KR102092046B1

KR102092046B1 - 리드 스위치를 위한 힌지를 가진 리드

Info

Publication number: KR102092046B1
Application number: KR1020150034909A
Authority: KR
Inventors: 마크 픽하드
Original assignee: 리텔퓨즈 인코포레이티드
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2020-03-23
Also published as: US20160307719A1; JP6715313B2; CN104934241B; US10446347B2; EP2922074A1; JP2015179668A; EP2922074B1; CN104934241A; KR20150108764A; US9406471B2; US20150270082A1; JP6449047B2; JP2019061968A

Abstract

리드 스위치를 위한 리드 및 리드 스위치가 제공된다. 리드는 제1 두께와 제1 길이를 갖는 제1 부분, 제2 두께와 제2 길이를 갖는 제2 부분, 및 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되고 제3 두께와 제3 길이를 갖는 힌지형 부분을 포함할 수 있고, 제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작으며, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작다. 리드 스위치는 리드를 변형시키기 위한 리드 변형기와 함께, 절연 하우징 내에 배치되는 리드를 포함할 수 있다.

Description

리드 스위치를 위한 힌지를 가진 리드{REED WITH HINGE FOR REED SWITCH}

본 발명은 일반적으로 리드 스위치(reed switch)의 분야에 관한 것으로, 특히 리드 스위치를 위한 리드(reed)에 관한 것이다.

리드 스위치는 예를 들어 릴레이, 센서 등과 같은 다양한 장치에 사용된다. 리드 스위치는 2개의 전기 전도성 리드를 포함하며, 여기서 리드 중 적어도 하나는 가요성 부분을 구비한다. 리드는 리드의 단부 부분들 사이에 간극을 구비하는 상태로 절연 하우징 내에 배치된다. 간극은 선택적으로 폐쇄되어 스위치를 닫고 리드를 통한 전류의 전도를 허용할 수 있다. 예를 들어, 자력이 리드에 인가되어 가요성 부분을 가진 리드가 변형되고 간극을 폐쇄하게 할 수 있다.

일반적으로, 리드는 둥근 와이어의 섹션으로부터 형성되며, 이때 가요성 부분은 리드들 중 하나의 일부분을 평탄화시킴으로써 형성된다. 예를 들어, 리드들 중 하나는 펀치 프레스로 평탄화되어 가요성 부분을 형성하는 섹션을 구비할 수 있다. 그러나, 인식될 바와 같이, 가요성 부분이 평탄화될 때, 가요성 부분의 단면적이 증가한다. 예를 들어, 도 1a와 도 1b는 각각 리드 스위치를 위한 종래의 리드(100)의 측면도와 평면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 리드(100)는 단자 부분(110), 가요성 부분(120) 및 접촉 패드 부분(130)을 포함한다. 가요성 부분(120)과 접촉 패드 부분(130)은 평탄화되었다. 특히, 도 1a로부터 볼 수 있는 바와 같이, 가요성 부분(120)과 접촉 패드 부분(130)은 단자 부분보다 얇다. 그러나, 평탄화 공정으로 인해, 가요성 부분(120)과 접촉 패드 부분(130)은 이러한 부분들이 평탄화되는 방향에 대체로 직교하는 방향으로 외향으로 확장된다. 특히, 도 1b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 가요성 부분(120)과 접촉 패드 부분(130)은 단자 부분(110)보다 넓다.

도 1c는 리드(100)의 사시도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 리드는 둥근 와이어의 섹션으로부터 형성된다. 단자 부분(110), 가요성 부분(120) 및 접촉 패드 부분(130)이 도시된다. 가요성 부분(120)과 접촉 패드 부분(130)은 단자 부분(110)보다 얇지만, 또한 단자 부분(110)보다 넓다.

리드 스위치를 제조하기 위해, 리드(100)와 다른 리드가 유리 관과 같은 절연 하우징 내에 고정된다. 전형적으로, 리드(100)는 가요성 부분(120)과 단자 부분(110)의 에지 부근에서 하우징 내에 고정된다. 작동 중에, 리드(100)가 가요성 부분(120)에서 변형되고, 접촉 패드(130)가 다른 하나의 리드에 접촉하여, 스위치를 닫고, 리드를 통한 전류의 전도를 허용한다. 그러나, 가요성 부분(120)의 증가된 폭으로 인해, 절연 하우징과의 간섭이 리드(100)가 의도된 대로 변형되는 것을 방해할 수 있다.

따라서, 조립되거나 변형될 때 절연 하우징과 간섭되지 않을 수 있는 리드가 필요하다.

본 발명에 따르면, 리드 스위치를 위한 리드가 제공된다. 리드는 제1 두께와 제1 길이를 갖는 제1 부분, 제2 두께와 제2 길이를 갖는 제2 부분, 및 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되고 제3 두께와 제3 길이를 갖는 힌지형 부분을 포함할 수 있고, 제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작으며, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작다.

