형 스위치는 스위칭시에만 펄스전원을 공급하여 접점이 유지되도록 한 스위치이다.

도 1a 및 1b 는 종래 페일세이프형 스위치를 나타낸 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 상단에 장착된 전원공급단자(10a, 10c)와, 상기 하우징(10)의 내부에 설치되며 간단한 제어회로가 내장된 PCB 어셈블리(11)와, 상기 PCB어셈블리(11)의 하측에 설치되어 전원이 공급되면 전자기력을 발생하는 솔레노이드(12)와, 상기 솔레노이드(12)의 중공에 이동가능하게 설치되어 그 솔레노이드(12)의 전자기력에 의해 하방향으로 이동하는 금속재의 프레스폴(press pole)(13)과, 상기 프레스 폴(13)의 이동에 따른 누름에 의해 회동축(14a)을 중심으로 회동하는 금속재의 로커(14)와, 상기 로커(14)의 타단을 탄성지지하도록 스프링 지지대(15a)에 설치된 페일세이프 스프링(15)과, 상기 로커(14)의 양단부 하부에 설치되어 상기 로커(14)의 회동 동작에 따라 선택적으로 눌러지는 제1 프레스 핀(16) 및 제2 프레스 핀(16')과, 상기 제1 프레스 핀(16) 및 제2 프레스 핀(16')을 탄성지지하는 제1 스프링(17) 및 제2 스프링(17')과, 상기 제1 프레스 핀(17) 및 제2 프레스 핀 (17')의 단부에 부착되어 RF 커넥터 즉, 공통단자(18)와 제1 단자(19) 또는 공통단자(18)와 제2단자(20)를 전기적으로 연결해 주는 제1 접촉 플레이트(21) 및 제2 접촉플레이트(21')로 구성된다.

이하, 상기한 종래 페일세이프형 스위치의 동작을 첨부한 도 1a 와 도 1b 를 참조하여 설명한다.

먼저, 초기상태에서는 제 2 접촉 플레이트(21')가 공통단자(18)와 제 2 단자(20)에 접촉 연결되어 있는 상태이다. 즉 페일세이프 스프링(15)의 탄성력에 의해 로커(14)의 우측부(도면상 오른쪽)를 눌러 제 2 프레스(16')을 누르고, 이로 인해 제 2 접촉플레이트(21')가 RF 커넥터인 공통단자(18)와 제 2 단자(20)에 접촉되어 NC(Normally Contact)접점을 유지한다.

이와 같은 상태에서 전원 공급단자(10a)(10c)를 통해 전원이 인가되면 솔레노이드(12)와의 인터페이스를 위한 간단한 제어회로가 내장된 PCB 어셈블리(11)를 통해 전원이 솔레노이드(12)에 인가되고, 이로 인해 상기 솔레노이드(12)는 전자기력을 발생하여 프레스 폴(13)을 아래쪽으로 밀어낸다.

상기 아래쪽으로 이동된 프레스 폴(13)은 로커(14)의 좌측부(도면상 왼쪽)를 눌러 회동시키고, 이로인해 제1 프레스 핀(16)이 눌려지게 되어 제1 접촉 플레이트(21)는 RF 커넥터인 공통단자(18)와 제 1 단자(19)에 접촉되어 NO(Normally Open) 접점을 수행한다.

이와 같은 상태에서 솔레노이드(12)에 공급되던 전원을 차단하면 상기 솔레노이드(12)는 전자기력을 발생하지 않게 되고, 이로 인해 NO 접점시 압축되었던 페일세이프 스프링(15)이 상기 로커(14)의 우측부를 밀어 회동시켜 상기 프레스 폴(13)을 원 위치로 이동시킴과 동시에 제 2 프레스 핀(16')을 밀어 제 2 접촉 플레이트(21')를 다시 공통단자(18)와 제 2 접속단자(20)에 접촉(NC 접점)되도록 하여 초기상태를 유지하게 된다.

이와 같이 전원이 인가되지 않은 상태에서는 공통단자(18)와 제 2 접속단자 (20)가 페일세이프 스프링(15)의 힘에 의해 항상 NC 접점을 유지하다가 전원이 인가되면 공통단자(18)와 제 1 접속단자(19)가 솔레노이드(12)에서 발생되는 전자력에 의해 NO 접점을 유지하게 된다.

