KR102277317B1 - 차량용 조작 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량의 실내 부품을 구성하는 패널의 개구를 통하여 전후 방향으로 서로 이격되는 제1 위치와 제2 위치 간을 이동 가능하게 제공된 조작 모듈, 조작 모듈의 후방에 전후 방향과 교차하는 방향의 축을 중심으로 왕복 각운동 가능하게 제공된 회전 레버, 그리고 안내 경로를 가진 캠 요소 및 안내 경로에 연결된 캠 핀을 이용하여 회전 레버의 각운동 방향에 따라 조작 모듈을 제1 위치 또는 제2 위치로 이동시키는 캠 기구를 포함하는, 차량용 조작 장치를 제공한다.

Description

차량용 조작 장치 {OPERATION APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명의 실시예는 사용자가 차량에 적용된 장치를 차량의 실내에서 작동시키는 데 사용되는 버튼(button)을 포함하는 조작 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량은, 주행과 관여된 각종 장치 및 사용자(운전자 및/또는 승객) 편의와 관여된 각종 장치를 포함하고, 실내의 여러 위치에 사용자가 이들 장치를 작동시키기 위하여 조작하는 버튼(스위치, swich)들이 다양한 형태로 제공되어 있다.

근래 들어, 차량에 많은 기능이 요구됨에 따라 차량의 실내에 배치되는 버튼들의 수가 점차적으로 증가되고 있다. 이러한 현상은, 사용자에게 버튼들의 조작 면에서 복잡한 인상을 부여할 수 있고, 사용자가 버튼들을 오조작하는 문제를 유발할 수 있으며, 버튼들이 차량의 실내 디자인성을 크게 저하시킬 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1550604호(2015.09.07.) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0036714호(2019.04.05.)

본 발명의 실시예는, 액추에이터(actuator)의 동력을 이용하여 버튼을 출몰(appearing and disappearing) 가능하게 구성함으로써, 시인성을 향상시킬 수 있고, 실내 디자인성을 개선할 수 있는 차량용 조작 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 버튼의 출몰 구조에 대한 단순화와 제작 비용 절감 면에서 유리한 차량용 조작 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는, 버튼의 출몰 완료 상태를 액추에이터의 동력 없이도 유지 가능하게 구성함으로써, 에너지(구동 전원) 절감 면에서 유리한 차량용 조작 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 콤팩트화(compact化) 면에서 보다 유리한 차량용 조작 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 사용자의 버튼 오조작으로 인한 오작동을 보다 적극적으로 방지할 수 있는 차량용 조작 장치를 제공하고자 한다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 실내 부품을 구성하고, 개구를 가진 패널(panel)과; 상기 개구를 통하여 전후 방향인 제1 방향(Y축 방향 참조)으로 서로 이격되는 제1 위치와 제2 위치 간을 이동 가능하게 제공되며, 사용자에 의하여 조작되는 버튼이 선단에 배치된 조작 모듈(operation module)과; 상기 조작 모듈의 후방에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되고, 액추에이터에 의하여 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 이루어지는 회전 레버(rotary lever)와; 상기 조작 모듈과 상기 회전 레버 중 하나에 제공되며, 상기 조작 모듈과 상기 회전 레버 중 다른 하나에 제공된 캠 핀(cam pin)과 연결되어 상기 회전 레버가 각운동을 하는 방향에 따라 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치 또는 상기 제2 위치로 이동시키는 안내 경로를 가진 캠 요소를 포함하는, 차량용 조작 장치가 제공될 수 있다.

상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직을 이루고, 상기 회전 레버는 각운동 시 제3 위치 및 상기 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치 간을 왕복하는 회전 단부를 가지며, 상기 캠 핀은 상기 회전 단부에 상기 제2 방향(X축 방향 참조)으로 제공되고, 상기 캠 요소는 상기 조작 모듈에 제공되며, 상기 안내 경로는 상기 제1 방향과 상기 제2 방향을 포함하는 평면에 대하여 수직인 제3 방향(Z축 방향 참조)으로 연장된 직선형일 수 있다.

상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동되면 상기 버튼이 상기 패널의 표면으로부터 돌출될 수 있다. 상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 버튼의 표면이 상기 패널의 표면과 동일 평면을 이룰 수 있다.

상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 되고 상기 제2 위치에서 활성 상태로 될 수 있다.

상기 액추에이터는, 가열 시에 수축되는 제1 형상 기억 부재와 제2 형상 기억 부재를 포함하고, 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재가 상기 회전 레버를 각각 수축 작용에 의하여 서로 다른 방향으로 회전시키도록 구성될 수 있다.

상기 회전 레버는 상기 축의 중심선을 사이에 두고 양쪽으로 각각 배치된 제1 레버 부재와 제2 레버 부재를 포함하고, 상기 제1 형상 기억 부재 및 상기 제2 형상 기억 부재는 상기 제1 방향과 상기 제2 방향을 포함하는 평면에 대하여 수직인 제3 방향의 한쪽에서 상기 제1 레버 부재 및 상기 제2 레버 부재에 각각 수축 작용 시의 힘을 가할 수 있다.

상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재 간의 열 간섭을 차단하기 위한 배리어(barrier)가 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재의 사이에 배치될 수 있다.

상기 조작 모듈의 후방에는 상기 배리어를 포함하는 마운팅 프레임(mounting frame)이 배치될 수 있다. 상기 마운팅 프레임은, 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재가 각각 배치되는 제1 배치 영역과 제2 배치 영역을 제공하되, 상기 제1 배치 영역과 상기 제2 배치 영역이 상기 제1 방향으로 배열되고, 상기 배리어에 의하여 상기 제1 배치 영역과 상기 제2 배치 영역으로 구획될 수 있다. 상기 배리어는 상기 회전 레버가 배치되는 장착 영역을 가질 수 있다. 상기 회전 레버는 상기 장착 영역에 상기 제1 레버 부재가 상기 제1 배치 영역 쪽으로 돌출되고 상기 제2 레버 부재가 상기 제2 배치 영역 쪽으로 돌출된 상태로 상기 축을 중심으로 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 액추에이터는, 상기 제1 배치 영역 및 상기 제2 배치 영역에 각각 상기 제3 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 제1 이동 부재 및 제2 이동 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재는, 상기 제1 이동 부재와 상기 제2 이동 부재에 각각 연결되고, 수축 시에 상기 제1 이동 부재와 상기 제2 이동 부재를 각각 상기 제3 방향의 한쪽으로 이동시킬 수 있다. 상기 제1 이동 부재에는 상기 제1 레버 부재에 접촉 가능한 제1 접촉 부분이 구비되고, 상기 제1 접촉 부분은 상기 제1 이동 부재가 상기 제3 방향의 한쪽으로 이동되면 상기 제1 레버 부재를 밀어 상기 회전 레버를 한쪽 방향으로 회전시키고 상기 회전 레버가 다른 쪽 방향으로 회전되면 상기 제1 레버 부재에 밀려 상기 제1 이동 부재를 상기 제3 방향의 다른 쪽으로 이동시키도록 배치될 수 있다. 상기 제2 이동 부재에는 상기 제2 레버 부재에 접촉 가능한 제2 접촉 부분이 구비되고, 상기 제2 접촉 부분은 상기 제2 이동 부재가 상기 제3 방향의 한쪽으로 이동되면 상기 제2 레버 부재를 밀어 상기 회전 레버를 다른 쪽 방향으로 회전시키고 상기 회전 레버가 한쪽 방향으로 회전되면 상기 제2 레버 부재에 밀려 상기 제2 이동 부재를 상기 제3 방향의 다른 쪽으로 이동시키도록 배치될 수 있다.

