울트라 로우 프로파일 로커디자인

울트라 로우 프로파일 로커디자인{Ultra Low-Profile Rocker Design}

본 발명은 일반적인 로커 스위치에 관한 것이다. 특히 로우 프로파일(low profile, 기존보다 얇고 높이가 낮은 구조)을 가진 로커 스위치에 관한 것이다.

로커 스위치는 사용자가 용이하게 스위치의 작동여부에 대해 결정가능한 불연속형 온/오프 스위치(discrete on/off switch)를 제공한다. 오프 위치에서, 로커 스위치는 전기의 흐름이나 전기신호의 흐름을 차단한다. 이 스위치의 사용자가 로커 스위치를 작동시키면, 전기 흐름 또는 전기신호의 흐름이 연결된다. 로커 스위치는 조명스위치, 일반 전원스위치 및 차단기(circuit breaker) 포함한 많은 사례로 응용된다.

로커스위치가 작동되는 동안, 로커(rocker)의 움직임에 의해 스위치의 작동 또는 비작동이 하우징(housing) 내부의 기계적 움직임을 갖도록 한다. 사용자가 스위치를 작동하면, 하우징의 외부에 있는 스위치(로커) 부분이 움직이게 된다. 로커는 핀(pin)에 연결이 되어, 회로에 전류를 흐르게 하거나 또는 차단(스위치의 작동 또는 비작동)하는 하우징 내부에서의 차후 움직임이 일어나도록 한다.

로커스위치는 다양한 예로 사용된다. 그러나, 로커스위치의 특정한 위치는 주로 스위치 하우징(switch housing)의 전체 크기 및 그 하우징의 외부에 있는 스위치에 관한 크기에 따르게 된다. 로커스위치의 하우징의 크기는 그 스위치의 위치를 제한하게 되어, 하우징은 기기로 수직으로 삽입이 되는 충분한 공간을 필요로 하게 된다. 나아가, 스위치 하우징을 필요로 하는 스위치의 기계장치는 또한 하우징의 외부에 있는 스위치의 부분보다 더 큰 크기를 필요로 한다. 이러한 점은 스위치를 사용하는 기기의 제조에 있어서 두개의 문제점이 발생한다. 첫째로, 대형의 외부 부분(external portion)은 스위치가 우연히 작동 또는 비작동이 일어나는 것이 용이하게 발생할 수 있다. 이것은 특히 사용자의 손이 스위치에 정기적으로 가까이 있는 경우, 스위치가 다른 스위치 가까이에서 차단기에서 사용될 때 문제가 된다. 대형 외부 부분은 다루기 힘들고, 사람이 차단기와 상호 작용을 하여 우연히 스위치가 작동 또는 비작동이 되도록 할 수 있다. 이것은 사용자가 다른 개인이 일하고 있는 곳에서의 전류 조절을 하는 스위치를 우연히 작동시키거나, 중요부품을 전류로 조정하는 스위치를 우연히 비작동시키는 심각한 문제를 야기할 수 있다.

두 번째 문제는 대형 외부 부분을 가진 스위치가 심미적으로 만족감을 줄 수 없다는 것이다. 이러한 점은 그 사용이 기기를 디자인할 때 심미감을 고려하지 않는 기기에만 제한되어 사용된다. 그러한 제한은 다수의 기기에 사용되는 로커스위치의 사용을 방해하게 된다.

