Установочное устройство
Изобретение относится к электрическому установочному устройству. Электрическое установочное устройство имеет встроенный корпус с управляющим коромыслом для приведения в действие переключательных устройств. Управляющее коромысло установлено карданно и с возможностью просвечивания осветительными средствами. Техническим результатом является повышение безопасности переключения и обеспечение более простого и надежного управления. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.
Данное изобретение относится к электрическому установочному устройству, содержащему управляющее коромысло (рычаг) для приведения в действие коммутационного устройства, которое содержит по меньшей мере три переключательных элемента.
Такие установочные устройства в принципе известны, однако имеют тот недостаток, что при приведении в действие может происходить не желательное многократное срабатывание отдельных переключательных элементов или одновременное срабатывание различных переключательных элементов. Дополнительно к этому, в известных электрических управляющих устройствах часто задана функциональность, так что с переключательным элементом согласована лишь одна единственная, заранее заданная функция.
Задачей данного изобретения является такое усовершенствование электрического установочного устройства указанного вначале вида, что обеспечивается повышенная безопасность переключения, и для пользователя обеспечивается возможность более простого и надежного управления.
Решение этой задачи осуществляется с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения и, в частности, тем, что предусмотрена возможность приведения в действие по меньшей мере трех переключательных элементов по отдельности с помощью управляющего коромысла, при этом управляющее коромысло установлено карданно и с возможностью поворота вокруг первой оси относительно соединительного элемента, который, в свою очередь, установлен с возможностью поворота вокруг второй оси, проходящей перпендикулярно первой оси, относительно встроенного корпуса. Дополнительно к этому, с каждым переключательным элементом согласовано осветительное средство, с помощью которого обеспечивается возможность излучения света через управляющее коромысло.
С помощью установочного устройства, согласно изобретению, обеспечивается прежде всего, что при приведении в действие одного переключательного элемента не может непреднамеренно приводиться в действие другой переключательный элемент, поскольку за счет карданной опоры управляющего коромысла с помощью соединительного элемента обеспечивается, что лишь приводимая в действие пользователем зона управляющего коромысла перемещается в направлении согласованного переключательного элемента, при этом одновременно остальные зоны управляющего коромысла перемещаются от согласованных переключательных элементов. Одновременно карданная опора управляющего коромысла обеспечивает, что при приложении силы посредине управляющего коромысла ни один из переключательных элементов не приводится в действие.
Поскольку с каждым переключательным элементом согласовано собственное осветительное средство, с помощью которого обеспечивается возможность излучения света через управляющее коромысло, то может быть визуализирована не только функция соответствующего переключательного элемента, например, с помощью символов или шаблонов. Наоборот, возможна также визуализация приведения в действие самого переключательного элемента с помощью осветительного средства, например, тем, что оно во время действительного приведения в действие светится ярче, чем в исходном положении.
Электрическое установочное устройство можно индивидуально программировать, так что с отдельными переключательными элементами согласованы различные переключательные функции, при этом с помощью различных осветительных средств, которые согласованы с отдельными переключательными элементами, можно осуществлять визуализацию переключательной функции. За счет вложения шаблона или пленки в управляющее коромысло можно визуализировать установленные, соответственно, желаемые переключательные функции, при этом желаемая переключательная функция может быть в любое время изменена, соответственно, согласована.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения указаны в описании, на чертежах, а также в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно первому предпочтительному варианту выполнения, управляющее коромысло имеет на виде в плане две диагонали, при этом каждый переключательный элемент расположен на перпендикуляре к одной диагонали. Другими словами, каждый переключательный элемент находится в плоскости, которая перпендикулярна управляющему коромыслу и в которой лежит диагональ. Таким образом, создается симметричное расположение, в частности, когда положение переключательных элементов находится на одинаковом расстоянии от центра управляющего коромысла, при этом за счет выбора возможно большего расстояния до центра управляющего коромысла создается максимально большое рычажное плечо, которое оптимирует тактильное ощущение для пользователя.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, каждое осветительное средство может быть также расположено на перпендикуляре к диагонали, за счет чего обеспечивается хорошее согласование осветительного средства с переключательным элементом. При этом может быть предпочтительно, когда переключательный элемент удален дальше от центра управляющего коромысла, чем согласованное осветительное средство, поскольку в этом случае переключательный элемент может быть расположен возможно дальше снаружи на диагонали, с целью оптимизации тактильного ощущения при переключении.
