CN107408943A - 触摸开关单元和包括该触摸开关单元的用于车辆的内部照明装置 - Google Patents

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CN107408943A CN201680016919.7A CN201680016919A CN107408943A CN 107408943 A CN107408943 A CN 107408943A CN 201680016919 A CN201680016919 A CN 201680016919A CN 107408943 A CN107408943 A CN 107408943A
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Abstract

本发明提供了一种触摸开关单元和包括该触摸开关单元的车辆照明装置，该触摸开关单元包括：触摸按钮(400)，用户在所述触摸按钮(400)上执行触摸；板(200)，所述板(200)与所述触摸按钮间隔开；以及触摸电极体(500)，所述触摸电极体(500)被置于所述板与所述触摸按钮(400)之间，用于根据所述触摸按钮上的触摸来感测电信号的变化，其中，所述触摸电极体(500)包括：触摸体(510)，所述触摸体(510)被固定在所述板(200)中的所述触摸按钮与所述板之间的一个表面上；以及触摸感测电极(520)，所述触摸感测电极(520)具有延伸至与所述触摸按钮相邻的区域和与所述板相邻的区域的并且通过嵌入式注入而形成在所述触摸体(510)上的至少一部分，并且具有形成在所述板(200)上的至少另一部分。

Description

触摸开关单元和包括该触摸开关单元的用于车辆的内部照明 装置
技术领域
本发明涉及安装在车辆上的开关，并且更具体地，涉及使电容开关生产成本最小化并且更准确并确保可扩展性的开关单元和包括该开关单元的用于车辆的内部照明装置。
背景技术
一般地，用于车辆的室内灯已经从在车辆内提供光的简单形式发展成能够易于操控以为驾驶员和乘客提供安全和舒适驾驶的触摸式开关。
例如，触摸式开关使用电容，并且具有这样的功能，即，当用户的手指简单地与触摸式开关接触而不需要按压或转动触摸式开关时被启用。在安装在驾驶员的座位的顶置控制台上的室内灯的情况下，在透镜的表面上形成了用于打开或关闭室内灯的开关按钮(图标)。
然而，与使用机械开关的现有操控方法相比，传统的电容式触摸方法具有许多优点，但是问题在于：在其上执行触摸的设备和印刷电路板必须紧密地附接，使得其间不存在空气层。因此，为了实现作为触摸开关的功能，传统的电容式触摸方法对机械结构和空间设计具有限制。
此外，使用了用于在设置有电极的板与主板之间进行布线以用于以下电连接的高成本方法：在其上执行触摸的电极部与下层板之间的电连接、在触摸膜与主板之间使用柔性板的电连接、以及在设置有电极的板与主板之间使用引脚接头焊接方法的电连接(参见图1至图3)。
发明内容
技术问题
因此，鉴于上述问题而作出了本发明，并且本发明的目的在于提供通过紧凑且简单的结构来确保低成本、高效率和高可靠性的触摸开关单元和包括该触摸开关单元的用于车辆的内部照明装置。
技术方案
根据本发明的一方面，本发明提供了一种触摸开关单元，包括一种触摸开关单元，该触摸开关单元包括：触摸按钮400，用户在所述触摸按钮400上执行触摸；板200，所述板200与所述触摸按钮间隔开；以及触摸电极体500，所述触摸电极体500被置于所述板与所述触摸按钮400之间，用于根据所述触摸按钮上的触摸来感测电信号的变化，其中，所述触摸电极体500包括：触摸体510，所述触摸体510被固定在所述板200的在所述触摸按钮与所述板之间的一个表面上；以及触摸感测电极520，所述触摸感测电极520具有延伸至与所述触摸按钮相邻的区域和与所述板相邻的区域的并且通过嵌入式注入而形成在所述触摸体510上的至少一部分，并且具有形成在所述板200上的至少另一部分。
