KR20170041336A - 스크롤 푸시 스위치 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 푸시 스위치와 스크롤 스위치의 복합적 기능을 구비하는 스크롤 푸시 스위치 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 내부 공간을 구비하고 외측면 일측에 개구부가 마련된 하우징과, 하우징의 내측에 설치되는 회로기판과, 회로기판에 결합되는 푸시 스위치와, 회로기판에 결합되는 스크롤 스위치 센서와, 하우징의 내측에 틸팅 가능하게 설치되어 틸팅 동작으로 푸시 스위치를 눌러 작동시키는 틸팅 프레임과, 하우징의 개구부를 통해 외부로 노출될 수 있도록 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되는 스크롤 휠과, 스크롤 휠에 의해 회전하여 스크롤 스위치 센서를 작동시킬 수 있도록 스크롤 휠과 연결되는 스크롤 스위치 가동부재를 포함한다. 본 발명에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈은 사용자가 스크롤 휠을 누르면 스크롤 휠을 지지하는 틸팅 프레임이 움직여 푸시 스위치를 작동시키기 때문에, 사용자가 스크롤 휠을 어느 방향으로 눌러도 푸시 스위치 조작을 안정적으로 수행할 수 있다.

Description

스크롤 푸시 스위치 모듈{SCROLL PUSHING SWTICH MODULE}

본 발명은 스위치 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 푸시 스위치와 스크롤 스위치의 복합적 기능을 구비하는 스크롤 푸시 스위치 모듈에 관한 것이다.

통상적으로, 차량용 스티어링 휠 어셈블리는 스티어링 휠과, 스티어링 컬럼과, 스티어링 롤 커넥터(Sterring Roll Connector) 어셈블리와, 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.

현재, 자동차 등의 차량에는 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있다. 예를 들어, 근래 생산되는 차량의 스티어링 휠에는 윈도우를 개폐시키는 윈도우 스위치, 조향 라이트를 온/오프시키는 조향 라이트 스위치 및 오디오를 구동시키는 오디오 스위치, 와이퍼를 구동시키는 와이퍼 스위치 등이 배치된다.

이러한 각종 스위치 장치와 더불어 스티어링 휠의 하단에는 스위치들에 전원을 공급하는 SRC(Steering Roll Connector)/슬립 링(Slip Ring) 등과 같은 구성 요소들이 배치된다. 이들 SRC와 슬립 링은 상당한 부피를 차지하므로, 제한된 스티어링 부의 공간을 효율적으로 사용하기 위해서는 스티어링 휠에 장착되는 스위치 등과 같은 다른 구성 요소들의 컴팩트화가 요구된다.

이에 대한 요구를 충족시키기 위하여 차량 스티어링 휠의 측면에 레버 타입으로 배치되는 레버 스위치 등과 같이 다양한 복합 스위치가 개발 및 생산되고 있다. 이와 같은 복합 스위치로 롤러의 회전 조작을 통하여 가동되는 롤러 스위치와 누름 조작에 의하여 가동되는 푸시 스위치의 복합적 기능을 구비하는 스크롤 푸시 스위치가 있다.

도 1은 종래의 스크롤 푸시 스위치의 일부 구성을 나타낸 것이다.

도 1에 나타낸 종래의 스크롤 푸시 스위치는 스크롤 조작과 푸시 조작을 위해 스크롤 휠(10)을 서브 회로기판(20)에 결합하고 서브 회로기판(20)과 메인 회로기판(30)을 커넥터(40)로 연결하는 구조로 이루어진다. 메인 회로기판(30)에는 누름 스위치가 설치되고 누름 스위치는 스크롤 휠(10)의 끝단에 결합된 연결부(50)에 의해 가압되어 작동한다.

그런데 상술한 것과 같은 종래의 스크롤 푸시 스위치는 스크롤 조작과 푸시 조작을 위해 별도의 서브 회로기판(20)을 마련하여 메인 회로기판(30)과 커넥터(40)로 연결함으로써, 설치 공간이 커지고 공간 활용도가 나쁘며, 커넥터(40) 체결로 인해 조립성이 떨어진다. 또한 스크롤 휠(10)의 일측 끝단에 결합된 연결부(50)를 눌러 메인 회로기판(30)에 설치된 누름 스위치를 작동시키므로, 스크롤 휠(10)의 중앙이나 타측 끝단을 누르면 누름 스위치가 작동하지 않는 경우가 발생하기 쉽다.

