CN109841437B - 具有扁平结构的按钮型控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按钮型装置，其包括：‑主体(1)，其包括外壳，外壳包括容纳部(10)和固定在容纳部上的盖板(11)，‑致动按钮(2)，其能够沿主轴线(X)相对于主体(1)在至少两个位置，静止位置和推入位置之间平移地被致动，盖板(11)布置在致动按钮(2)的周边处，‑引导器件，用于引导致动按钮(2)在其两个位置之间平移，‑返回器件，用于使致动按钮(2)从推入位置返回到静止位置。引导器件至少包括销(3)，销(3)包括弯曲杆，弯曲杆成形为具有可枢转地安装在致动按钮(2)的紧固单元(22)上的第一部分(31)和可枢转地安装在盖板(11)的紧固单元(112)上的至少第二部分(33、35)，并且返回器件刚性地连接到主体(1)并设计成通过机械或磁效应作用在销(3)上。

Description

具有扁平结构的按钮型控制装置

技术领域

本发明涉及一种按钮型控制装置，该控制装置具有扁平结构并且在背部具有足够的空间以在其处容纳电子电路、触点、灯单元等。

背景技术

传统上，如专利EP2754162B1中所述的按钮型装置包括主体、致动按钮或在两个位置(静止位置和推入位置)之间可移动的键、以及用于使致动按钮从其推入位置朝向其静止位置返回的返回器件。返回器件包括弹簧，该弹簧定位在装置的主体中并且容纳在主体的底部和按钮之间。该装置具有特别扁平的结构。因此，它仅具有少量可用空间以在按钮的背部处容纳灯元件和/或电子电路，例如专用于通信的电子电路或任何其他装置。

键盘键类型的装置(例如用于计算机的)也是已知的。专利US6080948描述了这样一种解决方案，其中键通过用于引导其的框架形件固定到基板。在基板的中央并且直立在框架的两个枢转部分之间，该装置包括用于使键朝向其静止位置返回的橡胶件。在该解决方案中，中央空间也被用于使键返回的橡胶件占据，此时不能定位灯单元和/或电子电路，例如专用于通信的电子电路或任何其他装置。

从文献US2014190810中还已知另一种按钮型的装置。在该文献中，提出的结构特别紧凑。然而，它并不是最佳的，特别是关于按钮返回的解决方案。

因此，需要提出一种按钮型装置，该装置可以具有特别扁平的结构，同时在其致动按钮的背部设置有足够的空间以接收任何装置，诸如一个或多个电触头、灯单元和/或专用于与主控制模块通信的电子电路。此外，所提出的结构必须在空间需求和紧凑性方面是最佳的，同时仍然可靠地运行。

发明内容

这种要求通过如下定义的按钮型装置来满足。

按钮型装置包括：

-主体，其包括外壳，所述外壳包括容纳部和固定在容纳部上的盖板(11)，

-致动按钮，其能够沿主轴线X相对于主体1在至少两个位置，静止位置和推入位置之间平移地被致动，盖板布置在致动按钮的周边处，

-引导器件，其用于引导致动按钮在其两个位置之间平移，

-返回器件，其用于使致动按钮从推入位置返回到静止位置，

根据一特征，引导器件至少包括销，所述销包括弯曲杆，所述弯曲杆成形为具有可枢转地安装在致动按钮的紧固单元上的第一部分和可枢转地安装在盖板的紧固单元上的至少第二部分。

根据另一特征，返回器件刚性地连接到主体并设计成通过机械或磁效应作用在销上。

根据另一特征，致动按钮包括位于外壳外侧的外部面和位于外壳内侧的内部面，盖板包括位于外壳外侧的外部面和位于外壳内侧的内部面，致动按钮的紧固单元固定在所述致动按钮的内部面上，并且盖板的紧固单元固定在盖板的内部面上。

根据另一特征，所述返回器件包括至少一个永磁体，所述至少一个永磁体固定在所述盖板上并设计成通过磁效应与销的至少自由端配合，所述自由端设计成当致动按钮处于静止位置时与永磁体的支承平面接触。

