(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノブキャップと連結されるシャフトと、
前記シャフトによって加圧され、弾性変形される弾性部材と、前記弾性部材に隣接して位置するスイッチとを含み、前記スイッチは、前記弾性部材の変形によって信号を送り出すスイッチ部と、
前記弾性部材が変形され、前記スイッチが信号を送り出す瞬間の荷重よりさらに大きい荷重で変形され、前記ノブキャップと前記シャフトの相対的位置を変更する変形部材と、を含み、
前記ノブキャップと連結され、前記シャフトを収容するシャフト収容ホールが設けられるヘッドをさらに含み、
前記変形部材は、一側が前記ヘッドに支持され、他側が前記シャフトに支持され、前記ヘッドに加えられる荷重によって前記シャフトを加圧し、
前記スイッチ部と結合され、前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔が形成されるボスをさらに含み、
前記ヘッドには、ボス挿入ホールが形成され、前記変形部材が変形する場合、前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入されて収容され、
前記シャフト収容ホールと前記ボス挿入ホールとの連結部に形成される係止鍔によって前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入される程度が制限されることを特徴とする調節ノブ装置。
【請求項２】
前記変形部材は、弾性変形することができることを特徴とする請求項１に記載の調節ノブ装置。
【請求項３】
前記変形部材は、前記シャフトが移動することができる範囲内では前記シャフトを加圧して移動させ、前記シャフトが前記スイッチ部に支持され、移動が制限される場合、弾性変形が許容されることを特徴とする請求項２に記載の調節ノブ装置。
【請求項４】
前記変形部材は、一側が前記シャフト収容ホールの内周面に突出する支持鍔に支持され、他側が前記シャフトの外周面に突出する支持鍔に支持されることを特徴とする請求項１に記載の調節ノブ装置。
【請求項５】
前記スイッチ部と結合され、前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔が形成されるボスをさらに含み、
前記ボスの前記シャフト挿入孔が形成される端部と前記シャフトの外周面に突出する支持鍔の間の高さは、前記弾性部材の変形によって前記シャフトが前記ボスに挿入される高さより大きいかまたは同一であることを特徴とする請求項４に記載の調節ノブ装置。
【請求項６】
前記ボスの前記シャフト挿入孔が形成される端部のエッジには、傾斜部または曲部が設けられ、前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入されやすいように案内することを特徴とする請求項１に記載の調節ノブ装置。
【請求項７】
前記変形部材は、前記弾性部材を変形させて前記スイッチが信号を送り出すようにするために必要な最小の荷重よりさらに大きい荷重で変形されることを特徴とする請求項１に記載の調節ノブ装置。
【請求項８】
ユーザがノブキャップを加圧し、スイッチを動作する調節ノブ装置において、
あらかじめ定められた第１荷重範囲内で弾性変形される弾性部材と、前記弾性部材の変形によって信号を送り出すスイッチと、前記第１荷重より大きい第２荷重で変形され、前記ノブキャップの移動を許容する変形部材と、を含み、
前記ノブキャップと連結されるヘッドと、一側が前記ヘッドのシャフト収容ホールに収容され、他側が前記弾性部材を加圧するシャフトと、をさらに含み、
前記スイッチを含むスイッチ部と、前記スイッチ部と結合され、前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔が形成されるボスと、をさらに含み、
前記ヘッドには、ボス挿入ホールが形成され、前記変形部材が変形する場合、前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入されて収容され、
前記シャフト収容ホールと前記ボス挿入ホールとの連結部に形成される係止鍔によって前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入される程度が制限されることを特徴とする調節ノブ装置。
【請求項９】
前記変形部材は、前記第２荷重で弾性変形が始まることを特徴とする請求項８に記載の調節ノブ装置。
【請求項１０】
前記ノブキャップが前記第１荷重範囲内で加圧される場合、前記ヘッドとともに前記シャフトが移動しながら前記弾性部材が変形され、前記スイッチが信号を送り出し、
前記ノブキャップが前記第２荷重より大きい荷重で加圧される場合、前記変形部材が変形され、前記ヘッドと前記シャフトの相対的な移動を許容することを特徴とする請求項８に記載の調節ノブ装置。
【請求項１１】
前記変形部材は、一側が前記シャフト収容ホールの内周面に突出する支持鍔に支持され、他側が前記シャフトの外周面に突出する支持鍔に支持され、前記ヘッドに加えられる荷重によって前記シャフトを加圧することを特徴とする請求項１０に記載の調節ノブ装置。
