CN102142331B - 发光按键开关及其led安装法以及该开关的led防呆构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光按键开关之LED安装法，为一种使LED之封装体(62)能快速地植入或移出按键开关底面插槽(23)的组卸方法。另提供一种结构简单、组装快速、大幅降低制造成本的发光按键开关，其包括一开关座(2)、一结合在开关座(2)上的盖体(1)、及一设置在开关座(2)底下的LED(6)，其特征在于开关座(2)内部具有导光罩(22)，而底面具有一能相对入导光罩(22)内的插槽(23)，该插槽(23)可供LED(6)随时插入或拔出；又开关座(2)内的升降座(30)具有导光孔(34)能供导光罩(22)穿梭，使得升降座(30)能以导光罩(22)为中心而上下升降。其次，提供一种LED防呆构造，能使LED的封装体(62)插入插槽(23)时能易于辨认、不会错插及误接正负电极。

Description

发光按键开关及其LED安装法以及该开关的LED防呆构造

技术领域

本发明涉及一种发光按键开关之LED安装法、及该发光按键开关、以及该开关的LED防呆构造。 

背景技术

传统发光按键开关因使用方便，遂广泛地被运用在各种产品上作为电源启、闭用途，且藉由目视发亮或熄灭来确认产品是否运作，若使用在照明不足的地方，可作为指示位置的功用，关于这种内部设有发光体的按键开关，可参考下列专利文献1所示，或是参考本案图9所示，其由一能覆盖发光体(70)的底座(7)、一设置在底座上能往复活动的顶座(8)所组成。前述底座(7)中央设有一近似柱状结构以将底部光源向上投射的导光体(71)，在导光体(71)上再设置一能折射光线的透明板(72)，另在导光体(71)的周边各插置一金属端子(73、74)。前述顶座(8)的下半部是能上下往复作动的框体(81)，而上半部是与框体(81)扣合的透明盖体(82)，透明盖体(82)的底面下设置一印刷图文的透明片(83)。再者，上述发光体(70)是能设置在电路板(9)上的发光芯片。 

专利文献1：2007年11月8日公开的德国DE 10044077A专利案。 

上述专利文献1的按键开关具有以下的问题点： 

1.其组装过程是先将发光体(70)插置及固定在电路板(9)上后，再将组装好的按键开关插接及固定在电路板(9)上，并将发光体(70)覆盖着，因此组装作业分为二步骤完成，相对地，在维修拆解时也需要分二步骤实施，故组装比较麻烦；其次，发光按键开关的底座(7)内部极为复杂，结构极为精密，尤其底座(7)、导光体(71)与金属插接端子(73、74)、弹簧以及与框体(81)间的组装，必须具有经验丰富的组装人员及精密的加工机具来完成；基于上述，会造成施工步骤复杂、组装不易、组合时间过长、成本过高的缺点，为了克服该缺点，便成为本发明所欲解决的问题之一。 

2.上述底座(7)是透明材质，而且导光体(71)的底面对合在发光体(70)上，由于发光体(70)距离电路板很近，因此在进行焊锡作业时，往往会因助焊剂渗入导光体(71)下而造成导光效果降低，因此如何避免此一问题发生，便成为本发明欲解决的问题之二。 

3.上述透明板(72)需固定在导光体(71)及金属端子(73、74)上，为避免产生松脱，常以黏胶固定，唯如此一来，将使黏胶附着在导光体(71)上端而降低导光效果，故如何解决此一问题，便成为本发明欲解决的问题之三。 

4.上述导光体(71)是朝上垂直发光，因此顶座(8)的外围得不到光源，为克服此问题，便以透明板(72)来雾化导光体(71)的光线，使光源能够散射，但这将使光线强度减弱，导致顶座(8)的亮度不足，故如何解决此一问题，便成为本发明欲解决的问题之四。 

