CN101236852B - 用于电子设备的面板操作器结构 - Google Patents

Abstract

一种用于电子设备的面板操作器结构，其操作器单元分别布置在相对于操作器单元插入孔的位置上，从而防止操作器单元的键顶与插入孔接触。开关被提供在底板的上表面上，并将操作器单元插入孔形成在由金属制成的操作面板中。每个操作器单元包括一个通过枢轴连接到外壳来做垂直枢转运动的键顶，以及在壁部的上部连续地形成在一起的框架部分。将键顶布置在框架部分内侧并与框架部分之间有一空隙。安装在插入孔中的框架部分限制了操作器单元相对于操作器插入孔的水平位置的运动。

Description

用于电子设备的面板操作器结构

技术领域

本发明涉及一种用于电子设备(如音响设备)的面板操作器结构。

背景技术

通常，一些电子设备(如音响设备)包括一个提供有多个操作器单元的操作面板。这类操作面板具有安装了各种开关的底板，当对一个相应的操作器单元进行操作时，每一个开关都适于开启/关闭来对电子设备进行功能设置。

图6是示出现有技术中用于电子设备的面板操作器结构示例的分解示意图，图7是现有技术中面板操作器结构的一个操作器单元的垂直剖面图。

如图6和7所示，面板操作器结构包括固定在底板120上的多个操作器单元(为使图解简化仅示出其中一个，用参考标号130表示)以及与底板120重叠并与其平行布置的操作面板110。

底板120有四个角，角上形成有起到面板安装作用的对准孔121、长孔124以及拆卸孔122和123。另外，在底板120上形成三个操作器单元安装孔126和两个操作器单元定位孔127，并将开关(只示出其中一个125)布置在底板120上。

如图7所示，操作器单元130包括外壳132，通过枢轴135将一个作为被按压操作部件的键顶131连接到该外壳132。如图7所示，致动器136与键顶131的下部形成为一体。在受到按压或释放时，键顶131在图7的垂直方向上相对于外壳132枢转。开关125在被致动器136压下时开启。

操作器单元130形成有三个安装爪133和两个定位销134，通过将安装爪133和定位销134插入到底板120上用于与其接合的操作器单元安装孔126和操作器单元定位孔127中来将操作器单元130固定到底板120的位置上。

操作面板110在其四个角上形成有螺柱111，在每个螺柱中形成一个自攻装配孔(未示出)。使操作面板110的螺柱111与对准孔121、长孔124以及拆卸孔122和123对准并使其与已安装了操作器单元130的底板120靠紧，来从底板120后侧将螺丝128拧紧到螺柱111的自攻装配孔中，从而将操作面板110固定到底板120上。

操作面板110形成有操作器单元插入孔112，能将操作器单元130插入到该孔中。在将操作面板110固定到底板120的状态下，如图7所示，将每个操作器单元130的键顶131布置到插入孔112内并使其间有一定空隙。假设操作器单元130被布置在插入孔112内的位置上，键顶131在被按压或释放时不与插入孔112接触。

在图6和7所示的现有技术的面板操作器结构中，操作面板110与底板120之间的位置关系是由对准孔121与螺柱111的一个相应的装配孔之间的位置关系来决定的。

在操作面板110由金属制成的情况下，通常将螺柱111以焊接等方式连接到操作面板110上，并且螺柱111的焊接位置能够变化。除了螺柱111的焊接位置发生变化之外，螺柱111的形状以及装配孔的位置和形状也会发生变化，这导致螺柱111在操作面板110上的位置偏移，从而引起操作面板110与底板120之间的位置关系的偏移。

操作器单元130与操作面板110的操作器单元插入孔112之间的水平位置关系不仅会受到上述操作面板110与底板120之间的位置偏移的影响，并且由于如上所述操作器单元130被固定在底板120上，因此还会受到操作器单元130在底板120上的安装精度的影响。另外，操作器单元130与插入孔112之间的位置关系会受到在操作面板110中形成插入孔112的精度的影响。

