專利名稱：電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)，更具體地說，涉及一 種能方便地消除多個(gè)觸點(diǎn)與多個(gè)電容性傳感器之間的多個(gè)空隙的電氣/ 電子設(shè)備的電容式開關(guān)。
背景技術(shù)：
電氣/電子設(shè)備通常配備有能夠控制電氣/電子設(shè)備執(zhí)行使用者所希 望的操作的控制器。電氣/電子設(shè)備的控制器通常包括根據(jù)使用者的操作
來操縱電氣/電子設(shè)備的運(yùn)行的操作單元；顯示與電氣/電子設(shè)備的運(yùn)行 狀態(tài)相關(guān)信息的顯示單元；及控制電氣/電子設(shè)備運(yùn)行的控制單元。
操作單元用于操縱電氣/電子設(shè)備的運(yùn)行或修改控制器的控制算法。 操作單元可以包括多個(gè)能接收來自使用者的各種信號(hào)的操作開關(guān)。操作 開關(guān)可以包括壓力傳動(dòng)開關(guān)、滑動(dòng)開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)和觸摸開關(guān)(touch switch )。
觸摸開關(guān)確定它們是否被使用者觸摸，并根據(jù)確定的結(jié)果來動(dòng)作。 觸摸開關(guān)的實(shí)例包括電容式開關(guān)。電容式開關(guān)檢測(cè)由對(duì)象的靜電所引起 的電容變化，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來動(dòng)作。電容式開關(guān)可以包括處于電氣/ 電子設(shè)備的控制器外部的由介電材料形成的多個(gè)觸點(diǎn)及多個(gè)分別被聯(lián)接 到觸點(diǎn)的后表面的電容性傳感器。使用者觸摸某一觸點(diǎn)時(shí)，由于使用者 的靜電使該觸點(diǎn)的電容改變，與該觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電容性傳感器檢測(cè)該觸 點(diǎn)的電容的變化。以這種方式，控制器可根據(jù)電容性傳感器所執(zhí)行的檢 測(cè)的結(jié)果控制電氣/電子設(shè)備。
然而，在傳統(tǒng)的電容式開關(guān)的情況下，若沒有均勻安置觸點(diǎn)或電容 性傳感器將形成空隙。在此情況下，由于這種空隙電容式傳感器可能出 現(xiàn)故障。換句話說，如果控制器具有不平坦的
不同高度，電容性傳感器可能不能適當(dāng)?shù)乇宦?lián)接到觸點(diǎn)的后表面，由此 在觸點(diǎn)與電容性傳感器之間產(chǎn)生空隙。
為了著手解決此問題，可以根據(jù)觸點(diǎn)的位置來改變電容性傳感器的 布置。然而，在這種情況下，難以組裝電容式開關(guān)，組裝電容式開關(guān)所 需的時(shí)間將增加。如果形成具有不同高度的電容性傳感器，很難使用于 各種電容性傳感器的元件標(biāo)準(zhǔn)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)，其能方便地 消除多個(gè)觸點(diǎn)與多個(gè)電容性傳感器之間的多個(gè)空隙。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)，其能方 便地消除多個(gè)觸點(diǎn)與多個(gè)電容性傳感器之間的多個(gè)空隙，因此能避免電 容性傳感器出現(xiàn)故障，并在不同部位布置電容性傳感器或觸點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)，它包括
被設(shè)置在控制面板上的多個(gè)觸點(diǎn)；被設(shè)置在控制面板后面分別面向觸點(diǎn) 并檢測(cè)由影響觸點(diǎn)的靜電所引起的電容變化的多個(gè)電容性傳感器；多個(gè) 空隙消除元件，它們分別被設(shè)置在電容性傳感器與觸點(diǎn)之間，消除電容 性傳感器與觸點(diǎn)之間的多個(gè)空隙，它們由彈性材^l"構(gòu)成，以便能夠補(bǔ)償 各種尺寸的空隙。
可將空隙消除元件的第 一端分別固定到電容性傳感器或觸點(diǎn)上，可 將空隙消除元件的第二端分別彈性聯(lián)接到?jīng)]有連接到空隙消除元件的第 一端上的電容性傳感器和觸點(diǎn)的任何一個(gè)上。
或者，可將空隙消除元件的第 一端分別固定到電容性傳感器或觸點(diǎn) 上，可將空隙消除元件的第二端分別固定到?jīng)]有連接到空隙消除元件的 第 一端上的電容性傳感器和觸點(diǎn)的任何一個(gè)上。 每個(gè)空隙消除元件可以包括板簧或螺旋彈簧。 空隙消除元件的尺寸可以大于多個(gè)空隙尺寸的任何 一 個(gè)。 可用介電材料形成觸點(diǎn)，可用導(dǎo)電材料形成空隙消除元件。 空隙消除元件可與控制面板結(jié)合。 空隙消除元件可以分別與電容性傳感器結(jié)合。
