CN103403828A - Smd型的电开关元件 - Google Patents

Abstract

SMD型的电开关元件，其具有：包围所述开关元件的本体（11，12）；至少两个接触面（22，24），所述接触面设置在所述本体（11，12）的下侧（42）上用于SMD固定；和设置在与所述下侧（42）相对置的侧上的操纵元件（3，5，6，39），所述操纵元件与所述本体（11，12）可运动地连接，作为相应于所述开关元件的纵轴线（43）的运动部分。在此经由开关接触部（10）建立在所述接触部（22，24）之间的导电连接，所述开关接触部能够通过所述操纵元件（3，5，6，39）相对于所述开关接触部（10）的相对运动来闭合。所述本体（11，12）此时具有下部（12）和上部（11），所述下部具有两个接触面（22，24）和所述开关接触部（10），所述上部包括所述操纵元件（3，5，6，39）。下部（12）和上部（11）在此经由互补的卡锁元件（18，19）来连接。因此所述下部（12）由承受得住SMD焊接产生的热的塑料制造，而所述上部（11）由传统的材料制造，仅在焊接后才放置在所述下部（12）上，并且使开关或按钮完备。

Description

SMD型的电开关元件

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的SMD型的电开关元件，特别是一种SMD型的电照明按钮。

背景技术

SMD制造方法是一种用于装配电路板的具有多个优点的方式，其中该缩写代表表面贴装器件（Surface Mounted Device）。只要存在计算机化的装配，那么待装配的电元件能够直接地焊接在电路板的表面上。因为电组件的任何部分不穿透电路板，所以这是有利的，即电路板的两侧能够装配有电路。

从DE102006040803中已知一种光学的接触开关，所述光学的接触开关作为SMD器件设置在具有SMS接触部的载体上，因而所述SMD接触部能够与电路板的导体电路电接触。

因此在将开关安装到电路板时的装配费用能够降低。四个侧面的SMD接触部允许接触在电路板上的板状的光学开关元件。开关通过覆盖件来防止直接的接触，并且作为光学的接触开关来工作。

发明内容

基于现有技术，本发明的目的在于，提出一开始所提到的那种类型的SMD型的电开关元件，所述电开关元件设计为压力开关。本发明的另一个目的在于，提出一种照明SMD按钮。

本发明的再一个目的在于，提高这样的键的操作安全性。

所述目的根据本发明通过权利要求1所述的特征来实现。

SMD型的电开关元件具有包围开关元件的本体、至少两个设置在本体的下侧上的用于SMD固定的接触面和设置在与所述下侧相对置的侧上的操纵元件，所述操纵元件可运动地与本体连接，作为相应于开关元件的纵轴线的运动部分。在此，现在经由开关接触部建立接触部之间的导电连接，所述开关接触部能够通过操纵元件相对于开关接触部的相对运动，特别是沿着开关元件的纵轴线的相对运动，也就是说沿着垂直于电路板的中心轴线的相对运动来闭合。本体此时具有下部和上部，所述下部具有两个接触面和开关接触部，所述上部包括操纵元件。由此经由互补的卡锁元件连接下部和上部。因此下部由抵抗SMD焊接产生的热的塑料制造，而上部由传统的材料制造，仅在焊接后才放置在下部上并且使开关或按钮完备。

其它的目的通过权利要求7的特征来实现。这样的开关元件具有操纵元件，所述操纵元件具有操纵凸出部，借助于所述操纵凸出部，所述接触部可通过所提到的操纵元件相对于开关接触部的相对运动来闭合。优选开关接触部是弹性的舌片，所述舌片与接触部牢固地连接，例如焊接，并且所述舌片具有伸入操纵凸出部的运动区域中的区域，所述区域因此能够被挤开。在此开关接触部是长形的弹簧，所述弹簧通过至少一个纵向伸展的缝隙被划分为至少两个平行伸展的弹性的薄片。在此在两个或更多个纵向伸展的缝隙的情况下，所述缝隙彼此是至少部分地不一样长的，其中所有的缝隙至少穿透在舌片和配对接触部之间的接触区域，其中至少一个伸入弹性的薄片的末端区域中。

