KR20050058509A - 다중 스위칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다중 스위칭 장치(10)는 케이싱(12), 케이싱(12)에 지지된 도전성 스터드(56B, 56D) 및 연관되어 있는 이동가능한 도전성 핑거(83B, 83D)에 의하여 각각 형성된 적어도 2개의 접점, 이동가능한 핑거(83B, 83D)를 제어하는 작동 부재(14), 및 작동 부재(14)를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 탄성 수단을 포함하고, 작동 부재는 정지 위치로부터 적어도 2개의 각기 다른 선택 위치로 케이싱(12)에 대하여 이동가능하다. 작동 부재(14)는 접점 각각을 스위칭시키기 위하여 케이싱(12)에 대하여 슬라이딩 이동할 수 있다.

Description

다중 스위칭 장치 {MULTIPLE SWITCHING DEVICE}

본 발명은 다중 스위칭 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는

- 케이싱,

- 상기 케이싱에 지지된 도전성 스터드 및 연관되어 있는 이동가능한 도전성 핑거,

- 상기 이동가능한 핑거를 제어하는 작동 부재, 및

- 상기 작동 부재를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 탄성 수단

을 포함하고,

상기 이동가능한 도전성 핑거는, 접점이 폐쇄된 상태인 스터드와의 접촉 위치와 접점이 개방된 상태인 스터드로부터 떨어진 위치 사이에서 연관된 스터드에 대하여 이동할 수 있으며,

상기 작동 부재는, 각각의 접점이 개방 또는 폐쇄 상태가 아닌 제1 상태에 있는 정지 위치로부터 별개의 방향으로의 이동에 의하여 각각의 접점이 제2 상태에 있는 적어도 2개의 각기 다른 선택 위치로 케이싱에 대하여 이동할 수 있다.

통상적인 휴대폰 및 개인용 전자 수첩은, 기능을 선택할 뿐만 아니라 포인터가 원하는 위치에 있을 때 선택된 기능을 확인하기 위하여 포인터가 2개의 방향 중 한쪽 방향 또는 다른쪽 방향으로 화면 상에서 이동할 수 있도록 하는 내비게이션 장치를 구비하고 있다.

2개의 직각을 이루는 방향으로 이동시키고, 예를 들면, 확인 버튼을 눌러서 확인하기 위하여, 서로 직각을 이루는 2개의 축을 중심으로 관절식으로 연결되는 작동 부재를 사용하는 것이 공지되어 있다. 작동 부재는 확인을 위하여 2개의 관절 축과 직각을 이루는 방향으로도 눌러질 수 있다. 상기 작동 부재는 "조이-스틱" 또는 돔형 내비게이터라고 하는 2개의 장치에 위치한다. 5개의 접점이 작동 부재와 연관되어 있다. 상기 접점 중 4개는 작동 부재의 관절 축의 각 측면에 배치되므로, 작동 부재가 축을 중심으로 기울어질 때 이들 접점 중 하나가 눌려진다. 작동 부재를 누를 때 눌려질 수 있도록 작동 부재 하측의 중앙부에 최종 접점이 배치된다.

작동 부재가 정지 위치 쪽으로 확실하게 복귀하도록 하기 위하여, 작동 부재는 탄성 바이어싱 수단에 의하여 눌려진다.

휴대용 전자 장치는 게임용으로 그 용도가 증가되고 있고, 스위칭 장치를 사용하여 매우 신속한 방식으로 선택될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

2개의 직각인 축을 중심으로 관절식으로 연결된 작동 부재를 사용하는 것이 용이하지만, 상기 부재의 작동 속도는 조작자의 손가락의 특정 움직임 때문에 제한되는 것으로 판명되었다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 스위칭 장치의 외부 등각 사시도이다.

도 2는 정지 상태에 있는 도 1에 도시된 장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 베이스부의 숨겨진 에지를 도시하는 등각 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 장치의 베이스부 및 공통의 도전성 부재의 등각 사시도이다.

도 5는 전도된 상태로 예시된 공통의 도전성 부재의 사시도이다.

도 6은 전도된 작동 부재 본체의 등각 사시도이다.

도 7은 도 2의 도면과 유사한 도면으로서, 스위칭 위치에 있는 장치를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 장치의 케이싱 커버의 특정 실시예를 도시한 등각 사시도이다.

도 9는 본 발명에 따른 스위칭 장치를 수용하는 베이스 플레이트의 사시도이다.

도 10은 베이스 플레이트 내에 수용된 스위칭 장치의 사시도로서, 장치의 베이스부의 측면에서 바라 본 도면이다.

본 발명의 목적은 매우 신속하게 동작하는 다중 스위칭 장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 전술한 유형의 다중 스위칭 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 작동 부재가 각각의 접점을 스위칭시키기 위하여 케이싱에 대하여 슬라이딩 이동할 수 있다는 것을 특징으로 한다.

