CN101510480A - 按钮开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按钮开关，其包括基部(22)、盖部件(24)、操作控制器(25)，所述基部装备有揿钮圆顶(23b)和固定触点(23a)，所述盖部件布置来覆盖所述基部(22)并且在一侧面上具有开口(42)，所述操作控制器布置成在横向方向上在所述开口(42)内部滑动并且构造成向下按压所述揿钮圆顶(23b)。所述盖部件(24)包括侧面延伸部分(36)，该侧面延伸部分设置成在垂直于所述操作控制器(25)的滑动方向的方向上沿所述基部的侧面越过所述操作控制器(25)从所述盖部件(24)向下延伸。所述侧板部分(36)的下端部分具有靠近设置在所述基部(22)下表面上的一些焊盘部分(41)布置的伸出部分(38)。

Description

按钮开关

交叉引用有关申请

本申请基于2008年2月13日提交的日本专利申请JP2008-31654并且要求其优先权，此处结合其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种按钮开关，特别是涉及一种用于如移动式电话、便携式游戏装置、数字式照相机、移动式个人电脑等小型电子机器和设备中的侧面按钮开关。

背景技术

以往一般的侧面按钮开关包括作为基部的装备有固定触点及有弹回力的揿钮圆顶的电路板、覆盖按钮开关的基部并且在按钮开关的周边侧面上具有开口的盖、和插入到所述开口中以可滑动地布置在横向水平方向上并且构成朝向所述固定触点向下按压揿钮圆顶的操作控制器(参见日本专利申请公开文件JP2006-244977和JP2005-209565)。

所述基部包括模制品，其中通过嵌件成形而形成平板状电路板或引线框，并且所述电路板包括设置在电路板的下表面上并且电连接到固定触点和揿钮圆顶上的多个焊盘。所述盖部件包括从盖部件的上部向内延伸的倾斜部，并且当操作控制器横向滑入到按钮开关中时，所述倾斜部倾向于从上方倾斜地按压该操作控制器。

当按压所述操作控制器并且使其横向地滑入到按钮开关中时，操作控制器的前端部分或内端部被所述倾斜部向下引导并且从上方倾斜地按下，并且揿钮圆顶与固定触点接触。

这样，通过在横向方向上滑动操作控制器，具有固定触点的揿钮圆顶被构造来执行接通和断开操作。

在具有上述结构的按钮开关中，盖部件被固定到基部上以覆盖揿钮圆顶和固定触点。通过直接经过焊接将所述基部固结到母板上来将用于电子设备中的按钮开关安装到电子设备的母板上。

因为要求小型电子设备(其中按钮开关被表面安装到各电子设备的母板上)变薄，所以也要求按钮开关变薄。当按钮开关被表面安装到电子设备上时，通过回流工艺同时执行按钮开关到小型电子机器的母板上的固定和电连接。

然而，在具有上述结构的侧面按钮开关中，因为用户施加在被压向盖部件的倾斜部的操作控制器上的推力伴随有接通和断开揿钮圆顶和固定触点的操作，所以必须相对于装备有揿钮圆顶和固定触点的基部或者母板来将盖部件的强度增大到某一程度，所述母板上的按钮开关最终被安装到电子设备中。此外，所述侧面按钮开关经常作为设置在电子设备侧面上的侧面按钮开关安装到如移动式电话、便携式游戏装置、数字式照相机、移动式个人电脑等小型电子设备中。然而，因为用户随身携带作为便携式装置的移动式电话及其他小型电子设备，所以经常发生所述小型电子设备偶然跌落或砸中物品，并且强烈撞击和很大的应力经常导致按钮开关的开关功能产生问题或者物理破坏。

在大多数情况中，破坏首先来自盖部件的侧面(面对操作控制器的滑动方向的侧面)，并且其后扩展到装备有揿钮圆顶和固定触点的基部上。因此，必须特别增大按钮开关靠近露出移动式电话及其他电子设备侧面外的开关操作部分的一部分的强度。

