JPH04289624A - コントロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコントロール装置に関
し、特に動作又は作動特性が周囲温度によって影響され
るか又はその可能性がある機器のためのコントロール装
置に関するものである。

【０００２】そのような機器とは例えばスイッチなどの
スイッチデバイス、調整又はコントロールデバイス等で
あり、これらは変化する周囲温度にさらされて使用され
るのである。

【０００３】電気調理器等の電気加熱装置の作動スイッ
チデバイスは通常、それによって作動する加熱手段の比
較的近くでスイッチシールドの背部に配置される。従っ
て、例えば大体２０℃から１２５℃までの範囲で、大気
温度から様々な高温度までされされる。このように、ス
イッチ特性がそのスイッチデバイスに不適応となる可能
性があり、例えば特別に手動で設定可能なスイッチ位置
が所望の加熱レベルから完全に異なったものになってし
まうことがある。この場合に、周囲温度の影響を補償す
るためにコントロールメカニズムが適宜用いられる。周
囲温度が高い状態では過補償が生じる可能性があること
が知られており、これによって、最大出力のための設定
よりも低いところで、装置設定におけるフルパワーが生
じてしまうことがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術の欠点を解消した前述のタイプの装置を提供するこ
とであって、その装置では特に、比較的広範な作動経路
にわたって周囲温度センサのコントロール特性をきわめ
て正確に調整できるのである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、スイッ
チ、調整またはコントロールデバイスのような機器２に
対する周囲温度の影響を制御するためのコントロール装
置において、スイッチデバイス５を設け、これが周囲温
度センサ２０と矯正デバイス３０を備え、周囲温度セン
サ２０がスイッチデバイス５のスイッチ特性に影響を与
えかつ作動運動及び経路を決定し、矯正デバイス３０が
これらの作動運動の少なくとも一部に影響を与える構成
にし、矯正デバイス３０が作動運動に対し少なくとも部
分的に重ね状態で柔軟特性を有し動作するコントロール
装置である。

【０００６】

【実施例】周囲温度センサの作動運動は、スイッチ特性
が持つべき所望の機能として、周囲温度の上昇及び／又
は下降時に同方向及び／又は反対方向の柔軟（または弾
性）作用によって、そして、当該作動経路の全てにおい
て及び／又はその少なくとも一部分において連続的に、
そのような柔軟（弾性）要素とは独立して多数の異なる
方法で、調整可能である。この柔軟（弾性）要素は温度
センサ、コンタクトばね、戻りばね等の少なくとも１つ
の固有の柔軟（弾）性によって随意に形成可能であり、
従ってこれは矯正デバイスには属さない。作動経路の矯
正は完全にストップエンド方式によってもよく及び／又
は有効センサ長さを変えることによっての経路一部での
変化可能な温度依存方式であってもよい。

【０００７】しかしながら、本発明の構成は特に特開昭
６３−１４１２２９号で出願されたコントロール手段に
最適であり、さらなる詳細及び効果についてはこの文献
を参照できる。そのようなスイッチ手段は加熱手段に周
期パルスでエネルギーを供給し、相対周期持続ファクタ
は全時間に対する全スイッチオン時間の百分率で決定さ
れ、手動で調整可能である。パルスで周期的にスイッチ
オン及びオフされるコントロール加熱手段は、スナップ
アクションスイッチ等の少なくとも１つの作動コンタク
トを操作する作動センサ又は作動バイメタルに、コンタ
クトばねによって周期的に作用する。

