KR101908973B1 - 자동차의 스위치 장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 기능의 스위치신호를 발생시킬 수 있는 자동차의 스위치 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 가압돌기가 하측에 형성되고 상하로 이동가능하게 배치된 제1 스위치 바디와, 상기 제1 스위치 바디의 상측에 설치되는 터치패드와, 상기 제1 스위치 바디 내에 배치되어 상기 터치패드의 터치시 스위치신호를 발생시키는 제1 PCB를 가지는 제1 스위치 모듈과, 상기 제1 스위치 바디의 하측에 배치되고 상기 가압돌기가 관통하는 관통홀이 형성되는 제2 스위치 바디와, 상기 제2 스위치 바디 내에 배치되어 상기 터치패드의 가압시 상기 가압돌기에 의해 가압되어 스위치신호를 발생시키는 압력센서가 설치된 제2 PCB를 가지는 제2 스위치 모듈을 포함한다.

Description

자동차의 스위치 장치{SWITCH APPARATUS FOR AN AUTOMOBILE}
본 발명은 자동차의 스위치 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 실내에는 각종 스위치 장치가 설치되는 바, 상기 스위치의 종류로는 사용자의 푸쉬 동작으로 일방향으로 직선이동되어 스위치 온 신호를 발생시키고, 타방향으로 직선이동되어 스위치 오프 신호를 발생시키는 푸쉬형 스위치 장치와, 회전축을 기준으로 일방향으로 회전되어 제1 스위치 온 신호를 발생시키고, 타방향으로 회전되어 상기 제1 스위치 온 신호와 상이한 제2 스위치 온 신호를 발생시키는 시소형 스위치 장치와, 노브의 회전각에 따라 상이한 스위치 온 신호를 발생시키는 회전형 스위치 장치가 대표적이다.
또한, 최근에는 스마트폰 및 태블릿PC의 발전에 따라 상기 스마트폰 및 태블릿PC에 적용된 터치패드를 스위치 장치에 적용한 터치패드형 스위치 장치의 개발이 활발해지고 있다.
그런데, 종래 기술에 따른 자동차의 스위치 장치는, 상기 푸쉬형 스위치 장치, 시소형 스위치 장치, 상기 회전형 스위치 장치 및 상기 터치패드형 스위치 장치가 각각 별도로 형성되어 있기 때문에, 스위치신호의 기능이 몇 개로 국한될 수 밖에 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 터치패드형 스위치 장치는 운전자에게 스위치의 조작에 대한 피드백이 오지 않아, 스위치 조작시 육안으로 터치패드를 주시하거나, 상기 터치패드 터치시 표시되는 멀티미디어기기의 화면을 주시해야 하므로, 자동차 사고의 위험성이 따르는 문제점도 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 다양한 기능의 스위치신호를 발생시킬 수 있는 자동차의 스위치 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 운전자에게 터치패드의 조작을 피드백해 줄 수 있는 자동차의 스위치 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 가압돌기가 하측에 형성되고 상하로 이동가능하게 배치된 제1 스위치 바디와, 상기 제1 스위치 바디의 상측에 설치되는 터치패드와, 상기 제1 스위치 바디 내에 배치되어 상기 터치패드의 터치시 스위치신호를 발생시키는 제1 PCB를 가지는 제1 스위치 모듈과, 상기 제1 스위치 바디의 하측에 배치되고 상기 가압돌기가 관통하는 관통홀이 형성되는 제2 스위치 바디와, 상기 제2 스위치 바디 내에 배치되어 상기 터치패드의 가압시 상기 가압돌기에 의해 가압되어 스위치신호를 발생시키는 압력센서가 설치된 제2 PCB를 가지는 제2 스위치 모듈을 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 터치패드형 스위치 및 푸쉬형 스위치가 하나로 통합되거나, 터치패드형 스위치, 푸쉬형 스위치 및 회전형 스위치가 하나로 통합되어, 다양한 기능의 스위치신호를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 액츄에이터의 진동을 통해 운전자에게 터치패드의 조작을 피드백해줄 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 가압돌기를 나타내는 도면,
도 3은 도 1에 도시된 탄성부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 나타내는 단면도, 도 2는 도 1에 도시된 가압돌기를 나타내는 도면, 도 3은 도 1에 도시된 탄성부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는, 자동차의 운전석 및 조수석 사이에 배치된 콘솔박스 인근에 설치되는 것으로서, 제1 스위치 모듈(100) 및 제2 스위치 모듈(200)을 포함한다.
