TW201939548A - 按鈕開關用部件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供在維持高行程的同時,在伴隨著可動接點的變形而產生點擊感的前期階段不會產生負荷的急劇變動的按鈕開關用部件。本發明涉及一種按鈕開關用部件(30),其具有圓頂狀的可動接點(20)和與可動接點(20)的突出側對置配置的操作鍵(10),操作鍵(10)具備鍵主體(11)、圓頂部(12)、足部(13)和從鍵主體(11)的下方朝向可動接點(20)突出的肋(16),可動接點(20)具備:承接鍵主體(11)的按下而與基板(40)上的固定接點接觸的盤部(21);以及處於盤部(21)的徑向外側,固定於比鍵主體(11)更靠徑向外側的外側固定部(25),肋(16)形成為:當將鍵主體(11)朝向可動接點(20)按下時,在盤部(21)彎曲或壓曲的前期階段,肋(16)在鍵主體(11)與盤部(21)之間沿肋(16)的長度方向收縮。
Description
本發明涉及按鈕開關用部件。
以往,已知有從金屬圓頂的外側對其中央頂部部位施加按壓,利用金屬圓頂的變形使開關接通的按鈕開關用部件(例如,參照專利文獻1)。另外,近年來,伴隨裝入按鈕開關用部件的設備的小型化,在鍵的小型化及鍵間的窄小化發展過程中,各鍵和金屬圓頂的高精度的對位的要求增強。當在鍵的按壓位置和金屬圓頂的中央頂部部位之間產生位置偏移時,不能得到良好的點擊感。為了解決這樣的問題,還開發了具有在鍵的正下方粘合有金屬圓頂的中央頂部部位的方式的按鈕開關用部件(例如,參照專利文獻2)。當在鍵的正下方連接金屬圓頂時,因為使鍵和金屬圓頂的位置固定,而能夠始終相對於金屬圓頂的中央頂部部位進行按壓,因此,得到了可獲得良好的點擊感的優點。
特別是,也能夠實現如下兩級開關,即:在電路基板側形成與金屬圓頂的中央可接觸的第一固定接點、和與金屬圓頂的外周可接觸的第二固定接點,當將金屬圓頂以從電路基板浮起的狀態與鍵連接時,通過從鍵的金屬圓頂的按下,使得第二固定接點和金屬圓頂的外周接觸,從而使開關接通,接著,金屬圓頂的中央部和第一固定接點接觸,從而使開關接通。(例如,參照專利文獻3)。
但是,在專利文獻1所公開的按鈕開關用部件中,在按壓金屬圓頂單體的情況下,存在從按壓開始至達到峰值負荷為止的行程較短的問題。其結果為,在人體工學方面無法獲得自然的操作感,容易給操作者帶來不適感。在專利文獻1所公開的按鈕開關用部件中,還存在難以應對高負荷的問題。為了解決該問題,也可以考慮在金屬圓頂的上方配置橡膠開關的方法,但會產生橡膠開關的下表面的按壓件與金屬圓頂頂部容易發生位置偏移的問題。
其次,專利文獻2及專利文獻3所公開的按鈕開關用部件中,由於將處於橡膠開關的正下方位置的按壓件與金屬圓頂的頂部粘接在一起,因此不會產生如上所述的位置偏移的問題。但是,因粘接劑的厚度的偏差,按壓方向的尺寸公差較大,從而難以保證良好的操作觸感。而且,在粘接劑的存在區域,不易產生金屬圓頂的變形,因此,難以得到金屬圓頂原本的高點擊感。
本發明人為了解決上述問題,在本發明之前,開發了小型且能夠應對高負荷,並且容易實現高行程及高點擊觸感的按鈕開關用部件(參照專利文獻4)。
圖9A表示本發明人先前開發的按鈕開關用部件的局部透視俯視圖。圖9B表示圖9A中的X-X線切斷時的X-X線剖視圖。
圖9A及圖9B的按鈕開關用部件130為如下部件:具有圓頂狀的可動接點120以及與可動接點120的突出側分離地對置配置的操作鍵100,將操作鍵100向可動接點120的方向按壓,使可動接點120與基板上的固定接點接觸。操作鍵100具備:鍵主體101;圓頂部102,其與鍵主體101的外周連接且構成為通過該鍵主體101向基板側的按壓可發生變形;足部104,其與圓頂部102的外周連接且固定於基板104上。操作鍵100在圓頂部102與足部104之間具有隔著間隙與基板對置的兩個中間部103。兩個中間部103形成於操作鍵100的在俯視時夾著中央部對置的位置,成為與可動接點120的連接部位。
可動接點120具有在俯視時使大致中央部分向鍵主體101側突出的圓頂形狀。可動接點120在俯視時為長方形(包括正方形),具有從對置的兩邊以帶狀向徑向外側延伸的外側固定部125。由於外側固定部125在中間部103與操作鍵100連接,因此基本不會發生位於鍵主體101的正下方的按壓件106與可動接點120的頂部121之間的位置偏移。另外,由於使按壓件106與頂部121分離,並在兩者106、121之間不存在粘接劑等,因此按鈕開關用部件130成為兼具高行程和良好的點擊感的部件。
