KR100935627B1 - 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈돔(metal dome)을 갖는 전자기기에 관한 것으로, 상세하게는 메탈돔에 형성된 통기공을 통해 메탈돔 내부의 공기압을 해소하여 클릭감 및 응답성을 향상시킴은 물론, 통기공 수를 조절하여 메탈돔의 적정 중량을 충족시킬 수 있고,

메탈돔이 횡광종협(橫廣縱峽)의 형상을 갖도록 하여 중앙 및 외곽 대응접촉부가 이루는 적정 높이에 맞게 프레스 가공이 용이하여 불량률을 최소화시킴은 물론, 상부에 형성된 융기부와 딤플을 통해 키패드 상부 어느 방향에서 푸싱 하여도 하부에 배열된 메탈돔의 중앙대응접촉부가 원활히 하강하여 인쇄회로기판과 접속할 수 있으며,

외곽대응접촉부에 형성된 경사각이 큰 스커트를 통해 메탈돔의 적정 높이를 충족시킬 수 있어 프레스 가공이 용이하고,

프레임을 이루는 이동플레이트와 고정플레이트 사이에 스프링모듈을 마련하여 이동플레이트의 슬라이딩 이동이 부드럽게 이루어지도록 하고, 두께를 얇게 하여 전자기기의 슬림화에 기여할 수 있는 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기에 관한 것이다.

이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기는, 프레임; 상기 프레임에 장착되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로 기판에 형성된 내외(內外) 접촉부, 그리고 상기 내외 접촉부에 접속하는 중앙 및 외곽 대응접촉부를 갖고 통기공이 형성된 메탈돔을 포함하는 스위치부; 상기 스위치부의 메탈돔을 고정하도록 장착부가 형성된 시트; 및 상기 메탈돔 상부에 위치하는 키패드;를 포함하여 이루어진다.

메탈돔, 스위치, 통기공, 공기압, 키패드, 딤플, 돔시트, 스프링, 스프링모듈, 슬라이드, 슬라이딩

Description

응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기{ELECTRONIC INSTRUMENT EQUIPPED WITH METAL DOME TYPE SWITCH}

본 발명은 메탈돔(metal dome)을 갖는 전자기기에 관한 것으로, 상세하게는 메탈돔에 형성된 통기공을 통해 메탈돔 내부의 공기압을 해소하여 클릭감 및 응답성을 향상시킴은 물론, 통기공 수를 조절하여 메탈돔의 적정 중량을 충족시킬 수 있고,

메탈돔이 횡광종협(橫廣縱峽)의 형상을 갖도록 하여 중앙 및 외곽 대응접촉부가 이루는 적정 높이에 맞게 프레스 가공이 용이하여 불량률을 최소화시킴은 물론, 상부에 형성된 융기부와 딤플을 통해 키패드 상부 어느 방향에서 푸싱 하여도 하부에 배열된 메탈돔의 중앙대응접촉부가 원활히 하강하여 인쇄회로기판과 접속할 수 있으며,

외곽대응접촉부에 형성된 경사각이 큰 스커트를 통해 메탈돔의 적정 높이를 충족시킬 수 있어 프레스 가공이 용이하고,

최근 휴대폰의 슬림화 경향에 맞게 스프링모듈의 두께를 최소화하고, 휴대폰에 장착공정 수를 줄이고, 구성을 단순화하여 원가를 절감하고, 탄성력을 강화하여 슬라이드 이동이 부드러우면서 신속히 행해지되 완전개방 또는 완전폐쇄 된 상태에서는 탄성력을 최소화하여 탄성력에 의해 이동플레이트나 고정플레이트에 가해지는 피로(부하)를 최소화하고, 이동플레이트의 슬라이드 이동 과정에서 마찰을 최소화하고 소음 발생을 최소화한 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기에 관한 것이다.

전자기기, 특히 이동 통신 단말기에는 문자나 기호를 입력하기 위하여 키패드가 마련되어 있고, 이러한 키패드는 메탈돔을 갖게 된다.

메탈돔은 금속성(특히 스테인리스 재질)로서, 다수의 키패드 스위치들이 배열된 PCB 판 위에 배열된다.

사용자가 키(자판)를 누르면 그 저면에 위치한 메탈돔도 가압되어 하부로 밀리면서 변형되고, 이러한 변형에 의하여 키패드 스위치를 눌러 스위칭 작동이 일어나게 한다.

이 메탈돔은 사용자가 키를 누를 때 손가락 끝에 클릭감을 느끼게 하고, 하부의 키패드 스위치를 보호하는 역할도 한다.

이러한 메탈돔에 관한 다양한 기술 중,

대한민국특허공개 제2003-0092301호(2003.12.06.공개, 이하 '선행기술'이라 함) 『메탈돔 스위치』가 제시되어 있는바,

상기 선행기술은 메탈 돔 스위치(metal dome switch)의 내측면에 접점돌기가 형성되는 것에 있어서, 상기 접점돌기를 메탈돔의 내측 저면에 적어도 2개 이상 형성시키고, 상기 접점돌기들을 메탈돔 내측면의 정점을 벗어난 위치에 형성시켜 구성함으로써, 메탈돔에 형성되는 접점돌기가 메탈돔의 내부로 유입되는 이물질에 의해 오염되는 것을 최소화시켜 접점이 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이긴 하나,

메탈돔은 금속 판재를 프레스로 가공하여 형성하는 것을 감안한다면, 상기 접점돌기를 프레스 가공시 매번 적정 크기로 동일하게 프레스로 정밀 가공하는 데에 한계가 있고, 또 소형이면서 원형의 메탈돔을 적정 높이가 되도록 프레스로 가공하는 데에도 한계가 있어 불량률이 높을 수밖에 없다.