【請求項１２】
前記ボスの前記シャフト挿入孔が形成される端部と前記シャフトの外周面に突出する支持鍔の間の高さは、前記弾性部材の変形によって前記シャフトが前記ボスに挿入される高さより大きいかまたは同一であることを特徴とする請求項１１に記載の調節ノブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調節ノブ装置に係り、より詳しくは、自動車などに使用され、オーディオボリュームなどを調節するのに使用される調節ノブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内に設置されているＡＶ機器（ＡＶ  ｓｙｓｔｅｍ；Ａｕｄｉｏ−ｖｉｄｅｏ  ｓｙｓｔｅｍ）の前面パネルには、電源をオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）するか、ボリュームを調節するかまたは周波数を同調するノブが一定の高さに突出している。
【０００３】
一般的に、前面パネルから突出するノブの高さは、１１ｍｍ以上に形成される。これは、一定の高さ以上に突出していると、ユーザがノブを操作することができるからである。好ましくは、ノブの突出高さが１４〜１５ｍｍに形成されると、ユーザがＡＶ機器を作動する際の操作感を満足させることができる。
【０００４】
しかし、自動車の内部付属品に関して規定したヨーロッパ自動車安全基準（ＥＣＥ  Ｒ−２１  ４）によれば、車両搭乗者の安全のために堅い材質で構成されたスイッチまたは押圧ノブなどの部品は、一定の力（３７．８ｄａＮ）の垂直荷重が作用したとき、９．５ｍｍ以下に収縮するか、脱離するように規定されている。一方、インドの自動車安全基準（ＩＳ１５２２３：２００２−４．１．５）でも、同様の条件を満たすことを要求している。これは、車両の急停車または衝突時に高く突出したノブに運転手の頭が衝突することによって発生する可能性のある身体的損傷を防止するためである。
【０００５】
自動車関連メーカでは、このように厳格な条件の自動車安全基準を満足しながら、ユーザの操作感及び美麗な美感を満足させるための努力が続いている。このための努力の一環として、ノブ周りの前面パネルに傾くように凹設するデザインを適用し、ユーザがノブを取るときの操作感を向上させようと試みた。しかし、このようなデザインは、自動車インテリアーの全体的な美感を害し、凹設するだけでは操作感の満足が大きくない問題があった。他の努力の一環として、衝突時に破損させることによってノブの収縮を許容する方案を試みたが、破損による修理費用が発生し、不便さを引き起こした。
【０００６】
特許文献１は、車両のオーディオを操作するためのノブに一定の圧力以上の力が加わる衝撃を吸収し、搭乗者との接触による搭乗者の傷害を最小化できる車両オーディオ用ノブの衝撃吸収構造に関して開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２００９−０００９４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、前面パネルから充分に突出し、ユーザの操作感及び美感を満足させながら、ユーザと衝突時に、挿入され衝撃を吸収する調節ノブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するための、本発明の調節ノブ装置の一態様によれば、ノブキャップと連結されるシャフトと、前記シャフトによって加圧され、弾性変形される弾性部材と、前記弾性部材に隣接して位置するスイッチと、を含み、前記スイッチは、前記弾性部材の変形によって信号を送り出すスイッチ部と、前記弾性部材が変形され、前記スイッチが信号を送り出す瞬間の荷重よりさらに大きい荷重で変形され、前記ノブキャップと前記シャフトの相対的位置を変更する変形部材と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記ノブキャップと連結され、前記シャフトを収容するシャフト収容ホールが設けられるヘッドをさらに含み、前記変形部材は、一側が前記ヘッドに支持され、他側が前記シャフトに支持され、前記ヘッドに加えられる荷重によって前記シャフトを加圧することを特徴とする。
【００１１】
前記変形部材は、弾性変形することができることを特徴とする。
【００１２】
前記変形部材は、前記シャフトが移動することができる範囲内では、前記シャフトを加圧して移動させ、前記シャフトが前記スイッチ部に支持され、移動が制限される場合、弾性変形が許容されることを特徴とする。  
【００１３】
前記変形部材は、一側が前記シャフト収容ホールの内周面に突出する支持鍔に支持され、他側が前記シャフトの外周面に突出する支持鍔に支持されることを特徴とする。
【００１４】
前記スイッチ部と結合され、前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔が形成されるボスをさらに含み、前記ボスの前記シャフト挿入孔が形成される端部と前記シャフトの外周面に突出する支持鍔との間の高さは、前記弾性部材の変形によって前記シャフトが前記ボスに挿入される高さより大きいか、または同一であることを特徴とする。
