开关以及开关的制造方法 |
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| 申请号 | CN201310456427.8 | 申请日 | 2013-09-29 | 公开(公告)号 | CN103714998A | 公开(公告)日 | 2014-04-09 |
| 申请人 | 三美电机株式会社; | 发明人 | 菊池秀武; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供 开关 以及开关的制造方法。即使在提高了收纳可动 电极 和固定电极的空间的密闭性的情况下也能够获得期望的开关操作感。在安装在 电路 板上的壳体（2）的凹部（2a）内配置有可动电极（5）和多个固定电极（3a、3b）。可动电极能在使多个固定电极彼此成为导通状态的第1 位置 与使多个固定电极彼此成为非导通状态的第2位置间移位。按压构件（6） 覆盖 凹部的至少一部分地配置，利用来自外部的按压 力 使可动电极自第2位置移位至第1位置。按压构件具有第1弯曲部（6c）和第2弯曲部（6d）。可动电极位于第2位置时，夹在第1弯曲部与第2弯曲部间的倾斜部（6e）与可动电极隔着间隙相对。可动电极位于第1位置时，倾斜部能朝向壳体的外侧弯曲。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种开关，其中， |
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| 说明书全文 | 开关以及开关的制造方法技术领域背景技术[0002] 在该种装置中，在电路板上配置有多个固定电极和可动电极。可动电极能够在使该多个固定电极彼此成为导通状态的第1位置与使该多个固定电极彼此成为非导通状态的第2位置之间弹性移位，按压构件以与在通常情况下位于第2位置的可动电极相对的方式配置。当按压构件利用来自外部的按压力使可动电极移位至第1位置时，固定电极彼此成为导通状态。当解除按压力时，可动电极弹性恢复至第2位置而使固定电极彼此成为非导通状态（例如参照专利文献1）。 [0003] 专利文献1：日本特开2009－123655号公报 发明内容[0004] 发明要解决的问题 [0005] 基于防水、防尘性的要求，要求提高用于收纳可动电极和固定电极的空间的密闭性。在该情况下，当按下按压构件而使可动电极朝向固定电极移位时，该空间内存在的空气难以透出（或者无法透出），作为对按压构件的移位的阻力而发挥作用。因此，无法获得期望的开关操作感。 [0006] 因而，本发明的目的在于，提供一种即使在提高了用于收纳可动电极和固定电极的空间的密闭性的情况下也能够获得期望的开关操作感的技术。 [0007] 用于解决问题的方案 [0008] 为了达到上述目的，本发明能获得的第1技术方案是一种开关，其中，该开关包括：壳体，其安装在电路板上，并具有凹部；至少一个第1固定电极，其配置在上述凹部内；至少一个第2固定电极，其配置在上述凹部内；可动电极，其配置在上述凹部内，并能够在使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为导通状态的第1位置与使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为非导通状态的第2位置之间移位；以及按压构件，其以覆盖上述凹部的至少一部分的方式配置，利用来自外部的按压力使上述可动电极自上述第2位置移位至上述第1位置，上述按压构件具有第1弯曲部和第2弯曲部，当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的夹在上述第1弯曲部与上述第2弯曲部之间的一部分与上述可动电极隔着间隙相对，当上述可动电极位于上述第1位置时，上述按压构件的一部分能够朝向上述壳体的外侧弯曲。 [0009] 采用这样的结构，当可动电极在来自外部的按压力的作用下自第2位置移位至第1位置时、凹部内的空气作为对按压构件的移位的阻力而发挥了作用的情况下，按压构件的一部分变形为朝向壳体的外侧弯曲。由此，确保空气的退避空间，不会妨碍按压构件的移位。因而，不会损害按压构件的操作性就能够获得期望的开关操作感。 [0010] 也可以做成这样的结构：当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的一部分朝向上述凹部弯曲。