KR20200058717A - 특정 지점의 스위치 기능을 접목한 전동공구 전원 제어시스템 - Google Patents

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KR20200058717A
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김창현
이정훈
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Abstract

본 발명은 전동공구의 스위칭을 제어하여 안전성을 확보할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다. 특히, 전원기능이 있는 특정 제품 이를테면 전동공구와 같은 장비에서 전원이 온(On)이 되어 있는 상태에서 특정 지점의 스위칭 기능을 추가하여 제어될 수 있도록 하여, 산업현장에서 쓰이는 글라인더 등이 특정 제품에 접촉상태에서만 구동이 가능하도록 하는 방법에 대한 것이다.

Description

특정 지점의 스위치 기능을 접목한 전동공구 전원 제어시스템{SWITCH SAFETY DEVICE FOR GEARING TOOL}
본 발명은 전동공구의 스위칭을 제어하여 안전성을 확보할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다. 특히, 전원기능이 있는 특정 제품 이를테면 전동공구와 같은 장비에서 전원이 온(On)이 되어 있는 상태에서 특정 지점의 스위칭 기능을 추가하여 제어될 수 있도록 하여, 산업현장에서 쓰이는 글라인더 등이 특정 제품에 접촉상태에서만 구동이 가능하도록 하는 방법에 대한 것이다.
일반적으로, '전동공구'란 주로 손에 쥐고 취급하는 장치를 가리킨다. 이러한 전동공구는 전동기의 힘을 이용하여 쉽고 빠르게 작업할 수 있도록 만든 공구, 구멍을 뚫는 전동 드릴, 나사를 조이거나 푸는 전동 드라이버, 다듬질이나 연마에 사용되는 전기 그라인더나 전기 연마기, 목재를 자르는 전기톱 및 목재를 다듬는 전기 대패 등과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다.
이와 같이 다양한 형태를 갖고 있는 전동공구는 교류 전원에 코드를 꽂아 직접 연결하여 사용할 수도 있으며, 충전지를 이용하여 무선으로도 사용할 수 있었다.
그러나, 대부분의 작업자들은 전동공구를 사용할 때 전공공구의 전원(토글)을 오프(off)시키지 않고 전공공구의 콘센트를 뽑아 놓았다가 다시 사용하는 경우, 다시 전동공구의 플러그를 콘센트에 꼽는 순간 전동공구 날이 회전하여 회전날이 바닦에 튕기는 경우가 발생하였다.
이와 같이, 전동공구의 회전날이 작업자의 신체에 닿게 되면 큰 사고를 당하는 경우가 자주 발생하였다.
따라서, 위와 같은 사고를 방지하고자, 종래에는 전동공구에다가 안전 스위치를 부착하였다. 안전 스위치를 부착한 전동공구의 일례로서, 2000년 04월 11일자로 등록된 등록실용신안 제0186608호에서 전동핸드그라인더의 안전 스위치가 개시되었다.
상기 등록실용신안은 핸드그라인더및 전동공구의 작동스위치가 'on'상태에서 기기의 전원 플러그를 콘센트에 인입시켰을때 발생되는 기기의 파손및 안전사고를 방지하기 위하여 기존의 작동스위치에 안전장치를 추가한 것이다.
이를 위해, 종래의 상기 등록실용신안은 기기의 작동스위치의 손잡이를 가동실린더가 용수철의 탄력에 의해 밀고 있기 때문에 스위치의 'on'상태의 전환이 불가능한 형태로 만들어지며, 스위치의 'on'상태의 전환이 가능하려면 여자코일에 전원을 주어 가동실린더를 움직여 공간을 확보하고 수동조작을 통해 접점 연결이 이루어지도록 하여 구동모터를 가동시켰다.
따라서, 상기와 같이 기기의 파손및 안전사고를 줄임과 동시에 전동공구 부피를 줄이고 제작비용을 낮출수 있도록 간편한 조작이 가능한 안전 스위치 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한국등록실용신안 제0186608호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가동실린더, 용수철 및 여자코일과 같은 부품을 제외시키고 릴레이 스위치, 스타트 스위치 및 접점 스위치 등을 이용하여 직렬 또는 병렬회로 구조로 설계함으로써 제작 비용과 부피를 줄일 수 있음과 동시에 사고를 미연해 방지할 수 있는 전동공구 스위치 안전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
콘센트의 전원에 접속되어 전압을 인가받아 동작하는 플러그 스위치부; 상기 전동공구의 모터에 접속되어 상기 플러그 스위치부와 병렬연결되는 릴레이 스위치부; 상기 플러그 스위치부 중 T1 플러그 스위치와 병렬 연결되는 스타트 릴레이 스위치부; 상기 상기 플러그스위치부 중 T1 플러그 스위치와 병렬연결됨과 동시에 상기 스타트 릴레이 스위치부와 병렬연결되는 안전스위치 릴레이 접점부; 상기 스타트 릴레이 스위치부와 직렬연결되는 안전스위치 릴레이 스위치부; 및 상기 안전스위치 릴레이 접점부와 직렬연결되는 안전스위치 램프부;를 포함하는 구조로 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플러그 스위치부에 전압이 인가되더라도 스타트 릴레이 스위치부, 안전스위치 릴레이 접점부 및 안전스위치 릴레이 스위치부등이 차례로 온동작되고, 릴레이 스위치부가 오프동작됨으로써 전압이 인가된 전동공구가 바로 동작되지 않도록 하여 작업자의 안전사고를 사전해 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 스위치 안전장치의 전동공구 안전스위치 회로 구조를 예시적으로 나타낸 회로도 및 구성 블록도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 스위치 안전장치(100)의 전동공구 안전스위치(110) 회로 구조를 예시적으로 나타낸 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 안전스위치(110) 회로를 구비한 전동공구(102)를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 스위치 안전장치(100)는 전동공구(102)에 전압이 인가 되어도 상기 전동공구(102)가 동작되지 않도록 하는 전동공구 안전스위치(110)를 구비한다.
