开关推压方法及开关 【技术领域】
本发明涉及一种开关推压方法及开关，更详细地说，涉及一种作为手机等上使用的数毫米左右的开关，形成2个以上的3个进行开关操作的球，最前列的球优选为1个，通过下一列的2个球将最前列的1个球以夹持的状态导引，使开关操作稳定的开关推压方法及开关。
背景技术
作为以往技术中的开关是同一申请人提出的开关，为了进行开关操作使用了2个钢球，其结构如图9及图10所示，由中央形成凹陷状，并且在其内部具有一对共用接点113a、113b及中央位置上具备切换接点114的接点收容凹部112的绝缘壳体111；与一对共用接点113a、113b接触地设置在接点收容凹部112中的2枚第1及第2可动接点板121a、121b；具有仅可贯通一个第1钢球131a大小地贯通孔123的隔板122；由2个第1及第2钢球131a、131b构成的驱动器131；具有第1钢球131a接触的一边下面形成楔状的凸轮面143的凸轮部141；将2个第1及第2钢球131a、131b向凸轮部141方向推压的键杆(key-stem)151；覆盖键杆151及凸轮部141的上部的罩部161构成。
绝缘壳体111由绝缘性的合成树脂形成为整体的立方体状，在其中央形成开口的接点收容凹部112。该接点收容凹部112的横断面为比第1及第2可动接点板121a、121b的轮廓略大的圆柱形，大小能够将第1及第2可动接点板121a、121b宽松地收容在其内部。
再者，在该接点收容凹部112的底部，在对峙位置上通过插入成形配置有共用接点113a、113b，设置有在连接相对的共用接点113a、113b的中央位置露出地形成的切换接点114。
第1及第2可动接点板121a、121b是将具有弹性的金属板形成圆形的结构，与接点收容凹部112的共用接点113a、113b接触并松嵌合，为了使其中心成为平缓的凸曲面的顶部，从周围向上方弯曲以形成圆盘形状。
隔板122设置在形成于接点收容凹部112周围的台阶部115上并被安装在绝缘壳体111上，将金属板冲裁形成与接点收容凹部112和台阶部115的轮廓相吻合的形状，在其中央贯穿设置有使第1及第2可动接点板121a、121b的顶部连通到上方的圆形贯通孔123。该贯通孔123为了将构成驱动器131的第1钢球131a可自由贯通地导引，形成比第1钢球131a的直径略大的尺寸。
驱动器131由2个第1及第2钢球131a、131b形成，由后方的第2钢球131b使前方的第1钢球131a穿过贯通孔123并稍向下压。
凸轮部141形成T字状，其凸部144向前方突出设置，成为后述的键杆151的二股的脚部152a、152b不与凸部144干涉地从其两侧进入的形状。并且，在该凸部144的前面从前方凹入地设置有比第1钢球131a稍宽的后方导向槽142，其内顶面形成朝向后方向下方倾斜的凸轮面143。
键杆151一体地具有朝向后方突出设置的二股的臂部152a、152b和在前端上的厚壁的操作按钮154，操作按钮154从绝缘壳体111的前面上切出的窗孔111a突出，其后方整体松嵌合于隔板122与罩部161之间。因此，键杆151在相对于绝缘壳体111可水平地自由滑动的同时，臂部152a、152b沿绝缘壳体111的空间内的左右方向由对峙的内壁111b、111c导引，在前后方向可自由往复移动。此外，臂部152a、152b与窗孔111a周围的绝缘壳体111对接，使键杆151不能从前方拔出。
罩部161由金属制部件形成，在前后端面上分别连续设置一对L字形卡止片162a、162b，各L字形卡止片162a、162b卡止固定在突出设置在绝缘壳体111的对应部位的卡止凸起上。
