KR20140031102A - On/off 검출형 버클 스위치 - Google Patents

On/off 검출형 버클 스위치 Download PDF

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KR20140031102A
KR20140031102A KR1020130088677A KR20130088677A KR20140031102A KR 20140031102 A KR20140031102 A KR 20140031102A KR 1020130088677 A KR1020130088677 A KR 1020130088677A KR 20130088677 A KR20130088677 A KR 20130088677A KR 20140031102 A KR20140031102 A KR 20140031102A
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fixed terminal
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겐지로 데사키
히로후미 코이즈미
타카시 이시바시
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호시덴 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은, 접점부의 이물을 효과적으로 제거할 수 있는 ON/OFF 검출형 버클 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은, 하우징 형상의 케이스와, 케이스 상면에 형성된 슬라이더 삽통구와, 케이스 내측면에 설치된 지지부와, 직사각형 형상의 일단부에 절결부를 구비하고, 타단부가 케이스 내측면에 고정된 고정단자와, 지지부에 1개소가 고정된 직사각형 형상의 가동단자와, 케이스의 슬라이더 삽통구 및 고정단자의 절결부를 관통해서 케이스 내부로 돌출하여, 아래방향으로 눌려 내려간 경우에 가동단자의 단부를 압하하는 단자압입부를 구비하는 슬라이더와, 슬라이더를 윗방향으로 부세하는 스프링과, 고정단자의 절결부 및 가동단자의 자유단부 쪽의 단부에 갈고리형상의 굴곡부를 구비하며, 슬라이더가 눌려 내려가 있지 않은 경우에 고정단자와 가동단자의 굴곡부의 경사면을 접촉면으로 하여, 고정단자와 가동단자가 전류를 도통 가능하도록 접촉하고, 슬라이더가 눌려 내려간 경우에 고정단자와 가동단자가 이간 되어서 절연 상태가 되는 것을 특징으로 한다.

Description

ON/OFF 검출형 버클 스위치{ON/OFF DETECTION TYPE BUCKLE SWITCH}
본 발명은, 시트 벨트에 설치된 텅 플레이트의 버클 본체에의 착탈을 검출하는 버클 스위치에 관한 것이다.
자동차 등의 좌석에는, 충돌 등의 긴급 시에 탑승자를 보호하기 위해서 시트벨트 장치가 장착되어 있다. 이러한 종류의 시트 벨트 장치를 간단하고 쉽게 착탈하기 위하여, 자동차 등의 좌석에는 버클 장치가 설치되어 있다. 버클 장치는 텅 플레이트를 래치(latch)하는 래치부재를 래치방향으로 스프링 부세하는 동시에, 록부재에 의해 래치부재를 텅 플레이트와 버클 본체와의 래치상태로 유지하도록 해서 구성되어 있다. 이러한 버클 장치에 있어서는, 텅 플레이트와 버클 본체가 래치 상태인 것을 램프로 표시하거나, 벨트 권취력 경감 기구 등을 작동 제어하거나, 혹은 에어백 ECU(전자 제어 유닛)에 시트 벨트의 착탈 정보를 전송 가능하게 할 필요가 있다. 이 때문에, 버클의 내부에는 래치 상태를 검출하는 버클 스위치가 설치되어 있다. 이러한 종류의 버클 스위치에 관한 선행 기술로서는, 예를 들면, 아래와 같이 나타내는 특허 문헌 1 등이 존재하고 있다. 버클 스위치에는, 착탈시의 접점 도통/개방 상태만을 검출하는 타입의 스위치(이하 ON/OFF 검출형 버클 스위치라고 한다)가 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 실개소 63-104268호 공보
배팅 접점 구조를 채용한 ON/OFF 검출형 버클 스위치의 경우, 접점부에 미소한 이물이 침입해서, 이 이물이 접점 끼리의 도통을 방해하여 접점 장해를 일으키는 일이 있어서, 문제가 되어 있었다. 그래서, 본 발명에서는, 접점부의 이물을 효과적으로 제거할 수 있는 ON/OFF 검출형 버클 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 ON/OFF 검출형 버클 스위치는, 하우징 형상의 케이스와, 케이스의 상면에 형성된 슬라이더 삽통구와, 케이스의 내측면에 설치된 지지부와, 직사각형 형상의 일단부에 절결부를 구비하고, 타단부가 케이스의 내측면에 고정된 고정단자와, 지지부에 1개소가 고정된 직사각형 형상의 가동단자와, 케이스의 슬라이더 삽통구 및 고정단자의 절결부를 관통해서 케이스 내부로 돌출하여, 아래방향으로 눌려 내려간 경우에 가동단자의 단부를 압하하는 단자압입부를 구비하는 슬라이더와, 슬라이더를 윗방향으로 부세하는 스프링과, 고정단자의 절결부 및 가동단자의 자유단부 쪽의 단부에 갈고리 형상의 굴곡부를 구비한다.
