CN101286423B - 包括用于水平定位按钮的弹性薄片的电子开关 - Google Patents

Abstract

一种电子开关(10)，包括：水平底板(12)，其水平顶面(12s)支撑着至少两个电触点；接触器(14)，被放置在所述底板(12)的顶面(12s)上，并且可弹性变形；按钮(24)，被竖直定位在所述接触器(14)上方并且可被手动向下位移；弹性薄片(32)，由保护所述接触器(14)的顶膜构成，并被固定到所述板(12)的顶面(12s)上，在所述弹性薄片中形成一被所述按钮(24)穿过的开口(30，34)，其中所述开关包括中间弹性薄片(28)，所述中间弹性薄片将所述按钮(24)相对于所述接触器(14)水平定位，所述顶膜(32)被固定在所述中间弹性薄片(28)的顶面。

Description

包括用于水平定位按钮的弹性薄片的电子开关

技术领域

本发明提出一种具有缩小竖直尺寸的电子开关。

本发明更特别地提出一种电子开关，所述电子开关包括：水平底板，该底板的水平顶面支撑着至少两个电触点；接触器，该接触器被放置在底板的顶面上，并且可弹性变形，以电连接所述两个电触点；按钮，该按钮被竖直定位在接触器的上方，并且可手动向下移动，以引起所述接触器的弹性变形；以及弹性薄片，所述薄片由保护所述接触器的顶膜组成，所述顶膜部分覆盖所述接触器，所述弹性薄片被固定到底板的顶面，以便将接触器竖直地固定在底板上，并且在弹性薄片中形成有被按钮穿过的开口，从而使按钮的底部能够直接作用在所述接触器上。

背景技术

一个常规的开关由各种这样的部件竖直堆叠组成。

因此开关的竖直尺寸可通过将开关部件的竖直尺寸加在一起来确定。

为了缩减开关的竖直尺寸，已有人提出消除部件之间的竖直间隙，以使部件彼此直接接触。

还有人提出减小开关每个部件的竖直尺寸。

然而，减小部件尺寸也会减小其机械阻力，这会大大地减少开关的寿命。

此外，为了将按钮保持在接触器上的适当位置，已知可使用布置在底板之上和接触器之上的金属保持架(cage)。

所述保持架包括一个内部径向环状部分，该环状部分被按钮穿过，并向下压在按钮的一相关凸缘上。

通过该环状部分，保持架既能够将按钮水平定位在接触器上，又能够阻止按钮向上位移，从而保持按钮与接触器接触。

然而，保持架环状部分的高度被添加到开关其他部件的高度上，因此开关的总高度因保持架的存在而增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子开关，所述开关包括将所述按钮相对于所述接触器保持在适当位置的装置，这种设计能够限制开关的竖直尺寸，而没有损害开关的操作。

为此，本发明提出一种如所附权利要求1的前序部分所限定的前述开关，其特征在于所述开关包括中间弹性薄片，所述弹性薄片相对于接触器水平定位所述按钮，所述顶膜被固定在所述中间弹性薄片的顶面上。

根据本发明以单独或组合方式存在的其他特征：

-板的顶面包括具有竖直主轴线的整体圆柱状的凹槽，所述凹槽的水平底部支撑着电触点和接触器，且所述中间弹性薄片被容纳在所述凹槽中，以相对于所述接触器水平地定位所述按钮；

