CN1248262C - 按钮开关用翻转弹簧以及使用它的按钮开关 - Google Patents
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Abstract
提供一种结构简单,能获得所需的敲击感,制造也容易的按钮开关用翻转弹簧以及利用它的按钮开关。该按钮开关用翻转弹簧具有:基部(5f);按压部(5e),上端具有按压面部(5b);以及裙部(5a),可弯曲地形成在上述基部(5f)和按压部(5e)之间,按压上述按压部而被弯曲,从而得到敲击感觉,上述裙部(5a),从上述基部(5f)到上述按压部(5e)形成细端头状的倾斜面,并且,上述倾斜面在上述基部侧和上述按压部侧形成为倾斜角度不同的第1和第2倾斜面(5g、5h);在该第1和第2倾斜面的交叉部形成敲击调整部(5i),用于调整上述裙部(5a)弯曲时的敲击感。
Description
技术领域
本发明涉及作为各种电子设备的操作用开关使用的按钮开关的结构,尤其涉及把橡胶弹簧用作翻转弹簧的按钮开关结构。
背景技术
过去的按钮开关结构,已知的(例如参照专利文献1)是:在安装了固定接点的外壳的收容部内,布置了与固定接点相对置的可动接点、以及把该可动接点按压至固定接点侧的橡胶弹簧,利用该橡胶弹簧的弹射力使操作用轴杆复位。
以下根据附图,详细说明过去的按钮开关结构。
图6是过去的按钮开关的俯视图,图7是过去的按钮开关的剖视图。
图中,外壳31由合成树脂等绝缘材料来形成上面侧开口的箱状。在该外壳31上设置了下面侧具有收容壁部31b的收容部31a,该收容部31a的内底部中埋设了用金属板等导电材料弯曲形成的一对固定端子32、33。这一对固定端子32、33的一端侧,从外壳31的内底面上露出,分别形成接点部32a、33a,另一端侧向外壳31的外面引出,分别形成端子部32b、33b。
可动接点34由具有弹性的导电性薄金属板来形成,形成了圆环状的边条部34a、以及在其中央切开翘起的一体化接触片34b。上述可动接点34安装成上述边条部34a与上述固定端子33的接点部33a相导通的状态,上述接触片34b在离开上述固定端子32接点部32a状态下,与接点部32a对置配置。
橡胶弹簧35由具有挠性的弹性体或硅橡胶等形成,外形是下面开口状的圆环状,包括:裙部35a,在按压和恢复时被弯曲,产生弹射力;按压面部35b,形成在该裙部35a的上部;外周缘部35c,形成在下部。该外周缘部35c被插入并保持在收容壁部31b内,该收容壁部31b设置在上述外壳31的收容部31a内。
并且,在上述按压面部35b的下面侧,形成动作突部35d,该动作突部35d的前端按压上述可动接点34的接触片34b,使其与上述固定接点32的接点部32a相导通。
心柱36由合成树脂等绝缘材料形成,被插装在上述外壳31的开口部内,该心柱36的按压突部36a抵接到上述橡胶弹簧35的按压面部35b上,把上述橡胶弹簧35向下方按压。心柱36被按压后,通过上述橡胶弹簧35的裙部35a在弯曲后恢复时的弹射力恢复到初始位置。
[专利文献1]:日本特开2000-260256号公报。
但是,在上述过去的按钮开关的结构中,为了准备改变了敲击感强弱的橡胶弹簧,对橡胶弹簧的裙部壁厚和倾斜角度的组合进行调整设计,所以,使整体形状大幅度改变,很难获得所需的敲击感。
并且,也考虑了通过在裙部设置加强筋来调整敲击感。但是,由于用模具来对橡胶材料进行成型制造,所以,若裙部的形状复杂,则模具的制造和成形变复杂,成本提高。
发明内容
所以,本发明的目的在于,解决上述问题,提供一种结构简单,能获得所需的敲击感,制造也容易的按钮开关用翻转弹簧以及利用它的按钮开关。