제1 스위치 모듈(100)은 제2 스위치 모듈(200)의 상측에 배치되고, 제2 스위치 모듈(200)은 제1 스위치 모듈(100)의 하측에 배치된다.
제1 스위치 모듈(100)은 제1 스위치 바디(110)와, 제1 스위치 바디(110)의 상측에 설치되는 터치패드(120)와, 제1 스위치 바디(110)의 내부에 배치되는 제1 PCB(Printed Circuit Board;130)를 포함한다. 제1 스위치 모듈(100)은 제1 스위치 바디(110)의 상측에 회전 가능하게 설치되는 휠 노브(140)와, 제1 PCB(130)에 설치되어 휠 노브(140)의 회전위치를 검출하여 스위치신호를 발생시키는 휠 노브 회전위치 검지센서(150)를 더 포함할 수 있다.
제2 스위치 모듈(200)은 제2 스위치 바디(210)와, 제2 스위치 바디(210)의 내부에 배치되는 제2 PCB(220)를 포함한다.
제1 스위치 바디(110)는 제2 스위치 바디(210)의 상측에 상하로 이동가능하게 설치된다. 제1 스위치 바디(110)는 사용자가 터치패드(120) 및 휠 노브(140) 중 적어도 하나를 아래로 가압할 시 아래로 이동될 수 있다.
제1 스위치 바디(110)의 하측면에는 가압돌기(115)가 돌출 형성되고, 제2 스위치 바디(210)의 상측면에는 가압돌기(115)가 관통하는 관통홀(211)이 형성된다. 가압돌기(115)는 관통홀(211) 내에 삽입 배치된다. 가압돌기(115)는 사용자가 터치패드(120) 및 휠 노브(140) 중 적어도 하나를 아래로 가압할 시 아래로 이동되는 제1 스위치 바디와 함께 아래로 이동된다.
터치패드(120)는 원형으로 형성되며, 상측면이 하측으로 오목하게 함입된다. 터치패드(120)의 상측면이 하측으로 오목하게 형성됨으로써, 사용자가 터치패드(120)의 상측면을 터치할 시 터치패드(120)를 육안으로 확인하지 않고도 터치패드(120)의 위치를 인지할 수 있다.
제1 PCB(130)는 사용자가 터치패드(120)의 터치시 스위치신호를 발생시킨다. 제1 PCB(130)는 사용자가 터치패드(120)를 터치하는 패턴에 따라 상이한 스위치신호를 발생시킬 수 있다. 제1 PCB(130)에는 사용자가 터치패드(120)를 터치하는 패턴에 따라 상이한 스위치신호를 발생시키는 회로가 인쇄됨이 바람직하다. 또한, 제1 PCB(130)에는 휠 노브 회전위치 검지센서(150)의 스위치신호에 따라 상이한 스위치신호를 발생시키는 회로도 인쇄됨이 바람직하다.
제1 PCB(130)의 하측면에는 액츄에이터(135)가 설치된다. 액츄에이터(135)는 사용자가 터치패드(120)를 터치시 진동을 발생시켜서, 상기 진동을 터치패드(120)에 전달한다. 따라서, 사용자가 터치패드(120)를 터치하는 촉각이 상기 진동에 의해 상기 사용자가에 피드백되어, 사용자는 터치패드(120)를 조작하는 것을 인지할 수 있고, 터치패드(120)를 오작동시키는 것을 방지할 수 있게 된다.
