專利名稱：開關裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種開關裝置，特別是一種通過按壓可動觸點體操作的按鈕開關。
背景技術：
以前的開關裝置，如圖11(俯視圖)和圖12(剖視圖)所示，包括將圓形金屬板加工成圓頂狀的可動觸點體51。由絕緣性合成樹脂形成的基體52上面設置了能夠收容上述可動觸點體51的凹陷的收容部52a。中央固定觸點53嵌入形成在基體52上，從收容部52a的中央露出。一對側部固定觸點54嵌入形成在基體52上，不與上述中央固定觸點53接觸，位于夾持上述中央固定觸點53的位置上，從基體52露出。
一對側部固定觸點54上形成有分別從基體52上凸出的凸起部54a，凸起部54a的上表面位于比中央固定觸點53的上表面高的位置。
可動觸點體51將凹部側與中央固定觸點53相對，被收容在基體52的收容部52a內(nèi)，邊緣51a、51a支持在一對上述側部固定觸點54的凸起部54a上。
當用操作鍵55從上方擠壓這樣的可動觸點體51時，可動觸點體51凸狀頂部向下翻轉成為凹狀，與中央固定觸點53接觸。中央固定觸點53與一對側部固定觸點54通過可動觸點體51電氣連接，開關裝置處于接通狀態(tài)。并且，當操作鍵55的壓力除去時，可動觸點體51利用自身的彈性恢復力返回到圖12所示的初始狀態(tài)。
但是如圖12所示，從前的開關裝置雖然可動觸點體51的邊緣51a、51a支持在上述側部固定觸點54、54的凸起部54a、54a上，但未支持在上述凸起部54a、54a部分的邊緣51b、51b與上述收容部52a的底面之間隔開間隔δ1，因此上述邊緣51b、51b在收容部52a內(nèi)處于自由狀態(tài)。
因此，用操作鍵55擠壓可動觸點體51變形時，可動觸點體51的上述自由狀態(tài)的上述邊緣51b、51b上下移動，其結果使可動觸點體51在上述邊緣51b、51b及其附近產(chǎn)生扭曲變形。由于該扭曲變形的內(nèi)部應力，反復變形使可動觸點體51疲勞、彈力下降，或者在邊緣51b、51b的部分地方可動觸點體51產(chǎn)生龜裂，存在可動觸點體51不能返回到如圖10所示的初期狀態(tài)等動作不良的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種降低可動觸點體由于應力振幅產(chǎn)生的疲勞、使壽命長的開關裝置。
本發(fā)明的開關裝置包括基體和可動觸點體，基體包括位于中央的中央固定觸點和一對位于夾著上述中央固定觸點的位置上的支持體，可動觸點體用能夠彈性變形的導電性板材形成、向中央彎曲成凸狀；上述一對支持體中至少一個作為側部固定觸點；上述可動觸點體這樣配置邊緣支持在一對支持體上，凹部側與上述中央固定觸點相對；其特征在于上述基體上不存在支持體的區(qū)域設置了與上述可動觸點體的邊緣相對的絕緣性支持部，上述可動觸點體被從基體上方擠壓變形時，在上述可動觸點體的中央部與上述中央固定觸點接觸之前，可動觸點體的邊緣用上述支持部支持。
這樣的開關裝置，由于沒有支持在可動觸點體的支持體上的邊緣通過與支持部接觸被支持，能夠抑制可動觸點體變形時上述邊緣的上下移動，因此能夠減輕可動觸點體的疲勞，使開關裝置的壽命變長。
支持部只要能夠與可動觸點體的邊緣接觸，無論什么樣的形狀都可以，支持邊緣的范圍狹也可以寬也可以。當支持體的高度低時，支持部位于中央固定觸點的同一平面上也可以，位于比中央固定觸點低的位置也可以。
并且，上述絕緣性支持部位于夾著上述中央固定觸點的位置，當假設一對通過上述中央固定觸點的中心且正交的虛線時，最好是上述支持體的一部分處在一根虛線上，上述支持部的一部分處在另一根虛線上。
這樣的開關裝置，由于位于與用可動觸點體的支持體支持著的部分相正交的方向上的上述邊緣用支持部支持，因此能夠有效地抑制可動觸點體的變形。
而且，本發(fā)明的開關裝置，上述支持部的上表面可以位于與上述支持體的上表面同一平面的位置，也可以位于比上述支持體的上表面低但比上述中央固定觸點的上表面高的位置。
這樣的開關裝置，由于可動觸點體與作為支持體的固定觸點的接觸不會被支持部妨礙，因此固定觸點與可動觸點體的電氣連接可靠。并且，能夠在可動觸點體與中央固定觸點接觸之前，使可動觸點體的邊緣與支持部接觸。支持部相對于支持體的最合適的高度隨可動觸點體的大小和特性而變化。