도 9에 나타나 있는 스위치(900)와 같은 기존의 로커스위치는 복잡한 구성을 가지며, 상대적으로 제조비용이 높다. 스위치의 내부 구성요소 주위의 하우징을 형성하는 세 개의 구성부품을 최소화하도록 하우징은 크기가 크고, 로커스위치는 기능상 대형 로커를 필요로 한다. 하우징은 상단부분(top portion, 960)이 로커를 위해 피봇포인트(pivot point)가 만들어지는 것을 필요로 한다(이 상단부분은 본 발명에서는 제거되어 있다). 기계적으로 회로를 열거나 차단하기 위해, 로커는 핀(915)이 내부에서 자유로이 움직일 수 있도록 하는 채널(920)을 포함한다. 핀(915)은 채널(920)의 내부에 고정이 되고, 핀은 로커의 중간부분으로부터 연장이 된다. 로커를 누르면 핀(915)이 크랭크의 피봇포인트와 관련된 정반대 원호 방향으로 움직이도록 하고, 채널(920) 내부에서 미끄러지도록 하여, 로커(965)의 피봇포인트에 대비하여 항상 방사상 방향을 가지게 된다. 핀(915)의 정반대 원호모양의 움직임은 크랭크에서 가로방향 움직임(lateral movement)을 갖도록 하여, 회로를 개폐하게 된다. 핀(915)은 오직 크랭크의 피봇포인트와 관련하여 정반대의 원호모양으로 움직일 수 있기 때문에, 스위치의 채널(920)은 직접적으로 로커의 바로 아래 위치하여야 하고, 항상 로커(965)의 피봇포인트와 관련하여 방사상을 이루게 되고, 스위치의 외부 부분은 이러한 배치를 충족하도록 충분하게 대형크기이어야 하고, 핀(915)의 제한된 움직임이 필요하다. 추가적으로, 핀(915)은 오직 크랭크의 피봇포인트와 관련하여 정반대 원호모양으로 움직이기 때문에, 실질적으로 크랭크에 핀(915) 사이의 연결 때문에, 대형이어야 하는 하우징은 실질적으로 수직방향으로 크랭크의 가로방향 움직임의 한 방향으로 핀(915)의 정반대 원호 모양의 움직임으로 병진하도록 대형 공간을 필요로 한다. 마지막으로, 스위치를 누르면 핀(915)의 정반대 원호모양 움직임을 가지도록 하고, 스위치의 개방위치(open position)는 스위치의 외부 부분이 핀(915)의 움직임과 정반대 쪽에 위치하도록 하여야 한다. 그렇게 해서, 외부 부분이 눌러지게 될 때, 외부 부분의 원형 움직임은 하우징의 내부에 수용이 되고, 핀(915)의 전방 (원호모양) 움직임이 일어나게 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 로커스위치가 크기에 있어서 상당히 축소가 되고, 구성부품이 제거되어, 기존의 로커스위치와 비교하였을 때, 저비용으로 제조할 수 있는 구조를 갖는 것이다.

본 발명은 회로차단기 또는 다양한 실시예에서, 일반적인 온/오프 스위치에 관하여 사용되는 로우 프로필 로커스위치에 관한 것이다. 그 디자인은 스위치 하우징의 공간적 요구사항이 상당히 줄어들게 되고, 로커스위치에 필요한 구성부품의 수가 감소되도록 한다.

본 발명의 이러한 목적 및 또 다른 목적은 하우징을 포함하는 로커스위치와 하우징으로부터 연장된 로커를 제공함으로써 달성이 된다. 로커는 제1 종단부 및 제2 종단부를 가지는 제1 측면부, 이 제1 측면부에 인접한 제2 측면부, 및 채널(channel)을 포함한다. 이 채널은 로커의 제2 측면부에 위치하고 제1 종단부 및 제2 종단부를 포함한다. 피봇포인트(pivot point)는 크랭크(crank) 상에 위치한다. 크랭크 상에 위치한 핀은 채널의 제1 측면부에 위치한다. 로커의 제1 종단부를 누르면 피봇포인트 주위의 곡선으로 이루어진 통로(curvilinear path)에서 채널의 회전 움직임을 갖도록 하고, 크랭크의 회전 움직임을 갖도록 하고, 채널의 제1 종단부로부터 제2 종단부를 향하여 그 핀을 움직이게 한다.

