KR101977054B1

KR101977054B1 - 자동차의 스위치 장치

Info

Publication number: KR101977054B1
Application number: KR1020180028208A
Authority: KR
Inventors: 김기원
Original assignee: 주식회사 서연전자
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2038-03-09

Abstract

다이얼 스위치 장치의 전체적인 형상을 환형으로 구성하여, 내측 공간에 다른 스위치 장치를 설치할 수 있는 자동차의 스위치 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 환형의 이너 휠과, 상기 이너 휠의 외주에 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 환형의 아우터 휠과, 상기 이너 휠 및 상기 아우터 휠의 상측을 덮으며 상기 아우터 휠에 결합되는 환형의 휠 노브와, 상기 이너 휠 및 상기 아우터 휠의 하측에 배치되고, 상기 이너 휠이 상하로 이동 가능하게 결합되며, 하면에는 푸셔부가 돌출 형성되는 환형의 휠 베이스와, 상기 휠 베이스의 하측에 배치되고, 상기 휠 노브가 하측으로 가압될 시 상기 푸셔부에 의해 접점되는 스위치가 상면에 구비된 PCB를 포함한다.

Description

자동차의 스위치 장치{SWITCH APPARATUS FOR AN AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차의 스위치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노브의 회전 각도에 따라 상이한 스위치 신호를 발생시키는 회전 스위치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 실내에는 각종 스위치 장치가 설치되는 바, 자동차의 실내에는 각종 스위치 장치가 설치되는 바, 상기 스위치의 종류로는 스위치 신호 입력부에 구비된 노브의 작동 방식에 따라 다양하게 구분되는데, 상기 노브가 사용자의 푸쉬 동작으로 직선이동되어 직선이동량에 따라 상이한 스위치 신호를 발생시키는 푸쉬 스위치 장치와, 상기 노브가 수평으로 배치된 회전축을 회전 중심으로 일방향으로 회전되어 제1 스위치 신호를 발생시키고, 타방향으로 회전되어 제2 스위치 신호를 발생시키는 시소 스위치 장치와, 상기 노브가 회전축을 회전 중심으로 회전되어 상기 노브의 회전각에 따라 상이한 스위치 신호를 발생시키는 회전 스위치 장치가 대표적이다.

또한, 상기 회전 스위치 장치는 노브의 모양에 따라 다이얼 스위치 장치, 조이스틱 스위치 장치 및 스크롤 스위치 장치 등으로 구분된다.

상기 터치식 스위치 장치는 사용자가 손가락으로 터치하는 구성인 정전식 터치패드를 포함하는데, 상기 정전식 터치패드는 사용자에 의해 터치되어 터치신호가 입력된다.

한편, 최근에는 상기 스위치 장치들이 하나의 바디에 설치되어 다 기능의 통합 스위치 장치를 이루기도 한다. 그런데, 상기 다 기능의 통합 스위치 장치는 복수의 스위치 장치가 하나의 바디에 설치되는 바, 공간활용을 최대화하여 사이즈를 축소시킬 필요가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 상기 다이얼 스위치 장치의 전체적인 형상을 환형으로 구성하여, 상기 다이얼 스위치 장치의 내측 공간에 다른 스위치 장치를 설치할 수 있는 자동차의 스위치 장치를 제공하는 것이다.

종래 기술에서는 상기 다이얼 스위치 장치의 전체적인 형상이 환형으로 구성되어 있지 않아, 내측 공간이 없었기 때문에 다른 스위치 장치를 설치할 수 있는 공간이 확보되지 않았었다. 본 발명이 해결하려는 과제는 이러한 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 환형의 이너 휠과, 상기 이너 휠의 외주에 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 환형의 아우터 휠과, 상기 이너 휠 및 상기 아우터 휠의 상측을 덮으며 상기 아우터 휠에 결합되는 환형의 휠 노브와, 상기 이너 휠 및 상기 아우터 휠의 하측에 배치되고, 상기 이너 휠이 상하로 이동 가능하게 결합되며, 하면에는 푸셔부가 돌출 형성되는 환형의 휠 베이스와, 상기 휠 베이스의 하측에 배치되고, 상기 휠 노브가 하측으로 가압될 시 상기 푸셔부에 의해 접점되는 스위치가 상면에 구비된 PCB를 포함한다.