并且，在從上述可動觸點體的上述邊緣與上述支持部接觸后，到上述可動觸點體被擠壓、可動觸點體的中央部與上述中央固定觸點接觸的過程中，最好是使上述邊緣與上述支持部的接觸狀態(tài)持續(xù)。
即，如果使支持部具有一定高度，當可動觸點體變形時，能夠使上述邊緣與支持部接觸后維持其接觸狀態(tài)。因此，在可動觸點體變形與中央固定觸點接觸期間，能夠防止上述邊緣上下移動，由此能夠防止可動觸點體的疲勞。


圖1本發(fā)明的開關裝置的俯視2表示給本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體施加壓力時其反作用力，以及與此相對應的可動觸點體的邊緣的舉動的示意3沿圖1的3-3線切斷的剖視圖，表示本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體被壓下去的過程圖4沿圖1的3-3線切斷的剖視圖，表示本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體被壓下去的過程圖5沿圖1的3-3線切斷的剖視圖，表示本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體被壓下去的過程圖6沿圖1的6-6線切斷的剖視圖，表示本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體被壓下去的過程圖7沿圖1的6-6線切斷的剖視圖，表示本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體被壓下去的過程圖8沿圖1的6-6線切斷的剖視圖，表示本發(fā)明的開關裝置的可動觸點體被壓下去的過程圖9表示本發(fā)明的開關裝置的其他實施形態(tài)的剖視10表示本發(fā)明的開關裝置的其他實施形態(tài)的剖視11以前的開關裝置的俯視12用于說明以前的開關裝置的動作的圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明的開關裝置的俯視圖，圖2為給本發(fā)明的開關裝置中的可動觸點體施加壓緊力時反作用力的變化以及與此相對應的可動觸點體的邊緣的舉動的示意圖。圖3、圖4、圖5為沿圖1的3-3線切斷的剖視圖，表示可動觸點體被壓下去的過程，圖6、圖7、圖8為沿圖1的6-6線切斷的剖視圖，表示同一可動觸點體被壓下去的過程，圖9和圖10為表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的剖視圖。
該實施形態(tài)的開關裝置，可動觸點體1能夠彈性變形并且有導電性，為圓形金屬板彎曲成向中央凸起的所謂圓頂形狀。該可動觸點體1在沒有施加力的時候具有在其中心部凸起的頂部1a。通過從凸狀側按壓可動觸點體1，頂部1a能夠由凸狀變形為凹狀。
基體2為具有電氣絕緣性的合成樹脂的成型體?；w2上形成有能夠收容可動觸點體1的圓形凹陷的收容部2a。在收容部2a的外側，在收容部2a的直徑方向的兩側形成有一對與收容部2a一體凹陷的固定觸點形成部2b。收容部2a的底面與固定觸點形成部2b的底面為同一平面。
在收容部2a的內(nèi)側，沿未設置固定觸點形成部2b的周邊緣的一定的角度范圍設置了一對從收容部2a的底面向上凸出的支持部2c。
中央固定觸點3嵌入形成在基體2上，從基體2的收容部2a的中央稍稍彎曲地露出。中央固定觸點3的上表面3a從收容部2a的底面少量隆起，上述上表面3a的位置比支持部2c的上表面2c1低。
一對側部固定觸點4嵌入形成在基體2上，不與中央固定觸點3接觸。一對側部固定觸點4在固定觸點形成部2b上從基體2露出。
側部固定觸點4上設置了向上方凸出的凸起部4a。設置在一對固定觸點4上的凸起部4a的位置比上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1的高。
如圖1所示，在設定通過中央固定觸點3的中心(頂部1a)互相正交的虛線X0和Y0時，上述側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1其一部分處在一根虛線X0上，上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1其一部分處在另一根虛線Y0上。在圖1所示的實施形態(tài)中，上述側部固定觸點4、4的中點位于上述虛線X0上，上述支持部2c、2c的中點位于虛線Y0上。但是，上述側部固定觸點4、4的中心或者支持部2c、2c的中心也可以不位于上述虛線X0、Y0上。
