KR20120090815A

KR20120090815A - 무선 스위칭 장치

Info

Publication number: KR20120090815A
Application number: KR1020120010739A
Authority: KR
Inventors: 기요 알랭; 베니 도미니크; 쇼베 프란시스; 띠존 파트리스
Original assignee: 슈나이더 일렉트릭 인더스트리스 에스에이에스
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2012-08-17
Also published as: BR102012002754B1; AU2012200662B2; FR2971358B1; JP2012164658A; BR102012002754A2; FR2971358A1; EP2485230B1; US20120199454A1; ES2544064T3; CN102638256A; CA2767166C; AU2012200662A1; CA2767166A1; US8816228B2; MX2012001441A; EP2485230A1; JP5882076B2; KR101359222B1; ZA201200282B; CN102638256B

Abstract

본 발명은 공전 위치와 작용 위치 사이에서 주축을 따라 이동할 수 있는 작동부재(200, 300, 400); 주축에 실질적으로 평행한 방향으로 작동부재에 의한 힘으로 압박되는 스프링(205); 작동부재(200)에 의해 작동되도록 배치되는 플런저 및 플런저에 작용이 미치는 경우 수신기 모듈에 메시지를 전송하기 위해 안테나(503)를 구비한 무선 송신기 모듈을 포함하는 스위칭 조립체(50); 을 포함하고, 안테나(503)는 주축에 실질적으로 평행한 방향으로 스위칭 조립체(50) 상에 돌출하여 배치되며, 나선 타입의 스프링(205)은 안테나(503)에 동축으로 배치되는 무선 스위칭 장치에 관한 것이다.

Description

무선 스위칭 장치{WIRELESS SWITCHING DEVICE}

본 발명은 무선 스위칭 장치(wireless switching device)에 관한 것으로, 더 상세하게는 예를 들면 푸쉬버튼(push button) 또는 리미트 스위치 타입(limit switch type)용 무선 스위칭 장치에 관한 것이다.

푸쉬버튼에 있어서, 스위칭은 직접적인 사람의 행동에 의해 이루어지는 반면, 리미트 스위치의 경우, 그 스위칭은 대체로, 예를 들면 도어의 움직임 또는 케이블의 당김과 같은 외부적인 기계 작용으로 생긴다.

모든 기술 분야에서 있어서 무선 기술(wireless technology)의 개발은 특히 산업용 버튼 제조 분야 또는 리미트 스위치 분야에서 새로운 제약의 발생을 초래하였다. 이러한 타입의 스위칭 장치에 있어서, 무선통신 모듈은 전자카드, 안테나 및 에너지원을 포함하고 있기 때문에 상당히 많은 공간을 차지하는데, 이 에너지원은 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는데 적합한 전기 에너지의 생성기 또는 배터리일 수도 있다. 특히 사용자가 유선 형태의 전류 스위칭 장치를 무선 기술에 의해 작동하는 새로운 스위칭 장치로 교체할 수 있게 하기 위해서는, 소형화 요건이 준수될 필요가 있다.

문헌 EP1625984는 스위칭 장치를 개시하고 있는데, 이 스위칭 장치는 액츄에이터 및 안테나가 구비된 리더(reader)를 포함하고 있고, 이 액츄에이터는 리더의 범위 내에 위치된 트랜스폰더(transponder)에 의해 전송되는 코드가 저장 코드(stored code)에 해당되는 경우에 제어된다.

문헌 FR2826160, US2002/190610 및 EP1607993은 무선 스위칭 장치를 개시하고 있다,

따라서, 본 발명의 목적은 신뢰할 수 있고 특히 소형 구조(compact architecture)를 갖는 무선 스위칭 장치를 제안하는 데 있다.

