CN105206447B - 按钮开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按钮开关，能够使在按钮的中央及中央周边配置的标记发光，且构造简单、制造容易。本发明的按钮开关具有：在无操作时点亮的至少一个LED(21)、位于所述LED(21)上方且具有开口部(51)的柱塞(50)、位于所述柱塞(50)上方的导光板(70)、以与所述导光板(70)的侧端面邻接的方式配置的至少一个LED(61)、位于所述导光板(70)上方的按钮(73)，通过将所述按钮(73)按下操作，LED(21)和LED(61)中，至少LED(61)点亮。特别是，在所述LED(21)的上方侧、且所述导光板(70)的下方侧设有通光限制部(52)。

Description

按钮开关

技术领域

本发明涉及按钮开关，特别是涉及能够改变照明区域的自照明型按钮开关。

背景技术

以往，作为能够改变照明区域的自照明型按钮开关，例如设有照明部，该照明部具有：导光板，其在按钮的一部分设有用于向使用者传递信息的标记，并且设于开关主体与按钮之间；及标记用光源，在与导光板的所述标记相对的部分设有将入射的光扩散的标记用扩散部，将光从标记用光源部向标记用扩散部射入导光板内(专利文献1)。

专利文献1：国际公开WO2010/092679号公报

但是，在上述按钮开关中，如其图8及图9所示，需要将标记用光源部20、主光源部19的光从导光板18的侧端面射入，构造容易变得复杂化，制造不容易。

特别是，在上述按钮开关中，在将标记17配置在按钮15的中央的情况下，具有不易使所述标记17发光的问题点。

发明内容

本发明鉴于上述问题点，其课题在于提供一种按钮开关，能够使在按钮的中央及中央周边配置的标记发光，并且构造简单、制造容易。

为了解决上述课题，本发明的按钮开关包括：至少一个第一发光元件，其在无操作时点亮；柱塞，其位于所述第一发光元件上方，具有开口部；导光板，其位于所述柱塞的上方；至少一个第二发光元件，其以与所述导光板的侧端面邻接的方式配置；按钮，其位于所述导光板的上方，通过将所述按钮按下操作，将第一发光元件和第二发光元件中的至少第二发光元件点亮，其中，在所述第一发光元件的上方侧、且所述导光板的下方侧设有通光限制部。

根据本方面，在对所述按钮的一部分照明的情况下，只要将第一发光元件点亮即可，另外，在对所述按钮整个面照明的情况下，利用第二发光元件进行照明，故而可得到构造简单且制造容易的按钮开关。

