KR100872333B1 - 이알유체 내장형 푸쉬 락 스위치 - Google Patents

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KR100872333B1
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Abstract

본 발명은 자동차에 탑재된 전장품의 구동을 제어하기 위해 마련되는 푸쉬 락 스위치의 구조를 개선하여 운전자가 차량의 시동을 오프시켰을 때에 스위치가 스스로 오프되는 방향으로 리턴 동작될 수 있도록 하기 위한 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치는 내부가 빈 통형상으로 일측이 개방형성된 하우징과; 상기 하우징의 개방된 일측을 통해 하우징에 출입되는 형태로 조립되는 메인 버튼과; 상기 하우징 내부에서 메인 버튼의 일단을 탄력지지하는 메인 탄성수단과; 상기 메인 버튼의 중앙부분에 외측 끝단의 출입이 가능한 형태로 조립되는 서브 버튼과; 상기 메인 버튼에 수용된 서브 버튼의 내측 끝단을 탄력지지하는 서브 탄성수단과; 상기 메인 버튼을 수용하는 하우징의 내측 도중에 마련된 유체실과; 상기 유체실에 충진되어지되 입력되는 전류량에 따라 점성이 변화되는 특성을 가져 가동체의 이동을 허용하거나 불허하도록 하는 ER유체; 를 포함하여 구성이 이루어진다.
푸쉬 락 스위치, ER유체, 시트 워머, 부하

Description

이알유체 내장형 푸쉬 락 스위치{Push lock switch inserted Electro-Rheological Fluids}
도 1은 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치의 단면구성도.
도 2a 내지 도 2c 는 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치가 2열 시트 워머 스위치로 적용된 상태로 사용자에 의한 OFF 동작이 이루어지는 작동상태도.
도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치가 2열 시트 워머 스위치로 적용된 상태로 시동키에 의한 OFF 동작이 이루어지는 작동상태도.
도 4 는 본 발명에 의한 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치가 적용된 회로도.
도 5 및 도 6 은 종래의 일반적인 푸쉬 락 스위치가 적용된 회로도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치 110 : 하우징
112 : 작동공간 120 : 메인 버튼
122 : 작동공간 124 : 날개편
130 : 메인 탄성수단 140 : 서브 버튼
150 : 서브 탄성수단 160 : 유체실
170 : ER유체 180 : 부하 구동용 고정접점
182 : 부하 구동용 가동접점 190 : ER유체 제어용 고정접점
192 : ER유체 제어용 가동접점
본 발명은 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차에 탑재된 전장품의 구동을 제어하기 위해 마련되는 푸쉬 락 스위치의 구조를 개선하여 운전자가 차량의 시동을 오프시켰을 때에 스위치가 스스로 오프되는 방향으로 리턴 동작될 수 있도록 하기 위한 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치에 관한 것이다.
자동차의 고급화와 함께 자동차에 탑재되는 전장품의 수가 상당히 증가하게 되었고, 각 전장품의 구동을 제어하기 위한 스위치의 종류 및 형태에도 다양한 변화가 있게 되었다. 전장품의 구동을 제어하기 위해 적용되는 스위치들 중에서 대표적인 것으로는 푸쉬 락 스위치가 있다. 그러한 일반적인 푸쉬 락 스위치는 그 구동 동작 중 온(ON) 동작 시킬 때는 물론이고 오프(OFF) 동작시킬 때에도 사용자는 외부로 노출된 버튼을 임의로 눌러 줘야하는 구조로 이루어졌다.
도 5 는 종래의 푸쉬 락 스위치가 사용되었던 한 예를 보인 도면으로서, 자 동차의 2열 시트 워머(seat warmmer)의 구동을 제어하는데 일반적인 푸쉬 락 스위치가 적용된 예를 보인 것이다. 한편, 2열 시트 워머 스위치(10)와 같이 사용자가 간헐적으로 탑승 및 사용하게 되는 전장품(부하)에 푸쉬 락 스위치가 적용되면 운전석에서는 2열 시트 워머를 온/오프 시킬 수 있는 별도의 운전석 메인 스위치(20) 및 회로가 필요하였다.
