KR102749112B1

KR102749112B1 - 2부 솔레노이드 플런저

Info

Publication number: KR102749112B1
Application number: KR1020227004878A
Authority: KR
Inventors: 양주 지아; 단 진; 두 청
Original assignee: 수조우 리텔퓨즈 오브이에스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2025-01-03
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: CN114391173B; KR20220044749A; US11854756B2; US20220262589A1; WO2021007770A1; CN114391173A; TW202105427A; TWI871340B

Abstract

여기에는 개선된 솔레노이드 전기 스위치가 제공된다. 일부 실시예들에서, 솔레노이드 전기 스위치는 자기 커플링 부재에 대해 중앙 개구 안팎으로의 적어도 두 위치 사이의 회전 및 축방향 왕복을 위해 솔레노이드의 중앙 개구에 적어도 부분적으로 배치된 플런저를 포함할 수 있다. 플런저는 본체 및 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트, 및 중앙 슬롯 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트를 포함할 수 있고, 제2 컴포넌트는 중앙 슬롯의 내부 표면과 맞물리는 맞물림 표면을 포함할 수 있다.

Description

2부 솔레노이드 플런저

본 개시는 일반적으로 회로 보호 디바이스 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 2부(two-part) 솔레노이드(solenoid) 플런저(plunger)에 관한 것이다.

전기 계전기(relay)는 전류를 전송하기 위해 두 전극들 사이를 연결할 수 있는 디바이스이다. 일부 계전기들은 코일과 자기 스위치를 포함한다. 코일에 전류가 흐르면 전류의 흐름에 비례하여 자기장이 생성된다. 미리 결정된 지점에서, 자기장은 스위치의 가동 접점(contact)을 정지(rest) 또는 비활성화된(de-energized) 위치로부터 스위치의 고정 접점에 대해 눌러진 작동 또는 활성화된 위치로 당기기에 충분히 강하다. 코일에 인가된 전력이 떨어지면, 자기장의 강도가 떨어지고 가동 접점이 해제되어 원래의 전원이 차단된 위치로 돌아간다. 계전기의 접점들이 열리거나 닫힐 때, 아크(arcing)라고 하는 전기 방전이 발생하며, 이는 접점의 가열 및 연소를 유발할 수 있으며 일반적으로 시간이 지남에 따라 접점의 성능이 저하되고 궁극적으로 파손된다.

솔레노이드는 특정 유형의 고전류 전자기 계전기이다. 솔레노이드 작동 스위치들은 솔레노이드에 공급되는 비교적 낮은 수준의 제어 전류에 응답하여 부하 디바이스에 전원을 공급하는 데 널리 사용된다. 솔레노이드들은 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 솔레노이드들은 기존의 자동차, 트럭, 잔디 트랙터, 더 큰 잔디 깎는 기계 등을 포함하는 다양한 차량을 쉽고 편리하게 시동하기 위해 전기 시동기에 사용될 수 있다.

솔레노이드들은 플런저의 위치에 따라 스위치를 열거나 닫도록 작동 가능한 플런저를 포함한다. 플런저들은 동력과 맥박에 의해 구동되며 전진 및 복귀 동작을 수행한다. 기존의 플런저들은 AISI 1215 탄소강과 같은 고자성 재료의 단일 부품으로 설계되었으며 와셔로 리벳(rivet)되었다. 그러나, 기존의 플런저들은 원하는 것보다 일찍, 예를 들어 약 30,000 사이클 미만으로 고장나는 경향이 있다.

따라서, 더 많은 수의 사이클을 견딜 수 있는 보다 견고한 솔레노이드 플런저에 대한 필요성이 존재한다. 현재 개선 사항이 제공되는 것은 이러한 고려 사항 및 기타 고려 사항에 관한 것이다.

본 개시내용에 따른 하나의 접근법에서, 솔레노이드 전기 스위치는, 코일 권선들에 권선되어 솔레노이드를 형성하는 솔레노이드 보빈(bobbin), - 상기 솔레노이드 보빈은 내부에 정의된 중앙 개구를 갖고, 코일 권선들은 전원에 의해 맞물림될 때 자기장을 생성하고, 상기 솔레노이드 보빈은 트렌치(trench)를 정의하기 위해 이격되어 수직으로 연장하는 접점들을 포함하는 상부를 가짐 -;을 포함할 수 있다. 솔레노이드 전기 스위치는 상기 솔레노이드 상에 장착되고 상기 트렌치에 배치되고 상기 솔레노이드 보빈의 수직으로 연장하는 접점들에 근접하게 배치되는 자기 커플링 부재, - 상기 자기 커플링 부재는 상기 중앙 개구의 적어도 일부를 둘러쌈 -;을 더 포함할 수 있다. 솔레노이드 전기 스위치는 상기 솔레노이드 및 상기 자기 커플링 부재에 대해 상기 중앙 개구 안팎으로의 적어도 2개의 위치들 사이에서 회전 및 축 방향 왕복을 위해 상기 중앙 개구에 적어도 부분적으로 배치된 플런저;를 더 포함할 수 있다. 상기 플런저는, 상기 본체 및 상기 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트; 및 상기 중앙 슬롯 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트, - 상기 제2 컴포넌트는 상기 중앙 슬롯의 내부 표면과 맞물리는 맞물림 표면을 포함함 -;을 포함할 수 있다.

