KR20140131308A

KR20140131308A - 신형 자기 근접스위치

Info

Publication number: KR20140131308A
Application number: KR1020140143065A
Authority: KR
Inventors: 커원 롱; 티안바오 얀
Original assignee: 추안동 멕네틱 일렉트로닉 컴퍼니., 리미티드.
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2014-11-12
Also published as: CN104037016A; US10224154B2; CN104037016B; WO2015196630A1; JP2017519343A; JP6275884B2; KR101700009B1; US20170032901A1

Abstract

본 발명은 신형의 자기 근접스위치에 관한 것으로서, 하우징을 포함하여, 상기 하우징 내측 상부에 이동자석이 상하로 이동 가능하게 설치되고, 하우징 내측 저부 좌우에 제1 접선단자 및 제2 접선단자가 병렬로 고정 설치되며, 상기 제2 접선단자 상단에 고정접촉자가 설치되고, 상기 제1 접선단자에 탄성편이 설치되며, 상기 탄성편 외측 단부에 가동접촉자가 설치되어, 상기 가동접촉자와 고정접촉자가 대응 설치되며; 상기 하우징 내측 중간부위에 어시스트바가 설치되고, 상기 어시스트바가 하우징 내에 요동 가능하게 설치되며, 어시스트바 내측 단부에 어시스트부가 설치되고, 상기 어시스트바와 하우징 사이에 위치제한 기구가 설치되어, 상기 이동자석이 어시스트부와 대응 설치되며, 상기 탄성편에 탄성 설편이 설치되고, 탄성 설편 외측 단부가 어시스트부에 맞닿게 설치된다. 본 발명은 구조가 합리적으로 설치되어, 위치제한 기구를 통해 탄성 설편이 받는 작용력을 효과적으로 제어함으로써, 금속피로와 아킹 등이 쉽게 나타나는 종래의 기술문제를 해결하였다.

Description

신형 자기 근접스위치 {Novel magnetic proximity switch}

본 발명은 근접스위치 분야에 관한 것으로서, 특히 새로운 자기식 근접스위치에 관한 것이다.

자기 근접스위치는 각종 기술 분야에 광범위하게 응용되며, 이동자석, 고정자석 및 외부자석의 상호 작용을 통해 온 오프를 실현하는 장치로서, 그 구조의 배치가 합리적이며 과학적인지 여부가 신형 자기 근접스위치의 품질과 사용 수명을 직접적으로 결정한다. 종래의 자기 근접스위치의 복귀 기구는 일반적으로 텐션스프링 어셈블리이며, 이러한 구조의 설치는 여러 가지 불합리성이 존재한다. 즉, 1. 텐션스프링은 장시간 사용 후, 금속피로로 인해 탄력이 감소하여 회복속도가 느려지고, 작용력이 감소하여 아킹(arcing)이 발생하기 쉽다, 2. 텐션스프링 어셈블리의 장착에는 비교적 많은 결합 부재가 필요하고, 구조가 복잡하며, 조립의 난도가 비교적 크고 생산원가가 높다, 3. 온/오프 두 가지 상태에서 텐션스프링의 스트로크가 비교적 크기 때문에 노멀 오픈 상태에서 상대적으로 큰 힘을 받는 상태가 되면서 피로해지기 쉬워 제품의 수명을 저하시킨다.

따라서, 종래 기술은 개선 및 발전이 필요하다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점에 대해 접점 개폐 시의 순간 작용력을 효과적으로 강화시키는 동시에, 운동 각도가 작기 때문에 금속피로가 쉽게 나타나지 않아, 장시간 사용으로 인해 아킹이 쉽게 발생하는 종래 기술의 기술 난제를 해결할 수 있는 일종의 신형 자기 근접스위치를 제공하고자 하는 데 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 이하의 기술방안을 채택하였다.

