KR101939280B1 - Capacitive force sensor switch - Google Patents

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KR101939280B1
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variable
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신재욱
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주식회사 시노펙스
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Abstract

본 발명은 장시간 사용 후에도 포스 센서가 원상태를 유지하도록 함으로써, 시간에 따른 감도의 저하를 최소화하는 구조를 가지는 정전용량 포스 센서 스위치에 관한 것이다.
상기 정전용량 포스 센서 스위치는, 고정전극부(110), 상기 고정전극부(110)의 외주연에 배치되는 가변전극단자부 및 상기 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 상기 고정전극부(110)와 일정 간격 이격 지지되어 고정전극부(110)와의 사이에 정전용량을 형성하고 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량을 변화시키는 가변전극(131)을 구비한 가변전극부(130, 130a, 130b)를 포함하는 포스 센서(100); 및 보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상기 포스센서(100)가 장착되고 상기 보스(320)가 상기 가변전극부(130, 130a, 130b)의 상부에 장착된 후 상기 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 구비하는 케이스(300);를 포함하여 구성된다.
The present invention relates to a capacitive force sensor switch having a structure that minimizes deterioration of sensitivity over time by allowing the force sensor to maintain its original state even after long use.
The capacitive force sensor switch includes a fixed electrode unit 110, a variable electrode terminal unit disposed on the outer periphery of the fixed electrode unit 110, an elastic supporter 133 connected to the variable electrode terminal unit, ) Having a variable electrode (131) supported by the fixed electrode part (110) by a predetermined distance to form an electrostatic capacitance between the fixed electrode part (110) and the fixed electrode part A force sensor 100 including electrode portions 130, 130a, and 130b; And a boss 320 inserted and coupled to the boss hole 311. The force sensor 100 is mounted on the upper case 310 and the boss 320 is inserted into the variable electrode unit 130 And a case 300 having a lower case 330 to which the upper case 310 is coupled after being mounted on an upper portion of the case 130a, 130b.

Description

정전용량 포스 센서 스위치{CAPACITIVE FORCE SENSOR SWITCH}Capacitive force sensor switch {CAPACITIVE FORCE SENSOR SWITCH}

본 발명은 정전용량 포스 센서 스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 장시간 사용 후에도 포스 센서가 원상태를 유지하도록 함으로써, 시간에 따른 감도의 저하를 최소화하는 구조를 가지는 정전용량 포스 센서 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive force sensor switch, and more particularly, to a capacitive force sensor switch having a structure that minimizes deterioration of sensitivity over time by allowing a force sensor to maintain its original state even after prolonged use.

일반적으로 정전용량 포스 센서는 압력에 의해 가변되는 용량변화를 감지하여 정압이나 동압을 측정하거나, 연속적 변화를 가지는 스위칭 신호를 생성하도록 적용된다.Generally, a capacitive force sensor is applied to measure a static or dynamic pressure by detecting a change in capacitance that is variable by pressure, or to generate a switching signal having a continuous change.

도 1은 일반적인 비접지식 정전용량 포스 센서의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래기술의 접지식 정전용량 포스 센서의 구성도이다.FIG. 1 is a view showing the structure of a general non-contact type capacitive force sensor, and FIG. 2 is a diagram showing the structure of a conventional inductive capacitive force sensor.

도 1과 같이, 종래기술의 비접지식 정전용량 포스 센서는 절연체 기판 상에 장착되는 고정전극과 고정전극과 일정 간격 이격 배치되는 타 전극으로서의 다이어프램 등의 가변 전극을 포함하여 구성된다. 즉, 본 발명에서는 가변전극과 고정전극이 접지됨이 없이 정전용량을 형성하여 구성된 포스 센서를 비접지식 정전용량 포스 센서라 정의한다.As shown in FIG. 1, the non-conductive capacitive force sensor of the related art includes a fixed electrode mounted on an insulator substrate and a variable electrode such as a diaphragm as another electrode disposed at a fixed distance from the fixed electrode. That is, in the present invention, the force sensor constituted by forming the electrostatic capacitance without grounding the variable electrode and the fixed electrode is defined as a non-contact capacitive force sensor.

그리고 도 2와 같이, 종래기술의 접지식 정전용량 포스 센서는 절연체 기판 상에 장착되는 정전용량부와 접지되어 정전용량부와 일정 간격 이격 배치되는 가변전극을 가지는 가변전극부를 포함하여 구성된다. 즉, 본 발명에서는 정전용량부가 스위칭을 위한 정전용량을 형성하고 정전용량부의 정전용량을 가변시키는 가변전극이 접지되는 구조를 가지는 포스 센서를 접지식 정전 용량 포스 센서라 정의한다.As shown in FIG. 2, the conventional inductive capacitive force sensor includes a capacitance portion mounted on an insulator substrate, and a variable electrode portion having a variable electrode arranged to be spaced apart from the capacitance portion by a predetermined distance. That is, in the present invention, a force sensor having a structure in which a capacitance for switching a capacitance portion is formed and a variable electrode for varying a capacitance of the capacitance portion is grounded is defined as a grounded capacitance force sensor.

상술한 구성의 종래기술의 정전용량 포스 센서는 외부의 압력에 의해 가변 전극이 변형되는 경우, 용량이 가변되어 용량의 가변에 따른 정압, 동압을 측정하거나, 정압 또는 동압에 대응하는 스위칭 신호를 출력하도록 구성된다.When the variable electrode is deformed by an external pressure, the capacitive force sensor according to the related art having the above-described configuration measures the static pressure and the dynamic pressure according to the variation of the capacitance, or outputs the switching signal corresponding to the static pressure or dynamic pressure .

이를 일반적인 텍트 스위치와 비교하면, 일반적인 텍트 스위치의 경우에는 기구물 오차를 가지는 경우 0점 조정을 수행하지 못하게 된다. 이에 따라, 종래기술의 텍트 스위치는 기구물 오차로 인해 원하지 않는 스위칭 동작을 수행하는 문제점을 가진다. 이에 반해, 포스 센서의 경우 가변 전극의 변형 시 해당 위치에서의 정전용량 값을 0점으로 설정하는 것에 의해 기구물 오차에도 불구하고 0점 조절을 용이하게 하고, 감지 감도가 현저히 높은 장점을 가진다. 따라서 근래 들어 정전용량 포스 센서가 널리 사용되고 있다.Compared with general tect switch, it can not perform 0 point adjustment in case of general tect switch with instrument error. Accordingly, the conventional tect switch has a problem of performing an undesired switching operation due to a mechanical error. On the other hand, in the case of the force sensor, when the variable electrode is deformed, the capacitance value at the corresponding position is set to zero, thereby facilitating adjustment of the zero point despite the error of the mechanism, and the sensitivity is remarkably high. Recently, capacitive force sensors have been widely used.