휠 노브(140)는 터치패드(120)의 둘레를 감싸도록 배치되어, 제1 스위치 바디(110)의 상측에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 휠 노브(140)는 베어링(145)을 통해 제1 스위치 바디(110)의 상측에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 베어링(145)의 외륜 및 내륜이 서로 회전 가능하게 배치된 구조물로서, 베어링(145)의 외륜이 휠 노브(140)에 고정되고, 베어링(145)의 내륜이 제1 스위치 바디(110)의 상측에 고정됨으로써, 휠 노브(140)는 베어링(145)을 통해 제1 스위치 바디(110)의 상측에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 휠 노브(140)는 베어링(145)을 통해 터치패드(120)의 둘레에 회전 가능하게 설치될 수도 있다. 즉, 베어링(145)의 외륜이 휠 노브(140)에 고정되고, 베어링(145)의 내륜이 터치패드(120)의 둘레에 고정됨으로써, 휠 노브(140)는 베어링(145)을 통해 터치패드(120)의 둘레에 회전 가능하게 설치될 수도 있다.
휠 노브 회전위치 검지센서(150)에는 상측이 개구된 개구홀(151)이 형성되고, 휠 노브(140)에는 개구홀(151)로 삽입되는 리브(141)가 돌출 형성될 수 있다. 휠 노브 회전위치 검지센서(150)는 휠 노브(140)의 회전방향을 따라 등간격으로 이격되어 복수로 구비될 수 있다. 본 실시예에서 휠 노브 회전위치 검지센서(150)는 4개로 구비되어 휠 노브(140)의 회전방향을 따라 90도 간격으로 배치된다.
또한, 리브(141)는 휠 노브(140)가 90도 간격으로 회전될 때마다 4개의 휠 노브 회전위치 검지센서(150) 중 어느 하나에 형성된 개구홀(151)로 삽입된다. 휠 노브 회전위치 검지센서(150)는 리브(141)가 개구홀(151)로 삽입되는 경우 스위치신호를 발생시킨다. 본 실시예에서 휠 노브 회전위치 검지센서(150)는 4개로 구비되어, 휠 노브(140)의 회전방향을 따라 90도 간격으로 배치되기 때문에, 리브(141)가 4개의 휠 노브 회전위치 검지센서(150) 중 어느 하나에 형성된 개구홀(151)로 삽입될 때마다, 제1 PCB(130)는 4개의 상이한 스위치신호를 발생시킬 수 있다.
제1 스위치 바디(110)에는 상측면 중 복수의 휠 노브 회전위치 검지센서(150)와 대응되는 부분에 휠 노브 회전위치 검지센서(150)가 삽입되는 센서삽입홀(111)이 형성되고, 리브(141)는 센서삽입홀(111)을 통해 휠 노브 회전위치 검지센서(150)에 형성된 개구홀(151)로 삽입된다. 센서삽입홀(111)은 휠 노브(140)의 회전각도 만큼 형성되어, 휠 노브(140)의 회전 각도를 규제하는 것이 바람직하다.
제2 스위치 바디(210)는 제1 스위치 바디(110)의 하측에 배치된다. 제2 스위치 바디(210)의 상측면에는 관통홀(211)이 형성된다. 제1 스위치 바디(110)의 하측면에 형성된 가압돌기(115)는 관통홀(211)을 관통한다.
또한, 제2 PCB(220)의 상측면에는 관통홀(211)과 대응되는 부분에 압력센서(225)가 설치된다. 가압돌기(115)는 사용자가 터치패드(120) 및 휠 노브(140) 중 적어도 하나를 아래로 가압할 시 제1 스위치 바디(110)와 함께 아래로 이동되어 압력센서(225)를 가압한다. 압력센서(225)는 가압돌기(115)에 의해 가압되어 스위치신호를 발생시킨다. 가압돌기(115)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 스위치 바디(110)에 4개로 구비되고, 압력센서(225)는 가압돌기(115)와 대응되는 개수인 4개로 구비되어 각각의 가압돌기(115)와 대응되는 위치에 배치됨이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는, 제1 스위치 바디(110) 및 제2 스위치 바디(210) 사이에 제1 스위치 모듈(100)을 탄성지지하는 탄성부재(230)가 더 설치된다. 탄성부재(230)는 사용자가 터치패드(120) 및 휠 노브(140) 중 적어도 하나를 하측으로 가압할 시 아래로 이동되는 제1 스위치 바디(110)를 탄성지지하고, 사용자가 터치패드(120) 및 휠 노브(140) 중 적어도 하나를 하측으로 가압하는 힘을 해제할 시 제1 스위치 바디(110)가 원위치인 상측으로 다시 복귀될 수 있는 탄성력을 가지고 있다.
