專利名稱：具有背光功能的按鍵開關的制作方法
技術領域：
本發明涉及配置于汽車等面板的操作開關，特別涉及為便于夜間操作而具有可辨別操作部位置和操作狀態的背光功能的按鍵開關裝置。
背景技術：
在為汽車或家用電器等的操作而設置的按鍵開關中，有一種并列設置在夜間等黑暗的環境中也可以確認其位置的照明用燈和顯示動作狀態的燈的開關。由于顯示不同內容的光在接近的位置點亮，因此在兩者之間發生漏光時，就有可能導致錯誤識別，所以要求采用無漏光的開關結構。本申請人一直從事于如圖5所示的汽車的按鍵式加熱器控制用開關的制造。該開關就是所謂的按鍵式的開關，在司機按下操作按鈕1時，滑動觸點5移動而接通開關，并被保持在按壓的位置。當再次按下操作按鈕1時，開關斷開，而且操作按鈕1通過彈簧6而恢復到初始位置的動作。圖中，2’是夜間照明用的小燈泡，是為了在黑暗環境中也能辨別開關位置而設置的小燈泡。3’是用于表示開關的接通與斷開的動作顯示的燈，在按動操作按鈕1而使開關接通時點亮，當再次按動操作按鈕1時，使其恢復到原位而變成斷開狀態并熄滅。顯示開關的接通與斷開動作的3’的光，通過光傳遞部件7而到達操作按鈕1的表面。相對于此，當夜間照明用的小燈泡2’點亮時，其光直接照射到操作按鈕1的背面，而照亮其表面的較大范圍。操作按鈕1的內側空間構成為采用遮光壁4將配置有光傳遞部件7的區域完全隔離，以便能夠識別該兩種光。
這種以往的開關，無論是夜間照明用的還是動作顯示用的，其光源均采用了小燈泡，但從耐久性和節約能源的角度考慮，要求將其換成LED(發光二極管)，而且已經開始朝向這個方向進行設計。在采用LED來代替以往的小燈泡的場合下，由于在所劃分的狹小的空間內連接并安裝各個LED的端子是一項繁瑣的工作，因此希望設計成一種預先一起安裝到一塊基板后再將其組裝的結構。此外，雖然以往裝置的小燈泡采取了從與按壓動作方向垂直的方向進行設置的方式，但根據周圍設備的配置條件，有時需要從動作軸的方向進行設置，因此基板必須是與動作軸垂直的關系。然而，這種按鈕式開關存在可動部分，在與動作軸垂直的基板上配置有兩個LED時，遮斷其相互之間的光的隔壁也必須采用可動結構。
1996年3月8日在日本公開的JP特開平8-64062號公報中記載的“按壓型開關”的發明，是一種采用了LED作為光源的按壓型開關，其提出了在相鄰開關之間光泄漏的結構。圖6的上半部分是其主視圖，下半部分左側是沿B-B線的截面的右側部分的圖，下半部分右側是操作按鈕的遮光結構部的放大圖。就其動作而言，在對操作按鈕13進行操作從而使固定在印刷基板18上的開關接通時，則同樣被固定在印刷基板18上的LED點亮，而且與操作按鈕13相對應的功能開始動作。此外，在作為夜間照明用而被設置在印刷基板18上的燈泡17點亮時，從燈泡17發出的光，除了照射在顯示部10a之外，還反射到殼體內壁和其他部件，并被引導到相鄰的操作按鈕13的間隙D。由于在一側的操作按鈕13的該部分設置有作為突出部的防止光泄漏凸緣13b，在相鄰的操作按鈕13上，與上述防止光泄漏凸緣13b保持只允許開關的按壓位移的距離的位置上設置有防止光泄漏臺階13c，因此，可由此來遮斷燈泡的光且防止光泄漏。由此，可清楚地識別各操作按鈕13。但是，在此所提出的基于防止光泄漏凸緣13b和防止光泄漏臺階13c的遮光，由于存在結構上臺階狀的間隙，因此，由光的不規則反射而無法進行完全的遮光。
發明內容
本發明的課題是提供一種按鍵開關，其使得來自在與按壓動作的方向垂直的同一基板上相鄰配置且負有不同功能的光源的光互相不干擾，并實現了允許按壓動作且效率良好的遮光構造。
