KR200389710Y1 - 트랙볼 스위치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기기의 하우징 외부로 일부 노출되는 트랙볼의 전후 및 좌우 방향으로의 회전과 상기 트랙볼의 눌림을 감지하여 처리함으로써 사용자가 상기 트랙볼의 조작만으로 전후좌우 4 방향의 방향선택 스위치 기능과 선택 스위치 기능을 함께 사용할 수 있는 트랙볼 스위치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 트랙볼 스위치는 외부로 노출된 하나의 트랙볼을 일정 방향으로 회전시키거나 누름을 통해 전후 및 좌우 방향의 선택/이동 및 선택/확인 입력에 대한 5개의 접점을 온/오프시킬 수 있으므로 사용이 편리한 현저한 효과가 있다.

Description

트랙볼 스위치{TRACK BALL SWITCH}

본 고안은 트랙볼 스위치에 관한 것으로서, 구체적으로 기기의 하우징 외부로 일부 노출되는 트랙볼의 전후 및 좌우 방향으로의 회전과 상기 트랙볼의 눌림을 감지하여 처리함으로써 사용자가 상기 트랙볼의 조작만으로 전후좌우 4 방향의 방향선택 스위치 기능과 선택 스위치 기능을 함께 사용할 수 있는 트랙볼 스위치에 관한 것이다.

각종 디지털 기기의 크기가 작아지고 기능은 다양화되면서 이러한 디지털 기기를 조작하기 위하여 다양한 구조의 스위치가 사용되고 있다. 예를 들어, 텍트 스위치(tact switch)나 푸쉬버튼 스위치(push switch)와 같이 하나의 스위치가 하나의 동작점을 처리하는 기계식 스위치가 사용되었으며, 하나의 스위치로 전후좌우의 방향 선택/이동과 선택/확인 기능을 제어할 수 있는 죠그레버 스위치 등도 제시되어 왔다.

도 1 은 종래의 스위치가 적용된 실시 예시도로서, 도 1(a)는 종래의 휴대전화의 스위치 구조를 나타낸 사시도이고, 도 1(b)는 종래의 MP3 플레이어의 스위치 구조를 나타낸 사시도이다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 종래의 휴대전화(200)의 경우 전화번호를 다이얼하기 위한 번호키로 이루어진 키패드, 통화 및 종료 버튼 외에, 다양한 부가기능 및 무선인터넷 기능의 사용을 위하여 텍트 스위치 또는 푸쉬버튼 스위치로 이루어진 방향선택 스위치(210) 및 선택 스위치(220)로 이루어진 부가 스위치부를 더 구비하였다. 상기 부가 스위치부 중 방향선택 스위치(210)는 전후좌우 4 방향의 선택 및 이동을 제어하는데 사용되고, 선택 스위치(220)는 방향선택 스위치 사이에 배치되어 '확인' 또는 무선 인터넷 접속 등을 위해 사용되었다. 따라서, 단순한 휴대전화 고유기능 이외에도 휴대전화 자체의 메뉴 선택 및 다양한 무선인터넷 기능의 사용이 가능해지게 되었다. 그러나, 종래의 휴대전화에 적용된 부가 스위치부의 경우 하나의 스위치가 하나의 동작점을 처리할 수 있으므로 4 방향의 선택 및 확인 기능을 위한 5개의 동작점에 대하여 각기 개별적으로 스위치를 구비하여야 했다. 따라서, 방향 선택/이동 제어 그리고 선택/확인 입력을 위하여 각 스위치를 개별적으로 눌러주어야 할 뿐만 아니라 특정 방향으로 연속 이동시에는 해당 방향선택 스위치를 반복적으로 눌러주어야 하므로 사용이 불편한 문제점이 있었다. 또한, 4 개의 방향선택 스위치(210)와 선택 스위치(220) 등 5 개의 스위치가 배열되기 위하여 휴대전화의 본체부 상에 일정 공간이 확보되어야 할 뿐만 아니라, 사용자가 각 스위치를 누를 때 인접한 스위치가 함께 눌리는 것을 방지하기 위하여 각 스위치가 일정 크기 이상이 되어야 하므로, 전체 스위치부가 차지하는 공간이 너무 커지게 되는 문제점이 있었다.

