KR20190008857A

KR20190008857A - 로터리 스위치 장치

Info

Publication number: KR20190008857A
Application number: KR1020187032818A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 오카다
Original assignee: 가부시키가이샤 알파
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-01-25
Also published as: EP3460820A4; CN109155215A; EP3460820A1; US10790104B2; CN109155215B; EP3460820B1; WO2017199964A1; JP2017208201A; US20190066948A1; JP6676465B2

Abstract

로터리 스위치 장치는, 중심 부분 접점 및 고정 접점이 고정되는 단자 베이스, 상기 중심 부분 접점의 둘레로 회전하도록 작동 가능한 회전 조작 부재, 플레이트 두께 표면의 한쪽 표면의 일 단부에서 상기 중심 부분 접점과 접촉하여 가압되는 접촉 돌출 부분과, 타 단부에서 상기 고정 접점과 접촉하는 접촉면을 포함하며, 또한 상기 중심 부분 접점과 고정 접점 사이에 단락을 유발시키도록 상기 회전 조작 부재에 유지되는 플레이트형 가동 접점 부재, 및 접촉 돌출 부분 및 접촉면을 단자 베이스의 측으로 가압하기 위해, 일 단부가 상기 회전 조작 부재에 형성된 스프링 수용 구멍의 바닥면에 의해 지지되고, 접촉면을 형성하는 플레이트 두께 표면에 대해, 타 단부가 상기 접촉 돌출 부분 및 상기 접촉면과 반대편의 면과 접촉하여 가압되는 배럴 타입의 압축 코일 스프링을 포함한다.

Description

로터리 스위치 장치

본 발명은 로터리 스위치 장치(rotary switch device)에 관한 것이다.

특허문헌 1은 가동 접점 부재가 고정 접점과 접촉하도록 회전되는 로터리 스위치 장치를 개시하고 있다. 특허문헌 1의 로터리 스위치 장치에 있어서, 원형의 제1 고정 접점부는, 절연 재료로 형성되는 단자 베이스(terminal base)의 중심 부분에 배치되도록 노출된다. 제2 및 제3 고정 접점부는 상기 제1 고정 접점부를 둘러싸도록 배치된다.

가동 접점 부재(접촉 플레이트)는, 회전자에 의해 보유된 원통형 코일 스프링으로 형성된 접촉 스프링에 의해 단자 베이스 측에 가압되어, 고정 접점부와의 접촉 압력이 확보된다.

특허문헌 1의 로터리 스위치 장치에 있어서, 원통형 코일 스프링을 쓰러트리지 않고 기립 상태로 유지하기 위해, 상기 원통형 코일 스프링을 수용하기 위한 원통형 구멍이 요구된다. 그러나 원통형 코일 스프링을 상기 구멍 내에 삽입하는 조작은, 원통형 코일 스프링의 코일 중심 축선이 상기 원통형 구멍의 중심과 정렬되고, 그 후 원통형 코일 스프링이 삽입되어야만 하기 때문에, 번거롭다. 특히, 자동화 기계에 의해 삽입되는 것이 어려워, 생산 효율이 나쁘다.

일본 특허출원 2015-103495호

본 발명의 일 실시예에 따라, 로터리 스위치 장치에서 압축 코일 스프링의 삽입 조작성을 향상시킴으로써, 제조 효율이 향상된다.

본 발명의 예에 따라, 중심 부분 접점(1) 및 고정 접점(2)이 고정되는 단자 베이스(3), 상기 단자 베이스에 대해 상기 중심 부분 접점(1)의 둘레로 회전하도록 작동 가능한 회전 조작 부재(4), 플레이트 두께 표면의 한쪽 표면의 일 단부에서 상기 중심 부분 접점과 접촉하여 가압되는 접촉 돌출 부분과, 상기 플레이트 두께 표면의 한쪽 표면의 타 단부에서 상기 고정 접점과 접촉하는 접촉면(6)을 포함하며, 또한 도전 회전 위치에서 상기 중심 부분 접점(1)과 고정 접점(2) 사이에서 단락(short-circuit)되도록 회전 조작 부재(4)에 유지되는 플레이트형 가동 접점 부재(7), 및 접촉 돌출 부분(5) 및 접촉면(6)을 상기 단자 베이스(3)의 측으로 가압하기 위해, 일 단부가 회전 조작 부재(4)에 형성된 스프링 수용 구멍(8)의 바닥면(9)에 의해 지지되고, 타 단부가 가동 접점 부재(7)의 접촉 돌출 부분(5) 및 접촉면(6)을 형성하는 플레이트 두께 표면에 대해 배면과 접촉하여 가압되는, 압축 코일 스프링(10)을 포함하는 로터리 스위치 장치가 제공된다.