특정의 실시예에 있어서, 다중 스위칭 장치는 다음 특징 중 한 가지 이상을 포함한다:

- 이동가능한 도전성 핑거는 본체에 대하여 관절식으로 연결된다;

- 이동가능한 도전성 핑거는 2개의 접점과 연관된 작동 부재가 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성된 공간 내로 연장된다;

- 이동가능한 도전성 핑거는 동일한 공통의 도전성 부재 내에 일체로 된 구조를 갖는다;

- 탄성 편향 수단은 공통의 도전성 부재와 일체로 된 구조를 갖는 탄성적으로 변형가능한 적어도 2개의 플레이트를 포함하며, 상기 플레이트는 정지 위치에 있는 작동 부재에 맞대어 가압된다;

- 탄성 플레이트는 작동 부재를 수용하는 크레이들을 형성한다;

- 이동가능한 도전성 핑거 각각은 탄성 플레이트에 의하여 지지된다;

- 적어도 4개의 접점을 포함하며, 작동 부재는 2개의 방향, 즉 적어도 2개의 교차하는 선택 방향에 대하여 병진 이동할 수 있고, 작동 부재가 정지 위치로부터 선택 위치로 이동함으로써 접촉 상태를 변경시킨다;

- 쌍으로 결합된 4개의 탄성 플레이트를 포함하며, 상기 쌍으로 된 탄성 플레이트는 작동 부재를 교차하는 선택 방향으로 안내하기 위하여 교차하는 선택 방향과 평행하게 연장되고 작동 부재의 측면과 협동하는 작동 부재 안내용 에지를 갖는다;

- 케이싱은 작동 부재가 2개의 교차하는 선택 방향으로 동시에 이동하는 것을 방지하는 스톱을 포함한다;

- 작동 부재는 정지 위치로부터 선택 위치로 2개의 교차하는 선택 방향과 직각을 이루는 방향으로 케이싱에 대하여 병진 이동할 수 있고, 작동 부재는 케이싱에 지지된 도전성 스터드에 의하여 형성된 접점 및 연관된 이동가능한 도전성 부재를 포함하며, 이동가능한 도전성 부재는 접점이 폐쇄된 상태인 스터드와의 접촉 위치와 접점이 개방된 상태인 스터드로부터 떨어진 위치 사이에서 연관된 스터드에 대하여 이동가능하고, 작동 부재는 상기 작동 부재를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 추가적인 탄성 수단을 포함한다;

- 이동가능한 도전성 부재는 작동 부재의 작용에 따라 탄성적으로 변형가능한 도전성 돔을 포함하고, 상기 돔은 케이싱 상에 지지되며 작동 부재를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 추가적인 탄성 수단을 형성한다;

- 이동가능한 도전성 부재는 공통의 도전성 부재 내의 이동가능한 도전성 핑거와 일체로 된 구조를 갖는다;

- 케이싱은 일반적으로 회전(revolution)에 의하여 기전되며, 지지 베이스 플레이트의 상보형 프로파일과 협동하는 베이어넷(bayonet) 연결 프로파일을 포함한다;

- 베이어넷 연결 프로파일은 일반적으로 회전에 의하여 기전되는 케이싱에 대하여 반경방향으로 돌출하는 탭을 포함한다;

- 작동 부재는 케이싱의 상면에 형성된 개구를 관통하여 돌출하는 제어부를 포함하며, 작동 부재는 접점을 스위칭시키기 위하여 케이싱의 상면과 평행하게 슬라이딩 이동할 수 있다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예시적으로 예를 들어 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1에 예시된 스위칭 장치(10)는 휴대용 전자 장치, 특히 휴대폰 또는 개인용 정리 수첩(personal organizer)에 사용되는 것이다. 상기 장치는 직경이 대략 20mm, 총 높이가 3.25mm인 디스크 형태가 일반적이다.

스위칭 장치는 케이싱(12)을 실질적으로 포함하며, 상기 케이싱 내에는 5개의 접점, 및 적어도 하나의 접점 상태를 변경시키기 위하여 상기 케이싱(12)에 대하여 이동할 수 있는 작동 부재(14)가 배치된다. 4개의 접점에 대한 이러한 상태의 변경은, 화살표(16)로 도시된 바와 같이, 작동 부재(14)를 2개의 직각을 이루어 교차하는 선택 방향(X-X 및 Y-Y)의 서로 상반되는 쪽으로 이동시킴으로써 생성된다. 접점에 대한 상태의 최종 변경은 작동 부재(14)를 2개의 선택 방향(X-X 및 Y-Y)과 직각을 이루는 방향(Z-Z)으로 케이싱(12) 내로 눌러줌으로써 생성된다.

보다 구체적으로, 도 2에 예시된 바와 같이, 케이싱(12)은 일반적인 보울(bowl) 형태의 베이스부(18)를 포함한다. 베이스부는, 자신의 중앙 부분에 작동 부재(14)가 통과하는 개구(22)가 형성되어 있는 커버(20)에 의하여 폐쇄된다. 커버(20)는 견고하게 고정됨으로써 베이스부(18) 상에 지지되는데, 이는 경우에 따라 커버를 베이스부에 크림핑(crimping)(도시되지 않음)함으로써 보완된다. 작동 부재(14)는 케이싱(12) 내부에 수용된 본체(24), 및 상기 케이싱으로부터 개구(22)를 통해 돌출하는 버튼(26)을 포함한다. 상기 버튼은 당해 애플리케이션의 원하는 형상에 따라 선택될 수 있다.

