KR100656002B1

KR100656002B1 - 차량용 통합 스위치

Info

Publication number: KR100656002B1
Application number: KR1020050077929A
Authority: KR
Inventors: 이지석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2006-12-08

Abstract

본 발명은 내부에 제1공간부 및 제2공간부가 형성되고, 상부의 일측에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 연결되도록 관통부가 형성되며, 상부의 다른 일측으로는 하나 이상의 걸림홈이 형성되고, 하부의 일측에는 다이얼회전축이 고정설치되는 다이얼스위치와, 상기 걸림홈과 대응되는 위치에 걸림턱이 형성되고, 상기 관통부에 조이스틱회전축이 삽입설치되며, 승하강 가능하도록 상기 다이얼스위치의 상부에 설치되는 조이스틱스위치와, 상기 다이얼스위치의 제1공간부에 설치되며, 상기 조이스틱스위치가 회전할 경우, 원래의 위치로 복원시키기 위한 복원수단과, 상기 다이얼스위치의 제2공간부에 설치되며, 상기 조이스틱스위치의 회전에 따라 스위칭동작을 하는 스위칭수단과, 사용자에 의해 온오프되는 전환스위치의 온오프신호에 따라 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 조이스틱스위치 및 스위칭수단을 승하강시키는 승하강수단으로 구성된다.

따라서 기구적인 구조에 의해 다이얼 기능과 조이스틱 기능이 합쳐진 통합 스위치를 구성하여, 조이스틱 기능에 대한 오조작을 방지함은 물론, 서보모터를 사용하지 않음으로써, 제조비용의 절감함은 물론, 그 제어방법이 간단하여 다양한 차량 및 디아이에스 시스템에 적용이 용이하도록 한 것이다.

따라서 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

통합스위치, 다이얼스위치, 조이스틱스위치, 복원수단, 스위칭수단, 제어부, 승하강수단

Description

차량용 통합 스위치{Integration Switch for vehicle}

도 1은 본 발명에 의한 차량용 통합 스위치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 통합 스위치의 조이스틱에 대한 사용상태도.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 통합 스위치의 복원수단에 대한 측단면도.

도 4는 본 발명에 의한 차량용 통합 스위치의 스위칭수단에 대한 측단면도.

도 5는 본 발명에 의한 차량용 통합 스위치의 스위칭수단에 대한 전기적 연결상태를 나타낸 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 다이얼스위치 20 : 조이스틱스위치

30 : 복원수단 40 : 스위칭수단

50 : 제어부 60 : 승하강수단

본 발명은 차량용 통합 스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기구적인 구조에 의해 다이얼 기능과 조이스틱 기능이 합쳐진 통합 스위치를 구성하여, 조이스틱 기능에 대한 오조작을 방지함은 물론, 서보모터를 사용하지 않음으로써, 제조비용의 절감함은 물론, 그 제어방법이 간단하여 다양한 차량 및 디아이에스 시스템에 적용이 용이하도록 한 것이다.

일반적으로, 자동차(이하, 차량과 혼용함)라 함은 원동기를 사용하여 궤조 또는 가선에 의하지 않고 운전되는 운송기계로서, 그 구성으로는 엔진, 연료공급장치, 동력전달장치, 현가 및 조향장치, 제동장치, 배출장치, 공조장치, 냉각 및 윤활장치 등이 있으며, 주로 승객이나 화물의 운송을 위해 사용되고 있다.

상기와 같은 차량에는 다양한 부가장치들이 설치되어 있는바, 상기와 같은 부가장치(전장품)의 수가 날로 늘어감에 따라, 상기 부가장치의 작동을 제어하기 위한 스위치의 수도 증가하고 있다.

상기와 같은 스위치의 증가는, 차량의 내부 공간의 활용도를 저하시키고, 차량 내부의 미관을 저해하며, 사용자로 하여금 스위치조작의 불편함을 초래하는 문제점이 있었다.

최근에는, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 기능을 갖는 통합형 스위치를 설치하여, 상기 다수의 부가장치를 제어할 수 있도록 하여, 차량 내부의 미관을 향상시킴은 물론, 내부 공간의 활용도를 높이고, 사용자에게 스위치조작의 용이성을 제공하고 있다.

