KR100397956B1 - 다수의 버튼을 갖는 버튼집합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판에 설치된 스위치를 작동시키기 위한 다수의 버튼부가 마련된 버튼집합체에 관한 것이다. 버튼집합체는 버튼부를 형성하도록 버튼성형공간(22a)이 마련된 돌출부(22)가 복수개 배열된 필름(20)과, 상기 필름(20)의 각 버튼성형공간(22a)의 안쪽 일부에 성형된 제1 충전체와, 상기 스위치와 접촉하며 상기 제1 충전체의 외측에 성형되는 제1 충전체보다 연질의 고분자 재료로 이루어진 제2 충전체로 이루어진다. 제조 방법은 플라스틱수지 재료의 필름에 버튼부를 형성하도록 버튼성형공간(22a)이 마련된 돌출부(22)를 성형하는 단계와, 상기 필름을 금형에 장착하는 단계와, 상기 필름(20)의 각 버튼성형공간(22a)의 안쪽 일부에 경질 플라스틱 수지의 제1 충전체를 성형하는 단계와, 상기 제1 충전체를 성형한 후 상기 제1 충전체의 외측에 제1 충전체보다 연질의 고분자 재료로 이루어진 제2 충전체를 성형하는 단계로 이루어진다. 제1 충전체 및 제2 충전체는, 서로 다른 금형 내에서 성형될 수도 있으며, 동일한 금형 내에서 이중사출성형 방법에 의해 성형될 수도 있다.

Description

다수의 버튼을 갖는 버튼집합체 {BUTTON ASSEMBLY HAVING PLURAL BUTTONS}

본 발명은 다수의 버튼이 배치된 버튼집합체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전화기의 버튼 구조에 사용하며 다수의 버튼이 단일의 필름에 일체로 성형된 버튼집합체에 관한 것이다.

일반적으로 핸드폰과 같은 무선전화기나 다른 전자제품에는 케이스 내의 PCB 기판 상에 배열 설치된 복수개의 돔스위치(DOME SWITCH) 또는 택트스위치(TACT SWITCH) 등의 스위치가 있다. 이 스위치를 선택적으로 조작하기 위한 버튼집합체가 마련된다. 버튼집합체의 하나의 예가 실용신안공개 98-9611호에 개시되어 있다. 이러한 버튼집합체가 조립되는 구조를 살펴보면, 도4에 도시된 바와 같이 기판(102) 상에 배열된 돔스위치(104)와 각각 대응하는 복수개의 버튼(106)이 구비되어 있고, 이 복수개의 버튼(106)은 단일의 필름(108)에 성형되어 일체가 된다.

그리고 버튼(106)은 전화기 등의 제품케이스(110)에 형성된 관통구멍(110a)을 통해 외부로 노출되도록 소정의 높이로 형성되고, 외부에서 누를 수 있도록 케이스 표면 위로 돌출한다. 따라서 필름(108)은 버튼(106)의 성형위치에 버튼성형공간(112a)을 형성하는 돌출부(112)가 있고, 이 돌출부(112)의 버튼성형공간(112a)에 버튼충전체(106a)를 일체로 사출성형하게 된다.

또한 버튼(106)은 돔스위치(104)와 대면하는 위치에 돔스위치(104)와 일정간격을 유지하는 접촉돌기(106b)를 형성하고 있다. 이 접촉돌기(106b)는 버튼(106)을 누르면 돔스위치(104)와 접촉하여 돔스위치를 동작시킨다. 접촉돌기(106b) 주위에는 살빼기홈(106c)이 형성되어 있다. 이와 같이 필름(108)에 일체로 성형되는 버튼충전체(106a)는 통상 ABS투명수지, 아크릴수지, PC수지, SAN수지 등으로 사출성형된다.