【００１５】
前記スイッチ部と結合され、前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔が形成されるボスをさらに含み、前記ヘッドには、前記ボス挿入ホールが形成され、前記変形部材が変形する場合、前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入されて収容されることを特徴とする。
【００１６】
前記シャフト収容ホールと前記ボス挿入ホールとの連結部に形成される係止鍔によって前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入される程度が制限されることを特徴とする。
【００１７】
前記ボスの前記シャフト挿入孔が形成される端部のエッジには、傾斜部または曲部が設けられ、前記ボスが前記ボス挿入ホールに挿入されやすいように案内することを特徴とする。
【００１８】
前記変形部材は、前記弾性部材を変形させて前記スイッチが信号を送り出すようにするために必要な最小の荷重よりさらに大きい荷重で変形されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の他の実施例によれば、ユーザがノブキャップを加圧し、スイッチを動作する調節ノブ装置において、あらかじめ定められた第１荷重範囲内で弾性変形される弾性部材と、前記弾性部材の変形によって信号を送り出すスイッチと、前記第１荷重より大きい第２荷重で変形され、前記ノブキャップの移動を許容する変形部材とを含むことを特徴とする。
【００２０】
前記変形部材は、前記第２荷重で弾性変形が始まることを特徴とする。
【００２１】
前記ノブキャップと連結されるヘッドと、一側が前記ヘッドのシャフト収容ホールに収容され、他側が前記弾性部材を加圧するシャフトとをさらに含み、前記ノブキャップが前記第１荷重範囲内で加圧される場合、前記ヘッドとともに前記シャフトが移動しながら前記弾性部材が変形され、前記スイッチが信号を送り出し、前記ノブキャップが前記第２荷重より大きい荷重で加圧される場合、前記変形部材が変形され、前記ヘッドと前記シャフトの相対的な移動を許容することを特徴とする。
【００２２】
前記変形部材は、一側が前記シャフト収容ホールの内周面に突出する支持鍔に支持され、他側が前記シャフトの外周面に突出する支持鍔に支持され、前記ヘッドに加えられる荷重によって前記シャフトを加圧することを特徴とする。
【００２３】
前記スイッチを含むスイッチ部と、前記スイッチ部と結合され、前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔が形成されるボスとをさらに含み、前記ボスの前記シャフト挿入孔が形成される端部と前記シャフトの外周面に突出する支持鍔との間の高さは、前記弾性部材の変形によって前記シャフトが前記ボスに挿入される高さより大きいか、または同一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の実施例による調節ノブ装置は、ユーザと衝突時に内部に挿入されることによって、ユーザの衝撃を緩和することができる。
【００２５】
また、スイッチを作動させるための圧力とノブを前面パネル内部に挿入させるための圧力との間に一定の差を提供し、ユーザの操作感を向上することができる。
【００２６】
また、自動車安全基準を満足しながら、前面パネルから充分に突出することができ、ユーザの操作感を向上させ、自動車安全基準の制限によって充分に突出しない場合、操作感向上のための方案としてノブ周りの前面パネルに傾くように凹設するデザイン適用を避けることができ、全体的な美感及び統一性を向上することができる。
【００２７】
また、同一のＡＶ機器に使用されるノブを製作するにあたって、一般型ノブ（約１４ｍｍ〜１５ｍｍ程度に突出したデザイン）とヨーロッパ型ノブ（ヨーロッパ安全基準を守るように約１０ｍｍ〜１１ｍｍ程度に突出したデザイン）をそれぞれ別に製作する場合、最小２個以上の金型を製作（同一製品の生産ライン２元化）する必要上、発生する生産工程及び管理費用増大の問題点を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例による調節ノブ装置が装着された自動車のオーディオ装置を示す斜視図である。
【図２】従来の調節ノブ装置を示す図である。
【図３】従来の調節ノブ装置が押圧される様子を示す断面図であり、（ａ）は、押圧される前の状態を、（ｂ）は、押圧された後の状態を示す。
【図４】本発明の一実施例による調節ノブ装置を示す斜視図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
【図６】押圧される前の状態を示す断面図である。
【図７】一般的にスイッチを動作する範囲内の力で押圧された状態を示す断面図である。
【図８】衝撃が加えられる程度の力で押圧された状態を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施例による調節ノブ装置を示す分解斜視図である。
【図１０】力の強さによってノブ調節装置が押圧される程度を示すグラフである。
