KR101097375B1 - 다단 동작 스위치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스위치에 가해지는 압력에 따라 다른 신호를 제공할 수 있는 다단동작 스위치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 조립공정이 단순하고 클릭 기능이 강화될 수 있으며 하나의 탄성판으로도 다단 동작을 가능하게 하는 다단 동작 스위치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다단 동작 스위치는, 상면에 복수의 접점부가 서로 이격되도록 형성된 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판의 상면에 안착되어 압력이 가해진 경우 인쇄회로기판의 접점부와 접점부를 전기적으로 연결하는 탄성판을 포함하되, 탄성판은 인쇄회로기판의 상면에 안착고정되며 테두리가 경사지게 형성된 띠형상으로 이루어지는 베이스부와, 베이스부의 내측 양단에 베이스부의 중심을 향하여 연장되는 제1접촉부와, 베이스부의 중앙부에 배치되며 상방으로 볼록하게 형성되는 제2접촉부와, 제1접촉부 및 제2접촉부를 연결하는 연결부를 가지며, 제2접촉부에 압력이 가해지면 제1접촉부가 인쇄회로기판의 접점부에 접촉되고 이후 계속적으로 압력이 가해지면 제2접촉부가 인쇄회로기판의 접점부에 접촉되는 것을 특징으로 한다.
다단, 스위치, 인쇄회로기판, 탄성판, 접촉부, 접점부

Description

다단 동작 스위치{MULTI-STEP OPERATION SWITCH}
본 발명은 스위치에 가해지는 압력에 따라 다른 신호를 제공할 수 있는 다단동작 스위치에 관한 것이다.
분리된 접점 사이에서 압력을 받아 상하로 이동하는 도전체로 이루어진 압력식 스위치는 접점과 접점 사이의 접촉에 의해 하나의 신호만을 제공할 수 있어 일반적으로 온-오프(on-off)제어를 하는데 사용된다.
그러나 최근에는 각종 가전기기의 소형화 추세 및 사용자의 기기조작의 편의성을 반영하여 스위치로 전달되는 압력의 변화에 의해 다양한 신호를 제공할 수 있는 스위치가 개발되고 있다.
이러한 스위치는 압력이 가해지면 형상의 변화를 일으키는 탄성판을 이용하여 탄성판의 변화에 따라 접촉되는 접점을 수개 설치하여 압력에 따라 접촉하는 접점의 위치를 달리함으로써 압력에 따른 다양한 신호를 제공할 수 있도록 제작된다.
그러나 이러한 스위치는 탄성판이 인쇄회로기판에 매입되어 고정되는바 그 제작공정이 복잡한 문제가 있었다.
또한, 탄성판의 반전동작을 기준으로 다른 신호를 발생시키므로 탄성판의 반 전변형의 영역을 발생시키는 압력 부근에서는 스위치에 가해지는 압력을 미세하게 조정해야 원하는 신호를 발생시킬 수 있어 스위치의 속응성을 저해하는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조립공정이 단순한 다단 동작 스위치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 클릭 기능이 강화될 수 있는 다단 동작 스위치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 탄성판으로도 다단 동작을 가능하게 하는 다단 동작 스위치를 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 상면에 복수의 접점부가 서로 이격되도록 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 상면에 안착되어 압력이 가해진 경우 상기 인쇄회로기판의 접점부와 접점부를 전기적으로 연결하는 탄성판을 포함하되, 상기 탄성판은 상기 인쇄회로기판의 상면에 안착고정되며 테두리가 경사지게 형성된 띠형상으로 이루어지는 베이스부와, 상기 베이스부의 내측 양단에 상기 베이스부의 중심을 향하여 연장되는 제1접촉부와, 상기 베이스부의 중앙부에 배치되며 상방으로 볼록하게 형성되는 제2접촉부와, 상기 제1접촉부 및 제2접촉부를 연결하는 연결부를 가지며, 상기 제2접촉부에 압력이 가해지면 상기 제1접촉부가 상기 인쇄회로기판의 접점부에 접촉되고 이후 계속적으로 압력이 가해지면 상기 제2접촉부가 상기 인쇄회로기판의 접점부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 다단 동작 스위치를 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 인쇄회로기판은 소정형상의 홈이 복수로 형성된 프레임과, 상기 프레임의 홈에 대응되는 형상을 갖도록 형성되며 상기 프레임의 홈에 삽입고정되어 복수의 접점부를 형성하는 도전성의 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 베이스부의 좌측단 및 우측단에는 상기 인쇄회로기판의 접점부에 상시 접촉되는 절곡부가 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 인쇄회로기판의 양측에는 삽입홈이 형성되고 상기 베이스부의 양단에는 각각 상기 삽입홈에 삽입고정될 수 있는 삽입돌기가 돌출형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 탄성판의 상면을 감싸도록 부착되어 상기 탄성판이 상기 인쇄회로기판에 고정되도록 하는 보호필름을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 보호필름의 상부에 안착되되 양단이 상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 탄성판 및 보호필름의 이탈이 방지되도록 고정시키는 프레임커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다단 동작 스위치에 의하면, 인쇄회로기판에 탄성판을 안착시켜 결합고정시킨 후 보호필름을 부착하고 프레임커버를 결합시키면 되기 때문에 조립공정이 단순하며 제조비용도 절감될 수 있다.
