专利名称：按键式开关及使用此种开关的电气装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种按键式开关及使用此种开关的电气装置，特别是关于一种在操作时能形成检测信号的按键式开关及通过此控制延时动作的电气装置。
背景技术：
如图1所示是现有技术按键式开关10，此种开关10包含有一壳体11，以金属板冲压而成，具有一顶板111及二臂板112；一底板12，以绝缘材料制成，固定在二臂板112底端；四组按键13，装设在壳体顶板111，可受按压而上下移动位置(通过由弹簧131复位)，其下方设有绝缘的压臂132；用以卡掣住被下压位移的按键使其定位；四导电片组14，设在底板11的预定位置，每组导电片各包含有一导电弹片141及一导电片142，平时是断路状态，当对应的按键被下压时其压臂可抵压导电弹片141下移而与对应的导电片142触接导通呈通路状态；一解掣(OFF)按键15，装设在壳体顶板，可受压而下移并解除所有按键的卡掣状态。现有的开关10在解掣(OFF)按键15的下方并未设有导电片组，因此实际上形成A、B、C、D四个开关(Switch)及一OFF键。此种开关10广泛使用在排油烟机、电扇等电气装置上，其结构稳固，动作确实，并符合各种安规检测，对生产排油烟机及电扇等电气装置的厂场而言已是一种标准化的采购品，其规格不容轻易变更，否则将变动诸多模具及组装成本，很难被业者接受。但是随着消费者对电气功能的需求提升，例如希望排油烟机能增加延迟(时)功能，在使用完毕后能自动排烟5到10分钟，然后自动关闭。现有的开关无法提供此种选择，可行的做法是另外增加一延时开关或是采用它种开关，这对业者而言将增加许多设计及制造上的麻烦及成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有传统外型的规格尺寸的按键开关，但是却能增加开关的功能。
为达成上述目的，本发明所采用的技术手段在于在传统按键开关的解掣按键下方增设一组导电片组，通过由按压解掣按键而使该导电片组暂时呈通路状态，并通过此产生一检测信号，可用以控制预设的延迟电路启动。
本发明为达到更佳的效果，其进一步的技术手段在于在按键开关其中至少一按键的下方对应位置设有二组导电片，该二组导电片可受对应位置的按键下压而同时导通呈通路状态，通过此，其中一组导电片组可连接一电气装置(例如马达)控制其动作，另一组导电片组则可连接到一控制电路，以产生一控制信号。
兹举三实施例配合图式说明如下
图1是现有按键式开关的立体图；图2是本发明第一实施例按键开关的立体图；图3是本发明第一实施例电气装置的系统架构图；图4是本发明第二实施例按键开关的立体图；图5是本发明第二实施例按键开关的正视图；图6是本发明第二实施例按键开关的背视图；图7是本发明第二实施例中导电弹片组的立体图；图8是本发明第二实施例电气装置的系统架构图；图9是本发明第二实施例电气装置的线路布置图；图10是本发明第三实施例电气装置的系统架构图；图11是本发明第三实施例电气装置的线路布置图。
主要元件符号说明现有按键开关10『第一实施例』按键开关20壳体21底板22按键23导电片组24解掣按键25导电片组26按键23A、23B、23C、23D导电片组24A、24B、24C、24D风扇马达31照明灯泡32延迟时电路33 整流电路331 微控制器332继电器333 线路334335
交流电源34『第二实施例』开关40 壳体41底板42按键43、43A、43B、43C导电片组44、44A、44B、44C、44D、46、47A、47B、47C导电弹片441A、441B、441C、471A、471B、471C导接部4410、4710解掣按键45交流电源51 照明灯泡52PCB电路板53马达54 接线541继电器55、56 加热组件57开关A、B、C、D、O延时电路58 整流器59 微控制器60LED显示器61马达启动电容62『第三实施例』解掣按键45’照明灯52’ 马达54’继电器55’ 微控制器60’具体实施方式
首先请参阅图2所示，本发明的按键开关20其基本结构与现有按键开关10相同，亦包含有一壳体21；一底板22；四组按键23；一卡掣机构(图6中标号27所示)；四导电片组24及一解掣(OFF)按键25。其不同点在于在该解掣按键25下方更设有一导电片组26。换言之，本实施例除了形成A、B、C、D四个开关(Switch)及一OFF键外，更在OFF键下方形成一开关。