根据另一特征，销的自由端设计成当致动按钮在其静止位置和其推入位置之间移动时在两个位置之间枢转，并且布置成与永磁体相对。

根据另一特征，所述销的自由端包括斜面或平坦部，所述斜面或平坦部布置成当致动按钮处于静止位置时与永磁体的支承平面接触。

根据另一特征，所述返回器件至少包括弹簧，所述弹簧首先固定到销，其次固定到盖板。

根据另一特征，所述致动按钮具有矩形或方形总体形状。

根据另一特征，所述盖板包括矩形或方形的开口，并且所述致动按钮设计成使得其外边缘与开口的内边缘匹配。

根据另一特征，所述装置包括沿致动按钮的第一侧和相对定位的开口第一边缘布置的第一销，以及沿致动按钮的第二边缘和相对定位的开口第二边缘布置的第二销。

根据另一特征，所述装置包括固定到外壳的底部的电子板。

根据另一特征，所述致动按钮包括至少一个透明部分，并且电子板包括设置为通过所述透明部分发射光信号的发光二极管。

附图说明

其他特征和优点将参考附图出现在下面的详细描述中，其中：

-图1以透视图示出了根据本发明的按钮型装置。

-图2A和2B分别以透视图示出了本发明的按钮型装置的致动部分的下侧，其分别处于静止状态和处于推入状态。

-图3A和3B以透视图并且从下方示出了本发明的按钮型装置，其分别处于静止状态和处于推入状态。

-图4A和4B根据剖视示出了本发明的按钮型装置，其分别处于静止状态和推入状态。

-图5A和5B示出了在本发明的装置中使用的返回器件的操作原理。

-图6示出了图5A和5B中所示原理的替代实施例。

-图7以透视图示出了在本发明的按钮型装置中使用的销。

-图8根据剖视示出了本发明的按钮型装置的替代实施例。

具体实施方式

在说明书的其余部分中，通过考虑在片材平面中垂直绘制的轴(X)来理解术语“顶部”、“基部”、“上部”、“下部”。

本发明涉及一种按钮型装置。

按钮型装置包括主体1。

主体1包括形成外壳的至少两个部分，基部部分和顶部部分，基部部分形成容纳部10并包括壳体，顶部部分形成盖板11并用于经由任何合适的器件装配到基部部分上。盖板11相对于容纳部10以可拆卸的方式布置，使其易于取下。

基部部分可具有平坦的底部100和相对于所述底部垂直直立的侧面101。

该装置包括移动致动按钮2，其也可以称为帽或键。

该致动按钮2可以在两个位置之间平移，静止位置和推入位置，在该静止位置中，致动按钮2未被致动，在该推入位置，该致动按钮被致动并且已经进行其平移运动。

以非限制性方式，致动按钮2可具有由其外边缘限定的正方形或矩形的总体形状。

致动按钮2包括第一面和第二面，该第一面被称为外部面20，其位于外壳的外侧上并形成支承面，在该支承面上可施加压力以按压按钮，该第二面被称为内部面21，其在与所述外部面相反的方向上并位于外壳的内侧上。

盖板11也包括第一面和第二面，该第一面被称为外部面110，其位于外壳的外侧上并且能够与按钮的外部面齐平并且当按钮处于静止位置时其位于所述按钮的周边处，该第二面被称为内部面111，其在与所述外部面相反的方向上并位于外壳的内侧上。

盖板11包括开口，该开口具有与致动按钮的形状互补的形状，使得当致动按钮从一个位置致动到另一个位置时，致动按钮可在所述开口中移动。因此，盖板11布置在致动按钮2的外边缘的周边处。

根据本发明的一方面，该装置包括引导器件，该引导器件布置成当致动按钮2在其两个位置之间(从静止位置朝向推入位置和从推入位置朝向静止位置)移动时引导致动按钮2。

根据本发明的一方面，该装置包括返回器件，该返回器件布置成使致动按钮从其推入位置朝向其静止位置返回。

引导器件包括一个或多个引导单元。

以非限制性方式并参考附图，引导器件包括两个引导单元。

每个引导单元包括销3。

两个销沿着由致动按钮2的外边缘形成的两个分开的侧面布置。

为了固定每个销3，致动按钮2可包括设置在其内部面21上的至少一个紧固单元22，并且盖板11可包括设置在其内部面111上的至少一个紧固单元112。有利地，对于每个销，致动按钮2在其内部面21上包括单个紧固单元22，并且盖板11在其内部面111上包括两个紧固单元112。

参考图7，销3可以具有包括若干单独部分的恒定圆形截面弯曲杆的形状。优选地，销3由金属材料制成。

销3可包括直的第一中央部分31，其通过致动按钮2的紧固单元22固定到所述致动按钮2。中央部分31包括第一端和第二端。

销3的中央部分31在其第一端处通过与所述中央部分31形成直角弯曲的直的第二部分32延伸。

销的第二部分32通过与第二部分32形成第二直角弯曲的直的第三部分33延伸。因此，第三部分33平行于中央部分31。产生第二弯曲使得第三部分33通过与中央部分31形成U而定向。第三部分比中央部分短。