본 발명에 있어서, 배럴 타입(barrel type)의 압축 코일 스프링은, 단자 베이스(3) 상에서 접점과의 접촉 압력을 가동 접점 부재(7)에 부여하기 위해 상기 가동 접점 부재(7)를 가압하는 압축 코일 스프링(10)을 위해 사용되며, 또한 상기 회전 조작 부재(4)의 스프링 수용 구멍(8) 내로 삽입된다. 상기 배럴 타입의 압축 코일 스프링(10)은 선단(tip)에서 직경이 축소되고 중심 부분으로 갈수록 점진적으로 확대되는 외형을 가지므로, 압축 코일 스프링(10)이 상기 스프링 수용 구멍(8)에 장착될 때 상기 선단의 감소된 직경 부분을 스프링 수용 구멍(8) 내로 도입하는 것이 용이하며, 상기 압축 코일 스프링(10)이 경사진 형상으로 도입되는 경우라도, 완만한 외형이 소정 위치로 안내된다. 따라서 삽입 조작이 용이하고, 또한 자동화 기계에 의한 삽입 조작도 용이하다.

본 발명의 예에 따라, 가동 접점 부재(7)에 대한 압축 코일 스프링(10)의 가압 단부에서의 코일 내경은, 상기 가동 접점 부재(7)의 플레이트 두께보다 더 작게 형성될 수 있다.

일반적으로, 압축 코일 스프링(10)에 의해 가압되는 접점들 사이의 접촉 압력은, 상기 압축 코일 스프링(10)의 권취 수, 와이어 직경, 코일 직경, 및 휨량(deflection amount) 등에 의해 결정되는 스프링상수에 의해 독특하게 결정된다. 그러나 가동 접점 부재(7)에 대한 가압 단부의 코일 직경이 폭 방향으로 가동 접점 부재(7)의 치수, 즉 플레이트 두께보다 더 큰 경우에는, 상기 압축 코일 스프링(10)의 와이어 단부가 가동 접점 부재(7)로부터 돌출한다.

압축 코일 스프링(10)의 와이어 단부가 가동 접점 부재(7)로부터 돌출하였다면, 안착면(seat surface)이 상기 가동 접점 부재(7) 위에 끼워지는 경우에 비해, 유효 권취 수 또는 자유 길이가 감소되기 때문에, 스프링 상수 변화 및 소정의 접촉 압력이 얻어질 수 없다. 그러나 상기 안착면으로부터 가동 접점 부재(7)의 와이어 단부의 돌출이 발생하는지의 여부는, 압축 코일 스프링(10)을 장착할 때 코일 중심 축선의 둘레로의 회전 각도에 의해 결정되고 제어가 불가능하므로, 소정의 접촉 압력을 보장하는 것이 어렵다.

접촉 압력의 변화는 접점들 사이의 접촉 저항을 변화시키므로, 이는 출력 전위의 변화를 유발시키며, 또한 가동 접점 부재(7) 또는 고정 접점(2)에 부식 방지 도금을 적용함으로써 접점의 부식이 방지되는 경우, 접촉 압력의 과도한 증가는 부식 방지 도금 막(plating film)의 파괴를 유발시키며, 이는 다시 접점의 부식으로 인해 접촉 저항의 증가로 이어지고, 또한 접촉 불량을 유발시킨다.