通过这样设置各部件，如图11及图12所示，形成由键杆151的凸轮连接部153、凸轮部141的后方导向槽142、罩部161、隔板122围住的导引通路，在该导引通路内，收容了可沿导引通路自由移动的构成驱动器131的第1及第2钢球131a、131b。
由于导引通路的一端通过隔板122的贯通孔123与第1可动接点板121a的顶部连通，从而使第1钢球131a的一部分落入贯通孔123中，与第1可动接点板121a的顶部对接。
这种结构的开关在未向键杆151施加操作力的图12所示的待机状态下，由于第1及第2可动接点板121a、121b为盘状并且顶部向上方弯曲，切换接点114与共用接点131a、131b是分离的。
从这种状态开始，在握住用操作按钮154将键杆向后方压入时，如图13所示，键杆151向后方的位移传递到第2钢球131b上，第2钢球131b就推压第1钢球131a。由于第1钢球131a与作为倾斜面的凸轮面143对接，将第1可动接点板121a的顶部向下方压下，因此，键杆151向后方的位移变换为将第1及第2可动接点板121a、121b的顶部压下的垂直方向位移。
此时，由于第1钢球131a以球面的一部分与第2钢球131b、凸轮面143、第1可动接点板121a的顶部对接，无论是滚动接触或是滑动接触均以点接触的方式接触，在它们之间不会发生大的磨擦力。此外，由于夹持于隔板122与罩部161中并被在水平方向导引的键杆151通过垂直方向的对接面而与第2钢球131b的球面对接，所以不会受到来自第1钢球131a的垂直方向成分的反作用力，不会增加与隔板122或罩部161的滑动磨擦力，能够以轻操作力压入。
并且，在将第1可动接点板121a的顶部压下到一定值以上后，由于第1及第2可动接点板121a、121b以顶部为中心反转，第2可动接点板的底部的顶部与切换接点114接触，通过第2可动接点板121b使切换接点114与共用接点113a、113b挢接，切换接点114与共用接点113a、113b导通。
此外，由于在第1及第2可动接点板121a、121b反转时，相对于很小的推压力的增加，垂直方向的位移急剧地增大，作为外表上的推压力的变化的节奏感向键杆151的操作按钮154传递。这种反转时的第1及第2可动接点板121a、121b的变位的变化也通过第1钢球131a和第2钢球131b向键杆151传递，但由于接触第1钢球131a的第1可动接点板121a的顶部、凸轮面143、罩部161、键杆151及第1钢球131a与第2钢球131b相互均为滚动接触或点接触，在这些接触部分上产生的磨擦力不会使节奏感衰减，操作者能够可靠地得到第1及第2可动接点板121a、121b的反转的感觉，能够意识到开关回路关闭。
此后，解除键杆151的压入操作后，第1及第2可动接点板121a、121b由于自身的弹性再次反转到原始的形状，键杆151也恢复到如图12所示的状态。从而，第2可动接点板121b与切换接点114分离，切换接点114与共用接点113a、113b绝缘，开关回路开放。
在第1及第2可动接点板121a、121b反转，即将恢复时，向垂直方向上方恢复的弹力也通过第1及第2钢球131a、131b向键杆151传递，但由于各接触部分以滚动接触或点接触状态接触，不会由于它们的磨擦力衰减，而是作为向前方恢复的恢复力传递到键杆上。
专利文献1
日本特开2000-164057号(第3页第2图)
专利文献2
日本特愿2002-052191号(第7页～第13页第1图)
但是，以往技术中说明的开关为了进行接点动作，使用2个钢球，以用一个钢球推压前方的钢球的形式构成驱动器，由于其推压方向为以串联状态推压，具有其前进路线不正直地行进、稳定性不好的问题。
