DE60305199T2

DE60305199T2 - Betätigungsmechanismus für einen schalter und seine verwendung in einem elektrisch gesteuerten gerät

Info

Publication number: DE60305199T2
Application number: DE60305199T
Authority: DE
Inventors: A. Thomas New Berlin HELF; D. Tyler Evanston DUSTON
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: WO2004044939A1; EP1559122A1; EP1559122B1; ES2260661T3; US6706988B1; CA2503820A1; CA2503820C; ATE326062T1; KR20050072819A; CN1726573A; KR100729556B1; MXPA05004930A; AU2003291374A1; DE60305199D1; AU2003291374B2; CN100461320C; JP2006505916A

Description

HINTERGRUNG DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung elektrisch gespeister Vorrichtungen wie piezoelektrisch angetriebener Zerstäuber; insbesondere betrifft sie eine neuartige Schalterbetätigungsmechanik zum Steuern derartiger Vorrichtungen.
Beschreibung verwandter Technik
Es sind zahlreiche elektrisch gespeiste Vorrichtungen zum Erzeugen erwünschter mechanischer Effekte entwickelt, die mit einem auf dem Gehäuse der Vorrichtung angebrachten Knopf oder Betätigungselement gesteuert werden. Beispielhafte batteriegespeiste Zerstäuber und Duftstoffverteiler sind in den US-Patenten 5 547 616, 5115 975, 4 804 821 und 3 661 323 beschrieben. Diese Vorrichtungen haben meistens eine äußere Abdeckung, in der die Zerstäuber- bzw. Verteilermechanik untergebracht ist, und werden mit einem elektrischen Schalter betätigt, der ein auf dem Gehäuse angeordnetes bewegbares Schaltglied aufweist.
Das Gehäuse vieler solcher Vorrichtungen ist oft nicht stabil genug, um das bewegbare Schaltelement ohne Verstärkung sicher zu haltern. Weiterhin ist das Gehäuse oft gewölbt, so dass das bewegbare Schaltelement einen gekrümmten Weg durchlaufen muss. Dies verhindert den Einsatz von Schaltern mit mehreren Schaltstellungen, die gradlinig bewegbare Schaltelemente aufweisen.
Die DE-A-2 630 777 offenbart einen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine neuartige Schalterbetätigungsmechanik bereit, die einen länglichen Schalthebel, der nahe einem seiner Enden auf einem Lager schwenkbar gelagert ist, einen Schalter mit einem auf einer gradlinigen Bahn bewegbaren Schaltelement, der ortsfest bezüglich des Lagers angeordnet ist, und eine Totgangverbindung zwischen dem Schalt hebel und dem Schaltelement aufweist. Die Totgangverbindung ermöglicht eine Relativbewegung zwischen dem Schalthebel und dem Schaltelement im rechten Winkel zur gradlinigen Bahn, verhindert aber eine zu dieser Bahn parallele Bewegung.
Nach einem anderen Aspekt stellt die Erfindung eine neuartige, elektrisch gespeiste Vorrichtung bereit, die eine Mechanik zum Erzeugen des Sollresultats sowie eine elektrische Schaltung mit einem Schalter mit mehreren Stellungen aufweist, mit dem die Mechanik gesteuert wird. Der Schalter hat ein Schaltelement, das auf einer gradlinigen Bahn über einen gegebenen Bereich bewegbar ist, und der Schalter und das Schaltelement sind auf einer tragenden Konstruktion innerhalb einer schalenartigen äußeren Abdeckung angeordnet, die eine gewölbte Außenfläche aufweist. Ein länglicher Schalthebel ist mit einem Ende schwenkbar mit der tragenden Konstruktion innerhalb der äußeren Abdeckung verbunden derart, dass der Schwenkarm um eine zur gradlinigen Bahn des Schaltelements rechtwinklige Achse und so schwenkt, dass der Schalthebel einen Bogen durchläuft, der den gegebenen Bewegungsbereich des Schaltelements