본 개시내용에 따른 다른 접근법에서, 솔레노이드의 플런저는, 본체 및 상기 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트; 및 상기 중앙 슬롯 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트, - 상기 제2 컴포넌트는 상기 중앙 슬롯의 내부 표면과 기계적으로 맞물리는 맞물림 표면을 포함함 -;을 포함할 수 있다.

본 개시내용에 따른 다른 접근법에는, 솔레노이드 전기 스위치는 코일 권선들에 권선되어 솔레노이드를 형성하는 솔레노이드 보빈, - 상기 솔레노이드 보빈은 내부에 정의된 중앙 개구를 갖고, 코일 권선들은 전원에 의해 맞물림될 때 자기장을 생성하고, 상기 솔레노이드 보빈은 트렌치를 정의하기 위해 이격되어 수직으로 연장하는 접점들을 포함하는 상부를 가짐 -;을 더 포함할 수 있다. 솔레노이드 전기 스위치는 상기 솔레노이드 상에 장착되고 상기 트렌치에 배치되고 상기 솔레노이드 보빈의 수직으로 연장하는 접점들에 근접하게 배치되는 자기 커플링 부재, - 상기 자기 커플링 부재는 상기 중앙 개구의 적어도 일부를 둘러쌈 -;을 더 포함할 수 있다. 솔레노이드 전기 스위치는 상기 중앙 개구 내로 연장하는 플런저, - 상기 플런저는 회전하고 적어도 2개의 위치들 사이에서 플런저 축을 따라 회전하고 축 방향으로 이동하도록 작동 가능함 -;을 더 포함할 수 있다. 상기 플런저는, 본체 및 상기 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트; 및 상기 중앙 슬롯으로 연장하는 제2 컴포넌트, - 상기 제2 컴포넌트는 상기 중앙 슬롯의 내부 표면과 기계적으로 맞물림된 맞물림 표면을 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 제2 섹션과 연결된 제1 섹션을 포함하고, 상기 제2 섹션의 폭은 상기 제1 섹션의 폭보다 더 큼 - ;을 더 포함할 수 있다. 플런저는 상기 제2 컴포넌트의 제1 단부에 커플링된 단부 캡;을 더 포함할 수 있다.

첨부된 도면들은 지금까지 그 원리의 실제 적용을 위해 고안된 개시된 실시예들의 예시적인 접근을 예시하고,
도 1은 본 개시내용의 실시예들에 따른 전기 솔레노이드 스위치의 측단면도를 도시하고;
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 도 1의 전기 솔레노이드 스위치의 플런저의 측단면도를 도시하고;
도면들은 반드시 축척에 맞춰진 것은 아니다. 도면들은 단지 표현일 뿐이며, 본 개시내용의 특정 파라미터를 묘사하기 위한 것이 아니다. 도면들은 본 개시내용의 전형적인 실시예들을 도시하도록 의도되고, 따라서 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 도면들에서, 유사 번호들은 유사 요소들을 나타낸다.
또한, 일부 도면들의 특정 요소들은 설명의 명확성을 위해 생략되거나 축척에 맞지 않게 예시될 수 있다. 또한, 특정 도면들에서는 명료함을 위해 일부 참조부호들을 생략할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서의 실시예들은 많은 상이한 형태로 설명될 수 있고 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 개시내용이 철저하고 완전할 수 있도록 제공되며, 시스템 및 방법의 범위가 당업자에게 충분히 전달될 것이다.

본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들은 개선된 솔레노이드 전기 스위치에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 솔레노이드 전기 스위치는 자기 커플링 부재에 대해 중앙 개구 안팎으로의 적어도 두 위치 사이의 회전 및 축방향 왕복을 위해 솔레노이드의 중앙 개구에 적어도 부분적으로 배치된 플런저를 포함할 수 있다. 플런저는, 본체 및 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트, 및 중앙 슬롯 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트, - 제2 컴포넌트는 중앙 슬롯의 내부 표면과 맞물리는 맞물림 표면을 포함함 -;을 포함할 수 있다.