결론적으로 종래의 페일세이프 스위치는 전원을 인가하지 않은 초기상태에서는 스프링의 탄성력을 이용하여 NC접점 상태를 유지하다가 전원 인가시에는 솔레노이드에 전자력이 발생되어 NO 접점으로 전환되며 다시 전원을 오프시키면 상기 스프링의 탄성력으로 처음 접점 상태(NC 접점 상태)로 복귀하는 방식으로 구현된 것이다.

도 2a 및 2b 는 종래 래칭형 스위치를 나타낸 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 상단에 장착된 전원공급단자(30a 내지 30c)와, 상기 하우징(30)의 내부에 설치되며 간단한 제어회로가 내장된 PCB 어셈블리(31)와, 상기 PCB 어셈블리(31)의 하부측으로 소정거리를 갖고 부착된 마그네트판(32)과, 상기 마그네트판(32)의 하면 양측에 설치되어 전원공급시 전자기력을 발생하는 제1 및 제2 솔레노이드(33)(33')와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드(33)(33')의 단부에 고정된 고정철판(34)(34')과, 상기 제1 제2 솔레노이드(33)(33')사이에 설치된 영구자석(35)과, 상기 제1 및 제2 솔레노이드(33)(33')의 전자기력에 의해 회동축(36a)을 중심으로 시소동작하는 금속재의 로커(36)와, 상기 로커(36)의 양단부측 하부에 설치되며 상기 로커(36)에 의해 교대로 눌러지는 제1 및 제2 프레스핀(37)(37')과, 상기 제1 및 제2 프레스 핀(37)(37')을 탄성지지하는 제1 및 제2 스프링(38)(38')과, 상기 제1 및 제2 프레스 핀(37)(37')의 단부에 부착되어 RF 커넥터 즉, 공통단자(39)와 제 1 접속단자(40) 또는 공통단자(39)와 제2 접속단자(41)를 전기적으로 연결해 주는 제1 및 제2 접촉 플레이트(42)(42')로 구성된다.

이하, 상기와 같은 종래 래칭형 스위치의 동작을 도 2a 및 도 2b 를 참조하여 설명한다.

먼저, 로커(36)는 영구자석(35)에 의해 자화되어 그 양단부가 S극의 자력을 발생한다. 또한, 제1, 제2 솔레노이드(33)(33') 역시 자화되어 단부에 있는 제 1, 제2 고정철판(34)(34')에 N 극의 자력이 발생한다.

이 때, 초기의 로커(36)는 일측(왼쪽)이 제1 솔레노이드(33)의 제1 고정철판(34)에 접촉되어 있다고 가정한다.

이러한 상태에서 전원공급단자(30a)(30c)를 통해 펄스전원을 공급하여 상기 제1 솔레노이드(33)의 하측에 위치한 제 1 고정철판(34)에 S 극이 발생하도록 한다.

그러면 로커(36)의 양단부 역시 S 극으로 자화되어 있기 때문에 같은 극에 대한 상호 반발력으로 상기 로커(36)의 일측(왼쪽)이 아래쪽으로 밀리게 되며, 이로 인해 제1 프레스 핀(37)은 제1 스프링(38)을 압축하면서 하방향으로 밀리게 된다. 상기 제1 프레스 핀(37)이 밀리게 되면 그 일단에 부착된 제 1 접촉 플레이트(42)가 공통단자(39)와 제1 접속단자(40)에 접촉된다.

이와 같이 상기 로커(36)의 일측(왼쪽)이 하방향으로 회동되면, 타측(오른쪽)은 상방향으로 이동되어 제2 솔레노이드(33')의 제2 고정철판(34')에 접촉된다.

이 때, 상기 로커(36)의 타측(오른쪽)은 S 극으로 자화되어 있고, 상기 제2 고정철판(34')은 N극으로 자화되어 있기 때문에 인력이 작용하여 상기 제1 솔레노이드(33)에 전원이 공급되지 않아도 계속하여 접점상태를 유지한다.

한편, 상기 시이스 회동 동작을 반대로 하기 위해서는 전원입력단자(30b) (30c)를 통해 전원을 공급하여 상기 제 2 솔레노이드(36')의 하측에 위치된 제 2 고정철판(34')에 S 극이 발생하도록 한다.

이후의 동작은 앞서 설명한 동작과 동일하다. 즉, 제2 솔레노이드(33')와 로커(36)의 타측(오른쪽)은 상호반발력이 작용하게 되어 상기 로커(36)의 타측(오른쪽)이 아래쪽으로 밀리게 된다. 이에 따라 제2 프레스 핀(37')이 밀리게 되어 제2 접촉 플레이트(42')는 공통단자(39)와 제2 단자(41)에 접촉된다.

