KR100507656B1

KR100507656B1 - 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치

Info

Publication number: KR100507656B1
Application number: KR10-2003-0059546A
Authority: KR
Inventors: 이정식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-08-10
Also published as: KR20050022927A

Abstract

본 발명은 스틱형 스위치를 이용하여 파워윈도우의 업/다운 상태를 조정할 수 있어서 파워윈도우 작동스위치를 소형화할 수 있으며, 또한 부품수 감소로 인한 원가절감이 가능한 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치에 관한 것이다.

본 발명의 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치는, 스프링(34)에 의하여 지지되며 중공(26a)이 형성된 스틱로드(26)가 하부에 연결되고 버튼(22)이 상부에 설치된 손잡이(24)가 구비된 스틱스위치(20); 상기 스틱로드(26)의 하부표면에 설치되며 전부 접지에 연결되는 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50b); 상기 각각의 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50)으로부터 방사상으로 이격되어 설치되는 대응접점(40a,42a,44a,46a,48a,50a); 상기 대응접점(40a,42a,44a,46a)과 각각 공통단자가 연결되며 버튼(22)의 누름동작에 따라서 접점연결상태가 a접점에서 b접점으로 동시에 절환되는 제1-4스위치(52,54,56,58); 상기 제1-4스위치(52,54,56,58)의 접점(a,b)과의 접속상태에 따라서 특정위치의 윈도우를 각각 업/다운시키기 위한 제1-4모터(70,76,82,88)를 제어하는 다수의 릴레이쌍(72,74),(78,80),(84,86),(90,92); 그리고 상기 대응접점(48b,50b)의 각각에 대하여 (-)극이 연결되고 (+)극이 상기 릴레이쌍(72,74),(78,80),(84,86),(90,92)의 업/다운 릴레이에 각각 연결되는 것으로 대응접점(48a)에 연결되는 다이오드(D1-D4)와 대응접점(50a)에 연결되는 다이오드(D5-D8)을 포함한다.

Description

차량용 스틱형 파워윈도우 스위치{Stick type switch of power window for vehicle}

본 발명은 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 스틱형 스위치를 이용하여 파워윈도우의 업/다운 상태를 조정할 수 있어서 파워윈도우 작동스위치를 소형화할 수 있으며, 또한 부품수 감소로 인한 원가절감이 가능한 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치에 관한 것이다.

종래 차량의 윈도우는 수동 업/다운 방식으로부터 운전자가 좌석에 착석한 상태에서 메인스위치를 조작함으로서 간단히 업/다운 시킬수 있는 자동방식으로 변경되었다. 즉, 차량의 파워윈도우 메인스위치는 운전자가 운전석에서 차량의 모든 파워윈도우를 제어하기 위해 조작하는 스위치로써 운전석의 왼쪽 또는 오른 쪽에 배치되어 있다.

상기 파워윈도우 메인스위치(10)는, 차량의 도어에 장착된 각각의 윈도우별로 1개의 작동스위치가 할당되어 4개의 윈도우가 있는 차량의 경우에는 윈도우 업/다운 스위치(12,14,16,18)는 도 1에 표시된 것과 같이 4개가 된다. 운전자가 메인스위치(10) 중에서 상승 또는 하강시키려는 윈도우에 할당된 윈도우 스위치를 'UP' 또는 'DOWN' 쪽으로 접속시키면, 해당 윈도우 모터에 'UP' 또는 'DOWN' 방향으로 전류가 흘러 윈도우를 상승 또는 하강시키게 된다. 운전자는 상기 메인스위치(10)에 설치된 스위치를 보통 1개씩 조작하며, 필요한 경우에는 2개의 스위치(12,14) 또는 전후의 2개의 스위치(12,16)(14,18)을 동시에 조작하기도 한다.