并且如圖3所示，上述中央固定觸點3的上表面3a到側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1的高度尺寸為h1，中央固定觸點3的上表面3a到支持部2c、2c的上表面2c1、2c1的高度尺寸為h2，h2＜h1，并且0＜h2。
基體2上嵌入形成有與側部固定觸點4、4連接的導電性端子6及與中央固定觸點3連接的導電性端子(圖中沒有示出)，引出到基體2的外面。
在該開關裝置中，可動觸點體1被收容在基體2的收容部2a內(nèi)，將其凹部側向著中央固定觸點3，覆蓋在中央固定觸點3的上方?？蓜佑|點體1的頂部1a與中央固定觸點3相對。可動觸點體1的邊緣1b中的支持邊緣1b1接觸并支持在側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1上。在該實施形態(tài)中，上述側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1起到支持作為可動觸點體1的邊緣1b的一部分的支持邊緣1b1的作用。
并且，在可動觸點體1的邊緣1b中，沒有放在上述側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1上的部分為自由邊緣1b2。如圖3或者圖6所示，在可動觸點體1沒有被按壓的狀態(tài)，上述自由邊緣1b2與上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1相對，隔開間隔δ1。上述間隔δ1為(h1-h2)。
操作鍵5用絕緣性合成樹脂形成，包括從平板狀的基部5a凸出的操作部5b和在操作部5b的內(nèi)側、從基部凸出的凸起部5c。操作鍵5保持在可動觸點體1的上方，覆蓋基體2的收容部2a；操作鍵5的凸起部5c與可動觸點體1的頂部相對。上述基體2的上面固定著蓋體8。在上述可動觸點體1沒有變形的狀態(tài)或者可動觸點體1的頂部1a被稍微向下側按壓的狀態(tài)下，上述操作鍵5以夾在上述可動觸點體1與上述蓋體8之間的狀態(tài)被保持著。
下面說明上述開關裝置的動作。該開關裝置，如果從上方按壓操作鍵5的操作部5b，通過操作鍵5的凸起部5c擠壓可動觸點體1的頂部1a，可動觸點體1如圖4所示被壓垮，然后如圖5所示，可動觸點體1的頂部1a翻轉，位置比側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1的還低，上述可動觸點體1的中央部分與中央固定觸點3接觸，中央固定觸點3與側部固定觸點4、4處于導通狀態(tài)。
在圖5的狀態(tài)中，由于可動觸點體1的彈性恢復力的作用，操作鍵5總是被擠向上方。因此在圖5的狀態(tài)下如果解除操作鍵5的按壓力，可動觸點體1復原，操作鍵5恢復到圖3所示的狀態(tài)。此時，中央固定觸點3與側部固定觸點4、4的導通被斷開。
圖6、圖7、圖8說明了在操作鍵5被按壓、可動觸點體1變形到可動觸點體1的中央部與中央固定觸點3接觸的過程中，可動觸點體1的自由邊緣1b2的舉動。
在圖6的狀態(tài)下，可動觸點體1的自由邊緣1b2離開了支持部2c、2c的上表面2c1、2c1。如圖7所示，在可動觸點體1變形到近似于平面體的形狀時，可動觸點體1的自由邊緣1b2與支持部2c、2c的上表面2c1、2c1接觸。然后，如圖8所示，直到可動觸點體1的中央部(頂部1a)與中央固定觸點3接觸，上述自由邊緣1b2繼續(xù)支持在支持部2c、2c的上表面2c1、2c1上。
因此，在從圖7到圖8的過程中，可動觸點體1的自由邊緣1b2不產(chǎn)生上下運動，能夠抑制可動觸點體1由于反復變形而產(chǎn)生疲勞。并且如圖6所示，在該實施形態(tài)中，在可動觸點體1變形之前的狀態(tài)下，可動觸點體1的自由邊緣1b2與支持部2c、2c的上表面2c1、2c1之間空開了間隔δ1。因此能夠防止在可動觸點體1從圖6開始變形時，可動觸點體1給操作鍵5施加的反作用力過大，能夠降低按壓操作鍵5時初期的操作負荷。并且，通過空開間隔δ1、使支持部2c、2c的位置比側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1的位置低，能夠使可動觸點體1的支持邊緣1b1確實地與側部固定觸點4的上表面4a1接觸。
