CN102280284A

CN102280284A - 按键开关

Info

Publication number: CN102280284A
Application number: CN2011101359323A
Authority: CN
Inventors: 安永成司; 竹内正次
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2011-12-14
Also published as: US20110284357A1; JP2011243476A; US8552323B2

Abstract

本发明提供一种按键开关，其具有第1固定触点和与第1固定触点离开而配置的第2固定触点。按键开关还具有：与第1固定触点设有间隔且相对的呈圆顶状的金属制的可动触点；配置于可动触点的中央部的上方的突起。通过按压突起，可动触点弹性反转，第1固定触点与第2固定触点通过可动触点导通。

Description

按键开关

技术领域

本发明涉及一种被各种电子仪器的输入操作部所使用的按键开关。

背景技术

近几年，电子仪器向小型化和薄型化方向发展。因此，搭载于电子仪器中的按键开关也向小型化和薄型化方向发展。而且，期望开发出一种能够在操作时获得良好的按键手感(click feeling)的按键开关。

使用图8～图12，对现有的按键开关进行说明。图8是现有的按键开关的剖面图。图9是现有的按键开关的分解立体图。外壳1采用在上方具有开口部的绝缘性树脂形成。在开口部的内底面的中央设有中央触点2。在距离中央触点2规定距离的两处设有外侧触点3。端子2A与中央触点2连接，端子3A与外侧触点3连接。端子2A、3A采用***成型(insert molding)与绝缘性树脂的外壳1形成一体。端子2A、3A从外壳1的左右的侧面被向外方导出。

可动触点4采用上方呈凸形的圆顶状的弹性金属薄板形成。可动触点4的外周的下端置于外侧触点3之上，可动触点4的中央部的下面与中央触点2有间隔地相对。可动触点4被收纳在外壳1的开口部内。

片材5是具有可挠性的绝缘性薄膜，在下面涂布粘合剂(未图示)。片材5被粘合剂固定于外壳1的上表面，塞住开口部，以保护中央触点2、外侧触点3及可动触点4不受尘埃等的影响。

下面，说明现有的按键开关的动作。图10是搭载于电子仪器中的现有的按键开关的剖面图。在配线基板41的上表面通过焊接安装有按键开关的端子2A、3A。

操作按钮42具有：向下方突出的且下面呈圆形的按压部42A和向上方突出的操作部42B，并且采用绝缘性树脂形成。按压部42A抵接片材5的上表面。操作部42B从设置在电子仪器的操作面板43的孔向上方突出。

图11是表示现有的按键开关的可动触点4与中央触点2接触的状态的剖面图。如果按压力作用在操作部42B，那么，通过抵接按压部42A的片材5，按压力就会作用于可动触点4的中央部。如果按压力超过规定的大小，那么，伴随按键手感，可动触点4的圆顶状的中央部向下方呈凸形弹性反转，与中央触点2接触。其结果，通过可动触点4，外侧触点3和中央触点2电性导通，开关接通(on)。

接着，如果解除来自上方的按压力，那么，利用可动触点4本身的弹性，可动触点4的圆顶状的中央部伴随按键手感弹性复原成初始的上方凸形状态。因此，可动触点4的中央部与中央触点2分离，外侧触点3和中央触点2被绝缘，开关断开(off)。利用可动触点4的复原力，通过片材5，操作按钮42向上方移动，按键开关返回图9所示的初始状态。

图12是表示现有的按键开关的操作距离与按压力的关系的示意图。横坐标表示操作距离，纵坐标表示按压力。将可动触点4即将弹性反转前的峰值按压力P1与弹性反转即刻后的谷值按压力P2之差的比率作为回弹率(click rate)，用(P1-P2)×100/P1表示。只要回弹率在30％以上，那么就能获得轻快的按键手感。回弹率在40％以上、60％以下则更好。

另外，如果现有的按键开关被搭载于电子仪器中，那么，有时按键开关与电子仪器的位置发生偏移。在按压部42A的中心与可动触点4的中心偏移的情况下，从可动触点4的中央部偏移的位置被按压，所以，按键手感有时变得迟钝。

因搭载于电子仪器中时的位置偏移的参差不齐，有时各个电子仪器的开关触感的差异变大。另外，作为按压时传递到手指的触感，为了能够获得适当的行程感，迫切要求延长可动触点弹性反转为止的操作距离。

发明内容

本发明的按键开关具有：第1固定触点；和与第1固定触点离开而配置的第2固定触点。按键开关还具有：与第1固定触点有间隔地相对的圆顶状的且采用金属制成的可动触点；和配置于可动触点的中央部的上方的突起。通过按压突起，于是，可动触点弹性反转，第1固定触点和第2固定触点通过可动触点被导通。

