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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Tastschalter [Druckschalter],
in welchem ein kuppelartiger, beweglicher Kontakt als Ergebnis eines
Druckvorgangs umgekehrt wird, um elektrische Leitung zu erzeugen,
und insbesondere einen zweistufigen Tastschalter, in welchem zwei
bzw. ein oberer und ein unterer beweglicher Kontakt integriert sind.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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In
einem zweistufigen Tastschalter, in welchem zwei bzw. ein oberer
und ein unterer beweglicher Kontakt integriert sind, werden üblicherweise kreisförmige, kuppelartige
Tellerfedern als bewegliche Kontakte verwendet. In diesem Fall müssen die beweglichen
Kontakte, um den Arbeitshub zu erhöhen, eine große äußere Form
haben, wodurch insofern ein Problem entsteht, als die gesamte Größe des Schalters
sich erhöht.
Bei einem zweistufigen Tastschalter führt der obere bewegliche Kontakt
selbst eine Umkehrungsoperation durch, und ein zentraler Abschnitt
wird in eine Position versetzt, in welcher der untere bewegliche
Kontakt eine Umkehrungsoperation durchführt. Daher ist eine in einem
solchen oberen beweglichen Kontakt während einer Umkehrungsoperation
erzeugte Beanspruchung größer als eine
solche, die in einem beweglichen Kontakt eines gewöhnlichen
einstufigen Tastschalters oder einem unteren beweglichen Kontakt
eines zweistufigen Tastschalters erzeugt wird. Infolgedessen entstehen insofern
weitere Probleme, als leicht Fehler wie z.B. Risse oder Biegung
(Kriechen) auftreten und die Anzahl von EIN/AUS-Operationen während der
Lebensdauer sich verringert. Während
der Umkehrungsoperationen in einem zweistufigen Tastschalter sind
die Verformungsgestalten von oberen und unteren beweglichen Kontakten
einander ähnlich,
und daher ist es schwierig, ein Gefühl für die zweistufige Betätigung definitiv
zu erzielen. Deshalb ist die Verwendung eines Aufbaus erforderlich,
bei welchem ein Stützelement
als weiteres Element in einem zentralen Bereich zwischen dem oberen
und dem unteren beweglichen Kontakt angeordnet ist, und es sind
Anpassungen vorzunehmen, um ein ausgezeichnetes Betätigungsgefühl zu erzielen.
Durch diesen Aufbau entsteht insofern ein Problem, als die Zahl
der Teile sich erhöht.
Als Gegenmaßnahme
ist vorgeschlagen worden, einen Schalteraufbau zu realisieren, in
welchem eine kuppelartige Tellerfeder mit einer von einem Kreis
unterschiedlichen Form als oberer beweglicher Kontakt verwendet
wird und eine Beanspruchung während
einer Umkehrungsoperation des oberen beweglichen Kontaktes verringert
wird, dabei aber der Arbeitshub des beweglichen Kontaktes sichergestellt
wird und die Einbaufläche
verringert werden kann.
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Ein
spezifisches Beispiel eines solchen zweistufigen Tastschalters,
bei welchem eine kuppelartige Tellerfeder mit einer von einem Kreis
unterschiedlichen Form als oberer beweglicher Kontakt verwendet
wird, ist in der
offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-7168 offenbart. Der
vorgeschlagene Schalter umfasst: ein Gehäuse mit einem Aufnahmeabschnitt;
einen zentralen ortsfesten Kontakt, der auf einer inneren Bodenfläche des
Aufnahmeabschnittes des Gehäuses
angeordnet ist; einen ersten peripheren ortsfesten Kontakt, der
außerhalb des
zentralen ortsfesten Kontaktes angeordnet ist; einen zweiten peripheren
ortsfesten Kontakt, welcher außerhalb
des ersten peripheren ortsfesten Kontaktes angeordnet ist; einen
kuppelartigen unteren beweglichen Kontakt, in dem ein zentraler
Bereich eines gewölbten
Abschnittes dem zentralen ortsfesten Kontakt gegenüberliegt
und ein peripherer Endabschnitt stets in Kontakt mit dem ersten
peripheren ortsfesten Kontakt steht; und einen kuppelartigen oberen
beweglichen Kontakt, der einen Durchmesser aufweist, welcher größer ist
als die äußere Form
des unteren beweglichen Kontaktes, und bei dem ein zentraler Bereich
eines gewölbten
Abschnittes dem unteren beweglichen Kontakt in der Weise gegenüberliegt,
dass der untere bewegliche Kontakt abgedeckt wird und ein peripherer
Randabschnitt stets in Kontakt mit dem zweiten peripheren ortsfesten
Kontakt steht. Eine Vielzahl von Armen sind kreuzweise von dem oberen
beweglichen Kontakt aus verlängert, so
dass sie mit dem umkehrbaren gewölbten
Abschnitt kontinuierlich sind. In den vier diagonalen Ecken des
Gehäuses
sind Aufnahmeausnehmungen, in welchen jeweils die Arme des oberen
beweglichen Kontaktes in beweglicher und dehnbarer Weise aufgenommen
sind, ausgebildet, so dass sie mit dem Aufnahmeabschnitt kontinuierlich
sind. Der zweite periphere ortsfeste Kontakt, der stets mit wenigstens
einem der Arme in Kontakt steht, ist in den Aufnahmeausnehmungen
angeordnet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
durch die Erfindung zu lösendes
Problem ist das folgende. In dem Fall, dass ein zweistufiger Tastschalter
beispielsweise in einer Seitenfläche
einer dünnen
Vorrichtung wie z.B. eines Mobiltelefons angebracht werden soll,
müssen
die Maße
des Schalters, insbesondere die Breite, verringert werden. Wenn
als oberer beweglicher Kontakt, wie oben beschrieben, eine kuppelartige,
kreuzförmige
Tellerfeder verwendet wird, ist eine quadratische Aufnahmefläche erforderlich,
und daher ist eine Größenverringerung
der Breite eines Schalters unter dem Gesichtspunkt der Form begrenzt.
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Demgegenüber wird
die Erfindung in Anspruch 1 offenbart.
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Gemäß der Erfindung
ist der obere bewegliche Kontakt zu einer ovalen, kuppelartigen
Form ausgebildet, die nach dem Stand der Technik durch Wegschneiden
beider Enden eines kreisförmigen,
kuppelartigen, beweglichen Kontaktes erzeugt wird. Daher ist es
möglich,
einen zweistufigen Tastschalter zu erzeugen, bei dem eine Verringerung
der Bemessungen des Schalters, insbesondere der Breite, realisierbar
ist, während
gleichzeitig der Arbeitshub des beweglichen Kontaktes sichergestellt
wird, und der eine verringerte Breite aufweist, welche es ermöglicht, dass
der Schalter auch in einer Seitenfläche einer dünnen Vorrichtung wie z.B. eines
Mobiltelefons angebracht werden kann. In dem oberen beweglichen Kontakt
mit einer ovalen, kuppelartigen Form wird, selbst wenn der zentrale
Bereich infolge eines Herunterdrückens
weit versetzt wird, eine in dem beweglichen Kontakt erzeugte Beanspruchung,
verglichen mit derjenigen, die auf einen kreisrunden, kuppelartigen
beweglichen Kontakt gemäß dem Stand
der Technik ausgeübt
wird, weitergehend verringert. Daher kann die Erfindung einen zweistufigen
Tastschalter bereitstellen, der Wirkungen erzielen kann wie die,
dass das Auftreten von Fehlern wie z.B. Rissen oder Biegung unterdrückt wird,
die Anzahl von EIN/AUS-Operationen während der Lebensdauer merklich
erhöht
wird und die Lebensdauer länger
ist als die eines herkömmlichen
Schalters.
