带活动光导管的摇臂开关的制作方法

本发明涉及一种摇臂开关，例如，一个双向摇臂开关。根据本发明的摇臂开关包括外壳以及枢转安装在外壳上的致动元件。所述致动元件具有至少两个相对的致动表面并定义了与其相关的两个相反的致动方向。本发明还设置有至少一个背光发光面。外壳上安装有至少一个发光装置用于背光照明。这就产生了照明灯光从发光装置到发光面无损传递的问题。同时，还需要避免发光面之外的其他位置不必要地泄露灯光。

背景技术：

专利EP 1 988 441 A1公开了一种摇臂开关，其带有两件式光导管，即具有一个同致动元件刚性相连的上光导管节段，以及一个由外壳形成的下光导管节段。由于该光导管安装在摇臂开关的枢转轴上，设计为两部分的光导管在这里使得上光导管节段在致动元件枢转活动时可以相对于下光导管节段发生一定角度的弯曲。发光面以及光导管同枢转轴距离越远，则这种解决方案越关键，因为发光装置和发光面之间随着旋转运动变化的距离与致动元件相对于外壳变化中的弯曲必须通过光导管来平衡，从而防止不必要的漏光。

技术实现要素：

在此背景下，本发明的发明人提出了一项任务，即开发一种改进背光发光面的摇臂开关。本发明中提出的摇臂开关以可以解决问题，完成这一任务。优选的实施方式在本文也得到描述。应当指出的是，在本文中列出的各个特征可以任意地、根据技术上有意义的方式彼此组合起来，从而演化成本发明进一步的实施方案。另外，说明文字结合附图，将特别对发明本身进行具体阐述，并指定其特征。

本发明的主题是一个摇臂开关。发明中所述的摇臂开关具有外壳。外壳这一术语可以在广义上理解，即外壳的包封不必强制性地设计为操作元件的一部分。外壳的用途在于，例如，支撑操作元件部件，安装操作元件等，例如，在操作面板上或是在仪表盘上。外壳可以完全地或部分地由塑料构成，例如，热塑性塑料和/或金属或者金属合金，特别是主要包含锌、铝、镁、铜的合金。

所述摇臂开关包括枢转安装在外壳上的致动元件。所述致动元件具有至少两个相对的致动表面。每个致动面均定义了一个与其相关联的致动方向。每对致动方向是彼此相反的。在本发明中，“相反的”致动方向可以理解为，在各自的致动方向上，其中一个致动面的致动方向与另一个致动面的致动方向相反。例如，一个带有四个致动方向的双向摇臂开关，每两个致动方向彼此相反。优选地，这可以是一个具有两个致动方向并因此具有第一和第二致动面和各自的致动方向的双向摇臂开关。

至少一个致动面具有背光式发光面。“背光”指的是，发光装置位于致动元件背离致动面 的一侧上。根据本发明，至少一个发光装置不随着致动元件移动，而是，例如，通过印刷电路板被固定在外壳上，因此，操作致动元件时会向着发光装置做相对运动。所述至少一个发光装置为发光二极管，例如，具有表面贴装结构(SMD)。优选地，发光装置的数目与致动方向的数目相匹配。

本发明设置有至少一个机电式按键。优选地，每个致动面以及每个致动方向都应该设置一按键，从而令最终设置的终端位置和中间空置位置都可以通过对应的按键的开关状态与明确的电气开关位置相关联。

此外，依据本发明，在外壳上还安装有可移位的挺杆，优选地在外壳上安装一个可平移换位的挺杆，在操作上连接致动元件和按键，致动元件通过所述挺杆可作用于机电式按键上。术语“挺杆”可以在广义上理解。依据本发明，挺杆必须可移动地安装在外壳上，因此，挺杆和致动元件之间的刚性和/或整体式连接并不适用于本发明。例如，挺杆基本上应该被设计为销形。优选地，每个机电式按键与一个挺杆相关联。

本发明中还包括一个多部分的，优选为由两部分组成的伸缩光导管。所述光导管定义了所述至少一个发光装置及其与相关联的发光面之间的光通道。优选地，所述光导管自发光装置处延伸至致动元件背对致动面的后侧，并终止于关联的发光面区域内。“伸缩”应广义地解释为光导管一般意义上的纵向延伸变化。优选地，由于支承和游隙的限制，除光导管节段之间可能的弯曲外，这一伸缩活动基本上是横向的。优选地，光导管偏离致动元件由外壳的枢转支承所定义的枢转轴。

