JPS63141229A - 電気スイッチ装置 - 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】 ｔｉｈ匹扛１１１ この発明は電気スイッチ装置に関し、特に熱器具のヒー
タを出力制御するのに用いる電気スイッチ装置に関する
。

罷】Ｊと医ｌ− 電気スイッチ装置の場合、出力制御装置が時限操作され
るようになっている場合には、クリック率（フリッカ効
果）、すなわち単位時間当りに生じる開閉数をできる限
り小さく、たとえば１分当り５回より小さくすべきであ
る。公知のスイッチ装置では通常４回までの大きいクリ
ック率の値を有する。さらに、この種のスイッチ装置で
はミリ秒中位の干渉時間をできるだけ少なく、たとえば
１０ｇ５ｅｃより少なくすべきである。しかし公知のス
イッチ装置はりＯ−ラ（ｃｒａｗ＋ｅｒ　）といわれる
非常に大きい値を有し、６回まで生じる。コスト上昇を
好ましい程度におさえてこれらの高い値を下げるのに、
今のところ有効で容易な解決策がない。

上述のタイプの電気スイッチ装置では、それらの出力制
御装置は時限操作され、器具スイッチは加熱サーモバイ
メタルなどの温度センサを備えた制御群により操作して
いる。開閉率（スイッチング率）と関連のスイッチオン
持続時間との間には関数関係又は相互関係がある。この
スイッチング率は、金時間におけるスイッチング時間の
合計の割合である。公知のスイッチ装置における関数は
、一般にほぼピーク点に関して対称である。このピーク
点はほぼスイッチオン持続時間の５０％に当る。しかし
、器具スイッチのスイッチオン時間とスイッチオフ時間
の比率、又はスイッチオン時間とスイッチオフ時間を合
計したサイクル持続時間におけるスイッチオン時間とス
イッチオフ時間との比率は、器具スイッチのスイッチン
グヒステリシスの大きさに依存する。結局、スイッチン
グ率と関連のスイッチオン時間との間の初めに述べた始
関数では、関数曲線のピークでのクリック率の過大値が
スイッチオン時間の低い値の方にずれる。

もし器具スイッチのヒステリシスがさらに小さくなると
、スイッチオン持続時間が短くなる。これらの状態では
、クリック率がスイッチオン持続時間のさらに小さい値
の範囲ではあまり低下しないことが証明できる。さらに
、クリック率が増加すると、必ずサイクル持続時間当り
の絶対スイッチオフ時間の短縮につながる。それでスイ
ッチオフ時間の値がスイッチオン時間の値に比べて非直
線的に減少するのである。

１１列駈江 この発明の課題は上述のような電気スイッチ装置におい
て単純で容易に関連のスイッチオン持続時間の値を特に
小さい値の範囲でさらに正確にできる電気スイッチ装置
を提供することにある。このスイッチオン持続時間は不
変の器具固有のスイッチングヒステリシスに依存する。

クリック率と関連スイッチオン持続時間の関数の曲線ピ
ークをずらす必要がある。これは、所望のやり方でスイ
ッチ装置の任意の設定レンジ、特に小さい設定レンジに
おいてスイッチオン持続時間をより小さい埴にするので
ある。

１１匹１Ｌ この発明によれば、上述の電気スイッチ装置の課題は、
アクチュエータによりスイッチ固有のヒステリシス変更
を追加的に調整することにより解決できる。スイッチン
グヒステリシスを変えることで、スイッチング率と関連
のスイッチオン持続期間における前記関数の曲線ピーク
を器具の典型的な固定位置に対して所望の方向に移すこ
とができる。つまり、ピークをより高いか低い関連のス
イッチオン持続時間の値に移すことができ、スイッチ装
置の各設定レンジに関連するスイッチング率を変えるの
である。それによりたとえばクリック率および／または
操作スイッチ装置の干渉持続時間をかなり下げることが
できる。

未熟者が操作する家庭用の器具又はそれに類するものの
場合には、固定状態のスイッチングヒステリシスの変更
は、設定レンジに対する変化の関数で示される。それに
より、ヒステリシスの追加調整をスイッチ装置のスイッ
チングアクチュエータにより実施する。スイッチ装置の
各設定レンジと各スイッチオン持続時間は、調整装置に
より関連ずけることができる。つまり、調整装置により
特に低い設定値に向けてだんだんとスイッチングヒステ
リシスを変更するか、あるいは、特にスイッチオン時間
の減少に比べて著しくスイッチオフ時間が減少するよう
にするのである。後者の場合では、関連のスイッチオン
持続時間のさらに小さい値あるいはスイッチ装置のより
低い設定レンジをさらに容易に調整あるいは設定できる
利点がある。

特に力果的なのは、スイッチ接点の操作されるｖＪ作レ
ンジを変えることにより、この発明の装置は単純で信頼
でき、コンパクトで正確に操作するることができる利点
があることである。たとえば、カウンタ接点、カウンタ
ストップ又は、これらの部品の両方のいずれかにより、
スイッチ接点のスイッチング経路を変えることにより、
任意のやり方でスイッチングヒステリシスを変えること
ができる。もしこのことが所定の空間をうまく利用する
のなら、カウンタ接点および／またはカウンタストップ
を、スイッチ接点のスイッチング動作方向に出突り状に
配置することもできる。これは、これら２つの部品を互
いにある角度で配置し、かつスイッチ接点のスイッチン
グ経路を変えるためである。すなわち、これら２つの部
品の１つおよび／またはスイッチ接点を、出突り状長手
方向にスイッチング経路を変えるために位置変化するよ
うに配置する。

スイッチ装置のスイッチングヒステリシスと任意の設定
レンジ又は器具スイッチのスイッチオフ点は、スイッチ
機構のスイッチ片寄り又はアクチユエータ特性を変える
か、それらの組合せにより簡単に変化できる。