【図１１】ユーザが従来の調節ノブ装置を利用してボリューム調節を行う様子を示す図である。
【図１２】ユーザが本発明の実施例による調節ノブ装置を利用してボリューム調節を行う様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、本発明の実施例を添付図面を参照して詳しく説明する。以下で紹介する実施例は、本発明の属する技術分野における当業者に本発明の思想を充分に伝達するために提示するに過ぎず、本発明が提示する実施例だけに限定されるものではない。また、本発明は、他の実施形態で具体化することができる。図面は、本発明を明確にするため、説明と関係ない部分の図示を省略し、理解を助けるために構成要素のサイズなどを多少誇張して表現する。
【００３０】
図１は、本発明の実施例による調節ノブ装置が装着された自動車のＡＶ装置を示す斜視図である。
【００３１】
自動車のセンタファシャ（Ｃｅｎｔｅｒ  ｆａｓｃｉａ）に設けられるＡＶ装置には、オーディオ機能及び／またはエアコン機能などのための調節ノブ装置１００が、前面パネル２０の外側に突出している。一例として、搭乗者は、調節ノブ装置１００を回転し、ボリュームを調節することができ、調節ノブ装置１００を押圧し、オーディオ機能のオン／オフ状態を選択することができる。
【００３２】
図２及び図３を参照して、従来の調節ノブ装置３０について説明する。図２は、従来の調節ノブ装置３０を示す図であり、図３は、従来の調節ノブ装置３０が押圧される様子を示す断面図である。
【００３３】
一般的に、調節ノブ装置３０は、ユーザが操作するノブキャップ３１と、ノブキャップ３１と結合するヘッド３２と、ヘッド３２と連結するシャフト３３と、シャフト３３が挿入される挿入孔３４ａを含むボス３４と、ボス３４と連結するスイッチ部３５とを含む。
【００３４】
図３を参照して、調節ノブ装置３０の動作方法を説明する。図３の（ａ）は、押圧される前の状態を、（ｂ）は、押圧した後の状態を示す。
【００３５】
調節ノブ装置は、ノブキャップ３１が押圧される前の状態で前面パネル２０からＨａ高さだけ突出している。ノブキャップ３１は、スイッチとシャフト３３との間に介在する弾性部材３５ａによって前面パネル２０から突出した状態を維持する。
【００３６】
ユーザがノブキャップ３１の先端に設けられるプッシュ部３１ａを押圧し、荷重Ｆを加えれば、ノブキャップ３１と連結したシャフト３３がボス３４内部の挿入孔３４ａを滑って入る。シャフト３３の端部は、弾性部材３５ａに力を加え、弾性部材３５ａが変形されることによって、スイッチに信号を入力するようになる。この際、ノブキャップ３１が前面パネル２０の内部に挿入され、スイッチを入力するときのノブキャップ３１の突出高さは、Ｈｂであり、荷重Ｆによってノブキャップ３１が挿入される深さは、２つの高さの差であるｄＨである。
【００３７】
一方、調節ノブ装置３０は、ノブキャップ３１の回転が可能であり、回転程度によって変化する信号を送り出すことができる。一例として、ノブキャップ３１を回転することによって、オーディオのボリュームを調節することができる。ノブキャップ３１の外周面には、摩擦力を強化するために多数の突起などが設けられる摩擦部３１ｂを設けることができ、ユーザは、摩擦部３１ｂを把持してノブキャップ３１を回転することができる。
【００３８】
以下の調節ノブ装置に対する説明においてノブキャップ３１の回転と関連した構成及び詳細な説明は省略する。これと関連した技術は、従来に広く使用される技術に過ぎないもので、たとえこれに対する説明を省略しても、本発明の実施例による調節ノブ装置を実施するのに不足さがない。
【００３９】
調節ノブは、他のボタンと異なって、ユーザが押圧する操作以外にも回す操作をしなければならないので、前面パネル２０から大きく突出している。一般的に、約１４ｍｍ以上に突出する場合、ユーザがボリューム調節などのために調節ノブを回しながら感じる操作感が優秀なものと知られている。したがって、別途の自動車安全基準が設けられていない国家では、前面パネルから１４ｍｍ以上に突出した調節ノブを使用するのに制限がない。
【００４０】
しかし、ヨーロッパまたはインドなどの国家では、搭乗者の安全のための自動車安全基準により調節ノブの突出程度を制限している。一例として、ヨーロッパ自動車安全基準ＥＣＥ  Ｒ−２１  ４によれば、堅い材質で構成されたスイッチまたは押圧ノブなどの部品は、一定の力（３７．８ｄａＮ）の垂直荷重が作用したとき、９．５ｍｍ以下に収縮するか、脱離するように規定されている。自動車の急制動または衝突時に搭乗者が高く突出したノブに衝撃して身体的損傷を被ることを防止するためである。
【００４１】
しかし、調節ノブを押圧する動作によって収縮する距離（Ｐｕｓｈ  ｓｔｒｏｋｅ、図３のＨｂ）は、一般的に１．５ｍｍ程度である。したがって、調節ノブの突出程度が１１ｍｍを超えるようになれば、自動車安全基準を守ることができない。一方、調節ノブを押圧することによって、収縮する距離（Ｐｕｓｈ  ｓｔｒｏｋｅ）を１．５ｍｍより多く増加させることは、ユーザの操作感を低下させるという点で好ましくない。
【００４２】
