CN103681017A - 长冲程圆顶形可动触片 - Google Patents

Abstract

提供一种长按入量且低按压力、具有充分的耐久性、触底感也降低的圆顶形可动触片和将该可动触片粘合于薄板的圆顶形可动触片。长冲程圆顶形可动触片，具有：带触击动作功能的圆顶形触片，将1张弹性金属薄板形成为圆顶形而构成；4个以上的L字形或三角形的切口，形成于圆顶形触片；这些切口相对于圆顶形触片的中心以相等角度的配置而形成，各切口的顶角部朝向圆顶形触片的中心位置，圆顶形触片的中央部与圆顶形触片的外周部在切口之间、在放射方向上通过均匀宽度的连结部而连结，这些切口使半径方向和圆周方向的拉伸张力降低，并使最大负荷以后的按入量成为最大负荷以前的按入量的1.0倍以上。圆顶形可动触片仅在需要的部分上粘合于薄板。

Description

长冲程圆顶形可动触片

技术领域

本发明涉及一种用于便携电话、电子设备的键盘等的输入操作部的开关的长冲程即长按入量的圆顶形的可动触片。

背景技术

较多的开关用圆顶形的可动触片为圆形或椭圆形的外形，为了具有触击感而将较薄的弹性板成形为圆顶形。在这样的圆顶形的可动触片中存在如下问题：在增大圆顶高度并延长按入量，例如设为0.3mm以上的情况下，（1）按压力变得非常大，（2）在变形时会施加强的负荷，因此耐久性恶化，（3）最大按压力以后的按入量较短，因此触底感较强，对手指施加负担等。

另一方面，如果在可动触片上形成切口，虽然按压力能够降低，但在切口部分会引起应力集中而使耐久性恶化。例如专利文献1为，在1张接触弹簧片上形成有4个扇状的切口，在各切口的靠中心的位置上形成有弹簧接点，但由于弹簧接点的存在而不能获取充分的触击感，按入量也不长，并且在弹簧接点的形成部分容易产生裂纹。

另外，专利文献2公开有带两级触击的触点弹簧，该触点弹簧将圆形的弹簧材料形成为2个圆顶，在中间位置上形成有圆弧状长孔。在该带两级触击的触点弹簧中，能够获取比2次的触击感还大的冲程，但因需要两级成形，因此在单纯地获取较大的冲程时并不适合。

再有，专利文献3和专利文献4公开有：将圆顶形的可动触片与薄板通过粘着剂进行组合，并将它们组入于开关基板等。根据这些技术，薄板容易产生形变（皱褶），圆顶形的可动触片与薄板之间的粘着不稳定，并且在可动触片上存在切口时，在使用中粘着剂会漏出于切口部分，容易引起动作不良。

专利文献1：日本特公昭58－58771号公报

专利文献2：日本特开2010－146737号公报

专利文献3：日本特开平10－188728号公报

专利文献4：WO2004／055848号公报

发明内容

本发明所解决的问题为，提供一种长按入量且低按压力、具有充分的耐久性、触底感也降低的圆顶形的可动触片，并且在圆顶形的可动触片中能够将薄板的形变（皱褶）或粘着剂的漏泄防止于未然。

基于上述问题，本发明为一种长冲程圆顶形可动触片1，具有：带触击动作功能的圆顶形触片2，将1张圆形或椭圆形的弹性金属薄板形成为圆顶形而构成；以及4个以上的L字形或三角形的切口3，形成于圆顶形触片2；其中，切口3相对于圆顶形触片2的中心以相等角度的配置而形成，切口3的顶角部朝向圆顶形触片2的中心位置，圆顶形触片2的中央部4与圆顶形触片2的外周部5，在切口3之间、在放射方向上通过均匀宽度的连结部6而连结，这些切口3使半径方向和圆周方向的拉伸张力降低，并使最大负荷以后的按入量S2成为最大负荷以前的按入量S1的1.0倍以上（技术方案1）。