此外，由于串联地使用2个钢球，如果导引该2个钢球的导引通路的槽(例如贯通孔123)的尺寸精度严格地为钢球的直径的宽度，则钢球的移动变得迟缓，再者，如果导引钢球的槽的尺寸精度宽松，则串联的钢球的移动变得不稳定，具有槽的宽度尺寸与钢球的关系在结构上很难处理的问题。
从而，在使用钢球的驱动器所得的开关接点构造中，具有必须解决将钢球稳定地推压出的方法及构造的问题。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明的开关推压方法及开关的构成如下所示。
(1)开关推压方法是一种键杆的位移方向与可动接点板的位移方向不同的开关的开关推压方法，其中，与所述键杆连动的驱动器由与开关的可动接点板接触的球以及设置于该球周围的多个球构成，在操作所述键杆时，与所述开关的可动接点板接触的球和所述多个球接触，从而导引与所述开关的可动接点板接触的球的移动方向。
(2)按照(1)所述的开关推压方法，其特征是，在解除所述键杆的推压时，与所述开关的可动接点板接触的球因可动接点板的反作用力恢复到操作开关前的初期状态。
(3)按照(1)所述的开关推压方法，其中，与所述可动接点板接触的球和所述多个球为钢球。
(4)开关推压方法是一种键杆的位移方向与可动接点板的位移方向不同的开关的开关推压方法，其中，与所述键杆连动的球构成的驱动器以能够接触3个球的状态组合，在以该接触状态组合的3个球中，通过推压2个球，使剩余的1个球在夹持于所述2个球中的状态下推动并反转可动接点板。
(5)按照(4)所述的开关推压方法，其特征为，在解除所述键杆的推压时，与所述开关的可动接点板接触的球因可动接点板的反作用力恢复到操作开关前的初期状态。
(6)按照(4)所述的开关推压方法，其中，所述3个球为钢球。
(7)一种开关，由具有将一对共用接点与大致于中央位置上的切换接点相邻设置的接点收容凹部的绝缘壳体，形成可连接并收纳所述一对共用接点的大小并受推压反转的可动接点板，从设置于所述绝缘壳体上的所述可动接点板的顶部上方放置、作为将所述可动接点板的顶部向上方连通的连通孔、并具有使所述连通孔的前端部倾斜地突出设置的导向凸缘部的隔板，和具有导向凸缘导引部的键杆构成，其中，导向凸缘导引部具有收容载置于所述隔板上的第1、第2及第3球的大小的球收纳孔、该球收纳孔的前方内壁具有形成与所述导向凸缘部的倾斜面以相同倾斜角形成的倾斜面；使所述第1球成为由所述第2及第3球夹持的状态并且与所述导向凸缘部的倾斜面接触、同时以使下部位置与所述可动接点板接触的状态对其进行握持；在由所述键杆的操作按钮推压时，通过由所述球导向孔推压所述第2及第3球，将夹持于该第2及第3球中的第1球沿导向凸缘部的倾斜面向下部方向导向，通过推压所述可动接点板的顶面使其反转，在所述切换接点上，该可动接点板的底面与所述切换接点接触。
(8)按照(7)所述的开关，其特征为，所述可动接点板为多枚重叠。
(9)按照(7)所述的开关，其中，在所述第1球与所述第2球及第3球由同一形状的球形成时，其关系是所述第1球的水平中心位置存在于所述第2及第3球的水平方向中心位置以外的位置上。
(10)按照(9)所述的开关，所述第1球的水平中心位置相对于所述第2及第3球的水平中心位置为下部位置。
(11)按照(7)所述的开关，所述第1、第2及第3球为钢球。
如此，成为使用3个球来进行开关动作的构成，最前列的球为1个，下一列的2个球并列，由后方的2个球以夹持最前列的1个球的状态导引，最前列的1个球可无需另外的导引部件就可准确地导引。
如上所述，本发明的开关通过由多个球夹持的状态下将球导向，能够在由多个球夹持的状态下在进行方向上导向，即使不需要另外的导向槽等，也能够将最前列的球正确地导向，因此尽管构造简单并且体积小，也能够得到正确地导向的效果。
