KR101969026B1 - 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치에 관한 것으로, 운전자가 눌러서 차량의 시동을 걸도록 하는 시동버튼과, 상기 시동버튼의 외주면을 따라 상기 시동버튼의 둘레에 배치되어 상기 시동버튼의 직경방향을 따른 유동을 방지할 수 있도록 상기 시동버튼의 둘레를 지지하는 링형상의 단면을 갖는 하우징을 포함한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치로서, 상기 하우징의 내측에는 자기력선을 형성함으로써 알에프아이디 방식에 의하여 스마트키를 인식할 수 있도록 하여 상기 차량의 시동이 가능하도록 하는 코일이 권취되어 상기 하우징과 상기 코일이 일체로 형성되도록 함으로써, 차량의 시동장치를 신속하고 용이하게 조립할 수 있도록 함으로써 조립에 소요되는 시간을 절감함과 더불어 하우징과 코일이 일체로 구비되는 구조이므로 하우징의 중심과 코일의 중심이 어긋날 수 없도록 함으로써 조립 불량으로 인한 차량용 시동장치의 오작동을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치{RFID TAG STARTING SWITCH HAVING COIL UNITED HOUSING}

본 발명은 차량용 시동스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 알에프아이디 방식에 의하여 스마트키를 인식함으로써 차량 엔진의 시동이 가능한 차량용 시동스위치의 조립을 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 하는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치에 관한 것이다.

RFID(Radio Frequency Identification)는 생산에서 판매에 이르는 전 과정의 정보를 초소형칩(IC칩)에 내장시켜 이를 무선주파수로 추적할 수 있도록 한 기술로서, '전자태그', '스마트 태그', '전자 라벨', 또는 '무선식별' 등으로 불린다.

최근의 RFID 기술은 대중 교통 요금징수 시스템으로도 사용되며 앞으로 그 활용 범위가 유통 분야뿐만 아니라 동물 추적장치, 자동차 안전장치, 개인 출입 및 접근 허가장치, 전자요금 징수 장치, 생산관리 등 여러 분야로 확대되고 있다.

일반적으로 RFID 카드 안에는 사람을 포함한 모든 사물에 붙일 수 있는 태그(Tag)에 고유한 정보를 입력하고, 리더(Reader)를 통하여 상기 정보를 읽는다.

상기 RFID 카드에 의한 정보 독출은 비접촉 방식으로서, 일반적으로 제작되는 RFID 카드는 태그에 내장되어 있거나 외장되어 있는 캐패시터의 캐패시턴스와 코일의 인덕턴스의 공진 주파수를 캐리어 주파수(carrier frequency)로 설정하여 리더가 태그안의 정보를 독출할 수 있도록 한다.

최근에는 이러한 RFID 기술을 차량용 시동장치에 적용하여 차량용 시동스위치가 운전자가 소지하고 있는 스마트키를 인식하면 차량의 시동을 걸수 있도록 함으로써 운전자의 편의를 도모하고 있다.

도 1은 RFID 기술이 적용된 종래의 차량용 시동장치의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, RFID 기술이 적용된 종래의 차량용 시동장치는, 운전자가 눌러서 차량의 시동을 걸도록 하는 시동버튼(10)과, 시동버튼(10)의 외주면을 따라 시동버튼(10)의 둘레에 배치되어 시동버튼(10)의 직경방향을 따라 유동을 방지할 수 있도록 시동버튼(10)의 둘레를 지지하는 하우징(20)과, 시동버튼(10)의 두께 방향을 따라 하우징(20)의 내측에 배치되며 일측에 커넥터가 구비된 원통 형상의 보빈(30)과, 보빈(30)의 외면에 권취되어 자기력선이 형성되도록 하며 상기 커넥터와 전기적으로 접속되는 코일(40)로 구성되어 있다.

시동버튼(10)은 납작한 원반 형상으로 형성된 원형상의 부재로서 외면 일측에는 차량 엔진의 시동 상태를 인식할 수 있도록 하는 엘이디가 배치되어 있다.