在该触摸开关单元中，所述触摸感测电极可以包括：触摸感测电极主体部521，所述触摸感测电极主体部521的一个表面的至少一部分与所述触摸按钮400间隔开，与所述触摸按钮400相邻并且朝向所述触摸按钮，其中，所述触摸感测电极主体部521在用户已经触摸所述触摸按钮的状态下接收所述电信号的变化；触摸感测电极贴边部525，所述触摸感测电极贴边部525按照朝向所述板200暴露这样的方式与所述板200相邻并间隔开；触摸感测电极连接单元523，所述触摸感测电极连接单元523具有连接至所述触摸感测电极主体部521的一端和连接至所述触摸感测电极贴边部525的另一端；以及触摸感测电极固定单元530，所述触摸感测电极固定单元530形成在所述板200的一个表面上，用于形成与所述触摸感测电极贴边部525的电连接。
在该触摸开关单元中，所述触摸感测电极贴边部525和所述触摸感测电极固定单元530可以按照非接触方式来靠近地设置。
在该触摸开关单元中，所述触摸感测电极贴边部525和所述触摸感测电极固定单元530可以形成相互接触结构，并且所述触摸感测电极贴边部525的一端连接至所述触摸感测电极连接单元523，并且所述触摸感测电极贴边部525的另一端与所述触摸感测电极固定单元530接触。
在该触摸开关单元中，所述触摸体可以包括：触摸体顶部511，所述触摸体顶部511被设置为面向所述触摸按钮；触摸体主体部513，所述触摸体主体部513被设置在所述触摸体顶部511的朝向所述板的一个表面上，并且具有设置在朝向所述板的所述一个表面上的触摸感测电极贴边部(525)；以及触摸体间隔部515，所述触摸体间隔部515被设置在所述触摸体主体部513的外部，由所述触摸体主体部分隔开，并且具有朝向所述板开口的一端。
该触摸开关单元还可以包括：触摸光输出单元，所述触摸光输出单元能够朝向所述触摸按钮输出光，并且被设置在所述板的表面中的朝向所述触摸体间隔部515的一个表面上。
在该触摸开关单元中，所述触摸体可以包括：触摸体顶部511，所述触摸体顶部511被设置为面向所述触摸按钮；以及触摸体主体部513，所述触摸体主体部513被设置在所述触摸体顶部511的朝向所述板的一个表面上，所述触摸感测电极贴边部525被设置在朝向所述板的所述一个表面上；并且
所述触摸感测电极连接单元被设置在所述触摸体内。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于车辆的内部照明装置，该内部照明装置包括触摸开关单元，所述触摸开关单元包括：触摸按钮400，用户在所述触摸按钮400上执行触摸；板200，所述板200与所述触摸按钮间隔开；以及触摸电极体500，所述触摸电极体500被置于所述板与所述触摸按钮400之间，用于根据所述触摸按钮上的触摸来感测电信号的变化。所述触摸电极体500可以包括：触摸体510，所述触摸体510被固定在所述板200的在所述触摸按钮与所述板之间的一个表面上；以及触摸感测电极520，所述触摸感测电极520具有延伸至与所述触摸按钮相邻的区域和与所述板相邻的区域的并且通过嵌入式注入而形成在所述触摸体510上的至少一部分，并且具有形成在所述板200上的至少另一部分。
有益效果
根据本发明，可以提供通过紧凑且简单的结构来确保低成本、高效率和高可靠性的触摸开关单元和包括该触摸开关单元的用于车辆的内部照明装置。
附图说明
图1至图3是示出传统的电容式开关的示意性连接状态的示意图。
图4是根据本发明的包括触摸开关单元的用于车辆的内部照明装置的示意性立体图。
图5至图7是根据本发明的触摸开关单元的示意性局部侧视图和图5中的A的局部放大侧视截面图。
图8是根据本发明的触摸开关单元的示意性局部放大装配状态图。
图9和图10是图5中的附图标记B的局部放大侧视截面图和平面图。
图11和图12是根据本发明的触摸开关单元的修改示例的示意性局部侧视图和附图标记C的局部放大侧视截面图。
图13和图14是根据本发明的触摸开关单元的另一修改示例的示意性局部侧视图和局部放大平面图。
图15是根据本发明的触摸开关单元的修改示例的示意性局部侧视截面图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本发明的触摸开关单元和包括该触摸开关单元的内部照明装置的配置和操作。
本发明的触摸开关单元100可以感测由于用户的触摸而引起的状态变化并输出特定开关信号，并且可以提供用于车辆的内部照明装置，其能够通过本发明的触摸开关单元来进行稳定地操控而不会妨碍前方注意力。在本发明中，主要描述触摸开关单元。
本发明的触摸开关单元100包括触摸按钮400、板200和触摸电极体500。这些元件可以被收纳并设置在触摸开关单元的单元壳体(未示出)中。在一些情况下，这些元件可以被直接安装在用于车辆的内部照明装置的壳体上，而不需要单独的触摸开关单元。
