БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИБОР С УСТРОЙСТВАМИ УПРАВЛЕНИЯ СЕНСОРНОГО ТИПА ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК G06F1/00 H03K17/96 

Настоящее изобретение относится к бытовому электроприбору, содержащему панель управления с устройствами управления сенсорного типа для пользователя.

Панели управления с устройством управления сенсорного типа для пользователя использовались в бытовых электроприборах в течение длительного времени.

Обычно жесткая печатная (электронная) схема, заключающая в себе сенсорные устройства управления, устанавливается за плоской покровной пластиной. Как известно, электрические проводящие элементы располагаются в определенном месте между пластиной и печатной (электронной) схемой; например, в заявках на патент WO 2006/034993 и ЕР 858166 и ЕР 780865 раскрываются элементы такого типа, выполняемые в виде (контактной) пружины, в то время как, например, в патентах США US 6784948 и US 6373265 и US 5087825 раскрываются элементы такого типа, выполняемые в виде подкладок, изготовленных из эластичного материала, например проводящего эластомера.

Эти проводящие элементы оказывают влияние как на стоимость, так и на сложность панели управления, потому что каждому сенсорному устройству управления требуется проводящий элемент и потому, что устройство должно быть достаточно точным (по размеру) для того, чтобы обеспечивать установку проводящих элементов в соответствующем месте.

К тому же, как покровная пластина, так и печатная плата должны закрепляться соответствующим образом.

Более того, вышеуказанные требования в большой степени оказывают воздействие на конфигурацию и форму панели управления бытового электроприбора.

Главная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать бытовой электроприбор, в котором устраняются недостатки известного уровня техники в том, что касается устройств управления для пользователя.

Первой целью настоящего изобретения является предоставление решения, которое позволяет изготавливать панели управления разной формы и конфигурации, т.е. не обязательно плоскими.

Второй целью настоящего изобретения является предоставление решения, которое позволяет легко выполнять сборку.

Третьей целью настоящего изобретения является предоставление решения, которое обеспечивает простую конструкцию.

Эти и другие цели достигаются с помощью бытового электроприбора, содержащего признаки, излагаемые в прилагаемых пунктах формулы изобретения, которые являются неотъемлемой частью настоящего описания.

Настоящее изобретение основывается на новаторской идее использования гибкой печатной (электронной) схемы в панели управления; панели управления для пользователя, следовательно, могут быть сопряженными с гибкой печатной (электронной) схемой или встраиваемыми в гибкую печатную (электронную) схему.

Таким образом, гибкая печатная (электронная) схема, например, может располагаться непосредственно рядом, особенно прикрепленная к пластине панели управления посредством клея.

Отсюда следует, что панель управления имеет более простую и менее дорогостоящую конструкцию по отношению как к компонентам, так и к устройству, вследствие того.

Более того, ей можно весьма по-разному придавать форму и конфигурацию.

И, наконец, разъяснению (сущности) панели управления и ее устройств управления способствует то, что это не ограничивается проводящими элементами, упомянутыми выше, в особенности относительно формы и местоположения, вследствие того, что их больше нет в наличии.

Настоящее изобретение становится более очевидным из следующего описания и из прилагаемых чертежей, в которых:

фиг.1 - перспективное схематическое изображение с пространственным разделением деталей в боковой проекции варианта выполнения образца панели управления в соответствии с настоящим изобретением, соединенной с жесткой печатной (электронной) схемой устройства электронного управления бытового электроприбора;

фиг.2 - схематическое изображение во фронтальной проекции пластины панели управления по фиг.1; и

фиг.3 - схематическое изображение во фронтальной проекции гибкой печатной (электронной) схемы панели управления по фиг.1; и

фиг.4 - схематическое изображение в боковой проекции второго варианта выполнения образца панели управления в соответствии с настоящим изобретением, соединенной с жесткой печатной (электронной) схемой (состоящей из двух частей) устройства электронного управления бытового электроприбора.

Как упомянутое описание, так и упомянутые чертежи должны рассматриваться в качестве неограничивающих примеров.

Фиг.1 изображает один из нескольких возможных вариантов выполнения панели 2 управления в соответствии с настоящим изобретением, соединенной с жесткой печатной (электронной) схемой 5 устройства электронного управления бытового электроприбора.

