KR101111640B1 - 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조 - Google Patents

다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조에 관한 것으로서, 대향 조립되는 상/하부 케이스 사이에 PCB가 마련되고, 상기 PCB의 상부에 푸쉬 스위치 및 로터리 스위치가 실장되며, 상기 PCB의 저부에 피봇스위치가 실장되고, 상기 피봇스위치를 작동레버의 조작방향에 연동하여 8방향에서 측면 접지 작동시키기 위해 하부 케이스 바닥에 한 쌍의 슬라이더가 교차 배치되며, 상기 한 쌍의 슬라이더 저면 중 적어도 1곳 이상을 탄성 지지시켜 중립상태의 복원력이 작용되도록 하는 정렬수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조{Operating structure of Pivot Switch of Multi Function Switch}
본 발명은 푸쉬 스위치 기능, 로터리 스위치 기능, 피봇 스위치 기능을 동시 구현하도록 된 다기능 스위치 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피봇 스위치의 조작감을 개선시키는 동시에 다른 스위치 기능에 간섭되지 않도록 하는 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조에 관한 것이다.
일반적으로 다기능 스위치 장치는 자동차의 네비게이션 시스템이나 오디오 시스템 등에 적용되어, 하나의 스위치 장치로 여러 스위치 작동이 가능하도록 이루어진다.
이와 같은 다기능 스위치 장치는 조이스틱 방식의 스위치, 푸시 방식의 스위치, 로터리 방식의 스위치 등이 하나의 세트로 이루어져 구성된다.
도 1은 종래 다기능 스위치 장치가 도시된 단면도로서, 이를 통해 종래 다기능 스위치 장치에 대하여 살펴본다.
먼저, 푸시 스위치 작동을 설명하면, 상단에 위치된 푸시/조이스틱 노브(1)를 수직 방향으로 누르면, 스위치 케이스(3)의 가운데 부분에 위치된 제 1샤프트(5)가 하강하면서 제 2샤프트(7)를 누르게 된다. 이때 상기 제 2샤프트(7)가 이동하는 변위에 의해 푸시 접점(9)이 PCB(11)에 구비된 스위치 단자에 접촉되면서, 푸시 스위치의 ON 작동이 이루어진다.
다음, 조이스틱 스위치 작동을 설명하면, 상기 푸시/조이스틱 노브(1)를 가운데 부분을 중심으로 전, 후, 좌, 우, 그리고 각 대각선 방향 등 8방향으로 이동시키면, 상기 제 1샤프트(5)의 둘레에 2중 축 구조로 배치된 조이스틱 레버(13)도 상기 푸시/조이스틱 노브와 같은 방향으로 기울어지면서 움직이게 되고, 이때 상기 조이스틱 레버(13)에서 4방향으로 연장된 푸시부(15)가 푸셔(17)를 누르게 되면서, 4개의 푸시 접점(17) 중 하나 또는 동시에 2개의 푸시 접점(17)을 누르면서 스위치 작동이 이루어진다.
즉, 상기 푸시/조이스틱 노브(1)를 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동시킬 경우에 두 개의 푸시 접점(17)을 동시에 누르게 되고, 상기 푸시/조이스틱 노브(1)를 대각선 방향으로 이동시킬 경우에 하나의 푸시 접점(17)을 누르면서 스위치 작동이 이루어진다.
한편, 상기 조이스틱 레버(13)의 상부쪽 둘레에는 조이스틱 스위치 작동시에 위치 결정 기능을 함과 아울러 리턴(return)기능을 수행하도록 하는 디텐트 기구(19)가 구비된다.
다음, 로터리 스위치 작동을 설명하면, 상기 푸시/조이스틱 노브(1)의 하측에 위치된 로터리 노브(21)를 회전시키게 되면, 이 로터리 노브(21)를 따라 로터리 회전체(23)가 함께 회전하면서 로터리 스위치(25)를 변경시켜 스위치 작동이 이루어진다.
상기와 같은 종래 다기능 스위치 장치는 여러 개의 스위치를 조이스틱 방식, 푸시 방식, 로터리 방식 등으로 다양하게 조작할 수 있도록 이루어져 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 다기능 스위치 장치는 푸시/조이스틱 노브(1)의 조작력을 전달하는 수단이 샤프트(5)와 조이스틱 레버(13)로 분리된 2중 축 구조를 갖도록 구성되기 때문에 조이스틱 방식의 스위치 작동과 푸시 방식의 스위치 작동이 복잡해지고, 부품수도 많아지는 문제점이 있다.
