KR101808319B1 - 스위치 장치 - Google Patents

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Abstract

스위치 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 스위치 장치는: 광조사부와 스위치가 실장되는 회로기판; 회로기판에 설치되는 홀더 하우징; 홀더 하우징의 외측을 둘러싸고, 홀더 하우징을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 로터 하우징; 홀더 하우징의 내측에 이동 가능하게 설치되고, 회로기판 측으로 이동됨에 따라 스위치를 가압하는 푸시 하우징; 푸시 하우징과 함께 이동되도록 푸시 하우징에 설치되고, 회로기판에 전기적으로 연결되는 디스플레이 모듈; 푸시 하우징과 함께 이동되도록 푸시 하우징에 결합되고, 디스플레이 모듈에서 조사되는 광을 투과시키는 푸시 캡; 및 로터 하우징과 푸시 캡의 외측을 둘러싸도록 설치되는 조작 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스위치 장치{SWITCH APPARATUS}
본 발명은 스위치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 기능을 선택할 수 있는 스위치 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스위치는 사용자가 기능을 선택할 수 있도록 차량 등과 같은 다양한 장치에 적용된다. 스위치에는 로터리 버튼 타입과 푸시 버튼 타입 등 있다. 장치에 다양한 기능이 구현됨에 따라 버튼의 개수가 증가된다.
그러나, 종래에는 스위치의 개수가 증가됨에 따라 조작 패널의 구조가 복잡해지고, 선택할 스위치를 찾기 어려워질 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0009756호(2008. 01. 29 공개, 발명의 명칭: 회전/누름 버튼 컨트롤러)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 기능을 선택할 수 있는 스위치 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스위치 장치는: 광조사부와 스위치가 실장되는 회로기판; 상기 회로기판에 설치되는 홀더 하우징; 상기 홀더 하우징의 외측을 둘러싸고, 상기 홀더 하우징을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 로터 하우징; 상기 홀더 하우징의 내측에 이동 가능하게 설치되고, 상기 회로기판 측으로 이동됨에 따라 상기 스위치를 가압하는 푸시 하우징; 상기 푸시 하우징과 함께 이동되도록 상기 푸시 하우징에 설치되고, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 디스플레이 모듈; 상기 푸시 하우징과 함께 이동되도록 상기 푸시 하우징에 결합되고, 상기 디스플레이 모듈에서 조사되는 광을 투과시키는 푸시 캡; 및 상기 로터 하우징과 상기 푸시 캡의 외측을 둘러싸도록 설치되는 조작 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 모듈은 플랙시블 와이어부에 의해 상기 회로기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 디스플레이 모듈은 상기 푸시 하우징과 함께 이동되도록 상기 푸시 하우징에 설치되고, 상기 광조사부에서 조사되는 광을 확산시키는 확산판; 및 상기 확산판에 설치되고, 상기 플랙시블 와이어부에 의해 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
상기 푸시 캡은 상기 디스플레이 모듈에 대향되게 배치되고, 상기 디스플레이 모듈에서 조사되는 광이 투과되는 윈도우부; 및 상기 윈도우부의 둘레부에 설치되고, 상기 푸시 하우징에 결합되는 캡 프레임을 포함할 수 있다.
상기 윈도우부와 상기 캡 프레임은 사출 성형될 수 있다.
상기 홀더 하우징의 내측면에는 가이드부가 형성되고, 상기 푸시 하우징의 외측면에는 상기 가이드부에 이동 가능하게 결합되도록 슬라이더가 형성될 수 있다.
상기 가이드부와 상기 슬라이더는 상기 회로기판에 수직하게 형성될 수 있다.
