開關結構和電子裝置的製作方法

2023-05-22 05:45:21

專利名稱：開關結構和電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子裝置的開關結構和配備有該開關結構的電子裝置。
背景技術：
諸如可攜式電話或電子節拍器的電子裝置可以在其側面上包括按鈕式側面開關。圖7是示出常規側面開關的構造實例的截面圖(參 見JP 2004-79503 A)。如圖7所示，在常規側面開關23中，開關模 塊24安裝在電路上，該開關模塊按下後會沿電路板表面的表面方向 前後自由地運動。在如圖7所示的側面開關23中，開關模塊24焊接在形成於電 路板1上的電極上，該開關模塊按下後會沿電路板表面的表面方向 前後自由地運動。通過按下從形成於外殼21中的按鈕開關孔22突 出的按鈕開關突出部分25,開關模塊24變成打開狀態。在常規開關結構中，在用比設計時假定的力大的力按壓按鈕開 關突出部分25的情況下，開關模塊24主體會被推向電路板的表面。 因此，會造成多個問題，使得在用力按壓按鈕開關突出部分25或對 其施加沖擊的情況下，開關模塊24本身會破裂，並且用於固定開關 模塊24和電路板1的焊料或類似物可能會剝離。因此，存在的問題 是，在包括側面開關的電子裝置中，由於跌落衝擊，側面開關容易 破裂。發明內容因此，本發明的目的是提供一種即使用力按壓開關也不太會破 裂並且具有較強的抵抗跌落沖擊的能力的開關結構以及配備有該開 關結構的電子裝置。為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提供一種開關結構，該開關結構包括電路板；形成在電路板上的至少一對電極； 按鈕開關，設置為面向電路板的端面，並且具有前後移動的接觸部 分；以及彈性連接部件，設置在電路板的端面和接觸部分之間，並 且具有其中包括第一導電層與第二導電層的導電層和絕緣層交替層壓的結構，其中該彈性連接部件經構造以使得第 一 導電層緊靠多個 電極中的上述一對電極中的一個電極，並且與第一導電層絕緣的第 二導電層緊靠多個電極中的上述一對電極中的另一個電極，並且當 按下按鈕開關時，接觸部分緊靠第一導電層和第二導電層以便建立 其間的電連接。此外，為了實現上述目的，根據本發明的第二方面，在本發明 的第一方面中，將電極設置在電路板的端面上。此外，為了實現上述目的，根據本發明的第三方面，在本發明 的第一方面中，將電極設置在電路板的電路圖案形成表面上，並且 電極緊靠彈性連接部件的暴露導電層和絕緣層的層壓層表面。此外，為了實現上述目的，根據本發明的第四方面，在本發明 的第三方面中，彈性連接部件緊靠電路板的與形成電極的表面相反 的表面。 —此外，為了實現上述目的，根據本發明的第五方面，在本發明 的第三或第四方面中，開關結構還包括位於與電路板的提供電極的 表面相反的表面上的支撐部件。此外，為了實現上述目的，根據本發明的第六方面，在本發明 的第五方面中，支撐部件的長度大於彈性連接部件的寬度，且其包 括與彈性連接部件的端面相鄰的凸起部分。此外，為了實現上述目的，根據本發明的第七方面，在本發明 的第一至第六方面中的任一方面中，彈性連接部件包括多個導電層 和多個絕緣層。
