KR101576476B1 - 자동차의 스마트키용 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 스마트키에 내장되는 단자에 관한 것이다. 본 발명의 단자는 일정한 폭을 가지는 한 장의 금속성 쉬트에서 프로그래시브 금형을 통하여 제조된다. 그리고 수평을 이루고 있는 베이스부(16)와; 상기 베이스부의 하방에서 각각 외측으로 연장되고 그 단부는 다시 서로 근접하도록 성형되며, 단부에는 상방으로 일정한 곡선으로 상향 연장된 접촉면(12c)를 구비하며 대칭으로 성형되는 한 쌍의 제1접촉아암(12a,12b)과; 상기 베이스(16)의 양측에서 상방으로 연장되고 수평면을 가지는 접촉부(14c)를 구비하며, 대칭으로 성형디는 한 쌍의 제2접촉아암(14a,14b)를 구비하고 있고, 310 내지 320℃에서 2시간 20분 내지 2시간 40분 열처리되어 성형된다.

Description

자동차의 스마트키용 단자{A terminal for smart key of automobile}

본 발명은 단자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 스마트키 내부에 사용되고 부품간의 안정적인 전기적 접점을 제공할 수 있음과 동시에 열처리에 의하여 요구되는 경도를 가지는 스마트키용 단자에 관한 것이다.

자동차용 스마트키의 내부에는 내장된 배터리에서의 공급 가능한 전기를, 예를 들면 자동차 자체의 컨트롤러에 무선 신호를 송신하는 근거리 무선통신모듈 등으로 공급하는 단자가 설치되어 있다. 그리고 이와 같이 스마트키에 내장되는 단자는 배터리 및 근거리 무선통신모듈과의 전기적 접촉이 안정적이어야 하는 것은 당연히 요구되는 성질이라고 할 수 있는데, 이렇게 전기적으로 안정된 접촉을 제공하기 위해서는, 단자 자체가 구조적으로 안정된 구조를 가져야 하는 것은 당연하고, 단자 자체가 필요한 경도도 구비하고 있어야 하며, 합성수지재로 만들어지는 스마트키의 케이싱 내부에서 보다 안정적으로 지지되어야 할 것으로 생각된다.

그러나 이와 같은 자동차용 스마트키에 대한 선행 기술을 살펴보면, 특허 공개 제 10-2009-0063676 호에는 비록 단자가 개시되어 있기는 하나, 상술한 바와 같이 요구되는 단자의 기본 기능 및 구조에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않고, 특허공개 제 102009-0013121 호에서는 컨넥터 택트 스위치를 언급하고 있기는 하나 이에 대한 구조 등에 대해서는 어떠한 기술적 개시도 찾아볼 수 없다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 내부의 필요한 부품과의 사이에서 안정된 전기적 접점을 제공할 수 있음과 동시에 요구되는 충분한 경도를 가지는 스마트키용 단자를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 스마트키의 내부에서 안정적으로 유지될 수 있는 구조를 가지는 스마트키용 단자를 제공하는데 있다고 할 수 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 단자는, 일정한 폭을 가지는 한 장의 금속성 쉬트에서 프로그래시브 금형을 통하여 제조된다. 그리고 수평을 이루고 있는 베이스부와; 상기 베이스부의 하방에서 각각 외측으로 연장되고 그 단부는 다시 서로 근접하도록 성형되며, 단부에는 상방으로 일정한 곡선으로 상향 연장된 접촉면를 구비하며 대칭으로 성형되는 한 쌍의 제1접촉아암과; 상기 베이스의 양측에서 상방으로 연장되고 수평면을 가지는 접촉부를 구비하며, 대칭으로 성형디는 한 쌍의 제2접촉아암을 구비하고 있다. 또한 이러한 단자는 310 내지 320℃에서 2시간 20분 내지 2시간 40분 열처리되어 성형된다.