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In
dem Fall, in dem der Schalter so ausgestaltet ist, dass die beweglichen
Kontakte durch Klebeblätter
[Klebeflächen],
die jeweils von der Seite der oberen Fläche eines entsprechenden der
beweglichen Kontakte aus verbunden sind, in umkehrbarer Weise an
dem Gehäuse
befestigt sind, die Durchgangsöffnung
in dem zentralen Bereich des Klebeblatts ausgebildet ist, welches
den unteren beweglichen Kontakt an dem Gehäuse befestigt, der nach unten
weisende Vorsprung in dem zentralen Bereich des oberen beweglichen
Kontaktes angeordnet ist und die obere Fläche des obersten Abschnittes
des unteren beweglichen Kontaktes durch die Durchgangsöffnung des
Klebeblattes offenliegt, so dass ermöglicht wird, dass die obere
Fläche
mit dem Vorsprung des oberen beweglichen Kontaktes kontaktiert wird,
können
der obere bewegliche Kontakt und der untere bewegliche Kontakt direkt
miteinander in Kontakt gebracht werden, um elektrische Leitung zu erzielen,
obwohl der untere bewegliche Kontakt einfach mit dem Klebeblatt
mit dem Gehäuse
verbunden und an ihm befestigt ist. Außerdem spielt der in dem zentralen
Bereich des oberen beweglichen Kontaktes angeordnete, nach unten
weisende Vorsprung die Rolle eines Stützelementes, das gemäß dem Stand
der Technik als ein weiteres Element in einem zentralen Bereich
zwischen oberen und unteren beweglichen Kontakten vorgesehen wird,
um Gefühle der
zweistufigen Betätigung
definitiv zu erzielen. Daher ist es möglich, ausgezeichnete Betätigungsgefühle zu erzielen,
ohne die Zahl der Teile zu erhöhen. Dementsprechend
ist diese Ausgestaltung wirksam.
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In
dem Fall, dass das Gehäuse
aufweist: den zentralen ortsfesten Kontakt, welcher in dem zentralen
Bereich der Bodenfläche
der Ausnehmung angeordnet ist, so dass er dem obersten Abschnitt
des unteren beweglichen Kontaktes gegenüberliegt; den ersten peripheren
ortsfesten Kontakt, der außerhalb des
zentralen ortsfesten Kontaktes angeordnet ist und der stets mit
dem äußeren peripheren Randabschnitt
des unteren beweglichen Kontaktes in Kontakt steht; und den zweiten
peripheren ortsfesten Kontakt, der außerhalb des ersten peripheren
ortsfesten Kontaktes angeordnet ist und der stets in Kontakt mit
dem äußeren peripheren
Randabschnitt des oberen beweglichen Kontaktes steht, der größer ist als
der untere bewegliche Kontakt, ist es möglich, einen zweistufigen Tastschalter
zu erzeugen, bei dem der obere bewegliche Kontakt zuerst durch einen Vorgang
des Herunterdrücken
umgekehrt wird, so dass der in dem zentralen Bereich des oberen
beweglichen Kontaktes angeordnete, nach unten weisende Vorsprung
mit dem unteren beweglichen Kontakt in Kontakt steht, wodurch der
zweite periphere ortsfeste Kontakt und der erste periphere ortsfeste Kontakt
elektrisch miteinander verbunden werden, um ein Betätigungsgefühl und elektrische
Leitung der ersten Stufe zu erzielen, bzw. der Schalter der ersten Stufe
einen EIN-Zustand annimmt, während
ein Betätigungsgefühl erzeugt
wird, und der untere bewegliche Kontakt wird dann umgekehrt, so
dass er mit dem zentralen ortsfesten Kontakt in Kontakt steht, wodurch
der erste periphere ortsfeste Kontakt und der zentrale ortsfeste
Kontakt elektrisch miteinander verbunden werden, um ein Betätigungsgefühl und elektrische
Leitung der zweiten Stufe zu erzielen, bzw. der Schalter der zweiten
Stufe einen EIN-Zustand
annimmt, während
ein ausgezeichnetes Betätigungsgefühl erzeugt
wird. Dementsprechend ist diese Ausgestaltung wirksam.
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In
dem Fall, dass in dem oberen beweglichen Kontakt die Schenkel sich
kontinuierlich von vier Ecken des ovalen Abschnittes aus verlängern, der umkehrbar
ist, die Schenkelaufnahmeausnehmungen, welche die Schenkel des oberen
beweglichen Kontaktes aufnehmen, in vier Ecken des Gehäuses ausgebildet
sind, so dass sie jeweils mit der Ausnehmung kontinuierlich sind,
und der ortsfeste Kontakt, der stets in Kontakt mit wenigstens einem
der Schenkel steht, in den Schenkelaufnahmeausnehmungen angeordnet
ist, wird den Schenkeln eine Federeigenschaft verliehen, wodurch
ermöglicht
wird, dass der bewegliche Kontakt sowohl in einem unbelasteten Zustand
(sowohl die erste als auch die zweite Stufe sind AUS-geschaltet)
als auch in einem Fall, in dem eine Belastung angewendet wird, die
einen großen Versetzungsbetrag
bewirkt (der Schalter der zweiten Stufe steht auf EIN), stets in
elektrischem Kontakt mit dem ortsfesten Kontakt (dem zweiten peripheren ortsfesten
Kontakt) steht. Wenn der ortsfeste Kontakt geerdet ist, kann eine
sichere Gegenmaßnahme
gegen statische Elektrizität
durchgeführt
werden, und dementsprechend ist die Erfindung wirksam.
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Wenn
die Schenkel sich von den vier Ecken des umkehrbaren ovalen Abschnittes
aus erstrecken, so dass sie in Längsrichtung
des ovalen Abschnittes kontinuierlich sind, kann sichere Leitung
erzielt werden, während
gleichzeitig eine Verringerung der Breite des Schalters realisiert
wird. Dementsprechend ist diese Ausgestaltung weiterhin wirksam.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht eines zweistufigen Tastschalters, die eine erste
Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein oberes Klebeblatt
in dem in 1 dargestellten Schalter entfernt
ist;
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3 ist
eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein oberer beweglicher
Kontakt in dem in 2 dargestellten Schalter entfernt
ist;
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4 ist
eine Schnittansicht eines zweistufigen Tastschalters, die eine zweite
Ausführungsform der
Erfindung zeigt; und
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5 ist
eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein oberes Klebeblatt
in dem in 4 dargestellten Schalter entfernt
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
einem Tastschalter, in dem ein kuppelartiger beweglicher Kontakt
infolge eines Vorgangs des Herunterdrücken umgekehrt wird, um elektrische
Leitung herzustellen, und insbesondere in einem zweistufigen Tastschalter,
in dem zwei bzw. ein oberer und ein unterer beweglicher Kontakt
integriert sind, wurde ein zweistufiger Tastschalteraufbau realisiert, bei
dem das Betätigungsgefühl verbessert
werden kann, während
gleichzeitig die Haltbarkeit des oberen beweglichen Kontaktes verbessert
und die Anzahl der Teile verringert wird sowie die Breite des Schalters
verringert wird, während
gleichzeitig der Arbeitshub des beweglichen Kontaktes sichergestellt wird.
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Im
Folgenden wird eine erste Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. 1 ist
eine Schnittansicht eines Tastschalters der ersten Ausführungsform, 2 ist
eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein oberes
Klebeblatt in dem in 1 gezeigten Schalter entfernt
ist, und 3 ist eine Draufsicht, welche
einen Zustand darstellt, in dem ein oberer beweglicher Kontakt in
dem in 2 gezeigten Schalter entfernt ist.
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Der
Tastschalter der Ausführungsform
wird schematisch beschrieben. In dem Schalter sind zwei kuppelartige
bewegliche Kontakte 6, 7 von unterschiedlicher
Größe und Form
in zwei bzw. einer oberen und einer unteren Stellung in einer Ausnehmung 5 eines
Gehäuses 4 mit
mehreren ortsfesten Kontakten 1, 2, 3 angeordnet,
und die beweglichen Kontakte 6, 7 sind jeweils
in umkehrbarer Weise mit Klebeblättern 8, 9 an
dem Gehäuse 4 befestigt,
wobei jedes der Klebeblätter
von der Seite der oberen Fläche
eines entsprechenden der beweglichen Kontakte aus verbunden ist,
so dass ein zweistufiger Tastschalter ausgestaltet wird.