케이싱(12)에는 여러 개의 접점에 공통되는 한 개의 도전성 부재(28)가 또한 내장된다. 상기 부재(28)는 작동 부재(14)를 제어함으로써 변형될 수 있고, 5개의 접점 모두에 대하여 케이싱 내부에 전기적 연결이 선택적으로 형성될 수 있도록 한다.

도 3에 예시된 베이스부(18)는 플라스틱 소재와 같은 절연재로 제조된다. 상기 베이스부는, 원통형 측벽(32)이 에지에 제공되어 있는 일반적으로 환형인 저부(30)를 갖고, 상기 측벽에는 4개의 개구(34)가 베이스부의 외주에 걸쳐 일정한 간격을 두고 배치된다.

저부(30)와 일체로 구성되고 저부(30)의 평면에서 측벽(32)을 지나 반경방향으로 돌출하는 고정 탭(fixing tab)(36)이 2개의 개구(34)에 대응하여 제공된다. 이들 탭의 에지에는, 저부에 배치되고 탭의 탄성을 보장하는 리세스(38)가 횡방향으로 제공된다.

이들 탭은 베이어넷 연결에 의하여 베이스부를 수용 베이스 플레이트에 고정시키는데 적합하고, 탭(36)의 돌출하는 말단은 베이스 플레이트의 대응하는 그루브에 수용된다.

장치가 베이스 플레이트 상에 탄성 결합에 의하여 확실하게 지지되도록 하기 위하여, 각각의 탭(36)의 내면 상에는 베이스 플레이트에 제공된 상보형 리세스 내에 수용되는 돌기(39)를 포함한다.

저부(30)는 측벽(32)의 다른 2개의 개구(42) 영역에 제공된 절결부(cut-out)(40)를 갖는다.

탄성 연결 러그(52A, 52B, 52C, 52D, 52E, 52F)가 절결부(40)로부터 직각으로 연장되고, 저부(30)의 외면으로부터 돌출되어 있다. 이들 도전성 러그는, 스위칭 장치를 베이스부(18)가 맞대어 지지되어 있는 인쇄회로 트랙에 용접하지 않고도 간단한 압력으로 전기적으로 연결되도록 하기 위한 것이다.

탄성 러그는 자신의 자유 말단에, 인쇄회로의 대응하는 스터드에 맞대어 간단하게 접촉시킴으로써 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 디싱(dishing)을 갖는다.

도전성 러그는 원통형 저부(30)의 코드(chord)를 따라 절결부(40) 내에 3개가 하나의 그룹을 형성하여 정렬된다. 탄성을 가진 외측 러그(52A, 52B, 52C, 52D)는 도전성 트랙(54A, 54B, 54C, 54D)에 의하여 접촉 스터드(56A, 56B, 56C, 56D)에 연결된다.

이들 접촉 스터드는, 저부(30)의 내면 상에 제공되고 사각형의 모서리 4곳에 배치된다.

또한, 중앙 러그(52E)는 도전성 트랙(54E)에 의하여 중앙 접촉 스터드(56E)에 연결되며, 상기 중앙 접촉 스터드는 스터드(56A, 56B, 56C, 56D)에 의하여 형성된 사각형의 대각선 교차점에 배치된다.

최종적으로, 중앙 러그(52F)는 도전성 트랙(54F)에 의하여 저부(30)의 내면에 제공된 도전성 부분(56F)에 연결된다. 상기 도전성 영역은, 작동 부재의 이동 방향에 상관없이, 공통의 도전성 부재(28)와의 전기적 접촉을 보장하기 위하여 실질적으로 270°에 걸쳐 연장되며 중앙 스터드(56E)를 중심으로 하는 원형 아크 형태이다.

트랙(54A, 54B, 54C, 54D, 54E, 54F)은 저부(30)를 형성하는 소재 내에 오버-몰딩(over-moulding)에 의하여 부분적으로 매립된 도전성 스트립에 의하여 형성된다.

도전성 러그, 도전성 트랙, 접촉 스터드 및 도전성 영역의 조립체는 동일한 금속 플레이트, 특히 스테인리스강과 같은 도전성 합금 플레이트에 형성된다. 상기 플레이트는 원하는 형태를 얻기 위하여 커팅에 의하여 스탬핑 및 스웨이징된다.

오버-몰딩 작업 후, 도전성 러그, 도전성 트랙, 접촉 스터드 및 도전성 영역은 코팅 또는 은도금된다.

또한, 작동 부재(14)가 축(Z-Z)을 따라 이동할 때 이 작동 부재를 안내하는 4개의 관통공(58)이 저부(30)의 중앙 스터드(56E)를 중심으로 하는 사각형의 모서리 4곳에 제공된다. 이들 관통공은 센터링 프로파일을 형성하기 위하여 저부의 내면쪽으로 점진적으로 플레어된다.

2개의 관통공이 상기 구멍 둘레에 연장되는 부분을 갖는 트랙(54E, 54F)을 관통하여 연장된다.

도 2, 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 공통의 도전성 부재(28)는 일반적으로 편평한 베이스(60)에 걸쳐 베이스의 저부(30)의 내면 상에 위치한다. 상기 베이스(60)는, 외부가 사각형 형상을 갖고 그 에지에는 베이스의 동일한 측면에서 만곡되며 작동 부재의 본체(24)를 수용하는 크레이들(cradle)(64)을 함께 한정하는 4개의 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)가 제공된다.

