具有彎曲可變形接觸元件的按鈕開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有彎曲可變形接觸元件的按鈕開(kāi)關(guān)，并且具體地涉及正常閉合和常開(kāi)的該開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]在希望通過(guò)變形接觸元件的變形來(lái)建立一組末端點(diǎn)至另一組末端點(diǎn)之間的電連接的多種應(yīng)用中使用包括彎曲變形接觸元件例如穹窿形狀接觸元件的按鈕開(kāi)關(guān)。末端點(diǎn)通?？梢匝刂冃谓佑|元件的邊緣設(shè)置，并且在中心低于變形接觸元件的凹形表面，使得通過(guò)在變形接觸元件上施加壓力獲得接觸。該開(kāi)關(guān)可以例如在僅當(dāng)安全按鈕被一直按下時(shí)運(yùn)行的設(shè)備中使用，或者在當(dāng)按鈕被按下時(shí)生成信號(hào)的設(shè)備中使用。該信號(hào)可以例如是用于引起注意的音頻信號(hào)，或者其可以是適配于觸發(fā)另一組事件開(kāi)始的信號(hào)。
[0003]對(duì)于一些使用，例如對(duì)于如以上所描述的安全按鈕，存在即使當(dāng)設(shè)備的用戶已經(jīng)停止按下按鈕后被按下的按鈕仍錯(cuò)誤地連續(xù)記錄的風(fēng)險(xiǎn)。作為該應(yīng)用中的一個(gè)選擇，可以運(yùn)行對(duì)于常開(kāi)常閉開(kāi)關(guān)的輸出的檢查以估計(jì)按鈕是否被按下。
[0004]因此，改進(jìn)的按鈕開(kāi)關(guān)可能是有利的，并且具體地更穩(wěn)定的按鈕開(kāi)關(guān)可能是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供被常開(kāi)和常閉的按鈕開(kāi)關(guān)。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有比現(xiàn)在已知開(kāi)關(guān)更大內(nèi)置安全性的按鈕開(kāi)關(guān)。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的替換。
[0008]因此，在本發(fā)明的第一方案中旨在通過(guò)提供按鈕開(kāi)關(guān)得到以上描述的目的和多個(gè)其它目的，按鈕開(kāi)關(guān)包括具有第一凸形表面和相反的第二凹形表面的可變形接觸元件，其中:
[0009]至少一個(gè)第一末端點(diǎn)設(shè)置為鄰近邊緣并且電連接至可變形接觸元件；
[0010]至少一個(gè)第二末端點(diǎn)設(shè)置為使得其在距可變形接觸元件的邊緣一定距離處可電連接至可變形接觸元件的第一表面；以及
[0011]至少一個(gè)第三末端點(diǎn)設(shè)置為使得其可電連接至可變形接觸元件的第二表面并且在距可變形接觸元件的邊緣一定距離處設(shè)置在由第二凹形表面限定的體積內(nèi)；并且
[0012]其中，當(dāng)使用時(shí)，可變形接觸元件具有
[0013]第一狀態(tài)，其中，在第一狀態(tài)中可變形接觸元件未被激活并且將至少一個(gè)第一末端點(diǎn)和至少一個(gè)第二末端點(diǎn)連接，而在至少一個(gè)第三末端點(diǎn)和至少一個(gè)第一末端點(diǎn)之間不存在接觸，在至少一個(gè)第三末端點(diǎn)和至少一個(gè)第二末端點(diǎn)之間也不存在接觸；以及
