用於操作衛生配件的裝置的製作方法

2023-06-19 22:23:31

專利名稱：用於操作衛生配件的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於操作衛生(潔具)配件的裝置，包括a) —殼體；b) 至少一個布置在所述殼體中的、具有壓力敏感元件的傳感器，其 中，為了操作所述衛生配件，可以在所述傳感器的敏感區域上施加力，由於所述力所述元件發生變形；以及c) 一控制裝置，所述控制裝置檢測所述元件的變形並據此產生信 號，可以通過所述信號來控制衛生配件的功能。
背景技術：
這種裝置以開關的形式已知，其中，通常採用壓電式元件作為傳感器 的壓力敏感的元件。這種傳感器的敏感區域，即使用者通常必須用手指在其上施加壓力以 由此觸發操作衛生配件的控制裝置的區域，多數在空間上具有較小的尺寸。 所述區域通常設有基本上對應於傳感器的敏感區域的尺寸的彈性覆蓋部。 衛生配件的使用者必須要注意，即要用手指儘可能精確地觸及所述敏感區 域。如果使用者沒有足夠精確地觸及所述敏感區域，而是按壓在與傳感器 的敏感區域隔開一段距離的位置，則可能出現這種情況，即，儘管在使用 者看來已經操作的開關，但對衛生配件的相應控制仍保持關閉，因為壓力 沒有作用在傳感器的敏感區域上，因此敏感區域沒有響應。此外為了觸發 這種傳感器需要較大的力。總體上會使衛生配件的使用者感覺不方^更。由於傳感器預定的幾何形狀，在設計配件時只能得到有限的應用，這
種開關因為開關的設計難以與配件的設計相匹配。 發明內容本發明的目的是,提供一種開頭所述類型的用於操作衛生配件的裝置， 這種裝置顧及到了上面所述問題。 這樣來實現所述目的，即d) 設有聯接裝置，所述聯接裝置沿垂直於傳感器的操作方向的方向 延伸超過傳感器的敏感區域之外，通過所述聯接裝置可以將在距 離傳感器的敏感區域第一距離處施加的力傳遞到傳感器的敏感 區域。即，所述聯接裝置使得，當使用者按壓傳感器的敏感區域旁邊時也觸 發所述傳感器。因此擴大了裝置的觸發區域並為使用者提供了較大的按壓 面或開關面。由此，使用者不再需要以一定的程度注意精確的手指動作， 如在目前為止已知的所述類型的裝置中必要的那樣。此外，所述聯接裝置 可以設置成可見的部件，並在其可見的區域內與衛生配件的設計相匹配。從技術的觀點講有利的是，所述壓力敏感的元件是壓電元件或壓阻元 件。壓電元件在壓力載荷下按已知的方式產生電壓，與此相反，壓阻元件 在壓力載荷下使其電阻變化。這兩個參數可以由本身已知的相應地設計的 控制裝置識別並與壓力敏感元件的變形以及由此與所屬的傳感器的響應相 配。如果所述聯接裝置具有沿垂直於傳感器的操作方向的方向超過傳感器 的敏感區域之外的覆蓋部，所述覆蓋部藉助於布置在朝向傳感器方向的內 側上的凸起與傳感器的敏感區域共同作用，則可以有利地形成所述聯接裝 置。當衛生配件的使用者在傳感器的敏感區域旁邊按壓所述覆蓋部時，通 過這種覆蓋部，所述凸起此時也壓靠在傳感器的敏感區域上。此時，如果所ilA蓋部至少部分是彈性的，則對於衛生配件的使用者 可以實現較好的按壓感覺。如果傳感器由一支架支承，而在覆蓋部的內側上設有支承結構，通過
所述支承結構所述支架與覆蓋部相連，則可以實現覆蓋部和傳感器之間良 好的配合。由此所述覆蓋部至少間接地與所述傳感器相連，由此，確定了 它們彼此的相對位置並可以可靠地確保所述兩個部件之間的共同作用。必要時，如果所述支架固定在殼體上，特別是固定在殼體的底部上， 則是有利的。一種有利的單開關(Einfach-Schalter)設計方案在於，所述裝置包括 唯一一個傳感器，其中所述支承結構由保持銷形成，所述保持銷以基本上 均勻的角度間距包圍所述傳感器。此時所述支承結構優選由四個保持銷形成。