开关的制作方法

文档序号:7509276阅读:247来源:国知局
专利名称:开关的制作方法
技术领域
本发明涉及用于接通/切断由商用电源向负载提供的电力的开关;并且,特别涉及需要向其供应电力的开关。
背景技术
对于用于接通/切断从商用电源向负载提供的电力的常规开关,除了一种用于切换插入在从商用电源到负载的电力馈线(电源线)中的机械触点的开关以外,已经开发出了另外一种开关,在其中,例如闸流管、三端双向可控硅开关元件(triac)等的半导体开关器件被插入到电力馈线中,并且通过使用电路来打开/关闭(接通/切断)该半导体开关器件。在前一种开关的情况下,通过由用户手工操作的手柄来机械地打开/关闭该触点,因此,不需要向开关供应电力。另一方面,在后一种开关的情况下,当用户操作一个操作手柄时,则电路驱动半导体开关器件,因而,开关需要用于操作所述电路的电源。因此,尽管对于前一种开关来说双线线路就足够了,但是后一种开关却需要三线或四线线路。
本申请人已经提出了一种使用半导体开关器件的开关,所述开关只用两线线路就可以工作,因此,减少了线路成本(参见,例如,日本专利特开申请No.2001-227804,段落0021至0026以及图7,其将在下文中被称为参考文件1)。图35示出了在参考文件1中公开的常规开关的电路图。在这个开关中,例如ZNR的过电压吸收器以及滤波电容器C1分别连接在连接端子Ta和Tb之间,所述Ta和Tb将商用交流电源AC与负载L(例如,通风扇)串行连接,此外,经由滤波电感器L1将三端双向可控硅开关元件TRC连接到那里。经由包括二极管电桥的整流器DB,将一对平行的电阻R1和电容C2连接到三端双向可控硅开关元件TRC的T2端子和T1端子之间。这里,这一对平行的电阻R1和电容C2连接到三端双向可控硅开关元件TRC的栅极G和T2端子之间。如果三端双向可控硅开关元件TRC导通,则通风扇L就经由三端双向可控硅开关元件TRC和电感器L1连接到商用交流电源AC,从而驱动通风扇L。
包含电阻R2和齐纳二极管ZD1的第二电源单元101连接到整流器DB的直流输出端。齐纳二极管ZD1得到的直流电压被降低,然后,通过三端调节器IC 102被稳定在例如3V。提供稳定后的电压作为包括微型计算机的控制单元103的操作源电压。
此外,在整流器DB的多个直流输出端之间连接用于打开三端双向可控硅开关元件TRC的闸流管SCR,并且,在闸流管SCR的栅极和阴极之间连接一对平行的电阻R3和电容C3。PNP晶体管Q1的发射极连接到闸流管SCR的阳极,其中,在PNP晶体管Q1的基极和发射极之间连接一对平行的电阻R4和电容C4。此外,经由齐纳二极管ZD2,晶体管Q1的集电极连接到闸流管SCR的栅极,并且经由二极管D1,还连接到三端调节器IC 102的电压输入端。此外,经由电阻R5,晶体管Q1的基极连接到NPN晶体管Q2的集电极。晶体管Q2的发射极连接到电路的“地”,并且晶体管Q2的基极连接到控制单元103的控制输出端。这里,第三电源单元104包括晶体管Q1、电阻R4和R5、二极管D1以及齐纳二极管ZD2。此外,负载开关单元105包括三端双向可控硅开关元件TRC和一对平行的电阻R1及电容C2;驱动电路106包括闸流管SCR和一对平行的电阻R3和电容C3;并且,第一电源单元107包括三端调节器IC 102和电容C5及C6。
这里,如果控制单元103的控制输出端的信号电平变低,则晶体管Q2被关闭。如果晶体管Q2被关闭,则晶体管Q1也被关闭,并且因此,由齐纳二极管ZD1稳定的、并且然后由滤波电容器C0滤波的电源从第二电源单元101提供到第一电源单元107中的三端调节器IC 102。此时,因为没有足够用于使三端双向可控硅开关元件TRC导通的电流流向三端双向可控硅开关元件TRC的栅极,所以,三端双向可控硅开关元件TRC被设定为关闭状态,并且进一步,切断供应到通风扇L的电力。
另一方面,如果控制单元103的控制输出端的信号电平变高,则晶体管Q2导通。如果晶体管Q2导通,则晶体管Q1也导通,并且因此,经由第三电源单元104将电力供应到第一电源单元107中的三端调节器IC 102。然后,三端调节器IC 102产生例如控制单元103等的操作电力。此时,如果第三电源单元104中的齐纳二极管ZD2的阴极电压变得高于击穿电压,则反向电流流向齐纳二极管ZD2,然后,经由齐纳二极管ZD2流向驱动电路106中的闸流管SCR的栅极,从而使得闸流管SCR具有导电性。如果闸流管SCR变为可导电的,则打开三端双向可控硅开关元件TRC的栅极所需的电流在商用交流电源AC的每半个周期流动。结果,三端双向可控硅开关元件TRC导通,由此将电力供应到通风扇L。
如图36所示,在商用交流电源AC的源电压Vac穿过零交叉点t0后,电力从第二电源单元101供应到第一电源单元107,直到商用交流电源AC的源电压VAC达到点t1,在该点,源电压VAC超过指定电压,即,第三电源单元104中的齐纳二极管ZD2的齐纳电压VZD2。当源电压VAC超过齐纳电压VZD2时,驱动电路106中的闸流管SCR导通,并且负载切换单元105中的三端双向可控硅开关元件TRC也导通,从而开始将电力供应到风扇L,并且,在同一时刻,开始从第三电源单元104向第一电源单元107供应电力。这里,为了减少从负载(通风扇L)到例如控制单元103的操作电力的部分电力的转向对负载的影响,优选降低齐纳电压VZD2,从而当三端双向可控硅开关元件TRC导通时,缩短从零交叉点t0到点t1的周期Tx。由此,在传统的电路中,第三电源单元104的输出电压,即齐纳二极管ZD2的齐纳电压VZD2,被设定为低于第二电源单元101的输出电压,即,齐纳二极管ZD1的齐纳电压VZD1。
然而,在参考文件1中公开的传统例子中,尤其是在负载为反相器类型的荧光照明设备的情况中,照明设备可能发生官能性破坏,或者当灯被关闭时发生闪烁。也就是说,如果如上所述,第三电源单元104的输出电压(齐纳二极管ZD2的齐纳电压VZD2)被设定为低于第二电源单元101的输出电压(齐纳二极管ZD1的齐纳电压VZD1),那么,在灯被关闭时,当由第二电源单元101取代第三电源单元104作为第一电源单元107的电源时,充电电流流入连接到第一电源单元107的输入端的滤波电容器C0。此时,电流暂时增大,并且第二电源单元101的阻抗减小,因此,与当灯被关闭时得到的负载电压相比,施加到负载上的电压变高。尽管如此,倘若负载为通风扇L,也不会发生任何严重的不良影响。然而,倘若负载为内部具有电子镇流器的反相器类型的荧光照明设备,其中一旦照明设备的输入电压达到电子镇流器的操作电压就打开照明设备的灯,将会引起照明设备闪烁,一种被称为闪烁或闪光的现象。此外,在反相器类型的荧光照明设备中,存在一种照明设备,该照明设备持续监视一个输入电压,并且响应于该输入电压的开/关转换、通过在预定的短时间周期内操纵开关来改变其照明模式(例如,从全照明模式改变为暗照明模式)。然而,当通过使用传统的开关,在较短的时间周期内改变关/开状态时,由于输入到照明设备的电压不会降低,上述操作会被减慢,或者完全失败。

发明内容
因而,本发明的目的是提供一种开关,该开关可被连接到各种负载上,并且,当接通/切断从商用电源供应到负载的电力时,不会引起负载电压的突变。
根据本发明,提供了一种开关,该开关包括负载开关单元,其插入在从商用电源到负载的电源线中;控制单元,用于通过控制负载开关单元对从商用电源供应到负载的电力进行开关;第一电源单元,用于产生控制单元的操作电力;第二电源单元,在通过打开负载开关单元停止从商用电源到负载的电力供应的情况下,则该第二电源单元用于将电力供应到第一电源单元;以及第三电源单元,倘若通过闭合的负载开关单元从商用电源向负载供应电力,则该第三电源单元用于向第一电源单元供应电力,其中,第二电源单元的输出电压被设定为低于或者等于第三电源单元的输出电压。
采用这种配置,第二电源单元的输出电压低于或等于第三电源单元的输出电压。因此,当从商用电源到负载的电力供应被接通/切断时,负载电压不会突变,此外,可以连接各种负载。
优选地,第二电源单元具有第一齐纳二极管,用于稳定商用电源的源电压;以及阻抗元件,其插入在第一齐纳二极管的阴极和第一电源单元的输入端之间,其中,第三电源单元具有用于稳定商用电源的源电压的第二齐纳二极管,该商用电源的齐纳电压被设定为低于第一齐纳二极管的齐纳电压,并且其中,根据这种方式来设定阻抗元件的阻抗,使得第二电源单元的输出电压低于或等于第三电源单元的输出电压。
