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KR100836628B1 - 회전식 입력장치 - Google Patents

회전식 입력장치 Download PDF

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KR100836628B1
KR100836628B1 KR1020070095659A KR20070095659A KR100836628B1 KR 100836628 B1 KR100836628 B1 KR 100836628B1 KR 1020070095659 A KR1020070095659 A KR 1020070095659A KR 20070095659 A KR20070095659 A KR 20070095659A KR 100836628 B1 KR100836628 B1 KR 100836628B1
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KR
South Korea
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wheel
center
protrusion
input device
rotary input
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강응천
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삼성전기주식회사
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Abstract

회전식 입력장치가 개시된다. 휠과 휠이 외부로 노출되게 하는 센터홀을 구비하는 커버와, 휠과 커버 사이에 개재되는 시트를 포함하고 휠의 둘레에는 수용홈을 구비하는 플렌지부가 구비되어 있으며, 플렌지부에는 상향 돌출된 돌기가 형성되어 있고, 커버는 센터홀의 둘레를 따라 하향 돌출되며 수용홈에 위치하는 삽입부를 구비하며, 시트는 돌기 및 삽입부와 각각 접하는 회전식 입력장치는 내부에 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이물질, 회전식 입력장치, 시트

Description

회전식 입력장치{ROTATIONAL INPUTTING APPARATUS}
본 발명은 회전식 입력장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대 단말기는 12개의 키패드에 0~9까지의 숫자 및 *, #표시가 되어 있다. 상기와 같은 키패드에는 숫자 이외에도 영문자 및 한글의 자음 및 모음이 기재되어 있어서, 숫자 및 문자 등과 같은 정보를 입력할 수 있다. 그리고 최근에는 키패드의 상부에 전화번호 검색, 문자 메시지 작성 및 관리, 인터넷 연결 등과 같은 다양한 기능을 구비한 네비게이션 키(navigation key)가 형성되어 있다. 네비게이션 키에는 버튼 형과 회전식 등 다양한 형태가 있는데, 최근에는 무선 인터넷의 보급이 확대되면서 웹 페이지(web page) 검색 등 다양한 기능이 가능한 회전식 입력장치의 사용이 증가하고 있다.
그리고 회전식 입력장치는 텔레비전, 캠코더, PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 각종 전자제품 등에서 로터리(rotary) 스위치, 로터리 인코더, 로터리 볼륨 등과 같은 입력장치로서 사용되고 있다. 또한, 회전식 입력장치는 휴대용 MP3 플레이어, 마우스(mouse)와 같은 광학식 입력장치 등과 같이 다양한 분야에서 사용되면서 더욱 편리하고 다양한 입력을 가능하게 한다.
이와 같이 회전식 입력장치의 사용이 증가함에 따라서 여러 가지 문제점이 발생하기 시작하였다. 특히, 회전식 입력장치의 휠과 커버 사이의 간격에 물 또는 먼지와 같은 이물질이 유입되는 경우, 회전식 입력장치의 오작동이나 고장이 발생할 수 있게 된다.
본 발명은 내부에 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 회전식 입력장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 회전식 입력장치는, 휠과 휠이 외부로 노출되게 하는 센터홀을 구비하는 커버와, 휠과 커버 사이에 개재되는 시트를 포함하고 휠의 둘레에는 수용홈을 구비하는 플렌지부가 구비되어 있으며, 플렌지부에는 상향 돌출된 돌기가 형성되어 있고, 커버는 센터홀의 둘레를 따라 하향 돌출되며 수용홈에 위치하는 삽입부를 구비하며, 시트는 돌기 및 삽입부와 각각 접한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 회전식 입력장치는, 휠과, 휠이 외부로 노출되게 하는 센터홀을 구비하는 커버를 포함하고, 휠의 둘레에는 수용홈을 구비하는 플렌지부가 형성되어 있고, 커버는 센터홀의 둘레를 따라 하향 돌출되며 수용홈에 위치하는 삽입부를 구비하며, 삽입부는 수용홈의 내면과 일정한 간격을 가지고 위치한다.
본 발명에 따른 회전식 입력장치의 실시 예들은 다음과 같은 특징들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 플렌지부는 휠의 둘레에서 수평으로 돌출된 수평부와, 수평부의 일단부에서 돌출된 수직부를 포함하고, 수평부 및 수직부는 수용홈을 형성할 수 있다. 그리고 돌기는 수평부에 형성될 수 있으며, 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
삽입부는 시트와 접하는 접촉부를 가지고, 접촉부는 센터홀의 중심으로부터 돌기에 비해 외측에 형성될 수 있다. 또한, 시트는 플렉시블(flexible)한 성질을 갖는 테플론(Teflon) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)에 의해 형성될 수 있다.
