KR101085291B1

KR101085291B1 - 조작 입력 장치

Info

Publication number: KR101085291B1
Application number: KR1020090099592A
Authority: KR
Inventors: 타케시 아리하라; 카츠미 에도
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-11-22
Also published as: JP2010157474A; KR20100081266A

Abstract

부품 갯수, 조립 공수가 적음과 함께, 동작 특성에 편차가 없는 소형의 조작 입력 장치를 제공하는 것에 있다. 이를 위해, 프린트 기판(10)의 상방에서 지지한 조작 다이얼(40)을 회동 조작함에 의해, 상기 프린트 기판(10)에 실장한 자기 검출 센서(19)로 상기 조작 다이얼(40)의 회동 조작에 의거한 자계의 변화를 검출하는 조작 입력 장치이다. 특히, 상기 조작 다이얼(40)의 소정의 위치를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부(44, 45)를 형성하였다.

Description

조작 입력 장치{OPERATION INPUT DEVICE}

본 발명은 조작 입력 장치, 특히, 휴대 전화기, PDA, 텔레비전, 비디오의 전자 기기에 조립되는 조작 입력 장치에 관한 것이다.

종래, 조작 입력 장치로서는, 예를 들면, 휠의 하측에 고정되어 상기 휠과 동시에 회전하는 다극(多極) 착자 링형(型) 마그넷과, 상기 마그넷의 회전을 검출하는 검출 소자와, 상기 검출 소자가 장착되는 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판이 고정되는 베이스와, 상기 베이스에 고정되어 상기 휠을 회전할 수 있도록 지지어 홀더로 이루어지는 정보 입력 장치가 있다(특허문헌1 참조).

선행 기술 문헌

특허 문헌

특허문헌1 : 일본 특개2008-27443호 공보

그러나, 전술한 정보 입력 장치에서는, 휠의 하측에 다극 착자 링형 마그넷을 고정하고 있기 때문에, 부품 갯수, 조립 공수가 많이, 생산성이 낮음과 함께, 조립 정밀도의 편차에 의해 동작 특성에 편차가 생기기 쉽다.

또한, 휠의 하측에 다극 착자 링형 마그넷을 고정하기 때문에, 직경 방향 및 두께 방향의 어느 방향에 있어서도 장치의 소형화에 한계가 있다는 문제점이 있다. 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 부품 갯수, 조립 공수가 적음과 함께, 동작 특성에 편차가 없는 소형의 조작 입력 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 관한 조작 입력 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 프린트 기판의 상방에서 지지한 조작 다이얼을 회동 조작함에 의해, 상기 프린트 기판에 실장한 자기 검출 센서로, 상기 조작 다이얼의 회동 조작에 의거한 자계의 변화를 검출하는 조작 입력 장치로서, 상기 조작 다이얼의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 형성한 구성으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 조작 다이얼을 착자하여 착자 마그넷부를 형성하고 있다. 이 때문에, 종래예에 관한 링형 마그넷이 불필요하게 되기 때문에, 부품 갯수, 조립 공수가 적어지고, 생산성이 높아짐과 함께, 조작 다이얼에 조립 정밀도의 편차가 생기지 않고, 동작 특성에 편차가 생기지 않는다.

또한, 별체의 링형 마그넷을 고정할 필요가 없기 때문에, 직경 방향 및 두께 방향의 어느 방향에서도, 장치를 소형화할 수 있다.

본 발명에 관한 실시 형태로서는, 조작 다이얼을 축심 방향으로 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 연속하도록 형성하여도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 상기 조작 다이얼의 하방측에 자기 검출 센서를 배치함에 의해, 자기(磁氣) 감도가 좋아지기 때문에, 큰 자력이 생기도록 착자할 필요가 없고, 고감도의 자기 검출 센서를 필요로 하지 않는다.

본 발명에 관한 다른 실시 형태로서는, 조작 다이얼을 축심 방향으로 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 불연속이 되도록 형성하고 있어도 좋다.

착자 마그넷부를 연속적으로 형성할 필요가 없기 때문에, 착자 작업이 간단하게 된다.

본 발명에 관한 다른 실시 형태로서는, 조작 다이얼의 외주 연부만을 착자하고 있어도 좋고, , 또한, 조작 다이얼의 내주연부만을 착자하고 있어도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 자속 영역을 최소 한도에 억제함에 의해, 외부에 대한 악영향, 예를 들면, 자기 카드에 영향을 줄 우려가 없다.

