薄型按鍵開關的製作方法
2023-10-17 20:45:44 1
專利名稱：薄型按鍵開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過拱形可動接觸元件發生彈性形變或復原，通過與外殼內的多個固定觸點導通或斷開的方式，實現開關功能的按鍵開關；具體說明為，涉及一種厚度進一步減小的薄型按鍵開關。
背景技術：
傳統的小型按鍵開關普遍採用了如圖7所示結構。即，傳統的按鍵開關包括:嵌入第一金屬板I及第二金屬板2進行成型的具有底部且頂部開放的箱型外殼3 ;收容於上述外殼3的內部空間3a中的拱形可動接觸元件4 ；以及限制上述可動接觸元件4向上運動，並防止灰塵侵入到外殼3內部觸點部分的保護蓋5。另外，第一金屬板I的一部分露出於外殼3內部空間3a的底面從而形成固定觸點6，第二金屬板2的一部分從底面露出以能夠與外殼3內搭載的可動接觸元件4的邊緣接觸。另外，第一金屬板及第二金屬板1、2的另一側末端分別從外殼3的外壁露出，以形成外部連接端子(省略圖示)。上述傳統的小型按鍵開關組裝在電路板上，位於沒有圖示的操作體的下側，通過上述操作體用手指等從上方按下可動接觸元件4時，可動接觸元件4就會與保護蓋5 —起向下方產生彈性形變，使得可動接觸元件4的頂點反轉，從而與第一金屬板I的固定觸點6接觸，從而使開關電路從「關」狀態轉變為「開」狀態。在上述「開」狀態下，解除手指等的下壓力，可動接觸元件4就會在自身彈性回復力作用下恢復原狀，使得可動接觸元件4的頂點與第一金屬板I的固定觸點6分離，從而使開關電路重新轉變為「關」狀態。但是，上述傳統的小型按鍵開關採用了在製造外殼3的過程中嵌入第一金屬板及第二金屬板1、2進行一體成型的結構，因此，外殼的底部必須確保具有嵌入成型時能夠埋設第一金屬板及第二金屬板1、2的厚度，另外，外殼3的內部空間3a用於收容拱形的可動接觸元件4，因此，必須確保具有能夠容納可動接觸元件4的空間。因此，上述傳統的小型按鍵開關的厚度一般製作成3_以上，其結構很難進一步實現超薄化。至今為止，因為上述按鍵開關體積相對較小，因此主要用於手機或其它小型電子產品，但是，最近上述電子產品為提高使用及攜帶上的方便性，要求進一步減小重量及厚度，對此，傳統的按鍵開關就顯得力不從心。
發明內容
本發明為解決上述問題而提出，其目的是提供一種通過使拱形可動接觸元件發生彈性形變或復原而與外殼內的固定觸點導通或斷開的方式實現開關功能的按鍵開關，具體說明為，提供一種厚度進一步減小的薄型按鍵開關，以滿足使用該開關的電子產品的輕量化、超薄化要求。為達到上述目的，本發明的薄型按鍵開關包括:上基膜和下基膜；一對第一導電板及第二導電板，該對第一導電板及第二導電板設置於上述上基膜和下基膜之間，並且該對第一導電板及第二導電板的外表面和內表面分別附著於上述上基膜和下基膜的相對表面，該對第一導電板及第二導電板的外部觸點向上基膜和下基膜的外部露出，該對第一導電板及第二導電板的固定觸點向上基膜的上表面露出；拱形可動接觸元件，該拱形可動接觸元件的邊緣部與上述第一導電板的固定觸點接觸並導通，該拱形可動接觸元件的中央的頂點部在第二導電板的固定觸點的上方隔離設置；隔膜，該隔膜附著於上述上基膜的上表面上，並形成有容納上述可動接觸元件的空間部；以及保護膜，該保護膜附著於上述隔膜的上表面上，並覆蓋上述可動接觸元件的上表面。本發明的薄型按鍵開關的特徵還在於，上述上基膜在與第一導電板及第二導電板的固定觸點相對應的位置形成有內部露出孔，上述第一導電板及第二導電板的固定觸點能夠通過該內部露出孔向隔膜的空間部露出。本發明的薄型按鍵開關的特徵還在於，在上述上基膜和隔膜之間還設置有形成有通孔的加固板，該通孔能夠使第一導電板及第二導電板的固定觸點露出。本發明的薄型按鍵開關的特徵還在於，在上述加固板和上述隔膜之間還設置有形成有通孔的絕緣膜，該通孔能夠使第一導電板及第二導電板的固定觸點露出。本發明的薄型按鍵開關的特徵還在於，上述下基膜在與第一導電板及第二導電板的外部觸點相對應的位置形成有外部露出孔，上述第一導電板及第二導電板的外部觸點能夠通過該外部露出孔向外部露出。