CN102403150A - 可动触点部件及开关装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够实现小型化、并且能够降低缺口部的应力振幅而实现长寿命化的可动触点部件及开关装置。其特征在于,具有:隆起部(25),隆起为拱状,能够反转动作;护裙部(26),从隆起部(25)的外周缘部连续向半径方向外侧展开;在护裙部(26)上,形成有将对置的两个部位切割的一对缺口部(27);一对缺口部(27)间的间隔设定得比隆起部(25)的直径尺寸大。

Description

可动触点部件及开关装置
技术领域
本发明涉及可动触点部件及开关装置,特别涉及组装在便携电话等的小型的电子设备中的可动触点部件及开关装置。
背景技术
作为一般在开关装置中使用的可动触点部件,已知有对金属薄板进行加工而以规定的曲率形成为拱状的结构。该可动触点部件受推压而反转,通过将推压解除而在弹性复原力作用下回位。在此情况下,操作感通过可动触点部件的曲率的变更来调节,但仅使改变可动触点部件的曲率可变难以得到作用力及咔哒感等的希望的操作感。
作为解决该问题的可动触点部件,有将拱状的隆起部和支撑隆起部的外周侧的护裙部组合的结构。该可动触点部件具有:护裙部,从外周缘部以规定的倾斜角度朝向半径方向的内侧竖起;和隆起部,连接在护裙部上,以规定的曲率向上方隆起。通过这样组合隆起部和护裙部而构成可动触点部件,能够调节隆起部的曲率及护裙部的倾斜角度和高度来得到希望的操作感。
近年来,随着便携电话等的电子设备的小型化,希望可动触点部件的小型化。因此,如果如上述可动触点部件那样遍及隆起部的整周设置护裙部,则有可动触点部件大型化的问题。为了解决该问题,提出了将外周缘部的对置的两个部位平行地切割,并使隆起部成为椭圆状的可动触点部件(例如参照专利文献1)。该可动触点部件仅在椭圆状的隆起部的长度方向上形成护裙部,实现了小型化。
专利文献1:日本特开2003-187664号公报
另外,已知在中央承受集中载荷的板状的部件在外周缘部发生周向最大的应力振幅。此外,可动触点部件通过冲切加工而形成,存在从成为加工时的断裂面的外周缘部向内侧发生裂纹的倾向。在专利文献1所述的可动触点部件中,由于在形成于隆起部的一对缺口部处发生应力集中,所以虽然能够实现小型化,但是存在容易从缺口部发生裂纹而不能具有充分的寿命性能的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的,目的是提供一种能够实现小型化、并且能够降低缺口部的应力振幅而实现长寿命化的可动触点部件及开关装置。
本发明的可动触点部件的特征在于,具有:隆起部,隆起为拱状,能够反转动作;以及护裙部,从上述隆起部的外周缘部连续向半径方向外侧展开;在上述护裙部上,形成有将对置的两个部位切割的一对缺口部;上述一对缺口部间的间隔设定得比上述隆起部的直径尺寸大。
根据该结构,由于仅在护裙部上形成有一对缺口部,所以能够通过隆起部使在可动触点部件的反复推压操作时产生的应力分散,与在隆起部上形成一对缺口部的结构相比,能够减小缺口部的应力振幅。由此,能够抑制可动触点部件的缺口部处的裂纹的发生。这样,能够在通过一对缺口部实现可动触点部件的小型化的同时,实现可动触点部件的长寿命化。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,上述隆起部的外周缘部与上述缺口部至少离开上述隆起部的厚度尺寸的2倍以上。
根据该结构,由于形成于护裙部的缺口部从隆起部充分离开,所以隆起部不会较强地受到来自缺口部的影响。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,通过将板材沿着外形形状切断后的塑性加工形成。
根据该结构,与在塑性加工之后沿着外形形状切断的情况相比,在外周缘部上产生的残留应力较少,能够实现可动触点部件的长寿命化。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,上述护裙部从上述隆起部的外周缘部以与上述隆起部的外周缘部的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向大致一致的方式连续。
