상보형 다이오드부를 갖는 스위치{Switch having a complementary diode unit}
본 발명은 스위치에 관한 것으로서, 특히 상보형 다이오드부가 장착된 스위치에 관한 것이다. 이 스위치는 예를 들어 미합중국 특허 제 5,199,557호에 개시된 타입일 수 있다.
전자스위치는 실제 응용이나 사용된 제조방법 등에 따라서 다양한 형태로 이용할 수 있다. 미합중국 특허 제 5,199,557호는 하나 이상의 다이오드가 장착된 여러 가지 다른 스위치 설계를 개시한다. 이 스위치는 소위 표면실장기술(Surface Mounting Technique; SMT)에 의해 키보드 패널에 장착되도록 되어 있다. 그러나, 이 다이오드는 예를 들어 240℃에서 대략 60초 동안 주석을 가열하는 이 공정에 견딜 수 없으며, 따라서 다이오드는 나중에 장착된다. 이 다이오드는 푸시버튼 연장부의 내부 공간에 수납된 소켓에 장착되고, 그 다이오드 단자는 푸시버튼 연장부의 슬릿과 스위치의 하우징부품의 구멍을 통해 연장된다.
본 발명의 목적은 하나이상의 다이오드를 나중에 장착할 필요 없이 자동공정으로 제조할 수 있는 스위치와 이 스위치의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 측면은, 적어도 하나의 다이오드 및 한 쌍의 단자를 포함하는 다이오드부를 적어도 두 개의 단자점을 갖는 스위치 본체 및 작동형 키를 갖는 스위치에 장착하는 방법에 있어서, 상기 방법은 다이오드부의 표면부가 스위치 본체의 대응 표면부와 맞물려서 다이오드부가 소정의 면상에서 스위치 본체에 대하여 움직이는 것을 방지하도록 다이오드부를 키의 노출단부 상에 위치시키는 단계와, 상기 다이오드부 단자를 상기 면에 대하여 횡방향으로 연장시키는 단계와, 다이오드부가 상기 소정의 면에 대하여 횡방향으로 스위치 본체에 대하여 움직이지 못하도록 다이오드부 단자를 스위치 본체의 단자점에 접속하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다이오드의 견고한 고정을 보장하므로 나중에 다이오드를 장착할 필요 없이 예를 들어 키보드패널에 장착하도록 된 취급 용이한 스위치를 보장할 수 있다. 이 스위치를 표면실장기술이나 그 외의 가열을 수반한 장착기술로 장착하는 경우에는 관련되는 온도에 견딜 수 있는 다이오드를 사용할 필요가 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 다이오드부는 키의 노출단부에 주벽에 의해 형성된 오목부 내에 배치되며, 다이오드부 단자는 상기 주벽에 형성된 개구 또는 슬릿을 통해 연장된다. 이 오목부는 본 발명에 따른 실제의 다이오드부를 정렬할 수 있는 어떤 형상도 가질 수 있다. 이 오목부는 예를 들어 다이오드부의 외형과 동일한 형상을 가질 수 있다. 이 오목부의 단면은 대체로 원형이거나, 또는 대체로 사각형 등의 그 외의 어떤 형상도 가질 수 있다. 다이오드는 다이오드부 단자를 포함하는 돌출부를 갖는 소켓 내에 장착되며, 상기 돌출부는 키의 주벽에 형성된 상기 개구 또는 슬릿을 통하여 연장되도록 배치될 수 있다. 소켓의 형상은 대체로 원형이거나, 또는 대체로 사각형 등의 그 외의 어떤 형상도 가질 수 있다. 다이오드부와 키 사이의 틈새는 바람직하게는 다이오드부에 영향을 주지 않고 키가 작동할 수 있도록 되어있다. 다이오드부 단자를 상기 스위치 본체의 단자점에 접속하는 단계는, 바람직하게는 상기 스위치 본체의 단자점과 상기 다이오드부 단자를 기계적으로 상호 접속시키는 단계와, 스위치 본체의 단자점과 다이오드부 단자 사이의 접속부를 솔더링하는 단계를 포함한다. 이런 기계적 상호 접속에 의하여, 스위치의 장착에 가열을 포함한다고 하더라도 다이오드부를 올바를 위치에 유지시킬 수 있게 된다. 