另外，由于在所述第一发光元件的上方设有通光限制部，故而可得到亮度变得均一，不产生一部分的亮度特别高的所谓的亮点现象的按钮开关。

作为本发明的一方面，也可以在设于所述柱塞的开口部设置通光限制部。

根据本方面，由于将通过柱塞的光的亮度均一化，故而可得到不产生所谓的亮点现象的按钮开关。

作为本发明的另一方面，也可以在所述柱塞与导光板之间设置具有通光限制部的反射片、或者扩散片。

根据本方面，通过反射片或扩散片的通光限制部能够使亮度均一化，不产生所谓的亮点现象。

特别是，所述反射片配置在所述导光板的下方侧。因此，从所述导光板漏出的光被所述反射片反射，从按钮侧放射，故而具有可得到发光效率良好的按钮开关的效果。

附图说明

图1(A)～(C)是本发明的按钮开关的第一实施方式的动作前的从不同视角观察到的立体图及动作后的立体图；

图2是图1(A)图示的按钮开关的分解立体图；

图3是图1(B)图示的按钮开关的分解立体图；

图4(A)、(B)是表示将内部构成部件组装到基体上的状态的立体图及可动弹簧部件的立体图；

图5(A)、(B)是图2图示的柱塞的从不同角度观察到的立体图；

图6(A)、(B)是表示将内部构成部件组装到图2图示的柱塞的状态的立体图及剖面图；

图7(A)～(C)是表示图1所示的按钮开关的动作前的剖面图及表示动作后的剖面图；

图8(A)、(B)是用于说明图7所示的按钮开关的动作原理的概略图；

图9是表示本发明的按钮开关的第二实施方式的部分分解立体图；

图10(A)、(B)是表示将内部构成部件组装到第二实施方式的基体上的状态的立体图及可动弹簧部件的立体图；

图11(A)、(B)是表示第二实施方式的按钮开关的动作前后的剖面图；

图12是表示本发明的按钮开关的第三实施方式的分解立体图；

图13是从不同角度观察到的本发明的按钮开关的第三实施方式的分解立体图；

图14(A)、(B)是表示将内部构成部件组装到图12所示的基体上的状态的立体图及部分分解立体图；

图15(A)、(B)是表示图12所示的按钮开关的动作前后的剖面图；

图16(A)、(B)是表示本发明的按钮开关的第四实施方式的从不同角度观察到的部分分解立体图；

图17(A)、(B)是图16所示的实施方式的横剖面图及纵剖面图；

图18(A)、(B)是用于说明实施例1的概略剖面图及对计算结果进行图示的图表，图18(C)、(D)是用于说明实施例2的概略剖面图及对基于计算结果的亮度分布进行图示的亮度分布图；

图19(A)、(B)是用于说明比较例1的概略剖面图及对计算结果进行图示的图表，图19(C)、(D)是用于说明比较例2的概略剖面图及对基于计算结果的亮度分布进行图示的亮度分布图。

标记说明

10：箱形基体

20：印刷基板

21：LED

27：固定触点部件

28：可动触点部件

30：转动连杆机构部

31：连杆部件

32：连杆部件

33：连结部件

40：可动弹簧部件

41：开口部

42：可动接触片

43：可动接触片

44：卡合爪部

45：卡合爪部

50：柱塞

51：开口部

52：通光限制部

53a：遮蔽部

53b：肋

53a：肋

60：带状印刷基板

61：LED

65：反射片

66：通光限制部

70：导光板

71：扩散片

72：文字片

73：按钮

具体实施方式

基于图1～图15对本发明的按钮开关的实施方式进行说明。

第一实施方式的按钮开关如图1～图8所示地，在组装有印刷基板20、连接电缆25、转动连杆机构部30及可动弹簧部件40的箱形基体10上组装有柱塞50。在所述柱塞50上组装有将LED一列地设置的带状印刷基板60、导光板70、扩散片71、文字片72及按钮73。

如图2及图3所示，所述箱形基体10在其底面突设有四根铆接突起11。另外，所述箱形基体10在相对的内向面分别突设一对支承部12、13，并且在其两侧分别设有卡合承受部14，而在剩余的其他内向面的一个设有安装孔15。

印刷基板20具有可与所述箱形基体10嵌合的平面形状，在其表面设有作为固体发光元件的LED21，并且在其外周缘部设有安装于所述箱形基体10的安装孔15的连接器承受部22、及内部配线用连接部23。

另外，所述LED21不限于一个，也可以根据需要配置多个。

连接电缆25为可弯曲成大致J形状的电缆，将其一端部26a与所述印刷基板20的内部配线用连接部23电连接，并且将其另一端部26b与后述的带状印刷基板60的内部配线用连接部62电连接。

所述转动连杆机构部30将由弯曲成大致门形状的弹性金属线材构成的连杆部件31、32的两端部分别与连结部件33、33可转动地连结。

所述可动弹簧部件40如图4(B)所示地，为由导电性板材冲裁而进行了冲压加工的平面带状材，在其中央具有大致四边形的开口部41，并且以所述开口部41为中心而相对的方式切制一对可动接触片42、43。另外，所述可动弹簧部件40将其两端部向同一方向弯起而形成有卡合爪部44、45。

如图5所示，柱塞50具有可嵌合于所述箱形基体10的平面形状，在其中央设有方形的开口部51，并且在所述开口部51设有通光限制部52。所述通光限制部52由在其中心配置的遮蔽部53a、以所述遮蔽部53a为中心的多个相似形的方形框状的肋53b、以所述遮蔽部53a为中心而向十字方向延伸的肋53C形成。

而且，如图5(A)所示，所述柱塞50在容易反射光的白色外向面中，沿其内周角部设有环状台阶部54。而且，所述环状台阶部54在其相对的边的角部分别突设有将后述的按钮73卡止的一对卡止突起55。

另外，如图5(B)所示，所述柱塞50在其内向面中的隔着所述通光限制部52而相对的位置突设有一对位置限制突起56a、56b，并且突设有一对卡合爪部57a、57b。接着，所述柱塞50在其内向面的相邻的角部突设有用于将后述的带状印刷基板60铆接固定的一对铆接突起58。

