专利名称：接口控制开关的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及控制组件，特别是涉及一种接口控制开关。
背景技术：
用来给电子电路接通电源或者断开电源的转换开关组合件或者触点组件是众所周知的。电位计一直被用来作为一种控制装置，电位计包括三个终端电阻器并利用中心抽头从电位计的一端移动到另一端来改变输出电阻。前面这两种控制装置都是通过轴的转动来进行驱动。这种控制方式通常用于收音机和电视机的功率和音量控制。
在各种家用电器如电灶中使用的其它开关/控制类型是无限开关或者机电能量调节器。这种类型的开关/控制器设有内部触点用于给电子电路接通和断开电源，或者为加热元件进行电源的接通/断开控制。在这种类型的开关中接入一种双金属片，让双金属片与使加热器接通和断开电源的触点连接到一起，这种类型的开关也可以完成另外一种功能。当双金属片被加热的时候，金属片的一侧比另外一侧膨胀得快，这个动作使触点张开，电流停止流向加热器。当金属片的冷却时，双金属片又回到原来的位置，并且触点闭合使电流重新流向加热器。双金属片可以使用一个设在其附近的小型加热器来进行加热，或者在双金属片中接通电流从内部对金属片进行加热。通过改变用于限定双金属片运动的压力，就可以调节开关打开和关闭的时间。
发明概述本发明的一个实施例提供一种开关组件，该开关组件包括轴；第一开关和第二开关；电位计，该电位计包括第一接线端和第二接线端；以及电动控制器。第一开关与第一装置相连，而第二开关与第二装置相连。该轴与第一开关和第二开关相连，并且将轴移动到第一位置，以通过第一开关有选择地使电源连接到第一装置，将轴移动到第二位置，以通过第二开关有选择地使电源连接到第二装置。电位计与轴相连，并根据轴的运动在第一接线端和第二接线端之间提供一个可调变的电阻值。电动控制器与分压器相连，并根据电位计第一接线端和第二接线端之间可调变的电阻，电动地控制输送到第一装置和/或者第二装置的功率。
附图简述在各个附图的所有视图中所阐述实施例的相同零件都使用相同的编号来表示，其中
图1A、1B、1C、1D、1E、1F和1G是一个开关组件实施例的剖视图；图2是图1中开关组件的透视图，其中，开关组件的部件是拆开的；图3是开关组件一个实施例的旋转图；图4是图1中开关组件的流程图；图5是烹饪控制器组件实施例的方框图。
实施例详述开关设备100的一个实施例(见图1和图2)使用户能够与电动控制器相连系，电动控制器可以利用单向交流电压电源给电加热器通电。开关100包括两套干式触点125。第一套触点125用来断开通向加热器和/或者其它受控装置的电源。第二套触点125为信号灯/或者其它用来为用户反馈信号的装置接通电源。触点125通过旋转开关轴105来起动。开关轴105与凸轮轴110相连，凸轮轴110通过凸轮150，以预定的旋转角度能打开(见图1B)和闭合触点125。在轴的旋转过程中，触点125能够以相同的旋转角打开或者闭合/也可以设定为以不同的旋转角度打开或者闭合。
在开关轴105的一端可以装上一个旋钮以便于使用。开关轴105的另一端穿过开关壳体115并连接到凸轮轴110。开关轴105可以滑动到凸轮轴110中。弹簧120设在凸轮轴110里面并位于凸轮轴110和开关轴105之间。弹簧120在开关轴105上施加一个作用力，使轴105保持在伸出的位置。用适当的止动器放置在轴105上当开关轴105处于伸出位置时使开关轴105不会掉出来。只有将足够大的作用力作用到开关轴105上，设在开关壳体115上的挡块才允许轴105旋转。为了驱动开关，用户可以首先将开关轴105向内压下预定的距离，然后使用预定大小的作用力旋转轴105。为了关掉开关，用户应将轴105旋转回关闭位置。设在里面的弹簧120迫使开关轴105返回锁定位置。这就使开关100具有了两步开、一步关的特点，这是安全机构批准所必须的要求。
凸轮轴110的一端与电位计130的中心触点相互连接(见图2)。当凸轮轴110旋转的时候，电位计130输出引线之间的电阻随着凸轮轴角位置的变化而变化。与开关结合为一体的模拟电位计130允许有变化的输出值。该输出可以用来将电位计的机械运动与微控制器相连系。这样，就可以手动为加热器或其它装置选择预定数目的功率设置中的任意一个(见图3)。
开关100可以包括一个临时止动弹簧135。这个弹簧135与凸轮轴110一起旋转，并将凸轮轴110的旋转限定在预定点以内。这个终止点提醒最终用户，在达到临时止动点后，已经将最大功率施加到所控制的设备上了。在轴110上施加一个额外的旋转作用力来克服临时止动弹簧135的弹簧张力，就会出现第二种情况。这就使得电位计130的中心抽头能够走完整个行程达到终点止动位置。当施加的作用力取消以后，轴又返回到临时止动位置。这个动作可以用做瞬时开关，给微型控制器发出信号让微型控制器执行另一个功能。
