УЗЕЛ КНОПОЧНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
PUSH-BUTTON SWITCH ASSEMBLY

Область изобретения
Настоящее изобретение в общем относится к узлу кнопочного переключения для электрического устройства. Более конкретно, это изобретение относится к системе и способу для легкого задействования тактильных переключателей путем регулирования длины хода узла кнопочного переключения (с нажимной кнопкой). Изобретение находит свое применение в области функциональности переключения и приведения в действие различных электрических устройств, устанавливаемых при различных настенных положениях (неровностях стены).
Предпосылки создания изобретения
В современной практике монтажа электрические переключатели устанавливаются в вырезе в стене. На настенную электрическую коробку устанавливается конструктивная часть, такая как крепежный элемент. Механизм переключения переключателя защищается снаружи передней крышкой. Передняя крышка в общем состоит из кнопки приведения в действие. Таким образом, электротехническая нажимная кнопка может быть приведена в действие путем приложения усилия к кнопке приведения в действие, такой как нажимная кнопка или клавиша, которая прижимает тактильные переключатели на вставках, таких как печатная плата (PCB).
Эти тактильные переключатели задействуются путем приложения усилия к внешней кнопке приведения в действие, которая, в свою очередь, передает усилие тактильному переключателю, который затем приводит в действие схему PCB, включая электрическое устройство. Поскольку внутри узла переключения используется некоторая длина хода элемента приведения в действие, некоторые типы тактильных переключателей требуют некоторой величины прижимающего усилия, чтобы задействоваться, и могут легко повреждаться, если прикладывается избыточное усилие. С другой стороны, из-за отсутствия достаточного усилия приведения в действие тактильный переключатель может вовсе не задействоваться. В некоторых сценариях усилие, прикладываемое на внешней кнопке приведения в действие, передается тактильному переключателю через промежуточные элементы узла переключения, который вызывает потерю в приложенном усилии приведения в действие и приводит в результате к неидеальному переключению.
В существующем способе имеются проблемы переключения в электрических переключателях в случае настенного положения при обоях, используемых на установочной поверхности стены. Более конкретно, всякий раз, когда к стене прикреплены одни или более обоев, между эстетической крышкой и тактильным переключателем создается зазор. Следовательно, усилие для приведения в действие, прикладываемое на внешнем переключателе приведения в действие, не достигает тактильного переключателя, что приводит в результате к неправильному действию переключения. Дополнительно, в существующем механизме задействования тактильных переключателей не предусмотрена автоматическая регулировка длины хода устройства кнопочного переключения с плоскостностью нажимной кнопки с передней крышкой независимо от условий настенного положения.
Это изобретение также устраняет проблему, связанную с избыточным нажатием тактильных переключателей, когда прикладывается усилие приведения в действие большой величины. Из-за избыточного нажатия этих типов на внешнем переключателе для приведения в действие тактильные переключатели повреждаются, и также повреждается любое плечо рычага, прижимающее тактильный переключатель, что приводит в результате к неправильному действию переключения. Дополнительно, существующие плечи рычагов, разработанные для кнопочных переключателей, являются традиционными консольными гибкими рычагами, имеющими концентрацию механического напряжения в точке шарнира. Эти существующие элементы уровня техники имеют высокий шанс растрескивания/поломок в течение тысяч операций, поэтому не могут обеспечивать какой-либо надежный механизм переключения.
Таким образом, с целью преодоления недостатков, связанных с традиционными системами и устройством в механизме электрического переключения тактильных переключателей, авторы изобретения почувствовали необходимость в разработке нового узла кнопочного переключения. Настоящее изобретение предлагает обеспечить решение для существующих трудностей в упомянутой области изобретения и обеспечивает правильное срабатывание тактильных переключателей в различных условиях установки, например, изменении настенного положения.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предлагает узел кнопочного переключения для легкой установки и правильного функционирования тактильного переключателя. Электрический узел нажимной кнопки способен обеспечивать хороший эстетический внешний вид на узле электрической розетки без причинения какого-либо неудовлетворения пользователям. Благодаря встроенным деталям элемента приведения в действие узла кнопочного переключения, настоящее изобретение является недорогим, надежным и полностью эффективным в достижении его предназначенных целей.
Соответственно, предоставляется узел кнопочного переключения для задействования тактильных переключателей в электрическом устройстве. Узел кнопочного переключения содержит
несущую рамку для установки упомянутого узла кнопочного переключения, закрепленную на стене;
тактильный переключатель, установленный в упомянутой несущей рамке,
элемент приведения в действие, размещенный на упомянутом тактильном переключателе для создания и прерывания электрического соединения путем задействования упомянутого тактильного переключателя,
переднюю крышку; и
нажимную кнопку, которая простирается сквозь упомянутую переднюю крышку, для передачи усилия приведения в действие, поджимающего упомянутый элемент приведения в действие, задействующий упомянутый тактильный переключатель, и которая перемещается обратно в исходное положение, сохраняя плоскостность с передней крышкой независимо от условий настенного положения.
