專利名稱：開關(guān)裝置及便攜式終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合應(yīng)用于例如移動電話單元的電子設(shè)備的按鈕開關(guān)裝置，還涉及一種包括該開關(guān)裝置的便攜式終端裝置。
背景技術(shù)：
過去，在例如移動電話單元的電子設(shè)備中，用于移動光標和輸入例如電話號碼的字符的開關(guān)裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)其中嵌入并固定有作為由樹脂制成的元件并由使用者的手指按動的按鈕和配備有用作用于操作接線基底上的開關(guān)裝置的推桿的突出的絕緣橡膠元件，按動作為移動電話單元外殼上表面上露出的樹脂元件的按鈕的上表面，通過按壓在其下裝備的橡膠元件的突出(推桿)使開關(guān)的觸點閉合。


圖1到3圖解地示出了排列并用于字符輸入、電話號碼及類似物的按鈕的開關(guān)結(jié)構(gòu)。
圖1和圖2A到2C示出了移動電話單元操作按鈕部分中開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的示例，圖1示出了組裝狀態(tài)下的按鈕操作部分。圖2A到2C是以分解式示出圖1所示的按鈕操作部分的圖，其中圖2A示出了裝備有按鈕的上殼體；圖2B示出了排列并固定在彈性片上的按鈕；以及圖2C示出了具有安裝在下殼體上的觸點的接線基底。另外，圖3A和3B是說明了圖1所示的開關(guān)裝置的操作的圖，其中圖3A是按動按鈕之前的示意性截面圖；圖3B是按動按鈕之后的示意性截面圖。
在圖1中，設(shè)置有多個按鈕50作為移動電話單元的操作按鈕部分；在包括上殼體51和下殼體52的外殼上布置多個開關(guān)裝置；作為用于操作開關(guān)裝置的操作部分的按鈕50的上表面50-1(參見圖2B)從上殼體51上暴露出。
如圖2A所示，上殼體51是通過模制塑料或類似材料制成的，并且其配備有大約呈矩形的孔51a，多個按鈕50的上表面50-1可以通過這些孔露出。
按鈕50例如可以由上部透明且具有大約呈長方體的形狀的塑性樹脂制成，如圖2B所示，上表面50-1與上殼體51上的孔51a相似并小于該孔；在這種近似長方體的底面50-2側(cè)面的兩個相對端面上整體備有階梯狀差從而可以使按鈕50不會從孔51a掉落。進一步，在屬于絕緣橡膠元件的彈性片53上排列多個按鈕50。另外，通過印刷、沖壓及類似操作在這些按鈕的表面上顯示例如假名和字母及數(shù)字的字符。
這個彈性片53通過模制絕緣彈性硅橡膠或類似材料制成，是一種柔軟的薄片，如圖2B所示，其背面53-2上提供有推桿53-3，......，按鈕50排列在彈性片53的前表面53-1上，通過粘合劑53a固定。
在這種情況下，近似對應(yīng)于按鈕50的底面50-2中心的推桿53-3位于彈性片53的背面53-2上。進一步，按鈕50在彈性片53上以預(yù)定間隔排列并固定，從而當按鈕如圖2A所示裝配在上殼體51中時，按鈕50的上部和孔51a的側(cè)壁將可以互不干擾。
進一步，如圖2C所示，在彈性片53一側(cè)的背面53-2上放置有固定在下殼體52一側(cè)上的接線基底54。這個接線基底54由薄印刷線路板、柔性線路板或類似物構(gòu)成，在上表面54-1上提供有以對應(yīng)于彈性片53的背面53-2上的推桿53-3的位置設(shè)置的觸點54a。
如截面圖3A所示，觸點54a例如是其中由金屬薄板構(gòu)成的多個圓頂元件55位于接線基底54上的這樣一些觸點；環(huán)形導電墊54c形成在接線基底54的上表面54-1上，圓形墊54d形成在導電墊54c的中心，圓頂元件55的圓形外圍布置成可以有效接觸環(huán)形導電墊54c的整個圓周。進一步，圖中沒有示出基底54的幾乎整個上表面54-1上都覆蓋有絕緣膜從而可以固定圓頂元件55。
關(guān)于按鈕操作部分的組件，隨著如圖2B所示粘有按鈕50的彈性片53安裝到如圖2C所示的固定有接線基底54的下殼體52上，如圖2A所示，上殼體51從上方放置從而使按鈕50從外殼51的孔51a中露出；這些上、下殼體51、52都由粘合劑、螺釘及類似物固定。
在這種情況下，如圖3A所示，安裝在上殼體51和下殼體52之間的按鈕50、彈性片53和具有圓頂元件55的接線基底54組裝在一起而沒有垂直的卡嗒聲。
另外，為了使彈性片53和接線基底54相對于該組件中的上殼體51和下殼體52或相對于按鈕50的操作而言可以重合，彈性片53、接線基底54、上殼體51和下殼體52分別配有突出53-4、孔54-2、凹陷51-2和突起52-1，突出53-4和孔54-2制成例如如圖3A所示分別與凹陷51-2和突起52-1嚙合。
關(guān)于以此方式構(gòu)造的開關(guān)裝置的操作，圖3A所示的按鈕50還沒有被下壓的狀態(tài)變?yōu)閳D3B所示的下壓按鈕50的狀態(tài)，當下壓按鈕50時，彈性片53變形并向下彎曲，推桿53-3向下壓動圓頂元件55的頂部使其發(fā)生變形。進一步通過向接線基底54的圓形墊54d按壓圓頂元件55頂部的內(nèi)表面，環(huán)形導電墊54c和圓形墊54d電連接從而閉合觸點，在圓頂元件55發(fā)生變形時用于操作的手指可以感覺到卡嗒的感覺。