이로 인해, 각 키의 클릭감이 동일하지 않고, 푸싱 압력에 의해서 하강되는 접점돌기의 하강 거리 또한 일정치 않은 문제점이 있다.

또 메탈돔이 푸싱 압력에 의해서 하강시 내부에 발생하는 공기압을 해소하지 못하고 내부 공기압이 에어 스프링(air spring) 역할을 하게 되어 클릭감이나 응답성이 떨어지는 문제점이 있다.

메탈돔 내부 공기압을 해소하기 위한 기술로는, 대한민국실용신안등록 제20-0222272호(2001.02.19.등록, 이하 '선행기술 2'라 함) 『통신기기의 키패드 내의 메탈돔 스위치 조립체』가 제시되어 있는바,

상기 선행기술 2는 공기 유통로가 형성된 기판지를 활용하여 다수의 메탈돔 스위치 사이에 공기 유통로가 형성되도록 하거나 필요에 따라 하나의 메탈돔 스위 치에 공기 유통로를 형성시킴으로써 메탈돔 스위치의 원활한 작동이 가능한 메탈돔 스위치 조립체에 관한 것이긴 하나,

메탈돔이 위치하게 되는 공간부 끼리를 서로 연결하는 형태인 공기 유통로나, 각 공간부 일측으로 트인 형태의 공기 유통로는 오히려 기판지(본 발명의 시트에 해당) 내에 배열되는 메탈돔의 고정을 방해하고, 또 메탈돔 조립시 간섭을 일으킬 수 있어 조립성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 이동 및 고정 플레이트를 갖는 프레임을 포함하는 전자기기에서 이동플레이트의 원활한 슬라이딩 동작을 위하여 다양한 종류의 스프링모듈이 마련되는데, 그 중 대한민국특허등록 제10-0660782호(이하 '선행기술 3'이라 함) 『핸드폰용 슬라이딩 텐션장치』가 제시되어 있는바,

각각 고정플레이트와 이동플레이트에 단부가 회전가능하게 결합되고, 단부 내측에는 각각 스프링의 단부가 고정되며, 평상시에는 스프링의 상하부를 감싸고 있는 제1안내부와, 제2안내부를 더 포함하는 스프링모듈이 한 축을 이루고 있다.

스프링과 고정수단 이외에 스프링의 상하부를 감싸는 제1안내부와 제2안내부를 더 포함하는 스프링모듈은 스프링이 직선으로 응축 및 신장되는 방식으로 탄성이 강하고, 스프링모듈이 휴대폰의 이동플레이트에 가하는 부하가 적고, 스프링의 내구성이 좋은 장점을 갖지만, 제1안내부와 제2안내부의 존재로 스프링모듈의 제조원가가 높아 경쟁력이 떨어지고, 스프링모듈의 두께를 얇게 하는데 한계가 있어 최근 휴대폰의 슬림화 경향에 맞지 않는다.

이에 제조원가를 줄이고, 슬림화 경향에 맞춰 스프링의 상하부를 감싸는 제1안내부와 제2안내부를 제거한 스프링모듈이 개시되고 있다.

그 중 하나가 대한민국특허공개 제2004-104359호(이하 '선행기술 4'라 함) 『내구성의 토션 스프링이 설치된 슬라이딩 타입 휴대폰의 슬라이드 장치』가 제시되어 있는바,

상기 선행기술 4는 스프링의 일단에 고정플레이트의 홈에 삽입되는 절곡부를 구비하고, 타단에 이동플레이에 힌지핀으로 고정되는 홈을 구비하고 있다. 그리고 탄성을 강화하기 위해 2개의 스프링을 사용하면서 스프링 중앙에 코일부를 두고 있다.

상기 선행기술 4는 스프링의 중앙에 코일부를 두고 있어 스프링의 두께가 두꺼워져 휴대폰의 슬림화 경향에 맞지 않고, 스프링의 탄성을 강화하기 위해 2개의 스프링을 사용하면서 두 스프링이 별개로 독립되어 양단이 각각 이동플레이트와 고정플레이트에 결합되게 되어 스프링의 장착 시간이 많이 소요되고, 이동플레이트가 완전개방 또는 완전폐쇄가 된 상태에서도 스프링은 이동플레이트를 계속 밀도록 탄성이 유지되어 있어 이동플레이트와 고정플레이트에 피로(부하)를 주게 된다.

상하부를 감싸는 제1안내부와 제2안내부를 제거한 또 다른 스프링모듈로 대한민국특허공개 제2007-56782호(이하 '선행기술 5'라 함) 『휴대전화기용 슬라이드형 개폐장치』가 제시되어 있는바,

상기 선행기술 5는 양단에 결합핀이 결합되는 원형의 결합부를 구비한 2개의 토션스프링과 이동플레이트의 더 이상의 슬라이드 이동을 제한하는 걸림탄성부재를 포함하여 이루어진다.