関数曲線形状が、スイッチング率と関連のスイッチオン
時間の曲線のピーク間のほぼ対称な関数曲線形となった
場合よりも、より小さい設定レンジの方向にスイッチン
グ率をおとさないことが多くの場合望ましい。あるいは
、スイッチング率は低い設定レンジからあとの高い設定
レンジの方向に急激におちるようにするのが望ましい。

ある有利な構造にすると、スイッチ接点の動作レンジを
減少するか、器具スイッチの片寄りを増加させるか、ス
イッチ駆動素子の動作レンジを減少するか、あるいはこ
れらの組合せのいずれかにより関連の操作持続期間を減
少してヒステリシスを減らすことができる。もしスイッ
チ接点のスイッチング経路が調整装置により少なくとも
１／１０ｎｎ、多くても２〜３ＩＩｆｌ１１特にほぼ０
．２から最大１．５ｍｍ。

好ましくは１．２ＩＩＩ！ｌで可変できると、好都合で
あることが判明している。そして特別の場合、最小スイ
ッチング経路は指示最小値を下まわるか又は最大スイッ
チング経路が所定の最大値を上まわることができる。

この発明の別の利点によれば、スイッチングヒステリシ
スの調整装置と、スイッチ装置の設定レンジ用の設定装
置は、機械的に組合せである。これにより、これらの装
置は少くとも一部分、好ましくは全体を同じ制御装置に
することができる。

これにより器具装置の大きさは、設定スピンドルの方向
及びこれと直交するすべての方向に関して小さくできる
。このことから、調整装置と設定装置は、器具スイッチ
又はスイッチ機構を別々の押圧位置により作動させる必
要がない。そしてその代わり、点状又はまっすぐの接点
により一つの押圧位置において作動させることができる
。

残りの接点の押圧位置、器具スイッチの停止位置と圧力
位置およびスイッチ機構並びにこれらの位置間のてこ比
を任意に選択することにより、器具スイッチの設定レン
ジと関連のスイッチングヒステリシス間の関数依存性を
簡単に決定することができる。特に、スイッチ素子を配
置し、駆動軸の両側で異なるレバー長さにすることより
接触から得られる望ましい状態を決定できるのである。

この発明の構成は、スイッチングヒステリシスを有する
全スイッチング装置は、あるいは器具スイッチは温度セ
ンサーにより作用される。にもかかわらず、この発明の
構成はスイッチ時間の関数として一時的にスイッチオン
やオフする電気スイッチ装置に好都合である。器具スイ
ッチは簡単に取付けることができ、かつ器具スイッチや
スイッチ機構のような個々のグループを支える基本構造
体上にあるスイッチ機構に対して正確にあらかじめ調整
して配置することができる。つまり、装置の動作操作手
段は１つのユニットに組立てられている。スイッチ装置
の全部品又は組立部品は、たとえばケーシング構造体に
、装着すべきである。

これら部品は構造体の同じ側に装着でき、特に差込みに
より装着できる。このため自動組立が簡単である。組立
の方向は設定スピンドルに平行である。

この発明の電気スイッチ装置は、次のように構成するの
が好ましい。設定スピンドルは、軸方向の動作により固
定解除したあと、スイッチオフ位置からの移動のみが行
える。この軸方向動作は、基本構造体に対面するアクチ
ュエータを第１スイッチオン位置に押すことにより行う
。これにより、第１スイッチオン位置は最低設定レンジ
と最高設定レンジの両方を同時に設定できる。

最高と最低設定レンジ間では、固定手段が作用せず、設
定スピンドルを回転できる。この固定手段は、スイッチ
オフ位置になったときスプリング張力により自動的に再
係合できる。固定手段は好ましくは設定スピンドルの円
形溝にスプリングワッシャを有している。固定手段は、
止め輪状には設定スピンドルの周囲を閉じない。固定手
段と関連する円盤とは協働する。したがって、スプリン
グワッシャはもどしスプリングにより設定スピンドルの
溝の傾斜面又は傾き面により押付けられる。

そしてスプリングワッシャは正しい位置に常に固定され
る。

固定カム状の固定素子は基本構造体に対し固定され、好
ましくは薄金属板の外側のケーシングカバーを介して基
本構造体の一部となっている。この固定素子は、取付は
プレート状に作られている。

これは装置パネルに対してスイッチ装置を固定し、ある
いは構造体カバーあるいはそれに類するものの位置を固
定するため、あるいは組立ての開放部分側のカップ状ケ
ーシング構造を閉じるためにそのような構造となってい
る。固定装置は、好ましくは実質的に前記ケーシングカ
バーとおおい間で外側が事実上完全におおっである。そ
れで固定装置がよごれや汚染から保護され、高機能及び
信頼性が保障できる。

この発明の好ましい実施例の特徴は詳細な説明と図面か
ら明らかにできる。この発明の実施例における特徴やサ
ブコンビネーションを他の分野でも実施できる。

１１に１１ 電気スイッチ装置１は、器具スイッチ６を備えた定時式
出力制御装置である。このスイッチ６は加熱形サーモバ
イメタル１５により操作される。

この電気スイッチ装置１はスナップスイッチであり、接
点３６と反対のカウンタストップ３７の間隔を変えるた
めの調整装′ａ３９を有している。このカウンタストッ
プ３７は可動スイッチ接点３４用のもので、スイッチ装
置の設定範囲を変えるために操作される。すなわち、低
設定レンジでは器具スイッチ６のスイッチングヒステリ
シスがさらに小さくなり、より高い設定レンジではスイ
ッチングヒステリシスがより大きくなる。このことがら
、器具スイッチ６では、関連スイッチオン持続時間をよ
り小さな値に正確に設定できる。それにより低設定レン
ジで非常に精密な出力制御が行える。（第４図参照） 実施」− 第１図から第６図に示すように、電気スイッチ装δはそ
の全外面が矩形の基本構造体２となっていて、はぼ閉じ
たケーシングである。この基本構造体２は実質的にカッ
プ状の絶縁材料製ケーシング体である。このケーシング
体の前側はその幅いっばいに開いている。はぼプレート
状で平坦な絶縁材料のケーシングカバー４は、構造体３
の中にショルダと実質的に面一になるように設定されて
いる。このケーシングカバー４は、固定ぶた５とともに
実質的に構造体３の開口側を閉じている。