또한, 탄성판에 인쇄회로기판의 접점부와 상시 접촉되는 절곡부가 형성됨으 로 인해 클릭 기능이 강화될 수 있다.
뿐만 아니라, 탄성판에 압력이 가해지는 경우 순차적으로 인쇄회로기판의 접점부와 접촉되는 복수의 접촉부가 형성됨으로 인해 하나의 탄성판으로도 스위치의 다단 동작이 가능해진다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 동작 스위치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 다단 동작 스위치의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3a에 도시된 바와 같이, 다단 동작 스위치는 인쇄회로기판(100), 탄성판(200)을 포함하여 이루어지며, 바람직하게는 보호필름(300) 및 프레임커버(400)를 더 포함할 수 있으며, 인쇄회로기판(100), 탄성판(200), 보호필름(300), 프레임커버(400)가 순차 적층되는 구조로 이루어진다.
인쇄회로기판(100)은 상면에 복수의 접점부가 서로 이격되도록 형성되는데, 도 2 내지 도 3c에는 예시적으로 인쇄회로기판(100)의 상면에 4개의 접점부가 형성된 것이 도시되어 있다.
바람직하게는, 인쇄회로기판(100)은 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이 프레 임(110) 및 도전성 단자(terminal)(120)를 포함하여 이루어질 수 있다. 프레임(110)에는 소정형상의 홈(도시되지 않음)이 복수로 형성되고, 단자(120)는 프레임(110)의 홈에 대응되는 형상으로 이루어지는데, 단자(120)가 프레임(110)의 홈에 삽입고정되어 복수의 접점부를 형성하게 된다. 편의상 인쇄회로기판(100)의 접점부를 제1접점부(120a), 제2접점부(120b), 제3접점부(120c), 제4접점부(120d)로 명명하기로 한다.
한편, 인쇄회로기판(100)을 이루는 프레임(110)과 단자(120)가 인서트 사출성형에 의해 일체로 형성되도록 하는 것이 더 바람직하다.
탄성판(200)은 인쇄회로기판(100)의 상면에 안착되어 결합되는데, 압력이 가해지는 경우 인쇄회로기판(100)의 접점부와 접점부를 전기적으로 연결하는 역할을 하는 것으로서, 도전성의 재질로 이루어진다. 이러한 탄성판(200)에 가해진 압력이 제거된 경우에는 원래 형상으로 복원되어 접점부에서 이격된다.
바람직하게는, 탄성판(200)은 인쇄회로기판(100)의 상면에 안착고정되며 테두리가 경사지게 형성된 띠형상으로 이루어지는 베이스부(210)와, 베이스부(210)의 내측 양단에 베이스부(210)의 중심을 향하여 연장되는 제1접촉부(220)와, 베이스부(210)의 중앙부에 배치되며 상방으로 볼록하게 형성되는 제2접촉부(230)와, 제1접촉부(220) 및 제2접촉부(230)를 연결하는 연결부(240)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이 경우, 베이스부(210)는 테두리가 중심을 향하여 경사를 이루도록 형성되는데, 베이스부(210)의 양단에는 인쇄회로기판(100)의 프레임(110)의 양측에 형성 된 삽입홈(112)에 삽입고정될 수 있는 삽입돌기(212)가 돌출형성될 수 있다. 삽입홈(112) 및 삽입돌기(212)를 형성하는 이유는 베이스부(210)가 인쇄회로기판(100)에 용이하게 결합되도록 하여 조립공정을 단순화하기 위함이다.
