KR20150038158A - 휘어진 변형 가능한 접촉 소자를 갖는 푸쉬 버튼 스위치 - Google Patents

휘어진 변형 가능한 접촉 소자를 갖는 푸쉬 버튼 스위치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휘어진 변형 가능한 접촉 소자(4)를 포함하는 푸쉬 버튼 스위치(5)에 관한 것이다. 상기 푸쉬 버튼 스위치(5)는 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1), 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2), 및 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)를 포함한다. 변형 가능한 접촉 소자(4)는 제1 상태 및 제2 상태를 전환시킨다. 제1 상태에서 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)과 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1) 사이 또는 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)과 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2) 사이 모두에서 접촉이 없는 반면에, 변형 가능한 접촉 소자(4)는 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)와 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)를 연결한다. 제2 상태에서 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)와 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1) 사이 또는 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)와 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3) 사이 모두에서 접촉이 없는 반면에, 변형 가능한 접촉 소자(4)는 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)와 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)을 연결한다. 이것은 푸쉬 버튼 스위치(5)가 평시 폐쇄 및 평시 개방 양쪽을 위해 디자인된 것을 의미한다.

Description

휘어진 변형 가능한 접촉 소자를 갖는 푸쉬 버튼 스위치{Push Button Switch having a Curved Deformable Contact Element}
본 발명은 곡면형성 변형 가능한 접촉 소자를 갖는 푸쉬 버튼 스위치에 관한 것이며, 특히 평시 폐쇄(normally closed) 및 평시 개방(normally open) 스위치에 관한 것이다.
휘어진 변형 가능한 접촉 소자들(curved deformable contact elements), 예를 들어 돔-형상 접촉 소자를 포함하는 푸쉬 버튼 스위치는, 변형 가능한 접촉 소자의 변형에 의하여, 말단 포인트들(terminal points)의 하나의 세트와 또 다른 말단 포인트들의 세트 사이의 전기적 연결을 확립하는 것이 요구되는 수 많은 적용에 이용된다. 말단 포인트들은 전형적으로 변형 가능한 접촉 소자의 가장자리를 따라서, 그리고 그것의 오목한 표면 아래 중앙에배치될 수 있고, 이에 따라 변형 가능한 접촉 소자 상에 압력을 가함으로써 접촉이 얻어질 수 있다. 상기 스위치는 예를 들어, 안전 버튼을 지속적으로 눌렀을 때에만 작동되는 장치 또는 버튼을 눌렀을 때 신호가 발생되는 장치에서 이용될 수 있다. 상기 신호는 예를 들어 주목을 끌기 위하여 이용되는 오디오 신호일 수 있고, 또는 또 다른 이벤트의 세트의 시작을 촉발하는데 적합한 신호일 수 있다.
상술한 안전 버튼과 같은 어떠한 적용들의 경우, 장치의 사용자가 버튼을 누르는 것을 중단한 후에도 눌려진 상태의 버튼의 잘못된 계속적인 등록(an erroneous continued registration)의 리스크가 있다. 상기와 같은 기기(appliances)에서 옵션으로서, 버튼이 눌려졌는지 아닌지에 대하여 평가하기 위해, 평시 개방(normally open) 및 평시 폐쇄(normally closed) 스위치의 출력(output)의 양쪽에 대한 체크를 수행할 수 있다.
이런 이유로 개선된 푸쉬 버튼 스위치는 유리할 수 있고, 특히 더욱 신뢰할 수 있는 푸쉬 버튼 스위치가 유리할 것이다.
본 발명의 목적은 평시 개방(nomally open) 및 평시 폐쇄(normally closed) 상태의 푸쉬 버튼 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 알려진 스위치들에 비하여 더욱 큰 내장 안전성(build-in safety)를 갖는 푸쉬 버튼 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 종래 기술의 대안을 제공하는 것이다.
