CN104112620A - 开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关，其能够实现开关的进一步小型化，特别是薄型化。其中，绝缘性的壳体（2）划分有操作空间（10）。固定电极（3A、4A）的至少一部分配置于操作空间（10）内。可动电极（5）配置于操作空间（10）内且与固定电极（3A）接触、分离。在壳体（2）的规定侧，壳体（2）的位于最外侧的平坦面、固定电极（3A、4A）的位于最外侧的平坦面彼此成为同一平面F。

Description

开关

技术领域

本发明涉及一种安装于例如电路板的开关。

背景技术

作为此种开关，已知有包括壳体、固定电极和可动电极的开关。壳体划分有操作空间，固定电极的一部分配置在该操作空间内。可动电极配置在该操作空间内，能够与固定电极的该一部分接触、分离（例如，参照专利文献1）。固定电极的另外一部分暴露在壳体的外侧。在将开关安装于电路板时，该暴露部分与形成于电路板的布线电连接。

专利文献1：日本特开2012-104416号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为具有上述结构的现在能够买到的开关，具有纵向尺寸和横向尺寸为数毫米左右、厚度尺寸为0.5mm左右的开关。随着搭载开关的电子设备等的小型化，要求开关自身也进一步小型化。特别是在开关的厚度方向（在上述例中，为电路板的法线方向）上小型化（薄型化）的要求较高。

因此，本发明的目的在于提供一种能够实现开关的进一步小型化、特别是薄型化的技术。

用于解决问题的方案

为了达到上述的目的，能够实施本发明的一技术方案的开关包括：划分有操作空间的绝缘性的壳体、至少一部分配置于上述操作空间内的固定电极、以及配置于上述操作空间内且与上述固定电极的上述一部分接触、分离的可动电极，在上述壳体的规定侧，上述壳体的位于最外侧的平坦面和上述固定电极的位于最外侧的平坦面彼此成为同一平面。

采用该结构，壳体不具有比固定电极的位于规定侧的平坦面靠外侧的部分。因而，能够使开关在该方向上的尺寸较小。并且，没有必要使形成壳体的绝缘性材料迂回到固定电极的规定侧的外侧，因此能够使模具构造简化。能够削减所使用的绝缘性材料的量，相应地还有助于削减制造成本。

也可以是上述操作空间为通过在上述规定侧开口的贯通孔划分而成的结构。在该情况下，上述开关包括安装于上述平面且覆盖上述贯通孔的绝缘性的盖。

采用该结构，能够使贯通孔的规定侧开口面成为壳体的位于该规定侧的最外侧的平坦面，能够进一步实现小型化。并且，绝缘性的盖覆盖贯通孔，从而能够使在贯通孔内向规定侧暴露的固定电极与外部电绝缘，并且能够防止水、灰尘进入操作空间。

也可以是上述盖为耐热性膜的结构。在该情况下，不会有损开关的小型化。并且，在利用软钎焊将开关安装于电路板等的情况下，能够避免热损伤。

也可以是在上述固定电极的上述一部分形成有孔的结构。在该情况下，可动电极与孔的边缘部线接触。与没有形成孔而可动电极与固定电极点接触的情况相比较，能够提高接触稳定性。

这里，也可以是上述孔贯穿上述固定电极的结构。在该情况下，能够防止由于反复进行多次可动电极与固定电极间的接触、分离而产生的黑色粉末堆积在可动电极和固定电极之间的接触部。因而，能够防止接触阻力不稳定。

也可以是这样的结构：上述盖具有用于与上述平面粘接的粘接面，上述粘接面暴露于上述贯通孔内。

采用该结构，能够利用粘接面捕捉产生的黑色粉末。由此，能够防止因黑色粉末在操作空间内移动而导致接触阻力不稳定的情况。特别是在可动电极与固定电极之间的接触部形成有贯通孔的结构的情况下，能够高效地捕捉产生的黑色粉末。

也可以是这样的结构：上述固定电极包括第1电极和第2电极，上述可动电极具有用于与上述第1电极接触、分离的第1部分以及用于与上述第2电极相接触的第2部分。该情况下，上述壳体具有自用于划分上述操作空间的壁向上述可动电极与上述第1电极之间延伸的突部。