這樣可以在傳感器的敏感 區域上實現基本上均勻的壓力傳遞，而與在其上施加壓力的覆蓋部的位置 無關。在另一種實施形式中，所述裝置包括兩個傳感器，其中所述支承結構 由至少一個基本上為直線的保持腹板形成，所述保持腹板沿一用於布置傳 感器的假想的鏡像面在所述傳感器之間延伸。以這種方式可以有利地形成 搖臂開關(Wippenschalter)。如果所述裝置包括四個傳感器，所述傳感器這樣安^t保持板上，即， 所述傳感器的位置構成了一矩形的角點，其中，支承結構由位於由所述四 個傳感器限定的矩形的中點的唯一一個保持銷形成，由此可以得到另 一種 實施形式。以這種方式可以得到具有較小空間需求的四連開關。所述傳感器在保持板上的位置優選構成一正方形的角點。


下面參考

根據本發明的實施例。其中 圖1示出用於操作衛生配件的裝置的第一實施例在圖2中I-I線上的 剖視圖；圖2以較小的比例示出根據圖1的實施例在其中線II-II上的剖視圖； 圖3示出用於操作衛生配件的裝置的第二實施例在圖4中III-III線上的剖視圖4以較小的比例示出4艮據圖3的實施例在其中線IV-IV上的剖視圖； 圖5示出用於操作衛生配件的裝置的第三實施例在圖6中V-V線上的 剖一見圖；以及圖6以較小的比例示出根據圖5的實施例在其中線VI-VI上的剖視圖。
具體實施方式
圖1示出用於操作衛生配件的裝置的第一實施例，所述裝置設計成單 開關10。所述開關10包括一具有壓力敏感元件14的傳感器12，所述元件 ^A—由主要是彈性的外套16包圍的、同樣是彈性的保護材料22中。所 述壓力敏感元件14是一種本身已知的壓電元件14。除此以外，也可以使 用壓阻元件。如果在圖1中從上向傳感器12的壓電元件14施加壓力，則由控制裝 置20通過導線18檢測由此產生的電壓。所述控制裝置20據此按已知的方 式控制與開關IO相配的衛生配件(未示出)的功能。所述功能可以是衛生 配件所有常用的功能。例如可以列舉流出的水束的水溫和體積流量。包圍壓電元件14的材料22將作用在其上的力繼續傳遞到壓電元件14 上。外套16在其殼面上具有非彈性的區域，在該區域中加工出螺紋部24。 通過所述螺紋部，將傳感器12旋入互補的螺紋孔26中，所述螺紋孔設置 在正方形的保持板28的中央。傳感器12的外套16在其與螺紋部24相對的端部具有環繞的凸緣30, 當傳感器旋入保持板28中時，傳感器12以所述凸緣支承在布置在傳感器 的凸緣30和保持板28之間的緩衝環32上。所述保持板28由革形的彈性覆蓋部34攜帶，所^A蓋部設置在傳感 器12之上。所M蓋部34包括正方形的按壓板36，所述按壓板在所有的 側面延伸略微超出保持板28的尺寸之外。為了固定保持板28，在按壓板36的內側38上一體地形成四個具有圓 形橫截面的保持銷40，所述保持銷分別布置在覆蓋部34的按壓板36的外 邊緣區域的中央，如圖2所示。
保持銷40在其攜帶保持板28的端部區域內具有變細的區段，在該區 段上套裝有具有環繞的外槽44的彈性保持環42。保持銷40端部上的凸緣 45防止彈性保持環42從保持銷40上滑脫。保持板28具有四個開口 46，所述開口的布置對應於保持銷40的布置， 並且所述開口與保持環42的外槽44互補。通過所述開口 46，保持板28 套裝到保持銷40上並位於保持環42的外槽44中。覆蓋部34總體上具有帶正方形蓋板的軍的形狀，所述蓋板由按壓板 36形成。所i!A蓋部34作為殼體48的一部分以其外周壁部35的邊緣通 過一彈性的密封唇口 49與殼體48的底部50相連。各單個部件的尺寸這樣相互匹配，即，在未操作開關10時在傳感器12和殼體48的底部50之間留出一定距離。覆蓋部34的按壓板36在其內側38居中地具有非彈性的、隆起的凸起 52,所述凸起接觸傳感器12的敏感區域54。