상기 선행기술 5는 상기 선행기술 4와 마찬가지로 토션스프링의 중앙에 코일부를 두고 있어 스프링의 두께가 두꺼워져 휴대폰의 슬림화 경향에 맞지 않고, 스프링의 탄성을 강화하기 위해 2개의 스프링을 사용하면서 두 스프링이 별개로 독립되어 양단이 각각 이동플레이트와 고정플레이트에 결합되게 되어 스프링의 장착 시간이 많이 소요된다. 그리고 완전개방 또는 완전폐쇄가 된 상태에서 걸림탄성부재가 이동플레이트의 더 이상의 이동을 제한하고 있어 이동플레이트와 고정플레이트에 토션스프링의 탄성에 따른 피로(부하)를 줄이고 있지만, 걸림탄성부재를 별도로 준비하고 이를 고정플레이트와 이동플레이트에 별도로 장착하여야 하는 번거로움이 있다.

본 발명은 메탈돔에 형성된 통기공을 통해 메탈돔 내부의 공기압을 해소하여 클릭감 및 응답성을 향상시킴은 물론, 통기공 수를 조절하여 메탈돔의 적정 중량을 충족시킬 수 있는 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 메탈돔이 횡광종협(橫廣縱峽)의 형상을 갖도록 하여 중앙 및 외곽 대응접촉부가 이루는 적정 높이에 맞게 프레스 가공이 용이하여 불량률을 최소화시킴은 물론, 상부에 형성된 융기부와 딤플을 통해 키패드 상부 어느 방향에서 푸싱 하여도 하부에 배열된 메탈돔의 중앙대응접촉부가 원활히 하강하여 인쇄회로기판과 접속할 수 있는 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 외곽대응접촉부에 형성된 경사각이 큰 스커트를 통해 메탈돔의 적정 높이를 충족시킬 수 있어 프레스 가공이 용이한 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 최근 휴대폰의 슬림화 경향에 맞게 스프링모듈의 두께를 최소화하고, 휴대폰에 장착공정 수를 줄이고, 구성을 단순화하여 원가를 절감하고, 탄성력을 강화하여 슬라이드 이동이 부드러우면서 신속히 행해지되 완전개방 또는 완전폐쇄 된 상태에서는 탄성력을 최소화하여 탄성력에 의해 이동플레이트나 고정플레이트에 가해지는 피로(부하)를 최소화하고, 이동플레이트의 슬라이드 이동 과정에서 마찰을 최소화하고 소음 발생을 최소화한 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기는,

프레임;

상기 프레임에 장착되는 인쇄회로기판;

상기 인쇄회로기판에 형성된 내외(內外) 접촉부, 그리고 상기 내외 접촉부에 접속하는 중앙 및 외곽 대응접촉부를 갖고 통기공이 형성된 메탈돔을 포함하는 스위치부;

상기 스위치부의 메탈돔을 고정하도록 장착부가 형성된 시트; 및

상기 메탈돔 상부에 위치하는 키패드;

를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 메탈돔은 횡광종협(橫廣縱峽) 형상을 갖고,

또 상기 메탈돔은 외곽 대응접촉부 단부에 경사각이 커진 스커트가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 프레임은 상호 슬라이딩 변위되는 고정플레이트 및 이동플레이 트로 이루어지고,

상기 고정 및 이동 플레이트 사이에는 스프링모듈이 배열되어 있으며,

상기 스프링모듈은 상기 이동플레이트가 완전개방 또는 완전폐쇄 상태로 슬라이드 이동된 상태에서

탄성이 소멸되는 제1스프링, 상기 제1스프링보다 길이가 길어 탄성이 남아 있는 제2스프링, 그리고 상기 제1스프링 및 제2스프링의 양단을 각각 상기 고정플레이트 및 이동플레이트의 내면에 회전가능하게 고정시키는 고정핀을 갖는 연결수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기는,

메탈돔의 고정을 위한 시트에 공기 유통로를 형성하는 기존 방식에서 완전히 탈피하여 메탈돔 자체에 통기공을 형성함으로써, 푸싱 동작에 따른 압력에 의해서 메탈돔 상부가 하강시 내부 공기압이 내외부로 유통될 수 있도록 하여 공기압을 해소하였고, 통기공의 수나 크기 등을 조절하여 메탈돔의 적정 중량치를 충족할 수 있는 효과가 있다.

또 시트 등에 공기 유통로를 형성하지 않아 시트와의 조립성이 향상되고, 아울러 시트 또한 회로기판과의 조립성이 향상되어 제품 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또 메탈돔이 횡광종협 형상을 이루고 있어 메탈돔의 적정 높이에 맞게 프레 스 가공이 용이하고, 상부에 형성된 융기부와 딤플을 통해 키패드의 푸싱 방향에 상관없이 메탈돔의 중앙대응접촉부와 회로기판과의 접속이 가능한 효과가 있다.