中央部分31在其第二端处通过与所述中央部分31形成第三直角弯曲的直的第四部分34延伸。

第四部分34平行于所述第二部分32并且具有与后者相同的长度。第四部分34定向在与第二部分32的方向相同的方向上。

第四部分34通过与所述第四部分34形成第四直角弯曲的直的第五部分35延伸。

第五部分35与第三部分33位于相同的轴线上，因此平行于中央部分31。

产生第四弯曲使得第五部分35定向在与第三部分33的方向相同的方向上。

中央部分31、第二部分32、第三部分33、第四部分34和第五部分35的轴线(沿其直线方向限定的轴线)位于同一平面内。

第五部分35通过相对于第五部分35形成第五直角弯曲的直的第六部分36延伸。

第六部分36平行于第二部分32和第四部分34，但是其轴线沿着相对于上面限定的所述平面倾斜的平面定向，并且方向与第二部分32和第四部分34的方向相反。因此，销的第六部分的轴线A3不包括在所述平面中。

因此，销3通过第一部分紧固到致动按钮的紧固单元22。该第一部分对应于销3的中央部分31。销3还通过第二部分紧固到盖板11。该第二部分对应于销3的第三部分33和第五部分35，它们各自紧固搭到盖板11的紧固单元112。

每个销3包括第一枢转轴线A1和第二枢转轴线A2，该第一枢转轴线A1由其中央部分31到致动按钮2的紧固单元22的联接限定，该第二枢转轴线A2由其第三部分33和其第五部分到盖板11上的相应的紧固单元112的联接限定。

当致动按钮2被推入，从其静止位置移动到其推入位置时，每个销3围绕其枢转轴线A1、A2枢转，允许致动按钮2在其平移运动中被引导。

该装置包括用于致动按钮的返回器件，返回器件布置成使致动按钮2从其推入位置朝向其静止位置返回。

根据本发明的一具体方面，这些返回器件被设计成直接作用在每个销3上而不是在致动按钮2上，这允许优化致动按钮2下方的可用空间，尤其是允许能够放置灯单元。

在第一实施例中，每个销上的作用可以是磁性的，并且在第二实施例中，作用可以仅是机械的。返回器件直接作用在销3的自由端36上，其对应于销的第六部分36。

在第一实施例中，对于每个销3，返回器件可以包括固定到盖板11的单独的永磁体4，其与销3的自由端36相对。这可以是相同的永磁体设置并且布置成具有与每个销相对的两个单独部分。

每个永磁体4在盖板11的内部面111上限定支承平面40。

这些磁性返回器件使得可以在销3上施加磁效应，以便同时使致动按钮2从其推入位置朝向其静止位置返回，以及在致动按钮2被按压时提供触觉效果。在后一种情况下，由每个永磁体4产生的磁力使致动按钮2保持在其静止位置，只要在致动按钮2上没有施加足够使得突破由每个永磁体施加的磁吸引力的机械力。

参考图7，销的第六部分36具有由其轴线A3限定的倾斜度，以便当致动按钮2处于静止位置时与永磁体4的支承平面40接触并且当致动按钮2处于推入位置时相对于所述支承平面40倾斜，同时保持与所述永磁体4至少点接触或面接触。参考图5A和5B，气隙E成角度地变化，即，永磁体和销之间总是存在点接触或面接触。这种布置使得可以具有不会过快减小并且总是足以使致动按钮朝向其静止位置返回的返回力。

参考图6，销的第六部分36也可以在其端部处具有斜面37或平坦部，其使得当致动按钮2处于静止位置时可以最大化销3和永磁体4的支承平面40之间的接触表面并且使得当致动按钮2被朝向其推入位置按压时可以最大化由斜面或平坦部形成的表面与永磁体4的支承平面之间的气隙。

在第二实施例中，返回器件可包括至少一个弹簧，该弹簧首先固定到销3(或者如果使用多个销则固定到每个销3)，其次固定到盖板11。弹簧可以布置成在致动按钮2上从其静止位置朝向其推入位置具有压力期间伸展，并且当释放按钮2上的压力时回到其原始形状。可以保持一个或多个永磁体，以便在推入致动按钮2时提供触觉效果。

因此，本发明的装置的结构使得可以释放其外壳中的空间，特别是在中心处，因为引导器件以及返回器件已经移动到外侧。

以这种方式形成的空闲空间例如可以由电子板50占据。举例来说，参考图8，该电子板可包括至少一个灯单元51(例如发光二极管)、用于与外部主模块进行有线或无线通信的模块、和/或一个或多个电触头。当存在灯单元51时，致动按钮2可包括至少一个透明部分23，以便向外传输光通量。

该装置可包括一个或多个检测单元，用于在其一个位置或两个位置中检测致动按钮2的存在。换句话说，这是识别致动按钮的位置的问题。检测单元可以由传统的电触头、霍尔效应传感器、磁传感器或任何其他合适的解决方案形成。检测单元可以布置在盖板和销之间。

该装置可以包括首先布置在盖板的内部面上并且其次布置在致动按钮的内部面上的邻接单元，以便当致动按钮2从其推入位置朝向其静止位置返回时限制致动按钮2到其静止位置的平移。