【０００８】しかしながら、次のことが知られている。 それは、作動及び周囲温度センサを備えた非線型特性シ
ステムの場合に、相対周期持続ファクタの高低値の間で
、特に上昇した周囲温度において、２つのセンサが異な
って伸長し従って異なったコントロール又は補償効果が
得られることである。相対周期持続ファクタの低い値近
く、又は周囲温度がある程度上昇した場合にも、作動セ
ンサは比較的線型的に作用するが、例えば４０％の相対
周期持続ファクタの時等の高温においてはこれが非線型
で作用する。しかし、作動センサが非線型レンジに到達
しても、周囲温度センサは通常線型的に作用する。この
ため、相対周期持続ファクタが所望の設定値にくらべて
温度が高くなってしまう。これは相対周期持続ファクタ
の低い値では補償調整によって疑いなく補償されるが、
それでもなお、より正確なコントロール又は補償が必要
である。

【０００９】そのようなパワーコントロール手段の場合
には、矯正デバイスが次のようにして適当に構成される
。すなわち、矯正デバイスは、スイッチデバイスの前述
したばねとは別のばねで、周囲温度の上昇で生じる周囲
温度センサの作動運動とは反対に作用するのである。 望ましくは、作動経路の増加に伴って、ばね力が実質上
連続的に増加する。周囲温度センサのこの作動運動は対
応する作動センサの運動と適宜反対であり、従ってシン
プルな方式で所望の補償効果が得られる。相対周期持続
ファクタの低い値における結果として、すなわち、周囲
温度の高いところで比較的線型の特性が得られるなら、
周囲温度センサは対抗力が少ししかないか全くない状態
で作用し、後者は相対周期持続ファクタの増加及び／又
はさらなる周囲温度の上昇と共に増加する。従って、こ
の範囲で過補償をかなり減少できまたは完全になくすこ
とができる。

【００１０】望ましくは周囲温度センサが、起りえる周
囲温度のすべての範囲でばね力に抗して動く構成になっ
ていて、そのかわりに所定の周囲温度を超えると及び／
又は所定の相対周期持続ファクタを超えるとストップ制
限され、従って、さらなる変形が少なくとも減少し、セ
ンサの少なくとも一部の積極的固定によって相対周期持
続ファクタの上方移動が防止できる。本発明によれば、
周囲温度が例えば約２５℃と１２５℃の間でかなり異な
っても、基本的には手動によるあらゆる装置の設定に基
いた相対周期持続ファクタのための同様の特性が得られ
る。このため、非常にシンプルで安価に製造できる電気
機械パワーコントロール手段の利用価値を非常に高める
ことができるのである。

【００１１】矯正デバイスが数個のばねでなく単一のば
ねによって、例えば板ばねと随意にストップ部材によっ
て形成されるならば構成を非常にシンプルにできる。ば
ねが周囲温度センサ表面とばね支持部の間に直接配置さ
れるなら、後者は同時にセンサ経路制限のためのストッ
プを形成可能である。コントロールデバイス及び／又は
ワイパ上の矯正デバイス及び／又はパワー調整シャフト
あるいはそれに類似のものといっしょに移動可能かピボ
ット可能であるスナップアクション接触キャリアを設け
るかわりに、それをキャリアと共に直接器具ソケット又
はベースに直接固定するのが望ましく、例えばベースや
ソケットケーシングの設定開口にキャリアを挿入するこ
とによって固定する。シンプルな方式では、キャリアが
同時に取付具やストップを形成することができ、そして
、２つのデバイスと共に機器ソケットやベースの挿入可
能なケーシングコーナーに省スペース方式で配置できる
。

【００１２】機器に本発明要素を用いることによってば
ねが実質上一体で形成されるならば、さらに顕著な簡略
化が達成でき、従って、付加的な要素は全く必要ない。 例えば、ばねは調整部材のためにロック部材から舌状方
式でパンチすることも可能である。

【００１３】この発明のこれらの特徴および好ましい利
点の別の特徴は特許請求の範囲、図面および詳細な説明
から明らかになる。各特徴はこの発明の実施例および他
の分野において単独でもサブコンビネーションの形でも
実現でき、保護のための有効な独立した保護可能な構成
は特許請求の範囲に記載されている。