본 발명의 ON/OFF 검출형 버클 스위치는, 슬라이더가 눌려 내려가 있지 않은 경우에 고정단자와 가동단자의 굴곡부의 경사면을 접촉면으로 하여, 고정단자와 가동단자가 전류를 도통 가능하도록 접촉하고, 슬라이더가 눌려 내려간 경우에 고정단자와 가동단자가 이간되어서 절연 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 ON/OFF 검출형 버클 스위치에 의하면, 접점부의 이물을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 ON/OFF 검출형 버클 스위치의 분해사시도;
도 2는 실시예 1의 ON/OFF 검출형 버클 스위치의 3면도;
도 3은 실시예 1의 ON/OFF 검출형 버클 스위치의 사시도;
도 4는 슬라이더가 초기 상태에 있는 경우의 실시예 1의 ON/OFF 검출형 버클 스위치의 뚜껑을 떼어낸 상태의 정면도;
도 5는 슬라이더가 초기 상태에 있는 경우의 단자압입부와 고정단자의 절결부의 관계를 나타내는 사시도;
도 6은 슬라이더가 래치 상태에 있는 경우의 실시예 1의 ON/OFF 검출형 버클스위치의 뚜껑을 떼어낸 상태의 정면도;
도 7은 단자압입부의 동작에 따른 고정단자와 가동단자와의 접점 위치의 변화에 대하여 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 상세하게 설명한다. 또한, 같은 기능을 가지는 구성부에는 동일한 번호를 부여하여, 중복 설명을 생략한다.
<실시예 1>
도 1에서부터 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예 1의 ON/OFF 검출형 버클 스위치 1에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)의 분해사시도이다. 도 2는 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)의 3면도이다. 도 2a는 측면도, 도 2b는 정면도, 도 2c는 저면도이다. 도 3은 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)의 사시도이다. 도 4는 슬라이더(12)가 초기 상태에 있는 경우의 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)의 뚜껑(11a)을 떼어낸 상태의 정면도이다. 도 5는 슬라이더(12)가 초기 상태에 있는 경우의 단자압입부(122)와 고정단자(14)의 절결부(141)의 관계를 나타내는 사시도이다. 도 6은 슬라이더(12)가 래치 상태에 있는 경우의 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)의 뚜껑(11a)을 떼어낸 상태의 정면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)는 직육면체 하우징 형상의 케이스(11)를 구비하고, 케이스(11)는 분리 가능한 뚜껑(11a)과, 뚜껑(11a)으로 개폐 가능한 개구부(11b5)를 구비한 수용부(11b)에 의해 구성된다. 뚜껑(11a), 수용부(11b)는 PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트) 등 수지제의 것이면 된다. 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 수용부(11b)의 뚜껑(11a)과 대향하는 측면을 긴 방향 측면이라고 칭하고, 뚜껑(11a)과 서로 인접한 2개의 측면을 짧은 방향 측면이라고 칭하며, 나머지의 면을 수용부 상면, 수용부 하면이라고 칭한다. 수용부(11b)의 수용부 상면 안쪽에는, 대략 사각형 통형상으로서 아랫방향과 2개의 측면이 개구된 스프링 수용부(11b1)가 설치되어 있다. 스프링 수용부(11b1)의 하단부에는 스프링 위치 고정용 클로(claw)(11b1-A)가 설치되어 있다.
