專利名稱：照明按鈕開關的制作方法
背景技術：
小型按鈕開關通常焊接到電路板上，與諸如光管的照明發光源一起為按鈕的可按壓部分提供照明，光管通常不能承受由于回流焊接中使用的溫度(例如250℃)。其它光源如LED(發光二極管)也會在焊接中使用的高溫下損壞。低成本的小型開關可以通過回流焊接到電路板上，不需要更多的操作，這是有價值的。
發明內容
根據本發明的一個實施例，所提供的照明按鈕開關是結實的和低成本的，可以容易地通過回流焊接到電路板上。開關包括一個罩殼和一個在罩殼上可沿向內和向外方向滑動的按鈕組件。按鈕組件包括一個模制塑料框架和安裝在框架上的多個導體，這些導體通過可偏轉的罩殼接觸件接合，罩殼接觸件具有焊接到電路板上的終端。安裝在框架上的LED具有一對連接到一對所述導體上的管腳。LED由一絕緣按鈕元件包圍，該按鈕元件具有固定到框架上的內端部和位于LED前面的外端部，按鈕元件提供熱隔離，以防止LED在回流焊接過程中不會過熱。
安裝在框架上的LED通過一對管腳與一對接觸件相連。LED電絕緣的按鈕元件包裹著，按鈕元件內端固定在框架上，外端位于LED前，起著隔熱作用，防止回流焊接中LED過熱。
安裝在按鈕框架上的導體由金屬片制成。連接到LED管腳上的成對的導體的內端部形成向管腳彎折的彎折管，避免回流焊接中發生松動。按鈕框架具有較寬的內部部分，內部部分形成一個接觸表面，導體安裝在該接觸表面上。按鈕框架具有一個較窄的向外延伸部分，成對的金屬片導體從延伸穿過其中，框架的延伸部分緊緊收納并鎖定按鈕元件。
罩殼包括一個模制塑料絕緣底部部分和一個向底部部分彎折的金屬板蓋。
本發明的新穎性具體地在附加的權利要求書中詳細提及。根據以下描述并結合附圖可以更好地理解本發明。
圖1是根據本發明構造的照明開關的立體圖。
圖2是圖1所示開關的俯視圖。
圖3是圖1所示開關的側視圖，示出安裝并焊接到電路板上。
圖4是圖1所示開關的外端視圖。
圖5是圖1所示開關的立體分解6是圖5所示開關的一部分的立體分解圖，示出通過罩殼接觸件的可偏轉部分結合的框架上的線路。
圖7是工作原理簡圖，示出如何使用圖6所示導體和接觸件。
圖8是圖6所示開關部分的剖視圖。
圖9是示出回流焊接中典型的溫度-時間曲線的圖表。
具體實施例方式
圖1示出設計安裝在電路板上的一種小型照明按鈕開關10。該開關包括一固定罩殼12和一可以在殼上沿向內I、向外O兩個方向滑動的按鈕組件14。如圖3所示，罩殼具有一接地的金屬板蓋16，其具有通過焊接點22焊接到電路板23上的接地跡線上的多個接線端20，罩殼開關的接觸件24安裝在罩殼的絕緣的主體部分30上并具有終端25，該終端25通過焊接點26焊接到電路板上的信號跡線(如28)上。金屬板蓋通過將蓋彎折形成突出部分27、29(圖5)來連接到罩殼的主體部分上。
圖5除示出接地金屬板蓋16外，還示出罩殼12包括一絕緣部分30，罩殼開關的接觸件24安裝在該絕緣部分30上。按鈕組件14包括一模制的塑料絕緣(電絕緣)按鈕框架32，多個按鈕導體34，以及帶有與兩個按鈕導體連接的管腳40、42的LED發光體36。按鈕組件還包括沿其軸線46沿向內方向I手動按壓的按壓元件44。當按壓元件在它的向外位置上并且向內按壓時，一雙擊裝置50將該元件保持在它的向內位置上。當該元件被再次按壓時，雙擊裝置釋放該元件，以便向其向外的位置向外移動。該雙擊裝置包括一模制在按鈕框架內的凸輪52以及具有一樞轉地安裝在罩殼的孔56中的向內端的凸輪從動件54。一對彈簧58將按鈕組件向外O偏壓。