-所述中间弹性薄片由一弹性插件组成，所述插件具有被所述按钮穿过的中心孔，所述插件沿径向紧靠在所述凹槽的竖直壁上；

-所述按钮由可永久变形的材料制成，所述按钮通过压接被接合到所述插件上；

-所述按钮的底部被固定到所述接触器的顶面上；

-所述按钮被连接到所述顶膜，以致所述顶膜相对于所述接触器水平地定位所述按钮；

-所述按钮在一个被所述顶膜开口限定的凹坑中由模塑(moulding)或铸造(casting)制成，其中所述凹坑的底部被所述接触器的顶面限定；

-所述按钮被胶合到接触器的顶面上，以便相对于接触器水平地定位按钮。

-所述板的顶面包括具有竖直主轴线的整体圆柱状的凹槽，所述凹槽的水平底部支撑着电触点和接触器。

附图说明

本发明的其他特征和优点将通过阅读下面的详细说明而变得清楚，为了理解这些特征和优点读者可参考附图，其中：

图1是根据本发明的一个开关的分解透视示意图，其包括一个支撑着所述按钮的刚性插件；

图2是图1所示开关的轴向横截面图；

图3是所述开关第二实施例的分解透视示意图；

图4是图3所示开关的轴向横截面图；

图5是与图4类似的视图，示出所述开关的一个实施例变型，其中所述按钮经由顶膜的开口来铸造。

具体实施方式

附图示出一个按钮型开关10，该开关被设计成将其安装在诸如便携式无线电话或计算机的电器中，且更特别地将其安装在电器的键盘中。

开关10包括支撑板12，该板由一个整体平坦的水平板组成。

两个电触点(未示出)被安装在板12上，并且当使用者操作开关10来控制所述电器时，所述电触点可被电连接。

所述板支撑着一个由导电材料制成的接触器14，所述接触器被安装在所述板12上，所述接触器14可在图示静止位置与开关10的致动位置之间弹性变形，所述接触器在开关10的致动位置电连接所述电触点。

根据一个优选实施例，接触器14由一个具有竖直主轴线A的旋转元件构成，所述元件具有向上盘形突起形状，形成一个穹窿形。接触器14的圆形底座14i与两个电触点的其中之一永久接触，当接触器14变形时，接触器14的顶部14s或顶点相对于板12向下移动，以致当使用者作用于开关10时，所述接触器14的顶点14s可与另一电触点接触。

为了使制成的电器具有小尺寸，接触器14的尺寸很小，例如其外径具有几毫米的量级。

由于所述接触器14的小尺寸，使得难于操纵所述接触器14以便将它安装到板12上。

为了方便接触器14在板12上的定位，板12的顶面12s包括一个整体竖直的凹槽18，接触器14被容纳在该凹槽中。

所述电触点被定位在凹槽18的底部20上，所述接触器14被放置在凹槽18的底部20上。

所述凹槽18以某种方式来制造，以便将接触器14水平定位在板12上。所述凹槽18因此具有与接触器14的形状互补的形状，且接触器14相对于凹槽的柱形竖直壁22以很小的水平间隙被容纳，以便当其变形时，允许接触器14的径向扩张。

接触器14的变形通过使用者作用在致动器(未示出)上的一个动作来获得，所述致动器被定位在接触器14上方，该接触器被安装成相对于开关10在顶部静止位置与底部致动位置之间竖直地移动，其中在所述静止位置该致动器不作用在接触器14上，而在致动位置该致动器向下按压接触器14，并引起接触器14的变形。

当致动器位于底部致动位置时，接触器14随后位于其底部致动位置，在该位置中接触器14电连接所述两个电触点。

根据接触器14的另一方面，当其位于顶部位置时，接触器14形成致动器的一个可分离的终点挡板(end-stop)，以致当使用者的按压力大于预定的按压力时，接触器14突然变形以进入其底部致动位置，在该位置上所述接触器14连接所述两个电触点。

当发生这种突然变形时，使用者感觉到由致动器传送的位移阻力的快速变化，其被使用者与开关10的“喀哒声”相类比。

当接触器14位于其底部位置时，其被变形，以使其顶点14s位于板12的顶面12s之下。

如上所述，所述接触器14的外径较小，因而凹槽18的内径也较小。然而，为了允许使用者以一个手指作用在致动器上，致动器的水平尺寸要大于接触器14和凹槽18的直径。

因此，当接触器14和致动器被移动到开关10的致动位置时，在接触器14充分变形以连接电触点之前，致动器可紧靠板12的顶面12s。因而开关10不能可靠并有效地工作。

这就是开关10包括一个中间按钮24的原因，所述中间按钮被竖直布置在接触器14与致动器之间。因而按钮24可使在致动器与接触器14之间传递致动力成为可能。

所述按钮24还能够将由使用者产生的、作用在致动器上的压力集中在接触器14上有限区域的中心地带，在这种情况下，所述中心地带为接触器14的顶点14s。

所述按钮24被定位成与接触器14的竖直轴线A大致同轴，并且其直径小于所述接触器14的直径。

因此所述按钮24可在凹槽18中位移，并且其高度被如此确定，以致当致动器和接触器14位于底部致动位置时，按钮24的顶部24s相对于板12的顶面12s竖直向上伸出，以使致动器能够作用于接触器14。

