KR20160088230A - 박형 키보드 누름 구조체 - Google Patents

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Abstract

박형 키보드 누름 구조체는 회로 기판과 프레임을 구비한다. 회로 기판은 키보드 신호를 생성하도록 각각이 트리거될 수 있는 복수의 트리거부들을 구비한다. 프레임은 회로 기판 위에 적층되고, 외부 프레임과, 복수의 내부 프레임들과, 복수의 키캡들을 일체로 형성한다. 외부 프레임은 트리거부들에 대응하는 복수의 홀딩 영역들을 포함한다. 각각의 키캡은 하나의 트리거부에 대응하는 하나의 홀딩 영역에 고정된다. 외부 프레임과 키캡은 하나의 내부 프레임에 의해 연결된다. 각각의 내부 프레임은 외부 프레임에 연결되는 둘 이상의 제1 연결부와 키캡에 연결되는 둘 이상의 제2 연결부들을 구비한다. 각각의 제1 연결부와 각각의 제2 연결부는 지지부에 의해 연결된다.

Description

박형 키보드 누름 구조체{THIN KEYBOARD DEPRESSING STRUCTURE}
본 발명은 박형 키보드 누름 구조체에 관한 것으로서, 상세하게는 종래의 키캡 링크 운동 기구를 대체하기 위한 내부 프레임과 외부 프레임을 포함하는 지지 구조체를 구비하는 키보드 누름 구조체에 관한 것이다.
대만 특허 번호 제445471호, I220213 및 M346861에 개시된 것과 같은 종래의 키보드들은 대체로 키캡과, 커맨드 신호를 생성하기 위해 키캡에 의해 트리거 되는 회로 기판과, 회로 기판의 일 측에 배치된 베이스보드와, 키캡과 베이스보드를 연결하도록 두 개의 단부들을 가지는 링크 운동 기구를 포함한다. 키캡은 회로 기판을 향하여 이동하도록 눌릴 수 있다. 링크 운동 기구는 대응하는 제어 신호를 생성하기 위하여 회로 기판 상의 회로 스위치를 눌러 켜도록(set on) 하방으로 압축될 수 있다(compressed). 키캡이 회로 기판을 향하여 이동하도록 눌리지 않으면, 링크 운동 기구는 선정된 높이에서 회로 기판으로부터 멀어지도록(move away) 정상 상태로 키캡을 밀어내는 탄성 복원력(return elastic force)을 제공한다. 상술한 종래의 키보드 구조체가 커맨드 입력의 목적을 달성할 수는 있지만, 키보드를 두껍게 만드는 링크 운동 기구의 높이에 의해 제약된다. 얇고 더 가벼운 무게의 제품들을 주된 매력으로 하는 컴퓨터 설계의 요구 사항들의 만연하는 유행에 고려하여, 키보드 모듈의 두께 비율은 노트북 컴퓨터들의 전체 두께에 영향을 주는 주된 요소이다. 따라서, 모든 제조자들은 전체 두께를 감소시키기 위하여 키보드 구조체를 더 얇게 만들도록 많은 노력을 기울여왔다.
상술한 문제점을 극복하기 위하여, 몇몇의 제조자들은, 종래의 링크 운동 기구의 X자-형상의 구조체에 기인하는 두께 문제를 해결하기 위하여 제1 지지 부재와 제2 지지 부재를 구비하는 V자-형상의 구조체를 제공하는 대만 특허 번호 M434979; 소형화하기 위하여 종래의 링크 운동 기구를 대체하도록 회로 기판과 키캡 사이에 위치하는 연장 가능한 승강 구조체를 포함하는 대만 특허 번호 M419973; 또는 키보드의 전체 두께를 감소시키기 위하여 종래의 링크 운동 기구를 대체하도록 키캡 주위에 제1 지지 부재와 제2 지지 부재를 포함하는 대만 특허 번호 M426075와 같은, 또 다른 키보드 구조를 제안하였다. 상술한 기술들이 키보드의 전체 두께를 감소시킬 수 있지만, 그들은 링크 운동 기구를 다른 형태로 구현한 것에 불과하여, 키보드 구조체는 여전히 특정한 두께를 가진다. 또한, 그들이 제공한 구조체들은 제조하고 조립하기 어렵다.