ヨーロッパ自動車安全基準などを満足するための方法として、従来、ゴムでノブを製作する方法、ノブに強い衝撃が作用する場合、破損する部材を挿入する方法、または操作感向上のためにノブ周りの前面パネルに凹設部を形成する方法などを利用した。しかし、このような努力にもかかわらず、ユーザの操作感及び全体的な美感及び統一性を高めるに足る結果を提示していない。
【００４３】
本発明の実施例は、前面パネル２０から充分に突出し、ユーザの操作感及び美感を満足させて、ユーザと衝突時に、前面パネル２０の内部に挿入されて衝撃が吸収されると同時に、ヨーロッパ自動車安全基準を満たすことができる調節ノブ装置１００を提供する。
【００４４】
以上では、自動車で使用する調節ノブ装置に対して説明したが、これは、一例に過ぎない。本発明の実施例による調節ノブ装置１００は、自動車だけでなく、家庭または産業で使用する製品に適用される調節ノブに広く用いることができる。また、自動車のセンタファシャ以外の場所に使用する調節ノブを含むことは勿論である。
【００４５】
図４〜図８を参照して本発明の実施例による調節ノブ装置１００を説明する。図４は、本発明の一実施例による調節ノブ装置１００を示す斜視図であり、図５は、図４の分解斜視図であり、図６〜図８は、本発明の一実施例による調節ノブ装置１００を示す断面図である。本発明の実施例による調節ノブ装置１００は、図２及び図３のノブキャップ３１に対応する構成を省略し図示した。
【００４６】
本発明の実施例による調節ノブ装置１００は、ノブキャップ（図示せず）と連結するヘッド１３０と、ヘッド１３０と連結し、往復運動するシャフト１２０と、シャフト１２０の外周面を取り囲むボス１４０と、シャフト１２０の移動によって信号を送り出すスイッチ部１５０とを含む。
【００４７】
ヘッド１３０は、ノブキャップと結合する別途の部材で設けることができ、ノブキャップと一体で形成してもよい。但し、ユーザの操作感を向上させ、美観を美しくするために、通常、ノブキャップがヘッド１３０に結合される。
【００４８】
ヘッド１３０の第１方向端部（以下、第１方向は、図面の上部方向を意味する）は開口され、ボルトＢを挿入できる挿入溝１３３が形成され、第２方向端部（以下、第２方向は図面の下部方向を意味する）は開口され、シャフト１２０を収容することができるシャフト収容ホール１３１が形成される。
【００４９】
ボルトＢは、シャフト１２０が第２方向に離脱しないように、またはヘッド１３０が第１方向に離脱しないようにシャフト１２０とヘッド１３０を一部拘束する係止部の役目を提供する。一例として、ボルトＢの面積は、シャフト１２０の外径より大きく、挿入溝１３３の下部には、挿入溝１３３の内径より小さくなるように支持鍔１３６が形成される。支持鍔１３６の内径は、シャフト１２０を収容することができるが、ボルトＢの面積よりは小さいように設けられ、ボルトＢが離脱しない。一方、ボルトＢは、シャフト１２０の第２方向端部に形成される結合孔１２３のネジ山にネジ結合する。
【００５０】
図示していないが、ノブキャップの内側底面に突出する突起がヘッド１３０の挿入溝１３３に挿入され、ノブキャップとヘッド１３０の結合が堅くすることができる。
【００５１】
ヘッド１３０の外周面には、ノブキャップの内側側面に突出する突起に対応する形状の固定溝１３４が形成される。ノブキャップとヘッド１３０を固定させるための１つの方法として、ノブキャップの中空部にヘッド１３０を挿入し、かつノブキャップを圧入し、ノブキャップの内周面に突出する突起がヘッド１３０の外周面に形成される固定溝１３４に嵌着するように結合することができる。一方、ヘッド１３０がノブキャップの中空部に挿入されやすいように、ヘッド１３０の第１方向端部のエッジには、傾斜部１３５または曲部が設けられる。
【００５２】
図５を参照すれば、ヘッド１３０の外周面には、回転防止部１３８が設けられる。回転防止部１３８は、ヘッド１３０がノブキャップと別に回転することを防止する。すなわち、ユーザがノブキャップを回す場合、ヘッド１３０が一体に回転する。図５には、回転防止部１３８の一例として曲面外周面に面加工を施したことを図示したが、これとは異なって、キー（Ｋｅｙ）またはスプラインを使用して回転を防止することができる。
【００５３】
シャフト１２０は、軸形状に設けられ、第１方向と第２方向に往復移動可能になるように設けられる。シャフト１２０の第１方向側は、シャフト収容ホール１３１に収容され、第２方向側は、ボス１４０のシャフト挿入孔１４１に挿入することができ、シャフト１２０の第１方向端部には、ボルトＢが結合する結合孔１２３が設けられる。
【００５４】
一方、ボス１４０の内部に挿入されるシャフト１２０の外周面には、離脱防止リング１２４が設けられ、突出する。離脱防止リング１２４は、シャフト１２０がボス１４０のシャフト挿入孔１４１から離脱することを防止する。離脱防止リング１２４は、シャフト１２０と一体に形成されると共に、シャフト１２０の外径に設けられる溝に嵌着するリングまたはクリップ形態である。
【００５５】
シャフト１２０は、ヘッド１３０に加えられる荷重によって加圧され、ボス１４０のシャフト挿入孔１４１を滑って入って、弾性部材１５３を変形させてスイッチ１５２を動作させる。
【００５６】