進一步當撤消了下壓按鈕50的力時，由于圓頂元件55和彈性片53的恢復(fù)力，圖3B的狀態(tài)就恢復(fù)到圖3A所示的原始狀態(tài)。
另外，作為這種移動電話單元中的開關(guān)裝置，專利文獻1中公開了一個示例。
公開的日本專利申請第6-309992號(第2頁，圖4)發(fā)明概述然而關(guān)于圖1到3的示例中所示的開關(guān)裝置，由于按鈕50必須固定到彈性片53上從而可以以靠在或向上殼體51的孔51a傾斜的方式安裝，所以當組裝移動電話單元的按鈕部分時，難于分別控制按鈕50和彈性片53使其互相適應(yīng)；因此，通常購買已經(jīng)固定在彈性片53的預(yù)定位置上的按鈕50。
換句話說，為了實現(xiàn)將按鈕50固定在柔軟的彈性片53上的組裝，必須考慮由于粘合劑的硬化條件引起的對彈性片的性能、作用等的影響，并且必須保證硬化之后的定位精度，因此以粘合劑進行組裝需要大量的工作，這就導致了元件單價高的問題。
進一步，這種開關(guān)裝置是獨立地用作過去的簡單按鈕的開關(guān)，非常需要能夠利用簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)更高級的輸入操作的開關(guān)。
本發(fā)明針對上面的認識和與常規(guī)方法及設(shè)備有關(guān)的其他問題，并提供了這種可以利用簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高級輸入操作的開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的開關(guān)裝置或具有該開關(guān)裝置的移動電話單元包括根據(jù)按壓動作操作開關(guān)元件的按鈕、在按鈕的下壓表面至少被露出的狀態(tài)存儲按鈕的外殼、提供在按鈕外圍上的第一定位部分、和提供在與按鈕接觸的外殼表面上并位于對應(yīng)于第一定位部分的位置上的第二定位部分；其中按鈕的位置通過第一和第二定位部分互相嚙合而固定在外殼上。
由于具有上面的結(jié)構(gòu)，當向下按壓按鈕從外殼露出的下壓表面時，該按鈕一側(cè)上的第一定位部分向外殼側(cè)的第二定位部分下降，其與該第一定位部分嚙合，從而操作開關(guān)元件。
進一步，根據(jù)本發(fā)明實施方式的上述開關(guān)裝置進一步包括排列有開關(guān)元件的基底、布置在該基底上的彈性片、和布置在該彈性片上的按鈕；其中在按鈕的外圍在與其下壓表面大約成直角的方向上配有多個突出或錐形凹陷，在與按鈕接觸的外殼表面上配有多個分別與按鈕的突出或錐形凹陷嚙合的錐形凹陷或突出。
由于具有這種結(jié)構(gòu)，通過外殼側(cè)面上分別與按鈕側(cè)面上的突出或錐形凹陷嚙合的突出或錐形凹陷固定按鈕的位置，因此不必將按鈕粘在彈性片上。進一步，即使由于布置在外殼和按鈕上、并在按鈕被下壓之后互相嚙合的錐形凹陷和突出之間的間隔引起了卡嗒聲，按鈕也可以恢復(fù)到其原始位置，在該位置處，按鈕在相對于按鈕下壓表面從其中露出的外殼的孔而沒有卡嗒聲的情況下被中心設(shè)置，因為當撤消按壓按鈕的力時，一面上的突出通過由彈性片及類似元件的彈性產(chǎn)生的恢復(fù)力跟隨另一面上的凹陷的間距；因此允許在傾斜狀態(tài)下按壓并控制按鈕。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，由于提供在按鈕上的第一定位部分與提供在外殼上的第二定位部分嚙合，所以可以產(chǎn)生使按鈕進入相對于外殼的預(yù)定位置處的位置調(diào)整功能。
在上述實施方式中，可以通過提供盤狀按鈕、提供四個端部近似為球狀的柱狀突出和/或四個具有相對于按鈕中心近似為90°間距的錐形凹陷同時在外殼的孔的附近提供四個突出和/或四個凹陷、以及通過以近似90°的間距布置四個開關(guān)元件來構(gòu)造用一個按鈕可以操作四個開關(guān)元件的多功能開關(guān)裝置，其中這四個元件的每一個都相對于按鈕的中心遠離突出或凹陷偏移大約45°。
進一步，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供位置調(diào)整功能，通過彈性片在不產(chǎn)生卡嗒聲的情況下將按鈕存儲在外殼中，當撤消將按鈕向下壓的力時，按鈕可以恢復(fù)到其原始位置，在該位置處通過彈性片按鈕相對于外殼不產(chǎn)生卡嗒聲，從而不必將按鈕固定在彈性片的預(yù)定位置上，并且因此不必將按鈕和彈性片粘在一起，這可以降低生產(chǎn)成本。
在上述實施方式中，可以通過提供盤狀按鈕、提供四個其端部近似為球狀的柱狀突出和/或四個具有相對于按鈕中心近似為90°間距的錐形凹陷同時在外殼的孔的附近提供四個突出和/或四個凹陷、以及通過以近似90°的間距布置四個開關(guān)元件來構(gòu)造用一個按鈕可以操作四個開關(guān)元件并且當撤消向下按壓按鈕的操作力時，按鈕可以自動恢復(fù)到其被下壓之前的原始狀態(tài)的多功能開關(guān)裝置，其中這四個元件的每一個都相對于按鈕的中心遠離突出或凹陷偏移大約45°。