部分控制面板可以具有平滑曲面(flat curved surface )。在此情況下， 在控制面板的平滑曲面上至少可設(shè)置兩個(gè)觸點(diǎn)，以形成各種尺寸的空隙， 消除元件被彈性壓縮于電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的程度可以根據(jù)多個(gè)空 隙的尺寸而變化。
部分控制面板可以是具有階梯差的不平表面。在這種情況下，在控 制面板的不平表面上至少可設(shè)置兩個(gè)觸點(diǎn)，以形成各種尺寸的空隙，空 隙消除元件被彈性壓縮于電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的程度可以根據(jù)多個(gè) 空隙的尺寸而變化。
至少兩個(gè)電容性傳感器可以具有不同的高度，以便形成各種尺寸的 空隙，消除元件被彈性壓縮于電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的程度可以根據(jù) 多個(gè)空隙的尺寸而變化。


通過參照附圖對(duì)其優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述及其它特 點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將更加清晰。附圖中
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的配備有電容式開關(guān)的洗衣機(jī)的透視圖2是圖1所示的控制器的分解透視圖3是沿圖1中線A-A剖切的橫截面圖4是圖1所示的電容式開關(guān)的分解透視圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例的電容式開關(guān)的分解透視圖6是本發(fā)明又一實(shí)施例的電容式開關(guān)的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳 細(xì)"i兌明。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的配備有電容式開關(guān)30的洗衣機(jī)1的透視 圖。圖2是圖1所示的控制器2的分解透視圖。圖3是沿圖1中線A-A 剖切的橫截面圖。圖4是圖1所示的電容式開關(guān)30的分解透視圖。圖5
是本發(fā)明另一實(shí)施例的電容式開關(guān)30，的分解透視圖，該電容式開關(guān)是
圖1所示的電容式開關(guān)30的變型。更明確地說，圖l和2示出了包括電 容式開關(guān)30和控制器2的洗衣機(jī)1。
參照?qǐng)D1,控制器2被安裝在洗衣機(jī)1的上部的前面。對(duì)于操作和 控制洗衣機(jī)1的運(yùn)行和顯示與洗衣機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的信息而言，控 制器2是必需的?？刂破?包括操縱洗衣機(jī)1的運(yùn)行的操作單元4、顯 示與洗衣機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的信息的顯示單元6、及控制洗衣機(jī)運(yùn)行 的控制單元(未示出)。也就是說，洗衣機(jī)1的運(yùn)行由操作單元4操縱， 與洗衣機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的信息由顯示單元6來顯示。操作單元4包 括一些用于接收由操作開關(guān)的使用者的操作所產(chǎn)生的各種信號(hào)的操作開 關(guān)。
參照?qǐng)D1和2，控制器2包括控制面板8和印刷電路板10,控制面 板被安裝在洗衣機(jī)1的上部，以便能與洗衣機(jī)l聯(lián)接，或與其分離，該 控制面板構(gòu)成控制器2的外表面；印刷電路板被安裝在控制面板8的內(nèi) 側(cè)，其上安裝有控制器2的控制單元的各種元件。
在控制面板8上設(shè)有由透明材料形成的透明窗口 12。此外，在控制 面板8上設(shè)有操作單元4的密鑰輸入單元(key input unit )。密鑰輸入單 元包括能夠在控制面板8上被按下的多個(gè)按鈕14和與控制面板8結(jié)合的 多個(gè)觸點(diǎn)18。
