JP5255256B2 - 電気器具用の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気器具、例えばホブなどの電気加熱器用の制御装置とともに、制御装置を動作させる制御方法に関する。

同様な制御装置が、例えば米国特許出願第２００７／０１８１４１０Ａ１号から既知である。支持体の下の信号発生器によって発生した信号が、制御素子の下側の導電センサ面に容量伝送される。上記センサ面は、制御素子の上側の接触面に電気接触される。接触面に指が触れると、その結果として、それに加えられる信号発生器信号が変化する。センサ面との直接接続により、上記信号変化は信号発生器に再伝送されて、評価されることができる。
米国特許出願第２００７／０１８１４１０Ａ１号

本発明の課題は、従来技術の欠点を回避できるようにする、特に制御の確認及び評価を可能にする上記制御装置及び対応の操作方法を提供することである。

この課題は、請求項１〜１３の特徴を有する制御装置、及び請求項１４の特徴を有する制御方法によって解決される。本発明の有利且つ好適な発展が、さらなる請求項の主題事項を形成し、以下により詳細に説明される。明確な参照により、請求項の表現は、明細書の内容の一部になる。

発明の実施の形態

制御装置は、可動制御素子を有し、これは取り外し可能であって、制御素子の下側が支持体上に載置される。制御素子の下のセンサ面と支持体の上又は下の信号発生器との間に無接触式の、好ましくは容量信号結合がある。センサ面は、制御素子の上の接触面に接続され、接触面にオペレータが接触し、制御機能のためにそれを起動又は動作させることができる。好都合には、各センサ面は接触面に接続される。幾つかの信号発生器が、支持体上に円に沿って配置され、センサ面は、それに対応する同心円状に制御素子上に位置する。本発明によれば、幾つかのセンサ面が、信号発生器として設けられる。したがって、回転制御素子の場合、上記制御素子の相対回転位置に関係なく、絶対固定位置で接触面に接触することが可能であり、これは、さほど細かく分散していない信号発生器によって検出されることができる。センサ面及び信号発生器は、センサ面が信号発生器の真上に位置する時だけでなく、一定の状況で、それがわずかに側方へ変位している時、又は１つの信号発生器に正確に重ならない、又はそれを覆わないが、２つの信号発生器間にある時であっても、信号伝送が行われるように構成されることができる。

本発明の発展によれば、信号発生器よりはるかに多い、例えば２倍、さらにはそれ以上の数のセンサ面が存在し得る。少なくとも１０個又は１２個のセンサ面及び接触面と、例えばわずかに４個の信号発生器とが存在することが可能である。表面及び信号発生器は、金属又は導電材料製の円弧面の形で好都合に存在することができる。特に、接触面及びセンサ面は好都合には、細い半径方向に向いたストリップの形である得る。それらはまた、制御素子の上側から下側まで延びる、プラスチック本体に埋め込まれた円弧又は部分の形でもあり得る。したがって、接触面及びセンサ面は、いわゆる一体成形される。上側方向において、接触面は、例えば保護又は装飾用に薄い被膜を備えることもできるが、これは機能を損なわない。

センサ面及び接触面は、均一に分散される、すなわち互いに等間隔になることができ、これはまた、信号発生器にも当てはまる。隣接したセンサ面間には、少なくとも小さい隙間が存在しなければならない。隣接した信号発生器間には、もっと大きい隙間が存在しなければならず、それは、特に信号発生器間のこのようなより大きい隙間のために、その上のセンサ面の位置をより正確に検出することが可能になるからである。一発展において、隣接した信号発生器間の隙間は、信号発生器の幅とほぼ同じか、それより大きいことさえあり得る。しかしながら、好ましくはそれらはより狭く、それにより、センサ面は常に少なくとも１つの信号発生器を少なくとも部分的に覆う。これにより、その上方のセンサ面の正確な区別及びその検出が可能になる。

好都合には、センサ面及び信号発生器が位置する円は同一サイズであり、したがって、重ね合わされる。特に有利には、上記円は、制御素子の外周より幾分小さく、それにより、特にセンサ面は、制御素子内に位置し、その境界内でその周囲に位置することができる。それらは下側に被膜を備えることができる。

本発明の一発展によれば、センサ面及び信号発生器は、容量結合されることができる。制御素子又は接触面に当てられたオペレータの指によって制御素子上の接触面にセンサ面を電気接触可能にすることが、特に有利に可能である。この目的のために、接触面は、センサ面に電気接続される。したがって、制御素子上の接触面の接触は、センサ面及び信号発生器間の容量結合の結果として、容量性信号発生器によって確定且つ検出されることができ、その結果、それに対応して決められた制御関数を初期化することができる。各センサ面に対して１つの接触面が設けられる。

