KR20170054524A - 대전류 리드 스위치 - Google Patents

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KR20170054524A
KR20170054524A KR1020177010812A KR20177010812A KR20170054524A KR 20170054524 A KR20170054524 A KR 20170054524A KR 1020177010812 A KR1020177010812 A KR 1020177010812A KR 20177010812 A KR20177010812 A KR 20177010812A KR 20170054524 A KR20170054524 A KR 20170054524A
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Abstract

일종의 신형 대전류 리드 파이프로, 주로 종래의 리드 핀에 우수한 전도성 금속소재로 된 스트랜드 와이어 연성 금속 도선 또는 우수한 전도성 재료로 된 전도층을 삽입하고, 스트랜드 와이어 연성 금속 도선은 리드 핀 양단과 병행 연결된다. 절연관 케이스(11), 리드 핀(12, 13)으로 구성되고, 내부 양단에는 리드 핀(12, 13)이 설치되고, 리드 핀(12, 13)의 중간은 상호 접합되면서, 동시에 일정한 간극을 남기는데, 리드 핀(12, 13)의 상호 접합되는 단면에는 접점(121, 131)이 있다. 리드 핀(12, 13)은 두 개 층 구조로 나누고, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 재료로써 고유연성 부품으로 구성되며, 두 개 층 부품은 리드 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 한쪽은 고온 융합 용접 부위 접점에서 하나로 융합된다. 리드 핀(12, 13)과 절연관 케이스(11) 두 단면부위(111)는 긴밀하게 결합되어 밀봉되고, 절연관 케이스(11) 내부 중공에는 밀봉 구조를 형성, 불활성 기체가 주입되어 접점의 산화를 방지하며, 상기 리드 파이프는 더 큰 전류 부하를 구현할 수 있다.

