TW434621B - Pushbutton switch with magnetically coupled armature - Google Patents

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43462 Α7 Β7 五、發明説明（/ ) 相關申請案的交互卷考杳 本申請案乃是I"7年9月5日提出的第08/924,334號 申請案的部份繼續申請，而該案則是1996年5月7日提出 的申請序號〇S/646,〇83案（該案業於1997年9月9日經准 給美國專利第5,666,〇96號）的部份繼續申請，而該083 號案又係I"5年6月2日提出的申請序號〇8/458,989案（該 案業經於I"6年6月4日經頒給美國專利第5>523,730號） 的部份繼續申請。 發明之_背景 經 夬 梯 準 扃 β S- 消 资 合 作 社 印 笨 吾人皆知薄膜開關體積小、結構可靠、又能提供電氣^ 關的功能。薄膜開關通常具有一彈性的塑膠膜片層，其通常 由-不導電_片與-絲間關來。在隔片裡關口讓使 用者能夠按揪薄膜通Μ片，而使得在膜片的内表面上的電 氣接點與基板相互接觸，藉此而接通開關。在_力移去 時，膜片自然具有之彈力會讓膜片回到其間隔開的位置。 儘管逭基本的薄膜關結構具有許，它並不能提 供在某些㈣⑽及的-些㈣。舉職，薄膜關長久以 來-直有侧題，誠錢相__聽_給使用 者。由於膜片行義接通狀態的_是非常_，絕大多數 的使用者無法分辨他否已經將開_動，除非示 訴他們開關已經接通。有些開關可以提供耳聞的回授:但這 並不見得宜人的，建_片㈣料半料 嫌= 回^。在全純_麵是躲岐_職上的一 塑膠致動裝置提供_。像這樣的致動裝置通常是小^雜 開 --- in I n 訂 11 111 線 (·請先閲讀背面之注意事項再填V. 4頁) 本紙張纽適用中 1¾¾率（CNS) A4itts_ (2丨 4、 4346 2 1

、發明説明（；） 的裝置，逭使得它們的價的昂贵 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 ，其㈣魏成像薄1 提供清脆以能核錄㈣料球情況下， _t發動酬⑼ 蓋層本—賴關，其具t—可取下的1 .藉由開闞組件與覆蓋層之間的磁性的互動來保持 目的為前述娜㈣關，其關接點咐 經觸動=_。也就是説，笫—對接點經接通，開關1 經觸動;接著' 第二對接點經接通。 本發_另-目的顧述類型_關，其可經納入到— 出。裡本發明的其他的目的在下面之説明即可明顯$ H 鍵開關有—基板'一不導電的隔片，以及設在則 鐵歴i磁性層。設在隔片開口的—電樞係以能构受_ 置（在.而且又能淳電的材質製成。該電樞可以在一正常个 ㈣置時，它是與練1•的電極關_)與― 諸置時，它將電_路）之間作樞軸運動。 =藉由磁_與電樞之__«力賴保持在多 -n當使用者對f樞施加—致動力時，它會突然地商 磁鐵層並且接觸到電極，提供開關的接通以及接通時的角 覺的回授。賴力麵會使得雜層錄吸㈣樞並且重 本紙張 Μϋ财關 (cNiTT^uio'^sn 讀 先 閲 Λ 之 注 意 事 項 再 填 1· 丰 頁 裝 訂 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 43462 1 A7 ------^__ 靠舰打“。内k到電樞的1裡的_支架可協助電樞的樞 軸運動β 圖説之簡要説明： 圖1係用在本發賴〜按__—電樞的—平 圖； 圖2係《 —按键關’以測！ _ 2-2所取的一 斷面； 圖3係-按鍵開關另-實施例的一爆视透視圖，同時示 出了單對和雙對的雙桿接點以及可取下的覆蓋層； 圖4係圖3所㈣闕i份放大的斷面； 圖5係一具有一可取下的谡蓋層名片型關的-透视 ^----------A------.玎------ii (請先聞讀背面之注ftp再填寫本頁) 圖式中之.