상기 목적은 공전 위치(idle position)와 작용 위치(working position) 사이에서 주축을 따라 이동할 수 있는 작동부재(actuating member);

상기 주축에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 작동부재에 의한 힘에 의해 압박되는 스프링;

상기 작동부재에 의해 작동되게 배치된 플런저 및 상기 플런저에 작용이 미치는 경우 수신기 모듈에 메시지를 전송하기 위한 안테나가 구비된 송신기 모듈을 포함하는 스위칭 조립체;

를 포함하고,

상기 안테나는 상기 스위칭 조립체 상에 돌출되게 배치되고,

상기 작동부재는 상기 안테나가 수용되는 중공축 내부공간(hollow axial inter space)을 형성하는 부분을 포함하는 무선 스위칭 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 장치의 특징에 따르면, 스프링은 작동부재에 동축(同軸)으로 배치되어 있다.

푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치에 있어서, 스프링은 상기 내부공간을 형성하는 작동부재의 부분 외부에 배치되어 있다. 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치는 작동부재를 구비한 제어 조립체 및 상기 제어 조립체에 체결되고 상기 스위칭 조립체를 수용하기 위한 체결 베이스(fastening base)를 포함한다. 제어 조립체는 작동부재가 병진이동(translation) 시 구동되는 본체를 포함하고 스프링은 한편으로는 그 본체에 지지되고 다른 한편으로는 작동부재에 지지되는 상태로 위치되어 있다.

일반적으로, 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치는 벽에 형성된 개구를 통하여 조립되고, 제어 조립체(control assembly) 및 스위칭 조립체(switching assembly)는 벽의 어느 한 측면에 조립되며, 안테나는 벽의 한 측 또는 다른 측면 상으로 연장시키기 위해 벽에 의해 형성된 평면을 통과하도록 배치되어 있다.

리미트 스위치 타입의 스위칭 장치에 있어서, 스프링은 내부공간을 형성하는 작동부재의 부분 내부에 배치되어 있다. 이러한 장치는 작동부재와 스위칭 조립체를 둘러싸는 밀봉 하우징(sealed housing)을 포함한다. 바람직하게는, 스프링은 한편으로는 스위칭 조립체에 지지되어 있고 다른 한편으로는 작동부재에 지지되어 있다.

리미트 스위치 타입의 스위칭 장치에 있어서, 스프링은 내부공간을 형성하는 작동부재의 부분 외부에 배치될 수 있다. 그 스위칭 장치는 또한 작동부재 및 스위칭 조립체를 둘러싸는 밀봉 하우징을 포함한다. 이러한 형태에 있어서, 스위칭 조립체는 예를 들면, 작동부재에 대하여 하우징과 함께 미끄러질 수 있도록 하우징 내에 배치되어 있다.

본 발명에 따르면, 스위칭 조립체는 단일체(single piece)로 이루어지며 플런저(plunger)와 협동하는데 적합하고 또한 플런저에 의해 부여된 기계 에너지를 무선송신기 모듈에 전원을 공급할 전기 에너지로 변환하는데 사용되는 전기 에너지의 생성기(generator)를 둘러싸는 하우징을 포함한다. 전기 에너지의 생성기는 예를 들면, 전자기 타입으로 이루어지며 고정부(fixed part)와 이동부(mobile part)를 구비한 자기회로 및 자기회로가 통과하는 전자기 코일을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 스위칭 장치의 반(半)개방 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 리미트 스위치 타입의 분해도이다.
도 4는 도 3의 스위칭 장치의 축방향 종단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 리미트 스위치 타입의 스위칭 장치의 분해도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 스위칭 장치의 2개의 축방향 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 스위칭 장치에 사용되는 스위칭 조립체를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시한 스위칭 조립체의 단면도이다.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시한 스위칭 조립체의 분해도이다.
도 11은 본 발명에 사용되는 전기 생성기의 분해도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 11에 도시한 전기 생성기의 2개의 작용 위치를 도시한 도면이다.

다른 특징과 이점들은 실시예로서 제시되어 있고 첨부한 도면에 의해 나타낸 실시형태를 참조함으로써 다음의 상세한 설명으로부터 드러날 것이다.

