CN1263059C - 按钮开关用可动触点体及使用了该可动触点体的开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将金属制的框体安装到圆顶状的弹性体上、能够减小可以分别钎焊安装到电路基板上的可动触点体安装到电路基板上的安装面积的按钮开关用可动触点体、及使用了该可动触点体的开关装置的构造。包括具有能够翻转的圆顶状弹性变形部(1c)的绝缘性弹性体(1)，设置在膨胀部(1c)的下侧面的触点部(2)，由材质比弹性体(1)的根部(1a)硬的其他构件形成的、安装在弹性体(1)的根部(1a)的框体(3)；框体(3)不仅形成为筒状覆盖根部(1a)的外周面，而且形成有限制根部(1a)的横向移动的第1限制部(3b)、限制根部(1a)的纵向移动的第2限制部(3a)、和作为表面安装时的钎焊部的立壁部(3b)。

Description

按钮开关用可动触点体及使用了该可动触点体的开关装置

技术领域

本发明涉及一种作为电子仪器或通信仪器等的操作用开关而使用的按钮开关，特别是涉及一种由具有圆顶状的膨胀部的绝缘性弹性体形成的按钮开关用可动触点体、及使用了该可动触点体的开关装置的构造。

背景技术

以前的由绝缘性弹性体形成的按钮开关用可动触点体及使用了该可动触点体的开关装置的构造表示于图12至14中。图12为圆顶状按钮开关用可动触点体和设置了固定触点的电路基板的斜视图，图13为安装在电路基板上的状态下的可动触点体的纵向剖视图，图14为表面安装时的可动触点体的纵向剖视图。

图中，按钮开关用可动触点体由具有圆顶状膨胀部的绝缘性弹性体51、和一体地固着在该弹性体51的根部上、由金属板材形成的框体52构成。

上述弹性体51用橡胶或者弹性体树脂等成型加工形成，由具有中空部的圆形根部51a、呈圆顶状能够弹性变形的裙部51b、连接在该裙部51b上的按钮51c、和形成在该按钮51c的下面上的触点部51d形成。

上述框体52由能够钎焊的金属板材形成，通过插入或者强嵌入，一体地固定在上述弹性体51的根部51a上，在相对的两侧部凸出形成有一对用于安装到排列有多个固定触点53的电路基板54上的安装片52a。而且，图14所示的框体，具有表面安装用的安装片52b，顶端设置了平面状的连接部52c。

将上述可动触点体作为电子仪器或者通信仪器的操作开关使用时，通过将上述框体52的安装片52a或者52b安装到配置了多个上述固定触点53的电路基板54的适当的必要位置上，使上述弹性体51的按钮51c的触点部51d与固定触点53相对地配置，构成操作开关部。

此时，操作开关部的排列由使用的电子仪器或者通信仪器的操作开关的规格决定，可以根据该规格将可动触点体分别配置在适当的必要位置上，可以对应于各种变形。

但是，在上述以前的按钮开关用可动触点体的构造中，由于上述框体52一体地固定在上述弹性体51的根部51a上，在该框体52的相对的两侧部凸出形成有一对向外凸出的上述安装片52a或者52b，因此在安装到电路基板54上时，由于上述安装片52a、52b之间互相碰撞干涉，所以增大了安装面积，在需要使操作开关部的键距变窄时存在难于缩小安装面积的问题。

发明内容

因此，本发明的目的就是要解决上述问题，提供一种将金属制的框体安装到圆顶状的弹性体上，获得能够分别钎焊安装到电路基板上的可动触点体，并且能够减小其安装到电路基板上的安装面积、能够使装置整体小型化的按钮开关用可动触点体、及使用了该可动触点体的开关装置。