본 발명에 따르면, 리드 스위치가 제공된다. 리드 스위치는 단자 부분과 제1 부분을 포함하는 제1 전기 전도성 리드, 제1 두께와 제1 길이를 갖는 단자 부분, 제2 두께와 제2 길이를 갖는 제1 부분, 및 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되고 제3 두께와 제3 길이를 갖는 힌지형 부분을 포함하는 제2 전기 전도성 리드, 및 공동을 갖는 절연 하우징을 포함할 수 있으며, 제1 전기 전도성 리드와 제2 전기 전도성 리드는 단자 부분들이 절연 하우징으로부터 밖으로 연장되고 제1 부분들이 공동 내에서 서로 근접하도록 절연 하우징 내에 부분적으로 배치되고, 제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작으며, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작다.

본 발명에 따르면, 리드 스위치를 위한 리드를 형성하는 방법이 제공된다. 본 방법은 전기 전도성 리드를 제공하는 단계, 및 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되는 힌지형 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑(stamping)하는 단계를 포함할 수 있으며, 제1 부분은 제1 두께와 제1 길이를 갖고, 제2 부분은 제2 두께와 제2 길이를 가지며, 힌지형 부분은 제3 두께와 제3 길이를 갖고, 제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작으며, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작다.

예로서, 개시된 장치의 특정 실시예가 이제 첨부 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1a와 도 1b는 각각 리드 스위치를 위한 종래의 리드의 측면도와 평면도이다.
도 1c는 도 1a와 도 1b의 리드의 사시도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구성된, 각각 리드 스위치를 위한 리드의 측면도와 평면도이다.
도 2c는 도 2a와 도 2b의 리드의 사시도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구성된, 각각 리드 스위치를 위한 리드의 측면도와 평면도이다.
도 3c는 도 3a와 도 3b의 리드의 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구성된, 리드 스위치의 일부 절제(cut away) 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구성된, 리드 스위치를 위한 리드를 제조하기 위한 방법의 블록 다이어그램이다.

본 발명은 이제 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 더욱 충분히 기술될 것이다. 그러나, 이러한 청구된 요지는 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에 기재된 실시예로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명이 철저하고 완전하며 통상의 기술자에게 청구된 요지의 범위를 충분히 전달하도록 제공된다. 도면에서, 전반에 걸쳐 유사한 부호가 유사한 요소를 가리킨다.

도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 적어도 일부 실시예에 따라 구성된 리드(200)의 측면도와 평면도이다. 일반적으로, 리드(200)는 임의의 전기 전도성 자성 재료일 수 있다. 전형적으로, 리드(200)는 형상이 대체로 둥근 전기 전도성 강자성 와이어로부터 형성된다(예컨대, 도 2c 참조). 리드(200)는 리드(200)를 형성하기 위해 사용되는 와이어의 직경에 해당할 수 있는 제1 두께(212)를 갖는다. 몇몇 예의 경우, 리드(200)는 예를 들어 흔히 알로이 52(alloy 52)로 지칭되는 니켈 철 합금과 같은 니켈 철 합금으로부터 형성될 수 있다. 몇몇 예의 경우에, 리드(200)는 0.2 내지 1.5 밀리미터의 직경을 갖는 와이어로부터 형성될 수 있다. 따라서, 제1 두께(212)는 0.2 내지 1.5 밀리미터일 수 있다.

더욱 구체적으로 도 2a를 참조하면, 리드(200)는 단자 부분(210), 힌지형 부분(220), 접촉 패드 부분(230) 및 비박화 부분(unthinned portion)(240)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 힌지형 부분(220)은 단자 부분(210)과 비박화 부분(240) 사이에 배치된다. 단자 부분(210)은 제1 두께(212)를 갖는 것으로 도시된다. 힌지형 부분(220), 접촉 패드 부분(230) 및 비박화 부분(240) 각각은 또한 다양한 두께를 갖는 것으로 도시된다. 더욱 구체적으로, 힌지형 부분(220)은 제2 두께(222)를 갖고, 접촉 패드 부분(230)은 제3 두께(232)를 가지며, 비박화 부분(240)은 제4 두께(242)를 갖는다. 몇몇 예의 경우에, 제4 두께(242)는 제1 두께(212)와 실질적으로 동일할 수 있다. 더욱 구체적으로, 단자 부분(210)과 비박화 부분(240)이 평탄화되지 않기 때문에, 제1 및 제4 두께(212, 242)는 서로 동일하거나, 각각에 대해 얼마간의 오차 범위 내에 있어 실질적으로 동일할 수 있다.