現有技術文獻
專利文獻:
專利文獻1:日本特開平10-188728號公報
專利文獻2:日本特開2007-52962號公報
專利文獻3:國際公開WO2012/153587號公報
專利文獻4:國際公開WO2012/018097號公報
專利文獻:
專利文獻1:日本特開平10-188728號公報
專利文獻2:日本特開2007-52962號公報
專利文獻3:國際公開WO2012/153587號公報
專利文獻4:國際公開WO2012/018097號公報
發明所要解決的問題:
圖9A及圖9B所示的按鈕開關用部件130具有小型且能夠應對高負荷並且容易實現高行程及高點擊觸感的諸多優點,但仍具有進一步高功能化的餘地。
圖10表示圖9A及圖9B的按鈕開關用部件的負荷-位移曲線。橫軸表示按下鍵主體101的行程,縱軸表示按下鍵主體101時的負荷。從圖10的曲線圖可知,在位移量0.7mm附近(圖中的P所示的部分)存在負荷急劇變化的點(稱為拐點P)。認為在該拐點P處,在操作鍵100的按壓件106與可動接點120的頂部121之間,為了實現按鈕開關用部件130的高行程而形成的距離比較長的間隙產生影響。認為由於該間隙,在按壓件106與頂部121接觸的時間點,負荷急劇增加,從而產生明確的拐點。在可動接點120大幅變形而產生點擊感之前,優選為儘量不產生拐點,使負荷逐漸變高。
本發明是為了滿足上述的進一步要求而完成的,其目的在於,提供一種在維持高行程的同時,在伴隨著可動接點的變形而產生點擊感的前期階段不會產生負荷的急劇變動的按鈕開關用部件。
圖9A及圖9B所示的按鈕開關用部件130具有小型且能夠應對高負荷並且容易實現高行程及高點擊觸感的諸多優點,但仍具有進一步高功能化的餘地。
圖10表示圖9A及圖9B的按鈕開關用部件的負荷-位移曲線。橫軸表示按下鍵主體101的行程,縱軸表示按下鍵主體101時的負荷。從圖10的曲線圖可知,在位移量0.7mm附近(圖中的P所示的部分)存在負荷急劇變化的點(稱為拐點P)。認為在該拐點P處,在操作鍵100的按壓件106與可動接點120的頂部121之間,為了實現按鈕開關用部件130的高行程而形成的距離比較長的間隙產生影響。認為由於該間隙,在按壓件106與頂部121接觸的時間點,負荷急劇增加,從而產生明確的拐點。在可動接點120大幅變形而產生點擊感之前,優選為儘量不產生拐點,使負荷逐漸變高。
本發明是為了滿足上述的進一步要求而完成的,其目的在於,提供一種在維持高行程的同時,在伴隨著可動接點的變形而產生點擊感的前期階段不會產生負荷的急劇變動的按鈕開關用部件。
用於解決問題的手段:
(1)用於實現上述目的的一個實施方式所涉及的按鈕開關用部件具備:圓頂狀的可動接點;以及操作鍵,其與該可動接點的突出側對置配置,所述按鈕開關用部件將操作鍵向可動接點的方向按壓,使可動接點與位於操作鍵的相反側的基板上的固定接點接觸,操作鍵具備:鍵主體;圓頂部,其與該鍵主體的外周連接,通過該鍵主體向基板側的按壓能夠發生變形;足部,其與該圓頂部的外周連接且固定於基板上;以及肋,其從鍵主體的下方朝向可動接點突出,可動接點具備:盤部,其承接鍵主體的按下而與基板上的固定接點接觸;以及外側固定部,其位於盤部的徑向外側,且固定於操作鍵的比鍵主體更靠徑向外側之處,肋形成為:當將鍵主體朝向可動接點按下時,在盤部彎曲或壓曲的前期階段,肋在鍵主體與盤部之間沿肋的長度方向收縮。
(2)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,肋以在鍵主體按下前與可動接點之間具有間隙的方式形成在鍵主體的下方。
(3)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,肋與盤部的比頂部更靠徑向外側的位置對置配置。
(4)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,肋以在俯視時與以盤部的頂部為中心或重心的多個位置對置的方式,在鍵主體的下方設有多個。
(5)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,在鍵主體具有向其頂面側突出的第二肋。
