CN101183614A - 开关及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种没有显示部的位置偏移且制造容易的、主要用于汽车内的各种电子设备的控制等的开关及其制造方法。为此，将没有形成显示部的操作体组装在盒体上，然后控制电路识别各操作体的形状，移动上夹具或下夹具，通过激光装置去除不透光部，形成透光部露出的显示部。这样，不仅没有显示部的位置偏移，并且在组装时不需要目视识别显示。

Description

开关及其制造方法

技术领域

本发明涉及主要用于汽车内的各种电子设备的控制等的开关及其制造方法。

背景技术

近年来，在汽车中，普遍在方向盘附近安装所谓的转向开关，在握住把手的状态下用手指操作该开关，控制音响设备或空调等电子设备，从而谋求没有误操作、且操作简单。

参照图9～图11，说明这样以往的开关及其制造方法。

图9是这种以往开关的分解立体图。如该图所示，这种以往的开关具备大致箱状、绝缘树脂制的操作体1～3，和同样为绝缘树脂制的盒体4。在盒体4的上表面上形成有多个(在图9中为3个)通孔部4A，并且在上方(在图9中为右侧)和中央的通孔部4A内能以中央部为支点左右摆动地安装有操作体1、2，在下方(在图9中为左侧)的通孔部4A内可上下移动地安装有操作体3。

另外，这些操作体1～3，由白色或乳白色等亮色的透光部、和覆盖该透光部的表面的黑色等暗色的不透光部形成。在各个操作体1～3的上表面上，形成有按文字、符号、图形等既定形状去除不透光部从而露出透光部而成的显示部1A～3A。该显示部1A～3A，是按“+”、“-”、“∧”、“∨”、“MODE”等形状去除不透光部而形成的，透光部按这些文字、符号的形状露出，当从背面照射光时光按这些形状透射，显现出这些文字、符号。

另外，在上下表面上设置有多个布线图形(图未示)的布线基板5的上表面中的处于各个操作体1～3的下方处，安装有操作轴6A从上方突出的多个(在图9中为5个)的按钮开关6，从而形成开关触点，并且安装发光二极管等多个(在图9中为3个)发光元件7，这样构成开关8。

图10A至图10C是表示制造该操作体1的过程中的第一阶段至第三阶段的立体图。

为了制造上述的操作体1～3，如图10A的立体图所示，首先在成形了透光部后，将通过涂敷等在表面覆盖了不透光部的操作体1，插入到外形稍小于操作体1的内周的保持部9A上，于是如图10B所示，将多个(在图10B中为4个)操作体1载置在保持用具9的上表面上。

然后，从上方的激光装置(图未示)向多个操作体1顺次照射激光，从而如图10所示，在操作体1的上表面上形成按文字、符号、图形等既定形状去除不透光部从而露出透光部的形状为“+”、“-”的显示部1A。

另外，同样地制造出在上表面上形成有形状为“∧”、“∨”的显示部2A的操作体2、和形状为“MODE”的显示部3A的操作体3，然后将它们从保持用具9上卸下，以既定数量包装在袋子等中，进行保管、输送。

然后，将这些显示形状不同的操作体1～3分别顺次安装在盒体4的上方(在图9中为右侧)、中央、下方(在图9中为左侧)的通孔部4A内，并组装安装有多个按钮6和发光元件7的布线基板5，这样就完成了开关8。

图11是内置有以往开关的方向盘的俯视图。

这样构成的开关8，如图11的俯视图所示，被安装在处于方向盘11和中央的内置有气囊等的垫片12之间的、左右的辐条13的靠方向盘11侧。与此同时，多个按钮开关6和发光元件7经由布线基板5的布线图形、接头、引线(图未示)等与车辆的电路连接，装载在汽车上。

在以上的构造中，当握着方向盘11伸出手指，例如按压操作上方的操作体1的显示为“+”的右侧时，操作体1以中央部为支点摆动，操作体1的下表面按压操作轴6A，进行其下方的按钮开关6的电接通或断开。

另外，如该例所示，操作体的中央通过操作体1的侧面的凹部与通孔部4A侧面的凸部相嵌合而固定，从而通过按压操作操作体1的左右，操作体1以中央部为支点左右摇摆，接通/关断配置在操作体1的左右下方的按钮。将这样的动作称作摆动，将这种操作称作摆动操作。

