CN1965479A - 带有接触开关的操作装置 - Google Patents

Abstract

一种其电路设置在一块印置电路板(28)上的接触开关，其通过传感元件(44)耦合到一种电器的面板或盖板(11)上的接触操作区(12)上。传感元件(44)用一种柔韧的导电塑料或泡沫材料制成。传感元件(44)的两部分(24、25)支承在一个用电绝缘的透明塑料制成的支承件或支架(18)中，该支承件或支架用隔板(21)把传感元件的两部分(24、25)相互电隔离且从外部罩住。这样在导电部分和面板的通孔(16)之间就提供了足够的空气间隙和漏泄距离。一个发光元件通过通孔(16)伸出并以光导体的方式把由发光二极管(29)发出的光线引导到操作区(12)的光线出射面。选择性地可在通孔(16)上连接一个内部的外罩(23)，该风部的外罩在整个空气间隙和漏泄距离内密封包住发光元件(15)并同时用作传感元件(44)的支撑。

Description

带有接触开关的操作装置

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的带有接近开关或接触开关的、用于操作一种电器的操作装置。

EP 859467A1公开了一种接触开关或触敏开关。在这种开关中，接触面是通过一个位于一块盖板下方的传感元件来确定的，该接触面的接触或接近被操作过程用的电子装置来进行评估，其中传感元件用一种导电的柔韧材料例如一种橡胶类的塑料或泡沫塑料制成。这样，盖板下面就可良好接触并保证恒定的状况。为了用信号通知实施操作情况，在承载传感元件的印制电路板上的圆环形传感元件的中央设置了一个发光二极管，并通过透明的盖板例如一块玻璃陶瓷板透光。

任务和方案

本发明的任务是提供这样一种操作装置，该操作装置在使用各式各样的盖板时并在极端的环境条件下也能保证操作人员的最大的安全。

根据本发明，这个任务是通过权利要求1来实现的。

在本发明中，例如在不透明的盖板情况下，即例如在洗涤干燥机的一块用染色塑料制成的面板时，接通过程发信号用的一个发光元件朝按钮区方向穿过该盖板的一个孔。但即使该发光元件与该孔最佳配合，也会产生微小的缝隙，例如水可通过该缝隙渗入。在这种情况下，可接触部分和带电部分之间的空气间隙和泄漏距离就不能保证。通常这个距离必须为12毫米。而传感元件或发光元件的电绝缘的外罩在其周边满足了这个漏泄距离，并且不妨碍导电的传感元件的作用。

该传感元件做成两部分是特别有利的。其中一部分可置于印制电路板的相应触点上，而另一部分则接触盖板。在这两部分之间可设置电绝缘，这样就可使邻接盖板的部分与紧贴在印制电路板上的带电部分实现电隔开。事实表明，这对传感元件的有效性及其在接触开关的电路上的控制耦合没有影响。这种两部分结构使得特别容易把传感元件的两个端面做成不同的大小，这样，较小的端面在印制电路板上占用很小的位置，而紧贴在盖板上的部分的较大的端面则可确保操作区的合适的尺寸。

如果把该发光元件集成在接触面内并例如伸出该传感元件即特别是伸出靠近盖板的部分，则可带来操作的方便性。这样，操作区在接触面上包围发光元件。如果该发光元件朝开关区偏心布置，则是特别有利的，因为操作者在操作过程中不会自然地遮挡该发光元件。

传感元件优选将它靠近盖板的部分设计为通孔的密封。如果传感元件这部分在其接触盖板的端面上具有一个封闭的表面，例如由柔韧的、但坚固的橡胶类塑料或由具有闭孔表面的泡沫材料构成，则这种密封是特别有效的。

全部这些优点可特别有利地通过一个支承件来实现，该支承件为传感元件的靠近支撑体的部分提供了一个属于外罩的、优选呈盆形的支座。其底部构成绝缘体并在另一侧上带有一个状如碗形的支座用以支承传感元件靠近盖板的部分，该部分相对平坦，可以状似盘形。这个支座基本上可为圆柱形，但靠近盖板部分的碗形支座的直径大于面向印制电路板的支座的直径。这样支承件就形成一个缩进的外表面，从而可保持要求的空气间隙和漏泄距离，而无须将支撑体(印制电路板)和盖板之间的距离扩大。