为了解决上述问题，在本发明中，作为第1种方案的按钮开关用可动触点体，包括：具有能够翻转的圆顶状膨胀部和根部的绝缘性弹性体；在上述膨胀部的下面一体设置的触点部；安装在上述弹性体的根部的用金属板制成的框体；上述框体经直接焊接而固定在电路板上，其特征在于，上述框体包括上板和立壁部，所述上板具有开口；所述立壁部向与该上板垂直相交的方向弯曲而形成筒状，以覆盖上述根部的外周面；由上述立壁部的背面形成限制上述根部的横向移动的第1限制部；在上述上板的开口插通上述弹性体的膨胀部，并由该上板的背面形成限制上述根部的纵向移动的第2限制部；由上述立壁部的表面形成表面安装时的钎焊部。

作为第2种方案，其特征在于：上述框体将上述立壁部的下端相对于上述根部的下端凸出形成台阶部。

作为第3种方案，其特征在于：上述框体通过冲裁金属板材将其弯曲一体地形成，上述立壁部的表面侧作为钎焊面，通过使上述立壁部的背面侧与上述根部的外周面紧贴，形成上述第1限制部。

作为第4种方案，其特征在于：将上述根部的外周面大体形成为圆形，上述第1限制部用由多边形形成的壁面形成。

作为第5种方案，其特征在于：上述第2限制部由通过将上述立壁部的上部向内侧弯曲形成的上部弯曲片、和向上述立壁部的背面侧凸出形成的凸出部形成。

作为第6种方案，其特征在于：上述第2限制部由通过将上述立壁部的上部向内侧弯曲形成的上部弯曲片、和通过将上述立壁部的下部向内侧弯曲形成的下部弯曲片形成。

作为第7种方案，其特征在于：上述框体用覆盖上述根部的上面侧的第1框体和覆盖上述根部的下面侧的第2框体形成，用上述第1框体和第2框体从上下夹住固定上述根部。

作为第8种方案，其特征在于：上述弹性体的上表面形成有表面安装时的吸嘴吸引用的平坦部。

作为第9种方案，其特征在于：上述平坦部形成有防止与吸嘴的吸附用的凹凸部。

作为第10种方案，其特征在于：包括第1种方案所述的按钮开关用可动触点体、具有固定触点和钎焊盘的电路基板，使上述触点部与上述固定触点相对向，将上述立壁部钎焊安装到上述钎焊盘上。

附图说明

图1本发明的一个实施例的按钮开关用可动触点体的正面图

图2本发明的同一按钮开关用可动触点体的俯视图

图3本发明的同一按钮开关用可动触点体的底面图

图4表示将本发明的同一可动触点体安装到了电路基板上的状态的纵向剖视图

图5本发明的同一弹性体的俯视图

图6本发明的同一弹性体的纵向剖视图

图7本发明的同一框体的正面图

图8本发明的同一框体的底面图

图9安装在本发明的弹性体上的框体的第2实施例的纵向剖视图

图10安装在本发明的弹性体上的框体的第3实施例的纵向剖视图

图11安装在本发明的弹性体上的框体的第4实施例的纵向剖视图

图12以前的按钮开关用可动触点体和设置了固定触点的电路基板的斜视图

图13以前的安装在电路基板上的状态下的可动触点体的纵向剖视图

图14以前的表面安装时的可动触点体的纵向剖视图

具体实施方式

以下，本发明的实施形态表示在图1至图11中。图1为按钮开关用可动触点体的正面图，图2为按钮开关用可动触点体的俯视图，图3为按钮开关用可动触点体的底面图，图4为可动触点体安装在电路基板上的状态的纵向剖视图，图5为弹性体的俯视图，图6为弹性体的纵向剖视图，图7为框体的正面图，图8为框体的底面图，图9～图11为表示安装在弹性体上的框体的其他实施例的纵向剖视图。

在图1～图8中，弹性体1通过成型加工橡胶或者弹性体树脂(elastomer)等绝缘性树脂行形成。该弹性体1由作为基础的、中央具有形成按钮开关的可动区域的中空部1b的圆环形根部1a、由与该根部1a相连的圆顶状膨胀部形成的弹性变形部1c、从该弹性变形部1c的中央向外凸出设置的圆柱状按钮1d形成。