5.上述发光体(70)是发光芯片，制造成本高于传统LED(发光二极管)，又为了使发光体(70)能稳固嵌入导光体(71)下，有时更以黏胶固定，但黏胶会降低导光体(71)的导光效果，而且也会造成发光体(70)与按键开关间难以拆解，对日后维修大为不易，如此便成为本发明欲解决的问题之五。 

发明内容

为解决上述问题点，本发明其技术手段是这样实现的，其提供一种发光按键开关之LED安装法，尤指一种能将LED(6)之封装体(62)直接插入发光按键开关底面插槽(23)内固定、或能将LED(6)之封装体(62)由插槽(23)中直接拔离的组卸方法。 

本发明提供一种发光按键开关，其按键开关本体是由一开关座(2)、及一设置在开关座上的盖体(1)所组成，前述开关座(2)内设置LED(6)后便形成发光按键开关；所述开关座(2)是由一具有凹槽(21)的底座(20)、一扣接在底座(20)上的中空扣盖(50)、一设置在底座(20)内且能穿出中空扣盖(50)孔槽的升降座(30)、至少二个设在底座凹槽(21)上且顶抵着升降座(30)的压缩弹簧(40)、及至少二个与底座(20)固定结合且突出在底座下的插接端子(27a、27b)所组成；而上述盖体(1)是扣接在升降座(30)的顶部，并能随着升降座(30)一同往复升降；其特征在于：上述底座(20)之凹槽(21)底面具有一朝开口凸出的导光罩(22)，而在底座(2)的底面具有一能导入上述导光罩(22)内的中空插槽(23)，该插槽(23)至少能供一LED(6)封装体(62)插入固定；所述升降座(30)具有一贯穿的导光孔(34)，该导光孔(34)的底部开口能供上述导光罩(22)穿入，该升降座(30)能以导光罩(22)为中心而上下升降。 

根据上述的发光按键开关，所述二金属插接端子(27a、27b)的顶部是金属框架(271、272)，能左右对称并贴于底座凹槽(21)的内壁、且包围在中空座(30)的外围，而顶缘顶抵在中空扣盖(50)的挡环(53)下，使升降座(30)在二框架之间能进行往复升降动作，又二框架(271、272)的侧端各设置一弹片(273、274)， 该弹片在升降座(30)下降后能被触动、且能据以触压对方框架(272、271)的另一端缘(272a、271a) 

根据上述的发光按键开关，所述升降座(30)的导光孔(34)是由一能包容导光罩(22)的直孔(341)、及衔接在直孔(341)另端并渐次扩大的锥孔(342)所组成，而所述锥孔(342)是使光线能呈放射状分布的放射孔。 

根据上述的发光按键开关，所述底座(20)的两侧外壁面设有卡扣(281、282)，而中空扣盖(50)的两侧则设有与上述卡扣对应设置的扣耳(51、52)，二扣耳(51、52)具有扣孔以供上述卡扣(281、282)扣入固定。 

根据上述的发光按键开关，所述盖体(1)是由一侧壁设有扣孔(111)的透光内罩(11)、及一覆盖在透光内罩(11)上的外盖(12)所组成；而所述升降座(30)的顶端外壁，设置能扣接透光内罩扣孔(111)的卡扣(35)。 

根据上述的发光按键开关，所述压缩弹簧(40)的一端垂直套着底座凹槽(21)的第一凸柱(251)，而另端则垂直导入升降座(30)底面的对应孔(31)内，使得压缩弹簧(40)能直立顶推升降座(30)。 

根据上述的发光按键开关，所述扩张弹簧(41)是被夹置在C形夹固件(33)的两夹脚之间，该扩张弹簧(41)两端被夹迫下呈现外突弧形，又夹固件(33)是设置在升降座(30)底面的凹槽(32)内，两夹脚与弧形扩张弹簧(41)是裸露在凹槽(32)外；又所述底座的凹槽(21)中更设置能用于顶抵上述弧形扩张弹簧(41)的第二凸柱(252)。 