이들 플레이트(62A, 62B, 62C, 64D)는, 베이스(60)와 일체로 된 구조이고, 사각형 베이스의 측면에 부분적으로 탄성으로 관절식으로 연결되는 것이 일반적이다.

더욱 상세하게는, 베이스(60)는 일반적으로 편평하며, 그 중앙부에는, 크레이들(64) 내로 돌출하는, 즉 베이스부의 저부(30)로부터 멀리 떨어져 돌출하는 돔(70)을 갖는다. 상기 돔(70)은 일반적으로 중앙의 접촉 스터드(56E)의 반대쪽으로 연장되고 스터드(56E)와 접촉될 때까지 탄성적으로 변형되므로 전기적 연결이 보장된다.

정지 상태에 있는 돔(70)은 대략 0.35mm의 높이 및 대략 10배 내지 20배 더 큰 직경, 이 경우에는 6mm의 직경을 갖는다.

돔(70)은 베이스(60)의 환형의 편평한 영역(72)에 의하여 둘러싸이며, 상기 영역(72)은 도전성 영역(56F) 상에 지지된다.

베이스(60)는 자신의 편평한 영역(72)에 구멍(58)과 정렬된 4개의 구멍(74)을 갖는다.

베이스(60)의 모서리 4곳에는 V자 형상의 노치(76)가 제공되며, 상기 노치 중 적어도 2개는 탭(36) 영역의 저부(30)의 내면에 대하여 돌출하는 고정 스터드(78)를 수용할 수 있다. 이들 스터드(78)는 저부와 일체로 된 구조이고 노치(76)를 형성하는 2개의 에지 상에 위치하므로, 탄성 부재(28)가 베이스부의 저부의 평면에 확실하게 위치를 잡아 고정된다.

탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D) 각각은 일반적으로 편평하다. 이들 탄성 플레이트는 자신의 말단에서 만곡된 암(79)에 의하여 베이스에 연결되어 힌지를 형성하는 헤어 핀을 형성한다. 곡률 반경은 대략 0.1mm이다. 이들 암은 플레이트의 구성부이며 베이스(60)와 일체로 된 구조이다.

각각의 만곡된 암(80)의 일부분은 베이스부의 편평한 영역(72)으로 연장되는 반면, 암의 인접하는 부분은 결합된 탄성 플레이트로 연장된다.

암의 만곡된 영역에 의하여 형성된 힌지가 적절하게 관절식으로 이어질 수 있도록, 슬롯(80)이 암의 각각의 만곡된 영역 하측에서 베이스부의 저부(30)의 내면에 제공된다.

슬롯은 일반적으로 직사각형 형태이며, 그 길이는 대응하는 암(79)의 폭보다 더 길다. 슬롯은 결합된 플레이트가 탄성적으로 변형되는 동안 암의 힌지를 형성하는 부분을 수용한다.

대향하는 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)는 자신들의 자유 말단을 향하여 서로에 대하여 수렴된다.

각각의 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)는 베이스(60) 상측에 정지 상태로 연장되며 대략 55°각도를 함께 형성하는 것이 일반적이다.

베이스(60)와 대향하는 각각의 플레이트의 자유 에지(81)는, 작동 부재의 본체(24) 상에 서포트용 에지를 형성하기 위하여 크레이들(64)의 외면을 향하여 약간 만곡된다.

또한, 각각의 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)는 자신의 중앙부에, 결합된 플레이트와 일체로 된 구조이며 탄성적으로 변형가능한 도전성 탭(82A, 82B, 82C, 82D)을 갖는다. 각각의 탭(82A, 82B, 82C, 82D)은 크레이들(64)의 외면을 향하여 결합된 플레이트에 대하여 만곡된다. 접촉 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)를 형성하는 탭의 만곡된 말단은 결합된 플레이트와 함께 대략 100°의 각도를 형성한다. 탭은 베이스(60)의 실질적으로 측면과 평행인 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)의 관절 축에 따라 만곡된다.

공통의 도전성 부재(28)는, 두께가 대략 50㎛이고 커팅하여 형체를 갖춘 다음 코팅 또는 은도금한 동일한 스테인리스 스프링 스틸 플레이트로 형성된다.

예시된 바와 같이, 각각의 접촉 핑거는 결합된 접촉 스터드(56A, 56B, 56C, 56D)와 직각으로 연장되는 것이 일반적이다.

도 2 및 도 4에 예시된 바와 같이, 접촉 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)는 결합된 도전성 스터드로부터 떨어져 있고 대략 25°의 각도를 형성한다.

도 6에는 작동 부재의 본체(24)가 예시되어 있다. 상기 본체는 일반적으로 평행 6면체 스터드 형태를 갖는다. 이 본체의 외측 치수는 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)에 의하여 형성된 크레이들(64)의 치수보다 아주 약간만 더 크기 때문에, 본체가 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D) 사이에서 움직임없이 중앙의 정지 위치에 지지된 상태로 위치된다. 본체(24)는, 상기 본체의 측면(90A, 90B, 90C, 90D)에 지지된 탄성 플레이트 사이의 크레이들(64) 내에 수용된다. 이들 측면 각각은 중앙에 절결부(91)를 갖고, 이로써 탄성 플레이트가 본체의 측면의 외측부 상에만 자유 에지(82)를 따라 누름으로써 중앙부에서 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)가 비틀릴 수 있다.

