專利名稱：電氣開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括地來說涉及電氣開關(guān)技術(shù)，更具體地涉及按鈕型層疊電氣開關(guān)。
按鈕電氣開關(guān)已設(shè)計成用于各種各樣用途的各種各樣結(jié)構(gòu)。這種開關(guān)的范圍從有盒狀殼體的基本上為三維結(jié)構(gòu)的開關(guān)，到極薄的或?qū)盈B的有時叫做“膜片”的開關(guān)。薄層疊開關(guān)常常與印刷電路板一起使用。本發(fā)明針對該層疊開關(guān)的改進(jìn)。
因此，本發(fā)明的目的為提供一種有以上所述特點(diǎn)的新型和改進(jìn)的電氣開關(guān)。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，電氣開關(guān)包括絕緣襯底，襯底有承托于其上的下部壓印金屬電路片。該下部片包括多個開關(guān)觸點(diǎn)和多個用以將開關(guān)觸點(diǎn)與合適導(dǎo)體相連的導(dǎo)線。上部沖壓金屬片設(shè)置在絕緣襯底上，并包括多個對準(zhǔn)相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)的凸起金屬丘。壓下選定的凸起金屬丘之一，使金屬丘與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)之一接合，由此閉合電路。
如在本文中所公開的，下部壓印金屬電路片以嵌入的方式模制在絕緣襯底中，并包括與上部沖壓金屬片接合的共同觸點(diǎn)。共同觸點(diǎn)的形式為在多個開關(guān)觸點(diǎn)外側(cè)的周邊觸點(diǎn)。上部沖壓金屬片包括在多個凸起金屬丘外側(cè)的邊框。邊框與周邊觸點(diǎn)接合。多個凸起金屬丘與邊框電連接。
本發(fā)明的一個特征包括絕緣襯底有多個整體銷，該銷從下部壓印金屬電路片周邊觸點(diǎn)上的孔和上部沖壓金屬片的邊框上的孔中伸出。銷通過敲擊而變形，將上部沖壓金屬片和絕緣襯底固定在一起，同時周邊觸點(diǎn)與邊框接合。
在本發(fā)明的一可供選擇的實(shí)施例中，絕緣電路片設(shè)置于上部沖壓金屬片和絕緣襯底之間。該絕緣電路片包括對準(zhǔn)在凸起金屬丘和開關(guān)觸點(diǎn)之間的導(dǎo)電墊。絕緣電路片的結(jié)構(gòu)設(shè)計成密封絕緣襯底和下部壓印金屬電路片。
通過以下的連同附圖一起的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會顯而易見。
本發(fā)明被認(rèn)為具新穎性的特征在所附權(quán)利要求中有詳細(xì)闡述。參照連同附圖一起的以下說明，將能更好地理解帶有其目的的本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)。在附圖中相同的參考數(shù)字表示相同的部件，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的電氣開關(guān)第一實(shí)施例的頂部透視圖；圖2為去掉上部沖壓金屬片之后的開關(guān)的頂視圖；圖3為單獨(dú)的上部沖壓金屬片的頂視圖；圖4為下部壓印金屬電路片的頂視圖；圖5為將要安裝到絕緣襯底上的上部沖壓金屬片的透視圖；圖6為在本發(fā)明第二實(shí)施例中采用的絕緣電路片的頂視圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電氣開關(guān)的分解透視圖；圖8為類似圖1的視圖，但為第二實(shí)施例。
參照更詳細(xì)的附圖，圖1所示為用數(shù)字10表示的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電氣開關(guān)。該開關(guān)包括三個主要部件，即絕緣襯底，用數(shù)字12表示并在圖2和5中有最佳顯示；下部壓印金屬電路片，用數(shù)字14表示，承托在絕緣襯底12上并在圖4中有最佳顯示；及上部沖壓金屬片，用數(shù)字16表示并在圖1、3和5中有最佳顯示。