상기 푸시 하우징에는 상기 푸시 하우징이 상기 회로기판 측으로 이동될 때에 상기 스위치를 가압하도록 가압 리브가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 로터 하우징이 홀더 하우징에 회전 가능하게 설치되고, 푸시 하우징이 홀더 하우징에 이동 가능하게 설치되므로, 로터 하우징과 푸시 하우징을 조작하여 복수의 기능을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 디스플레이 모듈이 푸시 하우징과 함께 이동되도록 푸시 하우징에 설치되고, 디스플레이 모듈과 회로기판이 플랙시블 와이어부에 연결되므로, 회로기판이 디스플레이 모듈을 제어하는 제어기판으로 이용될 수 있다. 따라서, 디스플레이 모듈을 제어하기 위해 별도의 제어기판을 설치하지 않아도 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 디스플레이 모듈과 회로기판이 플랙시블 와이어부에 연결되므로, 디스플레이 모듈이 푸시 하우징과 함께 이동되는 구조를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 윈도우부와 캡 프레임을 사출 성형하여 푸시 캡을 제작하므로, 윈도우부와 캡 프레임을 접착하는 공정, 윈도우부와 캡 프레임을 조립하는 공정 등이 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치에서 로터 하우징의 디텐트 돌기부에 디텐트부가 접촉되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치가 이동되어 스위치를 가압한 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스위치 장치의 일 실시예를 설명한다. 스위치 장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치에서 로터 하우징의 디텐트 돌기부에 디텐트부가 접촉되는 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치는 회로기판(110), 홀더 하우징(120), 로터 하우징(130), 푸시 하우징(140), 디스플레이 모듈(150), 푸시 캡(160) 및 조작 하우징(170)을 포함한다.
회로기판(110)에는 광조사부(113)와 스위치(114)가 실장된다. 광조사부(113)와 스위치(114)는 회로기판(110)의 배선 패턴(미도시)에 연결된다. 광조사부(113)로는 디스플레이 모듈(150)에 광을 주사하는 LED 소자가 적용될 수 있다. 또한, 스위치(114)로는 가압됨에 따라 회로기판(110)의 배선 패턴에 구동 신호를 발생시키는 택트 스위치(114)(tact switch)가 적용될 수 있다. 택트 스위치(114)는 탄성 복원력에 의해 푸시 하우징(140)을 원위치로 이동시키는 기능을 수행한다.
회로기판(110)에는 로터 하우징(130)의 회전 여부를 측정할 수 있도록 회전 감지부(116)가 설치된다. 회전 감지부(116)로는 포토 센서, 엔코더 스위치 등이 적용될 수 있다.
홀더 하우징(120)은 회로기판(110)에 설치된다. 홀더 하우징(120)은 원통형으로 형성된다. 홀더 하우징(120)은 접착제나 체결부재에 의해 회로기판(110)에 고정된다.
홀더 하우징(120)에는 보스가 형성되고, 보스에는 디텐트부(125)가 끼워진다. 디텐트부(125)는 보스에 끼워지는 탄성부재(126)와, 탄성부재(126)가 결합되는 디텐트캡(127)을 포함한다. 디텐트캡(127)은 탄성부재(126)의 탄성력에 의해 보스에서 상하로 이동된다.
로터 하우징(130)은 홀더 하우징(120)의 외측을 둘러싸고, 홀더 하우징(120)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 이때, 로터 하우징(130)은 홀더 하우징(120)의 원주방향을 따라 회전된다. 로터 하우징(130)은 홀더 하우징(120)과 동심을 이루도록 원통형으로 형성된다.
로터 하우징(130)의 하측에는 톱니부(133)가 형성되고, 톱니부(133)는 회전 감지부(116)에 대응된다. 로터 하우징(130)이 1피치씩 회전될 때에 톱니부(133)의 톱니가 하나씩 회전 감지부(116)를 통과한다. 회전 감지부(116)가 톱니부(133)를 감지함에 따라 로터 하우징(130)의 회전을 감지할 수 있다.
로터 하우징(130)의 하측에는 로터 하우징(130)의 원주방향을 따라 디텐트 돌기부(135)가 형성된다. 디텐트 돌기부(135)는 라운드진 형태로 형성된다. 디텐트 돌기부(135)는 로터 하우징(130)의 원주방향을 따라 연속적으로 배치된다. 로터 하우징(130)이 회전될 때에 디텐트캡(127)이 디텐트 돌기부(135)을 따라 이동된다. 이때, 디텐트캡(127)이 디텐트 돌기부(135)에 의해 승강됨에 따라 로터 하우징(130)이 1피치씩 회전되고, 사용자는 디텐트캡(127)의 승강을 촉각으로 인지할 수 있다.
