KR102414227B1

KR102414227B1 - 차량용 조작 장치

Info

Publication number: KR102414227B1
Application number: KR1020210147501A
Authority: KR
Inventors: 전종환; 이호재
Original assignee: 주식회사 서연이화; 서연아메리카코퍼레이션
Priority date: 2021-10-30
Filing date: 2021-10-30
Publication date: 2022-06-28
Also published as: DE102022127820A1; US20230133929A1; CN116072451A

Abstract

본 발명은, 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 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격되며, 연결 부재에 의하여 서로 연결되고, 리니어 액추에이터에 의하여 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 이루어지는 복수의 제1 회전 링크와; 상기 제1 회전 링크 각각과 짝을 이루며, 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 가능한 복수의 제2 회전 링크와; 각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크가 서로 반대 방향으로 각운동을 하도록 유도하고 각운동 방향에 따라 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치 또는 상기 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) 편의 제고와 관여된 각종 장치를 포함하고, 실내에 사용자가 이들 장치를 작동시키기 위하여 조작하는 버튼(스위치, swich)들이 다양한 형태로 제공되어 있다.

근래에 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) 일본 공개특허공보 특개2019-127139호(2019.08.01) 대한민국 등록특허공보 제10-2277316호(2021.07.13)

본 발명의 실시예는, 버튼을 출몰(appearing and disappearing) 가능하게 구성함으로써, 버튼에 대한 시인성과 차량의 실내 디자인성을 개선할 수 있는 차량용 조작 장치를 제공하고자 한다.

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

본 발명의 실시예는 버튼의 수량 감소 및 이를 통한 구성의 단순화를 구현할 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 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 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격되며, 연결 부재에 의하여 서로 연결되고, 리니어 액추에이터에 의하여 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 이루어지는 복수의 제1 회전 링크와; 상기 제1 회전 링크 각각과 짝을 이루며, 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 가능한 복수의 제2 회전 링크와; 각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크가 서로 반대 방향으로 각운동을 하도록 유도하고 각운동 방향에 따라 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치 또는 상기 제2 위치로 이동시키는 캠 기구를 포함하는, 차량용 조작 장치가 제공될 수 있다.

각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크는, 길이가 서로 동일하고, 상기 조작 모듈의 후방의 중앙 영역에 균등하도록 배치될 수 있다.

상기 캠 기구는, 각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크에 제공된 캠 핀과; 상기 조작 모듈의 후방에 각각 제공되며, 상기 캠 핀과 각각 연결된 안내 경로를 가진 캠 요소를 포함할 수 있다.

상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직을 이루고, 각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크는, 상기 제2 방향의 상기 축 상에 위치되는 고정 단부 및 상기 고정 단부의 맞은편에 위치되는 자유 단부를 가지되, 각운동 시 상기 자유 단부가 제3 위치 및 상기 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치 간을 왕복하며, 상기 캠 핀은 상기 자유 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 직선형일 수 있다.

상기 리니어 액추에이터는 상기 제3 방향으로 직선 왕복 운동을 하는 이동체를 포함하고, 복수의 상기 제1 회전 링크는 상기 고정 단부가 상기 이동체에 상기 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 조작 모듈은 상기 제1 위치 상에서 상기 버튼의 표면이 상기 패널의 표면과 동일 평면을 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 버튼의 조작을 위한 사용자의 동작 상태를 감지하는 센서와; 상기 센서로부터의 감지 신호를 기초로 상기 리니어 액추에이터의 작동을 제어하여 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치에서의 전방 영역 또는 후방 영역에 위치시키는 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 버튼이 상기 전방 영역에서 조작된 때와 상기 후방 영역에서 조작된 때에 서로 다른 기능을 수행하도록 작동될 수 있다. 즉, 상기 조작 모듈이 상기 동작 상태에 따라 서로 다른 제1 거리 또는 제2 거리로 이동되어 상기 제2 위치에서의 전방 영역 또는 후방 영역에 위치되고, 상기 조작 모듈이 상기 전방 영역에 위치된 때 및 상기 조작 모듈이 상기 후방 영역에 위치된 때에 상기 버튼이 서로 다른 기능을 수행하도록 작동될 수 있다.

