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操縱器的制作方法

文檔序號(hào):6924277閱讀:216來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:操縱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種操縱器,所述操縱器用于對(duì)一開關(guān)單元進(jìn)行通斷操作,且具有一 機(jī)械顯示器,其中,所述機(jī)械顯示器具有一窗口和一可透過(guò)該窗口而看到的顯示面。本發(fā)明 此外還涉及一種機(jī)電指令設(shè)備,所述指令設(shè)備包括一可由上述操縱器進(jìn)行通斷操作的開關(guān) 單元。
背景技術(shù)
機(jī)電指令設(shè)備廣泛用于對(duì)機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行操作和控制。這些指令設(shè)備表現(xiàn)為多種 形式,例如按鈕、旋鈕開關(guān)、鑰匙開關(guān)或緊急停止開關(guān)。指令設(shè)備安裝在配電盤、操作面板、 配電箱門或外殼蓋上。通過(guò)對(duì)指令設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)操縱,可改變電性開關(guān)狀態(tài),進(jìn)而取得預(yù)期 控制效果。指令設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)情況下配有用以對(duì)當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行指示的機(jī)械顯示器,其中, 作為替代或補(bǔ)充方案,這種機(jī)械顯示器視情況配有一個(gè)可被照亮或被照亮的單元。由于設(shè)備總?cè)莘e的增減程度有限,特別是在安裝直徑由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(例如 22. 5mm)的情況下,若想設(shè)置整合式可視顯示器,就會(huì)產(chǎn)生如何安置必要組件的問(wèn)題,這一 點(diǎn)對(duì)于機(jī)械開關(guān)顯示器和/或電開關(guān)顯示器而言都是如此。在無(wú)法將顯示器整合于指令設(shè) 備中的情況下,傳統(tǒng)做法通常是安裝一附加控制點(diǎn)(例如帶指示燈的控制點(diǎn))。但由于需 要額外占用安裝單元配電盤上的空間以及不得不使用分立式顯示器,這種解決方案是不利 的。從現(xiàn)有解決方案中公知一種用于蘑菇頭急停開關(guān)的機(jī)械顯示器,這種顯示器可將 線性的操縱運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成指示元件的運(yùn)動(dòng)。但指示元件運(yùn)動(dòng)時(shí)只能做有限偏轉(zhuǎn),否則指示機(jī) 構(gòu)的空間需求就會(huì)過(guò)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種包括一節(jié)省空間的可視顯示器的操縱器。這個(gè)目的通過(guò)一種開篇所述類型的操縱器以如下解決方案而達(dá)成所述顯示面與 一安裝在所述操縱器的操縱部件上的彈簧桿相連,且在所述操縱部件的操縱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨 所述彈簧桿的至少一個(gè)部分圍繞一旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所述旋轉(zhuǎn)軸大體上垂直于所 述操縱部件的操縱運(yùn)動(dòng)定向。這個(gè)目的此外還通過(guò)一種機(jī)電指令設(shè)備而達(dá)成,尤其是一種 緊急停止開關(guān),所述機(jī)電指令設(shè)備包括一可由上述操縱器進(jìn)行通斷操作的開關(guān)單元。本發(fā)明的目標(biāo)在于使一顯示面以某種方式在所述指令設(shè)備(特別是所述操縱器) 的一窗口后面進(jìn)行運(yùn)動(dòng),使得至少一個(gè)顯示面出現(xiàn)或消失于該窗口中。作為替代方案,也可 設(shè)置多個(gè)(例如兩個(gè)或兩個(gè)以上)顯示面,在不同開關(guān)狀態(tài)下,使用者可透過(guò)所述窗口看到 這些顯示面。所述指令設(shè)備(特別是緊急停止開關(guān))的機(jī)械顯示器具有一或多個(gè)窗口、一或多 個(gè)顯示面和一或多個(gè)安裝在所述操縱器的操縱部件上的彈簧桿。