本发明提供一种发光按键开关之LED防呆构造，是一种能将LED(6)之封装体(62)直接插入发光按键开关底面插槽(23)内固定、及能将LED(6)之封装体(62)由插槽(23)中直接拔离的构造，其特征在于：所述插槽(23)的内壁至少设置二个对称且高度不同的挡阶(231)，而所述LED(6)的封装体(62)外壁至少设置二个对称且高度不同、并与上述挡阶(231)对应配合以防LED插置错误的阶层(621)。 

根据上述的发光按键开关之LED防呆构造，所述插槽(23)内壁至少设置二个能止挡在封装体(62)底下、以防封装体(62)脱落的防脱块(234)。 

藉由上述本发明的实施，能获至下列结果： 

1.本发明中，开关座(2)底面设置中空插槽(23)，所以LED(6)能迅速插入插槽(23)内或由插槽(23)中拔离；由于LED(6)拆换时不需拆解按键开关本体，所以按键开关本体可先大量生产制造，再依客户的需求安装不同的LED(6)，如此能降低生产成本、及增快交货期。其次，LED是向制造厂大量采购，因此质量可控制，所以能降低客户的采购成本。再者，按键开关本体构造简单，组装容易，即使是无经验的组装人员及没有精密加工机具的状况下，也能轻 易加以组合，让组装时间大幅缩短，日后也能易于拆解及维护保养。 

2.LED(6)与按键开关本体是同时焊接于电路板上，不需如同传统采二次加工，遂能减少制程成本；又中空插槽(23)是一供LED(6)插入的密闭空间，因此按键开关本体内部不会受到外界环境及加工时受到污染，又进入焊接加工时，导光罩(22)内的LED封装体(62)远离电路板，使助焊剂难以触及LED封装体(62)，故能避免旧式发光体易受助焊剂影响的问题再现。 

3.插拔式的LED(6)，不需要在按键开关本体内部设置连接脚，因此LED(6)可随时拆换，又可依客户的需求安装不同颜色LED或多色的LED；又LED与按键开关本体结合不需使用黏胶，导光罩(22)上也不需设置散光用的透明板，所以不会有黏胶影响透光、及需要透明板来散射光线，因此发光效果优于前案。 

4.升降座(30)的导光孔(34)能供导光罩(22)穿梭其间，而且升降座(30)能以导光罩(22)为中心而稳固上下升降，又导光孔(34)具有锥孔(342)能使导光罩(22)的光线以放射方式投射至盖体(1)，使盖体(1)能均匀发光，亮度足够。 

5.LED(6)能轻易地由插槽(23)中取出，因此容易分解，遂故障维修时能容易替换，又本发明的LED(6)是传统的发光二极管，成本远低于前案的发光芯片，因此经济效益优于前案。 

