CN101124369B - 用于操作卫生配件的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作卫生配件的装置，该装置包括至少一个布置在壳体(48)中的、具有压力敏感元件(14)的传感器(12)，其中，为了操作所述卫生配件，可以在所述传感器(12)的敏感区域(54)上施加力，由于所述力所述元件(14)发生变形。设有控制装置(20)，所述控制装置检测所述元件(14)的变形并据此产生信号，可以通过所述信号来控制卫生配件的功能。通过沿垂直于传感器(12)的操作方向的方向延伸超过传感器(12)的敏感区域(54)之外的联接装置(34、52)，可以将在距离传感器(12)的敏感区域(54)第一距离处施加的力传递到传感器(12)的敏感区域(54)。

Description

用于操作卫生配件的装置
技术领域
本发明涉及一种用于操作卫生(洁具)配件的装置，包括
a)一壳体；
b)至少一个布置在所述壳体中的、具有压力敏感元件的传感器，其中，为了操作所述卫生配件，可以在所述传感器的敏感区域上施加力，由于所述力所述元件发生变形；以及
c)一控制装置，所述控制装置检测所述元件的变形并据此产生信号，可以通过所述信号来控制卫生配件的功能。
背景技术
这种装置以开关的形式已知，其中，通常采用压电式元件作为传感器的压力敏感的元件。
这种传感器的敏感区域，即使用者通常必须用手指在其上施加压力以由此触发操作卫生配件的控制装置的区域，多数在空间上具有较小的尺寸。所述区域通常设有基本上对应于传感器的敏感区域的尺寸的弹性覆盖部。卫生配件的使用者必须要注意，即要用手指尽可能精确地触及所述敏感区域。
如果使用者没有足够精确地触及所述敏感区域，而是按压在与传感器的敏感区域隔开一段距离的位置，则可能出现这种情况，即，尽管在使用者看来已经操作的开关，但对卫生配件的相应控制仍保持关闭，因为压力没有作用在传感器的敏感区域上，因此敏感区域没有响应。此外为了触发这种传感器需要较大的力。总体上会使卫生配件的使用者感觉不方便。
由于传感器预定的几何形状，在设计配件时只能得到有限的应用，这 种开关因为开关的设计难以与配件的设计相匹配。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的用于操作卫生配件的装置，这种装置顾及到了上面所述问题。
这样来实现所述目的，即
d)设有联接装置，所述联接装置沿垂直于传感器的操作方向的方向延伸超过传感器的敏感区域之外，通过所述联接装置可以将在距离传感器的敏感区域第一距离处施加的力传递到传感器的敏感区域。
即，所述联接装置使得，当使用者按压传感器的敏感区域旁边时也触发所述传感器。因此扩大了装置的触发区域并为使用者提供了较大的按压面或开关面。由此，使用者不再需要以一定的程度注意精确的手指动作，如在目前为止已知的所述类型的装置中必要的那样。此外，所述联接装置可以设置成可见的部件，并在其可见的区域内与卫生配件的设计相匹配。
从技术的观点讲有利的是，所述压力敏感的元件是压电元件或压阻元件。压电元件在压力载荷下按已知的方式产生电压，与此相反，压阻元件在压力载荷下使其电阻变化。这两个参数可以由本身已知的相应地设计的控制装置识别并与压力敏感元件的变形以及由此与所属的传感器的响应相配。
如果所述联接装置具有沿垂直于传感器的操作方向的方向超过传感器的敏感区域之外的覆盖部，所述覆盖部借助于布置在朝向传感器方向的内侧上的凸起与传感器的敏感区域共同作用，则可以有利地形成所述联接装置。当卫生配件的使用者在传感器的敏感区域旁边按压所述覆盖部时，通过这种覆盖部，所述凸起此时也压靠在传感器的敏感区域上。
此时，如果所述覆盖部至少部分是弹性的，则对于卫生配件的使用者可以实现较好的按压感觉。
如果传感器由一支架支承，而在覆盖部的内侧上设有支承结构，通过 所述支承结构所述支架与覆盖部相连，则可以实现覆盖部和传感器之间良好的配合。由此所述覆盖部至少间接地与所述传感器相连，由此，确定了它们彼此的相对位置并可以可靠地确保所述两个部件之间的共同作用。
必要时，如果所述支架固定在壳体上，特别是固定在壳体的底部上，则是有利的。
一种有利的单开关(Einfach-Schalter)设计方案在于，所述装置包括唯一一个传感器，其中所述支承结构由保持销形成，所述保持销以基本上均匀的角度间距包围所述传感器。
此时所述支承结构优选由四个保持销形成。这样可以在传感器的敏感区域上实现基本上均匀的压力传递，而与在其上施加压力的覆盖部的位置无关。