采用该结构，能够防止由于振动、撞击作用于开关致使可动电极与第1电极相接触而导致第1电极与第2电极之间意外成为导通状态的情况。因为可动电极在与第1电极接触之前会与绝缘性的突部相接触。

发明的效果

采用本发明能够实现开关的进一步小型化、特别是薄型化。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的开关的结构的分解立体图。

图2是表示上述开关的第1导电构件和第2导电构件的立体图。

图3是表示上述开关的外观的立体图。

图4是表示上述开关的外观的四视图。

图5是沿图4的（a）中的线V-V的剖视图。

图6是放大表示上述开关所具有的壳体的局部的剖视图。

图7是表示上述开关的下表面侧的结构的分解立体图。

图8是表示上述开关向电路板安装的安装状态的局部剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式的例子。其中，在用于以下的说明的各附图中，为了使各构件为能够识别的大小而适当改变了各构件之间的比例。并且“前后”“左右”“上下”这样的表述是为了便于说明而使用的，并不对实际的使用状态下的姿势、方向构成限定。

图1是表示本发明的一实施方式的按键开关1（开关的一例）的结构的分解立体图。按键开关1包括：壳体2、第1导电构件3、第2导电构件4、可动电极5、上盖6、按压件7及下盖8。

壳体2由树脂等绝缘性材料构成。壳体2具有由周壁2a划分而成的贯通孔2b。第1导电构件3和第2导电构件4由铜等导电性材料构成。第1导电构件3和第2导电构件4通过例如嵌入成形与壳体2成形为一体。

图2的（a）是从上方观察第1导电构件3和第2导电构件4而得到的立体图。图2的（b）是从下方观察第1导电构件3和第2导电构件4而得到的立体图。

第1导电构件3具有沿左右方向延伸的第1部分3a以及自第1部分3a的中央部向前方延伸的第2部分3b。第1部分3a的除右端部3c和左端部3d之外的部分埋设于壳体2的周壁2a。由此，如图1所示那样，右端部3c和左端部3d分别在壳体2的右侧壁2c和左侧壁2d暴露，而作为外部端子发挥作用。另外，第2部分3b呈悬臂梁状配置在贯通孔2b内，作为第1固定电极发挥作用。在以下的说明中，根据需要将第2部分3b称作“第1固定电极3A”。

第2导电构件4具有沿左右方向延伸的第1部分4a以及在第1部分4a的比中央部靠端部侧的部分向后方延伸的一对第2部分4b。第1部分4a的除右端部4c和左端部4d之外的前侧部分以及第2部分4b的左右方向上靠外侧部分埋设于壳体2的周壁2a。由此，如图1所示那样，右端部4c和左端部4d分别在壳体2的右侧壁2c和左侧壁2d暴露，而作为外部端子发挥作用。另外，第1部分4a的后侧部分以及第2部分4b的左右方向上靠内侧部分配置在贯通孔2b内，作为第2固定电极发挥作用。在以下的说明中，根据需要将上述的部分统称作“第2固定电极4A”。

在第1导电构件3的第1部分3a形成有圆形的贯通孔3e。在第1导电构件3的第2部分3b的基端部附近形成有矩形的贯通孔3f，在顶端部附近形成有圆形的贯通孔3g。贯通孔3e、3f是在使第1导电构件3与壳体2成形为一体时供树脂流入的孔。如图2的（b）所示，在第1导电构件3的下表面侧，贯通孔3e、3f的开口边缘被实施了倒角加工，从而该贯通孔3e、3f随着朝向下表面去而扩开。由此，流入孔内并固化了的树脂作为防脱部发挥作用，而防止第1导电构件3自壳体2向下方脱落。贯通孔3g的作用见后述。

在第1部分3a的后端边缘形成有多个缺口3h。缺口3h形成在使第1导电构件3与壳体2成形为一体时供树脂流入的空间。如图2的（b）所示，在第1导电构件3的下表面侧，缺口3h的开口边缘被实施了倒角加工，从而该缺口3h随着朝向下表面去而扩开。由此，流入各缺口3h内并固化了的树脂作为防脱部发挥作用，而防止第1导电构件3自壳体2向下方脱落。