솔더링은 스위치 본체의 단자점과 다이오드부 단자 사이의 전기적 접속을 향상시킬 수 있으며, 게다가 스위치의 취급중의 다이오드부의 고정을 더욱 향상시킬 수 있다. 스위치 본체의 각 단자점은 바람직하게는 서로 약간 이격된 한 쌍의 단자핀을 포함하며, 다이오드부 단자의 접속단계는, 각 쌍의 상기 단자핀 사이에 다이오드부의 각 단자를 위치시키는 단계와, 핀을 다이오드부 단자 주위에 함께 가압하는 단계를 포함한다. 그러나, 각 단자점은 오직 하나의 단자핀 또는 세 개 이상의 단자핀을 포함할 수도 있다. 스위치 본체의 단자점과 다이오드부 단자를 기계적으로 상호 접속하는 단계는 단자핀을 비틀거나 휘는 것도 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 측면은, 적어도 두 개의 단자점을 갖는 스위치 본체와, 스위치 본체 상에 장착되는 작동형 키로서, 키의 노출단부에 장착된 한 쌍의 단자 및 적어도 하나의 다이오드를 포함하는 다이오드부를 가지며, 다이오드부의 표면부는 다이오드부가 소정의 면에서 스위치 본체에 대하여 움직이지 못하도록 스위치 본체의 대응 표면부와 맞물리며, 다이오드부 단자는 상기 면에 대하여 횡방향으로 연장되어 상기 스위치 본체의 단자점에 접속되도록 된 작동형 키를 포함하는 스위치에 관한 것이다. 다이오드부는 바람직하게는 키의 노출단부에 주벽에 의해 형성된 오목부 내에 배치되며, 다이오드부 단자는 상기 주벽에 형성된 개구 또는 슬릿을 통해 연장된다. 이 키는 대체로 원형 또는 사각형의 단면을 갖는 등 어떠한 형상도 가질 수 있다. 주벽은 원통형 외면을 가질 수 있는데, 즉 키는 그 높이를 따라서 대체로 일정한 단면을 갖거나 또는 그 단면이 변할 수 있다. 다이오드는 바람직하게는 다이오드부 단자를 포함하는 돌출부를 갖는 소켓에 장착되며, 상기 돌출부는 키의 주벽에 형성된 상기 개구 또는 슬릿을 통해 연장되도록 배치된다. 다이오드는 바람직하게는 소켓에 형성된 캐비티 속에 장착된다. 이들은 예를 들어 접착 또는 솔더링에 의해 장착될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 스위치 본체의 각 단자점은 서로 약간 이격된 한 쌍의 단자핀을 포함하며, 다이오드부의 각 단자는 각 쌍의 상기 단자핀 사이에 끼어서 위치한다. 다이오드부 및 스위치 본체의 맞물리는 표면부는 바람직하게는 각각 상보적인 표면부를 포함할 수 있다. 스위치 본체는 스위치 본체의 하나 이상의 외측벽으로부터 외측으로 연장되는 적어도 4개의 단자부품을 더 포함하며, 단자 중의 적어도 두 개는 각각 각 단자점에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 단자부품은 상기 스위치 본체의 일측면 또는 2측면 이상에 놓여질 수 있다. 이들은 바람직하게는 평면상에 장착되도록 되어있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 스위치 본체와 이 스위치 본체에 장착될 다이오드부를 보여주는 스위치의 분해도. 도 2a는 도 1에 도시한 스위치의 사시도이고, 도 2b는 스위치의 평면도인 바, 도 2a 및 도 2b의 스위치는 하나의 다이오드를 가지고 있는 것으로 도시되어 있다. 도 3은 도 1에 도시한 스위치의 사시도인 바, 이 스위치는 두 개의 다이오드를 가지고 있는 것으로 도시되어 있다. 도 4a는 도 1에 도시한 스위치의 저면도이고, 도 4b 및 도 4c는 각각 하나의 다이오드 및 두 개의 다이오드를 갖는 스위치의 전기적 접속도. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분해도.