수용부(11b)의 짧은 방향 내측면의 1개에는 제1홈부(11b2)가 설치되어 있다. 수용부(11b)의 긴 방향 측면 안쪽의 중간 정도에는, 개구부를 홈으로 하는 사각형 통형상의 제2홈부(11b3)가 제1홈부(11b2)와 홈 끼리 마주보도록 설치되어 있다. 제1홈부(11b2)와 제2홈부(11b3)는, 저항값 검출용의 프린트기판을 위치결정 고정하기 위한 부재이다. 또, 수용부(11b)의 긴 방향 내측면의 중간 정도, 제2홈부(11b3)의 약간 아래 쪽에, 후술하는 가동단자(15)를 지지하는 사각형 막대 형상의 지지부(11b4)가 긴 방향의 내측면에 수직으로 설치되어 있다.
수용부(11b)에는 슬라이더(12), 스프링(13), 고정단자(14), 가동단자 (15)가 수용되어 있다. 슬라이더(12)는, 대략 판형상의 텅 플레이트 접촉부(121)와, 텅 플레이트 접촉부(121)의 하면에 수직으로 설치된 대략 환봉 형상의 단자압입부(122)를 구비한다. 단자압입부(122)의 중간 정도에 플렌지(123)가 형성되어 있다. 슬라이더(12)는, 예를 들면, POM(폴리옥시메틸렌)등의 슬립되기 쉬운 수지제의 것이면 된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 수용부(11b) 상면의 외측에는 사각형 통형상의 슬라이더 삽통구(11c)가 형성되어 있으며, 도 4에 도시한 바와 같이, 슬라이더 삽통구(11c)에는 슬라이더(12)의 단자압입부(122)가 삽통된다. 단자압입부(122)의 하단은, 슬라이더 삽통구(11c), 스프링 수용부(11b1)의 하단 개구부를 관통하여 케이스 내부 쪽으로 돌출된다. 이때 스프링(13)은, 수용부(11b)의 스프링 수용부 (11b1)에 수용되어, 스프링(13)의 내강을 슬라이더(12)의 단자압입부(122)가 관통한다. 스프링(13)은 단자압입부(122)를 내포하는 위치에 스프링 수용부(11b1) 및 스프링 위치 고정용 클로(11b1-A)에 의해 위치결정된다. 슬라이더(12)가 눌려 내려가면, 스프링(13)은 플렌지(123)와 스프링 위치 고정용 클로(11b1-A)에 의해 사이에 낀 상태로 압축된다. 스프링(13)은 강재, 인청동 등의 금속제인 것이면 된다.
