专利名称：按钮开关及开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及按钮开关及开关装置。
图13是表示传统的按钮开关第二例子的截面示意图，参见图13，按钮开关主要具有按键体201、薄膜202。薄膜202成型于按键体201的表面上并且具有穿过基底的透过性(透光性)。按键体201具有与按键体201成一体的操作部201a。操作部201a是按压基板205上的金属片204地进行开关操作的部分。
在图12所示的按钮开关中，当对树脂按键101的表面进行设计时，是进行印刷或涂敷。可是当为了开关操作而反复进行树脂按键101的按压操作时，存在着印刷层或涂层剥落的问题。
另外，在图13所示的按钮开关中，存在着或因水从装置外部侵入按键体201与基板205之间而使开关部短路，或进而侵入内部并且使内藏在装置中的电动机等短路。
此外，还需留意不引起在按压按键而进行开关操作时的操作感恶化。
另外，本发明的另一个目的是力图提高开关操作时的操作感。
本发明的按钮开关是一种通过按动按键而按压基板上的金属片来进行开关操作的按钮开关，具备橡胶垫板、按键体和薄膜。橡胶垫板具有设置在所述基板上并且可以按动金属片的操作部。按键体安装在橡胶垫板上。薄膜形成于所述按键体表面上并且具有透光性。
在本发明的按钮开关中，在按键体上形成了具有透光性的薄膜，薄膜由比印刷层和涂膜更耐磨的材料构成。因此，能够防止由开关操作时的薄膜磨损引起的剥离。
此外，由于薄膜具有透光性，所以能够透过基底设计图形地表示出设计图形。另外，通过给薄膜染色而能提高设计的自由度。
此外，通过与按键体分体的部件制备出了橡胶垫板。通过这种橡胶垫板，能够防止水分侵入基板与橡胶垫板之间的区域。因此，能够防止开关部的短路和电动机的短路。
在上述按钮开关中，最好橡胶垫板具有密合在基板表面上的厚壁状基板支承部。薄膜与橡胶垫板表面有间隙地具有从按键体侧面延伸向外周的凸缘部。凸缘部被布置成避开了基板支承部的正上方区域。
这样一来，由于在薄膜凸缘部与橡胶垫板之间有间隙，所以在按动按键时，凸缘部不会防碍橡胶垫板的压下变形，从而能够减轻动作负荷。就是说，在薄膜凸缘部贴合在橡胶垫板表面上时，由于贴合部在按压操作时防碍橡胶垫板的变形而使动作负荷增大，但本例中无这种动作负荷的增大。
而且，由于凸缘部是避开了基板支承部的正上方区域配置的，所以在按钮的按下操作时凸缘部不会干扰基板支承部的上端，可减轻动作负荷。即，在将凸缘部配置在基板支承部的正上方区域的情况下，凸缘部在按下操作时与基板支承部的上端产生干扰而动作负荷增大，但本例中无这种动作负荷的增大。
另外，由于凸缘部不会干扰基板支承部的上端，所以可以使凸缘部与橡胶垫板之间的间距小于动作行程，从而容易实现装置本身的薄型化。
在上述按钮开关中，最好凸缘部与橡胶垫板表面之间的间距小于金属片的开关动作行程。
如上所述，由于能够防止凸缘部干扰基板支承部，所以能够使凸缘部与橡胶垫板表面之间的间距小于执行开关操作的行程，由此一来，能够实现装置本身的薄型化。
本申请的金属片的开关动作行程是指开关操作结束时的压下位移。
在上述按钮开关中，最好基板支承部具有设置在橡胶垫板的整个外周边上的外周部，所述外周部具有通过在全周上密合于基板表面上而防止水分侵入由橡胶垫板与基板表面所围成的区域的结构。
由此一来，由于能够防止水分侵入由橡胶垫板与基板所围成的空间内，所以能够防止开关部的短路和电动机短路。
本发明的开关装置具备基板、橡胶垫板、多个按键体和具有透光性的薄膜。在基板上配置了通过按压来进行开关操作的多个金属片。橡胶垫板具有覆盖着这些金属片，并且在整个外周边上密合于基板上的厚壁状基板支承部，同时分别在金属片的相向部上具有操作部。这些按键体分别安装在橡胶垫板上对应于操作部的位置上。透光性的薄膜具有形成于按键体表面上并且从按键体侧面起延伸向外周侧的凸缘部。
在本发明的开关装置中，在按键体上形成了有透光性的薄膜，薄膜由比印刷层和涂膜更耐磨的材料构成。因此，能够防止由开关操作时的薄膜磨损引起的剥离。
此外，由于薄膜具有透光性，所以能够透过基底设计图形地表示出设计图形。另外，通过给薄膜染色而能提高设计的自由度。
