CN106531518A - 按压式开关以及按压式开关的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供按压式开关以及按压式开关的制造方法。即使经过热处理也能够维持按压式开关上的期望的推压操作感。壳体(2)具有凹部(21)。第一固定导电构件(3)和第二固定导电构件(4)配置在凹部(21)内。可动电极(5)配置在凹部(21)内,能够在使第一固定导电构件(3)与第二固定导电构件(4)电绝缘的第一状态与电导通的第二状态之间弹性变形。第一树脂盖(6)具有第一挠性,覆盖凹部(21)。第二树脂盖(7)具有比第一挠性低的第二挠性,在第一树脂盖(6)固定成与可动电极(5)相对。推压构件(8)配置在第一树脂盖(6)与第二树脂盖(7)之间,根据第一树脂盖(6)的变形介由第二树脂盖(7)使可动电极(5)弹性变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种搭载于电子设备等的按压式开关。另外,本发明涉及一种搭载于电子设备等的按压式开关的制造方法。
背景技术
专利文献1所记载的按压式开关具备具有凹部的壳体。在该凹部内,配置有多个固定电极和可动电极。可动电极能够在使多个固定电极之间导通的状态与使多个固定电极之间绝缘的状态之间弹性变形。在无负荷时,多个固定电极处于绝缘。利用树脂(尼龙或PPS)制的盖覆盖凹部。在盖与可动电极之间配置有推压构件。当从外部施加推压力时,推压构件使凹部内的可动电极发生变形。由此,多个固定电极被导通。
专利文献1:日本特开2013-058380号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所记载的按压式开关中,树脂制的盖被激光熔接于壳体。由此,即使伴随按压式开关的小型化而盖与壳体的接触面积变小,也能够确保盖固定到壳体的固定强度。
然而,本申请发明人在具有如上所述的结构的按压式开关中发现了机械特性的下降。图4的(A)表示按压式开关的操作量(推压构件的位移量)与操作力的关系。虚线表示按压式开关在组装时的特性。点划线表示该按压式开关被安装于搭载在电子设备上的电路基板之后的特性。实线表示进行用于施加热负荷的退火处理之后的特性。
作为开始操作后的特性曲线的一般的倾向,首先随着推压构件的位移量的增加而操作力逐渐增大。该倾向与如下现象对应:伴随着推压构件为了使可动电极发生变形而发生位移,可动电极的弹性阻力逐渐增大。当推压构件的位移量达到某个程度的值时,操作力急剧下降。该倾向与如下现象对应:可动电极进行用于实现点击感的变形,而削弱操作力。
从图4的(A)所示的结果来看,可知由于按压式开关经过热处理而阶段A的上升向右方移动。该事实意味着使推压构件发生位移的力没有高效地传递到可动电极。另外,虽然省略图示,但是也确认出在上述的操作力急剧下降的阶段操作力没有平滑地下降这样的现象。从这些结果可知,针对按压式开关,没有稳定地维持最初企图的行为、即期望的推压操作感。
本发明的目的在于,即使经过热处理也能够维持按压式开关上的期望的推压操作感。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明能够采用的第一方式是按压式开关,该按压式开关具备:壳体,其具有凹部;多个固定电极,其配置在所述凹部内;可动电极,其配置在所述凹部内,能够在第一状态与第二状态之间弹性变形,其中,该第一状态是使所述多个固定电极之间电绝缘的状态,该第二状态是使所述多个固定电极之间电导通的状态;第一树脂盖,其具有第一挠性,覆盖所述凹部;第二树脂盖,其具有比所述第一挠性低的第二挠性,以与所述可动电极相对的方式固定于所述第一树脂盖;以及推压构件,其配置在所述第一树脂盖与所述第二树脂盖之间,构成为与所述第一树脂盖的变形相应地,介由所述第二树脂盖使所述可动电极发生弹性变形。