가동 접점 부재(7)에 대해 접하는 가압 단부의 내경이 상기 가동 접점 부재(7)의 플레이트 두께보다 더 작게 제조된 본 발명에 있어서, 압축 코일 스프링(10)의 안착면은 돌출 없이 상기 가동 접점 부재(7)에 대해 접할 수 있으므로, 장착된 상태에 따라 스프링 상수가 변하지 않으며, 또한 접점들 사이에 안정된 접촉 압력이 제공될 수 있다.

그 결과, 예를 들어 부식 방지 도금이 가동 접점 부재(7) 및 고정 접점(2)에 적용되어, 낮은 접촉 압력으로 도전성을 확보하고, 접점의 산화를 방지하며, 산화막을 제거하기 위해 접점들 사이의 미끄럼 접촉을 제거한다. 따라서 로터리 스위치 장치가 저 전류 사양으로 사용될 수 있는 경우라도, 접촉 압력의 과도한 증가로 인해 도금 막의 박리(peeling)를 신뢰성 있게 방지하는 것이 가능하다.

또한, 배럴 타입의 압축 코일 스프링(10)이 직경-감소된 단부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 코일 부분을 갖기 때문에, 종횡비(L/D, 여기서 L 은 자유 길이이고, D 는 코일 평균 직경이다)는 양 단부가 코일 직경인 원통형 코일 스프링의 종횡비에 비해 감소될 수 있다. 따라서 조작 중 좌굴 현상이 거의 발생하지 않으며, 또한 스프링 지수(D/d, 여기서 d 는 와이어 직경)는 바람직한 조작성을 유지하기에 적합한 값으로 조정될 수 있다.

본 발명의 예에 따라, 바닥면은 압축 코일 스프링(10)의 지지 단부에서 코일 외경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 원형 형상, 또는 상기 원형 형상이 내접된 다각형 형상을 가질 수 있으며, 또한 개구 단부를 따라 점진적으로 확대되는 원추-형상 부분(11)이 상기 스프링 수용 구멍(8)의 바닥 부분(9)에 형성된다.

일반적으로, 단일의 압축 코일 스프링(10)에 의해 가압되는 가동 접점 부재(7)에 있어서, 무게 중심을 통과하는 이동 방향으로 가압력이 동작하는 경우를 제외하고는, 회전 모멘트가 발생된다. 따라서 접촉 돌출 부분(5)과 접촉면(6)에 대응하는 접점 사이의 접촉 압력은, 작용점의 위치에 따라 변한다.

또한, 상기 가동 접점 부재(7)의 접촉 돌출 부분(5) 및 상기 접촉면(6)에 대응하는 위치가 별도의 압축 코일 스프링(10)에 의해 각각 가압된 경우라도, 중심 부분 접점(1) 또는 고정 접점(2)으로부터의 반력은, 압축 코일 스프링(10)에 의한 가압력의 작용선 사이의 거리, 및 각각의 접점으로부터의 반력 작용선과 상기 압축 코일 스프링(10)에 의한 가압력의 작용선 사이의 거리에 의해 결정된다. 따라서 압축 코일 스프링(10)의 작용선의 위치가 고정되어 있지 않다면, 이는 각각의 접점에서 접촉 압력의 변화를 유발시킨다.

본 발명에 있어서, 압축 코일 스프링(10)의 지지 단부를 지지하는 스프링 수용 구멍(8)의 바닥면(9)은, 압축 코일 스프링(10)의 지지 단부에서 코일 외경과 실질적으로 동일한 외경을 갖는 원형 형상으로, 또는 내접하는 원형 형상을 갖는 다각형 형상으로 형성되며, 상기 직경은 개구 단부를 따라 점진적으로 확대되거나 또는 확장된다. 따라서 원추-형상 부분(11) 내에 도입된 압축 코일 스프링(10)은, 코일 중심 축선이 미리 설정된 위치로 자연스럽게 안내된다.

그 결과, 압축 코일 스프링(10)의 지지 위치(베이스 단부 위치)를 정확하게 제어하는 것이 가능하므로, 가동 접점 부재(7)에 대한 가압력의 작용점의 이탈이 발생하지 않으며, 또한 접점들 사이에 안정된 접촉 압력이 제공될 수 있다.

