CN1988088A - 开关装置 - Google Patents

Abstract

提供一种可靠性高的廉价的开关装置。在开关装置(1)，在有底箱形的外壳(2)的内底面的隔离开的位置配置有中央固定接点(3)和外侧固定接点(4)，在该内底面上搭载的由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件(7)，其周缘部常时接触于外侧固定接点，中央部能够接离地与中央固定接点相对。在可动接点部件上叠层配置有与其形状大致相同的、在周缘部突出形成了突片部(8a)的第二反转弹簧(8)，在第二反转弹簧的中央部上能够按下地配置有驱动体(9)的芯柱(9b)。并且，在外壳的外侧固定接点的附近形成有立壁部(2a)，若从芯柱对第二反转弹簧施加旋转力，则突片部卡合于立壁部，第二反转弹簧的位置被限制。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及一种被用作各种电子仪器的输入机构等的按下操作型的开关装置，尤其涉及一种在按下操作时使反转弹簧压曲反转的芯柱(stem)是由橡胶等弹性材料制成的小型的开关装置。

背景技术

一直以来，提出有各种小型开关装置，其结构是：若对驱动体的芯柱进行按下操作而对圆碗状的反转弹簧的中央部(顶部)施力，则该反转弹簧伴随着咔哒声感而反转，从而开关打开。在该开关装置中，通常，中央固定接点和外侧固定接点相隔离开而被配置在外壳的内底面，被成形加工成圆碗状的反转弹簧，在如下状态下被搭载在外壳的内底面上，即：能够与中央固定接点接离地与中央部相对，并使周缘部常态下接触于外侧固定接点。而且，驱动体的芯柱在能够按下的状态下被配置在反转弹簧的中央部上，由于若对该驱动体进行按下操作，则芯柱压入反转弹簧的中央部并使其反转，所以经由反转弹簧导通中央固定接点和外侧固定接点，从而输出打开信号，并且通过反转弹簧的反转动作产生咔哒声感。即，圆碗状的反转弹簧作为产生咔哒声感的可动接点部件发挥作用，为了确保导通的可靠性，在该反转弹簧上，在与外壳的内底面相对的一侧的面上设置有由银等良导电性材料构成的镀层。

这种开关装置作为各式各样的电子仪器的输入机构而被广泛采用，但近些年，在促进电子仪器小型化和多功能化的关系上，也强烈地期望对于这种开关装置也可进一步地小型化。为了针对这样的要求，有必要使用极小直径的反转弹簧以谋求外壳的小型化，但是若反转弹簧被小径化，则操作力和操作行程(stroke)过度变小，从而有操作性恶化的危险。因此，现有被提出的一种开关装置，通过构成为：由橡胶等弹性材料形成在反转弹簧的中央部上配置的芯柱，该芯柱在按下操作时弹性变形，同时压入反转弹簧，从而在使用小径的反转弹簧的同时，可以确保所希望的操作力和操作行程(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2000-294079号公报(第6～7页、图8)

如上所述，通过由弹性材料形成压入反转弹簧的芯柱，不仅能够促进开关装置的小型化，还能够确保良好的操作性，但是若芯柱产生弹性变形，同时压入反转弹簧的中央部，则因为该反转弹簧不但受到向下按的力也受到旋转力，所以在按下操作时容易产生反转弹簧在外壳的内底面上旋转的现象。然而，若在按下操作时作为可动接点部件的反转弹簧频繁旋转，则由于其周缘部反复在外侧固定接点上滑动，所以被设置在反转弹簧下面的银等镀层容易脱落，其结果是容易产生导通不良或短路事故，从而降低了开关装置的可靠性。