Панель 2 управления содержит в себе гибкую печатную (электронную) схему 3 и элемент 4, который в образце по фиг.1 является, по меньшей мере, частично изготавливаемым из прозрачного или полупрозрачного материала, и который частично состоит из плоской покровной пластины 40, содержащей первую переднюю сторону 41 и вторую обратную сторону 42; сторона 41 является приспособленной для вхождения в контакт с пользователем, конкретно, с его/ее кончиками пальцев; сторона 42 является приспособленной для соединения с гибкой печатной (электронной) схемой 3 и для того, чтобы оставаться к тому же рядом. Образец по фиг.1 является предназначенным только для неограничивающего поясняющего примера, так как плоская покровная пластина 40, представляющая элемент 4, может заменяться другим элементом любой формы, изготавливаемым из непроводящего материала (пластика, дерева, стекла, бумаги, мрамора, керамики, ткани и т.д.).

Фронтальная проекция стороны 41 изображается в фиг. 2; в этом чертеже можно увидеть различные формы, которые возможно получить, например, посредством трафаретной печати; как становится очевидным ниже, упомянутые формы соответствуют элементам, выполняемым на гибкой печатной (электронной) схеме 3.

Как описывается ниже, элемент 4 может выполняться с конфигурацией и формой различных видов; также он может изготавливаться из одного материала или из нескольких прозрачных и/или непрозрачных материалов.

Гибкая печатная (электронная) схема 3 (которая представлена во фронтальной проекции в фиг.3) содержит в себе часть 32, приспособленную к соединению с пластиной 4, и часть 33, выполненную в целом более узкой и более удлиненной, для соединения с жесткой печатной (электронной) схемой 5. Часть 33 обычно выполняется за одно целое с частью 32 и может проходить с любой стороны части 32. Часть 32 может иметь любую геометрическую форму, т.е. не обязательно прямоугольную, как изображается в поясняющем, но неограничивающем образце по фиг.3.

Электрический соединитель 31 прикрепляется к торцу части 33; однако в образцах выполнения (изобретения), альтернативных варианту по фиг.1, этим электрическим соединителем можно пренебречь.

Соединители 31 и 51 являются приспособленными для соединения вместе механически и/или электрически.

На гибкой печатной (электронной) схеме 3, особенно на части 32, вследствие того, есть ряд устройств 16 управления для пользователя (изготовленных из электропроводного материала, такого как, например, серебро, медь, олово), ряд светодиодных индикаторов 7, дисплей 8 на жидких кристаллах, и ряд светодиодных индикаторов 9; все эти компоненты являются изображенными в фиг. 3.

Панель 2 управления, изображенная на чертежах, относится, в частности, к газовой плите, т.е. к бытовому прибору для приготовления пищи посредством газа, содержащей духовой шкаф и ряд (газовых) горелок, расположенных в варочной верхней части. Настоящее изобретение, однако, также может находить применение с любой бытовой техникой (среди которых: электрическая плита, (электрическая) стиральная машина, (электрическая) стиральная машина с сушильным аппаратом, сушильный аппарат для белья, посудомоечная машина, (домашний) холодильник, низкотемпературный домашний холодильник, двухтемпературный домашний холодильник (с низкотемпературной камерой хранения), вытяжное устройство, варочная верхняя часть, микроволновая печь и т.д.), также как с любым сочетанием устройств управления сенсорного типа, дисплеев и световых индикаторов.

На фиг.3 четко изображены: четыре пары устройств 6А, 6В, 6С, 6D управления сенсорного типа, которые используются для регулирования (уменьшения или увеличения) пламени, производимого посредством четырех соответствующих газовых горелок; четыре семисегментных индикатора 7А, 7В, 7С, 7D на светодиодах являются соединенными с упомянутыми четырьмя парами для индикации уровней установки пламени горелок; также существует пятая пара сенсорных устройств 6Е и соответствующий семисегментный индикатор 7Е на светодиодах для электрического или газового духового шкафа.

Более того, две дополнительные пары сенсорных устройств 6F и 6G управления предусматриваются, например, для выполнения других кулинарных действий, связанных, например, с таймером/часами.

И, наконец, шесть устройств 6Н управления предусматриваются для выполнения кулинарных действий, например программ духового шкафа; шесть световых индикаторов 9Н располагаются с местоположением в центре этих шести устройств индикации положения установленного состояния.