在第2导电构件4的第1部分4a形成有圆形的贯通孔4e和矩形的贯通孔4f。贯通孔4e、4f是在使第2导电构件4与壳体2成形为一体时供树脂流入的孔。如图2的（b）所示，在第2导电构件4的下表面侧，贯通孔4e、4f的开口边缘被实施了倒角加工，从而该贯通孔4e、4f随着朝向下表面去而扩开。由此，流入孔内并固化了的树脂作为防脱部发挥作用，而防止第2导电构件4自壳体2向下方脱落。

在第2导电构件4的周缘形成有多个缺口4h。缺口4h形成在使第2导电构件4与壳体2成形为一体时供树脂流入的空间。如图2的（b）所示，在第2导电构件4的下表面侧，缺口4h的开口边缘被实施了倒角加工，从而该缺口4h随着朝向下表面去而扩开。由此，流入各缺口4h内并固化了的树脂作为防脱部发挥作用，而防止第2导电构件4自壳体2向下方脱落。

通过这样使第1导电构件3和第2导电构件4与壳体2成形为一体，如图1所示，在贯通孔2b的内部，在第1固定电极3A与第2固定电极4A之间形成没有底的空隙9。

可动电极5由铜等导电性材料构成。可动电极5具有：一对第1边缘部5a，其在可动电极5的左右端部弯曲并沿前后方向延伸；以及第2边缘部5b，其在可动电极5的前后端部沿左右方向延伸。可动电极5以第1边缘部5a载置在第2固定电极4A上的方式配置在壳体2的贯通孔2b内。

上盖6由具有挠性的绝缘性材料构成。作为该材料的例子，能够列举出形成有丙烯酸系的粘接面的聚酰亚胺膜、聚醚醚酮膜。通过将该粘接面粘接于壳体2的周壁2a的上表面，而将贯通孔2b的上侧开口部封闭。

按压件7通过适当的方法粘接于上盖6的上表面中央部。按压件7由具有刚性的适当的材料构成。

下盖8由具有耐热性的绝缘性材料构成。作为该材料的例子，能够列举出形成有丙烯酸系的粘接面8a的聚酰亚胺膜。通过将该粘接面8a粘接于壳体2的周壁2a的下表面，而将贯通孔2b的下侧开口部封闭。

图3和图4是表示如上述那样组装成的按键开关1的外观的图。在图3中，（a）是从上方观察到的立体图，（b）是从下方观察到的立体图。在图4中，（a）是俯视图，（b）是主视图，（c）是仰视图，（d）是右视图。后视图和左视图显示为分别与主视图和右视图对称，因此省略图示。

图5是沿图4的（a）中的线V-V剖切的剖视图。壳体2的贯通孔2b的上侧开口部被上盖6封闭、下侧开口部被下盖8封闭，由此形成操作空间10。在操作空间10的内部配置有第1固定电极3A、第2固定电极4A及可动电极5。下盖8的粘接面8a通过形成于第1固定电极3A的贯通孔3g以及形成在第1固定电极3A与第2固定电极4A之间的空隙9而暴露在操作空间10内。

可动电极5呈上侧凸的圆顶状。在按压件7上未作用有负荷的状态下，可动电极5的中央部5c与第1固定电极3A分开。即，第1固定电极3A与第2固定电极4A之间为非导通状态。

在规定值以上的负荷自上方作用于按压件7时，可动电极5的中央部5c向下方发生变形而与第1固定电极3A接触。即，第1固定电极3A与第2固定电极4A之间成为导通状态。第1固定电极3A的贯通孔3g形成在可动电极5的发生了变形的中央部5c所抵接的位置。