본 발명은 예를 들면 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치(20) 또는 도 3 내지 도 7에 나타낸 바와 같은 리미트 스위치 타입의 스위칭 장치(30, 40)에 관한 것이다. 도 3 내지 도 7에 있어서, 리미트 스위치는 두 가지 타입으로 구분될 수 있는데, 하나는 피봇팅 레버(pivoting lever)에 의해 작동되며(도 3 및 도 4), 다른 하나는 축방향 작동(axial operation)으로 작동된다(도 5 내지 도 7).

본 발명의 스위칭 장치는 무선통신 네트워크를 통하여 원격 수신기 모듈에 메시지를 전송할 수 있도록 무선통신을 포함하는 특수한 특징을 갖는다. 스위칭 장치의 모든 실시형태에 있어서, 스위칭 장치는 작동부재(200, 300, 400)를 포함하는데, 이 작동부재의 활성화는 원격 수신기 모듈에 메시지를 전송하는데 제공되는 스위칭 조립체(50)를 작동하기 위해 사용된다.

푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치(20)에 있어서는, 작동부재를 포함하는 제어 조립체는 예를 들면, 스위칭 조립체(50)와 분리되어 있다. 리미트 스위치 타입의 스위칭 장치에 있어서는, 제어 조립체와 스위칭 조립체(50)는 예를 들면, 하나의 동일한 메인 하우징(main housing) 내부에 결합되어 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 스위칭 장치의 스위칭 조립체(50)는 하우징(500)을 포함하는데, 이 하우징은 예를 들면, 무선 송신기 모듈과 무선 송신기 모듈에 전원을 공급할 에너지원을 구비한 적어도 하나의 전자유닛(electronic unit)(501)을 둘러싸는 3개의 부재로 되어 있다. 상기한 에너지원은 배터리, 버튼 전지(button cell) 또는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하기위한 전기 에너지의 생성기(1)일 수 있다. 바람직하게는, 스위칭 조립체(50)는 이러한 전기 에너지의 생성기를 포함함으로써, 무선 스위칭 장치를 완전하게 독립형태로 제작할 수 있다. 이후 설명에서, 본 발명자는 특히 이러한 전기 에너지의 생성기(1)를 구비한 스위칭 조립체(50)에 더 초점을 맞출 것이다.

본 발명에 따르면, 하우징(500) 내에 수용되는 전기 에너지의 생성기(1)는 예를 들면, 전자기 유도 타입 또는 피에조 전기 타입으로 이루어지고, 이에 따라 기계 에너지를 전자유닛(501)에 전원을 공급할 전기 에너지로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 장치에 있어서, 기계 에너지는 스위칭 장치의 작동부재(200, 300, 400)와 협동하는 플런저(502)의 이동에 의해 부여된다.

전자기 유동 에너지 생성기(10)는 도 11에 도시되어 있다. 이 생성기는 코일(11)을 통과하는 자속(磁束)이 외부의 기계적인 작용에 의해 변화되게 함으로써 여기 코일(excitation coil) 내에 전류를 발생시킨다.

도 11을 참조하면, 생성기91)는 상기한 여기 코일 및 자기장이 순환하는 자기회로를 포함하는데, 상기 자기회로는 고정부와 이동부(10)에 의해 형성된다.

자기회로의 자속은, 고정부에 대한 이동부(10)의 이동이 코일(11)을 통하여 자속의 변화를 일으킴으로써 그 코일(11) 내에 전류의 생성을 가져다주도록 고정부에 대한 이동부(10)의 자발적인 각도 위치에 의해 형성된다. 자속의 변화에 의해 코일(11)의 말단에서 생성되는 전압은 시간과, 이에 따라 고정부에 대한 이동부(10)의 변위의 속도에 따른다.

여기 코일(11)은 절연재로 형성된 전기자(電機子)(110)를 포함하는데, 그 전기자에는 도전성 와이어(conductive wire)를 n회 감은 권선(winding)(111)이 감겨져 있다. 전기자(110)는 종축을 따라 형성된 중앙 개구를 가지며 그 치수는 자기회로에 의해 몇 번이고 통과될 수 있도록 설계되어 있다. 도 11에서, 자기회로의 고정부는 루프(loop)를 형서하는 코일(11)의 중앙 개구를 2번 통과한다. 따라서, 자기회로는 첫 번째로 코일(11)의 중앙 개구를 통과하고 나서 코일(11) 주변으로 진행하여 루프를 형성하고, 두 번째로 코일(11)의 중앙 개구를 통과한다.

