CN109844884A - 具有照明结构和指示的开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关，包括照明结构，该照明结构至少部分地围绕开关的周界延伸。照明结构基于开关的状态被照亮。该开关还包括开关表面，该开关表面包括透明或半透明材料，该材料可以基于开关的状态被照亮。该开关适用于湿润或潮湿的环境。

Description

具有照明结构和指示的开关

技术领域

本发明涉及照明开关，更具体地，本发明涉及一种开关，其包括围绕开关的周界的至少一部分延伸的照明部分。

背景技术

摇臂开关提供用于许多不同应用的离散的低剖面开关。在关闭位置，开关可防止任何电流或电信号的传输。当开关被激活或闭合时，允许电流流动。摇臂开关有很多应用；常见的应用包括灯开关、通用电源开关和断路器中的开关。它们在需要低剖面设计的情况下特别有用。

在摇臂开关的操作期间，通过移动摇臂来启动或停用开关引起壳体内部的机械运动。当用户启动开关时，移动位于壳体外部的开关部分(摇臂)。摇臂连接到销，该销引起壳体内部的后续移动，完成或断开电路(激活或停用开关)。

由于摇臂开关被设计成绕枢轴点枢转，其中开关的启动通常通过在摇臂的一侧向下按压来实现，摇臂的整体运动不必很大。除此之外，摇臂通常主要保持在开关的壳体内，可能变得难以确定摇臂的当前位置。当摇臂开关安装在低光环境中时，这个问题会进一步恶化。

另一个需要解决的问题是在潮湿环境中使用摇臂开关。制造商在潮湿环境中使用防水开关的方法之一是将移动元件几乎完全设置在开关外壳内，并在开关表面上覆盖防水材料。然而，这种设计使得仅通过视觉手段快速且准确地确定开关的位置变得更加困难。

因此，需要一种摇臂开关和机构，其解决了现有设计的上述限制，并且可安全地用于湿润和/或潮湿的位置。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种开关，该开关提供即使在低光环境下也易于看到的开关位置的视觉指示。

进一步期望提供一种摇臂开关，其可以在湿润或潮湿的位置使用，其提供开关的当前位置的清晰视觉指示。

还需要提供一种摇臂开关，该摇臂开关被照亮，使得开关在视觉上容易定位在低光环境中并且提供关于开关位置的视觉指示。

在一种配置中，通过提供开关来实现这些和其他目的，该开关包括至少部分地围绕开关的周边延伸的照明。照明可以由位于开关外壳内的LED提供，其中由LED发射的光与照明介质相互作用，该照明介质将光透射到沿着开关的周边的至少一部分的区域。在一个实施例中，照明介质可以是大致矩形的照明环，其可以被配置为用作反应功能光。可以均匀地照亮矩形照明环，使得光从整个环均匀地发射。或者，矩形照明环可以配置为仅在激活的开关的方向上发光。同样，环可以在所有开关位置保持完全点亮。

开关也可以密封，使得它可以在湿润或潮湿的环境中使用。在一种配置中，密封件保持在开关的壳体内，然而，该设计完全密封在开关面板上方。密封是通过结合液态硅橡胶包覆模具的设计完成的。可以想到，密封件形成枢转密封件(用于摇臂枢转的密封件)和两个用于图标照明的光(diffusive)扩散透镜。在一种配置中，可以设想摇臂开关的面可以具有透明或半透明部分，使得当开关在一个位置被激活时，LED被打开，从而从开关面上的透明或半透明部分发射光，可视地指示开关的位置。

还可以想到，矩形照明环能够在没有任何热点或阴影的情况下围绕开关的周边发出均匀的照明。这种照明是通过使用直角(right angle)LED对矩形透镜进行间接照明来实现的。在一个实施例中，使用四个直角LED。这些LED围绕开关的中心定位并且朝向透镜(即，矩形照明环)朝向外定位。在这种配置中，矩形透镜通过使用双射模具被模制并完全围绕开关延伸而没有任何断裂。双射模具允许矩形透镜还用作内支架和外支架之间的支撑结构，同时仍保持透镜清晰度。