본 발명의 신형 자기 근접스위치는 하우징을 포함하며, 상기 하우징 내측 상부에 이동자석이 상하로 이동 가능하게 설치된다. 하우징 내측의 저부 좌우에는 제1 접선단자 및 제2 접선단자가 병렬로 고정 설치되며, 상기 제2 접선단자 상단에 고정접촉자가 설치되고, 상기 제1 접선단자에 탄성편이 설치된다. 상기 탄성편 외측 단부에 가동접촉자가 설치되어, 상기 가동접촉자가 상기 고정접촉자와 대응된다. 상기 하우징 내측 중간부위에는 어시스트바가 설치되어, 상기 어시스트바가 하우징 내에서 요동 가능하다. 어시스트바 내측 단부에는 어시스트부가 설치되고, 상기 어시스트바와 하우징 사이에 위치제한 기구가 설치된다. 상기 이동자석은 어시스트부와 대응되게 설치되고, 상기 탄성편에는 탄성 설편이 형성되어, 탄성 설편의 외측 단부가 어시스트부에 맞닿게 설치된다.

또한, 상기 어시스트바에 축점이 형성되어, 어시스트바가 이 축점을 통해 하우징 내에 요동 가능하다.

또한, 상기 어시스트바의 외측 단부에는 멈춤부가 형성되며, 상기 하우징 내벽에 위치제한홈이 설치되어, 상기 멈춤부와 위치제한홈으로 상기 위치제한 기구를 구성하고, 상기 멈춤부가 위치제한홈 내에 설치되도록 한다.

또한, 상기 어시스트부 외측에는 끼움홈이 설치되어, 상기 탄성 설편의 외측 단부가 끼움홈 내에 맞닿게 설치된다.

또한, 상기 제1 접선단자 상단에 고정홈이 설치되어, 상기 탄성편 내측 단부가 고정홈 내에 끼움 결합되고; 상기 탄성 설편의 내측 단부는 탄성편 내측 단부에 고정 결합된다.

또한, 상기 축점의 위치는 상기 고정홈의 위치보다 높다.

또한, 상기 축점은 어시스트바의 정중앙 위치에 설치되고; 상기 위치제한홈의 높이를 H, 상기 멈춤부의 높이를 h, 상기 고정홈에서 끼움홈 사이의 수평 거리를 L이라고 하면 H, h 및 L에는 L/(H-h)=10~12의 관계가 성립한다.

또한, 상기 탄성 설편과 탄성편은 일체형으로 성형되어 설치된다.

또한, 상기 탄성 설편은 베릴륨 청동 재료로 제작된다.

본 발명은 상기 이동자석이 외부 자석의 작용에 의해 아래로 이동하여, 어시스트부가 탄성 설편을 압박함으로써 가동접촉자와 고정접촉자가 폐합되도록 하고, 외부 자석의 작용력이 제거된 후에는, 가동접촉자와 고정접촉자가 탄성 설편의 작용에 의해 복귀하는 구조로서, 본 발명은 종래 기술에 존재하는 단점을 아래와 같이 효과적으로 해결하였다. 1. 본 발명은 위치제한기구가 설치되어 어시스트부의 상하 이동 스트로크를 효과적으로 제한하여, 탄성 설편의 스트로크를 축소시킴으로써 탄성 설편의 운동 폭이 너무 큼으로 인해 금속피로가 나타나는 것을 방지하고, 본 발명을 장시간 사용 후 아킹이 발생하기 쉬운 기술 난제를 효과적으로 해결하였다. 2. 본 발명은 탄성편과 탄성 설편을 정합되게 설치하여 내부구조를 매우 단순화하였으며, 조립이 용이하고 생산 원가가 비교적 저렴하다. 본 발명의 구조는 설치가 합리적이고, 사용수명이 연장되어, 응용분야와 응용 범위를 대폭 확장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 차단된 상태에서의 전체 구조도.
도 2는 본 발명이 연결된 상태에서의 전체 구조도.
도 3은 본 발명의 어시스트바의 구조도.