彈簧桿與一或多個(gè)顯示面 相耦合、相連或者甚至相連成一體。該彈簧桿與所設(shè)置的一或多個(gè)顯示面共同構(gòu)成一指針。所述彈簧桿的任務(wù)一方面在于固定顯示面并根據(jù)自身的彈性和長(zhǎng)度使得顯示面可明確地 在窗口后面或在窗口中運(yùn)動(dòng)。由于彈簧桿與操縱部件或操縱部件的某個(gè)組件機(jī)械相連或相 連成一體,彈簧桿及其顯示面(即整個(gè)指針)會(huì)參與操縱部件的操縱運(yùn)動(dòng)。另一方面,彈簧 桿被迫至少部分改變其相對(duì)于操縱部件的相對(duì)位置。其實(shí)現(xiàn)方式為,彈簧桿與一固定式組 件(例如一固定式套筒)發(fā)生碰撞并發(fā)生彈性應(yīng)變。除了在操縱方向上進(jìn)行操縱運(yùn)動(dòng)外, 彈簧桿還會(huì)繞一垂直于操縱運(yùn)動(dòng)定向的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最后,由所述操縱部件 傳遞的操縱力中的一部分操縱力在不參加運(yùn)動(dòng)的(靜止)組件的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)向,使得彈 簧桿受到彈性應(yīng)力作用,進(jìn)而使顯示器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。所述可視顯示器的優(yōu)點(diǎn)在于,它是純機(jī)械式的,不依賴于電源。因此,使用者無(wú)需 實(shí)施額外的布線工作。所述顯示器穩(wěn)定可靠,特別是避免了電氣故障源,例如發(fā)生故障的白 熾燈。所述彈簧桿有利地在操縱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生彈性應(yīng)變。為此,為該彈簧桿采用如下 設(shè)計(jì)是有利的外形呈板簧狀,具有一個(gè)相對(duì)于其長(zhǎng)度而言較小的截面,特別是呈線狀體, 便于整合入所述操縱器的內(nèi)腔,且可通過(guò)較小的變形力將摩擦控制在較低程度。根據(jù)一種有利實(shí)施方式,所述彈簧桿在操縱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與所述操縱部件發(fā)生接 觸。彈簧桿與操縱部件之間的這種接觸視情況可為所述顯示面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)定義旋轉(zhuǎn)軸。通 過(guò)對(duì)接觸點(diǎn)進(jìn)行選擇,還可確定這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的半徑,進(jìn)而可 確定顯示面的偏轉(zhuǎn)程度。所述顯示面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有利地可由一固定式組件觸發(fā),所述固定式組件迫使所述 彈簧桿在操縱時(shí)改變其相對(duì)于所述操縱部件的相對(duì)位置。彈簧桿的這種強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)視情況可 由多個(gè)凸緣和/或斜面提供支持。這一點(diǎn)特別適用于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一種有利實(shí)施方式,所述多個(gè)凸緣和/或卷邊用于為所述彈簧桿和所述固定 式組件之間的點(diǎn)接觸提供支持。卷邊在此構(gòu)成彈簧桿上的點(diǎn)狀或線狀隆起或顆粒結(jié)構(gòu)。這 種點(diǎn)接觸可大幅減小彈簧桿在接觸點(diǎn)上與固定式組件所產(chǎn)生的摩擦。這一方面便于對(duì)操縱 器進(jìn)行操縱,另一方面可降低操縱噪聲,延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)一種有利實(shí)施方式,所述彈簧桿實(shí)施得很長(zhǎng),在此情況下,即便彈簧桿發(fā)生較 小程度的彈性應(yīng)變,也能因杠桿作用而引起較大程度的偏轉(zhuǎn)(即較大的偏轉(zhuǎn)角度)。這樣就 可使用大面積顯示面,以便于更好地對(duì)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行可視指示。本發(fā)明的其他有利設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案由附圖描述和從屬權(quán)利要求給出。