그러므로 상기 기술된 목적 및 몇몇의 다른 목적들은 본 발명의 제1 측면에서 수득되도록 의도되며, 이는 제1 볼록면 및 대향하는 제2 오목면을 갖는 변형 가능한 접촉 소자를 포함하는 푸쉬 버튼 스위치를 제공하는 것에 의한다:
상기에서,
- 적어도 하나의 제1 말단 포인트가 변형 가능한 접촉 소자의 가장자리에 인접하여 배치되고 전기적으로 연결되며,
- 적어도 하나의 제2 말단 포인트가 배치되어, 변형 가능한 접촉 소자의 가장자리로부터 이격된 변형 가능한 접촉 소자의 제1 표면에 전기적으로 연결되고,
- 적어도 하나의 제3 말단 포인트가 배치되어, 변형 가능한 접촉 소자의 제2 표면에 전기적으로 연결되고, 변형 가능한 접촉 소자의 가장자리로부터 이격되어 제2 오목면에 의해 형성되는(defined) 공간(volume) 내에 배치되며,
상기에서, 사용시(when in use) 상기 변형 가능한 접촉 소자는 다음을 갖는다:
- 적어도 하나의 제3 말단 포인트 및 적어도 하나의 제1 말단 포인트 사이 및 적어도 하나의 제3 말단 포인트 및 적어도 하나의 제2 말단 포인트 사이의 접촉이 모두 없는 반면에, 변형 가능한 접촉 소자가 비활성화되고, 적어도 하나의 제2 말단 포인트와 적어도 하나의 제1 말단 포인트를 연결하는 제1 상태, 및
- 적어도 하나의 제2 말단 포인트 및 적어도 하나의 제1 말단 포인트 사이 및 적어도 하나의 제2 말단 포인트 및 적어도 하나의 제3 말단 포인트 사이의 접촉이 모두 없는 반면에, 변형 가능한 접촉 소자가 활성화되고, 적어도 하나의 제3 말단 포인트와 적어도 하나의 제1 말단 포인트를 연결하는 제2 상태.
상기와 같은 배열을 갖는 스위치는 또한 평시 폐쇄(normally closed) 및 평시 개방(normally open) 모두 인 것을 일컬으며, "평시(normally)"는 비활성화 상태에 있는 스위치를 의미한다; 예를 들어 접촉 소자가 변형되지 않은 상태에 있는 상태. 상기 언급된 것 처럼 말단 포인트들의 그룹화에 의해, 상기 스위치는 적어도 하나의 제1 말단 포인트와 적어도 하나의 제2 말단 포인트 사이의 연결에 대하여 평시 폐쇄되고, 적어도 하나의 제3 말단 포인트와 적어도 하나의 제1 말단 포인트 및 제2 말단 포인트 사이의 연결들에 대하여 평시 개방된다. 이것은 아마도 하기 도면의 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.
말단 포인트들은 바람직하게 고정되고(fixed), 전기적 서킷들, 예를 들면 프린트보드에 연결되도록 조정된다. 주어진 적용을 위해 이용된 스위치들의 수는 하나의 스위치로부터 원하는 어떠한 수만큼까지라도 다양할 수 있다. 용어 "고정되고(fixed)"는 움직임이 발생하지 않는 것을 의미하는 것은 아니다. 그것은 예를 들어 스위치를 작동시킬 때, 약간 변형되는 탄력적으로 변형 가능한 물질 상에 배치되는 적어도 몇몇의 말단 포인트들을 갖는 것이 가능할 것이다.
변형 가능한 접촉 소자는, 두께(thickness)에 걸쳐 전기적으로 전도성인 물질로부터 만들어질 수 있다. 대안적으로, 니켈 또는 구리와 같은 전기적으로 전도성인 물질에 의해 덮여있는 실리콘 또는 PE와 같은 전기적으로 분리된 물질로부터 제조될 수 있다. 또 다른 대안은 전기적으로 전도성인 입자들로 충진된 고무 물질로 만들어진 변형 가능한 접촉 소자일 수 있다. 이것은 접촉이 그 실제 조성에 따라 기계적 및/또는 전기적 접촉됨을 의미한다.
본 발명의 어떠한 구현예들에 있어서, 상기 변형 가능한 접촉 소자의 제1 및 제2 표면은 복곡률(double curvature)을 갖는다; 예를 들어 두 방향으로 휘어진 표면들. 그것은 예를 들어 돔 형상일 수 있고, 예를들어 반구(hemi-spherical)이거나 또는 두 수직선 방향들에서의 다른 곡률을 가질 수 있다. 반구 형상의 이점은 마운팅시 방향에 대한 제한이 없다는 것이다. 반면에 비대칭 형상은 변형 가능한 접촉 소자의 특정 방향을 보장하기 위해 필요할 수 있고, 예를 들어 하기에 설명될 전기적으로 분리된 영역들을 포함하는 구현예들에 대하여 필요할 수 있다.
