키 스위치 장치

키 스위치 장치{Key Switch Device}

도 1a은 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 스위치 장치의 개념을 나타내는 정면도이다.

도 1b은 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 소(小) 링크 부재와 대(大) 링크 부재의 개념을 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 톱(top)을 빼낸 상태를 나타내는 키 스위치 장치의 평면도이다.

도 3a은 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 스위치 장치의 일부 절결 정면도이다.

도 3b은 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 톱이 눌러내려진 상태를 나타내는 키 스위치 장치의 일부 절결 정면도이다.

도 4a는 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 스위치 장치의 일부 절결 측면도이다.

도 4b는 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 톱이 눌러내려진 상태를 나타내는 키 스위치 장치의 일부 절결 측면도이다.

도 5a는 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키 톱의 눌러내리는 방향을 나타내는 개념도이다.

도 5b는 본 발명의 한 실시형태를 나타내고, 키보드에 장착된 키 톱의 눌러내리는 방향을 나타내는 개념도이다.

도 6a은 종래의 예를 나타내고, 키 스위치 장치의 개념을 나타내는 정면도이다.

도 6b은 종래의 예를 나타내고, 링크 부재의 개념을 나타내는 사시도이다.

도 7a은 종래의 예를 나타내고, 키 톱의 눌러내리는 방향을 나타내는 개념도이다.

도 7b은 종래의 예를 나타내고, 키보드에 장착된 키 톱의 눌러내리는 방향을 나타내는 개념도이다.

도 8은 조작성이 좋다고 일컬어지는 데스크 톱용 커브드(curved) 키보드를 나타내는 개념도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 키 스위치 장치 12 : 기판 12a, 12b : 슬라이드 가이드

12c, 12d : 슬릿 13 : 키 톱 13a, 13b : 슬릿

13c, 13d : 슬릿 14 : 소 링크 부재 15 : 대 링크 부재

16 : 러버 스프링

본 발명은 키 스위치 장치에 관한 것이며, 특히 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 박형(薄型) 키보드에 사용하는 링크식 키 스위치 장치에 관한 것이다.

종래의 스위치 장치를 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 도 6a에 있어서, 도면 부호 1은 개념도로 나타낸 키 스위치 장치이며, 그 키 스위치 장치(1)는 기판(2)과 키 톱(top)(3)사이에 두개의 링크 부재(4, 5)가 X자형으로 교차하여 구성되는 소위 팬터그래프(pantagraph)식 링크 방식으로 구성되고, 상기 기판(2)과 상기 키 톱(3)사이에 삽입되는 러버 스프링(도시하지 않음)과 상기 링크 부재(4, 5)에 의해 상기 키 톱(3)은 지지되고 있다. 그리고, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 상기 링크 부재(4, 5)는 각각 대략 ゴ자 형상을 갖고, 끼워맞춤부(6, 7)에서 서로 끼워맞추어지고, 회동이 가능하게 되어 있으며, 한쪽의 링크 부재(4)는 상단 양단부의 회동부(4a, 4b)가 상기 키 톱(3)의 하단부에 설치된 베어링부(3a, 3b)에 회동 가능하게 축받이로 지지되고, 하단 양단부의 슬라이드부(4c, 4d)가 상기 기판(2)에 설치된 슬라이드 가이드(2a, 2b)에 미끄러져 움직일 수 있게 걸어맞추어져 있다. 또, 다른 쪽의 링크 부재(5)는 상단 양단부의 슬라이드부(5a, 5b)가 상기 키 톱(3)의 하단부에 설치된 슬라이드 가이드(3c, 3d)에 미끄러져 움직일 수 있도록 걸어맞추어지고, 하단 양단부의 회동부(5c, 5d)가 상기 기판(2)에 설치된 베어링부(2c, 2d)에 회동 가능하게 축받이로 지지되어 있다. 또한, 상기 베어링부(3a, 3b, 2c , 2d)는 슬릿으로 되어 있다.

그리고, 상기 키 톱(3)을 눌러내리면, 그 키 톱(3)은 상기 링크 부재(4, 5)의 링크 작용에 의해 대략 수평상태로 아래쪽으로 눌러내려지고, 상기 기판(2)상에 설치된 스위치 부재(도시하지 않음)를 눌러내려서 그 스위치 부재를 온(on) 상태로 한다.

도 7a은 상기 키 스위치 장치(1)의 동작방향을 나타내는 도면이며, 그 키 스위치 장치(1)의 상기 키 톱(3)은 상기 기판(2)면에 대해 대략 90도 각도 방향으로 눌러내릴 수 있다.