为了实现上述目的,本发明能够采用的第二方式是按压式开关的制造方法,包括以下步骤:准备在凹部内配置有多个固定电极的壳体;在所述凹部内以使可动电极能够在第一状态与第二状态之间弹性变形的方式配置可动电极,其中,该第一状态是使所述多个固定电极之间电绝缘的状态,该第二状态是使所述多个固定电极之间电导通的状态;将推压构件固定于具有第一挠性的第一树脂盖;将具有比所述第一挠性低的第二挠性的第二树脂盖以覆盖所述推压构件的方式固定于所述第一树脂盖;以及将固定有所述推压构件和所述第二树脂盖的所述第一树脂盖以覆盖所述凹部的方式固定于所述壳体。
根据如上所述的结构,能够通过第二树脂盖对第一树脂盖赋予适度的张力,且能够抑制由热负荷引起的第一树脂盖的变形。因而,即使经过热处理,也能够维持按压式开关上的期望的操作感。
另外,推压构件配置在第一树脂盖与第二树脂盖之间,因此能够防止推压构件因通过推压操作反复施加的负荷而被从第一树脂盖剥离。推压构件与可动电极的位置关系被稳定地维持,因此即使经过长期的反复使用也能够维持按压式开关上的期望的操作感。
上述第一方式所涉及的按压式开关能够如以下那样构成。
所述第一树脂盖是尼龙制或PPS(Polyphenylene sulfide:聚苯硫醚)制的盖。
尼龙、PPS是激光的透射性高的材料。因而,能够利用激光熔接以将第一树脂盖固定于壳体。在该情况下,即使按压式开关是小型的,也是不仅能够高精度地完成第一树脂盖的定位,还能够提高针对反复施加的负荷的固定到壳体的固定强度。因而,能够响应针对按压式开关的严重小型化的请求,并且进一步提高推压操作感的稳定性。
因而,上述第二方式所涉及的制造方法能够如以下那样构成。
通过激光熔接进行将所述推压构件和所述第二树脂盖向所述第一树脂盖的固定。
上述第一方式所涉及的按压式开关能够如以下那样构成。
所述壳体在与所述推压构件的位移方向交叉的方向上的最大宽度尺寸为2.5mm以下。
根据上述的结构,针对这样的严重小型化的请求,也能够稳定地维持按压式开关的推压操作感。
上述第二方式所涉及的制造方法能够如以下那样构成。
在所述第一树脂盖被固定于所述壳体之后,进行退火处理。
根据上述的结构,即使经过假定实际安装环境下的热负荷的处理,也能够稳定地维持按压式开关的推压操作感。
发明的效果
根据本发明,即使经过热处理也能够维持按压式开关上的期望的推压操作感。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的按压式开关的分解立体图。
图2是表示图1的按压式开关的外观的四面图。
图3是表示图1的按压式开关的内部构造的截面图。
图4是表示图1的按压式开关的机械特性的图。
附图标记说明
1:按压式开关:2:壳体:21:凹部:3:第一固定导电构件:4:第二固定导电构件:5:可动电极:6:第一树脂盖:7:第二树脂盖:8:推压构件:D1:可动电极的位移方向:D2:与可动电极的位移方向交叉的方向。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明本发明所涉及的实施方式的例子。此外,在以下的说明所使用的各附图中,适当变更了比例尺以使各构件为可识别的大小。另外,“前后”、“左右”、“上下”这样的表述是为了便于说明而使用的,并非意在对实际的使用状态下的姿势、方向进行限定。
图1是表示一个实施方式所涉及的按压式开关1的结构的分解立体图。图2是表示已组装的按压式开关1的外观的四面图。图2的(A)为上表面图。图2的(B)为正面图。图2的(C)为底面图。图2的(D)为右侧面图。从左侧面观察的形状由于与右侧面图所示的形状对称,因此省略图示。从背面观察的形状由于与正面图所示的形状对称,因此省略图示。图3表示沿着图2的(A)中的线III-III从箭头方向观察的截面。
如图1所示,按压式开关1具备壳体2。壳体2由树脂等绝缘性材料形成。壳体2具有凹部21。
如图1和图2的(C)所示,按压式开关1具备一对第一固定导电构件3。各第一固定导电构件3由铜等导电性材料形成。各第一固定导电构件3通过嵌入成形等而与壳体2固定为一体。各第一固定导电构件3的第一部分31配置在壳体2的凹部21内,作为固定电极而发挥功能。第一固定导电构件3的第二部分32露出于壳体2的侧面,作为外部端子而发挥功能。
如图1和图2的(C)所示,按压式开关1具备第二固定导电构件4。第二固定导电构件4由铜等导电性材料形成。第二固定导电构件4通过嵌入成形等而与壳体2固定为一体。第二固定导电构件4的第一部分41配置在壳体2的凹部21内,作为固定电极而发挥功能。第二固定导电构件4的第二部分42露出于壳体2的侧面,作为外部端子而发挥功能。