Description

대전류 리드 스위치{LARGE-CURRENT MAGNETIC REED SWITCH}
본 발명은 각종 전자제품에 사용되는 일종의 리드 스위치, 즉 리드 파이프에 관한 것으로, 특히 일종의 신형 고성능 대전류 리드 스위치, 즉 리드 파이프에 관한 것이다.
종래의 기술을 적용한 마그네틱 스위치는 두 가지 류로 나누는데, 한 가지류는 전통적인 기계식 자성 리드 스위치 즉 리드 스위치; 다른 한가지류는 전자류 디지털 스위치 즉 홀스위치이다.
리드 스위치를 일명 리드 파이프 또는 자성 리드 스위치라고 부르며, 웨스턴일렉트릭(WesternElectric) 회사에서 1940년에 발명한 일종의 밀폐형 마그네틱 컨트롤 스위치로, 마그네틱 접근 스위치 또는 계전기로 사용할 수 있는바, 일반 기계 스위치에 비해 부피가 작고 속도가 빠르며 작동 수명이 길고, 전자 스위치에 비해 항부하 충격 능력이 강한 특징이 있는바 작동 신뢰성이 아주 높다. 리드 스위치 구조는 일반적으로 두 가지가 있다. 리드 스위치 내부는 자성 재료로 만든 스프링 리드 핀으로 구성되었고, 리드 핀은 불활성 기체가 주입된 유리관에 밀봉되며, 리드 핀 단면은 상호 접합되면서도 일정한 가느다란 간극이 있다. 리드 핀 단면 접점은 귀금속 로듐 또는 루테늄층이 도금되어, 스위치 성능을 안정시키고 사용 수명을 연장하는 기능을 한다.
자기장이 없으면, 유리관 속의 두 개의 리드는 서로 떨어져 있고, 자성 물질이 유리관에 접근하면 자기장 자력선의 작용으로 유리관 내의 두 개의 리드는 자화되어 서로 흡인하여 접촉됨으로써, 두 개의 칩으로 된 선로를 연결해준다. 외부 자력이 소실되면 두 개의 리드는 자체 탄력으로 인해 떨어지고 선로 역시 차단된다. 실제 운용 과정에서 통상적으로 영구자석 또는 전자석으로 두 개의 금속편 사이의 연결과 차단을 제어하는바, 따라서 이를 "마그네트론"이라 부르기도 한다.
리드 스위치의 특징에 기반하여, 리드 스위치의 두 개의 리드 핀은 양호한 투자성능을 구비할 것을 요구할 뿐만 아니라, 우수한 전도성을 구비할 것도 요구한다. 다시 말해서 최대한 낮은 저항율을 요구한다. 하지만, 우수한 투자성능을 구비한 재료는 그 전도성 저항율이 비교적 높은바, 이는 리드 스위치 양단의 저항치가 높음으로 인한 발열량 증가를 유발함으로써, 리드 스위치를 통과하는 전류가 제한을 받게 한다. 현재 시중의 완제품 리드 스위치 최대 부하 전류는 일반적으로 5A(암페어) 이하이다.
JP 05159656 A
본 발명의 목적은 일종의 구조가 간단하고, 더 큰 부하의 전류를 구현할 수 있는 신형의 대전류 리드 스위치(리드 파이프)를 제공하는 것으로서, 그 전류 부하 능력은 종래의 제품에 비해 월등히 높다.
상기 목적을 실현하기 위해 본 발명에 따른 기술 해결수단은 아래와 같다:
본 발명은 일종의 신형 대전류 리드 스위치(리드 파이프, reed pipe)를 제공하는바, 상기 스위치는 절연관 케이스(insulating pipe housing), 리드 핀(magnetic reeds)으로 구성되어, 주로 종래의 리드 핀에 우수한 전도성 금속소재로 된 스트랜드 와이어 연성 금속 도선(multi-strand soft metal wires), 또는 우수한 전도성 재료로 된 전도층을 삽입하고, 스트랜드 와이어 연성 금속 도선은 리드 핀 양단과 병행 연결되어, 대폭 리드 파이프의 저항을 감소시킴으로써, 리드 파이프의 부하 전류량을 크게 증가시킬 수 있다.
리드 파이프는 절연관 케이스, 리드 핀으로 구성된다. 상기 절연관 케이스를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀이 설치되고, 리드 핀 중간은 상호 접합하며 동시에 일정한 간극이 있는데, 리드 핀 상호 접합 단면에는 접점(contacts point)이 있다. 접점에는 귀금속 로듐 또는 루테늄 등의 층이 도금되고, 정상 상태에서는 접점과 접점 사이에는 일정한 간극이 있어 차단상태에 있다. 리드 핀은 또 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한 층은 우수한 투자성능(magnetic conductivity)과 고강도 탄력(high strength elasticity)을 구비한 연자성 금속소재(soft magnetic metal material)로 리드 핀을 구성한 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능(electrical conductivity)을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(highly flexible component)이며, 두 개 층 구조 부품은 리드 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접 부위 접점에서 하나로 융합된다. 리드 핀과 절연관 케이스 두 단면부위(two end surface portions)는 긴밀하게 결합되어 밀봉되고, 절연관 케이스 내부는 밀봉 구조를 형성한 후, 불활성 기체가 주입되어 접점의 산화를 방지한다.
본 발명에 따른 리드 파이프의 구조적 특징으로 인해, 리드 파이프는 극히 우수한 자기성능을 구비하며, 극히 낮은 도전 저항도 구비하여, 더 큰 부하 전류를 제공할 수 있는바, 그 전류 부하는 종래의 제품에 비해 매우 높다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조표시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구조 표시도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구조 표시도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 구조 표시도이다.
리드 파이프는 구조에 따라 일반적으로 두 가지 유형으로 나눈다: A 정상 열림형; C 전환 스위치형.
실시예1: 도 1은 일종의 신형 정상열림형(A형) 대전류 리드 파이프를 표시하는바, 주로 절연관 케이스(11), 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(12, 13)으로 구성된다. 상기 절연관 케이스(11)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀이 설치되고(12, 13), 리드 핀(12, 13)의 중간은 상호 접합과 동시에 일정한 간극이 있으며, 리드 핀(12, 13)의 상호 접합 단면에는 전기 접점(121, 131)이 있고, 접점(121, 131)에는 귀금속 로듐 또는 루테늄 등의 층이 도금되고, 정상 상태에서 접점(121)과 접점(131) 사이에는 일정한 간극이 있어 차단 상태이다. 상기 리드 핀(12, 13)은 또 다시 두 개 층의 구조로 나누어지는데, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성된 리드 핀(12, 13)의 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(122, 132)이며, 두 개 층 구조의 부품은 각각 리드 핀(12, 13) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접부위에서 각각 접점(121, 131)과 하나로 융합된다. 리드 핀(12, 13)과 절연관 케이스(11) 두 단면부위(111)는 긴밀하게 결합되어 밀봉되고, 절연관 케이스(11) 내부는 밀봉구조를 형성한 후, 불활성 기체가 주입되어 접점(121, 131)이 산화되는 것을 방지한다.
