專利名稱：對按鈕狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對按鈕狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置以及結(jié)合按鈕以及檢測和發(fā)信號裝置的控制組件。本發(fā)明的檢測和發(fā)信號裝置特別地整個適用于在緊急停止類型的按鈕上使用。
背景技術(shù)：
在特定控制的過程中，為了在它的整個長度上防護該過程，已知的是使用多個串聯(lián)的緊急停止部件。其中一個緊急停止部件的促動允許該過程得以停止。然而，當串聯(lián)的多個緊急停止部件數(shù)目非常大時，難于得知是哪個緊急停止部件被觸發(fā)。
因此，本發(fā)明 的目標是提供一種用于檢測例如緊急停止部件的按鈕的狀態(tài)變化且發(fā)送該狀態(tài)變化信號的裝置，該裝置易于在現(xiàn)有的按鈕上組裝而不用改變現(xiàn)有按鈕的結(jié)構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容
該目標通過對按鈕狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置獲得，該所述按鈕包括主體和控制頭，該控制頭安裝在主體上且沿著主軸在多個位置之間可促動(actuable)平移， 以賦予按鈕不同狀態(tài)，來控制電路，所述裝置是以可以從按鈕移除的附件的形式，包括
盒體，穿過該盒體形成開口，按鈕的主體意在穿過該開口 ；
電能發(fā)生器，該電能發(fā)生器容置在該盒體中且適于與控制頭配合以轉(zhuǎn)換機械能為電能；
無線發(fā)射器，該無線發(fā)射器用于發(fā)送信息至遠程接收器，所述無線發(fā)射器被容置在盒體中且與電能發(fā)生器電連接。
根據(jù)一個特征，電能發(fā)生器是電磁類型的且包括設(shè)置有固定部分和移動部分的磁路以及電磁線圈，磁路通過該電磁線圈。
根據(jù)另一個特征，該裝置包括與電能發(fā)生器配合且由控制頭可促動平移的連接件。
根據(jù)另一個特征，連接件包括安裝在復(fù)位彈簧器件上相對于開口共軸的環(huán)。
根據(jù)另一個特征，裝置包括安裝在連接件和電能發(fā)生器的移動部分之間的彈簧。
根據(jù)另一個特征，連接件包括與環(huán)一體的凸片，所述凸片具有長方形開口，形成在移動部分上的牙爪穿過該長方形開口。
根據(jù)另一個特征，電能發(fā)生器的移動部分可以在第一位置和第二位置之間移動， 以及電能發(fā)生器布置為當移動部分從第一位置穿過到第二位置時，產(chǎn)生第一數(shù)量的能量， 當移動部分從第二位置穿過到第一位置時，產(chǎn)生第二數(shù)量的能量。
根據(jù)另一個特征，該裝置包括容置在盒體中且包括無線發(fā)射器的電路板，所述無線發(fā)射器與電能發(fā)生器電連接。
根據(jù)另一個特征，發(fā)射器是無線電頻率發(fā)射器。
根據(jù)另一個特征，發(fā)射器是紅外線類型。
本發(fā)明也涉及控制組件，包括設(shè)置有主體的按鈕，以及控制頭，該控制頭安裝在主體上且沿著主軸在多個位置之間可促動平移，以賦予按鈕不同的狀態(tài)，其特征在于，該控制組件也包括對上述限定的按鈕狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置，所述裝置圍繞按鈕裝配并配置為與控制頭機械配合。
根據(jù)本發(fā)明，無線發(fā)射器布置為當按鈕的控制頭被壓下時，傳送第一信息，當按鈕的控制頭被釋放時，傳送第二信息。
根據(jù)一個特征
控制組件包括接觸單元，其組裝在按鈕的主體上且適于由控制頭促動；
按鈕的主體被安裝在通過壁形成的孔中，控制頭相對于壁位于前側(cè)上，接觸單元相對于壁位于后側(cè)上；
檢測按鈕狀態(tài)改變的裝置相對于壁安裝在前側(cè)上且布置在控制頭和壁之間。
上面詳述的本發(fā)明特別適合用于緊急停止類型的按鈕。


