KR200423038Y1 - 메탈돔 조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사람의 손에 의한 정전용량 변화를 감지하여 신호를 인식하는 터치패드를(이하 터치패드) 대신하여 사람의 손에 의해 발생하는 미세한 압력을 인지할 수 있는 메탈돔 조립체에 관한 것이다.

본 고안에 의한 메탈돔 조립체는, 인쇄회로기판에 설치된 다수의 스위치접점과, 상기 스위치접점과 전기적으로 접촉하는 메탈돔과, 상기 메탈돔을 가압하는 돌출부를 가지는 키패드를 구비하며, 상기 메탈돔은 다수의 스위치접점과 접촉하는 양단부와 날개부를 가진다. 상기 메탈돔의 날개부는 메탈돔의 중앙과 상기 양단부 사이에서 원형 메탈돔의 일부를 절개하여 형성된다. 상기 키패드의 돌출부는 양쪽에 위치한 2개의 양단돌출부로 구성되어 있다. 상기 키패드의 양단돌출부를 이용해 미세한 압력을 가하여 키패드를 누를 경우 상기 메탈돔의 날개부와 접촉하여 신호를 발생시킨다.

메탈돔, 키패드, 터치키, 터치패드, 신호인식방법

Description

메탈돔 조립체{METAL DOME ASSEMBLY}

도 1은 본 고안에 의한 메탈돔 조립체의 분해 사시도이다.

도 2는 본 고안에 의한 메탈돔 조립체의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 메탈돔의 평면도 및 정면도이다.

도 4는 본 고안에 의한 메탈돔과 2개의 돌출부로 구성된 키패드를 나타내 는 도면이다.

도 5은, 종래기술에 의한 메탈돔 조립체를 나타내는 도면이다.

도 6은, 종래기술에 의한 터치패드를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인쇄회로기판

21, 22 : 제 2 스위치접점 24 : 제 1 스위치접점

30 : 메탈돔

31 : 중앙부

32 : 양단부

33 : 날개부

40 : 키패드

41 : 양단돌출부

본 고안은 휴대폰이나 MP3플레이어 등 휴대용 전자제품에 사용되는 메탈돔 조립체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 메탈돔과 키패드를 개선하여 종래의 메탈돔에 가하는 압력보다 미세한 압력을 가하여도 신호를 인식할 수 있는 터치키(touch key)를 이용한 메탈돔 조립체에 관한 것이다.

종래의 메탈돔 구조는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 인쇄회로기판(61) 위에 다수의 스위치 접점(62)이 배열되고, 이 스위치 접점 주위에 고리형상의 고정접점 (63)이 형성되어 있다. 또한, 상기 스위치 접점(62)의 상부에는 상방향으로 볼록한 반구형의 메탈돔(64)이 설치되어 있고, 이 메탈돔(64)의 상부에는 상기 메탈돔을 고정하기 위한 실리콘 막이 형성 되어 있는 것이 주로 사용되고 있다. 상기 종래의 메탈돔 구조는 키패드(65)의 중앙부에 1개의 돌출부가 형성되어 있다. 이에 따라 사용자가 키(65)를 누르면, 키패드(65)에 형성된 돌출부가 반구형의 일체로 된 메탈돔(64)의 볼록한 상단부를 가압하고, 오목 하게 탄성 변형되어 스위치접점(62)에 접촉되어 인쇄회로기판(61) 상에 형성된 스위치 접점에 전기적으로 연결되어 작동된다.

그러나 상기 종래의 메탈돔 구조에 있어서는, 상기 키패드(65)가 1개의 돌출부를 가지고, 상기 메탈돔(64)은 반구형의 일체로 형성된 것이므로, 상기 돌출부가 상기 메탈돔(64)을 가압할 때, 상기 메탈돔(64)은 전체적으로 뒤틀리기 쉽고, 또한 장기간 사용 시 원래의 위치에서 어긋나 이탈하기 쉬운 단점이 있었다.

