KR100299019B1

KR100299019B1 - 스위치액츄에이터조립체

Info

Publication number: KR100299019B1
Application number: KR1019950009333A
Authority: KR
Inventors: 토마스제이오쉬간
Original assignee: 존 씨. 메티유; 이턴 코포레이션
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 2001-10-22
Also published as: US5446253A; JPH0854947A; KR950034341A; DE19514653A1

Abstract

본 발명은 중립 위치로부터 양반대 방향으로 회전함에 따라 다수의 스위치를 순차적으로 작동하는 로커형 스위치 액츄에이터에 관한 것이다. 액츄에이터는 하우징의 홈에 맞물리는 스프링 적재 플런저를 지닌다. 홈은 중립위치 정지용 오목부와 중립 홈의 양측에 공간을 두고 위치한 경사 램프를 지닌다. 경사 램프는 사용자가 중립 위치로부터 로커를 이동시킴에 따라 플런저에 대해 제1작동 위치 정지 작용을 구성한다. 경사 램프는 초기작동 위치 이상으로 플런저를 이동시키기 위해 사용자가 가하는 증가된 작동 힘을 필요로 하고 플런저가 경사 램프의 상부 꼭대기에 달함에 따라, 사용자가 가한 힘의 갑작스런 감소가 촉감으로 분간하게 되어 제2스위칭 위치에 도달했다는 표시를 제공하게 된다.

Description

스위치 액츄에이터 조립체

제1도는 중립 위치에 도시된 본 발명의 액츄에이터의 단면도.

제2도는 중립 위치에서 초기 작동 위치로 시계방향으로 회전한 액츄에이터를 도시한 제1도와 유사한 도면.

제3도는 제2도의 위치에서 제2작동 위치로 추가 회전한 로커(rocker)를 도시한 제1도와 유사한 도면.

제4도는 중립 위치에서 초기 작동 위치까지 시계반대방향으로 이동한 로커를 도시한 제1도와 유사한 도면.

제5도는 제4도의 위치에서 다음 작동 위치까지 추가 이동한 로커 액츄에이터를 도시한 제1도와 유사한 도면.

제6도는 뉴톤힘을 손잡이의 하향변위 ㎜의 함수로 도시한 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 액츄에이터 조립체 12 : 베이스

14 : 커버 18 : 로커 액츄에이터

20 : 손잡이 22 : 플런저(plunger)

32 : 오목부 36 : 램프(ramp)

38 : 모서리 42 : 쇼울더(shoulder)

본 발명은 다수의 스위치를 순차적으로 작동시키는 피벗적으로 이동 가능한 액츄에이터에 관한 것이다. 이 액츄에이터를 로커형 또는 패들형(paddle type) 액츄에이터라 하고 서보 모터의 원격 제어에 이용되는 스위치의 양방향 피벗 운동에 흔히 사용된다. 통상적으로, 로커 또는 패들형 액츄에이터는 중립 위치로부터 한 방향으로 이동해 서보 모터를 그 한 방향으로 작동시키고 중립 위치로부터 반대 방향으로 회전하여 서보 모터를 반대 방향으로 작동시킨다.

그러나, 어떤 응용에서 로커 또는 패들형 액츄에이터를 중립 위치로부터 한 방향으로 연속 회전시켜 다수의 서보 모터를 순차적으로 작동시키는 것이 바람직하다. 이러한 형의 원격제어서보 작동의 예가 자동차용 도어 파워윈도우 모터(automotive door power window motor)의 작동을 위한 자동차용 보조제어에서 발견된다. 이러한 응용에서, 로커 또는 액츄에이터가 한방향으로 이동함에 따라 제1모드의 작동이 기동되어 제1위치로 되고, 같은 방향으로 로커 액츄에이터가 계속 이동함에 따라 제2방향에 제2모드의 윈도우 작동이 제공된다. 지금까지는, 2중 모드 형태의 자동차용 파워 윈도우모터 제어는 사용자가 스위치를 위치에 유지시키는 한, 파워윈도우 리프트 모터를 처음 또는 제1위치에서 간헐적인 통전을 구비하는 것으로 요구되었다. 스위치 액츄에이터가 제2위치로 계속 이동함에 따라, 사용자가 로커 액츄에이터에 대한 작동력을 완화시키고 액츄에이터를 중립 위치로 복귀시킬지라도, 회로는 서보 모터를 연속 작동시키기 위해 기동된다.

