KR20010062765A - 푸시버튼식 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업이 쉽지 않으며 시간이 걸리는 가동접점의 설계를 하는 일 없이 복수종류의 클릭감촉을 얻는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명에서는 제 1 고정접점(81)과 이 제 1 고정접점(81)의 주위에 위치하는 제 2 고정접점(82)으로 이루어지는 고정접점(80)이 형성된 배선기판 (10)과, 제 2 고정접점(82)과 항상 접촉하는 돔형상으로 형성된 금속제의 가동접점 (90)을 구비하고, 가동접점(90)의 중앙부를 가압하였을 때에 클릭감촉을 따라 소정의 스트로크량을 가지고 부분적으로 반전하여 제 1 고정접점(81)과 접촉 자유롭게 되어 가동접점(90)의 스트로크량을 조정하는 조정층(70)을 배선기판(10)에 설치함과 동시에, 이 조정층(70)상에 가동접점(90)의 일부를 얹어 놓은 구성으로 하였다.

Description

푸시버튼식 스위치{PUSH-BUTTON TYPE SWITCH}

본 발명은 차량탑재용 또는 가정용 전기기기 등의 박형 패널스위치 등에 사용되는 푸시버튼식 스위치에 관한 것이다.

종래의 푸시버튼식 스위치를 그 단면도를 나타내는 도 13에 의거하여 설명하면 종래의 푸시버튼식 스위치는 주로 평판형상의 배선기판(100)과, 이 배선기판 (100)의 기판본체상에 배치된 고정접점(110)과, 이 고정접점(110)상에 배치된 가동접점(120)으로 구성되어 있다. 상기 고정접점(110)은 제 1 고정접점(111)과 이 제 1 고정접점의 주위를 둘러싸도록 배치된 제 2 고정접점(112)으로 구성되며, 제 2 고정접점(112)은 가동접점(120)의 바닥부(122)가 항상 접촉한 상태로 되어 있다.

이 가동접점(120)은 조작자가 그 위쪽에 설치된 키톱(도시 생략) 등을 가압함으로써 그 중앙부(121)가 가압되고, 부분적으로 반전하여 제 1 고정접점(111)과 접촉한다. 그리고 이 반전동작은 클릭감촉을 따르면서 소정의 스트로크량을 가지고 이루어지게 된다.

즉 종래의 푸시버튼식 스위치는 조작자의 키톱의 가압조작에 의해 조작자에게 클릭감촉을 줌과 동시에 가동접점(120)이 반전하여 제 1 고정접점, 제 2 고정접점(111, 112)이 도통하고, 이 도통에 의해 온 신호가 고정접점에 접속되어 있는 패턴(도시 생략)으로 전해지도록 되어 있다. 그리고 이 클릭감촉에 의해 조작자는 스위치가 확실히 들어 간 것을 확인할 수 있게 되어 있다.

이 클릭감촉은 가동접점의 형상에 의해 결정되기 때문에 요구에 따라 클릭감촉의 다양성을 몇 종류나 가지고자 하는 경우, 상기 구성의 종래의 푸시버튼식 스위치에서는 가동접점을 새로이 설계하여 스트로크량이나 가동접점 자체의 클릭력(반전하는 전후 하중의 차) 등을 조정하고 있었다.

그러나 가동접점의 설계는 매우 곤란함과 함께 시간이 걸려, 클릭감촉이 다른 푸시버튼식 스위치의 다양성을 간단한 방식으로 구비할 수가 없었다.

본 발명은 작업이 곤란하고 시간이 걸리는 가동접점의 설계를 하지 않고 간단하게 클릭감촉을 조정할 수 있고 1개의 가동접점으로 복수종류의 클릭감촉을 얻을 수 있게 하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 청구항 1의 본 발명은, 제 1 고정접점과 이 제 1 고정접점의 주위에 위치하는 제 2 고정접점으로 이루어지는 고정접점이 형성된 배선기판과, 상기 제 2 고정접점과 상시 접촉하는 돔형상으로 형성된 금속제의 가동접점을 구비하고, 상기 가동접점의 중앙부를 가압하였을 때에 클릭감촉을 따라 소정의 스트로크량을 가지고 부분적으로 반전하여 상기 제 1 고정접점과 접촉자유롭게 되고,

상기 가동접점의 스트로크량을 조정하는 조정층을 상기 배선기판에 설치함과 동시에 이 조정층상에 가동접점의 일부를 얹어 놓는 구성으로 하였다.

또 청구항 2의 본 발명은, 청구항 1의 본 발명에 있어서 상기 조정층은 상기배선기판에 형성된 제 2 고정접점상에 설치한 구성으로 하였다.

또 청구항 3의 본 발명은, 청구항 1의 본 발명에 있어서 상기 조정층은 열경화성수지로 이루어지는 레지스트층에 의해 형성한 구성으로 하였다.

또 청구항 4의 본 발명은, 청구항 1의 본 발명에 있어서 상기 조정층은 열경화성수지로 이루어지는 바인더수지에 도전성입자를 분산시킨 도전층에 의해 형성한 구성으로 하였다.