본 발명에 관한 다른 실시 형태로서는, 상기 조작 다이얼을 직경 방향으로 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 연속하도록 형성하여도 좋다.

본 실시 형태로서는, 자속이 횡방향으로 길어지기 때문에, 조작 다이얼의 외 측에 자기 검출 센서를 배치할 수가 있어서, 보다 한층 박형의 조작 입력 장치를 얻을 수 있다.

본 발명에 관한 새로운 실시 형태로서는, 조작 다이얼의 착자를 직경 방향으로 착자하고, 또한, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 불연속이 되도록 형성하여도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 착자 마그넷부를 연속적으로 형성할 필요가 없기 때문에, 착자 작업이 간단하게 된다.

본 발명에 관한 다른 실시 형태로서는, 환상(環狀)의 조작 다이얼의 하방측에 배치되고, 또한, 프린트 기판에 고정된 환상 홀더의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 형성하여도 좋다.

또한, 환상의 조작 다이얼의 내측에 배치되고, 사고, 프린트 기판에 고정된 링형상 고정구의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 형성하여도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 조작 다이얼과 환상 홀더와의 사이, 또는, 조작 다이얼과 링형상 고정구와의 사이에 생기는 반발력, 흡인력에 의해, 회동 조작시에 클릭 느낌을 얻을 수 있다.

본 발명에 관한 다른 실시 형태로서는, 링형상 고정구의 내주면을 동일한 자극으로 착자하는 한편, 상기 링형상 고정구의 내측에 감합되는 누름버튼의 외주면을 동일한 자극으로 착자하여도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 링형상 고정구와 누름버튼이 자력으로 상호 흡인 또 는 반발함에 의해, 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 누름버튼을 링형상 고정구에 덜커덕거림 없이 조립할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 관한 조작 입력 장치의 실시 형태를 도 1 내지 도 9의 첨부 도면에 따라 설명한다.

본 실시 형태에 관한 조작 입력 장치는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 경질의 프린트 기판(10)과, 하면에 돔형상 가동 접점으로 이루어지는 중앙의 누름버튼 스위치(21a) 및 4개의 누름버튼 스위치(21b 내지 21e)를 부착한 수지제 필름 커버(20)와, 상기 프린트 기판(10)에 코킹 고정된 환상 홀더(30)와, 상기 환상 홀더(30)에 활주 시트(39)를 통하여 회동 가능하게 재치되는 조작 다이얼(40)과, 상기 조작 다이얼(40)의 감합구멍(41) 내에 감입(嵌入)되고, 상기 프린트 기판(10)에 코킹 고정되는 링형상 고정구(50)와, 상기 링형상 고정구(50)에 계합 고정되는 누름버튼(60)으로 이루어지는 것이다.

상기 프린트 기판(10)은, 그 외주 연부(緣部)에 접속부(10a)를 갖는 한편, 그 중앙에 도전부(11a)를 마련하고 있음과 함께, 상기 도전부(11a)를 중심으로 하여 동일 원주상에 균등한 피치로 도전부(11b 내지 11e)를 배치하고 있다. 상기 도전부(11a 내지 11e)는, 환상 고정 접점부와 상기 환상 고정 접점부 내에 배치된 고정 접점부로 이루어지는 것이다. 또한, 상기 프린트 기판(10)은, 상기 도전부(11a)를 사이에 두고 한 쌍의 코킹구멍(12, 12)이 형성되어 있음과 함께, 상기 코킹구멍(12)의 외측에 치구(治具)구멍(13, 13)을 각각 마련하고 있다. 또한, 상기 코킹 구멍(12, 12) 와 직교하는 방향으로, 상기 도전부(11a)를 사이에 두고 한 쌍의 코킹구멍(14, 14)이 마련되어 있음과 함께, 그 외측에 자기 검출 센서(19)를 감합하여 수납하는 수납 구멍(15, 15)을 마련하고 있다. 상기 자기 검출 센서(19)는, 프린트 기판(10)의 두께 치수를 유효 활용하기 위해, 상기 수납 구멍(15)에 뒤집은 상태로 수납되고, 상기 프린트 기판(10)에 접속되다. 또한, 프린트 기판(10)은, 금속 빅판으로 이루어지는 베이스에 플렉시블한 프린트 기판을 부착 일체화한 것이라도 좋다.