6.LED防呆结构，能帮助组装人员易于辨认、能快速插入、不会错插及误接正负电极，又当插槽(23)内壁具有防脱块(234)时，还能有效防止LED(6)脱落。 

7.根据实务需要，能将二个以上的LED(6)同时插入插槽(23)内，使整体亮度提升，或扩大发光面积，因此实施型态及变通性大于前案。 

附图说明

图1：本发明发光按键开关的立体图。 

图2：为图1发光按键开关的局部剖视图。 

图3：为图1的A-A断面图。 

图4：为图3之盖体与升降座的动作示意图。 

图5：为图1发光按键开关的立体分解图。 

图6：为图5开关座增设扩张弹簧的立体分解图。 

图7：为图5开关座与盖体的立体分解图。 

图8：本发明发光按键开关的另种实施型态剖视图。 

图9：专利文献1之发光按键开关的立体剖视图。 

1    盖体    11    透光内罩 

111  扣孔        112  水平挡缘 

12   外盖        2    开关座 

20   底座        21   凹槽 

22   导光罩      23   插槽 

231  挡体        232  导槽 

233  深槽        234  小止块 

235  子插槽      251  第一凸柱 

252  第二凸柱    261  短柱 

262  切缝        27a、27b 插接端子 

271、272 框架    271a、272a 端缘 

273、374 弹片    281、282 卡扣 

30   升降座      31   对应孔 

32   凹槽        33   夹固件 

34   导光孔      341  直孔 

342  锥孔        35   卡扣 

36   止环        40   压缩弹簧 

41   扩张弹簧    411  密集段 

50   中空扣盖    51、52 扣耳 

53   挡环        6    LED 

61   电极接脚    62   封装体 

621  凸体        7    底座 

70   发光体      71   导光体 

72   透明罩      73、74 金属端子 

8    顶座        81   框体 

82   透明盖体    83   透明片 

9    电路板 

具体实施方式

以下是依据图面所示的实施形态详细说明如后： 

如图1所示为本发明发光按键开关的立体图，图2所示为图1发光按键开关的局部剖视图，图3所示为图1的A-A断面图，图4所示为图3之盖体与升降座的动作示意图，图5所示为图1发光按键开关的立体分解图，图6所示为图5开关座之扩张弹簧的立体分解图。 

图1中揭示出本发明发光按键开关，其按键开关本体是由一开关座(2)、 及一设置在开关座上的盖体(1)所组成，前述开关座(2)内设置LED(6)后便形成发光按键开关。图2中揭示出发光按键开关的底面具有插槽(23)，且插槽开口朝下，本发明提供一种LED安装法，为一种将LED(6)之封装体(62)直接插入发光按键开关底面插槽(23)内固定、或能将LED(6)之封装体(62)顺利由插槽(23)中直接拔离的组卸方法。上述发光按键开关以LED(6)的电极接脚(61)焊接在电路板上，另以至少二支插接端子(27a、27b)插固在电路板上。 

而上述开关座(2)的构造如图2、3、5所示，其特征在于是由一具有凹槽(21)的底座(20)、一扣接在底座(20)上的中空扣盖(50)、一设置在底座(20)内且能穿出中空扣盖(50)孔槽的升降座(30)、至少二个设在底座凹槽(21)上且顶抵着升降座(30)的压缩弹簧(40)、及至少二个与底座(20)固定结合且突出在底座下的插接端子(27a、27b)所组成；而上述盖体(1)是扣接在升降座(30)的顶部，并能随着升降座(30)一同往复升降；上述底座(20)之凹槽(21)底面具有一朝开口凸出的导光罩(22)，而在底座(2)的底面具有一能导入上述导光罩(22)内的中空插槽(23)，该插槽(23)至少能供一LED(6)封装体(62)插入固定；另，所述升降座(30)具有一贯穿的导光孔(34)，该导光孔(34)的底部开口能供上述导光罩(22)穿入，该升降座(30)能以导光罩(22)为中心而上下升降。 

上述二金属插接端子(27a、27b)的构造如图6所示，其顶部是金属框架(271、272)，能左右对称并贴于底座凹槽(21)的内壁、且包围在中空座(30)的外围，而顶缘顶抵在中空扣盖(50)的挡环(53)下，使升降座(30)在二框架之间能进行往复升降动作，又二框架(271、272)的侧端各设置一弹片(273、274)，该弹片在升降座(30)下降后能被触动、且能据以触压对方框架(272、271)的另一端缘(272a、271a)，二弹片(273、274)的功能是使升降座(30)下降时达到稳定平衡作用，避免造成失衡。 

上述升降座(30)的构造如图3所示，其导光孔(34)是由一能包容导光罩(22)的直孔(341)、及衔接在直孔(341)另端并渐次扩大的锥孔(342)所组成，所述直孔(341)能供导光罩(22)穿梭，而锥孔(342)是使导光罩(22)导出的光线能呈放射状分布，并投射在整个盖体(1)下，让盖体(1)能均匀发光。 

