CN111128582A - 照光式按键开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够减少面板部与手钮部之间漏光的照光式按键开关。照光式按键开关具有：能够收容开关元件以及发光源，具有一个以上的突出于所述壳体部的上表面的开口部的壳体部；罩设于所述开口部，能够沿所述开口部上下动作的手钮部；以及包围在所述手钮部的外侧，设置于所述壳体部的上表面上方的面板部，所述照光式按键开关的特征在于：在俯视状态下，所述面板部与所述手钮部之间存在间隙，所述壳体部的所述上表面沿着与所述手钮部的上下动作方向正交的平面延伸，在所述上表面中位于所述间隙下方的位置上形成有与所述上表面之间成预定角度的斜面部，所述斜面部的沿所述上下动作方向上的高度从所述手钮部侧朝向所述面板部侧逐渐降低。

Description

照光式按键开关

技术领域

本发明涉及一种在按键的内部设置有光源能够对按键的顶部进行照光的照光式按键开关。

背景技术

近年来，随着发光二极管(LED)光源的广泛使用，很多电子设备的按键开关都采用了照光式的按键开关。在汽车内饰的领域，例如车窗操作面板部的按键、中央操作面板部的按键等采用照光式按键开关的情况很多。

以下，使用图1～图3对以往的一种照光式按键开关900加以说明。

图1是表示以往的照光式按键开关900的立体图。图2表示构成以往的照光式按键开关900的各部件的分解立体图。

如图1所示，照光式按键开关900包含了2个照光式的手钮部901，2个手钮部901排成一排地设置在壳体部902上。此外，在壳体部902上还设置有面板部903，该面板部903从四周包围2个手钮部901，且面板部903与手钮部901之间存在有一定的间隙。

如图2所示，壳体部902具有2个突出于壳体部902的上表面的开口部904，2个手钮部901分别罩设于各开口部904，且能够沿开口部904上下动作。面板部903例如以卡合的方式设置于壳体部902的上表面上方。此外，在壳体部902的朝向下方开口的空间中，依次收容有大致平板状的橡胶构件905、电路基板906和底盖907。在电路基板906上，与2个手钮部901分别对应地设置有2个开关元件(未图示)以及2个发光源909。

图3是沿着图1中的A平面的剖视图。如图3所示，手钮部901由透光的材料形成，包含大致倒U字形3的操作部901a和从操作部901a朝向下方延伸而成的滑动壁901b。此外，在手钮部901的操作部901a的表面的几乎整个面上形成有遮光层910，操作部901a还形成有数字、文字或图形等的透光图案(未图示)，在这些透光图案上没有形成遮光层910，因此能够透射来自发光源909的光。

此外，如图3所示，当发光源909发光时，一部分光L1射向操作部901a的表面并穿过透光图案而射出，一部分光L2被遮光层910吸收，未被遮光层910吸收的另一部分光L3经遮光层910以及壳体部902的上表面912的反射后从面板部903与手钮部901之间的间隙射出。

然而，在从面板部903与手钮部901之间射出的光(漏光)超过一定的值的情况下，会影响照光式按键开关900整体的美观性。

发明内容

本发明是鉴于这样的以往技术的实际情况而完成的，其提供一种能够减少面板部与手钮部之间漏光的照光式按键开关。

为了解决上述课题，本发明的照光式按键开关具有：能够收容开关元件以及发光源，具有一个以上的突出于所述壳体部的上表面的开口部的壳体部；罩设于所述开口部，能够沿所述开口部上下动作的手钮部；以及包围在所述手钮部的外侧，设置于所述壳体部的上表面上方的面板部，所述照光式按键开关的特征在于：在俯视状态下，所述面板部与所述手钮部之间存在间隙，所述壳体部的所述上表面沿着与所述手钮部的上下动作方向正交的平面延伸，在所述上表面中位于所述间隙下方的位置上形成有与所述上表面之间成预定角度的斜面部，所述斜面部的沿所述上下动作方向上的高度从所述手钮部侧朝向所述面板部侧逐渐降低。

根据上述照光式按键开关的构成，当被手钮部的遮光层反射后的光射向壳体部的上表面时，这些光被从手钮部侧朝向面板部侧逐渐降低的斜面部反射后射向面板部的内侧壁而非面板部与手钮部之间的间隙处。换言之，通过设置这样的斜面部，使得原本应该从面板部与手钮部之间的间隙处漏出的光朝向面板部一侧偏斜，而经由面板部的内侧壁多次反射后能够从上述间隙射出的光会大幅减少。由此，能够大幅降低光线从面板部与手钮部之间的间隙处漏出，提高了照光式按键开关的美观性。