为了解决上述问题,本发明第1方法,其特征在于具有:基部;按压部,上端具有按压面部;以及裙部,可弯曲地形成在上述基部和按压部之间,按压上述按压部而进行弯曲,从而得到敲击感觉,上述裙部,从上述基部到上述按压部形成细端头状的倾斜面,并且,上述倾斜面在上述基部侧和上述按压部侧形成为倾斜角度不同的第1和第2倾斜面,上述倾斜角度是以基部的下端面为基准的;在该第1和第2倾斜面的交叉部形成敲击调整部,用于调整上述裙部弯曲时的敲击感。
并且,第2方案,其特征在于:上述裙部,从上述基部到上述按压部以一定厚度形成上述第1和第2倾斜面。
再者,第3方案,其特征在于:上述裙部的倾斜面的倾斜角度中,上述按压部侧的第2倾斜面的倾斜角度大于上述基部侧的第1倾斜面的倾斜角度。
并且,第4方案,其特征在于:上述裙部的上述第1和第2倾斜面的交叉部的位置,形成在从上述基部的延伸部到上述按压部的延伸部的长度的20%~70%的范围内。
再者,第5方案,其特征在于具有:方案1所述的翻转弹簧;用于保持该翻转弹簧的基部的外壳;设置在上述外壳内的固定接点,;以及可动接点,通过上述翻转弹簧的裙部的弯曲,与上述固定接点接触或分离。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例按钮开关的俯视图。
图2是表示本发明的一实施例按钮开关的剖视图。
图3是表示本发明的一实施例的翻转弹簧的俯视图。
图4是表示本发明的一实施例的翻转弹簧的剖视图。
图5是表示本发明的一实施例的翻转弹簧的作用力特性的说明图。
图6是表示过去的按钮开关的俯视图。
图7是表示过去的按钮开关的剖视图。
具体实施方式
以下利用图1~图5,说明本发明的按钮开关用翻转弹簧及按钮开关的一实施例。图1是按钮开关的俯视图,图2是按钮开关的剖视图,图3是翻转弹簧的俯视图,图4是翻转弹簧的剖视图,图5是表示翻转弹簧的作用力特性的说明图。
外壳1由合成树脂等绝缘材料构成,形成为上面开口的矩形状盒形。在该外壳1的开口内,形成有收容部1a;该收容部1a的内底部,用插镶嵌成形等方法,将由黄铜等导电性金属材料形成的一对固定接点2、3,成形在上述外壳1上,并使之与外壳1形成一个整体。
并且,在上述外壳1的收容部1a的内壁部对角线上的4个角上,设置了导向槽部1b,该导向槽部1b与下述心柱6的导向凸部6c相结合。通过设置该导向槽部1b,在下述心柱6升降移动时,能对该心柱6进行导向使其在上述外壳1内移动,而且能对其位置进行限制。
再者,在上述收容部1a的下面侧的内壁部上,形成了收容壁部1c。在该收容壁部1c中,对下述翻转弹簧5的下端外周缘部5c进行保持(支承)。此外,上述收容壁部1c的一部分和上述导向槽部1b的一部分连接形成。再有,与由上述收容部1a的上述收容壁部1c包围的内侧的内底面相比,上述导向槽部1b的内底部的面形成在低一级的位置上。
并且,上述外壳1的收容壁部1c的一部分和上述导向槽部1b的一部分连接形成,该连接部分构成空气流路,用于和下述翻转弹簧5的内面侧的空间部相连通。
这样,通过与上述外壳1的收容壁部1c的一部分相连接,形成上述导向槽1b,形成与下述翻转弹簧5的内面侧相连通的空气流路,所以,当按压翻转弹簧5进行翻转动作时,即使上述外壳1的收容壁部1c和翻转弹簧5的下端外周缘部5c保持紧密接合,仍能使翻转弹簧5内的空气向外部逸出,因此,能使翻转弹簧5可靠地进行翻转、回复。
一对固定接点2、3埋设在上述外壳1的内底部,在其埋设部分的中途形成多个弯曲部,其一端侧向上述外壳1的外方延伸,形成有端子部2a、3a。并且,另一端侧露出在被外壳1的由上述收容部1a的收容壁部1c包围的内侧的内底面上,形成一对接点部2b、3b,其相互之间保持一定间隙,布置成对置状态。
可动接点4由具有弹性的磷青铜板或不锈铜板等形成,外形大致上为圆形,在其外侧形成了环状的边条部4a。在该边条部4a的内侧,形成了其一端与上述边条部4a相连接,另一端整体翘起的接触片4d。该接触片4d设置成能在上述边条部4a上摆动的状态,其前端侧按一定角度被弯曲而稍稍向上倾斜。
