CN105977083A - 圆顶形可动触片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆顶形可动触片，其在圆顶状部分反转变形时，消除了在弯曲部分产生的具有撕开倾向力的作用、防止裂纹，从而使圆顶形可动触片长寿命化。该圆顶形可动触片为下述可动触片(2)，该可动触片(2)由形成为梯形的导电性弹簧板材的外周的外周立起部(3)和平坦部(4)构成，在由多个缝孔(5)之间的臂部(6)形成圆顶部(9)时，将比缝孔(5)的角落部(7)更靠近中心而离开角落部(7)的位置设为弯折线(8)，在这些弯折线(8)的中心侧的臂部(6)上形成圆顶部(9)，将弯折线(8)作为弯曲位置，通过使圆顶部(9)反转变形，从而消除了作用在角落部(7)上的具有边扭曲边撕开倾向的力。

Description

圆顶形可动触片

技术领域

本发明涉及一种圆顶形可动触片的改良，该圆顶形可动触片用于手机、电子设备的键盘等的输入操作部的开关，特别涉及一种在长寿命下的长冲程(大下压量)的圆顶形可动触片的改良。

背景技术

关于长冲程的圆顶形可动触片，通常使弹性薄金属板呈可反转复原的圆顶状而形成，并且在该圆顶部分形成狭缝孔，从而能够以小的下压力而进行反转操作。

例如在专利文献1中公开了一种控制阀用的盘状弹簧，并且公开了在相对盘状的弹簧部的中心的四等分位置上设置扇状的孔，在孔间使带状弹簧部呈十字状形成。在该盘状的弹簧部中，带状弹簧部在扇状的孔的外周侧圆弧的延长线上形成球面与外周部分的分界，将该分界作为反转变形时的弯曲位置。

由此，在带状弹簧部弹性变形时，在带状弹簧部的根部分、即弯曲位置，在孔的锐角的角落部分上具有边扭曲边撕开倾向的力，应力集中于弯曲位置。结果，具有如下缺点：在应力集中部分、特别是锐角的角落部分容易产生裂纹，动作寿命变短。又，针对该点，一边与后面的本发明的图3和现有例的图4一起进行对比，一边进行更加详细的说明。

另外，专利文献2与专利文献1相同，示出了在盘状弹簧的本体上设置四个缺口孔的开关弹簧，但本体的反转变形仅为中心位置的部分，并不是在邻接的缺口孔之间弯曲的构造。因此，在邻接的缺口孔之间的部分基本上不作用撕开倾向的力，在缺口孔的边缘难以产生裂纹，不会产生寿命变短的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开昭45-13966号公报

专利文献2：JP实开昭63-182024号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的解决课题为：在这种圆顶形可动触片中，在确保长冲程的同时，在圆顶状部分反转变形时，消除在弯曲部分的撕开倾向的力的作用，防止在孔的角落部分的裂纹，从而使圆顶状可动触片长寿命化。

用于解决问题的方案

基于上述课题，关于本发明，在多个狭缝孔间的臂部上形成圆顶部时，将比狭缝孔的角落部更靠近中心而离开角落部的位置设为圆顶部的弯折线，并且将该弯折线作为弯曲位置，通过使圆顶部反转变形，从而不使狭缝孔的角落部上具有边扭曲边撕开倾向的力。

具体记载的话，本发明的圆顶形可动触片为由外周立起部(3)和平坦部(4)构成的可动触片，该外周立起部形成为梯形的导电性弹簧板材的外周，该平坦部形成为梯形的导电性弹簧板材的上底，其特征在于，该圆顶形可动触片具有：多个缝孔，其独立地形成于平坦部的中心的周围；多个臂部，其在邻接的缝孔之间从平坦部的外周朝平坦部的中心方向而形成，并且在中心位置一体化；弯折线，其设定于比缝孔的外周侧的角落部更靠近中心而离开角落部的位置；圆顶部，其通过处于这些弯折线的中心侧的所有的臂部，在梯形的下底侧作为凹面而呈圆顶形弯曲形成，且能反转复原；可动触点，其位于圆顶部的凹面的中心；该圆顶形可动触片通过将弯折线作为弯曲位置，使圆顶部(9)反转变形而得到。

