CN106409580A - 一种开关控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关控制装置，包括：外壳、执行机构和控制机构；其中，所述执行机构至少包括两个分别通过设置在所述外壳背面不同位置的操作孔伸出所述外壳背面外表面或收回到所述外壳内的接触块，所述两个接触块伸出的位置位于该外壳附着的开关面板的一个开关按键上，且分别位于所述开关按键的两端。实施本发明的一种开关控制装置，具有以下有益效果：安全、成本低。

Description

一种开关控制装置

技术领域

本发明涉及室内的市电开关，更具体地说，涉及一种开关控制装置。

背景技术

在家庭或办公场所照明时，通常的做法是将灯具安装在需要的位置，通过一个通常安装在墙壁上的开关控制连接二者之间的电路的通断，进而实现对灯具的控制。一般来讲，安装在墙上的开关包括底盒(用于容纳进出该开关电线)、开关面板(用于安转接线端子、触点和接触片等开关元件)和按键(设置在开关面板上，供使用者操作并使接触片与触点接通或断开)。由于网络技术的发展，智能家居的概念已经得到推广，对于照明电路的远程控制的需求也越来越大。此外，生活水平的提高也使得人们对于传统的按键式的开关提出了数字化、轻触化的需求。对于已经安装的照明设备而言，满足上述需求基本上只能更换开关面板或在开关内加装电子部件，但是，这样的操作需要专业人员进行，且由于需要对市电进行处理。所以不安全的因素始终是存在的。因此，现有技术中的解决方案存在不安全、人工成本高的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不安全、人工成本高的缺陷，提供一种安全、人工成本低的一种开关控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种开关控制装置，包括：

外壳，所述外壳具有一个空间以容置设置在其中的部件；所述外壳的背面固定有连接部件，所述连接部件在所述外壳放置到一个开关面板上时，使得所述外壳附着在所述开关面板上；

执行机构，所述执行机构设置在所述外壳内，执行设定的动作；在所述外壳附着在开关的面板上时，该设定的动作使得该开关按键动作，导致该开关接通或断开；

控制机构，所述控制机构设置在所述外壳内并输出控制信号到所述执行机构，使得所述执行机构动作；

其中，所述执行机构至少包括两个分别通过设置在所述外壳背面不同位置的操作孔伸出所述外壳背面外表面或收回到所述外壳内的接触块，所述两个接触块伸出的位置位于该外壳附着的开关面板的一个开关按键上，且分别位于所述开关按键的两端。

更进一步地，所述执行机构还包括直流电机和传动单元；所述直流电机转动带动所述传动单元的位置产生变化，从而使得所述接触块在所述传动单元的作用下伸出所述外壳的背面表面或在开关按键的推动下收回到所述外壳内部。

更进一步地，所述传动单元包括连接板和传动杆；所述连接板与所述直流电机连接，随所述直流电机的转动而转动；所述传动杆的中部固定连接在所述连接板上，所述传动杆的两端分别位于一个接触块的上方位置上；在所述传动杆两端中的任意一个向下移动时，向其对应的所述接触块施加向下的力。

更进一步地，所述接触块包括一个矩形柱以及由所述矩形柱的两个侧边分别向上延伸形成的两个固定耳，所述两个固定耳上分别设置有突出于该固定耳外表面的固定柱。

更进一步地，在所述外壳的背面的内表面，围绕所述操作孔设置有使得通过所述操作孔的接触块垂直通过该操作孔的限位柱。

更进一步地，所述限位柱上与所述接触块的固定柱相对应的位置上设置有供所述定位柱在其中上下移动定位槽。

更进一步地，所述直流电机包括一个随所述直流电机的转子转动的减速器，所述减速器包括一个输出轴，所述输出轴上设置有至少一个具有设定形状的传动齿，所述传动杆的中间位置设置有与至少一个所述传动齿形状相适配的传动齿槽；所述传动杆通过所述传动齿槽与所述传动齿啮合。

更进一步地，还包括将所述传动杆在所述传动轴的轴线方向固定的连接板，所述连接板套接在所述传动轴上，所述连接板的形状为具有一定厚度的圆形，其上设置有供所述传动杆中间位置嵌入并固定在该连接板上的固定槽。