일 실시예로, 로커의 제1 종단부는 실질적으로 평평하다. 일 실시예로, 로커의 제1 종단부는 립(lip)을 가지고 있다. 일 실시예로, 로커의 상기 제2 측면부는 실질적으로 곡면이다. 일 실시예로, 채널은 곡면 종단부를 갖는 직사각형 형태를 가지게 된다. 일 실시예로, 하우징은 회로차단기에 사용하기 위해 전기부품을 포함한다. 일 실시예로, 로커의 상기 제1 측면부의 제1 종단부는 핀에 대비하여 스우치의 동일한 면에 위치한다. 일 실시예로, 상기 핀의 회전 움직임은 회로에 전류가 통하도록하는 전기 부품의 가로방향 움직임(lateral movement)을 갖도록 한다. 일 실시예로, 로커의 제1 측면부의 제2 종단부를 누르면 상기 채널의 상기 제2 종단부로부터 상기 채널의 상기 제1 종단부를 향하여 상기 핀의 움직임에 반대방향으로 상기 크랭크의 회전 움직임을 갖도록 한다. 일 실시예로, 채널은 로커의 제1 측면부에 평행하도록 맞춰져 있다. 일 실시예로, 피봇포인트 주위의 채널의 상기 곡선으로 이루어진 통로가 다양한 반경을 가지게 된다.

본 발명의 다른 실시예는 하우징을 포함하는 로커 및 하우징으로부터 연장된 로커이다. 로커는 제1 종단부 및 제2 종단부를 갖는 제1 측면부, 제1 측면부에 인접한 제2 측면부, 및 채널을 포함한다. 이 채널은 로커의 제1 측면부에 위치하고, 제1 종단부 및 제2 종단부를 포함한다. 피봇포인트는 크랭크 상에 위치한다. 로커의 제1 종단부를 누르면 피봇포인트가 교차하는 하우징의 정면(top surface)에 평행하도록 플레인(plane)을 통해 채널의 회전움직임을 갖게 되고, 크랭크의 회전 움직임을 갖게 되어, 채널의 상기 제1 종단부로부터 상기 채널의 상기 제2 종단부를 향하여 핀이 움직이게 된다.

일 실시예로, 로커의 제1 종단부는 실질적으로 평평하다. 일 실시예로, 로커의 제1 종단부는 립(lip)을 포함한다. 일 실시예로, 로커의 제2 측면부는 실질적으로 곡면 형태이다. 일 실시예로, 채널은 곡면 종단부를 갖는 직사각형의 형태를 가진다. 일 실시예로, 하우징은 회로차단기에 사용하기 위한 전기 부품을 포함한다. 일 실시예로, 로커의 제1 측면부의 제1 종단부는 핀과 스위치의 동일한 면에 위치한다. 일 실시예로, 핀의 회전 움직임은 회로에 저류가 통하도록 하는 전자 부품의 가로 방향 움직임을 갖도록 한다. 일 실시예로, 로커의 제1 측면부의 제2 종단부를 누르면 상기 채널의 상기 제2 종단부로부터 상기 채널의 상기 제1 종단부를 향하여 상기 핀을 움직이는 반대방향으로 상기 크랭크의 회전 움직임을 갖도록 한다. 일 실시예로, 채널은 로커의 상기 제1 측면부와 평행하도록 맞춰진다.

본 발명의 특징과 이점은 이하에 설명되는 도면과 상세한 설명에 의해 좀 더 명확히 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 개방위치에서의 로커스위치의 측면도이다.
도 2는 폐쇄위치에서의 도1에 따른 로커스위치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 로커스위치와 대체적으로 동일 부품을 갖는 개방위치에서의 로커스위치의 측면도이다.
도 4는 폐쇄위치에서의 도 3에 따른 로커스위치의 측면도이다.
도 5는 도 1에 따른 로커스위치의 측면의 확대도이다.
도 6은 도 2에 따른 로커스위치의 측면의 확대도이다.
도 7은 도 3에 따른 로커스위치의 측면의 확대도이다.
도 8은 도 4에 따른 로커스위치의 측면의 확대도이다.
도 9는 기존의 발명에 따른 로커스위치의 측면도이다.