변형 가능한 접촉 소자는 대안적으로 일 방향으로 선형이고, 다른 방향들로 휘어진 제1 및 제2 표면을 가질 수 있다. 그것은 예를 들어 만곡(bent) 형상과 같은 휘어진 형상(form of a curved) 일 수 있고, 전기 전도성 물질의 스트립일 수 있다. 스트립 물질로서(made as) 만들어진 변형 가능한 접촉 소자를 갖는 스위치는 예를 들어 제한된 공간이 있는 적용에 대하여 유용할 수 있고, 그러한 스위치는 너비 방향에서 좁게 만들어 질 수 있다.
변형 가능한 접촉 소자는 그것의 제1 상태로부터 그것의 제2 상태까지 액츄에이터에 의해 변형될 수 있다. 그러한 액츄에이터는 예를 들어 푸쉬 버튼 스위치 상에 마운트된 작동가능한 (actuate-able) 키(key)일 수 있다. 대안적으로 상기 스위치는 변형 가능한 접촉 소자가 스위치의 일부가 아닌 액츄에이터에 의해 변형되게 배치되도록 구성될 수 있다. 이러한 두 구현예들에서, 변형 가능한 접촉 소자는 도면들에 나타낸 방향에 대하여 위 또는 측면과 같은 임의의 적당한 각도에서 힘을 가함으로써, 활성화되도록 구성될 수 있다.
어떠한 대안적인 구현예들에서, 변형 가능한 접촉 소자는 그것의 제1 상태로부터 그것의 제2 상태로 압축된 공기(compressed air)에 의해 변형될 수 있다. 접촉 소자를 변형하기 위해 압축된 공기, 또는 일반적인 공기 압력을 이용함으로써, 상기 스위치는 예를 들어 비연소 가스(non-flameable gasses)를 함유하는 탱크(tanks) 내의 과부하 센서로서 이용될 수 있다.
상기 변형 가능한 접촉 소자의 제1 및 제2 표면이 복곡률을 갖는 본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 제1 말단 포인트는 변형 가능한 접촉 소자의 전체 가장자리를 따라 환형 영역으로서 형성될 수 있다. 이러한 구현예들의 목적은 예를 들어 더 낮은 접촉 저항을 얻을 수 있거나, 사용하기 위한 더 높은 전류를 허용케할 수 있다.
대안적으로 제1 말단 포인트는 분리된 말단 포인트로서 형성될 수 있고, 그들은 그것의 대응하는 분리된 포인트들에서 상기 변형 가능한 접촉 소자에 연결되도록 배열된다. 일 방향의 선형으로 형성된, 예를 들어 스트립 물질(strip material)로 만들어진 제1 및 제2 표면을 갖는 접촉 소자에 대하여, 상기 제1 말단 포인트가 오직 상기 변형 가능한 접촉 소자의 직선형인 비-이동(non-moving) 가장자리를 따라 전형적으로 배열될 것임에 반하여, 복곡률의 제1 및 제2 표면을 갖는 접촉 소자에 대하여, 상기 제1 말단 포인트들은 가장 자리를 따라 고르게 분산될 수 있다.
변형 가능한 접촉 소자가 제1 상태에서 제2 상태로 변화하도록 작동될 수 있도록 하는 개구(aperture)를 포함하는 전기적으로 전도성인 물질로 적어도 부분적으로 만들어진 표면 상에, 적어도 하나의 제2 말단 포인트가 배치될 수 있다. 이러한 표면은 예를 들어 스위치의 하우징(housing) 또는 상부 파트(upper part)의 일부일 수 있다. 전기적으로 전도성인 표면은 필수적으로 평면이 아니고, 예를 들어 돔 형상일 수 있다. 개구의 형상은 전기적 접촉이 발생할 모든 포인트들에서의 변형 가능한 접촉 소자의 형상과 일치하여야하지만, 개구의 전체 가장자리를 따라 전기적 접촉을 갖는 것이 필수적인 것은 아니다. 개구의 형상은 예를 들어, 변형 가능한 접촉 소자가 제 1 상태에 있을 때 변형 가능한 접촉 소자 및 개구의 전체 가장자리를 따르는 표면 사이의 전기적 접촉이 없는 것일 수 있고, 또는 전기적 접촉이 오직 개구의 일부를 따라 형성될 수 있다. 변형 가능학 접촉 소자의 일부는 개구를 통해 신장될 수 있다. 대안적으로 변형 가능한 접촉 소자는 예를 들어, 중앙 부분의 평면 또는 변형 가능한 접촉 소자의 잔여부분의 휘어짐의 반대 방향으로의 휘어짐을 가질 수 있다. 이것은 스위치의 높이를 최소로 유지하도록 하는데 이점이 있을 수 있다.
