KR200448802Y1

KR200448802Y1 - 매립형 터치 스위치

Info

Publication number: KR200448802Y1
Application number: KR2020070020344U
Authority: KR
Inventors: 박성대; 김완규
Original assignee: 상도전기통신 주식회사; 김완규
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2010-05-25
Also published as: KR20090006209U

Abstract

본 고안은 벽면에 매립 설치하여 손가락을 가볍게 터치함으로써 조명등 등을 점, 소등 시킬 수 있도록 하는 매립형 터치 스위치를 개시한다.

본 고안은 별도의 감지부 PCB를 마련하지 않아 솔더링할 필요가 없으면서도 터치패널의 두께를 최소화할 수 있으며, 터치 감을 부드럽게 되도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 고안은 터치패널의 후방에 상측 PCB를 설치하되, 터치패널의 버튼부 직후방에 해당하는 상측 PCB대응 위치 중앙에 터치 감지전극과 광투과공을 형성하고, 그 둘레에 테두리공을 형성하며, 터치 감지전극과 버튼부 사이에 통공을 갖는 감지 전극체를 설치하여서 된 것이다.

이에 따라, 본 고안은 기호나 문양을 통하여 고루 빛을 발산하도록 함으로써 우수한 시인성을 제공할 수 있게 됨은 물론이려니와, 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 것이며, 감지 전극체의 탄력으로 부드럽게 터치할 수 있게 되어 사용상의 편의를 제공할 수 있게 되는 등 의 유용한 효과가 있다.

터치 스위치 LED

Description

매립형 터치 스위치{Burying Type Touch Switch}

본 고안은 터치 스위치에 관한 것으로, 특히 벽면에 매립 설치하여 손가락을 가볍게 터치함으로써 조명등 등을 점, 소등 시킬 수 있도록 하는 매립형 터치 스위치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 매립형 터치 스위치는 일반적으로 조명등을 온, 오프 하거나 엘리베이터에서 이동층을 지정하는 등의 용도로 사용되는 바, 이는 푸쉬(Push) 또는 록(Rock) 방식의 스위치와 달리 벽면에 설치된 터치 판에 손가락을 가볍게 접촉시키는 것만으로 회로가 작동하여 제품을 구동시킬 수 있으므로 사용의 편의를 제공할 수 있게 되는 것이다. 이러한 매립형 터치 스위치는 도전성의 터치판을 터치 패널의 배면에 설치하여 손가락이 터치패널에 닿으면 그 배면의 터치판에 연결된 회로부에서 이를 컨덕턴스의 변화로 감지하여 구동 회로를 구동함으로써 조명등에 전원을 공급하거나 차단하는 온, 오프 동작을 할 수 있도록 된 것으로서, 종래의 매립형 터치 스위치의 예를 도 1내지 도 2에 도시하였다. 즉, 도 1에서 보는 바와 같이 미도시한 센서 회로부는 하이 임피던스의 입력으로 된 증폭기로 구성 되어 있으며, 증폭기로 된 입력부가 입력단자(102)에 접속되어 있는 것이다. 또한, 터치 스위치(100)의 본체(101)를 커버하며 실내 장식과 조화를 이룰 수 있도록 설계되는 비도전성의 패널(105)에는 상기의 입력단자(102)와 연결되는 도전성의 터치 판(104)이 설치되어 양(+)극의 전극으로 사용되며, 입력단자(102)에 스프링(103)을 납땜 등으로 고정하며, 그 위에 터치 판(104)이 설치된 패널(105)을 본체(101)와 결합함으로서 입력단자(102)와 터치 판(104)이 스프링(103)에 의해 연결되게 하는 것이다. 또한 도 2에서 보는 바와 같이 터치 판(104)의 후면에 도전성의 쿠션재로 된 연결체(106)를 부착하여서 패널(105)을 본체(101)와 일체로 결합되도록 조립하였을시 입력단자(102)와 터치 판(104)이 연결체(106)의 탄력으로 연결되도록 한 것이다.

