專利名稱：觸摸開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過檢測人體所帶有的靜電容量來進行開關操作的觸摸開關、以
及在機門等處設有這種觸摸開關的電冰箱。
背景技術：
近年來，隨著家用電器功能的多樣化，設在家電設備等的表面部分上的開關數(shù)量 也在不斷增多。從方便操作及減小操作部分以實現(xiàn)合理性的觀點出發(fā)，通常使多個操作開 關設置成盡可能接近，實現(xiàn)集中配置。 日本專利公開文件2007-040660中就示出了這樣的實例，該文獻中示出了與電冰 箱中的多個操作開關相關的技術。 圖10中示出了這一現(xiàn)有電冰箱中的控制基板單元的外觀示意圖。 如圖10中所示，控制基板單元1中設有控制基板2和開關部件3，開關部件3中設
有用于設定電冰箱內(nèi)的庫內(nèi)溫度等的3個操作開關。 組裝時，控制基板單元1通過安裝到設在機門的部分前表面上的厚裝飾板4而設 置到電冰箱機體5上。 具體地說，控制基板單元1安裝在厚裝飾板4的背面，厚裝飾板4上設有3個沿縱
向排列的開口部分6，開關部件3中的3個開關分別插入到上述的開口部分6中。 這樣，這3個開關就會暴露在機門的前表面外，用戶通過任意地按壓這3個開關，
就可以啟動所希望的功能。 另外，雖然圖中沒有示出，電冰箱的多個操作開關一般與用于控制電冰箱操作的 電子電路板一起設置在電冰箱中。換句說話，上述的多個操作開關一般作為含有電子電路 基板等部件的操作單元的一部分設置在電冰箱中。 此外，為了讓用戶了解設定溫度等信息，還需要設置用于顯示信息的顯示單元?？?慮到用戶操作時的觀察方便性及電子部件的設置效率等因素，一般還要求顯示單元及操作 開關與操作單元構(gòu)成一體后設置在電冰箱中。 但是，在上述的現(xiàn)有技術中，由于用作開關部件3的開關是按鍵型開關，操作時需 要用力按壓，故存在著以下的問題。即，操作時的方便性及可靠性不盡人意，且開關的表面 要從機門的表面凸出。開關凸出時，各個開關安裝后的姿勢可能因為安裝時的誤差而不齊， 有損機門表面的外觀美觀。 為了解決按鍵型開關所具有的上述問題，雖然有人提出了通過檢測人體靜電容量 來進行開關操作的觸摸開關方案，但是對于為了發(fā)揮出實際安裝有這樣的觸摸開關的機器 的操作方便性、可靠性及外觀美觀性而需對觸摸開關本身或者設置有觸摸開關的機器側(cè)應 該進行的改善措施等方面，至今為止并沒有具體地提及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決改善現(xiàn)有技術中存在的上述問題，其目的在于提出這樣一種開關構(gòu)成，這種開關構(gòu)成能夠改善觸摸開關操作時的發(fā)光顯示的可視性，而且還能夠保證安裝 有這樣的觸摸開關的機器設備側(cè)的操作性、可靠性及外觀美觀性。 為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明的觸摸開關中設有包括使導電性感 應部件和印刷基板進行導通連接的連接部件、和在所述感應部件檢測到靜電容量時發(fā)光的 發(fā)光二極管，所述感應部件由呈雙層構(gòu)造的盒體所包圍，所述盒體的雙層側(cè)壁之間設有所 述的發(fā)光二極管，內(nèi)壁內(nèi)部設有所述的感應部件。這樣，當檢測人的靜電容量時，感應部件 的周圍會發(fā)光，從而讓用戶可以通過目視方式對檢測情況進行確認。 本發(fā)明產(chǎn)生的技術效果如下。本發(fā)明的觸摸開關中的感應部件用具有雙層構(gòu)造的 盒體進行包圍，盒體的兩層側(cè)壁之間設有發(fā)光二極管，感應部件設置在內(nèi)壁的內(nèi)部，因此在 檢測到人體的靜電容量時，觸摸開關的外圈部分會發(fā)光，從而可以通過視覺方式對操作狀 況進行確認，操作可靠性可以得到提高。 本發(fā)明具體實施方式
