KR20090112886A - 스티어링 휠 스위치 유니트 - Google Patents

스티어링 휠 스위치 유니트

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KR20090112886A
KR20090112886A KR1020080038644A KR20080038644A KR20090112886A KR 20090112886 A KR20090112886 A KR 20090112886A KR 1020080038644 A KR1020080038644 A KR 1020080038644A KR 20080038644 A KR20080038644 A KR 20080038644A KR 20090112886 A KR20090112886 A KR 20090112886A
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백성호
정구익
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대성전기공업 주식회사
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Abstract

스티어링 휠에 장착되는 하우징 베이스와, 상기 하우징 베이스와 체결되어 내부 공간을 형성하는 하우징 커버를 구비하는 스티어링 휠 스위치 하우징과, 상기 스티어링 휠 스위치 하우징에 배치되는 인쇄회로기판과, 상기 하우징 커버를 향하여 상기 인쇄회로기판 상에 형성되는 정전기 스위치 배선 전극을 구비하는 휠 정전기 스위치와, 상기 하우징 커버에 형성되는 로터리 노브 관통구에 회동 가능하게 장착되는 로터리 노브와, 상기 로터리 노브의 하단 및 상기 로터리 노브의 하단에 대응되는 위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에 배치되는 로터리 회전 스위치를 포함하는 휠 로터리 스위치를 구비하는 스티어링 휠 스위치 유니트를 제공한다.

Description

스티어링 휠 스위치 유니트{STEERING WHEEL SWITCHING UNIT}
본 발명은 스위치 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 스티어링 휠에 장착되어 보다 정확한 작동을 가능하게 하도록 하는 스티어링 휠 스위치 유니트에 관한 것이다.
통상적으로, 차량용 스티어링 휠 어셈블리는 스티어링 휠과, 스티어링 컬럼과, 스티어링 롤 커넥터(Sterring Roll Connector) 어셈블리와 그리고 다기능 스위치 어셈블리 등을 구비한다. 스티어링 휠은 운전자가 조향 방향을 설정하기 위한 것으로, 운전자에 의한 스티어링 휠의 회전은 스티어링 컬럼을 통하여 차륜에 전달되어 차량의 조향각을 설정하게 된다. 또한, 자동차 등의 차량에는 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있다. 따라서, 차량에는 다양한 편의 시설과 이를 작동 및 제어하기 위한 각종 스위치들이 구비되는데, 운전자의 조작성을 고려하여 각종 스위치들은 스티어링 부에 집약되는 경향을 나타낸다.
예를 들어, 근래 생산되는 차량의 스티어링 휠에는 윈도우를 개폐시키는 윈 도우 스위치, 조향 라이트를 온/오프시키는 조향 라이트 스위치 및 오디오를 구동시키는 오디오 스위치, 와이퍼를 구동시키는 와이퍼 스위치 등이 배치된다.
다기능 스위치 어셈블리는 라이트 및 포그램프, 와이퍼, 각종 오디오 장치 및 차량 윈도우 스위치 등을 구비하는 것으로 운전자로 하여금 각종 장치의 조작성을 증대시킴으로써, 각종 장치의 조작 중에도 전방 주의력을 상실하지 않도록 하는데, 이는 스티어링 휠의 상부에 버튼 스위치로 구현되거나 스티어링 휠 측면의 레버 스위치로서 구현된다. 또한, 스티어링 휠의 상단에는 운전자의 안전을 확보하기 위한 에어백이 설치된다.
하지만, 이러한 각종 스위치 장치와 더불어 스티어링 휠의 하단에는 스위치들에 전원을 공급하는 SRC(Steering Roll Connector)/슬립 링(Slip Ring) 등과 같은 구성 요소들이 배치되는데, 이들 SRC와 슬립 링은 구조는 상당한 부피를 차지한다는 점에서 제한된 스티어링 부의 공간을 효율적으로 사용하기 위하여 스티어링 휠에 장착되는 스위치 등과 같은 다른 구성 요소들의 컴팩트화가 요구된다. 뿐만 아니라, 스위치 등의 보다 정확한 작동을 가능하게 하는 것이 필요하다.
하지만, 종래 기술에 따른 스위치는 시소 타입의 스위치로서 사용자에 의한 작동감을 증대시켰으나, 장치의 컴팩트화 및 복잡한 스위치 기능을 단일의 스위치 유니트로 통합하기 어렵고 기계적 작동에 의한 내구성 저하로 장치 연한을 상당히 저해한다는 문제점이 수반되었다.
