KR102546960B1

KR102546960B1 - 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치

Info

Publication number: KR102546960B1
Application number: KR1020210033552A
Authority: KR
Inventors: 박대우; 구세민; 송성민
Original assignee: 한국알프스 주식회사
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2023-06-26
Also published as: KR20220128862A

Abstract

개시되는 발명은 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치에 관한 것으로서, 상부 케이스와 하부 케이스를 포함하는 케이스;와, 상기 상부 케이스에 구비된 지지부에 대해 제1 회동축을 형성하도록 회동 가능하게 결합하고, 상기 제1 회동축에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제1 가압편을 구비하는 제1 홀더;와, 상기 제1 홀더 안에 수용되고, 상기 제1 홀더에 대해 상기 제1 회동축에 직교하는 제2 회동축을 형성하도록 회동 가능하게 결합하며, 상기 제2 회동축에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제2 가압편을 구비하는 제2 홀더;와, 상기 제2 홀더 안에 수용되고, 상기 제2 홀더에 대해 상기 제1 및 제2 회동축이 형성하는 평면에 직교하는 방향으로 선형 이동하는 제1 슬라이더;와, 상기 제1 슬라이더의 선형 이동에 연동하여 움직이는 제2 슬라이더;와, 상기 제1 슬라이더에 대해 결합하는 노브;와, 상기 지지부에 구비된 습동 지지부에 대해 선형 이동이 가능하도록 지지되고, 상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 회동 가압에 연동하여 어느 하나만이 움직이는 4개의 액추에이터; 및 상기 하부 케이스에 결합하고, 상기 제2 슬라이더 및 4개 액추에이터의 선형 이동에 대해 전기적 신호를 발생하는 접점을 형성하는 지지판;을 포함한다.

Description

4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치{4-Way Seesaw and Push Momentary Switch}

본 발명은 순간형 스위치로서, 4방향 시소 운동과 푸시 작동이 가능한 순간형 스위치에 관한 것이다.

오디오, 내비게이션, 리모컨 등의 각종 전자기기에 대한 입력 조작을 위해 다양한 스위치가 사용된다. 전자기기의 기능이 다양해지는만큼 스위치의 개수가 늘어나는 것은 사용자의 편의성 측면에서 그리 바람직하지 못하므로, 하나의 스위치로 여러 기능을 수행할 수 있는 다기능 스위치가 많이 사용되고 있다.

특히, 디스플레이를 구비하는 전자기기인 경우에는, 트리 구조의 메뉴 항목으로 인터페이스를 구성하고, 상하위 메뉴를 오가면서 필요한 사항을 선택하고 입력하는 방식을 많이 사용한다. 이러한 트리 구조의 메뉴 선택에 적합한 다기능 스위치 중의 하나가 다이얼 및 푸시 기능을 구비한 스위치이다.

다이얼 및 푸시 기능을 구비한 스위치는, 다이얼을 돌리면서 전후좌우(또는 동서남북)의 4방향 중의 어느 한 방향을 선택하여 상하위 메뉴를 이동하거나 또는 동일 계층에서 이동할 수 있고, 해당 메뉴를 선택할 때는 푸시 동작을 통해 활성화시킬 수 있으므로, 사용이 직관적이고 하나의 스위치로 조작할 수 있다는 점에서 매우 편리하다.

그러나, 다이얼 및 푸시 기능을 구비한 다기능 스위치는 회전하는 다이얼이 구비해야 하는 샤프트 구조와 푸시 동작을 하는 노브 구조가 복잡하게 이루어져 있어 부품수가 많고 조립이 어려우며, 그만큼 고장 가능성도 높다. 또한, 노브에 조명효과를 부여하기 위해서는 별도의 인쇄회로기판이 필요하고, 복잡하게 얽혀 있는 구조로 인해 조작감을 튜닝하는데 한계가 있었다.