概述如下。本發(fā)明的方案1中的觸摸開關中設有使導電性 感應部件和印刷基板進行導通連接的連接部件、和在所述感應部件檢測到靜電容量時發(fā)光 的發(fā)光二極管，所述感應部件由呈雙層構(gòu)造的盒體所包圍，所述盒體的雙層側(cè)壁之間設有 所述的發(fā)光二極管，內(nèi)壁內(nèi)部設有所述的感應部件。這樣，觸摸操作的檢測結(jié)果就可以通過 目視方式進行確認。 方案2為，方案1中所述的盒體的內(nèi)壁和外壁為有色壁，發(fā)光二極管的光軸朝向垂 直上方。這樣，光不會從盒體的壁面發(fā)生泄漏，發(fā)光二極管的方向性可以進一步提高，光軸 可以集中在一個方向上。 方案3為，方案2中所述的盒體的上表面部形成半透明狀。這樣，不但可以防止光 軸被顯示出來，而且由于發(fā)光二極管的光穿過上表面部時會發(fā)生擴散，還可以防止光強的 不均勻。 方案4為，方案1至3的任一項中所述的盒體的內(nèi)壁和外壁之間形成用于收容安 裝有發(fā)光二極管的基板的發(fā)光二極管基板收容部，所述發(fā)光二極管基板收容部還兼作使連 接部件實現(xiàn)定位的定位部。這樣，不但可以在盒體內(nèi)確保發(fā)光二極管基板的安裝空間，同時 還可以利用盒體的壁面形狀對連接部件的位置進行限制，感應部件安裝到印刷基板上時的 安裝偏差可以降低，作業(yè)效率可以提高。


圖1為本發(fā)明的實施例1中的電冰箱的斜視圖， 圖2為該實施例的電冰箱上的觸摸開關的正視圖， 圖3為圖2的縱截面圖， 圖4為觸摸開關基板的正視圖， 圖5為圖4的概要斜視圖， 圖6為圖5的概要縱截面圖， 圖7為安裝在外殼上的觸摸開關基板的概略示意圖， 圖8為清潔觸摸開關部時的示意圖， 圖9為本發(fā)明的另一個實施例中的觸摸開關的概略圖， 圖10為現(xiàn)有電冰箱中的控制基板單元的外觀示意圖。
具體實施方式

(實施例1) 在圖1中，電冰箱機體10的上部設有冷藏室，中間為蔬菜室，下部為冷凍室。冷藏 室的前表面設有由樞軸14加以軸向支承、可以開閉的冷藏室機門ll，蔬菜室的前表面設有 可以拉出的抽屜式機門12，冷凍室的前表面上設有也是樞軸式可開閉冷凍室機門13。
冷藏室機門11的表面上設有觸摸開關15，觸摸開關15在人手觸及這些開關時對 人手的靜電容量大小進行檢測，實行改變各貯藏室的設定溫度、設定快速冷凍模式、及設定 通過在蔬菜室內(nèi)產(chǎn)生臭氧來清除農(nóng)藥等殘留物等操作。 由于觸摸開關15檢測的是人手觸及時的人手靜電容量，故可以消除因人手以外 的靜電容量引起的誤操作。 觸摸開關15設在在與樞軸相對的另一側(cè)，亦即設置由樞軸14進行可旋轉(zhuǎn)支承的 冷藏室機門11中的自由端一側(cè)。 另外，觸摸開關15用與形成冷藏室機門11的表面構(gòu)件亦即機門面材lla不同的 其他部件加以構(gòu)成。而且，觸摸開關15在機門高度方向上設置成縱向較長的形狀，觸摸開 關15和機門面材lla在左右方向上互相分隔開。 此外，觸摸開關15設置在構(gòu)成裝飾板的外殼17上，外殼17設置成比機門面材lla 朝前方凸出約1 2mm左右。 如圖3中所示，觸摸開關15中設有被用戶的手所觸摸的樹脂外殼17 ;和設在外 殼17的后方的、帶有導電性感應部件18的印刷電路板19。 基板19上的部件設置狀況如圖2及圖3中所示。印刷電路板19的上部設有顯示 單元16，下部從上往下依次設有用于設定冷藏室溫度的冷藏室觸摸開關15a、用于設定蔬 菜室溫度的蔬菜室觸摸開關15b、用于設定冷凍室溫度的冷凍室觸摸開關15c、使冷凍室進 行快速冷卻的速凍觸摸開關15d、向收藏在蔬菜室中的蔬菜放出規(guī)定量的臭氧從而清除掉 沾附在蔬菜上的農(nóng)藥的臭氧觸摸開關15e、對過濾器表面進行光照射使銀離子產(chǎn)生出具有 細菌分解能力的OH基(羥基)從而通過光動銀對冷藏室進行除菌的光動銀觸摸開關15f 。
