用于在電氣自動(dòng)化中使用的機(jī)械保持繼電器和具有保持繼電器的混合開關(guān)的制作方法
【專利摘要】一種用于選自包括以下的項(xiàng)的組中的繼電器的至少一個(gè)極的機(jī)械保持的方法和設(shè)備，該組包括SPST、SPDT、DPDT、換向DPDT、多極MPST和MPDT，包括將單個(gè)或多個(gè)混合SPDT或DPDT開關(guān)中的一個(gè)與SPDT和DPDT機(jī)械保持繼電器中的一個(gè)集成，其利用彈性元件以維持極和繼電器觸頭和結(jié)構(gòu)的接觸器中的一個(gè)之間的接觸，以及連接繼電器的極和包括PCB組件的開關(guān)，用于經(jīng)由開關(guān)的手動(dòng)鍵操作電氣負(fù)載，包括將鍵?柱塞組合引入到保持繼電器中并且通過電力脈沖給繼電器線圈供電而遠(yuǎn)程操作，包括CPU程序用于提供每個(gè)SPDT或DPDT的任何手動(dòng)鍵，該以SPDT或DPDT在移動(dòng)線中連接至集成的開關(guān)?繼電器，以經(jīng)由光學(xué)電纜、RF、視線中的IR和總線接通?斷開家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)的成組的負(fù)載和所有負(fù)載。
【專利說明】
用于在電氣自動(dòng)化中使用的機(jī)械保持繼電器和具有保持繼電器的混合開關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣自動(dòng)化裝置，所述電氣自動(dòng)化裝置包括用于手動(dòng)和遠(yuǎn)程操作住宅和其它建筑物中的設(shè)備的開關(guān)和繼電器。
【背景技術(shù)】
[0002]廣泛公知的是用于打開和關(guān)閉電子設(shè)備的開關(guān)和繼電器，所述電子設(shè)備例如住宅、辦公室、公共建筑物、企業(yè)、餐館和工廠中的熱水器、空調(diào)、加熱器、燈、和任何其它電子設(shè)備和設(shè)備。用于家庭自動(dòng)化的公知的繼電器裝置通常安裝在給定房產(chǎn)的主電氣柜和子電氣柜中。所安裝的繼電器的操作經(jīng)由總線、RF或通過經(jīng)由AC線傳播的控制信號(hào)操作。
[0003]現(xiàn)有的已知自動(dòng)化裝置和繼電器(包括其安裝)的成本是非常高的，這因?yàn)殡娋€必須從其標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通常應(yīng)用的接線系統(tǒng)中改變，在接線系統(tǒng)中，經(jīng)由通常安裝在電氣墻上接線盒中的開關(guān)提供電力。這與經(jīng)由繼電器從主電氣柜或子電氣柜的直接供電呈明顯的對(duì)比。為了控制電氣柜中的繼電器，通常使用的標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)被控制開關(guān)替換、在空氣中傳播的電信號(hào)、RF信號(hào)、AC力線信號(hào)、和在一些情況下的某些IR信號(hào)以達(dá)到并且操作電氣柜中的繼電器的控制電路。
[0004]在結(jié)構(gòu)化電氣系統(tǒng)中的該本質(zhì)的基本改變變得太復(fù)雜、成本高、而且這種復(fù)雜性是所安裝的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的嚴(yán)重的重復(fù)故障的原因。而且，已知的家庭自動(dòng)化裝置不匯報(bào)由單個(gè)電氣設(shè)備消耗的電力，并且不將用于匯報(bào)統(tǒng)計(jì)的有用數(shù)據(jù)提供給家庭擁有者，也不會(huì)提供給將誕生的“智能電網(wǎng)”。
[0005]美國專利N0.7，649，727引入了新的概念，由此，連接到通常使用的單刀雙擲(sroT)開關(guān)或雙刀雙擲(DPDT)開關(guān)的單刀雙擲(sroT)繼電器能夠使經(jīng)由通常安裝的開關(guān)手動(dòng)地或經(jīng)由家庭自動(dòng)化控制器遠(yuǎn)程地開關(guān)電氣設(shè)備或燈。還已知的是SPDT開關(guān)和DPDT開關(guān)分別作為兩路開關(guān)或四路開關(guān)。
[0006]另外，美國專利第7,639,907、7，864,500、7，973 ,647、8，041,221、8，148 ,921、8，170，722、8，175，463、8，269，376、8，331，794、8，331，795、8，340，527、8，344，668、8，384，249、8，442，792號(hào)和美國公開2013/0183043號(hào)公開了經(jīng)由以下裝置的用于操作電氣設(shè)備的家庭自動(dòng)化控制、連接、開關(guān)、和繼電器，所述裝置為附加件，例如，SPDT繼電器和DPDT繼電器或電流損耗適配器。
[0007]所引用的美國專利還詳細(xì)地公開了通過繼電器或通過AC出口和插頭或通過電流損耗適配器，匯報(bào)設(shè)備消耗的電力。電流損耗或電力消耗匯報(bào)經(jīng)由以下方式通信:經(jīng)由通過塑料光導(dǎo)纖維電纜(已知為POF或光導(dǎo))的光學(xué)信號(hào)、經(jīng)由空氣中的IR或RF、和直接經(jīng)由通過總線或其它網(wǎng)絡(luò)的電線號(hào)或經(jīng)由指令轉(zhuǎn)化器。
[0008]上述所列舉的美國專利和其它國家中的很多審查中的申請公開了附加件或分別的SPDT或DPDT開關(guān)的組合和/或電源插座和/或電流傳感適配器組合，其全部教導(dǎo)了基本上先進(jìn)的住宅和其它建筑物自動(dòng)化。
[0009]然而，需要包括開關(guān)和繼電器組合的單個(gè)自動(dòng)化裝置(包括傳感、計(jì)算和匯報(bào)電力消耗電路)在當(dāng)前通常使用的AC開關(guān)的尺寸和形狀內(nèi)構(gòu)造比當(dāng)前自動(dòng)化裝置成本更低的裝置，并且提供進(jìn)一步的安裝便利性和簡易性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的主要目的是提供SPDT開關(guān)或DPDT開關(guān)、SroT繼電器和電力消耗測量和匯報(bào)電路的小尺寸的組合，其被構(gòu)造成類似于通常使用的AC開關(guān)(在下文中被稱為“標(biāo)準(zhǔn)AC開關(guān)”)的形狀和尺寸，其被安裝在標(biāo)準(zhǔn)電氣墻上接線盒中，所述標(biāo)準(zhǔn)電氣墻上接線盒例如美國的已知的2X4或4X4墻上接線盒或用于安裝多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)AC開關(guān)和AC插座/插口，例如歐洲的60_圓形的電氣墻上接線盒或如在歐洲使用的其它矩形的電器盒。
[0011]本發(fā)明的另一目的是集成組合的開關(guān)、將AC SPDT或DPDT開關(guān)與SPDT繼電器和電力消耗循環(huán)電路(在下文中并且在權(quán)利要求書中稱為“混合開關(guān)”)組合到在所引用的美國專利和專利申請中所公開的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)用于控制混合開關(guān)，并且通視頻對(duì)講機(jī)系統(tǒng)或購物終端的經(jīng)由混合開關(guān)和/或經(jīng)由專門的自動(dòng)化控制器或控制站來匯報(bào)所消耗的電力。視頻對(duì)講機(jī)公開在美國專利第5，923,363,6,603，842和6，940，957號(hào)中，購物終端公開在美國專利第 7,461，012、8，117,076 和8,489,469 號(hào)中。
[0012]影響電力消耗的另一問題是使用很多繼電器，所述繼電器消耗用于自身操作和控制的電力。安裝在住宅或商店、或工廠中或在公共設(shè)施中的很多繼電器不斷地?fù)p耗電流并消耗電力，因此當(dāng)安裝有很多這樣的自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，整個(gè)所消耗的電力將是可觀的。
[0013]利用兩個(gè)磁電樞或極或其它結(jié)構(gòu)化的磁元件的保持電力繼電器是昂貴的并且需要復(fù)雜的電路和復(fù)雜編程以控制。而且，大多數(shù)磁保持繼電器可以提供有限的電流損耗，因?yàn)橛糜诰o密地接合繼電器觸頭的有限的磁功率，其設(shè)置為以16安培為標(biāo)準(zhǔn)，諸如最大8安培，其低于作為示例的通常使用的用于照明的AC開關(guān)。
[0014]保持繼電器被短的電力脈沖操作并且鎖定或者保持在接通或者斷開(SPST)或利用SPDT或DPDT繼電器改變狀態(tài)。在接合觸頭之后，線圈不再消耗電力并且極被磁性地保持就位。磁功率隨時(shí)間下降，最終使接觸表面惡化并且最終故障。
[0015]需要用于集成到混合開關(guān)中的小功率繼電器(例如，在2013年10月4日提交的美國專利申請14/045，877中所公開的)，其可經(jīng)由機(jī)械保持結(jié)構(gòu)被保持就位。
[0016]由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的另一實(shí)際的目的是提供具有一定結(jié)構(gòu)的混合開關(guān)，所述結(jié)構(gòu)可以與不同鍵杠桿(key lever)配合并且可以自由地在廣泛多種的杠桿、裝飾性蓋和框架中進(jìn)行任何選擇，包括可獲得的并且由不同開關(guān)制造商經(jīng)常性地引入到施工和/或電氣工業(yè)中的多種設(shè)計(jì)和顏色。因此，本發(fā)明解決了在匹配這種很廣范圍內(nèi)的可獲得的AC開關(guān)設(shè)計(jì)、其板顏色和裝飾時(shí)所面臨的難題。