종래 기술의 플런저와 달리, 본 명세서의 실시예들은 두 부분들로 분리된 플런저에 관한 것이며, 여기서 제1 컴포넌트는 AISI 1215 탄소강과 같은 자성 재료로 제조될 수 있다. 제2 컴포넌트는 SUS301과 같은 스테인리스 스틸로 만들어질 수 있으며 와셔로 리벳되었다. 또한, 제2 컴포넌트는 제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트 사이의 연결 영역에서 널링(knurling) 처리될 수 있다. 따라서, 여기에서 개선된 플런저 디자인은 강력한 인터페이스 연결로 인해 향상된 성능과 함께 충분한 플런저 자기 성능을 제공한다.

이제 도 1을 참조하여, 본 개시내용에 따른 예시적인 전기 솔레노이드 스위치(이하 "스위치")(100)가 설명될 것이다. 예를 들어 쌍안정(bi-stable) 전기 솔레노이드 스위치와 같은 스위치(100)는 솔레노이드 보빈(116)(예를 들어, 솔레노이드 보빈 하우징)을 포함한다. 솔레노이드 보빈(116)은 솔레노이드 보빈(116) 주위에 권선된 코일 권선(102)을 갖는 솔레노이드 본체(150) 내에 형성될 수 있다. 솔레노이드 보빈(116)은 연결 피스(connection piece)(116C)를 통해 바닥 섹션(116B)(예를 들어, 제2 단부)에 연결된 상부 섹션(116A)(예를 들어, 제1 단부)을 포함하는 본체 또는 연결 피스(116C)를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 솔레노이드 슈라우드(shroud)(도시되지 않음)는 코일 권선(102)을 둘러싸고 보호한다. 연결 피스(116C)는 다수의 기하학적 구성들 중 하나로 정의될 수 있다. 예를 들어, 연결 피스(116C)는 소정의 두께 및 소정의 직경을 갖는 원형 파이프 형상일 수 있다. 솔레노이드 본체(150), 또는 보다 구체적으로 솔레노이드 보빈(116)은 내부에 정의된 중앙 개구(175)와 전원에 의해 맞물림될 때 자기장을 생성하는 코일 권선(102)을 포함한다. 보다 구체적으로, 중앙 개구(175)는 연결 피스(116C) 내에 형성될 수 있다.

솔레노이드 본체(150)는 또한 솔레노이드 본체(150)의 추가적인 지지 및 보호를 위해 솔레노이드 보빈(116) 아래에 배치된 솔레노이드 프레임(118)을 포함한다. 솔레노이드 본체(150)는 중앙 개구(175)의 내부에 위치하는 철심(160)을 포함할 수 있다. 압축 스프링(180)은 철심(160)에 배치되어 플런저(120)와 철심(160) 사이에 완충제(buffer) 및 완충장치(shock absorber)를 형성할 수 있다. 압축 스프링(180)도 전도성 재질로 이루어질 수 있다.

[0001] 일부 실시예들에서, 솔레노이드 보빈(116)의 상부 섹션(116A)은 트렌치(162)를 정의하기 위해 서로 이격된 하나 이상의 수직으로 연장하는 전기 접점들일 수 있는 전기 접점(114B)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 트렌치(162)는 적어도 2개의 수직으로 연장하는 전기 접점(114B)들 및 연결 피스(116C)로부터 연장할 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 전기 접점(114B)들은 은 합금 접점이다. 솔레노이드 본체(150)에는 자석과 같은 자기 커플링 부재(106)가 장착될 수 있다. 도시된 바와 같이, 자기 커플링 부재(106)는 전기 접점(114B)에 근접하여 트렌치(162) 내에서 수평으로 및/또는 수직으로 연장할 수 있다. 자기 커플링 부재(106)는 중앙 개구(175) 및 연결 피스(116C)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.

추가로 도시된 바와 같이, 스위치(100)는 솔레노이드 본체(150) 및 자기 커플링 부재(106)에 대해 중앙 개구(175) 안팎으로의 적어도 두 위치들 사이에서 회전 및 축방향 왕복을 위해 솔레노이드 보빈(116)의 중앙 개구(175)에 적어도 부분적으로 배치된 플런저(120)를 더 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 플런저(120)는 본체(127) 및 본체(127) 내의 중앙 슬롯(129)을 포함하는 제1 컴포넌트(125)를 포함할 수 있다. 플런저(120)는 제1 컴포넌트(125)의 중앙 슬롯(129) 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트(130)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 컴포넌트(130)는 제1 컴포넌트(125)의 중앙 슬롯(129)의 내부 표면(137)과 맞물리는 맞물림 표면(135)을 포함할 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, 제2 컴포넌트(130)는 이동 가능한 버스 바(bus bar)와 같은 전도성 플레이트(110)(예를 들어, 입력 전도성 플레이트)에 커플링될 수 있다. 플런저(120)는 자기 커플링 부재(106) 쪽으로 자기적으로 끌린다.