이하 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 대해 좀 더 상세하게 설명한다. 단 본 발명의 실시방식이 이에만 국한되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 신형 자기 근접스위치는 하우징(1)을 포함하며, 상기 하우징(1) 내측 상부에 이동자석(2)이 상하로 이동 가능하게 설치된다. 구체적으로, 상기 하우징(1) 내에는 슬라이딩 홈(11)이 형성되어, 상기 이동자석(2)이 슬라이딩 홈(11) 내에서 상하로 이동 가능하게 설치되며, 이동자석(2)의 상하 이동이 더욱 안정적으로 되도록, 상기 슬라이딩 홈(11) 내에는 슬라이딩 레일이 설치되어, 상기 이동자석(2)이 슬라이딩 레일에 설치되도록 한다. 이동자석(2)을 하우징(1) 내에 설치하는 것에 관해서는 종래 기술과 본질적으로 차이가 없으므로 과다한 설명은 생략한다.

상기 하우징(1) 내측 저부 좌우에는 제1 접선단자(6) 및 제2 접선단자(7)가 병렬로 고정 설치되며, 상기 제2 접선단자(7) 상단에는 고정접촉자(71)가 설치된다.

상기 제1 접선단자(6) 위에는 탄성편(4)이 설치되는데, 구체적으로, 상기 제1 접선단자(6) 상단에 고정홈(61)이 형성되어, 상기 탄성편(4) 내측 단부가 고정홈(61) 내에 끼움 설치되는 것이 바람직하다. 상기 고정홈(61)은 “>”형과 유사한 구조로 형성될 수 있으며, 상기 탄성편(4) 내측 단부를 고정 홈(61)에 맞닿게 설치하면 된다. 이와 같이 설치하므로써 조립이 비교적 간편하고 신속해진다. 물론, 본 발명은 그 밖의 유사 구조를 배제하지 않는바, 예를 들어 상기 탄성편(4) 내측 단부를 직접 제1 접선단자(6) 상단에 고정할 수도 있다.

상기 탄성편(4) 외측 단부에 가동접촉자(41)가 설치되는데, 이 가동접촉자(41)는 고정접촉자(71)와 대응되도록 설치된다. 본 발명은 가동접촉자(41)와 고정접촉자(71)의 접촉 및 분리를 통해 온 오프를 실현한다.

상기 하우징(1)의 내부 중간 부위에 어시스트바(3)가 요동 가능하게 설치된다. 구체적으로, 도 3에서 이 어시스트바(3)에는 축점(31)이 형성되어, 어시스트바(3)가 축점(31)을 통해 하우징(1) 내에서 요동 가능하게 설치된다. 어시스트바(3) 내측 단부에는 어시스트부(33)가 형성된다. 이 어시스트부(33)는 자석(2)과 대응되어 정합되도록 설치된다.

상기 탄성편(4)에는 탄성 설편(舌片)(5)이 설치되며, 탄성 설편(5)의 내측 단부는 탄성편(4) 내측 단부에 고정 결합된다. 본 발명은 상기 탄성 설편(5)과 탄성편(4)이 일체로 성형되어 설치되는 것이 바람직하다. 상기 탄성 설편(5) 외측 단부는 어시스트부(33)에 맞닿게 설치되며, 탄성 설편(5)과 어시스트부(33)의 결합 안정성을 효과적으로 증가시키기 위해, 상기 어시스트부(33) 외측에 끼움홈(331)을 설치하되, 상기 끼움홈(331)을 “<”형과 유사한 구조로 형성하여, 상기 탄성 설편(5) 외측 단부를 끼움홈(331) 내에 맞닿게 설치한다. 이와 같이 설치하면 조립이 더욱 간편하고 신속해진다. 상기 탄성 설편(5)은 베릴륨 청동 재료로 제작되는바, 베릴륨 청동 재료는 탄성 설편(5)의 탄성을 효과적으로 증가시킬 수 있다.

상기 어시스트바(3)와 하우징(1) 사이에 위치제한 기구가 설치된다. 구체적으로, 상기 어시스트바(3) 외측 단부에 멈춤부(32)가 설치되고, 상기 하우징(1) 내벽에 위치제한홈(12)이 설치되어, 상기 멈춤부(32)와 위치제한홈(12)으로 상기 위치제한 기구를 구성하며, 상기 멈춤부(32)는 위치제한홈(12) 내에 설치된다.