이러한 정전용량 포스 센서는 포스 터치 기능을 갖는 전자기기, 압력감응 터치패널, 자동차용 터치식 죠그 셔틀, 메탈 터치패널 스위치 등에 적용되어 외부의 압력에 따라 가변 전극이 가변되어 고정전극과의 사이의 정전 용량을 변화시키고, 변화된 정전용량을 감지하여 압력신호 또는 스위칭 신호를 출력하도록 동작된다.The capacitive force sensor is applied to an electronic device having a force touch function, a pressure sensitive touch panel, a touch jog shuttle for automobile, a metal touch panel switch, etc., so that the variable electrode is varied according to the external pressure, To change the capacitance, to sense the changed capacitance, and to output a pressure signal or a switching signal.

이 경우, 상술한 정전용량 포스 센서를 구성하는 가변 전극은 반복적으로 변형된 후 탄성력에 의해 복원되는데, 이러한 탄성력에 의한 복원은 가변전극의 변형을 완전하게 원상태로 복구시키지 못하게 된다. 따라서 정전용량 포스 센서를 장시간 지속적으로 사용하는 경우 변형이 누적되는 것에 의해 가변 전극이 지속적으로 변형되어 정확한 압력 검출이 수행되지 못하는 문제점을 가진다. 이에 따라, 반복적 인 0점 조절을 수행해야하는 사용상의 번거로움 또한 발생하는 문제점을 가진다.In this case, the variable electrode constituting the above-described capacitive force sensor is repeatedly deformed and then restored by the elastic force. Such restoration by the elastic force prevents the deformable electrode from being completely restored to its original state. Therefore, when the capacitive force sensor is continuously used for a long period of time, the variable electrode is continuously deformed due to accumulation of deformation, so that accurate pressure detection can not be performed. Accordingly, there is a problem that the user is required to perform repetitive zero-point adjustment.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0038479호Korean Patent Publication No. 10-2017-0038479 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0003874호Korean Patent Publication No. 10-2017-0003874

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장시간 사용하는 경우에도 가변 전극의 변형이 최소화되어 정확한 압력검출을 수행하는 것에 의해 포스 센서의 감지 성능을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 정전용량 포스 센서 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art and it is an object of the present invention to provide an electrostatic capacity detecting apparatus and a force sensor which can minimize the deformation of the variable electrode, And to provide a force sensor switch.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정전용량 포스 센서 스위치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a capacitive force sensor switch comprising:

고정전극부(110), 상기 고정전극부(110)의 외주연에 배치되는 가변전극단자부 및 상기 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 상기 고정전극부(110)와 일정 간격 이격 지지되어 고정전극부(110)와의 사이에 정전용량을 형성하고 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량을 변화시키는 가변전극(131)을 구비한 가변전극부를 구비하는 포스 센서(100); 및A flexible electrode terminal portion disposed at an outer circumference of the fixed electrode portion 110 and an elastic supporter 133 connected to the variable electrode terminal portion and an elastic supporter 133 connected to the fixed electrode portion And a variable electrode portion having a variable electrode 131 which is spaced apart from the fixed electrode portion 110 by a predetermined distance to form an electrostatic capacitance between the fixed electrode portion 110 and the fixed electrode portion 110, ); And

보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상기 포스센서(100)가 장착되고 상기 보스(320)가 상기 가변전극부(130, 130a, 130b)의 상부에 장착된 후 상기 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 구비하는 케이스(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An upper case 310 having a boss hole 311 formed therein and a boss 320 inserted and coupled to the boss hole 311 and the force sensor 100 are mounted and the boss 320 is connected to the variable electrode units 130, And a case 300 having a lower case 330 to which the upper case 310 is coupled after being mounted on an upper portion of the case 130a, 130b.

상기 고정전극부(110)는,The fixed electrode unit 110 includes:

축전되는 전하량의 용량 크기에 따라 전하 축전 표면적의 조절을 위해 양 측면에서 서로 교대로 지그재그 형상으로 형성되는 다수의 절개홈(113)을 가지는 고정전극패턴이 형성되는 원판형의 고정전극(111)을 포함하여 구성된다.Shaped fixed electrode 111 having a plurality of cut-out grooves 113 formed in alternate zigzag shapes on both sides for controlling the charge storage surface area according to the capacity size of the stored charge amount, .

상기 탄성지지체(133)는,The elastic supporter (133)

상기 가변전극(131)에서 등각도 간격으로 돌출된 후, 상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 굽어져 연장되는 형상을 가지고 2개 이상으로 구성될 수 있다.And may be formed of two or more shapes having a shape that protrudes at equal angular intervals from the variable electrode 131 and then extends along the outer periphery of the variable electrode 131.

상기 가변전극부는,The variable-

상기 탄성지지체(133)들 상에 상기 탄성지지체(133)들의 단부측으로 하방향으로 경사 형성되는 경사부(139)를 더 포함하여 구성될 수 있다.And an inclined portion 139 formed on the elastic supporters 133 to be inclined downward toward the ends of the elastic supporters 133.

상기 가변전극부는,The variable-

상기 탄성지지체(133)들의 단부가 일체형으로 결합되도록 상기 가변전극부의 둘레를 따라 형성되는 테두리(137)를 더 포함하여 구성될 수 있다.And a rim 137 formed along the circumference of the variable electrode unit so that the ends of the elastic supports 133 are integrally coupled.

상기 탄성지지체(133)는,The elastic supporter (133)

상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 연장되는 연장부 상에 단차를 가지는 복원 단차(135) 및 상기 탄성지지체(133)의 단부측 측면에서 돌출 형성되어 상기 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체단자(136)를 포함하여 구성될 수 있다.A restoring step 135 having a step on an extension extending along the outer periphery of the variable electrode 131 and a resilient support 135 protruding from an end side of the elastic supporter 133 and connected to the variable electrode terminal, And a terminal 136 as shown in Fig.