Для приведения в действие отдельных переключательных элементов для каждого переключательного элемента может быть предусмотрен свой управляющий элемент, который проходит через соединительный элемент и, например, соединен за одно целое с управляющим коромыслом. В качестве альтернативного решения возможно наличие для каждого переключательного элемента управляющего элемента, который соединен за одно целое с соединительным элементом. При этом, согласно другому предпочтительному варианту выполнения, для каждого соединительного элемента может быть вырезан управляющий элемент. Это означает, что при изготовлении изготавливается лишь один единственный конструктивный элемент, а именно соединительный элемент, который уже содержит управляющие элементы в виде соединенных за одно целого и вырезанных элементов.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, с каждым осветительным средством может быть согласован, в частности, конически расширяющийся экран. С помощью такого экрана обеспечивается возможность, с одной стороны, экранирования излучаемого осветительным средством света, так что на соседние зоны не падает свет рассеяния. С другой стороны, излучаемый свет с помощью экрана может фокусироваться и отражаться, так что он попадает на желаемый участок управляющего коромысла.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, на экране может быть предусмотрен управляющий элемент для приведения в действие согласованного переключательного элемента, так что за счет нажатия на управляющее коромысло прикладывается сила к лежащему позади управляющего коромысла экрану, и эта сила с помощью предусмотренного на экране управляющего элемента передается на переключательный элемент.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, на соединительном элементе могут быть сформированы пружинные элементы, которые возвращают соединительный элемент после поворота в его исходное положение. Такие пружинные элементы могут быть образованы в виде сформированных перемычек, которые при повороте соединительного элемента могут эластично изгибаться и за счет этого прикладывать возвратную силу к соединительному элементу, с целью возврата его в исходное положение.
Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения, на соединительном элементе могут быть сформированы пружинные элементы, которые возвращают управляющее коромысло после поворота в ее исходное положение. Тем самым обеспечивается, что управляющее коромысло всегда возвращается в свое исходное положение, когда на нее не действует сила. Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения, пружинные элементы могут быть образованы с помощью экранов, так что они выполняют двойную функцию, а именно, с одной стороны, служат в качестве оптического экрана и, с другой стороны, в качестве пружинного элемента для возврата управляющего коромысла. Когда на экранах сформированы также управляющие элементы для приведения в действие переключательных элементов, то экраны выполняют тройную функцию, поскольку они служат не только для оптических целей, но также для механического возврата и для механического приведения в действие.
Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения, в центре управляющего коромысла и/или в центре соединительного элемента может быть предусмотрена распорка, которая обеспечивает опору центральной зоны управляющего коромысла и/или соединительного элемента на неподвижный относительно корпуса конструктивный элемент. Это может служить для дополнительной опоры относительно прикладываемой к ее центральной зоне силы, с целью предотвращения непреднамеренного приведения в действие переключательных элементов. А именно, движение управляющего коромысла при приложении силы к ее центральной зоне уже максимально предотвращается за счет предусмотренной карданной опоры. Однако, за счет допусков и эластичности частей при соответствующих внешних силах при определенных обстоятельствах становиться возможным движение управляющего коромысла посредством приложения силы к его центральной зоне, что однако предотвращено с помощью предусмотренной в центральной зоне распорки.
Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения, на встроенный корпусе может быть вырезано отклоняемое снаружи пружинное плечо, с помощью которого обеспечивается возможность приведения в действие расположенной в корпусе клавиши. За счет этого можно простым образом выполнять сброс предусмотренной во встроенном корпусе электроники, без необходимости введения внутрь корпуса инструмента. Возможно также использование пружинного плеча для приведения в действие саботажного контакта, который, например, замыкается с помощью пружинного плеча, когда встроенный корпус установлен надлежащим образом в гнезде.
Ниже приводится чисто в качестве примера описание данного изобретения на основании предпочтительного варианта выполнения и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - электрическое установочное устройство, в разнесенной изометрической проекции;
фиг.2 - разрез по линии D-D на фиг.3;
фиг.3 - электрическое установочное устройство, согласно фиг.1, на виде сзади;
фиг.4 - разрез по линии А-А на фиг.3; и
фиг.5 - разрез по линии В-В на фиг.3.
