CN101741370A - 触摸开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸开关，这种触摸开关不但能够改善触摸开关本身的操作稳定性及可靠性，而且还能保证装有这种触摸开关的机器设备的操作方便性、可靠性及外观美观性。本发明的触摸开关中用于使导电性感应部件(30)和印刷基板(19)之间实现导通连接的连接部件(30a)，感应部件和连接部件构成一体，且连接部件具有弹性作用，感应部件压紧在人进行开关操作的外壳(17)上。这样，对于人的开关操作时的静电容量的检测偏差可以降低，而且感应部件可以通过简单的构造固定到印刷基板上，组装偏差可以降低，产品可靠性可以得到提高。

Description

触摸开关

技术领域

本发明涉及一种通过检测人体所带有的静电容量来进行开关操作的触摸开关、以及在机门等处设有这种触摸开关的电冰箱。

背景技术

近年来，随着家用电器功能的多样化，设在家电设备等的表面部分上的开关数量也在不断增多。从方便操作及减小操作部分以实现合理性的观点出发，通常使多个操作开关设置成尽可能接近，实现集中配置。

日本专利公开文件2007-040660中就示出了这样的实例，该文献中示出了与电冰箱中的多个操作开关相关的技术。

图10中示出了这一现有电冰箱中的控制基板单元的外观示意图。

如图10中所示，控制基板单元1中设有控制基板2和开关部件3，开关部件3中设有用于设定电冰箱内的库内温度等的3个操作开关。

组装时，控制基板单元1通过安装到设在机门的部分前表面上的厚装饰板4而设置到电冰箱机体5上。

具体地说，控制基板单元1安装在厚装饰板4的背面，厚装饰板4上设有3个沿纵向排列的开口部分6，开关部件3中的3个开关分别插入到上述的开口部分6中。

这样，这3个开关就会暴露在机门的前表面外，用户通过任意地按压这3个开关，就可以启动所希望的功能。

另外，虽然图中没有示出，电冰箱的多个操作开关一般与用于控制电冰箱操作的电子电路板一起设置在电冰箱中。换句说话，上述的多个操作开关一般作为含有电子电路基板等部件的操作单元的一部分设置在电冰箱中。

此外，为了让用户了解设定温度等信息，还需要设置用于显示信息的显示单元。考虑到用户操作时的观察方便性及电子部件的设置效率等因素，一般还要求显示单元及操作开关与操作单元构成一体后设置在电冰箱中。

但是，在上述的现有技术中，由于用作开关部件3的开关是按键型开关，操作时需要用力按压，故存在着以下的问题。即，操作时的方便性及可靠性不尽人意，且开关的表面要从机门的表面凸出。开关凸出时，各个开关安装后的姿势可能因为安装时的误差而不齐，有损机门表面的外观美观。

为了解决按键型开关所具有的上述问题，虽然有人提出了通过检测人体静电容量来进行开关操作的触摸开关方案，但是对于为了发挥出实际安装有这样的触摸开关的机器的操作方便性、可靠性及外观美观性而需对触摸开关本身或者设置有触摸开关的机器侧应该进行的改善措施等方面，至今为止并没有具体地提及。

发明内容

本发明旨在解决改善现有技术中存在的上述问题，其目的在于提出这样一种开关构成，这种开关构成首先能够改善触摸开关本身的操作稳定性和可靠性，其次能够保证安装有这样的触摸开关的机器设备的操作性、可靠性及外观美观性。

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的触摸开关中设有使导电性感应部件和印刷基板进行导通连接的连接部件，所述感应部件和所述连接部件构成一体，所述连接部件具有弹性作用，所述感应部件通过压紧在用户进行开关操作的外壳上来进行人体静电容量检测。这样，通过使感应部件和所述连接部件构成一体，可以维持从感应部件至印刷基板的导电性。另外，通过同时使连接部件具有弹性作用，外壳和感应部件之间的接触偏差可以降低，可以在不产生作业负担的情况下降低组装偏差，触摸开关的可靠性可以得到提高。

本发明产生的技术效果如下。本发明的触摸开关中由于感应部件和所述连接部件一体构成，所述连接部件又能产生弹性作用，因此用户在进行开关操作时的静电容量检测偏差可以得到降低，而且感应部件可以通过简单的构造固定到印刷基板上，从而可以降低组装误差，提高产品的可靠性。