überstreicht. Zwischen dem Schalthebel und dem Schaltelement ist innerhalb der äußeren Abdeckung eine mechanische Totgangverbindung angeordnet. Die Totgangverbindung ermöglicht eine Relativbewegung zwischen dem Schalthebel und dem Schaltelement im rechten Winkel zur gradlinigen Bahn, verhindert aber eine Relativbewegung parallel zu ihr. Während also der Schalthebel zwar in der äußeren Abdeckung, aber nicht von ihr stabil gelagert ist, folgt seine Bewegung der gewölbten Oberfläche der Abdeckung. Gleichzeitig bewirkt diese gekrümmte Bewegung, dass das Schaltelement auf seiner gradlinigen Bahn läuft. Der Schalthebel erstreckt sich über die Totgangverbindung hinaus und durch einen Schlitz in der äußeren Abdeckung nach außen, wo er betätigt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Zerstäubervorrichtung;
2 ist eine geschnittene Draufsicht in der Ebene 2–2 der 1; und
3 ist ein Vertikalschnitt in der Ebene 3–3 der 2.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zerstäuber 10 mit einer schalenartigen äußeren Abdeckung 12, die angenähert eiförmig ist, aber einen flachen Boden und in der Oberseite einen schalenartigen flachen Bereich 14 hat. Im Bereich 14 befindet sich eine Auswerföffnung 16, durch die hindurch vom Zerstäuber 10 erzeugte Flüssigkeitströpfchen ausgeworfen werden. In einer gewölbten Vorderfläche der äußeren Abdeckung 12 ist ein horizontaler Schlitz 18 ausgebildet, in dem ein Schalterbetätigungsknopf 20 läuft. Um die Intensität der Zerstäubung der Vorrichtung 10 einzustellen, ist der Knopf 20 in eine von mehreren Positionen setzbar, die mit vertikalen Strichen 22 auf der Abdeckung 12 markiert sind.
Wie in den 2 und 3 zu ersehen, erstreckt sich ein tragendes Chassis 24 horizontal in der Abdeckung 12. Das Chassis 24 trägt auf der Unterseite ein Reservoir oder eine Flasche 26 (3), die eine zu zerstäubende Flüssigkeit enthält. Flüssigkeit steigt aus der Flasche 26 in Folge der Kapillarwirkung eines Dochts 28 auf, der durch eine Öffnung 29 im Chassis verläuft. Eine Zerstäuberanord nung 30 ist auf die Oberseite des Chassis über der Öffnung 29 und dem Reservoir bzw. der Flasche 26 angeordnet. In der Zerstäuberanordnung ist ein Niederhalter 32 auf der Oberseite des Chassis über der Öffnung 29 gehaltert und weist ein Lochplättchen 34 und ein piezoelektrisches Betätigungselement 36 auf, das das Lochplättchen in Schwingungen versetzt. Eine Feder 38 drückt das Lochplättchen 34 abwärts auf das obere Ende des Dochts 28, so dass Flüssigkeit aus der Flasche 26 der Unterseite des Plättchens zugeführt wird, durch dessen Öffnungen hindurchtritt und in Form winziger Tröpfchen ausgeworfen wird, während das piezoelektrische Betätigungselement 36 das Plättchen schwingen lässt.
Wie ebenfalls in der 3 gezeigt, wird das Betätigungselement 36 mit Wechselspannung über Drähte 40 von einer Treiberschaltung gespeist, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine 42 sitzt. Die Schaltungsplatine ist ebenfalls auf dem Chassis 24 gehaltert.
Auf der Unterseite der Schaltungsplatine 42 ist ein Schalter 44 mit mehreren Schaltstellungen angeordnet. Der Schalter 44 hat ein Schaltelement 46, das auf einer horizontalen gradlinigen Bahn A–A (2) in mehrere Stellungen bewegbar ist, und ist mit der Schaltung auf der Platine 42 so verschaltet, dass durch Bewegen des Schaltelements 46 in eine bestimmte Position eine dieser jeweils zugeordnete Zerstäubungsstärke wirksam wird. Insbesondere bestimmt in einer bestimmten Konstruktion der Schalter ein Impulsverhältnis so, dass die eigentliche Zerstäubung während 50-ms-Intervallen erfolgt, während der Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Intervallen zwischen bspw. 5 s und 40 s einstellbar ist.