특히, 상기 조이스틱 레버(13)의 푸시부(15)는 푸셔(17)를 눌러주기 위해 샤프트(5)를 중심축으로 하는 반경에 대해 길게 연장되고 있다. 이러한, 푸시부(15)는 상기 푸셔(17)에 조작력을 전달하기 위해서 충분한 강성을 가져야 하는 것으로서, 조이스틱 레버(13) 전체를 금속재로 구성하게 된다.
하지만, 이와 같이 금속재로 제작된 조이스틱 레버(13)는 스위치 장치를 무겁게 할 뿐만 아니라, 스위치 장치의 제조 비용을 상승시키는 문제가 있었다.
또한, 상기 종래기술은 푸시부(15) 및 푸셔(17)를 8방향 즉, 동, 서, 남, 북,북동, 동남, 남서, 북서방향에 각각 하나씩 개별 설치되도록 하고 있어, 구성이 복잡하고, 이로 인한 조립성이 좋지 않고, 부품수의 증가로 인한 제조원가가 상승되는 문제가 있었다.
또한, 상기 종래기술은 조이스틱 레버(13)의 복원력을 푸셔(17)의 조작력을 통해 제공받는 것으로서, 역으로 말하면, 조이스틱 레버(13)의 과도한 조작력이 그대로 푸셔(17)를 통해 전달되어 푸셔(17)의 잦은 고장을 유발시키는 문제가 있었고, 푸셔(17)는 일종의 스위치로서, 그 특성상 구조적인 설계변경을 통해 탄성력을 높이거나 강성을 증가시키는데 한계를 갖기 때문에, 조이스틱 레버(13)의 피봇스위치 조작감이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 종래기술은 조이스틱 레버(13)의 피봇스위치 조작시 제 1샤프트(5)가 하강하면서 제 2샤프트(7)를 간섭시켜 푸시 접점(9)이 오작동 되는 문제가 있었다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단일체 구조로 이루어진 작동레버를 이용해 푸쉬스위치 기능, 360도 회전이 가능한 로터리스위치 기능, 8방향으로의 피봇동작이 가능한 조이스틱스위치 기능을 동시 구현함으로써, 스위치 구조를 간단하게 구성할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 피봇스위치 조작시 작동레버와 슬라이더 사이에 수직방향에 대한 간섭이 없고, 정렬수단에 의한 수평방향의 복원력만이 제공됨으로써, 조작감이 개선되어 스위치 조작이 편리하면서도, 다른 로타리스위치 기능이나 푸쉬 스위치 기능과 간섭되지 않아 오작동 문제가 방지되도록 하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 대향 조립되는 상/하부 케이스 사이에 PCB가 마련되고, 상기 PCB의 상부에 푸쉬 스위치 및 로터리 스위치가 실장되며, 상기 PCB의 저부에 피봇스위치가 실장되고, 상기 피봇스위치를 작동레버의 조작방향에 연동하여 8방향에서 측면 접지 작동시키기 위해 하부 케이스 바닥에 한 쌍의 슬라이더가 교차 배치되며, 상기 한 쌍의 슬라이더 저면 중 적어도 1곳 이상을 탄성 지지시켜 중립상태의 복원력이 작용되도록 하는 정렬수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 정렬수단은 하부 케이스에 수납되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 의한 탄성 지지력을 제공받는 상태에서 수직방향으로 승하강 작동되는 핀부재를 포함할 수 있다.
이때, 상기 핀부재의 상단부가 맞닿아 접촉 안내되는 캠홈이 슬라이더저면에 형성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 캠홈은 최중앙에 반구형상의 중립부가 형성되고, 상기 중립부의 둘레에 수평방향으로 절곡 연장되는 시작부에서 스위치가 온(on)되는 스위치온부가 형성되며, 상기 스위치온부에서 수평방향으로 더 연장된 끝부에 스위치가 온(on) 상태로 고정되는 스위치 고정부가 형성되도록 할 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 단일체 구조로 이루어진 작동레버를 이용해 푸쉬스위치 기능, 360도 회전이 가능한 로터리스위치 기능, 8방향으로의 피봇동작이 가능한 조이스틱스위치 기능을 동시 구현함으로써, 스위치 구조를 간단하게 구성할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 피봇스위치 조작시 작동레버와 슬라이더 사이에 수직방향에 대한 간섭이 없고, 정렬수단에 의한 수평방향의 복원력만이 제공됨으로써, 조작감이 개선되어 스위치 조작이 편리하면서도, 다른 로타리스위치 기능이나 푸쉬 스위치 기능과 간섭되지 않아 오작동 문제를 방지하게 되는 효과를 갖는다.
