按钮开关的制作方法

本发明涉及一种按钮开关。

背景技术：

在已知的按钮开关中，按下操作体使得环状可动触点相对于固定接触件旋转，从而切换触点(专利文献(1)：专利申请公开发布第2009-59578号)。

按钮开关包括：通过按压操作逐步旋转的凸轮从动件；与凸轮从动件一体地旋转的树脂制的操作构件；以及与操作构件一体地旋转的可通电的金属制可动触点。可动触点从操作构件固定地下垂。

技术实现要素：

同时，该按钮开关具有需要减少部件数量的持续的问题。

本发明涉及一种包括较少数量的部件的按钮开关。

本发明的一个方面提供了以下按钮开关。该按钮开关包括：中空壳体，其具有形成有引导部的内周面，引导部包括旋转限制部和返回限制部；操作按钮，其包括沿圆周方向延伸并且能够沿轴向上下移动的第一棘轮齿；凸轮从动件，其包括被构造成能够被引导到旋转限制部和返回限制部的凸轮部以及与第一棘轮齿啮合的第二棘轮齿，凸轮从动件能够沿轴向上下移动并且能够沿圆周方向旋转；第一弹簧，其驱使凸轮从动件沿返回方向接近操作按钮，以使第一棘轮齿和第二棘轮齿彼此啮合；金属制的接触构件，其包括与凸轮从动件接合的接合部以及可动触点，并且被构造成与凸轮从动件一体旋转；固定接触件，其被构造成能够与可动触点相接触，并且包括通过旋转接触构件而能够被切换的触点；以及基部，固定接触件被固定于其上。当在凸轮部位于旋转限制部处的返回容许状态下按压操作按钮时，凸轮部从旋转限制部向返回限制部移动。凸轮从动件和凸轮接触构件旋转直至凸轮部与返回限制部锁定，以进入凸轮从动件的返回受到限制的返回限制状态。当在返回限制状态下按压操作按钮时，凸轮部从返回限制部向旋转限制部移动。凸轮从动件和接触构件旋转直至凸轮部进入返回容许状态。接触构件具有旋转中心并且在旋转中心处形成通孔。基部包括被插入所述通孔中并用作接触构件的旋转中心的旋转轴部。

根据该方面，接触构件兼具专利文献(1)的操作构件和可动触点的功能，并且减少了按钮开关的部件数量。接触构件优选地围绕穿过接触构件的通孔而被插入的基部的旋转轴部而旋转。