이러한 구조의 버튼집합체는 우수한 효과를 가진다. 종래의 고무만으로 성형한 버튼에 비하여 그 두께를 줄일 수 있다. 또한, 어느 하나의 버튼의 작동이다른 버튼에 전달되지 않기 때문에 각 버튼 사이의 틈새를 작게 할 수 있다. 결국 크기를 줄일 수 있는 것이다. 버튼에 형성한 살빼기홈에 의해 버튼 측벽이 아래쪽으로 갈수록 얇게 형성되므로, 제품의 불량이 적어졌다. 버튼의 두께가 감소하므로 사출성형 후의 수축의 불균일성이 적어져 접촉돌기의 변형이 방지되고 치수가 안정된다. 이로써 접촉돌기와 돔스위치와의 간격이 일정하게 유지되어 각 버튼마다 누름조작감이 동일하고, 쉽게 오동작되는 일이 없다.

그렇지만, 돔스위치와 조합하여 동작 시, 돔스위치에 충격 또는 과다한 누르는 힘에 의해 생길 수 있는 큰 스트레스가 가해지지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 가하는 스트레스가 크게 되면, 가격이 저렴한 폴리돔스위치를 사용하기 어렵기 때문이다. 금속(메탈)돔스위치라고 하더라도 수명이 단축되어 오동작할 수도 있다.

버튼의 접촉돌기와 돔스위치 표면 사이에서 정확한 동작이 이루어져야 한다. 통상 돔스위치는 그 표면의 미끄럽기 때문에 접촉돌기의 중심과 돔스위치의 중심이 서로 어긋나면, 미끄러져 버릴 수도 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 고려하여, 버튼을 누르는 힘에 의해 가해지는 스트레스를 줄여주는 구성의 버튼집합체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 버튼으로 돔스위치를 누르는 동작에서 미끄러지는 것을 방지하는 구조의 버튼집합체를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 버튼집합체의 사시도

도2는 도1에 도시한 버튼집합체 중 하나의 종단면도로서, 작동상태를 나타내기 위해 버튼의 아래에 돔스위치를 도시하였음

도3a부터 도3c 까지는 각각 성형된 필름, 제1 충전체가 성형된 상태, 제2 충전체가 성형된 상태를 차례로 도시한 도면

도4는 종래 기술에 따른 버튼집합체 중 하나의 버튼의 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 버튼집합체 18: 버튼부

18a: 제1 충전체 18b : 제2 충전체

22a: 버튼성형공간 22: 돌출부

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판에 설치된 스위치를 작동시키기 위한 다수의 버튼부가 마련된 버튼집합체에 있어서,

버튼부를 형성하도록 버튼성형공간이 마련된 돌출부가 복수개 배열된 필름과,

상기 필름의 각 버튼성형공간의 안쪽 일부에 성형된 제1 충전체와,

상기 스위치와 접촉하며 상기 제1 충전체의 외측에 성형되는 제1 충전체보다 연질의 고분자 재료로 이루어진 제2 충전체를 포함하는 버튼집합체를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 설치된 스위치를 작동시키기 위한 다수의 버튼부가 마련된 버튼집합체를 제조하는 방법에 있어서,

플라스틱수지 재료의 필름에 버튼부를 형성하도록 버튼성형공간이 마련된 돌출부를 성형하는 단계와,

상기 필름을 금형에 장착하는 단계와,

상기 필름의 각 버튼성형공간의 안쪽 일부에 경질 플라스틱 수지의 제1 충전체를 성형하는 단계와,

상기 제1 충전체를 성형한 후 상기 제1 충전체의 외측에 제1 충전체보다 연질의 고분자 재료로 이루어진 제2 충전체를 성형하는 단계를 포함하는 버튼집합체의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 버튼집합체는 단일의 필름에 다수의 버튼을 성형한 것이다. 단일의 필름을 미리 성형하여 버튼 성형공간을 형성해둔다. 이 버튼성형공간에 먼저 경질의 플라스틱 수지로 사출하여 일부를 충전한다. 그 후, 연질의 플라스틱 수지로 사출하여 버튼성형공간의 나머지 부분을 충전한다. 접촉돌기는 연질플라스틱 수지 사출 시에 형성된다. 이 버튼집합체를 제조하는 방법에 따르면, 먼저 플라스틱수지필름을 성형가능 온도까지 가열하여 버튼성형공간을 형성한다. 그리고 그 버튼 성형공간에 차례로 경질의 플라스틱 수지와 연질의 플라스틱 수지를 사출하는데, 단일의 금형 내에서 2중으로 사출하는 방법도 있다. 이와는 달리, 경질 플라스틱 사출 후 금형에서 꺼낸 후 다른 금형에서 연질플라스틱 수지를 사출할 수도 있다.