另外，本发明将可动触片设为圆锥台的形状，通过相对于平坦部的中心的周围而在四等分位置的缝孔，使臂部呈十字状一体化而得到。

更进一步，本发明使平坦部在全部外周缘处连续而得到，另外，使缝孔的外周侧的角落部通过曲线平滑地形成。

发明的效果

根据本发明的圆顶形可动触片，通过形成外周立起部和多个臂部的圆顶部，从而可通过小的下压力来确保较大的冲程，特别是，由于在比缝孔的角落部更靠近中心而离开角落部的弯折线的位置，圆顶部弯曲并且反转变形，故消除了作用于角落部上的边扭曲边撕开倾向的力，并且由此使应力难以集中出现在角落部，即臂部的根部，抑制裂纹的产生，可实现长寿命化。

另外，在本发明的圆顶形可动触片中，如果形成有四等分位置的缝孔，臂部呈十字状而一体化，则整体的结构、力的平衡会良好，能够长期得到稳定的反转变形的动作。

更进一步，在本发明的圆顶形可动触片中，如果使平坦部在全部外周缘处连续的话，则外周立起部与平坦部之间的环状棱线部分的刚性得以提高，另外，如果通过曲线而形成缝孔的外周侧的角落部的话，即使在弯折线的位置的弯折力波及到曲线的角落部，由于在平滑的曲线区域的部分应力得到分散，故与锐角的角落部相比，能更加可靠地抑制裂纹的产生。

附图说明

图1为本发明的穹顶形可动触片的俯视图。

图2为处于将本发明的圆顶形可动触片组装于开关基板的状态的图1中的A-A端面图。

图3(1)和图3(2)为本发明的圆顶形可动触片的关键部位的放大图，图3(1)为其俯视图，图3(2)为弯曲部分的剖面图。

图4(1)和图4(2)为现有例的圆顶形可动触片的关键部位的放大图，图4(1)为其俯视图，图4(2)为弯曲部分的剖面图。

图5为本发明的其它圆顶形可动触片的俯视图。

图6为本发明的另一圆顶形可动触片的俯视图。

具体实施方式

图1、图2表示本发明代表性的圆顶形可动触片1的形态。圆顶形可动触片1通过由圆锥台等梯形的导电性薄金属弹簧板材构成的可动触片2而构成。可动触片2由形成为梯形的外周的外周立起部3和形成为梯形的导电性弹簧板材的上底的平坦部4构成，梯形的下底面开放。为了确保长冲程，将外周立起部3设定为规定的高度。又，弹簧板材通过比如板厚0.020～0.100mm左右、外径3～6mm左右的银或镀镍不锈钢等的压延钢板等构成。

圆顶形可动触片1以上述可动触片2作为前提，具有：多个(通常为四个)缝孔5，其独立形成于平坦部4的中心的周围；多个臂部6，其在邻接的缝孔5之间从平坦部4的外周稍稍内侧朝平坦部4的中心方向而形成，并且在中心位置一体化；弯折线8，其设定于比缝孔5的外周侧的角落部7更靠近中心而离开角落部7的位置；圆顶部9，其通过处于这些弯折线8的中心侧的所有的臂部6，在梯形的下底侧以凹面的方式呈圆顶状弯曲形成，并能反转复原；可动触点10，其位于圆顶部9的凹面的中心，在圆顶部9反转变形时，能与开关基板13的固定接点11接触或分离。又，圆顶部9通过四个臂部6，比如呈单一球面或复合球面的方式而形成。

图示的例子中，缝孔5的一个例子为等腰直角三角形，使直角部分朝向圆形的平坦部4的中心，并且在中心附近位于四等分位置，因此它们之间的四个臂部6在平坦部4的中心部分呈十字状而一体化。等腰直角三角形的缝孔5的斜边按照从圆形的平坦部4的外周缘(外周立起部3和平坦部4的棱线)稍稍靠近中心的方式而形成。由此，臂部6的外周端，即臂部6的根部分处于从平坦部4的外周缘的棱线靠近中心的位置，在缝孔5的外周侧，位于锐角的角落部7之间。又，关于四个臂部6的宽度，在该例子中并不相同，但也可设为相同的尺寸。

并且，圆顶部9将弯折线8作为弯曲的边界，通过位于弯折线8的中心方向的臂部6的部分而形成弯曲部分，该弯折线8位于按照比角落部7的锐角部分更靠近中心而离开角落部的位置。四个臂部6的弯曲面、即圆顶部9的面比如为球面，为了获得必要的冲程，适当地设定曲率，在下压顶部时，弯折线8作为弯曲位置而反转变形，下压停止时，复原为原有的弯曲形状。