도 1은 본 발명에 따른 스위치(1)의 바람직한 실시예를 나타내는 것으로서, 스위치 본체(2)는 4개의 단자부품(3)을 갖는데, 이중에 3개를 도면에서 볼 수 있다. 스위치 본체(2)는 스위치 본체(2)의 맞은 편에 위치하는 두 개의 단자점 (4)(이중에 하나만 도면에서 볼 수 있다)을 더 포함한다. 도시한 바람직한 실시예에서, 각 단자점(4)은 서로 약간 이격된 한 쌍의 단자핀(5)을 포함한다. 이 스위치(1)는 작동시에 대칭축을 따라서 움직이는 작동형 키(6)를 더 포함한다. 이 키(6)는 그 노출단부에 형성된 오목부(7)를 갖는데, 이 오목부(7)는 둘러싸는 주벽(8)에 의해 형성된다. 다이오드부(9)는 캐비티(11)를 갖는 소켓(10)을 구비하는데, 이 소켓은 다이오드(13)용 접점과 각각 다이오드부 단자(15)를 포함하는 돌출부(14)를 포함한다. 돌출부(14)는 키(6)의 주벽(8)에 형성된 슬릿(16)을 통해 연장되도록 배치된다. 적어도 하나의 다이오드(13)가 접점(12)과 전기적으로 연결된 채로 소켓(10)의 캐비티(11) 내에 장착된다. 본 발명에 따른 스위치(1)는 바람직하게는 발광 표면실장형(SMD) 다이오드와 함께 사용하도록 되어 있지만, 실제의 응용에 적합하고 본 발명에 따른 다이오드부에 장착될 수 있는 어떤 타입의 다이오드도 사용할 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 하나의 다이오드(13)를 갖는 스위치를 나타내고, 도 3은 두 개의 다이오드(13)를 갖는 실시예를 나타낸다. 소켓(10)의 캐비티(11) 내에 충분한 공간이 있다면 스위치에 대하여 3개 이상의 다이오드도 사용할 수 있다. 도 2 및 도 3은 다이오드(13)을 장착하기 위한 캐비티(11)의 두가지 다른 형상을 나타낸다. 도시한 캐비티(11)의 사이즈는 다이오드(13)의 사이즈로 조정될 수 있다. 따라서, 캐비티(11)의 형상은 원하는 타입 및 사이즈의 다이오드(13)를 수용하도록 된 어떤 형상도 될 수 있다. 그러나, 동일한 캐비히 형상 및 사이즈에 대하여 다 양한 수의 다이오드를 수용하도록 된 캐비티(11)를 갖는 소켓(10)을 구비한 다이오드부(9)도 사용할 수 있다. 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주는 도 2a의 스위치의 평면도이다. 다이오드부(14)의 돌출부들은 또한 소켓(10)으로부터 대칭적으로 소켓(10)의 다른 위치로부터 연장될 수도 있다. 이런 실시예에서는 상보적인 형상의 스위치 본체를 사용할 필요가 있다. 도 2 및 도 3은 다이오드부의 형상에 의해 다이오드부를 두 개의 가능한 방향 중에 어느 방향으로도 장착할 수 있게 하는 본 발명의 바람직한 실시예를 보여준다. 전체 스위치의 전기회로는 다이오드의 극성 형성에 의해 결정된다. 그러나, 소정의 한 방향으로만 장착해야 하는 다이오드부(9)를 가질 수도 있다. 올바른 장착은 예를 들어 스위치상의 표시에 의하거나 또는 가능한 장착방식을 제한하는 형상을 사용함으로써 확보하여야 한다. 도 4는 스위치에서의 전기접속을 만드는 바람직한 방법을 보여준다. 도 4a는 스위치의 평면도, 도 4b 및 도 4c는 각각 하나의 다이오드와 두 개의 다이오드를 갖는 스위치의 전기접속도이다. 