此外，因为按钮开关最终被表面安装到电子设备的母板上，所以经常通过回流工艺中的焊料来结合。在回流工艺中，连接强度会与焊料连接面积的尺寸成比例地增大。因此，以往，已经执行了将按钮开关基部以很大的焊料连接面积固定到母板上的工艺。然而，如果电路板的焊料连接面积变得更大，将导致例如电路板和按钮开关变得更大，这违反了对将更薄和更小的按钮开关安装到如移动式电话及其他便携式电子设备的小型电子设备上的要求。此外，如果通过插入引线框来形成基部，则不便于确保较大的焊料连接面积，因为电极的尺寸是预先确定的。

发明内容

本发明的目的是提供一种减小母板(该母板安装有所述按钮开关)的安装空间的按钮开关，并且提供一种抵抗撞击、防止破坏和从母板上分开的按钮开关，即使由于配置有所述按钮开关的电子设备跌落或碰撞而产生很大的撞击。

为了达到上述目的，根据本发明一个实施例的按钮开关包括基部、设置在所述基部上的固定触点、设置在所述基部上以覆盖所述固定触点的揿钮圆顶、布置来覆盖至少一部分基部的盖部件、和操作控制器，该操作控制器在所述盖部件之下布置在所述基部中、并且构造成进行在所述揿钮圆顶和固定触点之间的电连接的接通和断开操作，盖部件包括至少一对沿基部的侧面向下延伸的侧面延伸部分，并且伸出部分沿基部下表面的同一高度横向延伸。基部包括位于其下表面上的焊盘部分，并且至少两个焊盘部分电连接到揿钮圆顶和固定触点上。

此外，所述盖部件的各伸出部分包括在与各焊盘部分下表面相同的平面内延伸的下表面。电路板的焊盘部分靠近各伸出部分布置。靠近伸出部分的焊盘部分设置在基部的下表面上，定位在操作控制器插入的开口的两侧上。

在包括本发明的按钮开关的电子设备中，伸出部分和附近的焊盘部分被一起固定到电子设备的母板上。设置在按钮开关的电路板的下表面上的其他焊盘部分可以用于电连接以及用于将按钮开关固定到母板上。

附图说明

图1是表示从上面观察时本发明一个实施例的按钮开关的上侧或者盖部件侧的透视图。

图2是表示从上面观察时按钮开关的下侧或者电路板侧的透视图。

图3是沿图1中的III-III线的按钮开关的剖面图。

图4是按钮开关的分解透视图。

图5是表示从上面观察时布置在电子设备的母板上的按钮开关的上侧或者盖部件侧的平面图。

图6是表示按钮开关的下侧或者电路板侧的平面图，其表示连接到母板上的焊料连接部分。

图7是表示在按钮开关中常见的接通操作状态的操作图。

图8是表示向按钮开关施加较大的外部横向力的状态的操作图。

具体实施方式

图1到3示出了本发明一个实施例的按钮开关21。

图3表示安装在电子设备的母板上的按钮开关21。按钮开关21具有预定安装区域，例如正方形的安装部分M(参见图5)，其均包括设置在电路板下表面上的电极或者焊盘部分和分别邻近地布置到盖部件的伸出部分下表面上的两个焊盘部分。所述两个焊料部分均包括焊盘部分和从所述盖部件上伸出的伸出部分。按钮开关21包括，作为基部22的电路板26、布置在电路板26上表面上的固定触点23a、在固定触点23a上方布置在电路板上表面上的具有弹性的揿钮圆顶、以及布置来覆盖基部22的盖部件24和操作控制器25，并且按钮开关在盖部件和基部22之间的其侧面上具有开口，所述操作控制器插入所述开口中并且可滑动地布置在盖部件24下面的基部22上，换句话说，操作控制器可滑动地布置在按钮开关的内部并且被构造成在操作控制器的内端部从上方按压揿钮圆顶23b，从而在固定触点23a和揿钮圆顶23b之间形成电连接(参见图3)。