또한 상기 종래의 메탈돔 구조에 있어서는, 상기 메탈돔(64)이 탄성변형되어 스위치접점에 접촉할 때까지 가압해야 하므로 상기 메탈돔과 상기 키패드와의 간격이 커질 수밖에 없고, 이에 따라 키패드를 가하는 압력이 커지므로 손이 쉽게 피로해지고, 상기 키패드의 두께가 두꺼워져 기체의 슬림화를 지향하는 소비자들의 욕구를 충족시킬 수 없었다.

또한, 도 6에서 보는 바와 같이 종래의 터치패드에 있어서는, 상기 터치패드의 상단부(66)에 신호를 감지하는 신호감지부(68)가 있고 하단부(67)에는 커넥터 리드용 FPCB(69)와 전기소자(70), 컨트롤러 및 감지신호 처리용 IC(71)의 복잡한 구조로 구성되어 있어 개발 기간 및 신뢰성 검토 시 많은 시간이 소요되었다. 또한 상기의 터치패드는 상단부(66)에 위치한 신호감지부가 주변 환경의 온도 및 습도에 민감하여 신호가 정확하지 않고 감지신호 처리용 IC 및 전자부품 소자(70)들로 구성되어 제조단가가 비싸다는 단점이 있었다.

본 고안은 상기에 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 날개형상을 가진 메탈돔과 2개의 양단돌출부로 구성된 키패드 돌출부를 이용하여 미세한 압력에도 신호발생이 가능한 터치키를 도입하고 보다 낮은 제조 단가와 안정적인 구조를 지닌 메틸돔 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 메탈돔 조립체는, 인쇄회로기판에 설치된 다수의 제 1 및 제 2 스위치접점과, 상기 제 1 및 제 2 스위치접점과 전기적으로 접촉하는 메탈돔과, 상기 메탈돔을 가압하는 돌출부를 가지는 키패드를 구비하는 메탈돔 조립체에 있어서,

상기 메탈돔은, 상기 메탈돔의 중앙의 양쪽에 위치하며 상기 제 1 스위치접점과 접촉하는 양단부와, 상기 제 2 스위치접점과 접촉하며 상기 메탈돔의 중앙과 상기 양단부 사이에서 상기 메탈돔의 일부를 절개하여 형성된 날개부를 가지며,

상기 돌출부는 양쪽에 2개의 양단 돌출부(41)로 구성되어 상기 메탈돔의 날개부를 가압하여 신호가 발생되도록 형성되어 있을 뿐만 아니라 상기 메탈돔이 이탈되지 않도록 고정시키는 역할을 하는 것을 특징으로 한다. 상기 돌출부는 양단돌출부로 한정하지 않고 상기 키패드의 둘레를 따라 형성된 고리(環)형상등 상기 메탈돔의 날개부를 가압할수 있는 여러 가지 형상을 가질 수 있음을 특징으로 한다.

또한, 상기 메탈돔 조립체는 상기 양단돌출부와 상기 메탈돔의 날개부의 접촉을 통해 전달된 가압에 의해 형성된 회로로 상기 스위치접점에서 흐르는 전하가 이동하여 신호를 전달시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 메탈돔 조립체에 있어서, 상기 메탈돔의 상기 양단부와 상기 날개부는 서로 다른 곡률반경값을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메탈돔 조립체에 있어서, 상기 돌출부는 신축성을 가지는 연질 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메탈돔 조립체는 기존의 ON/OFF조작이 가능하며 한 가지 신호를 출력하는 전자제품 모두에 적용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 메탈돔 조립체의 분해 사시도이고, 도 2는 본 고안에 의한 메탈돔 조립체의 단면도, 도 3은 본 고안의 메탈돔의 평면도 및 정면도이고, 도 4는 본 고안에 의한 메탈돔과 키패드를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 의한 메탈돔 조립체는 인쇄회로기판(10)에 설치된 회로패턴으로서 다수의 제 1 및 제 2 스위치접점(24, 21, 22)과, 메탈돔(30)과, 키패드(40)로 구성되어 있다.