在触摸按钮400上执行用户的物理接触。在一些情况下，触摸按钮400可以由透光材料制成，并且可以透射由诸如可以被设置在触摸按钮的下侧上的LED这样的光输出单元600输出的光。透射光可以被照射至车辆的内部。此外，在一些情况下，触摸按钮400可以由遮光材料制成或经历遮光表面处理，并且可以作为简单的开关按钮来操作。在一些情况下，触摸按钮400可以通过激光蚀刻来部分地进行表面蚀刻，并且可以在触摸按钮中呈现特定图标，以执行能够在夜间驾驶时目视地检查开关位置的光显示功能。
板200被配置为与触摸按钮400间隔开，并且被设置在单元壳体(未示出)内。板200可以使用特定印刷电路板或柔性印刷电路板来实现，以形成特定电连接(electricalcommunication)，并且可以在形成用于形成与另一个电子设备的电连接的布线和连接部的范围内按照各种方式来进行修改。
触摸电极体500被置于板200与触摸按钮400之间，并且感测由于触摸按钮400上的触摸而引起的电信号的变化。
触摸电极体500包括触摸体510和触摸感测电极520。
触摸体510被固定至板200的触摸按钮400与板200之间的另一表面。触摸感测电极520的至少一部分被延伸至与触摸按钮400相邻的区域和与板相邻的区域，并且触摸感测电极520通过嵌入式注入而被形成在触摸体510上。触摸感测电极520的至少另一部分被形成在板200上。
触摸体安装部517被设置在板200的一侧上的触摸体510的端部处。触摸体安装部517被配置为与形成在板200中的板安装部201连接。板安装部201可以通过诸如螺栓这样的单独联接构件700而连接至触摸体安装部517。
在一些情况下，联接钩700a可以与触摸体安装部517集成在一起。通过形成在触摸体安装部517的端部处的联接钩700a被嵌入到板安装部201中(参见图7和图8)的结构，联接钩700a和触摸体安装部517可以联接在一起。
触摸体510包括触摸体顶部511和触摸体主体部513。在本实施方式中，触摸体顶部511和触摸体主体部513已经被配置为集成的，但可以被限定于在板与触摸按钮之间的长度方向以及与长度方向垂直的方向上分隔开。
触摸体顶部511具有以下结构：该结构具有设置成面向触摸按钮400的一个表面。触摸体主体部513被配置为设置成朝向触摸体顶部511的另一个表面，也就是说，设置成在朝向板200的一个表面上朝向板200。稍后要描述的触摸感测电极贴边部(facing part)525被设置在触摸体主体部513的底部上，也就是说，被设置在朝向板200的一个表面上。
如图所示，触摸体主体部513的底部与板200之间的间隙被触摸体安装部517与板的一个表面之间的间隙分隔开。触摸体主体部513的底部被设置为与板200相邻。在一些情况下，如果触摸感测电极520的触摸感测电极贴边部525不与触摸固定电极530接触，则触摸体主体部513可以被形成为使得触摸感测电极贴边部525和触摸固定电极530变得彼此非常靠近，以使它们之间的电连接最小化。
在一些情况下，触摸体510可以包括触摸体间隔部515。如果形成了触摸体间隔部515，则光输出单元600还可以被设置在板200中。由光输出单元600输出的光可以通过触摸体间隔部515和触摸体顶部511输出到外部。在这种情况下，为了透射光，触摸体可以由透光材料制成。
形成了分隔触摸体间隔部的多个触摸体主体部。触摸开关单元具有一种或更多种触摸功能。如果集成了多种触摸功能，则触摸体主体部的数量可以比触摸体间隔部的数量多一个或更多个，如图所示。
触摸感测电极520的至少一部分延伸至与触摸按钮400相邻的区域和与板200相邻的区域。触摸感测电极520由经由导电材料制成的布线形成，并通过嵌入式注入而被形成在触摸体510上。触摸感测电极520的至少另一部分被形成在板200上。
触摸感测电极520包括触摸感测电极主体部521、触摸感测电极贴边部525、触摸感测电极连接单元523和触摸感测电极固定单元530。
触摸感测电极主体部521的一个表面的至少一部分指向触摸按钮400，并且与触摸按钮400相邻且与触摸按钮400间隔开。触摸感测电极主体部521在经由用户而与触摸按钮400接触的状态下接收电信号的变化。
触摸感测电极贴边部525与板200相邻，并且与板200间隔开，使得其朝向板200暴露。