한편, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 종래의 MP3 플레이어(300)의 경우 재생/녹음 등을 위한 스위치 외에 저장된 MP3 파일의 검색 및 선택 등을 위하여 죠그레버 스위치(310)를 채용하였다. 상기 죠그레버 스위치(310)는 MP3 플레이어의 상면 상에 소정 크기의 돌기 형태로 노출 형성되어 사용자가 상기 돌기를 전후좌우로 밀어 방향을 선택/이동할 수 있고 상기 돌기를 상부에서 누를 수도 있도록 구성되었다. 따라서, 죠그레버 스위치(310) 하나를 이용하여 전후좌우 4 방향의 선택/이동 뿐만 아니라 선택/확인 입력 등 5개의 동작점을 함께 처리할 수 있으므로 스위치가 차지하는 공간이 줄어들어 기기의 소형화에 적합하고 사용이 편리한 장점이 있었다. 그러나, 상기 죠그레버 스위치(310)의 경우 대체로 MP3 플레이어의 정면에 돌출된 형태로 형성되므로 외부로부터 충격이 가해지거나 사용자가 과도한 힘을 가할 경우 상기 돌기가 부러질 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 방향 선택 및 이동이 클릭 단위로 이루어지게 되어 여러 단계의 이동시 죠그레버 스위치를 특정 방향으로 반복적으로 밀어주어야 하므로 저장된 데이터 및 메뉴의 서치와 이동이 불편한 문제점이 있었다. 아울러, 방향 선택 및 이동을 위하여 돌기 형태의 죠그레버 스위치를 손가락으로 밀어주어야 하므로 사용감도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로서, 본 고안의 목적은 외부로 노출된 하나의 트랙볼만을 조작함으로써 전후 및 좌우 방향의 선택/이동과 선택/확인 입력을 위한 5개의 동작점을 용이하게 제어할 수 있으며, 사용자가 조작이 용이하고 사용 감도를 향상시킬 수 있는 트랙볼 스위치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 콤팩트한 구성을 가짐으로써 스위치 전체 크기의 소형화가 가능하고 다양한 형태의 디저털 기기에 공히 적용 가능한 트랙볼 스위치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 트랙볼 스위치는, 소정의 디지털 기기에 장착되어 이동 제어를 처리하는 트랙볼 스위치로서, 상면의 중앙부에 상하 방향으로 관통 형성된 관통공을 포함하는 하우징, 관통공을 통해 상부 일정 영역이 노출 형성되는 트랙볼, 제 1 단부가 하우징의 내부로 연장 형성되고, 제 1 단부에 접점을 포함하는 제 3 핀, 제 1 단부가 하우징의 내부로 연장 형성되고, 제 1 단부에 제 3 핀의 접점과 대향하는 접점을 포함하는 제 4 핀, 제 1 단부가 제 3 핀의 접점과 제 4 핀의 접점 사이에 배치되는 도체 재질의 제 1 접점 레버핀, 그리고 제 1 접점 레버핀의 수직 방향의 연장선 상에 배치되고, 측면부가 트랙볼과 접촉하여 트랙볼과 연동하여 일방향으로 회전하는 제 1 스크롤키를 포함하고, 제 1 스크롤키가, 제 1 스크롤키의 적어도 일부에 고정되어 제 1 스크롤키의 회전에 따라 회전하면서 제 1 접점 레버핀의 제 1 단부를 일방향으로 밀어주는 하나 이상의 날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 트랙볼 스위치가, 제 1 단부가 하우징의 내부로 연장 형성되고, 제 1 단부에 제 3 핀의 접점과 수직 방향으로 배치되는 접점을 포함하는 제 5 핀, 제 1 단부가 하우징의 내부로 연장 형성되고, 제 1 단부에 제 5 핀의 접점과 대향하는 접점을 포함하는 제 6 핀, 제 1 단부가 제 5 핀의 접점과 제 6 핀의 접점 사이에 배치되는 도체 재질의 제 2 접점 레버핀, 그리고 제 2 접점 레버핀의 수직 방향의 연장선 상에 배치되고, 측면부가 트랙볼과 접촉하여 트랙볼과 연동하여 일방향으로 회전하는 제 2 스크롤키를 더 포함하고, 제 2 스크롤키가, 제 2 스크롤키의 적어도 일부에 고정되어 제 2 스크롤키의 회전에 따라 회전하면서 제 2 접점 레버핀의 제 1 단부를 일방향으로 밀어주는 하나 이상의 날개를 포함하도록 한다. 더욱 바람직하게는, 트랙볼 스위치가, 제 1 단부가 하우징의 내부로 연장 형성되고, 제 1 단부에 접점을 포함하는 제 1 핀, 제 1 단부가 하우징의 내부로 연장 형성되고, 제 1 단부에 제 1 핀의 접점과 소정 거리 이격되어 배치되는 접점을 포함하는 제 2 핀, 그리고 테두리부 보다 중앙부가 볼록하게 올라와 소정의 탄성력을 갖는 돔 형상을 이루고, 제 1 핀 및 제 2 핀의 제 1 단부와 트랙볼 사이에 배치되어, 테두리부는 제 1 핀의 접점과 접촉하고 중앙부는 제 2 핀의 접점의 상부로 소정 거리 이격되어 배치되는 도체 재질의 접점판을 더 포함하도록 한다. 또한, 트랙볼에는 문자 및 그림을 포함하는 문양 및 소정의 색깔을 삽입하도록 한다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 장점, 특징 및 바람직한 실시례에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 2a 내지 도 2c 는 본 고안에 따른 트랙볼 스위치의 평면도로서, 도 2a 는 트랙볼 스위치의 핀 구조를 도시한 도, 도 2b 는 도 2a 에 접점 레버핀과 스크롤 키가 장착된 모습을 도시한 도, 그리고 도 2c 는 도 2b 에 접점판과 트랙볼이 장착된 모습을 도시한 도이다. 또한, 도 3 은 본 고안에 따른 트랙볼 스위치의 단면도로서, 스크롤키와 접점 레버핀의 배치를 설명하기 위하여 트랙볼 스위치를 정면 방향(도면상의 윗쪽)에서 바라본 단면도이다. 또한, 도 4 는 본 고안에 따른 스크롤키를 도시한 도로서, 도 4(a)는 스크롤키 튜브가 장착되지 않은 스크롤키의 평면도, 도 4(b)는 도 4(a)의 정면도, 도 4(c)는 스크롤키 튜브가 장착된 스크롤키의 평면도, 그리고 도 4(d)는 도 4(c)의 좌측면도이다. 또한, 도 5 는 본 고안에 따른 접점 레버핀의 정면도이다. 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 고안에 따른 트랙볼 스위치의 구성 및 동작에 대하여 설명하면 이하와 같다.