而且，在上述专利文献1所述的开关装置中，通过将在下表面涂敷了粘结剂的粘结板粘贴在外壳的上面，使反转弹簧的顶部紧贴于该粘结板而不能旋转，但对于小型的外壳，因为不容易确保粘结板的粘贴空间而且粘贴工作也烦杂，所以存在不容易促进开关装置小型化以及对开关装置的成本方面不利的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的现有技术的实际情况而提出的，其目的是提供一种低价格的开关装置，该开关装置能够防止从芯柱施加旋转力的反转弹簧的旋转，从而提高了开关装置的可靠性。

作为达成上述目的的解决方案，本发明的开关装置构成为，包括：有底箱形的外壳；在该外壳的内底面的隔离开的位置配置的中央固定接点及外侧固定接点；可动接点部件，其由圆碗状的反转弹簧构成，在使中央部能够接触分离地相对于所述中央固定接点、并使周缘部在常态下接触于所述外侧固定接点的状态下，被搭载在所述外壳的内底面上；以及芯柱，其由弹性材料制成，被能够按下地配置在该可动接点部件的中央部上，在所述可动接点部件，在与所述外壳的内底面相对的面上设置有由良导电性材料构成的镀层，并且设置有从周缘部经弯曲部向外方突出的突片部，并且，在所述外壳设置有与所述突片部卡合来限制所述可动接点部件旋转的限位部(stopper)。

如这样构成的开关装置，由于由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件具有向外方突出的突片部，若对可动接点部件作用旋转力，则该突片部卡合于外壳的限位部而被限制位置，因此在按下操作时即使从弹性变形的芯柱施加旋转力，可动接点部件也不会自由旋转。因此，即使不使用止转用的粘结板，也不会发生在按下操作时可动接点部件在外壳的内底面上频繁旋转的现象，因此也不会因可动接点部件的镀层脱落而招致导通不良或短路事故，能够长期地维持高可靠性。另外由于可动接点部件的突片部经过弯曲部向外方突出，所以避免了在可动接点部件的边缘部抵接于外侧固定接点的情况下有可能产生的对该外侧固定接点的损伤，并且避免了在按下操作力集中于该突片部的情况下有可能产生的弹簧特性和寿命的恶化。

在上述结构中，在外侧固定接点是通过嵌入成形(insert-molded)加工而被固定于外壳的情况下，在为了谋求在嵌入成形时用模具的密封部完全覆盖外侧固定接点这样的防止树脂覆盖的关系上，由于在成形后的外壳上的外侧固定接点的附近，形成沿着该密封部的轮廓的立壁部，因此，如果将该立壁部用作限位部，并且突片部在可动接点部件的周缘部从对应于外侧固定接点的部位向外方突出，则没有必要在外壳设置专用的限位部，容易谋求开关装置的低成本化和小型化。

还有，在上述结构中，具有另外的反转弹簧(第二反转弹簧)，其形状与可动接点部件大致相同，并被叠层配置在该可动接点部件上，如果在该第二反转弹簧的中央部上配置芯柱，则能够在不会有损于开关装置的小型化的状态下提高操作力。而且，因为没有必要在第二反转弹簧设置镀层，所以即使第二反转弹簧在可动接点部件上旋转也不会有损于可靠性。

另外，作为达成上述目的的其他解决方案，本发明的开关装置构成为，包括：有底箱形的外壳；在该外壳的内底面的隔离开的位置配置的中央固定接点及外侧固定接点；可动接点部件，其由圆碗状的反转弹簧构成，在使中央部能够接触分离地相对于所述中央固定接点、并使周缘部在常态下接触于所述外侧固定接点的状态下，被搭载在所述外壳的内底面上；第二反转弹簧，其形状与该可动接点部件大致相同，并被叠层配置在该可动接点部件上；以及芯柱，其由弹性材料制成，被能够按下地配置在该第二反转弹簧的中央部上，在所述可动接点部件，在与所述外壳的内底面相对的面上设置有由良导电性材料构成的镀层，并且，在所述第二反转弹簧设置有从周缘部向外方突出的突片部，在所述外壳设置有与所述突片部卡合来限制所述第二反转弹簧旋转的限位部。

