Dispositivo de mando para un aparato eléctrico y proceso de interpretación para este dispositivo de mando.

Dispositivo de mando (11, 111, 211, 311, 411) para un aparato eléctrico, con un cuadro de mando

(13, 113, 213, 313, 413) de forma variable o elástico, particularmente como marco o placa frontal del aparato eléctrico, donde debajo del cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413) se sitúa al menos un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a- 122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b'), donde el al menos un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b') se dispone en la parte de atrás (20, 120, 220, 320, 420) de un circuito impreso (19), donde el circuito impreso (19) se sitúa o se fija con la parte frontal de enfrente de forma plana a la parte inferior del cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413), caracterizado por el hecho de que un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c,122a- 122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b') presenta un disco de cerámica piezoeléctrica, que se conecta con una membrana de metal, donde el sensor piezoeléctrico (22, 22a- 22c,122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b') presenta tanto en su parte superior (23a-23c, 123a-123c, 223a-223c, 323a-323c, 423a-423c, 523a, 523b, 623a-623c, 723a, 723b) como en su parte inferior, una conexión eléctrica, estando previsto otro contacto eléctrico en el lado del sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b') opuesto al circuito impreso (19) por medio de una brida de contacto (31a-31c), que desde otra área de conexión eléctrica (28a-28c) junto con el cable de conexión (29a-29c) en el circuito impreso (19) al lado del sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b'), llega hasta su extremo libre, donde la brida de contacto (31a-31c) está fijada mediante soldadura o adhesivo al área de conexión (28a-28c) en el circuito impreso (19) y está presionada contra el sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b').

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12167390.

Solicitante: E.G.O. ELEKTRO-GERATEBAU GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ROTE-TOR-STRASSE 14 75038 OBERDERDINGEN ALEMANIA.

Inventor/es: FLUHRER, HENRY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > TECNICA DE IMPULSO (medida de las características... > Conmutación o apertura de puerta electrónica, es... > H03K17/96 (Conmutadores de contacto (especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 21/08))

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de mando para un aparato eléctrico y proceso de interpretación para este dispositivo de mando Campo de aplicación y estado de la técnica

[0001] La invención se refiere a un dispositivo de mando para un aparato eléctrico, donde el dispositivo de mando presenta un cuadro de mando variable en la forma o elástico, dentro del cual dispone de al menos un sensor piezoeléctrico.

[0002] Del documento DE-A 198 11 372 se desprende disponer en una placa de cocción como elementos de control, bajo su marco de acero inoxidable sensores plezoeléctricos. Con estos se puede registrar como una acción de control cuando un operador pone un dedo sobre la zona que está por encima del sensor piezoeléctrico. Sin embargo colocar los sensores piezoeléctricos en la parte Inferior del cuadro de mando es relativamente caro, al igual que el contacto eléctrico.

[0003] El documento GB-A 2 426 344 describe un dispositivo de mando con un panel de mando que dispone de elementos de control para un vehículo, en el cual los elementos de control Individuales de su parte trasera pueden iluminarse o Irradiarse a través de los elementos luminosos. En este caso, los elementos luminosos están colocados en una parte trasera de un circuito impreso translúcido o semitranslúcido situado debajo o detrás de los elementos de control, e iluminan elementos de control a través del circuito impreso. Para reconocer un accionamiento del dispositivo de mando están previstos sensores dispuestos sobre la parte delantera del circuito impreso, dando la cara al panel de mando. El circuito impreso sirve en este caso como placa de soporte tanto para los elementos luminosos como para los sensores, los cuales están situados en el lado del circuito Impreso que da la cara al panel de mando. Los sensores están dispuestos por consiguiente entre el circuito Impreso y el panel de mando y pueden ser iluminados asimismo mediante la radiación luminosa de los elementos luminosos, de modo que el panel de mando todavía recibe una cantidad de luz suficiente. Se describe que se prefiere usar como sensores sensores de proximidad, no obstante también son adecuados sensores capacitivos o sensores piezoeléctricos.

[0004] En el documento EP-A 0 512 124 se muestra un teclado que presenta una mayoría de elementos piezoeléctricos en forma de disco situados detrás de una lámina protectora respectivamente entre dos superficies de contacto en las escotaduras de una base que comprende una placa de soporte rígida. En este caso, los elementos piezoeléctricos están dispuestos entre la placa de soporte y la lámina protectora, es decir, en la parte delantera de la placa de soporte, que da la cara a la lámina protectora. Las escotaduras para los elementos piezoeléctricos se forman como cavidades escalonadas de una placa de soporte. La placa de soporte consiste en un circuito impreso rígido, que se configura simultáneamente para la recepción de fuerzas de flexión que se ejercitan sobre los elementos piezoeléctricos cuando la lámina protectora de estos elementos se carga con una presión, preferiblemente la yema del dedo, mediante un accionamiento del dispositivo de mando.

[0005] En el documento US-B 6,310,428 se describe un conmutador de presión piezoeléctrico que produce una señal de realimentación acústica mediante un accionamiento. Además el conmutador presenta un elemento piezoeléctrico situado en la parte interior de una carcasa, donde una presión aplicada sobre esta carcasa, por un usuario por ejemplo, hace que se produzca una señal eléctrica por el elemento piezoeléctrico y dependiendo de esto se emite la señal de realimentación acústica.

