CN117954252A - 按压开关 - Google Patents

Abstract

能够实现按压操作时的静音化、构成部件的寿命延迟化以及对高载荷的按压力的耐性化的按压开关。按压开关具备具有收容部的壳体，设于收容部内的固定触点，配置于收容部内并通过承受来自上方的按压力而进行反转动作从而产生操作触感的金属制的触感赋予部件，配置于触感赋予部件的下侧并具有能够与固定触点接触分离的可动触点的可动触点部件；以及配置于触感赋予部件与可动触点部件之间并具有绝缘性以及弹性的隔件，可动触点部件具备具有环状的基部，以及从基部延伸至固定触点的上侧并在前端部具有可动触点的舌片部，通过触感赋予部件进行反转动作，从而触感赋予部件按压舌片部，可动触点与固定触点接触。

Description

按压开关

技术领域

本发明涉及按压开关。

背景技术

在下述专利文献1中公开有按键开关，具备杆、橡胶弹簧、可动触点部，并构成为在对杆进行了按压操作时，通过利用橡胶弹簧的按压部对可动触点部的舌片部进行按压，从而舌片部的下表面与中央固定触点接触，周边固定触点与中央固定触点经由舌片部而成为导通状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-100678号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，以往的按压开关在构成为使用金属制的触感赋予部件(例如金属圆顶件)来对按压操作产生操作触感的情况下，伴随触感赋予部件的反转动作(日语：反転動作)，担心产生较大的碰撞声，或构成部件(例如固定触点)的寿命由于来自触感赋予部件的冲击力而降低。

用于解决课题的手段

一实施方式的按压开关具备：壳体，具有收容部；固定触点，设于收容部内；金属制的触感赋予部件，配置于收容部内，通过承受来自上方的按压力而进行反转动作，从而产生操作触感；可动触点部件，配置于触感赋予部件的下侧，具有能够与固定触点接触分离的可动触点；以及隔件，配置于触感赋予部件与可动触点部件之间，具有绝缘性以及弹性，可动触点部件具备具有环状的基部，以及从基部延伸至固定触点的上侧，并在前端部具有可动触点的舌片部，通过触感赋予部件进行反转动作，从而触感赋予部件按压舌片部，可动触点与固定触点接触。

发明效果

根据一实施方式的按压开关，能够实现按压操作时的静音化、构成部件的寿命延迟化以及对高载荷的按压力的耐性化。

附图说明

图1是一实施方式的开关的外观立体图。

图2是一实施方式的开关的分解立体图。

图3是一实施方式的开关的XZ平面的剖面图。

图4是一实施方式的按压开关所具备的可动触点部件的外观立体图。

图5是一实施方式的按压开关所具备的壳体的俯视图。

图6是用于说明一实施方式的按压开关的动作的图。

图7是用于说明一实施方式的按压开关的动作的图。

图8是用于说明一实施方式的按压开关的动作的图。

图9是表示一实施方式的按压开关的操作载荷特性的第一例的图。

图10是表示一实施方式的按压开关的操作载荷特性的第二例的图。

附图标记说明

100 按压开关

110 绝缘体

111 突起部

120 隔件

121 框部

122 开口部

130 金属圆顶件(触感赋予部件)

131 顶部

132 着地部

140 可动触点部件

141 基部

142 开口部

143 舌片部

143A 第一臂部

143Aa 前端部

143B 第二臂部

144 可动触点

144A 中央部

160 壳体

160A 上表面

160B 收容部

160C 底部

170 中央固定触点部件

171 中央固定触点

171A 突起部

172 外部连接端子

180 周边固定触点部件

181 周边固定触点

182 外部连接端子

A 间隙

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式进行说明。另外，在以后的说明中，为了方便，将图中Z轴方向设为上下方向，将图中Y轴方向设为左右方向，将图中X轴方向设为前后方向。其中，将Z轴正方向设为上方，将Y轴正方向设为右方，将X轴正方向设为前方。

(按压开关100的概要)

图1是一实施方式的按压开关100的外观立体图。如图1所示，按压开关100整体上在上下方向(Z轴方向)上具有薄型的立体形状。

如图1所示，按压开关100的薄板状的壳体160的上表面160A，由片状的绝缘体110覆盖。在绝缘体110的上表面且中央部设有向上方(Z轴正方向)突出的突起部111。由此，按压开关100能够通过突起部111进行向下方(Z轴负方向)的按压操作。

