CN1689218A - 能量自给的机电式无线电开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能量自给的机电式无线电开关，它包括至少一个换能器元件，用于实现从机械能至电能的转换；至少一个用于引入机械能的操作区；至少具有一个传感器用于每个操作区来识别开关命令；至少一个电子装置用于产生和发送一种无线电信号；以及至少一个机械装置，用于将通过操作区引入的力转向到换能器元件上。

Description

能量自给的机电式无线电开关
本发明涉及一种能量自给的机电式无线电开关，例如作为室内布线开关。
已知的室内布线开关是导线连接的，其可断开或者接通负载的输入电压。DE 10063305C1披露了一种可基本实现的能量自给的无线电开关，这种无线电开关从开关的操作中获得能量。操作的力和速度总是不同的，因此总是造成不同量的能量输出。如果用于产生要传递的无线电信号的电路取决于这种能量供给的话，那么这就具有重要的意义。
在应用中出于美学或功能方面的原因，需要一种形状和外表与室内布线开关相同或者至少很相似的无线开关。
本发明的目的是提供一种能量自给的无线电开关，在该开关中，无线电的能量供给与操作力或操作位移无关，而且此开关适用于已知的室内布线开关结构并能够实现一个以上的开关功能。
本发明的目的通过一种能量自给的机电式无线电开关来实现，该开关包括：至少一个换能器元件，用于将机械能转换成电能；至少一个操作区，用于引入机械能；以及用于每个操作区的至少一个传感器，来识别开关命令；至少一个电子装置，用于产生和发送无线电信号；至少一个机械装置，用于将通过操作区引入的力转向到换能器元件上。
本发明是机械装置和电子装置结合的一种紧凑的微型化模块。通过在一个或多个操作区上施加压力来进行操作，其中机械力通过杆或类似元件改变方向并转送给换能器元件。因此，每个操作命令的操作可作用于换能器元件，从而提供足够能量用于使电子装置快速运行并且产生和发送无线电信号。换能器元件优选是一种压电换能器。电动或者磁致伸缩换能器以及不同物理原理的两种或多种换能器的组合同样也适合。
换能器元件前接有一止点机械装置，该止点机械装置一直到转换点都接收或者说存储通过操作区引入的机械能，该机械能从转换点起在下一个止点的方向上例如通过弹力而释放并因此操作换能器。也就是说，当有力作用时首先将能量收集在一个机械存储装置优选是一个或多个弹簧里，这种能量在超过转折点时就快速地而且与操作速度无关地并同样也与操作力无关地传递到转换能量的元件即换能器元件上。通过此方式总是可以与操作区的操作类别无关地转换相同数量的能量。
根据本发明，每个操作区都设置有一传感器，该传感器仅在操作操作区时起动，优选是一柔性的导电垫形式的机电触片，其导电部分在操作时接通线路板的印制导线。也可以是如微型按钮、微型光栅或者干簧触点作为传感器的其他开关形式。
通过换能器元件供给能量的电子装置通过各自的传感器记录哪些操作区产生了能量，并且除了开关的明确的识别信息以外将这些信息以及操作区的开关方向也编码到一个无线电报中。
每个操作区例如可以是按键摇杆、操作摇杆或者按键区，其可以激发机械装置，因而无论是按压还是松开操作区都使换能器元件激发并因此给电子装置提供能量，因此也产生一无线电报。该无线电报不仅包含了用于标识无线电开关和操作的操作区的信息，此外还包含了关于操作区操作的方向的信息。探测操作方向的一种方法就是对在电子装置上所产生电压的极性进行测定。无线电电报例如包含但是并不限于以下信息：
1.无线电开关的标识号码；
2.操作区的识别信息；
3.有关操作方向的信息。
以下根据7个附图对本发明进行详细说明。
附图示出了：
图1是无线电开关的一个实施例的立体图；
图2是无线电开关的一个实施例的剖视图；
图3是用于传递力的机械部件的立体图；
图4是具有电子部件的图3所示的部件；
图5是具有止点机械装置和拔杆的换能器元件；
图6是具有止点机械装置和拔杆的换能器元件的剖视图；
图7是具有止点机械装置和拔杆的换能器元件的另一剖视图；
图1示出了根据本发明的室内布线开关，其在一实施例中具有由一外壳8包围的两个操作区2。该例示性的实施例在形状和设计上都与室内布线开关相一致。
图2示出了相同实施例的沿操作区2的纵向剖切的剖视图。在该实施例中，操作区2设计成操作摇杆，此处示出在其静止位置上，即位于中间。操作区2与机械装置4有直接的机械接触并与传感器3有直接的接触。若在一侧操作摇杆的话，那么机械装置4和传感器3同时动作或者说启动。
图3中的立体图只示出了用于将力转向到换能器元件1的机械装置4，它表明了机械装置4的作用原理。所示的实施例应用了设置在机械装置4的中间的换能器元件1。该机械装置具有两个杆9和10，它们分别通过操作面的运动或者说操作而运动。当压操作面2时，杆9和10就推动拔杆5向上移动，并且在松开操作面时又使其退回。
由于杆为双侧布置，拔杆5在操作面2的每个操作方向上运动。由于拔杆5通过止点机械装置6促使换能器元件1激发，因此在操作区2进行每个操作均可确保电子装置7的能量供给。
图4示出了与电子部件相结合的上述机械装置，包括：
用于产生和发送无线电信号的电子装置7，以及用于探测操作的操作区以及用于探测操作方向的传感器3。
换能器元件1和电子装置7之间设置有给电子装置7供给电压电触片。
图5的立体图示出了操作换能器元件1的止点机械装置6。上述附图已经示出了拔杆5的操作的形式。以下根据图5至图7说明通过拔杆5将机械能传递到换能器元件1上的情况。
若拨杆5运动，那么与换能器元件1相结合的止点机构装置6以及其弹力和其它的弹簧元件就首先将机械能储存起来。若止点机械装置6达到一个转换点，那么接着就在下一个止点的方向并以预定的方式释放能量。与原始作用的机械操作的速度、持续时间和力都无关，能量总是以相同的形式、力和持续时间传递到换能器元件1上。因而确保通过换能器元件1所产生的电能总是恒定的。