此外，在上述照光式按键开关中，所述面板部和所述壳体部由不透光材料成型而成。

根据上述照光式按键开关的构成，能够防止来自发光源的光透射面板部或壳体部后漏出。此外，经由斜面部反射后射向面板部的光会被不透光材料的内侧壁多次反射，每次反射都会吸收一部分光，因此进一步减少了能够从面板部与手钮部之间的间隙射出的光。

在上述照光式按键开关中，在俯视状态下，所述斜面部以包围所述开口部的方式形成，所述斜面部的至少一部分位于所述间隙的正下方。

由于从面板部与手钮部之间的间隙处漏出的光的大部分是被壳体部的上表面的位于该间隙的正下方的部分反射后从该间隙直接射出的，因此，通过将斜面部设置在间隙的正下方的位置，能够更有效地使反射光偏斜，更可靠地降低光线从面板部与手钮部之间的间隙处漏出。

在上述照光式按键开关中，所述间隙存在于所述手钮部的外侧壁和所述面板部的与所述外侧壁相对向的内侧壁之间，在所述外侧壁和所述内侧壁的剖视状态下，将所述斜面部与所述上表面之间的夹角设为第一夹角，将经由所述外侧壁的最下沿且与所述内侧壁相切的直线的方向与垂直于所述上表面的垂线方向之间的夹角设为第二夹角，则第一夹角大于等于第二夹角。

在没有设置斜面部的情况下，被壳体部的上表面反射后能够从间隙直接射出的光线中，反射角最大的光线是经由手钮部的外侧壁的最下沿且与面板部的内侧壁相切的直线的方向上的光线(也称为“最大发射角光线”)。如果光线的反射角小于等于最大反射角光线的反射角(也称为“最大反射角”)，则光线有可能从间隙射出。反之，如果光线的反射角大于最大反射角光线的反射角，则光线不可能从间隙射出。

在设置了斜面部且第一夹角大于等于第二夹角的情况下，基于几何关系可知，来自手钮部一侧的光线被斜面部反射时的反射角增加的量大于等于最大反射角，从而这些光线的反射角必然大于最大反射角，因此来自手钮部一侧且被斜面部反射后的光线都无法从间隙直接射出。由此，能够最大程度将反射光反射至间隙以外的不透光区域。

在上述照光式按键开关中，所述斜面部突出于所述上表面，或者所述斜面部凹陷于所述上表面。

由此，在壳体部的上表面的壁厚不足的情况下可以设置成突出于上表面的突起形状，在壳体部的上表面的壁厚充足的情况下可以设置成凹陷于上表面的凹陷形状。另外，有时设置突起形状的斜面部可能会跟手钮部的下端干涉，从而影响手钮部的滑动动作，这种情况下优选将斜面部设置为凹陷形状。

在上述照光式按键开关中，所述斜面部一体化成型于所述壳体部。由此，能够在成型壳体部的同时成型所述斜面部，不会造成加工工艺的复杂化。

发明效果

本发明的照光式按键开关能够大幅降低光线从面板部与手钮部之间的间隙处漏出，提高了照光式按键开关的美观性。

附图说明

图1是表示以往的照光式按键开关的外观的立体图。

图2是表示以往的照光式按键开关的各部件的分解立体图。

图3是沿图1中的A平面的剖视图。

图4是表示第一实施方式的照光式按键开关的外观的立体图。

图5是表示第一实施方式的照光式按键开关的俯视图。

图6是表示第一实施方式的照光式按键开关的各部件的分解立体图。

图7是第一实施方式的壳体部的俯视图。

图8是沿图7中的B平面的剖视图。

图9是沿着图4和图5中的B平面的剖视图。

图10是图9中的C区域的放大图。

图11是表示没有设置斜面部120的情况下的光线的传播路径的图。

图12是表示设置了预定角度θ1的斜面部120的情况下光线的传播路径的图。

图13是变形例的壳体部的俯视图。

图14是沿图13中的B平面的剖视图。

附图标记说明：

100 照光式按键开关

101 手钮部

102 壳体部

103 面板部

104 操作部

104a 遮光层

105 延伸部

105a 延伸部的外侧壁

106 基部

107 凸台部

108 橡胶构件

109 电路基板

110 底盖

111 侧壁

112 顶壁

113 开口部

113a 开口部的内侧壁

114 卡止片

115 卡止突起

117 发光源

118 可动触点

119 光源罩

120，128 斜面部

123 顶壁

124 外侧壁

126 内侧壁

126a 内侧壁的凸缘

127 曲面

S 间隙

第一夹角

θ 第二夹角

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照图4～图12对本发明的第一实施方式加以说明。

下面参照图4～图5，对第一实施方式的照光式按键开关100的整体构成加以说明。

图4是表示第一实施方式的照光式按键开关100的外观的立体图，图5是表示第一实施方式的照光式按键开关100的俯视图，图6是表示第一实施方式的照光式按键开关100的各部件的分解立体图。实际上，第一实施方式的照光式按键开关100的外观与图1所示的以往的照光式按键开关900的外观相同，不过为了便于说明，本发明的照光式按键开关100的附图标记使用了与以往的照光式按键开关900不同的附图标记。