또 메탈돔 외곽 단부에 경사각이 큰 스커트를 형성하여 적정 높이를 충족하는 프레스 가공이 용이하고, 즉 프레스로 가압시 가압거리가 작을수록(형상 변경이 작을수록) 정밀한 가공이 어렵기 때문에, 프레스와의 접촉 면적이 큰 횡광종협이면서 스커트가 마련된 본 발명의 메탈돔을 프레스 가공하는 데 더 용이하여 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또 스프링의 두께를 두껍게 하는 토션부를 구비하지 아니하고 양단은 고정핀의 헤드가 돌출되지 않도록 단차져 있어 스프링모듈의 전체 두께가 얇아져 휴대폰의 슬림화 경향에 이바지하고, 제1스프링은 이동플레이트가 완전개방 또는 완전폐쇄 된 상태에서 탄성이 소멸되므로 스프링의 탄성에 의해 이동플레이트나 고정플레이트에 가해지는 피로(부하)를 최소화할 수 있고, 탄성력을 강화하기 위해 구비되는 제2스프링은 제1스프링과 고정핀을 공유하고 있어 휴대폰에의 장착 공정이 줄어드는 등 이동플레이트의 슬라이드 이동 보조역할의 효율성이 뛰어나고 경제성이 높은 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 메탈돔을 갖는 전자기기에서 키패드, 시트, 인쇄회로기판 및 스위치부를 나타낸 분해 구성도이고, 도 2는 스위치부의 메탈돔에 대한 구 성도이며, 도 3은 스위치부의 메탈돔에 스커트가 형성된 것을 나타낸 구성도이고, 도 4는 도 3의 메탈돔에 형성된 통기공의 다양한 구현예를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 메탈돔이 키패드, 시트, 인쇄회로기판에 배열된 상태를 나타낸 측단면도이고, 도 6은 도 1의 구성에서 시트에 탑필름이 마련된 것을 나타낸 분해 구성도이며, 도 7은 본 발명에 따른 메탈돔을 갖는 전자기기에서 프레임을 이루는 이동 및 고정 플레이트에 스프링모듈이 장착된 것을 나타낸 구성도이고, 도 8은 스프링모듈의 분해 구성도이며, 도 9는 본 발명의 또 다른 여러 실시예에 따른 스프링모듈의 분해 구성도이다.

여기서, 도 1을 기준으로 인쇄회로기판 측을 하부 또는 하측이라 정하고, 키패드 측을 상부 또는 상측이라 정한다.

또 도 4를 기준으로 평면상에서 바라본 메탈돔을 나타낸 도면 상에서 하부 및 상부 측을 전후(前後)라 정하고, 양측에 형성된 스커트 측을 각각 좌우(左右)라 정한다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기는,

프레임(10);

상기 프레임(10)에 장착되는 인쇄회로기판(20);

상기 인쇄회로기판(20)에 형성된 내외(內外) 접촉부(21, 22), 그리고 상기 내외(內外) 접촉부(21, 22)에 접속하는 중앙 및 외곽 대응접촉부(311, 312)를 갖고 통기공(314)이 형성된 메탈돔(31)을 포함하는 스위치부(30);

상기 스위치부(30)의 메탈돔(31)을 고정하도록 장착부(411)가 형성된 시트(40); 및

상기 메탈돔(40) 상부에 위치하는 키패드(50);

를 포함하여 이루어진다.

각 구성에 대해 좀 더 상세히 살펴보면,

도 1 및 도 5를 참조하면,

상기 인쇄회로기판(20)은

환형의 내접촉부(21), 그리고

상기 내접촉부(21)의 외측에 이격되어 배열된 환형의 외접촉부(22)

를 포함하여 이루어진다.

상기 내 및 외 접촉부(21, 22)는 도전성이고, 상기 키패드(50)의 푸싱 동작에 따라 도전성의 상기 메탈돔(31)이 상기 내 및 외 접촉부(21, 22)를 전기적으로 연결시키게 된다.

이를 위하여 상기 내 및 외 접촉부(21, 22) 사이는 절연부(23)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스위치부(30)는

도 1 내지 도 6을 참조하면,

상기 인쇄회로기판(20)의 내외 접촉부(21, 22), 그리고

상기 내외 접촉부(21, 22)에 접속하는 중앙 및 외곽 대응접촉부(311, 312)를 갖고 통기공(314)이 형성된 메탈돔(31)

을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 메탈돔(31)은

돔(dome) 형태이되, 횡광종협(橫廣縱峽) 형상을 갖는 것이 바람직하고,

상기 횡광종협이라 함은, 가로의 폭이 세로의 폭 보다 큰 형상을 의미하며,

이는 각종 전자기기, 특히 휴대폰에 배열되는 키패드의 형상이 횡광종협을 이루고 있는 것을 감안하여 키패드의 푸싱 동작에 따른 응답성 향상을 위한 것이기에, 키패드와 상응한 형상을 갖도록 한 것이다.

