KR100983145B1 - 회전형 정보입력장치 - Google Patents

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KR100983145B1
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김한철
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는, 제어회로가 마련되는 회로기판과, 회로기판의 상부에 회전 가능하게 배치되는 휠과, 휠에 결합되어 휠과 함께 회전하는 링 형상의 마그네트와, 회로기판을 지지하는 베이스와, 마그네트와 상호 작용하여 휠에 코깅토크를 부여하도록 베이스에 마련되는 복수의 코깅부를 포함한다. 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는 휠 조립체의 회전클릭감을 구현하기 위한 코깅부가 베이스에 마련되기 때문에, 종래에 비해 두께를 줄일 수 있고 제품의 슬림화가 가능하다.
회전, 정보입력장치, 마그네트, 베이스, 코깅부

Description

회전형 정보입력장치{ROTATABLE INFORMATION INPUT UNIT}
본 발명은 회전형 정보입력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠 조립체의 회전에 따른 회전클릭감을 구현하기 위한 구조가 단순화된 회전형 정보입력장치에 관한 것이다.
휴대용 정보기기 등과 같은 전자기기에는 사용자의 조작을 위한 입력장치가 마련된다. 이러한 입력장치로는, 사용자의 누름 조작에 의해 신호를 발생하는 버튼타입의 정보 입력장치와 사용자의 회전 조작에 의해 신호를 발생시키는 휠 타입의 정보 입력장치가 대표적이다. 이 중에서 휠 타입의 정보 입력장치는 회전 및 누름 동작으로 다양한 기능을 조합할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 회전형 입력장치를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 종래 회전형 입력장치는, 각종 전자소자가 장착되는 회로기판(10)이 베이스(20) 위에 결합되고, 프레임(30)이 회로기판(10) 위에 놓이도록 베이스(20)에 결합된다. 프레임(30)의 위에는 휠 조립체(40)가 회전 가능하 게 결합된다. 휠 조립체(40)는 프레임(30)에 회전 가능하게 지지되는 휠(50)과 휠(50)의 내면 둘레에 결합되는 마그네트(60)를 포함한다.
프레임(30)에는 휠 조립체(40)의 회전클릭감을 구현하기 위한 코깅 플레이트(Cogging Plate, 70)가 결합된다. 코깅 플레이트(70)는 사용자가 휠(50)을 돌릴 때, 휠(50)에 결합된 마그네트(60)와 상호 작용하여 코깅토크를 발생시킴으로써 휠 조립체(40)에 회전클림감을 부여한다. 이러한 코깅 플레이트(70)는 프레임(30)과 함께 인서트 사출되는 방식 등으로 프레임(30)에 결합된다.
그런데 종래 회전형 정보입력장치는 휠 조립체의 회전클릭감을 구현하기 위해 별도의 코깅 플레이트가 프레임에 결합되기 때문에, 프레임의 두께가 두꺼워져 전체적인 두께가 증가하는 문제점이 있으며, 제품을 슬림화하는데 어려움이 있다.
또한, 종래 회전형 정보입력장치는 별도의 코깅 플레이트가 마그네트의 하부에 마련되어야하기 때문에, 구성부품의 수가 증가하고 제조 시간 및 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 별도의 위치에 설치되는 코깅 플레이트를 갖추지 않고 베이스에 코깅 플레이트를 대체할 수 있는 코깅부를 마련하여 제품을 슬림화할 수 있는 회전형 정보입력장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는, 제어회로가 마련되는 회로기판과, 상기 회로기판의 상부에 회 전 가능하게 배치되는 휠과, 상기 휠에 결합되어 상기 휠과 함께 회전하는 링 형상의 마그네트와, 상기 회로기판을 지지하는 베이스와, 상기 마그네트와 상호 작용하여 상기 휠에 코깅토크를 부여하도록 상기 베이스에 마련되는 복수의 코깅부를 포함한다.
상기 복수의 코깅부는 상기 마그네트의 회전 경로를 따라 순차적으로 이격 배치될 수 있다.
상기 베이스에는 상기 마그네트의 회전 경로를 따라 복수의 개구가 순차적으로 마련되고, 상기 복수의 코깅부는 상기 복수의 개구 사이사이에 배치될 수 있다.
상기 복수의 코깅부는 상기 베이스로부터 돌출되지 않도록 그 두께가 상기 베이스의 두께 이하일 수 있다.
상기 베이스는 상기 마그네트와 상호 작용할 수 있는 금속 재질로 이루어지고, 상기 복수의 코깅부는 상기 베이스를 타발하여 상기 복수의 개구를 형성하는 것에 의해 상기 베이스에 일체로 마련될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는 휠 조립체의 회전클릭감을 구현하기 위한 코깅부가 베이스에 마련되기 때문에, 종래에 비해 두께를 줄일 수 있어 제품의 슬림화가 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는 베이스의 일부분을 코깅부로 활용할 수 있기 때문에, 별도의 코깅 플레이트가 마련되는 종래에 비해 구성부품의 수를 줄일 수 있고, 제조 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치의 베이스 및 마그네트를 나타낸 사시도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는 각종 전자소자가 장착되는 회로기판(110), 회로기판(110)의 상부에 회전 가능하게 배치되는 휠 조립체(120) 및 회로기판(110)을 지지하는 베이스(160)를 포함한다. 도시되지는 않았으나, 회로기판(110)에는 자속 변화를 감지하기 위한 홀센서와 같은 자속감지센서와 자속감지센서의 신호를 처리하기 위한 제어회로가 마련된다.
휠 조립체(120)는 회로기판(110)의 상부에 배치되도록 베이스(160)에 회전 가능하게 지지되는 휠(130), 휠(130)의 하면에 결합되는 마그네트(140)를 포함한 다. 휠(130)과 마그네트(140)의 사이에는 마그네트(140)의 자속을 회로기판(110) 쪽으로 집중시키기 위한 백요크(Back Yoke, 150)가 개재된다. 마그네트(140)는 다극으로 착자된 링 형상으로 이루어지고, 휠(130)의 하면 둘레에 결합된다.