또 청구항 5의 본 발명은, 청구항 1의 본 발명에 있어서 상기 고정접점은 상기 배선기판을 구성하는 기판본체의 일면에 형성됨과 동시에, 상기 배선기판은 기판본체의 일면 및 다른 면에 도전패턴을 가지며, 상기 제 1 고정접점은 제 2 고정접점보다 안쪽에 형성한 관통구멍내에 충전된 도전재에 의해 다른 면측의 도전패턴에 접속되고, 상기 제 2 고정접점은 일면측의 도전패턴에 접속되어 있는 구성으로 하였다.

또 청구항 6의 본 발명은, 청구항 1의 본 발명에 있어서 상기 조정층은 상기배선기판에 인쇄함으로써 형성된 구성으로 하였다.

도 1은 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되고 있는 시트형상 스위치의 분해사시도,

도 2는 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되고 있는 시트형상 스위치의 평면도,

도 3은 도 2의 I-I 선에 있어서의 키톱 등을 추가하여 나타내는 사용상태의 단면도,

도 4는 도 2의 II-II 선에 있어서의 단면도,

도 5는 본 발명의 푸시버튼식 스위치의 단면도,

도 6은 본 발명의 푸시버튼식 스위치에 관한 가동접점의 작동상태를 나타내는 그래프,

도 7은 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치에 관한 제 1 배선기판의 평면도,

도 8은 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치에 관한 제 1 배선기판의 하면도,

도 9는 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치에 관한 제 2 배선기판의 평면도,

도 10은 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치에 관한 제 2 배선기판의 하면도,

도 11은 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치에 관한 제 1 배선기판에 접착제를 도포한 상태의 설명도,

도 12는 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치에 관한 제 1 배선기판에 접착제를 도포한 상태의 설명도,

도 13은 종래의 푸시버튼식 스위치의 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제 1 배선기판 11 : 기판본체

12 : 인출부 13 : 스위치용 도전패턴

14 : 제 1 LED 용 도전패턴 15 : 관통구멍

16 : 제 1 도전재 70 : 조정층

80 : 고정접점 81 : 제 1 고정접점

82 : 제 2 고정접점 90 : 가동접점

본 발명의 푸시버튼식 스위치를, 전기기기 예를 들어 자동차 네비게이션의 패널스위치에 사용되는 시트형상 스위치의 스위치부로서 이용되고 있는 경우를 예로 하여, 시트형상 스위치의 분해사시도인 도 1과, 평면도인 도 2와, 도 2의 I-I 선에 있어서의 사용상태의 단면도인 도 3과, 도 2의 II-II 선에 있어서의 단면도인 도 4와, 본 발명의 푸시버튼식 스위치의 단면도인 도 5와, 가동접점의 작동상태를 나타내는 그래프인 도 6과, 시트형상 스위치의 제 1 배선기판의 평면도인 도 7과, 제 1 배선기판의 하면도인 도 8과, 제 2 배선기판의 평면도인 도 9와, 제 2 배선기판의 하면도인 도 10과, 제 1 배선기판에 접착제를 도포한 상태의 설명도인 도 11, 도 12에 의거하여 설명한다. 또한 도 7 내지 도 10에 있어서 이해를 쉽게 하기 위하여 레지스트층으로 덮어지는 각 패턴을 실선으로 하고, 레지스트층은 그 형상(외형)만을 나타내었다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치는 도 3, 도 5에 나타내는 바와 같이, 평판형상의 플렉시블절연기판인 제 1 배선기판(10)과, 이 제 1 배선기판(10)의 기판본체 (11)에 배치된 고정접점(80)과, 고정접점상에 배치된 가동접점(90)과, 이 가동접점 (90)의 일부가 얹어 놓여지고 제 1 배선기판(10)[기판본체(11)]상에 설치된 조정층 (70)으로 구성되어 있다.

그리고 본 발명의 푸시버튼식 스위치는 상기한 바와 같이 시트형상 스위치의 스위치부로서 이용되고, 이 시트형상 스위치는 도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이 주로 상기 가동접점(90)과 복수세트의 상기 고정접점(80) 및 도전패턴인 스위치용도전패턴(13), 제 1 LED 용 도전패턴(14)이 설치된 평판형상의 플렉시블절연기판 인 제 1 배선기판(10)과, 그 위에 적층되어 있는 평판형상의 플렉시블절연기판인 제 2 배선기판(20)과, 가동접점(90)을 유지하는 유지시트(30)로 구성되어 있다.

상기 제 1 배선기판(10)은 도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이 평판형상의 절연기판으로 이루어지는 L 자 형상의 기판본체(11)와, 기판본체(11)상에 설치되어 본 발명의 푸시버튼식 스위치의 일부를 구성하는 제 1 고정접점(81)과 제 2 고정접점(82)으로 이루어지는 고정접점(80)과, 이들에 접속되어 있는 스위치배선용 패턴 인 스위치용 도전패턴(13)과, LED 조광배선용 인쇄패턴인 제 1 LED 용 도전패턴 (14)으로 주로 구성되어 있다.