자기회로의 이동부(10)는 예를 들면, H 형상으로 되어 있으며 예를 들어, 강자성 물질로 된 상부층(101a)과 하부층(101b)의 2개의 평행한 층들 사이에 수용되는 영구자석을 포함한다. 이와 같은 이동부(10)는 전기자(110)의 중앙 개구의 종축에 수직한 수평 회전축을 중심으로 회전하도록 장착되어 있다. 이동부(10)가 작동 후 초기위치로 복귀될 수 있도록 스프링(102)이 배치되어 있다.

자기회로의 고정부는 강자성 재료와 같은 강자기 투자율(strong magnetic permaebility)을 갖는 재료로 형성되어 있다. 도 11을 참조하면, 고정부는 여기 코일(11)을 가로지르는 U자 형상의 베이스(base)(120)를 포함한다. 자기회로의 고정부는 또한 제1 아암(arm)(121)과 제2 아암(122)을 포함하는데, 제1 아암과 제2 아암은 별개이고 연결되어 있지 않고 동일하지 않으며 2개의 아암 중 하나는 다른 아암의 거울상(mirror image)이다. 제1 아암(121)은 베이스(120)의 제2 단부(端部)에 연결되어 있는 반면, 제2 아암(122)은 베이스(120)의 제2 단부에 연결되어 있다. 이들 2개의 아암(121, 122)은 L자 형상으로 이루어져 있고 코일(11)의 중앙 개구의 종축에 평행한 2개의 평면을 따라 전기자(110)의 중앙 개구를 별개로 통과한다. 상기 아암(121, 122)들 각각의 제2 단부는 이동부(10)의 영구자석(100)의 어느 한 측면에, 그리고 이동부(10)의 2개의 강자성층(ferromagnetic layer)(101a, 101b) 사이에 위치되어 있다. 각각의 아암(121, 122)은 이동부(10)를 위한 접합부(abutment)를 형성하고 2개의 대향하는 베어링 랜드(bearing land)인 상부 베어링 랜드와 하부 베어링 랜드를 형성한다. 이동부(10)는 아암(121, 122)들 각각에 의해 형성되는 접합부들 사이에 회전 자유도를 갖는다.

베이스(120)가 코일(11)의 어느 한 측면에 위치되도록 배치되어 있으므로, 아암(121, 122)들에서 순환하는 자기장은 항상, 동일 방향으로 코일(11)의 중앙 개구를 통과한다. 결과적으로, 자기장은 동일 방향으로 여기 코일(11)의 중앙 개구를 두 번 통과한다.

도 12a 및 도 12b를 참조하면, 이동부(10)가 그 축을 중심으로 시소 운동(seesaw movement)을 행하여 상기 접합부들에 의해 형성되는 2개의 별개의 말단 위치(extreme position)를 취할 수 있는데, 그 각각에서 이동부(10)가 자기력에 의해 유지됨을 알 수 있다. 이동부(10)가 그 말단 위치들 중 하나로부터 해제(release)되어 중앙 균형 위치를 넘어 이동될 때, 이동부(10)는 자기 효과에 의해 다른 말단 위치로 순간적으로 끌어 당겨진다. 이러한 현상은 선특허출원 GB 1 312 927호에 명확히 기술되어 있다.

본 발명에 따르면, 에너지 생성기(1)는 하우징(500) 내에 수용되고 작동부재에 의한 병진이동(translation)시에 작동될 수 있는 이동 플런저(mobile plunger)(502)를 통하여 작동부재(200, 300, 400)와 기계적으로 협동한다. 상기한 플런저(502)는 하우징(500) 내에 수용되고 작동부재의 2개의 위치 사이에서의 작동부재의 운동을 이동부의 2개의 위치 사이에서의 생성기(1)의 이동부(10)의 운동으로 변환시킨다.