按鈕導體34均由金屬片制成。兩個按鈕導體60、62是用于承載電流到LED光源36的管腳上的管腳導體。一附加的金屬片按鈕導體64提供開關作用。兩個管腳導體60、62具有形成彎折部分的向內端或繞LED管腳彎折的彎折管70、72。彎折管位于框架32的外部并且繞著平行于軸線46的軸線彎曲。LED的燈泡74(一包裹著二極管的透明塑料部件)從管腳向外延伸。三個按鈕導體的向內部分位于絕緣按鈕框架的向內部分82的接觸表面80上。該框架還具有一向外延伸部分84。管腳導體60、62具有貫穿框架延伸部分的部分66，同時彎折管70、72位于框架延伸部分的外部。導體60-64可以粘接在框架向內部分的接觸表面80上。
按鈕框架的向內部分82(圖8)具有較薄的厚度或高度T。框架的向外延伸部分84的寬度小于向內部分寬度的一半，并且向下偏置。這使按壓元件的上部與框架向內部分的上部平齊。框架向內部分的接觸表面80的下方形成一空腔，可偏轉的罩殼接觸部分位于其中。
圖6示出三個按鈕導體60-64形成五條線路，包括兩條在兩個相對的、持續地給LED供給電流的管腳導體60和64上的兩條線路86、88，以及用于中心按鈕導體64的三條線路91-93。兩條線路86、88與兩個罩殼接觸件106、105的兩個可偏轉的接觸部分96、98持續接觸。三條線路91-93位于三個開關罩殼接觸件111-113的三個可偏轉的開關接觸部分101-103的路徑上，三個開關罩殼接觸件111-113具有用于焊接到電路板跡線上的終端114(圖5)。按鈕導體64在線路91的外端部具有一向外間隙116。按鈕導體在線路93的向內端具有一向內間隙118。線路92沿其長度沒有任何間隙，因此它持續地與可偏轉的開關接觸部分102接合。
當向內I推按按鈕按壓元件44(圖6)，將按鈕組件移動到其向內位置時，罩殼的可偏轉接觸部分101-103壓靠在點121-123上。一可偏轉接觸部分101在間隙116處接合絕緣接觸表面80。這樣，電流不時流過接觸部分102和101之間經過導體64的向內部分的任意的電路為開路。類似地，當再次推按按鈕元件并且按鈕組件移動到其向外位置時，先前與按鈕導體在接觸點123處接合的可偏轉接觸部分103現在與接觸表面80在間隙118處接合。圖7示出表示圖6的開關10的電路。
可以在安裝在可滑動的框架上的按鈕導體上代替在安裝在罩殼上的接觸件上形成可偏轉的接觸部分96、98和101-103。但是，這會形成自由滑進滑出的可偏轉接觸部分。這將具有的缺點是，該進出滑動的可偏轉接觸部分可能貼附某些東西(例如意外的突出部分)并損壞開關，并且會較難制造。
圖8示出按鈕按壓元件44具有一容納LED36的貫通的通道130。通道壁的向內部分132緊密地收納進按鈕框架的向外延伸部分84中，因此該按壓元件相對于框架基本沒有傾斜(不超過3°)。一對在框架延伸部分上的凸出部136摁進孔138中以將按壓元件鎖定在框架上。通道壁的外端部部分140收縮并且從LED的燈泡74向外O突出。這有助于保護燈泡使之免于在將開關10焊接到電路板上的過程中(如圖3所示)受熱。
圖9包含一圖表150，其中示出了空氣溫度、焊接(通過無鉛焊接)到電路板上的跡線上的蓋16的溫度以及罩殼接觸件終端的溫度-時間曲線。圖表150示出了當完全裝配好的開關經過一回流爐時的溫度，回流爐加熱焊料完成焊點形成的位置處的焊接。焊料為約在250℃熔化的無鉛化合物。按壓元件的通道壁的外端部部分140(圖8)有助于將LED的燈泡74與在回流爐中供給可焊接的部分的最大熱量隔離。外通道壁的外端部160的減小的直徑有助于保護燈泡不受損壞，特別是因為沒有透明窗在外端部上。按壓元件的內端部132被框架延伸部分84阻擋的實際情況，防止了熱空氣流過按壓元件的通道，從而進一步減少了燈泡的升溫。特別地，LED36，燈泡會在其被升溫到250℃時損壞。