사용자가 휠(130)을 회전시키면 휠(130)에 결합된 마그네트(140)도 함께 회전한다. 마그네트(140)가 회전하면 회로기판(110)에 고정된 자속감지센서가 마그네트(140)의 N극과 S극의 변화를 감지하여 휠 조립체(120)의 회전각도, 회전방향, 회전속도를 검출한다. 이렇게 자속감지센서가 검출한 검출신호는 제어회로를 통해 전자기기의 정보입력신호로 변환된다. 따라서, 사용자는 휠(130)을 회전시키는 것으로 전자기기의 동작을 제어할 수 있다.
이러한 휠 조립체(120)는 회로기판(110) 상면으로부터 이격되어 회전하도록 베이스(160)에 회전 가능하게 지지된다. 베이스(160)의 중앙에는 휠 조립체(120)를 회전 가능하게 지지할 수 있는 링 형상의 지지부(161)가 베이스(160)의 상부로 돌출되도록 마련되며, 휠 조립체(120)는 이 지지부(161)에 결합된다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 베이스(160)는 회로기판(110)과 결합되고, 휠 조립체(120)를 회전 가능하게 지지한다. 베이스(160)의 중앙에는 중앙 구멍(162)이 마련되고, 이 중앙 구멍(162)의 둘레에 복수의 개구(163) 및 복수의 코깅부(164)가 마련된다. 복수의 개구(163) 및 복수의 코깅부(164)는 마그네트(140)의 회전 경로를 따라 링 형상을 이루도록 배치된다.
베이스(160)는 마그네트(140)와 상호 작용할 수 있는 금속재질로 이루어진다. 복수의 코깅부(164)는 베이스(160)를 타발하여 중앙 구멍(162)의 둘레를 따라 복수의 개구(163)를 형성하는 것에 의해 베이스(160)에 일체로 마련된다. 이렇게 마그네트(140)와 상호 작용할 수 있는 복수의 코깅부(164)가 복수의 개구(163) 사이사이에 마련됨으로써, 마그네트(140)가 회전할 때 코깅토크가 발생하여 휠 조립체(120)의 회전클릭감을 구현할 수 있는 것이다.
도면에는 복수의 코깅부(164)가 베이스(160)에 일정한 간격으로 배치된 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이러한 구조로 한정되지 않고, 복수의 코깅부(164)는 그 크기 및 간격이 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 코깅부(164)의 개수나 크기, 간격 등은 마그네트(140)의 크기나 자극의 배치 등에 따라 적절하게 선정될 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 코깅부(164)의 위치는 마그네트(140)의 회전 경로와 완전히 겹치는 것으로 한정되지 않고, 적어도 일부가 마그네트(140)의 회전 경로와 겹치면 된다. 이렇게 코깅부(164)의 일부분만 마그네트(140)의 회전 경로와 겹치더라도 마그네트(140)의 자력이 코깅부(164)에 작용하여 코깅토크가 발생할 수 있다.
마그네트(140)와 복수의 코깅부(164)의 상호 작용에 의해 발생하는 코깅토크는 다음과 같다.
마그네트(140)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅부(164)의 정중앙에 위치하면 코깅토크는 제로인 안정된 상태가 된다. 이 안정된 상태에서 휠(130)을 조작하여 마그네트(140)를 회전시키면, 마그네트(140)의 회전에 저항하여 안정된 상태를 유지하려는 코깅토크가 증가한다.
한편, 마그네트(140)가 회전하여, 마그네트(140)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅부(164)의 끝단에 위치되면 코깅토크가 최대가 되고, 마그네트(140)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅부(164)의 끝단을 벗어나면 코깅토크가 감소한다. 또한, 마그네트(140)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅부(13)의 끝단을 벗어나서 마그네트(140)의 N극 또는 S극만이 코깅부(164)와 작용하면, 코깅토크가 제로인 불안정한 상태가 된다.
이 불안정한 상태에서 휠(130)을 회전 방향으로 더 회전시키면, 마그네트(140)가 회전 방향으로 더 회전하여 안정을 유지하려는 코깅토크가 증가한다. 그 후, 마그네트(140)의 N극과 S극의 경계 부위가 다른 코깅부(164)의 끝단에 위치되면 코깅토크가 최대가 되고, 마그네트(140)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅부(164)의 끝단에서 중앙 쪽으로 이동함에 따라 코깅토크가 감소하여 안정된 상태를 유지한다.
이러한 코깅토크에 의해 사용자는 휠 조립체(120)를 회전시킬 때 회전클릭감을 느낄 수 있는 것이다.
한편, 베이스(160)에 마련되는 복수의 코깅부(164)는 베이스(160)를 타발하는 것에 의해 베이스(160)에 일체로 형성되지 않고, 베이스(160)와 별도로 제조된 후 베이스(160)에 결합될 수도 있다. 예컨대, 베이스(160)의 중앙 구멍(162) 둘레에 마그네트(140)의 회전경로와 적어도 일부가 겹치는 링 형상의 홈 또는 구멍을 형성하고, 그 링 형상의 홈 또는 구멍에 마그네트(140)와 작용할 수 있는 재질의 코깅부재를 삽입함으로써 베이스(160)에 코깅부를 마련할 수 있다. 이 경우, 코깅부재는 베이스(160)의 상면 및 하면으로 돌출되지 않도록 그 두께가 베이스(160)의 두께 이하여야 한다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치는 휠 조립체(120)의 회전클릭감을 구현하기 위한 코깅부(164)가 베이스(160)에 마련되기 때문에, 제품의 슬림화를 구현할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 종래 회전형 정보입력장치를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 회전형 정보입력장치의 베이스 및 마그네트를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 회로기판 120 : 휠 조립체
130 : 휠 140 : 마그네트
150 : 백요크 160 : 베이스
161 : 지지부 162 : 중앙 구멍
163 : 개구 164 : 코깅부

