KR200468779Y1 - 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 - Google Patents

스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은, 스티어링 휠에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되고, 외부 전기 요소와 연결 가능한 커넥터와 전기적 소통을 이루는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치되는 고정 중앙 접점 및 상기 고정 중앙 접점의 외주에 이격 배치되는 고정 외곽 접점을 포함하는 고정 접점과, 외주는 상기 고정 외곽 접점과 접점 상태를 유지하고 상기 고정 중앙 접점과 단속 가능한 고정 접점을 구비하는 푸시 메탈돔 가동 접점과, 상기 푸시 메탈돔 가동 접점을 가압 가능하게 배치되는 푸시 러버를 포함하는 푸시 스위치;를 구비하고, 상기 베이스 기판의 타면에 상기 커넥터와 전기적 소통을 이루는 접점 배선이 배치되고, 상기 고정 중앙 접점과 상기 접점 배선은 상기 베이스 기판에 형성된 기판 관통구를 관통하여 배치되는 접점 연결 라인을 통하여 도통되는 스티어링 휠 스위치 유니트를 제공한다.

Description

스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치{SWTICHING UNIT MOUNTED ON A STEERING WHEEL AND THE SWITCHING APPARATUS HAVING THE SWTICHING UNIT}
본 고안은 스티어링 휠 스위치 유니트, 이를 구비하는 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 간단한 구조를 통하여 사용자로 하여금 신속한 조작을 가능하게 하도록 하는 스티어링 휠 스위치 유니트, 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 차량용 스티어링 휠 어셈블리는 스티어링 휠과, 스티어링 컬럼과, 스티어링 롤 커넥터(Sterring Roll Connector) 어셈블리와 그리고 다기능 스위치 어셈블리 등을 구비한다. 스티어링 휠은 운전자가 조향 방향을 설정하기 위한 것으로, 운전자에 의한 스티어링 휠의 회전은 스티어링 컬럼을 통하여 차륜에 전달되어 차량의 조향각을 설정하게 된다. 또한, 자동차 등의 차량에는 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있다. 따라서, 차량에는 다양한 편의 시설과 이를 작동 및 제어하기 위한 각종 스위치들이 구비되는 데, 운전자의 조작성을 고려하여 각종 스위치들은 스티어링 부에 집약되는 경향을 나타낸다.
예를 들어, 근래 생산되는 차량의 스티어링 휠에는 윈도우를 개폐시키는 윈도우 스위치, 조향 라이트를 온/오프시키는 조향 라이트 스위치 및 오디오를 구동시키는 오디오 스위치, 와이퍼를 구동시키는 와이퍼 스위치 등이 배치된다.
다기능 스위치 어셈블리는 라이트 및 포그램프, 와이퍼, 각종 오디오 장치 및 차량 윈도우 스위치 등을 구비하는 것으로 운전자로 하여금 각종 장치의 조작성을 증대시킴으로써, 각종 장치의 조작 중에도 전방 주의력을 상실하지 않도록 하는데, 이는 스티어링 휠의 상부에 버튼 스위치로 구현되거나 스티어링 휠 측면의 레버 스위치로서 구현된다. 또한, 스티어링 휠의 상단에는 운전자의 안전을 확보하기 위한 에어백이 설치된다.
하지만, 종래 기술에 따라 스티어링 휠에 장착되는 스위치의 경우 복잡한 구조로 인하여 원가 상승을 수반하는 문제점이 대두되었다. 즉 사용자 조작감을 증대시키고 전기적 신호 전달을 원활하게 하기 위하여 돔 구조, 특히 메탈돔 구조 스위치가 사용되는데 이를 통한 전기적 신호의 전달을 위하여 도전 라인이 복층식으로 적재되는 다층 기판이 사용되었다. 이러한 구조는 상당한 원가 상승을 수반한다는 문제점이 수반되었다.
또한, 종래 기술에 따른 스티어링 휠에 장착되는 스위치의 경우 로터리 스위치를 구비하는데, 기계적 작용을 수반하는 로터리 스위치의 경우 복잡 컴팩트한 구조로 인하여 구성요소의 금형 비용 등 제조 원가의 상당한 증가를 수반하였고, 조 립시 복잡하고 세밀한 구성요소로 인하여 공정 시간 증대로 인한 공정 원가 상승도 수반되었다.