대만 특허 공개 공보 제445471호 (2001.7.11) 대만 특허 공개 공보 제220213호 (2004.8.11) 대만 특허 공개 공보 제434979호 (2001.5.16)
본 발명의 주된 목적은 종래의 키보드 구조체에 발생하는 두께 문제를 극복하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 회로 기판과 프레임을 구비하는 박형 키보드 누름 구조체를 제공한다. 회로 기판은 키보드 신호를 생성하도록 각각이 트리거될 수 있는 복수의 트리거부들을 구비한다. 프레임은 회로 기판 위에 적층되고, 일체식으로 형성되는 외부 프레임과, 복수의 내부 프레임들과, 복수의 키캡들을 포함한다. 외부 프레임은 트리거부들에 대응하는 복수의 홀딩 영역들을 포함한다. 각각의 키캡은 하나의 트리거부에 대응하는 하나의 홀딩 영역에 배치된다. 외부 프레임과 키캡은 하나의 내부 프레임에 의해 연결된다. 각각의 내부 프레임은 외부 프레임에 연결되는 둘 이상의 제1 연결부와 키캡에 연결되는 둘 이상의 제2 연결부들을 구비한다. 각각의 제1 연결부와 각각의 제2 연결부는 키캡이 트리거부로 이동할 경우 변형 탄성력을 생성할 수 있는 지지부에 의해 연결된다.
일 실시예에서, 키캡들은 홀딩 영역들에서 수평 또는 수직으로 고정되고, 프레임은 두 개의 인접한 홀딩 영역들 사이에 개재되는 지지 리브를 구비한다.
또 다른 실시예에서, 두 개의 제1 연결부들은 키캡의 서로 맞은편에 위치하는 두 측부에 배치되고, 두 개의 제2 연결부들은 키캡의 서로 맞은편에 위치하는 다른 두 측부에 배치된다.
또 다른 실시예에서, 각각의 제1 연결부는 외부 프레임과 제1 연결부의 교차점으로부터 지지부를 향하여 그 폭이 점점 증가하도록 형성된다.
또 다른 실시예에서, 각각의 제2 연결부는 지지부와 제2 연결부의 교차점으로부터 키캡을 향하여 그 폭이 점점 감소하도록 형성된다.
또 다른 실시예에서, 각각의 제1 연결부는 키캡의 일 측부에 배치되고, 각각의 제2 연결부는 키캡의 일 모서리에 배치된다.
또 다른 실시예에서, 내부 프레임의 지지부는 키캡의 윤곽선과 짝을 이루도록 형성된다.
또 다른 실시예에서, 각각의 제1 연결부와 각각의 제2 연결부는 동일한 높이로 배치된다.
또 다른 실시예에서, 각각의 키캡과 회로 기판 사이에는, 회로 기판에 대한 키캡의 운동을 보조하도록 그 안에 배치된 탄성 지지 부재가 포함되는 운동 간격이 있다.
또 다른 실시예에서, 각각의 트리거부는 서로 전기적으로 접속되는 주 트리거 스위치와 복수의 부 트리거 스위치들을 구비하며, 각각의 탄성 지지 부재는 주 트리거 스위치 및 부 트리거 스위치들에 각각 대응하는 복수의 접촉부들을 포함한다.
종래의 키보드와 비교하여, 상기 구성에 의하면, 본 발명은 아래와 같은 유리한 특징들을 제공한다.
1. 키보드의 전체 두께는 키보드를 더 얇게 만들 수 있도록 감소될 수 있다. 각각의 키캡을 지지하도록 프레임 상에 형성된 외부 프레임과 내부 프레임을 통하여, 본 발명은 키캡이 프레임의 홀딩 영역에 고정되고 왕복 운동하게 하여, 종래의 키보드에 사용된 키캡 링크 운동 기구가 생략될 수 있다.
2. 종래의 키캡 링크 운동 기구가 본 발명에서 더 이상 요구되지 않으므로, 키보드의 전체 구조는 단순해지고, 복잡한 정렬과 배치의 필요가 없어 조립이 쉬워진다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 이점뿐만 아니라 추가적인 목적, 특징 및 이점들은 첨부되는 도면들을 참조하여 진행되는 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 용이하게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 키보드 프레임의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 구조체의 분해도이다.
