KR20220050209A - 파이로테크닉 스위치 - Google Patents

Abstract

파이로테크닉 스위치로서, - 케이싱(10), - 케이싱(10)을 통과하는 적어도 하나의 전기 전도체(20), - 케이싱(10) 내에 하우징된 피스톤(30) - 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 전기 전도체(20)의 나머지 부분으로부터 분리되는 적어도 2개의 자유 전도 스트랜드들(21, 22)을 형성하기 위해 적어도 3개의 개별 위치들에서 전기 전도체(20)를 절단하도록 설계됨 -, 피스톤(30)이 전기 전도체(20)를 절단하게 강제하도록 설계된 파이로테크닉 액추에이터를 포함하고, 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는, - 각각의 자유 스트랜드(21, 22)가 베이스 부분의 양측에 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)이 배열되어 있거나 있지 않은 적어도 하나의 베이스 부분을 갖도록 전기 전도체(20)를 절단하고, - 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)을 갖는 적어도 하나의 자유 스트랜드(22)를 생성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 파이로테크닉 스위치.

Description

파이로테크닉 스위치

본 발명은 일반적으로 전기 회로를 차단하기 위한, 예를 들어 사고 발생시 자동차의 전력 전기 회로를 차단하기 위한 파이로테크닉 스위치에 관한 것이다.

파이로테크닉 스위치들은 DE102012212509에 개시된 것과 같은 종래 기술에 공지되어 있다. 그러나, 이 시스템은 (전기 전도체 차단 조건들에 따라) 다양한 작동 위험의 불이익을 갖는다.

본 발명의 하나의 목표는 위에서 언급된 종래 기술의 단점들을 극복하는 것이며, 특히, 먼저, 예측 가능한, 잘 이해되는 전류 차단 조건들로, 신뢰할 수 있는 회로 차단을 갖는 파이로테크닉 스위치를 제안하는 것이다.

따라서, 본 발명의 제1 양태는 파이로테크닉 스위치로서,

- 케이싱,

- 케이싱을 통과하는 적어도 하나의 전기 전도체,

- 케이싱 내에 하우징된 피스톤 - 피스톤-케이싱 조립체는 전기 전도체의 나머지 부분으로부터 분리되는 적어도 2개의 자유 전도 스트랜드들을 형성하기 위해 적어도 3개의 개별 지점들에서 전기 전도체를 절단하도록 설계됨 -,

- 피스톤이 전기 전도체를 절단하게 강제하도록 설계된 파이로테크닉 액추에이터를 포함하고,

피스톤-케이싱 조립체는,

- 각각의 자유 스트랜드가 베이스 부분의 양측에 2개의 접힌 윙들이 배열되어 있거나 있지 않은 적어도 하나의 베이스 부분을 갖도록 전기 전도체를 절단하고,

- 2개의 접힌 윙들을 갖는 적어도 하나의 자유 스트랜드를 생성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 파이로테크닉 스위치와 관련된다.

위의 구현에 따른 파이로테크닉 스위치는 전기 전도체를 여러 개의 스트랜드들로 절단하며, 이는 스위치의 절단 능력을 향상시킨다. 실제로, 여러 곳에서 절단하는 것은 가능한 아크(arc)의 길이를 연장시키는 것을 의미한다. 또한, 각각의 자유 스트랜드는 (변형되지 않은) 베이스 부분만을 포함하거나 2개의 접힌 윙들을 갖는 베이스 부분을 포함한다. 달리 말하면, 각각의 자유 스트랜드는 일자형 또는 평평한 베이스 부분이거나, 2개의 접힌 윙들로 둘러싸인 베이스 부분이다. 따라서, 자유 스트랜드들은 대칭적이고, 이는 각각의 측에서 밸런싱된 절단을 보장한다: 힘은 자유 스트랜드들의 각각의 단부에서 유사하며, 이는 절단 동안의 움직임의 위험 및 따라서 스위치의 성능 및/또는 무결성에 영향을 줄 수 있는 불규칙한 작동의 위험을 제한한다. 실제로, 각각의 자유 스트랜드의 단부들에서의 유사하거나 대칭적인 힘은 절단 동안에 또는 절단 후에 안정성, 및 원치 않는 움직임들의 부재를 보장할 것이다. 전도성 요소들의 이러한 원치 않는 움직임들은 디바이스의 성능에 영향을 미칠 수 있는 바람직하지 않은 아크 조건들을 생성하고/생성하거나 구성요소들의 무결성에 영향을 줄 수 있는 재밍과 같은 기계적 응력을 생성할 수 있다.