附圖簡述圖1是示出相關(guān)技術(shù)移動電話單元中開關(guān)裝置的按鈕操作部分結(jié)構(gòu)的示例的透視圖；圖2A到2C是以分解式示出圖1中示例構(gòu)成開關(guān)裝置的元件的透視圖，其中圖2A示出了上殼體；圖2B示出了固定在彈性片上的按鈕；圖2C示出了具有固定在下殼體上的觸點的接線基底；
圖3A和3B是示出了相關(guān)技術(shù)移動電話單元中開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)的示例的截面圖，其中圖3A示出了下壓操作之前的狀態(tài)，而圖3B示出了下壓操作之后的狀態(tài)；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的移動電話單元外觀示例的透視圖；圖5是以放大且部分剖視的方式示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的結(jié)構(gòu)的相關(guān)部分的部分截面透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的結(jié)構(gòu)的相關(guān)部分的分解透視圖；圖7是對應(yīng)于圖5中I-I線的截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施方式從其背面展示的定向輸入按鈕的透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施方式從上方展示的中心按鈕的透視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實施方式從底面展示的中心按鈕、背面的透視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的定向輸入按鈕通過其安裝的外殼背面上的孔部分的透視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明實施方式的彈性片的透視圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的基底的透視圖；圖14是用于說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的觸點結(jié)構(gòu)的示意性截面圖；圖15是用于說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的組裝順序的分解透視圖；圖16A和16B是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的操作狀態(tài)的截面圖，其中圖16A示出了下壓操作之前的狀態(tài)，圖16B示出了下壓操作之后的狀態(tài)；及圖17是根據(jù)本發(fā)明實施方式的下壓操作接合狀態(tài)的說明圖。
具體實施例方式
在下文中將參照圖4到17對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖4是示出移動電話單元的外觀示例的透視圖，其中本實施方式的開關(guān)裝置提供在顯示屏幕的下側(cè)。圖5是以局部放大且部分示出本實施方式的開關(guān)裝置的相關(guān)部分的透視圖。圖6是用于說明本實施方式開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。圖7是對應(yīng)于圖5中I-I線的截面圖。圖8是從背面展示本實施方式開關(guān)裝置的定向輸入按鈕的透視圖。圖9是從上方展示組裝在本實施方式開關(guān)裝置中的中心按鈕的透視圖，以及圖10是反轉(zhuǎn)過來并從底面展示的中心按鈕的透視圖。圖11是示出外殼背面的孔部分的透視圖，通過這些孔部分安裝本實施方式的開關(guān)裝置的定向輸入按鈕。圖12是本實施方式開關(guān)裝置的彈性片的透視圖。圖13是示出具有本實施方式開關(guān)裝置的觸點的接線基底的透視圖。圖14是用于說明本實施方式開關(guān)裝置的觸點結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。圖15是用于說明本實施方式開關(guān)裝置的組裝順序的分解透視圖。提供圖16A和16B用于說明本實施方式的開關(guān)裝置的操作，其中圖16A是示出下壓之前的狀態(tài)的示意性截面圖，圖16B是示出下壓之后的狀態(tài)的示意性截面圖。圖17是示出當下壓時開關(guān)裝置的接合狀態(tài)的說明圖。
在圖4中，參考標記10表示整個移動電話單元。該移動電話單元10包括撥號按鈕部分殼體11和顯示部分殼體12；撥號按鈕部分殼體11具有由多個用于輸入電話號碼、字符、符號及類似內(nèi)容的按鈕構(gòu)成的撥號按鈕13、麥克風14、天線部分15、引入燈16，以及進一步包括電池、存儲卡和圖中沒有示出的類似部分。換句話說，顯示部分殼體12配備有由液晶顯示板及類似部件構(gòu)成的顯示器17、接收器18、用于移動在顯示器17上顯示的光標及類似對象的定向輸入按鈕19、用于通過光標確定所選項目的中心按鈕26、四個特定輸入鍵20等等，這些部分都存儲在由前板12-1和背板12-3構(gòu)成的外殼中。
