按键开关

摘要

本发明涉及一种按键开关，其带有安设在基板(4)上的由一体式柔性的材料制成的按键开关帽(1a)，其中，按键开关帽(1a)包括中心按压区域(2)，该中心按压区域在朝基板(4)的方向上具有凸起(1b)，其中，在凸起(1b)的区域中布置有能与至少两个布置在基板(4)上的接触点(5)形成电接触的接触面(1c)，并且按键开关帽还包括包围中心按压区域(2)并与之连接的变形区域(3)以及与变形区域(3)连接的基础轮廓部(6)，按键开关帽(1a)利用该基础轮廓部与基板(4)连接，并且其中，通过将按下力(F)施加到中心按压区域(2)上，按键开关(1)可以在不起作用位置(R)与接通位置(S)之间切换。存在有与基础轮廓部(6)连接的密封区域(8)，该密封区域精确匹配地嵌入实施在基板(4)中的槽(7)中，并且被按键开关帽(1a)和基板(4)包围的空气量在不起作用位置(R)和接通位置(S)中是一样大的。

权利要求

1.一种按键开关，所述按键开关带有安设在基板(4)上的由一体式柔性的材料制成的按键开关帽(1a)，其中，所述按键开关帽(1a)包括：-中心按压区域(2)，所述中心按压区域在朝所述基板(4)的方向上具有凸起(1b)，其中，在所述凸起(1b)的区域中布置有能与至少两个布置在所述基板(4)上的接触点(5)形成电接触的接触面(1c)，-包围所述中心按压区域(2)并与之连接的变形区域(3)，

-与所述变形区域(3)连接的基础轮廓部(6)，所述按键开关帽(1a)利用所述基础轮廓部与所述基板(4)连接，并且其中，通过将按下力(F)施加到所述中心按压区域(2)上，所述按键开关(1)能在不起作用位置(R)与接通位置(S)之间切换，其特征在于，存在有与所述基础轮廓部(6)连接的密封区域(8)，所述密封区域精确匹配地嵌入实施在所述基板(4)中的槽(7)中，并且被所述按键开关帽(1a)和所述基板(4)包围的空气量在所述不起作用位置(R)和所述接通位置(S)中是一样大的，并且其中，所述密封区域(8)具有以一个端部与所述基础轮廓部(6)连接并且以另一端部伸入所述槽(7)中的柱体形状。

2.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述变形区域(3)构造为在按下所述中心按压区域(2)的力(F)的作用下实施扣合过程的变形区域。

3.根据权利要求1或2所述的按键开关，其特征在于，所述密封区域(8)的厚度沿其高度区段式地小于并且区段式地大于或等于所述槽(7)的宽度。

4.根据权利要求1或2所述的按键开关，其特征在于，所述基础轮廓部(6)具有相对于所述基板(4)的上侧(4a)水平地延展的贴靠面(6a)，用以完全覆盖所述槽(7)。

5.根据权利要求1或2所述的按键开关，其特征在于，所述密封区域(8)的下端部(8a)以一定间距(d)布置在所述槽(7)的底面(7a)上方。

6.根据权利要求1或2所述的按键开关，其特征在于，所述接触点(5)是引线框架上的接触点。

7.根据权利要求1或2所述的按键开关，其特征在于，在所述基板(4)上紧固有用于按键开关(1)的操作元件(9)，所述操作元件将作用到自身上的力转换为垂直于所述基板(4)的上侧(4a)的力。

说明书

按键开关

技术领域

[0001] 本发明涉及一种按键开关。

背景技术

[0002] 由US 39 32 722公知了一种按键开关帽，其中，开关过程通过橡胶类的形式为截锥或拱顶的开关帽来实现，其中，开关过程具有扣合或扑动过程(Schnapp-oder Klappvorgang)。该公知的开关帽由一体式的橡胶类的材料制成，并且主要具有四个区域。朝基板的方向具有凸起的中心按压区域被第一环形区域包围并与该第一环形区域连接。构造为变形区域的外部的第二环形区域与第一环形区域连接。与该第二环形区域邻接且与之连接地设置有外基环，在外基环上，开关帽布置在开关的基板上。此外，在凸起的区域中设置有至少两个能彼此形成电接触的接触面。公知的开关帽的作用原理以如下方式运行，即，在施加按下按键的力时，更弱的第一环形区域向内变形。在此，第一环形区域首先仍然保持对外凹陷地构造的造型。在进一步施加压力时，作为扣合过程，弯曲造型从凹到凸地突然反转。在进一步按压按键时，紧接着引起电接触面彼此接触。