본 발명의 동작시에 대해 살펴본다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 초기 상태는 상기 가동접촉자(41)와 고정접촉자(71)가 분리된 상태이며, 이때 본 발명은 OFF 상태(노멀 오픈 상태)에 놓여 있다. 이때, 상기 탄성 설편(5)이 위를 향해 어시스트부(33)를 통해 이동자석(2)을 지지하며, 상기 이동자석(2)은 슬라이딩홈(11) 내측 상부에 위치하고, 상기 멈춤부(32) 하단은 위치제한홈(12)의 하부에 맞닿아 있다. 본 발명을 가동시켜야 할 경우, 외부자석을 본 발명의 하우징(1) 상부에 근접시켜, 외부자석으로 이동자석(2)을 아래로 이동시키며, 이동자석(2)이 아래로 이동하는 과정에서, 어시스트부(33)가 축점(31)을 중심으로 요동하면서 아래로 이동하도록 압박하는 동시에, 멈춤부(32)는 축점(31)을 중심으로 요동하면서 멈춤부(32)의 상단이 위치제한홈(12) 상부에 맞닿을 때까지 위로 이동하게 되며, 어시스트부(33)가 탄성 설편(5)을 통해 탄성편(4) 및 가동접촉자(41)를 아래로 이동시켜, 가동접촉자(41)가 고정접촉자(71)와 긴밀히 접촉하면 본 발명이 ON 상태로 전환된다. 이때, 상기 탄성 설편(5)은 만곡 상태가 되며, 최종적으로 위를 향하는 회복력이 존재한다. 본 발명을 차단해야 할 때, 외부 자석을 제거하면, 어시스트부(33)가 탄성 설편(5)의 위를 향하는 작용력에 의해 이동자석(2)이 상부로 이동하도록 압박하여 본 발명을 ON 상태로부터 OFF 상태로 변환시키는 동작을 완료한다(도 2 참조). 본 발명의 상기 위치제한 기구는 어시스트부(33)의 상하 스트로크를 양호하게 제한할 수 있다.

특히 설명할 사항은, 본 발명의 또 하나의 주요 발명 내용으로서, 상기 축점(31)은 어시스트바(3)의 정중앙 위치에 형성하면, 즉, 축점(31)과 각각 어시스트부(33)와 멈춤부(32) 사이와의 거리가 같도록 설치하면, 멈춤부(32)와 위치제한홈(12)의 정합을 통해 어시스트부(33)가 상하로 요동하는 거리를 제어함으로써 탄성 설편(5)이 견디는 작용력이 합리적인 범위 내에서 이루어지도록 할 수 있어, 금속피로 현상이 쉽게 나타나지 않으며, 또한 가장 이상적인 회복력을 유지할 수 있게 된다. 구체적으로, 상기 위치제한홈(12)의 높이를 H(즉 위치제한홈(12) 상부와 하부 사이의 거리)라 하고, 상기 멈춤부(32)의 높이를 h(즉 멈춤부(32) 상단과 하단 사이의 거리)라 하고, 상기 고정홈(61)에서 끼움홈(331) 사이의 수평 거리는 L이라고 하면, 상기 H, h 및 L에는 다음과 같은 관계가 성립한다.

L/(H-h) = 10~12

실험을 통해 측정한 결과, L/(H-h)의 값이 12보다 클 경우, 상기 어시스트부(33)는 본 발명이 ON 상태로부터 OFF 상태로 변환되는 위치가 너무 작기 때문에, 탄성 설편(5)의 만곡도가 상대적으로 작아 탄성 설편(5)의 회복력이 비교적 작아지고 차단 시의 속도가 느려 아킹이 나타나기 쉽고, L/(H-h)의 값이 10보다 작을 경우에는 탄성 설편(5)의 만곡도가 상대적으로 커서 탄성 설편(5)에 금속피로가 나타나기 쉬워 본 발명의 스위치의 사용시간을 급격히 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 종래 기술에 비해 구조를 매우 단순화하여 생산 원가를 낮춘다.