在下文對本實施方式的開關(guān)裝置應(yīng)用于圖4所示的定向輸入按鈕19的例子進行說明。
首先，參照圖5和6，圖解說明本實施方式的開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)。圖5對角地以放大的方式示出了布置在圖4所示顯示部分殼體(下文中簡稱“殼體”)12的顯示器17下方的定向輸入按鈕19及周圍區(qū)域。如圖5所示，由于按鈕狀中心按鈕26位于中心，并且上表面19-1制成從殼體12前板12-1(參照圖4)上提供的圓形孔12a露出，所以將定向輸入按鈕19制成環(huán)形。
進一步如圖6所示，定向輸入按鈕19和中心按鈕26安裝在提供在接線基底24上的彈性片23上以覆蓋五個觸點24a所在的區(qū)域，同時它們還以這種狀態(tài)裝配在殼體12中。接線基底24上五個觸點24a所在的區(qū)域構(gòu)造成開關(guān)元件，其中的每一個都通過被從上方按壓而接通。應(yīng)該注意的是，在這種安裝狀態(tài)下，彈性片23的推桿23a-4直接設(shè)置在定向輸入按鈕19的定向標志21-4下方，如圖7右手側(cè)所示。
圖6所示的定向輸入按鈕19通過模制塑料構(gòu)成；并如圖5所示，是中心具有圓形孔19a的盤，該圓形孔19a在上表面19-1側(cè)大量地形成斜面。進一步，如從底面19-2側(cè)展示的圖8所示，在盤的側(cè)面19-3的底面19-2側(cè)上提供有窄的凸緣部分19b，在這個凸緣19b的外側(cè)提供有四個具有關(guān)于圓形孔19a的中心近似90°間距的隆起，在這些隆起的上表面上提供有四個其端部近似為球狀的柱狀突出19c-1到19c-4。
進一步如以反轉(zhuǎn)方式顯示圖5的圖8所示，從底面19-2側(cè)與圓形孔19a同心并大于它地在定向輸入按鈕19的中心處、在圓形孔19a上進行鏜孔的制孔處理，在圓形孔19a的上表面19-1側(cè)設(shè)置有水平差部分19-4。
進一步，在圓形孔19a的內(nèi)圓周表面19-7和盤的端面19-3之間形成四個槽，而留下四個作為開關(guān)操作器的肋19d-1到19d-4。如圖8所示，這些肋19d-1到19d-4是相對于圓形孔19a的中心遠離位于盤凸緣19b上的四個柱狀突出19c-1到19c-4偏移大約45°而設(shè)置的。
進一步如圖5到7所示，對應(yīng)于四個肋19d-1到19d-4的位置，在定向輸入按鈕19的上表面19-1上嵌有桿狀定向標志21-1到2114，這些標志明顯地示出了定向輸入按鈕19被下壓的大致位置。
另外，如從上方對角顯示的圖9和以反轉(zhuǎn)方式顯示的圖10所示，圖6所示的中心按鈕26是以塑料模制的按鈕狀部分，同時是關(guān)于圖9所示的中心軸截面大致呈梯形的盤，在底面26-2(參照圖10)側(cè)的側(cè)面26-3的下部上配有凸緣部分26a。進一步，其截面近似為矩形的槽26b配備于圖10所示的底面26-2側(cè)并制成環(huán)形。在這種情況下，將中心按鈕26側(cè)面26-3的直徑制成小于圖8所示定向輸入按鈕19的內(nèi)圓周表面19-6的直徑，將中心按鈕26凸緣部分26a的側(cè)面26-4的直徑制成小于圖8所示定向輸入按鈕19的內(nèi)圓周表面19-7的直徑。
如從背面12-2側(cè)顯示的圖11所示，圖6所示的使定向輸入按鈕19露出的殼體12的前板12-1配備有大于定向輸入按鈕19的外圓周表面19-3(參照圖8)而小于凸緣19b外徑的圓形孔12a。進一步，具有預(yù)定寬度和高度的圓形壁部分12b設(shè)置在孔12a的整個外圍周圍，四個錐形凹陷12c-1到12c-4設(shè)置在這個壁部分12b附近。
如圖11所示，這些錐形凹陷12c-1到12c-4在具有相對于孔12a的中心大約90°間距的壁部分12b外側(cè)一體形成在前板12-1的背面12-2上，就是說，在布置成與壁部分12b的外圍近似接觸之后，四個柱體與壁部分12b的光滑表面連接在一起，通過從上方以在內(nèi)圓周表面上具有傾角(錐度)的圓錐形式在這四個柱體上進行制孔處理形成錐形凹陷12c-1到12c-4。
在這種情況下，如圖7中的中心軸左側(cè)的截面所示，錐形凹陷12c-1到12c-4設(shè)置成使殼體12前板12-1上的孔12a的中心軸和四個凹陷12c-1到12c-4的孔的中心軸之間的距離以及定向輸入按鈕19的中心軸和四個半球狀突出19c-1到19c-4的中心軸之間的距離近似相等。
如圖11所示，接近柱形孔12a的錐形凹陷12c-1到12c-4的側(cè)面被修整成具有與壁部分12b的上表面12-4近似相等的高度，將壁12d-1到12d-4留在遠離柱體的孔12a很遠距離的側(cè)面上。這樣，就將前板12-1背面12-2的壁部分12b的表面和上述頂下輸入按鈕19的凸緣部分19b的表面19-5設(shè)置成互相靠近，通過錐形凹陷12c-1到12c-4上部的壁12d-1到12d-4控制定向輸入按鈕19的突出19c-1到19c-4不脫離一個很大的范圍。