采用这种配置,除了上述效果外,利用阻抗器件的电压降,通过减小第二电源单元的输出电压,可以相对地增大第一齐纳二极管的齐纳电压。因而,能够减少在第一齐纳二极管中获得稳定的齐纳电压所需的齐纳电流。结果,通过增加一个阻抗器件可以减少功耗,所述阻抗器件的价格要低于上述情况。
优选地,第二电源单元包括电阻器,用于限制电流;晶体管,其基极连接到第一齐纳二极管的阴极,并且其发射极连接到用于限制电流的电阻器的一端;以及阻抗元件,其插入在晶体管的集电极与第一电源单元的输入端之间。
采用这种配置,除了上述效果外,通过由晶体管执行的阻抗转换,第二电源单元的输出电压被近似稳定,经由第一齐纳二极管将所述晶体管的基极接地。因此,能够应用将被连接到商用电源的各种类型的负载,并且还能在最初施加商用电力时抑制突流。
优选地,该开关还包括无线遥控器,用于以无线信号的形式传输负载开关单元的至少一个开关指令,所述无线遥控器具有手工操控的控制台,传输部分,当控制台被操作时,该传输部分用于传输无线信号,以及一个外壳,其中具有该控制台和该传输部分;开关主体1,其具有主体部分和接收单元,主体部分中容纳负载开关单元、控制单元以及第一至第三电源单元,它们以下述方式布置其后端部被掩埋于墙表面形成的地洞中,并且所述接收单元被包含在主体部分中,以接收从无线遥控器传输来的无线信号,其中,所述控制单元响应于接收单元收到的无线信号的开关指令来控制负载开关单元,并且无线遥控器的外壳可拆卸地放置在开关主体1的主体部分的正面。
采用这种配置,除了上述效果外,通过操作无线遥控器的控制台可以方便的接通/切断负载。此外,由于无线遥控器的外壳可拆卸地支撑在开关主体1的主体部分的正面,所以,不需要墙上的支架等,来在其中保存无线遥控器。因而,能够在无线遥控器和开关主体1之间实现设计的一致性。此外,商用电源和负载可以由两根线连接到一起,从而,能使带有传统开关的转换更为容易。
优选地,开关主体1包括操作手柄,当被附着到主体部分的正面时将被按压,以及控制开关,通过操作手柄的按压操作来操作该控制开关,其中,当操作控制开关时,控制单元控制负载开关单元,并且其中,所述操作手柄和所述无线遥控器包括附着单元,该附着单元用于将无线遥控器的外壳可拆卸地附着到操作手柄的正面。
采用这种配置,除了上述效果外,通过操作开关主体1的操作手柄可以接通/切断负载,从而改善用户的方便程度。
优选地,操作手柄通过键触式操纵来操作控制开关,并且,无线遥控器可拆卸地附着到操作手柄的正面一部分形成的、与其它部分相比厚度较小的接合部件,其中,附着单元通过磁力将附着于接合部件的无线遥控器与操作手柄结合。
采用这种配置,除了上述效果以外,因为与其它部分相比,附着单元的厚度比较小,所以,可以使无线遥控器较少地从墙表面突出。同样,通过附着装置的磁力也可以使吸附侧和被吸附侧之间的间隙减小,从而增强它们之间的结合力。因此,增大了无线遥控器对附着部分的粘合强度。
优选地,当完成对预定时间的时间校正时,控制单元执行用于控制负载开关单元的定时器操作,其中,无线遥控器具有定时器控制台,当执行控制单元的定时器操作时操作所述定时器控制台,其中,当操作该定时器控制台时,以无线信号的形式从传输单元传输用于执行定时器操作的定时器指令,并且其中,当从接收单元接收到无线信号的定时器指令或者当操作控制开关时,控制单元启动预定时间的时间校正。
采用这种配置,除了上述效果之外,如果负载是照明设备,例如,在无线遥控器的控制台操作了预定时间之后,照明设备可以被自动关闭,因此用户可以睡觉而无需关闭照明设备。
优选地,开关主体1具有在主体部分的正面被操作的控制开关,并且即使当控制开关被操作时,控制单元也控制负载开关单元。
采用这种配置,除了上述效果之外,当无线遥控器与开关主体1分离时,可以通过操作开关主体1的控制开关来接通/切断负载。同样,通过使用无线遥控器,可以以一定的距离来控制负载的开/关状态。
优选地,开关主体1或者包括磁铁,或者包括固定部分,用于通过磁力来吸引并且固定磁铁,并且,所述无线遥控器包括磁铁和固定部分中的另外一种。
采用这种配置,除了上述效果之外,无线遥控器可以容易地附着到开关主体1上,或者从开关主体1脱离。
优选地,开关主体1包括显示单元,其具有发光器件,用于通过从第一电源单元接收电能来发光,其中,发光器件的开/关状态由控制单元控制,并且其中,控制单元对从第一电源单元供应到发光器件的电力执行时间分割,以动态地接通发光器件。
采用这种配置,除了上述效果以外,当通过断开负载开关单元而将供应到负载的电力中止时,例如,如果通过开启发光器件,控制单元显示操作手柄的位置,则照明设备(即负载)被关闭。因此,即使在黑暗的地方,也能够通过发光器件的光来检查操作手柄的位置。或者,当通过关闭负载开关单元而将电力供应到负载时,如果控制单元打开发光器件,则可以通过发光器件的光来显示负载的操作状态,这改善了用户使用的方便性。此外,通过对从第一电源供应到发光器件的电力执行时间方式分割,可以动态地开启发光器件,从而减少显示单元的功耗。
优选地,开关还包括在操作手柄和主体部分的正面的控制开关之间插入的间隔部分,该间隔部分将操作手柄的操作力传输到控制开关。
采用这种配置,除了上述效果外,通过使用间隔部分,控制开关可以被自由地布置于主体部分内。
优选地,开关还包括在操作手柄或者在外壳形成的定位凸起;并且,在操作手柄和外壳中的另一个形成装配部分,其中,该装配部分适于紧密的固定到该定位凸起。
采用这种配置,除了上述效果外,通过使用装配部分来安装该凸起,能够容易地将无线遥控器附着到操作手柄的精确位置,并且还可以避免在操作所述操作手柄时无线遥控器的失配。


图1是根据实施例1的电路图;图2示出了根据实施例2的电路图;图3描绘了根据实施例2的说明性的图表;图4提供了根据实施例3的电路图;图5A至5D描述了根据实施例3的说明性的图表;图6展示了根据实施例4的分解的透视图;图7表现了示出一种状态的透视图,在所述状态,实施例4附着到一个附着框;图8给出了说明了处于一种状态下的开关主体1的透视图,在所述状态,开关主体1附着到附着框,并且钢琴式手柄(piano handle)从其脱离,并且无线遥控器与实施例4中的开关主体1分离;图9阐明了描绘一种状态的侧视图,在所述状态,实施例4附着到附着框;图10提供了根据实施例4的除主体以外部分的截面图;图11示出根据实施例4的除主体和无线遥控器以外部分的仰视图;图12说明了实施例4中的钢琴式手柄的后视图;图13提供了实施例4中的无线遥控器的分解的透视图;图14展示了实施例4中的无线遥控器的分离的透视图;图15A和15B表现了实施例4中的无线遥控器的印刷电路板,其中,图15A和15B分别描绘了它的前视图和后视图;图16A和16B示出了实施例4中的无线遥控器的薄膜片,其中,
图16A和16B分别说明它的前视图和后视图;图17描述了实施例4中的开关主体的电路图;图18展示了实施例4中的无线遥控器的电路图;图19A和19B表现了用于说明根据实施例4的操作的图表;图20A和20B示出了在一种状态下的开关主体,在所述状态,在实施例5中钢琴式手柄从其分离,其中,图20A和20B分别说明了它的前视图和后视图;图21A、21B和21C说明了实施例5中的开关主体的盖子,其中,图21A、21B和21C分别提供了它的前视图、左侧视图和仰视图;图22提供了实施例5中的开关主体的盖子的横截面视图;图23给出了实施例5中的开关主体的盖子的透视图;图24A和24B描绘了实施例5中的光接收模块,其中,图24A和24B分别描述了它的前视图和仰视图;图25A和25B分别描述了根据实施例6的透视图,以及实施例6中的无线遥控器的后视图;图26示出了根据实施例6的分解的透视图;图27是在根据实施例6的附加的配置中的无线遥控器的后视图;图28提供了根据实施例7的透视图,在实施例7中,无线遥控器被分离;图29提供了根据实施例7的透视图,在实施例7中,无线遥控器被附着;图30表现了根据实施例8的透视图,在实施例8中,无线遥控器被分离;图31表现了根据实施例8的透视图,在实施例8中,无线遥控器被附着;图32是根据实施例9的分解的透视图;图33说明了根据实施例9的透视图,在实施例9中,无线遥控器被分离;图34提供了根据实施例9的透视图,在实施例9中,无线遥控器被附着;图35给出了根据常规例子的电路图;图36阐明了用于说明根据常规例子的操作的图表。