Claims (12)

1.一种能量自给的机电式无线电开关(无线电按键)，包括：
至少一个换能器元件(1)，用于将机械能转换为电能；
至少一个操作区(2)，用于引入机械能；
所述每个操作区(2)至少有一个传感器(3)，用于识别操作；
至少一个电子装置(7)，用于产生和发送无线电信号；以及
至少一个机械装置(4)，用于将通过操作区引入的力转向到换能器元件上。
2.根据权利要求1所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，所述换能器元件(1)是压电和/或磁动和/或磁致伸缩的换能器元件。
3.根据权利要求1至2所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，所述换能器元件(1)通过一个止点机械装置(6)利用弹力激发，其中
激发的力和速度通过止点机械装置(6)和/或换能器元件(1)的弹力来确定。
4.根据权利要求1至3所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，所述机械装置(4)具有至少一个杆(9或10)，所述杆用于将通过操作区引入的功传递到拨杆(5)上，所述拨杆使所述止点机械装置运动。
5.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，止点机械装置(6)具有一个上止点和一个下止点，并在所述两个止点之间有一个转变点，在所述转变点，克服止点机械装置(6)的弹力而引入的能量在下一个止点的方向上释放。
6.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，操作区(2)是摇杆，所述摇杆的中间位置是静止位置并具有两个操作方向。
7.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，激发的换能器元件(1)将电能供给所述电子装置(7)。
8.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，操作区(2)的每个操作通过至少一个传感器(3)来探测并因而识别出操作区(2)的操作方向，并将其传送给电子装置(7)。
9.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，电子装置(7)利用通过换能器元件(1)提供的能量和探测到的操作方向产生编码的无线电信号。
10.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，对于每个探测到的操作方向都产生一个明确的编码无线电信号。
11.根据权利要求8至10所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，所述传感器是开关触片，尤其是开关垫、微按钮或者电磁或静电动作的开关触片。
12.根据上述权利要求之一所述的能量自给的机电式无线电开关，其特征在于，明确的编码无线电信号包含了无线电开关的和/或操作区的和/或操作方向的识别信号。
CNA038237598A 2002-10-04 2003-09-19 能量自给的机电式无线电开关 Granted CN1689218A (zh)

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