한국공개실용신안 제20-2010-0004274호 (2010.04.26 공개)

본 발명은 부품수를 줄여 조립성을 개선하면서도 조작감을 향상할 수 있고, 또한 조작감의 조정을 쉽게 할 수 있으면서 야간 심볼조명을 쉽게 구현할 수 있는 새로운 구조의 스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치에 관한 것으로서, 상부 케이스와 하부 케이스를 포함하는 케이스;와, 상기 상부 케이스에 구비된 지지부에 대해 제1 회동축을 형성하도록 회동 가능하게 결합하고, 상기 제1 회동축에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제1 가압편을 구비하는 제1 홀더;와, 상기 제1 홀더 안에 수용되고, 상기 제1 홀더에 대해 상기 제1 회동축에 직교하는 제2 회동축을 형성하도록 회동 가능하게 결합하며, 상기 제2 회동축에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제2 가압편을 구비하는 제2 홀더;와, 상기 제2 홀더 안에 수용되고, 상기 제2 홀더에 대해 상기 제1 및 제2 회동축이 형성하는 평면에 직교하는 방향으로 선형 이동하는 제1 슬라이더;와, 상기 제1 슬라이더의 선형 이동에 연동하여 움직이는 제2 슬라이더;와, 상기 제1 슬라이더에 대해 결합하는 노브;와, 상기 지지부에 구비된 습동 지지부에 대해 선형 이동이 가능하도록 지지되고, 상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 회동 가압에 연동하여 어느 하나만이 움직이는 4개의 액추에이터; 및 상기 하부 케이스에 결합하고, 상기 제2 슬라이더 및 4개 액추에이터의 선형 이동에 대해 전기적 신호를 발생하는 접점을 형성하는 지지판;을 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 회동축 및 제2 회동축은, 상기 지지부와 제1 및 제2 홀더 사이의 홀과 돌기의 결합구조로 형성된다.

그리고, 상기 제1 슬라이더의 선형 이동을 유도하도록, 상기 제1 슬라이더와 제2 홀더 사이에는 습동 돌기와 습동 홈의 결합구조가 구비된다.

그리고, 상기 4개의 액추에이터는, 상기 제1 회동축 및 제2 회동축의 연장선 상에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 제1 가압편 및 제2 가압편은, 각각 제2 회동축 및 제1 회동축으로부터 오프셋된 위치에서 시작하는 연장부와, 상기 연장부의 단부에서 상기 제2 회동축 및 제1 회동축 방향으로 돌출된 가압 단부를 구비하고, 또한, 각기 쌍을 이루는 제1 가압편 및 제2 가압편은 상기 제2 회동축 및 제1 회동축에 대해 대칭을 이룰 수 있다.

여기서, 상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 각 가압 단부는, 상기 제2 회동축 및 제1 회동축을 넘지 않는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 상기 지지판은, LED 소자를 포함하는 전기소자가 실장된 인쇄회로기판; 및 상기 제2 슬라이더 및 4개 액추에이터의 선형 이동에 대해 전기적 신호를 발생하는 접점을 형성하면서 탄성 복원력을 가진 5개의 러버 돔을 구비하는 베이스;를 포함할 수 있다.

나아가, 상기 베이스에는, 상기 LED 소자에서 발생한 빛을 상기 노브까지 전달하는 도광판이 설치될 수 있다.

여기서, 상기 도광판은 상기 LED 소자에서 발생한 빛이 도입되는 집광부와, 상기 집광부에서 연장된 도광편을 포함하고, 상기 도광편은 상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 연장부가 형성하는 공간을 지나서 상기 노브까지 연장될 수 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판의 중앙 영역에 LED 소자가 실장되고, 상기 중앙 영역에 배치된 LED 소자에서 발생한 빛은 상기 제1 슬라이더 및 제2 슬라이더 내부에 형성된 중공부를 지나 상기 노브의 중앙 영역에 도달할 수 있다.

한편, 본 발명의 일시형태에 따르면, 상기 제2 슬라이더는, 상기 제1 슬라이더의 선형 이동에 연동하여 상기 지지판에 형성된 접점을 가압하고, 상기 제1 슬라이더의 회동 운동에 대해서는 상기 접점을 가압하지 않도록 상기 제1 슬라이더에 대해 구면 접촉을 이룰 수 있다.