外殼17的表面上貼有樹脂薄膜17a，樹脂薄膜17a中構(gòu)成粘接面的背面17b被印 制成銀色。 另外，如圖6所示，感應部件18的下表面18c上設有夾持部20，用于夾入與印刷電 路板19進行導電連接的連接部件21。通過由感應部件18和夾持部20將連接部件21的一 部分加以夾緊，使連接部件21固定到感應部件18上。 這樣，通過使連接部件21的端部由夾持部20加以夾緊，不但可以維持導電性能， 同時可以使連接部件21方便地在感應部件18上進行定位/支承，不產(chǎn)生作業(yè)負擔，且可以 降低組裝偏差。因此，感應部件18和連接部件21可以緊密接觸地實現(xiàn)支承/固定，組裝過 程產(chǎn)生的偏差可以得到降低，可靠性也可以得到提高。 夾持部20通過將感應部件18的一部分切開、扳起后形成的切開扳起部20來構(gòu) 成。 具體地說，感應部件18由金屬材料制成，如圖6中所示，其上表面18a大致為平面 部，上表面18a的兩端朝下方折彎并回折，形成折回部18b，折回部18b的兩端再被切開/扳起，形成切開扳起部20。 折回部18b的形成過程為，先將上表面18a朝下方大致折彎成直角方向，然后再大 致朝水平方向折回。 而且，連接部件21中的一部分跨越設在兩側(cè)上的切開扳起部20，從而得到支承、 固定。這樣，感應部件18和連接部件21可以實現(xiàn)互相緊密接觸的支承、固定，從而降低降 低組裝中的偏差，而且由于感應部件18的上表面18a大致呈平面形，用戶無論觸及觸摸開 關15的哪個地方，都可以維持很高的檢測靈敏度，因觸摸位置不同而產(chǎn)生的靈敏度偏差也 可以得到減少。 此外，連接部件21用具有彈性作用的部件構(gòu)成，具體來說是用彈簧構(gòu)成，彈簧21 的端部被夾入到切開扳起部20中，進行固定。 另外，由于連接部件(彈簧)21是被夾入到切開扳起部20中的，從組裝作業(yè)的角 度來說，可以在進行定位的同時完成支承，將彈簧21支承固定到感應部件18上的過程中的 作業(yè)誤差也可以降低。 此外，被進行支承固定的彈簧21的一部分和切開扳起部20之間的接觸部分還可 以通過焊錫22來進行固定。這樣一來，水進入到印刷電路板19內(nèi)、引起接觸部分生銹/腐 蝕等現(xiàn)象可以得到防止，檢測靈敏度和可靠性也能得道提高。 彈簧21的另一端穿過印刷電路板19后，由焊錫進行固定，將觸摸操作信號送到控 制單元中。 下面對位于感應部件18周圍的、感應部件18檢測到靜電容量時發(fā)光的發(fā)光二極 管23的設置構(gòu)造進行描述。 如圖5所示，感應部件18設置有多個，與觸摸開關15a 15f相對應，各個感應部 件18的周圍設有由內(nèi)壁24a和外壁24b構(gòu)成的、呈雙層構(gòu)造的盒體24。盒體24固定在印 刷電路板19上。 如圖6所示，在內(nèi)壁24a和外壁24b之間形成的空間部25中設有發(fā)光二極管23， 感應部件18設置在內(nèi)壁24a上。 空間部25中安裝有呈水平狀態(tài)的基板26，發(fā)光二極管23被設置/固定在基板26 上。 