경질플라스틱 수지(예를 들면, ABS수지, 폴리카보네이트수지, 아크릴수지 등)만으로 사출하는 경우에는 앞에서도 설명한 바와 같은 문제점이 발생한다. 즉, 경질의 수지로 이루어진 접촉돌기와 돔스위치의 돔이 접촉할 때, 완충작용없이 그 누르는 힘(충격)이 그대로 돔에 전달된다. 이에 따라, 돔은 스트레스를 크게, 그리고 반복해서 받게 된다. 결국, 돔스위치로는 메탈돔스위치만을 사용해야 한다. 메탈돔스위치도 수명이 단축될 수도 있다. 아울러 경질플라스틱 수지로 성형된 접촉돌기는 돔스위치와 접촉 시 미끄러지기 쉽다. 미끄러지는 경우에는 돔스위치가 오동작한다.

한편, 연질의 플라스틱수지(예를 들면, 연질 우레탄수지)로만 상기 버튼성형공간을 채울 경우에는 외부에서 힘을 받았을 때 필름이 변형될 우려가 있다. 즉, 버튼이 제 형상을 그대로 유지하지 못하는 수도 있다.

이러한 점을 고려하여 본 발명자는 형태를 유지하기 위하여 1차로 경질플라스틱수지로 사출하고 그 위에 연질플라스틱수지를 사출하여 버튼집합체를 형성하였다. 돔스위치와의 접촉돌기는 연질플라스틱수지로 이루어지게 된다.

통상 사용하는 돔스위치에는 얇은 금속판으로 제조한 금속돔스위치(메탈돔스위치라고도 함)와, 얇은 플라스틱수지판 또는 시트로 제조한 수지돔스위치(폴리에스테르수지로 제조한 폴리에스테르돔스위치가 있는데, 통상 폴리돔스위치라고도하며, 본 명세서에서는 폴리돔스위치라고 함)가 있다. 돔스위치는 얇은 판(멤브레인)을 돔형상으로 만든 것인데, 그 돔 안쪽에는 은 또는 탄소 등의 도전물질이 입혀져 있다. 돔부분을 눌러 도전물질이 기판에 닿게 되어 회로를 연결하는 것이다. 폴리돔스위치는 가격이 저렴하기 때문에 많이 이용된다. 그렇지만 충격 등에 의한 스트레스를 많이 받는 부분에는 메탈돔스위치를 사용하는 것이 보통이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 명세서에서는 바람직한 실시예로서 전화기에 사용하기 위한 버튼집합체를 설명한다. 그러나, 본 발명의 버튼집합체는 전화기에 사용하는 것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 버튼집합체는 스위치를 구동하기 위하여 다수의 버튼을 설치하여야 하는 장치라면 어느 곳이나 사용할 수 있다.

도1부터 도3까지 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버튼집합체(10)는 단일의 필름(20)에 다수개의 버튼부가 마련된 것이다. 각 버튼부 사이의 필름(20)은 버튼 사이의 연결부를 형성한다. 버튼집합체(10)는 전화기와 같은 제품의 케이스(12) 내의 기판(14) 상에 다수 개 배열 설치된 돔스위치(16)를 선택적으로 조작하기 위한 것이다. 버튼집합체(10)는 이 돔스위치(16)와 대응하는 버튼부(또는 버튼이라 한다)(18)를 각각 구비하고 있으며, 이 버튼(18)은 단일의 필름(20)을 가공하여 버튼성형공간으로 만들고 그 공간에 사출함으로써 만들어진다.

필름(20)은 투명한 플라스틱수지(예를 들면, 폴리카보네이트수지)의 얇은 시트로 이루어진다. 그대로 두었을 때는 형태를 유지하는 강성을 가진다. 그렇지만, 힘을 가하면 변형되는 정도의 유연성을 가진다. 시트의 두께는 대체로 0.05 mm부터 0.3 mm 까지를 사용할 수 있으며, 0.1 mm부터 0.2 mm 까지가 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 필름(20)의 충전체가 성형되는 면에는 인쇄를 할 수도 있다. 전화기의 경우에는 숫자나 기능을 표현하는 문자 등이 버튼이 될 부분에 인쇄된다.

