WO2023191600A1

WO2023191600A1 - 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯

Info

Publication number: WO2023191600A1
Application number: PCT/KR2023/004427
Authority: WO
Inventors: 최윤석
Original assignee: 최윤석
Priority date: 2022-04-01
Filing date: 2023-04-03
Publication date: 2023-10-05
Also published as: KR20230142092A

Abstract

본 발명에 따른 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯은 기존 써모스탯의 상부에 눌림방지캡을 구비하여 정해진 압력이 발생되는 사출공정시 써모스탯의 상부가 찌그러져 그 내부에 구비된 바이메탈소자가 변형되는 것을 방지하여 써모스탯의 인서트 사출공정시 불량률을 최소화시킬 수 있고 전기부품인 써모스탯을 완벽하게 방수처리할 수 있는 효과가 있다.

Description

인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯

본 발명은 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯에 관한 것으로서 보다 상세하게는 정해진 압력이 발생되는 사출공정시 써모스탯의 상부가 찌그러져 그 내부에 구비된 바이메탈소자가 변형되는 것이 방지되도록 기존 써모스탯의 상부에 정해진 압력을 지지할 수 있는 눌림방지캡이 구비된 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯에 관한 것이다.

일반적으로 써모스탯(thermostat)은 정해진 온도에 도달할 경우 막혀있던 냉각수와 같은 유체를 통과시키거나 연결되었던 전력을 차단하는 온도스위치로 자동차의 냉각계열 및 각종 전기전자부품에 널리 사용되고 있는 부속품이다.

한편, 종래의 전기전자부품에 사용되는 서모스탯의 기술문헌으로 국내공개실용신안 제20-2000-0020485호가 개시되었다.

여기서, 종래의 전기전자부품에 사용되는 서모스탯의 구조를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 일면이 개방된 하우징(2)과, 상기 하우징(2)의 내부로 연결된 한 쌍의 단자(3)와, 한 쌍의 단자(3)를 연결하거나 단락시키는 이동단자(4)와, 상기 이동단자(4)를 일방향을 밀어주는 가동로드(5)과, 상기 가동로드(5)의 일면에 접촉되며 정해진 온도에서 만곡된 방향이 반전되는 바이메탈소자(6)와, 상기 하우징(2)의 일면을 덮어주는 커버(7)로 구성된다.

한편, 종래의 서모스탯은 외부에서 발생된 충격으로 상기 바이메탈소자(6)가 쉽게 변형을 일으켜 서모스탯의 동작불량을 초래하는데 이를 해결하기 위하여 도 2(a)에 도시된 바와 같이 외부케이스를 제작하여 외부충격으로부터 서모스탯을 보호할 수 있게 되었다.

그러나, 종래의 서모스탯에 장착된 외부케이스는 외부에서 유입되는 수분 및 물을 완벽하게 차단하지 못하여 누전 등의 또 다른 불량을 야기시켰고 이를 해결하기 위하여 도 2(b)에 도시된 바와 같이 상기 서모스탯을 내부에 실장한 상태로 사출하는 인서트 사출 방법으로 제작하게 되었다.