이 경우, 상기 스프링 수용 구멍(8)은 압축 코일 스프링(10)의 최대 코일 직경 부분을 구속하여, 상기 압축 코일 스프링(10)의 쓰러짐을 제어하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 압축 코일 스프링(10)의 쓰러짐이 효과적으로 방지될 수 있기 때문에, 도금 막의 작용 위치를 가동 접점 부재(7)에 더욱 정확하게 결정하는 것이 가능하다.

본 발명의 예에 따라, 압축 코일 스프링의 삽입 조작성을 향상시킴으로써 제조 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 스티어링 로크 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 점화 스위치의 분해 사시도이다.
도 3은 고정 접점을 나타내는 도면이다.
도 4는 로크(LOCK) 위치에서 가동 접점 부재의 위치를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 4의 선 5A-5A 를 따라 취한 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 주요 부분의 확대도이다.
도 6a는 온(ON) 위치로의 접촉의 초기 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 선 6B-6B 를 따라 취한 단면도이다.
도 7a는 온(ON) 위치에서 가동 접점 부재의 위치를 나타내는 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 선 7B-7B 를 따라 취한 단면도이다.
도 8a는 가동 접점 부재를 나타내는 측면도이다.
도 8b는 도 8a의 화살표 방향(8B)에서 본 도면이다.
도 8c는 도 5b의 선 8C-8C 를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 점화 스위치의 접점의 도전 상태를 나타내는 흐름도이다.
도 10a는 가동 접점 부재의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 10b는 도 10a의 선 10B-10B 를 따라 취한 단면도이다.
도 10c는 도 10b의 선 10C-10C 를 따라 취한 단면도이다.

스티어링 로크 장치에 사용되는 점화 스위치로서 구성된 본 발명의 로터리 스위치 장치가, 도 1 및 이하에 도시된다. 상기 예의 스티어링 로크 장치는 하우징(12)에 수용되는 실린더 로크(cylinder lock)(13)와, 상기 실린더 로크(13)의 플러그(13a)의 단자에 연결된 캠 부재(14)를 포함하고, 그리고 스티어링 컬럼(steering column)(도시되지 않음)에 고정된다.

하우징(12)에는, 소정의 각도로 캠 부재(14)의 회전 축선과 교차하는 방향으로 진퇴하고 또한 스티어링 컬럼 내로 돌출하는 로크 위치와 상기 하우징에 수용되는 언로크 위치 사이에서 이동하는 로크 부재(15)가 제공된다. 상기 로크 부재(15)는 압축 스프링(15a)에 의해 로크 위치의 방향으로 가압되며, 실린더 로크(13)의 플러그(13a)가 로크 회전 위치로부터 회전 가능하게 작동되었을 때, 로크 부재(15)는 상기 로크 부재(15)가 스티어링 축에 로킹되는 로크 위치로부터 상기 로크 부재(15)가 해제되는 언로크 위치로 이동하여, 상기 스티어링 축이 조작될 수 있다.

또한, 점화 스위치는, 플러그(13a)의 회전에 따라 소정의 단자를 도전시키고 또한 차량의 전장계로의 전력 공급 상태를 변경시키도록 하우징(12)에 연결된다. 플러그(13a)의 회전 조작을 점화 스위치에 전달하기 위해, 캠 부재(14)와 맞물려서 상기 캠 부재(14)와 함께 회전하는 연결 바아(16)가 하우징(12)에 배치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 점화 스위치는, 평면도에서 원형 형상을 갖는 단자 베이스(3)를 갖는 스위치 케이스(17), 상기 스위치 케이스(17)에 대해 상기 단자 베이스(3)의 중심의 둘레로 회전 가능한 회전 조작 부재(4), 및 상기 회전 조작 부재(4)를 덮도록 상기 스위치 케이스(17)에 연결되는 스위치 커버(18)를 포함한다. 중심 부분 접점(1) 및 고정 접점(2)은, 회전 조작 부재(4)와의 회전 경계면에 노출된 상태에서, 절연 재료에 의해 형성된 단자 베이스(3)에 배치된다.

중심 부분 접점(1) 및 각각의 고정 접점(2)은 배선을 통해 스위치 케이스(17) 내로 드로잉된다.

