KR20090046717A - 특히 윈도우 리프터 스위치인 스위치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 스위치, 구체적으로는 윈도우 리프터 스위치는 하우징(10), 이 하우징(10) 내에 장착되고 전기 접접(14)과 관련되는 스위칭 로커(20), 및 유사한 방식으로 하우징(10) 내에 장착되는 버튼(30)을 구비하며, 상기 버튼(30)은 탄성적으로 작동되어 하우징(10) 내부에서 덜거덕거리지 않도록 장착된다.
스위치, 윈도우 리프터 스위치, 하우징, 스위칭 로커, 전기 접점, 버튼
Description
본 발명은 스위치, 특히 윈도우 리프터 스위치로서, 하우징, 이 하우징 내에 장착되고 전기 접점과 연관되는 스위칭 로커(switching rocker), 및 마찬가지로 하우징 내에 장착되는 버튼을 구비하는 스위치에 관한 것이다.
버튼을 작동시킴으로써 스위칭 로커가 이동되고, 이어서 전기 접점 중 하나를 작동시킨다. 버튼의 작동은, 예컨대 푸쉬(push) 및 풀(pull)의 2가지 방향으로 보통 이루어질 수 있으며, 이에 따라 상이한 접점이 연결된다. 각각의 접점은 일반적으로 2단계로 스위칭될 수 있으며, 예컨대 제1 단계에서는 작은 작동력(actuating force)으로 그리고 제2 단계에서는 보다 큰 작동력으로 또는 버튼의 더 큰 스트로크를 이용하여 스위칭될 수 있다. 예컨대, 윈도우 리프터 모터는 이러한 방식으로 소정 방향으로, 즉 창유리가 개방 또는 폐쇄되는 방향으로, 그리고 원하는 유형의 조작으로 작동될 수 있으며, 이에 따라 심지어 버튼이 해제된 후에도 대응하는 버튼이 유지되거나 또는 창유리가 완전히 개방 또는 폐쇄되는 한, 수동으로 작동될 수 있다.
이러한 스위치에서의 문제는 버튼이 원래 덜거덕거리는 경향이 있다는 것이다. 특히 자동차에서의 불가피한 진동 때문에 이 경우 차량 내부에서 원치않는 소음이 발생된다.
본 발명의 목적은 덜거덕거리는 소음을 방지한다는 의미에서 서두에 언급한 유형의 스위치를 더 개량하고자 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라 탄성적으로 작동되는 버튼이 제공되며, 이에 따라 버튼은 하우징 내에서 덜거덕거리지 않도록 장착된다. 이러한 방식으로, 원치않는 진동을 신뢰성있게 방지하게 된다.
전기 접점이 마련되며 스위칭 로커와 협력하는 스위칭 매트가 마련되는 것이 바람직하며, 상기 스위칭 매트는 로커가 탄성적으로 버튼에 작용하도록 한다. 이러한 실시예에서는, 버튼에 탄성적으로 작용하여 덜거덕거리지 않도록 하기 위한 추가적인 구조적 요소가 전혀 필요 없다. 스위칭 매트의 특징 때문에, 스위칭 매트는 요구되는 탄성 예응력(pre-stressing)을 영구적으로 용이하게 제공할 수 있다.
본 명세서에서 "덜거덕거리지 않는다"는 것은, 통상 발생하는 진동의 경우에 하우징에 대해 버튼이 덜거덕거리지 않는 상태를 의미한다. 더 큰 응력이 발생할 때, 예컨대 가해지는 탄성력과 반대로 사용자가 버튼을 이동시킬 때에는, 버튼이 분명히 하우징 내에서 덜거덕거릴 수 있음은 당연하다.
