KR102261280B1 - 차량의 시동 키 장치 - Google Patents

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곽경택
정진상
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치는 내벽에 걸림턱을 가지는 하우징; 상기 하우징의 일단부에 설치되며 시동키가 삽입되는 시동키 회전부; 상기 하우징의 타단부에 설치되며 엔진을 시동시키는 이그니션 스위치; 그리고 상기 하우징의 내부에 위치하며 상기 시동키 회전부와 상기 이그니션 스위치를 서로 연결하는 연결 샤프트를 포함하고, 상기 연결 샤프트는 샤프트 축을 중심으로 회전 가능한 샤프트 몸체, 상기 샤프트 몸체의 절단 홈에 설치되며 힌지축을 중심으로 회전 가능한 블로킹 레버, 상기 샤프트 몸체와 상기 블로킹 레버를 연결하며 상기 블로킹 레버에 탄성력을 제공하는 스프링을 포함할 수 있다.

Description

차량의 시동 키 장치{IGNITION KEY APPARATUS}
본 발명은 차량의 시동키 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 설치된 시동키 장치는 LOCK 지점, ACC 지점, ON 지점, 그리고 START 지점으로 동작 구간이 나뉘어 있다. 사용자가 차량의 시동을 켜기 위해 시동키를 START 지점으로 이동시킨 후 시동키를 놓으면 시동키가 START 지점에서 자동으로 ON 지점으로 돌아오는 셀프 리턴 동작이 이루어진다. 각 지점에서 시동키의 위치를 고정하기 위해 이그니션 스위치에 있는 스프링이 지지하고 있는 2개의 스틸볼이 하우징의 절도산 홈에 삽입된다.
그러나, 셀프 리턴 동작 시, 시동키가 과도하게 튕기는 경우 시동키는 ON 지점을 지나 ACC 지점으로 이동하게 되어 차량의 시동이 꺼지게 된다. 이 경우 시동을 다시 켜야 되는 불편이 발생한다.
이러한 시동키의 과도한 튕김 현상을 방지하기 위해 이그니션 스위치에 있는 스프링의 탄성력을 증가시키면 동작 구간별로 시동키를 회전시키기 위한 힘이 많이 요구되어 사용자의 불편이 증가하게 된다.
본 발명의 일 실시예는 셀프 리턴 동작 시 시동이 꺼지는 것을 방지할 수 있는 차량의 시동키 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치는 내벽에 걸림턱을 가지는 하우징; 상기 하우징의 일단부에 설치되며 시동키가 삽입되는 시동키 회전부; 상기 하우징의 타단부에 설치되며 엔진을 시동시키는 이그니션 스위치; 그리고 상기 하우징의 내부에 위치하며 상기 시동키 회전부와 상기 이그니션 스위치를 서로 연결하는 연결 샤프트를 포함하고, 상기 연결 샤프트는 샤프트 축을 중심으로 회전 가능한 샤프트 몸체, 상기 샤프트 몸체의 절단 홈에 설치되며 힌지축을 중심으로 회전 가능한 블로킹 레버, 상기 샤프트 몸체와 상기 블로킹 레버를 연결하며 상기 블로킹 레버에 탄성력을 제공하는 스프링을 포함할 수 있다.
상기 블로킹 레버의 힌지축과 상기 블로킹 레버의 무게 중심과의 거리를 제1 간격, 상기 블로킹 레버의 힌지축과 상기 스프링과의 거리를 제2 간격이라 할 때, 상기 블로킹 레버에 미치는 원심력과 상기 제1 간격의 곱이 상기 스프링의 탄성력과 상기 제2 간격의 곱보다 큰 경우 상기 블로킹 레버는 상기 스프링에 의해 돌출되어 상기 걸림턱과 접촉할 수 있다.
상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 클 수 있다.
상기 하우징에는 시계 방향으로 제1 지점, 제2 지점, 제3 지점, 그리고 제4 지점이 차례로 위치하며, 상기 제1 지점은 LOCK 지점에 해당하며, 상기 제2 지점은 ACC 지점에 해당하고, 상기 제3 지점은 ON 지점에 해당하며, 상기 제4 지점은 START 지점에 해당하며, 상기 연결 샤프트가 제4 지점으로부터 과도하게 역회전하여 상기 제3 지점을 지나는 경우, 상기 블로킹 레버는 상기 절단 홈으로부터 튀어나가 상기 걸림턱과 접촉할 수 있다.
상기 힌지축은 상기 절단 홈에 위치할 수 있다.
상기 블로킹 레버는 상기 힌지축으로부터 멀어질수록 평면적이 넓어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시동키가 과도하게 튕기는 경우 연결 샤프트의 블로킹 레버가 원심력에 의해 돌출되어 하우징의 걸림턱에 걸리게 함으로써, 시동키가 ACC 지점으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 연결 샤프트의 과도한 역회전이 방지되어 차량의 시동이 꺼지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II을 따라 자른 단면도로서, 시동키가 START 지점에 위치한 상태의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 시동키 회전부의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 연결 샤프트의 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 차량의 시동키 장치에서, 시동키가 ON 지점에 위치하며 블로킹 레버가 돌출되어 걸림턱에 걸린 상태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 연결 샤프트에서 블로킹 레버가 돌출된 상태의 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 키 장치는 대략 원통 막대 형상을 가지는 하우징(100), 하우징(100)의 일단부에 설치되며 시동키(1)가 삽입되는 시동키 회전부(200), 하우징(100)의 타단부에 설치되며 차량의 엔진을 시동시키는 이그니션 스위치(300), 그리고 하우징(100)의 내부에 위치하며 시동키 회전부(200)와 이그니션 스위치(300)를 서로 연결하는 연결 샤프트(400)를 포함한다.
이하에서 시동 키 장치의 구체적인 구조에 대해 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 II-II을 따라 자른 단면도로서, 시동키가 START 지점에 위치한 상태의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 연결 샤프트의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 시동키 회전부의 정면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(100)은 그 단면이 대략 원 형상을 가지며 내부 공간을 가지고 있다. 하우징(100)의 내벽에는 돌출된 걸림턱(110)이 형성되어 있다.
