KR20040089409A - 키 스위칭 장치 및 이를 구비하는 휴대용 전자장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키 톱의 하부에서 상기 키 톱의 수직운동을 안내하는 안내부재가 장착되는 장착부재를 지지판과 별체로 형성한 키 스위칭 장치에 관한 것이다. 상기 키 스위칭 장치는 상호 가위형으로 결합되어 가위 운동을 하는 제1 및 제2 링크 부재; 키 톱; 상기 키 톱의 하부에 배치되며 미리 설정된 위치에 복수의 통공이 형성된 지지판; 상기 키 톱의 하부에서 상기 지지판상에 배치되며, 상기 키 톱에 의해 눌러지는 탄성 스위치가 접촉하는 접점 및 상기 지지판의 통공이 노출되도록 상기 통공 둘레에 개구를 갖는 멤브레인 부재; 상기 지지판과 별체로 형성되며, 상기 링크 부재의 하단에 각각 구비된 한 쌍의 하단 샤프트를 이동 또는 회동 가능하게 고정하는 고정부 및 상기 지지판의 통공을 통해 상기 지지판에 하부에 고정 체결되는 체결부를 구비하는 장착부재를 포함 한다. 본 발명은 장착부재를 지지판과 별체로 구성함으로써 키 스위칭 장치에서 지지판의 구성을 단순화한다.

Description

키 스위칭 장치 및 이를 구비하는 휴대용 전자장비{KEY SWITCH DEVICE AND PORTABLE ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 키 스위칭 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 키 톱(Key Top)의 하부에서 상기 키 톱의 수직운동을 안내하는 안내부재가 장착되는 장착부재를 지지판과 별체로 형성한 키 스위칭 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 전술한 키 스위칭 장치를 구비하는 휴대용 전자장비에 관한것이다.

통상 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자장비는 입력작업을 위한 다수의 키 스위칭 장치로 이루어진 키보드를 사용한다. 이때, 각각의 키 스위칭 장치는 서로 이동 가능하게 교차 연결되는 한 쌍의 링크로 이루어진 안내부재를 구비하며, 상기 안내부재는 키 톱의 수직운동을 안내하고 이와 연동하여 스위칭 동작이 수행되도록 하는 기능을 갖는다.

이와 같은 키 스위칭 장치는 다수의 문헌에서 공지되어 있으며, 그 일례가 "키 스위칭 장치"라는 명칭의 1999년 5월 7일 발행된 일본특허공보 제2924427호에 개시된다. 도 1을 참조하여 상기 문헌에 기재된 키 스위칭 장치의 구성을 간략히 설명한다.

도 1에 도시된 상기 키 스위칭 장치에서, 키 톱(101)의 밑면에서 2 개의 장착부(102, 103)가 수직으로 하향 돌출하며, 상기 키 톱(101)의 상하운동에 따라 스위칭 부재(131)가 스위칭 동작을 수행한다. 2 개의 힌지 부재(107, 108)를 서로 이동 가능하게 배치한 지지부재(106)는 상기 키 톱(101)과 상기 스위칭 부재(131) 사이에 배치되며, 상기 힌지 부재(107, 108)의 양단에는 각각 장착핀(115, 121)이 형성된다. 상기 스위칭 부재(131)의 하부에는 가요성 회로기판(130)이 배치된다. 상면이 상기 가요성 회로기판(130)을 지지하는 지지판(125)에는 상기 장착부(102, 103)에 대응하는 장착 돌기 또는 장착편(135, 136)이 형성된다.

이때, 상기 지지판(125)은 금속판으로 구성되고, 상기 장착편(135, 136)은 지지판(125)을 가공하여 형성된다. 또한, 가요성 회로기판(130)에는 (도시 생략된) 통공이 장착편(135, 136)에 대응하여 형성된다.

하지만, 전술한 바와 같은 키 스위칭 장치는 다음과 같은 단점을 갖는다.

먼저, 장착핀이 장착되는 장착편 또는 장착 돌기는 금속의 지지판으로부터 일체로 돌출하기 때문에, 이들 장착 돌기를 키 스위칭 장치에 요구되는 높은 정밀도로 가공하기가 까다롭다. 따라서, 높은 정밀도로 용이하게 가공할 수 있도록 지지판은 알루미늄과 같은 비교적 유연한 소재로 제작된다. 하지만, 알루미늄은 강도가 낮아서 장착 돌기는 작은 압력에도 쉽게 눌리거나 한 쪽으로 기울어 질 수 있다. 또한, 보다 큰 압력이 가해지면 장착 돌기가 부러질 수도 있다. 이렇게 되면 해당 지지판은 사용할 수 없게 된다.

