专利名称：包括用于水平定位按钮的弹性薄片的电子开关的制作方法
技术领域：
本发明提出一种具有缩小竖直尺寸的电子开关。
本发明更特别地提出一种电子开关，所述电子开关包括水平底 板，该底板的水平顶面支撑着至少两个电触点；接触器，该接触器被 放置在底板的顶面上，并且可弹性变形，以电连接所述两个电触点； 按钮，该按钮被竖直定位在接触器的上方，并且可手动向下移动，以 引起所述接触器的弹性变形；以及弹性薄片，所述薄片由保护所述接 触器的顶膜组成，所述顶膜部分覆盖所述接触器，所述弹性薄片被固 定到底板的顶面，以便将接触器竖直地固定在底板上，并且在弹性薄 片中形成有被按钮穿过的开口 ，从而使按钮的底部能够直接作用在所 述接触器上。
背景技术：
一个常规的开关由各种这样的部件竖直堆叠组成。 因此开关的竖直尺寸可通过将开关部件的竖直尺寸加在一起来确定。
为了缩减开关的竖直尺寸，已有人提出消除部件之间的竖直间隙， 以使部件彼此直接接触。
还有人提出减小开关每个部件的竖直尺寸。
然而，减小部件尺寸也会减小其机械阻力，这会大大地减少开关 的寿命。
此外，为了将按钮保持在接触器上的适当位置，已知可使用布置 在底板之上和接触器之上的金属保持架(cage)。
所述保持架包括一个内部径向环状部分，该环状部分被按钮穿过， 并向下压在按钮的一相关凸缘上。
通过该环状部分，保持架既能够将按钮水平定位在接触器上，又能够阻止按钮向上位移，从而保持按钮与接触器接触。
然而，保持架环状部分的高度被添加到开关其他部件的高度上， 因此开关的总高度因保持架的存在而增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子开关，所述开关包括将所述按钮 相对于所述接触器保持在适当位置的装置，这种设计能够限制开关的 竖直尺寸，而没有损害开关的操作。
为此，本发明提出一种如所附权利要求1的前序部分所限定的前 述开关，其特征在于所述开关包括第二中间弹性薄片，所述弹性薄片 相对于接触器水平定位所述按钮，所述顶膜被固定在所述第二中间弹 性薄片的顶面上。
根据本发明以单独或组合方式存在的其他特征
—板的顶面包括具有竖直主轴线的整体圆柱状的凹槽，所述凹槽 的水平底部支撑着电触点和接触器，且所述第二中间薄片被容纳在所 述凹槽中，以相对于所述接触器水平地定位所述按钮；
-所述第二薄片由一弹性插件组成，所述插件具有被所述按钮穿 过的中心孔，所述插件沿径向紧靠在所述凹槽的竖直壁上；
-所述按钮由可永久变形的材料制成，所述按钮通过压接被接合 到所述插件上；
-所述按钮的底部被固定到所述接触器的顶面上；
-所述按钮被连接到所述顶膜，以致所述顶膜相对于所述接触器 水平地定位所述按钮；
- 所述按钮在一个被所述顶膜开口限定的凹坑中由模塑 (moulding)或铸造(casting)制成，其中所述凹坑的底部被所述接触 器的顶面限定；
—所述按钮被胶合到接触器的顶面上，以便相对于接触器水平地 定位按钮。
—所述板的顶面包括具有竖直主轴线的整体圆柱状的凹槽，所述 凹槽的水平底部支撑着电触点和接触器。
本发明的其他特征和优点将通过阅读下面的详细说明而变得清
楚，为了理解这些特征和优点读者可参考附图，其中
图l是根据本发明的一个开关的分解透视示意图，其包括一个支 撑着所述按钮的刚性插件；
图2是图1所示开关的轴向横截面图3是所述开关第二实施例的分解透视示意图4是图3所示开关的轴向横截面图5是与图4类似的视图，示出所述开关的一个实施例变型，其 中所述按钮经由顶膜的开口来铸造。
具体实施例方式
附图示出一个按钮型开关10，该开关被设计成将其安装在诸如便 携式无线电话或计算机的电器中，且更特别地将其安装在电器的键盘 中。
开关10包括支撑板12，该板由一个整体平坦的水平板组成。 两个电触点(未示出)被安装在板12上，并且当使用者操作开关
IO来控制所述电器时，所述电触点可被电连接。
所述板支撑着一个由导电材料制成的接触器14，所述接触器被安
装在所述板12上，所述接触器14可在图示静止位置与开关10的致动
位置之间弹性变形，所述接触器在开关10的致动位置电连接所述电触点。
