CN1841608A - 电开关 - Google Patents

Abstract

尤其适用于家用电器的电开关(2)具有接触弹簧(4)，以及作用在接触弹簧(4)上的旋钮等开关元件(14)。接触弹簧(4)具有固定在印刷电路板(8)上的且相对应的对置触点(12)，该对置触点具有碳层。这种碳层以较低的成本却提供了较高的机械阻力。

Description

电开关

技术领域

本发明涉及一种电开关，尤其是一种用于家用电器的开关。特别是，这种开关是一种具有不同切换状态的选择开关。

背景技术

家用电器的单独器件成本有着相当大的压力，尤其是对于所谓的白色家电，例如洗碗机、蒸煮器等。同时，这些单独器件要在几年内不能产生任何问题，并不能产生故障。

对于开关，在通过驱动旋钮或按钮等开关元件进行切换操作或进行滑动接触时，接触弹簧通常被压靠在对置触点上。为了保证在多年以后仍可以可靠地进行切换，通常为接触弹簧形式的触点和对置触点需要具有低磨损性能。目前，通过将上述触点和上述对置触点“精制”来达到上述目的，例如镀金或镀银。但由于较高的材料成本，镀金或镀银的触点/对置触点都比较昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种价廉同时又具有高耐磨性的开关。

为了达到上述目的，根据本发明，电开关具有至少一个接触弹簧、作用在接触弹簧上的开关元件，以及至少一个和接触弹簧相对应的对置触点。对置触点固定在印刷电路板上，且具有碳层。因此，该开关先前昂贵而又复杂的加工过程即利用银镀层或金镀层精制对置触点的过程就可以通过在印刷电路板上应用碳层来代替。所以在印刷电路板上就会形成碳接触区域。

在印刷电路板上利用碳层的好处就是，首先相比传统对置触点的银镀层或金镀层节约了成本。其次，碳层具有很高的机械阻力，因而能够保证上述开关长期使用。而且本发明还可以考虑，尽管碳层比金或银层有着更低的导电率，但是在切换操作中仅需要评估“数字”开关信号，而不是信号强度。在该方面，低导电率对用于在不同切换状态(开/关)之间改变的开关是次要的。

对置触点最好是作为整体由碳层形成。因此不能利用现有接触元件涂覆形成上述对置触点。

为了方便，对置触点涂覆在上述印刷电路板上。利用在印刷电路板上的传统技术进行上述涂覆加工可以使加工上述对置触点更加成本经济，因而降低了加工成本。

在一个优选实施例中，所应用的碳层的厚度在5-12μm之间。相比传统接触涂层，涂覆厚度要大于35-70μm，上述涂层厚度就大大减小了。而且因碳层耐磨，所以不会减小厚度。

具有对置触点的印刷电路板最好同时是具有电路集成的控制板。因而没有为对置触点设置单独的印刷电路板。对置触点直接集成到复杂电路板或控制板上，这些电路板除了导体印刷线路以外，还可以包括单独的控制模块或器件。上述电路还可以由未精制的导体印刷线路构成，例如由铜制成。为了节约成本，直到目前，为每一对置触点均设置有专用印刷电路板，在印刷电路板上相应的短导体线路部被镀金或镀银。具有对置触点的印刷电路板随后通过焊接和控制板导电连接。由于控制板上的所有导体线路根据上述加工被加以精制，导致成本增高，所以放弃具有单个印刷电路板的这种有些复杂的加工过程。相比较于此，利用涂覆技术来施加碳层，可以选择专用于印刷电路板的加工过程，从而使加工过程中碳层集成在印刷电路板上，而没有任何问题，并易于应用在所需的小区域(subregion)中。

开关元件即旋钮或按钮最好是直接和印刷电路板相连，尤其是开关元件被锁紧在印刷电路板上。开关元件通常为注塑成形件，导入到金属接触弹簧中。由于被锁紧到印刷电路板上，就会相对承靠在一起，从而在接触弹簧和对置触点之间产生必要的压力。

为了方便，出于节省目的，接触弹簧由不锈钢制成，尤其是，它也可以是不经涂覆的，没有进行进一步精整。可以看出这种未经涂覆的不锈钢接触弹簧结合碳层形成上述对置触点也同样满足要求。

接触弹簧的弹性尽可能的高，接触也要尽可能地可靠，接触弹簧还可以是梳状形式。因此，接触弹簧在端部接触区域至少具有两个弹簧舌。为了能够在不同的切换状态之间进行选择，尤其还设置了多个接触弹簧，每一个都和一个对置触点相对应。此时，这样设计开关是使各自的成对接触元件以按钮的形式彼此压靠在一起。单独的成对接触元件最好不是滑动接触形式。

在一个有利的设计中，开关元件设置在印刷电路板的前部，对置触点设置在印刷电路板的另一侧。设置在开关元件内的接触弹簧经由印刷电路板上对应的开口从上述前部压靠在设置在另一侧上的对置触点上。因此接触弹簧配合在印刷电路板的后侧，从下压靠在对置触点上。在该实施例中，这些接触元件不需要开关元件驱动而借助于弹力靠在一起。通过开关元件将接触弹簧从对置触点推开，进行切换动作，例如打开等。

