CN101840801B - 控制按钮组件和控制面板组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制按钮组件，包括：至少部分半透明或透明的控制按钮、累计球、以及位于所述累计球内控制按钮后面的光源，由此所述光源发出的光在整个累计球范围基本上均匀地分布，改进了所述半透明或透明部分的基本均衡的照明；还提供一种控制面板组件，包括：多个控制按钮，各具有带中心的面，大致设置在各所述控制按钮的所述中心处的光源，多个开关，至少一个开关设置在各所述控制按钮的外部，所述开关对按压所述控制按钮提供机械阻力，构造成对按压所述控制按钮提供所需阻力的弹簧，所述弹簧从所述开关分开并构造成大致平衡所述开关的所述机械阻力，从而提供各所述控制按钮的大致均匀操作，其中，各所述弹簧均包括啮合所述控制按钮和延伸出所述控制按钮的外部的多个弹簧臂中的一个的底座，所述多个弹簧臂绕所述底座定位，以在所述控制按钮被按压时平衡所述开关的所述机械阻力，其中，各所述弹簧臂与从所述控制按钮中的另一个延伸的至少一个弹簧臂一体形成，所述弹簧臂形成适于单独地移动所述开关的弹簧臂一体网络。

Description

控制按钮组件和控制面板组件
本申请是申请日为2006年7月14日、申请号为200610125779.5、名称为“控制按钮组件和控制面板组件”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求2005年7月14日提出申请的U.S.临时申请No.60/699,162为优先权。
技术领域
本发明涉及控制按钮组件和控制面板，尤其涉及照明控制面板。
背景技术
照明控制按钮被广泛使用。传统的控制按钮包括光源和开关。典型地以图标、字母、数字或其它符号的形式在按钮中形成透明或半透明窗口。通常，光源(诸如LED)和开关(诸如按钮微动开关)安装在位于控制按钮下方的电路板上。理想的是将开关放置在按钮中心，使得按压按钮时开关的机械阻力不会引起按钮倾斜或弯曲。如果按钮偏离中心，按压控制按钮中心可能引起按钮相对于机械开关产生倾斜。这种倾斜降低了控制按钮的美观感，并且可能引起控制按钮相互约束，由此妨碍了平滑操作。再理想的是将光源设置在按钮下方的中心，使得光线出现在按钮中心。偏离中心的光源可能引起窗口部分比其它部分发光更亮。这可能降低按钮的美观感，并且可能难以看到整个符号。
正如所了解到的那样，理想的是将开关和光源都安装在控制按钮的中心。不幸的是，传统的控制按钮组件没有为安装在按钮中心的开关和光源提供足够的空间。
发明内容
本发明提供了一种照明控制按钮，其偏心开关和按钮弹簧配置成当按压该按钮时使该开关的机械阻力基本上得以平衡。
在一个实施例中，开关是具有直接接触控制按钮部分的杆的传统的按钮开关。在该实施例中，按钮弹簧可以包括直接啮合该按钮的底座和以平衡该开关的机械阻力的配置而围绕该底座设置的多个弹性臂。这些弹性臂可以由其它弹性元件代替，这些弹性元件诸如是在按钮和控制面板之间延伸的橡胶带或从该电路板延伸的弹性脚。
在另一实施例中，按钮弹簧包括一体的反射器。该反射器可以集成在该底座中，例如具有限定啮合该按钮的表面的边缘。
在一个实施例中，控制按钮包括位于按钮大致中心位置的光源。该光源可以是传统的LED。该LED(或其它光源)可以被固定，并且当按压该控制按钮时，反射器可以在光源上方移动，例如正如反射器与按钮弹簧相结合的上述实施例那样。光源可以安装在电路板上，并且可以是沿与控制按钮的行进方向相一致的轴线延伸的圆柱体。