따라서, 위의 구현에 따른 파이로테크닉 스위치는 휴지 위치(전기 전도체가 연속적인 피스이고 전기를 전도할 수 있음)와 활성화 위치(전기 전도체가 더 이상 인택트(intact)가 아니고 더 이상 전기를 전도할 수 없음) 사이에서 이동 가능한 피스톤을 포함한다. 휴지 위치로부터 활성화 위치로의 전이는, 예를 들어 차량의 전자 유닛 또는 카드에 의해 트리거되거나 점화되는 파이로테크닉 액추에이터에 의해 야기된다. 마지막으로, 휴지 위치로부터 활성화 위치로의 전이는, 따라서, 전기 전도체의 절단, 여러 자유 스트랜드들의 형성 및 자유 스트랜드들 중 일부의 접힘을 야기한다. 따라서, 접힌 자유 스트랜드들은 절단 전 및 후에 상이한 형상을 갖는다.

그러나, 각각의 자유 스트랜드는 (접힌 윙들을 갖거나 갖지 않은) 베이스 부분을 포함하고, 이 베이스 부분은 변형되지 않는다. 즉, 베이스 부분은 회로 차단기의 활성화 전 및 후에 동일한 형상을 갖는 전기 전도체의 부분이다. 달리 말하면, 각각의 자유 스트랜드는 절단 전의 원래의 전기 전도체와 동일한 기하학적 구조를 갖는 부분(베이스 부분)을 포함한다.

특히, 베이스 부분은 초기 전기 전도체가 절단될 때 소성 변형을 겪지 않을 수 있다.

특히, 베이스 부분은 절단 중에 단순히 병진운동(translation)을 겪을 수 있고, 최종 위치에서는 그의 초기 위치에 평행하게 끝날 수 있다.

특히, 베이스 부분은 피스톤의 베어링 표면에 평행할 수 있고, 그 자체가 바람직하게는 피스톤의 움직임 방향에 수직일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 회로 차단기는 전단(shearing)에 의해 전기 전도체를 절단하도록 배열될 수 있다. 특히, 회로 차단기의 피스톤은 각각의 자유 스트랜드의 베이스 부분을 변형시키지 않고 수용하는 베어링 표면, 및 전단에 의해 전기 전도체를 절단하도록 배열된, 베어링 표면의 양측에 배열된 적어도 2개의 절단 각도들을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 베어링 표면은 피스톤의 2개의 돌출부들에 의해 둘러싸일 수 있고, 2개의 절단 각도들은 각각 돌출부들 중 하나에 배열될 수 있으며,

- 바람직하게는, 변형되지 않은 베이스 부분 및 2개의 접힌 윙들을 갖는 자유 스트랜드를 형성하기 위해, 베어링 표면 반대편의 각각의 돌출부의 플랭크(flank) 상에, 또는

- 바람직하게는, 변형되지 않은 베이스 부분을 갖고 접힌 윙들이 없는 자유 스트랜드를 형성하기 위해, 베어링 표면에 인접한 각각의 돌출부의 플랭크 상에 배열될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 자유 스트랜드, 바람직하게는 각각의 자유 스트랜드는 절단 전 및 후 둘 모두에 케이싱 내의 동일한 위치를 점유할 수 있는 적어도 하나의 기준 부분을 가질 수 있다. 이러한 실시예는 절단 동안 전기 전도체 및 자유 스트랜드들의 움직임을 제한하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 이는 비재현성의 위험을 제한한다.

일 실시예에 따르면, 피스톤-케이싱 조립체는 절단 후 각각의 자유 스트랜드의 적어도 하나의 움직임을 블로킹하도록 배열될 수 있다. 달리 말하면, 각각의 자유 스트랜드는, 단일 베이스 부분으로 구성되든 또는 베이스 부분과 2개의 접힌 윙들로 구성되든, 피스톤-케이싱 조립체에 의해 제자리에 유지되거나, 고정되거나, 또는 로킹된다.