如以反轉(zhuǎn)方式顯示的圖12所示，圖6所示的彈性片23是近似為圓形、其中模制硅橡膠或類似物質(zhì)的絕緣彈性薄片，其外圍向背面23-2側(cè)后折從而形成類似裙子的形狀，配有推桿23a-1到23a-4和23b，在前表面23-1側(cè)上一體設(shè)置有圓柱23c。
如圖12所示，推桿23b通過圓形支座配備在彈性片23的近似中心處，該推桿23b周圍配備的四個推桿23a-1到23a-4以關(guān)于推桿23b的中心大約90°的間距(參照圖7中的中心軸右側(cè)所示的截面)設(shè)置在對應(yīng)于圖8所示定向輸入按鈕19的四個肋19d-1到19d-4的近似中心的位置處從而使其可以被按壓。
進一步，關(guān)于設(shè)置在彈性片23前面23-1側(cè)的圓柱23c，其中心制成近似與推桿23b的中心相同，確定其內(nèi)徑、外徑和長度從而使圓柱23c可以安裝到如圖10所示中心按鈕26的截面中的矩形槽26b中而不發(fā)生卡嗒聲。
確定背面23-2上方的五個推桿23a-1到23a-4和23b的高度使得當彈性片23和稍后描述的接線基底24、定向輸入按鈕19及中心按鈕26一起裝配進殼體12的前板12-1中從而進入圖7所示的狀態(tài)時不會引起垂直的卡嗒聲(允許)也不操作接線基底24上的觸點。
圖6所示的接線基底24是多層接線基底或另一種柔軟(柔性)的例如圖13中的柔性接線基底的印刷電路基底，其中示出了對應(yīng)于定向輸入按鈕19的部分；五個觸點24a-1到24a-4和24b配備在接線基底24上表面24-1的設(shè)置有定向輸入按鈕19的區(qū)域中，將它們的位置構(gòu)造成對應(yīng)于彈性片23背面23-2上的推桿23a-1到23a-4和23b。
如圖14所示，觸點24a-1到24a-4和24b中的每一個都是其中由金屬薄板構(gòu)成的圓頂元件25設(shè)置在接線基底24上；環(huán)形導電墊24c隨著圓形墊24d形成在導電墊24c的中心而形成在接線基底24的上表面24-1上，圓頂元件25的圓形外圍設(shè)置成有效地與整個外圍上的環(huán)形導電墊24c相接觸。進一步，基底24的幾乎整個上表面24-1都由圖中未示出的絕緣膜覆蓋從而可以固定圓頂元件25。
進一步，通過向下按壓圓頂元件25的頂部使其變形，并通過向接線基底24的圓形墊24d按壓頂部的內(nèi)表面，環(huán)形導電墊24c和圓形墊24d電連接從而閉合觸點，在圓頂元件25變形的同時，用于操作的手指可以感受到單擊喀噠的感覺。應(yīng)該注意的是，示出的僅僅是包括觸點24a-1到24a-4、圓頂元件25和布置在接線基底24上的類似元件的開關(guān)元件結(jié)構(gòu)的例子，具有其他結(jié)構(gòu)的開關(guān)元件也可以代替應(yīng)用。
如圖15所示，首先將這樣構(gòu)造的開關(guān)安裝成具有面向上設(shè)置的殼體12前板12-1的背面12-2側(cè)；然后將四個近似球狀的突出19c-1到19c-4安裝在前板12-1的孔12a附近配備的錐形凹陷12c-1到12c-4中，同時安裝定向輸入按鈕19。
進一步，在將中心按鈕26的凸緣部分26a安裝到定向輸入按鈕19中心圓形孔19a的水平差部分19-4中之后，將彈性片23前表面23-1上的圓柱23c裝配到中心按鈕26的槽26c中。
進一步的安裝是通過從上方將通過圖中未示出的方法設(shè)置的接線基底24放置成與顯示部分殼體12的背板12-3(參照圖5)重合而完成的；此后，將整個結(jié)構(gòu)倒置從而獲得圖5和7所示的裝配狀態(tài)。
關(guān)于如此構(gòu)造的開關(guān)裝置的操作；在圖16A所示下壓定向輸入按鈕19之前，通過接線基底24上的圓頂元件25-1到25-5(參照圖13)的偏置力和彈性片23的彈力及推桿23a-1到23a-4和23b上推定向輸入按鈕19，定向輸入按鈕19的突出19c-1到19c-4落入殼體12前板12-1背面12-2中的錐形凹陷12c-1到12c-4中并因此確定其位置。注意，圖16A和16B示出了圖5中I-I截面。
接著，當如圖16B所示在箭頭方向(參照圖5)按壓定向輸入按鈕19的圖16A中所示的定向標志21-4的上部時，關(guān)于定向輸入按鈕19與圖16A中的狀態(tài)比較，上表面19-1向按壓側(cè)傾斜一個預(yù)定角度θ，定向輸入按鈕19的高度總體上下降δ。這樣，隨著設(shè)置在肋19d-4下方的彈性片23發(fā)生變形，通過下壓其推桿23a-4，以推桿23a-4按壓圓頂元件25-4發(fā)生變形，向接線基底24一面的圓形墊24d-4按壓圓頂元件25-4的內(nèi)表面以及電連接圓形墊24d-4和環(huán)形導電墊24c-4，觸點閉合，手指獲得單擊喀噠的感覺。
在這種情況下，如圖16B所示，由于下壓操作，在互相嚙合并因此在下壓操作之前定位的顯示部分殼體12前板12-1的孔12a附近的錐形凹陷12c-1到12c-4和定向輸入按鈕19的突出19c-1到19c-4之間就產(chǎn)生一個間隙。特別地，如圖16B所示的D部分的放大圖的圖17所示，由于從由雙點劃線所示的下壓操作之前的狀態(tài)(圖16A的狀態(tài))開始的下壓操作，定向輸入按鈕19不僅垂直移動還水平移動(圖17所示的距離S)，并且突出19c將可能脫離錐形凹陷12c且不可能恢復(fù)到其原始位置；然而在本實施方式中，由于錐形凹陷12c-1到12c-4被加工成在其外圍上具有高壁12d-1到12d-4，所以突出19c-1到19c-4將不會脫離凹陷12c-1到12c-4。