수지제 필름 커버(20)는, 상기 프린트 기판(10)에 피복 가능한 평면 형상을 가지며, 접착제를 도포한 이면(裏面)중, 상기 도전부(11a 내지 11e)와 대응하는 위치에, 편평한 돔형상 반전 스프링으로 이루어지는 누름버튼 스위치(21a 내지 21e)가 각각 부착되어 있다(도 3). 또한, 상기 수지제 필름 커버(20)는, 상기 프린트 기판(10)의 코킹구멍(12, 14) 및 치구구멍(13)에 대응하는 위치에, 코킹구멍(22, 24) 및 치구구멍(23)를 각각 마련하고 있다. 또한, 상기 프린트 기판(10)에 조립한 자기 검출 센서(19)를 피복하지 않도록 릴리프부(25)를 마련하고 있다. 또한, 상기 수지제 필름 커버(20)는, 가압시의 공기 저항을 작게 하기 위해, 상기 누름버튼 스위치(21a 내지 21e)에 연통한 통기부(26)를 형성하고 있다.

환상 홀더(30)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 누름버튼 스위치(21b 내지 21e)상에 재치 가능한 외주 형상을 갖고 있다. 그리고, 상기 환상 홀더(30)는, 그 하면에, 상기 누름버튼 스위치(21b 내지 21e)를 가압 가능한 조작용 돌기(31)를 돌설함과 함께, 상기 코킹구멍(12)에 대응하는 위치에 코킹용 돌기(32)를 돌설하고 있다(도 3). 또한, 환상 홀더(30)는, 후술하는 조작 다이얼(40)의 회동 조작을 원활히 행하기 위해 환상의 활주 시트(39)를 재량 가능하게 되어 있다.

조작 다이얼(40)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 프린트 기판(10)을 피복 가능한 동심원 형상이고, 그 중심에 후술하는 링형상 고정구(50) 및 누름버튼(60)을 감합할 수 있는 감합구멍(41)을 마련하고 있다. 또한, 상기 조작 다이얼(40)은, 상기 감합구멍(41)의 하면 내주 연부에 따라 환상 리브(42)를 마련하고 있음과 함께, 그 외측에 환상 홈부(43)를 형성하고 있다.

특히, 상기 조작 다이얼(40)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 사출 성형용 자성재로 이루어지는 것이고, 축심 방향으로 착자 마그넷부(44, 45)를 다른 자극으로 교대로 연속하도록 자화한 것이다. 이 때문에, 상기 조작 다이얼(10)의 윗면이 N극이면, 그 하면은 S극이 되고, 윗면이 S극이면, 하면이 N극이 된다. 또한, 상기 조작 다이얼(40)의 착자는, N극 및 S극을 교대로 연속적으로 배치하는 경우로 한하지 않고, 도 5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 소정이 간격을 두고 착자 마그넷부(44, 45)를 축심 방향으로 다른 자극으로 교대로 불연속으로 착자하여도 좋다. 또한, 자화 영역을 외주 연부로부터 내주 연부까지로 할 필요는 없고, 외주 연부만을 착자하여도 좋고, (도 5의 (B)), 내주 연부만을 자화하여도 좋다(도시 생략). 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 조작 다이얼(40)의 직경 방향으로 N극 및 S극를 교대로 연속하도록 착자 마그넷부(46, 47)를 배치하여도 좋고, 또는, 불연속으로 배치하여도 좋다(도시 생략).

링형상 고정구(50)는, 상기 조작 다이얼(40)의 감합구멍(41)에 감합 가능한 외경 치수를 가지며, 그 감합구멍(51)의 내측면으로부터 위치 결정용 돌기(52)를 안쪽으로 돌설함과 함께, 그 내측면에 따라 환상 단부(段部)(53)를 돌설하고 있다. 그리고, 링형상 고정구(50)는, 그 하면에 돌설한 코킹용 돌기(54, 54)를 상기 프린트 기판(10)의 코킹구멍(14, 14)에 각각 코킹 고정하고, 그 외주 연부를 상기 조작 다이얼(40)의 환상 리브(42)에 계합하고, 빠짐방지한다.

누름버튼(60)은, 상기 링형상 고정구(50)에 감합 가능한 외주 형상을 가지며, 그 하면 중앙에 조작용 돌기(61)를 돌설하고 있다. 그리고, 상기 누름버튼(60)은, 그 하면 외주 연부에 돌설한 탄성 폴부(62)를, 상기 링형상 고정구(50)의 환상 단부(53)에 계합함에 의해, 빠짐방지된다.