일 실시예에 따르면, 피스톤-케이싱 조립체는 절단 돌출부들을 가질 수 있고, 따라서 절단 후,

- 접힌 윙이 없는 자유 스트랜드가 1 mm 미만, 그리고 바람직하게는 0.5 mm 미만의 간격으로 2개의 절단 돌출부들 사이에 배열될 수 있고, 그리고/또는

- 2개의 접힌 윙들을 갖는 자유 스트랜드는,

2개의 접힌 윙들 사이의 피스톤-케이싱 조립체의 하나의 구성요소의 절단 돌출부, 및

그 각각이 각각의 접힌 윙의 일 단부와 접촉할 수 있는 피스톤-케이싱 조립체의 다른 구성요소 상의 2개의 인접한 절단 돌출부들과 함께 배열될 수 있다.

위의 실시예에 따르면, 절단 돌출부는 절단력을 가하고/가하거나 전기 전도체가 적어도 절단 순간 동안 그 위에 놓이는 돌출부 또는 돌기를 지칭한다. 이 돌출부들은 케이싱 상에 있거나 그와 통합될 수 있고(따라서 정적으로 간주됨), 또는 피스톤 상에 있거나 피스톤과 통합될 수 있다(따라서 이동식으로 간주됨).

위의 실시예에 따르면,

- 접힌 윙들이 없는 자유 스트랜드는, 그의 베이스 부분을 향하거나 그의 베이스 부분에 있는 피스톤-케이싱 조립체의 하나의 구성요소의 절단 돌출부를 갖고, 피스톤-케이싱 조립체의 다른 구성요소의 2개의 인접한 절단 돌출부들과 접촉하거나 거의 접촉하는 그의 단부들을 갖는다: 이것은 그 길이 방향으로 이동할 수 없다.

- 2개의 접힌 윙들을 갖는 자유 스트랜드는 그의 베이스 부분을 향하거나 그의 베이스 부분에 있는 피스톤-케이싱 조립체의 하나의 구성요소의 절단 돌출부, 및 각각이 자유 스트랜드의 단부(각각의 접힌 윙의 자유 단부들)와 접촉하는, 피스톤-케이싱 조립체의 다른 구성요소의 2개의 인접한 절단 돌출부들을 갖는다. 따라서, 각각의 자유 스트랜드는, 일단 전기 전도체로부터 분리되면, 절단 돌출부들에 의해 그의 단부에서 유지된다.

일 실시예에 따르면, 접힌 윙을 갖지 않는 자유 스트랜드는 적어도,

- 피스톤-케이싱 조립체의 하나의 구성요소에서의 절단 돌출부와

- 피스톤-케이싱 조립체의 다른 구성요소 상의 2개의 절단 돌출부들 사이에 정의된 밀폐된 공간 내에 배열될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 절단 돌출부들은 드래프트 각도들을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면,

- 피스톤은 나이프들을 형성하는 절단 돌출부들을 포함할 수 있고,

- 케이싱은 다이들을 형성하는 절단 돌출부들을 포함할 수 있고,

절단 후, 피스톤의 각각의 나이프가 2개의 다이들 사이에 배열될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 절단 후, 각각의 나이프의 적어도 하나, 바람직하게는 각각의 드래프트 면은 다이의 드래프트 면을 향할 수 있다. 이 실시예는 피스톤이 자유 스트랜드들 주위의 볼륨을 신뢰성 있게 폐쇄하는 것을 보장한다. 이는 드래프트 면들이 서로의 위에 놓이기 때문이고, 드래프트 면들이 반전되기 때문에, 피스톤 나이프들과 케이싱 다이들 사이의 접촉은 표면 접촉이다. 그러면 모든 아크가 신뢰성 있게 한정되고, 모든 누설 경로가, 표면 접촉하는 2개의 부품들 사이에서, 긴 거리에 걸쳐 있다.

일 실시예에 따르면, 절단 후, 피스톤의 각각의 나이프는 다이의 2개의 면들 사이에, 그리고 바람직하게는 다이의 2개의 드래프트 면들 사이에 배열될 수 있다. 달리 말하면, 측면 나이프들의 경우에도, 각각의 나이프의 양측에 다이가 제공될 수 있다: 측면 다이가 케이싱의 양측에 제공되어 각각의 측면 나이프를 향하는 드래프트 면을 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 다이들은 케이싱과 일체화되거나 직접 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 피스톤/케이싱 조립체 중 하나의 드래프트 각도는 피스톤/케이싱 조립체 중 다른 것의 드래프트 각도와 동일하다. 이 실시예에 따르면, 피스톤과 케이싱의 측면들(드래프트)은 서로 평행하다.