본 발명은 내구성을 증대시키며 컴팩트한 구성을 가능하게 함과 동시에, 스위칭 기능의 보다 정확한 작동을 가능하게 하며 다양한 스위치 기능을 통합할 수 있도록 하는 구조의 스티어링 휠 스위치 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스티어링 휠에 장착되는 하우징 베이스와, 상기 하우징 베이스와 체결되어 내부 공간을 형성하는 하우징 커버를 구비하는 스티어링 휠 스위치 하우징과, 상기 스티어링 휠 스위치 하우징에 배치되는 인쇄회로기판과, 상기 하우징 커버를 향하여 상기 인쇄회로기판 상에 형성되는 정전기 스위치 배선 전극을 구비하는 휠 정전기 스위치와, 상기 하우징 커버에 형성되는 로터리 노브 관통구에 회동 가능하게 장착되는 로터리 노브와, 상기 로터리 노브의 하단 및 상기 로터리 노브의 하단에 대응되는 위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에 배치되는 로터리 회전 스위치를 포함하는 휠 로터리 스위치를 구비하는 스티어링 휠 스위치 유니트를 제공한다.
상기 스티어링 휠 스위치 유니트에 있어서, 상기 하우징 커버를 향하여 상기 인쇄회로기판 상으로, 상기 정전기 스위치 배선 전극이 구획하는 내부 영역에 배치되는 휠 광 근접 스위치를 더 구비할 수도 있다.
또한, 상기 로터리 회전 스위치는: 상기 로터리 노브의 하단에 배치되는 로터리 스위치 엔코더와, 상기 인쇄회로기판의 일면으로 상기 로터리 스위치 엔코더에 대응하여 배치되는 로터리 포토 센서를 구비할 수도 있고, 상기 로터리 회전 스위치는: 상기 로터리 노브의 하단에 배치되는 로터리 스위치 마그네트와, 상기 인 쇄회로기판의 일면으로, 상기 로터리 노브의 회동에 따른 상기 로터리 스위치 마그네트의 회동 궤적에 대응하여 배치되는 로터리 자기 센서를 구비할 수도 있다.
상기 스티어링 휠 스위치 유니트에 있어서, 상기 로터리 노브에는 상기 인쇄회로기판을 향하여 탄성 가동 가능한 로터리 노브 가동부가 구비되고, 상기 로터리 노브 가동부의 대응 위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에는 상기 로터리 노브 가동부에 의하여 가동 가능한 로터리 노브 스위치가 구비될 수도 있다.
상기 스티어링 휠 스위치 유니트에 있어서, 상기 인쇄회로기판을 향한 상기 로터리 노브의 하단에 로터리 노브 가이드가 구비되고, 상기 로터리 노브 가이드의 대응위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에는 상기 로터리 노브 가이드의 단부와 맞물리어 상기 로터리 노브의 회동 운동을 안내하는 로터리 노브 가이드 대응부가 구비될 수도 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트는, 휠 정전기 스위치와 휠 로터리 스위치를 구비하여 다양한 작동 모드의 선택을 가능하게 하여 사용자의 편의를 증대시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트는, 휠 로터리 스위치는 로터리 노브 스위치를 더 구비하여 로터리 회동에 의한 동작과 더불어 선택된 각각의 작동 모드를 신속하게 선택할 수 있도록 하는 컴팩트한 스티어링 휠 스위치 유니트 를 제공할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트는, 로터리 노브의 안정적인 회동을 가능하게 하는 구조를 취하여 스티어링 휠의 좁은 공간에서의 로터리 회동 동작이 안정적으로 이루어지도록 할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트에 대한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)에 대한 개략적인 평면도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 개략적인 분해 사시도가 도시되고, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 인쇄회로기판(200)에 대한 개략적인 사시도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 휠 정전기 스위치(400)와 휠 광 근접 스위치(300)의 개략적인 배치 상태를 나타내는 부분 평면도가 도시되고, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 휠 정전기 스위치(400)의 작동 과정에 대한 개략적인 상태도가 도시되고, 도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 휠 로터리 스위치(600)의 개략적인 단면도가 도시된다.
스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 스티어링 휠 스위치 하우징(100)과, 인쇄회로기판(200)과, 휠 정전기 스위치(400)와, 휠 로터리 스위치(600)를 포함하는데, 경우에 따라 휠 광 근접 스위치(300)를 더 구비할 수도 있다. 본 실시예에서는 휠 정전기 스위치(400), 휠 로터리 스위치(600) 및 휠 광 근접 스위치(300)가 모두 구비되는 경우에 대하여 설명하나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 다양한 변형이 가능하다. 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)는 차량(미도시)의 스티어링 휠(1, 도 1 참조)에 장착된다.
