制动器及其动作状态检测装置的制作方法

1.本发明涉及电梯技术领域，特别是涉及一种制动器及其动作状态检测装置。


背景技术：

2.制动器是电梯最重要的安全部件之一，检测制动器的运行状态尤为重要。传统地，电梯行业中普遍采用微动开关检测制动器的动作状态，微动开关是开关量，由于铁芯与衔铁之间存在间隙，在制动器起动过程中，制动力矩先出现变化微动开关才会有信号；而在释放过程中，微动开关信号与制动力矩变化无特定规律，无法实时反映制动器动作情况，此时如果制动器由于机械故障或其他原因无法完成后续的动作，将导致无法进入制动状态，从而导致危险情况的发生。


技术实现要素：

3.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种制动器及其动作状态检测装置，它能够实现对制动器动作的实时检测，并能判断制动器运行状态和动作距离。
4.其技术方案如下：一种制动器的动态检测装置，所述制动器的动态检测装置包括：测量柱、支撑组件与弹性复位件，所述测量柱设有相对设置的第一端与第二端，所述测量柱滑动地设置于所述支撑组件上，所述测量柱通过所述弹性复位件与所述支撑组件相连，所述支撑组件用于设置于制动器的铁芯与衔铁两者中的其中一个上；距离检测器，所述距离检测器设置于所述支撑组件上，所述第一端的端面与所述距离检测器相对设置，所述距离检测器用于检测获取所述第一端的端面到所述距离检测器的间距，所述第二端的端面用于与所述衔铁与所述铁芯两者中的另一个传动配合。
5.上述的制动器的动态检测装置工作过程中，当制动器的铁芯处于通电状态时，铁芯将通过其自身的电磁力作用于衔铁，使衔铁克服其自身弹簧的弹性力朝铁芯的方向运动与铁芯相互吸合在一起(即开闸动作)，通过距离检测器检测获取其自身到第一端的端面的间距y0；当制动器的铁芯处于断电状态时，铁芯的电磁力消失，衔铁在其自身弹簧的弹性力作用下复位移动(即抱闸动作)，测量柱在弹性复位件的弹性力作用下复位移动，通过距离检测器检测获取其自身到第一端的端面的间距y1，根据y1
‑
y0便可以得到衔铁的动作距离。如此可见，能够实现对制动器动作的实时检测，并能判断制动器运行状态和动作距离，且检测精度较高。
6.在其中一个实施例中，所述距离检测器为红外线测距器、激光测距器或超声波测距器。
7.在其中一个实施例中，所述支撑组件包括固定地设置于所述铁芯的外壁上的壳体；所述距离检测器设置于所述壳体的内部；所述测量柱滑动地设置于所述壳体上，所述测量柱的第二端贯穿所述壳体伸出到所述壳体的外部，所述测量柱的第一端位于所述壳体的内部。
8.在其中一个实施例中，所述支撑组件还包括固定地设于所述壳体的内壁上的套
筒；所述测量柱活动地设置于所述套筒内，所述测量柱的第一端贯穿所述套筒的其中一端面伸出到所述套筒的外部，所述测量柱的第二端依次贯穿所述套筒的另一端面与所述壳体伸出到所述壳体的外部。
9.在其中一个实施例中，所述支撑组件还包括设置于所述测量柱上的第一限位件；所述弹性复位件为套设于所述测量柱上的弹簧，所述弹性复位件两端分别与所述套筒的两个相对端面相抵触，所述弹性复位件还与所述第一限位件相抵触。
10.在其中一个实施例中，所述支撑组件还包括设置于所述测量柱上的第二限位件与导向块；所述第二限位件位于所述壳体的外部；所述导向块固定地设置于所述套筒的内壁上，所述导向块上设有与所述测量柱相适应的导向通孔。
11.在其中一个实施例中，所述制动器的动态检测装置还包括检测控制板；所述检测控制板设置于所述壳体的内壁上，所述距离检测器设置于所述检测控制板上。
12.在其中一个实施例中，所述制动器的动态检测装置还包括温度传感器；所述温度传感器设置于所述壳体上，用于获取所述壳体的内部环境的温度大小；所述温度传感器与所述检测控制板电性连接。
13.在其中一个实施例中，所述检测控制板上设有操控按键与状态指示灯；所述壳体的壁上设有与所述操控按键位置相应的第一通孔，以及与所述状态指示灯位置相应的第二通孔，所述操控按键穿过所述第一通孔伸出到所述壳体的外部，所述状态指示灯穿过所述第二通孔伸出到所述壳体的外部。
14.在其中一个实施例中，所述制动器的动态检测装置还包括传动组件，所述支撑组件用于固定地设置于所述铁芯上，所述传动组件用于固定地设置于所述衔铁上，所述传动组件与所述第二端的端面传动配合。
