KR920003855Y1 - 푸시버튼 스위치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

푸시버튼 스위치

제1도 내지 제5도는 본 고안의 일실시예를 설명한 것으로 제1도는 본 고안에 의한 푸시버튼 스위치의 키이톱 압압전을 나타낸 단면도.

제2도는 동 푸시버튼 스위치의 조작부재의 압하에 의하여 압압핀이 작동기에 당접한 상태를 나타낸 단면도.

제3도는 동 푸시버튼 스위치의 키이톱 압압후를 나타낸 단면도.

제4도는 분해 사시도.

제5a도 및 제5b도는 종류의 푸시버튼 스위치의 키이톱 압압전후를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 박스체 41 : 구멍

42 : 키이톱 43 : 섭동부

45 : 코일스프링 47 : 작동기

49, 50 : 연설부 51 : 돌기

55 : 압압핀 56 : 상부전극

57 : 하부전극

본 고안은 퍼스널컴퓨터나 워드프로세서등에 사용되는 푸시버튼스위치에 관한 것으로, 특히 접점부에 막(MEMBRANE)스위치를 사용하여 클릭감이 있는 푸시버튼스위치에 관한 것이다.

이런 종류의 푸시버튼 스위치는 제5a도 및 제5b도에 나타낸 것이었다. 제5a도 및 제5b도는 종래의 푸시버튼 스위치의 키이톱 압압전후를 나타낸 단면도이다.

이들 도면에 있어서, 1은 키이이고, 이 키이(1)는 프레임(2)이 직립한 중공의 원통지지체(3)에 따라서 섭동하도록 설치되어 있다. 프레임(2)은 키이보드의 키이 하나에 대하여 원통지지체(3)를 하나가지고있다. 이 프레임(2)은 기판(4)상에 설치되어 있다. 키이(1)에는 아래쪽으로 연장된 심봉(스템)(5)이 감합고정되고 이 심봉(5)은 프레임(2)의 원통지지체(3)의 내측에 들어가 있어 이에 의하여 키이(1)가 원통지지체(3)내에서 섭동한다. 두갈래형상으로 되어 있어 2개의 분리된 스커트부(6)(단 도시되어 있는 것은 1개뿐이다)를 가지는 심봉(5)의 외면 및 원통지지체(3)의 내면에는 리브와 홈구멍이 설치되어 있고 키이(1)가 수직방향으로 이동하는동안 리브 및 홈이 함께 작용하여 키이(1)의 이동의 방향을 유도한다.

스프링(7)은 키이(1)와 작동기(8)와의 사이에 걸쳐진다. 축받침요동식의 작동기(8)는 키이(1)가 눌렀을 경우에 박막접점 스위치구조(9)의 하나의 접점스위치(10)를 온한다. 스프링(7)의 상단은 키이(1)의 심봉(5)에 있는 설치대(l1)에 작용한다. 설치대(11)는 스프링(7)이 먼저 선택된 방향(제5a도에서는 오른쪽방향)으로 굴절하도록 약간 기울어져 있다. 스프링(7)의 횡방향의 좌굴은 심봉(5)의 스커트부(6)에 의하여 제한되고 있다.

작동기(8)가 항상 박막접점스위치구조(9)의 상면(12)에 정지하고 있기 때문에 스프링(7)은 계속 키이(1)를 위쪽으로 누른다. 키이(1)의 위쪽으로의 이동은 정지부(13)(단 도시되어 있는 것은 하나뿐이다)에 의하여 제한되고 있다. 정지부(13)는 심봉(5)의 각 스커트축(6)의 바닥에 인접하여 스커트부(6)의 외면에 붙어있고 원통지지체(3)의 내면에 있는 어깨(14)(단 도시되어있는 것은 하나 뿐이다)와 제합하도록 되어 있다. 각각의 정지부(13)는 경사면을 가진다. 정지부(13)의 경사면은 어깨(14)상의 경사면과 쌍으로 되어있고 키이보드 조립 또는 키이(1)의 교환시에 키이(1)를 원통지지체(3)내에 삽입했을 경우는 각각의 정지부(13)가 어깨(l4)보다도 올라가지 않도록 되어 있다.

키이(1)가 압압되어 있지 않고 스프링(7)에 의하여 최상단까지 밀어올려져 있는 상태, 즉 작동기(8)가 제5a도에 나타낸 바와 같이 정지위치에 있는 경우는 박막접점스위치구조(9)의 상면에 접촉하는면은 작동기(8)의 지지대(15)의 저면(16) 및 지지대(17)의 저면(18)뿐이다. 지지대(15)의 저면(16) 및 지지대(17)의 저면(18)은 접점스위치(10)로부터 떨어져 있기 때문에 작동기(8)가 정지위치에 있는 동안은 스프링(7)이 예를들어 압축되었다고 하더라도 접점스위치(10)에 아무런 힘도 가하는 일은 없다. 작동기(8)가 정지위치에 있는 동안은 돌기부(20)의 저면(21)과 박막접점스위치구조(9)의 상면(12)의 사이에는 약간의 간극이 있다.

