CN107978475A - 防串光按键、空调控制器及汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防串光按键、空调控制器及汽车空调系统，所述防串光按键包括基座(5)、设于所述基座(5)的电路板(6)和按键帽(7)，所述按键帽(7)设有至少两个相互隔离的上灯光室，所述电路板(6)设有对应于各所述上灯光室的发光元件，其特征在于，进一步包括包围并隔离所述发光元件的下灯光室，各所述发光元件的上灯光室与下灯光室上下对应，且至少一个所述发光元件的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠。该按键不仅能够保证按键在按下和弹起状态下的隔光效果，而且不需要在电路板上开设滑槽，从而可以保持电路板的完整性，达到优化电气设计布局和抗干扰性能，提升电路板组件强度的目的。

Description

防串光按键、空调控制器及汽车空调系统

技术领域

本发明涉及控制按键技术领域，特别是安装在汽车空调控制面板上的防串光按键。本发明还涉及设有所述按键的空调控制器以及设有所述空调控制器的汽车空调系统。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，舒适美观的驾驶和乘车环境已经成为汽车厂商越来越重视的问题，因此中控台主要部件中的汽车自动空调控制器的外观和性能也就变得越来越重要。

一般自动空调控制器主要由温度、模式或风量调节旋钮，当附加AUTO、OFF、内外循环、前后除霜等各种功能按键较多时，需要针对每一按键单独设计隔光结构。这在一定程度上增加了按键的结构复杂程度和模具数量，导致成本增加。

为显示按键功能激活状态和夜间照明，汽车自动空调控制器的部分单个按键会有按键背光和按键指示点两种颜色的灯光。

请参考图1、图2、图3，图1为现有技术中一种设有隔光墙的按键帽的结构示意图；图2为电路板上开设与图1所示隔光墙相对应的滑槽的结构示意图；图3为图1所示按键帽的隔光墙与图2所示电路板的滑槽相配合的结构示意图。

如图所示，为了实现不同颜色的按键背光和按键指示点灯光在按键操作时正常显示而且不串光，保证按键在按下和弹起状态下的隔光效果，常规的设计是在按键帽1’的内部设计隔光墙2’，同时在电路板3’相应位置开设滑槽4’，以避空按键帽1’的隔光墙2’（图中所示的隔光墙2’在截面上呈“H”形，滑槽4’的形状与之相一致，也呈“H”形）。这样，当按键处于弹起状态时，隔光墙2’的底部与电路板3的上表面保持平齐或低于电路板3’的上表面，从而避免相怜的背光LED灯5’和指示LED灯6’相互串光，当按键处于按下状态时，由于电路板3’上开设有滑槽4’，因此隔光墙2’可沿滑槽4’向下移动穿过电路板3’，使背光LED灯5’和指示LED灯6’始终处于隔离状态而不会串光。

但是，这种防串光结构需要对电路板进行开槽，按键越多电路板上的滑槽就会越多，过多的滑槽会占用较大的空间，非常不利于在电路板上设置元器件和进行线路布置，而且，会削弱电路板的抗干扰性能，对电路板的整体强度也有负面影响。

因此，如何克服现有防串光按键存在的以上缺点，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防串光按键。该按键不仅能够保证按键在按下和弹起状态下的隔光效果，而且不需要在电路板上开设滑槽，从而可以保持电路板的完整性，达到优化电气设计布局和抗干扰性能，提升电路板组件强度的目的。

本发明的另一目的是提供一种设有所述防串光按键的空调控制器。

本发明的又一目的是提供一种设有所述空调控制器的汽车空调系统。

为实现上述目的，本发明提供一种防串光按键，包括基座、与所述基座相配合的电路板和按键帽，所述按键帽设有至少两个相互隔离的上灯光室，所述电路板设有对应于各所述上灯光室的发光元件，进一步包括包围并隔离所述发光元件的下灯光室，各所述发光元件的上灯光室与下灯光室上下对应，且至少一个所述发光元件的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠，所述按键帽可沿着所述下灯光室上下移动的与所述基座配合安装，并且所述按键帽的下端与所述电路板保持一定的距离。

优选地，所述下灯光室为形成在所述基座上的围墙式隔光室，其下部紧贴于所述电路板的上表面。

优选地，所述发光元件的上灯光室与下灯光室的嵌套重叠形式为：所述下灯光室的上部包围所述上灯光室的下部，所述上灯光室的外壁与所述下灯光室的内壁上下滑动配合，所述上灯光室的外壁的底部与所述下灯光室的底部之间保持一定距离以提供按键帽的行程。

