KR101509751B1 - 모드 컨트롤 스위치 유닛 - Google Patents

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KR101509751B1
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KR
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knob
circuit board
printed circuit
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leaf spring
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KR20130158667A
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강명훈
김명회
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현대자동차 주식회사
기아자동차 주식회사
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
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    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
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Abstract

모드 컨트롤 스위치 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛은 차량 실내 센터페시어 패널 전방에 설치되는 컨트롤 커버에 전방으로 돌출되게 설치되는 노브와, 상기 컨트롤 커버와 결합되고, 상기 센터페시어 패널 내측에 장착되는 케이스 상에 설치되며, 상기 노브와 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 모드 컨트롤 스위치 유닛에 있어서, 상기 케이스와 상기 인쇄회로기판 사이에는 상기 노브에 일정수준 이상의 충격이 가해지면, 탄성 변형되면서 상기 노브와, 상기 인쇄회로기판에 가해지는 충격을 흡수하고, 이를 복원하는 완충수단이 구비된다.

Description

모드 컨트롤 스위치 유닛{MODE CONTROL SWITCH UNIT}
본 발명은 모드 컨트롤 스위치 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 내부에 설치되는 공조장치, 오디오 등에 설치되어 이들의 작동을 사용자가 컨트롤할 수 있도록 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 차량 내부에는 공조기인 에어컨이나 히터, 음향기기인 오디오, 네비게이션 등의 다양한 장치들이 설치되며, 이들 장치들은 작동 및 컨트롤시키기 위한 다양한 형태의 스위치들을 갖는다.
이러한 장치들에 설치되는 스위치들은 각 나라마다 소정의 차이는 있으나, 관련법규(내장 부품의 인테리어 피팅법규)에 따라 일정 기준을 만족하도록 법규로 규정하고 있다.
즉, 스위치의 노브가 일정수준 이상으로 전방으로 돌출되는 것을 규제하고 있으며, 이를 통해, 사고의 발생 시, 운전자가 돌출 된 노브에 의해 상해를 입는 것을 예방하도록 하고 있다.
최근에는 이러한 관련법규에 대응하고자 외력이 발생되면 노브가 함몰되거나 하는 등의 다양한 구성을 갖는 모드 컨트롤 스위치 유닛들이 개발되어 적용하고 있다.
이러한 모드 컨트롤 스위치 유닛은 그 구조에 따라, 외력의 발생 시, 노브가 파손되면서 함몰되는 구조인 노브 인쇄회로기판(PCB) 파손 구조와, 외력의 발생 시, 노브가 스프링 구조에 의해 함몰되었다가 복원되는 노브 스프링 함몰 구조로 이루어진다.
또한, 노브의 돌출량을 9.5mm 이하로 설계하여 외력의 발생 시, 함몰될 필요가 없는 노브 돌출량 만족 구조로 이루어진다.
그러나 상기한 종래의 모드 컨트롤 스위치 유닛에 의하면, 상기 노브 PCB 파손 구조는 외력의 발생 시, 노브가 파손되는 단점이 있다. 또한, 상기 노브 스프링 함몰 구조는 단순 노브일 경우, 즉, 노브 내 버튼 심볼 등의 구성이 불가한 단점이 있다.
또한, 상기 노브 돌출량 만족 구조는 노브의 돌출량이 낮아 파지성이 떨어지고, 디자인 자유도가 낮은 단점이 있다.
