CN101752123A - 多级受压开关 - Google Patents

Abstract

公开了一种响应所受压力的变化而提供各种不同的信号的多级受压开关。该多级受压开关包括：连接到电子装置的PCB并且在顶部具有一个或多个接触点的开关PCB；以及设置在所述开关PCB的顶部并在受压情况下将所述接触点相互电连接的弹性片。所述弹性片包括：从弹性片边缘向上突起的第一突出部分；与所述第一突出部分接合并在与所述第一突出部分相同的方向上突起的第二突出部分；以及从弹性片的边缘朝向与第一突出部分相反的方向弯折的第一斜面。

Description

多级受压开关

相关申请的交叉引用

本申请基于分别于2008年12月8日、2009年1月8日、2009年1月14日和2009年9月3日递交韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2008-0124217、No.10-2009-0001478、No.10-2009-0002993和No.10-2009-0082826，并要求这四个韩国专利申请的优先权，这四个韩国专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。

技术领域

各示范实施例总体上涉及能够通过被施加的压力而提供各不同信号的受压开关。

背景技术

具有通过在相互分离的接触点之间上下移动进行工作的导体的受压开关通过在接触点之间接触导体而产生仅仅单个信号，所以通常用于控制系统的接通/关断操作。

近些年，随着家用电器的尺寸减小以及便于用户使用的趋势，提出了能够响应压力变化而产生不同信号的受压开关。

工作在压力模式下的这些受压开关被构造成通过响应所受压力切换接触点而产生不同模式的信号。在这样的受压开关中，多个接触点被设置成借助于在受压时形状发生变化的弹性片移动其接触位置。

然而，这样的受压开关通常是通过以改造(reclamation)形式将弹性片固定在印制电路板(PCB)上而形成的，这使得其制造工艺复杂。

此外，由于来自受压开关的信号是通过弹性片的翻折操作而不同地产生的，这使得快速响应特性退化，原因是需要在弹性片中发生翻折变形的区域周围精细地调节对开关的压力。

发明内容

因此，提出了示范实施例，用于解决现有技术中出现的上述问题，同时完全保留现有技术所能达到的有益效果。

示范实施例涉及一种以较低制造成本制造的具有较简单PCB结构的多级受压开关。

示范实施例还涉及一种对用户施加的压力作出快速响应的多级受压开关，该开关包括使得能够沿着压力传输的方向垂直运动的空间。

示范实施例还涉及一种对微小的压力变化作出响应的多级受压开关。

示范实施例还涉及一种能够通过电磁干扰屏蔽膜防护自身不受电磁波干扰的多级受压开关。

示范实施例还涉及一种通过更加简单的工艺构造的多级受压开关。

示范实施例还涉及一种在点按感受方面得到改进的多级受压开关。

示范实施例还涉及一种能够通过仅仅单个弹性片实现多级操作的多级受压开关。

在一个实施例中，提供一种多级受压开关，该开关包括：连接到电子装置的PCB且在顶部具有一个或多个接触点的开关PCB(switched PCB)；以及设置在所述开关PCB的顶部并在受压情况下将所述接触点相互电连接的弹性片。所述弹性片可以包括：从弹性片边缘向上突起的第一突出部分；与所述第一突出部分接合并在与所述第一突出部分相同的方向上突起的第二突出部分；以及从弹性片边缘朝向与第一突出部分相反的方向弯折的第一斜面。

第一突出部分可以包括在弹性片受压的情况下便于第一突出部分变形的切除空间。第一突出部分和第二突出部分可被构造成朝向弹性片的中心倾斜。弹性片还可包括置于第一突出部分和第二突出部分之间并隔开第一突出部分和第二突出部分的第二斜面。所述开关PCB可以包括：在弹性片下方且与第一斜面具有边缘(margin)的第一接触点；在弹性片被压下的情况下与第一突出部分接触的第二接触点；以及在弹性片受到比第一突出部分与第二接触点接触时更大的压力的情况下与第二突出部分接触的第三接触点。

