ES2294667T3 - Unidad de conmutacion. - Google Patents
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Abstract
Unidad de conmutación (100, 200) con una pieza básica (12) y un elemento de accionamiento (14) móvil respecto a la pieza básica, en la que por medio del movimiento del elemento de accionamiento (14) se puede cerrar un contacto eléctrico, en la que la unidad de conmutación comprende un sensor de contacto (24, 26), con el que al realizar el contacto del elemento de accionamiento (14) o al realizar la aproximación al elemento de accionamiento se puede generar una señal de conmutación, y en la que el sensor de contacto comprende medios de generación de campo (24) para la generación de un campo (28) eléctrico y una electrónica de evaluación (26) para la evaluación de la variación del campo (28) eléctrico y para la generación de la señal de conmutación con un campo eléctrico variable, caracterizada porque los medios de generación de campo están dispuestos en la parte de la pieza básica por debajo del elemento de accionamiento (14).
Description
Unidad de conmutación.
La invención se refiere a una unidad de
conmutación con una pieza básica y un elemento de accionamiento
móvil respecto a la pieza básica, en la que por medio del
movimiento del elemento de accionamiento se puede cerrar un
contacto eléctrico, y en la que el sensor de contacto comprende
medios de generación de campo para la generación de un campo
eléctrico y una electrónica de evaluación para la supervisión de la
variación del campo eléctrico y para la generación de la señal de
conmutación con el campo eléctrico variable. El elemento de
accionamiento, en este caso, puede ser accionado, en particular,
por una persona humana. En función del guiado del elemento de
accionamiento, éste se puede hacer accionar respecto a la pieza
básica, en particular se puede accionar a lo largo de una
dirección, se puede hacer bascular o también se puede girar.
Es deseable realizar con una unidad de
conmutación de este tipo varias etapas de conmutación. En este caso
se conoce el hecho de conformar el elemento de accionamiento de tal
manera que como consecuencia de su movimiento pueda adoptar varios
estados de conmutación dispuestos uno tras otro. Esto requiere, sin
embargo, un espacio constructivo correspondientemente grande y una
mecánica de alojamiento correspondientemente costosa del elemento
de accionamiento respecto a la pieza básica.
Del documento US6.774.505B1 se ha dado a conocer
un dispositivo de conmutación de un vehículo en el que en la
carcasa del conmutador está dispuesto un conmutador de proximidad,
que al acercarse una mano humana activa un medio de
iluminación.
Del documento US5.270.170 se ha dado a conocer
un dispositivo de conmutación con modo de operación doble, en el
que en el primer modo de operación se puede detectar un registro de
proximidad, y en el segundo modo de funcionamiento se cierra un
contacto mecánico. En los dos modos de operación se usan piezas
constructivas idénticas.
La presente invención se basa en el objetivo de
proporcionar una unidad de conmutación del tipo mencionado al
comienzo en la que se puedan realizar al menos dos etapas de
conmutación, en la que se requiera el menor espacio constructivo
posible, y en la que la unidad de conmutación presente una
construcción lo más sencilla posible.
Este objetivo se consigue con una unidad de
conmutación con las características de la reivindicación 1 o de la
reivindicación 2.
La unidad de conmutación conforme a la invención
tiene la ventaja de que la primera etapa de conmutación se realiza
al tocar el elemento de accionamiento, o al aproximar el elemento de
accionamiento, sin que el elemento de accionamiento se mueva
respecto a la pieza básica. La segunda etapa de conmutación se
introduce a continuación por medio del movimiento del elemento de
accionamiento. De este modo se pueden realizar dos etapas de
conmutación sin que sea necesario espacio constructivo adicional o
una mecánica de movimiento adicional para el elemento de
accionamiento. En particular, se puede usar una mecánica de
accionamiento conocida para el elemento de accionamiento.
Por medio del sensor de contacto se conmuta a
continuación la primera etapa de conmutación cuando se realiza un
contacto manual del elemento de accionamiento o una aproximación al
elemento de accionamiento. La persona que acciona la unidad de
conmutación puede llegar, por ejemplo, por medio de un dedo, a la
región de registro del sensor de contacto, por medio de lo cual se
genera la señal de conmutación.
En este caso, a la unidad de conmutación puede
estar asignada una función de conmutación que se puede programar
libremente, en la que al tocar o al realizarse la aproximación, como
consecuencia de la señal de conmutación, se puede representar para
el usuario en una pantalla la función de conmutación correspondiente
(primera etapa de conmutación). Una activación de la propia función
de conmutación se puede realizar entonces con el accionamiento
mecánico del elemento de accionamiento.