이에 따라서, 관련법규를 충족하면서 노브의 파손 방지와, 파지성 및 디자인 자유도가 우수한 모드 컨트롤 스위치 유닛에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
본 발명의 실시 예는 차량 내장 부품의 인테리어 피팅법규에 따른 관련법규를 충족하면서 노브와 인쇄회로기판의 파손 방지와, 노브의 파지성 및 디자인 자유도를 높이도록 된 모드 컨트롤 스위치 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 각 나라별 상이한 차량 내장 부품의 인테리어 피팅법규에 공통적으로 대응하도록 된 모드 컨트롤 스위치 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량 실내 센터페시어 패널 전방에 설치되는 컨트롤 커버에 전방으로 돌출되게 설치되는 노브와, 상기 컨트롤 커버와 결합되고, 상기 센터페시어 패널 내측에 장착되는 케이스 상에 설치되며, 상기 노브와 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 모드 컨트롤 스위치 유닛에 있어서, 상기 케이스와 상기 인쇄회로기판 사이에는 상기 노브에 일정수준 이상의 충격이 가해지면, 탄성 변형되면서 상기 노브와, 상기 인쇄회로기판에 가해지는 충격을 흡수하고, 이를 복원하는 완충수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 상기 완충수단은, 상기 케이스와 상기 인쇄회로기판 사이에서, 상기 케이스 상에 형성되는 스프링 가이더; 상기 스프링 가이더와 상기 인쇄회로기판 사이에 설치되며, 양 단부가 상기 스프링 가이더에 결합되고, 중앙부가 상기 인쇄회로기판 측으로 돌출되어 상기 인쇄회로기판과 접하는 판 스프링; 이 포함될 수 있다.
또한, 상기 스프링 가이더는, 상기 케이스로부터 상기 인쇄회로기판 측으로 돌출 형성되는 몸체; 상기 몸체의 양측에서 상기 인쇄회로기판 측으로 각각 돌출 형성되고, 그 돌출된 부위에 상기 판 스프링의 단부가 삽입되는 삽입부가 내측방향으로 절곡 형성되는 결합단; 이 포함될 수 있다.
또한, 상기 삽입부는 상기 판 스프링의 단부와 접하는 내측면이 경사면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합단에는 상기 판 스프링의 압축 변형 시, 상기 판 스프링의 양단부가 외측으로 관통하면서 밀려나가는 슬롯이 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체에는 상기 각 삽입부의 경사면과 대응하여 상기 판 스프링의 양측 방향으로의 탄성변형을 규제하는 규제돌기가 볼록하게 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체의 판 스프링 대응 면에는 상기 판 스프링의 수직 방향 밀림을 규제하는 스토퍼가 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 판 스프링은 양측에 형성되는 삽입단을 통해 상기 스프링 가이더의 삽입부에 결합될 수 있고, 상기 삽입단은 선단이 상기 삽입부의 경사면과 슬라이드 되도록 원형으로 절곡 형성될 수 있다.
또한, 상기 삽입단에는 상기 몸체의 규제돌기와 걸림이 이루어지는 걸림부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 판 스프링의 중앙부에는 상기 인쇄회로기판에 형성된 결합홀에 결합될 수 있는 위치고정 돌기가 돌출 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 외부 충격에 의해 노브에 일정압력 이상의 외력이 가해지면 노브와 인쇄회로기판이 함께 장치의 내측으로 이동되면서 완충수단을 통해 충격을 흡수하고, 완충수단의 판 스프링을 통해 원상태로 복원되어, 사고 발생 시, 탑승자와 노브의 접촉에 따른 탑승자의 상해를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 관련법규를 충족하면서도 노브의 돌출량을 높게 할 수 있고, 노브의 파지성 및 디자인 자유도를 높일 수 있으며, 노브의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 각 나라별 상이한 차량 내장 부품의 인테리어 피팅법규에 공통적으로 대응가능하고, 이에 따라 노브의 이원화 개발이 필요 없으며, 투자비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛이 히터 컨트롤 장치에 설치된 상태를 보이는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛의 단면도이다.
도 3은 도 2에 따른 A부 확대 단면도이다.
도 4는 도 2에 따른 B부 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛의 작동상태 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛은 차량 실내에 설치되는 공조장치, 음향장치, 네비게이션 등에 설치되어 전방으로 일정 수준 높이를 가지고 돌출되는 노브를 통해, 이들 장치들의 작동을 컨트롤하고, 외부 충격에 의해 밀림과 원상태로 복원되는 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛이 공조장치인 히터 컨트롤 장치에 설치되는 것을 일례로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛이 히터 컨트롤 장치에 설치된 상태를 보이는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛의 단면도이며, 도 3은 도 2에 따른 A부 확대 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛(1)은 히터 컨트롤 장치(3)를 직접적으로 작동 및 제어하는 노브(5)와, 히터 컨트롤 장치(3) 내부에 설치되는 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board:7)을 포함한다.