如图4所示，照光式按键开关100包含了2个独立的照光式的手钮部101，2个手钮部101排成一排地设置在壳体部102上。此外，在壳体部102上还设置有面板部103，该面板部103从四周包围2个手钮部101。

如图5所示，在俯视状态下，2个手钮部101的外周缘形成为矩形形状，面板部103包围着2个手钮部101而形成为矩形的环状，而且，在面板部103的内周缘与手钮部101的外周缘之间存在一定的间隙。此外，在互相独立的各手钮部101之间也存在一定的间隙。

手钮部101由透光的合成树脂形成，如图6所示，每个手钮部101具有用于手指操作的操作部104和从操作部104朝向下方延伸而成的延伸部105。

壳体部102由不透光的合成树脂构成，如图6所示，具有一体成型的基部106和凸台部107，凸台部107从上方突出于基部106。

基部106形成为下方开放的罩形状，在基部106内部，从上到下依次收纳有大致平板状的橡胶构件108、电路基板109和底盖110。

凸台部107位于面板部103的正下方，俯视情况下呈矩形形状。凸台部107由侧壁111和顶壁112构成，在顶壁112上设置有突出于顶壁112的沿上下方向延伸的2个开口部113。在上下方向上，2个手钮部101与2个开口部113分别相对。

此外，面板部103由不透光的合成树脂构成，如图6所示，在面板部103的侧壁上设置有多个朝向下方伸出的大致门形的卡止片114，在凸台部107的侧壁上与上述多个卡止片114相对应地设置有多个卡止突起115。如图4所示，在作为卡扣机构的卡止片114和卡止突起115互相卡扣的状态下，面板部103和壳体部102被组装在一起。

此外，如图6所示，在电路基板109上，与2个手钮部101分别对应地设置有2个开关元件(未图示)以及2个发光源117。在橡胶构件108上，与2个开关元件相对应地设置有2个朝向上方突起的锥台状的可动触点118，与2个发光源117相对应地设置有2个朝向上方突起的光源罩119。

电路基板109和橡胶构件108依次层叠在合成树脂制的底盖110上方，底盖110封闭了基部106下方，并且底盖110与基部106之间通过未图示的螺钉固定在一起。

下面，参照图7和图8对壳体部102的结构进一步进行说明。图7是壳体部102的俯视图，图8是沿图7中的B平面的剖视图。

如图8所示，凸台部107的顶壁112的上表面沿着与手钮部101的上下动作方向正交的平面(也称为“水平面”)延伸，在顶壁112的上表面上还形成有与水平面之间成预定角度的斜面部120，斜面部120的沿所述上下动作方向的高度从开口部113一侧朝向顶壁112的周缘侧(侧壁111一侧)逐渐降低。

如图7所示，斜面部120以包围着2个开口部113的方式形成为大致梯形的环状。斜面部120与开口部113不接触，隔有一定的间隙。

下面，参照图9和图10对本发明的照光式按键开关100的内部结构以及来自发光源117的光线的传播路径进行详细说明。图9是沿着图4中的B平面的剖视图。图10是图9中的C区域的放大图。

如图9所示，延伸部105形成为朝向下方开口的大致桶状的形状，延伸部105的外侧壁105a与开口部113的内侧壁113a的至少一部分互相接触，并且能够沿着开口部113的开口方向(上下方向)相对滑动，由此手钮部101能够上下滑动。

发光源117位于延伸部105的正下方。准确地说，位于延伸部105朝向正下方投影至电路基板109上的区域的内部。

此外，如图9所示，操作部104具有大致平坦的顶壁123以及从顶壁123的周缘开始朝向下方延伸的外侧壁124。在手钮部101的操作部104的表面的几乎整个面上形成有遮光层104a。这里，操作部104的表面包括顶壁123的上表面以及外侧壁124的外表面。此外，操作部104的表面上还形成有例如1、2、3等的数字或图形等的透光图案(未图示)，在这些透光图案的位置没有形成遮光层104a。