박막접점 스위치구조(9)는 상부층(22), 중간층(23) 및 하부층(24)을 가지고 상부층(22)의 저면(25)에는 원형접점(26)(도면은 한개뿐)이 형성되어 있다. 하부층(24)의 상면(27)에는 원형접점(28)(도면은 한개뿐)이 형성되어 있다. 또 중간층(23)중에는 원형개구부(29)가 형성되어 있다. 이들 원형접점(26, 28)에 의하여 접점스위치(10)가 구성된다. 따라서 작동기(8)에 의하여 상부층(22)을 중간층(23)의 원형개구부(29)의 속으로 이동시키면 제5b도에 나타낸 바와 같이 원형접점(26)과 원형접점(28)이 접촉하여 접점스위치(10)가 닫힌다.

제5a도에 나타낸 바와 같이 작동기(8)가 정지위치에 있는 경우는 박막접점스위치구조(9)의 상면에 접촉하는 면은 작동기(8)의 지지대(15)의 저면(16) 및 지지대(17)의 저면(18) 뿐이다.

키이(1)를 제5a도의 위치로부터 제5b도의 위치까지 누르면 키이(1)에 가해지는 힘에 의하여 제5b도의 힘(F), 즉 스프링(7)에 의하여 작동기(8)에 전달되는 힘이 증가한다. 그리고 작동기(8)가 정지위치에 있는 경우의 힘(F)보다도 힘(F)이 증가하면 모멘트(M)도 힘(F)과 거리(X)와의 곱으로부터 생성되는 모멘트 보다도 커진다. 모멘트(M)는 스프링(7)이 제5a도의 위치로부터 제5b도의 위치까지 과도하게 좌굴하여 그 좌굴양이 증가함으로써 발생하는 것이다. 이렇게하여 작동기(8)가 초기의 피벗축, 즉 지지대의 저면의 선단부(30, 31)를 축으로하여 회전한다. 이 시계방향의 회전에 의하여 돌기부(20)의 저면(21)이 박막접점스위치구조(9)의 상면(l2)에 접촉하여 박막접점스위치구조(9)의 상부층(22)이 중간층(23)의 원형개구부(29)의 안으로 이동한다. 따라서 상부층(22)의 저면(25)의 원형접점(25)이 하부층(24)의 상면(27)의 원형접점(28)에 접촉한다.

작동기(8)가 초기의 피벗축을 축으로하여 회전하면 작동기(8)의 돌기부(20)의 저면(21)이 박막접점스위치구조(9)의 상부층(22)의 점(32)에 접한다.

접점스위치(10)가 닫히면 스프링(7)의 과도한 좌굴(제5b도)에 의하여 사용되는 이것을 느껴 키이(1)로부터 손가락을 뗀다(키이1의 해제).

그런데 상기 종래 기술에서는 키이(1)와 작동기(8)와의 사이에 설치한 스프링(7)을 키이(1)의 아래로의 이동에 의하여 압축하고 좌굴시켜 작동기(8)를 회동시키고 이 작동기(8)의 선단부에 의하여 박막접점스위치등을 압압하여 온동작시키고 있었기 때문에 스프링(7)의 변동에 의하여 온타이밍에 불균일이 생기고 있었다. 또 키이(1)의 단부누름(端押)을 했을 경우 원통체(2)와 심봉(5)간의 클리어런스(clearance)에 의하여 심봉(5)이 기울어져 스프링(7)의 좌굴의 타이밍이 변하고 또 단부누름시의 압압력에 차가생겨 경우에 따라서는 작동기(8)가 회동하지 않는 일도 있었다.

본 고안은 상기 종래기술의 과제를 감안하여 이것을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서 그 목적은 단부누름을 하더라고 온타이밍을 안정되고 확실하게 온동작을 행할수가 있는 푸시버튼 스위치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 박스체와 이 박스체에 따라서 섭동자유롭게 가이드된 조작부재와의 조작부재의 아래쪽에 배설된 접점부와 상기 박스체에 회동자유롭게 지지되어 상기 접점부의 개폐를 행하는 작동기와 이 작동기와 상기 조작부재와의 사이에 지지된 스프링과 상기 조작부재에 설치되고 상기 작동기에 당접하여 작동기를 압압하는 압압핀을 구비하고 상기 조작부재의 아래쪽이동에 의하여 상기 압압핀을 상기 작동기에 당접시켜 작동기의 회동동작을 비로서 상기 스프링을 좌굴시키도록한 구성으로 하고 있다.