고정단자(14)는 가늘고 길며 두께가 얇은 판형상(직사각형 형상)의 도체로서, 그 중간 정도가 제2홈부(11b3)를 피하도록 계단형상으로 접혀 구부러져 있다. 고정단자(14)는 예를 들면, 황동, 인청동 등의 재질이면 된다. 고정단자(14)의 한쪽의 단부는 아래방향으로 접혀 구부러져, 절곡부(14a)를 형성하고 있다. 절곡부(14a)는, 수용부(11b)의 제1홈부(11b2)가 설치된 짧은 방향 측면과 대향하는 측면의 외측에 노출하도록 장착 고정되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 고정단자(14)의 절곡부(14a)의 반대쪽의 단부에는 절결부(141)가 형성되어 있다. 절결부(141)의 선단은 갈고리 형상으로 굴곡 가공되어 그 굴곡부(142)가 가동단자(15)와 접촉하고 있다. 가동단자(15)는, 고정단자(14)와 마찬가지로, 가늘고 길며 두께가 얇은 판형상(직사각형 형상)의 도체로서, 그 중간 정도가 계단형상으로 접혀 구부러져 있다. 가동단자(15)는 고정단자(14)와 마찬가지로, 예를 들면, 황동, 인청동 등의 재질이면 된다. 가동단자(15)의 한쪽의 단부는 윗방향으로 접혀 구부러져, 절곡부(15a)를 형성하고 있다. 절곡부(15a)는, 절곡부(14a)와 동일한 측면의 외측에 노출하도록, 절곡부(14a)보다 약간 아래 쪽에, 고정단자(14)와 가동단자(15)가 대략 평행이 되도록 장착 고정되어 있다. 가동단자(15)는, 위에서 설명한 지지부(11b4)의 상면에 놓이도록 배치되어 있다. 가동단자(15)의 절곡부(15a)의 반대쪽의 단부는 갈고리 형상으로 굴곡 가공되어 굴곡부(151)가 형성되어 있으며, 그 굴곡부(151)가 고정단자(14)의 굴곡부(142)와 가볍게 접촉하고 있다. 이때, 고정단자(14)와 가동단자(15)의 접점은 굴곡부의 경사면(이하, 접촉면이라고도 칭한다) 위에 위치하도록 조정되어 있다. 슬라이더(12)가 아래쪽 방향으로 밀어넣어져서 단자압입부(122)가 수용부(11b) 내에 깊게 돌출되었을 때, 단자압입부(122)는 고정단자(14)의 절결부(141)를 관통하는 위치에 있다. 이 때문에, 슬라이더(12)가 밀어넣어 졌을 때, 단자압입부(122)는 고정단자(14)와 접촉하지 않고, 그 아래 쪽에 있는 가동단자(15)의 상면과 맞닿게 되어, 가동단자(15)를 아래방향으로 눌러 내린다. 이때 가동단자(15)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 지지부(11b4)를 고정단부로 하고, 굴곡부(151) 쪽의 단부를 자유단부로 하는 캔틸레버 스프링과 같이 기능한다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 가동단자(15)의 굴곡부(151)는 슬라이더(12)의 단자압입부(122)에 눌려 내려가서, 그 선단이 아래쪽으로 깊이 내려가기 때문에, 고정단자(14)의 굴곡부(142)와 가동단자(15)의 굴곡부(151)와는 이간된다.
예를 들면, 절곡부(14a)를 전원의 고전압 쪽, 절곡부(15a)를 전원의 저전압 쪽에 연결하여 도시하지 않은 전원으로부터 검출용 신호를 흐르도록 해두면, 슬라이더(12)가 초기 상태에 있을 때, 고정단자(14)의 굴곡부(142)와 가동단자(15)의 굴곡부(151)가 접촉 상태에 있기 때문에 소정의 전류값을 검출할 수 있다. 한편, 슬라이더(12)가 도시하지 않은 텅 플레이트에 의해 눌려 내려가서 래치상태로 있을 때, 고정단자(14)의 굴곡부(142)와 가동단자(15)의 굴곡부(151)가 이간되기 때문에, 전류값이 검출되지 않게 된다. 