根据该结构,由于隆起部的外周缘部与护裙部的连接在隆起部上的部分的延设方向大致一致,所以隆起部与护裙部平滑地连接。在此情况下,通过可动触点部件的推压操作,将作用力从护裙部的外周缘部向半径方向及周向传递,但由于隆起部与护裙部平滑地连接,所以作用力的传递不会在连接部分被切断。由此,作用在可动触点部件上的作用力不仅由护裙部,还由隆起部承受。因而,使由于可动触点部件的反复推压操作在缺口部产生的应力振幅减小,能够实现可动触点部件的长寿命化。另外,所谓连接以使其大致一致,并不仅限定于以与隆起部的外周缘部上的切线方向完全一致的方式连接的情况,只要在作用力不会仅由护裙部承受那样的范围内,即在推压操作时不将从外侧朝向中央的应力传递切断的程度的范围内与切线方向一致就可以。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,上述护裙部沿着上述隆起部的外周缘部上的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向形成为直线状。
根据该结构,能够减小在护裙部的缺口部发生的应力振幅而实现长寿命化,并且能够调节护裙部的倾斜角度而调节操作感。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,上述护裙部沿着切线的外切圆形成,该切线是上述隆起部的外周缘部上的沿拱形半径方向延伸的切线。
根据该结构,能够减小在护裙部的缺口部产生的应力振幅而实现长寿命化,并且能够调节护裙部的倾斜角度而调节操作感。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,具有脚部,该脚部从上述护裙部的外周缘部连续向半径方向外侧展开;上述护裙部和上述脚部以与上述脸部的连接到上述护裙部上的部分上的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向大致一致的方式连续。
根据该结构,由于护裙部与脚部以与脚部的连接在护裙部上的部分上的切线的方向一致的方式连接,所以护裙部与脚部平滑地连接,作用在可动触点部件上的作用力不仅由脚部,还由护裙部承受。因而,使由于可动触点部件的反复推压操作在缺口部产生的应力振幅减小,能够实现可动触点部件的长寿命化。另外,所谓连接以使其大致一致,并不仅限定于以与脚部的连接在护裙部上的部分上的切线方向完全一致的的方式连接其情况,只要在作用力不会仅由脚部承受那样的范围内,即在推压操作时不将从外侧朝向中央的应力传递切断之程度的范围内与切线方向一致就可以。
此外,本发明在可动触点部件中,其特征在于,在上述护裙部或上述脚部上,在除了上述一对缺口部以外的外周缘部上,残留有在从箍圈切断时产生的切割残留部分。
根据该结构,由于避开应力振幅为最大的缺口部而形成连接部分,所以抑制了缺口部的裂纹的发生,能够实现可动触点部件的长寿命化。
本发明的开关装置的特征在于,具备上述可动触点部件、和配置有上述可动触点部件并具有与上述隆起部接触或离开的固定触点的开关基台。
根据该结构,能够实现可动触点部件的长寿命化、实现开关装置的小型化。
根据本发明,能够实现可动触点部件的小型化、并且能够降低缺口部的应力振幅而实现可动触点部件的长寿命化。
附图说明
图1是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是开关装置的立体图。
图2是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是开关装置的分解立体图。
图3是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是可动触点部件的说明图。
图4是本发明的可动触点部件的变形例的说明图。
图5是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是可动触点部件的一部分的应力模式的说明图。
图6是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是可动触点部件的切割剩余部分的说明图。
图7是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是可动触点部件的外周缘部的端面形状的说明图。
图8是表示本发明的可动触点部件的实施方式的图,是可动触点部件的反转动作的说明图。