この固定ぶた５は、金属板もしくはそれに類するものか
らできている。固定ぶた５は、ケーシングカバー４の外
側を実質的に完全に閉じている。固定ぶた５はスナップ
接続部の弾性により構造体３にかみ合っていて、固定ぶ
た５は閉じた状態ではケーシングカバー４に固定される
。

基本構造体２で囲まれるケーシング領域の前側はほぼ正
方形である。たとえばこのケーシング領域は関連の端部
の寸法のほぼ３／２の深さとなっている。ケーシング領
域にはスナップスイッチ式の器具スイッチ６を配置して
いる。アクチュエータ７は基本構造体２の外側の前にあ
るトグル部材である。前面を直交する設定スピンドル８
を介してこのアクチュエータ７により、スイッチオフ位
置とこの位置とは異なるスイッチオン位置に連続的に位
置を移すことができる。これらの位置はスイッチ装ａ１
の異なる出力設定レンジと対応している。設定スピンド
ル８は、実質的にベース壁９と前面の固定ぶた５の壁に
単独で設けられている。

この設定スピンドル８は中心軸１０を中心に回転自在で
ある。多極又は全極の切り離しをするために、スイッチ
装置１は少くとも１つのブレーク接点１１を備えている
。このブレーク接点１１はケーシング領域にある。器具
スイッチ６は、好ましくは設定スピンドル８と第１横ケ
ーシング壁間において設定スピンドル８の一方の側に設
けられている。ブレーク接点１１は、設定スピンドル８
と第２横ケーシング壁間において設定スピンドル８と対
向している。つまり、器具スイッチ６とブレーク接点１
１の間のスピンドル８は、第２ケーシング壁により近り
、シかも２つの別の横ケーシング壁間の中央にほぼある
。これら第３と第４横ケーシング壁は第２横ケーシング
壁と直角である。

スイッチ機構１２は、器具スイッチ６の長手方向の延長
部、器具スイッチ６と第１横ケーシング壁間にありしか
も器具スイッチ６に近接している。

このスイッチ機構１２は、ブレーク接点１にほぼ互いに
平行で、第１と第２横ケーシング壁にも平行である。器
具スイッチ６、スイッチ機構１２とブレーク接点１１は
第３と第４横ケーシング壁までほぼ延びている。

スイッチ機構１２は、器具スイッチ６に作用するスイッ
チ素子１４を有している。このスイッチ機構１２は器具
スイッチ６により切換えられる。

このスイッチ素子１４はスイッチ部材１３を介して温度
制御回路によりコントロールされる。熱的機構を有する
スイッチ部材１３は実質的に長いサーモバイメタルであ
る。このバイメタル１５は真っ直ぐなもしくは平坦な後
端部から器具スイッチ６の方向にいくつか段差ができて
いる。このバイメタルのほぼ後端部を全幅にわたり取付
けることにより、熱伝導性が良好になるよう゛に固定で
きる。

加熱抵抗１６は、層状の絶縁サポートに巻いである。加
熱抵抗１６は、器具スイッチ６から離れたサーモバイメ
タル１５の側面に配置されている。

サーモバイメタル１５は後端部から第１オフセツトを経
て中間部に達し、器具スイッチ６側に曲った四分の１円
周部を経て端部１７に達している。

端部１７はほぼ他端と平行な自由端であり、たとえばリ
ベット層状のカップ状スイッチ素子１４を支持している
。加熱抵抗１６は、サーモバイメタル１５より短かく、
加熱抵抗１はサーモバイメタル１５の中間部を経て端部
１７の方向に自由端状に延びている。このサーモバイメ
タル１５の中間部は後端部とほぼ平行である。スイッチ
機構１２又はサーモバイメタル１５は自由にのびたコン
トロールレバー状に設定されている。このスイッチ機構
１２又はサーモバイメタル１５は、スパイラルジヨイン
トにより接合軸に対して弾性的に曲がるように、第３ケ
ーシング壁に近い後端部に設けられている。接合軸は、
設定スピンドル８の中心軸１０にほぼ平行である。この
スパイラルジヨイントは角ばったスパイラルスプリング
１８である。

スイッチ素子１４はスイッチ素子１４の動きと反対の力
が器具スイッチ６に対して点状に働く。角ばったスパイ
ラルスプリング１８の２つの足の間にある移行部分は、
スパイラル接続部である。これらの足はともにスパイラ
ル接続部にほぼ直角になっている。１つの足は一端がＵ
字型でサーモバイメタル１５の後端側に固定されている
。この後端部は器具スイッチ６から離れており、基本的
にスイッチ機構１２の全体を支持している。そしてスパ
イラルスプリング１８は帯状又は板状のサポート体１９
に対してリベットやそれに類するもので固定されている
。サポート体１９は第３横ケーシング壁に直接固定され
ている。つまり構造体ともいうケーシング体３のスリッ
トに単独で挿入してあり、第３横ケーシング壁に平行で
ある。ケーシング体３の端部では、第１ケーシング壁の
方向にスイッチ部材ともいうスパイラルスプリング１３
が延びている。サポート体１９は補償装置２０を支持し
ている。この補償装置２０は、スイッチ機構１２やスイ
ッチング素子１４を特定周囲湿度で作用するように自動
的に再調整するものである。