在表明本申請人設計和構造的結構的開關中，按壓元件在向外位置處的外端部和罩殼蓋的內端部之間的開關的全長A(圖2和圖3)為28.5mm。按壓元件寬W為6mm，高H為4mm。
這樣，本發明提供了一種電路板可安裝的、結構緊湊且低成本的小型照明按鈕開關，其中諸如LED的發光體安裝在按鈕組件的手動操作的按壓元件上。多個安裝在絕緣按鈕框架上的固定的金屬片導體包括兩個固定到框架上并通過繞管腳的導體的后端部的彎折而固定到兩個LED管腳上的管腳導體。按鈕框架具有大寬度和小高度的內部部分，罩殼導體的彈性部分壓靠到該內部部分上。框架具有一偏置的向外延伸部分，并且兩個管腳導體延伸穿過該延伸部分中的一開口到它們的彎折位置。按壓元件具有包圍LED的通道，該通道具有直徑變小的前端部，該前端部位于燈泡的前面。
盡管本文對本發明的具體實施例進行了描述和圖示，應該認識到，對于本領域的技術人員很容易地可以進行修改和變化，因此，權利要求意圖涵蓋這些修改及其等同物。
權利要求
1.一種用于焊接到電路板(23)上的照明按鈕開關(10)，其包括一罩殼(12)，一可以在罩殼上在向內位置和向外位置之間滑動的按鈕組件(14)，以及一將按鈕組件偏壓到所述的向外位置的彈簧(58)，其中，所述按鈕組件包括一具有接觸表面(80)的絕緣按鈕框架(32)，以及多個固定到所述框架且具有位于所述接觸表面上的部分的按鈕導體(60、62、64)；多個罩殼接觸件(105、106、111、112、113)安裝在所述的罩殼上并且與所述的按鈕接觸件相接合，所述的罩殼接觸件具有用于焊接到所述電路板上的終端(114)；一發光體(36)具有一發光燈泡(74)并且具有一對從所述燈泡向內延伸的管腳(40、42)；所述的按鈕導體包括一對按鈕導體(60、62)，按鈕導體具有各自連接到一個所述管腳上的外部部分(70、72)；以及所述的按鈕組件包括一絕緣按鈕按壓元件(44)，該按壓元件具有一包圍所述燈泡的貫通的通道(130)，所述按壓元件具有一安裝在所述按鈕框架上的內端部(132)和一從所述燈泡向外伸出的外端部(160)。
2.如權利要求1所述的開關，其中，所述的按鈕框架包括一形成所述接觸表面的框架向內部分(32)；所述的按鈕導體由金屬片制成并且具有固定到所述接觸表面上的導體內部部分，并且一對所述的按鈕導體(60、62)具有導體外部部分(70、72)，該外部部分(70、72)向在所述按壓元件中的位置處的所述管腳彎折。
3.如權利要求2所述的開關，其中，所述導體外部部分(70、72)位于所述按鈕框架的外部，并且繞著沿向內和向外方向延伸的軸線彎曲。
4.如權利要求1所述的開關，其中，所述按鈕框架具有一寬的內部部分(82)，該內部部分形成所述接觸表面(80)，并且所述按鈕框架具有一較窄的向外延伸部分(84)，該向外延伸部分(84)由所述按壓元件的通道內端部部分的壁緊密地包圍，以防止所述按壓元件在所述按鈕框架上傾斜，所述向外延伸部分具有一對閂鎖凸出部(136)，并且所述按壓元件內端部具有一對分別容納一個所述閂鎖凸出部的孔(138)，以便將所述按鈕元件內端部固定到所述按鈕框架上。