根据一个优选实施例，接触器14由一个具有竖直主轴线A的旋 转元件构成，所述元件具有向上盘形突起形状，形成一个官窿形。接 触器14的圆形底座14i与两个电触点的其中之一永久接触，当接触器 14变形时，接触器14的顶部14s或顶点相对于板12向下移动，以致 当使用者作用于开关10时，所述接触器14的顶点14s可与另一电触 点接触。
为了使制成的电器具有小尺寸，接触器14的尺寸很小，例如其外 径具有几毫米的量级。由于所述接触器14的小尺寸，使得难于操纵所述接触器14以便 将它安装到板12上。
为了方便接触器14在板12上的定位，板12的顶面12s包括一个 整体竖直的凹槽18，接触器14被容纳在该凹槽中。
所述电触点被定位在凹槽18的底部20上，所述接触器14被放置 在凹槽18的底部20上。
所述凹槽18以某种方式来制造，以便将接触器14水平定位在板 12上。所述凹槽18因此具有与接触器14的形状互补的形状，且接触 器14相对于凹槽的柱形竖直壁22以很小的水平间隙被容纳，以便当 其变形时，允许接触器14的径向扩张。
接触器14的变形通过使用者作用在致动器(未示出)上的一个动 作来获得，所述致动器被定位在接触器14上方，该接触器被安装成相 对于开关IO在顶部静止位置与底部致动位置之间竖直地移动，其中在 所述静止位置该致动器不作用在接触器14上，而在致动位置该致动器 向下按压接触器14，并引起接触器14的变形。
当致动器位于底部致动位置时，接触器14随后位于其底部致动位 置，在该位置中接触器14电连接所述两个电触点。
根据接触器14的另一方面，当其位于顶部位置时，接触器14形 成致动器的一个可分离的终点挡板(end-stop )，以致当使用者的按压 力大于预定的按压力时，接触器14突然变形以进入其底部致动位置， 在该位置上所述接触器14连接所述两个电触点。
当发生这种突然变形时，使用者感觉到由致动器传送的位移阻力 的快速变化，其被使用者与开关10的"喀哒声"相类比。
当接触器14位于其底部位置时，其被变形，以使其顶点14s位于 板12的顶面12s之下。
如上所述，所述接触器14的外径较小，因而凹槽18的内径也较 小。然而，为了允许使用者以一个手指作用在致动器上，致动器的水 平尺寸要大于接触器14和凹槽18的直径。
因此，当接触器14和致动器被移动到开关10的致动位置时，在接触器14充分变形以连接电触点之前，致动器可紧靠板12的顶面12s。 因而开关10不能可靠并有效地工作。
这就是开关10包括一个中间按钮24的原因，所述中间按钮被竖 直布置在接触器14与致动器之间。因而按钮24可使在致动器与接触 器14之间传递致动力成为可能。
所述按钮24还能够将由使用者产生的、作用在致动器上的压力集 中在接触器14上有限区域的中心地带，在这种情况下，所述中心地带 为接触器14的顶点14s。
所述按钮24被定位成与接触器14的竖直轴线A大致同轴，并且 其直径小于所述接触器14的直径。
因此所述按钮24可在凹槽18中位移，并且其高度被如此确定， 以致当致动器和接触器14位于底部致动位置时，按钮24的顶部24s 相对于板12的顶面12s竖直向上伸出，以使致动器能够作用于接触器 14。
发明原理
开关10包括至少一个弹性薄片，所述薄片覆盖接触器14，且所 述薄片被如此制成，以使按钮24相对于接触器14被水平地并且竖直 地定位。
弹性薄片包括一个开口，所述开口被按钮24穿过。因此，弹性薄 片的存在并不意味着增加开关10的总高度。
并且，因为该弹性薄片包括一个开口 ，可使按钮24的底部24i与 接触器14直接接触，并且按钮24的顶部24s可与致动器直接接触。
这样，通过按钮24，在接触器14和致动器之间提供力的直接传递。
第一薄片呈现顶部柔性薄膜的形式。
根据图示本发明的实施例，开关10包括第一顶部弹性薄片32， 所述薄片覆盖接触器14,并且部分地覆盖板12的顶面12s。
该第一薄片32由用于保护接触器14和电触点的顶膜构成，以防 止诸如灰尘或潮气的任何污染成分透入凹槽18。在下文中，第一薄片32被称作"顶膜"。
顶膜32通过例如胶粘被固定在板12的顶面12s上，并且顶膜32 紧靠着接触器14的顶面14a向下按压。