상기 수단에 의하여 조작부재의 압하에 의하여 작동기는 압압핀에 의하여 회동동작이 개시되어 스프링이 좌굴되게 된다. 따라서 조작부재의 압하에 의한 압압핀과 작동기의 당접의 타이밍은 일정하여 온타이밍이 안정된다.

이하 본 고안의 일실시예를 제1도 내지 제4도에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 고안에 의한 푸시버튼스위치의 키이톱 압압전을 나타낸 단면도, 제2도는 동 푸시버튼 스위치의 조작부재의 압하에 의하여 압압핀이 작동기에 당접한 상태를 나타낸 단면도, 제3도는 동 푸시버튼 스위치의 키이톱 압압후를 나타낸 단면도, 제4도는 분해사시도이다.

이들 도면에 있어서, 40은 박스체이고 이 박스체(40)에는 구멍(41)이 형성되어 조작부재를 구성하는 키이톱(42)이 상하움직임이 자유롭게 수납되어 있다. 이 키이톱(42)은 그 하부에 섭동부(stem)(43)가 감합고정되어있고 이 섭동부(43)가 상기 구멍(41)내를 섭동한다. 또 섭동부(43)의 하면에는 구멍(44)이 형성되고 이 구멍(44)내에는 스프링부재인 코일스프링(45)의 일단이 삽입되어 구멍(44)내의 소돌기(46)에 끼워 넣어져 고정되어 있다. 47은 작동기이고 이 작동기(47)는 제4도에 나타낸 바와 같이 양단에 단면이 대략 사다리꼴형상의 회동축(48, 48)이 설치되고 이 회동축(48)과 직교하는 방향으로 1쌍의 연설부(49, 50)가 설치되어 있다. 이 한쪽의 연설부(49)는 그 중앙부로부터 비스듬하게 상방향으로 굴절형성되고 그 하면에 후기하는 상부전극을 압압하는 돌층부(51)가 설치되어 있다. 또 연설부(49)의 수평부상면에는 회동축(48) 축심으로부터 벗어난 위치에는 스프링받이용돌기(52)가 설치되어 상기 코일스프링(45)의 타단이 감합되어 있다. 또 다른 연설부(50)는 비압압상태에 있어서 구멍(41)의 측멱(41a)에 당접하여 작동기(47)의 시계회전 방향의 회동이 규제되고 있다. 이 작동기(47)의 회동축(48, 48)은 박스체(40)의 구멍(4l)의 측벽(41b)에 형성된 요단부(凹段部)(53)에 끼워넣어지고 연설부(49)의 하면중앙부가 측벽(41a)의 하부중앙에 돌출설치된 지지돌기(54)상에 얹어놓아져 작동기(47)는 회동자재롭게 지지되고 있다.

상기 섭동부(43)에는 아래쪽에 1쌍의 압압핀(55, 55)이 늘어지고 이 압압핀(55, 55)의 하단은 상기 작동기(47)의 연설부(49)의 선단에 당접되도록 되어 있다. 이 당접이 제1도의 상태에서는 행해지지않고 제2도의 상태 즉 코일스프링(45)의 좌굴이 시작되기전에 행해지도록 또 제3도의 상태에 있어서는 상부전극에 당접하지 않도록 압압핀(55)의 길이가 설정되어 있다. 56은 상부전극, 57은 하부전극, 58은 상하부전극(56, 57)사이에 배설된 스페이서이고 이들은 공지의 맨브레인 스위치를 구성하고, 또 59는 그 맨브레인 스위치를 유지하는 베이스판, 60은 섭동부(43)의 양측부에 형성된 빠짐방지용 탄성포올, 61은 빠짐방지용 탄성포올(60)이 끼워넣어져 상하이동되는 슬릿이다.

이와같이 구성된 상기 실시예의 동작을 다음에 설명한다.

제1도의 비압압시에는 키이톱(42)의 소돌기(46)와 작동기(47)의 스프링받이용 돌기(52)사이에 배설된 코일스프링(45)의 탄성력은 작고 작동기(47)의 사다리꼴형상의 회동축(48)의 저면과 요단부(53)의 하단면(54)이 밀착된 상태에서 작동기(47)는 유지되고 작동기(47)의 돌출부(51)는 상부전극(56)으로 부터 떨어진 상태로되어 있고 상부전극(56)과 하부전극(57)으로 이루어진 접점부는 개방상태로 되어 있다.