15.在其中一个实施例中，所述传动组件包括固定地设置于所述衔铁的外壁上的支撑块，以及位置可调地设置于所述支撑块上的调节件，所述调节件与所述第二端的端面抵触配合。
16.在其中一个实施例中，所述调节件为螺杆，所述支撑块上设置有与所述螺杆相适应的螺纹孔，所述螺杆设置于所述螺纹孔中。
17.在其中一个实施例中，所述调节件上与所述第二端的端面相抵触的部位为锥形部；或者，所述测量柱上与所述调节件相接触的端部为锥形部。
18.一种制动器，所述制动器包括所述的动态检测装置，所述制动器还包括铁芯以及与所述铁芯间隔设置的衔铁，所述支撑组件设置于所述铁芯与衔铁中的其中一个上，所述第二端的端面与所述铁芯与衔铁中的另一个传动配合。
19.上述的制动器工作过程中，当制动器的铁芯处于通电状态时，铁芯将通过其自身的电磁力作用于衔铁，使衔铁克服其自身弹簧的弹性力朝铁芯的方向运动与铁芯相互吸合在一起(即开闸动作)，通过距离检测器检测获取其自身到第一端的端面的间距y0；当制动器的铁芯处于断电状态时，铁芯的电磁力消失，衔铁在其自身弹簧的弹性力作用下复位移动(即抱闸动作)，测量柱在弹性复位件的弹性力作用下复位移动，通过距离检测器检测获取其自身到第一端的端面的间距y1，根据y1
‑
y0便可以得到衔铁的动作距离。如此可见，能够实现对制动器动作的实时检测，并能判断制动器运行状态和动作距离，且检测精度较高。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一实施例的制动器的动态检测装置的结构示意图；
23.图2为本发明另一实施例的制动器的动态检测装置的结构示意图；
24.图3为本发明一实施例的制动器的动态检测装置的控制结构示意图；
25.图4为本发明一实施例的制动器的结构示意图。
26.10、测量柱；11、第一端；12、第二端；20、支撑组件；21、壳体；22、套筒；23、第一限位件；24、第二限位件；25、导向块；30、弹性复位件；40、距离检测器；50、铁芯；60、衔铁；70、检测控制板；71、操控按键；72、状态指示灯；73、信号输出模块；74、温度传感器；80、传动组件；81、支撑块；82、调节件。
具体实施方式
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.参阅图1、图2与图4，图1与图2分别示出了本发明两个不同实施例中的制动器的动态检测装置的结构示意图，图4示出了本发明一实施例的制动器的结构示意图。本发明一实施例提供的一种制动器的动态检测装置，制动器的动态检测装置包括：测量柱10、支撑组件20、弹性复位件30与距离检测器40。测量柱10设有相对设置的第一端11与第二端12，测量柱10滑动地设置于支撑组件20上，测量柱10通过弹性复位件30与支撑组件20相连。支撑组件20用于设置于制动器的铁芯50与衔铁60两者中的其中一个上。距离检测器40设置于支撑组件20上。第一端11的端面与距离检测器40相对设置，距离检测器40用于检测获取第一端11的端面到距离检测器40的间距(如图1所示的y)，第二端12的端面用于与衔铁60与铁芯50两者中的另一个传动配合。
29.具体而言，当支撑组件20设置于制动器的铁芯50上时，第二端12的端面用于与制动器的衔铁60传动配合；反之，当支撑组件20设置于制动器的衔铁60上时，第二端12的端面用于与制动器的铁芯50传动配合。参阅图4，本实施例中将具体以支撑组件20设置于制动器的铁芯50为例进行展开说明，而对于支撑组件20设置于制动器的衔铁60实施方式不进行赘述。此外，还需要说明的是，第二端12的端面与制动器的衔铁60传动配合的传动配合指的是，衔铁60移动时能相应带动测量柱10同步移动，即衔铁60与第二端12的端面两者具体例如为间接抵触、直接抵触、间接连接或直接连接的关系。
30.上述的制动器的动态检测装置工作过程中，当制动器的铁芯50处于通电状态时，铁芯50将通过其自身的电磁力作用于衔铁60，使衔铁60克服其自身弹簧的弹性力朝铁芯50
的方向运动与铁芯50相互吸合在一起(即开闸动作，又称为动作距离检测模式)，通过距离检测器40检测获取其自身到第一端11的端面的间距y0；当制动器的铁芯50处于断电状态时，铁芯50的电磁力消失，衔铁60在其自身弹簧的弹性力作用下复位移动(即抱闸动作，又称为初始距离检测模式)，测量柱10在弹性复位件30的弹性力作用下复位移动，通过距离检测器40检测获取其自身到第一端11的端面的间距y1，根据y1
