KR100702210B1 - 오염물 유입을 최소화하는 키패드 - Google Patents

오염물 유입을 최소화하는 키패드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설, 전자, 화학, 기계 등의 산업 현장에서 장비의 전자적 제어 등을 위하여 설치되는 산업용 키패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 키패드의 판넬을 이루는 키면과 패드 표면을 합성 수지재를 이용하여 일체로 형성함으로써 키면과 패드 표면 사이의 틈을 제거하고, 키패드의 입력 신호를 처리하는 키패드 회로부와 키패드에 전원을 공급하는 전원 회로부를 수납하는 케이스와 상기 키패드의 판넬과의 결합을 돌출된 탭면을 이용하여 틈이 없이 치합되게 함으로써, 키패드가 사용되는 공간부에 존재하는 습기, 연기, 먼지 등의 오염물이 키패드 내부로 유입되는 것을 최소화시킨 키패드에 관한 것이다.
키패드, 오염물,

Description

오염물 유입을 최소화하는 키패드{Keypad module which minimizes influx of contaminent}
도 1 은 본 발명 키패드의 사시도,
도 2 는 본 발명 키패드의 판넬부의 사시도로서,
도 2a 는 판넬부의 표면 사시도,
도 2b 는 판넬부의 이면 사시도,
도 3 은 본 발명 키패드의 단면도로서,
도 3a 는 A-A' 선 단면도,
도 3b 는 B-B' 선 단면도,
도 4 는 도 3 의 F 부 확대 단면도,
도 5 는 본 발명 키패드의 분해사시도,
도 6 은 본 발명 키패드의 사용상태도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 본 발명 키패드
100; 판넬
110; 키면 111; 투광부
120; 패드 표면 130; 누르게
140; 누르게 공간 150; 간극 공간
160; 보강틀 170; 돌기
180; 격막 190; 판넬 돌출탭
200; 케이스
205; 베이스면
210; 제 1 나사받침 220; 제 2 나사받침
230; 케이스 돌출탭 231; 바
240; 전선 배출공
300; 키패드 회로부
400; 전원 회로부
500; 콘솔
본 발명은 건설, 전자, 화학, 기계 등의 산업 현장에서 장비의 전자적 제어 등을 위하여 설치되는 산업용 키패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 키패드의 판넬을 이루는 키면과 패드 표면을 합성 수지재를 이용하여 일체로 형성함으로써 키면과 패드 표면 사이의 틈을 제거하고, 키패드의 입력 신호를 처리하는 키패드 회로부와 키패드에 전원을 공급하는 전원 회로부를 수납하는 케이스와 상기 키패드의 판넬과의 결합을 돌출된 탭면을 이용하여 틈이 없이 치합되게 함으로써, 키패드 가 사용되는 공간부에 존재하는 습기, 연기, 먼지 등의 오염물이 키패드 내부로 유입되는 것을 최소화시킨 키패드에 관한 것이다.
일반적으로, 건설 현장이나 기계/전자 산업 현장, 화학 플렌트 등의 산업 현장에서는 이용되는 장비의 전자적 제어를 위하여 주(主) 컨트롤러와 함께 설치되어 주 컨트롤러의 제어에 필요한 입력 신호를 생성하는 산업용 키패드가 설치된다.
통상적으로 이러한 산업용 키패드는 키가 눌려질 때 또는 다시 원위치로 복귀할때, 장비의 제어를 위한 신호가 생성되고 생성된 신호를 마이크로프로세서유닛(MPU) 또는 임베디드(Embedied) 소자가 이를 해석하여 눌려진 키 또는 원위치로 복귀된 키에 해당하는 입력 신호의 종류를 판단하여 RS-232/482/485 통신 방식 또는 CAN(Controller Area Network) 통신 방식으로 주 컨트롤러에 해석한 신호를 전달하게 된다.