지금까지는, 사용자가 액츄에이터를 중립 위치에서 양방향으로 제1작동 위치에 이동시키는 데 필요한 힘의 증가를 촉감으로 분간할 수 있게 하우징의 홈에 맞물리는 탄성적으로 바이어스 된 플런저에 의해 액츄에이터의 중립위치가 정지되었다. 그러나, 공지된 선행기술에서 액츄에이터를 동일방향으로 제1 또는 초기 작동 위치를 지나 계속 이동시키는데 필요한 힘의 추가적인 증가는 스위칭 메커니즘의 고유 힘에 의해 야기되어 작동될 스위치의 블레이드(blade)의 이동을 작동시켰다. 액츄에이터의 이동제한은 분명하게 촉감으로 분별할 수 있는 표시 없이 초기작동 스위치 및 계속 작동되는 작동 스위치의 초과이동으로 인한 시위칭 메커니즘의 힘의 축적에 의해 전형적으로 결정되었다. 그러나, 공통 방향으로 계속 이동함에 따라 다수의 스위치를 순차적으로 작동시킬 수 있는 스위치 액츄에이터를 구비하는 것과 초기 작동후 후속하는 스위치 작동위치를 능동적으로 정지시키는 것이 오랫동안 요구되고 있었다.

본 발명은, 중립 위치로부터 대향 방향의 양방향 작동을 위해 하우징상에 추축으로 설치된 로커 또는 패들형 스위치 액츄에이터를 제공하는 것이다. 이 액츄에이터는, 하우징에 수용된 다수의 스위치를 전형적으로 작동시키기 위해 액츄에이터가 설치된 하우징내에 구비된 정지 홈과 맞물리는 피벗으로부터 바깥쪽으로 바이어스된 스프링을 가진 플런저를 지니고 있다. 하우징의 정지 홈은 중립 위치에 인접하여 초기 램프 또는 경사와, 중립 위치로부터 멀리 떨어진 급경사 또는 램프를 지닌다. 사용자가 로커 또는 패들 액츄에이터에 힘을 가함에 따라, 플런저가 힘을 받아 이동에 필요한 힘의 감소로 정지 홈과 제1스위칭 면에 올라가게 되고, 이 힘의 감소는 사용자가 촉감으로 분간할 수 있다. 사용자가 동일 방향으로 액츄에이터를 계속 회전시킴에 따라, 플런저는 홈의 제2급경사와 만나게 되며, 이 급경사는 사용자가 액츄에이터를 계속 이동시키기 위해 매우 증가된 힘을 가하도록 요구한다. 플런저가 램프의 정상에 도달함에 따라, 액츄에이터가 제2작동위치에 도달했다는 표시로 요구된 힘의 갑작스런 감소가 촉감적으로 분간된다.

도 1은 본 발명의 액츄에이터 어셈블리(10)를 도시한 것으로 베이스(12)와 이 베이스 상에 수용되어, 예를 들어 스냅록(snap lock) 연결에 의해 이에 부착된 커버(14)를 포함하는 하우징 수단을 구비하고 있다. 커버(14)에는 타워부(tower portion)(16)가 있고, 이 타워부에는 로커 액츄에이터(18)가 추축으로 설치되어 있고, 이 액츄에이터 상에는 사용자 접촉부(20) 또는 손잡이가 제공되어 있고, 이 손잡이는 사용자가 힘을 로커에 가하여 이를 이동시키는데 이용된다.

액츄에이터 부재(18)에는 안내 홈(21)이 형성되어 미끄러질 수 있게 플런저 부재(22)가 수용되며, 이 플런저 부재는 적절한 스프링(24)에 의해 로커의 피벗 마운트(pivot mount)로부터 하향으로 멀어지게 바이어스 되어있다.