상기 제1 형상 기억 부재 및 상기 제2 형상 기억 부재는, 상기 제1 이동 부재에 구비된 제1 걸림 부분 및 상기 제2 이동 부재에 구비된 제2 걸림 부분에 각각 걸 수 있게 중앙 부분이 구부러진 형상으로 형성되고, 각각 상기 제2 방향과 상기 제3 방향을 포함하는 평면과 평행한 형태로 제공되며, 각각 적어도 어느 한쪽의 단부와 중앙 부분 사이가 적어도 하나 이상의 안내 부재에 걸려 적어도 1회 이상 구부러진 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재가 각각 걸린 상기 안내 부재는 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재의 수축 시에 상기 제1 형상 기억 부재 및 상기 제2 형상 기억 부재와의 사이에 발생되는 마찰을 감소시키기 위한 구름 운동 요소를 포함할 수 있다.

상기 제1 이동 부재는 상기 제2 방향의 양쪽으로 제1 안내 날개가 각각 마련되고, 상기 마운팅 프레임은 상기 제1 배치 영역에서 상기 배리어와의 사이에 양쪽의 상기 제1 안내 날개가 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 안내 경로를 제공하는 제1 덮개 부재를 가질 수 있다. 상기 제2 이동 부재는 상기 제2 방향의 양쪽으로 제2 안내 날개가 각각 마련되고, 상기 마운팅 프레임은 상기 제2 배치 영역에서 상기 배리어와의 사이에 양쪽의 상기 제2 안내 날개가 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 안내 경로를 제공하는 제2 덮개 부재를 가질 수 있다. 상기 제1 안내 날개와 상기 제1 덮개 부재 및 상기 제2 안내 날개와 상기 제2 덮개 부재는 서로 선 접촉 또는 점 접촉이 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 상기 버튼의 조작을 위한 사용자 동작을 감지하는 센서와; 상기 센서로부터의 감지 신호를 기초로 하여 상기 액추에이터의 작동을 제어하는 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제어 유닛은, 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 제어하고, 상기 센서가 사용자 동작을 감지하면 상기 액추에이터를 작동시켜 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치로 이동시키며, 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치에서 활성 상태로 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 상기 버튼과 함께 상기 패널의 표면을 덮어 마감 표면을 제공하고, 가요성을 가지며, 상기 버튼을 덮는 부분이 상기 버튼과 함께 이동되어 상기 마감 표면의 형상이 상기 버튼의 이동 방향에 따라 변화되는 마감 스킨을 더 포함할 수 있다.

상기 조작 모듈은 상기 버튼과 함께 광원을 포함하고, 상기 버튼의 표면에는 상기 광원으로부터의 광을 투과하는 투광 영역이 마련될 수 있다. 그리고, 상기 마감 스킨은 광 투과 가능하게 구성될 수 있다. 상기 광원은 상기 제1 위치에서 소등되고 상기 제2 위치에서 점등될 수 있다.

상기 제어 유닛은 상기 센서로부터의 감지 신호에 기반하여 상기 조작 모듈을 제어하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 유닛은, 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 제어함과 아울러 상기 광원을 소등 상태로 제어하고, 상기 센서가 사용자 동작을 감지하면 상기 액추에이터를 작동시켜 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치로 이동시키며, 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치에서 활성 상태로 제어함과 아울러 상기 광원을 점등 상태로 제어할 수 있다.

한편, 상기 조작 모듈은 터치 방식으로 작동되는 구성을 가질 수 있다. 일례로, 터치 방식은 사용자가 버튼에 접근됨에 따른 정전 용량의 변화를 이용하여 온, 오프가 이루어질 수 있다. 상기 조작 모듈은 터치 방식이 아닌 푸시 방식으로 작동되는 구성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 푸시 방식은 사용자가 버튼을 누르면 온, 오프가 이루어질 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 조작 모듈이 패널의 개구를 통하여 제1 방향(전후 방향)을 따라 이동된 위치에 따라 조작 모듈의 버튼이 사용자의 눈에 띄기 쉬운 상태(예를 들어, 패널의 표면에 대하여 돌출된 상태 또는 함몰된 상태)로 되거나 어려운 상태(예를 들어, 패널의 표면과 동일 평면을 이루는 상태)로 되기 때문에, 버튼과 관련하여 한층 향상된 시인성 및 실내 디자인성을 제공할 수 있다.

또한, 캠 기구가, 안내 경로를 가진 캠 요소 및 안내 경로에 연결된 캠 핀을 포함하고, 회전 레버를 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전(각운동)시키면 버튼을 제1 방향으로 이동시키도록 구성되기 때문에, 버튼을 비교적 단순한 구조에 의하여 정확히 이동시킬 수 있다. 그리고, 회전 레버를 회전시키기 위한 액추에이터가 형상 기억 부재들을 포함하는 형상 기억 액추에이터이기 때문에, 액추에이터를 저렴한 비용으로 간편하게 제작할 수 있고, 전체적으로 콤팩트하게 구성할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예에 의하면, 캠 요소의 안내 경로가 제1 방향에 대하여 수직인 방향을 따라 직선형으로 형성되는바, 조작 모듈이 이동되어 버튼이 사용자의 눈에 띄기 쉬운 상태로 되는 제1 위치 또는 버튼이 사용자의 눈에 띄기 어려운 상태로 되는 제2 위치에 위치된 때, 캠 핀의 Y축 방향 이동이 캠 요소의 직선형 안내 경로에 의하여 저지되고, 이에 따라 조작 모듈의 Y축 방향 이동이 방지되기 때문에, 조작 모듈을 액추에이터의 동력 없이도 제1 위치 또는 제2 위치에 안정감 있게 유지시킬 수 있고, 사용자가 버튼을 조작하는 과정에서 버튼이 사용자의 조작력에 의하여 밀려 버튼 조작이 부정확하게 이루어지는 현상을 방지할 수 있다. 나아가, 액추에이터의 작동에 요구되는 에너지의 절감 효과 및 액추에이터의 수명 단축 방지 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 조작 모듈이 제1 위치에서 비활성 상태로 유지되고 제2 위치에서 활성 상태로 유지되기 때문에, 사용자의 버튼 오조작으로 인한 오작동을 원천적으로 방지하여 안전 사고 등을 예방할 수 있다.