일 실시예에 따르면, 피스톤/케이싱 조립체의 하나의 구성요소의 드래프트 각도는 피스톤/케이싱 조립체의 다른 구성요소의 드래프트 각도와 상이하고, 접촉 드래프트 표면들의 마찰 원추 내에 포함된다. 이 실시예에 따르면, 피스톤 및 케이싱의 측면들(드래프트)은 서로 평행하지 않지만, 각도 차이는 마찰 각도보다 작고, 따라서 피스톤이 활성화 위치에 있으면 표면들 사이에 쐐기가 있으므로, 이 위치에 유지된다. 특히, 표면들이 플라스틱인 경우, 드래프트 각도들의 차이는 5° 미만으로 유지될 것이다.

일 실시예에 따르면, 2개의 접힌 윙들을 갖는 자유 스트랜드의 접힘부들은 대칭일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 파이로테크닉 스위치는, 절단 후에,

- 접힌 윙들이 없는 베이스 부분을 갖는 자유 스트랜드,

- 2개의 접힌 윙들을 갖는 베이스 부분을 갖는 자유 스트랜드를 포함하는 2개의 개별 요소들을 포함할 수 있다.

달리 말하면, 직선이거나 피스톤(베이스 부분 단독)의 통과에 의해 변형되지 않은 자유 일자형 스트랜드, 및 2개의 접힌 윙들을 갖는 접힌 스트랜드가 존재한다. 일반적으로 말하면, 절단은 접힌 윙들이 없는 자유 스트랜드들과 2개의 접힌 윙들을 갖는 자유 스트랜드들의 교대를 생성함으로써 제조된다.

일 실시예에 따르면,

- 피스톤은 파이로테크닉 액추에이터의 추력(thrust force)을 인가하기 위한 축을 가질 수 있고,

- 피스톤-케이싱 조립체는 힘 인가 축으로부터 미리 결정된 거리에 위치된 지점들에서 전기 전도체를 절단하도록 배열될 수 있고,

힘 인가 축의 일 측 상에 위치한 지점들의 미리 결정된 거리들의 합은 힘 인가 축의 다른 측에 위치한 지점들의 미리 결정된 거리들의 합과 동일할 수 있다. 전기 전도체를 따른 절단 지점들의 위치는, 힘 인가 축이 중간을 통해 이동하는 방식으로 분포되며, 이는 피스톤 상에 전복 토크(overturning torque)가 없음을 보장한다. 따라서, 피스톤은 제한된 휨 또는 재밍(jamming) 위험을 가지고, 휴지 위치로부터 활성화 위치로의 매끄럽고 용이한 움직임을 가질 것이다.

일 실시예에 따르면, 전기 전도체는 케이싱 내에 고정된 적어도 제1 부분, 및 피스톤을 향하는 제2 부분을 가질 수 있고, 제2 부분은 제1 부분의 단면적보다 작은 단면적을 가질 수 있다. 제2 부분은 통상적으로 피스톤이 그의 절단력을 가할 부분이고 더 약하며, 따라서 제1 부분은 거의 응력을 받지 않을 것이다. 제2 부분에서의 파단(break)이 보장된다.

일 실시예에 따르면, 제1 부분은 케이싱의 개별 부품을 형성하는 재료 내에 오버몰딩될 수 있다. 피스톤 나이프들이 케이싱의 다이들 사이에 오는 실시예와 함께, 이러한 구현은 전기 전도체의 오버몰딩에도 불구하고 적절한 드래프트들을 갖는 더 용이한 제조를 가능하게 하면서, 피스톤이 활성화 위치에서 케이싱 상에 표면 접촉하게 되는 것을 보장한다.

일 실시예에 따르면, 피스톤 및/또는 케이싱은 절단 돌출부에 적어도 하나의 인서트를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 절단 후, 자유 스트랜드들이 케이싱 내에 포획(trap)될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 파이로테크닉 스위치는 역전 방지 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엄격한 피팅, 피스톤 스트로크의 단부에서의 재밍, 또는 복귀 방지 브래킷과의 체결을 고려하는 것이 가능하다.

본 발명의 제2 양태는 본 발명의 제1 양태에 따른 적어도 하나의 파이로테크닉 스위치를 포함하는 자동차에 관한 것이다.