그리고 상기 메탈돔(31)은

상기 인쇄회로기판(20)의 내외 접촉부(21, 22) 상부에 배열되는 것으로,

상부에 상기 인쇄회로기판(20)의 내접촉부(21)와 접속하기 위하여 형성된 중앙대응접촉부(311),

하부에 상기 인쇄회로기판(20)의 외접촉부(22)와 접속하기 위하여 형성된 외곽대응접촉부(312), 그리고

상기 중앙 및 외곽 대응접촉부(311, 312)를 연결하고 푸싱에 동작에 따라 상기 중앙대응접촉부(311)가 하강하고 나서 푸싱 압력이 해제되면 다시 원상복귀 될 수 있도록 탄성력을 제공하는 리턴부(313)

를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 메탈돔(31)의 중앙대응접촉부(311)는 둥근 지붕 형태를 취하고 있어, 상기 메탈돔(31) 상부에 배열된 키패드(50)의 푸싱 동작시 적정 푸싱 압력이 가해지지 못하거나, 특히 상기 중앙대응접촉부(311)에 대해 직각으로 푸싱 되지 않고 기울어진 각도에서 푸싱 동작시 상기 인쇄회로기판(20)의 내접촉부(21)까지 하강하지 못하여 비(非)접속되는 경우가 발생할 수 있기 때문에,

본 발명에서는 상기 메탈돔(31)의 중앙대응접촉부(311)를 상방 융기(隆起)부(311a)와, 상기 융기부(311a) 중심에 딤플(dimple)(311b)을 갖도록 형성하였다.

즉, 도 5를 참조하면, 푸싱 된 키패드(50)와 상기 중앙대응접촉부(311)의 융기부(311a)가 상호 접촉하게 되고, 푸싱 압력에 의해서 하강하는 융기부(311a)는 중심에 딤플(311b)이 상기 인쇄회로기판(20)의 내접촉부(21)와 접속하게 되는 구조이여서 둥근 지붕 형태 보다 비접속되는 경우가 대폭 저감될 수 있는 효과가 있다.

그리고 키패드(50) 하면에 돌출부(미도시)가 형성되어 있는 경우, 돌출부가 상기 융기부(311a) 중심의 딤플(311b)에 안착되는 구조를 제공할 수 있게 된다.

또 키패드(50)의 푸싱 동작시 메탈돔(31) 내부의 공기압이 에어 스프링(air spring) 역할을 하게 되어 응답성이 떨어지는 문제점을 일으키게 되므로,

본 발명에서는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이,

푸싱 동작시 발생하는 공기압을 해소하기 위하여 상기 메탈돔(31)은 통기공(314)을 갖게 되는데,

상기 통기공(314)은 상기 리턴부(313)에 형성되는 것이 바람직하고,

이때 특히 도 4를 참조하면, 횡광종협 형상인 메탈돔(31)의 중심을 가로지르는 종선(縱線)(V)을 기준으로 좌우 대칭되게 형성되는 것이 더 바람직하되,

전후로 무게 중심이 치우치지 않도록 상기 메탈돔(31)의 종선(V)에 좌우 대칭되면서 횡선(橫線)(H)에 위치되게 형성되는 것이 더욱 더 바람직하다.

여기서, 상기 통기공(314)은 종선(V) 기준으로 좌우 1개씩 형성될 수 있고,(도 4의 (나) 참조)

또 좌우 2개 이상의 복수개씩 형성될 수 있으며,(도 4의 (가) 참조)

또 좌우 1개씩이되, 전후로 길이가 긴 형태의 구멍으로 형성될 수 있다.(도 4의 (다) 참조)

따라서 키패드(50) 푸싱 동작시 푸싱 압력에 의해서 상기 메탈돔(31)의 중앙대응접촉부(311)가 하강하게 되고, 이때 발생하는 공기압은 상기 통기공(314)을 통하여 상부측으로 빠져나가게 되고,

푸싱 압력 해제시 상기 리턴부(313)의 탄성력에 의해서 상기 메탈돔(31)의 중앙대응접촉부(311)가 상승하게 되고, 이때 발생하는 공기압은 상기 통기공(314)을 통하여 내부로 유입된다.

다시 말하면, 상기 메탈돔(31) 내부의 공기압은 푸싱 및 푸싱 해제시 상기 통기공(314)을 통해 내외부로 유통되어 메탈돔(31)의 응답성을 향상시키게 되고,

아울러, 상기 메탈돔(31)은 150~220mg 정도의 중량인 것을 감안한다면, 적정 수의 통기공(314)을 형성하여 기준치 이내의 중량에 맞추어 생산할 수 있는 부가적 효과를 기대할 수 있다.

또 상기 메탈돔(31)은

일반적으로 금속 판재를 프레스로 가압하여 형성하게 되는데, 제품 슬림화 및 메탈돔의 응답성을 고려하여 0.35~0.4mm 정도의 상하 높이를 갖게 된다.

이때 상기 수치와 같이 메탈돔이 미세한 정도의 높이를 갖는 경우 프레스로 정밀 가공하는 데에 한계가 있고,

특히 원형의 돔 형태일 경우에는 더욱더 가공 정밀성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명에서는 전술한 바와 같이 상기 메탈돔(31)의 형상을 횡광종협(橫廣縱峽)으로 하여 원형의 돔 형태보다 횡선(H)으로 확장된 길이를 갖도록 하고, 도 3에 도시된 바와 같이 외곽대응접촉부(312) 단부에 경사각이 커진 스커트(315)를 형성하여,

단순 돔 형태인 것에 비해 상기 수치를 충족하는 프레스 정밀 가공이 가능하다.