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Nachfolgend
werden die Ausgestaltungen der Komponenten des Tastschalters der
Ausführungsform
im Detail beschrieben. Das Gehäuse 4 besteht
aus einem isolierenden Material wie z.B. einem Kunstharz und ist
zu einer flachen, kastenartigen Struktur (schalenartigen Struktur)
ausgebildet, welche eine innen ausgebildete Ausnehmung 5 aufweist,
welche eine im Wesentlichen rechteckige äußere Form aufweist und in welcher
die obere Fläche geöffnet ist.
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Die
Ausnehmung 5 des Gehäuses 4 ist
ausgestaltet durch: eine obere Ausnehmung 5a, die ausgebildet
ist durch Ausnehmen der oberen Fläche des Gehäuses 4 um eine Stufe
zu einer im Wesentlichen ovalen Form, während der äußere periphere Randabschnitt
nicht ausgenommen ist; eine mittlere Ausnehmung 5b, die
ausgebildet ist durch Ausnehmen der Bodenfläche der oberen Ausnehmung 5a um
eine Stufe zu einer im Wesentlichen ovalen Form, während beide
Endabschnitte der Bodenfläche
in Längsrichtung
des Gehäuses 4 nicht
ausgenommen sind; und eine untere Ausnehmung 5c, die ausgebildet
ist durch Ausnehmen der Bodenfläche
der mittleren Ausnehmung 5b um eine Stufe zu einer Kreisform,
während
der äußere periphere
Randabschnitt nicht ausgenommen ist. Die Ausnehmungen 5a, 5b, 5c sind
konzentrisch zu dem Zentrum des Gehäuses 4 angeordnet.
Die obere und die mittlere Ausnehmung 5a, 5b mit
im Wesentlichen ovaler Form sind in dem Gehäuse 4 so ausgebildet,
dass ihre beiden bogenförmigen Endabschnitte
einem Satz kurzer Seiten gegenüberliegen,
welche einander in Längsrichtung
des Gehäuses 4 gegenüberliegen,
und ihre beiden linearen Seitenränder
parallel zu den langen Seiten verlaufen, welche einander in Querrichtung
des Gehäuses 4 gegenüberliegen.
Gemäß der Ausgestaltung
ist eine Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d (die Bodenfläche der
unteren Ausnehmung 5c), welche horizontal und kreisförmig ist,
an der Mitte des tiefsten Abschnittes der Ausnehmung 5 ausgebildet.
Eine periphere Bodenfläche 5e der
ersten Ausnehmung (der äußere periphere
Randabschnitt der Bodenfläche
der mittleren Ausnehmung 5b), welche horizontal und im
Wesentlichen ringförmig
ist, ist an einer Position ausgebildet, welche sich in der Peripherie
der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d befindet
und deren Niveau um eine Stufe höher
liegt als die Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche. Eine Bodenfläche 5f der
zweiten Ausnehmung (beide Endabschnitte der Bodenfläche der
oberen Ausnehmung 5a in Längsrichtung des Gehäuses 4),
welche horizontal und bogenförmig
ist, ist an zwei Positionen ausgebildet, welche sich in beiden äußeren Seiten der
peripheren Bodenfläche 5e der
ersten Ausnehmung in Längsrichtung
des Gehäuses 4,
einander über
die mittlere Ausnehmung 5b in Längsrichtung des Gehäuses 4 gegenüberliegend,
und auf einem um eine Stufe höheren
Niveau befinden als die periphere Bodenfläche 5e der ersten
Ausnehmung.
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Die
auf dem Gehäuse 4 vorgesehenen
ortsfesten Kontakte 1, 2, 3 bestehen
aus einem Metallmaterial, das elektrisch leitfähig ist, und werden durch Umspritzen
oder dergleichen während
eines Verfahrens zum Formen des Gehäuses 4 integral an
dem Gehäuse 4 befestigt.
Die ortsfesten Kontakte sind jeweils ausgebildet als: ein mittlerer
ortsfester Kontakt 1, welcher in einem mittleren Abschnitt
der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d angeordnet
ist, welcher als Bodenflächen-Mittenabschnitt
der Ausnehmung 5 dient, in einem Zustand, in dem ein Endabschnitt
offenliegt; erste periphere ortsfeste Kontakte 2, welche
an symmetrischen Positionen des äußeren peripheren
Randabschnitts der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d angeordnet
sind, welche als zwei Positionen dienen, die sich außerhalb des
mittleren ortsfesten Kontaktes 1 befinden und einander über den
mittleren ortsfesten Kontakt in Querrichtung des Gehäuses 4 gegenüberliegen,
in einem Zustand, in dem ein Endabschnitt offenliegt; und zweite
periphere ortsfeste Kontakte 3, welche auf der Zentrallinie
der peripheren Bodenfläche 5f der
zweiten Ausnehmung in Längsrichtung
des Gehäuses 4 und
an zwei Positionen angeordnet sind, welche sich außerhalb
der ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 befinden und
einander über
die mittlere Ausnehmung 5b in Längsrichtung des Gehäuses 4 gegenüberliegen,
in einem Zustand, in dem ein Endabschnitt offenliegt. Insgesamt
vier Endabschnitte der ortsfesten Kontakte, bzw. ein anderer Endabschnitt
des mittleren ortsfesten Kontaktes 1, ein gemeinsamer anderer
Endabschnitt der ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 und
andere Endabschnitte der zweiten peripheren ortsfesten Kontakte 3 sind
jeweils aus vier Endabschnitten eines Satzes kurzer Seitenflächen ausgezogen,
welche einander in Längsrichtung
des Gehäuses 4 gegenüberliegen,
so dass sie aus dem Gehäuse 4 heraus vorstehen
und so die externen Kontakte 1a, 2a, 3a für eine Schaltungsplatine
einer Vorrichtung bilden.
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Der
untere bewegliche Kontakt 6 ist durch eine elektrisch leitfähige Metalltellerfeder
ausgestaltet und zu einer kuppelartigen Form ausgebildet, die kreisförmig ist,
die einen Durchmesser aufweist, der etwas kleiner ist als derjenige
der unteren Ausnehmung 5c, und die nach oben gewölbt gekrümmt ist. Der
untere bewegliche Kontakt 6 ist in der Weise ausgebildet,
dass der zentrale oberste Abschnitt höher ist als die Tiefe der unteren
Ausnehmung 5c, und niedriger als die Gesamttiefe der unteren
Ausnehmung 5c und der mittleren Ausnehmung 5b.
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Demgegenüber ist
der obere bewegliche Kontakt 7 ebenso wie der untere bewegliche
Kontakt 6 durch eine elektrisch leitfähige Metalltellerfeder ausgestaltet,
jedoch zu einer kuppelartigen Form ausgebildet, welche eine Größe aufweist,
die es ermöglicht,
dass der obere bewegliche Kontakt den unteren beweglichen Kontakt 6 von
der oberen Seite her abdeckt, welche anders als der untere bewegliche
Kontakt 6 oval ist und welche nach oben gewölbt gekrümmt ist.
Insbesondere ist der obere bewegliche Kontakt 7 folgendermaßen ausgestaltet.
Der obere bewegliche Kontakt weist einen Durchmesser R auf, der
mindestens größer als
der Durchmesser des unteren beweglichen Kontaktes 6 und
kleiner als die Breite A1 der Längsseite
des Gehäuses 4 ist
(in der Ausführungsform
ist der obere bewegliche Kontakt mit einem Durchmesser R dargestellt,
der größer als der
Durchmesser des unteren beweglichen Kontaktes 6 und kleiner
als die Breite A2 der Querseite des Gehäuses 4 ist). Der obere
bewegliche Kontakt ist zu einer ovalen Form ausgebildet, in welcher Randabschnitte
einer kuppelartigen Scheibe 70 (siehe die gestrichelten
Linien in 2), die nach oben gewölbt gekrümmt ist,
durch zwei parallele Linien L1, L2 abgeschnitten sind, die parallel
zu einem Satz Längsseiten
verlaufen, welche einander in der Querrichtung des Gehäuses 4 gegenüberliegen,
und die einen relativen Abstand aufweisen, der kleiner ist als der
relative Abstand zwischen den Längsseiten,
d.h. die Breite A2 der Querseite des Gehäuses 4, und größer als
der Durchmesser des unteren beweglichen Kontaktes 6. Der
obere bewegliche Kontakt ist so ausgebildet, dass er in der oberen
Ausnehmung 5a des Gehäuses 4 in
einer Richtung (Stellung) angeordnet werden kann, in welcher in
Draufsicht die linear geschnittenen Ränder des oberen beweglichen Kontaktes 7 sich
entlang des einen Satzes von einander in Querrichtung des Gehäuses 4 gegenüberliegenden
Längsseiten
erstrecken und die bogenförmigen,
ungeschnittenen Ränder
dem einen Satz Querseiten gegenüberliegen,
welche sich in Längsrichtung
des Gehäuses 4 gegenüberliegen.