대한민국 등록특허공보 제0835142호 (2008. 06. 04) 대한민국 등록특허공보 제1373972호 (2014. 03. 13)

본 발명은 상술한 것과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래와 같이 별도의 서브 회로기판이나 커넥터를 추가하지 않고 푸시 스위치 조작과 스크롤 스위치 조작이 가능하며, 스크롤 휠을 어느 방향으로 눌러도 푸시 스위치 조작이 가능한 스크롤 푸시 스위치 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 내부 공간을 구비하고 외측면 일측에 개구부가 마련된 하우징과, 상기 하우징의 내측에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 결합되는 푸시 스위치와, 상기 회로기판에 결합되는 스크롤 스위치 센서와, 상기 하우징의 내측에 틸팅 가능하게 설치되어 틸팅 동작으로 상기 푸시 스위치를 눌러 작동시키는 틸팅 프레임과, 상기 하우징의 개구부를 통해 외부로 노출될 수 있도록 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되는 스크롤 휠과, 상기 스크롤 휠에 의해 회전하여 상기 스크롤 스위치 센서를 작동시킬 수 있도록 상기 스크롤 휠과 연결되는 스크롤 스위치 가동부재를 포함한다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 하우징의 내측에 상기 회로기판과 상기 틸팅 프레임의 사이에 고정 설치되고 상기 틸팅 프레임이 피봇 결합되는 지지 프레임을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 틸팅 프레임의 틸팅 동작에 의해 움직여 상기 푸시 스위치를 가압할 수 있도록 상기 지지 프레임에 이동 가능하게 결합되는 플런저를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 스크롤 휠과 함께 회전할 수 있도록 상기 스크롤 휠과 결합되고 외주면을 따라 복수의 절도산이 마련된 디텐트 휠과, 상기 디텐트 휠의 둘레에 접하여 상기 디텐트 휠을 가압함으로써 상기 스크롤 휠에 절도감을 부여할 수 있도록 상기 틸팅 프레임에 결합되는 디텐트 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 디텐트 스프링은 상기 디텐트 휠의 복수의 절도산 사이에 마련되는 복수의 골 속으로 적어도 일부가 진입할 수 있도록 상기 디텐트 휠을 향해 돌출된 디텐트 스프링 돌기를 구비할 수 있다.

상기 디텐트 스프링은 상기 디텐트 스프링 돌기 한 쌍이 상호 마주하도록 구비되어 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기가 상기 디텐트 휠을 양쪽에서 가압하는 'V'자 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 디텐트 스프링은 상기 틸팅 프레임에 고정되는 디텐트 스프링 고정부와, 상기 디텐트 스프링 고정부의 일측에서 연장되고 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기 중 하나가 구비되는 제 1 디텐트 스프링 바디와, 상기 디텐트 스프링 고정부의 다른 일측에서 연장되고 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기 중 나머지 하나가 구비되는 제 2 디텐트 스프링 바디를 구비할 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 틸팅 프레임의 일측에 구비되는 결합축을 더 포함하고, 상기 디텐트 스프링의 디텐트 스프링 고정부는 상기 결합축의 외주면에 압착되는 방향으로 탄성력이 발생되도록 상기 결합축에 탈착식으로 결합될 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 제 1 디텐트 스프링 바디의 외측면에 접하여 상기 제 1 디텐트 스프링 바디를 디텐트 휠 쪽으로 가압하도록 상기 틸팅 프레임에 구비되는 제 1 스토퍼와, 상기 제 2 디텐트 스프링 바디의 외측면에 접하여 상기 제 2 디텐트 스프링 바디를 디텐트 휠 쪽으로 가압하도록 상기 틸팅 프레임에 구비되는 제 2 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 스크롤 스위치 가동부재는 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 스크롤 휠과 함께 회전할 수 있도록 상기 스크롤 휠과 결합되는 구동기어와, 상기 구동기어와 기어 연결되도록 상기 스크롤 스위치 가동부재에 결합되는 종동기어를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 스크롤 휠의 일단에 결합되고 외주면을 따라 복수의 절도산이 마련된 디텐트 휠과, 상기 디텐트 휠의 끝단에 결합되는 구동기어와, 상기 스크롤 스위치 가동부재를 회전 가능하게 지지하도록 상기 틸팅 프레임에 결합되는 결합축과, 상기 구동기어와 기어 연결되도록 상기 스크롤 스위치 가동부재에 결합되는 종동기어와, 상기 디텐트 휠의 둘레에 접하여 상기 디텐트 휠을 가압함으로써 상기 스크롤 휠에 절도감을 부여할 수 있도록 상기 결합축에 결합되는 디텐트 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 스크롤 스위치 센서는 발광부와 수광부를 구비하고, 상기 스크롤 스위치 가동부재는 상시 스크롤 스위치 센서의 발광부에서 발생하는 빛의 광경로를 통과하는 슬릿을 구비하는 회전 디스크를 구비할 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 회로기판에 결합되는 광원과, 상기 광원에서 발생하는 빛을 상기 하우징의 개구부로 가이드하도록 상기 하우징의 내측에 상기 광원과 상기 하우징의 개구부 사이에 설치되는 광가이드를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 상기 회로기판의 일면을 덮을 수 있도록 상기 회로기판과 상기 틸팅 프레임의 사이에 배치되고, 상기 틸팅 프레임에 의해 움직여 상기 푸시 스위치를 가압하는 러버 돔을 구비하는 회로기판 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 스크롤 휠은 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되는 회전 드럼과,상기 회전 드럼의 외주면을 덮는 미끄럼 방지 커버를 구비할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈은 종래와 같이 별도의 서브 회로기판이나 커넥터를 구비하지 않고 푸시 스위치 조작과 스크롤 스위치 조작이 가능하다. 또한 사용자가 스크롤 휠을 누르면 스크롤 휠을 지지하는 틸팅 프레임이 움직여 푸시 스위치를 작동시키기 때문에, 사용자가 스크롤 휠을 어느 방향으로 눌러도 푸시 스위치 조작을 안정적으로 수행할 수 있다.

