KR101100403B1 - 다단동작 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단동작 스위치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 스위치에 가해지는 압력에 따라 다른 신호를 제공할 수 있는 다단동작 스위치에 관한 것이다.

본 발명의 다단동작 스위치는 전자기기의 인쇄회로기판에 연결되고 상면에 하나 이상의 접점이 설치되는 스위치 인쇄회로기판과, 스위치 인쇄회로기판의 상면에 안착되어 압력이 가해진 경우 접점과 접점을 전기적으로 연결시키는 탄성판으로 이루어지고, 탄성판은 모서리로부터 상부방향으로 돌출형성되는 제1돌출부와, 제1돌출부에 연접하여 제1돌출부와 동일한 방향으로 돌출형성되는 제2돌출부와, 탄성판의 모서리로부터 제1돌출부에 대향되는 방향으로 절곡되는 제1경사부를 포함한다.

전자기기, 스위치, 탄성판, 전자파 차폐용 필름

Description

다단동작 스위치{MULTI-STEP OPERATION ELECTRICAL SWITCH}

본 발명은 다단동작 스위치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 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 반전변형의 영역을 발생시키는 압력 부근에서는 스위치에 가해지는 압력을 미세하게 조정해야 원하는 신호를 발생시킬 수 있어 스위치의 속응성을 저해하는 문제가 있었다.

본 발명은 탄성판과 스위치 인쇄회로기판의 단순한 구성을 이용하여 제작되는바 제작시 비용이 절감되는 다단동작 스위치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 압력이 가해지는 경우, 압력 전달방향에 수직하게 이동할 수 있는 공간을 형성하여 사용자의 압력에 즉시 반응하는 다단동작스위치를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 압력의 미세한 변화에도 반응하는 다단동작스위치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전자파 차폐용 필름(electromagnetic interference shielding film)을 설치함으로써 전자기기에서 발생되는 전자파를 차단시킬 수 있는 다단동작 스위치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 전자기기의 인쇄회로기판에 연결되고 상면에 하나 이상의 접점이 설치되는 스위치 인쇄회로기판과, 스위치 인쇄회로기판의 상면에 안착되어 압력이 가해진 경우 접점과 접점을 전기적으로 연결시키는 탄성판으로 이루어지고, 탄성판은 모서리로부터 상부방향으로 돌출형성되는 제1돌출부와, 제1돌출부에 연접하여 제1돌출부와 동일한 방향으로 돌출형성되는 제2돌출부와, 탄성판의 모서리로부터 제1돌출부에 대향되는 방향으로 절곡되는 제1경사부를 포함하는 다단동 작 스위치에 의해 달성된다.

또한, 제1돌출부에는 탄성판이 가압되는 경우 제1돌출부의 변형을 용이하게 하는 절개면이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제1돌출부와 제2돌출부는 탄성판의 중심을 향하여 경사를 갖고 형성되고, 제1돌출부와 제2돌출부 사이에는 제1돌출부와 제2돌출부를 이격시키는 제2경사부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 스위치 인쇄회로기판은, 탄성판의 하부에 제1경사부의 측면으로부터 유격을 갖고 설치되어 제1경사부에 연결되는 제1접점과, 탄성판에 압력이 가해진 경우 제1돌출부와 접하는 제2접점과, 제1돌출부와 제2접점과 접할 때의 압력보다 큰 압력이 가해진 경우 제2돌출부와 접하는 제3접점을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 탄성판의 상면에는 스위치 인쇄회로기판을 감싸 탄성판을 스위치 인쇄회로기판에 고정시키는 필름을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 필름은 전자파 차폐용 필름인 것이 바람직하다.

또한, 제1경사부는 탄성판 양측 모서리의 서로 마주보는 각 위치에서 형성되는 다수의 브릿지로 이루어질 수 있다.

이때 브릿지는 서로 마주보게 형성되는 2개의 브릿지, 또는 대각방향으로 서로 마주보게 형성되는 4개의 브릿지로 이루어질 수 있다.