상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 상기 버튼이 상기 패널의 표면으로부터 돌출될 수 있다.

상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 제어될 수 있다.

상기 조작 모듈은, 상기 버튼의 표면에 광원으로부터의 광을 투과시키는 투광 영역이 마련되고, 상기 전방 영역에 위치된 때와 상기 후방 영역에 위치된 때에 상기 광원으로부터 서로 다른 색의 광이 조사될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 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 마감 스킨은 광 투과 가능할 수 있다.

상기 센서는 상기 동작 상태로서 상기 버튼의 조작을 위한 상기 사용자의 신체가 상기 버튼을 기준으로 서로 다른 제1 범위 영역 또는 제2 범위 영역에 위치되었는지를 감지하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 상기 사용자의 신체가 상기 제1 범위 영역에 위치하는 것으로 감지되면 상기 조작 모듈이 상기 제1 거리만큼 이동되고, 상기 사용자의 신체가 상기 제2 범위 영역에 위치하는 것으로 감지되면 상기 조작 모듈이 상기 제2 거리만큼 이동될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 조작 장치와; 상기 조작 장치에 의하여 조작되는 피조작 장치를 포함하는, 차량이 제공될 수 있다.

상기　조작　모듈은 터치 방식(touch type)으로 작동될 수 있다. 일례로, 상기 터치 방식은 사용자의 손이 상기 버튼에 접근됨에 따른 정전 용량의 변화를 이용하여 온(on), 오프(off)가 이루어질 수 있다. 상기　조작　모듈은　상기 터치 방식이 아닌 푸시 방식(push type)으로 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 푸시 방식은 사용자가 상기 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 링크가 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전되면, 버튼이 제1 방향으로 이동되기 때문에, 버튼을 비교적 단순한 구조에 의하여 정확히 이동시킬 수 있다. 그리고, 회전 링크를 회전시키기 위한 액추에이터가 리니어 액추에이터이기 때문에, 액추에이터를 저렴한 비용으로 간편하게 제작할 수 있고, 고토크를 보장할 수 있다.

또, 짝을 이루는 제1 회전 링크와 제2 회전 링크가 서로 반대 방향으로 각운동을 하여 서로에 대하여 모아지거나 벌어지기 때문에, 벌어진 때 버튼을 안정적으로 균등하게 지지할 수 있고, 이로써 버튼의 미동, 진동 등을 보다 확실하게 방지하여 출몰 동작을 정확히 구현할 수 있다.

또한, 버튼이 서로 다른 두 기능을 수행하도록 작동되기 때문에, 버튼의 수를 줄일 수 있고, 이로써 전체적으로 구성을 단순화할 수 있다.

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

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각각의 도면에 대한 간단한 설명이 제공된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치를 나타내는 측면도 및 블록도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 조작 모듈 어셈블리를 나타내는 사시도 및 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 조작 모듈 어셈블리의 일부분을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치에서 버튼 돌출 높이가 다르도록 작동시킨 상태를 나타내는 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 제고 등을 위하여 적용된 각종의 장치를 작동시키는 데 사용될 수 있고, 차량에 사용자가 조작 가능한 위치로 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치에 의하여 작동되는 장치(이하, 피조작 장치라 한다.)는 내비게이션 장치(navigation apparatus), 공조 장치, 음향 장치, 조명 장치, 도어 락 장치(door lock apparatus), 도어 개방 또는 폐쇄 장치, 시동 장치, 주행 속도 제어 장치 등일 수 있고, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치가 제공되는 위치는 차량의 실내 부품일 수 있다. 일례로, 차량의 실내 부품은 도어 트림(door trim), 천장 측 패널, 대시보드(dashboard), 콘솔(console), 시트(seat), 암레스트(armrest), 스티어링 휠(steering wheel)의 중앙 부분(허브, hub) 등일 수 있다. 한편, 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 8에 도시되어 있다.

도 1을 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 부품의 형상 등에 따라 패널 표면이 실내 부품의 표면 일부분만을 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 포함한다. 조작 모듈(10)은, 사용자에 의하여 조작되는 버튼(11)을 포함하고, 터치 방식으로 작동하도록 구성된다.