[0014]第二狀態(tài)，其中，在第二狀態(tài)中可變形接觸元件被激活并且將至少一個(gè)第一末端點(diǎn)和至少一個(gè)第三末端點(diǎn)連接，而至少一個(gè)第二末端點(diǎn)和至少一個(gè)第一末端點(diǎn)之間不存在接觸，至少一個(gè)第二末端點(diǎn)和至少一個(gè)第三末端點(diǎn)之間也不存在接觸。
[0015]具有該配置的開(kāi)關(guān)也被稱為被常閉和常開(kāi)，其中“?！币仓搁_(kāi)關(guān)處于未激活狀態(tài)，也就是接觸元件處于不變形狀態(tài)的狀態(tài)。利用如以上所描述的末端點(diǎn)的該分組，開(kāi)關(guān)關(guān)于至少一個(gè)第一末端點(diǎn)和至少一個(gè)第二末端點(diǎn)之間的連接常閉并且關(guān)于至少一個(gè)第三末端點(diǎn)和至少一個(gè)第一末端點(diǎn)和至少一個(gè)第二末端點(diǎn)之間的連接常開(kāi)。這可以從附圖的以下描述中更清楚。
[0016]末端點(diǎn)優(yōu)選地是固定的并且被適配于連接至電路例如至印刷電路版。用于給定應(yīng)用的開(kāi)關(guān)的數(shù)量可以從一個(gè)開(kāi)關(guān)并且變化任何希望數(shù)量?！肮潭ā辈⒉灰庵笡](méi)有發(fā)生任何移動(dòng)。可能例如將至少一些設(shè)置在彈性可變形材料上的末端點(diǎn)，彈性可變形材料在開(kāi)關(guān)被致動(dòng)時(shí)刻輕微變形。
[0017]可變形接觸元件在整個(gè)厚度上由導(dǎo)電材料制成?？商鎿Q地，可變形接觸元件由電絕緣材料如硅樹(shù)脂或者PE制成，電絕緣材料被導(dǎo)電材料如鎳或者銅覆蓋。在又另一個(gè)可替換中，可變形接觸元件由填充有導(dǎo)電顆粒的橡膠材料制成。這意味著根據(jù)實(shí)際其實(shí)際組分，接觸將是機(jī)械接觸和/或者電接觸。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可變形接觸元件的第一表面和第二表面具有雙曲率；也就是在兩個(gè)方向中彎曲的表面。其可以例如是穹窿形狀的，例如是半球形狀的或者在兩個(gè)垂直方向中具有不同的曲率。半球形狀的優(yōu)點(diǎn)是在裝配期間不存關(guān)于定向的限制。另一方面，可能希望非對(duì)稱形狀以確?？勺冃谓佑|元件的具體定向，例如對(duì)于以下將描述的包括如電絕緣區(qū)域的實(shí)施例
[0019]可變形接觸元件可替換地可以具有在一個(gè)方向中線性并且在其它方向中彎曲的第一表面和第二表面。其形式可以例如是曲線的如彎曲的導(dǎo)電材料條。具有制成為條狀材料的可變形接觸元件的開(kāi)關(guān)可以例如對(duì)于空間有限的應(yīng)用是有用的，因?yàn)樵撻_(kāi)關(guān)可以在寬度方向中做得狹窄。
[0020]可以通過(guò)致動(dòng)器將可變形接觸元件從其第一狀態(tài)變形至其第二狀態(tài)。該致動(dòng)器可以是安裝在按鈕開(kāi)關(guān)上的可制動(dòng)按鍵?？商鎿Q地，開(kāi)關(guān)可以適配于設(shè)置為使得可變形接觸元件由不是開(kāi)關(guān)的一部分的致動(dòng)器變形。在該兩個(gè)實(shí)施例中，可變形接觸元件可以適配于通過(guò)具有從任何適當(dāng)角度如從相對(duì)于附圖中示出的定向的上方或者側(cè)向地施加于其上的力而被致動(dòng)。
[0021]在一些可替換的實(shí)施例中，可以通過(guò)壓縮空氣將可變形接觸元件從其第一狀態(tài)變形至其第二狀態(tài)。通常通過(guò)使用壓縮空氣或者氣壓以使接觸元件變形，開(kāi)關(guān)可以例如在包括不易燃?xì)怏w的箱體中用作過(guò)載傳感器。