본 고안에 따른 트랙볼 스위치(100)는 휴대전화, PDA, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 캠코더 및 리모트 컨트롤러 등에 각종 디지털 기기에 장착되어 상기 디지털 기기의 방향선택 스위치와 선택 스위치의 기능을 동시에 수행하게 된다. 본 고안에 따른 트랙볼 스위치(100)는, 내부 구성부를 장착시키는 하부 하우징(10)과 상부 하우징(12), 상부 하우징의 상면으로 일정 영역이 노출되어 사용자에 의해 전후좌우 회전 및 누름 조작이 이루어지는 트랙볼(20), 하부 하우징의 평면 상에 배치되어 트랙볼의 전후좌우 회전과 누름을 감지하고 이를 디지털 기기의 구동 회로부(PCB 기판 등)로 전달하는 복수의 핀(30 내지 40), 상기 각 핀 중 일부 핀과 상기 트랙볼 사이에 배치되어 상기 트랙볼의 눌림을 상기 핀이 감지하도록 하는 접점판(50), 하부 하우징 중 상기 트랙볼의 전후 방향 및 좌우 방향으로 각기 트랙볼과 접촉하며 배치되어 트랙볼의 회전에 따라 함께 회전하는 2개의 스크롤키(60), 상기 스크롤키의 하부에 각기 배치되어 상기 스크롤키에 의해 전후 또는 좌우로 젖혀짐으로써 상기 각 핀 중 일부 핀에 접촉하여 상기 트랙볼의 전후 및 좌우 방향으로의 회전을 상기 핀이 감지하도록 하는 2개의 접점 레버핀(70)을 포함한다.

본 고안에 따른 하부 하우징(10)은 상면이 개방된 형상을 이루며, 평면 상에 각 핀(30 내지 40)이 배치된다. 또한, 하부 하우징(10)의 측면을 통해 상기 각 핀의 단부가 노출 형성되게 된다. 한편, 각 핀의 상부 영역으로 상기 접점판(50), 스크롤키(60) 및 접점 레버핀(70)이 각기 배치됨은 물론이다.

본 고안에 따른 상부 하우징(12)은 하부 하우징(10)의 개방된 상면을 커버하며, 중앙부에는 상하 방향으로 관통 형성된 관통공(14)이 구비된다. 상기 관통공(14)으로는 트랙볼(20)의 상부 일정 영역이 노출됨으로써 사용자가 상기 트랙볼을 전후 또는 좌우 방향으로 회전시키거나 누를 수 있게 된다. 따라서, 관통공(14)은 트랙볼(20)이 회전하는 가이드 역할을 하게 된다. 또한, 트랙볼(20)이 회전하는데 저항을 발생하지 않도록 하기 위하여 관통공(14)의 테두리부, 즉 트랙볼과 접촉하는 부분을 라운드지게 형성하도록 한다. 한편, 트랙볼(20)의 회전 감도를 보다 좋게 하기 위하여 트랙볼과 접촉하는 관통공(14)에 별도의 링을 부착할 수도 있음은 물론이다.

본 고안에 따른 트랙볼(20)은 상부 하우징(12)을 통해 상부의 일정 영역이 노출됨으로써 사용자가 상기 노출된 영역을 회전시키거나 누름으로써 전후좌우 방향 선택/이동과 선택/확인 입력 조작이 가능하도록 하는 구성부이다. 트랙볼(20)은 상부 하우징(12)과 접점판(50) 사이에 배치되어 상하가 지지되며, 상기한 바와 같이 관통공(14)을 가이드로 하여 회전하게 된다. 한편, 트랙볼(20)의 외주 또는 내부에는 별도의 문자 또는 그림 등 다양한 문양이나 색깔을 삽입할 수 있다. 이때, 상기 문양은 별도의 인쇄장치를 통해 트랙볼의 외주에 인쇄하거나 스티커 등을 부착할 수 있으며, 음각으로 트랙볼에 새겨 넣거나 트랙볼의 주물시 내부에 삽입할 수도 있다.

본 고안에 따른 각 핀(제 1 핀 내지 제 6 핀, 30 내지 40)은 하부 하우징(10)의 평면 상에 배치되며, 하부 하우징의 외부로 노출된 단부가 디지털 기기의 구동 회로부와 전기적으로 접속하게 된다. 각 핀에는 트랙볼(20)의 전후좌우 회전 및 눌림을 감지하기 위한 접점(30a 내지 40a)이 각기 구비된다. 구체적으로, 도 2a 에 도시한 바와 같이, 제 1 핀(30)과 제 2 핀(32)은 하부 하우징(10) 평면의 중앙부로 연장 형성되며, 연장 형성된 단부에 각기 제 1 접점(30a)과 제 2 접점(32a)이 형성된다. 상기 제 1 접점(30a)과 제 2 접점(32a)은 트랙볼(20)의 눌림을 감지하게 된다. 또한, 제 3 핀(34)과 제 4 핀(36)은 하부 하우징(10)의 정면에서 내측으로 'ㄴ'자 모양으로 꺾인 형상을 이루며, 상기 꺾여진 단부에 각기 제 3 접점(34a)과 제 4 접점(36a)이 전후 방향으로 상호 대향하며 배치된다. 상기 제 3 접점(34a)과 제 4 접점(36a)은 트랙볼(20)의 전후 방향의 회전을 감지하게 된다. 마지막으로, 제 5 핀(38)과 제 6 핀(40)은 하부 하우징(10)의 정면에서 내측으로 일자형으로 연장 형성되며, 연장 형성된 단부에 각기 제 5 접점(38a)과 제 6 접점(40a)이 좌우 방향으로 상호 대향하며 배치된다. 상기 제 5 접점(38a)과 제 6 접점(40a)은 트랙볼(20)의 좌우 방향의 회전을 감지하게 된다. 각 핀 중 식별부호가 없는 나머지 핀은 더미(dummy) 핀이 된다. 또한, 도 2a 내지 도 2c 의 각 핀과 접점의 구성 및 배치는 일 실시례를 도시한 것으로서 각 핀과 접점을 도 2a 내지 도 2c 와 다르게 구성 및 배치할 수도 있음은 물론이다.