그리고, 상기 제1 회동축 및 제2 회동축은 동일 평면 위에 있고, 상기 제1 회동축 및 제2 회동축의 교차점이 상기 구면 접촉의 중심을 이룰 수 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 순간형 스위치에 의하면, 노브와 제1 슬라이더의 결합체는 제2 슬라이더 및 제1/제2 홀더에 대해 스크류 등을 통해 체결 및 구속되지 않는다. 따라서, 제2 슬라이더 및 제1/제2 홀더에 대한 조작감 튜닝이 자유로워진다.

그리고, 서로 직교하는 회전축을 가지는 제1 홀더와 제2 홀더를 통해 4방향 시소 기능이 구현되므로, 모든 방향으로 회동할 수 있는 구형의 피봇 구조에 비해 정확하게 4방향으로의 하중 전달이 가능하다. 따라서, 4방향 시소 스위치로서의 조작성과 조작감이 향상된다.

그리고, 본 발명의 순간형 스위치는 부품수가 감소하여 조립이 간단해지고, 그만큼 내부 공간에 여유가 생겨 도광판을 설치할 수 있게 됨으로써, 별도의 PCB 없이도 노브의 야간 심볼 조명이 가능해진다.

또한, 중공 형태의 제1 슬라이더를 통해 도광판 없이도 노브의 중앙 부분에 조명을 전달할 수 있으므로, 구조는 간단하고 부품수는 줄이면서도 노브 전체에 대해 균일한 조명효과를 구현할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 상세한 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치의 전체적인 외관을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치에서 케이스 내부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 도 2에서 슬라이더와 홀더의 결합 구조를 보여주는 분해 사시도.
도 4는 도 1의 "A-A" 절개선을 따라 도시한 단면도.
도 5는 노브를 제거한 상태에서의 평면도.
도 6은 제1 회동축을 중심으로 시소 운동을 하는 상태를 도시한 도면.
도 7은 제2 회동축을 중심으로 시소 운동을 하는 상태를 도시한 도면.
도 8은 제1 슬라이더와 제2 슬라이더가 구면 접촉을 하는 구조를 도시한 도면.
도 9는 도광판을 통해 하부의 인쇄회로기판으로부터 상부의 노브로 LED 소자의 빛이 전달되는 상태를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치(10)의 전체적인 외관을 도시한 도면, 도 2는 도 1의 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치(10)에서 케이스(100) 내부의 구성을 도시한 도면, 도 3은 도 2에서 슬라이더와 홀더의 결합 구조를 보여주는 분해 사시도, 도 4는 도 1의 "A-A" 절개선을 따라 도시한 단면도, 도 5는 노브(600)를 제거한 상태에서의 평면도로서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치(10)에 관한 것이다. 즉, 스위치(10)를 조작하기 위한 노브(600)가 전후좌우(또는 동서남북)의 사방으로 시소 운동을 하여 4개의 접점(812)을 작동하고, 또한 노브(600)를 누르는 푸시 동작에 의해 또 하나의 접점(812)이 작동하며, 이러한 노브(600)의 움직임은 사용자의 조작이 끝나면 다시 원위치로 돌아가는 순간형 스위치(Momentary Switch)에 관한 발명이다. 이하에서는, 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치(10)를 간단히 "본 발명의 순간형 스위치(10)"라 부르기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 순간형 스위치(10)는 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)로 이루어진 케이스(100)가 전체 몸체를 이루고 있으며, 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)는 후크 구조로서 상호 결합 또는 분리될 수 있다. 케이스(100) 안에는 이하에서 설명할 각종 구성부품이 수용되어 있다.