このため、スイッチング素子１４は設定スピンドル８の
各回転位置と関連する所望の出力設定を変更しない。

加熱抵抗１６は、接合軸からはなれた自由端では、接続
部材２１に電気接続されている。この接続部材２１は加
熱抵抗６に当ってこすりながら作用する。部材２１はス
キー板状であり、スプリング足の接続部材ともいう圧力
部材２１の曲げ端部は加熱抵抗１６側に曲っている。こ
のスプリングの足は、らせん状のスプリングクリップ２
２のほぼ直線状の端部である。スプリングクリップ２２
の端部は、ベース壁９に近くしかも加熱抵抗１６と平行
である。コイル部はサポート心棒２３により固定しであ
る。サポート心棒２３はケーシング体３と一体で第１と
第４ケーシング壁間のコーナにある。このため接続部材
２１を成す足は、加熱抵抗１６とは反対の向きに延びて
いる。加熱抵抗１６のサーモバイメタル１５から離れた
側では接続部材２１は、第１ケーシング壁のすぐ近くに
ある。伯の側は、かなり長い。この他の側はスパイラル
スプリングクリップ２２のほぼ直線状のスプリング足２
４である。このスプリング足２４は第４ケーシング壁の
内側の近くにある。直角形のサポート２５の長い足の外
端は自由端であり、スライドコンタクト接点になってい
る。このサポート２５は、ブレーク接点１１のケーシン
グ固定接続素子である。それで加熱抵抗１６は全極に接
続できる。スプリング足２４は第４ケーシング壁とサポ
ート２５の関連の足の間にある。これにより他の足は、
第３ケーシング壁に向けて延び、かつ他の足の内側は器
具スイッチ６に向いている。この他の足は接触素子を支
持している。

補償装置２０は角ぼったサーモバイメタル２６を有して
いる。このサーモバイメタル２６の長い足はサポート体
１９から延びており、スイッチ機構１２とほぼ同方向で
ある。補償装置２０はサーモバイタル１５又は加熱抵抗
１６の後端部と第１ケーシング壁の間にある。補償波ｆ
ｆ１２０の自由端付近は、球面カップ状の伝達面により
点状に支持されている。つまり、スパイラルスプリング
１日の足のＵ学外形状端部にある横ウエブ外面において
支持されているのである。伝達面は、止めねじ状の調整
部材２７の端面である。この調整部材２７には、基本構
造体２の外側より第１ケーシング壁の開口を通って近ず
くごとができる。補償装置２０は調整装置と一体である
。これにより、スイッチ装置全体の基本な設定が行える
。サーモバイメタル２６の他の短い足は、サポート体１
９のスイッチ機構１２から離れた側に固定されている。

それにより、補償装置１！２０とスイッチ機構１２は、
密接してつながっている。

器具スイッチ６はサポート２８を有している。

このサポート２８は、固有の寸法安定ベース部分である
。このサポート２８は、基本的にサポートレバー２９か
らなる。サポートレバー２９は、１本の腕のように延び
ており、平坦な材料体である。

サポートレバー２９はスイッチ機構１２と同方向に向い
ており、中央設定位置では、はぼスイッチ機構１２と平
行である。すなわち、サポートレバー２９の自由端はわ
ずかに第１ケーシング壁に対して鋭角で近ずいており、
２つのほぼ同じ長さのまっすぐな端部を有している。こ
れらの端部間には、波うった又はゆるいＳ曲線状の中間
部がある。

サポートレバー２９の後端部は第３ケーシング壁又はサ
ポート体１９とほぼ同距離はなれている。

サーモバイメタル１５の後端部はスパイラルスプリング
３０の足に固定されほぼスパイラルスプリング３０の足
に平行である。サポート体１９は前記後端部を受けてい
る。この後端部は設定スピンドル８に向いているところ
からが一部分Ｕ字形に曲っている。スパイラルスプリン
グ３０の他の足も、サポート体１９に固定されている。

すなわちリベットなどを用いてスパイラルスプリング１
８と同様に同じ側に固定されている。サポート２８は基
本構造体２に対して接続軸に関して弾性的に回転可能に
支持されている。この接続軸はスイッチ機構１２の接続
軸と平行である。２つの接続軸は、はぼ設定スピンドル
８の軸方面に平行な共通面にある。そして軸平面は、サ
ポート体１９と同様に器具スイッチ６又はスイッチ機構
１２の長手方向に直交しであるいは第３と第４ケーシン
グ壁に平行である。サポート２８の接続軸はスパイラル
スプリング３０の２つのスプリング足間の移行領域によ
り成る。それでサポート２８はどの位置にあっても設定
スピンドル８側あるいは器具スイッチ６のスイッチ側に
付勢されている。器具スイッチ６は、スナップスプリン
グ３１を有し、スナップスプリング３１は２つの平行な
ヘアピン状の足３２．３３を備える。足３２．３３はこ
れらの長さにわたり一定の間隔をもって並べである。足
３２．３３はスイッチ素子１４の付近では互いに圧力プ
レートに接続されている。足３２．３３はたとえばスポ
ット溶接で固定されている。足３２゜３３は圧力プレー
トからサポートレバー２９の前面にわたり自由に延びて
いる。足３２の前面の少くとも一部が、サポートレバー
２９と対面している。サポート２８又は設定スピンドル
８からさらに離れているリーフスプリングの足３３の自
由端付近では、スナップスプリング３１が可動スイッチ
接点３４を有している。可動スイッチ接点３４は、たと
えば足３３の両側にそれぞれ１つのヘッドが延びてリベ
ット素子状のものになっている。

スイッチ接点３４とスイッチ素子１４の間では、足３３
は正確に曲ったスナップ部材３５がある。

スナップ部材３５の凸形曲線部分はサポート２８とは反
対に向いておりかつスイッチ機構１２と対向している。

スイッチ接点３４と面しているスナップ部材３５の端部
は、足３３と一体になっている。スナップ部材３５の他
端部は、サポート２８に対して固定された受けにナイフ
ェツジ形支持ベアリング状に予備張力をかけた状態で支
持されている。この他端部は、スナップスプリング３１
の他の足３２から作られている。それによりそのような
受けをサポート２８が備え°る必要がない。受けはサポ
ートレバー２９の自由端付近にある。この受けはスナッ
プスプリング３１の足３２．３３の方向にそってサポー
トレバー２９に対してずらして設けである。スイッチ接
点３４の凸状接触面は接点３６の対向接触曲面に対向し
ている。この接点３６は基本構造体２に固定されている
。接点３４の凸状接触面は、スナップスプリング３１と
スイッチ機構１２間において、サポート２８の設定スピ
ンドル８から遠い側に設けられている。スイッチ接点３
４の他のヘッドは、足３３の接点３６から遠い側にスト
ッパとして設けられている。