如这样构成的开关装置，通过在由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件上叠层配置第二反转弹簧来提高操作力，该第二反转弹簧具有向外方突出的突片部，若对第二反转弹簧作用旋转力，则该突片部卡合于外壳的限位部而被限制位置，因此，在按下操作时即使从弹性变形的芯柱施加旋转力，第二反转弹簧也不会自由旋转。因此，即使不使用止转用的粘结板，也不会发生可动接点部件与第二反转弹簧连动而在外壳的内底面上频繁旋转的现象，因此不会因可动接点部件的镀层脱落而招致导通不良或短路事故，能够长期地维持高可靠性。另外，从第二反转弹簧的周缘部向外方突出的突片部，即使不特意进行折弯加工，也能够保持对外侧固定接点的非接触状态，因此在制造阶段能够容易形成该突片部。

在上述的结构中，在外侧固定接点是通过嵌入成形加工而被固定于外壳的情况下，在为了谋求在嵌入成形时用模具的密封部完全覆盖外侧固定接点这样的防止树脂覆盖的关系上，由于在成形后的外壳上的外侧固定接点的附近，形成沿着该密封部的轮廓的立壁部，因此，如果将该立壁部用作限位部，并且突片部在第二反转弹簧的周缘部从对应于外侧固定接点的部位向外方突出，则没有必要在外壳设置专用的限位部，容易谋求开关装置的低成本化和小型化。

本发明的开关装置是：在由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件上、或在叠层配置于该可动接点部件上的形状大致相同的第二反转弹簧上，设置从其周缘部向外方突出的突片部，若对可动接点部件或第二反转弹簧作用旋转力，则该突片部卡合于外壳的限位部而被限制位置，因此，在按下操作时即使从弹性变形的芯柱施加旋转力，也不会引起可动接点部件在外壳的内底面上频繁旋转的现象。因此，在由橡胶等弹性材料形成芯柱的开关装置中，不会因可动接点部件的镀层脱落而招致导通不良或短路事故，能够长期地维持高可靠性，由于不需要止转用的粘结板，所以还能够避免成本提高的问题。

附图说明

图1是本发明第一实施方式例的开关装置的分解立体图；

图2是该开关装置的非操作时的剖面图；

图3是该开关装置的按下操作时的剖面图；

图4是表示该开关装置的接点构造的俯视图；

图5是在该开关装置装入的第二反转弹簧的俯视图；

图6是在该开关装置装入的可动接点部件的俯视图；

图7是表示该开关装置的外壳的俯视图；

图8是本发明的第二实施方式例的开关装置的非操作时的剖面图；

图9是在该开关装置装入的第二反转弹簧的俯视图；

图10是在该开关装置装入的可动接点部件的俯视图；

图11是表示图10的可动接点部件的制造工序的说明图。

符号说明：

1、11-开关装置；2-外壳；2a-立壁部(限位部)；3-中央固定接点；4-外侧固定接点；7-可动接点部件；7a-突片部；8-第二反转弹簧；8a-突片部；9-驱动体；9a-锷部；9b-芯柱；9c-操作钮；10-金属罩。

具体实施方式

参照附图说明发明的实施方式，其中，图1是本发明的第一实施方式例的开关装置的分解立体图，图2是该开关装置的非操作时的剖面图，图3是该开关装置的按下操作时的剖面图，图4是表示该开关装置的接点构造的俯视图，图5是在该开关装置装入的第二反转弹簧的俯视图，图6是在该开关装置装入的可动接点部件的俯视图，图7是表示该开关装置的外壳的俯视图。