푸시 하우징(140)은 홀더 하우징(120)의 내측에 이동 가능하게 설치되고, 회로기판(110) 측으로 이동됨에 따라 스위치(114)를 가압한다. 푸시 하우징(140)에는 푸시 하우징(140)이 회로기판(110) 측으로 이동될 때에 스위치(114)를 가압하도록 가압 리브(145)가 형성된다. 스위치(114)가 가압 리브(145)에 의해 가압에 따라 회로기판(110)에 신호가 전달된다. 푸시 하우징(140)은 홀더 하우징(120)과 동심을 이루도록 원통형으로 형성된다.
홀더 하우징(120)의 내측면에는 가이드부(122)가 형성되고, 푸시 하우징(140)의 외측면에는 가이드부(122)에 이동 가능하게 결합되도록 슬라이더(142)가 형성된다. 가이드부(122)는 홈 형태로 형성되고, 슬라이더(142)는 돌기 형태로 형성될 수 있다. 또한, 가이드부(122)는 돌기 형태로 형성되고, 슬라이더(142)는 홈 형태로 형성될 수 있다. 푸시 하우징(140)이 이동될 때에 푸시 하우징(140)의 슬라이더(142)가 홀더 하우징(120)의 가이드부(122)를 따라 슬라이딩되므로, 푸시 하우징(140)이 안정되게 이동될 수 있다.
디스플레이 모듈(150)은 푸시 하우징(140)과 함께 이동되도록 푸시 하우징(140)에 설치되고, 회로기판(110)에 전기적으로 연결된다. 이때, 푸시 하우징(140)의 내측면 상측에는 단턱부(143)가 형성되고, 디스플레이 모듈(150)은 단턱부(143)에 탑재된다.
디스플레이 모듈(150)은 플랙시블 와이어부(155)에 의해 회로기판(110)에 전기적으로 연결된다. 디스플레이 모듈(150)이 플랙시블 와이어부(155)에 연결되므로, 디스플레이 모듈(150)이 푸시 하우징(140)과 함께 이동될 수 있다. 따라서, 디스플레이 모듈(150)을 제어하기 위한 제어기판을 별도로 설치하지 않고, 회로기판(110)을 디스플레이 모듈(150)의 제어를 위해 이용할 수 있다. 또한, 스위치 장치의 조립 공수 및 조립 시간을 단축시킬 수 있다.
디스플레이 모듈(150)은 확산판(151) 및 디스플레이부(153)를 포함한다. 확산판(151)은 푸시 하우징(140)과 함께 이동되도록 푸시 하우징(140)에 설치되고, 광조사부(113)에서 조사되는 광을 확산시킨다. 디스플레이부(153)는 확산판(151)에 설치되고, 플랙시블 와이어부(155)에 의해 회로기판(110)에 전기적으로 연결된다. 디스플레이부(153)가 플랙시블 와이어부(155)에 연결되므로, 디스플레이부(153)가 푸시 하우징(140)과 함께 이동되는 구조를 구현할 수 있다.
회로기판(110)에는 플랙시블 와이어부(155)가 통과할 수 있도록 관통홀(111)이 형성된다. 따라서, 플랙시블 와이어부(155)의 일단은 디스플레이 모듈(150)에 접속되고, 플랙시블 와이어부(155)의 타단은 회로기판(110)의 배면에 접속될 수 있다.
푸시 캡(160)은 푸시 하우징(140)과 함께 이동되도록 푸시 하우징(140)에 결합되고, 디스플레이 모듈(150)에서 조사되는 광을 투과시킨다. 푸시 캡(160)에 외력이 가해짐에 따라 푸시 캡(160)이 푸시 하우징(140)과 함께 회로기판(110) 측으로 이동된다. 푸시 캡(160)이 광을 투과하므로, 푸시 캡(160)을 통해 디스플레이부(153)의 정보가 인식될 수 있다.