发明详述在下文中,将参考附图详细描述使用反相器类型的荧光照明设备作为负载的情况。然而,本发明的技术思想可以被应用到任何类型的负载,而不限于反相器类型的荧光照明设备。
实施例1图1是根据实施例1的开关的电路图。其基本配置和操作与图35中示出的常规例子的相同。因而,相同的部分将被赋予相同的参考编号,并且省略其说明。
与常规例子相反,本实施例的特征在于,第二电源单元101的输出电压(齐纳二极管ZD1的齐纳电压VZD1)被设定为低于或等于第三电源单元104的输出电压(齐纳二极管ZD2的齐纳电压VZD2)。此外,虽然未在图1中示出,但是包括轻触开关(tact switch)等的控制开关连接到控制单元103。因此,无论何时操作控制开关,控制单元103都控制负载开关单元105,从而,接通/切断从商用交流电源AC供应到负载L的电力。
如果第二电源单元101的输出电压,如同在常规例子中一样,被设定为高于第三电源单元104的输出电压,那么,在关闭灯光操作期间,用第二电源单元101取代第三电源单元104来作为第一电源单元107的电力源时,充电电流将流入连接到第一电源单元107的输入端的滤波电容器C0。相反,在本实施例中,第二电源单元101的输出电压被设定为低于或等于第三电源单元104的输出电压。因此,在关闭灯光操作期间,用第二电源单元101取代第三电源单元104来作为第一电源单元107的电力源时,充电电流不流入滤波电容器C0,并且此外,第二电源单元101的阻抗未被减小,由此,可以防止向负载L施加不必要的过量的电压。因此,倘若负载L是其中具有电子镇流器的反相器类型的荧光照明设备,则可以防止被称为闪烁或闪光的、并且在常规例子中引起刺激的照明设备的闪烁光。此外,倘若持续监视输入电压的反相器类型的荧光照明设备响应于该输入电压的开/关转换,通过在预定的短时间周期内操作开关来改变照明模式(例如,从全照明变为暗照明),那么即使当关/开转换非常快时,也可以减少输入到照明设备的电压,从而,可以防止上述操作减慢或失败。
实施例2图2说明了根据实施例2的开关的电路图。其基本配置和操作与实施例1的相同。因而,相同的部分将被赋予相同的参考编号,并且省略其说明。
本实施例的特征如下第二电源单元101具有阻抗元件Z2,其插入在齐纳二极管ZD1的阴极和第一电源单元107的输入末端(滤波电容器C0的电压较高端);第三电源单元104具有齐纳二极管ZD2,它的齐纳电压VZD2被设定为低于第二电源单元101中的齐纳二极管ZD1的齐纳电压;并且设定阻抗元件Z2的阻抗,使得第二电源单元101的输出电压,即,齐纳二极管ZD1的齐纳电压VZD1与阻抗元件Z2中的电压降之间的差值低于或等于第三电源单元104的输出电压。这里,优选地,阻抗元件Z2是类似于电阻器或者二极管的、在其中通过电导发生电压降的元件。
此外,阻抗元件Z2中的电压降引起第二电源单元101的输出电压的下降,由此,可以使齐纳二极管ZD1的齐纳电压VZD1变得相对较高。因此,能够减少为了在齐纳二极管ZD1中获得稳定的齐纳电压VZD1所需的齐纳电流。也就是说,在齐纳二极管中,如图3所示,在隧道影响引起的故障占主导地位的低电压范围的情况下,需要相对大量的齐纳电流以获得稳定的齐纳电压。相反,在雪崩效应占主导地位的高电压范围的情况下,可以利用非常少量的齐纳电流来获得稳定的齐纳电压。因而,通过采用齐纳电压相对较高的齐纳二极管作为第二电源单元101中的齐纳二极管ZD1,可以减少第二电源单元101的功耗。例如,如果使用具有大约5.6V的额定电压的齐纳电压,则使用大约10μA的齐纳电流能够获得稳定的电压。
同样的,本实施例比实施例1更有优势之处在于通过仅仅增加价格便宜的阻抗元件Z2就能够减少第二电源单元101的功耗。
实施例3图4提供了根据实施例3的开关的电路图。其基本配置和操作与实施例1的相同。因而,相同的部分被赋予了相同的参考编号,并且省略其说明。
本实施例中的第二电源单元101的特征在于它包括电流限制电阻器R2;晶体管Q3,其中,齐纳二极管ZD1的阴极连接到晶体管Q3的基极,并且电流限制电阻器R2的一端连接到晶体管Q3的集电极;以及阻抗元件Z2,其插入在晶体管Q3的发射极和第一电源单元107的输入端(滤波电容器C0的较高电压端)之间。此外,在晶体管Q3的基极和集电极之间连接偏压电阻器R6。
通过晶体管Q3执行阻抗转换,所述晶体管Q3的基极经由齐纳二极管ZD1接地,由此,第二电源单元101的输出电压能够被保持为接近恒定。因此,对连接到商用交流电源AC上的负载L的限制放宽了,从而可以使用更多类型的负载。此外,如果阻抗元件Z2不象如图5A所示的那样插入晶体管Q3的发射极和滤波电容器C0之间,则当最初施加商用交流电源AC时,将引起大量的突流,如图5B所描述的那样。然而,如果如图5C所示在其间插入阻抗元件Z2,则通过由晶体管Q3执行的阻抗转换和对流过阻抗元件Z2的电流的限制,可以相当大地抑制突流,如图5D所示。
实施例4将参照图6至19B描述实施例4。本实施例主要包括开关主体1,其包含主体2和盖子3;钢琴式手柄4,其被枢轴附着到开关主体1;光接收盖5,其被附着到钢琴式手柄4的一侧;无线遥控器6,其被可拆卸地附着到钢琴式手柄4;以及两个包含在开关主体1中的印刷电路板7。
首先,将参照图17和图18描述根据本实施例的电路结构。图17示出了示出开关主体1的电路结构的电路图,而图18说明了无线遥控器6的电路结构的电路图。
如图17所描绘的,开关主体1包括控制开关SW1,该SW1包括轻触开关;接收单元108,其具有包括例如光电二极管等的光接收装置的光接收模块72a(图8中示出),用于从无线遥控器6接收作为例如红外线的光信号(无线信号)传输的转变信号;显示单元109,其具有发光二极管LD1,该LD1通过使用从第一电源单元107供应的电力来发射光,当负载L停止时,显示单元109通过控制单元103使发光二极管LD1导通,以显示位置;以及转换开关SW2,用于信道变换,其将在稍后被描述。由于其它的结构和操作与实施例3的相同,所以将省略对它们的说明。
与此同时,如图18所示出的,容纳在无线遥控器6中的电路包括包括微型计算机的控制电路单元80,用于响应于控制开关SW3的操作输入产生用来接通/切断负载L的控制信号;发光二极管LD2,用于以例如红外线的光信号的形式传输作为无线信号的转换信号;传输电路单元81,用于响应于控制电路单元80的控制信号通过驱动发光二极管LD2来传输转换信号;以及电力电路单元82,用于利用电池B(例如,纽扣电池)作为其电源来向控制电路单元80和传输电路单元81供应电力。此外,图18中的SW4表示用于信道变换的变换开关。
如果按压无线遥控器6的控制开关SW3,那么控制开关SW3的操作信号被输入到控制电路单元80,然后,控制电路单元80响应于该操作信号产生控制信号。此外,传输电路单元81响应于控制电路单元80的控制信号来驱动发光二极管LD2,然后,以例如红外线的光信号的形式传输用于负载L的、作为无线信号的变换信号。同时,在开关主体1的内部电路中,控制单元103监测从接收单元108输入的信号以及从控制开关SW1输入的操作信号。如果由接收单元108接收的变换信号被输入到该电路或者通过被按压的控制开关SW1将操作信号输入到该电路,那么响应于所述变换信号和操作信号产生用于翻转晶体管Q2的开/关状态的控制信号。此后,驱动电路106基于这样的控制信号驱动负载开关单元105,从而接通/切断从商用交流电源AC向负载L供应的电力。此外,当供应到负载L的电力被切断时,控制单元103通过向其施加电压来使发光二极管LD1导通,从而显示位置。然而,当通过关闭负载开关单元105从商用交流电源AC向负载L供应电力时,能够通过使发光二极管LD1导通来显示负载L的操作状态。此时,如图19B所示,控制单元103基于时间将划分施加到发光二极管ld1的电压,从而执行发光二极管LD1的动态照明。因此,与恒定地施加电压的情况(如图19A所示)相比,可以减少其功耗。此外,作为无线信号从无线遥控器6传输的变换信号包含由变换开关SW4设定的一个信道上的数据。仅当由变换开关SW4设定的信道与它自身的由变换开关SW2设定的信道相同时,控制单元103才允许从无线遥控器6接收变换信号。