상기 회전 조작 부재(4)는 절연 재료로 형성되며, 연결 바아(16) 및 연결 구멍(4a)은 일 단부 부분에 형성된다. 회전 조작 부재(4)는 토션 스프링(19)에 의해 시작(START) 위치(후술됨)로부터 온(ON) 위치로 복귀할 때만 가압되며, 클릭 스프링(20)에 의해 가압된 클릭 볼(click ball)(21)을 스위치 커버(18)의 내벽의 홈 내에 끼움으로써 적절한 연결 조작 각도로 적절히 회전한다.

또한, 회전 조작 부재(4)에는, 소정의 플레이트 두께를 갖는 플레이트형 가동 접점 부재(7)가 단자 베이스(3)를 향해 유지된다. 도 7a 및 7b에 나타내는 바와 같이, 가동 접점 부재(7)는 플레이트 두께 표면의 일 단부에서 V 형 돌출 부분이고 타 단부에서 평탄한 접촉면(6)인 접촉 돌출 부분을 포함하며, 상기 가동 접점 부재(7)가 후술하는 중심 부분 접점(1)과 접촉하여 가압될 때 좋은 접촉 상태를 유지하기 위해, 상기 접촉 돌출 부분(5)의 선단에는 둥근 모떼기(rounded chamfer)가 형성된다.

전술한 바와 같이 형성된 3개의 평탄한 가동 접점 부재(7)는, 후술하는 각각의 고정 접점(2)에 대응하여 사용된다. 높은 접촉 압력에 의한 자기-세정 작업을 요구하지 않고, 접촉면 상에서의 부식의 발생을 방지하고 그리고 접촉 신뢰성을 향상시키기 위해, 가동 접점 부재(7) 및 각각의 고정 접점(2)의 표면에는, 부식 방지 도전 프로세싱으로서 은 도금이 적용된다.

각각의 가동 접점 부재(7)는 회전 조작 부재(4)에 의해 유지되고, 또한 도 1에서 회전 축선(RA)을 따른 방향으로 이동 가능하며, 그리고 후술하는 바와 같이 접촉 돌출 부분(5) 및 접촉면(6)의 배면을 가압하는 압축 코일 스프링(10)에 의해 단자 베이스(3)의 표면측에 가압된다.

실시예에 따른 점화 스위치는, 플러그(13a)가 로크(LOCK), 온(ON), 및 시작(START) 위치의 순서로 회전 가능하게 조작될 때 전력 공급 단자로부터 +IGN1, +IGN2, 및 시작(START) 의 3개의 출력 단자에 입력된 전력 공급 전압을 출력하도록 형성된다. 도 9는 각각의 단자로의 전력 공급 동작을 나타내고 있으며, 전력은 로크(LOCK) 위치로부터 온(ON) 위치로 플러그의 이동에 의해 +IGN2 단자 및 +IGN1 단자의 순서로 공급된다. 그 후, 플러그가 시작(START) 위치로 회전되었을 때, 먼저 +IGN2 단자로의 전력 공급이 정지되고, 그 후 전력 공급 상태가 유지되는 +IGN1 단자와 함께 시작(START) 단자에 전력 공급이 시작된다.

전술한 순서는, 단자 베이스(3)의 중심 부분에 배치된 중심 부분 접점(1), 및 상기 중심 부분 접점(1)의 둘레에 배치되고 그리고 전술한 가동 접점 부재(7)에 의해 +IGN1 단자, +IGN2 단자, 및 시작(START) 단자에 연결되는 고정 접점(2)을 단락시킴으로써 실현된다.

3개의 고정 접점(2)은 단자 베이스(3)에 형성된 3개의 지지 부분(22)의 단자 위치에 각각 배치된다. 각각의 고정 접점(2)은 상기 지지 부분(22)과 교차하는 직사각형 형상으로 형성되며, 상기 지지 부분(22)은 단자 베이스(3)의 중심에 대하여 2개의 동심원 상에 배치되고, 또한, 도 5a 및 5b에 나타내는 바와 같이, 고정 접점(2)과의 비접촉 상태에서 가동 접점 부재(7)의 접촉면(6)의 모서리 부분을 지지한다. 또한, 도 3에서, 상기 지지 부분(22)은 해칭에 의해 도시되어 있다.