又所述盖体(1)如图3、5所示，由一侧壁设有扣孔(111)的透光内罩(11)、及一覆盖在透光内罩(11)上的外盖(12)所组成；而所述升降座(30)的顶端外壁，设置能扣接透光内罩扣孔(111)的卡扣(35)；该盖体(1)能轻易地扣接在升降座(30)上，并与升降座一同往复升降。上述中，透光内盖(11)具有柔和光线的作用，而外盖(12)即使是非透明，该光线仍能由透光内罩(11)的水平挡缘(112)透射出，因此外盖(12)能以透明或非透明实施。又，藉助外盖(12)能掩盖透光内罩(11)的扣孔(111)，使盖体(1)整体外观更美观。 

上述中，底座(20)构造如图2、5所示，其两侧外壁面设有卡扣(281、282)，而中空扣盖(50)的两侧则设有与上述卡扣对应设置的扣耳(51、52)，二扣耳(51、52)具有扣孔以供上述卡扣(281、282)扣入固定，因此底座(20)与中空扣盖(50)的组合极为容易。再如图3所示，上述中空扣盖(50)槽孔能供升降座(30)穿出，但槽孔边缘的挡环(36)能阻挡升降座(30)底缘四周外突的止环(36)，使得升降座(30)无法脱离中空扣盖(50)。 

上述升降座(30)与底座凹槽(21)之间设有压缩弹簧(40)及/或扩张弹簧(41)，这两种弹簧都是用来复推升降座(30)，其中压缩弹簧(40)的构造如图5、6所示，其一端垂直套着底座凹槽(21)的第一凸柱(251)，而另端则垂直导入升降座(30)底面的对应孔(31)内，使得压缩弹簧(40)能直立地顶推升降座(30)。 

而扩张弹簧(41)如图3、6所示，是横躺地被夹置在C形夹固件(33)的两夹脚之间，该扩张弹簧(41)两端被夹迫下呈现外突弧形，又夹固件(33)是设置在升降座(30)底面的凹槽(32)内，两夹脚与弧形扩张弹簧(41)是裸露在凹槽(32)外；又所述底座的凹槽(21)中更设置能用于顶抵上述弧形扩张弹簧(41)的第二凸柱(252)。 

如图4所示，当操作者按压盖体(1)后，升降座(30)便被下压，这时扩张弹簧(41)将被压缩入于凹槽(32)内，当操作者不按压盖体(1)后，扩张弹簧(41)为了还原，便会复张而迫使升降座(30)上升，直至恢复呈图3所示的状态为止。在图4中也可以发现导光罩(22)已突升，这时LED(6)若发光，光线必由导光罩(22)沿着锥孔(342)的广角壁面投射而出，这比前案光线呈垂直投光的方式为优。 

再请参图3、4所示，本发明为避免LED(6)插置错误及误接正负电极，便设计出防呆构造，其在插槽(23)内壁至少设置二个对称且高度不同的挡阶(231)，而LED(6)的封装体(62)外壁则至少设置二个对称且高度不同、并与上述挡阶(231)对应配合的阶层(621)，如此便使LED(6)在插入前，让组装人员容易于辨认之外，更能快速组装及避免插置错误的问题出现。再者，所述插槽(23)内壁至少设置二个能止挡在封装体(62)底下、以防封装体(62)脱落的防脱块(234)。 

上述中，插槽(23)是由一扩张型的导槽(232)、及一接连在导槽(232)后的深槽(233)所组成，在深槽的内壁面则设置上述防呆构造的挡阶(231)。上述导槽(232)能让LED(6)易于导入深槽(233)内，而该深槽(233)是用于容纳LED封装体(62)，该深槽是渐次收敛的凹槽，所以与其配合的LED封装体(62)也必须由底至顶呈渐次收敛状；当LED封装体(62)导入深槽(233)后，仅留电极接脚(61)延伸出于插槽(23)外。 

其次，图7所示为图5开关座与盖体的立体分解图，其揭示出底座(20)的底面具有短柱(261)，该短柱中具有切缝(262)，而插接端子(27a、27b)能由短柱之切缝(262)中穿出，使该插接端子(27a、27b)在短柱(261)的夹持下而稳固且垂直不易变形。 