虽然已经描述了根据本实施例的开关主体1,其除了用于产生控制单元103或者接收单元108的操作电力的第一电源单元107之外,还包括用于响应于负载L的开/关变换产生第一电源单元107的操作电力的第二和第三电源单元101和104,还能够提供一种电路结构,其中,例如仅有单个电源单元产生控制单元103或接收单元108的操作电力。然而,在其中仅有单个电源单元产生操作电力的电路结构的情况下,需要产生比足够控制单元103或接收单元108的最大功耗的电压还要大的电压。因而,从零交叉点到当负载开关单元105中的三端双向可控硅开关元件TRC导通时的时间点的时间周期Tx被延长了,从而,使得负载L受到由一部分供应到负载L的电力到控制单元103或接收单元108的操作电力的转换的更强的影响。特别地,如同在本实施例中一样,在设置接收单元108以及控制单元103作为第一电源单元107的负载的情况下,对负载L的影响也更大了。相反,在根据本实施例的电路结构中,随着控制单元103或接收单元108的功耗变小,可以使时间周期Tx变短,其中,供应到控制单元103和接收单元108的功率是从第一电源单元107提供的,如上所述,由于这一原因,与上述仅由单独的电源单元产生控制单元103或接收单元108的操作电力这种情况相比,可以减少控制单元103或接收单元108的功耗,在其间供应到负载L的功率被切断的时间周期Tx可以被缩短,并且,因此,与上述采用可选择的电路结构的情况相比,可以减少对负载L的任何不良影响。此外,在本实施例中,如同在实施例1中一样,第二电源单元101的输出电压被设定为低于或等于第三电源单元104的输出电压。因此,如果负载L是其中具有电子镇流器的反相器类型的荧光照明设备,则能够防止照明设备的闪烁,其也被称作闪烁或闪光,并且引起常规例子中的刺激。此外,如果反相器类型的荧光照明设备响应于输入电压的开/关转换来改变它的照明模式,那么由于即使当很快地进行关/开转换,也会减少输入到照明设备的电压,所以,能够防止前述操作被减慢或者完全失败。
在下文中,将参照图6至16B描述本实施例的结构。此外,除非被明确地描述,否则,将根据图6中说明的方向来定义垂直和水平方向。而且,图9中的左侧和右侧将被分别定义为前部和后部。
由合成树脂制成的主体2具有盒子形状,它的前面是打开的,并且在上表面和下表面分别形成两对接合突起10。通过位于后部的分割2b将主体2的内部空间划分成两个机架室。上部机架室在其中包含电路部件,例如在一个印刷电路板7上的开关装置Q1。此外,下部机架室在其中具有印刷电路板7上的连接端Ta和Tb(未示出),其中,连接端Ta和Tb(未示出)为快速结合端结构,并且包括端子板和锁弹簧。在主体2的后表面打开与下部机架室连通的引线通孔。通过穿过引线通孔来插入除去外壳的引线,该引线可以容易地连接到连接端Ta和Tb。此外,上部机架室在其中包含热发射板(未示出),其热耦合到负载开关单元105中的三端双向可控硅开关元件TRC,并且,在主体(机体)2的上部墙和左侧墙设置多个用于增强热发射的穿孔2a。
同时,盖子3由合成树脂制成,并且具有盒子的形状,它的后表面是打开的,并且每个都具有接合孔12的两个接合腿片11分别从盖子3的上侧和下侧表面的后面的外围区域突出。因此,通过将主体2的接合突起10与从盖子3突出的接合腿片11的接合孔12接合,来将主体2与盖子3彼此耦合。通过利用接合腿片11的弹性和接合突起10的前端的倾斜表面10a,能够容易地接合它们。
此外,为了可拆卸地将用于安装已做好的嵌入式布线装置的附着框60附着到盖子3上,一对附着突起3分别从盖子3的左侧表面的上部和下部突出出来,并且另一对附着突起13从盖子3的右侧表面的垂直中部突出出来。此外,在弯曲部件15的上部和下部形成一对切口14,所述弯曲部件15从右侧表面的后面的外围部分伸出,所述一对附着突起13被突出地安装于右侧表面之上,其中,弯曲部件15可以弹性地向内弯曲。因而,开关主体1可以被可拆卸地附着到附着框60,该附着框60用于通过将附着突起13与附着框60接合到一起,来安装已做好的布线装置,因此,开关主体1能够连同已做好的嵌入式布线装置一起安装到构造表面,例如墙表面。
如图6所示,附着框60具有窗形孔60a,其在垂直方向上要比水平方向上长,并且,将与开关主体1的附着突起13接合的三对机械附着开口62位于侧板61处,侧板61被安装于窗形开孔60a的两侧,其中,所述三对机械附着开口62以规则的间隔彼此隔开。此外,窗形开孔60a中的三个位置能被用于附着布线装置。当开关主体1附着到附着框60时,将形成在盖子3的左侧端面的附着突起13与形成在附着框60的左侧板61的上部和下部的机械附着开口62接合到一起。接下来,朝向附着框60按压开关主体1的右侧部分,从而,从右侧板61按压形成在盖子3的右端面的附着突起13。因此,弯曲部件15变为向内弯曲,并且,此外,将弯曲部件15的附着突起13与形成在右侧板61上的机械附着开口62接合,由此,将开关主体1附着到附着框60。另一方面,当开关主体1将从附着框60分离时,向内挤压弯曲部件15,以松开弯曲部件15上的附着突起13与右侧板61上的机械附着开口62之间的接合。因此,开关主体1可以容易地从附着框60分离。除此以外,将被附着到嵌入的盒子的盒子螺孔的长开口63分别位于附着框60的上侧和下侧;传统上人们熟知的金属固定器(未示出)的附着开口64将被附着到形成墙壁的石膏板或类似物上;以及底板螺旋(plate screw)的螺纹孔(tapped hole)65,用以固定板状框架(未示出)。
以给定的间隔彼此分隔的两个水平轴部分16被突出地安装在盖子3的正面的垂直方向上的中心部分的左侧部分。此外,轴部分16的上部在水平方向上具有近似圆柱形的形状。如图8所示,钢琴式手柄4(将在稍后被描述)的接合腿板27将分别插入的接合孔17,形成在与盖子3的正面的轴部分16相对的右侧部分。此外,在盖子3的正面的上部和下部形成水平穿孔,并且此外,具有长方形板的形状的弹性弹簧片18与穿孔中的盖子3形成为一体,就好像是一个整体,其中每个弹性弹簧片18的端部被悬臂支撑于盖子3上。每个弹性弹簧片18的自由末端向前突出,并且,因此当向前按压钢琴式手柄4时,能够与钢琴式手柄4的后边的右侧部分的上部和下部发生接触。
另一个印刷电路板(未示出)被容纳在盖子3中,在该印刷电路板上安装例如控制开关SW1、转换开关SW2、发光二极管LD1以及光接收模块72a这样的部件。通过例如弹性扁平电缆,将这个印刷电路板电连接到容纳在主体2中的印刷电路板7。此外,如图8所示,在盖子3正面的接合孔17的中心部分的左侧形成用于暴露控制开关SW1的下推按钮51的圆形开口19,并且在圆形开口19的下方形成用于暴露转换开关SW2的滑动开关的手柄52的窗形开口20。此外,在轴向部分16的中心部分的右侧形成用于暴露发光二极管LD1的圆形开口21,并且在圆形开口21的下方形成用于暴露光接收模块72a的光接收表面的圆形开口22。
另一方面,钢琴式手柄4由合成树脂制成,其中,它的正面具有近似矩形的形状。在左侧部分的后面形成轴支撑部分,以面对轴向部分16,其中,轴支撑部分包括开口23,其在后部被凹进,以及由金属制成的轴支撑弹簧24,其将被插入到开口23内。使轴支撑弹簧24弹性地接触插入到开口23中的轴向部分16,由此,使其被相对于轴向部分16可旋转地支撑。此外,在面对钢琴式手柄4的后面的下推按钮51的位置伸出用于按压下推按钮51的按压突起39。凹进部分39a形成在按压突起39周围,该凹进部分用于松开布置在盖子3的圆形开口19周围的凸台(boss)19a。除此以外,如图9所示,在与钢琴式手柄的后部上的枢轴支撑部分相对的端部(右端部分)形成锥形的表面4a,其中,每个锥形表面4a都倾斜,使得随着从垂直中心部分移向任何一个侧面部分,该表面和盖子3的正面之间的距离增大。
在钢琴式手柄4的正面的左侧端部伸出沿着垂直方向延伸的小宽度的突出台面25。在正面上除了突出台面25占据的部分外的部分形成比突出台面25薄的接合部件26,其中,无线遥控器6可拆卸地附着到接合部件26。除此以外,在其前端具有突起27a(将与接合孔17接合)的接合腿板27被突出地安装于钢琴式手柄4的右侧部分的后部的合适部分,以至于可以分别面向盖子3的接合孔17。由稀土磁体(例如,钕磁铁、钴磁铁)制成的条形永磁体8附着在接合腿板27附近。