제 1 배선기판(10)은 기판본체(11)가 상기한 바와 같이 L 자 형상으로 가공된 폴리에스테르필름 등의 가요성을 가지는 절연기판으로 이루어지고, 기판본체 (11)의 한쪽 끝에 직각으로 구부려 형성되어 있는 인출부(12)와, 기판본체(11)의 옆 가장자리 근방에 복수개 형성된 관통구멍(17)을 가지고 있다. 인출부(12)는 그선단에 뒤에서 설명하는 단자부(12a)를 가지고 있다.

고정접점(80)중, 제 1 고정접점(81)은 은패턴으로 이루어지고, 제 1 배선기판(10)의 상면(일면)에 복수개, 바인더수지에 도전성입자(은입자)를 분산시킨 은페이스트(이하, 단지「은페이스트」라 함)에 의해 스크린인쇄로 형성되어 있다. 제 2 고정접점(82)은 고리형상의 은패턴으로 이루어지고, 제 1 고정접점(81)의 주위에 은페이스트에 의해 스크린인쇄로 형성되어 있다. 스위치용 도전패턴(13)은 띠형상의 가늘고 긴 은패턴으로 이루어지고, 제 1 배선기판(10)의 상하면 양쪽에 은페이스트에 의해 스크린인쇄로 형성되어 있으며, 각각이 관통구멍(15)을 거쳐 상하면에서 접속되어 상면측의 스위치용 도전패턴(13)이 인출부(12)로 도출되어 있다.

또 제 1 고정접점(81)은 제 2 고정접점(82)보다 안쪽에 형성된 관통구멍(15)을 거쳐 하면측(다른 면측)의 스위치용 도전패턴(13)에 접속되고, 제 2 고정접점 (82)은 제 1 배선기판(10)의 상면측의 스위치용 도전패턴(13)에 접속되어 있다. 그리고 스위치용 도전패턴(13)으로 스위치배선을 구성하고 있다.

제 1 LED 용 도전패턴(14)은 제 1 배선기판(10)의 상면에 형성된 엽전형상의 제 1 접속부(14a)를 가지며, 이 제 1 접속부(14a)로부터 제 1 배선기판(10)의 상면에 또는 관통구멍(15)을 거쳐 하면측에 접속되어 있다. 또 제 1 LED 용 도전패턴 (14)은 은페이스트에 의해 스크린인쇄에 의해 형성되어 있고, 상면측의 제 1 LED 용 도전패턴(14)이 인출부(12)로 도출되어 있다. 그리고 제 1 LED 용 도전패턴(14)으로 LED 조광배선을 구성하고 있다.

관통구멍(15)내에는 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 은페이스트로 이루어지는 제 1 도전재(16)가 도포(충전)되어 있고, 이 제 1 도전재(16)에 의해 제 1 고정접점(81)과 하면측의 스위치용 도전패턴(13)이 전기적으로 접속되어 도통한다. 또 이 제 1 도전재(16)에 의해 상하면의 스위치용 도전패턴(13)끼리가 도통함과 동시에, 상하면의 제 1 LED 용 도전패턴(14)끼리도 도통하고 있다.

제 1 배선기판(10)의 상면에는 고정접점(80)과 제 1 접속부(14a)와 인출부 (12)의 선단 등을 제외하고, 염화비닐 등의 열가소성수지로 이루어지는 레지스트층 (18)이 인쇄에 의해 형성되어 있다. 그리고 레지스트층(18)이 제외된 인출부(12)의 선단에는 스위치용 도전패턴(13)과 제 1 LED 용 도전패턴(14)의 끝부가 노출된 선단부(12a)가 형성되어 있다. 이 단자부(12a)는 자동차 네비게이션본체 등의 기기에 커넥터 등을 개재하여 시트형상 스위치를 접속하기 위한 것이다. 한편, 제 1 배선기판 (10)의 하면에는 인출부(12)를 제외한 전면에 레지스트층(18)이 인쇄에 의해 형성되어 있다.

제 1 배선기판(10)에 설치되고 본 발명의 푸시버튼식 스위치의 일부를 구성하는 상기 조정층(70)은, 제 2 고정접점(82)의 일부를 덮도록 절연페이스트, 즉 열경화성 수지로 이루어지는 레지스트층에 의해 인쇄, 소성형성되어 있다. 재질로서는 경도 및 내열성이 양호한 불포화폴리에스테르수지, 에폭시수지, 멜라민수지, 페놀수지 등의 열경화성 수지가 바람직하다. 또는 이들 재료의 혼합이어도 좋다.

또 조정층(70)은 은 또는 카본 등의 도전페이스트, 즉 열경화성 수지로 이루어지는 바인더수지에 도전성입자(도전성필러, 예를 들어 은, 카본)를 분산시킨 도전층에 의해 인쇄되어 형성한 것이어도 좋다.