本发明具体实施方式概述如下。本发明方案1中的触摸开关包括使导电性感应部件和印刷基板进行导通连接的连接部件，所述感应部件和所述连接部件构成一体，所述连接部件具有弹性作用，所述感应部件通过压紧在用户进行开关操作的外壳上来进行人体静电容量检测。这样，通过使感应部件和所述连接部件构成一体，可以维持从感应部件至印刷基板的导电性。另外，通过同时使连接部件具有弹性作用，外壳和感应部件之间的接触偏差可以降低，可以在不产生作业负担的情况下降低组装偏差，触摸开关的可靠性可以得到提高。

方案2为，方案1中所述的连接部件中的一部分形成折弯部。这样，与外壳发生接触的感应部件上将有按压压力作用到其上，感应部件和外壳之间可以实现紧密贴合，静电容量的检测稳定性可以得到维持。

方案3为，方案1或者2中所述的触摸开关设有形成感应部件的上表面部，所述上表面部的四角向下方折弯，形成起到与基板相连接的连接部件的4个脚部。这样，连接部件上将有柔软的弹力作用到其上，外壳和印刷基板之间的固定误差可以降低，外壳和感应部件之间的接触误差也能降低，检测精度可以得到提高。

附图说明

图1为本发明的实施例1中的电冰箱的斜视图，

图2为该实施例的电冰箱上的触摸开关的正视图，

图3为图2的纵截面图，

图4为触摸开关基板的正视图，

图5为图4的概要斜视图，

图6为图5的概要纵截面图，

图7为安装在外壳上的触摸开关基板的概略示意图，

图8为清洁触摸开关部时的示意图，

图9为本发明的另一个实施例中的触摸开关的概略图，

图10为现有电冰箱中的控制基板单元的外观示意图。

具体实施方式

(实施例1)

在图1中，电冰箱机体10的上部设有冷藏室，中间为蔬菜室，下部为冷冻室。冷藏室的前表面设有由枢轴14加以轴向支承、可以开闭的冷藏室机门11，蔬菜室的前表面设有可以拉出的抽屉式机门12，冷冻室的前表面上设有也是枢轴式可开闭冷冻室机门13。

冷藏室机门11的表面上设有触摸开关15，触摸开关15在人手触及这些开关时对人手的静电容量大小进行检测，实行改变各贮藏室的设定温度、设定快速冷冻模式、及设定通过在蔬菜室内产生臭氧来清除农药等残留物等操作。

由于触摸开关15检测的是人手触及时的人手静电容量，故可以消除因人手以外的静电容量引起的误操作。

触摸开关15设在在与枢轴相对的另一侧，亦即设置由枢轴14进行可旋转支承的冷藏室机门11中的自由端一侧。

另外，触摸开关15用与形成冷藏室机门11的表面构件亦即机门面材11a不同的其他部件加以构成。而且，触摸开关15在机门高度方向上设置成纵向较长的形状，触摸开关15和机门面材11a在左右方向上互相分隔开。

此外，触摸开关15设置在构成装饰板的外壳17上，外壳17设置成比机门面材11a朝前方凸出约1～2mm左右。

如图3中所示，触摸开关15中设有：被用户的手所触摸的树脂外壳17；和设在外壳17的后方的、带有导电性感应部件18的印刷电路板19。

基板19上的部件设置状况如图2及图3中所示。印刷电路板19的上部设有显示单元16，下部从上往下依次设有：用于设定冷藏室温度的冷藏室触摸开关15a、用于设定蔬菜室温度的蔬菜室触摸开关15b、用于设定冷冻室温度的冷冻室触摸开关15c、使冷冻室进行快速冷却的速冻触摸开关15d、向收藏在蔬菜室中的蔬菜放出规定量的臭氧从而清除掉沾附在蔬菜上的农药的臭氧触摸开关15e、对过滤器表面进行光照射使银离子产生出具有细菌分解能力的OH基(羟基)从而通过光动银对冷藏室进行除菌的光动银触摸开关15f。