【００１４】図示例 　　本発明装置１がパワーコントロール手段２に設置さ
れている。パワーコントロール手段２は、電気ホットプ
レートやそれに類似のものの電気加熱システム用パワー
スイッチ４を、ケース状ボディ３の内側に備えていて、
これはスイッチデバイス５によって操作される。スイッ
チ４は、タイミング動作によって固定コンタクト７と共
働する可動コンタクト６を備えている。可動コンタクト
６はスナップアクションばね８によってコンタクトキャ
リア９に配置され、その相対周期持続（リラティブサイ
クリックデュレーション）ファクタはコンタクトキャリ
ア９をジョイント１０の回りに旋回することによって修
正可能である。この目的のために、作動センサ１２のト
リップカム１１がスナップアクションばね８のコンタク
ト６から離れた方の端部に係合していて、前記センサは
タイミング加熱によってコントロール加熱手段１３と共
に反対方向にむきがそれる。作動センサ１２に固定され
たコントロール加熱手段１３は、トリップカム１１と関
係する方の端部でスライド可能な弾性係合接続コンタク
ト１４によって接続されていて、他方側の端部ではジョ
イント１５によって回路に接続されている。この回路は
ジョイント１０にほぼ平行な軸まわりに旋回可能な作動
センサ２０を支持している。

【００１５】スイッチ４及びスイッチデバイス５又はス
ナップアクションばね８、コンタクトキャリア９、作動
センサ１２及び／又はコントロール加熱手段１３はそれ
ぞれ、協働するジョイント１０又は１５に平行な平面及
び／又は互いに平行な平面を画成する。サーモメカニカ
ルスイッチデバイス５から離れた側でカムの周辺湾曲部
が、調整デバイスの調整部材１６の形でコンタクトキャ
リア９に係合している。このカムは手動操作可能な調整
又はコントロールシャフト１７に設置されていて、開放
オフ位置以外ではコンタクト６はこれによって複数の異
なるパワー状態に連続的に調整可能である。ジョイント
１０，１５はばねジョイントで形成され、これはキャリ
ア９を走査カムで調整部材１６に対して押圧していて、
また、作動センサ１２と一体で構成されたトリップカム
１１を同じ方向にコンタクト又はスナップアクションば
ね８に対して押圧している。コンタクト７はコンタクト
６とスイッチデバイス５又はコントロール装置１の間に
配置されている。

【００１６】コンタクトキャリア９と作動センサ１２は
ジョイント１０又は１５によって共通のキャリア１８に
固定されている。キャリア１８はコンタクト６とコント
ロール加熱手段１３用の電気接続として働き、また、コ
ントロール装置１も支持している。キャリア１８は基本
的には角状の条材プレート１９によって形成されている
。この条材プレート１９はボディ３のケーシング内壁に
隣接して固定されているが、これは、ベース壁の複数の
開口に挿入されることによって、また例えば、ベース壁
外側に突出した平らなコネクト舌等の電気コネクト部材
によってのみ固定される。キャリア１８はその曲った端
部付近で装置１を支持している。装置１は前記ジョイン
ト軸及び／又は前記ジョイント面にほぼ平行な面を画成
している。装置１は、ワイパーとこれに平行なケーシン
グ壁の間で、スイッチデバイス５のスイッチ４から離れ
た方の側部に配置されている。

【００１７】コントロール装置１は、ほぼ前記面に配置
された周囲温度センサ２０を備えている。作動センサ１
２及び／又はセンサ２０はそれぞれ、異なる熱膨脹係数
をもつ特に条材状の協働部材であって、一度又はそれ以
上随意に屈曲しているサーモバイメタルで形成されてい
る。両方のセンサは、デバイス２に作用しまた支配的と
なる周囲温度に同様にさらされる。しかし、一方で温度
上昇時及び他方で温度低下時におけるその作用又は反り
変形は反対方向である。従って、周囲温度の変化による
トリップカムの反り変形は、装置１のアクチュエータ２
４の反対方向への反り変形で補償される。