도 1은 종래의 스크롤 푸시 스위치의 일부 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I 선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 4의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈의 일부 구성을분해하여 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈의 틸팅 프레임과 디텐트 스프링을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈의 푸시 스위치 조작을 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈의 스크롤 스위치 조작을 설명하기 위한 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈을 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 I-I 선을 따라 취한 단면도이고, 도 6은 도 4의 II-II 선을 따라 취한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈의 일부 구성을 분해하여 나타낸 것이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)은, 하우징(110)과, 회로기판(115)과, 지지 프레임(130)과, 조작 유닛(145)을 포함한다. 회로기판(115)과, 지지 프레임(130) 및 조작 유닛(145)은 하우징(110) 내측에 수용되며, 조작 유닛(145)의 스크롤 휠(160)만 부분적으로 하우징(110)의 외측으로 노출된다.

하우징(110)은 회로기판(115)과, 지지 프레임(130)과, 조작 유닛(145) 등이 설치되는 내부 공간을 갖는다. 회로기판(115)과, 지지 프레임(130) 및 조작 유닛(145)은 회로기판(115) 위에 지지 프레임(130) 및 조작 유닛(145)이 차례로 적층되는 식으로 하우징(110) 내측에 설치된다. 하우징(110)은 베이스(111)와 케이스(112)를 포함한다. 베이스(111) 위에 회로기판(115), 지지 프레임(130) 및 조작 유닛(145)이 차례로 적층되어 설치되고, 케이스(112)가 베이스(111)와 결합되어 이들 구성 부품을 덮는다. 케이스(112)의 외측면 일측에는 개구부(113)가 마련된다.

회로기판(115)은 하우징(110)의 베이스(111) 위에 고정 설치된다. 회로기판(115) 상에는 푸시 스위치(117)와, 스크롤 스위치 센서(119)와, 복수의 광원(123)이 결합된다. 푸시 스위치(117)는 회로기판(115)과 전기적으로 연결되며, 가압이나 접촉 조작에 의해 작동하여 신호를 발생한다. 스크롤 스위치 센서(119)는 회로기판(115)과 전기적으로 연결되며, 빛을 발생하는 발광부(120)와, 발광부(120)에서 발생하는 빛을 수광하는 수광부(121)를 구비한다. 스크롤 스위치 센서(119)는 수광부(121)에 수광되는 빛을 통해 신호를 발생한다. 스크롤 스위치 센서(119)로는 도시된 것과 같은 포토 센서 이외에, 조작 유닛(145)에 구비되는 스크롤 스위치 가동부재(170)의 회전에 따라 신호를 발생할 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다. 광원(123)은 회로기판(115)과 전기적으로 연결되며 전원을 인가 받아 빛을 발생한다. 광원(123)으로는 LED 등 다양한 광원 소자가 이용될 수 있다.

회로기판(115)에는 회로기판 커버(125)가 결합된다. 회로기판 커버(125)는 회로기판(115)과 결합되어 푸시 스위치(117), 스크롤 스위치 센서(119) 및 복수의 광원(123)이 배치된 회로기판(115)의 일면을 덮는다. 회로기판 커버(125)에는 러버 돔(126)과, 관통구멍(128)과, 복수의 투광창(127)이 구비된다. 러버 돔(126)은 푸시 스위치(117)를 가압할 수 있도록 푸시 스위치(117)에 대응하는 위치에 돌출 구비된다. 러버 돔(126)은 외력을 받아 눌러졌다가 외력이 제거되면 원래 상태로 탄성 복원되는 구조로 이루어진다. 관통구멍(128)은 스크롤 스위치 센서(119)가 삽입될 수 있도록 스크롤 스위치 센서(119)에 대응하는 위치에 배치된다. 회로기판 커버(125)가 회로기판(115)을 덮을 때 스크롤 스위치 센서(119)가 이 관통구멍(128)을 통해 회로기판 커버(125)의 상측으로 돌출된다. 복수의 투광창(127)은 복수의 광원(123)에 각각 대응하는 위치에 배치된다. 광원(123)에서 발생하는 빛이 이 투광창(127)을 통해 회로기판 커버(125) 상측으로 출사될 수 있다. 회로기판 커버(125)로는 고무나 실리콘 등 절연성 소재 또는 그 밖의 다양한 소재로 이루어질 수 있다.

회로기판 커버(125)로 덮인 회로기판(115)의 상측에는 지지 프레임(130)이 설치된다. 지지 프레임(130)은 조작 유닛(145)을 지지한다. 지지 프레임(130)에는 광원(123)에서 발생하는 빛을 하우징(110)의 개구부(113) 쪽으로 가이드 하기 위한 광가이드(132)가 구비된다. 광가이드(132)는 회로기판(115)에 결합된 한 쌍의 광원(123)에 각각 대응하도록 한 쌍이 구비된다. 한 쌍의 광가이드(132) 중에서 하나에는 피봇 축(134)이 결합된다. 피봇 축(134)은 조작 유닛(145)의 틸팅 프레임(146)을 회전 가능하게 지지하기 위한 것으로, 광가이드(132) 이외에 지지 프레임(130) 상의 다양한 위치에 설치될 수 있다.