여기서, 본 발명에 따른 전동공구 안전스위치(110)는 플러그 스위치부(111), 릴레이 스위치부(112), 스타트 릴레이 스위치부(113), 안전스위치 릴레이 접점부(114), 안전스위치 릴레이 스위치부(115) 및 안전스위치 램프부(116)를 포함한다.
먼저, 본 발명에 따른 플러그 스위치부(111)는 콘센트(101)의 전원, 예컨대 AC 220V 전원(R0, TO)에 접속되어 전압을 인가받아 동작하는 역할을 한다. 이러한 동작을 위하여, 본 발명에 따른 플러그 스위치부(111)는 R1, T1플러그 스위치(111a, 111b)로 이루어진다.
이때, 상기 R1 플러그 스위치(111a)는 콘센트(101)의 R0(-) 220V 단자로부터 연결되고 T1 플러그 스위치(111b)는 콘센트(101)의 T0(+) 220V 단자로부터 연결된다. 이와 같이, 상기 플러그 스위치부(111)는 콘센트(101)에 꽂히게 되면 위와 같은 전압을 이후에 설명할 회로들로 공급하게 된다.
다음으로, 본 발명에 따른 릴레이 스위치부(112)는 전동공구(102)의 모터(102a)에 접속되는 스위치 회로로서 플러그 스위치부(111)와 전공공구(102) 사이에서 병렬 연결된다.
이러한 릴레이 스위치부(112)는 플러그 스위치부(110)의 R1 플러그 스위치(111a)와 전동공구(102)의 사이에 병렬연결되는 -단자 릴레이 스위치(112a) 및 플러그 스위치부(110)의 T1 플러그 스위치(111b)와 전동공구(102)의 사이에 병렬연결되는 +단자 릴레이 스위치(112b)로 이루어질 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 스타트 릴레이 스위치부(113)는 플러그 스위치부(111) 중 T1 플러그 스위치(111b)와 병렬 연결됨과 동시에 릴레이 스위치부(112)와 병렬 연결된다. 이러한 스타트 릴레이 스위치부(113)는 도 2에 도시된 전동공구(102)의 안전 스위치(118, 토글 스위치)가 눌러질 경우 직접적으로 반응하여 온되는 스위치이다.
다음으로, 본 발명에 따른 안전스위치 릴레이 접점부(114)는 플러그 스위치부(111) 중 T1 플러그 스위치(111b)와 병렬연결됨과 동시에 스타트 릴레이 스위치부(113)와 병렬연결된다. 이러한 안전스위치 릴레이 접점부(114)는 이후에 설명될 안전스위치 릴레이 스위치부(115)의 온(on) 동작에 따라 작동되는 접점 스위치이다.
다음으로, 본 발명에 따른 안전스위치 릴레이 스위치부(115)는 스타트 릴레이 스위치부(113)와 직렬연결되어 전동공구(102)의 안전 스위치(118)와 직접적으로 접속되어 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 안전스위치 램프부(116)는 안전스위치 릴레이 접점부(114)와 직렬로 연결됨과 동시에 앞서 설명한 안전스위치 릴레이 스위치부(115)와 병렬연결되어 있다. 이러한 안전스위치 램프부(116)가 전동공구(102)의 표면에 구비된 램프(116a)가 꺼져 있다면 동작된 상태로 볼 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동공구 안전스위치(110)는 먼저 플러그 스위치부(111)가 콘센트(101)에 꽂혀 전원이 인가되면 온 동작되고, 이와 병렬 연결된 스타트 릴레이 스위치부(113)가 온(on) 동작된다.
이후, 온 동작된 스타트 릴레이 스위치부(113)로부터 직렬 연결된 안전스위치 릴레이 스위치부(115)가 온 동작됨과 동시에 이와 병렬 연결된 안전스위치 릴레이 접점부(114)가 온 동작된다.
이후, 온 동작된 안전스위치 릴레이 접점부(114)와 병렬 관계로 연결된 릴레이 스위치부(112)가 오프(off)로 동작된다. 이로 인하여, 전동공구(102)의 모터 작동이 중단되 전동공구(102)에 전압이 인가되더라도 전동공구(102)의 동작을 중지시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 위와 같이 릴레이 스위치부(115)가 오프(off)되더라도 안전스위치 릴레이 접점부(114)와 병렬 연결된 안전스위치 램프부(116)가 온동작되어 전동공구(102)의 램프(116a)를 온시킬 수 있게 된다. 따라서, 작업자는 전동공구(102)의 램프(116a)가 불이 켜진 것을 확인할 경우 정상적으로 안전 스위치(118)가 작동되고 있음을 알수 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전동공구(102)가 콘센트(101)에 꽂혀진 상태에 의해 플러그 스위치부(111)가 온동작 되더라도 앞서 설명한 플러그 스위치부(111), 스타트 릴레이 스위치부(113), 안전스위치 릴레이 접점부(114), 안전스위치 릴레이 스위치부(115) 및 안전스위치 램프부(116)를 온동작시킨 후 릴레이 스위치부(112)를 오프 동작시킴으로써, 궁극적으로 전동공구(102)의 동작을 중지시킬 수 있게 된다.
따라서, 전원이 켜진 전동공구(102)가 바로 동작하는 것이 아닌 안전 스위치의 회로들에 의해 전동공구(102)의 동작을 중지시키게 되어 작업자가 다치는 것을 사전해 방지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 전동공구 스위치 안전장치 101 : 콘센트
102 : 전동공구 110 : 전동공구 안전스위치 회로
111 : 플러그 스위치부 112 : 릴레이 스위치부
113 : 스타트 릴레이 스위치부 114 : 안전스위치 릴레이 접점부
115 : 안전스위치 릴레이 스위치부 116 : 안전스위치 램프부