接着，所述柱塞50在相对的外侧面突设有一对卡合爪部59、59。

另外，所述开口部51不限于方形，也可以为圆形，另外，不必设置在中央，也可以设置在中央周边或角部。

另外，所述通光限制部52不限于由以四边形为基本图案的肋形成的情况，也可以由以同心圆为基本图案的肋形成。另外，所述遮蔽部53a用于消除由所述LED的中央部的亮度最高而产生的所谓的亮点现象，但只要根据需要设计即可，不是必要的。

带状印刷基板60在其一面一列地配置有多个LED61，在剩余的一面配置有内部配线用连接部62，将其两端部经由所述柱塞50的铆接突起58铆接固定。

导光板70具有可收纳在所述柱塞50的内向面中的所述环状台阶部54内的平面形状。而且，所述导光板70通过将其侧端面配置在所述带状印刷基板60的与LED61邻接的位置，将从侧方输入的所述LED61的光向外向面放射。

扩散片71具有覆盖所述导光板70的表面的平面形状，将从所述导光板70放出的光扩散，实现亮度进一步的均一化。

文字片72由具有可将其外周缘部载置在所述环状台阶部54的平面形状的透明片构成，以能够使光透过其中央部的方式，例如仅剩余数字“8”而进行油墨印刷。

按钮73具有通过在其外周缘部形成环状肋74而可载置于所述柱塞50的环状台阶部54的平面形状，并且在其内向面侧形成有浅的凹部75(图3)。另外，在所述环状肋74上设有可与所述柱塞50的卡止突起55卡止的切口部76。

接着，对所述按钮开关的组装方法进行说明。

首先，如图4(A)所示，在箱形基体10上安装连接连接电缆25的一端部26a的印刷基板20。

另一方面，将连杆部件31、32的两端部分别与连结部件33、33可转动地连结，并且将可动弹簧部件40的卡合爪部44、45分别卡合并架设于所述连杆部件31、32。接着，将所述连杆部件31、32与所述箱形基体10的支承部12、13卡合并定位。此时，能够从所述可动弹簧部件40的开口部41观察LED21(图4)。

而且，如图6(A)所示，经由柱塞50的铆接突起58将带状印刷基板60铆接固定，并且将连接电缆25的另一端部26b与所述带状印刷基板60的内部配线用连接部62电连接。接着，使柱塞50的卡合爪部59与所述箱形基体10的卡合承受部14卡合而一体化。另外，在所述柱塞50上依次重叠有导光板70、扩散片71、文字片72之后，将设于按钮73的环状肋74的切口部76与柱塞50的卡止突起55卡止并一体化。此时，如图7(A)、(C)所示，LED21和通光限制部52的遮蔽部53a夹着可动弹簧部件40的开口部41而相对。另外，如图7所示，LED61的侧端面与导光板70邻接。

接着，基于图7、图8对所述按钮开关的动作进行说明。

在未按压按钮73的情况下，通过未图示的外部电路将LED21点亮。因此，从所述LED21放射的光中、亮度高的光被遮蔽部53a遮挡，剩余的其他的放射的光通过通光限制部52而散射。而且，射入导光板70的光通过扩散片71而进一步散射并通过文字片72，使印刷在文字片72上的文字浮起而通过按钮73。

另外，在未按下所述按钮73的情况下，如图8(A)所示，利用可动弹簧部件40的拉力使转动连杆机构部30的连杆部件31、32成为谷折状态，可动接触片42、43不与印刷基板20接触。

而且，若按下所述按钮73，则将柱塞50按下，与可动弹簧部件40的卡合爪部44、45一同将转动连杆机构部30的连杆部件31、32按下。此时，使转动连杆部件31、32以支承部12、13为支点，将连结部件33抬起。因此，将可动弹簧部件40的可动接触片42、43按下，与印刷基板20的固定触点(未图示)接触而闭合形成电路。因此，在外部电路流动控制信号，将在LED21流动的电流截断，而在LED61流动电流而点亮。从所述LED61放射的光从导光板70的侧端面射入并反射而向外向面放射，通过扩散片71、文字片72而从按钮73放射。