具有带板形状的光接收盖5由传输红外线但不透可见光的合成树脂制成。通过将光接收盖子5的后面突出的塞缝(calking)突起(未示出)插入穿透钢琴式手柄4的开口29,然后按压朝向钢琴式手柄4的后部突出的前端部分,将光接收盖5塞缝固定到钢琴式手柄4,由此使其变形。在分别面对暴露在开关主体1的正面的发光二极管LD1和光接收模块72a的部分,钢琴式手柄4具有通孔30和31,并且此外,用于传输发光二极管LD1的光的闪烁显示节段9被附着到通孔30。闪烁显示节段9具有插入到通孔30中的矩形平板形状的光引入部分34,以及从光引入部分34的顶面和底面垂直伸出的塞缝件35。利用插入到通孔30中的光引入部分34,通过塞缝件35的开口插入从钢琴式手柄4的后部伸出的塞缝突起36,并且按压光引入部分34的前端以使其变形,由此使闪烁显示节段9附着到钢琴式手柄4。此时,从通孔30向前伸出闪烁显示节段9的光引入部分34的前端,并且通过位于光接收盖5的凹槽33其被暴露于正面。此外,在面对通孔31的部分,光接收盖5具有透镜部分32,其用于聚集从无线遥控器6传输到光接收模块72a的光信号。
此外,通过将钢琴式手柄4的枢轴支撑部分固定在盖子3的轴向部分16,光接收盖5、闪烁显示节段9以及永磁铁8附着到所述钢琴式手柄4,并且通过将接合腿板27插入到盖子3的接合孔17,可以使钢琴式手柄4被相对于盖子3可旋转地支撑,并且通过包含在枢轴支撑部分中的轴支撑弹簧24等在与操作方向相反的方向上施加的力使其恢复到它的最初位置。在这种情况下,通过使接合腿板27的突起27a与接合孔17的外围区域接合,可以防止钢琴式手柄4被分离。此外,闪烁显示节段9的光引入部分34面对发光二极管LD1,并且光接收盖5的透镜部分32面对光接收模块72a的光接收表面。由发光二极管LD1发射的光通过闪烁显示节段9被发出,并且从无线遥控器6传输的无线信号通过透镜部分32聚集到光接收模块72a。此时,如果按压钢琴式手柄4的操作部分,则钢琴式手柄4在轴向部分16上转动,并且因此,通过钢琴式手柄4的后面的按压突起39按压控制开关SW1的下推按钮51。除此以外,通过使钢琴式手柄4的凹进部分39a接触凸台19a,可以防止钢琴式手柄4被进一步按压。此后,如果撤掉按压钢琴式手柄4的操作部分的力,则利用控制开关SW1的下推按钮51中产生的恢复力,以及在轴支撑弹簧24和弹性弹簧片18中产生的恢复力,使钢琴式手柄4恢复到它的最初位置。此外,从钢琴式手柄4的正面的右端部分伸出用于显示操作位置的突起37。因此,即使在黑暗处,用户也可以通过触摸该突起37来容易地检查操作位置。同样,即使是盲人、老年人等等,也能容易地检查操作位置。
在下文中,将描述无线遥控器6的结构。无线遥控器6包括作为主要元件的外壳40、印刷电路板41、薄膜片42、电池座43、用作锚定部分的铁板(磁性材料)44以及手柄45。
外壳40由合成树脂制成,并且形成为扁平的长方体形状,打开其后表面和底面。外壳40的正面形成为曲面,其中,横向的中心部分比两个侧部向前伸出得更多,并且外壳的整体形状为一个弧顶。用于连接两个侧墙的后部外围区域的连接板46与外壳40的下部形成为统一的整体。此外,印刷电路板41和铁板44容纳在适合的凹进部分40a,所述凹进部分40a被外壳的上部的墙和两个侧墙以及连接板46环绕。此外,由外壳40的正面的墙和两个侧墙以及连接板46所围成的空间用作插入开口,其用于插入电池座43。在连接板46的下部形成合适的凹进部分40b,其用于在其中容纳通过插入开口插入的电池座43的后部。此外,在两个侧壁之一的上部和下部形成将与定位肋条38(形成在突出台25的一个侧面的上端部分和下端部分)接合的接合凹进部分57,所述侧壁沿着外壳40的纵向方向形成,当无线遥控器6附着到钢琴式手柄4时,外壳40面向突出台25的一个侧面。除此以外,在分离无线遥控器6时,将与用户的手接合的突起部分59在垂直方向上突出地形成在与突出台25相对的侧壁。此外,将被紧紧地装配到突起37上的装配槽40c,在外壳40侧壁的后部的边缘区域的、面向钢琴式手柄4的突起37的部分形成。此外,用于显示操作位置的突起58,突出地形成于外壳40的正面的装配凹槽40c的背部附近。
另一方面,电池座43由合成树脂制成,并且包括具有底壁47a和侧壁47b的电池支持部分47,底壁47a是上部被切掉了的圆形板状,其与电池B的底面接触,所述电池B由例如纽扣电池形成,并且从底壁47a的边缘部分的正面观察时,侧壁47b大致为C形;近似长方体形状的底部48,其突出为与电池支持部分47的下部统一为一体;以及装配部分49,其连接到侧壁47b的外围表面,其与弯曲部件49a统一为一体。在底部48的表面上形成凹进的接合部分48a,当分离支架时,其将与手指甲接合。此外,弹性接合板48b突出地形成于底部48中与装配部分49相对的侧面的端部,弹性接合板48b在其前端部分具有突起48c,其将与外壳40的接合凹进部分55接合。此外,在装配部分49的后表面和底面形成将与手指甲接合的分离槽49b,并且在面向外壳40的侧壁的表面上形成接合突起49c,其将与位于侧壁的接合凹进部分56接合。
印刷电路板41具有矩形平板的形状。此外,在当印刷电路板41附着到钢琴式手柄4时,在面向永磁体8的部分形成用于容纳铁板44的矩形凹口部分41a。此外,形成上述控制电路单元80、传输电路单元81和功率电路单元82的电路元件或者接触式弹簧板(未示出)被安装在印刷电路板41的元件安装表面,它们分别连接到电池座43支撑的纽扣电池的正极(阳极)和负极(阴极)。当手柄45盖住包含滑动开关的变换开关SW4时,印刷电路板41和铁板44被容纳在外壳40的合适的凹进部分40a,安装在印刷电路板41上的发光二极管LD2被定位,使得它面向外壳40的上壁的开口53,并且通过位于外壳40的侧壁的开口54暴露出手柄45的操作部分45a。
由合成树脂制成的平板形状的柔软的(可变形的)薄板42附着到印刷电路板41的表面上。通过薄板42堵住外壳40的开口。在薄板42的侧缘上的、面向装配凹槽40c的部分形成凹槽42c。此外,在薄板42的表面的上部形成以圆屋顶形状突起的可操作的凸起部分42a。通过在可操作凸起部分42a的背部的圆形区域上涂抹导电墨水来形成导电部分42b。同时,通过在印刷电路板上面向导电部分42b的部分印制碳膏,来形成一对触点部分50a和50b,它们具有能够相互接合的梳子图案,之间还有近似规则的间隔。上述控制开关SW3包括触点部分50a和50b,以及导电部分42b。与使用传统开关(例如轻触开关等)的情况相比,所述无线遥控器6能够被制造得更小,并且可以减少成本。此外,如果在薄板42上形成的、将用于操作遥控器6的可操作凸起部分42a被按下,则薄板42变弯曲,从而使得导电部分42b与触点部分50a和50b接触。然后,触点部分50a和50b之间经由导电部分42b变为可导电的,从而,将操作输入电力施加到控制电路单元80。此外,传输电路单元81通过驱动发光二极管LD2,来传输作为无线信号的变换指令,以响应控制电路单元80的控制信号。
为了装配无线遥控器6,优选地,盖住变换开关SW4的手柄45、印刷电路板41和铁板44插入到外壳40的合适的凹进部分40a,然后,通过外壳40的开口,薄板42附着到那里。遥控单元主体包括外壳40和薄板42。此外,如果其中具有纽扣电池的电池座43从插入开口以正确的方向插入,则弹性接合板48b的突起48c和装配部分49的接合突起49c分别与外壳的接合凹进部分55和56接合,由此将电池座43附着到外壳40。为了从那里分离电池座43,优选地,手指甲将与在电池座43的装配部分49形成的分离槽49b接合,并且通过弯曲所述弯曲部件,松开了接合突起49c和接合凹进部分56之间的接合。因而,通过将手指甲与凹进接合部分48a接合,能够取出电池座43。