푸시 캡(160)은 윈도우부(161) 및 캡 프레임(163)을 포함한다. 윈도우부(161)는 디스플레이 모듈(150)에 대향되게 배치되고, 디스플레이 모듈(150)에서 조사되는 광이 투과될 수 있도록 투광성 재질로 형성된다. 윈도우부(161)는 원판 또는 사각판 형태로 형성될 수 있다. 캡 프레임(163)은 윈도우부(161)의 둘레부에 설치되고, 푸시 하우징(140)에 결합된다. 캡 프레임(163)이 윈도우부(161)의 둘레부에 설치되므로, 디스플레이부(153)에서 주사되는 광이 윈도우부(161)를 투과할 수 있다.
윈도우부(161)와 캡 프레임(163)은 사출 성형에 의해 제작될 수 있다. 윈도우부(161)와 캡 프레임(163)이 사출 성형되므로, 윈도우부(161)가 접착제나 체결부재에 의해 캡 프레임(163)에 고정될 필요가 없다. 따라서, 스위치 장치의 조립 시간과 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
조작 하우징(170)은 로터 하우징(130)과 푸시 캡(160)의 외측을 둘러싸도록 설치된다. 조작 하우징(170)은 로터 하우징(130)과 함께 회전되지만, 푸시 하우징(140)과 함께 회로기판(110) 측으로 이동되지는 않는다. 또한, 푸시 캡(160)은 푸시 하우징(140)에 결합되어 조작 하우징(170)과 함께 회전되지 않는다. 조작 하우징(170)은 홀더 하우징(120)과 동심을 이루도록 원통형으로 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
조작 하우징(170)이 회전되면, 로터 하우징(130)이 조작 하우징(170)과 함께 홀더 하우징(120)을 기준으로 회전된다. 조작 하우징(170)과 로터 하우징(130)이 양측 방향으로 회전 가능하므로, 조작 하우징(170)과 로터 하우징(130)의 회전 방향에 따라 별도의 기능(2개의 기능)이 선택될 수 있다. 조작 하우징(170)과 로터 하우징(130)이 회전될 때에, 회전 감지부(116)는 로터 하우징(130)의 톱니부(133)를 감지함에 따라 로터 하우징(130)의 회전을 감지한다. 조작 하우징(170)이 회전됨에 따라 디스플레이부(153)에 선택된 기능이 표시된다. 따라서, 푸시 캡(160)의 윈도우부(161)를 보고 디스플레이부(153)에 선택된 기능을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 장치가 이동되어 스위치를 가압한 상태를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 푸시 캡(160)이 회로기판(110) 측으로 가압되면, 푸시 캡(160), 디스플레이 모듈(150) 및 푸시 하우징(140)이 회로기판(110) 측으로 이동된다. 이때, 푸시 하우징(140)의 슬라이더(142)가 홀더 하우징(120)의 가이드부(122)를 따라 회로기판(110) 측으로 이동되므로, 푸시 하우징(140)이 안정되게 이동될 수 있다. 푸시 하우징(140)이 회로기판(110) 측으로 이동됨에 따라 푸시 하우징(140)의 가압 리브(145)가 스위치(114)를 가압하게 된다. 이때, 스위치(114)는 가압 리브(145)에 의해 가압됨에 따라 수축된다. 스위치(114)가 수축됨에 따라 신호가 회로기판(110)에 전달된다. 따라서, 푸시 캡(160)이 가압됨에 따라 1개의 기능이 선택될 수 있다.
푸시 캡(160)에 가해진 압력이 제거되면, 스위치(114)가 원상태로 복원됨에 따라 푸시 하우징(140)이 회로기판(110)의 반대측(상측)으로 이동된다. 푸시 하우징(140)이 회로기판(110)의 반대측으로 이동됨에 따라 디스플레이 모듈(150) 및 푸시 캡(160)이 회로기판(110)의 반대측으로 이동된다. 이때, 홀더 하우징(120), 로터 하우징(130) 및 조작 하우징(170)은 푸시 하우징(140)과 함께 이동되지 않는다.
