스위치장치(SWITCH DEVICE)

(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51) 。Int. Cl.7
H01H 13/52
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2005년07월18일
10-0501060
2005년07월05일
(21) 출원번호 10-2002-0076123 (65) 공개번호 10-2003-0051232
(22) 출원일자 2002년12월03일 (43) 공개일자 2003년06월25일
(30) 우선권주장 JP-P-2001-00384014 2001년12월18일 일본(JP)
(73) 특허권자 알프스 덴키 가부시키가이샤
일본국 도쿄도 오타구 유키가야 오츠카쵸 1반 7고
(72) 발명자 다까하시가쯔나리
일본미야기껭후루까와시가나고린1-1-55
사또히데따까
일본미야기껭후루까와시나까자또6-5-40
(74) 대리인 특허법인코리아나
심사관 : 김준학
(54) 스위치장치
요약
가동접점체의 응력진폭에 의한 피로를 저감시켜, 수명이 긴 스위치장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 가동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 에 접촉가능한 지지부 (2c) 를 형성하여, 가동접점체
(1) 가 상방으로부터 눌려 변형하였을 때, 가동접점체 (1) 의 정점부 (頂部:1a) 가 중앙고정접점 (3) 에 접촉하기 전에 가동
접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 가 지지부 (2c) 의 상면에 접촉하며, 그 후, 가동접점체 (1) 를 상방으로부터 누르는 힘이
해제될 때까지 가동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 가 지지부 (2c) 에 접촉하고 있도록 하여, 가동접점체 (1) 의 변형에 의
해서도 가동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 가 크게 상하동작하지 않도록 하였다.
대표도
도 1
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 스위치장치의 평면도.
도 2는 본 발명의 스위치장치의 가동접점체에 가압력이 주어졌을 때의 반력의 변화와, 그것에 대응하는 가동접점체의 가
장자리부의 거동을 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 스위치장치의 가동접점체가 가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 3-3선의 절단단면도.
도 4는 본 발명의 스위치장치의 가동접점체가 가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 3-3선의 절단단면도.
도 5는 본 발명의 스위치장치의 가동접점체가 가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 3-3선의 절단단면도.
등록특허 10-0501060
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도 6은 본 발명의 스위치장치의 가동접점체가 가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 6-6선의 절단단면도.
도 7은 본 발명의 스위치장치의 가동접점체가 가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 6-6선의 절단단면도.
도 8은 본 발명의 스위치장치의 가동접점체가 가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 6-6선의 절단단면도.
도 9는 본 발명의 스위치장치의 다른 실시형태를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명의 스위치장치의 다른 실시형태를 나타내는 단면도.
도 11은 종래의 스위치장치의 평면도.
도 12는 종래의 스위치장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 가동접점체 1a 정점부 (頂部)
1b 가장자리부 1b1 지지가장자리부
1b2 자유(自由)가장자리부 2 베이스체
2c지지부 2c1 상면
3 중앙고정접점 4 측부고정접점
4a 볼록부 4a1 상면
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은, 스위치장치에 관련되며, 특히 가동접점을 가압하여 조작하는 푸시스위치에 관한 것이다.
종래의 스위치장치는, 도 11 (평면도) 과 도 12 (단면도) 에 나타내듯이, 원형의 금속판을 돔 (dome) 형상으로 가공한 가
동접점체 (51) 를 갖고 있다. 절연성의 합성수지로 이루어지는 베이스체 (52) 는, 상면에 상기 가동접점체 (51) 를 수용가
능하도록 움푹 패인 수용부 (52a) 가 형성되어 있다. 중앙고정접점 (53) 은, 베이스체 (52) 에 인서트성형되어 수용부
(52a) 의 중앙으로부터 노출되어 있다. 한 쌍의 측부고정접점 (54) 은, 상기 중앙고정접점 (53) 과 접촉하지 않도록 베이스
체 (52) 에 인서트성형되어, 중앙고정접점 (53) 을 사이에 두는 위치에서 베이스체 (52) 로부터 노출되어 있다.