因此，有时得不到操作器单元130与操作器单元插入孔112之间适当的位置关系。在这种情况下，插入孔112与键顶131之间的间隙在键顶一侧增大而在另一侧减小。结果，在按压或释放时键顶131会与插入孔112接触。这种接触会导致操作失败、操作感下降等。

针对EMI对抗、刚度维持、模具成本降低等需要，特别要求大型混频器设备由金属(钢板等)而不是由树脂制成。另外，这种混频器设备等提供有多个操作器单元130。因此，操作面板110变得尺寸很大，并且必须形成多个操作器单元插入孔112。在操作面板110中形成插入孔112的精度易于变差。结果，进一步难于获得操作器单元130与操作器单元插入孔112之间以及操作面板110与底板120之间适当的位置关系。

因此，传统方法是有时由操作人员根据目测来对操作面板和未形成定位孔的底板进行定位，以使彼此具有适当的位置关系。随后，由操作人员将操作面板固定到底板上。然而这项工作是繁重的。

在形成于底板中的操作器单元安装孔附近提供了禁止形成布线图案的图案布线禁止区。因此，必须提供的操作器单元的数量越多，图案布线的效率将越差。

同时，在日本已公开专利第06-267373号中所揭示的由树脂制成的操作面板的情况下，可在操作面板上形成凸出或其他安装部件，从而可将操作器单元固定到操作面板上。

另一方面，在通过焊接等方式将这样的安装部件提供到由金属制成的操作面板上的情况下，提供安装部件的精度下降，因此有时不能在操作器单元插入孔与键顶之间提供适当的间隙，从而会导致问题产生。

发明内容

本发明提供了一种用于电子设备的面板操作器结构，其中可以防止每个操作器单元的键顶与对应的一个操作器单元插入孔接触。

根据本发明，提供了一种用于电子设备的面板操作器结构，其包括：多个操作器单元；底板；操作面板，其形成有安装孔，在安装孔的每一个中安装多个操作器单元与其相对应的一个，该操作面板与底板平行布置；以及开关，其每一个都具有驱动部件，该开关被布置在底板上靠近操作面板的一侧以分别对应于多个操作器单元，其中，每一个操作器单元包括：外壳；键顶，其适于在受到按压/释放操作时以不平行于底板的方向相对于外壳枢转；以及致动器，其适于与键顶一致运动以压下并驱动一个相应开关的驱动部件，并且其中，多个操作器单元每一个的外壳都固定地配备有一个在形成于操作面板中的一个相应安装孔中安装的水平位置限制单元，该水平位置限制单元适于在平行于底板的方向上限制操作器单元的位置。

以本发明的面板操作器结构，操作器单元能够单独地布置在相对于操作器单元插入孔的位置上，使得在对键顶进行操作时可以防止每个操作器单元的键顶与对应的一个操作器单元插入孔接触。

多个操作器单元每一个的键顶被构成为在对应的一个安装孔中处在水平位置限制单元内部的一个位置上做枢转运动。

在此情况下，当操作键顶时能够可靠地防止其与操作器插入孔接触。

多个操作器单元每一个的外壳都固定地配备有一个垂直位置限制单元，该垂直位置限制单元被插入到操作面板和底板之间并适于在垂直于底板的方向上限制操作器单元的位置。

在此情况下，无需对底板提供操作器单元安装孔，这使得可以消除或减小通常提供在安装孔周围的图案布线禁止区。

多个操作器单元每一个的键顶通过枢轴连接到外壳来做枢转运动，并且该枢轴被插入到操作面板和底板之间。

在此情况下，可以在水平位置限制单元与每个操作器单元的键顶之间形成位于整个键顶周围的宽度恒定的空隙，这使得可以改善外观。

面板操作器结构可包括发光单元，其被布置在底板上靠近操作面板一侧的表面上以使得每一个都对应于多个操作器单元相关联的一个，并且多个操作器单元每一个的键顶都可以配备有一个半透明部分，从对应的一个发光单元发出的光通过该半透明部分穿过，并且多个操作器单元每一个的外壳都由不透明材料制成并包括其壁部，该壁部适于与底板上靠近操作面板一侧的表面接触并适于包围着发光单元和开关。