接著，當釋放了操作力時，由于圓頂元件25-1到25-4和彈性片23的恢復(fù)力，執(zhí)行下壓操作的圖16B所示的狀態(tài)就恢復(fù)到圖16A所示的狀態(tài)。特別地，如圖17所示，設(shè)置在定向輸入按鈕19上的突出19c的近似球狀端與殼體12前板12-1背面12-2的凹陷12c的錐形表面接觸并跟隨它，該錐形表面的傾角是E，同時定向輸入按鈕19在如圖16A或如圖17中雙點劃線所示的其原始位置上被中心設(shè)置，該位置是下壓操作前的預(yù)定狀態(tài)。
另外，將凹陷12c-1到12c-4內(nèi)壁的傾角E制成，例如相對于凹陷12c-1到12c-4孔的中心軸為10到20°。
這種操作還可以通過下壓圖4和5所示的定向輸入按鈕19的其他定向標志21-1到21-3來執(zhí)行；可以通過在圖4中向下的方向上傾斜定向輸入按鈕19(下壓定向標志21-1)來操作觸點24a-1；可以通過在圖4中向上的方向上傾斜定向輸入按鈕(下壓定向標志21-3)來操作觸點24a-3；可以通過在圖4中向左的方向上傾斜定向輸入按鈕(下壓定向標志21-2)來操作觸點24a-2。
另外，例如，如果將對應(yīng)于定向輸入按鈕19的肋19-4的上表面19-1的定向標志21-4下壓(參照圖16A)的話，那么定向輸入按鈕19的高度總體上就下降δ，其上表面19-1向被下壓那面傾斜如上所述的角度θ；結(jié)果，不僅直接設(shè)置在肋19-4下方的推桿23a-4下降而且推桿23a-1、23a-3或23a-2也下降。然而，這些推桿23a-1到23a-3下降的量還不足以使相應(yīng)的圓頂元件25-1到25-3發(fā)生變形，也不足以閉合觸點，因此觸點24a-1到24a-3沒有被操作。
進一步如圖5和16A所示，盡管中心按鈕26和定向輸入按鈕19一起設(shè)置在彈性片23上，但彈性片23的柔韌性還是分割了被下壓的定向輸入按鈕19對中心按鈕26的作用，因此沒有力施加到中心觸點24b上，同樣也由于分割了被下壓的中心按鈕26對定向輸入按鈕19的作用，所以定向輸入按鈕19和中心按鈕26可以單獨地施加各自的操作。
進一步，例如可以進行利用中心按鈕26通過移動定向輸入按鈕19的光標[確定]菜單項目[選項]的操作。進一步，本實施方式的開關(guān)裝置還可以用作由通過定向輸入按鈕19的四個觸點和通過中心按鈕26的一個觸點構(gòu)成的五觸點輸入開關(guān)裝置。
根據(jù)本實施方式的開關(guān)裝置，當作為按鈕示例的定向輸入按鈕19上表面19-1上的一個定向標志21-1到21-4的上部被下壓時，彈性片23背面23-2上的推桿23a-1到23a-4中的一個就選擇性地通過背面19-2上設(shè)置的四個肋19d-1到19d-4而受到按壓，因此一個環(huán)形定向輸入按鈕19就可以操作在基底上的四個觸點以外的一個預(yù)定觸點。
進一步，盡管定向輸入按鈕19沒有固定到彈性片23上，但即使定向輸入按鈕19被反復(fù)地下壓和釋放，定向輸入按鈕19恢復(fù)到的位置也不會關(guān)于前板12-1上的孔12a發(fā)生移動。特別地，隨著下壓力的撤消，定向輸入按鈕19端部近似為球狀的突出19c-1到19c-4沿著殼體12前板12-1上的錐形凹陷12c-1到12c-4內(nèi)壁的錐形表面移動，同時定向輸入按鈕19可以恢復(fù)到其居中的原始位置，因此殼體12的孔12a和定向輸入按鈕19的外圓周表面19-3總是可以恢復(fù)到在它們之間存在預(yù)定間隙的狀態(tài)。
進一步，盡管作為按鈕示例的定向輸入按鈕19沒有固定在彈性片23的預(yù)定位置，但由于隨著下壓操作之后的撤消在殼體12的孔12a和定向輸入按鈕19之間總存在一個預(yù)定間隙，所以當定向輸入按鈕19和彈性片23不互相粘接并裝配在一起地安裝在殼體12中時還是可以獲得具有良好功能的開關(guān)。
為此，不必將定向輸入按鈕19和彈性片23粘接在一起，所以可以降低組裝的操作成本。
應(yīng)該注意的是，盡管在本實施方式中說明了這樣一個例子，即，其中端部實際為球狀的突出19c設(shè)置在作為開關(guān)裝置操作按鈕的定向輸入按鈕19的一面上，而錐形凹陷12c則設(shè)置在殼體12前板12-1背面12-2的孔12a的附近；但并局限于此，突出可以設(shè)置在殼體12上，而錐形凹陷可以設(shè)置在按鈕側(cè)，進一步不必說的，例如，突出和凹陷可以可替換地設(shè)置在定向輸入按鈕19側(cè)及殼體12的孔12a的附近。
進一步，盡管已經(jīng)說明了環(huán)形四向輸入按鈕19作為開關(guān)裝置的操作按鈕的例子，但不必說的，本發(fā)明可以應(yīng)用于用于輸入例如假名、字母及數(shù)字的字符的單輸入按鈕。