한편, 2열 시트에 탑승하였던 승객이 시트 워머를 온(ON) 동작 시킨 상태에서 그냥 하차했을 경우에 이그니션이 온 동작된 상태에서 장시간 동안 정차하게 됨으로서 배터리가 방전되어 시동이 불가능하게 되는 현상이 발생될 수도 있었다.
따라서 사용하지 않는 전장품의 작동방지를 위해서 운전자가 2열 시트 워머를 오프(OFF) 동작시킬 수 있는 별도의 스위치가 클러스터 패드에 별도로 장착되기도 하였다.
한편, 전술한 바와 같은 단점의 해소를 위해서 2열 시트 워머 스위치에 시동 OFF시 자동으로 리셋(Reset)되는 푸쉬 리턴 타입의 스위치(10)가 적용되기도 하였으나, 이러한 경우에는 푸쉬 리턴 스위치 타입의 구조적 특성상 전원을 지속적으로 인가할 수 없기때문에 스위치 신호를 받아서 전원을 지속적으로 인가할 수 있도록 하기 위한 별도의 유니트(30)가 도 6 에 도시된 바와 같이 필요하였다.
전술한 바와 같이 자동차 전장품의 구동을 제어하기 위해서 여러 형태의 별도 유니트 및 회로의 구성은 자동차 전장 시스템의 원가를 상승시키는 주요 원인이 되었던 것으로 지적되고 있다.
따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 자동차에 탑재된 전장품의 구동을 제어하기 위해 마련되는 푸쉬 락 스위치의 구조를 개선하여 운전자가 차량의 시동을 오프시켰을 때에 스위치가 스스로 오프되는 방향으로 리턴 동작될 수 있도록 하기 위한 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.
본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치는 전술한 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 내부가 빈 통형상으로 일측이 개방형성된 하우징과; 상기 하우징의 개방된 일측을 통해 하우징에 출입되는 형태로 조립되는 메인 버튼과; 상기 하우징 내부에서 메인 버튼의 일단을 탄력지지하는 메인 탄성수단과; 상기 메인 버튼의 중앙부분에 외측 끝단의 출입이 가능한 형태로 조립되는 서브 버튼과; 상기 메인 버튼에 수용된 서브 버튼의 내측 끝단을 탄력지지하는 서브 탄성수단과; 상기 메인 버튼을 수용하는 하우징의 내측 도중에 마련된 유체실과; 상기 유체실에 충진되어지되 입력되는 전류량에 따라 점성이 변화되는 특성을 가져 가동체의 이동을 허용하거나 불허하도록 하는 ER유체; 를 포함하는 구성으로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치에서 유체실에 위치되는 메인 버튼의 외주에는 하나 이상의 날개편이 외측으로 돌출된 형태로 형성될 수도 있는 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치에서 하우징의 내측 공간에서 메인 버튼이 동작되는 구간에는 부하 구동용 고정접점이 형성되어지되 상기 메인 버튼의 몸체 외측면에는 부하 구동용 고정접점에 접하기 위한 부하 구동용 가동접점이 형성되고, 상기 메인 버튼의 내측 공간에서 서브 버튼이 동작되는 구간에는 ER유체 제어용 고정접점이 형성되어지되 서브 버튼의 몸체 외측면에는 ER유체 제어용 고정접점에 접하기 위한 ER유체 제어용 가동접점이 형성될 수도 있는 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치의 단면구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치가 2열 시트 워머 스위치로 적용된 상태를 보인 도면이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 100은 본 발명에 의해서 형성된 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치를 지시하는 것으로서, ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)의 몸체는 크게 하우징(110), 메인 버튼(120) 및 서브 버튼(140)으로 구분 형성된다.