전도성 플레이트(110)는 플런저(120)에 커플링되고 전도성 플레이트(110)의 각 단부에 하나 이상의 전기 접점(114A)이 제공된다. 전도성 플레이트(110)는 솔레노이드 본체(150)에 각각의 전원이 인가될 때 솔레노이드 본체(150)와 전기적으로 맞물림 및 맞물림 해제되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 접점(114B)은 스위치(100)를 개방(예를 들어, 전원 차단) 및 폐쇄(예를 들어, 전원 공급)하기 위해 전기 접점(114A)을 전기적으로 맞물림 및 맞물림 해제하도록 구성된다.

작동 동안, 자기장은 적어도 2개의 위치들 사이에서 플런저(120)를 래치(latch) 및 래치 해제한다. 자기 커플링 부재(106)는 넓은 작동 전압 및 감소된 작동 전력을 허용하기 위해 정전류 모드에서 작동하기 위해 선택적으로 활성화될 때 솔레노이드 본체(150)가 개방 위치에 유지되도록 하기 위해 자기장에 의해 필요한 힘을 감소시키도록 구성된다. 자기 커플링 부재(106)는 적어도 2개의 위치들 중 하나에 플런저(120)를 유지한다. 정전류 모드는 다단계 피크-앤-홀드(peak-an-hold) 전류를 허용한다. 비제한적이지만 넓은 작동 전압은 5볼트에서 32볼트 범위 내에 있다.

전도성 플레이트(110), 코일 권선(102)들, 전기 접점(114A 및 114B)들, 및 플런저(120)는 구리 또는 주석과 같은 적절한 전기 전도성 재료로 형성될 수 있으며, 와이어, 리본, 금속 링크, 나선형으로 감긴 와이어, 필름, 기판 상에 증착된 전기 전도성 코어, 또는 회로 차단을 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 구조 또는 구성으로서 형성될 수 있다. 전도성 물질은 융착(fusing) 특성 및 내구성에 따라 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 플런저(120)의 제1 컴포넌트(125)는 강철 재료이고 전기 접점(114A) 및 전기 접점(114B)을 덮는 스테인리스강 캡을 포함할 수 있고/있거나 전도성 플레이트(110)의 각 단부에 위치될 수 있다. 전기 접점(114A) 및 전기 접점(114B)은 또한 스테인리스 스틸일 수 있다. 한편, 플런저(120)의 제2 컴포넌트(130)는 탄소강으로 이루어질 수 있다.

추가로 도시된 바와 같이, 전기 접점(114B)은 스위치(100)에 전력이 제공될 때 전기 접점(114A)과 전기적으로 맞물림한다. 코일 권선(102)과 자기 커플링 부재(106)에서 발생하는 자기장에 의해 전도성 플레이트(110)가 이동할 수 있다. 스위치(100)는 또한 자기 커플링 부재(106)와 전도성 플레이트(110) 사이에 배치된 리턴 스프링과 같은 제1 스프링(142)을 포함할 수 있다. 솔레노이드에 리벳된 와셔와 같은 유지 디바이스(미도시)가 자기 커플링 부재(106)와 제1 스프링(142) 사이에 배치될 수 있다. 제1 스프링(142)은 스위치(100)에 대한 전원이 제거될 때 전기 접점(114A)과 전기 접점(114B) 사이의 연결을 끊는 해머 효과를 생성할 수 있다. 제1 스프링(142)은 통전된 전도성 플레이트(110)를 솔레노이드 본체(150)와의 맞물림 위치에서 유지하기 위해 필요한 자기 커플링 부재(106)의 힘을 극복하여 스위치(100)가 개방 위치에 있을 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 스프링(142)은 전원이 솔레노이드 본체(150)로부터 분리될 때 플런저(120)를 적어도 2개의 위치 중 대안적인 위치로 다시 변위시킨다. 플런저(120)를 변위시킴으로써, 제1 스프링(142)은 자기 커플링 부재(106)의 힘을 극복하고, 전도성 플레이트(110)는 솔레노이드 본체(150)를 분리한다.