也就是說，發(fā)光二極管23被安裝成朝向垂直上方，而發(fā)光二極管23的發(fā)光強度又 具有方向性，故射向盒體24的上表面方向的輝度較強，而射向內(nèi)壁24a、外壁24b側(cè)的輝度 比上表面方向要弱。 而且，盒體24的內(nèi)壁24a和外壁24b被制成帶有顏色，從而使發(fā)光二極管的光不 會泄露到外部。盒體24的上壁24c將空間部25的上表面堵塞住，這一上壁24c呈半透明 狀，使發(fā)光二極管23的光能夠向外擴散。 這樣，發(fā)光二極管23的光可以均勻透過上壁24c。另外，基板26上也可以安裝上 多個發(fā)光二極管23，這樣可以進一步提高從半透明的上壁24c射出的光的均勻程度。
另外，在感應部件18通過彈簧21與印刷電路板19實現(xiàn)連接/固定的狀態(tài)下，上 表面18a位于盒體24的上表面24c的上方，感應部件18的下端部亦即折回部18b位于盒 體24的上表面24c的下方。 在感應部件18和盒體24按照上述的位置關系固定到印刷電路板19上后，再將印刷電路板19固定在用戶進行操作的外殼17的背面。固定時，感應部件18的上表面18a壓 緊到外殼17的背面17b上，見圖7。 這樣，由于上表面18a總是保持被彈簧21的彈力壓緊在外殼17的背面17b上的 狀態(tài)，因此當用戶接觸外殼17上對應的特定區(qū)域時，其靜電容量就能被檢測出來，從而維 持很高的靈敏度。 另夕卜，當印刷電路板19固定在外殼17上時，如圖7所示，由于感應部件18的上表 面18a呈比盒體24的上表面24c稍稍向上方凸起的狀態(tài)，也就是說在外殼17和盒體24的 上表面24c之間稍稍留有一些間隙的情況下，感應部件18的上表面18a壓緊在外殼17上 進行固定，這樣可以保證外殼17和印刷電路板19之間即使有些組裝偏偏差也不會影響感 應部件18和外殼17之間的壓緊狀態(tài)。 此外，由于感應部件18中的折回部18b位于盒體24中的上表面24c的下方(見圖 6)，因此，在將印刷電路板19固定到外殼17上時，可以防止感應部件18滑到盒體24的內(nèi) 壁24a的上方、使印刷電路板19無法嵌入、固定不到外殼17上的規(guī)定位置等情況的發(fā)生。
換句說話，通過使感應部件18形成先折彎、再回折的形狀，就能實現(xiàn)對于盒體24 的定位，組裝作業(yè)的質(zhì)量可以得到提高。 彈簧21的一端為巻繞成螺旋狀的圈簧部21a，另一端為與圈簧部21a構(gòu)成一體的 直線狀連接部21b。圈簧部21a的上部卡在切開扳起部20中實現(xiàn)固定，連接部21b通過焊 錫固定在印刷電路板19上。 而且，圈簧部21的活動范圍被設置在盒體24內(nèi)。具體地說，在圈簧部21a的下端 部由向盒體24的內(nèi)側(cè)凸起的凸出部24d擋住的狀態(tài)下，連接部21b被固定在印刷電路板19 上。 另外，盒體24不但使彈簧21實現(xiàn)定位，還兼作收容發(fā)光二極管23的收容部。
具體地說，安裝有發(fā)光二極管23的基板26也被設置在朝內(nèi)壁24a的內(nèi)側(cè)凸出的 凸出部24d上。因此，凸出部24d不但提供了基板26的設置空間，而且通過將圈簧部21a 設置在凸出部24d上還可以實現(xiàn)彈簧21的定位。 另外，通過將感應部件18中垂直向下的折彎部抵到盒體24中的內(nèi)壁24a上以限 制其活動范圍，感應部件18相對于盒體24的安裝位置偏差可以減小，檢測靈敏度的偏差也 可以降低，檢測靈敏度可以提高。 接下來，對印刷電路板19固定在外殼17上之后的觸摸開關15的工作情況進行描 述。 觸摸開關15被設置在冷藏室機門11上與樞軸相對的另一側(cè)，通常被控制成只能 在冷藏室機門11關閉的狀態(tài)下操作。 