在此情况下，可防止从发光单元发射的光泄漏到外部，这使得用户能够可靠地通过目测识别出操作器单元的按压状态。

本发明其他特征将通过参考附图由以下对具体实施例的描述而变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的面板操作器结构的片断平面图；

图2是面板操作器结构的分解透视图；

图3是面板操作器结构的一个操作器单元的透视图；

图4是沿图1中的线A-A的剖面图；

图5A是示出操作器单元的一个变形的平面图；

图5B是示出操作器单元的另一个变形的平面图；

图6是示出现有技术中用于电子设备的面板操作器结构示例的分解透视图；

图7是现有技术中面板操作器结构的一个操作器单元的垂直剖面图。

具体实施方式

下面对示出本发明优选实施例的附图进行参考来描述本发明。

图1示出根据本发明一个实施例的面板操作器结构的平面图。  该面板操作器结构可应用到诸如混频器设备以及其他音响设备之类的各种电子设备。

图2示出面板操作器结构的分解透视图。该面板操作器结构包括底板20，将操作面板10以重叠方式平行布置在其上。操作器单元30布置在底板20与操作面板10之间。应当注意的是只示出了两个操作器单元30，但是可以提供更多的操作器单元30。图2中的两个操作器单元30被布置成处于保持彼此连接的状态，但是也可以如后所述将它们彼此分开地提供。

图3是面板操作器结构的一个操作器单元30的透视图，图4是沿图1中的线A-A的剖面图。为便于说明，相对于底板20而靠近操作面板10的一面在下文中被称作上面。换句话说，面板操作器结构中的向上和向下的方向对应于图4中的向上和向下的方向。注意，并非必须将操作面板定位在应用了面板操作器结构的电子设备的上面，而是可将其定位在电子设备的侧面或下面。

如图2所示，底板20具有四个角，每个角上形成有面板安装孔22。每个面板安装孔22都可以是拆卸孔。如图4所示，多个开关25与LED 29的对布置在底板20的上表面20a上，其中每一对都对应于一个操作器单元30。开关25具有暴露在底板20背面20b的末端25a(参考图2和图4)，并且开关25包括了适于在被按压时移动的驱动部分25b。开关25和LED 29可以任何方式布置，只要在将操作面板10安装到底板20之前将它们固定到底板20即可。

操作面板10是由金属制成的，比如钢板。如图2所示，通过焊接等方式将螺柱11提供在操作面板10背面10a的四个角上。每个螺柱11都形成有自攻装配孔11a。操作面板10形成有操作器单元插入孔12，可通过该孔插入对应的一个操作器单元30。

两个操作器单元30由树脂制成并且彼此整体成型。如图2所示，这些操作器单元30在其连接部分38处被连接在一起，在每个连接部分38中形成一个厚度较薄的部分38a。通过在厚度较薄的部分38a的切割部分38aa处将操作器单元30切断可将操作器单元30分成单独的段。图3示出了在切割部分38aa处被切成两段的操作器单元30之一。

以上已经通过示例的方式描述了包括两个操作器单元30的成对式操作器单元。可以采用多连接的结构，其中三个或更多操作器单元连成一条线。可选的是，可以采用另一种多连接结构，其中操作器单元30以矩阵的方式连接，即，使用连接部分38在水平方向上连接，并使用类似于连接部分38的连接部分来在垂直方向上连接。每个多连接结构可被构成为将操作器单元30分成每一个都包括了预定数量的操作器单元的组或分成单独段，并且随后将它们安装到底板20或操作面板10。

如图4所示，每个操作器单元30包括外壳32，通过枢轴35将一个受到按压操作的键顶31连接到该外壳32。外壳32具有四个壁部32a，从平面图中看，它们以矩形形状排列成一个整体。键顶31被连接到壁部32a之一(以下称为壁部32a1)的内侧来通过枢轴35做垂直枢转运动。在将操作器单元30和操作面板10组装到一起的状态下，将每个枢轴35布置在底板20和操作面板10之间(参考图4)。因此，如图1所示，仅能够通过键顶31与框架部分39之间的空隙S(稍后对其进行描述)稍稍看到枢轴35。