從接下來參照由例子給出且由附圖示出的實施例的詳細說明，其它特征和優(yōu)點將變得明顯，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的控制組件的透視圖，包括穿過壁安裝的按鈕以及本發(fā)明的檢測和發(fā)信號裝置；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的控制組件的俯視圖3示出了本發(fā)明的檢測和發(fā)信號裝置的分解視圖以及意在被插入到本發(fā)明的裝置中的按鈕，其中按鈕不包括它的觸頭單元；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的控制組件沿著圖2的B-B的截面視圖5和6示出了根據(jù)本發(fā)明的控制組件沿著圖2的A-A的截面視圖，分別在釋放控制頭和壓下控制頭的狀態(tài)；
圖7示出了本發(fā)明中應(yīng)用的能量發(fā)生器的分解視圖8A和8B不出了圖7中不出的能量發(fā)生器的兩個操作位置。
具體實施方式
`
本發(fā)明的裝置可以檢測按鈕的狀態(tài)變化且通過傳送信息給接收器發(fā)送該狀態(tài)變化的信號。該裝置特別地適合用于在按鈕上操作，例如緊急停止類型的按鈕。
參照圖3至6，緊急停止類型的按鈕2具有已知的構(gòu)造。該構(gòu)造主要由主體21，安裝在主體21上的控制頭20，緊固裝置7以及至少一個觸頭單元22構(gòu)成，該觸頭單元例如借助于緊固裝置7機械地安裝在主體21上。觸頭單元包括，例如，移動觸頭，該移動觸頭可以通過沿著控制軸(X)按壓控制頭20被促動。為了實現(xiàn)緊急停止功能，接觸單元的觸頭是 “常閉”(NC)類型以使得當控制頭20被壓下時，電路打開。也可以連接其他接觸單元以為了實現(xiàn)其他功能。
按鈕2意在被軸向地安裝在孔中，該孔具有穿過壁P形成的標準直徑。當按鈕2被安裝在孔中時，控制頭20相對于壁P位于前側(cè)(AV)上且一個或者多個接觸單元22相對于壁P被安裝在后側(cè)(AR)上，其使得這些單元對于用戶是不可見的(圖1至4)。實現(xiàn)將按鈕固定在壁P上且容納一個或者多個觸頭單元22的緊固裝置7在本申請中不詳細說明。該裝置7在附圖中示出且詳細記載在對應(yīng)它的公開專利EPO，889，564或者US6，050，528中。
本發(fā)明的檢測和發(fā)信號裝置3是以配件或者附件的形式，其可以被添加至當前按鈕2而不用改進按鈕2的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的裝置3因此是可移除的，且可以因此易于從按鈕 2增加或者移除。根據(jù)本發(fā)明的裝置3現(xiàn)在已經(jīng)沿著控制軸(X)圍繞按鈕2的主體21安裝以使得定位在控制頭20和壁P之間。
本發(fā)明的控制組件由例如緊急停止類型的按鈕2，以及如下面所述的檢測和發(fā)信號裝置3形成。一起形成控制組件的這兩個元件彼此組裝以使得不需要結(jié)構(gòu)或者功能改進以使得它們一起工作。
參照圖3，本發(fā)明的檢測和發(fā)信號裝置3包括盒體30，其由意在抵靠在壁P上的底部300和在底部300上被閉合的頂部301構(gòu)成。按鈕2通過其被插入的開口 302完全穿過盒體30，所述開口 302被意在定位為與通過壁P的孔的軸共軸。特別地，底部300包括管 303，其形成開口 302的內(nèi)壁。
該裝置包括電能發(fā)生器1，該電能發(fā)生器I安裝在盒體中且使得可以轉(zhuǎn)換機械能為電能。在下文詳細說明的該電能發(fā)生器例如是電磁感應(yīng)類型的或者壓電類型的，以及使得可以轉(zhuǎn)換機械能為電能，該機械能由移動的機械控制構(gòu)件的運動提供，諸如按鈕的控制頭20。
使用電磁感應(yīng)的能量發(fā)生器I示出在圖7中。通過外部機械作用改變穿過線圈11 的磁通量,可以在勵磁線圈11中產(chǎn)生電。
參照圖7，特別地，發(fā)生器I包括所述勵磁線圈11以及磁路，磁場通過該磁路流動， 所述磁路由固定部分和移動部分10形成。
在磁路中的磁通量由移動部分10相對于固定部分的瞬時角度位置限定，以使得移動部分10相對于固定部分的運動在通過線圈11的磁通量中產(chǎn)生變化，其引起在線圈11 中形成電流。通過在磁通量中的變化，在線圈11的端子兩側(cè)形成的電壓取決于時間以及因此移動部分10關(guān)于固定部分的運動速度。
勵磁線圈11包括由絕緣材料制成的電樞110，在其上纏繞η圈導(dǎo)線的繞組111。 電樞110具有中心開口，該中心開口沿著縱向軸形成且其尺寸適于使得磁路可以穿過它幾次。在圖7中，當形成回路時，磁路的固定部分穿過線圈11的中心開口兩次。磁路因此第一次穿過線圈11的中心開口，接著圍繞線圈11穿過以形成環(huán)路，接著第二次穿過線圈11 的中心開口。
