KR100927253B1 - 로터리형 푸시 스위치 - Google Patents

로터리형 푸시 스위치 Download PDF

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KR100927253B1
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Abstract

본 발명은 자동차의 실내등 등에 주로 사용되는 원터치 ON/OFF 방식의 로터리형 푸시 스위치에 관한 것이다.
본 발명은 스위치의 전기적 특성을 안정적으로 확보하기 위하여 가동단자의 텐션을 이용한 접점이 이루어지도록 하고, 샤프트에 가동단자가 일체형으로 인서트되도록 하고, 4접점 형식을 적용하면서 전기적 패턴이 PCB 기판으로 이루어지도록 하고, 스위치 제작시 그리스 도포공정을 삭제할 수 있도록 한 로터리형 푸시 스위치는 제공한다.
본 발명에서 제공하는 로터리형 푸시 스위치는 우수한 스위치 작동감을 얻을 수 있고, 내구 수명을 한층 높일 수 있으며, 단자 이탈 및 변형을 방지할 수 있는 동시에 단자의 텐션을 유지 및 지지할 수 있고, 우수한 접점 성능을 발휘할 수 있는 한편, 접점의 평탄도 및 패턴의 위치가 균일할 뿐 아니라, 도금층이 접점면으로 되어 있어 매우 안정적인 전기적 기능을 유지할 수 있으며, 2개의 접점이 동일 접점으로 이루어져 1개의 접점이 기능을 상실해도 전기적 성능을 유지할 수 있고, 스위치 제작시 그리스 도포 공정 등을 삭제할 수 있어 공정의 단순화로 대량생산을 할 수 있는 장점이 있다.
로터리형 푸시 스위치, 푸시 버튼, 샤프트, 가동 접점, 텐션, 인서트, 4접점

Description

로터리형 푸시 스위치{Rotary type push switch}
본 발명은 로터리형 푸시 스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 실내등 등에 주로 사용되는 원터치 ON/OFF 방식의 로터리형 푸시 스위치에 관한 것이다.
일반적으로 로터리형 푸시 스위치는 자동차 회로와 같은 낮은 전압이 사용되는 곳에 특히 적합하게 사용되는 스위치로서, 오버헤드 라이트, 맵 라이트 또는 다른 보조 라이트 등과 같은 자동차 실내등의 작동을 조절하는데 대표적으로 사용된다.
이러한 스위치들은 스위치 장치를 회전시켜 전기적 접촉부가 연속적으로 생성 단속되도록 하는 푸시 버튼의 연속작동을 통해 회로를 순차 작동 및 해제시키는 방식으로 되어 있다.
예를 들면, 상기 로터리형 푸시 스위치는 푸시 버튼을 반복해서 누르면 ON/OFF 작동이 순차적으로 이루어지는 스위치로서, 푸시 버튼을 누름동작하면 접점이 ON이 되고 누름해제하면 OFF상태로 복귀하는 작동 방식으로 이루어져 있다.
이러한 로터리형 푸시 스위치는 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 설치되는 푸시 버튼, 스프링, 액추에이터, 가동단자, 복수의 고정단자 등을 포함하는 형태로 이루어져 있으며, 푸시 버튼을 한 번 가압하였다가 원위치하는 작동을 행할 때마다 그 하부의 액추에이터에 의해 가동단자가 간헐적으로 회전하고, 이렇게 회전하는 가동단자가 하부의 복수의 고정단자에 선택적으로 접촉하면서 ON/OFF 작동이 이루어지게 되는 것이다.
이와 같은 로터리형 푸시 스위치는 현재 여러 형태의 것이 제시되어 있다.