【００１８】角部を有するセンサ２０の屈曲領域はキャ
リア１８の屈曲領域にある開口２３を通り、その短い方
の足２１が、例えば溶接によって、スイッチ４又はスイ
ッチデバイス５から離れた方のキャリア１８の側部に固
定されている。コンタクトキャリア９又は作動センサ１
２とほぼ同方向に自由に突出しているセンサ２０の長い
方の足２２は、その端部付近にアクチュエータ２４を支
持している。アクチュエータ２４は調整部材２５の凸部
によって形成され、この凸部はセンサ２０に関する大体
の作動方向に調整可能である。この調整部材２５はスタ
ッドとして構成され、これは調整のために、ボディの外
側から開口を通してその一方の端部にアクセス可能であ
る。また、調整部材２５は足２２のタップホールを通っ
ており、その他方の端部は、ワイパーの圧力面２６に押
圧されつつ係合している。この圧力面２６は、作動セン
サ１２のスイッチ４から離れた方の側で、トリップカム
１１とジョイント１５との間に配置されている。

【００１９】センサ２０又は足２２のスイッチ５から離
れた方の側部にはキャリア１８の短い足２７が設けられ
ている。この足２７は足２２とほぼ同じ方向に自由に突
出しているが、調整部材２５の手前で短い距離をおいて
終結している。この支持用足２７はボディ３の当該外壁
に設定してもよく、またそこから限られた空間を隔てて
いてもよく、その場合には実質上適度に強固な構成にで
きる。摩擦によって非積極的に作用する調整部材２５用
のねじりプリベンタ２８が設けられていて、調整部材に
所定の回転又はねじりが働いた場合にのみ、これに打ち
かつことができる。このねじりプリベンタ２８は基本的
にはシート状のメタル製板ばねで形成され、これはほぼ
平らであり、センサ足２２のスイッチデバイス５から離
れた方の側部に実質上平らに係合している。この板ばね
は調整部材２５用の長手方向通路スロットを備えていて
、スロットの対向する長手方向境界がロック方式で調整
部材２５のねじ部に係合している。

【００２０】調整部材２５からある距離をおいて、板ば
ねが調整部材２５とセンサの締結手段の間で、例えばス
ポット溶接等の締結手段２９によってセンサ足２２に位
置固定方式で、キャリア１８に固定されている。このよ
うにねじりプリベンタ２８がワイパを形成し、ワイパは
足２２とほぼ同じ方向に自由に突出し、実質上平らに後
者に係合している。ワイパの自由端は足２２の自由端を
こえて長手方向に突出していてよく、その端部は曲って
いてもよい。ねじりプリベンタ２８の前記端部の複数の
フォークアームは、相互接続させずにスペースをおいて
互いの方向に自由に突出させてよい。締結手段２９は長
手方向スロットの他端付近か又はそこから限られた距離
をおいて配置される。

【００２１】作動センサ１２とセンサ２０の温度依存変
形は、これらのセンサで形成されるセンサシステムの通
常の変形と同様に、線型特性によっては決定されない。 線型平準化の方向に通常特性を誘導するため、矯正デバ
イス３０が設けられている。矯正デバイス３０は構造的
にコントロール装置１に係合されていて、それと共に閉
成サブアセンブリを形成している。キャリア１８と共に
設けられている矯正デバイス３０は、スイッチデバイス
５又はセンサ２０の側部に、又は、スイッチ４から離れ
た足２２に実質上前記足とキャリア足２７の間で、配置
されている。

