KR20060111513A - 차량 제어 스터크용 플런저 접촉 조립체 - Google Patents

차량 제어 스터크용 플런저 접촉 조립체 Download PDF

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KR20060111513A
KR20060111513A KR1020067009304A KR20067009304A KR20060111513A KR 20060111513 A KR20060111513 A KR 20060111513A KR 1020067009304 A KR1020067009304 A KR 1020067009304A KR 20067009304 A KR20067009304 A KR 20067009304A KR 20060111513 A KR20060111513 A KR 20060111513A
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마틴 차녹
제이. 에이. 버터워스
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메소드 일렉트로닉스 인코포레이티드
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Abstract

접촉 스위치 조립체는 빈 샤프트부와, 상기 샤프트부에서 전방으로 연장하는 팁부, 및 상기 샤프트부에서 하방으로 연장한 접촉암을 가진 스터크를 구비하고 있는 회전 하우징을 포함한다. 상기 팁부는 상기 하우징으로부터 연장하여 돌출한 경사진 표면에 맞물린다. 하우징이 회전하면서, 접촉암이 수직으로 움직이고 인쇄회로보드(PCB)에 맞물리도록 이동되며, 동시에 인쇄회로보드(PCB)의 표면을 가로질러 횡측으로 움직인다. 수직 운동은 하우징의 회전에 의해 생겨나며, 반면 횡측 운동은 경사진 표면에 의해 횡측으로 스터크가 힘을 받음으로써 야기된다. 수직 및 횡측 운동의 결합은 횡측 방향으로의 접촉부의 움직임에 의한 자동세척 메커니즘을 제공한다.
접촉 조립체, 하우징, 스터크, 샤프트부, 경사진 표면, 팁부, 인쇄회로보드, 접촉암