图9是本发明的可动触点部件的另一变形例的说明图。
图10是本发明的可动触点部件的以往例的说明图。
标号的说明:
1开关装置
2壳体
3盖部件
4、31可动触点部件
5操作键
13中央固定触点部
14外侧固定触点部
21头部
22凸缘部
23推压突起部
25、32隆起部
25a、32a外周缘部
26、33护裙部
27、34缺口部
C1、C2、C3虚拟圆
T1、T2、T3切线
具体实施方式
在用于开关装置中的可动触点部件中,提出了将拱状的隆起部与连接在隆起部上的护裙部组合的结构。在采用本发明的开关装置中,随着电子设备的小型化而希望可动触点部件的小型化。一般,在实现可动触点部件的小型化的情况下,通过将隆起部与护裙部一起切割而设置一对对置的缺口部,将可动触点部件小型化。但是,在该可动触点部件中,容易从一对缺口部发生裂纹,难以实现长寿命化。
这里,本申请人调查了一对缺口部的形成位置与可动触点部件的寿命(这里是指在可动触点部件上发生裂纹的反复推压操作的按键次数)的关系,结果确认了,如图10的可动触点部件41所示那样,在隆起部42和护裙部43上设置一对缺口部44的情况下寿命变得很短。可以认为其原因在于,在一对缺口部44间的间隔S比隆起部42的直径Φ小的情况下(S<Φ),隆起部42为椭圆状,所以不能使在缺口部44上产生的应力在隆起部42上适当地分散。
在此,本申请人发现,在保留隆起部而仅将护裙部切割形成一对缺口部后,可动触点部件的寿命增加到2倍以上。即,本发明的第一关键点是通过保留隆起部而仅在护裙部上形成一对缺口部,使可动触点部件小型化,并且实现长寿命化。
此外,在实现可动触点部件的小型化的情况下,除了在可动触点部件上设置缺口部以外,还能够通过可动触点部件的小径化来实现。一般而言,在中心上承受集中载荷的圆板中,如果设圆板的直径为φ、圆板的厚度为t,则在圆板的外周缘部产生的周向的应力振幅σ如下式(1)所示那样与圆板的直径的平方呈反比变大。
σ∝t/φ2……(1)
因而,通过可动触点部件的小型化,在可动触点部件的外周缘部上在周向上产生较大的应力振幅。
此外,本申请人调查了在可动触点部件的外周缘部产生的周向的应力振幅与可动触点部件的寿命的关系,结果确认了因应力振幅的增加,寿命对数性地减小。这样,因可动触点部件的小径化,在外周缘部上产生的周向的应力振幅变大,可动触点部件的寿命大幅减小,所以为了实现可动触点部件的小型化,降低在可动触点部件的外周缘部上产生的周向的应力振幅是重要的。
这里,在将拱形的隆起部与连接在隆起部上的护裙部简单地组合而形成可动触点部件的情况下,作用在可动触点部件上的作用力仅由护裙部承受,所以在可动触点部件的外周缘部上产生的周向的应力振幅变大。这是因为,在隆起部与护裙部的连接部分,犹豫在推压操作时产生支点,应力传递的方向被转换,由于该方向转换的影响,在推压操作时,从外侧朝向内侧的应力传递被隆起部和护裙部的边界(连接部分)切断。因而,在将具有一对缺口部的可动触点部件小径化的情况下,特别是缺口部的应力振幅增加,不能得到充分的寿命性能。
在此,本申请人调查了隆起部与护裙部的连接形状,结果发现,通过在隆起部与护裙部的边界处以与隆起部的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向大致一致的方式平滑地连接护裙部以使其,上述应力传递不会被切断。即,本发明的第二关键点是,在设有缺口部的可动触点部件中,通过抑制隆起部与护裙部的连接部分处的应力传递的切断,减小因可动触点部件的小径化而增加的缺口部的应力振幅,实现可动触点部件的长寿命化。
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,本发明的开关装置主要安装在便携电话、遥控器、音频设备及电子照相机等的各种电子设备中,作为输入操作部发挥功能。参照图1对开关装置的整体结构进行说明。图1是本发明的实施方式的开关装置的立体图。图2是图1所示的开关装置的分解立体图。
如图1及图2所示,本实施方式的开关装置1是组装在未图示的电子设备的壳体内的,具有上面开口的壳体2和安装在壳体2的开口中而形成收纳部的盖部件3。此外,在收容部内收容有载置于壳体2的底壁的可动触点部件4,以及与可动触点部件4的上部抵接而使可动触点部件4反转动作的操作键5。