在另一种实施形式中，所述装置包括两个传感器，其中所述支承结构由至少一个基本上为直线的保持腹板形成，所述保持腹板沿一用于布置传感器的假想的镜像面在所述传感器之间延伸。以这种方式可以有利地形成摇臂开关(Wippenschalter)。
如果所述装置包括四个传感器，所述传感器这样安装在保持板上，即，所述传感器的位置构成了一矩形的角点，其中，支承结构由位于由所述四个传感器限定的矩形的中点的唯一一个保持销形成，由此可以得到另一种实施形式。以这种方式可以得到具有较小空间需求的四连开关。
所述传感器在保持板上的位置优选构成一正方形的角点。
附图说明
下面参考附图说明根据本发明的实施例。其中：
图1示出用于操作卫生配件的装置的第一实施例在图2中I-I线上的剖视图；
图2以较小的比例示出根据图1的实施例在其中线II-II上的剖视图；
图3示出用于操作卫生配件的装置的第二实施例在图4中III-III线上的剖视图；
图4以较小的比例示出根据图3的实施例在其中线IV-IV上的剖视图；
图5示出用于操作卫生配件的装置的第三实施例在图6中V-V线上的剖视图；以及
图6以较小的比例示出根据图5的实施例在其中线VI-VI上的剖视图。
具体实施方式
图1示出用于操作卫生配件的装置的第一实施例，所述装置设计成单开关10。所述开关10包括一具有压力敏感元件14的传感器12，所述元件装入一由主要是弹性的外套16包围的、同样是弹性的保护材料22中。所述压力敏感元件14是一种本身已知的压电元件14。除此以外，也可以使用压阻元件。
如果在图1中从上向传感器12的压电元件14施加压力，则由控制装置20通过导线18检测由此产生的电压。所述控制装置20据此按已知的方式控制与开关10相配的卫生配件(未示出)的功能。所述功能可以是卫生配件所有常用的功能。例如可以列举流出的水束的水温和体积流量。
包围压电元件14的材料22将作用在其上的力继续传递到压电元件14上。外套16在其壳面上具有非弹性的区域，在该区域中加工出螺纹部24。通过所述螺纹部，将传感器12旋入互补的螺纹孔26中，所述螺纹孔设置在正方形的保持板28的中央。
传感器12的外套16在其与螺纹部24相对的端部具有环绕的凸缘30，当传感器旋入保持板28中时，传感器12以所述凸缘支承在布置在传感器的凸缘30和保持板28之间的缓冲环32上。
所述保持板28由罩形的弹性覆盖部34携带，所述覆盖部设置在传感器12之上。所述覆盖部34包括正方形的按压板36，所述按压板在所有的侧面延伸略微超出保持板28的尺寸之外。
为了固定保持板28，在按压板36的内侧38上一体地形成四个具有圆形横截面的保持销40，所述保持销分别布置在覆盖部34的按压板36的外边缘区域的中央，如图2所示。
保持销40在其携带保持板28的端部区域内具有变细的区段，在该区段上套装有具有环绕的外槽44的弹性保持环42。保持销40端部上的凸缘45防止弹性保持环42从保持销40上滑脱。
保持板28具有四个开口46，所述开口的布置对应于保持销40的布置，并且所述开口与保持环42的外槽44互补。通过所述开口46，保持板28套装到保持销40上并位于保持环42的外槽44中。
覆盖部34总体上具有带正方形盖板的罩的形状，所述盖板由按压板36形成。所述覆盖部34作为壳体48的一部分以其外周壁部35的边缘通过一弹性的密封唇口49与壳体48的底部50相连。
各单个部件的尺寸这样相互匹配，即，在未操作开关10时在传感器12和壳体48的底部50之间留出一定距离。
覆盖部34的按压板36在其内侧38居中地具有非弹性的、隆起的凸起52，所述凸起接触传感器12的敏感区域54。传感器12的敏感区域54理解为为了使压电元件14产生电压其上必须作用有确定的压力的区域。
如图1和2所示，开关10以及由此还有覆盖部的侧向尺寸明显大于传感器12和布置在传感器中的压电元件14的尺寸。
上面说明的开关10的设计使得基本上是覆盖部34的按压板36的整个可见的外表面都可以作为按压面供希望使用卫生配件的使用者使用。不需要通过例如使使用者的手指局限于或至少非常接近接触传感器12的敏感区域54来进行按压。通过覆盖部34隆起的凸起52可以确保，与接触传感器12的敏感区域54隔开一定距离施加在覆盖部34的按压板36上的压力可以传递到接触传感器12的敏感区域54上并由此传递到压电元件14上。
为了便于说明，开关10或者说覆盖部34的按压板36分成四个相同大小的正方形区域A、B、C和D，如图2所示。需要指出，在图2所示的开关10的视图中，覆盖部34的按压面在图纸面的后面位于与观察者相反的一侧。