버튼(11)은 조작 모듈(10)의 선단에 배치되고, 조작 모듈(10)은 선단을 포함하는 전방 부분이 버튼(11)으로 구성된다. 버튼(11)은 개구(2)를 통하여 출몰된다. 출몰 작동에 의하면, 버튼(11)은, 조작 패널(1)의 패널 표면에 대하여 양각 형태로 돌출되거나 음각 형태로 함몰됨으로써, 자신의 위치 및/또는 형태를 높은 시인성으로 드러낼 수 있다. 개구(2)의 수는 조작 모듈 어셈블리(5)의 구비 개수에 따라 증감될 수 있다.

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 형상에서 버튼(11)을 덮는 부분이 버튼(11)에 의하여 돌출되거나 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.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 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 6 참조), 마감 스킨(30)은 판판한 형상의 마감 표면을 제공하여 버튼(11)의 형태가 숨길 수 있다. 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동되어 버튼(11)이 조작 패널(1)의 패널 표면으로부터 돌출되면(도 7 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 Y축 가이드(15)에 의하여 Y축 방향으로 이동된다. Y축 가이드(15)는 베이스(20)의 후방 부분에 제공된 가이드 핀(guide pin)들을 포함할 수 있다. 가이드 핀들은, 관통 영역(21)의 주위에 배치되고, Y축 방향으로 연장될 수 있다. 조작 모듈(10)은 가이드 핀들이 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 이동시키는 데 요구되는 동력을 제공하는 액추에이터(50)를 포함하고,　조작　모듈(10)은 액추에이터(70)로부터의 동력과 Y축 가이드(15)의 안내에 의하여 Y축 방향으로 이동된다. 구동 유닛은,　조작　모듈(10)의 후방에 Y축 방향과 교차하는 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공된 회전 링크들(40A, 40B), 선택된 회전 링크를 제2 방향의 축을 중심으로 하여 일정한 각도 범위 이내에서 회전시키는 액추에이터(50), 그리고 회전 링크들(40A, 40B)의 회전 운동(즉, 각운동)을 Y축 방향의 직선 운동으로 변환하여　조작　모듈(10)에 전달하는　캠 기구(도면 부호 61A, 61B, 65A 및 65B 참조)를 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.

액추에이터(50)는 선형 운동을 하는 이동체(52)를 포하하는 리니어 액추에이터(linear actuator)이다. 이동체(52)는 Z축 가이드(55)에 의하여 Z축 방향으로 보다 정확히 이동될 수 있다. 액추에이터(50)는 회전 모터(51)를 포함할 수 있다. 회전 모터(51)는 모터 축의 선단 쪽 부분에 수나사 형성되고, 이동체(52)는, 모터 측의 수나사와 나사 결합이 되는 암나사를 가지고, Z축 가이드(55) 또는 별도의 가이드에 의하여 회전이 제한될 수 있다.

캠 기구는, 안내 경로(61A, 61B)를 가진 캠 요소들 및 캠 요소들의 안내 경로(61)에 각각 연결된 캠 핀들(65A, 65B)을 포함하되, 캠 요소들이 조작　모듈(10)에 제공되고, 캠 핀들(65A, 65B)이 회전 링크들(40A, 40B)에 제공되며, 조작　모듈(10)을 회전 링크들(40A, 40B)의 각운동 방향에 따라　제1 위치 또는 제2 위치로 이동시키도록 구성된다. 실시 조건에 따라서는, 이와 반대로, 캠 요소들을 회전 링크들(40A, 40B)에 제공하고, 캠 핀들(65A, 65B)을　조작　모듈(10)에 제공하여, 조작 모듈(10)을 제1 위치 또는 제2 위치로 이동시키도록 구성할 수도 있다.

회전 링크들(40A, 40B)은, X축 방향의 축 상에 위치되는 고정 단부 및 고정 단부의 맞은편에 위치되는 자유 단부를 가지되, 각운동 시 자유 단부가 제3 위치 및 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치 간을 왕복한다.

회전 링크들(40A, 40B)은 길이가 서로 동일한다. 회전 링크들(40A, 40B)은 2개의 제1 회전 링크(40B) 및 2개의 제2 회전 링크(40A)로 구분된다. 제1 회전 링크(40B)와 제2 회전 링크(40A)는 서로 짝을 이룬다.