此外，通过多个球为钢球，没有所谓的节奏感的衰减，能够得到正确的导向。
【附图说明】
图1为本发明的开关的分解立体图。
图2为同一开关的俯视图。
图3为同一开关的侧视图。
图4为同一开关的卸下罩部状态的俯视图。
图5为在同一开关的卸下罩部的状态下，推压键杆时的俯视图。
图6为图2所示的俯视图中的A-A剖面图。
图7为图2所示的俯视图中的B-B剖面图。
图8为示出推压同一键杆时的钢球的移动的剖面图。
图9为以往技术的开关的分解的全体立体图。
图10为以往技术的开关的全体立体图。
图11为以往技术的卸下罩部状态的俯视图。
图12为图10中的A-A线剖面图。
图13为在图10中的A-A线剖视图中推压键杆状态的剖面图。
【具体实施方式】
以下，参照附图对本发明的开关推压方法及开关的实施方式进行说明。
能够体现本发明的开关推压方法的开关如图1、图2、及图3所示，由中央形成陷入状、在其内部具有一对共用接点13a、13b及在中央位置上与切换接点14相邻设置的接点收容凹部12的绝缘壳体11；与一对共用接点13a、13b接触方式设置在接点收容凹部12中、与键杆41的位移的方向不同的2枚第1及第2可动接点板21a、21b；具有能够贯通作为第1球的第1钢球33的大小的连通孔29的隔板25；由作为3个第1、第2及第3球的第1、第2及第3钢球33、34、35构成的驱动器32；能够使3个第1、第2及第3钢球33、34、35一体地移动、并且与第1及第2可动接点板21a、21b的位移方向不同的键杆41；从键杆41上部覆盖的罩部51构成。
在此，第1、第2及第3球由金属制的同一形状的钢球形成，但并不限于金属制的钢球，例如可由树脂，也可由玻璃、陶瓷、或碳棒形成。
此外，第1钢球33为与开关的可动接点板21a、21b接触的钢球，第2及第3钢球34、35为设置于与可动接点板21a、21b接触的钢球的周围的多个钢球。再者，在实施方式中，与可动接点板21a、21b接触的钢球为第1钢球33一个，但不限于此，可为多个。
绝缘壳体11整体由绝缘性的合成树脂形成正方体状，在其中央形成开口的接点收容凹部12。该接点收容凹部12的横断面为比第1及第2可动接点板21a、21b的轮廓略大的圆柱形，成为能够将第1及第2可动接点板21a、21b宽松地收容在其内部的大小。
再者，该接点收容凹部12在大致中央位置上形成台阶部17，成为能够收纳隔板25的结构，具有在一边上有切口的缺口部18，通过该缺口部18引导隔板25及键杆41的安装方向。
设置于接点收容凹部21的底部的一对共用接点13a、13b连接设置于印刷电路板上，该印刷电路板与在绝缘壳体11的外部突出形成的共用端子15a、15b一体地形成。
切换接点14位于接点收容凹部12的底部，连接设置于以绝缘状态嵌入在形成有共用接点13a、13b的印刷电路板的下部位置中的印刷电路板上，成为仅向上方向露出的状态，该印刷电路板向绝缘壳体11的外部突出，与同共用端子15a、15b以直列状态形成的切换端子16a、16b一体地形成。
第1及第2可动接点板21a、21b是将弹性的金属板形成圆形的结构，以设置成与接点收容凹部12的一对共用接点13a、13b接触并松嵌合，为了使其中心成为平缓的凸曲面的顶部，从周围向上方弯曲形成圆盘形状。
隔板25以设置在形成于接点收容凹部12的大致中间位置的台阶部17上的形式安装在绝缘壳体11上，将金属板冲裁成与接点收容凹部12和台阶部17的轮廓相吻合的形状，具有在缺口部18中被导引的凸缘部26，在其中央形成有在上方与第1可动接点板21a的顶部连通、形成能够使第1钢球33松嵌合的大小的连通孔29，和与连通孔29相连通、以在使第2及第3钢球34、35并列设置时具有在方向上相互紧靠的大小同时形成有半圆形状的导引孔28，成为整体贯通设置为不倒翁形状的钢球导向部31的结构。
