可動接點、帶可動接點的薄板以及使用這些的開關裝置的製作方法

2023-06-22 19:40:41 2

專利名稱：可動接點、帶可動接點的薄板以及使用這些的開關裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可動接點、帶可動接點的薄板以及使用這些的開關裝置，用於在行動電話等電子設備的操作部中使用的帶可動接點的薄板等中。

背景技術：
近年來，以行動電話為主的移動通訊設備等電子機器的小型化進展顯著，在構成這些操作部中的開關裝置時所使用的帶可動接點的薄板也要求維持其高觸感·長壽命，同時小型化。
作為用於這種現有的帶可動接點的薄板的可動接點，提出有如圖11～圖12所示的可動接點，下面用該圖對該可動接點進行說明。
圖11為現有可動接點的剖面圖，圖12為其俯視圖。
如所述圖所示，可動接點1為其中央向上方突出的、從側面看為大致拱形，在上面看形成為將圓形外形的上下兩端平行切除而成的長尺寸的形狀。
該可動接點1用衝壓金屬模對彈性薄板金屬依次實施衝壓加工和彎曲加工，形成上述形狀。
而且，在其使用狀態中，當對上述中央部分施加按壓力，且超過規定的按壓力(也稱為「下壓力」)時，在伴隨咔嗒感覺(稱為「卡搭感」)的同時，上述中央部分以向下方鼓起的狀態進行彈性反轉動作。反之，當除去該按壓力，且比規定的按壓力(恢復力)小時，在伴隨卡搭感的同時，利用自身的彈性復原力恢復到起初形狀。
上述形狀的可動接點1具有圓形外形的上下兩端被平行切除的平行部分，因此在排列使用多個之際，能夠具有良好的配置效率。
需要說明的是，作為與該申請發明有關的現有技術文獻信息，例如公知有日本特開2005-71783號公報。
然而，在上述現有可動接點1中，因為其為長尺寸形狀，所以配置效率好，而另一方面，由於伴隨近年來的設備的小型化，也要求可動接點1自身外形小，因此，當過於窄小地設定其寬度時，按壓力降低或卡搭感變弱，有時不能夠在實際中應用。


發明內容
本發明是解決上述現有問題的發明，其提供一種可動接點、帶可動接點的薄板、以及使用這些的開關裝置，所述可動接點形成可得到必須的按壓力和良好的卡搭感的窄形狀。
因此，在本發明中，對於彈性薄板金屬，以下方開口的球面狀，用平行的直線對稱於俯視為圓形的中心線來切除兩端部，通過上述切除而形成的直線狀邊緣部和圓形的邊緣部的交點部被圓弧狀倒角，從而形成大致橢圓形，使得表示操作時的按壓力(P1)和恢復力(P2)的關係((P1-P2)/P1)的所謂卡搭率(クリック率)至少為40％以上。優選的是，將切除兩端部的平行直線的間隔(W)相對於圓形的外徑尺寸(ФD)的比例(W/D)為62％以上，並且，倒角半徑(R)為0.8mm～1.2mm，長度方向外周即圓形的邊緣部的傾斜角度為8度～20度。
由此，可以由該設定寬度(W/D)和圓形邊緣部的傾斜角度得到必要的按壓力，還可通過將形成大致橢圓形的直線狀邊緣部和圓形的邊緣部的交點部形成的角部進行圓弧狀倒角來提高卡搭感。而且，可得到反轉動作時的動作穩定性大的可動接點，即，作為窄寬度設定，實現了節省面積化和配置效率的提高，還可以得到動作觸感良好的可動接點。
如上所述，根據本發明，能夠實現可獲得需要的按壓力和卡搭感等、並以窄寬度形成為大致橢圓形的可動接點。