상기 노브(5)는 차량 실내 센터페시어 패널 전방에 설치되는 터 컨트롤 장치(3)의 컨트롤 커버(9)에 전방으로 돌출되게 설치된다.
상기 인쇄회로기판(7)은 상기 컨트롤 커버(9)와 결합되고, 상기 센터페시어 패널 내측에 장착되는 케이스(11) 상에 설치되며, 상기 노브(5)와 연결되어 전기적 신호가 전달된다.
여기서, 상기 노브(5)와 인쇄회로기판(7)의 연결 관계는 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 연결관계 및 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 케이스(11)와 인쇄회로기판(7) 사이에서, 상기 케이스(11) 상에는 완충수단(13)이 구비된다.
상기 완충수단(13)은 상기 노브(5)에 가해지는 충격에 의해 탄성 변형되면서, 상기 노브(5)와 인쇄회로기판(7)에 가해지는 충격을 흡수하고, 충격에 의해 변형되는 상기 노브(5)와 인쇄회로기판(7)을 원래의 상태로 복원시킨다.
이러한 완충수단(13)은 스프링 가이더(15)와 판 스프링(17)을 포함하고, 상기 스프링 가이더(15)는 몸체(19)와 결합단(21)을 포함한다.
상기 스프링 가이더(15)의 몸체(19)는 상기 케이스(11)로부터 상기 인쇄회로기판(7) 측으로 돌출 형성된다.
상기 결합단(21)은 상기 몸체(19)의 양측에서 인쇄회로기판(7) 측으로 각각 돌출 형성되고, 상기 결합단(21)의 선단부에는 상기 판 스프링(17)의 양측 단부가 각각 삽입되는 삽입부(23)가 내측 방향으로 절곡 형성된다.
즉, 상기 삽입부(23)는 상기 결합단(21)으로부터 몸체(19)의 중심부를 향하도록 절곡되고, 절곡된 단부가 상호 마주하도록 형성된다.
도 3은 도 2에 따른 A부 확대 단면도이다. 도 3을 참조하면, 상기 삽입부(23)는 상기 판 스프링(17)의 측단부와 접하는 내측면이 경사면(25)으로 이루어질 수 있고, 상기 결합단(21)에는 상기 판 스프링(17)이 압축 변형 시, 양 단부가 상기 삽입부(23)의 경사면(25)을 통해 결합단(21)의 외측으로 밀려나가도록 슬롯(27)이 형성된다.
한편, 상기 몸체(19)에는 상기 판 스프링(17)의 탄성변형을 규제하는 규제돌기(29)가 형성된다.
상기 규제돌기(29)는 상기 몸체(19)의 삽입부(23)에 형성되는 경사면(25)과 대응하는 위치의 몸체(19) 상에서 돌출 형성되고, 상기 판 스프링(17)의 양측 방향으로의 탄성변형을 규제한다.
또한, 상기 몸체(19)에는 스토퍼(31)가 형성된다. 상기 스토퍼(31)는 상기 몸체(19)의 양측에서 형성되는 결합단(21)을 사이에 두고, 몸체(19)의 중앙에서 상기 판 스프링(17) 측으로 돌출 형성되고, 상기 판 스프링(17)의 수직 방향의 밀림을 규제한다.
한편, 상기 판 스프링(17)은 상기 스프링 가이더(15)와, 상기 인쇄회로기판(7) 사이에 설치되며, 양단부가 상기 스프링 가이더(15)에 결합되고, 중앙부가 상기 인쇄회로기판(7) 측으로 곡면을 이루면서 돌출되어 상기 인쇄회로기판(7)과 접한다.