이러한 시동버튼(10)의 내측면에는 별도의 회로기판이 구비되며 누름 동작에 의하여 전기적으로 차량의 제어부와 선택적으로 접속됨으로써 차량의 시동을 걸 수 있도록 한다.

하우징(20)은 중앙에 중공(21)이 형성된 링형상의 부재로서 시동버튼(10)의 주연부에 배치되어 시동버튼(10)이 직경 방향을 따라 유동함을 방지할 수 있도록 하는 부재이다.

중공(21)에 삽입된 형태로 배치되는 시동버튼(10)의 유동을 방지하기 위하여 하우징(20)에 형성된 중공(21)의 직경과 시동버튼(10)의 직경은 유사한 크기로 형성되어 있다.

보빈(30)은 하우징(20)의 직경과 동일한 직경을 가지며 상대적으로 더 얇은 두께로 형성된 링형부재가 양측 단부에 배치되고 이러한 링형부재의 내면을 상호 연결할 수 있도록 복수의 링형부재 사이에 측면부가 일체로 형성된 부재이다.

이러한 보빈(30)의 일측에는 커넥터가 구비되어 있으며, 측면부에는 커넥터와 전기적으로 연결되는 코일(40)이 측면부의 외면에 권취된 상태로 배치되어 있다.

그런데, 이러한 구성을 갖는 종래의 차량용 시동장치는, 차량용 시동장치의 조립을 위하여 시동버튼(10), 하우징(20) 및 보빈(30)을 순차적으로 결합시킨 후에 커넥터가 차량의 제어부와 전기적으로 접속되도록 해야 하는 구조이므로 조립에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 조립이 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

또한, 하우징(20)과 보빈(30)이 별도로 구비되어 있으므로 하우징(20)의 중심과 보빈(30)의 중심이 상호 어긋나게 조립될 경우에는 조립불량으로 인하여 차량용 시동장치가 오작동하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 시동장치를 신속하고 용이하게 조립할 수 있도록 함으로써 조립에 소요되는 시간을 절감함과 더불어 하우징과 코일이 일체로 구비되는 구조이므로 하우징의 중심과 코일의 중심이 어긋날 수 없도록 함으로써 조립 불량으로 인한 차량용 시동장치의 오작동을 확실하게 방지할 수 있는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치는, 운전자가 눌러서 차량의 시동을 걸도록 하는 시동버튼과, 상기 시동버튼의 외주면을 따라 상기 시동버튼의 둘레에 배치되어 상기 시동버튼의 직경방향을 따른 유동을 방지할 수 있도록 상기 시동버튼의 둘레를 지지하는 링형상의 단면을 갖는 하우징을 포함한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치치로서, 상기 하우징의 내측에는 자기력선을 형성함으로써 알에프아이디 방식에 의하여 스마트키를 인식할 수 있도록 하여 상기 차량의 시동이 가능하도록 하는 코일이 권취되어 상기 하우징과 상기 코일이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하우징의 내측 판면에는 상기 코일이 외면에 권취될 수 있도록 상기 하우징의 두께 방향을 따라 일정 간격 돌출되는 링형상의 코일권취부재가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 코일권취부재의 단부에는 상기 코일권취부재의 외면에 권취된 코일이 이탈됨을 방지하도록 상기 코일권취부재의 직경 방향을 따라 외측으로 일정 길이 돌출 형성되는 걸림턱이 구비될 수 있다.

또한, 상기 코일권취부재의 높이는 상기 하우징 측면의 높이와 동일한 높이로 형성될 수 있다.

아울러, 상기 코일권취부재의 직경은 상기 시동버튼의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 코일권취부재의 일측에는 상기 코일권취부재의 외면에 권취된 코일과 전기적으로 접속된 상태에서 상기 차량 내부의 접속대상물에 삽입되도록 상기 하우징의 높이 방향을 따라 돌출되는 커넥터가 구비될 수 있다.

