專利名稱：開關及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及主要用于汽車內(nèi)的各種電子設備的控制等的開關及其制造 方法。
背景技術(shù)：
近年來，在汽車中，普遍在方向盤附近安裝所謂的轉(zhuǎn)向開關，在握住 把手的狀態(tài)下用手指操作該開關，控制音響設備或空調(diào)等電子設備，從而 謀求沒有誤操作、且操作簡單。
參照圖9~圖11，說明這樣以往的開關及其制造方法。
圖9是這種以往開關的分解立體圖。如該圖所示，這種以往的開關具 備大致箱狀、絕緣樹脂制的操作體1~3，和同樣為絕緣樹脂制的盒體4。 在盒體4的上表面上形成有多個(在圖9中為3個)通孔部4A，并且在上 方(在圖9中為右側(cè))和中央的通孔部4A內(nèi)能以中央部為支點左右擺動 地安裝有操作體l、 2，在下方(在圖9中為左側(cè))的通孔部4A內(nèi)可上下 移動地安裝有操作體3。
另外，這些操作體1~3，由白色或乳白色等亮色的透光部、和覆蓋該 透光部的表面的黑色等暗色的不透光部形成。在各個操作體1~3的上表面 上，形成有按文字、符號、圖形等既定形狀去除不透光部從而露出透光部 而成的顯示部1A 3A。該顯示部1A~3A,是按"+ "、 "-，，、 "A"、 "V"、 "MODE"等形狀去除不透光部而形成的，透光部按這些文字、符號的形 狀露出，當從背面照射光時光按這些形狀透射，顯現(xiàn)出這些文字、符號。
另外，在上下表面上設置有多個布線圖形(圖未示)的布線基板5的 上表面中的處于各個操作體1 ~3的下方處，安裝有操作軸6A從上方突出 的多個(在圖9中為5個)的按鈕開關6，從而形成開關觸點，并且安裝
200710181934.X
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發(fā)光二極管等多個(在圖9中為3個)發(fā)光元件7，這樣構(gòu)成開關8。
圖IOA至圖IOC是表示制造該操作體I的過程中的第一階段至第三階 段的立體圖。
為了制造上述的操作體1~3，如圖IOA的立體圖所示，首先在成形了 透光部后，將通過涂敷等在表面覆蓋了不透光部的操作體1，插入到外形 稍小于操作體1的內(nèi)周的保持部9A上，于是如圖10B所示，將多個(在 圖10B中為4個)操作體1載置在保持用具9的上表面上。
然后，從上方的激光裝置(圖未示)向多個操作體l順次照射激光， 從而如圖IO所示，在操作體l的上表面上形成按文字、符號、圖形等既定 形狀去除不透光部從而露出透光部的形狀為"+ "、"-，，的顯示部1A。
另外，同樣地制造出在上表面上形成有形狀為"A"、 "V"的顯示部 2A的操作體2、和形狀為 "MODE"的顯示部3A的操作體3,然后將它 們從保持用具9上卸下，以既定數(shù)量包裝在袋子等中，進行保管、輸送。
然后，將這些顯示形狀不同的操作體1 ~ 3分別順次安裝在盒體4的上 方(在圖9中為右側(cè))、中央、下方(在圖9中為左側(cè))的通孔部4A內(nèi)， 并組裝安裝有多個按鈕6和發(fā)光元件7的布線基板5，這樣就完成了開關8。
圖ll是內(nèi)置有以往開關的方向盤的俯視圖。
這樣構(gòu)成的開關8，如圖11的俯^f見圖所示，；陂安裝在處于方向盤11 和中央的內(nèi)置有氣嚢等的墊片12之間的、左右的輻條13的靠方向盤11 側(cè)。與此同時，多個按鈕開關6和發(fā)光元件7經(jīng)由布線基板5的布線圖形、 接頭、引線(圖未示)等與車輛的電路連接，裝載在汽車上。
