CN1253903C - 接点弹簧及使用该接点弹簧的开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接点弹簧及使用它的开关装置，可在接点弹簧上容易形成突起部，并降低与突起部接合的接合部的电阻，可靠性高。包括：弹簧构件，形成有贯通孔；突起构件，插入保持在贯通孔内；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端在弹簧构件的膨起部的下表面侧突出形成；使突起构件的外周部变形，使得上述突起构件从弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并以不脱落状态保持在上述贯通孔内；在与突起构件的外周部接合的弹簧构件的贯通孔周边部的上下两表面上，覆盖着由导电性优良的贵金属构成的被覆材。

Description

接点弹簧及使用该接点弹簧的开关装置

技术领域

本发明涉及接点弹簧及使用该接点弹簧的开关装置，涉及适用于携带式电话机等小型电子设备的按钮开关中的接点弹簧及使用该接点弹簧的开关装置。

背景技术

作为现有的接点弹簧及使用该接点弹簧的开关装置，由形成有固定接点的基座、和具有在该机座上与固定接点对置的圆弧状反转部的接点弹簧构成。

接点弹簧是在上表面侧设置按压操作用键头而使用的，从电子设备的装饰面板一侧按压该键头，使接点弹簧的上表面被按压，使得在下表面一体形成的接点部反转并与固定接点接触，从而进行接点的切换。

在按压操作用键头的下表面，一体形成有用于按压圆顶状接点弹簧顶部的突起，键头被按压时，其按压力通过该突起传递到接点弹簧的顶部，所以，接点弹簧随着敲击感反转而接触到固定接点。

此时，在键头下表面的突起和接点弹簧的圆顶顶部之间产生相对位置偏差时，影响操作感，因此，为了解决这个问题，在现有结构中，在接点弹簧的上表面用树脂形成突起，来代替键头下表面的突起，由此把键头的按压力传递到接点弹簧的圆顶顶部(例如专利文献1)。

但是，上述接点弹簧及使用该接点弹簧的开关装置的结构，是在接点弹簧的圆顶顶部通过印刷等形成用树脂的突起，所以，难以控制突起的厚度，难以高精度地形成。

因此，本申请人申请了具有如下结构的发明：在接点弹簧的圆顶顶部敛缝连接由金属材料构成的突起构件来形成突起部的接点弹簧(接点板)(日本专利申请特愿2002-029268)。

根据该结构，可将按压部容易形成在接点弹簧的膨起部的顶端，即使与键头之间存在相对位置偏差，也可以将按压力可靠地传递到接点弹簧的膨起部顶端，可得到良好的感觉。

专利文献1：日本专利特开平11-007862号公报。

但是，在上述现有的接点弹簧及使用它的开关装置的结构中，接点弹簧使用弹簧特性较好的材料，对于突起构件，则考虑敛缝固定时的加工性和接点面加工时的加工性能，最好使用加工性良好的材料，虽然可以使用各不相同的金属，但由此会使不同金属之间的接合部分因氧化而形成高电阻值，作为开关用的接点弹簧使用时，会影响电气特性，存在可靠性差的问题。

发明内容

所以，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种接点弹簧及使用它的开关装置，可在接点弹簧上容易形成的突起部，并且降低与突起部接合的接合部的电阻值，可靠性高。

为了解决上述问题的本发明的第1结构的接点弹簧，包括：弹簧构件，具有可反转的膨起部，在该膨起部的顶部形成贯通孔；突起构件，插入上述贯通孔内，一端在上述弹簧构件板厚方向的上表面侧突出并被保持；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端侧向上述弹簧构件膨起部的下表面侧突出形成；使上述突起构件的外周部变形，使得上述突起构件从上述弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并被不脱落地保持在上述贯通孔内；在与上述突起构件的外周部接合的上述弹簧构件的贯通孔周边部的上下两面上，被覆由导电性优良的贵金属构成的被覆材。

而且，作为第2结构，上述弹簧构件由在上下两表面实施了贵金属电镀的经处理的钢板构成，通过对其在板厚方向上进行冲孔，来形成具有上述被覆材的贯通孔。

另外，作为第3结构，在上述弹簧构件的贯通孔内周面，也被覆上述被覆材。

此外，作为第4结构，接点弹簧包括：弹簧构件，具有可反转的膨起部，在该膨起部的顶部形成贯通孔；突起构件，插入上述贯通孔内，一端在上述弹簧构件板厚方向的上表面侧突出并被保持；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端侧向上述弹簧构件膨起部的下表面侧突出形成；使突起构件的外周部变形，使得上述突起构件从上述弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并被不脱落地保持在上述贯通孔内；在与上述弹簧构件的贯通孔周边部接合的上述突起构件的外周部，被覆由导电性优良的贵金属构成的被覆材。