以上、シャフト１２０の並進運動のみを説明したが、シャフト１２０は、ヘッド１３０の回転とともに回転運動することができる。シャフト１２０がヘッド１３０とともに回転することができるようにする構成及びシャフト１２０の回転程度によってスイッチ部１５０に信号を送り出す方法に対する詳しい説明は省略する。これについては、ボリュームノブに関する多数の特許文献が存在する。
【００５７】
弾性部材１５３は、ボス１４０またはスイッチ部１５０の内部に収容され、シャフト１２０とスイッチ１５２との間に介在される。弾性部材１５３は、シャフト１２０と隣接して位置する。この際、隣接して位置することは、互いに接触することを含む。図６は、弾性部材１５３とシャフト１２０との間に他の部材が介在しているが、これに関する詳細な説明を省略する。
【００５８】
弾性部材１５３は、弾性変形が可能である。弾性部材１５３は、シャフト１２０から加えられる荷重によって変形され、スイッチ１５２が信号を送り出せるようにする。一方、シャフト１２０の荷重が除去される場合、弾性部材１５３は、元々の形状に復帰し、スイッチ１５２から離隔することができ、シャフト１２０も、元々の位置に復帰する。
【００５９】
弾性部材１５３の弾性力と形状などは、ユーザが信号を入力するためにノブキャップを加圧するときに感じる操作感と関連する部分である。一般的に、弾性部材１５３が変形しながら発生するシャフト１２０の高さの差は、１．５ｍｍ程度であり、これより大きくなれば、操作感が低下する。
【００６０】
スイッチ部１５０は、シャフト１２０の下部に位置し、ハウジング１５１とスイッチ１５２と弾性部材１５３及び印刷回路基板ＰＣＢを含む。ハウジング１５１は、スイッチ１５２と弾性部材１５３及び印刷回路基板を収容し、外部機器に装着固定される。
【００６１】
スイッチ１５２は、印刷回路基板と連結することができ、印刷回路基板は、スイッチ１５２から送り出される信号を処理するか、または別途の制御部に伝達する。以上では、ユーザがノブキャップを加圧する場合の信号処理について説明したが、ユーザがノブキャップを回転させる場合にも、印刷回路基板に回転に対する信号を入力することができる。
【００６２】
ボス１４０は、シャフト１２０周りを取り囲むように設けられ、ボス１４０の第１方向端部には、シャフト１２０が貫通するシャフト挿入孔１４１が形成され、シャフト１２０の第２方向側を収容する。
【００６３】
ボス１４０の第２方向端部は、ハウジング１５１に設けられるボス挿入孔１５４に挿入されて支持される。一例として、ボス１４０の第２方向端部は、外周面に突出するフランジ部１４２を含み、フランジ部１４２は、ハウジング１５１のボス挿入孔１５４の内側面に支持されて固定される。
【００６４】
本発明の実施例による調節ノブ装置１００は、変形部材１２１を含む。変形部材１２１は、ヘッド１３０とシャフト１２０との間に設けられ、ヘッド１３０に加えられる荷重をシャフト１２０に伝達して加圧する。具体的に、変形部材１２１の第１方向端部がヘッド１３０の支持鍔１３６（シャフト収容ホール１３１の内周面に突出する）の下部に支持され、第２方向端部がシャフト１２０の外周面に突出する支持鍔１２２に支持される。
【００６５】
変形部材１２１は、弾性部材１５３が変形され、スイッチ１５２が信号を送り出す瞬間の荷重よりさらに大きい荷重で変形され、ヘッド１３０とシャフト１２０の相対的位置を変更する。一例として、変形部材１２１は、弾性部材１５３を変形させて、スイッチ１５２が信号を送り出すようにするために必要な最小の荷重よりさらに大きい荷重で変形される。すなわち、変形部材１２１は、弾性部材１５３が加圧され、弾性変形する間には変形されないことがある。
【００６６】
変形部材１２１の変形は、非可逆的変形と可逆的変形を含む。変形部材１２１が非可逆的に変形される場合には、変形部材１２１が衝撃で破損される。したがって、再使用のためには、修理及び交替を必要とする。
【００６７】
変形部材１２１が可逆的に変形される場合には、変形部材１２１に加えられる荷重が除去される場合、本来の形状に戻る。一例として、弾性変形することができる素材または形状に設けられることができ、図面には、コイルスプリングを図示した。但し、可逆的に変形する変形部材１２１は、板スプリングなどの形状に設けられるか、または合成ゴムなどの新素材を使用する場合を含んで、その他、弾性を有する多様な実施例を適用することができる。
【００６８】
次に、図６〜図８を参照して本発明の一実施例による調節ノブ装置１００が動作する様子を記述する。
【００６９】
図６は、ノブ調節装置が押される前の状態を示す。弾性部材１５３と変形部材１２１は、いずれも変形される前の形状を維持するので、シャフト１２０とヘッド１３０がすべて第１方向に押し上げられた状態である。
【００７０】
但し、ボス１４０は、フランジ部１４２がスイッチ部１５０のボス挿入孔１５４の内側に係止し、シャフト１２０は、シャフト１２０の外径に装着される離脱防止リング１２４がボス１４０のシャフト挿入孔１４１の内側に係止し、ヘッド１３０は、支持鍔１３６がボルトＢ内側に係止した状態であるから、ボス１４０とシャフト１２０およびヘッド１３０が第１方向に離脱せずに、１つの単位体状態を維持する。