[0017]通常使用用于AC設(shè)備和燈固件的三種類型的開關(guān)，單刀單擲(SPST)和單刀雙擲(sroT)開關(guān)。SPST開關(guān)是基本的接通-斷開開關(guān)，而SPDT開關(guān)是轉(zhuǎn)換開關(guān)。sroT開關(guān)是用于來自兩個(gè)分離位置的給定設(shè)備(例如，燈固件)的接通-斷開開關(guān)，所述兩個(gè)分離位置例如相同客廳或房間的兩個(gè)入口。
[0018]在需要三個(gè)或多個(gè)開關(guān)以接通-斷開給定廳或房間的相同的燈固件的情況下，使用另一類型的雙刀雙擲(DPDT)開關(guān)。DPDT開關(guān)或多個(gè)開關(guān)以給定的直-交叉(straight-cross)配置連接在前述兩個(gè)SPDT開關(guān)之間C3DPDT開關(guān)還被稱為“換向(reversing)”開關(guān)。
[0019]如在下文中將闡述的，兩個(gè)SPDT開關(guān)包括以連續(xù)移動(dòng)器(continuous traveler)配置連接的一個(gè)或多個(gè)DPDT開關(guān)，其為每個(gè)單個(gè)的開關(guān)提供其自身的操作，無論其它開關(guān)的狀態(tài)。因此，連接到該SPDT和/或DPDT設(shè)置配置中的任何開關(guān)將通或斷燈固件，無論其它連接的開關(guān)的狀態(tài)。這還意味著對(duì)于任何的連接的開關(guān)杠桿來說，沒有特定的通或斷的位置，并且開或關(guān)的實(shí)現(xiàn)是通過將開關(guān)杠桿推動(dòng)到其相對(duì)位置，或通過推動(dòng)推上-推下(pushon-push off)|^o
[0020]因此，本發(fā)明的目的是將包括SPDT繼電器的混合開關(guān)連接至SPDT或DPDT開關(guān)，該SPDT或DPDT開關(guān)連接用于操作燈固件或其它電氣設(shè)備，由此經(jīng)由“通用的”手動(dòng)開關(guān)維持操作；并且經(jīng)由混合開關(guān)的SPDT繼電器提供遠(yuǎn)程開關(guān)，或者用于經(jīng)由通用的DPDT及SPDT開關(guān)鏈操作燈固件，并且經(jīng)由混合開關(guān)的SPDT繼電器提供相同的遠(yuǎn)程開關(guān)。
[0021]本發(fā)明的另一目的是提供連接的DPDT繼電器，用于遠(yuǎn)程地開或者關(guān)燈固件或者其它電氣設(shè)備，該燈固件或者其它電氣設(shè)備連接到手動(dòng)SPDT開關(guān)或者連接到包括兩個(gè)SPDT以及一個(gè)或多個(gè)DPDT開關(guān)的更綜合的開關(guān)設(shè)置。
[0022]現(xiàn)有技術(shù)的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的鏈?zhǔn)竭B接的SPDT和DPDT開關(guān)不可能識(shí)別設(shè)備(例如，燈固件)的接通-斷開的狀態(tài)，除非給定電路的所有開關(guān)和繼電器狀態(tài)的數(shù)據(jù)被傳輸至控制器。這授權(quán)了將所有的手動(dòng)開關(guān)的位置和繼電器的數(shù)據(jù)記錄和更新至控制器。這表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理并確保操作上的復(fù)雜性，每次在系統(tǒng)中隨意地啟動(dòng)手動(dòng)開關(guān)和繼電器就需要傳輸所有的數(shù)據(jù)，并且這反過來引入實(shí)質(zhì)上更多的數(shù)據(jù)傳輸和處理。
[0023]由于該原因，本發(fā)明的另外的重要的目的是將AC流傳感器引入到混合開關(guān)中，用于識(shí)別何時(shí)設(shè)備是開的，并且用于處理關(guān)于設(shè)備所消耗的電力的數(shù)據(jù)。這通過以下方式實(shí)現(xiàn):通過引入電流傳感器(例如，環(huán)形或特定結(jié)構(gòu)的電流變換器)，或通過與AC火線線共線連接的低歐姆的合金，或通過磁霍爾傳感器或可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于通過AC火線端子的電流損耗水平的輸出信號(hào)的任何其它元件。
[0024]電流傳感器的輸出信號(hào)水平以mV單位測量并且被放大到可以由CPU處理的水平，放大器和CHJ包括在混合開關(guān)中用于生成所消耗的電流數(shù)據(jù)、或所消耗的電力數(shù)據(jù)、或接通-斷開狀態(tài)數(shù)據(jù)及其組合。
[0025]本發(fā)明的混合開關(guān)包括收發(fā)器，所述收發(fā)器用于接收指令以操作繼電器并且用于傳輸關(guān)于設(shè)備的狀態(tài)、所消耗的效率或電流損耗的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理是基于識(shí)別的設(shè)備、通過計(jì)時(shí)的電流傳感器的損耗的AC流相對(duì)于由CI3U測量的AC電力的正弦曲線的各處的電壓參考。
[0026]所接收的指令和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)由選自以下組的通信網(wǎng)絡(luò)供給:包括有線網(wǎng)絡(luò)(例如總線)、光學(xué)網(wǎng)絡(luò)或光學(xué)電纜網(wǎng)，兩路IR網(wǎng)絡(luò)、RF無線網(wǎng)絡(luò)及其組合。
[0027]混合開關(guān)的收發(fā)器將兩路或雙向信號(hào)的至少一路與家庭自動(dòng)化控制器、視頻對(duì)講機(jī)或購物終端通信。收發(fā)器或CPU被編程為響應(yīng)接通電源的指令到所連接的設(shè)備，其回復(fù)確認(rèn)接通電源;或響應(yīng)于關(guān)于狀態(tài)、電流損耗和設(shè)備所消耗的電力的詢問，由此更新家庭自動(dòng)化控制器、或者視頻對(duì)講機(jī)或購物終端(如在前面所引用的美國專利所描述的);或如果該指令是斷開設(shè)備，則響應(yīng)以“斷開狀態(tài)”。
[0028]在下文中涉及的家庭自動(dòng)化控制器是指具有控制鍵、觸摸圖標(biāo)或觸摸屏的顯示裝置和類似于前面所引用的申請和美國專利所公開的視頻對(duì)講機(jī)和/或購物終端。
[0029]下文中和權(quán)利要求書中的“混合開關(guān)”和“混合開關(guān)繼電器”指的是選自以下組的集成組合:SPDT繼電器、DPDT繼電器、具有SPDT開關(guān)的DPDT換向繼電器、和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的DPDT開關(guān)和換向DPDT開關(guān)。
[0030]術(shù)語“sroT混合開關(guān)”指的是用于手動(dòng)和遠(yuǎn)程地操作給定負(fù)載的獨(dú)立的開關(guān)裝置。
[0031]術(shù)語“DPDT混合開關(guān)”指的是，用于在濕潤或潮濕環(huán)境中(例如浴室或洗衣區(qū))，通過手動(dòng)和遠(yuǎn)程地開關(guān)負(fù)載的兩極(即火線AC和零線AC)操作負(fù)載的獨(dú)立的開關(guān)裝置。
[0032]術(shù)語“換向混合開關(guān)(reversing hybrid switch)”、“交叉混合開關(guān)(crossinghybrid switch)””和“換向DPDT混合開關(guān)”指的是用于給定負(fù)載的開關(guān)裝置，其經(jīng)由換向混合開關(guān)接通-斷開，并經(jīng)由至少一個(gè)SPDT開關(guān)和/或經(jīng)由全部連接在雙移動(dòng)線的級(jí)聯(lián)鏈中的η個(gè)中間DPDT開關(guān)，其中所連接的開關(guān)的每個(gè)個(gè)均可以操作給定負(fù)載或開關(guān)其接通-斷開。
[0033]在下文和權(quán)利要求書中的術(shù)語“接觸器(contactor)”指的是包括如用于SPDT和DPDT混合開關(guān)的雙觸頭的導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu);或指包括如用于換向DPDT混合開關(guān)的三觸頭的導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)；或指SPDT或DPDT繼電器的觸頭和經(jīng)由內(nèi)部連接件(例如，PCB (印刷電路板)或?qū)щ娊Y(jié)構(gòu))連接在SPDT和DPDT繼電器之間的SPDT或DPDT開關(guān)。
[0034]本發(fā)明的目的是使用機(jī)械保持結(jié)構(gòu)，所述機(jī)械保持結(jié)構(gòu)類似于所公開的用于雙推(push-push)或推動(dòng)-釋放開關(guān)的保持結(jié)構(gòu)，其將在下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明中闡述。機(jī)械保持結(jié)構(gòu)提供添加的接觸壓力，使得用于20A或更大的AC流的小的繼電器能夠使用在保持的接通狀態(tài)或非保持的斷開狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在這兩種狀態(tài)中，不供給繼電器線圈供電，并且在任一狀態(tài)中，通過SPDT或DPDT保持繼電器的移動(dòng)端子和/或經(jīng)由本發(fā)明的混合開關(guān)，該負(fù)載能夠被通電或者被通電。
[0035]另一主要目的是控制保持電樞的部分釋放運(yùn)動(dòng)，這將顯示在附圖中并且在下文中詳細(xì)闡述。保持或鎖定裝置將極保持到接觸位置中，該接觸位置與完全吸引的電樞狀態(tài)稍微不同。
[0036]該運(yùn)動(dòng)引起了兩個(gè)觸頭之間的運(yùn)動(dòng)，該兩個(gè)觸頭為極觸頭和接觸器觸頭。通過將電氣污點(diǎn)從觸頭的表面清潔掉，該運(yùn)動(dòng)可以提供刷掃效果，但是該運(yùn)動(dòng)還可以產(chǎn)生接觸壓力變型，該接觸壓力變型必須被最小化以確保電流承載能力不被內(nèi)部接觸運(yùn)動(dòng)影響。
