KR20000000263A - 고감촉(高感觸) 일체형(一體形) 투명(透明) 키보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고감촉 일체형 투명 키보드에 관한 것으로, 세부적으로는 유연한 합성고무와 수지를 이용하여 사출성형으로 키와 키간 여백(공간)을 피막 형성시키고 키와 본체내부의 멤브레인을 일체화하며 키보드 전체를 유연하고 투명한 합성고무로 형상화 시켜 내부 내용물을 전시 가능토록한 고감촉 일체형 투명 키보드에 대한 것이다.

따라서 본 발명에서는 보편화된 멤브레인 방식의 키보드를 사용함에 있어 장시간 사용할 때 키와 플런저의 마모가 발생되어 키 입력에 제한을 주고 이물질/ 오물 삽입시 오작동 및 회로 이상의 우려가 예상됨에 따라 이를 극복하기 위한 방법이 제시 될 것이고

구성면에서 첫째로 키보드 본체/ 내부의 재질과 생산 이론을 설명하고 둘째는 1개의 키를 예로들어 세부적으로 키톱에서부터 셀룰로드 필름의 단자와 단자가 접촉하는 방법까지 거론될 것이다.

우선 결과를 분석해 볼때 괄목할 만한 사항은 크게 9가지로서

1. 사용자 부주의에 의한 낙하로 부터 파열손상 최소화

2. 특정한 환경(수분 다량지역) 내 작업여건 제공

3. 오물/ 이물질로 부터 보호(물 세척가능)

4. 타자 소음이 현저히 줄어듦

5. 유연한 성질을 수용함으로써 휴대시 간편(휨 성질있음)

6. 내부 전시(展示) 가능한 투명효과 활용, 야간 작업가능

(광(光) LED(Light Effect Diode) 부품사용)

7. 기존 플라스틱 재질과 다른 합성고무 재질의 사용으로 촉감만족

8. 장시간 작업시 피로누적 최소화(유연한 고무성 물질 사용)

9. 전자계산기/ 노트북, 기타 키보드를 사용하는 제한된 제품에 활용가능

Description

고감촉(高感觸) 일체형(一體形) 투명(透明) 키보드{High-touch Uniformity Transparency Key-board}

본 발명은 고감촉 일체형 투명 키보드에 관한 것으로써, 세부적으로는 종전 키보드 내부 셀룰로드 필름에 투명하고 유연한 합성고무와 탄력성 있는 수지를 이용하여 키톱 및 멤브레인을 구성시켜 사출성형(射出成形)의 금형(金形)방법으로 제조하는 일체형(키톱 겸 멤브레인) 키보드에 대한 내용이다.

이가 실용화 되면 [요약서]에서 기 제시한 본 발명의 기대효과를 충분히 만족시킬 것이며 본 발명의 이해를 돕기위해 종전 키보드와 비교/ 분석해 보기로 한다.

종전 키보드는 도 1에서 보듯 각 항별 구성품목을 크게 9개로 나누며 이를 유기적으로 조립하여 완성되는 제품이다. 세부적으로 제작과정을 살펴보면

첫째, 도1의 2항(키톱)과 3항(키톱핀)을 결합하고 이를 4항(멤브레인 고정판)과 5항(플런저)을 순서대로 조립한다.(A조립체:설명을 위한 임시명칭), 둘째로 도1의 7항(셀룰로드 필름)과 8항(백 플레이트)을 차례대로 조립한 후(B조립체:임시명칭) 이와 기 조립된 A조립체 사이에 6항인 멤브레인(고무돔)을 삽입해 내부 결합을 마친다. 셋째, 도1의 1항(본체 상측 덮개), 2항(본체 하측 바닥판)을 유기적으로 결합하면 제픔이 완성된다.

※ 플렛 케이블, 논리회로는 본 발명에서 은급하지 않음(그대로 사용)

그러나 이와 같은 방법에 의해 제작된 키보드는 많은 구성품, 사출성형하기 위한 각 부품별 별도의 모양틀과 볼트에 의한 유기적 조립으로 인해 사용자 부주의로 낙하시 파손이 우려되고 수분다량지역, 오물/ 이물질로부터 보호가 제한되며 타자 소음은 타인에게 방해를 줄 것이고 야간작업시 키보드 자판식별의 어려움이 발생하게 되는 것이다.

