KR20160093113A - 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계적 표시부를 포함한 액츄에이터(1)에 관한 것으로서, 이 액츄에이터는 스위치 유닛을 스위칭하기 위해 제공되고, 상기 기계적 표시부는 복수의 윈도우(10) 및 상기 윈도우(10)를 통해서 식별될 수 있는 복수의 표시부 표면(8)을 구비한다. 본원 발명은 또한 상기 액츄에이터(1)에 의해서 스위칭될 수 있는 스위칭 유닛을 가지는 전기기계적 제어 장치에 관한 것이다. 본원 발명은, 상기 표시부 표면(8)이 액츄에이터(1)의 작동 헤드(2)에 장착된 스프링 바아(9)에 연결되고 그리고 상기 작동 헤드(2)의 작동 운동 동안에 회전 축선을 중심으로 스프링 바아(9)와 함께 부분적으로 회전 운동하도록 제공되는 것을 특징으로 한다. 상기 회전 축선은 작동 헤드(2)의 작동 운동에 대해서 본질적으로 수직으로 배향되며, 상기 표시부 표면(8)은 상기 작동 헤드(2) 내의 환형 윈도우(10)를 통해서 보여질 수 있다.

Description

액츄에이터 {ACTUATOR}

본 발명은 액츄에이터에 관한 것으로, 그러한 액츄에이터는 스위칭 유닛을 스위칭하기 위해 제공되고 그리고 기계적 표시부(indicator)를 가지고, 상기 기계적 표시부는 복수의 윈도우 및 상기 윈도우를 통해 식별될 수 있는 복수의 표시부 표면을 갖는다. 또한, 본 발명은 그러한 액츄에이터에 의해 스위칭될 수 있는 스위칭 유닛을 가진 전기기계적 제어 장치에 관한 것이다.

전기기계적 제어 장치는 기계 및 플랜트를 작동 및 제어하는데 널리 이용된다. 제어장치는 예를 들어 푸쉬 버튼, 토글(toggle) 스위치, 키 스위치 또는 비상 차단 스위치와 같은 다양한 디자인을 갖는다. 제어 장치는 스위치보드, 제어 패널, 스위칭 캐비넷 도어 또는 케이싱 커버 상에 설치된다. 제어 장치의 수동적 작동에 의해서, 전기적 스위칭 상태가 변화되고 그에 따라 희망하는 제어 효과가 이루어진다. 제어 장치는 해당 스위칭 상태를 표시하기 위한 기계적 표시부를 표준으로서 구비하고, 그러한 기계적 표시부는 경우에 따라 대안적으로 또는 추가적으로 발광 가능한 또는 조명되는 유닛을 구비한다.

기계적 및/또는 전기적 스위칭 표시부의 형태를 취할 수 있는 통합형 광학적 표시부에 대한 요구로 인해서, 필수적인 부품들의 수용이 좁은 한계범위 내에서만 변화될 수 있다는 문제점이 제기되는데, 이는 장치의 전체 부피가 특히 표준화된 설치 지름(예를 들어 22.5mm)에 의해서 미리 규정되기 때문이다. 지금까지는, 제어 장치로의 표시부의 통합이 불가능한 경우에, 예를 들어 표시부 라이트(light)를 가지는 부가적인 제어 지점(point)을 그곳에 장착하였다. 결과적으로, 예를 들어 설치 유닛의 스위치보드 상에서의 추가적인 공간 요건 및 별도의 표시부의 필수적인 이용으로 인해서, 이러한 해결방법이 유리하지 않게 된다.

선형 작동 운동을 표시부 요소의 운동으로 변환시키는 버섯-머리형 비상 차단 스위치를 위한 기계적인 표시부가 종래의 해결책으로서 공지되어 있다. 그러나, 표시부 요소의 편향 이동이 제한되는데, 왜냐하면 그렇지 않은 경우에 표시부 기구의 공간 요건이 너무 커질 것이기 때문이다.

US 4,954,675에는 스위칭 유닛을 스위칭하기 위해서 제공되고 그리고 윈도우를 구비하는 기계적인 표시부를 가지는 액츄에이터가 개시되어 있으며, 상기 윈도우를 통해서 표시부 표면이 보여질 수 있다. 표시부 표면은 스프링 바아에 연결되고, 그러한 스프링 바아는 작동 요소의 작동 운동 동안에 작동 요소의 작동 운동에 대해서 수직으로 배향된 축선을 중심으로 편향된다.

본 발명의 목적은, 공간 절약형이며 용이하게 보여질 수 있는 표시부를 가진 액츄에이터를 개시하는 것이다.