无线遥控器6附着到钢琴式手柄的接合部件26。也就是说,当连接无线遥控器6和钢琴手柄4时,如果将无线遥控器6附着到钢琴式手柄4的接合部件26的正面,则容纳在无线遥控器6的外壳40中的铁板44被附着到钢琴式手柄4的永磁体8吸附,从而,将无线遥控器6附着到钢琴式手柄4。此时,位于无线遥控器6的外壳40的接合凹进部分57与钢琴式手柄4的定位肋条38接合,并且同时,将钢琴式手柄4的突起37与外壳40的装配槽40c接合。因此,无线遥控器6被相对于钢琴式手柄4定位,所以,无线遥控器6通常不错位。此外,这时,如果无线遥控器6的正面上的可操作部分(突起58)被按压,则无线遥控器6的压力施加到钢琴式手柄4,由此,钢琴式手柄4在轴向部分16上转动,并且此外,通过按压钢琴式手柄4的背部的突起39,对控制开关SW1的下推按钮51进行按压。此后,如果卸掉无线遥控器6的操作部分的按压力,则通过控制开关SW1的下推按钮51中产生的恢复力和在轴支撑弹簧24和弹性弹簧板18中产生的恢复力,使无线遥控器6(钢琴式手柄4)恢复到它的初始位置。
另一方面,为了从钢琴式手柄4分离无线遥控器6以便遥控,应该通过将手与在无线遥控器6的外壳40形成的突起的部分59接合,来向前拉外壳40。以这种方式,能够容易地分离外壳,然后,可以执行遥控。
在本实施例中,薄接合部件26位于钢琴式手柄4的正面。由于无线遥控器6附着到接合部件26,所以可以使其最少地从无线遥控器6的墙表面突出。此外,因为接合部件26的厚度很小(大约0.5mm),所以能够缩短附着到钢琴式手柄4的永磁体8与容纳在无线遥控器6中的用作锚定部分的铁板44之间的距离。结果,可以增大由磁力导致的无线遥控器6的粘合强度。
此外,因为钢琴式手柄4的、附着无线遥控器6的部分被做得薄,所以,钢琴式手柄4的一端可能由于树脂模制期间产生的外力而变得弯曲。然而,在本实施例中,锥形表面4a形成于钢琴式手柄4的背部上的与枢轴支撑部分相对的端部(右端部分),其中,锥形表面4a是倾斜的,使得随着从垂直方向的中心部分朝向任何一个侧部的距离的增加,该表面和盖子3的正面之间的距离增大。因此,虽然钢琴式手柄4的两个侧部都变得弯曲了,但是,钢琴式手柄4的背部与盖子3的正面之间的间隙(行程(stroke))能确保靠近钢琴式手柄4的两侧,并且能够通过按压钢琴式手柄4的两个侧部来操作开关。此外,弹性弹簧板18形成得与盖子3统一为一体,弹性弹簧板18用于向前按压钢琴式手柄背部上的、与枢轴支撑部分相对的部分的上侧和下侧部分。由于弹性弹簧板18向前按压与钢琴式手柄中的枢轴支撑部分相对的部分的上侧和下侧部分,所以,即使钢琴式手柄4的两个侧部都弯曲,钢琴式手柄4的背部与盖子3的正面之间的间隙(行程)也能被确保靠近钢琴式手柄4的两侧,并且能通过按压钢琴式手柄4的两个侧部来操作开关。
无线遥控器6的外壳40具有长方体的形状。即,在较小宽度的方向上相对的两个侧壁附着到钢琴式手柄4的正面,使得它们与钢琴手柄4的在较短宽度的方向上相对的两边是近似平行的。此外,外壳40的正面形成为曲面形状,其中,其中心部分与其两个侧部相比是向前突出的,从而可以容易地执行操作。由于外壳40的侧部比其中心部分要薄,所以,如果在外壳40的较小宽度的方向上相对的两个侧壁之一形成用于自由地插入和拔出电池座43的插入开口,则外壳40的两个侧部的厚度增大,所述电池座43在其中具有用于向内部电路供应操作电力的纽扣电池。因此,它变得从该壁表面更加突出,并且,在其较长的宽度的方向上相对的两个侧壁中,在其中安装有发光二极管LD2的侧壁由于该发光二极管LD2而不能容纳电池。然而,在本实施例中,在外壳40的较长宽度的方向上相对的两个侧壁之一(上面的一个)安装发光二极管LD2;在这两个侧壁中的另一个(下面的一个)形成电池座43的插入开口;并且电池座43位于外壳40的较小宽度的中央部分(其最厚)。因此,外壳40(无线遥控器6)能够被制造得薄,并且可以从壁表面突出较少,由此,可以实现与其它布线装置在设计上的一致性。
在本实施例中,用于通过使用磁力来结合无线遥控器6和钢琴式手柄4的附着单元包括附着到无线遥控器6的外壳40的铁板44,以及在与铁板44对应的部分附着到钢琴式手柄4的永磁体8。然而,也能够通过使用通过将永磁体附着到无线遥控器6的外壳40,并且将磁性材料附着到钢琴式手柄4的与永磁体对应的部分来获得的磁力将结合无线遥控器6和钢琴式手柄4。在这种情况下,由于永磁体附着到无线遥控器6的外壳40,所以无线遥控器6可以附着到由磁性材料制成的任何物体上,例如金属桌或冰箱,以使其更有用。
此外,根据本实施例,由于无线遥控器6可拆卸地支撑于用作操作手柄的钢琴式手柄4的正面,所以,无需提供额外的墙壁支架等来在其中放置无线遥控器6。因此,能够实现无线遥控器6和开关主体1之间的设计的一致性。此外,可以通过操作钢琴式手柄4或无线遥控器6来接通/切断负载L,这使其更加便于使用。此外,能通过两条线将商用交流电源AC和负载L与开关主体1连接,因而,对传统开关的转换更为容易。
实施例5将参照图20A至25B来描述实施例5。根据本实施例的发明性特征在于开关主体1的结构,并且其它结构与实施例4中的相同。因而,对于相同的部件将使用相同的参考编号,并且将省略其说明。
实施例4的构造为其中通过钢琴式手柄4的背部的按压突起39来直接按压安装在印刷电路板7上的控制开关SW1的下推按钮51。然而,在这种结构中,在开关主体1的主要部件中的印刷电路板7需要定位在靠近盖子3的正面的位置。
因此,在本实施例中,用于将钢琴手柄4的操作力传输到控制开关SW1的隔板部分66,形成得与盖子3统一为一体,其中,隔板部分66附着到开关主体1的正面,并且在钢琴式手柄4的按压突起39和控制开关SW1的下推按钮51之间。在盖子3的正面具有近似U形凹槽的隔板部分66具有较小的宽度,并且能够被自由朝前/朝后弯曲。向前直立的突起66a从隔板部分66的前端(自由端)伸出,以与背部的控制开关SW1的下推按钮51接触。也就是说,如果钢琴式手柄4的操作部分被按压,则操作手柄4绕着轴向部分16转动,并且钢琴式手柄4的背部的按压突起39与设置在隔板部分66的前端的突起66a的表面发生接触,并且此外,隔板部分66变得弯曲,从而,通过突起66a按压控制开关SW1的下推按钮51。
此外,构造本实施例,使得通过形成得与盖子3统一为一体的隔板部分66将钢琴式手柄4的操作力传输到控制开关SW1的下推按钮51。因此,通过使用隔板部分66,控制开关SW1能够被更加自由地布置在开关主体1的主要部件中。
在光接收模块72a中,如图24A和24B所示,例如光电二极管这样的光接收元件被金属制成的防护板72b盖住,以便减少例如辐射噪声这样的外部噪声的影响。而且,网状的防护部件72c形成得与防护板72b统一为一体,并且光接收装置的光接收表面(光接收透镜)被防护部件72c所覆盖。此外,圆柱形的突出壁67伸出来以包围盖子3的正面上的圆形开口22,并且环绕所述光接收表面(参见图23)。采用这种构造,能够增强光接收模块72a相对于其构造期间从手指尖释放的静电的忍耐性,以及光接收模块72a的电磁屏蔽效果。
实施例6将参照图25A、25B和26来描述实施例6。其基本结构基本上与实施例4的相同。因而,不论形状是否相同,相同的部分将给予相同的参考编号,并且省略对其的说明和解释。
形成开关主体1的主体2形成为盒子的形状,其长度和宽度基本相等。在其中容纳形成连接端Ta和Tb的端子70A和70B,以及两个印刷电路板7。这两个端子70A和70B具有传统已知的连接端子结构,并且包括端子板71和取消杆73,端子板71具有与其统一为一体的锁紧弹簧,取消杆73用于取消端子板71和引线中的导体间的锁定(闭合)状态。这两个端子70A和70B分别容纳在由分割物2c分割而成的两个外壳舱2d和2e中,分割物2c的形状是矩形,当从上方观察时,它的左侧是打开的。在主体2的侧壁上形成凹槽2f,它们分别与外壳舱2d和2e连通。此外,通过凹槽2f,取消杆73的操作部分73a被暴露出主体2的外部。取消杆73可旋转地安装于主体2的内部,并且通过沿着凹槽2f旋转暴露出主体2的外部的操作部分73a,能够取消端子板71和引线中导体间的锁定状态。此外,经由导电板74,将每个端子70A和70B电连接到印刷电路板7的导电图案。控制开关SW1和光接收模块72a等被安装在这两个印刷电路板7中靠前的一个之上,而负载开关单元105等被安装在这两个印刷电路板7中靠后的一个之上。图26中的参考编号75表示结合到负载开关单元105的三端双向可控硅开关元件TRC的散热板。