아울러 키보드에 실제 적용될 때 다수의 키 스위칭 장치는 하나의 지지판을 공동 사용하도록 설치되며, 지지판에는 각각의 키 스위칭 장치에 해당하는 다수의 장착 돌기가 열을 지어 돌출하게 된다. 따라서, 장착 돌기 형성 작업은 장착 돌기의 수효에 비례해서 더욱 어려워지며, 어느 하나의 장착 돌기이라도 손상되면 지지판 전체를 교체해야 하는 문제가 있다.

따라서, 어느 하나의 장착 돌기가 손상되더라도 지지판 전체를 교체하지 않아도 되는 장착 돌기 구조가 요구된다. 아울러 이들 장착 돌기를 비교적 강도가 큰 소재로 제조할 수 있으면 더욱 바람직할 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 키 톱의 하부에서 상기 키 톱의 수직운동을 안내하는 안내부재가 장착되는 장착부재를 지지판과 별체로 형성하여 용이하게 제조할 수 있도록 한 키 스위칭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 지지판과 장착부재를 별체로 형성함으로써 보다 견고한 구조를 갖는 키 스위칭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장착부재가 고무 스위치를 제자리에 유지시키도록 구성함으로써 상기 고무 스위치를 유지시키기 위한 별도의 요소가 필요 없는 키 스위칭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전술한 키 스위칭 장치를 구비하는 휴대용 전자장비를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 키 스위칭 장치의 일부 절개된 측면도이다.

도 2는 본 발명의 키 스위칭 장치를 채용하는 키보드의 내부를 보여주는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 키 스위칭 장치의 일부 절개된 사시도이다.

도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 5는 키 탑이 분리된 도 3의 측면도이다.

도 6은 본 발명의 키 스위칭 장치의 장착부재의 확대 사시도이다.

도 7은 멤브레인을 개재하고 지지판에 결합된 도 6의 장착부재의 사시도이다.

도 8은 도 7의 정면도이다.

도 9는 도 7의 장착부재에 고무 스위치가 삽입된 상태를 보여주는 사시도이다.

도 10은 제1 및 제2 링크의 교차부와 장착부재 사이의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다.

도 11은 대기위치에 있는 본 발명의 키 스위칭 장치의 측면도이다.

도 12는 입력위치에 있는 본 발명의 키 스위칭 장치의 측면도이다.

도 13은 본 발명의 키 스위칭 장치의 장착부재의 변형례이다.

<도면의 주요 부분의 부호의 설명>

1: 키보드 2: 지지판

3: 회로 4: 접점

5: 멤브레인 6: 키 톱

7, 12: 링크 8, 9, 13, 14: 샤프트

17: 고무 스위치 18, 19: 샤프트 수용부

20: 장착부재 23, 24: 장착돌기

25: 체결부 28, 29: 플랜지

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따라 제공되는 키 톱(Key Top)을 눌러 신호를 스위칭하는 키 스위칭 장치는, 상호 가위형으로 결합되어 가위 운동을 하는 제1 및 제2 링크 부재; 상기 링크 부재의 상단에 각각 구비된 한 쌍의 상단 샤프트를 이동 및/또는 회동 가능하게 수용하는 수용부를 하부에 갖는 키 톱; 상기 키 톱의 하부에 배치되며 미리 설정된 위치에 복수의 통공이 형성된 지지판; 상기 키 톱의 하부에서 상기 지지판상에 배치되며, 상기 키 톱에 의해 눌러지는 탄성 스위치가 접촉하는 접점 및 상기 지지판의 통공이 노출되도록 상기 통공 둘레에 개구를 갖는 멤브레인 부재; 상기 지지판과 별체로 형성되며, 상기 링크 부재의 하단에 각각 구비된 한 쌍의 하단 샤프트를 이동 및/또는 회동 가능하게고정하는 고정부 및 상기 지지판의 통공을 통해 상기 지지판에 하부에 고정 체결되는 체결부를 구비하는 장착부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따라 제공되는 키 톱(Key Top)을 눌러 신호를 스위칭하는 키 스위칭 장치는, 상호 가위형으로 결합되어 가위 운동을 하는 제1 및 제2 링크 부재; 상기 링크 부재의 상단에 각각 구비된 한 쌍의 상단 샤프트를 이동 및/또는 회동 가능하게 수용하는 수용부를 하부에 갖는 키 톱; 상기 키 톱의 하부에 배치되는 지지판; 상기 키 톱의 하부에서 상기 지지판상에 배치되며, 접점을 갖는 멤브레인 부재; 상기 키 톱에 의해 눌러져 일부가 상기 멤브레인의 접점과 접촉하는 절두형 원추 형태의 탄성 스위치; 상기 지지판과 별체로 형성되며, 상기 링크 부재의 하단에 각각 구비된 한 쌍의 하단 샤프트를 이동 및/또는 회동 가능하게 고정하는 고정부, 상기 지지판에 고정 체결되는 체결부, 및 상기 탄성 스위치를 그 하부 둘레에서 지지하도록 중앙 개구가 형성된 위치유지수단을 구비하는 장착부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따라 제공되는 휴대용 전자장비는 CPU, 각종 프로그램을 저장하는 기억장치, 프로그램에 따른 동작을 수행하기 위한 그에 각종 구성요소가 장착된 기판, 키보드, 액정표시장치 및 전원공급장치를 포함하며, 상기 키보드는 전술한 어느 하나의 키 스위칭 장치를 구비한다.