제1 위치에서 제2 위치로의 생성기(1)의 이동부(10)의 병진이동은 전자유닛(501)에 의해 하류측에 사용될 수 있는 제1 전압의 형태로 제1 에너지양(quantity of energy)을 생성한다. 전자유닛(501)에 설치된 전자회로들에 따라, 제2 위치에서 제1 위치로의 생성기(1)의 이동부(10)의 병진이동 시에, 제2 전압의 형태로 제2 에너지양을 생성하는 것도 가능하다. 생성기(1)의 이동부(10)의 왕복운동시에 생성된 제1 에너지양과 제2 에너지양은 별개의 메시지를 전송하도록 전자유닛(501)에 의해 각각 사용될 수 있다. 생성기(1)의 이동부(10)가 왕복운동을 행할 때, 실제로 생성된 2개의 전압은 반대의 부호(sign)를 갖는데, 제1 전압은 예를 들면, 양(+)의 부호이고 제2 전압은 음(-)의 부호를 갖고, 이에 따라 전자유닛이 작동부재(200, 300, 400)가 눌려지거나 해제되는지를 구분하게 할 수 있고 또한 그러한 작용들 각각에 대한 2개의 다른 메시지를 전송하게 할 수 있다. 왕복운동의 진행을 위해, 생성기의 이동부(10)는 작동부재에 미치는 압력에 의해 움직이는 상태로 되고 복귀를 위해, 이동부(10)는 스프링(102)의 작용하에 그 초기위치로 복귀된다.

작동부재(200, 300, 400)는 주축(A)을 따라 변위되어, 예를 들면 나선 타입(helical type)의 복귀스프링(205, 305, 405)이 해제(release)되는 공전 위치(idle position)와 복귀스프링이 압축되는 작용 위치인 2개의 별개의 위치를 취할 수 있다. 작동부재의 공전 위치는 예를 들면, 에너지 생성기(1)의 이동부의 제1 위치에 해당하며 그 작용 위치는 에너지 생성기(1)의 이동부의 제2 위치에 해당한다.

또한, 전자유닛(501)은 생성기(1)에 의해 생성된 전기 에너지를 축적하기 위한 장치를 포함하고, 무선 송신기 모듈은 예를 들면, 무선 주파수 타입으로 이루어져 있고 에너지 축적장치를 통해 생성기(1)에 의해 발생된 전류에 의해 전원 공급을 받는다. 안테나(503)를 사용하면, 원격 수신기 모듈(도시하지 않음)에 메시지를 전송할 수 있는데, 이 원격 수신기 모듈은 원격 수신기 모듈이 메시지를 수신할 수 있게 하는 대응하는 안테나를 포함한다. 무선 송신기 모듈과 수신기 모듈 사이에 사용되는 무선 통신 프로토콜은 예를 들면 "지그비(ZIGBEE)" 일 수 있다. 변형 실시형태에 있어서, 송신기 모듈은 적외선 타입이라도 좋다. 상기한 메시지는 다수의 동일한 연속 프레임(sucessive frame)을 포함하여도 좋고 수신기 모듈이 이미 작동된 장치를 식별(identify)하게 할 수 있는 스위칭 장치의 고유 식별자(unique identifer)를 포함하여도 좋다. 수신기 모듈은 예를 들면, 쌍을 이루는 모든 장치의 목록을 작성하는 표(table)와 그 장치 각각의 상태를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 스위칭 조립체(50)의 하우징(500)은, 안테나(503)가 수용되는 하우징 상에 기다란 돌출부(elongate prominence)(504)를 형성하는 오목부(recess)를 포함하고 있다. 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 안테나(503)는 예를 들면, 인쇄회로 상에 전기 트랙(electric track)의 형태로 형성되어 있다. 도 2, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 안테나(503)는 하우징에 형성된 오목부 내에 수용되는 스프링의 형태를 취할 수도 있고, 또는 형성된 오목부 내에 수용되는데 적합한 형태면 어떠한 것이라도 좋다. 체결수단(fastening means)(505)은 또한 상보수단(complementary means)에 스위칭 조립체(50)를 체결하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 스위칭 조립체의 플런저(502)는 안테나(503)의 베이스(base)에 근접하여 위치되어 있고, 그 변위(displacement)는 안테나(503)의 축(X)에 평행하여 발생된다. 이 플런저(502)는 스위칭 조립체(50)에 축방향으로 장착된 2개의 스프링(506) 상에 장착되어 있다.

