KR20130099638A - 조광스위치 어셈블리 - Google Patents

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KR20130099638A
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Abstract

본 발명은 케이스(110); 상기 케이스(110) 내부에 설치되는 회로기판(120); 상기 회로기판(120)에 하부를 향해 출광하도록 실장되는 LED(123); 상기 하부를 향해 출광된 LED의 빛을 상기 회로기판 상부로 전달하는 도광부재(130); 및 상기 케이스(110) 상부에 스위치 조작 가능하게 설치되고, 상기 도광부재(130)로부터 빛을 받아 조광되는 조작부재(140); 를 포함하는 조광 스위치 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 조광 스위치 어셈블리의 레이아웃을 컴팩트하게 구성할 수 있다.

Description

조광스위치 어셈블리{Dimming switch assembly}
본 발명은 조광스위치 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회로기판에 하부를 향해 출광하도록 실장되는 LED(발광다이오드, Light-Emitting Diode; 이하 단순히 "LED"라 한다)의 빛을 받아 회로기판 상부로 전달되도록 함으로써, 회로기판의 상부공간을 활용할 수 있고, 1개의 LED광원을 이용해 복수의 조광영역(심볼조광부)을 동시에 조광할 수 있도록 하며, LED의 휘도를 조절해서 이와 연결된 복수의 조광영역의 휘도를 동시에 조절할 수 있도록 하는 조광스위치 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 운전석 전방에는 자동차의 부속기능을 컨트롤 할 수 있도록 각종 컨트롤 스위치가 구비되어 있는데, 이러한 컨트롤 스위치는 레버형, 푸쉬버튼형, 로터리형 등이 주로 사용되고 있으며, 특히 요즈음에는 에어컨 컨트롤러 스위치로서 푸쉬기능과 회전기능을 겸한 복합형이 주류를 이루고 있다.
이러한, 복합형 스위치를 구비한 차량이 야간주행을 할 때 차내의 실내 조명을 온(On)하게 되면 내부의 조명용 LED가 발광하고, 이를 조명용 렌즈(Lens)를 통해 푸쉬 버튼에 인쇄된 심벌까지 빛이 조사되어 조명되는 조명 구조를 이용하게 된다.
대한민국 등록특허 제0721236호를 통해 이중 부위 조명 타입 로타리 스위치에 대한 기술이 개시된다.
상기한 종래기술은 AV전장품의 커낵터단자에 장착되어져 누르거나 회전시키면서 조작 신호를 발생하는 복합형로타리스위치로서, 상기 커낵터단자에 결합되는 회전스위치하우징과, 투명재질로 이루어져 상기 회전스위치하우징내로 삽입되어 순차적으로 끼워지는 부품을 안착시켜 주는 스위치노브, 상기 스위치노브 안으로 끼워져 조명원인 다수개로 이루어진 LED로부터 나오는 빛을 직진시키면서, 동시에 굴곡시켜 주도록 빛 유입부와 테두리부위에서 계단형상을 갖는 세레이션을 형성한 세레이션렌즈, 상기 회전스위치하우징을 감싸는 투명 재질의 투명렌즈, 상기 투명렌즈를 통해 조명되도록 투명렌즈가 삽입되면서 전체적인 외관을 이루는 유백색의 반투명 재질의 손잡이 및 상기 손잡이에 끼워져 눌릴 때 스위치노브를 이동시켜 LED가 장착된 PCB에 구비된 스위치를 조작하는 푸쉬버튼으로 구성된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래기술은 PCB의 하부에 부품들이 실장되고, 상부에 LED가 실장되는 양면 실장구조가 불가피하며, 이와 같은 양면실장 구조는 설계가 복잡하며, 이를 구동하기 위한 프로그램 개발이 필연적으로 요구됨에 따라, 많은 비용이 소요되는 문제가 있었다.