本發明的薄型按鍵開關的特徵還在於，上述第一導電板及第二導電板的邊緣位置延伸形成有向上基膜和下基膜之間的側方向露出的多個外部接觸片。本發明的薄型按鍵開關的特徵還在於，該按鍵開關包括:在上述下基膜和第一導電板及第二導電板之間設置的加固金屬板；以及在該加固金屬板和第一導電板及第二導電板之間設置的絕緣膜，並且在上述加固金屬板的邊緣位置形成有伸長延伸的多個彎曲固定片，從而能夠覆蓋上述保護膜的部分上表面。具有上述技術特徵的本發明的薄型按鍵開關，層疊了實現開關功能的第一導電板和第二導電板，以及對其進行支撐的由薄導電板和合成樹脂薄膜製成的上基膜和下基膜，從而最大程度地減小了開關裝置的厚度。另外，由於各組成部件均由薄導電板和合成樹脂薄膜通過壓力機加工而成，並通過粘接劑等粘貼手段依次固定上述部件以進行組裝，因此相比傳統技術，節省了製造費用，簡化了組裝工程，提高了生產效率。
圖1是本發明第一實施方式涉及的薄型按鍵開關的分解示意圖。圖2a及圖2b是沿圖1中A-A線剖開的剖視圖，用於說明本發明第一實施方式涉及的薄型按鍵開關的工作狀態。圖3是本發明第二實施方式涉及的薄型按鍵開關的分解示意圖。圖4是本發明第二實施方式涉及的薄型按鍵開關的截面圖。圖5是本發明第三實施方式涉及的薄型按鍵開關的分解示意圖。圖6是本發明第三實施方式涉及的薄型按鍵開關的組合狀態示意圖。圖7是傳統按鍵開關的截面圖。附圖標記說明
110、120、310、320:上基膜、下基膜111、112:內部露出孔121、122:外部露出孔130、140、330、340:第一導電板及第二導電板131、141:外部觸點132、142、332、342:固定觸點150、350:隔膜151,351:空間部160,360:可動接觸元件170,370:保護膜180:加固板181、191:通孔190、390:絕緣膜380:加固金屬板381:彎曲固定片
具體實施例方式下面參照附圖對本發明具體實施方式
涉及的薄型按鍵開關進行詳細說明。第一實施方式圖1及圖2a、圖2b是本發明第一實施方式涉及的薄型按鍵開關的示意圖，如圖所不，該薄型按鍵開關包括:上基膜和下基膜110、120 ;第一導電板及第二導電板130、140 ;隔膜150 ;可動接觸元件160 ;及保護膜170。上基膜和下基膜110、120是由絕緣性合成樹脂，如聚醯亞胺(Polyimide)構成的厚度為0.01-0.1mm的薄膜，通過壓力機加工而成。上基膜和下基膜110、120的材料並不局限於上述聚醯亞胺，只要具有絕緣性且能夠製成薄膜形態的材料均可使用。第一導電板及第二導電板130、140置於上述上基膜和下基膜110、120之間，是由導電材料，如磷青銅構成的厚度為0.01-0.1mm的薄板狀部件，其通過壓力機加工而成。第一導電板及第二導電板130、140的外觀形狀及尺寸最好與上述上基膜和下基膜110、120相同，材料並不局限於上述磷青銅，只要具有導電性且能夠製成薄板狀的材料均可使用。另夕卜，第一導電板及第二導電板130、140的外表面(五芒)和內表面(OI ^ )分別附著於上基膜和下基膜110、120的相對表面，並且可以通過在上基膜和下基膜110、120的相對表面上塗抹粘接劑(沒有圖示)進行粘貼。另外，第一導電板及第二導電板130、140分別具有用於實現開關功能的外部觸點
131、141和固定觸點132、142。外部觸點131、141向上基膜和下基膜110、120的外部露出，固定觸點132、142向上基膜110的上表面露出，本發明的第一實施方式示出了上述外部觸點131、141向下基膜120的底面露出的實施例。即，上述下基膜12 0在與上述第一導電板及第二導電板130、140的外部觸點131、141相對應的位置形成了外部露出孔121、122，上述第一導電板及第二導電板130、140的外部觸點131、141通過上述外部露出孔121、122向外部露出。上述第一導電板及第二導電板130、140的外部觸點131、141最好通過壓力機進行壓紋加工，以使其向下凸出。從而使外部觸點131、141通過外部露出孔121、122從下基膜120的底面略微凸出，進而能夠方便地與沒有圖示的外部連接端子電連接(掃7|勾^ )。另外，上述上基膜110在與上述第一導電板及第二導電板130、140的固定觸點