图4示出了开关组件的另外一个实施例。开关组件包括轴；第一开关S1和第二开关S2；电位计130，电位计130包括第一接线端和第二接线端；以及控制器。第一开关S1可以连接到一个第一装置，第二开关S2可以连接到一个第二装置。第一装置可以包括加热元件510，而第二装置可以包括指示器515，比如指示灯(见图5)。轴与第一开关S1和第二开关S2相连，并且可以手动压下然后(i)转动到第一位置，以通过第一开关有选择性地将电源连接到第一装置；以及(ii)转动到第二位置，以通过第二开关有选择性地将电源连接到第二装置。电位计130与轴相连，并且根据轴组件的手动旋转位置在第一接线端和第二接线端之间提供一个可调变的电阻值。控制器与电位计130相连，并根据电位计第一接线端和第二接线端之间可调变的电阻值来控制输送到第一装置和/或第二装置的功率。控制器可以包括一个电动控制器505(比如一个已知的电动控制器)。电动控制器505就可以电动地控制输送到第一装置和/或第二装置的功率。
总之，电源触点可以以不同的轴旋转角度起动和关闭。这就使得某些事件如开动风机冷却风扇能够在开始下一个事件如给加热器接通电源之前进行。电位计具有两步开、一步关的功能，这是安全机构批准所必须的要求。当电位计用做转换开关时，电位计在起动和关闭加热器这样的载荷时能够经受住很大的电流要求。电位计可以包括一个位于滑动片或者中心触点行程中的临时止动器，开关可以具有与电动功率控制器形成接口的能力。
一个实施例利用压下一转动式旋转开关作为电炉灶的用户控制器。该开关可以作为电动控制器的接口，该电动控制器本身又控制输给电加热元件的功率。用户对旋转开关感到熟悉而且舒适，同时还拥有电子烹饪控制的优点。
图5示出了一个烹饪控制器组件的实施例。该烹饪系统可以包括一个能够与电动控制器505进行对话的用户接口，电动控制器505本身又调节加热器510的功率。该接口可以包括一个压下一转动式旋转开关100，旋转开关可以用作电子加热器控制器505的控制接口，通过安装一个压下一转动式旋转开关，用户就可以使用现有技术的电子控制装置进行烹饪，同时还具有使用旋转开关的舒适和感觉。两步开和一步关的功能(安全机构批准烹饪用具所必须的要求)并不需要冗余电路。这种接通和切断加热元件电源的机械装置消除了由于触摸灵敏度低、由于食物溅到炉灶面或者将盘子放到或者靠到触摸垫所发生的错误的或者随机的开关启动所带来的问题。也不会由于射频和电场干扰而产生错误或者随机的开关启动。玻璃上的水分对开关的动作不会有任何影响。接口开关具有为微控制器505提供可调节模拟信号的能力。微控制器505本身又能够控制向加热元件510提供的功率，这就使用户能够非常精确的控制加热元件510的温度，比如非常精确的控制中温和低温。旋转开关100在结构上非常坚固耐用，能够抵抗由于机械误用和暴露在家庭化学用品中所造成的损害。
烹饪控制器组件包括加热元件510，轴组件，开关，以及电动控制器505。加热元件510与开关和电动控制器505相连。轴组件与开关相连，并相对于加热元件510沿着第一方向和第二方向上移动，以通过开关选择性地将电源连接到加热元件510。轴组件包括一个可以手动转动的旋钮。开关包括一个压下-转动式旋转开关。电动控制器505与开关以及加热元件510相连，并根据在轴组件的第一方向和/或第二方向的运动位置来电动控制加热元件510的功率。控制器505可以包括一个或者多个微处理器、微控制器、或者其它逻辑元件阵列。同样，电动控制器505可以包括Diehl的EU-PPS控制装置和Diehl的ULCL控制装置等。在第一方向的运动和第二方向的运动可以是相同方向的运动。加热元件的功率可以通过单向交流电压电源来提供。
前面描述的实施例的内容是要让本领域一般技术人员能够制造或者使用本发明，可以对这些实施例进行各种修改，这里提出的一般原理也可以应用到别的实施例中，但是本发明并不局限于上面所示实施例和/或者任何一个特殊结构配置，而应当与符合这里以任何方式所披露的原理和新颖特点的最广泛范围一致。
权利要求
1.一种开关组件包括轴；第一开关和一个第二开关；电位计，包括第一接线端和第二接线端；电动控制器；其中，第一开关构造并设置成与第一装置相连，其中，第二开关构造并设置成与第二装置相连，其中，轴构造并设置成与第一开关和第二开关相连，并且将轴移动到第一位置，以通过第一开关有选择地使电源连接到第一装置，将轴移动到第二位置，以通过第二开关有选择地使电源连接到第二装置；其中，电位计构造并设置成与轴相连，并根据轴的运动在第一接线端和第二接线端之间提供可调变的电阻；其中，电动控制器构造并设置成与电位计相连，并根据电位计第一接线端和第二接线端之间可调变的电阻，电动地控制第一装置和第二装置中的至少一个的功率。
