按鈕開關(guān)以及利用該按鈕開關(guān)的電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】開關(guān)SW具有：開關(guān)主體1，具有可動部10，該可動部10借助按壓力向下方進(jìn)行位移來使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸，當(dāng)解除按壓力時，向上方進(jìn)行位移而解除各觸點(diǎn)之間的接觸，按鍵部2，基于按下操作來按壓所述可動部10的上表面，支撐臂3，該支撐臂3的一端部與按鍵部2相連接，用于支撐按鍵部2；在該開關(guān)SW中，支撐臂3的不與按鍵部2相連接一側(cè)的端部以能夠轉(zhuǎn)動的方式支撐在沿著上下方向延伸的支撐面內(nèi)的、可動部10的上表面的移動范圍的橫向側(cè)方或者斜下方。按鍵部2的底面2M在未受到按下操作時以傾斜的狀態(tài)位于與可動部10相分離的位置，隨著進(jìn)行按下操作而下降至使開關(guān)主體1的可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)相接觸的位置時的底面2M，處于大致水平的狀態(tài)來按壓可動部10。
【專利說明】按鈕開關(guān)以及利用該按鈕開關(guān)的電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于按下操作來進(jìn)行動作的按鈕開關(guān)以及具有應(yīng)用該開關(guān)的操作部的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一般的按鈕開關(guān)，存在如下的開關(guān)，S卩，具有:可動部，其在下端部設(shè)置有可動觸點(diǎn):按鍵部，其用于按壓可動部。可動部與設(shè)置在電路板上的固定觸點(diǎn)相向配置且位于固定觸點(diǎn)的上方，按鍵部露出于殼體的表面。當(dāng)用戶用手指按下按鍵部時，按鍵部和可動部一同向下方進(jìn)行位移，從而處于使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)相接觸的狀態(tài)。當(dāng)手指離開按鍵部時，按鍵部以及可動部返回原來的位置，從而解除各觸點(diǎn)之間的接觸狀態(tài)(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]近幾年，開發(fā)了應(yīng)合于各種小型的電子設(shè)備的按鈕開關(guān)，如專利文獻(xiàn)2所示，有時在寬度窄的殼體的上部配置有多個按鈕開關(guān)。在這樣的電子設(shè)備中，由于以立起狀態(tài)容置有控制基板，因此可能使用圖8所示那樣的結(jié)構(gòu)的按鈕開關(guān)。
[0004]該例的按鈕開關(guān)SWO具有:開關(guān)主體1，其具有能夠沿著上下方向移動的可動部10 ;按鍵部2，其根據(jù)按下操作來按壓可動部10 ;支撐臂3，其一體設(shè)置在按鍵部2上。開關(guān)主體I的背面固定在立起的基板的一個面(圖中的背景部分)上，支撐臂3的前端部也以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝在該基板面上。
[0005]如圖8中的(I)所示，未進(jìn)行按下操作的狀態(tài)的按鍵部2被支撐為與可動部10稍稍分離的狀態(tài)。當(dāng)按鍵部2受到因按下操作而引起的按壓力時，如圖8中的(2)所示，支撐臂3以及按鍵部2以支撐臂3的安裝在基板上的前端部為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，按鍵部2以向傾斜方向傾斜的狀態(tài)按壓可動部10。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 - 56738號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004 - 101446號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的問題
[0011]在使用按鈕開關(guān)的情況下，希望讓按壓按鍵的用戶感到明顯的咔嗒感(按壓按鍵的手感)。
[0012]圖9示出用于表示隨著按鈕開關(guān)的按下操作而來自可動部的反作用力F和可動部的行程量S之間的關(guān)系的曲線(FS曲線)。在可動部剛剛開始移動之后，反作用力逐漸地上升，但是在可動部通過使可變觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)相接觸的高度位置(以下，稱為“接通點(diǎn)”)的期間(圖中的SI與S2之間)，反作用力急劇減小。之后，反作用力再次上升。咔嗒感是因該反作用力在降低和增加之間進(jìn)行切換而產(chǎn)生的，但是如圖8中的(2)的例子那樣，若從傾斜的方向按壓可動部，則該反作用力變化趨勢變得緩慢，從而降低咔嗒感。[0013]若要在圖8的結(jié)構(gòu)中提高咔嗒感，需要從接近垂直方向的方向按壓通過接通點(diǎn)的可動部10。為此，需要盡量使按鍵部2的底面不發(fā)生傾斜。換而言之，需要以盡量小的旋轉(zhuǎn)角度使按鍵部2移動至與圖8中的(2)所示的高度相同的高度位置。但是，為了以小的旋轉(zhuǎn)角度確保同等的行程量，需要使支撐臂3變長，因此使設(shè)置開關(guān)SWO所需的空間變大。因此，可能難以在操作部的大小受限制的小型的電子設(shè)備中應(yīng)用按鈕開關(guān)。