이러한 두가지 종래의 매립형 터치 스위치는 입력단자(102)와 터치 판(104) 사이를 연결하기 위한 스프링(103)이나 연결체(106)가 차지하는 소정의 공간이 필수적으로 요구되므로, 제품전체의 두께가 두꺼워 져서 주위의 미관을 해치게 됨은 물론이며, 알루미늄 등의 재질로 된 연결체(106)나 스프링(103)은 시간이 경과함에 따라 형태가 변형되어 터치 판(104)의 감도에 영향을 주거나 접점 불량으로 인한 신뢰성 저하가 발생하며, 장식을 위하여 본체(101) 쪽에서 주사하는 조명 불빛이 스프링(103) 또는 연결체(106)에 가려서 터치 판(104) 둘레에 비치는 불빛의 밝기가 일정치 않거나 그림자가 발생하고, 발광되는 문자나 기호의 조도가 부분적으로 상이하여 조잡감을 주게 되는 등의 문제점이 있는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 대한민국 특허출원 제 2006- 93338호(발명의 명칭: 매립형 터치 스위치; 이하 '인용발명'이라 함)를 제안한 바 있으며, 이는 도 3으로 보인 바와 같이, 감지회로를 내장하며 매립형으로 되고, 내장된 LED(309)에 의하여 발광되는 문자나 도형이 인쇄된 버튼부(310)를 갖는 터치 패널(300)로 구성된 공지의 매립형 터치 스위치에 있어서,

전술한 터치패널(300)의 후방에 상측 PCB(302)를 설치하되, 터치패널(300)의 버튼부(310) 직후방 위치의 상측 PCB(302)에 형성된 사각홀(305)과, 중앙에 터치 감지전극(308)이 형성되고, 상측 PCB(302)의 사각홀(305) 양측에 솔더링하여 고정시키도록 한 감지부 PCB(306)를 구비하여서 된 것이다.

그러므로 이러한 인용발명은 종래의 스프링(103)이나 연결체(106)가 갖는 두께 만큼 벽면으로부터 돌출되는 매립형 터치 스위치의 터치 패널 두께를 낮출 수 있게 되어, 돌출이 최소화된 터치 스위치를 제공할 수 있게 되어 주위의 장식과 조화를 이룰 수 있게 되며, 부품의 간소화로 인해 조립 및 생산원가를 절감할 수 있고 고장 발생 율을 크게 줄여 제품의 신뢰도를 향상 시킬 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

반면에 이러한 인용발명은 반드시 감지부 PCB(306)의 양측을 상측 PCB(302)의 사각홀(305) 양측에 솔더링하여 고정시켜야 하므로, 조립이 번거롭게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 감지부 PCB(306)는 그 재질이 경질의 것이므로, 터치 패널을 누를때 마다 느껴지는 터치감이 딱딱하게 느껴지는 문제점이 있는 것이다.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 별도의 감지부 PCB를 마련하지 않아 솔더링할 필요가 없으면서도 터치패널의 두께를 최소화할 수 있으며, 터치 감을 부드럽게 되도록 한 매립형 터치 스위치를 제공함에 있다.

본 고안은 이러한 목적을 달성하기 위하여 감지회로를 내장하며 매립형으로 되고, 내장된 LED에 의하여 발광되는 문자나 도형이 인쇄된 버튼부를 갖는 터치 패널로 구성된 공지의 매립형 터치 스위치에 있어서, 전술한 터치패널의 후방에 상측 PCB를 설치하되, 터치패널의 버튼부 직후방에 해당하는 상측 PCB대응 위치 중앙에 터치 감지전극과 광투과공을 형성하고, 그 둘레에 테두리공을 형성하며, 터치 감지전극과 버튼부 사이에 통공을 갖는 감지 전극체를 설치하여서 된 매립형 터치 스위치를 제안한다.