따라서, 키패드 장비에는 상기와 같이 입력 신호를 발생하고 해석할 마이크로프로세서유닛 및 그 주변부 회로를 포함한 키패드 회로가 실장된 전자회로 기판과 이 키패드 회로에 전원을 공급하거나 외부 입력 전원을 정전압하는 전원 회로가 실장된 전자회로 기판이 설비되며, 상기 키패드 회로와 전원 회로를 박스 형상의 케이스에 수납하고, 키 부분과 키를 지지하는 판넬 부분을 케이스에 덮어 씌워 조립한다.
그러나, 종래에는 상기와 같은 키패드의 키 부분과 키를 지지하는 판넬 부분사이에 키의 눌림과 복귀를 위한 여유 공간을 확보하기 위하여 0.5 내지 1.5 mm 정도 크기의 틈새를 형성하였는데, 이러한 틈새로 건설 현장이나 기계/전자 산업 현 장, 화학 플렌트 등의 산업 현장에서 다량으로 발생하는 먼지, 연기, 습기 등이 유입되어 케이스에 수납된 키패드 회로 또는 전원 회로가 망실될 우려가 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 본 발명은, 키 및 이러한 키를 지지하는 판넬 사이의 여유 공간을 제거하고, 또한 케이스 면과 판넬 면의 결합을 틈이 없이 결합시켜 케이스에 수납된 키패드 회로 및 전원 회로를 외부의 오염물로부터 보호하기 위한 키패드의 구성을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 키패드의 판넬을 이루는 키면과 패드 표면을 합성 수지재를 이용하여 일체로 형성하여 키면과 패드 표면 사이의 틈을 제거하고, 키패드의 입력 신호를 처리하는 키패드 회로부와 키패드에 전원을 공급하는 전원 회로부를 수납하는 케이스와 상기 키패드의 판넬과의 결합을 틈이 없이 치합되게 한 구성을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명 키패드의 사시도, 도 2 는 본 발명 키패드의 판넬부 사시도로서, 도 2a 는 판넬부의 표면 사시도, 도 2b 는 판넬부의 이면 사시도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 키패드(1)는 키면(110)과 패드 표면(120)이 일체로 형성된 판넬(100)과, 상기 판넬(100) 하부에 억지끼움 방식으로 결 합되는 케이스(200)로 대별된다.
상기 판넬(100)은 도 2a 및 도 2b 의 표면 사시도 및 이면 사시도에 도시된 바와 같이, 그 표면에는 일례로서 중장비 차량의 에어컨, 풍향, 자동전환, 와셔, 서리제거, 특수 장비 조작을 위한 메뉴 선택, 취소, 음향 제어 등의 조작을 위한 각종 표시가 마킹된 키면(110)과, 상기 키면(110)과 합성 수지재로써 일체로 형성되고 상기 키면(110)을 지지하는 패드 표면(120)을 포함한다.
상기 일체로 형성된 키면(110)과 패드 표면(120)은 폴리탄산에스테르의 합성 수지재를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 키면(110)은 키면(110) 내측으로 설치되어 키의 눌림 상태에 따라서 발광하는 LED 의 빛이 투과되는 투명 또는 반투명의 투광부(111)가 형성된다.
또한, 본 발명 실시예의 판넬(100)의 이면은 본 발명 키패드(1)의 키면(110)의 눌림 상태에 따라서 후술할 키패드 회로부(300)로 하여금 장비의 제어를 위한 신호를 생성할 수 있도록 PC 용 키보드에 채용되는 멤브레인(Membrane) 방식의 키 눌림 신호 발생 구조를 채용한다.
이러한 멤브레인 방식의 키 눌림 신호 발생 구조를 이루기 위하여, 키면(110)의 이면 내부 중앙에 키패드 회로부(300)의 접점(310)의 대응 위치에는 키면(110)의 하방향으로 돌출된 접점 누르게(130)가 형성되고, 상기 접점 누르게(130)를 사각 형상으로 둘러쌓은 격벽(180)이 형성되어 상기 접점 누르게(130)와 상기 격벽(180) 사이에 상기 접점 누르게(130)가 유동될 수 있는 공간부(140)가 형성된다.