其它的实施方式在从属权利要求中提出。

附图说明

根据附图在下文中描述本发明的优选的实施方式，所述实施方式仅用于阐述并且不应被解释为是限制性的。在附图中示出：

图1示出根据本发明的一个实施例的两个并排设置在电路板上的按键的局部剖视截面图，

图2示出来自于图1的压力开关的立体视图，

图3示出根据图2的开关的分解视图，

图4示出根据图2的按钮的下部的局部剖切立体视图，具有冗余的接触部的特征，

图5示出根据图4的下部的局部剖切俯视图，以及

图6示出安装在电路板上的按键的局部剖切截面图。

具体实施方式

图1示出两个并排设置在电路板上的按钮1的局部剖切截面图，所述按钮固定在电路板2上，其中按钮1的操纵盖3突出穿过前板4。根据本发明的SMD型电开关元件是电照明按钮或按键。关于电路板2的描述是示意性的。通常，在配电板中电路板2装配有相应的电路，所述电路通过不同的操纵元件特别是按钮1是可控的。电路板2由此设置在操纵台的前板4的下方的一个框架中，其中所述控制元件的操纵盖3伸至前板4。在图1的左侧，按钮1没有被操纵，也就是说接触部没有闭合，而在视图的右侧，在按钮1被按压的情况下，接触部闭合。

按钮1的构造此时在上下文中通过图2的立体图以及图3的分解图来详细描述。

取代卡锁在可分离的止动凸出部15和16上的并且因此限定了打开位置和关闭位置的按钮1，一个纯粹的开关按键也是可能的，所述开关按键在接触后再次返回到初始位置中，其中照明应当由于从导光体13到扩散体5的大的间距而不同地设计。

按钮1由多个操纵元件组成，所述操纵元件预制为单元，并且包括作为凸出元件的压盖3。优选的是，压盖3已经是多件式的并且由透明的压盖3组成，在所述压盖的下方设置同样透明的扩散体罩5。这种优选的双重设置允许在压盖3和扩散体罩5之间插入标签膜或者例如允许扩散体5的表面的直接的激光标签，所述激光标签随后由压盖3防止在使用中磨损。原则上在这里一件式的设计方案也是可能的。压盖3夹紧在导向框架6上。压盖3和扩散体5的连接的这种设计方案基本上是已知的，并且也能够通过粘接或者焊接来建立。导向框架6具有多个向下的相对于压盖3远离的导向轮廓，所述导向轮廓中的一个设置有附图标记7。导向框架6的相应的型槽8通过附图标记8来标识。

此外，形成闭合的框架的导向轮廓7，如从图5的剖切俯视图中获悉的，包括操纵壁9，通过所述操纵壁，按钮1的接触舌片10是可切换的。开关1的这个操纵部分相对于开关的上部11和开关的下部12尤其沿着其主轴线43运动。这些操纵元件3，6，9优选夹紧在开关的上部11中，以至于所提到的在上部11和按钮的操纵元件3和6之间的纵向运动是可能的，但是这些元件在安装之前并且也在安装之后在操纵时不散架。光导体13集成在这个框架中，也就是说特别是与上部11连接，所述光导体中央地插入在上部11中和导向框架6中。导向框架6在此能够经由位于凹部中的凸出部16被钩在上部11的相应的凸出部15中和上部11的相应的凸出部15下方。

光导体13通过侧面的槽14接合在上部11的相应的连接凸出部中。对此，在导向框架6中设置相应的凹部28，以至于导向框架6在光导体13上和在它与上部11的连接部之间纵向地，也就是说沿着键的主轴线43是可运动的。

为了在操纵所述开关之后，导向框架6借助压盖3再次返回其在图1左侧所描述的初始位置中，设有两个弹簧17，所述弹簧支撑在设置在上部11中的基板上，并且在对面在上部11中在导向框架6的下边棱上具有所述弹簧的支座。