커버는 원형으로 형성된 가이드홈을 구비하고, 수직부는 가이드홈에 일부가 위치할 수 있다. 휠의 중앙에는 관통홀이 형성되어 있으며, 관통홀의 내주면에는 환형 돌출부가 형성되어 있고, 관통홀에는 센터키가 삽입되며, 센터키는 환형 돌출부에 삽입되는 걸림부를 구비할 수 있다.
센터키는 하향 돌출된 고정돌기를 구비하고 고정돌기는 회로기판에 삽입될 수 있으며, 센터키는 하향 돌출된 센터돌기를 구비하고 센터돌기는 회로기판에 구비된 센터버튼을 가압할 수 있다. 휠은 원형으로 형성된 삽입홈을 구비하고, 삽입홈에는 휠 고정부재가 삽입되며, 휠 고정부재는 회로기판에 고정될 수 있다.
휠 고정부재는 삽입홈에 삽입되는 삽입부와, 회로기판에 고정되는 휠 고정돌기를 구비할 수 있고, 삽입부는 하향 돌출된 고정부재 돌기를 구비하고 고정부재 돌기는 회로기판에 형성된 사이드 버튼을 가압할 수 있다. 또한, 휠은 하향 돌출된 복수 개의 걸림돌기를 가지고, 걸림돌기는 와셔에 삽입되며, 와셔는 휠 고정부재에 걸림 될 수 있다.
본 발명은 내부에 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 회전식 입력장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)는, 그 상면(124)이 외부로 노출되는 센터키(120)와, 둘레면(162)이 외부로 노출되는 휠(160) 그리고 휠(160)의 둘레에 위치하는 커버(260)를 포함한다. 휠(160)은 휠 고정부재(180)에 의해 회로기판(220)에 대해 고정된다. 그리고 휠(160)은 와셔(420)에 삽입되며, 와셔(420)는 휠 고정부재(180)에 걸린다. 휠 고정부재(180)에 걸림 된다. 회로기판(220)에는 센터버튼(226) 및 사이드 버튼(224)이 구비되어, 센터키(120) 또는 휠 고정부재(180)에 의해 가압될 수 있다.
휠(160)의 이면에는 마그네트(280)가 고정되어 있으며, 회로기판(220)에는 자기장의 변화를 검출하여 정보를 입력할 수 있게 하는 검출소자(222)가 고정되어 있다. 따라서 휠(160)이 회전하게 되면 마그네트(280)에 의해 발생하는 자기장에 변화가 생기게 되고, 이를 검출소자(222)가 이를 파악함으로써 휠(160)의 회전에 따른 정보의 입력이 이루어지게 된다.
사용자는 센터키(120)를 눌러서 센터버튼(226)을 실행하거나 휠(160)의 특정 방향을 눌러서 사이드 버튼(224)을 실행할 수 있다. 그리고 사용자는 휠(160)을 회전하면서 일정한 정보를 입력할 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)는 휠(160)의 회전에 의한 정보 입력, 센터버튼(226)에 의한 정보 입력 및 사이드 버튼(224)에 따른 정보 입력이 가능하기 때문에 다양한 정보를 더욱 용이하게 입력할 수 있게 하는 효과를 도모할 수 있다.
이와 같은 회전식 입력장치(100)는 휴대용 전화기, PDA 등과 같은 휴대용 단말기뿐만 아니라 휴대용 컴퓨터, MP3 플레이어, 게임기, 광학식 마우스 등에서 정보 입력장치로 사용될 수 있다. 그리고 회전식 입력장치(100)는 텔레비전 또는 오 디오 등의 리모트 컨트롤러(remote controller) 등에 장착되어 볼륨 조절 또는 채널 설정 등과 같은 역할을 할 수 있다.
그리고 휠(160)의 둘레에는 플렌지부(178)이 형성되어 있는데, 플렌지부(178)에는 일정한 깊이를 가진 수용홈(142)이 형성되어 있다. 수용홈(142)의 내부에는 돌기(144)가 상향 돌출되어 있다. 또한, 커버(260)는 수용홈(142)에 삽입되는 삽입부(262)를 구비하고, 돌기(144)와 삽입부(262) 사이에는 시트(320)가 개재되어 있다.