此外，通过与按键体分体的部件制备出了橡胶垫板。通过橡胶垫板，能够防止水分侵入基板与橡胶垫板之间的区域。因此，能够防止开关部的短路和电动机的短路。
在上述开关装置中，最好在凸缘部与橡胶垫板表面之间形成间隙。
这样一来，由于在薄膜凸缘部与橡胶垫板之间有间隙，所以在按动按键时，凸缘部不会防碍橡胶垫板的压下变形，从而能够减轻动作负荷。就是说，在薄膜凸缘部贴合在橡胶垫板表面上时，由于紧合部在按压操作时防碍橡胶垫板的变形而使动作负荷增大，但本例中无这种动作负荷的增大。
在上述开关装置中，最好在凸缘部与基板支承部之间形成间隙。
由于在凸缘部与基板支承部之间有间隙，所以，抑制了凸缘部在开关操作时干扰基板支承部上端，从而能够减轻动作负荷。就是说，在凸缘部接合在基板支承部上时，由于凸缘部在开关操作时受基板支承部拉伸而动作负荷增大，但本例中无这种动作负荷的增大。
此外，由于在凸缘部与基板支承部之间有间隙，所以凸缘部与橡胶垫板之间的间距可以小于动作行程，从而容易实现装置本身的薄型化。
图面简介图1是表示本发明实施例1的按钮开关结构的平面示意图。
图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的截面示意图。
图3是表示本发明实施例2的按钮开关结构的平面示意图。
图4是沿图3的Ⅳ-Ⅳ线的截面示意图。
图5是表示在本发明实施例2的按钮开关中橡胶垫板的厚壁部与薄膜的相对位置关系的视图。
图6是表示在本发明实施例2的按钮开关中凸缘部与与橡胶垫板上端相互干扰的状态的视图。
图7是表示本发明实施例3的按钮开关结构的平面示意图。
图8是沿图7的Ⅷ-Ⅷ线的截面示意图。
图9是表示在本发明实施例3的按钮开关中橡胶垫板的厚壁部与薄膜之间的相对位置关系的视图。
图10是表示动作行程与动作负荷之间关系的图。
图11是表示动作行程与动作负荷之间关系的图。
图12是表示传统的按钮开关第一例子的截面示意图。
图13是表示传统的按钮开关第二例子的截面示意图。
实施例1图1是表示本发明实施例1的按钮开关结构的平面示意图，图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的截面示意图。
参见图1、2，本实施例的按钮开关主要具有树脂成型部1、薄膜2及橡胶垫板3。树脂成型部1是按键(按钮)体，并且是通过树脂注射成型而形成的。在树脂成型部1表面上形成了具有透过基底的透过性(透光性)的薄膜2。
薄膜2是由树脂等可成型材料构成的，例如是由PET(聚对苯二甲酸乙酯)、PC(聚酯)、氨基甲酸乙脂等高分子化合物或其复合物构成的。薄膜2具有从树脂成型部1的侧面延伸向外周侧的凸缘部2a。凸缘部2a是因在薄膜2加工上的制约而形成的。树脂成型部1与凸缘部2a通过粘接层(未示出)等被粘贴在橡胶底部3的表面上。
橡胶垫板3例如是由硅酮橡胶构成的并且具有是厚壁部的基板支承部3a、3b和操作部3c。基板支承部3a、3b是将橡胶垫板3支承在基板5上的部分，操作部3c是通过按压圆顶状金属片4而进行开关操作的部分。尤其是，基板支承部3a如图1所示地被设置成包围着整个橡胶垫板3的外周边缘。
另外，树脂成型部1具有中空部1a，由此一来，实现了轻型化。不过，树脂成型部1也可以没有中空部1a，而是具有实心结构。
此外，薄膜2如图1所示地具有用于连接各按键的键桥部2b。通过由键桥部2b连接各按键，从而防止了单个按键薄膜脱离树脂成型部1以及单个按键的文字颠倒等。
在本实施例的按钮开关中，薄膜2由比印刷层和涂膜更耐磨的材料构成。因此，能够防止开关操作中因薄膜2的磨损而引起的剥落。
此外，由于薄膜1具有透光性，所以能够穿过基底设计图形地表示出所述图形。另外，通过给薄膜2染色，能够提高设计自由度。
另外，橡胶垫板3如图1所示地在整个外周边上具有是厚壁部的基板支承部3a。基板支承部3a如图2所示地通过密合在基板5表面上而防止水分侵入由基板5与橡胶垫板3所围成的区域内。由此一来，能防止由水分引起的开关部短路并且也能防止内装在装置内的电动机等的短路。