[0037]提供延伸的“彎折(bending)”極或彈簧激活的觸頭(包括極本身的觸頭)的決定是將進(jìn)一步闡述的設(shè)計(jì)選擇，并且其它目的為提供平滑可靠的保持機(jī)構(gòu)，所有這些覆蓋了本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施例。
[0038]術(shù)語“彈性元件(springy element)”指的是彎折和/或彎曲(flexing)極，或指的是被構(gòu)造成提供類似彈簧的觸頭，或指的是包括彈簧的極，或指的是由彈簧驅(qū)動(dòng)的極，或指的是由彈簧驅(qū)動(dòng)的電觸頭，或指的是包括彈簧的觸頭，或指的是構(gòu)造成類似彈簧元件的觸頭、和與極相關(guān)的彈簧或結(jié)構(gòu)以及保持繼電器的觸頭的任何組合。
【附圖說明】
[0039]參考附圖，從本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述中，本發(fā)明的前述目的和其它目的和特征將變得明顯，在附圖中:
圖1A和圖1B為現(xiàn)有技術(shù)的用于操作AC設(shè)備的電SPDT繼電器和SPDT開關(guān)的電工圖、連接和圖不；
圖1C顯示現(xiàn)有技術(shù)的用于操作AC設(shè)備的電SPDT繼電器和SPDT微型開關(guān)的圖示及其包封或殼體；
圖2A至圖2C顯示包括附加DPDT繼電器的示出的圖的電工圖，該附加DPDT繼電器被設(shè)計(jì)并且被構(gòu)造在殼體中，該殼體用于附接至現(xiàn)有技術(shù)中在美國中使用的SPDT開關(guān)；
圖3A顯示了現(xiàn)有技術(shù)的微型開關(guān)和繼電器在印刷電路板上的組件；
圖3B為顯示本發(fā)明的SPDT繼電器和SPDT微型開關(guān)的組合或集成的剖視圖；
圖3C顯示優(yōu)選實(shí)施例的混合SPDT開關(guān)和繼電器的組合結(jié)構(gòu)的透視圖；
圖4A顯示公知的撥動(dòng)開關(guān)或翹板電開關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的元件和操作；
圖4B顯示圖3B的SPDT翹板開關(guān)和SPDT繼電器的剖面圖、分解圖和透視圖，該SPDT翹板開關(guān)和SPDT繼電器具有用于集成本發(fā)明的另外的SPDT混合開關(guān)-繼電器的修改的結(jié)構(gòu)、接觸器、觸頭和端子；
圖5A為顯示包括換向觸頭和端子的修改后的結(jié)構(gòu)的集成的SPDT繼電器和DPDT微型開關(guān)的分解圖；
圖5B顯示具有SPDT繼電器的集成的DPDT觸頭的四個(gè)狀態(tài)，其強(qiáng)調(diào)了觸頭狀態(tài)組合；
圖5C為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的DPDT或換向混合開關(guān)-繼電器的集成觸頭的電路圖；
圖6A為圖4B的延伸顯示了具有換向DPDT翹板開關(guān)的SPDT繼電器的分解圖和集成圖；
圖6B顯示本發(fā)明的集成的換向DPDT混合微型開關(guān)和SPDT繼電器的組件和殼體；
圖7A至圖7B為包括具有本發(fā)明的DPDT繼電器的DPDT微型開關(guān)的直(straight)DPDT混合開關(guān)的透視圖和電路圖；
圖7C顯示包括具有本發(fā)明的DPDT繼電器的DPDT翹板開關(guān)的直DPDT混合開關(guān)的分解圖和透視圖；
圖8A至圖SC為顯示現(xiàn)有技術(shù)的如用于本發(fā)明的混合SPDT和DPDT微型開關(guān)繼電器的鎖定釋放結(jié)構(gòu)的透視圖和剖面圖；
圖9A至圖9C為顯示具有框架支撐、蓋和按鍵變型的混合SPDT或DPDT開關(guān)和SPDT繼電器的組件的透視圖和剖面圖；
圖1OA至圖1OC為顯示具有如在歐洲使用的框架支撐、蓋和按鍵變型的混合SPDT和DPDT開關(guān)和SPDT繼電器的組件的透視圖和分解圖；
圖1lA至圖1lC為顯示具有如在美國使用的框架支撐、蓋和按鍵變型的混合SPDT和DPDT開關(guān)和SPDT繼電器的組件的透視圖和分解圖；
圖12A至圖12B為包括在優(yōu)選實(shí)施例的混合SPDT和DPDT開關(guān)中的控制和通信電路的框圖；
圖12C為如在混合開關(guān)中使用的優(yōu)選實(shí)施例的狀態(tài)傳感器的框圖和電路圖；
圖13A為顯示用于遠(yuǎn)程操作本發(fā)明的混合開關(guān)和相關(guān)裝置的家庭自動(dòng)化網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的框圖；
圖13B為由用于在家庭自動(dòng)化網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳播指令和響應(yīng)的家庭自動(dòng)化分配器所提供的示意性連接；
圖14A為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電流傳感電路的框圖；
圖14B顯示在五個(gè)正弦周期上具有測量時(shí)間分割的相對(duì)電流及其相移的電力線電壓的正弦曲線；
圖15A和圖15B顯示集成到殼體中的多個(gè)混合開關(guān)的示意性結(jié)構(gòu)和殼體，殼體尺寸和形狀其還可被插入到具有接線端子和控制電路(控制電路未示出)的插口殼體中；
圖16A至圖16C顯示圖8A至圖8C中所示的保持機(jī)構(gòu)的透視圖和剖視圖，其如適配為用于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的SPDT和DPDT繼電器的單極或兩極的保持機(jī)構(gòu)；
圖17A為具有重新構(gòu)造的極和延展以容納機(jī)械保持結(jié)構(gòu)的本體的公知的繼電器的示意性和剖視圖；
圖17B為顯示本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例的保持繼電器的簡化的操作步驟的示意性剖視圖；圖18A為提供本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具有SPDT保持繼電器的混合開關(guān)的SPDT繼電器和開關(guān)組合的示意性剖面圖；
圖18B為換向DPDT混合開關(guān)和DPDT繼電器極的包括兩極保持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化細(xì)節(jié)的示意圖；
圖19A為包括完全釋放、完全吸引和部分釋放狀態(tài)的三個(gè)保持步驟的剖面圖，其顯示了在從完全吸引到部分釋放的狀態(tài)改變期間觸頭的微運(yùn)動(dòng)和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的延伸或延長極的彎折；
圖19B為圖19A的對(duì)于給定極的三個(gè)保持步驟的剖視圖，其具有本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的未延伸長度的接合彈簧驅(qū)動(dòng)的觸頭；
圖19C為圖19B的給定極的彈性觸頭的又一優(yōu)選實(shí)施例的剖面圖，其中彈簧驅(qū)動(dòng)觸頭為極本身的結(jié)構(gòu)一部分；
圖20A和圖20B為圖19A至圖19C中顯示的用于手動(dòng)致動(dòng)繼電器的電樞的手動(dòng)鍵和柱塞的剖面圖；
圖20C為具有圖20B的鍵和柱塞的圖19A中所示的繼電器的示意圖；以及圖21A至圖21C為用于致動(dòng)圖20A至圖20C的混合開關(guān)的圖9A至圖9C所示的按鍵的修改后的示意圖和剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]圖1A顯示包括連接到單刀雙擲(SPDT)AC開關(guān)7的電路，SPDT AC開關(guān)7連接到由繼電器線圈6L操作的自動(dòng)化SPDT繼電器6，例如在美國專利7，649，727中公開的現(xiàn)有技術(shù)那樣。該電路為以下公知的電路的變型:該電路用于連接兩個(gè)SPDT AC開關(guān)的兩個(gè)移動(dòng)端子I和2之間的兩個(gè)移動(dòng)線(traveIer wire)，以用于從地點(diǎn)內(nèi)的兩個(gè)不同地點(diǎn)接通-斷開燈，例如，從走廊的兩端開關(guān)走廊的燈。STOT開關(guān)公知為兩路開關(guān)并且完善多年。
[0041 ]圖1B中所示的現(xiàn)有技術(shù)的SPDT開關(guān)7和SPDT繼電器6的組合介紹于引用的專利7，649，727和其它引用的美國專利中，其記載用于簡化住宅和其它建筑物中家庭電氣自動(dòng)化接線的新的電氣自動(dòng)化概念。SPDT開關(guān)和SPDT繼電器的組合能夠?qū)㈦姎饨泳€維持在其通常傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，這與要求將自動(dòng)化繼電器引入到地點(diǎn)的主電氣柜的流行的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)相反。
[0042]通過新概念對(duì)現(xiàn)有接線和開關(guān)的唯一改變是附加SPDT繼電器6和將傳統(tǒng)的接通-斷開燈的開關(guān)(已知為單刀單擲(SPST)開關(guān))替換為SPDT開關(guān)。這能夠經(jīng)由傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)杠桿手動(dòng)地并且經(jīng)由繼電器控制遠(yuǎn)程地操作設(shè)備或燈。