按压开关100在未由突起部111进行按压操作时，成为关闭状态。而且，若按压开关100由突起部111进行向下方(Z轴负方向)的按压操作，则切换为开启(ON)状态。

(按压开关100的构成)

图2是一实施方式的按压开关100的分解立体图。图3是一实施方式的按压开关100的XZ平面的剖面图。如图2以及图3所示，按压开关100从图中下侧(Z轴负侧)起依次具备壳体160、可动触点部件140、隔件(spacer)120、金属圆顶件(日语：メタルドーム)130、以及绝缘体110。

壳体160是在上下方向(Z轴方向)上具有薄型的立体形状的薄板状的部件。壳体160在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下，具有大致正方形状。壳体160具有上表面160A、以及从上表面160A向下方凹陷的形状的收容部160B。收容部160B在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下，具有与可动触点部件140、隔件120、以及金属圆顶件130的外部形状相同形状的圆形状。在收容部160B内收容可动触点部件140、隔件120、以及金属圆顶件130。壳体160使用相对较硬质的绝缘性材料(例如硬质树脂等)而形成。

通过嵌件成型，在壳体160中一体地埋设有中央固定触点部件170以及周边固定触点部件180。

在壳体160的收容部160B的底部160C中的中央部，露出地设置有中央固定触点部件170所具有的中央固定触点171。在壳体160的收容部160B的底部160C中的周边部，露出地设置有周边固定触点部件180所具有的前后方向(X轴方向)上的一对周边固定触点181。

另外，中央固定触点部件170以及周边固定触点部件180为金属制且为大致平板状的部件。例如，中央固定触点部件170以及周边固定触点部件180通过利用各种加工方法(例如冲压加工、弯折加工、激光加工等)对金属板进行加工而形成。

中央固定触点部件170具有中央固定触点171、以及前后方向(X轴方向)上的一对外部连接端子172。一方的外部连接端子172从壳体160的前侧(X轴正侧)的侧面中的右端部，向前方(X轴正方向)突出地设置。另一方的外部连接端子172从壳体160的后侧(X轴负侧)的侧面中的右端部，向后方(X轴负方向)突出地设置。

周边固定触点部件180具有一对周边固定触点181、以及前后方向(X轴方向)上的一对外部连接端子182。一方的外部连接端子182从壳体160的前侧(X轴正侧)的侧面中的左端部，向前方(X轴正方向)突出地设置。另一方的外部连接端子182从壳体160的后侧(X轴负侧)的侧面中的左端部，向后方(X轴负方向)突出地设置。

可动触点部件140是使用具有导电性的金属材料而形成的薄板状的部件。可动触点部件140具有圆环状的基部141、被基部141包围的开口部142、从基部141向开口部142内延伸的舌片部143、以及设于舌片部143的前端部的可动触点144。

基部141相对于XY平面平行。另一方面，舌片部143相对于XY平面向上方倾斜。舌片部143通过承受来自上方的按压力而弹性变形，从而使相对于XY平面的倾斜角度可变。

可动触点部件140载置于壳体160的收容部160B的底部160C。由此，可动触点部件140的基部141与一对周边固定触点181的各周边固定触点181接触。此外，可动触点部件140的可动触点144在与中央固定触点171分离的状态下，位于中央固定触点171的上侧。

隔件120在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下具有圆环状，并且是具有绝缘性以及弹性的薄板状的部件。即，隔件120具有圆环状的框部121、以及被框部121包围的开口部122。隔件120通过设置于可动触点部件140与金属圆顶件130之间，从而能够将金属圆顶件130相对于可动触点部件140的高度位置提高该隔件120的厚度的量。此外，隔件120通过具有弹性，从而能够吸收伴随金属圆顶件130的反转动作的振动。此外，隔件120通过设置于可动触点部件140与金属圆顶件130之间，从而能够抑制可动触点部件140以及金属圆顶件130的磨损。隔件120使用弹性材料(例如橡胶、硅等)而形成。