또한, 상기 시동버튼의 일측면에는 누름 동작에 의하여 상기 차량의 시동이 걸리도록 접속대상물에 삽입되며 상기 시동버튼의 높이 방향을 따라 돌출되는 별도의 커넥터가 구비될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치는, 차량의 시동장치를 신속하고 용이하게 조립할 수 있도록 함으로써 조립에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치는, 하우징과 코일이 일체로 구비되는 구조이므로 하우징의 중심과 코일의 중심이 어긋날 수 없도록 함으로써 조립 불량으로 인한 차량용 시동장치의 오작동을 확실하게 방지할 수 있는 있는 효과가 있다.

도 1은 RFID 기술이 적용된 종래의 차량용 시동장치의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이며,
도 3은 도 2의 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치의 하우징 배면의 구조를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 2의 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치가 분해된 구조를 도시한 종단면도이며,
도 5는 도 2의 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치가 결합된 구조를 도시한 종단면도이다.

일반적으로 자동차는 무선 통신에 기반한 스마트 키와 스마트 키에 내장된 비상용 금속키(VALET KEY)를 가지고 있으며, 스마트 키 내부에는 근거리 전파송수신을 위한 장파(125kHz, 134kHz)대 영역과 장거리 전파송수신을 위한 단파(433MHz)대 영역 두 가지의 RFID 칩을 모두 가진 통신방식을 혼용하여 사용하고 있다.

단파대(HIGH FREQUENCY RADIO)는 원거리에서 자동차의 문의 개폐와 트렁크 시동 등을 작동 할 수 있는 무선 통신을 말하며, 장파대(LOW FREQUENCY RADIO)는 차내의 비상용 목적으로 주로 사용한다.

그리고, 스마트 키에는 자동차와 통신을 하기 위해 배터리 부분을 장착하고 있으나, 배터리의 방전 또는 기기 자체의 문제로 인하여 통신을 할 수 없게 되면, 금속키(VALET KEY)를 꺼내어 차량 문을 개방한 후 비상키를 시동 콘솔 박스에 집어넣은 채 시동을 걸 수 있게 되어 있다.

여기서, 금속 비상용 키는 엔진 시동 버튼과 무관하게 키를 삽입할 별도의 시동용 콘솔 박스가 필요로 하여 자동차의 시동 계통도에서도 복잡하게 설계되고 장착되어진다. 일반적으로 스마트 키는 장파대, 단파대를 같이 사용하며 단파대역은 능동형(ACTIVE TYPE)으로 사용하고, 장파대역은 수동형(PASSIVE TYPE)으로 사용한다.

장파대 영역인(PASSIVE TYPE / 125kHz 134kHz) 칩은 배터리를 사용하지 않고도 자동차 내 시동 버튼 안에 있는 RFID 리더기와 암호화 된 통신을 통해서 시동 버튼을 작동할 수 있다.

이러한 RFID 리더기는 코일에 전류가 형성되면 전류가 흐르는 방향으로부터 교류 변화하는 전계와 자계가 90도 각도의 위상으로 전파가 형성되며 시동버튼과 코일 사이 틈의 자속 누설로로 흘러 나온 전파를 통해 통신하도록 한다.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치의 하우징 배면의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치가 분해된 구조를 도시한 종단면도이며, 도 5는 도 2의 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치가 결합된 구조를 도시한 종단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치는, 운전자가 눌러서 차량의 시동을 걸도록 하는 시동버튼(100)과, 상기 시동버튼(100)의 외주면을 따라 상기 시동버튼(100)의 둘레에 배치되어 상기 시동버튼(100)의 직경방향을 따른 유동을 방지할 수 있도록 상기 시동버튼(100)의 둘레를 지지하는 링형상의 단면을 갖는 하우징(200)을 포함한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치로서, 상기 하우징(200)의 내측에는 자기력선을 형성함으로써 알에프아이디 방식에 의하여 스마트키를 인식할 수 있도록 하여 상기 차량의 시동이 가능하도록 하는 코일(300)이 권취되어 상기 하우징(200)과 상기 코일(300)이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

시동버튼(100)은 일정 두께를 갖는 원반 형상으로 형성된 부재로서 후술할 하우징(200)의 중공(201)에 누름 이동가능하게 설치되어 선택적으로 차량의 시동을 걸수 있도록 하는 역할을 한다.