위의 기술적 특징들 모두는 기술적 불일치 또는 비호환성이 없는 한 서로 결합되거나 서로로부터 분리될 수 있는 것으로 이해된다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은, 예로서 제공되지만 어떠한 방식으로도 그에 제한되지 않고 첨부 도면들에 의해 예시되는, 본 발명의 몇몇 실시예들의 상세한 설명을 읽을 때 더욱 명백해질 것이다.

[도 1]은 트리거링 전의 본 발명에 따른 파이로테크닉 스위치의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.

[도 2]는 트리거링 후의 도 1의 파이로테크닉 스위치를 도시한다

[도 3]은 트리거링 전의 본 발명에 따른 파이로테크닉 스위치의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.

[도 4]는 트리거링 후의 도 3의 파이로테크닉 스위치를 도시한다.

[도 5]는 트리거링 전의 본 발명에 따른 파이로테크닉 스위치의 제3 구현예의 개략도를 나타낸다.

[도 6]은 트리거링 후의 도 5의 파이로테크닉 스위치를 도시한다.

[도 7]은 도 1의 파이로테크닉 스위치의 상세한 단면을 도시한다.

[도 8]은 본 발명의 일 양태를 설명하기 위한 도 7의 상세도를 도시한다.

[도 9]는 본 발명의 다른 양태를 설명하기 위한 도 8의 상세를 도시한다.

도 1은 상부 케이싱 부분(10A) 및 하부 케이싱 부분(10B)으로 구성된 케이싱(10)을 포함하는 파이로테크닉 스위치를 도시한다. 전기 전도체(20)가 케이싱(10)을 통과하고 피스톤(30)이 전기 전도체(20) 아래에 위치되고, 파이로테크닉 액추에이터(전기-파이로테크닉 점화기(40))가 하부 케이싱 부분(10B)과 일체로 제공된다.

도 7을 보다 상세히 참조하면, 피스톤(30)은 휴지 위치 (도 1 및 도 7)와 활성화 위치(도 2) 사이에서 케이싱(10)에 대해 이동 가능하게 장착된다. 전기-파이로테크닉 점화기(40)가 연소 또는 가압 챔버(41)로 개방되어, 전기-파이로테크닉 점화기(40)가 트리거될 때 연소 챔버(41) 내에서 급격한 압력 증가가 발생하여, 피스톤(30)을 휴지 위치로부터 활성화 위치로 이동하게 한다.

통상적으로, 전기-파이로테크닉 점화기(40)의 트리거링은 전기 전도체(20)가 차단되어야만 하는 상황(예를 들어, 전기 전도체(20)가 충격 후에 격리되는 배터리를 포함하는 전기 회로의 일부인 경우, 차량 충격)의 검출 후 전자 제어 유닛에 의해 야기된다.

휴지 위치로부터 활성화 위치로의 피스톤(30)의 이러한 전환 동안, 전기 전도체(20)는 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체 상에 제공된 절단 돌출부들에 의해 절단된다. 상세하게는, 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 케이싱(10) 상의 다이들(11)(도 7의 11A, 11B, 11C, 11D만 해당) 및 피스톤(30) 상의 나이프들(31)(도 7의 31A, 31B, 31C)인 절단(또는 아래에서 설명되는 바와 같이 절단 및 벤딩) 돌출부들을 포함한다. 도 1 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 작동 전에, 케이싱(10)의 절단 돌출부들, 즉 케이싱(10)의 다이들(11)(설명의 나머지 부분에서 다시 반복되지 않을 도 7의 11A, 11B, 11C, 11D)과, 피스톤(30)의 절단 돌출부들, 즉 피스톤(30) 상의 절단기들(31)(설명의 나머지 부분에서 다시 반복되지 않을 도 7의 31A, 31B, 31C) 사이에 전기 전도체(20)가 배열된다.

트리거링 후에 피스톤(30)이 상승할 때, 나이프들(31)은 그 시간에 다이들(11) 상에 놓여있는 전기 전도체(2)를 절단할 것이다.

이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 전도체(20)가 3개의 지점들에서 절단되고 2개의 자유 스트랜드들(21 및 22)이 생성되거나 형성된다. 이러한 자유 스트랜드들(21 및 22)은 전기 전도체의 나머지 부분으로부터 분리되고 도 2에 도시된 바와 같이, 자유 스트랜드(21)는 일자형 베이스 부분(또는 나이프들/다이들에 의해 변형되지 않음, 즉, 절단 전 및 후에 형상이 동일함)만을 포함하고, 자유 스트랜드(22)는 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)을 갖는 베이스 부분(22A)을 포함한다.