이와 같이 하여 본 고안은 인용발명과 같이 상측PCB에 형성된 광투과공을 통하여 발광다이오드에 의한 빛이 터치 패널의 버튼부를 투과하여 버튼부의 기호나 문양을 통하여 고루 빛을 발산하도록 할 수 있게 됨은 물론이려니와, 특히, 별도의 감지부 PCB를 상측PCB에 솔더링하는 어려운 작업이 불필요하게 되어 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 본 고안은 감지 전극체 를 두께가 얇고 쿠션을 가지며 도전성을 갖는 다양한 소재로 제작하여 터치 패드가 벽체로부터 돌출됨을 최소화하면서도 손가락으로 눌렀을 시 감지 전극체의 탄력으로 부드럽게 터치할 수 있게 되어 사용상의 편의를 제공할 수 있게 되는 등 제품 고급화에 기여할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

이러한 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 전체적인 구조를 도 4의 분리사시도로 도시하였으며, 본 고안의 요부를 도 5로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안은 감지회로를 내장하며 매립형으로 되고, 내장된 LED(19)에 의하여 발광되는 빛이 상측 PCB(12)의 광투과공(15)을 통과하여 문자나 도형이 인쇄된 버튼부(20)를 갖는 터치 패널(10)을 조사하도록 하여서 된 매립형 터치 스위치에 있어서,

전술한 터치패널(10)의 후방에 상측 PCB(12)를 설치하되, 터치 패널(10)의 버튼부(20) 직후방 위치의 상측 PCB(12)에 형성된 테두리공(16) 및 중앙의 광투과공(15)과, 터치 패널(10)의 버튼부(20) 직후방 위치에 형성된 터치 감지전극(18)과, 터치 감지전극(18) 및 버튼부(20) 사이에 통공(22)을 갖는 감지 전극체(17)를 설치하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 도 5로 보인 바와 같이, 감지 전극체(17)가 중앙의 광투과공(15)과 그 둘레의 테두리공(16)으로 둘러싸인 상측 PCB(12)의 터치 감지전 극(18)에 점착제 등으로 고정되도록 하여 조립할 수 있다.

이와 같은 상태로 조립된 상측 PCB(12)는 감지 전극체(17)가 돌출되어 있기는 하나, 이는 터치 패널(10)과 본체(13) 사이의 중판(11)과 같은 두께이며, 중판(11)의 공간부(21)와 같은 높이로 제작된다.

이에 따라, 본 고안에 의한 터치 스위치의 터치 패널(10)의 두께는 인용발명의 그것과 동일하게 할 수 있으며, 도 1, 2로 보인 종래의 것보다 월등히 낮게 되는 것이다.

이러한 본 고안을 벽체에 시공하는 과정을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저 감지회로가 실장된 하측 PCB(14)와 상측 PCB(12)를 본체(13)에 차례로 안착한 다음 나사(25)를 사용하여 벽면의 스위치 매립 홈에 설치하고, 중판(11)의 조립 핀(24)이 본체(13)의 조립 홈(23)에 끼워지도록 맞추고 밀어서 밀착시킨 다음 터치 패널(10)의 후면과 중판(11)을 접착 등의 방법으로 결착 시키는 것으로 시공이 완료 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 매립형 터치 스위치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 고안에서 본체(13)는 터치 패널(10)의 버튼부(20)가 터치되었음을 감지하여 전등이나 엘리베이터 등을 작동할 수 있도록 하기 위한 스위치 회로를 실장한 하측 PCB(14)가 내장되어 벽체에 매립되는 것이다.

또한, 상측 PCB(12)는 버튼부(20)의 터치를 감지하기 위한 감지회로가 실장 되어 하측 PCB(14)의 스위치 회로와 연결되어 있는 것이며, 상측 PCB(12)에는 전술한 바와 같이,

터치 감지전극(18)과, 터치 감지전극(18) 및 버튼부(20) 사이에 통공(22)을 갖는 감지 전극체(17)가 게재된 상태로 설치되어 있다.

이러한 상측 PCB(12)의 터치 감지전극(18)은 입력 임피던스가 매우 높은 증폭기의 입력에 연결되어 있으며, 터치 감지전극(18)은 감지 전극체(17)를 통하여 터치 패널(10)의 버튼부(20)와 직접 닿아 있는 것이다.

