KR20190028188A - 접점 아크 손상 방지형 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접점 아크 손상 방지형 스위치에 관한 것으로서, 접점부가 이동되는 가동단자와 접점부가 고정된 고정단자로 구성되어, 가동단자의 스위칭 이동에 의해 상기 고정단자에 전기적 접점되는 스위치에 있어서, 상기 고정단자는 상기 스위칭 이동시 상기 가동단자와 접점 발생되는 접점지배부와 접촉 소외되는 접점소외부로 구성되고, 상기 가동단자에는 상기 스위칭 이동시 상기 고정단자의 상기 접점소외부 측에 우선적으로 근접하는 돌극이 형성되어, 상기 스위칭 이동시 상기 돌극과 상기 접점소외부에서 아크를 우선적으로 발생시켜 상기 가동단자와 상기 고정단자의 접점지배부에서의 아크 발생을 방지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여, 스위치의 고정단자와 가동단자의 전기적 접점이 발생되는 부분(접점지배부)에서 발생되는 아크를 고정단자와 가동단자의 전기적 접점과 연관이 없거나 작은 부분으로 이동시켜 스위치의 아크 손상으로 인한 접점 불량 및 수명 단축이 방지되는 접점 아크 손상 방지형 스위치가 제공되는 이점이 있다.

Description

접점 아크 손상 방지형 스위치{Arc damage prevent type switch on contact surface of terminal}

본 발명은 스위치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스위치의 구동시 접점부의 아크 손상이 방지되는 접점 아크 손상 방지형 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 스위치는 전극을 이동하여 전기적 연결을 선택하는 장치로서, 수많은 종류가 공지되어 있다.

상기 스위치는 접점부가 이동되는 가동단자와 접점부가 고정된 고정단자로 구성되어 상기 가동단자를 스위칭 이동하여 전기적 연결을 선택하게 된다.

그런데, 모터와 같이 대전류를 사용하는 부하에 사용되는 파워 스위치와 같은 경우에는 상기 가동단자와 고정단자의 접점시 아크 발생을 피할 수 없다.

이와 같은 부하에 사용되는 스위치로서는 예를 들어 선등록 특허 10-1653681의 더블 시소 스위치나, 선등록 특허 10-1011762의 차량용 시트 조절 컨트롤러에 사용되는 스위치가 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 접점부가 이동되는 가동단자(2)와 접점부가 고정된 고정단자(1)로 구성되어, 상기 가동단자(2)의 스위칭 이동으로 고정단자(1)에 전기적 접점된다.

이와 같은 종래기술방식의 스위치에서는 도 2에서 보여지는 바와 같이 스위치의 접점부에 아크 손상부(100)가 형성되어 접점 불량이 발생되고 수명이 단축되는 문제점이 있다.

도 3은 도 2에서 보여지는 바와 같은 종래기술방식의 스위치 아크 손상 원인을 분석하기 위하여 스위치 전기포텐셜을 시뮬레이션한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 종래기술방식의 스위치는 상기 가동단자(2)가 고정단자(1)에 스위칭 이동되면서 접촉이 시작될 부분에서 아크 발생 분위기가 먼저 조성된다.

따라서, 종래기술방식의 스위치는 접점이 주도적으로 발생되는 부분(A)에서 아크가 발생되어 도 2에서 보여지는 바와 같은 아크 손상부(100)가 형성되는 문제점이 있다.