‑
y0便可以得到衔铁60的动作距离。如此可见，能够实现对制动器动作的实时检测，并能判断制动器运行状态和动作距离，且检测精度较高。
31.在一个实施例中，距离检测器40包括但不限于红外线测距器、激光测距器或超声波测距器，距离检测器40还可以是其它类型的传感器，在此不进行限定，根据实际需求进行设置即可。
32.请参阅图2与图4，在一个实施例中，支撑组件20包括固定地设置于铁芯50的外壁上的壳体21。距离检测器40设置于壳体21的内部。测量柱10滑动地设置于壳体21上。测量柱10的第二端12贯穿壳体21伸出到壳体21的外部，测量柱10的第一端11位于壳体21的内部。如此，由于将距离检测器40与第一端11的端面都被封装在壳体21的内部，从而能保证距离检测器40的检测精度，同时对距离检测器40起到防护作用，延长距离检测器40的使用寿命。
33.尤其是在距离检测器40具体为红外线测距器时，距离检测器40发射红外光，发射的红外光经过第一端11的端面反射后，被距离检测器40接收，距离检测器40计算红外光的光强大小并传给检测控制板70，检测控制板70进行距离计算。由于在距离检测器40外设置有壳体21，一方面，阻碍了外部环境光的变化对测量值的影响，另一方面避免被测反射面积累粉尘、异物等所导致的反射率的变化影响，从而确保测量的稳定性和可靠性。
34.请参阅图2与图4，在一个实施例中，支撑组件20还包括固定地设于壳体21的内壁上的套筒22。测量柱10活动地设置于套筒22内，测量柱10的第一端11贯穿套筒22的其中一端面伸出到套筒22的外部，测量柱10的第二端12依次贯穿套筒22的另一端面与壳体21伸出到壳体21的外部。如此，测量柱10沿着套筒22进行移动，运行稳定性较好。
35.请参阅图2与图4，在一个实施例中，支撑组件20还包括设置于测量柱10上的第一限位件23。弹性复位件30为套设于测量柱10上的弹簧，弹性复位件30两端分别与套筒22的两个相对端面相抵触，弹性复位件30还与第一限位件23相抵触。如此，在衔铁60移动过程中，衔铁60带动测量柱10移动，测量柱10移动时其上的第一限位件23将使得弹性复位件30发生弹性形变，这样在衔铁60复位时，弹性复位件30复位将带动测量柱10复位，使得测量柱10的第二端12端面始终与衔铁60直接接触或间接接触。
36.需要说明的是，该“第一限位件23”可以为“测量柱10的一部分”，即“第一限位件23”与“测量柱10的其他部分”一体成型制造；也可以与“测量柱10的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“第一限位件23”可以独立制造，再与“测量柱10的其他部分”组合成一个整体。具体而言，测量柱10上设置有第一卡槽，第一限位件23为卡接套设于第一卡槽上的套环。
37.参阅图2与图4，在一个实施例中，支撑组件20还包括设置于测量柱10上的第二限位件24与导向块25。第二限位件24位于壳体21的外部。导向块25固定地设置于套筒22的内壁上，导向块25上设有与测量柱10相适应的导向通孔(图中未标示)。如此，测量柱10移动时沿着导向块25的导向通孔移动，移动效果较为顺畅。
38.类似于第一限位件23，需要说明的是，该“第二限位件24”可以为“测量柱10的一部分”，即“第二限位件24”与“测量柱10的其他部分”一体成型制造；也可以与“测量柱10的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“第二限位件24”可以独立制造，再与“测量柱10的其他部分”组合成一个整体。具体而言，测量柱10上设置有第二卡槽，第二限位件24为卡接套设于第二卡槽上的套环。
39.还需要说明的是，该“导向块25”可以为“套筒22的一部分”，即“导向块25”与“套筒22的其他部分”一体成型制造；也可以与“套筒22的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“导向块25”可以独立制造，再与“套筒22的其他部分”组合成一个整体。一实施例中，“导向块25”为“套筒22”一体成型制造的一部分。