【００７１】
図７は、ノブ調節装置が一般的にスイッチ１５２を動作する範囲内の力で押圧された状態を示す。まだ変形部材１２１を変形させることができる閾値（変形部材１２１の変形が始まる荷重値）には及ばないため、変形部材１２１は、ヘッド１３０に加えられる力をそのままシャフト１２０に伝達する。したがって、ヘッド１３０とシャフト１２０の相対的な位置が一定の状態でシャフト１２０が第２方向に動くようになる。
【００７２】
但し、ここで、変形部材１２１が変形されなかったという意味は、物理的にどんな変形も発生しなかったという意味として使用されるものではなく、ユーザが認知することができる程度の変形が発生しなかったという意味として解釈されなければならない。
【００７３】
シャフト１２０は、変形部材１２１から伝達される荷重によってボス１４０のシャフト挿入孔１４１の内側に滑って運動し、シャフト１２０の端部に設けられる弾性部材１５３に圧力を加えて変形させる。
【００７４】
スイッチ１５２は、変形される弾性部材１５３によって印刷回路基板に信号を送り出す。一例として、スイッチ１５２は、弾性部材１５３との接触によって信号を送り出すことができる。図６は、弾性部材１５３とスイッチ１５２が接触しない状態を示すが、図７は、弾性部材１５３の変形によってスイッチ１５２と接触する状態を示す。
【００７５】
一方、図７には、シャフト１２０の支持鍔１２２の下部がボスの第１方向端部と接触しない状態を示したが、これとは異なって、シャフト１２０の支持鍔１２２の下部がボスの第１方向端部と接触することによって、シャフト１２０の移動範囲を制限するストッパー部材として機能することができる。シャフト１２０の移動を制限しない場合、ヘッド１３０に大きい荷重が加えられたとき、スイッチ１５２に加えられる荷重の上限を制限することができない。すなわち、シャフト１２０の支持鍔１２２がストッパー部材として機能し、スイッチ１５２に大きい衝撃が加えられることによって、スイッチ１５２が破損されるか、または誤作動を起こすことができる可能性を除去することができる。
【００７６】
図８は、ノブ調節装置が衝撃が加えられる程度の力で押圧された状態を示す。衝撃が加えられる程度の力は、車両の衝突や急停車によって搭乗者の頭などがノブキャップと衝突する程度の力を意味する。
【００７７】
ヘッド１３０に加えられる荷重が変形部材１２１の変形閾値以上である場合、変形部材１２１が変形しながらヘッド１３０とシャフト１２０の相対的位置が変わる。図８には、変形部材１２１であるコイルスプリングが圧縮されながらヘッド１３０が第２方向に下がることを示した。この際、シャフト１２０は、弾性部材１５３に支持されるか、またはシャフト１２０の支持鍔１２２がボス１４０の端部に支持される状態であるから、これ以上挿入することができない。
【００７８】
ヘッド１３０の第２方向端部には、ボス１４０の第１方向端部が挿入し得るようにボス挿入ホール１３２が形成される。したがって、ヘッド１３０が荷重によって第２方向に移動しながらボス１４０の第１方向端部がボス挿入ホール１３２の内面に沿って案内されて挿入される。ボス１４０がヘッド１３０の内側に挿入されることによって、ヘッド１３０が垂直方向からずれる方向に移動することを防止することができる。
【００７９】
図６および図７では、変形部材１２１が変形される前に、ボス１４０がヘッド１３０の内側に挿入されない状態を示した。しかし、これとは異なって、変形部材１２１が変形される前からボス１４０がヘッド１３０の内側、すなわちボス挿入ホール１３２の内側に挿入されていることも可能である。
【００８０】
図８は、ヘッド１３０のシャフト収容ホール１３１とボス挿入ホール１３２の連結部に形成される係止鍔１３７を示しており、シャフト１２０の支持鍔１２２の上部が係止鍔１３７に係止することによって、ボス１４０がボス挿入ホール１３２に挿入される程度を制限することができる。すなわち、係止鍔１３７と支持鍔１２２は、ストッパー部材（Ｓｔｏｐｐｅｒ）の役目をすることができる。
【００８１】
もし、ヘッド１３０が下がる範囲を制限するための係止鍔１３７などの構成が設けられない場合、ヘッド１３０は、荷重のサイズ分だけ下がることができる。もし、変形部材１２１として可逆的に変わる弾性体を使用すれば、ヘッド１３０は、変形部材１２１の弾性限界値を超えて変形部材１２１を圧縮する。弾性体が弾性限界値を超えて圧縮される場合、可逆的に形状復元をすることができない。したがって、ヘッド１３０の係止鍔１３７とシャフト１２０の支持鍔１２２が、ヘッド１３０の下がる範囲を制限することによって、変形部材１２１を保護することができる。
【００８２】
図９は、本発明の他の実施例による調節ノブ装置１０１を示す分解斜視図である。
【００８３】
本発明の他の実施例による調節ノブ装置１０１は、ヘッド１３０をシャフト１２０に拘束するために使用される図６のボルトＢの代わりに、リベットＲを使用する。リベットＲとシャフト１２０との間には、ワッシャーＷを介在させる。ワッシャーＷは、リベットＲの結合による遊隔を減らすことができる。
【００８４】
図１０は、力の強さによってノブ調節装置が押圧される程度を示すグラフであり、圧力と移動距離に関するグラフである。
【００８５】