進一步，已經(jīng)說明了一個例子，即，其中四個突出19c布置成具有相對于定向輸入按鈕19的中心大約為90°的錐角，而四個錐形凹陷12c則布置成具有關(guān)于前板12-1的孔12a的中心大約為90°的錐角；然而和上述例子相反；并不局限于此，由于對凹陷和突出構(gòu)成的結(jié)合位置進行設(shè)置以使被下壓的按鈕恢復(fù)到預(yù)定位置，所以當設(shè)置這兩個結(jié)合位置時，改善了水平位移，同時當設(shè)置這三個位置時，改善了恢復(fù)時按鈕上表面的傾斜，這意味著可以根據(jù)所需按鈕的形式，例如形狀、尺寸和下壓行程來決定由凹陷和突出構(gòu)成的結(jié)合位置的數(shù)目。
進一步，已經(jīng)說明了一個例子，即，其中設(shè)置有推桿23a-1到23a-4的彈性片23位于定向輸入按鈕19和設(shè)置有觸點24a-1到24a-4的接線基底24之間；然而例如，如果允許定向輸入按鈕在殼體中發(fā)出輕微的卡嗒聲的話，那么就會將用于按壓觸點的突出設(shè)置在定向輸入按鈕的接觸面從而通過直接將觸點下壓而不利用具有推桿的彈性片來操作接線基底上的觸點。在這種情況下，如果將例如柔性接線板的柔性元件用于接線基底且將平面絕緣彈性片設(shè)置在其下方的話，就可能以簡單、方便的方式不用特殊地對彈性片進行模制處理而構(gòu)造出沒有卡嗒聲的開關(guān)裝置。
進一步，盡管上述實施方式是已經(jīng)將本發(fā)明應(yīng)用于移動電話單元輸入按鈕的一個例子，但還可以將其應(yīng)用于例如便攜式電子設(shè)備的其他電子設(shè)備或應(yīng)用于電子設(shè)備的遙控裝置的操作按鈕及類似物。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解在屬于如所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)可以根據(jù)設(shè)計需要和其他因素進行各種修改、組合、再組合及改造。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)裝置，包括根據(jù)下壓操作來操作開關(guān)元件的按鈕；在至少下壓表面被露出的狀態(tài)存儲所述按鈕的外殼；設(shè)置在所述按鈕的外圍上的第一定位部分；及設(shè)置在所述外殼的表面上、在對應(yīng)于所述第一定位部分的位置與所述按鈕接觸的第二定位部分；其中，所述按鈕的位置通過互相嚙合的所述第一和第二定位部分固定在所述外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的開關(guān)裝置，其中，所述第一定位部分是設(shè)置在所述按鈕的外圍上的突出或凹陷，及所述第二定位部分是設(shè)置在分別對應(yīng)于所述按鈕的突出或凹陷的位置上的凹陷或突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的開關(guān)裝置，其中，所述第一定位部分或所述第二定位部分中的凹陷是錐形凹陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的開關(guān)裝置，其中，所述第一定位部分或所述第二定位部分中的突出是其端部近似為球狀的柱狀突出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的開關(guān)裝置，其中，所述第一定位部分或所述第二定位部分中的突出是其端部近似為球狀的柱狀突出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的開關(guān)裝置，進一步包括其上布置有所述開關(guān)元件的基底；其中，所述按鈕是盤狀的，所述按鈕的所述第一定位部分設(shè)置在具有相對于所述按鈕的中心大約90°間距的四個位置上，所述外殼的所述第二定位部分也設(shè)置在具有大約90°間距的四個位置上；及所述開關(guān)元件設(shè)置在所述基底上的四個位置上，遠離所述按鈕的各個突出或凹陷偏移大約45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的開關(guān)裝置，進一步包括其上布置有所述開關(guān)元件的基底；布置在所述基底上的彈性片；及布置在所述彈性片上的所述按鈕；其中，在所述按鈕的外圍上在與所述下壓表面近似成直角的方向上設(shè)置有多個突出或錐形凹陷，在與所述按鈕接觸的所述外殼的表面上設(shè)置有多個分別與所述按鈕的突出或錐形凹陷嚙合的錐形凹陷或突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的開關(guān)裝置，其中，所述突出是其端部近似為球狀的柱形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的開關(guān)裝置，其中，所述按鈕是盤狀，所述按鈕的突出或凹陷設(shè)置在具有相對于所述按鈕的中心大約90°間距的四個位置上，所述外殼的凹陷或突出也設(shè)置在具有大約90°間距的四個位置上；及所述開關(guān)元件設(shè)置在所述基底的四個位置上，遠離所述按鈕的各個突出或凹陷偏移大約45°。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的開關(guān)裝置，其中，所述按鈕是盤狀的，所述按鈕的突出或凹陷設(shè)置在具有相對于所述按鈕的中心大約90°間距的四個位置上，所述外殼的凹陷或突出也設(shè)置在具有大約90°間距的四個位置上；及所述開關(guān)元件設(shè)置在所述基底的四個位置上，遠離所述按鈕的各個突出或凹陷偏移大約45°。