所述操作控制器25包括按钮部分32，所述按钮部分接受横向按压力以在按钮开关中横向移动操作控制器25来形成开关单元23的电连接。当按钮开关21被用于如移动式电话的电子设备中时，按钮开关21的电路板26电安装在电子设备的母板20上，且按钮开关21的按钮部分32布置在电子设备外壳的外表面上以便用户能够按下按钮部分32。当按钮开关安装到电子设备中时，可以将按钮部分32露出地布置在电子设备外壳的侧面上。揿钮圆顶23b和固定触点23a根据操作控制器25的运动来电连接或者断开(参见图3)。当操作控制器25从上面按压揿钮圆顶23b时，揿钮圆顶23b被按压到与固定触点23a接触，并且当释放操作控制器25的按钮部分32时，揿钮圆顶23b被释放并且弹回到从固定触点23a上电分开的起始位置上。

图4示出了本发明实施例的按钮开关21的分解透视图。基部22包括电路板26、基片27、有弹回力的揿钮圆顶23b、防水的保护片28和模制的框架30。所述电路板具有(例如)基本上的正方形形状并且具有固定触点23a，该固定触点具有(例如)圆形形状。所述基片具有布置在电路板26上表面的周边部分上的基本上的环形形状并且使固定触点23a布置在环形形状的中央。所述揿钮圆顶具有大致圆顶形状并且在固定触点23a的上方布置在电路板26的上表面上，并且当在起始位置时揿钮圆顶23b在其中央处垂直远离固定触点23a地布置(参见图3)。所述防水保护片覆盖住揿钮圆顶23b。所述模制框架包括垂直地穿过框架30的孔和从横向方向容纳操作控制器25的凹入部分。

电路板26是由如环氧玻璃钢等树脂组成的并且装备有布置在电路板26的上表面上且电连接到揿钮圆顶23b和固定触点23a上的布线图。电路板26还包括至少两个电连接到所述布线图上的通孔电极40，所述通孔电极40布置在电路板26的周边侧面上并且从电路板的上表面延伸到下表面上(参见图6)。在所示的实施例中，在靠近电路板26的四个角上设置四个通孔电极40。四个通孔电极40延伸到电路板26下表面上的四个焊盘部分41上，并且所述四个焊盘部分41可以固定到电子设备的母板20上。开关单元23经过至少两个焊盘部分41电连接到母板上，并且其他焊盘部分41可以为伪电极，其可用于将按钮开关固定到母板上(参见图1、3和5)。例如，通过在电路板26的下表面上施加金属电镀来形成焊盘部分41，并且一些焊盘部分41靠近地布置到盖部件24的伸出部分38的至少两个下表面上，所述伸出部分延伸到与电路板26或者焊盘部分41下表面相同的高度。两个焊盘部分41和相邻布置的盖部件24的伸出部分38的两个下表面是固定到电子设备的母板上的两个焊盘部分-伸出部分的连接安装部分M。此外，其他两个焊盘部分41能够固定到母板上并且可以用于电连接到母板上。

例如，揿钮圆顶23b是导电板状的弹簧或者圆顶状弹簧，并且是由如不锈钢(SUS)、黄铜等金属材料的薄弹性板所形成的。揿钮圆顶23b具有中央部分，当被操作控制器从上按压时该中央部分与固定触点23a接触。当按压控制器25的按钮部分32时，操作控制器25横向滑入到按钮开关内部并且盖部件24的一部分从上面按压操作控制器25的内端部。在通常状态中，揿钮圆顶23b配置成向上轻微膨胀的圆顶形状以便不与固定触点23a发生接触，并且通过基片27定位在电路板26的中央部分上(参见图3)。

操作控制器25包括插件(plunger)31和按压杆33，它们从按钮部分的内表面横向伸出并且布置在基部22的模制框架30的凹入部分中。即使插件31和按压杆33容纳在模制框架30中，但是按钮部分32布置在模制框架30的外面。按压杆33从按钮部分32内表面的中央部分横向伸出，并且按压杆33的内端部形成自由端部分。按压杆33的自由端部分具有按压部分，例如在揿钮圆顶23b顶部的上方定位在按钮开关基部22的大致中央部分上的突出部34(参见图3)。