参考图2A和2B，3A和3B以及4A和4B，该装置如下操作：

静止位置(图2A、3A和4A)：

-致动按钮处于静止位置；

-每个销3的第六部分36抵靠其相应的永磁体4，使得可以通过磁效应将致动按钮2保持在该静止位置；

-枢转轴线A1位于比每个销的枢转轴线A2更高的平面中。

按钮的致动

-致动按钮被朝向其推入位置按压；

-当向致动按钮施加足够的机械力(平移)以使每个销突破由永磁体4施加的磁吸引力时，获得致动按钮2的平移；

-在按钮从静止位置向其推入位置平移开始时产生触觉效果；

-致动按钮2的致动使每个销绕其两个轴线A1、A2枢转；

-在致动按钮2的平移期间，枢转轴线A1移动得更靠近枢转轴线A2；

-每个销的第六部分36枢转，以便远离其永磁体4移动。

推入位置(图2B、3B和4B)：

-致动按钮2到达其推入位置；

-每个销的第六部分36完全枢转但相对于由永磁体形成的支承平面40保持倾斜，使得可以保持销3和永磁体4之间的磁效应；

-每个销3围绕其两个轴线A1、A2完全枢转；

-如果装置中存在电触头，则可以致动它，并且可以照亮灯单元(如果存在的话)。

释放按钮

-当施加在致动按钮2上的机械力停止时，致动按钮2向其静止位置往回上升；

-由于在销3的第六部分36处的每个销3与面向后者的永磁体4之间存在磁效应，允许致动按钮2朝向其静止位置返回。

-每个销3围绕其两个枢转轴线A1、A2枢转。

因此，本发明的装置具有许多优点，包括：

-整个机械部分(引导、触觉效果和按钮的返回)联接到盖板11的背部部分。在致动按钮2下方释放空间，以便在其处容纳例如电子器件；

-产品背部留有最大空闲体积，并且该体积不会被引导销或穿过它的返回弹簧等元件切断；

-可以根据与永磁体4接触的销3的表面来调节触觉效果和设定力。

Claims (9)

1.一种按钮型装置，其包括：

-主体(1)，其包括外壳，所述外壳包括容纳部(10)和固定在容纳部上的盖板(11)，

-致动按钮(2)，其能够沿主轴线(X)相对于主体(1)在至少两个位置，静止位置和推入位置之间平移地被致动，盖板(11)布置在致动按钮(2)的周边处，

-引导器件，其用于引导致动按钮(2)在其两个位置之间平移，

-返回器件，其用于使致动按钮(2)从推入位置朝向静止位置返回，

其特征在于：

-引导器件至少包括销(3)，所述销(3)包括弯曲杆，所述弯曲杆成形为具有可枢转地安装在致动按钮(2)的紧固单元(22)上的第一部分(31)和可枢转地安装在盖板(11)的紧固单元(112)上的至少第二部分(33、35)，

-返回器件刚性地连接到主体(1)并设计成通过机械或磁效应作用在销(3)上，

-所述返回器件包括至少一个永磁体(4)，所述至少一个永磁体(4)固定在所述盖板(11)上并设计成通过磁效应与销(3)的至少自由端(36)配合，所述自由端(36)设计成当致动按钮(2)处于静止位置时与永磁体(4)的支承平面(40)接触，并且

-所述销(3)的自由端(36)包括斜面(37)或平坦部，所述斜面(37)或平坦部布置成当致动按钮(2)处于静止位置时与永磁体(4)的支承平面(40)接触。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

-致动按钮(2)包括位于外壳外侧的外部面(20)和位于外壳内侧的内部面(21)，

-盖板(11)包括位于外壳外侧的外部面(110)和位于外壳内侧的内部面(111)，

-致动按钮(2)的紧固单元(22)固定在所述致动按钮(2)的内部面(21)上，并且

-盖板(11)的紧固单元(112)固定在盖板(11)的内部面(111)上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，销(3)的自由端(36)设计成当致动按钮(2)在其静止位置和其推入位置之间移动时在两个位置之间枢转，并且布置成与永磁体(4)相对。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述返回器件至少包括弹簧，所述弹簧首先固定到销(3)，其次固定到盖板(11)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述致动按钮(2)具有矩形或方形的总体形状。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述盖板(11)包括矩形或方形的开口，并且所述致动按钮(2)设计成使得其外边缘与开口的内边缘匹配。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括沿致动按钮(2)的第一侧和相对定位的开口第一边缘布置的第一销(3)，以及沿致动按钮(2)的第二边缘和相对定位的开口第二边缘布置的第二销(3)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括固定到外壳的底部的电子板。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述致动按钮(2)包括至少一个透明部分(23)，并且电子板(50)包括设置为通过所述透明部分发射光信号的发光二极管(51)。

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