추가로 도시된 바와 같이, 스위치(100)는 전도성 플레이트(110)와 자기 커플링 부재(106)의 상부 부분 사이에 배치된 오버 트래블 스프링과 같은 제2 스프링(112)을 포함할 수 있다. 제2 스프링(112)은 전도성 플레이트(110)가 플런저(120)의 단부 캡(133)(예를 들어, 와셔)과 부딪히거나 접촉하게 하는 거리를 전도성 플레이트(110)가 이동하는 것을 방지한다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 스프링(142, 112)은 전도성 플레이트(110)를 고정 및/또는 조정 가능한 위치에서 플런저(120)에 고정하는 것을 보조한다. 예를 들어, 제1 스프링(142)은 제2 스프링(112)과 함께 위치되어, 제1 스프링(142)이 전도성 플레이트(110) 아래에서 밀어올리는 힘과 제2 스프링(112)이 전도성 플레이트(110) 위에서 아래로 밀어내는 힘은 전도성 플레이트(110)가 구부러져 자기 커플링 부재(106)에 대해 평행하지 않게 되는 것을 방지한다.

도시되지는 않았지만, 스위치(100)는 회로에 연결될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판 어셈블리(PCBA) 컨트롤러와 같은 컨트롤러는 스위치(100), 전원, 및 다른 회로 사이의 전기적 연결을 제공하기 위해 스위치(100)를 수용하도록 구성될 수 있다. 스위치(100)에 전력을 제공하기 위해 전기적 연결이 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 코일 권선(102)은 제어기에 연결될 수 있다.

도 2로 이제 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플런저(120)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도시된 바와 같이, 플런저(120)는 제2 컴포넌트(130)와 연결된 제1 컴포넌트(125)를 포함하고, 제1 컴포넌트(125)는 내부에 형성된 중앙 슬롯(129)을 포함하는 본체(127)를 포함한다. 일부 실시예에서, 본체(127) 및 중앙 슬롯(129)은 플런저 축 'PA'를 중심으로 대칭적으로 정렬된다. 맞물림되면, 제2 컴포넌트(130)는 맞물림 표면(135)이 중앙 슬롯(129)의 내부 표면(137)과 물리적으로 직접 접촉하도록 중앙 슬롯(129) 내에 부분적으로 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 맞물림 표면(135)은 제2 컴포넌트(130)의 외부 표면(141)을 따라 형성된 널링 표면 패턴을 포함할 수 있다. 비제한적이지만, 맞물림 표면(135)은 제2 컴포넌트(130) 둘레에서 원주방향으로 연장할 수 있다. 게다가, 수직으로 배향된 일련의 표면 특징부로서 도시되어 있지만, 널링 표면 패턴은 수평으로, 대각선으로 및/또는 수직으로 배향될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 전술한 바와 같이, 제1 컴포넌트(125)는 AISI 1215 탄소강과 같은 자성 재료로 제조될 수 있는 반면, 제2 컴포넌트(130)는 SUS301과 같은 스테인리스강으로 제조될 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 범위 내에서 다른 재료들이 가능하다.

추가로 도시된 바와 같이, 플런저는 제2 컴포넌트(130)의 제1 단부(143)에 커플링된 단부 캡(133)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 단부 캡(133)은 제2 컴포넌트(130)의 제1 단부(143)에 리벳된 와셔이다. 그러나 실시예들은 이와 관련하여 제한되지 않는다.

일부 실시예들에서, 제2 컴포넌트(130)는 제1 폭 'w1'을 갖는 제1 섹션(151) 및 제2 폭 'w2'를 갖는 제2 섹션(153)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, w2는 w1보다 클 수 있다. 또한, 제2 컴포넌트(130)는 제1 섹션(151)과 제2 섹션(153) 사이에 숄더(shoulder) 영역(155)을 포함할 수 있고, 숄더 영역(155)은 중앙 슬롯(129)의 내부 표면(137)을 따라 표면 돌출부(157)와 맞물린다. 도시된 바와 같이, 표면 돌출부(157)는 플런저 축 'PA'를 향해 연장하는 렛지(ledge)(161)를 포함할 수 있다. 표면 돌출부(157)와 맞물리도록 작동 가능한 숄더 영역(155)과 함께 제2 섹션(153)의 증가된 폭은 플런저(120)에 대한 보다 강력한 인터페이스를 제공한다. 따라서, 많은 양의 반복 사이클 후에, 플런저(120)가 고장날 가능성이 적다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 스위치(100)의 동작의 예는 다음과 같이 설명될 수 있다. 전자기 코일 권선(102)이 컨트롤러에 연결됨에 따라, 제1 스프링(142)의 작용에 의해 최상부 위치(예를 들어, 제1 위치)에 유지된 플런저(120)는 제1 스프링(142)을 압축하면서 중앙 개구(175) 내에서 아래쪽으로 이동하도록 강제될 것이다. 하향 이동은 정전류 모드 작동으로부터 활성화된 코일 권선(102) 내에서 생성된 자기력의 결과이다. 플런저(120)가 자기 커플링 부재(106)에 자기적으로 끌리기 때문에, 자기 커플링 부재(106)는 플런저(120)를 폐쇄 위치에 유지하면서 플런저(120)의 하향 운동을 생성하는데 필요한 자기력의 전체량을 감소시킨다. 폐쇄 위치에서, 전기 접점(114A)은 폐쇄 또는 "전원이 켜진" 위치와 같은 제1 위치에서 전기 접점(114B)과 같은 솔레노이드 전도성 접점과 상호 접촉한다.