圭要元件説明： 62、98、1〇〇:按鍵開關 64:基板 66:隔片 68、92:開孔 70:磁性層 72:薄膜 致動按鍵 78:電樞 80:開口 8以突出、支架突起、支點 8S:覆蓋層 妨:金屬層 JUA、S4B:電極、接點墊 84C , 84D > 84.Ε:電極墊 90:頂層 96:尾部 9从、94以引線 f：明：ί·詳細説明： 圖1和圖2示出了依照本發明的按鍵開關<52。從底部 本紙張尺度適用中國國家棣率（CNS ) A4说格（210X297公%) !〇,〇〇〇 434621 A7 ________B7_ 五、翁靜，包栝—基板S4、-隔片S6有—開孔册 設其中一雜層70，以及-薄膜7卜或者，薄膜亦可 免除，不過，最奸是有這-薄膜以封堵灰塵'污垢、液體， 並且提供用來印刷圖案的表面。該薄膜通常是浮壓在圖上 74處，以便為成型在電樞78上的致動按鍵76提供空間。 這個空間也可以藉由在磁性層70的頂表面與薄膜72的底侧 面之間放置一第二隔片而構成。 — 電樞Μ主要係位在隔片開口 6S。它的致動按鍵^伸 出通過在磁性層7〇的一開口 8〇。電樞的底面有一支架^在 逭個實施例裡，支架的形狀是—對突出82。這突出在圖上 是與電極84A間隔開來的，但是，它們也可以相互接觸（即 使在開關呈開路時）。該電樞係以導電且具磁性的村料製 成，舉個例子’用柔軟薄鋼片較上銀。所謂“雜的材料” 是指會受到磁鐵影響的材料。磁性層7〇將電樞Μ向上持握 到磁性層的底侧上。電極84A、輸係成型在基板的内表面 上。 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用者係輕壓致勤按鍵印而引動按鍵開關從。當使用 者揪按關’賴首先受料，㈣成前行程。随著薄膜繼 續受壓變形，電樞突㈣從雜層材㈣脱，因此而提供一 非常清脆的縫感。支架突起82會_雜層7q並接搭電 極S4A。在這之後，電樞會在支架附近作樞軸運動並進而與 電極瞄接觸。這樣就使得電極短路並且將開關接通。在接 通的壓力釋開時，磁性層7〇與電樞78之間的磁性吸會 將電樞回復到圖2所示的位置，藉此而重行將開隨開。由 於按鍵76延伸通過開口 8〇，因此在關接通的過程中，該 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210χ297公嫠） 〜ff、 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 43462 1 A7 ___________B7__ 五、發明説明（6) 磁性層70的移動是非常的小。 、藉著在磁性材料層7G的上表面上放置—吸鐵材料，可 以達到增進減感’吸鐵材料的作用是將磁場向下導向電 樞。另外，這錢材制著對錄材棚提供雜而更增強 了觸覺感。這樣的材料可以是（舉個例説卜薄的柔軟網片。 本说明書中圖不以及所迷的按鍵開關可藉由改變致動 按鍵的㈣和大小簡师定的㈣感。縣電樞的形 狀和大小可《加_龍及/弱龍。藉著調整致動按 鍵的位置’可以達到超短開闕行程。可以製成單獨的開關、 個別的Μ以及断續賴闕，性的回復力使得關可經維 持在引賴tiS‘錄騎難不致永久舰_。藉著在電 樞裡提供-個孔可以得到背光。高溫㈣步驟，健高週波 墙接’可以配合高溫材料使用。—賴電路板可用作基板β 如果在磁性JI7G下方配置—對超大㈣氣按點（在磁性層 70上，或是在磁性層7()下面的薄膜上），可配合圖^和圖 2的開關’納人-正常情況下為接通狀態的開關。 圖3和圖4 τ'出了按__另—種實施例，在該開關 裡’用ί-可取下的矍蓋盾86來替代薄膜？2。關的其餘 部份則維持不變，因此不作重覆説明。覆蓋層部包含一金 屬層88和—頂層90。該金屬層係以磁性材料（比方説，金 屬薄片）製成。金屬層88最好是切割錢孔92，致使開孔 92對齊f方的每-個關。頂層⑽係以鄕材料製成使得 可以方便Μ。因此，卵上载有適合特定用賴標記來標 示_位置 '作用、功能轉。腳或可翻到金腳。覆 蓋層係藉由金屬層88和磁性層7G之間的磁性吸引力而持定 ----------¾------ir------A (·請先閲讀背面之注意事項再埴^f ) 經濟部中央梂準局員工消費合作社印裝 43462 A7 —~~~~___J1___ 五、發明説明（纟） 在開關上。