印刷電路板10包括面向透明窗口 12的顯示元件20、面向各按鈕 14的多個(gè)觸覺開關(guān)22 (tact switches )、面向S走4丑16的編碼器24和面向 各觸點(diǎn)18的電容性傳感器26。顯示元件是用于顯示信息的元件，例如 液晶顯示器(LCD)或發(fā)光二極管(LED)。顯示元件20通過透明窗口 12向使用者顯示與洗衣機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的信息。透明窗口 12和顯 示元件20構(gòu)成顯示單元6。觸覺開關(guān)22和按鈕14是壓力傳動(dòng)開關(guān)(press switches )。才艮據(jù)各4要4丑14是否被壓下來接通或切斷觸覺開關(guān)22。編碼 器24和旋鈕16是旋轉(zhuǎn)開關(guān)。根據(jù)旋鈕16的旋轉(zhuǎn)角度，編碼器24可以 產(chǎn)生各種控制信號(hào)。
參照?qǐng)D3至4,電容式開關(guān)30包括觸點(diǎn)18,其使靜電能夠流入控制面板8;被設(shè)置在控制面板8的后面朝向各個(gè)觸點(diǎn)18檢測(cè)由影響觸點(diǎn) 18的靜電引起的電容變化的電容性傳感器26;及多個(gè)空隙消除元件32, 它們分別被設(shè)置在電容性傳感器26與觸點(diǎn)18之間，因此能夠消除在電 容性傳感器26與觸點(diǎn)18之間的各種尺寸的空隙Gl、 G2、 G3、 G4和 G5。
參照?qǐng)D2和3,部分控制面板8可以具有平滑曲面或具有階梯差的 不平表面，以使洗衣機(jī)1外形更美觀并方便洗衣機(jī)1的設(shè)計(jì)?？梢栽诳?制面板8的平滑曲面或不平表面上形成至少兩個(gè)觸點(diǎn)18，由此在觸點(diǎn)18 下方形成各種尺寸的空隙，即空隙G1、 G2、 G3、 G4和G5。為了方便 起見，假設(shè)部分控制面板8可以具有平滑曲面，在控制面板8的平滑曲 面上形成觸點(diǎn)18。
觸點(diǎn)18與控制面板8結(jié)合并分別面向電容性傳感器26。利用注入 模制法由介電材料形成控制面板8。在形成控制面板8的注入模制操作 過程中，與控制面板8—體地形成觸點(diǎn)18。形成的觸點(diǎn)18的厚度使觸 點(diǎn)18的電容可根據(jù)使用者觸摸觸點(diǎn)18時(shí)產(chǎn)生的靜電而變化。當(dāng)觸點(diǎn)18 的電容由于使用者所產(chǎn)生的靜電而變化時(shí)，電容性傳感器26檢測(cè)觸點(diǎn) 18的電容變化。為了觀察電容式開關(guān)30的功能和位置，可以分別在觸 點(diǎn)18的上表面上印制預(yù)定圖紋。為使使用者能夠用他/她的視覺和觸覺 輕易地確定電容式開關(guān)30的位置，觸點(diǎn)18可從控制面板8的頂部突出 或者凹陷。為了方便起見，假設(shè)觸點(diǎn)18從控制面板8的頂部突出。
參照?qǐng)D3和4,電容性傳感器26是借助于空隙消除元件32來檢測(cè) 觸點(diǎn)18的電容變化的傳感器。在印刷電路板10的前面以相同高度形成 電容性傳感器26,并使它們面向各個(gè)觸點(diǎn)18。因此，可以形成各種尺寸 的空隙，即空隙G1、 G2、 G3、 G4和G5，可以根據(jù)在控制面板8的平 滑曲面上的各個(gè)觸點(diǎn)18的位置來確定空隙Gl、 G2、 G3、 G4和G5的尺 寸。
參照?qǐng)D3和4，空隙消除元件32由導(dǎo)電材料構(gòu)成，并分別彈性地設(shè) 置在觸點(diǎn)18與電容性傳感器26之間。換句話說，為了補(bǔ)償空隙Gl、 G2、 G3、 G4和G5的尺寸之間的差異，空隙消除元件32可以由彈性導(dǎo)
電材料形成。每個(gè)空隙消除元件32包括板簧?？障断?2的板簧 的第一端分別與觸點(diǎn)18接觸，空隙消除元件32的板簧的第二端分別與 電容性傳感器26接觸。由于空隙消除元件32可高彈性地形變，空隙消 除元件32能夠消除各種尺寸的空隙及各種尺寸的空隙的尺寸之間的差
異
空隙消除元件32的第一端被固定在觸點(diǎn)18的后表面上，空隙消除 元件32的第二端被彈性地聯(lián)接到電容性傳感器26的前表面上。借助于 將空隙消除元件32的第一端固定在觸點(diǎn)18的后表面，控制面板8和空 隙消除元件32可結(jié)合為單一元件;漠塊。空隙消除元件32的尺寸大于任 何一個(gè)空隙G1、 G2、 G3、 G4和G5的尺寸?？障断?2被彈性地 壓縮于觸點(diǎn)18與電容性傳感器26之間?？障断?2被彈性壓縮的 程度根據(jù)空隙G1、 G2、 G3、 G4和G5的尺寸而變化?；蛘?，可將空隙 消除元件32的第一端固定到觸點(diǎn)18的后表面上，可將空隙消除元件32 的第二端固定到電容性傳感器26的前表面上。
以下將詳細(xì)說明圖1所示的電容式開關(guān)30的組裝和操作。
將LED、觸覺開關(guān)22、顯示元件20、編碼器24、旋鈕16和電容性 傳感器26安裝在印刷電路板10的前面。然后，將透明窗口 12安裝到控 制面板8上，將按鈕14安裝到控制面板8上，以便能夠在控制面板8 上壓下按鈕，將空隙消除元件32的第 一端固定到形成于控制面板8上并 面向各電容性傳感器26的觸點(diǎn)18的后表面上?？障断?2和控制 面板8可以結(jié)合為單一元件模塊，由此提高組裝的便利性。
