스위치 장치

스위치 장치{SWITCH DEVICE}

본 발명은 스위치 장치에 관한 것으로, 특히, 시소형의 조작 노브를 구비한 스위치 장치에 관한 것이다.

자동차 등의 차량용 스위치 장치의 일례로는, 예를 들어 시소형의 조작 노브의 요동에 의해 조작되는 누름 버튼 스위치를 구비한 스위치 장치가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조.).

상기 특허문헌 1 에 기재된 종래의 스위치 장치는, 차재용의 파워 윈도우 스위치에 적용된다. 이 종래의 스위치 장치는, 조작 노브를 요동 가능하게 지지하는 지축과, 지축에 대략 평행한 기판의 일측에 형성된 제 1 누름 버튼 스위치와, 기판의 타측에 형성된 제 2 누름 버튼 스위치와, 제 1 누름 버튼 스위치 및 제 2 누름 버튼 스위치 사이의 중앙부 부근의 기판에 형성된 제 3 누름 버튼 스위치를 구비하고 있다.

이용자가 조작 노브를 조작하고 있지 않은 중립 상태에서는, 어느 누름 버튼도 눌려져 있지 않다. 조작 노브가 일방향으로 기울어짐으로써, 제 1 누름 버튼 스위치가 제 1 조작봉을 통해 도통 또는 차단되고, 조작 노브가 더욱 일방향으로 기울어짐으로써 제 3 누름 버튼 스위치가 제 3 조작봉을 통해 도통 또는 차단된다. 제 2 누름 버튼 스위치는, 조작 노브가 타방향으로 기울어짐으로써 제 2 조작봉을 통해 도통 또는 차단되고, 제 3 누름 버튼 스위치는, 조작 노브가 더욱 타방향으로 기울어짐으로써 제 3 조작봉을 통해 도통 또는 차단된다.

그런데, 기판의 회로 구성에 따라서는, 조작 노브의 중립 위치에서, 복수의 대향 스위치 접점 중 1 개의 대향 스위치 접점이 도통 또는 차단이 되고, 다른 대향 스위치 접점이 차단 또는 도통이 되는 조작 노브 구조를 채용하고자 하는 경우가 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1 에 기재된 종래의 스위치 장치는, 조작 노브의 중립 위치에서, 복수의 누름 버튼 스위치가 함께 도통 또는 차단이 되는 시소형의 조작 노브 구조로서, 조작 노브의 중립 위치에 있어서, 복수의 누름 버튼 스위치 중 1 개의 누름 버튼 스위치를 도통 또는 차단으로 유지함과 함께, 다른 누름 버튼 스위치를 차단 또는 도통으로 유지하는 회로 구성에 사용하는 것은 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 조작 노브의 중립 위치에 있어서, 복수의 대향 스위치 접점의 온-오프를 반전시킨 상태로 유지하는 것을 가능하게 하는 시소형의 조작 노브를 구비한 스위치 장치를 제공하는 것에 있다.

[1] 본 발명의 일 실시형태에 따라, 기판에 대해 요동 가능하게 지지된 조작 노브와, 상기 조작 노브의 기판 대향면에 요동 방향을 따라 형성된 적어도 2 개의 제 1 및 제 2 캠면과, 상기 제 1 및 제 2 캠면에 대응하여, 상기 기판에 배치된 제 1 및 제 2 스위치 접점을 구비하고 있고, 상기 조작 노브의 중립 위치에서, 상기 제 1 캠면 및 상기 제 2 캠면의 캠 작용에 의해, 상기 제 1 스위치 접점 및 상기 제 2 스위치 접점이 온-오프를 반전시킨 상태로 유지되는 스위치 장치가 제공된다.

[2] [1] 에 기재된 스위치 장치에 있어서, 상기 제 1 스위치 접점은, 상기 조작 노브의 요동에 기초하는 상기 제 1 캠면의 캠 작용에 의해, 상기 중립 위치로부터 일방향의 온 또는 오프 위치와 상기 중립 위치로부터 타방향의 오프 또는 온 위치로 교대로 전환 가능하게 구성되고, 상기 제 2 스위치 접점은, 상기 조작 노브의 요동에 기초하는 상기 제 2 캠면의 캠 작용에 의해, 상기 중립 위치로부터 일방향의 오프 또는 온 위치와 상기 중립 위치로부터 타방향의 온 또는 오프 위치로 교대로 전환 가능하게 구성된다.