如图4所示，每个操作器单元30的键顶31都具有与致动器36整体形成的下部。当受到按压/释放操作时，键顶31相对于外壳32垂直枢转，并且致动器36与键顶31一起垂直枢转。当键顶31处在未被按压的状态下时，致动器36的下端处在开关25的驱动部分25b附近的位置上。当按压键顶31时，开关25的驱动部分25b被致动器36按压，开关25开启。开关25例如用于预定功能的设置。该开关25例如必须被构成为由致动器36来驱动以进行开启/关闭，但是并不限于图示示出的结构和功能。

在每个操作器单元30的键顶31中，提供一个半透明部分37，使其相对于致动器36更靠近壁部32a1。半透明部分37由半透明树脂形成。另一方面，操作器单元30除了半透明部分37以外的其他部分都是由不透明树脂形成的。因此，使用两种颜色的成型方式，即其中使用了半透明树脂和不透明树脂来将操作器单元30整体成型。

半透明部分37的上端被布置成与键顶31的上表面平齐，从而被暴露在外部(见图1和3)。在将操作器单元30装配到操作面板10和底板20之间的状态下，每个操作器单元30的半透明部分37的下端位于LED 29附近。当使用电子设备时，LED29总是处于发光状态。可选的是，可以响应于开关25随着键顶31的按压/释放而被开启/关闭来使LED 29处于发光/不发光状态。从LED 29发射的光穿过半透明部分37而被用户可视地识别。

在将操作器单元30装配到操作面板10和底板20之间的状态下，每个操作器单元30的四个壁部32a的下端32ab与底板20的上表面20a邻接，从而围绕开关25和LED 29。由于壁部32a是不透明的，因此从LED29发出的光被壁部32a阻隔并防止泄漏到操作器单元30外部，而只能从操作器单元30的半透明部分37的上端一侧被可视地识别。

四个壁部32a每一个的上部都形成有一个台阶部分。具体地说，每个壁部32a的上部都包括一个脊状的框架部分39，该框架部分39位于壁部32a的上端32aa内侧并延伸到该上端32aa外。如图1所示，框架部分39被连续地连在一起从而如在平面图中看到的描述出一个矩形形状，并且键顶31位于框架部分39内侧并且其间具有预定宽度的空隙S。

在将操作器单元30装配到操作面板10和底板20之间的状态下，每个操作器单元的框架部分39被安装到形成在操作面板10内的对应的一个操作器单元插入孔12中。具体的说，框架部分39的外侧表面39a沿其整个周线来与插入孔12接合。结果，对操作器单元30相对于操作器单元插入孔12在水平方向上(平行于操作面板10和底板20)观察到的位置进行了限制。因此，框架部分39(更具体地说是其外侧表面39a)与插入孔12协同从而起到“水平位置限制单元”的功能，能够限制操作器单元30在水平方向上的位置。

另外，每个操作器单元30的壁部32a的上端32aa和下端32ab分别与操作面板10的背面10a和底板20的上表面20a邻接。结果，每个操作器单元30相对于底板20和操作面板10的垂直位置受到限制。因此，如图4所示在将操作器单元30装配到操作面板10和底板20之间的状态下，可对操作器单元30的位置进行固定，而无需使用附加的固定装置，如紧固螺丝等。

因此，每个操作器单元30的壁部32a的上端32aa和下端32ab与操作面板10的背面10a和底板20的上表面20a协同从而起到“垂直位置限制单元”的功能，能够限制操作器单元30在垂直方向上(垂直于底板20)的位置。

如下面将要描述的，操作器单元30与面板10被装配到底板20上。

首先，将所有的开关25和LED 29固定地布置在底板20上。为了易于理解下面的说明，读者应将图2上下颠倒来查看。在将操作面板10颠倒之后，将操作器单元30从操作面板10的背面10a一侧安装到操作器单元插入孔12中。此时，每个操作器单元30的壁部32a的上端32aa与操作面板10的背面10a邻接，因为即使操作面板10稍微倾斜也能使操作器单元30保持不动，所以这使得随后的装配操作变得容易。