본 발명의 여러 가지 특징 및 장점이 하기의 상세한 설명 및 첨부도면과 연계되어 설명될 것이다.

한편, 본 명세서에서 '전면' 또는 '후면'이라 함은 도면상의 전면 또는 후면을 말하고, '상측' 또는 '하측'이라 함도 역시 도면상의 상측 또는 하측을 말하며, 이 밖의 위치를 나타내는 표현들도 역시 도면상의 위치를 말하는 것이다.

도 2는 본 발명의 키 스위칭 장치를 채용하는 키보드의 내부를 보여주는 사시도이다. 도 2에서와 같이, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자장비의 키보드(1)는 얇은 지지판(2)에 다수의 접점(4)을 비롯한 스위치 패턴을 갖는 회로(3)가 배치된다. 상기 지지판(2)은 알루미늄, 철, 스테인리스 강 등의 시트로 제조되며, 상기 회로(3)는 여러 겹의 절연성 멤브레인(5, 도 3 참조)에 인쇄된다. 이 회로(3)의 멤브레인(5)은 대만에 소재한 순온전자(Shunon Electronics)의 Np 시리즈 키 스위치 멤브레인으로서 입수 가능하다.

또한, 지지판(2)에는 다수의 키 톱(6)이 배치되는데, 이들 키 톱(6)은 상기 접점(4) 위에 배치되어 키 톱(6)이 눌러지면 접점(4)이 이를 감지하게 된다. 도 2에서 일부 키 톱(6)이 분리되어 하부의 장착부재(20) 및 이 장착부재(20) 안쪽의 접점(4)을 노출시키고 있다.

도 3 내지 5는 본 발명의 키 스위칭 장치의 전체 구성을 나타낸다. 도 3 내지 5를 참조하면, 키 톱(6)의 하부에는 한 쌍의 링크(7, 12)가 서로 교차 결합하고 있으며, 이들 링크(7, 12)의 하부에는 이들 링크(7, 12)를 이동 및/또는 회동 가능하게 장착하기 위한 장착부재(20)가 배치된다. 한편, 상기 링크(7, 12)와 장착부재(20)의 안쪽에는 고무 스위치(17)가 배치된다. 이 고무 스위치(17)는 내측에 하향 돌기(도시 생략)가 형성되어 전술한 바와 같이 키 톱(6)이 눌러지면 함께 찌부러지며, 그에 따라 하향 돌기가 접점(4)을 눌러 키 톱(6)의 눌러짐이 감지되게 한다. 즉 고무 스위치(17)는 접점(4)을 포함하는 회로 패턴과 함께 입력신호를 스위칭하는 스위칭부의 기능을 갖는다.

제1 링크(7)는 상단 샤프트(8)가 키 톱(6)의 수직 수용부(18)에 회동 가능하게 수용되고, 하단 샤프트(9)가 장착부재(20)의 전방 돌기(23)와 회동 가능하게 맞물린다. 제2 링크(12)는 상단 샤프트(13)가 키 톱(6)의 수평 수용부(19)에 회동 가능하게 수용되고, 하단 샤프트(14)가 장착부재(20)의 후방 돌기(24)와 이동 가능하게 맞물린다. 따라서, 이들 전방 및 후방 돌기(23, 24)는 제1 및 제2 링크(7, 12)의 하단 샤프트(9, 14)를 이동 및/또는 회동 가능하게 고정하는 고정부의 기능을 수행한다.

한편 제1 및 제2 링크(7, 12)는 도 10에 도시된 바와 같이 제1 링크(7)의 지레 돌기(10, fulcrum)가 제2 링크(12)의 지레 홈(15)에 회전 가능하게 삽입됨으로써, 가위와 같은 방식으로 서로 힌지할 수 있도록 결합된다. 이러한 교차부의 구성에 의해, 제1 및 제2 링크(7, 12)는 가위 방식의 상호운동에 의해 상부의 키 톱(6)을 수직 방향으로 이동시키는 안내부재의 기능을 수행하게 된다.

아울러, 제1 링크(7)는 제2 링크(12)의 내측에서 제2 링크(12)와 결합되어 제2 링크(12)와 함께 힌지 운동을 수행할 때 고무 스위치(17)에 의해 방해받지 않도록 고무 스위치(17)의 외경보다 큰 내경을 갖는 안내 개구(11)를 구비한다.