Согласно одному наиболее предпочтительному варианту осуществления, упомянутый элемент приведения в действие содержит:
- плечо рычага, имеющее концевую часть, выполненную с возможностью упруго деформироваться в направлении вниз к упомянутому тактильному переключателю таким образом, что при задействовании упомянутая концевая часть передает усилие, приложенное на упомянутую нажимную кнопку, на упомянутый тактильный переключатель; и
- стопорный элемент, выступающий в направлении вниз таким образом, что после нажатия тактильного переключателя упомянутый стопорный элемент ограничивает дальнейшее перемещение упомянутой нажимной кнопки.
Согласно одному варианту осуществления изобретения упомянутая концевая часть упомянутого плеча рычага снабжена углублением, совместимым с упомянутым тактильным переключателем.
Согласно одному варианту осуществления изобретения упругий восстанавливающий элемент размещается вокруг упомянутой нажимной кнопки, обеспечивая толкающее назад усилие, которое приводит упомянутую нажимную кнопку в ее первоначальное положение для следующей операции.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения упомянутый упругий восстанавливающий элемент является винтовой пружиной.
Согласно одному варианту осуществления изобретения упомянутый тактильный переключатель связан с печатной платой (PCB).
Согласно одному варианту осуществления изобретения упомянутое плечо рычага простирается наклонным образом, согласуя углубление упомянутого плеча рычага с направлением срабатывания тактильного переключателя.
Согласно одному варианту осуществления изобретения при этом упомянутая нажимная кнопка защелкивается с упомянутой передней крышкой с помощью запирающей детали «с защитой от ошибок».
Согласно одному варианту осуществления изобретения упомянутое плечо рычага выполнено с возможностью обеспечивать смещающее усилие упомянутой нажимной кнопке для выравнивания с упомянутой передней крышкой после отпускания нажимной кнопки.
Согласно одному варианту осуществления изобретения концевая часть упомянутого плеча рычага снабжена U-образным, направленным вниз выступом для приема упомянутой нажимной кнопки.
Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники по прочтении и понимании подробного описания изобретения, изложенного ниже, взятого в сочетании с чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 иллюстрирует вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению в задействованном состоянии согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг. 2 является покомпонентным видом узла кнопочного переключения по изобретению, изображающим компоненты узла согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг. 3 является видом в сечении нажимной кнопки, зацепленной с передней крышкой, иллюстрирующим вертикальную степень свободы для вертикального перемещения нажимной кнопки.
Фиг. 4(a)-4(c) иллюстрируют этапы зацепления с защелкиванием нажимной кнопки с передней крышкой с запирающей деталью «с защитой от ошибок».
Фиг. 5 изображает увеличенный вид в сечении нажимной кнопки, зацепленной с запирающими выступами передней крышки.
Фиг. 6(a) и 6(b) иллюстрируют две ориентации нажимной кнопки для зацепления с передней крышкой согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг. 7 изображает вид в перспективе нажимной кнопки, отцепленной от передней крышки.
Фиг. 8 изображает вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению согласно одному варианту осуществления изобретения без зазора между передней крышкой и несущей рамкой.
Фиг. 9 изображает вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению в задействованном состоянии тактильного переключателя согласно одному варианту осуществления изобретения без зазора между передней крышкой и несущей рамкой.
Фиг. 10 изображает вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению согласно одному варианту осуществления изобретения с несущей рамкой, выступающей из поверхности стены.
Фиг. 11 изображает вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению в задействованном состоянии тактильного переключателя согласно одному варианту осуществления изобретения с несущей рамкой, выступающей из поверхности стены.
Фиг. 12 изображает вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению согласно одному варианту осуществления изобретения с несущей рамкой, выступающей внутрь от поверхности стены.
Фиг. 13 изображает вид в сечении узла кнопочного переключения по изобретению в задействованном состоянии тактильного переключателя согласно одному варианту осуществления изобретения с несущей рамкой, выступающей внутрь от поверхности стены.
Фиг. 14 изображает вид в сечении узла переключения нажимной кнопки по изобретению согласно одному варианту осуществления изобретения с винтовой пружиной, размещенной вокруг упомянутой нажимной кнопки.
Фиг. 15 изображает изометрический вид узла кнопочного переключения по изобретению согласно одному варианту осуществления изобретения.
Подробное описание чертежей
В последующем для обеспечения полного описания варианта осуществления изложены многочисленные конкретные детали. Специалисты в данной области техники признают и поймут, что, несмотря на подробный характер примерного варианта осуществления, предоставленного здесь; к упомянутому варианту осуществления могут быть применены изменения и модификации без ограничения или отступления от предполагаемого в общем объема.