발명의 효과는 이에 한정되지 않고, 언급되지 않은 기타 효과는 통상의 기술자라면 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치가 도시된 측면도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치의 조작 모듈 어셈블리가 도시된 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치의 조작 모듈 어셈블리가 도시된 분해사시도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 조작 모듈 어셈블리가 도시된 배면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치의 일부 구성이 도시된 블록도이다.
도 8과 도 9는 서로 다른 방향에서 본 B-B선 단면 사시도이다.
도 10은 도 8과 도 9에 나타낸 회전 레버가 도시된 사시도이다.
도 11은 도 8과 도 9에 나타낸 제1 이동 부재가 도시된 사시도이다.
도 12는 도 8과 도 9에 나타낸 제2 이동 부재가 도시된 사시도이다.
도 13은 도 8의 C 부분 단면도이다.
도 14와 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치의 작동이 도시된 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있고 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하는 데 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적 설명을 생략하고, 유사 기능 및 작용을 하는 부분은 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용하기로 한다.

명세서에서 사용되는 용어들 중 적어도 일부는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이기에 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어에 대해서는 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석되어야 한다. 또한, 명세서에서, 어떤 구성 요소를 포함한다고 하는 때, 이것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 그리고, 어떤 부분이 다른 부분과 연결(또는, 결합)된다고 하는 때, 이것은, 직접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우뿐만 아니라, 다른 부분을 사이에 두고 간접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우도 포함한다.

한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는 차량에 주행, 사용자 편의 등을 위하여 적용된 장치를 작동시키는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는 차량에 사용자가 조작 가능하게 제공된다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는 차량의 실내 부품에 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치에 의하여 작동되는 장치(이하, 피조작 장치라 한다.)는 시동 장치, 주행 속도 제어 장치, 공조 장치, 내비게이션(navigation) 장치, 도어 락(door lock) 장치, 도어 개방 또는 폐쇄 장치, 음향 장치 등일 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치가 제공되는 실내 부품은 실내 전방의 대시보드(dashboard), 운전석과 조수석 사이의 콘솔(console), 도어에서 실내 측을 구성하는 도어 트림(door trim), 운전자 또는 승객이 팔을 올려놓을 수 있는 암레스트(armrest), 운전자가 조향을 위하여 조작하는 스티어링 휠(steering wheel)의 중앙 부분인 허브(hub) 등일 수 있다. 피조작 장치는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치의 구성, 작동 등이 도 1 내지 도 15에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 차량의 실내 부품을 구성하는 조작 패널(1), 그리고 조작 패널(1)에 제공된 적어도 하나 이상의 조작 모듈 어셈블리(operation module assembly, 5)를 포함한다.

조작 패널(1)은 패널 표면을 가진다. 조작 패널(1)은 실내 부품에 따라 패널 표면이 실내 부품의 표면 일부를 제공하도록 구성될 수도 있고 실내 부품의 표면 전체를 제공하도록 구성될 수도 있다. 조작 패널(1)은 패널 표면에 관통된 개구(2)를 가진다.

조작 모듈 어셈블리(5)는 조작 모듈(10)을 포함하고, 조작 모듈(10)은 사용자에 의하여 조작되는 버튼(11)을 포함한다. 버튼(11)은 조작 모듈(10)의 선단에 배치되어 조작 모듈(10)의 전방 부분을 구성한다. 버튼(11)은 조작 패널(1)의 개구(2)를 통하여 출몰된다. 예를 들어, 버튼(11)은 조작 패널(1)의 패널 표면에 대하여 양각으로 돌출되거나 음각으로 함몰되어 형태를 높은 시인성으로 드러낼 수 있다. 구비되는 개구(2)의 수는 조작 모듈 어셈블리(5)의 구비 개수에 따라 증감될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 버튼(11)과 함께 조작 패널(1)의 패널 표면을 덮어 마감 표면을 제공하는 마감 스킨(30)을 더 포함한다. 마감 스킨(30)은 개구(2)를 포함하여 조작 패널(1)의 패널 표면 일부 또는 전체를 덮는 크기로 제공될 수 있다.

마감 스킨(30)은 가요성을 가져 버튼(11)이 이동되면 버튼(11)을 덮는 부분이 버튼(11)과 함께 이동되어 마감 표면의 형상이 변경될 수 있다. 예를 들어, 마감 표면은 판판한 형상(도 14 참조)에서 버튼(11)을 덮는 부분이 버튼(11)에 의하여 돌출(도 15 참조)되거나 함몰될 수 있다. 이때, 마감 표면이 판판한 형상으로 변경되면, 버튼(11)의 형태가 숨겨지기 때문에, 차량의 실내 디자인이 버튼(11)에 의하여 복잡해지는 점을 방지할 수 있다.

마감 스킨(30)은 조작 패널(1)의 패널 표면에 결합될 수 있다. 버튼(11)이 조작 패널(1)의 패널 표면에 대하여 함몰 가능한 경우, 마감 스킨(30)은 버튼(11)을 덮는 부분이 버튼(11)의 표면에 결합되어 버튼(11)과 함께 이동될 수 있다. 조작 패널(1)의 패널 표면 또는 버튼(11)의 표면에 대한 마감 스킨(30)의 결합에는 접착제 등이 사용될 수 있다.

조작 모듈 어셈블리(5)는, 조작 패널(1)의 후방 부분에 장착된 베이스(20), 그리고 베이스(20)의 후방에서 베이스(20)에 분리 가능하게 결합된 베이스 커버(25)를 더 포함한다. 서로 결합된 베이스(20)와 베이스 커버(25)는 사이에 외부와 부분적 또는 전체적으로 차단된 수용 공간을 제공하도록 구성된다. 베이스(20)에는 조작 패널(1)의 개구(2)와 대향하는 관통 영역(21)이 마련된다. 일례로, 관통 영역(21)은 구멍 형태로 제공될 수 있다.

조작 모듈(10)은 베이스(20)의 관통 영역(21)에 삽입된 상태에서 개구(2)를 통하여 전후 방향인 제1 방향(이하, Y축 방향이라 한다.)으로 서로 이격된 제1 위치와 제2 위치 간을 이동 가능하게 제공된다. 제1 위치는 버튼(11)이 개구(2)에 수납되는 위치이고, 버튼(11)은 조작 모듈(10)이 제1 위치에 위치된 때 표면이 조작 패널(1)의 패널 표면과 동일 평면을 이루도록 형성된다. 제2 위치는 제1 위치에 비하여 전방이면서 버튼(11)이 조작 패널(1)의 패널 표면으로부터 돌출되는 위치이다. 조작 모듈(10)이 제1 위치에 위치되면(도 14 참조), 마감 스킨(30)은 판판한 형상의 마감 표면을 제공하여 버튼(11)의 형태를 숨길 수 있다. 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동되어 버튼(11)이 조작 패널(1)의 패널 표면으로부터 돌출되면(도 15 참조), 마감 스킨(30)은 버튼(11)을 덮는 부분이 버튼(11)에 의하여 돌출된 형상으로 변형되어 버튼(11)의 형태를 드러낼 수 있다.