40.参阅图2至图4，图3示出了本发明一实施例的制动器的动态检测装置的控制结构示意图。在一个实施例中，制动器的动态检测装置还包括检测控制板70。检测控制板70设置于壳体21的内壁上，距离检测器40设置于检测控制板70上。如此，距离检测器40检测到的距离信息及时地反馈给检测控制板70，检测控制板70能根据检测到的距离信息判断到制动器的动作状态，也能根据动作距离的变化计算出刹车片磨损的厚度，还能及时地进行报警提示操作。此外，由于将检测控制板70设置于壳体21的内壁上，即壳体21对检测控制板70起到较好的保护作用，避免检测控制板70被损坏。当然，作为一个可选的方案，也可以将检测控制板70设置于壳体21的外壁上，检测控制板70通过导线贯穿壳体21后与壳体21内的距离检测器40电性连接。
41.进一步地，检测控制板70连接有信号输出模块73。信号输出模块73能够将检测控制板70检测到的制动器的动作状态、计算出刹车片磨损的厚度、壳体21的内部环境温度以及制动器运行时的异常状态向外输出。
42.需要说明的是，刹车片磨损的厚度具体计算方法为：初始运行阶段时(即刹车片未发生磨损时的阶段)检测到动作距离为s1，s1通过y1
‑
y0计算得到，动作距离通常为0.5mm；刹车片发生磨损阶段时(刹车片使用一段时间发生磨损)，衔铁60与测量杆整体将如图4所示向左移动预设距离，该预设距离对应于刹车片所磨损的厚度，在刹车片发生磨损阶段时检测得到的动作距离为s2，s2也是根据y1
‑
y0计算得到，但是由于刹车片发生磨损，刹车片磨损阶段时所检测到的y1相对于初始运行阶段时所检测的y1而言更大，根据s2
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s1计算得到刹车片所磨损的厚度值。
43.一般而言，对于红外线测距器而言，当壳体21的内部温度不同时，在相同距离条件下，所测试得到光强值不同，得到测试距离不同。在一个实施例中，制动器的动态检测装置还包括温度传感器74(图中未示出)。温度传感器74设置于壳体21上，用于获取壳体21的内部环境的温度大小。温度传感器74与检测控制板70电性连接。温度传感器74将感应到的温度大小传输给检测控制板70，检测控制板70根据温度大小与距离检测器40检测到的红外光强大小得到间距y,如此所得到的间距y的精度较高。
44.请参阅图1，在一个实施例中，检测控制板70上设有操控按键71与状态指示灯72。壳体21的壁上设有与操控按键71位置相应的第一通孔，以及与状态指示灯72位置相应的第二通孔。操控按键71穿过第一通孔伸出到壳体21的外部，状态指示灯72穿过第二通孔伸出到壳体21的外部。
45.请参阅图4，在一个实施例中，制动器的动态检测装置还包括传动组件80。支撑组
件20用于固定地设置于铁芯50上，传动组件80用于固定地设置于衔铁60上，传动组件80与第二端12的端面传动配合。
46.本实施例中，具体而言，将动态检测装置装设于衔铁60与铁芯50上时，测量杆的第一端11端面与距离检测器40的间距y的初始值为8mm，该8mm超过了距离检测器40的通常测量范围(3mm
‑
7mm)；此外，第二限位件24与壳体21的表面之间的距离为t，在将动态检测装置装设于衔铁60与铁芯50上时间距t的初始值为5mm。
47.请参阅图1与图4，在一个实施例中，传动组件80包括固定地设置于衔铁60的外壁上的支撑块81，以及位置可调地设置于支撑块81上的调节件82。调节件82与第二端12的端面抵触配合。通过改变调节件82的位置，便能使得测量杆的第一端11端面与距离检测器40的间距y位于距离检测器40的测量范围之内(即通过调节件82来驱动移动测量杆，使得y从初始值8mm调整到例如为5mm
‑
6.5mm)，保证距离检测器40能够准确地检测到第一端11端面的位置。
48.请参阅图1与图4，在一个实施例中，调节件82为螺杆，支撑块81上设置有与螺杆相适应的螺纹孔，螺杆设置于螺纹孔中。如此，通过转动螺杆，便能相应调整螺杆的位置，相应调整测量杆的位置，调整操作较为方便快捷。需要说明的是，调节件82不限于是螺杆，还可以是例如为位置可调地设置于支撑块81上的销钉、卡接件、伸缩件等等，在此不进行限定，可以根据实际需求进行设置。