그러나 상기와 같은 종래 메인스위치는 통상적으로 도어의 안쪽 트림에 많이 배치하는데, 메인스위치(10)에 4개의 스위치가 설치되므로 실내공간이 축소되어 도어의 안쪽 트림의 공간이 축소되면 여유있게 스위치를 배치하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 스틱형 스위치를 이용하여 파워윈도우의 업/다운 상태를 조정할 수 있어서 파워윈도우 작동스위치를 소형화할 수 있으며, 또한 부품수 감소로 인한 원가절감이 가능한 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치는, 스프링에 의하여 지지되며 중공이 형성된 스틱로드가 하부에 연결되고 버튼이 상부에 설치된 손잡이가 구비된 스틱스위치; 상기 스틱로드의 하부표면에 설치되며 전부 접지에 연결되는 선택접점; 상기 각각의 선택접점으로부터 방사상으로 이격되어 설치되는 대응접점; 상기 대응접점과 각각 공통단자가 연결되며 버튼의 누름동작에 따라서 접점연결상태가 a접점에서 b접점으로 동시에 절환되는 제1-4스위치; 상기 제1-4스위치의 접점(a,b)과의 접속상태에 따라서 특정위치의 윈도우를 각각 업/다운시키기 위한 제1-4모터를 제어하는 다수의 릴레이쌍; 상기 대응접점의 각각에 대하여 (-)극이 연결되고 (+)극이 상기 릴레이쌍의 업/다운 릴레이에 각각 연결되는 것으로 대응접점에 연결되는 다이오드와 대응접점에 연결되는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래 차량의 파원윈도우를 업/다운 제어하는 메인스위치를 스틱형 스위치 구조로 변경함으로서 하나의 스틱을 이용하여 차량의 전체 파워윈도우를 제어할 수 있는 발명이다.

도 2는 본 발명에 의한 스틱형 파워윈도우 스위치의 설치상태를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 하나의 스틱스위치(20)가 커버(30)의 중앙부에 탄성판(28)에 의하여 지지, 고정되어 있다.

스틱스위치(20)는 상부에는 누름형 버튼(22)이 설치되고 하부에는 스틱로드(26)가 결합된 손잡이(24)를 포함하고 있다. 운전자는 스틱스위치(20), 특히 손잡이(24)를 잡은 상태에서 전방, 후방 또는 경사진 방향으로 이동시켜 특정한 위치의 파워윈도우를 업 또는 다운시킬 수 있다.

도면을 다시 참고하면, 커버(30)의 표면에는 AL(올 업), RH UP(라이트 업), RH DN(라이트 다운), AD(올 다운), LH UP(레프트 업), LH DN(레프트 다운) 등의 할당기능이 표시되어 있다. 상기 할당기능들은 차량의 앞쪽에 위치한 윈도우들만을 업/다운 제어하기 위한 것이며, 버튼(22)을 누른 상태에서는 차량의 뒷쪽에 위치한 윈도우들을 업/다운 시키게 된다. 버튼(22)에 대하여 후에 상술된다.

도 3a는 본 발명에 의한 스틱스위치(20)의 구조를 나타내기 위한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 스틱스위치(20)의 최상부에는 버튼(22)이 위치하고, 버튼(22)의 하부에는 손잡이(24)가 위치하며, 손잡이(24)의 하부에는 스틱로드(26)가 연결되어 있다.

상기 손잡이(24)는 운전자가 스틱스위치(20)를 조작하기 위하여 손으로 잡는 부분으로서 손잡이(24)의 내부에는 미도시되었지만 공간이 형성되어 있으며, 그 공간에 3단자 방식의 제1-4스위치(미도시됨)가 설치되며 버튼(22)의 누름동작에 의하여 접점이 절환되도록 구성되어 있다.

스틱로드(26)의 하부에는 금속재질의 다수의 선택접점들(도면부호는 40b 만이 표시되어 있음)이 설치되어 있으며, 선택접점의 상부에는 결합부(32)가 형성되어 있다. 상기 결합부(32)는 대칭 또는 균형을 이루는 적어도 두 개 이상의 스프링과 연결되기 위한 부분으로서, 스틱로드(26)가 한 쪽으로 치우치지 않고 수직상태를 유지하도록 스프링(도 3b의 34)과 결합된다. 또한 스틱로드(26)에 설치된 선택접점과 일정거리 이격되어 다수의 대응접점들이 방사상으로 설치된다. 도면에는 일부의 대응접점(44a,48a,40a)들만이 표시되어 있다. 각각의 대응접점들은 윈도우를 업/다운 시키기 위하여 설정된 것이다.

도 3b는 스틱로드(26)를 수직으로 고정시키기 위하여 스프링(34) 및 스프링(34)안에 삽설된 로드의 연결된 상태를 도시하는 단면도이다. 도면에 표시된 것과 같이 동축선상에 한 쌍의 스프링(34)이 연결되며, 스프링(34)들은 외피에 의하여 쌓여 있음을 알 수 있다. 상기와 같이 스프링(34)이 양단에서 스틱로드(26)를 잡아당김으로서 수직이 유지되며, 스틱로드(26)의 상부에 도 2에 도시된 것과 같이 탄성판(28)을 더 결합시킴으로서 스틱스위치(20)는 일방향에 치우침이 없이 수직상태를 유지하게 된다.