[3] [1] 또는 [2] 에 기재된 스위치 장치에 있어서, 상기 제 1 캠면에 병렬로 형성된 제 3 캠면과, 상기 제 2 캠면에 병렬로 형성된 제 4 캠면과, 상기 제 3 캠면 및 상기 제 4 캠면에 대응하여 배치된 제 3 및 제 4 스위치 접점을 추가로 구비하고, 상기 조작 노브의 중립 위치에서, 상기 제 3 캠면 및 상기 제 4 캠면의 캠 작용에 의해, 상기 제 3 스위치 접점 및 상기 제 4 스위치 접점이 상기 제 1 스위치 접점 및 상기 제 2 스위치 접점과 반대의 접점 상태로 유지된다.

[4] [3] 에 기재된 스위치 장치에 있어서, 상기 제 3 스위치 접점은, 상기 조작 노브의 요동에 기초하는 상기 제 3 캠면의 캠 작용에 의해, 상기 중립 위치로부터 일방향의 온 또는 오프 위치와 상기 중립 위치로부터 타방향의 오프 또는 온 위치로 교대로 전환 가능하게 구성되고, 상기 제 4 스위치 접점은, 상기 조작 노브의 요동에 기초하는 상기 제 4 캠면의 캠 작용에 의해, 상기 중립 위치로부터 일방향의 오프 또는 온 위치와 상기 중립 위치로부터 타방향의 온 또는 오프 위치로 교대로 전환 가능하게 구성된다.

[5] [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 스위치 장치에 있어서, 상기 제 1 ∼ 제 4 스위치 접점은, 상기 기판에 배치된 고정 접점과, 상기 고정 접점에 대향하는 가동 접점으로 이루어지고, 상기 가동 접점은, 상기 조작 노브를 상기 기판으로부터 이반 (離反) 방향으로 탄성 지지하는 탄성 변형 가능한 러버 돔의 내면에 형성된다.

[6] [5] 에 기재된 스위치 장치에 있어서, 상기 러버 돔은, 상기 기판의 표면측 및 측면측을 덮는 러버 시트와 일체로 형성된다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 조작 노브의 중립 위치에서, 복수의 대향 스위치 접점의 온-오프를 반전시킨 상태로 유지하는 것을 가능하게 하는 시소형의 조작 노브 구조를 구비한 스위치 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치를 구비한 자동차의 운전석 전방을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치의 분해 사시도이다.
도 3 은, 도 2 의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따른 주요부 단면도이다.
도 4 는, 도 2 의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 주요부 단면도이다.
도 5a 는, 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 도 3 에 대응하는 단면도로, 도 5a 는 조작 노브의 눌러내림 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5b 는, 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 도 3 에 대응하는 단면도로, 도 5b 는 조작 노브의 중립 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5c 는, 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 도 3 에 대응하는 단면도로, 도 5c 는 조작 노브의 끌어올림 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6a 는, 제 2 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 도 4 에 대응하는 단면도로, 도 6a 는 조작 노브의 눌러내림 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6b 는, 제 2 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 도 4 에 대응하는 단면도로, 도 6b 는 조작 노브의 중립 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6c 는, 제 2 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 도 4 에 대응하는 단면도로, 도 6c 는 조작 노브의 끌어올림 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 8 은, 제 2 실시형태에 관련된 스위치 장치의 분해 사시도이다.
도 9 는, 제 2 실시형태에 관련된 스위치 장치의 동작을 설명하기 위한 기능 블록도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 구체적으로 설명한다.

[제 1 실시형태]

(자동차의 운전석 전방의 구성)

도 1 에 있어서, 자동차의 운전석 전방에는, 계기류나 조수석용 에어백 등이 장착된 합성 수지제 인스트루먼트 패널 (100) 이 차폭 방향에 배치되어 있다. 이 인스트루먼트 패널 (100) 의 운전석측에는, 이 제 1 실시형태에 있어서의 전형적인 스위치 장치 (1) 가 조립되어 있다.

이 스위치 장치 (1) 는, 운전자 등이 전동 파킹 브레이크 (EPB : Electric Parking Brake) 의 작동이나 해제를 지시하는 전동 파킹 브레이크 스위치 (EPB 스위치) 이다. 이 전동 파킹 브레이크는, EPB 스위치의 조작에 기초하여 파킹 브레이크의 작동이나 해제를 전동으로 실시하는 것이다.