图9中还示出了来自发光源117的光线的传播路径。当发光源117发光时，一部分光F1射向操作部104的表面并经由透光图案射出，一部分光F2被遮光层104a吸收。此外，未被遮光层104a吸收的另一部分光F3经遮光层104a以及凸台部107的顶壁112的上表面的反射后射向面板部103的与手钮部101相对的内侧壁126。

图10是图9中的C区域的放大图。

如图10所示，在面板部103与手钮部101之间的间隙S位于手钮部101的操作部104的外侧壁124与面板部103的内侧壁126之间。详细地讲，面板部103的与手钮部101相对的内侧壁126上还形成有朝向手钮部101一侧突起的凸缘126a，从上方观察时，面板部103与手钮部101之间的间隙S是指外侧壁124与凸缘126a之间的间隙。换言之，本发明中的间隙S是指从上方观察到的面板部103与手钮部101之间的最短距离。

此外，斜面部120形成在凸台部107的顶壁112的上表面中位于间隙S下方的位置上。换言之，顶壁112的上表面中的一部分成为斜面部120。斜面部120的至少一部分位于间隙S的正下方。斜面部120突出于顶壁112的上表面，其高度从手钮部101一侧朝向面板部103一侧逐渐降低。斜面部120的靠近面板部103侧的端部逐渐减低并最终与顶壁112的上表面连接，斜面部120的靠近手钮部101侧的端部位于操作部104的外侧壁124的下方，并且与顶壁112的上表面连接。

如图10所示，未被遮光层104a吸收的另一部分光F3被遮光层104a反射后，射向顶壁112的上表面。由于在顶壁112的上表面设有斜面部120，因此被斜面部120反射后的光F3朝向面板部103一侧偏斜，而射向面板部103的内侧壁126。

下面，参照图11～图12，对斜面部120的预定角度进行说明。

图11是表示没有设置斜面部120的情况下的光线的传播路径的图。为了便于说明，图11中仅示意性地示出了手钮部101、面板部103、顶壁112之间的位置关系。

在没有设置斜面部120的情况下，被顶壁112的上表面反射后能够从间隙S直接射出的光线中，反射角最大的光线是经由手钮部101的外侧壁124的最下沿且与面板部103的内侧壁126相切的直线的方向上的光线(也称为“最大反射角光线”)。如图11所示，最大反射角光线F3’在顶壁112的上表面上的反射角(也称为“最大反射角”)为2θ。其中，θ是最大反射角光线F3’的射出方向与顶壁112的上表面的垂线方向(上下方向)之间的夹角(第二夹角)。与最大反射角光线F3’相比，如果光线的反射角小于等于2θ，则光线有可能从间隙S直接射出。反之，如果光线的反射角大于2θ，则光线会射到外侧壁124的下端或者内侧壁126上，不可能从间隙S直接射出。

图12是表示设置了预定角度

的斜面部120的情况下光线的传播路径的图。为了便于说明，图12中仅示意性地示出了手钮部101、面板部103、顶壁112之间的位置关系。

在设置了预定角度

的斜面部120的情况下，基于几何关系可知，来自手钮部101一侧的光线F3被斜面部120反射时的反射角会增加

的量。预定角度

是斜面部120与顶壁112的上表面(即水平面)之间的夹角(第一夹角)。假设图12中的光线F3的入射角度与图11中的光线F3’相同，基于几何关系可知，光线F3在斜面部120上的反射角等于

在设定为第一夹角

大于等于第二夹角θ的情况下，来自手钮部101一侧的光线F3被斜面部120反射时的反射角增加的量大于等于最大反射角2θ，从而这些光线的反射角必然大于最大反射角2θ，因此来自手钮部101一侧且被斜面部120反射后的光线都无法从间隙直接射出。由此，能够最大程度将反射光F3反射至间隙S以外的不透光区域(外侧壁124的下端或者内侧壁126)。

以下，对本实施方式所起到的效果加以说明。

根据上述照光式按键开关100的构成，当被手钮部101的遮光层104a反射后的光F3射向壳体部102的上表面时，这些光F3被从手钮部101侧朝向面板部103侧逐渐降低的斜面部120反射后射向面板部103的内侧壁126而非面板部103与手钮部101之间的间隙S处。换言之，通过设置这样的斜面部120，使得原本应该从面板部103与手钮部101之间的间隙S处漏出的光朝向面板部103一侧偏斜，而经由面板部103的内侧壁126多次反射后能够从上述间隙S射出的光会大幅减少。由此，能够大幅降低光线F3从面板部103与手钮部101之间的间隙S处漏出，提高了照光式按键开关100的美观性。