상기 아우터 휠의 하면에는 마그넷이 삽입 설치되고, 상기 휠 베이스에는 상기 마그넷에 반응하여 상기 휠 노브 및 상기 아우터 휠의 회전 각도를 검출하는 홀센서가 구비될 수 있다.

상기 휠 베이스에는 상면에 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에 수용되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 의해 탄성 지지되어 상기 수용홈에 상하로 이동 가능하게 배치되고, 상단이 상기 수용홈을 통해 상기 휠 베이스의 상측으로 돌출되어 상기 이너 휠을 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.

상기 휠 베이스의 상면에는 상하로 통하는 후크홀이 상기 푸셔부와 대응하는 위치에 형성되고, 상기 이너 휠에는 상기 후크홀에 삽입되어, 상기 이너 휠을 상기 휠 베이스에 상하로 이동 가능하게 결합하는 후크부가 하측으로 돌출 형성될 수 있다.

상기 휠 노브가 하측으로 가압될 시, 상기 이너 휠은 상기 후크부를 회전 중심으로 상하방향으로 회전될 수 있다.

상기 후크홀은 상기 휠 베이스의 상면에 원주방향을 따라 90도 간격으로 배치되어 4개로 구비되고, 상기 후크부는 상기 4개의 후크홀에 각각 삽입되는 4개로 구비될 수 있다.

상기 아우터 휠의 내주면에는 원주방향을 따라 돌기 및 홈이 교번 형성되고, 상기 이너 휠에는, 상기 아우터 휠이 원주방향으로 회전시 상기 돌기 및 홈을 타고 넘는 디텐트와, 상기 디텐트를 탄성지지하는 디텐트 탄성부재가 설치될 수 있다.

상기 이너 휠의 외주면 및 상기 아우터 휠의 내주면 사이에 배치되어, 상기 아우터 휠을 상기 이너 휠에 회전 가능하게 결합하는 베어링을 더 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 스위치 장치의 전체적인 형상이 환형으로 구성되어 있기 때문에, 상기 스위치 장치의 내측 공간에 다른 스위치 장치를 설치할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 나타내는 측단면도,
도 2는 도 1에서 PCB를 제외하고 나타내는 결합 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 휠 베이스를 나타내는 사시도,
도 4는 도 2에서 휠 베이스를 제외하고 나타내는 저면 사시도,
도 5는 도 2의 측면도로서, 휠 베이스의 측단면을 나타내는 도면,
도 6은 도 2에 도시된 이너 휠 및 아우터 휠을 나타내는 평면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는 환형의 다이얼 스위치 장치로서, 이너 휠(10)과, 아우터 휠(20)과, 휠 노브(30)와, 휠 베이스(40)와, PCB(인쇄회로기판; 50)를 포함한다. 이너 휠(10)과, 아우터 휠(20)과, 휠 노브(30)와, 휠 베이스(40) 및 PCB(50)는 미도시의 바디의 내부에 삽입 설치될 수 있으며, 휠 노브(30)는 상측이 상기 바디의 상측으로 노출될 수 있다. 사용자는 상기 바디의 상측으로 노출된 휠 노브(30)의 상측에 손을 대고 휠 노브(30)를 원주방향으로 회전 조작할 수 있다.

이너 휠(10), 아우터 휠(20), 휠 노브(30) 및 휠 베이스(40)는 모두 환형으로 형성되어, 내측에 공간이 형성되며, 상기 내측 공간에는 다른 스위치 장치가 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 다른 스위치 장치는 사용자의 터치가 입력되는 정전식 터치패드를 포함하는 터치 스위치 장치일 수 있다.

이너 휠(10) 및 아우터 휠(20)은 반경방향으로 서로 이격될 수 있다. 즉, 이너 휠(10)의 외주면 및 아우터 휠(20)의 내주면은 서로 이격되어, 이너 휠(10)의 외주면 및 아우터 휠(20)의 내주면 사이는 빈 공간이 형성될 수 있다. 이너 휠(10)은 아우터 휠(20)의 내측 공간에 배치될 수 있다.