その他のヘッドはカウンタストップ３７に面している。

カウンタストップ３７は、凸状ストップ面を有し、リベ
ットなどのような固定部材のヘッドであり簡単な構造と
なっている。スナップスプリング３１は、足３２の端部
でサポート２８の後端部に固定されている。前記固定部
材はスパイラルスプリング３０にサポート２８を固定し
ている。

これらのことから、カウンタストップ３７は接点３６に
対して基本構造体２上にそって位置が変えられるように
なっている。対向の接点３６はプレート状のサポート３
８によりベース壁９に固定されている。このサポート３
８はほぼ第１ケーシング壁に平行で、ケーシング領域に
延びている。スイッチング接点３４のスイッチング経路
は、接点３６とカウンタストップ３７の空間の大きさに
より決まる。

スイッチング経路を変えること、すなわち器具スイッチ
６のスイッチングヒステリシスを機械的に変えるために
調整装ａ！３９がある。この調整装置３９はスイッチ装
置１の出力設定範囲を変えるものである。調整装置３９
はカム盤４０を有する。

このカム盤４０はケーシング領域において設定スピンド
ル８に設定されている。カム盤４０は設定スピンドル８
に対しては回転せず、この実施例ではたとえば正面カム
の代わ゛りに円周カムを採用している。これは、設定レ
ンジを変えてスイッチングヒステリシスを変えるためで
ある。円周カムは中心軸１０に関する半径方向の長さが
異っている。

調整装置１３９の曲った軌跡はスイッチオフわん曲部分
４２を有していて、このわん曲部分４２は中心軸１０を
中心に約３０６の中心角を有し突出した部分である。こ
の円周カムはほぼ対称形に凸状にわん曲している。つま
り、頂点では中心軸１０かられん曲した軌跡のうち最も
大きい半径を有している。設定スピンドル８の回転方向
とは反対の方向に回すことで、すなわち図示の実施例で
は反時計方向に回してスイッチオフ位置から最も小さい
設定範囲に移すことができる。スイッチオフ位置から最
低設定レンジに移すために、設定スピンドル８を反対方
向に回す、すなわち図示の実施例で反時計方向に回すこ
とにより、小さいスイッチオンわん曲部分４３はスイッ
チオフわん曲部分４２の関連側面につづく。この部分４
３は凹状の固定用くぼみである。このくぼみはスイッチ
装置１の最低出力設定レンジに対応している。このスイ
ッチオンわん曲部分に対して設定レンジわん曲部分４４
が同方向に接続されている。この部分４４はカム盤４０
のほとんどの周囲に形成されており、少くとも２４０°
の中心角を有する。この部分４４は中心軸１０に対して
スパイラル曲線又は円周状に偏心して中心軸１０に近ず
くものである。この設定レンジわん曲部分４４はわん曲
部分４３のスイッチから離れてたカム４１の側面につづ
いている。部分４１は、端位置わん曲部分４５を通って
側面につづいている。部分４５は凹状の固定用くぼみに
なっており、スイッチ装置１の最高設定レンジに対応す
る。固定用くぼみはカム４１の頂部分か設定レンジわん
曲部分４４に設ける。たとえば中間設定に対応する領域
に設けるのである、それにより、アクチュエータ７を操
作すると、感覚的に注意深く操作できる。カム盤４０は
１方向に操作する。つまりスイッチオフ位置から最低設
定レンジまで移せるように回転する。あるいは、スイッ
チオフ位置から最高設定レンジへ直接両方向に操作でき
る。器具スイッチ６の可動部分は、１か所において点状
に又は直線状にランナー４６を介してカム盤４０のわん
曲部分に支持されている。このランナー４６はスキー状
でわ７９曲部分に弾性圧縮されている。このようにする
のは、器具スイッチ６のスイッチングヒステリシスを機
械的に変えるために、あるいはスイッチ接点３４のスイ
ッチング経路を変えるために、スイッチング過程のスイ
ッチ素子１４のスイッチ経路長を変えるために、あるい
は高設定レンジ側の方向に減少するようにスナップスプ
リング３１又はスナップ部材３５の予備張力を変えるた
めである。前記ランナー４６はほぼカム盤４０の軸平面
にあり、この軸平面はほぼ中心位置でサポート２８に対
して直角になっている。このようなことから、別の部材
を必要としない。前記軸平面に対して直角方向で測ると
、たとえばランナー４６のカウンタストップ３７からの
距離がスイッチ素子１４の圧力点からの距離に比べて１
／３短くなっている。ランナー４６はカウンタストップ
３７とスイッチ素子１４の間にある。

スイッチ装置１は次のように操作される。スイッチオフ
位置では、スイッチ接点３４は接点３６に非接触で対向
しており、カウンタストップ３７のストップ位置にある
。設定スピンドル８をスイッチオンレンジ位置にすると
、スイッチ接点３４は閉位置に移る。この閉位置では、
スイッチ接点３４はスイッチ素子１４とランナー４６の
間に生じるレバー作用により接点３６に当接する。制御
する電気器具は別として、加熱抵抗１６をスイッチオン
する。加熱抵抗１６によりサーモバイメタル１５の加熱
すると、スイッチ素子１４は、補償装置２０とスパイラ
ルスプリング１８の当接側に片寄る。つまり、スナップ
スプリングの圧力プレート上を当接動作方向に片寄るの
である。この動作は、双安定スナップスプリング３１の
死点つまりスイッチ点に到達するまでつづき、スナップ
スプリング３１が他端位置の方向に弾性的にとび上る。