상기 지지 부분(22) 상에 올라탄 상태에서 가동 접점 부재(7)의 접촉면(6)은, 도 6b에 도시된 접촉면(6)이 고정 접점(2) 상에 올라탄 상태에서 상기 접촉면(6)의 중심 접점의 높이보다 더 높은 위치에 유지된다.

전술한 바와 같이, 가동 접점 부재(7)가 고정 접점(2)과 접촉하지 않은 비접촉 상태에서, 상기 지지 부분(22)은 가동 접점 부재(7)의 접촉 돌출 부분(5)과 대향하는 단부를 지지하고, 또한 상기 가동 접점 부재(7)가 수평으로 그리고 회전 가능하게 조작될 때 이동 경로로서 기능한다.

또한, 중심 부분 접점(1), 고정 접점(2), 및 지지 부분(22)은 주연부(periphery)가 오목한 부분에 의해 둘러싸인 부유 섬 형상(floating island shape)으로 형성되며, 고정 접점(2) 사이와 상기 지지 부분(22)과 고정 접점 (2) 사이의 마모 분말 및 아크 방전으로 인한 용융 스플래시(molten splash)의 응고 분말의 전파(propagation)가 조절된다.

가동 접점 부재(7)가 도 4 및 5에 도시된 비도전 상태로부터 도 4의 시계 방향으로 회전하도록 조작될 때, 상기 가동 접점 부재(7)는 상기 지지 부분(22)과의 접촉 부분을 미끄럼 부분으로 하여 지지 부분(22) 상에서 이동하고, 그 후 상기 지지 부분(22)의 단자에 형성된 경사면(22a) 상에 올라탄다. 상기 경사면(22a)은 점진적으로 낮은 배면부가 되도록 형성되고, 상기 경사면(22a)으로 이동된 가동 접점 부재(7)는 수직 회전각(vertical rotation angle)을 감소시키면서 수평 자세 근방까지 수직으로 회전하여, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 고정 접점(2) 상에 안착된다.

도 7b에 도시한 바와 같이, 가동 접점 부재(7)의 접촉면(6)은 정면에서 볼 때 V 형으로 형성되므로, 고정 접점(2)으로의 안착 또는 고정 접점(2)으로부터 지지 부분(22)으로의 이동이 매끄럽게 수행된다.

중심 부분 접점(1)에서 가동 접점 부재(7)의 미끄럼 궤적이 서로 중첩되었다면, 중첩 부분에서의 마모의 기회가 증가한다. 이를 방지하기 위해, 도 6a에 쇄선으로 도시된 바와 같이, +IGN1 단자와 접촉 및 분리되는 가동 접점 부재(7) 및 그 회전 범위가 서로 중첩되는 +IGN2 단자와 접촉 및 분리되는 가동 접점 부재(7)는, 중심 부분 접점(1) 상에 상이한 직경을 갖는 아크(AC1, AC2)를 따라 이동한다.

도 8a 내지 8c에 도시된 바와 같이, 가동 접점 부재(7)는 회전 조작 부재(4)에 형성된 접점 장착 홈(23) 내에 끼워진다. 상기 접점 장착 홈(23) 내에 끼워진 가동 접점 부재(7)는, 고정 접점(2)과의 접촉 압력을 가동 접점 부재(7)에 부여하기 위해, 상기 접점 장착 홈(23)을 관통하는 스프링 수용 구멍(8) 내로 삽입되는 압축 코일 스프링(10)에 의해 접촉면(6)이 형성되는 플레이트 두께 표면에 대해 접촉 돌출 부분(5) 및 배면을 가압한다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 압축 코일 스프링(10)은 코일 직경이 중심 부분에서 크고 또한 양 단부로 감에 따라 점진적으로 감소되는 배럴 타입의 압축 코일 스프링이며, 상기 양 단부에서의 코일 직경은 역전된 자세로 사용될 수 있도록 동일하다.