按钮1的下部12具有四个止动凸出部18。这些止动凸出部18分别在彼此相对置的侧上设置在下部12的侧面中。在此两个止动凸出部分别靠近拐角设置。止动凸出部18向上在一定方向上延伸，从所述方向可放置上部11，并且止动凸出部可插入在上部11的相应的容纳开口19中并且紧接着能被卡锁。因此下部12和上部11能够与插入的并且独立卡锁的操纵部分3，6，13连接成为功能单元。

下部12具有延伸入上部11中的接触载体20，所述接触载体例如是一件式的并且能够由与下部同样的材料形成。接触部23在接触载体20上终止于沿着上边棱伸展的接触带中，接触舌片10的自由端牢固地设置尤其是焊接在所述接触带上。接触舌片10的另一个具有附图标记40的端部在接触载体20的朝向壳体外侧的侧上延伸。所述侧相对于配对接触部22具有侧向距离地设置，所述配对接触部在接触载体20中基本上在其主平面中伸展，并且因此以其较宽的面对置于接触舌片10和弹簧段35。配对接触部22因此在下部12的外侧上具有一个面，所述面设置为用于与电路板2接触。此外在图3中看出，接触部23能够经由壳体内部中的连接部经由接触板24与电路板2连接。接触板向下放置在肩部的后方，并且如相应的接触板22一样位于下部12的下侧42上，例如位于相应的凹部中。特别地，这些接触面与下部12的下侧42齐平。

对于本发明的所描述的实施例，接触顺序的所描述的进行过程是有利的。但是重要的是首先仅是易于SMD的接触部22和24结合在下部12上，其中接触链24-23-20-35-22的部分，也就是说接触部35可通过上部11的操纵凸出部39触发。

在图2和4中此外描述了定位足25，其中特别是数量为两个的所述定位足能够设置在下部12的下侧42的径向上相对置的拐角上。这些定位足因而如图6中所描述的，优选伸入通过按钮1的装配侧设置在电路板2中的盲孔26中。这个定位辅助件特别是在手动地将电路板2与下部12装配时是有意义的，而在自动化的SMD装配中，这个引导的定位足25不是必要的，因此也能够省去。因此它们在用于顾客的不同的使用需求的多个实施方式中提高了按钮1的适用性。

在根据本发明的照明SMD键1中，有利的是，因为下部12的框架形的形状，存在内部空腔或缺口29，在所述内部空腔或缺口中，一个、两个或者三个LED30，特别是LED-SMD能够装配在电路板2上。在此光导体13相对于上部11这样地定位，并且因此经由到下部12的直接的连接也相对于电路板2固定在一定位置中，使得光导体13的下侧31设置于在连接SMD的LED30的上边棱上方的2至3mm尽可能小的的距离中，所述下侧优选形成平坦的矩形的面31。因此也能够通过优选拱形的，这里是平凸的上部形状32来确保了良好的光输出，所述上部形状与设计为平凹的扩散体盖5共同作用。

在生产技术方面重要的是，按钮1的壳体被分为SMD可装配的下部12和包括操纵部分5，6，8和光导体13的上部11。

在这样的照明按钮1中重要的是，相对于上部的壳体部分11固定的光导体13的好的校准设置和压盖3相对于所述上部的壳体部分11的引导。这种提高的精确性在生产组件时是温度敏感的，并且上部的壳体部分11因此不应经受增高的温度，如在SMD焊接中普遍出现的增高的温度。因此按钮1的这个组件11与组件12分离，所述组件12能够与优选集成在其中的接触部20，22，23和24一起以SMD的结构类型焊接在电路板2上。对此，下部12由耐高温的塑料组成——也许相对于上部11完全相反，对于上部能够使用传统的塑料——以至于在SMD固定过程期间施加热量时，下部12在其尺寸方面不发生扭曲。因此随后在这个固定步骤之后上部11能够被夹紧，以便组装制成的按钮1。