스티어링 휠 스위치 하우징(100)은 하우징 베이스(120)와 하우징 커버(110)를 구비하는데, 하우징 베이스(120)는 하우징 커버(110)와 함께 체결되어 내부 공간을 형성한다. 즉, 하우징 베이스(120)의 외주에는 베이스 체결부(123)가 구비되고 하우징 커버(110)의 외주면에는 커버 체결부(113)가 구비되는데, 베이스 체결부(123)와 커버 체결부(113)는 서로 맞물리는 구조를 취함으로써 내부 공간을 형성한다. 스티어링 휠(1)은 차량의 내부에 배치되는데, 스티어링 휠(1)은 운전자의 스티어링 휠 그립을 위한 스티어링 휠 림(2)과 스티어링 샤프트(미도시)와의 연결을 위한 스티어링 휠 바디(3)가 구비된다. 스티어링 휠 림(2)과 스티어링 휠 바디(3)는 스티어링 휠 연결부(4)를 통하여 연결되는데, 스티어링 휠 연결부(4)에는 스티어링 휠 스위치 유니트 장착부(5)가 형성되고, 스티어링 휠 스위치 유니트 장착부(5)에는 스티어링 휠 스위치 유니트(10)가 장착된다.
하우징 커버(110)의 일면(111)에는 각각의 스위치 기능을 수행하는 위치를 표시하기 위한 기능 표시부(115)가 배치되는데, 기능 표시부(115)는 레이저 에칭 등을 통하여 반투명 상태를 형성하도록 구성될 수도 있다. 하우징 커버(110)의 외주 측면에는 연장부가 형성되고 연장부에는 커버 체결부(113)가 형성되고 하우징 베이스(120)의 외주 측면으로 커버 체결부(113)의 대응위치에는 베이스 체결부(123)가 구비되는데, 커버 체결부(113)와 베이스 체결부(123)는 서로 맞물리는 구조를 취한다. 여기서 커버 체결부(113)가 돌기 구조로 그리고 베이스 체결부(123)가 요홈 구조로 형성되었는데, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일예로서 본 발명에 따른 커버 체결부와 베이스 체결부는 서로 반대되는 구성을 취할 수도 있고, 경우에 따라 다른 체결 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. 또한, 여기서 명확하게 도시되지는 않았으나, 하우징 베이스에는 스티어링 휠 스위치 유니트 장착부(5)에 위치 고정되도록 하는 체결 구성요소를 더 구비할 수도 있다. 또한, 하우징 커버(110)의 중앙에는 로터리 노브 관통구(112)가 형성되는데, 로터리 노브 관통구(112)에는 하기되는 휠 로터리 스위치(600)의 로터리 노브(130)가 회동 가능하게 관통 배치된다.
하우징 커버(110)와 하우징 베이스(120)는 서로 맞물리어 내부 공간(121)을 형성하는데, 내부 공간(121)에는 인쇄회로기판(200)이 배치된다. 인쇄회로기판(200)에는 각종 소자(미도시)와 배선(미도시)이 형성되고, 인쇄회로기판(200)에는 제어부 등과 같은 외부 전기 장치(미도시)와의 전기적 소통을 위한 커넥터(201)이 배치된다. 커넥터(201)는 하우징 베이스(120)에 형성되는 관통구(미도시)를 통하여 직접 외부 노출되거나 또는 다른 배선을 통하여 유입되는 배선 라인을 통하여 외부 전기 장치와 전기적 소통을 이루는 구조를 취할 수도 있다.