특히, 디아이에스(DIS : Drive Information Systme)에서의 통합 조작스위치 는 시스템 전반에 걸쳐서 조작입력을 수행할 수 있는 스위치이며, 기능적으로 8방향 또는 4방향의 조이스틱 기능, 다이얼기능 및 푸쉬(Push)스위치 기능 등이 통합된 형태를 가지고 있다.

상기와 같은 통합 조작스위치는, 플로어 콘솔(Floor Consol)에 위치하여 운전중의 조작에서 의식부하를 줄이고 쉽게 조작할 수 있도록 하기 위한 햅틱(Haptic) 기능이 적용되는 바, 이를 위하여 서보모터가 구성되며, 조이스틱, 다이얼, 버튼조작기능이 단일 노브(Knob)로 구성되어 있다.

그러나 상기와 같이 서보모터를 적용하는 경우, 상기 서보모터가 매우 고가이기 때문에, 상기 통합 조작스위치의 제조단가 및 이를 설치한 차량의 제조단가가 상승하게 되어, 소비자들에게 차량 구입에 따른 비용의 부담을 가중시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 다이얼 기능과 조이스틱 기능을 별도로 구성한 경우도 있으나, 조이스틱 기능이 분리된 상태이므로, 다이얼 조작과 조이스틱 조작간에 사용자의 손가락 및 손목의이동이 유발되므로, 의식부하가 증가하게 되며, 그로 인해 조이스틱 또는 다이얼의 오조작이 유발되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 기구적인 구조에 의해 다이얼 기능과 조이스틱 기능이 합쳐진 통합 스위치를 구성하여, 조이스틱 기능에 대한 오조작을 방지함은 물론, 서보모터를 사용하지 않 음으로써, 제조비용을 절감하고, 그 제어방법이 간단하여 다양한 차량 및 디아이에스 시스템에 적용이 용이한 차량용 통합 스위치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되도록 한 차량용 통합 스위치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 통합 스위치는, 내부에 제1공간부 및 제2공간부가 형성되고, 상부의 일측에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 연결되도록 관통부가 형성되며, 상부의 다른 일측으로는 하나 이상의 걸림홈이 형성되고, 하부의 일측에는 다이얼회전축이 고정설치되는 다이얼스위치와, 상기 걸림홈과 대응되는 위치에 걸림턱이 형성되고, 상기 관통부에 조이스틱회전축이 삽입설치되며, 승하강 가능하도록 상기 다이얼스위치의 상부에 설치되는 조이스틱스위치와, 상기 다이얼스위치의 제1공간부에 설치되며, 상기 조이스틱스위치가 회전할 경우, 원래의 위치로 복원시키기 위한 복원수단과, 상기 다이얼스위치의 제2공간부에 설치되며, 상기 조이스틱스위치의 회전에 따라 스위칭동작을 하는 스위칭수단과, 사용자에 의해 온오프되는 전환스위치의 온오프신호에 따라 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 조이스틱스위치 및 스위칭수단을 승하강시키는 승하강수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 조이스틱 기능에 대한 오조작을 방지함은 물론, 제조비용을 절감함하고 그 제어방법이 단순화할 수 있는 것이다..

또, 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 것이다.

이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 통합 스위치의 구성도로서, 다이얼스위치(10), 조이스틱스위치(20), 복원수단(30), 스위칭수단(40), 제어부(50), 승하강수단(60)으로 구성된다.

상기 다이얼스위치(10)는 내부에 제1공간부(11) 및 제2공간부(12)가 형성되고, 상부의 일측에는 상기 제1공간부(11) 및 제2공간부(12)와 연결되도록 관통부(13)가 형성되며, 상부의 다른 일측으로는 하나 이상의 걸림홈(14)이 형성되고, 하부의 일측에는 다이얼회전축(15)이 고정설치된다.

상기와 같은 다이얼스위치(10)의 기본동작 및 그에 따른 회로구성과 전기적인 연결관계 등은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용되는 것이므로, 특정한 것에 한정하지 않으며 본 발명에서는 상기 다이얼스위치(10)에 일체로 구성된 조이스틱스위치(20)의 설치구성 및 동작에 대한 것을 그 요지로 한다.