【００２２】それは矯正部材として例えば板ばね等のば
ねを備えている。ばねは前記複数の平面の少なくとも１
つにほぼ平行な面に実質上配置されていて、舌状ばね方
式でアクチュエータ２４又は調整部材２５の方向に自由
に突出させてよい。ばね３１は、実質上完全にアクチュ
エータ２４とキャリア１８の条材プレート１９の間に配
置されていて、スペース３２が形成されている。このス
ペース３２は、センサ足２２又はねじりプリベンタ２８
のボディと、キャリア足２７の間に形成されている。ば
ね３１は、常温ではわずかに曲ったＳ形の断面形状とな
りそのシート状メタルの厚さだけ変形するが、これはキ
ャリア足２７よりもさらに長手方向に突出していてもよ
い。

【００２３】ばね３１はねじりプリベンタ２８から一体
で形成され、長手方向スロット内でそのフォークアーム
３３の間に配置され、それにくらべて幅は小さい。ばね
３１の自由端から離れたばね根本部は締結手段２９の隣
りでねじりプリベンタ２８と一体になっているので、そ
の端部は締結手段２９によって実質上センサ２０と相対
的に動かないように固定される。ねじりプリベンタ２８
はセンサ２０とほぼ同じ幅をもっていてよく、その場合
には足２２と大体適合する。ばね３１は締結部材２９付
近から支持足２７の方向に浅いカーブを成して上昇し、
そこに別の湾曲弧で予圧をもって実質上コンスタントに
係合する。この係合のため、センサ２０に面している支
持足２７の表面はスライド面として構成されたストップ
３４を形成している。支持足２７の幅は自由端に向って
減少していてもよく、例えば台形状に構成され台形の根
本が条材プレート１９につづくようにできる。センサ足
２２はアクチュエータ２４と共にストップ３４を超えて
自由に突出している。

【００２４】ばね３１はセンサ２０を矢印３６と反対の
方向に加圧し、これは周囲温度の上昇に際し圧力面２６
から遠ざかるように反る。周囲温度が上昇するとトリッ
プカム１１は調整部材１６に向う矢印３５の反対方向に
反る。相対循環持続ファクタが増加するならば、コンタ
クトキャリア９と調整部材１６は矢印３７と実質上同じ
方向に動く。なぜならその時、コントロール加熱手段１
３の作用のもとで、トリップカム１１は、コンタクト６
，７が開いて作動及びコントロール回路が遮断されるま
で、長いトリップ経路を実行せねばならないからである
。

【００２５】周囲温度が上昇すると、センサ２０がばね
３１の圧力に逆らって曲り変形のもとで反り、ばね力も
また上昇反りを供って増加する。ストップ３４からスプ
リング３１又はねじりプリベンタ２８の当該側部までの
距離が最大反り幅を決定する。その端部では、ねじりプ
リベンタ２８をさしはさむけれども、ばね２０又はばね
３１がストップ３４に当り、キャリア１８に接続してい
る当該長手方向部分によってさらなる反りに対してしっ
かりと固定される。ストップ３４をこえて自由に突出し
ているセンサ足２２の長手方向部分は、場合によりアク
チュエータ２４と共にさらに変形するような構成にして
もよく、その場合には前記変形の特性はそれに合せて矯
正される。この場合にセンサ２０の残りの部分の特別な
変形は、ストップ制限以前のセンサ２０全体の変形より
もかなり小さい。

【００２６】接続コンタクト１４によって働くばね力、
ジョイント１０，１５、スナップアクションばね８、ワ
イパやスイッチ手段の同様の要素もまた特性に対し作用
するが、矯正デバイス３０ほどではない。なぜなら、こ
れらはコントロール装置１の特性に直接作用せず、また
、正確な測定を全く許さないからである。周囲温度セン
サ２０のストップ位置で、矯正ばね３１は実質上平らに
押圧され、従って、それはねじりプリベンタ２８の面上
でフォークアーム３３の間に位置し、よって、矯正デバ
イス３０をさらにコンパクトに形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコントロール装置をパワーコント
ロール手段に設けた図であって、詳細が見える形で示し
た図。