본 발명에 따르면, 스위칭 장치의 작동부재(200, 300, 400)는 예를 들면 작동부재의 중공축 내부공간(201, 301, 401)쪽으로 개방되어 있는 개방면(open face)을 갖는 거의 원통형 형태의 부분을 포함한다. 본 발명에 따르면, 스위칭 조립체(50)는, 안테나(503)를 수용하고 스위칭 조립체의 하우징(500) 상에 형성되는 돌출부(504)가 작동부재(300, 300, 400)의 중공형 내부공간(201, 301, 401)의 주축(A)을 따라 삽입되도록 스위칭 장치에 배치되어 있다. 이와 같이, 스위칭 장치는 특별히 컴팩트하게 제작된다. 이러한 특수한 구성은 푸쉬버튼 타입이든지, 리미트 스위치 타입이든지 본 발명의 모든 스위칭 장치에 공통된다.

또한, 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치는 예를 들면, 전기 인클로저(electric enclosure)의 도어(door)와 같은 금속벽 상에 형성된 표준 직경의 원형 개구를 통하여 체결되게 된다. 작동부재(200)와 스위칭 조립체(50)를 포함하는 제어 조립체는 상기한 벽의 어느 한 측면에 체결되게 된다. 작동부재(200)에 형성된 내부공간(201) 내부에 안테나(503)를 배치함으로써, 안테나(503)가 상기한 벽에 의해 형성되는 평면을 통과시키도록 하여 준다. 이러한 구성에 의해, 상기 장치는 상기한 벽의 양측으로부터, 즉 그 벽이 전기 인클로저의 도어인 경우 인클로저의 외부 또는 내부를 향하여 전송될 수 있다. 더 구체적으로는, 도 1 및 도 2에 있어서, 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치의 제어 조립체는 거의 원통형 형태의 본체(202), 본체(202)의 병진이동 시에 작동부재(200)를 구동시키기 위해 상기 본체에 배치되어 작동부재(200)에 기계적으로 연결되어 있는 제어 버튼(200)을 포함한다. 푸쉬버튼 타입의 스위칭 장치는 한편으로는 제어 조립체의 본체(202)에 체결되고 스위칭 조립체(50)가 그 체결수단(505)에 의해 수용될 수 있게 하는 수용수단을 포함하는 베이스(204)(도 1에만 도시되어 있음)를 포함한다. 상기 베이스(204)는 스위칭 조립체(50)와 같은 벽의 측면 상에 위치되며 스위칭 조립체(50)의 안테나(503)가 작동부재(200)의 내부공간(201)을 통과할 수 있게 하는 중앙 개구를 갖는다. 제어 조립체는 또한 한편으로는 제어 조립체의 본체(202)의 내부 부분에 지지시키고 다른 한편으로 작동부재(200)에 지지시킴으로써 작동부재(200)의 외측에서 작동부재(200)의 원통형 부분에 동축(同軸)으로 위치된 나선 타입의 복귀스프링(205)을 포함한다. 이러한 스프링(205)이 장치의 작동을 위해 필요하므로, 그 위치결정은 작동부재(200)의 외부에서만 이루어질 수 있고, 안테나(503)는 내부공간(201)을 차지한다. 스위칭 장치는 또한 푸쉬버튼이 벽에 체결될 수 있게 하는 체결장치(206)를 포함한다. 이러한 체결장치는 공개특허 EP0889564 또는 그 대응특허 US6050528에 상세히 설명되어 있다. 본 발명의 스위칭 장치에 대하여 그 밖의 체결수단들이 분명히 예상될 수 있다. 스위칭 조립체가 베이스에 의해 제어 조립체에 체결될 때, 작동부재(200)는 스위칭 조립체의 내부를 향하여 병진이동 시 작동부재를 구동하도록 하기 위해 스위칭 조립체(50)의 플런저(502)와 협동하게 된다.