На фиг.1 показано в разнесенной изометрической проекции электрическое установочное устройство, которое содержит встроенный корпус 10, в котором расположены управляющая плата 12 и переключательная плата 14. Для приведения в действие расположенных на переключательной плате 14 переключательных элементов предусмотрено управляющее коромысло 20, которое через соединительный элемент 16 опирается на встроенный корпус 10. Между управляющим коромыслом 20 и соединительным элементом 16 может быть вложен шаблон 18.
Встроенный корпус выполнен в показанном варианте выполнения в виде скрытого корпуса (корпус для скрытого монтажа), который на своей задней стороне снабжен двумя металлическими зажимами 22а и 22b, с целью фиксации установочного устройства в скрытом корпусе. Однако в качестве альтернативного варианта выполнения, встроенный корпус 10 может быть выполнен также в виде открытого корпуса (корпус для открытого монтажа).
Как показано, в частности, на фиг.1 и 5, управляющая плата 12 закреплена в корпусе 10 с помощью двух вырезанных в окружной стенке корпуса 10 пружинных зажимов 24а и 24b, которые при вдвигании управляющей платы 12 пружинят наружу, а затем возвращаются в свое исходное положение, после прилегания управляющей платы 12 к сформированным на внутренней стороне корпуса 10 упорам 26а и 26b.
Как показано, в частности, на фиг.2 и 3, на задней стороне корпуса 10 вырезано отклоняемое наружу пружинное плечо 26, которое имеет чашеобразную выемку 30, в которую может быть введен инструмент или штифт, с целью приведения в действие за счет отклонения пружинного плеча 28 расположенной в корпусе 10 на задней стороне управляющей платы 12 микроклавиши 32. За счет этого может осуществляться сброс предусмотренной на управляющей плате управляющей электроники, или же можно проверять правильность крепления встроенного корпуса 10 в гнезде.
Кроме того, на управляющей плате 12 предусмотрены различные электронные конструктивные элементы и процессоры, которые обеспечивают соединение электрического установочного устройства с системой шин. На задней стороне управляющая плата 12 имеет два соединительных штифта 34 (на фиг.1 виден лишь один соединительный штифт), которые проходят через корпус 10 на задней стороне наружу (см. фиг.3) и обеспечивают возможность соединения штекерного элемента для электроснабжения и для передачи данных. Для этой цели корпус 10 снабжен на задней стороне приемным отверстием 35, в которое можно вставлять штекерный элемент для контакта с соединительными штифтами 34.
Кроме того, на управляющей плате 12 расположено гнездо 36 (см. фиг.5), в которые могут входить контактные штифты штекера 38, который находится на задней стороне переключательной платы 14.
Переключательная плата 14 вставляется в сформированное на передней стороне корпуса 10 рамочное отверстие, которое окружено сформированной на передней стороне корпуса 10 рамой 40, при этом контактные штифты штекера 38 вставляются в гнездо 36 управляющей платы 12 и за счет этого, при вставлении переключательной платы 14 в корпус 10, создают электрическое соединение между обеими платами.
Как показано на фиг.1, квадратная переключательная плата 14 имеет большую поверхность, чем управляющая плата 12, и на передней стороне переключательной платы 14 на ее самых наружных углах предусмотрено в целом четыре переключательных элемента 42 в виде микроклавиш. Четыре переключательных элемента 42 являются составляющей частью коммутационного устройства, которое с помощью предусмотренной на управляющей плате 12 управляющей электроники может инициировать переключательные функции, которые могут быть любым образом согласованы с отдельными переключательными элементами 42.
Для обеспечения возможности приведения в действие по отдельности каждого отдельного переключательного элемента с помощью управляющего коромысла 20, оно установлено с помощью соединительного элемента 16 карданно и с возможностью поворота вокруг первой оси Х относительно соединительного элемента 16. Для этого управляющее коромысло 20 снабжено на своей задней стороне двумя поворотными цапфами 44, которые входят в соответствующие гнезда на соединительном элементе 16, так что управляющее коромысло 20 может поворачиваться относительно соединительного элемента 16 вокруг оси Х.