[0014]作為用于確保咔嗒感的其它方法，考慮了如下的方法，S卩，將開關(guān)專用的基板水平地配置在殼體的上表面的下方，應(yīng)用專利文獻(xiàn)I所記載的結(jié)構(gòu)的按鈕開關(guān)。但是，在該方法中，需要兩張基板，而且增加了用于電連接基板等的工時數(shù)，因此導(dǎo)致成本提高。
[0015]本發(fā)明鑒于上述的問題而提出的，其課題在于提供不增加設(shè)置空間和成本而提高了咔嗒感的按鈕開關(guān)。
[0016]由于解決問題的手段
[0017]本發(fā)明的按鈕開關(guān)，具有:開關(guān)主體，具有可動部，該可動部借助按壓力向下方進(jìn)行位移來使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸，通過解除按壓力，該可動部向上方進(jìn)行位移來解除各觸點(diǎn)之間的接觸；按鍵部，基于按下操作來按壓所述可動部的上表面；支撐臂，該支撐臂的一端部與按鍵部相連接，并且另一端部以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝在沿著上下方向延伸的支撐面上，該支撐臂將未受到按下操作的狀態(tài)的按鍵部支撐為與可動部相分離的狀態(tài)。支撐臂的不與按鍵部相連接的一側(cè)的端部，以對位于可動部的上表面的移動范圍的橫向側(cè)方或者斜下方的方式并安裝在支撐面上。另外，按鍵部的底面在未受到按下操作的狀態(tài)下為傾斜面，并且該底面的傾斜角度設(shè)定為:在將可動部按壓至使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸的位置時，使底面處于大致水平的狀態(tài)的角度。
[0018]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，進(jìn)行按下操作之前的按鍵部被支撐為使其底面傾斜的狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行按下操作時，按鍵部以及支撐臂以支撐臂的不與按鍵部相連接的端部為軸來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此按鍵部一邊逐漸地縮小與可動部之間的間隙，一邊下降來按壓可動部。當(dāng)可動部下降至使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)相接觸的高度位置(接通點(diǎn))附近時，按壓可動部的按鍵部的底面變?yōu)榇笾滤降臓顟B(tài)，因此能夠從接近垂直方向的方向按壓通過接通點(diǎn)的可動部。因此，能夠讓進(jìn)行按下操作的用戶感到明顯的咔嗒感。
[0019]在上述結(jié)構(gòu)的按鈕開關(guān)的一個實(shí)施方式中，按鍵部的底面的傾斜角度設(shè)定為相對于角度Θ具有規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的角度Φ，其中，所述角度Θ是，將下降至使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸的位置的可動部的上表面的中心點(diǎn)(后述的B點(diǎn))與成為支撐臂旋轉(zhuǎn)的軸的位置連接得到的直線，和將未受到按下操作的狀態(tài)下的按鍵部的底面的中心點(diǎn)與成為支撐臂的旋轉(zhuǎn)軸的位置連接得到的直線所成的角度。在進(jìn)一步限定的實(shí)施方式中，將上述的誤差范圍設(shè)定在從-3度到+ 3度的范圍。
[0020]根據(jù)這些實(shí)施方式，能夠在按鍵部以及支撐臂旋轉(zhuǎn)角度Θ時，使按鍵部的底面傾斜的方向和水平方向之差變得微小。
[0021]上述結(jié)構(gòu)的按鈕開關(guān)配置成:在殼體內(nèi)的支撐面(例如，在殼體內(nèi)立起配置的基板的一個面或殼體的內(nèi)壁面)上安裝有開關(guān)主體的除了上表面以及下表面以外的一個面以及支撐臂的不與按鍵部相連接的一側(cè)的端部，并且使所述按鍵部露出于殼體的表面的狀態(tài)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使不使支撐臂變長，也能夠從接近垂直的方向?qū)νㄟ^接通點(diǎn)的可動部施加按壓力，因此在設(shè)置空間富余少的小型的電子設(shè)備中也能夠配置操作性良好的按鈕開關(guān)。[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，在安裝在沿著上下方向延伸的支撐面上的類型的按鈕開關(guān)中，能夠不必增加設(shè)置的空間和成本來提高咔嗒感。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025]圖2是示出圖1的A、B、C各點(diǎn)和角度Θ、角度φ之間的關(guān)系的示意圖。