Der obere bewegliche Kontakt 7 ist so ausgebildet, dass
der zentrale oberste Abschnitt höher
ist als die Tiefe der oberen Ausnehmung 5a und ein kreisförmiger Vorsprung 7a,
der nach unten vorsteht, integral in einem zentralen Bereich des
oberen beweglichen Kontaktes 7 ausgebildet ist.
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Das
untere Klebeblatt 8, das den unteren beweglichen Kontakt 6 in
umkehrbarer Weise an dem Gehäuse 4 befestigt,
wird dadurch erzeugt, dass eine klebende Schicht auf einer Fläche eines
aus Kunstharz hergestellten Blattes ausgebildet wird, das flexibel,
elastisch und isolierend ist und zu einer C-Form ausgebildet ist.
Insbesondere ist das Klebeblatt 8 ein Klebeblatt, in welchem
eine kreisförmige
Durchgangsöffnung 8a mit
einem Durchmesser, der kleiner ist als derjenige des unteren beweglichen
Kontaktes 6 und größer als
der Vorsprung 7a des oberen beweglichen Kontaktes 7,
konzentrisch in einem zentralen Bereich eines kreisförmigen Klebeblattes
ausgebildet ist, welches einen Durchmesser aufweist, der es ermöglicht,
dass das Blatt den unteren beweglichen Kontakt 6 und den äußeren peripheren Randabschnitt
abdeckt, um mit der peripheren Bodenfläche 5e der ersten
Ausnehmung des Gehäuses 4 verbunden
zu werden, und ein dünner
abgeschnittener Bereich 8b, der sich von dem äußeren peripheren
Rand erstreckt, um die Durchgangsöffnung 8a zu erreichen,
radial in einem Teil des kreisförmigen,
ringförmigen
Abschnittes des Klebeblattes ausgebildet ist, das ringförmig ausgebildet
ist, so dass das Klebeblatt zu einer nicht-ringförmigen bzw. C-artigen Form ausgebildet
wird. Das Klebeblatt weist die Durchgangsöffnung 8a im zentralen
Bereich und einen C-artigen, nicht-ringförmigen Abschnitt 8c auf,
in dem der Abschnitt, der die Durchgangsöffnung 8a umgibt,
durch den abgeschnittenen Bereich 8b unterbrochen wird.
Der nicht-ringförmige
Abschnitt 8c ist sowohl mit dem äußeren peripheren Randabschnitt des
unteren beweglichen Kontaktes 6 als auch mit einem inneren
peripheren Randabschnitt der peripheren Bodenfläche 5e der ersten
Ausnehmung des Gehäuses 4 verbunden,
die den äußeren peripheren Randabschnitt
umgibt. Bei dem Umfangs-Verbindungsbereich handelt es sich nicht
um die gesamten Peripherien des äußeren peripheren
Randabschnittes des unteren beweglichen Kontaktes 6 und
den inneren peripheren Randabschnitt der peripheren Bodenfläche 5e der
ersten Ausnehmung des Gehäuses 4,
die den äußeren peripheren
Randabschnitt umgibt, sondern er wird von dem abgeschnittenen Bereich 8b positiv
unterbrochen.
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In
gleicher Weise wie der untere bewegliche Kontakt 6 wird
das obere Klebeblatt 9, das den oberen beweglichen Kontakt 7 auf
umkehrbare Weise an dem Gehäuse 4 befestigt,
durch Ausbilden einer klebenden Schicht auf einer Fläche eines
aus Kunstharz gefertigten Blattes erzeugt, das flexibel, elastisch
und isolierend ist. Das obere Klebeblatt 9 ist zu einer
im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, die eine Größe aufweist,
welche es ermöglicht,
dass das Blatt den oberen beweglichen Kontakt 7 abdeckt
und dass ein äußerer peripherer
Randabschnitt mit einem äußeren peripheren
Randabschnitt der oberen Fläche
des Gehäuses 4 verbunden
wird, der in der Peripherie der oberen Ausnehmung 5a verbleibt.
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Als
Nächstes
wird die Zusammenbauweise des Tastschalters der Ausführungsform
beschrieben. Zuerst wird der untere bewegliche Kontakt 6 mit kreisförmiger,
kuppelartiger Form in einer nach oben gewölbten Stellung in die kreisförmige untere
Ausnehmung 5c eingesetzt, die der tiefste Abschnitt der Ausnehmung 5 des
Gehäuses 4 ist,
um oberhalb der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d angeordnet
zu werden. Danach wird das Klebeblatt 8 mit C-artiger Form
von der Seite der oberen Fläche
des unteren beweglichen Kontaktes 6 aus mit der oberen
Fläche des äußeren peripheren
Randabschnitts und des inneren peripheren Randabschnittes der peripheren Bodenfläche 5e der
ersten Ausnehmung des Gehäuses 4 verbunden,
die den äußeren peripheren Randabschnitt
umgibt, so dass der nicht-ringförmige Abschnitt 8c sich über die
obere Fläche
des äußeren peripheren
Randabschnitts des unteren beweglichen Kontaktes 6 und
den inneren peripheren Randabschnitt der peripheren Bodenfläche 5e der ersten
Ausnehmung des Gehäuses 4 erstreckt,
die den äußeren peripheren
Randabschnitt umgibt, so dass bewirkt wird, dass der untere bewegliche
Kontakt 6 durch das untere Klebeblatt 8 in umkehrbarer Weise
an dem Bodenabschnitt der Ausnehmung 5 des Gehäuses 4 befestigt
wird. Dann wird der obere bewegliche Kontakt 7 mit einer
ovalen, kuppelartigen Form in einer nach oben gewölbten Stellung
in die im Wesentlichen ovale obere Ausnehmung 5a eingepasst,
die als obere Öffnung
(der flacheste Abschnitt) der Ausnehmung 5 des Gehäuses 4 dient,
um oberhalb der peripheren Bodenfläche 5f der zweiten
Ausnehmung angeordnet zu werden. Danach wird das obere Klebeblatt 9,
das eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, von der Seite
der oberen Fläche des
oberen beweglichen Kontaktes 7 mit der oberen Fläche und
dem äußeren peripheren
Randabschnitt der oberen Fläche
des Gehäuses 4 verbunden,
welche die obere Fläche
umgibt, so dass der obere bewegliche Kontakt 7 und der äußere periphere Randabschnitt
der oberen Fläche
des Gehäuses 4, welche
den oberen beweglichen Kontakt umgibt, integral abgedeckt werden,
um die Ausnehmung 5 zu schließen, wodurch bewirkt wird,
dass der obere bewegliche Kontakt 7 durch das obere Klebeblatt 9 auf umkehrbare
Weise an der oberen Öffnung
der Ausnehmung 5 des Gehäuses 4 befestigt wird.
Gemäß der Ausführungsform
wird der zweistufige Tastschalter in einem Zustand zusammengesetzt,
in dem die beiden bzw. der obere und der untere bewegliche Kontakt 6, 7 in
zwei bzw. einer oberen und einer unteren Stellung in der Ausnehmung 5 des
Gehäuses 4 aufgenommen
und konzentrisch angeordnet werden, wobei ein vorbestimmter Zwischenraum
ausgebildet wird, der oberste Bereich des zentralen Bereiches des
unteren beweglichen Kontaktes 6 getrennt wird und über dem
mittleren ortsfesten Kontakt 1 des Gehäuses 4 gegenüberliegend
angeordnet wird, der äußere periphere
Randabschnitt des unteren beweglichen Kontaktes 6 stets
in Kontakt mit den ersten peripheren ortsfesten Kontakten 2 des
Gehäuses 4 steht,
der nach unten weisende Vorsprung 7a des zentralen Bereiches
des oberen beweglichen Kontaktes 7 getrennt und über dem
zentralen Bereich des unteren beweglichen Kontaktes 6 gegenüberliegend
angeordnet wird und die bogenförmigen,
nicht abgeschnittenen Ränder
des oberen beweglichen Kontaktes 7 stets mit den zweiten
peripheren ortsfesten Kontakten 3 des Gehäuses 4 in
Kontakt stehen.
