KR20090039000A - 회전형 휠 키 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예는 회전형 휠 키에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 회전형 휠 키는 상측 내부에 고정 축이 형성되는 홀더; 상기 홀더의 상측으로 상기 고정 축에 회전 가능한 구조로 결합되는 휠 키; 상기 홀더 및 휠 키에 서로 대향되게 형성되어, 상기 휠 키의 회전에 따라 자기장의 세기 분포를 변화시켜 주는 자기력 변화수단; 상기 홀더 또는 휠 키의 대향되는 면에 형성되어, 상기 휠 키의 회전에 따른 와블 현상을 감소시켜 주는 와블 방지용 돌기를 포함한다.

단말기, 휠 키, 멀티 키

Description

회전형 휠 키{Rotary type wheel key}

본 발명의 실시 예는 회전형 휠 키에 관한 것이다.

통신기술의 비약적인 발전에 힘입어 휴대 단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대 단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있다. 이와 같이 소비자들의 요구가 다양화되어 감에 따라 많은 정보의 검색이 필수화되었고, 특히 휴대 단말기에는 상호 분산된 위치에 개별적으로 기능을 수행하는 다수의 기능키들이 하나의 키로 통합되어 사용되는 멀티 키가 장착되고 있으며, 최근에는 상기 멀티 키를 회전형으로 구현하여 사용자가 하나의 손가락만을 사용하여 편리하고 다양한 검색을 손쉽게 구현하도록 하고 있다.

본 발명의 실시 예는 회전형 휠 키 또는 회전형 휠 키를 구비한 멀티 키를 구현할 때, 상기 휠 키의 회전시 간격 차이에서 발생되는 와블 현상을 감소시켜 줄 수 있는 회전형 휠 키를 제공함에 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 회전형 휠 키는 상측 내부에 고정 축이 형성되는 홀더; 상기 홀더의 상측으로 상기 고정 축에 회전 가능한 구조로 결합되는 휠 키; 상기 홀더 및 휠 키에 서로 대향되게 형성되어, 상기 휠 키의 회전에 따라 자기장의 세기 분포를 변화시켜 주는 자기력 변화수단; 상기 홀더 또는 휠 키의 대향되는 면에 형성되어, 상기 휠 키의 회전에 따른 와블 현상을 감소시켜 주는 와블 방지용 돌기를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 회전형 휠 키에 의하면, 회전되는 휠 키의 조작시 발생될 수 있는 와블 현상을 감소시켜 줌으로써, 조작 감도를 개선시켜 줄 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 실시 예에 따른 회전형 휠 키를 구비한 멀티 키를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 홀더와 휠 키를 결합시킨 회전형 휠 키의 결합 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 회전형 멀티 키(100)는 베이스(10)와, 기판(20), 돔 시트(30), 홀더(40), 휠 키(50), 자기력 변화수단으로서 마그넷(52) 및 접촉편(62)을 포함한다.

상기 베이스(10)의 외측 둘레에는 다수개의 형합 돌기(15)가 돌출되어 있으며, 상기 베이스(10)의 상측 내부에는 기판(20)이 장착된다. 상기 기판(20)은 휴대 단말기 등의 각종 전자기기 내부에 장착된 메인기판과 연계됨으로써, 상기 멀티 키(100)를 통해 입력된 신호를 메인기판에 전달한다.

이러한 기판(20)은 일단에 각종 전자기기의 메인기판에 접속되는 접속부(21)가 형성되고, 상면에는 멀티 키(100)의 동작을 감지하기 위한 회로패턴과 소정의 배열 형태를 갖는 다수의 접점부(22a,22b)가 형성된다. 여기서, 다수의 접점부(22a,22b)를 구분하면, 상,하,좌,우의 4방향에 원형으로 배열 설치되어 방향 키로 사용되는 제 1접점부(22a)와 중앙에 독립적으로 설치되어 입력키로 사용되는 제 2접점부(22b)로 구분된다.

상기 기판(20)의 상부에는 돔 시트(30)가 부착된다. 상기 돔 시트(30)는 일면에 접착성 물질이 도포된 시트로써, 상기 기판(20)에 구비된 접점부(22a,22b)와 대응되는 위치에 각각 메탈 돔(31)이 부착된다. 이러한 메탈 돔(31)의 눌림에 따라 상기 메탈 돔(31)과 접점부(22a,22b)가 접촉되어, 전기적인 신호가 인가되도록 구성된다.