상기 탄성지지체(133)와 상기 가변전극(131)은,The elastic supporter 133 and the variable electrode 131 are connected to each other,

일체형의 판스프링으로 구성될 수 있다.And can be configured as an integral plate spring.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 정전용량 포스 센서 스위치는,According to another aspect of the present invention, there is provided a capacitive force sensor switch comprising:

정전용량부(210), 접지되어 상기 정전용량부(210)의 외주연에 배치되는 다수의 접지단자부 및 상기 접지단자부(220)들에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 상기 정전용량부(210)와 일정 간격 이격 지지되어 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량부(210)의 정전용량을 변화시키는 가변전극(131)을 구비한 가변전극부가 형성된 포스 센서(200); 및A plurality of ground terminal portions that are grounded and disposed on the outer circumference of the capacitance portion 210 and an elastic supporter 133 connected to the ground terminal portions 220 and an elastic supporter 133 A force sensor 200 having a variable electrode part having a variable electrode 131 which is supported at a predetermined distance from the capacitance part 210 and is varied by an external pressure to change the capacitance of the capacitance part 210; And

보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상기 포스 센서(200)가 장착되고 상기 보스(320)가 상기 가변전극부의 상부에 장착된 후 상기 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 구비하는 케이스(300);를 포함하여 구성될 수 있다An upper case 310 having a boss hole 311 formed therein and a boss 320 inserted and coupled to the boss hole 311 and a boss 320 mounted on the upper surface of the variable electrode unit, And a case 300 having a lower case 330 to which the upper case 310 is coupled after being joined

상기 정전용량부(210)는,The capacitance unit 210 includes:

축전되는 전하량의 용량 크기에 따라 전하 축전 표면적의 조절을 위해 정전용량부 패턴을 생성하도록 지그재그 형상으로 형성되는 이격부(211)를 사이에 두고 이격 배치되는 RX 전극(212)과 TX 전극(215)을 포함하여 구성된다.An RX electrode 212 and a TX electrode 215 spaced apart from each other by a spacing portion 211 formed in a staggered shape to generate a capacitive portion pattern for controlling the charge storage surface area according to a capacity amount of the stored charge amount, .

상기 탄성지지체(133)는,The elastic supporter (133)

상기 가변전극(131)에서 등각도 간격으로 돌출된 후, 상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 굽어져 연장되는 형상을 가지고 2개 이상으로 구성될 수 있다.And may be formed of two or more shapes having a shape that protrudes at equal angular intervals from the variable electrode 131 and then extends along the outer periphery of the variable electrode 131.

상기 가변전극부는,The variable-

상기 탄성지지체(133)들 상에 상기 탄성지지체(133)들의 단부측으로 하방향으로 경사 형성되는 경사부(139)를 더 포함하여 구성될 수 있다.And an inclined portion 139 formed on the elastic supporters 133 to be inclined downward toward the ends of the elastic supporters 133.

상기 가변전극부는,The variable-

상기 탄성지지체(133)들의 단부가 일체형으로 결합되도록 상기 가변전극부의 둘레를 따라 형성되는 테두리(137)를 더 포함하여 구성될 수 있다.And a rim 137 formed along the circumference of the variable electrode unit so that the ends of the elastic supports 133 are integrally coupled.

상기 탄성지지체(133)는,The elastic supporter (133)

상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 연장되는 연장부 상에 단차를 가지는 복원 단차(135) 및 상기 탄성지지체(133)의 단부측 측면에서 돌출 형성되어 상기 접지단자부(220)에 접속되는 탄성지지체단자(136)를 포함하여 구성될 수 있다.A restoring step 135 having a step on an extension extending along the outer circumference of the variable electrode 131 and a resilient step 135 protruding from an end side of the elastic supporter 133 and connected to the ground terminal 220 And an elastic support terminal 136.

상기 탄성지지체(133)과 상기 가변전극(131)은,The elastic supporter 133 and the variable electrode 131,

일체형의 판스프링으로 구성될 수 있다.And can be configured as an integral plate spring.

상술한 구성의 본 발명의 정전용량 포스 센서 스위치는, 가변전극부의 가변전극(131)과 가변전극(131)을 지지하는 탄성지지체(133)가 일체형의 판스프링으로 제작되는 것에 의해, 외부에서 압력이 가해지는 경우 탄성지지체(133)가 변형되어 가변전극(131)의 변형이 최소화되고, 탄성지지체(133))가 가변전극(131)의 위치를 복원하는 탄성력을 제공하여 가변전극(131)의 위치 복원 성능을 높이게 되므로, 장시간 사용되는 경우에도 가변전극(131)의 형상 변형 및 위치 변형이 발생하지 않거나 최소화되어 정확한 센서 기능을 지속적으로 수행할 수 있도록 함으로써 정전용량 포스 센서의 성능을 향시키는 효과를 제공한다.In the capacitive force sensor switch of the present invention having the above-described configuration, since the variable electrode 131 of the variable electrode unit and the elastic supporter 133 supporting the variable electrode 131 are made of the integral plate spring, The elastic support 133 is deformed to minimize the deformation of the variable electrode 131 and the elastic support 133 provides an elastic force for restoring the position of the variable electrode 131, It is possible to improve the performance of the electrostatic capacity force sensor by making it possible to continuously perform the accurate sensor function without or minimizing the shape deformation and the positional deformation of the variable electrode 131 even when the electrode is used for a long time. Lt; / RTI >

또한, 본 발명은 상술한 포스 센서의 성능 향상에 따라 포스 센서의 장기간 사용 시 0점 조정을 빈번하게 수행해야 하는 사용상의 번거로움 또한 해소하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides the effect of eliminating the need for frequent adjustment of the zero point when the force sensor is used for a long period of time according to the performance improvement of the force sensor.

도 1은 종래기술의 비접지식 정전용량 포스 센서의 구성도.
도 2는 종래기술의 접지식 정전용량 포스 센서의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 비접지식 정전용량 포스 센서 스위치(400)의 분해 사시도.
도 4는 고정전극(111)들의 변형 실시예들을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 접지식 정전용량 포스 센서 스위치(500)의 분해 사시도.
도 6은 정전용량부(210)들의 변형 실시예들을 나타내는 도면.
도 7은 제1 가변전극부(130)의 변형 실시예들을 나타내는 도면.
도 8은 제2 가변전극부(130a)의 실시예들을 나타내는 도면.
도 9는 제3 가변전극부(130b)의 사시도.
도 10은 제3 가변전극부(130b)의 변형 실시예들을 나타내는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a conventional torsionless capacitive force sensor. FIG.
2 is a block diagram of a prior art grounded capacitive force sensor.
3 is an exploded perspective view of a torsionless capacitive force sensor switch 400 according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing modified embodiments of the fixed electrodes 111. Fig.
5 is an exploded perspective view of a grounded capacitive force sensor switch 500 in accordance with another embodiment of the present invention.
6 is a view showing modified embodiments of the capacitance portions 210. Fig.
7 is a view showing modified embodiments of the first variable electrode unit 130;
8 is a view showing embodiments of the second variable electrode portion 130a.
9 is a perspective view of the third variable electrode unit 130b.
10 is a view showing modified embodiments of the third variable electrode unit 130b.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 단어 "예시적인" 은 "예로서, 일례로서, 또는 예증으로서 역할을 한다."라는 것을 의미하기 위해 이용된다. "예시적"으로서 본 명세서에서 설명된 임의의 양태들은 다른 양태들에 비해 반드시 선호되거나 또는 유리하다는 것으로서 해석되어야 하는 것만은 아니다.The embodiments according to the concept of the present invention can be variously modified and can take various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the specification or the application. It is to be understood, however, that the intention is not to limit the embodiments according to the concepts of the invention to the specific forms of disclosure, and that the invention includes all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Also, the word "exemplary" is used herein to mean "serving as an example, instance, or illustration." Any aspect described herein as "exemplary " is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 비접지식 정전용량 포스 센서 스위치(400)의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of a torsionless capacitive force sensor switch 400 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비접지식 정전용량 포스 센서 스위치(400)는, 비접지식 정전용량 포스 센서와 포스 센서(100)가 내부에 장착되어 스위칭을 수행하도록 구성되는 케이스(300)를 포함하여 구성된다.3, the non-conductive capacitive force sensor switch 400 includes a case 300 in which a non-conductive capacitive force sensor and a force sensor 100 are mounted to perform switching .