实施例2在实施例1中，凸缘部2a在图2的P1部处贴合在橡胶垫板3上。因此，当按压按键而进行开关操作时，在该贴合部上，凸缘部2a防碍橡胶垫板3的压下变形。由此一来，动作负荷增大且产生咔嗒音率降低，从而很难获得良好的操作感。
本实施例的目的是要获得比实施例1更好的操作感。
图3是表示本发明实施例2的按钮开关结构的平面示意图，图4是沿图3的Ⅳ-Ⅳ线的截面示意图。
参见图3、4，与实施例1的结构相比，本实施例的按钮开关的不同点在于在橡胶垫板3上设置了凹部3d。通过这个凹部3d，在橡胶垫板3与薄膜2的凸缘部2a之间产生了间隙。
另外，除此以外的结构与上述实施例1大致相同，因而，用同一符号表示相同部件并省略了对其的说明。
在本实施例中，如在图4的P2处所示地，薄膜2的凸缘部2a与橡胶垫板3的表面之间有间隙地间隔开，而不是贴合在一起。因此，当按动按钮而进行开关操作时，凸缘部2a不会妨碍橡胶垫板3的压下变形。因而，负荷没有增大并且咔嗒音率没有降低，从而能够获得更好的操作感。
实施例3在实施例2中，如图3所示地，薄膜2具有加有狭缝2c的结构。因此，薄膜2的凸缘部2a如图4、5所示地延伸到橡胶垫板3的基板支承部3a、3b的正上方区域。
图5用剖面线表示象橡胶垫板3的基板支承部3a、3b与操作部3c这样的厚壁部，用虚线表示薄膜2。
因而，在实施例2中，在图4中，当橡胶垫板3与凸缘部2a之间的间距L小于金属片4的动作行程S时，在进行按键压下操作时，如在图6的P2部所示地，凸缘部2a干扰了基板支承部3a、3b的上端，结果，动作负荷增大并且产生咔嗒音率降低，从而很难获得更好的操作感。
另外，为了防止凸缘部2a与基板支承部3a、3b的干扰，提出了图4所示的间距L大于动作行程S的方法。但是，在凹部3d下的橡胶垫板3的厚度很难比这更薄(即，很难比这更深地形成凹部3d)。这是由于凹部3d下的橡胶垫板3的厚度为了轻型化而已经薄壁化的缘故。因此，当凸缘部2a与橡胶垫板3的表面之间的间距L增大时，树脂成型部1必须设置在比基板5更高的位置上。不过，在这种情况下，装置本身的进一步薄型化是很困难的。
本实施例的目的是在获得了比实施例2更好的操作感的同时进一步减薄装置本身。
本申请的动作行程S是直到开关操作结束时的按键压下位移，更确切地说，在图4中，所述动作行程大致等于圆顶状金属片4的底面与基板5上的被连接部(未示出)的表面之间的间距。
图7是表示本发明实施例3的按钮开关结构的平面示意图，图8是沿图7的Ⅷ-Ⅷ线的截面示意图。
参见图7、8，与实施例2的结构相比，本实施例的按钮开关的不同之处在于薄膜2的形状，薄膜2具有从树脂成型部1的侧面起延伸向外周侧的凸缘部2a、连接各按键的键桥部2b。凸缘部2a与键桥部2b被设置成避开了基板支承部3a、3b的正上方区域。
另外，除此以外的结构与上述实施例2大致相同，因此，用相同符号表示同一部件并省略了对其的说明。
在本实施例中，凸缘部2a及键桥部2b被设置成避开了基板支承部3a、3b的正上方区域。因此，当按下按键时，如在图8的P3处所示地，能够防止凸缘部2a及键桥部2b干扰基板支承部3a、3b的上端。因此，在没有因这种干扰引起的操作感变差的情况下，能够获得更好的操作感。另外，凸缘部2a与橡胶垫板3表面之间的间距L可以小于动作行程S，从而可以实现装置本身的进一步减薄。
接着，对实施例1-3的各按钮开关的咔嗒音率进行比较。
当在按键压下时的按压方向上的按键位移量为动作行程时，此时加在按键上的力为动作负荷时的动作行程与动作负荷的关系例如成图10的实线A所示的曲线状。即，尽管动作负荷在整个预定动作行程中增加了，但达到负荷F1后，动作负荷一直降低到到达动作行程S(图8)，并且在动作行程S以上急剧增大。
在这里，咔嗒音率用以下公式表示。
咔嗒音率=(Fmax-Fa)/Fmax×100(％)上式的Fmax是至动作行程S时的动作负荷最大值，在实线A上对应于F1。Fa是动作行程S处的动作负荷，在实线A上对应于F2。
当咔嗒音率降低时，进行开关操作的操作人员显然没有获得舒适的操作感。