또한, 힌지형 부분(220)은 제1 길이(224)를 갖는 것으로 도시되고, 접촉 패드 부분(230)은 제2 길이(234)를 갖는 것으로 도시되며, 비박화 부분(240)은 제3 길이(244)를 갖는 것으로 도시된다. 도 2a와 도 2b가, 비록 축척에 맞게 도시되진 않았지만, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 리드(200)의 다양한 부분의 길이와 두께 사이의 상대적인 관계를 도시하도록 의도되는 것이 인식되어야 한다. 특히, 제3 두께(232)(접촉 패드 부분(230)의 두께에 해당함)는 제1 및 제4 두께(212, 242)(단자 부분(210)과 비박화 부분(240)의 두께에 해당함)보다 작지만 제2 두께(222)(힌지형 부분(220)에 해당함)보다 크다.

또한, 제1 폭(216)(단자 부분(210)의 폭에 해당함)은 제2 폭(226)(힌지형 부분(220)의 폭에 해당함)보다 작다. 또한, 제2 폭(226)(힌지형 부분(220)의 폭에 해당함)은 제3 폭(236)(접촉 패드 부분(230)의 폭에 해당함)보다 크다. 힌지형 부분(220)의 제2 폭(226)(도 2b와 도 2c 참조)이 다른 평탄화된 부분(예컨대, 접촉 패드 부분(230))의 폭에 비해 상대적으로 작도록 힌지형 부분(220)의 폭이 리드(200)의 다른 부분들의 폭에 비해 작게 선택되는 것에 유의하는 것이 중요하다. 따라서, 리드가 리드 스위치 내에 통합될 때(도 4a와 도 4b 참조), 힌지형 부분의 폭은 리드 스위치의 작동 중에 리드(200)의 움직임과 간섭되지 않을 것이다. 몇몇 예에서, 0.2 내지 1.5 밀리미터의 직경을 갖는 와이어로부터 형성되는 리드에 대해, 힌지형 부분의 길이는 0.04 내지 2.25 밀리미터일 수 있다. 몇몇 예의 경우에, 힌지형 부분의 길이는 리드를 형성하는 와이어의 직경의 10% 내지 150%일 수 있다.

더욱 구체적으로 도 2b를 참조하면, 도 2a에 도시된 리드(200)의 평면도가 예시된다. 도시된 바와 같이, 단자 부분(210)은 제1 폭(216)을 갖고, 힌지형 부분(220)은 제2 폭(226)을 가지며, 접촉 패드 부분(230)은 제3 폭(236)을 갖고, 비박화 부분(240)은 제4 폭(246)을 갖는다. 인식될 바와 같이, 리드(200)가 형성되고 힌지형 부분(220)과 접촉 패드 부분(230)이 평탄화될 때(예컨대, 스탬핑되거나, 펀칭되거나(punched), 코이닝되는(coined) 등), 이들 부분의 폭은 증가할 것이다. 특히, 도 2b에 예시된 바와 같이, 제2 폭(226)(힌지형 부분(220)에 해당함)과 제3 폭(236)(접촉 패드 부분(230)에 해당함)은 제1 폭(216)(단자 부분(210)에 해당함)과 제4 폭(246)(비박화 부분(240)에 해당함)보다 크다. 또한, 제3 폭(236)(접촉 패드 부분(230)에 해당함)은 제2 폭(226)(힌지형 부분(220)에 해당함)보다 크다.

도 2c는 도 2a와 도 2b에 도시된 리드(200)의 사시도를 예시한다. 이러한 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 리드(200)는 대체로 둥근 형상을 갖는 와이어의 섹션으로부터 형성된다. 단자 부분(210)과 비박화 부분(240)이 이러한 대체로 둥근 형상을 예시한다. 더욱 구체적으로, 단자 부분(210)과 비박화 부분(240)이 평탄화되지 않기 때문에, 이들은 실질적으로 일정한 두께와 폭(예컨대, 리드(200)를 형성하기 위해 사용되는 와이어의 직경에 해당함)을 갖는다.

힌지형 부분(220)은 단자 부분(210)과 비박화 부분(240) 사이에 배치되는 것으로 도시된다. 유사하게, 접촉 패드 부분(230)은 단자 부분(210)으로부터 먼 쪽의 리드(200)의 단부 상에 배치되는 것으로 도시된다. 더욱 구체적으로, 비박화 부분(240)은 힌지형 부분(220)과 접촉 패드 부분(230) 사이에 배치된다. 또한, 도 2c의 리드(200)의 사시도로부터 볼 수 있는 바와 같이, 리드(200)는 리드(200)를 형성하기 위해 사용되는 와이어의 직경에 해당하는 제1 폭(216)을 갖는다. 제2 및 제3 폭(226, 236)이 도시된다. 그러나, 제2 및 제3 폭은, 비록 제1 폭보다 크긴 하지만, 제1 폭보다 상당히 크지는 않다. 몇몇 예에서, 제3 폭(236)은 제1 폭(216)의 101% 내지 130% 또는 제1 폭의 1.01 내지 1.30배일 수 있다. 예를 들어, 0.2 내지 1.5 밀리미터의 직경을 갖는 외어이와 0.04 내지 1.5 밀리미터의 길이를 갖는 힌지형 부분으로부터 형성되는 리드에 대해, 힌지형 부분의 폭은 0.21 내지 1.95 밀리미터일 수 있다.