도 1은 종래기술의 다기능 스위치 장치가 도시된 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 스위치 조립체 구조를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 스위치 조립체의 내부구조를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 스위치 조립체의 요부구조를 도시한 요부사시도.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬수단의 작동 예를 순차적으로 도시한 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2내지 도 4에서 보는 바와 같은 본 발명의 다기능 스위치 조립체는 대향 결합되는 상, 하부 케이스(110)(120)가 구비된다.
그리고, 상기 상부 케이스(110)의 상부 중앙에서 하부 케이스(120)의 바닥으로 축 관통하여 결합되는 작동레버(130)가 구비되고, 상기 상부 케이스(110) 하부에서 작동레버(130)와 축 결합되고, 상기 작동레버(130)의 회전조작에 연동하여 360도 회전되는 회전홀더(140)가 설치된다.
그리고, 상기 회전홀더(140)의 하부에서 상, 하부 케이스(110)(120) 사이에 고정 설치되어 회전홀더(140)의 회전운동이 지지되도록 하는 고정홀더(150)가 설치되고, 상기 고정홀더(150)의 중심에 축 결합되어 작동레버(120)의 누름 조작에 연동하여 수직방향으로 슬라이드 되는 푸시 홀더(160)가 설치된다.
그리고, 상기 푸시홀더(160) 하부에 설치되어 푸시홀더(160)의 누름 조작에 연동하는 스위치커버(170)가 설치되고, 상기 스위치커버(170)의 하부에서 작동레버(130)가 관통되도록 설치되는 PCB(180)가 설치되며, 상기 PCB(180) 하부에서 하부 케이스(120) 상에 차례로 적층 설치되어 작동레버(130)의 하단과 축결합되고 작동레버(130)의 8방향 피봇 이동과 연동하여 각각 x축방향과 y축방향으로 슬라이드 이동되는 제1, 제2슬라이더(190)(200)가 설치된다.
이때, 상기 대향 조립되는 상/하부 케이스(110)(120) 사이에 마련된 PCB(180)의 상부에는 푸쉬 스위치(183) 및 로터리 스위치(182)가 실장되며, 상기 PCB(180)의 저부에 피봇스위치(184)가 실장되고 있다.
또한, 상기 피봇스위치(184)를 작동레버(130)의 조작방향에 연동하여 8방향에서 측면 접지 작동시키기 위해 하부 케이스(120) 바닥에 제1, 제2슬라이더(190)(200)가 교차 배치되고 있는데,
상기 제1, 제2슬라이더(190)(200)는 PCB(180) 하부에서 하부 케이스(120) 상에 차례로 적층 설치되고, 작동레버(130)의 하단이 상부에 적층되는 제1슬라이더(190)의 중심을 축관통 하여 결합되고 있다.
그리고, 상기 제1슬라이더(190)는, 제2슬라이더(200)의 상면에서 x축방향으로 슬라이드 이동되도록 레일 결합되어 있고, 상기 제2슬라이더(200)는 하부케이스(120) 상면에 y축방향으로 슬라이드 이동되도록 레일 결합되어 있다.
이를 위해 제2슬라이더(200)의 상, 하부면에 각각 x,y축방향으로 직교하는 가이드레일(203)(201)이 형성되고, 이들 가이드레일(203)(201)에 대향 결합되는 레일홈(191)(125)가 각각 제1슬라이더(190) 저면과 하부케이스(120) 상면에 형성되고 있다.
즉, 상기 제1슬라이더(190)는 작동레버(130)의 조작방향에 따라 x,y축 좌표로 이동되며, 이동방향에 설치된 피봇스위치(184)를 접지시켜 신호를 발생시키게 된다.