상부 케이스(110)의 상면에는 지지부(112)가 돌출 형성되어 있다. 이 상부 케이스(110)의 지지부(112)는 제1 홀더(200), 제2 홀더(300), 제1 슬라이더(400), 액추에이터(700) 등의 부품이 이탈되지 않으면서 정확한 운동을 하도록 지지하는 역할을 한다. 제1 홀더(200)는 지지부(112)에 대해 제1 회동축(230)을 형성하도록 회동 가능하게 결합하고, 제1 회동축(230)에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제1 가압편(210)을 구비한다. 도시된 실시형태에서는, 지지부(112)에 형성된 원형 단면의 돌기(114)에 대해 제1 홀더(200)의 홀(220)이 끼움결합되어 제1 회동축(230)을 이루고 있다. 이에 따라, 제1 홀더(200)는 상부 케이스(110)에 대해 제1 회동축(230)을 축선으로 하여 시소 운동을 할 수 있다. 즉, 제1 회동축(230)을 X축이라 한다면, 제1 홀더(200)는 X축을 중심으로 하여 Y축의 위아래로 시소 운동을 하게 된다. 또한, 제1 가압편(210)은 Y축 방향을 따라 돌출되어 있으므로, 제1 홀더(200)가 제1 회동축(230)을 중심으로 회동하면 제1 가압편(210)은 Y축의 위아래로 시소 운동을 하게 된다.

제2 홀더(300)는 제1 홀더(200) 안에 수용되도록 상대적으로 작은 크기를 가진다. 제2 홀더(300)는 제1 홀더(200)에 대해 제2 회동축(340)을 형성하도록 회동 가능하게 결합하며, 제2 회동축(340)은 제1 회동축(230)에 직교한다. 즉, 제2 회동축(340)은 Y축 방향을 따르게 된다. 제1 홀더(200)의 경우와 유사하게, 제2 회동축(340)에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제2 가압편(310)이 구비되며, 이에 따라 제2 홀더(300)가 제2 회동축(340)을 중심으로 회동을 하면 제2 가압편(310)은 X축의 위아래로 시소 운동을 하게 된다. 도시된 실시형태에서, 제2 회동축(340)은 제2 홀더(300)에 형성된 원형 단면의 돌기(320)에 대해 제1 홀더(200)의 홀(220)이 끼움결합을 하는 구조로 이루어져 있다.

그리고, 제2 홀더(300) 안에는 제1 슬라이더(400)가 수용되는데, 제1 슬라이더(400)는 제2 홀더(300)에 대해 제1 및 제2 회동축(230, 340)이 형성하는 평면에 직교하는 방향, 즉 Z축 방향으로 선형 이동을 할 수 있다.

이와 같이, 상부 케이스(110)의 지지부(112)에 대해 제1 홀더(200)가 제1 회동축(230)을 형성하도록 결합하고, 제2 홀더(300)는 제1 홀더(200)에 대해 제2 회동축(340)을 형성하도록 결합하며, 제1 슬라이더(400)는 제2 홀더(300)에 대해 선형 이동이 가능하도록 결합한다. 제1 슬라이더(400)의 단부에는 스위치(10) 조작을 위한 노브(600)가 결합하고, 따라서 노브(600)는 제1 회동축(230)과 제2 회동축(340)을 축으로 하는 XY 평면 위에서의 4방향 시소 운동과, Z축을 따르는 선형 이동의 총 5방향의 운동을 할 수 있다.

노브(600)에 대해 제1 회동축(230)을 중심으로 하는 시소 운동의 힘이 가해지면, 그 힘은 제1 슬라이더(400)를 거쳐 제2 홀더(300)에 전달된다. 그러나 제2 홀더(300)는 제2 회동축(340)에 대해서만 회동할 수 있으므로, 제2 홀더(300)는 움직이지 못하고 그 힘을 그대로 제1 홀더(200)에 전달하고, 이에 따라 노브(600)부터 제1 홀더(200)까지의 전체가 제1 회동축(230)을 중심으로 하는 2방향의 시소 운동을 한다.