도 6은 장착부재(20)의 확대 사시도이다. 도 6을 참조하면, 장착부재(20)는대체로 평탄한 환상 프레임 형태의 본체(21)가 있고 이 본체(21)의 양측에는 한 쌍의 날개(22)가 연장되어 있다.

이들 날개(22)의 전면에는 각각 전방 돌기(23)가 형성되고, 후면에도 역시 각각 후방 돌기(24)가 형성된다. 전방 돌기(23)는 날개(22) 전면의 본체(21)에 인접한 부위에서 상향 돌출된 다음 다시 전방으로 절곡되어 도 3 및 4를 참조하여 전술한 바와 같이 제1 링크(7)의 하단 샤프트(9)를 이동 및/또는 회동 가능하게 수용하게 된다. 한편, 후방 돌기(24)는 날개(22) 후면의 본체(21)에서 먼 부위에서 상향 돌출된 다음 다시 후방으로 절곡되어 도 3 및 4를 참조하여 전술한 바와 같이 제2 링크(12)의 하단 샤프트(14)를 회동 가능하게 수용하게 된다.

또한, 날개(22)의 말단에는 각각 체결부(25)가 형성되고, 체결부(25)와 본체(21) 사이에는 각각 대체로 장방형의 측부 개구(26)가 형성되어 있다.

본체(21)의 중앙에는 원형의 중앙 개구(27)가 형성되어 있고, 이 개구(27)의 내경은 전술한 고무 스위치(17)의 하단의 내경과 같거나 다소 크게 형성된다. 상기 개구(27)의 둘레에는 세 개의 제1 플랜지(28)가 형성되고, 이들 제1 플랜지(28) 사이사이에는 세 개의 제2 플랜지(29)가 형성된다. 제1 플랜지(28)는 개구(27) 둘레에서 본체(21)로부터 수직으로 상향 돌출하고, 제2 플랜지(29)는 개구(27) 둘레에서 본체(21)로부터 수직으로 상향 돌출한 다음 말단이 중앙 개구(27)의 중심을 향해 절곡된다. 이 때, 제2 플랜지(29)는 제1 플랜지(28)보다 더 큰 높이로 형성되며, 제1 및 제2 플랜지(28, 29)는 각각 인접한 플랜지로부터 소정 간격으로 떨어져 있다.

이러한 장착부재(20)는 철 또는 그 합금으로 된 시트를 가공하여 제조하며, 바람직하게는 스테인리스강과 같은 강도가 높은 소재로 제조된다.

도 7은 멤브레인(5)을 개재하고 지지판(2)에 결합된 장착부재(20)의 사시도이고, 도 8은 도 7의 정면도이다.

도 7 및 8과 함께 도 4를 다시 참조하면, 지지판(2)에는 한 쌍의 상향 볼록부(30)가 소정 직경으로 형성되어 있고, 볼록부(30)의 일측에는 대체로 장방형의 통공(31)이 형성되어 있다. 또한, 멤브레인(5)에는 지지판(2)의 볼록부(30)와 같거나 큰 직경을 갖는 개구(32)가 상기 볼록부(30)에 해당하는 위치에 형성되어 있다. 따라서, 멤브레인(5)을 지지판(2)에 부착하면 멤브레인(5)의 개구(32)는 지지판(2)의 볼록부(30)를 수용하게 된다. 이때, 상기 개구(32)는 상기 볼록부(30)를 꼭 끼게 밀착 수용하는 정도의 치수로 형성되면 바람직하다.

멤브레인(5)이 이와 같은 형태로 지지판(2)에 부착되면, 지지판(2)의 볼록부(30) 및 이 볼록부(30)에 형성된 통공(31)은 상측으로 노출된다.

한편, 장착부재(20)의 체결부(25)를 노출된 지지판(2)의 통공(31)을 통해 아래로 밀어 넣은 다음 도 8에서와 같이 안쪽으로 절곡시켜 장착부재(20)를 지지판(2)에 결합시킨다. 이렇게 되면, 체결부(25)의 절곡된 부분은 볼록부(30)의 반대편 즉 지지판(2) 하측의 오목한 부분에 단단히 체결되며, 장착부재(20)는 멤브레인(5)를 개재한 채 지지판(2)에 견고하게 결합된다.

한편, 이와 같이 결합된 멤브레인(5)에 인쇄된 접점(4)은 장착부재(20)의 중앙 개구(27)를 통해 외부로 노출된다.