이 때, 상기 로커(36)의 일측(왼쪽)은 상방향으로 이동되어 제 1 솔레노이드(33)의 고정철판(34)에 닿게 되고, 서로 인력이 작용하여 계속하여 접점상태를 유지한다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래의 페일세이프형 스위치는 공통단자와 제1단자의 연결상태를 유지하기 위하여 전원을 계속 공급해 주어야 하기 때문에 전력소모가 많고 열발생율이 높으며 이로인해 다른 부품에 악영향을 줄 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 절전형을 요구하는 추세에 따라 소비전력을 줄이기 위해서는 솔레노이드의 권선수를 증가시켜야 하기 때문에 제품의 사이즈가 커지고 무거워지는 문제점이 있었다.

또한 로커와 프레스 폴이 금속재로 이루어져 상기 로커와 프레스 폴의 접촉동작이 반복적으로 행해지면 로커의 접촉면이 홈이 생성된다. 이로인해 파여진 만큼의 치수변화는 프레스 핀에 연결된 접촉플레이트가 그만큼 작게 눌려짐으로써 접점불안 및 비접점이 발생하여 스위치의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 페일세이프스프링의 힘과 솔레노이드에 제공되는 전압은 서로 비례관계에 있기 때문에, NC접점을 유지하는 힘을 세게하기 위해 페일스프링의 힘을 강하게 하면 NO 접점시 상기 페일스프링의 힘을 이길 수 있도록 솔레노이드의 전자력이 세져야함으로 그만큼의 구동전압이 높아지고 소비전류도 증가하게 된다. 따라서, 사용자의 요구 전압과 전류를 감안하다 보면 스프링의 탄성력을 충분히 세게할 수 없어 NC 접점을 유지하는 힘이 약하게 되어 진동환경에 약한 문제점이 있다.

또한 접촉 플레이트가 RF 커넥터에 접점될 때 페일세이프스프링의 영향에 의해 채터링 시간(chartering time)이 길어지는 현상이 발생되어 빠른 스위칭 동작을 요구하는 초고주파 시스템에 부적합한 문제점이 있다.

종래의 페일세이프 스위치 및 래칭형 스위치는 서로 부품공용이 이루어지지 않아 원가절감이나 생산성 증대가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 래칭형 스위치의 구조에서 로커가 접촉되는 어느 일측의 솔레노이드 가까이에 영구자석을 구비하도록 하여 자화된 로커와 그 영구자석과의 자력에 의해 솔레노이드의 일단에 접촉되도록 하여 페일세이프형에서의 스프링 없이도 페일세이프형 스위치의 동작을 수행할 수 있도록 하여 부품 공용에 대한 생산성 증대와 원가절감이 이루어지도록 한 RF 스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 영구자석이 어느 일측의 솔레노이드 단부 근방에 설치됨으로 인해 솔레노이드에서 발생되는 열이 전도되지 않도록 하여 영구자석의 자기력에 변화를 일으키지 않음으로써 제품의 신뢰성을 향상시키도록 한 RF 스위치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1a 는 종래 페일세이프형 스위치에 있어서, 전원을 인가하지 않은 상태를 나타낸 구성도.

도 1b 는 종래 페일세이프형 스위치에 있어서, 전원을 인가한 상태를 나타낸 구성도.

도 2a 은 종래 래칭형 스위치에 있어서, 전원을 인가하지 상태를 나타낸 구성도.

도 2b 는 종래 래칭형 스위치에 있어서, 전원을 인가한 상태를 나타낸 동작 설명도.

도 3a 는 본 발명의 일 실시예에 의한 RF 스위치에 전원을 인가하지 않은 상태를 나타낸 구성도.

도 3b 는 본 발명의 일 실시예에 의한 RF 스위치에 전원을 인가한 상태를 나타낸 구성도.

도 4a 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 RF 스위치에 전원을 인가하지 않은 상태를 나타낸 구성도.