본 발명의 어떠한 구현예에 있어서, 적어도 두 개의 제1 말단 포인트가 있다. 이러한 구현예들에 있어서, 변형 가능한 접촉 소자는, 적어도 하나의 제1 말단 포인트가 적어도 하나의 다른 제1 말단 포인트로부터 전기적으로 분리되도록 배치된 전기적으로 분리된 영역을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 상기와의 조합으로, 이러한 전기적으로 분리된 영역은 또한 적어도 하나의 제2 말단 포인트가 적어도 하나의 다른 제2 말단 포인트로부터 전기적으로 분리되도록 배치될 수 있다. 분리된 영역을 갖는 변형 가능한 접촉 소자는 전기적으로 분리된 물질, 예를 들어 실리콘 또는 PE로부터 만들어질 수 있고, 이는 전기적으로 전도성인 물질, 예를 들어 니켈 또는 구리에 의해 부분적으로 덮일 수 있다.
본 발명에 따른 푸쉬 버튼 스위치는 첨부된 도면들에 관하여 더욱 자세하게 기술될 것이다. 도면들은 본 발명을 수행하는 일 방식을 나타내고, 첨부된 전체 청구항의 범위 내에서 도출되는 다른 가능한 구현예들을 제한하는 것으로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 푸쉬 버튼 스위치의 예의 단면도를 나타낸다.
도 2는 제1 상태에서의 변형 가능한 접촉 소자(element)의 상호 배치를 도식적으로 나타낸다.
도 3은 제2 상태에서의 변형 가능한 접촉 소자를 도식적으로 나타낸다.
도 4는 변형 가능한 접촉 소자가 본 발명의 다른 구현예에서 다른 방향들로부터 어떻게 활성화될 수 있는지를 도식적으로 나타낸다. 도 4a에서 스위치는 상부로부터 활성화되고, 도 4b에서 스위치는 측면으로부터 활성화된다.
도 5는 환형 형상의 제1 또는 제2 말단 포인트(terminal point)를 도식적으로 나타낸다.
도 6은 제1 및 제2 말단 포인트들이 어떻게 분리되어 배치되는지의 예를 도식적으로 나타낸다.
도 7은 변형 가능한 접촉 소자가 제2 말단 포인트들을 포함하는 표면의 개구를 통해 신장되는 구현예의 단면도를 도식적으로 나타낸다.
도 8은 변형 가능한 접촉 소자의 중앙 영역이 평면이고 제2 말단 포인트들을 포함하는 표면의 개구를 통해 신장되지 않는 구현예의 단면도를 도식적으로 나타낸다.
도9는 변형 가능한 접촉 소자가, 제1 표면에서 또는 두께를 통해, 전기적으로 분리된 영역을 포함하는 본 발명의 일 구현예를 도식적으로 나타낸다. 도 9a는 평면도를 나타내고, 도 9b는 측면도를 나타낸다.
도 10은 전기적으로 전도되고, 전기적으로 분리된 영역들을 갖는 변형 가능한 접촉 소자의 다른 디자인들의 단면도를 도식적으로 나타낸다.
도 11은 전기적으로 전도되고 전기적으로 분리된 영역들을 갖는 변형 가능한 접촉 소자들의 디자인의 평면도 또는 저면도를 도식적으로 나타낸다.
본 발명에 따른 푸쉬 버튼 스위치(5)는 예를 들어, 도 1의 단면도에서 나타낸 하나와 같은 디자인을 가질 수 있다. 그것은 작동가능한 키의 형태에서의 상부 파트(upper part)(6), 메인 바디(7) 및 액츄에이터(8)를 포함한다. 그것은 변형 가능한 접촉 소자(4) 및 다수의 고정된 말단 포인트(1, 2, 3)들을 포함하며, 이하에서 자세히 기술될 것이다.