壳体2通过绝缘性材料形成为上面开口的箱形。在壳体2的侧壁部的四角,从上面向上方突出形成有盖部件3的定位用的定位突起部11。在壳体2的底壁部,设有位于中央的中央固定触点部13,以及夹着中央固定触点部13而对置的一对外侧固定触点部14,中央固定触点部13及一对外侧固定触点部14在收容部内稍稍突出。中央固定触点部13及一对外侧固定触点部14经由未图示的导体图案与外部端子15连接,经由外部端子15与未图示的电子设备的基板连接。
盖部件3形成为俯视大致正方形的板状。在盖部件3的四角上形成有缺口部17,通过使缺口部17与壳体2的定位突起部11卡合,将盖部件3相对于壳体2前后左右定位。在盖部件3的中央,形成有用来使操作键5的头部21露出到外部的圆形开口18。
可动触点部件4由金属板等导电性材料形成为薄型的大致拱状。此外,可动触点部件4使隆起方向朝向上方而载置在一对外侧固定触点部14上,其中央部位于中央固定触点部13的正上方。如果通过推压操作使可动触点部件4反转,则可动触点部件4的中央部与中央固定触点部13接触,将中央固定触点部13与一对外侧固定触点部14经由可动触点部件4导通。另外,关于可动触点部件4的详细结构在后面叙述。
操作键5具有圆柱状的头部21、从头部21的下部向侧方展开的俯视大致正方形的凸缘部22、和从凸缘部22的中心向下方突出的圆柱状的推压突起部23(参照图8)。头部21形成为比盖部件3的圆形开口18稍小的小径,经由圆形开口18从收容部向外部突出。凸缘部22是防止操作键5的松脱的,在可动触点部件4回位时于盖部件3的下面抵接。推压突起部23突出,以使其与在可动触点部件4的顶点部分接触,使作用在操作键5上的推压力集中在可动触点部件4的顶点部分。
参照图3,详细说明可动触点部件。图3是本发明的实施方式的可动触点部件的说明图,图3(a)是可动触点部件的平面图,图3(b)是可动触点部件的部分放大图。另外,在图3(a)中,纸面中央表示俯视图,纸面下方表示A-A剖视图,纸面侧方表示B-B剖视图。
如图3(a)所示,可动触点部件4具有以拱状隆起的隆起部25、和从隆起部25的外周缘部25a朝向下方向半径方向外侧展开的护裙部26。由此,护裙部26由于在隆起部25的外周缘部25a上连续形成,所以支撑隆起部25。隆起部25在规定的直径Φ的圆的区域中以规定的曲率弯曲形成,护裙部26以规定的角度倾斜而形成。在此情况下,隆起部25平滑地与护裙部26连接,使得在隆起部25与护裙部26的边界上不形成反转时的支点。
此外,在护裙部26上,在夹着隆起部25而对置的两个部位形成有一对缺口部27。一对缺口部27是将护裙部26平行地切割而形成的。这样,可动触点部件4在护裙部26上设置一对缺口部27而实现了小型化。在此情况下,一对缺口部27间的间隔设定得比隆起部25的直径Φ大(S>Φ)。即,一对缺口部27是不将隆起部25切割、而仅将护裙部26切割而形成的。
因此,在可动触点部件4的反转动作时,从缺口部27朝向内侧的应力传递在圆形的隆起部25上被适当地分散,与图10所示的可动触点部件41相比,能够减小在缺口部27上产生的应力振幅。此时,隆起部25的外周缘部25a与缺口部27的间隔L优选的是,在最窄的位置处至少具有可动触点部件4的板厚t的2倍以上(L≥2t)。通过该结构,即使在因缺口部27使护裙部26变短的部分,也不是将该部分作为隆起部25的一部分,而能够作为护裙部26发挥功能。因而,能够减小从形成有缺口部27的护裙部26对隆起部25的不良影响。
此外,如图3(b)所示,与隆起部25的外周缘部25a相切而沿拱形半径方向延伸的切线T1与水平面H所成的倾斜角度(切线方向)和护裙部26的倾斜角度一致。更具体地讲,在沿着可动触点部件4的径向的截面中,在取沿着隆起部25的弯曲面的虚拟圆C1的情况下,该虚拟圆C1的隆起部25的外周缘部25a的切线T1与水平面H所成的倾斜角度一致于护裙部26的倾斜角度。
这样,由于护裙部26从隆起部25的外周缘部25a沿切线T1方向延伸,所以隆起部25和护裙部26平滑地连接。通过该结构,在可动触点部件4的反转动作时,通过在连接部分处不发生支点,从外侧朝向内侧的应力传递在隆起部25与护裙部26的边界处没有被切断,所以能够减小在护裙部26的外周缘部产生生的应力振幅。
另外,这里做成了切线T1与水平面H所成的倾斜角度一致于护裙部26的倾斜角度的结构,但并不限定于该结构,只要在可动触点部件4的反转动作时这些倾斜角度的差处于不将从外侧朝向中央的应力传递切断的程度的角度范围内就可以。即,相对于切线T1方向,护裙部26的延伸方向只要接近于在反转动作时不将从外侧朝向中央的应力传递切换的程度就可以。