상기 조이스틱스위치(20)는 상기 걸림홈(14)과 대응되는 위치에 걸림턱(21)이 형성되고, 상기 관통부(13)에 조이스틱회전축(22)이 삽입설치되며, 승하강 가능하도록 상기 다이얼스위치(10)의 상부에 설치되는 것이다.

상기 복원수단(30)은 상기 다이얼스위치(10)의 제1공간부(11)에 설치되며, 상기 조이스틱스위치(20)가 회전할 경우, 원래의 위치로 복원시키기 위한 것으로, 고정구(31), 회전체(32), 탄성부재(33), 걸림돌기(34)로 구성된다.

상기 고정구(31)는 상기 다이얼스위치(10)에 형성된 제1공간부(11)의 측면에 하나 이상 고정설치되는 것으로, 바람직하게는 전후좌우의 4개소에 설치된다.

상기 회전체(32)는 일측에 삽입홈(32a)이 형성되어, 상기 다이얼스위치(10)에 형성된 제1공간부(11)에 회전가능하도록 설치되는 것으로, 상기 탄성부재(33)에 의해 상기 고정구(31)와 연결되며, 상기 탄성부재(33)는 스프링으로 구성됨이 바람직하다.

상기 걸림돌기(34)는 상기 삽입홈(32a)에 삽입가능하도록 상기 조이스틱회전축(22)에 설치되는 것으로, 상기 조이스틱스위치(20)가 상승하게 되면, 상기 삽입홈(32a)에 삽입되며, 상기 조이스틱스위치(20)가 하강하게 되면, 상기 삽입홈(32a)으로부터 이탈되게 된다.

상기 스위칭수단(40)은 상기 다이얼스위치(10)의 제2공간부(12)에 설치되며, 상기 조이스틱스위치(20)의 회전에 따라 스위칭동작을 하는 것으로, 접점단자하우징(41)과 연결단자하우징(42)으로 구성된다.

상기 접점단자하우징(41)은 내부에 이격공간부(41a)가 형성되고, 상기 이격공간부(41a)에 돌출되도록 하나 이상의 접점단자(41b)가 설치되어, 상기 다이얼스위치(10)에 형성된 제2공간부(12)에 상하로 슬라이드 이동가능하도록 설치된다.

그리고 상기 하나 이상의 접점단자(41b)는 차량내부의 기기를 제어하는 제어장치(주로 DIS)와 전기적으로 연결되며, 상기 접점단자(41b)와 DIS 등의 제어장치와의 연결방법은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지 않음은 당연하다.

상기 연결단자하우징(42)은 상기 조이스틱회전축(22)의 종단부에 고정설치되며, 상기 하나 이상의 접점단자(41b) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 연결단자(42b)가 돌출되도록 상기 이격공간부(41a)에 설치되는 것으로, 상기 연결단자(42b)는 상기 접점단자(41b)와 동일하게 상기 DIS 등의 제어장치와 연결되며, 상기 연결방법은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지 않음은 당연하다.

상기 제어부(50)는 사용자에 의해 온오프되는 전환스위치(51)의 온오프신호에 따라 제어신호를 출력하는 것으로, 별도의 제어장치로 구성될 수 있으며, 당업자의 요구에 따라 상기 DIS 등의 제어장치로 구성될 수도 있다.

상기 승하강수단(60)은 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 조이스틱스위치(20) 및 스위칭수단(40)을 승하강시키는 것으로, 상기 다이얼스위치(10)의 일측으로 관통되어 상기 스위칭수단(40)의 일측면에 고정설치되는 슬라이드바(61)와, 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 슬라이드바(61)를 직선왕복운동시키는 솔레노이드(62)로 구성된다.