상기 포스 센서(100)들은 고정전극부(110), 상기 고정전극부(110)의 외주연에 배치되는 제2 가변전극단자부(120) 및 제2 가변전극단자부(120)에 얹혀 접속되어 상기 고정전극부(110)와 일정 간격 이격된 후 정전용량을 형성하고 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량을 변화시키는 가변전극부(130, 130a, 130b)를 포함하여 구성된다.The force sensors 100 are mounted on and fixed to the fixed electrode unit 110, the second variable electrode terminal unit 120 disposed at the outer periphery of the fixed electrode unit 110 and the second variable electrode terminal unit 120, 130a, and 130b that are spaced apart from the electrode unit 110 by a predetermined distance and then form an electrostatic capacity and change capacitance by external pressure.

상기 고정전극부(110)는 다수의 절개홈(113)들에 의해 형성되는 고정전극패턴이 형성되고, 이에 부가하여, 케이스(300)에 장착되는 경우 외부로 노출되어 기판에 납땜 등에 의해 접속 연결되는 RX 단자(115)를 구비하도록 프레스 가공 등에 의해 제작 형성된다.The fixed electrode unit 110 is formed with a fixed electrode pattern formed by a plurality of cutout grooves 113. In addition, when the fixed electrode unit 110 is mounted on the case 300, the fixed electrode unit 110 is exposed to the outside, The RX terminal 115 is formed by press working or the like.

상기 가변전극단자부는 고정전극부(110)의 외주 둘레에 배치되도록 'ㄷ' 형상으로 형성되는 가변전극단자(121)와, 케이스(300)의 외부로 노출되도록 가변전극단자(121)에서 돌출되어 형성되는 TX 단자(123)와, 고정전극부(110)와 제1 가변전극부(130)들이 일정 간격을 유지하도록 가변전극단자(121)의 단부에서 상 방향으로 돌출 형성되는 받침부(122)가 일체로 형성되도록 제작된다. 상술한 구성의 가변전극단자부는 구리 등의 도전체로 주물 또는 프레스 가공 등을 수행하여 형성될 수 있다.The variable electrode terminal portion includes a variable electrode terminal 121 formed in a C shape so as to be arranged around the outer circumference of the fixed electrode portion 110 and a variable electrode terminal 121 protruding from the variable electrode terminal 121 to be exposed to the outside of the case 300 A support portion 122 protruding upward from an end of the variable electrode terminal 121 so that the fixed electrode portion 110 and the first variable electrode portion 130 are spaced apart from each other by a predetermined distance, Are integrally formed. The variable electrode terminal portion having the above-described configuration can be formed by performing casting, press working, or the like with a conductor such as copper.

상기 가변 전극부는 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 지지되는 가변전극(131) 및 탄성지지체(133)의 단부들이 지지되는 테두리부(137)를 포함하도록, 판스프링을 관통홀(138)을 가지도록 프레스 가공 등에 의해 형성된다.The variable electrode unit includes an elastic supporting body 133 connected to the variable electrode terminal unit, a variable electrode 131 supported by the elastic supporting body 133, and a rim 137 for supporting the ends of the elastic supporting body 133 , And the plate spring is formed by press working or the like so as to have the through-hole 138.

상기 케이스(300)는, 보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 포함하여 구성된다.The case 300 includes an upper case 310 having a boss hole 311 formed therein, a boss 320 inserted and coupled to the boss hole 311, and a lower case 330 coupled to the upper case 310 .

상기 상부 케이스(310)의 측면에는 결합홀(315)이 관통 형성된 결합부(313)가 하 방향으로 연장 형성된다. A coupling portion 313 having a coupling hole 315 formed in the side surface of the upper case 310 extends downward.

상기 보스(320)는 하단부의 외주연이 돌출되어 보스홀(311)이 테두리 저면에 걸리어지는 원통 형상으로 형성된다.The boss 320 is formed in a cylindrical shape in which the outer periphery of the lower end portion is protruded so that the boss hole 311 is caught on the bottom surface of the rim.

상기 하부 케이스(330)는 포스 센서(100)가 장착되는 포스 센서 장착홈(335)이 중앙부에 형성되는 박스 형상으로 형성된다. 상부 케이스(310)의 결합부(313)가 결합되는 하부 케이스(330)의 양 측면에는 상부 케이스(310)의 결합홀(315)에 삽입되어 하부 케이스(330)에 상부 케이스(310)를 고정시키는 결합턱(333)이 각각 형성된다. 또한 하부 케이스(330)의 결합턱(333)이 형성되지 않은 양측면에는 포스 센서(100)를 구성하는 가변전극단자부의 TX 단자(123)와 고정전극부(110)의 RX 단자(115)가 하부 케이스(330)의 외부로 노출되도록 관통 결합되는 단자관통홀이 각각 형성된다.The lower case 330 is formed in a box shape in which a force sensor mounting groove 335 to which the force sensor 100 is mounted is formed at a central portion. The upper case 310 is fixed to the lower case 330 by being inserted into the coupling holes 315 of the upper case 310 on both side surfaces of the lower case 330 to which the coupling portion 313 of the upper case 310 is coupled, A coupling jaw 333 is formed. The TX terminal 123 of the variable electrode terminal part and the RX terminal 115 of the fixed electrode part 110 constituting the force sensor 100 are connected to the lower side of the lower case 330, And terminal through holes are formed to be penetrated to be exposed to the outside of the case 330.