特别是，从导光板70向内向面侧漏出的光由柱塞50向外向面反射而放射，故而可得到发光效率良好的自照明型按钮开关。

接着，若解除所述操作按钮的按下，则利用可动弹簧部件40的弹簧力将连杆部件31、32拉向内侧，恢复到谷折状态。

如图8所示，在转动连杆机构部30的连杆部件31、32的两端作用在水平方向上作用的拉力F、垂直方向的操作力f。而且，设连杆部件31、32的组装角度为θ时，所述操作力f相当于拉力F的组装角度θ的垂直方向的分力。因此，恢复状态的操作力f1比动作状态的操作力f2大，并且在压入操作的中途，操作阻力急剧减小，故而操作者的手指感到喀嗒感。

如图9～图11所示，第二实施方式与上述第一实施方式大致相同，主要的不同点在于可动弹簧部件40的形状。

即，所述可动弹簧部件40如图10(B)所示地为由导电性板材冲裁而进行了冲压加工的平面带状材，在其中央具有大致四边形的开口部41，并且在所述开口部41的外周角部附近利用突出加工形成有可动触点46。另外，所述可动弹簧部件40将其两端部向同一方向弯起而形成有卡合爪部44、45。

另外，显然在印刷基板20上设有所述可动触点46可接触、分离的固定触点。其他方面与上述第一实施方式大致相同，故而对同一部分标注同一标记并省略说明。

根据本实施方式，由于不由所述可动弹簧部件40切制可动接触片，故而所述可动弹簧部件40的机械强度高，不易产生疲劳破坏等，故而具有可得到寿命长的按钮开关的优点。

如图12～图15所示，第三实施方式在组装有印刷基板20、连接线缆25、转动连杆机构部30及可动弹簧部件40的箱形基体10上组装有柱塞50。在所述柱塞50上组装有将LED一列地设置的带状印刷基板60、反射片65、导光板70、扩散片71、文字片72、按钮73。

如图14(B)所示，所述印刷基板20以将截面门型的固定触点部件27及可动触点部件28重叠的方式安装而配置有触点机构。

即，所述固定触点部件27在其一侧缘部切制固定触点27a、27b、27c而并列设置。另一方面，所述可动触点部件28由其一侧缘部切制可动接触片29，并且在其中间部利用突出加工形成有可动触点29a、29b、29c。因此，通过在所述印刷基板20以重合的方式安装所述固定触点部件27及所述可动触点部件28，所述可动触点部件28的可动触点29a、29b、29c与所述固定触点27a、27b、27c可接触、分离地相对。

另外，如图14(A)所示，可动弹簧部件40为由导电性板材冲裁而进行了冲压加工的平面带状材，在其中央具有大致四边形状的开口部。而且，隔着所述开口部41而在一侧设有操作孔47，并且在设于其另一侧的收纳孔48组装有螺旋弹簧49。另外，所述可动弹簧部件40通过将其一端部弯起而形成有可与连杆部件31卡合的卡合爪部44，另一方面，其另一端部可与连杆部件32抵接。

柱塞50与上述实施方式大致相同，不同之处在于在开口部51未设有通光限制部。

反射片65在其表面具有反射光的反射面，并且在与所述柱塞50的开口部51相对的区域以所希望的间距设置多个小孔，由此形成有通光限制部66。

其他方面与上述第一实施方式大致相同，故而对同一部分标注同一标记并省略说明。

根据第三实施方式，由于固定触点部件27及可动触点部件28为具有三个触点的三重触点构造，故而具有接触可靠性高的优点。

接着，基于图15对第三实施方式的按钮开关的动作进行说明。

在未按压按钮73的情况下，通过未图示的外部电路将LED21点亮。因此，从所述LED21放射的光通过反射片65的通光限制部66而散射。而且，射入到导光板70的光通过扩散片71而进一步散射并通过文字片72，使在文字片72上印刷的文字浮起并通过按钮73。

另外，在未按压所述按钮73的情况下，如图15(A)所示，利用在可动弹簧部件40安装的螺旋弹簧49的拉力使转动连杆机构部30的连杆部件31、32为谷折状态，可动接触片29的可动触点29a、29b、29c不与固定触点部件27的固定触点27a、27b、27c接触。

