专利名称：电气开关的制作方法
技术领域：
本发明概括地来说涉及电气开关技术，更具体地涉及按钮型层叠电气开关。
按钮电气开关已设计成用于各种各样用途的各种各样结构。这种开关的范围从有盒状壳体的基本上为三维结构的开关，到极薄的或层叠的有时叫做“膜片”的开关。薄层叠开关常常与印刷电路板一起使用。本发明针对该层叠开关的改进。
因此，本发明的目的为提供一种有以上所述特点的新型和改进的电气开关。
在本发明的示范性实施例中，电气开关包括绝缘衬底，衬底有承托于其上的下部压印金属电路片。该下部片包括多个开关触点和多个用以将开关触点与合适导体相连的导线。上部冲压金属片设置在绝缘衬底上，并包括多个对准相应的开关触点的凸起金属丘。压下选定的凸起金属丘之一，使金属丘与相应的开关触点之一接合，由此闭合电路。
如在本文中所公开的，下部压印金属电路片以嵌入的方式模制在绝缘衬底中，并包括与上部冲压金属片接合的共同触点。共同触点的形式为在多个开关触点外侧的周边触点。上部冲压金属片包括在多个凸起金属丘外侧的边框。边框与周边触点接合。多个凸起金属丘与边框电连接。
本发明的一个特征包括绝缘衬底有多个整体销，该销从下部压印金属电路片周边触点上的孔和上部冲压金属片的边框上的孔中伸出。销通过敲击而变形，将上部冲压金属片和绝缘衬底固定在一起，同时周边触点与边框接合。
在本发明的一可供选择的实施例中，绝缘电路片设置于上部冲压金属片和绝缘衬底之间。该绝缘电路片包括对准在凸起金属丘和开关触点之间的导电垫。绝缘电路片的结构设计成密封绝缘衬底和下部压印金属电路片。
通过以下的连同附图一起的详细说明，本发明的其它目的、特征和优点将会显而易见。
本发明被认为具新颖性的特征在所附权利要求中有详细阐述。参照连同附图一起的以下说明，将能更好地理解带有其目的的本发明及其优点。在附图中相同的参考数字表示相同的部件，其中
图1为根据本发明的电气开关第一实施例的顶部透视图；图2为去掉上部冲压金属片之后的开关的顶视图；图3为单独的上部冲压金属片的顶视图；图4为下部压印金属电路片的顶视图；图5为将要安装到绝缘衬底上的上部冲压金属片的透视图；图6为在本发明第二实施例中采用的绝缘电路片的顶视图；图7为根据本发明第二实施例的电气开关的分解透视图；图8为类似图1的视图，但为第二实施例。
参照更详细的附图，图1所示为用数字10表示的根据本发明第一实施例的电气开关。该开关包括三个主要部件，即绝缘衬底，用数字12表示并在图2和5中有最佳显示；下部压印金属电路片，用数字14表示，承托在绝缘衬底12上并在图4中有最佳显示；及上部冲压金属片，用数字16表示并在图1、3和5中有最佳显示。
首先看图4的下部压印金属电路14，该电路片包括大体上为矩形的共同周边触点18，该共同周边触点18有切口20，故共同周边触点基本上包围着多个开关触点22并与开关触点22隔开。周边触点18可以有其它合适的形状。开关触点大体上为圆形或盘形，并包括伸出到共同周边触点18之外的导线24，共同周边触点18包括其自身的导线26。所有触点的导线24和26将触点与印刷电路板上的合适的导体如电路迹线相连。最后，共同周边触点18包括至少一个用于下文中所述目的的孔28。在图4的周边触点18中示出了一对孔28。
图2和5显示的是绝缘衬底12，绝缘衬底12大体上为矩形且比下部压印金属电路片14的共同周边触点18的外围稍大。但绝缘衬底不一定要为矩形或比共同周边触点18的外围大，甚至可以比其小。在构造上，衬底12为诸如塑胶或类似材料的电介质，并除了伸出衬底的一边30之外的导线24和26，以及通过在衬底上的圆形开口32暴露出来的开关触头22之外，在下部电路片14周围进行超模制(overmold)。此外，下部电路片14的共同周边触点18的部分18a，通过衬底上的矩形开口34暴露出来。在图5能最清楚地看到，多根销36与衬底模制成整体，并从衬底上向前伸出。最后，埋头圆形区域38在衬底上环绕着圆形开口32。为此，开关触点22最好低于衬底40的顶面。