首先看圖4的下部壓印金屬電路14，該電路片包括大體上為矩形的共同周邊觸點(diǎn)18，該共同周邊觸點(diǎn)18有切口20，故共同周邊觸點(diǎn)基本上包圍著多個開關(guān)觸點(diǎn)22并與開關(guān)觸點(diǎn)22隔開。周邊觸點(diǎn)18可以有其它合適的形狀。開關(guān)觸點(diǎn)大體上為圓形或盤形，并包括伸出到共同周邊觸點(diǎn)18之外的導(dǎo)線24，共同周邊觸點(diǎn)18包括其自身的導(dǎo)線26。所有觸點(diǎn)的導(dǎo)線24和26將觸點(diǎn)與印刷電路板上的合適的導(dǎo)體如電路跡線相連。最后，共同周邊觸點(diǎn)18包括至少一個用于下文中所述目的的孔28。在圖4的周邊觸點(diǎn)18中示出了一對孔28。
圖2和5顯示的是絕緣襯底12，絕緣襯底12大體上為矩形且比下部壓印金屬電路片14的共同周邊觸點(diǎn)18的外圍稍大。但絕緣襯底不一定要為矩形或比共同周邊觸點(diǎn)18的外圍大，甚至可以比其小。在構(gòu)造上，襯底12為諸如塑膠或類似材料的電介質(zhì)，并除了伸出襯底的一邊30之外的導(dǎo)線24和26，以及通過在襯底上的圓形開口32暴露出來的開關(guān)觸頭22之外，在下部電路片14周圍進(jìn)行超模制(overmold)。此外，下部電路片14的共同周邊觸點(diǎn)18的部分18a，通過襯底上的矩形開口34暴露出來。在圖5能最清楚地看到，多根銷36與襯底模制成整體，并從襯底上向前伸出。最后，埋頭圓形區(qū)域38在襯底上環(huán)繞著圓形開口32。為此，開關(guān)觸點(diǎn)22最好低于襯底40的頂面。
上部沖壓金屬片16設(shè)置在絕緣襯底12之上，并包括大體上為矩形的邊框42，邊框42基本上與襯底尺寸相同故能夠?qū)⒖蜓b配到襯底40的頂面上。當(dāng)上部沖壓金屬片裝配到襯底上時，邊框42與下部電路片14的共同周邊觸點(diǎn)18(圖4)的暴露部分18a(圖5)接合。
上部沖壓金屬片16還包括多個(所示實(shí)施例中為三個)凸起金屬丘44，當(dāng)上部金屬片裝配到襯底12上時，金屬丘44對準(zhǔn)下部電路片14的三個開關(guān)觸點(diǎn)22。換句括說，開關(guān)觸點(diǎn)通過襯底上的開口32暴露出來，開口32依次對準(zhǔn)凸起金屬丘44。凸起金屬丘通過上部沖壓金屬片的整體輻板部分46與邊框42電連接或電共接。最后，上部沖壓金屬片包括多個孔48，用以容納絕緣襯底12的整體銷36。銷和孔不僅讓上部沖壓金屬片與襯底和開關(guān)觸點(diǎn)對齊，而且能如圖1中的48a處所示，使銷變形或敲擊銷以將上部沖壓金屬片緊固在襯底的前表面40上，并通過襯底上的矩形開口34將金屬片的邊框42與共同周邊觸點(diǎn)18的部分18a接合在一起。
當(dāng)需要將選定的凸起金屬丘44之一，與相應(yīng)的對準(zhǔn)選定的金屬丘的開關(guān)觸點(diǎn)22相接合時，凸起丘沿箭頭“A”(圖1)的方向壓下。凸起丘進(jìn)入絕緣襯底12上的埋頭區(qū)域38中，并與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)22接合。借助上部沖壓金屬片16的邊框42與下部壓印金屬電路片14的共同周邊觸點(diǎn)18早已固定接合，通過對準(zhǔn)選定凸起金屬丘接觸的開關(guān)觸點(diǎn)和下部片的共同周邊觸點(diǎn)，將電路閉合。
可供選擇的是，如果開關(guān)觸點(diǎn)22與模制底襯12的頂面齊平，對準(zhǔn)開關(guān)觸點(diǎn)22的帶孔的墊片(未示出)可以層疊在襯底12上。在第一實(shí)施例的該選擇中，上部沖壓金屬片應(yīng)裝配到墊片的頂面上，且凸起金屬丘14應(yīng)通過相應(yīng)的在墊片上的孔與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)22接合。
圖6-8顯示了本發(fā)明的第二實(shí)施例，對應(yīng)上述有關(guān)圖1-5的第一實(shí)施例的相同部件，在圖7和8中采用相同的數(shù)字表示。圖6-8的第二實(shí)施例基本上與第一實(shí)施例相同，除了加多一塊絕緣電路片，該電路片用數(shù)字50表示并在圖6和圖7中有最佳顯示。絕緣電路片設(shè)置在上部沖壓金屬片16和絕緣襯底12之間，絕緣襯底12之中有超模制(overmold)下部導(dǎo)電電路14。