而且，為了實現上述目的，根據本發明的笫八方面，在本發明 的第七方面中，彈性連接部件的上述多個導電層緊靠電極，以便建 立其間的電連接。此外，為了實現上述目的，根據本發明的第九方面，提供一種 配備有根據本發明的第一至第^^方面中的任一方面的開關結構的電 子裝置。根據本發明的開關結構是通過在按鈕開關和電路板的端面之間 提供彈性連接部件而獲得的。通過該構造，當按壓按鈕開關時，彈 性連接部件會發生變形以便吸收力。因此，即使用力按壓按鈕開關， 開關部分也不太會破裂。此外，與常規實例不同，該開關模塊不是 焊接在電路板1上的。因此，即使在如上所述用力壓下的情況下， 也不會發生故障，包括其中電^l的焊接部分損壞的情形。因此，可 以提供與常規實例相比能抵抗較強壓力和衝擊的開關結構以及包括 在抗衝擊性方面優異的側面開關的電子裝置。


在附圖中圖1是包括根據本發明的實施例的開關結構的可攜式裝置的透 視圖；圖2是示出將根據本發明的實施例的開關結構安裝在可攜式裝 置上的安裝結構的分解圖；圖3A是示出根據本發明的實施例的開關結構的放大圖；圖3B是示出沿圖3A的線A-A截取的根據本發明的實施例的開 關結構的截面圖；圖4是示出沿圖3A的線B-B截取的根據本發明的實施例的開關 結構的截面圖；圖5是根據本發明的實施例的第一修改實例的開關結構的截面圖； 圖6是根據本發明的實施例的第二修改實例的開關結構的截面 圖；以及圖7是現有技術的開關結構的截面圖。
具體實施方式
下文將參照圖1-6說明根據本發明的實施例的開關結構和包括根 據本發明的實施例的開關結構的電子裝置。圖1是包括根據本發明的實施例的開關結構的電子裝置的外部 透視圖。諸如可攜式電話、電子節拍器和跑表的電子裝置可以包括 位於電子裝置的外殼的側面上的按鈕式側面開關23。為了使用側面 開關23，手掌或手指拿住電子裝置的外殼的一個側面，並用手指按 壓位於相反側面上的側面開關23。圖2是示出將根據本發明的實施例的開關結構安裝在可攜式裝 置上的安裝結構的分解圖。此外，圖3A是示出根據本發明的實施例 的開關結構的放大圖。圖3B是沿線A-A截取的圖3A的截面圖。圖 4是示出沿圖3A的線B-B截取的根據本發明的實施例的開關機構的下面將參照圖2、圖3A、圖3B和圖4說明根據本發明的實施例 的開關結構的示意結構。電路才反1具有一對電極2和支撐部件6。這 對電極2設置在電路板1的電路圖案形成表面或相反表面上。支撐 部件6設置在與設置這對電極2的表面相反的表面上。提供具有方C 形的彈性連接部件3以便將這^f電極2和支撐部件6夾在中間。固定構成側面開關23的:fe鈕開關11以使得將按鈕開關底座部 分15插在外殼21內。彈性連4妄部件3位於按鈕開關11和電路板端 面7之間。固定按鈕開關11以4吏得在按鈕開關11處於按下狀態(打 開狀態)時接觸部分12緊靠彈性連接部件3的第二層壓層表面5。 按鈕開關上部13通過外殼21的開關孔22彈到外殼21的外部。彈性連接部件3通過交替層壓導電層3a和絕緣層3b構造而成。
將同時暴露導電層3a和絕緣層3b的表面稱為層壓層表面。在層壓層 表面中，將緊靠電極2的表面和與該表面相鄰並且緊靠電路板1的 表面稱為第一層壓層表面4。在電極2形成在電路板端面7上的情況 下，只有緊靠電路板端面7的表面構成第一層壓層表面4。此外，按 鈕開關11的接觸部分12緊靠的與第一層壓層表面4相反的表面稱 為第二層壓層表面5。如圖3所示，可以提供一個第一導電層或多個 第一導電層，並且可以提供一個第二導電層或多個第二導電層。在第一層壓層表面4緊靠電極2的情況下，建立笫一層壓層表 面4的導電層3a和電極2之間的電連接。存在多個導電層3a，並且 這對電極2中的每個電極緊靠不同的導電層3a。在此情況下，將緊 靠其中一個電極2的導電層3a稱為第一導電層，並將緊靠另一個電 極2的導電層3a稱為第二導電層。