专利名称：具有背光功能的按键开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及配置于汽车等面板的操作开关，特别涉及为便于夜间操作而具有可辨别操作部位置和操作状态的背光功能的按键开关装置。
背景技术：
在为汽车或家用电器等的操作而设置的按键开关中，有一种并列设置在夜间等黑暗的环境中也可以确认其位置的照明用灯和显示动作状态的灯的开关。由于显示不同内容的光在接近的位置点亮，因此在两者之间发生漏光时，就有可能导致错误识别，所以要求采用无漏光的开关结构。本申请人一直从事于如图5所示的汽车的按键式加热器控制用开关的制造。该开关就是所谓的按键式的开关，在司机按下操作按钮1时，滑动触点5移动而接通开关，并被保持在按压的位置。当再次按下操作按钮1时，开关断开，而且操作按钮1通过弹簧6而恢复到初始位置的动作。图中，2’是夜间照明用的小灯泡，是为了在黑暗环境中也能辨别开关位置而设置的小灯泡。3’是用于表示开关的接通与断开的动作显示的灯，在按动操作按钮1而使开关接通时点亮，当再次按动操作按钮1时，使其恢复到原位而变成断开状态并熄灭。显示开关的接通与断开动作的3’的光，通过光传递部件7而到达操作按钮1的表面。相对于此，当夜间照明用的小灯泡2’点亮时，其光直接照射到操作按钮1的背面，而照亮其表面的较大范围。操作按钮1的内侧空间构成为采用遮光壁4将配置有光传递部件7的区域完全隔离，以便能够识别该两种光。
这种以往的开关，无论是夜间照明用的还是动作显示用的，其光源均采用了小灯泡，但从耐久性和节约能源的角度考虑，要求将其换成LED(发光二极管)，而且已经开始朝向这个方向进行设计。在采用LED来代替以往的小灯泡的场合下，由于在所划分的狭小的空间内连接并安装各个LED的端子是一项繁琐的工作，因此希望设计成一种预先一起安装到一块基板后再将其组装的结构。此外，虽然以往装置的小灯泡采取了从与按压动作方向垂直的方向进行设置的方式，但根据周围设备的配置条件，有时需要从动作轴的方向进行设置，因此基板必须是与动作轴垂直的关系。然而，这种按钮式开关存在可动部分，在与动作轴垂直的基板上配置有两个LED时，遮断其相互之间的光的隔壁也必须采用可动结构。
1996年3月8日在日本公开的JP特开平8-64062号公报中记载的“按压型开关”的发明，是一种采用了LED作为光源的按压型开关，其提出了在相邻开关之间光泄漏的结构。图6的上半部分是其主视图，下半部分左侧是沿B-B线的截面的右侧部分的图，下半部分右侧是操作按钮的遮光结构部的放大图。就其动作而言，在对操作按钮13进行操作从而使固定在印刷基板18上的开关接通时，则同样被固定在印刷基板18上的LED点亮，而且与操作按钮13相对应的功能开始动作。此外，在作为夜间照明用而被设置在印刷基板18上的灯泡17点亮时，从灯泡17发出的光，除了照射在显示部10a之外，还反射到壳体内壁和其他部件，并被引导到相邻的操作按钮13的间隙D。由于在一侧的操作按钮13的该部分设置有作为突出部的防止光泄漏凸缘13b，在相邻的操作按钮13上，与上述防止光泄漏凸缘13b保持只允许开关的按压位移的距离的位置上设置有防止光泄漏台阶13c，因此，可由此来遮断灯泡的光且防止光泄漏。由此，可清楚地识别各操作按钮13。但是，在此所提出的基于防止光泄漏凸缘13b和防止光泄漏台阶13c的遮光，由于存在结构上台阶状的间隙，因此，由光的不规则反射而无法进行完全的遮光。
发明内容