[0043]每個(gè)SPDT繼電器和SPDT開關(guān)均超馳另一個(gè)并且二者均可以獨(dú)立地和無限制地開關(guān)并操作燈和其它負(fù)載。手動(dòng)開關(guān)的獨(dú)立操作將自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為故障安全系統(tǒng)，因?yàn)闊o論出于什么原因，當(dāng)自動(dòng)化故障時(shí)可以操作手動(dòng)開關(guān)。在下文中所使用的術(shù)語“負(fù)載”是任何電設(shè)備或燈。
[0044]圖1C顯示SPDT微型開關(guān)10和SPDT繼電器6，二者均為由多個(gè)制造商(例如，日本的OMRON和很多國家的其它制造商)制造的已知電氣裝置。顯示SPDT微型開關(guān)10具有其已移除的蓋1C并具有致動(dòng)杠桿5L。顯示柱塞或鍵5顯示為觸碰極PS，其顯示為觸碰結(jié)構(gòu)為移動(dòng)器的導(dǎo)體IA的不可見的觸頭1)，這將極觸頭P連接到端子Tl。圖3B中所示，當(dāng)柱塞5被提升以釋放極PS且極組件PS的觸頭P接合觸頭2時(shí)，結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體2A的端子T2經(jīng)由觸頭2連接。
[0045]包括繼電器磁性線圈6L的SPDT繼電器6還顯示在圖1C中，其中移除了繼電器蓋6C。該繼電器還包括極結(jié)構(gòu)PR，極結(jié)構(gòu)PR由磁性合金基部結(jié)構(gòu)PM(已知為電樞)支撐。該極被顯示為觸碰支撐機(jī)構(gòu)IE的觸頭I并且連接到端子Tl，但是當(dāng)經(jīng)由圖3C中顯示的端子Cl和端子C2供給至線圈6L的電力被切斷時(shí)，將切換以接合支撐結(jié)構(gòu)2E的觸頭2。
[0046]如圖3A所示，通過將繼電器6和開關(guān)10焊接到所顯示的PCB 8上，繼電器6和微型開關(guān)10可被組合以提供集成或混合SPDT開關(guān)和繼電器。盡管這樣的集成是本發(fā)明的目的，將兩個(gè)裝置附接和焊接到PCB或其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是一種解決方案。對(duì)于集成或混合的兩路開關(guān)-繼電器，將開關(guān)-繼電器組合到所示的PCB上是一種實(shí)施例，但是其不是本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。這將在下文中討論。
[0047]包括所示的Cl和C2(圖3C所示)線圈端子的繼電器端子Tl、T2和L固定地安裝在繼電器本體6Β下方以用于將繼電器6的端子Τ2與SPDT開關(guān)10的Τ2連接、繼電器6的Tl與開關(guān)10的Tl連接，同時(shí)繼電器的L(線)端子連接到圖1A和圖1B中所示的AC設(shè)備，而開關(guān)的L端子連接到AC火線。
[0048]AC線和設(shè)備連接可以是相反的，如下文中將闡述的。然而，當(dāng)SPDT繼電器和SPDT開關(guān)的Tl端子和Τ2端子彼此連接時(shí)，明顯的優(yōu)點(diǎn)是，集成的開關(guān)和繼電器的僅有的兩個(gè)剩余的連接端子為用于連接到負(fù)載和AC火線的L端子，由此其縮短時(shí)間和減少勞力。
[0049]組合的SPDT開關(guān)和SPDT繼電器不能被用于將兩個(gè)移動(dòng)線連接到另一 SPDT開關(guān)或繼電器，這因?yàn)閮H僅提供有單個(gè)的L端子用于連接負(fù)載。為了連接在用于操作給定負(fù)載的開關(guān)的級(jí)聯(lián)線中的兩個(gè)SPDT開關(guān)或多于兩個(gè)的開關(guān)，需要在換向雙刀雙擲DPDT之間的雙移動(dòng)線的級(jí)聯(lián)連接，該雙刀雙擲DPDT形成在交叉開關(guān)或換向開關(guān)，如圖2Α所示。
[0050]圖2Α顯示這樣的級(jí)聯(lián)開關(guān)鏈，在該級(jí)聯(lián)開關(guān)鏈中，由所示的繼電器線圈6L操作的DPDT繼電器60通過其移動(dòng)觸頭與布置成使連接線換向的兩極Ρ2-1和Ρ2-2的移動(dòng)觸頭連接，顯示為S2-1和S2-2的DPDT開關(guān)以相同的方式操作。在這樣的級(jí)聯(lián)開關(guān)線中，在圖2Β和圖2C中所示的附加繼電器60的使用被公開在美國專利7，649，727和公開在很多其它所引用的美國專利中。必須注意的是，可以將交叉DPDT開關(guān)連接到附加SPDT繼電器，但是不能連接到本發(fā)明的SPDT混合繼電器。
[0051]在所有的情況下，現(xiàn)有技術(shù)的將單獨(dú)的繼電器添加到開關(guān)和/或?qū)⑦@樣的繼電器附接至如在美國專利8，384，249中所公開的開關(guān)要求用于連接移動(dòng)線和/或必須將電線和接線裝置擠到非常小的墻上接線盒中的勞動(dòng)，所述墻上接線盒例如公知為美國接線盒4〃Χ4"的圖2C中所示的接線盒14的一半尺寸或2"Χ4"的接線盒。安裝附加繼電器需花費(fèi)時(shí)間安裝并且增加安裝成本。為了提高安裝效率并由此降低安裝成本，需要本發(fā)明的SPDT開關(guān)和SPDT繼電器或DPDT繼電器的組合。
[0052]為了組合或集成SPDT開關(guān)10和繼電器6，最簡單的方法將是之后安裝到如圖3A所示的印刷電路板8上。還需要該P(yáng)CB提供自動(dòng)化操作和通信電路(在圖3A中未示出)，這但將在下文中討論。
[0053]從將SPDT繼電器6附接和連接到SPDT開關(guān)10明顯的是，這完全消除了通過單獨(dú)的移動(dòng)線連接兩個(gè)裝置的需要。盡管移動(dòng)線僅僅可能是短的跳線，但是安裝該移動(dòng)線花費(fèi)時(shí)間并且成本較高。
[0054]圖3A中所示的組合開關(guān)和繼電器8A是非常有用的，并且可通過簡單的機(jī)構(gòu)來實(shí)施，如圖3所示的混合或集成開關(guān)10和繼電器6不是本發(fā)明的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步減小了混合開關(guān)的尺寸和部件。
[0055]圖3B顯示一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖面圖，其中，繼電器本體6B和微型開關(guān)本體1B被重新構(gòu)造成新的混合本體9B，該新的混合本體9B將移動(dòng)觸頭支撐結(jié)構(gòu)1A、2A、IE和2E組合到SPDT接觸器IC和2C并且減小了這樣的混合開關(guān)-繼電器裝置的整體尺寸并減少了成本。
[0056]術(shù)語接觸器指的是導(dǎo)電的連結(jié)結(jié)構(gòu)(linking structure)，該導(dǎo)電連結(jié)結(jié)構(gòu)包括SPDT和DPDT開關(guān)和繼電器的直的雙觸頭和換向三觸頭。
[0057]微型開關(guān)10的兩個(gè)移動(dòng)觸頭I和2被固定到由黃銅或類似金屬合金制成的堅(jiān)固的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上，其被設(shè)計(jì)形成包括在微型開關(guān)10的模制本體1B內(nèi)的觸頭I和觸頭2和端子Tl和端子T2的完整的導(dǎo)電體。同樣適用于繼電器的移動(dòng)觸頭I和移動(dòng)觸頭2，移動(dòng)觸頭I和移動(dòng)觸頭2附于兩個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)IE和2E上以形成包括模制到繼電器本體6B中的觸頭I和觸頭2以及端子TI和端子T2的完整的導(dǎo)電體。
[0058]如所示，混合開關(guān)和繼電器本體9B將兩個(gè)裝置的觸頭I和觸頭2，和開關(guān)和繼電器的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1A、2A、1E和2E集成到兩個(gè)裝置的極PS和PR的兩個(gè)觸頭P之間的簡單的連結(jié)接觸器IC和2C中。不需要移動(dòng)端子，因?yàn)橐苿?dòng)連接被限制在開關(guān)10和繼電器6的移動(dòng)端子之間。這僅僅留下兩個(gè)L端子，一個(gè)用于開關(guān)而另一個(gè)用于繼電器。
[0059]取消在圖2C中所示的接線盒內(nèi)部的用于連接在兩個(gè)移動(dòng)線的四個(gè)端子，使得混合開關(guān)的安裝更簡單、更簡潔和更便宜。
[0060]圖3C示出了不同SPDT微型開關(guān)和繼電器組合20，包括平直組合中的本體9B，顯示為右角組合的9BR，以及顯示為左角組合的9BL。
[0061]如從所有的組合組件9、9L和9R可以看到，繼電器-開關(guān)結(jié)構(gòu)被簡化，極端子PR和極觸頭P顯示在實(shí)際上與原始的極PR相同。包括支撐磁合金或電樞PM的極觸頭P被顯示為與公知的繼電器本體6B的極結(jié)構(gòu)相同。去除且不使用移動(dòng)端子和支撐結(jié)構(gòu)IE和2E，同時(shí)具有包括線圈端子Cl和C2的磁芯6L的繼電器線圈保持不變。
[0062]同樣適用于微型開關(guān)本體10B，其中包括移動(dòng)觸頭和端子Tl和T2的復(fù)雜的導(dǎo)電移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)IA和2A被替換為的組合的簡化的接觸器IC和2C其中IC包括雙觸頭I和2C、雙觸頭2和單個(gè)本體6B和1B被組合到單個(gè)本體9B (在如9B、9BR和9BL所示的不同變型中)和單個(gè)的組合蓋(例如，圖6B中所顯示的蓋50 )中。
[0063]從上述的描述中，明顯的是，不需要移動(dòng)線和/或端子用于本發(fā)明的混合開關(guān)-繼電器，并且組合的混合本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被簡化。