본 고안에 따른 접점판(50)은 각 핀(30 내지 40)의 접점 중 제 1 접점(30a) 및 제 2 접점(32a)과 트랙볼(20) 사이에 배치되는 구성부로서, 일정한 탄성력을 갖도록 돔 형상을 이루며 도체 재질로 형성하도록 한다. 구체적으로, 접점판(50)의 테두리부는 제 1 접점(30a)과 접촉하고, 라운드지게 위로 올라온 접점판의 중앙부는 제 2 접점(32a)의 상부에 배치됨으로써 제 2 접점과 소정 거리 이격되어 접촉하지 않게 된다. 또한, 상기 중앙부의 상면은 트랙볼(20)과 접촉된 상태가 된다. 따라서, 트랙볼(20)을 위에서 누르게 되면 접점판(50)의 중앙부가 트랙볼에 의해 아래로 눌리게 되므로 상기 중앙부가 제 2 접점(32a)과 접촉하게 된다. 따라서, 제 1 접점(30a)과 제 2 접점(32a)이 도체로 이루어진 접점판(50)을 매개로 하여 전기적으로 접속하여 트랙볼이 눌린 것을 감지하게 된다. 한편, 트랙볼(20)을 누른 상태를 해제하게 되면 접점판(50)이 탄성에 의해 복원되어 중앙부가 다시 위로 올라오게 되므로, 상기 접점판의 중앙부와 제 2 접점(32a) 간의 접촉이 해제되어 제 1 접점과 제 2 접점의 전기적인 접속 또한 해제되게 된다.

본 고안에 따른 스크롤키(60)는 트랙볼(20)의 전후 또는 좌우 방향으로의 회전시 상기 트랙볼과 함께 회전하는 구성부이다. 스크롤키(60)는, 도 4 에 도시한 바와 같이 길쭉한 바 형상을 이루며, 트랙볼(20)과 접촉하는 몸체부에 장착되는 스크롤키 튜브(62) 및 스크롤키의 외측으로 돌출 형성되는 날개(64)를 구비한다. 스크롤키 튜브(62)는 트랙볼(20)의 회전시 스크롤키(60)가 미끄러지지 않고 트랙볼과 연동하여 회전할 수 있도록 하는 구성부로서, 바람직하게는 고무 또는 실리콘 재질로 형성하도록 한다. 또한, 날개(64)는 스크롤키(60)와 함께 회전하면서 하부에 배치되는 접점 레버핀(70)을 일방향으로 밀어주는 구성부로서, 스크롤키 튜브(62)의 일측에 배치된다. 도 4 에서는 상기 날개(64)가 스크롤키 튜브(62)의 좌측에 배치되는 실시례를 도시하였다. 바람직하게는, 날개(64)가 접점 레버핀(70)에 용이하게 접촉하여 밀어줄 수 있도록 상기 날개는 스크롤키(60)의 길이 방향으로 길쭉하고 납작하게 형성하도록 한다. 한편, 날개(64)가 접점 레버핀(70)을 밀어주는 주기, 즉 날개가 접점 레버핀을 한번 밀어준 후 다시 밀어주기까지의 간격(이하 '1 클럭'이라 한다.)을 줄이기 위하여, 상기 날개를 2개 이상 구비하도록 한다. 본 고안에 따른 스크롤키(60)의 직경은 트랙볼(20)의 직경에 비해 상당히 작으므로 트랙볼이 회전한 각도보다 스크롤키가 회전한 각도가 더 커지게 된다. 즉, 스크롤키(60)를 일정 각도 회전시키기 위하여 트랙볼(20)은 상기 스크롤키의 각도보다 훨씬 작은 각도만큼만 회전시키면 된다. 이때, 스크롤키의 날개(64)가 두개 이상 구비된다면 1 클럭에 필요한 스크롤키의 회전 각도가 줄어들게 되므로, 트랙볼을 회전시켜야 할 각도 역시 줄어들게 되어 사용이 편리해지게 된다. 한편, 스크롤키(60) 날개(64)의 높이와 적정수는 상기 날개에 의해 접촉 및 일방향으로 젖혀지게 되는 접점 레버핀(70)의 단부의 높이에 따라 결정된다. 접점 레버핀(70)의 단부의 높이에 따른 날개(64)의 높이 및 갯수의 결정에 대하여는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.

본 고안에 따른 스크롤키(60)는 하부 하우징(10)의 내부 영역 중 전후 방향의 두개의 면 중 어느 하나와 좌우 방향의 두개의 면 중 어느 하나에 인접하여 각기 하나씩 총 2개가 구비된다. 따라서, 각 스크롤키(60)는 트랙볼(20)의 전후 방향의 일면과 좌우 방향의 일면에 접촉하여 트랙볼의 회전에 따라 연동하여 각기 회전하게 된다. 바람직하게는, 상기 스크롤키 튜브(62)가 트랙볼(20)과 접촉하도록 스크롤키를 배치하도록 한다. 도 2b 및 도 2c 에서는 스크롤키(60)가 하부 하우징(10)의 내부 영역 중 정면과 우측면에 인접하여 배치되는 실시례를 도시하였다. 따라서, 하부 하우징의 정면에 인접 배치되는 스크롤키(60)는 트랙볼(20)의 전후 방향의 회전시 트랙볼과 함께 회전하게 되고, 하부 하우징의 우측면에 인접하여 배치되는 스크롤키는 트랙볼의 좌우 방향 회전시 트랙볼과 함께 회전하게 된다. 이하에서는, 하부 하우징의 내부 영역 중 정면에 인접 배치되는 스크롤키(60)를 '제 1 스크롤키'라 하고, 하부 하우징의 우측면에 인접 배치되는 스크롤키를 '제 2 스크롤키'라 한다.