본 고안은 간단한 구조로 제조 원가를 절감시킬 수 있는 구조의 푸시 스위치 및/또는 정전 용량 스크롤 스위치를 구비하는 스티어링 휠 스위치 유니트, 스티어링 휠 스위치 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 스티어링 휠에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되고, 외부 전기 요소와 연결 가능한 커넥터와 전기적 소통을 이루는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치되는 고정 중앙 접점 및 상기 고정 중앙 접점의 외주에 이격 배치되는 고정 외곽 접점을 포함하는 고정 접점과, 외주는 상기 고정 외곽 접점과 접점 상태를 유지하고 상기 고정 중앙 접점과 단속 가능한 고정 접점을 구비하는 푸시 메탈돔 가동 접점과, 상기 푸시 메탈돔 가동 접점을 가압 가능하게 배치되는 푸시 러버를 포함하는 푸시 스위치;를 구비하고, 상기 베이스 기판의 타면에 상기 커넥터와 전기적 소통을 이루는 접점 배선이 배치되고, 상기 고정 중앙 접점과 상기 접점 배선은 상기 베이스 기판에 형성된 기판 관통구를 관통하여 배치되는 접점 연결 라인을 통하여 도통되는 스티어링 휠 스위치 유니트를 제공한다.
상기 스티어링 휠 스위치 유니트에 있어서, 상기 베이스 기판의 타면에는 상 기 기판 관통구를 밀봉하기 위한 접점부 실러가 구비될 수도 있다.
상기 스티어링 휠 스위치 유니트에 있어서, 상기 베이스 기판의 일면과 상기 푸시 메탈돔 가동 접점 사이 공간은 진공 상태일 수도 있다.
상기 스티어링 휠 스위치 유니트에 있어서, 상기 베이스 기판의 일면 상에 구비되는 조명 램프와, 상기 푸시 러버와 상기 푸시 메탈돔 가동 접점 사이에 배치되는 조명 시트를 포함하는 조명부를 구비할 수도 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 고안에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 및 이의 제어 방법은, 간단한 배선 구조의 베이스 기판을 통하여 간단하게 배치되는 푸시 스위치를 구비하는 스티어링 휠 스위치 유니트 등을 제공할 수 있다.
둘째, 본 고안에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 및 이의 제어 방법은, 접점부 실러를 통하여 푸시 메탈돔 가동 접점과 베이스 기판의 공간으로의 기체 유동을 제한하여 푸시 메탈돔 가동 접점의 안정적인 가동을 가능하게 할 수도 있다.
셋째, 본 고안에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 및 이의 제어 방법은, 정전 용량 스크롤 스위치를 통하여 종래의 로터리 스위치의 반복적인 작동시 발생하는 마모 등으로 인한 기구적 오작동 가 능성을 방지하고 내구 유지 보수성을 증대시킬 수 있다.
넷째, 본 고안에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치 및 이의 제어 방법은, 등각 배치되는 정전 용량 스크롤 스위치 전극을 갖는 정전 용량 스크롤 스위치를 통하여 스크롤 동작의 보다 정확한 인지를 가능하게 하여 사용자의 의도를 정확하게 판단하여 출력부의 출력 동작을 수행할 수도 있다. 본 고안은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이하에서는 스티어링 휠 스위치 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치에 대한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)가 장착된 스티어링 휠(1)의 개략적인 상태도가 도시되고, 도 2에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 3에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 개략적인 분해 사시도가 도시되며, 도 4에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 푸시 스위치에 대한 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 5에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 정전용량 스크롤 스위치 및 푸시 스위 치에 대한 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 6에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 정전용량 스크롤 스위치에 대한 개략적인 부분 평면도가 도시된다.
본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 하우징(100)과, 베이스 기판(200)과, 푸시 스위치(201)와 정전용량 스크롤 스위치(260)를 포함하는데, 베이스 기판(200), 푸시 스위치(201) 및 정전용량 스크롤 스위치(260)는 하우징(100)의 내부 공간에 배치된다.
하우징(100)은 스티어링 휠(1)의 스티어링 휠 바디(3) 측에 배치되되 스티어링 휠 바디(3)와 스티어링 휠 림(2) 사이에 배치되는데, 스티어링 휠 바디(3)와 스티어링 휠 림(2)의 사이에 스티어링 휠 스위치 장착부(11)가 배치되고 하우징(100)은 스티어링 휠 스위치 장착부(11)에 고정 장착된다. 경우에 따라 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 대응되는 위치로 스티어링 휠(1)의 타측에는 대응되는 다른 스위치 유니트(20)가 더 배치되는 구성을 취할 수도 있다.
하우징(100)은 하우징 커버(130)와 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(120)를 포함하는데, 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(120)는 서로 체결되어 내부 공간을 형성한다. 즉, 하우징 바디(110)의 외측에는 돌기 구조의 하우징 바디 장착부(111)가 구비되고, 하우징 베이스(120)의 외측에는 요홈 구조의 하우징 베이스 장착부(121)가 구비되는데, 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(120)가 서로 장착 배치되는 경우 하우징 바디 장착부(111)와 하우징 베이스 장착부(121)는 서로 맞물림 배치 구조를 이룸으로써 양자의 체결을 공고히 할 수 있다. 여기서, 하우징 바 디 장착부가 돌기 구조로, 그리고 하우징 베이스 장착부가 요홈 구조로 형성되었으나, 양자가 서로 반대되는 구조를 취할 수도 있는 등 하우징 베이스와 하우징 바디를 체결할 수 있는 구조를 취하는 범위에서 하우징 바디 장착부와 하우징 베이스 장착부는 다양한 구성을 취할 수도 있다.