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Da
das untere Klebeblatt 8, das den unteren beweglichen Kontakt 6 in
umkehrbarer Weise an dem Gehäuse 4 befestigt,
zu einer C-artigen Form ausgebildet ist, liegt die obere Fläche des
obersten Abschnitts des zentralen Bereiches des unteren beweglichen
Kontaktes 6 durch die Durchgangsöffnung 8a des unteren
Klebeblatts 8 offen, und der nach unten weisende Vorsprung 7a des
zentralen Bereiches des oberen beweglichen Kontaktes 7 ist
von dem offenliegenden Abschnitt getrennt und liegt ihm gegenüber. Infolgedessen
können
der oberste Bereich des zentralen Bereiches des unteren beweglichen
Kontaktes 6 und der nach unten weisende Vorsprung 7a des zentralen
Bereiches des oberen beweglichen Kontaktes 7 direkt miteinander
in Kontakt gebracht werden. In der Ausnehmung 5 des Gehäuses 4,
worin die ortsfesten Kontakte 1, 2, 3 und
die beweglichen Kontakte 6, 7 aufgenommen sind,
wird die Öffnung durch
das obere Klebeblatt 9 verschlossen. Daher ist die Ausnehmung
als abgedichteter Raum ausgebildet, so dass das Eindringen von Stäuben verhindert wird,
die bei Kontakten einen Kontaktausfall verursachen können, und
der abgedichtete Raum wird durch das untere Klebeblatt 8 und
den unteren beweglichen Kontakt 6 in eine obere und eine
untere Schicht aufgeteilt. Da das untere Klebeblatt 8,
das den unteren beweglichen Kontakt 6 in umkehrbarer Weise
an dem Gehäuse 4 befestigt,
zu einer C-artigen Form ausgebildet ist, kommuniziert der kleine
Raum unter dem unteren Klebeblatt 8 und dem unteren beweglichen Kontakt 6,
d.h. ein Raum 10 zwischen der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d des
Gehäuses 4 und dem
unteren beweglichen Kontakt 6 mit einem großen Raum über dem
unteren Klebeblatt 8 und dem unteren beweglichen Kontakt 6,
d.h. einem Raum 11 zwischen dem unteren beweglichen Kontakt 6 und dem
oberen beweglichen Kontakt 7, durch den abgeschnittenen
Bereich 8b, durch welchen das untere Klebeblatt 8 zu
einer nicht-ringförmigen
Form ausgebildet wird.
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Gewöhnlich muss
ein Gehäuse,
das einen kreisförmigen,
kuppelartigen, beweglichen Kontakt aufnimmt, welcher einen Durchmesser
von R aufweist, zu einer quadratischen Form ausgebildet sein, welche
Seiten von A1 aufweist. Demgegenüber kann,
da der obere bewegliche Kontakt 7 zu einer ovalen Form
ausgebildet ist, die Breite des Gehäuses 4 in der Querrichtung
des oberen beweglichen Kontaktes 7 kleiner gestaltet werden
als die Breite des oberen beweglichen Kontaktes 7 in Längsrichtung (A1 > A2), während gleichzeitig
derselbe Arbeitshub gewährleistet
wird wie bei einem kreisförmigen,
kuppelartigen, beweglichen Kontakt mit einem Durchmesser von R.
Bei dem zusammengebauten zweistufigen Tastschalter kann daher die
Bemessung in Breitenrichtung reduziert werden.
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Der
zweistufige Tastschalter, der wie oben beschrieben zusammengesetzt
ist, wird in einem Zustand oberflächenmontiert, in dem die externen
Kontakte 1a, 2a, 3a, die von dem Gehäuse 4 vorstehen, durch
Löten elektrisch
mit Kontakten verbunden sind, welche auf einer Schaltungsplatine
einer Vorrichtung wie z.B. einer elektronischen Vorrichtung oder
einer Kommunikationsvorrichtung ausgebildet sind, so dass sie auf
der Vorrichtung montiert werden. Da die Maße, insbesondere die Breite,
reduziert sind, kann der Schalter sogar in einer Seitenfläche einer
dünnen Vorrichtung
wie z.B. eines Mobiltelefons montiert werden.
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Als
Nächstes
wird die Funktionsweise des Tastschalters der Ausführungsform
beschrieben. In einem Zustand, in dem der Schalter nicht heruntergedrückt ist,
ist der obere bewegliche Kontakt 7 in eine nach oben gewölbte, kuppelartige
Form zurückversetzt,
wie in 1 gezeigt, und die bogenförmigen, nicht abgeschnittenen
Ränder
stehen in Kontakt mit den zweiten peripheren ortsfesten Kontakten 3,
um elektrische Leitung zu erzielen. Der nach unten weisende Vorsprung 7a in
dem zentralen Bereich ist jedoch von dem unteren beweglichen Kontakt 6 getrennt.
Auch der untere bewegliche Kontakt ist in eine nach oben gewölbte, kuppelartige
Form zurückversetzt,
und der äußere periphere
Randabschnitt steht in Kontakt mit den ersten peripheren ortsfesten
Kontakten 2, um elektrische Leitung zu erzielen. Jedoch ist
der oberste Bereich des zentralen Bereiches von dem mittleren ortsfesten
Kontakt 1 getrennt. Daher befinden sich beide Schalter
bzw. der Schalter der oberen Stufe und derjenige der unteren Stufe
im AUS-Zustand.
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In
dem Zustand aus 1 wird sodann der zentrale Bereich
des oberen beweglichen Kontaktes 7 von der Seite über dem
oberen Klebeblatt 9 aus durch ein Betätigungselement wie zum Beispiel
einen oberen Tastenbereich nach unten gedrückt. Wenn der zentrale Bereich
des oberen beweglichen Kontaktes 7 der Druckkraft nicht
standhalten kann, wird der obere bewegliche Kontakt rasch zu einem nach
unten gewölbten
Zustand umgekehrt, und die untere Fläche des nach unten weisenden
Vorsprungs 7a des zentralen Bereiches wird direkt mit der
oberen Fläche
des obersten Abschnittes des zentralen Bereiches des unteren beweglichen Kontaktes 6 in
Kontakt gebracht, welche durch die Durchgangsöffnung 8a des unteren
Klebeblatts 8 offenliegt, so dass der obere bewegliche
Kontakt 7 und der untere bewegliche Kontakt 6 elektrisch
miteinander verbunden werden. Die zweiten peripheren ortsfesten
Kontakte 3 und die ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 sind miteinander
durch den oberen und den unteren beweglichen Kontakt 7 und 6 verbunden,
welche sich in elektrisch leitendem Zustand befinden, wodurch bewirkt
wird, dass der Schalter der ersten (oberen) Stufe den EIN-Zustand annimmt,
wobei ein Betätigungsgefühl erzeugt
wird.
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Wenn
in dem Zustand, in welchem der Schalter der ersten Stufe EIN-geschaltet
ist, wie oben beschrieben, der zentrale Bereich des oberen bewegliche
Kontaktes 7 von der Seite oberhalb des oberen Klebeblattes 9 aus
durch das Betätigungselement
weiter nach unten gedrückt
wird, wird die obere Fläche
des obersten Abschnittes des zentralen Bereiches des unteren beweglichen
Kontaktes 6 durch die untere Fläche des nach unten weisenden
Vorsprungs 7a des zentralen Bereiches des oberen beweglichen
Kontaktes 7 nach unten gedrückt. Wenn der zentrale Bereich
des unteren beweglichen Kontaktes 6 der Druckkraft nicht
standhalten kann, wird der bewegliche Kontakt 6 rasch zu
einem nach unten gewölbten
Zustand umgekehrt, und die untere Fläche des zentralen Bereiches
tritt mit dem mittleren ortsfesten Kontakt 1 in Kontakt,
und die ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 sowie der
mittlere ortsfeste Kontakt 1 werden durch den unteren beweglichen
Kontakt 6 miteinander verbunden, wodurch bewirkt wird,
dass der Schalter der zweiten (unteren) Stufe den EIN-Zustand annimmt,
wobei ein Betätigungsgefühl erzeugt
wird.