上述按钮1d的下面形成有向上述中空部1b方向凸出的圆柱状凸出部1e，该凸出部1e的顶端固定有由导电性炭精体(carbon)等形成的触点部2。并且，上述按钮1d的上表面为平坦部，该平坦部通过喷射(blast)加工等稍微形成有凹凸部1f。

并且，上述根部1a的底面形成有多个从上述中空部1b向上述根部1a的外面连通的沟槽部1g，当按压按钮开关、上述弹性变形部1c弯曲时，上述中空部1b内部的空气通过上述沟槽部1g向外排出。

框体3通过将钢板或者白铁皮等板状金属冲裁成展开的形状、再将其弯曲形成近似筒状，该框体3由平板状的上板3a、向与该上板3a垂直的方向弯曲的立壁部3b形成。上述框体3安装在上述弹性体1上，覆盖作为上述弹性体1的基础的上述根部1a的外周。

上述立壁部3b用由多边形(本实施例为8边形)形成的多个壁面形成，该立壁部3b的背面与上述根部1a的外周结合，形成限制上述根部1a横向移动的第1限制部。此时，由于立壁部3b由用多边形形成的壁面构成，因此形成圆环状的上述根部1a的外周面的一部分弹性变形、进入上述立壁部3b的壁面的角部3c内。

这样，当将上述弹性体1组装到上述框体3中时，由于上述弹性体1的外周面的一部分弹性变形，进入上述立壁部3b的内壁面的角部3c内，因此处于牢固嵌合的状态，能够防止搬运时或者开关的组装时两者的分离。并且，由于上述框体3的外形能够形成多个由壁面形成的平面部，因此在表面安装时利用该平面部能容易地确定各可动触点体的位置。

并且，上述上板3a在中央形成有能穿插由圆顶状膨胀部形成的上述弹性变形部1c的圆孔3d，除该圆孔3d以外的周面部与上述根部1a的上表面结合，形成限制上述根部1a纵向移动的第2限制部。

此时，上述弹性体1的上述根部1a的高度尺寸L2被形成比上述框体3的上述立壁部3b的高度尺寸L1短一些。因此，上述框体3处于上述立壁部3b的下端相对于上述根部1a的下端凸出的状态，形成台阶部S。并且，可动触点体安装到后述的电路基板4的表面时，上述立壁部3b的下端部成为安装到钎焊盘(图中没有示出)上的钎焊部。

这样，由于上述框体3使上述立壁部3b的下端相对于上述弹性体1的上述根部1a的下端凸出，形成上述台阶部S，因此在钎焊上述框体3时，即使上述弹性体1受钎焊时的热的影响产生热膨胀，也被上述台阶部S吸收，能够防止可动触点体从电路基板4的安装面浮起而变得高度不均匀。

电路基板4由酚醛树脂等叠合板形成，该电路基板4上配设有多个由导电性炭精体或铜箔等形成的固定触点(图中没有示出)。并且，固定触点的近旁形成有相对的一对钎焊盘(图中没有示出)，如图4所示，当将可动触点体安装到上述电路基板4的表面时，上述框体3的立壁部3b的下端部用膏(cream)焊剂5等钎焊安装到钎焊盘上。

在将可动触点体安装到上述电路基板4上时，由于使上述弹性体1的上述按钮1d的上表面为平坦部，因此即使在用自动组装装置卡紧(chucking)时，通过用吸嘴吸引上述按钮1d的平坦部也能够确实地吸引，能够容易地将多个可动触点体整齐地排列在上述电路基板4的规定位置上。并且，由于上述按钮1d的平坦部通过喷射加工等形成有上述凹凸部1f，因此能够防止与吸嘴的吸附、在吸引后能够确实地脱离。