[0003] 由DE 31 22 456C2公知了由一体式的材料制成的另一开关帽，其基本上构建在来自US 39 32 722中的开关帽的基础上。在该开关帽中，在按下中心按压区域的力的作用下，第一环形区域构造为实施扣合过程的第二变形区域，而第二环形区域构造为第一变形区域。该开关帽的作用原理以如下方式运行，即，在作用到中心按压区域上的操作力超出尺度的情况下，作为第二变形区域的第一环形区域遭受弯曲变形，其中，期望和想要的扣合过程在第二变形区域(第一环形区域)中发生。为了在利用指尖操作的情况下确保柔和挤压以及弹性返回到开关帽的初始位置，在开关帽中设置有空气排出开口。

[0004] 另一开关帽由GB 2 112 577A公知。该开关帽同样由一体式的橡胶类的材料制成，并且主要具有如下区域：朝基板方向具有凸起的中心按压区域，其被环形区域包围并与该环形区域连接。基环与环形区域连接，在基环上，开关帽布置在开关的基板上。环形区域分为厚壁和薄壁的区域。在这些区域之间布置有环形的朝基板方向指向的肋。厚壁的区域位于肋与中心按压区域之间。薄壁的区域位于肋与基环之间。在操作中心按压区域时，肋首先与基板接触。在进一步施加压力的情况下，在薄壁和厚壁的区域内发生扣合过程，该扣合过程使肋离开底面，并且使中心按压区域与基板接触。为了确保弹性返回到开关帽的初始位置，并且为了确保在开关帽包围的空间的内区域与外区域之间更容易的空气交换，在开关帽中设置有空气排出开口。

[0005] 空气排出开口的缺点是：湿气可以渗入被开关帽包围的体积中，并且因此可能导致接触腐蚀。

发明内容

[0006] 本发明的任务是提供一种带按键开关帽的按键开关，其在操作时在确保被开关帽和基板包围的空间在每个接通位置中都是气密的同时，还确保了柔和挤压和弹性返回到开关帽的初始位置。

[0007] 该任务通过如下按键开关来解决，该按键开关带有安设在基板上的由一体式柔性的材料制成的按键开关帽，其中，按键开关帽包括：中心按压区域，其在朝基板的方向上具有凸起，其中，在凸起的区域中布置有能与至少两个布置在基板上的接触点形成电接触的接触面；包围中心按压区域并与之连接的变形区域；与变形区域连接的基础轮廓部，按键开关帽利用基础轮廓部与基板连接，并且其中，通过将按下力施加到中心按压区域上，按键开关能在不起作用位置与接通位置之间切换，其特征在于，存在有与基础轮廓部连接的密封区域，其精确匹配地嵌入实施在基板中的槽中，并且被按键开关帽和基板包围的空气量在不起作用位置和接通位置中是一样大的，并且其中，密封区域具有以一个端部与基础轮廓部连接并且以另一端部伸入槽中的柱体形状。

[0008] 在下文中，对有利的设计方案进行描述。

[0009] 本发明从带安设在基板上的按键开关帽的按键开关出发，该按键开关帽由一体式柔性的材料制成。柔性的材料在此可以是橡胶或软塑料。

[0010] 按键开关帽包括中心按压区域，其朝基板的方向具有凸起，其中，在凸起的区域中布置有能与至少两个布置在基板上的接触点形成电接触的接触面。此外，按键开关帽包括包围中心按压区域并与该中心按压区域连接的变形区域以及与变形区域连接的基础轮廓部，按键开关帽利用该基础轮廓部与基板连接。在此，通过将按下力施加到中心按压区域上，按键开关可以在不起作用位置与接通位置之间切换。

[0011] 此外，用于一个或多个电导体迹线的壳体、例如引线框架或者电路板也被理解为基板，其在中心按压区域的凸起的区域中具有留空部。在按下力的作用下，该凸起可以穿过实施在壳体中的留空部引到被壳体包围的电导体迹线上。