하우징 베이스(120)의 외측에는 하우징 베이스 휠 장착부(123)가 더 구비되고, 하우징 베이스 휠 장착부(123)에는 하우징 베이스 휠 장착 관통구(125)가 구비되는데, 볼트와 같은 체결 수단이 하우징 베이스 휠 장착 관통구(125)를 관통하여 스티어링 휠 스위치 장착부(11) 내지 스티어링 휠 림(2)에 고정 장착됨으로써 스티어링 휠 스위치 유니트(10), 보다 구체적으로 하우징(100)의 위치 고정을 안정적으로 이룰 수 있다.
하우징 바디(110)의 일면은 개방 관통 구조를 이루는데, 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(120)의 내측에 하우징 커버(130)가 배치되되, 하우징 커버(130)의 일면은 하우징 바디(110)의 개방 관통 구조를 이루는 일면을 통하여 외부로 노출되도록 배치된다. 하우징 커버(130)는 사용자에 의하여 일면에 소정의 가압력이 작용하는 경우 변형, 즉 탄성 변형을 이루도록 소정의 가압력 하에서 탄성 변형 가능한 폴리카보네이트(PC)와 같은 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 하우징 커버(130)는 가압력에 의한 탄성 변형을 보다 원활하게 하기 위하여 얇은 두께로 구성되는데, 가압력에 의한 파손을 방지하기 위한 소정의 두께 이상의 값을 갖도록 설정되는 것이 바람직하다.
하우징 커버(130)의 일면 상에는 하기되는 푸시 스위치(201)와 정전용량 스 크롤 스위치(260)의 위치에 대응하는 스위치 조작부가 형성된다. 하우징 커버(130)에 형성되는 스위치 조작부를 사용자가 시선의 집중을 통한 주의를 요하지 않고 촉각적 인지를 가능하게 하도록 하우징 커버(130)의 일면 상 스위치 조작부에 대응하는 영역은 하우징 커버 단차(131)가 형성된다. 즉, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징 커버(130)의 일면 상으로 푸시 스위치(201) 및 정전용량 스크롤 스위치(260)에 대응하는 위치로 형성되는 영역의 외곽에 하우징 커버 단차(131)가 형성되어 사용자가 푸시 스위치(201) 및 정전용량 스위치(260)의 조작시 조작 영역을 보다 원활하게 인지할 수 있도록 한다.
도 3에는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 개략적인 부분 분해 사시도가 도시되는데, 여기서 다른 구성요소의 구조를 보다 명확히 이해하도록 하우징(100)의 구조는 생략한다. 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 하우징(100, 도 2 참조)의 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(120)에 의하여 구획되는 내부 공간에는 하우징 커버(130), 베이스 기판(200) 및 다른 구성요소들이 배치된다.
베이스 기판(200)은 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(130)의 내부 공간에 배치되는데, 도시되지는 않았으나, 하우징 바디(110) 및 하우징 베이스(120)의 내측에는 베이스 기판(200)을 지지하기 위한 하우징 바디 기판 지지부(미도시) 및 하우징 베이스 기판 지지부(미도시)가 구비되어 하우징(100)의 내부 공간에서의 베이스 기판(200)의 안정적인 장착을 가능하게 한다.
베이스 기판(200)에는 배선 라인이 배치되고, 전기 요소(미도시)들이 배치될 수 있다. 또한, 베이스 기판(200)의 타면, 즉 하우징 커버(130)의 반대면에는 커넥터(250)가 배치되는데, 커넥터(250)는 외부 전기 요소와 연결되어 스티어링 휠 스위치 유니트(10)에서 생성되는 전기적 신호를 외부 전기 요소로 또는 그 반대 방향으로 전달할 수 있다.