도 7b은 상기 키 스위치 장치(1)를 수평면에 대해 경사각α로 설치된 키보드(8)에 장착한 상태를 나타내고, 그 키보드 조작자의 손가락(9)이 상기 키 스위치 장치(1)의 상기 키 톱(3)을 눌러내리면, 그 키 톱(3)은 수평면에 대해 대략 90도 각도에 상기 경사각α을 더한 각도로 눌러내려지지만, 상기 경사각α는 실용상 제한된 각도가 되기 때문에, 상기 키보드 조작자의 손가락(9)의 눌러내리는 방향과 상기 키 톱(3)의 눌러내리는 방향과는 상기 키보드(8)의 위쪽에 위치할수록 크게 달라져서 조작감이 나쁘다.

도 8은 일반적으로 가장 조작성이 좋다고 일컬어지는 데스크 톱용 커브드(curved) 키보드(10)를 나타내고, 그 커브드 키보드(10)에 있어서, 배열된 키 톱(3)의 상면은, 손가락(9)의 움직임에 따라 아래쪽으로부터 위쪽에 걸쳐 위쪽에 위치할수록 경사각이 큰 커브면이 되도록 배열되어 있다.

이와 같은 커브드 키보드(10)의 배치가 바람직하지만, 이와 같은 배치구성을 취할 수 없을 때는 예를 들어 상기 키 스위치 장치(1)의 상기 키 톱(3)의 눌러내리는 방향을 개량하여 상기 커브드 키보드(10)에 근접시키면 상기 키 스위치 장치(1)의 조작감은 향상된다.

상기 종래예의 키 스위치 장치는 기판과 키 톱 사이에 두개의 링크 부재가 X자형으로 교차하여 구성되는 소위 팬터그래프식 링크 방식으로 구성되고, 상기 키 톱은 러버 스프링과 상기 두개의 링크 부재에 의해 지지되고 있다.

따라서, 상기 두개의 링크 부재는 서로 교차하여 끼워맞추는 끼워맞춤부를 가짐과 동시에, 각 링크 부재는 각각 두개의 회동부와 두개의 슬라이드부를 가지고 있다. 즉, 상기 스위치 장치는 가동(可動) 지지부를 전부 10군데 소유하고 있는 셈인데, 그 가동 지지부는 강도가 약하고, 특히 상기 링크 부재의 서로의 끼워맞춤부는 구조적으로 강도가 약하기 때문에 상기 키 스위치 장치의 박형화에 저해요인이 되고 있다.

또, 상기 키 스위치 장치는 상기 키 톱에 설치되는 슬라이드부분이 사출성형(射出成型)의 금형 제작을 복잡하게 하고, 금형의 제작비용이 높았다.

또한, 상기 키 톱은 그 키 톱의 하단부의 4점이 링크 부재에 의해 지지되는데, 상기 4점 중 2점은 슬라이드부에서 지지되고 있기 때문에 상기 키 톱면이 경사져 흔들리기 쉽고, 따라서 그 키 톱면이 수평도를 유지할 수 없는 결함이 있었다.

또한, 상기 키 톱은 기판면에 대해 대략 90도로 눌러내려지기 때문에, 조작자의 손가락의 눌러내리는 방향과 크게 달라 조작감이 좋지 않았다. 그래서, 키 스위치 장치의 강도를 높여 박형화를 도모함과 동시에 제조비용을 저렴하게 하고, 그 키 스위치 장치의 조작감을 양호하게 하기 위해 해결해야 할 기술적 과제가 발생하게 되었고, 본 발명은 이와 같은 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 제안된 것이며, 기판상에 러버 스프링을 통해 키 톱을 승강 가능하게 장착하고, 그 키 톱을 눌러내려서 스위치 조작을 행하는 키 스위치 장치에 있어서, 상기 기판과 상기 키 톱 사이에 서로 접촉하는 일 없이 직교하여 회동하는 소(小) 링크 부재와 대(大) 링크 부재를 설치하고, 그 소 링크 부재의 하단부를 상기 기판에 설치한 슬라이드 가이드에 미끄러져 움직일 수 있도록 설치함과 동시에, 상단부를 상기 키 톱의 하단부에 설치한 슬릿에 축받이로 지지하고, 상기 대 링크 부재의 하단부 및 상단부를 각각 상기 기판 및 상기 키 톱의 하단부에 설치한 슬릿에 축받이로 지지하고, 상기 러버 스프링, 상기 소 링크 부재 및 상기 대 링크 부재에 의해 상기 키 톱을 승강 가능하게 지지한 키 스위치 장치를 제공하는 것이다.