Según la invención está previsto que el sensor
de contacto comprenda medios de generación de campo para la
generación de un campo eléctrico y una electrónica de evaluación
para la supervisión de la variación del campo eléctrico y para la
generación de la señal de conmutación con un campo eléctrico
variable. El campo eléctrico generado por el medio de generación de
campo se modifica al realizarse una aproximación al medio de
generación de campo o al tocar el elemento de accionamiento; esta
variación es registrada por la electrónica de evaluación. Además,
la electrónica de evaluación genera con una variación de campo
correspondiente la señal de conmutación correspondiente.
En particular, la electrónica de evaluación
puede estar dispuesta en la parte de la pieza básica, pudiendo
estar dispuestos los medios de generación de campo o bien,
igualmente, en la parte de la pieza básica, o, de un modo
ventajoso, en la parte del elemento de accionamiento. En el caso de
una disposición en la parte de la pieza básica de los medios de
generación de campo, estos no se mueven al accionar el elemento de
accionamiento con éste. En una disposición en la parte del elemento
de accionamiento, los medios de generación de campo se mueven con
el movimiento del elemento de accionamiento.
Los medios de generación de campo, en este caso,
están de manera que generan un campo que rodea el elemento de
accionamiento o también que lo atraviesa. En función del tipo del
elemento de accionamiento, los medios de generación de campo pueden
estar dispuestos en la disposición al lado del elemento de
accionamiento en el elemento de accionamiento o también pueden
estar integrados en el elemento de accionamiento. Los medios de
generación de campo pueden estar fundidos, por ejemplo, en un
elemento de accionamiento hecho de plástico.
Para el caso de que los medios de generación de
campo estén dispuestos en el elemento de accionamiento, es
necesario prever un acoplamiento eléctrico entre los medios de
generación de campo de la parte del elemento de accionamiento y la
electrónica de evaluación dispuesta, en particular, en la parte de
la pieza básica.
Como medios de generación de campo pueden estar
previstos, en particular, condensadores, que están dispuestos o
bien en la pieza básica o en el elemento de accionamiento. Los
condensadores son adecuados ya que no tienen consumo de corriente
de reposo, o muy reducido, y a pesar de ello se puede detectar de un
modo seguro una variación del campo. Como condensadores se
consideran, en particular, placas de condensador.
En una configuración ventajosa de la invención,
el acoplamiento eléctrico comprende otro medio de generación de
campo en la parte de la pieza básica, en el que el medio de
generación de campo de la parte del elemento de accionamiento
interactúa sin contacto con el medio de generación de campo de la
parte de la pieza básica de tal manera que una variación del campo
eléctrico del medio de generación de campo de la parte del elemento
de accionamiento ocasiona una variación del campo eléctrico del
medio de generación de campo de la parte de la pieza básica,
estando unido entonces el medio de generación de campo de la parte
de la pieza básica con la electrónica de evaluación. Como
consecuencia de esto está dispuesto un medio de generación de campo
en el elemento de accionamiento móvil y un medio de generación de
campo en la pieza básica, estando unidos interaccionando los dos
medios de generación de campo sin contacto entre ellos. El campo
variable del medio de generación de campo de la parte del elemento
de accionamiento ocasiona una variación del campo eléctrico del
medio de generación de campo de la parte de la pieza básica, lo que
se puede detectar por la unidad de evaluación.
En esta forma de realización de la invención los
dos medios de generación de campo que han de ser previstos están
conformados, preferentemente, como condensadores, cubriendo
parcialmente uno de los condensadores el otro condensador,
rodeándolo o encerrándolo. Gracias a ello se garantiza que una
variación del campo del medio de generación de campo de la parte
del elemento de accionamiento se transmita de un modo seguro al
condensador de la parte de la pieza básica sin contacto. Los dos
condensadores, en este caso, están dispuestos de tal manera que al
mover el elemento de accionamiento respecto al cuerpo base no se
realiza ningún contacto entre los dos condensadores. En particular
se usan los condensadores de placas que rodean una placa con la otra
placa, al menos parcialmente, o los condensadores cilíndricos, en
los que una superficie potencial rodea la otra al menos
parcialmente. Gracias a ello se puede realizar una compensación de
tolerancias entre el cuerpo base y el elemento de accionamiento de
un modo sencillo.
Adicionalmente puede estar previsto que el
elemento de accionamiento pueda realizar frente a la pieza base un
movimiento de elevación, giro, desplazamiento y/o péndulo. El
elemento de accionamiento, en este caso, puede adoptar respecto a
la pieza básica varias posiciones de conmutación.