베이스 기판(200)의 일면, 즉 하우징 커버(130)를 향한 일면 상에는 푸시 스위치(201)가 배치된다. 푸시 스위치(201)는 고정 접점(210)과, 푸시 메탈돔 가동 접점(270)과, 푸시 러버(500)를 포함하는데, 고정 접점(210)은 베이스 기판(200)의 일면 상에 형성되고 푸시 메탈돔 가동 접점(270)은 고정 접점(210)과 접촉 가능하게 배치되고 푸시 러버(500)는 푸시 메탈돔 가동 접점(270)을 가압할 수 있도록 배치된다. 즉, 고정 접점(210)은 베이스 기판(200)의 일면 상에 직접 형성되는데, 고정 접점(210)은 고정 중앙 접점(211)과 고정 외곽 접점(213)을 포함한다. 고정 중앙 접점(211)은 베이스 기판(200)의 일면 상에 배치되고 고정 외곽 접점(213)은 고정 중앙 접점(211)의 외곽에 고정 중앙 접점(211)으로부터 이격되어 배치되어, 고정 중앙 접점(211)은 원형으로 형성되고 고정 외곽 접점(213)은 링 형상으로 형성된다. 푸시 메탈돔 가동 접점(270)은 돔(dome) 형상의 도전성 금속으로 형성되는데, 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 돔 형상 중앙 부위에 소정의 외력이 가해지는 경우 가동되고 외력이 제거되는 경우 원위치 복귀되는 구조를 취한다. 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 외주는 베이스 기판(200)의 일면 상에 형성된 고정 외곽 접점(213)과 항시 접촉 상태를 이룬다.
푸시 러버(500)는 푸시 메탈돔 가동 접점(270)과 하우징 커버(130)의 사이에 배치되고 본 실시예에서 푸시 러버(500)는 단일의 플레이트 타입으로 구성되는데, 이는 일예일뿐 본 고안의 푸시 러버(500)가 이에 한정되지는 않는다. 푸시 러버(500)는 푸시 러버 지지부(510)와 푸시 러버 바디부(520)와 푸시 러버 가동부(530)를 구비하는데, 푸시 러버 바디부(520)는 플레이트 타입의 푸시 러버 지지부(510)의 일면으로부터 돌출 형성되고, 푸시 러버 가동부(530)는 푸시 러버 바디부(520)의 하면으로부터 베이스 기판(520)을 향하여 돌출 연장 형성되는 구조를 취하는데, 푸시 러버 바디부(520)는 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 가동되는 중앙부와 접촉 가능하도록 배치된다.
푸시 러버(500)와 하우징 커버(130) 사이에는 편광 플레이트(600)가 더 구비될 수도 있는데, 이는 하기되는 조명부를 통하여 전달되는 빛이 외부로 출사될 때, 사용자에 의한 시인성을 증대시키기 위함이다. 편광 플레이트(600)는 아크릴(Acryl) 등의 재료로 형성되는데, 사용자에 의한 하우징 커버(130)의 가압력이 보다 원활하게 전달되고 동시에 파손을 우려를 저감시키기 위하여 편광 플레이트(600)는 소정의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 사용자에 의하여 하우징 커버(130)의 일면이 가압되는 경우, 하우징 커버(130)의 일면 및/또는 편광 플레이트(600)는 탄성 변형되고 이에 의하여 외력, 즉 가압력은 푸시 러버(500)의 푸시 러버 바디부(520) 및 푸시 러버 가동부(530)를 통하여 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 중앙 가동 영역이 베이스 기판(200)의 일면 상에 형성된 고정 중앙 접점(211)과 접촉 상태를 이룸으로써, 푸시 메탈돔 가동 접점(270)을 통한 고정 중앙 접점(211)과 고정 외곽 접점(213) 간의 도통 상태가 형 성됨으로써 사전 설정된 소정의 전기적 신호의 흐름이 형성되어 전기적 신호가 베이스 기판(200)으로부터 커넥터(250)로 또는 커넥터(250)로부터 베이스 기판(200) 상의 다른 구성요소로 전달될 수도 있다.
한편, 본 고안의 일실시예에 따른 푸시 메탈돔 가동 접점을 구비하는 푸시 스위치의 도통은 베이스 기판을 관통하는 구조로 형성된다. 즉, 베이스 기판(200)의 일면에 형성된 고정 접점(210)의 고정 중앙 접점(211)의 대응되는 위치에는 기판 관통구(221)가 형성되는데, 기판 관통구(211)는 베이스 기판(200)을 관통하여 형성된다. 베이스 기판(200)의 타면으로 고정 접점(210)의 대응되는 위치에는 접점 배선(230)이 형성되고 기판 관통구(211)에는 접점 연결 라인(220)이 배치되는데, 접점 연결 라인(220)을 통하여 고정 중앙 접점(210)과 접점 배선(230) 간의 전기적 소통이 이루진다. 즉, 접점 배선(230)의 일단은 접점 연결 라인(220)을 통하여 고정 중앙 접점(211)과 소통되고, 접점 배선(230)의 타단은 배선 라인을 통하여 베이스 기판(200)과 소통되어, 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 가동에 따라 고정 중앙 접점(211)과 고정 외곽 접점(213) 간의 전기적 폐회로를 형성할 수 있다. 이와 같은 기판 관통구를 구비하는 베이스 기판 구조를 형성함으로써 종래의 다층 기판 사용으로 인한 비용 증가 문제를 해결할 수 있다.