버튼(18)은 케이스(12)에 형성된 관통구멍(12a)을 통해 외부로 노출되도록 소정의 높이로 형성하며, 외부에서 누를 수 있도록 케이스(12) 표면 위로 돌출하도록 설치한다. 필름(20)은 버튼(18)의 성형위치에 버튼성형공간(22a)을 갖는 돌출부(22)를 형성하고 있으며, 이 돌출부(22)의 버튼성형공간(22a)에 플라스틱 수지를 사출함으로써 버튼(18)이 완성된다. 버튼(18)은 제1 충전체(18a)와 제2 충전체(18b)를 구비한다. 제1 충전체(18a)는 버튼성형공간(22a)의 안쪽에 위치한다. 제1 충전체(18a)는 경질플라스틱수지(예를 들면, ABS 수지, 폴리카보네이트수지, 아크릴수지 등)로 이루어진다. 제2 충전체(18b)는 제1 충전체(18a)의 외측에 위치한다. 제2 충전체(18b)는 연질플라스틱수지(예를 들면, 연질 우레탄수지, 연질의 실리콘수지, 연질의 PVC 수지 등)로 이루어진다.

버튼(18)의 제2 충전체(18b)에는 필름(20)의 밑면 아래쪽으로 돌출하며, 그 말단이 스위치(16)와 일정간격을 유지하는 접촉돌기(18c)가 구비되어 있다. 이 접촉돌기는 대체로 원기둥형으로서 중앙에는 살빼기 홈이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이 접촉돌기(18c)는 버튼(18)의 누를 때, 돔스위치(16)의 돔을 가압한다. 가압된 돔은 변형되어 회로를 연결하게 되는 것이다.

이하 상기 버튼집합체(10)의 제조공정에 대해 설명한다. 먼저, 버튼성형공간(22a)을 구비하도록 돌출부(22)가 형성된 필름(20)을 미리 제작한다. 그 하나의 방법은 다음과 같다. 편평한 필름을 틀 위에 놓고, 필름(20)에 변형가능한 온도까지 가열한다. 그 후 틀에는 돌출부 형상의 홈이 마련되어 있다. 가열 후 필름이 있는 공간에 공기압을 높여 필름을 성형한다. 그러면, 도3a와 같은 형상의 필름을 제조할 수 있다.

성형된 필름(20)을 제1 충전체(18a)를 성형하기 위한 금형(도시하지 않음)에 장착한다. 금형의 가동측금형에 장착한다. 가동측금형을 이동시켜 금형을 닫는다. 그러면, 제1 충전체를 성형할 만큼의 수지충전공간이 형성된다. 닫은 후 고정측금형에 마련된 런너와 게이트를 통하여 경질플라스틱수지를 공급한다. 수지가 공급되면 필름(20)의 돌출부(22)에 의해 형성된 버튼성형공간(22a)의 일부에 수지가 충전된다. 제1 충전체의 성형을 완료한 후, 가동측금형을 이동시켜 금형을 열고 고정측금형에 붙어 있는 1차 성형된 버튼집합체를 분리한다.

그 후 1차 성형된 버튼집합체를 제2 충전체(18b)를 성형하기 위한 금형(도시하지 않음)에 장착한다. 금형의 가동측금형에 장착한다. 가동측금형(접촉돌기에 해당하는 형상이 마련되어 있음)을 이동시켜 금형을 닫는다. 그러면, 제2 충전체를 성형할 만큼의 수지충전공간이 형성된다. 닫은 후 고정측금형에 마련된 런너와 게이트를 통하여 연질플라스틱수지를 공급한다. 수지가 공급되면 버튼성형공간(22a)의 나머지 일부에 수지가 충전된다. 버튼의 성형을 완료한 후, 가동측금형을 이동시켜 금형을 열고 고정측금형에 붙어 있는 완성된 버튼집합체(10)를 분리한다.