[0026]圖3是示出未應(yīng)用本發(fā)明來用于確保咔嗒感的按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]圖4是示出應(yīng)用了本發(fā)明的按鈕開關(guān)的光電傳感器的外觀的立體圖。
[0028]圖5是上述的光電傳感器的側(cè)視圖。
[0029]圖6是示出按鈕開關(guān)SWla、Sfflb, Sff2, SW3的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0030]圖7是示出按鈕開關(guān)SWla、SWla、SWlb、SW2、SW3的開關(guān)主體和按鍵部之間的關(guān)系的圖。
[0031]圖8是示出以往的按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0032]圖9是表示因按壓可動部而產(chǎn)生的反作用力F和行程量S之間的關(guān)系的曲線圖。【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示意性地示出應(yīng)用了本發(fā)明的按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)例。
[0034]該實(shí)施例的按鈕開關(guān)SW由開關(guān)主體1、按鍵部2和支撐臂3等構(gòu)成，其中，開關(guān)主體I具有向上部突出的可動部10，按鍵部2用于按壓可動部10，支撐臂3用于支撐按鍵部2。開關(guān)主體I的背面以及支撐臂3的一端部安裝在以立起姿勢配置的控制基板的一個面(圖中的背景部分)上。
[0035]在開關(guān)主體I的內(nèi)部配置有固定觸點(diǎn)(未圖示)，在可動部10的下端部配置有可動觸點(diǎn)(未圖示)?？蓜硬?0在開關(guān)主體I內(nèi)由未圖示的彈性構(gòu)件等支撐，并且，可動部10能夠上下移動，在開關(guān)主體I的上表面下降至圖中的B點(diǎn)的高度時，處于可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)相接觸的狀態(tài)。
[0036]按鍵部2和支撐臂3形成為一體。按鍵部2呈在立方體形狀的主體的底部一體設(shè)置有凸緣部20的形狀，在該凸緣部20的一邊連接有支撐臂3。凸緣部20比開關(guān)主體I大很多，而且凸緣部20的厚度從與支撐臂3相連接的邊朝向相向側(cè)的邊逐漸變小。通過使該凸緣部20的厚度發(fā)生變化，使按鍵部2的底面2M成為傾斜面，該傾斜面是從與支撐臂3相連接的一側(cè)朝向相反的一側(cè)向斜上方逐漸進(jìn)行位移的面。
[0037]支撐臂3以能夠轉(zhuǎn)動的方式支撐在比開關(guān)主體I的上表面的移動范圍稍低的位置上，并且該支撐臂3與開關(guān)主體I分開規(guī)定距離。通過該支撐臂3將按鍵部2支撐為水平的姿勢，并且使凸緣部20的處于支撐臂3的附近部分(開關(guān)主體的外側(cè))的底面與可動部10的上表面的高度相匹配。此時，在按鍵部2和可動部10之間形成有與按鍵部2的底面2M的傾斜角度Φ相對應(yīng)的間隙。在用戶用手指按壓按鍵部2時，按鍵部2以及支撐臂3以支撐臂3的安裝位置為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使上述的間隙逐漸地變小來按壓可動部10。
[0038]圖中的A點(diǎn)表示未受到按下操作時的按鍵部2的底面2M的中心位置,B點(diǎn)表示使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸時的可動部10的上表面的中心位置(與“接通點(diǎn)”相對應(yīng))。另外，C點(diǎn)相當(dāng)于支撐臂3的旋轉(zhuǎn)軸的位置。
[0039]按鍵部2的底面2M的傾斜角度Φ設(shè)定為接近圖中的角度Θ的角度。
[0040]角度Θ是連接A點(diǎn)和C點(diǎn)的線段AC與連接B點(diǎn)和C點(diǎn)的線段BC所形成的角度。當(dāng)支撐臂3以C點(diǎn)為軸旋轉(zhuǎn)角度Θ時，與支撐臂3相連接的按鍵部2也變?yōu)閮A斜了角度Θ的姿勢，并且包括A點(diǎn)的底面2M下降至B點(diǎn)的高度附近。被按鍵部2按壓的可動部10的上表面也同樣地下降至B點(diǎn)的高度附近。