따라서 휠(160)과 커버(260) 사이에 형성된 간격(A)을 통해 물과 같은 이물질이 회전식 입력장치(100)의 내부로 유입되는 경우, 이물질은 시트(320)에 의해 1차적으로 유입이 차단되고, 시트(320)를 통과한 이물질은 수용홈(142)의 C 부분에 머물면서 돌기(144)에 의해 2차적으로 유입이 차단된다. 그리고 휠(160)과 센터키(120) 사이에 형성된 간격(B)을 통해 이물질이 회전식 입력장치(100)의 내부로 유입되는 경우, 환형 돌출부(174)에 의해 형성된 홈에 이물질이 머물게 된다. 이로 인해, 본 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)는 이물질의 유입을 차단할 수 있기 때문에 장치의 오작동을 방지할 수 있고 고장을 줄일 수 있다.
이하에서는 도 1, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠(160)의 구성 및 결합관계에 대해서 설명하기로 한다. 도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치의 휠의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 AA'선에 따른 단면도이며, 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치의 배면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 휠(160)은 전체적으로 원형의 형상을 가지고, 중앙에는 센터 고정부재(140)를 수용하는 관통홀(164)이 형성되어 있다. 그리고 휠(160)의 이면에는 원주 방향으로 삽입홈(166)이 형성되어 있으며, 삽입홈(166)의 둘레에는 걸림돌기(168)가 하향 돌출되어 있다. 또한, 휠(160)의 둘레에는 수용홈(142)을 구비하는 플렌지부(178)가 형성되어 있다.
도 2a를 참조하면, 회전돌기(172)가 형성된 둘레면(162)은 외부로 노출되며, 사용자는 회전돌기(172)에 손가락 등을 접촉한 후 일정한 힘을 가하여 휠(160)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하게 한다. 휠 고정부재(180)는 휠(160)을 회전 가능하게 지지한다.
관통홀(164)에는 도 1에 도시된 바와 같이 센터 센터키(120)가 삽입된다. 이로 인해 관통홀(164)을 통해서는 센터키(120)의 상면(124)이 외부로 노출된다. 그리고 휠(160)은 관통홀(164)을 중심으로 회전하는데, 이는 관통홀(164)에 삽입된 센터키(120)가 회로기판(220)에 삽입되어 회전하지 않기 때문이다.
관통홀(164)의 내주면에는, 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 환형 돌출부(174)가 형성되어 있다. 환형 돌출부(174)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 센터키(120)의 걸림부(122)를 수용하며, 센터키(120)와 휠(160) 사이에 형성된 간격(B)을 통해 이물질이 유입되는 경우 이물질이 그 내부에 머물게 함으로써 이물질의 유입을 차단하는 역할을 한다.
휠(160)의 이면에는 원주 방향으로 삽입홈(166)이 형성되어 있다. 삽입홈(166)에는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 휠 고정부재(180)의 삽입부(184)가 회전 가능하게 삽입된다. 그리고 삽입홈(166)의 둘레에는 걸림돌기(168)가 하향 돌출되어 있으며, 걸림돌기(168)는 일정한 간격을 가지고 복수 개가 형성된다. 삽입홈(166)에 삽입된 휠 고정부재(180)는 와셔(420) 및 절곡된 걸림돌기(168)에 의해 휠 고정부재(180)로부터의 이탈이 방지된다. 걸림돌기(168)의 절곡은 삽입홈(166)에 휠 고정부재(180)를 삽입하고, 와셔(420)를 걸림돌기(168)에 삽입한 후 지그(도시하지 않음) 등을 이용하여 일정한 힘과 열을 가하면서 걸림돌기(168)가 외측을 향하도록 함으로써 이루어진다.
휠(160)의 둘레에는 커버(260)의 삽입부(262)를 수용하는 플렌지부(178)가 구비되어 있다. 플렌지부(178)는, 도 1 및 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이 수평부(146) 및 수직부(148)로 이루어져 전체적으로 "ㄴ" 형상의 단면을 갖는다. 수평부(146)는 휠(160)의 둘레에서 수평 방향으로 외향 돌출되어 형성되고, 수직부(148)는 수평부(146)의 단부에서 상향으로 돌출되어 형성되며, 수평부(146) 및 수직부(148) 그리고 휠(160)의 외주면에 의해 수용홈(142)이 형성된다. 그리고 수평부(146)에는 삼각 형태의 단면을 갖는 돌기(144)가 형성되어 있다. 돌기(144)는 시트(320)와 접하고 있다.