磁路的移動部分10具有例如對稱的H形，包括例如永磁體100，該永磁體100夾在鐵磁性材料的兩個平行的層101a，IOlb之間，也就是上層IOla和下層101b。該移動部分 10被安裝以使得圍繞垂直于電樞110的中心開口的縱向軸的水平旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。`
磁路的固定部分由具有高導(dǎo)磁性的材料制成，諸如鐵磁性材料。參照圖7，固定部分包括作為勵磁線圈11框架的U形底座120。磁路的固定部分也包括第一臂121和第二臂122，其是單獨的，不接觸的以及不相同的，其中一個臂是另一個的鏡像。第一臂121被連接至底座120的第一端部，而第二臂122被連接至底座120的第二端部。這兩個臂121， 122是L形的且在平行于線圈11的中心開口的縱向軸的兩個平面中分別地通過電樞110的中心開口。每個臂121，122的第二端部定位在移動部分10的永磁體100的任一側(cè)上且在移動部分10的兩個鐵磁層101a，101之間。每個臂121，122形成移動部分10的止擋部且限定了兩個相對支承表面，也就是上支承表面和下支承表面。移動部分10具有在由每個臂 121，122形成的止擋部之間旋轉(zhuǎn)的一個自由度。
因為底座120布置成定位在線圈11的任一側(cè)上，流動通過臂121，122的磁場總是沿著相同方向穿過線圈11的中心開口。因此，磁場沿著相同方向穿過勵磁線圈11的中心開口兩次。
參照圖8A和SB，可以看出移動部分10圍繞它的軸執(zhí)行往復(fù)運動且可以占據(jù)由止擋部限定的兩個不同端部位置，在每個位置中，移動部分10由磁力保持。當移動部分10從其中一個它的端部位置移動且運動超過中心平衡位置，它立即被磁力向著另一個端部位置吸引。該現(xiàn)象在之前的專利申請GB1312927中特別地說明。
根據(jù)本發(fā)明，能量發(fā)生器I被裝配進盒體30且經(jīng)由移動連接件4與控制頭20機械地配合，移動連接件4可以由控制頭20平移地促動。該連接件4裝配在盒體30中且可以將控制頭20在它的兩個位置之間的運動轉(zhuǎn)換為發(fā)生器I的移動部分10在它的兩個位置之間的運動。因為形成穿過本發(fā)明的裝置的開口 302必需保持按鈕2自由通過，能量發(fā)生器相對于控制軸(X)偏置。
該裝置也包括至少一個電路板5 (圖3)，其包括無線發(fā)射器，用于積聚由發(fā)生器I 產(chǎn)生的電能的裝置以及與無線發(fā)射器關(guān)聯(lián)的天線。無線發(fā)射器例如是無線電頻率類型，且被經(jīng)由能量積聚裝置供應(yīng)由發(fā)生器I產(chǎn)生的電流。借助于天線，可以傳送信息至遠程接收器(未示出)，其包括允許它接收信息的對應(yīng)的天線。在發(fā)射器和接收器之間使用的無線通信協(xié)議例如是ZIGBEE。在可替換地實施例中，發(fā)射器可以是紅外線類型。根據(jù)本發(fā)明，信息的傳送由控制頭20的移動控制。該信息可以包括多個相同連續(xù)巾貞(successive frame),以及特別地包括按鈕的唯一標識符，允許接收器識別被促動的按鈕。接收器會包括例如列出與其配對的所有按鈕以及每個這些按鈕的狀態(tài)的表。
發(fā)生器I的移動部分10從第一位置至第二位置的運動使得可以產(chǎn)生以第一電壓形式的第一數(shù)量的能量，該能量可以向下游由電路板5使用。取決于安裝在板上的電子器件，當發(fā)生器I的移動部分10從它的第二位置移動到它的第一位置時，也可以產(chǎn)生以第二電壓形式的第二數(shù)量的能量。在發(fā)生器I的移動部分10的往復(fù)運動中產(chǎn)生的第一數(shù)量的能量和第二數(shù)量的能量可以分別被電路板5應(yīng)用以為了傳送不同的信息。具體地，當發(fā)生器I的移動部分10執(zhí)行往復(fù)運動時,產(chǎn)生的兩個電壓是相反符號的,第一電壓例如是正的且第二電壓是負的，其允許電路板區(qū)分所涉及的按鈕2的控制頭20是壓下或是釋放且傳送兩個不同的信息，針對每個動作一個。