그리고, 노브(600)에 대해 제2 회동축(340)을 중심으로 하는 시소 운동의 힘이 가해지면, 그 힘은 제1 슬라이더(400)를 거쳐 제2 홀더(300)에 전달된다. 제2 홀더(300)는 제2 회동축(340)에 대해서 회동을 할 수 있지만 제1 홀더(200)는 제1 회동축(230)에 대해서만 회동할 수 있으므로 제1 홀더(200)는 제2 홀더(300)의 회동에 대해 피동적으로 함께 움직이게 된다(제2 홀더와 제1 홀더 사이의 간극 범위에서는 제2 홀더만 회동함). 이에 따라, 노브(600)부터 제1 홀더(200)까지 함께 제2 회동축(340)을 중심으로 하는 2방향의 시소 운동을 한다.

결국, 노브(600)를 회동시키는 힘은 서로 직교하는 제1 회동축(230)과 제2 회동축(340)이 회동할 수 있는 4방향으로만 회동 운동이 일어나게 되고, 따라서 정확하게 4방향으로만 하중 전달이 되기 때문에 4방향 시소 스위치로서의 조작감이 향상되고 정확한 접점조작이 이루어진다.

그리고, 노브(600)를 누르는 힘이 작용하면, 이 힘은 Z축 방향을 향하기 때문에 제1 홀더(200)와 제2 홀더(300)의 회동 운동에는 전혀 영향을 미치지 못하고, 제1 슬라이더(400)만 하방으로 선형 이동을 하게 된다.

이와 같이, 노브(600)의 4방향 회동에 의해 각각 한 쌍으로 이루어진 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)이 XY 평면 위에서 시소 운동을 하고, 노브(600)를 누르는 동작에 의해 제1 슬라이더(400)는 Z축 방향으로 이동한다. 즉, 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)은 시소 운동의 출력단이고, 제1 슬라이더(400)는 선형 이동의 출력단에 해당하는데, 하부 케이스(120)에 결합되어 있는 지지판(800) 위에 형성된 5개의 전기적 접점(812)까지 이 출력단의 움직임을 전달할 중간 매개체가 필요하다. 이를 위해, 본 발명의 순간형 스위치(10)는 시소 운동에 의해 선택적으로 작동하는 4개의 액추에이터(700)와, 선형 이동에 의해 작동하는 제2 슬라이더(500)를 구비한다.

4개의 액추에이터(700)는 상부 케이스(110)의 지지부(112)에 구비된 습동 지지부(116)에 대해 선형 이동이 가능하도록 지지지고, 그 하단은 지지판(800)의 대응하는 접점(812) 위에 위치한다. 그리고, 4개 액추에이터(700)의 상단은 각각 제1 홀더(200)의 제1 가압편(210) 및 제2 홀더(300)의 제2 가압편(310)에 근접 배치되고, 이에 따라 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)의 회동 가압에 연동하여 대응하는 어느 하나의 액추에이터(700)가 움직이게 된다. 도 6은 제1 회동축(230)을 중심으로 시소 운동을 하는 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 제2 회동축(340)을 중심으로 시소 운동을 하는 상태를 도시한 도면이다.

노브(600)의 시소 운동에 대응하여 4개 액추에이터(700) 중 하나만이 가압되도록 정확하게 하중을 전달하기 위해 다음과 같은 구조가 적용될 수 있다. 이하의 설명에 대해서는 도 5를 참조할 수 있다.

우선, 4개의 액추에이터(700)는, 제1 회동축(230) 및 제2 회동축(340)의 연장선 상에 위치하도록 배치한다. 이에 따라, 제1 홀더(200)가 제1 회동축(230)을 따라 시소 운동을 할 때, 제1 가압편(210)은 제2 회동축(340) 선상에 있는 2개의 액추에이터(700)를 정확하게 가압하게 되고, 제2 홀더(300)에 대해서도 마찬가지로 작동하게 된다.

그리고, 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)을 구성함에 있어, 각각 제2 회동축(340) 및 제1 회동축(230)으로부터 오프셋된 위치에서 시작하는 연장부(212, 312)와, 연장부(212, 312)의 단부에서 제2 회동축(340) 및 제1 회동축(230) 방향으로 돌출된 가압 단부(214, 314)를 구비하는 절곡된 구조를 이루도록 한다. 이에 따라, 절곡된 가압 단부(214, 314)에 작용하는 토크가 증폭됨으로써 액추에이터(700)에 대해 더욱 확실하게 하중이 전달된다. 여기서, 각기 쌍을 이루는 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)은 제2 회동축(340) 및 제1 회동축(230)에 대해 대칭을 이루는 형태를 가진다.