허나, 종래의 인서트사출로 제작되던 서모스탯 또한 인서트 사출시 발생되는 압력에 의하여 상기 커버(7)가 눌려 그 내부에 구비된 바이메탈소자(6)의 모양을 억지로 반전시키는 것으로 많은 양의 서모스탯에서 제작불량이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 기존 써모스탯의 상부에 눌림방지캡을 구비하여 정해진 압력이 발생되는 사출공정시 써모스탯의 상부가 찌그러져 그 내부에 구비된 바이메탈소자가 변형되는 것을 방지하여 써모스탯의 인서트 사출공정시 불량률을 최소화시킬 수 있고 전기부품인 써모스탯을 완벽하게 방수처리할 수 있는 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯은 정해진 온도에서 전기를 차단하는 바이메탈형 써모스탯으로서 박스형상의 하우징본체와, 상기 하우징본체의 내부로 요입된 설치부로 이루어진 하우징부와; 상기 하우징본체의 내부로 인입된 한 쌍의 입력단자와, 상기 입력단자의 양단부에서 내측방향으로 절곡된 접촉단자와, 상기 접촉단자의 사이에 전기가 단락되도록 상하로 회동되는 회동단자로 이루어진 단자부와; 상기 설치부의 내부로 삽입된 블럭본체와, 상기 블럭본체의 상면에서 하부방향으로 요입된 블럭안착홈과, 상기 블럭본체의 외측면에 상기 하우징부의 상부에 걸려지도록 외측방향으로 돌출된 걸림턱과, 상기 블럭본체의 중심부에 수직방향으로 천공된 가동공으로 이루어진 가이드블럭부와; 상기 가동공의 내부에 삽입되며 상기 회동단자를 하부방향으로 가압하는 봉형상의 가동로드와; 상기 블럭안착홈의 상면에 안착되며 상기 가동로드가 하부방향으로 가압되도록 상부방향으로 만곡된 형상이 정해진 온도에서 하부방향으로 반전되는 판형상의 바이메탈소자와; 상기 하우징부의 상부에 상기 바이메탈소자가 보호되도록 상기 하우징부의 상면을 덮어주는 마감캡과; 상기 마감캡의 상부에 인서트 사출시 발생하는 압력에 의하여 상기 마감캡이 눌리는 것이 방지되도록 상기 마감캡의 상부를 덮어주는 눌림방지캡;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 눌림방지캡은 상기 하우징부의 상부 외측면에 밀착되는 지지벽과, 상기 지지벽의 내측면에 형성되며 인서트 사출시 발생되는 압력이 상기 마감캡으로 직접 전달되지 못하도록 상기 마감캡의 상부에서 정해진 높이로 만곡된 눌림방지벽으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 지지벽의 내측면에는 상기 블럭안착홈의 내부로 상기 마감캡이 눌리는 것을 방지토록 상기 걸림턱과 동일한 길이로 연장된 방지캡지지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 눌림방지벽의 외측면에는 상기 눌림방지벽의 가압시 하부방향으로 발생되는 가압력이 지지되도록 내측으로 절곡된 다각형상의 다각지지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯은 아래와 같은 효과가 있다.

첫째, 정해진 압력이 발생되는 사출공정시 마감캡이 찌그러져 바이메탈소자가 변형되는 것을 미연에 방지하도록 마감캡의 상부에 눌림방지캡을 구비함으로써, 전기부품인 써모스탯을 완벽하게 방수처리할 수 있고, 써모스탯의 인서트 사출공정시 불량률을 최소화시킬 수 있으며,

둘째, 마감캡의 상부에서 정해진 높이로 만곡된 눌림방지벽을 형성함으로써, 인서트 사출시 발생되는 압력이 마감캡으로 직접 전달되지 못하도록 하여 마감캡의 파손을 미연에 방지할 수 있고,

셋째, 지지벽의 내측면에 걸림턱과 동일한 길이로 연장된 방지캡지지부를 형성함으로써, 인서트 사출시 발생되는 압력으로 지지벽의 안쪽으로 눌림이 발생되는 것을 방지하며 눌림방지캡을 안전하게 지지할 수 있으며,

넷째, 눌림방지벽의 외측면에 내측으로 절곡된 다각형상의 다각지지부를 형성함으로써, 1차적으로 스테인레스의 강도를 통하여 눌림을 지지하고, 2차적으로 다각지지부의 모서리부분을 통하여 추가적인 눌림을 방지할 수 있어 눌림방지캡을 안전하게 지지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 바이메탈형 써모스텟을 정단면도이고,

도 2는 종래의 바이메탈형 써모스텟을 나타내 보인 사용상태 사진으로 (a)는 써모스텟의 외부에 충격방지용 외부케이스를 장착한 것을 나타내 보인 사진이고, (b)는 써모스텟을 내부에 실장한 후 사출한 인서트사출품을 나타내 보인 사진이며,

도 3은 본 발명에 따른 바이메탈형 써모스텟을 나타내 보인 사시도 및 분해사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 바이메탈형 써모스텟을 나타내 보인 단면도로서 (a)는 가동로드가 상승한 상태를 나타내 보인 단면도이고, (b)는 가동로드가 하강한 상태를 나타내 보인 단면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 눌림방지벽의 작용을 나타내 보인 단면도이고,