Сам соединительный элемент 16 установлен с возможностью поворота вокруг второй поворотной оси Y, которая перпендикулярна первой поворотной оси Х, а именно, относительно корпуса 10. Для этого корпус 10 имеет в зоне рамы 40 верхнее и нижнее поворотное гнездо 46, в которые входят две сформированные на соединительном элементе поворотные цапфы 48, так что обеспечивается возможность поворота соединительного элемента 16 относительно корпуса 10 вокруг оси Y.
Кроме того, как показано на фиг.1, с каждым переключательным элементом 42 на переключательной плате 14 согласовано осветительное средство 50, с помощью которого может излучаться свет через соединительный элемент 16, шаблон 18 и управляющее коромысло 20 к передней стороне корпуса. Для этого управляющее коромысло 20 может быть прозрачным, просвечиваемым или снабжено проемами.
Как показано, в частности, на фиг.1, управляющее коромысло 20 выполнено в показанном примере выполнения квадратным и имеет две диагонали, при этом как каждый переключательный элемент 42, так и каждое осветительное средство 50 расположено так, что оно находится на перпендикуляре к одной диагонали. При этом переключательные элементы 42 расположены возможно дальше на наружной стороне переключательной платы 14, так что переключательный элемент 42 удален дальше от центра управляющего коромысла 20, чем согласованное осветительное средство 50, которое находится рядом с каждыми переключательным элементом 42.
Для экранирования и отражения излучаемого осветительными средствами 50 света, на соединительном элементе 16 сформированы (в показанном примере выполнения в целом шесть) конически расширяющихся экрана 52. Эти экраны прилегают в смонтированном состоянии своей передней стороной к задней стороне управляющего коромысла 20 (см. фиг.2) и вырезаны в соединительном элементе 16 и соединены каждый лишь через пружинную перемычку 54 с основным телом соединительного элемента 16. При отклонении управляющего коромысла 20 вокруг оси Х, пружинные перемычки 54 прикладывают силу к управляющему коромыслу 20, так что она снова возвращается в свое исходное положение, когда пользователь больше не прикладывает силу к управляющему коромыслу.
На задней стороне четырех наружных экранов 52 (с двумя средними экранами не согласован никакой переключательный элемент) сформирован соответствующий управляющий элемент в виде небольшой перемычки 60 (см. фиг.1 и 2), при этом перемычка 60 нажимает на находящийся за ней переключательный элемент 42, когда прикладывается сила к соответствующему сектору управляющего коромысла 20.
Для возврата соединительного элемента 16 в его исходное положение, на верхней стороне и на нижней стороне соединительного элемента 16 сформированы пружинные перемычки 62, которые своими свободными концами прилегают к выступам 64, которые сформированы на наружной стороне рамы 40.
Для предотвращения нежелательного приведения в действие переключательного элемента 42 при приложении силы посредине управляющего коромысла 20, соединительный элемент 16 в своем центре снабжен сформированной распоркой 66 (см. фиг.4 и 5), которая в установленном состоянии прилегает к неподвижной относительно корпуса переключательной плате 14 и за счет этого подпирает центральную зону управляющего коромысла 20 и соединительного элемента 16.
Наконец, на передней стороне переключательной платы 14 предусмотрены передатчик 68 и приемник 70 (см. фиг.1 и 5), посредством которых с помощью управляющей электроники можно распознавать приближение пользователя к установочному устройству, с целью его активации, соответственно, перевода в состояние ожидания, в котором, например, включаются осветительные средства 50 для указания пользователю, какие имеются функции управления. Для обеспечения возможности прохождения (не изображенного) излучения от передатчика 68 к приемнику 70, соединительный элемент 16 имеет приблизительно соосно поворотной оси Х два проходных отверстия 72 и 74, соосно с которыми расположены соответствующие отверстия в шаблоне 18. На задней стороне управляющего элемента 60 в зоне отверстий шаблона 18 сформированы две кольцевые перемычки 76, 78 (см. фиг.5), которые обеспечивают возможность центрирования шаблона 18.