下面借助附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,其中圖1為一處于未受操縱狀態(tài)下的緊急停止開關(guān)的一操縱器的剖面圖,該操縱器具 有兩個(gè)機(jī)械顯示器;圖2為圖1中的操縱器未受操縱時(shí)其指示機(jī)構(gòu)的剖面圖;圖3為圖1中的操縱器受操縱時(shí)其指示機(jī)構(gòu)的剖面圖;以及圖4為圖1中的緊急停止開關(guān)受操縱時(shí)其操縱器的剖面圖。
具體實(shí)施例方式圖1展示的是一處于未受操縱狀態(tài)下的緊急停止開關(guān)的一操縱器1的剖面圖,該操縱器具有兩個(gè)機(jī)械顯示器,使用者可透過(guò)兩個(gè)窗口 6. 1,6. 2看到這兩個(gè)機(jī)械顯示器。這兩個(gè)窗口 6. 1,6. 2布置在操縱器1的蘑菇頭中且由透明塑料構(gòu)成,該蘑菇頭由 蘑菇帽11和蘑菇圍裙(PilZSChtoZe)5構(gòu)成。一般而言,窗口可以僅由一個(gè)視情況具有相 應(yīng)形狀的孔口構(gòu)成,而非必須由透明材料構(gòu)成。同樣地,布置在蘑菇帽11或操縱器1內(nèi)部 的可視信號(hào)顯示器(顯示器)的數(shù)目也可發(fā)生變化。附圖未作完整圖示的緊急停止開關(guān)處于未受操縱狀態(tài)下,在這種狀態(tài)下,使用者可透過(guò)窗口 6. 1,6. 2看到顯示面3. 1和3. 2。窗口 6. 1、6. 2有利地實(shí)施為嵌入件,這些嵌入件被構(gòu)成蘑菇帽11的塑料包圍。這 樣就無(wú)需設(shè)置可能會(huì)限制顯示面3. 1、3. 2可見(jiàn)度的卡扣或類似的幾何結(jié)構(gòu)。此外也可通過(guò) 多組分注塑法進(jìn)行制造。這兩個(gè)機(jī)械式可視顯示器的指示機(jī)構(gòu)各包括一指針,這些指針?lè)謩e由一彈簧桿 8. 1、8. 2和相應(yīng)的顯示面3. 1、3.2構(gòu)成。該指示機(jī)構(gòu)還包括套筒4,該套筒作為操縱器1的 固定式組件不參與操縱運(yùn)動(dòng),且用于實(shí)現(xiàn)可朝套筒4運(yùn)動(dòng)的彈簧桿8. 1,8. 2的彈性變形。圖2展示的是圖1中的操縱器1未受操縱時(shí)其右側(cè)指示機(jī)構(gòu)的剖面圖。彈簧桿8. 1 以一種可隨同線性操縱運(yùn)動(dòng)B進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的方式安裝在操縱部件7上。彈簧桿8. 1處于非彈 性應(yīng)變狀態(tài),在此狀態(tài)下,彈簧桿8. 1布置在固定式套筒4的上方且貼在蘑菇圍裙5上。套 筒4作為固定式組件以機(jī)械方式固定在(例如)一面板或控制板上。在對(duì)操縱器1進(jìn)行操縱時(shí),除蘑菇帽11和蘑菇圍裙5外,彈簧桿8. 1也連同顯示 面3. 1 一起沿操縱方向B進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)由于套筒4的存在,彈簧桿8. 1的上部圍繞 旋轉(zhuǎn)軸10. 1發(fā)生旋轉(zhuǎn),以便在套筒4和接觸面9. 1之間獲得空間。彈簧桿8. 1的上部進(jìn)行 部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)D,其結(jié)果是顯示面3. 1逐漸靠近操縱器1的中心。即使在操縱運(yùn)動(dòng)B不是如圖2所示的線性運(yùn)動(dòng),而是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下,這種結(jié)構(gòu) 也能相應(yīng)地發(fā)揮作用。為此,所述操縱器或操縱部件可至少部分呈圓形,所述固定式組件也 是如此,這樣就可為這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供最佳支持。需要指出的是,本發(fā)明的指示機(jī)構(gòu)可應(yīng)用于任何一種在開關(guān)元件基礎(chǔ)上進(jìn)行工作 的指令設(shè)備,而非必須與緊急停止開關(guān)結(jié)合使用。顯示面3. 1自身有利地每次僅指示一種狀態(tài)(緊停開關(guān)未受操縱)。在第二狀態(tài) (緊停開關(guān)受操縱)下,則無(wú)法從窗口 6. 1中看到顯示面3. 1。使用者透過(guò)窗口 6. 1看到指 令設(shè)備內(nèi)部,從而產(chǎn)生一種黑色指示色的印象。作為補(bǔ)充方案,顯示面3. 1可呈白色或其他 的淺色顏色。這一點(diǎn)適用于圖1所示的兩個(gè)顯示面3. 1、3. 2。同樣也可實(shí)現(xiàn)與上述情況相 反的顏色變換,例如,窗口 6. 1、6. 2后面看上去是固定的淺色顯示面,這種顏色由于操縱時(shí) 顯示面3. 