[0064]圖3B中所示的切割本體9B再現(xiàn)了圖1A中所示的電路，但是不具有移動(dòng)線和/或移動(dòng)端子。明顯的是，將電力應(yīng)用到線圈6L將把極PR的觸頭P接合至所顯示的接觸器IC的觸頭1、并且接合到微型開關(guān)的觸頭I并且通過極PS用于通過端子L之間的混合開關(guān)連接AC。將極PS位置的換向或從線圈6L切斷電力將斷開到流向連接的負(fù)載(未示出)的電流。應(yīng)當(dāng)清楚的是，可以使本發(fā)明的混合開關(guān)或混合繼電器緊湊并且較易于安裝。
[0065]圖3A、圖3B和圖3C中的所顯示的混合開關(guān)-繼電器結(jié)構(gòu)，全部示出為兩個(gè)基部6B和1B保持在圖示的底部處，并且組合基部9B、9BR和9BL也是如此。所做圖示是為了顯示利用現(xiàn)有技術(shù)的裝置可多么簡單地實(shí)現(xiàn)。類似的開關(guān)-繼電器組合另外顯示在圖4B、圖6A和圖6B中，這利用現(xiàn)有技術(shù)的裝置使混合解決方案的簡單組合可行。然而，可以進(jìn)行多種結(jié)構(gòu)改變以提供改進(jìn)的并且較低成本的組合。
[0066]圖4B和圖6A中顯示不同結(jié)構(gòu)，其中繼電器線圈安裝在開關(guān)觸頭的基部下方。圖4A示出了 SPDT撥動(dòng)開關(guān)或翹板開關(guān)、燈或其它設(shè)備的開關(guān)3的公知結(jié)構(gòu)。開關(guān)3-1顯示嵌入在開關(guān)本體3中的雙觸頭-端子結(jié)構(gòu)21和22以及用于極端子24的支撐端子23。兩個(gè)端子21和22分別提供了連接端子Tl和T2并且支撐端子23提供用于SPDT開關(guān)的L端子或AC火線。
[0067]極端子24圍繞其中心銷25旋轉(zhuǎn)并且在3-1中顯示為接合Tl的觸頭I。極24由活塞26A通過伸展彈簧26加壓，這提供了足夠的壓力以用于在高壓力條件下維持觸頭P和I。
[0068]當(dāng)可圍繞其中心銷34旋轉(zhuǎn)的撥動(dòng)開關(guān)或翹板杠桿33以其它方式推動(dòng)，如顯示為3-2的彈簧26在活塞26A內(nèi)部被壓縮并且活塞-彈簧組合一直沿著鞍部24A運(yùn)動(dòng)，直到活塞通過鞍部24A的中心點(diǎn)。在該點(diǎn)，該彈簧將帶有高的壓力伸展到撥動(dòng)開關(guān)或?qū)O24切換到另一側(cè)以用于接合觸頭2并且將L端子連接到在3-3中顯示的T2端子，正如在圖1A、圖1B和圖2B中顯示的。
[0069]圖4A中顯示的開關(guān)機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)為被稱為燈開關(guān)的主支持(mainstay)，燈開關(guān)在字面含義上用在所有燈應(yīng)用中，該燈應(yīng)用具有各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)、具有不同杠桿設(shè)計(jì)、或面板設(shè)計(jì)的。然而，彈簧-活塞運(yùn)動(dòng)為多年用于電燈開關(guān)中的常見結(jié)構(gòu)。
[0070]圖4B在6-1中顯示具有繼電器線圈6L和極PR的混合開關(guān)-繼電器30的剖面圖，該繼電器線圈6L和極PR被放置在包括開關(guān)的觸頭I和2的接觸器ID的后方或后部。顯示在分解圖6-2中的接觸器2D和ID包括兩個(gè)觸頭，兩個(gè)觸頭的每個(gè)組合雙觸頭I和雙觸頭2以接合極PR的觸頭P以及兩個(gè)開關(guān)觸頭I和2以接合開關(guān)的極24。
[0071]6-1中所顯示的繼電器極PR的P觸頭觸碰接觸器2D的觸頭2，其還顯示在6-2中以包括開關(guān)組件30的觸頭2。從6-1的剖面圖和6-2的分解圖中明顯的是，通過開關(guān)本體30的結(jié)構(gòu)，其不同于圖3B和圖3C中所示的微型開關(guān)本體9B，微型和翹板/撥動(dòng)開關(guān)混合開關(guān)-繼電器的操作是相同的。
[0072]為了更好地理解混合開關(guān)-繼電器中所使用的有限的元件和部分，圖4B的分解圖6-2和30-4顯示與其它元件分離的觸頭和撥動(dòng)開關(guān)。6-2中所示的繼電器線圈6L被從極結(jié)構(gòu)PR81拉回，并且磁芯PM的電樞顯示經(jīng)由結(jié)構(gòu)81附接至端子L，這將在下文中闡述。類似地，兩個(gè)接觸器ID和2D顯示為與極PR81分離，極PR81包括端子23D組合其接合的機(jī)械觸頭23B，并為極端子或結(jié)構(gòu)24提供電觸頭。
[0073]端子結(jié)構(gòu)23D的另一端被顯示為鉚接，或其可被焊接至低歐姆的金屬合金結(jié)構(gòu)81，金屬合金結(jié)構(gòu)81被設(shè)計(jì)并計(jì)算為具有在毫歐姆范圍內(nèi)的特定歐姆值。該低歐姆的金屬合金在AC電源插座中的使用被公開在美國專利申請13，349，939中。使用該金屬結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于顯著的可靠性，因?yàn)樵摻饘俸辖鸩幌裼迷陔娏鱾鞲袘?yīng)用中的其它低歐姆電阻器那樣容易產(chǎn)生故障并且其電阻穩(wěn)定。在下文中進(jìn)一步討論關(guān)于電流損耗和電力消耗的匯報(bào)的其它細(xì)節(jié)和說明。
[0074]分解圖6-2顯示連接到極PR81和端子23D的兩個(gè)結(jié)構(gòu)81，然而，在混合開關(guān)-繼電器組件中僅需要一個(gè)并且僅僅使用一個(gè)。所顯示的兩個(gè)結(jié)構(gòu)81為了強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)和制造該混合開關(guān)-繼電器裝置中的可選擇的變型。
[0075]與結(jié)構(gòu)23D和結(jié)構(gòu)23B組合的端子81的另一端為用于連接火線或負(fù)載的L端子。在30-4中所示的其它結(jié)構(gòu)為支架37，支架37提供觸頭23B的通路和提供用于支撐極結(jié)構(gòu)24的中心旋轉(zhuǎn)銷25的中心樞轉(zhuǎn)孔25A。
[0076]應(yīng)當(dāng)注意的是，支架37不是單獨(dú)的部分或部件。其被示出在分解圖中并且可被用作單獨(dú)的部件，但是優(yōu)選實(shí)施例的混合開關(guān)結(jié)構(gòu)的模制殼30組合了支架37、接觸器ID和2D、結(jié)構(gòu)23B、和繼電器極PR的端子L或PR81端子以及開關(guān)極端子23A或23D，以變成單個(gè)模制的開關(guān)本體30。
[0077]圖4B的結(jié)構(gòu)30和圖6A中所示的結(jié)構(gòu)40沒有顯示將電力提供給控制電路(在圖12A至圖12B中所示)所需要的AC零線端子。當(dāng)需要該端子時(shí)，則包括該零線端子。顯示在圖3A至圖6B中的混合開關(guān)-繼電器本體結(jié)構(gòu)沒有顯示零線端子以簡化將相關(guān)的開關(guān)與繼電器觸頭組合的圖示。圖4B、圖5A、圖6A和圖6B中所顯示的圖示顯示了控制電路80和58，以及集成控制、電力消耗匯報(bào)和給繼電器電路供電。
[0078]如前面所闡述的，混合SPDT繼電器-開關(guān)可以用于從僅僅一個(gè)位置手動(dòng)接通-斷開給定負(fù)載。其不能連接至另一SPDT開關(guān)或連結(jié)到DPDT開關(guān)的級(jí)聯(lián)鏈中，已知為換向開關(guān)。在該級(jí)聯(lián)鏈中，每個(gè)開關(guān)可以手動(dòng)操作相同的給定負(fù)載或從多個(gè)位置接通-斷開負(fù)載。
[0079]如所闡述的原因是經(jīng)由兩個(gè)移動(dòng)線進(jìn)行鏈?zhǔn)竭B接，其中，鏈的每個(gè)段可通過換向開關(guān)獨(dú)立地“換向”。如所闡述的，STOT混合開關(guān)提供兩個(gè)L端子、負(fù)載端子和火線端子。為了提供來自多開關(guān)和多位置的相同的給定負(fù)載的手動(dòng)開關(guān)，例如，接通-斷開燈固件，則需要DPDT混合換向開關(guān)-繼電器。
[0080]圖6A中所示的是換向DPDT開關(guān)-繼電器本體組件40，其中分解圖40-2顯示用于DPDT開關(guān)-繼電器組件40的極、端子、接觸器和其它結(jié)構(gòu)項(xiàng)。
[0081 ] 圖6A還顯示換向DPDT混合開關(guān)-繼電器40的本體結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。在該DPDT設(shè)置中，繼電器6使用相同的繼電器線圈和芯部6L以及相同的繼電器極結(jié)構(gòu)以組合具有極PR81的觸頭P、磁合金或電樞PM和低歐姆的合金結(jié)構(gòu)81。結(jié)構(gòu)23A的連接端子Tl可被用于替換圖4B的結(jié)構(gòu)23D，組合前面和下文中所提到的電流傳感的低歐姆合金結(jié)構(gòu)部81。
[0082]所顯示的DPDT開關(guān)40L和40R的兩個(gè)角應(yīng)用了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)極24和兩個(gè)支架37，其與圖4B的旋轉(zhuǎn)極24和支架37相同。連接旋轉(zhuǎn)極的端子(顯示為23A和23G的)用于連接兩個(gè)移動(dòng)線Tl和T2。類似或相同的端子可被用在圖4B的SPDT混合-開關(guān)。在圖4B中顯示的端子23D可以用在L標(biāo)識(shí)(S卩，負(fù)載或火線)或其可以為圖6A的具有L標(biāo)識(shí)的端子23A。對(duì)于DPDT混合開關(guān)-繼電器，顯示的低歐姆的合金結(jié)構(gòu)81僅僅被引入到端子PR81，其在6-3中顯示并且在圖6A的40R中顯示在PCB81的后方，經(jīng)由端子81B在81C處被焊接到PCB，安培IC I輸入。