Обращаясь к фиг. 2 сопровождающих чертежей, узел (100) кнопочного переключения по изобретению содержит несущую рамку (102), тактильный переключатель (104), элемент (106) приведения в действие, переднюю крышку (108) и нажимную кнопку (110), собираемые вместе. Узел устанавливается на стену (124). Поверхность стены может иметь обои или негативные условия настенного положения, которые иллюстрируются на фиг. 8-13.
Фиг. 1 изображает сечение узла (100) кнопочного переключения в собранной конфигурации. Нажимная кнопка (110) вставляется через приемное отверстие передней крышки (108) и становится присоединенной к ней с помощью защелкивающегося запирания. В предпочтительном варианте осуществления изобретения задняя часть нажимной кнопки (110) опирается на концевую часть (114) плеча (112) рычага элемента (106) приведения в действие. Более конкретно, концевая часть (114) снабжена U-образным, направленным вниз выступом (128) для приема упомянутой нажимной кнопки (110).
Когда нажимная кнопка (110) нажимается в направлении вниз, она поджимает плечо (112) рычага элемента (106) приведения в действие, передавая усилие приведения в действие тактильному переключателю (104). Концевая часть (114) плеча (112) рычага в отсутствие какого-либо внешне прикладываемого усилия в общем остается на горизонтальном уровне. Как видно на фиг. 1, остальная часть плеча (112) рычага выполнена наклонным образом с горизонтальным уровнем. В предпочтительном варианте осуществления, как показано, например, на фиг. 1, вдоль пути наклона обеспечено множество вертикальных зигзагов и/или изгибов. Благодаря этой наклонной конфигурации конструкции, когда внешнее усилие прикладывается на нажимную кнопку (110), это усилие передается на плечо (112) рычага, и угол перемещения гибкого плеча (112) рычага находится в направлении усилия.
Как изображено на фиг. 9, 11 и 13, когда нажимная кнопка (110) задействуется, концевая часть (114) наклоняется вниз упругим образом. В этом положении плечо (112) рычага поддерживает толкающее назад усилие на нажимной кнопке (110) в направлении вверх. После того как внешнее усилие снимается, плечо (112) рычага достигает своего первоначального положения, поджимая нажимную кнопку (110) для перемещения вверх для следующей операции приведения в действие. Под U-образным выступом (128) в концевой части (114) плеча (112) рычага обеспечено углубление (118). Углубление (118) совместимо с профилем тактильного переключателя (104). Поскольку угол перемещения гибкого плеча (112) рычага находится в направлении нажатия, углубление (118) одновременно опускается на верх упомянутого тактильного переключателя (104). Дополнительно, как видно на фиг. 2, тактильный переключатель (104) устанавливается на печатной плате (PCB) (122) или является составной частью PCB (122).
Несущая рамка (102) образует корпус, в котором тактильный переключатель (104) вместе с PCB (122) устанавливается съемным образом. Несущая рамка (102) снабжена множеством вырезов для прикрепления рамки и тем самым всего узла на стене (124) с помощью крепежного механизма, такого как закрепление гвоздями, приклеивание и т.д.
Со ссылкой на фиг. 14 на чертежах, вокруг упомянутой нажимной кнопки (110) размещается упругий восстанавливающий элемент, предпочтительно винтовая пружина (120). Ось винтовой пружины совпадает с осью нажимной кнопки (110). Когда нажимная кнопка (110) перемещается в направлении вниз, винтовая пружина (120) обеспечивает восстанавливающее усилие, противоположное направлению перемещения. Таким образом, когда внешнее усилие снимается, нажимная кнопка (110) достигает своего первоначального положения на внешней поверхности передней крышки (108), как изображено на фиг. 15.
Дополнительно, на концевой части (114) плеча (112) рычага предусмотрен стопорный элемент (116). Стопорный элемент (116) в предпочтительном варианте осуществления является выступающим вниз столбиковым элементом, как изображено на сопровождающих чертежах. Стопорный элемент (116) ограничивает вертикальное перемещение нажимной кнопки (110). Позиционирование и длина выступа стопорного элемента (116) могут изменяться согласно конфигурации тактильного переключателя (104) и несущей рамки (102). Таким образом, риск повреждения тактильного переключателя (104) вследствие избыточного нажатия устраняется.
Обращаясь к фиг. 3-7 сопровождающих чертежей, иллюстрируется присоединение с защелкиванием нажимной кнопки (110) в упомянутой передней крышке (108). Паз для вставки передней крышки (108) снабжен выступающими ножками (132), простирающимися в направлении вниз. Выступающие ножки ограничивают проем с выступами для вставки задней части упомянутой нажимной кнопки (110), присоединяемой к передней крышке (108) путем защелкивания. Согласно одному варианту осуществления выступающие ножки (132) могут быть сжимаемыми консольными защелками.