따라서, 전류값이 검출되었는지 아닌지에 의해, 슬라이더(12)가 초기 상태에 있는지 또는 래치 상태에 있는지를 판별하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)는, 고정단자(14), 가동단자(15)에 갈고리형상의 굴곡부(142), (151)를 형성하고, 양 단자의 접점이 굴곡부의 경사면(접촉면) 위에 위치하도록 조정되어 있기 때문에, 가동단자(15)의 자유단부 쪽 단부의 수직 아래쪽 방향에의 이동에 대해서, 고정단자(14)와 가동단자(15)를 접촉시킨 상태 그대로, 접접 위치를 크게 변동시킬 수 있다. 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)에서는, 양 단자의 접촉 면이 수평면에 대해서 대략 45℃의 각도를 이루도록 구성되어 있지만, 접촉면의 각도에 제한은 없으며, 접촉면이 수평면에 대해서 일정한 경사도를 가지고 있으면 된다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)에있어서, 고정단자(14)와 가동단자(15)의 접점에 이물이 침입한 경우에, 해당 이물을 접점으로부터 제거하기 위하여 필요한 접점 이동거리에 대하여 고찰한다. 도 7은 단자압입부(122)의 동작에 따른 고정단자(14)와 가동단자(15)와의 접점위치의 변화에 대하여 나타낸 도면이다. 도 7a는 슬라이더(12)가 초기 상태에 있는 경우의 접점 위치를 나타낸 도면이다. 도 7b는 슬라이더(12)가 눌려 내려가 고정단자(14)와 가동단자(15)가 이간되기 직전 상태에서의 접점위치를 나타낸 도면이다. 도 7c는 슬라이더(12)가 완전히 눌려 내려가서 고정단자(14)와 가동단자(15)가 이간된 상태를 나타낸 도면이다. 도 7d는, 도 7b의 접점위치 부근을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 7a에 나타낸 바와 같이, 슬라이더(12)가 눌려 내려가 있지 않은 경우에는, 고정단자(14)는 제1접점(140-1)에서, 가동단자(15)와 접촉하고 있다. 슬라이더(12)가 눌려 내려가서, 단자압입부(122)의 하단부가 가동단자(15)의 중간 정도를 눌러 내리면, 고정단자(14)의 제1접점(140-1)에서 마찰력이 발생하고, 고정단자(14)는 가동단자(15)에 수반되어 약간 아래방향으로 내려가게 된다. 단자압입부(122)를 아래방향으로 눌러 내리는 힘이 마찰력보다 커지면, 고정단자(14)는 가동단자(15) 위를 슬립하기 시작한다. 고정단자(14)가 가동단자(15) 위를 슬립함으로써, 접점의 위치는 아래방향으로 변위된다. 도 7b에 나타내는 바와 같이, 고정단자(14)와 가동단자(15)가 이간되기 직전의 상태에 있어서, 고정단자(14)와 가동단자(15)와의 접점을 제2접점(140-2)이라고 칭하기로 한다. 도 7d에 나타내는 바와 같이, 제1접점(140-1)과 제2접점(140-2)은 거리 x 만큼 떨어져 있는 위치에 있는 것으로 한다. 거리 x는, 고정단자(14)가 가동단자(15) 위를 슬립한 거리로도 생각할 수 있다. 이 거리 x를 적절하게 설정함으로써, 접점 부근에 침입한 미소한 이물(티끌, 먼지 등)을 효과적으로 제거하는 것이 가능하다. 일반적인 이물의 사이즈와, 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치 구조 특성의 쌍방을 고려해 본 결과, 거리 x는 0.14mm 정도로 함으로써, 충분히 이물 제거할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 거리 x가 커질수록, 이물 제거 효과를 기대할 수 있기 때문에, 거리 x는 0.14mm 이상으로 하면 된다.