再者，在该钢球导向部31的连通孔29内侧的端部，设有具有导引第1钢球33的、朝前方向倾斜的倾斜面30a的导向凸缘部30。
连通孔29在实施方式中形成能够贯通第1钢球33的大小，但并不限于此，也可为使可动接点板的顶部向上方连通的大小。但优选为实施方式那样，为了可移动，成为向上方连通、能够使第1钢球33松嵌合大小的直径。
驱动器32由3个第1、第2及第3钢球33、34、35形成，将最前列的第1钢球33以被夹持在第2列的紧靠的第2及3钢球34、35之间的状态向前方推出。
这样，通过将第1钢球33以被夹持在第2及第3钢球34、35紧靠的位置上的状态推压，能够使第1钢球33相对于前进方向不在左右方向上晃动地通常维持于第2及第3钢球34、35之间，因此即使不需要槽等导引用的导向槽也能够以稳定的状态导向。
键杆41形成为能够设置在隔板25的上部并滑动的大小，在其中央，具有收容第1、第2及第3钢球33、34、35的大小的作为球收纳孔的不倒翁形状的钢球导向孔42，在前端上通过蜂腰部47a与厚壁的操作按钮47构成为一体。
钢球导向孔42在操作按钮47的前侧具有能够并列地收纳第2及第3钢球34、35大小的不倒翁形状的钢球结合孔43，连接设置有比该钢球结合孔43宽度窄的、能够贯通第1钢球33大小的钢球收纳孔48，该钢球收纳孔48的内壁具有与隔板25的导向凸缘部30同样倾斜地形成的导向凸缘导引部44。
此外，在该键杆41的上部面上设有与罩部51的内面对接的凸部45及线条状凸部46，图中未示出，在键杆41的底面上具有与隔板25接触并导向的凸部。
罩部51由金属制部件形成，在前后端面上分别连续设置一对L字形卡止片51a、51b，各L字形卡止片51a、51b卡止在突出设置在绝缘壳体111的对应部位的卡止突起上。
在这种结构的开关中，首先将2枚第1及第2可动接点板21a、21b以重叠的状态设置于绝缘壳体11的接点收容凹部12中。由此，第2可动接点板21b的背面端部以与一对共用接点13a、13b电气性接触的状态被设置。
然后，在其上部，隔板25设置于台阶部17上，再在隔板25上部，3个第1、第2及第3钢球33、34、35嵌入钢球导向部31中。如此，第2及第3钢球被置于导向孔28中，在相互结合方向上紧靠。在该紧靠的中心位置上构成夹持第1钢球33的状态，由导向凸缘部30从上部方向向下方导向。从而，第1钢球33即使不需要用于导向的槽等，由于由第2及第3钢球34、35夹持，也能够非常准确地定位并正确地导向移动。
并且，通过以收纳第2及第3钢球34、35的状态设置键杆41，第1、第2及第3钢球33、34、35被收纳于钢球导向孔42内部，通过再从上部覆盖罩部51，将第2及第3钢球收纳于导向孔42内部，从而不会向外飞出。
在这样装配的开关中，键杆41的位移方向与第1及第2可动接点板21a、21b的位移方向不同，与键杆41连动的驱动器由与第1可动接点板21a接触的第1钢球33、设置于该第1钢球33周围的多个第2及第3钢球34、35构成，通过与第1可动接点板21a接触的第1钢球33和多个第2及第3钢球34、35接触，使接触第1可动接点板21a的第1钢球33的移动方向被导引。