하우징(110)은 메인 버튼(120)이 수용될 수 있도록 내부가 빈 통형상으로 형성되는데, 그 내측의 작동공간(112)에는 메인 버튼(120) 및 메인 버튼(120)을 탄력지지하기 위한 메인 탄성수단(130)이 수용될 수 있는 구조로 이루어지는 것이다. 특히, 도면상 작동공간(112)의 상부측에는 별도의 유체실(160)이 형성되는데, 이 유체실(160)에는 인가되는 전류량에 따라서 점성이 달라지는 특성을 가진 ER유 체(Electro-Rheological Fluids)가 충진된다.
유체실(160)에 ER유체(170)를 충진시키는 이유는 하우징(110)의 작동공간(112) 내에 수용된 메인 버튼(120)의 몸체가 동작되는 것을 허용하거나 불허하도록 하는 데 있는 것이다. 즉, 메인 탄성수단(130)의 탄성력에 의해서 메인 버튼(120)이 작동공간(112)로부터 이탈되려는 힘이 작용되더라도 ER유체(170)의 점성이 경화된 상태에서는 메인 버튼(120)이 동작되지 못하게 되고, ER유체(170)의 점성이 약화된 상태에서는 메인 버튼(120)이 메인 탄성수단(130)의 탄성력에 의해서 동작될 수 있도록 하기 위한 것이다.
ER유체(170)의 점성 변화에 따라서 메인 버튼(120)이 유기적으로 동작될 수 있도록 하기 위해서 유체실(160)에 위치되는 메인 버튼(120)의 도중에는 도면에 도시된 바와 같이 하나 이상의 날개편(124)이 외측으로 돌출된 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 메인 버튼(120)의 외측에 돌출형성된 날개편(124)과 ER유체(170)는 ER유체의 점성 변화에 따라서 서로 스톱퍼의 기능을 하게 되는 것이다.
그리고 메인 버튼(120)의 몸체에도 서브 버튼(140)이 수용되기 위한 작동공간(122)이 형성되고, 작동공간(122)의 일측 벽면과 서브 버튼(140)의 일측단이 마주하는 공간에는 서브 탄성수단(150)이 개재된다.
한편, 서브 탄성수단(150)의 탄성력에 의해서 서브 버튼(140)의 몸체가 메인 버튼(120)의 작동공간(122)으로부터 완전히 이탈되는 것이 방지될 수 있도록 서브 버튼(140)의 일측 도중과 메인 버튼(120)의 일측 사이에는 별도의 스톱퍼수단 및 스톱퍼 해제수단이 형성되는 것이 바람직한데, 이는 일반적인 푸쉬 락 스위치 등에 서 적용되는 다양한 방식 중 어느 하나가 선택되어 적용될 수 있는 것으로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 그에 따른 구조의 도시는 생략되었음을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100) 본래의 기능이 정상적으로 수행될 수 있도록 하기 위해서 하우징(110)의 작동공간(112) 내측 벽면에는 부하 구동용 고정접점(180)이 형성되고, 그 부하 구동용 고정접점(180)에 대응되는 메인 버튼(120)의 몸체 외측면에는 부하 구동용 가동접점(182)이 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이 부하 구동용 고정접점(180)은 소정의 간격을 두고 한쌍으로 형성됨으로서 부하 구동용 가동접점(182)이 한쌍의 부하 구동용 고정접점(180) 사이를 서로 걸치게 되면 전류가 인가되어 배터리 전원이 전장품(부하)으로 연결되고, 부하 구동용 가동접점(182)이 양측의 부하 구동용 고정접점(180)을 연결시키지 않은 상태에서는 전류의 인가가 차단되도록 형성되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)가 차량의 시동이 오프(OFF) 동작된 상태에서는 스스로 리턴 동작되는 기능이 수행될 수 있도록 하기 위해서 메인 버튼(120)의 작동공간(122) 일측에는 ER유체 제어용 고정접점(190)이 형성되고, 그 ER유체 제어용 고정접점(190)에 대응되는 서브 버튼(140)의 몸체 외측면에는 ER유체 제어용 가동접점(192)이 형성된다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 ER유체 제어용 고정접점(190)은 소정의 간격을 두고 한쌍으로 형성됨으로서 ER유체 제어용 가동접점(192)이 한쌍의 ER유체 제어용 고정접점(190) 사이를 서로 걸치게 되면 전류가 인가되어 배터리 전원이 ER유체(170)로 연결되어 ER유체(170)의 점성이 경화되고, ER유체 제어용 가동접점(192)이 양측의 ER유체 제어용 고정접점(190)을 연결시키지 않은 상태에서는 전류의 인가가 차단되어 ER유체(170)의 점성이 약화되도록 형성되는 것이다. 