휠 정전기 스위치(400)와 휠 로터리 스위치(600)와 휠 광 근접 스위치(300)는 인쇄회로기판(200)의 일면 상에 배치되는데, 휠 정전기 스위치(400)는 정전기에 의한 전기적 신호 변화를 통하여 스위칭 작동 선택 여부가 결정되고 휠 광 근접 스위치(300)는 발광부와 수광부의 빛의 수신 상태 변화에 의하여 스위칭 작동 선택 여부가 결정된다. 휠 정전기 스위치(400)는 인쇄회로기판(200) 상에 형성되는 정전기 스위치 배선 전극(401,405,403)을 구비한다. 즉, 정전기 스위치 배선 전극(401,405,403)은 인쇄회로기판(200)에 형성되는 배선 전극을 통하여 직접 형성되는 구조를 취할 수 있다. 도 3의 도면 부호 Ai로 지시되는 부분에 대한 부분 확대 평면도가 도 4에 도시되는데, 정전기 스위치 배선 전극(401,405,403)은 복수 개의 도전성 라인으로 인쇄회로기판 상의 배선 라인과 동일한 공정을 통하여 형성될 수 있다. 정전기 스위치 배선 전극(401,403,405)은 내부 영역을 구획할 수 있다. 즉, 정전기 스위치 배선 전극(401,403,405)은 복수 개의 라인으로 구비되어 정전기 스위치 내부 전극(403)과, 정전기 스위치 내부 전극(403)과 이격되어 배치되는 정전기 스위치 외부 전극(401)과, 이들을 연결하는 정전기 스위치 연결 전극(405)으로 구성될 수 있다. 휠 정전기 스위치(400)는 사용자에 의한 손가락 등이 하우징 커버(110)의 일면(111)으로 정전기 스위치 배선 전극(401,403,405)의 배치 위치 상부에 접촉하는 경우 사용자의 손가락에 의한 정전기의 변화는 정전기 스위치 배선 전극(401,403,405)의 전기적 신호 변화를 유도하고 이러한 변화된 전기적 신호는 제어부(30, 도 10 참조)로 전달되어 사용자에 의한 접촉 여부 및 작동 상태 변화 명령을 인지하고 수행하도록 한다.
한편, 정전기 스위치 내부 전극(403)은 내부 영역(402)을 구획하는데, 내부 영역(402)의 내측에는 휠 광 근접 스위치(300)가 정전기 스위치 내부 전극(403)으로부터 이격되어 배치된다. 이러한 정전기 스위치 배선 전극으로 구성되는 휠 정전기 스위치(400)는 사용자, 특히 운전자의 손가락을 통한 접촉이 발생하는 경우 운전자의 체내에 존재하는 정전기에 의하여 전기적 신호의 변화가 감지되고 이는 제어부(30, 도 10 참조)로 전달되어 휠 정전기 스위치(400)의 작동 상태 여부가 결정된다. 즉, 사용자가 장갑등을 착용하고 휠 정전기 스위치(400)를 조작하는 경우 휠 정전기 스위치(400)의 접촉에 의한 전기적 신호의 변화는 작동 상태 변화로 인식하도록 사전 설정된 기준 신호 변화 값보다 작아 사용자에 의한 작동 상태 변화 명령이 적절하게 수행되지 않는데, 휠 광 근접 스위치(300)의 존재로 인하여 휠 정전기 스위치(400)의 오동작이 방지 내지 저감될 수 있다.
이와 같은, 휠 정전기 스위치(400)와 휠 광 근접 스위치(300)는 복수 개가 배치될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 휠 정전기 스위치(400) 및 휠 광 근접 스위치(300)는 스위치 기능이 요하는 각각의 위치에 배치될 수 있는데, 복수 개의 휠 정전기 스위치(400)/휠 광 근접 스위치(300)는 등각 배치되는 구조를 취하는 것이 바람직하되, 각각의 이격 거리는 오작동을 방지하기 위하여 적절한 간격을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 휠 광 근접 스위치(300)는 인쇄회로기판(200) 상에 배치되는데, 휠 광 근접 스위치(300)는 휠 정전기 스위치(400)에 인접하여 배치된다. 휠 광 근접 스 위치(300)는 휠 정전기 스위치(400)의 정전기 스위치 내부 전극(403)에 의하여 구획되는 내부 영역(402)에 배치되는데, 인쇄회로기판(200) 상에 배치되되 일단이 하우징 커버(110)를 향하여 장착된다. 휠 광 근접 스위치(300)는 휠 광 근접 스위치 하우징(310)과, 휠 광 근접 스위치 발신부(320)와 휠 광 근접 스위치 수신부(330)를 구비하는데, 휠 광 근접 스위치 발신부(320)와 휠 광 근접 스위치 수신부(330)는 휠 광 근접 스위치 하우징(310)의 내부에 배치된다. 휠 광 스위치 하우징(310)은 상단이 외부와의 빛의 소통을 가능하게 하는 재료 내지 구조를 형성한다. 따라서, 사용자, 특히 운전자의 손가락이 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 일면(111)으로 각각의 휠 광 근접 스위치(300)의 위치에 배치되는 경우, 휠 광 근접 스위치 발신부(320)로부터 출력되는 빛은 손가락에 의하여 반사되고, 반사된 빛은 휠 광 근접 스위치 발신부(320)에 인접한 휠 광 근접 스위치 수신부(330)에 수신된다. 