로커가 하우징 내에 장착되는 것이 바람직하며, 이에 따라 버튼을 향해 변위 가능하다. 이러한 방식으로, 로커는 스위칭 매트로부터 가해지는 탄성력을 버튼에 직접 전달할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 버튼은 2점 베어링에 의해 하우징 내에 장착되는 것으로 가정한다. 본 명세서에서 "2점 베어링"이란, 공간적으로 서로 떨어져 있는 2개의 지지점 또는 지지면을 갖는 베어링으로서, 한 방향으로 버튼과 하우징 사이에서 상대 이동하면 하나의 지지점 또는 하나의 지지면을 중심으로 이동하게 되는 반면, 반대방향으로 상대 이동하면, 또 다른 지지점 또는 또 다른 지지면을 중심으로 이동하게 되는 베어링을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 2개의 구성요소 사이의 상대 이동이 항상 동일한 회전축을 중심으로 이루어지는 통상적인 회전식 베어링과는 달리, 2점 베어링에서는, 이동 방향에 따라 2개의 서로 다른 이동축이 존재한다. 이는 편평한 기부 상에 위치하는 입방체의 예에서 알 수 있다. 입방체가 한 방향으로 기울어지게 되면, 입방체는 입방체의 하면의 대응하는 외측 에지에 걸쳐 기울어지게 되는데, 상기 외측 에지는 기부와 접촉하게 된다. 반대방향으로 이동하면, 입방체는 하면의 대향하는 외측 에지, 즉 공간적으로 멀리 떨어진 축을 중심으로 기울어지게 된다. 2점 축선을 사용하면, 내부에서 버튼이 작동되며 정확하게 한정되는 중간 위치를 2점 축선이 자동적으로 형성하게 된다는 중요한 장점을 얻게 된다. 자중 때문에 기부 상에 전체 하면이 안착하게 되는 위치에 입방체가 위치하도록 하는 힘을 받는 전술한 입방체와 비교되는 방식으로, 버튼 상에 작용하는 탄성 예응력은 2개의 지지점 또는 지지면이 균일하게 응력을 받는 위치에 버튼이 위치하도록 한다. 이는, 2개의 스위치가 서로 이웃하게 배치될 때 또는 스위치가 이중 스위치로 구성될 때 특히 유리하다. 중립 위치에서 버튼이 약간 이상 위치(malposition)에 위치하는 것은 이 경우에 있어서 이미 부정적으로 인식되어 있다. 2점 베어링에 의해 정확하게 한정되는 중립 위치는 버튼이 비작동 위치에서 정확하게 동일한 위치에 있도록 보장한다.
2점 베어링의 사용과 관련되는 또 다른 장점은, 버튼이 그 중립 위치로부터 원치 않은 방식으로 밖으로 편향될 위험 없이도, 비교적 큰 탄성 예응력이 스위칭 매트에 의해 인가될 수 있다는 점이다. 불가피한 제조 공차 때문에, 모든 스위치에서는 스위칭 매트에 의해 인가되는 탄성 예응력이, 한편으로는 스위칭 로커와 버튼 사이의 연결부의 중점을 통해 연장되는 라인에, 그리고 다른 한편으로는 버튼과 하우징 사이의 베어링에 정확하게 작용하지 못할 위험이 있다. 하우징 내에서 버튼의 지지를 위해 통상적인 저널 베어링을 사용하는 경우, 탄성 예응력의 작용 방향이 이상적인 경로로부터 약간의 편차를 갖게 되면 버튼을 그 중립 위치로부터 밖으로 편향시키도록 하는 토크를 발생시킨다. 이 토크는, 레버 아암, 즉 탄성 예응력의 작용 방향과 저널 베어링의 중점 사이의 더 짧은 거리에 예응력을 곱한 값으로 결정된다. 그러나, 2점 베어링에서는, 탄성 예응력의 이론적인 작용선 및 중앙선의 일측 또는 타측에 서로 소정 거리를 두고 위치하는 2개의 지지점 또는 지지면을 갖는다. 탄성 예응력의 실제 작용 방향이 2개의 지지점 또는 지지면 사이의 임의의 위치에서 연장되는 한, 버튼을 중립 위치로부터 밖으로 이동시키려는 토크는 전혀 발생하지 않는다. 실제로 2점 베어링은, 버튼이 안정적인 방식으로 그 중립 위치에서 유지되도록 보장한다.
상기 2점 베어링은 바람직하게는 저널 핀 및 지지면에 의해 형성될 수 있으 며, 이때 저널 핀은 스위칭 매트를 향하는 측부 상에서 단면으로 볼 때 원형에서 벗어나는 기하학적 형상, 특히 거의 직사각형 단면을 갖는다. 이는, 중앙선의 일측 및 타측 상에 위치하는 2개의 에지가 2점 베어링의 회전축으로서 작용하도록 보장한다. 바람직하게는, V자 형상 내에 배치되고 지지면 사이에 저널 핀을 수용하는 지지면은 저널 핀의 2개의 에지와 협력한다.