실시 조건 등에 따라서는 제2 위치가 제1 위치에 비하여 후방이면서 버튼(11)이 조작 패널(1)의 패널 표면에 대하여 함몰되는 위치일 수도 있다. 이 경우, 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동되면, 마감 스킨(30)은 버튼(11)을 덮는 부분이 함몰된 형상으로 변형되어 버튼(11)의 형태를 드러낼 수 있다.

조작 모듈(10)은 제1 가이드(40)에 의하여 Y축 방향으로 정확히 이동된다. 제1 가이드(40)는 베이스(20)의 후방 부분에 장착된다. 제1 가이드(40)는, 관통 영역(21)의 주위에 배치되고, Y축 방향으로 연장된 가이드 핀들을 포함할 수 있다. 조작 모듈(10)은 이들 가이드 핀이 각각 삽입되는 가이드 홀(guide hall)들을 가져 가이드 핀들의 안내에 따라 Y축 방향으로 이동될 수 있다.

조작 모듈 어셈블리(5)는, 조작 모듈(10)을 Y축 방향으로 이동시켜 제1 위치 또는 제2 위치에 위치시키는 구동 유닛을 더 포함한다.

구동 유닛은 조작 모듈(10)을 이동시키기 위한 동력을 제공하는 액추에이터(80)를 포함하고, 조작 모듈(10)은 액추에이터(80)로부터의 동력으로 이동된다. 구동 유닛은, 조작 모듈(10)의 후방에 Y축 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공된 회전 레버(110), 회전 레버(110)를 제2 방향의 축을 중심으로 하여 일정한 각도 범위 이내에서 회전(왕복 각운동)시키는 액추에이터(80), 그리고 액추에이터(80)에 의한 회전 레버(110)의 각운동을 Y축 방향의 직선 운동으로 변환하여 조작 모듈(10)에 전달하는 캠 기구를 포함한다.

제2 방향은 전후 방향인 Y축 방향과 수직을 이루는 좌우 방향이다. 실시 조건 등에 따라서는 제2 방향(이하, X축 방향이라 한다.)이 Y축 방향과 수직을 이루는 상하 방향(Z축 방향 참조)일 수도 있다.

캠 기구는, 안내 경로(125)를 가진 캠 요소 및 안내 경로(125)에 연결된 캠 핀(120)을 포함하되, 캠 요소가 조작 모듈(10)에 제공되고, 캠 핀(120)이 회전 레버(110)에 제공되며, 회전 레버(110)의 각운동 방향에 따라 조작 모듈(10)을 제1 위치 또는 제2 위치로 이동시키도록 구성된다. 실시 조건 등에 따라서는, 캠 요소가 회전 레버(110)에 제공되고 캠 핀(120)이 조작 모듈(10)에 제공되어, 회전 레버(110)의 각운동 방향에 따라 조작 모듈(10)을 제1 위치 또는 제2 위치로 이동시키도록 구성될 수도 있다.

도 10 등을 참조하면, 회전 레버(110)는, X축 방향의 축을 제공하는 축 부재(111), 그리고 축 부재(111)의 중심선(CL)을 사이에 두고 양쪽으로 각각 배치된 제1 레버 부재(112) 및 제2 레버 부재(113)를 포함한다. 제1 레버 부재(112)는 Y축 방향의 후방 영역에 배치되고, 제2 레버 부재(113)는 Y축 방향의 전방 영역에 배치된다. 축 부재(111)는 X축 방향으로 연장된다. 제2 레버 부재(113)는 회전 레버(110)가 X축 방향의 축 부재(111)를 중심으로 각운동 시 제3 위치 및 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치 간을 왕복하는 끝 부분인 회전 단부(114)를 가진다.

캠 핀(120)은 제2 레버 부재(113)의 회전 단부(114)에 제공된다. 캠 핀(120)은 X축 방향으로 배치된다. 캠 핀(120)은, 한 쌍이 구비되고, 회전 단부(114)의 X축 방향 양옆으로부터 각각 X축 방향으로 돌출될 수 있다. 조작 모듈(10)은 후방 부분에 회전 단부(114)의 X축 방향 양옆과 각각 대향하는 두 브래킷(bracket, 14)이 제공되고, 두 브래킷(14) 사이에는 제2 레버 부재(113)의 회전 단부(114)가 배치된다. 안내 경로(125)를 가진 캠 요소는, 두 브래킷(14)에 각각 제공되고, 한 쌍의 캠 핀(120)이 안내 경로(125)에 각각 삽입될 수 있게 배치되어 한 쌍의 캠 핀(120)과 연결된다.

안내 경로(125)는, 제1 방향인 Y축 방향과 제2 방향인 X축 방향을 포함하는 평면에 대하여 수직인 제3 방향(이하, Z축 방향이라 한다.)으로 연장된 직선형으로 형성되어, 회전 레버(110)의 회전 단부(114)가 제3 위치에 위치되면 조작 모듈(10)을 캠 핀(120)과의 작용에 의하여 제1 위치로 이동시키고, 회전 레버(110)의 회전 단부(114)가 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치에 위치되면 조작 모듈(10)을 캠 핀(120)과의 작용에 의하여 제2 위치로 이동시킨다.

회전 레버(110)의 회전 단부(114)가 제3 위치로 이동되어 조작 모듈(10)이 제1 위치에 위치된 때, 캠 핀(120)은 Z축 방향으로 직선인 안내 경로(125)에서 Z축 방향의 상단 영역에 배치된다. 이 상태에서 회전 레버(110)를 반시계 방향으로 회전시켜 회전 레버(110)의 회전 단부(114)를 제4 위치로 이동시키면, 캠 핀(120)은 안내 경로(125)를 따라 이동되어 안내 경로(125)에서 Z축 방향의 하단 영역에 배치되고, 조작 모듈(10)은 캠 핀(120)이 안내 경로(125)에서 Z축 방향의 하단 영역으로 이동된 것에 의하여 Y축 방향을 따라 전방으로 이동된다. 이때, 조작 모듈(10)은 제2 위치로 이동되고, 버튼(11)은 조작 패널(1)의 패널 표면으로부터 돌출되며, 마감 스킨(30)은 버튼(11)을 덮는 부분이 돌출된 형상으로 변형된다(도 15 참조).