所述多级受压开关还可以包括覆盖弹性片以及开关PCB并将弹性片固定到开关PCB上的膜。所述膜可以是电磁干扰屏蔽膜。

第一斜面可被构造成在弹性片两个角上具有相互面对的多个桥状部。

所述桥状部可由相互面对的两个部件构成，或这由在对角线上相互面对的四个部件构成。

在另一个实施例中，多级受压开关可包括：PCB，在该PCB上形成有多个接触部分；以及置于所述PCB上并与所述PCB的接触部分电连接的弹性片。所述弹性片可包括：固定地置于所述PCB上并成形为向外倾斜的带状物的基部；设置于所述基部的两个内侧并向所述基部的中心延伸的第一接触区域；在所述基部的中心的、被构造成凸起部的第二接触区域；以及将所述第一接触区域和所述第二接触区域连接在一起的连接部。在该实施例中，若第二接触区域被压下，则第一接触区域接触PCB的接触部分，随后，若第二接触区域被继续压下，则第二接触区域接触PCB的接触部分。

所述PCB还可包括：框，在所述框中形成有预定形状的凹槽；以及相应于所述凹槽构造并固定地插入到所述凹槽中以形成多个接触部分的导电端子。

所述基部可以包括形成在左侧和右侧并稳固接触所述PCB的接触部分的弯曲部。

所述PCB还可包括处于两侧的凹槽。且所述基部可以包括设置在两端并固定地插入到所述PCB的凹槽中的钩状部。

所述多级受压开关还可包括被附着来覆盖弹性片顶部并将弹性片固定到所述PCB上的保护膜。在这种情况下，所述多级受压开关还可包括置于所述保护膜上并通过两端与所述PCB结合的框盖(frame cover)，防止弹性片与保护膜分离。

附图说明

根据下面结合附图所作的具体描述将更清楚本发明的上述和其它目的、特征及优点，在附图中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的多级受压开关的透视图；

图2是图1中所示的多级受压开关的分解透视图；

图3A至图3C是图1所示多级受压开关的操作示图；

图4A和图4B是示出图1所示弹性片的其它式样的平面图；

图5是示出根据本发明的另一个实施例的多级受压开关的透视图；

图6是图5所示多级受压开关的分解透视图；以及

图7A至图7C是图5所示多级受压开关的操作示图。

具体实施方式

下文将结合附图描述本发明的优选实施例。说明书中限定的内容，例如具体的构造和单元，仅仅是帮助本领域普通技术人员全面理解本发明而提供的特定细节，因此本发明不限于此。相同的附图标号在各图中用于相同的单元。

图1以透视形式示出根据本发明的一个优选实施例的多级受压开关，图2以分解形式示出图1所示的多级受压开关。此外，图3A至图3C示出图1所示多级受压开关的操作特征。

参照图1至图3C，多级受压开关1可以包括弹性片20、开关印刷电路板(在下文中称为“开关PCB”)10以及覆盖弹性片20的顶部和开关PCB 10的顶部的膜30，其中，接触点13、15和17置于开关PCB 10上。

弹性片20置于开关PCB 10的顶部。在操作中，弹行片20在被用户按下的情况下接触到开关PCB上的接触点13、15或17。然而，在不受压力的情况下，弹性片20与接触点13、15或17分离，恢复到其原始形态。

如图2所示，弹性片20包括：从弹性片20的边缘朝向开关PCB 10弯折的第一斜面22、向上突起并向弹性片20的中心倾斜的第一突出部分23、朝向弹性片20的中心上升并与第一突出部分23接合的第二斜面26，以及从第二斜面26向上突起的第二突出部分27。

当用户向弹性片20施加压力时，第一斜面22接触开关PCB 10上的第一接触点13。如图3A至图3C中的纵剖面所示，第一斜面22从第一突出部分23向下，以向开关PCB 10倾斜。