[0041]在將進(jìn)行按壓操作之前的按鍵部2的底面2M的傾斜角度Φ設(shè)定為接近Θ的值時，傾斜了角度Θ的按鍵部2的底面2M處于大致水平的狀態(tài)，從而能夠從接近垂直的方向按壓正下方的可動部10。因此，來自可動部10的反作用力的變化曲線變得急劇，從而能夠讓進(jìn)行按下操作的用戶感到明顯的咔嗒感。
[0042]圖2示出用于表示上述的按鍵部2的底面2M的中心點(diǎn)的位置的A點(diǎn)、用于表示可動部10的接通點(diǎn)的B點(diǎn)、用于表示支撐臂3的旋轉(zhuǎn)軸的位置的C點(diǎn)以及角度θ、φ之間的關(guān)系。另外，在該圖中，用粗實(shí)線表示按鍵部的底面2M的傾斜度、線段AC、線段BC。
[0043]另外，在圖2中，將AB之間的高度差設(shè)為d，將AC之間的高度差設(shè)為h，將從C點(diǎn)到開關(guān)主體I的中心線為止的距離設(shè)為I，將線段AC的長度設(shè)為LI，將線段BC的長度設(shè)為L2。通過這些參數(shù)，能夠通過下面的公式計(jì)算線段AC以及線段BC與水平方向所形成的角度 Θ 1、Θ 2。
[0044][公式I]
【權(quán)利要求】
1.一種按鈕開關(guān)，其特征在于， 具有: 開關(guān)主體，具有可動部，該可動部借助按壓力向下方進(jìn)行位移來使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸，通過解除按壓力，該可動部向上方進(jìn)行位移來解除各觸點(diǎn)之間的接觸， 按鍵部，基于按下操作來按壓所述可動部的上表面， 支撐臂，該支撐臂的一端部與按鍵部相連接，并且另一端部以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝在沿著上下方向延伸的支撐面上，該支撐臂將未受到按下操作的狀態(tài)下的按鍵部支撐為與可動部相分離的狀態(tài)； 所述支撐臂的不與所述按鍵部相連接的一側(cè)的端部，以對位于所述可動部的上表面的移動范圍的橫向側(cè)方或者斜下方的方式安裝在所述支撐面上， 所述按鍵部的底面在未受到按下操作的狀態(tài)下為傾斜面，并且該底面的傾斜角度設(shè)定為:在將所述可動部按壓至使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸的位置時，使所述底面處于大致水平的狀態(tài)的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鈕開關(guān)，其特征在于，所述按鍵部的底面的傾斜角度設(shè)定為相對于角度Θ具有規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的角度，其中，所述角度Θ是，將下降至使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸的位置的可動部的上表面的中心點(diǎn)與成為所述支撐臂的旋轉(zhuǎn)軸的位置連接得到的直線，和將未受到按下操作的狀態(tài)下的按鍵部的底面的中心點(diǎn)與成為所述支撐臂的旋轉(zhuǎn)軸的位置連接得到的直線所成的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的按鈕開關(guān)，其特征在于，所述按鍵部的底面的傾斜角度相對于所述角度Θ的誤差范圍為-3度到+3度的范圍。
4.一種電子設(shè)備,其特征在于 具有按鈕開關(guān)， 所述按鈕開關(guān)具有: 開關(guān)主體，具有可動部，該可動部借助按壓力向下方進(jìn)行位移來使可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)相接觸，通過解除按壓力，該可動部向上方進(jìn)行位移來解除各觸點(diǎn)之間的接觸， 按鍵部，基于按下操作來按壓所述可動部， 支撐臂，該支撐臂的一端部與按鍵部相連接，并且另一端部以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝在沿著上下方向延伸的支撐面上，該支撐臂將未受到按下操作的狀態(tài)下的按鍵部支撐為與可動部相分離的狀態(tài)； 所述按鈕開關(guān)配置成:在殼體內(nèi)的所述支撐面上安裝有所述開關(guān)主體的除了上表面以及底面以外的一個面以及支撐臂，并且使所述按鍵部露出于殼體的表面的狀態(tài)， 所述支撐臂的不與所述按鍵部相連接的一側(cè)的端部，以對位于可動部的上表面的移動范圍的橫向側(cè)方或者斜下方的方式安裝在所述支撐面上， 所述按鍵部的底面在未受到按下操作的狀態(tài)下為傾斜面，并且該底面的傾斜角度設(shè)定為下降至使所述可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接觸的位置時的所述底面處于大致水平的狀態(tài)。
【文檔編號】H01H21/00GK103548108SQ201280024594
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月14日
【發(fā)明者】松原純一, 糟谷誠 申請人:歐姆龍株式會社