도 6은 도 5에 도시된 "A"부분을 확대하여 방지캡지지부의 작용을 나타내 보인 부분확대도이며,

도 7은 본 발명에 따른 다각지지부를 나타내 보인 도면으로 (a)는 사시도이고, (b)는 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯은 정해진 온도에서 전기를 차단하는 바이메탈형 써모스탯(1)으로서 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 박스형상의 하우징본체(11)와, 상기 하우징본체(11)의 내부로 요입된 설치부(12)로 이루어진 하우징부(10)와; 상기 하우징본체(11)의 내부로 인입된 한 쌍의 입력단자(21)와, 상기 입력단자(21)의 양단부에서 내측방향으로 절곡된 접촉단자(22)와, 상기 접촉단자(22)의 사이에 전기가 단락되도록 상하로 회동되는 회동단자(23)로 이루어진 단자부(20)와; 상기 설치부(12)의 내부로 삽입된 블럭본체(31)와, 상기 블럭본체(31)의 상면에서 하부방향으로 요입된 블럭안착홈(32)과, 상기 블럭본체(31)의 외측면에 상기 하우징부(10)의 상부에 걸려지도록 외측방향으로 돌출된 걸림턱(33)과, 상기 블럭본체(31)의 중심부에 수직방향으로 천공된 가동공(34)으로 이루어진 가이드블럭부(30)와; 상기 가동공(34)의 내부에 삽입되며 상기 회동단자(23)를 하부방향으로 가압하는 봉형상의 가동로드(40)와; 상기 블럭안착홈(32)의 상면에 안착되며 상기 가동로드(40)가 하부방향으로 가압되도록 상부방향으로 만곡된 형상이 정해진 온도에서 하부방향으로 반전되는 판형상의 바이메탈소자(50)와; 상기 하우징부(10)의 상부에 상기 바이메탈소자(50)가 보호되도록 상기 하우징부(10)의 상면을 덮어주는 마감캡(60)과; 상기 마감캡(60)의 상부에 인서트 사출시 발생하는 압력에 의하여 상기 상기 바이메탈소자(50)가 눌리는 것이 방지되도록 상기 마감캡(60)의 상부를 덮어주는 눌림방지캡(70);으로 구성된다.

한편, 상기 마감캡(60)은 상기 바이메탈소자(50)에 열이 용이하게 전달되도록 열도율이 뛰어난 알루미늄으로 형성되고, 상기 눌림방지캡(70)은 외부 충격에 쉽게 찌그리지는 것이 방지되도록 알루미늄보다 그 강도가 높은 스테인레스로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 눌림방지캡(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징부(10)의 상부 외측면에 밀착되는 지지벽(71)과, 상기 지지벽(71)의 내측면에 형성되며 인서트 사출시 발생되는 압력이 상기 마감캡(60)으로 직접 전달되지 못하도록 상기 마감캡(60)의 상부에서 정해진 높이(h)로 만곡된 눌림방지벽(72)으로 이루어진다.

한편, 상기 눌림방지벽(72)은 외부에서 가압력이 발생되면 하부로 눌림이 발생되는데 그 눌림이 상기 마감캡(60)으로 직접 전달되지 못하도록 상기 마감캡(60)의 상면에서 정해진 높이만큼 이격시키며 만곡형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지벽(71)의 내측면에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 블럭안착홈(32)의 내부로 상기 마감캡(60)이 눌리는 것을 방지토록 상기 걸림턱(33)과 동일한 길이(L)로 연장된 방지캡지지부(73)가 형성된다.

그리고, 상기 눌림방지벽(72)의 외측면에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 눌림방지벽(72)의 가압시 하부방향으로 발생되는 가압력이 지지되도록 내측으로 절곡된 다각형상의 다각지지부(74)가 형성된다.

한편, 상기 다각형지지부(74)는 인서트 사출시 상기 눌림방지벽(72)이 하부로 가압될 경우 다수개의 모서리를 형성하여 하부로 눌려지는 것을 추가적으로 지지할 수 있도록 내측으로 가압하여 원형이 아닌 다수의 직선으로 이루어진 다각형태로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯은 정해진 온도에서 전기를 차단하는 바이메탈형 써모스탯(1)이다.

