TW201305423A - 具有偵測開門器運動構件位置之裝置之開門器 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種開門器，具有偵測開門器運動構件相對及/或絕對位置之裝置。本發明包含之技術教導在於，位置偵測裝置至少具有一磁敏感測器，其至少部分構件在印刷電路板中，且其接腳直接與一印刷電路板或一導線薄片連接，且磁敏感測器與在一對其相對運動之構件(30)上之至少一磁鐵(40)相互作用，產生位置信號。(圖二)

Description

具有偵測開門器運動構件位置之裝置之開門器

本發明係關於一種開門器，其具有偵測開門器運動構件相對及/或絕對位置之裝置。

在先前技術中，開門器使用印刷電路板偵測開門器狀態，其具有電子構件如感測器，經由一SMD-插件佈放於印刷電路板上，在SMD(表面安裝設備)-插件中電子構件藉由可烙焊之接著表面被直接烙焊在一印刷電路板上。缺點在於，含電子組件之印刷電路板之構造高度負面影響開門器之整體構造高度。

在一傳統之SMD插件中，只要在磁鐵與感測器間未保持充分距離，感測器會被通過之磁鐵損壞，造成之缺點為構造高度受到負面影響。

本發明之目的因而在於提出一種開門器，具有開門器狀態偵測能力，其能以最小空間需求設於開門器中。

此目的由申請專利範圍第一項引文所述之印刷電路板出發，結合特徵部分，而告達成。本發明之較佳實施例說明於申請專利範圍之附屬項。

本發明包含之技術教導在於，用以偵測位置之裝置具有至少一磁敏感測器，其至少部分構建於印刷電路板中，且其接腳直接與一印刷電路板或一導線薄片連接，且磁敏感測器與在一相對運動之構件上至少一磁鐵相互作用，產生位置信號。

本發明實施例之優點在於，印刷電路板連同其電子組件，例如感測器，之構造高度可維持較小，而在一較小之空間需求情況 下可納入額外必需之構件，用以偵測開門器運動構件之位置。

有利者是，印刷電路板至少具有一開口，感測器至少部分突入此開口。因而在印刷電路板區域預留一安裝空間，可供電子組件如一感測器使用。

同樣有利者是，磁鐵設於構件中或構件上。因而構件之位置可因磁鐵與磁敏感測器間之作用連接而測得。

同樣有利者是，運動構件具有磁鐵。因而開門器具備能力，可結合磁敏感測器偵知運動構件之位置。

有利者是，磁敏感測器設計成在SMD-製程中作為一封裝之感測器。經由此，印刷電路板之插件可簡單進行。

進一步有利者在於，磁敏感測器可被一載體容納。磁敏感測器能以載體至少部分以夾緊突入之方式安裝於印刷電路板中。

同樣有利者是，載體具一容納部。容納部具有磁敏感測器之近似形狀，因而磁敏感測器被以形狀嵌合方式保持。

同樣有利者是，印刷電路板具有一開口，以形狀嵌合方式容納載體。經由此，能使用載體簡單安裝磁敏感測器。

亦有利者是，設置載體，磁敏感測器靠載體以形狀嵌合方式至少部分突入印刷電路板之壁厚中。因而能以此方式達到較小之構造高度。

同樣有利者是，載體由一塑膠類材料製成。因而載體能以簡單方式製造。

有利者是，印刷電路板在至少一部份段具有一凹座，一磁敏感測器至少部分突入其中。經由此，印刷電路板之邊緣區域亦可用於偵測開門器構件之位置。

同樣有利者是，開口設計成穿通孔。根據電子構件特性，可充分利用印刷電路板之全部壁厚，將電子構件建入印刷電路板中。

有利者是，開口設計成盲孔。因而印刷電路板可穩定保持其剛性。

另一有利點在於，印刷電路板壁厚移除之部分區域構成凹座之一部分。此設計亦可保持印刷電路板之剛性。

有利者是，磁敏感測器為一霍爾(Hall)-感測器或一簧片開關(Reedschalter)。因而可使用傳統組件。

圖一顯示一開門器10之一殼體20，其中一構件30以可移動之方式設於殼體20內，而構件30具有一磁鐵40。構件30在此實施例中係設計成旋柄。開門器10之其餘構件為清楚起見被移除，俾便清楚顯示本發明。