한 쌍의 측부고정접점 (54) 에는, 베이스체 (52) 로부터 돌출한 볼록부 (54a) 가 형성되어 있고, 볼록부 (54a) 의 상면은,
중앙고정접점 (53) 의 상면보다도 높은 위치에 있다.
가동접점체 (51) 는, 오목부측을 중앙고정접점 (53) 에 향하여 베이스체 (52) 의 수용부 (52a) 내에 수용되어 있으며, 가
장자리부 (51a, 51a) 가, 한 쌍의 상기 측부고정접점 (54) 의 볼록부 (54a) 의 위에 지지되어 있다.
이러한 가동접점체 (51) 가, 조작키 (55) 에 의해 상방으로부터 눌리면, 가동접점체 (51) 는, 볼록상태의 정점부가 하향으
로 반전하여 오목상태로 되어, 중앙고정접점 (53) 과 접촉한다. 중앙고정접점 (53) 과 한 쌍의 고정접점 (54) 은, 가동접점
체 (51) 에 의해 전기적으로 접속되며, 스위치장치가 ON 상태로 된다. 또한, 조작키 (55) 의 가압력이 제거되면, 가동접점
체 (51) 의 자신의 탄성복원력에 의해 도 12에 나타내는 초기상태로 복귀한다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
그러나 종래의 스위치장치에서는, 도 12에 나타내듯이, 가동접점체 (51) 의 가장자리부 (51a, 51a) 가, 상기 측부고정접
점 (54, 54) 의 볼록부 (54a, 54a) 상에 지지되어 있지만, 상기 볼록부 (54a, 54a) 에 지지되어 있지 않은 부분의 가장자리
부 (51b, 51b) 와, 상기 수용부 (52a) 의 저면과의 사이에는, δ1 만큼의 간격이 있다. 따라서 상기 가장자리부 (51b, 51b)
는 수용부 (52a) 내에서 자유상태로 되어있다.
그 때문에, 조작키 (55) 로 눌려져 가동접점체 (51) 가 변형할 때에, 가동접점체 (51) 의 상기 자유상태의 상기 가장자리
부 (51b, 51b) 가 상하로 동작하여, 그 결과 상기 가장자리부 (51b, 51b) 및 그 근방으로 가동접점체 (51) 에 비틀림변형이
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발생한다. 이 비틀림변형에서의 내부응력에 의해, 변형의 반복으로 가동접점체 (51) 가 피로하게 되어, 탄성력이 저하되
고, 또는 가장자리부 (51b, 51b) 의 부분으로 가동접점체 (51) 에 균열이 발생하는 등하여, 가동접점체 (51) 가 도 10에 나
타내는 초기상태로 복원하지 않게 되는 등의 동작불량이 발생할 우려가 있다.
본 발명은, 가동접점체의 응력진폭에 의한 피로를 저감시켜, 수명이 긴 스위치장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 구성 및 작용
본 발명은, 중앙에 위치하는 중앙고정접점 및 상기 중앙고정접점을 사이에 두고 있는 한 쌍의 지지체를 갖는 베이스체와,
탄성변형가능한 도전성의 판재로 형성되어 중앙으로 향하고 돌기형상으로 만곡한 가동접점체를 가지며, 상기 한 쌍의 지
지체의 적어도 한편이 측부고정접점으로 되고, 상기 가동접점체는 가장자리부가 한 쌍의 지지체상에 지지되어 오목부측이
상기 중앙고정접점에 대향하도록 배치된 스위치장치에 있어서 상기 베이스체에는, 지지체가 존재하지 않는 영역에서 상기
가동접점체의 가장자리부에 대향하는 절연성의 지지부가 형성되고, 상기 가동접점체가 베이스체의 상방으로부터 눌려 변
형하였을 때에, 상기 가동접점체의 중앙부와 상기 중앙고정접점이 접촉하기 전에, 가동접점체의 가장자리부가 상기 지지
부에서 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 스위치장치에서는, 가동접점체의 지지체에 지지되어 있지 않은 가장자리부가 지지부에 접촉하는 것에 의해 지지
되며, 가동접점체가 변형할 때에, 상기 가장자리부의 상하동작이 억제되기 때문에, 가동접점체의 피로가 적어 수명이 긴
스위치장치로 할 수 있다.
