KR20090029460A - 정보 입력 장치 - Google Patents

Abstract

전자 기기용 정보 입력 장치가 개시된다. 상기 정보 입력 장치는 홀더의 원주방향을 따라 홀더에 설치된 홀더의 반경방향측 코깅플레이트의 폭이, 코깅플레이트의 중심을 기준으로, 홀더의 원주방향을 따라서 가면서 점점 좁아지게 형성된다. 따라서, 급격한 코깅토크의 변화가 없으므로, 회전커버에서 감지되는 클릭감이 부드럽다. 또한, 홀더의 반경방향을 향하는 코깅플레이트의 폭은, 코깅플레이트의 중심을 기준으로, 홀더의 원주방향 정방향측과 역방향측이 상호 상이하다. 따라서, 회전커버의 회전방향에 따라 코깅토크가 상이하므로, 클릭감이 상이하다. 이로인해, 클릭감만으로 회전커버의 회전방향을 인식할 수 있다. 또한, 홀더와 코깅플레이트 및 홀더와 일체로 형성된 코깅플레이트와 연결플레이트는 사출에 의하여 일체로 형성되므로, 공정이 간편하다.

Description

정보 입력 장치 {INFORMATION INPUT UNIT}

도 1a는 종래의 정보 입력 장치의 요부 사시도.

도 1b는 도 1a의 하면을 보인 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 입력 장치의 단면도.

도 3a는 도 2에 도시된 회전커버와 홀더의 분해 사시도.

도 3b는 도 3a의 하면을 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀더의 하면측을 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 기판 120 : 베이스

130 : 홀더 140 : 코깅플레이트

150 : 회전커버 160 : 지지프레임

170 : 지지부재 180 : 마그네트

본 발명은 전자 기기용 정보 입력 장치에 관한 것이다.

오늘날, 이동 통신 기기 등과 같은 전자 기기에는 사용자의 누름 조작에 의 해 신호를 발생시키는 버튼 타입 정보 입력 장치와 사용자의 회전 조작에 의해 신호를 발생시키는 휠 타입 정보 입력 장치가 설치된다.

종래의 휠 타입 정보 입력 장치를 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다. 도 1a는 종래의 정보 입력 장치의 요부 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 하면을 보인 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 홀 소자와 스위칭소자 등이 설치된 기판(미도시)에 링형상의 홀더(11)가 고정된다. 상기 기판과 대향하는 홀더(11)의 일면에는 소정 간격으로 자성체인 복수의 코깅플레이트(13)가 결합되고, 홀더(11)의 타면측에는 홀더(11)와 동심을 이루는 링형상의 회전커버(15)가 회전가능하게 결합된다.

상세히 설명하면, 홀더(11)와 대향하는 회전커버(15)의 일면 내주면측에는 지지프레임(17)이 결합되는데, 지지프레임(17)은 홀더(11)에 회전가능하게 결합된다. 회전커버(15)와 지지프레임(17)은 회전커버(15)에 일체로 형성된 지지부재(19)에 의하여 상호 결합된다.

그리고, 지지부재(19)에는 복수의 극을 가진 링형상의 마그네트(21)가 고정된다. 그리하여, 회전커버(15)를 회전시키면 지지프레임(17)과 지지부재(19)와 마그네트(21)도 함께 회전한다.

회전커버(15)를 회전시키면, 회전커버(15)와 함께 회전하는 마그네트(21)와 홀더(11)에 고정된 코깅플레이트(13)에 의하여 코깅토크가 발생하고, 코깅토크로 인해 사용자는 클릭감을 느낀다.

코깅토크에 대하여 상세히 설명한다.

마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 정중앙부에 위치한 상태에서는 코깅토크가 제로인 안정된 상태이다.

안정된 상태에서, 회전커버(15)를 일방향으로 회전시켜 마그네트(21)를 회전시키면, 마그네트(21)의 회전에 저항하여 안정된 상태를 유지하려는 코깅토크가 증가한다. 그후, 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 일단부에 위치되면 코깅토크가 최대가 되고, 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 일단부를 벗어나면 코깅토크가 감소한다.

그리고, 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 일단부를 벗어나서 마그네트(21)의 N극 또는 S극만이 코깅플레이트(13)와 작용하는 경우에는 코깅토크가 제로인 불안정한 상태이다.

불안정한 상태에서 마그네트(21)를 회전방향으로 더 회전시키면, 마그네트(21)의 회전방향으로 더 회전되어 안정을 유지하려는 코깅토크가 증가한다. 그후, 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 타단부에 위치되면 코깅토크가 최대가 되고, 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 타단부에서 중앙부측으로 이동함에 따라 코깅토크가 감소하여 안정된 상태를 유지한다.