此外,也可以如图4所示那样使护裙部弯曲而构成,来代替如上述那样使护裙部以直线状倾斜的结构。图4是本发明的实施方式的可动触点部件的变形例的说明图,图4(a)是可动触点部件的侧视图,图4(b)是将可动触点部件在长度方向上切断的剖视图,图4(c)是图4(b)的部分放大图。另外,在变形例中,仅在使护裙部弯曲这一点上与图3的可动触点部件不同,所以特别对不同点进行说明。
如图4(a)、图4(b)所示,在变形例的可动触点部件31中,隆起部32以规定的曲率弯曲形成为凸状,护裙部33以规定的曲率弯曲形成为凹状。在此情况下,隆起部32平滑地与护裙部33连接,使得在隆起部32与护裙部33的边界处不形成反转时的支点。此外,在护裙部33上,在夹着隆起部32而对置的两个部位形成有一对缺口部34。一对缺口部34的间隔设定得比隆起部32的直径大,降低了在缺口部34上产生的应力振幅。在此情况下,隆起部32的外周缘部32a与缺口部34的间隔优选的是,在最窄的位置至少具有可动触点部件31的板厚的2倍以上。
如图4(c)所示,与隆起部32的外周缘部32a相切并沿拱形半径方向延伸的切线T2与水平面H所成的倾斜角度(切线方向)一致于与护裙部33的连接于隆起部32上的部分33a相切并沿拱形半径方向延伸的切线T3与水平面H所成的倾斜角度。更具体地讲,在可动触点部件31的沿着半径方向的截面中,在取沿着隆起部32的弯曲形状的虚拟圆C2及沿着护裙部33的弯曲形状的虚拟圆C3的情况下,虚拟圆C2的隆起部32的外周缘部32a上的切线T2、与虚拟圆C3的护裙部33连接于隆起部32上的部分33a上的切线T3在一条直线上相连。换言之,该关系为虚拟圆C2为相对于虚拟圆C3的切线T3的外切圆、虚拟圆C3为相对于虚拟圆C2的切线T2的外切圆的关系。
这样,护裙部33从隆起部32的外周缘部32a有切线T2而弯曲连接,所以隆起部32与护裙部33平滑地连接。在该变形例的结构中,也在可动触点部件31的反转动作时,通过在连接部分不产生支点,从外侧朝向内侧的应力传递在隆起部32与护裙部33的边界上不被切断,所以能够降低在护裙部33的外周缘部上产生的应力振幅。
另外,这里设为切线T2与水平面H所成的倾斜角度和切线T3与水平面H所成的倾斜角度一致,但并不限定于此,在可动触点部件31的反转动作时只要这些倾斜角度的差处于不将从外侧朝向中央的应力传递切断的程度的角度范围内就可以。即,相对于切线T2方向,切线T3方向只要接近于在反转动作时不将从外侧朝向中央的应力传递切断的程度就可以。
参照图5,对本实施方式的可动触点部件、变形例的可动触点部件及比较例的可动触点部件的应力传递方法进行说明。各应力模式根据有限元法的解析来求出。另外,比较例的可动触点部件是将以规定的曲率弯曲为凸状的隆起部和以规定的角度倾斜的护裙部弯曲地连接的结构。因此,在比较例的可动触点部件中,在隆起部与护裙部的边界处形成反转时的支点。
图5是可动触点部件的缺口部的应力模式的说明图,图5(a)、图5(b)表示比较例的可动触点部件,图5(c)、图5(d)表示本实施方式的可动触点部件,图5(e)、图5(f)表示变形例的可动触点部件的应力模式。另外,在图5(a)、图5(c)、图5(e)中,实线表示非推压操作时的应力模式,虚线表示推压操作时的应力模式,在图5(b)、图5(d)、图5(f)中,实线表示非推压操作时,虚线表示推压操作时。此外,为了便于说明,示出了使隆起部与护裙部的边界的位置为相同位置的情况下的应力模式。
如图5(a)所示,在比较例的可动触点部件35中,呈三角形的应力模式,在缺口部38具有应力的峰值。此外,由可动触点部件35的反转动作产生的应力不会沿径向传播,而仅沿缺口部38的延伸方向(周向)传播。这是因为,隆起部36与护裙部37的连接部分稍稍成角度形成,如图5(b)所示,在反转动作时,在护裙部37为立设的状态下,在与隆起部36的连接部分形成支点。因此,由可动触点部件35的反转动作产生的应力的传递在支点部分传递方向被稍稍转换,由于该传递方向的转换的影响,从隆起部36与护裙部37的连接部分向内侧的传播被切断。