[0006] En el documento DE-A 103 59 561 se describe también un elemento de control para un aparato electrodoméstico que asimismo puede colocarse debajo de un panel de mando, como por ejemplo una placa de vitrocerámica de una placa de cocción. Para reconocer el accionamiento del panel de mando, el elemento de control presenta un sensor sensible al contacto, que, a su vez se basa en un emisor y dos receptores. Se describe que pueda utilizarse un sensor piezoeléctrico como sensor sensible al contacto entre otros.

[0007] El documento DE-C 101 31 243 muestra un sensor de proximidad capacitivo con dos electrodos sensores que se caracteriza por una disposición especial de ambos electrodos sensores entre si.

Tarea y solución

[0008] La invención se basa en la tarea de crear el dispositivo de mando mencionado anteriormente, con el que se pueden evitar las desventajas del estado de la técnica y en especial hace posible tanto una disposición como una conexión seguras y fáciles, incluso con un número mayor de sensores piezoeléctricos.

[0009] Esta tarea se resuelve con un dispositivo de mando con las características de la reivindicación 1. Las ventajas y las configuraciones preferidas de la invención se tratan en las otras reivindicaciones y se explican de forma más detallada como sigue.

[0010] Según la invención se prevé que se disponga el al menos un sensor piezoeléctrico en la parte trasera de un

circuito impreso y en especial que se fije en ella. El circuito impreso se sitúa y se fija en su superficie en el lado inferior del cuadro de mando con su parte delantera opuesta. Por consiguiente, el sensor piezoeléctrico no se fija directamente en el lado inferior del cuadro de mando, lo cual elevaría los costes en el caso de un gran número de sensores piezoeléctrico, sino que se fija de forma indirecta. En este caso, se prevé preferiblemente que el cuadro de mando sea o forme parte de un marco o una placa frontal del aparato eléctrico. La fijación del al menos un sensor piezoeléctrico en el circuito impreso puede realizarse a través de procesos técnicos convencionales en serie y a gran escala que ya están probados, tal y como se lleva a cabo en el montaje de circuitos Impresos. Además, el circuito Impreso puede prefabricarse con al menos un sensor piezoeléctrico como módulo de tal manera que este módulo durante el montaje del aparato eléctrico solo tiene que conectarse o fijarse al cuadro o marco de mandos o al panel frontal de un aparato eléctrico. Así se puede llevar a cabo un montaje exacto del dispositivo de mando con una función precisa, para lo que es importante el montaje mecánico.

[0011] Ventajosamente se pueden disponer en el circuito impreso varios sensores piezoeléctricos para varios elementos de control. De forma especialmente ventajosa, posiblemente con la excepción de un interruptor mecánico de apagado/encendldo, todos los elementos de control del dispositivo de mando se realizan a través de sensores piezoeléctricos de este tipo, y en especial del mismo tipo. Esto disminuye los costes de fabricación. En este caso se pueden disponer vahos sensores piezoeléctricos relativamente cerca unos de otros con suficiente precisión de capacidad de servicio. Incluso es posible mantener una menor distancia de unos a otros que la longitud o anchura de un sensor piezoeléctrico. De esta forma también se pueden configurar elementos de mando lineales conocidos como "Sllder" (deslizadores) que se elaboran con elementos sensores capacitivos gracias a la información que se desprende, por ejemplo, del documento DE 102004024835 B3, del DE 102004044355 o del DE 102005018298, a los que aquí se remite de forma explícita.

[0012] Un sensor piezoeléctrico para el dispositivo de mando se configura según la invención en forma de disco o como disco delgado o plano. Entonces el sensor se fija con uno de sus lados planos al circuito impreso, por ejemplo mediante adhesión o soldadura. En la invención, un sensor piezoeléctrico presenta un disco de cerámica piezoeléctrica. Este disco de cerámica piezoeléctrica se puede conectar con una membrana de metal, en particular se adhieren entre sí. El sensor... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de mando (11, 111, 211, 311, 411) para un aparato eléctrico, con un cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413) de forma variable o elástico, particularmente como marco o placa frontal del aparato eléctrico, donde debajo del cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413) se sitúa al menos un sensor plezoeléctrlco (22, 22a-22c, 122a- 122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b), donde el al menos un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) se dispone en la parte de atrás (20, 120, 220, 320, 420) de un circuito Impreso (19), donde el circuito Impreso (19) se sitúa o se fija con la parte frontal de enfrente de forma plana a la parte Inferior del cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413), caracterizado por el hecho de que un sensor plezoeléctrlco (22, 22a-22c,122a- 122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) presenta un disco de cerámica piezoeléctrica, que se conecta con una membrana de metal, donde el sensor plezoeléctrlco (22, 22a- 22c,122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) presenta tanto en su parte superior (23a-23c, 123a-123c, 223a-223c, 323a-323c, 423a-423c, 523a, 523b, 623a-623c, 723a, 723b) como en su parte Inferior, una conexión eléctrica, estando previsto otro contacto eléctrico en el lado del sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b1) opuesto al circuito Impreso (19) por medio de una brida de contacto (31 a-31 c), que desde otra área de conexión eléctrica (28a-28c) junto con el cable de conexión (29a-29c) en el circuito impreso (19) al lado del sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b1), llega hasta su extremo libre, donde la brida de contacto (31 a-31 c) está fijada mediante soldadura o adhesivo al área de conexión (28a-28c) en el circuito impreso (19) y está presionada contra el sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b').