在某些情况下，将内支架和外支架形成为两个单独的部件可能有利于确保矩形照明环的完全均匀照明。例如，如果内支架和外支架模制成一个部件，这可能导致在矩形照明环内形成阴影，因为塑料“桥(bridge)”必须跨越两个部件，这将起到至少部分阻碍透镜的作用。当支架包括不透明材料时尤其如此。

虽然已经结合单向开关描述了上述开关，但是可以设想可以使用两位置或三位置开关。例如，在三位置配置中，当开关处于中心位置时，矩形照明环可以在开关周围完全均匀照明。当按下开关使得开关的一侧被激活时，矩形照明环可以仅在被激活的开关侧被照亮。这将提供开关当前位置的清晰视觉指示。同样，如果开关被激活到相对位置(例如，按下开关的相对侧)，则可以照亮矩形照明环的相对侧。这再次提供了开关位置的清晰视觉指示，即使在非常低的光照水平环境中也是如此。

或者，可以始终均匀地照亮矩形照明环，并且可以基于开关位置打开和关闭开关面上的图标。

此外，只有当开关被激活时才能照亮矩形照明环，并且可以基于开关位置打开和关闭开关面上的图标。

可以设想，这种开关配置在潮湿或湿润环境中非常有用，例如在经常看到水和喷雾的船的控制面板上。这种开关配置可以轻松地让操作员快速评估控制面板上开关的位置，并快速评估开关的位置，即使在夜晚光照条件非常差的情况下也是如此。当操作员不靠近控制面板时，矩形照明环的可变照明指示开关的位置对于提供可视开关指示也是有用的，但是仍然需要能够在视觉上验证开关位置。

对于本申请，以下术语和定义适用：

术语“第一”和“第二”用于将一个元素、集合、数据、对象或事物与另一个元素、集合、数据、对象或事物区分开，并且不用于指示时间上的相对位置或布置。

这里使用的术语“耦合”、“耦合到”、“与……耦合”、“连接”、“连接到”和“与……连接”均表示两个或更多个设备、装置、文件、程序、应用程序、介质、组件、网络、系统、子系统和/或手段之间的关系，构成以下任何一个或多个：(a)连接，无论是直接连接还是通过一个或多个其他设备、装置、文件、程序、应用程序、介质、组件、网络、系统、子系统或手段；(b)通信关系，无论是直接关系还是通过一个或多个其他设备、装置、文件、程序、应用程序、介质、组件、网络、系统、子系统或手段；和/或(c)任何一个或多个设备、装置、文件、程序、应用程序、介质、组件、网络、系统、子系统或装置的操作全部或部分取决于其中任何其他一个或多个的操作的功能关系。

在一种配置中，提供了一种摇臂开关，包括内支架、围合所述内支架的外支架以及与内支架配合的开关，该开关包括能够相对于彼此移动并且对应于闭合状态和断开状态的第一触点和第二触点。该开关还包括围绕开关周界的至少一部分延伸的照明结构和位于照明结构附近的至少一个LED。该至少一个LED设置为使得其发射通过照明结构扩散的光，指示摇臂开关的位置。

在某些配置中，该至少一个LED仅照亮照明结构的一部分以指示摇臂开关的位置。

在另一种配置中，提供了一种开关，包括内支架、围合内支架的外支架以及与内支架配合的摇臂开关，摇臂开关包括第一组触点和第二组触点，每组触点包括能够相对于彼此移动并且对应于闭合状态和断开状态的第一触点和第二触点。开关还包括底座，其中外支架连接到底座，第一组触点和第二组触点安装在底座内。该开关还包括完全围绕摇臂开关的周界延伸的照明结构，该照明结构包括第一端和第二端。该开关还包括第一LED和第二LED，第一LED邻近照明结构的第一端定位，第二LED邻近照明结构的第二端定位。摇臂开关设置成使其能够移动到三个位置中的一个位置：第一组触点闭合而第二组触点断开的第一位置，第一组触点和第二组触点断开的第二位置，第一组触点断开而第二组触点闭合的第三位置。摇臂开关还设置为使得照明结构被照亮，以指示所述摇臂开关的位置。