金属圆顶件130在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下具有圆形状，并且是在中央部具有顶部131的向上方(Z轴正方向)呈凸状的圆顶状的部件。金属圆顶件130使用一张或者多张薄金属板而形成。金属圆顶件130设置为，在壳体160的收容部160B内，沿该金属圆顶件130的外周缘部设为圆环状的着地部132着地于隔件120的框部121的上表面。

金属圆顶件130为“触感赋予部件”的一例。金属圆顶件130是所谓的“反转弹簧”，在由突起部111进行了按压操作时，顶部131被突起部111向下方按压，若超过规定的操作载荷，则顶部131急剧地弹性变形(反转动作)为凹状。由此，金属圆顶件130对于突起部111的操作者，能够呈现操作触感(点击操作感)。金属圆顶件130在来自突起部111的按压力被释放时，由于弹力而恢复为原本的凸状。

绝缘体110是配置于壳体160的上表面160A的薄片状的部件。绝缘体110使用PET等树脂材料而形成。绝缘体110在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下，具有与壳体160的外部形状对应的八边形的外部形状。绝缘体110在覆盖壳体160的上表面160A的状态下，通过任意的粘合手段(例如激光熔接等)，粘合于壳体160的上表面160A。绝缘体110通过封堵壳体160的收容部160B的上侧开口，从而将收容部160B密封。

在绝缘体110的上表面且中央部设有向上方(Z轴正方向)突起的突起部111。突起部111通过任意的粘合手段(例如激光熔接等)粘合于绝缘体110的上表面。突起部111在上下方向(Z轴方向)上具有薄型的圆柱形状。突起部111使用PET等树脂材料而形成。

(可动触点部件140的详细构成)

图4是一实施方式的按压开关100所具备的可动触点部件140的外观立体图。

如图4所示，可动触点部件140的舌片部143具有第一臂部143A、以及左右一对第二臂部143B，在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下，具有T形状。

第一臂部143A是在开口部142内从基部141的内周缘部中的后侧(X轴负侧)的部分，向前方(X轴正方向)呈直线状延伸至开口部142的中央部(即，中央固定触点171的上侧)的部分。

一对第二臂部143B是从第一臂部143A的前端部143Aa，沿与第一臂部143A正交的方向(Y轴方向)、且沿相互分离的方向延伸的部分。具体而言，一方的第二臂部143B是从第一臂部143A的前端部143Aa向右方(Y轴正方向)呈直线状延伸的部分。另一方的第二臂部143B是从第一臂部143A的前端部143Aa向左方(Y轴正方向)呈直线状延伸的部分。

另外，可动触点部件140的可动触点144包含第一臂部143A的前端部143Aa、以及一对第二臂部143B而构成。

可动触点部件140的舌片部143在第一臂部143A的前端部143Aa未承受来自上方的按压力时，相对于可动触点部件140的基部141的面，向上方倾斜规定的角度。而且，可动触点部件140的舌片部143在第一臂部143A的前端部143Aa承受到来自上方的按压力时，通过弹性变形，向下方(Z轴负方向)倾倒。由此，可动触点部件140的舌片部143能够使设于第一臂部143A的前端部143Aa的可动触点144向下方(Z轴负方向)移动，并与中央固定触点171接触。

另外，可动触点144的中央部144A具有向上方凸状的圆顶状。由此，可动触点144能够通过圆顶状的中央部的顶部可靠地承受从金属圆顶件130的顶部131施加的按压力。但是，不限于此，可动触点144的中央部144A也可以仅为平面状。

(壳体160的收容部160B内的构成)

图5是一实施方式的按压开关100所具备的壳体160的俯视图。其中，图5示出在收容部160B内配置有可动触点部件140的状态的壳体160。

如图5所示，通过嵌件成型，中央固定触点171、以及前后方向(X轴方向)上的一对周边固定触点181露出地设置于壳体160的收容部160B的底部160C。

此外，可动触点部件140与壳体160的收容部160B相同，具有圆形的外部形状，由此，能够配置于壳体160的收容部160B。

而且，可动触点部件140的基部141配置于一对周边固定触点181的各自的上侧，与一对周边固定触点181的各周边固定触点181始终接触。

此外，中央固定触点171的中央部设于收容部160B的中央部，可动触点144的中央部144A也设于收容部160B的中央部。

此外，中央固定触点171在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下，具有将左右方向(Y轴方向)作为长度方向的长方形状。在中央固定触点171的上表面中的左右两端部，设置有均向上方突出的左右一对突起部171A。

