ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И БЫТОВОЙ ПРИБОР, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
SWITCHING DEVICE AND HOUSEHOLD APPLIANCE CONTAINING SUCH SWITCHING DEVICE

Настоящее изобретение относится к переключательному устройству для определения перемещения подвижного элемента бытового прибора, а также к бытовому прибору, содержащему такое переключательное устройство.
В бытовом приборе, таком как посудомоечные машины или духовки, часто используются переключательные устройства, позволяющие определять перемещение подвижных элементов бытового прибора, таких как дверцы посудомоечных машин или духовок, чтобы использовать отдельные компоненты бытового прибора в зависимости от перемещения подвижного элемента.
Так, например, известны дверные переключатели, расположенные в передней части корпуса бытового прибора, для определения закрытого положения дверцы. В частности, существуют кнопочные выключатели, которые приводятся в действие дверцей при закрытии дверцы и которые размыкаются при открытии дверцы для того, чтобы, например, остановить работу циркуляционного насоса посудомоечной машины и/или включить внутреннюю подсветку посудомоечной машины или духовки при открытии дверцы.
Недостаток подобных переключателей заключается в том, что подобные переключатели могут определять лишь полное закрытие дверцы. То есть, если дверь разблокирована и приоткрыта на небольшое расстояние, происходит срабатывание переключателя. Между тем, иногда бывает желательно обеспечить включение переключателя в промежуточном положении подвижного элемента. Например, если переключатель используется для включения внутренней подсветки посудомоечной машины, то подобная подсветка должна включаться лишь после того как дверца открывается достаточно широко, например, по меньшей мере, на угол в 45°, оставляя при этом подсветку отключенной при раскрытии на меньший угол для того, чтобы пользователь мог приоткрыть дверцу на небольшой угол, например, в 10° для проветривания внутренней части посудомоечной машины после завершения рабочего цикла без включения подсветки посудомоечной машины.
Другой недостаток вышеупомянутых переключателей дверцы заключается в том, что подобные переключатели приходится устанавливать в части, где необходимо обеспечивать уплотнение для того, чтобы исключить в посудомоечной машине протечку воды из внутренней части посудомоечной машины, а в духовке исключить выход тепла из муфеля духовки. Размещение переключателя в области с уплотнением обычно связано с дополнительными действиями, направленными с одной стороны на то, чтобы переключатель не оказывал влияния на уплотнительную функцию, а с другой стороны - на то, чтобы переключатель не соприкасался с любой средой, уплотнение которой обеспечивается, например, с водой, горячим воздухом или влагой, что приводит к усложнению конструкции переключательного устройства.
Задача настоящего изобретения заключается в создании переключательного устройства для определения перемещения подвижного элемента бытового прибора, лишенного вышеупомянутых недостатков и, в частности, переключательного устройства, которое можно было бы легко устанавливать в бытовом приборе.
Указанная задача решена в переключательном устройстве для определения перемещения подвижного элемента бытового прибора, содержащем переключатель с управляющим элементом, который может перемещаться между первым положением, при котором переключатель находится в первом коммутирующем положении, а также, по меньшей мере, одним вторым положением, при котором переключатель находится во втором коммутирующем положении, а также приводной элемент, выполненный с возможностью соединения с подвижным элементом и снабженный криволинейной поверхностью, зацепляющейся с управляющим элементом.
За счет наличия приводного элемента с криволинейной поверхностью, которая зацепляется с управляющим элементом, переключатель может использоваться не только для определения крайнего положения при перемещении подвижного элемента, но также позволяет задавать условия переключения во всем диапазоне перемещения подвижного элемента. Кроме этого, за счет наличия приводного элемента с криволинейной поверхностью можно задавать множество различных условий переключения для разных положений подвижного элемента. Так, например, если переключательное устройство используется в посудомоечной машине, то переключательное устройство может быть выполнено таким образом, чтобы оно останавливало работу циркуляционного насоса, при помощи которого вода распределяется внутри моечной камеры, сразу после открытия дверцы, причем при дальнейшем открытии дверцы включается внутренняя подсветка, а после того как дверца открывается полностью, включается дренажный насос и работа посудомоечной машины не просто приостанавливается, а полностью прекращается.