코깅토크는 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 일단부 및 타단부에 위치되는 순간이 최대이다. 즉, 코깅토크는 마그네트(21)와 코깅플레이트(13) 사이의 에어갭이 무한대인 부위에서 최대이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 정보 입력 장치는 코깅플레이트(13)가 편평한 판 형상으로 형성되고, 마그네트(21)의 중심을 기준으로 반경방향의 폭이 균일하므로, 그 구조상 마그네트(21)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(13)의 일단부에서 벗어나는 위치 및 타단부에 접근하는 위치에서 코깅토크가 급격하게 변하여 부드러운 클림감을 얻을 수 없는 단점이 있다.

또한, 회전커버(13)를 정회전시킬 때나 역회전시킬 때의 클림감이 동일하여 클림감만으로 회전커버(13)의 회전방향을 인식할 수 없는 단점이 있다.

또한, 홀더(11)와 코깅플레이트(13)를 각각 제조한 후, 코깅플레이트(13)를 홀더에 결합하므로 생산성이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부드러운 클릭감과 회전방향성을 부여할 수 있는 정보 입력 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 생산성을 향상시킬 수 있는 정보 입력 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정보 입력 장치는, 스위칭소자와 홀센서가 설치된 기판; 상기 기판에 배치된 홀더; 상기 홀더에 결합되며 상기 홀더의 반경방향을 향하는 폭은 상기 홀더의 원주방향을 따라 상이한 자성체의 코깅플레이트(Cogging Plate); 상기 홀더에 회전가능하게 설치되며 가압하면 상기 기판에 설치된 스위칭소자를 구동시키는 회전커버; 상기 회전커버에 고정되어 상기 코깅플 레이트와 대향하며 복수의 극을 가지는 링형상의 마그네트를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 정보 입력 장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 입력 장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 정보 입력 장치는 기판(110)을 가진다. 기판(110)의 수직방향 일면에는 기판(110)에 수직하는 가상의 수직선을 중심으로 소정 간격으로 스위칭소자(111) 및 홀센서(미도시) 등과 같은 복수의 부품들이 설치된다.

기판(110)의 수직방향 타면에는 베이스(120)가 결합되는데, 상기 가상의 수직선을 중심으로 베이스(120)의 동일 원주상에는 복수의 꺾쇠(121)가 형성되어, 기판(110)의 수직방향 일면측으로 돌출된다.

이하, 기판(110)의 수직방향 일면을 '상면'이라 하고, 타면을 '하면'이라 한다. 또한, 다른 구성요소들에 대한 상면 및 하면도 기판(110)과 대응되게 명명한다.

기판(110)의 상면에는 상기 가상의 수직선과 동심을 이루는 링형상의 홀더(130)가 고정된다. 홀더(130)는 비자성체로 형성되며, 외주면측에 돌출 형성된 돌기(131)가 꺾쇠(121)에 삽입 걸리므로 인하여 기판(110)에 고정된다.

홀더(130)의 하면에는 자성체의 코깅플레이트(Cogging Plate)(140)가 복수개 결합되는데, 코깅플레이트(140)는 후술할 마그네트(180)와 작용하여 코깅토크를 발생한다.

홀더(130)의 상면측에는 홀더(130)와 동심을 이루는 링형상의 회전커버(150)가 회전가능하게 결합된다.

회전커버(150)의 회전구조에 대하여 상세히 설명하면, 회전커버(150)의 하면 내주면측에는 지지프레임(160)이 결합되는데, 회전커버(150)와 지지프레임(160)은 사출되는 지지부재(170)에 일체로 결합된다. 그리고, 지지프레임(170)의 외주면측이 홀더(130)의 내주면측에 회전가능하게 결합되어, 회전커버(150)가 홀더(130) 상에서 회전가능하게 설치된다.

지지부재(170)의 하면에는 원주방향을 따라 복수의 극을 가지는 링형상의 마그네트(180)가 고정되어 코깅플레이트(140)와 대향한다.

회전커버(150)의 회전에 의하여 마그네트(180)가 회전하면, 상기 홀센서가 마그네트(180)의 자기장 변화를 검출하여 회전커버(150)의 회전방향 및 회전량 등을 검출한다. 그러면, 기판(110)과 연결된 제품의 제어회로에서 회전커버(150)의 회전방향과 회전량에 따라, 상기 제품의 표시부에서 스크롤 바가 이동하여 소망하는 그림이나 기호를 명시한다. 그리고, 회전커버(150)의 누름에 의해 스위칭소자(111)가 온 하고, 스위칭소자(111)의 신호가 상기 제어회로에 출력되어 명시된 그림이나 기호가 실행되는 것이다.

도 2의 미설명부호 190은 투명창이다.