在一般使用上，這磁性吸引力足夠將覆蓋層維持 在定位。但是，如果有必要更換覆蓋層（比方説，要變更頂 層90上的圖案組件），覆蓋層可經撬起並從磁性層取下（如 圖5所示）。 圖3示出了二種電極安置方式，一單極開關以及一雙極 開關°單極開關包括電極或接點墊84八和84&。在圖2和圖 3均可看出，接點墊是藉由一間隙而相互間隔開的。每一電 極有其自己的引線94A和94B。這些引·線延伸到一尾部96 用來聯接到外部的電子組件（圖来示）〇雙極開關結構類似， 但是其電極墊是分開為二（如MC和處所示）。逭二 片電極墊是鄰近一第三片間隔開的電極墊84E。引線94c 和9奶連接到電極84.C和S4.D。引線94B連接到電極84E * 使得電極8指和S4.E在二開關間共用。就這雙極開關來説， 當電樞帶有支架82的都份從磁性層7〇跳脱時，它底部會座 落到墊84C和84D上，並將它們短路，將第一極接通。在此 之後，電樞在支點S2附近作樞軸運動，將電樞的其餘部份 ，帶入到與墊8找接通，使它與墊84C和84D變成短路。 圖5也示出了如何利用本發明的按鍵開關以及可取下的 覆蓋層來製作一新奇的名片和測試樣品。在遣個實施例裡， 一個按鍵開關98和100經在卡片的—端上構成一組Q逭二 個開關中的一個可以是如上所述的一雙極開關。該覆蓋層可 被取下並且換上本發明以及其原頒專利中所述的任何—種 或任何幾種的組合。這樣可使得（舉個例説）業務人員可以 應特殊情況需要，向客户展示一片特別訂製的测試樣品。或 者’客户可以方便地自行予以修改變更〇而特製的可以更换 本紙張认適“國國家揉準（CNS } A4胁（210X29^!^厂 --' ----------^------ΪΤ------0 {請先閲讀背面之注項再矽：本頁) 434S2 1 at __B7_ 五、發明说明（7：) 的以磁性方式接搭的覆蓋層讓道些得以實現《 儘管本發明的較佳的實施例已如本説明書所示及所 述，大家都知道，在不背離下述的“申請專利範圍”的範疇 情況下，可作成變更和修改。舉個例説，電極的位置可被顛 倒；也就是説，它們可被放置在磁性層上而不是被放置在基 板上，使得電極在正常情況下處於短路而不是開路狀鮮〇 11-----------1-----^—if------Φ. (請先《讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央橾牟局Λ工消费合作社印裝 張 紙 本

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Claims (1)

1. 434S2 A8 B8 C8 D8 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1ι 一種開關，其組成部件為： 一基板； 一對電極，其配置在前述基板上並界定至少一對間 隔開的開關接點； 一致動器，其可以選擇性地讓該等開關接點接通或 短路，該致動器包含了一與該等開關接點呈間隔關係而 撐持的一耦合器間層，以及一導電的電樞，其配置在該 耦合器間層與該等開關接點之間，該電樞界定一中央 軸，軸的兩侧上的部位I與部位II收尾在邊緣I與邊緣 II，該耦合器間層與電樞中有一個係一永久磁鐵，而另 一個係由磁性材質製成，致使該電樞藉由耦合器間層與 電樞之間的磁性吸引，而在正常情況下，開關接點與前 述耦合器間層呈接搭關係時，電樞經與該等開關接點保 持距離；以及 設置在該耦合器間層的一電樞，該電樞係配合孔隙 而配置，致使通經該孔隙的一觸動壓力會在電樞中央軸 遠處的一點上作動，藉此而讓電樞在電樞的一部位的邊 緣附近造成移動，並且藉由在前述一部位的邊緣附近的 樞軸移勳，致使電樞的另一部位從該耦合器間層釋放開 .來。 2. 根據申請專利範圍第1項的開關，在該開關裡，該電樞 另包含一按鈕，自電樞的表面升起，並且延伸至少部份' 域通經該孔隙，該按鈕係與耦合器間層間隔開來，以防 止按鈕在孔隙裡受到約束。 