이와 같은 아크에 의한 접점부 손상을 방지하기 위한 기술로는 선등록번호 10-0507652 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이 또는 선출원번호 10-2013-0088010 주접점의 아크 손상을 방지하는 가스절연개폐장치의 차단기 등의 기술이 개시되어 있으나, 주로 복잡한 구조에 의지하거나 아크를 회피하기 위한 장치로서, 적은 비용과 노력으로 간단한 스위치의 단자에 적용하기 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스위치의 고정단자와 가동단자의 전기적 접점이 발생되는 부분(접점지배부)에서 발생되는 아크를 고정단자와 가동단자의 전기적 접점과 연관이 없거나 작은 부분으로 이동시켜 스위치의 아크 손상으로 인한 접점 불량 및 수명 단축이 방지되는 접점 아크 손상 방지형 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 접점부가 이동되는 가동단자와 접점부가 고정된 고정단자로 구성되어, 가동단자의 스위칭 이동에 의해 상기 고정단자에 전기적 접점되는 스위치에 있어서, 상기 고정단자는 상기 스위칭 이동시 상기 가동단자와 접점 발생되는 접점지배부와 접촉 소외되는 접점소외부로 구성되고, 상기 가동단자에는 상기 스위칭 이동시 상기 고정단자의 상기 접점소외부 측에 우선적으로 근접하는 돌극이 형성되어, 상기 스위칭 이동시 상기 돌극과 상기 접점소외부에서 아크를 우선적으로 발생시켜 상기 가동단자와 상기 고정단자의 접점지배부에서의 아크 발생을 방지시키는 것을 특징으로 하는 접점부 아크 손상 방지형 스위치를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 접점부 아크 손상 방지형 스위치는 상기 가동단자의 회동에 의해 스위칭 이동되는 시소 스위치인 것을 특징으로 하는 접점부 아크 손상 방지형 스위치로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가동단자의 돌극은 가동단자의 단부를 ㄱ자 형으로 접철시켜 형성시킨 것을 특징으로 하는 접점 아크 손상 방지형 스위치로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접점 아크 손상 방지형 스위치는 차량용 시트의 스위치로 사용되는 것을 특징으로 하는 접점 아크 손상 방지형 스위치로 되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하여, 스위치의 고정단자와 가동단자의 전기적 접점이 발생되는 부분(접점지배부)에서 발생되는 아크를 고정단자와 가동단자의 전기적 접점과 연관이 없거나 작은 부분으로 이동시켜 스위치의 아크 손상으로 인한 접점 불량 및 수명 단축이 방지되는 접점 아크 손상 방지형 스위치가 제공되는 이점이 있다.

도 1은 종래기술방식의 더블 시소 스위치의 내부 측면 구조도
도 2는 종래기술방식의 스위치에서 고정단자에 발생된 아크 손상 사진
도 3은 종래기술방식의 스위치 전기포텐셜 수치해석 시뮬레이션 도
도 4는 본 발명의 단면구조도
도 5는 본 발명의 가동단자와 고정단자 부분 확대 단면 구조도
도 6과 도 7은 본 발명의 전기포텐셜 수치해석 시뮬레이션 도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 4는 본 발명의 단면구조도이며, 도 5는 본 발명의 가동단자와 고정단자 부분 확대 단면 구조도이며, 도 6과 도 7은 본 발명의 전기포텐셜 수치해석 시뮬레이션 도이다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 접점 아크 손상 방지형 스위치에 관한 것으로서, 접점지배부(10-1)와 접점소외부(10-2)로 구분되는 고정단자(10)와; 돌극(21)이 형성된 가동단자(20)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 스위치는 스위칭 이동수단을 가지는 가동단자(20)와 마운트에 고정된 고정단자(10)로 구성되어, 가동단자(20)를 스위칭 이동시켜 고정단자(10)에 전기적 접점시키는 스위치로서, 가동단자(20)는 스위치의 접점단자 중에서 접점부가 이동되는 단자를 정의한 것이며, 고정단자(10)는 접점부가 고정된 단자를 정의한 것이다.

일반적으로 고정단자(10)는 도 4에서 보여지는 바와 같이 가동단자(20)와 접점이 지배적으로 발생되는 접점지배부(10-1)와 접촉에서 소외되는 접점소외부(10-2)로 구분할 수 있다.

본 발명에서 접점지배부(10-1)는 가동단자(20)와 고정단자(10)의 전기적 접촉이 지배적으로 발생되는 접촉부분을 정의한 것이고, 접점소외부(10-2)는 가동단자(20)와 고정단자(10)의 전기적 접촉에서 소외되는 부분을 정의한 것이다. 즉, 스위치에서의 접점은 가동단자(20)와 고정단자(10)의 상호접촉에 의해 발생되므로, 접점지배부(10-1)와 접점소외부(10-2)의 개념은 고정단자(10)에 한정되는 것이 아니라 가동단자(20)와 고정단자(10)의 상호접촉 부분이 되어야 하지만, 도 5에서는 본 발명의 설명을 위하여 고정단자(10)에서만 표시하여 구분하였다.

따라서, 스위치의 가동단자(20)와 고정단자(10)에서 모두 아크 손상이 발생되며, 후술된 본 발명에 의해 아크 손상이 회피되는 부분은 가동단자(20)와 고정단자(10)의 상호접촉되는 접점지배부(10-1)로 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 돌극(21)은 도 4와 도 5의 일실시예에서 보여지는 바와 같이 스위치의 스위칭 이동시 접점소외부(10-2) 측에 우선적으로 근접되도록 가동단자(20)에 형성된 보조전극이다.