又，平坦部4即使在缝孔5的形成状态下，仍在整个外周连续，外周立起部3和平坦部4在整个外周形成圆形的棱线。由此，可在棱线部分获得充分的刚性，臂部6的弯曲时的力不会从臂部6波及到外周立起部3或平坦部4。

在制造工序中，圆顶形可动触片1通常由导电性薄金属弹簧板材进行一次冲压而形成最终的轮廓。另外，圆顶形的弯曲加工在冲压工序前后进行，或与冲压工序同时进行。

圆顶形可动触片1使圆顶部9的凹面对向组装于开关基板13的顶面。在该组装状态下，外周立起部3在平常通过下端面而与开关基板13的外侧位置的固定接点12接触，另外，圆顶部9的凹面中央的可动触点10以规定的距离而与开关基板13的中心位置的固定接点11相对。此时，固定接点11与固定接点12之间处于不通电的状态(断路状态)。

如果操作者通过按压点14而使圆顶形可动触片1的顶部、即圆顶部9的顶部下压，并且使圆顶部9的顶部朝固定接点11的方向变位的话，则圆顶部9、即四个臂部6将弯折线8作为弯曲位置而弹性变形，在该变形过程中，在点击动作下使弯曲方向反转，在可动触点10的部分以面的方式接触于中心位置的固定接点11。此时，固定接点11和固定接点12通过圆顶形可动触片1而处于通电状态(接通状态)。又，虽然没有图示，但也可根据需要在圆顶部9的凹面设置接触用突起作为可动触点10。接触用突起在接通操作时，通过点的方式可靠地接触于对应的固定接点11上，使两接触间处于良好的可通电状态。

如果操作者减弱对按压点14的下压力的话，则可动触片1通过其自身的复原方向的弹性力而反转复原，离开固定接点11，处于断路状态。在该断路状态时，可动触点10与中心位置的固定接点11的距离相当于打开/关闭操作时的圆顶形可动触片1(按压点14)的冲程。

图3和图4对本发明的圆顶形可动触片1的关键部位和作为现有例的与本发明的圆顶形可动触片1相近的圆顶形可动触片15进行比较，同时也表示反转动作后的弯曲状态。针对现有例的圆顶形可动触片15中，为了方便对比，与本发明的圆顶形可动触片1相同的部分采用相同的名称、符号。

又，图3和图4的缝孔5在各臂部6的根部位置，并不设为图1那样的容易产生裂纹的锐角的角落部7，而构成呈平滑的曲线，比如圆弧状的角落部7。平滑的曲线并不仅限于圆弧，也可由椭圆的一部分、二次曲线等而形成。

并且，在图3的本发明的圆顶形可动触片1中，弯折线8离开圆弧状的角落部7的圆弧，形成在不重合于圆弧的位置。对此，在图4的现有的圆顶形可动触片15中，弯折线8并不离开圆弧状的角落部7的圆弧，形成在与圆弧重合的位置。

如图3所示的那样，根据本发明的圆顶形可动触片1，在圆顶部9反转变形时，各臂部6将弯折线8作为弯曲位置而反复进行反转变形。在反转变形时，弯折线8的弯曲角度与冲程对应，为较大的角度。在圆顶部9的反转变形所致的大角度弯曲时，弯折线8从臂部6的根部与平坦部4的连接部分，即圆弧状的角落部7按照接近中心的方式离开，故作用于弯折线8位置的力仅作用于弯曲方向，并不波及圆弧状的角落部7。因此，在弯折线8弯曲时，圆弧状的角落部7不受到撕开方向的力，作为结果，难以在圆弧状的角落部7上形成裂纹，各个臂部6与平坦部4的连结部比现有的产品更稳定，故改善了圆顶形可动触片1的动作寿命。该功能也可同样从图1所示的锐角的角落部7中获得。

又，即使圆顶部9反转变形时，臂部6的根部受到了下降方向的力，臂部6的根部的弯曲并不为反转变形时那么大角度的弯曲，圆弧状的角落部7在圆弧部分分散了下降方向的力，故与锐角的角落部7相比，难以在该位置产生裂纹。

与此相反，如图4现有例所示的那样，如果弯折线8处于臂部6的根部且弯折线8的线前端与角落部7的圆弧重合，则伴随圆顶部9的反转变形而造成弯折线8的大角度弯曲时，弯曲力牵连角落部7的圆弧状的部分，使角落部7的端面正如边扭曲边撕开倾向的力而作用，从而集中于角落部7。并且撕开倾向的力作用于弯折线8的双方的线的前端。由此，角落部7上容易产生裂纹，在各自的臂部6与平坦部4的连接部分上，动作寿命倾向于显著恶化。