盖部件24构造成覆盖插件31、按压杆33和模制框架30，并且盖部件24具有围绕基部22的侧面向下延伸到电路板26下表面高度的至少两个部分。盖部件24在其向下的端部上的侧面向下伸展的部分，可以具有沿电路板26下表面的高度横向延伸的伸出部分38。盖部件24包括插入插件31的开口42、覆盖插件31的顶板部分35、侧面延伸部分36、多个接合部分37和伸出部分38，所述侧面延伸部分越过操作控制器25从顶板部分35的相对侧向下延伸到电路板26上，所述接合部分向下延伸并与模制框架30啮合，所述伸出部分从侧面延伸部分36的下端大致水平地从电路板26向外延伸(参见图4)。

例如，盖部件24是由冲压或者折叠一块金属板所形成的。顶板部分35包括倾斜部39，所述倾斜部为顶板部分35的一部分，并且倾斜部39向按钮开关的中央部分的内部倾斜以与操作控制器25的突出部34的上表面接触。倾斜部39构造成，当通过压下按压部分32以将插件31横向压入模制框架30中时，将插件31的按压杆33的内部开口端的突出部34压向向下布置的揿钮圆顶23b以电连接揿钮圆顶23b和固定触点23a(参见图7)。在所述实施例中，与倾斜部39接触的按压部分32的突出部34的表面具有沿倾斜部39的倾斜的表面(参见图3)。

在上述按钮开关21中，基部22位于母板20上，并且四个焊盘部分41面向下且通过经回流工艺的焊接结合到母板20的预定安装区域上。

在具有上述结构的横向按钮开关21中，本发明最重要的特征是盖部件24的伸出部分38靠近形成在电路板26的下表面上的一些焊盘部分41来布置，并且伸出部分38靠近焊盘部分41来布置，盖部件24的侧面延伸部分36和伸出部分38越过操作控制器25的滑动方向来布置，如图2、5和6所示。伸出部分38可以布置在操作控制器25的按钮部分32所在侧的附近。此外，盖部件24的侧面延伸部分的伸出部分38的下表面处于与电路板26或者各焊盘部分41相同的平面中。

这样，通过将盖部件24的伸出部分38布置在基部22的一些焊盘部分41附近，伸出部分38和附近的焊盘部分41可以一起作为安装部分M同时牢固地结合到母板20上，因此即使向按钮开关21施加很大的外力也能够防止盖部件24或者基部22破裂或者从母板20上分离。

以下参照图3、7和8来描述具有上述结构的按钮开关21在通常的接通操作中和施加很大撞击的情况中的操作效果。这里，图3示出了揿钮圆顶23b和固定触点23a未形成电连接的状态，图7示出了揿钮圆顶23b和固定触点23a形成电连接的状态。图3和7示出通常的开关操作的状态。另一方面，图8示出了当安装有按钮开关21的电子设备跌落时从操作侧(换句话说，操作控制器的按钮部分侧)向按钮开关21施加很大外力的状态的剖面。

如图3所示，在操作控制器25未被压向揿钮圆顶23b和固定触点23a的状态下，按压杆33的前端部分紧靠盖部件24的倾斜部39，然而，因为揿钮圆顶23b未被压下，所以未向基部22或盖部件24施加外力。从该状态，如图7所示，当按压操作控制器25的按钮部分32时，操作控制器25的前端部分的突出部34沿设置在盖部件24上的倾斜部39下降以克服揿钮圆顶23b的回弹力而朝向固定触点23a按下弹性揿钮圆顶23b。

通过该操作，反作用力从揿钮圆顶23b传递到盖部件24上，但是因为盖部件24在盖部件24的伸出部分38处结合到母板20上，所以可以稳定地获得揿钮圆顶23b和固定触点23a的通常接通操作。即使当操作控制器25的按钮部分32被释放，也可以在揿钮圆顶23b和固定触点23a之间稳定地完成断开操作。