圖1是本發明實施方式的可動接點的俯視圖； 圖2是該可動接點的側視圖； 圖3是使用了該可動接點的可動接點體的剖面圖； 圖4是該可動接點體的分解立體圖； 圖5是使用了該可動接點體的操作面板的剖面圖； 圖6是表示將傾斜角度(θ)設定為15度、將圓弧狀尺寸(R)設定為0.9mm的狀態下的側邊寬度比率(W/D)和卡搭率的關係圖； 圖7是表示該側邊寬度比率(W/D)和按壓力的關係圖； 圖8是側邊寬度比率(W/D)為65％、圓弧狀尺寸(R)為0.9mm的狀態下的傾斜角度(θ)和按壓力的關係圖； 圖9是表示該傾斜角度(θ)和卡搭率的關係圖； 圖10是表示改變圓錐狀周緣部的傾斜角度(θ)為15度的側邊寬度比率(W/D)時的圓弧狀尺寸(R)和卡搭率的關係圖； 圖11是現有可動接點的剖面圖； 圖12是現有可動接點的俯視圖。

具體實施例方式 下面，用圖1～圖10對本發明的可動接點、帶可動接點的薄板、以及使用這些的開關裝置的實施方式進行說明。
(實施方式) 圖1是本發明實施方式的可動接點的俯視圖，圖2是該可動接點的側視圖。
如圖2所示，由彈性金屬薄板構成的可動接點20為中央向上方突出的、從側面看為大致拱形的形狀。而且如圖1所示，分別以與俯視為圓形的水平中心線等距離的方式用直線平行地將上下兩端部切除。用該直線切除而形成的直線狀邊緣部23和俯視為圓形的邊緣部的交點部形成的四個角部，以圓弧狀倒角形成四個圓弧狀角部24，從而形成為大致橢圓形(橢圓形狀或者跑道形狀)。
而且，由於可動接點20的長度方向的圓弧狀外周緣形成從側面看為傾斜面的圓錐狀周緣部21，被該圓錐狀周緣部21夾持的中間部分成為向上方鼓起的球面狀部22。
作為該可動接點20的使用狀態，在球面狀部22上面施加按壓力且超過規定按壓力時，在伴隨卡搭感的同時，以上述球面狀部22向下方鼓起的狀態進行彈性反轉動作。接著，在除去該按壓力且比規定的復原力小時，在伴隨卡搭感的同時，利用自身的彈性恢復力，自我恢復到起始的向上方鼓起的球面形狀。
接著，對將多個該可動接點20保持在絕緣膜下面的規定位置處的帶可動接點的薄板、即所謂的可動接點體10和使用該可動接點體10的開關裝置、即操作面板進行說明。
圖3是使用本實施方式的可動接點的可動接點體的剖面圖，圖4是該可動接點體的分解立體圖，圖5是使用該可動接點體的開關裝置、即操作面板的剖面圖。
另外，各個剖面圖中的剖切方向為可動接點20的長度方向，為了容易理解，可動接點20的厚度在繪圖中相對比實際厚。
如圖3、圖4所示，使用本實施方式的可動接點的帶可動接點的薄板即可動接點體10的構成為，利用在由PET樹脂等構成的絕緣樹脂膜製成的基板11的下面以規定圖案形成的粘著層12，將多個可動接點20的球面狀部22的上表面分別粘著保持。其中，圖3僅僅示出一個可動接點20的一部分。
圖4是示出將多個(15個)可動接點20粘著保持在基板11的下面的粘著層12以前的狀態的分解立體圖。
如圖5所示，在上面多個規定位置配設有一對固定接點13(13A、13B)的配線基板14的上面，通過基板11下面的粘著層12粘貼配置上述可動接點體10的各個可動接點20，使之分別與上述多個一對固定接點13(13A、13B)的位置對應。但是，在圖5中僅僅示出一個可動接點20的一部分。
並且，可動接點20的長度方向圓弧狀的圓錐狀周緣部21下端總是與固定接點13A連接，球面狀部22中央與固定接點13B留出間隔成為對峙狀態。這些可動接點20通過分別與一對固定接點13(13A、13B)各自形成多個開關，構成開關裝置即操作面板。