이때, 상기 제1슬라이더(190)는 북동, 동남, 남서, 북서방향 이동시 한꺼번에2개의 신호를 접지시켜 새로운 접지신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 조작법에 의해 8방향 조이스틱스위치 신호를 발생할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명은 상기 한 쌍의 슬라이더(190)(200) 저면 중 적어도 1곳 이상을 탄성 지지시켜 중립상태의 복원력이 작용되도록 하는 정렬수단(230)이 설치되도록 할 수 있는데, 상기 정렬수단(230)은 하부 케이스(120)에 수납되는 탄성부재(231)와, 상기 탄성부재(231)에 의한 탄성 지지력을 제공받는 상태에서 수직방향으로 승하강 작동되는 핀부재(233)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
상기 탄성부재(231)는 일종의 코일스프링이 사용될 수 있고, 상기 탄성부재(231) 및 핀부재(233)를 수용하기 위한 수용부(123)를 하부케이스(120)에 마련되도록 하고 있다.
상기 제1슬라이더(190)의 저면에는 핀부재(233)의 상단부가 맞닿아 접촉 안내되는 캠홈(240)이 형성되고 있다. 이러한, 캠홈(240)은 하부의 제2슬라이더(200)에 설치하는 것도 가능하며, 상기 캠홈(240)의 구조에 대해 설명하면, 상기 캠홈(240)은 최중앙에 반구형상의 중립부(241)가 형성되고 있고, 상기 중립부(241)의 둘레에 수평방향으로 절곡 연장되는 시작부에서 스위치가 온(on)되는 스위치 온부(243)가 형성되며, 상기 스위치 온부(243)에서 수평방향으로 더 연장된 끝부에 위치가 온(on) 상태로 고정되는 스위치 고정부(245)가 형성되고 있다.
상기한 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용에 대해 설명한다.
본 발명의 다기능 스위치는 작동레버를 이용해 푸쉬스위치 기능, 360도 회전이 가능한 로터리스위치 기능, 8방향으로의 피봇동작이 가능한 조이스틱스위치 기능을 갖게 된다.
먼저, 로터리스위치 기능에 대해 설명한다. 작동레버(130)의 손잡이부(135)를 잡고 회전시키게 되면, 작동레버(130)의 회전력을 전달받은 회전홀더(140)가 연동하여 회전하게 된다.
이때, 상기 회전홀더(140)의 하단에는 다수의 요철형상을 갖는 신호패턴이 형성되고 있는데, 이와 같은 신호패턴(146)은 PCB(180) 상부에 설치된 일종의 광센서로 이루어진 로터리 스위치(182) 사이를 통과하면서 요철 형태에 의한 신호를 발생시키게 된다.
다음, 푸쉬스위치 기능에 대해 설명한다. 작동레버(130)의 손잡이부(133)를 수직방향으로 누르게 되면, 상기 작동레버(130)의 이동에 연동하여 푸시홀더(160)가 하강하게 된다.
이때, 상기 푸시홀더(160)의 중심부에 작동레버(130)의 구체(131)가 삽입된 상태로서, 수직방향의 조작력을 푸시홀더(160)에 전달할 수 있게 된다.
상기 푸시홀더(160)는 작동레버(130)와 함께 하강하여 하부의 스위치커버(170)를 가압시켜 PCB(180) 상부에 설치된 푸쉬스위치(183)를 접지시켜 신호를 발생시키게 된다.
다음, 피봇스위치 기능에 대해 설명한다. 작동레버(130)를 8방향 즉, 동, 서, 남, 북, 동남, 서북, 남서, 북동방향으로 피봇 조작하게 되면, 상기 작동레버(130)의 몸체 하단에 축 결합된 제1슬라이더(190) 및 제2슬라이더(200)가 연동하여 8방향으로 슬라이드 이동하게 된다.
이때, 상부에 설치된 제1슬라이더(190)는 8방향 이동시 PCB(180)에 설치된 일종의 디텍터 스위치인 피봇스위치(184)를 접촉함으로써, 신호를 발생시키게 된다.
다음, 본 발명에 따른 정렬수단(230)의 작동구조에 대해 첨부도면을 참조하여 설명한다. 도 5a는 작동레버(130)의 중립상태를 도시하는 것으로서, 정렬수단(230)의 핀부재(233)가 탄성부재(231)의 탄성 지지력을 받아 캠홈(240)의 중립부(241)를 상향지지하고 있는 상태를 도시한다.