이러한 목적은 도입부에서 언급된 유형의 액츄에이터에 의해 달성되는데, 이 경우 복수의 표시부 표면은 액츄에이터의 작동 헤드에 장착된 스프링 바아에 연결되고 그리고 작동 헤드의 작동 운동 동안에 회전 축선을 중심으로 스프링 바아의 적어도 일부와 함께 부분적으로 회전 운동하도록 제공되며, 상기 회전 축선은 작동 헤드의 작동 운동에 대해서 본질적으로 수직으로 배향되며, 상기 표시부 표면들은 작동 헤드 내의 환형 윈도우를 통해서 보여질 수 있다. 이러한 목적은, 상기 종류의 액츄에이터에 의해서 스위칭될 수 있는 스위칭 유닛을 포함하는, 전기기계적 제어 장치, 특히 비상-차단 스위치에 의해서 추가적으로 달성된다.

이러한 목적은, 복수의 표시부 표면들이 복수의 윈도우 내부로 이동되도록 또는 윈도우의 바깥으로 이동되도록 하는 방식으로, 제어 장치, 특히 액츄에이터의 복수의 윈도우 뒤쪽에서 복수의 표시부 표면을 이동시키는 것이다.

제어 장치, 특히 비상용 차단 스위치의 기계적인 표시부는 복수의 윈도우, 복수의 표시부 표면 및 액츄에이터의 작동 헤드에 장착된 하나 또는 둘 이상의 스프링 바아를 구비한다. 스프링 바아는 하나의 표시부 표면 또는 몇 개의 표시부 표면과 커플링, 연결되거나 심지어 단일-피스 방식으로 연결된다. 스프링 바아 및 표시부 표면은 함께 표시부를 형성한다. 스프링 바아는 표시부 표면들을 홀딩하는 기능을 가지고 그리고 자체 탄성 특성 및 길이로 인해 표시부 표면들을 규정된 방식으로 윈도우 뒤쪽으로 또는 내부로 이동시키는 기능을 가진다. 작동 헤드 또는 자체 부품들 중 하나에 대한 스프링 바아의 기계적인 또는 단일-피스 방식의 연결때문에, 스프링 바아 및 그 표시부 표면, 즉 전체 표시부가 작동 헤드의 작동 운동을 함께 수행한다. 또한, 스프링 바아는 작동 헤드에 대한 자신의 상대적인 위치를 적어도 부분적으로 변화시키도록 강제된다. 이는 스프링 바아가 고정된 부품, 예를 들어 고정된 로제트(rosette)를 타격하고 그리고 탄성 로딩(loading)을 받게 될 때 이루어진다. 작동 방향을 따른 이동에 더하여, 스프링 바아는 추가적인 부분적인 회전 운동을 수행하고, 그러한 추가적인 부분적인 회전 운동은 작동 운동에 대해서 수직으로 배향된 회전 축선을 중심으로 이루어진다. 마지막으로, 작동 요소를 통해서 전달되는 작용력의 일부가 비-이동형 고정 부품에 의해서 편향되며, 그에 따라 스프링 바아의 탄성 로딩 및 그에 따른 표시부 표면의 이동이 일어나게 된다.

바람직하게, 광학적 표시부는, 전력 공급과 독립적으로, 순수하게 기계적인 작동 원리에 의해서 구현된다. 그에 따라, 사용자의 입장에서 추가적인 배선 복잡성(wiring complexity)이 불필요하게 된다. 표시부는 신뢰할 수 있게 기능하고, 예를 들어 결함이 있는 백열 램프와 같이 특히 공급원에 전기적으로 문제가 있을 때의 기능 불능이 배제된다.

스프링 바아는 바람직하게 작동 운동 동안의 탄성 로딩을 위해서 제공된다. 바람직하게, 이러한 목적을 위해서, 판 스프링과 같은 형상을 가지고 그리고 자체 길이에 비례하여 작은 단면을 가지는, 특히 액츄에이터의 내부로 용이하게 통합될 수 있고 낮은 변형력에 의한 마찰을 최소화하는 와이어-형 본체를 가지는 스프링 바아가 제공된다.

바람직한 실시예에서, 작동 운동 중에 작동 헤드로 인가되도록 스프링 바아가 제공된다. 작동 헤드에 대한 스프링 바아의 그러한 인가는, 해당되는 경우에(if appropriate) 표시부 표면의 회전 운동을 위한 회전 축선을 형성할 수 있다. 인가 지점의 선택을 통해서, 회전 운동에 대한 반경 및 그에 다른 표시부 표면들의 편향이 또한 규정될 수 있다.