在安装有按钮开关21的电子设备偶然跌落或碰撞的状态中，如果给按钮部分32施加非常大的外力(其大于由于通常的接通和断开操作所产生的按压力)，则按钮部分32的一部分内表面同基部22的侧面部分22a或盖部件24的边缘部分24a相撞，如图8所示。在上述传统的按钮开关的结合结构中，如果向所述传统的按钮开关施加很大的横向按压力F(参见图8)，则基部、盖部件和固定到母板上的部分承受很大的应力，因此所述传统的按钮开关趋向于从母板上分开。这是基部和盖部件到母板上的结合位置松开的原因，因此在传统的按钮开关中，由于外力F所形成的冲击力集中在基部或盖部件的任一个上。

然而，如上所述，在本发明的按钮开关21中，盖部件24的伸出部分38设置成靠近基部22的一些焊盘部分41，并且还通过焊接将伸出部分38和焊盘部分41一起结合到母板20的安装区域上。因此，如果从图8所示的方向上向按钮开关21施加过大的外力F，则所述外力能够由整个安装部分M来承受和支承。特别是，因为在一些安装部分M中，其均具有焊盘部分41和伸出部分38结合的平面空间，所以可以设置应用较大值和稳定地维持高机械结合强度的焊料的数量。

如图5和6所示，通过将伸出部分38定位在垂直于操作控制器25的滑动方向的方向上，当经由按钮部分32向按钮开关21施加较大的外力时，可以通过在越过操作控制器25的滑动方向的方向上延伸的伸出部分38来支承应力，从而避免了由于盖部件24和基部22上的过高压力使开关产生破损而从母板20上抬起的危险。

此外，通过将从盖部件24的侧部伸出的伸出部分38和一些焊盘部分一起作为安装部分M结合到母板上来对准盖部件24和基部22的结合位置，从而以更高的强度将盖部件24和基部22结合到母板20上。因此，对于按钮开关21，可利用连接和延伸的结合区域来维持足够的结合强度，即使伸出部分38自身只具有很小的结合部分。

此外，可将本发明的按钮开关安装在母板20的有限的区域中，因此可以使移动式电话及其他小型电子设备微型化或变薄。

在所示的实施例中，为了增加从按钮部分32侧(是按钮开关21最容易受撞击的那部分)固定的强度，设置在盖部件24上的伸出部分38被构造成靠近设置在基部22的下表面上的一对焊盘部分41来布置。如果所述按钮开关21被构造成具有更大的固定强度，则除了靠近基部22下表面上的焊盘部分41设置的伸出部分38之外，盖部件24可以构造成提供靠近设置在基部22下侧的一对焊盘部分41布置的附加的伸出部分38。

在本发明的按钮开关21中，因为使设置在基部22下表面上的焊盘部分41和覆盖基部22的盖部件24的伸出部分38邻近地布置，所以当按钮开关被安装到母板上时可通过焊接将一个焊盘部分41和一个伸出部分38结合在一起作为连接安装部分M。因此，能够获得焊盘部分41和伸出部分38的更强结合以防止基部22和盖部件24轻易地从母板上分开，即使如跌落等很大的外力被施加到操作控制器25上。

此外，因为伸出部分38和一些焊盘部分41作为连接安装部分M分别被结合到母板上，所以伸出部分38具有足够的结合强度，即使伸出部分38均具有较小的区域。因此，可在使按钮开关变得耐撞击的同时使按钮开关21在电子设备中的安装空间保持较小。

如上所述，因为通过焊接将盖部件24的伸出部分的下表面与附近的焊盘部分41结合在一起，所以可通过预先将焊料镀到盖部件24的伸出部分的下表面和电路板的焊盘部分上来经过回流工艺容易地将盖部件24的伸出部分和基部22的电路板26的焊盘部分结合到母板上。

虽然已经描述了本发明的优选实施例，但很清楚的是，本发明不限于所述实施例，能够对所述实施例进行各种改进和改变。

例如，在上述实施例的按钮开关21中，通过结合由环氧树脂制成的电路板26和模制框架30(其中容纳有揿钮圆顶23b、固定触点23a和操作控制器25)来构造基部22，但是还可以通过包括外部接线端子的引线框来替代电路板26。