在第二个方案中，本发明提供了一种控制按钮，其光源至少部分地包含在累计球内。在一个实施例中，累计球包括有点类似杯状的漫反射表面，该漫反射表面与按钮的后表面协同作用，从而使光源发出的光在整个累计球中得以大致均匀地分布。
在一个实施例中，控制按钮包括半透明窗口，通过该半透明窗口可以看见从累计球内部发出的光。该半透明窗口可以设置在其它不透明按钮内，可以构形成限定出图标、字母、数字或其它符号。这种结构可以使基本上不透明的符号与透明的按钮的其余可视部分实质上相反。
在另一实施例中，累计球至少部分集成在按钮弹簧中。在一个实施例中，该累计球包括与按钮弹簧集成在一起的杯状的漫反射表面。该反射表面可以包括限定与该按钮相接合的表面的边缘。
本发明提供了一种按钮组件，其为甚至是大致为偏心的开关提供了均匀和平衡的驱动。在光源的应用中，本发明采用了极居中设置的光源，其导致在按钮窗口范围上极均衡的光分布。在结合累计球的应用中，进一步地提高了散射光分布。
本发明的这些以及其它目的、优点以及特征将参考当前实施例的详细描述以及附图得到更容易地理解。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的控制面板组件的正面的图片。
图2为分别示出某些一般部件的局部拆开的控制面板的图片。
图3为控制面板的背面的图片。
图4为电路板的正面的图片。
图5为安装了按钮的控制面板的背面部分的放大图片。
图6为安装了按钮并且按钮弹簧就位的控制面板的背面部分的放大图片。
图7为按钮弹簧就位的电路板部分的放大图片。
图8为表示单个按钮组件部件的电路板部分的放大图。
图9为表示按钮正面的图片。
图10为表示按钮背面的图片。
图11为表示单个按钮组件的控制面板组件部分的图片。
图12为通过按钮组件中心的截面图。
图13A为表示本发明可选择的实施例的分解透视图。
图13B为图13A的可选择的实施例的侧面正视图。
图14为根据本发明第二技术方案的累计球的视图。
图15A为累计球的第一可选实施例的视图。
图15B为累计球的第二可选实施例的视图。
具体实施方式
图1-12示出根据本发明一实施例的控制按钮组件。结合用于空气处理系统(未示出)的控制面板组件10(见图1)对本发明进行描述。可是本发明并不限于用于空气处理系统。相反，在基本上任何类型的系统的控制中都可以很容易地结合本发明。
控制面板组件10通常包括控制面板12、电路板14和多个控制按钮组件16a-c和18a-b(见图1和2)。在示出的实施例中，控制面板12通常是传统的控制面板。正如尽可能地在图2中所显示的那样，控制面板12限定了配置用来容纳各种按钮组件18a-b和16a-c的多个按钮开孔80a-e。控制面板12还限定了多个复位开孔82a-c，其提供了到安装在控制面板12后面的电路板14上的滤波器复位开关84a-c的入口(图4)。现在参考图3，控制面板12包括围绕每个按钮开口80a-e的向后延伸的凸缘86a-e、多个向后延伸的螺旋凸起部88以及多个向后延伸的LED轴套90。在该示出的实施例中，含有由安装在电路板14上的LED所照明的各种文字、符号和各种半透明部分94的贴花纸92覆盖控制面板12的正面。该控制面板12还可以包括红外线窗口96，允许红外遥控器(未示出)发出的信号穿过该控制面板12到达安装在电路板14上的红外传感器(未标示)。控制面板12的这种设计和结构可以根据应用而不同。
示出的实施例的电路板14通常也是传统的电路板，因此不对其进行详细地描述。电路板14安装在控制面板12的后表面。电路板14支承有包括开关20a-b和22a-c、按钮组件LED 24a-c和各种其它LED 98的各种电子部件。正如下面详细描述的那样，电路板14还在控制面板12后面适当的位置装设按钮26a-c和按钮弹簧28。