도 4a에서 스위치 본체에 도시한 부호 17은 예를 들어 키보드 패널에서 스위치의 장착을 안내하는 것을 목적으로 하는 가능한 표시의 예이다. 도시한 숫자는 도 4b 및 도 4c에 도시한 단자부품의 개수에 상당한다. 도 4b 및 도 4c의 중간의 접점부재(18)는 키를 작동시키는 것을 나타낸다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 단자부품(2)은 단자점 중의 하나(-로 표시)에 전기적으로 접속되고, 단자부품(3)은 다른 단자점(+로 표시)에 전기적으로 접속된다. 그러나, 단자부품과 단자점 사이의 그 외의 가능한 접속도 본 발명의 범위 내에서 가능할 것이다. 이들 접속은 예를 들어 단일편의 전기전도성 재료로부터 스위치 본체 에 사용되는 모든 단자를 제조함으로서 달성할 수도 있다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예의 분해도이다. 스위치 본체는 바람직하게는 각각 하우징(19)의 외측벽(20)으로부터 외측으로 연장되는 단자부품(3)과 단자점(4)을 포함하는 단자부(도시하지 않음)의 주위에 성형된 절연재로 만들어진 하우징(19)을 포함한다. 단자부는 접속돔부 등의 스위칭소자(21)에 전기접속하기 위한 전기접촉부재(도시하지 않음)를 더 포함한다. 스위치 본체의 하우징(19)은 스위칭소자(21)를 수용하고 실리콘 돔부 등의 고무부품(23)에 대한 팩킹 표면을 제공하기 위한 오목부(22)를 갖는다. 이들 두 개의 소자(21, 23)는 하우징(19)과 안내 접촉하도록 배치된다. 스위칭소자(21)는 전기접촉부재(도시하지 않음) 중의 적어도 하나와 전기 전도적으로 접촉되지 않은 제 1 상태와 스위칭소자가 전기접촉부재 사이의 전기 전도성 접촉을 확립한 제 2 상태 사이에서 절환될 수 있다. 실리콘 돔부(23)의 상면에는 작동형 키(6)가 놓여진다. 이 키(6)는 슬릿(16)을 갖는데, 이 슬릿은 다이오드부(9)가 슬릿(16)을 통해 연장되는 돌출부와 장착될 때도 키(6)가 작동될 수 있게 한다. 키(6)는 스위치 본체 커버(25)의 올바른 위치를 안내한다. 하우징(19)에는 예를 들어 초음파용접이나 접착에 의해 커버(25)가 고정된다. 이 도면은 스위치 본체와 다이오드부의 상보적 표면의 가능한 설계를 보여준다. 그러나, 다이오드부(9)가 스위치 본체에 대하여 소정의 면에서 움직이지 못 하게하는 어떤 설계라도 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명에 따른 스위치에서, 스위치 본체(2)의 각 단자점(4)은 스위치 본체(2)의 단자부품(3)중의 하나에 전기적으로 접속된다. 단자점(4)은 장착중에 다 이오드부의 단자(15)에 연결되기 때문에 스위치 본체(2)의 4개의 단자부품(3)이 예를 들어 키보드 패널에 장착될 때 다이오드(13)에 대한 전기접속이 이루어진다. 이에 따라서, 다이오드에 대한 추가적인 전기접속의 필요가 없어진다. 전술한 스위치는 표면실장기술(SMT)에 따라서 사용할 수 있다. 그러나, 그 외의 제조방법도 본 발명의 범위 내에서 적용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 다이오드 소켓(10) 및 스위치 하우징(19)은 단자 주위에 절연재를 성형함으로써 제조된다. 그러나, 절연부품을 별도로 성형하고 단자부품을 나중에, 예를 들어 접착으로 장착할 수도 있다. |