于是，根据该按钮开关6的电接通或断开，装载在车辆上的电路对装载在该车辆上的设备进行控制，例如调大装载在车辆上的音响设备的音量。

另外，当摆动操作操作体1中的显示为“-”的左侧时，操作体1向上述方向的反方向摆动，进行该下方的按钮开关6的电接通或断开，例如调小音响设备的音量。

另外，当摆动操作显示为  “∧”、“∨”的操作体2时，例如进行调高/调低汽车用空调的温度的控制，当按压操作显示为“MODE”的操作体3时，对装载在汽车上的既定设备进行模式切换等的控制。

也就是说，将开关8安装在方向盘11附近，从而可不将手从方向盘11拿开而仅伸出例如拇指，就可操作操作体1～3等来控制车辆内的设备，这样特别是能够在行驶时容易操作设备。

另外，在夜间等周围较暗的情况下，当操作既定开关(图未示)时，发光元件7发光，该光照射到操作体1～3的显示部1A～3A上。由此，即使周围较暗，也能够容易辨别各个操作体的位置和显示。

另外，作为与该申请的发明有关的在先技术文献信息，已知例如日本特开2005-317236号公报。

但是，在上述以往的开关中，在操作体1～3的上表面上照射激光，按既定形状去除不透光部，形成显示部1A～3A时，由于操作体1～3的尺寸产生偏差、或与插入的保持部9A之间产生松动等，会导致产生显示部1A～3A的位置偏移。

另外，在将显示形状不同的操作体1～3安装在盒体4上时，需要一边目视各个显示形状，一边使得不会弄错排列的顺序地将操作体1～3安装、组装到上方、中央、下方的通孔部4A内，所以存在的问题是在制造时需要花费时间、开关的造价变高。

发明内容

本发明是为了解决上述以往的问题而发明的，其目的在于，提供一种没有显示部的位置偏移、制作容易的开关及其制造方法。

为此，本发明具有下述构造。

在本发明中，在将操作体组装在盒体上后，通过激光加工去除覆盖在透光部的表面上的不透光部，在操作体上形成露出透光部的显示部，这样就构成了开关。由于在组装了开关的状态下在操作体上形成显示部，所以能够得到显示部的位置偏移变少、且在组装时不需要目视确认显示从而制造容易的开关。

另外，在本发明中，将组装好的开关载置在下夹具上，通过其上方的上夹具的摄像头，控制电路识别操作体的形状，然后通过上夹具的激光装置在操作体上形成显示部，这样制造出开关，从而能够容易地制造出显示部的位置偏移少的开关。

另外，在本发明中，控制电路通过驱动装置，将下夹具或上夹具中的至少一方在前后左右或上下方向上移动或倾斜，从而即使在分别排列有多个操作体的情况下，也能够制造出显示部的位置偏移少的开关。

这样根据本发明，能够实现没有显示部的位置偏移、制造容易的开关及其制造方法。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的开关的剖视图。

图2是该开关的立体图。

图3是该开关完成前的开关单元的分解立体图。

图4是该开关完成前的开关单元的立体图。

图5是用于制造该开关的开关制造装置的构造框图。

图6A是表示该开关制造装置制造开关时的第一阶段的局部构造图。

图6B是表示该开关制造装置制造开关时的第二阶段的局部构造图。

图6C是表示该开关制造装置制造开关时的第三阶段的局部构造图。

图6D是表示该开关制造装置制造开关时的第四阶段的局部构造图。

图7是用于制造该开关的开关制造装置的其他例子的局部构造图。

图8是安装有该开关的方向盘的俯视图。

图9是以往开关的分解立体图。

图10A是表示制造以往开关的操作体的过程中的第一阶段的立体图。

图10B是表示制造以往开关的操作体的过程中的第二阶段的立体图。

图10C是表示制造以往开关的操作体的过程中的第三阶段的立体图。

图11是内置有以往开关的方向盘的俯视图。

具体实施方式

下面，参照图1～图8说明本发明的实施方式。

另外，对于构造与背景技术中已说明的构造相同的部分标注相同标号，并简化其说明。

(实施方式)