상기 스커트(315)는 상기 리턴부(313)와의 경사각을 통해 상기 리턴부(313)의 상부 탄성 회복력을 도와주게 되고, 또 상기 외곽대응접촉부(312)의 기능을 수행하게 된다.

그리고 상기 메탈돔(31)의 상하 높이를 크게 하는 설계 변경이 요구될 때에 상기 스커트(315)가 형성되어 있지 않은 경우,

상기 메탈돔(31)의 외곽대응접촉부(312)는 주위로 확장되어야 하기 때문에, 메탈돔(31)의 전체적인 크기가 커지게 되고, 이로 인해 전자기기의 크기가 확장되어야 하는 문제점이 있지만,

본 발명은 상기 스커트(315)를 통해 메탈돔(31)의 상하 높이를 만족시킬 수 있게 된다.

상기 스커트(315)는 상기 리턴부(313)의 원활한 탄성 회복을 위하여 상기 메탈돔(31)의 종선(V) 좌우 대칭되는 외곽대응접촉부(312) 단부에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

상기 시트(40)는

도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이,

장착부(411)를 갖는 베이스필름(41)을 포함하여 이루어진다.

상기 베이스필름(41)은

상기 인쇄회로기판(20)의 내외 접촉부(21, 22) 상부에 배열되는 메탈돔(31)의 전후좌우 고정을 위한 것으로,

상기 메탈돔(31)의 가장자리에 맞게 장착부(411)가 형성되어 있고, 하면에는 접착제가 도포되어 있다.

따라서 상기 베이스필름(41)을 상기 인쇄회로기판(20)에 부착시키고, 상기 베이스필름(41)의 장착부(411)에 상기 메탈돔(31)을 배열하게 된다.

그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 시트(40)는 상기 인쇄회로기판(20)의 내외 접촉부(21, 22) 상부에 배열되고 상기 베이스필름(41)에 의해서 전후좌우 고정된 상기 메탈돔(31) 상부를 덮어 고정하기 위한 탑필름(42)을 더 포함하여 이루어질 수 있는데,

상기 인쇄회로기판(20) 상부 면적과 동일하거나 또는 배열된 메탈돔(31)을 모두 덮을 수 있을 정도의 크기를 갖고, 하면에는 접착제가 도포되어 있다.

따라서 상기 베이스필름(41)에 의해 고정된 메탈돔(31)을 덮으면서 상기 베이스필름(41) 상부에 부착된다.

상기 키패드(50)는

상기 메탈돔(31) 상부에 배열되는 것으로,

각 메탈돔(31)에 대한 복수의 키(51)로 별도로 이루어질 수 있고,

또는 복수의 키(51)가 일체로 형성되어 이루어질 수 있다.

상기 프레임(10)은

도 7 내지 도 9를 참조하면,

상호 슬라이딩 변위되는 고정플레이트(11) 및 이동플레이트(12)로 이루어진다.

상기 고정 및 이동 플레이트(11, 12) 사이에는 스프링모듈(60)이 배열된다.

여기서, 상기 스프링모듈(60)은

상기 이동플레이트(12)가 완전개방 또는 완전폐쇄 상태로 슬라이드 이동된 상태에서

탄성이 소멸되는 제1스프링(611),

상기 제1스프링(611)보다 길이가 길어 탄성이 남아 있는 제2스프링(612), 그리고

상기 제1스프링(611) 및 제2스프링(612)의 양단(兩端)을 각각 상기 고정플레이트(11) 및 이동플레이트(12)의 내면에 회전가능하게 고정시키는 고정핀(613)을 갖는 연결수단을 포함하여 이루어진다.

상기 제1스프링(611)과 제2스프링(612)은 각각 일단(一端)이 고정플레이트(11)의 내면에 회동가능하게 결합되고, 타단(他端)은 이동플레이트(12)의 내면에 회동가능하게 결합되어, 이동플레이트(12)가 개방 또는 폐쇄를 위하여 슬라이드 이동시 탄성을 작용하여 이동플레이트(12)의 슬라이드 이동을 보조한다. 즉, 제1스프링(611)의 양단이 가장 근접된 지점에서 이동플레이트(12)를 위나 아래로 조금만 이동시키면 그때부터는 제1스프링(611)과 제2스프링(612)의 탄성으로 이동플레이트(12)는 완전개방 또는 완전 폐쇄되는 방향으로 자동 슬라이드 이동된다.

상기 제1스프링(611)은 이동플레이트(12)가 완전개방 또는 완전 폐쇄된 상태로 슬라이드 이동된 때에는 직선이고 그 외에는 라운드지고, 상기 제2스프링(612) 은 이동플레이트(12)가 완전개방 또는 완전 폐쇄된 상태로 슬라이드 이동된 때에도 라운드져 있다.