또한, 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)의 각 가압 단부(214, 314)는, 제2 회동축(340) 및 제1 회동축(230)을 넘지 않는 것이 바람직하다. 이것은 제1 홀더(200) 또는 제2 홀더(300)가 어느 한 방향으로 시소 운동을 할 때, 다른 3개의 액추에이터(700)에 인접한 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)이 제2 회동축(340) 및 제1 회동축(230) 선상을 경계로 하여 비스듬하게 위 또는 아래로 움직이도록 함으로써 다른 3개의 액추에이터(700)가 오작동하지 않도록 하는데 유리하기 때문이다.

그리고, 본 발명의 순간형 스위치(10)는 노브(600)의 푸시 동작이 정확하게 일어나고, 나아가 노브(600)의 시소 운동에 의해 푸시 동작이 일어나지 않도록 하기 위하여 다음과 같이 구성될 수 있다. 특히 선형 이동을 하는 제1 슬라이더(400)는 제2 홀더(300) 안에 수용되어 있기 때문에, 노브(600)의 시소 운동은 제1 슬라이더(400)에도 그대로 일어나므로, 시소 운동과 푸시 운동이 서로 영향을 미치지 않도록 분리하는 것은 정확한 스위치 동작을 위해 충분히 고려될 필요가 있는 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 순간형 스위치(10)는 제1 슬라이더(400)의 선형 이동을 접점(812)에 전달하기 위한 중간 매개체로서 제2 슬라이더(500)를 구비한다. 제2 슬라이더(500)는 제1 슬라이더(400)의 저면과 접촉하며, 이에 따라 제1 슬라이더(400)의 선형 이동에 연동하여 상하로 움직이게 된다. 그리고, 도 5에 잘 나타난 바와 같이, 제1 슬라이더(400)의 선형 이동을 유도하도록, 제1 슬라이더(400)와 제2 홀더(300) 사이에는 습동 돌기(330)와 습동 홈(410)의 결합구조가 구비된다.

한편, 도 8은 제1 슬라이더(400)와 제2 슬라이더(500)가 구면 접촉을 하는 구조를 도시한 도면으로서, 제1 슬라이더(400)와 제2 슬라이더(500) 사이의 구면 접촉에 의해 제1 슬라이더(400)의 4방향 시소 운동은 제2 슬라이더(500)를 가압하지 않게 된다.

도시된 바와 같이, 제2 슬라이더(500)는 제1 슬라이더(400)의 선형 이동에 연동하여 지지판(800)에 형성된 접점(812)을 가압하는 반면, 제1 슬라이더(400)의 회동 운동에 대해서는 접점(812)을 가압하지 않도록 제1 슬라이더(400)에 대해 구면 접촉을 이루고 있다. 다시 말해, 제1 슬라이더(400)의 시소 운동은 제1 회동축(230) 및 제2 회동축(340)을 축선으로 하는 원호 궤적의 운동으로서, 제1 슬라이더(400)와 제2 슬라이더(500)의 접촉면(510)을 구면으로 형성하면 제1 슬라이더(400)가 어느 방향으로 회동을 하더라도 단지 제2 슬라이더(500) 위를 미끄러지기만할 뿐 제2 슬라이더(500)를 가압하지 않게 된다. 즉, 제1 슬라이더(400)와 제2 슬라이더(500) 사이의 구면 접촉에 의해, 제1 슬라이더(400)의 시소 운동 및 선형 이동은 제2 슬라이더(500)에 대해 서로 분리되어 단지 선형 운동만이 전달된다. 여기서, 제1 회동축(230) 및 제2 회동축(340)을 동일 평면 위에 있도록 하고, 제1 회동축(230) 및 제2 회동축(340)의 교차점이 구면 접촉면(510)의 중심을 이루도록 하면 더욱 확실한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 도 9는 도광판(830)을 통해 하부의 인쇄회로기판(820)으로부터 상부의 노브(600)로 LED 소자(822)의 빛이 전달되는 상태를 도시한 도면이다. 도시된 실시형태에서, 하부 케이스(120)에 결합되는 지지판(800)은, LED 소자(822)를 포함하는 전기소자가 실장된 인쇄회로기판(820)과, 제2 슬라이더(500) 및 4개 액추에이터(700)의 선형 이동에 대해 전기적 신호를 발생하는 접점(812)을 형성하면서 탄성 복원력을 가진 5개의 러버 돔(814)을 구비하는 베이스(810)로 이루어져 있다.