该支承件可用透明的塑料压铸件制成并由此构成光导体，在该处，一个穿过碗形支座并延长盆形支座的外壳的凸出部分在一个布置在印制电路板上的发光体例如一个发光二极管(LED)和穿过通孔的发光元件的发光射面之间形成连续的光通路。

在这两个支座之间由于不同的直径而形成的台阶可通过一条例如包围支承件一半圆周的肋缘来扩大，这条肋缘除了具有增加空气间隙和漏泄距离的作用外，还形成一个液滴挡缘来使在最不幸的情况中渗入的潮气不至于到达印制电路板。

特别有利的是提供一种其电路设置在一块印制电路板上的接触开关。该接触开关通过一个传感元件耦合到一种电器的面板或盖板上的接触操作区上。这个传感元件可以由两部分组成并用一种柔韧的导电塑料或泡沫材料制成。传感元件的这两部分支承在一个用电绝缘的透明塑料制成的支承件或支架中，该支承件或支架用隔板把传感元件的两部分相互电隔离且从外部罩住，这样，发光元件在靠近印制电路板的导电部分和面板内的通孔之间留有足够的空气间隙和漏泄距离地穿过并通过满足光导体功能的支承件被印制电路板上的发光二极管照亮。

另一种方案是，发光元件可用外罩包围，而外罩可直接连接通孔，这样外罩就形成空气间隙和漏泄距离，如果该传感元件包住呈管形的外罩并套装在该外罩上，也是有利的。在偏心于操作面设置通孔的情况下，该外罩可接触或支撑该传感元件的外圆周，所以也有助于该传感元件的支承。

本发明优选方案的这些和其他特征除了可从权利要求中得知外，也可从说明书和附图中得知，其中，单个特征可分别单独地或多个地以组合的形式在本发明的一个实施方式中和别的领域内实现，和有利的以及本身受保护的诸多实施方式都在此处申请保护。

附图简要说明

本发明的实施例在附图中示意示出并在下面进行详细说明。附图示出：

图1一种电器的盖板或面板的示意俯视图；

图2操作装置的一部分纵剖面；

图3沿图2剖面线III-III剖开的剖视图；

图4带接触开关的一种操作装置的俯视图；

图5图4示出的盖板和接触开关的部分横剖面；

图6相当于图4的带有一个偏心位于操作区的通孔的俯视图；

图7接触开关的详图的一个剖面；

图8按图7中箭头VIII方向看去的视图，没有印制电路板。

实施例的说明

图1表示一块盖板11的前视图，该盖板构成洗涤干燥机的操作部分的面板。在该面板上，除了其他操作元件外，接近开关或接触开关50的操作区12被划出用作例如“启动/停止”按钮并用标记13标出，例如通过相应的印记或塑性浮凸标记。该盖板用一种不透明的即不可透视的塑料或别的不可透视的材料制成。

在操作区内，可以看到一个发光元件15的光线射出面14，该光线射出面虽然位于操作区12内，但不位于其中心，在本例中向上偏移。

图2表示盖板11的纵剖面，该盖板11在发光元件15的部位有一个通孔16，该发光元件在本例中以一个支承件18的梯形凸起部分17的形式啮合在通孔16中，从而光线射出面14基本上与盖板11的外表面19终止在一个平面内。

支承件18用非导电材料、通常用透明的塑料压铸件制成并包括两个直径不同的圆柱形区段，其中一个区段构成一个大致呈盆形的支座20。其底部21同时构成一个方向相反的支座22的底部，该支座22比支座20的直径大，而且也浅得多即也呈碗形。将这两个支座隔开的底板21在一半圆周(见图3)上凸出地延长，所以它构成一条半圆形的肋缘31。凸起部分17横穿碗形支座22并位于支座20的壁的延长线上，这个壁构成传感元件44的一部分24的外罩23，而传感元件44的另一部分25则位于支座22中。