본체의 저면(92)에서, 본체(24)는 그 중앙부에 탄성 돔(70)의 상부에 압착되는 스터드(96)를 중앙 위치에 형성하는 환형 보울(94)을 갖는 반면, 본체는 다른면에서는 커버(20)에 맞대어 접촉된 상태로 유지된다. 스터드(96)의 직경은, 돔(70)의 상부가 스터드(96)에 맞대어 영구적으로 접촉, 즉 작동 부재의 선택 위치 또는 정지 위치에 상관없이 본체(24)가 커버(20)에 맞대어 지지되도록 돔 직경의 대략 1/2, 즉 대략 3mm이다.

또한, 4개의 핀(98)이 본체(24)의 저면(92)으로부터 돌출한다. 이들 핀은 자신의 상부에 외주 센터링 챔퍼(centering chamfer)를 갖는다. 이들 스터드는 작동 부재가 압착될 때 베이스부의 구멍(58) 내에 수용된다.

본체(24)는 도 2에 예시된 바와 같이 상면에 버튼(26)의 돌출부(104)가 억지 끼워맞춤된 공간(102)을 갖고, 상기 돌출부에는 환형의 지지부가 제공된다. 버튼은 일반적으로 회전에 의하여 기전되고, 자신의 노출면(106)에 장치를 동작시키는 핑거를 수용하는 만곡부(indentation)(108)를 갖는다. 상기 만곡부에는 나선형 그루브와 같은 슬립 방지면이 제공되며, 폴리우레탄과 같은 폴리머 코팅이 제공될 수 있다.

상기 만곡부(108)의 에지에는 버튼의 면을 개구(22)의 외주를 지나 횡방향으로 증가시키는 칼라(110)가 제공된다. 버튼의 외경은 11mm이다.

버튼(26)은 자신의 직경보다 훨씬 작은 높이만큼 케이싱(12) 외측으로 돌출한다. 이 높이는 대략 1mm이므로, 버튼이 눌려질 때 대략 0.35mm 수직으로 이동할 수 있다.

본체(24)는 축(Z-Z)과 직각을 이루는 모든 방향으로 병진 이동가능한 반면, 돔(70)의 탄성 작용에 의하여 커버(20)에 맞대어 접촉된 상태로 지지된다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

2개의 플레이트가 다른 2개의 플레이트와 평행으로 배치되며 본체(24)에 제공된 편평한 측면과 결합된, 4개의 편평한 탄성 플레이트 형태로 인하여 작동 부재가 수직축을 중심으로 회전할 가능성이 감소되고, 정지 상태에서는 버튼을 시작 위치로 다시 복귀시킨다.

제1 실시예에 있어서, 개구(22)는 원형이므로 작동 부재(14)가 축(Z-Z)과 직각을 이루는 모든 방향으로 동일한 크기로 이동할 수 있다.

작동 부재가, 도 7에 예시된 바와 같이, 횡방향으로 이동할 때, 플레이트(62B)와 같은 하나 이상의 탄성 플레이트는 탄성으로 변형되고 외측으로 경사짐으로써 베이스(60)에 대하여 수평으로 되어, 이 경사에 의하여 결합된 접촉 핑거(83B)가 하강한다. 다음에, 상기 핑거가 하측에 있는 스터드(56B)와 접촉하게 되어 대응하는 스터드(56B)와 공통의 도전성 부재(28) 사이의 전기적 연결이 보장된다.

도전성 스터드(56B)는 러그(52B)에 연결되는 반면 베이스(60)가 도전성 면(56F) 상에 지지되어 러그(52F)에 연결되는 경우, 러그(52B)와 러그(52F) 사이가 전기적으로 연결된다.

작동 부재(14)가 릴리스될 때, 초기에 변형된 탄성 플레이트에 의하여 압착되고, 도 2에 예시된 바와 같이, 정지 위치를 향하여 복귀된다. 상기 위치에서, 전기적 연결이 해제되고 접촉 핑거 모두가 결합된 스터드로부터 떨어진다.

작동 부재의 본체의 편평한 측면 상에서의 4개의 탄성 플레이트의 작용으로 인하여, 한편으로는, 작동 부재가 케이싱에 대하여 자신의 시작 위치로 복귀될 수 있고, 다른 한편으로는, 자신의 시작 방향으로, 특히 축(Z-Z) 둘레의 각위치에 대하여 복귀될 수 있다.

작동 부재(14)가 축(Z-Z)과 직각을 이루는 2개의 주방향(X-X, Y-Y) 중 한 방향으로 이동함으로써 러그(52F)가 스터드(56A, 56B, 56C, 56D) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으므로, 러그(52F)는 도전성 부재(28)를 거쳐 터미널(52A, 52B, 52C, 52D) 중 하나와 연결되는 상태로 배치된다.

주방향(X-X, Y-Y)으로 슬라이딩 이동하는 동안, 작동 부재의 본체(24)는 이동 방향과 일반적으로 평행하게 연장되는 탄성 플레이트의 자유 에지(81)에 의하여 양쪽에서 횡방향으로 안내된다. 작동 부재가 스위칭를 위하여 주방향으로 이동하는 거리는 대략 0.8mm이다.