这样,作用在可动触点部件35上的作用力仅由护裙部37承受,所以特别在护裙部37的缺口部38产生的周向的应力振幅变强。此外,如上所述,可动触点部件35的寿命具有随着应力振幅的增加而对数性地减小的关系。因而,在比较例的可动触点部件35中,在应力集中的缺口部38上容易发生裂纹,不能得到充分的寿命。特别是,在将可动触点部件35小型化的情况下,由于应力振幅与直径的大小的平方成反比,所以寿命大幅地变短。
另一方面,如图5(c)所示,在本实施方式的可动触点部件4中,虽然与比较例的可动触点部件35同样呈现三角形的应力模式,但由反转动作产生的应力不仅沿缺口部27的延伸方向(周向),还沿径向传播。这是因为,护裙部26从隆起部25的外周缘部25a在切线方向上平滑地连接,如图5(d)所示,在反转动作时,在隆起部25与护裙部26的连接部分不形成支点。因此,由可动触点部件4的反转动作产生的应力的传递完全不受隆起部25与护裙部26的连接部分影响,从隆起部25与护裙部26的连接部分向内侧的传播不会被切断。
这样,作用在可动触点部件4上的作用力不仅由护裙部26,还由隆起部25承受,所以与比较例的可动触点部件35相比,在缺口部27产生的周向的应力振幅被大幅降低。因而,在本实施方式的可动触点部件4中,随着应力振幅的减小,寿命对数性地增加,所以与比较例的可动触点部件35相比能够大幅延长寿命。此外,在将可动触点部件4小型化的情况下,也能够确保希望的寿命。
此外,如图5(e)所示,在变形例的可动触点部件31中,呈现在比缺口部34靠径向内侧具有应力的峰值的应力模式。此外,由可动触点部件31的反转动作产生的应力不仅在缺口部34的延伸方向(周向)上,在径向上也传播。这是因为,护裙部33从隆起部32的外周缘部32a有共通的切线而平滑地连接,如图5(f)所示,在反转动作时,在隆起部32与护裙部33的连接部分不形成支点。因此,由可动触点部件31的反转动作产生的应力的传递完全不受隆起部32与护裙部33的连接部分影响,从隆起部32与护裙部33的连接部分向内侧的传播不会被切断。
这样,作用在可动触点部件31上的作用力不仅由护裙部33,还由隆起部32承受,并且应力的峰值位于比缺口部34靠内侧,所以在缺口部34产生的周向的应力振幅被大幅降低。因而,变形例的可动触点部件31与比较例的可动触点部件35及本实施方式的可动触点部件4相比,能够使寿命更长。此外,在将可动触点部件31小型化的情况下,也能够确保希望的寿命。
另外,在本实施方式的可动触点部件4的制造工序中,使可动触点部件4的除了一对缺口部27以外的外周缘部与箍圈连接。因此,在将可动触点部件4从箍圈切离时,在一对缺口部27上不会残留切割残留部分28。以下,参照图6,说明切割残留部分对于可动触点部件的影响。图6是本发明的实施方式的可动触点部件的切割残留部分的说明图。另外,在图6中,图6(a)表示在一对缺口部上残留有切割残留部分的情况,图6(b)表示在一对缺口部以外的外周缘部上残留有切割残留部分的情况。
如图6(a)所示,例如在可动触点部件4的制造工序中,在可动触点部件4通过一对缺口部27与箍圈连接的情况下,在箍圈的切离时,在一对缺口部27上残留切割残留部分28。该切割残留部分28从缺口部27的端面稍稍向外方突出,在根部分上形成有角部。一对缺口部27的应力振幅比护裙部26的其他外周缘部大,所以从该根部分容易发生裂纹。
为了解决该问题,可以考虑在从箍圈的切离时,以使得在一对缺口部27上不残留切割残留部分28的方式进行切断的结构。但是,需要高精度的加工,作业效率下降,并且制造成本增加。
另一方面,如图6(b)所示,在可动触点部件4的制造工序中,在可动触点部件4通过除了一对缺口部27以外的外周缘部与箍圈连接的情况下,在箍圈的切离时在除了一对缺口部27以外的外周缘部上残留切割残留部分28。因而,切割残留部分28残留在应力振幅比一对缺口部27小的护裙部26的外周缘部上,所以不易从切割残留部分28的根部分发生裂纹。
这样,本实施方式的可动触点部件4以简单的结构抑制了从切割残留部分28的根部分的裂纹。另外,这里例示说明了具有倾斜的护裙部26的可动触点部件4,但在具有弯曲的护裙部33的变形例的可动触点部件31中,也可以使切割残留部分残留在除了缺口部34以外的外周缘部上。此外,如果能够确保可动触点部件4的希望的寿命,也可以使切割残留部分28残留在缺口部27上。
此外,在本实施方式的可动触点部件4的制造工序中,在将金属板材沿着可动触点部件4的外形形状切断后,通过塑性加工形成隆起部25和护裙部26。与此相反,如图7(a)所示,如果例如在通过塑性加工形成隆起部25和护裙部26后,沿着可动触点部件4的外形形状将金属板材切断,则护裙部26的外周缘部的残留应力变大。