这些图所示的开关装置1主要由以下零部件构成，它们是：树脂模制品的外壳2；在外壳2的内底面的隔离开的位置配置的中央固定接点3及一对外侧固定接点4；从中央固定接点3被导出而露出在外壳2的两侧面的一对端子5；从外侧固定接点4被导出而露出在外壳2的两侧面的一对端子6；被搭载在外壳2的内底面上的由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件7；具有突片部8a并被叠层配置在可动接点部件7上的圆碗状的第二反转弹簧8；具有锷部9a和芯柱9b并被搭载在第二反转弹簧8上的由弹性橡胶构成的驱动体9；以及被安装在外壳2的上端面来防止驱动体9脱落的金属罩10。

外壳2是在模具内嵌入一对金属板而成形的有底箱形的树脂模制品，其中，一块金属板的露出部分成为中央固定接点3及端子5，另一块金属板的露出部分成为外侧固定接点4及端子6(参照图7)。中央固定接点3露出在外壳2的内底面的大致中央处，外侧固定接点4在从该中央固定接点3以等距离隔开的该内底面上的两个部位露出。在外壳2中的各外侧固定接点4的附近形成有立壁部2a，为了防止在嵌入成形时树脂覆盖，该立壁部2a具有沿着覆盖外侧固定接点4的模具的密封部(没有图示)的轮廓的俯视为凹状的壁面。该立壁部2a与突片部8a卡合，作为限制第二反转弹簧8的旋转的限位部来发挥作用。另外，在外壳2的上端面的四角处突出设置有铆接部2b，该铆接部2b用于铆接固定金属罩10。

可动接点部件7是将不锈钢等金属薄板深冲加工成圆碗状而形成的反转弹簧，当中央部(顶部)被按下规定量时压曲反转而产生咔哒声感。该可动接点部件7的周缘部的被隔开180度的两处位于一对外侧固定接点4上并与其常时接触，可动接点部件7的中央部能够接触分离地相对于朝下方露出的中央固定接点3。并且，在该可动接点部件7，为了确保导通的可靠性，在与外壳2的内底面相对的一侧的面上设置有由银等的良导电性材料构成的镀层。

第二反转弹簧8是圆碗状的反转弹簧，其为了提高操作力而被叠层配置在可动接点部件7上。该第二反转弹簧8被成形加工成与可动接点部件7形状大致相同的圆碗状，在周缘部的被隔开180度的两处设置有向外侧突出的突片部8a。如图2和图4所示，各突片部8a被突出设置在与外侧固定接点4相对的部位，在对第二反转弹簧8作用向周方向旋转的力时，突片部8a立即抵接于立壁部2a，从而被限制位置。虽然在该第二反转弹簧8没有设置由良导电性材料构成的镀层，但当第二反转弹簧8的中央部被按下规定量而压曲反转时，可动接点部件7的中央部一体地反转并抵接于中央固定接点3。并且，如图2和图3所示，第二反转弹簧8的各突片部8a是沿着可动接点部件7延伸的，并被设定为各突片部8a和外侧固定接点4不会接触的突出尺寸。

如图2所示，在由弹性橡胶构成的驱动体9，设置有从锷部9a的中央部向上方突出的操作钮9c、以及从锷部9a的底面中央部向下方突出的芯柱9b，芯柱9b被能够按下地搭载在第二反转弹簧8的中央部上，并且锷部9a被金属罩10限制以防止其从外壳2内脱落。该驱动体9，若对操作钮9c施加按下操作力，则芯柱9b在外壳2内下降，因此，对芯柱9b施力的第二反转弹簧8及可动接点部件7的各中央部压曲反转。

金属罩10的四角被铆接固定于外壳2的铆接部2b。如图2所示，该金属罩10限制锷部9a向上方移动从而防止驱动体9的脱落，驱动体9的操作钮9c从被设置在金属罩10中央部的贯通孔10a向上方突出。