따라서 본 발명의 다단동작 스위치는 탄성판과 스위치 인쇄회로기판의 단순 한 구성을 이용하여 제작되는바 제작시 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 압력이 가해지는 경우, 압력 전달방향에 수직하게 이동할 수 있는 공간을 형성하여 사용자의 압력에 즉시 반응하는 다단동작스위치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 압력의 미세한 변화에도 반응하는 다단동작스위치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전자파 차폐용 필름(electromagnetic interference shielding film)을 설치함으로써 전자기기에서 발생되는 전자파를 차단시킬 수 있는 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적법하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 다단동작 스위치(1)의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 다단동작 스위치(1)의 분해사시도이고, 도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 다단동작 스위치(1)의 작동도이다.

다단동작 스위치(1)는 크게 탄성판(20)과 접점이 형성된 스위치 인쇄회로기판(10)과 탄성판(20)과 스위치 인쇄회로기판(10)의 상면을 감싸는 필름(30)으로 이루어진다.

탄성판(20)은 스위치 인쇄회로기판(10)의 상부면에 설치되어 사용자가 탄성판(20)의 상부면을 가압할 때 스위치 인쇄회로기판(10)에 형성된 접점(13, 15, 17)에 맞닿는 것으로, 탄성판(20)에 작용되는 압력이 제거된 경우, 원래의 형상으로 복원되어 맞닿았던 접점에서 이격된다.

이러한 탄성판(20)은 탄성판(20)의 모서리로부터 스위치 인쇄회로기판(10) 방향으로 절곡되는 제1경사부(22)와, 제1경사부(22)로부터 탄성판(20)의 중앙부 방향으로 경사를 갖고 상부 방향으로 돌출되는 제1돌출부(23)와, 제1돌출부에 연접하여 탄성판(20)의 중앙부 방향으로 경사를 갖고 형성되는 제2경사부(26)와, 제2경사부(26)로부터 상부 방항으로 돌출되는 제2돌출부(27)로 이루어진다.

제1경사부(22)는 후술할 스위치 인쇄회로기판(10)의 상부에 설치된 제1접점(13)에 접하는 것으로, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 단면이 스위치 인쇄회로기판(10) 방향으로 경사를 갖도록 제1돌출부(23)로부터 절곡된다.

제1돌출부(23)는 탄성판(20)에 압력이 가해진 때 후술할 제2접점(15)과 접하는 것으로 양단부가 둥글게 절개된 플레이트 형상으로 형성되며, 중앙이 상부 방향을 향하도록 돌출된다.

제1돌출부(23)에는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 제1돌출부(23)의 상부와 하부를 관통시키는 절개면(29)이 형성되어, 탄성판(20)에 압력이 가해진 때 제1돌출부(23)의 제2접점 방향으로의 변형을 보다 용이하게 한다.

또한, 제1돌출부(23)의 중앙에는 탄성판(20)의 중앙 방향으로 경사진 환테 형상의 제2경사부(26)가 형성된다.

제2경사부(26)는 제1돌출부(23)와 제2돌출부(27)를 이격시키는 것으로서, 제1돌출부(23)를 제2접점(15)에 접하게 하기 위해 탄성판(20)에 압력을 가해진 경우, 제2돌출부(27)가 제1돌출부(23)보다 낮은 위치 또는 동일한 위치로 변형되어 스위치 인쇄회로기판(10)에 형성된 접점에 맞닿는 것을 방지한다.

제2경사부(26)에 연접하여 형성되는 제2돌출부(27)는 중앙이 볼록한 원판형상으로 형성되어, 제1돌출부(23)가 변형되어 제2접점(15)에 맞닿았을 때보다 더 큰 압력이 탄성판(20)에 가해진 경우, 후술할 제3접점(17)에 접하게 된다.

스위치 인쇄회로기판(10)은 저면에 이동통신 단말기의 인쇄회로기판(도면 미도시)과 연결되는 접점(도면 미도시)이 형성된 것으로, 그 상부면에는 저면에 형성된 접점에 전기적으로 연결되는 제1접점(13), 제2접점(15) 및 제3접점(17)이 형성되며, 그 상부에는 앞에서 살펴본 탄성판(20)이 안착된다.