可动触点体被这样安置：使形成于上述弹性体1的上述按钮1d的下面侧的凸出部1e上的上述触点部2，与上述电路基板4上的固定触点相对，通过设置在上述按钮1d的上方、图中没有示出的操作开关部的按钮按压上述按钮1d，上述弹性变形部1c翻转，上述触点部2与固定触点接触，接通开关。

此时，上述中空部1b内部的空气通过设置在上述弹性体1的根部1a上的上述沟槽部1g向外排出，上述弹性变形部1c的翻转顺利进行，按钮开关进行稳定的动作。

在上述本发明的可动触点体的构造中，由于不仅将安装在具有上述弹性变形部1c的上述弹性体1的上述根部1a上的上述框体3形成为筒状，覆盖上述根部1a的外周面，而且用上述上板3a限制上述根部1a的纵向移动，并且用上述立壁部3b的内壁限制上述根部1a的横向移动，并且，将上述立壁部3b的外壁的下端作为表面安装时的钎焊部位，因此，在将可动触点体钎焊固定在上述电路基板4上时，能够利用上述框体3的上述立壁部3b直接钎焊，所以在并列表面安装多个可动触点体时，能够减小表面安装时的安装面积，能够使操作开关部的键距变窄配置。

并且，只需通过用上述框体3的上板3a和立壁部3b覆盖上述根部1a的外周面的简单结构，就能够确实地进行上述弹性体1的纵向的位置控制。

另外，虽然在上述实施例中，使上述框体3的立壁部3b为由多边形(本实施例为8边形)形成的多个壁面形成的结构，但并不限于此，也可以使其成为沿上述弹性体1的根部1a的外周的圆环状的壁部，当然在这种情况下也能取得与上述同样的效果。

图9为表示本发明的可动触点体的第2实施例的框体的构造的纵向剖视图。而且，对于用图1至图8说明过的同一部件使用同一附图标记，其说明省略。

此时，与第1实施例的不同点为，框体13与上述弹性体1的根部1a的结合构造存在若干差异。即，在作为本发明的第2实施例的框体13上，作为限制上述根部1a的纵向移动的第2限制部，形成有：通过将立壁部13b的上部向内侧弯曲形成的上部弯曲片即上板13a、和向上述立壁部13b的背面侧凸出形成的凸起部13c。

此时，上述凸起部13c可以用从上述立壁部13b的外侧挤压等方法凸出形成，并且也可以在上述立壁部13b的适当的部位设置多个。

如果采用上述第2实施例的结构，由于作为限制上述根部1a的纵向移动的第2限制部由通过将上述立壁部13b的上部向内侧弯曲形成的上述上板13a、和向上述立壁部13b的背面侧凸出形成的上述凸起部13c构成，因此能够用简单的结构确实地进行纵向的位置限制。

图10为表示本发明的可动触点体的第3实施例的框体的构造的纵向剖视图。而且，同样对于用图1至图8说明过的同一部件使用同一附图标记，其说明省略。

此时，与第1、第2实施例的不同点为，框体23与上述弹性体1的根部1a的结合构造存在若干差异。即，在本发明的第3实施例的框体23上，作为限制上述根部1a的纵向移动的第2限制部形成有：通过将立壁部23b的上部向内侧弯曲形成的上部弯曲片即上板23a、和通过将立壁部23b的下部向内侧弯曲形成的下部弯曲片即下板23c。

此时，上述下板23c可以用从外侧挤压等方法将上述立壁部23b的下端部弯曲形成，可以沿上述立壁部23b的全周设置，或者也可以在上述立壁部23b的适当的部位设置多个。