바람직하게, 표시부 표면의 회전 운동은 작동시에 스프링 바아를 작동 헤드에 대한 상대적인 상이한 위치로 강제하는 고정 부품에 의해서 개시될 수 있다. 해당되는 경우에, 스프링 바아의 강제된 운동은 돌출부들 및/또는 베벨(bevels)에 의해서 보조된다. 이는 특히 회전 운동에 적용된다.

바람직한 실시예에서, 돌출부들 및/또는 비드(beads)는, 스프링 바아와 고정 부품 사이의, 특정 지점에서의, 콘택(contack)을 보조하도록 제공된다. 여기에서, 비드들은 스프링 바아의 점 형태의 또는 선형의 상승된 영역들 또는 과립체(granulations)를 나타낸다. 특정 지점들에서의 콘택에 의해서, 스프링 바아의 고정 부품과의 콘택 지점에서 발생되는 마찰이 상당히 감소된다. 이는 액츄에이터의 작동을 도우며, 작동 소음을 감소시키고 그리고 그 유효 수명을 연장시킨다.

바람직한 실시예에서, 스프링 바아는 매우 긴 형태로 구현되고, 그에 따라 그러한 스프링 바아의 작은 탄성 로딩도, 레버 효과에 의해서, 상당한 편향을 초래하고, 다시 말해서 큰 각도의 편향을 초래한다.

이는 큰-포맷 표시부 표면이 사용될 수 있게 하고, 그에 따라 표시하고자 하는 상태의 보다 양호한 가시화(visualization)를 가능하게 한다.

본원 발명의 추가적인 바람직한 실시예들 및 개선예들이 도면들 및 종속항들에 개시되어 있다.

본원 발명은 이하에서 도면들에 나타나 있는 실시예들을 참조하여 더 상세하게 기술되고 설명된다.

도 1은 본원 발명에 따른 액츄에이터를 비-작동 상태에서 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 액츄에이터의 평면도이다.
도 3은 본원 발명에 따른 액츄에이터를 작동된 상태에서 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 액츄에이터의 평면도이다.
도 5는 본원 발명에 따른 액츄에이터를 비-작동 상태에서 도시한 단면도이다.
도 6은 본원 발명에 따른 액츄에이터를 작동된 상태에서 도시한 단면도이다.
도 7은, 평면도로 본 본원 발명의 액츄에이터를 캡이 없는 상태에서 도시한 사시도이다.

도 1은 본원 발명에 따른 액츄에이터(1)의 예시적인 실시예를 비-작동 상태에서 도시하며, 바람직하게 상기 액츄에이터는 2개의 부분들로 구성되고 그리고 작동 헤드(2) 및 로제트(rosette; 3)를 구비하며, 상기 작동 헤드(2)는 상기 로제트(3)와 부분적으로 중첩된다. 도 2는 작동 헤드(2)를 평면도로 도시한다. 바람직하게, 3개의 표시부 표면(8)이 작동 헤드(2)의 커버 내에 정렬되고, 상기 표시부 표면들은 비-작동 상태에서는 황색을 보여준다.

도 3은 본원 발명에 따른 액츄에이터의 예시적인 실시예를 작동된 상태에서 도시한다. 여기에서도, 도 4에 도시된 바와 같이, 3개의 표시부 표면(8)이 바람직하게 작동 헤드(2)의 커버 내에 정렬되며, 상기 표시부 표면들은 작동 상태에서는 적색을 보여준다.

도 5는 비-작동 상태의 본원 발명의 액츄에이터(1)를 도시한다. 작동 헤드(2)는 바람직하게 버섯-유사 형상으로 구현된다. 로제트(3)는 예를 들어 클램핑 또는 래칭 요소에 의해서 작동 헤드(2)에 부착될 수 있다. 하우징 안내부(4, 5)는 작동 헤드(2)로부터 액츄에이터(1)의 내부로 돌출한다. 하우징 안내부(4, 5)는 나선형 스프링(6)을 포함한다. 작동 헤드(2)와 로제트(3) 사이에는 스프링 요소(7)가 배치되고, 그러한 스프링 요소는 본질적으로 L-형상으로 구현되고 그리고 액츄에이터의 작동시에 하우징 안내부(4, 5)의 방향을 따라 내측으로 이동한다. 스프링 요소(7)는 표시부 표면(8)으로서 기능하는 영역 및 안내 바아(9)를 가진다. 여기에서, 액츄에이터(1)의 작동시에 표시부 표면(8)의 색채가 변화되도록 하는 방식으로, 예를 들어 "황색"으로부터 "적색"으로 변화되도록 하는 방식으로, 스프링 요소(7)의 표시부 표면(8)이 구현된다. 액츄에이터의 각각의 스위칭 상태는 복수의 윈도우(10)를 통해서 외부로부터 식별할 수 있다.