图1是本发明的一个实施方式的开关的剖视图，图2是该开关的立体图。如图1、2所示，该开关大致呈箱状，具有：ABS、丙烯、聚碳酸酯等绝缘树脂制的操作体21、22、23，和同样为ABS、聚缩醛等绝缘树脂制的盒体4。

在盒体4的上表面形成有多个通孔部4A(参照图3，在图3中为3个)，在上方(在图2中为右侧)和中央的通孔部4A内以中央部为支点可左右摆动地安装有操作体21和22，在下方(在图2中为左侧)的通孔部4A内可上下移动地安装有操作体23。

并且，这些操作体21、22、23由白色或乳白色等亮色的透光部21B、和覆盖该透光部的表面的黑色等暗色的不透光部21C形成。与此同时，在各操作体21、22、23的上表面上形成“+”、“-、“∧”、“∨”、“MODE”等形状的显示部21A、22A、23A，该显示部是对于不透光部21C去除文字、符号、图形等既定形状从而露出透光部21B而得的。

另外，在电木或掺入玻璃的环氧(树脂)(ガラス入りエポキシ)等的布线基板5的上下表面上形成铜箔等的多个布线图形(图未示)，并且在该布线5的上表面上的处于各个操作体21、22、23的下方处，安装有操作轴6A向上方突出的多个按钮开关6，从而形成开关触点。

进而，在这些按钮开关6的操作轴6A上端，接触从操作体21、22的下表面突出的按压部21D、22D，并且在各个操作体下方的布线基板5的上表面上安装有发光二极管等多个(在图1中是两个)发光元件7，这样就构成了开关25。

下面，说明这样构成的开关25的制造方法。图3是开关25完成之前的开关单元25A的分解立体图，图4是开关25完成之前的开关单元25A的立体图。

首先，如图3的分解立体图所示，，将还没有形成显示部21A～23A的操作体21、22、23分别安装在盒体4的上方(在图3中为右侧)、中央、下方(图3中为左侧)的通孔部4A内，并且将安装有多个(在图3中为5个)按钮开关6和发光元件7(在图3中为3个)的布线基板5安装到盒体4的下表面上，从而组装成如图4的立体图所示的操作体21、22、23从盒体4的上表面突出的开关单元25A。

也就是说，在该开关单元25A的状态下，在操作体21、22、23上没有形成显示部21A～23A，从而在安装到盒体4上时不会弄错排列顺序。这是因为在摆动操作用的操作体21、22的表面上什么也没有形成，所以21和22是相同的，不需要区别。因此，不论将操作部21和22安装到最上方(在图3中为右侧)和中央的哪一通孔部4A内，都不可能安装错。

因此，不需要目视确认摆动操作用的操作体21、22，能够容易地进行组装。

图5是用于制造该开关的开关制造装置的构造框图。

将该开关单元25A、和与此成对的开关单元26A载置在图5的构造框图所示的开关制造装置的下夹具30的上表面上。

另外，开关25，例如是图8所示的安装在方向盘的左侧、对装载在汽车中的各种设备进行控制的开关，开关26，例如是图8所示的安装在方向盘的右侧、对装载在汽车中的各种设备进行其他控制的开关。

并且，开关单元26A是该开关单元26完成之前的状态。

开关25和开关26是对装载在汽车中的各种设备进行各种不同控制的开关，所以开关25的操作体的显示部的形状和开关26的操作体的显示部的形状不相同。

另外，如图5所示，在配置于下夹具30上方的上夹具31上，设置有摄像头32和激光装置33，并且在该上夹具31上连接有使上夹具31在前后左右以及上下方向上移动的马达等驱动装置34。

另外，下夹具20被卡盘35所夹持，在该卡盘35上连接有使下夹具30在前后左右以及上下方向上移动或倾斜的马达等驱动装置36，并且摄像头32、激光装置33、驱动装置34、36与由微型电子计算机等电子部件形成的控制电路37连接。