상기 명세서의 내용 지침에 따라, 본 발명이 속하는 분야의 기술자라면 상기 실시방식을 용이하게 변경 및 수정할 수 있다. 따라서, 본 발명이 상기 구체적인 실시방식에만 국한되는 것은 아니며, 본 분야의 기술자가 본 발명을 기초로 실시하는 모든 자명한 개선, 교체 또는 변형은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다. 이밖에, 본 명세서에서 몇 가지 특정한 용어를 사용하였으나, 이러한 용어는 단지 설명의 편의를 위한 것일뿐, 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

1: 하우징, 2: 이동자석, 3: 어시스트바, 4: 탄성편, 5: 탄성 설편, 6: 제1 접선단자, 7: 제2 접선단자, 11: 슬라이딩홈, 12: 위치제한홈, 31: 축점, 32: 멈춤부, 33: 어시스트부, 41: 가동접촉자, 61: 고정홈, 71: 고정접촉자, 331: 끼움홈

Claims

하우징(1)을 포함하며, 상기 하우징(1) 내측 상부에 이동자석(2)이 상하로 이동 가능하게 설치되고, 하우징(1) 내측 저부 좌우에 제1 접선단자(6) 및 제2 접선단자(7)가 병렬로 고정 설치되며, 상기 제2 접선단자(7) 상단에 고정접촉자(71)가 설치되는 신형 자기 근접스위치에 있어서,
상기 제1 접선단자(6)에 탄성편(4)이 형성되며, 상기 탄성편(4) 외측 단부에 가동접촉자(41)가 설치되어, 상기 가동접촉자(41)가 상기 고동 접촉자(71)와 대응되고; 상기 하우징(1) 내측 중간부위에 어시스트바(3)가 설치되어, 상기 어시스트바(3)가 하우징(1) 내에서 요동 가능하며, 어시스트바(3) 내측 단부에 어시스트부(33)가 설치되고, 상기 어시스트바(3)와 하우징(1) 사이에 위치제한 기구가 설치되며, 상기 이동자석(2)이 어시스트부(33)와 대응되게 설치되고, 상기 탄성편(4)에 탄성 설편(5)이 설치되며, 탄성 설편(5)의 외측 단부가 어시스트부(33)에 맞닿게 설치되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제1항에 있어서, 상기 어시스트바(3)에 축점(31)이 형성되어, 어시스트바(3)가 축점(31)을 통해 하우징(1) 내에 요동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제2항에 있어서, 상기 어시스트바(33)의 외측 단부에 멈춤부(32)가 형성되고, 상기 하우징(1) 내벽에 위치제한홈(12)이 형성되어, 상기 멈춤부(32)와 위치제한홈(12)으로 상기 위치제한 기구를 구성하며, 상기 멈춤부(32)는 위치제한홈(12) 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제3항에 있어서, 상기 어시스트부(33) 외측에 끼움홈(331)이 형성되어, 상기 탄성 설편(5)의 외측 단부가 끼움홈(331) 내에 맞닿게 설치되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제1 내지 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접선단자(6) 상단에 고정홈(61)이 설치되어, 상기 탄성편(4) 내측 단부가 고정홈(61) 내에 끼움 결합되고; 상기 탄성 설편(5)의 내측 단부는 탄성편(4) 내측 단부에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제5항에 있어서, 상기 축점(31)의 위치는 상기 고정홈(61)의 위치보다 높은 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제6항에 있어서, 상기 축점(31)은 어시스트바(33)의 정중앙 위치에 형성되고; 상기 위치제한홈(12)의 높이가 H, 상기 멈춤부(32)의 높이가 h, 상기 고정홈(61)에서 끼움홈(331) 사이의 수평 거리가 L이면, 상기 H, h 및 L에 L/(H-h)=10~12의 관게가 성립하는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제7항에 있어서, 상기 탄성 설편(5)과 탄성편(4)은 일체형으로 성형되어 설치되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.
제7항에 있어서, 상기 탄성 설편(5)은 베릴륨 청동 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 신형 자기 근접스위치.