도 3 내지 도 7에서, 리미트 스위치 타입의 스위칭 장치는 그 두 가지 타입의 실시형태에 있어서, 예를 들면 작동부재(300, 400) 및 스위칭 조립체(50)를 기밀 밀봉(seal-tight)형태로 둘러싸는 하우징(302, 402)을 포함한다. 리미트 스위치 타입의 장치가 인클로저 내에 구속되어 있지 않으므로, 인클로저는 외부 공격에 견디도록 우수한 밀봉율(sealing index)을 가질 필요가 있다. 자가 동력의 스위칭 조립체를 사용한다는 것은, 케이블이 필요하지 않기 때문에 장치의 기밀성 밀봉을 강화한다는 것을 의미한다. 전기 에너지 생성기를 사용하면, 소모된 버튼 전지 또는 배터리의 교체와 같은 어떠한 유지보수 작업도 회피할 수 있고 이에 따라 장치의 기밀성 밀봉을 위반할 수 있는 하우징의 어떠한 개방도 회피할 수 있다. 스위칭 장치는 또한 작동부재(300, 400)의 원통형 부분에 동축으로 위치되고 한편으로는 스위칭 조립체(50)에 지지되며 다른 한편으로는 작동부재(300, 400)에 지지되는 나선 타입의 복귀스프링(305, 405)를 포함한다. 피봇팅 레버식 리미트 스위치에 있어서, 복귀스프링(305)은 작동부재(300)의 원통형 부분 내부에 위치된다. 축방향 작동식 리미트 스위치에 있어서, 복귀스프링(405)은 작동부재(400)의 원통형 부분 외부에 위치된다. 피봇팅 레버식 리미트 스위치에 있어서, 스위칭 조립체(50)의 플런저(502)의 작동은 예를 들면, 작동부재의 변위에 의해 이루어지며 축방향 작동식 리미트 스위치에 있어서, 플런저(502)의 작동은 하우징(402)의 변위에 의해 이루어진다.

피봇팅 레버식 리미트 스위치에 있어서, 작동부재(300)는 피봇팅 제어 헤드(pivoting control head)(303)에 회전방식으로 부착된 캠(cam)에 의해 병진이동 방식으로 작동된다. 축방향 작동식 리미트 스위치에 있어서, 작동부재(400)는 고정되어 있고 스위칭 조립체(50)에 병진이동 방식으로 부착된 하우징(402)은 작동부재(400)에 대하여 병진이동 방식으로 이동 가능하다. 후자의 구성에 있어서, 작동부재(400)는 예를 들면, 하우징(40) 내부와 스위칭 조립체(50)에 위치된 내부에 위치되는 프레임의 형태로 되어 있다. 하우징(402)은 작동부재(400)에 대하여 병진이동 방식으로 스위칭 조립체(50)를 구동하기 위한 수단을 포함한다. 작동부재(400) 상에 형성되어 있는 축방향 개구(403)는 장치 작동 시 스위칭 조립체(50)의 돌출부(504)의 통로를 고려하여 둔것이다. 이러한 구성에 의해, 하우징(402)은 예를 들면 인공학적 손잡이의 형태를 가질 수 있다.

무선 모드에서의 리미트 스위치의 구성은 어떠한 배선(wiring)도 없애는 것을 가능하게 하여 주며, 이에 따라 예를 들면 장치를 여러 타입의 구성으로, 예컨대 간단한 전선 또는 케이블에 매달아 배치할 수 있게 하여 준다.