하기에서 상기와 같이 구성된 차량용 통합 스위치의 동작을 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저, 도 1에 나타난 바와 같이 상기 조이스틱스위치(20)가 상기 다이얼스위치(10)에 밀착된 상태일 경우에는, 상기 조이스틱스위치(20)의 걸림턱(21)이 상기 다이얼스위치(10)의 걸림홈(14)에 끼워지게 되므로, 상기 다이얼스위치(10)가 회전함에 따라 상기 조이스틱스위치(20)도 동일하게 회전하며, 상기 도이스틱스위치 (20)는 별도의 기능을 수행하지 않는다.

즉, 사용자는 다이얼스위치(10)의 기능만을 사용하게 되는 것이다.

만약, 사용자가 조이스틱스위치(20)의 기능을 수행하고자 한다면, 상기 전환스위치(51)를 누르게 되며, 상기 전환스위치(51)는 상기와 같은 사용자의 요청에 따라 상기 제어부(50)로 입력신호를 전송하게 된다.

상기 제어부(50)는 상기 전환스위치(51)가 선택된 상태임을 감지하면, 상기 승하강수단(60)의 솔레노이드(62)를 작동시키며, 상기 솔레노이드(62)가 작동되면, 상기 슬라이드바(61)가 상부로 이동하면서, 도 2에 나타난 바와 같이 상기 스위칭수단(40)을 상부로 이동시키게 된다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 스위칭수단(40)이 상부로 이동하게 되면, 상기 조이스틱회전축(22)도 상부로 이동하면서, 상기 조이스틱회전축(22)의 일측에 설치된 걸림돌기(34)가 성기 회전체(32)의 삽입홈(32a)에 끼워지게 된다.

또한, 상기 조이스틱회전축(22)이 상부로 이동함과 동시에, 상기 조이스틱스위치(20)가 상부로 이동하면서, 상기 걸림턱(21)이 걸림홈(14)으로부터 이탈되어, 상기 조이스틱회전축(22)이 상기 다이얼스위치(10)와 별도로 회전할 수 있게 된다.

상기와 같은 상태에서, 사용자가 상기 조이스틱스위치(20)를 회전시키게 되면, 상기 조이스틱스위치(20)의 회전에 따라 상기 조이스틱회전축(22)과 걸림돌기(34)가 회전하며, 상기 걸림돌기(34)의 회전에 따라 상기 회전체(32)가 회전하게 된다.

이때, 다이얼스위치(10)는 고정된 상태이므로, 상기 다이얼스위치(10)에 고정설치되는 고정구(31)와 회전되는 회전체(32) 사이에 설치된 탄성부재(33)는 그 길이가 늘어나게 된다.

이후, 사용자가 상기 조이스틱스위치(20)를 놓게 되면, 상기 탄성부재(33)의 복원력에 의해 상기 회전체(32)가 처음 위치로 복원되게 된다.

그리고 사용자가 상기 조이스틱스위치(20)를 회전시키게 될 경우, 스위칭수단(40)의 동작을 살펴보면, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 조이스틱스위치(20)의 회전량에 따라 상기 스위칭수단(40)의 연결단자하우징(42)이 회전하게 된다.

이때, 상기 연결단자하우징(42)에 설치된 연결단자(42b)는, 상기 조이스틱스위치(20)의 회전량에 따라 상기 접점단자하우징(41)에 설치된 하나 이상의 접점단자(41b) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되게 된다.

여기서, 상기 하나 이상의 접점단자(41b)와 연결단자(42b) 사이의 전기적인 회로 구성은 도 5에 나타난 바와 같으며, 하나 이상의 접점단자(41b)는 좌측하부를 첫 번째 접점단자(41b)라 하고, 이를 시작으로 시계방향으로 순서를 정하여 우측하부를 마지막 접점단자(41b)로 부르기로 한다.

상기 연결단자(42b)가 다수의 접점단자(41b) 첫 번째 접점단자(41b)와 연결될 경우, 입력되는 전압(Vcc)은 소스저항(RS)과 제1저항(R1)에 인가되며, 출력되는 전압(Output)은 상기 제1저항(R1)에 인가된 전압이 출력된다.