도 3a는 도 1의 A-A선 단면도로서 눌리지 않은 키캡을 도시한다.
도 3b는 도 1의 A-A선 단면도로서 눌린 상태의 키캡을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 키보드 프레임의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예의 키보드 프레임의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예의 구조체의 분해도이다.
도 1 내지 도 3a를 참조하면, 본 발명은 구조체를 더욱 단순하게 하고 키보드의 전체 두께를 감소시키기 위하여 종래의 키보드 구조체에 사용되는 링크 운동 기구를 생략하도록 박형 키보드 누름 구조체를 제공하는 데 목적이 있다. 본 발명의 누름 구조체는 하나 이상의 회로 기판(1)과 프레임(2)을 포함한다. 회로 기판(1)은 각각이 키보드 신호를 생성하도록 트리거될(triggered) 수 있는 복수의 트리거부들(11)을 구비한다. 일 실시예에서, 회로 기판(1)은 다중-적층 또는 단일 적층 방식으로 제조된다. 또한, 각각의 트리거부(11)는 회로 기판(1) 상에 놓이고 구성되는 전극 구조일 수 있다. 프레임(2)은 회로 기판(1) 위에 적층되며, 그 위에 고정되도록 장착된다. 본 발명에서, 프레임(2)은 기계적인 제조 과정을 통해 플라스틱으로써 일체로 이루어질 수 있다. 프레임(2)은 일체식으로 형성되는 외부 프레임(21)과, 복수의 내부 프레임들(22)과, 복수의 키캡들(23)을 포함한다. 또한, 외부 프레임(21)은 회로 기판(1) 또는 키보드 케이싱(미도시)과 결합되며, 트리거부들(11)에 대응하는 키캡들(23)을 고정하도록 복수의 홀딩 영역들(211 및 212)을 가진다. 각각의 홀딩 영역(211)은 요구사항들에 따라 하나의 트리거부(11)와만 짝을 이루거나, 복수의 트리거부들(11)과 짝을 이루도록 구성되고 제조될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 각각의 홀딩 영역들(211 및 212)은 하나의 키캡(23)을 수평 또는 수직 방향으로 고정(hold)할 수 있다. 또한, 외부 프레임(21)은 홀딩 영역들(211 및 212)을 분리하고 각각의 키캡(23)의 운동 범위를 한정하기 위하여, 두 개의 인접한 홀딩 영역들(211 및 212)을 연결하도록 지지 리브(rib)(213)를 구비한다. 또한, 지지 리브(213)는 내부 프레임(22)에 연결될 수 있다.
따라서, 각각의 키캡(23)은, 지지되도록 내부 프레임(22)에 연결되는 하나의 대응하는 홀딩 영역(211)에 고정된다. 보다 구체적으로, 각각의 내부 프레임(22)은 키캡들(23) 중 하나와 짝을 이루고, 즉, 각각의 내부 프레임(22)은 하나의 키캡(23)만을 지지한다. 각각의 내부 프레임(22)은, 외부 프레임(21)에 연결된 둘 이상의 제1 연결부들(221)과 키캡(23)에 연결된 둘 이상의 제2 연결부들(223)을 구비하며, 각각의 제1 연결부(221)와 각각의 제2 연결부(223)는, 키캡(23)이 트리거부(11)로 이동할 경우 변형 탄성력을 생성할 수 있는 지지부(222)에 의해 연결된다. 또한, 제1 연결부(221)는 외부 프레임(21)을 향하는 지지부(222)의 일 측부에 배치되고, 제2 연결부(223)는 키캡(23)을 향하는 지지부(222)의 또 다른 측부에 배치된다. 또한, 두 개의 제1 연결부들(221)은 키캡(23)의 서로 맞은편에 위치하는 두 측부에 배치되고, 두 개의 제2 연결부들(223)은 키캡(23)의 서로 맞은편에 위치하는 다른 두 측부에 배치된다. 또 다른 실시예에서, 각각의 제1 연결부(221)와 각각의 제2 연결부(223)는 도 1에 도시된 바와 같이 지지부(222)에 대해 엇갈린 방식(staggered manner)으로 배치된다. 또 다른 실시예에서, 지지부(222)는 키캡(23)의 윤곽선(profile)과 짝을 이루도록 형성될 수 있으며, 즉, 지지부(222)는 키캡(23)의 윤곽선과 짝을 이룸으로써 형성될 수 있고, 각각의 제1 연결부(221)와 각각의 제2 연결부(223)는 동일한 높이에 배치되며, 즉, 눌리지 않고 지지부(222)에 의해 지지되는 키캡(23)은 수평 방향으로 배치된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 누름 구조체의 구현 동안, 먼저, 회로 기판(1) 상에 각각의 트리거부(11)와 짝을 이루는 각각의 키캡(23)을 가지는 프레임(2)을 제공하고; 그 다음으로, 조립을 완성하기 위해 회로 기판(1) 위에 프레임(2)을 적층한다. 