비임 스프링(beam spring)(26)이 커버(14)의 하면에 설치되어 있고, 비임 스프링에는 중심 구멍이 있으며, 액츄에이터의 안내부(28)가 이 중심 구멍을 통해 안내 플런저(22)에 대해 하향으로 연장되어 있다. 베이스(12)에는 중앙 중립위치 오목부(32)가 형성된 홈(30)이 있으며 이 오목부(32)는 오목부(32)의 모서리(34)가 오목부(32)로 하향으로 바이어스된 플런저와 램프 또는 경사를 구비하도록 플런저(22)의 끝단과 만나게 된다.

도 2는, 액츄에이터(18)가 시계방향으로 초기 각도량 θ 만큼 회전했을 때를 도시한 것으로, 플런저(22)의 단이 힘을 받아 중립 오목부(32)의 모서리(34) 위에 올려져 있고, 플런저는 홈(30)의 수직 상승 측벽(36)을 포함하는 제2램프에 의해 형성된 노치에 대항하여 정합된 것으로 도시되어 있다. 플런저(22)가 중립 오목부의 모서리(34)를 통과함에 따라, 사용자는 중립위치 오목부(32)에서 벗어나게 플런저 이동을 허용하는, 플런저를 스프링(24)에 대항해서 위쪽으로 이동시키는데 필요한 힘에서 갑작스러운 힘의 감소를 촉감으로 분간할 수 있음을 알게 된다.

도 3은, 로커가 도 2에 도시된 위치로부터 환상위치(Φ)까지 시계 방향으로 추가량만큼 회전했을 때를 표시한 것으로, 사용자가 충분한 힘을 태브(20)에 가하면, 액츄에이터는 플런저(22)의 단이, 상향 및 램프(36)의 모서리(38) 위로 올라간다. 벽 또는 램프(36)의 거의 수직방위는 최초작동 위치의 플런저(22)에 대한 제2정지부의 역할을 한다. 벽(36)의 쇼울더 또는 상부 코너(38) 위로 플런저가 이동함으로써, 액츄에이터를 이동시키는데 필요한 힘의 갑작스러운 감소를 촉감으로 분간할 수 있고, 플런저가 코너(38) 위로 이동함에 따라, 도 3에 도시된 액츄에이터 이동의 정지한계는 이 액츄에이터가 커버(14)의 상면에 근접함에 따라 도달하고, 액츄에이터의 제2위치에 대한 자연정지 또는 정지부를 제공한다. 바람직한 실시예에서 각도(θ)의 값은 약 11˚ 이고 제2작동의 각도(Φ)는 약 20˚ 이다.

도 4는 액츄에이터(18)가 중립위치에서 각도변위 θ 만큼 시계반대방향으로 회전한 것을 도시한다. 도 4에 도시된 위치에서 플런저(22)가 중립홈(32)의 모서리(39) 위로 올라가고 제2램프(40)의 급경사 벽에 대해 정지됨으로써, 사용자에게 도 2의 액츄에이터 이동의 표시에 반대 방향에서 초기 작동위치를 촉감으로 분간할 수 있는 표시를 제공한다.

도 5는 액츄에이터(18)가 도 4의 위치로부터 각도(Φ)로 표시한 제2정지 위치로 시계반대방향으로 추가 회전한 것을 도시한다. 도 5에 도시된 위치에서 플런저(22)가 힘을 받아 급경사램프 또는 벽(40)에 올려지고, 로커(18)가 커버(14)의 상면에 대해 이동한계에 도달하는 점에서 사용자가 필요로 하는 양의 힘에서 촉감으로 분간할 수 있게 연속되는 힘이 감소를 느끼면서 쇼울더 또는 코너(42) 위로 진행한다.

도 4, 도 5 및 도 6을 참고하면, 사용자가 수직방향으로 손잡이(20)에 가한 힘이 도 4 및 도 5에서 화살표로 표시되어 있다.

도 6을 참고하면, 뉴톤힘이 손잡이(20)의 하향변위 ㎜ 함수로 도시했다. 도 6의 a와 b의 점은 각도 변위 θ 및 Φ 에 의해 각각 표시되는 정지 위치를 나타내고 θ = 11.9˚ 및 Φ = 18˚ 에 해당한다. 도 6로부터 스위치를 순차적으로 작동하기 위해 다수의 위치에서 능동적이고 촉감으로 분간할 수 있는 스위치 작동의 정지를 제공하고 이러한 정지는 로커(18)에 의해 작동될 스위치의 작동 특성에 무관하게 구비된다.