또한, 스위치 인쇄회로기판(10)의 상면에는 스위치 인쇄회로기판(10)의 상부에 안착된 탄성판(20)이 스위치 인쇄회로기판(10) 상에서 미끄러져 이탈되는 것을 방지되는 탄성판(20)의 형상으로 개방면이 형성된 베이스 필름(40)이 설치된다.

이러한 베이스 필름(40)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리카보네이트(polycabonate, PC)로 이루어진다.

베이스 필름(40)과 탄성판(20) 사이에는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 탄성판(20)의 변형시에 스위치 인쇄회로기판(10)의 상부면 상에서 이동할 수 있도록 공간부(19)가 형성되며, 탄성판(20)의 상면과 베이스 필름(40)의 상부는 필름(30)에 의해 감싸져 고정된다.

공간부(19)는 탄성판(20)이 변형되는 경우, 탄성판(20)의 측면으로 신장될 수 있는 공간으로, 이러한 공간부(19)에 의하여 탄성판(20)의 변형이 보다 용이하게 된다.

제1접점(13), 제2접점(15) 및 제3접점(17)은 스위치 인쇄회로기판(10)의 상면에 형성되어 스위치 인쇄회로기판(10)의 후면에 형성된 접점에 연결이 된다.

제1접점(13)은 제1경사부(22)의 위치에 대응되어 형성되며, 제2접점(15)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1돌출부(23)의 형상에 대응되게 설치되고, 제3접점(17)은 원판 형상으로 형성되어 탄성판(20)이 가압된 경우, 제2돌출부(27)와 접할 수 있도록 제2돌출부(27)의 위치에 대응되어 설치된다.

탄성판(20)의 상부면과 베이스 필름(40)의 상부를 감싸는 필름(30)은 이동통신 단말기에서 발생되는 전자기파를 차단할 수 있도록 전자파 차폐용 필름(31)이 사용된다.

이때, 전자파 차폐용 필름(31)의 하면에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 재질로 이루어진 절연필름(33)이 설치되어 탄성판(20)의 상부로 전기가 통하는 것을 방지한다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하여 다단동작 스위치(1)의 동작상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 3a는 탄성판(20)에 압력이 가해지지 않은 경우를 도시한 것으로, 이 상태에서는 제1경사부(22)의 단부와 제1접점(13)만이 맞닿아 있다.

이러한 상태에서 탄성판(20)에 압력이 가해지면, 도 3b와 같이 탄성판(20)은 변형이 되며, 탄성판(20)의 변형에 따라 제1돌출부(23)와 제2접점(15)은 맞닿게 되어 탄성체(20)를 매개로 제1접점(13)과 제2접점(15)은 서로 전기적으로 연결되게 된다.

이러한 상태에서 탄성판(20)에 압력이 가해지면, 도 3b에 도시된 바와 같이 탄성판(20)은 스위치 인쇄회로기판(10)의 상부면, 보다 구체적으로는 베이스 필름(40) 방향의 공간부(19)로 벌어지며, 이러한 변형에 따라 제1돌출부(23)는 제2접점(15)에 맞닿게 된다.

또한, 도 3b의 상태보다 더 큰 압력이 가해지는 경우, 탄성판(20)은 도 3b의 상태보다 더 크게 변형되어 공간부(19) 방향으로 벌어지며 제2돌출부(23)는 제3접점(17)에 맞닿게 된다.

이때, 돌출된 제2돌출부(27)는 도 3c에 도시된 바와 같이 반전변형이 되어 순간적으로 반발력을 감소시키므로 사용자에게 클릭감을 전달해주게 된다.

이러한 다단동작 스위치(1)는 스위치 인쇄회로기판(10), 탄성판(20), 필름(30)으로 이루어지는바 다단동작 스위치(1)의 크기를 줄일 수 있으며, 특히 높이를 줄일 수 있어 이동통신 단말기와 같은 소형화된 전자기기에 용이하게 사용될 수 있다.