圖2為用于說明上述間隔δ1的適當?shù)姆秶吧鲜鲋С植?c、2c的適當?shù)母叨萮2的示意圖。
在圖2中橫軸表示按壓操作操作鍵5的時間。實線的曲線α表示在可動觸點體1變形時給操作鍵5施加的反作用力，從0點開始越向上上述反作用力越大。虛線的曲線β表示圖12所示的沒有設置上述支持部2c、2c的以前的例子，即可動觸點體的自由邊緣51b與收容部52a的底面之間空開大的間隔時上述自由邊緣51b的舉動。上述曲線β意味著從0點開始越向下，上述自由邊緣51b越向下方移動。
在本發(fā)明的實施形態(tài)中，點劃線的曲線γ表示設置了高度為h2的支持部2c、2c時，可動觸點體1的自由邊緣1b2的位置變化。
首先，說明上述反作用力α。如果開始按壓操作鍵5，圓頂狀的可動觸點體1被擠垮逐漸成平坦的形狀。此時可動觸點體1給操作鍵5的反作用力如用α曲線所示的那樣逐漸變大，到達第1頂點α1。此后可動觸點體1翻轉，頂部1a向比側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1還低的方向移動。
在該翻轉時，如用α2所示的那樣，反作用力逐漸變小。于是在可動觸點體1的頂部1a頂?shù)街醒牍潭ㄓ|點3的上表面3a時，操作鍵5的移動停止，反作用力變?yōu)棣?。操作鍵5的移動一停止，可動觸點體1的變形也停止，反作用力變?yōu)橐欢?α3)。
當除去操作鍵5的按壓力時，由于可動觸點體1的反作用力的作用，操作鍵5被向上推，經(jīng)過與按壓操作鍵5時大概相對稱的反作用力的變化，如圖3所示恢復完了。
以前例中的上述自由邊緣51b的舉動β，可動觸點體1從初始狀態(tài)開始到被壓垮近似于平面體的形狀，上述自由邊緣51b持續(xù)下降。此時的下降點用β1表示。此后，與圓頂狀的可動觸點體的翻轉舉動相對應，自由邊緣51b突然上升到上位位置β2，當可動觸點的中央部壓住中央固定觸點時，自由邊緣51b的上下移動停止。
并且如果除去操作鍵的按壓力，在可動觸點體返回的過程中，自由邊緣51b顯示著與按壓時差不多對稱的舉動。即在圖12所示的以前的例中，可動觸點體的自由邊緣51b如曲線β中的β1、β2那樣反復上下變動。這是由于可動觸點體產(chǎn)生彈性變形的結果，由于該反復的彈性變形，可動觸點體疲勞了。
因此如果像本發(fā)明的實施形態(tài)那樣，用支持部2c、2c的上表面2c1、2c1支持可動觸點體1的自由邊緣1b2，則如圖2中用曲線γ所表示的那樣，自由邊緣1b2只在到達與上述上表面2c1、2c1接觸的過程中移動，此后不再向下移動，因此能夠防止曲線β那樣的上下移動，其結果能夠防止可動觸點體1的彈性變形。
這里，中央固定觸點3的上表面3a到上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1的高度h2雖然能在到上述側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1的高度h1的范圍內(nèi)設定，但如果上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1處在比曲線β的上位位置β2高的位置，則可動觸點體1的自由邊緣1b2不離開上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1，基本上不上下移動。
但是，隨著上述支持部2c、2c的上表面2c1、2c1與側部固定觸點4、4接近，即隨著上述間隙δ1變小，不能確實地保持可動觸點體1的邊緣1b與側部固定觸點體4a、4a的接觸，使可動觸點體1變形時的初始按壓負荷變高。
因此，支持部2c、2c的上述上表面2c1、2c1與其在與上述上位位置β2一致的位置附近，還不如在上面并且靠近上述β2的位置。如果這樣設定，能夠在可動觸點體1開始被擠壓、自由邊緣1b2與支持部2c、2c的上表面2c1、2c1接觸后，到可動觸點體1與中央固定觸點3接觸為止，保持上述接觸狀態(tài)。