再有，電子設備的操作按鈕15以與電子設備的箱體罩16抵接的狀態，可上下移動地配置於對應可動接點20的中央部即球面狀部22的上方位置。用手指等按壓操作按鈕15時，通過基板11對可動接點20的球面狀部22施加該力，當按壓力超出規定大小時，球面狀部22彈性反轉動作而和對峙的固定接點13B接觸，通過可動接點20使一對固定接點13(13A、13B)之間成為電連接的接通狀態。其次，解除按壓操作按鈕15的按壓力時，可動接點20復原到起始的形狀，圖5所示的一對固定接點13(13A、13B)之間恢復到斷開狀態即通常狀態。
而且，如上所述，當作為可動接點體10是使用上述可動接點20的結構時，能夠使可動接點20之間變窄，因而可以實現電子設備的小型化、可以在可動接點20之間增加配線基板14的配線路，提高電子設備的電路設計自由度。
另外，雖然未圖示，但也可以是具有下述結構的窄寬度的單個開關在上面開口的內底面具有一對固定接點的基體的上述開口部內，以可以連接、分離上述固定接點之間的方式收容上述可動接點20，用可彎曲性的罩部件堵塞上述開口部，或者在可動接點20上面配置可以進行按壓操作的操作部件，將上述開口部用罩部件堵塞。這時，將可動接點20的圓錐狀周緣部21下端做成總是連接放置在一側的固定接點上的結構時，容易獲取接地措施等，因此這樣也是理想的。
接著，對於用於如上所述的各種開關方式的可動接點20，對評價圓形的上下兩端部進行切除的平行線的間隔(W)相對於該可動接點20的俯視為圓形的邊緣部的外徑尺寸(直徑)(ФD)的比率(W/D)(以下稱為「側邊寬度比率」)、圓弧狀角部24的圓弧狀倒角的半徑尺寸(R)(以下稱為「圓弧狀尺寸」)、以及將外周緣加工成側面看為傾斜面的圓錐狀周緣部21的傾斜角度(θ)給按壓力和卡搭感帶來的影響的內容進行說明。另外，在本次評價中，作為各種評價用試樣的彈性金屬薄板，使用JIS G 4313彈簧用不鏽鋼帶SUS301、厚度為0.065mm，外徑尺寸(ФD)為Ф5mm。
首先，製作側邊寬度比率(W/D)在52％～78％之間變化、圓錐狀周緣部21的傾斜角度(θ)在5度～27度之間變化、圓弧狀尺寸(R)在0.2mm～1.3mm之間變化的、作為評價用試樣的可動接點20。
然後，將這些可動接點20用Ф1.5mm的鋁製圓柱的壓杆進行按壓操作，對按壓力和卡搭感進行確認。即，通過用上述壓杆的Ф1.5mm的端部按壓操作可動接點20的球面狀部22的中央部分，確認彈性反轉時的按壓力(下壓力)、和慢慢解除按壓而彈性恢復時的按壓力(恢復力)。而且，作為卡搭感，用按壓力(P1)除從按壓力(P1)減去恢復力(P2)的值(PI-P2)的比率即卡搭率(((P1-P2)/P1)×100％)來評價。
圖6表示傾斜角度(θ)為15度、圓弧狀尺寸(R)為0.9mm的狀態時的側邊寬度比率(W/D)和卡搭率的關係，圖7表示與圖6同等條件下的側邊寬度比率(W/D)和按壓力(單位N、牛頓)的關係。
圖8表示側邊寬度比率(W/D)為65％，圓弧狀尺寸(R)為0.9mm的狀態時的傾斜角度(θ)和按壓力(P1單位N)的關係，圖9表示與圖8同等條件下的圓錐狀周緣部21的傾斜角(θ)和卡搭率的關係。