아우터 휠(20)은 이너 휠(10)에 원주방향으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 본 실시예에서 아우터 휠(20)은 베어링(60)을 통해 이너 휠(10)에 원주방향으로 회전 가능하게 결합된다. 베어링(60)은 이너 휠(10)의 외주면 및 아우터 휠(20)의 내주면 사이에 배치되어, 아우터 휠(20)을 이너 휠(10)에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 즉, 이너 휠(10)의 외주면에 베어링(60)의 내륜이 결합되고, 아우터 휠(20)의 내주면에 베어링(60)의 외륜이 결합됨으로써, 아우터 휠(20)은 이너 휠(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

휠 노브(30)는 사용자가 직접 손가락으로 원주방향으로 회전시키는 부분으로서, 상면에는 복수개의 돌기가 형성될 수 있다. 상기 복수개의 돌기는 사용자가 휠 노브(30)를 원주방향으로 회전시킬 시 상기 손가락이 휠 노브(30) 상에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.

휠 노브(30)는 이너 휠(10) 및 아우터 휠(20)의 상측을 덮으며 아우터 휠(20)에 결합될 수 있다. 아우터 휠(20)은 상단부가 휠 노브(30)의 하면으로 삽입될 수 있다. 휠 노브(30)의 하면에는 아우터 휠(20)의 상단부가 삽입되는 환형의 홈이 형성될 수 있다. 아우터 휠(20)의 둘레면에는 결합돌기(21)가 형성되고, 휠 노브(30)의 둘레면에는 결합돌기(21)가 삽입되는 결합홀(31)이 형성될 수 있다. 아우터 휠(20)의 상단부가 휠 노브(30)의 하면으로 삽입되면 결합돌기(21)는 결합홀(31)에 삽입됨으로써, 아우터 휠(20) 및 휠 노브(30)는 서로 결합될 수 있다. 결합돌기(21)는 아우터 휠(20)의 상단부 외주면에 원주방향을 따라 복수로 형성될 수 있고, 결합홀(31)은 결합돌기(21)의 개수와 대응되어 휠 노브(30)의 외주면에 원주방향을 따라 복수로 형성될 수 있다.

아우터 휠(20)의 하단부는 휠 노브(30)의 하면으로 삽입되지 않고, 휠 노브(30)의 하측으로 돌출 배치될 수 있다. 아우터 휠(20)의 하단부 하면에는 마그넷(70)이 삽입 배치될 수 있다. 아우터 휠(20)의 하단부 하면에는 마그넷(70)이 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것이 바람직하다.

휠 베이스(40)의 상면에는 마그넷(70)에 반응하여 휠 노브(30) 및 아우터 휠(20)의 회전 각도를 검출하는 홀센서(47)가 배치될 수 있다. 홀센서(47)는 휠 노브(30) 및 아우터 휠(20)의 회전 각도를 검출하여 PCB(50)로 전달할 수 있고, PCB(50)는 홀센서(47)로부터 입력되는 휠 노브(30) 및 아우터 휠(20)의 회전 각도에 따라 상이한 스위치 신호를 생성하여 제어부로 입력할 수 있다. 홀센서(47)는 휠 베이스(40)의 원주방향을 따라 서로 이격되어 복수로 구비될 수 있다.

휠 베이스(40)는 이너 휠(10) 및 아우터 휠(20)의 하측에 배치될 수 있다. 휠 베이스(40)에는 이너 휠(10)이 상하로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 휠 베이스(40)의 상면에는 상하로 통하는 복수개의 후크홀(41)이 형성되고, 이너 휠(10)에는 복수개의 후크홀(41)에 각각 삽입되는 복수개의 후크부(11)가 하측으로 돌출 형성될 수 있다. 복수개의 후크부(11)는 각각의 후크홀(41)에 상하로 이동 가능토록 설치되어 이너 휠(10)을 휠 베이스(40)에 상하로 이동 가능하게 결합한다.

휠 베이스(40)의 하면에는 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 푸셔부(42)가 돌출 형성될 수 있다.