따라서, 힌지형 부분(220)에 기인하는 스프링 상수(spring rate)를 갖는 리드(200)가 도시된다. 특히, 리드(200)는 리드(200)를 넓게 만들지 않고서, 리드 스위치에 유용할 수 있는 바와 같이, 비교적 약한 스프링 상수를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 리드는 종래의 기술을 사용하여 가능한 것보다 큰 직경을 갖는 와이어로부터 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 리드를 통합하는 리드 스위치는 보다 높은 통전 용량(current carrying capacity)을 갖고/갖거나 보다 작은 패키지를 갖고/갖거나 보다 견고한 단자를 가질 수 있다.

도 3a와 도 3b는 각각 본 발명의 적어도 일부 실시예에 따라 구성된 리드(300)의 측면도와 평면도이다. 일반적으로, 리드(300)는 임의의 전기 전도성 자성 재료일 수 있다. 전형적으로, 리드(300)는 형상이 대체로 둥근 전기 전도성 강자성 와이어로부터 형성된다(예컨대, 도 3c 참조). 리드(300)는 리드(300)를 형성하기 위해 사용되는 와이어의 직경에 해당할 수 있는 제1 두께(312)를 갖는다. 몇몇 예의 경우에, 리드(300)는 예를 들어 흔히 알로이 52로 지칭되는 니켈 철 합금과 같은 니켈 철 합금으로부터 형성될 수 있다. 몇몇 예의 경우에, 리드(300)는 0.2 내지 1.5 밀리미터의 직경을 갖는 와이어로부터 형성될 수 있다. 따라서, 제1 두께(312)는 0.2 내지 1.5 밀리미터일 수 있다.

더욱 구체적으로 도 3a를 참조하면, 리드(300)는 단자 부분(310), 힌지형 부분(320), 접촉 패드 부분(330), 비박화 부분(340) 및 전이 부분(transition portion)(350)을 포함한다. 몇몇 예에서, 전이 부분은 리드(300)를 리드 스위치 내에 조립하기 위해 제공될 수 있다. 더욱 구체적으로, 몇몇 리드 스위치 기계 조립 장치는 조립 공정 중에 리드를 다른 리드 및/또는 절연 하우징(예컨대, 도 4a와 도 4b 참조)과 정렬시키기 위해 전이 부분을 사용할 수 있다. 절연 하우징과 간섭될 수 있는 폭(326)의 증가를 최소화시키기 위해 그리고 또한 보다 넓은 전이 부분이 리드 스위치 내의 절연 하우징으로부터 더욱 멀리 떨어져 전이 부분이 리드 스위치의 작동과 간섭되지 않을 것을 제공하기 위해, 전이 부분이 비박화 부분에 의해 힌지형 부분으로부터 분리되는 것(아래에서 더욱 상세히 후술됨)이 인식되어야 한다.

도시된 바와 같이, 힌지형 부분(320)은 단자 부분(310)과 비박화 부분(340) 사이에 배치된다. 단자 부분(310)은 제1 두께(312)를 갖는 것으로 도시된다. 힌지형 부분(320), 접촉 패드 부분(330), 비박화 부분(340) 및 전이 부분(350) 각각은 또한 다양한 두께를 갖는 것으로 도시된다. 더욱 구체적으로, 힌지형 부분(320)은 제2 두께(322)를 갖고, 접촉 패드 부분(330)은 제3 두께(332)를 가지며, 비박화 부분(340)은 제4 두께(342)를 갖고, 전이 부분(350)은 제5 두께(352)를 갖는다. 몇몇 예의 경우에, 제4 두께(342)는 제1 두께(312)와 실질적으로 동일할 수 있다. 더욱 구체적으로, 단자 부분(310)과 비박화 부분(340)이 평탄화되지 않기 때문에, 제1 및 제4 두께(312, 342)는 서로 동일하거나, 각각에 대해 얼마간의 오차 범위 내에 있어 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 몇몇 예의 경우에, 비박화 부분은 제1 두께(312)에 비해 작은 비율만큼 박화된 부분을 가리킬 수 있다. 예를 들어, 비박화 부분(340)은 제1 두께(312)의 80% 내지 100%의 두께를 가질 수 있다.