주목할 점은 돌극(21)은 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 가동단자(20)가 스위칭 이동 중에만 고정단자(10)의 접점소외부(10-2)에 우선적으로 '근접'되게 형성된 것일 뿐, 도 5에 도시된 바와 같이 전기적 접점이 실행되는 부분은 아니라는 것이다.

본 발명의 돌극(21)에 의하면, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 가동단자(20)의 스위칭 이동으로 가동단자(20)와 고정단자(10)를 근접시키면 돌극(21)과 고정단자(10)의 접점소외부(10-2) 사이에서 전기적 포텐셜이 강해져 아크 방전 분위기가 조성되고, 가동단자(20)와 고정단자(10)의 접점지배부(10-1)에서는 아크 방전 분위기가 상대적으로 약해진다.

이에 따라, 스위칭 이동이 진행되면 고정단자(10)의 접점소외부(10-2)에서 우선적으로 아크가 발생되어 접점지배부(10-1)에서의 아크 발생이 방지된다.

본 발명의 돌극(21)은 고정단자(10) 측에 형성시킬 수 있음은 물론이다.

한편, 스위치에 있어서, 스위칭 이동수단은 푸쉬식, 시소식, 토글식 등 매우 다양한 방식이 있으며, 본 발명에 의하면 이러한 스위칭 이동에 의해 발생되는 스위칭 접촉면의 아크 손상을 모두 방지할 수 있는데, 특히, 도 1에 도시된 바와 같은 시소 스위치의 경우에는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 돌극(21)의 형성이 쉬워 손쉽게 적용 가능한 이점이 있다.

즉, 시소 스위치에서는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 돌극(21)의 형상은 가동단자(20)의 단부를 ㄱ자 형으로 접철시켜 간단하게 스위칭 이동시 접점소외부(10-2)에 근접되게 할 수 있으므로 편리하게 적용할 수 있는 이점이 있다.

시소 스위치로서 대전류 부하구동이 되는 대표적인 장치는 선등록 특허 10-1653681의 더블 시소 스위치나, 선등록 특허 10-1011762의 차량용 시트 조절 컨트롤러에 사용되는 스위치와 같은 차량용 시트 스위치를 예로 들 수 있는데, 이와 같은 종래 차량용 시트의 스위치에 본 발명을 적용하면 스위치의 아크 손상을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 장치는 선등록번호 10-0507652 아크손상방지용 접점구조를 가진 릴레이 또는 선출원번호 10-2013-0088010 주접점의 아크 손상을 방지하는 가스절연개폐장치의 차단기에 개시된 기술 내용과 달리 간단한 접철구조로 아크 발생을 적극 유도하여 접점지배부(10-1)에 발생되던 아크 손상부(100, 200)를 접점소외부(10-2)로 이동시키는 점에서 차이가 있다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 고정단자
10-1 : 접점지배부 10-2 : 접점소외부
20 : 가동단자 21 : 돌극
100 : 아크 손상부

Claims (4)

1. 접점부가 이동되는 가동단자와 접점부가 고정된 고정단자로 구성되어, 상기 가동단자의 스위칭 이동에 의해 상기 고정단자에 전기적 접점되는 스위치에 있어서,
   상기 고정단자는 상기 스위칭 이동시 상기 가동단자와 접점 발생되는 접점지배부와 접촉 소외되는 접점소외부로 구성되고, 상기 가동단자에는 상기 스위칭 이동시 상기 고정단자의 상기 접점소외부 측에 우선적으로 근접하는 돌극이 형성되어,
   상기 스위칭 이동시 상기 돌극과 상기 접점소외부에서 아크를 우선적으로 발생시켜 상기 가동단자와 상기 고정단자의 접점지배부에서의 아크 발생을 방지시키는 것을 특징으로 하는 접점부 아크 손상 방지형 스위치.
2. 제1항에 있어서 상기 접점부 아크 손상 방지형 스위치는
   상기 가동단자의 회동에 의해 스위칭 이동되는 시소 스위치인 것을 특징으로 하는 접점부 아크 손상 방지형 스위치.
3. 제2항에 있어서 상기 돌극은
   상기 가동단자의 단부를 ㄱ자 형으로 접철시켜 형성시킨 것을 특징으로 하는 접점 아크 손상 방지형 스위치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서 상기 접점 아크 손상 방지형 스위치는
   차량용 시트의 스위치로 사용되는 것을 특징으로 하는 접점 아크 손상 방지형 스위치.
   

Images