예를 들면, 등록실용신안 20-0441764호에는 로터리형 푸시 스위치의 기본적인 형태가 개시되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 로터리형 푸시 스위치는 상하부 하우징(100a,100b)이 구비되고, 상기 상부 하우징(100a)에는 푸시 버튼(110), 액추에이터(120), 샤프트(130), 스프링(180), 접점용 돌기부(140)를 갖는 가동단자(150)가 조립되며, 상기 하부 하우징(100b)에는 복수의 고정단자(160)가 조립되는 동시에 이때의 고정단자(160)는 터미널(170)에 의해 외부의 전원선과 연결되는 구조로 이루어져 있다.
따라서, 사용자가 푸시 버튼(110)을 누르면 액추에이터(120)가 간헐적으로 회전 작동하면서 샤프트(130) 및 가동단자(150)를 회전 작동시키게 되므로서, 접점용 돌기부(140)를 통해 복수의 고정단자(160)와의 접점이 순차적으로 이루어지면서 ON/OFF 작동이 이루어지게 된다.
그러나, 위와 같은 종래의 로터리형 푸시 스위치의 경우에 그 접점 방식이 가동단자가 가지는 접점용 돌기부의 가압 접촉에 의해 이루어지는데, 이때 가동단 자가 상하 압력에 의한 회전운동을 하면서 접촉이 이루어지는 관계로 접점용 돌기부가 쉽게 마모되는 단점이 있고, 이로 인해 접점 불량 등 기능저하와 함께 스위치 내구수명이 짧아지는 문제점이 있다.
특히, 상기 가동단자의 경우 하나의 일체형 원판 형태로 이루어져 있어서 비틀림 등의 변형이 발생했을 경우에는 안정적인 접점을 확보하기 곤란한 문제점이 있다.
또한, 상기 샤프트와 가동단자 간의 결합이 끼움 조립식으로 이루어진 관계로 샤프트와 가동단자 간의 이격 등에 의해 접점 부위가 이탈되는 경우가 발생할 수 있고, 이로 인해 정확한 접점 성능을 발휘하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 로터리형 푸시 스위치의 경우에는 제작시 접점 부위에 그리스를 도포하는 공정을 수행하는 관계로 제작 공정수가 많아지는 단점이 있고, 또 그리스 도포로 인해 부품을 포함하는 그 주변이 지저분해지는 등 주변을 오염시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 스위치의 전기적 특성을 안정적으로 확보하기 위하여 가동단자의 텐션을 이용한 접점이 이루어지도록 함으로써, 우수한 스위치 작동감을 얻을 수 있고 내구 수명을 한층 높일 수 있는 로터리형 푸시 스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가동단자가 샤프트에 인서트되는 새로운 형태의 샤프트 일 체형 가동단자를 구현함으로써, 단자 이탈 및 변형을 방지할 수 있는 동시에 단자의 텐션을 유지 및 지지할 수 있고, 우수한 접점 성능을 발휘할 수 있는 로터리형 푸시 스위치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 4접점 형식을 적용하고 전기적 패턴이 PCB 기판으로 되어 있어 접점의 평탄도 및 패턴의 위치가 균일할 뿐 아니라, 도금층이 접점면으로 되어 있어 매우 안정적인 전기적 기능을 유지할 수 있으며, 2개의 접점이 동일 접점으로 이루어져 1개의 접점이 기능을 상실해도 전기적 성능을 유지할 수 있는 로터리형 푸시 스위치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 샤프트 성형시 가동단자를 인서트하는 방식을 적용하고, 또 그리스 도포 공정을 삭제함으로써, 공정의 단순화로 대량생산을 할 수 있는 로터리형 푸시 스위치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 로터리형 푸시 스위치는 상부 하우징과 하부 하우징 내에 설치되는 푸시 버튼, 액추에이터, 샤프트, 스프링, 가동단자 및 고정단자 등을 포함하며, 상기 푸시 버튼의 누름작동에 따라 액추에이터의 작동으로 샤프트 및 가동단자가 간헐 회전작동하면서 고정단자와 접점을 이루어 ON/OFF 작동하도록 되어 있는 한편, 특히 상기 가동단자는 샤프트의 하단부에 지지되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 원주방향을 따라 연장되면서 일정간격을 유지하는 복수의 단자부로 구성되고, 상기 단자부는 하방으로 일정각도 꺽인 띠편 형태로 이루어져 텐션을 이용하여 고정단자측과 접촉하면서 접점을 이루도록 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 단자부와 몸체부를 포함하는 가동단자의 경우, 샤프트 성형시 인서트시켜 샤프트 일체형으로 성형하여 이탈 및 변형을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정단자의 경우, 접점의 평탄도 및 패턴 위치의 균일화를 확보하여 안정적인 전기적 기능을 유지할 수 있도록 하기 위해 전기적 패턴을 PCB 기판 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제공하는 로터리형 푸시 스위치는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 가동단자의 텐션 작용을 이용하여 접점을 형성함으로써, 스위치 작동감이 우수하며 기능성 및 내구 수명을 향상시킬 수 있다.