또한, 경우에 따라, 푸시 메탈돔 가동 접점의 가동을 보다 원활하게 하기 위한 구성요소가 더 구비될 수도 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(200)의 타면에는 기판 관통구(221)를 밀봉하기 위한 접점부 실러(240)가 배치되는데, 접점부 실러(240)는 기판 관통구(221)를 통하여 푸시 메탈돔 가동 접점(270) 과 베이스 기판(200)에 의하여 형성되는 사이 내부 공간으로의 기체의 유동을 방지할 수 있다. 또한, 경우에 따라, 푸시 메탈돔 가동 접점(270)과 베이스 기판(200)에 의하여 형성되는 사이 내부 공간은 부압 상태로 형성될 수도 있다. 이와 같은 구조를 통하여 사용자에 의하여 가해지는 외력에 의하여 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 변형을 보다 자유롭게 하되 외력이 제거되는 경우 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 원위치 복원이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수도 있다.
또한, 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 푸시 스위치 등의 동작 상태 내지 전조등의 점등시 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 위치를 알리기 위한 조명부(400)가 더 구비될 수도 있다. 조명부(400)는 조명 램프(410)와 조명 시트(420)를 포함하는데, 조명 램프(410)는 고정 접점(210), 보다 구체적으로 고정 외곽 접점(213)의 외측에 배치되고 조명 시트(420)는 푸시 러버(500)와 푸시 메탈돔 가동 접점(270) 사이에 배치된다. 조명 램프(410)는 본 실시예에서 LED로 구현되나 이는 일예일뿐 조명 빛을 조사하는 수단을 구비하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 조명 시트(420)는 도파로 시트(LGF; Light Guide Film)로 구현될 수 있는데, 조명 시트(420)의 단부 측면에 배치되는 조명 램프(410)로부터 생성되는 빛은 조명 시트(420)의 단부를 통하여 난반사를 일으켜 조명 시트(420)가 형성된 영역에 고르게 조명 빛을 제공할 수 있다. 이때, 푸시 러버(500)는 실리콘 고무와 같은 투명 내지 반투명 재료로 형성되고, 하우징 커버(130)도 투명 내지 반투명 타입의 폴리카보네이트 또는 아크릴 등으로 형성됨으로써, 조명 램프(410)로부터 조명 시트(420)를 통하여 출사되는 빛이 하우징 커버(130)를 통하여 원활하게 배출되는 것을 가능하게 할 수도 있다.
경우에 따라, 조명 시트(420)와 푸시 메탈돔 가동 접점(270) 사이에는 양자의 접착 상태를 향상시키고 하우징 커버(130)에 가해지는 외력이 제거되는 경우 푸시 메탈돔 가동 접점(270)과 조명 시트(420)의 원위치 복원력을 보다 더 용이하게 하기 위한 구성요소가 더 구비될 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 푸시 메탐돌 가동 접점(270)과 조명 시트(420) 사이에 PET 레이어(300)가 더 배치될 수 있는데, PET 레이어(300)는 일면이 푸시 메탈돔 가동 접점(270)과 그리고 타면이 조명 시트(420)와 접촉하여 양자의 상시 접촉 상태를 형성하고, 하우징 커버(130)를 통한 사용자의 외력이 제거되는 경우 푸시 메탈돔 가동 접점(270)의 원위치 복원력을 강화시키는 기능을 수행할 수도 있다. 본 실시예에서 PET 레이어(300)는 PET 베이스 레이어(310)와 투명 PET 레이어(320)의 복수의 층으로 형성되는데, PET 베이스 레이어(310)는 접착력 및 복원력을 증진시키는 기능을 수행하고 투명 PET 레이어(320)는 조명 시트를 보조하여 조명 램프(410)로부터 생성되는 빛의 원활한 전달을 보조하는 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 푸시 스위치와 더불어 정전 용량 스크롤 스위치(260)를 더 구비할 수도 있다. 정전 용량 스크롤 스위치(260)는 기계적 로터리 스위치의 조립 공정시 복잡한 공정으로 인한 공정 가 및 제조 원가를 절감시킬 수 있는데, 사용자는 정전 용량 스크롤 스위치(260)에 손가락 등의 신체를 접촉 유지시키며 중심에서 반경 방향으로 이격된 지점으로부터 원하는 원주 방향으로 접촉 상태를 유지 이동시킴으로써 원하는 방향으 로
도 5에는 정전 용량 스크롤 스위치(260) 및 푸시 스위치(270)를 구비하는 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 부분 단면도가 도시되고 도 6에는 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 개략적인 부분 평면도가 도시되는데, 정전 용량 스크롤 스위치(260)는 FPC(Flexible Printed Circuit)와 같은 형태로 구현되어 베이스 기판(200)과 전기적 소통을 이루며 하우징 커버(130)와 베이스 기판(200) 사이에 배치된다. 정전 용량 스크롤 스위치(260)를 구비하는 스위치 영역에 대한 구조는 도 4의 구조와 거의 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. 베이스 기판(200)의 상부에 배치되는 푸시 스위치(210)와 푸시 러버(500)의 상부에 정전 용량 스크롤 스위치가 배치되는데, 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 일면은 하우징 커버(130) 측을 향하여 배치되고 타면은 푸시 러버(500)를 향하여 배치된다. 본 실시예에서 하우징 커버(130)와 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 사이에 편광 플레이트(600a) 및 조명 시트(420a)가 배치되고, 베이스 기판(200)의 일면에는 또 다른 조명 램프(440)가 배치되는데, 조명 램프(440)는 푸시 러버(500)에 형성되는 러버 관통구(511)를 통하여 하우징 커버(130)를 향하여 돌출 형성될 수 있어, 조명 램프(440)를 통하여 출사되는 빛은 조명 시트(420a) 및 편광 플레이트(600a)를 통하여 하우징 커버(130)에 형성된 아이콘(미도시) 등을 통하여 외부로의 출력이 보다 용이해짐으로써 다른 구성요소과의 간섭을 방지 내지 최소화시켜 사용자에 의한 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 야간 조작시 등의 시인성을 증대시킬 수도 있다.