상술한 구성의 포스 센서 스위치(400)는 하부 케이스(330)의 포스 센서 장착홈(335)에 RX 단자(115)와 TX 단자(123)가 하부 케이스(330)의 측면으로 노출되도록 고정전극부(110)와 가변전극단자부가 장착된다. 이때 가변전극단자부는 포스 센서 장착홈(335)의 둘레에 위치되며, 고정전극부(110)는 가변전극단자부의 중심부에 위치된다. 그리고 가변전극부(130, 130a, 130b)가 가변전극단자부에 얹혀 포스 센서 장착홈(335)에 장착된다. 이 후, 보스(320)가 가변전극부(130, 130a, 130b)의 상부면에 안착된 후 상부 케이스(310)가 하부 케이스(330)와 결합되는 것에 의해 포스 센서 스위치(400)로 조립된다. The force sensor switch 400 having the above-described structure is configured such that the RX terminal 115 and the TX terminal 123 are exposed to the side surface of the lower case 330 in the force sensor mounting groove 335 of the lower case 330, (110) and a variable electrode terminal portion are mounted. At this time, the variable electrode terminal portion is located around the force sensor mounting groove 335, and the fixed electrode portion 110 is located at the center portion of the variable electrode terminal portion. Then, the variable electrode units 130, 130a, and 130b are mounted on the force sensor mounting groove 335 by being placed on the variable electrode terminal unit. Thereafter, the boss 320 is mounted on the upper surface of the variable electrode units 130, 130a and 130b, and then the upper case 310 is coupled to the lower case 330 to be assembled into the force sensor switch 400 .

도 4는 고정전극(111)들의 변형 실시예들을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a view showing modified embodiments of the fixed electrodes 111. FIG.

상술한 구성의 비접지식 정전용량 포스 센서 스위치(400)의 구성에서 상기 고정전극부(110)는, 양 측면에서 서로 교대로 지그재그 형태로 형성되는 다수의 절개홈(113)을 가지는 고정전극패턴이 형성되는 원판형의 고정전극(111)을 포함하여 구성된다.In the configuration of the non-conductive capacitive force sensor switch 400 having the above-described configuration, the fixed electrode unit 110 includes a fixed electrode pattern having a plurality of cut-out grooves 113 formed alternately in a zigzag form on both sides thereof And a fixed electrode 111 formed in a disk shape.

상기 절개홈(113)은 포스 센서의 감지 감도 요구에 따른 정전용량을 가지도록 전하의 축전 표면적을 증가시키는 것으로서, 필요 용량에 따라 개수 및 폭이 조절될 수 있다. 이에 따라, 상기 고정전극부(110)는 도 4와 같이, 절개홈(113)들에 의해 형성되는 다양한 고정전극패턴을 가지도록 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.The cut-off groove 113 increases the surface area of the charge so as to have a capacitance corresponding to the sensitivity requirement of the force sensor, and the number and width of the cut-off groove 113 can be adjusted according to the required capacitance. Accordingly, the fixed electrode unit 110 may be modified to have various fixed electrode patterns formed by the cutout grooves 113, as shown in FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 접지식 정전용량 포스 센서 스위치(500)의 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view of a grounded capacitive force sensor switch 500 according to another embodiment of the present invention.

도 5와 같이, 상기 접지식 정전용량 포스 센서 스위치(500)는 접지식 포스 센서와 포스 센서(200)가 내부에 장착되어 스위칭을 수행하도록 구성되는 케이스(300)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the inductive capacitive force sensor switch 500 includes a case 300 in which an inductive force sensor and a force sensor 200 are mounted to perform switching.

상기 접지식 포스 센서들은 정전용량부(210), 접지되어 상기 정전용량부(210)의 외주연에 배치되는 접지단자부(220) 및 접지단자부(220)에 얹혀 접속되어 상기 정전용량부(210)와 일정 간격 이격된 후 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량부(210)의 정전용량을 변화시키는 제1 가변전극부(130)를 포함하여 구성된다.The grounded force sensors are connected to the ground terminal part 220 and the ground terminal part 220 which are grounded and disposed on the outer periphery of the capacitance part 210 and connected to the capacitance part 210, And a first variable electrode unit 130 which changes a capacitance of the capacitance unit 210 by varying an external pressure after being spaced apart from the first variable electrode unit 130 by a predetermined distance.

도 6은 정전용량부(210)들의 변형 실시예들을 나타내는 도면이다.6 is a view showing modified embodiments of the capacitance portions 210. FIG.

도 6과 같이, 상기 정전용량부(210)는, 다수의 이격부(211)들에 의해 정전용량부 패턴을 형성하며 이격 배치되는 RX전극(212)과 TX전극(215)을 포함하여 구성된다. 그리고 RX전극(212)에는 케이스(300)에 외부로 노출되는 RX전극단자(213)가 형성되고, TX전극(215) 또한 케이스(300)의 외부로 노출되는 TX전극단자(216)가 형성된다.6, the capacitance unit 210 includes an RX electrode 212 and a TX electrode 215 spaced apart from each other to form a capacitance portion pattern by a plurality of spacers 211 . The RX electrode 212 is formed with an RX electrode terminal 213 exposed to the outside of the case 300 and a TX electrode terminal 216 through which the TX electrode 215 is exposed to the outside of the case 300 .

상기 접지단자부(220)는 접지된 상태로 정전용량부(210)의 외주 둘레에 배치되는 것으로서, 제1 가변전극부(130)들이 안착되어 접속되도록 상 방향으로 돌출 형성되는 받침턱(222)과 케이스(220)의 외부로 노출되어 접지되는 접지단자(221)를 포함하여 구성될 수 있다.The ground terminal part 220 is disposed around the outer periphery of the capacitance part 210 in a grounded state and includes a base part 222 protruding upward to connect and connect the first variable electrode parts 130, And a ground terminal 221 exposed to the outside of the case 220 to be grounded.

상술한 구성의 접지단자부(220)는 구리 등의 도전성 도체의 주물 또는 프레스 가공 등을 수행하여 형성될 수 있다.The ground terminal portion 220 having the above-described structure may be formed by performing casting or pressing of a conductive conductor such as copper.

다시 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 케이스(300)는, 보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 포함하여 구성된다.5, the case 300 includes an upper case 310 having a boss hole 311 formed therein, a boss 320 inserted into the boss hole 311, and an upper case 310 And a lower case 330 coupled thereto.

상기 상부 케이스(310)의 측면에는 결합홀(315)이 관통 형성된 결합부(313)가 하 방향으로 연장 형성된다. A coupling portion 313 having a coupling hole 315 formed in the side surface of the upper case 310 extends downward.

상기 보스(320)는 하단부의 외주연이 돌출되어 보스홀(311)이 테두리 저면에 걸리어지는 원통 형상으로 형성된다.The boss 320 is formed in a cylindrical shape in which the outer periphery of the lower end portion is protruded so that the boss hole 311 is caught on the bottom surface of the rim.