즉, 제2스프링(612)은 제1스프링(611)보다 길이가 길어,

상기 제2스프링(612)은 그 강약의 차이는 있으나 항시 탄성을 가져 제1스프링(611)의 탄성에 자신의 탄성을 보태 이동플레이트(12)가 보다 신속 원활하게 슬라이드 이동되도록 하고, 제1스프링(611)은 이동플레이트(12)가 완전개방 또는 완전 폐쇄된 상태에서는 직선 형태가 되어 탄성은 소멸되고 이동플레이트(12)가 제2스프링(612)의 탄성에 의해 더 이상 슬라이드 이동되는 것을 제한하여 이동플레이트(12)와 고정플레이트에 피로가 가해지는 것을 최소화 한다.

항시 탄성을 갖고 있는 상기 제2스프링(612)을 제거하면 이동플레이트(12)가 완전개방 또는 완전 폐쇄된 상태에서 스프링의 탄성에 의해 받는 피로는 없겠지만, 이동플레이트(12)가 완전개방 또는 완전폐쇄로 갈수록 제1스프링(611)의 탄성이 약해져 이동플레이트(12)의 슬라이드 이동이 신속, 원활하게 이루어지지 않는다. 이를 보완하는 것이 제2스프링(612)의 또 다른 역할이다.

상기 제1스프링(611) 및 제2스프링(612)은 탄성이 좋은 강선 한 가닥을 사용할 수도 있고, 가는 와이어 수십 개를 엮어(꼬아서) 만들어 사용할 수도 있다.

그리고 단면은 원형이 일반적이겠으나, 탄성을 보다 높이기 위해 단면이 직사각형 형상인 일명 판스프링이 사용될 수도 있다.

그리고 상기 제1스프링(611) 및 제2스프링(612)은 각각 한 개를 사용할 수도 있지만, 탄성력을 높이기 위해 각각 수개 겹쳐 사용할 수도 있다.

상기 제1스프링(611)과 제2스프링(612)의 양단을 각각 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12)에 회전가능하게 고정시키는 연결수단은 고정핀(613), 연결부재(614) 또는 제1말림부(615) 및 제2말림부(616), 그리고 와셔(617)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정핀(613)은 상기 제1스프링(611) 및 제2스프링(612)의 양단을 각각 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12)에 고정시키는 역할과, 제1스프링(611) 및 제2스프링(612)의 회전축이 되는 축핀의 역할을 한다.

또 상기 고정핀(613)은 볼트, 리벳 등이 사용될 수 있고, 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12) 내면에 고정되어 돌출되어 있는 고정돌기가 사용될 수도 있다.

그리고 상기 고정핀(613)은 상기 제1스프링(611)과 제2스프링(612)에 공유되어 결합된다. 즉, 제1스프링(611)과 제2스프링(612)이 각각 별개로 고정핀(613)에 의해 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12)에 회전가능하게 결합되는 것이 아니라, 제1스프링(611)과 제2스프링(612) 양단이 각각 하나의 고정핀(613)에 의해 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12)에 회전가능하게 결합된다. 그리하여 2개의 스프링을 사용하지만 1개의 스프링을 플레이트에 장착하는 것 이상의 추가 공정이 없어 장착이 용이 신속하게 행해지므로 생산성이 높아진다.

한편, 연결수단으로서 상기 연결부재(614)는 상기 제1스프링(611)과 제2스프링(612)의 단부가 고정핀(613)을 통해 상기 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12)에 회전가능하게 고정되도록 한다.

상기 연결부재(614)는 평탄부(614a), 절곡부(614b), 고정부(614c)를 포함하여 이루어지는데,

상기 평탄부(614a)는 내면에 상기 제1스프링(611)과 제2스프링(612)의 단부가 접촉되어 놓이고, 외면은 고정플레이트(11) 또는 이동플레이트(12)의 내면을 향하게 된다. 외면이 고정플레이트(11) 또는 이동플레이트(12)의 내면을 향하는 것은 마찰저항을 줄려 마모를 방지하고, 마찰에 따른 소음의 방생을 억제하기 위한 것이다.

그리고 상기 절곡부(614b)는 상기 평탄부(614a) 양측에 연장되어 있고, 내면을 향하여 절곡된 후에 압착되어 제1스프링(611)과 제2스프링(612)을 압착 고정시킨다.

그리고 상기 고정부(614c)는 평탄부(614a)에서 외측으로 연장되어 있고, 상기 고정핀(613)이 삽입 결합되는 고정홀(614c-1)이 형성되어 있고, 상기 고정홀(614c-1)은 상기 제1스프링(611)의 양단을 연결하는 가상의 직선에서 일측으로 편심 되어 있고, 제1스프링(611)의 일단과 타단에 구비되는 두 고정홀(614c-1)은 상기 가상의 직선에서 반대 측에 위치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 두 고정홀(614c-1)을 편심 되고 반대 측에 배치시킴으로서 이동플 레이트(12)의 초기 이동시, 즉, 제1스프링(611)이 완전개방 또는 완전폐쇄 상태에서 슬라이드 이동되기 시작하는 시점에서 직선의 제1스프링(611)이 라운드 지는 것에 대항하는 저항을 최소화하여 슬라이드 이동을 부드럽게 한다.