따라서, 휠 광 근접 스위치 수신부(330)에 수신된 빛의 신호에 의하여 전기적 신호가 변화하고 이러한 전기적 신호의 변화는 인쇄회로기판(200)의 회로 배선(미도시)을 통하여 외부/내부 전기 장치로서의 제어부(30, 도 10 참조)로 전달되고, 제어부(30)는 입력되는 전기적 신호의 변화에 기초하여 운전자에 의한 스위치 조작 여부 및 해당 조작 상태를 판단하고 이에 대응하는 제어 신호를 각각의 작동 장치(예를 들어, 차량 스피커, 핸즈프리, MP3 등)를 제어한다. 이와 같이, 휠 광 근접 스위치(300)가 휠 정전기 스위치(400)의 내부 영역(402)에 배치되는 구조를 취함으로써 사용자에 의한 조작에 보다 정확하게 반응할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트는, 휠 정전기 스위치 및 휠 광 근접 스위치는 보다 정확한 작동을 위한 구조를 취할 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징 커버(110)의 내면에는 스위치 수용부(117)가 구비된다. 즉, 하우징 커버(110)의 내면으로 인쇄회로기판(200)을 향한 배면에는 요홈 구조의 스위치 수용부(117)가 형성되는데, 스위치 수용부(117)는 휠 광 근접 스위치(300)의 위치에 대응도도록 형성된다. 또한, 하우징 커버(110)와 하우징 베이스(120)가 체결되는 경우 하우징 커버(110)의 배면과 인쇄회로기판(200)의 일면은 서로 일정한 간격을 유지하도록 형성되어 하우징 커버(110)와 인쇄회로기판(200) 상의 간극을 사전 설정된 간극으로 설정한다. 따라서, 하우징 커버(110)의 배면은 요홈 구조의 스위치 수용부(117)에 의하여 단차 형성되는 구조를 취함으로써, 휠 정전기 스위치(400)보다 두께가 큰 휠 광 근접 스위치(300)가 배치되는 구조로 인하여 휠 정전기 스위치(400)의 작동 성능이 저하되는 것을 방지할 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 휠 광 근접 스위치(300)의 일단은 스위치 수용부(117)에 수용됨으로써 휠 정전기 스위치(400)의 정전기 스위치 배선 전극(401,403,405)가 하우징 커버(110)의 배면에 밀착 배치되는 구조를 취할 수도 있다.
휠 로터리 스위치(600)는 로터리 노브(130)와, 로터리 회전 스위치(610,620)를 포함하는데, 로터리 노브(130)는 하우징 커버(110)에 형성되는 로터리 노브 관통구(112)에 회동 가능하게 장착되고, 로터리 회전 스위치(610,620)는 로터리 노브(130)의 하단과 로터리 노브 하단의 대응되는 위치로 인쇄회로기판(200)의 일면 상에 배치된다. 도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 휠 로터리 스위치(600)에 대한 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 8 및 도 9에는 본 발명에 따른 휠 로터리 스위치(600)의 로터리 회전 스위치의 다양한 유형의 구성요소에 대한 개략적인 사시도가 도시된다. 로터리 회전 스위치(610,620)는 로터리 스위치 엔코더(610)와 로터리 포토 센서(620)를 포함하는데, 로터리 스위치 엔코더(610)는 로터리 노브(130)의 하단에 배치된다. 로터리 스위치 엔코더(610)에 대응되는 위치로 인쇄회로기판(200)의 일면 상에 로터리 포토 센서(620)이 배치되는데, 로터리 노브(130)는 하우징 커버(110)에 대하여 상대 회동 운동 가능하다. 즉, 로터리 노브(130)는 하우징 커버(110)의 로터리 노브 관통구(112)에 삽입되는데, 로터리 노브(130)의 외주에는 로터리 노브 스톱퍼(133)가 구비된다. 로터리 노브 스톱퍼(133)는 로터리 노브 관통구(112)보다 큰 외경을 구비하여 로터리 노브(130)의 원치 않는 분리 이탈을 방지한다. 따라서, 로터리 노브(130)는 하우징 커버(110)와 인쇄회로기판(200)의 사이 공간에 회동 가능하게 배치되는데, 로터리 노브(130)가 로터리 노브 관통구(112)에서 회동하는 경우, 로터리 노브(130)의 하단에 배치되는 로터리 스위치 엔코더(610)도 함게 회동이 이루어지고, 로터리 스위치 엔코더(610)에 대응하여 배치되는 로터리 포토 센서(620)는 로터리 스위치 엔코더(610)의 회전 상태를 감지하고, 감지된 신호 변화는 제어부(30, 도 10참조)로 전달되고, 전달된 신호에 대응하는 사전설정된 제어 신호를 저장부(40)와의 소통을 통하여 인출하고, 제어부(30, 도 10 참조)는 저장부(40)로부터 인출한 제어 신호를 핸즈프리, MP3플레이어, 스피커 등과 같은 소정의 작동 유니트(50)로 전달하여 소정의 제어 동작을 수행하도록 한다.