旋转轴部可包括被插入到由螺旋弹簧构成的第一弹簧中的端部。

根据该元件，旋转轴部的端部被插入到第一弹簧中，从而防止第一弹簧倾斜。

基部包括在固定接触件之上朝向接触构件突出的环形基座部。

根据该元件，基部的环形基座部防止接触构件和固定接触件之间不必要的短路。

根据本发明的该方面，提供了具有较少数量的部件的按钮开关。

附图说明

图1是根据本实施例所述的按钮开关的主视图。

图2是图1的按钮开关的俯视图；

图3是图1的按钮开关沿图2的III-III线的纵剖视图；

图4是图1的按钮开关的操作按钮、凸轮从动件和壳体的组件的仰视图；

图5是图1的按钮开关的分解透视图；

图6是图4的组件的分解透视图；

图7是图5的接触构件的透视图；

图8是图5的接触构件的透视图；

图9是图5的基部和固定接触件的透视图；

图10是图5的基部的透视图；

图11是图9的固定接触件的透视图；和

图12A至图12J是表示图1的按钮开关的逐步操作的工作过程图。

具体实施方式

下面将参照图1至图12J描述本发明的实施例。在此，为了清楚地描述，在图1等附图上标出“上、下、左、右、前和后”。同时，这些并不对按钮开关1的使用方向构成限制。

<<按钮开关的结构>>

按钮开关1被用作例如用于打开或关闭车辆的室内灯的开关。

如图1和图5所示，按钮开关1包括操作体或操作按钮10、凸轮从动件20、接触构件30、固定端子40、壳体50、基部60、第一弹簧70、第二弹簧80和盖子90。

按钮开关1是旋转开关，其中，沿着轴线O1方向(轴向或竖直方向)按压操作按钮10使得接触构件30相对于固定端子40绕轴线O1旋转以切换触点。

<操作按钮>

操作按钮10是操作者(驾驶员等)直接操作的部件，能够沿轴向(竖直方向)向壳体50移动。操作按钮10例如由热塑性树脂制成。如图3、图5和图6所示，操作按钮10包括呈四棱柱形状的操作部11。操作按钮包括从操作部11的下端径向向外延伸并且具有较大半径从而以阶梯方式向下延伸的圆筒部12。操作按钮10包括从圆筒部12的下端延伸出来的四个被引导部13。操作按钮10包括从操作部11的底面沿着轴线O1向下延伸到圆筒部12之内的轴部14。

圆筒部12具有形成有沿圆周方向延伸的第一棘轮齿15的下端面。第一棘轮齿15包括向下突出的八个脊15a和向上凹陷的八个槽15b。脊15a和槽15b沿圆周方向交替设置(参见图5、图6和图12A至图12J)。

四个被引导部13以相等的角度间隔(90度间隔)布置(参见图4、图5和图6)。每个被引导部13从圆筒部12的下端径向向外延伸，然后向下延伸，呈近似L形。被引导部13沿轴向可滑动地被容纳在下面所述的旋转限制部54中(参见图4和图6)。由此，操作按钮10能够相对于壳体50沿轴向上下移动，同时不能沿圆周方向旋转。以这种方式径向向外突出的被引导部13沿轴向与壳体50锁定，从而防止操作按钮10向上脱离壳体50。

轴部14的下端延伸穿过凸轮从动件20的通孔21a(参见图3)。延伸穿过通孔21a或从通孔21a中伸出的轴部14的那一部分形成有直径大于其它部分的大直径部14a。大直径部14a与通孔21a周围的底壁部21锁定，该锁定防止轴部14(操作按钮10)向上脱离凸轮从动件20。注意，大直径部14a通过对从通孔21a向下突出的轴部14的下端进行加热和压紧而形成。此处，由热塑性树脂制成的轴部14通过加热而能够发生塑性形变。

<凸轮从动件>

凸轮从动件20是设置在壳体50中的树脂制的双圆筒状构件(参见图3)。凸轮从动件20与上下移动的操作按钮10互锁，以沿轴向上下移动并且沿圆周方向旋转。如图4、图5和图6所示，凸轮从动件20包括靠近中心的环形底壁部21。凸轮从动件20包括从底壁部21的外周向上延伸的内圆筒部22。凸轮从动件20包括从内圆筒部22的上端径向向外延伸的环形顶壁部23。凸轮从动件20包括从顶壁部23的外周向下延伸的外圆筒部24。凸轮从动件20包括从外圆筒部24的下端径向向外延伸的环形凸缘部25。凸轮从动件20包括从凸缘部25的外周径向向外延伸的四个凸轮部26。

底壁部21在中心形成有贯穿轴部14的通孔21a。

内圆筒部22和轴部14之间形成有第二弹簧80容纳在其中的圆筒状空间。外圆筒部24和内圆筒部22之间形成有第一弹簧70容纳在其中的圆筒状空间。

凸缘部25在顶面上形成有第二棘轮齿27(参见图5和图6)。第二棘轮齿27沿轴向与第一棘轮齿15相对，并且由第一弹簧70驱使而与第一棘轮齿15啮合。第二棘轮齿27包括向上突出的六个脊27a和向下凹陷的六个槽27b。脊27a和槽27b沿圆周方向交替设置。

凸缘部25形成有沿轴向贯穿凸缘部25的两个接合孔25a(参见图5和图6)。两个接合孔25a与介于其间的轴线O1被设置在同一条直径线上。接合孔25a是接触构件30的接合片33被插入其中的孔。将接合片33插入接合孔25a中使得凸轮从动件20和接触构件30沿圆周方向彼此接合并花键连接。由此，凸轮从动件20和接触构件30绕轴线O1一体地旋转。