132、142相對應的位置形成了內部露出孔111、112，第一導電板及第二導電板130、140的固定觸點132、142通過上述上基膜110的內部露出孔111、112向上基膜110的上表面露出。上述第一導電板及第二導電板130、140的固定觸點132、142最好通過壓力機進行壓紋加工，以使其向上方凸出。這樣，固定觸點132、142將通過內部露出孔111、112從上基膜110的上表面略微凸出，從而能夠方便地與可動接觸元件160電連接(掃7|勾包今)。隔膜150附著在上述上基膜110的上表面上，並形成有容納可動接觸元件160的空間部151。隔膜150與上基膜和下基膜110、120相同，是由絕緣性合成樹脂，如聚醯亞胺構成的厚度為0.01-0.1mm的薄膜，通過壓力機加工而成。隔膜150的外觀形狀及尺寸與上基膜和下基膜110、120相同，可以通過在附著於上基膜110的上表面的對應表面上塗抹粘接劑(沒有圖示)來進行粘貼。可動接觸元件160由彈性及導電性很好的金屬材料，如不鏽鋼板材通過壓力機加工呈拱形而製成，並容納於上述隔膜150的空間部151內，上述可動接觸元件160的邊緣部分與第一導電板130的固定觸點132接觸並導通，上述可動接觸元件160中央的頂點部設置在第二導電板140的固定觸點142上方，並與其隔離。上述拱形可動接觸元件160可以採用多種形狀，並從中選擇一種使用，根據不同的可動接觸元件160形狀，可以相應地改變第一導電板及第二導電板130、140的形狀設計。例如，第一實施方式採用的可動接觸元件160為在邊緣部分以90度間隔等間隔設置四個觸點a的「十」字形， 第一導電板130就可以製成中央形成通孔的環狀，以使可動接觸元件160的四個觸點a能夠接觸，第二導電板140則可以製成小於上述通孔的板狀，使其能夠置於第一導電板130的通孔內，並位於可動接觸元件160的頂點部下方。雖然沒有圖示，上述第一導電板及第二導電板130、140的結構，可以同樣用於邊緣整體形成觸點a的圓形的可動接觸元件。另外，上述可動接觸元件160和第一導電板及第二導電板130、140可以如圖5及圖6所示，採用後述第三實施方式採用的可動接觸元件360和第一導電板及第二導電板330,340的形狀。如圖1及圖2a、圖2b所示，保護膜170附著於隔膜150的上表面，並覆蓋上述可動接觸元件160的上表面，以防止可動接觸元件160脫落，同時防止異物侵入到內部的觸點部分。保護膜170與上基膜和下基膜110、120相同，是由絕緣性合成樹脂，如聚醯亞胺構成的厚度為0.01-0.1mm的薄膜，通過壓力機加工而成。保護膜170的外觀形狀及尺寸與上基膜和下基膜110、120相同，可以通過在附著於隔膜150的上表面的對應表面上塗抹粘接劑(沒有圖示)來進行粘貼。具有上述結構的本發明第一實施方式涉及的薄型按鍵開關中，向下基膜120的底面露出的第一導電板及第二導電板130、140的外部觸點131、141可以與例如電路板上的連接端子電連接而使用。從而，當用手指等從上方按下可動接觸元件160時，可動接觸元件160將與保護膜170 一同向下產生彈性形變，以使可動接觸元件160的頂點反向，如圖2b所示，與第二導電板140的固定觸點142接觸，從而使開關電路從「關」狀態轉變為「開」狀態。在上述「開」狀態下，當解除手指等的下壓力時，可動接觸元件160就會在自身彈性回復力的作用下恢復原狀，於是可動接觸元件160的頂點部將如圖2a所示,與第二導電板140的固定觸點142分離，因此開關電路將重新轉變為「關」狀態，從而實現開關功能。按照上述方法工作的本發明第一實施方式涉及的薄型按鍵開關包括用於實現開關功能的第一導電板及第二導電板130、140以及對其進行支撐的上基膜和下基膜110、120，並且它們均由薄板狀部件或合成樹脂薄膜製成，並採用了層疊結構，厚度大約在