[0083]用于DPDT混合組件的端子23A和端子23G之間的不同是提供連接端子T2和連接端子L之間的所需距離。為此，端子23G被構(gòu)造成將其端子T2轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)離端子Lο然而，類似地，相同結(jié)構(gòu)23A可用于兩個(gè)移動(dòng)端子，并且通過將端子L偏移到在DPDT組件40R的后部內(nèi)的不同位置，遠(yuǎn)離端子T2或遠(yuǎn)離零線端子(未示出)而重新構(gòu)造極PR81。
[0084]在圖6A的分解圖40-2中的所顯示的觸頭包括兩個(gè)接觸器2G和1G，兩個(gè)接觸器2G和IG以圖4B的接觸器2D和ID的延伸換向結(jié)構(gòu)的方式。兩個(gè)接觸器2G和IG中的每個(gè)分別設(shè)置有額外的觸頭2R和IR。所添加的兩個(gè)觸頭2R和IR顯示在觸頭I和2的左側(cè)，并且在相反位置中(2相對(duì)于IR和12相對(duì)于2R)，因此，它們?yōu)閾Q向觸頭。
[0085]類似于圖4B中所示的混合開關(guān)30L/30R，在圖6A中所示的DPDT混合開關(guān)-繼電器被封裝到模制結(jié)構(gòu)40C、40L和40R，將分解的視圖的部件和組件組合到一個(gè)固體模制殼40中。
[0086]圖40-C中顯示四個(gè)觸頭1、2、IR和2R，所有的觸頭被模制在開關(guān)-繼電器組件的前表面上，其顯示沒有兩個(gè)模制的支架37，支架37為用于旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)開關(guān)或翹板開關(guān)極24的支架。所示的模制組件40L清晰地示出DPDT手動(dòng)開關(guān)如何被制造為通過撥動(dòng)極24操作。撥動(dòng)極通過其中心銷25而附接至中心樞轉(zhuǎn)孔25A中。
[0087]圖4B和圖6A顯示具有兩個(gè)安裝孔81C的PCB80，用于將PCB附接并焊接至電流傳感結(jié)構(gòu)。該P(yáng)CB組合整個(gè)控制通信和電力消耗匯報(bào)并且被裝配到小的殼體(如顯示在30R和40R)中。所組合的小的結(jié)構(gòu)提供用于將模制的開關(guān)-繼電器和其電控制和通信電路裝配到通常使用的殼體中或包裝成一定尺寸和形狀，其可以被安裝到標(biāo)準(zhǔn)或通常的電氣墻上接線盒中。
[0088]由低歐姆合金制成的所顯示的結(jié)構(gòu)81包括用于將結(jié)構(gòu)81附接至所顯示的印刷電路板80的兩個(gè)焊接銷81B。需要類似于圖5A和6B所示的PCB 58和PCB 58A的PCB 80用于引入控制、處理和通信電路，以用于經(jīng)由其線圈6L操作SPDT繼電器并且用于處理和匯報(bào)所損耗的電流和/或由通過混合開關(guān)-繼電器的負(fù)載消耗的電力。
[0089]圖5A和圖6B顯示用于組合換向DPDT微型開關(guān)的觸頭和SPDT繼電器所使用的分解圖和結(jié)構(gòu)。DPDT微型開關(guān)包括兩極PSl和PS2，兩極的每個(gè)具有其觸頭P，并且公知的支撐結(jié)構(gòu)嵌入或模制到基部50B中。觸頭結(jié)構(gòu)或接觸器IH和2H顯示在分解圖中。
[0090]接觸器IH包括雙觸頭I，一個(gè)觸頭用于繼電器極PR81，另一個(gè)觸頭用于極PS2，以及換向觸頭IR用于極PSl。接觸器2H包括雙觸頭2，一個(gè)觸頭用于繼電器極PR81，另一個(gè)觸頭用于極PS2，以及換向觸頭2R用于極PSl。
[0091]圖5A所顯示的本體組件還包括繼電器線圈6L，極PR81具有磁金屬合金支撐件或電樞結(jié)構(gòu)PM，并且低歐姆合金結(jié)構(gòu)81經(jīng)由鉚釘81A鉚接至極PR81，或以其它方式焊接至極PR。電流傳感結(jié)構(gòu)經(jīng)由PCB組件58A的對(duì)應(yīng)孔81C中的結(jié)構(gòu)焊接銷8IB被焊接至PCB 58A。
[0092]安裝在本體50B下方的所示的PCB 58可以為用于給定混合繼電器-開關(guān)組件的延伸的PCB或主PCB;或者其是不必要的并且整個(gè)控制、通信和電力消耗匯報(bào)電路可被安裝到PCB 58A上。
[0093]端子L和兩個(gè)端子Tl和T2與上面所提到的連接端子是相同的。在很多附圖中該端子全部顯示為螺紋型端子，然而，可以替代使用不同類型的接線端子。這樣的端子包括公知為不具有螺紋的自鎖或卡扣的端子，或用于連接在級(jí)聯(lián)鏈中從一個(gè)開關(guān)到另一開關(guān)的電線的雙自鎖端子、或用于連接從一個(gè)開關(guān)到另一開關(guān)的級(jí)聯(lián)電線的螺紋類型的端子、或用于電線裝置的其它已知的端子，例如開關(guān)、電源插座和其它安裝和/或有電線的電設(shè)備。
[0094]圖5B顯示接觸器Hl和H2的觸頭的剖面圖，接觸器Hl和H2的觸頭嵌入、模制或以其它方式附接至混合本體50B，連同繼電器極PR和開關(guān)極PS1/2的四個(gè)剖面圖5B-1至5B-4。開關(guān)極PSl和PS2經(jīng)由柱塞55—起操作，因此PSl和PS2的觸頭總是一起顯示接合上2加IR或下I加2R觸頭。
[0095]圖5B示出繼電器極PR位置vs.開關(guān)極PSl/ PS2位置的四個(gè)狀態(tài)組合5B-1至5B-4。從圖5C變得清楚的是，四個(gè)位置中的兩個(gè)位置提供直連接至移動(dòng)線Tl和T2，以及其它兩個(gè)換向或跨越該連接，其中，SroT繼電器的觸頭2將連接至極PS2或連接至PSl，同時(shí)SPDT繼電器的觸頭I將連接至極PSl或連接至極PS2。然而，隨著兩極PSl和極PS2經(jīng)由柱塞55—起操作，并且兩個(gè)移動(dòng)端子Tl和T2將僅以兩個(gè)狀態(tài)連接:直接或換向。
[0096]圖5C為換向DPDT混合開關(guān)-繼電器的電路圖。必須注意的是，已知的交叉或換向繼電器(例如，在圖2B的現(xiàn)有技術(shù)中所示)使移動(dòng)線的級(jí)聯(lián)對(duì)經(jīng)由兩對(duì)移動(dòng)端子相交。而且，現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)線的級(jí)聯(lián)鏈?zhǔn)褂肧PDT開關(guān)和附加DPDT或換向繼電器，占據(jù)兩個(gè)墻上接線盒空間并且經(jīng)由很多端子互連線。
[0097]圖5C中所示的電路全部經(jīng)由圖6B的單個(gè)混合開關(guān)-繼電器裝置51，該混合開關(guān)-繼電器裝置51被包裝到小殼體50中，小殼體50適配任何已知的單個(gè)美國或歐洲電氣墻上接線盒的尺寸和形狀，并實(shí)際上具有最少接線(已知的如圖5A中所示的僅僅三個(gè)端子T1、T2和L)。未知的是下文中所包括和討論的零線端子。
[0098]圖6Β的混合裝置51Α顯示利用柱塞55將圖5Α的分解圖中所示的結(jié)構(gòu)裝配到基部50Β上，以用于操作雙微型開關(guān)極PS1-PS2。
[0099]相同的混合裝置50Β顯示為包封或包裝到用于容納組件51Α、柱塞55和現(xiàn)有技術(shù)的致動(dòng)杠桿5L的殼體或接線盒50中。
[0100]組件51顯示作為包裝的裝置的混合DPDT換向微型開關(guān)-繼電器，其包括杠桿支撐件61和鎖定-釋放裝置60，這在下文中進(jìn)一步闡述并且顯示在圖8、圖8Β和圖8C中。
[0101]所顯示的混合DPDT裝置51還包括設(shè)置開關(guān)(setting switch)57_l至57_n、LED指示燈54、控制、通信和電力消耗匯報(bào)電路(在51中未示出)，但在下文中闡述。
[0102]混合DPDT或SPDT開關(guān)-繼電器二者可以包封或包裝在類似的殼體或接線盒50中，該殼體或接線盒50構(gòu)造成附接至用于支撐混合裝置的框架、裝飾性蓋、鍵杠桿或按鍵以及被安裝到通常使用的電氣墻上接線盒中，電氣墻上接線盒例如已知的美國4〃 X 2〃電盒、或歐洲圓形的60mm墻上接線盒、或不同尺寸的矩形盒。
[0103]圖8A、圖8B和圖8C顯示公知的鎖定-釋放裝置，其還稱為機(jī)械保持裝置60。在圖8A至圖SC中顯示的已知鎖定-釋放機(jī)構(gòu)使用在手動(dòng)按鍵中用于選擇電子設(shè)備的給定輸入或給定功能，或用于手動(dòng)選擇以前使用的電視機(jī)調(diào)諧器的電視頻道。該機(jī)構(gòu)單個(gè)地被嵌入在每個(gè)鍵棒中。如將在下文中闡述的，類似的保持結(jié)構(gòu)用于保持SPDT繼電器極或DPDT繼電器的兩極。
[0104]圖SC顯示了現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)構(gòu)，其被引入以闡述由將非常簡單的鎖定-釋放組合到圖中所示的結(jié)構(gòu)60而形成的特征，其包括杠桿支撐件61用于經(jīng)由圖9A的按鍵70容易地并且以較小的力地機(jī)械地致動(dòng)混合開關(guān)-繼電器51，無論是推動(dòng)鎖定、推動(dòng)釋放還是雙推的組入口 ο
[0105]圖8A示出按鍵(未示出)的棒的模制的鎖定-釋放凹口的一部分。在圖8A至圖8C所指的鍵棒67非開關(guān)本身的一部分，其為包含凹口或凹槽69的推桿(push rod)或棒(bar)，凹口或凹槽69形成用于導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66的路徑，鎖定連結(jié)件66與凹口一起形成鎖定釋放結(jié)構(gòu)。
[0106]導(dǎo)向鎖定連結(jié)件的一端被保持就位(示出為導(dǎo)向件中心點(diǎn)66A)，其中導(dǎo)向鎖定連結(jié)件在凹槽或凹口 69A內(nèi)側(cè)移動(dòng)，這限制了棒在鎖定點(diǎn)69A和釋放點(diǎn)69C之間的運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向鎖定連結(jié)件的另一端沿著凹口 69在鎖定點(diǎn)69C和釋放點(diǎn)69B之間以逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。