Description

차량 제어 스터크용 플런저 접촉 조립체{PLUNGER CONTACT ASSEMBLY FOR AN AUTOMOBILE CONTROL STALK}
본 발명은, 수직 및 횡단(수평) 양측 모두로 이동하며, 대응하는 인쇄 회로 보드 또는 삽입 성형된 기판의 접촉면에 맞물리고 지나는 접촉부를 갖는 차량의 제어 스터크용 전기 접촉 조립체를 지향한다.
전기 스위치와 다양한 타입의 레버가 자동차 기술 분야에서 잘알려져있다. 일반적으로 이 스위치 또는 레버들은 제 1 디바이스의 접촉 소자를 제 2 디바이스의 접촉 소자와 맞물리도록 이동하는 작동 디바이스를 갖는다. 이런 타입의 스위치 조립체들은 전기 접촉부가 그에 대응하는 접촉부와 맞물리도록 선형적으로 눌러지는 버팅 타입이거나, 또는 전기 접촉부가 대응하는 접촉부의 평면을 따라서 "오프" 위치에서 "온" 위치로 이동하는 슬라이딩 또는 회전 다이얼 타입이 될 수 있다.
버팅 타입 레버에서, 두 디바이스의 접촉부들은 반복해서 서로 동일한 위치에서 맞물리고, 여기서 비도전성 물질의 박막 필름이 시간이 지나면서 만들어져 안전한 전기 연결을 방해할 수도 있다. 이 문제점은 금 등의 귀금속으로 접촉부를 코팅하거나 또는 그 귀금속으로 만드는 것에 의해 부분적으로 방지될 수 있다. 그 러나, 이것은 비용이 많이 든다.
다이얼 타입 레버의 경우, 2 접촉부는 제 1 디바이스의 접촉부들이 제 2 디바이스의 접촉부들과 동일한 평면을 따라 이동하도록 동일한 평면에 놓인다. 버팅 타입 레버의 문제점과 동일하게, 접촉부들이 맞물리면, 상기 접촉부들이 동일한 위치에서 반복하여 맞물리고/맞물림이 풀리고 하도록 다이얼의 작동이 일반적으로 멈춰진다. 이것은 비도전성 물질의 박막 필름이 접촉부들이 반복하여 서로 맞물리는 접촉부에서 만들어지게 한다.
따라서, 접촉 표면 상에서 원하지 않는 필름이 만들어지는 것을 방지하는 자동세척 메커니즘을 제공하기 위해 동일한 접촉 패드를 가로질러 횡측으로 이동하면서 동시에 대응하는 접촉 패드를 향해서 수직으로 이동하고, 또 그 접촉 패드로부터 떨어지도록 이동하는 접촉부를 가진 접촉 조립체를 제공하는 것에 이점이 있을 것이다. 그러한 접촉 조립체는 오염을 방지하기위한 귀금속 부분을 필요로하지 않는다.
본 발명의 접촉 스위치 조립체는 PCB에 맞물리도록 수직 및 횡측 양측 모두로 이동함으로써 버팅 타입 스위치와 다이얼 타입 스위치의 특징을 결합한 것이다. 상기 접촉 조립체는 회전하는 하우징과 그 위에 접촉부를 가진 하방으로 연장한 접촉 암을 갖는 스터크를 포함한다. 상기 스터크는 하우징내에 위치하며, 경사진 표면에 맞물리도록 그로부터 연장한다. 하우징이 회전하면서, 접촉부가 인쇄회로보드(PCB)에 맞물리고, 그 표면을 가로질러 미끄러져 이동하도록 하기 위해 경사진 표면을 따라 스터크가 이동한다. 수직 운동은 상기 하우징의 회전에 의해 발생하며, 횡측 운동은 경사진 표면이 스터크를 횡측으로 누름으로써 발생된다.
따라서, 본 발명은 수직 및 횡측 방향 모두로 이동하는 접촉 조립체를 제공하고, 횡측 방향으로의 접촉부들의 움직임에 의한 자동세척 메커니즘을 제공한다. 또한 본 발명은 적은 수의 부품을 가진 접촉 조립체를 제공하여, 그에 의해 조립이 더 쉽고, 비용을 더 낮추도록 한다. 그리고, 보다 적은 수의 부품은 마모되고 강도가 약해지기 쉬운 부품의 수를 감소시켜, 접촉 조립체의 신뢰성을 향상시킨다.
도 1은 PCB와 맞물리는 본 발명의 접촉 조립체의 측면도,
도 2는 PCB를 가로질러 횡측으로 이동하는 본 발명의 접촉 조립체의 측면도,
도 3은 접촉 조립체용 하우징의 내부를 도시한 도면,
도 4는 운전대에 일체가 된 본 발명의 접촉 조립체의 분해 조립도,
도 5는 도 4의 접촉 조립체를 도시한 도면,
도 6은 운전대에 일체가 된 도 4의 접촉 조립체를 도시한 도면, 및
도 7은 도 4의 접촉 조립체의 측면도이다.
동일한 구성들은 전문에서 동일하게 번호가 매겨진 도면들을 참조하며, 본 발명의 바람직한 실시예의 설명이 제공될 것이다.
도 1 내지 3은 동작의 여러 스테이지에서의 본 발명의 접촉 조립체(10)의 측면도를 도시한다. 도 1은 PCB 또는 인서트 몰디드 기판(12)과 최초의 접촉시의 접 촉 조립체(10)를 도시하고, 도 2는 PCB(12)를 가로질러 지나는 접촉 조립체(10)의 움직임을 도시하며, 도 3은 PCB(12)와의 접촉 이전의 접촉 조립체(10)를 도시한다.
접촉 조립체(10)는 하우징(10)과 그 안에 배치된 스터크(16)를 구비한다. 상기 스터크(16)는 속이 빈 샤프트 부(17), 상기 샤프트 부(17)의 한 끝단에서 전체가 앞으로 연장하는 형상인 팁부(18), 및 상기 샤프트 부(17)로부터 돌출한(projecting) 하방으로 연장한 접촉 암(20)을 포함하는 하우징(14) 내에 위치한 왕복운동을 하는 암이다. 이것은 하우징(14)과 스터크(16)의 내부를 도시한 도 3에서 가장 잘 나타난다.
상기 하우징(14)은 스터크(16)가 상기 하우징(14)의 기저를 통과해서 연장하는 접촉 암(20)과 횡측으로 이동하도록하는 그 기저 표면과 나란히 있는 슬롯(15)을 갖는다. 상기 슬롯(15)은 도 5에 도시되어 있고, 도 5에 관하여 추후에 더 설명된다.