图6A～6D是表示该开关制造装置制造开关的第一～第四阶段的局部构造图。

那么，如图6A的局部构造图所示，首先控制电路37驱动驱动装置34，使上夹具31在前后左右方向上移动，摄像头32测定出开关单元25A的操作体21的前后左右方向上的尺寸，并将该操作体21的外形形状的数据输入到控制电路37。并且，控制电路37根据该数据进行运算，例如算出操作体21的中心等基准位置，将其存储。

接下来，如图6B所示，使上夹具31向左移动，在使摄像头32移动到操作体22的上方后，再使其向前后左右移动，从而测定出操作体22的外形尺寸，并且控制电路37根据该数据计算出操作体22的基准位置并存储。

进而，如图6C所示，使上夹具31向左移动，将摄像头32移动到操作体23的上方，测定出操作体23的外形尺寸。这时，由于操作体23以相对于操作体21、22稍微倾斜的状态安装，所以控制电路37驱动驱动装置36旋转夹具35，使下夹具30倾斜，在使操作体23的上表面相对于摄像头32呈水平的状态下，进行外形尺寸的测定和基准位置的计算、存储。

然后，如图6D所示，将下夹具30返回到水平位置，并移动上夹具31，将激光装置33移动到操作体21的上方，一边从激光装置33照射出激光一边使上夹具31前后左右移动，在操作体21的上表面上形成去除了不透光部21C从而露出透光部21B而成的显示部21A。

另外，这时，控制电路37对刚由摄像头32测定识别出的操作体21的外形尺寸、和预先存储的操作体21的基准尺寸进行比较，并且一边以运算出的中心等基准位置为基准，前后左右移动上夹具31进行位置校正，一边照射激光来形成显示部21A。

然后，与用摄像头32对操作体22、23的外形尺寸进行测定的情况一样，控制电路37驱动驱动装置34、36，使上夹具31或下夹具30移动、倾斜，从激光装置33照射激光去除不透光部，在操作体22、23的上表面上形成显示部22A、23A。

另外，这时也与在操作体21的上表面上形成显示部21A的情况相同，控制电路37对由摄像机32测定识别出的操作体22、23的外形尺寸、和预先存储的操作体22、23的基准尺寸进行比较，一边以各自的基准位置为基准，前后左右移动激光装置33进行位置校正，一边形成显示部22A、23A。

这样，对于安装有没有形成显示部的操作体的开关单元25A，利用摄像头32测定各个操作体的外形尺寸，并计算出中心等基准位置，然后利用激光装置33顺次进行激光照射。这样，就完成了如图2所示的在操作体21、22、23的上表面上形成有“+”、“-”、“∧”、“∨”、“MODE”等显示部21A、22A、23A的开关25。

也就是说，将没有形成显示部的各个操作体安装在盒体4上，组装成开关单元25A，然后控制电路37通过摄像头32测定出各个操作体的外形尺寸。与此同时，运算出各个操作体的中心等基准位置，一边与预先存储的各个操作体的基准尺寸比较，进行位置偏移的校正，一边照射激光，这样形成各个显示部。

因此，即使在各操作体的尺寸有偏差、或各个操作体相对于盒体4的通孔部4A产生偏心或松动等时，也能够相对于基准尺寸抑制在大约0.1mm一下，能够制作出几乎没有显示部的位置偏移的开关。

另外，作为上述的激光装置33，一般使用YAG激光器，以焦距150～250mm、输出7～8W左右照射激光，一次完成各个显示部的加工。但是，若将输出降低为5～6W，移动激光装置33进行2～3次加工，则能够不会烧坏下面的透光部21B而仅去除不透光部21C地形成显示部21A等。

这样，说明了将载置在下夹具30的上表面上的开关单元25A制作成开关25的方法，而将载置在下夹具30的上表面上的开关单元26A制作成开关26的方法也大致相同，说明从略。

图7是用于制造该开关的开关制造装置的其他例子的局部构造图。

如图7的局部构造图所示，在下夹具30和上夹具31之间设置有喷出喷嘴38和吸入喷嘴39，从喷出喷嘴38向照射有激光的开关单元25A、26A的上表面上喷出冷气，并用吸入喷嘴39吸气，这样使激光照射面冷却，且不会产生粉尘等，所以能够使制造更容易进行。