(1)用於實現上述目的的一個實施方式所涉及的按鈕開關用部件具備:圓頂狀的可動接點;以及操作鍵,其與該可動接點的突出側對置配置,所述按鈕開關用部件將操作鍵向可動接點的方向按壓,使可動接點與位於操作鍵的相反側的基板上的固定接點接觸,操作鍵具備:鍵主體;圓頂部,其與該鍵主體的外周連接,通過該鍵主體向基板側的按壓能夠發生變形;足部,其與該圓頂部的外周連接且固定於基板上;以及肋,其從鍵主體的下方朝向可動接點突出,可動接點具備:盤部,其承接鍵主體的按下而與基板上的固定接點接觸;以及外側固定部,其位於盤部的徑向外側,且固定於操作鍵的比鍵主體更靠徑向外側之處,肋形成為:當將鍵主體朝向可動接點按下時,在盤部彎曲或壓曲的前期階段,肋在鍵主體與盤部之間沿肋的長度方向收縮。
(2)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,肋以在鍵主體按下前與可動接點之間具有間隙的方式形成在鍵主體的下方。
(3)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,肋與盤部的比頂部更靠徑向外側的位置對置配置。
(4)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,肋以在俯視時與以盤部的頂部為中心或重心的多個位置對置的方式,在鍵主體的下方設有多個。
(5)在其他實施方式所涉及的按鈕開關用部件中,優選為,在鍵主體具有向其頂面側突出的第二肋。
發明效果:
根據本發明,能夠提供在維持高行程的同時,在伴隨著可動接點的變形而產生點擊感的前期階段不會產生負荷的急劇變動的按鈕開關用部件。
根據本發明,能夠提供在維持高行程的同時,在伴隨著可動接點的變形而產生點擊感的前期階段不會產生負荷的急劇變動的按鈕開關用部件。
接下來,參照附圖對本發明的各實施方式進行說明。此外,以下說明的各實施方式並不對權利要求書所涉及的發明進行限定,另外,各實施方式中所說明的各要素及其全部組合並不一定都是本發明的解決手段所必須的。
(第一實施方式)
圖1A及圖1B分別表示構成本發明的第一實施方式所涉及的按鈕開關用部件的操作鍵的局部透視俯視圖及可動接點的俯視圖。圖2A表示將圖1A及圖1B的操作鍵與可動接點固定在一起的狀態下的按鈕開關用部件的局部透視俯視圖。圖2B表示圖2A中的A-A線切斷時的A-A線剖視圖。
圖1A及圖1B分別表示構成本發明的第一實施方式所涉及的按鈕開關用部件的操作鍵的局部透視俯視圖及可動接點的俯視圖。圖2A表示將圖1A及圖1B的操作鍵與可動接點固定在一起的狀態下的按鈕開關用部件的局部透視俯視圖。圖2B表示圖2A中的A-A線切斷時的A-A線剖視圖。
如圖2A及圖2B所示,第一實施方式所涉及的按鈕開關用部件30為如下部件:具有圓頂狀的可動接點20以及與可動接點20的突出側對置配置的操作鍵10,將操作鍵10向可動接點20的方向按壓,使可動接點20與基板40上的固定接點41、42接觸。以下,對按鈕開關用部件30的主要構成要素(操作鍵10及可動接點20)和其他部件(基板40等)進行說明。
(1)操作鍵
操作鍵10具備:鍵主體11;圓頂部12,其與鍵主體11的外周連接,通過鍵主體11向基板40側的按壓能夠發生變形;足部13,其與圓頂部12的外周連接且固定於基板40上。操作鍵10還具有從鍵主體11的下方(也可以稱為“下表面”或“按壓件”)15朝向可動接點20突出的肋16。
操作鍵10具備:鍵主體11;圓頂部12,其與鍵主體11的外周連接,通過鍵主體11向基板40側的按壓能夠發生變形;足部13,其與圓頂部12的外周連接且固定於基板40上。操作鍵10還具有從鍵主體11的下方(也可以稱為“下表面”或“按壓件”)15朝向可動接點20突出的肋16。
鍵主體11為具有倒圓錐台形狀的鍵頂。圓頂部12具有倒碗形狀,是從鍵主體11的側面以碗弧狀擴徑的薄壁部件。足部13是將操作鍵10固定在基板40上的部位。足部13形成在俯視時比圓頂部12更靠徑向外側的下方位置,且形成在以鍵主體11的頂面為中心的十字的前端部分。在足部13、13之間形成有彼此向相反方向延伸的兩條中間部14。中間部14無論是否將其一部分與基板40相接,都是固定可動接點20的一部分的部位。
鍵主體11的下表面15具有向可動接點20的方向延伸的多個肋16。在該實施方式中,肋16在下表面15形成有4個,但也可以為1~3個或5個以上。肋16形成為:當將鍵主體11朝向可動接點20按下時,在可動接點20的盤部21彎曲或壓曲的前期階段,肋16在鍵主體11與盤部21之間沿肋16的長度方向收縮。