지지부는, 가동접점체의 가장자리부에 접촉가능하면, 어떠한 형상이어도 좋고, 가장자리부를 지지하는 범위는 좁아도 넓
어도 좋다. 지지체의 높이가 낮은 경우에는, 지지부는, 중앙고정접점과 동일면상이어도 좋고, 중앙고정접점보다도 낮은 위
치이어도 좋다.
또한, 상기 절연성의 지지부가 상기 중앙고정접점을 사이에 두고 위치하고 있으며, 상기 중앙고정접점의 중심을 통과하
는 직교하는 한 쌍의 가상선을 상정하였을 때에, 상기 지지체는 일방의 가상선상에 그 일부가 존재하고, 상기 지지부는 다
른 쪽의 가상선상에 그 일부가 존재하고 있는 것이 바람직하다.
이러한 스위치장치에서는, 가동접점체의 지지체로 지지되어 있는 부분과 직교하는 방향에 위치하는 상기 가장자리부가
지지부로 지지되기 때문에, 가동접점체의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 스위치장치에 있어서, 상기 지지부의 상면은, 상기 지지체의 상면과 동일면에 위치하거나, 또는 상기 지
지체의 상면보다도 아래이고, 상기 중앙고정접점의 상면보다도 위에 위치하고 있으면 좋다.
이러한 스위치장치에서는, 가동접점체와 지지체로 이루어지는 고정접점과의 접촉이 지지부에 의해 저해되는 일이 없기
때문에, 고정접점과 가동접점체와의 전기적인 접속이 확실하다. 또한, 가동접점체가 중앙고정접점에 접촉하기 전에, 가동
접점체의 가장자리부를 지지부에 접촉시킬 수 있다. 지지체의 높이에 대한 지지부의 최적 높이는, 가동접점체의 크기나 특
성에 의해 변화한다.
또한, 상기 가동접점체의 상기 가장자리부가 상기 지지부와 접촉한 후, 상기 가동접점체가 가압되어 가동접점체의 중앙
부가 상기 중앙고정접점에 접촉할 때까지의 사이에, 상기 가장자리부가 상기 지지부와 접촉한 상태를 계속하는 것이 가장
바람직하다.
즉, 지지부를 어느 정도 높게 하여 놓으면, 가동접점체가 변형할 때에, 상기 가장자리부가 지지부에 맞닿은 후에 그 맞닿
음상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 가동접점체가 변형하여 중앙고정접점에 닿을 때까지의 사이에 상기 가장자리부가
상하로 움직이는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 가동접점체의 피로를 방지할 수 있다.
발명의 실시형태
도 1은, 본 발명의 스위치장치의 평면도, 도 2는, 본 발명의 스위치장치에서의 가동접점체에 가압력이 주어졌을 때의 반
력의 변화와, 그것에 대응하는 가동접점체의 가장자리부의 거동을 나타내는 그래프이다. 도 3, 도 4, 도 5는, 가동접점체가
가압되어 가는 과정을 나타내는 도 1의 3-3선의 절단단면도, 도 6, 도 7, 도 8은, 동일하게 가동접점체가 가압되어 가는 과
정을 나타내는 도 1의 6-6선의 절단단면도, 도 9와 도 10은, 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이 실시형태의 스위치장치는, 가동접점체 (1) 가 탄성변형가능하고 또한 도전성이며, 원형의 금속판이 중앙에 향하여 볼
록형상으로 만곡한 소위 돔형상이다. 이 가동접점체 (1) 는, 힘이 가해져 있지 않을 때, 그 중심부에 볼록형상의 정점부
(1a) 를 갖고 있다. 가동접점체 (1) 는, 볼록형상측으로부터 눌려짐으로 인하여, 정점부 (1a) 가 볼록상태로부터 오목상태
로 변형가능하다.