이상과 같은 본 발명에 의한 단자는, 제1부품과 탄성적으로 접촉하는 한 쌍의 제1접촉단자와 제2부품과 탄성적으로 접촉하는 한 쌍의 제2접촉단자를 구비하고 있고 이들은 각각 충분한 탄성을 가지고 있기 때문에, 스마트키 내부에서 제1부품 및 제2부품과의 전기적 연결을 보다 안정적으로 유지할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 발명에 의하면, 제1접촉단자와 베이스부 사이의 공간을 이용하여, 스마트키의 내부에서 안정적으로 안착되고 있음을 알 수 있어서, 필요한 부분으로 배터리의 전원 공급이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있다. 그리고 본 발명의 단자는 상술한 바와 같은 열처리를 통하여 충분한 경도를 가질 수 있어서, 요구되는 탄성력 등의 성질을 충분히 제공할 수 있는 장점도 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 단자가 적용된 스마트키를 예시적으로 도시한 예시 설명도.
도 2는 본 발명 단자의 정면도.
도 3은 본 발명 단자의 측면도.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 단자(10)는 자동차용 스마트키에 내장되어 사용되는 것이다. 그리고 도 1에서, 도면 부호 2는 스마트키의 외관을 형성하는 케이싱을 예시적으로 도시한 것이고, 이와 같은 케이싱(2)은 합성수지재로 사출 성형되는 것이라고 할 수 있다. 여기서 본 발명의 단자(10)는 케이싱(2) 내부에서 지정된 위치에서 고정된 상태를 유지하도록 설치되어야 하는 것은 당연하다.

먼저 본 발명의 단자(10)는 프로그래시브 금형을 이용하여, 한 장의 금속 쉬트로부터 성형된다. 예를 들면 일정한 폭을 가지는 띠 형상의 금속성 쉬트가, 프르그래시브 금형의 다수의 펀치 및 다이를 거치면서, 도시한 바와 같은 단자의 형상을 가지도록 성형되는 것이다. 그리고 이러한 단자(10)는 전도성을 가지기 위하여 금속성 재질로 성형되는데, 예를 들면 구리 계열의 금속제로 성형될 수 있고, 더욱 구체적으로는 베릴륨동으로 성형될 수 있을 것이다.

그리고 자동차용 스마트키의 내부에는 여러 가지 부품이 내장되는데, 가장 중요한 부품으로는 전기를 제공하는 전원으로써의 배터리(4)와, 상기 배터리(4)에 의하여 동작하며 자동차 본체의 컨트롤러와 근거리통신을 수행하는 근거리통신을 위한 통신부품이 내장된다. 이러한 근거리 통신부품은 다양한 형태를 가지고 있고, 도시의 편의 상 도 1에서는 이러한 통신부품에 대한 구체적인 실시예의 도시는 생략하고 있다.

즉, 자동차용 스마트키의 내부에는 제1부품이라고 칭할 수 있는 배터리(4)와, 제2부품이라고 칭할 수 있는 근거리 통신부품이 내장되어 있다고 할 수 있다. 그리고 본 발명의 단자(10)는 상기 제1부품(배터리)(4)과 제2부품(근거리 통신부품)을 서로 전기적으로 연결하는 것이라고 할 수 있다.

먼저 본 발명의 단자(10)의 구조에 대해서 살펴보기로 한다. 상술한 바와 같은 제1부품(4)과 제2부품을 전기적으로 연결하기 위하여, 본 발명의 단자는, 상기 제1부품(4)과 전기적으로 접촉하는 제1접촉아암(12)과 상기 제2부품과 전기적으로 접촉하는 제2접촉아암(14)을 구비하고 있다.

본 발명에서는 상기 제1접촉아암(12)은 좌우 대칭으로 구성되는 한 쌍의 접촉아암(12a,12b)으로 구성된다. 그리고 제2접촉아암(14)도, 좌우 대칭으로 구성되는 한 쌍의 접촉아암(14a,14b)으로 구성된다. 상기 제1접촉아암(12:12a,12b)은 수평면으로 형성되는 베이스부(16)의 하방에서 양측으로 연장되고, 각각의 단부에서는 전체적으로 서로를 향하여 내측으로 곡면을 가지도록 벤딩된 형상을 가지고 있는데, 예를 들면 전체적으로 C 또는 U 형상을 가지고 있다고 할 수 있다.

이와 같이 한 쌍으로 구성되고, 서로 좌우 대칭인 형태를 가지는 제1접촉아암(12a,12b)은 실질적으로 C 형 또는 U형 구조를 가지고 있음과 같이 금속성이라는 자체의 성질 상 소정의 탄성을 가지게 되고, 이러한 탄성에 의하여 제1부품(4)과 더욱 안정된 접촉상태를 유지할 수 있도록 형성되어 있다. 그리고 상기 제1접촉아암(12a,12b)의 단부에는 실질적으로 제1부품(4)에 접촉하는 접촉부(12c)가 각각 형성되어 있다.