接下来，将底板20安装到操作面板10上，以使得底板20的上表面20a覆盖操作面板10的背面10a，并使面板安装孔22与形成在螺柱11中的装配孔11a对齐。接着，从底板20的背面20b一侧将螺丝28螺旋拧紧到螺柱11的装配孔11a上，从而将操作面板10平行地固定到底板20。同时，每个操作器单元30的四个壁部32a的下端32ab与底板20的上表面20a邻接，并围绕与其相关联的开关25和LED 29。

将壁部32a的上端32aa与下端32ab之间的尺寸设置为等于或稍小于螺柱11长度的值。因此，操作面板10与底板20之间的距离基本上由螺柱11的长度决定。

在上述布置中，当任何操作器单元30的键顶31被按压或释放时，键顶31在操作器单元的框架部分39内垂直枢转而不会与操作器单元插入孔12接触。

根据本实施例，每个操作器单元30在平行于底板20的方向上的位置被安装到操作面板10的插入孔12中的操作器单元30的框架部分39所限制。因此，操作器单元30和插入孔12之间的位置关系不会受到操作面板10与底板20之间相对位置偏移的影响，也不会受到形成于操作面板10中的插入孔12的定位精度的影响。特别地，即使操作面板10是由金属制成并形成有多个定位精度并不很高的插入孔12，也不会引起操作器单元30(更具体地说是其外壳32)与插入孔12之间的相对位置偏移。

因此，可以获得每个操作器单元30与对应的操作器单元插入孔12之间的适当的定位关系，以使得在操作时可以防止键顶31与插入孔12接触。另外，在键顶31和每个操作器单元30对应的框架部分39之间提供一空隙S，这保证了键顶31不与插入孔12接触。结果，可以抑制由于任何键顶与对应的插入孔接触而引起的操作失败、操作感下降等问题的发生。特别地，即使面板10是由金属制成并且插入孔12具有一些毛边，也不会影响键顶31的操作。

装配到操作面板10和底板20之间的操作器单元30被保持在它们中间以限制其垂直位置，这使得不必在底板20上提供用于安装操作器单元30的孔等，并因此能够减小或消除通常提供在操作器单元安装孔周围的图案布线禁止区，从而改善图案布线效率。

由于每个操作器单元30的枢轴35位于底板20和操作面板10之间，所以可将宽度恒定的空隙S形成在操作器单元30的键顶31与框架部分39之间位于键顶的整个周线上，从而可以改善外观。另外，可将操作器单元30简易地形成为一个形状较薄的操作器单元，从而减小操作器单元从操作面板10伸出的程度。虽然本实施例的键顶31从操作器面板10稍稍伸出，但也可将键顶31设计为与操作面板10的表面平齐或低于该表面。由于枢轴35被布置为低于操作面板10，所以无需使枢轴从与其相关联的框架部分39的上端延伸。结果，每个操作器单元30的框架部分39能连续地形成在其整个周线上而不会出现任何未连接的情况，并且能在其整个周线处被安装到插入孔12中，从而很好地实现对操作器单元30的水平位置进行限制的功能。

另外，每个操作器单元30的LED 29都被壁部32a从四个方向完全覆盖，并且壁部32a是由不透明树脂制成的。结果，防止由LED29发出的光泄漏到外部，并且根据穿过操作器单元30的半透明部分37的光能够可靠地可视识别出每个操作器单元30的按压状态。

本实施例每个操作器单元30的键顶31被构成为在垂直于底板20的方向上做枢转运动，但并不限于此。可将本发明应用于任何操作器单元30，只要它们被构成为在水平方向以外的其他方向上相对于底板20枢转。