也许最好如图1所示，示出的实施例的控制面板组件10包括五个控制按钮组件，这五个控制按钮组件包括示出的三个按钮组件16a-c以及未示出的两个按钮组件18a-b。按钮组件18a-b通常是传统的按钮组件，并且每个按钮组件包括安装在电路板14上的居中设置的开关20a-b(见图2和4)。居中设置的开关20a-b为这些按钮组件18a-b提供均匀、平衡的感觉。相应地，这些按钮组件18a-b可以结合通常传统的按钮弹簧21(见图2)。因为按钮组件18a-b通常是传统的按钮组件，因此在该申请中将不对此进行详述。
如上所述，按钮组件16a-c被照明。按钮组件16a-c通常是相同的，因此仅参考被照明的按钮组件16a对其做主要的描述。按钮组件16a通常包括开关22a、LED 24a、按钮26a和按钮弹簧28。在该实施例中，按钮组件16a安装在电路板14上的控制面板12后面。相应地，开关22a和LED 24a可以直接安装在电路板14上。可是这些部件不需要安装在电路板上，可以随意安装在其它支撑结构上。该实施例的开关22a是传统的按钮微动开关，其直接焊接在电路板14上。开关22a包括伸入与按钮26a相啮合的杆30(见图12)。在该实施例中，杆30在圆周壁66(以下将描述)的向后的范围内啮合按钮26的后表面27。开关22a可以随意由可选类型开关所代替。在该实施例中，LED 24a是传统的5mm发光二极管，其直接焊接在电路板14上。正如所示出的那样，LED 24a包括通常是圆柱形的发光部分25，其设置成在按钮行进方向(即当按压时按钮移动的方向)上延伸。正如下面更详细描述的那样，当按钮26被驱动时，这允许反射器相对于LED 24a移动。LED的尺寸和类型可以随意地根据应用而不同。LED 24a可以基本上由满足应用具体参数的任意光源代替，诸如白炽灯照明、电子放电灯照明以及发光聚合物。可是，并不是所有的这些可选择的光源都可以提供与累计球相同等级的性能。在该实施例中，LED 24a位于按钮26的大致中心。其结果是，按钮组件16a享有具有居中设置在按钮26a上的光源的美观和功能上的收益。
在该示出的实施例中，按钮26a通常是具有不透明部分60和半透明部分62(见图9和10)的传统的按钮。半透明部分62将由诸如LED 24a之类的内部光源照明。不透明部分60可以限定能看见半透明部分62的一个或多个开孔68。该半透明部分62可以配置成限定图标、字母、数字或其它符号。正如所示的那样，按钮26a可以包括盘状衬垫64和向后延伸的圆周壁66。衬垫64设置有用于推动按钮26a的表面，并且还可以包括半透明部分62。可以使用各种传统技术和设备的任何一种来制造按钮26a。例如，在该示出的实施例中，使用传统的双注射(two-shot)注入成型工艺来制造按钮26a，在该制造工艺中，按钮26a的不透明部分(具有开孔68)成型在第一注射中，半透明部分62在第二注射中成型在不透明部分60上。可选择的是，半透明部分62可以由安装在衬垫64后面的分离的半透明部件(诸如半透明盘(未示出))限定。按钮26a可以包括与按钮轴套86a中的对应沟槽71相接合的多个翼片70，用来确保将按钮26a正确地安装和对准在控制面板12内。每个按钮26a-c和按钮轴套86a-e可以包括不同形状的翼片70和沟槽71，以确保正确的按钮26a-c安装在正确的按钮开孔80a-e中和正确的方位上。在另一可选实施例中，该结构可以基本上相反。在该可选择实施例中，可以通过一个或多个不透明部分来限定符号，并且该不透明部分可以至少部分地由一个或多个半透明部分所围绕。