상기와 같이 본 발명 판넬(100)에 형성되는 1 개의 키에 1 개의 접점 누르게(130) 및 1 개의 격벽(180)이 각각 대응되어 멤브레인 구조를 이루고, 어느 하나의 키의 격벽(180)과 이와 이웃하는 다른 키의 격벽(180) 사이에는 소정폭을 가진 간극 공간(150)이 형성된다.
또한, 키면(110) 및 패드표면(120)이 외부의 열이나 습기 또는 압력에 의하여 휘거나 뒤틀리는 따위의 변형을 막기 위하여 격자 형상의 보강틀(160)을 상기 판넬(100)의 이면 간극 공간(150)에 전체적으로 내삽한다. 상기 보강틀(160)의 재질은 비교적 단단한 재질의 합성수지재가 좋다.
본 발명 실시예의 키패드의 신호 발생의 작용은 키면(110)의 이면 내부 공간에 형성된 접점 누르게(130)가 하방향으로 눌려질 때 누르게(130)의 하강으로 인하여 후술할 키패드 회로부(300)의 접점(310)이 접촉되어 키패드의 입력 신호가 발생하는 구조로 되어 있다.
도 3 은 본 발명 키패드의 단면도로서, 도 3a 는 A-A' 선 단면도, 도 3b 는 B-B' 선 단면도, 도 4 는 도 3 의 F 부 확대 단면도이다.
도 3a 의 A-A' 단면도 및 도 3b 의 B-B' 단면도에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 키패드(1)는 판넬(100)의 하부에 억지끼움 방식으로 결합되는 케이스(200)를 가지고 있으며, 상기 케이스(200)는 판넬(100)이 결합되는 상부가 개구된 박스 형태이며, 케이스(200) 내부에는 전술한 바와 같은 입력 신호를 발생하고 해석할 마이크로프로세서유닛 및 그 주변부 회로를 포함한 키패드 회로가 실장된 전자회로 기판으로 이루어진 키패드 회로부(300)와 이 키패드 회로부(300)에 전원을 공급하거나 외부 입력 전원을 정전압하는 전원 회로부(400)가 수납된다.
상기 키패드 회로부(300)는 키면(110)의 이면 내부 공간에 형성된 각각의 접점 누르게(130)에 대응하는 1 개의 접점(310)과, 접점(310)의 접촉 상태에 따라서 마이크로프로세서유닛의 제어에 의하여 발광되는 적어도 1 개 이상의 박형 LED(320)가 실장되어 있으며, 접점 누르게(130)가 하방향으로 눌려질 때 누르게(130)의 하강으로 인하여 키패드 회로부(300)의 접점(310)이 접촉되어 키패드의 입력 신호가 발생하고 이에 따라서 LED(320)가 발광 또는 소등된다.
이때, 상기 키패드 회로부(300)는 케이스(200)의 내부 공간상에서 판넬(100)의 이면에 근접하도록 수납되고, 전원회로부(400)는 상기 키패드 회로부(300)와 소정의 이격 거리를 가지고 케이스(200)의 하부 바닥면에 근접하도록 수납되는데, 이러한 키패드 회로부(300)와 전원회로부(400)의 수납을 위하여, 상기 케이스(200)는 그 바닥면에 소정 높이로 형성된 베이스면(205)을 가지고, 상기 베이스면(205)상에 네 모서리부에는 상기 키패드 회로부(300)에 천공된 나사구멍(미도시)을 관통하는 고정나사가 삽입되는 제 1 나사받침(210)이 형성되고, 상기 전원회로부(400)에 천공된 나사구멍(미도시)을 관통하는 고정나사가 삽입되는 제 2 나사받침(220)이 상기 제 1 나사받침(210)과 소정 거리 이격되어 별도로 형성된다.