이동체(52)는 X축 방향의 양쪽에 각각 X축 방향으로 연장된 축 부재가 마련되고, 2개의 제1 회전 링크(40B)는 고정 단부가 이동체(52) 양쪽의 축 부재에 각각 회전 가능하게 결합된다. 2개의 제1 회전 링크(40B)는 연결 부재(45)에 의하여 서로 연결되어 함께 회전될 수 있다.

2개의 제1 회전 링크(40B)는 X축 방향의 양쪽에 각각 X축 방향을 따라 외측으로 연장된 축 부재가 마련되고, 2개의 제2 회전 링크(40A)는 짝을 이루는 제1 회전 링크(40B)의 축 부재에 고정 단부가 각각 회전 가능하게 결합된다.

각각 짝을 이루는 제1 회전 링크(40B)와 제2 회전 링크(40A)는 캠 기구에 의하여 서로 반대 방향으로 각운동을 한다.

캠 핀들(65A, 65B)은 회전 링크들(40A, 40B)의 자유 단부에 제공된다. 캠 핀들(65A, 65B)은 X축 방향으로 배치된다. 조작　모듈(10)은 후방 부분에 회전 링크들(40A, 40B)의 자유 단부의 X축 방향과 대향하는 브래킷(bracket, 14)이 복수로 제공된다. 안내 경로(61A, 61B)를 가진 캠 요소들은, 브래킷(14)들에 각각 제공되고, 캠 핀들(65A, 65B)이 안내 경로(61A, 61B)에 각각 삽입될 수 있게 배치되어 캠 핀들(65A, 65B)과 연결된다.

안내 경로들(61A, 61B)은, 제1 방향인 Y축 방향과 제2 방향인 X축 방향을 포함하는 평면에 대하여 수직인 제3 방향(이하, Z축 방향이라 한다.)으로 연장된 직선형으로 형성되어, 회전 링크들(40A, 40B)의 자유 단부가 제3 위치에 위치되면　조작　모듈(10)을 캠 핀들(65A, 65B)과의 작용에 의하여 제1 위치로 이동시키고, 회전 링크들(40A, 40B)의 자유 단부가 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치에 위치되면　조작　모듈(10)을 캠 핀들(65A, 65B)과의 작용에 의하여 제2 위치로 이동시킨다.

회전 링크들(40A, 40B)의 자유 단부가 제3 위치로 이동되어　조작　모듈(10)이 제1 위치에 위치된 때, 제1 회전 링크(40B)들에 제공된 제1 캠핀(65B)들은 Z축 방향으로 직선인 제1 안내 경로(61B)들에서 Z축 방향의 상단 영역에 배치되고, 제1 회전 링크(40B)들은 상측으로의 회전이 제1 안내 경로(61B)들의 상단 영역에 의하여 제한된다. 그리고, 제2 회전 링크(40A)들에 제공된 제2 캠핀(65A)들은 Z축 방향으로 직선인 제2 안내 경로(61A)들에서 Z축 방향의 하단 영역에 배치되고, 제2 회전 링크(40A)들은 하측으로의 회전이 제2 안내 경로(61A)들의 하단 영역에 의하여 제한된다.

이와 같은 상태에서 이동체(52)를 Z축 방향의 상측으로 이동시키면, 제1 캠핀(65B)들은 제1 안내 경로(61B)들을 따라 이동되어 제1 안내 경로(61B)들의 Z축 방향의 하단 영역에 배치되고(이 과정에서, 제1 회전 링크(40B)들은, 하측으로 회전되고, 제1 안내 경로(61B)들의 하단 영역에 의하여 하측으로의 회전이 제한된다.), 제2 캠핀(65A)들은 제2 안내 경로(61A)들을 따라 이동되어 제2 안내 경로(61A)들의 Z축 방향의 상단 영역에 배치되고(이 과정에서, 제2 회전 링크(40A)들은, 상측으로 회전되고, 제2 안내 경로(61A)들의 상단 영역에 의하여 상측으로의 회전이 제한된다.). 이때, 각각 짝을 이룬 제1 회전 링크(40B)와 제2 회전 링크(40A)는 서로 간에 벌어진 상태에서 서로 반대로 회전된 것에 의하여 오므라진다. 물론, 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 7 참조).