그리고 휠(160)의 이면에는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 삽입홈(166)의 둘레에 마그네트(280)가 부착되어 있다. 마그네트(280)의 부근에는 일정한 자기장이 형성되며, 마그네트(280)에 대향하게는 검출소자(222)가 회로기판(220)에 실장 되어 있다. 휠(160)의 회전에 의해 마그네트(280)도 함께 회전 하면서 검출소자(222)에 대한 자기장의 변화를 야기한다. 이로 인해 검출소자(222)가 휠(160)의 회전을 검출하여 일정한 정보의 입력이 이루어지게 된다. 예를 들면, 휠(160)을 시계 방향으로 회전하면 디스플레이에서 화면이 하향 이동하고, 반시계 방향으로 회전하면 디스플레이에서 화면이 상향 이동하도록 구성할 수 있다.
검출소자(222)는 회로기판(220)에 복수 개가 실장 되며 자기장의 변화를 통해 휠(160)의 회전을 검출한다. 검출소자는 자기장 내에서 전자가 로렌츠의 힘을 받아 운동방향이 굽어져 기전력이 발생하는 효과를 이용한 실리콘 반도체인 홀센서(hall sensor)일 수 있다. 홀센서는 휠(160)에 부착된 마그네트(280)의 회전에 비례하는 기전력을 발생하여 회로기판(220)을 통하여 외부의 제어장치(미도시)로 전달한다.
검출소자(222)는 물론 홀센서에 국한되는 것은 아니며, 마그네트(280)의 회전을 검출할 수 있다면 어떠한 것도 가능하다. 예를 들면, 검출소자는 MR(Magneto Resistor) 센서 또는 GMR(Great Magneto Resistor) 센서일 수도 있다. MR 센서 또는 GMR 센서는 자계의 변화에 따라 저항 값이 변화하는 소자로서, 고체 속의 캐리어 진로가 전자력에 의해 휘어져 길어지기 때문에 저항이 변화하는 성질을 이용한다. MR 센서 또는 GMR 센서는 크기가 작고 신호 레벨이 클 뿐만 아니라 민감도가 우수하여 저자계에서 운용할 수 있으며, 온도 안정성(temperature stability) 또한 높다.
본 실시 예에서는 휠(160)의 회전을 감지하기 위해서 마그네트(280)의 자기장의 변화를 이용하였지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고 휠(160)의 회전을 감지할 수만 있다면 다양한 구성을 채용할 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 영상처 리(imaging processing)를 이용하는 방법, 가변저항 또는 정전용량의 변화를 감지하는 방법 등 다양한 방법을 이용해서 휠(160)의 회전을 감지할 수 있다.
영상처리를 이용하는 방법은, 휠(160)의 이면에 명암을 나타내는 마크(mark)를 교호적으로 부착하고 발광다이오드(LED)를 이용하여 휠(160)의 이면을 조사(照射)한 상태에서, 휠(160)의 회전으로 인해 발생하는 마크의 회전을 이미지 센서가 감지함으로써 정보의 입력이 이루어지는 방식이다.
가변저항을 이용하는 방식은, 휠(160)의 둘레에 도전체와 비전도체를 교호적으로 배치하여 휠(160)이 도전체를 접할 때와 비도전체를 접할 때 통하는 전류 세기의 변화량을 인식하여 정보를 입력하는 방법이다. 그리고 정전용량에 의한 방식은, 사용자의 손가락 또는 필기도구 등이 휠(160)의 둘레면(162)에 접촉하면서 휠(160)을 따라 회전할 때 휠(160)의 이면에 구비되어 있는 커패시터의 정전용량의 변화를 감지함으로써 정보를 입력하는 방식이다. 이와 같이 정전용량을 이용할 경우에는 휠(160)이 회전하지 않을 수도 있다.
이하에서는 도 1 및 도 3을 참조하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 고정부재(180)의 구성 및 결합관계에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 고정부재(180)의 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 고정부재(180)는 중앙에 형성된 관통홀(186), 휠(160)의 삽입홈(166)에 삽입되는 삽입부(184) 및 하향 돌출된 휠 고정돌기(182)를 구비한다. 휠 고정부재(180)는 휠(160)을 회전 가능하게 지지함과 동시에 휠(160)의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
휠 고정부재(180)의 중앙에 형성된 관통홀(186)에는 휠(160)의 일부 및 센터키(120)가 위치한다. 그리고 휠 고정부재(180)의 삽입부(184)는 도 1에 도시된 바와 같이 휠(160)의 이면에 형성된 삽입홈(166)에 회전 가능하게 삽입된다. 고정부재 돌기(188)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 사이드 버튼(224)과 접하고 있으며, 휠(160)에 외력이 가해지는 경우 사이드 버튼(224)을 가압하는 역할을 한다.