在某些配置中，第一LED仅照亮照明结构的第一部分以指示摇臂开关处于第一位置，并且第二LED仅照亮照明结构的第二部分以指示摇臂开关处于第三个位置。

考虑到以下附图和随附的详细描述，本发明的其他目的及其特定特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的一种配置的照明开关的图示，其示出了处于打开位置的开关，其中照明结构和图标指示开关的状态。

图2是根据图1的照明开关的图示，示出了处于关闭位置的开关，其中照明结构被照亮以勾勒出开关并且图标指示开关状态。

图3是根据图1的照明开关的图示，示出了开关处于关闭位置，其中照明结构和图标指示开关的状态。

图4是根据图1的照明开关的图示，示出了处于第一位置打开的开关，其中照明结构和图标指示开关的状态。

图5是根据图4的照明开关的图示，示出了处于第二位置打开的开关，其中照明结构和图标指示开关的状态。

图6是根据图4的照明开关的图示，示出了开关处于关闭位置，照明结构被照亮以勾勒出开关并且图标指示开关状态。

图7是根据图4的照明开关的图示，示出了处于关闭位置的开关，其中照明结构和图标指示开关状态。

图8是根据图4、5和7的照明开关的立体图。

图9是根据图4的照明开关的剖视图。

图10是根据图9的照明开关的剖视图。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的附图标记在所有视图中表示相应的结构。

图1-3示出了作为双位开关(开/关)提供的开关照明系统的一种配置。在图1中，示出了开关100，其包括照明结构102，在该示例中，照明结构102可以形成为具有第一端108和第二端109的矩形结构。开关100还包括含有透明或半透明材料的开关表面104，该材料可以在开关表面104上形成为图标106。这里提供的开关示例描绘了形成为摇臂致动器的开关，然而，可以预期可以有效地使用各种不同的开关配置。

在图1中，开关表面104已被按下，其用于激活开关100。为了提供开关100打开的视觉指示，沿开关表面104的周界延伸的照明结构102被描绘为被照亮。提供对角线以指示光扩散通过并离开照明结构102。可以看出，对角线逐渐显示为虚线并且具有较轻的线宽以指示照明结构102的照明一旦超过被致动的开关表面104的周界就逐渐消失。

还可以看出，图标106在图1中被照亮，提供当前激活开关的指示。

图2是另一种结构，其中照明结构102均匀且完全地点亮，完全围绕开关结构延伸，而不管开关的位置如何。这种配置在低光环境下非常有用，以便照亮开关的位置，使其易于定位。当按下开关表面104以致动开关时，图标106将被点亮。

此外，图3示出了图1的关闭位置，其中照明结构102和图标106都不是明亮地点亮着的，而是将在激活时转换到图1所示的状态。可以想到，照明结构102或图标106可以在图3中非常暗淡地点亮，然后，可以转换到图1所示的明亮状态。或者，可能的是，在开关被激活之前，照明结构102和图标106都不会被点亮。

现在参考图4-7，可以看到图1的替代配置。在这些示例中，开关设置为三位开关(1开/关/2开)。

在该配置中，开关表面104是第一开关表面，并且还提供与第一开关表面104相对的第二开关表面105。同样，图标106包括第一图标，并且还提供第二图标107。图4-7中的开关100的功能与结合图1-3描述的类似，但有三个开关位置而不是两个。

例如，如图4所示，第一开关表面104已被压下，从而将开关致动到第一位置。照明结构102在第一端108的区域中被照亮，并且第一图标106被照亮。这将向用户提供开关100处于第一位置的清楚视觉指示。

图5示出了处于第三位置的开关，其中第二开关表面105已被按下。照明结构102在第二端109的区域中被照亮并且第二图标107被照亮。这将向用户提供开关100处于第三位置的清晰视觉指示。