탄성부재(230)는 도 1에 도시된 바와 같이 코일 스프링으로 형성되어, 상단이 제1 스위치 바디(110)의 하측면에 결합되고, 하단이 제2 스위치 바디(210)의 상측면에 결합될 수 있다.
또한, 탄성부재(230)는 도 3에 도시된 바와 같이 판 스프링으로 형성될 수 있다. 상기 판 스프링은 제1 스위치 바디(110)의 하측면에 탄성적으로 접촉되는 탄성돌기(235)를 가지고 있으며, 제2 스위치 바디(210)에 안착될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는, 아우터 케이스(240)와, 광원(250)과, 무드링(260)을 더 포함한다.
아우터 케이스(240)는 제2 스위치 바디(210)의 상측에 설치되어 제1 스위치 바디 및 상기 휠 노브의 둘레를 감싸고, 광원(250)은 제2 PCB(220) 중 아우터 케이스(240)에 대응하는 부분에 설치되어 빛을 생성하며, 무드링(260)은 아우터 케이스(240)의 상단에 설치되어 광원(250)이 생성하는 상기 빛에 의해 발광한다.
아우터 케이스(240)는 제1 스위치 바디(110)의 둘레를 감싸서 제1 스위치 모듈(100)의 외관을 형성할 수 있으며, 광원(250)이 생성한 빛이 무드링(260)으로 전달될 수 있도록 광원(250)과 대응하는 내부가 빈 구조로 형성된다.
광원(250)은 발광다이오드(LED)로 구비된다. 제2 스위치 바디(210)의 상측면에는 광원(250)이 삽입되는 광원삽입홀(213)이 형성되고, 아우터 케이스(240)는 하단이 개구된 내부가 빈 구조로 형성되어 상기 개구된 하단이 제2 스위치 바디(210)의 상측면 중 광원삽입홀(213)이 형성되는 부분을 감싸서 결합되는 것이 바람직하다.
무드링(260)은 광원(250)이 생성한 상기 빛에 의해 발광됨으로써, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치의 디자인을 향상시킴과 아울러, 터치패드(120) 및 휠 노브(140)의 위치를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 스위치 장치는, 터치패드형 스위치 및 푸쉬형 스위치가 하나로 통합되거나, 터치패드형 스위치, 푸쉬형 스위치 및 회전형 스위치가 하나로 통합되어, 다양한 기능의 스위치신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 액츄에이터(135)의 진동을 통해 터치패드(120)의 조작을 사용자에게 피드백해 줄 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 제1 스위치 모듈 110 : 제1 스위치 바디
111 : 센서삽입홀 115 : 가압돌기
120 : 터치패드 130 : 제1 PCB
135 : 액츄에이터 140 : 휠 노브
141 : 리브 145 : 베어링
150 : 휠 노브 회전위치 검지센서 151 : 개구홀
200 : 제2 스위치 모듈 210 : 제2 스위치 바디
211 : 관통홀 213 : 광원삽입홀
220 : 제2 PCB 225 : 압력센서
230 : 탄성부재 235 : 탄성돌기
240 : 아우터 케이스 250 : 광원
260 : 무드링

Claims (11)

  1. 가압돌기가 하측에 형성되고 상하로 이동가능하게 배치된 제1 스위치 바디와, 상기 제1 스위치 바디의 상측에 설치되는 터치패드와, 상기 제1 스위치 바디 내에 배치되어 상기 터치패드의 터치시 스위치신호를 발생시키는 제1 PCB를 가지는 제1 스위치 모듈; 및
    상기 제1 스위치 바디의 하측에 배치되고 상기 가압돌기가 관통하는 관통홀이 형성되는 제2 스위치 바디와, 상기 제2 스위치 바디 내에 배치되어 상기 터치패드의 가압시 상기 가압돌기에 의해 가압되어 스위치신호를 발생시키는 압력센서가 설치된 제2 PCB를 가지는 제2 스위치 모듈;을 포함하고,
    상기 터치패드는 상면이 하측으로 오목하게 함입되고,