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Wenn
in dem Zustand, in welchem der Schalter der zweiten Stufe EIN-geschaltet
ist, wie oben beschrieben, die durch das Betätigungselement auf den oberen
beweglichen Kontakt 7 ausgeübte Druckkraft aufgehoben wird,
so wird zuerst der zentrale Bereich des unteren beweglichen Kontaktes 6 durch
seine eigene Elastizität
in seinen Anfangszustand bzw. die nach oben gewölbte, kuppelartige Form zurückversetzt,
um einen Zustand anzunehmen, in dem der oberste Bereich des zentralen
Bereiches von dem mittleren ortsfesten Kontakt 1 getrennt ist.
Dann wird der zentrale Bereich des oberen beweglichen Kontaktes 7 durch
seine eigene Elastizität in
seinen Anfangszustand bzw. die nach oben gewölbte, kuppelartige Form zurückversetzt,
um einen Zustand anzunehmen, in dem der nach unten weisende Vorsprung 7a des
zentralen Bereiches von dem oberen beweglichen Kontakt 6 getrennt
ist. Infolgedessen nehmen sowohl der Schalter der oberen als auch
derjenige der unteren Stufe den AUS-Zustand an.
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Wenn
in dem zweistufigen Tastschalter der Schalter der zweiten Stufe
anschließend
an den Schalter der ersten Stufe aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand
versetzt wird, bzw. wenn der zentrale Bereich des unteren beweglichen
Kontaktes 6 aus der nach oben gewölbten, kuppelartigen Form in die
nach unten gewölbte
Form umgekehrt wird, so wird der untere Raum 10 zwischen
der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d des
Gehäuses 4 und dem
unteren beweglichen Kontakt 6 verringert, so dass versucht
wird, den Druck des unteren Raums 10 über den Atmosphärendruck
zu erhöhen.
Der untere Raum 10 kommuniziert jedoch mit dem oberen Raum 11 zwischen
dem unteren beweglichen Kontakt 6 und dem oberen beweglichen
Kontakt 7 durch den abgeschnittenen Bereich 8b,
durch den das untere Klebeblatt 8 zu einer nicht-ringförmigen Gestalt
ausgebildet wird. Entsprechend der Verringerung des unteren Raums 10 entweicht
daher die Luft in dem unteren Raum 10 in den oberen Raum 11,
und daher wird der Druck des unteren Raums 10 kaum über den
Atmosphärendruck
erhöht.
Dagegen wird, wenn der Schalter der zweiten Stufe aus dem EIN-Zustand
in den AUS-Zustand versetzt wird, bzw. wenn der zentrale Bereich
des unteren beweglichen Kontaktes 6 aus der nach unten
gewölbten
Form in die Ausgangsform bzw. die nach oben gewölbte, kuppelartige Form zurückversetzt
wird, die Luft in dem oberen Raum 11 entsprechend der Ausdehnung
des unteren Raums 10 in den unteren Raum 10 gesaugt,
und daher wird der Druck des unteren Raums 10 nicht unter
den Atmosphärendruck
verringert. Auf diese Weise werden die Luftströmungen in den unteren Raum 10 und
aus diesem heraus ermöglicht,
so dass der Druck des unteren Raums 10 auf Atmosphärendruck
gehalten werden kann, wodurch die Funktionscharakteristik des unteren
beweglichen Kontaktes 6 ausreichend angewendet werden kann,
so dass bei der Betätigung
des unteren beweglichen Kontaktes 6 ein ausgezeichnetes
Betätigungsgefühl erzielt
werden kann.
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Im
zentralen Bereich des oberen beweglichen Kontaktes 7 ist
der kreisförmige
Vorsprung 7a, der nach unten vorsteht, integral ausgebildet.
Daher ist die Verformungsgestalt (Versetzungsbetrag), wenn der Schalter
der ersten Stufe des zweistufigen Tastschalters aus dem EIN-Zustand
in den AUS-Zustand versetzt wird, bzw. wenn der zentrale Bereich des
oberen beweglichen Kontaktes 7 aus der nach oben gewölbten, kuppelartigen
Form in die nach unten gewölbte
Form versetzt wird, geringer als die Verformungsgestalt (Versetzungsbetrag),
wenn der Schalter der zweiten Stufe des zweistufigen Tastschalters
aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand versetzt
wird, bzw. wenn der zentrale Bereich des unteren beweglichen Kontaktes 6 aus
der nach oben gewölbten
kuppelartigen Form in die nach unten gewölbte Form versetzt wird. Die
Differenz der Verformungsgestalt (Versetzungsbetrag) zwischen dem oberen
beweglichen Kontakt 7 und dem unteren beweglichen Kontakt 6 kann
eine Differenz zwischen dem Betätigungsgefühl des Schalters
der ersten Stufe und demjenigen des Schalters der zweiten Stufe erzeugen,
wodurch Gefühle
zweistufiger Betätigungen
definitiv erzielt werden können.
Außerdem
ist der Vorsprung 7a, der zum definitiven Erzielen von
Gefühlen
von zweistufigen Betätigungen
verwendet wird, nicht als separates, nur zu diesem Zweck bestimmtes
Element vorgesehen, sondern integral mit dem zentralen Bereich des
oberen beweglichen Kontaktes 7 ausgebildet. Die Zahl der
Teile erhöht
sich daher nicht.
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Der
obere bewegliche Kontakt 7 ist zu einer ovalen Form ausgebildet,
in der Randabschnitte der kreisförmigen,
kuppelartigen Scheibe 70 (siehe die gestrichelten Linien
in 2) durch die beiden parallelen Linien L1, L2 abgeschnitten
werden. Auch in dem Fall dass, wenn ein Vorgang des Herunterdrückens angewendet
wird, um zu bewirken, dass der Schalter der zweiten Stufe EIN-geschaltet
wird, wird der zentrale Bereich des oberen beweglichen Kontaktes 7 weit
versetzt; deshalb wird eine in dem oberen beweglichen Kontakt 7 erzeugte
Beanspruchung verringert (verglichen mit dem Fall eines kreisförmigen,
kuppelartigen beweglichen Kontaktes), wodurch das Auftreten von
Fehlern wie z.B. Rissen oder Biegung (Kriechen) verhindert wird
und die Anzahl von EIN/AUS-Operationen während der Lebensdauer merklich
erhöht
wird.
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Wie
oben beschrieben, weist der zweistufige Tastschalter der Ausführungsform
einen Aufbau auf, bei dem die kuppelartigen beweglichen Kontakte 6, 7 in
zwei Stellungen bzw. einer oberen und einer unteren Stellung in
der Ausnehmung 5 des isolierenden Gehäuses 4 angeordnet
sind, das die mehreren Kontakte 1, 2, 3 aufweist,
und die beweglichen Kontakte 6, 7 sind in umkehrbarer
Weise durch die Klebeblätter 8, 9 an
dem Gehäuse 4 befestigt,
die jeweils von der Seite der oberen Fläche aus mit den beweglichen Kontakten
verbunden sind, und umfasst Mittel zum Ablassen von Luft (den abgeschnittenen
Bereich 8b), um zu ermöglichen,
dass der Raum 10 zwischen der inneren Bodenfläche (der
Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d)
des Gehäuses 4 und
dem unteren beweglichen Kontakt 6 mit dem Raum 11 zwischen
dem unteren beweglichen Kontakt 6 und dem oberen beweglichen
Kontakt 7 kommuniziert. Wenn der untere bewegliche Kontakt 6 umgekehrt
wird, wird bewirkt, dass die Luft zwischen der inneren Bodenfläche (der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d)
des Gehäuses 4 und
dem unteren beweglichen Kontakt 6 in den Raum 11 zwischen
dem unteren beweglichen Kontakt 6 und dem oberen beweglichen
Kontakt 7 entweicht. Wird dagegen ein Vorgang des Herunterdrückens abgebrochen
und der untere bewegliche Kontakt 6 in die ursprüngliche
bzw. kuppelartige Form zurückversetzt,
so wird die Luft zwischen dem unteren beweglichen Kontakt 6 und
dem oberen beweglichen Kontakt 7 in den Raum 10 zwischen
der innneren Bodenfläche
(der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d)
des Gehäuses 4 und
dem unteren beweglichen Kontakt 6 gesaugt. Da solche Luftströmungen ermöglicht werden,
wird das Betätigungsgefühl des unteren
beweglichen Kontaktes 6 nicht beeinträchtigt, und es kann ein ausgezeichnetes
Betätigungsgefühl erzielt
werden, obwohl der untere bewegliche Kontakt 6 einfach
mit dem Klebeblatt 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden und
an ihm befestigt ist.