图6和7示出了第二位置的替代配置，其中当开关表面104、105均未被致动时，照明结构102和图标关闭(或昏暗地点亮)，提供开关处于第二位置的视觉指示(关闭状态)，如图6所示；或者照明结构102可以始终均匀地照明，但是当开关表面104、105都没有被致动时，图标关闭(或昏暗地点亮)，提供开关处于第二位置(关闭状态)的视觉指示，如图7所示。

图8是可以各种方式提供的一组开关的立体图，示出了图4、5和7的配置。

现在参照图9，提供了开关100的剖视图，示出了底座110的内部部分，外支架112固定在该内部部分上。可以预期的是，底座110和外支架112可以包括塑料材料。外支架设置有底切114，底切114包括垫圈116，当结构插入表面中的开口(例如平坦的控制面板表面)时，垫圈116用于提供防水密封。外支架包括尖齿118，尖齿118可与将安装开关100的平坦表面的下侧接合。

还在图9中示出的是LED 120、120'。这些LED被提供为直角LED并且被设计为发射由照明结构102获得和透射的光。虽然未示出，但是存在两个额外的LED，其对应于结构的相对侧上的LED 120、120'，使得两个LED朝向第一端108定位，并且两个LED朝向第二端109定位。以这种方式，当所有四个LED都打开时，由于提供照明结构102的间接照明的事实，在照明结构102中可以发生非常均匀和统一的照明。

底座110包括两组触点，包括第一固定触点130、第一可动触点132、第二固定触点134和第二可动触点136。还提供致动器组件137并用于向连接到可动触点上的开关杆施加力。图10中可以更好地看出，开关包括与致动器组件137相互作用的子摇臂150，其根据开关的位置引起可动触点臂的移动。在一种配置中，子摇臂150通过内支架140上的卡扣锁定器实现开关的枢转。

示出了与开关电子器件的触点连接点和供电点相对应的各种引脚配置，然而，可以预期，许多不同的连接手段可以有效地用于本发明。

在功能上，当按下第一开关表面104时，这将用于闭合第一固定触点130和第一可动触点132。当开关处于中间位置时，两组触点都处于断开位置(如图9所示)。最后，当第二开关表面105被按下时，这将起到闭合第二固定触点134和第二可动触点136的作用。可以设想照明结构102的照明可以如结合图4-7所述实现。

现在参考图10，示出了开关上部的剖视图。

可以看出，内支架140被设置并保持在外支架112内。内支架140提供用于形成开关的主枢轴的结构。照明结构102固定在内支架140和外支架112之间。

还在图10中示出的位于电路板144上的开关表面LED 142、142'。开关表面LED142、142'定位成使得LED发出的光将沿着形成在内支架140中的挡光板146、146'向上行进。然后，光通过密封件148，然后穿过设置在开关面上的透明或半透明材料，如结合图1-7所述。挡光板146、146'用于保持图标和照明结构照明彼此分开。

密封件148设置成覆盖内支架140的顶部并有效地将密封件148上方的区域与底座110密封。以这种方式，任何进入开关100的顶部(在密封件140上方)的水将被防止进入电路板144并进入触点所在的底座110。

在一种配置中，密封件148包括液体硅橡胶密封件和用于图标照明的光扩散透镜。应该注意的是，摇臂开关包括从开关的上部向下延伸到底座110中的子摇臂150。然而，密封件设置成向下延伸，完全包围子摇臂以确保不允许水从密封件148上方的开关的上部向下流入底座110。

虽然已经根据摇臂致动器示出了各种示例，但是可以预期本发明可以有效地使用除摇臂致动器之外的致动器。同样地，可以想到，虽然已经使用两位置和三位置开关作为开关配置的示例，但是可以预期可以有效地利用其他多位置开关。

围绕开关延伸的照明环的使用可非常有效地提供开关在非常低光环境中的位置的视觉指示，例如在夜间在船上。同样，根据开关位置点亮的照明环即使在低光环境中也可以提供非常容易看到的开关位置的视觉指示，或甚至从远处或以一定角度观察开关。