如上述那样构成的开关装置1，在图2的状态下，若操作钮9c被按下操作而使得驱动体9下降，则因为第二反转弹簧8及可动接点部件7的各中央部被芯柱9b施力而压曲反转，所以如图3所示，可动接点部件7的中央部抵接于中央固定接点3。其结果是：在第二反转弹簧8及可动接点部件7反转时产生咔哒声感，并且经由可动接点部件7使得中央固定接点3和外侧固定接点4被导通，从端子5、6输出开关打开信号。另外，在该状态下，若除去对操作钮9c的按下操作力，则因为第二反转弹簧8及可动接点部件7恢复到原来的形态，所以可动接点部件7的中央部从中央固定接点3离开并返回图2的状态，从而中央固定接点3和外侧固定接点4的导通被解除。

如此，本实施方式例的开关装置1，当按下操作驱动体9时，芯柱9b对第二反转弹簧8及可动接点部件7的各中央部施力而使其压曲反转，但如图3所示，由于由弹性橡胶制成的芯柱9b在按下操作时弹性变形，所以通过该芯柱9b容易对第二反转弹簧8作用向周方向的旋转力。但是，若第二反转弹簧8开始旋转，则因为突片部8a立即抵接于立壁部2a而被限制位置，所以第二反转弹簧8不会在外壳2的内底面上自由旋转。因此，即使不特意使用止转用的粘结板，也不会发生可动接点部件7与第二反转弹簧8连动而在外壳2的内底面上频繁旋转的现象，因此也不会因可动接点部件7的镀层脱落而招致导通不良或短路事故，能够长期地维持高可靠性。另外，由于没有必要使用止转用的粘结板，所以也能够避免成本提高的问题。而且，从第二反转弹簧8的周缘部向外方突出的突片部8a即使不弯折加工，也能够收纳在可动接点部件7的板厚内，从而能够保持对外侧固定接点4的非接触状态，因此在制造阶段能够容易形成各突片部8a。另外，由于在可动接点部件7上叠层配置有与可动接点部件7形状大致相同的第二反转弹簧8，所以该开关装置1在不损害小型化的同时能够提高操作力。

而且，限制第二反转弹簧8的位置的外壳2的立壁部2a，是通过如上所述为了防止树脂覆盖外侧固定接点4而应用的模具的密封部而形成的，因此，为了限制第二反转弹簧8的突片部8a的位置而没有必要将外壳2的形状复杂化，因此本实施方式例的开关装置1容易谋求低成本化和小型化。

图8是本发明的第二实施方式例的开关装置的非操作时的剖面图，图9是表示在该开关装置装入的第二反转弹簧的俯视图，图10是表示在该开关装置装入的可动接点部件的俯视图，图11是表示该可动接点部件的制造工序的说明图，对于和图1～图7相对应的部分标注相同的符号，因此省略了重复说明。

图8～图10所示的开关装置11和上述的第一实施方式例的不同点在于：用于抑制可动接点部件7旋转的突片部被设置在可动接点部件7自身上，而没有设置在第二反转弹簧8上。即，如图8和图10所示，在由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件7上设置有突片部7a，该突片部7a的周缘部被配置在外侧固定接点4上，并分别从相隔180度的两处经由弯曲部7b向外方(斜上方)突出，若可动接点部件7在周方向旋转，则突片部7a立即抵接于外壳2的立壁部2a而被限制位置。如图11所示，在对具有递送孔21的环箍(hoop)件20进行冲裁并进行了突片部7a的弯曲加工和圆碗状的深冲加工之后，能够通过从连接栈22切离而连续地制造该可动接点部件7。而且，通过将该突片部7a设置在与可动接点部件7的连接栈22不同的外缘位置，从而能够在突片部7a的弯曲加工时防止反转弹簧的中心位置错位并减轻操作感触的不均衡感。还有，第二反转弹簧8被成形加工成为与可动接点部件7形状大致相同的圆碗状，但在该第二反转弹簧8没有设置突片部。