2.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，第一位置和第二位置是相同的位置。
3.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，第一装置包括加热元件。
4.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，第二装置包括指示器。
5.如权利要求4所述的开关组件，其特征在于，指示器包括指示灯。
6.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，第一装置和一个第二装置中的至少一个的功率由单向交流电压电源提供。
7.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，轴包括凸轮轴；其中，凸轮轴构造并设置成与第一开关、第二开关以及电位计相连。
8.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，轴构造并设置成能够通过机械方式移动到第一位置，有选择地使电源连接第一装置，并且能够通过机械方式移动到第二位置，有选择地将电源接到第二装置。
9.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，轴包括一个可以手动转动的旋钮。
10.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，轴在构造并设置成可以手动移动到第一位置，以将电源有选择性地连接到第一装置，并且可以移动到第二位置，以将电源有选择性的连接到第二装置。
11.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，轴在构造并设置成能够(i)移动到第三位置，为第一装置和一个第二装置中的至少一个提供最大功率，(ii)被压下然后按照顺时针转到第一、第二、第三位置，(iii)沿逆时针方向转回第三位置，给电动控制器发出信号使电动控制器完成预定的任务。
12.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，还包括弹簧；其中，轴包括一个旋钮，可以由用户手动转动，其中，弹簧构造并设置成与轴相连接，并且通过弹簧的张力，以机械方式为用户指示轴的位置。
13.一个开关组件包括轴；第一开关和第二开关；电位计，该电位计包括第一接线端和第二接线端；控制器，其中，第一开关构造并设置成与第一装置相连；其中，第二开关构造并设置成与第二装置相连；其中，轴构造并设置成与第一开关和第二开关相连，而且能够(i)手动压下并转动到第一位置，以通过第一开关有选择地将电源连接到第一装置，(ii)转动到第二位置，以通过第二开关有选择地将电源连接到第二装置；其中，电位计构造并设置成与轴相连，并能够根据轴组件手动旋转的位置在第一接线端和第二接线端之间提供可调变的电阻值；其中，控制器构造并设置成与电位计相连，并能根据电位计第一接线端和第二接线端之间可调变的电阻控制输送到第一装置和一个第二装置中至少一个的功率。
14.如权利要求13所述的开关组件，其特征在于，控制器包括电动控制器；其国，电动控制器构造并设置成能够电动控制输送到第一装置和一个第二装置中至少一个的功率。
15.如权利要求13所述的开关组件，其特征在于，轴构造并设置成能够手动转动到第三位置，以便有选择地断开第一装置和一个第二装置中至少一个的功率。
16.如权利要求13所述的开关组件，其特征在于，第一装置包括加热元件。
17.如权利要求13所述的开关组件，其特征在于，第二装置包括指示器。
18.如权利要求17所述的开关组件，其特征在于，指示器包括指示灯。
19.如权利要求13所述的开关组件，其特征在于，第一装置和一个第二装置中至少一个的功率由单向交流电压电源提供。
全文摘要
一个开关组件包括一根轴(105)；第一开关S1和第二开关S2；电位计(130)，该电位计包括第一接线端和第二接线端，以及电动控制器；第一开关与一个第一装置相连，而第二开关则与一个第二装置相连；轴与第一开关和第二开关相连，轴能够移动到第一位置，以通过第一开关有选择性地使电源连接第一装置，并且能够移动到第二位置，以通过第二开关有选择性地使电源接到第二装置。电位计与轴相连，并根据轴的运动在第一接线端和第二接线端之间提供可调变的电阻。电动控制器与电位计(130)相连，并能根据电位计(13)第一接线端和第二接线端之间可调变的电阻，电动地控制第一装置和/或者第二装置的功率。
文档编号H01H25/06GK1494813SQ02805545
公开日2004年5月5日 申请日期2002年4月26日 优先权日2001年4月26日
发明者罗伯特·柯比, 罗伯特 柯比 申请人:图特科有限公司