发明原理

开关10包括至少一个弹性薄片，所述薄片覆盖接触器14，且所述薄片被如此制成，以使按钮24相对于接触器14被水平地并且竖直地定位。

弹性薄片包括一个开口，所述开口被按钮24穿过。因此，弹性薄片的存在并不意味着增加开关10的总高度。

并且，因为该弹性薄片包括一个开口，可使按钮24的底部24i与接触器14直接接触，并且按钮24的顶部24s可与致动器直接接触。

这样，通过按钮24，在接触器14和致动器之间提供力的直接传递。

第一薄片呈现顶部柔性薄膜的形式。

根据图示本发明的实施例，开关10包括第一顶部弹性薄片32，所述薄片覆盖接触器14，并且部分地覆盖板12的顶面12s。

该第一薄片32由用于保护接触器14和电触点的顶膜构成，以防止诸如灰尘或潮气的任何污染成分透入凹槽18。

在下文中，第一薄片32被称作“顶膜”。

顶膜32通过例如胶粘被固定在板12的顶面12s上，并且顶膜32紧靠着接触器14的顶面14a向下按压。

因此，一方面顶膜32可提供开关10的内部密封严密性，另一方面顶膜可将接触器14竖直地固定在凹槽18中。

顶膜32可弹性形变，以致当使用者作用于致动器时，当接触器14变形时所述顶膜32变形。这使得保持凹槽18闭合的密封严密性成为可能。

最后，顶膜32包括一个中心开口34，该开口被按钮24穿过，以使顶膜不影响开关10的总高度。

具有弹性插件的第一实施例

图1和图2表示开关10的第一实施例，根据该实施例，按钮24的水平和竖直定位通过第二中间柔性薄片28获得，所述柔性薄片被定位在顶膜32与接触器14之间。

第二薄片28由柔性插件28或盘形片构成，所述薄片被容纳在凹槽18中，该凹槽18在致动开关10时能够以被连接到按钮24上的方式变形。

根据本发明，插件28包括一个中心开口30，该中心开口被按钮24穿过。

插件28被这样制成，以便将按钮24同轴地在接触器上保持到恰当位置，也就是说，以防止按钮24相对于接触器14的任何径向位移的方式。

为此，插件28以很小的径向间隙被容纳在凹槽18中，且按钮24以没有径向间隙的方式被容纳在插件28的开口30中。

插件28在凹槽18中的小径向间隙，使得可以在插件28与接触器14同时变形的情况下，增加插件28的外径。

根据插件28的另一方面，同样由插件28来获得将按钮24竖直保持成与接触器14的顶点14s相接触。

借助非限制性的实例，按钮24经由开口30被压接在插件28上。

根据该示例性实施例，按钮24的顶部24s的外径和按钮24的底部24i的外径大于开口30的内径。并且，按钮24包括一个连接顶部24s和底部24i的中间部分24a，该中间部分位于开口30中，该中间部分的外径等于开口30的内径。

将按钮24压接在插件28上是在一设备上完成的，该设备独立于将按钮24和/或插件28定位在板12上的设备。

在被压接到插件28上之前，按钮24由柱形部件构成，所述柱形部件经由插件28的开口30被引入。所述部件由诸如聚合物材料的可永久变形材料制成。

然后该柱状部件被两个朝向彼此竖直合拢的夹钳永久变形。柱状部件的竖直压缩引起所述材料的径向扩张，从而获得图示的形状。

然后按钮24接受加工，以便用于例如按钮24的聚合，以保持其形状，然后按钮24接受对其高度的校准。

将按钮24压接在插件28上的这样一种方法的应用，一方面能够使按钮24有效地连接到插件28上，另一方面还能够控制按钮24的高度，以便限制开关10的整体竖直尺寸。

根据另一示例性实施例，按钮24经由插件28的开口30通过包覆成型(overmoulding)塑料材料制成。

插件28被顶膜32竖直保持在凹槽18中，所述顶膜紧靠插件28的顶面28s竖直向下按压。

为了保持凹槽18的密封严密性，例如通过在接近开口34的边缘附近进行胶粘，将膜32固定到插件28的顶面28s上。

仅具有顶膜的第二实施例

图3至图5示出了开关10的第二实施例，根据该第二实施例，仅有顶膜32覆盖接触器14。

如上所述，保护性顶膜32包括一个开口34，所述开口被按钮24穿过，以致顶膜32并不增加开关10的总高度。

这样，按钮24的底部24i与接触器14的顶点14s直接接触。

根据该实施例，通过用例如胶粘，将按钮24的底部24i与接触器14的顶点14s直接连接在一起，从而将按钮24相对于接触器14水平定位并竖直固定。

按钮24和顶膜32还在分开的装配步骤中被安装在板12和接触器14上。因此，为了允许按钮24相对于顶膜32的水平偏移，顶膜32的开口34的内径大于按钮24的外径。

并且，为了在顶膜32的开口34处由顶膜32提供密封严密性，顶膜32也被直接固定在接触器14的顶面14a上，与开口34的边缘平齐，以致接触器的顶点14s封闭顶膜32的开口34的全部。