在以上的構(gòu)造中，當握著方向盤ll伸出手指，例如按壓操作上方的操 作體l的顯示為"+ "的右側(cè)時，操作體l以中央部為支點擺動，操作體 1的下表面按壓操作軸6A，進行其下方的按鈕開關6的電接通或斷開。
另外，如該例所示，操作體的中央通過操作體l的側(cè)面的凹部與通孔 部4A側(cè)面的凸部相嵌合而固定，從而通過按壓操作操作體l的左右，操 作體l以中央部為支點左右搖擺，接通/關斷配置在操作體l的左右下方的 按鈕。將這樣的動作稱作擺動，將這種操作稱作擺動操作。
于是，根據(jù)該按鈕開關6的電接通或斷開，裝載在車輛上的電路對裝 載在該車輛上的設備進行控制，例如調(diào)大裝載在車輛上的音響設備的音量。
另外，當擺動操作操作體l中的顯示為"-"的左側(cè)時，操作體l向 上述方向的反方向擺動，進行該下方的按鈕開關6的電接通或斷開，例如 調(diào)小音響設備的音量。
另外，當擺動搮作顯示為"A"、 "V"的操作體2時，例如進行調(diào)高 /調(diào)低汽車用空調(diào)的溫度的控制，當按壓操作顯示為"MODE"的操作體3 時，對裝載在汽車上的既定設備進行模式切換等的控制。
也就是說，將開關8安裝在方向盤11附近，從而可不將手從方向盤 11拿開而僅伸出例如拇指，就可操作操作體1 ~3等來控制車輛內(nèi)的設備， 這樣特別是能夠在行駛時容易操作設備。
另外，在夜間等周圍較暗的情況下，當操作既定開關(圖未示)時， 發(fā)光元件7發(fā)光，該光照射到操作體1 3的顯示部1A 3A上。由此，即 使周圍較暗，也能夠容易辨別各個操作體的位置和顯示。
另外，作為與該申請的發(fā)明有關的在先技術(shù)文獻信息，已知例如日本
特開2005 - 317236號公凈艮。
但是，在上述以往的開關中，在操作體1~3的上表面上照射激光，按 既定形狀去除不透光部，形成顯示部1A 3A時，由于操作體1~3的尺寸 產(chǎn)生偏差、或與插入的保持部9A之間產(chǎn)生松動等,會導致產(chǎn)生顯示部1A~ 3A的位置偏移。
另夕卜，在將顯示形狀不同的操作體1~3安裝在盒體4上時，需要一邊 目視各個顯示形狀， 一邊使得不會弄錯排列的順序地將操作體1 ~ 3安裝、 組裝到上方、中央、下方的通孔部4A內(nèi)，所以存在的問題是在制造時需 要花費時間、開關的造價變高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述以往的問題而發(fā)明的，其目的在于，提供一種 沒有顯示部的位置偏移、制作容易的開關及其制造方法。
為此，本發(fā)明具有下述構(gòu)造。
在本發(fā)明中，在將操作體組裝在盒體上后，通過激光加工去除覆蓋在 透光部的表面上的不透光部，在操作體上形成露出透光部的顯示部，這樣 就構(gòu)成了開關。由于在組裝了開關的狀態(tài)下在操作體上形成顯示部，所以 能夠得到顯示部的位置偏移變少、且在組裝時不需要目視確認顯示從而制 造容易的開關。
另外，在本發(fā)明中，將組裝好的開關載置在下夾具上，通過其上方的 上夾具的攝像頭，控制電路識別操作體的形狀，然后通過上夾具的激光裝 置在操作體上形成顯示部，這樣制造出開關，從而能夠容易地制造出顯示 部的位置偏移少的開關。
另外，在本發(fā)明中，控制電路通過驅(qū)動裝置，將下夾具或上夾具中的 至少一方在前后左右或上下方向上移動或傾斜，從而即使在分別排列有多 個操作體的情況下，也能夠制造出顯示部的位置偏移少的開關。
這樣根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)沒有顯示部的位置偏移、制造容易的開關 及其制造方法。


圖l是本發(fā)明的一個實施方式的開關的剖視圖，
圖2是該開關的立體圖。