또한, 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 사용자 에 의하여 촉각적 인지를 보다 강화하기 위한 진동 소자가 더 구비될 수도 있다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(200)의 일면에 유니트 진동 모터(700)가 더 구비될 수 있는데, 유니트 진동 모터(700)는 베이스 기판(200)을 통하여 전달되는 전기적 신호에 따라 작동함으로써 소정의 진동을 발생시킬 수도 있다. 도면에서 PET 레이어(300a)에는 레이어 관통구(303)가 형성되는데, 레이어 관통구(303) 및 푸시 러버(500)에 형성된 러버 관통구를 관통하여 배치되는 유니트 진동 모터(700)가 배치되는 것으로 도시되는데, 경우에 따라 유니트 진동 모터(700)는 하우징 커버(130) 내지 적어도 편광 플레이트(600)에 직접 접촉하여 직접적인 진동 전달 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 본 실시예에서, 정전 용량 스크롤 스위치(260)는 서로 이격된 복수 개의 정전용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3), 보다 구체적으로 중심으로부터 반경 반향을 향하여 지그 재그 타입으로 방사 배치되는 복수 개의 정전용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3)를 포함한다. 또한, 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3)은 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3)의 중심으로부터 등각 이격 배치되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 세 개의 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3)은 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 중심으로부터 서로 120도의 등각 분할되어 배치되고 위치 P1,P2,P3에서 각각 이격 배치되는 구조를 취한다.
도 7에는 본 실시예에 따른 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 작동 상태의 일예가 도시되는데, 도 7은 도 6에서의 화살표 방향으로 진행하는 경우 각각의 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3) 간에 얻어지는 정전 용량 값을 측정하는 선도 이다. 위치 P1, P2, P3를 지나 시계 방향으로 지속적으로 하우징 커버(130)의 일면과의 접촉 상태를 유지하며 사용자의 손가락이 이동하는 경우, 사용자의 손가락의 접촉이 P1으로부터 P2로 이동하는 경우 C1-C2에서의 정전용량 값은 점차 감소하고 C2-C3 간의 정전용량 값은 점진적으로 증대되고 동시에 C3-C1의 정전용량 값은변동하지 않거나 변동폭이 거의 미미하다. 또한, 사용자의 손가락의 접촉이 P2으로부터 P3로 이동하는 경우 C2-C3에서의 정전용량 값은 점차 감소하고 C3-C1 간의 정전용량 값은 점진적으로 증대되고 동시에 C1-C2의 정전용량 값은 변동하지 않거나 변동폭이 거의 미미하다. 또한, 사용자의 손가락의 접촉이 P3으로부터 P1으로 이동하는 경우 C3-C1에서의 정전용량 값은 점차 감소하고 C1-C2 간의 정전용량 값은 점진적으로 증대되고 동시에 C2-C3의 정전용량 값은 변동하지 않거나 변동폭이 거의 미미하다. 이와 같이 사용자에 의한 접촉 상태의 위치 변화를 감지한 신호는 베이스 기판 및 커넥터를 통하여 제어부 등과 같은 외부 장치로 전달되어 사용자에 의하여 선택되거나 또는 변동시키기자 하는 소정의 기능을 수행하기 위한 제어 신호가 출력부로 전달될 수 있다.