상기 메탈돔(30)은 상방으로 볼록하게 형성된 대략 반구형의 형상을 갖는다. 상기 메탈돔(30)의 상부에는 상기 메탈돔을 고정하기위한 실리콘막이 형성될 수도 있다. 상기 메탈돔(30)은 메탈돔의 중앙의 양측에 마련된 양단부(32)와, 날개부(33)로 구성되어 있고, 중앙부(31)를 더욱 구성하여도 좋다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 중앙부(31)와 상기 양단부(32)의 사이에서 상기 메탈돔(30)의 일부를 절개하여 오목하게 떼어냄으로써 상기 날개부(33)를 형성한다. 상기 날개부(33)는 상기 스위치접점 중 양측의 제 2 스위치접점(21, 22)과 접촉하고, 상기 양단부는 제 1 스위치접점(24)과 접촉한다.

상기 중앙부(31)의 곡률반경 R1, 상기 양단부(32)의 곡률반경 R2, 및 상기 날개부(33)의 곡률반경 R3는 서로 다른 값을 가지도록 형성되어 있다. 상기 양단부(32)의 곡률반경 R2는 거의 평면에 가까운 곡률반경의 값을 가지며, 상기 중앙 부(31)의 곡률반경 R1은 후술하는 키패드(40)로 가압할 때, 오목하게 탄성변형 될 수 있는 값이면 좋고 특히 한정하지 않고, 상기 날개부(33)는 기존의 직선처리 대신 날개 모양으로 R3값을 주어, 사용자가 키를 눌러 발생하는 압력 시에, 종래의 메탈돔에서 뒤틀어지는 변형을 방지하는 효과를 가진다.

상기 키패드(40)는 돌출부(41)를 가지며, 본 고안에서 돌출부는 돌출부가 양쪽에 위치한 2개의 양단돌출부(41)로 구성되어 있으나, 상기 중앙부(31)를 가압하도록 상기 양단돌출부(41)보다 돌출길이가 짧은 중앙돌출부를 더욱 형성할 수도 있다.

상기 양쪽에 위치한 양단돌출부(41)는 상기 메탈돔(30)의 날개부(33)를 가압하여 신호가 발생되도록 구성되어 있다. 또한, 상기 양단돌출부 (41)는 신축성을 가지는 연질 및 경질 재료로 이루어진다.

상술한 바와 같이, 상기 키패드(40)의 양쪽에 위치한 상기 2개의 양단돌출부는 사용자가 미세한 압력을 가했을 때 상기 양단돌출부는 상기 메탈돔(30)의 날개부(33)를 가압하고, 상기 날개부(33)가 상기 제 2 스위치접점과 접촉하여 신호를 전달시킬 수 있으므로, 종래의 메탈돔 구조에서와 같이 상기 메탈돔이 탄성변형되어 상기 스위치접점과 접촉된 후 신호를 전달시키는 방식이 아니라 상기 날개부만 가압되어도 날개부에 의해 회로가 형성되어 신호를 전달시킬 수 있어 클릭감이 없이도 터치방식만으로도 신호를 전달시킬 수 있다.

또한 상술한 바와 같은 오목하게 떼어낸 날개부(33)의 형상으로 인하여, 돌출부를 하나만 가지며 반구형의 일체로 형성된 메탈돔을 가지는 종래의 메탈돔 구 조에서와 같은 뒤틀림을 방지할 수 있으며 장기간 사용 시에도 메탈돔(30)이 원래의 위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 사용자가 키를 누를 때에, 미세한 압력이 가해져도 상기 양단돌출부(41)와 상기 메탈돔(30)의 상기 날개부(33)가 접촉하여 전달된 전하가 상기의 스위치접점에 전달되어 출력신호를 전달한다.

또한, 본 고안에 의한 메탈돔 조립체를 휴대폰뿐만 아니라 MP3플레이어에도 사용될 수 있다. 기존의 ON/OFF 조작이 가능하고 하나의 신호를 출력하는 전자제품 모두에 적용될 수 있다.