2. Dispositivo de mando según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que en el circuito impreso (19) están dispuestos varios sensores piezoeléctricos (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) en especial del mismo tipo, donde preferiblemente la distancia entre ellos es menor que su anchura o longitud.

3. Dispositivo de mando según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a^t22c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) se configura en forma de disco o como disco delgado y plano, y con una parte plana fijada al circuito impreso (19), particularmente se adhiere o se suelda.

4. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a^22c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) consta solo de un disco de cerámica piezoeléctrica con una conexión eléctrica en la parte superior (23a-23c, 123a-123c, 223a-223c, 323a-323c, 423a^l23c, 523a, 523b, 623a-623c, 723a, 723b) o parte inferior.

5. Dispositivo de mando según la reivindicación 1 o 4, caracterizado por el hecho de que en el circuito impreso (19) están provistas áreas de contacto (25a- 25c, 525, 625, 725a, 725b, 725a', 725b') con cables de contacto (26) conectados a estas y un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'- 422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b') está fijado en el circuito impreso (19) de forma planar respecto al contacto eléctrico en el área de conexión (25a-25c, 525, 625, 725a, 725b, 725a', 725b'), particularmente está adherido o soldado con un pegamento conductor de la electricidad.

6. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que varios sensores piezoeléctricos (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 722a, 722b, 722a, 722b), particularmente todos, están dispuestos en una linea continua, preferiblemente en una recta al menos en parte.

7. Dispositivo de mando según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que varios sensores piezoeléctricos (422a-422c, 422a'-422c'), particularmente todos, están dispuestos en varias filas continuas y paralelas, preferiblemente dos filas, donde particularmente los sensores piezoeléctricos (422a-422c; 422a'-422c') están dispuestos uno frente al otro respectivamente en las filas.

8. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que están provistos varios sensores piezoeléctricos (22a-22c 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c) y todos estos se forman idénticamente con una forma rectangular alargada con un lado largo y un lado corto, donde preferiblemente los sensores piezoeléctricos (22a-22c 122a-122c, 222a-222c) se sitúan apuntando los unos hacia los otros por sus lados largos.

9. Dispositivo de mando según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que los sensores piezoeléctricos (222a-222c) se sitúan en paralelo los unos con los otros por sus lados largos y estos lados largos están dispuestos respecto a una línea, a lo largo de la cual se sitúan los sensores piezoeléctricos (222a-222c), girados en un ángulo

de entre 15° y 90°, en especial están girados entre 45° y 80°.

10. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el circuito impreso (19) con los sensores piezoeléctricos (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) se fija mediante una cinta adhesiva de doble cara, en especial en forma de una lámina fina con un espesor de lámina de aproximadamente 0,2 mm o menos, con la parte frontal fijada con adhesivo a la parte trasera (15, 815) del cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413).

11. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se configura libre de un contracojinete para los sensores piezoeléctricos (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a- 322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) o su lado opuesto al cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413) queda esencialmente libre, preferiblemente se encuentra completamente libre.

12. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el cuadro de mando (13, 113, 213, 313, 413) es de metal, en especial acero Inoxidable, con un espesor de aproximadamente 1 mm, donde preferiblemente en el área del sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c 122a-122c, 222a- 222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a'-422c', 522, 622, 722a, 722b, 722a', 722b') el espesor queda invariable, sin reducción de espesor.

13. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de mando (11, 111, 211, 311, 411) presenta una interpretación de señal y esta presenta una adaptación de impedancla de la señal producida por un sensor piezoeléctrico (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a- 422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b), preferiblemente con una conexión de transistor y una conexión a un microcontrolador (33).

14. Dispositivo de mando según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que en la interpretación de señal están previstos medios de diferenciación para formar una diferencia de señal entre dos sensores piezoeléctricos adyacentes (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a^22c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) y se conectan a estos, donde la salida de estos medios de diferenciación se alimenta de otro tratamiento o Interpretación, donde particularmente con al menos tres sensores piezoeléctricos (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) dos sensores piezoeléctricos directamente adyacentes (22, 22a-22c, 122a-122c, 222a-222c, 322a-322c, 422a-422c, 422a-422c, 522, 622, 722a, 722b, 722a, 722b) están conectados respectivamente con un medio de diferenciación y la salida del medio de diferenciación conduce a una valoración de señal, donde preferentemente los medios de diferenciación presentan amplificadores operacionales (35a, 35b) con una amplificación de señal conectada adlclonalmente o los medios de diferenciación están contenidos en un microcontrolador (33) de la interpretación de señal.