而且，作为第5结构，上述突起构件由导电性优良的贵金属材料构成。

另外，作为第6结构，开关装置具有基座，该基座上设置有权利要求1至5中的任一项所述的接点弹簧、固定接点、以及与该固定接点导通的外部连接端子；将上述接点弹簧的接点部与上述固定接点对置，并在上述基座上设置成可从外部操作上述按压部。

附图说明

图1是本发明的一实施例的接点弹簧的剖面图。

图2是表示本发明接点弹簧的接合部分的部分剖面图。

图3是表示本发明接点弹簧的接点部分另一实施例的部分剖面图。

图4是表示本发明突起构件的敛缝连接前状态的局部详细图。

图5是表示敛缝连接本发明突起构件时、与模具的关系的局部详细图。

图6是表示敛缝连接本发明突起构件后状态的局部详细图。

图7是表示安装了本发明接点弹簧的开关装置的俯视图。

图8是表示安装了本发明接点弹簧的开关装置的剖面图。

图9是表示安装了本发明接点弹簧的另一开关装置的局部剖开状态的分解立体图。

具体实施方式

以下，在图1至图9示出本发明实施方式。图1是本发明的接点弹簧的剖面图，图2是接点弹簧的接合部分的局部剖面图，图3是接点弹簧的接合部份的另一实施例的局部剖面图，图4至图6示出接点弹簧的制造工序，图4是突起构件敛缝连接前的局部详细图，图5是表示敛缝连接时与模具的关系的局部详细图，图6是敛缝连接后的局部详细图，图7是安装了接点弹簧的开关装置的俯视图，图8是相同开关装置的剖面图，图9是安装了接点弹簧的另一开关装置的局部剖开状态的分解立体图。

在图1及图2中，接点弹簧1是由将磷青铜或不锈钢等金属薄板冲压成略圆盘状的导电性弹簧构件来形成，通过冲压等方法，形成从外周缘1a向中心以规定角度立起的裙部1b、与该裙部1b连接并圆顶状地膨起的顶部1c。而且，在所述顶部1c的中央，形成在板厚方向上贯通的贯通孔1d，在该贯通孔1d内，以在上述贯通孔1d的上下方向上贯通的状态防脱落地固定有由导电材料略圆柱状地形成的突起构件2。

在上述突起构件2的上表面一侧，形成传递来自外部的按压力的按压部2a，另外，在下表面一侧形成突出于上述弹簧构件的膨起部下表面一侧的接点部2b。在上述按压部2a的中央部形成圆形凹部2c，通过设置该凹部2c，使上述按压部2a的外周部的厚度，比上述按压部2a中央部的厚度还厚。此外，在上述接点部2b的表面形成十字形槽部2d，被该槽部2d分割成多个的四角部呈突起状来构成上述接点部2b的接点面。再者，在该接点部2b上实施了镀银等表面处理。

而且，在上述接点弹簧1的弹簧构件的上下两面，利用由银等贵金属构成的被覆材实施电镀等表面处理(被覆)，弹簧构件的上述贯通孔1d周边部的被覆材3和上述突起构件2的外周部紧密接合而保持防脱落状态。

如上所述，在与上述突起构件2的外周部接合的弹簧构件的上述贯通孔1d周边部的上下两面，覆盖有由导电性良好的贵金属构成的上述被覆材3，所以上述贯通孔1d的周边部被硬度较低(柔软)且具有缓冲性的镀层塞住，通过提高相互的密合性来抑制氧化，因此可提高导电性。其结果，相互的结合部的电阻值降低，可获得接触可靠性高的接点弹簧1。

此时，作为上述接点弹簧1的弹簧构件，也可以使用预先在两面实施了贵金属电镀的经处理的钢板，通过在板厚方向上冲压成略圆盘状来形成上述接点弹簧1，此时，省略了电镀工序，所以，可以简单地形成由与上述突起构件2的接合部的电阻值低的材料构成的弹簧构件，并实现降低成本。

图3示出如下结构的接点弹簧1，即，在上述接点弹簧1的弹簧构件的上述贯通孔1d的内周面(冲压产生的截面)，被覆了上述被覆材3。此时，可进一步提高与上述突起构件2之间接合部的密合性，并提高导电性，所以进一步实现接合部电阻值的降低。