(스위치 장치의 전체 구성)

이 스위치 장치 (1) 의 외관은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 수지제 케이스 (2) 와, 그 케이스 (2) 에 요동 가능하게 지지되는 시소형의 수지제 조작 노브 (20) 에 의해 주로 구성되어 있다. 이 케이스 (2) 는, 하방이 개구된 상측 케이스 (3) 와, 그 상측 케이스 (3) 의 개구를 막도록 장착되는 하측 케이스 (4) 에 의해 구성되어 있다. 이 케이스 (2) 의 내부에는, 스위치 기구 부품이 수납된다.

이 상측 케이스 (3) 의 조작 노브 대향면에는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 양측 1 쌍의 지주 (5, 5) 가 세워져 형성되어 있고, 그 지주 (5) 의 각각에는, 조작 노브 (20) 를 자유롭게 요동할 수 있게 지지하는 지축 (5a, 5a) 이 서로 외측을 향해 돌출되어 있다.

한편, 하측 케이스 (4) 의 상측 케이스 대향면에는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 회로 기판 (6) 이 배치되어 있다. 회로 기판 (6) 의 이면측에는, 커넥터 (7) 가 형성되어 있다. 그 커넥터 (7) 의 일부는, 하측 케이스 (4) 에 관통하여 형성된 개구를 통해 외부로 노출되어 있다.

이 회로 기판 (6) 의 표면에는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 ∼ 제 4 의 4 개의 고정 접점 (8a ∼ 8d) 이 형성되어 있다. 이 고정 접점 (8a ∼ 8d) 은, 조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 2 개씩 2 열로 나열하여 배치되어 있다.

이 회로 기판 (6) 의 표면에는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 실리콘이나 고무 등의 탄성 부재로 이루어지는 사각형상의 러버 시트 (9) 가 형성되어 있다. 이 러버 시트 (9) 는, 회로 기판 (6) 의 표면측 및 측면측을 덮는 형상으로 형성되어 있다. 상측 케이스 (3) 및 하측 케이스 (4) 사이에 러버 시트 (9) 를 개재하여 회로 기판 (6) 을 사이에 오게 함으로써, 회로 기판 (6) 의 방수성이나 방습성이 확보되고 있다.

이 러버 시트 (9) 에는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 회로 기판 (6) 의 4 개의 고정 접점 (8a ∼ 8d) 의 각각에 대응하여, 내부에 공동을 갖는 4 개의 러버 돔 (10, …, 10) 이 일체로 형성되어 있다. 이 러버 돔 (10) 은, 가동부 (11) 를 가지고 있으며, 그 가동부 (11) 의 하단 주연부에는, 외방으로 장출 (張出) 된 통상의 스커트부 (12) 가 일체로 형성되어 있다. 그 스커트부 (12) 의 하단 주연부로부터 수평으로 장출된 박육 환상의 시트부 (13) 가 러버 시트 (9) 와 일체로 형성되어 있다.

이 러버 돔 (10) 의 가동부 (11) 는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 고정 접점 (8a ∼ 8d) 을 덮고 있다. 이 가동부 (11) 의 바닥부 외면에는, 회로 기판 (6) 의 고정 접점 (8a ∼ 8d) 에 대향하여, 제 1 ∼ 제 4 의 4 개의 가동 접점 (14a ∼ 14d) 이 형성되어 있다. 이 가동 접점 (14a ∼ 14d) 은, 조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 2 개씩 2 열로 나열하여 배치되어 있다.

상측 케이스 (3) 의 조작 노브 대향면에는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 삽입공을 갖는 4 개의 안내통부 (15, …, 15) 가 돌출되어 형성되어 있다. 그 안내통부 (15) 의 각각에는, 조작 노브 (20) 의 조작력을 러버 돔 (10) 에 전달하는 봉상의 푸셔 (16) 가 이동 가능하게 배치되어 있다. 이 푸셔 (16) 는, 러버 돔 (10) 을 개재하여 조작 노브 (20) 를 회로 기판 (6) 의 이반 방향으로 자동 복귀 가능하게 탄성 지지되어 있으며, 조작 노브 (20) 의 조작력을 제거함으로써, 조작 노브 (20) 가 중립 위치로 자동 복귀하도록 구성되어 있다.