베이스체 (2) 는, 전기적으로 절연성인 합성수지의 성형체이다. 베이스체 (2) 에는, 가동접점체 (1) 를 수용가능한 움푹
패인 원형의 수용부 (2a) 가 형성되어 있다. 수용부 (2a) 의 외측에 있어서, 수용부 (2a) 의 지름방향의 양측에는, 한 쌍의
고정접점형성부 (2b) 가 수용부 (2a) 와 일체로 움푹 패여 형성되어 있다. 수용부 (2a) 의 저면과 고정접점형성부 (2b) 의
저면은 동일평면이다.
상기 수용부 (2a) 의 내측에는, 고정접점형성부 (2b) 가 형성되어 있지 않은 둘레가장자리부의 일정한 각도범위에 따라
서, 수용부 (2a) 의 저면으로부터 상방으로 향하여 돌출한 한 쌍의 지지부 (2c) 가 형성되어 있다.
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중앙고정접점 (3) 은, 베이스체 (2) 에 인서트성형되며, 베이스체 (2) 의 수용부 (2a) 의 중앙으로부터 약간 만곡하여 노
출되어 있다. 중앙고정접점 (3) 의 상면 (3a) 은, 수용부 (2a) 의 저면으로부터 약간 융기되어 있으며, 상기 상면 (3a) 은 지
지부 (2c) 의 상면 (2c1) 보다도 낮은 위치에 있다.
한 쌍의 측부고정접점 (4) 은, 중앙고정접점 (3) 과 접촉하지 않도록 베이스체 (2) 에 인서트성형되어 있다. 한 쌍의 측부
고정접점 (4) 은, 고정접점형성부 (2b) 에 있어서 베이스체 (2) 로부터 노출되어 있다.
측부고정접점 (4) 에는, 상방으로 향하여 돌출한 볼록부 (4a) 가 형성되어 있다. 한 쌍의 고정접점 (4) 에 형성된 볼록부
(4a) 의 상면 (4a1) 은, 상기 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 보다도 높은 위치에 있다.
도 1에 나타내듯이, 중앙고정접점 (3) 의 중심 (정점부1a) 을 지나는 서로 직교하는 가상선 X0와 Y0를 설정하였을 때에,
상기 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 은, 그 일부가 한편의 가상선 X0상에 존재하며, 상기 지지부 (2c, 2c) 의 상
면 (2c1, 2c1) 은, 그 일부가 다른 쪽의 가상선 Y0상에 존재하고 있다. 도 1에 나타내는 실시형태에서는, 상기 가상선 X0
상에, 상기 측부고정접점 (4, 4) 의 중점이 위치하고 있고, 가상선 Y0상에 상기 지지부 (2c, 2c) 의 중점이 위치하고 있다.
단지, 상기 측부고정접점 (4,4) 의 중심이나, 지지부 (2c, 2c) 의 중심이 상기 가상선 X0, Y0상에 위치하고 있지 않아도 좋
다.
또한, 도 3에 나타내듯이, 중앙고정접점 (3) 의 상면 (3a) 으로부터 측부고정접점 (4,4) 의 상면 (4a1, 4a1) 까지의 높이
치수가 h1 이며, 중앙고정접점 (3) 의 상면 (3a) 으로부터 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 까지의 높이 치수가 h2 이
며, h2 < h1이고 또한, 0 < h2이다.
또한, 베이스체 (2) 에는, 측부고정접점 (4, 4) 에 접속된 도전성단자 (6) 및 중앙고정접점 (3) 에 접속된 도전성단자 (도
시하지 않음) 가 인서트성형되어 베이스체 (2) 의 밖으로 인출되어져 있다.
이 스위치장치에서는, 가동접점체 (1) 가, 중앙고정접점 (3) 에 오목부측을 향하여, 중앙고정접점 (3) 의 상방을 덮어 베
이스체 (2) 의 수용부 (2a) 내에 수용되어 있다. 가동접점체 (1) 의 정점부 (1a) 는, 중앙고정접점 (3) 에 대향되어 있다. 가
동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 중의 지지가장자리부 (1b) 1는, 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 에 맞닿아 지지
되어 있다. 이 실시형태에서는, 상기 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 이, 가동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 의 일
부인 지지가장자리부 (1b1) 를 지지하는 지지체로서 기능하고 있다.