本发明的课题是提供一种按键开关，其使得来自在与按压动作的方向垂直的同一基板上相邻配置且负有不同功能的光源的光互相不干扰，并实现了允许按压动作且效率良好的遮光构造。
本发明的按键开关，具有相邻配置在同一基板上的LED；在该LED处隔着间隙竖立设置的两块遮光壁；以及设置在操作按钮背面侧的一块遮光壁，该一块遮光壁的前端部为嵌合在上述两块遮光壁的间隙的位置关系，而且上述两块遮光壁具有仅允许上述操作按钮的按压动作中的上述该一块遮光壁的位移的高度。
此外，本发明的按键开关优选是由基板与基座结构体的组合来构成，该基板中，相邻设置有两个LED且穿设有多个嵌合孔，该基座结构体中，至少将两个支撑臂和两块遮光壁设为一体结构且突出有多个配线端子，上述基板以与上述两块遮光壁的下端部接触的方式被载置在上述支撑臂上，且上述配线端子以嵌合在上述多个嵌合孔的状态被焊接固定。
另外，作为更优选的方式是在上述结构之上，采用了两块遮光壁的基座侧形成为越过基板并延伸的长度且支撑臂的上方前端部呈倾斜形状的基座结构体、以及形成有嵌合具有上述延伸长度的两块遮光壁部分的切口部的基板的组合。
对本发明的按键开关而言，由于LED被预先相邻安装在同一基板上，因此其安装作业容易，而且，其具有在该LED之间隔着间隙竖立设置的两块遮光壁、以及设置在操作按钮背面侧的一块遮光壁，该一块遮光壁的前端部为嵌合在上述两块遮光壁的间隙的位置关系，而且上述两块遮光壁具有仅允许上述操作按钮的按压动作中的上述该一块遮光壁的位移的高度，因此，当然是遮光壁允许开关的按压动作，且由于两遮光壁之间的间隙呈U字形，所以不规则反射的光也通过其迷宫式结构被遮断，不会发生两侧空间的光互相干涉的情况。
此外，本发明的按键开关优选是，由基板与基座结构体的组合来构成，该基板中，相邻设置有两个LED而且穿设有多个嵌合孔，该基座结构体中，至少将两个支撑臂和两块遮光壁设为一体结构而且突出有多个配线端子，上述基板以与上述两块遮光壁的下端部接触的方式被载置在上述支撑臂上，且上述配线端子以嵌合在上述多个嵌合孔的状态被焊接固定，因此，在上述基板与上述两块遮光壁之间可实现稳定的密接状态，可有效防止光的泄漏。
此外，更优选方式是采用了两块遮光壁的基座侧形成为越过基板并向下方延伸的长度且支撑臂的上方前端部呈倾斜形状的基座结构体、以及形成有嵌合具有上述延伸长度的两块遮光壁部分的切口部的基板的组合，由此，在其组装时，沿上述支撑臂的倾斜形状插入基板，以便上述切口部与上述两块遮光部分嵌合，然后，可以将其水平放置，以便上述配线端子与上述多个嵌合孔嵌合，并进行焊接固定，不仅可以顺利地执行作业，也可以使上述两块遮光壁与基板的切口端部、以及上述两块遮光壁下端部与基板面成为密接结构，可以有效地防止光的泄漏。
图1是表示本发明的一个实施方式的剖视图。
图2是说明实施例中的基座结构体与基板的组装结构的图。
图3是说明本发明的遮光结构的局部放大图。
图4是说明本发明涉及的按键开关的工作的电路图。
图5是表示以往的以小灯泡作为光源的按键开关的构成的剖视图。
图6是说明以往的开关装置中的遮光结构的例子的图。
具体实施例方式