버튼에 대해 스위칭 로커를 중앙에 위치시키는 것을 개선하기 위해, 스위칭 로커와 버튼 사이에 덜거덕거림 방지용 접촉부가 형성되는 것이 바람직하다. 이는 V자 형상으로 배치된 2개의 접촉면이 마련되는 접촉부의 분기부(fork)에 맞물리는 접촉부 핀에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 이로운 실시예는 종속항으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예의 도움을 받아 이하에서 설명된다.
본 발명에 따르면, 덜거덕거리는 소음을 방지한다는 의미에서 소정 유형의 스위치를 더 개량할 수 있으며, 탄성적으로 작동되는 버튼을 제공하고 하우징 내에서 버튼이 덜거덕거리지 않도록 장착하는 방식으로 원치않는 소음을 신뢰성있게 방지할 수 있다.
도 1에는, 특히 2단 풀/푸시형(pull/push) 윈도우 리프터 스위치로서 사용될 수 있는 스위치를 관통하는 단면이 도시되어 있다. 상기 스위치는, 내부에 스위칭 매트(12), 스위칭 로커(20) 및 풀/푸시형 버튼(30)이 배치되는 하우징(10)을 구비 한다.
스위칭 매트(12)는 구동 스트라이커(16)에 의해 하방으로 눌릴 수 있는 금속 플레이트(14)와 관련된다. 구동 스트라이커(16)는 금속 플레이트 상에서 1/3 대 2/3의 비율로 편심되게 배치되며, 이에 따라 2개의 접점은 2단으로 작동될 수 있다. 이들 접점은 도 1과 관련하여 하나의 접속부 후방에 또 하나의 접점이 배치되며, 즉 도면의 평면 후방으로 제1 접점에 의해 제2 접점이 가려지고, 도선 경로 상의 도선 경로(17) 및 스위칭 매트 상의 접촉 필(19; pill)에 의해 각각 형성된다. 구동 스트라이커(16)의 편심 배치 때문에, 구동 스트라이커가 보다 근접하게 배치되는 접점이 우선적으로 스위칭된다.
스위칭 로커(20)는, 하우징의 일부 또는 하우징(10)에 장착되는 지지용 핀(24)이 내부에 맞물리는 긴 구멍(22)을 갖는다. 또한, 스위칭 로커는, 원형 단면을 가지며 버튼(30)과 협력하는 접촉부 핀(26)을 구비한다.
이러한 목적을 위해, 버튼(30)에는 V자 형상으로 정렬된 2개의 접촉면(또한, 도 4 참조)을 갖는 접촉부의 분기부가 마련되며, 접촉부의 분기부들 사이에 접촉부 핀(26)이 배치된다.
버튼(30)은, 하우징의 일부 또는 하우징에 장착되는 저널 핀(36)에 의해 하우징(10)에 장착된다. 버튼(30)은, 저널 핀(36)이 내부에 맞물리는 개구(38)를 구비한다. 스위칭 매트(12)를 향하는 개구의 측부 상에서, 개구(38)에는 2개의 지지면(40)(또한, 도 4 참조)이 마련되며, 이들 지지면은 서로 비스듬하게 대면하여 오목한 영역을 형성한다. 저널 핀(26)은 단면으로 볼 때 거의 직사각형 형상이며, 2 개의 코너는 스위칭 매트(12)를 향한다. 상부 평탄부는 단면에서의 챔퍼(chamfer)로서 구성된다. 측부 평탄부는 임의의 가능한 인젝션 버(injection burr)가 저널 핀의 걸림(jam)을 초래하지 못하도록 하기 위해 마련된다. 실제로 사출 몰드의 몰드 분리면은 저널 핀을 통해 연장된다. 상기 평탄부들은, 존재할 수 있는 임의의 인젝션 버가 버튼의 대향 표면 상에 걸리지 않도록 보장한다.