그리고 관통홀(186)의 내주면에는 그 둘레를 따라서 단턱(192)이 형성되어 있다. 단턱(192)에는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 휠(160)과 결합된 와셔(420)가 걸리게 된다. 이로 인해, 와셔(420)와 결합된 휠(160)의 이탈이 방지될 수 있다.
휠 고정부재(180)에서 하향 돌출된 휠 고정돌기(182)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 회로기판(220)에 삽입되어 고정된다. 이로 인해 휠 고정부재(180)는 회로기판(220)에 고정되어서 휠(160)을 회전 가능하게 지지한다.
이하에서는 도 1 및 도 4a 내지 도 4c를 참조하면서 센터키(120)의 구조 및 결합 관계에 대해서 설명하기로 한다. 도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)에서 센터키(120)에 대한 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 BB'선에 따른 단면도이며, 도 4c는 센터키(120)의 배면도이다.
도 1 및 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 센터키(120)는 원형의 상면(124)을 가지며 전체적으로 원통 형상을 갖는다. 그리고 센터키(120)의 둘레에는 걸림부(122)가 형성되어 있고, 그 하면에는 센터돌기(126) 및 고정돌기(128)가 형성되어 있다.
상면(124)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 원형으로 형성되어 외부로 노출되며, 사용자에 의해 센터버튼(226)을 가압하기 위한 외력이 작용하게 된다.
걸림부(122)는 센터키(120)의 상면(124)에서 하향 돌출되어 원형으로 형성되며, 걸림부(122)로 인해 센터키(120)의 둘레에는 일정한 홈이 형성된다. 도 1을 참조하면, 걸림부(122)는 휠(160)의 환형 돌출부(174)에 의해 형성된 홈에 삽입되며, 이로 인해 센터키(120)가 좌우로 흔들리는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 간격 B를 통해 유입된 이물질의 흐름이 차단된다.
센터키(120)의 하면에서 하향 돌출된 센터돌기(126)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 센터버튼(226)과 접하고 있다. 따라서 외력이 센터키(120)의 상면(124)에 가해지는 경우 센터키(120)는 하향 이동하고, 이로 인해 센터돌기(126)가 센터버튼(226)을 눌러 일정한 기능이 수행되는 것이다. 그리고 센터키(120)에 가해진 외력이 제거되는 경우, 센터버튼(226) 자체의 탄성력에 의해서 센터키(120)가 상향 이동한다.
이하에서는 도 2를 참조하면서 회로기판에 형성되어 있는 센터버튼(226) 및 사이드 버튼(224)에 대해서 설명하기로 한다.
회로기판(220) 상에는 센터버튼(226) 및 사이드 버튼(224)이 형성되어 있다. 센터버튼(226)은 센터키(120)의 센터돌기(126)에 의해 가압되어 일정한 기능이 수행될 수 있는데, 예를 들면 선택한 메뉴의 실행 또는 무선 인터넷의 연결 등과 같은 기능이 수행될 수 있다. 그리고 사이드 버튼(224)은 회로기판(220) 상에서 휠 고정부재(180)의 고정부재 돌기(188)에 대향하여 형성되어 있으며, 일정한 간격을 가지고 4개가 구비되어 있다. 물론, 사이드 버튼의 개수 및 배치 간격은 필요에 따라서 다양하게 조절될 수 있음은 위에서 살펴 본 바와 같다. 사이드 버튼은 고정부재 돌기(188)에 의해 가압되어 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 4개의 사이드 버튼(224)은 상하좌우 이동 버튼으로 기능할 수 있고, MP3 플레이어 실행, 단문 메시지 기능 활성화, 무선 인터넷 연결 및 전화 번호 검색 등과 같은 단축 키의 기능을 수행할 수 있다.
센터버튼(226) 및 사이드 버튼(224)은 금속에 의해 형성된 돔 버튼(dome button)뿐만 아니라 압력센서 또는 접촉센서 등 다양하게 형성될 수 있다.