Кроме этого, за счет наличия приводного элемента, выполненного с возможностью соединения с подвижным элементом, предлагаемое здесь переключательное устройство может использоваться для дооснащения уже существующего бытового прибора, например, для модернизации бытового прибора за счет добавления дополнительной функциональности. Поэтому, если переключательное устройство устанавливается в газовой духовке для реализации функции отключения подачи газа внутрь муфеля печи после открытия дверцы, то приводной элемент может соединяться с подвижным элементом шарнирного механизма дверцы печи, находящимся рядом с переключателем, управляющим работой электромагнитного клапана, прерывающего подачу газа.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Переключатель может быть кнопочным выключателем, управляющий элемент которого содержит подпружиненный стержень, выступающий от выключателя, в этом случае криволинейная поверхность может содержать скошенный участок, надавливающий на стержень при определенном смещении подвижного элемента. Таким образом, кнопочный выключатель может срабатывать при определенном перемещении подвижного элемента, например, линейного подвижного элемента. В подобных вариантах осуществления изобретения переключатель расположен таким образом, чтобы линейный подвижный элемент, а, следовательно, и соединенный с ним приводной элемент, перемещались вдоль переключателя, причем скошенный участок приводного элемента обеспечивает, чтобы линейное перемещение приводного элемента, например, в горизонтальном направлении преобразовывалось в вертикальное перемещение управляющего элемента переключателя.
В частности, поскольку в бытовом приборе, таком как духовки и посудомоечные машины с дверцами, поворачивающимися вокруг горизонтальной оси, часто используются шарнирные механизмы, выполняющие функцию балансировки с целью, по меньшей мере, частичной компенсации веса дверцы, причем подобные балансировочные системы содержат элементы, которые осуществляют, по существу, линейное перемещение в диапазоне перемещения дверцы, то за счет соединения приводного элемента подобного линейно перемещающегося элемента шарнирного механизма можно задавать определенную функцию переключения для любого положения дверцы.
По вариантам осуществления изобретения, где приводной элемент содержит скошенный участок, предназначенный для нажатия на стержень кнопочного выключателя, криволинейная поверхность может дополнительно содержать плоский участок, с которым сопрягается скошенный участок, обеспечивая удержание стержня в нажатом положении. Поэтому, если подобное переключательное устройство используется, например, для включения внутренней подсветки посудомоечной машины или духовки, скошенный участок криволинейной поверхности после нажатия на кнопочный выключатель приведет к включению внутренней подсветки, а плоская поверхность, в свою очередь, обеспечит удержание переключателя в нажатом положении для поддержания внутренней подсветки во включенном состоянии.
Для упрощения крепления приводного элемента на подвижном элементе бытового прибора, приводной элемент может быть снабжен упругим зажимным участком для соединения с подвижным элементом. Подобный зажимной участок может содержать один или несколько упругих захватов, которые охватывают подвижный элемент, либо, как вариант или как дополнение, по вариантам осуществления изобретения, где в подвижном элементе имеется углубление или отверстие, зажимной участок приводного элемента может содержать выступ, зацепляющийся с углублением, причем выступ создает осевое или боковое отклоняющее усилие для закрепления выступа внутри углубления. За счет использования подобного зажимного участка, приводной элемент может быть выполнен с возможностью создания зажимного или защелкивающегося соединения с подвижным элементом таким образом, чтобы приводной элемент можно было легко установить на подвижном элементе без использования дополнительных соединительных средств. Зажимной участок, таким образом, не только упрощает монтаж приводного элемента, но также особенно удобен в том случае, когда переключательное устройство используется для дооснащения известных бытовых приборов.
Приводной элемент может содержать часть из формованного пластика, обеспечивающую большую свободу при проектировании приводного элемента и умеренную себестоимость.
Вторым объектом изобретения является бытовой прибор, содержащий поворотную дверцу и рассмотренное выше переключательное устройство, причем поворотный элемент является компонентом шарнирного механизма дверцы.
Типичным примером подобных бытовых приборов является кухонная техника, отдельные компоненты которой включаются или выключаются, не зависимо от углового положения закрывающего элемента или дверцы, например внутренняя подсветка включается после того, как дверца открывается на определенный угол, подача газа на газовые конфорки прекращается после закрытия газовых конфорок крышкой, либо газовая духовка, в которой подача газа на газовые горелки внутри муфеля духовки прекращается после того как дверца открывается на определенный угол.
Переключатель может управлять любыми компонентами, например, электрическими компонентами, компонентами электрической цепи, такими как электрические средства управления, гидравлическими элементами, такими как электромагнитный клапан для регулирования подачи воды, воздуха или газа и т.п.