이 조작 노브 (20) 는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 조작자가 손가락끝에 의해 눌러내림 조작 또는 끌어올림 조작하기 위한 조작부 (21) 와, 그 조작부 (21) 의 측면을 형성하는 통부 (22) 에 의해 구성되어 있다. 이 조작부 (21) 의 일단부는, 내방으로 패인 오목상의 조작 단부 (端部) 로 되어 있다. 일방의 통부 (22) 에는, 상측 케이스 (3) 의 지주 (5) 의 지축 (5a) 에 요동 가능하게 지지되는 베어링공 (22a) 이 형성되어 있다.

이 조작 노브 (20) 의 조작 단부를 조작하면, 도 3 ∼ 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 베어링공 (22a) 을 회전 중심으로 하여 조작 노브 (20) 가 회전한다. 푸셔 (16) 를 통해 러버 돔 (10) 의 스커트부 (12) 가 탄성 변형됨으로써 가동부 (11) 의 가동 접점 (14a ∼ 14d) 중 어느 것이 눌린다. 이 가동 접점 (14a ∼ 14d) 중 어느 것이 회로 기판 (6) 의 고정 접점 (8a ∼ 8d) 과 접촉함으로써 도통된다. 조작 노브 (20) 의 조작력이 제거되면, 조작 노브 (20) 가 중립 위치로 자동 복귀한다.

(조작 노브의 구성)

이 제 1 실시형태에 관련된 스위치 장치 (1) 는, 도 3 ∼ 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 조작 노브 (20) 의 중립 위치에 있어서, 가동 접점 (14a ∼ 14d) 및 고정 접점 (8a ∼ 8d) 의 대향 스위치 접점의 온-오프를 반전시키는 시소형의 조작 노브 구조에 주요한 기본 구성을 가지고 있다.

이 조작 노브 (20) 는, 도 3 ∼ 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 제 1 ∼ 제 4 의 4 개의 캠부 (23a ∼ 23d) 의 캠면 형상에 대응하는 변화 패턴으로, 요동 방향을 따라 2 개씩 2 열로 배치된 푸셔 (16) 의 이동량을 변화시키는 구성을 가지고 있으며, 조작 노브 (20) 의 중립 위치에서 가동 접점 (14a ∼ 14d) 및 고정 접점 (8a ∼ 8d) 의 대향 스위치 접점 중 어느 것을 선택적으로 도통시킨다.

(조작 노브의 캠부의 구성)

이 조작 노브 (20) 의 통부 (22) 의 내면에는, 도 3 ∼ 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 조작 노브 (20) 의 요동에 수반하여, 제 1 및 제 2 캠부 (23a, 23b) 와 제 3 및 제 4 캠부 (23c, 23d) 가, 조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 2 열로 형성되어 있다. 이 제 1 및 제 2 캠부 (23a, 23b) 의 각각은, 제 1 및 제 2 가동 접점 (14a, 14b) 에 대응하여 배치되어 있다. 일방의 제 3 및 제 4 캠부 (23c, 23d) 의 각각은, 제 3 및 제 4 가동 접점 (14c, 14d) 에 대응하여 배치되어 있다.

이 제 1 캠부 (23a) 는, 도 5a ∼ 도 5c 에 나타내는 바와 같이, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C) 에서부터 캠면 (23a-1) 의 선단부까지의 거리가, 캠면 (23a-1) 의 후단부까지의 거리보다 짧게 형성되어 있다.

이 제 1 캠부 (23a) 의 캠면의 형상에 의해, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 눌러내림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D1) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 중립 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D2) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 끌어올림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D3) 의 관계는, D1 ＞ D2 ＝ D3 이 되도록 설정되어 있다.

이로써, 조작 노브 (20) 의 눌러내림 위치에서, 제 1 고정 접점 (8a) 과 제 1 가동 접점 (14a) 이 도통하도록 되어 있고, 조작 노브 (20) 의 중립 위치 및 끌어올림 위치에서 제 1 고정 접점 (8a) 과 제 1 가동 접점 (14a) 이 도통하지 않도록 되어 있다.

일방의 제 2 캠부 (23b) 는, 도 5a ∼ 도 5c 에 나타내는 바와 같이, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C) 에서부터 캠면 (23b-1) 의 선단부까지의 거리가, 캠면 (23b-1) 의 후단부까지의 거리보다 짧게 형성되어 있다.