如上所述，接触器14是一个小尺寸的部件。按钮24的尺寸因此也非常小。

因此，通过将按钮24的底面胶粘到接触器的顶面14a，也就是说，在相对较小的表面区域上胶粘，来将按钮24连接到接触器14上，这相对于开关10必须能够维持的最小操作次数来说，具有不够充足的使用寿命。

按钮经由开口铸造

图5表示第二实施例的一个变型，根据该实施例，按钮24相对于接触器14的水平定位可通过在顶膜32的开口34中浇铸一定量的形成按钮24的材料来实现。

铸造操作在将顶膜32定位到板12和接触器14上之后实施。

因此，顶膜32的开口34和接触器14的顶点14s的顶面形成一个在顶部开口的整体柱状凹槽，所述凹槽可容纳用于形成按钮24的一定量的材料。

用于形成按钮24的一定量的材料以某种方式来确定，以便充满由顶膜32的开口34和接触器14的顶点14s限定的全部容积，从而形成按钮24的底部24i。

此外，该数量以某种方式来确定，以致按钮24相对于顶膜32向上突出，以形成按钮24的顶部24s，并且该数量以某种方式来确定，以致按钮24的顶部24s的顶点位于给定高度，以便对开关10的总高度进行控制。

按钮24的这样一个实施例能够增加按钮24和接触器14之间的接触区域，其中该按钮粘接到接触器14的顶面14a上，与前面的实施例形成对比。

因此，通过将已铸造形成按钮24的材料与形成接触器14的材料如此粘结到一起，从而将按钮24竖直地保持在接触器14上。

此外，根据该变型，按钮24与开口34的边缘相接触，这可使顶膜32将按钮24保持在接触器上的适当位置。

Claims (4)

1.一种电子开关(10)，包括：

-水平底板(12)，所述水平底板的水平顶面(12s)支撑着至少两个电触点；

-接触器(14)，所述接触器被放置在所述底板(12)的顶面(12s)上，并且所述接触器可弹性变形以便电连接所述两个电触点；

-按钮(24)，所述按钮被竖直定位在所述接触器(14)上方，并且所述按钮可被手动向下位移，以便引起所述接触器(14)的弹性变形；以及

-弹性薄片(32)，所述弹性薄片由保护所述接触器(14)的顶膜构成，所述顶膜部分地覆盖所述接触器(14)，所述弹性薄片(32)被固定到所述板(12)的顶面(12s)上，以便将所述接触器(14)竖直地固定在所述板(12)上，并且在所述弹性薄片(32)中形成一开口(30，34)，所述开口被所述按钮(24)穿过，以致所述按钮(24)的底部(24i)能够直接作用在接触器(14)上，

其特征在于：所述开关包括一中间弹性薄片(28)，所述中间弹性薄片将所述按钮(24)相对于所述接触器(14)水平定位，所述顶膜(32)被固定在所述中间弹性薄片(28)的顶面上。

2.根据权利要求1所述的开关(10)，其特征在于所述板(12)的顶面(12s)包括一个具有竖直主轴线的整体圆柱状凹槽(18)，所述凹槽的水平底部(20)支撑着所述电触点和所述接触器(14)，并且所述中间弹性薄片(28)被容纳在所述凹槽(18)中，以便相对于所述接触器(14)水平定位所述按钮(24)。

3.根据权利要求2所述的开关(10)，其特征在于所述中间弹性薄片(28)由一弹性插件构成，所述插件具有一个被所述按钮(24)穿过的中心孔(30)，所述插件(28)沿径向紧靠在所述凹槽(18)的竖直壁(22)上。

4.根据权利要求3所述的开关(10)，其特征在于所述按钮(24)由可永久变形的材料制成，所述按钮通过压接连接到所述插件(28)上。