外壳17的表面上贴有树脂薄膜17a，树脂薄膜17a中构成粘接面的背面17b被印制成银色。

另外，如图6所示，感应部件18的下表面18c上设有夹持部20，用于夹入与印刷电路板19进行导电连接的连接部件21。通过由感应部件18和夹持部20将连接部件21的一部分加以夹紧，使连接部件21固定到感应部件18上。

这样，通过使连接部件21的端部由夹持部20加以夹紧，不但可以维持导电性能，同时可以使连接部件21方便地在感应部件18上进行定位/支承，不产生作业负担，且可以降低组装偏差。因此，感应部件18和连接部件21可以紧密接触地实现支承/固定，组装过程产生的偏差可以得到降低，可靠性也可以得到提高。

夹持部20通过将感应部件18的一部分切开、扳起后形成的切开扳起部20来构成。

具体地说，感应部件18由金属材料制成，如图6中所示，其上表面18a大致为平面部，上表面18a的两端朝下方折弯并回折，形成折回部18b，折回部18b的两端再被切开/扳起，形成切开扳起部20。

折回部18b的形成过程为，先将上表面18a朝下方大致折弯成直角方向，然后再大致朝水平方向折回。

而且，连接部件21中的一部分跨越设在两侧上的切开扳起部20，从而得到支承、固定。这样，感应部件18和连接部件21可以实现互相紧密接触的支承、固定，从而降低降低组装中的偏差，而且由于感应部件18的上表面18a大致呈平面形，用户无论触及触摸开关15的哪个地方，都可以维持很高的检测灵敏度，因触摸位置不同而产生的灵敏度偏差也可以得到减少。

此外，连接部件21用具有弹性作用的部件构成，具体来说是用弹簧构成，弹簧21的端部被夹入到切开扳起部20中，进行固定。

另外，由于连接部件(弹簧)21是被夹入到切开扳起部20中的，从组装作业的角度来说，可以在进行定位的同时完成支承，将弹簧21支承固定到感应部件18上的过程中的作业误差也可以降低。

此外，被进行支承固定的弹簧21的一部分和切开扳起部20之间的接触部分还可以通过焊锡22来进行固定。这样一来，水进入到印刷电路板19内、引起接触部分生锈/腐蚀等现象可以得到防止，检测灵敏度和可靠性也能得道提高。

弹簧21的另一端穿过印刷电路板19后，由焊锡进行固定，将触摸操作信号送到控制单元中。

下面对位于感应部件18周围的、感应部件18检测到静电容量时发光的发光二极管23的设置构造进行描述。

如图5所示，感应部件18设置有多个，与触摸开关15a～15f相对应，各个感应部件18的周围设有由内壁24a和外壁24b构成的、呈双层构造的盒体24。盒体24固定在印刷电路板19上。

如图6所示，在内壁24a和外壁24b之间形成的空间部25中设有发光二极管23，感应部件18设置在内壁24a上。

空间部25中安装有呈水平状态的基板26，发光二极管23被设置/固定在基板26上。

也就是说，发光二极管23被安装成朝向垂直上方，而发光二极管23的发光强度又具有方向性，故射向盒体24的上表面方向的辉度较强，而射向内壁24a、外壁24b侧的辉度比上表面方向要弱。

而且，盒体24的内壁24a和外壁24b被制成带有颜色，从而使发光二极管的光不会泄露到外部。盒体24的上壁24c将空间部25的上表面堵塞住，这一上壁24c呈半透明状，使发光二极管23的光能够向外扩散。

这样，发光二极管23的光可以均匀透过上壁24c。另外，基板26上也可以安装上多个发光二极管23，这样可以进一步提高从半透明的上壁24c射出的光的均匀程度。

另外，在感应部件18通过弹簧21与印刷电路板19实现连接/固定的状态下，上表面18a位于盒体24的上表面24c的上方，感应部件18的下端部亦即折回部18b位于盒体24的上表面24c的下方。

在感应部件18和盒体24按照上述的位置关系固定到印刷电路板19上后，再将印刷电路板19固定在用户进行操作的外壳17的背面。固定时，感应部件18的上表面18a压紧到外壳17的背面17b上，见图7。

这样，由于上表面18a总是保持被弹簧21的弹力压紧在外壳17的背面17b上的状态，因此当用户接触外壳17上对应的特定区域时，其静电容量就能被检测出来，从而维持很高的灵敏度。