之后，將印刷電路板10安裝到控制面板8的后面，由此完成控制 器2的組裝。將顯示元件20設(shè)置在顯示單元6的后面，將觸覺開關(guān)22 設(shè)置在各按鈕14的后面。旋鈕16被形成為穿過控制面板8,以便能夠 旋轉(zhuǎn)，電容性傳感器26被牢固地聯(lián)接到空隙消除元件32的第二端。
實(shí)際上當(dāng)部分控制面板8具有平滑曲面且在印刷電路板10上以相 同高度形成電容性傳感器26時(shí)，在觸點(diǎn)18與電容性傳感器26之間的各 種尺寸的空隙，即空隙G1、 G2、 G3、 G4和G5都可通過空隙消除元件 32有效消除。
當(dāng)使用者觸摸某個(gè)觸點(diǎn)18時(shí)，使用者的靜電改變了所觸摸的觸點(diǎn)
18的電容，被觸摸的觸點(diǎn)18的電容變化經(jīng)與被觸摸的觸點(diǎn)18相應(yīng)的空 隙消除元件32傳輸?shù)脚c被觸摸的觸點(diǎn)18相應(yīng)的電容性傳感器26。 一旦 與被觸摸的觸點(diǎn)18相應(yīng)的電容性傳感器26檢測(cè)到被觸摸的觸點(diǎn)18的電 容變化，與被觸摸的觸點(diǎn)18相應(yīng)的任何一個(gè)電容性傳感器26的相應(yīng)控 制信號(hào)被輸出到控制器2的控制單元。
空隙消除元件32能夠完全消除控制面板8與電容性傳感器26之間 的空隙G1、 G2、 G3、 G4和G5。因此，可以設(shè)置各種形狀的控制面板 8,由此可使洗衣機(jī)1的外形更美觀并便于洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)。另外，空隙消 除元件32能防止電容性傳感器26由于空隙Gl、 G2、 G3、 G4和G5而 產(chǎn)生的故障。因此，可以確保電容式開關(guān)30的操作可靠性。再者，能夠 通過對(duì)現(xiàn)有的電容式開關(guān)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改裝來實(shí)現(xiàn)空隙消除元件32。因 此，可以方便地將空隙消除元件32應(yīng)用于各種電容式開關(guān)，從而可使用 于各種電容式開關(guān)的元件標(biāo)準(zhǔn)化。
參照?qǐng)D5所示的電容式開關(guān)30，，空隙消除元件34被形成為彈簧， 并被設(shè)置在觸點(diǎn)18與電容性傳感器26之間?？障断?4可消除觸 點(diǎn)18與電容性傳感器26之間的空隙。空隙消除元件34的第一端分別被 固定到電容性傳感器26的前表面，空隙消除元件34的第二端可彈性地 聯(lián)接到觸點(diǎn)18的后表面。借助于將空隙消除元件34的第一端固定到電 容性傳感器26的后表面，電容性傳感器26和空隙消除元件34能夠結(jié)合 為單一元件模塊。
圖6為本發(fā)明又一實(shí)施例的電容式開關(guān)130的橫截面圖。在圖3和 6中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，在下文中將詳細(xì)說明電容式開 關(guān)130的結(jié)構(gòu)，主要集中在與圖3所示的電容式開關(guān)30的區(qū)別上。
參照?qǐng)D6中所示的電容式開關(guān)130，印刷電路板110是具有階梯差 的不平表面?？刂泼姘?08具有平滑的平表面。因此，由于各個(gè)電容性 傳感器27在印刷電路板110上的位置，在多個(gè)電容性傳感器27與多個(gè) 觸點(diǎn)118之間的空隙G6、 G7和G8可以具有彼此不同的尺寸。借助于 多個(gè)空隙消除元件32可消除空隙G6、 G7和G8。
如上所述，由于空隙消除元件32可消除各種尺寸的空隙，就可以 設(shè)置各種形狀的控制面板或印刷電路板。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，可將空
隙消除元件32應(yīng)用于包括至少兩個(gè)具有不同高度的電容性傳感器26的 控制器2上。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在控制面板的多個(gè)觸點(diǎn)與多個(gè)電容性傳感 器之間可分別設(shè)置多個(gè)空隙消除元件，因此能夠有效消除在觸點(diǎn)與電容 性傳感器之間的各種尺寸的空隙。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以防止電容性傳感器由于空隙而產(chǎn)生的故障， 因此可提高電容式開關(guān)的操作可靠性。而且，可將空隙消除元件應(yīng)用于 各種電容式開關(guān)，并可使用于各種電容式開關(guān)的元件標(biāo)準(zhǔn)化。