실시예2: 도 2는 일종의 신형 정상열림형(A형) 대전류 리드 파이프를 표시하는바, 주로 절연관 케이스(21), 스태틱 웨이퍼 리드 핀(22)과 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(23)으로 구성된다. 상기 절연관 케이스(21)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀이 설치되고(22, 23), 리드 핀(22, 23)의 중간은 상호 접합과 동시에 일정한 간극을 남기는데, 리드 핀(22, 23) 상호 접합 단면에는 전기 접점(221, 231)이 있고, 접점(221, 231)에는 귀금속 로듐 또는 루테늄 등의 층이 도금되고, 정상 상태에서는 접점(221)과 접점(231) 사이에는 일정한 간극이 있어 차단 상태이다. 리드 핀(22)은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성되고, 상부는 우수한 전도성 재료 클래드층이 있다. 리드 핀(23)은 또 다시 두개 층의 구조로 나누는데, 한층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 리드 핀(23)을 구성한 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(232)이며, 두 개 층 구조 부품은 리드 핀(23) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접 부위 접점(231)과 하나로 융합된다. 리드 핀(22, 23)과 절연관 케이스(21) 두 단면부위(211)는 긴밀하게 결합되어 밀봉되고, 절연관 케이스(21) 내부는 밀봉구조를 형성한 후, 불활성 기체가 주입되어 접점(221, 231)이 산화되는 것을 방지한다.
실시예3: 도 3의 표시에 따른 일종의 신형 전환형(C형) 대전류 리드 파이프로, 주로 절연관 케이스(31), 스태틱 웨이퍼 리드 핀(33, 34)과 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(32)으로 구성된다. 상기 절연관 케이스(31)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀(32, 33, 34)이 설치되고, 리드 핀(32, 33)의 중간은 상호 접합과 동시에 일정한 간극이 있으며, 리드 핀(32, 33) 상호 접합 단면에는 전기 접점(321, 331), 접점(321, 331, 341)에는 귀금속 로듐 또는 루테늄 등의 층이 도금되고, 정상 상태에서 접점(331)과 접점(321) 사이에는 일정한 간극이 있어 차단 상태이다. 리드 핀(34)은 리드 핀(33)의 일단에 설치되며, 동시에 리드 핀(33)에 미러 형상이고, 접점(321, 341) 상대 단면은 정상 상태에서 상호 접촉되어 도통 상태로 된다. 리드 핀(34)은 완전히 우수한 도전성능을 구비한 비연자성 전도성 재료로 구성된다. 리드 핀(33)은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성되고, 상부는 우수한 전도성 재료 클래드층이 있다. 리드 핀(32) 다이내믹 웨이퍼를 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 리드 핀(32)을 구성한 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(322)이며, 두 개 층 구조 부품은 리드 핀(32) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접 부위 접점(321)과 하나로 융합된다. 리드 핀(32, 33, 34)과 절연관 케이스(31)의 두 단면부위(311)는 긴밀하게 결합되어 밀봉되고, 절연관 케이스(31) 내부는 밀봉구조를 형성한 후, 불활성 기체가 주입되어 접점(321, 331, 341)이 산화되는 것을 방지한다.
실시예4: 일종의 신형 전환형(C형) 대전류 리드 파이프로서, 주로 절연관 케이스(41), 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(42, 43, 44)으로 구성된다. 상기 절연관 케이스(41)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀(42, 43, 44)이 설치되고, 리드 핀(42)과 리드 핀(43, 44)의 중간은 상호 접합과 동시에 일정한 간극이 있으며, 리드 핀(42, 43) 상호 접합 단면에는 전기 접점(421, 431)이 있고, 정상 상태에서 접촉되어 도통 상태에 있다. 리드 핀(44)은 리드 핀(43)의 한쪽에 설치되고 리드 핀(42)에 미러 형상이며, 리드 핀(44) 맞은편 접점(421)에는 접점(441)이 있으며 동시에 리드 핀(42) 위의 접점(421)과 일정한 간극을 유지하며, 접점(421, 431, 441)에는 귀금속 로듐 또는 루테늄 등이 한층 도금된다. 리드 핀(43)은 우수한 도전성능을 구비한 비연자성 도전재료로 구성된 것이다. 리드 핀(42, 44)은 또 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 각각 리드 핀(42, 44)의 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(422, 442)이며, 두 개 층 구조의 부품은 각각 리드 핀(42, 44) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접부위에서 각각 접점(421, 441)과 하나로 융합된다. 리드 핀(42, 43, 44)과 절연관 케이스(41) 두 단면부위(411)는 긴밀하게 결합되어 밀봉되고, 절연관 케이스(41) 내부는 밀봉구조를 형성한 후, 불활성 기체가 주입되어 접점(421, 431, 441)이 산화되는 것을 방지한다.
이상의 내용은, 본 발명 원리 구조상 비교적 바람직한 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술에 대해 임의의 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명에 따른 기술에 있어서, 상기 실시예에 대한 임의의 미세한 수정, 동등한 변화와 수식은 모두 본 발명의 기술 방안 범주에 속해야 할 것이다.
11: 절연관 케이스 12, 13: 리드 핀
111: 단면부위 121, 131: 접점
122, 132: 고유연성 부품