만약, 상기 연결단자(42b)가 네 번째 접점단자(41b)와 연결될 경우, 입력되는 전압(Vcc)은 소스저항(RS)과 제1저항(R1), 제2저항(R2), 제3저항(R3), 제4저항 (R4)에 인가되며, 출력되는 전압(Output)은 상기 제1저항(R1), 제2저항(R2), 제3저항(R3), 제4저항(R4)에 인가된 전압이 출력된다.

즉, 상기 연결단자(42b)가 몇 번째 접점단자(41b)와 연결되는가에 따라, 상기 출력되는 전압(Output)의 크기가 달라지며, 이러한 전압분배방식의 출력전압 차이에 의해 다양한 기능을 선택하도록 설정할 수 있게 된다.

상기에서 전기적인 연결관계 및 출력전압에 따른 처리방법은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용되는 것이 당연하며, 상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기구적인 구조에 의해 다이얼 기능과 조이스틱 기능이 합쳐진 통합 스위치를 구성하여, 조이스틱 기능에 대한 오조작을 방지함은 물론, 서보모터를 사용하지 않음으로써, 제조비용의 절감함은 물론, 그 제어방법이 간단하여 다양한 차량 및 디아이에스 시스템에 적용이 용이한 것이다.

Claims

내부에 제1공간부(11) 및 제2공간부(12)가 형성되고, 상부의 일측에는 상기 제1공간부(11) 및 제2공간부(12)와 연결되도록 관통부(13)가 형성되며, 상부의 다른 일측으로는 하나 이상의 걸림홈(14)이 형성되고, 하부의 일측에는 다이얼회전축(15)이 고정설치되는 다이얼스위치(10)와,

상기 걸림홈(14)과 대응되는 위치에 걸림턱(21)이 형성되고, 상기 관통부(13)에 조이스틱회전축(22)이 삽입설치되며, 승하강 가능하도록 상기 다이얼스위치(10)의 상부에 설치되는 조이스틱스위치(20)와,

상기 다이얼스위치(10)의 제1공간부(11)에 설치되며, 상기 조이스틱스위치(20)가 회전할 경우, 원래의 위치로 복원시키기 위한 복원수단(30)과,

상기 다이얼스위치(10)의 제2공간부(12)에 설치되며, 상기 조이스틱스위치(20)의 회전에 따라 스위칭동작을 하는 스위칭수단(40)과,

사용자에 의해 온오프되는 전환스위치(51)의 온오프신호에 따라 제어신호를 출력하는 제어부(50)와,

상기 제어부(50)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 조이스틱스위치(20) 및 스위칭수단(40)을 승하강시키는 승하강수단(60)으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 통합 스위치.
청구항 1에 있어서,

상기 복원수단(30)은,

상기 다이얼스위치(10)에 형성된 제1공간부(11)의 측면에 하나 이상 고정설치되는 고정구(31)와,

일측에 삽입홈(32a)이 형성되어, 상기 다이얼스위치(10)에 형성된 제1공간부(11)에 회전가능하도록 설치되는 회전체(32)와,

상기 고정구(31) 및 회전체(32)를 연결하도록 설치되는 탄성부재(33)와,

상기 삽입홈(32a)에 삽입가능하도록 상기 조이스틱회전축(22)에 설치되는 걸림돌기(34)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 통합 스위치.
청구항 1에 있어서,

상기 스위칭수단(40)은,

내부에 이격공간부(41a)가 형성되고, 상기 이격공간부(41a)에 돌출되도록 하나 이상의 접점단자(41b)가 설치되어, 상기 다이얼스위치(10)에 형성된 제2공간부(12)에 상하로 슬라이드 이동가능하도록 설치되는 접점단자하우징(41)과,

상기 조이스틱회전축(22)의 종단부에 고정설치되며, 상기 하나 이상의 접점단자(41b) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 연결단자(42b)가 돌출되도록 상기 이격공간부(41a)에 설치되는 연결단자하우징(42)으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 통합 스위치.
청구항 1에 있어서,

상기 승하강수단(60)은,

상기 다이얼스위치(10)의 일측으로 관통되어 상기 스위칭수단(40)의 일측면에 고정설치되는 슬라이드바(61)와,

상기 제어부(50)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 슬라이드바(61)를 직선왕복운동시키는 솔레노이드(62)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 통합 스위치.