지지 프레임(130)의 중간에는 플런저 가이드(136)가 구비된다. 플런저 가이드(136)는 회로기판 커버(125)의 러버 돔(126)을 가압하기 위한 플런저(170)를 직선 이동 가능하게 지지하는 것으로, 플런저(170)가 삽입되는 가이드 구멍(137)을 갖는다. 플런저(170)는 러버 돔(126)을 눌러 푸시 스위치(117)를 작동시킨다. 즉, 조작 유닛(145)이 플런저(170)를 가압하면 플런저(170)가 러버 돔(126)을 누르고, 러버 돔(126)이 푸시 스위치(117)에 접하여 푸시 스위치(117)를 작동시키게 된다.

또한 지지 프레임(130)의 일측에는 슬롯(139)이 마련된다. 슬롯(139)은 조작 유닛(145)의 스크롤 스위치 가동부재(170)의 설치를 위한 것이다. 조작 유닛(145)의 스크롤 스위치 가동부재(170)는 슬롯(139)에 부분적으로 삽입됨으로써 지지 프레임(130)의 하측에 배치되는 스크롤 스위치 센서(119)에 도달할 수 있다.

조작 유닛(145)은 사용자에 의해 움직여 푸시 스위치 조작과 스크롤 스위치 조작을 수행할 수 있도록 지지 프레임(130) 위에 설치된다. 조작 유닛(145)은 틸팅 프레임(146)과, 스크롤 휠(160)과, 스크롤 스위치 가동부재(170)와, 디텐트 스프링(180)를 포함한다.

도 3과 도 5 내지 도 8을 참조하면, 틸팅 프레임(146)은 사용자에 의한 틸팅 동작으로 푸시 스위치(117)를 작동시킬 수 있도록 지지 프레임(130)에 지지된다. 틸팅 프레임(146)은 사용자에 의해 틸팅되어 플런저(170)를 가압함으로써 플런저(170)를 통해 푸시 스위치(117)를 작동시킬 수 있다. 틸팅 프레임(146)에는 푸시 돌기(147)와, 피봇 축 지지대(148)와, 스크롤 휠 지지대(150)와, 결합축(153)과, 한 쌍의 스토퍼(157)(158)가 구비된다.

푸시 돌기(147)는 틸팅 프레임(146)의 하측에 플런저(170)를 향해 돌출되도록 구비된다. 이러한 푸시 돌기(147)는 플런저(170)의 끝단에 접하여 틸팅 프레임(146)이 틸팅될 때 플런저(170)를 가압한다. 피봇 축 지지대(148)에는 지지 프레임(130)에 설치되는 피봇 축(134)이 삽입되는 삽입구멍(149)이 구비된다. 틸팅 프레임(146)은 피봇 축 지지대(148)의 삽입구멍(149)에 피봇 축(134)이 삽입되는 방식으로 지지 프레임(130)에 피봇 결합됨으로써, 피봇 축(134)을 회전 중심축으로 하여 일정 각도 회전할 수 있다. 스크롤 휠 지지대(150)는 스크롤 휠(160)을 회전 가능하게 지지하기 위한 것으로, 스크롤 휠 지지대(150)에는 결합구멍(151)이 마련된다. 결합축(153)은 스크롤 스위치 가동부재(170)와 디텐트 스프링(180)의 설치를 위한 것이다. 결합축(153)은 디텐트 스프링 결합부(154)와 스크롤 스위치 가동부재 결합부(155)를 구비한다. 디텐트 스프링 결합부(154)에는 디텐트 스프링(180)이 고정되고, 스크롤 스위치 가동부재 결합부(155)에는 스크롤 스위치 가동부재(170)가 회전 가능하게 결합된다. 한 쌍의 스토퍼(157)(158)는 디텐트 스프링(180)을 지지하기 위한 것으로, 결합축(153)을 사이에 두고 상호 마주하도록 틸팅 프레임(146)의 일측에 구비된다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 스크롤 휠(160)은 일부분이 하우징(110)의 개구부(113)를 통해 외부로 노출될 수 있도록 틸팅 프레임(146)에 회전 가능하게 지지된다. 스크롤 휠(160)은 틸팅 프레임(146)의 스크롤 휠 지지대(150)에 회전 가능하게 결합되는 회전 드럼(161)과, 회전 드럼(161)의 외측면에 결합되는 미끄럼 방지 커버(162)를 구비한다. 회전 드럼(161)에는 회전축(163)이 구비된다. 스크롤 휠(160)은 회전축(163)이 스크롤 휠 지지대(150)의 결합구멍(151)에 삽입되는 방식으로 틸팅 프레임(146)에 회전 가능하게 결합된다. 미끄럼 방지 커버(162)는 고무나 실리콘 등 마찰계수가 높은 소재로 이루어지며, 회전 드럼(161)의 외주면을 덮어 사용자가 스크롤 휠(160)을 안정적으로 돌릴 수 있게 해준다. 미끄럼 방지 커버(162)는 표면에서의 마찰력을 높일 수 있도록 요철부를 갖는 구조로 이루어진다.