즉, 상기 판 스프링(17)은 양측에 형성되는 삽입단(33)을 통해 상기 몸체(19)에 형성되는 결합단(21)의 삽입부(23)를 통해 삽입되어 상기 스프링 가이더(15)와 결합된다.
이때, 상기 삽입단(33)은 선단부가 상기 삽입부(23)의 경사면과 접하면서 탄성 변형 시, 용이하게 슬라이드 되면서 상기 슬롯(27)을 통해 밀려나가도록 단부가 원형으로 절곡 형성된다.
또한, 상기 삽입단(33)은 원형으로 절곡된 단부의 내측으로 걸림부(35)가 형성된다.
상기 걸림부(35)는 상기 몸체(19)의 규제돌기(29)의 일부를 감싸면서 상호 대응한다. 이러한 걸림부(35)는 상기 판 스프링(17)이 약한 충격에 의해 변형되면서 양단부가 상기 슬롯(27)을 통해 밀려나가는 것을 방지한다.
한편, 도 4는 도 2에 따른 B부 확대 단면도이다. 도 4를 참조하면, 상기 판 스프링(17)은 상기 인쇄회로기판(7) 상에 형성되는 결합홀(7a)을 통해 결합되는 위치고정 돌기(37)가 형성된다.
상기 위치고정 돌기(37)는 판 스프링(17)의 돌출된 중앙부에서 상기 인쇄회로기판(7) 측으로 돌출 형성되어 상기 인쇄회로기판(7)의 결합홀(7a)에 끼워지고, 상기 인쇄회로기판(7)의 유동을 방지한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 모드 컨트롤 스위치 유닛(1)의 작동을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모드 컨트롤 스위치 유닛의 작동상태 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 노브(5)에 일정수준 이상의 외력이 작용할 때에는, 상기 노브(5)는 케이스(11) 측으로 밀려들어간다. 이때, 상기 노브(5)는 상기 인쇄회로기판(7)과 함께 상기 완충수단(13) 측으로 이동된다.
이때, 상기 완충수단(13)은 상기 인쇄회로기판(7)과 접하고 있는 판 스프링(17)이 수직방향으로 탄성 변형되면서, 양 단부가 상기 스프링 가이더(15)의 결합단(21)에 형성되는 슬롯(27)을 통해 스프링 가이더(15)의 외측으로 밀려나갈 수 있다.
그리고 상기 판 스프링(17)은 상기 몸체(19)에 형성된 스토퍼(31) 측까지 중앙부가 밀리면서, 그 밀림이 상기 스토퍼(31)를 통해 규제될 수 있다.
이때, 상기 슬롯(27)을 통해 밀려나가는 판 스프링(17)의 삽입단(33)은 삽입부(23)의 경사면(25)에 대하여 슬라이드 되면서 슬롯(27)을 향해 안내되어 양단부 즉, 삽입단(33)이 밀려나갈 수 있다.
이에 따라서, 상기 노브(5)에 가해지는 충격에 의해 노브(5)와 상기 인쇄회로기판(7)이 함께 케이스(11) 측으로 밀려서 이동되고, 이 충격은 상기 완충수단(13)의 판 스프링(17)이 탄성 변형되면서 완충시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 노브(5)와 인쇄회로기판(7)이 외력에 의해서 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이후, 상기한 외력이 상쇄되면 상기 판 스프링(17)은 자체 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원되면서 상기 인쇄회로기판(7)과 노브(5)를 원래의 상태로 복원시킬 수 있다.
상기 노브(5)에 일정수준 이하의 외력이 작용할 때에는, 상기 판 스프링(17)의 삽입단(33) 측에 형성되는 걸림부(35)가 상기 삽입부(23)의 경사면(25)과 대응하는 규제돌기(29)를 감싸고 있어서, 판 스프링(17)의 삽입단(33)이 상기 슬롯(27)을 통해 밀려나가는 것을 상시 규제돌기(29)를 통해 방지할 수 있다.
이에 따라서, 상기 노브(5)에 가해지는 일반적인 외력에 의해 노브(5)가 케이스(11) 측으로 밀려들어가는 것을 방지할 수 있다.