또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 링형상 고정구(50)의 내측 전주면(全周緬)을 N극으로 하고, 그 외측 전주면을 S극으로 하는 한편, 상기 누름버튼(60)의 외주부(外周部)를 N극으로 하고, 그 중심부를 S극으로고 하는 자화를 행하여도 좋다. 그리고, 상기 링형상 고정구(50)에 누름버튼(60)를 조합시키면, 접합부분에서 N극끼리가 상호 반발하기 때문에, 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 누름버튼(60)을 링형상 고정구(50)에 덜커덕거림 없이 조립할 수 있다. 또한, 상기 링형상 고정구(50)와 상기 누름버튼(60)이 상호 흡인하도록 착자하여도, 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고서, 덜커덕거림 없이 조립된다는 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 링형상 고정구(50)에 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 축심 방향, 또는, 직경 방향으로 형성하여 두면, 상기 조작 다이얼(40)의 착자 마그 넷부와의 사이에 생기는 흡인력, 반발력에 의해, 조작시에 클릭 느낌을 얻을 수 있다는 이점이 있다.

다음에, 전술한 구성 부품의 조립 방법을 설명한다.

우선, 도시하지 않은 치구인 한 쌍의 위치 결정 핀에 상기 프린트 기판(10)의 치구구멍(13, 13)를 삽입하고 위치 결정한다. 그리고, 상기 프린트 기판(10)의 수납구멍(15)에 자기 검출 센서(19)를 각각 감합하여 수납하고, 전기(電氣) 접속한다. 계속해서, 상기 위치 결정 핀에 수지제 필름 커버(20)의 치구구멍(23, 23)을 삽입하고, 프린트 기판(10)에 부착 일체화함에 의해, 도전부(11a 내지 11e)에 돔형상 반전 스프링으로 이루어지는 누름버튼 스위치(21a 내지 21e)를 각각 위치 결정한다.

그리고, 상기 프린트 기판(10)의 코킹구멍(12)에 환상 홀더(30)의 코킹용 돌기(32)를 코킹하여 고정함과 함께, 활주 시트(39)를 재치하여 위치 결정한다. 계속해서, 상기 환상 홀더(30)에 조작 다이얼(40)의 환상 홈부(43)를 회동 가능하게 감합한다. 그리고, 링형상 고정구(50)의 외주 연부를 상기 조작 다이얼(40)의 환상 리브(42)에 계합하고, 프린트 기판(10)의 코킹구멍(14)에 상기 링형상 고정구(50)의 코킹용 돌기(54)를 코킹 고정한다. 이로써, 상기 조작 다이얼(40)이 빠짐방지됨과 함께, 조작용 돌기(31)가 누름버튼 스위치(21b)(내지 21e)를 가압 가능하게 각각 맞닿는다. 또한, 상기 환상 홀더(30)는 누름버튼 스위치(21b 내지 21e)에 가세되어 있기 때문에, 덜커덕거림은 생기지 않는다.

최후로, 상기 링형상 고정구(50)의 내주연부에 마련한 환상 단부(53)에 누름 버튼(60)의 탄성 폴부(62)를 탄성 계합함에 의해, 조작용 돌기(61)가 누름버튼 스위치(21a)에 가압 가능하게 맞닿는다.

다음에, 전술한 구성으로 이루어지는 조작 입력 장치를 휴대 전화기(도시 생략)에 적용한 경우의 조작 방법에 관해 설명한다.

조작 다이얼(40)을 상기 환상 홀더(30)의 축심을 중심으로 하여 회동시키면, 상기 조작 다이얼(40)은 활주 시트(39)를 통하여 환상 홀더(30)상을 회동한다. 그리고, 자화된 상기 조작 다이얼(40)의 회동에 수반하여, 한 쌍의 자기 검출 센서(19, 19)가 자계의 변화를 각각 검지하고, 이에 의거하여 회동 방향 및 회동량을 검출한다.

그리고, 그 검출 결과가 도시하지 않은 제어 회로를 통하여 모니터의 화면 표시에 스크롤 바의 이동으로서 반영된다. 계속해서, 소망하는 위치에 스크롤 바가 도달한 경우에, 누름버튼(60)를 누름에 의해, 누름버튼 스위치(21a)의 반전 스프링이 반전하고, 대응하는 도전부(11a)를 도통시켜서 선택 지령을 출력한다.