另外，本发明为，在长冲程圆顶形可动触片1中，将切口3的中心位置的L字形的角部或三角形的顶角部设为圆弧状（技术方案2）。

再有，本发明为一种长冲程圆顶形可动触片1，具有：带触击动作功能的圆顶形触片2，将1张圆形或椭圆形的弹性金属薄板形成为圆顶形而构成；4个以上的L字形或三角形的切口3，形成于圆顶形触片2；以及薄板15，固定圆顶形触片2；其中，切口3相对于圆顶形触片2的中心以相等角度的配置而形成，切口3的顶角部朝向圆顶形触片2的中心位置，圆顶形触片2的中央部4与圆顶形触片2的外周部5，在切口3之间、在放射方向上通过均匀宽度的连结部6而连结，这些切口3使半径方向和圆周方向的拉伸张力降低，并使最大负荷以后的按入量S2设为最大负荷以前的按入量S1的1.0倍以上，而且，薄板15被锤压凸出加工成圆顶形触片2的凸形状，圆顶形触片2收纳于薄板15的锤压凸出加工部分，通过薄板15的粘着剂14，在相对于薄板15面接触的部分上被粘合（技术方案3）。

另外，本发明为，在长冲程圆顶形可动触片1中，圆顶形触片2仅在相对于薄板15面接触的部分中的外周部5上被粘合（技术方案4）。

发明效果

根据本发明的长冲程圆顶形可动触片1，使L字形的切口3的角部或三角形的切口3的顶角部朝向圆顶形触片2的中心位置，并且相对于中心以相等的角度配置，在圆顶形触片2上形成有4个以上的切口3，在圆顶形触片2的中央部4与圆顶形触片2的外周部5之间，在4个以上的放射方向上形成有均匀宽度的连结部6，并使最大负荷以后的按入量S2成为最大负荷以前的按入量S1的1.0倍以上，以确保长冲程，因此，即使是长按入量，也可获取低按压力、高耐久性，按压力的最大负荷以后的按入量变长，触底感较弱，对手指的负担变小，进一步可实现触击音的降低（技术方案1）。

在本发明的长冲程圆顶形可动触片1中，将切口3的中心位置的L字形的角部或三角形的顶角部设为圆弧状，因此能够进一步减少切口3的中心位置的裂纹产生（技术方案2）。

根据本发明的长冲程圆顶形可动触片1，薄板15被预先进行锤压凸出加工，圆顶形触片2收纳于薄板15的锤压凸出加工部分的内部，因此，能够减轻薄板15的在粘着部分的形变或褶皱的产生，另外，圆顶形触片2通过薄板15的粘着剂14，在与薄板15面接触的部分、即中央部4、外周部5以及连结部6上被粘合于薄板15，因此，能够将粘着剂14的漏泄或露出、尤其能够将粘着剂14从切口3的漏出防止于未然，并且，圆顶形触片2的反转动作也不会因粘着力而被限制，能够期待顺畅的动作（技术方案3）。

根据本发明的长冲程圆顶形可动触片1，圆顶形触片2通过薄板15的粘着剂14，仅在与薄板15面接触的部分中的外周部5上粘合于薄板15，因此能够将粘着剂14在比外周部5靠中心的部分上的漏泄或露出、粘着剂14从切口3的漏出防止于未然，并且，圆顶形触片2的反转动作在比外周部5靠中心的部分上不会因粘着力而被限制，能够期待更加顺畅的动作（技术方案4）。

附图说明

图1是圆顶形的可动触片与拉伸张力之间的关系的说明图。

图2是对于通常的可动触片和长按入量的可动触片的拉伸张力的产生状况的说明图、以及按入量－按压力的曲线图。

图3是本发明的长冲程圆顶形可动触片的说明图。

图4是对于本发明的长冲程圆顶形可动触片的拉伸张力的产生状况的说明图。

图5是现有技术以及在本发明中的按入量－按压力的曲线图。

图6是裂纹的产生状况的俯视图。

图7是在将本发明的长冲程圆顶形可动触片组入于薄膜开关的状态下的动作前（通电前）的剖面图。

图8是在将本发明的长冲程圆顶形可动触片组入于薄膜开关的状态下的动作时（通电时）的放大剖面图。

图9是可动触片相对于薄板的粘着面的说明图。

图10是可动触片相对于薄板的粘着面的其它说明图。

标记说明

1、长冲程圆顶形可动触片

2、圆顶形触片 21、轧制钢板 22、可动触片 23、可动触片

3、切口

4、中央部

5、外周部

6、连结部

7、推进器

8、PET薄膜

9、PET薄膜

10、薄膜开关

11、印刷接点

12、印刷接点

13、间隔件

14、粘着剂

15、薄板

P、按压力

S、按入量

S1、最大负荷以前的按入量

S2、最大负荷以后的按入量

具体实施方式

如图1的a、b所示那样，在将1张轧制钢板21冲压成形为圆顶形（碗形），并形成为带触击功能的可动触片22的情况下，如图1的c所示那样，在成形后，在可动触片22内，因成形而成为在外周与中央之间施加半径方向的强的拉伸张力、同时在圆周方向也施加强的拉伸张力的状态。