압축 코일 스프링(10)의 스프링 상수는, 저전류 도전에 대한 접촉 저항값이 충분히 낮도록 접촉 압력을 초과하고, 또한 고정 접점(2) 또는 중심 부분 접점(1)과의 압력 접촉 상태(도 8b의 상태)에서 미끄럼 중 도금 막의 박리가 발생하는 접촉 압력과 동일하거나 또는 이 보다 더 작을 수 있도록, 조정된다.

또한, 배럴 타입의 압축 코일 스프링(10)의 스프링 상수는 코일 직경이 변화되기 때문에 비선형이지만, 그러나 실질적으로 선형성을 나타내는 큰 코일 직경을 갖는 중심 부분 근방에서 굴곡 영역이 사용된다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 압축 코일 스프링(10)의 선단 부분에서의 코일 내경은, 가동 접점 부재(7)의 플레이트 두께보다 더 작도록 형성되며, 상기 가동 접점 부재(7)에 대한 가압 단부는 가동 접점 부재(7)의 플레이트 두께 표면 상으로 돌출하지 않고 유지된다.

그 결과, 가동 접점 부재(7)가 가압될 때, 가동 점부의 플레이트 두께 표면으로부터 돌출하는 가압 단부의 와이어 단부에 의해 유발되는 효과적인 권취 수의 손실과 같은 스프링 상수의 변화 요인이 제거된다.

도 8a 내지 8c에 도시된 바와 같이, 원추-형상 부분(11)은 스프링 수용 구멍(8)의 바닥 부분에 형성되고, 압축 코일 스프링(10)의 다른 쪽의 단부 부분(지지 단부)은 바닥면(9) 상에 지지된다. 상기 바닥면(9)은 그 지지 단부의 코일 외경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 압축 코일 스프링(10)의 지지 단부와 동일한 원형 형상으로 형성된다.

또한, 원추-형상 부분(11)의 벽면은, 개구 단부로 갈수록 점진적으로 직경이 확대되는 원추면에 의해 형성되고, 상단부, 즉 스프링 수용 구멍(8)의 직경은 압축 코일 스프링(10)의 최대 외경보다 미세하게 더 크다.

또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 원추-형상 부분(11)의 깊이는, 압축 코일 스프링(10)의 휨량이 최대로 되고, 또한 최대 외경 및 그 근처 영역이 바닥면(9)에 접근할 때, 측벽이 압축 코일 스프링(10)의 외주와 접촉하지 않는 범위로 설정된다.

따라서 예에 있어서, 압축 코일 스프링(10)이 스프링 수용 구멍(8) 내에 삽입되었을 때, 상기 압축 코일 스프링(10)은 원추-형상 부분(11)의 측벽에 의해 안내되고, 지지 단부는 미리 설정된 스프링 수용 구멍(8)의 중심 부분에 안내된다. 이 상태에서, 최대 직경 부분의 횡방향으로의 이동이 상기 스프링 수용 구멍(8)의 측벽에 의해 조절되기 때문에, 과도한 경사가 방지된다.

그 결과, 가동 접점 부재(7)에 대한 압축 코일 스프링(10)의 당접 부분 및 회전 조작 부재(4)에 대한 지지 단부의 위치가 일정하므로, 상기 압축 코일 스프링(10)의 휨량, 즉 가압력의 크기가 정확하게 제어될 수 있다.

예에 있어서, 압축 코일 스프링(10)에 의한 가압력이 가동 접점 부재(7)의 접촉 돌출 부분(5) 및 접촉면(6)에 대응하는 2개의 위치에 부여되므로, 각각의 압축 코일 스프링에 의한 가압력의 동작 위치가 변할 때, 중심 부분 접점(1)과 고정 접점(2) 사이의 접촉 압력의 분포가 변하며, 그리고 다른 한편으로는, 과도한 접촉 압력으로 인해 도금 막의 박리를 유발시켜, 불충분한 접촉 압력으로 인한 도전 불량 등을 유발시킬 가능성이 있다.

다른 한편으로, 예에 있어서, 가동 접점 부재(7)에 대한 하중점(load point) 및 하중의 크기가 일정하기 때문에, 접촉 시 미리 설정된 접촉 압력을 얻는 것이 가능하다.