当用户向弹性片20施加压力时，第一突出部分23接触开关PCB 10上的第二接触点15。如图3A至图3C中的纵剖面所示，第一突出部分23成形为板，其中两端均为圆形，而中间向上突起。

如图1和图2所示，在第一突出部分23中，设置有切除空间29以贯通第一突出部分23的顶部和底部。当用户按压弹性片20时，切除空间29使得第一突出部分23能够容易地变形以与第二接触点15接触。

第二斜面26被构造为环形，该环形朝向第一突出部分23的中心处的弹性片20的中心倾斜。

设置第二斜面26来将第一突出部分23与第二突出部分27隔开。当用户按下弹性片20时，第二突出部分27变形为水平位置比第一突出部分23更低或与第一突出部分23处于相同的水平位置，从而防止第一突出部分23与第二突出部分27相互接触。

与第二斜面26接合的第二突出部分27被成形为具有凸面的圆形板。通过这种结构，在第一突出部分23开始变形并且弹性片20被施加比第一突出部分23与第二接触点15接触时更大的压力的情形下，第二突出部分27接触第三接触点17。

此外，在开关PCB 10的底部，具有其它接触点(未示出，称为“底部接触点”)，被成形为与移动通信终端的PCB接触。布置在开关PCB 10的顶部的第一接触点13、第二接触点15和第三接触点17与底部接触点电连接(也就是说，第一接触点至第三接触点可以通过开关PCB 10的底部接触点与移动通信终端的PCB电连接)。弹性片20置于接触点13、15和17上。

此外，在开关PCB 10的顶部，还包括具有被成形为与弹性片20类似的开口的基膜40，以防止弹性片20从开关PCB 10滑落和移出。

基膜40由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)制成。

如图3A至图3C所示，在基膜40和弹性片20之间形成有空间19，以允许弹性片20在变形时沿着开关PCB 10的顶部移动。弹性片20的顶部与基膜40的顶部被固定地覆盖在膜30内。

空间19是用于使弹性片20在变形时能够横向延伸的立体空间。通过空间19，弹性片20通过受到的压力能够容易变形。

第一接触点13、第二接触点15和第三接触点17被布置在开关PCB 10的顶部，并且与形成在开关PCB 10的底部上的底部接触点电连接。

如图2所示，第一接触点13被设置在与第一斜面22相对应的位置，并且第二接触点15被设计成与第一突出部分23的式样相配。第三接触点17被成形为圆形并被设置在与第二突出部分27相对应的位置，以在用户按下弹性片20时与第二突出部分27接触。

覆盖弹性片20的顶部和基膜40的顶部的膜30由电磁干扰屏蔽膜31构成，用于阻止来自移动通信终端的电磁波。

在此结构中，由绝缘体(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))制成的绝缘膜形成在电磁干扰屏蔽膜31的底部，阻断与弹性片20的顶部的电传导。

下文中将参考图3A至图3C描述多级受压开关1的阶段性操作。

图3A示出未对弹性片20施加压力的初始阶段，在该初始阶段中，第一斜面22的端部只与第一接触点13接触。

从初始阶段开始，若用户按下弹性片20，则弹性片20如图3B所示变形，并且第一突出部分23接触第二接触点15。从而第一接触点13通过弹性片20与第二接触点15电连接。

换句话说，如图3B所示，在被用户按下的情况下，弹性片20朝向基膜40变宽，进入空间19，因此第一突出部分23与第二接触点15接触。

从图3B所示阶段开始，若弹性片20被用户继续施加比图3B中更大的压力，则所述弹性片发生更大的形变，以进一步延伸到空间19中，并且第二突出部分27与第三接触点17接触，如图3C所示。

此时，如图3C所示，第二突出部分27被翻折以减少其排斥力，向用户提供点按感受(sense of click)。

如上所述，由于多级受压开关1仅由开关PCB 10、弹性片20以及膜30构成，可以使开关1的尺寸减小，特别是使重量减小。因此，根据示范实施例的多级受压开关1可有利地适用于小型设备，如移动通信终端。