По вариантам осуществления изобретения, где переключатель используется для осуществления управления в зависимости от перемещения дверцы бытового прибора, приводной элемент предпочтительно содержит зажим, который крепится к компоненту шарнирного механизма подобной дверцы, причем компонент осуществляет, по существу, линейное перемещение, причем для включения и выключения переключателя у приводного элемента имеется скошенная криволинейная поверхность, которая зацепляется с нажимной кнопкой переключателя. В подобных вариантах осуществления изобретения в качестве переключателя могут использоваться стандартные кнопочные выключатели. Кроме этого, переключатель расположен внутри бытового устройства в районе шарнирного механизма, т.е. в районе корпуса, причем в отличие от традиционных дверных переключателей никаких дополнительных мер по тепловой или жидкостной изоляции не требуется.
Кроме этого, за счет крепления приводного элемента к компоненту шарнирного механизма, который осуществляет, по существу, линейное перемещение во время движения дверцы, всего лишь за счет выбора положения переключателя и геометрической формы криволинейной поверхности приводного элемента можно реализовать любую схему переключений в зависимости от положения дверцы. Так можно не просто осуществлять переключение лишь при открытии дверцы на определенный угол, но также можно без труда реализовать более сложные и многопозиционные функции по переключению.
Далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут рассмотрены более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
на фиг.1 показан шарнирный механизм газовой духовки, вид в перспективе;
на фиг.2-4 - шарнирный механизм по фиг.1 в других рабочих положениях, схематические виды сбоку; и
на фиг.5 - другой вариант осуществления переключательного устройства.
На фиг.1-4 изображен шарнирный механизм дверцы газовой духовки, выполненный с возможностью отключения подачи газа к газовым горелкам для нагрева муфеля печи после открытия дверцы на заданный угол. Для этого на линии подачи газа имеется электромагнитный клапан, подобный клапан может приводиться в действие переключателем 76 (фиг.2-4) для прекращения подачи газа на газовые горелки.
Как видно, в частности, из фиг.1 и 2, у шарнирного механизма имеется крепежный элемент 50, в целом, U-образной формы, который может соединяться с корпусом газовой духовки. У крепежного элемента 50, рядом с его передним торцом, имеется опорная цапфа 52 для оси 54 шарнирного кронштейна 56, на который установлена дверца духовки (например, дверца 80 по фиг.2). Для замедления движения дверцы при открытии дверцы, шарнирный механизм по фиг.1-4 содержит балансировочные средства, содержащие пружину 58 растяжения, которая сопряжена с шарнирным кронштейном 56 таким образом, чтобы при открытии дверцы она натягивалась.
По варианту осуществления, показанному на фиг.1-4, между шарнирным кронштейном 56 и пружиной 58 растяжения установлен быстроразъемный механизм 60. Быстроразъемные средства 60 позволяют полностью снимать дверцу 80 с газовой духовки, что очень удобно для ее чистки. Как показано на фиг.1, быстроразъемные средства 60 содержат соединитель 62, который шарнирно установлен на шарнирном кронштейне 56 дверцы. Для приведения в действие быстроразъемных средств 60 рычаг 64 наклоняется в направлении открытой дверцы. Когда дверца частично закрыта, рычаг 64 зацепляется выступом, имеющимся на шарнирном кронштейне 56 для приведения в действие расцепляющего механизма. Поскольку расцепляющий механизм 60 не отличается от традиционных механизмов, дальнейшее его описание будет опущено. Между тем, следует понимать, что при открытии дверцы 80 соединитель 62, а, следовательно, и ось 66, находящаяся у заднего торца соединителя 62, с которой зацеплена пружина 58 растяжения, осуществляет, по существу, линейное перемещение.
При нахождении оси 66 в изображенном положении, отражающем угловое положение дверцы 80 духовки, которая закреплена в шарнирном кронштейне 56, для реализации функции отключения подачи газа используется приводной элемент 68, приводящий в действие переключатель 76, выполненный в виде зажима с гибкими лапками 70, при помощи которых зажим 68 может крепиться на оси 66.