如图1所示，壳体2的周壁2a的内周面具有朝向贯通孔2b延伸的突部2e。图6是沿箭头VI-VI放大表示该部分的剖视图。突部2e形成在矩形的贯通孔3f的上方，该矩形的贯通孔3f形成于第1导电构件3的第2部分3b。突部2e相对于第1导电构件3的上表面形成有微小的台阶2f。台阶2f的高度设定为：在无负荷时、突部2e的上表面不与可动电极5的第2边缘部5b接触的程度。

虽然省略图示，但在形成于第2导电构件4的第1部分4a的矩形的贯通孔4f的上方也形成有具有同样的结构的突部。

图7是表示取下了下盖8的状态的壳体2的下表面侧的分解立体图。第1固定电极3A和第2固定电极4A这两者的下表面暴露在壳体2的下侧。如图5中也有所示那样，在壳体2的下侧，壳体2、第1固定电极3A以及第2固定电极4A这三者的位于最外侧的平坦面彼此为同一平面F。通过将粘接面8a粘接于该平面，而由下盖8将贯通孔2b覆盖。

如图8所示，按键开关1安装于例如电路板20，外部端子（第1导电构件3的右端部3c、左端部3d，以及第2导电构件4的右端部4c、左端部4d）通过软钎焊等与布线电连接。图8的（a）表示外部端子载置于电路板20的上表面20a的情况。图8的（b）表示在形成于电路板20的贯穿孔内***按键开关1、外部端子载置于电路板20的下表面20b的情况。

采用本实施方式的结构，壳体2划分有操作空间10，第1固定电极3A、第2固定电极4A及可动电极5配置在操作空间10内。可动电极5能够与第1固定电极3A接触、分离。在此，在壳体2下侧（规定侧的一例），壳体2、第1固定电极3A及第2固定电极4A这三者的位于最外侧的平坦面彼此为同一平面F。换言之，壳体2不存在位于比第1固定电极3A和第2固定电极4A这两者的下侧平坦面靠下方位置的部分。

因而，能够实现按键开关1的在上下方向上的尺寸较小（薄型化）。例如在图8的（a）和图8的（b）所示的任一情况下，都能够使电路板20的在法线方向上的尺寸较小，因此还能有助于搭载按键开关1的设备的小型化。并且，没有必要使形成壳体2的树脂迂回到第1固定电极3A和第2固定电极4A的下方，因此能够使模具构造简化。能够削减所使用的树脂的量，相应地还有助于削减制造成本。

采用本实施方式的结构，利用被形成于壳体2的贯通孔2b划分出操作空间10。由此，能够使贯通孔2b的位于壳体2的下侧的开口面为在该下侧位于最靠外侧的平坦面，能够进一步薄型化。列举数值的例子，以往的按键开关的厚度尺寸（除了按压件7之外的部分的厚度尺寸）为0.46mm，而采用本实施方式的结构能够实现薄型化为0.36mm（即，薄型化超过20%）。

将绝缘性的下盖8安装于壳体2的下表面而覆盖贯通孔2b，从而能够使在贯通孔2b内暴露于壳体2的下方的第1固定电极3A和第2固定电极4A与外部电绝缘，并且能够防止水、灰尘进入操作空间10。

采用本实施方式的结构，下盖8为耐热性的膜，因此不会有损按键开关1的薄型化。列举数值的例子，在利用树脂成形下盖的情况下，为了能够使树脂流动，需要0.08mm～0.1mm的厚度。但是，在利用耐热性膜构成下盖8的情况下，厚度为0.02mm～0.05mm即可。并且，在利用软钎焊将按键开关1安装于电路板20的情况下，能够避免热损伤。

采用本实施方式的结构，在第1固定电极3A上形成有贯通孔3g。贯通孔3g形成在由于对按压件7进行操作而发生了变形的可动电极5的中央部5c所接触的位置。由此，可动电极5的中央部5c与贯通孔3g的边缘部线接触。与没有形成贯通孔3g而可动电极5与第1固定电极3A点接触的情况相比较，能够提高接触稳定性。

在反复进行多次可动电极5与第1固定电极3A的接触、分离时，会产生黑色粉末（日文：ブラックパウダー）。采用本实施方式的结构，下盖8的粘接面8a暴露于贯通孔2b内。因此，能够利用粘接面8a捕捉产生的黑色粉末。因此，能够防止由于黑色粉末在操作空间10内移动而导致接触阻力不稳定。