또한, 조작 다이얼(40)의 주변부를 압하하고, 환상 홀더(30)의 가압용 돌기(31)로 누름버튼 스위치(21b 내지 21e)의 반전 스프링을 적절히 반전시킴에 의해, 대응하는 도전부(11b 내지 11e)를 도통시켜도 좋다.

본 발명에 관한 조작 입력 장치는 휴대 전화기로 한하지 않고, 다른 모바일 기기나 그 밖의 전자 기기에 적용하여도 좋음은 물론이다.

도 1의 (A) 및 (B)는 본 발명에 관한 조작 입력 장치의 실시 형태를 다른 각도에서 본 사시도.

도 2는 도 1의 (A)에서 도시한 조작 입력 장치의 분해 사시도.

도 3은 도 1의 (B)에서 도시한 조작 입력 장치의 분해 사시도.

도 4의 (A)는 도 2에서 도시한 조작 다이얼의 착자 영역을 도시하는 사시도, 도 4의 (B)는 도 1의 (A)에서 도시한 실시 형태의 부분 단면도.

도 5의 (A) 및 (B)는 다른 착자 영역을 갖는 조작 다이얼의 변형예를 도시하는 사시도.

도 6은 다른 착자 영역을 갖는 조작 다이얼의 다른 변형예를 도시하는 사시도.

도 7은 도 2에서 도시한 링형상 고정구 및 누름버튼을 각각 착자한 응용예를 도시하는 사시도.

도 8의 (A)는 도 1에서 도시한 조작 입력 장치의 저면도, 도 8의 (B)는 도 8의 (A)의 B-B선 단면도.

도 9의 (A)는 도 1에서 도시한 조작 입력 장치의 저면도, 도 9의 (B)는 도 9의 (A)의 B-B선 단면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 프린트 기판 11a 내지 11e : 도전부

12, 14 : 코킹구멍 19 : 자기 검출 센서

20 : 수지제 필름 커버 21a 내지 21e : 누름버튼 스위치

22, 24 : 코킹구멍 30 : 환상 홀더

31 : 조작용 돌기 32 : 코킹용 돌기

39 : 활주 시트 40 : 조작 다이얼

41 : 감합구멍 42 : 환상 리브

43 : 환상 홈 44, 45, 46, 47 : 착자 마그넷부

50 : 링형상 고정구 51 : 감합구멍

52 : 위치 결정용 돌기 53 : 환상 단부

54 : 코킹용 돌기 60 : 누름버튼

61 : 조작용 돌기 62 : 탄성 폴부

Claims

프린트 기판의 상방에서 지지한 조작 다이얼을 회동 조작함에 의해, 상기 프린트 기판에 실장한 자기 검출 센서로, 상기 조작 다이얼의 회동 조작에 의거한 자계의 변화를 검출하는 조작 입력 장치로서,

상기 조작 다이얼의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 형성하고,

환상의 조작 다이얼의 하방측에 배치되고, 또한, 프린트 기판에 고정된 환상 홀더의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 형성한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
프린트 기판의 상방에서 지지한 조작 다이얼을 회동 조작함에 의해, 상기 프린트 기판에 실장한 자기 검출 센서로, 상기 조작 다이얼의 회동 조작에 의거한 자계의 변화를 검출하는 조작 입력 장치로서,

상기 조작 다이얼의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 형성하고,

환상의 조작 다이얼의 내측에 배치되고, 또한, 프린트 기판에 고정된 링형상 고정구의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 형성한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
프린트 기판의 상방에서 지지한 조작 다이얼을 회동 조작함에 의해, 상기 프린트 기판에 실장한 자기 검출 센서로, 상기 조작 다이얼의 회동 조작에 의거한 자계의 변화를 검출하는 조작 입력 장치로서,

상기 조작 다이얼의 적어도 일부를 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 형성하고,

링형상 고정구의 내주면을 동일한 자극으로 착자하는 한편, 상기 링형상 고정구의 내측에 감합되는 누름버튼의 외주면을 동일한 자극으로 착자한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

조작 다이얼을 축심 방향으로 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 연속하도록 형성한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

조작 다이얼을 축심 방향으로 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 불연속이 되도록 형성한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

조작 다이얼의 외주 연부만을 착자한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

조작 다이얼의 내주 연부만을 착자한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조작 다이얼을 직경 방향으로 착자하고, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 연속하도록 형성한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

조작 다이얼의 착자를 직경 방향으로 착자하고, 또한, 복수의 착자 마그넷부를 다른 자극으로 교대로 불연속이 되도록 형성한 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
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