これにより、スイッチ接点３４は接点３６から離れかつ
カウンタストップ３７に当接する。スイッチ接点３４が
開くので、加熱抵抗１６には電流が流れない。それで、
サーモバイメタル１５は再び冷え初期位置にもどる。つ
まりスナップスプリング３１の死点がちとにもどり、ス
ナップスプリング３１が１端位置に向けて弾性的に再び
上るのである。それにより、スイッチ接点３４は閉位置
にもどる。操作／スイッチングサイクルは、所定期間で
終了する。ランナー４６又はサポート２８を調整するこ
とにより、スイッチ素子１４の反る経路長をスナップス
プリング３１の死点位置に達するまで変えることができ
る。さらに、対向する接点３６とカウンタストップ３７
の間かくも変えることができる。それ故に、スイッチ接
点３４のスイッチング経路長も変えることができる。設
定レンジを高くすればするほど、カム！８４０にランナ
ー４６を当接するために、加熱抵抗１６の熱作用による
大きい片寄り経路長が必要となる。

第８図では、たて軸にサーモバイメタル１５の片寄り又
は相関温度がプロットされているとともに、よこ軸には
時間がプロットされている。加熱抵抗１６によりサーモ
バイメタル１５を加熱する間、たとえば加熱曲線４７は
増加量が比較的わずかに小さくなりながらも急激に上昇
する。加熱抵抗１６による加熱を停止してサーモバイメ
タル１５を冷却すると、最初は比較的急激に低下しその
あと少しずつ減少してゆく。時限操作では、器具スイッ
チ６のスイッチオン点すなわち加熱抵抗１６のスイッチ
オン点は、加熱曲１４７のほぼ点４９である。一方、ス
イッチオフ点はほぼ５０である。このことから、加熱抵
抗１６が、スイッチオン点の温度レベルに再び達するま
で冷却曲線４８となる。そして再び別の加熱曲線上を次
のスイッチオフ点まで温度上昇する。スイッチオン点４
９とスイッチオフ点５０の温度差は、設定レンジにおけ
る器具スイッチ１のスイッチングヒステリシス５１であ
る。スイッチオン時間は、５２で示しており、スイッチ
オフ時間は５３で示している。

スイッチオフ時間５３は特性曲線経路であるのでスイッ
チオン時間５２より大きい。スイッチオン時間とスイッ
チオフ時間の合計はスイッチングサイクル期間である。

スイッチオフ時１！１５３に対するスイッチオン時間５
２の比率は、非直線性曲線であるので、スイッチングヒ
ステリシス５１の大きさに関係がある。もしスイッチン
グヒステリシス５１がスイッチングヒステリシス５１′
に下がると、スイッチオン時間５２′とオフ時間５３′
の絶対値は互いに変わり、かつ２つの値の比率は変化す
る。それらより、スイッチオン時＠５２′はスイッチオ
フ時間５３′より大き゛くなる。

第９図では、たて軸には切換率、すなわち単位時間当り
のスイッチング操作数がプロットしている。よこ軸には
スイッチオン時間を１００倍して期間又はサイクル時間
で割ったものを１００倍して待られるスイッチ器具のス
イッチオン持続時間をパーセンテージでプロットしてい
る。ある関数曲線５４は、たとえば、スイッチングヒス
テリシス５１に対応しかつほぼ５０％のスイッチオン持
続期間において最高点を有している。他の関数曲線５４
′は、たとえばスイッチングヒステリシス５１′に対応
し、最高点がスイッチオン持続時間の低い値側にずれて
いる。第９図に示すように、関数曲線５４の最高点での
切換率（Ｃ１ｉｃｋ　ｒａｔｅ　）は、関数曲１５４’
　の最高点のそれより低い。切換率（Ｃｌ１ｃｋ　ｒａ
ｔｅ　）が大きくなると、スイッチオフ時間５３′は必
然的に減少する。第８図によると、このことは、スイッ
チオン点４９′が冷ｕ１曲線４８のより急な部分にずれ
ていることを意味する。それにより、スイッチオフ時間
は、上）ホのように比例でなく急激に減少する。それに
より、関連のスイッチオン持続期間の小さい値をより正
確に設定可能になる。スイッチングヒステリシス５１．
５１’　に必要な変化を、スイッチオン持続時間の関数
として調整装置３９により発生する。

調整装置３９は、さらに小さい設定レンジにおいてスイ
ッチング率を機械的に大きくできるのである。これはダ
イオード回路を用いたとき同様に大きくできる。

カム盤４０のすぐ近く又はカム盤４０とベース壁９の間
では、設定スピンドル８が、ブレーク接点１１の操作用
カム５５を支持している。

スイッチ器具の電気接続部は、すべて基本構造体２のベ
ース壁９から突出した平坦なプラグとなっている。サポ
ート２５の長い足の接続部５６がベース壁６の外側に突
出している。この長い足はブレーク接点１１の可動接点
素子である。ブレーク接点１１の可動接点素子用サポー
トが接続部５７に突出している。別の固定接点素子は突
出接続部５８を備えることができる。固定接点素子の可
動部分は同時にブレーク接点１１により切換えられる。

サポート体１９の接続部５９がベース壁９から突出して
いる。この接続部５９はサポート体１９と一体である。

サポート体３８の接続部６０が突出している。この接続
部６０もサポート体３８と一体である。加熱抵抗１６は
、接続部６０、対向接点３６、接点３６に当接したスイ
ッチ接点３４、スナップスプリング３１、サポートレバ
ー２９、一体のスパイラルスプリング３０．１８あるい
はサポート体１９を経て電力供給される。なぜなら、こ
れらの部品は、互いに電気を通すようにつながっていて
、リード線は器具スイッチ６により切換えられるからで
ある。他のリード線は足のスプリング２２によりサポー
ト２５を横切って接続部５６につながれている。