고정접점(80)상에 배치되어 제 1 고정접점(81)과 제 2 고정접점(82)을 도통/비도통시키는 가동접점(90)은 본 발명의 푸시버튼식 스위치의 일부를 구성하고, 금속제 다이어프램으로 구성되며, 본 실시형태에서는 스테인레스나 인청동 등의 변형가능한 스프링성을 가지는 돔형상의 금속판으로 이루어져 있다. 가동접점(90)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 그 바닥부(91)가 제 2 고정접점(82)에 상시 접촉한 상태로 되어 있음과 더불어, 바닥부(91)의 다른 일부가 조정층(70)에 얹어 놓여져 있기 때문에 약간 기울어진 상태로 되어 있다.

가동접점(90)은 상부로부터의 가압에 의해 중앙부(92)가 반전하여 제 1 고정접점(81)과 접촉자유롭게 되어 있고, 제 1 고정접점(81)과 제 2 고정접점(82)을 도통시킴과 동시에 고정접점(80)을 온으로 한다. 그리고 전류가 스위치용 도전패턴 (13)에 흐르도록 되어 있다.

제 1 배선기판(10)의 상면측에 형성된 레지스트층(18)상에 적층된 접착제 (40)는 염화비닐과 아세트산비닐의 공중합체를 주성분으로 하는 열가소성 접착제로 이루어지고, 도 11에 빗금으로 나타내는 바와 같이 뒤에서 설명하는 기도부(41)와 접점 노출부(42)를 제외한 부분에 인쇄에 의해 형성되어 있다.

기도부(41)는 접착제(40)가 존재하지 않는 레지스트층(18)이 노출하여 형성된 가늘고 긴 띠체로 이루어지고, 복수개의 원형상의 접점노출부(42)와 연달아 접속되어 있다. 또 제 1 배선기판(10)의 바깥 둘레끝 가장자리와 관통구멍(17)에 위치하는 기도구(43)와 연통하고 있다. 접점노출부(42)에는 고정접점(80)이 노출한 상태로 되어 있다. 또한 도 12에 나타내는 바와 같이 기도부(41)는 인출부(12)측의 바깥 둘레끝 가장자리[제 2 배선기판(20)의 바깥 둘레끝 가장자리에 상당]에 위치하는 기도구(43)와 연통하고 있는 것이어도 좋다.

상기 제 2 배선기판(20)은 제 1 배선기판(10)에 적층되는 것으로, 도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이 띠형상의 기판본체(21)에 복수개 형성되어 가동접점(90)을 수납하는 개구부(22)와, 기판본체(21)의 상면에 형성된 LED 조광배선용 인쇄패턴인 제 2 LED 용 도전패턴(23)으로 주로 형성되어 있다.

제 2 배선기판(20)은 제 1 배선기판(10)과 마찬가지로 폴리에스테르필름 등의 가요성을 가지는 띠형상의 대략 직사각형상의 절연기판으로 이루어지고, 고정접점(80)보다 약간 큰 관통구멍으로 기판본체(21)에 복수개 형성된 개구부(22)와, 옆가장자리 근방에 복수개 형성된 관통구멍(26)을 가지고 있다.

제 2 LED 용 도전패턴(23)은 제 2 배선기판(20)의 상면에 형성된 엽전형상의 제 2 접속부(23a)와, 이 제 2 접속부(23a)에 연결하여 제 2 LED 용 도전패턴(23)의 선단에 설치된 LED(발광다이오드)용 랜드부(23b)를 가지며, 은페이스트에 의해 개구부(22)의 근방에 인쇄에 의해 형성되어 있다. 또 제 2 접속부(23a)의 대략 중앙에는 관통구멍(24)이 형성되어 있고, 제 2 LED 용 도전패턴(23)으로 LED 조광배선을 구성하고 있다.

그리고 제 2 LED 용 도전패턴(23)[랜드부(23b)]은 제 2 배선기판(20)에 설치되기 때문에, 제 1 배선기판(10)상의 제 2 고정접점(82)의 근방에 설치된 경우와 비교하여 제 2 고정접점(82) 사이에 간극(여유)이 불필요하게 되어, 도 3에 나타내는 바와 같이 제 1 배선기판(10)에 형성된 제 2 고정접점(82)과, 제 2 LED 용 도전패턴(23)의 거리가 짧아져 있다.

제 2 배선기판(20)의 상면에는 랜드부(23b)의 근방주변과 제 2 접속부(23a) 등을 제외하고, 염화비닐 등의 열가소성 수지로 이루어지는 레지스트층(27)이 인쇄에 의해 형성되어 있고, 한쪽 하면에는 제 2 접속부(23a)의 이면에 상당하는 부분을 제외하고, 마찬가지로 레지스트층(27)이 인쇄에 의해 형성되어 있다.

LED 조광배선인 제 2 LED 용 도전패턴(23)에 접속되는 LED(발광다이오드) (50)는 칩형상으로 이루어지고, 개구부(22)의 근방에 위치하는 랜드(23b)에 얹어 놓여져 있다. 또 도 3에 나타내는 바와 같이 LED(50)는 랜드부(23b)에 인쇄에 의해 형성된 도전성접착제(51)에 의해 랜드부(23b)에 전기적으로 접속한 상태로 고정됨과 동시에, 아크릴수지계의 투명한 자외선 경화형의 보강용 수지(52)에 의해 랜드부 (23b)와 함께 덮여져 보호되고 있다.