또한, 자유 스트랜드(21)의 각각의 단부는 피스톤(30) 상의 2개의 인접한 펀치들(31) 중 하나와 접촉하고, 접힌 윙들(22B, 22C)의 단부들 또한 각각 피스톤(30) 상의 2개의 인접한 펀치들(31) 중 하나와 접촉한다. 따라서, 각각의 자유 스트랜드는 도 2에서 점유된 위치에 끼어 움직이지 못하게 된다. 특히, 자유 스트랜드들(21 및 22)은 트리거링 전에 전도체(20)의 축 방향(도 2에서 수평 방향)으로 이동할 수 없다.

가능한 아크의 경로가 도 2에 도시된 위치의 단부들 사이의 하나이기 때문에 안전성 및 신뢰성이 개선된다. 이는 자유 스트랜드들(21 및 22)의 의도하지 않은 움직임 및 변위가 제거되기 때문인데, 자유 스트랜드들(21 및 22)이 절단 돌출부들(서로의 위에 놓여 폐쇄된 공간들을 형성하고, 자유 스트랜드들을 제 위치에 고정하는 방식으로 터치하는 다이들(11) 및 나이프들(31))에 의해 제 위치에 유지되거나 블로킹된다. 따라서, 아크를 확립하기 위한 조건들은 항상 일련의 스위치들에 대해 동일할 것이다. 또한, 제 위치에 머물지 않은 느슨한 스트랜드로 인해 피스톤(30)이 재밍할 위험이 없다.

또한, 도 7로 복귀하면, 전기 전도체(20)가 상부(10A) 및 하부(10B) 케이싱 부품들과 분리된, 삽입부(23) 내에 오버몰딩된다는 점에 유의해야 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 구성은 추가적인 기술적 효과를 제공하는 케이싱(10) 상에 위치된 절단 돌출부들 상의 드래프트를 허용한다.

실제로, 우측 절단 돌출부들(도 8의 다이(11D) 및 나이프(31C))을 포커싱하면, 나이프(31C)의 측면(31Cs)이 드래프트 각도를 갖는다는 것을 볼 수 있으며, 이는 사출 성형(injection molding)에 의한 부품의 제조를 향상시킨다. 유사하게, 다이(11D)의 측면(11Ds)이 드래프트 각도를 갖는다. 다이(11D)는 전기 전도체(20) 상으로 오버몰딩되지 않기 때문에(그것은 전기 전도체(20) 상으로 오버몰딩된 삽입부(23)이므로), 다이(11D)의 측면(11Ds)의 드래프트 각도는 나이프(31C)의 측면(31Cs)의 드래프트 각도에 효과적으로 상보적이다. 사출 성형에 의해 삽입부(23) 상에서 이러한 상보적 각도가 얻어질 수 없다는 점에 유의해야 한다.

그 결과, 피스톤(30)이 활성화 위치에 있을 때, 다이(11D)의 측면(11Ds)은 나이프(31C)의 측면(31Cs)과 표면 접촉할 수 있다(그리고 라인 접촉이 아님). 여기에 언급되 내용은 각각의 절단 돌출부에 대해 유효하다는 것에 유의한다: 스위치 피스톤(30)의 각각의 펀치(31)는 케이싱(10)의 다이(11)의 측면과(즉, 관련 다이의 측면의 드래프트에 상보적인 드래프트와) 표면 접촉하게 될 적어도 하나의 측면을 갖는다. 이는 표면 접촉부들을 갖는 일련의 폐쇄 공간들을 생성한다. 이는 아크를 항상 동일한 장소로 가게 할 수 있도록 홈과 같은 비접촉의 특정 구역을 한정함으로써 전기 아크의 경로를 제어하는 것을 가능하게 한다.

이 제1 실시예에서, 전기 전도체(20)의 절단이 나이프들(31A, 31B)을 이용하여 다이(11B)에서, 그리고 나이프(31C)를 이용하여 다이(11D)에서 수행되는 전단이라는 점에 유의해야 한다. 다이들(11A 및 11C)은 전기 전도체(20) 및 자유 스트랜드(22)의 벤딩을 강제하기 위한 받침대 역할을 한다. 따라서, 전술한 절단 돌출부들은 전기 전도체(20)를 전단하거나 벤딩하는 것에 관여한다.