이하에서는 도 1 및 도 5를 참조하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 와셔(420)의 구성 및 결합 관계에 대해서 설명하기로 한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 와셔(420)는 도넛(donut) 형상을 갖고 그 원주 방향으로는 복수 개의 삽입공(422)이 형성되어 있다. 삽입공(422)에는 휠(160)의 걸림돌기(168)가 삽입되며, 삽입공(422)에 삽입된 걸림돌기(168)는 추후 공정에 의해 절곡되어 휠(160)과 와셔(420)가 서로 분리되는 것을 방지한다. 그리고 와셔(420)는 회로기판(220)에 고정되는 휠 고정부재(180)의 단턱(192)에 걸리게 되는데, 이로 인해 휠(160)이 휠 고정부재(180)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
커버(260)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)에서 외체(外體)를 형성하는 부분으로, 전자 제품의 케이스와 일체로 형성될 수 있다. 커버(260)는 휠(160)의 둘레면(162)을 외부로 노출되게 하는 센터홀을 구비한다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 센터홀의 둘레를 따라서 하향 돌출된 삽입부(262)가 형성되어 있다.
이하에서는 도 1을 참조하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치에서 이물질의 유입이 차단되는 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 휠(160)의 회전 및 상하 이동을 위해서 휠(160)과 커버(260) 사이에는 간격 A가 형성된다. 따라서 간격 A를 통해서 회전식 입력장치(100)의 내부로 물 또는 먼지 등과 같은 이물질이 유입될 수 있다. 이와 같이, 회전식 입력장치(100)의 내부로 유입된 이물질은 회전식 입력장치(100)의 오작동 또는 고장을 유발할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)는 휠(160)의 둘레에 플렌지부(178)를 형성하고 커버(260)에 삽입부(262)를 형성하였며, 플렌지부(178)와 삽입부(262) 사이에는 시트(320)를 개재시켰다.
간격 A를 통해 유입된 이물질은 우선 시트(320) 상으로 흘러간다. 시트(320)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 그 폭이 수용홈(142)의 폭과 거의 일치하기 때문에 이물질이 시트(320) 하부로 흘러가는 것을 방지할 수 있다. 그리고 커버(260)의 삽입부(262)는 시트(320)와 접촉하고 있는데, 그 접촉점(264)이 돌기(144)를 기준으로 외측에 있다. 따라서 시트(320)와 수용홈(142) 사이에 간격이 존재하여 이물질이 시트(320)의 하부로 유입되더라도, 이물질은 삽입부(262)와 시트(320)의 접촉점(264)에 막히게 되고 이로 인해 돌기(144)의 내측(C) 부분에 이물질이 유입된다. 내측(C)에 유입된 이물질은 돌기(144) 및 시트(320)에 의해 그 흐 름이 차단되어 수용홈(142)을 넘어서 회로기판(220) 방향으로 흘러 가는 것이 어렵게 된다.
커버(260)의 하면에 형성된 가이드홈(266)은 플렌지부(178)의 수직부(148)의 회전을 가이드 하는 역할을 할 뿐만 아니라, 수직부(148)의 높이를 크게 할 수 있게 함으로써 수용홈(142)이 깊어지는 것을 가능하게 한다. 수용홈(142)의 깊이가 증가할수록 수용홈(142)에 유입된 이물질이 입력장치(100) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
그리고 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 센터키(120)의 상하 방향 이동을 위해서 센터키(120)와 휠(160) 사이에는 간격 B가 형성되어 있다. 따라서 간격 B를 통해서 회전식 입력장치(100)의 내부로 물 또는 먼지 등과 같은 이물질이 유입될 수 있다. 이와 같이, 회전식 입력장치(100)의 내부로 유입된 이물질은 회전식 입력장치(100)의 오작동 또는 고장을 유발할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 실시 예에 따른 회전식 입력장치(100)는 휠(160)에 환형 돌출부(174)를 형성하였다. 환형 돌출부(174)는 간격 B를 통해 유입된 이물질이 머물게 되는 홈이며, 이로 인해 이물질이 입력장치(100)의 내부, 특히 회로기판(220)으로 흘러가는 것이 차단될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 회전식 입력장치(100)에서 휠(160)의 일 부분이 가압되어 휠(160)이 기울어진 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 휠(160)의 일 부분이 눌려지면(화살표 참조) 휠(160)이 수평 상태에서 한 쪽으로 기울어지게 된다. 이때, 수평 상태에서 접촉한 상태에 있는 시트(320)와 삽입부(262)는 한 쪽(도 6에서 왼쪽)이 이격되고 다른 한 쪽(도 6에서 오른쪽)은 더욱 밀착된다. 이때, 삽입부(262)와 이격된 시트(320) 부분은 평평한 형상을 유지하고, 삽입부(262)와 더욱 밀착된 시트(320)는 그 형상이 변형된다. 이로 인해 휠(160)이 기울어져서 고정부재 돌기(188)가 사이드 버튼(224)을 가압할 수 있게 된다.