Ein langgestreckter Schalthebel 48 ist mit einem Ende mit einem Schwenklager 50 auf dem Chassis 24 gelagert. Die Schwenkachse 50a des Schwenklagers 50 liegt vertikal, so dass der Hebel 48 auf einer horizontalen gekrümmten Bahn B-B (2) schwenkt. Der Hebel 48 erstreckt sich vom Schwenklager 50 weg durch den horizontalen Schlitz 18 in der Abdeckung 12, wo er mit dem Betäti gungsknopf 20 verbunden ist. Da der Hebel 48 mittels des Schwenklagers 50 auf dem Chassis 24 gelagert ist, wird er weder von den Seiten des Schlitzes 18 geführt noch läuft er auf der Abdeckung 12 oder wird er von ihr gehaltert. Wie in den 2 und 3 ersichtlich, liegt der Schalthebel 48 unter dem Schalter 46; wie die 2 zeigt, ist der Bewegungsbereich des Hebels 48 so groß, dass er die gesamte gradlinige Bewegungsbahn des Schaltelements 46 überstreicht.
Der Schalthebel 48 ist mit dem Schaltelement 46 über eine Totgangmechanik 51 verbunden, die, wie in 2 und 3 gezeigt, ein Paar Pfostenelemente 52 aufweist, die am Arm 48 befestigt sind und von diesem beiderseits des Schaltete ments 46 aufwärts vorstehen. Die Pfosten 52 übertragen die Bewegung des Schalthebels 48 auf der gekrümmten Bahn A auf das Schaltelement 46, das sich auf der gradlinigen Bahn B bewegt. Wie ersichtlich ermöglicht die Totgangmechanik 51 eine Bewegung des Schalthebels 48 relativ zum Schaltelement 47 im rechten Winkel zur gradlinigen Bahn A des Schaltelements, verhindert aber eine Bewegung des Schalthebels relativ zum Schaltelement parallel zur Bahn A. So kann sich der Schalterbetätigungsknopf 20 auf der gekrümmten Bahn B bewegen, während der Schalthebel 48 das Schaltelement 46 auf der gradlinigen Bahn B in seine Schaltstellungen bringt.
Da der Schalterbetätigungsknopf 20 auf den Schalthebel 48 aufgesetzt ist, ist er vollständig von diesem gehaltert, der Schalthebel seinerseits aber über das Schwenklager 50 vom Chassis 24. So ist keinerlei mechanische Verbindung zwischen der Abdeckung 12 und dem Schalthebel 48 oder dem Schalterbetätigungsknopf 20 erforderlich. Die Abdeckung 12 muss daher nicht verstärkt sein, um den Knopf 20 oder den Schalthebel 48 abzufangen, und es besteht keinerlei Gefahr einer gegenseitigen Berührung zwischen der Abdeckung und dem Schalthebel, die durch ein Durchbiegen der Abdeckung bei der Bewegung des Schalthebels verursacht werden könnte.
Es sollte klar sein, dass sich andere Formen einer Totgangverbindung einsetzen lassen, um die gekrümmte Bewegung des Schalthebels 48 in die gradlinige Bewegung des Schalterbetätigungselements 46 umzusetzen. Bspw. kann man die Pfostenelemente 52 sich zum Schalthebel 48 erstreckend am Schaltelement 46 befestigen, oder es kann ein einziger Pfosten vom Schaltelement 46 oder Schalthebel 48 her in ein im jeweils anderen Element ausgebildetes Langloch ragen. In diesem Fall erstreckt sich das Langloch im allgemeinen rechtwinklig zur Bewegungsbahn A des Betätigungselements 46.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Lagerung eines Schalthebels einer einstellbaren Einrichtung derart, dasss die Außenabdeckung derselben nicht verformt wird und keine Störung und kein Verklemmen beim Bewegen des Schalthebels möglich ist.

