CN103887092A - 电气开关装置和用于控制包含这样一个装置的仪器的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种装置，其包括加固件(18)；带有触觉效应的电气开关(42)；力传输元件(50)，其与带有触觉效应(42)的电气开关配合；永磁体(72)，其作用于连接到力传输元件(50)的磁盘(62)上从而减慢力传输元件的移动；以及带有被控制电源的电磁体(72)，当通电时，其生成抵消永磁体(72)磁场的磁场。

Description

电气开关装置和用于控制包含这样一个装置的仪器的设备

技术领域

本发明涉及一种用于控制电气或电子仪器的电气开关装置。

本发明还涉及一种设备，其用于控制包含这样一个开关装置的电子仪器。

背景技术

用于控制电子仪器的设备的设计的多个例子被认为是包括顶部面板的类型，基本上是平面和水平的，在其顶面，一个控制元件，例如使用者的手指或触针，能施加包括一个基本向下导向的压力的控制动作，并且包括一个支撑底部加固件，顶部面板相对于该加固件安装，在控制动作的影响下，顶部面板通过一个基本向下的竖直运动而移动。

设备的其中一个这样的例子是，例如，在文献FR2947645B1(相互作用的)中描述并表示出来，在其中，设备包括一个电气开关，或者一个转换开关，其由加固件承载以及其可以在控制动作的作用下被驱动，以产生一个用于电子仪器的控制信号，以及产生一个传递给使用者的机械触觉的感应。

控制顶部面板可以包括装置例如，其用于定位在顶部面板的顶部表面上的控制动作的接触点的定位位置。

顶部面板还构成一个触觉的“小块”，设备可能还包括用以显示信息的显示装置，尤其有关于那些使用者在顶部面板上执行的按键操作。

在这样一个设计中，电气开关或者转换开关能检测包括施加在顶部面板的顶部表面上在预定的所谓阈值之上的压力的任何一个控制动作。

当控制动作的值变得大于所述阈值时，这样一个带有触觉效应的电气开关可以改变状态以及，一旦状态改变，开关使得顶部面板被向下移动到一个所谓的开关驱动位置，其还产生一个被使用者感知到的触感。

因此使用者被触觉上告知确认/选择动作已经被施加到控制装置上。

根据在文献DE102010026910A提到的设计，在这样一个控制装置中，已经提出设置被控制或被驱动的闭锁机械装置，其阻止带有触觉效应的电气开关的驱动以及当它们被通电响应于一个信号时，解锁带有触觉效应的电气开关的驱动。

这些锁定装置包括锁定属于电磁体的指状物，当电磁体没有被通电时，其构成固定支架，其相对着被竖直地安装于顶部面板和按钮之间的压力传输元件的驱动路径，或者构成带有触觉效应的电气开关的触发元件。

当响应于使用者在控制面板的特殊动作时，锁定电磁体被通电，后者释放支架指状物并且使用者然后能够继续他或者她在顶部面板上的竖直控制动作从而引起带有触觉效应的电气开关的状态改变，其产生电确认信号，并且以作为这个确认命令回馈的触觉感应来告知。

利用包括机械阻挡支架的机械锁定装置，由电磁体控制的解锁是不令人满意的，特别是针对以下原因。

如果显著的竖直力由使用者施加到顶部面板上，如果解锁没有出现，在它们的锁定状态下闭锁装置将会发生损害。

更进一步，在它们闭锁位置和它们解锁位置之间，机械闭锁装置状态的变化是带有不能接受噪声的发动机，特别是通过由控制装置的其他元件的扩大，以及更特别地是当安装这样一个控制装置，例如在机动车乘客车厢内。

而且，当带有触觉效应的电气开关已经被驱动时，在闭锁装置被控制解锁之后，不可能准确地确定不同元件的相对移动并且当用于电磁体的电源供应一旦又被中断，不能确定传输元件(其控制移动必须又被阻止)是否占有一个足够高的位置从而使得闭锁或阻挡状态被重新建立。

本发明的目的是提供这些问题以及补救刚才被提到的缺点的一种解决方法。

发明内容

为了这一目的，本发明提出一种电气开关装置，用以控制电气或电子仪器，其包括：

-一个加固件；

-一个带有触觉效应的电气开关，其由加固件承载以及能被驱动，在以驱动方向施加的驱动力的作用下，产生用于该仪器的控制信号；

-一个压力传输元件，其被安装成相对于加固件在电气开关的静止位置和驱动位置之间运动，以及其包括一个配合电气开关的近端以及一个适合用于接收驱动力的远端；

-一个永磁体，其直接或间接地作用于传输元件从而减慢传输元件的移动；以及

-一个带有被控制电源供给的电磁体，以及当被通电时，其产生消除永磁体磁场的一个磁场。

根据本装置的其他特征：

-它包括一个连接元件，其被连接替换传输元件，以及电磁体不通电时，其是永磁体作用于其上的磁部件；

-连接元件形成的磁部件是一个被安装以相对于加固件绕着正交于传输元件移动方向的枢转轴而枢转的盘，以及传输元件通过相对于所述枢转轴偏置的轴向指状物的方式被移动连接到这个盘；