注意，接合片33和接合孔25a可以沿轴向彼此相对移动。这使得凸轮从动件20能够相对于接触构件30沿轴向上下移动。

四个凸轮部26沿圆周方向以相等的角度间隔(90度间隔)布置(参见图4、图5和图6)。如下所述，凸轮部26由引导部53引导。下面将说明引导部53的内容。

<接触构件>

接触构件30相对于固定端子40旋转以切换触点(参见图7和图8)。接触构件30兼具专利文献(1)中的操作构件和可动触点两个部件的功能，并且减少了部件的数量。接触构件30是通过冲压、弯曲和压制金属薄板而形成的可通电的金属制构件。

接触构件30包括基底部31、一对舌片32和一对接合片33(接合部)。

基底部31是基部的板架部分，并且在中心轴线O1上形成有通孔31a。通孔31a是下面所述的旋转轴部62穿过其而插入的孔。接触构件30被构造成优选地绕旋转轴部62旋转。

两个舌片32被彼此相对设置，基底部31和轴线O1介于两舌片32之间。近似半圆形的每个舌片32从基底部31径向向外延伸并相对于基底部31向下倾斜一个钝角。每个舌片32和基底部31的钝角被设计成使得下面所述的可动触点32a与固定端子40接触。每个舌片32的近似中心形成有向下突出的半球壳状的可动触点32a。即，两个可动触点32a被彼此相对布置，其中基底部31和轴线O1介于两可动触点32a之间。即，两个可动触点32a沿圆周方向以绕轴线O1的180度角度间隔而布置。

两个可动触点32a相对于固定端子40绕轴线O1以45度角的步幅逐步旋转，以切换触点。

两个接合片33是从基底部31向上延伸的长形板件。接合片33沿圆周方向被布置在相邻舌片32之间的中间位置并且彼此相对布置，其中轴线O1介于两接合片33之间。即，两个舌片32和两个接合片33沿圆周方向以相等的角度间隔(90度间隔)交替布置。

两个接合片33被分别插入上述凸轮从动件20的两个接合孔25a中。因此，凸轮从动件20和接触构件30沿圆周方向彼此接合，并且绕轴线O1一体地旋转。每个接合片33具有形成有较大宽度的宽部33a的上端。宽部33a钩挂在接合孔25a周围的凸缘部25上，从而被防止从接合孔25a脱出。

<固定端子>

在固定侧(非旋转侧)的固定端子40是部分地嵌入基部60中的端子(参见图9、图10和图11)。固定端子40包括第一固定端子41、第二固定端子42和第三固定端子43。每个端子被连接到诸如电源或负载的外部电路。第一固定端子41、第二固定端子42和第三固定端子43是通过对金属薄板进行压制等而形成的可通电的金属制构件。

第一固定端子41包括从基部60向上暴露出的第一A固定触点41A。第一A触点41A围绕轴线O1被形成具有大约170度的中心角的半圆形。因此，即使接触构件30沿圆周方向被设置在任何角位置，以180度间隔分隔开的两个可动触点32a中的一个也能与第一A固定触点41A接触。

第二固定端子42包括各自从基部60向上暴露出的第二A固定触点42A和第二B固定触点42B。第二A固定触点42A和第二B固定触点42B各自呈现围绕轴线O1的扇形，其中心角约为40度。

第三固定端子43包括各自从基部60向上暴露出的第三A固定触点43A和第三B固定触点43B。第三A固定触点43A和第三B固定触点43B各自呈现围绕轴线O1的扇形，其中心角约为40度。

在平面视图中，第一A固定触点41A、第二A触点42A、第三A固定触点43A、第二B固定触点42B和第三B固定触点43B绕轴线O1沿圆周方向依次排列。因此，当接触构件30绕轴线O1以45度角的步幅旋转时，两个可动触点32a被依次切换到“第一位置→第二位置→第三位置→第四位置→第一位置→……”。