이 제 2 캠부 (23b) 의 캠면의 형상에 의해, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 눌러내림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D4) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 중립 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D5) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 끌어올림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D6) 의 관계는, D5 ＝ D6 ＞ D4 의 관계가 되도록 설정되어 있다.

이로써, 조작 노브 (20) 의 눌러내림 위치에서, 제 2 고정 접점 (8b) 과 제 2 가동 접점 (14b) 이 도통하지 않도록 되어 있고, 조작 노브 (20) 의 중립 위치 및 끌어올림 위치에서 제 2 고정 접점 (8b) 과 제 2 가동 접점 (14b) 이 도통하도록 되어 있다.

이 제 3 캠부 (23c) 는, 도 6a ∼ 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C) 에서부터 캠면 (23c-1) 의 선단부까지의 거리가, 캠면 (23c-1) 의 후단부까지의 거리보다 짧게 형성되어 있고, 제 3 캠부 (23c) 에 병렬로 배치된 제 1 캠부 (23a) 의 캠면 (23a-1) 의 거리와 동일하도록 설정되어 있다.

이 제 3 캠부 (23c) 의 캠면의 형상에 의해, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 눌러내림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D7) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 중립 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D8) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 끌어올림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D9) 의 관계는, D7 ＝ D8 ＞ D9 가 되도록 설정되어 있다.

이로써, 조작 노브 (20) 의 눌러내림 위치 및 조작 노브 (20) 의 중립 위치에서, 제 3 고정 접점 (8c) 과 제 3 가동 접점 (14c) 이 도통하도록 되어 있고, 조작 노브 (20) 의 끌어올림 위치에서 제 3 고정 접점 (8c) 과 제 3 가동 접점 (14c) 이 도통하지 않도록 되어 있다.

일방의 제 4 캠부 (23d) 는, 도 6a ∼ 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C) 에서부터 캠면 (23d-1) 의 선단부까지의 거리가, 캠면 (23d-1) 의 후단부까지의 거리보다 짧게 형성되어 있고, 캠부 (23d) 에 병렬로 배치된 제 2 캠부 (23b) 의 캠면 (23b-1) 의 거리와 동일하도록 설정되어 있다.

이 제 4 캠부 (23d) 의 캠면의 형상에 의해, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 눌러내림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D10) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 중립 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D11) 와, 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C), 및 끌어올림 위치에 있어서의 푸셔 (16) 의 선단 중심 사이의 거리 (D12) 의 관계는, D12 ＞ D10 ＝ D11 이 되도록 설정되어 있다.

이로써, 조작 노브 (20) 의 눌러내림 위치 및 중립 위치에서, 제 4 고정 접점 (8d) 과 제 4 가동 접점 (14d) 이 도통하지 않도록 되어 있고, 조작 노브 (20) 의 끌어올림 위치에서 제 4 고정 접점 (8d) 과 제 4 가동 접점 (14d) 이 도통하도록 되어 있다.

(스위치 장치의 회로 구성)

이 스위치 장치 (1) 의 회로 구성은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 전자 제어 장치 (이하, ECU 라고 한다.) (60) 와 스위치 회로 (50) 를 구비하고 있다.

이 ECU (60) 는, 예를 들어 기억된 프로그램에 따라 취득한 데이터에 연산 및 처리 등을 실시하는 CPU, 반도체 메모리인 RAM, 및 ROM 등의 각종 구성 요소를 갖는 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 그 ECU (60) 는, 스위치 회로 (50) 로부터 보내져 오는 신호에 기초하여, 도시되지 않은 파킹 브레이크 액추에이터를 작동시킴으로써 차륜에 제동력을 부여한다.

이 조작 노브 (20) 의 조작은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 스위치 회로 (50) 에 전달된다. 이 스위치 회로 (50) 는, 제 1 스위치 회로 (51) 와 제 2 스위치 회로 (52) 를 구비한 2 계통의 회로로 이루어진다.

이 제 1 스위치 회로 (51) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정 접점 (8a) 및 제 1 가동 접점 (14a) 으로 이루어지는 제 1 스위치 접점 (51a) 과, 제 2 고정 접점 (8b) 및 제 2 가동 접점 (14b) 으로 이루어지는 제 2 스위치 접점 (51b) 이 병렬로 배치되어 있다.