在本實施方式中,肋16以在鍵主體11按下前與可動接點20之間具有間隙的方式形成在鍵主體11的下方。但是,也可以如後述的其他實施方式那樣,沒有該間隙。另外,在本實施方式中,肋16與盤部21的比頂部更靠徑向外側的位置對置配置。但是,也可以將與盤部21的頂部對置配置的肋形成於下表面15。
肋16以在俯視時與以盤部21的頂部為中心或重心的多個位置,具體而言為4個位置對置的方式,設於鍵主體11的下表面15。由此,不會對可動接點20進行向一方傾斜的按壓,能夠實現盤部21的穩定的按壓。但是,也可以將肋16與以盤部21的頂部為中心或重心的位置以外的位置對置地形成於下表面15。
中間部14在其下表面的圓頂部12的下方延伸部位具有朝向基板40突出的突部17。突部17是在中間部14的下表面與可動接點20固定的部位。但是,突部17不是必須的結構,也可以不形成。此時,可動接點20的一部分能夠與中間部14的下表面接觸固定。
對操作鍵10而言,作為其構成材料,優選使用:矽酮橡膠、聚氨酯橡膠、異戊二烯橡膠、伸乙丙烯橡膠、天然橡膠、伸乙丙烯二烯橡膠或丁苯橡膠等熱固性彈性體;聚氨酯系、酯系、苯乙烯系、烯烴系、丁二烯系或氟系等熱塑性彈性體、或者它們的複合物等橡膠狀彈性材料。作為上述以外的操作鍵10的構成材料,可以使用丁腈橡膠(NBR)。特別優選為溫度特性、環境特性、電特性優異的矽酮橡膠。另外,在上述構成材料中也可以混入以氧化鈦、炭黑為代表的填料。如後述的其他實施方式那樣,為了使從基板40上的LED(照光單元的一例)發出的光向操作鍵10的外方透過,優選將操作鍵10的至少一部分形成為透光性。如果由矽酮橡膠等透光性材料構成操作鍵10整體,則可以從LED通過操作鍵10的任意部位進行發光。
在該實施方式中,操作鍵10由上述橡膠狀彈性材料構成其整體。但是,也可以至少由上述橡膠狀彈性材料構成圓頂部12及肋16,並由上述橡膠狀彈性材料以外的材料構成鍵主體11、足部13、中間部14等其他部位。圓頂部12由於需要通過鍵主體11朝向可動接點20的按壓及按壓的解除而發生彈性變形,因此優選由上述橡膠狀彈性材料構成。肋16優選需要能夠通過鍵主體11朝向可動接點20的按壓及按壓的解除而彈性地沿其長度方向反復進行收縮和復原,因此優選由上述橡膠狀彈性材料構成。
(2)可動接點
可動接點20具備:承受鍵主體11的按下而與基板40上的固定接點42接觸的盤部21;以及外側固定部25,其位於盤部21的徑向外側且固定於操作鍵10的比鍵主體11更靠徑向外側。以下,更詳細地進行說明。
可動接點20具備:承受鍵主體11的按下而與基板40上的固定接點42接觸的盤部21;以及外側固定部25,其位於盤部21的徑向外側且固定於操作鍵10的比鍵主體11更靠徑向外側。以下,更詳細地進行說明。
可動接點20在俯視時為長方形(包括正方形),具有從對置的兩邊以帶狀向徑向外側延伸的帶狀的外側固定部25。另外,可動接點20具有在俯視時使大致中央部分向鍵主體11側突出的圓頂形狀的盤部21。可動接點20具備:臺階部23,其在俯視時呈圓環狀形成於盤部21的外周並向下方以陡角度彎曲;以及下擺板部24,其與臺階部23的徑向外側連接。臺階部23可以成為盤部21的撓曲變形的支點。上述外側固定部25從下擺板部24向徑向外側延伸,並固定於比盤部21靠徑向外側且比鍵主體11靠徑向外側。外側固定部25以可固定於操作鍵10的中間部14的方式形成於可動接點20。因此,可動接點20與操作鍵10之間的連接部僅為可動接點20的外側固定部25。在將可動接點20固定到操作鍵10的下方時,盤部21為與鍵主體11的下表面15(相當於按壓件)分離配置的部位,且通過鍵主體11的按下可與固定接點42接觸。
可動接點20還具備外側接觸部26,該外側接觸部26在比盤部21更靠可動接點20的徑向外側,以通過鍵主體11的按下可與配置在固定接點42的徑向外側的其他固定接點41接觸的方式,與固定接點41以非接觸狀態或接觸狀態對置。在外側接觸部26與固定接點41之間存在間隙的情況下,該間隙只要能夠在操作鍵10向基板40的方向按下時使外側接觸部26與固定接點41接觸,則不被特別限制。在該實施方式中,將外側接觸部26與固定接點41之間的間隙設置在0.03~0.1mm的範圍內。