본 고안에 따른 접점 레버핀(70)은 각 스크롤키(60)의 날개(64)에 의해 제 1 단부가 일방향으로 젖혀짐으로써 상기 제 1 단부가 일 접점에 접촉하여 트랙볼(20)의 전후 또는 좌우 방향의 회전을 상기 일 접점이 감지하도록 하는 구성부로서, 각 스크롤키마다 하나씩 총 2개의 접점 레버핀을 구비하도록 한다. 접점 레버핀(70)은, 도 5 에 도시한 바와 같이 몸체부(72)가 클립 형상을 이루고, 몸체부의 제 1 단부(74, 76)는 상하 방향으로 연장 형성된다. 한편, 접점 레버핀(70)은 도체로 이루어지도록 한다.

본 고안에 따른 접점 레버핀(70)은 각 스크롤키(60)의 하부에 배치되는데, 구체적으로 도 2b 및 도 2c 에 도시한 바와 같이 하부 하우징(10)의 내부 영역 중 정면과 우측면에 각기 인접하도록 배치한다. 이때, 각 접점 레버핀(70)의 몸체부(72)는 하부 하우징(10)에 고정되며, 상기 제 1 단부의 하단부(76)는 각기 제 3 접점(34a)과 제 4 접점(36a), 그리고 제 5 접점(38a)과 제 6 접점(40a) 사이에 배치되도록 한다. 또한, 제 1 단부의 상단부(74)는 각 스크롤키(60)의 날개(64)가 회전되는 영역 내에 배치되도록 한다. 바람직하게는, 상기 날개(64)가 상하 수직방향으로 배치되었을 때 상기 날개의 연장선 상에 접점 레버핀(70)의 제 1 단부의 상단부(74)가 배치되도록 한다. 따라서, 트랙볼(20)의 회전에 의하여 스크롤키(60)가 회전하게 되면, 날개(64)에 의해 접점 레버핀 제 1 단부의 상단부(74)가 일방향으로 젖혀지게 되므로 제 1 단부의 하단부(76)는 상기 상단부(74)와 반대 방향으로 젖혀지게 되어 일 접점에 접촉하게 된다. 그러므로, 접점 레버핀 제 1 단부의 하단부가 접촉된 상기 일 접점은 트랙볼(20)의 회전 및 회전 방향을 감지할 수 있게 된다. 이하에서는, 접점 레버핀의 제 1 단부의 상단부(74)를 '제 1 접촉부'라 하고, 하단부(76)를 '제 2 접촉부'라 한다. 또한, 하부 하우징의 내부 영역 중 정면에 인접 배치되는 접점 레버핀(70)을 '제 1 접점 레버핀'이라 하고, 우측면에 인접 배치되는 접점 레버핀을 '제 2 접점 레버핀'이라 한다.

상기한 바와 같이, 스크롤키(60)의 날개(64)의 높이 및 갯수는 상기 날개와 접촉되는 접점 레버핀(70)의 높이, 구체적으로 제 1 단부의 높이(제 1 접촉부(74)에서 제 2 접촉부(76) 사이의 거리)에 따라 결정되게 된다.

먼저, 접점 레버핀(70)의 제 1 단부의 높이가 커지게 되면 날개(64)의 높이가 작아지더라도 접점 레버핀의 제 1 접촉부(74)와 일정 영역이 겹치면서 접촉하게 되어 제 1 접촉부에 힘을 가할 수 있게 된다. 이 경우 접점 레버핀의 제 1 단부는 높이가 커짐에 따라 탄성력이 줄어들게 되므로, 제 1 접촉부(74)가 일방향으로 밀려서 제 2 접촉부(76)가 일 접점에 접촉한 후 원상태로 복원되는 간격이 길어지게 된다. 즉, 1 클럭이 길어지므로 일정한 클럭 간격 유지를 위하여 스크롤키(60)가 보다 많은 날개(64)를 구비하여야 한다. 따라서, 날개 사이의 회전 각도 및 간격이 줄어들어 제 1 접촉부와의 접촉 빈도가 높아지므로 일정한 클럭의 유지가 가능해진다.

반면, 접점 레버핀(70)의 제 1 단부의 높이가 작아질 경우에는 접점 레버핀에 힘을 가하기 위하여 제 1 접촉부(74)와 일정 부분 겹치면서 접촉할 수 있도록 날개(64)의 높이는 커지게 된다. 하지만, 접점 레버핀의 제 1 단부의 높이가 작아짐에 따라 탄성력이 커지게 되므로 1 클럭이 짧아지게 된다. 따라서, 스크롤키(60)가 보다 적은 날개(64)를 구비하여 날개 사이의 회전 각도 및 간격이 늘어나더라도 일정 클럭 간격을 유지할 수 있게 된다. 한편, 접점 레버핀(70)의 제 1 단부의 높이가 작을 경우에는 트랙볼 스위치(100)의 전체 높이를 줄일 수 있게 된다.

도 2 내지 도 5 에서는 각 접점 레버핀(70)의 제 1 단부의 높이가 작고 각 스크롤키(70)가 날개(64)를 2개씩 구비하는 실시례를 도시하였다.