상기 하부 케이스(330)는 포스 센서(200)가 장착되는 포스 센서 장착홈(335)이 중앙부에 형성되는 박스 형상으로 형성된다. 상부 케이스(310)의 결합부(313)가 결합되는 하부 케이스(330)의 양 측면에는 상부 케이스(310)의 결합홀(315)에 삽입되어 하부 케이스(330)에 상부 케이스(310)를 고정시키는 결합턱(333)이 각각 형성된다. 또한 하부 케이스(330)의 결합턱(333)이 형성되지 않은 양측면에는 포스 센서(200)를 구성하는 접지단자부(220)의 접지단자(221)와 RX전극(212)의 RX전극단자(213) 및 TX전극(215)의 TX전극단자(216)가 케이스(300)외 외부로 노출되도록 하는 단자관통홀(미도시)이 각각 형성된다.The lower case 330 is formed in a box shape in which a force sensor mounting groove 335 to which the force sensor 200 is mounted is formed at a central portion. The upper case 310 is fixed to the lower case 330 by being inserted into the coupling holes 315 of the upper case 310 on both side surfaces of the lower case 330 to which the coupling portion 313 of the upper case 310 is coupled, A coupling jaw 333 is formed. The ground terminal 221 of the ground terminal unit 220 and the RX electrode terminal 213 of the RX electrode 212 constituting the force sensor 200 are formed on both sides of the lower case 330 on which the coupling step 333 is not formed, And a terminal through hole (not shown) for exposing the TX electrode terminal 216 of the TX electrode 215 to the outside of the case 300 are formed.

상술한 구성의 포스 센서 스위치(500)는 하부 케이스(330)의 포스 센서 장착홈(335)에 RX 전극단자(215)와 TX 전극단자(216) 및 접지단자(221)가 하부 케이스(330)의 측면으로 노출되도록 정전용량부(210)와 접지단자부(220)가 장착된다. 이때 접지단자부(220))는 포스 센서 장착홈(335)의 네 꼭지점에 위치되며, 정전용량부(210)는 접지단자부(220)들의 중심부에 위치된다. 그리고 제1 가변전극부(130)가 접지단자부(220)에 얹혀 포스 센서 장착홈(335)에 장착된다. 이 후, 보스(320)가 제1 가변전극부(130)의 상부면에 안착된 후 상부 케이스(310)가 하부 케이스(330)와 결합되는 것에 의해 접지식 정전용량 포스 센서 스위치(500)로 조립된다.The RX electrode terminal 215 and the TX electrode terminal 216 and the ground terminal 221 are connected to the lower case 330 in the force sensor mounting groove 335 of the lower case 330, The capacitance portion 210 and the ground terminal portion 220 are mounted so as to be exposed to the side surface of the substrate. At this time, the ground terminal portion 220 is located at four vertexes of the force sensor mounting groove 335, and the capacitance portion 210 is positioned at the center of the ground terminal portions 220. The first variable electrode unit 130 is placed on the ground terminal unit 220 and mounted on the force sensor mounting groove 335. The upper case 310 is coupled with the lower case 330 after the boss 320 is seated on the upper surface of the first variable electrode unit 130 and the grounded capacitive force sensor switch 500 Assembled.

도 7은 제1 가변전극부(130)의 변형 실시예들을 나타내는 도면이다.7 is a view showing modified embodiments of the first variable electrode unit 130. FIG.

도 7과 같이, 상기 제1 가변전극부(130)는, 탄성지지체(133)들이 가변전극(131)에서 방사상으로 돌출된 후 직각으로 꺽여 형성되거나, 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 원호 형으로 형성되고, 탄성지지체(133)들의 단부들이 지지되는 테두리부(137)를 가지도록 프레스 가공 등에 의해 관통홀(138)을 형성하는 것에 의해 가변전극(131)과 탄성지지체(133) 및 테두리(137)가 일체로 형성되는 등 다양하게 변형 실시될 수 있다. 7, the first variable electrode unit 130 may be formed by bending the elastic supporting bodies 133 at right angles after protruding radially from the variable electrodes 131, or by bending the elastic supporting bodies 133 along the outer circumference of the variable electrode 131 The variable electrode 131, the elastic supporter 133, and the elastic supporter 133 are formed by forming the through hole 138 by press working or the like so as to have the rim portion 137 formed in an arc shape and supporting the ends of the elastic supporters 133. [ And the rim 137 may be integrally formed.

도 8은 제2 가변전극부(130a)의 실시예들을 나타내는 도면이다.8 is a view showing embodiments of the second variable electrode unit 130a.

또한, 상기 제1 가변전극부(130)는 도 8과 같이, 테두리(137)를 구비함이 없이. 탄성지지체(133)들이 단부측으로 하 방향 경사를 가지도록 하는 경사부(139)를 가지는 제2 가변전극부(130a)로 구성될 수도 있다. 이 경우 상기 경사부(139)에 의해 받침턱(122)의 높이를 줄일 수 있게 되어 포스 센서 스위치(400, 500)의 전체 높이를 줄일 수 있어 포스 센서 스위치(400, 500)가 장착되는 장치의 크기를 줄일 수 있도록 한다.Also, the first variable electrode unit 130 may have no rim 137 as shown in FIG. The elastic supporting bodies 133 may be composed of a second variable electrode unit 130a having an inclined portion 139 that has a downward inclination toward the end side. In this case, the height of the pedestal 122 can be reduced by the inclined portion 139, so that the entire height of the force sensor switches 400 and 500 can be reduced, So that the size can be reduced.

도 9는 제3 가변전극부(130b)의 사시도이다.9 is a perspective view of the third variable electrode unit 130b.

또한, 상기 제1 가변전극부(130)는 도 9와 같이, 상기 제1 가변전극부(130)는 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 지지되는 가변전극(131)을 포함하여 일체형의 판스프링으로 제작되는 제3 가변전극부(130b)로 구성될 수도 있다.9, the first variable electrode unit 130 includes an elastic support member 133 connected to the variable electrode terminal unit and a variable member 133 supported by the elastic support member 133, And a third variable electrode unit 130b including an electrode 131 and made of an integral plate spring.

상기 탄성지지체(133)는 가변전극(131)의 변형 시 탄성 복원력을 제공하는 것으로서, 가변전극(131)에서 등각도 간격으로 돌출된 후, 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 굽어져 연장되는 형상을 가지고 2개 이상으로 구성되어 가변전극(131)을 균등하게 지지하도록 구성된다.The elastic supporter 133 protrudes at equal angular intervals from the variable electrode 131 and is bent along the outer circumference of the variable electrode 131 to extend And is configured to support the variable electrodes 131 evenly.

또한, 상기 탄성지지체(133)는, 가변전극(131)의 탄성 복원 성능을 높이기 위해 상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 연장되는 연장부 상에 단차를 가지는 복원 단차(135)가 형성될 수 있다. 그리고 탄성지지체(133)의 단부측 측면에는 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체 단자(136)가 돌출 형성될 수 있다.The resilient supporter 133 is formed with a restoring step 135 having a step on an extension extending along the outer periphery of the variable electrode 131 in order to improve elastic restoring performance of the variable electrode 131 . An elastic supporter terminal 136 connected to the variable electrode terminal portion may protrude from the end side of the elastic supporter 133.