상기와 같이, 로터 하우징(130)이 홀더 하우징(120)에 회전 가능하게 설치되고, 푸시 하우징(140)이 홀더 하우징(120)에 이동 가능하게 설치되므로, 로터 하우징(130)과 푸시 하우징(140)을 조작하여 복수의 기능을 선택할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈(150)이 푸시 하우징(140)과 함께 이동되도록 푸시 하우징(140)에 설치되고, 디스플레이 모듈(150)과 회로기판(110)이 플랙시블 와이어부(155)에 연결되므로, 회로기판(110)이 디스플레이 모듈(150)을 제어하는 제어기판으로 이용될 수 있다. 따라서, 디스플레이 모듈(150)을 제어하기 위해 별도의 제어기판을 설치하지 않아도 된다.
또한, 디스플레이 모듈(150)과 회로기판(110)이 플랙시블 와이어부(155)에 연결되므로, 디스플레이 모듈(150)이 푸시 하우징(140)과 함께 이동되는 구조를 구현할 수 있다.
또한, 윈도우부(161)와 캡 프레임(163)을 사출 성형하여 푸시 캡(160)을 제작하므로, 윈도우부(161)와 캡 프레임(163)을 접착하는 공정, 윈도우부(161)와 캡 프레임(163)을 조립하는 공정 등이 생략될 수 있다. 따라서, 스위치 장치의 제조 시간 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110: 회로기판 111: 관통홀
113: 광조사부 114: 스위치
116: 회전 감지부 120: 홀더 하우징
122: 가이드부 125: 디텐트부
127: 디텐트캡 130: 로터 하우징
133: 톱니부 135: 디텐트 돌기부
140: 푸시 하우징 142: 슬라이더
143: 단턱부 145: 가압 리브
150: 디스플레이 모듈 151: 확산판
153: 디스플레이부 155: 플랙시블 와이어부
160: 푸시 캡 161: 윈도우부
163: 캡 프레임 170: 조작 하우징

Claims (8)

  1. 광조사부와 스위치가 실장되는 회로기판;
    상기 회로기판에 설치되는 홀더 하우징;
    상기 홀더 하우징의 외측을 둘러싸고, 상기 홀더 하우징을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 로터 하우징;
    상기 홀더 하우징의 내측에 이동 가능하게 설치되고, 상기 회로기판 측으로 이동됨에 따라 상기 스위치를 가압하는 푸시 하우징;
    상기 푸시 하우징과 함께 이동되도록 상기 푸시 하우징에 설치되고, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 디스플레이 모듈;
    상기 푸시 하우징과 함께 이동되도록 상기 푸시 하우징에 결합되고, 상기 디스플레이 모듈에서 조사되는 광을 투과시키는 푸시 캡; 및
    상기 로터 하우징과 상기 푸시 캡의 외측을 둘러싸도록 설치되는 조작 하우징을 포함하고,
    상기 디스플레이 모듈은 플랙시블 와이어부에 의해 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고,
    상기 로터 하우징의 내측면에는 상기 로터 하우징의 원주방향을 따라 복수의 디텐트 돌기부가 연속적으로 형성되고,
    상기 홀더 하우징에는 상기 디텐트 돌기부에 대향되도록 디텐트부가 설치되고,
    상기 디텐트부는,
    상기 홀더 하우징의 보스에 끼워지는 탄성부재; 및
    상기 탄성부재에 결합되고, 상기 로터 하우징이 회전될 때에 상기 디텐트 돌기부를 따라 이동되는 디텐트캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은,
    상기 푸시 하우징과 함께 이동되도록 상기 푸시 하우징에 설치되고, 상기 광조사부에서 조사되는 광을 확산시키는 확산판; 및
    상기 확산판에 설치되고, 상기 플랙시블 와이어부에 의해 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 푸시 캡은,
    상기 디스플레이 모듈에 대향되게 배치되고, 상기 디스플레이 모듈에서 조사되는 광이 투과되는 윈도우부; 및
    상기 윈도우부의 둘레부에 설치되고, 상기 푸시 하우징에 결합되는 캡 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 윈도우부와 상기 캡 프레임은 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 홀더 하우징의 내측면에는 가이드부가 형성되고,
    상기 푸시 하우징의 외측면에는 상기 가이드부에 이동 가능하게 결합되도록 슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 슬라이더는 상기 회로기판에 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 푸시 하우징에는 상기 푸시 하우징이 상기 회로기판 측으로 이동될 때에 상기 스위치를 가압하도록 가압 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
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