이 제1도의 상태로부터 키이톱(42)을 압압하여 아래로 이동시키면 코일스프링(45)이 압축되어 힘이 축적된다. 또 섭동부(43)의 압압핀(55)도 아래로 이동하여 제2도에 나타낸 바와 같이 압압핀(55)의 하단이 작동기(47)의 연설부(49)의 선단에 당접되어 작동기(47)가 회동축(48)을 중심으로 반시계방향으로 회동을 개시하게 된다. 이때 코일스프링(45)은 아직 좌굴에 이르고 있지 않다. 그리고 다시 키이톱(42)을 아래로 이동시키면 키이톱(42)과 함께 아래로 이동하는 압압핀(55)의 하단에 의하여 작동기(47)가 다시 반시계방향으로 회동된다. 그리고 작동기(47)의 반시계방향의 회동에 의하여 코일스프링(45)은 압축되면서 그 중앙부분이 왼쪽 방향으로 휘게하는 힘을 받게되고 이들 힘의 균형이 무너진 시점에서 제3도에 나타낸 바와 같이 코일스프링(45)의 중앙부분에서 대략 ＜ 형상으로 구부려져 좌굴이 생긴다. 이에 의하여 클림감촉이 얻어진다. 또, 이 동작에 의하여 작동기(47)는 작동기(47)의 연설부(49)의 선단과 압압핀(55)의 하단이 떨어져 회동축(48)을 중심으로하여 반시계방향으로 회동되기 때문에 작동기(47)의 연설부(49)의 하면의 돌기(51)는 제3도에 나타낸 바와 같이 상부전극(56)을 아래쪽으로 휘게하여 하부전극(51)과 접촉시킨다. 이 제3도의 상태에 있어서 압압핀(55)의 하단은 상부전극(56)으로부터 떨어져서 갭이 있기 때문에 키이톱(42)을 다시 아래로 이동시켜도 맨브레인 스위치를 과도하게 압압하는 일은 없다.

한편 키이톱(42)의 압압력을 해제하면 제3도의 상태로부터 코일스프링(45)의 스프링힘에 의하여 키이톱(42)은 위로 이동한다. 이 코일스프링(45)은 좌굴한 상태로부터 직선상으로 복귀하려고하므로 코일스프링(45)의 하단을 감합한 작동기(47)는 회동축(48)을 중심으로 시계방향으로 회동되게 된다. 따라서 작동기(47)는 그 연설부(50)가 측벽(41a)에 당접할때까지 회동되어 제1도의 상태에 이르고 또 키이톱(42)은 그 섭동부(43)의 하단의 계지포올(60)이 박스체(40)의 슬릿(61)의 상단에 계합하여 상방향이동을 정지한다. 이와 같이하여 작동기(47)의 돌기(51)가 상방향이동되므로 아래쪽으로 휘어있던 상부전극(56)은 탄성력에 의하여 원상으로 복귀하여 접점부는 개방상태가 된다.

이와 같이 구성된 상기 실시예에 있어서는 키이톱(42)의 하방향이동에 의하여 동작하는 작동기(47)를 섭동부(43)의 압압핀(55)에 의하여 회동을 개시하도록 했기 때문에 작동기(47)의 회동하는 타이밍이 일정하게되고 코일스프링(45)의 좌굴의 타이밍도 일정하게 되어 온타이밍이 안정된다.

또 맨브레인 스위치를 온하였을때 압압핀(55)의 하단에는 갭이 있기 때문에 키이톱(42)을 과도하게 눌러도 맨브레인 스위치를 과도하게 누르는 일은 없다.

또 코일스프링(45)에 불균일이 있어도 온타이밍에 영향을 받지 않는다.

또, 키이톱(42)을 단부누름하더라도 상기와 같이 좌굴의 타이밍은 일정하고 안정한 압압력으로 확실하게 클릭감촉을 얻을수가 있다. 또한 상기 실시예에서는 코일스프링(45)을 사용한 경우를 설명하였으나 본 고안은 이것에 한정되는 것이 아니고 예를들면 판스프링등의 다른 스프링부재라도 좋다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면 단부누름을 하더라도 온타이밍을 안정시킬수가 있고 확실하게 온동작을 행할 수가 있다.

Claims (1)

1. 박스체와 이 박스체에 따라 섭동자유롭게 가이드된 조작부재와 이 조작부재의 아래쪽에 배설된 접점부와 상기 박스체에 회동자유롭게 지지되고 상기 접점부의 개폐를 행하는 작동기와 이 작동기와 상기 조작부재와의 사이에 유지된 스프링과 상기 조작부재에 설치되고 상기 작동기에 당접하여 작동기를 압압하는 압압핀을 구비하고 상기 조작부재의 하방향이동에 의하여 상기 압압핀을 상기 작동기에 당접시켜 작동기의 회동동작을 개시하여 상기 스프링을 좌굴시키도록한 것을 특징으로 하는 푸시버튼스위치.