圖3是該開關完成前的開關單元的分解立體圖。
圖4是該開關完成前的開關單元的立體圖。
圖5是用于制造該開關的開關制造裝置的構(gòu)造框圖。
圖6A是表示該開關制造裝置制造開關時的第一階段的局部構(gòu)造圖。
圖6B是表示該開關制造裝置制造開關時的第二階段的局部構(gòu)造圖。
圖6C是表示該開關制造裝置制造開關時的第三階段的局部構(gòu)造圖。
圖6D是表示該開關制造裝置制造開關時的第四階段的局部構(gòu)造圖。
圖7是用于制造該開關的開關制造裝置的其他例子的局部構(gòu)造圖。
圖8是安裝有該開關的方向盤的俯視圖。
圖9是以往開關的分解立體圖。
圖IOA是表示制造以往開關的操作體的過程中的第一階段的立體圖。 圖IOB是表示制造以往開關的操作體的過程中的第二階段的立體圖。 圖IOC是表示制造以往開關的操作體的過程中的第三階段的立體圖。 圖11是內(nèi)置有以往開關的方向盤的俯視圖。
具體實施例方式
下面，參照圖1~圖8說明本發(fā)明的實施方式。
另外，對于構(gòu)造與背景技術(shù)中已說明的構(gòu)造相同的部分標注相同標號， 并簡化其說明。 (實施方式)
圖l是本發(fā)明的一個實施方式的開關的剖視圖，圖2是該開關的立體 圖。如圖1、 2所示，該開關大致呈箱狀，具有ABS、丙烯、聚碳酸酯等 絕緣樹脂制的操作體21、 22、 23，和同樣為ABS、聚縮醛等絕緣樹脂制的 盒體4。
在盒體4的上表面形成有多個通孔部4A(參照圖3，在圖3中為3個)， 在上方(在圖2中為右側(cè))和中央的通孔部4A內(nèi)以中央部為支點可左右 擺動地安裝有操作體21和22，在下方(在圖2中為左側(cè))的通孔部4A內(nèi) 可上下移動地安裝有操作體23。
并且，這些操作體21、 22、 23由白色或乳白色等亮色的透光部21B、 和覆蓋該透光部的表面的黑色等暗色的不透光部21C形成。與此同時，在 各操作體21、 22、 23的上表面上形成"+ ，，、 "-"、 "A"、 "V"、 "MODE" 等形狀的顯示部21A、 22A、 23A，該顯示部是對于不透光部21C去除文 字、符號、圖形等既定形狀從而露出透光部21B而得的。
另外，在電木或摻入玻璃的環(huán)氧(樹脂)(力、，7入《9工求年、>)等的 布線基板5的上下表面上形成銅箔等的多個布線圖形(圖未示)，并且在該 布線5的上表面上的處于各個操作體21、 22、 23的下方處，安裝有操作軸 6A向上方突出的多個按鈕開關6，從而形成開關觸點。
進而，在這些按鈕開關6的操作軸6A上端，接觸從操作體21、 22的 下表面突出的按壓部21D、 22D,并且在各個操作體下方的布線基板5的 上表面上安裝有發(fā)光二極管等多個(在圖1中是兩個)發(fā)光元件7,這樣 就構(gòu)成了開關25。
下面，說明這樣構(gòu)成的開關25的制造方法。圖3是開關25完成之前 的開關單元25A的分解立體圖，圖4是開關25完成之前的開關單元25A 的立體圖。
首先，如圖3的分解立體圖所示，，將還沒有形成顯示部21A 23A的 操作體21、 22、 23分別安裝在盒體4的上方(在圖3中為右側(cè))、中央、 下方(圖3中為左側(cè))的通孔部4A內(nèi)，并且將安裝有多個(在圖3中為5 個)按鈕開關6和發(fā)光元件7 (在圖3中為3個)的布線基板5安裝到盒 體4的下表面上，從而組裝成如圖4的立體圖所示的操作體21、 22、 23 從盒體4的上表面突出的開關單元25A。
也就是說，在該開關單元25A的狀態(tài)下，在操作體21、 22、 23上沒 有形成顯示部21A~23A，從而在安裝到盒體4上時不會弄錯排列順序。 這是因為在擺動操作用的操作體21、 22的表面上什么也沒有形成，所以 21和22是相同的，不需要區(qū)別。因此，不論將操作部21和22安裝到最 上方(在圖3中為右側(cè))和中央的哪一通孔部4A內(nèi)，都不可能安裝錯。