在按下按鈕開關11的情況下，按鈕開關11的接觸部分12緊靠 彈性連接部件3的第二層壓層表面5,以便建立第一導電層和第二導 電層之間的電連接。結果，在按下開關按鈕11的情況下，電路板1 上的這對電極2通過由於接觸部分12而電連接的多個導電層3a相互 導通。電路板1是其上實施電子裝置的電組件的諸如印刷電路板之類 的板。電極2形成在電路板1的實施電子組件的實施表面或與設置 電極2的表面相反的表面上。在圖2中，電極2形成在電路板1的 端面附近。電極2可以形成在電路板1的其中電極2可以緊靠彈性 連接部件3的位置上。電極2成對提供。本發明的實施例的開關結 構可以在這對電極2之間建立電連4妻。在該實施例中，彈性連接部件3具有方C形狀，但是彈性連接 部件3可以採用備選形狀，只要彈性連接部件3將設置在電路板1 上的電極2和支撐部件6夾在中間。彈性連接部件3的每個導電層3a是通過在諸如橡膠或熱塑性彈 性體的彈性基底材料中混合導電材料形成的。例如，每個導電層3a 可以通過在矽橡膠中揉入炭來形成。或者，彈性連接部件3的每個導電層3a不僅可以由那些材料形成，而且還可以由其它導電的彈性 材料形成。類似地，每個絕緣層3b可以由具有絕緣性和彈性的橡膠 或類似物質形成。此外，在本發明的實施例中，導電層3a和絕緣層3b具有相同的 厚度。但是，它們不一定具有相同的厚度。例如，即使每個絕緣層3b 為由絕緣膜等物形成的薄層，^旦是仍可以構造本發明的實施例的彈 性連接部件3。在此情況下，可以增加每個導電層3a的寬度，並且 這樣做的一個好處是，可以降〗氐導電層3a和電極2或接觸部分12之 間的4妄觸電阻。為了導通il^t電極2，彈性連接部件3包括至少兩個導電層3a 和其間的絕緣層3b。在圖2的實施例中，設置多個導電層3a和多個 絕緣層3b。每個導電層3a的厚度約等於或小於每個電極2的寬度。暴露彈性連接部件3的導電層3a和絕緣層3b的第一層壓層表面 4緊靠電路板1。位於第一層壓層表面4上的導電層3a緊靠電極2, 以便建立其間的電連接。這對電極2中的電極分別緊靠不同的導電 層3a。在彈性連接部件3由多個不同的導電層3a形成的情況下，其中 一個或多個導電層3a緊靠電極2以便建立其間的電連接。支撐部件6設置在電路板1的與設置電極2的表面相反的表面 上。在支撐部件6的電路板1這一側的表面上，設置笫一凸起部分6a, 可以將這部分6a插入並固定在^是供於電路板1中的孔內。支撐部件 6還包括第二凸起部分6b，這部分6b在與第一凸起部分6a相反的表 面上緊靠彈性連接部件3。按鈕開關11由諸如橡膠或彈性體樹脂的絕緣彈性體形成。按鈕 開關11包括隆起部分、接觸部分12、裙狀部分14和按鈕開關底座 部分15。隆起部分包括具有圓頂形狀的按鈕上部。接觸部分12形成 在按鈕的下表面這一側上。裙狀部分14包圍接觸部分12。按鈕開關
底座部分15支撐裙狀部分14。在按鈕開關11中，按鈕開關裙狀部 分14具有彈性。當按下按鈕開關上部13時，按鈕開關裙狀部分14 發生變形，接觸部分12被往下推，並且接觸部分12緊靠彈性連接 部件3。在釋放對按鈕開關上部13的推力時，按鈕開關裙狀部分14 返回到原始位置，並且因此接觸部分12向後移動，並且同彈性連接 部件3分開。在圖2中，按鈕開關上部13具有平面形狀。但是，其形狀沒有 限制，只要按鈕上部具有類似圓頂的形狀並且按鈕可以往下推。接 觸部分12具有導電性，並且由炭、金屬等物形成。應注意，在圖2中，按鈕開關11是通過插在外殼21中來進行 固定的。但是，按鈕開關11也可以採用不同的方式固定，只要接觸 部分12通過按下按鈕開關上部13而緊靠彈性連接部件3。