저널 핀(36)의 단면 형상을 통해서, 2점 베어링은 버튼(30)과 하우징(10) 사이에 형성되는데, 버튼(30)이 2개의 지점(P)(도 4 참조)에서 저널 핀(36) 상에 위치하거나, 또는 3차원적으로 볼 때 도면의 평면에 수직하게 연장되어 도 4의 접점(P)을 통해 연장되는 2개의 지지 에지를 따라 위치하기 때문이다. 이들 2개의 지지 에지는, 접촉부 핀(26) 및 접촉면(34)에 의해 형성되는 접촉부와, 저널 핀(36) 및 개구(38)에 의해 형성되는 2점 베어링의 중점을 통해 연장되는 중앙선(M)의 일측 및 타측에 서로 소정 거리(A)를 두고 배치된다.
버튼(30)을 작동시키면, 버튼은 저널 핀(36)을 중심으로 작동 방향에 따라 선회한다. 접촉부의 분기부(32)는 이에 따라 선회하게 되며, 그 결과로 접촉부 핀(26)이 접촉부의 분기부와 함께 이동된다. 이로써 스위칭 로커(20)가 지지용 핀(24)을 중심으로 기울어지게 이동되며, 이에 따라 스위칭 로커는 스위칭 매트(12)의 하나의 접점 또는 또 다른 하나의 접점을 위에서 누르게 된다.
스위치의 주요한 특징은, 버튼(30)에 탄성 예응력이 작용하며 이에 따라 버튼이 덜거덕거리지 않는다는 점이다. 상기 예응력은, 초기 상태에서, 도 1과 관련하여 수직 방향으로 압축 상태에서 유지되는 스위칭 매트(12)를 매개로 생성된다. 스위칭 매트는 이에 따라 스위칭 매트의 금속 플레이트를 매개로 상방으로 지향되는 힘을 스위칭 로커(20)에 가하게 되며[도 2에서의 화살표(1) 참조], 이에 따라 스위칭 로커(20)를 상방으로 누르게 된다. 이는 스위칭 로커가 수직 방향으로 변위 가능하도록 긴 구멍(22)에 의해 하우징(10) 상에 장착되기 때문에 가능하다. 스위칭 로커의 상방 이동에 의해, 접촉부 핀(26)은 버튼(30)의 접촉부의 분기부(32) 내부로 접촉면(34)을 향해 눌리게 된다. 마지막으로, 이에 따라 상방으로 지향되는 힘이 발생되고, 이 힘은 도 2의 화살표(2)의 방향으로 저널 핀(36)을 향하여 버튼(30)을 누르게 된다. 대응하면서 대향하게 지향되는 지지력[도 2의 화살표(3) 참조]이 지지면(40)으로부터 전달된다. 버튼(30)은 이에 따라 하우징(10) 내에서 덜거덕거리지 않게 유지되는데, 이는 버튼의 지지면(40)이 스위칭 매트(12)에 의해 제공되는 탄성 예응력에 의해 저널 핀(36)을 향해 눌리기 때문이다.
힘의 이론적인 경로는 도 2에 도시되어 있다. 본 명세서에서 화살표(2)의 작용 방향은, 한편으로는 스위칭 로커와 버튼 사이의 접촉부와 다른 한편으로는 하우징과 버튼 사이의 베어링 사이의 중앙선(M)과 일치하게 된다. 작용선이 특히 베어링(36/40)의 가운데 축을 통해 연장되는 한, 예응력에 의해 버튼(30) 상에 임의의 토크가 작용하지 못할 것이라는 점은 분명하다. 그러나, 실제로는 제조 공차 때문에, 예응력의 작용 방향이 베어링(36/40)의 중간점을 정확히 통과하여 연장된다고 보장할 수 없다. 도 3에 있어서, 예응력의 작용 방향은 화살표(2')로서 도시되어 있는데, 이는 공차가 극히 큰 경우에 정렬된 작용 방향을 도시한 것이다. 예응력의 작용선은 이 경우 저널 핀(36)의 좌측의 외측 에지와 지지면(40) 사이의 접 점(P)을 정확히 통과하여 연장된다. 이는, 버튼(30)에 토크가 작용하지 않으면서도 버튼(30)이 여전히 저널 핀(36)에 의해 신뢰성있게 지지됨을 의미한다. 탄성 예응력의 작용 방향이 2개의 접점(P) "안쪽에" 위치하거나[도 4에서의 화살표(2" 및 2"') 참조] 또는 도 3에 도시된 극단적인 경우에서와 같이 접점들(P) 중 하나를 정확히 통과하여 연장되는 한, 2점 베어링은 버튼(30)에 토크가 작용하지 않는 상태로 탄성 예응력을 받을 수 있다. 이 결과로서, 버튼은 심지어 부품들이 서로에 대해 가능한 위치 공차를 갖는 경우에도 탄성 예응력에 의해 항상 동일한 중립 위치 내에서 작동된다.