因此，不需要目視確認擺動操作用的操作體21、 22，能夠容易地進行 組裝。
圖5是用于制造該開關的開關制造裝置的構(gòu)造框圖。 將該開關單元25A、和與此成對的開關單元26A載置在圖5的構(gòu)造框 圖所示的開關制造裝置的下夾具30的上表面上。
另外，開關25，例如是圖8所示的安裝在方向盤的左側(cè)、對裝載在汽 車中的各種設備進行控制的開關，開關26，例如是圖8所示的安裝在方向 盤的右側(cè)、對裝載在汽車中的各種設備進行其他控制的開關。 并且，開關單元26A是該開關單元26完成之前的狀態(tài)。 開關25和開關26是對裝載在汽車中的各種設備進行各種不同控制的開關，所以開關25的操作體的顯示部的形狀和開關26的操作體的顯示部 的形狀不相同。
另外，如圖5所示，在配置于下夾具30上方的上夾具31上，設置有 攝像頭32和激光裝置33，并且在該上夾具31上連接有使上夾具31在前 后左右以及上下方向上移動的馬達等驅(qū)動裝置34。
另外，下夾具20被卡盤35所夾持，在該卡盤35上連接有使下夾具 30在前后左右以及上下方向上移動或傾斜的馬達等驅(qū)動裝置36,并且攝像 頭32、激光裝置33、驅(qū)動裝置34、 36與由微型電子計算機等電子部件形 成的控制電路37連接。
圖6A ~ 6D是表示該開關制造裝置制造開關的笫一 ~第四階段的局部 構(gòu)造圖。
那么，如圖6A的局部構(gòu)造圖所示，首先控制電路37驅(qū)動驅(qū)動裝置34， 使上夾具31在前后左右方向上移動，攝像頭32測定出開關單元25A的操 作體21的前后左右方向上的尺寸，并將該操作體21的外形形狀的數(shù)據(jù)輸 入到控制電路37。并且，控制電路37根據(jù)該數(shù)據(jù)進行運算，例如算出操 作體21的中心等基準位置，將其存儲。
接下來，如圖6B所示，使上夾具31向左移動，在使攝^像頭32移動 到操作體22的上方后，再使其向前后左右移動，從而測定出操作體22的 外形尺寸，并且控制電路37根據(jù)該數(shù)據(jù)計算出操作體22的基準位置并存 儲。
進而，如圖6C所示，使上夾具31向左移動，將攝像頭32移動到操 作體23的上方，測定出操作體23的外形尺寸。這時，由于操作休23以相 對于操作體21、 22稍微傾斜的狀態(tài)安裝，所以控制電路37驅(qū)動驅(qū)動裝置 36旋轉(zhuǎn)夾具35，使下夾具30傾斜，在使操作體23的上表面相對于攝像頭 32呈水平的狀態(tài)下，進行外形尺寸的測定和基準位置的計算、存儲。
然后，如圖6D所示，將下夾具30返回到水平位置，并移動上夾具31, 將激光裝置33移動到操作體21的上方， 一邊從激光裝置33照射出激光一 邊^(qū)f吏上夾具31前后左右移動，在搡作體21的上表面上形成去除了不透光
部21C從而露出透光部21B而成的顯示部21A。
另外，這時，控制電路37對剛由攝像頭32測定識別出的操作體21 的外形尺寸、和預先存儲的操作體21的基準尺寸進行比較，并且一邊以運 算出的中心等基準位置為基準，前后左右移動上夾具31進行位置校正，一 邊照射激光來形成顯示部21A。
然后，與用攝像頭32對操作體22、 23的外形尺寸進行測定的情況一 樣，控制電路37驅(qū)動驅(qū)動裝置34、 36,使上夾具31或下夾具30移動、 傾斜，從激光裝置33照射激光去除不透光部，在操作體22、 23的上表面 上形成顯示部22A、 23A。