일방의 제 2 스위치 회로 (52) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 3 고정 접점 (8c) 및 제 3 가동 접점 (14c) 으로 이루어지는 제 3 스위치 접점 (52a) 과, 제 4 고정 접점 (8d) 및 제 4 가동 접점 (14d) 으로 이루어지는 제 4 스위치 접점 (52b) 이 병렬로 배치되어 있다.

운전자가 조작 노브 (20) 를 조작하지 않는 중립 (노멀) 위치에서는, 도 5b, 도 6b 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스위치 회로 (51) 의 제 2 스위치 접점 (51b) 과, 제 2 스위치 회로 (52) 의 제 3 스위치 접점 (52a) 의 양방의 스위치 접점이 온 상태로 유지된다. 일방의 제 1 스위치 회로 (52) 의 제 1 스위치 접점 (52a) 과, 제 2 스위치 회로 (52) 의 제 4 스위치 접점 (52b) 은, 오프 상태로 유지된다.

이로써, 이 스위치 회로 (50) 는, 조작 노브 (20) 의 중립 위치에 있어서, 어느 1 개의 스위치 접점 (51a, 51b, 52a, 52b) 이 온이 됨으로써, 제 1 스위치 회로 (51) 또는 제 2 스위치 회로 (52) 가 폐(閉)회로가 되는 노멀리 클로즈 회로를 구성한다.

운전자가 조작 노브 (20) 의 눌러내림 조작 (푸시 조작) 을 선택하면, 도 5a, 도 6a 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스위치 회로 (51) 의 제 1 스위치 접점 (51a) 이 온 상태가 되고, 제 2 스위치 회로 (52) 의 제 3 스위치 접점 (52a) 이 온 상태를 유지한다. 한편, 제 1 스위치 회로 (51) 의 제 2 스위치 접점 (51b) 이 오프 상태가 되고, 제 2 스위치 회로 (52) 의 제 4 스위치 접점 (52b) 이 오프 상태를 유지한다.

운전자가 조작 노브 (20) 의 끌어올림 조작 (풀 (pull) 조작) 을 선택하면, 도 5c, 도 6c 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스위치 회로 (51) 의 제 1 스위치 접점 (51a) 이 오프 상태를 유지함과 함께, 제 2 스위치 회로 (52) 의 제 3 스위치 접점 (52a) 이 오프 상태가 된다. 한편, 제 1 스위치 회로 (51) 의 제 2 스위치 접점 (51b) 이 온 상태를 유지함과 함께, 제 2 스위치 회로 (52) 의 제 4 스위치 접점 (52b) 이 온 상태가 된다.

상기와 같이 구성된 스위치 장치 (1) 의 회로 구성에 의해, ECU (60) 는, 제 1 ∼ 제 4 스위치 접점 (51a, 51b, 52a, 52b) 의 온-오프 상태를 검출하여, 제 1 스위치 회로 (51) 또는 제 2 스위치 회로 (52) 의 고장이나 오동작 등이 검출된다.

이하의 표 1 에 조작 노브 (20) 의 조작 상태에 따라 변화하는 스위치 장치 (1) 의 동작을 정리하여 나타낸다.

(제 1 실시형태의 효과)

이상과 같이 구성된 스위치 장치 (1) 를 채용함으로써, 상기 효과에 더하여 이하의 효과가 얻어진다.

(1) 조작 노브 (20) 의 중립 위치에 있어서, 스위치 접점 (51a, 51b) 중 어느 1 개의 스위치 접점이 도통 상태 또는 비도통 상태가 되고, 스위치 접점 (52a, 52b) 중 어느 1 개의 스위치 접점이 비도통 상태 또는 도통 상태가 되는 대향 스위치 접점 구조가 효과적으로 얻어진다.

(2) 노멀리 클로즈 회로에 대향 스위치 접점 구조를 채용할 수 있다.

(3) 고정 접점 (8a ∼ 8d) 과 가동 접점 (14a ∼ 14d) 으로 형성된 복수의 대향 스위치 접점을 형성함으로써, 푸셔 (16) 에 가해지는 힘의 언밸런스를 저감시킬 수 있게 되어, 조작 노브 (20) 를 확실하게 조작하는 것이 가능해진다.

(4) 간단한 구성으로, 복수의 대향 스위치 접점을 갖는 스위치 회로 (50) 에 적합시킬 수 있다.