[실시예]

이하, 본 발명의 한 실시형태를 도 1 내지 도 5에 따라서 상세히 설명한다. 도 1a 및 도 1b에 있어서, 도면부호 11은 개념도로 나타낸 키 스위치 장치이며, 그 키 스위치 장치(11)는 기판(12)과, 그 기판(12)의 위쪽에 설치된 키 톱(13)과의 사이에 서로 접촉하는 일 없이 직교하여 회동하는 소 링크 부재(14)와 대 링크 부재(15)가 설치되어 있다. 그리고 그 소 링크 부재(14)의 하단 양단부에 설치된 슬라이드부(14a, 14b)가 상기 기판(12)에 설치된 슬라이드 가이드(12a, 12b)에 각각 미끄러져 움직일 수 있도록 걸어맞추어지고, 상단 양단부에 설치된 회동부(14c, 14d)가 상기 키 톱(13)의 하단부에 설치된 슬릿(13a, 13b)에 각각 회동가능하게 끼워진다. 한편, 상기 대 링크 부재(15)의 하단 양단부에 설치된 회동부(15a, 15b) 가 상기 기판(12)에 설치된 슬릿(12c, 12d)에 각각 회전 가능하게 끼워지고, 상단 양단부에 설치된 회동부(15c, 15d)가 상기 키 톱(13)의 하단부에 설치된 슬릿(13c, 13d)에 각각 회동 가능하게 끼워진다.

도 2는 상기 키 스위치 장치(11)의 키 톱(13)을 제거한 상태를 나타내는 평면도이며, 그 키 스위치 장치(11)의 중앙부에 대략 돔(dome) 모양의 러버 스프링(16)이 삽입되고, 그 러버 스프링(16)은 상기 기판(12)상에 걸쳐지고, 그 러버 스프링(16)에 얹어놓아진 상기 키 톱(13)에 위쪽으로 힘을 가하고 있다. 또, 상기 소 링크 부재(14)는 상기 러버 스프링(16)에 간섭하지 않도록 상부 중앙부가 그 러버 스프링(16)의 형상에 따라 원호 모양으로 잘라내어져 있다. 또한 도면 중에서 부호 27은 상기 러버 스프링(16)을 상기 기판(12)상에 고정하기 위한 고정부재이다.

도 3a은 상기 키 스위치 장치(11)의 일부 절결 정면도이며, 상기 키 톱(13)이 눌러내려지기 전의 상태를 나타내는 것이며, 상기 러버 스프링(16)이 상기 키 톱(13)에 위쪽으로 힘을 가하고, 그와 함께 상기 소 링크 부재(14) 및 상기 대 링크 부재(15)도 상기 기판(12)과 소정의 각도를 이루어 위로 올라간 상태로 되어 있다.

이 상태에서 조작자가 상기 키 톱(13)을 눌러내리면 그 키 톱(13)은 상기 러버 스프링(16)을 눌러내려 변형시킴과 동시에, 상기 소 링크 부재(14) 및 상기 대 링크 부재(15)를 아래쪽으로 눌러내린다. 이 때, 그 소 링크 부재(14)의 하단 양단부에 설치된 슬라이드부(14a, 14b)는 상기 기판(12)에 설치된 상기 슬라이드 가이드(12a, 12b) 내에서 미끄러져 움직이고, 상단 양단부의 회동부(14c, 14d)는 상기 키 톱(13)의 하단부에 설치한 상기 슬릿(13a, 13b) 내에서 회전한다. 한편, 상기 대 링크 부재(15)의 하단 양단부에 설치된 회동부(15a, 15b)는 상기 기판(12)에 설치된 상기 슬릿(12c, 12d) 내에서 회전하고, 상단 양단부에 설치된 회동부(15c, 15d)는 상기 키 톱(13)의 하단부에 설치된 상기 슬릿(13c, 13d) 내에서 회전한다.

따라서, 상기 키 톱(13)은 상기 소 링크 부재(14)와 상기 대 링크 부재(15)의 링크 작용에 의해 상기 기판(12)에 대략 평행하게 눌러내려지고, 소정의 위치까지 눌러내려지면, 상기 러버 스프링(16)은 상기 기판(12)상에 설치된 스위치 부재(17)를 눌러내려서 온(on) 상태로 한다. 또한 상기 키 톱(13)이 최하점까지 눌러내려지면, 도 3b에 나타나는 것처럼 상기 키 톱(13)이 상기 기판(12)에 맞닿아서 그 키 톱(13)의 눌러내리는 동작은 정지된다. 또한, 상기 도 3a, 도 3b에서 나타내어지는 상기 키 톱(13)의 눌러내리는 방향은 상기 기판(12)면에 대해 대략 직각이다.