另外，這時也與在操作體21的上表面上形成顯示部21A的情況相同， 控制電路37對由攝像機32測定識別出的操作體22、 23的外形尺寸、和預 先存儲的操作體22、 23的基準尺寸進行比較， 一邊以各自的基準位置為基 準，前后左右移動激光裝置33進行位置校正， 一邊形成顯示部22A、 23A。
這樣，對于安裝有沒有形成顯示部的操作體的開關單元25A，利用攝 像頭32測定各個操作體的外形尺寸，并計算出中心等基準位置，然后利用 激光裝置33順次進行激光照射。這樣，就完成了如圖2所示的在操作體 21、 22、 23的上表面上形成有"+ ，，、 "-"、 "A"、 "V"、 "MODE"等顯 示部21A、 22A、 23A的開關25。
也就是說，將沒有形成顯示部的各個操作體安裝在盒體4上，組裝成 開關單元25A，然后控制電路37通過攝#>頭32測定出各個操作體的外形 尺寸。與此同時，運算出各個操作體的中心等基準位置， 一邊與預先存儲 的各個操作體的基準尺寸比較，進行位置偏移的校正， 一邊照射激光，這
樣形成各個顯示部。
因此，即使在各操作體的尺寸有偏差、或各個操作體相對于盒體4的 通孔部4A產(chǎn)生偏心或松動等時，也能夠相對于基準尺寸抑制在大約O.lmm 一下，能夠制作出幾乎沒有顯示部的位置偏移的開關。
另夕卜，作為上述的激光裝置33， 一般使用YAG激光器，以焦距150~ 250mm、輸出7 ~ 8W左右照射激光， 一次完成各個顯示部的加工。但是,
若將輸出降低為5 6W，移動激光裝置33進行2~3次加工，則能夠不會 燒壞下面的透光部21B而僅去除不透光部21C地形成顯示部21A等。
這樣，說明了將載置在下夾具30的上表面上的開關單元25A制作成 開關25的方法，而將載置在下夾具30的上表面上的開關單元26A制作成 開關26的方法也大致相同，說明從略。
圖7是用于制造該開關的開關制造裝置的其他例子的局部構(gòu)造圖。
如圖7的局部構(gòu)造圖所示，在下夾具30和上夾具31之間設置有噴出 噴嘴38和吸入噴嘴39，從噴出噴嘴38向照射有激光的開關單元25A、26A 的上表面上噴出冷氣，并用吸入噴嘴39吸氣，這樣使激光照射面冷卻，且 不會產(chǎn)生粉塵等，所以能夠使制造更容易進行。
圖8是安裝有這樣制造出的開關25、 26的方向盤的俯視圖。
這樣制造出的一對開關25、 26,如圖8的俯視圖所示，被安裝在處于 方向盤ll和中央的內(nèi)置有氣嚢等的墊片12之間的、左右輻條13中的靠方 向盤11處。與此同時，多個按鈕開關6和發(fā)光元件7經(jīng)由布線基板5的布 線圖形、接頭、引線(圖未示)等與車輛的電路連接，裝載在汽車上。
在以上的構(gòu)造中，當一邊握著方向盤ll一邊伸出手指，例如按壓操作 上方的操作體21中的顯示為"+ "的右側(cè)時，操作體21以中央部為支點 擺動，操作體21的在右側(cè)下表面的按壓部21D(參照圖1)按壓操作軸6A， 從而進行其下方的按鈕開關6的電接通或斷開。
于是，根據(jù)該按鈕開關6的電接通或斷開，對車輛的電路所裝載的設 備進行控制，例如調(diào)大音響設備的音量。
另外，當擺動操作操作體21中的顯示為"-"的左側(cè)時，操作體21 向上述方向的反方向擺動，進行其下方的按鈕開關6的電接通或斷開，例 如調(diào)小音響設備的音量。
另外，當擺動操作顯示為"A" "V"的操作體22時，例如進行調(diào)^/ 調(diào)高汽車用空調(diào)的溫度的控制，當按壓操作顯示為"MODE"的操作體23 時，對裝栽在汽車上的既定設備進行模式切換等的控制。
也就是說，在方向盤ll附近安裝開關25、 26，不必將手從方向盤ll