도 4b 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 RF 스위치에 전원을 인가한 상태를나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100, 300: 바디110a, 110b, 310a, 310b: 지지대

140, 340: 고정 플레이트150, 151, 350, 350: 솔레노이드

150', 151', 350', 350': 고정철판

160, 180, 360, 380: 영구자석

170, 370: 로커190, 191, 390, 391: 프레스 핀

195, 196: 스프링

200, 210, 220, 400, 410, 420: 단자

230, 231, 430, 431: 접촉 플레이트

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 RF 스위치는, 하우징의 내부에 설치되며 소정간격의 제1 및 제2 지지대를 구비한 바디와; 양단부가 상기 제1 및 제2 지지대에 고정된 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트의 하면에 소정거리를 갖고 설치되어 전원 공급시 전자기력을 발생하며 단부에 고정철판이 부착된 복수개의 솔레노이드와; 상기 솔레노이드와 척력 및 인력을 발생시키도록 자화되는 금속재로 이루어지며 소정 각도로 시이소 운동하는 로커와; 상기 로커에 장착되어 그 로커의 양측을 자화시키는 적어도 하나의 자화수단과; 상기 로커의 회동에 따라 누름압력을 제공하는 가압수단에 의해 커넥터와 접촉되는 접촉수단을 포함하는 RF 스위치에있어서, 상기 복수개의 전자석 중 어느 하나에 또는 어느 하나에 또는 그의 주위에 영구자석을 설치하여 상기 전자석의 고정철판을 자화시켜 상기 로커의 일측부와 자기력이 작용하도록 하여 소정 접점이 이루어지도록 한 알 에프(RF) 스위치를 제공한다.

상기 영구자석은 상기 전자석의 단부에 형성되는 고정철판의 장착구멍에 설치된다.

상기 영구자석은 전원 미 인가시 상기 스위치가 접촉되는 측의 반대편 전자석에 설치된다.

상기 영구자석과 스위치 사이의 자기력은 전원 인가시 발생되는 솔레노이드와 스위치 사이의 자기력보다 작다.

상기 영구자석은 상기 지지대에 설치된다.

상기 영구자석은 상기 지지대에 나사 삽입되는 형태로 설치된다.

상기 영구자석은 자화되는 상기 로커의 일측부와 척력이 발생하도록 상기 고정철판을 자화시킨다.

상기 영구자석에 의해 자화되는 고정철판과 로커 사이의 자기력은 전원 인가시 발생되는 솔레노이드와 로커 스위치 사이의 자기력보다 작다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 일실시예의 예시도로서 이에 도시한 바와 같이, 하우징(100)과; 상기 하우징(100)의 상단에 장착된 전원공급단자(100a)(100b)와; 상기 하우징(100)의 내부에 설치되고 제1 및 제2 지지대(120a)(120b)에 양단부가각각 고정되며 간단한 제어회로가 내장된 PCB 어셈블리(110)와; 상기 PCB 어셈블리(100)의 하부측에 설치되며 양단부가 각각 상기 제1 및 제2 지지대(120a)(120b)에 고정된 마그네트판(130)과; 상기 마그네트판(130)에 소정거리를 갖고 설치되어 전원 공급시 전자기력을 발생하는 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)와; 중앙부에 장착구멍(140a')(141a')이 형성되고 상기 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)의 단부에 부착된 고정철판(140')(141')과; 상기 고정철판(140')(141')의 어느 일측의 장착구멍(140a')(141a')에 장착되는 제1 영구자석(150)과; 상기 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)의 하측 사이에 설치되어 회동축(161)을 중심으로 시소동작을 하는 금속재의 로커(160)와; 상기 로커(160)의 중앙부에 장착되어 그 로커(160)의 양단을 자화시키는 제2 영구자석(170)과; 상기 로커(160)의 양단부 하측에 설치되어 상기 로커(160)의 시소동작에 의해 교대로 눌러지는 제1 및 제2 프레스 핀(180)(181)과; 상기 제1 및 제2 프레스 핀(180)(181)을 탄성지지하는 제1 및 제2 스프링(195)(196)과; 상기 제1 및 제2 프레스 핀(180)(181)의 단부에 부착되어 RF 커넥터 즉, 공통단자(200)와 제 1 접속단자(210) 또는 공통단자(200)와 제2 접속단자(220)을 전기적으로 연결해 주는 제1 및 제2 접촉 플레이트(230)(231)로 구성된다.

여기에서, 상기 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)는 전원 인가시 그 일단이 서로 다른 극성의 자력을 발생하도록 구성된다.

미설명부호 190은 상기 제1 및 제2 프레스 핀(180)181)이 이동가능하게 장착되는 베이스 플레이트이며, 191 은 상기 베이스 플레이트(190)를 안착 지지하는 바디이다.