以下对具体的动作进行说明。如图4、图6及图7所示，在未进行开关动作时，第1钢球33被夹持于第2及第3钢球34、35紧靠的中心位置，并且以与导向凸缘部30的倾斜面30a(参照图6及图7)对接的状态下设置，贯通于贯通孔29中，以与第1可动接点板21a的上部顶面对接的状态设置。即，第1钢球33后方向与第2及第3钢球34、35点接触，稍前上方向与导向凸缘部30的倾斜面30a点接触，下部方向与第1可动接点板21a的顶面点接触，维持在所谓3点接触的状态，仅在陷入贯通孔29的部分，水平中心位置与第2及第3钢球34、35相比处于下部位置。
即，第1钢球33与第2及第3钢球34、35的关系如图6及图7所示，第1钢球33的水平位置(Q)存在于离开第2及第3钢球的水平方向中心位置(P1、P2)的位置上，该第1钢球33的水平中心位置(Q)相对于第2及第3钢球34、35的水平中心位置(P1、P2)，以第1钢球33的水平中心位置(Q)存在于下部位置上的状态被设置。
由于如此将水平中心位置错开(实施方式中，第1钢球33的水平中心位置错开在与第2及第3钢球34、35相比的下部位置上。)，在通过键杆推压第2及第3钢球34、35时，必然向下推压第1钢球33。
在此状态下，推压键杆41的操作按钮47时，如图5及图8所示，键杆41自身在隔板25上以滑动状态移动，并且，与导向凸缘部30对接的第1钢球33被第2及第3钢球34、35推压，由导向凸缘部30的倾斜面30a(参照图8)导向，向下部方向移动。然后，向下部方向移动的第1钢球33推压弯曲状的第1及第2可动接点板21a、21b的顶部，使其反转弯曲，使第2可动接点板21b的背面侧与切换接点14接触并导通。由此，共用接点13a、13b与切换接点14通过第2可动接点板21b导通、桥接。此时，在第1及第2可动接点板21a、21b反转时，产生“卡嗒”感，传递到推压操作按钮处。
这样，如图6、图7及图8所示，键杆41的向后方的位移变换为将第1及第2可动接点板21a、21b的顶部压下的垂直方向位移。
在此状态下，在除去推压键杆41的操作按钮的力后，由于第1及第2可动接点板21a、21b的反转力，在使与切换接点14的接触离开的同时，第1钢球33被导向凸缘部30的倾斜面30a导向并向上方向推压，在夹持于第2及第3钢球34、35的状态下，在与导向凸缘部30的倾斜面30a对接的同时，恢复到与第1可动接点板21a的顶面接触的状态。
即，解除键杆41的推压时，与第1可动接点板21a接触的第1钢球33由于第1及第2可动接点板21a、21b的反作用力恢复到开关操作前的初期状态。
如此，使用3个第1、第2及第3钢球33、34、35，通过将最前列的第1钢球33夹持于下一列的2个第2及第3钢球34、35之间的状态下推压，无需设置其他导向装置，就能够推压最前列的第1钢球33，来进行开关操作。
此外，在实施方式中，第1钢球33的水平中心位置设置于与第2及第3钢球34、35的水平中心位置相比处于下部的位置上，但也可将第1钢球33的水平中心位置设置于上部位置。在此情况下，开关动作为相对于键杆的推压，在向上方向上进行开关动作。
除了加入这样的相对于键杆在向上方向上进行开关动作的结构外，在实施方式中说明的在向下方向上进行开关动作时，使推压的钢球为2个，在这2个钢球中，准备向上方向进行开关动作的钢球和向下方向进行开关动作的钢球，通过后面的2个钢球推压这2个钢球，能够使上下的开关动作同时进行。当然，不限定该钢球的数量。
再者，在实施方式中，整体上使用了3个钢球，但并不限于此，例如，可以准备为最前列中一个钢球、下一列中2个钢球、再下一列中3个钢球，形成棱锥形，推压最前列的钢球的结构。
再者，在实施方式中，以3个球的直径相同为前提进行了说明，但并不限于此，当然也可利用直径不同的球。
再者，以3个球的相同材质为前提进行了说明，但并不限于此，当然也可利用各自材质不同的球。