用于电气设备的操作控制单元以及电气设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有操作场(operating field)的电气设备(electricalappliance)的操作控制单元,其中,所述操作控制单元具有开关。这些开关标记在操作场的顶边并通过手指按压开关来启动。操作控制单元安装在操作场的下侧。本发明还涉及一种具有这种操作控制单元的电气设备。
【背景技术】
[0002]例如，从EP 2144372 Al中可知这种操作控制单元，其中，压电式有源传感器元件设在操作场的下面。
[0003]另一示例从WO 2011/003912 Al中得知，其中，具有压电式有源传感器元件的操作控制单元与光导装置结合以标记手指必须按压的开关的位置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种如前面提到的操作控制单元以及具有该操作控制单元的电气设备。该操作控制单元设有用于形成压敏开关的压电式有源传感器(piezo-active sensor)元件,其中，该操作控制单元优选地设计为容易进行预安装并最终组装。
[0005]该目的通过具有权利要求1所述特征的操作控制单元以及具有权利要求16所述特征的电气设备来实现。本发明的优点和优选实施例是其它权利要求的主题，下面将对这些优点和优选实施例进行更加详细地解释。某些技术特征将仅针对该操作控制单元或仅针对该电气设备进行描述。然而，其单独来讲，这些技术特征将可以独立方式应用至该操作控制单元和该电气设备。各权利要求中的措辞将以清楚引用的方式并入说明书中。
[0006]操作控制单元包括具有框架顶边的框架本体，其中，框架本体的框架顶边待安装至具有该框架顶边的电气设备的操作场的下侧。框架本体具有从框架本体突出的锁定装置，锁定装置优选地为纵向钩子等，纵向钩子沿着远离框架顶边和远离操作场的方向突出。操作控制单元的平坦载件器或电路板从后面方向安装至框架本体，这意味着该安装方向从框架本体的后侧行进到框架顶边。该载件器在其上具有多个压电式有源传感器元件，压电式有源传感器元件优选地设在载件器的顶边，载件器的顶边面向框架本体，尤其面向操作场的下侧。这样，通过手指按压操作场向操作场施加的任何压力都能够被传输至其中一个压电式有源传感器元件并以本领域已知的方法生成电信号。设在载件器的顶边上或下侧上的压电式有源传感器元件的任何弯曲或变形都能够用于此处。在优选应用中，压电式有源传感器元件设在载件器的顶边上。
[0007]操作控制单元还包括安装至框架本体的后侧的后支架，其中，该后支架也围绕载件器。优选地，后支架将具有传感器元件的载件器固定至框架本体，并由此固定至操作场。后支架经由上面提及的框架本体的锁定装置固定至框架本体，其中，这些锁定装置与后支架上的反锁定装置相互锁定，这些反锁定装置也优选为框架本体的钩子可锁定在其中的钩子或凹槽的形式。
[0008]进一步提供的是，在所谓的预组装之后，操作控制单元具有两种不同的组装状态。第一状态是预安装状态，第二状态是最终组装状态。在预安装状态下，当操作控制单元预组装时，后支架固定至围绕零件支架的框架本体。这防止了零件支架丢失。优选地，在预安装状态下，零件支架主要位于其最终组装状态下的位置或框架本体中，这意味着后支架也将零件支架固定在框架本体上的正确位置中。框架本体的一些锁定装置形成为预安装锁定装置，这些预安装锁定装置将后支架保持到框架本体，以防止解体。在这种状态下，操作控制单元能够发往电气设备制造商处。
[0009]在最终组装状态下，后支架被压至更加接近或抵接框架本体，从而使后支架与框架本体之间的距离比在预安装状态下更小，或者如果直接将后支架与框架本体按压在一起，那么在其之间就没有距离。因此，如果需要将操作控制单元从预安装状态带入最终组装状态，那么后支架与框架本体被按压在一起。与预安装锁定装置在前已经具有的相比，框架本体的最终组装锁定装置设置用于将后支架保持在离框架本体或框架顶边更近的位置。以某一方式，本发明涉及的是一种具有框架本体、载件器和后支架的操作控制单元的两步式组装。不但在最终组装状态，框架本体和后支架都相互连接，其中，载件器被围绕在框架本体与后支架之间，从而框架本体和后支架不能够再分离，而且在预安装状态下也是如此。在实践中，操作控制单元在预安装状态下被固定、胶接或以其他方式安装至操作场的下侧。之后，后支架压抵或压入框架本体中，进入最终组装状态，然后操作控制单元最终得以组装并附接至操作场。