具体而言,由于将金属板材在塑性变形为凸状的状态下切断,所以未图示的切断刀刃相对于金属板材的斜面斜向抵接,将护裙部26的外周缘部垂直地切断。因此,在护裙部26的外周缘部上发生的应变变得不均匀,残留应力变大。这样,可动触点部件4的外周缘部的残留应力变大,所以特别在切口部27容易发生裂纹。
相对于此,如图7(b)所示,如果在沿着可动触点部件4的形状将金属板材切断后,通过塑性加工形成隆起部25和护裙部26,则使护裙部26的外周缘部的残留应力减小。具体而言,由于将平坦的金属板材切断,所以未图示的切断刀刃相对于金属板材的平面垂直地抵接而切断。因此,与图7(a)所示的可动触点部件4相比,在金属板材的外周缘部发生的不均匀的应变减小,残留应力变小。
而且,如果对金属板材实施塑性加工而形成护裙部26和隆起部25,则将护裙部26的外周缘部的端面相对于斜面垂直地形成。这样,护裙部26的外周缘部的残留应力变小,所以能够抑制特别是缺口部27处的裂纹。另外,这里例示并说明了具有倾斜的护裙部26的可动触点部件4,但在具有弯曲的护裙部33的比较例的可动触点部件31中,也可以做成在将金属板材切断后,通过塑性加工形成隆起部32和护裙部33的结构。此外,如果能够确保可动触点部件4的希望的寿命,则也可以在将金属板材在塑性变形为凸状的状态下切断而形成可动触点部件4。
参照图8,对可动触点部件的反转动作简单地说明。图8是本发明的实施方式的可动触点部件的反转动作的说明图。
如图8(a)所示,在操作键5没有被推压的初始状态下,通过可动触点部件4的弹性力将操作键5向上方抬起。在此情况下,可动触点部件4的外周缘部与一对外侧固定触点部14接触,中央部从中央固定触点部13离开。如果从该初始状态推压操作键5,则推压力经由操作键5集中在可动触点部件4的顶部上,可动触点部件4从半径方向外侧朝向中心逐渐开始挠曲。
进而,如果作用在可动触点部件4上的载荷变大而成为规定的载荷以上,则如图8(b)所示,可动触点部件4反转。如果可动触点部件4反转,则使可动触点部件4的中央部与中央固定触点部13接触,将中央固定触点部13与一对外侧固定触点部14经由可动触点部件4导通。并且,如果从可动触点部件4解除作用力,则可动触点部件4在自身的弹性力作用下回位,将操作键5向上方推起。
如以上这样,根据本实施方式的可动触点部件4,由于仅在护裙部26上形成一对缺口部27,所以能够使在可动触点部件4的反复推压操作时产生的应力分散到圆形的隆起部25,与在隆起部25上形成一对缺口部27的结构相比,能够减小缺口部27上的应力振幅。由此,能够抑制可动触点部件4的缺口部27上的裂纹的发生。这样,能够在通过一对缺口部27实现可动触点部件4的小型化的同时,实现可动触点部件4的长寿命化。
根据本实施方式的可动触点部件4,隆起部25与护裙部26平滑地连接,从外侧朝向中央的应力传递不会在隆起部25与护裙部26的边界被切断。因而,能够降低因可动触点部件4的反复推压操作而在护裙部26的缺口部27上产生的应力振幅,能够实现可动触点部件4的长寿命化。此外,由于由隆起部25和护裙部26形成,所以与以规定的曲率形成为拱状的可动触点部件相比,能够调节隆起部25的曲率、护裙部26与隆起部25的边界位置等而得到希望的操作感。
另外,本发明的可动触点部件并不限定于本实施方式的可动触点部件及变形例的可动触点部件。如图9所示,只要将形成可动触点部件的隆起部及护裙部等的各部以不妨碍从外周缘部朝向内侧的应力传递的方式连接,是怎样的形状都可以。例如,图9(a)所示的可动触点部件是将隆起部以规定的曲率弯曲为凸状、将护裙部以与隆起部不同的曲率弯曲为凸状的结构。在此情况下,护裙部的与隆起部相连的部分以与隆起部的外周缘部相切并与沿拱形半径方向延伸的切线大致一致的方式形成。
此外,图9(b)所示的可动触点部件是将隆起部以规定的曲率弯曲为凸状、将护裙部以与隆起部不同的曲率弯曲为凹状、使护裙部的外周缘部为水平状的结构。在此情况下,护裙部的与隆起部相连的部分也以与隆起部的外周缘部相切并与沿拱形半径方向延伸的切线大致一致的方式形成。