이러한 시동버튼(100)의 차량의 내측으로 향하는 일측면에는 누름 동작에 의하여 상기 차량의 시동이 걸리도록 차량의 내부에 구비된 시동 콘솔 박스와 같은 접속대상물(1)에 삽입되며 시동버튼(100)의 높이 방향을 따라 돌출되는 별도의 커넥터(110)가 구비되어 있다.

그리고, 외부로 노출되는 시동버튼(100) 표면에는 차량의 시동 스위치의 상태를 알려주는 엘이디 표시등이 구비될 수 있다.

하우징(200)은 중앙 영역에 중공(201)이 관통 형성되고 일정 두께를 갖는 링 형상으로 형성된 부재로서 중공(201)에 삽입 설치된 시동버튼(100)이 유동하지 않고 안정적으로 누름 동작이 가능하도록 시동버튼(100)의 둘레를 지지하는 역할을 한다.

이러한 하우징(200)의 내측 판면에는 코일(300)이 외면에 권취될 수 있도록 하우징(200)의 두께 방향을 따라 일정 간격 돌출되는 링형상의 코일권취부재(210)가 구비되어 있다.

그리고, 코일권취부재(210)의 단부에는 코일권취부재(210)의 외면에 권취된 코일(300)이 이탈됨을 방지하도록 코일권취부재(210)의 직경 방향을 따라 외측으로 일정 길이 돌출 형성되는 걸림턱(220)이 구비되는 것이 바람직하다.

걸림턱(220)의 길이는 코일권취부재(210)의 외면에 권취된 코일(300)이 형성하는 두께보다 다소 두꺼운 길이를 갖도록 형성되는 것이 효과적이다.

그리고, 코일권취부재(210)의 높이는 하우징(200) 측면의 높이와 동일한 높이로 형성되도록 함으로써 하우징(200)의 중앙 영역에 형성된 중공(201)에 삽입 설치된 시동버튼(100)의 외면에 코일이 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 코일권취부재(210)의 직경은 시동버튼(100)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성되는 것이 효과적이다.

이는, 시동버튼(100)과 RFID 리더기를 형성하는 코일(300) 사이에 소정의 거리를 유지하여 시동버튼(100)과 코일(300) 사이에 자속 누설로가 개방될 수 있도록 하여 스마트키와 원활한 통신이 가능하도록 하기 위함이다.

만약에 RFID 리더기를 형성하는 코일(300)과 시동버튼(100) 사이에 자속 누설로가 충분히 확보되어지지 않거나 외부의 와전류의 영향을 받을 경우에는 비결정성 합금(AMORPHOUS ALLOY SHEET)을 사용하여 와전류를 차단하여 자속 누설로를 확보할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.

그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 시동버튼(100)과 코일(300) 사이에 형성되는 자속 누설로의 정확한 공간을 확보하기 위해 시동버튼(100)의 둘레에 별도의 원형캡을 삽입하여 사용할 수 있으며, 이러한 원형캡의 표면에 아모르파스 시트를 삽입하여 자속흐름의 거리를 증가시킬 수 있도록 한다.

코일권취부재(210)의 일측에는 코일권취부재(210)의 외면에 권취된 코일(300)과 전기적으로 접속된 상태에서 차량 내부의 시동 콘솔 박스와 같은 접속대상물(1)에 삽입되도록 하우징(200)의 높이 방향을 따라 돌출되는 커넥터(230)가 구비되어 있다.