上述开关最好是旋转式选择开关，单独的成对接触元件可以为按钮形式，不是滑动接触元件。

附图简述

下面将参考附图来详细叙述本发明的实施例，其中：

图1示出了具有对置触点元件的印刷电路板和梳状接触弹簧的平面图；

图2示出了图1中所示开关的平面图，其中开关元件为旋钮形式；

图3示出了第一实施例中开关的截面图；

图4示出了第二实施例中开关的截面图。

在图中，具有相同功能的器件由相同参考标记来限定。

具体实施例

如图1和2所示，仅部分示出了开关2，其设有四个接触弹簧(contact spring)4，每一接触弹簧均成对设置在印刷电路板8的固定孔6的两侧上。接触弹簧4在自由端为梳状形式，并具有两个弹性弹簧舌10。对置触点12(图12未示出)和弹簧舌10相连。上述对置触点12为涂覆到印刷电路板8上的碳层形式，作为接触垫片。

在图中示意性的说明中，没有说明接触弹簧4和对置触点12的其他线路或回路。除了开关2的单独开关器件，导体印刷线路和电子模块也通常集成在印刷电路板8上，该印刷电路板8整体为控制板形式。这种控制板设置在洗碗机、蒸煮器等家用电器控制面板的后面，对家用电器操作至少执行大量控制和调节功能。

中央固定孔6用于固定图2中简要示出的开关元件14。在图2所示的实施例中，上述开关元件14为尤其是在下侧设置着突出部的旋钮，根据上述开关元件的位置将各自的接触弹簧4压靠在相应的对置触点12上。

尤其是，开关元件14为注塑成形件，且除了中央固定管脚16以外，还具有另一固定管脚18，用于将其固定到印刷电路板8上，如图3和4的截面所示，上述固定管脚18相对中央固定管脚16横向设置。开关元件14以联动和压配合的方式通过固定管脚16、18同印刷电路板8相连。因此，中央固定管脚16经由固定孔6，管脚18经由与它们对应的固定孔20。

在截面图中尤其可以看出，接触弹簧4朝向自由端和弹簧舌10向回弯曲。在图3所示的实施例中，通过开关元件14的致动，后者在接触弹簧4上施加压力，从而利用弹簧舌10使其压靠在位于其下的对置触点12上(在图3、4中没有明确示出)。由于上述回弯部和接触弹簧弹性设计，上述自由端就会同弹簧舌10稍微滑动超出对置触点12的接触区域，从而形成良好的电接触。

在图4所示的实施例中，设置接触弹簧4的回弯部，可以使接触弹簧4从开关元件14可进入的前部22经由印刷电路板8并承靠在上述印刷电路板8的相反部24上的对置触点上。由于上述接触弹簧弹性设计，在该实施例中，对置触点12和接触弹簧4之间通常是闭合接触着，即接触弹簧4承靠在对置触点12上。仅在开关元件14致动时，向下推动接触弹簧4，才断开上述接触。

开关2的一个重要方面就是设置着对置触点12，这些触点具有厚度大致在5-12μm之间的碳涂层或整体形成作为碳层。在第二实施例中，在上述碳层之下没有设置导体印刷线路，碳层直接应用到印刷电路板8上，尤其是利用涂覆技术。为了导通信号，对置触点12可以通过碳层和传统铜导体印刷线路相连，例如部分和各自的导体印刷线路相重叠。

由于碳层，对置触点12具有非常有效的耐磨性能，因而长期耐磨。同时，应用碳层的材料成本和加工成本，尤其是在涂覆碳层时都非常低。

为了形成良好的电接触，使对置触点12和接触弹簧4之间的接触电阻尽可能的小，接触弹簧4具有回弯结构和弹性弹簧舌10是有利的。由于弹簧舌不仅仅通过开关元件14和对置触点12相接触，而且还可以在压力作用下在对置触点12上移动，从而在接触弹簧4和对置触点12之间获得有效的表面接触。由于相比传统镀金层或镀银层，碳层具有低电导系数，所以这是非常重要的。

可以看出开关2的另一个优点就是接触弹簧4最好是仅仅由不锈钢制成，也可以不进行精制，例如在接触弹簧4区域不再镀金或镀银。可以看出，和碳涂层相结合，使用单一不锈钢的接触弹簧4也可以足够保证开关12的功能。

因此，可以获得一种成本经济的开关，由于碳层的良好耐磨性能，所以开关的性能可以持续相当长的时间。这种开关尤其可以使用在洗碗机、蒸煮器等白色家用电器中。当然，开关2也可以用在其他设备上。

Claims (11)

1、一种电开关(2)，具有至少一个接触弹簧(4)，作用在接触弹簧(4)上的开关元件(14)和对置触点(12)，该对置触点和接触弹簧(4)相对应并固定在印刷电路板(8)上，而且还具有碳层。

2、根据权利要求1所述的开关(2)，其特征在于，上述对置触点(12)由碳层形成。

3、根据权利要求1或2所述的开关(2)，其特征在于，上述碳层是被印刷上的。

4、根据权利要求1-3中任一项所述的开关(2)，其特征在于，所施加的碳层的厚度大约在5-12μm之间。

5、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，上述印刷电路板(8)同时又是具有集成电路图形的控制板。

6、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，上述开关元件(14)尤其通过锁紧方式和印刷电路板(8)相连。

7、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，上述接触弹簧(4)由不锈钢制成。

8、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，接触弹簧(4)为弹簧梳齿的形式。

9、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，设置着两个或多个接触弹簧(4)，每一个均具有相对应的对置触点(12)，接触弹簧(4)被压靠在各自的对置触点(12)上进行接触。

10、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，开关元件(14)设置在印刷电路板(8)的前部(22)，对置触点(12)设置在印刷电路板的另一侧(24)，接触弹簧(4)配合在印刷电路板(8)的后侧，和设置在另一侧(24)上的对置触点(12)相连。

11、根据前述权利要求之一所述的开关(2)，其特征在于，该开关为旋转式选择开关形式。