圖10表示傾斜角度(θ)為15度、側邊寬度比率(W/D)為60％、62％、64％三種狀態變化之時的圓弧狀尺寸(R)和卡搭率的關係。
首先，如圖6所示，表示側邊寬度比率(W/D)在62％以上時，卡搭率為40％以上的值，當側邊寬度比率在70％以上時，卡搭率大致在50％成為穩定狀態。但是，當側邊寬度比率(W/D)不足62％時，卡搭率急劇降低到低於40％，卡搭感變得遲鈍且沒有脆聲感。
作為上述現象的主要原因，如圖7所示，隨著側邊寬度比率(W/D)的變小，按壓力(P1)和恢復力(P2)也同時線性降低，但由於恢復力(P2)降低的比率小，因此，按壓力(P1)和恢復力(P2)的差值變小，卡搭率降低，從而卡搭感變得遲鈍。
對於該卡搭率，只要側邊寬度比率(W/D)為40％以上，即可感受到良好的卡搭感，但在按壓力與恢復力的差值較小的情況下，因為適度觸感變弱而沒有脆聲感，因此在實際使用狀態中觸感不良。另外，當側邊寬度比率(W/D)超過65％時，相反地，按壓力(P1)和恢復力(P2)的差值變大，適度觸感感覺較強，但在快速進行由按壓到解除按壓的操作時，變為可動接點20的彈性恢復延遲的觸感。即，變為對可動接點20的動作沒有隨動性的觸感。
因而，卡搭率只要在40％以上，則卡搭感良好，但考慮上述的隨動性，優選40％～65％的範圍。在該範圍內時，與輕快的卡搭感同時，從按壓快速操作解除按壓時的可動接點20的隨動性也良好。
另外，在裝入電子設備時，為了通過操作按鈕進行操作，在確保操作感上，按壓力(P1)以1.5N～2.0N的情況佔主流，接受至少1.0N以上的力。
因而，由圖6、圖7可知，在傾斜角(θ)為15度、圓弧狀尺寸(R)為0.9mm的情況下，為了成為按壓力(P1)在1.0N以上、卡搭率在40％以上的可動接點20，其側邊寬度比率(W/D)只要在62％以上即可。確保了該側邊寬度比率，則可確保必要的按壓力和卡搭感，並且可成為寬度窄的大致橢圓形的可動接點20，從而能夠實現小型化。
其次，如圖8所示，當改變圓錐狀周緣部21的傾斜角度(θ)時，按壓力(P1)與傾斜角度(θ)成比例地增大，當傾斜角度(θ)不足8度時，不能夠確保必要的按壓力在1.0N以上。另外，如圖9所示，因為傾斜角度(θ)和卡搭率的關係為反比例關係，所以為了確保卡搭率在40％以上，傾斜角度(θ)必須在20度以下。
即，只要側邊寬度比率(W/D)為65％、圓弧狀尺寸(R)為0.9mm，為了滿足必要的按壓力(P1)和卡搭率，傾斜角度(θ)可以為8度～20度。
再有，如圖10所示，在側邊寬度比率(W/D)為60％、62％、64％的所有三種試樣中，通過適度增大(1.0mm左右)圓弧狀角部24的圓弧狀尺寸(R)，可看到卡搭率上升。
在此，側邊寬度比率(W/D)大，也就是說，橢圓形的兩端部的切口尺寸小，且接近於起始的外徑圓形的尺寸(側邊寬度比率大)，顯示卡搭率良好的值。再有，由該圖可知，在三種類型的側邊寬度比率(W/D)中，圓弧尺寸(R)將大致1.0mm作為峰值來表示卡搭率大的狀態，偏離1.0mm時卡搭率降低。
基於該結果可知，當一方面確保良好的卡搭感一方面確定窄寬度化時，側邊寬度比率(W/D)為60％的試樣，即使在峰值點卡搭率也僅達到36％，即使設有圓弧狀倒角也不能得到良好的卡搭率。