而且，如图5所示，可动触点部件140的左右一对第二臂部143B分别配置于中央固定触点171所具有的左右一对突起部171A各自的上侧，在可动触点144的中央部144A承受来自上方的按压力而被按下时，可动触点部件140的左右一对第二臂部143B分别与左右一对突起部171A各自的顶部接触。

(按压开关100的动作)

图6～图8是用于说明一实施方式的按压开关100的动作的图。另外，在图6～图8中，(a)示出了一实施方式的按压开关100的YZ平面的剖面。并且，另外在图6～图8中，(b)示出了一实施方式的按压开关100的XZ平面的剖面。

如图6所示，一实施方式的按压开关100在未由突起部111进行按压操作时，可动触点部件140的可动触点144处于与中央固定触点171分离的状态。因此，一实施方式的按压开关100在未由突起部111进行按压操作时，中央固定触点171与周边固定触点181不导通，成为关闭状态。

而且，如图7所示，一实施方式的按压开关100在由突起部111进行了按压操作时，突起部111将金属圆顶件130的顶部131按下，使金属圆顶件130的顶部131弹性变形(反转动作)为凹状。由此，通过金属圆顶件130的顶部131的背侧的部分按下可动触点部件140的可动触点144的中央部144A，从而可动触点部件140的可动触点144在其左右方向(Y轴方向)上的两端部中，与设于中央固定触点171的突起部171A的顶部接触。其结果，一实施方式的按压开关100通过中央固定触点171与周边固定触点181经由可动触点部件140导通，从而切换为开启状态。

这里，由于一实施方式的按压开关100在金属圆顶件130与可动触点部件140之间设有具有弹性的隔件120，因此通过隔件120吸收伴随金属圆顶件130的反转动作而产生的振动，由此，能够抑制该振动经由可动触点部件140传递至壳体160。

此外，由于一实施方式的按压开关100在金属圆顶件130的圆环状的着地部132与可动触点部件140的圆环状的基部141之间，设有具有弹性的隔件120的圆环状的框部121，因此在伴随金属圆顶件130的反转动作，金属圆顶件130的着地部132向半径方向上的外侧扩展时，能够抑制金属圆顶件130的着地部132与可动触点部件140的基部141相互刮擦，能够实现金属圆顶件130以及可动触点部件140的寿命延长化。

此外，一实施方式的按压开关100即使在突起部111被强力按压的情况下，也由于可动触点部件140的可动触点144在其左右方向(Y轴方向)上的两端部中，与设于中央固定触点171的突起部171A的顶部接触，因此提高了对高载荷的按压力的耐性。

因此，根据一实施方式的按压开关100，能够实现按压操作时的静音化、构成部件的寿命延长化以及对高载荷的按压力的耐性化。

此外，在一实施方式的按压开关100中，通过可动触点144的左右方向(Y轴方向)上的两端部被一对突起部171A在两点进行支承，从而在可动触点144的中央部144A与中央固定触点171之间具有间隙A(参照图7)。由此，一实施方式的按压开关100的可动触点144的中央部144A能够向下方挠曲。因此，一实施方式的按压开关100能够通过可动触点144的中央部144A向下方挠曲来吸收金属圆顶件130的顶部131与可动触点144的中央部144A抵接时的冲击，因此，能够抑制碰撞声的产生。

而且，由于一实施方式的按压开关100在可动触点144的中央部144A与中央固定触点171之间具有间隙A(参照图7)，因此在从可动触点144与中央固定触点171接触的状态(参照图7)，向下方压入突起部111时，如图8所示，通过可动触点144的中央部144A向下方挠曲，从而能够使突起部111进一步向下方移动。即，一实施方式的按压开关100通过可动触点144的中央部144A向下方挠曲，从而能够实现由突起部111进行的超行程操作。此时，一实施方式的按压开关100能够通过可动触点144的弹力，对于超行程操作赋予适度的操作载荷。

此时，一实施方式的按压开关100通过可动触点144的中央部144A向下方挠曲，从而能够抑制从可动触点144对一对突起部171A施加的载荷，因此，能够抑制一对突起部171A的磨损。