拿開而只要伸出例如拇指，就可操作操作體21、 22、 23等來控制車輛內(nèi)的 設備，這樣特別能夠容易在行駛中操作設備。
另外，在夜間等周圍較暗的情況下，當操作既定開關(圖未示)時， 發(fā)光元件7發(fā)光，該光透過例如透光部21B，照射到操作體21的顯示部 21A等上，由此即使周圍較暗，也能夠容易判斷各個操作體的位置和顯示。
根據(jù)這樣的本實施方式，在將沒有形成顯示部的操作體21、 22、 23 組裝在盒體4上后，控制電路37通過攝像頭32識別各操作體的形狀和基 準位置。與此同時，移動上夾具31、下夾具30，通過激光裝置33去除不 透光部，形成露出了透光部21B的顯示部21A、 22A、 23A。這樣，以組 裝成開關的狀態(tài)，在各個操作體上形成顯示部。因此，能夠得到不會出現(xiàn) 顯示部的位置偏移、且在組裝時不需要目視確認顯示部從而制造容易的開 關及其制造方法。
另外，通過使上夾具31、下夾具30前后左右或上下移動或傾斜，那 么即使像開關25、 26那樣配置有具有各種形狀的顯示的多個操作體，也能 夠連續(xù)地形成多個顯示部，所以能夠以較短的時間制造出顯示部的位置偏 移^l艮少的開關。
另夕卜，在以上的說明中，說明了使用按鈕開關6作為開關觸點的構(gòu)造， 但是在本實施方式中還可以使用像使用了大致呈圓拱狀、金屬制的可動觸 點的開關觸點、或在可撓曲的上下薄片之間使可動觸點和固定觸點相對的 開關觸點等等，這些各種各樣的開關觸點。
另外，在以上的說明中，說明了使上夾具31和下夾具30這兩者移動 或傾斜的構(gòu)造。盡管制造會花費一些時間，但還可以設為僅移動或傾斜其 中一方的構(gòu)造。
本發(fā)明的開關及其制造方法，能夠使顯示部的位置偏移少、且容易地 制作出開關，從而能夠主要用于汽車的各種電子設備的控制用開關及其制 造方法。
權(quán)利要求
1.一種開關，包括操作體，該操作體形成有按既定形狀去除覆蓋在透光部的表面上的不透光部從而露出透光部的顯示部；將上述操作體可操作地安裝在通孔部內(nèi)的盒體；和形成在上述盒體內(nèi)、通過上述操作體的操作可進行電接通或斷開的開關觸點；其中，在將上述操作體安裝在上述盒體中后，通過激光加工形成上述顯示部。
2. —種開關的制造方法，包括下述步驟將具有覆蓋在透光部的表面上的不透光部的操作體安裝在盒體內(nèi)從而 形成開關單元；將上述開關單元載置在下夾具上，通過裝載在上述下夾具上方的上夾 具上的攝像頭，控制電路識別上述操作體的形狀；和通過裝載在上述上夾具上的激光裝置，在上述操作體上形成顯示部。
3. 如權(quán)利要求2所述的開關的制造方法，其中，上述控制電路識別上 述操作體的形狀的步驟，包括上述控制電路控制驅(qū)動裝置，將上述下夾具 或上述上夾具中的至少一方在前后左右或上下方向上移動或傾斜的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種沒有顯示部的位置偏移且制造容易的、主要用于汽車內(nèi)的各種電子設備的控制等的開關及其制造方法。為此，將沒有形成顯示部的操作體組裝在盒體上，然后控制電路識別各操作體的形狀，移動上夾具或下夾具，通過激光裝置去除不透光部，形成透光部露出的顯示部。這樣，不僅沒有顯示部的位置偏移，并且在組裝時不需要目視識別顯示。
文檔編號H01H25/00GK101183614SQ20071018193
公開日2008年5月21日 申請日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者為永桂一郎, 山口正宏, 松岡邦治, 渡邊一之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社