이와 같은 형태로 구성되어 LED(50)가 얹어 놓여진 제 2 배선기판(20)은 제 1 배선기판(10) 사이에 설치된 접착제(40)에 의해 개구부(22)와 고정접점(80)이 대향하고 관통구멍(17)과 관통구멍(26)이 겹치도록 제 1 배선기판(10)에 맞붙여져 일체화되어 있다. 그리고 도 3에 나타내는 바와 같이 가동접점(90)이 개구부(22)에 수납되고, 또한 노출한 상태로 됨과 동시에, 제 1 배선기판(10), 제 2 배선기판 (20)의 사이에 설치된 기도부(41)가 개구부(22)와 연통한 상태로 되어 있다.

또한 접착제(40)는 제 2 배선기판(20)의 하면측에 도포하여도 좋고, 또 개구를 가지는 양면테이프를 양 배선기판(10, 20)의 사이에 설치하여 이 개구부와 통하는 기도부(41)를 양면테이프를 부분적으로 설치하지 않음으로써 구성하여 서로 맞붙이는 것이어도 좋다. 기도부(41)는 제 2 배선기판(20)에 도포하는 접착제(40)를 설치하지 않고 형성된 것이어도 좋고, 적어도 제 1 배선기판(10), 제 2 배선기판 (20)중의 어느 하나의 바깥 둘레끝 가장자리 또는 어느 하나의 관통구멍(17, 26)에 위치하는 기도구(43)와 연통하고 있으면 좋다.

또 도 4에 나타내는 바와 같이 제 2 LED 용 도전패턴(23)의 제 2 접속부 (23a)에 형성된 관통구멍(24)내에 은페이스트로 이루어지는 제 2 도전재(25)가 도포됨으로써, 제 2 접속부(23a)가 제 1 접속부와 도통상태가 되고, 이에 의하여 제 2 LED 용 도전패턴(23)과 제 1 배선기판(10)에 설치된 제 1 LED 용 도전패턴(14)이 도통하고 있다.

상기 유지시트(30)는 띠형상으로 구성되어 상기 제 2 배선기판(20)에 부착되는 것이며, 하면 전체에는 주로 가동접점(90)을 유지하기 위한 점착제(도시 생략)가 설치되어 있다.

유지시트(30)는 제 2 배선기판(20)과 대략 동일한 형상인 띠형상의 폴리에스테르필름으로 이루어지고, LED(50)보다 약간 큰 관통구멍인 복수개의 개구부(31)와, 옆 가장자리 근방에 형성된 관통구멍(32)을 가지고 있다. 하면 전면에는 아크릴계의 점착제(도시 생략)가 도포되어 있다.

이와 같은 형태의 유지시트(30)는 점착제에 의해 제 2 배선기판(20)의 상면에 개구부(31)와 제 2 LED 용 도전패턴(23)의 랜드부(23b)가 대향함과 동시에, 관통구멍(32과 26)이 겹치도록 부착된다. 그리고 도 3에 나타내는 바와 같이 개구부 (31)로부터 보강용 수지(52)에 덮힌 LED(50)가 돌출함과 동시에, 점착제가 가동접점(90)의 중앙부(92)를 접착하여 이것을 유지하고 있다.

또 도 4에 나타내는 바와 같이 유지시트(30)는 제 2 배선기판(20)에 설치되어 제 2 도전재(25)가 도포(충전)되어 있는 관통구멍(24)을 덮고 있다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용된 시트형상 스위치는 이상과 같이 구성되고, 다음으로, 자동차 네비게이션의 모니터 등의 패널스위치로서 사용된 상태에 대하여 설명하면, 도 3에 나타내는 바와 같이 이 시트형상 스위치는 고정판(60)에 점착등의 적절한 수단에 의해 부착된 상태로 케이스(61)내에 수납되고, 케이스(61)에 대하여 상하방향으로 가압 가능하게 설치된 키톱(62)에 의해 가동접점(90)이 가압되도록 되어 있다. 또 스위치의 외부에 위치하는 전원(도시 생략)에 의해 LED(50)가 발광하여 키톱(62)을 조광하도록 되어 있다.

고정판(60)은 판두께 0.2 내지 0.3 mm 정도의 강판으로 이루어지고, 그 상 면에는 시트형상 스위치가 얹어 놓여져 있다. 케이스(61)는 불투명한 합성수지로 이루어지고, 돌출하여 형성된 돌기인 보스(도시 생략)를 가지며, 이 보스는 시트형상 스위치의 관통구멍(32, 26, 17)에 삽입되고, 또 고정판(60)에 형성된 삽입구멍(도시 생략)에 삽입되어 있다. 그리고 그 선단이 열코킹(열용착)됨으로써 시트형상 스위치가 고정판(60)과 케이스(61)에 고정된다. 키톱(62)은 유백색을 띤 반투명한 수지로 이루어지고, 바닥부에 플랜지(64)를 가지는 박형 직사각형상 또는 원형의 기초부(63)와, 이 기초부(63)의 중심으로부터 돌출하여 형성된 돌기(65)를 가지고 있다. 그리고 키톱(62)은 플랜지(64)가 케이스(61)에 걸어맞춰짐과 동시에 돌기 (65)의 선단이 가동접점(90)의 중앙부(92)에 위치하는 유지시트(30)에 접촉한 상태로 도시 상하방향으로 가압 가능하게 유지되어 있다.