스크롤 휠(160)의 일단에는 디텐트 휠(165)이 마련된다. 디텐트 휠(165)의 직경은 스크롤 휠(160)의 직경보다 작다. 디텐트 휠(165)에는 그 외주면을 따라 복수의 절도산(166)이 구비된다. 디텐트 휠(165)의 끝단에는 구동기어(168)가 구비된다. 구동기어(168)는 스크롤 휠(160)과 함께 회전하여 스크롤 휠(160)의 회전력을 스크롤 스위치 가동부재(170)에 전달한다. 디텐트 휠(165)은 디텐트 스프링(180)과 작용하여 사용자가 스크롤 휠(160)을 조작할 때 스크롤 휠(160)에 조작감을 부여한다. 이러한 디텐트 휠(165)과 디텐트 스프링(180)의 작용에 대해서는 후술하기로 한다.

도 3, 도 5 및 도 7을 참조하면, 스크롤 스위치 가동부재(170)는 스크롤 휠(160)에 의해 회전하여 스크롤 스위치 센서(119)를 작동시킬 수 있도록 틸팅 프레임(146)에 회전 가능하게 지지된다. 스크롤 스위치 가동부재(170)는 틸팅 프레임(146)의 결합축(153)에 회전 가능하게 결합되는 회전 디스크(171)를 구비한다. 회전 디스크(171)에는 가장자리 둘레를 따라 복수의 슬릿(172)이 마련된다. 회전 디스크(171)는 지지 프레임(130)의 슬롯(139)에 일부분이 삽입됨으로써 그 가장자리가 부분적으로 회로기판(115)에 결합된 스크롤 스위치 센서(119)의 발광부(120)와 수광부(121) 사이의 위치한다. 스크롤 스위치 가동부재(170)는 회전 디스크(171)가 회전하여 발광부(120)와 수광부(121) 사이에서 빛을 차단하거나, 슬릿(172)을 통해 빛을 통과시킴으로써 스크롤 스위치 센서(119)가 신호를 발생하도록 한다.

스크롤 스위치 가동부재(170)에는 종동기어(174)가 결합된다. 종동기어(174)는 구동기어(168)와 기어 연결됨으로써 스크롤 휠(160)의 회전력을 스크롤 스위치 가동부재(170)에 전달한다. 즉, 스크롤 휠(160)의 회전력은 구동기어(168) 및 종동기어(174)를 통해 스크롤 스위치 가동부재(170)에 전달되어 스크롤 스위치 가동부재(170)가 결합축(153)을 회전 중심축으로 하여 회전하게 된다.

도 3, 도 8 및 도 10을 참조하면, 디텐트 스프링(180)은 디텐트 휠(165)의 둘레에 접하여 디텐트 휠(165)을 가압함으로써 스크롤 휠(160)에 절도감을 부여한다. 디텐트 스프링(180)은 디텐트 스프링 고정부(181)와, 한 쌍의 디텐트 스프링 바디(182)(183)와, 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기(184)(185)를 포함한다. 이러한 디텐트 스프링(180)은 한 쌍의 디텐트 스프링 바디(182)(183)가 상호 일정한 각도를 이루도록 디텐트 스프링 고정부(181)로부터 각기 다른 방향으로 연장된 'V'자 형상으로 이루어진다.

디텐트 스프링 고정부(181)는 결합축(153)의 디텐트 스프링 결합부(154)의 외주면에 대응하도록 굽은 원호 형상으로 이루어진다. 디텐트 스프링 고정부(181)의 내경은 디텐트 스프링 결합부(154)의 외경보다 작다. 디텐트 스프링 고정부(181)는 벌어진 상태로 디텐트 스프링 결합부(154)에 결합되고 난 후, 디텐트 스프링 결합부(154)의 외주면에 압착되는 방향으로 탄성력이 발생한다. 따라서 디텐트 스프링 고정부(181)는 디텐트 스프링 결합부(154)의 외주면을 부분적으로 감싸면서 디텐트 스프링 결합부(154)에 안정적으로 고정될 수 있다. 이와 같은 구조의 디텐트 스프링 고정부(181)를 이용하면 별도의 고정부재를 사용하지 않고도 디텐트 스프링(180)을 결합축(153)에 탈착식으로 용이하게 결합할 수 있다.

제 1 디텐트 스프링 바디(182)는 디텐트 스프링 고정부(181)의 일측에서 연장되고, 제 2 디텐트 스프링 바디(183)는 제 1 디텐트 스프링 바디(182)와 상호 일정한 각도를 이루도록 디텐트 스프링 고정부(181)의 다른 일측에서 연장된다. 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기(184)(185)는 제 1 디텐트 스프링 바디(182)와 제 2 디텐트 스프링 바디(183) 각각의 일측에 상호 마주하여 서로를 향해 돌출 구비된다. 제 1 디텐트 스프링 바디(182)에 구비되는 디텐트 스프링 돌기(184)와 제 2 디텐트 스프링 바디(183)에 구비되는 디텐트 스프링 돌기(185)는 디텐트 휠(165)의 양쪽에서 디텐트 휠(165)의 외주부에 접하여 디텐트 휠(165)을 가압한다. 이들 디텐트 스프링 돌기(184)(185)는 디텐트 휠(165)에 접함으로써 디텐트 휠(165)의 복수의 절도산(166) 사이에 마련되는 복수의 골 속으로 적어도 일부가 진입하게 된다.