또한, 가동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 중의, 상기 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 의 위에 얹혀져 있지 않은
부분이 자유가장자리부 (1b2) 이다. 도 3및 도 6에 나타내듯이, 가동접점체 (1) 가 가압되어 있지 않은 상태에 있어서는,
상기 자유가장자리부 (1b2) 가, 상기 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 에 간격 δ1 을 두고 대향하여 있다. 상기 간격 δ1
은, (h1 - h2) 이다.
조작키 (5) 는, 절연성의 합성수지로 형성되어 있고, 평판형상의 기부 (5a) 로부터 돌출한 조작부 (5b) 와 조작부 (5b) 의
이측 (裏側) 에서 기부로부터 돌출한 돌기부 (5c) 를 갖고 있다. 조작키 (5) 는, 가동접점체 (1) 의 상방에서, 베이스체 (2)
의 수용부 (2a) 를 덮도록 유지되어 있으며, 조작키 (5) 의 돌기부 (5c) 는, 가동접점체 (1) 의 정점부에 대향하여 있다. 상
기 베이스체 (2) 의 상면에는 덮개체 (8) 가 고정되어 있다. 상기 가동접점체 (1) 가 변형하지 않은 상태로, 또는 가동접점
체 (1) 의 정점 (1a) 이 하측으로 약간 눌려진 상태이며, 상기 조작키 (5) 는 상기 가동접점체 (1) 와 상기 덮개체 (8) 와의
사이에 놓여진 상태로 유지되어 있다.
다음으로, 상기 스위치장치의 동작을 설명한다. 이 스위치장치에서는, 상방으로부터 조작키 (5) 의 조작부 (5b) 가 눌려
지면, 조작키 (5) 의 돌기부 (5c) 에 의해서, 가동 접점체 (1) 의 정점부 (1a) 가 눌려져, 가동접점체 (1) 가 도 4에 나타내듯
이 눌려지고, 또한 도 5에 나타내듯이, 가동접점체 (1) 의 정점부 (1a) 가 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4al, 4a1) 의 위치
보다도 더 내려가도록 반전하여, 상기 가동접점체 (1) 의 중앙부분이 중앙고정접점 (3) 과 접촉하고, 중앙고정접점 (3) 과
측부고정접점 (4, 4) 이 도통상태로 된다.
도 5의 상태에서는, 가동접점체 (1) 의 탄성복원력에 의해서 조작키 (5) 가 항상 상방으로 눌려져 있다. 따라서, 도 5의 상
태에서 조작키 (5) 의 가압력을 해제하면, 가동접점 (1) 이 복원하여 조작키 (5) 가 도 3의 상태로 복귀한다. 이 때, 중앙고
정접점 (3) 과 측부고정접점 (4, 4) 과의 도통이 단절된다.
도 6, 도 7 및 도 8은, 조작키 (5) 가 눌려져 가동접점체 (1) 가 변형하여, 가동접점체 (1) 의 중앙부가 중앙고정접점 (3)
에 닿을 때까지의 사이에 있어서의 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 의 거동을 설명하고 있다.
도 6의 상태에서는, 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 가 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 으로부터 떨어져 있
다. 도 7에 나타내듯이, 가동접점체 (1) 가 평면체에 가까운 형상으로 변형한 시점에서, 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부
(1b2) 가 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 에 닿는다. 그리고, 도 8에 나타내듯이, 가동접점체 (1) 의 중앙부 (정점부
(1a)) 가 중앙고정접점 (3) 에 닿을 때까지, 상기 자유가장자리부 (1b2) 는, 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 에 계속해
서 지지된다.