휠 노브(30)가 사용자에 의해 하측으로 가압될 시, 이너 휠(10)은 복수개의 후크부(11) 중 어느 하나를 회전 중심으로 상하방향으로 회전되면서 하측으로 이동되어 후크부(11)가 형성된 부분의 하면이 휠 베이스(40)의 상면에 접촉될 수 있으며, 이너 휠(10)의 하면이 휠 베이스(40)의 상면에 접촉된 후 휠 베이스(40)는 이너 휠(10)과 함께 하측으로 이동될 수 있다. 휠 베이스(40)가 하측으로 이동되는 경우, 푸셔부(42)는 후술하는 스위치(55)를 접점시킬 수 있다.

휠 노브(30)가 사용자에 의해 하측으로 가압될 시, 이너 휠(10)은 후크부(11)가 형성된 부분의 하면이 휠 베이스(40)의 상면에 접촉되므로, 후크홀(41) 및 푸셔부(42)는 상하로 대응되는 위치에 형성되어, 푸셔부(42)는 사용자의 하측방향 가압력에 의해 스위치(55)를 접점시킬 수 있다.

후크홀(41)은 휠 베이스(40)의 상면에 원주방향을 따라 90도 간격으로 배치되어 4개로 구비되고, 후크부(11)는 4개의 후크홀(41)에 각각 삽입되는 4개로 구비될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는, 사용자가 휠 노브(30)의 상면 중 4개의 후크부(11)와 각각 대응되는 4개의 지점에서 푸쉬 동작을 구현할 수 있다.

PCB(50)는 휠 베이스의 하측에 배치된다. PCB(50)의 상면에는 스위치(55)가 구비된다. 스위치(55)는 휠 노브(30)가 사용자에 의해 하측으로 가압될 시 푸셔부(42)에 의해 접점되고, PCB(50)는 스위치(55)가 접점되면 스위치 신호를 생성하여 상기 제어부로 입력할 수 있다.

휠 베이스(40)에는 상면에 복수개의 수용홈(44)이 형성될 수 있다. 복수개의 수용홈(44) 각각에는 탄성부재(46)와 지지부재(45)가 수용될 수 있다. 탄성부재(46)는 지지부재(45)의 하측에 배치되어 지지부재(45)를 탄성지지할 수 있다. 지지부재(45)는 탄성부재(46)에 의해 탄성 지지되어 수용홈(44)에 상하로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 지지부재(45)는 상단이 수용홈(44)을 통해 휠 베이스(40)의 상측으로 돌출되어 이너 휠(10)의 하면에 접촉됨으로써, 이너 휠(10)을 지지할 수 있다. 지지부재(45)는 하단부가 반경방향으로 돌출되어 수용홈(44) 내에서 걸림됨으로써, 수용홈(44)을 통해 휠 베이스(40)의 상측으로 빠져나가지 않을 수 있다.

휠 노브(30)의 상면이 사용자에 의해 하측으로 가압될 시 하측으로 이동되는 이너 휠(10)과 함께 지지부재(45)는 하측으로 이동되고, 이에 따라 탄성부재(46)는 압착되어 지지부재(45)를 상측으로 밀어내는 탄성력을 생성할 수 있다. 따라서, 휠 노브(30)의 상면을 가압하는 사용자의 가압력이 해제되는 경우, 이너 휠(10)은 탄성부재(46)의 탄성력 및 지지부재(45)에 의해 다시 원위치인 상측으로 이동될 수 있다.

휠 베이스(40)에는 지지부재(45) 및 탄성부재(46)가 복수로 구비된다. 본 실시예에서 지지부재(45) 및 탄성부재(46)는 각각 4개로 구비된다. 지지부재(45)는 두개의 후크홀(41) 사이에 배치된다. 후크홀(41)은 두개의 지지부재(45) 사이에 배치된다.