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Bei
dem Mittel zum Ablassen von Luft kann es sich um einen abgeschnittenen
Bereich oder ein Luftloch handeln, das durch den unteren beweglichen
Kontakt 6 führt.
In dem Fall, dass das Mittel der abgeschnittene Bereich 8b ist,
der in dem äußeren peripheren
Randabschnitt des Klebeblattes 8 zum Befestigen des unteren
beweglichen Kontaktes 6 an dem Gehäuse 4 angeordnet ist,
werden die Funktionscharakteristik des unteren beweglichen Kontaktes 6 und
die elektrische Leitungseigenschaft auf der Basis des Kontaktes
mit dem oberen beweglichen Kontakt 7 nicht beeinträchtigt.
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Die
Durchgangsöffnung 8a ist
in dem zentralen Bereich des Klebeblattes 8 zum Befestigen
des unteren beweglichen Kontaktes 6 an dem Gehäuse 4 angeordnet,
die obere Fläche
des obersten Abschnittes des unteren beweglichen Kontaktes 6 liegt
durch die Durchgangsöffnung 8a in
der Weise offen, dass sie mit dem oberen beweglichen Kontakt 7 kontaktierbar
ist, der abgeschnittene Bereich 8b, der sich von dem äußeren peripheren
Rand des Klebeblatts 8 aus erstreckt, so dass er die Durchgangsöffnung 8a erreicht,
ist angeordnet, und der abgeschnittene Bereich 8b, der
das Klebeblatt 8 zu einer nicht-ringförmigen Gestalt ausbildet, wird
als Mittel zum Ablassen von Luft verwendet. Obwohl der untere bewegliche Kontakt 6 einfach
mit dem Klebeblatt 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden und
an ihm befestigt ist, können daher
der obere bewegliche Kontakt 7 und der untere bewegliche
Kontakt 6 direkt miteinander kontaktiert werden, um elektrische
Leitung zu erzielen. Außerdem
wird die Funktionscharakteristik des unteren beweglichen Kontaktes 6 nicht
beeinträchtigt,
und es kann ein ausgezeichnetes Betätigungsgefühl erzielt werden.
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Bei
dem zweistufigen Tastschalter der Ausführungsform ist in dem Aufbau,
in welchem die kuppelartigen beweglichen Kontakte 6, 7 in
umkehrbarer Weise in zwei bzw. einer oberen und einer unteren Stellung
in der Ausnehmung 5 des isolierenden Gehäuses 4 angeordnet
sind, welche die mehreren Kontakte 1, 2, 3 aufweist,
der obere bewegliche Kontakt 7 zu einer ovalen Form ausgebildet.
Da der obere bewegliche Kontakt 7 zu einer ovalen, kuppelartigen Form
ausgebildet ist, die durch Wegschneiden beider Enden der kreisförmigen kuppelartigen
Scheibe 70 erzielt wird, wird insbesondere eine Verringerung
der Breite des Schalters realisiert, während gleichzeitig der Arbeitshub
des oberen beweglichen Kontaktes 7 sichergestellt wird.
Daher ist es möglich,
einen zweistufigen Tastschalter mit verringerter Breite zu erzeugen,
wodurch es möglich wird,
den Schalter auch in einer Seitenfläche einer dünnen Vorrichtung wie z.B. eines
Mobiltelefons anzubringen. Selbst in dem Fall, dass, wenn der obere
bewegliche Kontakt 7 mit ovaler kuppelartiger Form heruntergedrückt wird,
der zentrale Bereich weit versetzt wird, wird eine in dem oberen
beweglichen Kontakt 7 erzeugte Beanspruchung, verglichen
mit dem Fall eines kreisförmigen, kuppelartigen,
beweglichen Kontaktes, verringert, so dass es möglich ist, einen zweistufigen
Tastschalter zu erzeugen, bei dem das Auftreten von Fehlern wie z.B.
Rissen oder Biegung verhindert wird, die Anzahl von EIN/AUS-Operationen
während
der Lebensdauer merklich erhöht
wird und die Lebensdauer verlängert
wird.
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Die
beweglichen Kontakte 6, 7 sind auf umkehrbare
Weise mit den Klebeblättern 8, 9 an
dem Gehäuse 4 befestigt,
die jeweils von der Seite der oberen Fläche aus mit den beweglichen
Kontakten verbunden sind, die Durchgangsöffnung 8a ist in dem zentralen
Bereich des Klebeblattes 8 zum Befestigen des unteren beweglichen
Kontaktes 6 an dem Gehäuse 4 angeordnet,
der nach unten weisende Vorsprung 7a ist in dem zentralen
Bereich des oberen beweglichen Kontaktes 7 angeordnet,
und die obere Seite des obersten Abschnittes des unteren beweglichen
Kontaktes 6 liegt durch die Durchgangsöffnung 8a des Klebeblattes 8 offen,
so dass ermöglicht
wird, dass sie mit dem Vorsprung 7a des oberen beweglichen
Kontaktes 7 in Kontakt steht, wodurch der obere bewegliche
Kontakt 7 und der untere bewegliche Kontakt 6 direkt
miteinander kontaktiert werden können,
um elektrische Leitung zu erzielen, obwohl der untere bewegliche
Kontakt 6 einfach mit dem Klebeblatt 8 mit dem
Gehäuse 4 verbunden
und an ihm befestigt ist. Außerdem
spielt der nach unten weisende Vorsprung 7a, der in dem
zentralen Bereich des oberen beweglichen Kontaktes 7 angeordnet
ist, die Rolle eines Stützelementes,
das gemäß dem Stand
der Technik als weiteres Element in einem zentralen Bereich zwischen
dem oberen und dem unteren beweglichen Kontakt 6, 7 angeordnet
ist, um Gefühle
zweistufiger Betätigungen
definitiv zu erzielen. Daher ist es möglich, ausgezeichnete Betätigungsgefühle zu erzielen,
ohne die Zahl der Teile zu erhöhen.
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Der
zweistufige Tastschalter der Ausführungsform hat einen Aufbau,
in welchem die kuppelartigen beweglichen Kontakte 6, 7 auf
umkehrbare Weise in zwei Stellungen bzw. einer oberen und einer unteren
Stellung in der Ausnehmung 5 des isolierenden Gehäuses 4 angeordnet
sind. In dem Gehäuse 4 sind
angeordnet: der zentrale ortsfeste Kontakt 1, der in dem
zentralen Bereich der Bodenfläche
(der Ausnehmungs-Mitten-Bodenfläche 5d)
des Gehäuses 4 angeordnet
ist, so dass er dem obersten Bereich des unteren beweglichen Kontaktes 6 gegenüberliegt;
die ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2, die außerhalb
des zentralen ortsfesten Kontaktes 1 angeordnet sind und
die stets mit dem äußeren peripheren Randabschnitt
des unteren beweglichen Kontaktes 6 in Kontakt stehen;
und die zweiten peripheren ortsfesten Kontakte 3, die außerhalb
der ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 angeordnet
sind und die stets mit dem äußeren peripheren
Randabschnitt des oberen beweglichen Kontaktes 7 in Kontakt
stehen, der größer ist
als der untere bewegliche Kontakt 6. Daher ist es möglich, einen
zweistufigen Tastschalter zu erzeugen, bei dem zuerst der obere
bewegliche Kontakt 7 durch einen Vorgang des Herunterdrückens umgekehrt
wird, so dass er mit dem unteren beweglichen Kontakt 6 in
Kontakt steht, wodurch die zweiten peripheren ortsfesten Kontakte 3 und
die ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 elektrisch
miteinander verbunden werden, um ein Betätigungsgefühl und elektrische Leitung
der ersten Stufe zu erzielen, bzw. der Schalter der ersten Stufe
den EIN-Zustand
annimmt, während
ein Betätigungsgefühl erzeugt
wird. Sodann wird der untere bewegliche Kontakt 6 umgekehrt,
so dass er mit dem zentralen ortsfesten Kontakt 1 in Kontakt
steht, wodurch die ersten peripheren ortsfesten Kontakte 2 und
der zentrale ortsfeste Kontakt 1 elektrisch miteinander
verbunden werden, um ein Betätigungsgefühl und elektrische Leitung
der zweiten Stufe zu erzeugen, bzw. der Schalter der zweiten Stufe
den EIN-Zustand annimmt, während
ein ausgezeichnetes Betätigungsgefühl erzeugt
wird.