도 2에 나타낸 것처럼, 변형 가능한 접촉 소자(4)는 제1 볼록 면(9) 및 대향하는 제2 오목 면(10)을 갖는다. 그것은 변형 가능한 접촉 소자(4)의 가장자리(11) 근처에 배치되고 전기적으로 연결되는 제1 말단 포인트(1)를 포함한다. 도면에 나타낸 것처럼 변형 가능한 접촉 소자(4)의 비활성화된 상태에서, 제2 말단 포인트(2)는, 변형 가능한 접촉 소자(4)의 가장자리(11)로부터 이격되어, 그들이 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제1 표면(9)에 전기적으로 연결되도록 배치된다. 제3 말단 포인트(3)는 변형 가능한 접촉 소자(4)의 오목 면(10)에 의해 형성된 공간 내에, 변형 가능한 접촉 소자(4)의 가장자리(11)로부터 이격되어 배치된다. 설명된 구현예에서, 오직 하나의 제3 말단 포인트가 있지만, 복수의 제3 말단 포인트를 갖는 스위치들이 또한 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)는 변형 가능한 접촉 소자(4)에 대하여 반드시 대칭적으로 배열될 필요는 없다.
변형 가능한 접촉 소자(4)는 도 2 및 3에 각각 개략적으로 나타낸 제1 및 제2 상태를 갖는다. 변형 접촉 소자(4)가 비활성화되고, 그러므로 변형되지 않는, "평시(normally)" 상태라고 또한 불리는 제1 상태에서, 제3 말단 포인트(3) 및 제1 말단 포인트(1) 사이 또는 제3 말단 포인트(3) 및 제2 말단 포인트(2) 사이에서 모두 접촉이 없는 반면에, 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)는 제1 말단 포인트(1)를 제2 말단 포인트(2)와 연결한다. 그러므로 상기 배열을 갖는 푸쉬 버튼 스위치(5)는 또한 평시 폐쇄 및 평시 개방으로서 불린다. 본 명세서에서 사용된 말단 포인트의 지정과 함께, 도 2 및 도 3에서 나타낸 스위치(5)는 제1 말단 포인트(1)와 제2 말단 포인트(2)에 대하여 평시 폐쇄이고, 제3 말단 포인트(3)와 제1 및 제2 말단 포인트(1, 2)에 대하여 평시 개방이다.
도 3에 나타낸 제2 상태에서, 변형 가능한 접촉 소자(4)는 활성화되고, 이에 의해 변형되며, 제2 말단 포인트(2) 및 제1 말단 포인트(1) 사이 또는 제2 말단 포인트 및 제3 말단 포인트 사이에서 모두 접촉이 없는 반면에, 제1 말단 포인트(1)와 제3 말단 포인트(3)를 연결한다.
도 2 및 도 3은 개략적인 단면도이고, 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제1 및 제2 표면(9, 10)이 복곡률(double curvature), 예를 들어 돔 형상을 갖는 두 구현예들, 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제1 및 제2 표면(9, 10)이 일 방향으로 선형이고 다른 방향들로 휘어진, 예를 들어 물질의 스트립(strip of material)으로부터 만들어지는 구현예들을 설명한다. 후자의 경우, 변형 가능한 접촉 소자(4)는 종이 면의 수직한 직선이다.
도 1에 나타낸 푸쉬 버튼 스위치(5)에 있어서, 변형 가능한 접촉 소자(4)는, 푸쉬 버튼 스위치(5)의 일부인 작동가능한(actuate-able) 키(key)의 형태 상에서 액츄에이터(8)에 의해, 그것의 제1 상태로부터 제2 상태로 변형된다. 이러한 키는 예를 들어, 수동으로 작동되도록 구성될 수 있다. 액츄에이터(8)는 또한 자동화된 또는 반-자동화된 시스템의 일부일 수 있다. 그것은 예를 들어, 공기에 의한 작동 시스템(pneumatically driven systems)에서 바른 위치를 체크하는데 이용될 수 있고, 또는 예를 들어 원하는 작업 범위 밖으로 피스톤이 움직일 때, 서킷 브레이커(circuit breaker)로서 이용될 수 있다. 액츄에이터(8)는 변형 가능한 접촉 소자(4)의 변형을 제공할 임의의 방향으로 이동하도록 이론적으로 배열될 수 있다. 실제로 그것은 일반적으로, 도4a 및 4b에 각각 개략적으로 나타낸 구현예들의 방향을 참조하여 위 또는 측면으로부터 변형 가능한 접촉 소자(4) 상에 압력이 가해지도록 배치된다. 사용시, 물론 푸쉬 버튼 스위치(5)는 임의의 원하는 방향, 예를 들어 상하 또는 도면에 나타낸 것에 비하여 90도 회전된 방향에서 배열될 수 있다.