따라서, 본 발명은 한쪽 방향으로 회전 또는 이동시킴으로써 다수의 스위치를 순차적으로 작동시킬 수 있는 신규 스위치 액츄에이터를 제공하고, 이러한 다수의 작동위치를 촉감으로 분간할 수 있는 능동적인 정지를 제공한다.

본 발명을 상기에서 실시예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 변형과 변경이 가능하고, 다음의 청구범위에 의해 한정된다.

Claims

(가) 하우징 수단과 ;

(나) 상기 하우징 수단의 피벗 주위를 반대방향으로 이동하게 설치되어 있으며, 탄성 편향 면을 형성하는 플런저 수단을 포함하는 액츄에이터 부재와 ;

(다) 상기 하우징 수단에 형성되어 있고, 상기 플런저 수단에 의해 편향 면과 접촉하며, 상기 액츄에이터에 대해 중립위치를 정지시키고, 상기 플런저 수단과 상호 작동하여, 사용자가 한 방향으로 상기 액츄에이터 부재를 상기 중립 위치에서 제1스위칭 위치로 이동시킬 때의 제1소정의 저항을 제공하고, 사용자가 상기 한 방향으로 계속 이동시킴에 따라 상기 플런저 수단과 상호 작동하여, 사용자가 상기 액츄에이터 부재를 제2스위칭 위치로 이동할 때, 상기 제1저항보다 큰 제2소정의 저항을 제공하는 정지수단을 포함하는, 다수의 스위치를 작동시키는 전기 스위치 액츄에이터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 플런저 수단은, 상기 액츄에이터 부재에 미끄러질 수 있게 설치되고, 스프링은 상기 피벗으로부터 외향으로 적재되는 전기스위치 액츄에이터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 정지 수단은, 상기 액츄에이터의 상기 더 큰 이동 저항을 상기 제2스위칭 위치에 형성하기 위해 상기 중립위치의 대향측상에 공간을 둔 한쌍의 예리한 융기측과, 상기 중립위치를 형성하는 중앙 오목부를 지닌 홈을 포함하는 전기 스위치 액츄에이터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 정지 수단은 상기 중립위치와 상기 제1스위칭 위치간의 제1램프와, 상기 제1 및 제2스위칭 위치간의 제2램프를 형성하는 면을 포함하고, 상기 제2램프가 상기 제1램프보다 더 큰 경사를 갖는 전기 스위치 액츄에이터 조립체.
(가) 하우징을 제공하고 이 하우징에 대해 액츄에이터 부재를 피벗시키는 단계와 ;

(나) 하우징과 접촉하여 액츄에이터의 일부분을 탄성적으로 바이어싱하는 단계와 ;

(다) 하우징에서 중립위치와, 중립위치에 인접한 제1램프와, 중립위치에서 멀리 있고, 상기 제1램프보다 급경사인 제2램프로써 정지하는 단계와 ;

(라) 제1힘을 상기 액츄에이터에 가하고, 상기 액츄에이터를 한 방향으로 이동하고 상기 중립위치로부터 상기 제1위치까지 상기 바이어스 된 부분을 올리는 단계와 ;

(마) 상기 액츄에이터에 상기 제1힘보다 크고 촉감으로 분간할 수 있는 제2힘을 가하고, 상기 액츄에이터를 상기 한 방향으로 이동시키고 상기 제1위치로부터 상기 제2위치까지 상기 바이스 된 부분을 올리는 단계를 포함하는, 다수의 스위치 액츄에이터의 촉감으로 분간할 수 있는 위치표시를 제공하는 방법.
제5항에 있어서, 탄성적으로 바이어싱하는 상기 단계는 상기 액츄에이터 부상에서 미끄러지는 플런저와 상기 플런저를 적재하는 스프링을 구비하는 단계를 포함하는, 다수의 스위치 액츄에이터의 촉감으로 분간할 수 있는 위치표시를 제공하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 액츄에이터를 중립위치로 탄성적으로 바이어싱하는 단계를 추가로 포함하는, 다수의 스위치 액츄에이터의 촉감으로 분간할 수 있는 위치표시를 제공하는 방법.