[0107]通過彈簧支架67B和通過鍵本體60保持就位的彈簧62提供雙功能，一個(gè)功能是朝向釋放位置釋放力到鍵60上，與手指推動(dòng)相反以將按鍵鎖定在鎖定位置中。彈簧62的另一功能是，當(dāng)棒以任意方式運(yùn)動(dòng)并且導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66被迫使通過凹口升高部和脊部(顯示為68A至68D)左右和上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，將導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66保持在其凹口69和69A(二者顯示在圖SB中)，該凹口升高部和脊部被設(shè)計(jì)成駕馭導(dǎo)向連結(jié)件66以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過凹口(圖8C中所示)。
[0108]導(dǎo)向鎖定連結(jié)件將棒67的向前-向后運(yùn)動(dòng)限制到凹口69A的長度并限制到僅僅兩個(gè)位置中:鎖定位置或鎖定點(diǎn)69B和釋放位置69C。
[0109]棒67在凹口路徑69內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是通過手指被迫移動(dòng)到鎖定位置，并且通過彈簧壓力到釋放位置。通過阻擋脊部68A和68B形成逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)以便解鎖，以及通過68C和68D形成逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)以便鎖定。該脊部防止在順時(shí)針方向上任何運(yùn)動(dòng)，其中僅僅保留兩個(gè)靜止點(diǎn):分別為鎖定點(diǎn)或位置69C和釋放點(diǎn)或位置69B。
[0110]可以使用前面所引述的現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)位置機(jī)構(gòu)、或被應(yīng)用來鎖定或保持機(jī)械結(jié)構(gòu)的任何其它已知的鎖定-釋放機(jī)構(gòu)，例如，杠桿支撐件61以接合柱塞55。所示的現(xiàn)有技術(shù)為僅僅利用三個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的優(yōu)選低成本機(jī)構(gòu)，模制鍵本體60包括作為一個(gè)部件的鍵棒67和杠桿支撐件61、作為另一部件的彈簧62、作為第三部件的導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66，這樣簡單的機(jī)構(gòu)是非?？煽康摹?br>[0111]顯示為鍵導(dǎo)向件60A、棒容器67A、彈簧支架67B的元件、導(dǎo)向件運(yùn)動(dòng)范圍66B、和導(dǎo)向件中心點(diǎn)包括在混合開關(guān)-繼電器模制殼體50中，并且非單個(gè)元件或部件。這使得整個(gè)機(jī)構(gòu)(包括鍵60、彈簧62和導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66)為用于給混合開關(guān)-繼電器提供三個(gè)主要功能(推動(dòng)鎖定、推動(dòng)釋放和雙推)的僅有的運(yùn)動(dòng)部分，這在下文中進(jìn)一步闡述。
[0112]如圖SB所示，鎖定和釋放之間的距離是圖SC中所示的最大運(yùn)動(dòng)距離65。在實(shí)踐中，這樣的運(yùn)動(dòng)延展4mm至5_。在該鎖定-釋放運(yùn)動(dòng)，其中杠桿支撐件61將通過4mm至5mm的行程運(yùn)動(dòng)被鎖定和釋放，柔性杠桿5L的端部為優(yōu)秀的行程運(yùn)動(dòng)，用于操作圖3A至圖3C的SPST或SPDT微型開關(guān)10和圖6B的51。
[0113]指代上述結(jié)構(gòu)或不同鎖定-釋放機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)能夠操作混合開關(guān)組合(其為SPDT開關(guān)或DPDT開關(guān)并具有SPDT繼電器)并且提供兩路開關(guān):經(jīng)由鍵60或經(jīng)由裝飾性鍵的手動(dòng)開關(guān)和通過SPDT繼電器的線圈6L來操作SPDT繼電器的遠(yuǎn)程開關(guān)。類似地，顯而易見的是，利用撥動(dòng)開關(guān)或翹板SPDT開關(guān)30或DPDT開關(guān)40的混合開關(guān)-繼電器組合可以低成本制造、具有簡單性并且安裝和使用便利。
[0114]需要圖7A至圖7C中所示的直DPDT以替換DPST(雙刀單擲)開關(guān)，該DPST(雙刀單擲)開關(guān)用于建筑物或住宅中潮濕的房間和區(qū)域，以接通-斷開兩個(gè)AC線，S卩AC火線和AC零線。在一些國家中通?；虼_立的規(guī)則是，在盥洗間或洗衣間的燈、加熱器和熱水器必須經(jīng)由雙刀開關(guān)開關(guān)。
[0115]對(duì)于這樣的直接應(yīng)用，本發(fā)明完全滿足了需求并且供給兩個(gè)AC線的手動(dòng)和遠(yuǎn)程致動(dòng)。
[0116]圖7A顯示的DPDT混合開關(guān)200包括與兩極PRl和PR2連結(jié)的微型開關(guān)的兩極PSl和PS2，兩極PRl和PR2由絕緣體結(jié)構(gòu)PP和電樞PMD支撐，并且由集成到基部90DP中的繼電器線圈6L操作。還顯示四個(gè)接觸器1C、2C、IU和2U。事實(shí)上，DPDT混合開關(guān)200包括兩個(gè)SPDT混合開關(guān)20由圖6B的單個(gè)線圈6L和致動(dòng)器55—起操作。
[0117]圖7B顯示混合開關(guān)200的電路圖，其為圖1A的現(xiàn)有技術(shù)的電路的延伸，其完美地配合了用于經(jīng)由手動(dòng)鍵和遠(yuǎn)程地開關(guān)雙AC線(火線和零線)的需要。
[0118]圖7C顯示撥動(dòng)或翹板DPDT混合開關(guān)40DP，其為圖6A的所顯示的換向混合開關(guān)40R的延伸。40DP混合開關(guān)類似于混合開關(guān)40R地操作和構(gòu)造，除了雙繼電器極PR-1和PR-2和電樞PMD，其被構(gòu)造有絕緣本體PP以將兩極PRl和PR2彼此絕緣并與電樞本身絕緣。
[0119]其它不同是，用四個(gè)直接觸器1C、2C、IU和2U替換兩個(gè)換向接觸器IG和2G，端子從N、L、T1和T2改變到N、L、L(負(fù)載)和NL(零線負(fù)載)。所改變的元件顯示在分解圖40DP中和圖7C的包裝的或殼體中的組件40C-2和40R-2。
[0120]從前述的描述中，還應(yīng)當(dāng)明顯的是，雖然上面所指的換向DPDT混合開關(guān)40R和51顯示為包括SPDT繼電器和DPDT開關(guān)，但是換向DPDT混合開關(guān)可以集成包括兩個(gè)繼電器極PRl和PR2的DPDT繼電器和包括單個(gè)極24的SPDT開關(guān)。為了進(jìn)一步闡述換向DPDT混合開關(guān)可以集成包括單刀開關(guān)20和30的SPDT開關(guān)與DPDT雙繼電器極PRl和PR2，例如在圖7A和圖7C中所描述和顯示的。
[0121]電線裝置(例如，AC開關(guān)和AC插座)被提供有裝飾性鍵和蓋設(shè)計(jì)，包括被建筑行業(yè)內(nèi)的建筑師和室內(nèi)設(shè)計(jì)師接受或同意的顏色選擇。接線裝置制造者因此努力提供用于電氣開關(guān)的不同蓋、鍵和時(shí)尚顏色范圍，包括使用LED來指示被給定開關(guān)操作的負(fù)載狀態(tài)。
[0122]因此，優(yōu)選的是提供在給定包封或包裝中的混合開關(guān)繼電器組件，其可以適于被不同制造者的蓋或鍵附接、或設(shè)置有可通過簡單的附接件配合到給定混合開關(guān)繼電器包封的多種范圍的支架、蓋和鍵，例如，圖9A的所顯示的卡扣附接結(jié)構(gòu)50C和其對(duì)應(yīng)的鎖定結(jié)構(gòu)50D，包括用于支撐按鍵70的止動(dòng)導(dǎo)向件70A的支架59A的表面的導(dǎo)向接收件59B。
[0123]圖9A顯示利用所選擇的蓋59的顯示為安裝到保持框架上的混合SPDT開關(guān)-繼電器20和混合DPDT開關(guān)-繼電器51，保持框架包括本體59A、導(dǎo)向接收件59B和自鎖結(jié)構(gòu)50D。圖1OA和圖1OB顯示模制的框架本體87A和87B，包括歐洲裝置尺寸下的混合開關(guān)-繼電器30或40的殼體，包括蓋89A和89B。
[0124]圖1IA和圖1IB顯示蓋99A或99B和框架本體97A和97B，其構(gòu)造用于將混合開關(guān)-繼電器安裝到標(biāo)準(zhǔn)的4〃 X 2〃美國墻上接線盒中以與公知的翹板鍵90或92—起使用。蓋99A或99B廣泛地用在美國，其中所示的蓋99A利用可見的螺紋頭用于附接。蓋99B為具有用于附接卡扣基部99C的隱藏螺紋的已知的裝飾性蓋以用于附接干凈的裝飾性蓋99B而沒有所示的螺紋頭。
[0125]類似地，圖9A、圖9B和圖9C中所示的混合SPDT微型開關(guān)-繼電器和DPDT微型開關(guān)-繼電器使用具有框架59、59A和59D的殼體50，其配合用于將混合微型開關(guān)SPDT20和DPDT51安裝在歐洲的圓形或矩形的墻上接線盒中。所顯示的鍵70和72為通過向內(nèi)推動(dòng)鍵而操作的按鍵，無論其用于接通或斷開開關(guān)動(dòng)作。
[0126]圖9B中所示的鍵72在推動(dòng)鎖定和推動(dòng)釋放模式中操作，其中，鍵表面可被識(shí)別為鎖定的或釋放的。這通過提供具有自鎖支架73的鍵72實(shí)現(xiàn)，自鎖支架73自附接至圖5C的鍵60上，因此，鍵伴隨行程運(yùn)動(dòng)(例如，4mm至5mm)而停下，其在圖9B中被指為鎖定位置72L和釋放位置72R。在手指推動(dòng)動(dòng)作期間，顯示通過彈簧-活塞結(jié)構(gòu)75/75A的協(xié)助為鍵提供更好的平衡和穩(wěn)定性。