Claims (8)

  1. 대전류 리드 스위치로서,
    절연관 케이스, 리드 핀을 포함하고,
    상기 절연관 케이스를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀이 설치되고, 리드 핀 중간은 상호 접합되며,
    상기 리드 핀에 우수한 전도성 금속소재로 된 스트랜드 와이어 연성 금속 도선(multi-strand soft metal wires), 또는 우수한 도전 성능의 도전재료로 구성된 고유연성 부품(122, 132) 또는 우수한 도전재료의 도전층을 삽입하고, 고유연성 부품인 스트랜드 와이어 연성 금속 도선은 리드 핀 양단과 병행 연결되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리드 핀 중간 상호 접합 위치에는 전기 접점이 있는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  3. 제1항에 있어서,
    절연관 케이스(11), 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(12, 13)으로 구성된 정상열림형(A형) 리드 스위치를 포함하고,
    상기 절연관 케이스(11)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀이 설치되고(12, 13), 리드 핀(12, 13)의 중간은 상호 접합되면서도 동시에 일정한 간극이 있으며,
    상기 리드 핀(12, 13)은 또 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속재료로 구성된 리드 핀(12, 13)의 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(122, 132)이며, 두 개 층 구조의 부품은 각각 리드 핀(12, 13) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접부위에서 각각 접점(121, 131)과 하나로 융합되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  4. 제1항에 있어서,
    절연관 케이스(21), 스태틱 웨이퍼 리드 핀(22)과 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(23)으로 구성된 정상열림형(A형) 리드 스위치를 포함하고,
    상기 절연관 케이스(21)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀이 설치되고(22, 23), 리드 핀(22, 23)의 중간은 상호 접합되면서도 동시에 일정한 간극이 있으며,
    상기 리드 핀(22)은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성되고, 상부는 우수한 전도성 재료 클래드층이 있다. 리드 핀(23)은 또 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 리드 핀(23)을 구성한 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(232)이며, 두 개 층 구조 부품은 리드 핀(23) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접 부위 접점(231)과 하나로 융합되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  5. 제5항에 있어서,
    절연관 케이스(31), 스태틱 웨이퍼 리드 핀(33, 34)과 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(32)으로 구성된 전환형(C형) 리드 스위치를 포함하고,
    상기 절연관 케이스(31)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀(32, 33, 34)이 설치되고, 리드 핀(32, 33)의 중간은 상호 접합되면서도 동시에 일정한 간극이 있으며,
    상기 리드 핀(33)은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성되고, 상부는 우수한 전도성 재료 클래드층이 있으며, 상기 리드 핀(32) 다이내믹 웨이퍼를 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 리드 핀(32)을 구성한 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(322)이며, 두 개 층 구조 부품은 리드 핀(32) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접 부위 접점(321)과 하나로 융합되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  6. 제1항에 있어서,
    절연관 케이스(41), 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(42, 43, 44)으로 구성된 전환형(C형) 리드 스위치를 포함하고,
    상기 절연관 케이스(41)를 중공 구조로 하여 내부 양단에는 리드 핀(42, 43, 44)이 설치되고, 리드 핀(42)과 리드 핀(43, 44)의 중간은 상호 접합되면서도 동시에 일정한 간극이 있으며,
    상기 리드 핀(42, 44)은 또 다시 두 개 층의 구조로 나누는데, 한 층은 우수한 투자성능과 고강도 탄력을 구비한 연자성 금속소재로 구성된 리드 핀(42, 44)의 주요 구조 부품이고, 다른 한 층은 우수한 도전성능을 구비한 도전재료로 구성된 고유연성 부품(422, 442)이며, 두 개 층 구조의 부품은 각각 리드 핀(422, 442) 양단에서 고온 용접을 통해 하나로 융합되고, 그중 한쪽은 고온 융합 용접부위에서 각각 접점(421, 441)과 하나로 융합되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  7. 제5항에 있어서,
    절연관 케이스(31), 스태틱 웨이퍼 리드 핀(33, 34)과 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(32)으로 구성된 전환형(C형) 리드 스위치를 포함하며,
    상기 리드 핀(34)은 우수한 도전성능을 구비한 비연자성 도전재료(non-soft magnetic conductive material)로 구성되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
  8. 제6항에 있어서,
    절연관 케이스(41), 다이내믹 웨이퍼 리드 핀(42, 43, 44)으로 구성된 전환형(C형) 리드 스위치를 포함하며,
    상기 리드 핀(43)은 우수한 도전성능을 구비한 비연자성 도전재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 대전류 리드 스위치.
KR1020177010812A 2014-09-26 2015-08-12 대전류 리드 스위치 KR20170054524A (ko)

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