根据本发明，即使按键开关搭载于电子仪器中的情况下发生偏移，可动触点的中央部也被按压。因此，能够实现获得轻快稳定的按键手感的小型薄型按键开关。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的按键开关的剖面图。

图2是本发明的实施方式中的按键开关的分解立体图。

图3是搭载于电子仪器中的本发明的实施方式中的按键开关的剖面图。

图4是表示本发明的实施方式中的按键开关的可动触点与中央触点接触的状态的剖面图。

图5是表示本发明的实施方式中的按键开关的按压部的中心与可动触点的中心偏移的状态的剖面图。

图6是表示本发明的实施方式中的按键开关的操作距离和按压力的关系的示意图。

图7是表示配备具有弹性的突起的本发明的实施方式中的按键开关的操作距离与按压力的关系的示意图。

图8是现有的按键开关的剖面图。

图9是现有的按键开关的分解立体图。

图10是搭载于电子仪器中的现有的按键开关的剖面图。

图11是表示现有的按键开关的可动触点与中央触点接触的状态的剖面图。

图12是表示现有的按键开关的操作距离与按压力的关系的示意图。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式中的按键开关的剖面图。图2是本发明的实施方式中的按键开关的分解立体图。

该按键开关具有：中央触点12(第1固定触点)、和与中央触点12离开而配置的外侧触点13(第2固定触点)。按键开关还具有：与中央触点12有间隔地相对的呈圆顶状且采用金属制成的可动触点14、和在可动触点14的中央部的上方隔着片材15而配置的突起21。

外壳11采用上方开口的绝缘性树脂形成。在开口部的内底面的中央设有中央触点12。在距离中央触点12规定距离的两处设有外侧触点13。端子12A与中央触点12连接，端子13A与外侧触点13连接。端子12A、13A通过***成型(insert molding)与绝缘性树脂的外壳11形成一体。端子12A、13A从外壳11的左右侧面被导向外方。

可动触点14采用上方凸形的圆顶状的弹性金属薄板形成。可动触点14的外周的下端置于外侧触点13之上，可动触点14的中央部的下面与中央触点12有间隔地相对。可动触点14被收纳在外壳11的开口部内。

片材15是具有可挠性的绝缘性薄膜，在下表面涂布粘合剂(未图示)。片材15被粘合剂固定在外壳11的上面，塞住开口部，以保护中央触点12、外侧触点13及可动触点14不受尘埃等的影响。

突起21呈圆柱状，采用聚酰亚胺树脂等绝缘性树脂形成。突起21通过热硬化性的粘合剂(未图示)固定于与可动触点14的中央部对应的片材15的上表面。

下面，说明本实施方式的按键开关的操作。图3是搭载于电子仪器中的本发明的实施方式中的按键开关的剖面图。按键开关的端子12A、13A通过焊接被安装在配线基板141的上面。

操作按钮142具有向下方突出的且下面呈圆形的按压部142A和向上方突出的操作部142B，并且采用绝缘性树脂形成。按压部142A隔着突起21抵接片材15的上表面。操作部142B从设置于电子仪器的操作面板143上的孔向上方突出。

图4是表示本发明的实施方式中的按键开关的可动触点14和中央触点12接触的状态的剖面图。如果按压力作用于操作部142B，那么，从按压部142A向突起21施加按压力，按压力隔着片材15施加在可动触点14上。如果按压力超过规定的大小，那么，如图4所示，伴随按键手感，可动触点14的圆顶状的中央部向下方呈凸形弹性反转，与中央触点12接触。其结果，通过可动触点14，外侧触点13和中央触点12电性导通，开关接通。

接着，如果解除施加在操作按钮142上的按压力，那么，因可动触点14本身的弹性，可动触点14的圆顶状的中央部伴随按键手感弹性复原成初始的上方凸形。因此，可动触点14的中央部从中央触点12离开，外侧触点13和中央触点12变成绝缘状态，开关断开。利用可动触点14的复原力，通过片材15的突起21，操作按钮142向上方移动，按键开关返回图3所示的初始状态。

图5是表示本发明的实施方式中的按键开关的按压部142A的中心和可动触点14的中心偏移的状态的剖面图。即使按压部142A的中心位置与可动触点14的中心位置偏移，按压部142A的下表面也会按压突起21。因此，可动触点14在与按压部142A和可动触点14未偏移的情况相同的位置被按压。其结果，可动触点14的弹性反转动作以及弹性复原动作稳定，能够获得轻快且稳定的按键手感。

图6是表示本发明的实施方式中的按键开关的操作距离与按压力的关系的示意图。横坐标表示操作距离，纵坐标表示按压力。在本实施方式的按键开关中，设定受到按压力的作用，可动触点14即将发生弹性反转前的峰值按压力为PA1，弹性反转后即刻的谷值按压力为PA2。峰值按压力PA1及谷值按压力PA2在突起21的直径与现有的操作按钮42的按压部42A相同的情况下，与现有的按键开关几乎相同。而且，如图5所示，即使在按压部142A的中心与可动触点14的中心偏移的状态下，峰值按压力PA1及谷值按压力PA2与图6也几乎相同，与现有的按键开关几乎相同。