优选地，所述电路板设有对应于所述按键帽的背光灯和指示灯，所述按键帽的上灯光室包括上背光室和上指示光室，所述基座上的下灯光室包括下背光室和下指示光室。

优选地，所述下背光室在横截面上的空间大于所述下指示光室在横截面上的空间，所述下指示光室形成在所述下背光室的边墙部位。

优选地，所述下指示光室的内部在所述指示灯上方沿横断面方向设有隔光板，所述隔光板上开设有上下贯通的导光孔。

优选地，所述按键帽与电路板之间设有硅胶按键，所述硅胶按键在所述电路板上形成包围并隔离所述发光元件的下灯光室。

优选地，所述发光元件的上灯光室与下灯光室的嵌套重叠形式为：所述下灯光室的上部向上延伸形成导光筒，所述上灯光室的下部包围所述导光筒的上部，且所述上灯光室的内壁与所述导光筒的外壁间隙配合。

为实现上述另一目的，本发明提供一种空调控制器，包括空调控制面板和设于所述空调控制面板的空调控制按键，至少一个所述空调控制按键为上述任一项所述的防串光按键。

为实现上述又一目的，本发明提供一种汽车空调系统，包括压缩机、换热器、节流元件、冷媒循环管路、风机、风道组件及控制器，所述控制器为上述空调控制器。

本发明所提供的防串光按键在现有技术的基础上作了进一步改进，其不再通过在电路板上开设滑槽结构来保证隔光效果，而是为电路板上的发光元件设计了下灯光室，通过下灯光室分别包围各发光元件，并将各发光元件相互隔离，按键帽上相互隔离的上灯光室与下灯光室上下对应。这样，每一个发光元件的光线分别从下灯光室发出后经过上灯光室传导至按键帽表面，对于上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠的发光元件来讲，不论按键处于按下状态还是弹起状态，其上灯光室和下灯光室始终可以形成封闭的光线通道，从而达到与其它发光元件相互隔离，防止串光的目的，根据发光元件的数量和布置方式等各种因素的不同，可以是全部发光元件的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠，也可以只是部分发光元件的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠，只要能够防止各发光元件的光线不会相互干扰，即可保证按键在按下和弹起状态下的隔光效果。由于不需要在电路板上开设滑槽，因此可以保持电路板的完整性，达到优化电气设计布局和抗干扰性能，提升电路板组件强度的目的。

在一种优选方案中，在基座上设置有与之一体成型的围墙式隔光室，且隔光室的底部紧贴在电路板的上表面。这样，可以充分利用基座这一基础构件来形成下灯光室，在制造基座的过程中，下灯光室可与基座一体成型，无需为发光元件单独制作下灯光室，然后再安装在电路板上，可显著减少零部件数量和组装工序，提高按键帽与基座的配合精度，改善产品性能，特别适用于使用轻触开关的产品。

在另一种优选方案中，由于硅胶按键位于按键帽和电路板之间，且硅胶按键安装在电路板上，因此本发明利用硅胶按键的硅胶体形成包围并隔离发光元件的下灯光室。这样，在制造硅胶按键的过程中，下灯光室可与硅胶按键一体成型，无需为发光元件单独制作下灯光室，然后再安装在电路板上，可显著减少零部件数量和组装工序，改善产品性能，特别适用于使用硅胶按键的产品。

本发明所提供的空调控制器和汽车空调系统设有上述防串光按键，由于所述防串光按键具有上述技术效果，设有该防串光按键的空调控制器和汽车空调系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中一种设有隔光墙的按键帽的结构示意图；

图2为电路板上开设与图1所示隔光墙相对应的滑槽的结构示意图；

图3为图1所示按键帽的隔光墙与图2所示电路板的滑槽相配合的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种汽车空调控制面板的结构示意图；

图5为图4中所示汽车空调控制器的正面示意图；

图6为图4中所示汽车空调控制器的轴测图，其中一个按键处于拆解状态；

图7为图5中所示汽车空调控制按键的基座的结构示意图；

图8为图5中一个防串光按键的纵截面示意图；

图9为图5中另一个防串光按键的纵截面示意图。

图1至图3中：

按键帽1’ 隔光墙2’ 电路板3’ 滑槽4’ 背光LED灯5’ 指示LED灯6’

图4至图9中：

1.控制面板 2.空调控制器 3.按键 4.旋钮 5.基座 6.电路板 7.按键帽 8.滑块9.光纤柱 10.光纤 11.上背光室 12.背光LED灯 13.上指示光室 14.指示LED灯 15.下背光室 16.下指示光室 17.隔光板 18.导光孔 19.硅胶按键 20.导光筒