另外，一实施方式的按压开关100在由突起部111进行的按压操作被解除时，金属圆顶件130通过自身的弹力恢复为原本的凸状，并且可动触点部件140的可动触点144通过自身的弹力恢复为原本的与中央固定触点171分离的状态。其结果，中央固定触点171与周边固定触点181的导通被解除，一实施方式的按压开关100恢复为关闭状态。

(按压开关100的操作载荷特性的一个例子)

图9是表示一实施方式的按压开关100的操作载荷特性的第一例的图。图10是表示一实施方式的按压开关100的操作载荷特性的第二例的图。

在图9以及图10所示的图表中，纵轴表示按压操作的操作载荷[N]，横轴表示按压操作的行程量[mm]。

此外，在图9以及图10所示的图表中，实线表示一实施方式的按压开关100的操作载荷特性，虚线表示构成为可动触点不挠曲的以往的按压开关中的操作载荷特性。

如图9所示，一实施方式的按压开关100构成为能够在金属圆顶件130的反转动作的中途的时刻，切换为开关开启状态。在该情况下，一实施方式的按压开关100通过在切换为开关开启状态的时刻，可动触点144的中央部144A开始挠曲，从而能够吸收来自金属圆顶件130的冲击力，因此与以往的按压开关相比，能够缓和操作载荷的下降。

因此，一实施方式的按压开关100能够抑制由来自金属圆顶件130的冲击力引起的碰撞声的产生以及中央固定触点171所具有的一对突起部171A的磨损。

此外，如图10所示，一实施方式的按压开关100也能够构成为在金属圆顶件130的反转动作的结束的时刻，切换为开关开启状态。在该情况下，一实施方式的按压开关100与图9所示的例子相比，能够呈现更大的点击操作感，并且能够抑制由来自金属圆顶件130的冲击力引起的碰撞声的产生以及中央固定触点171所具有的一对突起部171A的磨损。

以上，详细叙述了本发明的一实施方式，但本发明不限于这些实施方式，在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形或者变更。

例如，可动触点部件140的舌片部143在从上方(Z轴正方向)的俯视状态下，不限于具有T形状，也可以具有其他形状(例如Y形状)。

此外，按压开关100构成为至少可动触点144的一部分挠曲即可，中央固定触点171中的突起部171A的数量、突起部171A的配置等不限于实施方式中说明的内容。

Claims (7)

1.一种按压开关，其特征在于，具备：

壳体，具有收容部；

固定触点，设于所述收容部内；

金属制的触感赋予部件，配置于所述收容部内，通过承受来自上方的按压力而进行反转动作，从而产生操作触感；

可动触点部件，配置于所述触感赋予部件的下侧，具有能够与所述固定触点接触分离的可动触点；以及

隔件，配置于所述触感赋予部件与所述可动触点部件之间，具有绝缘性以及弹性，

所述可动触点部件具备具有环状的基部，以及从所述基部延伸至所述固定触点的上侧，并在前端部具有所述可动触点的舌片部，

通过所述触感赋予部件进行所述反转动作，从而所述触感赋予部件按压所述舌片部，所述可动触点与所述固定触点接触。

2.如权利要求1所述的按压开关，其特征在于，

所述舌片部具有：

从所述基部延伸至所述固定触点的上侧的第一臂部；以及

从所述第一臂部的前端部沿相互分离的方向延伸的两个第二臂部，

所述可动触点包括所述两个第二臂部。

3.如权利要求2所述的按压开关，其特征在于，

所述舌片部具有T形状。

4.如权利要求3所述的按压开关，其特征在于，

所述固定触点具有多个突起部，

所述可动触点与所述多个突起部的各突起部接触。

5.如权利要求4所述的按压开关，其特征在于，

所述固定触点具有设于所述两个第二臂部各自的下侧的两个所述突起部，

所述可动触点的所述两个第二臂部的各第二臂部与两个所述突起部的各突起部接触。

6.如权利要求5所述的按压开关，其特征在于，

在所述两个第二臂部的各第二臂部与两个所述突起部的各突起部接触的状态下，在所述第一臂部的前端部与所述固定触点之间具有间隙。

7.如权利要求1所述的按压开关，其特征在于，

所述触感赋予部件具有着地于所述可动触点部件的所述基部的环状的着地部，

所述隔件具有配置于所述可动触点部件的所述基部与所述触感赋予部件的所述着地部之间的环状的框部。