本发明的按键开关20可使用在排油烟机或是电风扇或是其它电气装置上，为便于说明起见，以下各实施例均举排油烟机做说明。如图3所示，排油烟机主要构件有风扇马达31及照明灯泡32，马达31有高、中、低三速(H、M、L)，分别以电路连接至按键开关20的中间三个开关A、B、C，灯泡32则以电路连接至图2中最右侧的开关D，即上述电路的联结方式与现有技术的完全相同。本发明的电气装置另外包含有一延迟(时)电路33，与图2中最左侧的解掣(OFF)按键25下方对应的开关O连接，即导电片组26连接，该延迟电路33包含有一AC变换为DC的整流器或是整流电路331，一微控制器332以及一继电器333，均设在一电路板(未图示)上，继电器333以一线路334连接至交流电源34，以另一线路335连接至马达31三线路的任一线路，本实施例是连接至低速线路L，继电器333是一电控开关，受微控制器332的控制而呈通路或是断路状态，微控制器33以线路与开关O连接，当开关O导通时将产生信号给微控制器332，使其依信号控制该继电器333动作，该电流转换器331则是提供微控制器332所需的直流电源。
使用者切换A、B、C三个开关可分别选择马达31以高、中、低三速转动，按压开关D则是亮灯32照明，按压OFF按键25则是关掉排油烟机及照明(即解掣所有被卡掣的按键)，上述动作与现有的操作方式完全相同，其不同点在于当使用者炊煮完成，想要进入延迟(时)排烟动作时，只需持续按压该OFF按键25超过设定的时间(例如2或3秒)，此时该微控制器332收到有效的信号，即令该继电器333呈通路状态而启动马达31以设定转速(低速)转动，此时微控制器332进入计时行程，时间的数值在出厂时即设定好例如5或10分钟等，当延时排烟时间终了，微控制器332即令继电器333恢复断路状态，自动切断对马达31的供电，即自动停止排油烟机，使用者无需等待即可先行离开，满足使用者较高的功能需求。
若OFF按键25被按压的时间不足设定时间，或是在延时行程中再度被短暂按压，均会使微控制器332产生重设(reset)的动作，即不进入或是立即停止延时动作。此外，亦可将三组开关A、B、C的导电片组以电路连接至微控制器332，当然必须先经过一保护电路(未图示)以降压稳流，通过此产生信号令微控制器332立即停止延时动作，此举可保护马达31，避免有二个回路同时被导通。
本发明的特点在于该按键开关20在外型及尺寸上与现有技术完全相同，因此不论是排油烟机或是电风扇业者，采用本发明的开关20即可增加延时的功能，完全不必更改现有的模具及生产流程，仅在插线上略有不同而已，具有极大的产业利用价值。又，万一电子电路在长期使用或是高温使用下有任何故障发生，该按键开关20仍能提供排油烟机或电风扇一般的操作功能，仅是不能做延时动作而已，并不会影响消费者的正常使用，也就是说本发明提供的附加功能并不会影响原本的正常使用功能，对于排油烟机或是电风扇的品质稳定性或是可靠性上都是一大优点。
前述将三组导电片组24A、24B、24C以电路连接微控制器332并以保护电路降压稳流的作法，可以有其它的解决方式，如图4所示，是本发明第二实施例的开关40，亦包含有一壳体41；一底板42；四组按键43；四导电片组44；一解掣OFF按键45及一对应的导电片组46。其不同点在于在控制速度的中间三组按键43A、43B、43C下方的对应位置另外更设有三组导电片组47A、47B、47C，且导电片组44A与47A分别位于按键43A的下方两侧，导电片组44B、47B分别位于按键43B的下方两侧；导电片组44C、47C分别位于按键43C的下方两侧，当任一按键43A或43B或43C被下压时，将同时导通两组导电片组44A、47A或44B、47B或44C、47C。如图6、图7所示，各导电片组44A、44B、44C的各导电弹片441A、441B、441C以导接部4410连接成一体，各导电片组47A、47B、47C的各导电弹片471A、471B、471C以导接部4710连接成一体，导接部4410可供交流电连接，而导接部4710可供直流电连接，因此形成两种不同的电流回路，一种可供主电源(交流)连接，供应驱动电流，另一种则供弱电(直流)连接，形成控制电路，其详细动作说明如下为便于观阅起见，将元件名称加注在图8至图11中如附图1至图4所示。