경우에 따라서는 충전체를 사출하기 전에 필름에 접착제를 도포하는 것이 좋다. 이 때 사용하는 접착제는 상온에서는 접착력이 없으나, 사출온도에서 접착력을 가지는 것이 바람직하다. 제1 충전체와 제2 충전체를 사출한 후에도 접착제를 도포하여 둘 수도 있다. 한편, 제1 충전체와 제2 충전체 사이의 결합력을 높이기 위하여 서로 접하는 면을 거칠게 성형할 수도 있다. 또한, 제1 충전체의 제2 충전체와 맞닿을 면에 대하여 대체로 수직방향으로 뚫린 홈을 형성하고 제2 충전체 사출 시 수지가 그 홈에도 충전되게 하여 결합력을 높일 수도 있다.

한편, 상기 실시예에서는 두벌의 금형에서 차례로 2회 사출하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 2중 사출을 할 수도 있다. 즉, 한 벌의 금형에서 제1 충전체 및 제2 충전체를 시차를 두고 사출할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 실시예에서는 접촉돌기를 별도로 구비하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 접촉돌기 없이 충전체의 제일 아래쪽 면이 돔스위치와 접하도록 할 수도 있다. 상기 실시예에서는 돔스위치와 조합하여 사용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 버튼집합체는 돔스위치 이외에도 택트스위치 등을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는 제2 충전체를 연질플라스틱 수지로 설명하였다.그러나, 이와는 달리 실리콘 고무 등과 같은 고무를 제2 충전체로 사용할 수도 있다. 즉, 연질플라스틱 수지 또는 고무와 같이 성형가능한 연질고분자 재료라면 어느 것이나 사용할 수 있는 것이다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

위와 같은 본 발명에 따른 버튼집합체는 돔스위치와 접촉하는 제2 충전체가 연질플라스틱수지로 사출되어 있다. 이러한 구조에 따르면, 버튼을 누르는 힘이 돔스위치를 잘 작동시키면서도 충격이나 과도한 힘이 어느 정도 흡수되므로 돔스위치에 가해지는 스트레스는 줄어든다. 결국, 폴리돔스위치를 사용하는 것도 가능하며, 비용도 절감된다. 아울러, 돔스위치의 표면과 마찰력이 커지므로 돔스위치 표면에서 미끄러지는 일이 없다. 오동작이 방지되는 것이다. 그러면서도, 경질플라스틱수지의 충전체가 있으므로 버튼의 형상은 그대로 유지된다.

Claims (5)

1. 기판에 설치된 스위치를 작동시키기 위한 다수의 버튼부가 마련된 버튼집합체에 있어서,

   버튼부를 형성하도록 버튼성형공간(22a)이 마련된 돌출부(22)가 복수개 배열된 필름(20)과,

   상기 필름(20)의 각 버튼성형공간(22a)의 안쪽 일부에 성형된 제1 충전체와,

   상기 스위치와 접촉하며 상기 제1 충전체의 외측에 성형되는 제1 충전체보다 연질의 성형가능한 고분자 재료로 이루어진 제2 충전체를

   포함하는 버튼집합체.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 충전체는 경질 플라스틱 수지로 이루어지며, 제2 충전체는 연질 플라스틱 수지 또는 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 버튼집합체.
3. 기판에 설치된 스위치를 작동시키기 위한 다수의 버튼부가 마련된 버튼집합체를 제조하는 방법에 있어서,

   플라스틱수지 재료의 필름에 버튼부를 형성하도록 버튼성형공간(22a)이 마련된 돌출부(22)를 성형하는 단계와,

   상기 필름을 금형에 장착하는 단계와,

   상기 필름(20)의 각 버튼성형공간(22a)의 안쪽 일부에 경질 플라스틱 수지의 제1 충전체를 성형하는 단계와,

   상기 제1 충전체를 성형한 후 상기 제1 충전체의 외측에 제1 충전체보다 연질의 고분자 재료로 이루어진 제2 충전체를 성형하는 단계를

   포함하는 버튼집합체의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 충전체 및 제2 충전체는, 서로 다른 금형 내에서 성형되는 것을 특징으로 하는 버튼집합체의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1 충전체 및 제2 충전체는 사출성형에 의해 성형되며, 동일한 금형 내에서 이중사출성형 방법에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 버튼집합체의 제조 방법.