傳感器12的敏感區域54理 解為為了使壓電元件14產生電壓其上必須作用有確定的壓力的區域。如圖1和2所示，開關10以及由此還有覆蓋部的側向尺寸明顯大於傳 感器12和布置在傳感器中的壓電元件14的尺寸。上面說明的開關10的設計使得基本上是覆蓋部34的按壓板36的整個 可見的外表面都可以作為按壓面供希望使用衛生配件的使用者使用。不需 要通過例如佳j吏用者的手指局限於或至少非常接近接觸傳感器12的敏感 區域54來進行按壓。通過覆蓋部34隆起的凸起52可以確保，與接觸傳感 器12的敏感區域54隔開一定距離施加在覆蓋部34的按壓板36上的壓力 可以傳遞到接觸傳感器12的敏感區域54上並由此傳遞到壓電元件14上。為了便於說明，開關10或者說覆蓋部34的按壓板36分成四個相同大 小的正方形區域A、 B、 C和D，如圖2所示。需要指出，在圖2所示的開 關10的視圖中，覆蓋部34的按壓面在圖紙面的後面位於與觀察者相反的 一側。現在例如如果在區域A按壓覆蓋部34，則彈性按壓板在按壓位置向內 退讓。藉助與保持銷40沿朝向殼體48的底部50的方向帶動保持板28，
直至旋入保持板中的傳感器12碰到底部50上。如果繼續按壓按壓板36， 覆蓋部34非彈性的凸起52繼續向內部移動，由此向傳感器12的敏感區域 54作用壓力，此時所述傳感器不能繼續朝殼體48的底部50的方向移動。 所述壓力已足夠起動壓電元件14，這會導致對衛生配件進行希望的控制。在另一種設計方案中，保持板28固定在殼體48的底部50上。這例如 可以通過具有同心螺紋孔的銷來實現，所述銷從殼體48的底部50向內伸 出。保持板28支承在所述銷上，並通過分別M在銷的螺紋孔中的螺栓固 定。覆蓋部34和其向內隆起的凸起52由此形成聯接裝置，通過所述聯接 裝置可以將距傳感器12的敏感區域54 —定距離處施加的力傳遞到傳感器 12的敏感區域54上。圖3和4示出用於操作衛生配件的裝置的第二實施例，其中與第一實 施例相對應的部件用相同的附圖標記加100表示。如圖3和4所示，這裡示出的雙開關10包括兩個傳感器112A和112B， 這兩個傳感器分別通過一導線118與控制裝置120相連。傳感器112相對 於中點對稱地在通過保持板128的中點延伸的並垂直於保持板128的兩個 相對的側邊的直線上布置在保持板128上。與第一實施例不同，在圖3和4的實施例中，在覆蓋部134的內側138 上沒有一體地形成具有圓形橫截面的保持銷40,而是兩個長形的保持腹板 156，所述保持腹板在一變細的區域內攜帶相應地設計成長形的、具有環繞 的外槽160的彈性保持環158。保持板128通過設計成互補的開口 146接 合到所述外槽中。保持腹板156沿用於布置傳感器112A和112B的、在圖4中用虛線示 出的假想(鏡像)對稱平面延伸。這裡， 一個保持腹板156位於針對第一 實施例已經說明的區域A和C之間的分界線上，對稱於圖4的剖分和對稱 平面III-III,另一個保持腹板156位於開關10相應的區域B和D之間的 分界線上。所述開關10適於用作雙功能鍵或開/關式開關。即如果在區域A或C
內按壓覆蓋部134的按壓板136，則只有在圖3和4左側的傳感器112A被 起動。腹板156起到搖擺支承部(Wippenlager)的作用，並防止力傳遞到 圖3和4右側的傳感器112B的敏感區域154上。當傳感器112A上方的凸起152朝該傳感器移動時，傳感器112B上方 的凸起152從傳感器112B上抬起。與此相反，如果在區域B或D內按壓覆蓋部134的按壓板136,則只 有傳感器112B被由此起動。圖5和6示出用於操作衛生配件的裝置的第三實施例，其中與圖l和 2的實施例相對應的部件用相同的附圖標記加200表示。