如图8(图1)、图9(图2)两图所示，是本发明第二实施例的电路示意图。图8是系统架构图显示交流电路，图中标号51是交流电源，52是照明灯泡，53是PCB电路板，54是马达，55是继电器，56是另一继电器，57是加热组件，A、B、C、D分别代表开关，即导电片组44A、44B、44C分别与马达54的高、中、低速回路连接，导电片组44D则与照明灯52连接，本实施例的加热组件57是一组石英灯，作用在于对排油烟机的壳体内部加热，使附着在壳体内的油污受热熔融而流到集油槽收集，达到除油的目的。如图9所示可见到直流电路(即控制电路)，前述二继电器55、56实际上是设在PCB电路板53上，形成所谓的延迟电路58。前述的PCB电路板53上尚包含有一交流转直流的整流器59以及一微控制器60，按键开关40的导电片组46、47A、47B、47C分别连接到该微控制器60，通过此取得控制信号，图中细线部分代表直流电流(弱电)，属控制回路，粗线代表交流电流，属驱动回路。图中标号丁部分代表插接槽，线路由此连接，标号61是一LED显示器，用以表示当前状态。标号62是马达的启动电容。
当使用者按压按键43A或43B或43C时，将同时导通导电片组44A与47A或是44B与47B或是44C与47C，因此下述动作说明将以开关A、B、C代表相对的按键与导电片组。
正常使用时，使用者按压开关A、B、C选择马达高或中或低转速，使用者可同时按压开关D启动照明灯52，当使用者短暂按压OFF开关O(按键45)时，所有的按键都解掣，马达54停止运转，照明灯52熄灭。当使用者要进入延时行程时，只需持续按压OFF按键45达设定时间(例如2或3秒钟，由工厂自行设定)，微控制器60收到设号后即操控继电器55使其呈通路状态，对马达54供电，马达54即依设定转速(本实施例为低速，当然亦可设定成其它转速)运转进行延时除烟行程，经设定时间(例如五分钟，由厂商自行设定)，微控制器60关掉继电器55使其呈断路，马达54停止运转，然后微控制器60操控另一继电器56呈通路状态，对石英灯57供电使其照明加热，进行除油行程，经设定时间(例如五分钟，由厂商自行设定)后，微控制器60切掉继电器56，自动完成除烟除油的清理工作。在除烟除油的延时行程中，若使用者再度按压OFF按键45或A、B、C其中任一个按键，微控制器60接收到导电片47A、47B、47C的信号或是导电片46的短暂信号，微控制器60将重设(reset)，即切掉二继电器55、56使呈断路并停止计时，恢复到待命状态。亦即，若是使用者再度短暂按压OFF按键45，即可解除延时行程，若是使用者再度按压任一速度键A、B、C，将进入正常的除烟动作。
将上述实施例石英灯57与继电器56拿掉，即是第一实施例后段所述的替代方案。
如图10(图3)、图11(图4)所示，是本发明第三实施例。图10是系统架构图，显示交流电路，图11显示细部接线线路。第三实施例与第二实施例大致相同，相同元件以相同标号表示，其不同点在于继电器55的位置，第二实施例的马达54以接线541与交流电源51连接(图8)，因此就算延时电路58故障，只要按压按键A、B、C，仍能使马达54正常运转。第三实施例(图10)的马达54’是透过继电器55’供电，一旦延时电路故障，则仅照明灯52’能正常使用。第三实施例的特点在于其微控制器60’的行程不同，当使用者要进行延时行程时，仍然先按压OFF按键45’一设定时间(例如3秒)，使微控制器60’进入延时待命行程，例如20～30秒钟(由厂商自行设定)，然后再选择按压按键A或B或C，当按压A时，排油烟机进行10分钟的排烟行程，然后自动关闭。当按压B，排油烟机进行10分钟的排油行程，然后关闭。当按压C时排油烟机先进行5分钟的排烟行程，再进行5分钟的排油行程，然后关闭。延迟行程中若使用者再按压任何按键(灯键D除外)，都将令微控制器60’重设(reset)恢复到初始状态。上述的排烟、排油以及排烟和排油的行程设计只是实施上的选择，依据本发明的精神当然可有其它的选择组合方式。本发明所举各实施例都是5键式开关，同理亦适用在4键式开关上(没有照明灯或是只有两速选择)。
权利要求
1.一种按键式开关，包含有一壳体，具有一顶板及二臂板；一底板，以绝缘材料制成，固定在二臂板底端；预定数目的按键，装设在壳体顶板，可受按压而上下移动位置，其下方设绝缘的压臂；一卡掣机构，设在壳体，用以卡掣住被下压位移的按键使其定位；预定数目的导电片组，设在底板的预定位置，每组导电片组各包含有一导电弹片及一导接片，平时呈断路状态，当对应的按键被下压时，其压臂可抵压导电弹片下移而与对应的导接片触接导通呈通路状态；一解掣按键，装设在壳体顶板，受按压而下移并解除所有按键的卡掣状态；其特征在于在底板对应解掣按键的位置更设有一组导电片组，通过由按压解掣按键而暂时呈通路状态，用以产生一检测信号。