베이스부(210)의 좌측단 및 우측단에는 인쇄회로기판(100)의 접점부에 상시 접촉되는 절곡부(214)가 형성되는 것이 특히 바람직한데, 베이스부(210)의 좌측단 및 우측단에 형성된 절곡부(214)는 각각 인쇄회로기판(100)의 제1접점부(120a)와 제4접점부(120d)에 항상 접촉된 상태를 유지하게 된다. 이와 같은 절곡부(214)를 형성한 이유는 인쇄회로기판(100) 상에서 탄성판(200)이 안정적으로 지지되도록 하기 위함이고, 또한 1차 클릭기능의 역할을 강화하기 위함이다.
제1접촉부(220)는 탄성판(200)에 압력이 가해질 때 하방으로 가압되어 인쇄회로기판(100)의 제1접점부(120a)에 접촉하게 되는 부분이다. 이러한 제1접촉부(220)는 베이스부(210)의 내측 양단에서 중심을 향하여 연장형성되는데, 수평으로 형성되거나 소정의 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 참고로, 도 2에서 점선으로 표시된 영역이 제1접촉부(220)에 해당하는 부분이다.
연결부(240)는 제1접촉부(220)와 제2접촉부(230)를 연결하는 역할을 하는 것으로, 제1접촉부(220)와 마찬가지로 수평으로 형성되거나 소정 경사를 갖도록 형성될 수 있다.
제2접촉부(230)는 직접적으로 압력이 가해지는 부분으로 상방으로 볼록하게 형성된다. 제2접촉부(230)에 소정 압력이 가해지면 먼저 제1접촉부(220)가 인쇄회로기판(100)의 제1접점부(120a)에 접촉되고 제2접촉부(230)의 외측단이 제2접점 부(120b)에 접촉되며, 이후 계속적으로 압력이 가해지면 제2접촉부(230)의 중앙부가 인쇄회로기판(100)의 제3접점부(120c)에 접촉하게 되는 것이다.
보호필름(300)은 탄성판(200)의 상면을 감싸도록 부착되어 탄성판(200)이 인쇄회로기판(100)에 견고하게 고정되도록 하는 역할을 하는 것이다. 전술한 바와 같이, 탄성판(200)은 양단에 형성된 삽입돌기(212)가 프레임(110)의 양측에 형성된 삽입홈(112)에 삽입됨으로써 인쇄회로기판(100)에 고정되지만, 더욱 견고하게 고정되도록 하기 위해 보호필름(300)이 부착된다. 더욱이, 탄성판(200)의 제2접촉부(230)에는 버튼에 의해 잦은 압력이 가해지기 때문에, 보호필름(300)은 탄성판(200)을 보호하는 역할도 하게 된다. 보호필름(300)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질로 이루어질 수 있다.
프레임커버(400)는 보호필름(300)의 상부에 안착되며 인쇄회로기판(100)과 결합되어 그 사이에 배치되는 탄성판(200)과 보호필름(300)의 이탈이 방지되도록 고정하는 역할을 하는 것이다.
프레임커버(400)와 인쇄회로기판(100)의 결합관계를 살펴보면, 인쇄회로기판(100)의 테두리에 결합돌기(114)가 형성되고, 프레임커버(400)는 양 측단이 하방으로 연장되고 각각 결합돌기(114)가 끼워질 수 있는 결합홈(410)이 형성된다.
참고로, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 동작 스위치가 통신기기 등에 적용되는 경우 버튼이 탄성판을 가압할 수 있도록 프레임커버(400)의 면은 탄성판(200)의 제2접촉부(230)가 노출될 수 있도록 절개된다.
이상과 같은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 동작 스위치의 조립과정을 개 략적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 인서트 사출성형에 의해 프레임(110) 및 단자(120)로 이루어지는 인쇄회로기판(100)을 성형하고, 탄성판(200), 보호필름(300), 프레임커버(400)를 각각 별도로 성형한다.
성형된 인쇄회로기판(100)의 상면에 탄성판(200)을 안착시키고 고정시킨다. 이 경우, 탄성판(200)의 양단에 형성된 삽입돌기(212)가 프레임(110)의 양측에 형성된 삽입홈(112)에 삽입되어 탄성판(200)이 고정되며, 탄성판(200)의 절곡부(214)는 각각 인쇄회로기판(100)의 제1접점부(120a) 및 제4접점부(120d)에 상시 접촉하게 된다.