在该情况下，能够较大地获得该按压构件的一部分的变形量，提高针对空气阻力等外力的缓冲性。 [0011] 为了达到上述目的，本发明能获得的第2技术方案是一种开关，其中，该开关包括：壳体，其安装在电路板上，并具有凹部；至少一个第1固定电极，其配置在上述凹部内；至少一个第2固定电极，其配置在上述凹部内；可动电极，其配置在上述凹部内，并能够在使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为导通状态的第1位置与使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为非导通状态的第2位置之间移位；以及按压构件，其以覆盖上述凹部的至少一部分的方式配置，利用来自外部的按压力使上述可动电极自上述第2位置移位至上述第1位置，上述按压构件具有第1弯曲部和第2弯曲部，当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的夹在上述第1弯曲部与上述第2弯曲部之间的一部分与上述可动电极隔着间隙相对，当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的一部分朝向上述凹部弯曲，当上述可动电极位于上述第1位置时，上述按压构件的一部分能够朝向上述壳体的外侧挠曲变形。 [0012] 采用这样的结构，当可动电极在来自外部的按压力的作用下自第2位置移位至第1位置时、凹部内的空气作为对按压构件的移位的阻力而发挥了作用的情况下，按压构件的一部分朝向壳体的外侧挠曲变形。由此，确保空气的退避空间，不会妨碍按压构件的移位。 因而，不会损害按压构件的操作性就能够获得期望的开关操作感。 [0013] 也可以做成这样的结构：当上述可动电极位于上述第1位置时，上述按压构件的一部分朝向上述壳体的外侧弯曲。在该情况下，能够较大地获得该按压构件的一部分的变形量，提高针对空气阻力等外力的缓冲性。 [0014] 为了达到上述目的，本发明能获得的第3技术方案是一种开关，其中，该开关包括：电路板；至少一个第1固定电极，其配置在上述电路板上；至少一个第2固定电极，其配置在上述电路板上；可动电极，其能够在使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为导通状态的第1位置与使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为非导通状态的第2位置之间移位；以及按压构件，其配置在上述电路板上，并覆盖上述第1固定电极和上述第2固定电极以及上述可动电极，其利用来自外部的按压力使上述可动电极自上述第2位置移位至上述第1位置，上述按压构件具有第1弯曲部和第2弯曲部，当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的夹在上述第1弯曲部与上述第2弯曲部之间的一部分与上述可动电极隔着间隙相对，当上述可动电极位于上述第1位置时，上述按压构件的一部分能够向远离上述电路板的方向弯曲。 [0015] 采用这样的结构，当可动电极在来自外部的按压力的作用下自第2位置移位至第1位置时、按压构件与电路板之间的空气作为对按压构件的移位的阻力而发挥了作用的情况下，按压构件的一部分变形为向远离电路板的方向弯曲。由此，确保空气的退避空间，不会妨碍按压构件的移位。因而，不会损害按压构件的操作性就能够获得期望的开关操作感。 [0016] 也可以做成这样的结构：当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的一部分朝向上述电路板弯曲。在该情况下，能够较大地获得该按压构件的一部分的变形量，提高针对空气阻力等外力的缓冲性。 [0017] 为了达到上述目的，本发明能获得的第4技术方案是一种开关，其中，该开关包括：电路板；至少一个第1固定电极，其配置在上述电路板上；至少一个第2固定电极，其配置在上述电路板上；可动电极，其能够在使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为导通状态的第1位置与使上述第1固定电极和上述第2固定电极间成为非导通状态的第2位置之间移位；以及按压构件，其配置在上述电路板上，并覆盖上述第1固定电极和上述第2固定电极以及上述可动电极，其利用来自外部的按压力使上述可动电极自上述第2位置移位至上述第1位置，上述按压构件具有第1弯曲部和第2弯曲部，当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的夹在上述第1弯曲部与上述第2弯曲部之间的一部分与上述可动电极隔着间隙相对，当上述可动电极位于上述第2位置时，上述按压构件的一部分朝向上述电路板弯曲，当上述可动电极位于上述第1位置时，上述按压构件的一部分能够向远离上述电路板的方向挠曲变形。 [0018] 采用这样的结构，当可动电极在来自外部的按压力的作用下自第2位置移位至第1位置时、按压构件与电路板之间的空气作为对按压构件的移位的阻力而发挥了作用的情况下，按压构件的一部分向远离电路板的方向挠曲变形。由此，确保空气的退避空间，不会妨碍按压构件的移位。因而，不会损害按压构件的操作性就能够获得期望的开关操作感。 [0019] 也可以做成这样的结构：当上述可动电极位于上述第1位置时，上述按压构件的一部分向远离上述电路板的方向弯曲。在该情况下，能够较大地获得该按压构件的一部分的变形量，提高针对空气阻力等外力的缓冲性。 [0020] 为了达到上述目的，本发明能获得的第5技术方案是一种开关的制造方法，其中，由多个模具夹持树脂成型体；由冲头自上述树脂成型体的第1侧按压，从而形成向与上述第1侧相反的第2侧突出的塑性变形部；使上述塑性变形部变形为向上述第1侧突出，从而形成第1弯曲部和第2弯曲部；将上述树脂成型体的夹在上述第1弯曲部与上述第2弯曲部之间的一部分配置为与上述开关的可动电极隔着间隙相对。 [0021] 采用这样的制造方法，能够获得能得到第1技术方案～第4技术方案的效果的具有按压构件的开关。 [0023] 发明的效果 [0025] 图1是本发明的第1实施方式的按键开关的外观立体图。 [0026] 图2是表示图1的按键开关的外观的五面图，图2的（a）是俯视图，图2的（b）是主视图，图2的（c）是仰视图，图2的（d）是后视图，图2的（e）是右视图。 [0027] 图3是图1的按键开关的分解立体图。 [0028] 图4是表示沿着图2的（a）中的线Ⅳ－Ⅳ的截面的图，并且是说明自外部施加了按压力后的情况下的各部的变形情况的图。 [0029] 图5是说明图1的按键开关的按压构件的制造方法的剖视图。 [0030] 图6是说明图1的按键开关的按压构件的制造方法的剖视图。 [0031] 图7是说明本发明的第2实施方式的按键开关在自外部施加了按压力后的情况下的各部的变形情况的图。 具体实施方式[0032] 以下，一边参照附图，一边详细地对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中所使用的各附图中，为了将各构件显示为能够识别出来的大小，而适当地改变了比例尺。 [0033] 作为本发明的开关的第1实施方式，图1表示按键开关1的立体图，图2表示按键开关1的五面图。图2的（a）是俯视图，图2的（b）是主视图，图2的（c）是仰视图，图2的（d）是后视图，图2的（e）是右视图。由于从左侧面观察到的形状与右视图所示的形状相对称，因此省略了图示。 [0034] 如这些图所示，按键开关1呈这样的外观：在安装在电路板上的绝缘性树脂制的壳体2的上表面设有按压构件6。 [0035] 如图3的分解立体图所示，壳体2具有开口有凹部2a的上表面2b。在凹部2a的底部配置有多个第1固定电极3a，在底部中央配置有多个第2固定电极3b。第1固定电极3a和第2固定电极3b作为本发明的多个固定电极而发挥作用。 [0036] 各第1固定电极3a在壳体2内与第1外部连接端子4a相导通。各第2固定电极3b在壳体2内与第2外部连接端子4b相导通。第1外部连接端子4a和第2外部连接端子 4b通过软钎焊连接于形成在各电路板的安装面上的布线端子的焊盘。 [0037] 在壳体2的凹部2a内收纳有可动电极5。可动电极5是能够弹性变形的圆顶形状的导电性构件。如图4的（a）的截面所示，可动电极5以这样的方式配置在凹部2a内：外缘部5a与第1固定电极3a相接触，且中央部5b与第2固定电极3b隔着间隙相对。即，可动电极5在通常情况下向上侧凸。 [0038] 按压构件6以覆盖凹部2a的方式配置在壳体2的上表面2b（参照图3）上，并因对未图示的按钮等的操作而自上方（外部）接受按压操作。 [0039] 位于下方的可动电极5的中央部5b借助按压构件6被随着对未图示的按钮等的操作而产生的按压力按压。当施加于可动电极5的载荷大于规定值时，如图4的（b）所示，中央部5b伴随着点击感而反过来成为向下方凸的状态，并且与第2固定电极3b相接触。 [0040] 与此相伴，第1固定电极3a与第2固定电极3b经由可动电极5成为导通状态。当解除按压力时，中央部5b利用可动电极5的自身复原力（弹性）伴随着点击感恢复至原始状态（向上方凸的状态），从而解除第1固定电极3a与第2固定电极3b相导通的状态。因而，只要将第1固定电极3a和第2固定电极3b各设置至少一个即可。 [0041] 即，可动电极5能够在使多个固定电极3a、3b彼此成为导通状态的第1位置与使多个固定电极3a、3b彼此成为非导通状态的第2位置之间移位，按压构件6利用来自外部的按压力使可动电极5从第2位置移位至第1位置。 [0042] 按压构件6由含有聚酰亚胺、PEEK（聚醚醚酮）树脂、或者氟系树脂那样的热塑性树脂或者热固性树脂的材料构成。由于这些材料具有耐热性，因此，在将按键开关1安装于电路板时的软钎焊采用回流焊处理时，能够应用这些材料。 [0043] 按压构件6的周缘部6a粘接或者熔接于壳体2的上表面2b。由此，按压构件6与壳体2的凹部2a一同划分形成了可动电极5的操作空间7。 [0044] 按压构件6在其中央部具有按压件部6b。按压件部6b配置在操作空间7内并与可动电极5的中央部5b相对。按压件部6b呈随着接近可动电极5而直径变小的圆锥台形状。 [0045] 按压构件还具有第1弯曲部6c和第2弯曲部6d。如图3所示，第2弯曲部6d以与按压件部6b呈同心圆状地将按压件部6b包围起来的方式延伸。第1弯曲部6c以与按压件部6b和第2弯曲部6d呈同心圆状地将按压件部6b和第2弯曲部6d包围起来的方式延伸。 [0046] 包含周缘部6a在内的、位于第1弯曲部6c的径向外侧的部分是与壳体2的上表面2b相平行地延伸的平坦的部分。按压构件6以第1弯曲部6c为界向上方倾斜。如图4所示，第1弯曲部6c配置在与壳体2的凹部2a相对的位置。包含按压件部6b的上表面在内的、位于第2弯曲部6d的径向内侧的面以第2弯曲部6d为界呈与壳体2的上表面2b相平行地延伸的平坦面。 [0047] 将按压构件6的夹在第1弯曲部6c与第2弯曲部6d之间的一部分称作倾斜部6e。在图4的（a）所示的无载荷状态（未对按压构件6作用外力的状态）下，可动电极5如上述那样位于第2位置。此时，按压构件6的倾斜部6e与可动电极5隔着间隙相对，且朝向壳体2的凹部2a弯曲。 [0049] 当按压构件6随着对未图示的按钮等的操作而被向下方按压时，如图4的（b）所示，按压件部6b与可动电极5的中央部5b相接触，而使可动电极5移位至上述第1位置。此时，操作空间7内存在的空气作为对按压构件6的操作的阻力而发挥作用。特别是在操作空间7的密闭性较高的情况下，空气阻力会到达无法忽视的程度。 [0050] 在本实施方式中，夹在第1弯曲部6c与第2弯曲部6d之间的倾斜部6e能够相对于周缘部6a和按压件部6b独立地挠曲变形。因而，操作空间7内的空气所产生的阻力作为外力作用于倾斜部6e，从而使倾斜部6e变形为朝向壳体2的外侧弯曲。由此，能够确保操作空间7内的空气的退避空间，从而不会妨碍按压构件6向下方移位。 [0051] 因而，即使在出于防尘、防水性的要求而不得不提高操作空间7的密闭性的结构中，也不会损害按压构件6的操作性就能够获得期望的开关操作感。 [0052] 接着，参照图5和图6，对上述按压构件6的制造方法进行说明。首先，如图5的（a）所示，利用多个模具51、52夹持被成形为具有按压件部6b的树脂成型体6A的周缘部6a。在以后的说明中，将树脂成型体6A的、没有按压件部6b突出的一侧称作第1侧，将与该第1侧相反的一侧即按压件部6b突出的一侧称作第2侧。在树脂成型体6A的第1侧配置冲头53。 [0053] 接着，如图5的（b）和图5的（c）所示，通过由冲头53自树脂成型体6A的第1侧按压来进行拉深加工，而形成向第2侧突出的塑性变形部6f。塑性变形部6f的壁厚比周缘部6a和按压件部6b的壁厚薄。 [0054] 图6的（a）表示将这样形成了塑性变形部6f的树脂成型体6A自模具51、52取下来之后的状态。接着，如图6的（b）所示，使塑性变形部6f变形为向第1侧突出。该变形可以通过将按压件部6b的下表面向上方顶起来进行，也可以通过将按压件部6b的上表面向上方拉拽来进行。 [0055] 伴随着该变形而形成第1弯曲部6c和第2弯曲部6d。在第1弯曲部6c与第2弯曲部6d之间形成朝向第2侧弯曲的倾斜部6e。即，能够获得上述按压构件6。 [0056] 此外，在按压构件6的上表面（第1侧）残留有贴着冲头53而形成的痕迹。该痕迹能够成为实施过与拉深加工相伴的上述制造方法的证据之一。 [0057] 此外，未必需要事先使按压件部6b与树脂成型体6A成型为一体。也可以是在对作为树脂成型体的膜实施拉深加工而形成塑性变形部6f、并实施使塑性变形部6f向第1侧突出的变形之后，自该膜的第2侧将事先成形为规定的形状的按压件部6b粘接或者熔接起来，从而获得按压构件6。 [0058] 接着，一边参照图7，一边对本发明的第2实施方式的按键开关1A进行说明。对与第1实施方式的按键开关1实质上相同的结构部件标注相同的附图标记，并省略重复的说明。 [0059] 本实施方式的按键开关1A在利用上述方法制成的按压构件6的周缘部6a直接粘接或者熔接在电路板10上这方面与第1实施方式的按键开关1在结构上有所不同。在电路板10上配置有至少各一个的第1固定电极3a和第2固定电极3b。 [0060] 如图7的（a）所示，可动电极5以这样的方式配置在电路板10上：外缘部5a与第1固定电极3a相接触，且中央部5b与第2固定电极3b隔着间隙相对。即，可动电极5在通常情况下向上侧凸。 [0061] 按压构件6以覆盖第1固定电极3a、第2固定电极3b、以及可动电极5的方式配置在电路板10上。当因对未图示的按钮等的操作而自上方（外部）受到按压操作时，如图7的（b）所示，按压件部6b按下可动电极5的中央部5b而使可动电极5与第2固定电极3b相接触。 [0062] 在本实施方式中，由于将按压构件6直接粘接或者熔接于电路板10从而划分形成了可动电极5的操作空间7A，因此，处于密闭性变高的趋势。因而，当使可动电极5朝向电路板10移位时，操作空间7A内存在的空气作为对按压构件6的操作的阻力而发挥作用。 [0063] 该阻力作用于按压构件6的倾斜部6e，从而使倾斜部6e变形为向远离电路板10的方向弯曲。由此，确保操作空间7A内的空气的退避空间，从而不会妨碍按压构件6向下方移位。 [0064] 因而，即使是具有处于操作空间7A的密闭性变高的趋势的构造的按键开关1A，也不会损害按压构件6的操作性就能够获得期望的开关操作感。 [0065] 上述实施方式是为了使本发明的理解变得容易的实施方式，其并不限定本发明。当然，本发明能够在不超出其主旨的前提下获得变更、改良，并且，与上述实施方式相当的实施方式包含于本发明是不言而喻的。 [0066] 就按键开关1（1A）而言，在未对按压构件6作用外力的状态下，倾斜部6e未必需要朝向凹部2a（电路板10）弯曲。只要在作用了一定的外力的情况下倾斜部6e能够向壳体2的外侧（远离电路板10的方向）挠曲变形即可，初始状态下的倾斜部6e的形状能够是任意形状。 [0067] 就按键开关1（1A）而言，在随着对按压构件6的操作而使操作空间7（7A）内的空气作为阻力作用于倾斜部6e的情况下，倾斜部6e未必需要朝向壳体的外侧（远离电路板10的一侧）弯曲。只要倾斜部6e能够自初始状态向壳体2的外侧（远离电路板10的方向）挠曲变形即可，变形后的倾斜部6e的形状能够是任意形状。 [0068] 上述说明中的“上方”“下方”这样的表现方式仅是为了在参照附图进行的说明过程中方便而应用的，其意图并不是限定使用产品时的方向。能够将“上方”和“下方”分别改称为“远离电路板的方向”和“接近电路板的方向”。 [0069] 按压件部6b的形状和数量并不限定于上述实施方式中的方式。能够根据按键开关1（1A）的规格来适当地决定按压件部6b的形状和数量。 [0070] 第1弯曲部6c的形状和第2弯曲部6d的形状并不限于以与按压件部6b呈同心圆状的方式将按压件部6b包围起来的结构。只要是在未对可动电极5施加按压力的状态下、夹在第1弯曲部6c与第2弯曲部6d之间的部分与可动电极5隔着间隙相对、且该部分能够伴随着可动电极5的移位而朝向壳体2的外侧、或者向远离电路板10的方向挠曲变形即可，能够根据按键开关1（1A）的规格来适当地决定第1弯曲部6c的形状和第2弯曲部6d的形状。 [0071] 可动电极5只要能够利用按压构件6而自使多个固定电极彼此成为非导通状态的位置移位至成为导通状态的位置即可，其能够采用适当的形状和结构。未必需要具有弹性。 [0072] 附图标记说明 [0073] 1、1A、按键开关；2、壳体；2a、凹部；3a、第1固定电极；3b、第2固定电极；5、可动电极；6、按压构件；6c、第1弯曲部；6d、第2弯曲部；6e、倾斜部；6f、塑性变形部；6A、树脂成型体；10、电路板；51、52、模具；53、冲头。 |
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