2.依据权利要求1所述之按键式开关，其特征在于至少一按键的下方对应位置设有二组导电片组，该二组导电片组受对应位置的按键下压而同时呈通路状态。
3.一种使用按键式开关的电气装置，其特征在于包含有一按键式开关，包含有一壳体，具有一顶板及二臂板；一底板，以绝缘材料制成，固定在二臂板底端；预定数目的按键，装设在壳体顶板，受按压而上下移动位置，其下方设绝缘的压臂；一卡掣机构，设在壳体，用以卡掣住被下压位移的按键使其定位；预定数目的导电片组，设在底板的预定位置，每组导电片组各包含有一导电弹片及一导接片，平时呈断路状态，当对应的按键被下压时，其压臂可低压导电弹片下移而与对应的导接片触接导通呈通路状态；一解掣按键，装设在壳体顶板，受按压而下移并解除所有按键的卡掣状态；在底板对应解掣按键的位置更设有一组导电片组，通过由按压解掣按键而暂时呈通路状态，用以产生一检测信号；一马达，与按键开关的导电片组以电路连接，受按键开关的控制而以不同的转速转动；一延时电路，与该马达连接，并与该按键开关解掣按键对应位置的导电片组连接，受该解掣按键按压导通时间的长短而产生不同的信号，通过此使延迟电路呈通路或是断路，当延时电路导通后，马达驱转设定时间后停止。
4.依据权利要求3所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该延时电路包含有一微控制器，接受该解掣按键对应位置的导电片组的信号而动作；一继电器，受该微控制器的操控而呈通路或是断路状态，当其呈通路时可供应马达电源而使其转动。
5.依据权利要求4所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该延时电路包含有一第二继电器，亦受该微控制器的操控而动作；一加热组件，与该第二继电器连接，当第二继电器呈通路状态时，该加热组件动作。
6.依据权利要求3所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该按键式开关至少一按键的下方对应位置设有二组导电片组，该二组导电片组可受对应位置的按键下压而同时呈通路状态，其中一组导电片组与马达连接形成马达的速度选择启动开关，另一组导电片组与该延时电路连接，用以形成控制信号。
7.依据权利要求3所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该马达以线路与交流电源直接连接，并受按键式开关的操控启闭，该延时电路则可提供该马达另一电源。
8.依据权利要求3所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该马达的电源是透过该延时电路提供。
9.依据权利要求3所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该电气装置是一排油烟机，该按键式开关具有一组照明按键、三组速度按键以及一解掣按键，在三速度按键下方各设有三组导电片组，同时被导通，其中一组导电片组连接交流电路，形成马达的供电回路选择开关，另一组导电片组连接直流电路，并与该延时电路连接，形成控制信号产生开关。
10.依据权利要求9所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该马达与交流电源直接连接，并受按键式开关的操控启闭，该延时电路则提供该马达另一电源。
11.依据权利要求9所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该马达的电源是透过该延时电路提供。
12.依据权利要求9所述的使用按键式开关的电气装置，其特征在于所述该延时电路包含有一第二继电器，受该微控制器的操控而动作；一石英灯，与该第二继电器连接，当第二继电器呈通路状态时，该石英灯点亮。
全文摘要
本发明是关于一种按键式开关及使用此种开关的电气装置，该开关具有一照明键、二或三个速度选择键及一解掣(OFF)键，其特点在于在解掣键下方设一导电片组，通过此当按压解掣键时可产生出一信号，通过此控制一延时电路启动与否，延时电路启动时可令电气装置进入设定的延时行程，通过此，使按键式开关在不变更外部形状尺寸的前提下，增加其附加功能。
文档编号H01H13/70GK1841610SQ20051006293
公开日2006年10月4日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者曾韫华 申请人:坤胜工业股份有限公司