而且，若将所述按钮73按下，则柱塞50被按下，螺旋弹簧49被拉伸，以支承部12、13为支点而使连杆部件31、32转动。因此，将转动连杆机构部30的连杆部件31、32按下，将连结部件33抬起。其结果，连杆部件31将可动触点部件28的可动接触片29的自由端部按下。而且，可动触点29a、29b、29c与固定触点27a、27b、27c接触而闭合形成电路。因此，控制信号在外部电路流动，将在LED21流动的电流截断，另一方面，在LED61流动电流而点亮。从所述LED61放射的光从导光板70的侧端面射入并反射而向外向面放射，通过扩散片71、文字片72而从按钮73放射。

特别是，从导光板70向内向面侧漏出的光在反射片65反射而向外向面侧放射。因此，可得到发光效率良好的自照明型按钮开关。

接着，若将所述按钮73的按下解除，则利用可动弹簧部件40的螺旋弹簧49的弹簧力将连杆部件31、32拉向内侧，恢复到谷折状态。

作为第三实施方式的变形例，也可以例如将固定触点部件27及可动触点部件28的上下颠倒配置，利用连杆部件31将可动接触片29的自由端部按下，通过使触点分开来切换控制电路。

另外，也可以代替所述反射片65，将位于LED21正上方的区域以浓度较浓的油墨进行印刷，并且从所述区域开始使油墨浓度带有斜率而印刷，从而，使用使光的透过率均一的扩散片。

如图16及图17所示，第四实施方式的按钮开关与上述第一实施方式大致相同，主要的不同点在于，在印刷基板20上将两个发光元件即LED21、2表面安装而并列设置。而且，柱塞50在其开口部51形成晶格状的通光限制部52，并且在与所述LED21、21相对的位置并列设有两个遮蔽部53a、53a(图17(B))。另外，在所述遮蔽部53a、53a之间设有分隔壁。用于防止所述LED21、21的光的相互干涉，并且确保均一的亮度。

另外，第四实施方式的固定触点部件27、可动触点部件28及可动弹簧部件40与上述的第三实施方式相同，故而对同一部分标注同一标记并省略说明。

根据本实施方式，通过使用两个LED21、21，具有可得到能够将具有更大的操作面的按钮均匀地照明的按钮开关。

【实施例1】

关于实施方式1的按钮开关，对仅将LED点亮的情况下(图18(A))的亮度进行了计算。计算结果表示在图18(B)。

由图18(B)可知，表示亮度的曲线光滑，不产生中央部显著变亮的所谓的亮点现象。

【实施例2】

另外，如图18(C)所示，通过仅将在导光板的侧方配置的LED(未图示)点亮，计算了亮度的分布。计算结果表示在图18(D)。

由图18(D)可知，被较小的四边形包围的区域的亮度和其以外的区域的亮度接近，可知漏光少。

[比较例1]

对于在所述柱塞不设置通光限制部，仅设有贯通孔的情况(图19(A))，利用与上述实施例1相同的条件进行了计算。计算结果表示在图19(B)。

由图19(B)可知，由于表示亮度的曲线在中央急剧增大，故而中央部显著变亮，产生所谓的亮点现象。

[比较例2]

另外，如图19(C)所示，通过仅将在导光板的侧方配置的LED(未图示)点亮，计算了亮度的分布。计算结果表示在图19(D)。

由图19(D)可知，被较小的四边形包围的区域的亮度与其以外的区域的亮度的差比实施例2大，且漏光多。

【产业上的可利用性】

不限于上述实施方式的按钮开关，也可以适用于其他按钮开关。

特别是，在上述实施方式中，也可以将第一发光元件和第二发光元件同时点亮而使用。

另外，第一发光元件不限于对按钮的中央部照明的情况，显然也可以对中央周边部及/或角部照明。

Claims (1)

1.一种按钮开关，其包括：

至少一个第一发光元件，其在无操作时点亮；

柱塞，其位于所述第一发光元件上方，具有开口部；

导光板，其位于所述柱塞的上方；

至少一个第二发光元件，其以与所述导光板的侧端面邻接的方式配置；

按钮，其位于所述导光板的上方，

通过将所述按钮按下操作，将第一发光元件熄灭，将第二发光元件点亮，其特征在于，

在所述第一发光元件的上方侧、且所述导光板的下方侧，在所述柱塞的所述开口部设有通光限制部，

在所述柱塞与所述导光板之间设有具有通光限制部的反射片。