도면에서는 2개의 스프링(34)이 표시되어 있지만 3개 또는 4개의 스프링을 이용하여 결합시키는 것도 가능하다. 상기 탄성판(28)은 특히 스틱스위치(20)를 경사지도록 이동시킨 후에 원래의 수직위치로 복귀할 수 있도록 고무재질을 사용하는 것이 바람직하다.

도 4는 스틱로드(26)의 하부표면에 부착되는 선택접점과 그것들의 주위에 일정거리 이격되어 설치된 대응접점들의 설치위치를 도시한 것이다. 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50b)들은 중공(26a)이 형성된 스틱로드(26)의 표면에 서로 통전되는 상태로 일체로 설치되어 있다. 일체로 된 선택접점들은 모두 접지와 연결되어 있다. 또한 상기 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50b)으로부터 방사상으로 일정거리 이격되어서 각각 대응되는 대응접점(40a,42a,44a,46a,48a,50a)들이 위치하고 있다. 대응접점(40a,42a,44a,46a,48a,50a)들의 회로연결상태는 도 7의 상세회로도를 참고하여 후에 상술된다.

상기 중공(26a)은 대응접점(40a,42a,44a,46a)로부터 연장되는 전선들의 통로가 된다. 중공(26a)을 따라서 수직으로 연장되는 전선(미도시됨)들은 손잡이(24)의 내부에 설치되는 제1-제4스위치(미도시됨)과 연결되며, 상기 제1-4스위치로부터 연장되는 전선들도 상기 중공(26a)을 통하여 외부로 연장되어서 윈도우의 업/다운을 조정하는 모터의 방향을 제어하는 릴레이들과 연결된다.

한편, 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50b)들은 일단부가 접지에 연결된 상태로 동일한 원주면을 따라서 분산, 설치되어 있음을 알 수 있다. 이러한 설치위치는 대응접점과의 단일한 접촉을 위한 구조가 된다. 또한 선택접점의 형상들도 대응접점들과의 접촉을 용이하게 할 수 있는 구조를 갖는다. 특히 일체화된 선택접점들은 통전상태이므로 스틱로드(26)의 하단일부는 전기가 통하지 않는 플라스틱과 같은 재질을 이용하여 구성하며, 표면에 홈을 형성하고 홈에 일체화된 선택접점을 압입방식으로 끼워 고정하는 것이 바람직하다.

각각의 대응접점(40a,42a,44a,46a,48a,50a)들에는 각각 특정윈도우의 업/다운을 위한 기능이 할당되어 있으며, 특히 48a, 50는 동시에 윈도우들을 상승 또는 하강시키기 위한 것이다.

이러한 설정상태는 버튼(22)을 누르지 않은 상태에서는 차량의 앞쪽에 위치한 윈도우들을 업/다운 조정하며, 버튼(22)을 누른 상태에서는 뒷쪽에 위치한 윈도우들을 업/다운 조정하는 것이다.

도 4를 다시 참고하면 대응접점 40a에는 레프트 업(앞쪽 좌측 윈도우 올림), 42a에는 레프트 다운(앞쪽 좌측 윈도우 내림), 44a에는 라이트 업(앞쪽 우측 윈도우 올림), 46a에는 라이트 다운(앞쪽 우측 윈도우 내림), 48a에는 올 업(모든 윈도우 올림), 50a에는 올 다운(모든 윈도우 내림) 등의 기능이 각각 할당됨을 알 수 있다.

또한 버튼(22)를 누른 상태에서 스틱스위치(20)를 이동시키면, 레프트 업은 뒷쪽 좌측 윈도우 올림, 레프트 다운은 뒷쪽 좌측 윈도우 내림, 라이트 업은 뒷쪽 우측 윈도우 올림, 라이트 다운은 뒷쪽 우측 윈도우 내림이 각각 할당된다.

물론 이러한 윈도우 업/다운의 기능할당은 버튼(22)을 누르지 않은 상태에서는 각각의 윈도우를 업시키고, 버튼(22)을 누른 상태에서는 각각의 윈도우를 다운시키는 것과 같은 방식으로 할당할 수 있음은 명백하며, 운전자가 조작하기에 가장 용이한 방식으로 설정할 수 있다.

운전자가 특정한 위치의 파워윈도우를 작동시키기 위하여 손잡이(24)를 잡고 이동시키면, 스틱스위치(20)는 결합부(32)를 축으로 하여 회동된다. 도 5 및 도 6은 운전자에 의하여 이동되는 스틱스위치(20)의 회동상태 및 그 때의 접점들의 접촉상태를 도시한 것이다.