圖二以另一圖示顯示圖一中之殼體20，其中殼體20具有一印刷電路板50，其具有磁敏感測器60、70。

圖三以一上視圖顯示圖一及圖二中之殼體20，其中可看出印刷電路板50之一部份剖開圖，磁敏感測器60、70安裝於印刷電路板上，在上視圖中僅可見磁敏感測器60。進一步由剖開圖可見構件30，其以可移動之方式裝設於開門器10之殼體20內，構件30以轉軸35以可旋轉之方式裝設於殼體20之內。構件在其一端部具有一磁鐵40。

圖四顯示印刷電路板50及其開口65、75，開口設置成至少可部分容納磁敏感測器60、70。

圖五顯示圖四中之印刷電路板50，一磁敏感測器60以其接腳接著於印刷電路板50上，且至少部分突入開口65。另一磁敏感測器70以其接腳同樣接著於印刷電路板50上，且至少部分突入印刷電路板50之開口75。

圖六顯示一印刷電路板55，其除開口65、75外尚有另一開口 85及一凹座95，設置成至少可部分容納磁敏感測器80、90，開口85設計成大於相鄰之開口。

圖七顯示一載體100，具有一容納部，供容納磁敏感測器80，載體100設計成可被導入印刷電路板55之開口85，且最好被開口以形狀嵌合方式保持。

圖八顯示印刷電路板55，具有磁敏感測器60、70、80、90，感測器接設於印刷電路板55上。磁敏感測器80被載體100容納部保持，而載體100被印刷電路板55之開口85容納。磁敏感測器60、70、90至少部分突入各配屬之開口65、75及凹座95內，而載體100之容納部105設計成磁敏感測器80至少部分突入印刷電路板55之壁厚中。此外在圖8中標示一截面A-A。

圖九顯示圖八中截面A-A所見之一截面圖。印刷電路板55具有開口65、75、85及凹座95。磁敏感測器60設於印刷電路板55上，其至少部分突入開口65內。磁敏感測器70同樣設於印刷電路板55上，其至少部分突入開口75內。磁敏感測器90設於印刷電路板55上，其至少部分突入凹座95內。載體100被導入開口85內，且被開口85以形狀嵌合方式保持為佳。同樣可想而知者是，在印刷電路板55之開口85與載體100之間建立一種力量嵌合。容納部105設計成以形狀嵌合方式保持磁敏感測器80，其間載體100可設計成其以力量嵌合方式保持磁敏感測器80。載體100與其容納部設計成在與印刷電路板55組裝狀態時，磁敏感測器80至少部分突入印刷電路板55之壁厚中。

本發明係關於一種具有偵測開門器10運動構件相對及/或絕對位置之裝置之開門器10。在偵測殼體20內部一構件之準確位置上，一磁鐵40與至少一磁敏感測器60、70、80、90作用連接，感測器例如設計成霍爾感測器或簧片開關。磁敏感測器60、70、 80、90同樣設於開門器10另一構件上，最好是一印刷電路板50、55或一導線薄片上。

磁鐵40在此實施例中設於一構件30上，例如一樞轉柄上，一鎖舌(Falle)或一交換件(Wechsel)上，該構件30以一轉軸35被旋轉承載於殼體20內部，而構件30被一彈簧以預力方式裝設於殼體20內部。磁鐵40設於構件30之一端部，並因構件30之旋轉承載被導引於殼體20內一圓形軌跡上，其間構件30在其另一第二端部與一鎖之鎖舌相互作用，該鎖則設於一門內。開門時，鎖之鎖舌離開開門器10之殼體20，且因而鎖舌與構件30間之作用連接被取消，由於彈簧力，構件30被輸送至一休止位置，在該位置上磁鐵40在其被導引之圓形軌跡上被導引至磁敏感測器60、70、80、90，而在磁鐵40與磁敏感測器60、70、80、90之間存在一很小距離。此距離設計成，磁鐵40與感測器60、70、80、90之間建立一作用連接，使感測器60、70、80、90測得一信號，該信號在磁鐵40及構件30之位置偵測上被視為，亦即在此實施例中意味，門應為打開狀態。在感測器60、70、80、90中測得之該信號經由感測器60、70、80、90之接腳直接傳至印刷電路板50、55，再經由印刷電路板傳至一適當之監控電路。