또한, 작동 부재(14)가 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)에 의하여 형성된 사각형의 대각선을 따라, 즉 주방향(X-X, Y-Y)에 대하여 45°로 연장되는 방향으로 이동하는 동안, 2개의 인접하는 탄성 플레이트가 탄성으로 변형되어 외측으로 가압됨으로써 접촉 핑거 및 결합된 도전성 스터드가 접점에 동시에 위치하게 되어, 접촉 핑거가 맞대어 압착되는 스터드에 대응하는 2개의 러그와 연결되는 상태로 러그(52F)가 위치하는 것이 보장된다.

이와 같이, 선택 장치는 8개의 선택 경로 및 하나의 확정 경로를 갖는 설렉터를 형성한다.

최종적으로, 작동 부재(14)가 도 2에 예시된 바와 같이 정지 위치에 있을 때, 핀(98)이 구멍(58)과 대면하여 배치되므로 작동 부재(14)는 케이싱(12) 내부에 압착되는 작동 부재(14)에 의하여 축(Z-Z)을 따라 이동할 수 있다. 핀(98)의 외주에 제공된 챔퍼로 인하여 핀이 구멍(58) 내부에 용이하게 결합되고 중심에 위치되며, 상기 구멍은 저부(30)의 내면에서 개방되는 자신의 말단에서 플레어된다.

작동 부재(14)가 압착될 때, 돔(70)은 탄성으로 변형되고 그 중앙부는 스터드(96)에 의하여 중앙에 위치한 스터드(56E)에 맞대어 압착되므로, 러그(52F, 52E)가 도전성 부재(28)를 거쳐 연결 상태로 위치되는 것이 보장된다.

공지된 돔의 형상은, 변형 레벨에 따른 변형에 필요한 힘이 비선형, 특히 발생된 상기 힘이 작동 부재의 정확한 압착 및 전기 스위칭을 사용자에게 알려주어 사용자가 감지할 수 있는 촉각 효과를 보장하는 극소치를 갖도록 한다. 전기 접촉 상태는, 공지된 바와 같이, 촉각 효과를 발생시키는 압착력이 변함과 동시에 변경된다.

핀(98) 및 상보형 구멍(58)이 존재함으로써 작동 부재의 압착, 즉 중앙 스터드(56E)가 도전성 부재(28)와 연결 상태로 배치되는 것은, 도 2에 예시된 바와 같이, 작동 부재가 정지 위치에 있을 때에만 확실하게 가능하다.

상기 위치에서, 작동 부재는 중심을 잡는 작용을 작동 부재에 가하는 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)에 의하여 작동 부재의 축(Z-Z)을 따라 이동하는 병진 이동이 확실하게 안내된다.

변형예로서, 핀은 작동 부재의 위치에 상관없이 작동 부재를 압착, 즉 확인할 수 있도록 분포된다.

다른 실시예에 있어서, 스위칭 장치는 터미널(52F)을 하나의 스터드(56A, 56B, 56C, 56D)와 동시에 연결 상태로 배치할 수 있으므로, 장치는 4개의 선택 경로 및 하나의 확정 경로를 갖는 설렉터를 형성한다.

이를 위하여, 도 8에 예시된 바와 같이, 케이싱 커버(120)는 작동 부재의 이동을 일부 방향으로 제한하는 형상을 가진 개구(122)를 갖는다. 특히, 개구(122)는 겹치는 이동 방향(X-X, Y-Y)으로 배치된 4개의 리세스(122A, 122B, 122C, 122D)를 갖는 일반적으로 트레포일(trefoil) 형태이고, 상기 리세스 사이에는 스톱을 형성하는 볼록한 부분(bulging portion)(124A, 124B, 124C, 124D)이 작동 부재(14)가 교차하는 방향(X-X, Y-Y)에 대하여 45°각도로 연장되는 방향으로 이동하는 것을 제한하도록 배치된다.

이러한 스위칭 장치를 사용할 때, 작동 부재가 케이싱의 저부와 평행하게 병진 이동함으로써 접촉 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)가 대응하는 스터드에 매우 신속하게 연결될 수 있을 뿐만 아니라 이들 핑거를 결합된 스터드로부터 신속하게 결합해제시킬 수 있다. 이와 같이, 스위칭 장치는 휴대용 전자 장치, 특히 게임 분야의 장치를 매우 신속하게 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 장치는 아케이드 게임용으로 특히 바람직하다.

스위칭 장치를 선택 위치를 향하여 연속적으로 신속하게 이동시키기 위하여, 버튼의 상면을 핑거를 교호하는 동작으로 스쳐 지나갈 수 있고, 핑거가 버튼을 한쪽 방향으로 당겨서 핑거가 복귀 이동 시에 버튼으로부터 약간 결합해제된 상태에 있을 때 정지 위치를 향하여 버튼을 자동적으로 복귀시킬 수 있다.

이렇게 사용자의 손가락을 매우 신속하게 교호로 스쳐 지나가게 함으로써, 작동 부재가 슬라이딩하기 때문에 다수의 연속 선택이 매우 신속하게 실행될 수 있다.