도 9는 장착부재(20)에 고무 스위치(17)가 삽입된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 4를 다시 참조하면, 고무 스위치(17)는 그 전체 형상이 절두형 원추이고 그 하단이 플랜지 형태로 확경되어 있다. 이러한 형상의 고무 스위치(17)를 장착부재(20)의 중앙 개구(27)에 삽입하면, 고무 스위치(17)의 확경된 하단이 도 9에서와 같이 중앙 개구(27) 내에 위치하게 된다. 이때, 장착 부재(20)의 제1 플랜지(28)는 그 내측이 고무 스위치(17)의 하단의 외주와 접하면서 고무 스위치(17)를 안내하며 제2 플랜지(29)는 안쪽으로 절곡된 부분이 고무 스위치(17)의 하단의 상면과 접한다. 이러한 형상에 의해 중앙 개구(27)와 제1 및 제2 플랜지(28,29)는 고무 스위치(17)를 제자리에 유지시키는 위치유지수단의 역할을 한다.

한편, 제1 플랜지(28) 및 제2 플랜지(29)는 내경이 고무 스위치(17)의 하단의 외경과 같거나 다소 크게 형성될 수 있으며, 바람직하게는 고무 스위치(17)의 하단과 밀착되는 치수로 형성된다. 또한, 제2 플랜지(29)는 바람직하게는 안쪽으로 절곡된 부분이 고무 스위치(17)의 하단의 상면과 밀착되도록 형성된다.

통상 고무 스위치(17)는 하부의 멤브레인(5)과 별체로 제작되면 저렴하다. 하지만, 고무 스위치(17)는 내측의 하향돌기(도시 생략)가 멤브레인(5)의 접점(4)을 눌러 키 스위칭 장치의 입력을 전달하기 때문에, 멤브레인(5)에 고정되지 않으면 하향돌기가 접점(4)과 정렬되기 어렵다. 그 결과, 키 스위칭 장치의 입력을 제대로 전달하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해, 고무 스위치(17)를 멤브레인(5)과 일체로 제작하고 있으나, 이는 비교적 비용이 많이 드는 방법이다. 또한, 별체인 고무 스위치(17)를멤브레인(5)에 접착하는 방법도 있으나, 이 역시 다수의 고무 스위치(17)를 멤브레인(5)에 접착하는 추가의 공정이 필요하고 시간 및 그에 따른 비용이 요구되는 방법이다.

또 다른 방법으로서, 전술한 바와 같이 제1 링크(7)에 안내 개구(11)를 마련하여 고무 스위치(17)의 위치를 유지할 수 있다. 하지만, 이 안내 개구(11)는 제1 링크(7)의 운동이 고무 스위치(17)에 의해 방해받지 않게 하는 것이 주목적으로, 이 개구(11) 내에서도 고무 스위치(17)는 어느 정도의 유극을 갖기 때문에, 고무 스위치(17)를 제자리에 유지하는 기능으로는 적절하지 않다.

하지만, 전술한 바와 같이 장착부재(20)에 중앙 개구(27)와 제1 및 제2 플랜지(28, 29)를 형성하면, 고무 스위치(17)를 멤브레인(5)과 별체로 제작하면서도, 고무 스위치(17)를 제자리에 유지시키기 위한 적절한 위치유지수단을 제공할 수 있다.

한편, 이와 같이 구성하여도, 통상 고무 스위치(17)는 소정의 유연성을 갖는 수지 등의 소재로 제조되므로, 고무 스위치(17)를 장착부재(20)의 중앙 개구(27)에 용이하게 삽입할 수 있다.

도 10은 제1 및 제2 링크의 교차부와 장착부재 사이의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다. 도 10을 참조하면, 제2 링크(12)의 지레 홈(15)은 제1 링크(7)의 지레 돌기(10)를 수용하여 지레 돌기(10)와 함께 교차부를 구성함으로써, 제1 및 제2 링크(7, 12) 사이의 힌지 운동을 가능하게 한다.

이때, 제1 및 제2 링크(7, 12)가 서로에 대해 힌지되면 이 교차부에 소정의힘이 가해지게 된다. 따라서, 제1 링크(7)의 지레 돌기(10)와 제2 링크(12)의 지레 홈(15) 주위 부분은 이와 같은 힘에 견딜 수 있도록 소정의 강도가 요구된다.

이러한 소정의 강도를 확보할 수 있는 방법은 크게 두 가지이다.

첫째, 지레 돌기(10) 및 지레 홈(15)을 포함하는 제1 및 제2 링크(7, 8)를 고강도의 소재로 제조하는 것이다. 이렇게 하면, 견고한 교차부가 얻어져 비교적 강한 외력이 가해지더라도 교차부는 안정적으로 그 기능을 수행할 수 있게 된다.

하지만 고강도 소재는 통상 금속 및 그 복합소재와 같은 비교적 무거운 물질이다. 이러한 무거운 소재는 노트북 컴퓨터와 같은 경량이 요구되는 휴대용 전자장비의 부품으로 사용하기에는 적절하지 않다.

둘째, 제1 및 제2 링크(7, 8)를 두껍게 제조함으로써 제1 및 제2 링크(7, 8)에 필요한 소정의 강도를 확보하는 것이다.