別の独立的な発明態様によれば、請求項１の前文の特徴を有する上記制御装置の場合、容量信号結合用の信号発生器を支持体上に設けることができ、それは、いわゆる容量スライダの形をした細長い、又は円形リング形状を有し、それは例えば、米国特許出願第２００７／０１４４８７７Ａ１号又は米国特許出願第２００４／０１０４８２６Ａ１号から既知であり、これに関連してそれらの明確な参照を行う。その場合、上記スライダはその信号発生器として重要である。制御素子上に幾つかのセンサ面及び接触面が存在する。

電気器具としての、幾つかのホットプレートを有するホブの場合の有利な制御方法において、最初に、制御素子上の接触面の１つに触れて、それにより、センサ面及び信号発生器を介した接触の確定を介して１つのホットプレートを選択する。次に、制御素子を、特に回転によって移動させることにより、このホットプレートについて電力段階、動作時間又は動作遅延を設定する。制御素子の第１接触の位置で選択が行われる。

上記方法において、例えば電力レベル用の制御素子の移動中、当てた指で接触面と連続的に接触することが可能である。したがって、選択されたホットプレートがこの選択状態に維持される。代替の態様では、制御素子の移動中、もはや接触面と接触しない。最初に挙げた場合、制御方法の間の動作及びさらなる接触により、設定が行われる次の平面への切り換えが行われる一方、最後に挙げた方法では、１回の短い接触又は動作により、次のより高い平面への切り換えが行われ、その場合、この状態を維持する必要がない。

本発明のさらなる発展によれば、制御素子の回転を検出することも可能である。これは、光学的に容易に行われることができ、このことは、例えばドイツ特許出願第１０３３０９１２Ａ１号から既知であり、これの明確な参照が行われる。

上記及びさらなる特徴は、特許請求の範囲、説明及び図面から推論されることができ、個々の特徴は、単独又は小組み合わせの形のいずれでも、本発明の実施形態及び他の分野で実行されることができ、ここで保護を請求する有利で独立的に保護可能な構造を表すことができる。出願を個々の段落及び副標目に細分割することは、以下の記述の包括的な正当性を決して制限しない。

次に、本発明の実施形態を、概略的な図面に関連させてより詳細に説明する。

図１は、本発明による制御装置１１を示す。制御素子１４の下側１５は、支持体１２に載置されており、上記従来技術によれば、この支持体はガラスセラミックの電気ホブホットプレートであることができ、磁力などによるそれの保持は、従来技術、例えば上記米国特許出願第２００７／０１８１４１０Ａ１号から既知である。それの明確な参照が行われ、それにより、さらなる詳細はここでは必要ない。それは、回転移動又は回転位置を検出するという事項である。制御素子１４は、下側１５以外に上側１６を有し、これは、中心に向かってわずかに隆起し、その中心に、より狭くなって上向きに突出した中央部分１７を有する。しかしながら、制御素子は、厚い平形ディスクの形でもあり得る。

支持体１２の下に、面状又は平面的な信号発生器１９が設けられ、それの配置を図２に示す。４つの信号発生器１９が、容量センサ素子、又は金属の円弧面、例えば小さい金属板として存在する。それらは、それぞれの場合に、制御又は評価の目的のために制御装置２０に接続される。信号発生器１９の上方の制御素子１４の配置を破線で示す。

図３の制御素子１４の下側１５の図は、そこに円弧面としてセンサ面２２が、同様な円形リング上に設けられていることを示す。しかしながら、この場合、分割がさらに細かくなっており、より多くの、すなわち１０個のセンサ面２２が存在する。これらのセンサ面２２自体は、例えば小さい金属板の形の導電面にすぎない。それらは、例えば制御素子１４をプラスチックから製造する間の射出成形によって、制御素子１４の下側１５に埋め込まれる、又は成形され得る。また、薄い被膜を設けることもできる。

図１からわかるように、センサ面２２としての面は、制御素子１４内にここでは点線で示された電気接続部２３によって、上側１６に位置する円弧形接触面２４に接続される。センサ面２２と同様に、接触面２４は、キッチンセクタに使用される、対応する適当な高級鋼などから金属板の形に構成されることができる。それらは、被膜又はコーティングを有することもできる。電気接続部２３を介して、指２６を接触面２４に当てることは、あたかも指を対応のセンサ面２２上に載せた、又は同一位置にセンサ面２２として同様に構成された表面に電気接続したかのように作用する。接触面２４に指が接触することは、センサ面２２との接触と見なされることができる。これは、例えば透過結合を伴う上記ドイツ特許出願第２０２００５０１９９７８Ｕ１号から、他の容量接触スイッチ用として大いに知られているような、支持体２２の下に位置する信号発生器１９によって検出されることができる。