现在例如如果在区域A按压覆盖部34，则弹性按压板在按压位置向内退让。借助与保持销40沿朝向壳体48的底部50的方向带动保持板28，直至旋入保持板中的传感器12碰到底部50上。如果继续按压按压板36，覆盖部34非弹性的凸起52继续向内部移动，由此向传感器12的敏感区域54作用压力，此时所述传感器不能继续朝壳体48的底部50的方向移动。所述压力已足够起动压电元件14，这会导致对卫生配件进行希望的控制。
在另一种设计方案中，保持板28固定在壳体48的底部50上。这例如可以通过具有同心螺纹孔的销来实现，所述销从壳体48的底部50向内伸出。保持板28支承在所述销上，并通过分别接合在销的螺纹孔中的螺栓固定。
覆盖部34和其向内隆起的凸起52由此形成联接装置，通过所述联接装置可以将距传感器12的敏感区域54一定距离处施加的力传递到传感器12的敏感区域54上。
图3和4示出用于操作卫生配件的装置的第二实施例，其中与第一实施例相对应的部件用相同的附图标记加100表示。
如图3和4所示，这里示出的双开关10包括两个传感器112A和112B，这两个传感器分别通过一导线118与控制装置120相连。传感器112相对于中点对称地在通过保持板128的中点延伸的并垂直于保持板128的两个相对的侧边的直线上布置在保持板128上。
与第一实施例不同，在图3和4的实施例中，在覆盖部134的内侧138上没有一体地形成具有圆形横截面的保持销40，而是两个长形的保持腹板156，所述保持腹板在一变细的区域内携带相应地设计成长形的、具有环绕的外槽160的弹性保持环158。保持板128通过设计成互补的开口146接合到所述外槽中。
保持腹板156沿用于布置传感器112A和112B的、在图4中用虚线示出的假想(镜像)对称平面延伸。这里，一个保持腹板156位于针对第一实施例已经说明的区域A和B之间的分界线上，对称于图4的剖分和对称平面III-III，另一个保持腹板156位于开关10相应的区域C和D之间的分界线上。
所述开关10适于用作双功能键或开/关式开关。即如果在区域A或C 内按压覆盖部134的按压板136，则只有在图3和4左侧的传感器112A被起动。腹板156起到摇摆支承部(Wippenlager)的作用，并防止力传递到图3和4右侧的传感器112B的敏感区域154上。
当传感器112A上方的凸起152朝该传感器移动时，传感器112B上方的凸起152从传感器112B上抬起。
与此相反，如果在区域B或D内按压覆盖部134的按压板136，则只有传感器112B被由此起动。
图5和6示出用于操作卫生配件的装置的第三实施例，其中与图1和2的实施例相对应的部件用相同的附图标记加200表示。
如图5和6所示，这里的四连开关210包括四个传感器212A、212B、212C和212D。所述传感器分别在覆盖部234的按压板236的区域A、B、C和D下方的中央布置在保持板228上，并分别位于在按压板236的内侧238上一体形成的凸起252的下方。
为了将覆盖部234固定在保持板228上，这里在按压板236的内侧238的中点处一体地只形成唯一一个保持销240。为了确保将保持板228可靠地固定在覆盖部234上，弹性保持环242具有较大的径向尺寸，并且其外槽244设计得比第一实施例的保持环420的情况深。
如果现在在区域A、B、C或D中按压覆盖部34的按压板36，则只是位于按压板36相应的区域A、B、C或D下面的传感器212A、212B、212C或212D被起动，据此根据与起动的传感器212相配的功能控制卫生配件。
在所述实施例的一个变型中，覆盖部34、134或234由刚性材料制成。这里通过弹性密封唇口49、149或249的退让确保，保持板28、128或228如上所述可沿朝向壳体48、148或248的底部50、150、250的方向移动，直至传感器12、112或212接触底部50、150或250。
要强调的是，如果采用刚性的覆盖部34、134或234，开关10、110或210的各单个部件的尺寸这样相互匹配，即，在未操作开关10、110或210时，在传感器12、112或212与壳体48、148或248的底部50、150或250之间留出距离小于在覆盖部34、134或234的外周壁部35、135或 235的边缘和壳体48、148或248的底部50、150或250之间由密封唇口49、149或249占据的区域。