采用本实施方式的结构，在可动电极5与第1固定电极3A相接触的接触部分形成有贯通孔3g，在该贯通孔3g的下方，下盖8的粘接面8a也暴露着。因此，能够防止黑色粉末堆积在可动电极5和第1固定电极3A之间的接触部。能够进一步高效地捕捉产生的黑色粉末。

可动电极5具有用于与第1固定电极3A（第1电极的一例）接触、分离的中央部5c（可动电极的第1部分的一例）以及用于与第2固定电极4A（第2电极的一例）相接触的第1边缘部5a（可动电极的第2部分的一例）。壳体2的突部2e自划分出操作空间10的周壁2a向可动电极5的第2边缘部5b和第1固定电极3A之间延伸。

采用这样的结构，能够防止由于振动、撞击作用于按键开关1致使可动电极5的第2边缘部5b与第1固定电极3A相接触而导致第1固定电极3A与第2固定电极4A之间意外成为导通状态的情况。因为可动电极5的第2边缘部5b在与第1固定电极3A接触之前会与绝缘性的突部2e相接触。

上述实施方式用于便于理解本发明，并非用于限定本发明。不言而喻，本发明在不脱离其主旨的前提下能够进行变更、改良，并且本发明包含与上述实施方式等同的技术方案。

对于壳体2，并非一定需要通过贯通孔2b来划分操作空间10。只要在壳体2的下侧、壳体2、第1固定电极3A以及第2固定电极4A这三者的位于最外侧的平坦面彼此成为同一平面，例如也可以是通过形成于壳体2的凹部来划分操作空间10的结构。在该情况下，第1固定电极3A的一部分和第2固定电极4A的一部分配置于操作空间10内。

上盖6和下盖8并非一定需要是具有粘接面的膜。例如也可以是使用尼龙膜、通过激光熔接而向壳体2进行安装的结构。

并非一定需要将相对于上盖6独立的按压件7粘接于上盖6的结构。也可以使用由热塑性树脂将片状的部分和作为按压件发挥作用的部分成形为一体而成的构件。

对于形成于第1固定电极3A和可动电极5之间的接触部的贯通孔3g，只要能够确保这两者之间的线接触，也可以是盲孔。

开关不限于按键开关1，只要是具有用于与配置于操作空间10内的固定电极接触、分离的可动电极的开关即可。例如本发明也能够应用于滑动开关。

附图标记说明

1、按键开关；2、壳体；2b、贯通孔；2e、突部；3A、第1固定电极；3g、贯通孔；4A、第2固定电极；5、可动电极；5a、第1边缘部；5b、第2边缘部；8、下盖；8a、粘接面；F、同一平面。

Claims (7)

1.一种开关，其中，

该开关包括：

划分有操作空间的绝缘性的壳体、

至少一部分配置于上述操作空间内的固定电极、以及

配置于上述操作空间内且与上述固定电极的上述一部分接触、分离的可动电极，

在上述壳体的规定侧，上述壳体的位于最外侧的平坦面和上述固定电极的位于最外侧的平坦面彼此成为同一平面。

2.根据权利要求1所述的开关，其中，

上述操作空间是通过在上述规定侧开口的贯通孔划分而成的，

上述开关包括安装于上述平面且覆盖上述贯通孔的绝缘性的盖。

3.根据权利要求2所述的开关，其中，

上述盖为耐热性膜。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的开关，其中，

在上述固定电极的上述一部分形成有孔。

5.根据权利要求4所述的开关，其中，

上述孔贯穿上述固定电极。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的开关，其中，

上述盖具有用于与上述平面粘接的粘接面，

上述粘接面暴露于上述贯通孔内。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的开关，其中，

上述固定电极包括第1电极和第2电极，

上述可动电极具有用于与上述第1电极接触、分离的第1部分以及用于与上述第2电极相接触的第2部分，

上述壳体具有自用于划分上述操作空间的壁向上述可动电极与上述第1电极之间延伸的突部。