따라서, 도 7로부터 도 8에 이르는 사이에, 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 에 상하동작이 발생하지 않게 되고,
가동접점체 (1) 의 변형의 반복에 의한 피로를 억제할 수 있다. 또, 이 실시형태에서는, 도 6에 나타내듯이, 가동접점체 (1)
가 변형하기 전의 상태에 있어서, 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 와, 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 과의
사이에 δ1만큼의 간격이 있다. 그 때문에, 가동접점체 (1) 가 도 6으로부터 변형을 하기 시작할 때에 가동접점체 (1) 로부
터 조작키 (5) 에 주어지는 반력이 과대하게 되는 것을 방지할 수 있고, 조작키 (5) 를 누를 때의 초기의 조작부하를 저감할
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수 있다. 또한, δ1만큼의 간격을 두어, 지지부 (2c, 2c) 의 위치를 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 의 위치보다도
낮게 함으로써, 가동접점체 (1) 의 지지가장자리부 (1b1) 를, 측부고정접점 (4) 의 상면 (4a1) 에 확실하게 접촉시킬 수 있
다.
도 2는, 상기 간격 δ1이 적정한 범위 및 상기 지지부 (2c, 2c) 의 적정한 높이 h2를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2에 있어서 가로축은 조작키 (5) 를 가압조작하는 시간을 나타내고 있다. 실선의 곡선 α는, 가동접점체 (1) 가 변형할
때에, 조작키 (5) 에 주는 반발력을 나타내고 있으며, 0점으로부터 위로 향함에 따라서 상기 반발력이 커진다. 파선의 곡선
β는, 상기 지지부 (2c, 2c) 가 형성되어 있지 않은 도 12에 나타내는 종래 예, 즉 가동접점체의 자유가장자리부 (51b) 와
수용부 (52a) 의 저면과의 사이에 큰 간격이 있을 때의, 상기 자유가장자리부 (51b) 의 거동을 나타내고 있다. 상기 곡선 β
는, 0점으로부터 아래로 향함에 따라서, 상기 자유가장자리부 (51b) 가 하방으로 이동하고 있는 것을 의미하고 있다.
그리고, 본 발명의 상기 실시형태에 있어서, 일점쇄선의 곡선 γ는, 높이 h2의 지지체 (2c, 2c) 를 형성하였을 때의, 가동
접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 의 위치 변화를 나타내고 있다.
먼저, 상기 반발력 α를 설명한다. 조작키 (5) 의 가압을 개시하면, 돔형상의 가동접점체 (1) 가 평탄한 형상으로 변형되어
간다. 이 때 가동접점체 (1) 가 조작키 (5) 에 주는 반발력은, 곡선 α로 나타내듯이, 서서히 크게 되어 제 1피크점 α1에 도
달한다. 그 후에 가동접점체 (1) 는 정점부 (1a) 가 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 보다도 아래로 이동하도록 반
전한다.
이 반전 시에, α2로 나타내듯이 반발력이 저하하여 간다. 그리고, 가동접점체 (1) 의 정점부 (1a) 가 중앙고정접점 (3) 의
상면 (3a) 에 압착되었을 때에, 조작키 (5) 의 이동이 정지하여 반발력이 α3로 된다. 조작키 (5) 의 이동이 정지하면, 가동
접점체 (1) 의 변형도 정지하여 반발력은 일정 (α3) 하게 된다.
조작키 (5) 의 가압력을 제거하면, 가동접점체 (1) 의 반발력에 의해서 조작키 (5) 가 밀어 올려지고, 조작키 (5) 를 누른
경우와 대략 대칭인 반발력의 변화를 거쳐, 도 3에 나타내듯이 복귀가 완료된다.
종래예에서의 상기 자유가장자리부 (51b) 의 거동 β에서는, 가동접점체 (1) 가 초기상태로부터 눌려져 평면체에 가까운
형상으로 도달할 때까지, 상기 자유가장자리부 (51b) 가 계속해서 아래로 하향한다. 이 때의 하강점을 β1으로 나타내고 있
다. 그 후에 돔형상의 가동접점체가 반전하는 거동에 따라서 자유가장자리부 (51b) 는 일단 상위위치 β2까지 올라가게 되
고, 가동접점의 중앙부가 중앙고정접점에 압착되면, 자유가장자리부 (51b) 의 상하동작은 정지한다.