Дисплей 8 на жидких кристаллах обычно используется для обеспечения пользователя какой-либо информацией, которая не обеспечивается с помощью индикаторов 7 или световых индикаторов 9.

В качестве альтернативы изображаемому в фиг.3 устройству один или более элементов отображения (например, семисегментный индикатор 7 на светодиододах, дисплей 8 на жидких кристаллах и световые индикаторы 9) бытового прибора, в соответствии с настоящим изобретением, включаются в жесткую печатную (электронную) схему 5, а не в гибкую печатную (электронную) схему 3. В таком случае в гибкой печатной (электронной) схеме 3 выполняются прозрачные участки для того, чтобы излучаемый посредством упомянутых элементов отображения свет мог достигать элемента 4 и, таким образом, мог быть виден для пользователя.

Как можно легко увидеть при сравнении фиг.2 и фиг.3, формы на пластине 4 соответствуют элементам гибкой печатной (электронной) схемы 3; например, они могут состоять из более или менее прозрачных оконных отверстий.

В общем, бытовой электроприбор в соответствии с настоящим изобретением содержит в себе панель управления с устройствами управления сенсорного типа и отличается содержанием гибкой печатной (электронной) схемы; устройства управления для пользователя являются соединяемыми или встраиваемыми в гибкую печатную (электронную) схему.

Обычно есть, по меньшей мере, одна пластина, изготавливаемая из прозрачного (или полупрозрачного) и/или непроводящего материала, в частности стекла или пластика, у которой есть первая сторона и вторая сторона; первой стороной является та, которая входит в контакт с кончиками пальцев пользователя; гибкая печатная (электронная) схема является расположенной рядом с пластиной, в особенности с ее второй стороной, вследствие того. Печатная (электронная) схема преимущественно приклеивается к пластине.

Следовательно, является очевидным, что как конструкция, так и устройство такой панели управления являются весьма несложными.

Как уже упоминалось, пластина может выполняться с различной конфигурацией и формой; панель управления может, таким образом, быть сконструированной с наибольшей свободой, также в соответствии с эстетическими требованиями.

Прежде всего пластина может быть или плоской (как в фиг.1), или неплоской.

В частности, она может быть, по меньшей мере, частично изогнутой, по меньшей мере, в одном направлении; она может быть даже изогнутой в двух (взаимно) перпендикулярных направлениях, т.е. чашеобразной.

Пластина может также содержать два (или более) различных участка, в частности, по существу плоские; упомянутые участки могут быть параллельными один к другому и, таким образом, представлять два различных уровня, один из которых (располагается) ближе к пользователю, а другой - дальше от пользователя.; альтернативно, упомянутые участки могут быть сходящимися по отношению друг к другу; упомянутые участки могут также быть соединяемыми вместе подходящим образом.

Некоторые, по меньшей мере, из устройств управления сенсорного типа для пользователя бытового электроприбора в соответствии с настоящим изобретением могут, например, относиться к емкостному типу; альтернативно, они могут выполняться с возможностью изменения напряженности электрического поля. Конечно, настоящим изобретением также не исключается применение пользовательских устройств управления различного типа.

Как изображается в демонстрируемых образцах, особенно в фиг.1, гибкая печатная (электронная) схема может заканчиваться, по меньшей мере, с одной стороны, узкой и удлиненной частью для электрического подключения к жесткой печатной (электронной) схеме устройства электронного управления бытового электроприбора. Гибкость печатной (электронной) схемы исключает необходимость использования соединительных кабелей.

Более того, если, по меньшей мере, используется один соединитель, в особенности устанавливаемый для соединения с упомянутой частью упомянутой гибкой печатной (электронной) схемы, надежное электрическое соединение может выполняться посредством упомянутого электрического соединителя.

Может использоваться пара электрических соединителей, в особенности применяемых соответственно с гибкой печатной (электронной) схемой панели управления и с жесткой печатной (электронной) схемой устройства электронного управления бытового электроприбора.

Панель управления в соответствии с настоящим изобретением также может содержать в себе средства отображения и/или световые индикаторы в дополнение к устройствам управления.

По меньшей мере, один дисплей, в частности, на жидких кристаллах или на светодиодах, или на органических светодиодах, или электролюминесцентный дисплей, может сопрягаться с гибкой печатной (электронной) схемой или быть встроенным.