도 9는 전단 절단 지점들의 위치 및 축(100)으로부터의 이들의 거리를 상세히 도시한다. 특히, 축(100)은 피스톤(30)에 대한 추력 인가 축이다. 축(100)의 일 측에서, 전기 전도체(20)는 축(100)으로부터 거리 x1 및 x2만큼 먼 지점들에서 절단되는 반면, 축(100)의 다른 측에서 전기 전도체(20)가 축(100)으로부터 거리 x3만큼 먼 지점에서 절단된다. 케이싱(10) 내에서 피스톤(30)의 임의의 틸팅 토크를 피하기 위해, x1+x2 = x3±20%인 것으로 의도된다. 따라서, 피스톤(30)의 움직임은 신뢰할 수 있으며, 여러 지점들에서 전단될 때에도 압력의 인가 축의 양측에서 동일하게 힘이 분포된다.

일반적으로, 피스톤(30)은 예를 들어, 스트로크의 단부에서 끼워맞춤(tight fit), 클리핑, 또는 가요성 탭을 이용한 로킹과 같은 반전 방지 수단에 의해 활성화 위치에 유지되도록 의도된다.

이러한 제1 실시예의 요약에서, 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 전기 전도체를 3개의 별개의 지점들에서 전단하도록 배열되어,

- 2개의 개별 자유 스트랜드들이 형성되고, 이는 전기 아크의 경로를 길어지게 하며,

- 제1 자유 스트랜드(21)는 접힌 윙들이 없고 대칭이며, 제2 자유 스트랜드(22)는 2개의 접힌 윙들이 있고 대칭인데, 이는 자유 스트랜드들(21, 22)의 시기적절하지 않거나 무작위적인 변위를 초래할 수 있는 임의의 비대칭 노력을 없애주며.

- 각각의 자유 스트랜드(21, 22)는 자유 스트랜드들(21, 22)을 케이싱(10) 내의 제위치에 유지하거나 로킹하는 절단 돌출부와 접촉하는 단부들을 갖고,

- 최종 위치 또는 활성화 위치에서, 피스톤(30)은, 서로 접촉하는 2개의 표면들 사이에 수 밀리미터의 누설 경로 또는 아크 경로를 갖는 차단 챔버를 폐쇄하기 위해, 표면 접촉부에서 케이싱(10)과 접촉한다.

도 3은 피스톤(30)이 4개의 나이프들(31)을 포함하여 전기 전도체(20)가 3개의 개별 자유 스트랜드들(21 및 22)로 절단될, 제2 실시예를 도시한다. 이 구현예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, (접힌 윙들이 없는) 하나의 자유 스트랜드(21) 및 (2개의 접힌 윙들을 갖는) 2개의 자유 스트랜드들(22)이 형성된다. 기술적 세부 사항들 및 이점들의 나머지는 제1 실시예에서와 동일하게 유지된다.

도 5는 피스톤(30)이 4개의 나이프들(31)을 포함하여 전기 전도체(20)가 3개의 개별 자유 스트랜드들(21 및 22)로 절단될, 제3 실시예를 도시한다. 이 제3 구현예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, (접힌 윙들이 없는) 2개의 자유 스트랜드들(21) 및 (2개의 접힌 윙들을 갖는) 1개의 자유 스트랜드들(22)이 형성된다. 기술적 세부 사항들 및 이점들의 나머지는 제1 실시예에서와 동일하게 유지된다.

당업자에게 명백한 다양한 변형 및/또는 개선이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 본 설명에 기술된 본 발명의 상이한 실시예에 대해 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 특히, 단일 지점에서 접힌 윙들에 대한 참조가 이루어지지만, 큰 곡률 반경을 따라 또는 여러 접힘부들을 따라 자유 스트랜드들을 접는 것이 가능하다.