触摸感测电极连接单元523具有连接至触摸感测电极主体部521的一端和连接至触摸感测电极贴边部525的另一端。在图5的实施方式中，触摸感测电极连接单元523已经被配置为形成在触摸体间隔部内。在稍后要描述的另一实施方式中，触摸感测电极连接单元523可以被直接嵌入到触摸体中。
触摸感测电极固定单元530被形成在板200的一个表面上，并与触摸感测电极贴边部525一起形成电连接。在图5的实施方式的情况下，触摸感测电极贴边部525被设置在触摸体主体部513的底表面上，并且被设置成朝向板200。
在一些情况下，触摸感测电极贴边部525和触摸感测电极固定单元530可以形成它们按照非接触方式来靠近地设置的结构。如上所述，触摸体主体部513的底表面与板200的一个表面被配置为非常靠近地设置。形成在板200的一个表面上的触摸感测电极固定单元530与形成在触摸体主体部513的底表面上的触摸感测电极贴边部525距离非常靠近，从而形成特定电连接(参见图5中的B以及图9和图10)。
在图5至图10中，触摸感测电极贴边部525和触摸感测电极固定单元530已经被例示为彼此不接触，但是它们可以被配置为彼此接触。
也就是说，如图11和图12所示，触摸感测电极贴边部525和触摸感测电极固定单元530可以具有它们彼此接触的结构。如上所述，触摸体主体部513的底表面与板200的一个表面非常靠近地设置。在这种情况下，设置在触摸体主体部513的底表面上的触摸感测电极贴边部527(参见图11和图12)可以具有连接至触摸感测电极连接单元523的一端和与在板200的一个表面上形成的触摸感测电极固定单元530形成物理接触的另一端，从而能够形成特定电连接。
另外，在上述实施方式的情况下，触摸体间隔部515被形成在触摸体510中。触摸体间隔部515被设置在触摸体主体部513的外侧上，并由触摸体主体部513分隔开，并且具有朝向板200开口的一端。当在与触摸体间隔部515对应的位置处驱动形成在板200的一个表面上的光输出单元600时，特定的光通过触摸体间隔部515、触摸体顶部511和触摸按钮400而被输出到外部，使得执行特定光照射功能。
相反，触摸体510可以具有不包括单独的触摸体间隔部515的结构(参见图13至15)。在这种情况下，触摸感测电极连接单元513可以具有将位于它们之间的触摸感测电极主体部521与触摸感测电极贴边部525连接的结构。触摸感测电极连接单元513可以被配置为嵌入到触摸体510中。如上所述，触摸感测电极贴边部527可以与触摸感测电极固定单元530直接物理接触。也就是说，嵌入到触摸体510中的触摸感测电极连接单元的端部可以被配置为集中于并设置在触摸体的一侧上。
此外，如果连续地设置了多种触摸功能，则不同于在与触摸体顶部间隔开特定间隔的触摸感测电极主体部中，可以根据设计规格按照诸如触摸感测电极贴边部集中于并设置在一侧上这样的各种方式来修改触摸感测电极贴边部，以使板的面积最小化(参见图13至图15)。
此外，根据本发明的触摸开关单元可以应用于在车辆中使用的各种开关装置，并且还可以用于车辆的内部照明装置。
也就是说，如图4所示，根据本发明的触摸开关单元可以被包括在用于车辆的内部照明装置中。用于车辆的内部照明装置100包括安装在车辆内部上的外壳20。外壳20包括壳体21和壳体盖22，并形成特定内部空间。触摸开关单元可以被设置在特定内部空间中。此外，用于操控车辆的内部照明装置的特定功能(例如，诸如调节照明的发光强度这样的照明功能)的单独的照明装置开关23还可以被设置在壳体盖22的一个表面上。
此外，具有照明功能的触摸开关单元的触摸按钮400可以通过壳体盖22的暴露通孔而暴露。通过触摸按钮400的特定接触操作而改变的电信号通过板200来被传送至特定控制器。响应于电信号施加了特定的照明功率信号，因此用于控制光输出单元600的开/关的特定输出控制信号被传送至光输出单元600，从而能够执行特定的照明开/关功能。
虽然已经结合附图中所示的示例性实施方式描述了本发明，但是它们仅仅是例示性的，并且本发明不限于这些实施方式。本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对实施方式进行各种等同修改和变型。因此，本发明的真实技术范围应由所附权利要求的技术精神来限定。
工业实用性
除了用于车辆室内灯之外，根据本发明的触摸开关单元还可以用于各种电子设备，并且可以按照各种方式来进行修改。

Claims (8)

1.一种触摸开关单元，该触摸开关单元包括：