例如，通 過將按鈕開關11直接固定到彈性連接部件3來獲得開關結構。此外，在存在多個如圖2所示的根據本發明的實施例的開關結 構的情況下，按鈕開關11可以通過利用相應的按鈕開關底座部分15 相互連接構造而成。在此情況下，通過使用長部件作為支撐部件6, 可以將多個彈性連接部件3併入到一個支撐部件6中。在此情況下， 可以提供用於決定每個彈性連4秦部件3的安裝位置的凸起部分。此外，在存在多個根據本發明的實施例的開關結構的情況下， 可以通過使用長彈性連接部件3和多對電極2來獲得開關結構。在 此情況下， 一個彈性連接部件3接觸多個在一個電路板1上對準的 電極2。該彈性連接部件3具有其中導電層3a和絕緣層3b交替層壓 的構造。因此，多對電極2可以通過使用這一個彈性連接部件3組 成多個開關。參照圖3A、圖3B和圖4，將說明如上所述構造的開關結構中的 一對電極2之間建立的電連接。il^f電極2分別緊靠彈性連接部件3 的暴露在第一層壓層表面4上的兩個導電層3a，以便建立其間的電 連接(圖3B)。在按鈕開關11處於未按下狀態(關閉狀態.)的情況
下，接觸部分12沒有緊靠彈性連接部件3的第二層壓層表面5,並 且導電層3a相互絕緣。當用手指等物向下按壓按4醜開關上部13時，按鈕開關11的裙 狀部分14發生變形，並且接觸部分12緊靠彈性連接部件3。接觸部 分12緊靠彈性連接部件3的多個導電層3a，以便建立其間的電連接， 由此建立導電層3a之間的電連接。在按下按鈕開關11的狀態，如圖3B所示的所有四個導電層3a 都緊靠接觸部分12，並且得以建立導電層3a之間的電連接。結果， 建立了兩個電極2之間的電連4秦。在此情況下，當接觸電極2的導電層3a和絕緣層3b的數量變大 時，電極2和彈性連接部件3之間沿相對於層壓層表面的垂直方向 的位置關係的精度可以較低。原因如下。即，在彈性連接部件3和 電極2之間的位置關係中，即4吏彈性連接部件3沿相對於層壓層表 面的垂直方向偏移，仍可以確保它們之間的電連接，只要其中任何 一個導電層3a連接每個電極2。因此，可以容易地將彈性連接部件3 併入到電路板1中。此外，支撐部件6的使用使得彈性連接部件3能夠穩定地緊靠 電極2。另外，支撐部件6的第二凸起部分6b使得可以決定彈性連 接部件3的安裝位置，由此可以容易地安裝彈性連接部件3。也可以採用如下方式將支撐部件6安裝並固定在電路板1中。 即，在電路板1中提供安裝孔，並在其中插入支撐部件6的第一凸 起部分6a。根據本發明的實施例的結構，即使用力按壓按鈕開關11,彈性 連接部件3也會發生變形以便吸收大部分的力和衝擊。因此，可以 獲得具有高抗衝擊性的開關結構。此外，該開關結構還具有一個優點，那就是與由於焊接等原因而在電極2和開關部分之間具有黏附 部分的常規開關相比，其具有4交少的損壞部分。此外，,根據本發明的實施例的開關結構，彈性連接部件、,3在處 於打開狀態時會發生變形，並且以跳動方式緊靠接觸部分12。因此， 還有一個優點，那就是穩定地進行接觸和抵靠以便防止發生瞬間中 斷和震顫。圖5是本發明的實施例的第一修改實例的截面圖。應注意，在 該修改實例以及在以下的修改實例中，與上述實施例中的組件類似 的組件用類似的附圖標記表示，並且將省略對其的描述。電極2設 置在電路板1的垂直於圖案印刷表面的電路板端面7上。彈性連接 部件3插入在按鈕開關11和電才及2之間。第一修改實例具有沿直線設置電極2、彈性連接部件3和按鈕開 關11的結構。因此，彈性連接部件3不需要具有上述方C形狀。只 需要第一層壓層表面4緊靠電極2以便建立其間的電連接，並且第 二層壓層表面5緊靠按壓的按4醜開關11的接觸部分12以便建立其 間的電連接。