传感元件这两部分24、25用一种导电的、柔韧的塑料、塑料泡沫或橡胶制成，如在EP 0859467A1中描述的材料，它也称为导电橡胶。有关内容以及接触开关的功能可参考EP 0859467A1。

从支座20凸出的端面26紧贴在接触面27上，该接触面27设置在一块构成支撑体28的印制电路板上。该印制电路板以通常的方式支撑一个印制电路，这个印制电路还包括接触面27并含有有源和无源元件以及接触开关的印制电路，需要时还可含有多个接触开关和该电器的其他控制单元和调节单元。在该印制电路板上还配置了一个发光二极管29，该发光二极管布置在图2中邻近外罩23的外左端面30，该外罩在这个部位有一个向外的弯起部分37，以便确保该二极管离该传感元件的一定距离。

位于支座20内的、面向印制电路板的传感元件24具有一个纵向相对伸长的圆柱体的形状并伸出该端面少许，即从支座20伸出少许。它可用柔韧的导电材料例如泡沫材料制成。

位于支座22内的传感元件部分25具有稍厚的圆盘形状并用一种坚固的、但软弹性的材料或用一种泡沫材料制成，这部分在其紧贴在盖板11的端面32是封闭的，例如通过一层在整体发泡情况下产生的表面层33来封闭。传感元件部分25也伸出支座22的外壁少许，所以提供了一定的弹性储量。凸起部分17穿过传感元件部分25中的相应成形的一个孔。该凸起部分17也被这个传感元件部分25的区段包围，从而光线射出面14基本位于操作区12以内，而该操作区12则基本上由传感元件部分25所决定。

功能

支承件18配有传感元件部分24、25并嵌在支撑体28和盖板11之间，其中凸起部分17嵌入通孔16中。从而在盖板上构成传感元件单元的形状锁合连接的机械固定。这个或这些传感元件也可用一种需要时导电的粘接剂与盖板11的印制电路板28和/或与支承件18连接来完成装配。

对定位还要说明一下：由于传感元件本体分成两部分，即一个具有较小直径的较长部分24和一个具有较大直径的较短部分25，一方面在大操作区12的情况下，印制电路板上所需的接触面积26、27可以小一些，另一方面在盖板11和支撑体28之间产生足够压紧力的情况下，通过传感元件的弹性达到与精确的距离足够的无关，从而不妨碍光线射出面14与盖板的外表面19的精确对准。相应地，传感元件部分25可用一种弹性较小的材料制成，而主要变形则在较长的传感元件部分24的区域内产生。在该处也存储着用于使传感元件均匀和完全贴合在盖板、支撑体和底部21上的弹性储量的主要部分。

用非导电材料制成的、支座20和22的外罩23及其间形成的台阶34提供了传感元件44的外部电绝缘并使传感元件这两部分24、25也相互电绝缘。相应地，在印制电路板或从支座20伸出的传感元件44的部分和通孔16或从支座22伸出的传感元件44的区段之间就形成了一个至少12毫米的空气间隙和漏泄距离，而不必扩大印刷电路板和盖板之间的距离。这两个传感元件部分44位于不同的电位。接触印制电路板的并在该处例如属于一个电振荡回路的部分24可能是带电的，而部分25则没有电连接，而是通过底板21电绝缘。事实表明，尽管如此接触开关的功能仍未受到损害，因为在电容接触开关的情况下，这些传感元件是一个电容器的部分，而且本来就通过盖板与操作手指进行了电绝缘。

传感元件的横截面这里被描述成圆形的，它也可以是任意的别的形状，特别是与按钮匹配的形状。这同样适用于这里用梯形横截面示出的发光元件。

所以支承件有多重功能。一方面它用于两个传感元件的机械的和电气的隔离，但同时它又将它们连接在一起、将它们电绝缘并提供足够的空气间隙和漏泄距离。此外，它用作发光元件的光导体和通孔16的密封，以避免潮气侵入内部。该支承件也使得在这两部分传感元件之间可进行功能分离并为此使用不同的材料，以便发光元件定位在盖板11之上或之内。

其他实施例

图4和5表示一种具有一个圆形操作区12的接触开关50。该操作区12被界定在盖板11上。图5表示操作区12一体成形在盖板11中并在需要时略呈球形凸起。该操作区12可附加一层例如金属的护层或涂层51，来使它与环境隔开。