把上述突起构件2安装到上述接点弹簧1的弹簧构件上时，首先如图2所示，把由预先在单面实施了镀银等表面处理的黄铜等导电性金属柱构成的突起构件2，做成其内径稍小于上述贯通孔1d的内径。此时，也可以冲压在作为接点面的单面上实施镀银等的金属板材来形成上述金属柱。然后，把由上述金属柱构成的突起构件2配置在冲压成略圆盘状外形的上述弹簧构件的贯通孔1d内，并且，使其镀面成为下表面侧。

接着，如图3所示，通过用上模具J和下模具K从上下方向夹持由上述金属柱构成的突起构件2并使其加压变形，把上述突起构件2的外周部切入在上述弹簧构件的贯通孔1d的内边，来形成并保持防脱落的状态。并同时，在上述突起构件的上表面形成上述按压部2a，在下表面形成上述接点部2b。

此时，在与上述突起构件2的按压部2a接触的上述上模具J的接触面中央形成凸部Ja，在上述突起构件2的加压变形时，将上述按压部2a的上表面侧的厚度被上述凸部Ja从中央向外周部方向扩张。其结果，在上述按压部2a的中央形成圆状上述凹部2c。

此外，在与上述突起构件2的接点部2b接触的上述下模具K的接触面上形成十字形突出部Ka，在加压变形上述突起构件2时，利用上述突起部Ka使上述突起构件2的下表面侧厚度向十字形四角方向扩张。其结果，在上述接点部2b上形成十字形上述槽部2d，由该槽部2d分割成多个的四角部成为突起状，构成上述接点部2b的接点面。

由此，如图4所示，使上述突起构件2的外周部变形，从而使上述突起构件2从上述弹簧构件的板厚方向的上下两表面夹入，从而被上述弹簧构件的贯通孔1d保持为不脱落。

然后，通过对这样一体化形成有上述突起构件2的上述弹簧构件，用未图示的冲压模具来进行拉深加工，在上述弹簧构件上形成具有上述裙部1b和顶部1c的圆顶状膨起部，来形成上述接点弹簧1。

如上所述，通过预先在上述弹簧构件上一体化形成上述突起构件2，其后对上述弹簧构件进行冲压成形而形成圆顶状，可精度良好地形成可翻转的膨起部和来自外部的按压部2a。另外，通过用导电材料形成上述突起构件2，还可以相对于上述按压部2a，精度良好地形成上述接点部2b。

如上所述地形成的上述接点弹簧1，以上述外周缘1a的下表面作为支承面配置在后述的周边固定接点上，通过从上述按压部2a外部的按压使上述顶部1c翻转，上述接点部2b能够与中央固定接点接触。并且，因为与固定接点接触的上述外周缘部1a的下表面和上述接点部2b为银等贵金属的电镀处理面，能够可靠地进行接点间的导通。

此外，在上述实施例中，在上述接点弹簧1的弹簧构件的两面，用由银等贵金属构成的上述被覆材3实施电镀等表面处理(覆盖)，上述弹簧构件的贯通孔1d周边部的被覆材3和由导电材料构成的上述突起构件2的外周部紧密结合而被保持，但也可以与此相反具有如下结构，在上述突起构件2的外周部用由银等贵金属构成的上述被覆材3实施电镀等表面处理(覆盖)，上述突起构件2外周部的被覆材3和由导电材料构成的上述弹簧构件的贯通孔1d周边部紧密结合。此时，在上述弹簧构件的下表面侧与周边固定接点接触的部分，实施银等的电镀处理。

另外，此时，也可以用导电性良好的贵金属材料(例如银线、锌白铜条)一体地形成上述突起构件2，这种情况下节省了电镀工序。

在上述结构中，在与上述弹簧构件的贯通孔1d周边部接合的上述突起构件2的外周部，被覆由导电性优良的贵金属构成的上述被覆材3，所以上述突起构件2的外周部被硬度较低(软)且具有缓冲性的覆盖层塞住，可通过提高相互的密合性来抑制氧化，从而提高导电性。其结果，相互的接合部的电阻值降低，可得到接触可靠性高的接点弹簧1。