또한, 힌지형 부분(320)은 제1 길이(324)를 갖는 것으로 도시되고, 접촉 패드 부분(330)은 제2 길이(334)를 갖는 것으로 도시되며, 비박화 부분(340)은 제3 길이(344)를 갖는 것으로 도시되고, 전이 부분(350)은 제4 길이(354)를 갖는 것으로 도시된다. 도 3a와 도 3b가, 비록 축척에 맞게 도시되진 않았지만, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 리드(300)의 다양한 부분의 길이와 두께 사이의 상대적인 관계를 도시하도록 의도되는 것이 인식되어야 한다. 특히, 제3 두께(332)(접촉 패드 부분(330)의 두께에 해당함)는 제1 및 제4 두께(312, 342)(단자 부분(310)과 비박화 부분(340)의 두께에 해당함)보다 작다. 또한, 제5 두께(352)(전이 부분(350)에 해당함)는 제4 두께(342)(비박화 부분(340)에 해당함)보다 작다. 또한, 제2 두께(322)(힌지형 부분(320)에 해당함)는 보통 제5 두께(352)(전이 부분(350)에 해당함)보다 작다.

또한, 제1 길이(324)(힌지형 부분(320)의 길이에 해당함)는 제2 길이(334)(접촉 패드 부분(330)의 길이에 해당함)보다 작다. 또한, 제2 길이(334)(접촉 패드 부분(330)의 길이에 해당함)는 제3 길이(344)(비박화 부분(340)의 길이에 해당함)보다 작다. 또한, 제3 길이(344)(비박화 부분(340)의 길이에 해당함)는 제4 길이(354)(전이 부분(350)의 길이에 해당함)보다 작다.

힌지형 부분(320)의 폭(326)(도 3b와 도 3c 참조)이 비교적 작도록 힌지형 부분(320)의 길이가 리드(300)의 직경(제1 두께(312)와 동일할 수 있음)에 비해 작게 선택되는 것에 유의하는 것이 중요하다. 따라서, 리드(300)가 리드 스위치 내에 통합될 때(도 4a와 도 4b 참조), 힌지형 부분의 폭은 리드 스위치의 작동 중에 리드(300)의 움직임과 간섭되지 않을 것이다. 몇몇 예에서, 0.2 내지 1.5 밀리미터의 직경을 갖는 와이어로부터 형성되는 리드에 대해, 힌지형 부분의 길이는 0.04 내지 2.25 밀리미터일 수 있다.

더욱 구체적으로 도 3b를 참조하면, 도 3a에 도시된 리드(300)의 평면도가 예시된다. 도시된 바와 같이, 단자 부분(310)은 제1 폭(316)을 갖고, 힌지형 부분(320)은 제2 폭(326)을 가지며, 접촉 패드 부분(330)은 제3 폭(336)을 갖고, 비박화 부분(340)은 제4 폭(346)을 가지며, 전이 부분(350)은 제5 폭(356)을 갖는다. 인식될 바와 같이, 리드(300)가 형성되고 힌지형 부분(320), 접촉 패드 부분(330) 및 전이 부분(350)이 평탄화될 때(예컨대, 스탬핑되거나, 펀칭되거나, 코이닝되는 등), 이들 부분의 폭은 증가할 것이다. 특히, 도 3b에 예시된 바와 같이, 제2 폭(326)(힌지형 부분(320)에 해당함), 제3 폭(336)(접촉 패드 부분(330)에 해당함) 및 제5 폭(356)(전이 부분(350)에 해당함)은 제1 폭(316)(단자 부분(310)에 해당함)과 제4 폭(346)(비박화 부분(340)에 해당함)보다 크다. 또한, 제3 폭(336)(접촉 패드 부분(330)에 해당함)은 제2 폭(326)(힌지형 부분(320)에 해당함)보다 크다. 또한, 제5 폭(356)(전이 부분(350)에 해당함)은 제3 폭(336)(접촉 패드 부분(330)에 해당함)보다 크다.

도 3c는 도 3a와 도 3b에 도시된 리드(300)의 사시도를 예시한다. 이러한 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 리드(300)는 대체로 둥근 형상을 갖는 와이어의 섹션으로부터 형성된다. 단자 부분(310)과 비박화 부분(340)이 이러한 대체로 둥근 형상을 예시한다. 더욱 구체적으로, 단자 부분(310)과 비박화 부분(340)이 평탄화되지 않기 때문에, 이들은 실질적으로 일정한 두께와 폭(예컨대, 리드(300)를 형성하기 위해 사용되는 와이어의 직경에 해당함)을 갖는다.

힌지형 부분(320)은 단자 부분(310)과 비박화 부분(340) 사이에 배치되는 것으로 도시된다. 비박화 부분(340)은 힌지형 부분(320)과 전이 부분(350) 사이에 배치되는 것으로 도시된다. 접촉 패드 부분(330)은 단자 부분(310)으로부터 먼 쪽의 리드(300)의 단부 상에 배치되는 것으로 도시된다. 더욱 구체적으로, 비박화 부분(340)은 힌지형 부분(320)과 전이 부분(350) 사이에 배치되는 한편, 전이 부분(350)은 비박화 부분(340)과 접촉 패드 부분(330) 사이에 배치된다.