[0022]在本發(fā)明的可變形接觸元件第一表面和第二表面具有雙曲率的實(shí)施例中，至少一個(gè)第一末端點(diǎn)可以形成為沿著可變形接觸元件的整個(gè)邊緣的環(huán)形區(qū)域。該實(shí)施例的目的可以例如是為了得到較低接觸電阻或者允許待被使用的較高電流。
[0023]第一末端點(diǎn)可替換地形成為獨(dú)立末端點(diǎn)，獨(dú)立末端點(diǎn)設(shè)置為使得獨(dú)立末端點(diǎn)在其對(duì)應(yīng)的獨(dú)立末端點(diǎn)處連接至可變形接觸元件。對(duì)于具有雙曲率的第一表面和第二表面的接觸元件，該第一末端點(diǎn)可以沿著邊緣均勻地分布，因而對(duì)于具有在一個(gè)方向中是線性的第一表面和第二表面如由條狀材料制成的接觸元件，第一末端點(diǎn)通常將僅沿著可變形接觸元件的直線和不移動(dòng)邊緣設(shè)置。
[0024]至少一個(gè)第二末端點(diǎn)設(shè)置在至少部分由導(dǎo)電材料制成的包括孔的表面上，其中，可以通過(guò)孔被致動(dòng)可變形接觸元件以從第一狀態(tài)改變至第二狀態(tài)。該表面可以例如是開(kāi)關(guān)的上部或者殼體的一部分。導(dǎo)電表面不必須是平面的而是可以例如是穹窿形狀的。孔的形狀應(yīng)該在將建立電接觸的所有點(diǎn)處與可變形接觸元件的形狀匹配，但是可以不必具有沿著孔的整個(gè)邊緣的電接觸?？椎男螤羁梢岳缡沟卯?dāng)可變形接觸元件在第一狀態(tài)中時(shí)，在可變形接觸元件和沿著孔的整個(gè)邊緣的表面之間存在電接觸，或者電接觸可以僅沿著孔的一部分。可變形接觸元件的一部分可以延伸穿過(guò)孔?？商鎿Q地，可變形接觸元件可以例如具有平面中心部分或者在與可變形接觸元件的剩余部分的彎曲的相反的方向中彎曲。為了保持開(kāi)關(guān)的高度至最小值這可以是有利的。
[0025]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，存在至少兩個(gè)第一末端點(diǎn)。在該實(shí)施例中，可變形接觸元件可以包括電絕緣區(qū)域，其設(shè)置為使得至少一個(gè)第一末端點(diǎn)與至少一個(gè)其它第一末端點(diǎn)電絕緣。該電絕緣區(qū)域也可以可替換地或者組合地設(shè)置為使得至少一個(gè)第二末端點(diǎn)與至少一個(gè)其它第二末端點(diǎn)電絕緣。具有絕緣區(qū)域的可變形接觸元件可以例如由被導(dǎo)電材料如鎳或者銅部分地覆蓋的電絕緣材料如硅樹(shù)脂或者PE制成。
【附圖說(shuō)明】
[0026]關(guān)于附圖現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的按鈕開(kāi)關(guān)。附圖示出了實(shí)施本發(fā)明的一種方式并且附圖不應(yīng)被理解為限制落入附上權(quán)利要求組范圍內(nèi)的其它可能實(shí)施例。
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的按鈕開(kāi)關(guān)的實(shí)例的橫截面圖。
[0028]圖2示意地示出了末端點(diǎn)和在第一狀態(tài)中的可變形接觸元件的相互設(shè)置。
[0029]圖3示意地示出了在第二狀態(tài)中的可變形接觸元件。
[0030]圖4示意地示出了在本發(fā)明的不同實(shí)施例中可變形接觸元件可以如何從不同方向激活。在圖4a中，從上方激活，并且在圖4b中，從側(cè)面激活。
[0031]圖5示意地示出了環(huán)形的第一或者第二末端點(diǎn)。
[0032]圖6示意地示出了第一和第二末端點(diǎn)如何可以獨(dú)立設(shè)置的實(shí)例。