또한, 5개의 접점을 동시에 보장하는 하나의 부재를 사용하고, 작동 부재(14)를 정지 위치 및 각위치를 향하여 탄성적으로 편향시키며, 상기 작동 부재를 안내함으로써 스위칭 장치를 매우 저가로 얻을 수 있고, 단지 하나의 부재를 사용하여 5개의 접점, 5개의 탄성 압착 작용 및 작동 부재의 안내를 보장한다.

최종적으로, 작동 부재, 특히 작동 부재(14)와 연속하여 위치된 관절식 접촉 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)와 결합된 부재의 병진 이동으로 인하여 케이싱의 높이를 크게 감소시킬 수 있다.

전술한 장치에 있어서, 작동 부재(14)를 선택 위치를 향하여 이동시키면 결합된 접촉이 폐쇄된다. 변형예에 있어서, 작동 부재가 정지 상태에 있을 때 접점은 폐쇄되고 상기 부재를 선택 위치로 이동시키면 결합된 접촉이 개방된다.

도 9는 본 발명에 따른 스위칭 장치를 수용하는 베이스 플레이트(100)의 도면이다.

베이스 플레이트는, 예를 들면, 하나의 휴대용 전자 기기의 외측 케이싱에 형성되며, 이 케이싱에는 스위칭 장치가 내장된다. 이 케이싱은, 예를 들면, 휴대폰의 상면이다. 이와 같이, 베이스 플레이트는 플라스틱 소재로 된 벽(102)에 형성된다. 베이스 플레이트는 스위칭 장치의 본체를 수용하는 일반적으로 원통형인 샤프트(104)를 포함한다. 상기 샤프트는 케이싱(12)의 높이에 실질적으로 대응하는 높이로 감소된다. 샤프트의 하측 말단에는 샤프트 축에 대하여 대칭인 2개의 나선형 리브(106)를 갖는다. 리브는 실질적으로 120°의 각도로 연장되며, 케이싱의 외측 측면을 지나 반경방향으로 돌출하는 고정 탭(106)용의 2개의 관통공(108)을 함께 한정한다.

리브(106)는 웨지 효과에 의하여 탭(36)을 지지하는 램프를 형성하도록 개구(108)로부터 시작하여 타단 쪽으로 그 두께가 크게 증가한다. 스위칭 장치의 고정 위치가 정해지도록 개구(108)에 대향하는 리브(106) 상에 스톱(110)이 또한 제공된다. 리브 각각에는, 탭(36)이 베이스 플레이트 내에 탄성으로 확실하게 결합되도록 하기 위하여 돌기(39)를 수용하는 리세스가 또한 제공된다.

도 10에 예시된 바와 같이, 스위칭 장치는 전자 기기의 외면의 베이스 플레이트에 결합된다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 탭(36)은 개구(108)에 결합된다.

다음에, 탭이 스톱(110)과 접촉되며 돌기(39)가 상보형 리세스 내에 결합될 때까지 탭(36)은 리브(106)의 하측에 결합되어 있도록 장치가 40°각도로 회전한다.

장치는 도 10에 예시된 위치에 위치하고, 이 위치에서 베이어넷 연결 장치에 의하여 지지되며 탭 및 슬롯 상에 제공된 상보형 돌기 및 리세스와 탄성으로 결합된다. 이로써, 도전성 러그(52A, 52B, 52C, 52D)가 벽(102) 및 인쇄회로를 조립할 때 전자 기기의 인쇄회로와 접촉된다.

스위칭 장치의 일반적으로 원통형 형상과 결합된 원통형 샤프트를 가진 베이스 플레이트 및 베이어넷 지지 수단으로 인하여 스위칭 장치가 베이스 플레이트에 대하여 중심에 위치할 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 전자 기기의 외면에서, 스위칭 장치는 스위칭 장치와 상기 장치가 일체로 구성된 기기의 케이싱 사이에서 어떠한 바람직하지 않은 움직임없이 정밀하게 플러싱될 수 있다. 이러한 움직임이 없으므로 전자 기기의 외부와 내부 사이에는 먼지가 유입되지 않도록 밀봉될 뿐만 아니라 스위칭 장치에 근접한 인쇄회로 상에 위치한 전자발광 다이오드로부터 발광될 수 있는 조명에 대하여 밀봉된다.

Claims (18)

1. 다중 스위칭 장치(10)에 있어서,

   - 케이싱(12),

   - 상기 케이싱(12)에 지지된 도전성 스터드(56A, 56B, 56C, 56D), 및 연관되어 있는 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)에 의하여 각각 형성되는 적어도 2개의 접점,

   - 상기 이동가능한 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)를 제어하는 작동 부재(14), 및

   - 상기 작동 부재(14)를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 탄성 수단

   을 포함하고,

   상기 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)는, 접점이 폐쇄된 상태인 스터드와의 접촉 위치와 접점이 개방된 상태인 스터드로부터 떨어진 위치 사이에서 상기 연관된 스터드(56A, 56B, 56C, 56D)에 대하여 이동가능하며,

   상기 작동 부재(14)는, 각각의 접점이 스위칭 상태가 아닌 제1 상태에 있는 정지 위치로부터 별개의 방향으로의 이동에 의하여 각각의 접점이 제2 상태에 있는 적어도 2개의 각기 다른 선택 위치로 상기 케이싱(12)에 대하여 이동할 수 있고,