그러면, 코일 권선(102)에 대한 정전류의 공급이 중단됨에 따라, 플런저(120)는 자기 커플링 부재(106)에 대한 플런저(120)의 자기 인력을 극복하는 동시에 플런저(120)에 가해진 제1 스프링(142)의 복원력에 의해 초기 위치(예를 들어, 제1 위치)로 강제 복귀될 것이다. 전기 접점(114A)은 제2 위치에서 전기 접점(114B)과 같은 솔레노이드 전도성 접점으로부터 분리된다. 제2 위치는 개방 또는 "전원 차단" 위치일 수 있으며, 여기서 플런저(120)는 플런저(120)에 가해지는 제1 스프링(142)의 복원력에 의해 초기 위치로 강제로 복귀된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수로 인용되고 단어 "일(a)" 또는 "일(an)"으로 진행되는 요소들 또는 단계들은 그러한 배제가 명시적으로 인용되지 않는 한 복수의 요소들 또는 단계들을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시내용의 "일 실시예"에 대한 참조는 인용된 특징들을 또한 포함하는 추가 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다.

본 명세서에서 "포함(include)하는", "포함(comprise)하는" 또는 "갖는"의 사용 및 이들의 변형은 이후에 나열된 항목들 및 그 등가물들뿐만 아니라 추가 항목들을 포괄하는 의미이다. 따라서, 용어 "포함(include)하는", "포함(comprise)하는" 또는 "갖는" 및 이들의 변형은 개방형 표현이며 여기에서 상호교환적으로 사용될 수 있다.

모든 방향 참조(예: 근위, 원위, 위, 아래, 상향, 하향 왼쪽, 오른쪽, 측면, 세로, 앞, 뒤, 상단, 바닥, 위로, 아래로, 수직, 수평, 방사형, 축 방향, 시계 반대 방향 및 시계 반대 방향) )는, 본 개시 내용에 대한 독자의 이해를 돕기 위한 식별 목적으로만 사용되며, 특히 본 개시 내용의 위치, 방향 또는 사용과 관련하여 제한을 생성하지 않는다. 연결 참조들(예: 부착된, 커플링된, 연결된 및 결합된)들은 광범위하게 해석되어야 하며 달리 표시되지 않는 한 요소들의 집합 사이의 중간 부재들과 요소들 사이의 상대 이동을 포함할 수 있다. 이와 같이 연결 참조는 두 요소가 직접 연결되고 서로 고정된 관계에 있음을 반드시 추론하지 않는다.

더욱이, 식별 참조(예를 들어, 1차, 2차, 제1, 제2, 제3, 제4 등)는 중요도 또는 우선순위를 내포하도록 의도된 것이 아니라 하나의 특징을 다른 특징과 구별하기 위해 사용된다. 도면들은 설명을 위한 것이며 여기에 첨부된 도면들에 반영된 치수, 위치, 순서 및 상대적 크기는 다를 수 있다.

또한, 용어 "실질적인" 또는 "실질적으로", 뿐만 아니라 용어 "대략적인" 또는 "대략적으로"는 일부 실시예들에서 상호교환가능하게 사용될 수 있고, 당업자가 허용할 수 있는 임의의 상대적 측정을 사용하여 설명될 수 있다. 예를 들어, 이러한 용어들은 참조 매개변수와 비교하여 의도한 기능을 제공할 수 있는 편차를 나타낼 수 있다. 비제한적이지만, 기준 파라미터로부터의 편차는 예를 들어 1% 미만, 3% 미만, 5% 미만, 10% 미만, 15% 미만, 20% 미만 등의 양일 수 있다.

또한, 예시적인 방법들이 일련의 행위들 또는 이벤트들로서 위에서 설명되었지만, 본 개시내용은 구체적으로 언급되지 않는 한 이러한 행위들 또는 이벤트들의 예시된 순서에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 일부 행위들은 본 개시내용에 따라 본 명세서에 예시 및/또는 설명된 것과는 다른 다른 행위들 또는 이벤트들과 다른 순서로 및/또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 예시된 모든 행위들 또는 이벤트들이 본 개시내용에 따른 방법론을 구현하기 위해 요구되는 것은 아니다. 또한, 방법은 본 명세서에 예시되고 설명된 구조물들의 형성 및/또는 처리와 관련하여 뿐만 아니라 예시되지 않은 다른 구조물들과 관련하여 구현될 수 있다.