(5) 부품 구조가 간단하고, 구성 부품을 삭감할 수 있는 점에서, 제조 비용 및 조립 비용 등을 저감시킬 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 8 및 도 9 를 참조하면, 이들 도면에는, 제 2 실시형태에 관련된 스위치 장치 (1) 의 일 구성예가 예시되어 있다.

상기 제 1 실시형태에서는, 조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 2 개씩 2 열로 나열하여 배치된 캠부 (23a ∼ 23d) 를 갖는 시소형의 조작 노브 (20) 가 4 접점의 회로 구성에 적용되어 있었던 것을, 이 제 2 실시형태에 있어서는, 조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 1 열로 나열하여 배치된 캠부 (23c, 23d) 를 갖는 시소형의 조작 노브 (20) 가 2 접점의 회로 구성에 적용되고 있는 점에서, 상기 제 1 실시형태와는 상이하다.

다른 구성은 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성을 구비하고 있다. 따라서, 상기 제 1 실시형태에서 사용한 부재 부호와 동일한 부재 부호를 사용함으로써 그 부재에 관한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 이 제 2 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태에 있어서의 제 3 및 제 4 캠부 (23c, 23d) 의 각각에 대응하여 배치된 제 3 및 제 4 스위치 접점 (52a, 52b) 을 제 1 및 제 2 스위치 접점이라고 한다.

(스위치 장치의 전체 구성)

상측 케이스 (3) 의 조작 노브 대향면에는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 삽입공을 갖는 2 개의 안내통부 (15, 15) 가 돌출되어 형성되어 있다. 그 삽입공 각각에는, 조작 노브 (20) 의 조작력을 러버 돔 (10, 10) 에 전달하는 봉상의 푸셔 (16, 16) 가 이동 가능하게 배치되어 있다.

상측 케이스 (3) 에 대한 하측 케이스 (4) 에 형성된 회로 기판 (6) 의 표면에는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 고정 접점 (8c, 8d) 이 형성되어 있다. 이 고정 접점 (8c, 8d) 은, 조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 1 열로 나열하여 배치되어 있다. 러버 시트 (9) 와 일체로 형성된 러버 돔 (10) 에는, 고정 접점 (8c, 8d) 에 대향하여, 2 개의 가동 접점 (14c, 14d) 이 형성되어 있다.

(스위치 장치의 회로 구성)

이 스위치 장치 (1) 의 스위치 회로 (50) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 고정 접점 (8c) 및 가동 접점 (14c) 으로 이루어지는 제 1 스위치 접점 (52a) 과, 고정 접점 (8d) 및 가동 접점 (14d) 으로 이루어지는 제 2 스위치 접점 (52b) 이 병렬로 배치된 2 접점 구조로 되어 있다.

운전자가 조작 노브 (20) 를 조작하지 않는 중립 (노멀) 위치에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 어느 1 개의 스위치 접점 (52a, 52b) 이 비도통 상태가 되고, 다른 스위치 접점 (52b, 52a) 은 도통 상태가 된다.

도시예에서는, 운전자가 조작 노브 (20) 를 조작하지 않는 중립 (노멀) 위치에서는, 도 6b 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 스위치 접점 (52a) 이 온 상태로 유지된다. 일방의 스위치 접점 (52b) 은 오프 상태로 유지된다. 이로써, 이 스위치 회로 (50) 는, 조작 노브 (20) 의 중립 위치에 있어서, 스위치 접점 (52a) 또는 스위치 접점 (52b) 이 온이 됨으로써, 어느 1 개의 스위치 회로가 폐회로가 되는 노멀리 클로즈 회로를 구성한다.

운전자가 조작 노브 (20) 의 눌러내림 조작 (푸시 조작) 을 선택하면, 도 6a 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 스위치 접점 (52a) 이 오프 상태가 되고, 일방의 스위치 접점 (52b) 이 온 상태가 된다.

운전자가 조작 노브 (20) 의 끌어올림 조작 (풀 조작) 을 선택하면, 도 6c 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 스위치 접점 (52a) 이 온 상태를 유지한다. 일방의 스위치 접점 (52b) 이 오프 상태를 유지한다.

이하의 표 2 에 조작 노브 (20) 의 조작 상태에 따라 변화하는 스위치 장치 (1) 의 동작을 정리하여 나타낸다.

(제 1 실시형태의 효과)

이상과 같이 구성된 스위치 장치 (1) 를 채용함으로써, 상기 효과에 더하여 이하의 효과가 얻어진다.