이후, 제1 회전 링크(40B)들을 시계 방향으로 회전시키고, 이후, 제2 회전 링크(40A)들을 반시계 방향으로 회전시켜, 회전 링크들(40A, 40B)의 자유 단부를 제3 위치로 이동시키면, 제1 캠핀(65B)들은 제1 안내 경로(61B)들을 따라 이동되어 제1 안내 경로(61B)들의 상단 영역에 배치되고, 제2 캠핀(65A)들은 제2 안내 경로(61A)들을 따라 이동되어 제1 안내 경로(61A)들의 하단 영역에 배치된다. 이때, 조작　모듈(10)은 Y축 방향을 따라 후방으로 이동되어 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 6 참조).

각각 짝을 이루는 제1 회전 링크(40B)와 제2 회전 링크(40A)에서 자유 단부가 캠 기구에 의하여 서로 벌어지는 것에 의하면, 제1 위치 상의 조작 모듈(10)을 벌어진 자유 단부에 의하여 안정적으로 지지할 수 있다. 각각 짝을 이루는 제1 회전 링크(40B)와 제2 회전 링크(40A)에서 자유 단부가 캠 기구에 의하여 서로 오므라지는 것에 의하면, 조작 모듈(10)을 이동시키기 위한 힘을 조작 모듈(10)의 후방 부분의 중앙에 집중시킬 수 있다. 결과적으로는, 조작 모듈(10)을 이동시키기 위한 힘이 조작 모듈(10)에 편향적으로 제공되어 조작 모듈(10)이 틀어진 방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있고, 이로써 Y축 가이드(15) 등에 스트레스가 집중되는 것을 방지할 수 있다.

도 2를 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, 액추에이터(50)를 제어하여 이동체(52)를 Z축 방향의 상측으로 이동시킨다. 이때, 조작 모듈(10)은 제2 위치로 이동된다.

제어 유닛은, 조작 모듈(10)이 제2 위치로 이동된 후, 사전에 정한 설정 시간이 경과하면, 액추에이터(50)를 제어하여 이동체(52)를 Z축 방향의 하측으로 이동시킨다. 이때, 조작 모듈(10)은 제1 위치로 이동된다.

조작 모듈(10)은 제1 위치에서 비활성 상태로 유지되고 제2 위치에서 활성 상태로 유지된다. 이에, 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 있고, 다양한 색의 광을 조사할 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.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 조작 모듈(10)이 제2 위치에서의 전방 영역 또는 후방 영역에 위치되어, 버튼(11)이 다른 높이로 돌출(또는, 함몰)될 수 있다. 즉, 제2 위치는 상대적으로 전방으로 위치되는 전방 영역과 상대적으로 후방으로 위치되는 후방 영역을 가질 수 있다. 그리고, 버튼(11)은, 조작 모듈(10)이 전방 영역에 위치되면 제2 높이(H2)로 돌출되고, 조작 모듈(10)이 후방 영역에 위치되면 제1 높이(H2)로 돌출될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 조작 장치는, 조작 모듈(10)을 이렇게 전방 영역과 후방 영역에 위치시킬 수 있고, 사용자 감지 센서로부터의 감지 신호에 기초하여 조작 모듈(10)을 전방 영역으로 이동시키거나 후방 영역으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 조작 모듈(10)이 전방 영역에 위치된 때(버튼(11)이 제2 높이(H2)로 돌출)와 후방 영역에 위치된 때(버튼(11)이 제1 높이(H1)로 돌출)에 버튼(11)이 서로 다른 기능을 수행하도록 작동될 수 있다. 일례로, 조작 모듈(10)이 전방 영역에 위치된 때 버튼(11)을 조작하면 제1 피조작 장치가 작동되고, 조작 모듈(10)이 후방 영역에 위치된 때 버튼(11)을 조작하면 제2 피조작 장치가 작동될 수 있다.

사용자 감지 센서에 의하여, 버튼(11)에 근접한 사용자의 손 등이 버튼(11)으로부터 상대적으로 먼 거리(제1 거리)에 있는 것으로 감지되면 조작 모듈(10)을 전방 영역으로 이동시킬 수 있고, 버튼(11)에 근접한 사용자의 손 등이 버튼(11)으로부터 상대적으로 가까운 거리(제2 거리)에 있는 것으로 감지되면 조작 모듈(10)을 후방 영역으로 이동시킬 수 있다.