이 패널스위치의 동작에 대하여 설명하면 조작자가 키톱(62)을 위쪽으로부터 가압하면 그에 따라 돌기(65)가 아래쪽으로 이동하여 가동접점(90)을 가압하고, 이 가동접점(90)이 소정의 스트로크량을 가지고 부분적으로 반전한다. 그리고 이 반전시에 클릭감이 생김과 동시에 그 중앙부(92)가 제 1 고정접점(81)에 접촉하여 제 1, 제 2 고정접점(81, 82)이 도통함으로써 스위치용 도전패턴(13)에 온 신호가 출력된다. 한편 제 1 배선기판(10)의 외부전원(도시 생략)으로부터 제 1 LED 용 도전패턴(14)과, 관통구멍(24)내의 제 2 도전재(25)를 개재하여 제 2 LED 용 도전패턴(23)에 전류가 흐름으로써 LED(50)가 발광한다. 이 LED(50)의 발광에 의해 반투명한 키톱(62)이 조광되어 야간운전중 등의 외광량이 적을 때에 조작자에게 키톱 (62)의 위치를 확인할 수 있게 되어 있다.

또 기도부(41)가 기도구(43)에 연달아 접속하여 외부와 연통하고 있기 때문에 공기가 출입가능하게 되어 있으므로, 가동접점(90)이 부분적으로 반전하면 돔형상내의 공기가 기도부(41)로부터 각 복수의 기도구(43)를 통하여 외부로 빠져 가동접점(90)의 반전, 복귀 동작을 원활하게 할 수 있게 되어 있다. 또한 키톱(62)에대한 가압을 해제하면 가동접점(90) 자신의 스프링력에 의해 제 1 고정접점(81), 제 2 고정접점(82)은 오프(비도통)상태로 복귀한다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치는 이상과 같은 패널스위치의 동작에 이용되고 있으나, 다시 도 5, 도 6에 의해 가압동작에 대하여 상세하게 설명하면 도 6의 곡선형상의 그래프는 본 발명의 푸시버튼식 스위치에 있어서의 가동접점(90)의 스프링특성을 나타내는 것으로, A점은 반전하는 순간의 한계점을, B점은 제 1 고정접점 (81)과 접촉하는 시점을, C점은 가동접점(90) 자신의 하사점(下死點)을 나타낸다. X축은 키톱(62)의 돌기(65)가 유지시트(30)를 개재하여 가동접점(90)을 가압하여 처음부터의 스트로크의 양을 표시하고, Y축은 작동력[돌기(65)에 걸리는 하중]을 나타낸다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치의 가동접점(90)은 위쪽으로부터 조작자의 손가락 등에 의해 가압되나, 서서히 가압력이 증가하면 A점에서 단숨에 반전동작을 시작하고, B점에 도달하여 여기서 제 1 고정접점(81)과 접촉한다. 이 때 하중은 A 점으로부터 B점으로 급격하게 감소하기 때문에 이 하중의 차가 클릭감촉으로서 조작자에게 전해진다. 이 감소폭을 클릭력으로서 그래프상에서는 y2로 표시하고 있다. 한편, 반전동작에 의해 급격하게 가동접점(90)이 움푹 들어가나, 이 움푹 들어간 양, 즉 비가압상태의 0점(시점)으로부터의 변위량을 스트로크량으로서 그래프상에서는 x2로 표시하고 있다. 이 스트로크량(x2)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정접점(81)으로부터 중앙부(92)의 돌출부(93)까지의 수직거리와 동일하다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치는 가동접점(90)의 바닥부(91)가 조정층(70)에 얹어 놓여져 있기 때문에, 조정층(70)의 높이의 분만큼 제 1 고정접점(81)으로부터중앙부(92)의 돌출부(93)까지의 수직거리가 조정층이 없는 상태(온하기까지의 스트로크량이 x1인 것)로부터 길어지는 결과, 반전동작시의 스트로크량이 x2로 증가한다. 또한 이 스트로크량이 증가하면 클릭력도 조정층이 없는 상태 y1로부터 y2로 증가하기 때문에 조작자에게 더욱 강한 클릭감촉을 줄 수 있다.

즉, 본 발명의 푸시버튼식 스위치는 조정층(70)을 설치하여 접촉점을 B1로부터 B로 비켜 놓는 간단한 방법으로 스트로크량 및 클릭력을 조정할 수 있다. 또한 조정층(70)의 두께를 더욱 두껍게 함으로써, 클릭력 및 스트로크량을 C점의 한계 가까이까지 증가할 수 있다.