LED 소자(822)는 노브(600)에 대해 조명효과를 부여하기 위해 구비되는 것인데, 본 발명은 노브(600)에 결합하는 별도의 인쇄회로기판(LED 소자 실장) 없이, 하부의 인쇄회로기판(820)에 LED 소자(822)를 실장하고도 최상부의 노브(600)까지 빛을 전달할 수 있다. 이는 본 발명의 순간형 스위치(10)는 제1 및 제2 홀더(200, 300)와 제1 슬라이더(400)의 결합체가 4방향 시소 운동과 1방향 선형 이동의 5자유도 운동을 구현하는 컴팩트한 구조이기에, 베이스(810)에 LED 소자(822)에서 발생한 빛을 노브(600)까지 전달하는 도광판(830)을 설치할 수 있는 공간이 충분히 확보되기 때문이다.

도 3 및 도 9를 참조하면, 도광판(830)은 LED 소자(822)에서 발생한 빛이 도입되는 집광부(832)와, 집광부(832)에서 연장된 도광편(834)을 포함하며, 이 도광편(834)이 노브(600)의 저면에 도달하여 빛을 전달한다. 이때, 제1 가압편(210) 및 제2 가압편(310)이 절곡된 연장부(212, 312)를 포함하는 구조라면, 도광편(834)이 연장부(212, 312)가 형성하는 공간을 지나서 노브(600)까지 연장되도록 함으로써 더욱 컴팩트한 구조를 이룰 수 있다.

또한, 인쇄회로기판(820)의 중앙 영역에 LED 소자(822)를 실장하고, 중앙 영역에 배치된 LED 소자(822)에서 발생한 빛이 제1 슬라이더(400) 및 제2 슬라이더(500) 내부에 형성된 중공부를 지나 노브(600)의 중앙 영역에 도달하도록 구성할 수 있다. 따라서, 노브(600) 중심에 제1 및 제2 홀더(200, 300)와 제1 슬라이더(400)의 결합체가 위치하더라도 노브(600)의 중앙 영역까지 조명효과를 부여하는 것이 가능하다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 스위치 100: 케이스
110: 상부 케이스 112: 지지부
114: 회동 돌기 116: 습동 지지부
120: 하부 케이스 200: 제1 홀더
210: 제1 가압편 212: 연장부
214: 가압 단부 220: 회동 홀
230: 제1 회동축 300: 제2 홀더
310: 제2 가압편 312: 연장부
314: 가압 단부 320: 회동 돌기
330: 습동 돌기 340: 제2 회동축
400: 제1 슬라이더 410: 습동 홈
500: 제2 슬라이더 510: 구면 접촉면
600: 노브 700: 액추에이터
800: 지지판 810: 베이스
812: 접점 814: 러버 돔
820: 인쇄회로기판 822: LED 소자
830: 도광판 832: 집광부
834: 도광편