또한, 상기 판넬(100)과 케이스(200)와의 결합은 상술한 바와 같이 억지끼움 방식으로 결합되는데, 이는 도 4 에 도시된 바와 같이 판넬의 패드표면(120)의 저면 주연부를 따라서 하부로 형성된 판넬 돌출탭(190)이 케이스(200)의 개구면 주연 부를 따라서 상부로 형성된 케이스 돌출탭(230)을 덮어 씌우면서 억지끼움 방식으로 결합되며, 이때, 상기 케이스 돌출탭(230)과 일체로 형성되되 돌출탭(230)에 수직 외부 방향으로 돌출된 바(231)에 의하여 상기 케이스 돌출탭(230)을 덮어 씌우면서 결합된 상기 판넬 돌출탭(190)의 말단부가 빈틈없이 맞물려져 외부로부터의 오염 물질의 유입을 차단하게 된다.
한편, 미설명 부호 170 은 판넬(100)의 하부로 상기 키패드 회로부(300)가 결합될때 키패드 회로부(300)의 결합 위치를 가조정하기 위하여 키패드 회로부(300)에 형성된 결합 구멍으로 삽입되는 삽입 돌기(170)이며, 미설명 부호 240 은 상기 키패드 회로부(300) 및 전원 회로부(400)에 결선된 전선을 외부로 통과시키기 위하여 케이스(200) 바닥면에 형성된 전선 배출공(240)이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 키패드의 조립 순서를 도 3 및 도 4 의 단면도와 도 5 의 분해사시도를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 전원 회로부(400)에 결선된 전선을 케이스(200)의 바닥면에 형성된 전선 배출공(240)을 통하여 외부로 배출시키면서 전원 회로부(400)의 네 모서리부에 형성된 결합구멍(미도시)으로 고정 나사를 관통시켜 제 1 나사받침(210)에 삽입 고정하여 전원 회로부(400)를 케이스(200) 내부에 고정시킨다.
이어서, 상기 전원 회로부(400)와 동일한 방법으로 키패드 회로부(300)에 결선된 전선을 전선 배출공(240)을 통하여 외부로 배출시키면서 고정 나사를 이용하여 제 2 나사받침(220)에 키패드 회로부(300)를 고정시킨다.
다음으로, 판넬(100) 하부의 간극 공간(150)에 보강틀(160)을 삽입하고, 이 상태에서 판넬(100)의 하부에 형성된 삽입 돌기(170)를 상기 제 2 나사받침(220)에 고정된 키패드 회로부(300)의 삽입 돌기에 삽입하여 키패드 회로부(300)의 고정 위치를 조정한 다음, 판넬의 저면 주연부에 형성된 판넬 돌출탭(190)을 케이스 돌출탭(230) 위로 덮어 씌우면서 상기 판넬 돌출탭(190)의 말단부가 케이스 돌출탭(230)에 형성된 바(231)에 맞물려 질때까지 억지끼움 방식으로 고정시키면 본 발명 키패드(1)의 조립이 완료되며, 분해할 때의 순서는 상술한 조립 순서를 역순으로 행하여 수행한다.
도 6 은 본 발명 키패드의 사용 상태도로서, 본원 발명의 키패드(1)가 사용될 적소에 고정 나사(S) 등으로 부착 고정하여 사용하되, 도면에 도시된 바와 같이 사용될 장소에 케이스(200) 높이 정도의 깊이를 가진 콘솔(500)을 형성한 후, 이 콘솔(500)에 키패드(1)의 케이스(200) 부분을 내삽하고, 콘솔(500)의 외부에는 판넬(100) 만이 노출되도록 사용하면 판넬(100)과 케이스(200)의 결합면이 콘솔(500)의 내부 공간부에 수납되어 외부와 차단되게 되므로, 오염물의 유입을 더욱 최소화시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 키패드의 효과는 키패드의 판넬을 이루는 키면과 패드 표면을 합성 수지재를 이용하여 일체로 형성하여 키면과 패드 표면 사이의 틈을 제거하여 키면으로부터의 오염물의 유입을 1 차적으로 차단하였을 뿐 만 아니라, 또한, 판넬과 케이스와의 결합을 돌출된 탭면을 이용하여 틈이 없이 치합되게 함으로써 오염물의 유입을 2 차적으로 차단하는 구성을 제공함으로써, 키패드의 케이스 내부에 수납된 키패드 회로부와 전원 회로부를 외부로부터의 오염물로부터 이중으로 안전하게 보호할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (3)