若鎖之鎖舌在開門器10之殼體20內停留，其意味，開門器10禁制鎖之鎖舌，因而禁制門，鎖舌抗拒彈簧力壓迫構件30一段脫離休止位置，磁鐵在其被導引之圓形軌跡上離開感測器60、70、80、90。經由此，磁鐵40與磁敏感測器60、70、80、90間之距離加大，使得磁鐵40與磁敏感測器60、70、80、90間之作用連接解除。若距離大到磁鐵40與磁敏感測器60、70、80、90間之作用連接解除，則感測器60、70、80、90不再測到信號，在磁鐵40及構件30之位置偵測上被視為門已關閉。

感測器60、70、80置入電力印刷電路板50、55之開口65、75、85中，且與印刷電路板50、55連接。感測器60、70、80可進一步經由載體100例如以夾緊在印刷電路板50、55上之方式安裝。印刷電路板50、55進一步可具有一凹座95，其中置入感測器60、70、80，並與印刷電路板50、55連接，或藉載體100置入印刷電路板50、55中，並與之連接。印刷電路板50、55相對於殼體20係經由固定裝置固定安裝。替代作法亦可使印刷電路板50、55為開門器10之一運動部分。

由於感測器60、70、80、90幾乎完全位於開口65、75、85內及/或凹座95內，且在該處可能經由一載體100被保持，因而構造高度並未經由感測器60、70、80、90無故放大，且能在極小之空間內整合一針對一或多個在開門器10內之機械構件之精確位置偵測，而無額外之耗費。特別由圖九(截面線A-A)顯示，感測器60、70、80、90突入印刷電路板50、55之壁厚內，而感測器60、70、80、90幾乎完全置入印刷電路板50、55之壁厚內。

經由將印刷電路板50、55設於開門器10之殼體20內產生一種極準確及以非接觸方式為佳之個別構件相對位置之偵測，此處在實施例中係構件30之相對位置，並因而提供一種極準確之開門器10之狀態監控。監控機械構件位置之潛力係屬多方面。可同時偵測縱向與橫向滑動、旋轉運動、中間位置，及末端位置，無需大規模改建開門器10，且無需更大殼體20。

本發明僅係關於開門器10之構件30與印刷電路板50、55之相對運動，磁鐵40及感測器60、70、80、90可進入作用連接，或脫離作用連接。由於本發明之解決方法提供一種開門器10之機械構件最大限度之分離，及提供磁敏感測器60、70、80、90做構件相對運動之偵測，因而位置偵測較不易受損、受污染及受限於 錯誤安裝所導致之錯誤偵測。

在印刷電路板50、55上完全安裝於同側之感測器60、70、80、90可由外部容易接觸，且無需費力即可進行維修及更換。機械構件位置之錯誤偵測受到最大限度防止，這是由於印刷電路板50、55及開口65、75、85以及凹座95能以極小之製造公差製造，且印刷電路板50、55可經由固定裝置相對於殼體20極準確安裝。

載體100在此實施例中由塑膠製成，其中載體100具有一容納部105，可容納感測器60、70、80、90，而載體100可經由夾緊或壓緊被置入印刷電路板50、55之開口85中。此處替代作法是，感測器60、70、80、90可同樣如磁鐵40例如亦經由一黏劑整合及固定在印刷電路板50、55內。其他安裝方法，例如捲曲(Crimp)連接、螺接或類似方法，在本發明之範疇內皆屬可行。