이후, 회전 레버(110)를 시계 방향으로 회전시켜 회전 레버(110)의 회전 단부(114)를 제3 위치로 이동시키면, 캠 핀(120)은 안내 경로(125)를 따라 이동되어 안내 경로(125)에서 Z축 방향의 상단 영역에 배치되고, 조작 모듈(10)은 캠 핀(120)이 안내 경로(125)에서 Z축 방향의 상단 영역으로 이동된 것에 의하여 Y축 방향을 따라 후방으로 이동된다. 이때, 조작 모듈(10)은 제1 위치로 이동(복귀)되고, 버튼(11)은 표면이 조작 패널(1)의 패널 표면과 동일 평면을 이루며, 마감 스킨(30)은 판판한 마감 표면을 제공하도록 복원된다(도 14 참조).

캠 요소의 안내 경로(125)가 Z축 방향으로 직선형인 구성에 의하면, 액추에이터(80)의 동력을 이용하여 회전 레버(110)의 위치를 고정시키지 않더라도, 제1 위치 또는 제2 위치에 위치된 조작 모듈(10)의 Y축 방향 이동이 Z축 방향으로 직선형인 안내 경로(125)의 상단 영역 또는 하단 영역에 의하여 저지되기 때문에, 액추에이터(80)의 동력 없이도 조작 모듈(10)을 제1 위치 또는 제2 위치에 안정감 있게 유지시킬 수 있고, 이로써 액추에이터(80)의 작동에 요구되는 에너지를 절감할 수 있다.

액추에이터(70)는 가열하면 수축되는 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)를 포함하는 형상 기억 액추에이터이다. 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)는 형상 기억 수지(shape memory resin), 형상 기억 합금(shape memory alloy, SMA)과 같은 형상 기억 소재로 이루어진다. 예를 들어, 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)는 형상 기억 합금으로 이루어진 와이어(wire)일 수 있다.

제1 형상 기억 부재(81)는 Z축 방향의 상측과 하측 중 하측에서 제1 레버 부재(112)에 수축 작용 시의 힘을 가하여 회전 레버(110)를 시계 방향으로 회전시킨다. 제2 형상 기억 부재(82)는 Z축 방향의 상측과 하측 중 하측에서 제2 레버 부재(113)에 수축 작용 시의 힘을 가하여 회전 레버(110)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이렇듯, 액추에이터(70)는 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)가 회전 레버(110)를 각각 수축 작용에 의하여 서로 다른 방향으로 회전시킨다. 실시 조건 등에 따라서는, 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82) 중 적어도 어느 하나 이상은 Z축 방향의 상측과 하측 중 상측에서 수축 작용에 의하여 회전 레버(110)를 회전시킬 수도 있다.

조작 모듈(10)의 후방에는 마운팅 프레임(200)이 배치된다. 도 4를 참조하면, 마운팅 프레임(200)은 베이스(20)와 베이스 커버(25) 사이의 수용 공간에 수용된다. 마운팅 프레임(200)은 제1 형상 기억 부재(81)가 배치되는 제1 배치 영역(201) 및 제2 형상 기억 부재(82)가 배치되는 제2 배치 영역(202)을 제공한다. 제1 배치 영역(201)와 제2 배치 영역(202)은 Y축 방향을 따라 전후로 배열된다. 제1 배치 영역(201)은 제2 배치 영역(202)의 후방에 배치된다.

마운팅 프레임(200)은, 전후로 배치된 제1 배치 영역(201)과 제2 배치 영역(202)의 주위를 둘러싸는 구조의 프레임 본체(210), 그리고 프레임 본체(210)의 내부 영역을 제1 배치 영역(201)과 제2 배치 영역(202)으로 구획하도록 프레임 본체(210)에 제공된 배리어(220)를 포함한다.

배리어(220)는 단열성을 가지도록 구성될 수 있다. 수축된 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)는 일정한 온도 이하로 냉각되어 원상으로 복원되어야 재사용할 수 있다. 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82) 중 어느 하나와 다른 하나에 있어서, 어느 하나를 가열한 후 냉각시키는 동안에, 다른 하나를 가열하면, 다른 하나에서 발생되는 열은 어느 하나의 냉각 속도를 지연시킬 수 있다. 그러나, 배리어(220)의 열 차단 작용에 의하면, 이렇게 냉각 속도가 지연되는 문제를 최소화할 수 있고, 나아가 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 재사용을 위한 사이클 타임(cycle time)을 최적화할 수 있다.

제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 사이클 타임과 관련하여 볼 때, 조작 모듈(10)의 Y축 방향 이동이 제1 위치와 제2 위치에서 Z축 방향으로 직선형인 안내 경로(125)의 상단 영역과 하단 영역에 의하여 각각 제한되는 구성에 의하면, 조작 모듈(10)이 제1 위치로 이동되면 제1 형상 기억 부재(81)에 대한 전류 공급을 즉각 차단하고, 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동되면 제2 형상 기억 부재(82)에 대한 전류 공급을 즉각 차단함으로써, 제1 위치와 제2 위치 간에서 조작 모듈(10)의 이동이 완료된 시점을 기준으로 하여 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 사이클 타임을 확보할 수 있다.

참고로, 안내 경로(125)의 상단 영역과 하단 영역은 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)가 수축되는 길이에 따라 캠 핀(120)이 탄력적으로 이동할 수 있게 Z축 방향으로 연장된 여유 공간을 가지는 길이로 형성된다. 이에 의하면, 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)가 수축되는 길이에 따라서는 캠 핀(120)이 여유 공간으로 진입될 수 있다. 일례로, 제1 형상 기억 부재(81)가 예정 수축 길이보다 많이 수축되면, 캠 핀(120)은 안내 경로(125)의 상단 영역을 경유하여 안내 경로(125)의 상단 영역과 통하는 여유 공간으로 진입될 수 있다. 다른 예로, 제2 형상 기억 부재(82)가 예정 수축 길이로 수축되면, 캠 핀(120)은 안내 경로(125)의 하단 영역과 통하는 여유 공간으로까지 진입되지 않고 안내 경로(125)의 하단 영역에 위치될 수 있다. 안내 경로(125)의 여유 공간은, Z축 방향으로 연장된 형태로 형성되지 않고, 도 5에서 점선으로 표시한 바와 같이, 축 부재(111)를 중심으로 하는 캠 핀(120)의 호형 궤적을 따라 연장된 형태로 형성될 수도 있다.

배리어(220)는 회전 레버(110)가 배치되는 장착 영역(205)을 가진다. 예를 들어, 장착 영역(205)은 배리어(220)를 Y축 방향으로 관통하는 구멍 형태로 제공될 수 있다.