회전커버(150)를 회전시키면, 회전커버(150)와 함께 회전하는 마그네트(180)와 홀더(130)에 고정된 코깅플레이트(140)에 의하여 코깅토크가 발생하고, 사용자는 상기 코깅토크로 인해 클릭감을 느낀다.

본 실시예에 따른 정보 입력 장치는 클릭감을 부드럽게 할 수 있도록 마련되는데, 이를 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a는 도 2에 도시된 회전커버와 홀더의 분해 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 하면을 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 홀더(130)의 반경방향(이하, "제 1 방향"이라 함)을 향하는 코깅플레이트(140)의 폭(D)은 홀더(130)의 원주방향(이하, "제 2 방향"이라 함)을 따라 상호 상이하게 형성된다. 더 구체적으로는, 홀더(130)의 반경방향을 향하는 코깅플레이트(140)의 폭(D)은, 코깅플레이트(140)의 중심을 기준으로, 상기 제 2 방향의 정방향을 따라 점점 좁아지고, 상기 제 2 방향의 역방향을 따라 점점 좁아지는 형태로 형성된다. 그러면, 급격한 코깅토크의 변화가 감소되어 클릭감이 부드러워지는데 이는 후술한다.

여기서, 홀더(130)의 원주방향은 회전커버(150) 및 마그네트(180)의 원주방향임과 동시에 회전커버(150) 및 마그네트(180)의 회전방향을 말한다.

그리고, 상기 제 1 방향을 향하는 코깅플레이트(140)의 폭(D)은, 코깅플레이트(140)의 중심을 기준으로, 상기 제 2 방향의 정방향과 역방향이 상호 상이하다. 코깅토크는 코깅플레이트(140)의 자기력 x 마그네트(180)의 자기력에 비례하므로, 상기 제 2 방향의 정방향 및 역방향으로의 코깅토크가 상이하다. 따라서, 회전커버(150)를 정방향으로 회전시킬 때와 역방향으로 회전시킬 때에 느끼는 클릭감이 상이하여, 사용자는 회전커버(150)를 통하여 느끼는 클릭감만으로 회전커버(150)의 회전방향을 인식할 수 있다.

조립의 간편화를 위하여 코깅플레이트(140)는 사출에 의하여 홀더(130)에 일 체로 형성된다.

상기 제 1 방향을 향하는 코깅플레이트(140)의 폭(D)이, 코깅플레이트(140)의 중심을 기준으로, 상기 제 2 방향의 정방향 및 역방향으로 가면서 점점 좁아지므로 인해 클릭감이 부드러워지는 것에 대하여 설명한다.

코깅토크는 마그네트(180)와 코깅플레이트(140) 사이의 에어갭의 제곱에 반비례하고, 코깅플레이트(140)의 자기력 x 마그네트(180)의 자기력에 비례한다. 그리고, 마그네트(180)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(140)의 정중앙부에 위치한 상태에서는 코깅토크가 제로인 안정된 상태이다.

안정된 상태에서, 회전커버(150)를 상기 제 2 방향의 정방향으로 회전시켜 마그네트(180)를 회전시키면, 마그네트(180)의 회전에 저항하여 안정된 상태를 유지하려는 코깅토크가 점점 증가한다. 그후, 마그네트(180)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(140)의 일단부에 위치되면 코깅토크가 최대가 되고, 마그네트(180)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(140)의 일단부를 벗어나면 코깅토크가 급격하게 감소한다.

그리고, 마그네트(180)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(140)의 일단부를 벗어나서 마그네트(180)의 N극 또는 S극만이 코깅플레이트(140)와 작용하는 경우에는 코깅토크가 제로인 불안정한 상태이다.

불안정한 상태에서 마그네트(180)를 상기 제 2 방향의 정방향으로 더 회전시키면, 상기 제 2 방향의 정방향으로 더 회전되어 안정을 유지하려는 코깅토크가 증가한다. 그후, 마그네트(180)의 N극과 S극의 경계 부위가 코깅플레이트(140)의 타 단부측으로 접근하면 에 위치되면 코깅토크가 급격하게 변하면서 최대가 되고, 마그네트(180)의 N극과 S극의 경계 부위가 상기 제 2 방향의 정방향을 따라 코깅플레이트(140)의 타단부에서 중앙부측으로 이동함에 따라 코깅토크가 감소하여 안정된 상태를 유지한다.