상기 탄성지지체(133)와 상기 가변전극(131)은 원판형을 이루는 일체형의 판스프링으로 구성될 수 있다.The elastic supporter 133 and the variable electrode 131 may be integrally formed with leaf springs having a disk shape.

도 10은 제3 가변전극부(130b)의 변형 실시예들을 나타내는 도면이다.10 is a view showing modified embodiments of the third variable electrode unit 130b.

도 10과 같이, 상술한 구성을 가지는 제3 가변전극부(130b)는 가해지는 압력 범위와 탄성 복원력의 필요 정도에 따라 등각도 간격을 가지고 형성되는 2 개 이상의 탄성지지체(133)를 가지도록 다양하게 변형 실시될 수 있다. 도 10과 같이 상기 탄성지지체(133)는 복원 단차(135)를 가지지 않을 수도 있다.As shown in Fig. 10, the third variable electrode portion 130b having the above-described configuration is diverse so as to have two or more elastic supports 133 formed at equal angular intervals according to the applied pressure range and the required degree of elastic restoring force Or the like. As shown in FIG. 10, the elastic supporter 133 may not have the restoring step 135.

상술한 구성의 포스 센서 스위치(400, 500)는 가변전극부(130, 130a, 130b)의 가변전극(131)과 가변전극(131)을 지지하는 탄성지지체(133)이 일체형의 판스프링으로 제작되는 것에 의해, 외부에서 압력이 가해지는 경우 탄성지지체(133)가 변형되어 가변전극(131)의 변형이 최소화된다, 그리고 탄성지지체(133)이 가변전극(131)의 위치를 복원하는 탄성력을 제공하여 가변전극(131)의 위치 복원 성능을 높이게 된다. 이에 따라, 상술한 구성의 포스 센서(100, 200)는 장시간 사용되는 경우에도 가변전극(131)의 형상 변형 및 위치 변형이 발생하지 않거나 최소화되어 정확한 센서 기능을 지속적으로 수행할 수 있게 된다. 이에 따라, 포스 센서(100, 200)의 장기간 사용 시 0점 조정을 빈번하게 수행해야 하는 사용상의 번거로움 또한 해소된다.The force sensor switches 400 and 500 having the above-described structure are formed by integrally forming the flexible electrode 131 of the variable electrode units 130, 130a and 130b and the elastic supporter 133 supporting the variable electrode 131, The elastic support 133 is deformed and the deformation of the variable electrode 131 is minimized and the elastic support 133 provides an elastic force for restoring the position of the variable electrode 131 Thereby improving the position restoring performance of the variable electrode 131. Accordingly, even when the force sensors 100 and 200 having the above-described structure are used for a long time, the shape and deformation of the variable electrode 131 do not occur or are minimized, and the accurate sensor function can be continuously performed. This eliminates the need for frequent adjustment of the zero point when the force sensors 100 and 200 are used for a long period of time.

또한, 고정전극부와 정전용량부는 절개홈(113) 또는 이격부(211)의 개수 또는 폭을 조절하는 것에 의해 다양한 정전용량을 가지도록 용이하게 설계 변경될 수 있도록 하는 장점을 가진다.In addition, the fixed electrode unit and the electrostatic capacity unit have an advantage that they can be easily changed in design so as to have various capacitances by adjusting the number or width of the cutout groove 113 or the spacing unit 211.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100, 200: 정전용량 포스 센서 110: 고정전극부
111: 고정전극 113: 절개홈
115: RX단자 120: 제2 가변전극단자부
121: 가변전극단자 122: 받침턱
123: TX단자 130: 제1 가변전극부
130a: 제2 가변전극부 130b: 제3 가변전극부
131: 가변전극 133: 탄성지지체
135: 복원 단차 136: 탄성 지지체 단자
137: 테두리 138: 관통홀
139: 경사부 210: 정전용량부
211: 이격부 212: RX전극
213: RX전극단자 215: TX전극
216: TX전극단자 220: 접지단자부
221: 접지단자 222: 받침턱
300: 케이스
310: 상부케이스 311: 보스홀
313: 결합부 315: 결합홀
320:보스 330: 하부케이스
333: 결합턱 335: 포스 센서 장착홈
400: 비접지식 포스 센서 스위치
500: 접지식 포스 센서 스위치
100, 200: capacitive force sensor 110: fixed electrode part
111: fixed electrode 113: incision groove
115: RX terminal 120: second variable electrode terminal part
121: variable electrode terminal 122:
123: TX terminal 130: first variable electrode section
130a: second variable electrode part 130b: third variable electrode part
131: variable electrode 133: elastic support
135: Restoring step 136: Elastic support terminal
137: rim 138: through hole
139: slope part 210: capacitance part
211: separation part 212: RX electrode
213: RX electrode terminal 215: TX electrode
216: TX electrode terminal 220: Ground terminal portion
221: ground terminal 222:
300: Case
310: upper case 311: boss hole
313: engaging portion 315: engaging hole
320: Boss 330: Lower case
333: coupling jaw 335: force sensor mounting groove
400: Non-contact force sensor switch
500: Inground force sensor switch

Claims (14)