进一步预期照明环可以提供光作为指示开关状态的特定颜色。例如，如果开关是三向开关，例如图4-7中提供的那样，照明可以在图4中以绿色提供，表示开关设置在第一位置。对于图5中所示的开关位置也可以进行相同的操作。但是，如果开关处于没有触点闭合的中间位置，则可能是用不同颜色(例如红色)照亮照明环，以指示开关处于闭合位置。

相同的配置可以用于图标照明。如果开关处于打开位置，当图标亮起时，可以用绿色照明点亮。或者，如果开关处于关闭位置，则可以使用不同颜色(例如红色)点亮图标(低亮度)以指示开关状态。在不脱离本发明的情况下，可以使用许多不同的照明配置。

尽管已经参考部件、特征等的特定布置描述了本发明，但是这些并不旨在穷尽所有可能的布置或特征，并且实际上许多其他修改和变化将对于本领域技术人员可以确定。

Claims (30)

1.一种摇臂开关，包括：

内支架；

围合所述内支架的外支架；

与所述内支架配合的开关，所述开关包括第一触点和第二触点，所述第一触点和所述第二触点能够相对于彼此移动并对应于闭合状态和断开状态；

绕所述开关的周界的至少一部分延伸的照明结构；

邻近所述照明结构定位的至少一个发光二极管(LED)；

所述至少一个LED发出的光通过所述照明结构扩散，用于指示所述摇臂开关的位置。

2.根据权利要求1所述的摇臂开关，其中，所述至少一个LED仅照亮所述照明结构的一部分。

3.根据权利要求1所述的摇臂开关，其中，所述至少一个LED包括至少两个邻近所述照明结构定位的LED。

4.根据权利要求1所述的摇臂开关，还包括底座，其中，所述外支架连接到所述底座，并且所述第一触点和第二触点安装在所述底座内。

5.根据权利要求4所述的摇臂开关，其中，所述外支架包括底切并且还包括垫圈，使得所述开关能够安装在所述垫圈提供防水密封的表面中露出的切口中。

6.根据权利要求4所述的摇臂开关，还包括覆盖在所述内支架上的密封件，所述密封件形成防水密封，防止水从所述内支架进入所述底座。

7.根据权利要求6所述的摇臂开关，其中，所述密封件包括液态硅橡胶。

8.根据权利要求7所述的摇臂开关，其中，所述密封件包括光扩散透镜。

9.根据权利要求8所述的摇臂开关，其中，所述开关包括摇臂开关，所述摇臂开关具有至少一个开关表面，所述开关表面具有包括半透明或透明材料的区域。

10.根据权利要求9所述的摇臂开关，还包括位于所述内支架内的开关表面LED，所述内支架包括至少一个挡光板，使得所述开关表面LED通过所述至少一个挡光板并通过所述开关表面的透明或半透明材料发光。

11.根据权利要求10所述的摇臂开关，其中，所述开关包括至少两个位置，使得在第一位置，一组触点闭合，在第二位置，一组触点断开，并且其中，当一组触点闭合时，来自所述开关表面LED的光照射所述开关表面的半透明或透明材料。

12.根据权利要求11所述的摇臂开关，其中，

所述开关表面包括第一开关表面，所述开关包括第二开关表面，每个开关表面包括半透明或透明材料，

所述开关表面LED包括第一开关表面LED并包括第二开关表面LED，所述第一关表面LED和所述第二开关表面LED都位于所述内支架内，并且

所述内支架包括至少两个挡光板，其中每个开关表面LED定位在其中一个挡光板中，使得每个开关表面LED通过其相关联的挡光板并通过相关联的开关表面中的半透明或透明材料之一发光。