또한, 종래기술은 PCB 상부에 설치되는 LED와의 간섭을 피하기 위해 부품간 이격 공간을 넓게 확보해야 하기 때문에 공간 활용성이 떨어지고, PCB 상부에 설치되는 부품과 PCB 사이의 이격 공간이 좁은 경우에는 적용될 수 없게 되는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제0721236호
본 발명의 목적은, 종래기술의 문제점을 해결하고, 하부를 향해 출광하도록 회로기판에 실장되는 LED로부터의 빛을 수평 및 수직방향으로 굴절시켜 회로기판 상부로 전달되도록 함으로써, 회로기판의 상부공간을 활용할 수 있고, 1개의 LED광원을 이용해 복수의 조광영역을 동시에 조광할 수 있도록 하며, LED의 휘도를 조절해서 이와 연결된 복수의 조광영역의 휘도를 동시에 조절할 수 있도록 하는 조광스위치 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판에 하부를 향해 출광하도록 실장되는 LED; 상기 하부를 향해 출광된 LED의 빛을 상기 회로기판 상부로 전달하는 도광부재;
및 상기 케이스 상부에 스위치 조작 가능하게 설치되고, 도광부재로부터 빛을 받아 조광되는 조작부재;를 포함하는 조광 스위치 어셈블리를 통해 달성될 수 있다.
상기 회로기판은 실장면이 하부를 향하도록 설치될 수 있다.상기 조작부재에는 심볼조광부가 형성될 수 있다.
상기 회로기판에는 관통공이 하나 이상 형성되고, 상기 도광부재는 상기 관통공을 관통하여 상기 회로기판의 하부로부터 상부로 연장될 수 있다.
상기 도광부재는 LED와 대면하여 빛을 받아들이는 광입력부; 및 상기 광입력부로부터 수평 및 수직방향으로 굴절 연장되는 광분기부를 포함할 수 있다한다.
또한, 상기 광입력부에 연결되는 광분기부는 복수일 수 있다.
또한, 상기 회로기판과 상기 조작부재 사이에 상기 조작부재의 스위치 접점부가 위치하고, 상기 회로기판과 상기 스위치 접점부 사이에 탄성부재를 설치할 수 있다.
발명에 의하면, 회로기판에 하부를 향해 출광하도록 LED를 실장할 수 있어 조광 스위치 어셈블리의 레이아웃을 컴팩트하게 구성할 수 있고, 회로기판의 상부공간을 활용할 수 있고, 회로기판의 상부에 설치되는 부품, 예를 들면 조작부재와 회로기판과의 사이의 이격 공간이 좁은 본 발명에 따른 조광 스위치 어셈블리를 설치할 수 있게 된다.
또한, 회로기판의 하부면에 실장면을 형성하도록 함으로써 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다. 또한. 1개의 LED광원으로 복수의 조광영역을 조광할 수 있으며, 1개의 LED 광원의 휘도를 조절하는 것만으로도 이와 연결된 복수의 조광영역(심볼조광부)의 휘도를 동시에 조절할 수 있게 됨으로써 회로관리가 용이한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 조광스위치 어셈블리 구조를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 도광부재의 제1실시예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 도광부재의 제2실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 조광스위치 어셈블리를 차량용 윈도우 스위치에 적용한 예를 도시한 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 조광스위치 어셈블리 구조를 도시한 단면도이다.
동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 조광 스위치 어셈블리는 크게 케이스(110), 회로기판(120), LED(123), 도광부재(130), 조작부재 (140)를 포함한다.
상기 조작부재(140)는 예를 들면, 스위치노브를 포함하는 스위치 부재이며, 어두운 곳에서도 사용자가 조작할 수 있도록 LED로부터 출광된 빛을 받아 조광되도록 구성되어 있다. 도 1에서는, 차량의 도어에 형성되는 파워 윈도우 조작을 위한 스위치 부재를 조작부재(140)로 예시하고 있으며, 도 1의 조작부재(140)는 사용자가 스위치노브를 가압 조작하면 스위치 접점부(160)가 스위칭 동작되어 회로기판(120) 등에 형성된 제어 회로(도시되지 아니함)에 조작 신호를 부여함으로써 차량 윈도우를 개방 또는 폐쇄하는 모터(도시되지 아니함)를 구동하도록 구성되어 있다. 이러한 조작부재의 상세한 구성은 당업자가 다종 다양하게 구현할 수 있으므로, 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 조작부재(140)는 레버형, 푸쉬버튼형, 로터리형, 푸쉬기능과 회전기능을 겸한 복합형 등을 제한없이 사용할 수 있고, 본 발명의 조광스위치 어셈블리는 조작부재가 조광되는 것이면 조작부재의 형태에 관계없이 적용될 수 있다.상기 케이스(110)는 독립된 형태이거나, 차량용 스위치 박스와 같이 부속된 형태일 수 있다.