둘째, 샤프트에 가동단자를 일체 인서트시킴으로써, 단자의 텐션을 지지할 수 있음은 물론, 단자 이탈 및 변형을 방지할 수 있는 등 우수한 접점 성능을 발휘할 수 있다.
셋째, PCB 기판 형태의 전기적 패턴을 적용하고 4접점 형식을 적용함으로써, 안정적이고 정확한 전기적 기능을 유지할 수 있고, 일부 접점이 기능을 상실하는 경우에도 전기적 성능을 지속시킬 수 있다.
넷째, 가동단자 인서트 성형 방식을 적용하고, 그리스 도포 공정을 삭제할 수 있으므로, 스위치 제작과 관련한 전체적인 공정을 단순화할 수 있는 등 대량생산을 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2와 도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리형 푸시 스위치를 나타내는 사시도이다.
도 2와 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 상기 로터리형 푸시 스위치는 상하 조립되면서 부품들을 수용하는 상하부 하우징(10),(11)과, 상기 상부 하우징(10) 내에 수용되면서 부품으로서 사용자 조작을 푸시 버튼(12), 상기 푸시 버튼(12)의 조작에 의해 캠작동을 수행하는 액추에이터(13), 상기 액추에이터(13)의 작동으로 간헐 회전작동하면서 고정단자(17)와 접점을 이루는 가동단자(16) 및 샤프트(14), 상기 푸시 버튼(12)의 복귀를 위한 스프링(15), 그리고 상기 하부 하우징(11) 내에 수용되는 부품으로서 외부 전원선과 연결되면서 가동단자(16)와 접점을 이루는 고정단자(17) 등을 포함하는 형태로 이루어진다.
여기서, 사용자가 원터치 ON/OFF 방식으로 푸시 버튼을 누름 조작함으로써 가동단자가 간헐적으로 회전하여 고정단자와 접점을 이루면서 ON 작동과 OFF 작동이 순차적으로 반복되는 기본적인 작동과정은 기존의 로터리형 푸시 스위치가 가지는 작동과정과 동일하므로, 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 로터리형 푸시 스위치는 접점을 수행하는 단자 부분에 텐션을 주 고, 이때의 단자가 발휘하는 텐션작용을 이용하여 접점이 이루어지도록 하는 수단과 방법을 포함한다.
이를 위하여, 상기 가동단자(16)는 얇은 원판 형태로 되어 있는 몸체부(18)와 얇은 띠편 형태로 되어 있는 복수의 단자부(19)로 이루어져 있으며, 이때의 각 단자부(19)는 몸체부(18)로부터 일체 연장되면서 원주방향을 따라 길게 배치되는 동시에 일정간격, 예를 들면 4개가 90°간격을 유지하는 형태로 이루어져 있다.
이렇게 상기 가동단자(16)의 경우 4개의 단자부(19)를 이용하여 4접점 형식을 구성할 수 있고, 또 접점시 2개씩의 단자부(19)가 동일 접점을 이룰 수 있도록 함으로써, 동일 접점을 이루는 2개의 단자 중 1개가 접촉 불량 등의 이유로 기능을 상실한다 하더라도 나머지 1개의 단자가 제기능을 수행할 수 있고, 결국 스위치의 전기적 성능을 지속시킬 수 있다.