本發明的按鍵開關，具有相鄰配置在同一基板上的LED；在該LED處隔著間隙豎立設置的兩塊遮光壁；以及設置在操作按鈕背面側的一塊遮光壁，該一塊遮光壁的前端部為嵌合在上述兩塊遮光壁的間隙的位置關系，而且上述兩塊遮光壁具有僅允許上述操作按鈕的按壓動作中的上述該一塊遮光壁的位移的高度。
此外，本發明的按鍵開關優選是由基板與基座結構體的組合來構成，該基板中，相鄰設置有兩個LED且穿設有多個嵌合孔，該基座結構體中，至少將兩個支撐臂和兩塊遮光壁設為一體結構且突出有多個配線端子，上述基板以與上述兩塊遮光壁的下端部接觸的方式被載置在上述支撐臂上，且上述配線端子以嵌合在上述多個嵌合孔的狀態被焊接固定。
另外，作為更優選的方式是在上述結構之上，采用了兩塊遮光壁的基座側形成為越過基板并延伸的長度且支撐臂的上方前端部呈傾斜形狀的基座結構體、以及形成有嵌合具有上述延伸長度的兩塊遮光壁部分的切口部的基板的組合。
對本發明的按鍵開關而言，由于LED被預先相鄰安裝在同一基板上，因此其安裝作業容易，而且，其具有在該LED之間隔著間隙豎立設置的兩塊遮光壁、以及設置在操作按鈕背面側的一塊遮光壁，該一塊遮光壁的前端部為嵌合在上述兩塊遮光壁的間隙的位置關系，而且上述兩塊遮光壁具有僅允許上述操作按鈕的按壓動作中的上述該一塊遮光壁的位移的高度，因此，當然是遮光壁允許開關的按壓動作，且由于兩遮光壁之間的間隙呈U字形，所以不規則反射的光也通過其迷宮式結構被遮斷，不會發生兩側空間的光互相干涉的情況。
此外，本發明的按鍵開關優選是，由基板與基座結構體的組合來構成，該基板中，相鄰設置有兩個LED而且穿設有多個嵌合孔，該基座結構體中，至少將兩個支撐臂和兩塊遮光壁設為一體結構而且突出有多個配線端子，上述基板以與上述兩塊遮光壁的下端部接觸的方式被載置在上述支撐臂上，且上述配線端子以嵌合在上述多個嵌合孔的狀態被焊接固定，因此，在上述基板與上述兩塊遮光壁之間可實現穩定的密接狀態，可有效防止光的泄漏。
此外，更優選方式是采用了兩塊遮光壁的基座側形成為越過基板并向下方延伸的長度且支撐臂的上方前端部呈傾斜形狀的基座結構體、以及形成有嵌合具有上述延伸長度的兩塊遮光壁部分的切口部的基板的組合，由此，在其組裝時，沿上述支撐臂的傾斜形狀插入基板，以便上述切口部與上述兩塊遮光部分嵌合，然后，可以將其水平放置，以便上述配線端子與上述多個嵌合孔嵌合，并進行焊接固定，不僅可以順利地執行作業，也可以使上述兩塊遮光壁與基板的切口端部、以及上述兩塊遮光壁下端部與基板面成為密接結構，可以有效地防止光的泄漏。
圖1是表示本發明的一個實施方式的剖視圖。
圖2是說明實施例中的基座結構體與基板的組裝結構的圖。
圖3是說明本發明的遮光結構的局部放大圖。
圖4是說明本發明涉及的按鍵開關的工作的電路圖。
圖5是表示以往的以小燈泡作為光源的按鍵開關的構成的剖視圖。
圖6是說明以往的開關裝置中的遮光結構的例子的圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發明涉及的具有背光功能的按鍵開關的一個實施方式的剖視圖。雖然作為開關的基本結構是與圖5所示的以往裝置非常相似的結構，但較大不同點在于夜間照明用的光源和動作顯示用的光源采用LED2、3，且該兩個LED被安裝在一個基板8上，而且，在將其固定的基板8與進行按壓動作的操作按鈕1之間具有防止兩個光干擾的隔壁的結構。而與以往裝置相同的是將動作顯示的光引導到操作按鈕1的規定部分的光傳遞部件7、滑動觸點5、按壓機構用的彈簧6的構成、以及作為開關的動作。