Как иллюстрировано на фиг. 4(a)-4(c), за счет направленного вниз внешнего усилия нажимная кнопка (110) вставляется в проем, ограниченный упомянутыми выступами выступающих ножек (132). После того как задний конец нажимной кнопки (110) вставляется и зацепляется с упомянутыми выступами, упомянутая нажимная кнопка (110) не может быть выдвинута. Следовательно, вместе с толкающим назад усилием от упомянутого плеча (112) рычага, вертикальный зазор (130) определяется (фиг. 3) и устраняет шансы выпадения нажимной кнопки (110).
Как видно на фиг. 7 вместе с фиг. 6(a), 6(b), передний конец нажимной кнопки (110) имеет круглый дискообразный профиль с цилиндрическим телом, простирающимся вниз. Запирающая деталь (126) для защиты от ошибок вводится в сочетании с защелкиванием нажимной кнопки (110) на упомянутой передней крышке (108). На фиг. 6(a) нажимная кнопка (110) полностью вставлена в паз для вставки передней крышки (108) и собрана воедино. Однако, когда нажимная кнопка (110) повернута на 180º, полная вставка и запирание нажимной кнопки (110) невозможны. Этот элемент вместе с защелкивающимся замком обеспечивает вертикальное перемещение нажимной кнопки (110), когда прикладывается внешнее усилие.
Срабатывание тактильного переключателя (104) за счет узла (100) кнопочного переключения по изобретению, в случае различных настенных положений, иллюстрируются на фиг. 8-13. Фиг. 8 изображает обычное предполагаемое состояние настенного положения. Несущая рамка (102) прикреплена по уровню стены (124), и передняя крышка (108) также установлена по уровню стены. Между несущей рамкой (102) и передней крышкой (108) не имеется зазора. В этом первом сценарии плечо (112) рычага постоянно находится в контакте с нажимной кнопкой (110), прижимаемой в направлении вверх.
Как изображено на фиг. 9, когда на нажимную кнопку (110) прикладывается внешнее усилие для приведения в действие, концевая часть (114) плеча (112) рычага нажимается в вертикальном направлении. Гибкое плечо создает нажатие на тактильном переключателе (104), установленном на PCB (122). После того как тактильный переключатель (104) задействуется, стопорный элемент (116), предусмотренный на плече (112) рычага, ограничивает вертикальное перемещение нажимной кнопки (110) для избегания какой-либо перегрузки/механического напряжения на тактильном переключателе (104) вследствие избыточного нажатия.
Фиг. 10 изображает второй сценарий настенного положения, когда передней крышке (108) требуется заходить за несущую рамку (102) для выравнивания по поверхности стены. Этот сценарий возникает вследствие того, что несущая рамка (102) избыточно выступает из стены (124) для установки. Среди нескольких условий установки этот сценарий может возникать вследствие неровностей на стене. Вследствие этого неровности влияют на длину хода и тем самым на приведение в действие переключателя.
Как видно на фиг. 11, с помощью наклона и конструктивной детали плечо (112) рычага регулирует позиционирование нажимной кнопки (110) толкающим назад усилием и тем самым повторно позиционирует упомянутую нажимную кнопку (110), сохраняя приведение в действие при нажатии. Это также предоставляет возможность узлу (100) кнопочного переключения сохранять выравнивание нажимной кнопки (110) с передней крышкой (108).
Фиг. 12 на сопровождающих чертежах изображает третий сценарий настенного положения, когда передней крышке (108) требуется оставаться выше несущей рамки (102) для выравнивания по поверхности стены. Этот сценарий возникает из-за обоев, прикрепленных на стену (124) для установки. Среди нескольких условий установки этот сценарий может возникать вследствие неровностей на стене. Вследствие этого неровности влияют на длину хода и тем самым на приведение в действие переключателя. Это недостаточное перемещение передней крышки (108), которая вмещает нажимную кнопку (110), нарушает длину хода и тем самым приведение в действие переключателя.
Как видно на фиг. 13, с помощью наклона и конструктивной детали плечо (112) рычага регулирует позиционирование нажимной кнопки (110) толкающим назад усилием и тем самым повторно позиционирует упомянутую нажимную кнопку (110), сохраняя приведение в действие при нажатии. Это также предоставляет возможность узлу (100) кнопочного переключения сохранять выравнивание нажимной кнопки (110) с передней крышкой (108).
Как уже упомянуто, предшествующее описание является иллюстрацией изобретения и не ограничивает его объем, поскольку специалистам в данной области техники будет очевидно, что можно разработать другие альтернативные варианты осуществления без отступления от широких границ раскрытий, выполненных здесь.