另外，当印刷电路板19固定在外壳17上时，如图7所示，由于感应部件18的上表面18a呈比盒体24的上表面24c稍稍向上方凸起的状态，也就是说在外壳17和盒体24的上表面24c之间稍稍留有一些间隙的情况下，感应部件18的上表面18a压紧在外壳17上进行固定，这样可以保证外壳17和印刷电路板19之间即使有些组装偏偏差也不会影响感应部件18和外壳17之间的压紧状态。

此外，由于感应部件18中的折回部18b位于盒体24中的上表面24c的下方(见图6)，因此，在将印刷电路板19固定到外壳17上时，可以防止感应部件18滑到盒体24的内壁24a的上方、使印刷电路板19无法嵌入、固定不到外壳17上的规定位置等情况的发生。

换句说话，通过使感应部件18形成先折弯、再回折的形状，就能实现对于盒体24的定位，组装作业的质量可以得到提高。

弹簧21的一端为卷绕成螺旋状的圈簧部21a，另一端为与圈簧部21a构成一体的直线状连接部21b。圈簧部21a的上部卡在切开扳起部20中实现固定，连接部21b通过焊锡固定在印刷电路板19上。

而且，圈簧部21的活动范围被设置在盒体24内。具体地说，在圈簧部21a的下端部由向盒体24的内侧凸起的凸出部24d挡住的状态下，连接部21b被固定在印刷电路板19上。

另外，盒体24不但使弹簧21实现定位，还兼作收容发光二极管23的收容部。

具体地说，安装有发光二极管23的基板26也被设置在朝内壁24a的内侧凸出的凸出部24d上。因此，凸出部24d不但提供了基板26的设置空间，而且通过将圈簧部21a设置在凸出部24d上还可以实现弹簧21的定位。

另外，通过将感应部件18中垂直向下的折弯部抵到盒体24中的内壁24a上以限制其活动范围，感应部件18相对于盒体24的安装位置偏差可以减小，检测灵敏度的偏差也可以降低，检测灵敏度可以提高。

接下来，对印刷电路板19固定在外壳17上之后的触摸开关15的工作情况进行描述。

触摸开关15被设置在冷藏室机门11上与枢轴相对的另一侧，通常被控制成只能在冷藏室机门11关闭的状态下操作。

具体地说，在冷藏室机门11关闭的状态下触摸(比方说)冷藏室触摸开关15a时，压紧在外壳17的背面的、与冷藏室触摸开关15a相对应的感应部件18即检测到其静电容量变化，使导通连接的弹簧21通电，将检测信号送到印刷电路板19，使相对应的发光二极管23连续发光或闪烁。发光二极管23的光照射到盒体24的半透明上表面24c上，再通过外壳17上与上表面24c对应的透明窗(附图中未示出)照射至外部，向用户显示出开关已被操作的情况。

显示单元16中的冷藏室设定温度显示部分通常显示出当前的设定温度，再触摸一次冷藏室触摸开关15a的话，即可以使冷藏室的设定温度发生改变。每触摸一次，可以使设定温度显示改变1℃。

亦即，就用于进行温度设定的触摸开关如冷藏室触摸开关15a、设定蔬菜室温度的蔬菜室触摸开关15b、设定冷冻室温度的冷冻室触摸开关15c而言，第一次的触摸操作使当前的设定温度显示出来，在规定时间内对同一触摸开关进行操作的话，可以使设定温度发生改变。

另一方面，各个贮藏室的温度设定开关以外的触摸开关亦即速冻触摸开关15d、臭氧触摸开关15e和光动银触摸开关15f则被控制成通过第一次触摸操作就能够改变设定模式。

另外，在邻接的触摸开关同时有输入时，则进行使双方的输入无效、并使对应的发光二极管23不发光的控制，这样可以防止误操作。

另外，进行上述操作控制的触摸开关15被设在外壳17上，外壳17设置成比冷藏室的机门11朝前方凸出，因此外壳17和冷藏室机门11之间的分界线上形成了落差部17c(见图1)。