도 6은 작동된 상태의 액츄에이터(1)를 도시하며, 여기에서 스프링 요소(7)의 스프링 바아(9)가 이제 로제트(3)를 따라서 내측으로 안내된다. 이는 스프링 요소(7)의 표시부 표면(8)의 비-작동 상태로부터 작동 상태로의 스위칭과 연관되며, 상기 비-작동 상태에서는 바람직하게 황색으로 표시되고 그리고 상기 작동 상태에서는 바람직하게 적색으로 표시된다.

도 7은 바람직하게 3개의 대형-포맷 표시부 표면(8)이 식별될 수 있도록 캡이 없는 상태로 본원 발명에 따른 액츄에이터(1)를 도시하며, 상기 표면은 바람직하게 "황색" 및 "적색"을 나타내고 그리고 작동 헤드의 커버 내의 동일한 대형의 환형 윈도우를 통해서 외부로부터 보여질 수 있다.

요약하면, 본원 발명은 기계적인 표시부를 가지는 액츄에이터에 관한 것으로서, 상기 액츄에이터는 스위칭 유닛을 스위칭하기 위해서 제공되고 그리고 그 액츄에이터의 기계적인 표시부는 복수의 윈도우 및 복수의 표시부 표면을 구비하며, 상기 표시부 표면은 상기 윈도우를 통해서 식별될 수 있다. 본원 발명은 종래의 기계적 표시부들이 제어 장치 내에서 큰 공간 요건을 필요로 하는 것과 관련된 인지 그리고 또한 액츄에이터의 스위칭 상태를 보여주기 위한 표시부 표면이 매우 작게 유지된다는 인지를 기초로 한다. 여기에서, 공간-절약형 통합의 문제는 작동 헤드에 장착된 스프링 바아에 연결된 표시부 표면에 의해서 해결되며, 상기 표시부 표면은 작동 운동 중에 회전 축선을 중심으로 스프링 바아의 적어도 일부분과 함께하는 부분적인 회전 운동을 위해서 제공되며, 그리고 상기 표시부 표면은 작동 헤드 내의 환형 윈도우를 통해서 보여질 수 있다.

Claims (8)

1. 기계적 표시부를 가지며 스위칭 유닛을 스위칭하기 위해 제공되는 액츄에이터(1)로서, 상기 기계적 표시부는 복수의 윈도우(10)들 및 상기 윈도우(10)들을 통해서 식별될 수 있는 복수의 표시부 표면(8)들을 구비하는 액츄에이터(1)에 있어서:
   상기 표시부 표면(8)들은 액츄에이터(1)의 작동 헤드(actuating head)(2)에 장착된 스프링 바아(9)에 연결되고 그리고 상기 작동 헤드(2)의 작동 운동(actuation movement) 동안에 회전 축선을 중심으로 상기 스프링 바아(9)와 함께 부분적으로 회전 운동하도록 제공되며,
   상기 회전 축선은 상기 작동 헤드(2)의 작동 운동에 대해서 실질적으로 수직으로 배향되며,
   상기 표시부 표면(8)들은 상기 작동 헤드(2) 내의 환형 윈도우(10)들을 통해서 보여질 수 있는 것을 특징으로 하는
   액츄에이터(1).
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스프링 바아(9)는 상기 작동 헤드(2)의 작동 운동 동안 탄성 로딩하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(1).
   
3. 제 2 항에 있어서,
   적어도 부분적으로 상기 스프링 바아(9)의 탄성 로딩을 위해서 상기 액츄에이터(1)의 고정 부품, 특히, 로제트(3)가 제공되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(1).
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 고정 부품은 돌출부들, 베벨들, 또는 돌출부들 및 베벨들을 이용하여 상기 회전 운동을 보조하기 위해서 제공되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(1).
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 돌출부들은 상기 스프링 바아(9)와 상기 고정 부품 사이의 특정 지점들에서의 콘택을 보조하기 위해서 제공되는 비드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(1).
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스프링 바아(9)는 작동 헤드(2)의 작동 운동 동안에 상기 로제트(3)에 대한 인가를 위해서 제공되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(1).
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스프링 바아(9)가 스프링-형 또는 레버(lever)-타입의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(1).
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액츄에이터(1)에 의해서 스위칭될 수 있는 스위칭 유닛을 가진, 특히 비상-차단 스위치인 제어 장치.

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