Когда в указанном выше установочном устройстве происходит сближение с пользователем, то это регистрируется с помощью приемника 70, который принимает излучаемое передатчиком 68 излучение, которое отражено от пользователя. Затем установочное устройство может переводиться с помощью блока управления в состояние готовности посредством, например, включения осветительных средств 50. Когда затем, например, осуществляется нажимание на левый верхний квадрант управляющего коромысла 20, то оно поворачивается вокруг поворотной оси Х относительно соединительного элемента 16, и соединительный элемент 16 поворачивается вокруг поворотной оси Y относительно корпуса 10, так что сформированный на экране 52 согласованного осветительного средства 50 управляющий элемент 60 нажимает на переключательный элемент 42 и инициирует переключательную команду. С помощью возвратной силы левого верхнего пружинного элемента 62 и с помощью возвратной силы пружинных перемычек 54 управляющее коромысло затем перемещается назад в свое исходное положение, когда пользователь больше не соприкасается с управляющим коромыслом 20. На остальные квадранты распространяется соответствующим образом указанный выше принцип действия.
Следует отметить, что с обоими средними осветительными средствами не согласован никакой переключательный элемент, т.е. эти осветительные средства можно использовать для индикации любых функций или состояний.
1. Электрическое установочное устройство, содержащее встроенный корпус (10), на котором расположено управляющее коромысло для приведения в действие коммутационного устройства, которое содержит по меньшей мере три переключательных элемента (42), которые предназначены для приведения в действие по отдельности с помощью управляющего коромысла (20), при этом
управляющее коромысло (20) установлено карданно и с возможностью поворота вокруг первой оси (Х) относительно соединительного элемента (16), который, в свою очередь, установлен с возможностью поворота вокруг второй оси (Y), проходящей перпендикулярно первой оси, относительно встроенного корпуса (10),
при этом с каждым переключательным элементом (42) согласовано осветительное средство (50), с помощью которого обеспечивается возможность излучения света через управляющее коромысло (20).
2. Установочное устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющее коромысло (20) имеет на виде в плане две диагонали и что каждый переключательный элемент (42) расположен на перпендикуляре к одной диагонали.
3. Установочное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что управляющее коромысло (20) имеет на виде в плане две диагонали и что каждое осветительное средство (50) расположено на перпендикуляре к одной диагонали.
4. Установочное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что каждый переключательный элемент (42) удален дальше от центра управляющего коромысла (20), чем согласованное осветительное средство (50).
5. Установочное устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что для каждого переключательного элемента (42) предусмотрен управляющий элемент, который проходит через соединительный элемент (16).
6. Установочное устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что для каждого переключательного элемента (42) предусмотрен управляющий элемент, который соединен за одно целое с управляющим коромыслом (20).
7. Установочное устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что для каждого переключательного элемента (42) предусмотрен управляющий элемент (60), который соединен за одно целое с соединительным элементом (16).
8. Установочное устройство по любому из пп.1-4 или 7, отличающееся тем, что для каждого переключательного элемента (42) предусмотрен управляющий элемент (60), который вырезан в соединительном элементе (16).
9. Установочное устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что с каждым осветительным средством (50) согласован, в частности, конически расширяющийся экран (52).
10. Установочное устройство по п.9, отличающееся тем, что на экране (52) предусмотрен управляющий элемент (60) для приведения в действие согласованного переключательного средства (42).
11. Установочное устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что на соединительном элементе (16) сформированы пружинные элементы (62), которые возвращают соединительный элемент (16) после поворота в его исходное положение.
12. Установочное устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что на соединительном элементе (16) сформированы пружинные элементы (54), которые возвращают управляющее коромысло (20) после поворота в его исходное положение.
13. Установочное устройство по п.12, отличающееся тем, что пружинные элементы образованы экранами (52).
14. Установочное устройство по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что в центре управляющего коромысла (20) и/или соединительного элемента (16) предусмотрена распорка (66), которая обеспечивает подпирание центральной зоны управляющего рычага (20) и/или соединительного элемента (16) к неподвижному относительно корпуса конструктивному элементу.
15. Установочное устройство по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что на встроенном корпусе (10) вырезано отклоняемое снаружи пружинное плечо (28), с помощью которого обеспечивается возможность приведения в действие расположенной во встроенном корпусе (10) клавиши (32).