在该实施例中，设置单个按钮弹簧28作为所有三个照明按钮组件16a-c(见图6-8)的弹簧。如果可以的话，可以为每个按钮组件16a-c设置单独的按钮弹簧。示出的按钮弹簧28通常包括多个按钮底座32a-c、多个弹性臂34a-k以及多个安装轴套36a-e。三个按钮底座32a-c配置成啮合每个按钮26a-c的后表面27。底座32a-c符合对应的按钮26a-c的大体形状，使得在底座32a-c和每个按钮26a-c之间具有可靠接触。在该实施例中，每个按钮26a-c的后表面27是圆形的。相应地，每个底座32a-c通常是圆形的。可是，示出的实施例中的每个底座32a-c包括容纳开关22a-c的不规则部分44a-c。该不规则部分44a-c的尺寸、形状和结构可以随意地根据不同的应用而不同——可以理解成底座的具体形状可以影响反射器(以下将描述)的操作。安装轴套36a-e为将按钮弹簧28安装到控制面板12和电路板14上提供了一种结构。在该实施例中，安装轴套36a-e安装在从控制面板12延伸的螺旋凸起部88上。该按钮弹簧28可以包括诸如轴套36a-d之类的全轴套或者诸如轴套36e之类的部分轴套。安装轴套36a-e可以由其它合适的安装元件所代替。弹性臂34a-k在安装轴套36a-e和底座32a-c之间延伸。弹性臂34a-c延伸到底座32a，支撑臂34d-f延伸到底座32b，且支撑臂34g-i延伸到底座32c。弹性臂34a-k沿着不规则路径设置，选择该不规则路径用来提供抵消或平衡驱动该开关所需的力的弹簧拉力。同时，弹性臂34a-k配置成提供给按钮26a-c恰当的拉力。例如，开关22a和弹性臂34a-c位于关于底座32a径向对称的位置。可是，弹性臂34a-k不需要在径向对称位置隔开。虽然如此，通过变化硬度或改变弹性臂的个数和位置，按钮弹簧28可以提供对开关阻力的平衡。如果需要的话，按钮弹簧28可以包括支撑柱52a-b，以使选择弹性臂34e、34g和34h变硬。支撑臂34a-k精确的尺寸、形状和结构可以随着给按钮提供所需应力的应用的不同而不同，只要这时提供给开关理想等级的平衡。在一些应用中，支撑臂34a-k可以由具有平衡该开关并且提供理想按钮压力的恰当特性的弹性膜而代替。该弹性臂还可以由其它弹性元件所代替。例如，弹性臂可以由在按钮26a-c和控制面板12之间延伸的可拉伸的弹性带(未示出)所代替。正如另一个示例所示，弹性臂可以由从电路板14延伸的可压缩的弹性脚(未示出)所代替。
在该实施例中，每个底座32a-c包括一体的反射器38a-c。每个反射器38a-c限定安装在对应LED 24a-c上的中心开孔40a-c。开孔40a-c可以具有比对应LED 24a-c的外径稍大一些的内径，以使光泄漏最小化。反射器38a-c可以是基本上任意一种反射器。可是，在一个实施例中，反射器38a配置成与按钮26a的后表面26a相协作，以限定累计球。在该实施例中，反射器38a-c和按钮26a-c的后表面是漫反射的，因此提供了光的漫反射。相应地，累计球用于散射累计球内的光，而不是将光汇聚在按钮26a中的窗口上。在结合的实施例中，反射器38a-c可以由具有可显著反射光源发出的光的颜色的材料制成。例如，反射器38a-c可以是白色的，或者可以对应于光源发出的光的颜色。在可选择的实施例中，按钮26a的内侧后部上的半透明层可以由白色材料代替。这可以提高累计球的性能。在该可选择实施例中，透明或半透明窗口可以包括在白色材料中，以限定希望的符号。
在该实施例中，例如按钮弹簧28上的各种元件通过单个注入成型工艺一体形成。按钮弹簧28可以由ABS或能提供理想按钮压力的合适弹性的其它材料模制而成。尽管在该实施例中是模制而成，该按钮弹簧28可以使用其它技术制成。