도 6a 내지 도 6e 는 본 고안에 따른 트랙볼의 동작에 따른 스크롤키와 접점 레버핀의 동작을 설명한 단면도로서, 트랙볼 스위치(100)의 우측면 방향(도면상의 왼쪽)에서 바라본 단면도이다. 즉, 도 6a 내지 도 6e 에는 트랙볼(20)이 전후 방향으로 회전할 때 제 1 스크롤키(60)와 제 1 접점 레버핀(70)의 동작을 도시하였다. 이하에서는, 도 6a 내지 도 6e 를 참조하여 본 고안에 따른 트랙볼 스위치의 동작을 설명하도록 한다.

먼저, 도 6a 에 도시한 바와 같이, 트랙볼(20)을 전방(도면의 반시계방향)으로 회전시키게 되면 제 1 스크롤키(60)는 트랙볼과 연동하여 트랙볼의 반대 방향, 즉 후방(도면의 시계방향)으로 회전하게 된다. 또한, 날개(64) 역시 시계방향으로 회전하면서 제 1 접점 레버핀(70)의 제 1 접촉부(74)를 전방으로 밀게 된다. 따라서, 제 2 접촉부(76)는 후방으로 밀리게 되므로 제 3 접점(34a)과 제 4 접점(36a) 중 후방에 배치되어 있는 제 3 접점에 접촉하게 된다. 그러므로, 제 3 핀(34)을 통해 구동 회로부로 신호가 전달되어 트랙볼(20)이 전방으로 1 클럭 회전한 것을 감지 및 처리하게 된다.

한편, 도 6a 의 상태에서 도 6b 및 도 6c 와 같이 트랙볼(20)을 후방(시계방향)으로 회전시키면 제 1 스크롤키(60)는 전방(반시계방향)으로 회전하게 된다. 따라서, 제 1 접점 레버핀(70)을 밀고 있던 날개(64) 또한 반대 방향으로 회전하게 되고, 제 1 접점 레버핀의 제 1 접촉부(74)에 가해지는 압력이 해제되므로 제 1 접점 레버핀의 제 1 단부는 탄성력에 의해 수직방향으로 복원된다. 따라서, 제 1 접점 레버핀의 제 2 접촉부(76)와 제 3 접점(34a) 간의 접촉이 해제되게 된다.

또한, 도 6d 및 도 6e 에 도시한 바와 같이 트랙볼(20)을 계속해서 후방(시계방향)으로 회전시키게 되면 제 1 스크롤키(60) 역시 전방(반시계방향)으로 회전하게 된다. 따라서, 날개(64)가 제 1 접점 레버핀(70)의 제 1 접촉부(74)를 후방으로 밀게 되므로, 제 1 접점 레버핀의 제 2 접촉부(76)는 제 4 접점(36a)과 접촉하게 된다. 그러므로, 제 4 핀(36)을 통해 구동 회로부로 신호가 전달되어 트랙볼(20)이 후방으로 1 클럭 회전한 것을 감지 및 처리하게 된다.

도 6e 의 상태에서 트랙볼(20)을 계속해서 후방으로 회전시킬 경우, 제 1 접점 레버핀의 제 1 접촉부(74)를 밀고 있는 날개(64)가 상기 제 1 접촉부를 이탈하게 되므로, 제 1 접촉부에 가해지는 압력이 해제되고 탄성력에 의해 제 1 접점 레버핀의 제 2 접촉부(76)와 제 4 접점(36a) 간의 접촉이 해제된다. 이때, 트랙볼(20)을 계속해서 후방으로 회전시키면 제 1 스크롤키(60)가 계속 회전하여 다음 날개(64)가 제 1 접점 레버핀의 제 1 접촉부(74)를 후방으로 밀게 되므로, 제 2 접촉부(76)가 다시 제 4 접점(36a)과 접촉하게 된다. 따라서, 구동 회로부는 트랙볼이 후방으로 2 클럭 회전한 것을 감지 및 처리하게 된다.

한편, 트랙볼(20)의 좌우 방향 회전의 감지는 제 2 스크롤키(60)와 제 2 접점 레버핀(70)에 의해 이루어지게 된다. 즉, 트랙볼(20)을 오른쪽으로 회전시키게 되면 제 2 스크롤키(60)는 왼쪽으로 회전하게 되고, 이에 따라 제 2 스크롤키의 날개(64)가 왼쪽으로 회전하면서 제 2 접점 레버핀(70)의 제 1 접촉부(74)를 오른쪽으로 밀게 된다. 따라서, 제 2 접점 레버핀의 제 2 접촉부(76)는 왼쪽으로 밀리게 되므로 제 5 접점(38a) 및 제 6 접점(40a) 중 왼쪽에 위치하는 제 5 접점과 접촉하게 된다. 반면, 트랙볼(20)을 왼쪽으로 회전시키면 제 2 스크롤키(60)와 날개(64)는 오른쪽으로 회전하므로, 제 2 접점 레버핀(70)의 제 1 접촉부(74)를 왼쪽으로 밀게 된다. 따라서, 제 2 접점 레버핀(70)의 제 2 접촉부(76)는 오른쪽으로 밀리게 되어 제 6 접점(40a)과 접촉하게 된다. 그러므로, 제 5 핀(38)과 제 6 핀(40)을 통해 트랙볼(20)의 좌우 방향의 회전을 감지할 수 있게 된다. 또한, 날개(64)가 제 2 접점 레버핀의 제 1 접촉부(74)를 일 방향으로 밀고 있는 상태에서 트랙볼(20)을 같은 방향으로 계속 회전시키거나 반대 방향으로 회전시킬 경우, 제 1 접촉부에 가해지는 날개의 압력이 해제되므로 제 2 접점 레버핀(70)의 탄성력에 의해 제 2 접촉부(76)와 제 5 접점(38a) 또는 제 6 접점(40a)의 접촉이 해제되게 된다.