[0012] 此外，电导体迹线上的点或区域被理解为接触点。

[0013] 适宜地，实施在中心按压区域上的凸起的运动与通过导体迹线撑开的平面的方向垂直地进行。

[0014] 根据本发明，按键开关的特征在于，存在有与基础轮廓部连接的密封区域，其精确匹配地嵌入实施在基板上的槽中，并且被按键开关帽和基板包围的空气量在不起作用位置和接通位置中是一样大的。

[0015] 在接通位置中，在被按键开关帽和基板包围的空间中产生压力。该压力通过如下方式产生，即，空气量在不起作用位置和接通位置中是一样大的，但被按键开关帽和基板包围的空间在不起作用位置中较小。在取消按下力F的情况下，该压力支持按键开关帽从接通位置到不起作用位置的运动。

[0016] 此外，变形区域被描述为环形的变形区域，基础轮廓部被描述为基环，密封区域被描述为环形的密封区域把槽被描述为环形槽。在此要说明的是，环形还被理解为每一种闭合的曲线，也就是说，变形区域、基础轮廓部、密封区域和槽例如可以构造为圆形、椭圆形、四边形或多边形。

[0017] 将按键开关帽的密封区域精确匹配地引入实施在基板中的环形槽中导致被按键开关帽和基板包围的空间是气密的。换言之，在内区域与外室之间不存在空气交换。由此，防止了湿气渗入内区域中，通过这种湿气渗入可能会使接触部由于腐蚀而损坏。此外，密封区域的匹配形状也用于使按键开关帽的位置在开关过程中不会无意地改变。基环主要用作止挡，从而可以将按键开关帽引入预定的位置中。因此，尤其是可以在批量生产中确保连续生产具有相同特性的按键开关。

[0018] 因为按键开关帽由橡胶类的材料制成，并且具有简单的轮廓部，所以帽可以廉价地并且适用于批量生产地以注塑模具来制造。

[0019] 在一个特别的实施方式中，变形区域构造为在按下中心按压区域的力的作用下实施扣合过程的变形区域。由此，确保了基板上存在的接触点与中心按压区域的凸起上的接触面的可靠接触。

[0020] 根据本发明的按键开关的另一优点是不需要对按键开关帽的附加灌封。由此，可以明显加快开关的制造过程。

附图说明

[0021] 本发明以及本发明的其他有利设计方案随后借助附图进行阐述。其中：

[0022] 图1以横截面图示出根据本发明的处于不起作用位置的按键开关；

[0023] 图2以横截面图示出根据本发明的处于接通位置的按键开关；

[0024] 图3示出根据本发明的带操作元件的按键开关。

具体实施方式

[0025] 图1以横截面图示出在此所描述类型的处在不起作用位置中的带基板的按键开关的典型实施例，由一体式橡胶类的材料制成的按键开关帽安设在该基板上。图1所示的按键开关由带至少两个接触点5的基板4和布置在基板上的接触点5上方的按键开关帽1a构成。

[0026] 基板4可以是带印刷的导体迹线和接触点的电路板，或者是电子部件载体，其特征主要在于：一个或多个引线框架迹线用塑料包封。在按键开关的区域中没有进行这种包封，从而引线框架迹线连同安设在上面的接触点是露出来的，在这些接触点之间可以通过按键开关建立电连接。

[0027] 按键开关帽1a由中心按压区域2、包围中心按压2且与之连接的环形的变形区域3、与环形的变形区域3连接的基环6和与基环6连接的环形的密封区域8构成，该密封区域具有柱体形的形状。柱体形的形状在此理解为具有圆形、椭圆形、四边形或多边形底面的柱体。

[0028] 环形的变形区域3在此构造为基本上呈冠形或拱顶形。换言之，环形的变形区域3在与中心按压区域2的联接部位的区域中的直径小于其在与基环6的联接部位的区域中的直径。

[0029] 在基板4中构造有环形槽7，按键开关帽1a的密封区域8精确匹配地嵌入该环形槽中。槽深度在此以如下方式设计，即，在将按键开关帽1a按规定安设到基板4上的情况下，在密封区域8的下侧8a与槽7的底面7a之间存在间距d。由此确保的是，在将密封区域8引入槽中时，位于内区域I内(即位于由按键开关帽1a和基板4包围的空间内)的多余的空气可以向外逸出，从而在将密封区域8按规定引入槽7中时，在内区域I内不会形成过压。