상기한 중립상태에서 사용자가 작동레버(130)를 조이스틱 조작하여 각 방향의 피봇스위치(184)를 접지시켜 신호를 발생시키게 된다. 이때, 도 5b에서와 같이 중립부(241)의 둘레에 수평방향으로 절곡 연장되는 시작부에서 스위치가 온(on)되는 스위치 온부(243)가 형성되어 있는데, 스위치 온부(243)의 위치에 따라 핀부재(233)가 하부방향으로 가압되면서, 살짝 걸쳐진 상태가 된다. 이때 작동레버(130)에서 손을 떼게 되면, 핀부재(233)는 캠홈(240)의 곡면을 따라 중립위치로 복귀하게 된다.
하지만, 작동레버(130)를 더 이동시켜 도 5c에서 보는 바와 같이 핀부재(233)가 스위치 온부(243)에서 수평방향으로 더 연장된 끝부에 형성된 스위치 고정부(245)에 위치되도록 할 경우, 작동레버(130)에서 손을 떼더라도 스위치 온(on) 상태를 지속시킬 수 있게 된다.
이와 같은 상태에서는, 외부에서 작동레버(130)에 힘을 가해 임의로 중립위치에 복귀시키도록 한다.
상기한 바와 같은 구성 및 작용을 갖는 본 발명은 단일체 구조로 이루어진 작동레버를 이용해 푸쉬스위치 기능, 360도 회전이 가능한 로터리스위치 기능, 8방향으로의 피봇동작이 가능한 조이스틱스위치 기능을 동시 구현함으로써, 스위치 구조를 간단하게 구성할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명은 피봇스위치 조작시 작동레버(130)와 슬라이더(190)(200) 사이에 수직방향에 대한 간섭이 없고, 정렬수단에 의한 수평방향의 복원력만이 제공됨으로써, 조작감이 개선되어 스위치 조작이 편리하면서도, 다른 로타리스위치 기능이나 푸쉬 스위치 기능과 간섭되지 않아 오작동 문제를 방지하게 되는 이점을 갖게 된다.
110: 상부 케이스 120: 하부 케이스
123: 수용부 125: 레일홈
130: 작동레버 131: 구체
133: 손잡이부 140: 회전홀더
150: 고정홀더 160: 푸시홀더
170: 스위치커버 180: PCB
182: 로타리스위치 183: 푸쉬스위치
184: 피봇스위치 190: 제1슬라이더
191: 레일홈 200: 제2슬라이더
201,203: 가이드레일 230: 정렬수단
231: 탄성부재 233: 핀부재
240: 캠홈 241: 중립부
243: 스위치온부 245: 스위치고정부

Claims (4)

  1. 대향 조립되는 상/하부 케이스(110)(120) 사이에 PCB(180)가 마련되고, 상기 PCB(180)의 상부에 푸쉬 스위치 및 로터리 스위치가 실장되며, 상기 PCB(180)의 저부에 피봇스위치(184)가 실장되고, 상기 피봇스위치(184)를 작동레버(130)의 조작방향에 연동하여 8방향에서 측면 접지 작동시키기 위해 하부 케이스(120) 바닥에 한 쌍의 슬라이더(190)(200)가 교차 배치되며, 상기 한 쌍의 슬라이더(190)(200) 저면 중 적어도 1곳 이상을 탄성 지지시켜 중립상태의 복원력이 작용되도록 하는 정렬수단(230)이 설치되는 것을 특징으로 하는 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정렬수단(230)은 하부 케이스(120)에 수납되는 탄성부재(231)와, 상기 탄성부재(231)에 의한 탄성 지지력을 제공받는 상태에서 수직방향으로 승하강 작동되는 핀부재(233)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 핀부재(233)의 상단부가 맞닿아 접촉 안내되는 캠홈(240)이 슬라이더(190)(200) 저면에 형성되는 것을 특징으로 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캠홈(240)은 최중앙에 반구형상의 중립부(241)가 형성되고, 상기 중립부(241)의 둘레에 수평방향으로 절곡 연장되는 시작부에서 스위치가 온(on)되는 스위치 온부(243)가 형성되며, 상기 스위치 온부(243)에서 수평방향으로 더 연장된 끝부에 스위치가 온(on) 상태로 고정되는 스위치 고정부(245)가 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 스위치 조립체의 피봇스위치 작동구조.
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