連接件4包括環(huán)40，該環(huán)40圍繞軸(X)形成且布置為能夠沿著軸(X)在形成在盒體30的底部300上的管303和盒體30的頂部301的內(nèi)表面之間滑動。連接件4可以沿著控制軸(X)在釋放位置和壓下位置之間被促動平移，且被迫使在它的運動中通過一個或者多個彈簧60，61 (圖4中的兩個彈簧)支承抵靠裝置的盒體30的底部300。該連接件4也包括平行于控制軸(X)延伸的凸片41，所述凸片41具有平行于控制軸(X)縱向地延伸的長方形開口 42。發(fā)生器I的移動部分10與連接件通過穿過長方形開口 42的牙爪(Iug) 102 機械地配合，長方形開口 42由此形成凸輪，牙爪102形成凸輪從動件。該裝置包括彈簧62`(圖3，5和6)，其安裝在連接件4的凸片41和發(fā)生器I的移動部分10之間。該連接件4因此與發(fā)生器I的移動部分10通過彈簧62和通過由牙爪102和長方形開口 42形成的組件機械地配合。
安裝在緊急停止類型的按鈕2上的本發(fā)明的檢測裝置以如下方式運行
初始地，緊急停止部件的控制頭20在釋放位置，也就是說在靜止位置，能量發(fā)生器的移動部分在第一位置，由磁力保持在該第一位置(圖5)。
當該過程必須被緊急停止時，緊急停止部件的控制頭20由操作者壓下。
壓下緊急停止部件的控制頭20不僅導(dǎo)致該過程停止，而且連接件4被移動進入檢測盒信號裝置3的盒體30中。連接件4的平移引起彈簧62的壓縮，其接著存儲機械能。然而，僅僅施加的機械力不足以從它的位置移動移動部分10。在連接件4的平移過程中，長方形開口 42相對于牙爪102滑動。
繼續(xù)該平移，長方形開口的端部與牙爪102形成接觸且壓在移動部分10上以將其從它的第一位置移動。當移動部分被足夠地移動時，借助于彈簧62存儲的機械能保證了移動部分10快速轉(zhuǎn)動進入它的第二位置。
發(fā)生器I的移動部分10的運動產(chǎn)生了大量的能量，其可以由電路板5使用以為了傳送信息給接收器。當接收了信息，接收器接著得知已經(jīng)被壓下的按鈕2的標識符，接著可以在存儲器中存儲該按鈕2的狀態(tài)的變化。
只要按鈕2的控制頭20保持在壓下位置，其是緊急停止部件的通常的情況，發(fā)生器I的移動部分10保持在它的第二位置。
當控制頭20回到它的靜止位置，彈簧60、61使連接件4回到釋放位置，連接件4 的凸片41與它一起。當長方形開口 42再次與移動部分10的牙爪102接觸時，移動部分10 從它的第二位置接著被移動。通過彈簧60，61接著保證了移動部分10快速轉(zhuǎn)動進入它的第一位置。在返回運動期間產(chǎn)生的能量的數(shù)量可以被應(yīng)用以傳送新的信息給接收器，以通知它控制頭20已經(jīng)回到靜止位置。接收器可以接著在存儲器中存儲按鈕的新狀態(tài)。
本發(fā)明會被特別地用于沿著要控制的過程，檢測串聯(lián)安裝的緊急停止類型的按鈕的狀態(tài)的變化。如果這些緊急停止部件的數(shù)量大，本發(fā)明的檢測`和發(fā)信號裝置3可以知道哪個緊急停止部件被促動。
權(quán)利要求
1.一種對按鈕(2)狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置，所述按鈕包括主體(21)和控制頭(20)，該控制頭(20)安裝在所述主體上且沿著主軸(X)在多個位置之間可促動平移以賦予按鈕不同的狀態(tài)，以便控制電路，其特征在于所述裝置是以能夠從所述按鈕(2)移除的附件的形式，它包括盒體(30)，穿過所述盒體(30)形成開口(302)，所述按鈕(2)的所述主體(21)意在穿過該開口 ；電能發(fā)生器(1)，所述電能發(fā)生器容置在所述盒體(30)中且適于與所述控制頭(20)配合以轉(zhuǎn)換機械能為電能；無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器用于發(fā)送信息至遠程接收器，所述無線發(fā)射器被容置在所述盒體(30)中且與所述電能發(fā)生器(I)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電能發(fā)生器(I)是電磁類型的且包括設(shè)置有固定部分和移動部分(10)的磁路以及電磁線圈(11)，所述磁路穿過所述電磁線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于它包括與所述電能發(fā)生器(I)配合且由所述控制頭(20 )可促動平移的連接件(4 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述連接件(4)包括安裝在復(fù)位彈簧器件上、與所述開口(302)共軸的環(huán)(40)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于它包括安裝在所述連接件(4)和所述電能發(fā)生器(I)的所述移動部分(10 )之間的彈簧(62 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述連接件(4)包括與所述環(huán)(40)— 體的凸片(41)，所述凸片(41)具有長方形開口(42)，形成在所述移動部分(10)上的牙爪 (102)穿過該長方形開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的裝置，其特征在于所述電能發(fā)生器(I)的所述移動部分(10)可以在第一位置和第二位置之間移動，以及所述電能發(fā)生器(I)布置為當所述移動部分(10)從第一位置穿過到第二位置時，產(chǎn)生第一數(shù)量的能量，當所述移動部分(10)從第二位置穿過到第一位置時，產(chǎn)生第二數(shù)量的能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于所述裝置包括容置在所述盒體(30)中且包括所述無線發(fā)射器的電路板(5)，所述無線發(fā)射器與所述電能發(fā)生器(I) 電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于所述發(fā)射器是無線電頻率發(fā)射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于所述發(fā)射器是紅外線類型。
11.一種控制組件，包括設(shè)置有主體(21)和控制頭(20)的按鈕(2)，所述控制頭(20)安裝在所述主體上且沿著主軸(X)在多個位置之間可促動平移，以賦予所述按鈕的不同狀態(tài)， 其特征在于，所述控制組件也包括如權(quán)利要求1至10中任一項限定的對所述按鈕(2)狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置(3)，所述裝置圍繞所述按鈕(2)裝配并配置為與所述控制頭(20)機械配合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制組件，其特征在于所述無線發(fā)射器布置為當所述按鈕的所述控制頭(20)被壓下時，傳送第一信息，當所述按鈕的所述控制頭(20)被釋放時，傳送第二信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的控制組件，其特征在于所述控制組件包括觸頭單元(22)，所述觸頭單元(22)組裝在所述按鈕的所述主體(21)上且適于由所述控制頭(20)促動；所述按鈕的所述主體被安裝在通過壁(P)形成的孔中，所述控制頭(20)相對于所述壁 (P)位于前側(cè)(AV)上，所述接觸單元(22)相對于所述壁(P)位于后側(cè)(AR)上；對所述按鈕(2)狀態(tài)變化進行檢測的裝置(3)相對于所述壁(P)安裝在所述前側(cè)(AV) 上且布置在所述控制頭(20 )和所述壁(P )之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的控制組件，其特征在于所述按鈕(2)是緊急停止類型。
全文摘要
本發(fā)明涉及對按鈕(2)，例如緊急停止類型按鈕的狀態(tài)變化進行檢測并發(fā)送信號的裝置。所述裝置是以能夠從所述按鈕(2)移除的附件的形式，并包括電能發(fā)生器(1)，所述電能發(fā)生器容置在所述裝置的盒體(30)中且能夠與所述按鈕(2)的控制頭(20)相互作用以轉(zhuǎn)換機械能為電能；以及無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器用于發(fā)送信息至遠程接收器，所述無線發(fā)射器被容置在所述殼體(30)中且與所述電能發(fā)生器(1)電連接。
文檔編號H01H3/02GK103069522SQ201180040257
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者T.梅福塔, A.吉洛特, D.本尼, B.德薩菲 申請人:施耐德電器工業(yè)公司