-传输元件移动的方向是平行于电气开关的驱动方向；

-它包括一个外壳，其容纳着无间隙从后部到前部轴向堆积并沿着所述枢转轴的所述装置的若干部件，至少包括：

-传输元件，其被安装成相对于外壳以移动的方向滑动；以及

-永磁体。

-外壳容纳着无间隙轴向置于传输元件的前侧表面和永磁体的后侧表面之间的连接盘；

-连接盘被安装以相对于外壳枢转；

-外壳容纳电磁体，以及永磁体被轴向地置于连接盘和电磁体之间；

-永磁体和电磁体形成一个整体的子组件；

-外壳包括轴向作用的弹性装置，其将被无间隙轴向堆积的元件压紧在外壳内；

-外壳容纳着电气开关，以及传输元件的近端朝着电气开关的驱动元件延伸。

本发明还提出一种用于控制电子仪器的装置，包括：

-一个基本上平面和水平的顶部面板，在其顶部表面一个控制元件能够施加一个由基本以向下导向的压力构成的控制动作；

-一个支撑底板，相对于该底板，顶部面板能够在控制动作的作用下通过基本向下的竖直运动而移动；

-和一个根据本发明的开关装置，其中加固件由所述板来承载以及其中传输元件的远端与顶部面板配合，

其中，电气开关可以在控制动作的作用下由顶部面板驱动从而产生一个用于电子仪器的控制信号。

附图说明

本发明的其他特征和优点将通过阅读以下具体描述而显而易见，为了理解可参照附图，其中：

-附图1是根据本发明的开关装置的示例性实施例的透视图；

-附图2是附图1中的装置从另一个角度的透视图；

-附图3和4是类似于附图1和2的那些示图，示出了连接磁性盘和永磁体-电磁组件的分解表示；

-附图5是一个附图1和2中设备从前部的纵向轴视图；

-附图6是类似于附图5的无永磁体-电磁组件的视图；

-附图7是类似于附图6的视图，不带连接磁性盘；

-附图8是一个更大比例的分解立体图，其示出了外壳、带有触觉效应的开关以及传输元件；

-附图9是一个后部透视图，其示出了带有触觉效应的电气开关、压力传输元件、连接磁性盘和永磁体-电磁组件；

-附图10是一个和附图6相同的视图，其中，力传输元件表示为其高静止位置；

-附图11是一个类似于附图10的视图，其中传输元件以带有触觉效应的电气开关的低驱动位置来表示；

-附图12和附图13是两个原理图，其示出了电气开关在附图10和11所示的两个位置中力传输元件和连接磁性盘的相对位置；

-附图14是一个沿着附图10的线14-14穿过竖直轴线平面的横截面图；

-附图15是一个沿着附图10的线15-15穿过竖直轴线平面的横截面图；

-附图16是一个原理图，其示出了根据在控制装置中的本发明的开关装置的集成。

具体实施方式

在随后的描述中，相同、类似或相似的元件或部件将由相同的参数来标明。

在非限制方式中，为了简化说明书和权利要求的理解，术语水平、竖直、横向的、后、前等将优先参考在附图中所示出的L、V、T三面体使用而并不参考地球引力。

如附图1至4中明显能被看出，根据本发明的电气开关装置已经被表示，以优先包括一圆柱外壳12的整体部件10的形式被制成，该外壳是在其主水平和纵向轴线A上朝着前部轴向开口。

外壳12是塑料模制部件，其包括一个横向端后壁11和，同时，一个由一横向边缘16朝着前部轴向被限定的圆柱侧壁14。

侧壁14包括一个扁平的水平较低的底部18和一个平行扁平水平的顶部20。

从前横向边缘16来看，这里外壳12包括三个弹性可变的轴臂22，其每一个终止于具有末端斜坡26的钩部24，其作用将在下面解释。

横向壁121的内横向表面28包括三个径向臂，形成加强肋，以120度的星形被设置。

内表面28也包括一个轴线A的圆柱中心枢轴32，其朝着前部轴向突出而延伸。

在左侧的水平臂30，参照附图7，包括一个槽口31，其竖直地与竖直形成的开口36对正，其具有矩形轮廓，形成在水平顶壁20内。

底部横向壁包括，参考附图7水平地位于左侧并且在两个径向臂30之间，一个弹簧形成的弹性翼部38，其自由端40被倒圆并且朝着外壳20内的前部轴向突出。

通过其凹面15，外壳20的侧壁14界定一个内圆柱外壳，其朝着前部轴向开口。

根据本发明，底部水平部18构成一个加固件，其承载带有触觉效应42的电气开关，具有已知通用的设计，其中底座或基部44，被固定在外壳20内位于加固件形成的底部18上。