此外，当用导电性优良的贵金属材料一体形成上述突起构件2时，可以简单地形成由接合部的电阻值较低的材料构成的突起构件。

下面，利用图7和图8说明安装了上述接点弹簧1的开关装置的结构。图7和图8表示将上述接点弹簧1作为单键开关构成时的按钮式开关的结构。

作为按钮开关10的基座的外壳11由合成树脂等绝缘材料构成，通过环状地围绕矩形底板部11a外周并立起的侧壁11b，形成上部开放的箱形收容部12。然后，在该外壳11的底板部11a上，镶嵌成形由导电性金属材料构成的一对端子构件，其一端在底板部11a内弯曲，在上述收容部12内突出而形成中央固定接点16a。

另外，另一端子构件的一端在底板部11a内分成2股，各自在上述收容部12内夹着中央固定接点16a突出，形成一对固定接点16b。

中央固定接点16a位于外壳11的收容部12的大致中央，而从底板部11a向收容部12的突出量，周边固定接点16b稍高于中央固定接点16a。

并且，连接在中央固定接点16a上的端子构件的另一端部，沿着导出到外壳11外部的上述侧壁11b弯曲形成具有面安装用焊接部的外部连接端子15a。同样地，在连接在周边固定接点16b上的端子构件的另一端，形成具有面安装用焊接部的外部连接端子15b。

然后，上述接点弹簧1被收容在上述外壳11的凹状收容部12内，其外周边部1a被放置在周边固定接点16b上而始终接触，同时接点部2b在中央固定部16a上可接触分离地对置形成可动接点。另外，被收容在上述外壳11内的上述接点弹簧1，被绝缘性的粘接板13盖住其上表面。然后，上述粘接板13的粘贴材料13a通过粘接层被固定安装在上述外壳11的上表面，以防止来自外部的尘埃的侵入。

接着说明具有上述结构的按钮开关10的动作。

在没按压按扭开关10的按压部2a时，通过上述接点弹簧1的弹力，中央固定接点16a和接点部2b分离，开关处于电气上的关状态。

从该状态，当通过未图示的键头等进行上述按压部2a的按压操作时，一边使粘接板13发生挠曲变形一边使接点弹簧1压曲反转而产生敲击感，并且中央固定接点16a和接点部2b接触，开关成为电气上的开状态，通过外部连接端子15a、15b向电子设备发送信号。

此时，在上述接点弹簧1的顶部1c形成上述按压部2a，即使因键头的安装误差或按压时的倾斜等会发生相对于接点弹簧1顶部的相对位置偏移，也可以可靠地把来自键头的按压力传给接点弹簧1，可得到良好的操作感觉。此外，上述弹簧构件的贯通孔1d的周边部和具有上述接点部2b的突起构件2的外周部，通过由导电性优良的贵金属构成的上述被覆材3接合，所以可提高导电性，降低接合部的电阻值，因此，可提供可靠性高的开关装置。

图9所示为将多个上述接点弹簧1安装在形成有固定接点的接点基板上来构成板状开关装置。

板状开关装置40中作为基座的接点基板30，由绝缘性树脂等层压板形成，在其表面上由铜箔或碳等形成多组固定接点31。该固定接点31，是在形成为环状的周边固定接点31b内侧，隔着距离配设中央固定接点31a，并分别通过连接图形与外部端子连接。并且，在该周边固定接点31b上可始终导通地放置上述接点弹簧1的周边部1a，并且，接点弹簧1的接点部2b在中央固定接点31a上可接触分离地相向配置，形成可动接点。

此外，接点弹簧1的设有按压部2a的一侧，被在下表面形成了粘接层的绝缘性的可挠性粘接板35覆盖。并且，通过形成在粘接板35的粘贴材料35a上的粘接层，形成固定安装在接点基板30的上表面上的板状开关装置40，并且，可防止来自外部的尘埃侵入到接点部内。

如上所述地构成的板状开关装置40，在可挠性粘接板35的上表面上设置键头之后组装进电子设备内，但即使在该组装时发生键头和接点弹簧1之间的相对位置产生偏移，也可以通过按压部2a把来自键头的按压力确实地传给接点弹簧1，可得到良好的操作感觉。另外，上述接点弹簧1的弹簧构件和具有上述接点部2B的突起构件2，通过由导电性优良的贵金属构成的上述被覆材3接合，所以降低接合部的电阻值，可提供可靠性高的开关装置。

发明效果

如以上说明，本发明的接点弹簧包括：弹簧构件，具有可反转的膨起部，在该膨起部的顶部形成贯通孔；突起构件，插入贯通孔内，一端在弹簧构件板厚方向的上表面侧突出并被保持；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端侧向弹簧构件膨起部的下表面侧突出形成；使突起构件的外周部变形，使得突起构件从弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并被不脱落地保持在贯通孔内；在与突起构件的外周部接合的弹簧构件的贯通孔周边部的上下两面上，被覆由导电性优良的贵金属构成的被覆材，所以，与设有接点部的突起构件外周部接合的贯通孔周边部，被硬度低(柔软)的具有缓冲性的覆盖层塞住，因此，可提高相互的密合性并抑制氧化，提高了导电性，可实现降低接合部的电阻值。