因此，回弹率(PA1-PA2)×100/PA1是与现有的按键开关几乎相同的数值，而且，即使在按压部142A的中心与可动触点14的中心偏移的状态下，也能获得稳定的按键手感。

在本实施方式的按键开关中，在突起21使用聚酰亚胺树脂的情况下，操作距离和按压力的关系如图6所示。峰值按压力PA1为3.6N，谷值按压力PA2为2.2N，回弹率为38.9％。

图7是表示配备具有弹性的突起的本发明的实施方式中的按键开关的操作距离与按压力的关系的示意图。横坐标表示操作距离，纵坐标表示按压力。在突起21使用三元乙丙橡胶的情况下，操作距离与按压力的关系如图7所示。峰值按压力PB1为3.3N，谷值按压力PB2为1.5N，回弹率为54.5％。采用三元乙丙橡胶等具有弹性的弹性体形成突起21，这样就能提高按键手感，延长操作距离。

如果突起21具有如三元乙丙橡胶那样的弹性，那么，与使用聚酰亚胺树脂的情况相比，在可动触点14弹性反转的状态下，在突起21的外周部附近，片材15的按压松弛。因此，片材15本身的挠曲所引起的复原力变弱，谷值按压力PB2比PA2小。

在本实施方式中，突起21受到按压力的作用而被压缩，产生峰值按压力PB1以及谷值按压力PB2之前的操作距离变长。由于至峰值按压力PB1的操作距离变长，因此，能够感受到产生按键手感之前的按压量，得到具有适当行程感的按键开关。与原来的至峰值按压力P1的操作距离相比，优选将本实施方式的至峰值按压力PB1的操作距离延长5％～25％左右。

突起21过软或者过硬，都无法得到适当的行程感。因此，根据JISK 6253橡胶硬度计A型所测得的突起21的硬度优选为55以上、70以下。此处，JIS K 6253是橡胶硬度试验的规格，橡胶硬度计(durometer)是硬度计。

在本实施方式中，使用粘接剂将圆柱状的绝缘性树脂固定在片材15的上表面，从而形成突起21。但是，也可以在片材15的上表面涂布定量的粘接剂，使其硬化后形成突起21。也可以不设置片材15，在可动触点14上直接形成突起21。突起21的形状也可以是略呈圆顶状等圆柱状以外的形状。

外侧触点13设置于距离中央触点12规定距离的两处，外侧触点13并非局限于两处，也可以是一处或者三处以上。也可以取代外侧触点13，在中央触点12的附近设置在按压前不与可动触点14接触的第2固定触点。也可以在可动触点14反转时，通过可动触点14将作为第1固定触点的中央触点12与第2固定触点导通即可。

如上所述，即使在按键开关搭载于电子仪器中的情况下发生偏移，可动触点14的中央部也被按压。而且，能够抑制因搭载于电子仪器中时的位置偏移的参差不齐而引起的每个电子仪器的开关触感的参差不齐。因此，能够实现获得轻快且稳定的按键手感的小型薄型的按键开关。另外，突起21具有弹性，在按压操作时，突起21被压缩直至可动触点14弹性反转。在按压时，突起先于可动触点14挠曲，因此，可动触点14弹性反转之前的操作距离延长。结果，能够实现行程感长的按键开关。因此，本发明的按键开关在各种电子仪器的输入操作中非常有用。

Claims

1.一种按键开关，其特征在于，具有：

第1固定触点；

与所述第1固定触点离开而配置的第2固定触点；

与所述第1固定触点隔有间隔地相对的呈圆顶状的金属制的可动触点；和

配置于所述可动触点的中央部的上方的突起，

通过按压所述突起，所述可动触点弹性反转，所述第1固定触点与所述第2固定触点通过所述可动触点导通。

2.如权利要求1所述的按键开关，其特征在于，

还具有覆盖所述可动触点的片材，

所述突起形成于所述片材之上。

3.如权利要求1所述的按键开关，其特征在于，

按压时，所述突起被压缩直至所述可动触点弹性反转。

4.如权利要求1所述的按键开关，其特征在于，

所述突起由弹性体形成。

5.如权利要求1所述的按键开关，其特征在于，

当将所述可动触点即将弹性反转前的压力设为P1，将所述可动触点弹性反转后即刻的压力设为P2时，满足以下公式：40≤(P1-P2)×100/P1≤60。

6.如权利要求1所述按键开关，其特征在于，

还包括：具有操作部和按压部且设置于所述突起的上方的操作按钮，

通过按压所述操作部，所述按压部按压所述突起。