并且,在上述接触片4d上,在与后述的翻转弹簧5相对置的面,即翘起倾斜而弯曲的上侧的面上,形成了与该翻转弹簧5相抵接的抵接用的突起部4e。通过设置该突起部4e,对接触片4d的大致中央部进行按压,所以接触稳定。并且,在下侧的面上,形成了与上述固定接点2的接点部2b相抵接的多个突起部4f,能获得稳定的接触。
并且,在上述边条部4a的下面侧,形成了向上述固定接点3侧突出的突出部4g。通过设置该突出部4g,上述可动接点4被夹持在下述翻转弹簧5的下面和上述固定接点3之间,置于固定接点3上时,接点部3b和上述突出部4g相抵接,其周围不紧密接合,确保间隙。并且,这样,上述可动接点4平时与上述固定接点3相接触,上述接触片4d形成为能与固定接点2接触或分离,构成开关接点。
这样,通过在上述可动接点4上设置上述突出部4g,能使翻转弹簧5的内面的空间部和上述外壳1的导向槽部1b相连通,所以,从利用上述突出部4g形成的上述可动接点4和固定接点3的间隙中,能使翻转弹簧5内的空气可靠地被引向上述导向槽部1b,所以,能使翻转弹簧5可靠地进行翻转、恢复。
把具有挠性的弹性体或硅橡胶等板材,利用由上模和下模构成的模具来夹持,通过加热加压,转印出模具形状来形成翻转弹簧5。该翻转弹簧5的外形是下面开口状的圆顶形,包括:裙部5a,当下述心柱移动和复位时被弯曲而赋予弹射力;按压部5e,其具有形成在该裙部5a的上端侧的按压面部5b;以及,基部5f,其具有形成在该裙部5a的下端侧的外周缘部5c。利用该基部5f的下端面5j来形成在外壳上的安装基准面。在该按压面部5b的下面侧形成动作突部5d,该动作突部5d的前端抵接上述突起4e,该突起4e设置在上述可动接点4的接触片4d的上面侧。
并且,翻转弹簧5的裙部5a从基部5f到按压部5e形成端头细的形状的倾斜面。并且,该倾斜面形成为裙部5a从基部5f到按压部5e保持一定的厚度。
再者,在上述裙部5a上形成了具有不同倾斜角度的2个倾斜面,其中第1倾斜面5g从上述基部5f侧上升;第2倾斜面5h从上述按压部5e侧向下方下降。在该第1倾斜面5g和第2倾斜面5h的交叉部,形成了敲击感调整部5i,用于调整上述裙部5a被压曲而翻转时的敲击感。
并且,与设置在上述基部5f侧的第1倾斜面5g与上述基部5f的下端面5j之间形成的倾斜角度α相比,设置在上述按压部5e侧的第2倾斜面5h的、同样与基部5f的下端面5j之间形成的倾斜角度β大(参见图4)。
而且,在本实施例中,将倾斜角度α设为60度,倾斜角度β设为65度。而且,第1和第2倾斜面5g、5h的交叉部连结成直线状。但也可以连结成圆弧面。再者,上述第1和第2倾斜面5g、5h上,裙部5a从上述基部5f至按压部5e形成为一定的厚度,但也可以适当改变该厚度。
这样,形成裙部5a的倾斜面的倾斜角度α、β,使按压部5e侧的第2倾斜面5h的倾斜角度大于基部5f侧的第1倾斜面5g的倾斜角度。所以,与直线状的裙部相比,裙部5a的倾斜面的交叉部在初始状态下向内侧突出,因此,按压时,使内侧凹陷的裙部5a延伸成平坦状,再向相反方向弯曲,进行翻转动作。所以能提高翻转时的敲击感。
图5表示翻转弹簧5的作用力特性,纵坐标表示按压翻转弹簧5的负荷;横坐标表示翻转弹簧5挠曲的行程。
图中,P点表示行程中作用力峰值位置的点(裙部5a被按压,产生挠曲进行翻转的点)。并且,曲线A~H表示在上述第1倾斜面5g和第2倾斜面5h的交叉部形成的敲击调整部5i的位置,按照从上述5f延伸部到上述按压部5e的延伸部的长度(高度)L来进行调整的情况,曲线A表示0%(基部5f的根部),曲线B表示20%,曲线C表示40%,曲线D表示50%,曲线E表示60%,曲线F表示70%,曲线G表示80%,曲线H表示100%(按压部5e的根部)。