如果采用上述第3实施例的结构，由于作为限制上述根部1a的纵向移动的第2限制部，由通过将上述立壁部23b的上部向内侧弯曲形成的上述上板23a、和通过将上述立壁部23b的下部向内侧弯曲形成的上述下板23c构成，因此能够用同样简单的结构确实地进行纵向的位置限制。而且，可以进一步将上述上板23a的内周端向下弯曲、在上述弹性体1的根部1a上形成嵌合沟、使其结合在该沟槽内。

图11为表示本发明的可动触点体的第4实施例的框体的构造的纵向剖视图。而且，同样对于用图1至图8说明过的同一部件使用同一附图标记，其说明省略。

此时，与第1、第2及第3实施例的不同点为，框体33与上述弹性体1的根部1a的结合构造存在若干差异。即，本发明的第4实施例的框体33由覆盖上述根部1a的上面侧的第1框体33a、和覆盖上述根部1a的下面侧的第2框体33b形成。

此时，上述第1框体33a和第2框体33b分体形成。用上述第1框体33a和第2框体33b从上下夹住上述根部1a限制其纵向移动。

如果采用上述第4实施例的结构，由于用覆盖上述根部1a的上面侧的第1框体33a和覆盖上述根部1a的下面侧的第2框体33b形成上述框体33，用上述第1框体33a和上述第2框体33b从上下夹住上述根部1a将其固定，因此即使上述弹性体1由于钎焊时热的影响而引起热膨胀，由于用上述第1框体33a和上述第2框体33b从上下夹住上述根部1a将其限制，因此能够防止可动触点体从上述电路基板4的安装面浮起而使高度不均匀。

并且，在上述各实施例中，框体的形成也可以通过挤压金属板材，挤压加工形成第1限制部和第2限制部。

发明效果

如上所述，本发明的按钮开关用可动触点体的构造包括：具有能够翻转的圆顶状膨胀部和根部的绝缘性弹性体；在上述膨胀部的下面一体设置的触点部；安装在上述弹性体的根部的用金属板制成的框体；上述框体经直接焊接而固定在电路板上，上述框体包括上板和立壁部，所述上板具有开口；所述立壁部向与该上板垂直相交的方向弯曲而形成筒状，以覆盖上述根部的外周面；由上述立壁部的背面形成限制上述根部的横向移动的第1限制部；在上述上板的开口插通上述弹性体的膨胀部，并由该上板的背面形成限制上述根部的纵向移动的第2限制部；由上述立壁部的表面形成表面安装时的钎焊部，因此在钎焊固定到电路基板上时，能够利用框体的立壁部直接钎焊，所以能够减小表面安装时的安装面积，能够使操作开关部的键距(key pitch)变窄配置。

并且，由于框体将立壁部的下端相对于根部的下端凸出形成台阶部，因此即使弹性体在钎焊时存在热膨胀，也被该台阶部吸收，所以能够防止可动触点体的浮起。

并且，框体通过冲裁金属板材并将其弯曲一体形成，立壁部的表面侧作为钎焊面，通过使立壁部的内侧面与根部的外表面紧贴形成第1限制部，因此能够用简单的结构确实地进行横向的位置限制。

并且，由于将根部的外周面大体形成圆形，用由多边形形成的壁面形成第1限制部，因此在将弹性体组装进框体时，由于弹性体的外周面的一部分变形进入内壁面的角部，因此处于牢固嵌合的状态，能够防止搬运时或者开关组装时两者的分离。并且，由于框体的外形能够形成平面部，因此利用该平面部在表面安装时能够容易地决定位置。

并且，由于第2限制部由通过向内侧弯曲立壁部的上部形成的上部弯曲片和向立壁部的背面侧凸出形成的凸起部形成，因此能够用简单的构造确实地进行纵向的位置限制。

并且，由于第2限制部由通过向内侧弯曲立壁部的上部形成的上部弯曲片和通过向内侧弯曲立壁部的下部形成的下部弯曲片形成，因此能够用同样简单的构造确实地进行纵向的位置限制。