如图5A所示，其中在平面图中示出了根据上述实施例的变形的操作器单元，可将每个键顶31构成为通过两个枢轴35来连接到外壳32，在这两个枢轴35之间插入键顶31使其在平行于外壳32的垂直方向上枢转运动。可选的是，可将键顶31通过三个或更多个有适当间距的枢轴(未示出)或通过一个沿键顶31的整个周线提供的枢轴(未示出)而连接到外壳32。

本实施例每个操作器单元30的框架部分被连续地连接在一起而没有任何断开，从而沿着其整个周线延伸。由于只要求框架部分用来限制外壳32的水平位置，所以框架部分39之间可能会有不连续。可以将框架部分形成为框架形状之外的其他形状。适于与操作器单元插入孔1 2接合并具有在四个方向上限制外壳32运动的功能的多个部分被相对于外壳32固定地提供。框架部分39可被形成为在平面图中观察到的圆形或椭圆体形状以及方形或矩形形状。在将框架部分形成为圆形形状的情况下，提供至少三个相隔的限制部分就足够来限制外壳32的水平运动。

尽管无法实现形成在键顶31的整个周线上的具有恒定宽度的空隙S所实现的优点，仍然可以采用图5B中的平面图所示的根据另一变形的操作器单元。在该操作器单元中，枢轴35从外壳32的壁部32a1的上端32aa延伸，并被提供在与上端32aa相同或更高的垂直位置上。虽然由于枢轴35的存在而在框架部分39中形成了不连续，但是由于恰好将框架部分的一段39b提供在了壁部32a1的一侧，所以能够没有任何问题地限制外壳32在四个方向上的位置运动。

应当注意，在上述实施例中的每个操作器单元30的键顶31都能够由合成橡胶形成。在图5A所示的布置中，键顶31在平行于外壳32的方向上垂直枢转，键顶31和枢轴35都能够由合成橡胶形成。即使在这样的布置中，也不用担心键顶31与操作器单元插入孔12接触，因此能够容易地获得改善操作感的优点。

Claims (5)

1.一种用于电子设备的面板操作器结构，包括：

多个操作器单元；

底板；

操作面板，其形成有安装孔，在所述安装孔的每一个中安装所述多个操作器单元与其相对应的一个，所述操作面板与所述底板平行布置；以及

开关，其每一个都具有驱动部件，所述开关被布置在所述底板上靠近所述操作面板的一侧以分别对应于多个操作器单元，

其中，所述每一个操作器单元包括：外壳；键顶，其适于在受到按压/释放操作时以不平行于所述底板的方向相对于外壳枢转；以及致动器，其适于与键顶一致运动以压下并驱动一个相应开关的驱动部件，并且

其中，所述多个操作器单元每一个的外壳都固定地配备有一个在形成于所述操作面板中的一个相应安装孔中安装的水平位置限制单元，所述水平位置限制单元适于在平行于所述底板的方向上限制所述操作器单元的位置。

2.如权利要求1所述的面板操作器结构，其中所述多个操作器单元每一个的键顶被构成为在对应的一个安装孔中处在所述水平位置限制单元内部的一个位置上做枢转运动。

3.如权利要求1所述的面板操作器结构，其中所述多个操作器单元每一个的外壳都固定地配备有一个垂直位置限制单元，所述垂直位置限制单元被插入到所述操作面板和所述底板之间并适于在垂直于所述底板的方向上限制所述操作器单元的位置。

4.如权利要求1所述的面板操作器结构，其中所述多个操作器单元每一个的键顶通过枢轴连接到所述外壳来做枢转运动，并且该枢轴被插入到所述操作面板和所述底板之间。

5.如权利要求1所述的面板操作器结构，包括：

发光单元，其被布置在所述底板上靠近所述操作面板一侧的表面上以使得每一个发光单元都对应于所述多个操作器单元相关联的一个，

其中，所述多个操作器单元每一个的键顶都配备有一个半透明部分，从对应的一个发光单元发出的光通过该半透明部分穿过，并且

其中，所述多个操作器单元每一个的外壳都由不透明材料制成并包括其壁部，所述壁部适于与所述底板上靠近所述操作面板一侧的表面接触并适于包围着所述发光单元和所述开关。

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