도 1은 본 발명에 따른 스위치를 관통하는 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 도면에 대응하는 도면으로서, 작용력이 스위치의 이론적인 중립 위치에 표시되어 있는 도면이다.
도 3은 도 1의 도면에 대응하는 도면으로서, 실제로 나타나는 스위치의 중립 위치에 작용력이 표시된 도면이다.
도 4는 확대된 비율로 도시된 버튼의 장착 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하우징 12 : 스위칭 매트
16 : 구동 스트라이커 19 : 접촉 필
20 : 스위칭 로커 22 : 구멍
24 : 지지용 핀 26 : 접촉부 핀
30 : 버튼 32 : 접촉부의 분기부
36 : 저널 핀 38 : 개구
40 : 지지면 P : 접점
Claims (13)
- 구체적으로는 윈도우 리프터 스위치인 스위치로서, 하우징(10), 이 하우징(10) 내에 장착되고 전기 접점(14)과 관련되는 스위칭 로커(20), 및 마찬가지로 하우징(10) 내에 장착되는 버튼(30)을 구비하는 스위치에 있어서,상기 버튼(30)은 탄성적으로 작동되어 하우징(10) 내에서 덜거덕거리지 않도록 장착되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 전기 접점(14)이 마련되고 스위칭 로커(20)와 협력하는 스위칭 매트(12)가 마련되며, 이 스위칭 매트(12)는 스위칭 로커(20)가 탄성적으로 버튼(30)에 접촉하도록 작용하는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 스위칭 로커(20)는 하우징(10) 내에 장착되어 버튼(30)을 향해 변위 가능한 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 스위치.
- 제3항에 있어서, 상기 스위칭 로커는 지지용 핀(24)이 내부에 맞물리는 긴 구멍(22)을 구비하며, 상기 지지용 핀은 하우징(10)에 장착되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 버튼(30)은 2점 베어링(36, 40)에 의해 하우징 내에 장착되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제5항에 있어서, 상기 2점 베어링은 버튼(30)과 하우징(10) 사이의 2개의 지지점(P)으로 이루어지며, 이들 2개의 지지점은 버튼(30)과 스위칭 로커(20) 사이의 연결부 및 2점 베어링의 가운데를 통해 연장되는 중앙선(M)의 일측 및 타측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제5항에 있어서, 상기 2점 베어링은 저널 핀(36)과 지지면(40)에 의해 형성되고, 상기 저널 핀(36)은 단면으로 볼 때 스위칭 매트(12)를 대면하는 측에서 원형 형상으로부터 벗어나는 기하학적 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제7항에 있어서, 상기 저널 핀(36)은 거의 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제7항에 있어서, 상기 저널 핀(36)은 하우징(10)과 관련되고 상기 버튼(30)에는 상기 저널 핀(36)에 대해 위치하는 2개의 지지면(40)이 마련되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제9항에 있어서, 상기 2개의 지지면(40)은 V자 형상으로 배치되고 이들 지지면 사이에 저널 핀(36)이 수용되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 스위칭 로커(20)와 버튼(30) 사이에 덜거덕거리지 않는 접촉부(26, 32, 34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제11항에 있어서, 상기 스위칭 로커(20)에는 접촉부 핀(26)이 마련되고 상기 버튼(30)에는 접촉부의 분기부(32)가 마련되는 것을 특징으로 하는 스위치.
- 제12항에 있어서, 상기 접촉부의 분기부(32)는 V자 형상으로 배치된 2개의 접촉면(34)을 구비하며 이들 접촉면 사이에 접촉부 핀(26)이 수용되는 것을 특징으로 하는 스위치.
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