3. 根據申誚專利範圍第1項的開關，在該開關裡，該等電 I 訂 I AV, (·請先閲讀背面之注意事項再填i 、頁) 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） 43462 AS B8 C8 D8 六 4. 經 中 央 梯 準 局 貝 工 消 費 合 作 社 印 % 申請專利範圍 ' " 〜- 接點的第—組與第二組，第—組接_位置使 得叮藉由輪_述另—部位而予短路H 位置使得可藉由電麵前述純肝短路。‘ 根據申請專利範圍第1項的開關，在該開關裡，該耦合 器間層係-永久磁鐵，且另包含一覆蓋層二：; 為：材料製成，並配置在耦合器間層上與電樞相對的 1，鼓«層«由耦合器間層與覆蓋層之間的磁 性吸引力而經保持。 根據申請專利範_ 4項的關，在該_關裡，該覆蓋 層包含-轉翻定到―金 根據申請專魏圍第5侧關，其 膠層上且配置在該孔隙之上的標記。 =開關’其包含—基板以及至少—對間隔開來的關 =點’其_方式恰可藉由-導電_樞肝短路，該 電樞有—中央軸，«麵㈣侧上的純I與部位H 收，在邊綠I與邊緣Η，該電樞在正常情形下，藉由磁 性及引力及引到與該基板是相距關係而配置的一耦合器 間層而經保持在—第—情況，該等開關接點經成型在該 基板的相顯的健之—±或耦合器關上，該電樞可 藉由致ϋ力而栘制m即與純呈接搭關 係’該％樞的位置安排，可藉由—雙重樞軸運動而與該 栖:器_分侧，在該雙重健i|f裡，經施加到遠 離該中央#的電樞的致動力使得電樞上距離該致動力最 近的緣«耦合器間_縣且在電㈣減的邊 緣附近作_制，接著，電樞的_邊陳稱合器間 ---------^------1T------i ("先Μ讀背面之注辜項再填-J：頁) 本紙張尺度適用中®嗶家榡準（ CNS 規格（210X297公釐） 434621 434621 經濟部中夬梯準局員工消費合作社印製 g| 六、申請專利範圍 - 層跳脱並财前迷-邊賴近作錄料，-直移動到 該基板上的相賴雜為底部處，該電㈣在前述情況 之-將_接點短路，而在另—情況將義接點接通。 8. 根據申請專利範圍第7項的關，在該關裡，該等開 關接點係成型在該基板上，且界定第—對和第二對開關 接點，第-賴關接關位置恰可藉由電樞的前述一邊 緣而被短路H對關㈣的位置恰可藉由電樞的 前述相對的邊緣而被短路。 9. 根據申請專利_第7項的關，其另包含設在轉合器 間層裡的-孔隙.，而電樞相對於該孔_配置恰可使得 通經該孔隙的一致動力會在電樞上遠離其中央軸的一點 上作動，藉此而在電樞的前述相對的邊緣附近造成一力 矩，並使得電樞的前述的一邊緣藉由前迷相對的邊緣附 近的樞軸運動從耦合器間層釋脱。 10. 根據申請專利範圍第9項的開關，在該開關裡，該電樞 另包含了一從電樞的表面升起並延伸到至少部份地通經 該孔隙的一按鈕，該按鈕與耦合器間層間隔開來，以防 止按鈕在孔隙裡受到約朿。 11. 根據申讀專利範圍第7項的開關，在該開關裡，該耦合 器間層係一永久磁鐵，且另包含一覆蓋層，其至少部份 地係以磁性材料製成，並且經配罝在耦合器間層上與電 樞相對的一侧上，該覆蓋層藉由耦合器間層與覆蓋層之 間的磁性吸引力而被保持。 11根據申請專利範圍第n項的開關，在該開關裡，該覆蓋 層包含一塑膠薄層經固定到一金屬薄層。 ^------、tr------^ c請先閏讀免面之注意事項再填..Ϊ) 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) M規格（210X2%公釐） 中 AS BS C8 D8 利範圍第12項的開關，其另包含成型在該塑 膠薄層上並Ε置在該孔隙上方的標記。 14.根據申請專利範圍第12項的開關，其另包含設置於該金 屬薄層在電樞的附近位置的一開孔。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 本紙張尺度適用中國圉家梯準（CNS > Α4規格（210X29^•釐）