또한 상기 기판(20)의 외곽부에 휠 키(40)의 회전을 감지하기 위하여 한 쌍의 홀 IC로 구성되는 자계검출수단(23)이 설치되어 있다. 상기 기판(20)의 주변에는 접점부(22a,22b)의 전기적 접촉 신호에 따라 발광 온/오프되는 다수의 발광소자(LED, 미도시)가 설치될 수 있다.

상기 홀더(40)는 돔 시트(30)에 부착된 메탈 돔(31)을 눌러 신호가 인가되도록 하기 위하여 설치된다. 이러한 홀더(40)는 중앙에 관통공(41a)이 구비된 원판 형태의 몸체(41)와, 상기 몸체(41) 하부에 형성되며, 상기 메탈 돔(31)과 대응되는 위치에 상기 메탈 돔(31)을 가압할 수 있는 구조로 형성되는 가압 돌기(도 2의 42)를 포함하여 구성된다. 이러한 홀더(40)는 사출 수지로 형성될 수 있다.

상기 홀더(40)에는 원판 형태의 몸체(41) 내부 또는 표면에 하나 이상의 접촉편(62)이 형성되며, 상기 접촉편(62)은 휠 키(50)에 장착된 마그넷(52)과 대응하게 된다. 여기서, 상기 접촉편(62)은 마그넷(52)과의 인력발생에 따라 휠 키(50)에 일정 고정력을 제공할 수 있도록 자성철판으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 원판 형태의 몸체(41)의 중심부의 관통공(41a)의 둘레에는 고정 축(43)이 형성되어 있으며, 상기 고정 축(43)은 휠 키(50)의 하측에 상기 휠 키(50)가 회전 가능한 구조로 결합된다.

상기 원판 형태의 몸체(41)의 외곽부에는 와블 방지용 돌기(44)가 돌출된다. 상기 와블 방지용 돌기(44)는 몸체(41)의 상 방향으로 돌출됨으로써, 휠 키(50)가 회전 가능한 구조로 결합될 때, 상기 휠 키(50)의 외곽부와의 일정한 간격으로 이격되어, 상기 휠 키(50)의 회전 조작에 따른 간격을 최소화시켜 줄 수 있다. 이로 써, 상기 휠 키(50)의 회전 조작시 덜거덩거림 없이 부드럽고 안정적인 회전이 가능하게 된다.

상기 원판 형태의 몸체(41)의 외측 둘레에는 걸림 턱(45)이 형성되어, 상기 베이스(10)의 형합 돌기(15)에 결합된다.

상기 휠 키(50)는 중앙에 조립공(51)이 형성된 원판형으로, 상기 홀더(40)의 상측에 상기 고정 축(43)에 의해 회전 가능한 구조로 안착된다.

상기 휠 키(50)의 하측에는 다극으로 이루어진 링 형태의 마그넷(52)이 고정되어, 상기 휠 키(50)와 함께 회전된다. 상기 마그넷(52)은 전체 면적을 동일 또는 일정 비율의 면적을 갖는 다수의 구간면으로 구획되는 구조로 형성될 수 있다.

상기 휠 키(50)의 마그넷(52)은 홀더(40)에 배치된 한 개 이상의 접촉편(62)과 선택적으로 대응하게 되므로, 상기 마그넷(52)과 한 개 이상의 접촉편(62)은 자기력 변화수단으로 기능한다. 이때, 회전하는 휠 키(50)의 회전에 의해 상기 마그넷(52)과 접촉편(62) 사이에서 자기장의 세기 분포가 변화된다. 자기장의 세기 분포의 변화는 Cogging torque를 발생시키며 이러한 cogging torque는 휠 키(50)의 회전 각도에 해당하는 조작감을 사용자에게 느낄 수 있게 한다. 여기서, 사용자의 휠 키(50)의 회전 조작에 따라 자기장의 세기 분포가 변화됨으로써, 휠 키(50)의 회전 각도에 따라 자계검출수단(23)과 대향되는 마그넷(52)의 극성이 N극 혹은 S극으로 결정되며 자계검출수단(23)은 상측 대향면의 극성에 따른 LOW/HIGH signal 을 출력함으로써 휠 키(50)의 회전 각도 및 회전 방향을 검출하게 된다.