상기 설명한 제1접점(140-1), 제2접점(140-2)은 다른 방법에 의해 결정하는 것도 가능하다. 단자압입부(122)가 깊이 눌려 내려가고, 고정단자(14)와 가동단자(15)가 이간된 상태(래치 상태)에서, 텅 플레이트가 릴리스되어, 단자압입부(122)가 스프링(13)의 탄성력에 의해서 윗방향으로 이동한 경우, 가동단자(15)의 자유단부 쪽의 단부는 자신의 탄성력에 의해서 윗방향으로 복귀한다. 이 과정에서, 고정단자(14)의 굴곡부(142)와 가동단자(15)의 굴곡부(151)는 다시 접촉한다. 접촉 순간의 고정단자(14)의 가동단자(15)와의 접점을 제2접점(140-2)으로 한다. 그 후, 고정단자(14)와 가동단자(15)는 접점에서 서로 밀면서, 가동단자(15)의 탄성력에 의해서 고정단자(14)가 가동단자(15) 위를 슬립하여, 가동단자(15)의 탄성력은 감소된다. 가동단자(15)의 탄성력과 접점에서의 마찰력이 동등해질 때의 접점 위치를 제1접점(140-1)으로 한다. 제1접점(140-1)과 제2접점(140-2)의 거리 x는, 위에서 설명한 바와 마찬가지로, 0.14mm 이상으로 하면 된다.
이와 같이, 본 실시예의 ON/OFF 검출형 버클 스위치(1)에 의하면, 고정단자(14)와 가동단자(15)에 굴곡부(142), (151)를 형성함으로써, 양 단자의 접점이 경사면 위에 위치되도록 조정하여, 가동단자(15)의 자유단부 쪽 단부의 수직 아래쪽 방향에의 이동에 대해서, 고정단자(14)와 가동단자(15)가 접촉한 상태 그대로, 접점위치가 크게 변동하도록 구성되어 있기 때문에, 접점부의 이물을 효과적으로 제거할 수 있다.
1 ON/OFF 검출형 버클 스위치
11 케이스
11a 뚜껑
11b 수용부
11b1 스프링 수용부
11b1-A 스프링 위치 고정용 클로
11b2 제1홈부
11b3 제2홈부
11b4 지지부
11b5 개구부
11c 슬라이더 삽통구
12 슬라이더
121 텅 플레이트 접촉부
122 단자압입부
123 플렌지
13 스프링
14 고정단자
14a 절곡부
141 절결부
142 굴곡부
140-1 제1접점
140-2 제2접점
15 가동단자
15a 절곡부
151 굴곡부

Claims (2)

  1. 하우징 형상의 케이스와,
    상기 케이스의 상면에 형성된 슬라이더 삽통구와,
    상기 케이스의 내측면에 설치된 지지부와,
    직사각형 형상의 일단부에 절결부를 구비하고, 타단부가 상기 케이스의 내측면에 고정된 고정단자와,
    상기 지지부에 1개소가 고정된 직사각형 형상의 가동단자와,
    상기 케이스의 슬라이더 삽통구 및 상기 고정단자의 절결부를 관통해서 상기 케이스 내부로 돌출하여, 아래방향으로 눌려 내려간 경우에 상기 가동단자의 단부를 압하하는 단자압입부를 구비하는 슬라이더와,
    상기 슬라이더를 윗방향으로 부세하는 스프링과,
    상기 고정단자의 절결부 및 상기 가동단자의 자유단부 쪽의 단부에 갈고리 형상의 굴곡부를 구비하며,
    상기 슬라이더가 눌려 내려가 있지 않은 경우에 상기 고정단자와 상기 가동단자의 굴곡부의 경사면을 접촉면으로 하여, 상기 고정단자와 상기 가동단자가 전류를 도통 가능하도록 접촉하고,
    상기 슬라이더가 눌려 내려간 경우에 상기 고정단자와 상기 가동단자가 이간되어서 절연 상태가 되는 것을 특징으로 하는 ON/OFF 검출형 버클 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이더가 눌려 내려가 있지 않은 경우의 상기 고정단자와 상기 가동단자의 접촉 개소를 제1접점이라고 칭하며, 상기 슬라이더가 눌려 내려가, 상기 고정단자와 상기 가동단자가 이간하기 직전 상태에서의 상기 고정단자와 상기 가동단자의 접촉 개소를 제2접점이라고 칭할 경우에, 상기 제1접점과 상기 제2접점의 거리가 0.14mm 이상이 되는 것을 특징으로 하는 ON/OFF 검출형 버클 스위치.
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