上部冲压金属片16设置在绝缘衬底12之上，并包括大体上为矩形的边框42，边框42基本上与衬底尺寸相同故能够将框装配到衬底40的顶面上。当上部冲压金属片装配到衬底上时，边框42与下部电路片14的共同周边触点18(图4)的暴露部分18a(图5)接合。
上部冲压金属片16还包括多个(所示实施例中为三个)凸起金属丘44，当上部金属片装配到衬底12上时，金属丘44对准下部电路片14的三个开关触点22。换句括说，开关触点通过衬底上的开口32暴露出来，开口32依次对准凸起金属丘44。凸起金属丘通过上部冲压金属片的整体辐板部分46与边框42电连接或电共接。最后，上部冲压金属片包括多个孔48，用以容纳绝缘衬底12的整体销36。销和孔不仅让上部冲压金属片与衬底和开关触点对齐，而且能如图1中的48a处所示，使销变形或敲击销以将上部冲压金属片紧固在衬底的前表面40上，并通过衬底上的矩形开口34将金属片的边框42与共同周边触点18的部分18a接合在一起。
当需要将选定的凸起金属丘44之一，与相应的对准选定的金属丘的开关触点22相接合时，凸起丘沿箭头“A”(图1)的方向压下。凸起丘进入绝缘衬底12上的埋头区域38中，并与相应的开关触点22接合。借助上部冲压金属片16的边框42与下部压印金属电路片14的共同周边触点18早已固定接合，通过对准选定凸起金属丘接触的开关触点和下部片的共同周边触点，将电路闭合。
可供选择的是，如果开关触点22与模制底衬12的顶面齐平，对准开关触点22的带孔的垫片(未示出)可以层叠在衬底12上。在第一实施例的该选择中，上部冲压金属片应装配到垫片的顶面上，且凸起金属丘14应通过相应的在垫片上的孔与相应的开关触点22接合。
图6-8显示了本发明的第二实施例，对应上述有关图1-5的第一实施例的相同部件，在图7和8中采用相同的数字表示。图6-8的第二实施例基本上与第一实施例相同，除了加多一块绝缘电路片，该电路片用数字50表示并在图6和图7中有最佳显示。绝缘电路片设置在上部冲压金属片16和绝缘衬底12之间，绝缘衬底12之中有超模制(overmold)下部导电电路14。
更具体地，绝缘电路片50由介质薄膜52形成，介质薄膜52有用数字54表示的印刷或层叠于其上的至少在其背或后侧的电路。电路54包括共同触点56，共同触点56通过绝缘衬底12上的矩形开口34，与下部压印金属电路片14的共同周边触点18的18a部分保持固定的接触。电路54包括对准下部导电电路片14开关触点22的导电垫58。由于薄膜状电路片50设置成与衬底12的顶面40平齐，且开关触点22凹进衬底埋头区域38中，所以导电垫58不与开关触点22接合。
在图6-8的第二实施例中，当片16的选定的凸起丘44之一沿箭头“B”(图8)的方向压下，凸起丘与对齐的电路片50的导电垫58接合，迫使垫与对齐的开关触点22接合。借助导电垫经电路片54的共同触点56与下部压印金属电路片14的周边触点18共接，通过选定的开关触点和下部电路片14的共同触点，电路闭合。在第二实施例中，上部片16可以为塑胶材料。
应当理解，本发明能够以其它的特殊形式来实施而不会脱离其精髓或其核心特征。因此，本文中的样板和实施例在各个方面均当认为是示范而非限制，本发明不限于在此给出的细节。
权利要求
1.一种电气开关(10)，包括绝缘衬底(12)；下部导电电路(14)，承托在所述绝缘衬底(12)上，并包括多个开关触点(22)和用以将所述开关触点与合适导体相连的多个导线(24)；冲压金属片(16)，设置在所述绝缘衬底(12)之上，并包括多个凸起金属丘(44)，凸起金属丘(44)对准相应的开关触点(22)且两者之间留有间隙，通过压下选定的所述凸起金属丘(44)之一，将所述凸起金属丘与所述相应的开关触点(22)之一接合，由此闭合电路。
2.权利要求1的电气开关，其特征在于包括设置在所述冲压金属片(16)和所述绝缘衬底(12)之间的绝缘电路片(50)，并包括对准在所述凸起金属丘(44)和所述开关触点(22)之间的导电垫(58)。
3.权利要求2的电气开关，其特征在于所述绝缘电路片(50)的结构设计成密封所述绝缘衬底(12)和下部导电电路(14)。
4.权利要求1的电气开关，其特征在于所述下部导电电路(14)以嵌入的方式模制在所述绝缘衬垫(12)中。