상기 접촉부(12c)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1접촉아암(12a,12b)의 하단부에서 상방으로 일정한 곡률반경을 가지면서 연장 성형되어 있다. 따라서 접촉부(12c) 자체도 일정한 탄성을 가지게 됨을 알 수 있다. 따라서 제1부품(4)과 접촉하기 위한 본 발명의 제1접촉아암(12a,12b)는, 좌우 대칭인 한 쌍으로 구성됨과 같이 접촉아암(12a,12b)이 자체적으로 탄성을 가지도록 단부가 모이는 방향으로 C형상으로 성형되어 있고, 더욱이 그 선단부에서 직접 제1부품(4)과 전기적으로 접촉하는 접촉부(12c)도 소정의 곡률반경을 가지면서 하단부에서 상방으로 연장 성형되어 있음을 알 수 있다.

다음에는 제2부품(예를 들면 근거리 통신부품)과 접촉하는 제2접촉아암(14:14a,14b)에 대하여 살펴보기로 한다. 상술한 제1접촉아암(12)은 베이스부(16)의 하방에서 양측으로 연장되면서 성형됨에 비하여, 제2접촉아암(14)은 상기 베이스부(16)의 상방으로 연장된 한 쌍(14a,14b)으로 구성된다. 상기 제2접촉아암(14a,14b)도 좌우 대칭인 형상으로 성형되며, 수평면으로 성형되는 접촉부(14c)을 구비하고 있음을 알 수 있다.

따라서 상기 제2접촉아암(14a,14b)은 상하 방향에 대하여 충분히 탄성적으로 지지되고 있음을 알 수 있고, 상기 제2접촉아암(14a,14b)와 접촉하는 제2부품은 상기 접촉부(14c)의 상부에서 접촉하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 제2부품과 접촉된 상태에서 제2접촉아암(14)은 상하 방향으로 충분한 탄성력을 가지고 있기 때문에, 보다 안정된 전기적 접촉상태를 유지할 수 있을 것임은 당연하다.

그리고 본 발명에 의한 단자(10)는, 상술한 바와 같이, 스마트키의 케이싱(2) 내부에서 고정된 위치에 조립되어 정해진 위치를 유지해야 한다. 상술한 단자(10)를 살펴보면, 베이스부(16)의 하부와 제1접촉아암(12a,12b) 사이에는 일정한 공간이 형성됨을 알 수 있다. 이렇게 베이스부(16)의 하부에서 한 쌍의 제1접촉아암(12a,12b) 사이에 형성되는 공간에는, 실질적으로 상술한 케이싱(2)의 내부에서 그에 대응하는 형상의 구조물이 부분적으로 만들어진다. 즉, 케이싱(2)의 사출 성형시, 상기 베이스부(16)이 하부에서 한 쌍의 제1접촉아암(12a,12b) 사이에 형성되는 공간의 일부를 차지하도록 구조물 부분이 일체로 성형되는 것이다.

따라서 본 발명에 의한 단자(10)가 케이싱(2) 내부에 조립될 때, 상술한 구조물 부분은 한 쌍의 제1접촉아암(12a,12b) 사이에 수납될 수 있도록 설정되면서, 상기 베이스부(16)가 구조물 부분의 상면에 밀착되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 한 쌍의 접촉아암(12a,12b)의 구성에 의하여 xy평면 상에서의 이동이 방지되고, 베이스부(16)의 구성에 의하여 z축 방향으로의 이동을 방지할 수 있게 되는 것임을 알 수 있다.

이때, 케이싱의 구조물 부분에 의하여 제1접촉아암(12a,12b)의 탄성력이 제한되거나 접촉부(12c)의 탄성이 제한되는 것은 바람직하지 않다. 따라서 상기 제2접촉아암(12a,12b)의 내측부분의 일부와 베이스부(16)의 전체가, 케이싱 내부의 구조물 부분에 접촉함으로써, 본 발명의 단자(10)가 스마트키의 케이싱(2) 내부에서 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음에는 본 발명에 의한 단자(10)의 열처리에 대하여 살펴보기로 한다. 상술한 바와 같이, 한장의 금속 쉬트에서 프로그래시브 금형을 통하여 만들어지는 본 발명의 스마트키용 단자는, 일정 이상의 경도가 요구된다. 이러한 경도는 395±35HV가 가장 바람직하다고 할 수 있고, 이는 실험 등을 통하여 가장 바람직하다고 결정된 값이라고 할 수 있다.