13.根据权利要求12所述的摇臂开关，其中，所述开关包括至少三个位置，其中，

所述一组触点包括第一组触点，所述开关包括第二组触点，

其中，在第一开关位置，所述第一组触点闭合，所述第二组触点断开，所述第一开关表面LED通过与所述第一开关表面相关联的半透明或透明材料发光；

其中，在第二位置，所述第一组触点和所述第二组触点断开；

其中，在第三位置，所述第一组触点断开，所述第二组触点闭合，所述第二开关表面LED通过与所述第二开关表面相关联的半透明或透明材料发光。

14.根据权利要求13所述的摇臂开关，其中，与所述至少两个开关表面相关联的所述半透明或透明材料均包括图标。

15.根据权利要求4所述的摇臂开关，其中，所述照明结构完全绕所述开关的周界延伸，并形成为单个整体结构，形成矩形结构的所述照明结构具有第一端和第二端。

16.根据权利要求15所述的摇臂开关，其中，所述至少两个LED包括第一LED和第二LED，所述开关还包括：

第三LED和第四LED，

其中，所述第一LED和所述第二LED邻近所述照明结构的所述第一端定位，所述第三LED和所述第四LED邻近所述照明结构的所述第二端定位。

17.根据权利要求16所述的摇臂开关，其中，所述至少四个LED包括直角LED。

18.根据权利要求17所述的摇臂开关，其中，所述开关包括具有至少两个相对的开关表面的摇臂开关。

19.根据权利要求18所述的摇臂开关，其中，所述摇臂开关包括三个位置，所述一组触点包括第一组触点，所述开关还包括第二组触点；

其中，在第一开关位置，所述第一组触点闭合，所述第二组触点断开，所述第一LED和所述第二LED通过所述照明结构的所述第一端发光；

其中，在第二位置，所述第一组触点和所述第二组触点断开；

其中，在第三位置，所述第一组触点断开，所述第二组触点闭合，所述第三LED和所述第四LED通过所述照明结构的所述第二端发光。

20.一种摇臂开关，包括：

内支架；

围合所述内支架的外支架；

与所述内支架配合的摇臂开关，所述开关包括第一组触点和第二组触点，每组触点包括能够相对于彼此移动并对应于闭合状态和断开状态的第一触点和第二触点；

底座，其中，所述外支架连接到所述底座，所述第一组触点和所述第二组触点安装在所述底座内；

完全绕所述摇臂开关的周界延伸的照明结构，所述照明结构包括具有第一端的第一部分和具有第二端的第二部分；

第一发光二极管(LED)和第二LED，所述第一LED邻近所述照明结构的第一端定位，所述第二LED邻近所述照明结构的第二端定位；

其中，所述摇臂开关能够移动到以下三个位置之一：

所述第一组触点闭合而所述第二组触点断开的第一位置；

所述第一组触点和所述第二组触点断开的第二位置；以及

所述第一组触点断开而所述第二组触点闭合的第三位置；

其中，所述照明结构被照亮以指示所述摇臂开关的位置。

21.根据权利要求20所述的摇臂开关，其中，当所述摇臂开关处于所述第一位置时，仅照亮所述第一部分。

22.根据权利要求20所述的摇臂开关，其中，当所述摇臂开关处于所述第二位置时，所述照明结构不被照亮。

23.根据权利要求20所述的摇臂开关，其中，当所述摇臂开关处于所述第三位置时，仅照亮所述第二部分。

24.根据权利要求20所述的摇臂开关，还包括：

邻近所述照明结构的所述第一端定位的第三LED；以及

邻近所述照明结构的所述第二端定位的第四LED；

其中，所述第一LED和所述第三LED一起切换，所述第二LED和所述第四LED一起切换。

25.根据权利要求24所述的摇臂开关，其中，所述至少四个LED包括直角LED。

26.根据权利要求20所述的摇臂开关，还包括覆盖在所述内支架上的密封件，所述密封件形成防水密封，防止水从所述内支架进入所述底座。

27.根据权利要求26所述的摇臂开关，其中，所述密封件包括液态硅橡胶。

28.根据权利要求27所述的摇臂开关，其中，所述密封件包括光扩散透镜。

29.根据权利要求28所述的摇臂开关，其中，所述摇臂开关包括至少两个相对的开关表面，所述开关表面包括含有半透明或透明材料的区域。

30.根据权利要求29所述的摇臂开关，还包括第一开关表面LED和第二开关表面LED，每个开关表面LED都定位在所述内支架内并且具有挡光板，使得由所述第一开关表面LED和所述第二开关表面LED发出的光通过相关联的挡光板并通过相关联的开关表面的半透明或透明材料透射。