특히, 상기 단자부(19)는 몸체부(18)로부터 연장될 때, 몸체부 아래쪽으로 일정각도 꺽인 형태로 이루어짐으로써, 그 단자부(19)의 끝이 고정단자(17)에 접촉되었을 때 텐션을 발휘할 수 있게 되고, 이에 따라 푸시 버튼(12)의 누름 조작에 의해 상하 압력을 받으면서 회전하는 경우에도 이때의 압력을 적절히 흡수할 수 있으므로, 즉 텐션작용을 통해 탄력적으로 적절히 휘어지면서 가해지는 압력을 흡수할 수 있으므로, 작동감이 우수할 뿐만 아니라, 접촉에 따른 마모를 최대한 줄일 수 있으며, 결국 스위치 내구 수명을 높일 수 있다.
이때, 상기 단자부(19)의 끝 부분은 윗쪽으로 살짝 꺽인 모양으로 되어 있어서 고정단자(17)와의 접촉시 부드러운 접촉관계를 가질 수 있다.
도 1에서 미설명 부호 25는 고정단자측과 전기적으로 접속되면서 외부 전선을 연결할 수 있는 컨넥터를 나타낸다.
이러한 가동단자(16)는 샤프트(14)에 인서트되어 성형되는 형태로 지지될 수 있고, 이렇게 샤프트 일체형으로 지지됨에 따라 이탈이 방지될 수 있거나, 변형이 방지될 수 있는 등 우수한 접점 성능을 발휘할 수 있다.
이를 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 가동단자(16)는 POM(poly oxy methylene) 등과 같은 합성수지 재질로 이루어진 샤프트(14)를 사출 성형할 때, 금형 내에 인서트되어 샤프트(14)와 함께 일체형으로 성형된다.
이때, 상기 가동단자(16)는 단자부(19)를 제외한 몸체부(18)만이 샤프트(14)의 하단부에 형성된 단자 지지체(23) 내에 인서트되는 형태가 될 수 있다.
여기서, 인서트 사출 성형시 몸체부(18)에는 단자부(19)가 연장되는 시작 지점으로 상기 단자 지지체(23)에 지지되는 면에 홀(도 5의 24)을 형성하여 단자 지지체(23)와의 결속력을 강화하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리형 푸시 스위치에서 PCB 기판 형태의 전기적 패턴으로 이루어진 고정단자와 텐션을 이용하여 접점을 이루는 가동단자를 나타내는 평면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 고정단자(17)는 전기적 패턴이 형성되어 있는 PCB 기판(22)의 형태로 이루어져 있으며, 이에 따라 접점의 평탄도가 우수할 뿐만 아니라, 패턴의 위치가 균일하므로 매우 안정적인 전기적 기능을 유지할 수 있다.
즉, PCB 기판(22)의 윗면에 도금층으로 된 접점면으로 이루어진 전기적 패턴 이 형성되므로서, 접점 평탄도 뿐 아니라 균일한 패턴 위치를 유지할 수 있다.
이때, 상기 전기적 패턴은 가운데 1개의 입력측 단자(20)가 배치되고 그 양옆에 2개의 출력측 단자(21)가 배치되는 형태로 이루어져 있다.
이에 따라, 4개의 단자부(19)를 갖는 가동단자(16)는 2개씩의 단자를 이용하여 고정단자(17)의 입력측 단자(20) 및 출력측 단자(21)와 접접을 이루는 4접점 형식의 접점 방식을 구현할 수 있다.
이렇게 가동단자(16)가 갖는 2개의 단자부(19) 중 2개의 단자부(19)는 고정단자(17)의 입력측 단자(20)와 접점을 이루고, 이와 동시에 나머지 2개의 단자부(19)는 고정단자(17)의 출력측 단자(21)와 접점을 이룸으로써, 어느 1개가 기능을 상실하더라도 전기적 성능을 유지하는데에는 문제가 없다.