이러한 디텐트 스프링(180)은 틸팅 프레임(146)의 결합축(153)에 결합될 때, 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기(184)(185)가 안정적으로 디텐트 휠(165)의 외주부에 밀착될 수 있도록 틸팅 프레임(146)에 구비되는 한 쌍의 스토퍼(157)(158)에 의해 지지된다. 즉, 도 10에 나타낸 것과 같이, 제 1 스토퍼(157)는 디텐트 스프링(180)의 제 1 디텐트 스프링 바디(182)의 외측면에 접하여 제 1 디텐트 스프링 바디(182)를 디텐트 휠(165) 쪽으로 가압한다. 그리고 제 2 스토퍼(158)는 제 2 디텐트 스프링 바디(183)의 외측면에 접하여 제 2 디텐트 스프링 바디(183)를 디텐트 휠(165) 쪽으로 가압한다. 이에 의해, 제 1 디텐트 스프링 바디(182) 및 제 2 디텐트 스프링 바디(183)에 각각 구비된 디텐트 스프링 돌기(184)(185)는 디텐트 휠(165)의 외주부에 안정적으로 밀착될 수 있다. 그리고 사용자가 스크롤 휠(160)을 돌릴 때 디텐트 휠(165)의 양쪽에서 디텐트 휠(165)의 외주부에 밀착된 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기(184)(185)가 디텐트 휠(165)의 절도산들(166)을 타고 넘어감으로써 스크롤 휠(160)에 조작감을 부여하게 된다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)은 푸시 스위치와 스크롤 스위치의 복합적 기능을 구비하고, 하나의 조작 유닛(145)을 이용하여 푸시 스위치 조작과 스크롤 스위치 동작을 모두 수행할 수 있다. 이하에서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)의 푸시 스위치 기능 및 스크롤 스위치 기능에 대하여 설명한다.

먼저, 도 9는 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)의 푸시 스위치 조작을 설명하기 위한 것이다.

도 9의 (a)에 나타낸 것과 같이, 조작 유닛(145)의 스크롤 휠(160)이 눌리지 않을 때, 회로기판 커버(125)의 러버 돔(126)이 회로기판(115)에 설치된 푸시 스위치(117)로부터 상승하여 플런저(170)를 상승시킨 상태로 유지한다. 그리고 도 9의 (b)에 나타낸 것과 같이, 사용자가 스크롤 휠(160)을 누르면 틸팅 프레임(146)이 지지 프레임(130)의 피봇 축(134)을 회전 중심축으로 회전하여 틸팅됨으로써 틸팅 프레임(146)이 플런저(170)를 누르게 된다. 이때, 플런저(170)가 플런저 가이드(136)에 의해 가이드되어 하강하여 회로기판 커버(125)의 러버 돔(126)을 가압하고, 러버 돔(126)이 회로기판(115)의 푸시 스위치(117)에 접함으로써 푸시 스위치(117)가 신호를 발생하게 된다. 이러한 푸시 스위치(117)의 신호를 이용하여 푸시 스위치(117)와 전기적으로 연결된 전자장치를 작동시킬 수 있다.

사용자가 스크롤 휠(160)에 대한 가압력을 해제하면, 회로기판 커버(125)의 러버 돔(126)이 탄성 복원력에 의해 원래 위치로 상승함으로써 푸시 스위치(117)로부터 이격된다. 그리고 러버 돔(126)이 플런저(170)를 상측으로 밀어 플런저(170)와 틸팅 프레임(146)이 원래 상태로 복원된다.

도 10은 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)의 스크롤 스위치 조작을 설명하기 위한 것으로, 도 5와 도 10을 참조하면, 사용자는 스크롤 휠(160)을 돌려 스크롤 스위치 가동부재(170)를 회전시킴으로써 스크롤 스위치 기능을 이용할 수 있다. 사용자가 스크롤 휠(160)을 돌리면 스크롤 휠(160)의 회전력이 구동기어(168)와 종동기어(174)를 통해 스크롤 스위치 가동부재(170)에 전달되어 스크롤 스위치 가동부재(170)가 회전하게 된다.