外側接觸部26是將下擺板部24從上表面朝向下表面凹陷而形成的杯形部位。外側接觸部26在下擺板部24的四個角各形成有1個,共形成有4個。因此,在鍵主體11按下時,可動接點20能夠在4個部位與固定接點41接觸。但是,外側接觸部26的數量只要為1個以上,則不被特別限定。為了在可動接點20與固定接點41接觸時使可動接點20不傾斜,更優選在夾著可動接點20的中央對置的位置以兩個1組的方式設置1組或2組以上的外側接觸部26。在外側接觸部26優選具有相對於固定接點41可線接觸或面接觸的底部。另外,外側接觸部26的一部分或全部、或者與外側接觸部26分別設置的接觸配置型外側接觸部也可以在未按壓鍵主體11的狀態下與固定接點41接觸。另外,也可以不具備外側接觸部26,將盤部21等其他部位構成為可與固定接點41接觸。
就可動接點20而言,作為其構成材料,能夠使用具有導電性的金屬材料。作為例示性的金屬材料,能夠舉出不銹鋼、鋁、鋁合金、碳鋼、銅、銅合金(青銅、磷青銅、黃銅、白銅、鎳銀等)、銀或選自上述金屬的2種以上的合金。特別優選的金屬材料為SUS301,但也可以使用SUS301以外的奧氏體系不銹鋼、或馬氏體系不銹鋼、鐵素體系不銹鋼或奧氏體-鐵素體二相系不銹鋼等。另外,也可以由樹脂基的材料構成可動接點20。例如,也可以在聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺610、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯等透明的樹脂的一面形成碳、銀或銅的膜,呈倒碗狀實施成形加工,製造可動接點20。
即使在由金屬或樹脂的任一種構成可動接點20的情況下,對於可動接點20的至少固定接點41、42側的表面,為了實現耐腐蝕性、耐塵性或導電性的穩定化,優選以單層或多層實施鍍敷或蒸鍍等表面處理。作為該表面處理,特別優選為鍍金。從耐腐蝕性的觀點出發,鍍金的厚度理論上是越厚越為優選。但是,現實上從成本的觀點出發受到制約,而為0.01μm以上且1.00μm以下,優選為0.05μm以上且0.90μm以下,更優選為0.10μm以上且0.80μm以下。作為上述以外的例示性的表面處理,可舉出鍍金和封孔處理、鍍鎳和鍍金和封孔處理、鍍鎳和鍍金、鍍鎳、鍍銀、鍍鎳和鍍銀、鍍銀和封孔處理(防硫化處理(=防變色處理))、鍍鎳和鍍銀和封孔處理(防硫化處理(=防變色處理))、碳系導電油墨或碳系導電塗料的塗布。另外,在表面處理中,也可以使用金合金、銀合金、鈀、鈀合金、鎢或鎢合金。
(3)基板
基板40優選為在從盤部21的頂部處於大致正下方的位置具有固定接點42,並且在固定接點42的外周具有固定接點41。固定接點41處於通過鍵主體11的按下而下降的外側接觸部26可接觸的位置。固定接點42與固定接點41分離配置,處於通過鍵主體11的按下而下降的盤部21的頂部或頂部周邊可接觸的位置。在該實施方式中,即使可動接點20的外側接觸部26與固定接點41接觸,開關也不會接通。當可動接點20的盤部21與固定接點42接觸時,以使固定接點41及固定接點42與可動接點20相連的方式形成電路,其結果為,能夠使開關接通。但是,對於固定接點41及固定接點42的形狀、開關的接通或斷開的結構、以及固定接點41、42的有無,可進行各種變形。關於代表性的變形例,將在後文敘述。固定接點41以從基板40露出其表面的狀態埋設於基板40,固定接點42固定在基板40上。但是,固定接點41、42也可以一起固定於基板40的表面,或者以露出表面的狀態埋設在基板40內。
基板40優選為在從盤部21的頂部處於大致正下方的位置具有固定接點42,並且在固定接點42的外周具有固定接點41。固定接點41處於通過鍵主體11的按下而下降的外側接觸部26可接觸的位置。固定接點42與固定接點41分離配置,處於通過鍵主體11的按下而下降的盤部21的頂部或頂部周邊可接觸的位置。在該實施方式中,即使可動接點20的外側接觸部26與固定接點41接觸,開關也不會接通。當可動接點20的盤部21與固定接點42接觸時,以使固定接點41及固定接點42與可動接點20相連的方式形成電路,其結果為,能夠使開關接通。但是,對於固定接點41及固定接點42的形狀、開關的接通或斷開的結構、以及固定接點41、42的有無,可進行各種變形。關於代表性的變形例,將在後文敘述。固定接點41以從基板40露出其表面的狀態埋設於基板40,固定接點42固定在基板40上。但是,固定接點41、42也可以一起固定於基板40的表面,或者以露出表面的狀態埋設在基板40內。
固定接點41及固定接點42優選由金屬中導電性較高的材料,例如金、銀、銅、鋁青銅、鋁合金或這些材料中的2種以上的合金構成。此外,對固定接點41及固定接點42而言,為了耐腐蝕性或導電性的穩定化,也可以對它們的表面以單層或多層實施鍍敷。作為鍍敷,能夠例示金、銀、鎳等的鍍敷、或以它們的1種以上為主成分的合金鍍敷。