다음으로 본 발명의 푸시버튼식 스위치가 이용되는 시트형상 스위치의 제 1 배선기판(10)과 제 2 배선기판(20)과 유지시트(30)의 제조공정 및 이 시트형상 스위치의 제조공정에 대하여 도 1, 도 3, 도 4를 참조하여 설명한다.

제 1 배선기판(10)의 제조공정에 대하여 설명하면 평판형상으로 이루어지는 절연기판에 프레스에 의해 관통구멍(15)을 뚫는 가공을 행하고 절연기판의 양면으로부터 관통구멍(15)내로 제 1 도전재(16)를 스크린인쇄에 의해 도포(충전)하여 흘려넣어 소성(건조)시킨다.

다음으로, 절연기판의 상면에 은페이스트를 스크린인쇄하여 소성함으로써, 고정접점(80)과 스위치용 도전패턴(13) 및 제 1 LED 용 도전패턴(14)을 동시에 형성한다. 하면에도 동일하게 스위치용 도전패턴(13) 및 제 1 LED 용 도전패턴(14)을 동시에 형성한다.

다음으로 제 2 고정접점(82)의 일부에 걸리도록 조정층(70)을 인쇄하여 건조시킴으로써 설치하고, 또 절연기판의 양면에 염화비닐 등을 스크린인쇄하여 가열함으로써 레지스트층(18)을 형성한다.

그 후 프레스에 의해 절연기판을 L자 형상으로 외형가공하여 관통구멍(17)을 동시에 펀칭한다.

제 2 배선기판(20)의 제조공정에 대하여 설명하면 평판형상으로 이루어지는 절연기판 상면에 은페이스트를 스크린인쇄하여 소성함으로써 제 2 LED 용 도전패턴 (23)을 형성한다. 다음으로 절연기판의 양면에 염화비닐 등을 스크린인쇄하여 가열함으로써 레지스트층(27)을 형성한다.

그 후 프레스에 의해 절연기판을 가늘고 긴 대략 직사각형상으로 외형가공하여 개구부(22)와 관통구멍(24)과 관통구멍(26)을 동시에 펀칭한다.

그리고 제 1 배선기판(10), 제 2 배선기판(20)의 사이에 접착제(40)를 설치한다. 즉, 제 1 배선기판(10)의 상면에 기도부(41)를 설치하도록 접착제(40)를 인쇄에 의해 형성하고, 이 접착제(40)를 개재하여 제 1 배선기판(10), 제 2 배선기판(20)을 맞붙인다. 그리고 이 접착제(40)을 가열함으로써 접착제(40)을 경화시켜 제 1 배선기판(10), 제 2 배선기판(20)을 일체화한다.

다음으로, 제 2 배선기판(20)의 상면으로부터 은페이스트를 스크린인쇄함으로써 관통구멍(24)내에 제 2 도전재(25)를 도포(충전)하고, 제 2 도전재(25)가 제 1 LED용 도전패턴(14)[제 1 접속부(14a)]까지 도달함으로써, 제 2 LED용 도전패턴 (23)이 제 1 LED용 도전패턴(14)과 전기적으로 접속한다. 이 때 동시에 랜드부 (23b)상에도 은페이스트로 이루어지는 도전성 접착제(51)를 도포해 둔다. 그리고 LED(50)를 도전성 접착제(51)상에 마운트하여 가열함으로써 은페이스트[도전성 접착제(51) 및 제 2 도전재(25)]를 건조시키고, 다음에 LED(50)를 덮도록 보강용 수지(52)를 도포하여 자외선을 쪼여 경화시킨다.

마지막으로, 미리 외형가공되어 하면에 도포된 점착제에 의해 가동접점(90)이 소정의 위치에 유지되어 있는 유지시트(30)를, 가동접점(90)이 개구부(22)내에 수납되도록 제 2 배선기판(20)에 부착한다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치는 이상과 같이 2매의 배선기판을 가지는 시트형상 스위치를 예시하고, 그 스위치부로서 설명하였으나, 위의 배선기판[제 2 배선기판(20)]을 제외한 1매의 배선기판의 스위치부로서도 이용할 수 있다. 이 경우에는 이 1매의 배선기판에 유지시트(30)가 점착된다. 또 배선기판은 플렉시블 절연기판일 필요는 없고, 종이페놀기판 등의 단단한 기판이어도 좋다. 또한 제 2 고정 접점을 C자 형상으로 하고 그 중앙에 제 1 고정접점을 위치시킨 관통구멍을 가지지 않은 1매의 배선기판을 사용하는 것에도 적용할 수 있다. 이 경우에는 조정층은 레지스트층으로 하고 제 1 고정접점으로부터 인출되는 도전패턴상에 형성하면 조정층에 의해 클릭감촉을 조정할 수 있는 동시에 비조작시에 제 1 고정접점과 가동접점이 도통하여 버리는 단점을 방지할 수 있다.