하지만, 두꺼운 링크(7, 8)는 전체 키 스위칭 장치의 부피 증가를 초래하므로, 휴대용 전자장비의 두께가 점차로 얇아지고 있는 추세를 고려할 때 이 역시도 바람직하지 않다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 제2 링크(12)에 후부(厚部, 16)를 형성하고 이에 상응하는 위치에 장착부재(20)의 측부 개구(26)를 형성한 것이다. 이와 같이 제2 링크(12)에 후부(16)를 형성하면, 제2 링크(12) 전체의 두께를 증가시키지 않고도 지레 홈(15) 둘레에 요구되는 강도를 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 두께가 증가한 부분인 후부(16)는 키 톱(6)이 눌러질 때 도 12에 도시된 바와 같이 하부의 장착부재(20)의 측부 개구(26)에 삽입됨으로써, 눌러진상태의 키 스위칭 장치 전체의 높이를 낮추게 된다.

한편, 본 발명의 키 스위칭 장치에 있어서 전술한 형상의 제1 및 제2 링크(7, 12)는 바람직한 것으로 예시되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 형상의 링크을 사용할 수 있으며, 종래기술에서 사용되는 형상의 제1 및 제2 링크를 본 발명의 키 스위칭 장치에 사용할 수도 있다.

도 11은 대기위치에 있는 본 발명의 키 스위칭 장치의 측면도이며, 도 12는 입력위치의 본 발명의 키 스위칭 장치의 측면도이다.

도 11에 도시된 대기위치의 키 스위칭 장치에서, 제1 링크(7)의 상단 샤프트(8)는 키 톱(6)의 수직 수용부(18)의 하부에 위치하고, 제2 링크(12)의 상단 샤프트(13)는 키 톱(6)의 수평 수용부(19)에 위치한다.

사용자가 키 스위칭 장치를 손가락으로 눌러 도 11의 대기위치에서 도 12의 입력위치로 이동시키면, 제1 링크(7)의 상단 샤프트(8)는 키 톱(6)의 수직 수용부(18)에 위치하고, 제2 링크(12)의 상단 샤프트(13)는 키 톱(6)의 수평 수용부(19)의 안쪽으로 이동한다. 또한 제1 및 제2 링크(7, 12)는 교차부 즉 지레 돌기(10) 및 지레 홈(15)을 중심으로 가위 형태로 접혀짐으로써, 전체 키 스위칭 장치가 눌러진 형태를 취하도록 한다.

이와 같이 제1 및 제2 링크(7, 12)가 접혀질 때 제1 및 제2 링크(7, 12) 안쪽의 고무 스위치(17)는 함께 찌부러져 내측의 하향 돌기(도시 생략)가 멤브레인(5)의 접점(4)을 눌러 키 스위칭 장치를 통한 입력을 CPU(도시 생략) 등의 컨트롤러에 전달하게 된다.

이 위치에서 사용자가 손가락을 떼면, 고무 스위치(17)는 자체 탄성에 의해 원상태로 복원하고, 그에 따라 제1 및 제2 링크(7, 12)를 펼쳐지면서 전체 키 스위칭 장치를 도 11의 위치로 복귀시킨다.

도 13은 본 발명의 키 스위칭 장치의 장착부재의 변형례이다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 변형례에 따른 키 스위칭 장치의 장착부재(20)는 한 쌍의 체결부(25)가 본체(21)의 전면과 후면에서 하측으로 하향 연장된 점이 도 6에 도시된 장착부재(20)와 상이하다. 변형례에 따른 장착부재(20)는 체결부(25) 이외의 나머지 구성과 그 기능은 장착부재(20)와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 추가의 설명은 생략한다.

한편 전술한 바와 같은 본 발명의 장착부재(20, 20)를 지지판(2) 대신 멤브레인(5)에 체결시키는 것도 생각해 볼 수 있다. 즉 도 4에 도시된 멤브레인(5)의 개구(32)를 체결부(25, 25)가 끼워질 정도의 크기로 형성하고, 체결부(25, 25)를 개구(32)에 끼운 다음 절곡시켜 장착부재(20, 20)를 멤브레인(5)에 결합시킬 수도 있을 것이다.

이와 같이 멤브레인(5)이 직접 장착부재(20, 20)를 지지하기 위해서는 멤브레인(5)에 소정의 강도가 요구된다. 소정의 강도를 확보하기 위해서는 멤브레인(5)의 두께 증가가 요구되며, 이는 키 스위칭 장치 및 이 키 스위칭 장치를 채용하는 휴대용 전자장비의 두께를 증가시킨다는 점에서 바람직하지 않다.

또한, 멤브레인(5)에 장착부재(20, 20)를 고정하면 키 스위칭 장치를 누를 때 멤브레인(5)에 소정의 압력이 가해져 멤브레인(5) 전체가 요동되고 그에 따라접점(4)이 불안정해질 수도 있다. 이는 민감한 접점(4)에 오동작을 야기할 수 있으므로 바람직하지 않다.