특히, ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)가 오프 동작되어 메인 버튼(120)의 몸체가 하우징(110)의 작동공간(112)으로부터 인출된 상태에서 ER유체(170)에는 전류가 인가되지 않도록 하기 위하여 ER유체 제어용 고정접점(190)의 어느 하나는 하우징(110)에 고정되어 메인 버튼(120)의 고정형성된 ER유체 제어용 고정접점(190)과는 별개로 동작되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하면서 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)가 차량의 2열 시트 워머에 적용된 상태에서 작동되는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
우선, 도 2a 내지 2c 는 사용자가 직접 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 동작시키는 과정을 보인 도면으로서, 도 2a 는 스위치가 온(ON) 동작된 상태를 보인 도면이고, 도 2b 는 스위치의 오프(OFF) 동작 중 전단계를 보인 도면이며, 도 2c 는 스위치의 오프(OFF) 동작 중 후단계를 보인 도면이다.
차량의 2열 시트에 앉은 승객이 직접 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 온 동작 시킬 때에는 메인 버튼(120) 및 서브 버튼(140)의 노출단을 동시에 누름으로서 부하 구동용 가동접점(182)이 부하 구동용 고정접점(180)이 접촉되도록 함과 동시에 ER유체 제어용 가동접점(192)이 ER유체 제어용 고정접점(190)에 접촉되도록 한다. 따라서 전원으로부터 시트 워머에 전류가 인가되어 시트 워머가 구동되면서 ER유체(170)는 경화되어 메인 버튼(140)이 움직이지 못하도록 구속시키게 된다.
반대로 2열 시트에 앉은 승객이 직접 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 오프(OFF) 동작 시킬 때에는 서브 버튼(140)의 노출단만을 누르게 된다. 따라서 서브 버튼(140)은 미도시된 스톱퍼의 구속상태가 해제되면서 서브 탄성수단(150)의 탄성력에 의해서 도 2b 에 도시된 바와 같이 그 노출단이 외측으로 인출된 상태가 되면서 ER유체 제어용 가동접점(192)이 ER유체 제어용 고정접점(190)으로부터 떨어지게 되면서 ER유체(170)에 인가되던 전류의 차단이 이루어진다. 그러면 ER유체(170)의 점성이 약화되면서 메인 버튼(120)은 그 구속상태가 해제됨으로서 메인 탄성수단(130)의 탄성력에 의해서 도 2c 에 도시된 바와 같이 스위치가 오프(OFF) 동작된 상태가 되는 것이다.
그리고 도 3a 내지 도 3c 는 사용자가 직접 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 동작시키는 대신에 차량의 시동이 오프(OFF) 동작된 상태에서의 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)가 동작되는 과정을 보인 도면으로서, 도 3a 는 스위치가 온(ON) 동작된 상태를 보인 도면이고, 도 3b 는 스위치의 오프(OFF) 동작 중 전단계를 보인 도면이며, 도 3c 는 스위치의 오프(OFF) 동작 중 후단계를 보인 도면이다.
차량의 2열 시트에 앉은 승객이 시트 워머를 구동시키고자 할 때에는 전술한 바와 같이 메인 버튼(120) 및 서브 버튼(140)의 노출단을 동시에 누름으로서 부하 구동용 가동접점(182)이 부하 구동용 고정접점(180)이 접촉되도록 함과 동시에 ER유체 제어용 가동접점(192)이 ER유체 제어용 고정접점(190)에 접촉되도록 하는 것 은 전술한 바와 같다.