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定。

请参考图4、图5，图4为本发明实施例公开的一种汽车空调控制面板的结构示意图；图5为图4中所示汽车空调控制器的正面示意图。

如图所示，本实施例所提供的汽车空调控制面板1上设有汽车空调控制器2，此汽车空调控制器2从面板后部嵌入安装，其按键3向外露出，以便于人手进行操作，多个按键3围绕中间的旋钮4环形分布，在整体上呈圆形。这些按键3对应的功能分别为“关闭”、“自动”、“制冷”、“模式”、“风速”、“增加”、“减小”、“内循环”、“外循环”等，共计十三个，除上方中间的“制冷”按键之外，其余按键按照相应的关系左右对称分布，旋钮4位于中间位置。当然，空调控制器2的按键3可以有各种不同的分布形式，例如沿横向和纵向阵列分布，或者沿横向呈一字型分布，或者分成几个独立的区域进行布置等等，具体可以灵活设计。

在上述按键3中，部分按键仅需要显示夜间照明，而另一部分按键则需要能够同时显示按键功能激活状态和夜间照明，例如“制冷”按键A、“前除雾”按键B、“后除雾”按键C、“内循环”按键D、“外循环”按键E，这五个按键需要使用按键背光和按键指示两种颜色的灯光。一般情况下，按键背光以图标或文字进行显示，按键指示以矩形小亮块进行显示，按键背光用于照亮按键，使操作者在夜间能够找到并识别不同的按键，按键指示用来显示对应的按键功能是否启用，若点亮则表明此功能已开始启用，若熄灭则表明此功能已关闭。

为了实现不同颜色的按键背光和按键指示灯光在按键操作时正常显示而且不串光，保证按键在按下、弹起状态以及按下、弹起过程中的隔光效果，需要采用防串光按键。

请参考图6，图6为图4中所示汽车空调控制器的轴测图，其中一个按键处于拆解状态。

如图所示，上述各按键相互独立，主要包括基座5、设于基座5的电路板6和按键帽7，由于多个按键3集中布置在一起，因此可以共用同一电路板6，电路板6上设有与各按键3相对应的LED灯，各按键3的按键帽7均通过滑块8与基座5上下滑动配合，滑块8为空心结构，其内部形成上灯光室，以便于LED灯发出的光线传导至按键表面。

对于仅显示夜间照明的按键3来讲，按键帽7的滑块8上只需要形成一个上灯光室，对于同时显示按键功能激活状态和夜间照明的按键3来讲，除了在滑块8上形成一个上灯光室之外，按键帽7的下方还可以带有一中空的光纤柱9，其内部形成另一上灯光室并设有光纤10，以便于光线更好的传导至按键表面，滑块8上的上灯光室为上背光室11，对应于电路板6上的背光LED灯12，光纤柱9上的上灯光室为上指示光室13，对应于电路板6上的指示LED灯14，上背光室11和上指示光室13彼此相互隔离，以防止串光。

当然，对于同时显示按键功能激活状态和夜间照明的按键3来讲，其按键帽7也可以省去光纤柱9，直接在滑块8上形成上背光室11和上指示光室13，并将光纤10插装在滑块8的上指示光室13内，同样能够实现本发明目的，具体视实际需要而定。

上背光室11和上指示光室13只能保证光线在按键帽7内传导时不会相互串光，由于按键帽7具有上下移动的开关行程，因此下端与电路板6上表面之间留有一定的距离，而上背光室11和上指示光室13并不能防止两个LED灯在此段距离内相互串光。

为了保证按键在整个按键行程内的隔光效果，本发明进一步设置了包围并隔离各LED灯的下灯光室，各LED灯的上灯光室与下灯光室上下对应，且至少一个LED灯的的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠，按键帽可沿着下灯光室上下移动的与基座配合安装，可防止从上灯光室与下灯光室之间的衔接部位漏光而造成串光。

请参考图7、图8，图7为图5中所示汽车空调控制按键的基座的结构示意图；图8为图5中一个防串光按键的纵截面示意图。

如图所示，以“制冷”按键为例，电路板6设有对应于按键帽7的背光LED灯12和指示LED灯14，按键帽7的上灯光室包括上背光室11和上指示光室13，在按键的基座5上设有对应于背光LED灯12和指示LED灯14的围墙式隔光室，隔光室由侧墙按照设计的形状分别围绕背光LED灯12和指示LED灯14一周而形成，两个隔光室分别为“制冷”按键的下背光室15和下指示光室16，隔光室的下部紧贴电路板6的上表面，将背光和指示光区域单独隔开，以防止串光。