[0030] 该效果通过如下方式得到支持，即，密封区域8沿其高度区段式地小于并且区段式地大于或等于槽7的宽度。此外，在此一方面确保密封区域8在槽7中的匹配形状，另一方面确保了在将密封区域8引入槽7中时，空气可以更容易地从内区域I中逸出。

[0031] 基环6具有扁平的形状，并且基本上形成与槽7的上侧7b的贴靠面。为此，基环6的延伸尺寸以如下方式来确定，即，在将按键开关帽1a按规定引到基板6上时，使基环6完全覆盖槽7。基环6因此形成一种止挡，直到可以将密封区域8引入槽中。为了改进这种止挡，在按键开关帽1a的内侧，在基环6与密封区域8之间的连接部位上存在阶梯部T。基环6借助该阶梯部T支撑在槽7的上侧7b上。

[0032] 基环6的厚度大于变形区域3的厚度。基环6的厚度在此以如下方式来确定，即，在操作中心按压区域1a时，或者在将密封区域8引入槽7中时，使其不会变形。

[0033] 图2以横截面图示出处于接通位置的在图1中阐述的按键开关。在通过将力F施加到中心按压区域上，即通过按下按键开关帽1a来操作图1所示的按键开关时，环形的变形区域3发生变形。在按下的第一阶段中，变形区域3的中间区域3b变凹，即向外弯曲，这意味着环形的变形区域3在该区段中的直径增大。由于内区域I内的空气体积不会增大或减小，所以导致中间区域3b以第一凸变形部3a在环形的变形区域3与中心按压区域2的第一连接区域中凹地弯曲，并且以第二凸变形部3c在环形的变形区域3与基环6的第二连接区域中凹地弯曲。进一步按下中心按压区域2最终导致扣合过程，该扣合过程将中心按压区域2引导至接触部5上，从而使安置在按压区域的下侧5a上的接触面1c建立起布置在基板4上的接触点5之间的电连接。

[0034] 处于接通位置(图2)中的按键开关的内区域I内的空气体积相当于处于不起作用位置(图1)中的按键开关的内区域I内的空气体积。将空气吸到内区域I中和使空气从内区域I逸出是为了通过将密封区域8精确匹配地引入槽7中来气密地封闭内区域。

[0035] 图3示出根据本发明的处于不起作用位置的带附加的操作元件的按键开关的示例性图示。操作元件9在一个端部9a上紧固在基板4上，并且基本上以如下方式设计，即，使操作元件9的至少一个中间区域9c布置在中心按压区域2上。操作元件9的另一端部9b构造为操作元件9的按压区域9d。借助力F在按压区域9d中按下操作元件导致操作元件9绕转动点D转动。这导致中间区域9c垂直地按压到按键开关帽1a的中心按压区域2上。

[0036] 在图1或图2所示的实施例中，不垂直地作用到按压区域2上的力F导致按压区域2朝向接触点5的方向的不充分的按下。通过操作元件9可以实现力方向的偏转。图3示出力F2，其在角度α下作用到操作元件的按压区域9d上。通过绕转动点D转动操作元件9，操作元件9的中间区域9c垂直地按压到按键开关帽1a的按压区域2上。由此，确保了对按键开关1的可靠操作。

[0037] 附图标记列表

[0038] 1  按键开关

[0039] 1a 按键开关帽

[0040] 1b 凸起

[0041] 1c 接触面

[0042] 2  按压区域

[0043] 3  环形的变形区域

[0044] 3a 凸变形的第一区域

[0045] 3b 凹变形区域

[0046] 3c 凸变形的第二区域

[0047] 4  基板

[0048] 4a 基板上侧

[0049] 5  触点

[0050] 6  基础轮廓部

[0051] 6a 贴靠面

[0052] 7  槽

[0053] 7a 槽的底面

[0054] 7b 槽的上侧

[0055] 8  密封区域

[0056] 8a 环形的密封区域的下端部

[0057] 9  附加的操作元件

[0058] 9a 操作元件的一个端部

[0059] 9b 操作元件的另一端部

[0060] 9c 操作元件的中间区域

[0061] 9d 操作元件的按压区域

[0062] D  间距

[0063] F  按压区域2上的力

[0064] F2 操作元件9的按压区域上的力

[0065] D  转动点

[0066] R  不起作用位置

[0067] S  接通位置

[0068] T  基环中的阶梯部

[0069] I  内区域

[0070] A  外区域

[0071] Α 力F2的角度