而且，即使對於上述圖6中得到良好結果的側邊寬度比率(W/D)為62％的試樣，未設置圓弧狀倒角時也得不到40％以上的卡搭率。另外，作為其圓弧狀尺寸(R)，在0.8mm～1.2mm的範圍，卡搭率在40％以上，在該範圍可得到使用上必需的按壓力和卡搭率，並且成為寬度最窄的大致橢圓形的可動接點20。
通過上述圖10結果來推測以形成大致橢圓形的方式，按規定大小在角部設置圓弧狀倒角，由此補償側邊寬度比率(W/D)變小時降低的卡搭率。
另外，以上詳細說明的趨勢為，外徑尺寸(ФD)在Ф5mm以外，例如，即使外徑尺寸(ФD)為Ф4mm也同樣。
如上述所說明，根據本實施方式，將側邊寬度比率(W/D)設定為62％以上，並通過將四個角部的圓弧狀尺寸(R)特定為0.8mm～1.2mm、將圓錐狀周緣部的傾斜角度(θ)特定為8度～20度，能夠容易地確保必要的按壓力和卡搭感，並易於實現小型化的可動接點。所述側邊寬度比率(W/D)為將兩端部切除的平行線的間隔(W)相對於以窄寬度形成大致橢圓形的可動接點的、圓形的外徑尺寸(ФD)的比例。
本發明的可動接點具有如下有利的效果可以得到獲得必要的按壓力和卡搭感的、形成為窄寬度的大致橢圓形的可動接點，其在需要小型、薄型化的行動電話等電子設備中使用的帶可動接點的薄板等中使用時是有用的。
權利要求
1.一種可動接點，其由彈性薄板金屬構成，
所述彈性薄板金屬的俯視為圓形的外周緣構成作為傾斜面的圓錐狀周緣部，
由所述圓錐狀周緣部包圍的部分構成向上方鼓起的球面狀部，
通過對所述球面狀部的按壓操作，所述球面狀部伴隨咔嗒感向下方突出地彈性反轉，通過解除所述按壓，所述球面狀部彈性復原到起始的向上方鼓起的狀態，其中，
所述圓形的兩端部被用平行直線切除，形成對稱於中心線的形狀的兩個直線狀邊緣部，同時，
所述可動接點形成為由所述切除而形成的直線狀邊緣部和所述圓錐狀周緣部的交點部被圓弧狀倒角後的橢圓形或者跑道形狀，
基於所述按壓操作的彈性反轉時的按壓力(P1)和彈性復原時的按壓力(P2)的關係((P1-P2)/P1)被設定在至少40％以上。
2.如權利要求項1所述的可動接點，其中，
所述兩個直線狀邊緣部的間隔(W)相對於所述圓形的外徑尺寸(ΦD)的比例(W/D)在62％以上，並且，
所述被圓弧狀倒角的橢圓形的半徑(R)為0.8mm～1.2mm，
所述圓錐狀周緣部的傾斜角度為8度～20度。
3.一種帶可動接點的薄板，包括
基板、
在所述基板的下面以規定圖案形成的粘著層、以及
通過所述粘著層粘著保持的權利要求1或2中任一項所述的可動接點。
4.一種開關裝置，包括在配線基板的上面形成的多個固定接點和權利要求3所述的帶可動接點的薄板，其中，
與所述固定接點的位置相對應地配置包含在所述帶可動接點的薄板上的各個可動接點。
全文摘要
本發明涉及一種可動接點，所述可動接點用於在行動電話等電子設備中使用的帶可動接點的薄板等中，其即使小型化也可得到必須的按壓力和良好的卡搭感。為此，可動接點如下構成俯視時圓形的外周緣為傾斜面的圓錐狀周緣部所圍的部分構成向上方鼓起的球面狀部，用平行直線對稱於所述圓形中心線地切除兩端部，對通過該切除而形成的直線狀邊緣部和圓形的邊緣部的交點部進行圓弧狀倒角而成為圓弧狀角部，從而形成為大致橢圓形。
文檔編號H01H1/12GK101178983SQ200710136800
公開日2008年5月14日 申請日期2007年7月27日 優先權日2006年11月9日
發明者唐木稔, 上江章, 中尾信正 申請人:松下電器產業株式會社