   상기 작동 부재(14)는 각각의 접점을 스위칭시키기 위하여 상기 케이싱(12)에 대하여 슬라이딩 이동할 수 있는

   다중 스위칭 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)는 상기 본체(12)에 대하여 관절식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)는, 상기 2개의 접점과 연관된 슬라이딩 방향으로 상기 작동 부재가 연장되어 형성된 공간 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)는 동일한 공통의 도전성 부재(28)와 일체로 된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 탄성 편향 수단은 상기 공통의 도전성 부재(28)와 일체로 된 구조를 갖는 적어도 2개의 탄성적으로 변형가능한 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)를 포함하고,

   상기 플레이트는 정지 위치에 있는 상기 작동 부재(14)에 맞대어 눌려지는

   것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)는 상기 작동 부재(14)를 수용하는 크레이들(cradle)(64)을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 각각의 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)는 상기 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 다중 스위칭 장치는 적어도 4개의 접점을 포함하고,

   상기 작동 부재(14)는 두 방향, 즉 적어도 2개의 교차하는 선택 방향(X-X, Y-Y)으로 상기 케이싱(12)에 대하여 병진 이동할 수 있고,

   상기 작동 부재(14)가 정지 위치로부터 선택 위치로 한쪽 방향으로 이동함으로써 접촉 상태를 변경시키는

   것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
9. 제5항 또는 제8항에 있어서,

   상기 장치는 쌍으로 결합된 4개의 탄성 플레이트(62A, 62B, 62C, 62D)를 포함하고,

   상기 쌍으로 된 탄성 플레이트는, 교차하는 선택 방향(X-X, Y-Y)과 평행하게 연장되며 상기 작동 부재를 교차하는 선택 방향(X-X, Y-Y)으로 안내하기 위해 상기 작동 부재(14)의 측면(90A, 90B, 90C, 90D)과 협동하는 상기 작동 부재(14) 안내용 에지(81)를 갖는

   것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 케이싱(12)은 상기 작동 부재(14)가 2개의 교차하는 선택 방향(X-X, Y-Y)으로 동시에 이동하는 것을 방지하는 스톱(124A, 124B, 124C, 124D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 작동 부재(14)는 상기 2개의 교차하는 선택 방향(X-X, Y-Y)과 직각을 이루는 방향으로 상기 케이싱(12)에 대하여 정지 위치로부터 선택 위치로 병진 이동할 수 있고,

    상기 장치는, 상기 케이싱(12)에 지지된 도전성 스터드(56E) 및 연관된 이동가능한 도전성 부재(70)에 의하여 형성된 접점을 포함하며,

    상기 이동가능한 도전성 부재(70)는, 상기 접점이 폐쇄된 상태인 상기 스터드와의 접촉 위치와 상기 접점이 개방된 상태인 상기 스터드로부터 떨어진 위치 사이에서 상기 결합된 스터드(56E)에 대하여 이동가능하고,

    상기 장치는, 상기 작동 부재(14)를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 추가적인 탄성 수단(70)을 포함하는

    것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 이동가능한 도전성 부재(70)는, 상기 작동 부재(14)의 작용에 따라 탄성적으로 변형될 수 있는 도전성 돔(dome)을 포함하고,

    상기 돔(70)은, 상기 케이싱(12) 상에 지지되며 상기 작동 부재를 정지 위치 쪽으로 편향시키는 추가적인 탄성 수단을 형성하는

    것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
13. 제11항, 제12항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이동가능한 도전성 부재(70)는, 상기 공통의 도전성 부재(28) 내의 상기 이동가능한 도전성 핑거(83A, 83B, 83C, 83D)와 일체로 된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 작동 부재는 상기 케이싱의 상면(20)에 형성된 개구(22)를 통해 돌출하는 제어부(26)를 포함하고,

    상기 작동 부재는, 상기 접점을 스위칭시키기 위하여 상기 케이싱(12)의 상면(20)과 평행하게 슬라이딩 이동할 수 있는

    것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이싱(12)은 회전(revolution)에 의하여 기전되는 것이 일반적이며, 상기 지지형 베이스 플레이트의 상보형 프로파일과 협동하는 베이어넷(bayonet) 연결 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 베이어넷 연결 프로파일은 회전에 의하여 기전되는 것이 일반적인 상기 케이싱(12)에 대하여 반경방향으로 돌출하는 탭(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 스위칭 장치.
17. 제15항 또는 제16항에 따른 스위칭 장치를 수용하는 베이스 플레이트(100), 및 제15항 또는 제16항에 따른 스위칭 장치가 형성되어 있는 외벽(102)을 포함하고,

    상기 베이스 플레이트(100)는 상기 스위칭 장치(10)의 상기 연결 프로파일(36)에 상보적인 베이어넷 연결 프로파일(106)을 포함하는

    전자 기기
18. 제17항에 있어서,

    상기 베이스 플레이트(100)와 상기 스위칭 장치(10)를 연결하는 상기 상보형 베이어넷 연결 프로파일은, 톱니 모양으로 돌출된 탄성 결합 프로파일(39)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.