도 5는 환형의 제1 말단 포인트(1)의 가능한 레이아웃의 개략적인 평면도를 나타낸다. 이와 같은 형상은 돔 형상의 변형 가능한 접촉 소자(4)와의 조합에서 전형적으로 이용될 것이고, 제1 말단 포인트(1)의 환형 영역이 변형 가능한 접촉 소자(4)의 전체 가장자리(11)를 따라서 위치하도록 배치된다. 수직 방향에서 다른 곡률을 갖는 이중-휘어진(double-curved) 변형 가능한 소자(4)에 대하여, 상응하는 간섭성 제1 말단 포인트(1)가 타원 영역으로서 형성될 것이다. 변형 가능한 접촉 소자(4)의 이러한 두 형상들에 대하여, 제1 말단 포인트(1)는 대신에 도 6에 개략적으로 나타낸 것처럼 분리된 제1 말단 포인트(1)로서 형성될 수 있다. 도 6은 4개의 말단 포인트(1)를 나타내지만, 본 발명의 범위 내에서 어떠한 원하는 수도 가능할 것이다.
적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)를 설명하는 같은 방법에서, 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)는 환상 표면으로서 또는 수많은 분리된 제2 말단 포인트(2)로서 형상화될 수 있고, 제1 상태에 있을 때, 그들은 변형 가능한 접촉 소자(4)에 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
도 7은 변형 가능한 접촉 소자(4)가, 적어도 부분적으로 전기적으로 전도성인 물질의 표면 상의 개구(12)를 통해 신장되는 구현예를 나타낸다. 변형 가능한 접촉 소자(4)는, 액츄에이터(8)의 사용에 의하여 개구를 통해 압력이 가해짐으로써, 제1 상태에서 제2 상태로 변화되도록 작동될 수 있다. 도 8은 변형 가능한 접촉 소자(4)가 정점(apex)에서 평면이고, 이로써 개구(12)를 통해 신장되지 않는, 대안적인 구현예를 나타낸다. 이러한 디자인은 예를 들어, 스위치(5)의 높이를 최소화하기 위해 이용될 수 있다.
변형 가능한 접촉 소자(4)가 전체적으로 전기적으로 전도성인 물질로 만들어진다면, 모든 제1 말단 포인트(1)는 언제라도 서로 간에 일반적으로 연결될 것이다. 이에 상응하여, 모든 제2 말단 포인트(2)는, 변형 가능한 접촉 소자(4)가 그것의 제1 상태에 있을 때, 서로 간에 전형적으로 연결될 것이고, 변형 가능한 접촉 소자(4)가 그것의 제2 상태에 있을 때, 연결되지 않을 것이다.
도 9는 변형 가능한 접촉 소자(4)가, 제1 표면(9)을 가로질러 배치된 전기적으로 분리된 영역(13) 및 제1 상태에서도 분리된 영역(13)에 의해 서로 간에 전기적으로 분리된 2개의 제2 말단 포인트(2)를 포함하는 구현예를 나타낸다. 도 9a는 평면도이고, 도9b는 측면도이다. 전기적으로 분리된 영역(13)의 대향하는 면들 상에 배치될 때, 제1 말단 포인트(1)가 또한 전기적으로 분리될 수 있도록, 상응하는 전기적으로 분리된 영역(13)은 제2 표면(10) 상에 배치될 수 있다. 이는 예를 들어, 변형 가능한 접촉 소자(4)의 두께를 통해 신장된 전기적으로 분리된 물질을 가짐으로써 얻어질 수 있다. 이러한 구성은 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 미리 정해진 폴리머 물질의 영역을 전기 전도성 층, 예를 들어 니켈 또는 구리에 의해 코팅함으로써 얻어질 수 있다. 비 전도성 변형 가능한 소자의 미리 정해진 영역을 도핑/코팅하는 것에 의해, 스위치 상의 이동 가능한 부분들의 수를 감소 시킬 수 있다.