如圖5和6所示，這裡的四連開關210包括四個傳感器212A、 212B、 212C和212D。所述傳感器分別在覆蓋部234的按壓板236的區域A、 B、 C和D下方的中央布置在保持板228上，並分別位於在按壓板236的內側 238上一體形成的凸起252的下方。為了將覆蓋部234固定在保持板228上，這裡在按壓板236的內側238 的中點處一體地只形成唯一一個保持銷240。為了確保將保持板228可靠 地固定在覆蓋部234上，彈性保持環242具有較大的徑向尺寸，並且其外 槽244設計得比第一實施例的保持環420的情況深。如果現在在區域A、 B、 C或D中按壓覆蓋部34的按壓板36，則只是 位於按壓板36相應的區域A、 B、 C或D下面的傳感器212A、 212B、 212C 或212D M動，據此根據與起動的傳感器212相配的功能控制衛生配件。在所述實施例的一個變型中，覆蓋部34、 134或234由剛性材料製成。 這裡通過彈性密封唇口 49、 149或249的退讓確保，保持板28、 128或228 如上所述可沿朝向殼體48、 148或248的底部50、 150、 250的方向移動， 直至傳感器12、 112或212接觸底部50、 150或250。要強調的是，如果採用剛性的覆蓋部34、 134或234，開關10、 110 或210的各單個部件的尺寸這樣相互匹配，即，在未操作開關IO、 110或 210時，在傳感器12、 112或212與殼體48、 148或248的底部50、 150 或250之間留出距離小於在覆蓋部34、 134或234的外周壁部35、 135或235的邊緣和殼體48、 148或248的底部50、 150或250之間由密封唇口 49、 149或249佔據的區域。上述開關IO、 110和210使得可以舒適地操作衛生配件，所述衛生配 件採用這樣的傳感器，為了操作衛生配件，必須在敏感區域在所述傳感器 上內施加力。在按壓按壓開關IO、 110或210時，不必留心要通過儘可能 精確地在傳感器12、 112、 212上方按壓覆蓋部34、 134或234而儘可能精 確地觸及傳感器12、 112或212的敏感區域54、 154、 254。在距傳感器12、 112、 212的敏感區域54、 154、 254 —定距離處進行的"不精確"的按壓 也可以導致對衛生配件的操作，根據開關IO、 110和210的設計不同，所 述距離可能高達傳感器12、 112、 212的敏感區域54、 154、 254的尺寸的 數倍。此外，通過開關IO、 110和210的所屬覆蓋部34、 134或234的相應 設計，可以實現與確定衛生配件的設計的匹配，而不需要大的花費。
權利要求
1. 一種用於操作衛生配件的裝置，該裝置包括a) —殼體(48; 148; 248);b) 至少一個布置在所述殼體(48; 148; 248)中的、具有壓力敏感 元件(14; 114; 214)的傳感器(12; 112; 212 ),其中，為了 操作所述衛生配件，可在所述傳感器(12; 112; 212)的敏感區 域(54; 154; 254)上施加力，由於所述力所述元件(14; 114;214)發生變形；以及 c )一控制裝置(20; 120; 220)，所述控制裝置檢測所述元件(14; 114; 214)的變形並據此產生信號，可通過所述信號來控制衛生配件的功能 其特徵在於，d) 設有聯接裝置(34， 52; 134, 152; 234, 252)，所述聯接裝置 沿垂直於傳感器(12; 112; 212)的操作方向的方向延伸超過傳 感器(12; 112; 212)的敏感區域(54; 154; 254)之外，通過 所述聯接裝置可以將在距離傳感器(12; 112; 212)的敏感區域 (54; 154; 254)—定距離處施加的力傳遞到傳感器(12; 112; 212)的敏感區域(54; 154; 254)上。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵為，所述壓力敏感的元件(14; 114; 214)是壓電元件或壓阻元件(14; 114; 214)。