그리고, 상기 케이스(110) 내부에 실장면이 하부를 향하도록 회로기판(120)이 설치된다.
본 명세서에 있어서, 상부 또는 상부 방향은 조광스위치 어셈블리에서 조작부재(140)가 설치되는 위치 또는 방향을 의미하며, 하부 또는 하부 방향은 조광스위치 어셈블리에서 조작부재(140)가 설치되는 반대 위치 또는 방향을 의미한다.
상기 회로기판(120)은, 예를 들면 양면실장이 아닌 단면실장 형태로 구성할 수 있으며, 실장면이 하부방향을 향하도록 설치된다.
이와 같은 회로기판(120)은 예를 들면, 인쇄회로기판(PCB) 또는 인쇄배선판(PWB; Printed Wiring Board)가 이용될 수 있다.
이때, PCB는 인쇄 배선판. 위에 저항, 콘덴서, 코일, TR, IC, LSI, 스위치 등의 부품을 장치하고 납땜하여 회로기능을 완성시킨 것을 의미하며, PWB는 회로 부품을 접속하는 전기 배선을 회로 설계에 입각하여 배선도형으로 표현하고 이것을 애칭 등의 기술에 의해 동박 적층판(Copper Clad Laminate)위에 동박의 배선동형으로서 완성시킨 판으로 배선과 부품 장착의 두 가지 기능을 겸비하고 있는 것을 의미한다.
그리고, 상기 회로기판(120)에 LED(123)가 실장 된다. 상기 LED(123)는 회로기판(120)의 하부면에 전기부품들과 함께 실장되며, 1개의 LED(123) 광원은 도광부재(130)를 통해 회로기판(120) 상부로 전달된다.
상기 LED(123)와 대향하여 도광부재(130)가 설치된다.
이때, 상기 도광부재(130)는 LED(123)의 빛을 받아 회로기판 상부로 전달하는 역할을 수행하게 되며, 측면에서 보았을 때 대략 한쪽 다리가 짧은 U자 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 도광부재(130)는 광신호를 효율적으로 전송하도록 된 일종의 광도파관이 사용된다. 예를 들면, 도광부재(130)는 석영으로 만든 로 제작될 수 있다. 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 도광부재(130) 내부에는 LED로부터 출광된 빛이 도광부재(130) 내부에서 굴절 및/또는 반사하면서 이동하는 복수의 광 경로(135)가 형성된다. 도 1에 도시된 광 경로(135)는 일 예에 불과하며, 도 1에 도시되지 아니하거나 도 1에 도시된 것과 상이한 광 경로가 도광부재(130) 내에 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 도광부재의 제1실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 도광부재의 제2실시예를 도시한 사시도이다.
도 2, 도 3을 참조하면, 상기 도광부재(130)는 LED(123)와 대면하여 빛을 받아들이는 광입력부(131) 및 상기 광입력부(131)로부터 수평 및 수직방향으로 굴절 연장되는 광분기부(133)로 이루어진다.
도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광입력부(131)에는 복수의 광분기부(133)를 연결시켜 복수의 조광영역을 갖도록 할 수 있다.
도 2는 광입력부(131)의 양측에 광분기부(133)를 형성하는 예를 도시하고 있고, 도 3은 광입력부(131)의 둘레 4방향에 광분기부(133)를 형성하는 예를 도시하고 있다. 이때, 상기 광분기부(133)는 4개 이상 다수를 형성할 수도 있다.
상기 광분기부(133)들은 상부방향으로 절곡 연장되는 것으로서, 상기 회로기판에는, 회로기판(120)의 하부로부터 상부로 도광부재(130)가 관통하는 관통공(121)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 케이스(110) 상부에 스위치 조작 가능한 조작부재(140)가 설치된다.