具體地說，在冷藏室機門ll關閉的狀態(tài)下觸摸(比方說)冷藏室觸摸開關15a時， 壓緊在外殼17的背面的、與冷藏室觸摸開關15a相對應的感應部件18即檢測到其靜電容 量變化，使導通連接的彈簧21通電，將檢測信號送到印刷電路板19，使相對應的發(fā)光二極 管23連續(xù)發(fā)光或閃爍。發(fā)光二極管23的光照射到盒體24的半透明上表面24c上，再通過 外殼17上與上表面24c對應的透明窗(附圖中未示出)照射至外部，向用戶顯示出開關已 被操作的情況。 顯示單元16中的冷藏室設定溫度顯示部分通常顯示出當前的設定溫度，再觸摸一次冷藏室觸摸開關15a的話，即可以使冷藏室的設定溫度發(fā)生改變。每觸摸一次，可以使
設定溫度顯示改變rc。 亦即，就用于進行溫度設定的觸摸開關如冷藏室觸摸開關15a、設定蔬菜室溫度的 蔬菜室觸摸開關15b、設定冷凍室溫度的冷凍室觸摸開關15c而言，第一次的觸摸操作使當 前的設定溫度顯示出來，在規(guī)定時間內(nèi)對同一觸摸開關進行操作的話，可以使設定溫度發(fā) 生改變。 另一方面，各個貯藏室的溫度設定開關以外的觸摸開關亦即速凍觸摸開關15d、臭 氧觸摸開關15e和光動銀觸摸開關15f則被控制成通過第一次觸摸操作就能夠改變設定模 式。 另外，在鄰接的觸摸開關同時有輸入時，則進行使雙方的輸入無效、并使對應的發(fā) 光二極管23不發(fā)光的控制，這樣可以防止誤操作。 另外，進行上述操作控制的觸摸開關15被設在外殼17上，外殼17設置成比冷 藏室的機門11朝前方凸出，因此外殼17和冷藏室機門ll之間的分界線上形成了落差部 17c(見圖1)。 另外，如圖8中所示，在冷藏室機門11關閉的狀態(tài)下用戶用抹布等進行清潔的情 況下，抹布在清潔操作有可能同時觸及多個觸摸開關15。在同時觸及相鄰的冷藏室觸摸開 關15a和蔬菜室觸摸開關15b時，并不是將雙方的觸摸開關15a、15b的全部輸入都作為無 效，而是將首先被觸及的開關信號輸入，將第二個被觸及的開關信號視為無效。亦即，在抹 布從外殼17的上部滑向下部的情況下，冷藏室觸摸開關15a的信號被輸入，而蔬菜室觸摸 開關15b的信號則作無效處理。 在這樣的情況下，由于冷藏室觸摸開關15a是屬于用于進行溫度設定的觸摸開 關，即使抹布等產(chǎn)生違反用戶意圖的輸入操作，在最初的輸入狀態(tài)下也只是顯示出當前的 溫度設定情況，不會違反用戶的意愿改變庫內(nèi)的設定溫度。 在用戶用抹布對電冰箱上部的冷藏室機門11進行擦拭/清潔的情況下，由于冷藏 室機門面11和外殼17之間形成有落差部17c，從而可以有意識地誘導用戶對冷藏室機門 面11和外殼17分別進行擦拭。而且，如圖8所示，用戶的擦拭操作一般將抹布從上向下拭 擦。為了防止這樣的拭擦操作違反用戶的意愿改變觸摸開關15的當前設定模式，將顯示 單元16設置在最上部，顯示單元16的下方呈上下方向地平排設置著用于進行溫度設定的 觸摸開關15a 15c，再往下設置溫度設定開關以外的、用于進行功能操作設定的觸摸開關 15d 15f。這樣，即使抹布等同時觸及相鄰的觸摸開關，也可以減少因擦拭清潔引起的誤 操作。 另外，在冷藏室機門ll被打開時，機門開關(圖中未示出)可以檢測出開放狀態(tài)， 將觸摸開關15的輸入設置成無效。 這樣，在關閉冷藏室機門11時即使人手在關閉操作過程中觸及觸摸開關15，可以
防止違反用戶的意向進行溫度設定及功能操作設定，提高防止誤操作的效果。 另外，在冷藏室機門11關閉的狀態(tài)下，還可以設定成當特定的觸摸開關(如光動
銀觸摸開關15f)在規(guī)定時間內(nèi)連續(xù)按下時則全部觸摸開關15的操作被鎖定，使開關操作