更具體地，絕緣電路片50由介質(zhì)薄膜52形成，介質(zhì)薄膜52有用數(shù)字54表示的印刷或?qū)盈B于其上的至少在其背或后側(cè)的電路。電路54包括共同觸點(diǎn)56，共同觸點(diǎn)56通過絕緣襯底12上的矩形開口34，與下部壓印金屬電路片14的共同周邊觸點(diǎn)18的18a部分保持固定的接觸。電路54包括對準(zhǔn)下部導(dǎo)電電路片14開關(guān)觸點(diǎn)22的導(dǎo)電墊58。由于薄膜狀電路片50設(shè)置成與襯底12的頂面40平齊，且開關(guān)觸點(diǎn)22凹進(jìn)襯底埋頭區(qū)域38中，所以導(dǎo)電墊58不與開關(guān)觸點(diǎn)22接合。
在圖6-8的第二實(shí)施例中，當(dāng)片16的選定的凸起丘44之一沿箭頭“B”(圖8)的方向壓下，凸起丘與對齊的電路片50的導(dǎo)電墊58接合，迫使墊與對齊的開關(guān)觸點(diǎn)22接合。借助導(dǎo)電墊經(jīng)電路片54的共同觸點(diǎn)56與下部壓印金屬電路片14的周邊觸點(diǎn)18共接，通過選定的開關(guān)觸點(diǎn)和下部電路片14的共同觸點(diǎn)，電路閉合。在第二實(shí)施例中，上部片16可以為塑膠材料。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明能夠以其它的特殊形式來實(shí)施而不會脫離其精髓或其核心特征。因此，本文中的樣板和實(shí)施例在各個方面均當(dāng)認(rèn)為是示范而非限制，本發(fā)明不限于在此給出的細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種電氣開關(guān)(10)，包括絕緣襯底(12)；下部導(dǎo)電電路(14)，承托在所述絕緣襯底(12)上，并包括多個開關(guān)觸點(diǎn)(22)和用以將所述開關(guān)觸點(diǎn)與合適導(dǎo)體相連的多個導(dǎo)線(24)；沖壓金屬片(16)，設(shè)置在所述絕緣襯底(12)之上，并包括多個凸起金屬丘(44)，凸起金屬丘(44)對準(zhǔn)相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)且兩者之間留有間隙，通過壓下選定的所述凸起金屬丘(44)之一，將所述凸起金屬丘與所述相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)之一接合，由此閉合電路。
2.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)，其特征在于包括設(shè)置在所述沖壓金屬片(16)和所述絕緣襯底(12)之間的絕緣電路片(50)，并包括對準(zhǔn)在所述凸起金屬丘(44)和所述開關(guān)觸點(diǎn)(22)之間的導(dǎo)電墊(58)。
3.權(quán)利要求2的電氣開關(guān)，其特征在于所述絕緣電路片(50)的結(jié)構(gòu)設(shè)計成密封所述絕緣襯底(12)和下部導(dǎo)電電路(14)。
4.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)，其特征在于所述下部導(dǎo)電電路(14)以嵌入的方式模制在所述絕緣襯墊(12)中。
5.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)，其特征在于所述下部導(dǎo)電電路(14)包括與所述沖壓金屬片(16)接合的共同觸點(diǎn)(18)。
6.權(quán)利要求5的電氣開關(guān)，其特征在于所述下部導(dǎo)電電路(14)包括用以將所述共同觸點(diǎn)(18)與合適導(dǎo)體相連的導(dǎo)線(26)。
7.權(quán)利要求5的電氣開關(guān)，其特征在于所述共同觸點(diǎn)包含在所述多個開關(guān)觸點(diǎn)(22)外側(cè)的周邊觸點(diǎn)(18)。
8.權(quán)利要求7的電氣開關(guān)，其特征在于所述沖壓金屬片(16)包括在所述多個凸起金屬丘(44)外側(cè)的邊框(42)，邊框(42)與所述周邊觸點(diǎn)(18)接合。
9.權(quán)利要求8的電氣開關(guān)，其特征在于所述絕緣襯底(12)包括多個整體銷(36)，整體銷(36)從所述下部導(dǎo)電電路(14)的所述周邊觸點(diǎn)(18)上的孔(28)，和所述沖壓金屬片(16)的所述邊框(42)上的孔(48)中伸出，使所述銷變形，以將所述沖壓金屬片(16)和絕緣襯底(12)固定在一起，同時所述周邊觸點(diǎn)(18)與所述邊框(42)接合。