如图2的a、b所示那样，在通常的可动触片22中，为了确保长按入量，以比通常的可动触片22还要做出制品高度的方式进行深成形，当形成为长按入量的可动触片23时，则如图2的a1、b1所示那样，相对于通常的可动触片22而长按入量的可动触片23在外半径方向和圆周方向所施加的拉伸张力都变得非常大，结果，如图2的a2、b2的按入量S－按压力P的曲线图那样，成为高压力负荷且耐久性也恶化。

即，如图2的a2那样，在通常的可动触片22中，最大负荷以后的按入量S2比最大负荷以前的按入量S1小。但是，如图2的a2那样，在长按入量的可动触片23中，按压力相当于拉伸张力的增大量而增大，最大负荷以前的按入量S1和最大负荷以后的按入量S2都变得比通常的可动触片22大。并且，最大负荷以后的按入量S2依然比最大负荷以前的按入量S1小。

另外，在长按入量的可动触片23中，外周部以外的任一个部位都处于从全方位被强的拉伸张力拉伸的状态，当一处开始变形时，则被其连带地整体一下子就变形。为此，最大按压负荷以后的压曲区域的按入量S2较短且触底感强。

因此，本发明如图3的（1）至（4）所示那样，为了构成长冲程圆顶形可动触片1，将1张圆形或椭圆形的弹性金属薄板形成为圆顶形，构成带触击动作功能的圆顶形触片2，并且，在圆顶形触片2上形成4个以上的L字形或三角形的切口3，使L字形的切口3的角部或三角形的切口3的顶角部朝向圆顶形触片2的中心位置，且相对于中心以相等的角度配置，通过在圆顶形触片2上形成4个以上的切口3，在圆顶形触片2的中央部4与圆顶形触片2的外周部5之间在4个以上的半径方向上形成有均匀宽度的连结部6，从而如后述那样，使半径方向和圆周方向的拉伸张力降低，并且将最大负荷以后的按入量S2设为最大负荷以前的按入量S1的1.0倍以上，确保了长按入量（长冲程）。

上述的1张弹性金属薄板为，以厚度为0.04～0.1mm左右将轧制钢板、镀银或镀镍的不锈钢的轧制钢板等的板冲切成圆形或椭圆形，并冲压成形为直径3～6mm左右的圆顶形。另外，4个以上的切口3为L字形或三角形，相邻的切口3之间成为均匀的宽度即相同宽度的连结部6。

如图3的（5）所示那样，在圆顶形触片2没有被施加外力的状态（变形前）时，从侧面观察为圆顶形，但如图3的（6）和（7）的剖面形状那样，当通过推进器7等而在中央部4的凸侧受到外力（按压力）作用时，则至最大负荷以前为止扁平地变形，但在最大负荷以后基于触击动作而变形，在中央部4的周围使弯曲方向反转。在该反转时，长冲程圆顶形可动触片1将在中央部4的部分上相对置的一对印刷接点11、12关闭，而成为电导通状态，或将与中央部4接触的印刷接点11和与外周部5接触的印刷接点12之间通过圆顶形触片2关闭，成为电导通状态。当外力（按压力）消失时，圆顶形触片2反转成原来的状态而复位，所以印刷接点11、12分离，成为电不导通状态。

根据上述的构成，拉伸张力的作用区域因切口3的存在而被遮断，因此，在半径方向上所施加的拉伸张力被降低，圆周方向的拉伸张力为仅限于外周部5的部分。像这样，通过在圆顶形触片2上设置L字形或三角形的切口3，从而使圆顶形触片2上所施加的半径方向和圆周方向的拉伸张力降低。

如图4的（1）所示那样，通过弯曲加工，与目前为止同样，即使作用拉伸张力，实际上如图4的（2）所示那样，在进行开关动作时变形动作的部分也仅为圆顶形触片2的十字状的部位即中央部4和连结部6，因此连结部6的部位中的仅半径方向的拉伸张力成为按压力。像这样，切口3起到了降低圆顶形触片2上所施加的半径方向和圆周方向的拉伸张力的作用。

图5的（1）和（2）示出了现有技术和本发明中的按入量S与按压力P之间的关系。在现有技术和本发明中，虽然按压力在至最大负荷（最大按压力）以前的按入量S1为止的区间中成比例增加，但当超过了最大负荷（最大按压力）时，基于触击动作而反转变形，在最大负荷以后的按入量S2的区间中改变倾斜的方向。