이와 같이, 시트(320)는 외력이 작용하지 않을 경우 평평한 상태를 유지하고, 외력이 작용하는 경우 형성이 변하는 플렉서블(flexible)한 소재로 이루어질 수 있다. 그리고 시트(320)는 마찰력을 줄여서 휠(160)이 원활하게 회전할 수 있도록 하기 위해 표면이 매끄러운 소재로 이루어질 수 있다. 이와 같은 소재로는 테플론(Teflon) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 등을 들 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 플렌지부(178)와 삽입부(262')의 구성에 대한 부분 단면도이다. 도 7에서 플렌지부(178)의 구성은 도 1에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 삽입부(262')는 시트(320)와 두 개의 접촉부(264)에서 접촉한다. 따라서 간격 A를 통해 유입된 이물질은 두 개의 접촉부(264)에 의해 흐름이 방해되어 회전식 입력장치(100)의 내부로 유입되는 것이 차단된다. 그리고 본 실시 예에 따른 삽입부(262')는 돌기(144)에 상응하는 형상을 갖기 때문에, 도 6에서와 같이 휠(160)이 기울어지고 시트(320)의 형상이 변형되는 경우 상호 맞물려서 이물질의 흐름을 차단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 회전식 입력장치를 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 회전식 입력장치(100")는 커버(260)의 삽입부(262) 및 휠(160)의 플렌지부(178)의 구성이 달라진 점을 제외한 나머지는 앞서 도 1을 통해 설명한 회전식 입력장치(100)의 구성과 동일하거나 대응한다. 따라서 이하에서는 양자의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
커버(260)는 센터홀을 가지는데, 도 8에서는 센터홀을 통해 휠(160)이 외부로 노출되기 때문에 센터홀에 대한 별도의 도면 부호는 부기하지 않았다. 센터홀의 내주면에는 하향 돌출된 삽입부(262)가 형성되어 있다. 삽입부(262)는, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 일정한 길이를 가지고 하향 돌출되어 플렌지부(178)의 수용홈(142)의 내부에 위치한다. 그러나 삽입부(262)의 단부는 플렌지부(178)의 수평부(146)와는 접촉하지 않는데, 이는 휠(160)의 일부가 가압되는 경우 휠(160)이 기울어져서 사이드 버튼(224)을 가압할 때 휠(160)이 회동할 수 있는 공간을 제공하기 위함이다.
플렌지부(178)가 휠(160)의 둘레에서 수평으로 돌출된 수평부(142) 및 수평부(142)의 일단부에서 상향 돌출된 수직부(148)를 포함하는 구성은 도 1에서 설명한 바와 같다. 다만, 본 측면에 따른 회전식 입력장치(100")는 돌기(도 1의 144) 및 시트(도 1의 320)를 구비하지 않는다. 그리고 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 삽입부(262)는 수용홈(142)의 내면과 일정한 간격을 가지고 위치하고 있다.
외부에서 이물질이 침투하는 경우 도 8에 도시된 간격 A를 통해서 수용 홈(142)의 내부로 유입되지만, 삽입부(262)에 의해 이물질의 유입이 방해된다. 그리고 삽입부(262) 및 수평부(146) 사이의 간격을 통과한 이물질은 플렌지부(178)의 수직부(148)에 의해 다시 한번 그 유입이 방해되기 때문에 회전식 입력장치(100")의 회로기판(220) 등으로 유입되는 것이 어렵게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치의 단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 휠의 평면도.
도 2b는 도 2a의 AA'선에 따른 단면도.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 휠의 배면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 휠 고정부재의 단면도.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 센터키의 평면도.
도 4b는 도 4a의 BB'선에 따른 단면도.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 센터키의 배면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 와셔의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 입력장치에서 휠의 일측이 가압된 상태를 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회전식 입력장치의 플렌지부 및 삽입부를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 회전식 입력장치를 나타내는 단면도.