用于下部12的耐高温的塑料，适合于经受住在SMD焊接时在焊接过程期间出现的温度并且保持形状稳定。由此根据所使用的方法和焊接炉在1至2分钟的时间期间能够出现特别是180至280摄氏度的温度。热稳定意味着，下部相对于其在焊接前的初始形状不改变或仅不显著地改变，也就是说在物理上在实体上具有相同的外部形状，并且优选也具有在化学上不改变的特性。

图5在局部剖切俯视图中很好地示出上面所描述的附图中的一些元件，特别是弹簧17放置在相应的圆柱体33上和三个导向轮廓、侧向突出的轮廓7和型槽8，上部12的凸出部34伸入型槽中。在上部11的壁中的互补的凹部41对置于轮廓7，所述凹部减薄了壁的厚度。在此应注意的是，当上部11相对于导向框架6变热时，也就是说具有显著的温度差异时，那么这会损害滑动面7-41和8-34之间的导向特性。在组装之后通过元件7和8获得相对于壳体上部11的内壁的具有低噪声触觉的三点导向。

此外可以看出，光导体13的基面占据上部11的内部空间的大部分，并且因此也通过其相对于下部的面31逐渐变细的形状遮住下部12的整个空腔29，并且因此在光传导方面，关于一个、两个或三个LED30在用于按钮1的SMD固定点之间的精确定位是不易受影响的。也能够使用拉力弹簧作为用于压力弹簧17的反压面来代替圆柱体33，所述圆柱体具有配对面，所述配对面在导向框架6和扩散体5之间的例如表现为凸缘的下侧27的区域中，所述拉力弹簧悬挂在上部12和框架6上的相应的止挡部上。

这样的开关特别能够例如用于视频控制台，并且电路板2因而能够在背侧上不受限制地装配有其它的部件。

因此在相同的空间情况下能够提供多个功能。按钮1的下部12例如借助于回流焊接工艺固定在电路板2上。照明器件30有利地是SMD-LED30，所述SMD-LED固定在按钮1的接触部22，24之间的中心处。

下部或接触载体12通过手（如果设有凸出部25）或自动地定位在电路板2上，并且紧接着借助于焊接工艺在加热炉中与电路板2焊接。紧接着在冷却后，键上部11插在键下部上或者接触载体12上，并且借助于凸出部18卡锁在凹部19中。

本发明的另一个目的在于，确保经由非常大量的几十万的开关过程保证开关系统的功能性。所描述的按钮不是完全封装的系统，以至于经过一段时间污染物能够经由上部11和下部12进入壳体中，并且损害开关系统的功能性。

原则上，接触弹簧10以传统的方式通过框架6的操纵壁9并且在该处特别是通过在图3中可看出的相对配对接触部22的接触凸出部39被切换。这个接触舌片10为此具有在朝向配对接触部22突出的弹簧区域35，而为了与接触凸出部39接触，设有相对置的伸出部分36。接触舌片10此时在所描述的实施方式中设计为是开缝的且横过元件35和36。在所述描述的实施例中存在三个在纵向方向上在弹簧35和凹部36上伸展的缝隙37，所述缝隙将接触舌片10划分为四个薄片38。如果此时污染物一起到达接触舌片10上或接触舌片下方，那么非常可能的是，由于伸入的元件的大小，这些元件仅能够横跨舌片的宽度的部分区域，并且因此一个或多个薄片能够继续通过操纵凸出部39来操纵。

从图4同样得知，缝隙37的长度是不同的。在一个具有至少三个薄片38的并且因此具有两个或更多个缝隙37的优选的实施方式中，在实验中证实，非常有利的是，缝隙37具有不同的长度，以至于仅一个缝隙37终止在接触舌片10的末端区域40中，并且其它的缝隙37设置得更短，并且因此在接触舌片尖端40上形成弹性的接触舌片10的更大的实心材料。因此，与在进入材料疲劳之前当所有的薄片缝隙37一样长时相比，操纵周期的数量能够提高5至10倍。特别地，薄片缝隙37超过形成弹簧凸出部的与接触部22相对置的部段35，但是不是所有的薄片缝隙都超过对面的隆起36，所述隆起通过凸出部39操纵。