在该情况下，通过使用模制的基部来构造按钮开关21，该基部可以通过插入引线框中来形成。

通过提供包括靠近相当于引线框的外部接线端子的部分布置的伸出部分的盖本体，使利用基于引线框的模制基部构造成的按钮开关与母板的结合强度类似于按钮开关21的结合强度。

Claims (16)

1.一种按钮开关，包括：

基部；

固定触点，其设置在所述基部上；

揿钮圆顶，其设置在所述基部上以覆盖所述固定触点；

盖部件，其布置来覆盖所述基部的至少一部分；和

操作控制器，其在所述盖部件之下布置在所述基部中，并且构造成进行在所述揿钮圆顶和固定触点之间的电连接的接通和断开操作，

所述盖部件包括至少一对沿所述基部的侧面向下延伸的侧面延伸部分和沿所述基部的下表面的相同高度横向延伸的伸出部分，

所述基部在其下表面上包括焊盘部分，至少两个焊盘部分电连接到所述揿钮圆顶和固定触点上。

2.如权利要求1所述的按钮开关，其特征在于，所述操作控制器横向插入到布置在所述按钮开关的周边侧面的开口中。

3.如权利要求2所述的按钮开关，其特征在于，所述开口设置在所述盖部件的至少一个侧表面中。

4.如权利要求2所述的按钮开关，其特征在于，所述操作控制器包括按压杆并且构造成在横向方向上滑动以向下按压所述揿钮圆顶。

5.如权利要求1所述的按钮开关，其特征在于，所述盖部件的各伸出部分包括在与各焊盘部分的下表面相同的平面内延伸的下表面。

6.如权利要求2所述的按钮开关，其特征在于，设置在所述基部的下表面上的所述焊盘部分定位在其中所述操作控制器插入的所述开口的两侧。

7.如权利要求6所述的按钮开关，其特征在于，所述盖部件的伸出部分分别靠近一些焊盘部分来布置。

8.如权利要求1所述的按钮开关，其特征在于，所述基部包括电路板。

9.一种按钮开关，包括：

基部，其包括具有上表面和下表面的电路板；

固定触点，其设置在所述电路板的上表面上；

揿钮圆顶，其设置在所述电路板的上表面上以覆盖所述固定触点；

盖部件，其布置来覆盖所述基部的至少一部分；和

操作控制器，其布置在所述电路板和盖部件之间并构造成进行在所述揿钮圆顶和固定触点之间的电连接的接通和断开操作，

所述盖部件包括上部和从所述上部沿所述基部的相对侧面向下延伸的至少一对侧面延伸部分，

所述电路板包括设置在电路板下表面上的焊盘部分，至少一对焊盘部分电连接到所述揿钮圆顶和固定触点上，

所述侧面延伸部分在其向下延伸的端部处包括至少两个分别靠近焊盘部分中的一个布置的伸出部分，并且

各伸出部分包括处于与设置有焊盘部分的所述电路板下表面相同的平面上的下表面。

10.如权利要求9所述的按钮开关，其特征在于，所述盖部件包括从所述盖部件的上部延伸到所述按钮开关内部的倾斜部，

所述操作控制器包括延伸到所述按钮开关内部的按压部分，所述按压部分的前端包括与所述倾斜部接触的接触面，并且

所述接触面包括沿所述倾斜部倾斜的部分。

11.一种电子设备，包括：

如权利要求1所述的按钮开关；和

母板，所述按钮开关安装在该母板上，

所述按钮开关电连接到所述母板上并且在所述伸出部分和焊盘部分处固定到所述母板上。

12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述伸出部分通过焊接固定到所述母板上。

13.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述伸出部分和靠近所述伸出部分的焊盘部分通过焊接一起固定到所述母板上。

14.一种电子设备，包括：

如权利要求9所述的按钮开关；和

母板，所述按钮开关安装在该母板上，

所述按钮开关的盖部件的伸出部分通过焊接固定到所述母板上。

15.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述伸出部分和靠近所述伸出部分下表面的焊盘部分分别通过焊接一起固定到所述母板上。

16.如权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述焊盘部分包括布置在靠近所述电路板四角的两侧上的四个焊盘部分，所述四个焊盘部分通过焊接固定到所述母板上。

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