본 발명의 푸시버튼식 스위치는 제 1 고정접점과 제 2 고정접점으로 이루어지는 고정접점을 설치한 배선기판과, 제 2 고정접점과 상시 접촉하는 돔형상으로 형성된 금속제의 가동접점을 구비하고, 가동접점의 중앙부를 가압하였을 때에 클릭감촉을 따라 소정의 스트로크량을 가지고 부분적으로 반전하여 제 1 고정접점과 접촉자유롭게 되며, 가동접점의 스트로크량을 조정하는 조정층을 상기 배선기판에 설치함과 동시에 이 조정층상에 가동접점의 일부를 얹어 놓은 구성으로 하였기 때문에 가동접점 그 자체를 변경하지 않고도 스트로크량이나 클릭력을 조정할 수 있고,1개의 가동접점으로 클릭감촉이 다른 스위치를 얻을 수 있다.

또 조정층은 배선기판에 형성된 제 2 고정접점상에 설치한 구성으로 하였기 때문에, 고정접점을 인쇄에 의해 형성하면 그 막두께에 불균일이 생기는 경우가 있으나, 조정층이 제 2 고정접점상에 설치되어 있기 때문에 고정접점의 막두께의 불균일이 흡수되므로 스트로크량이나 클릭력에 영향을 미치기 어렵다. 따라서 고정접점의 막두께에 불균일이 생긴 경우에도 특성이 불균일하기 어려운 푸시버튼식 스위치를 제공할 수 있다.

또 조정층은 열경화성 수지로 이루어지는 레지스트층에 의해 형성한 구성으로 하였기 때문에 조정층을 단단하게 할 수 있으므로, 장시간의 사용에 있어서도 변화가 적어 소망하는 스트로크량을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 또 차량탑재용에 사용하여 고온하에 노출되더라도 조정층이 유연하게 되어 특성이 크게 변화되는 일도 없다.

또 조정층은 열경화성 수지로 이루어지는 바인더수지에 도전성입자를 분산시킨 도전층에 의해 형성한 구성으로 하였기 때문에 조정층을 단단하게 할 수 있으므로, 장시간의 사용에 있어서도 변화가 적어 소망하는 스트로크량을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 또 차량탑재용에 사용하여 고온하에 노출되더라도 조정층이 유연하게 되어 특성이 크게 변화되는 일도 없다. 또한 도전층으로 함으로써 조정층을 고정접점 등의 패턴과 동일한 재료로 할 수 있어 생산성이 향상하고, 저렴한 푸시버튼식 스위치를 제공할 수 있다.

또 고정접점은 배선기판을 구성하는 기판본체의 일면에 형성됨과 동시에, 배선기판은 기판본체의 일면 및 다른 면에 도전패턴을 가지며, 제 1 고정접점은 제 2고정접점보다 안쪽에 형성한 관통구멍내에 충전된 도전재에 의해 다른 면측의 도전패턴에 접속되고, 제 2 고정접점은 일면측의 도전패턴에 접속되어 있는 구성으로 하였기 때문에 조정층이 제 1 고정접점에 접속되는 도전패턴에 걸리는 일이 없어지므로 조정층의 설계 자유도가 높아진다.

또 조정층은 배선기판에 인쇄함으로써 형성된 구성으로 하였기 때문에, 각 고정접점에 한 번에 조정층을 형성할 수 있으므로, 복수의 스위치가 동일기판에 존재하는 경우에는 각 스위치 사이의 특성의 불균일이 억제됨과 더불어 양산성이 양호해진다.

Claims (6)

1. 제 1 고정접점과 이 제 1 고정접점의 주위에 위치하는 제 2 고정접점으로 이루어지는 고정접점이 형성된 배선기판과,

   상기 제 2 고정접점과 상시 접촉하는 돔형상으로 형성된 금속제의 가동접점을 구비하고,

   상기 가동접점의 중앙부를 가압하였을 때에 클릭감촉을 따라 소정의 스트로크량을 가지고 부분적으로 반전하여 상기 제 1 고정접점과 접촉 자유롭게 되며,

   상기 가동접점의 스트로크량을 조정하는 조정층을 상기 배선기판에 설치함과 동시에 이 조정층상에 가동접점의 일부를 얹어 놓은 것을 특징으로 하는 푸시버튼식 스위치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조정층은 상기 배선기판에 형성된 제 2 고정접점상에 설치한 것을 특징으로 하는 푸시버튼식 스위치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 조정층은 열경화성수지로 이루어지는 레지스트층에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 푸시버튼식 스위치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 조정층은 열경화성수지로 이루어지는 바인더수지에 도전성입자를 분산시킨 도전층에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 푸시버튼식 스위치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 고정접점은 상기 배선기판을 구성하는 기판본체의 일면에 형성됨과 동시에, 상기 배선기판은 기판본체의 일면 및 다른 면에 도전패턴을 가지고, 상기 제 1 고정접점은 제 2 고정접점보다 안쪽에 형성한 관통구멍내에 충전된 도전재에 의해 다른 면측의 도전패턴에 접속되고, 상기 제 2 고정접점은 일면측의 도전패턴에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 푸시버튼식 스위치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 조정층은 상기 배선기판에 인쇄함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 푸시버튼식 스위치.