5.权利要求1的电气开关，其特征在于所述下部导电电路(14)包括与所述冲压金属片(16)接合的共同触点(18)。
6.权利要求5的电气开关，其特征在于所述下部导电电路(14)包括用以将所述共同触点(18)与合适导体相连的导线(26)。
7.权利要求5的电气开关，其特征在于所述共同触点包含在所述多个开关触点(22)外侧的周边触点(18)。
8.权利要求7的电气开关，其特征在于所述冲压金属片(16)包括在所述多个凸起金属丘(44)外侧的边框(42)，边框(42)与所述周边触点(18)接合。
9.权利要求8的电气开关，其特征在于所述绝缘衬底(12)包括多个整体销(36)，整体销(36)从所述下部导电电路(14)的所述周边触点(18)上的孔(28)，和所述冲压金属片(16)的所述边框(42)上的孔(48)中伸出，使所述销变形，以将所述冲压金属片(16)和绝缘衬底(12)固定在一起，同时所述周边触点(18)与所述边框(42)接合。
10.权利要求7的电气开关，其特征在于多个凸起金属丘(44)与所述边框(42)电连接。
11.权利要求1的电气开关，其特征在于所述多个凸起金属丘(44)电连接在一起。
12.一种电气开关(10)，包括绝缘衬底(12)；下部导电电路(14)，承托在所述绝缘衬底(12)上，并包括带多个导线(24，26)的共同触点(18)和多个开关触点(22)，导线(24，26)用以将所述共同触点和所述开关触点与合适的导体相连；冲压金属片(16)，设置在所述绝缘衬底(12)上，并包括，与所述下部导电电路(14)的所述共同触点(18)接合的一部分(42)，以及多个凸起金属丘(44)，凸起金属丘(44)对准相应的开关触点(22)且两者之间留有间隙，通过压下选定的所述凸起金属丘(44)之一，将所述凸起金属丘与所述相应的开关触点(22)之一接合，经所述相应的开关触点(22)和所述共同触点(18)闭合电路。
13.权利要求12的电气开关，其特征在于包括设置在所述冲压金属片(16)和所述绝缘衬底(12)之间的绝缘电路片(50)，绝缘电路片包括对准在所述凸起金属丘(44)和所述开关触点(22)之间的导电垫(58)。
14.权利要求13的电气开关，其特征在于所述绝缘电路片(50)的结构设计成密封所述绝缘衬底(12)和下部导电电路(14)。
15.权利要求12的电气开关，其特征在于所述下部导电电路(14)以嵌入的方式模制在所述绝缘衬垫(12)中。
16.权利要求12的电气开关，其特征在于所述共同触点包含在所述多个开关触点(22)外侧的周边触点(18)。
17.权利要求16的电气开关，其特征在于所述冲压金属片(16)包括在所述多个凸起金属丘(44)外侧的边框(42)，边框(42)与所述周边触点(18)接合。
18.权利要求17的电气开关，其特征在于所述绝缘衬底(12)包括多个整体销(36)，整体销(36)从所述下部导电电路(14)的所述周边触点(18)上的孔(28)，和所述冲压金属片(16)的所述边框(42)上的孔(48)中伸出，使所述销变形，以将冲压金属片(16)和绝缘衬底(12)固定在一起，同时周边触点(18)与边框(42)接合。
19.权利要求16的电气开关，其特征在于多个凸起金属丘(44)与边框(42)电连接。
20.权利要求12的电气开关，其特征在于所述多个凸起金属丘(44)电连接在一起。
全文摘要
一种电气开关(10)包括有下部导电电路(14)承托于其上的绝缘衬底(12)。电路包括多个开关触点(22)和用以将该开关触点与合适导体相连的多个导线(24)。冲压金属片(16)设置在绝缘衬底(12)上,并包括多个凸起金属丘(44),凸起金属丘(44)对准相应的开关触点(22)并且两者之间留有间隙。压下选定的凸起金属丘(44)之一,将凸起金属丘与相应的开关触点(22)之一接合,由此闭合电路。
文档编号H01H13/702GK1289137SQ00130438
公开日2001年3月28日 申请日期2000年9月21日 优先权日1999年9月22日
发明者A·普鲁沃特 申请人:莫列斯公司