図４は、ある位置において、センサ面２２の面が信号発生器１９の表面にいかに重なるかを示す。信号発生器１９は、よりはっきりさせるために、破線に陰影を付けて示される。同時に、点線の指２６が当てられ、これは、この点での動作又は接触に対応する。接触した接触面に接続されたセンサ面２２が信号発生器１９と重なる結果として、左上の信号発生器１９が重なることを認識することができ、したがって、制御装置２０は、そこでの信号変化を検出することができる。したがって、左上の接触面２４に指２６で触れること、及びセンサ面２２及び対応の信号発生器１９を介した信号伝送は、位置関連接触又は動作に容量的に対応する。したがって、例えば４つのホットプレートを正方形に配置したホブの場合、左手後側のホットプレートが、信号発生器１９の位置に従って選択されたと見なされることができ、それにより、それの次の設定、例えば電力レベルの設定を行うことが可能である。センサ面２２の面のより細かい分割により、又は信号発生器１９よりはるかに多くのセンサ面２２を設けることにより、常に少なくとも１つのセンサ面２２が、信号発生器１９の上方のユーザ検出可能領域に位置して、そこで、例えば図４及び図５による配置では左上で動作を確実に行うことができる。

図５は、それぞれの場合に接触面２４がセンサ面２２の真上にいかに位置し、そこで完全な合同又は重なり合いが発生できるかを示す。しかしながら、それらは同一量だけ相互変位をすることもできるので、そうでなくてもよい。この場合、同数のセンサ面２２及び接触面が適当である。

本発明の制御方法の第１の上述した態様によれば、それに対応して構成された制御素子１４の結果として、指２６を当てることによって位置連係動作又は制御機能を生じることが可能である。この場合、制御素子１４の回転中、指２６をこの点に置いたままにすることも可能である。接触によって伝送される信号は、異なった信号発生器１９にわたる回転に従って移動するため、やはりこれを制御装置２０によって検出することができる。これにより、対応の制御機能の連係又はその結果としての起動を行うこともできる。

図１〜図４に示したほぼ平面的な接触面２４の代替として、それらに溝又は凹みを設けることもできる。これには、指２６を凹みに挿入することができ、該外側に当てた指２６だけによって制御素子１４が回転させられるという利点がある。これは同時に、指２６と接触面２４との間に電気接触が常に存在することを確保し、これは、信号検出目的のために重要である。

図６に示す本発明のさらなる発展によれば、制御素子１１４が円弧面１２４を、図１及び図５に示すようにその上側１１６ではなく、中央部分１１６に有することができる。しかしながら、確実に回転させるために、２本の指で制御素子１４に接触しなければならないという、図５の変更例で発生する問題がこれによって強まる可能性がある。上記２本の指は、回転を目的として確実に把持するために、通常は互いに向き合わせて当てられるので、当てられた指２６の位置の曖昧な検出を引き起こす可能性はまったくない。例えば、接触を伴わない回転とは異なる制御機能のために、指を接触面の１つに当てることを検出し、それに対応して評価する制御方法にこれを使用することができることは明白である。そのような場合、指２６を当てることとの幾何学的関連を介して制御機能を有することは、もはや不可能である。

しかしながら、図１及び図５においても時には可能であるように制御素子１１４を回転させるために、オペレータが１本の指１２６で中央部分１１７の接触面１２４のうち１つの上の所望点に係合し、それから、第２接触面１２４と接触することなく、他の指で上側１１６に係合することも可能であり、これによっても幾何学的評価が可能である。

本発明のさらなる発展を図７から推論することができ、図７では、センサ面１２２の細かい分割が、図３と比べて２倍である、すなわち２０個のセンサ面２２２がある。これにより、制御素子２１４上の接触面上部の上にある、指を当てる位置をさらにもっと細かく評価することができる。また、１本の指がまさに２つの並置された接触面上に載り、それらが、例えば２つの信号発生器間で、指がより近い方を正確に評価することができないように位置付けられるという、図１〜図３に従った状況を避けることも可能である。

ここに示す制御素子において、制御素子を回転させるために接触面にさらに接触する必要をなくすことも可能であり、これは、起動すべき特定機能、又はいわゆる機能又は動作モードに関して開始時に１回行われるだけである。その時、接触を、特に正確に上記接触面上に維持すべきか、又は何らかの他の接触面へ切り換えるかどうかは、もはやまったく重要ではなく、最初の接触だけが極めて重要である。熟練者には、制御方法の示された特徴の多くの態様を、好都合な制御方法用に好都合に組み合わせることができることも、明らかである。