例如，在彈性連4妄部件3具有長方體形狀的情況下， 可以構造根據本發明的開關結構。在第一修改實例中，即使沒有支撐部件6,仍可以實現本發明的 開關結構。但是，在電路板1 4支薄等情況下，可以利用支撐部件6 來穩定地固定彈性連接部件3。圖6是本發明的實施例的第二修改實例的截面圖。在該修改實 例中，第一修改實例的電極2設置在電路板1的圖案印刷表面上。 因此，彈性連接部件3緊靠兩個表面，即電路板1的電路板端面7 和設置電極2的實施表面。在圖6中，彈性連接部件3具有L形。 彈性連接部件3可以具有備選形狀，只要彈性連接部件3緊靠電路 板1的電路板端面7和設置電4及2的實施表面。在彈性連接部件3具有L形的情況下，存在這樣一個效應，那 就是與電極2設置在電路板1的電路板端面7上的第一修改實例的 情況相比，該情況下的電極面積有所增大。
權利要求
1.一種開關結構，包括電路板；形成在所述電路板上的至少一對電極；按鈕開關，設置為面向所述電路板的端面，並且具有前後移動的接觸部分；以及彈性連接部件，設置在所述電路板的所述端面和所述接觸部分之間，並且具有其中包括第一導電層與第二導電層的導電層和絕緣層交替層壓的結構，其中，所述彈性連接部件經構造以使得所述第一導電層緊靠多個電極中的所述一對電極中的一個電極，並且與所述第一導電層絕緣的所述第二導電層緊靠所述多個電極中的所述一對電極中的另一個電極，並且當按下所述按鈕開關時，所述接觸部分緊靠所述第一導電層和所述第二導電層，以便建立其間的電連接。
2. 如權利要求1所述的開關結構，其特徵在於，所述電極設置 在所述電路板的所述端面上。
3. 如權利要求1所述的開關結構，其特徵在於，所述電極設置 在所述電路板的電路圖案形成表面上，並且緊靠所述彈性連接部件 的暴露所述導電層和所述絕緣層的層壓層表面。
4. 如權利要求3所述的開關結構，其特徵在於，所述彈性連接 部件緊靠所述電路板的與形成所述電極的表面相反的表面。
5. 如權利要求3所述的開關結構，還包括位於所述電路板的與 設置所述電極的表面相反的表面上的支撐部件。
6. 如權利要求5所述的開關結構，其特徵在於，所述支撐部件 的長度大於所述彈性連接部件的寬度，並且包括與所述彈性連接部 件的所述端面相鄰的凸起部分。
7. 如權利要求1-6中任一權利要求所述的開關結構，其特徵在 於，所述彈性連接部件包括多個導電層和多個絕緣層。
8. 如權利要求7所述的開關結構，其特徵在於，所述彈性連接 部件的所述多個導電層緊靠所述電極，以便建立其間的電連接。
9. 一種電子裝置，其配備有如權利要求1-6中任一權利要求所 述的開關結構。
全文摘要
根據本發明的開關結構是通過在具有電極的電路板和固定到電子裝置的外殼的按鈕開關之間插入彈性連接部件而獲得的。該彈性連接部件具有其中導電層和絕緣層交替層壓的結構。暴露彈性連接部件的導電層和絕緣層的第一層壓層表面的導電層緊靠電極，以便建立其間的電連接。向下按壓按鈕開關，並且其接觸部分緊靠第二層壓層表面上的多個導電層，由此電極處於導通狀態。即使用力按壓按鈕開關，彈性連接部件也會發生變形以吸收力。因此，獲得不太會破裂的開關結構。
文檔編號H01H13/14GK101118812SQ20071013846
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月26日 優先權日2006年7月26日
發明者八木茂樹, 小西博之, 藤枝久, 近藤正次, 長倉史佳, 麻畑有希子 申請人:精工電子有限公司