본 실시예에서 로터리 회전 스위치는 로터리 스위치 엔코더와 로터리 포토 센서를 구비하는 경우에 대하여 기술되었으나, 본 발명의 로터리 회전 스위치가 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 로터리 회전 스위치는 로터리 스위치 마그네트(610a)와 로터리 자기 센서(미도시, 도 7의 도면부호 620 참조)를 포함하는데, 로터리 스위치 마그네트(610a)는 호상(弧狀)의 자성체로서 로터리 노브(130)의 하단에 복수 개가 이격 배치된다. 여기서, 로터리 스위치 마그네트(610a)는 이격 배치되는 복수 개의 자성체로 구성되었으나, 경우에 따라 링 타입의 연속적으로 배치되는 자석으로 구성될 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. 로터리 자기 센서(도 7의 도면부호 620 참조)는 로터리 노브(130)의 하단에 대응하는 인쇄회로기판(200)의 일면 상에 배치되는데, 로터리 자기 센서(도 7의 도면부호 620 참조)는 로터리 노브(130)가 하우징 커버(110)의 로터리 노브 관통구(112)에서 회동하는 경우, 인쇄회로기판(200) 상의 일면으로 로터리 노브(130)의 하단에 배치되는 로터리 스위치 마그네트(610a)의 회동 궤적에 대응하는 위치에 배치된다. 따라서, 로터리 노브(130)가 사용자에 의하여 회동하는 경우 로터리 노브(130)의 하단으로, 바람직하게는 등간격으로 이격 배치되는 로터리 스위치 마그네트(610a)도 로터리 노브(130)와 함께 회동하고 로터리 스위치 마그네트(610a)의 회동에 의하여 발생하는 자기장의 변화를 로터리 자기 센서(도 7의 도면부호 620 참조)가 감지하고 이를 제어부(30, 도 10 참조)로 전달하고 제어부(30)와 저장부(40)의 전기적 소통을 통하여 사전 설정되어 저장된 제어 동작을 위한 제어 신호가 제어부(30)로부터 각각의 작동 유니트(50)로 출력 제어될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 휠 로터리 스위치(600)는 로터리 회동 스 위치 이외에 다른 스위치를 더 구비할 수도 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 로터리 노브(130)의 중앙에는 로터리 노브 가동부(131)가 구비되고, 로터리 노브 가동부(131)의 대응 위치로 인쇄회로기판(200)의 일면 상에는 로터리 노브 스위치(500)가 더 구비될 수도 있다. 로터리 노브 스위치(500)는 로터리 노브 가동부(131)에 의하여 가동 가능한데, 도 7에 도시된 바와 같이, 로터리 노브 가동부(131)는 로터리 노브(130)의 구성요소 중 가장 얇은 두께의 구성요소로 구현된다. 따라서, 사용자에 의하여 로터리 노브(130)의 중앙 부위, 즉 로터리 노브 가동부(131)가 외력 P에 의하여 가압되는 경우, 로터리 노브 가동부(131)는 하방향으로 가동된다. 물론, 외력 P가 제거되는 경우 로터리 노브 가동부(131)는 탄성 복원되어 원위치 복귀되는 구조를 취한다. 여기서, 로터리 노브 가동부(131)는 로터리 노브(130)와 일체로 구현되는 경우에 대하여 기술되었으나, 경우에 따라 로터리 노브에 장착되는 개별적인 구성요소로 구현될 수도 있는 등 탄성 복원 가능한 구조를 취하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 이와 같이, 로터리 노브 스위치(500)는 택트 스위치와 같은 구성을 취하여 로터리 회동 스위치와 더불어 다양한 제어 동작 스위칭을 위한 조합을 가능하게 할 수 있다.