此外，根據(jù)本發(fā)明，借助于安裝至少兩個(gè)具有不同高度的電容性傳 感器可以設(shè)置各種形狀的控制面板或印刷電路板，從而可使控制器的外 形更美觀并便于控制器的設(shè)計(jì)。
盡管已經(jīng)具體示出本發(fā)明并參考其示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了 說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不超出所述權(quán)利要求限定的本發(fā)明 的構(gòu)思和范圍的前提下，可在形式上或細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明作出各種變換。
權(quán)利要求
1.一種電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)，包括設(shè)置在控制面板前面的多個(gè)觸點(diǎn)；多個(gè)電容性傳感器，其被設(shè)置在控制面板的后面，分別面向所述觸點(diǎn)，并檢測(cè)由影響所述觸點(diǎn)的靜電所引起的電容變化；及多個(gè)空隙消除元件，其分別被設(shè)置在所述電容性傳感器與觸點(diǎn)之間，消除所述電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的多個(gè)空隙，其由彈性材料構(gòu)成以便能補(bǔ)償各種尺寸的空隙。
2. 如權(quán)利要求1所述的電容式開關(guān)，其中，所述空隙消除元件的第一 端分別被固定到所述電容性傳感器或觸點(diǎn)上，所述空隙消除元件的第二端 分別彈性地被聯(lián)接到?jīng)]有與所述空隙消除元件的第 一端相連的所述電容性 傳感器和觸點(diǎn)的任何一個(gè)上。
3. 如權(quán)利要求2所述的電容式開關(guān)，其中，每個(gè)所述空隙消除元件包 括板簧或螺旋彈簧。
4. 如權(quán)利要求3所述的電容式開關(guān)，其中，所述空隙消除元件的尺寸 大于所述多個(gè)空隙的尺寸的任一個(gè)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電容式開關(guān)，其中，所述控制面 板的一部分具有平滑曲面，至少兩個(gè)觸點(diǎn)被設(shè)置在該控制面板的所述平滑 曲面上，從而可形成各種尺寸的空隙，所述空隙消除元件被彈性壓縮于所 述電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的程度根據(jù)所述多個(gè)空隙的尺寸而改變。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電容式開關(guān)，其中，所述控制面 板的一部分具有帶階梯差的不平表面，至少兩個(gè)觸點(diǎn)被設(shè)置在該控制面板 的所述不平表面上，從而可形成各種尺寸的空隙，所述空隙消除元件被彈 性壓縮于所迷電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的程度根據(jù)所述多個(gè)空隙的尺寸而 改變。
7. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電容式開關(guān)，其中，至少兩個(gè)電 容性傳感器具有不同的高度，從而可形成各種尺寸的空隙，所述空隙消除 元件被彈性壓縮于所述電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的程度根據(jù)所述多個(gè)空隙 的尺寸而改變。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電氣/電子設(shè)備的電容式開關(guān)。該電容式開關(guān)包括被設(shè)置在控制面板前面的多個(gè)觸點(diǎn)；被設(shè)置在控制面板后面分別面向觸點(diǎn)并檢測(cè)由影響觸點(diǎn)的靜電所引起的電容變化的多個(gè)電容性傳感器；及分別被設(shè)置在電容性傳感器與觸點(diǎn)之間、消除在電容性傳感器與觸點(diǎn)之間的多個(gè)空隙的多個(gè)空隙消除元件，這些元件由彈性材料構(gòu)成，以便能夠補(bǔ)償各種尺寸的空隙。因此，利用這些空隙消除元件可方便地消除在觸點(diǎn)與電容性傳感器之間的各種尺寸的空隙，可避免由于空隙的存在而引起的電容性傳感器的故障，并可設(shè)置各種形狀的控制面板和各種形狀的印刷電路板。
文檔編號(hào)H03K17/96GK101098138SQ20071014218
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
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