상기 휠 키(50)의 하측에는 하 방향으로 돌출된 고정돌기(50A)는, 도 2에 도 시된 바와 같이 상기 홀더(40)의 하측에 배치된 링형 회전지지부(53)의 돌기 구멍(53A)과 결합된다. 이러한 링형 회전지지부(53)는 홀더(40)의 하측을 지지하게 된다. 여기서, 상기 홀더(40)의 양측으로 휠 키(50)와 링형 회전지지부(53)가 서로 대향되어 결합되는 구조로써, 고정된 홀더(40)를 중심으로 양측의 휠 키(50)와 링형 회전지지부(53)가 회전할 수 있게 된다. 여기서, 링형 회전지지부(53)는 링 형태의 와셔로 이루어질 수 있다.

또한, 휠 키(50)의 중앙의 조립공(51) 및 홀더(40)의 중앙의 관통공(41a)에는 센터 키(70)가 결합되며, 상기 센터 키(70)는 상기 기판(20)에 구비된 제 2접점부(22b)를 동작시켜 준다.

상기 센터 키(70)는 휠 키(50)의 조립공(51)을 통해 상하 유동이 가능한 구조로 기판(20)의 제 2접점부(22b) 상에 설치되어, 제 2접점부(22b)의 누름 동작을 통해 신호를 입력하는 구조이다.

도 3은 본 발명에 따른 회전형 멀티 키에 구비된 마그넷과 접촉편의 동작 상태를 개략적으로 나타낸 개략도이다.

도 3a의 도시와 같이 휠 키가 회전되지 않는 상태에서는 마그넷(52)이 접촉편(62)과의 인력이 작용하여 휠 키(50)는 임의로 조작되지 아니한다.

도 3b의 도시와 같이 휠 키를 일부 회전시키면, 마그넷(52)이 회전하게 되며, 회전 위치의 마그넷(52)과 접촉편(62) 간에 인력이 계속적으로 발생되고 있으나, 사용자가 휠 키를 조작하고자 하는 힘이 상대적으로 크기 때문에 회전되게 된다. 이때, 접촉편(62)은 마그넷(52)의 각 구간면을 따라 이동하게 되는바, 접촉 편(62)이 마그넷(52) 극성의 구간면과 구간면의 경계부위에서 자기장 세기의 분포가 변화된다. 즉, 통상 인력의 크기는 두 물체 사이의 거리와 관계가 있는데 보통 가까이 있을수록 힘의 세기는 커지고, 멀어질수록 힘의 세기는 약해지기 때문이다. 이러한 원리에서 마그넷(52)이 회전되면 접촉편(62)은 최초 구간면에서는 점점 멀어지고 다음 구간면에서는 점점 가깝게 되므로 다음 구간면이 접촉편과 붙으려고 하는 힘이 커지기 때문에 마그넷(52)은 순간적으로 도 3c의 도시와 같은 상태로 이동하게 되며, 이 과정을 반복적으로 수행함에 따라 사용자는 휠 키를 회전시키는 과정에서 위와 같은 작용에 의해 조작감을 느낄 수 있게 된다.

따라서, 회전형 멀티 키를 사용자가 회전시키면, 상기 마그넷(52)과 접촉편(62)가 안정적이고 부드러운 접촉 회전에 따라 신호가 발생되어 단말기 화면 상의 메뉴의 이동이 가능해 지고, 상기와 같이 이동된 상태에서 중앙에 설치된 센터키(70)의 조작에 의해 선택됨으로써, 다양한 검색을 신속하고 간편하게 수행할 수 있게 된다.

한편, 도 4 및 도 5는 휠 키의 회전 조작에 따라 상기 휠 키와 홀더 사이의 간격 문제로 발생되는 와블 현상을 감소시켜 줄 수 있다.

도 4는 도 2의 부분 결합 상태를 나타낸 측 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 홀더(40)의 상측 외곽부에는 와블 방지용 돌기(44)가 돌출되어 형성된다. 이러한 와블 방지용 돌기(44)는 휠 키(50)의 하측 외곽부와의 사이를 일정한 최소 간격(G1)으로 이격시켜 준다. 이때의 간격(G1)은 휠 키(50)에 회전 가능한 구조를 제공하는 최소한의 간격으로 이루어질 수 있다.