如在图5的（1）的现有技术的按入量S－按压力P的曲线图所观察的那样，在与本发明的长冲程圆顶形可动触片1相同材料、相同大小的长按入量的可动触片23中，在最大负荷以后的按入量S2的区间中倾斜大，因此最大负荷以后的按入量S2比最大负荷以前的按入量S1小。相对于此，如图5的（2）的本发明的按入量S－按压力P的曲线图那样，在本发明的长冲程圆顶形可动触片1中，由于拉伸张力较少，因此为了确保长按入量，而即使以提高制品高度即圆顶高度的方式进行成形，与现有技术的长按入量的可动触片23进行比较，最大按压力也几乎不上升，而成为低按压力，另外因为是低按压力，除了变形时所施加的负荷较少且耐久性也提高以外，在最大负荷以后的按入量S2的区间中倾斜小且平稳地减小，因此能够实现长按入量。

而且，在本发明的长冲程圆顶形可动触片1中，作为开关在动作时变形的中央十字状的部位即中央部4和外周部5上仅施加半径方向的拉伸张力，因此即使一部分的连结部6开始变形，也不会被其连带地使圆顶形触片2的整个部位一下子变形，而是缓慢地进行变形。

因此，如上述那样，最大按压负荷以后的压曲区域的按入量S2变长，触底感降低。结果，如图5的（2）所示那样，根据本发明，最大负荷以后的按入量S2能够成为最大负荷以前的按入量S1的1.0倍以上，由此能够实现长冲程。而且与以往相比比较缓慢地压曲，在中央部4在对应的接点进行碰撞，因此触击音也降低。

如在图6所观察的那样，在长冲程圆顶形可动触片1的切口3的角部或顶角部没有倒角时，在该使用中，在切口3的靠中心的角部或顶角部容易产生裂纹。作为该对策，本发明如在图3的（1）至（4）所观察的那样，根据需要将切口3的中心位置的L字的角部或三角形的顶角部形成为倒角半径（R）为0.2mm以上的平滑曲线的圆弧状。通过进行切口3的角部或顶角部的倒角，防止了从切口3的角部分的裂纹的产生，并实现了进一步的制品耐久性提高。再者，切口3也可以是4个以上，并将它们配置为中心角相同。

此处，将本发明的长冲程圆顶形可动触片1与上述专利文献1的技术的制品即接触板进行技术上的对比，以明确它们的不同点。

1）在专利文献1的制品中，接点内的半径方向连结板的粗细随着接近中央而变细。相对于此，在本发明中，以使与半径方向连结板所对应的连结部6的粗细（宽度）在半径方向上均匀的方式进行了设计。根据专利申请人在试作时的确认，在专利文献1的制品中，由于材料的变形、负荷为最大的中央附近的半径方向连结板较细，因此因应力集中而容易产生裂纹。相对于此，在本发明的长冲程圆顶形可动触片1中，以使连结部9的宽度均匀的方式进行了设计，因此不容易产生应力集中且耐久性良好。

2）在专利文献1的制品中，在接点中央附近，从中心离开方向的接触用弹簧接点（突起）突出来，因此，弹簧接点（突起）成为应力集中的形状，容易产生裂纹。相对于此，在本发明的长冲程圆顶形可动触片1中，没有弹簧接点（突起），通过设法在切口3的角部设置较大的圆弧，以使该部分不容易产生应力集中且耐久性良好。

3）除了本发明的长冲程圆顶形可动触片1以外，圆顶形的外周部分被从金属板割开的可动触片22、23为，在敲键时不仅向接点面一侧扁平地压溃，还具有被压溃并向外周方向扩大的功能。通过也向外周方向压溃，能够进一步扩散对圆顶部分施加的力，并获取良好的触击感。相对于此，在在专利文献1的制品中，在接触弹簧板上半径方向连结板没有被割开，外周部在平坦的薄板部分处于完全的约束状态，因此即使被压溃也不能够向外周扩大，被预测为迟钝的触击感。

接着，图7和图8示出了将本发明的长冲程圆顶形可动触片1组入于薄膜开关10的例子。薄膜开关10为，夹着PET等的间隔件13使2个PET薄膜8、9的印刷接点11、12相对置，在与印刷接点11相反侧的面上，通过粘着剂14将本发明的长冲程圆顶形可动触片1粘合于PET薄膜8。长冲程圆顶形可动触片1由例如几10μm薄的PET薄膜制固定用的薄板15覆盖，通过涂布于薄板15的粘着剂14，在外周部5被部分固定，能够通过推进器7敲键。