但是，上述上表面2c1、2c1的位置即使在比上述上位位置β2稍微低的位置，也能夠發(fā)揮控制自由邊緣1b2起伏的作用。
支持部2c、2c的上表面2c1、2c1的高度h2最合適的值雖然隨著可動觸點體1的大小和彈力變化，但最好在側部固定觸點4、4的上表面4a1、4a1的高度h1的50％～80％的范圍內(nèi)。
另外，雖然在上述實施形態(tài)中2個支持體都為側部固定觸點4、4，但也可以是一個支持體為側部固定觸點4，而位于與此相對位置的另一個支持體用與上述側部固定觸點同樣高度的絕緣體形成。
圖9與圖10表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)。該實施形態(tài)中，可動觸點體11的邊緣11b不彎曲，伸出為平板狀。
側部固定觸點14、14的凸起部14a、14a向外側傾斜，越到外側上表面14a1、14a1的高度越低。上表面14a1、14a1這樣的傾斜與可動觸點體11的支持邊緣11b1的傾斜一致。因此，由于側部固定觸點14、14的凸起部14a、14a的上表面14a1、14a1差不多與可動觸點體11的支持邊緣11b1全面接觸，因此可動觸點體11穩(wěn)定地支持在固定觸點14的凸起部14a上。
并且，支持部12c、12c向外側傾斜，越到外側上表面12c1、12c1的高度越低。上表面12c1、12c1這樣的傾斜與可動觸點體11的自由邊緣11b2的傾斜一致。因此，支持部12c、12c的上表面12c1、12c1能夠與可動觸點體11的自由邊緣11b2差不多全面地接觸，可動觸點體11的自由邊緣11b2穩(wěn)定地支持在支持部12c、12c的上表面12c1、12c1上。
發(fā)明效果本發(fā)明的開關裝置，可動觸點體用支持體支持，可動觸點體變形時，由于可動觸點體的沒有被支持體支持的邊緣部用支持部支持，因此抑制了可動觸點體的邊緣上下移動。由于這樣的可動觸點體應力振幅產(chǎn)生的疲勞小，因此能夠使開關裝置的壽命變長。
權利要求
1.一種開關裝置，包括基體和可動觸點體，基體包括位于中央的中央固定觸點和一對位于夾持上述中央固定觸點的位置上的支持體，可動觸點體用能夠彈性變形的導電性板材形成、向中央彎曲成凸狀；上述一對支持體中至少一個作為側部固定觸點；上述可動觸點體被配置成其邊緣支持在一對支持體上，凹部側與上述中央固定觸點相對；其特征在于在上述基體上的不存在支持體的區(qū)域設置了與上述可動觸點體的邊緣相對的絕緣性支持部，上述可動觸點體被從基體上方擠壓變形時，在上述可動觸點體的中央部與上述中央固定觸點接觸之前，可動觸點體的邊緣用上述支持部支持。
2.如權利要求1所述的開關裝置，上述絕緣性支持部位于夾持上述中央固定觸點的位置，當假設有通過上述中央固定觸點的一對正交的虛線時，上述支持體的一部分處在一根虛線上，上述支持部的一部分處在另一根虛線上。
3.如權利要求1或者2所述的開關裝置，上述支持部的上表面位于與上述支持體的上表面同一平面的位置，或者位于比上述支持體的上表面低但比上述中央固定觸點的上表面高的位置。
4.如權利要求1或者2所述的開關裝置，在上述可動觸點體的上述邊緣與上述支持部接觸后，到上述可動觸點體被擠壓、可動觸點體的中央部與上述中央固定觸點接觸期間，使上述邊緣與上述支持部的接觸狀態(tài)持續(xù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種降低可動觸點體由于應力振幅產(chǎn)生的疲勞、壽命長的開關裝置。設置能夠與可動觸點體(1)的邊緣(1b)接觸的支持部(2c)，在可動觸點體(1)被從上方擠壓而變形時，在可動觸點體(1)的頂部(1a)與中央固定觸點(3)接觸之前可動觸點體(1)的邊緣(1b)與支持部(2c)的上表面接觸，然后，在解除從上方壓緊可動觸點體(1)的力之前一直使可動觸點體(1)的邊緣(1b)與支持部(2c)接觸，使可動觸點體(1)的邊緣(1b)即使由于可動觸點體(1)的變形也不在上下有大的移動。
文檔編號H01H13/52GK1427433SQ0215702
公開日2003年7月2日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權日2001年12月18日
發(fā)明者高橋一成, 佐藤秀隆 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社