Según otra forma de realización de la invención
puede estar previsto un medio de iluminación para la iluminación
del elemento de accionamiento. Esto es ventajoso, en particular,
cuando la unidad de conmutación ha de ser accionada en la
oscuridad. El elemento de accionamiento, en este caso, puede
presentar preferentemente al menos parcialmente una rotura o una
sección que deje pasar la luz.
Además, según la invención, se puede pensar en
que los medios de generación de campo estén dispuestos entre los
medios de iluminación y el elemento de accionamiento, pudiendo
comprender los medios de generación de campo una sección o rotura
para la luz emitida por el medio de iluminación, de tal manera que
el elemento de accionamiento pueda ser transiluminado al menos
parcialmente.
Otras particularidades y configuraciones
ventajosas de la invención se desprenden de la siguiente
descripción, en la que la invención se describe y se explica con
más detalle a partir de las formas de realización representadas en
el dibujo.
Se muestra:
Figura 1 una sección a través de una primera
forma de realización de una unidad de conmutación conforme a la
invención;
Figura 2 una sección a través de una segunda
forma de realización de una unidad de conmutación conforme a la
invención.
En las Figuras 1 y 2 están representadas
diferentes unidades de conmutación conformes a la invención 100,
200, estando provistos los componentes correspondientes con símbolos
de referencia correspondientes.
La unidad de conmutación 100 representada en la
Figura 1 en sección comprende una pieza básica 12 y un elemento de
accionamiento 14 móvil respecto a la pieza básica 12. El elemento de
accionamiento 14 está alojado en este caso de modo móvil en la
pieza básica 12. El elemento de accionamiento 14 puede realizar, por
ejemplo, un movimiento de elevación a lo largo de la flecha 16, o
un movimiento de basculación alrededor del eje 18 al producirse el
accionamiento. La posición de alojamiento del elemento de
accionamiento en la pieza básica no está representada en las
figuras.
El accionamiento del elemento de accionamiento
14 se realiza por medio de una presión sobre la parte superior 20
del elemento de accionamiento opuesta a la pieza básica 12. Cuando
se mueve manualmente el elemento de accionamiento 14 de modo
correspondiente, entonces se cierra un contacto no representado en
las figuras. El elemento de accionamiento 14 puede presentar en
este caso varias posiciones de conmutación para la generación de
varias etapas de conmutación.
La pieza básica 12 está fijada sobre una placa
de circuitos impresos 22.
La unidad de conmutación 100 comprende
adicionalmente un sensor de contacto, con el que, al tocar el
elemento de accionamiento o al aproximarlo al elemento de
accionamiento se puede generar una señal de conmutación. El sensor
de contacto comprende en este caso un medio de generación de campo
en forma de un condensador 24, así como una electrónica de
evaluación 26. El condensador 24 genera en este caso un campo
eléctrico en la región de la parte superior 20 del elemento de
accionamiento 14. El campo eléctrico está indicado en las figuras
con la cifra de referencia 28. La unidad de evaluación 26 acoplada
con el condensador 24 supervisa una variación del campo eléctrico y
genera una señal de conmutación cuando tiene lugar una variación
correspondiente del campo eléctrico al realizarse la aproximación a
la parte superior 20, o bien al producirse el contacto de la parte
superior 20.
En la forma de realización según la figura 1, el
condensador 24 conformado como condensador de placas está dispuesto
directamente sobre el cuerpo base 12 por debajo del elemento de
accionamiento 14. De modo ventajoso, gracias a ello se conforma un
campo eléctrico lo más homogéneo posible que atraviesa la parte
superior 20 del modo más perpendicular posible.
En la forma de realización según la Figura 2, el
condensador está dispuesto directamente en la parte interior del
elemento de accionamiento 14. Al mover el elemento de accionamiento
14, el condensador 24, como consecuencia, se mueve con él. Mientras
que en la forma de realización según la figura 1 está previsto un
acoplamiento rígido en forma de una línea eléctrica entre el
condensador 24 y la electrónica de evaluación 26, en la forma de
realización según la figura 2 se requiere un acoplamiento que tenga
en cuenta el espacio de holgura de movimiento del elemento de
accionamiento 14. Para ello está previsto otro condensador de
transmisión 30 dispuesto en serie con el condensador 24. Los dos
condensadores 24 y 30, en este caso, están unidos de modo efectivo
entre ellos, de tal manera que una variación del campo eléctrico
del condensador 24 ocasiona una variación del campo eléctrico del
condensador de transmisión 30. El condensador de transmisión 30 a 24
está dispuesto en este caso fijo por un lado en la pieza básica 12,
y está unido eléctricamente con la unidad de evaluación 26. La otra
parte del condensador 24 se puede mover. Los condensadores 24 a 30
están dispuesto, en este caso, de manera que no se tocan en todo el
espacio de movimiento del elemento de accionamiento 14, y de manera
que se solapan, se rodean o se encierran al menos parcialmente. El
condensador de transmisión 30 a 24, en este caso, puede estar
conformado, en particular, como condensador de placas que rodea,
condensador de 2 placas que rodea, o también como condensador
cilíndrico que rodea.