본 발명의 바람직한 실시에는 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면과 관련하여 더 명확히 이해될 수 있고, 동일 구성의 부재는 동일한 참조번호로 나타낼 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 로커스위치에 관련된 것이다. 특히, 상당하게 프로파일과 깊이를 감소시키는 것과 관련된 것이다. 바람직한 실시예로 회로차단기에서 사용되는 단극(single pole) 로커스위치에 관련된 것이다. 그러나, 본 발명은 회로차단기에 사용되는 단극 로커스위치에 제한되지 않고, 해당 기술분야에서 이해될 수 있다.

개방된 상태에서 로커스위치(100)의 측면도, 도 1 및 5에 바람직한 실시예가 나타나 있다. 로커스위치(100)는 하우징(140)으로부터 연장이 된 로커(105)를 포함할 수 있다. 하우징(140)은 로커(105)의 부분을 제외하고 로커스위치(100)의 기계적 및 전기적 부품 전체를 포함한다. 로커(105)는 로커(105)가 눌러질 때 하우징(140)안으로 용이하게 삽입되도록 하는 곡면부분(145)를 실질적으로 포함할 수 있다. 그러나 로커(105)는 곡면부분(145)를 실질적으로 필요로 하지 않고, 로커의 측면부는 하우징 내부에 구멍의 디자인에 따라 실질적으로 평평할 수 있다. 반대쪽 곡면부분(145)는 립(lip)(110)이다. 립(110)은 로커(105)가 용이하게 작동하도록 로커(105)로부터 돌출되어 있다. 로커(105)는 하우징(14)의 내부에 위치하는 피봇포인트(150)에 부착이 된다. 피봇포인트(150)은 로커(105)의 회전움직임을 갖도록 한다. 사용자가 로커를 폐쇄하기 위해 사용자의 손가락을 로커(105)를 가로질러 움직일 때, 사용자는 사용자의 손가락으로 립을 움켜잡을 수 있다(도면에 나타나 있지 않음), 로커스위치(100)를 폐쇄하기 위해 로커(105)의 용이한 작동이 이루어지게 한다.

로커(105)는 하우징(140)의 내부에 전체가 위치하고 있는 채널(120)을 포함한다. 채널(120)은 로커(105)로부터 직접적으로 연장될 수 있거나 또는 채널(120)은 로커(105)에 부착된 분리된 부품일 수 있다. 바람직한 실시예로, 채널(120)은 하우징(100)의 정면(top surface)과 관련하여 맞춰지게 되고, 하우징(100)과 관련하여 로커(1050에 의해 형성된 각과 평행하게 된다. 그러나, 채널(120)은 하우징(100)의 정면에 평행하게 디자인 될 수 있다. 채널(120)은 곡면의 종단부를 가진 직사각형 형태를 가진다. 그러나, 채널(1200은 이하에서 설명되는 것처럼, 하나 또는 하나 이상의 개방된 종단부를 포함하여 핀 움직임을 가능하게 하는 하나의 형태를 이룰 수 있다. 채널(120)은 채널(120) 내부의 핀(115)의 자유 움직임을 갖도록 하는 핀(115)의 지름보다는 약간은 더 긴 길이를 갖는 구멍을 정의한다. 핀(115)은 크랭크(125)에 부착되어 있고, 채널(120)에 의해 정의되는 구멍 내에 맞는 크기를 갖게 된다. 로커스위치(100)이 개방위치에 있을 때 로커(105)가 눌러지지 않는다면, 핀(1150는 채널(1200의 제1 종단부를 향하여 위치하게 된다.

로커(105)는 로커의 연장된 부분을 누름으로서 작동이 된다. 바람직한 실시예로, 로커의 연장된 부분은 핀(115)과 로커의 동일한 면에 위치한다; 그러나, 로커(105)는 연장된 부분이 핀(115)의 위치와 반대 면에 위치하도록 제작될 수 있다. 기존의 시스템은 연장된 부분이 핀이 반대 면에 위치하도록 하여 가로 방향 움직임을 갖게 한다. 본 발명의 디자인은 이하에서 언급하는 바와 같이 연장된 부분이 로커(105)의 어느 면에든 위치할 수 있도록 한다.