본 실시예에 따른 정보 입력 장치는 코깅토크가 급격하는 변하는 구간인 코깅플레이트(140)의 일단부 및 타단부측의 폭이, 코깅플레이트(140)의 중심을 기준으로, 점점 좁아지므로, 코깅플레이트(140)의 일단부측 및 타단부측으로 가면서 코깅플레이트(140)의 자기력이 작다. 그러므로, 코깅플레이트(140)의 중앙부측에서 일단부측 및 타단부측으로 가면서 코깅플레이트(140)와 마그네트(180) 사이의 코깅토크가 작으므로, 종래의 정보 입력 장치에 비하여, 코깅토크의 급격한 변화가 저감된다. 따라서, 전체적인 코깅토크의 변하가 완만하여 부드러운 클릭감을 느낄게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀더의 하면측을 보인 사시도로서, 이를 설명한다.

도시된 바와 같이, 상호 인접하는 코깅플레이트(240)는 홀더(230)의 원주방향을 따라 자성체의 연결플레이트(241)에 의하여 연결된다. 이때, 연결플레이트(241)는 홀더(230)의 원주방향을 따라 동일한 형상을 가지되, 상기 제 1 방향을 향하는 연결플레이트(241)의 폭(d)은 상기 제 1 방향을 향하는 코깅플레이트(240)의 최대 폭(Dm)의 50％ 이하인 것이 바람직하다.

이는, 코깅플레이트(240)와 코깅플레이트(240) 사이에서도 소정의 코깅토크 가 작용하도록 하여 클릭감을 부드럽게 하기 위함이다.

연결플레이트(241)에 의하여 상호 연결된 코깅플레이트(240)를 코깅플레이트군(群)(240a)이라 할 때, 코깅플레이트군(240a)은 하나 이상 형성될 수 있다. 그리고, 코깅플레이트(240)와 연결플레이트(241)는 일체로 형성되어 사출에 의하여 홀더(230)에 일체로 형성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 정보 입력 장치는 홀더의 원주방향을 따라 홀더에 설치된 홀더의 반경방향측 코깅플레이트의 폭이, 코깅플레이트의 중심을 기준으로, 홀더의 원주방향을 따라서 가면서 점점 좁아지게 형성된다. 따라서, 급격한 코깅토크의 변화가 없으므로, 회전커버에서 감지되는 클릭감이 부드럽다.

또한, 홀더의 반경방향을 향하는 코깅플레이트의 폭은, 코깅플레이트의 중심을 기준으로, 홀더의 원주방향 정방향측과 역방향측이 상호 상이하다. 따라서, 회전커버의 회전방향에 따라 코깅토크가 상이하므로, 클릭감이 상이하다. 이로인해, 클릭감만으로 회전커버의 회전방향을 인식할 수 있다.

또한, 홀더와 코깅플레이트 및 홀더와 일체로 형성된 코깅플레이트와 연결플레이트는 사출에 의하여 일체로 형성되므로, 공정이 간편하다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (11)

1. 스위칭소자와 홀센서가 설치된 기판;

   상기 기판에 배치된 홀더;

   상기 홀더에 결합되며 상기 홀더의 반경방향을 향하는 폭은 상기 홀더의 원주방향을 따라 상이한 자성체의 코깅플레이트(Cogging Plate);

   상기 홀더에 회전가능하게 설치되며 가압하면 상기 기판에 설치된 스위칭소자를 구동시키는 회전커버;

   상기 회전커버에 고정되어 상기 코깅플레이트와 대향하며 복수의 극을 가지는 링형상의 마그네트를 포함하는 정보 입력 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀더의 반경방향을 향하는 상기 코깅플레이트의 폭은 상기 홀더의 원주방향을 따라 점점 넓어진 후, 점점 좁아지는 정보 입력 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 홀더의 반경방향을 향하는 상기 코깅플레이트의 폭은 자신의 중심을 기준으로 상기 홀더의 원주방향 정방향 및 역방향을 따라가면서 각각 점점 좁아지는 정보 입력 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 홀더의 반경방향을 향하는 상기 코깅플레이트의 폭은 자신의 중심을 기준으로 비대칭인 정보 입력 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 홀더의 반경방향을 향하는 상기 코깅플레이트의 폭은 자신의 중심을 기준으로 대칭인 정보 입력 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중, 어느 한 항에 있어서,

   상기 코깅플레이트는 소정 간격으로 복수개 설치된 정보 입력 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 코깅플레이트는 사출에 의하여 상기 홀더에 일체로 형성된 정보 입력 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상호 인접하는 상기 코깅플레이트는 상기 홀더의 원주방향을 따라 자성체의 연결플레이트에 의하여 연결된 정보 입력 장치.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 연결플레이트에 의하여 상호 연결된 상기 코깅플레이트를 코깅플레이트군(群)이라 할 때,

   상기 코깅플레이트군은 적어도 하나인 정보 입력 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 코깅플레이트와 상기 연결플레이트는 일체로 형성된 정보 입력 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 코깅플레이트와 상기 연결플레이트는 사출에 의하여 상기 홀더에 일체로 형성된 정보 입력 장치.

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