상기와 같은 방법으로 트랙볼(20)의 전후 또는 좌우 방향의 회전에 따라 제 1 및 제 2 접점 레버핀(70)의 제 2 접촉부(74)가 일 접점에 선택적으로 접촉함으로써 디지털 기기의 화면 상에서 전후 또는 좌우 방향을 선택하거나 선택된 방향으로 커서 등을 연속적으로 이동시킬 수 있게 된다.

한편, 트랙볼(20)의 회전중 또는 트랙볼이 정지한 상태에서 트랙볼을 아래로 누르게 되면, 돔 형상의 접점판(50)에 압력이 가해져 접점판의 중앙부가 아래로 내려와 제 2 접점(32a)과 접촉하게 된다. 상기한 바와 같이, 접점판(50)의 테두리부는 제 1 접점(30a)과 접촉된 상태이므로, 결국 제 1 접점(30a)과 제 2 접점(32a)은 접점판(50)을 매개로 하여 전기적인 접속을 이루게 된다. 따라서, 제 1 핀(30) 및 제 2 핀(32)으로부터 출력되는 신호가 구동 회로부로 전달되어 트랙볼(20)이 눌린 것을 감지 및 처리하게 된다. 따라서, 디지털 기기의 화면 상에서 메뉴 간 커서의 이동 중 '선택' 또는 '확인' 입력이 가능해진다.

도 7 은 본 고안에 따른 트랙볼 스위치가 적용된 사용 상태도로서, 도 7(a)는 본 고안에 따른 트랙볼 스위치가 적용된 휴대전화를 도시한 사시도이고, 도 7(b)는 본 고안에 따른 트랙볼 스위치가 적용된 MP3 플레이어를 도시한 사시도이다.

도 7(a)에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 트랙볼 스위치(100)는 휴대전화(200)의 방향선택 스위치 및 선택 스위치로 이루어진 부가 스위치부를 대신하여 휴대전화에 구비될 수 있다. 이 경우 사용자는 휴대전화(20)의 본체부 상면으로 노출되는 트랙볼(20)을 전후 또는 좌우 방향으로 회전시킴으로써 휴대전화 화면 상의 방향 선택 및 이동을 할 수 있고, 트랙볼을 아래로 누름으로써 선택 또는 확인 입력을 할 수 있게 된다.

또한, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 트랙볼 스위치(100)는 MP3 플레이어(300)의 죠그레버 스위치 대신 구비될 수 있는데, 이 경우 역시 사용자는 MP3 플레이어의 정면에 노출되는 트랙볼(20)을 일 방향으로 회전시키거나 누름으로써 저장된 MP3 파일 등 오디오 파일의 검색 및 재생 등 다양한 기능을 편리하게 사용할 수 있게 된다.

이상 설명한 본 고안에 따른 트랙볼 스위치는 핸드폰, PDA, PMP(Portable Multimedia Player), 노트북 컴퓨터 등의 전자 기기에 사용될 수 있다.

이상 설명한 바대로, 본 고안에 따른 트랙볼 스위치는 외부로 노출된 하나의 트랙볼을 일정 방향으로 회전시키거나 누름을 통해 전후 및 좌우 방향의 선택/이동 및 선택/확인 입력에 대한 5개의 접점을 온/오프시킬 수 있으므로 사용이 편리한 현저한 효과가 있다.

다시 말해서, 본 고안에 따른 트랙볼 스위치는,

첫째로, 방향 선택 및 이동과 선택(확인) 입력을 위하여 복수의 스위치가 필요없이 하나의 트랙볼만으로 조작 가능할 뿐만 아니라 특정 방향으로 연속 이동시 사용자가 트랙볼을 돌려주기만 하면 되므로 사용이 편리하고,

둘째로, 접점 레버핀의 제 1 단부의 높이에 따라 스크롤키 날개의 크기 및 갯수를 조정함으로써 1 클럭 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 1 클럭마다 접점 레버핀의 제 1 접촉부와 날개의 접촉 및 이탈로 인하여 트랙볼 회전에 약간의 저항력이 발생하므로 사용자가 클럭수를 인식할 수 있어 조작이 용이하고,

셋째로, 마그네틱 센서 구조를 사용하는 종래의 마우스 등 장치의 경우 온도와 습도에 민감할 뿐만 아니라 별도의 컨트롤 IC를 구비하여야 하는 반면, 본 고안에 따른 트랙볼 장치는 기계적으로 트랙볼의 움직임을 감지하므로 온도나 습도 등에 민감하지 않으며 각 핀과 구동 회로부(PCB 기판)를 전기적으로 접속시키기만 하므로 제작 및 구성이 간단해지고,

넷째로, 외부로 트랙볼만이 노출되므로 차지하는 공간이 적어 소형화가 가능하여 디지털 기기 등의 소형화에 적합하며, 잉여 공간에 다른 부가 스위치 등을 배치할 수 있어 활용도가 높으며,

다섯째로, 사용자가 손가락 등으로 조작하는 트랙볼의 노출부위가 원형을 이루므로 사용 감도가 좋을 뿐만 아니라 외부의 충격 등에 의해 부러지는 등 손상될 가능성이 적고,

여섯째로, 관통공의 주변부를 라운드지게 형성함으로써 트랙볼을 쉽게 회전시킬 수 있으며,

일곱째로, 트랙볼의 외주에 문자 또는 그림 등 다양한 문양을 삽입함으로써 외관을 좋게할 뿐만 아니라 상기 문양을 음각 또는 양각으로 새겨 넣을 경우 사용자가 트랙볼을 조작할 때 감도를 향상시킬 수 있고,

마지막으로, 휴대전화, PDA, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 캠코더 및 리모트 컨트롤러 등 다양한 디지털 기기 등에 적용 가능하므로 활용폭이 넓다.