因此， 一方面顶膜32可提供开关10的内部密封严密性，另一方 面顶膜可将接触器14竖直地固定在凹槽18中。
顶膜32可弹性形变，以致当使用者作用于致动器时，当接触器 14变形时所述顶膜32变形。这使得保持凹槽18闭合的密封严密性成 为可能。
最后，顶膜32包括一个中心开口 34，该开口被按钮24穿过，以 使顶膜不影响开关10的总高度。 具有弹性插件的第一实施例
图1和图2表示开关10的第一实施例，根据该实施例，按钮24 的水平和竖直定位通过第二中间柔性薄片28获得，所述柔性薄片被定 位在顶膜32与接触器14之间。
第二薄片28由柔性插件28或盘形片构成，所述薄片被容纳在凹 槽18中，该凹槽18在致动开关10时能够以被连接到按钮24上的方 式变形。
根据本发明，插件28包括一个中心开口 30，该中心开口被按钮 24穿过。
插件28被这样制成，以便将按钮24同轴地在接触器上保持到恰 当位置，也就是说，以防止按钮24相对于接触器14的任何径向位移 的方式。
为此，插件28以很小的径向间隙被容纳在凹槽18中，且按钮24 以没有径向间隙的方式被容纳在插件28的开口 30中。
插件28在凹槽18中的小径向间隙，使得可以在插件28与接触器 14同时变形的情况下，增加插件28的外径。
根据插件28的另一方面，同样由插件28来获得将按钮24竖直保 持成与接触器14的顶点14s相接触。
借助非限制性的实例，按钮24经由开口 30被压接在插件28上。根据该示例性实施例，按钮24的顶部24s的外径和按钮24的底 部24i的外径大于开口 30的内径。并且，按钮24包括一个连接顶部 24s和底部24i的中间部分24a，该中间部分位于开口 30中，该中间 部分的外径等于开口 30的内径。
将按钮24压接在插件28上是在一设备上完成的，该设备独立于 将按钮24和/或插件28定位在板12上的设备。
在被压接到插件28上之前，按钮24由柱形部件构成，所述柱形 部件经由插件28的开口 30被引入。所述部件由诸如聚合物材料的可 永久变形材料制成。
然后该柱状部件被两个朝向彼此竖直合拢的夹钳永久变形。柱状 部件的竖直压缩引起所述材料的径向扩张，从而获得图示的形状。
然后按钮24接受加工，以便用于例如按钮24的聚合，以保持其 形状，然后按钮24接受对其高度的校准。
将按钮24压接在插件28上的这样一种方法的应用， 一方面能够 使按钮24有效地连接到插件28上，另一方面还能够控制按钮24的高 度，以便限制开关10的整体竖直尺寸。
根据另一示例性实施例，按钮24经由插件28的开口 30通过包覆 成型(overmoulding )塑料材料制成。
插件28被顶膜32竖直保持在凹槽18中，所述顶膜紧靠插件28 的顶面28s竖直向下按压。
为了保持凹槽18的密封严密性，例如通过在接近开口 34的边缘 附近进行胶粘，将膜32固定到插件28的顶面28s上。
仅具有顶膜的第二实施例
图3至图6示出了开关IO的第二实施例，根据该第二实施例，仅 有顶膜32覆盖接触器14。
如上所述，保护性顶膜32包括一个开口 34，所述开口,皮按钮24 穿过，以致顶膜32并不增加开关IO的总高度。
这样，按钮24的底部24i与接触器14的顶点14s直接接触。
根据该实施例，通过用例如胶粘，将按钮24的底部24i与接触器14的顶点14s直接连接在一起，从而将按钮24相对于接触器14水平 定位并竖直固定。
按钮24和顶膜32还在分开的装配步骤中被安装在板12和接触器 14上。因此，为了允许按钮24相对于顶膜32的水平偏移，顶膜32 的开口 34的内径大于按钮24的外径。
并且，为了在顶膜32的开口 34处由顶膜32提供密封严密性，顶 膜32也被直接固定在接触器14的顶面14a上，与开口 34的边缘平齐， 以致接触器的顶点14s封闭顶膜32的开口 34的全部。
如上所述，接触器14是一个小尺寸的部件。按钮24的尺寸因此 也非常小。
因此，通过将按钮24的底面胶粘到接触器的顶面14a,也就是说， 在相对较小的表面区域上胶粘，来将按钮24连接到接触器14上，这 相对于开关IO必须能够维持的最小操作次数来说，具有不够充足的使 用寿命。
按钮经由开口铸造
图5表示第二实施例的一个变型，根据该实施例，按钮24相对于