众所周知，带有触觉效应42的电气开关包括一个用于其驱动的顶部推动按钮46，以竖直方向V从顶部到底部。

当以适当的位置安装在外壳内时，开关42的推动按钮46与槽口31和开口36竖直对正。

为了施加驱动力F(见图1)到开关42的推动按钮46，提供一个压力传输元件50，在这里其是被安装成在外壳20内，以正交于水平轴A的移动竖直方向滑动的矩形部的竖直杆。

相对于外壳20的传输元件50的移动是特别地通过开口46来引导的。

传输元件50包括一个底部近端52，其通过抵靠推动按钮46的顶端与开关42配合以及它包括一个适合用于接收驱动力F的顶部远端54。

在不同部件的组装位置，通过其横向和后部竖直面56，力传输元件50轴向朝着后部抵靠槽口31和开口36的相应的后底部边缘。

在其前竖直面58，力传输元件50包括一个连接轴指状物，其朝着前部60轴向延伸。

在组装位置，特别是如附图3、14和15明显可以看到的，中心枢轴32和连接指状物60的自由前端部是大致轴向位于相同的平面内。

外壳12也容纳着由后横向面64和前横向面66限定的盘62。

盘62是一个由磁性材料制成的部件，也就是说易受由磁场产生的磁引力影响，在本发明的意义中，构成一个磁连接部或者一个，一对一，移动连接力传输元件50的元件。

盘62包括一个后部中心孔68，其中枢轴32被容纳为了构成用以安装盘62的装置从而相对于外壳12，在两个方向，关于轴A枢转。

后部表面64也包括一个连接轴向圆柱孔70，其容纳力传输元件50的连接轴向指状物60。

在安装位置，磁性盘62的后部表面64无间隙的被轴向对着力传输元件50的前部竖直横向面58按压。

力传输元件50和盘62的移动连接是这样的，绕着轴A以盘62的任意方向的角形枢转对应着力传输元件50的一个向上或者向下的竖直位移。

附图12示意性地示出当组件在静止时，不同部件的相对位置，也就是说当力传输元件50在其高静止位置时，其底部近端52支承在带有触觉效应42的电气开关的驱动按钮46上。

相似地，同样的部件已经在附图13中以力传输元件50的可动的低位置表示。

由于连接指状物60相对于枢轴32和孔68的轴A的径向偏移，力传输元件50的任何竖直位移对应着盘62关于轴A的枢转角位移。

盘62关于轴A的最大角行程在附图12和13中被表示并且以穿过连接指状物60和孔70的轴以及，还穿过轴A的直线D的角位移的形式能被看出。

为了减慢力传输元件50的竖直位移，特别是相对其竖直向下的驱动行程，提供被控制的磁性装置用于以确定的角位置有角度地保持连接磁性盘62。

这里，这些被控制的装置包括一子组件72，一方面，其在它的后部轴端包括一个永磁体72A以及在其前部轴端，包括一个被控制的磁体72B。

相连并集成在子组件72内的这两个部件72A、72B构成一个所谓的电流断开“磁力吸盘”，例如由公司LUXALP的“Lux’On”(注册商标)品牌下所销售的类型。

这样一个子组件72不需要电源并且因此也不产生电力损耗，在使用中，只要后部电磁体的线圈不通电。

电磁体72B的线圈在没有电流供电的被动状态下，后部永磁体72A在由磁性材料62构成的盘上施加一个磁场。

当后部电磁体的线圈被通电时，后者产生一个磁场，其抵消永磁体的磁场效应并且其因此“释放”由磁性材料62制成的盘并且使它自由旋转。

优选地是，子组件72的后部被容纳于外壳12内并且其前端横向面74无间隙的轴向压靠由磁性材料62制成的盘的前横向面66。

所有这些部件，以及特别是磁性盘62和电磁吸盘形成的子组件72通过带有钩部24的臂22被轴向按压保持在外壳内，其抵靠子组件72的前端横向面76。

为了确保在这些部件之间没有轴向间隙，弹性翼部38，具有其圆形端部40，确保对着部件的向前轴向推动，有助于占去间隙。

附图16示意性地表示了本说明书的开始中所表述的类型的一个控制设备100，主要包括一个移动的顶部面板110，其可以相对于底板112竖直移动。

根据本发明的教导，根据本发明的电气开关装置10容纳在设备100内部并且被竖直地置于板112和顶部面板110之间。因此，力传输元件50被竖直地置于顶部面板110的内表面和底板112之间。