在可选择实施例中，反射器可以与按钮弹簧相分离。该可选择实施例的方案在图13A和13B中示出。在该示出的实施例中，反射器38a’可以相对于光源例如电路板14’或其它支撑结构固定安装。在该实施例中，反射器38’安装在LED 24’周围的电路板14’上，并且配置成安装在底座32’内。按钮26’可以以与上面列出的基本上相同的方式安装在按钮轴套86’中的控制面板12’内。底座32’由配置成使开关22’得以平衡的弹性臂34a-c’所支撑。轴套32’通常为管状，其提供啮合按钮26′的表面，同时围绕反射器38’的外径安装。这允许在操作按钮26’时底座32’相对于固定的反射器38’移动。在反射器38’和底座32’之间可以存在封闭的安装，以使光泄漏最小化。
如果需要的话，累计球可以结合在需要漫射照明的其它控制面板应用中。例如，累计球可以结合入控制面板上的被照明的图像中，即使当该图像并未包含在按钮或诸如图2所示的半透明元件94之类的其它控制部件内。这在光源并没有居中设置在被照明的元件后面(例如半透明或透明部分)的应用中尤其有用。该累计球限定光源周围一般为封闭的空间，不包括被照明的透明或半透明部分。该封闭的空间的内部表面漫反射光源发出的光。在一个实施例中，累计球由反射器38”和控制面板12”后表面部分13”(见图14)所限定。正如所示出的那样，反射器38”和LED 24”可以安装在位于控制面板12”后面的电路板14”上。在该实施例中，反射器38”具有漫反射光源LED 24”发出的光的表面39”。类似地，控制面板12”后表面的对应部分漫反射光源LED 24”发出的光。例如，反射器38”和控制面板12”后表面的对应部分13”可以都是白色的，以提供所有可见光的漫反射。以这种方式，反射器38”和控制面板12”后表面的对应部分13”将在累计球内均匀地分布光，并且提供给透明或半透明部分62”散射的、均匀的照明。在一些应用中，理想的是使累计球的内部更趋近球形。在图15A所示的可选择的实施例中，反射器138具有环绕LED 124的更趋近球形的形状。在该实施例中，控制面板112在其后表面上包括球形区域113，以完成该球形。图15B示出包括隔开的插入物215以在LED 222周围辅助限定该球形的另一可选择的实施例。在该实施例中，反射器238限定出了近似一半的累计球。插入物215安装在控制面板212的后面，例如在安装轴套280中。整个插入物215可以是半透明的(正如所示)，或者其可以包括理想地使光从累计球穿过的开口或半透明区域。
以上描述是本发明当前实施例的描述。在不脱离附带的权利要求中所限定的本发明的精神和更广泛的技术方案的条件下，可以进行各种替换和改变，其中根据包括等效物的教义的专利法的原则对附带的权利要求进行了解释。任何权利要求的单数元件的参考例如使用术语“一个”、“一个”、“该”或“所述”不能解释成对该单数元件的限制。

Claims (22)

1.一种控制按钮组件，包括：
至少部分半透明或透明的控制按钮；
累计球；以及
位于所述累计球内控制按钮后面的光源，由此所述光源发出的光在整个累计球范围基本上均匀地分布，提供了所述半透明或透明部分的基本均衡的照明，
其中所述累计球包括漫反射表面，
其中所述控制按钮包括面对所述光源的漫反射表面，所述累计球的所述漫反射表面和所述控制按钮的所述漫反射表面协同作用，使光源发出的光基本上均匀地在整个所述累计球上分布。
2.如权利要求1所述的控制按钮组件，其中所述控制按钮包括半透明窗口，通过该窗口可以看见从累计球内发出的光，所述控制按钮进一步包括环绕所述半透明部分的不透明部分。