코일(300)은 코일권취부재(210)의 외면에 일정 횟수로 권취되어 자기력선을 형성함으로써 스마트키와 RFID 방식으로 통신이 가능하도록 하여 선택적으로 차량의 시동이 걸리도록 하는 역할을 한다.

이러한 코일(300)이 권취되는 회수는 코일(300)에 의하여 형성되는 자기력선에 요구되는 세기에 따라 조절될 수 있는데, 큰 크기의 자기력선이 요구되는 경우에는 코일(300)이 권취되는 회수를 증가시키고 작은 크기의 자기력선이 요구되는 경우에는 코일(300)이 권취되는 회수를 감소시키게 된다.

그리고, 코일(300)이 코일권취부재(210)에 권취되어 형성하는 원의 직경은 시동버튼(100)의 직경보다는 크게 형성되도록 하여 시동버튼(100) 둘레의 외측에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

이는 상술한 바와 같이, 시동버튼(100)과 RFID 리더기를 형성하는 코일(300) 사이에 소정의 거리를 유지하여 시동버튼(100)과 코일(300) 사이에 자속 누설로가 개방될 수 있도록 하여 스마트키와 원활한 통신이 가능하도록 하기 위함이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치는 차량의 시동장치를 신속하고 용이하게 조립할 수 있도록 함으로써 조립에 소요되는 시간을 절감함과 더불어 하우징과 코일이 일체로 구비되는 구조이므로 하우징의 중심과 코일의 중심이 어긋날 수 없도록 함으로써 조립 불량으로 인한 차량용 시동장치의 오작동을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 일 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 일 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 시동버튼 110 : 커넥터
200 : 하우징 201 : 중공
210 : 코일권취부재 220 : 걸림턱
230 : 커넥터 300 : 코일

Claims (7)

1. 운전자가 눌러서 차량의 시동을 걸도록 하는 시동버튼(100)과,
   상기 시동버튼(100)의 외주면을 따라 상기 시동버튼(100)의 둘레에 배치되어 상기 시동버튼(100)의 직경방향을 따른 유동을 방지할 수 있도록 상기 시동버튼(100)의 둘레를 지지하는 링형상의 단면을 갖는 하우징(200)을 포함한 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치로서,
   상기 하우징(200)의 내측에는 자기력선을 형성함으로써 알에프아이디 방식에 의하여 스마트키를 인식할 수 있도록 하여 상기 차량의 시동이 가능하도록 하는 코일(300)이 권취되어 상기 하우징(200)과 상기 코일(300)이 일체로 형성되고,
   상기 하우징(200)의 내측 판면에는 상기 코일이 외면에 권취될 수 있도록 상기 하우징(200)의 두께 방향을 따라 일정 간격 돌출되는 링형상의 코일권취부재(210)가 구비되며, 상기 코일권취부재(210)의 직경은 상기 시동버튼(100)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 코일권취부재(210)의 단부에는 상기 코일권취부재(210)의 외면에 권취된 코일(300)이 이탈됨을 방지하도록 상기 코일권취부재(210)의 직경 방향을 따라 외측으로 일정 길이 돌출 형성되는 걸림턱(220)이 구비된 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 코일권취부재(210)의 높이는 상기 하우징(200) 측면의 높이와 동일한 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 코일권취부재(210)의 일측에는 상기 코일권취부재(210)의 외면에 권취된 코일(300)과 전기적으로 접속된 상태에서 상기 차량 내부의 접속대상물(1)에 삽입되도록 상기 하우징(200)의 높이 방향을 따라 돌출되는 커넥터(230)가 구비된 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 시동버튼(100)의 일측면에는 누름 동작에 의하여 상기 차량의 시동이 걸리도록 접속대상물에 삽입되며 상기 시동버튼(100)의 높이 방향을 따라 돌출되는 별도의 커넥터(110)가 구비된 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 코일을 구비한 차량용 시동스위치.

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