變成無效，這樣可以產(chǎn)生防止小孩的胡亂操作的效果。 另外，如圖9所示，觸摸開關的感應部件也可以采用其他的構(gòu)造，如使金屬制成的感應部件30的一部分起到連接部件30a的作用，將感應部件30和連接部件30a構(gòu)成一體。
具體地說，上表面30b還是大致形成平面形狀，壓在外殼的背面上進行面接觸，構(gòu) 成感應部，這一由上表面30b構(gòu)成的感應部沒有變化。但是，上表面30b的周圍如圖10中 所示的那樣形成起連接部件作用的4個腳部30a，各個腳部30a朝下方中直角折彎后固定在 基板19上。 而且，位于基板19的上部的各個腳部30a的下部還在形成具有彈性作用的折彎部 30c后，用焊錫固定到基板19上。 這樣，由于折彎部30c能產(chǎn)生彈性作用，能使上表面30b設置成一邊按壓外殼17 的背面一邊發(fā)生接觸，因此，在用戶的手觸及外殼17上的觸摸開關15時，可以正確地檢測 出人手的靜電容量，可以正常地完成冷藏室等的庫內(nèi)溫度設定或者速凍等功能設定的操 作。 而且，由于構(gòu)成感應部件的上表面30b和構(gòu)成連接部件的腳部30a形成一個部件， 無需通過焊錫等進行固定，固定位置的腐蝕及生銹很容易防止，靜電容量的檢測不良也可 以降低。另外，由于只有一個部件，制造成本也可以降低。 綜上所述，本發(fā)明的觸摸開關設有將感應部件和印刷電路板進行彈性連接的連接 部件，且連接部件以夾入到感應部件中的形式加以固定，因此可以降低對人手靜電容量的 檢測靈敏度偏差。本發(fā)明不但可以適用于電冰箱中，還可以適用于電冰箱以外的空調(diào)器等 的溫度設定及功能操作設定單元中。
權利要求
一種觸摸開關，其特征在于包括使導電性感應部件和印刷基板進行導通連接的連接部件、和在所述感應部件檢測到靜電容量時發(fā)光的發(fā)光二極管，所述感應部件由呈雙層構(gòu)造的盒體所包圍，所述盒體的雙層側(cè)壁之間設有所述的發(fā)光二極管，內(nèi)壁內(nèi)部設有所述的感應部件。
2. 如權利要求1中所述的觸摸開關，其特征在于盒體的內(nèi)壁和外壁為有色壁，發(fā)光二 極管的光軸朝向垂直上方。
3. 如權利要求2中所述的觸摸開關，其特征在于盒體的上表面部形成半透明狀。
4. 如權利要求1至3中的任一項所述的觸摸開關，其特征在于盒體的內(nèi)壁和外壁之 間形成用于收容安裝有發(fā)光二極管的基板的發(fā)光二極管基板收容部，所述發(fā)光二極管基板 收容部還兼作使連接部件實現(xiàn)定位的定位部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種觸摸開關，這種觸摸開關不但能夠改善觸摸開關本身的操作穩(wěn)定性及可靠性，而且還能保證裝有這種觸摸開關的機器設備的操作方便性、可靠性及外觀美觀性。本發(fā)明的觸摸開關中設有在感應部件(18)檢測到靜電容量時發(fā)光的發(fā)光二極管(23)，感應部件用具有雙層構(gòu)造的盒體(24)包圍住，發(fā)光二極管設在盒體的兩層側(cè)壁之間，感應部件設置在內(nèi)壁(24a)的內(nèi)部。通過在檢測到人體的靜電容量時使感應部件的周圍發(fā)光，就可以使用戶通過視覺方式對檢測情況進行確認。
文檔編號H03K17/94GK101741368SQ20081017906
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權日2008年11月27日
發(fā)明者塚本普文, 沙玲 申請人:無錫松下冷機有限公司;松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社