    상기 가압돌기는 4개로 구비되고,
    상기 압력센서는 상기 가압돌기와 대응되는 개수인 4개로 구비되어 각각의 상기 가압돌기와 대응되는 위치에 배치되는 자동차의 스위치 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 PCB에 설치되고, 상기 터치패드의 터치시 진동되면서 상기 진동을 상기 터치패드에 전달하는 액츄에이터를 더 포함하는 자동차의 스위치 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스위치 모듈은,
    상기 제1 스위치 바디에 회전 가능하게 설치되어 상기 터치패드의 둘레를 감싸는 휠 노브와,
    상기 제1 PCB에 설치되어, 상기 휠 노브의 회전 위치를 검출하여 스위치신호를 발생시키는 휠 노브 회전위치 검지센서를 더 포함하는 자동차의 스위치 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 압력센서는 상기 터치패드 및 상기 휠 노브 중 적어도 하나를 가압시 상기 가압돌기에 의해 가압되어 스위치신호를 발생시키는 자동차의 스위치 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 휠 노브 회전위치 검지센서는 상기 휠 노브의 회전방향을 따라 90도 간격으로 이격되어 4개로 구비되고,
    상기 4개의 휠 노브 회전위치 검지센서에는 각각, 상측에 개구된 개구홀이 형성되며,
    상기 휠 노브에는 상기 휠 노브가 회전됨에 따라 상기 4개의 휠 노브 회전위치 검지센서 중 어느 하나에 형성된 상기 개구홀로 삽입되는 리브가 형성되고,
    상기 4개의 휠 노브 회전위치 검지센서는 상기 리브가 상기 개구홀로 삽입되는 경우 스위치신호를 발생시키는 자동차의 스위치 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 스위치 바디에는 상기 4개의 휠 노브 회전위치 검지센서가 삽입되는 센서삽입홀이 상기 휠 노브의 회전각도 만큼 형성되고,
    상기 리브는 상기 센서삽입홀을 통해 상기 개구홀로 삽입되는 자동차의 스위치 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스위치 바디 및 상기 제2 스위치 바디 사이에 배치되어, 상기 제1 스위치 모듈을 탄성지지하는 탄성부재를 더 포함하는 자동차의 스위치 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 제1 스위치 바디에 탄성적으로 접촉되는 탄성돌기를 가지고, 상기 제2 스위치 바디에 안착되는 판 스프링으로 형성되는 자동차의 스위치 장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 스위치 바디의 상측에 설치되어 상기 제1 스위치 바디 및 상기 휠 노브의 둘레를 감싸는 아우터 케이스와,
    상기 제2 PCB 중 상기 아우터 케이스에 대응하는 부분에 설치되어, 빛을 생성하는 광원과,
    아우터 케이스의 상단에 설치되어, 상기 광원이 생성하는 상기 빛에 의해 발광하는 무드링을 더 포함하는 자동차의 스위치 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 스위치 바디에는 상기 광원이 삽입되는 광원삽입홀이 형성되고,
    상기 아우터 케이스는 하단이 개구된 내부가 빈 구조로 형성되어, 상기 개구된 하단이 상기 제2 스위치 바디의 상측면 중 상기 광원삽입홀이 형성된 부분을 감싸서 결합되는 자동차의 스위치 장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 휠 노브를 상기 제1 스위치 바디에 회전 가능하게 결합하는 베어링을 더 포함하는 자동차의 스위치 장치.
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