보통 로터리형 푸시 스위치의 특징은 전기적 특성을 안정적으로 얼마나 유지할 수 있느냐에 달려 있는데, 이러한 측면에서 볼 때, 본 발명에서 제공하는 로터리형 푸시 스위치는 전기적 특성이 안정적으로 이루어지도록 4접점 형식을 적용했으며, 단자의 텐션(장력)을 이용한 접점이 이루어져 작동감이 기존 제품들에 비해 우수하고, 내구수명이 매우 높은 특징을 가질 수 있다.
또한, 가동단자의 이탈 및 변형 방지를 위해 샤프트에 인서트화 함으로써, 가동단자의 텐션을 유지 및 지지하는데 매우 효과적이며, 또 가동단자의 텐션을 이용한 접점이 이루어져 공정의 단순화에 따른 대량생산을 할 수 있고, 가동단자의 회전 운동을 용이하게 할 수 있는 특징을 가질 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래의 로터리형 푸시 스위치를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리형 푸시 스위치를 나타내는 분해 사시도
도 3a,3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리형 푸시 스위치를 나타내는 결합 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리형 푸시 스위치에서 샤프트에 일체형으로 인서트되어 있는 가동단자를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리형 푸시 스위치에서 PCB 기판 형태의 전기적 패턴으로 이루어진 고정단자와 텐션을 이용하여 접점을 이루는 가동단자를 나타내는 평면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부 하우징 11 : 하부 하우징
12 : 푸시 버튼 13 : 액추에이터
14 : 샤프트 15 : 스프링
16 : 가동단자 17 : 고정단자
18 : 몸체부 19 : 단자부
20 : 입력측 단자 21 : 출력측 단자
22 : PCB 기판 23 : 단자 지지체
24 : 홀 25 : 컨넥터

Claims (4)

  1. 상부 하우징(10)과 하부 하우징(11) 내에 설치되는 푸시 버튼(12), 액추에이터(13), 샤프트(14), 스프링(15), 가동단자(16) 및 고정단자(17)를 포함하며, 상기 푸시 버튼(12)의 누름작동에 따라 액추에이터(13)의 작동으로 샤프트(14) 및 가동단자(16)가 간헐 회전작동하면서 고정단자(17)와 접점을 이루어 ON/OFF 작동하도록 되어 있는 로터리형 푸시 스위치에 있어서,
    상기 가동단자(16)는 샤프트(14)의 하단부에 형성된 단자 지지체(23) 사이에에 지지되는 몸체부(18)와, 상기 몸체부(18)로부터 원주방향을 따라 연장되면서 일정간격을 유지하는 복수의 단자부(19)로 구성되고, 상기 단자부(19)는 하방으로 일정각도 꺽인 띠편 형태로 이루어져 텐션을 이용하여 고정단자측과 접촉하면서 접점을 이루고,
    상기 몸체부(18)는 단자부(19)가 연장되는 시작 지점으로 상기 단자 지지체(23)에 지지되는 면에 홀(24)이 형성되고, 샤프트 성형시 인서트되어 샤프트와 일체형으로 사출 성형된 형태로 이루어진 것으로,
    상기 고정단자(17)는 가운데 입력측 단자(20)의 양옆에 출력측 단자(21)가 배치되는 형태의 전기적 패턴을 갖고 있으며, 상기 전기적 패턴이 PCB 기판 형태로 이루어지고, 상기 PCB 기판에는 도금층이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리형 푸시 스위치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가동단자(16)의 단자부(19)는 90°각격으로 배치되는 4개로 이루어져 고정단자(17)측과의 4접점 형식으로 접점시 2개의 단자가 동일 접점을 이룸으로써, 1개의 접점이 기능을 상실해도 전기적 성능을 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 로터리형 푸시 스위치.
  4. 삭제
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