즉, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징부(10)의 내부로 인입된 한 쌍의 단자부(20)에 상하로 회동되며 접촉단자(22)를 접촉하거나 단락하는 회동단자(23)를 구비함으로써, 특정 조건의 부합 즉, 정해진 온도에 진입하게 되면 평상시 접촉되었던 상기 회동단자(23)를 하부로 단락시켜 통전되었던 전력을 끊어줄 수 있게 된다.

이때, 상기 회동단자(23)의 상부에는 수직방향으로 승하강하는 가동로드(40)를 구비함으로써, 상기 가동로드(40)의 하강시 상기 회동단자(23)를 하강시키고, 상기 가동로드(40)의 상승시 상기 회동단자(23)를 접촉시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 가동로드(40)는 상기 하우징부(10)의 상부에 안착되는 블럭본체(31)에 형성되며 수직방향으로 천공된 가동공(34)에 삽입 설치됨으로써, 상기 회동단자(23)를 정확하게 누르거나 상승시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 블럭본체(31)의 상부에는 하부방향으로 요입된 블럭안착홈(32)이 형성되고, 상기 블럭안착홈(32)의 상면에 정해진 온도에서 형상이 반전되는 바이메탈소자(50)가 안착됨으로써, 상부방향으로 만곡된 판형상의 바이메탈소자(50)가 정해진 온도에서 반전, 즉, 하부방향으로 만곡 변형되는 것으로 상기 가동로드(40)를 하부방향으로 밀어주며 상기 회동단자(23)를 단락시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 하우징부(10)의 상부에 상기 바이메탈소자(50)가 보호되도록 상기 하우징부(10)의 상면을 덮어주는 마감캡(60)을 구비함으로써, 상기 바이메탈소자(50)가 외부로 이탈되는 것과 더불어 외부 충격을 차단할 수 있게 된다.

여기서, 상기 마감캡(60)의 상부에 인서트 사출시 발생하는 압력에 의하여 상기 마감캡(60)이 눌리는 것이 방지되도록 상기 마감캡(60)의 상부를 덮어주는 눌림방지캡(70)이 더 포함됨으로써, 열전도율을 높이기 위하여 쉽게 찌그러지는 알루미늄으로 제작된 마감캡(60)을 상부에서 보호할 수 있어 인서트 사출시 마감캡(60)이 찌그러져 상기 바이메탈소자(50)를 억지로 하부로 변형시키는 불량의 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 마감캡(60)의 상부에 눌림방지캡(70)을 구비함으로써, 정해진 압력이 발생되는 사출공정시 상기 마감캡(60)이 찌그러져 바이메탈소자(50)가 변형되는 것을 미연에 방지하는 것으로 써모스탯(1)의 인서트 사출공정시 불량률을 최소화시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 눌림방지캡(70)에는 도 5에 도시된 바와 같이 인서트 사출시 발생되는 압력이 상기 마감캡(60)으로 직접 전달되지 못하도록 상기 마감캡(60)의 상부에서 정해진 높이로 만곡된 눌림방지벽(72)이 형성됨으로써, 발생된 압력이 상기 정해진 높이 안에서만 눌림이 발생되는 것으로 상기 마감캡(60)으로 눌림이 전달되지 못하도록 하여 상기 마감캡(60)의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 지지벽(71)의 내측면에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 블럭안착홈(32)의 내부로 상기 마감캡(60)이 눌리는 것을 방지토록 상기 걸림턱(33)과 동일한 길이로 연장된 방지캡지지부(73)가 형성됨으로써, 인서트 사출시 발생되는 압력으로 상기 지지벽(71)의 안쪽에 눌림이 발생되는 것을 상기 걸림턱(33)과 동일한 길이(L)로 연장된 방지캡지지부(73)를 통하여 미연에 방지하고, 상기 눌림방지캡(70)의 하면을 안전하게 지지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 눌림방지벽(72)의 외측면에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 눌림방지벽(72)의 가압시 하부방향으로 발생되는 가압력이 지지되도록 내측으로 절곡된 다각형상의 다각지지부(74)가 형성됨으로써, 인서트 사출시 상기 눌림방지벽(72)이 하부로 가압될 경우 스테인레스의 강도를 통하여 1차적으로 지지하고, 2차적으로 상기 다각지지부(74)의 모서리부분(M)을 통하여 하부로 눌려지는 것을 추가적으로 지지할 수 있게 된다.