그러므로, 도전성을 지닌 인체가 건물이나 땅바닥을 통해 회로의 어스와 통하게 되며, 입력 임피던스가 매우 높은 증폭기의 입력과 연결된 상측 PCB(12)의 터치 감지전극(18)과 근접되는 사람의 손가락 사이에는 정전용량이 존재하게 되며, 이의 정전용량은 손가락이 터치 패널(10)에 근접하는 순간 감지 전극체(17)를 통하여 상측 PCB(12)의 증폭기에 의하여 증폭되어 터치를 인식하여 출력을 반전시키게 되고, 이는 하측 PCB(14)에 전달하여 구동회로가 작동됨으로써, 릴레이 등이 작동하여 전등 또는 엘리베이터 등의 구동부를 작동하게 되는 것이다.

아울러, 이와 같은 정전용량을 감지하기 위한 근접거리는 실험을 통해 약 3mm 가 적당한 것으로 나타났으며 이는 비도전성으로 된 터치 패널(10)의 두께가 3mm 이하이므로, 전술한 바와 같이 터치 패널(10) 표면과 터치 감지전극(18) 간의 간격도 3mm 이하가 되어 원활한 작동이 보장될 수 있는 것이다.

특히, 본 고안에서는 일체로 형성된 버튼부(20)에 별도의 도전성인 전극 및 배선을 설치하지 않아도 상측 PCB(12)에 고정된 감지 전극체(17)만으로 손가락의 터치를 감지하는 감지회로가 동작을 할 수 있게 되는 것이다. 그러므로, 본 고안은 조립과정이나 사용 기간이 경과함에 따라 발생할 수 있는 종래의 터치 스위치와 같은 접촉 불량이 전혀 없게 되는 것이다.

특히, 본 고안은 중판(11)의 공간부(21)에 상측 PCB(12)의 감지 전극체(17)가 수용되는 것이며, 스프링 등 하등의 접속수단이 별도로 설치되지 않으므로, 벽체에 매설되지 않고 외부로 노출되어야 하는 두께가 터치 패널(10) 자체의 두께 정도이어서 외부로 노출되는 높이를 최소화할 수 있게 되어 벽면에 설치된 상태에서 주위의 장식과 조화를 이룰 수 있는 미관을 갖게 되는 것이다.

도 1, 2는 종래의 일반적인 매립형 터치 스위치의 구조를 보인 설명도.

도 3은 인용발명에 의한 매립형 터치 스위치의 구조를 보인 설명도.

도 4는 본 고안에 의한 매립형 터치 스위치의 구조를 보인 분리 사시도.

도 5는 본 고안에 의한 매립형 터치 스위치의 요부를 보인 분리 사시도.

도 6은 본 고안에 의한 매립형 터치 스위치의 조립 구조를 보인 종단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 터치 패널 11: 중판 12: 상측 PCB

13: 본체 14: 하측 PCB 15: 광투과공

16: 테두리공 17: 감지 전극체 18: 터치 감지전극

19: LED 20: 버튼부 21: 공간부

22: 통공 23: 조립 홈 24: 조립 핀

25: 나사

Claims

감지회로와 LED가 구비된 하측PCB를 내장하고, 터치 패널의 후방에 상측 PCB를 설치하되, 터치 패널의 버튼부 직후방에 해당하는 상측 PCB 대응 위치 중앙에 광투과공을 형성하고 그 둘레에 터치 감지전극을 형성하며, 터치감지전극의 둘레에 테두리공을 형성하여서 된 공지의 매립형 터치스위치에 있어서,

상기 터치감지전극과 터치패널의 버튼부 사이에 버튼부의 문자나 도형의 크기 이상의 규격으로 된 통공을 가지며, 쿠션을 가진 재질로 제작되고 도전성을 구비하여서 된 감지 전극체를 설치하여 전술한 터치감지전극의 둘레에 형성된 테두리공과 감지 전극체의 쿠션으로 터치패널 조작시의 변형 및 복원이 이루어지도록 하여서 됨을 특징으로 하는 매립형 터치 스위치.
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청구항 1에 있어서,

전술한 상측PCB와 터치패널 사이에 중판이 설치됨을 특징으로 하는 매립형 터치 스위치.
청구항 3에 있어서,

전술한 중판은 중앙에 공간부가 형성되고, 공간부는 전술한 감지 전극체를 수용함을 특징으로 하는 매립형 터치 스위치.
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