그러고 나서, 탄성판(200)의 상면을 감싸도록 보호필름(300)을 부착한다. 이 경우, 보호필름(300)의 모서리는 인쇄회로기판(100)의 상면에 부착되어 탄성판(200)의 더욱 견고하게 고정된다.
끝으로, 보호필름(300)이 부착된 탄성판(200)의 상부에 프레임커버(400)를 안착시킨 후 인쇄회로기판(100)의 프레임(110)과 결합시킴으로써, 다단 동작 스위치의 조립이 완료되는데, 이와 같이 그 조립공정이 극히 단순하다는 이점이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다단 동작 스위치의 작동과정은 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 탄성판(200)에 어떠한 압력이 가해지지 않은 경우 탄성판(200)의 절곡부(214)만이 인쇄회로기판(100)의 제1접점부(120a) 및 제4접점부(120d)에 접촉되어 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 탄성판(200)의 제2접촉부(230)에 소정 압력이 가 해지면 탄성판(200)이 변형되는데, 우선 제2접촉부(230)와 연결부(240)로 연결된 제1접촉부(220)가 인쇄회로기판(100)의 제1접점부(120a)에 접촉되고 제2접촉부(230)의 외측단이 제2접점부(120b)에 접촉된다. 이에 따라, 제1접점부(120a), 제4접점부(120d) 및 제2접점부(120b)가 전기적으로 연결된다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 탄성판(200)의 제2접촉부(230)에 더 큰 압력이 가해지면 탄성판(200)의 제2접촉부(230) 자체에 변형이 크게 발생하여 오목한 형상을 이루게 된다. 이에 따라, 제2접촉부(230)의 중앙부는 전체적으로 인쇄회로기판(100)의 제3접점부(120c)에 접촉하게 되어, 결국 제1접점부(120a) 내지 제4접점부(120d)가 전기적으로 연결되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 동작 스위치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 다단 동작 스위치의 분해 사시도.
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 다단 동작 스위치의 작동과정을 나타낸 단면도.
※ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명
100 : 인쇄회로기판
110 : 프레임
112 : 삽입홈
120 : 단자
120a, 120b, 120c, 120d : 접점부
200 : 탄성판
210 : 베이스부
212 : 삽입돌기
214 : 절곡부
220 : 제1접촉부
230 : 제2접촉부
240 : 연결부
300 : 보호필름
400 : 프레임커버

Claims (6)

  1. 상면에 복수의 접점부가 서로 이격되도록 형성된 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판의 상면에 안착되어 압력이 가해진 경우 상기 인쇄회로기판의 접점부와 접점부를 전기적으로 연결하는 탄성판;을 포함하되,
    상기 탄성판은 상기 인쇄회로기판의 상면에 안착고정되며 테두리가 경사지게 형성된 띠형상으로 이루어지는 베이스부와, 상기 베이스부의 내측 양단에 상기 베이스부의 중심을 향하여 연장되는 제1접촉부와, 상기 베이스부의 중앙부에 배치되며 상방으로 볼록하게 형성되는 제2접촉부와, 상기 제1접촉부 및 제2접촉부를 연결하는 연결부를 가지며, 상기 제2접촉부에 압력이 가해지면 상기 제1접촉부가 상기 인쇄회로기판의 접점부에 접촉되고 이후 계속적으로 압력이 가해지면 상기 제2접촉부가 상기 인쇄회로기판의 접점부에 접촉되며,
    상기 인쇄회로기판의 양측에는 삽입홈이 형성되고 상기 베이스부의 외측 양단에는 각각 상기 삽입홈에 삽입고정될 수 있는 삽입돌기가 돌출형성되며,
    상기 베이스부의 좌측단 및 우측단에는 상기 인쇄회로기판의 접점부에 상시 접촉되는 절곡부가 하방으로 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 다단 동작 스위치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 소정형상의 홈이 복수로 형성된 프레임과, 상기 프레임의 홈에 대응되는 형상을 갖도록 형성되며 상기 프레임의 홈에 삽입고정되어 복수의 접점부를 형성하는 도전성의 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 동작 스위치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 탄성판의 상면을 감싸도록 부착되어 상기 탄성판이 상기 인쇄회로기판에 고정되도록 하는 보호필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 동작 스위치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 보호필름의 상부에 안착되되 양단이 상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 탄성판 및 보호필름의 이탈이 방지되도록 고정시키는 프레임커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 동작 스위치.
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