La unidad de conmutación 200 según la figura 2
tiene la ventaja de que se pueden compensar tolerancias de posición
del elemento de accionamiento 14 respecto al cuerpo base 12 como
consecuencia de la ranura de aire entre los condensadores 24 a 30.
Una tolerancia de posición, en este caso, no tiene ninguna
influencia en la capacidad de los condensadores, y con ello no
modifica la sensibilidad del dispositivo de evaluación.
En la figura 2 está representado además un medio
de iluminación 32 con el que se puede iluminar el elemento de
accionamiento 14. El elemento de accionamiento 14, en este caso,
puede estar conformado al menos en la región central como
transiluminable. Para que el condensador 24 no obstaculice una
iluminación, el condensador 24 puede presentar en la región 34
central una entalladura.
Claims (8)
1. Unidad de conmutación (100, 200) con una
pieza básica (12) y un elemento de accionamiento (14) móvil respecto
a la pieza básica, en la que por medio del movimiento del elemento
de accionamiento (14) se puede cerrar un contacto eléctrico, en la
que la unidad de conmutación comprende un sensor de contacto (24,
26), con el que al realizar el contacto del elemento de
accionamiento (14) o al realizar la aproximación al elemento de
accionamiento se puede generar una señal de conmutación, y en la
que el sensor de contacto comprende medios de generación de campo
(24) para la generación de un campo (28) eléctrico y una electrónica
de evaluación (26) para la evaluación de la variación del campo
(28) eléctrico y para la generación de la señal de conmutación con
un campo eléctrico variable, caracterizada porque los medios
de generación de campo están dispuestos en la parte de la pieza
básica por debajo del elemento de accionamiento (14).
2. Unidad de conmutación (200) según la
reivindicación 1, caracterizada porque los medios de
generación de campo están dispuestos junto al elemento de
accionamiento, o en su interior, porque entre los medios de
generación de campo y la electrónica de evaluación está previsto un
acoplamiento eléctrico, en la que el acoplamiento eléctrico
comprende otro medio de generación de campo (30) en la parte de la
pieza básica, en la que el medio de generación de campo (24) de la
parte del elemento de accionamiento interactúa con el medio de
generación de campo (30) de la parte de la pieza básica, sin
contacto, de tal manera que una modificación del campo eléctrico
del medio de generación de campo (24) de la parte del elemento de
accionamiento ocasiona una variación del campo eléctrico del medio
de generación de campo (30) de la parte de la pieza básica, estando
unido el medio de generación de campo (30) de la parte de la pieza
básica con la electrónica de evaluación (26).
3. Unidad de conmutación (100, 200) según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la electrónica de
conmutación está dispuesta en la parte de la pieza básica.
4. Unidad de conmutación (100, 200) según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
medios de generación de campo están formados por condensadores
(24).
5. Unidad de conmutación (200) según la
reivindicación 2 y 3 ó 2 y 4, caracterizada porque los dos
medios de generación de campo están conformados como condensadores
(24, 30), cubriendo, rodeando o encerrando, al menos parcialmente,
uno de los condensadores (24 o bien 30) al otro condensador (30 o
bien 24).
6. Unidad de conmutación (100, 200) según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
elemento de accionamiento (14) puede realizar un movimiento de
elevación, giro, desplazamiento y/o pendular respecto a la pieza
básica (12).
7. Unidad de conmutación (100, 200) según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
previsto un medio de iluminación (32) para la iluminación del
elemento de accionamiento (14).
8. Unidad de conmutación (100) según la
reivindicación 7, caracterizado porque los medios de
generación de campo (24) están dispuestos entre el medio de
iluminación (32) y el elemento de accionamiento (14), comprendiendo
el medio de generación de campo (24) una sección o rotura (34) para
la luz emitida por el medio de iluminación (32), y pudiéndose
transiluminar el elemento de accionamiento (14) al menos
parcialmente.
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