同时，图4A和图4B示出根据本发明的其它实施例，所述实施例示出关于弹性片20的其它可用的式样。

在图4A和图4B中标记有标号但在以下描述中省略的部件或元件可通过参考前述说明来理解。

在这些实施例中，弹性片20的第一斜面22分别如图4A和图4B所示由桥状部22a和桥状部22b构成。桥状部22a或桥状部22b形成为多个，在弹性片20的两侧或弹性片20的角附近彼此面对。

参照图4A，一对桥状部22a被布置在弹性片20的两侧，其中，所述两个桥状部面向对方。参照图4B，四个桥状部22b被设置为在对角上面向对方。

具有桥状部22a或桥状部22b的第一斜面22的这些结构有助于增强用户的点按感受。并且，当由按压产生的接触力集中在桥状部22a或桥状部22b的底部时，还提高了接触的可靠性。

此外，根据本发明的示范实施例，可减轻弹性片20的重量，从而减轻多级受压开关1的总重量。

下面还将结合图5至图7C描述本发明提出的多级受压开关的其它实施例。

图5示出根据本发明另一实施例的多级受压开关的透视图，图6示出图5所示多级受压开关的分解透视图，图7A至图7C示出图5所示多级受压开关的操作流程。

参照图5至图7C，所述多级受压开关可包括印刷电路板(PCB)100、弹性片200、保护膜300和框盖(frame cover)400。从底部开始依次堆叠PCB 100、弹性片200、保护膜300和框盖400以形成所述多级受压开关。

如图6至图7C所示，在PCB 100上设置有相互分离的多个接触部分。在此实施例中，接触部分在PCB 100上被示例性地布置成四个部件，例如，部件120a、部件120b、部件120c和部件120d。

如图6所示，PCB 100可被构造成包括框110和导电端子120。框110具有被成形为预定式样的多个凹槽。导电端子120插入到框110的凹槽中。通过将端子120固定安置在框110的凹槽内，完成接触部分120a至120d。为方便描述，下文中将120a、120b、120c和120d称为PCB 100的第一、第二、第三和第四接触部分。

PCB 100的框110和导电端子120可通过插入成型工艺制造。

弹性片200在被按下的情况下与PCB 100的顶面结合，用于实现PCB 100的接触部分120a至120d之间的电连接。弹性片200由导电材料制成。若压力去除，则弹性片200与接触部分分离并恢复到其原始形态。

弹性片200被固定安置在PCB 100上。弹性片200可包括：被成形为向外倾斜的带状物的基部210，从基部210的两侧向基部210的中心延伸的第一接触区域220，在基部210的中心的、被形成为凸起部的第二接触区域230，以及将第一接触区域220和第二接触区域230链接在一起的连接部240。

在此实施例中，基部210被构造成具有朝向中心上升的斜面。在基部210的两端，钩状部212被设置成插入到形成在PCB 100的框110的两端的凹槽112中。提供凹槽112和钩状部212的原因在于使基部210易于与PCB结合，这简化了多级受压开关的制造工艺。

在基部210的左右两侧，形成有弯曲部214以与PCB 100的接触部分持续接触。例如，形成在基部210的左侧和右侧的弯曲部214被稳定调整成分别接触PCB 100的第一接触部分120a和第四接触部分120d。这些弯曲部214用于将弹性片200稳定支撑在PCB 100上，提升了其第一点按性能。

当弹性片200被按下时，第一接触区域220下降以接触PCB 100的第一接触部分120a。第一接触区域220被形成为从基部210的两个内侧向中心延伸，其可以水平或倾斜设置。弹性片200的第一接触区域220如图6中的虚线所示。

连接部240用于将第一接触区域220和第二接触区域230链接在一起，连接部240可以如第一接触区域220那样水平或倾斜设置。

第二接触区域230被构造为凸起部，压力被直接施加在该凸起部上。若压力被施加在第二接触区域230上，则第一接触区域220首先接触PCB 100的第一接触部分120a，然后第二接触区域230的边缘接触PCB 100的第二接触部分120b。之后，若弹性片200被继续按下，则第二接触区域230的中心下降以接触PCB 100的第三接触部分120c。