  1. 멤브레인 방식의 키 눌림 신호 발생 구조를 가진 키패드에 있어서,
    표면에 장비의 조작을 위한 각종 표시가 마킹된 키면(110)과, 상기 키면(110)과 합성 수지재로써 일체로 형성되고 상기 키면(110)을 지지하는 패드 표면(120)을 가진 판넬(100)을 구비하고,
    상기 키면(110)의 이면 내부 중앙에는 키면(110)의 하방향으로 돌출된 접점 누르게(130)가 형성되고, 상기 접점 누르게(130)를 사각 형상으로 둘러쌓은 격벽(180)이 형성되어 상기 접점 누르게(130)와 상기 격벽(180) 사이에 상기 접점 누르게(130)가 유동될 수 있는 공간부(140)가 형성되고,
    상기 어느 하나의 격벽(180)과 이와 이웃하는 다른 키의 격벽(180) 사이에는 소정폭을 가진 간극 공간(150)이 형성되고, 이 간극 공간(150)에는 격자 형상의 보강틀(160)이 내삽되며,
    상기 판넬(100)이 결합되도록 상부가 개구된 박스 형태의 케이스(200)가 구비되고,
    상기 케이스(200)는 내부에는 키패드 회로가 실장된 전자회로 기판으로 이루어진 키패드 회로부(300)와 이 키패드 회로부(300)에 전원을 공급하거나 외부 입력 전원을 정전압하는 전원 회로부(400)가 수납되고,
    상기 케이스(200)의 바닥면에 형성된 베이스면(205)상에 네 모서리부에는 상기 전원회로부(400)를 고정시키는 제 1 나사받침(210) 및 상기 제 1 나사받침(210) 과 이격되어 상기 키패드 회로부(300)를 고정시키는 제 2 나사받침(220)이 형성되고,
    상기 판넬(100)의 패드표면(120)의 저면 주연부를 따라서 하부로 형성된 판넬 돌출탭(190)이 상기 케이스(200)의 개구면 주연부를 따라서 상부로 형성된 케이스 돌출탭(230)을 덮어 씌우면서 억지끼움 방식으로 결합되는 구성을 특징으로 하는 오염물 유입을 최소화하는 키패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 키패드 회로부(300)는 키면(110)의 이면 내부 공간에 형성된 각각의 접점 누르게(130)에 대응하는 1 개의 접점(310)과, 접점(310)의 접촉 상태에 따라서 마이크로프로세서유닛의 제어에 의하여 발광되는 적어도 1 개 이상의 박형 LED(320)를 구비하고,
    상기 접점 누르게(130)가 하방향으로 눌려질 때 누르게(130)의 하강으로 인하여 키패드 회로부(300)의 접점(310)이 접촉되어 키패드의 입력 신호가 발생하고 이에 따라서 LED(320)가 발광 또는 소등되며,
    상기 키면(110)에는 키면(110) 내측으로 설치된 LED 의 빛이 투과되는 투명 또는 반투명의 투광부(111)가 형성되는 구성을 특징으로 하는 오염물 유입을 최소화하는 키패드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스 돌출탭(230)에 일체로 수직 외부 방향으로 돌출된 바(231)를 형성하고,
    상기 판넬(100)의 판넬 돌출탭(190)이 상기 케이스 돌출탭(230)을 덮어 씌우면서 억지끼움 방식으로 결합되되 상기 판넬 돌출탭(190)의 말단부가 상기 바(231)와 맞물리는 구성을 특징으로 하는 오염물 유입을 최소화하는 키패드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR980011557A (ko) * 1996-05-01 1998-04-30 미츠이 고헤이 자동판매기의 누름보턴 스위치 장치
KR19990023949A (ko) * 1997-08-28 1999-03-25 가타오카 마사타카 조광식 푸시버튼 스위치
KR20000052617A (ko) * 1999-01-27 2000-08-25 나리도미 마사노리 시트성형 누름버튼유닛을 구비한 제어패널과 그 제조방법

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