한편, 아우터 휠(20)의 내주면에는 원주방향을 따라 돌기(27) 및 홈(28)이 교번 형성되고, 이너 휠(10)에는 디텐트(80)와, 디텐트(80)를 탄성지지하는 디텐트 탄성부재(85)가 설치될 수 있다. 디텐트(80)는 디텐트 탄성부재(85)의 탄성력에 의해 돌기(27) 및 홈(28) 중 적어도 하나에 접촉된 채로 배치될 수 있다. 따라서, 디텐트(80)는 아우터 휠(20)이 원주방향으로 회전시 돌기(27) 및 홈(28)을 타고 넘으면서 발생되는 진동을 발생시킬 수 있다. 사용자는 상기 진동에 의해 휠 노브(30)를 회전 조작하는 작동감을 느낄 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 스위치 장치의 전체적인 형상이 환형으로 구성되어 있기 때문에, 내측 공간에 다른 스위치 장치를 설치할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 이너 휠 11 : 후크부
20 : 아우터 휠 27 : 돌기
28 : 홈 30 : 휠 노브
40 : 휠 베이스 41 : 후크홀
42 : 푸셔부 44 : 수용홈
45 : 지지부재 46 : 탄성부재
47 : 홀센서 50 : PCB
55 : 스위치 60 : 베어링
70 : 마그넷 80 : 디텐트
85 : 디텐트 탄성부재

Claims

환형의 이너 휠;
상기 이너 휠의 외주에 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 환형의 아우터 휠;
상기 이너 휠 및 상기 아우터 휠의 상측을 덮으며 상기 아우터 휠에 결합되는 환형의 휠 노브;
상기 이너 휠 및 상기 아우터 휠의 하측에 배치되고, 상기 이너 휠이 상하로 이동 가능하게 결합되며, 하면에는 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 푸셔부가 돌출 형성되는 환형의 휠 베이스; 및
상기 휠 베이스의 하측에 배치되고, 상기 휠 노브가 하측으로 가압될 시 상기 푸셔부에 의해 접점되는 스위치가 상면에 구비된 PCB;를 포함하고,
상기 휠 베이스의 상면에는 상하로 통하는 복수개의 후크홀이 상기 복수개의 푸셔부와 대응하는 위치에 형성되고,
상기 이너 휠에는 상기 복수개의 후크홀에 각각 삽입되어, 상기 이너 휠을 상기 휠 베이스에 상하로 이동 가능하게 결합하는 복수개의 후크부가 하측으로 돌출 형성되며,
상기 휠 베이스에는 상면에 복수개의 수용홈이 형성되고,
상기 복수개의 수용홈에 각각 수용되는 복수개의 탄성부재와,
상기 복수개의 탄성부재에 의해 각각 탄성 지지되어 상기 복수개의 수용홈에 각각 상하로 이동 가능하게 배치되고, 상단이 상기 각각의 수용홈을 통해 상기 휠 베이스의 상측으로 돌출되어 상기 이너 휠을 지지하는 복수개의 지지부재를 더 포함하고,
상기 각각의 지지부재는 상기 휠 베이스의 원주방향으로 상기 각각의 후크홀 사이에 배치되는 자동차의 스위치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 아우터 휠의 하면에는 마그넷이 삽입 설치되고,
상기 휠 베이스에는 상기 마그넷에 반응하여 상기 휠 노브 및 상기 아우터 휠의 회전 각도를 검출하는 홀센서가 구비되는 자동차의 스위치 장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 휠 노브가 하측으로 가압될 시, 상기 이너 휠은 상기 복수개의 후크부 중 어느 하나를 회전 중심으로 상하방향으로 회전되는 자동차의 스위치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 후크홀은 상기 휠 베이스의 상면에 원주방향을 따라 90도 간격으로 배치되어 4개로 구비되고,
상기 복수개의 후크부는 상기 4개의 후크홀에 각각 삽입되는 4개로 구비되는 자동차의 스위치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 아우터 휠의 내주면에는 원주방향을 따라 돌기 및 홈이 교번 형성되고,
상기 이너 휠에는, 상기 아우터 휠이 원주방향으로 회전시 상기 돌기 및 홈을 타고 넘는 디텐트와, 상기 디텐트를 탄성지지하는 디텐트 탄성부재가 설치되는 자동차의 스위치 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이너 휠의 외주면 및 상기 아우터 휠의 내주면 사이에 배치되어, 상기 아우터 휠을 상기 이너 휠에 회전 가능하게 결합하는 베어링을 더 포함하는 자동차의 스위치 장치.