본 개시내용은 본 명세서에 기재된 특정 실시예들에 의해 범위가 제한되지 않는다. 실제로, 본 명세서에 기재된 것들에 더하여, 본 개시내용의 다른 다양한 실시예들 및 변형예들은 전술한 설명 및 첨부 도면들로부터 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 그러한 다른 실시예들 및 수정은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 또한, 본 개시내용은 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현의 맥락에서 본 명세서에서 설명되었다. 당업자는 유용성이 이에 제한되지 않고 본 개시내용이 임의의 수의 목적을 위해 임의의 수의 환경에서 유리하게 구현될 수 있음을 인식할 것이다.

Claims

코일 권선들에 권선되어 솔레노이드를 형성하는 솔레노이드 보빈, - 상기 솔레노이드 보빈은 내부에 정의된 중앙 개구를 갖고, 코일 권선들은 전원에 의해 맞물림될 때 자기장을 생성하고, 상기 솔레노이드 보빈은 트렌치를 정의하기 위해 이격되어 수직으로 연장하는 접점들을 포함하는 상부를 가짐 -;
상기 솔레노이드 상에 장착되고 상기 트렌치에 배치되고 상기 솔레노이드 보빈의 수직으로 연장하는 접점들에 근접하게 배치되는 자기 커플링 부재, - 상기 자기 커플링 부재는 상기 중앙 개구의 적어도 일부를 둘러쌈 -; 및
상기 솔레노이드 및 상기 자기 커플링 부재에 대해 상기 중앙 개구 안팎으로의 적어도 2개의 위치들 사이에서 회전 및 축 방향 왕복을 위해 상기 중앙 개구에 적어도 부분적으로 배치된 플런저;
를 포함하고,
상기 플런저는,
본체 및 상기 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트; 및
상기 중앙 슬롯 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트, - 상기 제2 컴포넌트는 상기 중앙 슬롯의 내부 표면과 맞물리는 맞물림 표면을 포함함 -;
를 포함하고,
상기 제2 컴포넌트는 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 숄더 영역을 더 포함하고,
상기 제1 컴포넌트는 탄소강으로 만들어지고, 상기 제2 컴포넌트는 스테인리스강으로 만들어지고,
상기 스테인리스강은 적어도 하나의 접점을 갖는 전도성 플레이트와 접촉하는, 솔레노이드 전기 스위치.
제1항에 있어서,
상기 제2 컴포넌트의 제1 단부에 커플링된 단부 캡을 더 포함하고, 상기 제2 컴포넌트의 제2 단부는 상기 중앙 슬롯 내에 배치되는,
솔레노이드 전기 스위치.
제1항에 있어서,
상기 제2 컴포넌트는,
제1 폭을 갖는 상기 제1 섹션;
상기 제1 섹션으로부터 연장하는 상기 제2 섹션, 상기 제2 섹션은 제1 폭과 다른 제2 폭을 가짐 -;
을 포함하는,
솔레노이드 전기 스위치.
제3항에 있어서,
상기 숄더 영역은 상기 중앙 슬롯의 상기 내부 표면을 따라 표면 돌출부와 맞물리는,
솔레노이드 전기 스위치.
제1항에 있어서,
상기 맞물림 표면은 널링 표면 패턴을 포함하는,
솔레노이드 전기 스위치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전도성 플레이트는 제2 단부 반대편의 제1 단부를 가지고, 상기 전도성 플레이트는 상기 플런저에 커플링되고 상기 전도성 플레이트의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 각각에 배치된 상기 적어도 하나의 접점을 갖고, 상기 전도성 플레이트는 상기 솔레노이드에 전력이 각각 인가될 때 상기 솔레노이드를 전기적으로 맞물림 및 맞물림해제하도록 구성되며, 자기장이 상기 전도성 플레이트의 상기 접점들과 상기 솔레노이드 보빈의 수직으로 연장하는 접점들을 맞물림 및 맞물림 해제하기 위한 적어도 2개의 위치들 사이에서 상기 플런저를 래칭 및 래칭 해제하는,
솔레노이드 전기 스위치.
제7항에 있어서,