또한, 도 3c의 리드(300)의 사시도로부터 볼 수 있는 바와 같이, 리드(300)는 리드(300)를 형성하기 위해 사용되는 와이어의 직경에 해당하는 제1 폭(316)을 갖는다. 제2, 제3 및 제5 폭(326, 336, 356)이 또한 도시된다. 그러나, 제2 폭(326)은, 비록 제1 폭(316)보다 크긴 하지만, 제1 폭(316)보다 상당히 크지는 않다. 몇몇 예에서, 제2 폭(326)은 제1 폭(316)의 101% 내지 130% 또는 제1 폭(316)의 1.01 내지 1.30배일 수 있다. 예를 들어, 0.2 내지 1.5 밀리미터의 직경을 갖는 외어이와 0.04 내지 2.25 밀리미터의 길이를 갖는 힌지형 부분으로부터 형성되는 리드에 대해, 힌지형 부분의 폭은 0.21 내지 1.95 밀리미터일 수 있다.

따라서, 힌지형 부분(320)에 기인하는 스프링 상수를 갖는 리드(300)가 도시된다. 특히, 리드(300)는 리드(300)를 넓게 만들지 않고서, 리드 스위치에 유용할 수 있는 바와 같이, 비교적 약한 스프링 상수를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 리드 스위치 설계는 종래의 기술을 사용하여 가능한 것보다 큰 직경을 갖는 리드를 통합할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 리드를 통합하는 리드 스위치는 보다 높은 통전 용량을 갖고/갖거나 보다 작은 패키지를 갖고/갖거나 보다 견고한 단자를 가질 수 있다.

도 4a와 도 4b는 리드 스위치(400)의 일부 절제도를 예시한 블록 다이어그램이다. 도 4a와 도 4b에 도시된 리드 스위치가 축척에 맞게 도시되지 않고 대신에 이해를 용이하게 하는 방식으로 도시되는 것에 유의하는 것이 중요하다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 도시된 리드의 위치설정은 축척에 맞지 않을 수 있다. 더욱 구체적으로, 이들 도면은 서로 중첩하는 리드들의 부분들을 도시한다. 실제로, 중첩의 양은 도시된 것보다 상당히 적을 수 있다. 리드 스위치(400)는 절연 하우징(410) 내에 배치되는 리드(200)와 리드(200')를 포함하며, 이때 리드들 사이에 간극(420)이 있다. 리드(200)는 단자 부분(210), 힌지형 부분(220) 및 접촉 패드 부분(230)을 포함한다. 리드(200')는 단자 부분(210)과 접촉 패드 부분(230)을 포함하지만 힌지형 부분은 포함하지 않는다. 리드 스위치(400)가 리드(200)와 리드(200')를 포함하는 것으로 도시되지만, 이것이 제한적인 것으로 의도되지 않는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 몇몇 실시예의 경우에, 리드 스위치(400)는 리드(200) 또는 리드(300) 및 추가의 리드(예컨대, 리드(200'), 다른 리드(200), 다른 리드(300) 등)로 구현될 수 있다.

절연 하우징(410)은 리드(200)의 일부와 리드(200')의 일부가 내부에 배치되는 공간(void)(412) 또는 공동을 포함한다. 몇몇 예의 경우에, 절연 하우징(410)은 유리, 또는 다른 전기 절연 재료로부터 제조될 수 있다. 리드는 단자 부분(210)이 리드 스위치(400) 밖으로 연장되고 리드 스위치(400)를 회로 내에 접속시키는 지점을 제공하도록 절연 하우징(410) 내에 배치된다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 리드(200)와 리드(200') 사이의 간극(420)은 리드들을 분리시키고, 전류가 리드(200)의 단자 부분(210)으로부터 리드(200')의 단자 부분(210)으로 흐르는 것을 방지한다. 따라서, 리드 스위치(400)는 도 4a에서 오프 또는 열린 위치에 있다. 리드 스위치(400)가 "평상시 열린(normally open)" 스위치로서 구성되는 것으로 도시되지만, 대안적인 구성이 가능한 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 리드 스위치(400)는 평상시 닫힌(normally closed) 리드 스위치로 구성될 수 있다. 예는 이러한 맥락으로 제한되지 않는다.

전술된 바와 같이, 리드는 단자 부분이 절연 하우징으로부터 밖으로 연장되도록 절연 하우징(410) 내에 고정된다. 특히, 리드(200)는 힌지형 부분(220)이 절연 하우징(410)의 벽(411)에 인접하는 상태로 절연 하우징 내에 배치된다. 작동 중에, 리드(200)는 리드(200, 200')의 접촉 부분들(230)이 물리적으로 접촉하여 리드 스위치를 닫고 단자 부분들(210) 사이에 전류의 전도를 위한 경로를 제공하게 하도록 변형된다.