接触器14的水平定位可通过在顶膜32的开口 34中浇铸一定量的形成
按钮24的材料来实现。
铸造操作在将顶膜32定位到板12和接触器14上之后实施。 因此，顶膜32的开口 34和接触器14的顶点14s的顶面形成一个
在顶部开口的整体柱状凹槽，所述凹槽可容纳用于形成按钮24的一定
量的材料。
用于形成按钮24的一定量的材料以某种方式来确定，以便充满由 顶膜32的开口 34和接触器14的顶点14s限定的全部容积，从而形成 按钮24的底部24i。
此外，该数量以某种方式来确定，以致按钮24相对于顶膜32向 上突出，以形成按钮24的顶部24s,并且该数量以某种方式来确定， 以致按钮24的顶部24s的顶点位于给定高度，以便对开关10的总高 度进行控制。按钮24的这样一个实施例能够增加按钮24和接触器14之间的接 触区域，其中该按钮粘接到接触器14的顶面14a上，与前面的实施例 形成对比。
因此，通过将已铸造形成按钮24的材料与形成接触器14的材料 如此粘结到一起，从而将按钮24竖直地保持在接触器14上。
此外，根据该变型，按钮24与开口 34的边缘相接触，这可使顶 膜32将按钮24保持在接触器上的适当位置。
权利要求
1. 一种电子开关(10)，包括-水平底板(12)，所述水平底板的水平顶面(12s)支撑着至少两个电触点；-接触器(14)，所述接触器被放置在所述底板(12)的顶面(12s)上，并且所述接触器可弹性变形以便电连接所述两个电触点；-按钮(24)，所述按钮被竖直定位在所述接触器(14)上方，并且所述按钮可被手动向下位移，以便引起所述接触器(14)的弹性变形；以及-弹性薄片(32)，所述弹性薄片由保护所述接触器(14)的顶膜构成，所述顶膜部分地覆盖所述接触器(14)，所述弹性薄片(32)被固定到所述板(12)的顶面(12s)上，以便将所述接触器(14)竖直地固定在所述板(12)上，并且在所述弹性薄片(32)中形成一开口(30，34)，所述开口被所述按钮(24)穿过，以致所述按钮(24)的底部(24i)能够直接作用在接触器(14)上，其特征在于所述开关包括一第二中间弹性薄片(28)，所述第二中间弹性薄片将所述按钮(24)相对于所述接触器(14)水平定位，所述顶膜(32)被固定在所述第二中间弹性薄片(28)的顶面上。
2. 根据前述权利要求的开关(10)，其特征在于所述板(12)的 顶面(12s)包括一个具有竖直主轴线的整体圆柱状凹槽(18)，所述 凹槽的水平底部(20)支撑着所述电触点和所述接触器(14)，并且所 述第二中间薄片(28)被容纳在所述凹槽(18)中，以便相对于所述 接触器(14)水平定位所述按钮(24)。
3. 根据前述权利要求的开关(10 )，其特征在于所述第二薄片(28 ) 由一弹性插件构成，所述插件具有一个被所述按钮(24)穿过的中心 孔(30),所述插件(28)沿径向紧靠在所述凹槽(18)的竖直壁(22) 上。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的开关(10)，其特征在于所述按钮(24)由可永久变形的材料制成，所述按钮通过压接连接到 插件(28)上。
全文摘要
一种电子开关(10)，包括水平底板(12)，其水平顶面(12s)支撑着至少两个电触点；接触器(14)，被放置在所述底板(12)的顶面(12s)上，并且可弹性变形；按钮(24)，被竖直定位在所述接触器(14)上方并且可被手动向下位移；弹性薄片(32)，由保护所述接触器(14)的顶膜构成，并被固定到所述板(12)的顶面(12s)上，在所述弹性薄片中形成一被所述按钮(24)穿过的开口(30，34)，其中所述开关包括第二中间弹性薄片(28)，所述第二中间弹性薄片将所述按钮(24)相对于所述接触器(14)水平定位，所述顶膜(32)被固定在所述第二中间弹性薄片(28)的顶面。
文档编号H01H13/52GK101286423SQ20081009165
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月11日 优先权日2007年4月12日
发明者J-C·维兰, M·库尔 申请人:联合活跃技术公司