도 10은 전기적으로 전도성이고 전기적으로 분리된 영역들을 갖는 변형 가능한 접촉 소자(4)의 다른 디자인들의 단면도를 개략적으로 나타낸다. 도 10 및 도 11에 있어서, 전기적으로 전도성 물질은 채워진 선으로 나타내었고, 전기적으로 분리된 물질은 점선으로 나타내었다. 상기 영역의 실제 신장은, 도면에 나타낸 전체적인 원리를 만족하기만 하면, 도면에 나타낸 것과 다를 수 있다.
도 10a는 접촉 소자(4)의 두께를 통해 신장되고 종이의 수직면에서 접촉 소자(4)를 가로지르는 밴드의 형태에서 중앙의 전기적으로 분리된 영역(13)을 갖는 1층상 구조로서의 변형 가능한 접촉 소자를 나타낸다. 변형 가능한 접촉 소자(4)의 잔여부분은 서로 간에 전기적으로 분리된 두 영역(14)을 형성하는 전기적으로 전도성인 물질로 만들어 진다. 이러한 디자인은 예를 들어, 둘 중 하나가 전기적으로 전도성 입자를 포함하는 두 폴리머 물질을 주입하는 단계를 포함하는 주입 몰딩(injection moulding)에 의해 얻어질 수 있다.
도 10b는 두 영역(14)에 걸쳐 그 양 측면 상에 배열된 전기적으로 전도성인 물질을 갖는 전기적으로 분리된 소자로부터 디자인된 변형 가능한 접촉 소자(4)를 나타낸다. 이로써 전기적으로 분리된 중앙 영역(13)이 형성되고, 변형 가능한 소자(4)의 두께를 통해 신장된다. 각 영역(14)에서 두개의 전기적으로 전도성인 층 사이의 전기적 접촉을 확립하기 위해, 전기적으로 분리된 소자는, 전기적으로 전도성인 물질 사이에 배치된 부분에서 천공 형성된다.
도 10c는 전기적으로 전도성인 상부 층(upper layer), 예를 들어 금속 돔으로부터 제조된 변형 가능한 소자(4)를 나타낸다. 전기적으로 분리된 필름은 금속 돔의 아래에만, 예를 들어 폴리머 필름의 형태로 배치된다. 추가적으로 아래에 두 영역(14)이 전기적으로 전도성인 물질, 예를 들어 금속 물질의 층 또는 필름의 형태에 의해 덮인다. 이에 의해 중앙의 전기적으로 분리된 영역(13)은 변형 가능한 접촉 소자(4)의 더 낮은 제2 표면(10)에서만 얻어진다. 상응하는 방법에서, 전기적으로 분리된 영역(13)은 상부 제1 표면(9) 상에 확립될 수 있다.
도 11은 전기적으로 전도성인 및 전기적으로 분리된 영역들을 갖는 변형 가능한 접촉 소자의 또 다른 디자인의 평면도 또는 저면도를 개략적으로 나타낸다. 여기에서 변형 가능한 접촉 소자의 주요 부분은 전기적으로 전도성인 물질로부터 만들어진다. 전기적으로 분리된 물질은 그것의 제한된 영역(13)에 배치되고, 이러한 전기적으로 분리된 영역(13)의 부분은 전기적으로 전도성인 물질(14)에 의해 다시 덮인다.
본 발명에 따른 푸쉬 버튼 스위치는 원칙적으로 어떠한 사이즈라도 가질 수 있지만, 통상적인 사이즈는 10-20 mm의 너비이다. 메인 바디(7) 및 상부 파트(6)은 통상적으로 주입 몰딩에 의해 제조될 것이고, 푸쉬 버튼 스위치들은 통상적으로 전자동화 또는 반자동화 공정에서 조립된다. 그들은 별도의 구성 요소로 이루어질 수 있고, 또는 그들은 예를 들어 의료 장비와 같은 다른 제품에 통합될 수 있다. 후자의 경우, 상부 파트(6)은 도 1에 나타낸 것 처럼 전형적으로 생략된다.