전술한 바와 같은 본 발명의 키 스위칭 장치는 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자장비의 키보드에 채용된다. 상기 휴대용 전자장비는 키보드, 액정표시장치(LCD), CPU, 각종 프로그램을 저장하는 기억장치, 프로그램에 따른 동작을 수행하기 위한 각종 구성요소가 장착된 기판 및 전원공급장치를 포함한다.

상기 휴대용 전자장비는 상기 키 스위칭 장치의 동작에 따라 입력되는 신호를 수신하여 액정표시장치에 표시하고, CPU의 제어에 의해 필요한 프로그램을 수행하게 된다.

이하, 본 발명의 키 스위칭 장치를 제조하는 공정을 설명한다.

먼저, 스테인레스강과 같은 소정의 강도를 갖는 소재로 된 얇은 제1 시트를 준비하고, 이 시트를 다이 프레스 등의 장치를 이용하여 장착부재를 성형한다.

이어서, 철 및 스테인레스강과 같은 소정의 강도를 갖는 소재로 되고 상기 제1 시트보다는 두꺼운 소정 두께의 제2 시트를 키보드에 필요한 형태로 절단한다.

절단된 제2 시트에 설치될 키 스위칭 장치에 다이 프레스 등을 이용하여 필요한 수효의 통공을 다수 형성하고, 이들 통공 주변에 동일한 수효의 볼록부를 형성하여 지지판을 만든다. 이때, 통공과 볼록부를 형성하는 순서는 서로 바뀌어도 무관하다.

키보드에 요구되는 가요성 스위칭 회로가 인쇄된 멤브레인을 준비하고, 이 멤브레인에 상기 볼록부에 상응하는 위치에 동일한 수효의 개구를 동일하거나 다소큰 크기로 형성한다.

통공이 천공된 멤브레인을 상기 지지판 위에 부착하고, 상기 지지판의 볼록부가 멤브레인의 통공에 제대로 끼워져 개구를 통해 노출되는지 확인한다.

이어 각각의 장착부재를 상기 개구 위에 위치시킨 다음 체결부를 노출된 볼록부의 통공을 통해 끼워 넣는다. 장착부재의 본체가 멤브레인에 밀착되면, 체결부를 절곡시켜 지지판 하면의 오목부에 고정시킨다.

이와 같이 지지판에 결합된 장착부재의 중앙 개구에 탄성 스위치를 위치시킨다.

이어서, 제1 및 제2 링크 및 키 톱을 조립하여 본 발명의 키 스위칭 장치의 제조를 완료한다.

상기 공정에서 제1 및 제2 링크의 하단 샤프트를 장착부재의 전방 및 후방 돌기에 각각 장착하는 단계와 제1 및 제2 링크의 상단 샤프트를 키 톱의 수직 및 수평 수용부에 삽입하는 단계는 당업계에 공지된 통상의 방법을 이용하게 된다.

이와 같이 제조된 본 발명의 키 스위칭 장치는 전술한 바와 같은 휴대용 전자장비의 키보드에 사용된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 키 스위칭 장치에 따르면, 제1 및 제2 링크를 장착하기 위한 장착부재를 지지판과 별체로 구성함으로써 키 스위칭 장치에서 지지판의 구성을 단순화할 수 있다. 이와 같이 장착부재를 지지판과 별체로 구성하면,종래기술에서 요구되는 지지판의 정밀 가공이 필요하지 않으므로 지지판의 제조가 용이해 진다. 아울러, 장착부재가 파손되더라도 지지판 전체를 교체할 필요가 없으므로 비용이 절감된다.

또한, 별체인 장착부재를 스테인레스강과 같은 견고한 소재로 제조함으로써 장착부재의 내구성을 높일 수 있다. 이와 함께, 지지판 역시 종래의 알루미늄이 아닌 다른 견고하고도 저렴한 소재로 제조할 수 있으므로 그 내구성이 증가할 뿐만 아니라 제조가격이 감소된다.

아울러, 장착부재의 중앙 개구와 제1 및 제2 플랜지를 고무 스위치의 위치유지수단으로 사용함으로써 고무 스위치를 멤브레인에 대해 위치유지하기 위한 별도의 수단을 생략할 수도 있다. 그 결과, 고무 스위치의 위치를 유지하는데 필요한 구성이 단순해지고 그에 따라 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (25)

1. 키 톱(Key Top)을 눌러 신호를 스위칭하는 키 스위칭 장치에 있어서,

   상호 가위형으로 결합되어 가위 운동을 하는 제1 및 제2 링크 부재;

   상기 링크 부재의 상단에 각각 구비된 한 쌍의 상단 샤프트를 이동 또는 회동 가능하게 수용하는 수용부를 하부에 갖는 키 톱;