依据本发明，光导管还包括与机电式按键相关联的管状下光导管节段以及与致动元件相关联的管状上光导管节段。这种从属关系对应于空间上的排列关系，因此，所述下光导管节段安装在最接近机电式按键的位置上，而所述上光导管节段则安装在最接近致动元件的位置上，而其中术语“最接近的”的涵义体现在对比上、下光导管节段相对致动元件以及按键的安装关系上。

优选地，上光导管节段和致动元件不是刚性耦合的，如非一体式设计。例如，上光导管节段和致动元件可以彼此相对移动，例如它们以偏置的方式互相啮合。

使用术语“上”和“下”是为了区分各个光导管节段，并不是对这些光导管节段的排列方式做出重力方向上的强制性限制。依据本发明，这样命名是为了方便使用者从视野角度观察。依据本发明，上光导管节段刚性地耦合到挺杆上。术语“耦合”的意图在于还包括上光导管节段自身构成挺杆的这种设计。与挺杆的刚性耦合具有一个优势，即上光导管节段能够可靠地跟随挺杆在致动方向上的移动，必要时也能够跟随其进行后退复位。

此外，本发明将所述上光导管节段设置为通过机电式按键在致动元件的方向上弹性偏置穿过挺杆。优选地，所述上光导管节段件弹性偏置抵靠在致动元上。因此，上光导管节段可 靠地抵接在致动元件的后侧，即致动元件背离于操作者的一侧。这确保了，在致动过程中，致动元件安装在致动元件的非抵接侧上以及致动时一侧翘起的光导管能够随着挺杆的活动延长其纵向长度，因此，关联的发光面和发光装置之间增大的距离可以通过纵向延伸的延长而获得补偿。这样，可有效地对光进行隔离，并有效地将光引导至关联的发光面，而又不会在外壳间的缝隙，或者可能情况下围绕致动元件的遮光板和致动元件之间的缝隙中出现散射光的“侧面”逃逸现象。

为了在观察者的方向上更好地对光进行隔离，下光导管节段与相关联上光导管节段啮合安装。

根据一个优选的实施方案，发明还提供了一种键盘垫，机电式按键分别由键盘垫的开关帽盖以及与所述开关帽盖协作的开关接触面所定义，例如，该开关接触面可布置在电路板上并定义一个开放的开关触点，在所述致动元件的终端位置上所述开关触点通过一个固定在开关帽盖上由导电材料制成的接触桩实现闭合。键盘垫由弹性材料制成，例如硅橡胶。

例如，下光导管节段的材质为弹性材料，例如硅橡胶。根据一个优选的实施方案，下光导管节段也由上述的键盘垫构成。

优选地，光导管具有一个矩形横截面，其中，所述上、下光导管节段的横截面面积大小不同。“矩形”不作狭义解释，这里的矩形可包括圆角或者斜切角。

根据一个优选的实施方案，本发明具备两根光导管，每个致动方向一根，此外，上光导管节段通过一个传动装置相互耦合(也称为机械式)，例如，通过杠杆装置，因此在两个致动方向之一上操作所述致动元件的过程中，两根光导管之一，优选地，那根与被致动的挺杆相关联的光导管，可伸缩地变短，而另一根则相对可伸缩地变长。

更优选地，所述杠杆装置包括与所述上光导管节段相连的连杆，而且外壳上设置了一个突起以为所述连杆提供支承。这可以相对简单地实现机械连接的目的，并节省空间。

优选地，致动元件由透明或者半透明的材料制成，发光面由不透明材料的掩蔽层，例如金属化层，所定义。

根据一个优选的实施方案，所述致动元件相对于致动方向(A，B)可可复位地安装在中间空置位置上。例如，按下各个致动方向上的机电式按键则可以实现复位。

根据本能发明的摇臂开关优选地利用上述实施例之一应用在机动车上。

附图说明

以下参照附图对本发明和技术背景进行更详细地说明。应当指出的是，附图显示的是本发明的一个优选的实施方案，但本发明并不局限于此，其中：

图1为根据本发明的摇臂开关1的纵向剖视图；

图2为图1中根据本发明的摇臂开关1的横向剖视图；

图3为图1中根据本发明的摇臂开关1的致动元件2的细节示意图；

图4为图1中根据本发明的摇臂开关1的细节示意图，其中所述摇臂开关1主要由挺杆和元件5构成，而元件5主要由上光导管节段构成；

图5为图1中根据本发明的摇臂开关1的键盘垫6的细节示意图；

图6为图1中根据本发明的摇臂开关1的印刷电路板7的细节示意图；

图7为图1中根据本发明的摇臂开关1的外壳13上侧的细节示意图；

图8为图1中根据本发明的摇臂开关1的外壳13下侧的细节示意图。

具体实施方式

参见图1和2，下文将详细描述根据本发明的摇臂开关1的一个优选实施方案。所述摇臂开关包括外壳13。外壳13具有定义枢转轴17的销子。在销子上围着枢转轴17枢转连接有致动元件2，所述致动元件可由空置位置向A和B两个相反的方向枢转，如图1所示。对于致动方向A、B中的每一个，致动元件2含有与所述制动方向相关联的致动面2a、2b，其区域范围在图3中有着清楚的说明，它们的共同侧边界由枢转轴17的运动轨迹所定义。