图8是安装有这样制造出的开关25、26的方向盘的俯视图。

这样制造出的一对开关25、26，如图8的俯视图所示，被安装在处于方向盘11和中央的内置有气囊等的垫片12之间的、左右辐条13中的靠方向盘11处。与此同时，多个按钮开关6和发光元件7经由布线基板5的布线图形、接头、引线(图未示)等与车辆的电路连接，装载在汽车上。

在以上的构造中，当一边握着方向盘11一边伸出手指，例如按压操作上方的操作体21中的显示为“+”的右侧时，操作体21以中央部为支点摆动，操作体21的在右侧下表面的按压部21D(参照图1)按压操作轴6A，从而进行其下方的按钮开关6的电接通或断开。

于是，根据该按钮开关6的电接通或断开，对车辆的电路所装载的设备进行控制，例如调大音响设备的音量。

另外，当摆动操作操作体21中的显示为“-”的左侧时，操作体21向上述方向的反方向摆动，进行其下方的按钮开关6的电接通或断开，例如调小音响设备的音量。

另外，当摆动操作显示为“∧”“∨”的操作体22时，例如进行调低/调高汽车用空调的温度的控制，当按压操作显示为“MODE”的操作体23时，对装载在汽车上的既定设备进行模式切换等的控制。

也就是说，在方向盘11附近安装开关25、26，不必将手从方向盘11拿开而只要伸出例如拇指，就可操作操作体21、22、23等来控制车辆内的设备，这样特别能够容易在行驶中操作设备。

另外，在夜间等周围较暗的情况下，当操作既定开关(图未示)时，发光元件7发光，该光透过例如透光部21B，照射到操作体21的显示部21A等上，由此即使周围较暗，也能够容易判断各个操作体的位置和显示。

根据这样的本实施方式，在将没有形成显示部的操作体21、22、23组装在盒体4上后，控制电路37通过摄像头32识别各操作体的形状和基准位置。与此同时，移动上夹具31、下夹具30，通过激光装置33去除不透光部，形成露出了透光部21B的显示部21A、22A、23A。这样，以组装成开关的状态，在各个操作体上形成显示部。因此，能够得到不会出现显示部的位置偏移、且在组装时不需要目视确认显示部从而制造容易的开关及其制造方法。

另外，通过使上夹具31、下夹具30前后左右或上下移动或倾斜，那么即使像开关25、26那样配置有具有各种形状的显示的多个操作体，也能够连续地形成多个显示部，所以能够以较短的时间制造出显示部的位置偏移很少的开关。

另外，在以上的说明中，说明了使用按钮开关6作为开关触点的构造，但是在本实施方式中还可以使用像使用了大致呈圆拱状、金属制的可动触点的开关触点、或在可挠曲的上下薄片之间使可动触点和固定触点相对的开关触点等等，这些各种各样的开关触点。

另外，在以上的说明中，说明了使上夹具31和下夹具30这两者移动或倾斜的构造。尽管制造会花费一些时间，但还可以设为仅移动或倾斜其中一方的构造。

本发明的开关及其制造方法，能够使显示部的位置偏移少、且容易地制作出开关，从而能够主要用于汽车的各种电子设备的控制用开关及其制造方法。

Claims (3)

1.一种开关，包括：

操作体，该操作体形成有按既定形状去除覆盖在透光部的表面上的不透光部从而露出透光部的显示部；

将上述操作体可操作地安装在通孔部内的盒体；和

形成在上述盒体内、通过上述操作体的操作可进行电接通或断开的开关触点；

其中，在将上述操作体安装在上述盒体中后，通过激光加工形成上述显示部。

2.一种开关的制造方法，包括下述步骤：

将具有覆盖在透光部的表面上的不透光部的操作体安装在盒体内从而形成开关单元；

将上述开关单元载置在下夹具上，通过装载在上述下夹具上方的上夹具上的摄像头，控制电路识别上述操作体的形状；和

通过装载在上述上夹具上的激光装置，在上述操作体上形成显示部。

3.如权利要求2所述的开关的制造方法，其中，上述控制电路识别上述操作体的形状的步骤，包括上述控制电路控制驱动装置，将上述下夹具或上述上夹具中的至少一方在前后左右或上下方向上移动或倾斜的步骤。

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