盖子3形成为矩形平板形状,与主体2相比,其长度和宽度都更大。通过将主体2的接合突起10与盖子3的背部伸出的接合腿板11的接合孔12接合,盖子3和主体2相互结合到一起,以便装配开关主体1的主要部件。此外,在盖子3的中心部分的两个端部形成用于将要附着到嵌入盒的盒状螺丝钉的长开口3a,并且开关主体1的主要部件直接附着到嵌入盒中,而无需使用附着框60。用于可拆卸地附着装饰板90的附着开口3b形成在盖子3的四角附近。除此以外,如同将要描述的那样,一对轴支撑部分3c从盖子的上部的两侧向前突出,从而枢轴地支撑钢琴式手柄4,其中,每个轴支撑部分3c在其侧面都具有轴支撑开口。
钢琴式手柄4被枢轴地附着到开关主体1的正面,从而突出台25和接合部件26分别变成顶部和底部。在突出台25的两侧穿透其形成插入孔25a,用于插入一对在盖子3的正面伸出的轴支撑部分3c。分别在插入孔25a的内表面形成轴向部分(未示出),其被轴向地支撑于轴支撑部分3c的轴支撑开口。也就是说,通过将轴支撑部分3c插入到一对插入孔25a,并且然后将轴向部分插入到插入孔25a的内表面上形成的轴支撑开口中,以使它们能被轴向地支撑,能够将钢琴式手柄4枢轴地附着到盖子3的正面。此外,近似L形的支撑板4b位于钢琴式手柄4的两个底端,从而支撑附着到接合部件26的无线遥控器6。
无线遥控器6基本上具有与实施例4相同的结构。然而,根据本实施例的无线遥控器6与实施例4中的不同之处在于除了设置在薄板42b的可操作突起部分42a和导电部分42b,以及包括一对设置在印刷电路板41上的触点部分50a和50b的开/关控制台6A以外,它还包括图25B中示出的五种定时器控制台6B至6F,其中,当执行定时器操作(稍后描述)时,操作定时器控制台6B至6F。由于定时器控制台6B至6F的结构与开/关控制台6A的结构相同,所以省略对其的说明和解释。
此外,如果通过按压每个控制台6A至6F来施加操作输入,则控制电路单元80通过将控制信号输出到传输电路单元81来驱动发光二极管LD2,并且进一步将与每个控制台6A至6F对应的指令以无线信号的形式进行传输。例如,当操作开/关控制台6A时,传输用于变换负载L的开/关状态的变换指令。此外,当操作定时器控制台6B至6E时,传输用于分别在1分钟、10分钟、30分钟以及60分钟之后终止负载L的定时器指令。当操作定时器控制台6F时,传输用于连续操作负载L的定时器指令。
由合成树脂制成的装饰板90具有矩形形状。如果从其背部的四角伸出的附着突起(未示出)被插入到盖子3的附着开口3b,并且与它们接合,则装饰板90能被可拆卸地附着到盖子3的正面,以覆盖其正面。当装饰板90附着到盖子3的正面时,钢琴式手柄4被容纳在装饰板90内部,如图25A所描绘的。
如果从无线遥控器6接收到变换指令,则开关主体1的控制单元103将负载L的操作状态从开变换为关,反之亦然,这在实施例4中也以相似的方式执行。然而,倘若从无线遥控器6接收到定时器指令,则定时器上的定时(1分钟、10分钟、30分钟以及60分钟)起动,其包括在定时器指令中。并且当定时器上的定时结束时,负载L的操作状态从开变换为关,由此终止负载L。此外,如果接收到对应于控制台6E的定时器指令,则控制单元103立即将负载L的操作状态从关变换为开,而无需检查定时器的时间。
根据本实施例,在负载L是照明设备的情况下,则在操作了定时器控制台6B至6E一段特定时间(定时器时间)之后能够自动关闭所述照明设备,从而,用户可以在无需关闭所述照明设备的情况下入睡。在本实施例中,开关主体1的控制单元103执行定时器操作。然而,无线遥控器6的控制电路单元80也能够执行定时器操作,并且此外,当操作定时器控制台6B至6E经过所述定时器时间时,可以将定时器指令作为无线信号来传输。本实施例中的定时器操作的结构也可以被应用到实施例4,并且此外,可以将定时器控制台6B至6F放置于实施例4中的无线遥控器6,如图27所示。
实施例7将参照附图28和29来描述实施例7。本实施例与实施例4至6相似,它包括开关主体110和无线遥控器111,该无线遥控器111可拆卸地附着到开关主体110的正面。
开关主体110包括由合成树脂制成的主要部件,并且该主要部件在其中容纳印刷电路板上的电路,其中,所述电路与实施例4中的开关主体1的电路相同。在主要部件的正面的上部安装用于按压控制开关SW1的下推按钮的控制台114,所述控制开关SW1安装在印刷电路板上。盖住安装于印刷电路板上的光接收模块72a的光传输盖子113位于主要部件的下部。此外,显示窗口115安装于控制台114,其用于向前发射安装在印刷线路上的显示单元109中的发光二极管LD1的光。此外,与在实施例4中一样,通过使用附着框将主要部件嵌入在壁表面。在附着框的正面附着一个传统上已知的板112,其包括平板框112a和装饰板112b,使用合成树脂将它们形成为矩形框形状。
与此同时,无线遥控器111具有扁平的长方体形状的外壳。外壳在其中容纳安装于印刷电路板上的电路,其中,所述电路板与在实施例4中的无线遥控器6中使用的电路板相同。当无线遥控器111附着到开关主体110的正面时,该电路被容纳在板112的内部。此外,在面向外壳的下部中的开关主体110的光传输盖113的部分设置可传输透镜116,相反,在外壳的上部设置控制台117。而且,在控制台117设置光传输部分118,其用于向前传输从显示窗口115发射出来的发光二极管LD1的光。
此外,当从开关主体110分离无线遥控器111时,可以通过按压开关主体110的控制台114以接通控制开关SW1,来接通/切断负载L。也可以通过操作无线遥控器111的控制台117以传输作为无线信号的变换指令,来接通/切断负载L。因而,无需额外的壁支架来存放无线遥控器111,这使得能够实现无线遥控器111和开关主体110之间设计的一致性。此外,用户不需要通过使用螺丝钉或粘合剂将壁支架固定到墙上。此外,由于本实施例中使用的板不是用于单一目的,所以可以组合另一种布线装置,并且此外,通过改变所述无线遥控器可以容易地增加其它操作。
此外,无线遥控器111包括面向开关主体110的光传输盖113的光传输部分118。因此,即使如图29所示当无线遥控器111附着到开关主体110的正面时,也可以通过接收从另一个无线遥控器传输来的无线信号来控制负载L。然而,除非需要使用另一个无线遥控器的操作,则能够省略光传输部分18。此外,由于光传输部分118安装在无线遥控器111的控制台117,所以,即使当无线遥控器111附着到开关主体110的正面时,也能利用裸眼通过光传输部分118来检查显示单元109的显示。
用于传输无线信号的发光二极管LD2通过无线遥控器111的外壳的上壁处形成的开口119而朝向外部。然而,在可传输透镜116被安装于无线遥控器111的情况下,则可以安装用于传输无线信号的另一个发光二极管,从而使它伸入到可传输透镜116中。此外,在可传输透镜未被安装于无线遥控器111的情况下,则用于传输无线信号的另一个发光二极管可以安装在面向开关主体110的光传输盖113的部分。在这种情况下,即使当无线遥控器111附着到开关主体110的正面,也可以通过操作无线遥控器的控制台117以及通过按压开关主体110的控制台114来接通/切断负载L。
实施例8将参照图30和31来描述实施例8。由于基本结构与实施例7中的相同,所以,相同的部件将被给予相同的参考编号,并且将省略对其的说明。
无线遥控器111可拆卸地容纳在设置在开关主体110的正面的板112中,由此用作活动的操作手柄。突出的部分120从无线遥控器111的背部伸出,从而,当它响应于一个按压操作而移动到开关主体110的正面时,它能够按压开关主体110的正面上的控制台114。固定轴向部分121突出地形成于无线遥控器111的外壳的左下部,其被插入到将被轴向支撑的板112的孔112c中。在外壳的左上部,突出地形成活动的轴向部分123,并且通过插入到板112的上部形成的孔(未示出)中,其被轴向支撑。通过操作设置在外壳正面的分离手柄122,能够延伸或收缩所述活动的轴向部分123。
此外,当将无线遥控器111的固定轴向部分121插入到板112的孔112c中时,通过操作分离手柄122来延伸/收缩活动的轴向部分123,可以将其插入到板112的上部孔中。因此,无线遥控器111可以作为操作手柄被容纳在设置在开关主体110的正面的板112中。这时,通过相对于无线遥控器111来定位固定轴向部分121和活动的轴向部分123,无线遥控器111的可旋转角度被限制到规定的角度。