따라서, 리드 스위치(400)는 스위치를 닫도록 리드(200)를 변형시키기 위한 리드 변형기(reed deformer)(430)를 포함할 수 있다. 몇몇 예의 경우에, 리드 변형기(430)는 리드(200)에 자력을 인가하여 리드(200)를 변형시키기 위해 켜지는 전자석일 수 있다. 몇몇 예에서, 리드 변형기(430)는 리드(200)에 자력을 인가하여 리드(200)를 변형시키기 위해 기계적으로 이동되는 영구 자석일 수 있다. 따라서, 작동 중에, 리드 스위치(400)가 닫히도록 의도될 때, 리드 변형기는 리드(200)가 변형되게 할 수 있다. 더욱 구체적으로, 리드(200)는 다수의 부분, 그러나 특히 부분(220)에서 변형될 수 있으며, 그 결과 리드(200')의 접촉 패드(230)와 물리적으로 접촉할 수 있다. 이것이 도 4b에 예시된다. 도시된 바와 같이, 리드(200)가 변형되고(예컨대, 도 4a에 도시된 것으로부터), 접촉 패드(230)가 이제 물리적으로 접촉한다. 더욱 구체적으로, 간극(420)이 폐쇄되거나 충분히 폐쇄되어 단자 부분들(210) 사이에서의 전류의 전도를 허용한다.

위에 언급된 바와 같이, 도 4a와 도 4b는 축척에 맞지 않을 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예의 경우에, 리드(200)와 리드(200')는 간극(420)의 거리의 10 내지 20배만큼 중첩될 수 있다. 몇몇 예에서, 간극은 대략 0.02 mm일 수 있다. 몇몇 예의 경우에, 간극은 0.004 mm 내지 0.1 mm일 수 있다. 몇몇 예에서, 리드(200)와 리드(200')는 0.1 mm 내지 1.2 mm만큼 중첩될 수 있다.

도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 리드를 형성하기 위한 방법(500)의 논리 다이어그램을 예시한다. 본 방법(500)이 도 2a 내지 도 2c와 리드(200)를 참조하여 기술되지만, 예는 이러한 맥락으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 방법(500)은 리드(300) 또는 다른 리드를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 전기 전도성 리드를 제공하는 블록(510)에서 시작하여, 리드(200)가 제공될 수 있다. 제1 부분과 제2 부분 사이에 힌지형 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑하는 블록(520)으로 진행하여, 힌지형 부분(220)이 리드(200) 내에 스탬핑될 수 있다. 선택적으로, 본 방법은 추가의 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑하는 블록(530)을 포함할 수 있어, 접촉 패드 부분(230) 및/또는 전이 부분(240)이 리드(200) 내에 스탬핑될 수 있다. 스탬핑 작업(예컨대, 블록(520)과 블록(530))은 단일 스탬핑 작업으로 또는 임의의 수의 스탬핑 작업으로 수행될 수 있다. 몇몇 예의 경우에, 본 방법(500)은 와이어의 일부분으로부터 다수의 리드를 형성하도록 구현될 수 있다. 리드는 스탬핑(예컨대, 블록(510, 520 및/또는 530)의 적용에 의해)된 다음에 와이어의 상기 부분으로부터 분리될 수 있다.