3.如权利要求1所述的控制按钮组件，进一步包括按钮弹簧，至少部分所述累计球结合入所述按钮弹簧中。
4.如权利要求1所述的控制按钮组件，进一步包括按钮弹簧，所述累计球包括与所述按钮弹簧一体形成的杯状的漫反射表面。
5.一种控制按钮组件，包括：
至少部分半透明的控制按钮；
至少部分设置在所述控制按钮后面的累计球；
设置在所述累计球内所述控制按钮后面的光源；
设置在所述控制按钮后面的开关，所述开关对按压所述控制按钮提供机械阻力，
其中所述控制按钮包括面对所述光源的漫反射表面。
6.如权利要求5所述的控制按钮组件，其中所述累计球包括面对所述光源的漫反射表面。
7.如权利要求6所述的控制按钮组件，其中所述光源设置在所述控制按钮的大致中心。
8.如权利要求7所述的控制按钮组件，其中所述开关相对于所述控制按钮偏心设置；并且
进一步包括弹簧，所述弹簧配置成使所述开关的所述机械阻力基本上得以平衡，由此提供所述控制按钮组件的基本上均衡的操作。
9.如权利要求8所述的控制按钮组件，其中所述弹簧包括一体的反射器，所述反射器配置成与按钮的漫反射表面相协作，以限定所述累计球。
10.如权利要求9所述的控制按钮组件，其中所述反射器是杯状的，并且所述反射器的边缘限定啮合所述控制按钮的底座。
11.如权利要求10所述的控制按钮组件，其中所述开关设置在所述累计球的外部。
12.如权利要求5所述的控制按钮组件，还包括反射器，其中所述开关设置在所述反射器的外部。
13.如权利要求12所述的控制按钮组件，还包括弹簧，其中在所述弹簧对按压所述控制按钮提供所需的阻力时，所述开关保持固定。
14.如权利要求13所述的控制按钮组件，其中所述反射器是杯形的。
15.如权利要求14所述的控制按钮组件，其中所述弹簧包括多个从所述反射器朝外延伸的弹簧臂。
16.如权利要求15所述的控制按钮组件，其中所述弹簧臂延伸出所述控制按钮的外部。
17.如权利要求5所述的控制按钮组件，其中所述开关包括杆，所述控制按钮直接接触所述杆。
18.如权利要求5所述的控制按钮组件，其中所述开关具有除操作所述光源以外的功能。
19.一种控制面板组件，包括：
多个控制按钮；
至少部分地设置在各控制按钮后面的累计球；
大致设置在各所述控制按钮的中心处且在各所述累计球内部的光源，各所述控制按钮包括面对所述光源的漫反射表面；
多个开关，至少一个开关相对于各所述控制按钮偏心设置，所述开关对按压所述控制按钮提供机械阻力；
构造成对按压所述控制按钮提供所需阻力的弹簧，所述弹簧从所述开关分开并构造成大致平衡所述开关的所述机械阻力，从而提供各所述控制按钮的大致均匀操作，其中，各所述弹簧包括与所述控制按钮中的一个啮合的底座和在所述控制按钮外部延伸的多个弹簧臂，所述多个弹簧臂绕所述底座定位，以在所述控制按钮被按压时平衡所述多个开关中的一个的所述机械阻力；
其中，各所述弹簧臂与从所述控制按钮中的另一个延伸的至少一个弹簧臂一体形成，所述弹簧臂形成适于独立于所述开关移动的弹簧臂的一体网络。
20.如权利要求19所述的控制面板组件，其中各所述开关是具有杆的按钮开关，所述杆在所述控制按钮上的偏心位置处接触所述控制按钮的一部分。
21.如权利要求20所述的控制面板组件，其中各所述弹簧包括用于朝向所述控制按钮反射由所述光源发射的光的反射器。
22.如权利要求21所述的控制面板组件，其中各所述反射器与接合所述控制按钮的所述底座一体形成，其中所述底座和所述反射器独立于所述开关移动。
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