3. 根據權利要求1或2的裝置，其特徵為，所述聯接裝置(34, 52; 134， 152; 234， 252)包括沿垂直於傳感器(12; 112; 212)的操作方向 的方向超過傳感器(12; 112; 212)的敏感區域(54; 154; 254)之外的 覆蓋部(34; 134; 234)，所^蓋部藉助於布置在其朝向傳感器(12; 112; 212)方向的內側(38; 138; 238)上的凸起(52; 152; 156)與傳 感器(12; 112; 212)的敏感區域(54; 154; 254)共同作用。
4. 根據權利要求3的裝置，其特徵為，所M蓋部(34; 134; 234) 至少部分是彈性的。
5. 根據權利要求3或4的裝置，其特徵為，所述傳感器(12; 112;212)由一支架(28; 128; 228)支承，而在覆蓋部(34; 134; 234)朝向 傳感器(12; 112; 212)方向的內側(38; 138; 238 )上設有支承結構(40; 156; 240)，通過所述支承結構所述支架(28; 128; 228)與覆蓋部(34; 134; 234)相連。
6. 根據權利要求5的裝置，其特徵為，所述支架(28; 128; 228) 固定在殼體(48; 148; 248 )上，特別是固定在殼體的底部(50; 150; 250)上。
7. 根據權利要求5或6的裝置，其特徵為，所述裝置包括唯一一個 傳感器(12)，其中所述支承結構(40)由保持銷(40)形成，所述保持 銷以基本上均勻的角度間距包圍所述傳感器(12)。
8. 根據權利要求7的裝置，其特徵為，所述支承結構(40 )優選由 四個保持銷(40)形成。
9. 根據權利要求5或6的裝置，其特徵為，所述裝置包括兩個傳感 器(112)，其中所述支承結構(156)由至少一個基本上為直線的保持腹 板(156)形成，所述保持腹板沿一用於布置傳感器(112)的假想對稱平 面在所述傳感器(112)之間延伸.
10. 根據權利要求5或6的裝置，其特徵為，所述裝置包括四個傳感 器(212)，所述傳感器這樣安裝在支架(228)上，即，使所迷傳感器的 位置構成一矩形的角點，其中，支承結構(240)由位於由所述四個傳感器(212)限定的矩形的中點的唯一一個保持銷(240)形成。
11. 根據權利要求10的裝置，其特徵為，所述傳感器(212)在保持 板(228)上的位置構成一正方形的角點。
全文摘要
本發明涉及一種用於操作衛生配件的裝置，該裝置包括至少一個布置在殼體(48)中的、具有壓力敏感元件(14)的傳感器(12)，其中，為了操作所述衛生配件，可以在所述傳感器(12)的敏感區域(54)上施加力，由於所述力所述元件(14)發生變形。設有控制裝置(20)，所述控制裝置檢測所述元件(14)的變形並據此產生信號，可以通過所述信號來控制衛生配件的功能。通過沿垂直於傳感器(12)的操作方向的方向延伸超過傳感器(12)的敏感區域(54)之外的聯接裝置(34、52)，可以將在距離傳感器(12)的敏感區域(54)第一距離處施加的力傳遞到傳感器(12)的敏感區域(54)。
文檔編號G05D23/12GK101124369SQ200680005538
公開日2008年2月13日 申請日期2006年2月11日 優先權日2005年2月21日
發明者H·孔克爾 申請人:漢沙金屬工廠股份公司