為了相鄰安裝在同一基板8上的夜間照明用的LED2與動作顯示用的LED3的光不發生干擾，在該LED之間以從基板表面豎立設置的方式，隔著間隙配置有兩塊遮光壁4b。該遮光壁4b與基板8不會發生相對位移，且不會相對于操作按鈕1的按壓動作而移動。相對于此，在操作按鈕的背面側設置一塊遮光壁4a，這里的遮光壁4a與操作按鈕1一體地位移。在按鍵開關的初始狀態下，該一塊遮光壁4a的前端部處于嵌合在上述兩塊遮光壁4b的間隙的位置關系，在按壓上述操作按鈕1時，作為一體結構的遮光壁4a的前端部，則僅以按入的位移量靠近基板8一側。上述兩塊遮光壁4b具有僅允許該動作中的上述該一塊遮光壁的位移的高度。由該一塊遮光壁4a與兩塊遮光壁4b組合的遮光結構是兩塊遮光壁4b夾持一塊遮光壁4a的迷宮式結構，在兩者之間存在有U字形的間隙。雖然存在有間隙，但不是如專利文獻1所示的臺階狀，而是U字形狀的間隙，因此成為不規則反射的光也難于泄漏的結構。由于，在開關斷開的初始狀態下為淺嵌合，在開關接通的按入狀態下為深嵌合，因此，只要實現在淺嵌合的狀態下不泄漏的狀態即可，由此可確定遮光壁的設計尺寸。
參照圖3所示的主要部分放大圖，詳細地說明本發明的允許按鍵開關的按壓動作且實現了效率良好的遮光結構的機理。首先，認為在基板8上相鄰設置的夜間照明用的LED2和動作顯示用的LED3均朝向上方安裝，且向180°的方向照射光。由于在兩個LED2、3之間設置有兩塊遮光壁4b，因此不會發生光直接照射到對方區域的情況。該兩塊遮光壁4b的高度是操作按鈕1的按壓行程+α。該α至少是大于或等于在操作按鈕1的初始位置下的遮光壁4a與遮光壁4b的嚙合尺寸。如上所述，在一塊遮光壁4a與兩塊遮光壁4b之間存在U字形的間隙，如果光不在該間隙中迂回，就不能到達對方區域。然而，該間隙從上方朝向下方開口，且來自光源的光是向上方照射的光，因此只有來自上方的反射光可以入射。另外，泄漏到該間隙中的光要到達對方區域，就必須經過從下方朝向上方打開的間隙。從上方入射到該間隙中的光，必須進一步在該間隙內的下方反射而向上方射出。僅通過結構上單純的反射是很難通過該間隙的，因此只能反復進行不規則反射而泄漏。然而，該遮光壁4a、4b當然采用黑色面等難于反射的面，因此反射效率非常低。這樣，本發明的遮光壁為通過該迷宮式結構遮光效果極高的結構。
下面，根據圖4所示，說明本發明的按鍵開關的電路的動作。本發明的按鍵開關裝置是用虛線圍起來的部分。在該按鍵開關裝置內，內置有夜間照明用的LED2和動作顯示用的LED3、以及滑動式的開關，該開關與動作顯示用的LED3串聯連接。此外，將夜間照明用的LED2與在上述開關裝置之外設置的夜間照明用的開關串聯連接，而且兩個開關的另一端與電池連接。在夜間，通過上述夜間照明用的開關接通，夜間照明用的LED2點亮來照射操作按鈕1的背面，由此可辨別該開關裝置的操作按鈕1的位置。當按壓該按鍵開關時，滑動觸點使開關接通而使動作顯示用的LED3點亮，而且發出規定的動作信號。例如，該動作是設置在保險杠的角傳感器用開關等。