下背光室15在横截面上的内轮廓与上背光室11在横截面上的外轮廓相一致，下指示光室16在横截面上的内轮廓与上指示光室13在横截面上的外轮廓相一致，下背光室15在横截面上的空间远大于下指示光室16在横截面上的空间，因此下指示光室16可形成在下背光室15的边墙部位。

为保证隔光效果，上背光室11与下背光室15在按键行程内嵌套重叠，且上指示光室13与下指示光室16在按键行程内也嵌套重叠，即下背光室15的上部包围上背光室11的下部，上背光室11的外壁（即滑块的外壁）与下背光室15的内壁上下滑动配合，且下指示光室16的上部包围上指示光室13的下部，上指示光室13的外壁（即光纤柱的外壁）与下指示光室16的内壁上下滑动配合，上灯光室的外壁的底部与下灯光室的底部之间保持一定距离以提供按键帽的行程。

当向下按压按键帽7时，上灯光室与下灯光室嵌套重叠的长度会逐渐变大，当按键帽7向上弹起时，上灯光室与下灯光室嵌套重叠的长度会逐渐变小，但不论嵌套重叠的长度是大还是小，其始终能够处于嵌套重叠状态，因此在按键处于按下状态、弹起状态或者在按压、弹起过程中，其上背光室11与下背光室15、上指示光室13与下指示光室16始终可以形成封闭的光线通道，从而达到相互隔离，防止串光的目的。

可以理解，由于本实施例仅设有两个LED灯，只要其中一个LED灯在按键按压过程中不会漏光即可保证两个LED灯不会相互串光，而且背光LED灯的光线较为发散，而指示LED灯的光线较为集中，因此，下指示光室16与上指示光室13也可以在按键行程内不相互嵌套重叠，同样能够达到防止串光的目的。

此外，下指示光室16的内部在指示灯上方沿横断面方向设有隔光板17，隔光板17上开设有上下贯通的矩形导光孔18，导光孔18的尺寸略大于指示LED灯14，指示LED灯14发出的光线经过导光孔18后进入光纤10，然后由光纤10传导至按键帽表面，隔光板17可以防止指示LED灯从下指示光室16与上指示光室13之间的间隙漏光，导光孔18可将指示LED灯的光线聚拢并限制在导光孔18范围内，从而更为集中的传导至光纤10的输入端，保证指示光具有足够的亮度。

从图中可以看出，采用上述围墙式隔光室之后，不仅同一按键的两个LED灯不会相互串光，而且，不同按键之间的LED灯也不会相互串光，从而保证了整体的显示效果。

通过在基座5上设置围墙式隔光室，可以充分利用基座5来形成下灯光室，在制造基座的过程中，下灯光室可与基座5一体成型，无需为背光LED灯12和指示LED灯14单独制作下灯光室，然后再安装在电路板6上，可显著减少零部件数量和组装工序，提高按键帽7与基座5的配合精度，改善产品性能，特别适用于使用轻触开关的产品。

由于不需要在电路板6上开设滑槽，因此可以保持电路板6的完整性，达到优化电气设计布局和抗干扰性能，提升电路板组件强度的目的。

请参考图9，图9为图5中另一个防串光按键的纵截面示意图。

如图所示，以另一防串光按键为例，电路板6设有对应于按键帽7的背光LED灯12和指示LED灯14，按键帽7的上灯光室包括上背光室11和上指示光室13，按键帽7与电路板6之间设有硅胶按键19，硅胶按键19的硅胶部位在电路板6上形成包围并隔离背光LED灯12和指示LED灯14的孔位式隔光室，此隔光室由硅胶按键在硅胶部位上开设相应的孔位形成，其内部容纳背光LED灯12和指示LED灯14，两个隔光室分别为按键的下背光室15和下指示光室16，隔光室的下部紧贴电路板6的上表面，将背光和指示光区域单独隔开，且高度大于等于LED灯的高度，以防止串光。

为保证隔光效果，下背光室15的上部向上延伸形成导光筒20，上背光室11的下部包围导光筒20的上部，且上背光室11的内壁与导光筒20的外壁间隙配合，上背光室11与下背光室15在按键行程内始终处于嵌套重叠状态。如上所述，由于上背光室11与下背光室15的嵌套重叠结构已经可以保证背光LED灯12不会漏光，因此上指示光室13和下指示光室16可以不再嵌套重叠，仅上下对应即可达到防止串光的目的。