5.如權利要求1所述的開關，其中，所述按鈕導體形成多個導電線路(86、88、91、92、93)，這些導電線路固定到所述按鈕框架上，并且當所述按鈕框架滑動時，這些導電線路滑動；所述罩殼接觸件(105、106、111、112、113)具有固定到所述罩殼上的固定的接觸部分以及偏壓抵靠到所述線路路徑上的可偏轉的接觸部分(96、98、101、102、103)；所述的多個導電線路包括兩個導電線路(86、88)，這兩個導電線路在兩個所述按鈕導體(60、62)上形成并且連接到所述光源并與所述的第一和第二罩殼接觸件的可偏轉接觸部分(96、98)持續接合；所述多個導電線路包括一第一斷開線路(93)，在所述按鈕的向內位置上，該第一斷開線路(93)電接合第一所述可偏轉接觸部分(103)，但是該第一斷開線路(93)具有一間隙位置(118)，在所述按鈕的向外位置上，該間隙位置(118)沒有電接合所述第一可偏轉接觸部分；所述多個導電線路包括一第二斷開線路(91)，在所述按鈕的向外位置上，該第二斷開線路(91)接合第二所述的可偏轉接觸部分(101)，但是該第二斷開線路(91)具有一間隙位置(116)，在所述按鈕的向內位置上，該間隙位置(116)沒有電接合所述第二可偏轉接觸部分。
6.如權利要求1所述的開關，其中，所述罩殼包括絕緣的罩殼主體部分(30)和金屬板蓋(16)，所述罩殼接觸件安裝在所述的罩殼主體部分上，所述的金屬板蓋具有向所述罩殼主體部分彎折的突出部(27、29)。
7.一種用于構造焊接到電路板上的照明按鈕開關的方法，該開關包括一罩殼(12)，多個安裝在罩殼上的罩殼接觸件，以及一可以在罩殼上沿向內和向外方向滑動的按鈕組件，該按鈕組件包括一絕緣按鈕框架(32)和多個安裝在所述按鈕框架上并且與所述罩殼接觸件滑動接合的按鈕導體(60、62、64)，以及一發光體(36)，該發光體(36)具有一發光燈泡(74)和一對與一對所述按鈕導體接合的發光體管腳(40、42)，該方法包括形成所述一對金屬片制成的按鈕導體，外端部形成為彎折管；將所述彎折管繞所述發光體的管腳彎折；使一具有繞所述發光體的貫通的通道的絕緣按鈕元件滑動，以便所述燈泡裝進所述通道中，并且將所述按鈕元件的內端部鎖定到所述按鈕框架上，同時所述按鈕元件的外端部從所述燈泡的外端部向外延伸。
8.如權利要求7所述的方法，包括將所述罩殼放置到一具有導電跡線的電路板上并對該罩殼和電路板進行加熱，以便將所述罩殼上的接觸件焊接到所述跡線上，所述加熱步驟包括將所述罩殼放進一高于225℃的環境中不超過一分鐘，這樣所述按鈕元件的壁減少了所述燈泡的升溫。
全文摘要
一種用于焊接到電路板(23)上的低成本小型照明按鈕開關(10)，其避免了在焊接到電路板的過程中LED的損壞。在向外和向內位置之間滑動的按鈕組件包括一模制塑料框架(32)，安裝到該框架上的金屬片按鈕導體(60、62、64)，以及LED(36)，該LED(36)具有一位于框架前方的燈泡(74)并具有連接到兩個按鈕導體的前端部的管腳(40、42)。按鈕組件還具有一按鈕按壓元件(44)，該按鈕按壓元件帶有一圍繞燈泡并且從燈泡向外(O)延伸的貫通的通道(130)，按鈕元件具有一通過凸出部(136)連接到按鈕框架上的向內端部(132)。一對金屬片導體(60、62)具有露出可偏轉的罩殼接觸件部分(96、98)的向內端部，金屬片導體具有延伸穿過框架的中部部分，并且金屬片導體具有形成向所述管腳彎折的彎折管(70、72)的外端部。
文檔編號H01H9/16GK1677594SQ200510054478
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月8日 優先權日2004年4月1日
發明者W·J·阿格納托維奇, F·M·多姆扎爾斯基 申請人:Itt制造企業公司