한편, 연결수단으로서 상기 제1말림부(615)와 제2말림부(616)는 각각 제1스프링(611)의 양단과 제2스프링(612)의 양단이 원형으로 말려 형성되고,

두께를 증가시키지 않도록 제1말림부(615)와 제2말림부(616)는 동일평면상에 배치되면서 제2말림부(616)가 제1말림부(615)의 외측을 감싸고,

상기 고정핀(613)을 축으로 회전하는 제1말림부(615)와 제2말림부(616)가 서로의 회전을 방해하지 않도록 제1말림부(615)와 제2말림부(616)의 말리는 방향은 반대가 된다.

그리고 제1말림부(615)와 제2말림부(616)에 삽입 고정되는 고정핀(613)이 돌출되어 스프링모듈(60)의 두께가 두꺼워지지 않도록 제1말림부(615)와 제2말림부(616)는 단차져 있어 상기 고정핀(613)의 헤드를 수용한다.

한편, 상기 와셔(617)는 상기 고정핀(613)에 삽입되고, 상기 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12)의 내면과 상기 연결부재(614)의 평탄부(614a) 또는 제1말림부(615) 및 제2말림부(616) 사이에 배치되어 이들의 직접 접촉에 의한 마찰에 따른 마모를 방지하고, 소음의 발생을 억제하며, 제1말림부(615)와 제2말림부(616)가 보다 원활하게 회전될 수 있도록 한다.

그리고 이동플레이트(12) 외면 쪽에 장착되는 각종 전자제품과, 고정플레이트(11) 외면 쪽에 장착되는 각종 전자제품 간에 전기적 연결을 위해 별도의 전선을 사용하지 아니하고,

제1스프링(611)과 제2스프링(612), 그리고 제1스프링(611)과 제2스프링(612)의 양단을 고정플레이트(11)와 이동플레이트(12) 내면에 각각 고정시키는 고정핀(613)을 전기가 흐를 수 있는 금속재질로 함으로써 해결될 수 있다.

본 발명에서는 [인쇄회로기판(20)-스위치부(30)-시트(40)-키패드(50)] 집합체가 상기 프레임(10)의 고정플레이트(11)나 이동플레이트(12)에 장착될 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 메탈돔을 갖는 전자기기에서 키패드, 시트, 인쇄회로기판 및 스위치부를 나타낸 분해 구성도,

도 2는 스위치부의 메탈돔에 대한 구성도,

도 3은 스위치부의 메탈돔에 스커트가 형성된 것을 나타낸 구성도,

도 4는 도 3의 메탈돔에 형성된 통기공의 다양한 구현예를 나타낸 도면,

도 5는 도 3의 메탈돔이 키패드, 시트, 인쇄회로기판에 배열된 상태를 나타낸 측단면도,

도 6은 도 1의 구성에서 시트에 탑필름이 마련된 것을 나타낸 분해 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 메탈돔을 갖는 전자기기에서 프레임을 이루는 이동 및 고정 플레이트에 스프링모듈이 장착된 것을 나타낸 구성도,

도 8은 스프링모듈의 분해 구성도,

도 9는 본 발명의 또 다른 여러 실시예에 따른 스프링모듈의 분해 구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 프레임

11 : 고정플레이트 12 : 이동플레이트

20 : 인쇄회로기판

30 : 스위치부

21 : 내접촉부 22 : 외접촉부

31 : 메탈돔 311 : 중앙대응접촉부

311a : 융기부 311b : 딤플

312 : 외곽대응접촉부 313 : 리턴부

314 : 통기공 315 : 스커트

40 : 시트

41 : 베이스필림 411 : 장착부

42 : 탑필름

50 : 키패드

51 : 키

60 : 스프링모듈

611 : 제1스프링 612 : 제2스프링

613 : 고정핀 614 : 연결부재

614a : 평탄부 614b : 절곡부

614c : 고정부 614c-1 : 고정홀

615 : 제1말림부 616 : 제2말림부

617 : 와셔

H : 횡선

V : 종선

Claims (4)

1. 프레임;

   상기 프레임에 장착되는 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판에 형성된 내외(內外) 접촉부, 그리고 상기 내외 접촉부에 접속하는 중앙 및 외곽 대응접촉부를 갖고 통기공이 형성된 메탈돔을 포함하는 스위치부;

   상기 스위치부의 메탈돔을 고정하도록 장착부가 형성된 시트; 및

   상기 메탈돔 상부에 위치하는 키패드;를 포함하여 이루어지며,

   상기 프레임은 상호 슬라이딩 변위되는 고정플레이트 및 이동플레이트로 이루어지고,

   상기 고정 및 이동 플레이트 사이에는 스프링모듈이 배열되어 있으며,

   상기 스프링모듈은

   상기 이동플레이트가 완전개방 또는 완전폐쇄 상태로 슬라이드 이동된 상태에서

   탄성이 소멸되는 제1스프링, 상기 제1스프링보다 길이가 길어 탄성이 남아 있는 제2스프링, 그리고 상기 제1스프링 및 제2스프링의 양단을 각각 상기 고정플레이트 및 이동플레이트의 내면에 회전가능하게 고정시키는 고정핀을 갖는 연결수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메탈돔은 횡광종협(橫廣縱峽) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 메탈돔은 외곽 대응접촉부 단부에 경사각이 커진 스커트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 응답성 및 조립성이 향상된 메탈돔을 갖는 전자기기.
4. 삭제

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