在这里，假定图10的实线A对应于本发明的实施例3，单点划线B所示的曲线对应于例如本发明的实施例1。这是由于在实施例1中，如图2所示地，凸缘部2a与橡胶垫板3之间的贴合部在进行按压操作时始终起到阻力作用，其阻力使动作负荷增大的缘故。在这种情况下，本实施例3中(实线A)，与实施例1(单点划线B)相比，(Fmax-Fa)增大并且Fmax减小，因而，咔嗒音率增大，操作感显然变得良好。
接着，参见图11，当与上述一样地假定实线A对应于本发明的实施例3时，单点划线B所示的曲线对应于例如本发明的实施例2。这是由于在实施例2中，如图6所示地，因按键被压下预定量处开始凸缘部2a干扰橡胶垫板3，这个干扰部起到了阻止按压操作的阻力作用，其阻力使动作负荷增大的缘故。在这种情况下，在实施例3中(实线A)，与实施例2(单点划线C)相比，由于(Fmax-Fa)增大，因而，咔嗒音率增大，操作感显然变得良好。
如上所述，在本实施例3中，咔嗒音率都比实施例1、2中的咔嗒音率大，结果获得了更好的操作感。
尽管在上述实施例1-3中说明了按钮开关，但本发明的按钮开关不局限于此，它能够适用于所有通过按压来进行开关操作的开关装置。
在此所示的实施例不应被认为是各个方面都被限制到如例子所示的结构。本发明的范围包含那些在说明书中没有描述但记载在权利要求书范围内、且在与权利要求保护范围同等的意义及范围内的所有变动。
工业应用性本发明能够有利地适用于可防止印刷和涂敷图形剥落并且防止水分侵入的按钮开关及开关装置中，并且能够实现在开关操作时操作感的提高。
权利要求
1．一种按钮开关，通过按动按键而按压基板(5)上的金属片(4)来进行开关操作，具备设置在所述基板(5)上，且具有可以按动所述金属片(4)的操作部(3c)的橡胶垫板(3)；安装在橡胶垫板(3)上的按键体(1)；形成于所述按键体(1)的表面上，且具有透光性的薄膜(2)。
2．如权利要求1所述的按钮开关，所述橡胶垫板(3)具有紧贴在所述基板(5)表面上的厚壁状基板支承部(3a、3b)，所述薄膜(2)与所述橡胶垫板(3)的表面有间隙地具有从所述按键体(1)侧面起延伸向外周侧的凸缘部(2a)，所述凸缘部(2a)被设置成避开了所述基板支承部(3a、3b)的正上方区域。
3．如权利要求2所述的按钮开关，所述凸缘部(2a)与所述橡胶垫板(3)表面之间的间隙小于所述金属片(4)的开关动作行程。
4．如权利要求2所述的按钮开关，所述基板支承部(3a、3b)具有设置在整个橡胶垫板(3)外周边上的外周部(3a)，所述外周部(3a)具有通过在全周上密合于基板(5)的表面上而防止水分侵入所述橡胶垫板(3)和所述基板(5)表面所围的区域内的结构。
5．一种开关装置，具备布置有多个通过按压来进行开关操作的金属片(4)的基板(5)；覆盖在所述布置的多个金属片(4)上，在整个外周边上具有密合于所述基板(5)上的厚壁状基板支承部(3a、3b)，同时在金属片(4)上的相对部上分别具有操作部(3c)的橡胶垫板(3)；分别安装在对应于所述橡胶垫板(3)上的所述操作部(3c)的位置上的多个按键体(1)；形成于所述按键体(1)的表面上，且具有从按键体(1)侧面起延伸向外周侧的凸缘部(2a)的透光性的薄膜(2)。
6．如权利要求5所述的开关装置，其特征在于，在所述凸缘部(2a)与所述橡胶垫板(3)表面之间形成有间隙。
7．如权利要求5所述的开关装置，其特征在于，在所述凸缘部(2a)与所述基板支承部(3a、3b)之间形成有间隙。
全文摘要
本发明的按钮开关具备:具有操作部(3a)的橡胶垫板(3)、安装在橡胶垫板(3)上的树脂成型部(1)、形成于树脂成型部(1)表面上的透光性薄膜(2)。另外,最好薄膜(2)的凸缘部(2a)被设置成避开象橡胶垫板(3)的基板支承部(3a、3b)这样的厚壁部的正上方区域。由此一来,能够提供一种能防止涂层等剥离和水分侵入的按钮开关。另外,能够提供具有良好操作感的且可以薄型化的按钮开关及开关装置。
文档编号H01H13/70GK1321324SQ00801816
公开日2001年11月7日 申请日期2000年8月7日 优先权日1999年8月27日
发明者冈本智之, 犬伏俊也 申请人:三菱电机株式会社