附着有保护膜300，以覆盖弹性片200的顶部，将弹性片200坚固地固定在PCB 100上。当通过将接合在弹性片200两端的钩状部212插入到框110两侧的凹槽112中以将弹性片200固定到PCB 100上时，保护膜300用于进一步加强弹性片200在PCB 100上的固定力。此外，保护膜300还有助于保护弹性片200由于频繁将按键按压到第二接触区域230上而引起的物理或机械损伤。保护膜300可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。

框盖400置于保护膜300上并与PCB 100结合，用于将弹性片200和保护膜300保持在PCB 100和框盖400之间的范围内，并防止它们离开该范围。

在框盖400与PCB 100的结合中，钩状部114形成在PCB 100的边缘，且框盖400的两侧向下延伸并具有可插入钩状部114的孔410。

如果图5至图7C所示的多级受压开关用于电子装置(如移动通信终端)中，框盖400被部分切除以暴露弹性片200的第二接触区域230，以使按键按压弹性片200。

下文将根据本实施例描述多级受压开关的制造过程。

首先，执行插入成型工艺以独立形成包括框110和端子120的PCB 100、弹性片200、保护膜300和框盖400。

然后，弹性片200被固定到PCB 100的顶部。在此期间，在弹性片200的两端的钩状部212被插入到形成在框110两侧的凹槽112中。弹性片200的弯曲部214被设置成稳定接触PCB 100的第一接触部分120a和第四接触部分120d。

接下来，附着保护膜300以覆盖弹性片200的顶部。在此期间，保护膜300的角在PCB 100的上侧，从而弹性片200被进一步固定到PCB 100上。

最后，通过在已附着保护膜300的弹性片200上安置框盖400，并通过将PCB 100的框110与组装了框盖400、弹性片200和保护膜300的结构结合，完成多级受压开关的制造。如上所述，该多级受压开关能够通过简单的工艺而容易地制造出。

利用此结构，图5和图6中所示的多级受压开关按照图7A至图7C中所示如下操作。

首先参照图7A，如果不向弹性片200施加压力，弹性片200的弯曲部214仅仅接触第一接触部分120a和第四接触部分120d。

从图7A所示状态开始，若向弹性片200的第二接触区域230施加如图7B所示的预定的力，弹性片200开始变形。然后，通过连接部240链接到第二接触区域230的第一接触区域220首先接触PCB 100的第一接触部分120a，并且第二接触区域230的边缘接触PCB 100的第二接触部分120b。从而第一接触部分120a、第四接触部分120d以及第二接触部分120b电连接在一起。

下面参照图7C，在施加更大压力的情况下，弹性片200的第二接触区域230进一步变形，以凹向PCB 100。这样，第二接触区域230的中心完全接触PCB 100的第三接触部分120c，从而使得第一至第四接触部分120a～120d之间全部电连接。

如上所述，根据示范实施例的多级受压开关通过弹性片和开关PCB的简化结构有效降低了制造成本。

此外，若用户施加压力，则根据示范实施例的多级受压开关通过对微小的压力变化作出响应以及对增压输入作出快速响应，利用能够实现与压力传输方向相反的垂直运动的空间，提高了操作可靠性。

此外，示范实施例提供了具有电磁干扰屏蔽膜的多级受压开关，所述屏蔽膜阻断来自电子装置的电磁波。

此外，所述多级受压开关能够通过用于将弹性片稳定安置在PCB上、附着保护膜以及将框盖与其组合的较简单的工艺以更低的生产成本制造。

此外，因为弹性片设置有恒定接触PCB的接触部分的弯曲部，所以改善了点按感受。

此外，根据所述示范实施例，因为当弹性片被按下时，该弹性片(例如200)的多个接触区域依次接触PCB的各接触部分，所以即使单个弹性片也能实现多级操作。

虽然出于说明目的描述了本发明的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解，可以在不脱离在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神实质的情况下进行各种修改、添加和替换。