此外,也可以如图9(c)、图9(d)所示的可动触点部件那样在护裙部的外周缘部上还连接脚部。图9(c)、图9(d)所示的可动触点部件是将隆起部以规定的曲率弯曲为凸状、使护裙部以规定的角度倾斜、将弯曲部以规定的曲率弯曲为凸状或凹状的结构。在此情况下,护裙部的与隆起部相连的部分以与隆起部的外周缘部相切并与沿拱形半径方向延伸的切线大致一致的方式形成,并且护裙部的外周缘部形成为,使其与脚部的与护裙部的外周缘部相连的部分相切而与沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向大致一致。另外,这里所谓的大致一致,并不限于完全一致,只要是不通过按压操作将从外侧朝向内侧的应力传递切断,也可以具有一些偏差。
这些图9(a)~图9(d)所示的可动触点部件与本实施方式的可动触点部件同样,将护裙部的对置的两个部位平行地切割而形成一对缺口部。由此,能够使在可动触点部件的反复推压操作时产生的应力适当地分散到圆形的隆起部,能够减小缺口部的应力振幅。
此外,在上述实施方式中,做成了将隆起部以规定的曲率形成的结构,但并不限定于该结构。隆起部只要是平滑地连接在下摆部上、承受来自操作键等的推压部件的推压力的形状,是怎样的形状都可以。
此外,在上述实施方式中,例示并说明了在壳体内保持可动触点部件的开关装置,但并不限定于该结构。只要是使用本发明的可动触点部件的开关装置,是怎样的结构都可以,例如,也可以是通过保持座将可动触点部件保持在基板上的座型开关装置。
此外,在上述实施方式中,做成了隆起部与护裙部平滑地连接的结构,但并不限定于该结构。本发明的可动触点部件只要是通过仅在护裙部上形成缺口部来减小缺口部的应力振幅的结构就可以,例如也可以做成将隆起部与护裙部弯曲连接、在隆起部与护裙部的边界上形成反转时的支点的结构。
此外,这里公开的实施方式在所有的方面都是例示,而并不受该实施方式限制。本发明的技术范围不是仅上述实施方式,而由权利要求书表示,包含权利要求书和其等同意义及范围内的全部变更。
工业实用性
如以上说明,本发明具有能够实现小型化、并且降低缺口部的应力振幅而实现长寿命化的效果,特别是对于组装在便携电话等的小型的电子设备中的可动触点部件及开关装置具有实用性。

Claims (10)

1.一种可动触点部件,其特征在于,具有:
隆起部,隆起为拱状,能够反转动作;以及
护裙部,从上述隆起部的外周缘部连续向半径方向外侧展开;
在上述护裙部上,形成有将对置的两个部位切割的一对缺口部;
上述一对缺口部间的间隔设定得比上述隆起部的直径尺寸大。
2.如权利要求1所述的可动触点部件,其特征在于,
上述隆起部的外周缘部与上述缺口部至少离开上述隆起部的厚度尺寸的2倍以上。
3.如权利要求1或2所述的可动触点部件,其特征在于,
通过将板材沿着外形形状切断后的塑性加工形成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的可动触点部件,其特征在于,
上述护裙部以与上述隆起部的外周缘部上的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向大致一致的方式从上述隆起部的外周缘部连续。
5.如权利要求4所述的可动触点部件,其特征在于,
上述护裙部沿着上述隆起部的外周缘部上的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向形成为直线状。
6.如权利要求4所述的可动触点部件,其特征在于,
上述护裙部形沿着相对于切线的外切圆形成,该切线是上述隆起部的外周缘部上的沿拱形半径方向延伸的切线。
7.如权利要求4所述的可动触点部件,其特征在于,
具有脚部,该脚部从上述护裙部的外周缘部连续向半径方向外侧展开;
上述护裙部和上述脚部以与上述脚部的连接到上述护裙部上的部分上的沿拱形半径方向延伸的切线的切线方向大致一致的方式连续。
8.如权利要求1~3中任一项所述的可动触点部件,其特征在于,
在上述护裙部或上述脚部上,在除了上述一对缺口部以外的外周缘部上,残留有在从箍圈切断时产生的切割残留部分。
9.如权利要求4所述的可动触点部件,其特征在于,
在上述护裙部或上述脚部中,在除了上述一对缺口部以外的外周缘部上,残留有在从箍圈切断时产生的切割残留部分。
10.一种开关装置,其特征在于,
具备权利要求1~9中任一项所述的可动触点部件、和配置有上述可动触点部件并具有与上述隆起部接触或离开的固定触点的开关基台。
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