비록 본 발명이 특정의 구현예들과 관련하여 기술되었지만, 제시된 예들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 범위는 동반된 청구항 기재에 의해 정해진다. 청구항의 문맥에서, 용어 "포함하는(comprising)" 또는 "포함한다(comprises)"는 다른 가능한 요소들 또한 단계들을 제외하지 않는다. 또한 단수로 기재된 용어들은 복수를 제외하는 것으로 해석되어서는 안된다. 청구항에 포함된 도면 부호들 또한 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석될 수 없다. 게다가 다른 청구항들에서 언급된 개별적인 특징은 가능한한 유리하게 통합될 수 있고, 다른 청구항들에서의 이러한 특징들의 언급은 특징들의 조합이 가능하지 않거나 이롭지 않은 것을 제외하지 않는다.

Claims (11)

  1. 제1 볼록면(9) 및 대향하는 제2 오목면(10)을 갖는 변형 가능한 접촉 소자(4)를 포함하고,
    적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)가 변형 가능한 접촉 소자(4)의 가장자리(11)에 인접하여 배치되고 전기적으로 연결되며,
    적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)가 배치되어 변형 가능한 접촉 소자(4)의 가장자리(11)로부터 이격된 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제1 표면(9)에 전기적으로 연결되고,
    적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)가 배치되어 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제2 표면(10)에 전기적으로 연결되고, 변형 가능한 접촉 소자(4)의 가장자리(11)로부터 이격되어 제2 오목면(10)에 의해 형성되는 공간(volume) 내에 배치되며,
    사용시(when in use) 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)는,
    적어도 하나의 제3 말단 포인트(3) 및 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1) 사이 및 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3) 및 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2) 사이의 접촉이 모두 없는 반면에, 변형 가능한 접촉 소자(4)가 비활성화되고, 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)를 갖는 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)를 연결하는 제1 상태; 및,
    적어도 하나의 제2 말단 포인트(2) 및 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1) 사이 및 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2) 및 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3) 사이의 접촉이 모두 없는 반면에, 변형 가능한 접촉 소자(4)가 활성화되고, 적어도 하나의 제3 말단 포인트(3)를 갖는 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)를 연결하는 제2 상태를 갖는,
    푸쉬 버튼 스위치(5).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제1 및 제2 표면(9, 10)은 복곡률(double curvature)을 갖는, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)의 제1 및 제2 표면(9, 10)은 일 방향으로 선형이고 다른 방향들로 휘어진, 푸쉬 버튼 스위치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)는 그것의 제1 상태로부터 제2 상태까지 액츄에이터(8)에 의해 변형되는, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 액츄에이터(8)는 푸쉬 버튼 스위치 상에 마운트된 작동가능한(actuate-able) 키(key)인, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  6. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)는 그것의 제1 상태에서 그것의 제2 상태로 압축된 공기(compressed air)에 의해 변형되는, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  7. 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 4 항 내지 제 6 항이 제 2 항을 인용할 때에, 상기 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)는 변형 가능한 접촉 소자(4)의 전체 가장자리(11)를 따라 환형 영역으로서 형성되는, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 분리된 말단 포인트로서 형성되는 둘 또는 그 이상의 제1 말단 포인트(1)를 포함하는 푸쉬 버튼 스위치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)는, 변형 가능한 접촉 소자(4)가 제1 상태로부터 제2 상태까지 변경시키기 위해 작동될 수 있는 개구(aperture)(12)를 포함하는 전기 전도 물질로 적어도 부분적으로 만들어진 표면 상에 배치된, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두개의 제1 말단 포인트(1)가 있고, 상기 변형 가능한 접촉 소자(4)는 배치되어 전기적으로 분리된 영역(13)을 포함하여, 적어도 하나의 제1 말단 포인트(1)가 적어도 하나의 다른 제1 말단 포인트(1)로부터 전기적으로 분리된, 푸쉬 버튼 스위치(5).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두 개의 제2 말단 포인트(2)가 있고, 상기 변형 가능한 접촉 소자는 배치되어 전기적으로 분리된 영역(13)을 포함하여, 적어도 하나의 제2 말단 포인트(2)가 적어도 하나의 다른 제2 말단 포인트(2)로부터 전기적으로 분리된, 푸쉬 버튼 스위치(5).
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