폐쇄위치에서의 로커스위치(100)의 측면도인 도 2 및 도 6에 가장 잘 나타나 있다. 로커(105)가 눌러지면, 회전 움직임이 피봇포인트(150)에서 로커(105)의 연결에 의해 일어난다. 로커(105)의 회전 움직임은 채널(120)이 크랭크(125)의 피봇포인트(255)의 주위로 곡선을 이루는 통로(curvilinear path)로 순환을 하면 움직인다. 채널(120)의 이 회전 움직임은 추가적으로 채널(120)이 로커스위치(100)의 정면(top surface)에 평행하고, 피봇포인트(255)와 교차하는 플레인(plane)을 통해 움직이도록 할 수 있다. 채널(120)의 회전 움직임은 채널(120)의 제1 종단부로부터 채널(1200의 제2 종단부를 향하여 핀(115)의 회전 움직임을 갖도록 한다. 채널(120)과 핀(115)의 회전 움직임은, 하우징(140)의 내부에서, 기계적 온/오프 부품(130)의 가로 방향 움직임을 갖도록 하여, 회로를 차단하고, 로커스위치(100)를 활성화시킨다. 로커스위치(100)를 정지시키기 위하여, 종단부분(205)을 누르게 된다. 종단부분(205)을 누르면 로커(105)의 초기에 누르는 것에 의해 발생되는 움직임에 반대방향으로 회전 움직임이 일어나게 한다. 이러한 움직임은 로커스위치(100)을 정지시키며, 채널(120)의 제1 종단부를 향해 다시 되돌려서 핀(115)의 회전움직임을 갖게 한다.

하우징(100)은 실질적으로 곡면부분(145) 가까이에 위치한 곡선부분(curvilinear portion)(210)을 포함한다. 곡선부분(210)은 하우징(100)으로부터 연장이 되고 립(110)의 높이와 거의 동일한 높이로 이루어지게 된다. 이것은 립(100)을 포함하는 스위치(105)가 곡선부분(210)을 통해 하우징(100)을 포함하는 평행한 표면을 만들게 된다.

로커스위치(300)의 측면도인 도 3, 4, 7 및 8에서 나타나 있듯이 로커스위치(100)의 부품과 동일한 부품을 포함하는 것이 가장 바람직하다. 로커스위치(300)는 로커스위치(100)의 방법과 실질적으로 유사한 방법으로 작동한다. 로커스위치(300)는 로커스위치(300)의 기계적 및 전기적 부품을 포함하는 하우징(340)을 포함한다. 로커스위치(300)는 하우징(340)으로부터 연장되는 외부로커(310)를 포함한다. 로커스위치(100)의 로커(105)와 유사한 로커(305)는 실질적으로 곡면부분(345)을 포함한다. 그러나, 로커(305)는 곡면부분(345)에 반대방향으로 실질적으로 평평한 표면을 형성한다.

하우징(340)은 곡선부분(curvilinear portion)(335)과 로커(305)의 반대 면에 위치한 곡선부분(345)을 포함한다. 그러나, 로커(305)는 립을 가지고 있지 않기 때문에, 곡선부분(335, 345)의 높이는 도 2에 나타나 있듯이 곡선부분(210)의 높이보다 낮게 된다. 로커(305)가 눌러지게 되면, 립이 없기 때문에 로커(105)는 곡선부분(335, 345)과 함께 평평한 표면을 형성하게 된다.

이 로커스위치는 그것이 설치된 기기의 표면으로부터 상당히 작은 프로파일을 만들어 내는 이점을 갖는다. 추가적으로, 기기 내부의 깊이를 상당하게 감소시킬 수 있고, 더 작은 크기의 기기 및 더 다양한 위치에 위치할 수 있게 된다. 마지막으로, 로커는 기존의 로커스위치에 요구되는 대형의 부품이 필요하지 않게 된다. 로커는 제조하는데 비용이 저렴하고 존재하는 전자부품을 용이하게 집적하여 사용할 수 있다.

해당 기술분야의 통상의 기술자에 의해 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도에서 다양한 변형과 변경이 가능하다. 이러한 모든 변형과 변경은 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 해석된다.