在第一位置，可动触点32a分别与第一A固定触点41A和第二A固定触点42A接触，从而第一A固定触点41A和第二A固定触点42A彼此电连接。

在第二位置，可动触点32a分别与第一A固定触点41A和第三A固定触点43A接触，从而第一A固定触点41A和第三A固定触点43A彼此电连接。

在第三位置，可动触点32a分别与第一A固定触点41A和第二B固定触点42B接触，从而第一A固定触点41A和第二B固定触点42B彼此电连接。

在第四位置，可动触点32a分别与第一A固定触点41A和第三B固定触点43B接触，从而第一A固定触点41A和第三B固定触点43B彼此电连接。

<壳体>

壳体50是中空结构的圆筒状外壳，并且在其内部包括柱状中空部51(参见图3、图4、图5、图6和图12A至图12J)。中空部51具有容纳操作按钮10、凸轮从动件20等的空间。包围中空部51的壳体50具有内周面52，在该内周面52上形成有引导部53，以引导操作按钮10上下运动(升降运动)以及凸轮从动件20的升降运动(上下运动)和旋转运动。注意，壳体50的下部被部分地插入到下面所述的基部60中。

<壳体-引导部>

引导部53包括四个旋转限制部54和四个返回限制部55以及四个导入部56(参见图4、图6和图12)。四个旋转限制部54沿圆周方向以相等的角度间隔(90度间隔)布置。在沿圆周方向彼此相邻的旋转限制部54之间，依次设置返回限制部55和导入部56。注意，在平面图中，旋转限制部54、返回限制部55和导入部56顺时针依次布置。

旋转限制部54每个都构造有竖直槽，该竖直槽沿竖直方向(上下方向)延伸，其下端敞开并且其上部封闭。在旋转限制部54中，沿轴向可滑动地收纳操作按钮10的被引导部13。由此，操作按钮10被旋转限制部54沿轴向引导，同时被旋转限制部54限制而不能绕轴线O1旋转。

当凸轮从动件20的凸轮部26被容纳在旋转限制部54中时，凸轮从动件20被旋转限制部54沿轴向引导，同时被旋转限制部54限制而不能绕轴线O1旋转。即，当凸轮部26被容纳在旋转限制部54中时，凸轮从动件20进入允许凸轮从动件20向上返回的“返回容许状态”(参见图12A)。

返回限制部55和导入部56是通过使圆筒状壳体50的内周的下部沿径向向外的方向部分地凹陷而形成的凹部(切除部)。

返回限制部55是限制凸轮部26向上移动和旋转的部分。返回限制部55包括：顶壁面55a，其随着沿圆周方向离开旋转限制部54而向上倾斜；和侧壁面55b，其从顶壁面的最顶部向下延伸。

当凸轮部26位于顶壁面55a和侧壁面55b的角部55c处时，凸轮部26沿轴向被锁定(或止动)从而进入凸轮从动件20的向上返回受到限制的“返回限制状态”。即，在“返回限制状态”下，凸轮从动件20保持被向下按压。同时，凸轮部26沿圆周方向被锁定(或止动)，从而凸轮从动件20的旋转受到限制。注意，角部55c沿圆周方向被设置在旋转限制部54之间的近似中间位置。

导入部56将通过按压操作被从返回限制部55向下释放的凸轮部26引导并导入到旋转限制部54。导入部56包括从侧壁面55b朝向旋转限制部54而向上倾斜的导入面56a。

<基部>

基部60是形成按钮开关1的支撑体的树脂制构件。基部60包括基部本体61、旋转轴部62和基座部63(参见图5、图9和图10)。

基部本体61呈现上方开口的浅方盒状。在基部本体61内部，第一固定端子41、第二固定端子42和第三固定端子43被部分地模制。

旋转轴部62是从基部本体61的底壁部的中心沿着轴线O1向上延伸的圆筒部。旋转轴部62延伸穿过基底部31的通孔31a，并且用作接触构件30的旋转中心(参见图3)。以这种方式，接触构件30围绕旋转轴部62稳定地旋转而不倾斜。注意，倾斜的接触构件30可能引起接触缺陷而不能平滑地旋转。