11.根據(jù)被下壓的按鈕來操作開關(guān)元件的便攜式終端裝置，包括在至少下壓表面被露出的狀態(tài)存儲所述按鈕的外殼；設(shè)置在所述按鈕的外圍上的第一定位部分；及設(shè)置在所述外殼的表面上、在對應(yīng)于所述第一定位部分的位置與所述按鈕接觸的第二定位部分；其中，所述按鈕的位置通過相互嚙合的第一和第二定位部分固定在所述外殼上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的便攜式終端裝置，其中，所述第一定位部分是設(shè)置在所述按鈕的外圍上的突出或凹陷，及所述第二定位部分是設(shè)置在分別對應(yīng)于所述按鈕的突出或凹陷的位置上的凹陷或突出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的便攜式終端裝置，其中，所述第一定位部分或所述第二定位部分中的凹陷是錐形凹陷。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的便攜式終端裝置，其中，所述第一定位部分或所述第二定位部分中的突出是其端部近似為球狀的柱狀突出。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的便攜式終端裝置，其中，所述第一定位部分或所述第二定位部分中的突出是其端部近似為球狀的柱狀突出。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的便攜式終端裝置，進一步包括其上布置有所述開關(guān)元件的基底；其中，所述按鈕是盤狀的，所述按鈕的所述第一定位部分設(shè)置在具有相對于所述按鈕的中心大約90°間距的四個位置上，所述外殼的所述第二定位部分也設(shè)置在具有大約90°間距的四個位置上；及所述開關(guān)元件設(shè)置在所述基底的四個位置上，遠離所述按鈕的各個突出或凹陷偏移大約45°。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的便攜式終端裝置，進一步包括其上布置有所述開關(guān)元件的基底；布置在所述基底上的彈性片；及布置在所述彈性片上的所述按鈕；其中，在所述按鈕的外圍上在與所述下壓表面近似成直角的方向上設(shè)置有多個突出或錐形凹陷，在與所述按鈕接觸的所述外殼的表面上設(shè)置有多個分別與所述按鈕的突出或錐形凹陷嚙合的錐形凹陷或突出。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的便攜式終端裝置，其中，所述突出是其端部近似為球狀的柱形。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的便攜式終端裝置，其中，所述按鈕是盤狀的，所述按鈕的突出或凹陷設(shè)置在四個具有相對于所述按鈕的中心大約90°間距的位置上，所述外殼的凹陷或突出也設(shè)置在四個具有大約90°間距的位置上；及所述開關(guān)元件設(shè)置在所述基底的四個位置上，遠離所述按鈕的各個突出或凹陷偏移大約45°。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的便攜式終端裝置，其中，所述按鈕是盤狀的，所述按鈕的突出或凹陷設(shè)置在四個具有相對于所述按鈕的中心大約90°間距的位置上，所述外殼的凹陷或突出也設(shè)置在四個具有大約90°間距的位置上；及所述開關(guān)元件設(shè)置在所述基底的四個位置上，遠離所述按鈕的各個突出或凹陷偏移大約45°。
全文摘要
提供一種開關(guān)裝置，其中，其上布置有開關(guān)元件25的基底24、設(shè)置在該基底24上的彈性片23和設(shè)置在彈性片23上的按鈕存儲在預(yù)定外殼12中，這樣就使得按鈕19的表面露出，通過下壓按鈕19操作該開關(guān)元件25；在按鈕19的外圍上在與下壓按鈕19的上表面近似成直角的方向上設(shè)置多個其端部近似為球狀的柱狀突出19c(或錐形凹陷)，在與按鈕接觸的外殼的表面上設(shè)置多個與按鈕的柱狀突出19c(或錐形凹陷)嚙合的錐形凹陷12c(或其端部近似為球狀的柱狀突出)。因此，就可以獲得能夠容易組裝的開關(guān)裝置，該裝置包括隨著下壓之后的釋放返回到孔中的預(yù)定位置處的操作按鈕。
文檔編號H01H25/04GK1710681SQ20051007815
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者黑川晉, 細金浩之 申請人:索尼愛立信移動通信日本株式會社