조작 노브 (20) 의 요동 방향을 따라 1 열로 나열하여 배치된 캠부 (23c, 23d) 를 갖는 시소형의 조작 노브 (20) 를 노멀리 클로즈 회로에 적용할 수 있다.

[변형예]

본 발명의 스위치 장치 (1) 를 상기 각 실시형태 및 도시예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 각 실시형태 및 도시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 양태에서 실시하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는, 다음에 나타내는 바와 같은 변형예도 가능하다.

(1) 캠면 (23a-1 ∼ 23d-1) 의 형상으로는, 예를 들어 조작 노브 (20) 의 베어링공 (22a) 의 회전 축선 (C) 과 캠면 사이 거리의 변화율이 2 차 곡선적으로 변화하는 비선형 혹은 직선적으로 변화하는 선형 등의 형상을 적절히 조합함으로써, 조작 노브 (20) 의 요동에 기초하는 캠면의 캠 작용에 의해 푸셔 (16) 의 이동량을 설정할 수 있다.

(2) 캠면 (23a-1 ∼ 23d-1) 과 푸셔 (16) 에 의해, 고정 접점 (8a ∼ 8d) 및 가동 접점 (14a ∼ 14d) 으로 이루어지는 대향 스위치 접점을 온-오프시키는 구성 대신에, 푸셔 (16) 를 개재하지 않고 캠면 (23a-1 ∼ 23d-1) 에 의해 대향 스위치 접점을 직접 온-오프시키는 구성이어도 상관없다.

(3) 조작 노브 (20) 의 조작 상태에 따라 변화하는 스위치 장치 (1) 의 동작으로는, 상기 각 실시형태나 도시예에 한정되는 것은 아니며, 캠면 (23a-1 ∼ 23d-1) 의 형상을 적절히 조합함으로써, 대향 스위치 접점의 온-오프를 반전시킬 수 있는 것은 물론이다.

(4) 상기 각 실시형태에서는, 회로 기판 (6) 의 고정 접점 (8a ∼ 8d) 과 러버 돔 (10) 의 가동 접점 (14a ∼ 14d) 으로 이루어지는 대향 스위치 접점을 예시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 푸시 스위치 등의 각종 기계적 접점 기구를 사용할 수 있다.

(5) 상기 각 실시형태에서는, 전동 파킹 브레이크 스위치를 예시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 파워 윈도우 스위치 등에도 적용할 수 있다.

(6) 상기 각 실시형태에 관련된 스위치 장치 (1) 는, 예를 들어 농업 기계, 건설 토목 기계, 운반 기계 등의 작업용 차량, 및 자동차 등의 각종 차량에 효과적으로 사용할 수 있다.

이상의 설명으로부터도 분명한 바와 같이, 본 발명에 관련된 대표적인 각 실시형태, 변형예 및 도시예를 예시하였지만, 상기 각 실시형태, 변형예 및 도시예는 특허청구범위에 관련된 발명을 한정하는 것은 아니다. 따라서, 상기 각 실시형태, 변형예 및 도시예 중에서 설명한 특징의 조합 전부가 발명의 과제를 해결하기 위한 수단에 필수라고는 할 수 없는 점에 유의해야 한다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 예를 들어 전동 파킹 브레이크 스위치, 파워 윈도우 스위치에 적용할 수 있다.

1 : 스위치 장치
2 : 케이스
3 : 상측 케이스
4 : 하측 케이스
5 : 지주
5a : 지축
6 : 회로 기판
7 : 커넥터
8a ∼ 8d : 제 1 ∼ 제 4 고정 접점
9 : 러버 시트
10 : 러버 돔
11 : 가동부
12 : 스커트부
13 : 시트부
14a ∼ 14d : 제 1 ∼ 제 4 가동 접점
15 : 안내통부
16 : 푸셔
20 : 조작 노브
21 : 조작부
22 : 통부
22a : 베어링공
23a ∼ 23d : 제 1 ∼ 제 4 캠부
23a-1 ∼ 23d-1 : 제 1 ∼ 제 4 캠면
50 : 스위치 회로
51 : 제 1 스위치 회로
51a : 제 1 스위치 접점
51b : 제 2 스위치 접점
52 : 제 2 스위치 회로
52a : 제 3 스위치 접점
52b : 제 4 스위치 접점
60 : ECU
100 : 인스트루먼트 패널
C : 회전 축선
D1 ∼ D12 : 거리