본 발명의 목적은 현 보편화된 멤브레인 키보드의 단점을 보완하기 위한 것으로서 특히, 멤브레인 키보드의 9개이상 부품들은(케이블, 논리회로 제외) 여러 공정에 의해서 제작되어지는데 이를 보다 간단하고 단시간에 좋은 품질의 제품을 획득하기 위한 방법이 필요로 했고 또, 조립에 의한 유기적인 결합에서 회피해야하는 결론을 전제로 볼때 부품의 수를 최소화하고 사실상 필요하지 않은 부품은 제거하는 등 키보드 고유의 역할에 문제가 되지 않는 한도내에서 적절한 방법들이 있어야했다. 따라서 이를 극복하기 위한 방법으로

첫째, 부품의 수를 줄이기 위해서 재질(才質)을 바꾸어야했고 이는 결국 제품공정의 간소화를 가져왔다.

둘째는 부품의 공정 순서를 일부 변경시킴으로서 제한된 범위 내에서 동(同)재질을 사용할 수 있게 되었다.

셋째로는 광 LED라는 부품을 추가하여 야간작업을 할 수 있는 제품을 만들 수 있게 했다.

도 1은 일반적인 멤브레인 방식 키보드의 제작과정을 나타낸 입체 도면,

도 2는 본 발명에 적용되는 각 구성품목별 입체 도면,

도 3은 키캡과 스위치단자, 키보드 유동방지구를 결합시키는 과정

도 4는 도2의 전(全) 항을 결합시킨 후의 단면도

표 1은 기 보편화된 키보드와 본 발명품과의 제작과정 비교/분석도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1번 : 키톱의 접합부 2번 : 키톱핀 머리부분

3번 : 개량 멤브레인 고정판 접합부 4번 : 필름/ 수지판 고정 쐐기

5번 : 키의 평상시 멤브레인의 모습 6번 : 키의 입력시 멤브레인의 모습

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 도2는 고감촉 일체형 투명 키보드의 구성을 나타낸 것으로 크게 1항의 키톱, 2항의 키톱핀(플런저 역할), 3항은 키톱핀을 고정해 주는 키톱핀 고정틀, 4항은 키톱핀의 상하운동을 지지해 주고 셀룰로드 필름을 고정해 주는 개량 멤브레인 고정판, 5항은 3단 셀룰로드 필름, 6항은 기존 멤브레인 키보드의 백 플레이트와 유사한 역할을 하는 백 플레이트 판으로 나뉜다.

도3은 도2의 1항(키톱)과 2항(키톱핀), 3항(키톱핀 고정틀)을 동시에 사출성형한 입체도, 도 4는 도 2의 전(全) 항을 결합한 단면도를 보여주는 내용이다. 그리고 키보드 사용자에 의해 키가 눌러 졌을 때 동작원리를 설명하였다. 도4의 1항은 평상시(OFF), 2항은 눌렀을 때(ON)의 단면도를 각각 나타낸다.

여기서 고감촉 일체형 투명 키보드의 제작과정을 살펴보면

먼저 고강도 수지로 도2의 2항을 성형한후 도2의 1항, 3항 사이에 넣고 이를 동시에 사출성형(1항,3항의 재질: 유연성 고무) 해서 도3과 같이 만든다.(A성형체) 이때 키톱의 천정과 키톱핀의 머리부분(도2, 2항, 2번)은 0.2∼0.25mm 이격 시킨다. (이는 1,3항과 2항의 재질이 상이하므로 강하게 접합시키기 위함, 만약 간격이 좁거나 없을 경우 2항은 힘을 받지 못하므로 손가락으로 누르는 힘을 셀룰로드 필름에 전달이 제한될 것이다)

이후 도2의 4항을 2항과 동일한 재질(고강도 수지)로 사출성형하여 상기의 A성형체와 강력 접착제로 접합(도2, 1항, 1번과 도2, 4항, 3번)을 한다. 이어서 도2의 4항 4번으로 셀룰로드 필름을 고정시킨다.