상술한 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 고안에 포함되는 기술적사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 고안의 명세서 및 도면에 포함된 기술적사상의 범위내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 고안의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

본 고안에 의하면, 종래의 메탈돔에 날개부를 형성하고, 메탈돔의 중앙부, 날개부 및 양단부를 서로 다른 곡률반경값으로 처리하고, 키패드의 돌출부를 신축성을 가지는 연질재료로 3개소로 구성하여 신호를 인식할 수 있고 상기 중앙 돌출부를 삽입하지 않으므로 종래의 메탈돔과 비교하여 키패드와 메탈돔과의 간격이 짧아 휴대폰의 슬림화를 위한 공간 활용 면 등에서 유용하게 쓰일 수 있다.

종래의 메탈돔의 경우 키패드의 돌출부가 중앙 부분에 1개로 이루어져, 키패드에 압력을 가해 눌렀을 경우, 메탈돔 자체가 함몰되어 접점부분이 틀어지는 경우가 생겼으나, 본 고안의 키패드의 돌출부는 상기 키패드의 양쪽에 위치한 2개의 양단돌출부를 이용함으로 인해 키패드를 눌러 압력을 가했을 때 상기 메탈돔의 날개부에 접촉하는 돌출부에 양쪽으로부터 같은 힘이 작용하여 찌그러지면서 메탈돔과의 접점이 틀어지는 것을 방지하여 구조적인 안정성을 추구 할 수 있으며, 상기 양단돌출부(41)이용하여 10～30g 정도의 미세한 힘을 가하더라도 모든 신호를 확실히 구현할 수 있다.

또한, 상기 키패드(40)의 돌출부가 양쪽에 위치한 2개의 양단돌출부의 경우, 상기 메탈돔(30)의 날개부(33)를 가압하고, 또한 상술한 바와 같은 오목하게 떼어낸 날개부(33)의 형상으로 인하여, 종래의 메탈돔 구조에서와 같은 뒤틀림을 방지할 수 있으며 장기간 사용 시에도 메탈돔(30)이 원래의 위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 터치키는 기존의 복잡한 구조로 이루어진 터치패드와는 달리 보다 안정되고 단순한 구조로 이루어져 있으며, 개발 및 신뢰성 검토 시 노력과 시간을 절감 시킬 수 있고, 제도 단가를 50%이하 수준으로 절감시킬 수 있어 가격 경쟁력 면에서 뛰어난 효과를 가진다. 또한, 종래의 터치패드와 동일하게 미세한 압력을 가해도 신호를 발생시킬 수 있는 효과를 사용자에게 제공할 수 있을 뿐 아니라 주변 환경의 영향을 거의 받지 않으므로 장갑을 착용한 상태에서도 신호가 발생되는 등 인간의 손에 흐르는 전하의 이동이 차단된 상태에서도 충분히 신호가 발생된 다. 또한 무리하게 가압하지 않고 10～30g의 미세한 압력에도 신호가 발생되므로 손의 피로가 덜하다.

Claims (4)

1. 인쇄회로기판에 설치된 다수의 제 1 및 제 2 스위치접점(24, 21, 22)과, 상기 제 1 및 제 2 스위치 접점(24, 21, 22)과 전기적으로 접촉하는 메탈돔(30)과, 상기 메탈돔(30)을 가압 하는 돌출부를 가지는 키패드(40)를 구비하는 메탈돔 조립체에 있어서,

   상기 메탈돔(30)은, 상기 메탈돔(30)의 중앙의 양쪽에 위치하며 상기 제 1 스위치접점(24)과 접촉하는 양단부(32)와, 상기 제 2 스위치접점(21,22)과 접촉하며 상기 메탈돔의 중앙과 상기 양단부 사이에서 상기 메탈돔의 일부를 절개하여 형성된 날개부(33)를 가지며,

   상기 돌출부는 상기 키패드(40)의 양측에 위치하는 복수의 양단돌출부(41)로 구성되며, 상기 메탈돔(30)의 날개부(33)를 가압하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메탈돔 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메탈돔(30)의 상기 양단부(32)와 상기 날개부(33)는 서로 다른 곡률반경값을 가지는 것을 특징으로 하는 메탈돔 조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부(41)는 신축성을 가지는 연질 및 경질 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 메탈돔 조립체.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 키패드(40)의 둘레를 따라 형성된 고리형상의 돌출부인 것을 특징으로 하는 메탈돔 조립체.

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