Claims

리드 스위치를 위한 리드이며,
제1 두께와 제1 길이를 갖는 제1 부분;
제2 두께와 제2 길이를 갖는 제2 부분; 및
제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되고 제3 두께와 제3 길이를 갖는 힌지형 부분을 포함하고,
제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작으며, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작고,
리드는 힌지형 부분으로부터 먼 쪽의 제2 부분의 단부 측에 배치되는 제3 부분을 더 포함하고, 제3 부분은 제4 두께와 제4 길이를 가지며, 제4 두께는 제2 두께보다 작고 제3 두께보다 큰 리드 스위치를 위한 리드.
제1항에 있어서,
리드는 제1 직경을 갖는 전기 전도성 와이어로부터 형성되고, 제1 두께 및 제2 두께 각각은 제1 직경의 50%보다 큰 리드 스위치를 위한 리드.
삭제
제1항에 있어서,
전기 전도성 리드는 제2 부분과 제3 부분 사이에 배치되는 제4 부분을 더 포함하고, 제4 부분은 제5 두께와 제5 길이를 가지며, 제5 두께는 제4 두께보다 작은 리드 스위치를 위한 리드.
제4항에 있어서,
힌지형 부분은 제1 폭을 갖고, 제4 부분은 제2 폭을 가지며, 제1 폭은 제2 폭보다 작은 리드 스위치를 위한 리드.
리드 스위치이며,
단자 부분 및 제1 부분을 포함하는 제1 전기 전도성 리드;
제1 두께와 제1 길이를 갖는 단자 부분, 제2 두께와 제2 길이를 갖는 제1 부분, 및 단자 부분과 제1 부분 사이에 배치되고 제3 두께와 제3 길이를 갖는 힌지형 부분을 포함하는 제2 전기 전도성 리드; 및
공동을 갖는 절연 하우징을 포함하고,
제1 전기 전도성 리드와 제2 전기 전도성 리드는 단자 부분들이 절연 하우징으로부터 밖으로 연장되고 제1 부분들이 공동 내에서 서로 근접하도록 절연 하우징 내에 부분적으로 배치되고,
제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작고, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작고,
제2 전기 전도성 리드는 힌지형 부분으로부터 먼 쪽의 제1 부분의 단부 측에 배치되는 제2 부분을 더 포함하고, 제2 부분은 제4 두께와 제4 길이를 가지며, 제4 두께는 제2 두께보다 작고 제3 두께보다 큰 리드 스위치.
제6항에 있어서,
제2 전기 전도성 리드는 제1 직경을 갖는 전기 전도성 와이어로부터 형성되고, 제1 두께 및 제2 두께 각각은 제1 직경의 50%보다 큰 리드 스위치.
삭제
제6항에 있어서,
제2 전기 전도성 리드는 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되는 제3 부분을 더 포함하고, 제3 부분은 제5 두께와 제5 길이를 가지며, 제5 두께는 제4 두께보다 작은 리드 스위치.
제9항에 있어서,
힌지형 부분은 제1 폭을 갖고, 제3 부분은 제2 폭을 가지며, 제1 폭은 제2 폭보다 작은 리드 스위치.
제6항에 있어서,
제1 전기 전도성 리드의 제1 부분은 간극에 의해 제2 전기 전도성 리드의 제1 부분으로부터 분리되고, 리드 스위치는 리드 스위치의 온 상태(on state) 중에 접촉 패드 부분들 사이의 간극을 폐쇄하기 위해 제2 전기 전도성 리드를 변형시키도록 구성되는 리드 변형기를 더 포함하는 리드 스위치.
제6항에 있어서,
절연 하우징은 유리로부터 형성되는 리드 스위치.
제6항에 있어서,
제2 전기 전도성 리드는 힌지형 부분이 절연 하우징의 내벽에 근접하도록 절연 하우징 내에 배치되는 리드 스위치.
리드 스위치를 위한 리드를 형성하는 방법이며,
전기 전도성 리드를 제공하는 단계; 및
제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되는 힌지형 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑(stamping)하는 단계를 포함하며,
제1 부분은 제1 두께와 제1 길이를 갖고, 제2 부분은 제2 두께와 제2 길이를 가지며, 힌지형 부분은 제3 두께와 제3 길이를 갖고, 제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작으며, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작고,
힌지형 부분으로부터 먼 쪽의 제2 부분의 단부 측에 배치되는 제3 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑하는 단계를 더 포함하고, 제3 부분은 제4 두께와 제4 길이를 가지며, 제4 두께는 제2 두께보다 작고 제3 두께보다 큰, 리드 형성 방법.
제14항에 있어서,
전기 전도성 리드는 제1 직경을 갖는 전기 전도성 와이어이고, 제1 두께 및 제2 두께 각각은 제1 직경의 50%보다 큰, 리드 형성 방법.
삭제
제14항에 있어서,
제2 부분과 제3 부분 사이에 배치되는 제4 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑하는 단계를 더 포함하고, 제4 부분은 제5 두께와 제5 길이를 가지며, 제5 두께는 제4 두께보다 작은, 리드 형성 방법.
제17항에 있어서,
힌지형 부분은 제1 폭을 갖고, 제4 부분은 제2 폭을 가지며, 제1 폭은 제2 폭보다 작은, 리드 형성 방법.
제17항에 있어서,
힌지형 부분, 제3 부분 및 제4 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑하는 단계는 단일 스탬핑 작업으로 수행되는, 리드 형성 방법.
제14항에 있어서,
힌지형 부분과 제3 부분을 형성하도록 전기 전도성 리드를 스탬핑하는 단계는 단일 스탬핑 작업으로 수행되는, 리드 형성 방법.
리드 스위치이며,
제1 두께와 제1 길이를 갖는 단자 부분, 제2 두께와 제2 길이를 갖는 제1 부분, 및 단자 부분과 제1 부분 사이에 배치되고 제3 두께와 제3 길이를 갖는 힌지형 부분을 각각 포함하는 한 쌍의 전기 전도성 리드; 및
공동을 갖는 절연 하우징을 포함하고,
한 쌍의 전기 전도성 리드는 단자 부분들이 절연 하우징으로부터 밖으로 연장되고 제1 부분들이 공동 내에서 서로 근접하도록 절연 하우징 내에 부분적으로 배치되고,
제3 길이는 제1 두께의 150%보다 작고, 제3 두께는 제1 두께 및 제2 두께 각각보다 작고,
한 쌍의 전기 전도성 리드는 힌지형 부분으로부터 먼 쪽의 제2 부분의 단부 측에 배치되는 제3 부분을 각각 더 포함하고, 제3 부분은 제4 두께와 제4 길이를 가지며, 제4 두께는 제2 두께보다 작고 제3 두께보다 큰 리드 스위치.