Claims

Schalter mit einer Betätigungsmechanik, die aufweist: einen länglichen Schalthebel (48), der mit einem Ende schwenkbar auf einem Lager (50) gelagert ist; einen Schalter (44) mit einem Schaltelement (46), das auf einer gradlinigen Bahn (A) bewegbar ist, wobei der Schalter (44) ortsfest relativ zum Lager (50) angeordnet ist; und eine Totgangverbindung (52) zwischen dem Schalthebel (48) und dem Schaltelement (46), die so aufgebaut ist, dass sie eine Relativbewegung zwischen dem Schaltelement und dem Schalthebel im rechten Winkel zur gradlinigen Bahn (A) zulässt, aber eine Relativbewegung zwischen dem Schalthebel (48) und dem Schaltelement (46) verhindert; wodurch eine Schwenkbewegung des Schalthebels (48) eine gradlinige Bewegung des Schaltelements (46) erzeugt; dadurch gekennzeichnet, dass die Totgangverbindung (52) ein Paar Pfostenelemente (52) aufweist, die am Schalthebel (48) befestigt sind und zwischen diesem und entsprechenden Längsseiten des Schaltelements (46) verlaufen, um beim Schwenken des Schalthebels (48) in seitlicher Richtung eine Kraft auf das Schaltelement (46) auszuüben, aber eine freie Relativbewegung in einer Längsrichtung zuzulassen.
Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach Anspruch 1, bei der der Schalthebel (48) um eine zur gradlinigen Bahn (A) rechtwinklige Achse schwenkt.
Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach Anspruch 2, bei der das Schaltelement (46) auf der gradinigen Bahn (A) über einen gegebenen Bereich bewegbar ist.
Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach Anspruch 3, dessen Schalthebel (48) durch einen Bogen schwenkt, der sich über den gegebenen Bereich erstreckt.
Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach Anspruch 1, dessen Schalthebel (48) sich über die Totgangverbindung (52) hinaus und durch einen Schlitz in einer äußeren Abdeckung (12) hindurch erstreckt.
Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach Anspruch 5, bei dem die äußere Abdeckung (12) eine gewölbte Außenfläche hat.
Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach Anspruch 6, bei dem ein Krümmungsmittelpunkt der gewölbten Außenfläche auf der Schwenkachse (50) liegt.
Elektrisch gesteuerte Vorrichtung (10), die aufweist: eine Mechanik zum Bewirken eines Sollresultats; eine elektrische Schaltung (42), die zur Steuerung des Betriebs der Mechanik verschaltet ist, wobei die elektrische Schaltung (42) einen Schalter mit einer Betätigungsmechanik nach einem der Ansprüche 1–4 aufweist und dieser Schalter (44) mehrere Schaltstellungen hat; eine tragende Konstruktion (24), auf der die elektrische Schaltung (42) und der Schalter (44) angeordnet sind; eine äußere Abdeckung (12), die die elektrische Schaltung (42), den Schalter (44) und die tragende Konstruktion (24) umschließt; wobei die tragende Konstruktion (24) auch als Lagerung (50) dient, auf der der Schalthebel (48) mit einem Ende gelagert ist; und der Schalthebel (48) sich über die Totgangverbindung (52) hinaus durch einen Schlitz in der äußeren Abdeckung (12) hinaus erstreckt.
Elektrisch gesteuerte Vorrichtung nach Anspruch 8, deren äußere Abdeckung (12) eine gewölbte Außenfläche hat.
Elektrisch gesteuerte Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Krümmungsmittelpunkt der gewölbten Außenfläche auf der Schwenkachse (50) liegt.