이러한 작동을 갖는 본 발명의 실시 예는 노브(5)에 가해지는 외력이 일정 수준 이상일 때에는 상기 완충수단(13)이 작동하는 것이며, 충격이 일정 수준 이하일 때에는 노브(5)의 원상태를 유지시켜줄 수 있다.
이로 인해서, 차량 내장 부품의 인테리어 피팅법규에 따른 관련법규를 노브(5)와 인쇄회로기판(7)이 함께 밀림과 복원을 통해 충족할 수 있고, 외부 충격에 의한 노브(5) 및 인쇄회로기판(7)의 파손을 완충수단(13)을 통해 방지할 수 있다.
또한, 상기 노브(5)를 일정수준 이상 높이를 갖도록 전방으로 돌출시킬 수 있어, 노브(5)의 파지성 및 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
그리고 각 나라별 상이한 차량 내장 부품의 인테리어 피팅법규에 따라 별도의 설계변경 없이도 공통적으로 대응할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 모드 컨트롤 스위치 유닛 3: 히터 컨트롤 장치
5: 노브 7: 인쇄회로기판
7a: 결합홀 9: 컨트롤 커버
11: 케이스 13: 완충수단
15: 스프링 가이더 17: 판 스프링
19: 몸체 21: 결합단
23: 삽입부 25: 경사면
27: 슬롯 29: 규제돌기
31: 스토퍼 33: 삽입단
35: 걸림부 37: 위치고정 돌기

Claims (10)

  1. 차량 실내 센터페시어 패널 전방에 설치되는 컨트롤 커버에 전방으로 돌출되게 설치되는 노브와, 상기 컨트롤 커버와 결합되고, 상기 센터페시어 패널 내측에 장착되는 케이스 상에 설치되며, 상기 노브와 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 모드 컨트롤 스위치 유닛에 있어서,
    상기 케이스와 상기 인쇄회로기판 사이에는 상기 노브에 일정수준 이상의 충격이 가해지면, 탄성 변형되면서 상기 노브와, 상기 인쇄회로기판에 가해지는 충격을 흡수하고, 이를 복원하는 완충수단이 구비되며,
    상기 완충수단은 상기 케이스와 상기 인쇄회로기판 사이에서, 상기 케이스 상에 형성되는 스프링 가이더; 상기 스프링 가이더와 상기 인쇄회로기판 사이에 설치되며, 양 단부가 상기 스프링 가이더에 결합되고, 중앙부가 상기 인쇄회로기판 측으로 돌출되어 상기 인쇄회로기판과 접하는 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프링 가이더는,
    상기 케이스로부터 상기 인쇄회로기판 측으로 돌출 형성되는 몸체;
    상기 몸체의 양측에서 상기 인쇄회로기판 측으로 각각 돌출 형성되고, 그 돌출된 부위에 상기 판 스프링의 단부가 삽입되는 삽입부가 내측방향으로 절곡 형성되는 결합단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 판 스프링의 단부와 접하는 내측면이 경사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 결합단에는 상기 판 스프링의 압축 변형 시, 상기 판 스프링의 양단부가 외측으로 관통하면서 밀려나가는 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 몸체에는 상기 각 삽입부의 경사면과 대응하여 상기 판 스프링의 양측 방향으로의 탄성변형을 규제하는 규제돌기가 볼록하게 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체의 판 스프링 대응 면에는 상기 판 스프링의 수직 방향 밀림을 규제하는 스토퍼가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 판 스프링은 양측에 형성되는 삽입단을 통해 상기 스프링 가이더의 삽입부에 결합되고,
    상기 삽입단은 선단이 상기 삽입부의 경사면과 슬라이드 되도록 원형으로 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 삽입단에는 상기 몸체의 규제돌기와 걸림이 이루어지는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 판 스프링의 중앙부에는 상기 인쇄회로기판에 형성된 결합홀에 결합될 수 있는 위치고정 돌기가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모드 컨트롤 스위치 유닛.
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