이때 주의사항은 도4의 1항 5번에서와 같이 키톱과 개량 멤브레인 고정판간 최소 0.2∼0.3mm 이상의 간격을 주어 키가 누름 동작(도4, 2항)후 다시 원상 복귀토록(도5, 1항)한다.(멤브레인과 같은 효과) - 도4의 2항 6번 주목

참고적으로 키의 ON 동작시(누름) 사용자의 누르는 힘과 비슷하게 동작토록 하기 위해서는 도4의 1항 5번의 빨간사선 부분(간격)을 조절한다.

각 키의 ON/ OFF(Signal On/Off)를 보상받고 키보드의 형태를 유지하기 위해 필름바닥에 도2의 6항(고강도의 수지)으로 접합한다.(판 중앙 사각 돌출부분 주목)

끝으로 도2의 6항에 두께0.5∼0.7mm정도의 유연한 고무를 키톱과 같이 코팅함으로써 얇고 가벼우며 탄력성 있는 키보드가 완성된다.

이러한 과정을 거치면 결과적으로 키와키간 연결막이 있어 청결을 유지할 수 있게 되고 유연성 고무와 수지를 사용해 키톱내부를 채움으로써(도2, 3항) 캡내부 울림을 방지하여 타자 소음이 현저하게 줄어듦을 알수 있으며 기존 플라스틱 재질과 다르게 고촉감을 만족시키고, 이는 휨성질을 유도하여 휴대/ 운반시 부담을 없앨 뿐만 아니라 수분 과다지역에서의 사용을 용이하게 하고 사용자 부주위로 인한 추락파손을 최소화할 수 있다.

여기에 투명재질(유연성 고무, 수지)을 사용하여 투명효과(내부가시)를 거둘 수 있고 추가로 광 LED를 더하면 (10개이상) 야간작업이 가능하다.

상기 내용을 종합해 볼때 일상생활에 흔히쓰는 전자계산기, 특수 키보드, 공업용 입력장치등 다양한 분야에서 적용/ 응용이 가능할 것으로 사료된다.

Claims (2)

1. 플라스틱 및 멤브레인, 금속판, 셀룰로드 필름을 재질로 하는 컴퓨터용 키보드에 있어서 상기 키보드의 재질 대신 유연하고 투명한 합성고무와 고강도 수지, 셀룰로드 필름을 이용하여 압축/ 접합하여 키보드를 제작하는 내용으로써 키톱과 키톱핀을 일체시켜 사출성형하는 단계(도3의 A성형체), 맴브레인 고정판(도2의 4항)과 셀룰로드 필름(도2, 5항) 및 강도 수지판(도2, 6항), 광 다이오드(LED)를 삽입하여 고정시키는 단계(B성형체), 상기 A성형체와 B성형체를 강력 접착제로 접합하는 단계, 상기 본체의 하단에 유연하고 투명한 합성고무를 키톱과 함께 코팅하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 키보드 제작 방법
2. 1항에 있어서 A성형체(도3)을 제작하는 과정에서 키톱의 천정과 키톱핀의 머리와의 간격을 0.2∼0.25mm 이격시켜 도2의 1항, 3항의 중앙에 두어 동시 사출성형시키는 방법

   A성형체(도3)와 B성형체(도2의 4항+5항+6항)를 접합함에 있어서 도4의 1항과 같이 A성형체와 개량 멤브레인 고정판간 간격을 0.2∼0.3mm로 이격시켜 기존 키보드의 멤브레인(고무돔)과 효과가 같도록 하는 방법(즉, 이격공간은 스프링 역활을 하게되고 사용자가 무의식중 키의 상단측면을 눌러도 키가 작동하지않음, 오탈방지),도4의 2항 6번 참조

   B성형체의 제작과정에서 도2의 4항 4번의 모양을 쐐기형태로 제작하여 필름과 고강도 수지판(백 플레이트)에 구멍을 뚫어 고정시키는 방법

   이때 수지판에는 광 LED가 삽입되어 있는데 이 LED의 전원은 키보드의 전원(電源)에서 사전 별도의 선로를 셀룰로드 필름의 기판에 구성하여 배열함

   또 키보드 모양변경 예방용 고강도 수지판(도2, 6항)에는 키의 ON,OFF를 보상받기위해 필름의 각 단자와 동일한 축선에 얇은 돌출부를 만듦