当使用者使用顶部面板110的情况下，在由使用者在面板110上的控制动作的位置而产生的信号分析之后，确定一个“认可”能够施加一个确认/选择控制力，子组件72的电磁体72B被控制以致被通电从而释放连接盘62以便允许力传输元件50的向下竖直移动从而驱动具有触觉效应的电气开关。

由于根据本发明的设计优点，其中装置62和72提供一个功能用于磁性减慢力传输元件50的移动，装置10的不同部件的全部的位移和执行被持续进行，无间隙，并且没有寄生噪声。

本发明不局限于刚刚被表述的实施例。

作为没有被表示的变形，力传输元件可以由磁性材料制成，永磁体直接与这个元件配合从而使其放慢。

传输元件50的位移方向不必平行于开关42的驱动方向。

带有触觉效应42的电气开关不必包括一个驱动按钮，近端54能够直接与双稳态触发元件配合以确保电气开关和触觉效应产生功能。

Claims (12)

1.电气开关装置(10)，用于控制一个电子仪器，其包括：

-加固件(18)；

-带有触觉效应的电气开关(42)，其由加强件承载以及其能够在以驱动方向施加的驱动力(F)的作用下被驱动，从而产生针对电子仪器的控制信号；

-力传输元件(50)，其被安装到在带有触觉效应的电气开关(50)的静止位置和驱动位置之间相对于加固件(18)移动，并且其包括与带有触觉效应的电气开关(42)配合的近端(54)和适合用于容纳驱动力(F)的远端(54)；

-永磁体(72A)，其直接或间接作用于力传输元件(50)从而放慢力传输元件的移动；以及

-带有被控制的电源的电磁体(72B)以及当通电时，其产生抵消永磁体(72A)磁场的磁场。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于它包括连接元件(62)，其移动连接于力传输元件(50)，以及其是磁性部件，当电磁体(72B)未通电时，永磁体(72A)作用于其上。

3.根据权利要求2的装置，其特征在于连接元件形成的磁性部件是一个被安装成相对于加固件(18)绕着正交于力传输元件(50)的移动方向的枢转轴(A)而枢转的盘(62)，以及力传输元件(50)通过相对于所述枢转轴(A)偏置的轴向指状物(60)被移动连接到这个盘(62)。

4.根据权利要求3的装置，其特征在于力传输元件(50)的移动方向平行于带有触觉效应的电气开关(42)的驱动方向。

5.根据权利要求3或4的装置，其特征在于它包括外壳(12)，其容纳着无间隙从后部到前部轴向堆积并沿着所述枢转轴(A)的所述装置的若干部件，至少包括：

-力传输元件(50)，其被安装成相对于外壳(12)在所述移动方向上滑动；

-以及永磁体(72A)。

6.根据权利要求5的装置，其特征在于外壳(12)容纳无间隙轴向置于力传输元件(50)的前侧表面(58)和永磁体(72A)的后侧表面(74)之间的连接盘(62)。

7.根据权利要求6的装置，其特征在于连接盘(62)被安装成相对于外壳(12)枢转。

8.根据权利要求6或7的装置，其特征在于外壳(12)容纳电磁体(72B)，以及永磁体(72A)被轴向置于连接盘(62)和电磁体(72B)之间。

9.根据权利要求8的装置，其特征在于永磁体(72A)和电磁体(72B)形成整体的子组件(72)。

10.根据权利要求5的装置，其特征在于外壳(12)包括轴向作用的弹性装置(38，40)其按压所述部件而无间隙地被轴向堆叠在外壳(12)内。

11.根据权利要求5的装置，其特征在于外壳(12)容纳带有触觉效应(42)的电气开关，以及力传输元件(50)的近端(52)对着带有触觉效应(42)的电气开关的驱动元件(46)延伸。

12.用于控制电子仪器的装置(100)，包括：

-基本上平面和水平的顶部面板(110)，在其顶部表面控制元件能够施加一个由基本向下导向的压力构成的控制动作；

-支撑底板(20)，相对于该支撑底板，顶部面板(110)能够在控制动作的作用下通过基本向下的竖直运动而运动；

-和根据在前权利要求任何之一的开关装置(10)，其中加固件(20)由板来承载以及力传输元件(50)的远端(54)与顶部面板配合；

其中，电气开关(42)可以在控制动作的作用下由顶部面板(110)驱动从而产生用于电子仪器的控制信号。

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