또 한편, 본 발명에 따른 로터리 노브는 회동 동작을 보다 원활하게 하기 위한 구성을 더 구비할 수도 있다. 즉, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 로터리 노브(130)의 단부에는 로터리 노브 가이드(135)가 구비되고, 인쇄회로기판(200)으로 로터리 노브(130)의 단부와 마주하는 일면 상에는 로터리 노브 가이드 대응부(220)가 구비된다. 로터리 노브 가이드(135)는 로터리 노브(130)의 하단으로부 터 연장 형성되는 돌기 구조를 취하고, 로터리 노브 가이드 대응부(220)는 인쇄회로기판(200)의 일면 상에 형성되는 요홈 구조를 취하는데, 로터리 노브 가이드(135)는 로터리 노브 가이드 대응부(220)에 수용되어 로터리 노브(130)의 회동이 사전 설정된 위치에서 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수도 있다. 여기서, 로터리 노브 가이드(135)는 로터리 노브(130)의 하단에서 원주 방향으로 연속적으로 연장되는 구조를 취하고 이에 대응하는 로터리 노브 가이드 대응부(220)도 연속적으로 형성되는 홈 구조를 취하는데, 로터리 노브 가이드와 로터리 노브 가이드 대응부는 호상(弧狀), 즉 로터리 노브의 회동 방향인 원주 방향을 따라 비연속적으로 형성되는 구조를 취할 수도 있고, 이 경우 로터리 노브 가이드 대응부는 호상으로 관통 형성되는 구조를 취할 수도 있다. 또한, 경우에 따라 로터리 노브 가이드가 홈 형상으로 로터리 노브 가이드 대응부가 돌기 구조로 형성될 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 작동 과정은 사용자에 의한 휠 정전기 스위치 등의 터치 기능과, 휠 로터리 스위치 등의 회동 기능과 휠 로터리 스위치의 푸시 기능 등이 수행될 수 있다. 먼저, 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 작동 상태를 나타내는 개략적인 상태도가 도시되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자에 의하여 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 각각의 스위치 작동을 위한 표시 위치를 신속하게 접촉후 분리하는 터치 기능(C)을 수행할 수도 있다. 여기서, 언급되지는 않았으나, 본 발명에 따른 스트어링 휘리 스위치 유니트는 적절한 스위칭 접촉 위치를 인지하고 작동 상 태 변화 여부를 감지하도록 하는 구성요소로서, 광 표시 램프와 같은 구성요소를 더 구비할 수도 있고, 광 표시 램프에서 생성된 빛은 하우징 커버(110)에 형성되는 기능 표시부(115)를 통하여 외부로 출사될 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 사용자에 의하여 로터리 노브(130)를 회동시키는 회동 기능(D)이 수행될 수 있다. 사용자가 로터리 노브(130)의 상단을 접촉하고 이를 원주 방향으로 회동시키는 경우 로터리 노브(130)는 원주 방향으로 회동하게 된다. 이때, 로터리 노브(130)의 하단과 인쇄회로기판 상에 배치되는 로터리 회동 스위치는 로터리 노브(130)의 회동 상태를 감지하고 감지된 변화 신호는 제어부(30, 도 10 참조)로 전달되고 제어부(30)는 이에 기초하여 소정의 제어 신호를 생성하고 각각의 해당 작동 유니트(50)에 제어 신호를 출력한다. 이때, 로터리 노브(130)의 회동에 의하여, 각각의 작동 유니트(50)에 대한 사전설정된 제어 기능의 메뉴 선택 등과 같은 제어 동작이 이루어질 수 있고, 로터리 노브 스위치(500)의 가압에 의한 작동을 통하여 선택된 각각의 제어 동작이 수행되도록 하는 푸시 기능(E)이 수행될 수도 있다.