更进一步地，所述外壳背面的外表面设置有用于容纳所述外壳附着开关的开关按键的凹陷，所述操作孔位于所述凹陷中与该控制装置控制的开关按键两端对应的位置。

更进一步地，所述控制机构包括设置在所述外壳内的电路板和设置在所述电路板上的微控制器，所述微控制器接收由触发所述外壳面板输入或由所述外壳的外部通过无线或红外信号链路输入的信号，并在该输入信号的作用下驱动所述执行机构使所述两个接触块中收回在所述外壳内的一个接触块伸出所述外壳的背面的外表面，同时，使伸出外壳的背面的外表面的一个接触块在开关按键一端的作用下收回所述外壳内。

实施本发明的一种开关控制装置，具有以下有益效果：由于该开关控制装置通过磁性元件附着在安装在墙上的开关面板上，同时，在接收到外部信号时，驱动控制装置上的两个接触块完成一次动作(即原先伸出外壳的接触块收回外壳内，而原先在外壳内的接触块伸出该外壳)，实现一次开关的状态转换(即原先开关接通，则完成一次动作后开关断开；原先开关断开，完成一次动作后开关接通)。这样，不需要对原先的开关进行改装或更换，也不需要专业人员操作，就能够实现远程或遥控的开关控制或实现开关面板的轻触化，所以，其安全、成本低。

附图说明

图1是本发明一种开关控制装置实施例中该装置与开关的装配结构示意图；

图2是所述实施例中外壳背面的结构示意图；

图3是所述实施例中执行机构的结构示意图；

图4是所述实施例中执行机构和外壳的装配示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的一种开关控制装置实施例中，该开关控制装置是覆盖并附着在开关1上的，如前所述，通常一个开关1包括一个嵌入在墙体或其他物体内的底盒(图1中未示出)、通过螺钉固定在上述底盒并覆盖该底盒所在位置的墙面或物体表面的开关面板11，该开关面板11的中央位置设置有至少一个开关按键12，通过操作该开关按键12，可以控制该开关1的导通或断开，进而使得该开关1连接的灯具或其他用电设备点亮或断开。在本实施例中，该开关控制装置通过外壳21覆盖并附着在上述开关面板11上，在外壳21内设置有执行机构3和控制机构4，而外壳21的上方设置有外壳面板22，该外壳21和外壳面板22安装在一起是形成一个封闭的空间，使得安装或设置在外壳21内的部件受到保护，同时，也可以由外壳面板上触发设置在控制机构上的轻触开关，使得能够通过该控制装置使得原先的开关1轻触化(即使用轻触开关安全地实现较大功率的供电)。