Один или более световых индикаторов, в особенности, на светодиодах, или на органических светодиодах, или электролюминесцентные световые индикаторы могут сопрягаться с гибкой печатной (электронной) схемой или быть встроенными.

Как очевидно из варианта выполнения образца, описываемого и иллюстрируемого здесь, эти возможности могут сочетаться вместе различным образом.

Один или каждый из световых индикаторов панели управления располагается в определенном месте вблизи и предпочтительно вертикально на одной линии (как это имеет место в случае со световыми индикаторами 9Н) с одним устройством управления для пользователя по отношению к поверхности гибкой печатной (электронной) схемы. В действительности, благодаря отсутствию пружин или эластичных подложек световой индикатор может устанавливаться намного более свободно по отношению к устройству управления; наилучшее и наиболее выгодное размещение достигается тогда, когда обе части являются совмещенными.

Если световые индикаторы 9Н располагаются в определенном месте на жесткой печатной (электронной) схеме 5 с противоположным размещением по отношению к гибкой печатной (электронной) схеме 3, устройство 6Н управления сенсорного типа для пользователя должно выполняться такой формы, чтобы давать возможность свету, излучаемому посредством светового индикатора 9Н с задней стороны, проходить насквозь: например, устройство 6Н управления для пользователя может содержать в себе отверстие, т.е. прозрачный участок, у которого отсутствует электрически проводящий материал, который составляет устройство 6Н управления сенсорного типа для пользователя.

В фиг.4 отображается другой вариант образца выполнения панели управления в соответствии с настоящим изобретением.

Этот образец варианта выполнения отличается тем, что гибкая печатная (электронная) схема 3 изготавливается из прозрачного или полупрозрачного материала, обычно из пластика, с токопроводящими дорожками из прозрачного (или полупрозрачного) проводящего материала, в частности, тонкопленочного оксида индия (ITO - Indium Thin Oxide) или тонкопленочного оксида сурьмы (АТО - Antymonium Thin Oxide).

В этом образце гибкая печатная (электронная) схема 3 располагается с местоположением на кромке бытового электроприбора, упомянутая кромка является закругленной в соответствии с широким радиусом кривизны (например, 5-10 см); часть 32 печатной (электронной) схемы 3 сцепляется с прозрачной или полупрозрачной изогнутой пластиной 40, по меньшей мере, на изогнутой части, вследствие того, (которая в этом случае является частью корпуса бытового электроприбора), а часть 33 печатной (электронной) схемы 3 используется для соединения гибкой печатной (электронной) схемы 3 с жесткой печатной (электронной) схемой 5. Жесткая печатная (электронная) схема 5 выполняется из двух частей 5А и 5В, соединяемых одна с другой с помощью электрических проводов 52 (например, многожильного плоского кабеля).

Использование кромки устройства в качестве панели управления является весьма эффективным также потому, что кромка является легкодоступной и видимой для пользователя.

К тому же существует, по меньшей мере, один дисплей 8 на жидких кристаллах, в частности, типа на тонкоплёночных транзисторах, сопряженный с пленкой-подложкой, в частности, жесткой печатной (электронной) схемы 5А, вертикально установленной на одной линии с гибкой печатной (электронной) схемой. Пластина 40 преимущественно или, по меньшей мере, часть пластины 40, прилегающая к дисплею 8, изготавливается из прозрачного или полупрозрачного пластика для того, чтобы обеспечить в сопряжении с печатной (электронной) схемой 3 адекватную видимость дисплея 8.

Хотя изображенный в фиг.4 образец относится к изогнутой панели управления, следует обратить внимание, что в соответствии с настоящим изобретением гибкая печатная (электронная) схема может также применяться с плоской панелью управления (горизонтальной или вертикальной), и что даже в таком случае она может быть в сопряжении с нижележащим или устанавливаемым с обратной стороны дисплеем, таким как дисплей на тонкоплёночных транзисторах.