본 발명의 스위칭 장치는 이러한 장치의 소형화를 절충함이 없이 무선이면서 완전히 독립방식의 해결법을 제시하게 하여 준다. 작동부재(200, 300, 400) 내부의 안테나와 복귀스프링(205, 305, 405)의 구성은 무선 주파수의 면에서 성능 레벨에 영향을 끼침이 없이 이러한 소형화 목표를 충족시켜 준다.

명백히, 본 발명은 본 발명의 틀에서 벗어남이 없이 다른 변형과 개선을 생각할 수 있고 마찬가지로 균등 수단의 사용을 예상할 수 있다.

Claims

공전 위치(idle position)와 작용 위치(working position) 사이에서 주축(A)을 따라 이동할 수 있는 작동부재(200, 300, 400);
상기 주축에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 작동부재에 의한 힘에 의해 압박되는 스프링(205, 305, 405);
상기 작동부재(200, 300, 400)에 의해 작동되도록 배치되는 플런저(502) 및 상기 플런저에 작용이 미치는 경우 수신기 모듈에 메시지를 전송하기 위해 안테나(503)를 구비한 무선 송신기 모듈을 포함하는 스위칭 조립체(50); 를 포함하는 무선 스위칭 장치에 있어서,
상기 안테나(503)는, 상기 스위칭 조립체(50) 상에 돌출하여 배치되어 있고,
상기 작동부재는, 상기 안테나(503)가 수용되는 중공축 내부공간(201, 301, 401)을 형성하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제1항에 있어서,
상기 스프링(205, 305, 405)은, 상기 작동부재(300, 400, 500)에 동축(同軸)으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제2항에 있어서,
상기 스프링(205)은, 상기 내부공간(201)을 형성하는 작동부재(200)의 부분 외부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제3항에 있어서,
상기 무선 스위칭 장치는, 상기 작동부재(200)를 구비하는 제어 조립체 및 상기 제어 조립체에 고정되어 상기 스위칭 조립체(50)를 수용하기 위한 체결 베이스(fastening base)(204)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어 조립체는, 상기 작동부재(200)가 병진이동 방식으로 구동되는 본체(202)를 포함하고 상기 스프링(205)은, 한편으로는 상기 본체(202)에 지지되고 다른 한편으로는 상기 작동부재(200)에 지지되는 상태로 위치되는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 무선 스위칭 장치는, 벽에 형성된 개구를 통하여 조립되고 상기 제어 조립체와 상기 스위칭 조립체는, 상기 벽의 어느 한 측면에 조립되며, 상기 안테나(503)는, 상기 벽에 의해 형성된 평면을 통과하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제2항에 있어서,
상기 스프링(305)은, 상기 내부공간(301)을 형성하는 작동부재(300)의 부분 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제7항에 있어서,
상기 무선 스위칭 장치는, 상기 작동부재(300)와 상기 스위칭 조립체(50)를 둘러싸는 밀봉 하우징(302)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 스프링(305)은, 한편으로는 상기 스위칭 조립체(50)에 지지되어 있고 다른 한편으로는 상기 작동부재(300)에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제2항에 있어서,
상기 스프링(405)은, 상기 내부공간(401)을 형성하는 작동부재(400)의 부분 외부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제10항에 있어서,
상기 무선 스위칭 장치는, 상기 작동부재(400)와 상기 스위칭 조립체(50)를 둘러싸는 밀봉 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제11항에 있어서,
상기 스위칭 조립체(50)는, 상기 작동부재(400)에 대하여 상기 하우징과 함께 미끄러질 수 있도록 상기 하우징(402)에 배치되어 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 조립체(50)는, 상기 플런저(502)와 협동하는데 적합한 전기 에너지의 생성기(1)를 둘러싸고 상기 플런저에 의해 부여된 기계 에너지를 상기 무선 송신기 모듈에 전원을 공급하기 위한 전기 에너지로 변환하는데 사용되는 하우징(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.
제13항에 있어서,
상기 전기 에너지의 생성기(1)는, 전자기 타입으로 이루어져 있고 고정부와 이동부(10)를 구비한 자기회로 및 상기 자기회로가 통과하는 전자기 코일(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스위칭 장치.