프레임(2)이 일정한 높이를 가짐에 따라, 운동 간격(3)은 키캡(23)과 회로 기판(1) 사이에 형성되며, 즉, 키캡(23)이 눌리지 않은 경우, 키캡(23)은 분리되며 트리거하지 않고 트리거부(11)로부터 이격된다. 키캡(23)이 힘에 의해 눌릴 경우, 트리거부(11)를 향해 이동하며, 내부 프레임(22)은 지지부(222)가 변형 탄성력을 생성하도록 지지 지점으로 기능되는 제1 연결부(221)와 힘 인가 지점으로 기능되는 제2 연결부(223)를 구비하고, 키캡(23)은 도 3b에 도시된 바와 같이 키보드 신호를 생성하도록 트리거부(11)로 이동하여 트리거한다. 키캡(23)에 인가되는 힘이 없어지면, 내부 프레임(22)은 더이상 힘을 받지 않고 눌리기 전 원래 상태로 복귀한다.
다른 실시예에서, 탄성 지지 부재(4)는 회로 기판(1)에 대해 키캡(23)의 운동을 보조하도록 운동 간격(3) 부분에 제공된다. 탄성 지지 부재(4)는 탄성 리드(reed) 또는 탄성 스펀지일 수 있다. 또한, 탄성 지지 부재(4)는 각각의 트리거부(11)에 대응하는 접촉부(41)를 가진다. 접촉부(41)는 탄성 지지 부재(4)가 눌리지 않을 경우 트리거부(11)와 접촉하지 않는다. 하지만, 탄성 지지 부재(4)가 키캡(23)에 의해 눌리고 변형될 경우, 접촉부(41)는 키보드 신호를 생성하도록 트리거부(11)와 접촉된다.
또한, 본 발명의 구조적인 강도를 증가시키기 위하여, 프레임(2) 상의 내부 프레임(22)을 형성하는 동안, 각각의 제1 연결부(221)의 폭은 도 4에 도시된 바와 같이 외부 프레임(21)과 제1 연결부(221)의 교차점으로부터 지지부(222)를 향하여 점점 증가한다. 한편, 각각의 제2 연결부(223)를 형성하는 동안, 그것의 폭은 지지부(222)와 제2 연결부(223)의 교차점으로부터 키캡(23)을 향하여 점점 감소한다. 또한, 도 1을 참조하면, 상기 실시예에서 각각의 제2 연결부(223)는 키캡(23)의 일 측부에 배치된다. 상술한 실시예를 제외하고, 각각의 제2 연결부(223)는 또한 도 5에 도시된 바와 같이 키캡(23)의 하나의 모서리에 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 또 다른 실시예에서, 각각의 트리거부(11)는 서로 전기적으로 접속되는 주 트리거 스위치(111)와 복수의 부 트리거 스위치들(112)을 구비한다. 각각의 트리거부(11)에 대응하는 탄성 지지 부재(4)는 주 트리거 스위치(111)와 부 트리거 스위치들(112)에 각각 대응하는 복수의 접촉부들(41 및 42)을 가진다. 또한, 주 트리거 스위치(111)에 대응하는 접촉부(41)는 다른 접촉부들(42)보다 길이가 더 길게 구성될 수 있다. 그러한 구성은 사용자들의 부적절한 힘 인가에 의해 발생하는 키캡(23)의 왜곡된 운동으로 인한 트리거부(11)의 트리거 손상을 방지할 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 박형 키보드 누름 구조체는 회로 기판과 프레임을 구비한다. 회로 기판은 접촉을 수용하고 키보드 신호들을 생성하도록 복수의 트리거부들을 가진다. 프레임은 회로 기판 위에 적층되고 외부 프레임과, 복수의 내부 프레임들과, 복수의 키캡들과 일체로 형성된다. 외부 프레임은 트리거부들에 대응하는 복수의 홀딩 영역들을 가진다. 각각의 키캡은 하나의 트리거부에 대응하여 하나의 홀딩 영역에 배치된다. 외부 프레임과 키캡은 각각의 내부 프레임에 의해 연결된다. 각각의 내부 프레임은 외부 프레임에 연결된 둘 이상의 제1 연결부들과 키캡에 연결된 둘 이상의 제2 연결부들을 구비하며, 각각의 제1 연결부와 각각의 제2 연결부는 키캡이 트리거부로 이동할 경우 탄성 변형력을 생성할 수 있는 지지부에 의해 연결된다. 따라서, 종래의 키보드에 사용된 키캡 링크 운동 부재는 생략될 수 있으며, 키보드의 전체 두께는, 키캡 링크 운동 부재의 높이에 의해 한정되지 않고 키보드를 더 얇게 제작하도록 감소될 수 있다.