스크롤 스위치 가동부재(170)가 도 10의 (a)에 나타낸 것과 같은 상태일 때, 스크롤 스위치 가동부재(170)는 스크롤 스위치 센서(119)의 발광부(120)와 수광부(121) 사이를 막아 발광부(120)에서 수광부(121)로 출사되는 빛을 차단하게 된다. 그리고 스크롤 스위치 가동부재(170)가 도 10의 (b)에 나타낸 것과 같은 상태일 때, 스크롤 스위치 가동부재(170)의 슬릿(172)이 스크롤 스위치 센서(119)의 발광부(120)와 수광부(121) 사이 위치하여 발광부(120)에서 출사되는 빛이 슬릿(172)을 통해 수광부(121)에 도달한다. 이러한 스크롤 스위치 가동부재(170)에 의한 수광부(121)에서의 빛의 입사 여부에 따라 스크롤 스위치 센서(119)가 신호를 발행하게 되며, 스크롤 스위치 센서(119)의 신호를 이용하여 이와 전기적으로 연결된 전자장치를 작동시킬 수 있다. 사용자가 스크롤 휠(160)을 돌릴 때, 앞서 설명한 것과 같은 디텐트 휠(165)과 디텐트 스프링(180)의 작용으로 사용자는 스크롤 휠(160)의 회전에 따른 조작감을 느낄 수 있다.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)은 종래와 같이 별도의 서브 회로기판이나 커넥터를 구비하지 않고도 푸시 스위치 조작과 스크롤 스위치 조작이 가능하며, 사용자가 스크롤 휠(160)을 누르면 스크롤 휠(160)을 지지하는 틸팅 프레임(146)이 움직여 푸시 스위치(117)를 작동시키기 때문에, 사용자가 스크롤 휠(160)을 어느 방향으로 눌러도 푸시 스위치 조작을 안정적으로 수행할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈(100)은 스크롤 휠(160)에 결합된 디텐트 휠(165)의 양쪽에 디텐트 스프링(180)에 구비된 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기(184)(185)가 각각 밀착됨으로써, 스크롤 휠(160)에 대해 더욱 안정적으로 절도감을 부여할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 스크롤 푸시 스위치 모듈은, 스크롤 스위치 조작을 위한 스크롤 스위치 가동부재와 연결된 스크롤 휠이 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되어 스크롤 휠에 대한 누름 동작으로 틸팅 프레임이 틸팅됨으로써 푸시 스위치 동작을 수행하는 구조를 이루는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

예를 들어, 도면에는 스크롤 휠(160)을 지지하는 틸팅 프레임(146)이 플런저(170)와 러버 돔(126)을 움직여 푸시 스위치(117)를 작동시키는 것으로 나타냈으나, 틸팅 프레임이 직접 푸시 스위치를 작동시키는 구조도 가능하다.

또한 도면에는 스크롤 스위치 가동부재(170)가 구동기어(168)와 종동기어(174)를 통해 스크롤 휠(160)의 회전력을 전달받는 것으로 나타냈으나, 스크롤 휠과 스크롤 스위치 가동부재의 연결 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 다른 예로, 스크롤 휠의 일단에 스크롤 스위치 가동부재가 결합되어 스크롤 휠과 스크롤 스위치 가동부재가 동일한 회전 중심축에 대해 회전하는 구조도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100...스크롤 푸시 스위치 모듈 110...하우징
111...베이스 112...케이스
113...개구부 115...회로기판
117...푸시 스위치 119...스크롤 스위치 센서
120...발광부 121...수광부
123...광원 125...회로기판 커버
126...러버 돔 127...투광창
128...관통구멍 130...지지 프레임
132...광가이드 134...피봇 축
136...플런저 가이드 137...가이드 구멍
139...슬롯 140...플런저
145...조작 유닛 146...틸팅 프레임
147...푸시 돌기 148...피봇 축 지지대
150...스크롤 휠 지지대 153...결합축
154...디텐트 스프링 결합부 155...스크롤 스위치 가동부재 결합부
157, 158...제 1, 2 스토퍼 160...스크롤 휠
161...회전 드럼 162...미끄럼 방지 커버
163...회전축 165...디텐트 휠
166...절도산 168...구동기어
170...스크롤 스위치 가동부재 171...회전 디스크
172...슬릿 174...종동기어
180...디텐트 스프링 181...디텐트 스프링 고정부
182, 183...제 1, 2 디텐트 스프링 바디
184, 185...디텐트 스프링 돌기

Claims (19)