상기 조작부재(140)에는 도광부재(130)로부터 빛을 받아 조광되는 심볼조광부(141)가 형성된다. 상기 심볼조광부(141)는 조작부재에 의한 조작 동작을 사용자가 직관적으로 파악할 수 있도록 하는 심볼이 도안된 것으로, 예를 들어 조작부재가 파워 윈도우 조작 스위치 노브인 경우에는, 파위 윈도우의 상향 조작을 의미하는 상향 화살표 및 하향 조작을 의미하는 하향 화살표 등이 심볼조광부(141)에 도안될 수 있다. 한편, 상기 심볼조광부(141)의 영역은 LED의 빛을 그대로 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성되거나, 또는 LED의 빛을 다른 색깔로 변화시켜 투과시킬 수 있는 재질로 형성되는 등 다양한 실시 형태로 구성될 수 있다.
상기 회로기판(120)과 조작부재(140) 사이에 스위치 접점부(160)를 형성함으로써, 조작부재(140) 조작에 따른 접점신호를 발생하게 된다.
또한, 상기 회로기판(120)과 스위치 접점부(160) 사이에 탄성부재(150)를 설치하여 상기 스위치 접점부(160)가 탄성 지지되도록 할 수 있다. 상기 탄성부재(150)는 예를 들면 고무, 우레탄 수지 등의 탄성을 갖는 부재로 이루어지며, 스위치 접점부를 탄성 지지할 수 있는 것이면, 탄성부재(150)를 이루는 재질은 특별한 제한되지 않는다.
상기 탄성부재(150)는 조작부재(140)의 조작시 스위치 접점부(160)를 탄성 지지시켜 복원력을 제공함으로써, 조작부재(140)의 조작감을 향상시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 조광스위치 어셈블리를 차량용 윈도우 스위치에 적용한 예를 도시한 평면도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 조광 스위치 어셈블리는 차량용 윈도우 스위치와 같이 복수의 조작부재를 형성하는 구조에 유용하게 사용될 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 회로기판(120)의 하부에 LED(123) 및 도광부재(130)를 설치되도록 함으로써, 회로기판(120)과 조작부재(140) 사이의 공간을 줄일 수 있게 된다. 또한, 회로기판(120)을 양면실장이 아닌 단면실장의 형태로 구성할 수 있게 되어, 종래 양면실장 형태의 구성을 취할 때에 발생했던 설계상의 제약 등의 문제를 해소할 수 있다.
또한, 1개의 LED 광원을 이용해 복수의 조작부재(140) 심볼 조광부(141)를 조광할 수 있어 부품단가를 절약할 수 있고, 1개의 LED(123) 휘도를 조절해서 이와 연결된 복수의 조광영역(심볼조광부)의 휘도를 동시에 조절할 수 있게 됨으로써 회로관리가 용이한 이점을 갖게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
110: 케이스 120: 회로기판
121: 파이프 관통공 123: LED
130: 도광부재 131: 광입력부
133: 광분기부 135: 광경로
140: 조작부재 141: 심볼조광부
150: 탄성부재 160: 스위치 접점부

Claims (7)

  1. 케이스(110);
    상기 케이스(110) 내부에 설치되는 회로기판(120);
    상기 회로기판(120)에 하부를 향해 출광하도록 실장되는 LED(123);
    상기 하부를 향해 출광된 LED의 빛을 상기 회로기판 상부로 전달하는 도광부재(130); 및
    상기 케이스(110) 상부에 스위치 조작 가능하게 설치되고, 상기 도광부재(130)로부터 빛을 받아 조광되는 조작부재(140);
    를 포함하는 조광 스위치 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판(120)은 실장면이 하부를 향해 설치되는 회로기판인 조광 스위치 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조작부재(140)에는 심볼조광부(141)가 형성된 조광 스위치 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판(120)에는 관통공(121)이 하나 이상 형성되고, 상기 도광부재(130)는 상기 관통공(120)을 관통하여 상기 회로기판(120)의 하부로부터 상부로 연장되는 조광 스위치 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도광부재(130)는 LED(123)와 대면하여 빛을 받아들이는 광입력부(131); 및
    상기 광입력부(131)로부터 수평 및 수직방향으로 굴절 연장되는 광분기부(133)를 포함하는 조광 스위치 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광입력부(131)에 연결되는 광분기부(133)가 복수인 조광 스위치 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판(120)과 상기 조작부재(140) 사이에 상기 조작부재(140)의 스위치 접점부(160)가 위치하고,
    상기 회로기판(120)과 상기 스위치 접점부(160) 사이에 탄성부재를 설치한 조광 스위치 어셈블리.
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