한편, 도 4a 및 도 4b에서는 본 발명의 바람직한 다른 실시예가 도시되며, 구체적으로 일실시예에서 설명된 탄성판(20)의 다른 예에 관한 평면도가 도시된다.

도 4a 및 도 4b에 표시된 참조부호 중 하기에서 설명이 생략된 것은 상술한 일실시예에서의 설명으로 대신한다.

본 실시예의 탄성판(20)은, 제1경사부(22)가 다리 형상의 브릿지(22a, 22b)로 이루어진 예가 제시된다. 그리고 브릿지(22a, 22b)는 탄성판(20) 양측 모서리의 서로 마주보는 각 위치에서 형성되는 다수로 이루어진다.

도 4a에서는 탄성판(20) 양측 모서리에서 서로 마주보게 형성되는 2개의 브릿지(22a)로 이루어진 예를, 그리고 도 4b에서는 탄성판(20) 양측 모서리에서 서로 대각방향으로 마주보게 형성되는 4개의 브릿지(22b)로 이루어진 예를 도시하고 있다.

제1경사부(22)가 이처럼 다수의 브릿지(22a, 22b)로 이루어짐으로써 클릭감이 보다 향상되며, 브릿지(22a, 22b)의 하단부에서 접점력이 집중되기 때문에 접점의 신뢰성 또한 향상된다.

그리고, 탄성판(20)의 무게를 줄일 수 있기 때문에 본 실시예에 의한 다단동작 스위치(1)의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 다단동작 스위치의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 다단동작 스위치의 분해사시도.

도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 다단동작 스위치의 작동도.

도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 탄성판의 다른 예를 보인 평면도.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

1; 다단동작 스위치 10; 스위치 인쇄회로기판

13; 제1접점 15; 제2접점

17; 제3접점 19; 공간부

20; 탄성판 22; 제1경사부

22a; 브릿지 22b; 브릿지

23; 제1돌출부 26; 제2경사부

27; 제2돌출부 29; 절개면

30; 필름 31; 전자파 차폐 필름

33; 절연필름 40; 베이스 필름

Claims (9)

1. 전자기기의 인쇄회로기판에 연결되고 상면에 다수의 접점이 설치되는 스위치 인쇄회로기판; 및

   상기 스위치 인쇄회로기판의 상면에 안착되어 압력이 가해진 경우 상기 접점을 전기적으로 연결시키는 탄성판;으로 이루어지고,

   상기 탄성판은, 상기 접점과 접하며 상측으로 경사지게 형성된 제1경사부와, 상기 제1경사부에서 굽어져 내측으로 연장형성된 제1돌출부와, 상기 제1돌출부에서 상측으로 경사지게 연장형성된 제2경사부와, 상기 제2경사부에서 굽어져 내측으로 연장형성된 제2돌출부를 포함하여 이루어지며,

   상기 스위치 인쇄회로기판은, 상기 제1경사부에 연결되는 제1접점과, 상기 탄성판에 압력이 가해진 경우 상기 제1돌출부와 접하는 제2접점과, 상기 제1돌출부와 상기 제2접점과 접할 때의 압력보다 큰 압력이 가해진 경우 상기 제2돌출부와 접하는 제3접점을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성판에는, 가압되는 경우 상기 제1돌출부의 변형을 용이하게 하는 절개면이 형성되는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1돌출부와 제2돌출부는, 상기 탄성판의 중심을 향하여 경사를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1접점은, 상기 탄성판의 하부에 상기 제1경사부의 측면으로부터 유격을 갖고 설치되는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성판의 상면에는 상기 스위치 인쇄회로기판을 감싸 상기 탄성판을 상기 스위치 인쇄회로기판에 고정시키는 필름을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 필름은 전자파 차폐용 필름인 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1경사부는 상기 탄성판 양측 모서리의 서로 마주보는 각 위치에서 형성되는 다수의 브릿지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 브릿지는 서로 마주보게 형성되는 2개의 브릿지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 브릿지는 대각방향으로 서로 마주보게 형성되는 4개의 브릿지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단동작 스위치.

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