그런데 차량의 2열 시트에 앉았던 승객이 미처 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 오프 동작 시키지 않은 상태로 하차하였을 경우에 도 3a 에 도시된 바와 같이 시트 워머에는 지속적으로 전류가 인가됨으로서 배터리의 전원은 계속 소모될 수밖에 없다.
하지만, 본 발명에 따른 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)는 도 3b 에 도시된 바와 같이 운전자가 시동키를 오프(OFF)의 상태로 하게 되면 부하 구동용 고정접점(180) 및 ER유체 제어용 고정접점(190)으로 인가되던 전류가 동시에 차단되면서 ER유체(170)의 점성이 약화된 상태로 변하게 된다.
그 후, 메인 버튼(120)은 메인 탄성수단(130)의 탄성력에 의해서 도 3c 에 도시된 바와 같이 그 인출단이 외측으로 출현하게 됨으로서 시트 워머로의 전원의 인가가 차단될 수 있게 됨으로서 시트 워머로 인한 배터리의 방전이 미연에 방지될 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 차량의 각종 전장품(부하)에 적용시킬 경우에는 도 4 에 도시된 바와 같이 배터리 방전을 위한 별도의 유니트를 구성할 필요가 없고 운전석에 메인 스위치를 장착할 필요가 없을 뿐만 아니라 전장 회로가 비교적 간단한 구조로 이루어질 수 있게 된다. 결국, 본 발명에 의한 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치(100)를 2열 시트 워머 등을 구동시키기 위한 스위치로 적용할 경우에는 회로의 간단화에 따른 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 각종 전장품의 구동을 제어하기 위한 스위치를 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치로 적용하게 되면 운전자 및 승객의 부주의로 인한 배터리의 방전을 사전에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 전장품을 구성하는 회로의 구조가 간단해질 수 있음으로서 결과적으로는 전장품의 구성에 따른 비용을 크게 줄일 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 내부가 빈 통형상으로 일측이 개방형성된 하우징과;
    상기 하우징의 개방된 일측을 통해 하우징에 출입되는 형태로 조립되는 메인 버튼과;
    상기 하우징 내부에서 메인 버튼의 일단을 탄력지지하는 메인 탄성수단과;
    상기 메인 버튼의 중앙부분에 외측 끝단의 출입이 가능한 형태로 조립되는 서브 버튼과;
    상기 메인 버튼에 수용된 서브 버튼의 내측 끝단을 탄력지지하는 서브 탄성수단과;
    상기 메인 버튼을 수용하는 하우징의 내측 도중에 마련된 유체실과;
    상기 유체실에 충진되어지되 입력되는 전류량에 따라 점성이 변화되는 특성을 가져 가동체의 이동을 허용하거나 불허하도록 하는 ER유체; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 유체실에 위치되는 메인 버튼의 외주에는 하나 이상의 날개편이 외측으로 돌출된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징의 내측 공간에서 메인 버튼이 동작되는 구간에는 부하 구동용 고정접점이 형성되어지되 상기 메인 버튼의 몸체 외측면에는 부하 구동용 고정접점에 접하기 위한 부하 구동용 가동접점이 형성되고, 상기 메인 버튼의 내측 공간에서 서브 버튼이 동작되는 구간에는 ER유체 제어용 고정접점이 형성되어지되 서브 버튼의 몸체 외측면에는 ER유체 제어용 고정접점에 접하기 위한 ER유체 제어용 가동접점이 형성된 것을 특징으로 하는 ER유체 내장형 푸쉬 락 스위치.
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US9847189B2 (en) 2015-12-14 2017-12-19 Hyundai Motor Company Push lock switch apparatus for vehicle
CN110085929A (zh) * 2019-05-09 2019-08-02 黄淮学院 一种新能源电池调温及防护装置

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KR20060072328A (ko) * 2004-12-23 2006-06-28 현대자동차주식회사 이알 유체를 이용한 저소음 릴레이

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