Claims (11)

  1. 키보드 신호를 생성하도록 각각이 트리거될 수 있는 복수의 트리거부들을 구비하는 회로 기판; 및
    회로 기판 위에 적층되고, 일체로 형성되는 외부 프레임과, 복수의 내부 프레임들과, 복수의 키캡들을 구비하는 프레임을 포함하며,
    외부 프레임은 트리거부들에 대응하는 복수의 홀딩 영역들을 포함하고,
    각각의 키캡은 하나의 트리거부에 대응하는 하나의 홀딩 영역에 배치되며,
    외부 프레임과 키캡은 하나의 내부 프레임에 의해 연결되고,
    각각의 내부 프레임은 외부 프레임에 연결되는 둘 이상의 제1 연결부와 키캡에 연결되는 둘 이상의 제2 연결부들을 구비하며,
    각각의 제1 연결부와 각각의 제2 연결부는 키캡이 트리거부로 이동할 경우 변형 탄성력을 생성하는 지지부에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  2. 제1 항에 있어서,
    키캡들은 홀딩 영역들에서 수평 또는 수직으로 고정되고,
    프레임은 두 개의 인접한 홀딩 영역들을 연결하도록 지지 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  3. 제1 항에 있어서,
    두 개의 제1 연결부들은 키캡의 서로 맞은편에 위치하는 두 측부에 배치되고, 두 개의 제2 연결부들은 키캡의 서로 맞은편에 위치하는 다른 두 측부에 배치되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  4. 제3 항에 있어서,
    각각의 제1 연결부는 외부 프레임과 제1 연결부의 교차점으로부터 지지부를 향하여 그 폭이 점점 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  5. 제4 항에 있어서,
    각각의 제2 연결부는 지지부와 제2 연결부의 교차점으로부터 키캡을 향하여 그 폭이 점점 감소하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  6. 제1 항에 있어서,
    각각의 제2 연결부는 지지부와 제2 연결부의 교차점으로부터 키캡을 향하여 그 폭이 점점 감소하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  7. 제1 항에 있어서,
    각각의 제1 연결부는 키캡의 일 측부에 배치되고, 각각의 제2 연결부는 키캡의 일 모서리에 배치되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  8. 제1 항에 있어서,
    내부 프레임의 지지부는 키캡의 윤곽선에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  9. 제1 항에 있어서,
    각각의 제1 연결부와 각각의 제2 연결부는 동일한 높이로 배치되는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  10. 제1 항에 있어서,
    각각의 키캡과 회로 기판 사이에는 회로 기판에 대한 키캡의 운동을 보조하도록 탄성 지지 부재를 포함하는 운동 간격이 있는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
  11. 제10 항에 있어서,
    각각의 트리거부는 서로 전기적으로 접속되는 주 트리거 스위치와 복수의 부 트리거 스위치들을 구비하며,
    각각의 탄성 지지 부재는 주 트리거 스위치 및 부 트리거 스위치들에 각각 대응하는 복수의 접촉부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 키보드 누름 구조체.
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