图1是表示本发明涉及的具有背光功能的按键开关的一个实施方式的剖视图。虽然作为开关的基本结构是与图5所示的以往装置非常相似的结构，但较大不同点在于夜间照明用的光源和动作显示用的光源采用LED2、3，且该两个LED被安装在一个基板8上，而且，在将其固定的基板8与进行按压动作的操作按钮1之间具有防止两个光干扰的隔壁的结构。而与以往装置相同的是将动作显示的光引导到操作按钮1的规定部分的光传递部件7、滑动触点5、按压机构用的弹簧6的构成、以及作为开关的动作。为了相邻安装在同一基板8上的夜间照明用的LED2与动作显示用的LED3的光不发生干扰，在该LED之间以从基板表面竖立设置的方式，隔着间隙配置有两块遮光壁4b。该遮光壁4b与基板8不会发生相对位移，且不会相对于操作按钮1的按压动作而移动。相对于此，在操作按钮的背面侧设置一块遮光壁4a，这里的遮光壁4a与操作按钮1一体地位移。在按键开关的初始状态下，该一块遮光壁4a的前端部处于嵌合在上述两块遮光壁4b的间隙的位置关系，在按压上述操作按钮1时，作为一体结构的遮光壁4a的前端部，则仅以按入的位移量靠近基板8一侧。上述两块遮光壁4b具有仅允许该动作中的上述该一块遮光壁的位移的高度。由该一块遮光壁4a与两块遮光壁4b组合的遮光结构是两块遮光壁4b夹持一块遮光壁4a的迷宫式结构，在两者之间存在有U字形的间隙。虽然存在有间隙，但不是如专利文献1所示的台阶状，而是U字形状的间隙，因此成为不规则反射的光也难于泄漏的结构。由于，在开关断开的初始状态下为浅嵌合，在开关接通的按入状态下为深嵌合，因此，只要实现在浅嵌合的状态下不泄漏的状态即可，由此可确定遮光壁的设计尺寸。
参照图3所示的主要部分放大图，详细地说明本发明的允许按键开关的按压动作且实现了效率良好的遮光结构的机理。首先，认为在基板8上相邻设置的夜间照明用的LED2和动作显示用的LED3均朝向上方安装，且向180°的方向照射光。由于在两个LED2、3之间设置有两块遮光壁4b，因此不会发生光直接照射到对方区域的情况。该两块遮光壁4b的高度是操作按钮1的按压行程+α。该α至少是大于或等于在操作按钮1的初始位置下的遮光壁4a与遮光壁4b的啮合尺寸。如上所述，在一块遮光壁4a与两块遮光壁4b之间存在U字形的间隙，如果光不在该间隙中迂回，就不能到达对方区域。然而，该间隙从上方朝向下方开口，且来自光源的光是向上方照射的光，因此只有来自上方的反射光可以入射。另外，泄漏到该间隙中的光要到达对方区域，就必须经过从下方朝向上方打开的间隙。从上方入射到该间隙中的光，必须进一步在该间隙内的下方反射而向上方射出。仅通过结构上单纯的反射是很难通过该间隙的，因此只能反复进行不规则反射而泄漏。然而，该遮光壁4a、4b当然采用黑色面等难于反射的面，因此反射效率非常低。这样，本发明的遮光壁为通过该迷宫式结构遮光效果极高的结构。
下面，根据图4所示，说明本发明的按键开关的电路的动作。本发明的按键开关装置是用虚线围起来的部分。在该按键开关装置内，内置有夜间照明用的LED2和动作显示用的LED3、以及滑动式的开关，该开关与动作显示用的LED3串联连接。此外，将夜间照明用的LED2与在上述开关装置之外设置的夜间照明用的开关串联连接，而且两个开关的另一端与电池连接。在夜间，通过上述夜间照明用的开关接通，夜间照明用的LED2点亮来照射操作按钮1的背面，由此可辨别该开关装置的操作按钮1的位置。当按压该按键开关时，滑动触点使开关接通而使动作显示用的LED3点亮，而且发出规定的动作信号。例如，该动作是设置在保险杠的角传感器用开关等。