それにより、設定スピンドル８がスイッチオフ位置にあ
るときに加熱抵抗１６は全電極から分離される。

２つのスパイラルスプリング１８．３０は実質的にＵ字
形リーフスプリングである。このリーフスプリングは、
サポート体１９に対してＵ字形の横部材６１で固定され
ている。それにより、サポート体１９は、サポート３８
を有する対向接点３６は別として、スイッチ６の残りの
部分を支持している。足のスプリング２２からなる電気
接続部以外の他のもの、スィッチ機構１２全体、補償装
置２０および前記機能集合体が閉構造ユニット６２を構
成している。このユニット６２は単独でサポート体１９
により、基本構造体２に固定されている。サポート体１
９は挿入により基本構造体２に固定されている。つまり
、サポート体１９は対応のケーシング溝に基本構造体２
の開口側から挿入されかつベース壁９の対応の通過溝に
接続部５９がかみあって固定されている。したがって、
ブレーク接点１１の可動そして固定接点素子のサポート
は、同じ差込み方向にそって溝に挿入し、かつベース＠
９の通過溝で接続部５６，５７．５８を係合することで
固定している。対向接点３６のサポート３８は基本構造
体２に同様の方式で固定されている。

固定ぶた５の２つの対向スナップクリップ６３は、その
１つのクリップが調整素子２７の通過開口の側部に沿っ
て設けである。スナップクリップ６３は、打抜いてあり
、内側に延びたつめクリップ６４．を有している。これ
らのつめクリップ６４は、ケーシング体４３の側壁に対
して外側の肩のうしろに係合している。固定用カム６５
は、設定スピンドル８の軸方向通路に近い比較的小さな
半径方向の空間を有している。このカム６５は、円形状
のカップ形領域の端部壁にある。カップ状領域は固定ぶ
た５により形成されている。これらのカップ状開口はケ
ーシング体３に対向しかつ前記カム６５は、前記端部壁
をこえて内側に打抜きそして曲げてあり、クリップ状に
突出している。前記端部壁の内側２４は、設定スピンド
ル８が、円Ｍ６６により囲まれている。円盤６６は、回
転しないように設定スピンドル８に係合している。しか
し、この円盤６６はストップ位置から内側に軸方向に動
くことができかつ設定スピンドル８に固定されている。

このストップ位置は設定スピンドル８の外端近くにある
。設定スピンドル８は、円形溝６８にストップリング６
７を備えている。このストップリング６７は、スプリン
グワイヤを円形に曲げたスプリングワッシャ状になって
いる。

ストップリング６７は円形溝６８にはめこんである。円
盤６６に対面するストップは設定スピンドル８用の通路
付近に環状の内ストップショルダ６９である。このショ
ルダ６９は設定スピンドル８の外に向けてろうと状に拡
げである。たとえば断面でみて円すい形又は凹状に曲り
た形状である。

ショルダ６９の小径はストップリング６７の外径より小
さい。ショルダ６９の最大径はストップリング６７の外
径より大きい。

円盤６６の外周に１つの固定量ロア０を有している。こ
の固定量ロア０は固定カム６５を係合するためのもので
ある。固定カム６５は、設定スピンドル８のスイッチオ
フ位置では固定量ロア０と並ぶだけである。固定カム６
５は円盤６６の外周に軸方向の溝にはめこんである。設
定スピンドル８は、もどしスプリング７１のテンション
に抗して基本構造体２に対して軸方向に移動できるよう
になっている。もどしスプリング７１は、実質的に基本
構造体２内にあり、らせん状の圧縮スプリングとして設
定スピンドル８を囲んでいる。そしてもどしスプリング
７１の端部は円盤６６の内端面に支持されている。これ
により、設定スピンドル８は、はぼ固定カム６５の高さ
だけ基本構造体２内にもどしスプリング７１の張力に抗
して圧縮されている。設定スピンドル８はカム！！ｌ！
４０とカム５５に対して軸方向に移動できるが、位置は
固定するように組込まれている。それにより設定スピン
ドルが軸方向に動く間カム盤４０とカム５５は基本構造
体２に対して静止している。もどしスプリング７１はカ
ム盤４０にかみ合う。この発明の構成により、スイッチ
装Ｗ１１を大変コンパクトにできる。それはすべての構
成要素を設定スピンドルの軸方向と直交する方向に密接
して並べるからである。設定スピンドル８に力を加える
と、スプリング６７はもどしストップリング７１の力に
抗して円！ＪＩＩ６６のストップショルダ６９にのる。

これは、固定カム６５が固定量ロア０から離れるまでの
っている。したがって設定スピンドル８は回転できる。

スイッチオフ位置以外では、固定カム６５が円盤６６の
端部をすべる。ストップショルダ６９の形状から、スト
ップリング６７は半径方向内側にもどしスプリング７１
の力により圧縮される。それで、ストップリング６７は
円形溝６８に一様に押付けられ、設定スピンドル８から
はずれない。固定カム６５があるので、スイッチ装Ｍ１
は単に設定スピンドル８を押すことによりスイッチオン
だけをすることができるのである。４゜