在本实施例中，所述外壳21形成一个空间以容置设置在其中的部件，当该外壳21和外壳面板22组装在一起时，就形成一个封闭的空间，不仅容置其中的部件，而且对这些部件起到保护的作用；所述外壳的背面23(请参见图1，图1中示出的是外壳的背面23的内表面)设置有连接部件6(请参见图2)，所述连接部件6在所述外壳放置到一个开关面板11上时，使得所述外壳21附着在开关面板11上；在本实施例中，上述连接部件6可以是至少两个磁性元件或永磁体，也可以是设置在固定位置的具有粘着性的材料(使得上述外壳粘附在开关面板11上)，还可以是具有设定尺寸的卡槽(使得上述开关面板11伸入该槽内，从而使得上述外壳卡在上述开关面板11的边沿上)。在图2中，作为一个例子，示出的连接部件6是磁性元件，其放置的位置与开关面板11上的螺钉位置相对应。在本实施例中，放置在上述外壳21中的部件包括执行机构3和控制机构4，该执行机构3执行设定的动作；在所述外壳附着在开关的面板上时，该设定的动作使得该开关动作，导致该开关接通或断开；在本实施例中，执行机构3执行的动作是模拟人工操作开关按键12的方式，分别对该开关按键12突出(翘起)的一端(即图1中开关按键靠近开关面板上有标记位置的一端)施加作用力，使其受力后收回；同时，该开关按键12原先非突出(即收回)的一端突出，从而实现开关状态的转换。具体来讲，在本实施例中，执行机构3至少包括两个分别通过设置在所述外壳的背面23不同位置的操作孔24伸出所述外壳的背面23外表面或收回到所述外壳21内的接触块7，所述两个接触块7伸出的位置位于该外壳21附着的开关面板11的同一个开关按键12上，且分别位于该开关按键12的两端。请参见图2，在任何时候，对于本实施例中的两个接触块7而言，都是只有一个接触块7伸出其对应的操作孔24，而另一个接触块7则通过其对应的操作孔24被收回到外壳21内。同时，在本实施例中，外壳的背面23的外表面(与开关面板11接触的一面)设置有用于容纳该外壳21附着开关的开关按键12的凹陷26(请参见图2)，上述操作孔24位于所述凹陷26中。按照通用的开关安装规则，当开关按键12的上端(对于垂直安装在墙面上的开关而言，通常是远离地面的一端)受力时，该上端收回，而开关按键12的下端突出，此时，开关断开；当开关按键12的下端受力时，其下端收回，其上端突出，此时，开关接通。如果一个开关不是按照上述规定安装，则上述的上端也可以是在开关的左面或右面，总之，上端也可以理解为当其收回时，开关断开的一端。在本实施例中，操作孔24的设置位置分别在开关按键12的上下端，这样当接触块7分别由操作孔24向开关按键12伸出或收回外壳21内时，就能够实现模拟人工操作开关按键12的动作。

控制机构4同样设置在所述外壳21内并输出控制信号到所述执行机构3，使得所述执行机构3动作；在本实施例中，在接收到外部信号时，控制机构4驱动该开关控制装置上的两个接触块7完成一次动作(即原先伸出外壳21的接触块7收回外壳内，而原先在外壳21内的接触块7伸出该外壳)，实现一次开关的状态转换(即原先开关接通，则完成一次动作后开关断开；原先开关断开，完成一次动作后开关接通)。同时，上述外部信号可以是通过无线链路(例如，射频或红外链路)传输到上述控制机构4的，也可以是通过接触外壳面板22，触发连接在控制机构4上的轻触开关而得到的。

请参见图3和图4，在本实施例中，执行机构3还包括直流电机31和传动单元(33、34)；直流电机31转动使得传动单元(33、34)的位置产生变化，从而使得分别连接在所述传动单元两端(更具体而言是传动杆34的两端)的接触块7分别受力伸出所述外壳的背面23的外表面或由于开关按键12一端的推动收回到所述外壳21的内部。在本实施例中，上述接触块7之所以能够在开关按键12一端的推动收回到所述外壳21的内部是因为此时该接触块7由于其对应的传动单元的移动，该接触块7并未受到来自传动单元的作用力。

传动单元包括连接板33和传动杆34；连接板33与直流电机31连接，随直流电机31转动；传动杆34为一长形的杆状物，其长度方向的中部固定连接在连接板33上，所述传动杆34的两端分别位于一个接触块7的上方，当传动杆34的一端下移时，对其下方的接触块7施加压力，使其通过操作孔24突出于所述外壳21。对于上述传动杆34而言，一端下移必然使得其另一端上移，上移的一端脱离其对应的接触块7(即不会对该接触块7施加向下的压力)，于是，当该接触块7所在的开关按键12的一端由收回转为突出时(由于该开关按键12的另一端在另一个接触块7的作用下被按下)，该接触块7受力，通过操作孔24收回外壳21内。连接板33的形状为具有一定厚度的圆形，其上设置有供传动杆34的中部嵌入固定在该连接板33上的固定槽，该固定槽的轴线方向垂直于该连接板33的厚度方向。也就是说，该连接板33由其圆形的边沿开始，设置有一个固定槽，该固定槽的宽度小于该连接板33的厚度，并与传动杆34的厚度相适配，同时，该固定槽还向该连接板33的圆心方向延伸，使得传动杆34能够嵌入到该固定槽中，嵌入后的传动杆33和连接板34的位置关系可以参见图3和图4。