触摸按钮(400)，用户在所述触摸按钮(400)上执行触摸；
板(200)，所述板(200)与所述触摸按钮间隔开；以及
触摸电极体(500)，所述触摸电极体(500)被置于所述板与所述触摸按钮(400)之间，用于根据所述触摸按钮上的触摸来感测电信号的变化，
其中，所述触摸电极体(500)包括：
触摸体(510)，所述触摸体(510)被固定在所述板(200)的在所述触摸按钮与所述板之间的一个表面上；以及
触摸感测电极(520)，所述触摸感测电极(520)具有延伸至与所述触摸按钮相邻的区域和与所述板相邻的区域的并且通过嵌入式注入而形成在所述触摸体(510)上的至少一部分，并且具有形成在所述板(200)上的至少另一部分。
2.根据权利要求1所述的触摸开关单元，其中，所述触摸感测电极(520)包括：
触摸感测电极主体部(521)，所述触摸感测电极主体部(521)的一个表面的至少一部分与所述触摸按钮(400)间隔开，与所述触摸按钮(400)相邻并且朝向所述触摸按钮，其中，所述触摸感测电极主体部(521)在用户已经触摸所述触摸按钮的状态下接收所述电信号的变化；
触摸感测电极贴边部(525)，所述触摸感测电极贴边部(525)按照朝向所述板(200)暴露的方式与所述板(200)相邻并间隔开；
触摸感测电极连接单元(523)，所述触摸感测电极连接单元(523)具有连接至所述触摸感测电极主体部(521)的一端和连接至所述触摸感测电极贴边部(525)的另一端；以及
触摸感测电极固定单元(530)，所述触摸感测电极固定单元(530)形成在所述板(200)的一个表面上，用于形成与所述触摸感测电极贴边部(525)的电连接。
3.根据权利要求2所述的触摸开关单元，其中，所述触摸感测电极贴边部(525)和所述触摸感测电极固定单元(530)按照非接触方式来靠近地设置。
4.根据权利要求2所述的触摸开关单元，其中：
所述触摸感测电极贴边部(525)和所述触摸感测电极固定单元(530)形成相互接触结构，并且
所述触摸感测电极贴边部(525)的一端连接至所述触摸感测电极连接单元(523)，并且所述触摸感测电极贴边部(525)的另一端与所述触摸感测电极固定单元(530)接触。
5.根据权利要求2所述的触摸开关单元，其中，所述触摸体包括：
触摸体顶部(511)，所述触摸体顶部(511)被设置为面向所述触摸按钮；
触摸体主体部(513)，所述触摸体主体部(513)被设置在所述触摸体顶部(511)的朝向所述板的一个表面上，并且具有设置在朝向所述板的所述一个表面上的触摸感测电极贴边部(525)；以及
触摸体间隔部(515)，所述触摸体间隔部(515)被设置在所述触摸体主体部(513)的外部，由所述触摸体主体部分隔开，并且具有朝向所述板而开口的一端。
6.根据权利要求5所述的触摸开关单元，该触摸开关单元还包括：触摸光输出单元，所述触摸光输出单元能够朝向所述触摸按钮输出光，并且所述触摸光输出单元被设置在所述板的表面中的朝向所述触摸体间隔部(515)的一个表面上。
7.根据权利要求2所述的触摸开关单元，其中：
所述触摸体包括：触摸体顶部(511)，所述触摸体顶部(511)被设置为面向所述触摸按钮；以及触摸体主体部(513)，所述触摸体主体部(513)被设置在所述触摸体顶部(511)的朝向所述板的一个表面上，所述触摸感测电极贴边部(525)被设置在朝向所述板的所述一个表面上；并且
所述触摸感测电极连接单元被设置在所述触摸体内。
8.一种用于车辆的内部照明装置，该内部照明装置包括触摸开关单元，其中，所述触摸开关单元包括：
触摸按钮(400)，用户在所述触摸按钮(400)上执行触摸；
板(200)，所述板(200)与所述触摸按钮间隔开；以及
触摸电极体(500)，所述触摸电极体(500)被置于所述板与所述触摸按钮(400)之间，用于根据所述触摸按钮上的触摸来感测电信号的变化，
其中，所述触摸电极体(500)包括：
触摸体(510)，所述触摸体(510)被固定在所述板(200)的在所述触摸按钮与所述板之间的一个表面上；以及
触摸感测电极(520)，所述触摸感测电极(520)具有延伸至与所述触摸按钮相邻的区域和与所述板相邻的区域的并且通过嵌入式注入而形成在所述触摸体(510)上的至少一部分，并且具有形成在所述板(200)上的至少另一部分。
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