스틱스위치(20)는 결합부(32)를 축으로 하여 좌측상방으로 이동시키면 그에 따라서 스틱로드(26)의 하부는 우측하방으로 이동한다. 이러한 이동에 의하여 스틱로드(26) 하부의 선택접점(40b)이 대응접점(40a)과 접촉된다. 이러한 접촉에 의하여 레프트 윈도우의 업 동작이 수행된다. 이 상태에서 손잡이(24)의 상부측에 설치된 버튼(22)은 눌려지지 않는다. 선택접점(40b)과 대응접점(40a)의 접촉을 용이하게 하기 위하여 대응접점(40a)의 상단부를 전방을 향하여 경사지도록 꺽은 상태로 구성하는 것이 바람직하다.

도 2을 참고하면, 도 5와 같은 대응접점(40a)의 접촉은 "레프트 업" 기능선택임을 알 수 있다. 상기와 같이 커버(30)에 표시된 것과 선택접점과 대응접점이 서로 다른 것은 스틱로드(26)가 결합부(32)를 중심으로 회전하기 때문에 방향이 반대가 된다.

상기와 같이 스틱스위치(20)를 이용하여 작동되는 본 발명의 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치의 회로도가 도 7에 표시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 도 4를 기준으로 대응접점 40a는 레프트 업, 42a는 레프트 다운, 44a는 라이트 업, 46a는 라이트 다운, 48a는 올 업, 50a는 올 다운 기능이 할당되었다고 가정한다.

대응접점(40a,42a,44a,46a,48a,50a)들과 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50b) 들은 1:1 대응하여 하나의 스위치를 구성한다. 운전자가 레프트 업동작을 위하여 스틱스위치(20)를 도 5와 같이 이동시켜서 하나의 선택접점, 예를 들어 40a와 대응접점 40b를 도 6과 같이 접촉시키면 배터리(94)로부터 전원이 공급되어서 제1스위치(52)의 a접점를 통하여 제11릴레이(72)를 작동시켜서 제1모터(70)를 정방향회전시키고, 이에 따라서 윈도우가 상승된다. 이러한 상승동작은 운전자가 접촉상태를 지속시키는 동안 계속되며 접촉상태를 해제하면 상승이 중지된다. 이것은 다운동작시에도 동일하다.

또한 윈도우를 동시에 상승시키는 올 업 동작을 위하여 선택접점(48b)과 대응접점(48a)를 접촉시키면 제1-제4모터(70,76,82,88)를 동시에 정방향회전(업)시키도록 릴레이들을 제어한다. 도면을 다시 참고하면, 대응접점(48a)은 모두 4개의 릴레이(72,78,84,90)들과 다이오드(D1-D4)를 통하여 연결되어 있다.

또한 올 다운 동작을 위하여 대응접점(50a)과 선택접점(50b)을 접촉시키면, 제1-4모터(70,76,82,88)을 동시에 역방향회전(다운)시키도록 릴레이들을 제어한다. 도면을 다시 참고하면 대응접점(50a)은 모두 4개의 릴레이(74,80,86,92)와 다이오드(D5-D8)을 통하여 연결되어 있다.

또한 제11릴레이(72)는 상기 제1스위치(52)의 a접점과 연결되어 제1모터(70)를 정방향(업동작)으로 작동시키도록 구성되고, 제12릴레이(74)는 상기 제2스위치(54)의 a접점과 연결되어 제1모터(70)를 역방향(다운동작)으로 회전시키도록 구성되어 있다.

또한 제21릴레이(78)는 상기 제3스위치(56)의 a접점과 연결되어 제2모터(76)를 정방향으로 작동시키도록 구성되고, 제22릴레이(80)는 상기 제4스위치(58)의 a접점과 연결되어 제2모터(76)를 역방향으로 회전시키도록 구성되어 있다.

또한 제31릴레이(84)는 상기 제1스위치(52)의 b접점과 연결되어 제3모터(82)를 정방향으로 작동시키도록 구성되고, 제32릴레이(86)는 상기 제2스위치(54)의 b접점과 연결되어 제3모터(82)를 역방향으로 회전시키도록 구성되어 있다.

또한 제41릴레이(90)는 상기 제3스위치(56)의 b접점과 연결되어 제4모터(88)를 정방향으로 작동시키도록 구성되고, 제42릴레이(92)는 상기 제4스위치(58)의 b접점과 연결되어 제4모터(88)를 역방향으로 회전시키도록 구성되어 있다.