또한, 조작키의 가압력이 제거되면, 가동접점체가 복귀할 때까지의 사이에, 자유가장자리부 (51b) 는 가압시와 대략 대칭
인 거동을 나타낸다. 즉 도 12에 나타내는 종래 예에서는, 가동접점체의 자유가장자리부 (51b) 가, 곡선 β에 있어서 β1,
β2와 같이 상하로 변동을 반복한다. 이것은 가동접점체에 비틀림 변형이 발생하고 있는 결과이며, 이 비틀림 변형의 반복
에 의해 가동접점체가 피로하였다.
그러므로, 본 발명의 실시형태와 같이, 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 를 지지부 (2c, 2c) 에서 지지하도록 하
면, 도 2에 있어서 곡선 γ로 나타내듯이, 자유가장자리부 (1b2) 가 상기 상면 (2c1, 2c1) 에 닿은 시점에서, 그 이상, 아래
로 이동하지 않기 때문에, 곡선 β와 같은 상하동작을 방지할 수 있어, 그 결과, 가동접점체 (1) 가 비틀림 변형하는 것을 방
지할 수 있게 된다.
여기에서, 중앙고정접점 (3) 의 상면 (3a) 으로부터 상기 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 까지의 높이 치수 h2는, 상
기 측부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 의 높이 치수 h1의 범위내로 설정가능 하지만, 상기 지지부 (2c, 2c) 의 상면
(2c1, 2c1) 이, 곡선 β의 상위위치 β2보다도 위에 존재하고 있으면, 가동접점체 (1) 의 자유가장자리부 (1b2) 는, 상기 지
지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 으로부터 떨어지는 일없이, 거의 상하동작하지 않게 된다.
다만, 상기 지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 이 측부고정접점 (4,4) 에 가까워짐에 따라서, 즉 상기 간격 δ1이 작게 됨
에 의하여, 가동접점체 (1) 의 가장자리부 (1b) 와 측부고정접점체 (4a, 4a) 와의 접촉을 확실하게 유지할 수 없었거나, 가
동접점체 (1) 를 변형시킬 때의 초기의 가압부하가 높게 된다.
따라서, 지지부 (2c) 의 상기 상면 (2c1, 2c1) 은, 상기 상위위치 β2와 일치하는 위치부근 보다도 위이고, 또한 상기 위치
β2에 가까운 것이 바람직하다. 이와 같이 설정하면, 가동접점체 (1) 가 눌려지기 시작하여, 자유가장자리부 (1b2) 나 지지
부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 에 맞닿은 후에, 가동접점체 (1) 와 중앙고정접점 (3) 이 접촉할 때까지, 상기 맞닿음 상태
를 유지할 수 있다.
단지, 상기 상면 (2c1, 2c1) 의 위치가 상기 상위위치 β2보다도 약간 아래이어도, 자유가장자리부 (1b2) 의 굽이침(물결
모양으로 됨)을 제어하는 기능을 발휘할 수 있다.
지지부 (2c, 2c) 의 상면 (2c1, 2c1) 의 높이 h2의 최적치는, 가동접점체 (1) 의 크기나 탄성력등에 의해 변화하지만, 측
부고정접점 (4, 4) 의 상면 (4a1, 4a1) 까지의 높이 h1에 대하여 50∼80%의 범위인 것이 바람직하다.
또, 상기 실시형태에서는 2개의 지지체가 쌍방 모두, 측부고정접점 (4, 4) 이지만, 한편의 지지체가 측부고정접점 (4) 에
서, 이것과 반대의 위치에 있는 다른쪽의 지지체가 상기 측부고정접점과 같은 높이의 절연체로 형성되어 있어도 좋다.
도 9와 도 10에는, 본 발명의 다른 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태에서는, 가동접점체 (11) 의 가장자리부 (11b) 는,
만곡하는 일없이 평판형상으로 연장되어 있다.