[0033]圖7示意地示出了可變形接觸元件延伸穿過(guò)包括第二末端點(diǎn)的表面中的孔的實(shí)施例的橫截面圖。
[0034]圖8示意地示出了可變形接觸元件的中心區(qū)域是平坦的并且不延伸穿過(guò)包括第二末端點(diǎn)的表面中的孔的實(shí)施例的橫截面圖。
[0035]圖9示意地示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，可變形接觸元件包括在第一表面或者穿過(guò)厚度的電絕緣區(qū)域。圖9a是俯視圖并且圖9b是側(cè)視圖。
[0036]圖10示意地示出了具有導(dǎo)電和電絕緣區(qū)域的可變形接觸元件的不同設(shè)計(jì)的橫截面圖。
[0037]圖11示意地示出了具有導(dǎo)電區(qū)域和電絕緣區(qū)域的可變形接觸元件的設(shè)計(jì)的俯視圖或者仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]根據(jù)本發(fā)明的按鈕開(kāi)關(guān)5可以例如具有如在圖1中的橫截面圖中示出的一個(gè)的設(shè)計(jì)。其包括上部6、中間體7和可致動(dòng)按鍵形式的致動(dòng)器8。其還包括接下來(lái)將詳細(xì)描述的可變形接觸元件4和多個(gè)固定末端點(diǎn)1、2、3。
[0039]如圖2中所示出的，可變形接觸元件4具有第一凸形表面9和相反第二凹形表面10。其包括設(shè)置為鄰近可變形接觸元件4的邊緣11并且電連接至可變形接觸元件4的第一末端點(diǎn)I。在如圖中示出的可變形接觸元件4的未激活狀態(tài)中，第二末端點(diǎn)2設(shè)置為使得它們?cè)诰嗫勺冃谓佑|元件4的邊緣11 一定距離處電連接至可變形接觸元件4的第一表面9。第三末端點(diǎn)設(shè)置為使得其與可變形接觸元件4的第二表面10可電連接。第三末端點(diǎn)3設(shè)置在可變形接觸元件4的凹形表面限定的體積內(nèi)并且距可變形接觸元件4的邊緣11 一定距離。在示出的實(shí)施例中，僅存在一個(gè)第三末端點(diǎn)，但是具有多個(gè)第三末端點(diǎn)的開(kāi)關(guān)也被本發(fā)明的范圍所覆蓋。至少一個(gè)第三末端點(diǎn)3無(wú)須相對(duì)于可變形接觸元件4對(duì)稱設(shè)置。
[0040]可變形接觸元件4具有如圖2和圖3分別示意地示出的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)。在也被稱為“正?！睜顟B(tài)的第一狀態(tài)中，可變形接觸元件4是未激活的并且因而不變形，可變形接觸元件4將第一末端點(diǎn)I和第二末端點(diǎn)2連接，而在第三末端點(diǎn)3和第一末端點(diǎn)I之間沒(méi)有接觸，在第三末端點(diǎn)3和第二末端點(diǎn)2之間也沒(méi)有接觸。具有這樣配置的按鈕開(kāi)關(guān)5因而還被稱為常閉和常開(kāi)。利用如在本說(shuō)明書(shū)中使用的末端點(diǎn)的設(shè)計(jì)，圖2中示出的開(kāi)關(guān)5相對(duì)于第一和第二末端點(diǎn)1、2常閉并且相對(duì)于第三末端點(diǎn)3和第一和第二末端點(diǎn)1、2常開(kāi)。
[0041]在圖3中示出的第二狀態(tài)中，可變形接觸元件4被激活并且因而變形并且連接第一末端點(diǎn)I和第三末端點(diǎn)3，因而在第二末端點(diǎn)2和第一末端點(diǎn)I之間沒(méi)有接觸，在第二末端點(diǎn)和第三末端點(diǎn)3之間也沒(méi)有接觸。
[0042]圖2和圖3是示意的橫截面圖，并且它們示出了兩個(gè)實(shí)施例，