회전 레버(110)는 장착 영역(205)에 제1 레버 부재(112)가 제1 배치 영역(201) 쪽으로 돌출되고 제2 레버 부재(113)가 제2 배치 영역(202) 쪽으로 돌출된 상태로 축 부재(111)를 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 일례로, 축 부재(111)는, 제2 배치 영역(202) 쪽에 배치되고, 양단 부분이 프레임 본체(210)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

액추에이터(80)는, 제1 배치 영역(201)에 Z축 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 제1 이동 부재(130), 그리고 제2 배치 영역(202)에 Z축 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 제2 이동 부재(140)를 더 포함한다. 제1 형상 기억 부재(81)는, 제1 이동 부재(130)에 연결되고, 수축 시 제1 이동 부재(130)를 Z축 방향을 따라 하측으로 이동시킨다. 제2 형상 기억 부재(82)는, 제2 이동 부재(140)에 연결되고, 수축 시 제2 이동 부재(140)를 Z축 방향을 따라 하측으로 이동시킨다. 제1 이동 부재(130)에는 회전 레버(110)의 제1 레버 부재(112)에 접촉 가능한 제1 접촉 부분(131)이 구비되고, 제2 이동 부재(140)에는 회전 레버(110)의 제2 레버 부재(113)에 접촉 가능한 제2 접촉 부분(141)이 구비된다.

제1 이동 부재(130)의 제1 접촉 부분(131)은, 제1 이동 부재(130)가 제1 형상 기억 부재(81)에 의하여 Z축 방향을 따라 하측으로 이동되면 회전 레버(110)의 제1 레버 부재(112)를 밀어 회전 레버(110)를 시계 방향으로 회전시키고, 회전 레버(110)가 제2 형상 기억 부재(82)에 의하여 반시계 방향으로 회전되면 제1 레버 부재(112)에 밀려 제1 이동 부재(130)를 Z축 방향의 상측으로 이동시킬 수 있게 제공된다. 제1 이동 부재(130)에는 Y축 방향으로 관통된 조작 구멍이 마련되고, 제1 레버 부재(112)는 제1 이동 부재(130)의 조작 구멍에 위치되며, 제1 접촉 부분(131)은 제1 이동 부재(130)의 조작 구멍의 상부 내면에 배치될 수 있다.

제2 이동 부재(140)의 제2 접촉 부분(141)은, 제2 이동 부재(140)가 제2 형상 기억 부재(82)에 의하여 Z축 방향을 따라 하측으로 이동되면 회전 레버(110)의 제2 레버 부재(113)를 밀어 회전 레버(110)를 반시계 방향으로 회전시키고, 회전 레버(110)가 제1 형상 기억 부재(81)에 의하여 시계 방향으로 회전되면 제2 레버 부재(113)에 밀려 제2 이동 부재(140)를 Z축 방향의 상측으로 이동시킬 수 있게 제공된다. 제2 이동 부재(140)에는 Y축 방향으로 관통된 조작 구멍이 마련되고, 제2 레버 부재(113)는 제2 이동 부재(140)의 조작 구멍에 위치되며, 제2 접촉 부분(141)은 제2 이동 부재(140)의 조작 구멍의 상부 내면 또는 하부 내면에 배치될 수 있다.

제1 레버 부재(112)와 제1 접촉 부분(131) 및 제2 레버 부재(113)와 제2 접촉 부분(141)은 회전 레버(110)의 각운동 방향에 따른 제1 이동 부재(130)의 Z축 방향 이동 거리 및 제2 이동 부재(140)의 Z축 방향 이동 거리가 서로 동일하도록 설정될 수 있다.

제1 형상 기억 부재(81)는 제1 이동 부재(130)의 상단에 구비된 제1 걸림 부분(132)에 걸 수 있게 중앙 부분이 구부러진 형상으로 형성되고, 제2 형상 기억 부재(82)는 제2 이동 부재(140)의 상단에 구비된 제2 걸림 부분(142)에 걸 수 있게 중앙 부분이 구부러진 형상으로 형성된다. 제1 걸림 부분(132)과 제2 걸림 부분(142)은 제1 이동 부재(130)와 제2 이동 부재(140)에 각각 홈 형태로 제공될 수 있다.

제1 형상 기억 부재(81) 및 제2 형상 기억 부재(82)는 제1 배치 영역(201) 및 제2 배치 영역(202)에 각각 제2 방향인 X축 방향과 제3 방향인 Z축 방향을 포함하는 평면과 평행한 형태로 제공된다. 이러한 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)는 각각 적어도 어느 한쪽의 단부와 중앙 부분 사이가 적어도 하나 이상의 안내 부재(85)에 걸려 적어도 1회 이상 구부러진 형상으로 형성된다. 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)가 안내 부재(85)에 걸려 적어도 1회 이상 구부러진 형상을 가지는 것에 의하면, 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 길이를 길게 연장할 수 있고, 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 수축 시 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 길이 변화에 의한 변위를 보다 크게 증대시킬 수 있다. 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)가 안내 부재(85)에 걸려 적어도 1회 이상 구부러진 형상은 도 6 등에 도시된 바에 한정되지 않으며 제2 방향인 X축 방향과 제3 방향인 Z축 방향을 포함하는 평면 상에서 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 길이가 연장되도록 다양하게 변형될 수 있다.

안내 부재(85)들은 마운팅 프레임(200)에 제공된다. 도 13을 참조하면, 안내 부재(85)들은 제1 형상 기억 부재(81)와 제2 형상 기억 부재(82)의 수축 시 제1 형상 기억 부재(81) 및 제2 형상 기억 부재(82)와의 사이에 발생되는 마찰을 감소시키기 위한 구름 운동 요소(86)를 포함한다. 일례로, 구름 운동 요소(86)로는 Y축 방향의 축을 중심으로 회전 가능한 롤러, 휠, 베어링 등이 적용될 수 있다.

제1 이동 부재(130)는 X축 방향인 좌우 양쪽에 제1 안내 날개(133)가 각각 마련되고, 마운팅 프레임(200)은 제1 배치 영역(201)에서 배리어(220)와의 사이에 제1 이동 부재(130)의 양쪽의 제1 안내 날개(133)가 각각 Z축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 안내 경로를 제공하는 제1 덮개 부재(230)를 가진다. 제1 이동 부재(130)는 배리어(220)와 제1 덮개 부재(230)들 사이의 안내 경로 및 이들 안내 경로에 삽입된 제1 안내 날개(133)들에 의하여 Z축 방향으로 정확히 이동될 수 있다. 제1 덮개 부재(230)들은 프레임 본체(210)에 연결될 수 있다.

짝을 이루는 제1 안내 날개(133)와 제1 덮개 부재(230)는 서로 선 접촉 또는 점 접촉을 하도록 구성되어 미끄럼 운동에 따른 마찰을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 안내 날개(133)는, 제1 덮개 부재(230)와의 접촉 부분(134)이 볼록한 반원 형상의 횡단면을 가지도록 형성되어 제1 덮개 부재(230)와 선 접촉을 할 수도 있고, 제1 덮개 부재(230)와의 접촉 부분(134)이 볼록한 구면으로 형성되어 제1 덮개 부재(230)와 점 접촉을 할 수도 있다.