10.權(quán)利要求7的電氣開關(guān)，其特征在于多個凸起金屬丘(44)與所述邊框(42)電連接。
11.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)，其特征在于所述多個凸起金屬丘(44)電連接在一起。
12.一種電氣開關(guān)(10)，包括絕緣襯底(12)；下部導(dǎo)電電路(14)，承托在所述絕緣襯底(12)上，并包括帶多個導(dǎo)線(24，26)的共同觸點(diǎn)(18)和多個開關(guān)觸點(diǎn)(22)，導(dǎo)線(24，26)用以將所述共同觸點(diǎn)和所述開關(guān)觸點(diǎn)與合適的導(dǎo)體相連；沖壓金屬片(16)，設(shè)置在所述絕緣襯底(12)上，并包括，與所述下部導(dǎo)電電路(14)的所述共同觸點(diǎn)(18)接合的一部分(42)，以及多個凸起金屬丘(44)，凸起金屬丘(44)對準(zhǔn)相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)且兩者之間留有間隙，通過壓下選定的所述凸起金屬丘(44)之一，將所述凸起金屬丘與所述相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)之一接合，經(jīng)所述相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)和所述共同觸點(diǎn)(18)閉合電路。
13.權(quán)利要求12的電氣開關(guān)，其特征在于包括設(shè)置在所述沖壓金屬片(16)和所述絕緣襯底(12)之間的絕緣電路片(50)，絕緣電路片包括對準(zhǔn)在所述凸起金屬丘(44)和所述開關(guān)觸點(diǎn)(22)之間的導(dǎo)電墊(58)。
14.權(quán)利要求13的電氣開關(guān)，其特征在于所述絕緣電路片(50)的結(jié)構(gòu)設(shè)計成密封所述絕緣襯底(12)和下部導(dǎo)電電路(14)。
15.權(quán)利要求12的電氣開關(guān)，其特征在于所述下部導(dǎo)電電路(14)以嵌入的方式模制在所述絕緣襯墊(12)中。
16.權(quán)利要求12的電氣開關(guān)，其特征在于所述共同觸點(diǎn)包含在所述多個開關(guān)觸點(diǎn)(22)外側(cè)的周邊觸點(diǎn)(18)。
17.權(quán)利要求16的電氣開關(guān)，其特征在于所述沖壓金屬片(16)包括在所述多個凸起金屬丘(44)外側(cè)的邊框(42)，邊框(42)與所述周邊觸點(diǎn)(18)接合。
18.權(quán)利要求17的電氣開關(guān)，其特征在于所述絕緣襯底(12)包括多個整體銷(36)，整體銷(36)從所述下部導(dǎo)電電路(14)的所述周邊觸點(diǎn)(18)上的孔(28)，和所述沖壓金屬片(16)的所述邊框(42)上的孔(48)中伸出，使所述銷變形，以將沖壓金屬片(16)和絕緣襯底(12)固定在一起，同時周邊觸點(diǎn)(18)與邊框(42)接合。
19.權(quán)利要求16的電氣開關(guān)，其特征在于多個凸起金屬丘(44)與邊框(42)電連接。
20.權(quán)利要求12的電氣開關(guān)，其特征在于所述多個凸起金屬丘(44)電連接在一起。
全文摘要
一種電氣開關(guān)(10)包括有下部導(dǎo)電電路(14)承托于其上的絕緣襯底(12)。電路包括多個開關(guān)觸點(diǎn)(22)和用以將該開關(guān)觸點(diǎn)與合適導(dǎo)體相連的多個導(dǎo)線(24)。沖壓金屬片(16)設(shè)置在絕緣襯底(12)上,并包括多個凸起金屬丘(44),凸起金屬丘(44)對準(zhǔn)相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)并且兩者之間留有間隙。壓下選定的凸起金屬丘(44)之一,將凸起金屬丘與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)(22)之一接合,由此閉合電路。
文檔編號H01H13/702GK1289137SQ00130438
公開日2001年3月28日 申請日期2000年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月22日
發(fā)明者A·普魯沃特 申請人:莫列斯公司