이러한 경도 범위를 가지도록 하기 위하여, 본 발명자는 다수의 실험에 의하여 다음과 같은 실험값을 가지는 표를 얻을 수 있었다.

No	시간	온도	硬度
			1차	2차	3차	4차	5차	Min.	Max.	Avg.
1	1hr	260	221	236	228	209	211	209	236	221
2		305	269	285	281	261	267	261	285	273
3		315	275	265	281	282	293	265	293	279
4		325	263	272	284	281	266	263	284	273
5		370	334	342	319	333	331	319	342	332
6	1.5hr	260	229	241	248	233	250	229	250	240
7		305	366	358	361	348	347	347	366	356
8		315	362	367	355	361	369	355	369	363
9		325	355	359	367	344	348	344	367	355
10		370	324	313	317	329	328	313	329	322
11	2.5hr	260	315	321	331	317	317	315	331	320
12		305	365	363	374	380	374	363	380	371
13		315	373	369	385	362	379	362	385	374
14		325	380	375	367	369	368	367	380	372
15		370	307	316	324	316	317	307	324	316
16	2.6hr	260	308	318	315	324	301	301	324	313
17		305	377	365	372	368	385	365	385	373
18		315	388	371	379	363	369	363	388	374
19		325	384	388	376	379	369	369	388	379
20		370	307	318	329	321	330	307	330	321
21	2.75hr	260	328	305	316	322	309	305	328	316
22		305	375	366	368	377	384	366	384	374
23		315	378	364	368	387	373	364	387	374
24		325	381	380	367	387	364	364	387	376
25		370	321	315	308	322	323	308	323	318
26	3.5hr	260	342	339	329	325	321	321	342	331
27		305	367	364	371	372	368	364	372	368
28		315	362	365	380	381	373	362	381	372
29		325	366	372	363	370	371	363	372	368
30		370	306	313	323	310	320	306	323	314

이상의 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 열처리 조건은 310-320℃에서 2시간 20분-2시간 40분이 가장 적합하다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 열처리를 통하여, 본 발명의 단자는 상술한 바와 같이 일정한 탄성을 유지할 수 있으면서도, 요구되는 경도도 충분히 만족시킬 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 제1부품과 전기적으로 접촉할 수 있도록 대칭으로 형성되는 한 쌍의 제1접촉아암와, 제2부품과 전기적으로 접촉할 수 있도록 대칭으로 형성되는 한 쌍의 제2접촉아암로 구성되고, 베이스부와 제1접촉아암 사이에서 스마트키의 구조물이 삽입되는 것에 의하여, 상하방향 및 동일한 평면상에서의 좌우 이동이 방지되도록 구성됨을 알 수 있다. 그리고 상술한 바와 같은 열처리 조건을 통하여 원하는 경도를 가지도록 성형하고 있다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 여러 가지 다른 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

2 ..... 케이싱
4 ..... 제1부품
10 ..... 단자
12a, 12b ..... 제1접촉아암
12c ..... 접촉부
14a, 14b ..... 제2접촉아암
14c ..... 접촉부
16 ..... 베이스부

Claims (1)

1. 일정한 폭을 가지는 한 장의 금속성 쉬트에서 프로그래시브 금형을 통하여 제조되고;
   수평을 이루고 있는 베이스부(16)와;
   상기 베이스부의 하방에서 각각 외측으로 연장되고, 그 단부는 다시 서로 근접하도록 성형되며, 단부에는 상하 방향으로 일정한 곡률반경을 가지면서 상향 연장되며 탄성을 가지는 접촉부(12c)를 구비하며, 대칭으로 성형되며, 단부가 근접하는 방향으로 탄성을 가지는 한 쌍의 제1접촉아암(12a,12b)과;
   상기 베이스(16)의 양측에서 상방으로 연장되고 수평면을 가지는 접촉부(14c)를 구비하며, 대칭으로 성형되며 상하 방향에 대한 탄성을 가지는 한 쌍의 제2접촉아암(14a,14b)을 포함하여 구성되고;
   상기 제1접촉아암은 배터리에 탄성적으로 접촉하고, 제2접촉아암은 근거리통신부품에 탄성적으로 접촉하고, 310 내지 320℃에서 2시간 20분 내지 2시간 40분 열처리되어 성형되는 것을 특징으로 하는 스마트키용 단자.
   
   

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