샤프트 부(17)의 내부는 비어있고, 스터크(16)가 앞으로 향하도록 밀기 위해 팁부(18)의 내부 표면을 떠받치는 탄성 스프링(24)을 수용하고 있다. 상기 팁부(18)는 접촉 조립체(10)가 시계반대방향으로 회전할 때, 스터크(18)를 횡측으로, 그리고 하우징(14) 내부로 움직이게 힘을 가하는 경사진 표면(22)과 접촉한다. 즉, 하우징(14)이 회전할 때, 스터크(16)는 하방 수직 방향과 횡측(수평) 방향 양측 모두로 움직인다.
스터크(6)의 접촉 암(20)은 팁부(18) 아래로 연장하며, 접촉 암(20)으로부터 하방으로 연장한 하나 이상의 접촉부(24)들을 포함한다. 하우징(14)이 회전하면, 접촉부(24)들은 처음 위치에서 PCB와의 접촉하도록 하방으로 이동한다. 하우징(14)이 보다 회전하면, 스터크(16)는 보다 하우징(14) 쪽으로 횡측으로 이동하여, 그에 의해 제 2 위치로 PCB(12)의 표면을 가로질러서 접촉부(24)들을 이동시킨다. 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리는 X로 참조된다. 또한, 상기 접촉부(24)는 탄력이 있고 구부러질 수 있어서, 하우징(14)이 회전하고 상기 접촉 암(20)이 PCB(12)에 대해 보다 근접하게 이동될 때, 상기 PCB(12)의 표면 상에 접촉부(24)들을 유지하기 위해 접촉부(24)들이 상방으로 구부러질 수 있다.
PCB(12) 상의 대응하는 접촉부들을 가로지르는 접촉부(24)의 횡측 움직임은 접촉부 상의 원치않는 비도전성 물질의 유해한 축적을 방지하는 닦아내는 자동세척 메커니즘을 제공한다. PCB(12)를 가로지르는 접촉부(24)의 슬라이딩은 접촉부(24)와 PCB(12) 모두에 유해한 비도전성 물질의 원치않는 축적이 없도록 유지하는 연마 효과를 만들어낸다.
도 4 내지 7은 접촉 조립체(10)가 차량의 운전대 조립체에 일체가 되어있는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다. 도 4 내지 7에 도시된 접촉 조립체(10)는 본질적으로 상술한 접촉 조립체와 구조 및 작동에 있어서 동일하다.
도 4는 2 개의 접촉 조립체(10)를 수용하고 있는 하우징 브래킷(40)을 도시한다. 여기서 도시한 실시예에서, 상기 접촉 조립체(10)는 운전대의 기어 고속변속(upshift) 레버(42)와 저속변속(downshift) 레버(44)에 일체가 되어, 우측으로 레버(42)를 작동시키면, 차량 기어를 고속으로 변속시키고, 레버(44)를 왼쪽으로 작동시키면, 차량 기어를 저속으로 변속하도록 한다. 기어 변속 레버와 접촉 조립 체는 서로 좌우 대칭인 상(mirror image)이고, 그 구조와 작동이 동일하기 때문에, 고소변속 기어(42)만 설명할 것이다.
도 5는 하우징에 부착된 고속변속 레버(42)를 도시한다. 고소변속 레버(42)는 핀(도시되지 않음)이 삽입되고, 접촉 조립체(10)가 그에 관해 회전하는 한 쌍의 베어링 조립체(46)를 포함한다. 본 도면에서 가장 잘 볼수 있듯이, 하우징(14)은 횡측 방향으로 접촉 암(20)이 통과하여 이동하는 자신의 기저 표면과 나란히 있는 슬롯(15)을 포함한다. 또한, 하우징(14)의 기저 표면은 스프링(24)이 하우징(14)에서 스터크(16)가 튀어나가도록 하는 것을 방지하기 위해 컨트롤 암(20) 상의 대응하는 돌출부(50)와 함께 멈추개(stop)로서 역할을 하는 돌출부(48)를 포함한다.
고속변속 레버(42)의 암은 하방으로 연장하는 원형의 볼록부(52)를 갖는다. 볼록부(52)는 도 5에서 가장 잘 볼수 있는 바와 같이 원형 스프링(54) 내에 배치된다. 원형 스프링(54)은 접촉 조립체(10)를 상방으로 밀어서 접촉 조립체(10)의 디폴트 상태에서, 접촉부(24)가 PCB(12)에서 맞물림이 풀려있도록 한다. 접촉 조립체(10)를 작동하기 위해, 사용자는 고소변속 레버(42)를 당기고(고속변속 레버는 운전대 뒤에 위치하여 사용자는 자신의 몸체를 향해 상기 레버를 "당긴다".), 그에 의해 접촉 조립체(10)를 PCB(12)로 하방으로 회전시킨다. 접촉부(24)는 PCB(12)와 맞물리고, 그럼으로써 차량의 기어를 고속 변속시킨다. 동일하게, 사용자가 저속변속 레버(44)를 당기는 것은 상당하는 접촉 조립체를 작동시키고, 차량 기어를 저속 변속시킨다.
도 7은 여기서 경사진 표면(56)의 프로파일이 보다 정교한 것을 제외하고는 도 2와 유사하며, 동작시의 접촉 조립체를 도시한다. 여기서, 경사진 표면(56)은 스터크(16)의 횡측 움직임의 크기를 제어하는 자신의 길이방향으로 나란히 있는 변화가 다양한 슬로프를 갖는다. 이러한 방식으로 접촉(24)의 움직임을 보다 더 잘 제어하여 원하는 컨택트 경로를 만족시키는 것이 얻어질 수 있다.
접촉 조립체(10)의 실시예가 차량 기어 변속 레버에 관해 설명되었지만, 상기 접촉 조립체(10)는 임의의 전기 접촉 시스템에서 사용될 수 있고, 이는 차량의 멀티기능 스터크와 다른 비차량 시스템을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 접촉 조립체(10)는 윈도우 와이퍼, 헤드라이트, 방향 지시등, 및 다양한 다른 차량 기능을 작동시키는 차량 멀티 기능 스터크에서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 변조 및 변경이 본 발명의 취지와 영역을 벗어남 없이 상기 교안에 따라 가능함이 이해될 것이다.