最后如图8所示，为另种发光按键开关的实施例剖视图，图中揭示的发光按键开关与上述相同，其中，插槽(23)内除了设有防止LED(6)误插的防呆构造外，更可根据实务需求，设计出供二个以上LED(6)插入固定的子插槽(235)，以扩大发光亮度或发光面积。 

以上所述为本发明之较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，举凡与本发明意旨相符的修饰性变化，只要在均等效果的范围内都应涵属于本发明专利范畴内。 

Claims (7)

1.一种发光按键开关，其按键开关本体是由一开关座(2)、及一设置在开关座上的盖体(1)所组成，前述开关座(2)内设置LED(6)后便形成发光按键开关；其特征在于：

所述开关座(2)是由一具有凹槽(21)的底座(20)、一扣接在底座(20)上的中空扣盖(50)、一设置在底座(20)内且能穿出中空扣盖(50)孔槽的升降座(30)、至少二个设在底座凹槽(21)上且顶抵着升降座(30)的压缩弹簧(40)及/或扩张弹簧(41)、及至少二个与底座(20)固定结合且突出在底座下的插接端子所组成；而上述盖体(1)是扣接在升降座(30)的顶部，并能随着升降座(30)一同往复升降；上述底座(20)之凹槽(21)底面具有一朝开口凸出的导光罩(22)，而在底座(2)的底面具有一能导入上述导光罩(22)内的中空插槽(23)，该插槽(23)至少能供一LED(6)封装体(62)插入固定；所述升降座(30)具有一贯穿的导光孔(34)，该导光孔(34)的底部开口能供上述导光罩(22)穿入，该升降座(30)能以导光罩(22)为中心而上下升降。

2.如权利要求1所述的发光按键开关，其特征在于：所述插接端子的顶部是金属的框架，能左右对称并贴于底座凹槽(21)的内壁、且包围在升降座(30)的外围，而顶缘顶抵在中空扣盖(50)的挡环(53)下，使升降座(30)在二框架之间能进行往复升降动作，又前述二框架的侧端各设置一弹片，前述弹片在升降座(30)下降后能被触动、且能据以触压对方框架的另一对应端缘。

3.如权利要求1所述的发光按键开关，其特征在于：所述升降座(30)的导光孔(34)是由一能包容导光罩(22)的直孔(341)、及衔接在直孔(341)另端并渐次扩大的锥孔(342)所组成，而所述锥孔(342)是使光线能呈放射状分布的放射孔。

4.如权利要求1所述的发光按键开关，其特征在于：所述底座(20)的两侧外壁面分别各设有一卡扣，而中空扣盖(50)的两侧则设有与上述卡扣对应设置的扣耳，前述二扣耳具有扣孔以供上述卡扣扣入固定。

5.如权利要求1所述的发光按键开关，其特征在于：所述盖体(1)是由一侧壁设有扣孔(111)的透光内罩(11)、及一覆盖在透光内罩(11)上的外盖(12)所组成；而所述升降座(30)的顶端外壁，设置能扣接透光内罩扣孔(111)的卡扣(35)。

6.如权利要求1所述的发光按键开关，其特征在于：所述压缩弹簧(40)的一端垂直套着底座凹槽(21)的第一凸柱(251)，而另端则垂直导入升降座(30)底面的对应孔(31)内，使得压缩弹簧(40)能直立顶推升降座(30)。

7.如权利要求1所述的发光按键开关，其特征在于：所述扩张弹簧(41)是被夹置在C形夹固件(33)的两夹脚之间，该扩张弹簧(41)两端被夹迫下呈现外突弧形，又夹固件(33)是设置在升降座(30)底面的凹槽(32)内，两夹脚与弧形扩张弹簧(41)是裸露在凹槽(32)外；又所述底座的凹槽(21)中更设置能用于顶抵上述弧形扩张弹簧(41)的第二凸柱(252)。

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