接着，图5为如下例子：为了分散圆顶部9的中心位置的应力，而将缝孔5的顶角部分设为圆弧状，并且将四个臂部6的宽度设为相同。另外，图6为如下例子：将缝孔5设为大致梯形，在四个臂部6的中心位置形成基本圆形的宽幅部，更进一步根据组装的空间的大小，将外周立起部3的对向边设为直线状的平面，或者将外周立起部3的对向边以直线状切掉，并且将可动触片2设为基本椭圆乃至日本小判金币状的梯形。在这些例子中，圆顶部9的弯折线8按照比缝孔5的外周侧的角落部7更接近中心的方式离开角落部，故与上述例子相同，能防止在角落部7的根部产生裂纹。

如上所述，在本发明的圆顶形可动触片1中，为了确保长冲程而设置了外周立起部3，但同时与平坦部4一起，在整个外周围形成了环状的棱线，给邻接的缝孔5之间的臂部6、特别是臂部6的根部分赋予了充足的刚性。由此，多个臂部6的圆顶部9通过外周立起部3的立起和多个臂部6的弯曲，即使在弯折线8的位置以大的冲程进行了反转变形，平坦部4、特别是弯折线8的外周缘部分在圆顶部9的反转变形时，仍给臂部6的根部分带来充分的刚性，在冲程方向几乎不变形。并且用于使圆顶部9反转变形的下压力为使邻接的缝孔5之间的窄宽度的多个臂部6变形的力，故与没有多个缝孔5的情况相比，能够减小下压力。因此，关于外周立起部3与平坦部4的环状棱线的存在、以及将弯折线8的位置作为边界而靠近中心的窄宽度的多个臂部6的圆顶部9的形成，考虑到下述功能的观点，其并不是单纯的公知技术的集合，正是有机组合的构造，该功能包括：确保长冲程；赋予平坦部4、特别是弯折线8的外周缘部分的刚性；防止角落部7的裂纹；以更小的力使弯折线8的中心侧的圆顶部9反转变形。

产业上的利用可能性

本发明的圆顶形可动触片1除了组合于单体开关以外，也可用作多排的键盘的开关。

符号说明：

符号1 圆顶形可动触片

符号2 可动触片

符号3 外周立起部

符号4 平坦部

符号5 缝孔

符号6 臂部

符号7 角落部

符号8 弯折线

符号9 圆顶部

符号10 可动触点

符号11 固定接点

符号12 固定接点

符号13 开关基板

符号14 按压点

符号15 现有的圆顶形可动触片。

Claims (4)

1.一种圆顶形可动触片(1)，其为由外周立起部(3)和平坦部(4)构成的可动触片(2)，该外周立起部(3)形成为梯形的导电性弹簧板材的外周，该平坦部(4)形成为梯形的导电性弹簧板材的上底，其特征在于，该圆顶形可动触片(1)具有：多个缝孔(5)，其独立地形成于平坦部(4)的中心的周围；多个臂部(6)，其在邻接的缝孔(5)之间从平坦部(4)的外周朝平坦部(4)的中心方向而形成，并且在中心位置一体化；弯折线(8)，其设定于比缝孔(5)的外周侧的角落部(7)更靠近中心而离开角落部(7)的位置；圆顶部(9)，其通过处于这些弯折线(8)的中心侧的所有的臂部(6)，在梯形的下底侧作为凹面而呈圆顶状弯曲形成，且能反转复原；可动触点(10)，其位于圆顶部(9)的凹面的中心；该圆顶形可动触片(1)通过将弯折线(8)作为弯曲位置，使圆顶部(9)反转变形而得到。

2.根据权利要求1所述的圆顶形可动触片(1)，其特征在于，将可动触片(2)设为圆锥台的形状，通过相对于平坦部(4)的中心的周围而在四等分位置的缝孔(5)，使臂部(6)呈十字状一体化而得到。

3.根据权利要求1或2所述的圆顶形可动触片(1)，其特征在于，使平坦部(4)在全部外周缘处连续而得到。

4.根据权利要求1或2所述的圆顶形可动触片(1)其特征在于，使缝孔(5)的外周侧的角落部(7)通过曲线平滑地形成。