Claims (3)

  1. 전동공구에 전압이 인가되어도 상기 전동공구가 동작되지 않도록 하는 전동공구 안전스위치를 구비할 경우, 상기 전동공구 안전스위치는,
    콘센트의 전원에 접속되어 전압을 인가받아 동작하는 플러그 스위치부;
    상기 전동공구의 모터에 접속되어 상기 플러그 스위치부와 병렬연결되는 릴레이 스위치부;
    상기 플러그 스위치부 중 T1 플러그 스위치와 병렬 연결되는 스타트 릴레이 스위치부;
    상기 플러그 스위치부 중 T1 플러그 스위치와 병렬연결됨과 동시에 상기 스타트 릴레이 스위치부와 병렬연결되는 안전스위치 릴레이 접점부;
    상기 스타트 릴레이 스위치부와 직렬연결되는 안전스위치 릴레이 스위치부; 및
    상기 안전스위치 릴레이 접점부와 직렬연결되는 안전스위치 램프부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 지점의 스위치 기능을 접목한 전동공구 전원 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전동공구 안전스위치는,
    상기 플러그 스위치부가 온 상태(on state)로 동작되고, 상기 스타트 릴레이 스위치부가 눌러져 온(on)될 경우 상기 안전스위치 릴레이 스위치부와 안전스위치 릴레이 접점부가 온(on)되고, 상기 릴레이 스위치부가 오프(off)로 동작되어 상기 전동공구의 동작을 오프시키는 것을 특징으로 하는 특정 지점의 스위치 기능을 접목한 전동공구 전원 제어시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 릴레이 스위치부는,
    - 단자가 상기 플러그 스위치부 중 R1 플러그 스위치와 병렬연결되고, +단자가 상기 플러그 스위치부 중 T1 플러그 스위치와 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 특정 지점의 스위치 기능을 접목한 전동공구 전원 제어시스템.
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