도 5는 도 4의 변형 예로서, 휠 키(50)의 하측 외곽부에 와블 방지용 돌기(54)가 하 방향으로 돌출되어 형성된다. 이러한 와블 방지용 돌기(54)는 홀 더(40)의 상측 외곽부와의 사이를 일정한 최소 간격(G2)으로 이격시켜 준다. 이때의 간격(G2)은 휠 키(50)에 회전 가능한 구조를 제공하는 최소한의 간격으로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 도 4 또는 도 5의 구조를 이용하여, 상기 휠 키(50)가 회전할 때 홀더(40)와의 최소 간격의 이격된 공간 내에서 접촉되면서 회전하게 됨으로써, 휠 키의 와블 현상을 감소시켜 주고, 조작 감도를 개선시켜 줄 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 회전형 멀티 키(100)는 휴대 단말기에 설치된 상태를 예로 하여 설명하였으나, MP3, 캠코더, 디지털 카메라, 전자수첩, 전자사전, PDA, 노트북 등의 모든 전자제품의 방향 입력 키로 적용될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전형 멀티 키의 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전형 멀티 키에 있어서, 휠 키와 홀더의 결합 배면 사시도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전형 멀티 키에 있어서, 마그넷과 접촉편의 동작 상태를 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 도 2의 휠 키와 홀더 사이의 와블 방지용 돌기의 일 예를 나타낸 부분 단면도.

도 5는 도 2의 휠 키와 홀더 사이의 와블 방지용 돌기의 다른 예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 회전형 멀티 키 10 : 베이스

20 : 기판 30 : 돔 시트

40 : 홀더 41 : 몸체

41a : 관통공 43 : 접촉편

44,54 : 와블 방지용 돌기 50 : 휠 키

51 : 조립공 52 : 마그넷

53 : 링형 회전지지부

Claims (8)

1. 상측 내부에 고정 축이 형성되는 홀더;

   상기 홀더의 상측으로 상기 고정 축에 회전 가능한 구조로 결합되는 휠 키;

   상기 홀더 및 휠 키에 서로 대향되게 형성되어, 상기 휠 키의 회전에 따라 자기장의 세기 분포를 변화시켜 주는 자기력 변화수단;

   상기 홀더 또는 휠 키의 대향되는 면에 형성되어, 상기 휠 키의 회전에 따른 와블 현상을 감소시켜 주는 와블 방지용 돌기를 포함하는 회전형 휠 키.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자기력 변화수단은 상기 휠 키의 하부에 적어도 하나의 N극과 S극을 포함하는 마그넷과, 상기 홀더에 상기 마그넷과 대응되게 형성된 적어도 하나의 접촉편을 포함하는 회전형 휠 키.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 와블 방지용 돌기는 상기 홀더의 상측 외곽부에 링 형태로 돌출되어, 상기 휠 키의 하측 외곽부와의 간격을 줄여주는 회전형 휠 키.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 와블 방지용 돌기는 상기 휠 키의 하측 외곽부에 링 형태로 돌출되어, 상기 홀더의 상측 외곽부와의 간격을 줄여주는 회전형 휠 키.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 휠 키의 하측 중앙 둘레에 형성된 고정 돌기, 상기 홀더의 하측을 통해 상기 휠 키의 고정 돌기에 대응되는 돌기 구멍이 형성된 회전지지부를 포함하는 회전형 휠 키.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 접점부 및 자계검출소자가 설치된 기판;

   상기 기판상에 부착되어 상기 접점부와 대응되는 다수의 메탈 돔이 제공된 돔 시트를 포함하는 회전형 휠 키.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 홀더에 상기 메탈 돔과 대응되는 위치에 형성된 다수의 가압 돌기를 포함하는 회전형 휠 키.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 홀더 및 휠 키의 중앙은 원형 형태로 개방되며,

   상기 돔 시트의 중앙 메탈 돔에 대응되며, 상기 홀더 및 휠 키의 중앙 개방 영역에 장착된 센터 키를 포함하는 회전형 휠 키.

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