Claims (14)

  1. 접촉 조립체에 있어서,
    하우징 내에 스터크가 위치하고 그 안에서 횡측으로 이동이 가능한 스터크 및 하우징;
    샤프트부와, 샤프트 부의 끝단에 위치하고 경사진 표면에 맞물리도록 되어있는 팁부, 및 샤프트 부로부터 연장하여 인쇄회로보드와 맞물리도록 되어있는 접촉부를 갖는 접촉 암을 구비한 스터크를 포함하고,
    상기 하우징이 회전할 때, 접촉부가 인쇄회로보드와 맞물리고 상기 인쇄회로보드의 표면을 따라 미끄러져서 움직이도록 스터크가 수직 및 횡측 양측 모두로 움직이는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁부는 경사진 표면과 맞물리기 위해 하우징으로부터 벗어나서 연장하고, 하우징이 회전할 때, 상기 팁부는 경사진 표면에 의해 하우징을 향해 횡측으로 힘을 받는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 스터크의 샤프트부가 하우징에 대해 횡측으로 이동할 수 있도록 접촉 암이 통과하며 연장하는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립 체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁부가 경사진 표면과 맞물리도록 스프링이 팁부를 떠받쳐서 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 샤프트부는 안이 빈 내부를 가지고 있고, 상기 스프링이 상기 샤프트부의 빈 내부안에 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    접촉부가 인쇄회로보드에 맞물리도록 이동되고 상기 접촉암이 인쇄회로보드에 보다 근접하게 회전할 때, 상기 접촉부가 구부러져서 인쇄회로보드의 표면상에서 유지될 수 있도록 상기 접촉부가 접촉암에 대해 탄성력있게 구부러지는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하우징 상에 또는 하우징에 근접하여 위치한 볼록부로서, 접촉 조립체의 디폴트 위치는 인쇄회로보드에서 맞물림이 풀려져있도록 스프링과 함께 작용하여 상기 접촉이 인쇄회로보드에서 떨어지도록 하는 볼록부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  8. 운전대와 사용하는 접촉 조립체에 있어서,
    하우징 내에서 횡측으로 움직일 수 있고 제 1 방향으로 하우징으로부터 벗어나서 연장하는 팁부와 제 2 방향으로 하우징으로부터 벗어나서 연장하는 컨트롤 암을 구비한 스터크를 가지며 레버의 끝단에 위치한 하우징 및 레버;
    경사진 표면과 맞물리는 팁부와 인쇄회로보드와 맞물리도록 그 위에 접촉부를 가진 접촉암을 포함하고,
    레버가 작동할 때, 상기 팁부가 경사진 표면을 따라서 이동하여 접촉부가 인쇄회로보드와 맞물리고 경사진 표면이 상기 접촉부가 인쇄회로보드의 표면 상에서 움직이도록 하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하우징은 접촉암이 하우징에 대해 횡측으로 움직일 수 있도록 접촉암이 연장하는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 팁부가 경사진 표면과 맞물리도록 스프링이 팁부를 떠받쳐서 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스터크는, 안이 빈 내부를 가지고 있고, 상기 스프링이 팁부와 접촉하여 있는 샤프트부의 빈 내부안에 배치되는 샤프트부를 더 포함하는것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  12. 제 8 항에 있어서,
    접촉부가 인쇄회로보드에 맞물리도록 이동되고 상기 접촉암이 인쇄회로보드에 보다 근접하게 회전할 때, 상기 접촉부가 구부러져서 인쇄회로보드의 표면상에서 유지될 수 있도록 상기 접촉부가 접촉암에 대해 탄성력있게 구부러지는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  13. 제 8 항에 있어서,
    접촉 조립체가 인쇄회로보드에서 맞물림이 풀려져있는 디폴트 위치로 가도록 접촉부가 스프링과 함께 작용하며, 레버상에 위치하는 볼록부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 경사진 표면부는 변화가 다양한 슬로프를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
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