如图1所示,按压式开关1具备可动电极5。可动电极5由铜等导电性材料形成。可动电极5呈现具有中央部51和周缘部52的圆顶状的外观。如图3所示,可动电极5配置在壳体2的凹部21内。可动电极5的中央部51配置为以隔开间隔的方式与第二固定导电构件4的第一部分41相对。可动电极5的周缘部52与各第一固定导电构件3的第一部分31接触。如后述那样,可动电极5的中央部51能够在图3中箭头D1所示的方向上弹性变形。
如图1所示,按压式开关1具备第一树脂盖6。第一树脂盖6具有挠性。第一树脂盖6具有中央部61和周缘部62。如图3所示,第一树脂盖6以覆盖凹部21的方式固定于壳体2。具体地说,以中央部61与凹部21相对的方式将周缘部62固定于壳体2的上表面22。
如图1所示,按压式开关1具备第二树脂盖7。第二树脂盖7由具有比第一树脂盖6的挠性(第一挠性)低的挠性(第二挠性)的材料形成。作为材料的例子,举出形成丙烯酸系的粘接面的聚酰亚胺的膜。如图3所示,第二树脂盖7以与可动电极5相对的方式介由该粘接面而固定于第一树脂盖6。
如图1所示,按压式开关1具备推压构件8。推压构件8由具有比第一树脂盖6高的刚度的材料形成。作为材料的例子,举出聚酰胺树脂等热可塑性树脂、环氧树脂等热固化性树脂、金属以及其合金。如图3所示,推压构件8配置在第一树脂盖6与第二树脂盖7之间。
如图2的(C)和图3所示,按压式开关1具备第三树脂盖9。第三树脂盖9由具有耐热性的绝缘性材料形成。作为材料的例子,举出形成丙烯酸系的粘接面的聚酰亚胺的膜。通过将该粘接面粘接于壳体2的底面23,来保护各第一固定导电构件3和第二固定导电构件4。
在图3所示的无负荷状态下,可动电极5的中央部51与第二固定导电构件4的第一部分41隔开间距。另一方面,各第一固定导电构件3的第一部分31与第二固定导电构件4的第一部分41也隔开间距。因而,各第一固定导电构件3与第二固定导电构件4处于电绝缘(第一状态的一例)。
当从上方对第一树脂盖6施加固定值以上的负荷时,与第一树脂盖6的变形相应地,推压构件8介由第二树脂盖7使可动电极5的中央部51向下方发生弹性变形。由此可动电极5的中央部51与第二固定导电构件4的第一部分41接触,省略图示。可动电极5由导电性材料形成,因此各第一固定导电构件3与第二固定导电构件4电连接(第二状态的一例)。
说明具有如上所述的结构的按压式开关1的制造方法。
首先,将推压构件8固定于第一树脂盖6的下表面(在按压式开关1完成时与壳体2的凹部21相对的面)。固定的方法能够适当地决定为粘接、熔接等。
接着,进行第一树脂盖6从上方被推压构件8按压的深冲加工。由此,在上方形成具有凸形状的第一树脂盖6的中央部61。
接着,将第二树脂盖7以覆盖推压构件8的方式粘接于第一树脂盖6的下表面。由此,推压构件8被夹持在第一树脂盖6与第二树脂盖7之间。
另一方面,在底面23粘接有第三树脂盖9的壳体2的凹部21内,配置可动电极5。之后,将固定有第二树脂盖7和推压构件8的状态下的第一树脂盖6的周缘部62固定于壳体2的上表面22。由此,得到具有上述的构造的按压式开关1。
本申请发明人查明了参照图4的(A)说明的按压式开关的机械特性的变化是由覆盖壳体的凹部的盖的材料引起的。在该按压式开关中,使用激光熔接以固定盖。在进行激光熔接时,选择激光的透射性高的尼龙或PPS(聚苯硫醚)。然而,已知这些材料因通过焊接处理、退火处理所施加的热负荷而发生变形,从而获得弹性。由此,已知最初企图的按压式开关的机械特性发生变化。并且,已知并不是因热负荷导致的变形的方式都一样,因此特性变化的方式也无法预期且不稳定。
作为反复研究的结果,本申请发明人得到如下构思:如果通过将具有比覆盖壳体的凹部的第一盖的挠性低的挠性的第二盖安装于第一盖,来对第一盖赋予适当的张力,则应该能够抑制因热负荷导致的变形。还得到如下构思:通过利用该第二盖覆盖固定于第一盖的推压构件,由此应该能够防止因通过推压操作而反复赋予的负荷导致推压构件被从第一盖剥离。