在本实施例中，一个接触块7包括一个矩形柱以及由所述矩形柱的两个侧边分别向上延伸形成的两个固定耳71，所述两个固定耳71上分别设置有突出于该固定耳外表面的固定柱72。在所述外壳21的背面的内表面，围绕所述操作孔24设置有使得通过所述操作孔的接触块7垂直通过该操作孔的限位柱25。限位柱25上与所述接触块7的固定柱72相对应的位置上设置有供所述定位柱72在其中上下移动定位槽29。在传动杆33的一端下移时，该传动杆33的一端进入上述接触块7上的两个固定耳71之间的空间，与接触块7接触并对其施加向下的力，于是接触块7在该作用力的作用下向下(即向上述外壳21的底面的外表面方向)移动，通过上述操作孔24突出该外壳21，这样，对该外壳21背面的开关按键12的一端形成压力，使其由原先的翘起或突出状态改变为收回的状态；同时，上述传动杆33的另外一端同样在直流电机的作用下向上移动，于是，由其对应的接触块7的两个固定耳71之间的空间向上移动，脱离了其对应的接触块7，该接触块7实际上就单独地(不与传动杆33接触)留在其对应的操作孔24中，由于开关按键12的一端被上述另外一个接触块7压下，于是该开关按键12的另一端(对应于上述脱离传动杆33的接触块7的那一端)必然会翘起或突出于开关面板11，翘起或突出于开关面板11的开关按键12的一端就会对上述单独的接触块7施加压力，在该力的作用下，该接触块7收回到上述外壳11内。

为了使得接触块7的移动基本垂直于外壳的底面，避免接触块7在移动时产生横向的位置，使得对该接触块7的操作变得不稳定，在本实施例中，在外壳的背面23的内表面，围绕操作孔24设置有使得通过该操作孔24的接触块7垂直通过该操作孔24的限位柱25。请参见图4，这些限位柱25使得接触块7在移动时稳定、有力，同时，这些限位柱25的存在也使得上述接触块7在移动时不会发生横向的位置移动，从而使得操作较为流畅。因为操作孔24的位置是固定的，一旦接触块7发生横向的移动，可能会使得接触块7被卡住，从而使得接触块7的移动不流畅，甚至出现不能操作的故障。

在本实施例中，为了进一步保证上述接触块7的移动，上述限位柱25上还设置有定位槽29，该定位槽29与设置在上述固定耳71外侧的定位柱72相配合，使得接触块7的移动被准确地限定在上述操作孔24中。在本实施例中，上述接触块4移动时，其上固定耳71外的限位柱25在上述定位槽25中移动，使得接触块7沿设定好的方向移动，保证接触块7在横向上不会产生位移。

在本实施例中，所述直流电机31包括一个随所述直流电机31转动的减速器32，所述减速器32包括一个输出轴，所述输出轴上设置有至少一个具有设定形状的传动齿(请参见图3，图3中传动齿为十字形)，传动杆34的中间位置设置有与至少一个所述传动齿形状相适配的传动齿槽(图中未示出)；所述传动杆34通过所述传动齿槽与所述传动齿啮合。在本实施例中，上述减速器由多个相互啮合的齿轮组成，使得直流电机31较快的转速，在通过减速器32后变得较慢，同时，将直流电机31的多圈的转动，转换为上述减速器32输出轴上大约八分之一圈甚至更少的转动。

这样，当直流电机31转动时，其减速器32的输出轴同样转动(只不过转动的角度较少)，使得与该输出轴啮合的传动杆34转动；由于传动杆34在上述输出轴的轴线方向上受到连接块33的限定，所以该传动杆34能够稳定地在上述直流电机31的带动下旋转，进而使得整个执行单元3的转动稳定。