薄板15被预先锤压凸出加工成长冲程圆顶形可动触片1的圆顶形触片2的凸形状，圆顶形触片2以凸面与薄板15的锤压凸出加工部分接触，并收纳于锤压凸出加工部分的内部。

图9和图10示出了圆顶形触片2相对于薄板15的粘合状态。如图9的斜线所示那样，圆顶形触片2通过薄板15的粘着剂14，用相对于薄板15面接触的部分、即中央部4、外周部5以及连结部6粘合于薄板15，或者如图10的斜线所示那样，在相对于薄板15面接触的部分中仅外周部5粘合于薄板15。切口3的部分是相对于薄板15没有面接触的部分，粘着剂14没有涂布在薄板15的面中与切口3所对应的部分上。因此，在薄板15上，粘着剂14在与切口3相对置的位置上没有露出。

圆顶形触片2收纳于薄板15的锤压凸出加工部分的内部。因此能够减轻薄板15的粘着部分上的形变或皱褶的产生。另外，圆顶形触片2仅在需要的部分相对于薄板15粘合。因此，能够将粘着剂14的漏泄或露出、尤其是能够将粘着剂14从切口3的漏出防止于未然。并且，圆顶形触片2的反转动作也不会因粘着力而被限制，能够期待顺畅的动作。

通过由推进器7按入长冲程圆顶形可动触片1的中央部4，从而PET薄膜8的印刷接点11移动，印刷接点11、12之间电导通。

通过将本发明的长冲程圆顶形可动触片1与薄板15同时应用于上述那样的薄膜开关10，能够构成比以往还长的按入量、低按压力且高耐久性、触底感少的开关。

产业上的可利用性

本发明的长冲程圆顶形可动触片1被用作各种设备的按钮开关。另外在本发明中，薄板15除了用于固定1个长冲程圆顶形可动触片1以外，还可以根据组入对象的开关形态来用于固定多个长冲程圆顶形可动触片1。

Claims (4)

1.一种长冲程圆顶形可动触片（1），其特征在于，

具有：带触击动作功能的圆顶形触片（2），将1张圆形或椭圆形的弹性金属薄板形成为圆顶形而构成；以及4个以上的L字形或三角形的切口（3），形成于圆顶形触片（2）；

其中，切口（3）相对于圆顶形触片（2）的中心以相等角度的配置而形成，切口（3）的顶角部朝向圆顶形触片（2）的中心位置，圆顶形触片（2）的中央部（4）与圆顶形触片（2）的外周部（5），在切口（3）之间、在放射方向上通过均匀宽度的连结部（6）而连结，这些切口（3）使半径方向和圆周方向的拉伸张力降低，并使最大负荷以后的按入量（S2）成为最大负荷以前的按入量（S1）的1.0倍以上。

2.根据权利要求1所述的长冲程圆顶形可动触片（1），其特征在于，将切口（3）的中心位置的L字形的角部或三角形的顶角部设为圆弧状。

3.一种长冲程圆顶形可动触片（1），其特征在于，

具有：带触击动作功能的圆顶形触片（2），将1张圆形或椭圆形的弹性金属薄板形成为圆顶形而构成；4个以上的L字形或三角形的切口（3），形成于圆顶形触片（2）；以及薄板（15），固定圆顶形触片（2）；

其中，切口（3）相对于圆顶形触片（2）的中心以相等角度的配置而形成，切口（3）的顶角部朝向圆顶形触片（2）的中心位置，圆顶形触片（2）的中央部（4）与圆顶形触片（2）的外周部（5），在切口（3）之间、在放射方向上通过均匀宽度的连结部（6）而连结，这些切口（3）使半径方向和圆周方向的拉伸张力降低，并使最大负荷以后的按入量（S2）成为最大负荷以前的按入量（S1）的1.0倍以上，而且，薄板（15）被锤压凸出加工成圆顶形触片（2）的凸形状，圆顶形触片（2）收纳于薄板（15）的锤压凸出加工部分，通过薄板（15）的粘着剂（14），在相对于薄板（15）面接触的部分上被粘合。

4.根据权利要求3所述的长冲程圆顶形可动触片（1），其特征在于，圆顶形触片（2）仅在相对于薄板（15）面接触的部分中的外周部（5）上被粘合。

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