Claims (15)

1.一种多级受压开关，包括：

开关PCB，该开关PCB连接到电子装置的PCB，并且在顶部具有一个或多个接触点；以及

弹性片，该弹性片设置在所述开关PCB的顶部，并且在受压情况下将所述接触点相互电连接；

其中，所述弹性片包括：

从所述弹性片的边缘向上突起的第一突出部分；与所述第一突出部分接合并在与所述第一突出部分相同的方向上突起的第二突出部分；以及从所述弹性片的边缘朝向与所述第一突出部分相反的方向弯折的第一斜面。

2.根据权利要求1所述的多级受压开关，其中，所述第一突出部分包括切除空间，所述切除空间有利于所述第一突出部分在所述弹性片被压下的情况下变形。

3.根据权利要求2所述的多级受压开关，其中，所述第一突出部分和所述第二突出部分被构造成朝向所述弹性片的中心倾斜，

其中，所述弹性片还包括第二斜面，所述第二斜面置于所述第一突出部分和所述第二突出部分之间并隔开所述第一突出部分和所述第二突出部分。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的多级受压开关，其中，所述开关PCB包括：

在所述弹性片下方的、与所述第一斜面具有边界的第一接触点；在所述弹性片被按下的情况下接触所述第一突出部分的第二接触点；以及在所述弹性片受到比第一突出部分与第二接触点接触时更大的压力的情况下接触所述第二突出部分的第三接触点。

5.根据权利要1所述的多级受压开关，还包括：覆盖所述弹性片和所述开关PCB并将所述弹性片固定到所述开关PCB上的膜。

6.根据权利要求5所述的多级受压开关，其中，所述膜是电磁干扰屏蔽膜。

7.根据权利要求1至3之一所述的多级受压开关，其中，所述第一斜面被构造成在所述弹性片的两个角具有相互面对的多个桥状部。

8.根据权利要求7所述的多级受压开关，其中，所述桥状部为相互面对的两个部件。

9.根据权利要求7所述的多级受压开关，其中，所述桥状部为在对角线上相互面对的四个部件。

10.一种多级受压开关，包括：

PCB，在该PCB上形成有多个接触部分；以及

置于所述PCB上并与所述PCB的接触部分电连接的弹性片；

其中，所述弹性片包括：

固定地置于所述PCB上并成形为向外倾斜的带状物的基部；设置于所述基部的两个内侧并向所述基部的中心延伸的第一接触区域；在所述基部的中心并被构造成凸起部的第二接触区域；以及将所述第一接触区域和所述第二接触区域链接在一起的连接部；

其中，在所述第二接触区域被压下的情况下，所述第一接触区域与所述PCB的接触部分接触，在所述第二接触区域被继续压下的情况下，所述第二接触区域与所述PCB的接触部分接触。

11.根据权利要求10所述的多级受压开关，其中，所述PCB还包括：框，在所述框中以预定形状形成有凹槽；以及相应于所述凹槽构造并固定地插入到所述凹槽中以形成所述多个接触部分的导电端子。

12.根据权利要求10所述的多级受压开关，其中，所述基部包括：形成在左侧和右侧并稳固接触所述PCB的接触部分的弯曲部。

13.根据权利要求10所述的多级受压开关，其中，所述PCB还包括：处于两侧的凹槽，

其中，所述基部包括：设置在两端并固定插入到所述PCB的所述凹槽中的钩状部。

14.根据权利要求10至13之一所述的多级受压开关，还包括：被附着来覆盖所述弹性片的顶部并将所述弹性片固定到所述PCB上的保护膜。

15.根据权利要求14所述多级受压开关，还包括：置于所述保护膜上并通过两端与所述PCB结合的框盖，防止所述弹性片与所述保护膜分离。

Images