   상기 키 톱의 하부에 배치되며 미리 설정된 위치에 복수의 통공이 형성된 지지판;

   상기 키 톱의 하부에서 상기 지지판상에 배치되며, 상기 키 톱에 의해 눌러지는 탄성 스위치가 접촉하는 접점 및 상기 지지판의 통공이 노출되도록 상기 통공 둘레에 개구를 갖는 멤브레인 부재;

   상기 지지판과 별체로 형성되며, 상기 링크 부재의 하단에 각각 구비된 한 쌍의 하단 샤프트를 이동 또는 회동 가능하게 고정하는 고정부 및 상기 지지판의 통공을 통해 상기 지지판에 하부에 고정 체결되는 체결부를 구비하는 장착부재

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 체결부는 상기 장착부재의 횡방향 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 통공은 상기 체결부의 간격에 상응하는 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 지지판은 상향 프레싱된 돌출부가 상기 통공 둘레에 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 체결부는 상기 돌출부의 오목한 하부에서 상기 지지판과 맞물리는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 체결부는 상기 장착부재의 전면 및 후면에 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 장착부재는 상기 탄성 스위치를 그 하부 둘레에서 지지하도록 중앙 개구가 형성된 위치유지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 위치유지수단은 상기 중앙 개구의 원주에서 상향 돌출된 플랜지를 갖는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 플랜지는 높이가 상이한 적어도 한 쌍의 플랜지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 플랜지는 서로 분리된 복수의 플랜지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제2 링크 부재는 상기 제1 링크 부재와 교차 결합되는 부분이 후부(厚部)를 형성하고,

    상기 장착부재는 상기 키 톱이 눌러질 때 상기 제2 링크의 상기 후부가 위치하는 부분에 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 지지판은 상향 프레싱된 돌출부가 상기 통공 둘레에형성되며,

    상기 멤브레인은 상기 돌출부에 상응하는 위치에 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
13. 키 톱(Key Top)을 눌러 신호를 스위칭하는 키 스위칭 장치에 있어서,

    상호 가위형으로 결합되어 가위 운동을 하는 제1 및 제2 링크 부재;

    상기 링크 부재의 상단에 각각 구비된 한 쌍의 상단 샤프트를 이동 또는 회동 가능하게 수용하는 수용부를 하부에 갖는 키 톱;

    상기 키 톱의 하부에 배치되는 지지판;

    상기 키 톱의 하부에서 상기 지지판상에 배치되며, 접점을 갖는 멤브레인 부재;

    상기 키 톱에 의해 눌러져 일부가 상기 멤브레인의 접점과 접촉하는 절두형 원추 형태의 탄성 스위치;

    상기 지지판과 별체로 형성되며, 상기 링크 부재의 하단에 각각 구비된 한 쌍의 하단 샤프트를 이동 또는 회동 가능하게 고정하는 고정부, 상기 지지판에 고정 체결되는 체결부, 및 상기 탄성 스위치를 그 하부 둘레에서 지지하도록 중앙 개구가 형성된 위치유지수단을 구비하는 장착부재

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 위치유지수단은 상기 중앙 개구의 원주에서 상향 돌출된 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 플랜지는 높이가 상이한 적어도 한 쌍의 플랜지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 플랜지는 서로 분리된 복수의 플랜지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
17. 제13항에 있어서, 상기 지지판은 미리 설정된 위치에 복수의 통공이 형성되며,

    상기 장착부재는 상기 지지판의 통공을 통해 상기 지지판의 하부에 고정 체결되는 체결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 체결부는 상기 장착부재의 횡방향 양쪽에 형성되는것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 통공은 상기 체결부의 간격에 상응하는 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 지지판은 상향 프레싱된 돌출부가 상기 통공 둘레에 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 체결부는 상기 돌출부의 오목한 하부에서 상기 지지판과 맞물리는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
22. 제17항에 있어서, 상기 체결부는 상기 장착부재의 전면 및 후면에 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
23. 제17항에 있어서, 상기 지지판은 상향 프레싱된 돌출부가 상기 통공 둘레에형성되며,

    상기 멤브레인은 상기 돌출부에 상응하는 위치에 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
24. 제13항에 있어서, 상기 제2 링크 부재는 상기 제1 링크 부재와 교차 결합되는 부분이 후부(厚部)를 형성하고,

    상기 장착부재는 상기 키 톱이 눌러질 때 상기 제2 링크의 상기 후부가 위치하는 부분에 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 키 스위칭 장치.
25. CPU, 각종 프로그램을 저장하는 기억장치, 프로그램에 따른 동작을 수행하기 위한 그에 각종 구성요소가 장착된 기판, 키보드, 액정표시장치 및 전원공급장치를 포함하는 휴대용 전자장비에 있어서,

    상기 키보드는 제1항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 기재된 키 스위칭 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자장비.