이하, 본 발명에 의한 RF 스위치의 동작을 도 3a 및 3b 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a 는 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)에 전원이 인가되기 전의 상태를 나타낸 것으로, 로커(160)의 상측에 부착된 영구자석(170)에 의해 로커(160)의 양단은 S 극으로 자화되어 있다.

그리고, 제2 솔레노이드(141)의 고정철판(141')에 설치된 영구자석(150)은 S 극을 갖고 있다.

따라서, 로커(160)의 좌측부는 제2 솔레노이드(141)의 고정철판(141')에 설치된 제1영구자석(150)과의 자기력(척력)에 의해 하방으로 이동된다. 이로 인해 제1프레스핀(180)을 밀어 상기 제1프레스핀(180)의 단부에 설치된 제1접촉 플레이트(230)가 공통단자(200)와 제1 접속단자(210)에 접촉됨으로써 NC 접점을 유지하게 된다.

이 때, 로커(160)의 우측부는 제2솔레노이드의 고정철판(141')에 접촉되는데, 이로 인해 고정철판(141')은 N극으로 자화되어 서로 인력이 작용하게 된다.

이와 같이 전원이 인가되지 않을 시에는 로커(160)의 좌측부는 고정철판(140')에 장착된 제1영구자석(150)과의 자기력(척력)이 작용하고, 로커(160)의 우측부는 자화된 고정철판(141')과의 자기력(인력)이 작용하여 항상 NC 접점을 유지한다.

이와 같은 도 3a 의 상태에서 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)에 전원을 인가하면, 도 3b 에 도시한 바와 같이, 제 1 솔레노이드(140)의 제1 고정철판(140')에는 N 극이 발생되도록 하고, 제2 솔레노이드(141)의 제2 고정철판(141')에는 S 극이 발생하도록 한다.

그러면 로커(160)의 우측부에서는 척력이 발생하여 그 우측부를 밀게 되고, 상기 로커(160)의 좌측부와 제1 고정철판(140')사이에는 제1영구자석(150)과의 척력보다 큰 인력이 발생하여 끌어당기게 된다.

이로 인해 상기 로커(160)는 축(161)을 중심으로 시계방향으로 회동하면서 상기 로커(160)의 우측부은 제2 프레스 핀(181)을 밀어 하방향으로 이동시켜 상기 제2 프레스 핀(181)의 단부에 설치된 제2 접촉 플레이트(231)는 공통단자(200)와 제2 접속단자(220)에 접촉되어 전원이 인가될 시에는 항상 NO 접점을 유지하게 된다.

한편, 도 3b 와 같은 상태에서 제1 및 제2 솔레노이드(140)(141)에 공급되던 전원을 차단하게 되면, 제1, 제2 고정철판(140')(141')은 전원인가에 따른 자기력이 소멸되어 제2 프레스핀(181)이 탄성 복원됨과 동시에 영구자석(150)과 로커(160) 좌측부와의 척력으로 인해 로커(160)는 반시계방향으로 회동하여 전원이 인가되지 않는 상태, 즉 도 3a 의 상태를 전원이 다시 인가되기 전까지 유지하게 된다.

한편, 도 4a 및 도 4b 는 본 발명의 다른 실시예의 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이, 하우징(300)과; 상기 하우징(300)의 상단에 장착된 전원공급단자(300a)(300b)와; 상기 하우징(300)의 내부에 설치되고 소정간격의 제1및 제2 지지대(310a)(310b)를 구비한 바디(310)와; 양단부가 각각 상기 제1 및 제2 지지대(310a)(310b)에 고정부재(330)를 매개로 고정된 고정 플레이트(340)과; 상기 고정 플레이트(340)의 하면에 소정거리를 갖고 설치되어 전원 공급시 전자기력을 발생하는 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)와; 상기 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)의 단부에 부착된 고정철판(350')(351')과; 상기 어느 하나의 고정철판(350')(351') 일측에 대향되게 상기 제1 또는 제2 지지대(310a)(310b)에 관통 장착되어 상기 어느 하나의 고정철판(350')(351')을 자화시키는 제1영구자석(360)과; 상기 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)의 하측 사이에 설치되어 회동축(371)을 중심으로 시소동작을 하는 금속재의 로커(370)와, 상기 로커(370)의 중앙부에 장착되어 그 로커(370)의 양단을 자화시키는 제2 영구자석(380)과; 상기 로커(370)의 양단부 하측 바디(310)에 이동가능하게 설치되어 상기 로커(370)의 시소동작에 의해 교대로 눌러지는 제1 및 제2 프레스 핀(390)(391)과; 상기 제1 및 제2 프레스 핀(390)(391)을 탄성지지하는 제1 및 제2 스프링(395)(396)과; 상기 제1 및 제2 프레스 핀(390)(391)의 단부에 부착되어 RF 커넥터 즉, 공통단자(400)와 제 1 접속단자(410) 또는 공통단자(400)와 제2 접속단자(420)을 전기적으로 연결해 주는 제1 및 제2 접촉 플레이트(430)(431)로 구성된다.