基于该构思,在本实施方式所涉及的按压式开关1中,以覆盖固定于第一树脂盖6的推压构件8的方式设置具有比第一树脂盖6的挠性低的挠性的第二树脂盖7。推压构件8被夹持在第一树脂盖6与第二树脂盖7之间。
针对这样构成的按压式开关1,在与图4的(A)所示的条件相同的条件下检查了机械特性的变化。其结果如图4的(B)所示。可知即使施加热负荷,也稳定地保持了按压式开关1的机械特性。在检查退火处理后的第一树脂盖6的状态后,确认没有因热负荷导致的变形。
即,在本实施方式所涉及的按压式开关1中,具有比覆盖壳体2的凹部21的第一树脂盖6的挠性低的挠性的第二树脂盖7被安装于第一树脂盖6。由此,能够对第一树脂盖6赋予适度的张力,能够抑制由热负荷引起的第一树脂盖6的变形。因而,即使经过热处理,也能够维持按压式开关1上的期望的操作感。
另外,推压构件8配置在第一树脂盖6与第二树脂盖7之间,因此能够防止推压构件8因通过推压操作反复施加的负荷而被从第一树脂盖6剥离。由于推压构件8与可动电极5的位置关系被稳定地维持,因此即使经过长期的反复使用,也能够维持按压式开关1上的期望的操作感。
在本实施方式中,作为第一树脂盖6的材料而使用尼龙或PPS。
尼龙、PPS是激光的透射性高的材料。因而,能够利用激光熔接以将第一树脂盖6固定于壳体2。在该情况下,即使按压式开关1是小型的,也是不仅能够高精度地完成第一树脂盖6的定位,还能够提高针对反复施加的负荷的固定到壳体2的固定强度。因而,能够响应针对按压式开关1的严重小型化的请求,并且进一步提高推压操作感的稳定性。
在本实施方式中,壳体2在与可动电极5的变形方向(图3中箭头D1所示的方向)交叉的方向(图3中箭头D2所示的方向)上的最大宽度尺寸为2.5mm以下。根据上述的结构,针对这样的严重小型化的请求,也能够稳定地维持按压式开关1的推压操作感。
在本实施方式中,在按压式开关1组装后,进行假定实际安装环境下的热负荷的退火处理。根据上述的结构,即使经过这种热处理,也能够稳定地维持按压式开关1的推压操作感。
上述的实施方式只不过是用于使本发明的理解变得容易的例示。只要不脱离本发明的主旨,就能够对上述的实施方式所涉及的结构适当地进行变更、改良。另外,等效物显然包含在本发明的保护范围中。
Claims (6)
1.一种按压式开关,具备:
壳体,其具有凹部;
多个固定电极,其配置在所述凹部内;
可动电极,其配置在所述凹部内,能够在第一状态与第二状态之间弹性变形,其中,该第一状态是使所述多个固定电极之间电绝缘的状态,该第二状态是使所述多个固定电极之间电导通的状态;
第一树脂盖,其具有第一挠性,覆盖所述凹部;
第二树脂盖,其具有比所述第一挠性低的第二挠性,以与所述可动电极相对的方式固定于所述第一树脂盖;以及
推压构件,其配置在所述第一树脂盖与所述第二树脂盖之间,构成为与所述第一树脂盖的变形相应地,介由所述第二树脂盖使所述可动电极发生弹性变形。
2.根据权利要求1所述的按压式开关,其特征在于,
所述第一树脂盖是尼龙制或聚苯硫醚制的盖。
3.根据权利要求1或2所述的按压式开关,其特征在于,
所述壳体在与所述推压构件的位移方向交叉的方向上的最大宽度尺寸为2.5mm以下。
4.一种按压式开关的制造方法,包括以下步骤:
准备在凹部内配置有多个固定电极的壳体;
在所述凹部内以使可动电极能够在第一状态与第二状态之间弹性变形的方式配置可动电极,其中,该第一状态是使所述多个固定电极之间电绝缘的状态,该第二状态是使所述多个固定电极之间电导通的状态;
将推压构件固定于具有第一挠性的第一树脂盖;
将具有比所述第一挠性低的第二挠性的第二树脂盖以覆盖所述推压构件的方式固定于所述第一树脂盖;以及
将固定有所述推压构件和所述第二树脂盖的所述第一树脂盖以覆盖所述凹部的方式固定于所述壳体。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,
通过激光熔接进行将所述推压构件和所述第二树脂盖向所述第一树脂盖的固定。
6.根据权利要求4或5所述的制造方法,其特征在于,
在所述第一树脂盖被固定于所述壳体之后,进行退火处理。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |