KR20200000085U - 자동차의 스위치 장치 - Google Patents

Abstract

비접촉 구조를 통해 스위치 신호를 생성하여 내구성이 향상되는 자동차의 스위치 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 고안에 따른 자동차의 스위치 장치는, 상면에 관통홀이 형성되고, 하면이 개구되는 스위치바디와, 상기 스위치바디의 개구된 하면을 덮으며 상기 스위치바디에 결합되고, 상면에는 상기 스위치바디 내에 배치되는 마그넷 설치돌기가 형성되는 스위치커버와, 상기 마그넷 설치돌기의 외둘레면에 설치되는 제1 마그넷과, 상기 관통홀을 상하로 관통하고, 상부는 상기 스위치바디의 상측으로 돌출되며, 하부는 상기 스위치바디 내에 배치되고, 하면은 상기 마그넷 설치돌기로부터 상측으로 이격되며, 상기 하면에는 마그넷 설치홈이 형성되는 노브홀더와, 상기 마그넷 설치홈에 삽입되어 상기 제1 마그넷과 이격 배치되고, 상기 제1 마그넷의 하면과 대향하는 상면이 상기 제1 마그넷의 하면과 반대극성으로 형성되는 제2 마그넷과, 상기 스위치바디 내에 배치되고, 상기 노브홀더가 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 사이의 자기장 변화를 감지하는 홀센서를 구비하는 PCB를 포함한다.

Description

자동차의 스위치 장치{SWITCH APPARATUS FOR AN AUTOMOBILE}

본 고안은 자동차의 스위치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조이스틱 타입의 자동차의 스위치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 스위치 장치는, 푸쉬 타입 스위치 장치와, 시소 타입 스위치 장치와, 다이얼 타입 스위치 장치와, 조이스틱 타입의 스위치 등이 있다.

상기 푸쉬 타입 스위치 장치는 사용자가 노브를 푸쉬하면 상기 노브가 가압방향으로 직선 이동되고, 스위치바디의 내부에 배치된 푸셔부가 상기 노브와 함께 상기 가압방향으로 직선 이동되어 러버 컨택터를 가압하여 스위치를 접점시킴으로써 스위치 신호를 발생시킨다.

상기 시소 타입 스위치 장치는 노브가 수평하게 배치된 회전축을 기준으로 양측으로 회전될 수 있도록 구성된 것으로서, 파워윈도우 스위치가 대표적이다. 상기 파워윈도우 스위치는 사용자가 노브의 전단부를 누르면 상기 노브가 회전축을 회전중심으로 회전되어 전단부는 아래로 내려가고 후단부는 위로 내려간다. 이에 따라, 스위치바디의 내부에 배치된 푸셔부가 상기 노브에 의해 일측으로 이동되어 제1 스위치를 접점시킴으로써 윈도우 다운 신호를 발생시킨다. 또한, 상기 파워윈도우 스위치는 사용자가 노브의 전단부를 들어올리면 상기 노브가 회전축을 회전중심으로 회전되어 전단부는 위로 올라고 후단부는 아래로 내려간다. 이에 따라, 스위치바디의 내부에 배치된 푸셔부가 상기 노브에 의해 타측으로 이동되어 제2 스위치를 접점시킴으로써 윈도우 업 신호를 발생시킨다.

상기 다이얼 타입 스위치 장치는 노브가 수직하게 배치된 회전축을 기준으로 양측으로 회전될 수 있도록 구성된 것으로서, 노브의 회전각도에 따라 상이한 스위치 신호를 발생시킬 수 있다. 상기 다이얼 타입 스위치 장치는 오디오 볼륨스위치 및 에어컨의 온도 조절스위치 등이 대표적이다.

상기 조이스틱 타입 스위치 장치는 상단에 노브가 결합된 노브홀더가 스위치바디의 상측으로 돌출 배치된 스위치 장치로서, 노브홀더가 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 수 있게 스위치바디에 설치되어 있다. 사용자가 노브를 잡고 노브홀더를 수직선을 기준으로 일측으로 기울이게 되면, 푸셔부가 스위치바디의 내부에 배치된 러버 컨택터를 가압하고, 이에 따라 상기 러버 컨택터가 스위치를 접점시킴으로써, 스위치 신호를 발생시킨다.

그런데, 종래 기술에 따른 자동차의 스위치 장치는, 사용자에 의해 노브가 조작됨에 따라 푸셔부가 이동되고, 이에 따라 스위치 접점이 기구적인 접촉에 의해 이루어진다. 따라서, 스위치 장치의 사용이 반복됨에 따라 각 구성들의 마모가 진행되어 내구성이 저하되게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0097148호(2006.09.14. 공개)

본 고안이 해결하려는 과제는, 비접촉 구조를 통해 스위치 신호를 생성하여 내구성이 향상되는 자동차의 스위치 장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 자동차의 스위치 장치는, 상면에 관통홀이 형성되고, 하면이 개구되는 스위치바디와, 상기 스위치바디의 개구된 하면을 덮으며 상기 스위치바디에 결합되고, 상면에는 상기 스위치바디 내에 배치되는 마그넷 설치돌기가 형성되는 스위치커버와, 상기 마그넷 설치돌기의 외둘레면에 설치되는 제1 마그넷과, 상기 관통홀을 상하로 관통하고, 상부는 상기 스위치바디의 상측으로 돌출되며, 하부는 상기 스위치바디 내에 배치되고, 하면은 상기 마그넷 설치돌기로부터 상측으로 이격되며, 상기 하면에는 마그넷 설치홈이 형성되는 노브홀더와, 상기 마그넷 설치홈에 삽입되어 상기 제1 마그넷과 이격 배치되고, 상기 제1 마그넷의 하면과 대향하는 상면이 상기 제1 마그넷의 하면과 반대극성으로 형성되는 제2 마그넷과, 상기 스위치바디 내에 배치되고, 상기 노브홀더가 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 사이의 자기장 변화를 감지하는 홀센서를 구비하는 PCB를 포함한다.

상기 마그넷 설치돌기는 중공으로 형성되고 상기 PCB를 상하로 관통하며, 상기 홀센서는 상기 PCB의 상면에 구비되어 상기 중공 내에 배치될 수 있다.

상기 스위치바디의 상면에는 상기 관통홀 주변에 제한홈이 형성되고, 상기 노브홀더의 외둘레면에는 상기 제한홈 내로 삽입되는 제한돌기가 형성되며, 상기 노브홀더는 상기 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 상기 제한돌기를 기준으로 일측으로 회전될 수 있다.

상기 노브홀더는 상기 수직선을 기준으로 전후좌우로 기울어질 수 있게 상기 스위치바디에 설치되고, 상기 홀센서는 상기 노브홀더가 상기 수직선을 기준으로 전후좌우로 기울어질 시, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 사이의 자기장 변화를 감지할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 고안에 따른 자동차의 스위치 장치는, 노브홀더가 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 서로 이격된 제1 마그넷 및 제2 마그넷 사이의 자기장 변화를, 홀센서가 감지하기 때문에, 비접촉 구조를 통해 스위치 신호를 생성하여 내구성이 향상되는 효과가 있다.

본 고안의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 나타내는 측단면도,
도 2는 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치의 작동도이다.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치를 나타내는 측단면도, 도 2는 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치의 작동도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는, 스위치바디(10)와, 스위치커버(20)와, 제1 마그넷(30)과, 노브홀더(40)와, 제2 마그넷(50)과, PCB(60)를 포함한다.

스위치바디(10)는 사각통 형상으로 형성될 수 있다. 스위치바디(10)는 상면에 관통홀(11)이 형성되고, 하면은 개구될 수 있다.

스위치커버(20)는 스위치바디(10)의 개구된 하면을 덮으며 스위치바디(10)에 결합될 수 있다. 스위치커버(20)는 스위치바디(10)의 개구된 하면을 통해 스위치바디(10) 내로 삽입되어 스위치바디(10)와 결합될 수 있다. 스위치바디(10)의 개구된 하면은 스위치커버(20)에 의해 차폐될 수 있다. 스위치커버(20)는 스위치바디(10)의 하면을 형성할 수 있다.

스위치커버(20)의 상면에는 마그넷 설치돌기(25)가 형성될 수 있다. 마그넷 설치돌기(25)는 스위치바디(10) 내에 배치될 수 있다.

제1 마그넷(30)은 마그넷 설치돌기(25)의 외둘레에 설치될 수 있다. 제1 마그넷(30)은 마그넷 설치돌기(25)가 관통하는 링형으로 형성될 수 있다. 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50)은 서로 대향하는 면이 서로 반대극성으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 마그넷(30)은 상면이 N극으로 형성되고 하면이 S극으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 마그넷(50)은 상면이 N극으로 형성되고 하면이 S극으로 형성될 수 있다. 물론, 제1 마그넷(30)은 상면이 S극으로 형성되고 하면이 N극으로 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 제2 마그넷(50)도 상면이 S극으로 형성되고 하면이 N극으로 형성된다. 이와 같이, 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50)은 서로 대향면이 반대극성으로 형성됨으로써, 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이에는 인력(당기는 힘)이 발생된다.

노브홀더(40)는 상하로 길게 형성된다. 노브홀더(40)는 스위치바디(10)의 상면에 형성된 관통홀(11)을 상하로 관통한다. 노브홀더(40)는 상부가 스위치바디(10)의 상측으로 돌출된다. 노브홀더(40)는 하부가 스위치바디(10) 내에 배치된다. 노브홀더(40)의 상단에는 사용자가 손으로 잡는 노브(미도시)가 결합될 수 있다. 사용자가 상기 노브를 조작하여 노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울어질 수 있다. 노브홀더(40)는 하면이 마그넷 설치돌기(25)로부터 상측으로 이격된다. 노브홀더(40)의 하면에는 마그넷 설치홈(45)이 형성된다.

제2 마그넷(50)은 마그넷 설치홈(45)에 삽입되어 제1 마그넷(30)과 이격 배치된다. 제2 마그넷(50)은 원형으로 형성될 수 있다. 제1 마그넷(30)은 제2 마그넷(50)의 직하방에 배치되고, 제2 마그넷(50)은 제1 마그넷(30)의 직상방에 배치된다. 제2 마그넷(50)은 제1 마그넷(30)의 하면과 대향하는 상면이 제1 마그넷의 하면과 반대극성으로 형성된다. 제1 마그넷(30)은 제2 마그넷(50)의 상면과 대향하는 하면이 제2 마그넷의 상면과 반대극성으로 형성된다.

PCB(인쇄회로기판;60)는 스위치바디(10) 내에 배치된다. 스위치커버(20)는 테두리가 상측으로 돌출 형성된다. PCB(60)는 스위치커버(20)의 테두리에 안착되어 스위치바디(10) 내에 배치될 수 있다.

PCB(60)가 노브홀더(40)가 수직선(VL)을 기준을 일측으로 기울어질 시, 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이에는 자기장이 변화한다. PCB(60)는 노브홀더(40)가 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 자기장 변화를 감지하는 홀센서(65)를 구비한다. 홀센서(65)는 PCB(60)의 상면에 배치될 수 있다.

마그넷 설치돌기(25)는 상측이 개구된 중공으로 형성된다. 마그넷 설치돌기(25)는 PCB(60)를 상하로 관통한다. 홀센서(65)는 PCB(60)의 상면에 구비되어 상기 중공 내에 배치될 수 있다.

제1 마그넷(30)은 PCB(60)를 관통한 마그넷 설치돌기(25)의 상부에 설치되어, PCB(60)보다 상측에 배치될 수 있다.

스위치바디(10)의 상면에는 관통홀(11) 주변에 제한홈(12)이 형성될 수 있다. 노브홀더(40)의 외둘레면에는 제한홈(12) 내로 삽입되는 제한돌기(42)가 형성될 수 있다. 제한돌기(42)는 제한홈(12)에 삽입되어, 노브홀더(40)가 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이에 작용하는 인력에 의해 하측으로 이동되는 것을 제한할 수 있다. 노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 제한돌기(42)를 기준으로 일측으로 회전될 수 있다. 본 실시예에서 노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 5도만큼 미세하게 기울어진다.

사용자가 노브홀더(40)를 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울일 시, 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이에 작용하는 인력 이상의 힘을 사용하여 노브홀더(40)를 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울이게 된다. 또한, 사용자가 노브홀더(40)를 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울일 시, 노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 타측이 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 인력에 의해 당겨지게 되며, 이 인력을 사용자가 느낌으로서 사용자는 노브홀더(40)를 조작하는 조작감을 느낄 수 있다. 즉, 도 2의 (a)도에 도시된 바와 같이, 사용자가 노브홀더(40)를 수직선(VL)을 기준으로 좌측으로 기울일 시, 노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 우측이 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 인력에 의해 당겨지게 되며, 이 인력을 사용자가 느낌으로서 사용자는 노브홀더(40)를 조작하는 조작감을 느낄 수 있다. 또한, 도 2의 (b)도에 도시된 바와 같이, 사용자가 노브홀더(40)를 수직선(VL)을 기준으로 우측으로 기울일 시, 노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 좌측이 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 인력에 의해 당겨지게 되며, 이 인력을 사용자가 느낌으로서 사용자는 노브홀더(40)를 조작하는 조작감을 느낄 수 있다.

노브홀더(40)는 수직선(VL)을 기준으로 전후좌우로 기울어질 수 있게 스위치바디(10)에 설치된다. 즉, 노브홀더(40)는 4way 홀더로 구비되어, 사용자가 노브홀더(40)를 수직선(VL)을 기준으로 전후좌우로 기울일 시 스위치신호를 발생시킬 수 있다. 홀센서(65)는 노브홀더(40)가 수직선(VL)을 기준으로 전후좌우로 기울어질 시, 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 자기장 변화를 감지할 수 있다.

PCB(60)는 홀센서(65)가 감지한 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 자기장 변화를 자동차에 구비된 제어부로 전달할 수 있다.

상기와 같이, 본 고안의 실시예에 의한 자동차의 스위치 장치는, 노브홀더(40)가 수직선(VL)을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 서로 이격된 제1 마그넷(30) 및 제2 마그넷(50) 사이의 자기장 변화를, 홀센서(65)가 감지하기 때문에, 비접촉 구조를 통해 스위치 신호를 생성하여 내구성이 향상된다.

본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 스위치바디 11 : 관통홀
12 : 제한홈 20 : 스위치커버
25 : 마그넷 설치돌기 30 : 제1 마그넷
40 : 노브홀더 42 : 제한돌기
45 : 마그넷 설치홈 50 : 제2 마그넷
60 : PCB 65 : 홀센서
VL : 수직선

Claims (4)

1. 상면에 관통홀이 형성되고, 하면이 개구되는 스위치바디;
   상기 스위치바디의 개구된 하면을 덮으며 상기 스위치바디에 결합되고, 상면에는 상기 스위치바디 내에 배치되는 마그넷 설치돌기가 형성되는 스위치커버;
   상기 마그넷 설치돌기의 외둘레면에 설치되는 제1 마그넷;
   상기 관통홀을 상하로 관통하고, 상부는 상기 스위치바디의 상측으로 돌출되며, 하부는 상기 스위치바디 내에 배치되고, 하면은 상기 마그넷 설치돌기로부터 상측으로 이격되며, 상기 하면에는 마그넷 설치홈이 형성되는 노브홀더;
   상기 마그넷 설치홈에 삽입되어 상기 제1 마그넷과 이격 배치되고, 상기 제1 마그넷의 하면과 대향하는 상면이 상기 제1 마그넷의 하면과 반대극성으로 형성되는 제2 마그넷; 및
   상기 스위치바디 내에 배치되고, 상기 노브홀더가 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 사이의 자기장 변화를 감지하는 홀센서를 구비하는 PCB;를 포함하는 자동차의 스위치 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 마그넷 설치돌기는 상측이 개구된 중공으로 형성되고 상기 PCB를 상하로 관통하며,
   상기 홀센서는 상기 PCB의 상면에 구비되어 상기 중공 내에 배치되는 자동차의 스위치 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 스위치바디의 상면에는 상기 관통홀 주변에 제한홈이 형성되고,
   상기 노브홀더의 외둘레면에는 상기 제한홈 내로 삽입되는 제한돌기가 형성되며,
   상기 노브홀더는 상기 수직선을 기준으로 일측으로 기울어질 시, 상기 제한돌기를 기준으로 일측으로 회전되는 자동차의 스위치 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 노브홀더는 상기 수직선을 기준으로 전후좌우로 기울어질 수 있게 상기 스위치바디에 설치되고,
   상기 홀센서는 상기 노브홀더가 상기 수직선을 기준으로 전후좌우로 기울어질 시, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 사이의 자기장 변화를 감지하는 자동차의 스위치 장치.

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