여기에서, 상기 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)는 그에 전원을 인가 할 시, 그 일단이 서로 다른 극성의 자력을 발생하도록 구성된다.

또한, 상기 제1영구자석(360)이 제1 지지대(310a) 또는 제2 지지대(310b)에고정됨에 있어서, 고정철판(350')(351')에 대향하는 지지대(310a)(310b)에 구멍을 천공하고, 그 구멍 내벽에 암나사부를 형성하여 나사 삽입되는 형태로 고정되는 것을 일 예로 나타내고 있으나, 어느 일측의 고정철판(350')(351') 근방에 설치되어 그 고정철판(350')(351')을 자화시킬 수 있으면 어떠한 설치형태도 무방하다.

미설명부호 192는 상기 바디(310)을 안착 지지하는 베이스이다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 RF 스위치의 동작을 도 4a 및 4b 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a 는 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)에 전원이 인가되기 전의 상태를 나타낸 것으로, 로커(370)의 상측에 부착된 제2영구자석(380)에 의해 로커(370)의 양단은 S 극으로 자화되어 있다.

그리고, 제1 지지대(310a)에 고정된 제2영구자석(360)은 전원 미인가시의 제1솔레노이드(350)의 고정철판(350')이 S극으로 자화되는 극성을 갖도록 한다.

따라서, 로커(370)의 좌측부는 제1 솔레노이드(350)의 고정철판(350')과의 자기력(척력)에 의해 하방으로 이동된다. 이로 인해 제1프레스핀(390)을 밀어 상기 제1프레스핀(390)의 단부에 설치된 제1접촉 플레이트(430)가 공통단자(400)와 제1 접속단자(410)에 접촉됨으로써 NC 접점을 유지하게 된다.

이 때, 로커(370)의 우측부는 제2솔레노이드(351)의 고정철판(351')에 접촉되는데, 이로 인해 고정철판(351')은 N극으로 자화되어 서로 인력이 작용하게 된다.

이와 같이 전원이 인가되지 않을 시에는 로커(370)의 좌측부는 그 일측의제1영구자석(360)에 의해 S극으로 자화된 고정철판(350')과의 자기력(척력)이 작용하고, 로커(370)의 우측부는 N극으로 자화된 고정철판(351')과의 자기력(인력)이 작용하여 항상 NC 접점을 유지한다.

이와 같은 도 4a 의 상태에서 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)에 전원을 인가하면, 도 4b 에 도시한 바와 같이, 제 1 솔레노이드(350)의 고정철판(350')에는 N 극이 발생되도록 하고, 제2 솔레노이드(351)의 고정철판(351')에는 S 극이 발생되도록 한다.

그러면 로커(370)의 우측부와 고정철판(351')사이에서는 척력이 발생하여 로커(370)의 우측부는 밀리게 되고, 상기 로커(370)의 좌측부와 고정철판(350')사이에는 제1영구자석(360)에 의해 자화된 자기력보다 큰 인력이 발생하여 로커(370)의 좌측부를 끌어 당기게 된다.

이로 인해 상기 로커(370)는 축(371)을 중심으로 시계방향으로 회동하면서 상기 로커(370)의 우측부은 제2 프레스 핀(391)을 밀어 하방향으로 이동시켜 상기 제2 프레스 핀(391)의 단부에 설치된 제2 접촉 플레이트(431)는 공통단자(400)와 제2 접속단자(420)에 접촉되어 전원이 인가될 시에는 항상 NO 접점을 유지하게 된다.