上述开关10、110和210使得可以舒适地操作卫生配件，所述卫生配件采用这样的传感器，为了操作卫生配件，必须在敏感区域在所述传感器上内施加力。在按压按压开关10、110或210时，不必留心要通过尽可能精确地在传感器12、112、212上方按压覆盖部34、134或234而尽可能精确地触及传感器12、112或212的敏感区域54、154、254。在距传感器12、112、212的敏感区域54、154、254一定距离处进行的“不精确”的按压也可以导致对卫生配件的操作，根据开关10、110和210的设计不同，所述距离可能高达传感器12、112、212的敏感区域54、154、254的尺寸的数倍。
此外，通过开关10、110和210的所属覆盖部34、134或234的相应设计，可以实现与确定卫生配件的设计的匹配，而不需要大的花费。

Claims (12)

1.一种用于操作卫生配件的装置，该装置包括
a)一壳体(48；148；248)；
b)至少一个布置在所述壳体(48；148；248)中的、具有压力敏感元件(14；114；214)的传感器(12；112；212)，其中，为了操作所述卫生配件，能在所述传感器(12；112；212)的敏感区域(54；154；254)上施加力，由于所述力所述压力敏感元件(14；114；214)发生变形；以及
c)一控制装置(20；120；220)，所述控制装置检测所述压力敏感元件(14；114；214)的变形并据此产生信号，能通过所述信号来控制卫生配件的功能，
其特征在于，
d)设有联接装置，所述联接装置沿垂直于传感器(12；112；212)的操作方向的方向延伸超过传感器(12；112；212)的敏感区域(54；154；254)之外，通过所述联接装置能将在距离传感器(12；112；212)的敏感区域(54；154；254)一定距离处施加的力传递到传感器(12；112；212)的敏感区域(54；154；254)上，以及
e)保持所述压力敏感元件(14；114；214)的各单个部件的尺寸这样相互匹配，即，在未操作装置时在传感器(12；112；212)和壳体(48；148；248)的底部之间留出一定距离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征为，所述压力敏感元件(14；114；214)是压电元件或压阻元件。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征为，所述联接装置包括沿垂直于传感器(12；112；212)的操作方向的方向超过传感器(12；112；212)的敏感区域(54；154；254)之外的覆盖部(34；134；234)，所述覆盖部借助于布置在其朝向传感器(12；112；212)方向的内侧(38；138；238)上的凸起(52；152；252)与传感器(12；112；212)的敏感区域(54；154；254)共同作用。
4.根据权利要求3的装置，其特征为，所述覆盖部(34；134；234)至少部分是弹性的。
5.根据权利要求3的装置，其特征为，所述传感器(12；112；212)由一支架支承，而在覆盖部(34；134；234)朝向传感器(12；112；212)方向的内侧(38；138；238)上设有支承结构，通过所述支承结构所述支架与覆盖部(34；134；234)相连。
6.根据权利要求5的装置，其特征为，所述支架固定在壳体(48；148；248)上。
7.根据权利要求6的装置，其特征为，所述支架固定在壳体(48；148；248)的底部(50；150；250)上。
8.根据权利要求5的装置，其特征为，所述装置包括唯一一个传感器(12)，其中所述支承结构由保持销(40)形成，所述保持销以基本上均匀的角度间距包围所述传感器(12)。
9.根据权利要求8的装置，其特征为，所述支承结构优选由四个保持销(40)形成。
10.根据权利要求5的装置，其特征为，所述装置包括两个传感器(112)，其中所述支承结构由至少一个基本上为直线的保持腹板(156)形成，所述保持腹板沿一用于布置传感器(112)的假想对称平面在所述传感器(112)之间延伸。
11.根据权利要求5的装置，其特征为，所述装置包括四个传感器(212)，所述传感器这样安装在支架上，即，使所述传感器的位置构成一矩形的角点，其中，支承结构由位于由所述四个传感器(212)限定的矩形的中点的唯一一个保持销(240)形成。
12.根据权利要求11的装置，其特征为，所述传感器(212)在保持板(228)上的位置构成一正方形的角点。
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