在操作区12的中心，在盖板内一体形成一个通孔16，该孔延伸到一个内部通道52，该通道在一个管形外罩23内构成，而该外罩23在内部由盖板11模制而成，亦即与该盖板连成整体。

一个发光元件15插入管形安装通道中，该发光元件用玻璃般透明的塑料制成并做成直径比安装通道52小的棒形，所以其周围围绕着空气间隙。内肋缘使发光元件15定心。该发光元件有一个类似钉子的头部54，其头部表面构成光线射出面14。头部54位于该孔的锥口孔内并在需要时可垫上一个未示出的密封件。该发光元件可通过未示出的锁紧件卡紧、卡入或通过粘接加以固定。外罩23一直到其下端面30都是不间断的，并象要求的或需要的空气间隙和漏泄距离那样长，即大于12毫米。

同样呈管形的传感元件44被套装在管形外罩23上。该传感元件用其上端面32紧贴操作区即贴合在盖板11的下侧，该盖板在该处相应于操作区的向外凸起部分稍低一些。所以该管形外罩支撑并引导该传感元件，后者以其弹性而牢固地夹持在外罩上。该传感元件伸出外罩23并象借助图2所描述的那样，在此例中紧贴在印制电路板28的环形接触面27上。发光二极管29设置在接触面的中心，所以它位于该发光元件的光线射入面30’的对面。这个发光元件起光导体作用，以便光线从光线射出面14射出。

很明显，这里实现了一种特别简单而又有效的方案，来把一个带有光导体的光线射出面嵌入一块盖板的一个孔中，一方面该光线射出面可以密封地嵌入，另一方面又对紧急情况提供所需的空气间隙和漏泄距离，亦即在通过操作者(操作区的外侧)的第一种接触可能性和导电的传感元件44之间即靠近端面30的区域之间提供了所需的空气间隙和漏泄距离。

图6至8表示一种实施方式，在这里在盖11内一体成形的操作区12也是圆形，但有一个通孔16，该通孔虽然在圆面积内构成，但其边缘构成一个圆环段的形状。位于其中的发光元件15的光线射出面14也相应地呈圆环段的形状。

图7表示在盖板11的稍微凸起的操作面12的凹入部设置一个通孔16。直的或弯曲的棒形光导体通过通孔16伸出。射出面14通过该孔伸出，但绝不超出操作面12；确切地说，它位于盖板11的高度内。在这个凸起部位连接有一个凸缘40，该凸缘支撑一个密封件45，该密封件位于盖板的一个内下沉46中，并用嵌入的光导体密封该孔。在该凸缘上连接该光导体的一根较长的棒47，该棒带有呈锯齿状凸起的侧向紧固件41，这些紧固件与外罩24上的或与延长该外罩的夹板48上的相应的、同样构成紧固件42的切口按快速卡锁的方式共同作用。在这个区域呈圆形的棒伸出紧固件41并终止在端面30’内，该端面30’即布置在对面的发光二极管29的光线入射面。

图8表示带有侧向导向肋49的玻璃般透明的发光元件15的直的、弯曲的形状。外罩24与发光元件15的形状匹配。它们的精确的形状可从图8看出。该外罩在盖板11上一体形成，但也可与它密封连接并以一个相对大的空气间隙53包围发光元件15。该外罩一直到构成紧固件42的开口之前是不间断的，在该处夹板48开始。这些夹板是这样设计的，在插入发光元件时(图中从左向右)，它们弹性地张开少许并由此构成卡锁。

柔韧的、导电的传感元件44的基本形状为圆柱形，但在一个部位做成圆环段形状的凹入部55，该凹入部55与这个区域内的外罩的外形吻合。所以传感元件44直接连接到该外罩上，而外罩本身也是构成它的固定支架的一部分。其余支撑则通过肋56构成，这些肋一体成形在盖板11上。所以该传感元件可从左方插入这些支撑之间，这些支撑本身由于有弹性而低于表面少许，并由此把传感元件压紧在操作区12的背面。传感元件44的另一端面26紧贴在接触面27上。