또한, 여기서 도시되지는 않았으나, 스티어링 휠 스위치 유니트가 광 표시 램프를 더 구비하는 경우, LED와 같은 광 표시 램프는 단순한 스위치 기능의 접촉 위치를 보다 용이하게 인지하도록 하기 위한 광 출사 기능 이외에 스위치 기능의 작동 상태를 나타내기 위한 구조를 취할 수도 있다. 즉, 도 10에 본 발명의 스티어링 휠 스위치 유니트의 작동 제어를 위한 개략적인 블록 선도가 도시되는데, 제어부(30) 및 저장부(40)는 스티어링 휠 스위치 유니트의 외부 및/또는 내부에 배치 되는 구조를 취할 수도 있고, 작동 유니트(50)는 스티어링 휠 스위치 유니트(10)의 외부에 배치되는 스피커, MP3, 핸즈프리 등과 같은 외부 작동 장치를 나타낸다. 사용자에 의하여 스위칭 기능의 작동 명령이 이루어진 것으로 휠 광 근접 스위치(300) 및 휠 정전기 스위치(400)가 감지한 경우, 각각의 전기적 신호의 변화는 제어부(30)로 전달된다. 제어부(30)는 전달받은 전기적 신호의 변화에 대응하는 제어 신호를 생성하는데, 이러한 제어 신호의 생성은 저장부(40)에 사전 설정되어 저장된 각각의 작동 유니트(50)에 대응하는 제어 신호에 대한 데이터를 사용하여 이루어진다. 즉, 핸즈프리 작동 모드, MP3 작동 모드 등 각각의 작동 모드를 제어부(30)가 판단하고 입력되는 각각의 휠 광 근접 스위치/휠 정전기 스위치의 전기적 신호의 변화는 저장부(40)에 사전 설정된 값에 대비되고 각각에 대응하도록 사전 설정된 제어 신호에 대한 데이터는 제어부(30)로 전달되고 제어부(30)는 각각의 제어 신호에 해당하는 작동 유니트(50)에 제어 신호를 전달함으로써 소정의 스위치 기능을 수행할 수도 있다.
상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되지 않고, 휠 정전기 스위치와 휠 광 근접 스위치를 구비하는 스티어링 휠 스위치 유니트를 제공하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 인쇄회로기판에 대한 개략적인 부분 사시도이다.
도 4는 도 3의 도면 부호 Ai에 대한 개략적인 부분 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 작동 상태를 나타내는 개략적인 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 작동 상태를 나타내는 개략적인 부분 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 휠 로터리 스위치에 대한 개략적인 부분 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 스위치 유니트의 로터리 회동 스위치의 일부 구성요소에 대한 개략적인 사시도이다.
도 10은 본 발명의 스티어링 휠 스위치 유니트의 작동 과정을 설명하기 위한 개략적인 블록선도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1...스티어링 휠 10...스티어링 휠 스위치 유니트
30...제어부 40...저장부
100...휠 스위치 하우징 200...인쇄회로기판
300...휠 광 근접 스위치 400...휠 정전기 스위치
500...로터리 노브 스위치 600...휠 로터리 스위치
610,620...로터리 회동 스위치

Claims (6)

  1. 스티어링 휠에 장착되는 하우징 베이스와, 상기 하우징 베이스와 체결되어 내부 공간을 형성하는 하우징 커버를 구비하는 스티어링 휠 스위치 하우징과,
    상기 스티어링 휠 스위치 하우징에 배치되는 인쇄회로기판과,
    상기 하우징 커버를 향하여 상기 인쇄회로기판 상에 형성되는 정전기 스위치 배선 전극을 구비하는 휠 정전기 스위치와,
    상기 하우징 커버에 형성되는 로터리 노브 관통구에 회동 가능하게 장착되는 로터리 노브와, 상기 로터리 노브의 하단 및 상기 로터리 노브의 하단에 대응되는 위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에 배치되는 로터리 회전 스위치를 포함하는 휠 로터리 스위치를 구비하는 스티어링 휠 스위치를 구비하는 휠 스위치 유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징 커버를 향하여 상기 인쇄회로기판 상으로, 상기 정전기 스위치 배선 전극이 구획하는 내부 영역에 배치되는 휠 광 근접 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로터리 회전 스위치는:
    상기 로터리 노브의 하단에 배치되는 로터리 스위치 엔코더와,
    상기 인쇄회로기판의 일면으로 상기 로터리 스위치 엔코더에 대응하여 배치되는 로터리 포토 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로터리 회전 스위치는:
    상기 로터리 노브의 하단에 배치되는 로터리 스위치 마그네트와,
    상기 인쇄회로기판의 일면으로, 상기 로터리 노브의 회동에 따른 상기 로터리 스위치 마그네트의 회동 궤적에 대응하여 배치되는 로터리 자기 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 로터리 노브에는 상기 인쇄회로기판을 향하여 탄성 가동 가능한 로터리 노브 가동부가 구비되고, 상기 로터리 노브 가동부의 대응 위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에는 상기 로터리 노브 가동부에 의하여 가동 가능한 로터리 노브 스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판을 향한 상기 로터리 노브의 하단에 로터리 노브 가이드가 구비되고, 상기 로터리 노브 가이드의 대응위치로 상기 인쇄회로기판의 일면 상에 는 상기 로터리 노브 가이드의 단부와 맞물리어 상기 로터리 노브의 회동 운동을 안내하는 로터리 노브 가이드 대응부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 스위치 유니트.
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