Claims (5)

  1. 제어회로가 마련되는 회로기판과;
    상기 회로기판의 상부에 회전 가능하게 배치되는 휠과;
    상기 휠에 결합되어 상기 휠과 함께 회전하는 링 형상의 마그네트와;
    상기 회로기판을 지지하는 베이스와;
    상기 마그네트와 상호 작용하여 상기 휠에 코깅토크를 부여하도록 상기 베이스에 마련되는 복수의 코깅부;를 포함하는 회전형 정보입력장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 코깅부는 상기 마그네트의 회전 경로를 따라 순차적으로 이격 배치된 회전형 정보입력장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스에는 상기 마그네트의 회전 경로를 따라 복수의 개구가 순차적으로 마련되고, 상기 복수의 코깅부는 상기 복수의 개구 사이사이에 배치되는 회전형 정보입력장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 코깅부는 상기 베이스로부터 돌출되지 않도록 그 두께가 상기 베이스의 두께 이하인 회전형 정보입력장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 마그네트와 상호 작용할 수 있는 금속 재질로 이루어지고, 상기 복수의 코깅부는 상기 베이스를 타발하여 상기 복수의 개구를 형성하는 것에 의해 상기 베이스에 일체로 마련되는 회전형 정보입력장치.
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KR20080079796A (ko) * 2007-02-28 2008-09-02 엘지이노텍 주식회사 회전형 멀티키
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