이는, 상기 다각지지부(74)의 내측으로 절곡된 부분 즉, 모서리부분(M)을 통하여 다수의 절곡을 만들어 상기 눌림방지벽(72)이 쉽게 눌릴 수 없게 지지하는 것으로 상기 다각지지부(74)의 절곡이 없는 원형의 외측면과 비교하여 지지력을 보다 증가할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

*부호의 설명

1 : 써모스탯 10 : 하우징부

11 : 하우징본체 12 : 설치부

20 : 단자부 21 : 입력단자

22 : 접촉단자 23 : 회동단자

30 : 가이드블럭부 31 : 블럭본체

32 : 블럭안착홈 33 : 걸림턱

34 : 가동공 40 : 가동로드

50 : 바이메탈소자 60 : 마감캡

70 : 눌림방지캡 71 : 지지벽

72 : 눌림방지벽 73 : 방지캡지지부

74 : 다각지지부

Claims

정해진 온도에서 전기를 차단하는 바이메탈형 써모스탯(1)에 있어서,

박스형상의 하우징본체(11)와, 상기 하우징본체(11)의 내부로 요입된 설치부(12)로 이루어진 하우징부(10)와;

상기 하우징본체(11)의 내부로 인입된 한 쌍의 입력단자(21)와, 상기 입력단자(21)의 양단부에서 내측방향으로 절곡된 접촉단자(22)와, 상기 접촉단자(22)의 사이에 전기가 단락되도록 상하로 회동되는 회동단자(23)로 이루어진 단자부(20)와;

상기 설치부(12)의 내부로 삽입된 블럭본체(31)와, 상기 블럭본체(31)의 상면에서 하부방향으로 요입된 블럭안착홈(32)과, 상기 블럭본체(31)의 외측면에 상기 하우징부(10)의 상부에 걸려지도록 외측방향으로 돌출된 걸림턱(33)과, 상기 블럭본체(31)의 중심부에 수직방향으로 천공된 가동공(34)으로 이루어진 가이드블럭부(30)와;

상기 가동공(34)의 내부에 삽입되며 상기 회동단자(23)를 하부방향으로 가압하는 봉형상의 가동로드(40)와;

상기 블럭안착홈(32)의 상면에 안착되며 상기 가동로드(40)가 하부방향으로 가압되도록 상부방향으로 만곡된 형상이 정해진 온도에서 하부방향으로 반전되는 판형상의 바이메탈소자(50)와;

상기 하우징부(10)의 상부에 상기 바이메탈소자(50)가 보호되도록 상기 하우징부(10)의 상면을 덮어주는 마감캡(60)과;

상기 마감캡(60)의 상부에 인서트 사출시 발생하는 압력에 의하여 상기 바이메탈소자(50)가 눌리는 것이 방지되도록 상기 마감캡(60)의 상부를 덮어주는 눌림방지캡(70);으로 구성된 것을 특징으로 하는 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯.
제 1 항에 있어서,

상기 눌림방지캡(70)은 상기 하우징부(10)의 상부 외측면에 밀착되는 지지벽(71)과, 상기 지지벽(71)의 내측면에 형성되며 인서트 사출시 발생되는 압력이 상기 마감캡(60)으로 직접 전달되지 못하도록 상기 마감캡(60)의 상부에서 정해진 높이로 만곡된 눌림방지벽(72)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯.
제 2 항에 있어서,

상기 지지벽(71)의 내측면에는 상기 블럭안착홈(32)의 내부로 상기 마감캡(60)이 눌리는 것이 방지되도록 상기 걸림턱(33)과 동일한 길이로 연장된 방지캡지지부(73)가 형성된 것을 특징으로 하는 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯.
제 2 항에 있어서,

상기 눌림방지벽(72)의 외측면에는 상기 눌림방지벽(72)의 가압시 하부방향으로 발생되는 가압력이 지지되도록 내측으로 절곡된 다각형상의 다각지지부(74)가 형성된 것을 특징으로 하는 인서트사출이 가능한 바이메탈형 써모스탯.