如此，本实施方式例的开关装置11，由圆碗状的反转弹簧构成的可动接点部件7具有向外方突出的突片部7a，即使驱动体9的芯柱9b经由第二反转弹簧8对可动接点部件7施加旋转力，由于突片部7a卡合于外壳2的立壁部2a(限位部)而被限制位置，因此在按下操作时即使从弹性变形的芯柱9b施加旋转力，也不会产生可动接点部件7在外壳2的内底面上频繁旋转的现象，因此不会因设置在可动接点部件7上的银等镀层的脱落而导致导通不良和短路事故，能够长期地维持高可靠性。并且，由于没有必要特意使用止转用的粘结板，从而也能够避免成本提高的问题。而且，该开关装置11，由于可动接点部件7的突片部7a经过弯曲部7b向外方突出，所以避免了在可动接点部件7的边缘部抵接于外侧固定接点4的情况下有可能产生的对该外侧固定接点4的损伤，并且避免了在按下操作力集中于突片部7a的情况下有可能产生的弹簧特性和寿命的恶化。此外，由于没有必要在第二反转弹簧8设置镀层，所以即使第二反转弹簧8在可动接点部件7上旋转也不会有损于可靠性。

此外，在上述第二实施方式例中，对于通过在可动接点部件7上叠层配置与其形状大致相同的第二反转弹簧8来提高操作力的情况进行了说明，但由于可动接点部件7是通过使突片部7a卡合于立壁部2a来限制旋转，所以在没有必要特别提高操作力的情况下，也可以构成为省略第二反转弹簧8。

Claims (6)

1.一种开关装置，其特征在于，

有底箱形的外壳；在该外壳的内底面配置的中央固定接点及外侧固定接点；可动接点部件，其由圆碗状的反转弹簧构成，在使中央部能够接触分离地相对于所述中央固定接点、并使周缘部在常态下接触于所述外侧固定接点的状态下，被搭载在所述外壳的内底面上；以及芯柱，其由弹性材料制成，被能够按下地配置在该可动接点部件的中央部上，

在所述可动接点部件，在与所述外壳的内底面相对的面上设置有由良导电性材料构成的镀层，并且设置有从周缘部经弯曲部向外方突出的突片部，并且，在所述外壳设置有与所述突片部卡合来限制所述可动接点部件旋转的限位部。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，

所述外侧固定接点是通过嵌入成形加工而被固定于所述外壳，并且在所述可动接点部件的周缘部，所述突片部从对应于所述外侧固定接点的部位向外方突出。

3.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，

具有另外的反转弹簧，其形状与所述可动接点部件大致相同，并被叠层配置在该可动接点部件上，在该反转弹簧的中央部上配置了所述芯柱。

4.一种开关装置，其特征在于，

包括：有底箱形的外壳；在该外壳的内底面配置的中央固定接点及外侧固定接点；可动接点部件，其由圆碗状的反转弹簧构成，在使中央部能够接触分离地相对于所述中央固定接点、并使周缘部在常态下接触于所述外侧固定接点的状态下，被搭载在所述外壳的内底面上；第二反转弹簧，其形状与该可动接点部件大致相同，并被叠层配置在该可动接点部件上；以及芯柱，其由弹性材料制成，被能够按下地配置在该第二反转弹簧的中央部上，

在所述可动接点部件，在与所述外壳的内底面相对的面上设置有由良导电性材料构成的镀层，并且，在所述第二反转弹簧设置有从周缘部向外方突出的突片部，在所述外壳设置有与所述突片部卡合来限制所述第二反转弹簧旋转的限位部。

5.根据权利要求4所述的开关装置，其特征在于，

所述外侧固定接点是通过嵌入成形加工而被固定于所述外壳，并且在所述第二反转弹簧的周缘部，所述突片部从对应于所述外侧固定接点的部位向外方突出。

6.根据权利要求2或5所述的开关装置，其特征在于，

所述限位部由比所述外壳的内底面高出一段而形成的立壁部构成，使得在所述外侧固定接点的周围形成规定的空间，使该立壁部的一个侧面开放而能够卡合所述突片部。

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