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Als
Nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 ist
eine Schnittansicht eines Tastschalters der zweiten Ausführungsform,
und 5 ist eine Draufsicht des Schalters, die einen
Zustand darstellt, in dem ein oberes Klebeblatt, das in 4 dargestellt
ist, entfernt ist. Die Bestandteile, die mit denen aus dem Tastschalter
der ersten Ausführungsform
identisch sind, sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und
auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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Bei
dem Tastschalter der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich
ein oberer beweglicher Kontakt 17 von dem oberen beweglichen
Kontakt 7 des Tastschalters der ersten Ausführungsform.
Der bewegliche Kontakt 17 des Tastschalters der zweiten Ausführungsform
ist durch sich kontinuierlich verlängernde Schenkel 17b aus
vier Ecken des umkehrbaren oberen beweglichen Kontaktes 7 des
Tastschalters der ersten Ausführungsform
ausgestaltet. Insbesondere ist der obere bewegliche Kontakt ausgestaltet
durch: einen umkehrbaren ovalen Abschnitt 17a, der ein
Körper
des oberen beweglichen Kontaktes ist, welcher wie der obere bewegliche
Kontakt 7 des Tastschalters der ersten Ausführungsform
ovale Form hat und zu einer nach oben gewölbt gekrümmten kuppelartigen Form ausgebildet
ist; und die vier Schenkel 17b, die sich von den vier Ecken
des ovalen Abschnittes 17a aus erstrecken, so dass sie
in Längsrichtung
kontinuierlich sind. In den vier Ecken des Gehäuses 4 sind jeweils
Schenkelaufnahmeausnehmungen 18, in denen die Schenkel 17b des
oberen beweglichen Kontaktes 17 jeweils auf biegsame und
dehnbare Weise aufgenommen sind, ausgebildet, so dass sie mit der
Ausnehmung 5 des Gehäuses 4 kontinuierlich
sind, entsprechend dem oberen beweglichen Kontakt 17. Insbesondere
sind die Schenkelaufnahmeausnehmungen 18 von den vier Ecken
der oberen Ausnehmung 5a des Gehäuses 4 vorstehend
ausgebildet, so dass sie in Längsrichtung kontinuierlich
sind. Der obere bewegliche Kontakt 17 mit den Schenkeln 17b in
den vier Ecken ist in die obere Ausnehmung 5a mit den Schenkelaufnahmeausnehmungen 18 in
den vier Ecken eingesetzt, so dass er in der oberen Ausnehmung 5a in
einem Zustand aufgenommen ist, in dem die Enden der Schenkel 17b gegen
die Bodenflächen
der Schenkelaufnahmeausnehmungen 18, die mit den vier Ecken der
peripheren Bodenfläche 5f der
zweiten Ausnehmung kontinuierlich sind, anstoßen und von ihnen gestützt werden,
und ist mit dem oberen Klebeblatt 9 in umkehrbarer Weise
an der oberen Öffnung
(der oberen Ausnehmung 5a) der Ausnehmung 5 des
Gehäuses 4 befestigt.
Außerdem
sind ortsfeste Kontakte, die stets mit wenigstens einem der Schenkel 17b in Kontakt
stehen, d.h. die zweiten peripheren ortsfesten Kontakte 3,
in den Schenkelaufnahmeausnehmungen 18 angeordnet. Und
zwar sind die zweiten peripheren ortsfesten Kontakte 3 jeweils
in den Bodenoberflächen
der Schenkelaufnahmeausnehmungen 18 angeordnet, in denen
jeweils zwei auf einer diagonalen Linie des oberen beweglichen Kontaktes 17 angeordnete
Schenkel 17b aufgenommen sind; in einem Zustand, in dem
ein Endabschnitt offenliegt und der obere bewegliche Kontakt 17 über zwei Schenkel 17b stets
in Kontakt mit den zweiten peripheren ortsfesten Kontakten 3 steht.
Der externe Kontakt 3a für die zweiten peripheren ortsfesten
Kontakte 3 ist durch Löten
mit einem Erdungsleiter der Schaltungsplatine verbunden, so dass
der obere bewegliche Kontakt 17 durch die zweiten peripheren ortsfesten
Kontakte 3 stets geerdet ist.
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In
dem Fall dass, wie bei dem Tastschalter der zweiten Ausführungsform,
die Schenkel 17b in dem oberen beweglichen Kontakt 17 sich
kontinuierlich von den vier Ecken des ovalen Abschnittes 17a aus
verlängern,
der umkehrbar ist, sind die Schenkelaufnahmeausnehmungen 18,
welche die Schenkel 17b des oberen beweglichen Kontaktes 17 aufnehmen,
in vier Ecken des Gehäuses 4 ausgebildet,
so dass sie jeweils mit der Ausnehmung 5 kontinuierlich sind,
und die ortsfesten Kontakte 3, die stets mit wenigstens
einem der Schenkel 17b in Kontakt stehen, sind in den Schenkelaufnahmeabschnitten 18 angeordnet,
die Schenkel 17b sind mit einer Federeigenschaft versehen,
wodurch die Eigenschaft, dem Kontakt zu folgen, (Kontaktleistung)
der Kontaktabschnitte (der Schenkel 17b) hinsichtlich der
ortsfesten Kontakte 3, wenn der obere bewegliche Kontakt 17 umgekehrt
oder rückgestellt
wird, verbessert wird, und ein Auftreten einer momentanen Unterbrechung
verhindert werden kann, so dass der obere bewegliche Kontakt 17 sowohl
in einem Zustand ohne Belastung (sowohl der Schalter der ersten
als auch derjenige der zweiten Stufe sind AUS-geschaltet) als auch
in dem Fall, dass eine Belastung angewendet wird, die einen großen Versetzungsbetrag
verursacht (der Schalter der zweiten Stufe ist EIN-geschaltet),
stets mit den ortsfesten Kontakten (den zweiten peripheren ortsfesten
Kontakten) 3 in elektrischem Kontakt steht. Da die ortsfesten
Kontakte 3 geerdet sind, kann eine sichere Gegenmaßnahme gegen
statische Elektrizität
durchgeführt
werden. Die Schenkel 17b sind auch zur Verbesserung des
Betätigungsgefühls des
oberen beweglichen Kontaktes 17 und zum Sicherstellen des
Arbeitshubes wirksam.
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Da
die Schenkel 17b sich von den vier Ecken des umkehrbaren
ovalen Abschnittes 17a aus erstrecken, so dass sie in Längsrichtung
des ovalen Abschnittes kontinuierlich sind, kann eine sichere Leitung
erzielt werden, während
gleichzeitig eine Verringerung der Breite des Tastschalters realisiert
wird.
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Es
wird bewirkt, dass die beiden Schenkel 17b, die sich auf
einer diagonalen Linie des oberen beweglichen Kontaktes 17 befinden,
mit den ortsfesten Kontakten 3 in Kontakt stehen. Auch
wenn ein peripherer Abschnitt, der von dem zentralen Bereich des
oberen beweglichen Kontaktes 17 abweicht, heruntergedrückt wird,
wird daher in wenigstens einem Satz aus dem Schenkel 17b und
dem ortsfesten Kontakt 3 ein Kontakt hergestellt. Daher
ist die Ausführungsform
wirksam zur Realisierung von sichererer Leitung.