对于减速器32的具体参数而言，其减速的比例或减少转动圈数的比例，都是根据直流电机31和控制单元的具体情况事先选定的。

在本实施例中，控制机构4包括设置在外壳21内的电路板和设置在电路板上的微控制器，微控制器接收由触发所述外壳面板22输入的信号或由该外壳21的外部通过无线或红外信号链路输入的信号，并在该输入信号的作用下驱动所述执行机构3，通过执行机构3中的传动杆34使得原先收回在外壳21内的一个接触块7伸出所述外壳21的背面的外表面，接触开关按键12的一端，使其动作；同时，由于传动杆34的另外一端离开另外一个接触块7，使两个接触块7中原先伸出外壳的背面23的外表面的一个(即另外一个接触块7)在开关按键12的一端的作用下收回外壳21内，实现对开关按键12的操作。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种开关控制装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳具有一个空间以容置设置在其中的部件；所述外壳的背面设置有连接部件，所述连接部件在所述外壳放置到一个开关面板上时，使得所述外壳附着在所述开关面板上；

执行机构，所述执行机构设置在所述外壳内，执行设定的动作；在所述外壳附着在开关的面板上时，该设定的动作使得该开关按键动作，导致该开关接通或断开；

控制机构，所述控制机构设置在所述外壳内并输出控制信号到所述执行机构，使得所述执行机构动作；

其中，所述执行机构至少包括两个分别通过设置在所述外壳背面不同位置的操作孔伸出所述外壳背面外表面或收回到所述外壳内的接触块，所述两个接触块伸出的位置位于该外壳附着的开关面板的一个开关按键上，且分别位于所述开关按键的两端。

2.根据权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述执行机构还包括直流电机和传动单元；所述直流电机转动带动所述传动单元的位置产生变化，从而使得所述接触块在所述传动单元的作用下伸出所述外壳的背面表面或在开关按键的推动下收回到所述外壳内部。

3.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述传动单元包括连接板和传动杆；所述连接板与所述直流电机连接，随所述直流电机的转动而转动；所述传动杆的中部固定连接在所述连接板上，所述传动杆的两端分别位于一个接触块的上方位置上；在所述传动杆两端中的任意一个向下移动时，接触其对应的接触块并向其施加向下的力；在所述传动杆两端中的任意一个向上移动时，离开其对应的接触块。

4.根据权利要求3所述的开关控制装置，其特征在于，所述接触块包括一个矩形柱以及由所述矩形柱的两个侧边分别向上延伸形成的两个固定耳，所述两个固定耳上分别设置有突出于该固定耳外表面的固定柱。

5.根据权利要求4所述的开关控制装置，其特征在于，在所述外壳的背面的内表面，围绕所述操作孔设置有使得通过所述操作孔的接触块垂直通过该操作孔的限位柱。

6.根据权利要求5所述的开关控制装置，其特征在于，所述限位柱上与所述接触块的固定柱相对应的位置上设置有供所述定位柱在其中上下移动定位槽。

7.根据权利要求6所述的开关控制装置，其特征在于，所述直流电机包括一个随所述直流电机的转动而转动的减速器，所述减速器包括一个输出轴，所述输出轴上设置有至少一个具有设定形状的传动齿，所述传动杆的中间位置设置有与至少一个所述传动齿形状相适配的传动齿槽；所述传动杆通过所述传动齿槽与所述传动齿啮合。

8.根据权利要求7所述的开关控制装置，其特征在于，还包括将所述传动杆在所述传动轴的轴线方向固定的连接板，所述连接板套接在所述传动轴上，所述连接板的形状为具有一定厚度的圆形，其上设置有供所述传动杆中间位置嵌入并固定在该连接板上的固定槽。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的开关控制装置，其特征在于，所述外壳背面的外表面设置有用于容纳所述外壳附着开关的开关按键的凹陷，所述操作孔位于所述凹陷中与该控制装置控制的开关按键两端对应的位置。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的开关控制装置，其特征在于，所述控制机构包括设置在所述外壳内的电路板和设置在所述电路板上的微控制器，所述微控制器接收由触发所述外壳面板输入或由所述外壳的外部通过无线或红外信号链路输入的信号，并在该输入信号的作用下驱动所述执行机构使所述两个接触块中收回在所述外壳内的一个接触块伸出所述外壳的背面的外表面，同时，使伸出外壳的背面的外表面的一个接触块在开关按键一端的作用下收回所述外壳内。