Claims (15)

1. 파이로테크닉 스위치로서,
   - 케이싱(10),
   - 상기 케이싱(10)을 통과하는 적어도 하나의 전기 전도체(20),
   - 상기 케이싱(10) 내에 하우징된 피스톤(30) - 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 상기 전기 전도체(20)의 나머지로부터 분리되는 적어도 2개의 자유 전도 스트랜드들(21, 22)을 형성하기 위해 적어도 3개의 개별 지점들에서 상기 전기 전도체(20)를 절단하도록 설계됨 -,
   - 상기 피스톤(30)이 상기 전기 전도체(20)를 절단하게 강제하도록 설계된 파이로테크닉 액추에이터를 포함하고,
   상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는,
   - 각각의 자유 스트랜드(21, 22)가 베이스 부분의 양측에 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)이 배열되어 있거나 있지 않은 적어도 하나의 변형되지 않은 베이스 부분을 갖도록 상기 전기 전도체(20)를 절단하고,
   - 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)을 갖는 적어도 하나의 자유 스트랜드(22)를 생성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 파이로테크닉 스위치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 절단 후에 각각의 자유 스트랜드(21, 22)의 적어도 하나의 움직임을 블로킹하도록 배열되는, 파이로테크닉 스위치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 절단 돌출부들을 갖고, 따라서 절단 후,
   - 접힌 윙이 없는 자유 스트랜드(21)는 1 mm 미만, 그리고 바람직하게는 0.5 mm 미만의 간격으로 2개의 절단 돌출부들 사이에 배열되고, 그리고/또는
   - 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)을 갖는 자유 스트랜드(22)는,
   상기 2개의 접힌 윙들(22B, 22C) 사이의 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체의 하나의 구성요소의 절단 돌출부, 및
   그 각각이 각각의 접힌 윙의 일 단부와 접촉하는 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체의 다른 구성요소 상의 2개의 인접한 절단 돌출부들과 함께 배열되는, 파이로테크닉 스위치.
4. 제3항에 있어서, 접힌 윙이 없는 자유 스트랜드(21)는 적어도,
   - 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체의 하나의 구성요소 내의 절단 돌출부와,
   - 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체의 다른 구성요소 상의 2개의 절단 돌출부들 사이에 정의된 밀폐된 공간 내에 배열되는, 파이로테크닉 스위치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 절단 돌출부들은 드래프트 각도들을 갖는, 파이로테크닉 스위치.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 상기 피스톤(30)은 나이프들(31)을 형성하는 절단 돌출부들을 포함하고,
   - 상기 케이싱(10)은 다이들(11)을 형성하는 절단 돌출부들을 포함하고,
   절단 후, 상기 피스톤(30)의 각각의 나이프(31)가 2개의 다이(11)들 사이에 배열되는, 파이로테크닉 스위치.
7. 제6항에 있어서, 절단 후, 각각의 나이프(31)의 적어도 하나, 바람직하게는 각각의 드래프트 면은 다이(11)의 드래프트 면을 향하는, 파이로테크닉 스위치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)을 갖는 자유 스트랜드(22)의 접힘부들이 대칭적인, 파이로테크닉 스위치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 절단 후, 2개의 개별 요소들, 즉,
   - 접힌 윙들이 없는 베이스 부분을 갖는 자유 스트랜드(21),
   - 2개의 접힌 윙들(22B, 22C)을 갖는 베이스 부분을 갖는 자유 스트랜드(22)를 포함하는, 파이로테크닉 스위치.
10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    - 상기 피스톤(30)은 파이로테크닉 액추에이터의 추력(thrust force)을 인가하기 위한 축(100)을 갖고,
    - 상기 피스톤(30)-케이싱(10) 조립체는 상기 힘 인가 축으로부터 미리 결정된 거리(x1, x2, x3)에 위치된 지점들에서 상기 전기 전도체(20)를 절단하도록 배열되고,
    상기 힘 인가 축(100)의 일 측 상에 위치된 상기 지점들의 상기 미리 결정된 거리들의 합은 상기 힘 인가 축(100)의 다른 측 상에 위치된 상기 지점들의 상기 미리 결정된 거리들의 합과 동일한, 파이로테크닉 스위치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 전도체(20)는 상기 케이싱(10) 내에 고정된 적어도 제1 부분, 및 상기 피스톤(30)을 향하는 제2 부분을 가지며, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 단면적보다 작은 단면적을 갖는, 파이로테크닉 스위치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 부분은 상기 케이싱(10)으로부터 개별 부품을 형성하는 재료 내에 오버몰딩되는, 파이로테크닉 스위치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤(30) 및/또는 케이싱(10)은 절단 돌출부에 적어도 하나의 인서트를 포함하는, 파이로테크닉 스위치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 절단 후, 상기 자유 스트랜드들(21, 22)은, 상기 케이싱(10) 내에 포획(trap)되는, 파이로테크닉 스위치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 파이로테크닉 스위치를 포함하는, 자동차.

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