而且，弹簧构件由在上下两表面实施了贵金属电镀的经处理的钢板构成，通过对其在板厚方向上进行冲孔，来形成具有上述被覆材的贯通孔，所以，可简单地形成由接合部电阻值低的材料构成的弹簧构件，并且可实现降低成本。

另外，在上述弹簧构件的贯通孔内周面，也被覆上述被覆材，所以，可进一步提高接合部的密合性，提高导电性，可实现降低接合部的电阻值。

接点弹簧包括：弹簧构件，具有可反转的膨起部，在该膨起部的顶部形成贯通孔；突起构件，插入上述贯通孔内，一端在上述弹簧构件板厚方向的上表面侧突出并被保持；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端侧在上述弹簧构件膨起部的下表面侧突出形成；使突起构件的外周部变形，使得上述突起构件从上述弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并被不脱落地保持在上述贯通孔内；在与上述弹簧构件的贯通孔周边部接合的上述突起构件的外周部，被覆由导电性优良的贵金属构成的被覆材，所以，同样地，与弹簧构件的贯通孔周边部接合的突起构件的外周部，被硬度低(柔软)的具有缓冲性的覆盖层塞住，因此，可提高相互的密合性并抑制氧化，提高了导电性，实现降低接合部的电阻值。

再者，突起构件由导电性优良的贵金属材料构成，在其外周部构成被覆材，所以，可简单地形成由接合部的电阻值低的材料构成的突起构件。

另外，开关装置具具有基座，该基座上设置有权利要求1至5中的任一项所述的接点弹簧、固定接点、以及与该固定接点导通的外部连接端子；将上述接点弹簧的接点部与上述固定接点对置，并在上述基座上设置成可从外部操作上述按压部，所以，可提供如下的开关装置：即使在键头与接点弹簧之间产生相对位置偏移，也能确实地向接点弹簧的膨起部顶部传递键头的按压力，可得到良好的操作感觉，并且降低接合部的电阻值，可靠性高。

Claims (6)

1.一种接点弹簧，其特征在于，

包括：弹簧构件，具有可反转的膨起部，在该膨起部的顶部形成贯通孔；突起构件，插入上述贯通孔内，一端在上述弹簧构件板厚方向的上表面侧突出并被保持；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端侧向上述弹簧构件膨起部的下表面侧突出形成；

使上述突起构件的外周部变形，使得上述突起构件从上述弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并被不脱落地保持在上述贯通孔内；

在与上述突起构件的外周部接合的上述弹簧构件的贯通孔周边部的上下两面上，被覆由导电性优良的贵金属构成的被覆材。

2.如权利要求1所述的接点弹簧，其特征在于，

上述弹簧构件由在上下两面实施了贵金属电镀的经处理的钢板构成，通过对其在板厚方向上进行冲孔，来形成具有上述被覆材的贯通孔。

3.如权利要求1所述的接点弹簧，其特征在于，

在上述弹簧构件的贯通孔内周面，也被覆上述被覆材。

4.一种接点弹簧，其特征在于，

包括：弹簧构件，具有可反转的膨起部，在该膨起部的顶部形成贯通孔；突起构件，插入上述贯通孔内，一端在上述弹簧构件板厚方向的上表面侧突出并被保持；按压部，形成在该突起构件的上表面侧，传递来自外部的按压力；以及接点部，使该按压部的另一端侧向上述弹簧构件膨起部的下表面侧突出形成；

使上述突起构件的外周部变形，使得上述突起构件从上述弹簧构件的板厚方向的上下两面夹入，并被不脱落地保持在上述贯通孔内；

在与上述弹簧构件的贯通孔周边部接合的上述突起构件的外周部，被覆由导电性优良的贵金属构成的被覆材。

5.如权利要求4所述的接点弹簧，其特征在于，

上述突起构件由导电性优良的贵金属材料构成。

6.一种开关装置，其特征在于，

具有基座，该基座上设置有权利要求1至5中的任一项所述的接点弹簧、固定接点、以及与该固定接点导通的外部连接端子；

将上述接点弹簧的接点部与上述固定接点对置，并在上述基座上设置成可从外部操作上述按压部。

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