하우징(100)에는 시계 방향으로 제1 지점(P1), 제2 지점(P2), 제3 지점(P3), 그리고 제4 지점(P4)이 차례로 위치하고 있다. 여기서, 제1 지점(P1)은 LOCK 지점(P1)에 해당하며, 제2 지점(P2)은 ACC 지점(P2)에 해당하고, 제3 지점(P3)은 ON 지점(P3)에 해당하며, 제4 지점(P4)은 START 지점(P4)에 해당한다. 걸림턱(110)은 샤프트 몸체(410)가 ON 지점(P3)을 넘어 회전하지 않도록 차단한다. 본 실시예에서는 걸림턱(110)의 위치가 ACC 지점(P2)과 ON 지점(P3) 사이에 위치하고 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 걸림턱(110)의 위치는 블로킹 레버(420)의 형상에 따라 변경될 수 있다.
연결 샤프트(400)는 샤프트 몸체(410), 블로킹 레버(420) 및 스프링(430)을 포함한다. 샤프트 몸체(410)는 샤프트 몸체(410)의 중앙부인 샤프트 축(41)을 중심으로 회전 가능하게 하우징(100) 내부에 설치된다. 샤프트 몸체(410)의 일측에는 절단 홈(410a)이 형성되어 있다.
블로킹 레버(420)는 힌지축(42)을 중심으로 회전 가능하게 절단 홈(410a)에 설치된다. 블로킹 레버(420)는 절단 홈(410a) 내에 완전히 삽입되어 있으며 힌지축(42)은 절단 홈(410a) 내에 위치하고 있다.
스프링(430)은 절단 홈(410a)에 연결된 스프링 홈(410b)에 삽입되어 있다. 스프링(430)은 샤프트 몸체(410)와 블로킹 레버(420)를 연결하고 있으며, 블로킹 레버(420)에 탄성력을 제공한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 시동키 회전부(200)에는 LOCK 지점(P1), ACC 지점(P2), ON 지점(P3), 그리고 START 지점(P4)이 각각 표시되어 있다.
시동키 삽입부(440)에 삽입된 시동키(1)의 회전에 의해 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 LOCK 지점(P1)과 일치하는 경우에는 차량 전체의 전원이 꺼지고, 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 ACC 지점(P2)과 일치하는 경우에는 차량의 시동이 꺼지나 차량의 전자 기기 등의 부속 기기의 전원만 켜진다. 그리고, 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 ON 지점(P3)과 일치하는 경우에는 차량의 시동이 켜진 상태를 유지하며, 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 START 지점(P4)과 일치하는 경우에는 차량의 엔진을 점화시키게 된다.
시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 START 지점(P4)으로 이동되어 차량의 시동이 켜진 후, 시동키(1)를 놓으면 샤프트 몸체(410)가 샤프트 축(41)을 중심으로 회전하여 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 START 지점(P4)에서 자동으로 ON 지점(P3)으로 돌아오는 셀프 리턴 동작이 이루어진다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 동작에 대해 이하에서 도2, 도 5 및 도 6을 참고로 상세히 설명한다.
도 5는 도 2에 도시된 차량의 시동키 장치에서, 시동키가 ON 지점에 위치하며 블로킹 레버가 돌출되어 걸림턱에 걸린 상태의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동키 장치의 연결 샤프트에서 블로킹 레버가 돌출된 상태의 사시도이다. 이하에서 설명의 편의를 위해, 블로킹 레버(420)의 힌지축(42)과 블로킹 레버(420)의 무게 중심(X)과의 거리를 제1 간격(d1), 블로킹 레버(420)의 힌지축(42)과 스프링(430)과의 거리를 제2 간격(d2), 블로킹 레버(420)의 질량을 m, 샤프트 축(41)과 블로킹 레버(420)의 무게 중심(X)간의 거리를 r, 샤프트 몸체(410)의 각속도를 w라 정의한다.
우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 시동키(1)를 시동키 삽입부(440)에 삽입하고, 시동키(1)를 회전시켜 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 START 지점(P4)과 일치하게 하여 차량의 엔진을 점화시킨다.
다음으로, 시동키 삽입부(440)의 가상의 연장선(A)이 START 지점(P4)에서 자동으로 ON 지점(P3)으로 돌아오는 셀프 리턴 동작이 이루어져 차량의 시동이 켜진 상태를 유지하게 된다.
그러나, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 셀프 리턴 동작 시, 연결 샤프트(400)가 START 지점(P4)으로부터 과도하게 역회전하여 ON 지점(P3)을 지나는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 블로킹 레버(420)에 미치는 원심력(F1)과 제1 간격(d1)의 곱이 스프링(430)의 탄성력(F2)과 제2 간격(d2)의 곱보다 크면, 즉, F1ㅇd1 > F2ㅇd2 이면, 블로킹 레버(420)는 절단 홈(410a)의 외부로 튀어나가게 된다.
따라서, 블로킹 레버(420)는 하우징(100)의 내벽에 돌출된 걸림턱(110)에 걸리게 된다. 따라서, 연결 샤프트(400)의 과도한 역회전이 차단되어 차량의 시동이 꺼지는 것을 방지할 수 있다.
이 때, 블로킹 레버(420)는 힌지축(42)으로부터 멀어질수록 평면적이 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 블로킹 레버(420)의 무게 중심(X)을 힌지축(42)으로부터 최대한 이격시키게 되므로 제1 간격(d1)이 제2 간격(d2)보다 크게 되어 블로킹 레버(420)가 절단 홈(410a)의 외부로 돌출되기 쉽다.
또한, 블로킹 레버(420)는 그 중앙부가 굴곡되어 있는 부메랑 형상일 수 있다. 이 경우, 블로킹 레버(420)의 무게 중심(X)이 샤프트 축(41)으로부터 최대한 멀어지게 되므로, F1= m*r*w2으로 정의되는 블로킹 레버(420)에 미치는 원심력(F1)을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 원심력을 증가시킴으로써, 블로킹 레버(420)가 절단 홈(410a)의 외부로 돌출되기 쉽다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 하우징 200: 시동키 회전부
300: 이그니션 스위치 400: 연결 샤프트