Зажим 68 содержит плоскую поверхность 72 и скошенную поверхность 74, которая переходит в плоскую поверхность 72. Плоская поверхность 72 и скошенная поверхность 74 выполнены с возможностью управления переключателем 76, который находится снизу крепежного элемента 50. Переключатель 76 содержит нажимную кнопку 78, которая, когда дверца открыта, зацепляется вначале со скошенной поверхностью 74, а затем с плоской поверхностью 72. В частности, когда дверца 80 духовки находится в закрытом положении, показанном на фиг.2, нажимная кнопка 78 переключателя 76 находится в выдвинутом положении, при котором переключатель 76 подает электрическое напряжение на электромагнитный клапан, установленный на линии подачи газа. Электромагнитный клапан отклоняется в закрытое положение таким образом, чтобы электромагнитный клапан пропускал газ к горелкам только после запитывания электромагнитного клапана.
Когда при открытии дверцы 80 духовки, как показано на фиг.3, дверца открывается на определенный угол, скошенная поверхность 74 зажима 68 зацепляется с нажимной кнопкой 78 и прижимает кнопку 78 вниз таким образом, чтобы переключатель 76 прерывал подачу электропитания на электромагнитный клапан. В результате происходит прекращение подачи газа на горелку.
При дальнейшем открытии дверцы до тех пор, пока дверца 80 не окажется в полностью открытом положении, изображенном на фиг.4, нажимная кнопка 78 продолжает удерживаться в нажатом положении при помощи плоской поверхности 72 таким образом, чтобы переключатель 76 продолжал прерывать подачу электропитания на электромагнитный клапан.
За счет выбора соответствующего положения переключателя 76 относительно траектории перемещения зажима 68 можно выбрать угол открытия, при котором переключатель 76 будет прерывать подачу электропитания на электронный прибор 16. Так, если переключательное устройство по фиг.2 изменить таким образом, чтобы переключатель 76 прерывал подачу электропитания на электромагнитный клапан 16 при меньшем угле открытия дверцы 80, то переключатель 76 должен находиться ближе к задней части (левее по фиг.2), таким образом, чтобы скошенная поверхность 74 зажима 68 соприкасалась с нажимной кнопкой 78 при меньшем угле открытия дверцы 80.
Следует понимать, что переключательное устройство по фиг.1-4 также может использоваться для включения внутренней подсветки духовки или посудомоечной машины при открытии дверцы на определенный угол.
На фиг.5 показан приводной элемент 82, обеспечивающий приведение в действие многопозиционного переключателя 84. Приводной элемент 82, который содержит формованную пластиковую часть, выполнен в виде зажимного элемента, который может крепиться к подвижному элементу 86 бытовой техники при помощи крепежных элементов 88 и 89, которые цельноформованы с приводным элементом 82 таким образом, чтобы они выступали в направлении подвижного элемента 86. У крепежного элемента 88 имеется пара выступов 90, на свободных концах которых находятся крюки 92, которые после крепления приводного элемента 82 на подвижном элементе 86 зацепляются с ободком 94 отверстия 96, имеющегося в подвижном элементе 86. Свободные концы выступов 90 скошены таким образом, чтобы после установки приводного элемента 82 на подвижном элементе 86, выступы 90 слегка сгибались в направлении друг друга. После того как крюки 92 проходят через отверстие 96, выступы 90 возвращаются в свое исходное положение, фиксируя тем самым крепежный элемент 88 относительно подвижного элемента 86.
Крепежный элемент 89 также выполнен с возможностью зажимного соединения с подвижным элементом 86. Для этого у крепежного элемента 89 имеются две наклонные ножки 98, соединенные с торцов, причем ножки 98 могут упруго деформироваться, когда крепежный элемент 89 вставляется в отверстие 100, выполненное в подвижном элементе 86 таким образом, чтобы они упруго возвращались в их исходную форму, создавая тем самым отклоняющее усилие для крепления приводного элемента 82 к подвижному элементу 86.
Переключатель 84, приводимый в действие при помощи приводного элемента 82, является многопозиционным переключателем, который в варианте осуществления по фиг.5 обеспечивает переключения в четырех разных положениях. Для этого у приводного элемента 82 имеется первая скошенная поверхность 102, которая переходит в первую плоскую поверхность 104, вторая скошенная поверхность 106, которая переходит во вторую плоскую поверхность 108, а также третья скошенная поверхность 110, которая переходит в третью плоскую поверхность 112. Когда подвижный элемент 86 и соответствующий, прикрепленный к нему приводной элемент 82 перемещаются по направлению стрелки 114, приводной элемент 82 преобразует подобное движение в соответствующее движение управляющего элемента 116 переключателя 84 в направлении стрелки 118.