또한, 압축 코일 스프링(10)이 스프링 수용 구멍(8)에 삽입되는 경우, 단부 부분의 코일 직경이 스프링 수용 구멍(8)의 직경보다 더 작고 또한 삽입 중 상기 압축 코일 스프링(10)이 안내되기 때문에, 삽입 조작이 용이하게 수행된다.

더욱이, 전술한 설명에서는, 스프링 수용 구멍(8)의 바닥면(9)이 원형으로 형성되는 경우가 도시되었다. 대안적으로, 압축 코일 스프링(10)의 지지 단부에서 코일 외경을 외접하는 다각형 형상이 제공되며, 또는 코일 외경의 직경 보다 더 큰 바닥면(9)으로부터 외접한 다각형 형상과 코일 외주 사이의 접촉 지점 위치에, 즉 내접된 다각형 형상의 정점 위치에 리브(rib) 등이 돌출되므로, 상기 지지 단부의 이동이 리브 선단에 의해 조절될 수 있다.

또한, 전술한 설명에서는, 압축 코일 스프링(10)에 의해 가압되는 가동 접점 부재(7)의 부분이 평탄한 표면으로 형성되는 경우가 도시되었다. 그러나 도 10a 내지 10c에 도시된 바와 같이, 압축 코일 스프링(10)의 가압 단부가 끼워지는 끼워맞춤 오목부(24)가 형성될 수도 있다. 이 경우, 만곡된 원추면과 함께, 상기 끼워맞춤 오목부(24)는 도 10a에 쇄선에 의해 도시된 바와 같이 선형 경사면일 수도 있다.

1: 중심 부분 접점
2: 고정 접점
3: 단자 베이스
4: 회전 조작 부재
5: 접촉 돌출 부분
6: 접촉면
7: 가동 접점 부재
8: 스프링 수용 구멍
9: 바닥면
10: 압축 코일 스프링
11: 원추-형상 부분

Claims

로터리 스위치 장치로서:
중심 부분 접점 및 고정 접점이 고정되는 단자 베이스;
상기 단자 베이스에 대해 상기 중심 부분 접점의 둘레로 회전하도록 조작 가능한 회전 조작 부재;
플레이트 두께 표면의 한쪽 표면의 일 단부에서 상기 중심 부분 접점과 접촉하여 가압되는 접촉 돌출 부분과, 상기 플레이트 두께 표면의 한쪽 표면의 타 단부에서 상기 고정 접점과 접촉하는 접촉면을 포함하며, 도전 회전 위치에서 상기 중심 부분 접점과 상기 고정 접점 사이에서 단락되도록 상기 회전 조작 부재에 유지되는, 플레이트형 가동 접점 부재, 및
접촉 돌출 부분 및 접촉면을 상기 단자 베이스의 측으로 가압하기 위해, 일 단부가 상기 회전 조작 부재에 형성된 스프링 수용 구멍의 바닥면에 의해 지지되고, 타 단부가 상기 가동 접점 부재의 상기 접촉 돌출 부분 및 접촉면을 형성하는 플레이트 두께 표면에 대해 배면과 접촉하여 가압되는, 배럴 타입의 압축 코일 스프링을 포함하는, 로터리 스위치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가동 접점 부재에 대한 상기 압축 코일 스프링의 가압 단부에서의 코일 내경은, 상기 가동 접점 부재의 플레이트 두께보다 더 작게 형성되는, 로터리 스위치 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 바닥면은 압축 코일 스프링의 지지 단부에서 코일 외경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 원형 형상, 또는 상기 원형 형상이 내접된 다각형 형상을 가지며, 개구 단부를 따라 점진적으로 확대되는 원추-형상 부분이 상기 스프링 수용 구멍의 바닥 부분에 형성되는, 로터리 스위치 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 스프링 수용 구멍은 상기 압축 코일 스프링의 최대 코일 직경 부분을 구속하여, 상기 압축 코일 스프링의 쓰러짐을 조절하도록 형성되는, 로터리 스위치 장치.