고정전극부(110), 상기 고정전극부(110)의 외주연에 배치되는 가변전극단자부 및 상기 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 상기 고정전극부(110)와 일정 간격 이격 지지되어 고정전극부(110)와의 사이에 정전용량을 형성하고 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량을 변화시키는 가변전극(131)을 구비한 가변전극부를 포함하는 포스 센서(100); 및
보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상기 포스센서(100)가 장착되고 상기 보스(320)가 가변전극부(130, 130a, 130b)의 상부에 장착된 후 상기 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 구비하는 케이스(300);를 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
A flexible electrode terminal portion disposed at an outer circumference of the fixed electrode portion 110 and an elastic supporter 133 connected to the variable electrode terminal portion and an elastic supporter 133 connected to the fixed electrode portion And a variable electrode part having a variable electrode part 131 spaced apart from the fixed electrode part 110 by a predetermined distance to form an electrostatic capacitance between the fixed electrode part 110 and the fixed electrode part 110, ); And
A boss 320 inserted and coupled to the boss hole 311 and a boss 320 on which the force sensor 100 is mounted and the boss 320 is inserted into the variable electrode units 130 and 130a And a case (300) having a lower case (330) to which the upper case (310) is coupled after being mounted on an upper part of the case (130b).
청구항 1에 있어서, 상기 고정전극부(110)는,
축전되는 전하량의 용량 크기에 따라 전하 축전 표면적의 조절을 위해 양 측면에서 서로 교대로 지그재그 형상으로 형성되는 다수의 절개홈(113)을 가지는 고정전극패턴이 형성되는 원판형의 고정전극(111)을 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[3] The apparatus of claim 1, wherein the fixed electrode unit (110)
Shaped fixed electrode 111 having a plurality of cut-out grooves 113 formed in alternate zigzag shapes on both sides for controlling the charge storage surface area according to the capacity size of the stored charge amount, A capacitive force sensor switch comprising:
청구항 1에 있어서, 상기 탄성지지체(133)는,
상기 가변전극(131)에서 등각도 간격으로 돌출된 후, 상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 굽어져 연장되는 형상을 가지고 2개 이상으로 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[2] The method according to claim 1, wherein the elastic supporter (133)
Wherein the flexible electrode has a shape that is protruded at an equal angle interval from the variable electrode and then extends along the outer periphery of the variable electrode.
청구항 3에 있어서, 상기 가변전극부는,
상기 탄성지지체(133)들 상에 상기 탄성지지체(133)들의 단부측으로 하방향으로 경사 형성되는 경사부(139)를 더 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[4] The apparatus of claim 3,
And an inclined portion (139) formed on the elastic supporters (133) and inclined downward toward an end side of the elastic supporters (133).
청구항 3에 있어서, 상기 가변전극부는,
상기 탄성지지체(133)들의 단부가 일체형으로 결합되도록 상기 가변전극부의 둘레를 따라 형성되는 테두리(137)를 더 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[4] The apparatus of claim 3,
And a rim (137) formed along the circumference of the variable electrode portion so that the ends of the elastic supports (133) are integrally coupled.
청구항 3에 있어서, 상기 탄성지지체(133)는,
상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 연장되는 연장부 상에 단차를 가지는 복원 단차(135) 및 상기 탄성지지체(133)의 단부측 측면에서 돌출 형성되어 상기 가변전극단자부에 접속되는 탄성지지체단자(136)를 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
4. The elastic member according to claim 3, wherein the elastic supporter (133)
A restoring step 135 having a step on an extension extending along the outer periphery of the variable electrode 131 and a resilient support 135 protruding from an end side of the elastic supporter 133 and connected to the variable electrode terminal, And a terminal (136).
청구항 1에 있어서, 상기 탄성지지체(133)와 상기 가변전극(131)은,
일체형의 판스프링으로 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[2] The electrostatic actuator according to claim 1, wherein the elastic supporter (133) and the variable electrode (131)
A capacitive force sensor switch comprising an integral plate spring.
정전용량부(210), 접지되어 상기 정전용량부(210)의 외주연에 배치되는 다수의 접지단자부 및 상기 접지단자부(220)들에 접속되는 탄성지지체(133)와 상기 탄성지지체(133)에 의해 상기 정전용량부(210)와 일정 간격 이격 지지되어 외부 압력에 의해 가변되어 정전용량부(210)의 정전용량을 변화시키는 가변전극(131)을 구비한 가변전극부가 포함된 포스 센서(200); 및
보스홀(311)이 형성된 상부 케이스(310), 상기 보스홀(311)에 삽입 결합되는 보스(320) 및 상기 포스 센서(200)가 장착되고 상기 보스(320)가 상기 가변전극부의 상부에 장착된 후 상기 상부 케이스(310)가 결합되는 하부케이스(330)를 구비하는 케이스(300);를 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
A plurality of ground terminal portions that are grounded and disposed on the outer circumference of the capacitance portion 210 and an elastic supporter 133 connected to the ground terminal portions 220 and an elastic supporter 133 A force sensor 200 including a variable electrode part having a variable electrode 131 which is supported by the capacitance part 210 by a predetermined distance and is varied by an external pressure to change the capacitance of the capacitance part 210, ; And
An upper case 310 having a boss hole 311 formed therein and a boss 320 inserted and coupled to the boss hole 311 and a boss 320 mounted on the upper surface of the variable electrode unit, And a case (300) having a lower case (330) to which the upper case (310) is coupled.
청구항 8에 있어서, 상기 정전용량부(210)는,
축전되는 전하량의 용량 크기에 따라 전하 축전 표면적의 조절을 위해 정전용량부 패턴을 생성하도록 지그재그 형상으로 형성되는 이격부(211)를 사이에 두고 이격 배치되는 RX 전극(212)과 TX 전극(215)을 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
The plasma display apparatus according to claim 8, wherein the capacitance unit (210)
An RX electrode 212 and a TX electrode 215 spaced apart from each other by a spacing portion 211 formed in a staggered shape to generate a capacitive portion pattern for controlling the charge storage surface area according to a capacity amount of the stored charge amount, Wherein the capacitive force sensor switch comprises:
청구항 8에 있어서, 상기 탄성지지체(133)는,
상기 가변전극(131)에서 등각도 간격으로 돌출된 후, 상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 굽어져 연장되는 형상을 가지고 2개 이상으로 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[Claim 9] The elastic support member (133) according to claim 8,
Wherein the flexible electrode has a shape that is protruded at an equal angle interval from the variable electrode and then extends along the outer periphery of the variable electrode.
청구항 10에 있어서, 상기 가변전극부는,
상기 탄성지지체(133)들 상에 상기 탄성지지체(133)들의 단부측으로 하방향으로 경사 형성되는 경사부(139)를 더 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[10] The apparatus of claim 10,
And an inclined portion (139) formed on the elastic supporters (133) and inclined downward toward an end side of the elastic supporters (133).
청구항 10에 있어서, 상기 탄성지지체(133)는,
상기 가변전극(131)의 외주연 둘레를 따라 연장되는 연장부 상에 단차를 가지는 복원 단차(135) 및 상기 탄성지지체(133)의 단부측 측면에서 돌출 형성되어 상기 접지단자부(220)에 접속되는 탄성지지체단자(136)를 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[Claim 11] The elastic support according to claim 10,
A restoring step 135 having a step on an extension extending along the outer circumference of the variable electrode 131 and a resilient step 135 protruding from an end side of the elastic supporter 133 and connected to the ground terminal 220 And an elastic support terminal (136).
청구항 8에 있어서, 상기 가변전극부는,
상기 탄성지지체(133)들의 단부가 일체형으로 결합되도록 상기 가변전극부의 둘레를 따라 형성되는 테두리(137)를 더 포함하여 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[Claim 9] The method of claim 8,
And a rim (137) formed along the circumference of the variable electrode portion so that the ends of the elastic supports (133) are integrally coupled.
청구항 8에 있어서, 상기 탄성지지체(133)과 상기 가변전극(131)은,
일체형의 판스프링으로 구성되는 정전용량 포스 센서 스위치.
[Claim 8] The method of claim 8, wherein the elastic supporter (133) and the variable electrode (131)
A capacitive force sensor switch comprising an integral plate spring.
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