并且由于框体由覆盖根部的上面侧的第1框体和覆盖根部的下面侧的第2框体形成，用第1框体和第2框体从上下夹住根部将其固定，因此即使弹性体在钎焊时产生热膨胀，由于从上下夹着限制着根部，所以能够防止可动触点体的浮起。

并且，由于弹性体的上表面形成了表面安装时的吸嘴吸引用的平坦部，因此表面安装时可动触点体的吸引及向电路基板的安装变得容易。

而且由于平坦面上形成有防止与吸嘴吸着用的凹凸部，因此用吸嘴吸引后能够容易地脱离。

并且，本发明的开关装置的结构，由于包括由本发明的第1至第9种方法中的任何一种方法形成的按钮开关用可动触点体、具有固定触点和钎焊盘的电路基板，将触点部与固定触点相对，将立壁部钎焊安装在钎焊盘上，因此使开关装置整体的小型化成为可能。

Claims (10)

1.一种按钮开关用可动触点体，包括：具有能够翻转的圆顶状膨胀部和根部的绝缘性弹性体；在上述膨胀部的下面一体设置的触点部；安装在上述弹性体的根部的用金属板制成的框体；上述框体经直接焊接而固定在电路板上，其特征在于，

上述框体包括上板和立壁部，所述上板具有开口；所述立壁部向与该上板垂直相交的方向弯曲而形成筒状，以覆盖上述根部的外周面；由上述立壁部的背面形成限制上述根部的横向移动的第1限制部；在上述上板的开口插通上述弹性体的膨胀部，并由该上板的背面形成限制上述根部的纵向移动的第2限制部；由上述立壁部的表面形成表面安装时的钎焊部。

2.如权利要求1所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述框体将上述立壁部的下端相对于上述根部的下端凸出，形成台阶部。

3.如权利要求1所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述框体通过冲裁金属板材并将其弯曲而一体地形成，上述立壁部的表面侧作为钎焊面，通过使上述立壁部的背面侧与上述根部的外周面紧贴，形成上述第1限制部。

4.如权利要求3所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：将上述根部的外周面形大体成为圆形，上述第1限制部用由多边形形成的壁面形成。

5.如权利要求1所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述第2限制部由通过将上述立壁部的上部向内侧弯曲形成的上部弯曲片、和向上述立壁部的背面侧凸出形成的凸出部形成。

6.如权利要求1所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述第2限制部由通过将上述立壁部的上部向内侧弯曲形成的上部弯曲片和通过将上述立壁部的下部向内侧弯曲形成的下部弯曲片形成。

7.如权利要求1所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述框体用覆盖上述根部的上面侧的第1框体和覆盖上述根部的下面侧的第2框体形成，通过上述第1框体和第2框体从上下夹住固定上述根部。

8.如权利要求1所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述弹性体的上表面形成有表面安装时的吸嘴吸引用的平坦部。

9.如权利要求7所述的按钮开关用可动触点体，其特征在于：上述平坦部形成有防止与吸嘴的吸附用的凹凸部。

10.一种开关装置，其特征在于：包括按钮开关用可动触点体、具有固定触点和钎焊盘的电路基板，所述按钮开关用可动触点体，包括：具有能够翻转的圆顶状膨胀部和根部的绝缘性弹性体；在上述膨胀部的下面一体设置的触点部；安装在上述弹性体的根部的用金属板制成的框体；上述框体经直接焊接而固定在电路板上，上述框体包括上板和立壁部，所述上板具有开口；所述立壁部向与该上板垂直相交的方向弯曲而形成筒状，以覆盖上述根部的外周面；由上述立壁部的背面形成限制上述根部的横向移动的第1限制部；在上述上板的开口插通上述弹性体的膨胀部，并由该上板的背面形成限制上述根部的纵向移动的第2限制部；由上述立壁部的表面形成表面安装时的钎焊部；

使上述触点部与上述固定触点相对向，将上述立壁部钎焊安装到上述钎焊盘上。

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