旋转轴部62的上端部还被插入到第一弹簧70的下部中(参见图3)。这防止第一弹簧70倾斜，并且第一弹簧70优选地向上驱使凸轮从动件20。注意，如果第一弹簧倾斜，则第一弹簧70的驱使方向偏离轴线O1的方向，这会导致凸轮从动件20难以平滑地旋转。

基座部63向第一A固定触点41A、第二A触点42A、第二B固定触点42B、第三A固定触点43A和第三B固定触点43B的上方(接触构件30侧)突出。基座部63与基底部31可滑动地接触，并且防止接触构件30和第一A固定触点41A等之间的不必要短路。因此，被第一弹簧70向下驱使的接触构件30除了两个可动触点32a之外不与固定端子40接触。

<第一弹簧>

第一弹簧70由压缩螺旋弹簧构成，并且被压缩地设置在凸轮从动件20的顶壁部23与接触构件30的基底部31之间(参见图3)。第一弹簧70向上(返回方向)驱使凸轮从动件20，以使第一棘轮齿15和第二棘轮齿27彼此啮合。

<第二弹簧>

第二弹簧80由压缩螺旋弹簧构成，并且被压缩地设置在操作按钮10的操作部11和凸轮从动件20的底壁部21之间(参见图3)。第二弹簧80通常状态下相对于凸轮从动件20向上驱使操作按钮10。由此，在没有按压操作的情况下，操作按钮10的被引导部13通常状态下钩挂在壳体50上。因此，操作按钮10不会沿轴向振动，操作按钮10不会反复地碰撞壳体50，从而不会产生碰撞噪声。

<盖子>

盖子90在纵剖视图中具有倒置的U形。盖子90覆盖壳体50，并且盖子90的下端部与基部60锁定。由此，壳体50和基部60保持被组装在一起。

<按钮开关的操作和优点>

参照图12A至图12J说明按钮开关1的操作。

如图12A所示，在凸轮部26位于旋转限制部54中的返回容许状态下，按压操作或对操作按钮10的向下按压使第一棘轮齿15将凸轮部26向下推。

当凸轮部26被向下推到旋转限制部54下方时(参见图12B)，凸轮部26沿着第一棘轮齿15滑动，从而凸轮从动件20旋转(参见图12C)。

当按压操作被释放时，操作按钮10的第一棘轮齿15向上移动。同时，凸轮部26沿着返回限制部55的顶壁面55a滑动(参见图12D)。凸轮部26与角部55c锁定，导致进入凸轮从动件20的向上返回和旋转受限的返回限制状态(参见图12E)。

在返回限制状态下，按压操作使第一棘轮齿15将凸轮部26向下推(参见图12F)。当凸轮部26被向下推到返回限制部55下方时，凸轮部26沿着第一棘轮齿15滑动，从而凸轮从动件20旋转(参见图12G)。

当按压操作被释放时，操作按钮10的第一棘轮齿15向上移动。同时，凸轮部26沿着导入面56a滑动(参见图12H)而被导入到旋转限制部54中(参见图12I)。然后，凸轮部26在旋转限制部54中向上移动而返回到返回容许状态(参见图12J)。

在此，旋转限制部54沿圆周方向呈90度的角度间隔，并且角部55c分别沿圆周方向被设置在相邻旋转限制部54之间的近似中间位置。由此，凸轮部26(凸轮从动件20)随着按压操作以约45度角的步幅旋转。与凸轮从动件20一体动作的接触构件30也随着按压操作以约45度角的步幅旋转。可动触点32a的位置被依次切换到“第一位置→第二位置→第三位置→第四位置→第一位置→……”。

接触构件30兼具专利文献(1)中的操作构件和可动触点两个部件的功能，并且减少了部件数量。接触构件30可绕旋转轴部62旋转而不倾斜。此外，旋转轴部62的上部被插入到第一弹簧70中，从而防止第一弹簧倾倒。

尽管上面描述了本发明的一个实施例，但是本发明并不限于该实施例，而是可以适当地进行调整。