在本实施例中,形成在上述裙部5a上的倾斜面,把上述第1倾斜面5g和第2倾斜面5h的交叉部形成的敲击调整部5i的位置,形成在相对于从上述基部5f的延伸部起到上述按压部5e的延伸部止的长度(高度)的20%~70%的范围内。这样,通过在20%~70%的范围内设置第1和第2倾斜面5g、5h的交叉点,如图5所示,可以增强裙部5a弯曲而翻转时的敲击感。而且,在图5中,曲线C(40%)表示最佳值。
心柱6用合成树脂等绝缘材料形成大致圆形状,其上面部设置用人的手指等操作的平面状按压部6a。在与该按压部6a相对置的下面侧,形成了按压突部6b,该按压突部6b抵接到上述翻转弹簧5的按压面部5b上面,使上述翻转弹簧5向上述可动接点4侧弯曲而向下面侧突出。
并且,在上述心柱6的侧面部的下面侧,形成了向十字方向突出的4个导向突起6c。并且,在上述心柱6被插装到上述外壳1的收容部1a的开口部上时,上述导向突部6c与形成在上述收容部1a的内壁部上的导向槽部1b相结合,其位置被外壳1限制,安装成可进行升降移动。
以下说明上述结构的按钮开关的动作。
首先,当用人的手指等按压上述心柱6的按压部6a时,上述按压突部6b对上述翻转弹簧5的按压面部5b进行按压,裙部5a被弯曲、挠曲,使动作突部5d向下方移动。
并且,如图5的实线所示,按规定行程移动,当作用力的负荷达到峰值位置时,上述裙部5a进行翻转动作,上述动作突部5d自动行走,向下方移动。并且,上述动作突部5d抵接到上述可动接点4的接触片4d的上面一侧的突部4e上,使上述可动接点的接触片4d的下面侧的突部4f与上述固定接点2相导通,形成接点导通状态。
当由此状态解除对上述心柱6的按压时,上述心柱6在上述翻转弹簧5的裙部5a所具有的弹射力作用下,受到向上的作用力,返回到初始位置上。这时,上述可动接点4的接触片4d也借助本身的弹性而向上方恢复,接点变成断开状态。
在此情况下,在上述反转弹簧5的裙部5a上,形成了具有不同倾斜角度的2个倾斜面,其中第1倾斜面5g从上述基部5f侧朝向上方;第2倾斜面5h从上述按压部5e朝向下方。在该第1倾斜面5g和第2倾斜面5h的交叉部,形成了敲击调整部5i,用于调整上述裙部5a被压曲而翻转时的敲击感。该敲击调整部5i形成为向圆顶状的裙部5a内侧突出的状态。
因此,当上述按压突部6b按压上述翻转弹簧5的按压面部5b时,在上述裙部5a被弯曲而向外侧膨胀而翻转之前,通过上述敲击调整部5i作用,产生抑制(阻止)裙部5a向外侧翻转的行程。并且,在该行程之间,能提高(增强)翻转力,如图5所示,当该行程达到作用力的峰值位置的P点(裙部5a挠曲而进行翻转的点)时,瞬间进行翻转,所以,能获得大的(强的)敲击感,在操作时能获得所需的操作感觉。
而且,在此情况下,如果使上述第1倾斜面5g和第2倾斜面5h的倾斜角度的大小关系相反,即增大第1倾斜面的倾斜角度,减小第2倾斜面的倾斜角度,使倾斜面互相交叉的敲击调整部5i形成为向圆顶状的裙部5a外侧突出的状态,那么,相反地能够减弱上述作用力翻转时的敲击感。
通过这样适当选择各倾斜面的倾斜角度,即可在操作时获得各种操作感觉。
根据上述本发明的实施例,翻转弹簧5的裙部5a形成为从基部5f到按压部5e的前端细的形状的倾斜面,并且,倾斜面由在基部5f侧和按压部5e侧倾斜角度不同的第1和第2倾斜面5g、5h形成,在第1和第2倾斜面5g、5h的交叉部形成敲击调整部5i,用于调整裙部5a被弯曲时的敲击感觉,所以,用2个阶段来改变翻转弹簧5的裙部5a的倾斜面的倾斜角度,这样,不对形状进行大的改变,仅仅改变第1和第2倾斜面5g、5f的交叉部和倾斜角度的组合,即可在整体形状不变的情况下,用简单的方法来形成所需的敲击感觉。
并且,裙部5a的第1和第2倾斜面5g、5h,形成为从基部5f到按压部5e具有一定厚度,所以,第1和第2倾斜面5g、5h能由直线状的斜面的组合来形成,因此,结构简单,模具的制作和成形简单,制造容易且成本低。
再者,在利用上述翻转弹簧5来构成按钮开关时,用简单的结构即可获得所需的敲击感,能够提供制造也较容易的按钮开关。