Claims

상부 케이스와 하부 케이스를 포함하는 케이스;
상기 상부 케이스에 구비된 지지부에 대해 제1 회동축을 형성하도록 상기 지지부와 회동 가능하게 결합하고, 상기 제1 회동축에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제1 가압편을 구비하는 제1 홀더;
상기 제1 홀더 안에 수용되고, 상기 제1 홀더에 대해 상기 제1 회동축에 직교하는 제2 회동축을 형성하도록 상기 제1 홀더와 회동 가능하게 결합하며, 상기 제2 회동축에 직교하는 양 측면으로 한 쌍의 제2 가압편을 구비하는 제2 홀더;
상기 제2 홀더 안에 수용되고, 상기 제2 홀더에 대해 상기 제1 및 제2 회동축이 형성하는 평면에 직교하는 방향으로 선형 이동하는 제1 슬라이더;
상기 제1 슬라이더의 선형 이동에 연동하여 움직이는 제2 슬라이더;
상기 제1 슬라이더에 대해 결합하는 노브;
상기 지지부에 구비된 습동 지지부에 대해 선형 이동이 가능하도록 지지되고, 상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 회동 가압에 연동하여 어느 하나만이 움직이는 4개의 액추에이터; 및
상기 하부 케이스에 결합하고, 상기 제2 슬라이더 및 4개 액추에이터의 선형 이동에 대해 전기적 신호를 발생하는 접점을 형성하는 지지판;
을 포함하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제1항에 있어서,
상기 제1 회동축 및 제2 회동축은,
상기 지지부와 제1 및 제2 홀더 사이의 홀과 돌기의 결합구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제1항에 있어서,
상기 제1 슬라이더의 선형 이동을 유도하도록,
상기 제1 슬라이더와 제2 홀더 사이에는 습동 돌기와 습동 홈의 결합구조가 구비되는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제1항에 있어서,
상기 4개의 액추에이터는,
상기 제1 회동축 및 제2 회동축의 연장선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제4항에 있어서,
상기 제1 가압편 및 제2 가압편은,
각각 제2 회동축 및 제1 회동축으로부터 오프셋된 위치에서 시작하는 연장부와, 상기 연장부의 단부에서 상기 제2 회동축 및 제1 회동축 방향으로 돌출된 가압 단부를 구비하고,
또한, 각기 쌍을 이루는 제1 가압편 및 제2 가압편은 상기 제2 회동축 및 제1 회동축에 대해 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제5항에 있어서,
상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 각 가압 단부는,
상기 제2 회동축 및 제1 회동축을 넘지 않는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제5항이 있어서,
상기 지지판은,
LED 소자를 포함하는 전기소자가 실장된 인쇄회로기판; 및
상기 제2 슬라이더 및 4개 액추에이터의 선형 이동에 대해 전기적 신호를 발생하는 접점을 형성하면서 탄성 복원력을 가진 5개의 러버 돔을 구비하는 베이스;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제7항에 있어서,
상기 베이스에는, 상기 LED 소자에서 발생한 빛을 상기 노브까지 전달하는 도광판이 설치되는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제8항에 있어서,
상기 도광판은 상기 LED 소자에서 발생한 빛이 도입되는 집광부와, 상기 집광부에서 연장된 도광편을 포함하고,
상기 도광편은 상기 제1 가압편 및 제2 가압편의 연장부가 형성하는 공간을 지나서 상기 노브까지 연장되는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제7항에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 중앙 영역에 LED 소자가 실장되고,
상기 중앙 영역에 배치된 LED 소자에서 발생한 빛은 상기 제1 슬라이더 및 제2 슬라이더 내부에 형성된 중공부를 지나 상기 노브의 중앙 영역에 도달하는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제1항에 있어서,
상기 제2 슬라이더는,
상기 제1 슬라이더의 선형 이동에 연동하여 상기 지지판에 형성된 접점을 가압하고, 상기 제1 슬라이더의 회동 운동에 대해서는 상기 접점을 가압하지 않도록 상기 제1 슬라이더에 대해 구면 접촉을 이루는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.
제11항에 있어서,
상기 제1 회동축 및 제2 회동축은 동일 평면 위에 있고,
상기 제1 회동축 및 제2 회동축의 교차점이 상기 구면 접촉의 중심을 이루는 것을 특징으로 하는 4방향 시소 및 푸시 기능을 구비한 순간형 스위치.