한편, 본 고안의 다른 일면은 상기한 스티어링 휠 스위치 유니트(10)를 포함하는 스티어링 휠 스위치 장치(5)를 제공할 수 있다. 즉, 본 고안에 따른 스티어링 휠 스위치 장치(5)는 푸시 스위치(201)와 정전용량 스크롤 스위치(260)를 포함하는 스티어링 휠 스위치 유니트(10)와, 제어부(30)와, 저장부(40) 및 출력부(50)를 포함하는데, 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 상기 실시예로 대체한다. 저장 부(40)는 제어부(30)와 전기적 소통을 이루는데, 정전 용량 스크롤 스위치(260) 등의 작동 상태에 대하여 사전 설정된 스크롤 데이터를 저장한다. 제어부(30)는 저장부(40) 및 스티어링 휠 스위치 유니트(10)와 전기적 소통을 이루는데, 스티어링 휠 스위치 유니트(10)로부터 입력되는 신호와, 저장부(40)에 사전 설정 저장된 스크롤 데이터를 비교하고 출력부(50)로 제어 신호를 인가한다. 출력부(50)는 오디오 출력부(51) 및 핸즈 프리(52)를 포함하는데, 상기한 유니트 진동 모터(700)도 출력부(50)에 포함될 수 있다. 또한, 여기서 도시되지는 않았으나 네비게이션 유니트 및 공조 장치 등도 출력부(50)의 일구성으로 구현될 수도 있는등, 차량에서 사용자의 조작에 의하여 작동 가능한 차량 구성요소들은 출력부로 구현될 수 있다. 즉, 사용자가 차량 주행 중 라디오 무선선국 내지 볼륨 등의 오디오 조작을 하고자 하는 경우, 사용자는 정전 용량 스크롤 스위치(260)를 조작하여 소정의 입력 신호를 발생시키고 제어부(30)는 저장부(40)에 사전 설정 저장된 스크롤 데이터와 비교하여 사용자에 의하여 선택된 조작이 스크롤 동작인지를 비교 판단하고 이로부터 스크롤 동작으로 판단된 경우 어느 정도의 스크롤 동작이 이루어졌는가를 스크롤 데이터를 통하여 스크롤 량(量)을 판단하고 이에 대응하는 제어 신호를 오디오 출력부(51)와 같은 출력부(50)로 출력함으로써, 사용자는 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 스크롤 동작을 통하여 원하는 무선 선국 주파수 내지 음량 조절을 수행할 수 있다. 또한, MP3 내지 CD 등의 음악 청취시 선곡을 위한 스크롤 기능을 정전 용량 스크롤 스위치(260)를 통하여 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(40)에는 푸시 스위치(201)의 조작 회수 내지 주기 등으로 통하여 사용자가 선택 입력한 신 호가 어느 것인지를 판단하기 위한 푸시 데이터도 함께 사전 설정 저장될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
이하에서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 스티어링 휠 스위치 장치(5)의 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 9에는 본 고안의 스티어링 휠 스위치 장치(5)의 제어 방법, 구체적으로 스크롤 동작에 대한 제어 방법에 대한 흐름도가 도시되고, 도 10에는 입력 판단 단계(S30)에 대한 보다 구체적인 부분 흐름도가 도시된다. 스티어링 휠 스위치 장치 제어 방법은 제공 단계(S10)와, 입력 단계(S20)와, 입력 판단 단계(S30)와, 명령 수행 단계(S40)를 포함하는데, 제공 단계(S10)에서 상기한 스티어링 휠 스위치 장치(5)가 제공된다. 그런 후, 입력 단계(S20)에서, 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 사용자에 의한 신호를 입력받는데, 입력된 신호는 베이스 기판(200)의 커넥터(250)를 통하여 제어부(30)로 전달된다. 여기서, 제어부(30)는 외부 전기 장치로 구현되었으나, 경우에 따라 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 내부에 배치되는 구성을 취할 수도 있다.
그런 후, 제어부(30)는 사용자에 의하여 스티어링 휠 스위치 유니트(10)를 통하여 입력된 신호와 저장부(40)에 사전 설정 저장된 스크롤 데이터를 비교하여 입력 상태를 판단하는 입력 판단 단계(S30)를 수행한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 입력 판단 단계(S30)는 입력 전극 개수 판단 단계(S31)와, 타이머 단계(S32)와, 증감 판단 단계(S33)를 포함하는데, 먼저, 제어부는 입력 단계(S30)에서 입력된 신호에 기초하여 정전 용량 스크롤 스위치(260)의 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3) 중 소정 크기 이상의 정전 용량 값을 갖는 입력 전극 개수와, 저장 부(40)에 사전 설정되어 저장된 사전 설정 전극 개수를 비교 판단하는 입력 전극 개수 판단 단계(S31)를 수행한다. 본 실시예에서 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3)은 총 3개가 구비되고 사전 설정 전극 개수는 두 개로 설정된다.
입력 전극 개수와 사전 설정 전극 개수가 동일하지 않은 경우, 제어부(30)는 제어 흐름을 단계 S20의 입력 단계로 전환시킨다. 반면, 제어부(30)는 입력 전극 개수와 사전 설정 전극 개수가 동일한 경우, 즉 입력 전극 개수가 두 개인 것으로 판단된 경우, 정상적인 신호 입력이 이루어진 것으로 판단하고, 타이머 단계(S32)를 수행한다.