グラフのｘ軸は、ノブキャップまたはヘッド１３０の第２方向移動距離を示し、ｙ軸は、ノブキャップまたはヘッド１３０に加えられる荷重を圧力単位で示す。原点（０、０）は、調節ノブ装置１００にどんな荷重も作用しない場合を示す。
【００８６】
Ｃ曲線は、ユーザがスイッチ１５２を作動するためにノブキャップまたはヘッド１３０に荷重を加える区間に該当する。ユーザは、Ｐ１サイズの荷重を提供することによって、スイッチ１５２を作動することができ、Ｐ１は、弾性部材１５３の形状を変形するのに使用される力のサイズである。一方、スイッチ１５２を動作するまでノブキャップまたはヘッド１３０は、Ｓ１寸法だけ移動するようになり、一般的に、Ｓ１は、約１．５ｍｍ前後である。
【００８７】
Ｃ曲線で上方に凸状の曲線形態が現われることは、弾性部材１５３の形状と関連する。また、このように上方に凸状の曲線が描かれる場合、ユーザの操作感を向上させることができる。
【００８８】
Ｌ１直線は、ユーザが加える荷重の大きさを増加させても、ノブキャップまたはヘッド１３０の移動が発生しない区間に該当し、Ｌ２直線は、ユーザが加える荷重に比例してノブキャップまたはヘッド１３０が線形的に移動する区間に該当する。
【００８９】
変形部材１２１の変形が始まる荷重の閾値は、グラフでＰ２である。すなわち、荷重がＰ２になる前までは、ユーザが感じるノブキャップまたはヘッド１３０の移動がない。
【００９０】
図１０は、線形的に変形する変形部材１２１を利用するときのグラフを示すもので、一例として、コイルスプリングを使用する場合を挙げることができる。変形部材１２１として使用されるコイルスプリングは、ｙ＝ｋ（ｘ−Ｓ１）＋Ｐ２のグラフに従うことができる。但し、線形変形することは、変形部材１２１の１つの特性を例示したものに過ぎず、Ｌ２と異なる直線または曲線グラフが現われる場合を含む。
【００９１】
以上では、可逆に近い遅い速度で調節ノブ装置１００を加圧したときに現われる圧力と移動距離に関するグラフを記述した。但し、瞬間的に大きい荷重を提供する場合には、図１０のグラフとは異なる可能性があることを明らかにしておく。
【００９２】
図１１および図１２は、本発明の実施例による調節ノブ装置１００と従来の調節ノブ装置３０を比較して示す図であり、図１１は、ユーザが従来の調節ノブ装置３０を利用してボリューム調節をする様子を示す図であり、図１２は、ユーザが本発明の実施例による調節ノブ装置１００を利用してボリューム調節をする様子を示す図である。
【００９３】
図１１から分かるように、従来の調節ノブ装置３０は、ヨーロッパ自動車安全基準を守らなければならないので、前面パネルから突出する程度が十分ではなかった。したがって、ユーザがノブを把持して回す作業をすることが非常に不便で、顧客の不満を引き起こした。
【００９４】
これに比べて、図１２に示した本発明の実施例による調節ノブ装置１００は、突出した程度が十分であることが分かる。したがって、ユーザがノブを把持して回す作業が非常に便利であり、操作感の不便による顧客クレームが発生しない。
【００９５】
一方、図１２のように、十分に突出しているとしても、ユーザと調節ノブ装置１００が衝突する場合、変形部材１２１の変形によりノブキャップを前面パネル２０の方向にさらに挿入することができるので、当然のことながらヨーロッパ自動車安全基準を守ることができる。
【００９６】
本発明は、添付図面に示した１つの実施例を参照して説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当該技術分野における当業者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということを理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的範囲は、特許請求範囲によって定められなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、自動車などに使用され、オーディオボリュームなどを調節するのに使用される調節ノブ装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【００９８】
１０  オーディオ装置
２０  前面パネル
３０  調節ノブ装置
３１  ノブキャップ
３２  ヘッド
３３  シャフト
３４  ボス
３５  スイッチ部
１００  調節ノブ装置
１２０  シャフト
１２１  変形部材
１２２  支持鍔
１２３  結合孔
１２４  離脱防止リング
１３０  ヘッド
１３１  シャフト収容ホール
１３２  ボス挿入ホール
１３３  挿入溝
１３４  固定溝
１３５  傾斜部
１３６  支持鍔
１３７  係止鍔
１３８  回転防止部
１４０  ボス
１４１  シャフト挿入孔
１４２  フランジ部
１５０  スイッチ部
１５１  ハウジング
１５２  スイッチ
１５３  弾性部材
１５４  ボス挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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