0.5-1.0mm,因此最大限度地減小了開關的厚度。另外，由於各組成部件均由薄板狀部件和合成樹脂薄膜通過壓力機加工而成，並通過粘接劑等粘貼手段進行固定組裝，因此實現了製造及組裝作業的單一化，提高了操作性及生產效率。第二實施方式圖3及圖4是本發明第二實施方式涉及的薄型按鍵開關示意圖。第二實施方式的薄型按鍵開關與第一實施方式的區別特徵在於，在上基膜110和隔膜150之間增設了形成有通孔181的加固板180，該通孔181能夠使第一導電板及第二導電板130、140上的固定觸點132、142露出，其它結構與第一實施方式相同。以下說明中省略對相同部分的詳細說明。上述加固板180的作用是從結構上對薄型按鍵開關進行加固，其由具有一定結構強度的厚度為0.01-0.1mm的薄板狀部件通過壓力機加工而成。加固板180的外觀形狀及尺寸與上述上基膜和下基膜110、120相同，其通過在上基膜110的附著面上塗抹粘接劑(沒有圖示)來進行粘貼。如果加固板180由絕緣材料製成，則無需在加固板180和可動接觸元件160之間進行絕緣處理。但是，如果加固板180由導電性金屬板材，如不鏽鋼板材構成，則需要在加固板180和可動接觸元件160之間進行絕緣處理。為此，在加固板180和隔膜150之間增設了形成有通孔191的絕緣膜190，該通孔191能夠使第一導電板及第二導電板130、140上的固定觸點132、142露出。上述絕緣膜190與上基膜和下基膜110、120相同，都是由絕緣性合成樹脂，如聚醯亞胺構成的厚度為0.01-0.1mm的薄膜，且通過壓力機加工而成。絕緣膜190的外觀形狀及尺寸與上述上基膜和下基膜110、120相同,其通過在附著於加固板180的上表面的對應表面上塗抹粘接劑(沒有圖示)來進行粘貼。具有上述結構的本發明第二實施方式涉及的薄型按鍵開關，相比前面的第一實施方式，增設了加固板180，因此能夠從結構上對薄型按鍵開關進行進一步加固。第三實施方式圖5及圖6是本發明第三實施方式涉及的薄型按鍵開關示意圖，第三實施方式的薄型按鍵開關與第一實施方式的區別特徵在於，替換使用了不同形狀的可動接觸元件360和第一導電板及第二導電板330、340。另外，區別特徵還在於，下基膜320上沒有形成外部露出孔，並且在上述第一導電板及第二導電板330、340的 邊緣部位形成了向上基膜和下基膜310、320之間的側方向露出的多個外部接觸片331、341。另外，區別特徵還在於，本發明的第三實施方式還包括:設置在上述下基膜320和第一導電板及第二導電板330、340之間的加固金屬板380 ;設置在上述加固金屬板380和第一導電板及第二導電板330、340之間的絕緣膜390。其它結構與前述第一實施方式相同，以下說明中省略對相同部分的詳細說明。可動接觸元件360形成為長方形拱形，其兩側相對邊緣部具有兩個觸點a。第一導電板330和第二導電板340以上述兩個觸點a為基準左右配置,第一導電板330延伸形成了固定觸點332，固定觸點332延伸到能夠與上述兩個觸點a接觸的位置，第二導電板340延伸形成了固定觸點342，固定觸點342延伸到能夠與可動接觸元件360的頂點部接觸的位置。上述可動接觸元件360，可以採用前述第一及第二實施方式採用的「十」字形的可動接觸元件160，也可以採用沒有圖示的圓形可動接觸元件。加固金屬板380從結構上對薄型按鍵開關進行加固，並保持牢固的組裝狀態，其由具有一定結構強度的金屬材料，如不鏽鋼製成的厚度為0.01-0.1mm的薄板狀部件通過壓力機加工而成。加固金屬板380的外觀形狀及尺寸與上述上基膜和下基膜310、320相同，並通過在下基膜320的上表面上塗抹粘接劑(沒有圖示)來進行粘貼。另外，上述加固金屬板380邊緣形成了伸長延伸(即延伸很長)的多個彎曲固定片381，通過彎曲上述彎曲固定片381，可以覆蓋上述保護膜370的部分上表面。絕緣膜390附著在加固金屬板380的上表面上,在加固金屬板380和第一導電板及第二導電板330、340之間起絕緣作用。絕緣膜與上基膜和下基膜310、320相同，都是由絕緣性合成樹脂，如聚醯亞胺構成的厚度為0.01-0.1mm的薄膜，且通過壓力機加工而成。