В посудомоечной машине переключательное устройство по фиг.5 может использоваться для управления работой посудомоечной машины в зависимости от положения дверцы посудомоечной машины. Аналогично переключательному устройству, рассмотренному выше со ссылкой на фиг.1-4, подвижный элемент 86 по фиг.5 может быть частью шарнирного механизма дверцы посудомоечной машины и, в частности, может быть горизонтально подвижным компонентом балансировочного механизма для балансировки веса дверцы посудомоечной машины. Когда дверца посудомоечной машины закрыта, приводной элемент 82 и управляющий элемент 116 переключателя 84 расположены в непосредственной близости от друг друга, либо, как показано на фиг.5, на небольшом расстоянии, таким образом, чтобы управляющий элемент 116 находился в полностью выдвинутом положении. Когда управляющий элемент 116 находится в полностью выдвинутом положении, переключатель 84 подает первый управляющий сигнал, при помощи которого устройство управления посудомоечной машины, с одной стороны разрешает продолжать выполнение цикла мойки, а с другой стороны, отключает внутреннюю подсветку, при помощи которой может подсвечиваться внутренняя часть моечного бака.
Когда дверца посудомоечной машины открыта, подвижный элемент 86 а следовательно, приводной элемент 82 перемещаются на фиг.5 вправо таким образом, чтобы скошенная поверхность 102 зацеплялась с управляющим элементом 116 переключателя 84 до тех пор, пока он не достигнет первой плоской поверхности 104. Таким образом, управляющий элемент 116 перемещается во второе переключающее положение, при котором переключатель 84 подает второй управляющий сигнал на устройство управления, которое производит остановку циркуляционного насоса, при помощи которого осуществляется циркуляция воды внутри моечного бака. При дальнейшем открытии дверцы управляющий элемент 116 в итоге доходит до второй скошенной поверхности 106, поэтому управляющий элемент еще сильнее углубляется до тех пор, пока не будет достигнута вторая скошенная поверхность 106. Углубление управляющего элемента 116 до уровня второй плоской поверхности 108 переводит переключатель в третье коммутирующее положение, при котором на управляющее устройство передается третий управляющий сигнал, при помощи которого включается внутренняя подсветка в верхней части моечного бака.
Когда дверца посудомоечной машины полностью открыта, подвижный элемент 86, а, следовательно, приводной элемент 82 перемещаются на фиг.5 еще дальше вправо таким образом, чтобы управляющий элемент 116 переключателя 84 зацеплялся с третьей скошенной поверхностью 110, в результате чего управляющий элемент 116 еще сильнее углубляется до тех пор, пока он не достигнет третьей плоской поверхности 112. В этом положении, когда управляющий элемент 116 полностью углублен, переключатель 84 устанавливается в четвертое коммутирующее положение, при котором на управляющее устройство подается четвертый управляющий сигнал, при помощи которого происходит включение дренажного насоса, а после завершения дренажного цикла - окончательное завершение цикла мойки.
При условии, что все положения приводного элемента 82 в направлении стрелки 114 соответствуют определенному положению дверцы посудомоечной машины, можно легко заметить, что за счет выбора положения скошенных поверхностей можно задавать разные положения включения для любых положений дверцы. Кроме этого, за счет подбора длины соответствующих плоских поверхностей каждое положение включения может устанавливаться для определенного углового диапазона поворотной дверцы.
Перечень ссылочных позиций
50
крепежный элемент
52
опорная цапфа
54
ось
56
шарнирный кронштейн
58
пружина растяжения
60
быстроразъемные средства
62
соединитель
64
рычаг
66
ось
68
зажим
70
лапка
72
плоская поверхность
74
скошенная поверхность
76
переключательный элемент
78
нажимная кнопка
80
дверца духовки
82
приводной элемент
84
переключатель
86
подвижный элемент
88, 89
крепежные элементы
90
выступ
92
крюк
94
ободок
96
отверстие
98
ножки
100
отверстие
102
первая скошенная поверхность
104
первая плоская поверхность
106
вторая скошенная поверхность
108
вторая плоская поверхность
110
третья скошенная поверхность
112
третья плоская поверхность
114
направление движения элемента 82
116
управляющий элемент
118
направление движения элемента 116