致动面2a、2b各自包括有一背光发光面12a、12b。其附图标记分别为12a、12b，体现了相应致动方向上相应的开关功能。如图2中清晰所示，背光来自于分配给各个发光面12a、12b的发光装置11a、11b。发光装置在这种情况下指的是表面贴装的发光二极管11a、11b，它们位于固定在外壳13上的印刷电路板7上。

根据本发明的摇臂开关1在每个致动方向A、B均拥有一个机电式按键3a、3b、14a、14b。这些按键3a、3b、14a、14b中的每一个均由硅橡胶材质组成的键盘垫6的开关帽盖3a、3b构成，所述键盘垫毗邻所述印刷电路板7布置，安装在致动元件2和印刷电路板7之间。开关帽盖3a、3b各自具有一可以导电的接触桩，用于分别建立由位于印刷电路板7上的两个绝缘接触面14a或14b构成的连接。图5为开关键盘垫6的示意图，图6为印刷电路板7的示意图。

为了实现按键3a、3b、14a、14b在各自致动方向A、B上开关状态的变化，如图1所示，致动元件2通过所属的挺杆4a、4b作用于相关的按键3a、3b、14a、14b。位于外壳13上的挺杆4a、4b可分别平移换位。如图7和8所示，外壳13包括有了对应的开孔15a和15b。

如图1所示，如果致动元件2在致动面2a上受到致动，即被按下，则挺杆4a发生平移，从而使得按键3a、14a的开关状态发生变化。然而，如果致动元件2在致动面2b上受到致动，即被按下，则挺杆4b发生平移，从而使得按键3b、14b的开关状态发生变化。另一方面，通过按键3a、14a或3b、14b产生的复位效果使得挺杆4a或4b分别进入弹性偏置的状态，抵靠在致动元件2上，从而令未致动的致动元件复位进入空置位置，如图1所示。

为了产生有效的背光，避免在不必要的位置上(即背光发光面12a或12b之外的地方)发生光泄漏，每个致动面2a、2b上设置有一可伸缩的光导管，它们分别安装在外壳13上的开孔16a、16b中，如图7和图8所示。可伸缩的光导管5a、5b、8a、8b设置成这样，使得其轨迹不会与枢转轴17相交，如图1所示，其轨迹需要偏离枢转轴17。

具有基本上为矩形的横截面的伸缩光导管分别包括有上光导管节段5a或5b，以及下光导管节段8a或8b，每一下光导管节段8a、8b与上光导管节段5a、5b彼此啮合安装。光导管节段由于啮合安装而产生的重叠部分的长度根据关联的挺杆4a、4b的运动发生变化。

如图4所示，挺杆4a、4b与上光导管节段5a、5b整体式耦合。由此，上光导管节段5a、5b可安全地并基本上平移地相对于外壳13移动越过挺杆4a、4b及其导杆15a、15b。这样，对上光导管节段5a、5b的活动的引导得以实现，其中所述引导因与挺杆4a、4b的运动相耦合而变得可靠，从而避免在不必要的位置上发生光泄漏。这不仅在致动过程中适用于对上光导管节段5a、5b的引导，还在松开未致动的致动元件2时适用于其动作。通过上光导管节段5a、5b与挺杆4a、4b的直接耦合，前者相应的按键3a、14a；3b、14b可靠地偏置，在致动元件2的方向上越过相应的挺杆4a、4b。

如在图4中所见，上光导管节段5a、5b还通过连杆10彼此耦合。如图2和图8所示，外壳13具有突起9，从而为连杆10提供支承。而由此形成的杠杆装置9、10除了保证了按键的复位和弹性偏置效果外，还确保了上光导管节段5a、5b的运动相互关联，也就是说，在致动方向A、B之一上对致动元件2进行致动时，光导管对5a，8a；5b，8b中的一根，尤其是直接位于操作致动面2a或2b之下的光导管将会伸缩，而光导管对5a，8a；5b，8b中剩余的一根将会被拉长。这就能够保证，直接位于未操作致动面2a以及2b之下的上光导管节段5a或5b会追随此侧翘起的致动元件2的运动，并与之保持最小距离，从而使得致动元件2未直接操作的致动面2a或2b也能够实现有效的光导作用。