상기 플런저를 수용하도록 구성된 제1 스프링, 상기 자기 커플링 부재와 상기 전도성 플레이트 사이에 상기 제1 스프링이 배치되고, 상기 제1 스프링은 상기 솔레노이드를 개방 위치에 유지하고 상기 전원이 상기 솔레노이드로부터 맞물림 해제될 때 상기 플런저를 적어도 두 위치들 중 다른 위치로 다시 변위시키는 데 필요한 상기 자기 커플링 부재의 힘을 극복하도록 구성되는,
솔레노이드 전기 스위치.
제1항에 있어서,
상기 플런저는 상기 자기 커플링 부재 쪽으로 자기적으로 끌리는,
솔레노이드 전기 스위치.
본체 및 상기 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트; 및
상기 중앙 슬롯 내에 적어도 부분적으로 배치된 제2 컴포넌트, - 상기 제2 컴포넌트는 상기 중앙 슬롯의 내부 표면과 기계적으로 맞물리는 맞물림 표면을 포함함 -;
을 포함하고,
상기 제2 컴포넌트는 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 숄더 영역을 더 포함하고,
상기 제1 컴포넌트는 탄소강으로 만들어지고, 상기 제2 컴포넌트는 스테인리스강으로 만들어지고,
상기 스테인리스강은 적어도 하나의 접점을 갖는 전도성 플레이트와 접촉하는, 솔레노이드의 플런저.
제10항에 있어서,
상기 제2 컴포넌트는,
제1 폭을 갖는 상기 제1 섹션; 및
상기 제1 섹션으로부터 연장하는 상기 제2 섹션, - 상기 제2 섹션은 상기 제1 폭과 상이한 제2 폭을 갖고, 상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 더 큼 -;
을 포함하는,
플런저.
제11항에 있어서,
상기 숄더 영역은 상기 중앙 슬롯의 상기 내부 표면을 따라 표면 돌출부와 맞물리는,
플런저.
제10항에 있어서,
상기 맞물림 표면은 널링 표면 패턴을 포함하는,
플런저.
삭제
코일 권선들에 권선되어 솔레노이드를 형성하는 솔레노이드 보빈, - 상기 솔레노이드 보빈은 내부에 정의된 중앙 개구를 갖고, 코일 권선들은 전원에 의해 맞물림될 때 자기장을 생성하고, 상기 솔레노이드 보빈은 트렌치를 정의하기 위해 이격되어 수직으로 연장하는 접점들을 포함하는 상부를 가짐 -;
상기 솔레노이드 상에 장착되고 상기 트렌치에 배치되고 상기 솔레노이드 보빈의 수직으로 연장하는 접점들에 근접하게 배치되는 자기 커플링 부재, - 상기 자기 커플링 부재는 상기 중앙 개구의 적어도 일부를 둘러쌈 -; 및
상기 중앙 개구 내로 연장하는 플런저, - 상기 플런저는 회전하고 적어도 2개의 위치들 사이에서 플런저 축을 따라 회전하고 축 방향으로 이동하도록 작동 가능함 -;
을 포함하고,
상기 플런저는,
본체 및 상기 본체 내의 중앙 슬롯을 포함하는 제1 컴포넌트;
상기 중앙 슬롯으로 연장하는 제2 컴포넌트, - 상기 제2 컴포넌트는 상기 중앙 슬롯의 내부 표면과 기계적으로 맞물림된 맞물림 표면을 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 제2 섹션과 연결된 제1 섹션을 포함하고, 상기 제2 섹션의 폭은 상기 제1 섹션의 폭보다 더 크고, 상기 제2 컴포넌트는 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 숄더 영역을 더 포함하고, 상기 제1 컴포넌트는 탄소강으로 만들어지고, 상기 제2 컴포넌트는 스테인리스강으로 만들어지고, 상기 스테인리스강은 적어도 하나의 접점을 갖는 전도성 플레이트와 접촉함 - ; 및
상기 제2 컴포넌트의 제1 단부에 커플링된 단부 캡;
을 포함하는,
솔레노이드 전기 스위치.
제15항에 있어서,
상기 숄더 영역은 상기 중앙 슬롯의 상기 내부 표면을 따라 표면 돌출부와 맞물리는,
솔레노이드 전기 스위치.
제16항에 있어서,
상기 표면 돌출부는 상기 플런저 축을 향해 방사상으로 연장하는 렛지를 포함하는,
솔레노이드 전기 스위치.
제15항에 있어서,
상기 맞물림 표면은 널링 표면 패턴을 포함하는,
솔레노이드 전기 스위치.
제15항에 있어서,
상기 제1 컴포넌트는 탄소강으로 만들어지고, 상기 제2 컴포넌트는 스테인리스강으로 만들어지는,
솔레노이드 전기 스위치.
제15항에 있어서,
상기 플런저는 상기 자기 커플링 부재 쪽으로 자기적으로 끌리는,
솔레노이드 전기 스위치.