[0010]在预安装状态下，预安装锁定装置可有利地设置用于保持框架本体、载件器和后支架。预安装锁定装置优选地为自锁或自动锁定，这意味着当将后支架压至框架本体上时，预安装锁定装置在不需任何相互作用的条件下自动锁定。预安装锁定装置可有利地设在框架本体上。
[0011 ] 在本发明的实施例中，与在预安装状态下相比，后支架在最终组装状态下能够更加接近框架本体Imm和5mm之间甚或达到10_。这意味着这两个被压在一起的部件的距离范围在数毫米之内。
[0012]弹簧元件能够设在载件器与后支架之间，其中，弹簧元件形成为用于将载件器以弹性方式在朝着框架本体按压或按压到框架本体中以及朝着操作场的下侧的方向上按压。这些弹簧元件及其弹性用于保护载件器和其传感器元件不受损坏或破坏。在优选实施例中，弹簧元件布置在后支架上或固定至后支架。弹簧元件的布置使得每一压电式有源传感器元件都有两个相邻的弹簧元件或者每一压电式有源传感器元件都位于两个相邻弹簧元件之间。更加优选地，传感器元件和弹簧元件不重叠。弹簧元件可设置成一排，从而这些弹簧元件彼此具有恒定距离，并且传感器元件彼此也具有恒定距离并以上面描述的方式相对于弹簧元件放置。
[0013]作为一个替代方案，弹簧元件可整体地形成在后支架上作为弹性弹簧臂等，其中，后支架也由弹性树脂制成，如，热塑性塑料。作为另一替代方案，弹簧元件可为由弹性材料制成的块状形式的弹性可变形体。优选地，这些弹簧元件由弹性泡沫材料制成。这些可变形体布置在后支架的接收开口中，接收开口的内侧上设有钩子装置等。弹簧元件在插入后固定在接收开口中，主要由这些钩子装置固定或者由于接收开口比弹簧元件的外尺寸稍小而固定。
[0014]载件器优选地布置在框架开口的内侧，其中，框架开口可形成为一种具有内框架开口壁或内边沿的非常短的通道，载件器位于通道中。载件器可由载件器上侧或上方的保持装置固定，其中，这些保持装置分别防止载件器在朝着框架本体的顶边上的操作场的方向上移动，或者防止载件器移出框架开口。否则，载件器可能在预安装状态下落出操作控制单元。保持装置可设在框架本体的顶边上或者可替换地设在载件器本身的后侧上，例如，作为在载件器的一侧上突出并与框架开口重叠的钩子或保持器。替代地，保持装置也可插入框架开口中。当然，优选提供的是，保持装置本身在预安装状态下不落出框架开口或框架本体。在优选实施例中，保持装置为网状形式或作为细长的保持器格栅。保持装置能够粗略地与载件器在同样的区域或尺寸上延伸，并且也可具有钩子或突出，以防止其通过框架开口脱落。
[0015]在本发明的有利实施例中，传力装置设在压电式有源传感器元件的顶边上或上方。传力装置设有压力元件，其中，这些压力元件较小或者其横截面明显小于压电式有源传感器元件的大小。压力元件以弹性方式布置在力传输保持件上，该力传输保持件优选地形成为单个件。这些传力装置或压力元件的优点分别在于:传力装置或压力元件一方面与操作场的下侧接触，另一方面分别与压电式有源传感器元件之上的载件器接触或者分别靠着这些压电式有源传感器元件。由于通过手指施加压力到其上之后操作场仅会稍稍弯曲，例如，弯曲0.0lmm至0.1mm甚或0.5mm,因此这在操作场的下侧上并不引起明显鼓包,该鼓包转而会使压电式有源传感器元件发生相当强的变形。然而，如果设置了这种相对小压力元件，那么其将操作场的压力在一个小点上施加至压电式有源传感器元件或压电式有源传感器元件之上的载件器上，这将再次使得压电式有源传感器元件发生明显更强的变形。这转而生成更强的电信号，以更好地评估操作控制单元的启动。
[0016]力传输保持件可布置在载件器之上的框架开口中，或者分别布置在载件器与操作场的下侧之间。在另一实施例中，力传输保持件可以与用于上面描述的载件器的保持装置为同一部件。在此情况下，力传输保持件还可具有分别防止载件器落出框架本体或框架开口的目的。
[0017]优选地，压力元件通过弹性可