Claims (6)

  1. 내벽에 걸림턱을 가지는 하우징;
    상기 하우징의 일단부에 설치되며 시동키가 삽입되는 시동키 회전부;
    상기 하우징의 타단부에 설치되며 엔진을 시동시키는 이그니션 스위치; 그리고
    상기 하우징의 내부에 위치하며 상기 시동키 회전부와 상기 이그니션 스위치를 서로 연결하는 연결 샤프트
    를 포함하고,
    상기 연결 샤프트는
    샤프트 축을 중심으로 회전 가능한 샤프트 몸체,
    상기 샤프트 몸체의 절단 홈에 설치되며 힌지축을 중심으로 회전 가능한 블로킹 레버,
    상기 샤프트 몸체와 상기 블로킹 레버를 연결하며 상기 블로킹 레버에 탄성력을 제공하는 스프링
    을 포함하고,
    상기 블로킹 레버는 상기 절단 홈 내부에 위치하는 상기 힌지축으로부터 멀어질수록 평면적이 넓어지고,
    상기 절단 홈 내부에 위치하는 상기 블로킹 레버는 그 중앙부가 굴곡되는 부메랑 형상을 가지는 차량의 시동키 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 블로킹 레버의 힌지축과 상기 블로킹 레버의 무게 중심과의 거리를 제1 간격, 상기 블로킹 레버의 힌지축과 상기 스프링과의 거리를 제2 간격이라 할 때,
    상기 블로킹 레버에 미치는 원심력과 상기 제1 간격의 곱이 상기 스프링의 탄성력과 상기 제2 간격의 곱보다 큰 경우 상기 블로킹 레버는 상기 스프링에 의해 돌출되어 상기 걸림턱과 접촉하는 차량의 시동키 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 큰 차량의 시동키 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 하우징에는 시계 방향으로 제1 지점, 제2 지점, 제3 지점, 그리고 제4 지점이 차례로 위치하며,
    상기 제1 지점은 LOCK 지점에 해당하며, 상기 제2 지점은 ACC 지점에 해당하고, 상기 제3 지점은 ON 지점에 해당하며, 상기 제4 지점은 START 지점에 해당하며,
    상기 연결 샤프트가 상기 제4 지점으로부터 과도하게 역회전하여 상기 제3 지점을 지나는 경우, 상기 블로킹 레버는 상기 절단 홈으로부터 튀어나가 상기 걸림턱과 접촉하는 차량의 시동키 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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