圖3表示圖2A及圖2B的按鈕開關用部件的負荷-位移曲線。
在圖9A及圖9B的現有的按鈕開關用部件130中,在鍵主體101的下表面(按壓件)106與可動接點120的頂部121接觸的時間點,負荷急劇升高(參照圖10)。但是,從圖3可以明確:在本實施方式的按鈕開關用部件30中,在從鍵主體11的按壓起到可動接點20的耐壓負荷達到極限為止的期間,未觀察到負荷急劇升高的拐點。當按下鍵主體11時,雖然肋16與可動接點20接觸,但由於肋16發生壓縮變形,因此負荷平緩地升高。之後,可動接點20的耐壓負荷達到極限,可動接點20大幅變形,負荷大幅降低。如此,按鈕開關用部件30在直到伴隨著可動接點20的大幅變形而生成點擊感為止的期間,除了高行程的特性之外,還具有不存在負荷的拐點,負荷逐漸變高的特性。
(第二實施方式)
接下來,對本發明的第二實施方式所涉及的按鈕開關用部件進行說明。在第二實施方式中,對於與第一實施方式相同的構成部標注相同的符號,並省略重複的說明。
接下來,對本發明的第二實施方式所涉及的按鈕開關用部件進行說明。在第二實施方式中,對於與第一實施方式相同的構成部標注相同的符號,並省略重複的說明。
圖4表示用與第一實施方式相同的A-A線切斷第二實施方式所涉及的按鈕開關用部件時的A-A線剖視圖。
構成按鈕開關用部件30a的操作鍵10a具有肋16a,肋16a比第一實施方式中的操作鍵10的肋16長,並且在鍵主體11按下前與可動接點20之間不具有間隙。肋16a即使始終與可動接點20接觸,也與第一實施方式的按鈕開關用部件30相同,在直到伴隨著可動接點20的大幅變形而生成點擊感為止的期間,除了高行程的特性之外,還發揮不存在負荷的拐點,負荷逐漸變高的特性。
(第三實施方式)
接下來,對本發明的第三實施方式所涉及的按鈕開關用部件進行說明。在第三實施方式中,對於與前述各實施方式相同的構成部標注相同的符號,並省略重複的說明。
接下來,對本發明的第三實施方式所涉及的按鈕開關用部件進行說明。在第三實施方式中,對於與前述各實施方式相同的構成部標注相同的符號,並省略重複的說明。
圖5表示用與第一實施方式相同的A-A線切斷第三實施方式所涉及的按鈕開關用部件時的A-A線剖視圖。
構成按鈕開關用部件30b的操作鍵10b在鍵主體11具有向其頂面側突出的第二肋19。在本實施方式中,第二肋19為大致半球狀,在以鍵主體11的頂面的中心為中心的十字的前端部位各設有1個,共計設有4個。但是,就第二肋19的數量而言,只要設置為在按壓鍵主體11時可壓縮的位置和數量,則不限於上述的位置和數量。例如,第二肋19也可以為設於鍵主體11的頂面的一個環狀突出部。第二肋19優選與肋16同樣地由第一實施方式中例示的橡膠狀彈性材料形成。
當按壓按鈕開關用部件30b的鍵主體11時,不僅產生與可動接點20接觸的肋16的壓縮變形,還產生第二肋19的壓縮變形,從而能夠得到更長的行程和到可動接點20的大幅變形為止的負荷的緩和的升高。
(第四實施方式)
接下來,對本發明的第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件進行說明。在第四實施方式中,對於與前述各實施方式相同的構成部標注相同的符號,並省略重複的說明。
接下來,對本發明的第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件進行說明。在第四實施方式中,對於與前述各實施方式相同的構成部標注相同的符號,並省略重複的說明。
圖6表示用與第一實施方式相同的A-A線切斷第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件時的A-A線剖視圖。
第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件30c與第一實施方式所涉及的按鈕開關用部件30在以下方面不同。操作鍵10c具有覆蓋其外表面的遮光層60和在鍵主體11的頂面的一部分除去了遮光層60的透光區域61。可動接點20c在盤部21的俯視大致中央部分具備貫通盤部21的貫通孔55。基板40具備:環狀的固定接點42,其能夠與盤部21的貫通孔55周邊接觸;以及LED50,其為照光單元的一例,位於該環狀的固定接點42的內側。按鈕開關用部件30c的上述以外的結構與按鈕開關用部件30共通。