1,3. 2的移開而產(chǎn)生。圖2所示的實(shí)施方式相應(yīng)也適用于圖1中緊急停止開關(guān)的左側(cè)指示機(jī)構(gòu)。圖3展示的是圖1中的操縱器1受操縱時(shí)其右側(cè)指示機(jī)構(gòu)的剖面圖。彈簧桿8. 1在受操縱狀態(tài)下大體上位于固定式套筒4和操縱部件7的接觸面9. 1 之間。由于做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)D,顯示面3.1與操縱部件7及窗口 6.1之間的角度發(fā)生了變化。操 縱部件7具有一供彈簧桿8. 1接觸的面9. 1,下文中也稱作接觸面9. 1。彈簧桿8. 1抵靠在接觸面9. 1的點(diǎn)10. 1上,其中,點(diǎn)10. 1表示本發(fā)明的部分旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)D的旋轉(zhuǎn)軸10. 1,該旋轉(zhuǎn)軸垂直地突出于繪圖平面之外。所述旋轉(zhuǎn)軸可定位在不同位置上。該旋轉(zhuǎn)軸在彈簧桿8. 1上的位置越往下,顯示面3. 1在操縱時(shí)所越過(guò)的角度就越大。 如果希望這個(gè)角度小一點(diǎn),則可通過(guò)賦予彈簧桿8. 1以相應(yīng)形狀或彎曲度來(lái)在顯示面3. 1 和因接觸操縱部件7而產(chǎn)生的固定點(diǎn)之間確定一個(gè)位置。顯示面3. 1上完全可以布置兩種或兩種以上用于指示不同開關(guān)狀態(tài)的指示段或 信號(hào)顏色。彈簧桿8. 1、8. 2視情況可由安裝于其上的多個(gè)凸緣(例如通過(guò)所 述套筒上的多個(gè) 斜面)向內(nèi)按壓。這些凸緣上視情況可安裝多個(gè)卷邊,通過(guò)這些卷邊可在彈簧桿8. 1、8. 2 和套筒4之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸而非線接觸。在此情況下,通過(guò)使上述卷邊具有相應(yīng)形狀,可將摩 擦損失控制在較低程度。通過(guò)這項(xiàng)措施同時(shí)還可降低操縱或解鎖過(guò)程中所產(chǎn)生的噪聲。減小摩擦還可達(dá)到以下效果通過(guò)所述緊急停止開關(guān)通常為4_的規(guī)定操縱行程 可更有效地實(shí)現(xiàn)顯示面3. 1在蘑菇頭中的位移。這樣便可增加位移距離,進(jìn)而增大顯示面 3. 1 及窗口 6. 1。圖3所示的實(shí)施方式相應(yīng)也適用于圖1中緊急停止開關(guān)的左側(cè)指示機(jī)構(gòu)。圖4展示的是圖1中的緊急停止開關(guān)受操縱時(shí)其操縱器1的剖面圖。在受操縱狀 態(tài)下,使用者可透過(guò)窗口 6. 1、6.2看到該緊急停止開關(guān)的內(nèi)部,并產(chǎn)生“黑色”的印象。顯 示面3. 1,3. 2位于蘑菇頭11的非透明部件下方。由于彈簧桿8. 1,8. 2在操縱過(guò)程中做旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)D且達(dá)到最大彈性應(yīng)變程度,顯示面3. 1,3. 2與操縱部件7及窗口 6. 1,6. 2之間的 角度相對(duì)于未受操縱狀態(tài)而言發(fā)生了變化。綜上所述,本發(fā)明涉及一種包括一機(jī)械顯示器的操縱器,其中,所述操縱器用于對(duì) 一開關(guān)單元進(jìn)行通斷操作,且其機(jī)械顯示器具有一窗口和一可透過(guò)該窗口而看到的顯示 面。本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)機(jī)械顯示器在指令設(shè)備中的空間需求很大且容易出錯(cuò)。進(jìn) 行節(jié)省空間的整合這一問(wèn)題通過(guò)一顯示面而得到解決,所述顯示面與一安裝在操縱部件上 的彈簧桿相連,且在操縱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨所述彈簧桿的至少一個(gè)部分圍繞一旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行部分 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。除了可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的整合外,借此還可增大所述顯示面的位移距離。本發(fā) 明此外還涉及一種機(jī)電指令設(shè)備,所述指令設(shè)備包括一可由上述操縱器進(jìn)行通斷操作的開 關(guān)單元。
權(quán)利要求