【図２】図１の一部を示す拡大断面図。

【図３】図２のコントロール装置の平面図。

【符号の説明】

１　　　　コントロール装置 ２　　　　パワーコントロール手段 ３　　　　ボディ ４　　　　パワースイッチ ５　　　　スイッチデバイス ６　　　　可動コンタクト ７　　　　固定コンタクト ８　　　　スナップアクションばね ９　　　　コンタクトキャリア １０　　ジョイント １１　　トリップカム １２　　作動センサ １４　　接続コンタクト １５　　ジョイント １６　　調整部材 １７　　コントロールシャフト １８　　キャリア １９　　条材プレート ２０　　周囲温度 ２１　　足 ２２　　足 ２３　　開口 ２４　　アクチュエータ ２５　　調整部材 ２６　　圧力面 ２７　　足 ２８　　ねじりプリベンタ ２９　　締結手段 ３０　　矯正デバイス ３１　　ばね ３２　　空間 ３３　　フォークアーム ３４　　ストップ３４ ◆

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スイッチ、調整またはコントロールデ
   バイスのような機器（２）に対する周囲温度の影響を制
   御するためのコントロール装置において、スイッチデバ
   イス（５）を設け、これが周囲温度センサ（２０）と矯
   正デバイス（３０）を備え、周囲温度センサ（２０）が
   スイッチデバイス（５）のスイッチ特性に影響を与えか
   つ作動運動及び経路を決定し、矯正デバイス（３０）が
   これらの作動運動の少なくとも一部に影響を与える構成
   にし、矯正デバイス（３０）が作動運動時に少なくとも
   部分的に重ね状態で柔軟特性を有して動作するコントロ
   ール装置。
2. 【請求項２】　　矯正デバイス（３０）が、周囲温度の
   増加に対応して周囲温度センサ（２０）の作動運動に柔
   軟特性をもって対抗し、矯正デバイス（３０）のスプリ
   ング力が望ましくは周囲温度センサ（２０）の作動経路
   と共に変化し、特に周囲温度の上昇と共に増加する前記
   請求項１に記載のコントロール装置。
3. 【請求項３】　　矯正デバイス（３０）が少なくとも１
   つの矯正ばね（３１）、特に平ばね形状の単一のばね（
   ３１）をもち、これが望ましくは少なくとも１つの周囲
   温度センサ（２０）に直接支持されていてしかも特に過
   補償の矯正のために設けられている前記請求項１又は２
   のいずれかに記載のコントロール装置。
4. 【請求項４】　　少なくとも１つの矯正ばね（３１）の
   少なくとも一部分が周囲温度センサ（２０）に対して実
   質上すきまなしに、特に溶接又はそれに類似の手段によ
   って、固定されていて、望ましくは少なくとも１つの矯
   正ばね（３１）が取付部（２７）で及び／又は前記サポ
   ートと周囲温度センサ（２０）のサポートとの間でスト
   ップ支持されていて浅いＳ字形湾曲部を有する前記請求
   項３に記載のコントロール装置。
5. 【請求項５】　　少なくとも１つの矯正ばね（３１）が
   装置（１）の別の機能部、特に調整部材（２５）によっ
   て形成されるアクチュエータ用のロック部材、を形成し
   、望ましくはこれが矯正ばね（３１）をこえて平らなフ
   ォークを突き出し、そのアーム（３３）が調整部材（２
   ５）のねじ部に係合している前記請求項３又は４のいず
   れかに記載のコントロール装置。
6. 【請求項６】　　少なくとも１つの矯正ばね（３１）が
   実質上周囲温度センサ（２０）のスイッチデバイス（５
   ）から離れた側部に配置され、そして、これが望ましく
   はアクチュエータ（２４）と共にスイッチデバイス（５
   ）のワイパに直接支持されており、特に少なくともその
   一部分が周期的に加熱可能な作動バイメタルで形成され
   ている前記請求項３から５のいずれかに記載のコントロ
   ール装置。