在該實施方式中,透光區域61、貫通孔55、LED50的發光面位於鉛垂的大致一條直線上。但是,在使LED50的發光面從水準傾斜的情況下,優選在與該發光面垂直的線上配置貫通孔55和透光區域61。貫通孔55兼具使來自LED50的光朝向操作鍵10c透光的功能和防止盤部21與LED50的接觸的功能。但是,在由透光性優異的硬質樹脂構成可動接點20c,在貫通孔55的部位以外形成遮光層,並使LED50的發光面低到不與盤部21碰撞的高度的情況下,貫通孔55對於可動接點20c而言不是必須的構成要素。
透光區域61可以具有文字、記號、圖畫等任何顯示形態。在不由透光性優異的材料構成操作鍵10c本身的情況下,也可以在鍵主體11的貫通孔55的正上方區域開設第二貫通孔,並用透光性優異的部件(玻璃、矽酮樹脂、丙烯酸樹脂等)封堵該第二貫通孔。在該情況下,也可以不設置在操作鍵10c的外表面形成的遮光層60。
LED50是照光單元的一例。也可以使用LED50以外的照光單元。例如,也可以用利用了通過對燈絲通電而發光的燈泡、片狀的有機EL或無機EL來代替LED50。
(變形例)
圖7A~圖7E表示在本發明的各實施方式中採用的固定接點的各種變形例的俯視圖。
圖7A~圖7E表示在本發明的各實施方式中採用的固定接點的各種變形例的俯視圖。
圖7A的基板40是參照圖1A及圖1B所說明的基板。除此之外,也可以如圖7B所示,使用在半分割圓環狀的兩個固定接點41a、41a的內側配置半分割圓環狀的兩個固定接點42a、42a,並且在其內側還配置有LED50(圖未示)的基板40。在可動接點20c的外側接觸部26與固定接點41a、41a接觸時,以使可動接點20c與固定接點41a、41a之間相連的方式形成電路,其結果為,能夠使第一級的開關接通。接著,在可動接點20c的盤部21與固定接點42a、42a接觸時,以使可動接點20與固定接點42a、42a之間相連的方式形成電路,從而能夠使第二級的開關接通。
圖7C的基板40是在圓環狀的固定接點41的內側配置圓環狀的固定接點42b的基板。開關機構與圖7A相同。圖7D的基板40是在半分割圓環狀的兩個固定接點41a、41a的內側配置半圓形狀的固定接點42c、42c的基板。開關機構與圖7B相同。圖7E的基板40在半分割圓環狀的2個固定接點41a、41a的內側,以相互嚙合的狀態分離配置有半圓梳齒狀的2個固定接點42d、42d。當配置半圓梳齒狀的固定接點42d、42d時,能夠更可靠地將固定接點42d、42d導通。開關機構與圖7B相同。
(其他的實施方式)
以上,對本發明所涉及的按鈕開關用部件的各實施方式和固定接點的各種變形例進行了說明,但本發明並不限定於這些實施方式,可以施以各種變形來實施。
以上,對本發明所涉及的按鈕開關用部件的各實施方式和固定接點的各種變形例進行了說明,但本發明並不限定於這些實施方式,可以施以各種變形來實施。
圖8A-a~圖8A-d表示在構成圖5的按鈕開關用部件的鍵主體的下表面形成的肋的各種配置例。圖8B-a~圖8B-c表示在構成圖5的按鈕開關用部件的鍵主體的下表面包括肋在內的操作鍵的各種截面形狀的例子。
肋16除了如圖8A-a所示那樣在下表面15於十字形狀的前端(正方形的四個角)各設有1個,共計設有4個以外,還能夠如圖8A-b所示那樣以在下表面15于正八邊形的各角各設有1個,共計設有8個的方式,或者如圖8A-c所示那樣在下表面15的中心僅設有1個的方式進行配置。而且,如圖8A-d所示,也能夠以圓環狀設置肋16。而且,肋16也可以以在俯視時能夠與以盤部21的頂部為中點的直線的兩端接觸的方式,在下表面15各設有1個,共計設有2個。另外,如圖8B-a~圖8B-c所示,肋16的縱截面除了使前端變細的大致圓錐形圖8B-a之外,還可以為矩形圖8B-b或大致橢圓形圖8B-c。這同樣適用於肋16a。
肋16優選以能夠與可動接點20的盤部21的頂部和臺階部23之間接觸的方式,形成在鍵主體11的下表面15。另外,肋16可以以能夠與從可動接點20c的貫通孔55到臺階部23之間接觸的方式,形成在鍵主體11的下表面15。肋16更優選以能夠比盤部21的頂部(即使在具有貫通孔55的情況下也表示存在于貫通孔55內的假想的頂部的含義)更接近臺階部23的方式,形成在下表面15。肋16也可以形成為,從鍵主體11的下表面15以外的部位,例如,從鍵主體11的側面朝向下方延伸。這同樣適用於肋16a。
圓頂部12除了以向外側凸出的方式彎曲的形態之外,還可以為以向內側凸出的方式彎曲的形態、從鍵主體11向足部13直線地傾斜的形態。