而且,在上述实施例中,在形成为矩形状盒形的合成树脂制的外壳1的收容部1a内,把金属板的具有弹性的可动接点4布置成可与固定接点2、3相接触或分离地对置,利用具有挠性的翻转弹簧5来按压该可动接点4,对接点进行切换。但并不仅限于此,也可以不是用可动接点4,而是在翻转弹簧5的动作突部5d的下面,形成由银或碳等构成的接点,直接与固定接点2、3接触或分离。
并且,也可以利用由酚醛积层板等而构成的基板来形成外壳1,在该基板的表面上形成固定接点,再者,也可以在基板上形成多个固定接点,设置多个具有接点的翻转弹簧5。并且,也可以在一块橡皮垫上一体形成多个的翻转弹簧5,并将其设置在基板上。
发明效果
如以上说明的那样,本发明的按钮开关,因为具有:基部;按压部,上端具有按压面部;以及裙部,可弯曲地形成在上述基部和按压部之间,按压上述按压部而进行弯曲,从而得到敲击感觉,上述裙部,从上述基部到上述按压部形成细端头状的倾斜面,并且,上述倾斜面在上述基部侧和上述按压部侧形成为倾斜角度不同的第1和第2倾斜面;在该第1和第2倾斜面的交叉部形成敲击调整部,用于调整上述裙部弯曲时的敲击感。因此,通过将翻转弹簧的裙部的倾斜面的倾斜角度改变成两个阶段,由此不会大幅度改变形状,仅通过改变第1及第2倾斜面的交差部和倾斜角度的组合,不改变整体形状的情况下即可简单地形成所希望的敲击感。
上述裙部,从上述基部到上述按压部以一定厚度形成上述第1和第2倾斜面。所以,第1和第2倾斜面能以直线状斜面的组合形成,因此,结构简单,制造容易。
上述裙部的倾斜面的倾斜角度中,上述按压部侧的第2倾斜面的倾斜角度大于上述基部侧的第1倾斜面的倾斜角度。所以,与直线状的裙部相比,裙部的倾斜面的交叉部在初始状态下向内侧突出,所以,能把内侧的凹陷的裙部拉伸成平坦状,再在相反方向上进行弯曲,完成翻转动作,能提高翻转时的敲击感。
述裙部的上述第1和第2倾斜面的交叉部的位置,形成在从上述基部的延伸部到上述按压部的延伸部的长度的20%~70%的范围内。所以,与直线状的裙部相比,能切实提高敲击感,所以,容易获得所需的敲击感。
此外,因为具有:所述的翻转弹簧;用于保持该翻转弹簧的基部的外壳;设置在上述外壳内的固定接点;以及可动接点,通过上述翻转弹簧的裙部的弯曲,与上述固定接点接触或分离。所以,在利用上述翻转弹簧来构成按钮开关时,用简单的结构即可获得所需的敲击感,能够提供制造也较容易的按钮开关。
Claims (5)
1、一种按钮开关用翻转弹簧,其特征在于,具有:
基部;
按压部,上端具有按压面部;以及
裙部,可弯曲地形成在上述基部和按压部之间,按压上述按压部而进行弯曲,从而得到敲击感觉,
上述裙部,从上述基部到上述按压部形成细端头状的倾斜面,并且,上述倾斜面在上述基部侧和上述按压部侧形成倾斜角度不同的第1和第2倾斜面,上述倾斜角度是以基部的下端面为基准的;在该第1和第2倾斜面的交叉部形成敲击调整部,用于调整上述裙部弯曲时的敲击感。
2、如权利要求1所述的按钮开关用翻转弹簧,其特征在于:上述裙部,从上述基部到上述按压部以一定厚度形成上述第1和第2倾斜面。
3、如权利要求1或2所述的按钮开关用翻转弹簧,其特征在于:上述裙部的倾斜面的倾斜角度中,上述按压部侧的第2倾斜面的倾斜角度大于上述基部侧的第1倾斜面的倾斜角度。
4、如权利要求1所述的按钮开关用翻转弹簧,其特征在于:上述裙部的上述第1和第2倾斜面的交叉部的位置,形成在从上述基部的延伸部到上述按压部的延伸部的长度的20%~70%的范围内。
5、一种按钮开关,其特征在于,具有:
权利要求1所述的翻转弹簧;
用于保持该翻转弹簧的基部的外壳;
设置在上述外壳内的固定接点;以及
可动接点,通过上述翻转弹簧的裙部的弯曲,与上述固定接点接触或分离。
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