根据本实施例,作为活动的操作手柄的无线遥控器111被可拆卸地容纳在设置在开关主体110的正面的板112中,并且包括突出的部分120,当通过按压操作将其移动到开关主体110的正面时,突出的部分120按压开关主体110的控制台114。因而,在无线遥控器111被容纳在设置在开关主体110正面的板112中的情况下,则无线遥控器111可以用作替代开关主体110的控制台114的操作手柄。除此以外,由于无线遥控器111被机械地操作,所以,与其中安装了额外的发光二极管来传送例如红外线的信号的结构相比,能够节省无线遥控器111的电池B的功耗。
实施例9将参照图32至34来描述实施例9。在实施例8中,无线遥控器111被用作用于操作开关主体110的控制开关SW1的操作手柄。然而,在本实施例中,与实施例4类似,键触式操作手柄124附着到开关主体110的正面,并且此外,无线遥控器111布置在操作手柄124的正面。由于本实施例的基本结构与实施例7的相同,所以,相同的参考部件将被给予相同的参考编号,并且省略对其的说明。
操作手柄124在图32所示的左端部分枢轴地附着到开关主体110的正面。此外,当执行按压操作时,操作手柄124以键触式手柄的方式在左端部分转动,从而按压暴露在开关主体110正面的控制开关SW1的下推按钮(未示出),以转换负载L的开/关状态。此外,操作手柄124和开关主体110之间的枢轴附着结构与实施例4的相同,因此,将省略对其的详细说明和解释。
在操作手柄124的正面设置一个矩形凹进部分124a,并且无线遥控器111被容纳在凹进部分124a中。与实施例4类似,容纳在凹进部分124a中的无线遥控器111,由于通过利用永磁体和铁板(未示出)获得的磁力而结合到操作手柄124。这里,矩形窗形开口124b形成于凹进部分124a的底面,124b面向无线遥控器111的可传输透镜116和开关主体110的光传输盖113。此外,在面向无线遥控器111的光传输部分118和开关主体110的显示窗口115的部分形成矩形光传输窗形开口124c。除此以外,凹进部分124d位于操作手柄124的底面上的凹进部分124a的上端和下端部分,凹进部分124d将与指尖等接合,以便分离无线遥控器111。
根据本实施例,不论无线遥控器111是否附着到操作手柄124的正面,都可以通过按压操作手柄124来接通/切断负载L。此外,也可以通过使用分离的无线遥控器111来接通/切断负载L。
虽然关于优选实施例示出并且描述了本发明,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离由下列权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以做出多种改变和修改。
权利要求
1.一种开关,包括负载开关单元,其插入在从商用电源到负载的电源线中;控制单元,用于通过控制所述负载开关单元来开关从所述商用电源供应到所述负载的电力;第一电源单元,用于产生所述控制单元的操作电力;第二电源单元,用于在通过使所述负载开关单元处于打开状态而停止从所述商用电源供应到所述负载的电力的情况下,将电力供应到所述第一电源单元;以及第三电源单元,用于在通过使所述负载开关单元处于关闭状态而从所述商用电源向所述负载供应电力的情况下,将电力供应到所述第一电源单元;其中,所述第二电源单元的输出电压被设定为低于或者等于所述第三电源单元的输出电压。
2.如权利要求1所述的开关,其中,所述第二电源单元具有用于稳定所述商用电源的源电压的第一齐纳二极管,以及插入在所述第一齐纳二极管的阴极和所述第一电源单元的输入端之间的阻抗元件,其中,所述第三电源单元具有用于稳定所述商用电源的源电压的第二齐纳二极管,所述第二齐纳二极管的齐纳电压被设定为低于所述第一齐纳二极管的齐纳电压,并且其中,设定所述阻抗元件的阻抗,使得所述第二电源单元的输出电压低于或等于所述第三电源单元的输出电压。
3.如权利要求2所述的开关,其中,所述第二电源单元包括电阻器,用于限制电流;晶体管,其基极连接到所述第一齐纳二极管的阴极,并且其发射极连接到用于限制电流的所述电阻器的一端;以及所述阻抗元件,其插入在所述晶体管的集电极和所述第一电源单元的所述输入端之间。
4.如权利要求1所述的开关,还包括无线遥控器,用于以无线信号的形式传输所述负载开关单元的至少一条开关指令,所述无线遥控器具有手工操纵的控制台、传输部分以及外壳,其中当操作所述控制台时,所述传输部分用于传输所述无线信号,所述控制台和所述传输部分在所述外壳中;以及开关主体,其具有主要部件和接收单元,所述主要部件在其中容纳所述负载开关单元、所述控制单元和所述第一至第三电源单元,并且布置所述主要部件,使得其后端部嵌入在壁表面上形成的嵌入孔中,并且所述接收单元容纳在所述主要部件中,以接收从所述无线遥控器传输来的所述无线信号,其中,所述控制单元响应于由所述接收单元接收的所述无线信号的所述开关指令来控制所述负载开关单元,并且所述无线遥控器的外壳可拆卸地布置在所述开关主体的所述主要部件的正面。
5.如权利要求4所述的开关,其中,所述开关主体包括操作手柄,当其附着到所述主要部件的正面时将被按压;以及控制开关,通过所述操作手柄的按压操作来操作所述控制开关,其中,当操作所述控制开关时,所述控制单元控制所述负载开关单元,并且其中,所述操作手柄和所述无线遥控器包括附着单元,用于将所述无线遥控器的所述外壳可拆卸地附着到所述操作手柄的正面。
6.如权利要求5所述的开关,其中,所述操作手柄通过键触式操纵来操作所述控制开关,并且所述无线遥控器可拆卸地附着到接合部件,所述接合部件与形成在所述操作手柄的正面的一部分处的其它部分相比厚度较小,其中,所述附着单元通过磁力将附着到所述接合部件的所述无线遥控器结合到所述操作手柄。
7.如权利要求4所述的开关,其中,当完成对预定时间的时间校正时,所述控制单元执行用于控制所述负载开关单元的定时器操作,其中,所述无线遥控器具有定时器控制台,当执行所述控制单元的所述定时器操作时,操作所述定时器控制台,其中,当操作所述定时器控制台时,以无线信号的形式从所述传输单元传输用于执行所述定时器操作的定时器指令,并且其中,当从所述接收单元接收到所述无线信号的所述定时器指令时,或者当操作所述控制开关时,所述控制单元启动所述预定时间的时间校正。
8.如权利要求4所述的开关,其中,所述开关主体具有控制开关,其在所述主要部件的正面被操作,并且即使当操作所述控制开关时,所述控制单元也控制所述负载开关单元。
9.如权利要求4所述的开关,其中,所述开关主体包括磁体或者用于利用磁力来吸附和固定所述磁体的锚定部分,并且所述无线遥控器包括磁体和锚定部分中的另外一个。
10.如权利要求5所述的开关,其中,所述开关主体包括显示单元,其具有发光器件,用于通过接收来自所述第一电源单元的电力来发射光,其中,由所述控制单元来控制所述发光器件的开/关状态,并且其中,所述控制单元对从所述第一电源单元供应到所述发光器件的电力执行时间分割,以动态地接通所述发光器件。
11.如权利要求5所述的开关,还包括隔板部分,其插入在所述主要部件正面的所述操作手柄和所述控制开关之间,所述隔板部分将所述操作手柄的操作力传输到所述控制开关。
12.如权利要求5所述的开关,还包括定位突起,其形成于所述操作手柄或者所述外壳处;以及装配部分,其形成于所述操作手柄和所述外壳中的另一个处,其中,所述装配部分紧紧地固定到所述定位突起。
全文摘要
一种开关,包括负载开关单元,其插入在从商用电源到负载的电源线中;控制单元,用于通过控制所述负载开关单元来开关供应到所述负载的电力;第一电源单元,用于产生所述控制单元的操作电力;第二电源单元,在通过打开所述负载开关单元停止了到负载的电力供应的情况下,该第二电源单元用于将电力供应到所述第一电源单元;以及第三电源单元,在通过关闭所述负载开关单元向负载供应电力的情况下,该第三电源单元用于将电力供应到所述第一电源单元。所述第二电源单元的输出电压被设定为低于或等于所述第三电源单元的输出电压。
文档编号H03K17/60GK1722330SQ20051008602
公开日2006年1月18日 申请日期2005年7月18日 优先权日2004年7月16日
发明者佐佐木工辅, 阿部达也, 松浦修次, 后藤洁, 北村常弘, 东浜弘忠 申请人:松下电工株式会社
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