【図面の簡単な説明】

第１図は、この充用の電気スイッチ装置を示す図、第２
図は第１図のスイッチ装置の前側を示す図、第３図は第
１図のスイッチ装置の後側を示す図、第４図は第２図の
スイッチ装置のケーシングが開いている拡大図、第５図
は第４図のスイッチ装置の詳細部を示すもので設定状態
を変えた図、第６図はほぼ第１図のＶｌ−ＶＩ線におけ
る拡大断面図、第７図は第６図の詳細部を示す拡大図、
第８図はスイッチ装置のスイッチングヒステリシスのグ
ラフを示す図、第９図は、一方では第１図〜第７図のス
イッチ装置の場合におけるスイッチング率と相対スイッ
チオン持続時間の関係を示し、他方では付加的に変化を
しないスイッチングヒステリシスを有するスイッチ装置
の場合におけるスイッチング率と相対スイッチオン持続
時間の関係を示す図である。 １・・・スイッチ装置 ２・・・基本構造体 ３・・・構造体 ４・・・ケーシングカバー ５・・・固定ぶた ６・・・器具スイッチ ７・・・アクチュエータ ８・・・スピンドル ９・・・ベース壁 １０・・・中心軸 １１・・・ブレーク接点 １２・・・スイッチ機構 １３・・・スイッチ部材 １４・・・スイッチ素子 １５・・・サーモバイメタル １６・・・加熱抵抗 １８・・・スパイラルスプリング １つ・・・サポート体 ２ｏ・・・補償装置 ２１・・・部　材 ２２・・・スプリングクリップ ２３・・・サポート心棒 ２４・・・足 ２５・・・サポート ２６・・・サーモバイメタル ２７・・・調整部材 ２８・・・サポート ２つ・・・サポートレバー ３０・・・スパイラルスプリング ３１・・・スナップスプリング ３２・・・足 ３３・・・足 ３４・・・スイッチング接点 ３５・・・スナップ部材 ３６・・・接　点 ３７・・・カウンタストップ ３８・・・サポート ３９・・・調整装置 ４０・・・カム盤 ４２・・・わん曲部分 ４３・・・わん曲部分 ４４・・・設定域わん曲部分 ４５・・・わん曲部分 ４６・・・ランナー ４７・・・加熱曲線 ４８・・・冷却曲線 ４つ・・・点 ５０・・・点 ５１・・・スイッチングヒステリシス ５２・・・スイッチオン時間 ５３・・・スイッチオフ時間 ５６・・・接続部 ５７・・・接続部 ６０・・・接続部 ６１・・・交差部材 ６２・・・閉構造ユニット ６３・・・スナップクリップ ６４・・・つめスナップクリップ ６５・・・ロッキングカム ６６・・・円　盤 ６７・・・ストップリング ６９・・・ストップシジルダ ７１・・・もどしスプリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱器具の加熱手段の出力制御操作に用いる電気スイ
   ッチ装置において、 器具ケーシングのような基本体（２）と、 自動的に作動するスイッチ機構（１２）により作用を受
   け、アクチュエータ（７）により異なるスイッチングレ
   ベルに調整可能な関連のスイッチオン温度（４９）を与
   える限界値とスイッチオフ温度（５０）を与える限界値
   を有する異なるスイッチングレベルに調整可能な器具ス
   イッチ（６）と、 あるスイッチングレベルに依存する器具固有のスイッチ
   ングヒステリシス（５１）に基いて限界値を設定する器
   具スイッチ（６）の手段を有し、調整装置（３９）がア
   クチュエータともいうハンドル（７）によりスイッチン
   グヒステリシスを追加的に調整を行う構成となっている
   電気スイッチ装置。 ２、ハンドルはスイッチ装置（１）のアクチュエータか
   らなり、好ましくは設定スピンドル（８）を器具スイッ
   チ（６）の調整に用い、ハンドルは設定スピンドル（８
   ）の端部に設けられ、好ましくは器具スイッチ（６）は
   スイッチ接点（３４）を有し、このスイッチ接点（３４
   ）は、対向接点（３６）に関連するスイッチ位置間のス
   イッチング経路の範囲で動き、調整装置（３９）はスイ
   ッチング経路の範囲を変えるもので、好ましくはカウン
   タストップ（３７）をスイッチオフ位置にスイッチ接点
   （３４）を制限するために用い、カウンタストップはカ
   ウンタストップと反対の接点（３６）に対して間隔が設
   けてあり、調整装置（３９）は対向接点（３６）とカウ
   ンタストップ（３７）の間隔を変えるためのもので、好
   ましくは器具スイッチ（６）のスイッチ接点（３４）は
   ２つのスイッチ装置に対して双安定なスナップスイッチ
   （３１）により、少くとも１つのスイッチ位置に対して
   スイッチスプリング（３１）により力が加えられ、調整
   装置（３９）は好ましくはスイッチスプリング（３１）
   の予備張力を変えるようになっている特許請求の範囲第
   １項に記載の電気スイッチ装置。 ３、器具スイッチ（６）は関連スイッチオンの持続時間
   における商を決定し、この商は器具スイッチ（６）の調
   整の際の変化に関係する減少と増加を示し、調整装置（
   ３９）は関連スイッチオン持続時間（ＥＤ）の減少する
   ときのスイッチングヒステリシス（５１、５１′）を減
   らすためのもので、好ましくは調整装置（３９）は、関
   連のスイッチオン持続時間の減少するときのスイッチ接
   点（３４）のスイッチ経路を減らし、および／または関
   連のスイッチオン持続時間の減少するときにスイッチス
   プリング（３１）の予備張力を増加し、および／または
   関連のスイッチオン持続時間の減少するときのスイッチ
   素子（１４）の操作経路を減らすのに用いる特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の電気スイッチ装置。 ４、周囲温度が定められ、補償装置（２０）は、周囲温
   度の関数としてスイッチ素子（１４）と関連する器具ス
   イッチ（６）の調整を補償するのに設けられ、この補償
   装置（２０）は好ましくはスイッチ部材（１３）に作用
   するサーモバイメタルの温度センサ（２６）を有し、さ
   らに補償装置（２０）は前もって組立てられた構造ユニ
   ット（６２）の構成要素である特許請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれか１項に記載の電気スイッチ装置。 ５、設定スピンドル（８）の固定手段は、スイッチオフ
   位置に設定スピンドル（８）を解放自在に固定するため
   のもので、設定スピンドル（８）は固定手段を解除する
   ために輪方向に移動自在で、好ましくは固定手段は２つ
   の固定部材を有し、これらの固定部材は固定カム（６５
   ）とこの固定カム（６５）が軸方向に係合自在な固定開
   口（７０）であり、これらの固定部材のうち一方は基本
   体（２）に対して固定された一部分に設けられるととも
   に、他方は設定スピンドル（８）の軸方向に移動可能な
   環状盤（６６）に設けられ、好ましくは受けリング（６
   ７）は設定スピンドル（８）の環状溝（６８）に係合し
   、この受けリング（６７）を環状盤（６６）において支
   持するために、実質的に斜めになった受けショルダ（６
   ９）が設けられ、もどしスプリング（７１）はもどし力
   を有し、もどし力は半径方向に圧縮するように受けリン
   グ（６７）に付与する特許請求の範囲第２項から第４項
   のいずれか１項に記載の電気スイッチ装置。