实施例在将以上结构具体化时，从工作效率的角度出发，最好是在组装结构部件之前，事先将两块LED2、3安装到基板8上。因此，本发明人想到了如图2所示的坚固的结构，该结构为将该基板8易于安装到配置有两块遮光壁4b和多个配线端子12的基座结构体9上，并且在组装后的状态下，在基板8与遮光壁4b之间不会发生光泄漏。在穿设有嵌合多个配线端子12的多个嵌合孔11且在局部设置有嵌合两块遮光壁4b的切口部13的基板8上，预先安装夜间照明用的LED2和动作显示用的LED3。此外，在基座结构体9的上方(本说明书中，为方便起见将操作按钮1的方向称为上方)，作为一体结构配设有两块遮光壁4b，且向上方突出设置有多个配线端子12，而且支撑基板8的支撑臂10以向横向伸出的方式至少设置两根。由图2的A可知，该多个支撑臂10的上方前端部被切成倾斜形状。此外，上述两块遮光壁4b的基座侧，形成有越过安装基板8的位置并延伸的长度，设置在上述基板8上的上述切口部13的尺寸，以该两块遮光壁4b的基座侧长度尺寸和上述两块遮光壁4b的外侧表面间隔的尺寸相一致的方式来形成。
如图2的A、B和C所示那样，按时间序列来组装采用了如上构成的基板8和基座结构体9。即如A所示，基板8沿支撑臂10的前端倾斜面向斜上方插入，且上述切口部13夹持上述两块遮光壁4b。如果基板8插入成如B图所示的状态，则将基板8的下面从支撑臂10的前端倾斜面远离，并以与支撑臂10的水平面相接的方式转动。这样，如C图所示，贯通穿设于基板8的多个嵌合孔11而使基座结构体9的多个配线端子12突出(注1)，而且上述两块遮光壁4b与基板的切口部13的端部、以及上述两块遮光壁4b的下端部与基板8的表面(注2)，成为有效防止光的泄漏的密接结构。为了固定该状态，一边用夹具支撑并保持注3所示的部分，一边通过焊接将注1部分的多个配线端子12固定在基板8上。在该组装时，上述切口部13与上述两块遮光壁4b的延伸部分嵌合的方式、将基板8的下面与支撑臂10的水平面相接的方式、上述两块遮光壁4b的下端部与基板8的表面相抵接的方式相互互补，从而准确地确定上下方向的位置。
权利要求
1.一种按键开关，其特征在于具有相邻配置在同一基板上的LED；在该LED之间隔着间隙竖立设置的两块遮光壁；设置在操作按钮背面侧的一块遮光壁，该一块遮光壁的前端部为嵌合在上述两块遮光壁的间隙的位置关系，而且上述两块遮光壁具有仅允许上述操作按钮的按压动作中的上述该一块遮光壁的位移的高度。
2.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于由基板与基座结构体的组合来构成，该基板中，相邻安装有两个LED且穿设有多个嵌合孔，该基座结构体中，至少将两个支撑臂和两块遮光壁设为一体结构且突出有多个配线端子；上述基板以与上述两块遮光壁的下端部接触的方式被载置于上述支撑臂上，且上述配线端子以嵌合于上述多个嵌合孔的状态被焊接固定。
3.根据权利要求2所述的按键开关，其特征在于由基座结构体与基板的组合来构成，该基座结构体中，两块遮光壁的基座侧形成为越过基板并延伸的长度，且支撑臂的上方前端部呈倾斜形状，该基板中，形成有嵌合具有上述延伸长度的两块遮光壁部分的切口部。
全文摘要
本发明的目的是提供一种按键开关，其实现了使得来自相邻配置在与按压动作方向垂直的同一基板上且负有不同功能的光源的光不互相干涉，并允许按压动作且效率良好的遮光构造。本发明的按键开关具有相邻配置在同一基板上的LED、在该LED之间隔着间隙竖立设置的两块遮光壁、以及设置在操作按钮背面侧的一块遮光壁，该一块遮光壁的前端部为嵌合在上述两块遮光壁的间隙的位置关系，而且上述两块遮光壁具有只允许上述操作按钮的按压动作中的上述一块遮光壁的位移的高度。
文档编号H01H9/18GK1921045SQ20061011155
公开日2007年2月28日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年8月26日
发明者胜本健次, 柴田恒孝 申请人:东洋电装株式会社