本發明實施例之意義在於，在偵測開門器10運動構件之位置上，降低額外必需構件之空間需求。本發明之偵測裝置之厚度可小於印刷電路板50、55本身之厚度，而同樣開門器10之另一構件本身可包含偵測裝置。就後者而言，構件可為或可構成殼體20之上壁。同樣地，可不用一電力電路板50、55，而使用一導線薄片，俾便最大可能利用磁敏感測器60、70、80、90在開門器10內部之無纜線連接。導線薄片需要較少空間，且在此例中，感測器60、70、80、90依本發明亦可直接置入及整合在現存之開門器10之構件中。

本發明實施例之另一意義在於，由於感測器60、70、80、90之下沈式構造，感測器60、70、80、90不再被從旁運動之磁鐵40損壞。

本發明之前述說明僅為宣示目的，並不構成對本發明之限制。在本發明範圍內可有不同改變及修訂，然皆不脫離本發明及 其等效發明之範疇。

10‧‧‧開門器

20‧‧‧殼體

30‧‧‧構件

35‧‧‧轉軸

40‧‧‧磁鐵

50‧‧‧印刷電路板

55‧‧‧印刷電路板

60‧‧‧磁敏感測器

65‧‧‧開口

70‧‧‧磁敏感測器

75‧‧‧開口

80‧‧‧磁敏感測器

85‧‧‧開口

90‧‧‧磁敏感測器

95‧‧‧凹座

100‧‧‧載體

105‧‧‧容納部

以下將根據圖式連同對本發明較佳實施例之說明詳細顯示本發明之其他改進措施。

圖中所示為：圖一 一開門器殼體之立體圖，圖二 圖一中開門器之殼體之另一立體圖，圖三 圖一或圖二中開門器之殼體之一上視圖，其中有部分剖開，圖四 圖一至圖三中開門器之殼體所用之引刷電路版之一立體圖，圖五 圖四中之印刷電路板之一立體圖，其中使用二感測器，圖六 一印刷電路板另一實施例之立體圖，圖七 一用於容納感測器之載體之立體圖，圖八 圖六中之印刷電路板使用四感測器之情形，其中一感測器被圖七之載體容納，圖九 沿圖八中截面線A-A所切出之截面圖。

10‧‧‧開門器

20‧‧‧殼體

50‧‧‧印刷電路板

60‧‧‧磁敏感測器

70‧‧‧磁敏感測器

Claims (15)

1. 一種開門器(10)，具有偵測開門器(10)運動構件相對及/或絕對位置之裝置，具有至少一第一印刷電路板(50、55)，及至少一相對於印刷電路板(50、55)可調之構件(30)，該構件可根據開門器(10)各功能採取不同位置，其特徵為，位置偵測裝置至少具有一磁敏感測器(60、70、80、90)，感測器至少部分設於印刷電路板(50、55)內部，且其接腳直接與印刷電路板(50、55)或一導線薄片連接，且磁敏感測器(60、70、80、90)與在一對其相對運動之構件(30)上之至少一磁鐵(40)相互作用，產生位置信號。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之開門器(10)，其特徵為，印刷電路板(50、55)至少具有一開口(65、75)，感測器(60、70)至少部分突入開口中。
3. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，磁鐵(40)設於一構件中或構件上。
4. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，該運動構件(30)具有磁鐵(40)。
5. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，磁敏感測器(60、70、80、90)作為一種封裝之感測器在一SMD製程中形成。
6. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，磁敏感測器(80)可被一載體(100)容納。
7. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，載體(100)具有一容納部(105)。
8. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其 特徵為，印刷電路板(50、55)具有一開口(85)，以形狀嵌合方式容納載體(100)。
9. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，設有載體(100)，磁敏感測器(80)與載體以形狀嵌合方式至少部分突入印刷電路板(50)之壁厚內。
10. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，載體(100)由一塑膠材料製成。
11. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，印刷電路板(50、55)在至少一部份段具有一凹座(95)，一磁敏感測器(90)至少部分突入其中。
12. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，開口(65、75)設計成穿通孔。
13. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，開口(65、75)，設計成盲孔。
14. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，印刷電路板(50、55)壁厚之一移除部分區域構成凹座(95)之一部分。
15. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之開門器(10)，其特徵為，磁敏感測器(60、70、80、90)為一霍爾感測器或一簧片開關。