附图标记列表

1   按钮            23  接触部

2   电路板          24  接触部

3   压盖            25  定位导向部

4   前板            26  盲孔

5   扩散体          27  下侧

6   导向框架        28  凹部

7   轮廓            29  缺口

8   型槽            30  LED

9   操纵槽          31  基面

10  接触舌片        32  凸透镜形状

11  上部            33  圆柱体

12  下部/接触载体   34  凸出部

13  光导体          35  弹簧

14  槽              36  凹部

15  凸出部          37  缝隙

16  凸出部          38  薄片

17  弹簧            39  接触凸出部

18  止动凸出部      40  末端区域

19  容纳口          41  凹部

20  接触载体        42  下侧

21  接触面          43  纵轴线

22  配对接触部

Claims (10)

1.SMD型的电开关元件，具有包围所述开关元件的本体（11，12）；具有至少两个接触面（22，24），所述接触面设置在所述本体（11，12）的下侧（42）上用于SMD固定；具有设置在与所述下侧（42）相对置的侧上的操纵元件（3，5，6，39），所述操纵元件与所述本体（11，12）可运动地连接，作为相应于所述开关元件的纵轴线（43）的运动部分；具有设计用于建立在所述接触部（22，24）之间的导电连接的开关接触部（10），所述开关接触部能够通过所述操纵元件（3，5，6，39）相对于所述开关接触部（10）的相对运动来闭合，

其特征在于，所述本体（11，12）具有下部（12）和上部（11），所述下部具有所述开关接触部（10）和两个接触面（22，24），所述上部包括所述操纵元件（3，5，6，39），并且下部（12）和上部（11）具有用于将所述下部（12）与所述上部（11）连接的互补的卡锁元件（18，19）。

2.根据权利要求1所述的开关元件，其特征在于，所述下部（12）由相对于在SMD焊接时在焊接过程期间出现的温度，特别是在1至2分钟的时间间隔上180至280摄氏度的温度热稳定的塑料构成。

3.根据权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，所述下部（12）具有通过所述下部（12）的侧壁限界的中央开口（29）。

4.根据权利要求3所述的开关元件，其特征在于，与所述上部（11）连接的操纵元件（3，5，6）具有与所述上部（11）连接的中央的光导体（13），所述光导体的下边棱（31）在开关元件被组装情况下相对于所述下部（12）的下侧（42）具有预定的间距。

5.根据权利要求3或4所述的开关元件，其特征在于，所述操纵元件（3，5，6）具有伸入所述上部（11）中的导向框架（6），所述导向框架沿着所述开关元件的纵向方向看具有互补的导向轮廓（7，41；8，34），特别是具有凹部和互补的轮廓凸出部。

6.根据权利要求3，4或5所述的开关元件，其特征在于，所述上部具有至少一个，优选两个弹簧支架（33），弹簧（17）支撑在所述弹簧支架上，所述弹簧抵靠所述操纵元件（3，5，6）的所述下侧（27）上的配对支承件。

7.根据权利要求1的前序部分或者根据权利要求1至6之一所述的开关元件，其特征在于，所述操纵元件（3，5，6）具有操纵凸出部（39），借助所述操纵凸出部能够通过所述操纵元件（3，5，6，39）相对于所述开关接触部（10）的所述相对运动来闭合所述接触部（22，24）。

8.根据权利要求7所述的开关元件，其特征在于，所述开关接触（10）具有弹性的舌片（10），所述舌片与接触部（22）连接并且具有伸入所述操纵凸出部（39）的运动区域中的区域（36）。

9.根据权利要求7或8所述的开关元件，其特征在于，所述开关接触部是长形的弹簧，所述长形的弹簧通过至少一个纵向伸展的缝隙（37）被划分为至少两个平行伸展的弹性的薄片（35）。

10.根据权利要求9所述的开关元件，其特征在于，设有至少两个纵向伸展的、不一样长的缝隙（37），其中全部缝隙（37）至少穿透舌片（10）和配对接触部（22）之间的接触区域（35），其中至少一个伸入所述弹性的薄片（35）的末端区域（40）中。

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