２００６年１１月１４日に出願されたドイツ特許出願第１０２００６０５４７６４．０号は、明確な参照によって本出願に援用される。

回転トグルとしての制御素子の第１発展を備える発明的制御装置の側面図である。 円弧面として構成された信号発生器を備える支持体の下から見た平面図である。 センサ面として円弧面を有する図１の制御素子の下側の平面図である。 図２及び図３を組み合わせた図である。 センサ面に電気接続された接触面を備える図１の制御素子の、上から見た平面図である。 中央部分上に接触面を備える制御素子の変更形の、上から見た平面図である。 狭いセンサ面にさらに細かく分割された、図３の制御素子の変更形を示す図である。

Claims (16)

1. 電気器具用の制御装置であって、該制御装置は、該制御装置の支持体上に移動可能且つ取り外し可能に載置された制御素子を有し、前記制御素子は、下側と、該下側の上のセンサ面とを備えて、前記支持体の上又は下の信号発生器及び前記センサ面間に無接触信号結合が得られるようにしており、前記センサ面は、前記制御素子上の接触面に結合され、信号発生器での信号結合による制御機能のために、前記接触面は、オペレータによって接触可能又は操作可能であり、幾つかの前記信号発生器が設けられ、前記幾つかのセンサ面が、前記支持体及び前記制御素子上の対応の同心円に沿って設けられ、前記信号発生器より多くの数の前記センサ面が設けられる、制御装置。
2. 前記信号発生器の２倍以上の数の前記センサ面が設けられる、請求項１に記載の制御装置。
3. 少なくとも１２個の前記センサ面が存在する、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記センサ面又は前記信号発生器は、すべて、互いに等間隔で均一に分散される、請求項１に記載の制御装置。
5. 前記センサ面及び前記信号発生器を備える前記同心円は、同一サイズであり、すべて、重なり合う、請求項１に記載の制御装置。
6. 前記センサ面は、前記制御素子のほぼ外周内にある円に沿って位置付けられる、請求項１に記載の制御装置。
7. 前記センサ面及び前記信号発生器間に容量信号結合が存在する、請求項１に記載の制御装置。
8. 前記センサ面は、前記制御素子に接触する前記オペレータの指によって前記制御素子上の、すべて、対応した前記接触面と電気的に接触可能であり、前記接触は、前記信号発生器によって検出可能である、請求項７に記載の制御装置。
9. 前記制御素子上の前記接触面は、導電性であって、前記制御素子下側の前記センサ面に直接接続され、前記センサ面は、前記信号発生器に前記信号結合を生じさせる、請求項１に記載の制御装置。
10. 前記センサ面の各々に１つの前記接触面が存在する、請求項９に記載の制御装置。
11. 前記センサ面及び前記接触面間の前記導電接続部は、前記制御素子内にある、請求項１に記載の制御装置。
12. 前記センサ面及び前記接触面は、半径方向に向いた細いストリップとして形成される、請求項１に記載の制御装置。
13. 電気器具用の制御装置であって、該制御装置は、該制御装置の支持体上に移動可能且つ取り外し可能に載置された制御素子を有し、前記制御素子は、下側と、該下側の上のセンサ面とを備えて、前記支持体の上又は下の信号発生器及び前記センサ面間に無接触信号結合が得られるようにしており、前記センサ面は、前記制御素子上の接触面に結合され、信号発生器での信号結合による制御機能のために、前記接触面は、オペレータによって接触可能又は操作可能であり、幾つかの前記信号発生器が設けられ、前記幾つかのセンサ面が、前記支持体及び前記制御素子上の対応の同心円に沿って設けられ、前記信号発生器より多くの数の前記センサ面が設けられ、１つの前記信号発生器は、円形リング形の容量スライダとして形成されて、前記支持体の位置に配置される、制御装置。
14. 請求項１〜１３に記載の制御装置を操作する方法であって、前記電気器具としての、幾つかのホットプレートを備えるホブにおいて、最初に前記接触面の１つに指で接触し、それにより、前記ホットプレートの１つを選択し、その後、前記制御素子の移動により、前記ホットプレート用の電力レベル、動作期間又は動作遅延を設定するようにした方法。
15. 前記電力レベルを設定するための前記制御素子の前記移動中、前記ホットプレートを選択するための前記接触面は、当てられた前記指によって接触又は操作され続ける、請求項１４に記載の方法。
16. 前記電力レベルを設定するために前記制御素子を移動させる時、前記ホットプレートを選択するための前記接触面にはもはや接触しない、請求項１４に記載の方法。

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