이와 같이 구성하면, 하나의 버튼으로 두 기능을 수행할 수 있으므로 구비하여야 할 버튼의 수를 줄일 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
30: 마감 스킨
40A, 40B: 회전 링크
50: 액추에이터
52: 이동체
61A, 61B: 캠 요소의 안내 경로
65A, 65B: 캠 핀

Claims

차량의 실내 부품을 구성하고, 개구를 가진 패널과; 상기 개구를 통하여 전후 방향인 제1 방향으로 서로 이격되는 제1 위치와 제2 위치 간을 이동 가능하게 제공되며, 버튼이 선단에 배치된 조작 모듈과; 상기 조작 모듈의 후방에 상기 제1 방향과 수직을 이루는 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격되며, 연결 부재에 의하여 서로 연결되고, 액추에이터에 의하여 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 이루어지는 복수의 제1 회전 링크와; 상기 제1 회전 링크 각각과 짝을 이루며, 상기 축을 중심으로 왕복 각운동이 가능한 복수의 제2 회전 링크와; 각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크가 서로 반대 방향으로 각운동을 하도록 유도하고 각운동 방향에 따라 상기 조작 모듈을 상기 제1 위치 또는 상기 제2 위치로 이동시키는 캠 기구를 포함하며,
상기 캠 기구는, 각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크에 제공된 캠 핀과; 상기 조작 모듈의 후방에 각각 제공되며, 상기 캠 핀과 각각 연결된 안내 경로를 가진 캠 요소를 포함하고,
각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크는, 상기 축 상에 위치되는 고정 단부 및 상기 고정 단부의 맞은편에 위치되는 자유 단부를 가지되, 각운동 시 상기 자유 단부가 제3 위치 및 상기 제3 위치에 비하여 전방인 제4 위치 간을 왕복하며, 상기 캠 핀은 상기 자유 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,
차량용 조작 장치.
청구항 1에 있어서,
각각 짝을 이루는 상기 제1 회전 링크와 상기 제2 회전 링크는, 길이가 서로 동일하고, 상기 조작 모듈의 후방의 중앙 영역에 균등하도록 배치된 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 액추에이터는 상기 제3 방향으로 직선 왕복 운동을 하는 이동체를 포함하는 리니어 액추에이터이고,
복수의 상기 제1 회전 링크는 상기 고정 단부가 상기 이동체에 상기 제2 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 5 중 어느 하나에 있어서,
상기 조작 모듈은 상기 제1 위치 상에서 상기 버튼의 표면이 상기 패널의 표면과 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 버튼의 조작을 위한 사용자의 동작 상태를 감지하는 센서와;
상기 센서로부터의 감지 신호를 기초로 상기 액추에이터의 작동을 제어하여 상기 조작 모듈을 상기 제2 위치에서의 전방 영역 또는 후방 영역에 위치시키는 제어 유닛을 더 포함하고,
상기 버튼이 상기 전방 영역에서 조작된 때와 상기 후방 영역에서 조작된 때에 서로 다른 기능을 수행하도록 작동되는 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 조작 모듈은 상기 제2 위치에서 상기 버튼이 상기 패널의 표면으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 조작 모듈은 상기 제1 위치에서 비활성 상태로 제어되는 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 조작 모듈은,
상기 버튼의 표면에 광원으로부터의 광을 투과시키는 투광 영역이 마련되고,
상기 전방 영역에 위치된 때와 상기 후방 영역에 위치된 때에 상기 광원으로부터 서로 다른 색의 광이 조사되는 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 5 중 어느 하나에 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.
청구항 11에 있어서,
상기 조작 모듈은 상기 버튼의 표면에 광원으로부터의 광을 투과시키는 투광 영역이 마련되고,
상기 마감 스킨은 광 투과 가능한 것을 특징으로 하는,
차량용 조작 장치.
청구항 1에 기재된 조작 장치와;
상기 조작 장치에 의하여 조작되는 피조작 장치를 포함하는,
차량.