1. 내부 공간을 구비하고 외측면 일측에 개구부가 마련된 하우징;
   상기 하우징의 내측에 설치되는 회로기판;
   상기 회로기판에 결합되는 푸시 스위치;
   상기 회로기판에 결합되는 스크롤 스위치 센서;
   상기 하우징의 내측에 틸팅 가능하게 설치되어 틸팅 동작으로 상기 푸시 스위치를 눌러 작동시키는 틸팅 프레임;
   상기 하우징의 개구부를 통해 외부로 노출될 수 있도록 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되는 스크롤 휠; 및
   상기 스크롤 휠에 의해 회전하여 상기 스크롤 스위치 센서를 작동시킬 수 있도록 상기 스크롤 휠과 연결되는 스크롤 스위치 가동부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징의 내측에 상기 회로기판과 상기 틸팅 프레임의 사이에 고정 설치되고 상기 틸팅 프레임이 피봇 결합되는 지지 프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 틸팅 프레임의 틸팅 동작에 의해 움직여 상기 푸시 스위치를 가압할 수 있도록 상기 지지 프레임에 이동 가능하게 결합되는 플런저;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스크롤 휠과 함께 회전할 수 있도록 상기 스크롤 휠과 결합되고 외주면을 따라 복수의 절도산이 마련된 디텐트 휠; 및
   상기 디텐트 휠의 둘레에 접하여 상기 디텐트 휠을 가압함으로써 상기 스크롤 휠에 절도감을 부여할 수 있도록 상기 틸팅 프레임에 결합되는 디텐트 스프링;을 더 포함하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 디텐트 스프링은 상기 디텐트 휠의 복수의 절도산 사이에 마련되는 복수의 골 속으로 적어도 일부가 진입할 수 있도록 상기 디텐트 휠을 향해 돌출된 디텐트 스프링 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 디텐트 스프링은 상기 디텐트 스프링 돌기 한 쌍이 상호 마주하도록 구비되어 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기가 상기 디텐트 휠을 양쪽에서 가압하는 'V'자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 디텐트 스프링은 상기 틸팅 프레임에 고정되는 디텐트 스프링 고정부와, 상기 디텐트 스프링 고정부의 일측에서 연장되고 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기 중 하나가 구비되는 제 1 디텐트 스프링 바디와, 상기 디텐트 스프링 고정부의 다른 일측에서 연장되고 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기 중 나머지 하나가 구비되는 제 2 디텐트 스프링 바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 틸팅 프레임의 일측에 구비되는 결합축;을 더 포함하고,
   상기 디텐트 스프링의 디텐트 스프링 고정부는 상기 결합축의 외주면에 압착되는 방향으로 탄성력이 발생되도록 상기 결합축에 탈착식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 디텐트 스프링 바디의 외측면에 접하여 상기 제 1 디텐트 스프링 바디를 디텐트 휠 쪽으로 가압하도록 상기 틸팅 프레임에 구비되는 제 1 스토퍼; 및
   상기 제 2 디텐트 스프링 바디의 외측면에 접하여 상기 제 2 디텐트 스프링 바디를 디텐트 휠 쪽으로 가압하도록 상기 틸팅 프레임에 구비되는 제 2 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 스위치 가동부재는 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되고,
    상기 스크롤 휠과 함께 회전할 수 있도록 상기 스크롤 휠과 결합되는 구동기어; 및
    상기 구동기어와 기어 연결되도록 상기 스크롤 스위치 가동부재에 결합되는 종동기어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 휠의 일단에 결합되고 외주면을 따라 복수의 절도산이 마련된 디텐트 휠;
    상기 디텐트 휠의 끝단에 결합되는 구동기어;
    상기 스크롤 스위치 가동부재를 회전 가능하게 지지하도록 상기 틸팅 프레임에 결합되는 결합축;
    상기 구동기어와 기어 연결되도록 상기 스크롤 스위치 가동부재에 결합되는 종동기어; 및
    상기 디텐트 휠의 둘레에 접하여 상기 디텐트 휠을 가압함으로써 상기 스크롤 휠에 절도감을 부여할 수 있도록 상기 결합축에 결합되는 디텐트 스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디텐트 스프링은 상기 디텐트 휠의 복수의 절도산 사이에 마련되는 복수의 골 속으로 적어도 일부가 진입할 수 있도록 상기 디텐트 휠을 향해 돌출된 디텐트 스프링 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 디텐트 스프링은 상기 디텐트 스프링 돌기 한 쌍이 상호 마주하도록 구비되어 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기가 상기 디텐트 휠을 양쪽에서 가압하는 'V'자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 디텐트 스프링은 상기 결합축의 외주면에 압착되는 방향으로 탄성력이 발생되도록 상기 결합축에 탈착식으로 결합되는 디텐트 스프링 고정부와, 상기 디텐트 스프링 고정부의 일측에서 연장되고 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기 중 하나가 구비되는 제 1 디텐트 스프링 바디와, 상기 디텐트 스프링 고정부의 다른 일측에서 연장되고 상기 한 쌍의 디텐트 스프링 돌기 중 나머지 하나가 구비되는 제 2 디텐트 스프링 바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 디텐트 스프링 바디의 외측면에 접하여 상기 제 1 디텐트 스프링 바디를 디텐트 휠 쪽으로 가압하도록 상기 틸팅 프레임에 구비되는 제 1 스토퍼; 및
    상기 제 2 디텐트 스프링 바디의 외측면에 접하여 상기 제 2 디텐트 스프링 바디를 디텐트 휠 쪽으로 가압하도록 상기 틸팅 프레임에 구비되는 제 2 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 스위치 센서는 발광부와 수광부를 구비하고,
    상기 스크롤 스위치 가동부재는 상시 스크롤 스위치 센서의 발광부에서 발생하는 빛의 광경로를 통과하는 슬릿을 구비하는 회전 디스크를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로기판에 결합되는 광원; 및
    상기 광원에서 발생하는 빛을 상기 하우징의 개구부로 가이드하도록 상기 하우징의 내측에 상기 광원과 상기 하우징의 개구부 사이에 설치되는 광가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로기판의 일면을 덮을 수 있도록 상기 회로기판과 상기 틸팅 프레임의 사이에 배치되고, 상기 틸팅 프레임에 의해 움직여 상기 푸시 스위치를 가압하는 러버 돔을 구비하는 회로기판 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 휠은 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 결합되는 회전 드럼과,상기 회전 드럼의 외주면을 덮는 미끄럼 방지 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 푸시 스위치 모듈.

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