一種操縱器(1),用于對(duì)一開關(guān)單元進(jìn)行通斷操作且具有一機(jī)械顯示器,其中,所述機(jī)械顯示器具有一窗口(6.1,6.2)和一可透過(guò)所述窗口而看到的顯示面(3.1,3.2),其特征在于,所述顯示面(3.1,3.2)與一安裝在所述操縱器(1)的一操縱部件(7)上的彈簧桿(8.1,8.2)相連,且在所述操縱部件(7)的一操縱運(yùn)動(dòng)(B)過(guò)程中隨所述彈簧桿(8.1,8.2)的至少一個(gè)部分圍繞一旋轉(zhuǎn)軸(10.1,10.2)進(jìn)行部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(D),其中,所述旋轉(zhuǎn)軸(10.2,10.2)大體上垂直于所述操縱部件(7)的操縱運(yùn)動(dòng)(B)定向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器(1),其中,所述彈簧桿(8.1,8.2)在所述操縱部件 (7)的操縱運(yùn)動(dòng)(B)過(guò)程中發(fā)生彈性應(yīng)變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的操縱器(1),其中,所述操縱器(1)的一固定式組件,特別是 一套筒(4),至少部分用于使所述彈簧桿(8. 1,8. 2)發(fā)生彈性應(yīng)變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操縱器(1),其中,所述固定式組件借助復(fù)數(shù)個(gè)凸緣和/或斜 面為所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(D)提供支持。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的操縱器(1),其中,所述凸緣具有復(fù)數(shù)個(gè)卷邊,所述卷邊用于 為所述彈簧桿(8. 1,8. 2)和所述固定式組件之間的點(diǎn)接觸提供支持。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的操縱器(1),其中,所述彈簧桿(8.1, 8.2)在所述操縱部件(7)的操縱運(yùn)動(dòng)(B)過(guò)程中與所述操縱部件(7)發(fā)生接觸,特別是與 一接觸面(9.1,9. 2)發(fā)生接觸。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的操縱器(1),其中,所述彈簧桿(8.2, 8. 2)具有類似彈簧和/或杠桿的形狀。
8.一種指令設(shè)備,特別是一種緊急停止開關(guān),所述指令設(shè)備包括一可由根據(jù)權(quán)利要求 1至7所述的操縱器(1)進(jìn)行通斷操作的開關(guān)單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有一機(jī)械顯示器的操縱器(1),其中,所述操縱器用于對(duì)一開關(guān)單元進(jìn)行通斷操作,所述機(jī)械顯示器具有一窗口(6.1,6.2)和一可透過(guò)所述窗口而看到的顯示面(3.1,3.2)。本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)機(jī)械顯示器在指令設(shè)備中的空間需求很大且容易出錯(cuò)。進(jìn)行節(jié)省空間的整合這一問(wèn)題通過(guò)一顯示面而得到解決,所述顯示面形成在安裝在操縱部件(7)上的彈簧桿(8.1,8.2)上,且在操縱運(yùn)動(dòng)(B)過(guò)程中隨所述彈簧桿的至少一個(gè)部分圍繞一旋轉(zhuǎn)軸(10.1,10.2)進(jìn)行部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(D)。除了可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的整合外,借此還可增大所述顯示面的位移距離。本發(fā)明此外還涉及一種機(jī)電指令設(shè)備,所述指令設(shè)備包括一可由上述操縱器進(jìn)行通斷操作的開關(guān)單元。
文檔編號(hào)H01H3/02GK101836276SQ200880109468
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月1日
發(fā)明者安雅·福格特, 約翰·德姆萊特內(nèi)爾, 魯?shù)婪颉R默爾曼 申請(qǐng)人:西門子公司
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