絕緣膜390的外觀形狀及尺寸與上基膜和下基膜310、320相同，其通過在附著於加固金屬板380的上表面的相對表面上塗抹粘接劑(沒有圖示)來進行粘貼。上述本發明的第三實施方式涉及的薄型按鍵開關中，向上基膜和下基膜310、320之間的側方向露出的第一導電板及第二導電板330、340的外部接觸片331、341可以與例如電路板上的連接端子電連接而使用。另外，相比前述第一實施方式，通過增設加固金屬板380，從結構上對薄型按鍵開關進行了加固，並且由於將各組成部件進行層疊粘貼後，將加固金屬板380的彎曲固定片381以「[」形彎曲，可以覆蓋保護膜370的部分上表面，因此，能夠進一步牢固地保持各組成部件的固定狀態。以上對本發明優選實施方式進行了說明，但本發明權利要求範圍並不局限於上述實施方式，在不脫離本發明技術思想和權利要求範圍的範疇內，本發明所屬領域從業人員可以進行多種變更、變形或置換，這些實施方式仍應屬於本發明權利要求範圍。
權利要求
1.一種薄型按鍵開關，其特徵在於，該按鍵開關包括:上基膜和下基膜；一對第一導電板及第二導電板，該對第一導電板及第二導電板設置於所述上基膜和下基膜之間，並且該對第一導電板及第二導電板的外表面和內表面分別附著於所述上基膜和下基膜的相對表面，該對第一導電板及第二導電板的外部觸點向所述上基膜和下基膜的外部露出，該對第一導電板及第二導電板的固定觸點向所述上基膜的上表面露出；拱形可動接觸元件，該拱形可動接觸元件的邊緣部與所述第一導電板的固定觸點接觸並導通，該拱形可動接觸元件的中央的頂點部在所述第二導電板的固定觸點的上方隔離設置；隔膜，該隔膜附著於所述上基膜的上表面上，並形成有容納所述可動接觸元件的空間部；以及保護膜，該保護膜附著於所述隔膜的上表面上，並覆蓋所述可動接觸元件的上表面。
2.根據權利要求1所述的薄型按鍵開關，其特徵在於，所述上基膜在與所述第一導電板及第二導電板的固定觸點相對應的位置形成有內部露出孔，所述第一導電板及第二導電板的固定觸點能夠通過該內部露出孔向所述隔膜的空間部露出。
3.根據權利要求2所述的薄型按鍵開關，其特徵在於，在所述上基膜和隔膜之間設置有形成有通孔的加固板，該通孔能夠使所述第一導電板及第二導電板的固定觸點露出。
4.根據權利要求3所述的薄型按鍵開關，其特徵在於，在所述加固板和所述隔膜之間設置有形成有通孔的絕緣膜，該通孔能夠使所述第一導電板及第二導電板的固定觸點露出。
5.根據權利要求1所述的薄型按鍵開關，其特徵在於，所述下基膜在與所述第一導電板及第二導電板的外部觸點相對應的位置形成有外部露出孔，所述第一導電板及第二導電板的外部觸點能夠通過該外部露出孔向外部露出。
6.根據權利要求1所述的薄型按鍵開關，其特徵在於，所述第一導電板及第二導電板的邊緣位置延伸形成有向所述上基膜和下基膜之間的側方向露出的多個外部接觸片。
7.根據權利要求1所述的薄型按鍵開關，其特徵在於，該按鍵開關包括:在所述下基膜和第一導電板及第二導電板之間設置的加固金屬板；以及在該加固金屬板和第一導電板及第二導電板之間設置的絕緣膜，並且在所述加固金屬板的邊緣位置形成有伸長延伸的多個彎曲固定片，從而能夠覆蓋所述保護膜的部分上表面。
全文摘要
本發明的目的是提供一種厚度進一步減小的薄型按鍵開關。所述薄型按鍵開關包括上基膜和下基膜；一對第一導電板及第二導電板，該對第一導電板及第二導電板設置於上述上基膜和下基膜之間，其外表面和內表面分別附著於上基膜和下基膜的相對表面，其外部觸點向上基膜和下基膜的外部露出，固定觸點向上基膜的上表面露出；拱形可動接觸元件，該拱形可動接觸元件的邊緣部與上述第一導電板的固定觸點接觸並導通，其中央的頂點部在第二導電板的固定觸點的上方隔離設置；隔膜，該隔膜附著於上述上基膜的上表面上，並且形成有容納上述可動接觸元件的空間部；以及保護膜，該保護膜附著於上述隔膜的上表面上，並覆蓋上述可動接觸元件的上表面。
文檔編號H01H13/48GK103117183SQ20111036531
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者郭泳甲 申請人:株式會社Magma