49.请参阅图1与图4，在一个实施例中，调节件82上与第二端12的端面相抵触的部位为锥形部；或者，测量柱10上与调节件82相接触的端部为锥形部。如此，这样在衔铁60发生一定量的倾斜时，调节件82的端面相应发生倾斜，由于调节件82与第二端12的端面之间的接触面面积较小，调节件82作用于测量柱10的第二端12端面的过程中，不会导致测量柱10发生倾斜，即不会导致测量柱10的第一端11的端面发生倾斜，从而能保证检测精度。当然，作为一个可选的方案，调节件82上与第二端12的端面相接触的面、第二端12的端面均为平面，且两者的大小相同或基本相同。
50.在一个实施例中，在测量柱10的第二端12与调节件82的对接位置处例如设置有防护装置，通过防护装置进行防护。此外，壳体21上需要有孔操作的地方，例如第一通孔与第二通孔，使用遮光弹性材料进行防护，保持壳体21对外界光、粉尘等异物的密闭特性。
51.请参阅图1与图4，在一个实施例中，一种制动器，制动器包括上述任一实施例的动态检测装置，制动器还包括铁芯50以及与铁芯50间隔设置的衔铁60，支撑组件20设置于铁芯50与衔铁60中的其中一个上，第二端12的端面与铁芯50与衔铁60中的另一个传动配合。
52.上述的制动器工作过程中，当制动器的铁芯50处于通电状态时，铁芯50将通过其自身的电磁力作用于衔铁60，使衔铁60克服其自身弹簧的弹性力朝铁芯50的方向运动与铁芯50相互吸合在一起(即开闸动作)，通过距离检测器40检测获取其自身到第一端11的端面的间距y0；当制动器的铁芯50处于断电状态时，铁芯50的电磁力消失，衔铁60在其自身弹簧的弹性力作用下复位移动(即抱闸动作)，测量柱10在弹性复位件30的弹性力作用下复位移动，通过距离检测器40检测获取其自身到第一端11的端面的间距y1，根据y1
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y0便可以得到衔铁60的动作距离。如此可见，能够实现对制动器动作的实时检测，并能判断制动器运行状态和动作距离，且检测精度较高。
53.请参阅图1与图4，在一个具体的实施例中，上述的制动器的组装包括如下步骤：
54.步骤s100、动态检测装置固定设置于铁芯50与衔铁60上；
55.具体例如，将支撑组件20设置于铁芯50上，传动组件80设置于衔铁60上。铁芯50为不动状态，铁芯50通电时，在电磁力的作用下将驱动衔铁60朝靠近于铁芯50的方向移动；当铁芯50的断电时，衔铁60在其自身弹簧的复位作用力下复位。
56.步骤s200、给距离检测器40通电，等待状态指示灯72给出正常指示；
57.步骤s300、按压按键，触发距离检测器40进入初始距离检测模式和动作距离检测模式；
58.步骤s400、调整调节件82的位置使测量杆如图4所示向右移动，当距离检测器40检测到间距y在6.5mm～5.0mm的范围内时，状态指示灯72会给出闪烁指示，表示距离调整完成；
59.步骤s500、给制动器的铁芯50线圈通电，开闸动作到位后，距离检测器40自动记录开闸位置时的距离y0，并给出测量完成的提示；
60.步骤s600、使制动器的铁芯50线圈断电，抱闸动作到位后，距离检测器40自动记录抱闸位置时的距离y1，并给出测量完成的提示；
61.步骤s700、距离检测器40自动计算出制动器初始动作距离为y1
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y0，并记录存储。整个过程学习完成后，通过指示灯给出初始检测模式完成，并自动退出此模式。
62.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
64.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
65.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
66.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
67.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。