Настоящее изобретение описывается со ссылкой на конкретные варианты выполнения образцов, но очевидно, что, кроме того, могут осуществляться многие изменения специалистами в данной области техники, и что все такие изменения будут выполняться в объеме, определяемом прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к бытовому электроприбору. Технический результат заключается в обеспечении решения, позволяющего создавать панели управления различной формы и конфигурации. Бытовой электроприбор содержит в себе панель управления с устройствами управления сенсорного типа для пользователя; причем содержится печатная схема гибкого типа; при этом устройства управления являются сопряженными с упомянутой гибкой печатной (электронной) схемой или встроенными в нее. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Бытовой электроприбор, содержащий панель управления с устройствами управления сенсорного типа для пользователя, отличающийся тем, что содержит гибкую печатную схему, при этом упомянутые устройства управления находятся в сопряжении с упомянутой гибкой печатной схемой или встроены в нее, а упомянутый бытовой электроприбор содержит, по меньшей мере, одну пластину, в частности, изготовленную из прозрачного и/или полупрозрачного непроводящего материала, в большинстве случаев, в частности, изготавливаемую из стекла или пластика, имеющего первую сторону и вторую сторону, причем упомянутая первая сторона выполнена с возможностью вхождения в контакт с кончиками пальцев пользователя, при этом упомянутая гибкая печатная схема прилегает к упомянутой пластине, в особенности к упомянутой второй ее стороне, вследствие того, в котором упомянутая пластина не является плоской, и в котором упомянутая пластина является, по меньшей мере, частично изогнутой, по меньшей мере, в одном направлении.

2. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что упомянутая печатная схема приклеивается к упомянутой пластине.

3. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что упомянутая пластина содержит два, по существу, плоских участка.

4. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что упомянутые, по существу, плоские участки являются параллельными друг к другу.

5. Бытовой электроприбор по п.4, отличающийся тем, что упомянутые, по существу, плоские участки являются расположенными под углом по отношению один к другому.

6. Бытовой электроприбор по п.3, отличающийся тем, что упомянутые участки являются соединяемыми вместе.

7. Бытовой электроприбор по п.1, причем отличающийся тем, что, по меньшей мере, некоторые из упомянутых устройств управления относятся к устройствам емкостного типа.

8. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, некоторые из упомянутых устройств управления относятся к типу устройств с возможностью изменения напряженности электрического поля.

9. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что упомянутая гибкая печатная (электронная) схема оканчивается, по меньшей мере, с одной стороны, частью, в частности, с узким и удлиненным концом, для электрического подключения к жесткой печатной схеме устройства электронного управления бытового электроприбора.

10. Бытовой электроприбор по п.9, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, один соединитель, в частности, подключаемый к упомянутой части упомянутой гибкой печатной (электронной) схемы так, что упомянутое электрическое подключение выполняется посредством упомянутого электрического соединителя.

11. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что упомянутая гибкая печатная схема выполнена подключаемой к жесткой печатной схеме устройства электронного управления бытового электроприбора посредством пары электрических соединителей, в частности, применяемых соответственно с упомянутыми печатными схемами.

12. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что содержит в себе, по меньшей мере, один дисплей, в частности, на жидких кристаллах, или индикатор на светодиодах, или на органических светодиодах или электролюминисцентный дисплей, сопряженный с упомянутой гибкой печатной схемой или упомянутой жесткой печатной схемой.

13. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что содержит один или более световой индикатор, в частности, на светодиодах или на органических светодиодах, или электролюминесцентный световой индикатор, сопряженный с упомянутой гибкой печатной схемой или упомянутой жесткой печатной схемой.

14. Бытовой электроприбор по п.13, отличающийся тем, что один или каждый световой индикатор расположен в определенном месте соответственно вблизи и, предпочтительно, вертикально установлен на одной линии с одним из устройств управления для пользователя по отношению к поверхности упомянутой гибкой печатной (электронной) схемы.

15. Бытовой электроприбор по п.1, отличающийся тем, что упомянутая гибкая печатная схема изготавливается из прозрачного или полупрозрачного материала с токопроводящими дорожками, выполненными из прозрачного или полупрозрачного проводящего материала, в частности тонкопленочного оксида индия (ITO) или тонкопленочного оксида сурьмы (АТО).

16. Бытовой электроприбор по п.15, в котором упомянутая гибкая печатная схема расположена в определенном месте на кромке, предпочтительно закругленной, бытового электроприбора.

17. Бытовой электроприбор по п.16, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, один дисплей на жидких кристаллах, в частности на тонкопленочных транзисторах, сопряженный с пленкой-подложкой, в частности жесткой печатной схемой, установленной вертикально на одной линии с гибкой печатной схемой.