在这里外罩42也保护发光元件15或内部通道52，防止了导电部分到接触表面的距离低于要求的空气间隙和漏泄距离。同时这种结构还具有与传感元件的支撑件和固定件进行连接的作用。

Claims (16)

1.一种用于操作电器、优选是例如洗涤干燥机的家用电器的操作装置，其具有接近开关或接触开关的传感元件(44)和在操作区(12)内或其附近的发光元件，其中该传感元件用柔韧的导电材料制成并作为接触面布置在盖板(11)上并在该处构成操作区(12)，传感元件(44)设置在一个配有电导体(27)的支撑体(28)上，例如一块印制电路板上，其特征在于，发光元件(15)通过盖板(11)的通孔(16)伸出并且至少一个元件(15，44)的电绝缘外罩(23)提供空气间隙和漏泄距离。

2.按权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述发光元件按光导体的方式由例如二极管的发光体(29)照明，该二极管优选布置在支撑体例如印制电路板(28)上。

3.按权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件(44)由两部分组成，其中一部分(25)与盖板(11)接触，另一部分(24)与支撑体(28)上的导体(27)接触，并在这两部分(24，25)之间设置电绝缘。

4.按权利要求2或3所述的操作装置，其特征在于，所述发光元件(15)穿过该传感元件、优选穿过它的靠近盖板(11)的部分(25)伸出，并且被传感元件接触的操作区(12)在接触面上包围发光元件(15)。

5.按权利要求2至4中任一项所述的操作装置，其特征在于，传感元件(44)，优选其靠近盖板的部分(25)设计成通孔(16)的密封件。

6.按权利要求3至5中任一项所述的操作装置，其特征在于，支承件(18)具有一个属于外罩(23)的、用于传感元件(44)靠近支撑体的部分(24)的、优选呈盆状的支座(20)和一块构成绝缘体的底板(21)以及一个用于传感元件靠近盖板的部分(25)的、优选呈碗状的支座(22)，其中接近盖板的部分(25)的支座(22)的直径优选大于接近支撑体的部分(24)的支座(20)的直径。

7.按权利要求5或6所述的操作装置，其特征在于，所述支承件(18)构成一个光导体并在其支撑体侧的端面上可被发光二极管(29)照亮，其中特别是发光元件(15)作为一个需要时相对于操作区(12)偏心布置的凸起部分(17)伸出支座(22)并通过盖板(11)的通孔(16)伸出，而且该凸起部分优选在该传感元件靠近支撑体的部分的支座延长线上构成。

8.按前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，在通孔(16)和外罩(23)的靠近支撑体的端面(30)之间的电压的空气间隙和漏泄距离最少为12毫米。

9.按权利要求6至8中任一项所述的操作装置，其特征在于，在支承件(18)上、优选在底板(21)的外延长线上构成液滴挡缘的凸出部分(31)。

10.按前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，传感元件(44)紧贴在盖板(11)上的、决定操作区(12)的有效尺寸的端面(32)大于该传感元件紧贴在支撑体上的端面(26)。

11.按前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，发光元件(15)的外罩(23)直接包围通孔(16)并优选一体成形在盖板(11)上。

12.按权利要求11所述的操作装置，其特征在于，所述外罩构成一个管形部件，该管形部件被传感元件包围并优选被其支承，而该发光元件则插入该管形外罩中，特别是以一根密封在其中的棒的方式嵌入，该棒带有一个构成发光面(14)的头部。

13.按权利要求11所述的操作装置，其特征在于，所述外罩靠近传感元件(44)布置并在需要时在传感元件(44)的外表面的一部分上构成传感元件(44)的外支承面。

14.按权利要求13所述的操作装置，其特征在于，所述发光元件(15)具有紧固件(41)，它们与外罩(23)上的紧固件(42)共同作用。

15.按权利要求13或14所述的操作装置，其特征在于，通孔(16)和需要时发光元件(15)优选具有圆环段形状并位于操作区(12)的边缘区，其中，外罩(23)啮合在传感元件(44)的一个边缘切口(43)中。

16.按前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，在发光元件(15)和外罩(23)之间形成空气间隙。

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