그런 후, 타이머 단계(S32)에서 소정의 시간후 사용자에 의한 입력 신호의 추이를 판단하는 과정을 수행하는데, 도 10에서 자세하게 기술되지는 않았으나, 타이머 단계(S32)는 타이머 계수 단계와, 타이머 계수 판단 단계와, 증감 판단 단계를 포함하는데, 먼저 타이머 계수 단계에서 타이머의 계수가 이루어진다. 즉 소정의 사전 설정된 시간 동안 시간 계수가 이루어진다. 그런 후, 타이머 계수 판단 단계에서 증분된 타이머 계수가 사전 설정 타이머 계수 이하인지를 판단하는데, 증분된 타이머 계수가 사전 설정 타미어 계수보다 작은 경우 사용자에 의한 정전용량 스크롤 스위치 전극의 입력 신호를 갱신 저장하는 입력 갱신 단계가 수행된다. 반면, 타이머 계수 판단 단계에서 증분된 타이머 계수가 사전 설정 타이머 계수보다 큰 경우 제어 흐름은 증감 판단 단계로 전환된다.
제어부(30)는 증감 판단 단계에서 정전 용량 스크롤 스위치 전극(C1,C2,C3) 중 적어도 두 개의 신호가 증감 반전이 발생하는 가를 판단한다. 적어도 두 개의 신호의 증감 반전이 발생하는 경우, 제어부(30)는 스크롤 동작으로 판단하고 정전용량 값으로부터 저장부에 사전 설정된 스크롤 데이터와 비교하여 소정의 제어 신호를 출력부(50)로 전달하여 출력부(50)를 가동시키는 명령 수행 단계(S40)를 실행한다. 반면, 제어부(30)가 적어도 두 개의 신호 증감 반전이 발생하지 않은 것으로 판단하는 경우, 이는 단순한 접촉에 의한 것으로 판단하여 스크롤 기능을 수행하지 않고 입력 신호에 기초한 소정의 터치 기능에 대한 제어 신호를 출력하거나 또는 에러로 판단하고 입력 단계(S20)로 제어 흐름을 복귀시킨다.
상기 실시예들은 본 고안을 설명하기 위한 일예들로, 본 고안이 이에 국한되지 않고 다양한 변형이 가능하다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트가 장착된 스티어링 휠의 개략적인 상태도이다.
도2는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 푸시 스위치에 대한 개략적인 부분 단면도이다.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 정전용량 스크롤 스위치 및 푸시 스위치에 대한 개략적인 부분 단면도이다.
도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 정전용량 스크롤 스위치에 대한 개략적인 부분 평면도이다.
도 7은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 정전용량 스크롤 스위치의 정전용량 스크롤 스위치 전극에서의 정전용량 값을 나타내는 개략적인 선도이다.
도 8은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트를 구비하는 스티어링 휠 스위치 장치에 대한 개략적인 블록 선도이다.
도 9은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 장치의 제어 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 10은 본 고안의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 장치의 제어 방법 중 일부 단계에 대한 세부 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1...스티어링 휠 5...스티어링 휠 스위치 장치
10...스티어링 휠 스위치 유니트 100...하우징
200...베이스 기판부 201...푸시 스위치
260...정전 용량 스위치

Claims (4)

  1. 스티어링 휠에 장착되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 외부 전기 요소와 연결 가능한 커넥터와 전기적 소통을 이루는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 일면 상에 배치되는 고정 중앙 접점 및 상기 고정 중앙 접점의 외주에 이격 배치되는 고정 외곽 접점을 포함하는 고정 접점과, 외주는 상기 고정 외곽 접점과 접점 상태를 유지하고 상기 고정 중앙 접점과 단속 가능한 고정 접점을 구비하는 푸시 메탈돔 가동 접점과, 상기 푸시 메탈돔 가동 접점을 가압 가능하게 배치되는 푸시 러버를 포함하는 푸시 스위치;를 구비하고,
    상기 베이스 기판의 타면에 상기 커넥터와 전기적 소통을 이루는 접점 배선이 배치되고, 상기 고정 중앙 접점과 상기 접점 배선은 상기 베이스 기판에 형성된 기판 관통구를 관통하여 배치되는 접점 연결 라인을 통하여 도통되는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 타면에는 상기 기판 관통구를 밀봉하기 위한 접점부 실러가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 일면과 상기 푸시 메탈돔 가동 접점 사이 공간은 진공 상태인 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 일면 상에 구비되는 조명 램프와, 상기 푸시 러버와 상기 푸시 메탈돔 가동 접점 사이에 배치되는 조명 시트를 포함하는 조명부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
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