본 고안의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다. 예를 들어 본 고안의 트랙볼 스위치는 상기에서 열거된 소형 전자 기기외의 기타의 전자기기에도 용이하게 적용할 수 있음은 물론이다.

도 1 은 종래의 스위치가 적용된 실시 예시도.

도 2a 내지 도 2c 는 본 고안에 따른 트랙볼 스위치의 평면도.

도 3 은 본 고안에 따른 트랙볼 스위치의 단면도.

도 4 는 본 고안에 따른 스크롤키를 도시한 도.

도 5 는 본 고안에 따른 접점 레버핀의 정면도.

도 6a 내지 도 6e 는 본 고안에 따른 트랙볼의 동작에 따른 스크롤키와 접점 레버핀의 동작을 설명한 단면도.

도 7 은 본 고안에 따른 트랙볼 스위치가 적용된 사용 상태도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***

10 : 하부 하우징 12 : 상부 하우징

14 : 관통공 20 : 트랙볼

30 : 제 1 핀 30a : 제 1 접점

32 : 제 2 핀 32a : 제 2 접점

34 : 제 3 핀 34a : 제 3 접점

36 : 제 4 핀 36a : 제 4 접점

38 : 제 5 핀 38a : 제 5 접점

40 : 제 6 핀 40a : 제 6 접점

50 : 접점판 60 : 스크롤키

62 : 스크롤키 튜브 64 : 날개

70 : 접점 레버핀 100 : 트랙볼 스위치

Claims (4)

1. 소정의 디지털 기기에 장착되어 이동 제어를 처리하는 트랙볼 스위치로서,

   상면의 중앙부에 상하 방향으로 관통 형성된 관통공을 포함하는 하우징;

   상기 관통공을 통해 상부 일정 영역이 노출 형성되는 트랙볼;

   제 1 단부가 상기 하우징의 내부로 연장 형성되고, 상기 제 1 단부에 접점을 포함하는 제 3 핀;

   제 1 단부가 상기 하우징의 내부로 연장 형성되고, 상기 제 1 단부에 상기 제 3 핀의 상기 접점과 대향하는 접점을 포함하는 제 4 핀;

   제 1 단부가 상기 제 3 핀의 상기 접점과 상기 제 4 핀의 상기 접점 사이에 배치되는 도체 재질의 제 1 접점 레버핀; 및

   상기 제 1 접점 레버핀의 수직 방향의 연장선 상에 배치되고, 측면부가 상기 트랙볼과 접촉하여 상기 트랙볼과 연동하여 일방향으로 회전하는 제 1 스크롤키를 포함하고,

   상기 제 1 스크롤키가,

   상기 제 1 스크롤키의 적어도 일부에 고정되어 상기 제 1 스크롤키의 회전에 따라 회전하면서 상기 제 1 접점 레버핀의 상기 제 1 단부를 일방향으로 밀어주는 하나 이상의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙볼 스위치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랙볼 스위치가,

   제 1 단부가 상기 하우징의 내부로 연장 형성되고, 상기 제 1 단부에 상기 제 3 핀의 상기 접점과 수직 방향으로 배치되는 접점을 포함하는 제 5 핀;

   제 1 단부가 상기 하우징의 내부로 연장 형성되고, 상기 제 1 단부에 상기 제 5 핀의 상기 접점과 대향하는 접점을 포함하는 제 6 핀;

   제 1 단부가 상기 제 5 핀의 상기 접점과 상기 제 6 핀의 상기 접점 사이에 배치되는 도체 재질의 제 2 접점 레버핀; 및

   상기 제 2 접점 레버핀의 수직 방향의 연장선 상에 배치되고, 측면부가 상기 트랙볼과 접촉하여 상기 트랙볼과 연동하여 일방향으로 회전하는 제 2 스크롤키를 더 포함하고,

   상기 제 2 스크롤키가,

   상기 제 2 스크롤키의 적어도 일부에 고정되어 상기 제 2 스크롤키의 회전에 따라 회전하면서 상기 제 2 접점 레버핀의 상기 제 1 단부를 일방향으로 밀어주는 하나 이상의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙볼 스위치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랙볼 스위치가,

   제 1 단부가 상기 하우징의 내부로 연장 형성되고, 상기 제 1 단부에 접점을 포함하는 제 1 핀;

   제 1 단부가 상기 하우징의 내부로 연장 형성되고, 상기 제 1 단부에 상기 제 1 핀의 상기 접점과 소정 거리 이격되어 배치되는 접점을 포함하는 제 2 핀; 및

   테두리부 보다 중앙부가 볼록하게 올라와 소정의 탄성력을 갖는 돔 형상을 이루고, 상기 제 1 핀 및 상기 제 2 핀의 상기 제 1 단부와 상기 트랙볼 사이에 배치되어, 상기 테두리부는 상기 제 1 핀의 상기 접점과 접촉하고 상기 중앙부는 상기 제 2 핀의 상기 접점의 상부로 소정 거리 이격되어 배치되는 도체 재질의 접점판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙볼 스위치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랙볼에 문자 및 그림을 포함하는 문양 및 소정의 색깔이 삽입되는 것을 특징으로 하는 트랙볼 스위치.