上述各實施方式和各種變形例除了相互不能組合的情況之外,可以任意地組合。例如,也可以將肋16a用於第三或第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件30b、30c。另外,第二肋19也可以用於第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件30c。
產業上的可利用性:
本發明的按鈕開關用部件例如可以用於移動通信設備、PC、照相機、車內操作部件、車載用電子設備、家庭用音訊設備、家庭用電器等具備操作鍵的各種設備。
本發明的按鈕開關用部件例如可以用於移動通信設備、PC、照相機、車內操作部件、車載用電子設備、家庭用音訊設備、家庭用電器等具備操作鍵的各種設備。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,並非是對本發明作其它形式的限制,任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
10、10a、10b、10c‧‧‧操作鍵
11‧‧‧鍵主體
12‧‧‧圓頂部
13‧‧‧足部
14‧‧‧中間部
15‧‧‧下表面/按壓件
16、16a‧‧‧肋
17‧‧‧突部
19‧‧‧第二肋
20、20c‧‧‧可動接點
21‧‧‧盤部
23‧‧‧臺階部
24‧‧‧下擺板部
25‧‧‧外側固定部
26‧‧‧外側接觸部
30、30a、30b、30c‧‧‧按鈕開關用部件
40‧‧‧基板
41、41a、42、42a、42b、42c、42d‧‧‧固定接點
圖1A表示構成本發明的第一實施方式所涉及的按鈕開關用部件的操作鍵的局部透視俯視圖。
圖1B表示構成本發明的第一實施方式所涉及的按鈕開關用部件的操作鍵的可動接點的俯視圖。
圖2A表示將圖1A及圖1B的操作鍵與可動接點固定在一起的狀態下的按鈕開關用部件的局部透視俯視圖。
圖2B表示將圖2A中的A-A線切斷時的A-A線剖視圖。
圖3表示圖2A及圖2B的按鈕開關用部件的負荷-位移曲線。
圖4表示用與第一實施方式相同的A-A線切斷第二實施方式所涉及的按鈕開關用部件時的A-A線剖視圖。
圖5表示用與第一實施方式相同的A-A線切斷第三實施方式所涉及的按鈕開關用部件時的A-A線剖視圖。
圖6表示用與第一實施方式相同的A-A線切斷第四實施方式所涉及的按鈕開關用部件時的A-A線剖視圖。
圖7A~圖7E表示在本發明的各實施方式中採用的固定接點的各種變形例的俯視圖。
圖8A-a~圖8A-d表示在構成圖5的按鈕開關用部件的鍵主體的下表面形成的肋的各種配置例。
圖8B-a~圖8B-c表示在構成圖5的按鈕開關用部件的鍵主體的下表面包括肋在內的操作鍵的各種截面形狀的例子。
圖9A表示本發明人先前開發的按鈕開關用部件的局部透視俯視圖。
圖9B表示圖9A中的X-X線切斷時的X-X線剖視圖。
圖10表示圖9A及圖9B的按鈕開關用部件的負荷-位移曲線。
Claims (5)
- 一種按鈕開關用部件,具備: 圓頂狀的可動接點;以及 操作鍵,其與該可動接點的突出側對置配置, 所述按鈕開關用部件將所述操作鍵向所述可動接點的方向按壓,使所述可動接點與位於所述操作鍵的相反側的基板上的固定接點接觸, 所述操作鍵具備: 鍵主體; 圓頂部,其與該鍵主體的外周連接,通過該鍵主體向所述基板側的按壓能夠發生變形; 足部,其與該圓頂部的外周連接且固定於所述基板上;以及 肋,其從所述鍵主體的下方朝向所述可動接點突出, 所述可動接點具備: 盤部,其承接所述鍵主體的按下而與所述基板上的所述固定接點接觸;以及 外側固定部,其位於所述盤部的徑向外側,且固定於所述操作鍵的比所述鍵主體更靠徑向外側之處, 所述肋形成為:當將所述鍵主體朝向所述可動接點按下時,在所述盤部彎曲或壓曲的前期階段,所述肋在所述鍵主體與所述盤部之間沿所述肋的長度方向收縮。
- 如權利要求1所述的按鈕開關用部件,其中, 所述肋以在所述鍵主體按下前與所述可動接點之間具有間隙的方式形成在所述鍵主體的下方。
- 如權利要求1或2所述的按鈕開關用部件,其中, 所述肋與所述盤部的比頂部更靠徑向外側的位置對置配置。
- 如權利要求1或2所述的按鈕開關用部件,其中, 所述肋以在俯視時與以所述盤部的頂部為中心或重心的多個位置對置的方式,在所述鍵主體的下方設有多個。
- 如權利要求1或2所述的按鈕開關用部件,其中, 在所述鍵主體具備向其頂面側突出的第二肋。
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