한편, 도 4b 와 같은 상태에서 제1 및 제2 솔레노이드(350)(351)에 공급되던 전원을 차단하게 되면, 고정철판(350')(351')은 전원인가에 따른 자기력이 소멸되면서, 제2 프레스핀(391)이 탄성 복원됨과 동시에 제1영구자석(360)에 의해 다시 자화되는 제1솔레노이드(350)의 고정철판(350')과 로커(370) 좌측부와의 척력으로인해 로커(370)는 반시계방향으로 회동하여 전원이 인가되지 않는 상태, 즉 도 4a 의 상태를 전원이 다시 인가되기 전까지 유지하게 된다.

상기 설명에 있어서 제1영구자석(360)이 제1지지대(310a)에 설치되어 제1솔레노이드(350)의 고정철판(350')을 자화시키도록 구성하고 있으나, 이와 반대로 상기 제1영구자석(360)을 제2지지대(310b)에 설치할 경우, 이에 따라 이루어지는 접점의 형태도 상기 구성에 맞게 변형하여 형성시킬 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 RF 스위치는 어느 일측의 고정철판을 자화되도록 하여 그에 의해 로커와의 자기력으로 전원 미 인가시 소정 접점을 유지하도록 하고, 이후 전원을 공급하여 두 솔레노이드에 서로 다른 극성의 자력을 발생시켜 동작되도록 하여 래칭형 스위치 구조에서 페일세이프형 스위치의 동작을 갖도록 하여 두 스위치 구성의 부품 공용에 따른 원가 절감 및 생산성을 증대시킨 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 RF 스위치는 래칭형 스위치를 개량하여 페일세이프 스프링 없이도 고정철판과 로커 사이에 자화된 자력을 이용하여 일정 접촉 상태를 유지하도록 함으로써 채터링에 의한 접점의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 그 자력의 작용에 의해 로커를 스위칭 함으로써 낮은 전력으로도 동작할 수 있으며, 이로인해 열발생을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 영구자석이 어느 일측의 솔레노이드 단부 근방에 설치됨으로 인해 솔레노이드에서 발생되는 열이 전도되지 않도록 하여 영구자석의 자기력에 변화를 일으키지 않음으로써 제품의 신뢰성을 향상되는 효과가 있다.

Claims

하우징의 내부에 설치되며 소정간격의 제1 및 제2 지지대를 구비한 바디와; 양단부가 상기 제1 및 제2 지지대에 고정된 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트의 하면에 소정거리를 갖고 설치되어 전원 공급시 전자기력을 발생하며 단부에 고정철판이 부착된 복수개의 솔레노이드와; 상기 솔레노이드와 척력 및 인력을 발생시키도록 자화되는 금속재로 이루어지며 소정 각도로 시이소 운동하는 로커와; 상기 로커에 장착되어 그 로커의 양측을 자화시키는 적어도 하나의 자화수단과; 상기 로커의 회동에 따라 누름압력을 제공하는 가압수단에 의해 커넥터와 접촉되는 접촉수단을 포함하는 RF 스위치에 있어서,

상기 복수개의 전자석 중 어느 하나에 또는 그 주위에 영구자석을 설치하여 상기 전자석의 고정철판을 자화시켜 상기 로커의 일측부와 자기력이 작용하도록 하여 소정 접점이 이루어지도록 한

알 에프(RF) 스위치.
제 1 항에 있어서,

상기 영구자석은 상기 전자석의 단부에 형성되는 고정철판의 장착구멍에 설치되는 RF 스위치.
제 2 항에 있어서,

상기 영구자석은 전원 미 인가시 상기 스위치가 접촉되는 측의 반대편 전자석에 설치되는 RF 스위치.
제 1 항에 있어서,

상기 영구자석과 스위치 사이의 자기력은 전원 인가시 발생되는 솔레노이드와 스위치 사이의 자기력보다 작은 RF 스위치.
제 1 항에 있어서,

상기 영구자석은

상기 지지대에 설치되는 알 에프(RF) 스위치.
제 5 항에 있어서,

상기 영구자석은

상기 지지대에 나사 삽입되는 형태로 설치되는 알 에프(RF) 스위치.
제 5 항에 있어서,

상기 영구자석은

자화되는 상기 로커의 일측부와 척력이 발생하도록 상기 고정철판을 자화시키는 알 에프(RF) 스위치.
제 5 항에 있어서,

상기 영구자석에 의해 자화되는 고정철판과 로커 사이의 자기력은 전원 인가시 발생되는 솔레노이드와 로커 스위치 사이의 자기력보다 작은 알 에프(RF) 스위치.