此外，根据上述照光式按键开关100的构成，面板部103和壳体部102由不透光材料成型而成，能够防止来自发光源117的光透射面板部103或壳体部102后漏出。此外，经由斜面部120反射后射向面板部103的光会被不透光材料的内侧壁126多次反射，每次反射都会吸收一部分光，因此进一步减少了能够从面板部103与手钮部101之间的间隙S射出的光。

此外，由于从面板部103与手钮部101之间的间隙S处漏出的光的大部分是被壳体部102的上表面的位于该间隙S的正下方的部分反射后从该间隙S直接射出的，因此，通过将斜面部120设置在间隙S的正下方的位置，能够更有效地使反射光偏斜，更可靠地降低光线F3从面板部103与手钮部101之间的间隙S处漏出。

此外，在设置了斜面部120且第一夹角

大于等于第二夹角θ的情况下，基于几何关系可知，来自手钮部101一侧的光线F3被斜面部120反射时的反射角增加的量大于等于最大反射角2θ，从而这些光线F3的反射角必然大于最大反射角2θ，因此来自手钮部101一侧且被斜面部120反射后的光线F3都无法从间隙S直接射出。由此，能够最大程度将反射光反射至间隙S以外的不透光区域。

根据上述照光式按键开关100，斜面部120一体化成型于壳体部102上。由此，能够在成型壳体部102的同时成型斜面部120，不会造成加工工艺的复杂化。

(变形例)

上述第一实施方式是优选的实施方式，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离主旨的范围内可以进行各种变更来实施。

在上述照光式按键开关100中，将斜面部120设为突出于壳体部102的顶壁112的上表面，但不仅限与此。也可以如图13和图14所示，将斜面部128设为凹陷于壳体部102的顶壁112的上表面的情况。

由此，在顶壁112的上表面的壁厚不足的情况下可以设置成突出于顶壁112的上表面的突起形状(参照图7和图8)，在顶壁112的上表面的壁厚充足的情况下可以设置成凹陷于顶壁112的上表面的凹陷形状(参照图13和图14)。

此外，有时设置突起形状的斜面部120可能会跟手钮部101的外侧壁124下端干涉，从而影响手钮部101的滑动动作，这种情况下优选设置凹陷形状的斜面部128。

此外，还可以设置为使斜面部120的靠近手钮部101侧的端部直接与开口部113相连，并且使斜面部120的靠近面板部103侧的端部直接与凸台部107的侧壁111相连。换言之，也可以使凸台部107的上表面整体成为斜面部120。

此外，本发明中的手钮部101由透光性材料构成，实际上即使手钮部101由不透光材料构成，通过设置斜面部120，也可以在一定程度上减少从间隙S出的漏光。

Claims (7)

1.一种照光式按键开关，具有：能够收容开关元件以及发光源，具有一个以上的突出于所述壳体部的上表面的开口部的壳体部；罩设于所述开口部，能够沿所述开口部上下动作的手钮部；以及包围在所述手钮部的外侧，设置于所述壳体部的上表面上方的面板部，所述照光式按键开关的特征在于：

在俯视状态下，所述面板部与所述手钮部之间存在间隙，

所述壳体部的所述上表面沿着与所述手钮部的上下动作方向正交的平面延伸，在所述上表面中位于所述间隙下方的位置上形成有与所述上表面之间成预定角度的斜面部，

所述斜面部的沿所述上下动作方向上的高度从所述手钮部侧朝向所述面板部侧逐渐降低。

2.根据权利要求1所述的照光式按键开关，其特征在于：

所述面板部和所述壳体部由不透光材料成型而成。

3.根据权利要求1所述的照光式按键开关，其特征在于：

在俯视状态下，所述斜面部以包围所述开口部的方式形成，所述斜面部的至少一部分位于所述间隙的正下方。

4.根据权利要求3所述的照光式按键开关，其特征在于：

所述间隙存在于所述手钮部的外侧壁和所述面板部的与所述外侧壁相对向的内侧壁之间，在所述外侧壁和所述内侧壁的剖视状态下，将所述斜面部与所述上表面之间的夹角设为第一夹角，将经由所述外侧壁的最下沿且与所述内侧壁相切的直线的方向与垂直于所述上表面的垂线方向之间的夹角设为第二夹角，则第一夹角大于等于第二夹角。

5.根据权利要求1所述的照光式按键开关，其特征在于：所述斜面部突出于所述上表面。

6.根据权利要求1所述的照光式按键开关，其特征在于：所述斜面部凹陷于所述上表面。

7.根据权利要求1～6任一项所述的照光式按键开关，其特征在于：

所述斜面部一体化成型于所述壳体部。

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