另外，如图8中所示，在冷藏室机门11关闭的状态下用户用抹布等进行清洁的情况下，抹布在清洁操作有可能同时触及多个触摸开关15。在同时触及相邻的冷藏室触摸开关15a和蔬菜室触摸开关15b时，并不是将双方的触摸开关15a、15b的全部输入都作为无效，而是将首先被触及的开关信号输入，将第二个被触及的开关信号视为无效。亦即，在抹布从外壳17的上部滑向下部的情况下，冷藏室触摸开关15a的信号被输入，而蔬菜室触摸开关15b的信号则作无效处理。

在这样的情况下，由于冷藏室触摸开关15a是属于用于进行温度设定的触摸开关，即使抹布等产生违反用户意图的输入操作，在最初的输入状态下也只是显示出当前的温度设定情况，不会违反用户的意愿改变库内的设定温度。

在用户用抹布对电冰箱上部的冷藏室机门11进行擦拭/清洁的情况下，由于冷藏室机门面11和外壳17之间形成有落差部17c，从而可以有意识地诱导用户对冷藏室机门面11和外壳17分别进行擦拭。而且，如图8所示，用户的擦拭操作一般将抹布从上向下拭擦。为了防止这样的拭擦操作违反用户的意愿改变触摸开关15的当前设定模式，将显示单元16设置在最上部，显示单元16的下方呈上下方向地平排设置着用于进行温度设定的触摸开关15a～15c，再往下设置温度设定开关以外的、用于进行功能操作设定的触摸开关15d～15f。这样，即使抹布等同时触及相邻的触摸开关，也可以减少因擦拭清洁引起的误操作。

另外，在冷藏室机门11被打开时，机门开关(图中未示出)可以检测出开放状态，将触摸开关15的输入设置成无效。

这样，在关闭冷藏室机门11时即使人手在关闭操作过程中触及触摸开关15，可以防止违反用户的意向进行温度设定及功能操作设定，提高防止误操作的效果。

另外，在冷藏室机门11关闭的状态下，还可以设定成当特定的触摸开关(如光动银触摸开关15f)在规定时间内连续按下时则全部触摸开关15的操作被锁定，使开关操作变成无效，这样可以产生防止小孩的胡乱操作的效果。

另外，如图9所示，触摸开关的感应部件也可以采用其他的构造，如使金属制成的感应部件30的一部分起到连接部件30a的作用，将感应部件30和连接部件30a构成一体。

具体地说，上表面30b还是大致形成平面形状，压在外壳的背面上进行面接触，构成感应部，这一由上表面30b构成的感应部没有变化。但是，上表面30b的周围如图10中所示的那样形成起连接部件作用的4个脚部30a，各个脚部30a朝下方中直角折弯后固定在基板19上。

而且，位于基板19的上部的各个脚部30a的下部还在形成具有弹性作用的折弯部30c后，用焊锡固定到基板19上。

这样，由于折弯部30c能产生弹性作用，能使上表面30b设置成一边按压外壳17的背面一边发生接触，因此，在用户的手触及外壳17上的触摸开关15时，可以正确地检测出人手的静电容量，可以正常地完成冷藏室等的库内温度设定或者速冻等功能设定的操作。

而且，由于构成感应部件的上表面30b和构成连接部件的脚部30a形成一个部件，无需通过焊锡等进行固定，固定位置的腐蚀及生锈很容易防止，静电容量的检测不良也可以降低。另外，由于只有一个部件，制造成本也可以降低。

综上所述，本发明的触摸开关设有将感应部件和印刷电路板进行弹性连接的连接部件，且连接部件以夹入到感应部件中的形式加以固定，因此可以降低对人手静电容量的检测灵敏度偏差。本发明不但可以适用于电冰箱中，还可以适用于电冰箱以外的空调器等的温度设定及功能操作设定单元中。

Claims (3)

1.一种触摸开关，其特征在于包括：使导电性感应部件和印刷基板进行导通连接的连接部件，

所述感应部件和所述连接部件构成一体，

所述连接部件具有弹性作用，

所述感应部件通过压紧在用户进行开关操作的外壳上来进行人体静电容量检测。

2.如权利要求1中所述的触摸开关，其特征在于：所述连接部件中的一部分形成折弯部。

3.如权利要求1或者2中所述的触摸开关，其特征在于：设有形成感应部件的上表面部，所述上表面部的四角向下方折弯，形成起到与基板相连接的连接部件的4个脚部。

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