Claims (24)

  1. 휠과;
    상기 휠이 외부로 노출되게 하는 센터홀을 구비하는 커버와;
    상기 휠과 상기 커버 사이에 개재되는 시트를 포함하고,
    상기 휠의 둘레에는 수용홈을 구비하는 플렌지부가 구비되어 있으며, 상기 플렌지부에는 상향 돌출된 돌기가 형성되어 있고,
    상기 커버는 상기 센터홀의 둘레를 따라 하향 돌출되며 상기 수용홈에 위치하는 삽입부를 구비하며,
    상기 시트는 상기 돌기 및 상기 삽입부와 각각 접하는 회전식 입력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플렌지부는 상기 휠의 둘레에서 수평으로 돌출된 수평부와, 상기 수평부의 일단부에서 돌출된 수직부를 포함하고,
    상기 수평부 및 상기 수직부는 상기 수용홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 수평부에 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌기는 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 시트와 접하는 접촉부를 가지고,
    상기 접촉부는 센터홀의 중심으로부터 상기 돌기에 비해 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시트는 플렉시블(flexible)한 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시트는 테플론(Teflon) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 커버는 원형으로 형성된 가이드홈을 구비하고,
    상기 수직부는 상기 가이드홈에 일부가 위치하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 휠의 중앙에는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀의 내주면에는 환형 돌출부가 형성되어 있고,
    상기 관통홀에는 센터키가 삽입되며, 상기 센터키는 상기 환형 돌출부에 삽입되는 걸림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센터키는 하향 돌출된 고정돌기를 구비하고,
    상기 고정돌기는 회로기판에 삽입되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센터키는 하향 돌출된 센터돌기를 구비하고,
    상기 센터돌기는 상기 회로기판에 구비된 센터버튼을 가압할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 휠은 원형으로 형성된 삽입홈을 구비하고,
    상기 삽입홈에는 휠 고정부재가 삽입되며, 상기 휠 고정부재는 회로기판에 고정되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 휠 고정부재는 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입부와, 상기 회로기판에 고정되는 휠 고정돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 삽입부는 하향 돌출된 고정부재 돌기를 구비하고,
    상기 고정부재 돌기는 상기 회로기판에 형성된 사이드 버튼을 가압할 수 있 는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 휠은 하향 돌출된 복수 개의 걸림돌기를 가지고,
    상기 걸림돌기는 와셔에 삽입되며,
    상기 와셔는 상기 휠 고정부재에 걸림 되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  16. 휠과;
    상기 휠이 외부로 노출되게 하는 센터홀을 구비하는 커버를 포함하고,
    상기 휠의 둘레에는 수용홈을 구비하는 플렌지부가 형성되어 있고,
    상기 커버는 상기 센터홀의 둘레를 따라 하향 돌출되며 상기 수용홈에 위치하는 삽입부를 구비하고,
    상기 삽입부는 상기 수용홈의 내면과 일정한 간격을 가지고 위치하는 회전식 입력장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 플렌지부는 상기 휠의 둘레에서 수평으로 돌출된 수평부와, 상기 수평부의 일단부에서 돌출된 수직부를 포함하고,
    상기 수평부 및 상기 수직부는 상기 수용홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 휠의 중앙에는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀의 내주면에는 환형 돌출부가 형성되어 있고,
    상기 관통홀에는 센터키가 삽입되며, 상기 센터키는 상기 환형 돌출부에 삽입되는 걸림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 센터키는 하향 돌출된 고정돌기를 구비하고,
    상기 고정돌기는 회로기판에 삽입되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센터키는 하향 돌출된 센터돌기를 구비하고,
    상기 센터돌기는 상기 회로기판에 구비된 센터버튼을 가압할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 휠은 원형으로 형성된 삽입홈을 구비하고,
    상기 삽입홈에는 휠 고정부재가 삽입되며, 상기 휠 고정부재는 회로기판에 고정되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 휠 고정부재는 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입부와, 상기 회로기판에 고정되는 휠 고정돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 삽입부는 하향 돌출된 고정부재 돌기를 구비하고,
    상기 고정부재 돌기는 상기 회로기판에 형성된 사이드 버튼을 가압할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 휠은 하향 돌출된 복수 개의 걸림돌기를 가지고,
    상기 걸림돌기는 와셔에 삽입되며,
    상기 와셔는 상기 휠 고정부재에 걸림 되는 것을 특징으로 하는 회전식 입력장치.
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