實施例在將以上結構具體化時，從工作效率的角度出發，最好是在組裝結構部件之前，事先將兩塊LED2、3安裝到基板8上。因此，本發明人想到了如圖2所示的堅固的結構，該結構為將該基板8易于安裝到配置有兩塊遮光壁4b和多個配線端子12的基座結構體9上，并且在組裝后的狀態下，在基板8與遮光壁4b之間不會發生光泄漏。在穿設有嵌合多個配線端子12的多個嵌合孔11且在局部設置有嵌合兩塊遮光壁4b的切口部13的基板8上，預先安裝夜間照明用的LED2和動作顯示用的LED3。此外，在基座結構體9的上方(本說明書中，為方便起見將操作按鈕1的方向稱為上方)，作為一體結構配設有兩塊遮光壁4b，且向上方突出設置有多個配線端子12，而且支撐基板8的支撐臂10以向橫向伸出的方式至少設置兩根。由圖2的A可知，該多個支撐臂10的上方前端部被切成傾斜形狀。此外，上述兩塊遮光壁4b的基座側，形成有越過安裝基板8的位置并延伸的長度，設置在上述基板8上的上述切口部13的尺寸，以該兩塊遮光壁4b的基座側長度尺寸和上述兩塊遮光壁4b的外側表面間隔的尺寸相一致的方式來形成。
如圖2的A、B和C所示那樣，按時間序列來組裝采用了如上構成的基板8和基座結構體9。即如A所示，基板8沿支撐臂10的前端傾斜面向斜上方插入，且上述切口部13夾持上述兩塊遮光壁4b。如果基板8插入成如B圖所示的狀態，則將基板8的下面從支撐臂10的前端傾斜面遠離，并以與支撐臂10的水平面相接的方式轉動。這樣，如C圖所示，貫通穿設于基板8的多個嵌合孔11而使基座結構體9的多個配線端子12突出(注1)，而且上述兩塊遮光壁4b與基板的切口部13的端部、以及上述兩塊遮光壁4b的下端部與基板8的表面(注2)，成為有效防止光的泄漏的密接結構。為了固定該狀態，一邊用夾具支撐并保持注3所示的部分，一邊通過焊接將注1部分的多個配線端子12固定在基板8上。在該組裝時，上述切口部13與上述兩塊遮光壁4b的延伸部分嵌合的方式、將基板8的下面與支撐臂10的水平面相接的方式、上述兩塊遮光壁4b的下端部與基板8的表面相抵接的方式相互互補，從而準確地確定上下方向的位置。
權利要求
1.一種按鍵開關，其特征在于具有相鄰配置在同一基板上的LED；在該LED之間隔著間隙豎立設置的兩塊遮光壁；設置在操作按鈕背面側的一塊遮光壁，該一塊遮光壁的前端部為嵌合在上述兩塊遮光壁的間隙的位置關系，而且上述兩塊遮光壁具有僅允許上述操作按鈕的按壓動作中的上述該一塊遮光壁的位移的高度。
2.根據權利要求1所述的按鍵開關，其特征在于由基板與基座結構體的組合來構成，該基板中，相鄰安裝有兩個LED且穿設有多個嵌合孔，該基座結構體中，至少將兩個支撐臂和兩塊遮光壁設為一體結構且突出有多個配線端子；上述基板以與上述兩塊遮光壁的下端部接觸的方式被載置于上述支撐臂上，且上述配線端子以嵌合于上述多個嵌合孔的狀態被焊接固定。
3.根據權利要求2所述的按鍵開關，其特征在于由基座結構體與基板的組合來構成，該基座結構體中，兩塊遮光壁的基座側形成為越過基板并延伸的長度，且支撐臂的上方前端部呈傾斜形狀，該基板中，形成有嵌合具有上述延伸長度的兩塊遮光壁部分的切口部。
全文摘要
本發明的目的是提供一種按鍵開關，其實現了使得來自相鄰配置在與按壓動作方向垂直的同一基板上且負有不同功能的光源的光不互相干涉，并允許按壓動作且效率良好的遮光構造。本發明的按鍵開關具有相鄰配置在同一基板上的LED、在該LED之間隔著間隙豎立設置的兩塊遮光壁、以及設置在操作按鈕背面側的一塊遮光壁，該一塊遮光壁的前端部為嵌合在上述兩塊遮光壁的間隙的位置關系，而且上述兩塊遮光壁具有只允許上述操作按鈕的按壓動作中的上述一塊遮光壁的位移的高度。
文檔編號H01H9/18GK1921045SQ20061011155
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優先權日2005年8月26日
發明者勝本健次, 柴田恒孝 申請人:東洋電裝株式會社