등록특허 10-0501060
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측부고정접점 (14, 14) 의 볼록부 (14a, 14a) 는, 바깥측으로 향할수록 상면 (14a1, 14a1) 의 높이가 낮게 되도록 경사져
있다. 이러한 상면 (14a1, 14a1) 의 경사는, 가동접점체 (11) 의 지지가장자리부 (11b1) 의 경사에 일치하고 있다. 따라서,
측부고정접점 (14, 14) 의 볼록부 (14a, 14a) 의 상면 (14al, 14a1) 은, 대략 전면이 가동접점체 (11) 의 지지가장자리부
(11b1) 에 접촉하므로, 가동접점체 (11) 는, 고정접점 (14) 의 볼록부 (14a) 에 편차 없이 지지된다.
또한, 지지부 (12c, 12c) 는, 외측으로 향할수록 상면 (12c1, 12c1) 의 높이가 낮게 되도록 경사져 있다. 이러한 상면
(12c1, 12c1) 의 경사는, 가동접점체 (11) 의 자유가장자리부 (11b2) 의 경사에 일치하고 있다. 따라서, 지지부 (12c, 12c)
의 상면 (12c1, 12c1) 은, 대략 전면이 가동접점체 (11) 의 자유가장자리부 (11b2) 에 접촉가능하고, 가동접점체 (11) 의
자유가장자리부 (11b2) 는, 지지부 (12c, 12c) 의 상면 (12c1, 12c1) 에 편차 없이 유지된다.
발명의 효과
본 발명의 스위치장치에서는, 가동접점체가 지지체에 의해 지지되어 있고, 가동접점체가 변형하였을 때, 가동접점체의
지지체에 의해 지지되어 있지 않은 가장자리부가 지지부에 의해 지지되기 때문에, 가동접점체의 가장자리부의 상하동작이
억제된다. 이러한 가동접점체는, 응력진폭에 의한 피로가 적으므로, 수명이 긴 스위치장치로 할 수 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
중앙에 위치하는 중앙고정접점 및 상기 중앙고정접점을 사이에 두고 있는 한 쌍의 지지체를 갖는 베이스체와, 탄성변형
가능한 도전성의 판재로 형성되어 중앙으로 향하여 돌기형상으로 만곡한 가동접점체를 가지며, 상기 한 쌍의 지지체의 적
어도 한편이 측부고정접점으로 되고, 상기 가동접점체는 일부 가장자리부가 한 쌍의 지지체상에 지지되어 오목부측이 상
기 중앙고정접점에 대향하도록 배치된 스위치장치에 있어서,
상기 베이스체에는, 지지체가 존재하지 않는 영역에서 상기 가동접점체의 가장자리부에 대향하며, 상기 지지체의 상면보
다도 아래이고, 중앙고정접점의 상면보다도 위에 위치하고 있는 상면을 갖는 절연성의 지지부가 형성되고, 상기 가동접점
체가 베이스체의 상방으로부터 눌려 변형하였을 때에, 상기 가동접점체의 중앙부와 상기 중앙고정접점이 접촉하기 전에,
상기 지지체 상에 지지되어 있지 않은 가동접점체의 가장자리부가 상기 지지부의 상면에서 지지되어 있는 것을 특징으로
하는 스위치 장치.
청구항 2.
제 1 항에 있어서, 상기 절연성의 지지부는 상기 중앙고정접점을 사이에 두고 위치하고 있으며, 상기 중앙고정접점의 중
심을 통과하는 직교하는 한 쌍의 가상선을 상정하였을 때에, 상기 지지체는 일방의 가상선상에 그 일부가 존재하고, 상기
지지부는 다른 쪽의 가상선상에 그 일부가 존재하고 있는 스위치 장치.
청구항 3.
삭제
청구항 4.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가동접점체의 상기 가장자리부가 상기 지지부와 접촉한 후, 상기 가동접점체가 가압
되어 가동접점체의 중앙부가 상기 중앙고정접점에 접촉할 때까지의 사이에, 상기 가장자리부가 상기 지지부와 접촉한 상
태를 계속하는 스위치 장치.
도면
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도면1
도면2
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도면3
도면4
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도면5
도면6
도면7
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도면8
도면9
도면10
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도면11
도면12
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