제2 이동 부재(140)는 X축 방향인 좌우 양쪽에 제2 안내 날개(143)가 각각 마련되고,

마운팅 프레임(200)은 제2 배치 영역(202)에서 배리어(220)와의 사이에 제2 이동 부재(140)의 양쪽의 제2 안내 날개(143)가 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 안내 경로를 제공하는 제2 덮개 부재(240)를 가진다. 제2 이동 부재(140)는 배리어(220)와 제2 덮개 부재(240)들 사이의 안내 경로 및 이들 안내 경로에 삽입된 제2 안내 날개(143)들에 의하여 Z축 방향으로 정확히 이동될 수 있다. 제2 덮개 부재(240)들은 프레임 본체(210)에 연결될 수 있다.

짝을 이루는 제2 안내 날개(143)와 제2 덮개 부재(240)는 서로 선 접촉 또는 점 접촉을 하도록 구성되어 미끄럼 운동에 따른 마찰을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 안내 날개(143)는, 제2 덮개 부재(240)와의 접촉 부분(144)이 볼록한 반원 형상의 횡단면을 가지도록 형성되어 제2 덮개 부재(240)와 선 접촉을 할 수도 있고, 제2 덮개 부재(240)와의 접촉 부분(144)이 볼록한 구면으로 형성되어 제2 덮개 부재(240)와 점 접촉을 할 수도 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 버튼(11)의 조작을 위한 사용자 동작을 감지하는 사용자 감지 센서, 그리고 사용자 감지 센서로부터의 감지 신호에 기초하여 조작 모듈(10) 및 구동유닛의 작동을 제어하는 제어 유닛을 더 포함한다.

사용자 감지 센서는 사용자의 손 등이 버튼(11)에 근접되었는지 여부를 감지하는 근접 센서일 수 있다. 구체적으로, 사용자 감지 센서는 광학형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 초음파형 근접 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서 등일 수 있다. 참고로, 광학형 근접 센서는 발광 요소 및 발광 요소로부터의 광을 받는 수광 요소를 포함할 수 있다. 그리고, 발광 요소는 발광 다이오드(light emitting diode, LED)이고, 수광 요소는 포토트랜지스터(phototransistor)일 수 있다. 예를 들어, 사용자 감지 센서는 조작 패널(1)의 패널 표면에서 개구(2)의 주위에 제공될 수 있다.

제어 유닛은, 조작 모듈(10)이 제1 위치에 위치된 상태에서, 사용자 감지 센서로부터 감지 신호가 입력되면, 사용자가 버튼(11)의 조작을 시도하려는 것으로 판단하고, 제2 형상 기억 부재(82)에 전류 공급이 이루어지도록 제어한다. 이때, 제2 형상 기억 부재(82)는 공급된 전류에 의하여 발생하는 저항으로 인하여 가열되어 수축되고, 조작 모듈(10)은 제2 위치로 이동된다.

제어 유닛은, 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동된 후, 사전에 정한 설정 시간이 경과하면, 제1 형상 기억 부재(81)에 전류 공급이 이루어지도록 제어할 수 있다. 이때, 제1 형상 기억 부재(81)는 공급된 전류에 의하여 발생하는 저항으로 인하여 가열되어 수축되고, 조작 모듈(10)은 제1 위치로 이동된다. 이 과정에서, 제2 형상 기억 부재(82)는 설정 시간 동안 냉각되어 원상으로 복원될 수 있다. 참고로, 설정 시간으로는 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동된 시점부터 카운트가 이루어지는 제1 설정 시간 및 제2 위치에 위치된 조작 모듈(10)의 버튼(11)이 사용자에 의하여 조작된 시점부터 카운트가 이루어지는 제2 설정 시간이 제공될 수 있다. 그리고, 제어 유닛은, 제1 설정 시간과 제2 설정 시간 중 더 많이 남은 시간이 경과하면, 제1 형상 기억 부재(81)에 전류가 공급되도록 제어할 수 있다.

조작 모듈(10)은 제1 위치에서 비활성 상태로 유지되고 제2 위치에서 활성 상태로 유지된다. 그러므로, 제1 위치에 위치된 조작 모듈(10)의 버튼(11)이 자칫 사용자에 의하여 조작되어 피조작 장치가 의도하지 않게 작동되는 문제를 방지할 수 있다. 조작 모듈(10)의 상태 전환을 위하여, 제어 유닛은, 조작 모듈(10)을 제1 위치에서 비활성 상태로 제어하고, 조작 모듈(10)을 제2 위치에서 활성 상태로 제어할 수 있다.

조작 모듈(10)은 버튼(11)의 표면 쪽으로 광을 조사하기 위한 광원(13)을 더 포함한다. 광원(13)은 버튼(11)에 내장될 수 있다. 광원(13)은 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 버튼(11)의 표면에는 광원(13)으로부터의 광을 투과하는 투광 영역(12) 및 광원(13)으로부터의 광을 차단하는 차광 영역이 마련된다. 투광 영역(12)은 버튼(11)의 기능을 표시하는 문자 및/또는 도형의 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 광원(13)은 제1 위치에서 소등(off) 상태로 유지되고 제2 위치에서 점등(on) 상태로 유지된다. 광원(13)의 상태 전환을 위하여, 광원(13)을 제1 위치에서 소등 상태로 제어하고, 광원(13)을 제2 위치에서 점등 상태로 제어할 수 있다.

마감 스킨(30)은 일정한 광 투과율을 가져 광원(13)으로부터의 광이 투과될 수 있다. 예를 들어, 마감 스킨(30)은 가요성을 가지는 섬유에 의하여 직조된 시트(sheet)일 수 있다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수도 있고 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

1: 조작 패널
2: 개구
5: 조작 모듈 어셈블리
10: 조작 모듈
11: 버튼
12: 투광 영역
13: 광원
20: 베이스
21: 관통 영역
25: 베이스 커버
30: 마감 스킨
80: 액추에이터
81: 제1 형상 기억 부재
82: 제2 형상 기억 부재
85: 안내 부재
110: 회전 레버
120: 캠 핀
125: 캠 요소의 안내 경로
130: 제1 이동 부재
140: 제2 이동 부재
200: 마운팅 프레임
210: 프레임 본체
220: 배리어

Claims (19)