도 4a는 상기 키 스위치 장치(11)의 일부 절결 측면도를 나타내며, 그 키 스위치 장치(11)의 키 톱(13)이 최하점까지 눌러내려지면 도 4b에 나타내는 것처럼 눌러내려져 정지하게 되는데, 그 키 톱(13)은 상기 대 링크 부재(15)의 회전과 더불어 도면에서 오른쪽 방향으로 이동하여 정지하게 된다. 이 상태를 도 5a에 의해 설명하면, 상기 키 톱(13)은 상기 기판(12)면에 대해 화살표로 나타내는 것처럼 90도를 넘는 각도로 눌러내려진다. 한 실험값에 의하면, 이 각도는 99도를 나타냈 다. 도 5b는 상기 키 스위치 장치(11)를 키보드(18)에 설치한 예를 나타내고 있으며, 손가락(19)의 눌러내리는 조작에 의해 상기 키 톱(13)은 수평면에 대해 상기 눌러내리는 각도(예를 들어 99도)에 상기 키보드(18)의 수평면에 대한 경사각을 더한 각도방향으로 눌러내려지게 된다.

이 각도는 전술한 조작성이 좋은 데스크 톱용 커브드 키보드(도 8에서 부호 10)의 각도에 근접해지게 되어 조작성을 높이게 된다.

또, 도 4a에 나타내는 것처럼, 상기 키 스위치 장치(11)는 슬라이드부(14a , 14b)와 회동부(14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d)등의 가동 지지부가 8군데 있으며, 종래의 키 스위치 장치(도 6에 있어서 부호 1)의 가동 지지부 10군데보다 적기 때문에 강도를 높일 수 있다. 또, 종래예의 끼워맞춤부(도 6에 있어서 부호 6 및 7)가 없기 때문에 강도를 더 높이게 된다. 이것은 상기 키 스위치 장치(11)의 박형화를 가능하게 한다.

또한, 상기 키 톱(13)의 하단부에는 슬라이드 가이드가 없고 슬릿(13a, 13b, 13c, 13d)만 설치되어 있기 때문에, 상기 키 톱(13)의 성형이 간단하며, 상기 키 스위치 장치(11)의 조립도 용이하다.

또한, 본 발명은 발명의 정신을 일탈하지 않는 한 다양하게 개변될 수 있으며, 본 발명이 그 개변되는 것에 영향을 미치는 것은 당연하다.

본 발명은 상기 한 실시형태에서 상세히 설명한대로, 기판상에 러버 스프링을 통해 키 톱을 승강 가능하게 장착한 키 스위치 장치에 있어서, 상기 기판과 상 기 키 톱 사이에 서로 접촉하는 일 없이 직교하여 회동하는 소 링크 부재와 대 링크 부재를 설치하고, 그 소 링크 부재의 하단부를 상기 기판에 설치한 슬라이드 가이드에 미끄러져 움직일 수 있도록 설치함과 동시에, 상단부를 키 톱의 하단부에 설치한 슬릿에 축받이로 지지하고, 또 상기 대 링크 부재의 하단부 및 상단부를 각각 상기 기판 및 상기 키 톱의 하단부에 설치한 슬릿에 축받이로 지지했으므로, 상기 러버 스프링, 상기 소 링크 부재 및 상기 대 링크 부재에 의해 상기 키 톱을 승강 가능하게 지지할 수 있다.

따라서, 상기 키 스위치 장치는 종래예에 비교하여 가동 지지부를 적게 할 수 있으며, 특히, 구조적으로 강도가 약한 종래예의 링크 부재끼리의 끼워맞춤부를 없앨 수 있으므로 강도를 높일 수 있고, 상기 키 스위치 장치의 박형화를 도모할 수 있다.

또, 상기 키 톱에 슬라이드 가이드 부분이 없기 때문에, 키 톱면의 흔들림이 없고 수평도가 양호하게 유지됨과 동시에, 상기 키 톱의 성형에 있어서 금형 제작이 용이해지고 비용을 저감시키는데 기여하게 된다.

또한, 상기 키 톱은 기판면에 대해 90도를 넘는 각도로 눌러내려지므로, 종래예에 비해서 조작감이 양호해진다.

이와 같이, 본 발명은 키 스위치 장치의 강도를 높여 박형화를 도모함과 동시에 제조비용을 저렴하게 하고, 키 스위치 장치의 조작감을 양호하게 하는 등 그야말로 현저하게 큰 효과를 이룰 수 있는 발명이다.