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可动接点、带可动接点的薄板以及使用这些的开关装置
申请号	CN200710136800.6	申请日	2007-07-27	公开(公告)号	CN101178983B	公开(公告)日	2011-06-22
申请人	松下电器产业株式会社;			发明人	唐木稔; 上江章; 中尾信正;
摘要	本发明涉及一种可动接点，所述可动接点用于在移动电话等电子设备中使用的带可动接点的薄板等中，其即使小型化也可得到必须的按压力和良好的卡搭感。为此，可动接点如下构成：俯视时圆形的外周缘为倾斜面的圆锥状周缘部所围的部分构成向上方鼓起的球面状部，用平行直线对称于所述圆形中心线地切除两端部，对通过该切除而形成的直线状边缘部和圆形的边缘部的交点部进行圆弧状倒角而成为圆弧状角部，从而形成为大致椭圆形。
权利要求	1.一种可动接点，其由弹性薄板金属构成，所述弹性薄板金属的俯视为圆形的外周缘构成作为倾斜面的圆锥状周缘部，由所述圆锥状周缘部包围的部分构成向上方鼓起的球面状部，通过对所述球面状部的按压操作，所述球面状部伴随咔嗒感向下方突出地弹性反转，通过解除所述按压，所述球面状部弹性复原到起始的向上方鼓起的状态，其中，所述圆形的两端部被用平行直线切除，形成对称于中心线的形状的两个直线状边缘部，同时，所述可动接点形成为由所述切除而形成的直线状边缘部和所述圆锥状周缘部的交点部被圆弧状倒角后的椭圆形状，所述圆锥状周缘部和所述球面状部的交线与所述圆锥状周缘部的外侧边缘的间距被形成为随着离开所述中心线越来越小，基于所述按压操作的弹性反转时的按压力P1和弹性复原时的按压力P2的关系(P1-P2)/P1被设定在至少40％以上。 2.如权利要求项1所述的可动接点，其中，所述两个直线状边缘部的间隔W相对于所述圆形的外径尺寸D的比例W/D在62％以上，并且，所述被圆弧状倒角的椭圆形的半径尺寸为0.8mm～1.2mm，所述圆锥状周缘部的倾斜角度为8度～20度。 3.一种带可动接点的薄板，包括：基板、在所述基板的下面以规定图案形成的粘着层、以及通过所述粘着层粘着保持的权利要求1或2所述的可动接点。 4.一种开关装置，包括：在配线基板的上面形成的多个固定接点和权利要求3所述的带可动接点的薄板，其中，与所述固定接点的位置相对应地配置包含在所述带可动接点的薄板上的各个可动接点。
说明书全文	可动接点、带可动接点的薄板以及使用这些的开关装置技术领域 [0001] 本发明涉及一种可动接点、带可动接点的薄板以及使用这些的开关装置，用于在移动电话等电子设备的操作部中使用的带可动接点的薄板等中。背景技术 [0002] 近年来，以移动电话为主的移动通讯设备等电子机器的小型化进展显著，在构成这些操作部中的开关装置时所使用的带可动接点的薄板也要求维持其高触感·长寿命，同时小型化。 [0003] 作为用于这种现有的带可动接点的薄板的可动接点，提出有如图11～图12所示的可动接点，下面用该图对该可动接点进行说明。 [0004] 图11为现有可动接点的剖面图，图12为其俯视图。 [0005] 如所述图所示，可动接点1为其中央向上方突出的、从侧面看为大致拱形，在上面看形成为将圆形外形的上下两端平行切除而成的长尺寸的形状。 [0006] 该可动接点1用冲压金属模对弹性薄板金属依次实施冲压加工和弯曲加工，形成上述形状。 [0007] 而且，在其使用状态中，当对上述中央部分施加按压力，且超过规定的按压力(也称为“下压力”)时，在伴随咔嗒感觉(称为“卡搭感”)的同时，上述中央部分以向下方鼓起的状态进行弹性反转动作。