1. 차량의 실내 부품을 구성하고, 개구를 가진 패널과;
   상기 개구를 통하여 전후 방향인 제1 방향으로 서로 이격되는 제1 위치와 제2 위치 간을 이동 가능하게 제공되며, 사용자에 의하여 조작되는 버튼이 선단에 배치된 조작 모듈과;
   상기 조작 모듈의 후방에 배치된 마운팅 프레임과;
   상기 마운팅 프레임에 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되고, 액추에이터에 의하여 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 이루어지는 회전 레버와;
   상기 조작 모듈과 상기 회전 레버 중 하나에 제공되며, 상기 조작 모듈과 상기 회전 레버 중 다른 하나에 제공된 캠 핀과 연결되어 상기 회전 레버가 각운동을 하는 방향에 따라 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치 또는 상기 제2 위치로 이동시키는 안내 경로를 가진 캠 요소를 포함하고,
   상기 마운팅 프레임은, 상기 제1 방향으로 배열된 제1 배치 영역과 제2 배치 영역을 제공하고, 단열성을 가지는 배리어를 포함하며, 상기 배리어에 의하여 상기 제1 배치 영역과 상기 제2 배치 영역으로 구획되고, 상기 회전 레버가 배치되는 장착 영역이 상기 배리어를 상기 제1 방향으로 관통하는 형태로 제공되며,
   상기 회전 레버는 상기 축을 사이에 두고 상기 제1 배치 영역과 상기 제2 배치 영역에 각각 위치되는 제1 레버 부재와 제2 레버 부재를 포함하고,
   상기 액추에이터는 가열 시에 수축되는 제1 형상 기억 부재와 제2 형상 기억 부재를 포함하고, 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재는 상기 제1 배치 영역과 상기 제2 배치 영역에 각각 배치되어 상호 열 간섭이 사이에 위치하는 상기 배리어에 의하여 차단되며,
   상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재 각각은, 와이어 형태이고, 양단 부분이 상기 제1 방향과 상기 제2 방향을 포함하는 평면에 대하여 수직인 제3 방향의 한쪽으로 배치된 상태에서 중앙 부분이 상기 제1 레버 부재 쪽과 상기 제2 레버 부재 쪽으로 연장되어 상기 제1 레버 부재와 상기 제2 레버 부재에 구부러진 형태로 연결되며, 양쪽 단부와 중앙 부분 사이가 길이 연장을 위하여 상기 마운팅 프레임에 제공된 적어도 하나 이상의 안내 부재에 걸려 적어도 1회 이상 구부러진,
   차량용 조작 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 레버 부재는 각운동 시 제3 위치 및 상기 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치 간을 왕복하는 회전 단부를 가지며,
   상기 캠 핀은 상기 회전 단부에 상기 제2 방향으로 제공되고,
   상기 캠 요소는 상기 조작 모듈에 제공되며,
   상기 안내 경로는 상기 제1 방향과 상기 제2 방향을 포함하는 평면에 대하여 수직인 제3 방향으로 연장된 직선형인 것을 특징으로 하는,
   차량용 조작 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동되면 상기 버튼이 상기 패널의 표면으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는,
   차량용 조작 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 버튼의 표면이 상기 패널의 표면과 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는,
   차량용 조작 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 되고 상기 제2 위치에서 활성 상태로 되는 것을 특징으로 하는,
   차량용 조작 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 액추에이터는, 상기 제1 배치 영역 및 상기 제2 배치 영역에 각각 상기 제3 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 제1 이동 부재 및 제2 이동 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 이동 부재에는 상기 제1 레버 부재에 접촉 가능한 제1 접촉 부분이 구비되고, 상기 제1 접촉 부분은 상기 제1 이동 부재가 상기 제3 방향의 한쪽으로 이동되면 상기 제1 레버 부재를 밀어 상기 회전 레버를 한쪽 방향으로 회전시키고 상기 회전 레버가 다른 쪽 방향으로 회전되면 상기 제1 레버 부재에 밀려 상기 제1 이동 부재를 상기 제3 방향의 다른 쪽으로 이동시키도록 배치되며, 상기 제2 이동 부재에는 상기 제2 레버 부재에 접촉 가능한 제2 접촉 부분이 구비되고, 상기 제2 접촉 부분은 상기 제2 이동 부재가 상기 제3 방향의 한쪽으로 이동되면 상기 제2 레버 부재를 밀어 상기 회전 레버를 다른 쪽 방향으로 회전시키고 상기 회전 레버가 한쪽 방향으로 회전되면 상기 제2 레버 부재에 밀려 상기 제2 이동 부재를 상기 제3 방향의 다른 쪽으로 이동시키도록 배치되며,
    상기 제1 형상 기억 부재 및 상기 제2 형상 기억 부재는 상기 제1 레버 부재 및 상기 제2 레버 부재와의 연결을 위하여 구부러진 상기 중앙 부분이 상기 제1 이동 부재에 구비된 제1 걸림 부분 및 상기 제2 이동 부재에 구비된 제2 걸림 부분에 각각 걸린 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
11. 삭제
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재가 각각 걸린 상기 안내 부재는 상기 제1 형상 기억 부재와 상기 제2 형상 기억 부재의 수축 시에 상기 제1 형상 기억 부재 및 상기 제2 형상 기억 부재와의 사이에 발생되는 마찰을 감소시키기 위한 구름 운동 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 이동 부재는 상기 제2 방향의 양쪽으로 제1 안내 날개가 각각 마련되고,
    상기 마운팅 프레임은 상기 제1 배치 영역에서 상기 배리어와의 사이에 양쪽의 상기 제1 안내 날개가 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 안내 경로를 제공하는 제1 덮개 부재를 가지며,
    상기 제2 이동 부재는 상기 제2 방향의 양쪽으로 제2 안내 날개가 각각 마련되고,
    상기 마운팅 프레임은 상기 제2 배치 영역에서 상기 배리어와의 사이에 양쪽의 상기 제2 안내 날개가 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 안내 경로를 제공하는 제2 덮개 부재를 가지며,
    상기 제1 안내 날개와 상기 제1 덮개 부재 및 상기 제2 안내 날개와 상기 제2 덮개 부재는 서로 선 접촉 또는 점 접촉이 되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 버튼의 조작을 위한 사용자 동작을 감지하는 센서와;
    상기 센서로부터의 감지 신호를 기초로 하여 상기 액추에이터의 작동을 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동되면 상기 버튼이 상기 패널의 표면으로부터 돌출되고,
    상기 제어 유닛은, 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 제어하고, 상기 센서가 사용자 동작을 감지하면 상기 액추에이터를 작동시켜 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치로 이동시키며, 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치에서 활성 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
16. 청구항 1에 있어서,
    상기 버튼과 함께 상기 패널의 표면을 덮어 마감 표면을 제공하고, 가요성을 가지며, 상기 버튼을 덮는 부분이 상기 버튼과 함께 이동되어 상기 마감 표면의 형상이 상기 버튼의 이동 방향에 따라 변화되는 마감 스킨을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 버튼의 표면에는 광원으로부터의 광을 투과하는 투광 영역이 마련되고,
    상기 마감 스킨은 광 투과 가능한 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동되면 상기 버튼이 상기 패널의 표면으로부터 돌출되고,
    상기 광원은 상기 제1 위치에서 소등되고 상기 제2 위치에서 점등되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.
19. 청구항 1에 있어서,
    상기 조작 모듈은 터치 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 조작 장치.

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