또한 상기 선택접점(48b)은 각각 정방향 회전용 릴레이(72,78,84,90)들과 연결되고, 상기 선택접점(50b)은 역회전용 릴레이(74,80,86,92)들과 연결되어 있다.

예를 들어, 버튼(22)을 누르지 않은 상태에서 운전자가 스틱스위치(20)를 조작하여 앞쪽의 좌측 윈도우를 업시키기 위하여 선택접점(40b)와 대응접점(40a)를 접촉시키면 제1스위치(52)의 a접점에 연결된 제11릴레이(72)가 작동하여 제1모터(70)를 정방향 회전시키고 이에 따라서 윈도우가 상승하게 된다.

한편, 버튼(22)을 누른 상태에서 선택접점(40b)과 대응접점(40a)을 접촉시키면 제1스위치(52)의 b접점에 연결된 제31릴레이(84)가 작동하여 제3모터(82)를 정방향 회전시키고 이에 따라서 뒷쪽 좌측의 윈도우가 상승하게 된다.

또한 운전자가 선택접점(48b)과 대응접점(48a)를 접촉시키면 모든 윈도우가 상승하도록 전원이 공급된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 하나의 스틱스위치를 이용하여 차량의 파워윈도우의 업/다운상태를 조정할 수 있어서 파워윈도우작동 스위치를 소형화할 수 있으며, 부품수 감소로 인한 원가절감이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래 차량에 사용되는 파워윈도우 스위치의 일실시예,

도 2는 본 발명의 파워윈도우 스위치의 설치상태도,

도 3a은 본 발명의 파워윈도우 스틱스위치의 절단면도,

도 3b는 스프링을 이용한 스틱로드의 고정상태 단면도,

도 4는 본 발명의 대응접점과 스틱로드에 설치된 선택접점의 평단면도,

도 5는 본 발명의 스틱스위치의 작동상태도,

도 6은 도 5에 의한 대응접점과 선택접점의 접촉상태도,

도 7은 본 발명의 파워윈도우 스위치의 회로도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 메인스위치 12,14,16,18: 윈도우 업/다운 스위치

20: 스틱스위치 22: 버튼

24: 손잡이 26: 스틱로드

28: 탄성판 30: 커버

32: 결합부 34: 스프링

40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a : 대응접점

40b, 42b, 44b, 46b, 48b, 50b : 선택접점

52: 제1스위치 54: 제2스위치

56: 제3스위치 58: 제4스위치

70,76,82,88 : 제1-4모터 72,74,78,80,84,86,90,92: 릴레이

D1-D8 : 다이오드

Claims

차량의 파워윈도우를 업/다운 제어하기 위한 스위치에 있어서,

스프링(34)에 의하여 지지되며 중공(26a)이 형성된 스틱로드(26)가 하부에 연결되고 버튼(22)이 상부에 설치된 손잡이(24)가 구비된 스틱스위치(20);

상기 스틱로드(26)의 하부표면에 설치되며 전부 접지에 연결되는 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50b);

상기 각각의 선택접점(40b,42b,44b,46b,48b,50)으로부터 방사상으로 이격되어 설치되는 대응접점(40a,42a,44a,46a,48a,50a);

상기 대응접점(40a,42a,44a,46a)과 각각 공통단자가 연결되며 버튼(22)의 누름동작에 따라서 접점연결상태가 a접점에서 b접점으로 동시에 절환되는 제1-4스위치(52,54,56,58);

상기 제1-4스위치(52,54,56,58)의 접점(a,b)과의 접속상태에 따라서 특정위치의 윈도우를 각각 업/다운시키기 위한 제1-4모터(70,76,82,88)를 제어하는 다수의 릴레이쌍(72,74),(78,80),(84,86),(90,92); 그리고

상기 대응접점(48b,50b)의 각각에 대하여 (-)극이 연결되고 (+)극이 상기 릴레이쌍(72,74),(78,80),(84,86),(90,92)의 업/다운 릴레이에 각각 연결되는 것으로 대응접점(48a)에 연결되는 다이오드(D1-D4)와 대응접점(50a)에 연결되는 다이오드(D5-D8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치.
제1항에 있어서,

상기 스틱로드(26)를 지지하는 스프링(34)이 2개 또는 그 이상의 스프링이 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치.
제1항에 있어서,

상기 스틱스위치(20)가 탄성판(28)에 의하여 중간부가 고정되며, 상기 탄성판(28)은 고무재질인 것을 특징으로 하는 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치.
제1항에 있어서,

상기 제1-4스위치(52,54,56,58)가 상기 스틱스위치(20)의 손잡이(24) 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 스틱형 파워윈도우 스위치.