反之，当除去该按压力，且比规定的按压力(恢复力)小时，在伴随卡搭感的同时，利用自身的弹性复原力恢复到起初形状。 [0008] 上述形状的可动接点1具有圆形外形的上下两端被平行切除的平行部分，因此在排列使用多个之际，能够具有良好的配置效率。 [0009] 需要说明的是，作为与该申请发明有关的现有技术文献信息，例如公知有日本特开2005-71783号公报。 [0010] 然而，在上述现有可动接点1中，因为其为长尺寸形状，所以配置效率好，而另一方面，由于伴随近年来的设备的小型化，也要求可动接点1自身外形小，因此，当过于窄小地设定其宽度时，按压力降低或卡搭感变弱，有时不能够在实际中应用。 [0011] 发明内容 [0012] 本发明是解决上述现有问题的发明，其提供一种可动接点、带可动接点的薄板、以及使用这些的开关装置，所述可动接点形成可得到必须的按压力和良好的卡搭感的窄形状。 [0013] [0012] 因此，在本发明中，可动接点由弹性薄板金属构成，所述弹性薄板金属的俯视为圆形的外周缘构成作为倾斜面的圆锥状周缘部，由所述圆锥状周缘部包围的部分构成向上方鼓起的球面状部，通过对所述球面状部的按压操作，所述球面状部伴随咔嗒感向下方突出地弹性反转，通过解除所述按压，所述球面状部弹性复原到起始的向上方鼓起的状态，其中，所述圆形的两端部被用平行直线切除，形成对称于中心线的形状的两个直线状边缘部，同时，所述可动接点形成为由所述切除而形成的直线状边缘部和所述圆锥状周缘部的交点部被圆弧状倒角后的椭圆形状，所述圆锥状周缘部和所述球面状部的交线与所述圆锥状周缘部的外侧边缘的间距被形成为随着离开所述中心线越来越小，基于所述按压操作的弹性反转时的按压力P1和弹性复原时的按压力P2的关系(P1-P2)/P1被设定在至少40％以上。 [0014] 将切除两端部的平行直线的间隔W相对于圆形的外径尺寸D的比例W/D为62％以上，并且，倒角半径为0.8mm～1.2mm，长度方向外周即圆形的边缘部的倾斜角度为8度～20度。 [0015] 由此，可以由该设定宽度(W/D)和圆形边缘部的倾斜角度得到必要的按压力，还可通过将形成大致椭圆形的直线状边缘部和圆形的边缘部的交点部形成的角部进行圆弧状倒角来提高卡搭感。而且，可得到反转动作时的动作稳定性大的可动接点，即，作为窄宽度设定，实现了节省面积化和配置效率的提高，还可以得到动作触感良好的可动接点。 [0016] 如上所述，根据本发明，能够实现可获得需要的按压力和卡搭感等、并以窄宽度形成为大致椭圆形的可动接点。 [0017] 附图说明 [0018] 图1是本发明实施方式的可动接点的俯视图； [0019] 图2是该可动接点的侧视图； [0020] 图3是使用了该可动接点的可动接点体的剖面图； [0021] 图4是该可动接点体的分解立体图； [0022] 图5是使用了该可动接点体的操作面板的剖面图； [0023] 图6是表示将倾斜角度(θ)设定为15度、将圆弧状尺寸(R)设定为0.9mm的状态下的侧边宽度比率(W/D)和卡搭率的关系图； [0024] 图7是表示该侧边宽度比率(W/D)和按压力的关系图； [0025] 图8是侧边宽度比率(W/D)为65％、圆弧状尺寸(R)为0.9mm的状态下的倾斜角度(θ)和按压力的关系图； [0026] 图9是表示该倾斜角度(θ)和卡搭率的关系图； [0027] 图10是表示改变圆锥状周缘部的倾斜角度(θ)为15度的侧边宽度比率(W/D)时的圆弧状尺寸(R)和卡搭率的关系图； [0028] 图11是现有可动接点的剖面图； [0029] 图12是现有可动接点的俯视图。具体实施方式 [0030] 下面，用图1～图10对本发明的可动接点、带可动接点的薄板、以及使用这些的开关装置的实施方式进行说明。 [0031] (实施方式) [0032] 图1是本发明实施方式的可动接点的俯视图，图2是该可动接点的侧视图。 [0033] 如图2所示，由弹性金属薄板构成的可动接点20为中央向上方突出的、从侧面看为大致拱形的形状。而且如图1所示，分别以与俯视为圆形的水平中心线等距离的方式用直线平行地将上下两端部切除。用该直线切除而形成的直线状边缘部23和俯视为圆形的边缘部的交点部形成的四个角部，以圆弧状倒角形成四个圆弧状角部24，从而形成为大致椭圆形(椭圆形状或者跑道形状)。 [0034] 而且，由于可动接点20的长度方向的圆弧状外周缘形成从侧面看为倾斜面的圆锥状周缘部21，被该圆锥状周缘部21夹持的中间部分成为向上方鼓起的球面状部22。 [0035] 作为该可动接点20的使用状态，在球面状部22上面施加按压力且超过规定按压力时，在伴随卡搭感的同时，以上述球面状部22向下方鼓起的状态进行弹性反转动作。接着，在除去该按压力且比规定的复原力小时，在伴随卡搭感的同时，利用自身的弹性恢复力，自我恢复到起始的向上方鼓起的球面形状。 [0036] 接着，对将多个该可动接点20保持在绝缘膜下面的规定位置处的带可动接点的薄板、即所谓的可动接点体10和使用该可动接点体10的开关装置、即操作面板进行说明。 [0037] 图3是使用本实施方式的可动接点的可动接点体的剖面图，图4是该可动接点体的分解立体图，图5是使用该可动接点体的开关装置、即操作面板的剖面图。 [0038] 另外，各个剖面图中的剖切方向为可动接点20的长度方向，为了容易理解，可动接点20的厚度在绘图中相对比实际厚。 [0039] 如图3、图4所示，使用本实施方式的可动接点的带可动接点的薄板即可动接点体10的构成为，利用在由PET树脂等构成的绝缘树脂膜制成的基板11的下面以规定图案形成的粘着层12，将多个可动接点20的球面状部22的上表面分别粘着保持。其中，图3仅仅示出一个可动接点20的一部分。 [0040] 图4是示出将多个(15个)可动接点20粘着保持在基板11的下面的粘着层12以前的状态的分解立体图。 [0041] 如图5所示，在上面多个规定位置配设有一对固定接点13(13A、13B)的配线基板14的上面，通过基板11下面的粘着层12粘贴配置上述可动接点体10的各个可动接点20，使之分别与上述多个一对固定接点13(13A、13B)的位置对应。但是，在图5中仅仅示出一个可动接点20的一部分。 [0042] 并且，可动接点20的长度方向圆弧状的圆锥状周缘部21下端总是与固定接点13A连接，球面状部22中央与固定接点13B留出间隔成为对峙状态。这些可动接点20通过分别与一对固定接点13(13A、13B)各自形成多个开关，构成开关装置即操作面板。 [0043] 再有，电子设备的操作按钮15以与电子设备的箱体罩16抵接的状态，可上下移动地配置于对应可动接点20的中央部即球面状部22的上方位置。用手指等按压操作按钮15时，通过基板11对可动接点20的球面状部22施加该力，当按压力超出规定大小时，球面状部22弹性反转动作而和对峙的固定接点13B接触，通过可动接点20使一对固定接点 13(13A、13B)之间成为电连接的接通状态。其次，解除按压操作按钮15的按压力时，可动接点20复原到起始的形状，图5所示的一对固定接点13(13A、13B)之间恢复到断开状态即通常状态。 [0044] 而且，如上所述，当作为可动接点体10是使用上述可动接点20的结构时，能够使可动接点20之间变窄，因而可以实现电子设备的小型化、可以在可动接点20之间增加配线基板14的配线路，提高电子设备的电路设计自由度。 [0045] 另外，虽然未图示，但也可以是具有下述结构的窄宽度的单个开关：在上面开口的内底面具有一对固定接点的基体的上述开口部内，以可以连接、分离上述固定接点之间的方式收容上述可动接点20，用可弯曲性的罩部件堵塞上述开口部，或者在可动接点20上面配置可以进行按压操作的操作部件，将上述开口部用罩部件堵塞。这时，将可动接点20的圆锥状周缘部21下端做成总是连接放置在一侧的固定接点上的结构时，容易获取接地措施等，因此这样也是理想的。 [0046] 接着，对于用于如上所述的各种开关方式的可动接点20，对评价圆形的上下两端部进行切除的平行线的间隔(W)相对于该可动接点20的俯视为圆形的边缘部的外径尺寸(直径)(ΦD)的比率(W/D)(以下称为“侧边宽度比率”)、圆弧状角部24的圆弧状倒角的半径尺寸(R)(以下称为“圆弧状尺寸”)、以及将外周缘加工成侧面看为倾斜面的圆锥状周缘部21的倾斜角度(θ)给按压力和卡搭感带来的影响的内容进行说明。另外，在本次评价中，作为各种评价用试样的弹性金属薄板，使用JIS G4313 弹簧用不锈钢带SUS301、厚度为0.065mm，外径尺寸(ΦD)为Φ5mm。 [0047] 首先，制作侧边宽度比率(W/D)在52％～78％之间变化、圆锥状周缘部21的倾斜角度(θ)在5度～27度之间变化、圆弧状尺寸(R)在0.2mm～1.3mm之间变化的、作为评价用试样的可动接点20。 [0048] 然后，将这些可动接点20用Φ1.5mm的铝制圆柱的压杆进行按压操作，对按压力和卡搭感进行确认。即，通过用上述压杆的Φ1.5mm的端部按压操作可动接点20的球面状部22的中央部分，确认弹性反转时的按压力(下压力)、和慢慢解除按压而弹性恢复时的按压力(恢复力)。而且，作为卡搭感，用按压力(P1)除从按压力(P1)减去恢复力(P2)的值(PI-P2)的比率即卡搭率(((P1-P2)/P1)×100％)来评价。 [0049] 图6表示倾斜角度(θ)为15度、圆弧状尺寸(R)为0.9mm的状态时的侧边宽度比率(W/D)和卡搭率的关系，图7表示与图6同等条件下的侧边宽度比率(W/D)和按压力(单位：N、牛顿)的关系。 [0050] 图8表示侧边宽度比率(W/D)为65％，圆弧状尺寸(R)为0.9mm的状态时的倾斜角度(θ)和按压力(P1：单位N)的关系，图9表示与图8同等条件下的圆锥状周缘部21的倾斜角(θ)和卡搭率的关系。 [0051] 图10表示倾斜角度(θ)为15度、侧边宽度比率(W/D)为60％、62％、64％三种状态变化之时的圆弧状尺寸(R)和卡搭率的关系。 [0052] 首先，如图6所示，表示侧边宽度比率(W/D)在62％以上时，卡搭率为40％以上的值，当侧边宽度比率在70％以上时，卡搭率大致在50％成为稳定状态。但是，当侧边宽度比率(W/D)不足62％时，卡搭率急剧降低到低于40％，卡搭感变得迟钝且没有脆声感。 [0053] 作为上述现象的主要原因，如图7所示，随着侧边宽度比率(W/D)的变小，按压力(P1)和恢复力(P2)也同时线性降低，但由于恢复力(P2)降低的比率小，因此，按压力(P1)和恢复力(P2)的差值变小，卡搭率降低，从而卡搭感变得迟钝。 [0054] 对于该卡搭率，只要侧边宽度比率(W/D)为40％以上，即可感受到良好的卡搭感，但在按压力与恢复力的差值较小的情况下，因为适度触感变弱而没有脆声感，因此在实际使用状态中触感不良。另外，当侧边宽度比率(W/D)超过65％时，相反地，按压力(P1)和恢复力(P2)的差值变大，适度触感感觉较强，但在快速进行由按压到解除按压的操作时，变为可动接点20的弹性恢复延迟的触感。即，变为对可动接点20的动作没有随动性的触感。 [0055] 因而，卡搭率只要在40％以上，卡搭感良好，但考虑上述的随动性，优选40％～65％的范围。在该范围内时，与轻快的卡搭感同时，从按压快速操作解除按压时的可动接点 20的随动性也良好。 [0056] 另外，在装入电子设备时，为了通过操作按钮进行操作，在确保操作感上，按压力(P1)以1.5N～2.0N的情况占主流，接受至少1.0N以上的力。 [0057] 因而，由图6、图7可知，在倾斜角(θ)为15度、圆弧状尺寸(R)为0.9mm的情况下，为了成为按压力(P1)在1.0N以上、卡搭率在40％以上的可动接点20，其侧边宽度比率(W/D)只要在62％以上即可。确保了该侧边宽度比率，则可确保必要的按压力和卡搭感，并且可成为宽度窄的大致椭圆形的可动接点20，从而能够实现小型化。 [0058] 其次，如图8所示，当改变圆锥状周缘部21的倾斜角度(θ)时，按压力(P1)与倾斜角度(θ)成比例地增大，当倾斜角度(θ)不足8度时，不能够确保必要的按压力在1.0N以上。另外，如图9所示，因为倾斜角度(θ)和卡搭率的关系为反比例关系，所以为了确保卡搭率在40％以上，倾斜角度(θ)必须在20度以下。 [0059] 即，只要侧边宽度比率(W/D)为65％、圆弧状尺寸(R)为0.9mm，为了满足必要的按压力(P1)和卡搭率，倾斜角度(θ)可以为8度～20度。 [0060] 再有，如图10所示，在侧边宽度比率(W/D)为60％、62％、64％的所有三种试样中，通过适度增大(1.0mm左右)圆弧状角部24的圆弧状尺寸(R)，可看到卡搭率上升。 [0061] 在此，侧边宽度比率(W/D)大，也就是说，椭圆形的两端部的切口尺寸小，且接近于起始的外径圆形的尺寸(侧边宽度比率大)，显示卡搭率良好的值。再有，由该图可知，在三种类型的侧边宽度比率(W/D)中，圆弧尺寸(R)将大致1.0mm作为峰值来表示卡搭率大的状态，偏离1.0mm时卡搭率降低。 [0062] 基于该结果可知，当一方面确保良好的卡搭感一方面确定窄宽度化时，侧边宽度比率(W/D)为60％的试样，即使在峰值点卡搭率也仅达到36％，即使设有圆弧状倒角也不能得到良好的卡搭率。 [0063] 而且，即使对于上述图6中得到良好结果的侧边宽度比率(W/D)为62％的试样，未设置圆弧状倒角时也得不到40％以上的卡搭率。另外，作为其圆弧状尺寸(R)，在0.8mm～1.2mm的范围，卡搭率在40％以上，在该范围可得到使用上必需的按压力和卡搭率，并且成为宽度最窄的大致椭圆形的可动接点20。 [0064] 通过上述图10结果来推测以形成大致椭圆形的方式，按规定大小在角部设置圆弧状倒角，由此补偿侧边宽度比率(W/D)变小时降低的卡搭率。 [0065] 另外，以上详细说明的趋势为，外径尺寸(ΦD)在Φ5mm以外，例如，即使外径尺寸(ΦD)为Φ4mm也同样。 [0066] 如上述所说明，根据本实施方式，将侧边宽度比率(W/D)设定为62％以上，并通过将四个角部的圆弧状尺寸(R)特定为0.8mm～1.2mm、将圆锥状周缘部的倾斜角度(θ)特定为8度～20度，能够容易地确保必要的按压力和卡搭感，并易于实现小型化的可动接点。所述侧边宽度比率(W/D)为将两端部切除的平行线的间隔(W)相对于以窄宽度形成大致椭圆形的可动接点的、圆形的外径尺寸(ΦD)的比例。 [0067] 本发明的可动接点具有如下有利的效果：可以得到获得必要的按压力和卡搭感的、形成为窄宽度的大致椭圆形的可动接点，其在需要小型、薄型化的移动电话等电子设备中使用的带可动接点的薄板等中使用时是有用的。

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