由于硅胶按键19位于按键帽7和电路板6之间，且硅胶按键19安装在电路板6上，因此在制造硅胶按键19的过程中，下灯光室可与硅胶按键19一体成型，无需为LED灯单独制作下灯光室，然后再安装在电路板6上，可显著减少零部件数量和组装工序，改善产品性能，特别适用于使用硅胶按键的产品。

这里需要说明的是，在上述实施例中，一个基座5上安装有多个按键3，仅其中一部分按键3为防串光按键。但可以理解，本发明的结构也适用于基座5上的按键3全部为防串光按键，以及一个基座5上仅安装一个按键3的产品。

由于不需要在电路板6上开设滑槽，因此可以保持电路板6的完整性，达到优化电气设计布局和抗干扰性能，提升电路板组件强度的目的。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，同一按键3的LED灯还可以是三个、四个或更多，在这种情况下，根据LED灯布置方式和相互位置的不同，可以是全部LED灯的上灯光室与下灯光室在按键行程内均嵌套重叠，也可以只是部分LED灯的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠，只要能够防止各LED灯的光线不会相互干扰，即可保证按键在按下和弹起状态下的隔光效果等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述防串光按键，本发明还提供一种空调控制器，包括空调控制面板和设于空调控制面板的空调控制按键，其中至少一个空调控制按键为上文中所描述的防串光按键，其具体结构可参见上文。

除了上述防串光按键和空调控制器，本发明还提供一种汽车空调系统，包括压缩机、换热器、节流元件、冷媒循环管路、风机、风道组件及控制器，其中控制器为设有上述防串光按键的空调控制器，其余结构请参考现有技术，这里就不再展开描述。

以上对本发明所提供的防串光按键、空调控制器及汽车空调系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防串光按键，包括基座(5)、与所述基座(5)相配合的电路板(6)和按键帽(7)，所述按键帽(7)设有至少两个相互隔离的上灯光室，所述电路板(6)设有对应于各所述上灯光室的发光元件，其特征在于，进一步包括包围并隔离所述发光元件的下灯光室，各所述发光元件的上灯光室与下灯光室上下对应，且至少一个所述发光元件的上灯光室与下灯光室在按键行程内嵌套重叠，所述按键帽可沿着所述下灯光室上下移动的与所述基座配合安装，并且所述按键帽的下端与所述电路板保持一定的距离。

2.根据权利要求1所述的防串光按键，其特征在于，所述下灯光室为形成在所述基座(5)上的围墙式隔光室，其下部紧贴于所述电路板(6)的上表面。

3.根据权利要求2所述的防串光按键，其特征在于，所述发光元件的上灯光室与下灯光室的嵌套重叠形式为：所述下灯光室的上部包围所述上灯光室的下部，所述上灯光室的外壁与所述下灯光室的内壁上下滑动配合，所述上灯光室的外壁的底部与所述下灯光室的底部之间保持一定距离以提供按键帽的行程。

4.根据权利要求3所述的防串光按键，其特征在于，所述电路板(6)设有对应于所述按键帽(7)的背光灯和指示灯，所述按键帽(7)的上灯光室包括上背光室(11)和上指示光室(13)，所述基座(5)上的下灯光室包括下背光室(15)和下指示光室(16)。

5.根据权利要求4所述的防串光按键，其特征在于，所述下背光室(15)在横截面上的空间大于所述下指示光室(16)在横截面上的空间，所述下指示光室(16)形成在所述下背光室(15)的边墙部位。

6.根据权利要求5所述的防串光按键，其特征在于，所述下指示光室(16)的内部在所述指示灯上方沿横断面方向设有隔光板(17)，所述隔光板(17)上开设有上下贯通的导光孔(18)。

7.根据权利要求1所述的防串光按键，其特征在于，所述按键帽(7)与电路板(6)之间设有硅胶按键(19)，所述硅胶按键(19)在所述电路板(6)上形成包围并隔离所述发光元件的下灯光室。

8.根据权利要求8所述的防串光按键，其特征在于，所述发光元件的上灯光室与下灯光室的嵌套重叠形式为：所述下灯光室的上部向上延伸形成导光筒(20)，所述上灯光室的下部包围所述导光筒(20)的上部，且所述上灯光室的内壁与所述导光筒(20)的外壁间隙配合。

9.一种空调控制器，包括空调控制面板(1)和设于所述空调控制面板的空调控制按键(3)，其特征在于，至少一个所述空调控制按键(3)为上述权利要求1至9任一项所述的防串光按键。

10.一种汽车空调系统，包括压缩机、换热器、节流元件、冷媒循环管路、风机、风道组件及控制器，其特征在于，所述控制器为上述权利要求10所述的空调控制器(2)。