[0127]顯示的另一鍵70不附接至鍵60，該鍵70被顯示的四個(gè)彈性結(jié)構(gòu)70B支撐，或通過安裝在鍵的內(nèi)表面上的彈簧和活塞支撐(例如，圖9B的75和75A)。鍵70還包括插入到顯示在支架59A表面上的導(dǎo)向接收件59B中的四個(gè)止動(dòng)導(dǎo)向件70A，從而當(dāng)鍵70被推動(dòng)以鎖定鍵60時(shí)，其將始終被推動(dòng)回并且通過四個(gè)止動(dòng)導(dǎo)向件駐停。
[0128]因此，鍵70保持在其固定的駐停位置，無論混合開關(guān)在鎖定還是釋放位置中，該鍵因此被稱為雙推鍵，因?yàn)樵撴I保持在駐停位置中，與蓋59D齊平。
[0129]鍵70或72可以具有匹配或不同設(shè)計(jì)和處理、色彩或顏色、紋理和/或具有或不具有指示器窗74和/或IR傳播窗74W<JR通過過濾器為深灰或?qū)嶋H黑色著色的透明塑料材料(例如，聚碳酸酯)。由該著色的透明材料制成的模制鍵70或蓋59將使IR信號(hào)在通過該鍵或蓋在空氣中傳播。
[0130]例如，還可以模制著色的透明材料制成的彈性結(jié)構(gòu)70B，由用在空氣中傳播IR信號(hào)，從而彈性結(jié)構(gòu)基部成為圖9A至圖9C中所示的IR透明窗74W。
[0131]在混合開關(guān)繼電器51的前表面上顯示的指示器54指示負(fù)載的接通-斷開狀態(tài)，包括其狀態(tài)的明顯改變，例如“待機(jī)”狀態(tài)，其中，被負(fù)載損耗的電流或消耗的電力可觀地減少。指示顏色(例如，綠色、紅色、黃色、或藍(lán)色)通過鍵70和鍵72的表面指示器的薄的半透明的窗74透射。
[0132]同樣適用于翹板鍵，翹板鍵可被設(shè)計(jì)并構(gòu)造成很多種形狀并被附接至翹板鍵本體33上的翹板開關(guān)(在圖4六中所示)或翹板鍵本體83、84、93和94(顯示在圖1(^、圖108、圖11八和圖11 B)，包括關(guān)于自鎖附接件的細(xì)節(jié)，例如分別適配到對(duì)應(yīng)的容器孔84H和94H中的鍵80和82的銷80A和鍵90和92的90A。還顯示分別附接至鍵本體的鎖定結(jié)構(gòu)84B和94B的鎖定鉤80B、82B、90B和92B。
[0133]所顯示的鍵本體80和90的每個(gè)包括單個(gè)活塞86和96，分別用于撥動(dòng)SPDT開關(guān)的單個(gè)翹板極24，同時(shí)鍵本體82和92的每個(gè)包括雙活塞86-1和86-2或96-1和96-2用于撥動(dòng)DPDT開關(guān)的雙翹板極24，這是通過將鍵本體84或94的止動(dòng)棒84A與混合開關(guān)殼體30或40的止動(dòng)棒84S接合。
[0134]圖1OA至圖1OC還顯示在鍵本體84中的透明窗84W和指示器薄半透明窗80W，二者與圖6A的40-C中顯示的指示器44共線。
[0135]在分解圖1(^、108、11六、118中的鍵本體的每個(gè)還包括以上提到的鎖定結(jié)構(gòu)848和92B，用于支撐鍵鎖定鉤80B、82B、90B和92B和雙樞轉(zhuǎn)件或短軸84C1/2和94C1/2，其分別附在模制殼體30和40的中心旋轉(zhuǎn)插口 85和95中。圖1OC和圖1IC顯示分別由手指推動(dòng)鍵80或鍵90而操作的組裝的翹板開關(guān)。
[0136]用于翹板開關(guān)30和40的蓋可以為與圖9A中顯示的用于按鍵的蓋59具有相同的蓋設(shè)計(jì)、形狀和尺寸，或任何其它裝飾性形狀。蓋59、89或99可被設(shè)計(jì)并設(shè)置用于安裝多個(gè)混合開關(guān)，其安裝墻上接線盒中包含多于一個(gè)的開關(guān)和/或混合開關(guān)和/或混合開關(guān)和其它開關(guān)的組合。蓋優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)并設(shè)置用于覆蓋多個(gè)混合和通常的開關(guān)，包括安裝在相同墻上接線盒中的電源插座。
[0137]圖12A顯示用于操作AC設(shè)備的接通-斷開開關(guān)電路的框圖，該AC設(shè)備例如燈固定件或加熱器，手動(dòng)操作通過包括極PS和兩個(gè)觸頭I和2的SPDT開關(guān)，并且遠(yuǎn)程操作經(jīng)由包括線圈6L、極PR的SPDT繼電器，以及圖3B、圖3C和圖4B中的混合開關(guān)-繼電器10、20或30的兩個(gè)觸頭I和2。
[0138]經(jīng)由所示的兩個(gè)移動(dòng)觸頭，圖12A和圖12B的SPDT或DPDT開關(guān)和SPDT繼電器的組合是為了提供AC設(shè)備的兩種獨(dú)立的接通-斷開開關(guān):經(jīng)由繼電器線圈6L遠(yuǎn)程開關(guān)和經(jīng)由手動(dòng)開關(guān)鍵70或例如圖9A和圖1OA的鍵80的手動(dòng)開關(guān)。
[0139]然而，混合開關(guān)20、30、40或51的遠(yuǎn)程開關(guān)呈現(xiàn)了可靠性問題，其中對(duì)于設(shè)備的無錯(cuò)誤的遠(yuǎn)程開關(guān)，需要知道設(shè)備的操作狀態(tài)。需要在指令繼電器切換之前知道設(shè)備的電力是接通還是斷開的。沒有設(shè)備狀態(tài)，SPDT或DPDT繼電器的換向可能使設(shè)備電力的開關(guān)與所意在的指令相反。
[0140]例如，不知道加熱器或燈關(guān)閉，而指令繼電器關(guān)閉可能將加熱器或燈打開。出于該基本原因，不可能依靠繼電器線圈狀態(tài)對(duì)應(yīng)任意手動(dòng)操作的未知的SPDT或DPDT手動(dòng)開關(guān)的位置。
[0141]而且，為了使SPDT繼電器控制變得真正可靠，需要提供涉及燈或AC設(shè)備的電流損耗或接通-斷開狀態(tài)的返回確認(rèn)或數(shù)據(jù)，其從燈或設(shè)備傳播到控制器。這要求兩路或雙向的通信、到混合開關(guān)繼電器或設(shè)備本身的控制指令、以及從設(shè)備或混合開關(guān)繼電器到控制器的返回的確認(rèn)、狀態(tài)、電流損耗數(shù)據(jù)或電力損耗數(shù)據(jù)。
[0142]將電流損耗或電力消耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信到發(fā)電站和配電器的需求是對(duì)于家庭自動(dòng)化考量的核心主題和主要目標(biāo)，以及關(guān)于信號(hào)或數(shù)據(jù)連接性主題和智能電網(wǎng)項(xiàng)目當(dāng)前在世界范圍內(nèi)進(jìn)行的爭論。
[0143]所引用的美國專利和圖12A和圖12B所示的已知電路圖公開了經(jīng)由扭轉(zhuǎn)對(duì)132的雙向總線、經(jīng)由IR發(fā)射器和接收器109A/109B的IR以及經(jīng)由天線106(空氣中)的RF，以及經(jīng)由通過光導(dǎo)或光纖電纜130的兩個(gè)光學(xué)發(fā)射接收器104的光學(xué)通信以用于遠(yuǎn)程操作設(shè)備，包括接收分別通過驅(qū)動(dòng)器107、109、105、103-1和103-2的返回?cái)?shù)據(jù)。
[0144]盡管無線IR和RF通信被認(rèn)為簡單的，但是它們不是很可靠，例如，在房間內(nèi)的障礙物體的運(yùn)動(dòng)和放置可能阻礙IR遠(yuǎn)程接通-斷開指令到給定設(shè)備的視線(Iine of sight)，包括來自在所引用專利和申請中公開的IR遠(yuǎn)程控制中繼器的指令。設(shè)備返回的確認(rèn)和/或接通或斷開指令本身可能被阻礙和不可靠。
[0145]可能通過錯(cuò)誤地侵入傳輸至和接收自其它住宅的RF，和/或該RF信號(hào)不必然覆蓋整個(gè)住宅，以及指令或返回的數(shù)據(jù)沒有被通信或沒有到達(dá)其期望的目的地。用于覆蓋住宅的很多設(shè)備和AC插座的RF網(wǎng)絡(luò)需要昂貴的、復(fù)雜的和精確的地址設(shè)定，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電氣安裝者培訓(xùn)和技巧。
[0146]前面所陳述的其它基本的可靠性問題是圖12A和圖12B中顯示的SPDT PSl或DPDTPS1/PS2極的未知狀態(tài)，這使得混合開關(guān)和/或級(jí)聯(lián)SPDT或DPDT開關(guān)的接通或斷開狀態(tài)不清楚。因此，無法知曉手動(dòng)SPDT或DPDT開關(guān)的精確的接通或斷開狀態(tài)帶來了系統(tǒng)的可靠性問題。如將在下文中闡述的，CPU 101控制線圈6L到6L-n的通信和狀態(tài)并被提供有電流損耗信號(hào)，CPU 101能夠基于電流損耗或接通-斷開狀態(tài)探測而識(shí)別具有負(fù)載的移動(dòng)連接。而且，對(duì)于包裝在一起的η個(gè)混合開關(guān)中的多個(gè)，CPU可被提供有電流損耗信號(hào)和狀態(tài)探測器信號(hào)的組合。
[0147]引入電流傳感器100和狀態(tài)傳感器100Α的方案是用于將電氣開關(guān)的可靠的接通_斷開狀態(tài)給專用的控制器、提供給可視對(duì)講機(jī)、或提供給控制AC裝置的購物端子，其公開在所引用的美國專利和申請中。
[0148]電流傳感器100，實(shí)時(shí)識(shí)別設(shè)備狀態(tài)，以用于傳播涉及設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)，該傳播可以經(jīng)由POF 130、視線中的IR空氣中RF或經(jīng)由總線或網(wǎng)絡(luò)的電氣信號(hào)。電流傳感器100可以是通過感應(yīng)的電流傳感器、磁霍爾傳感電路、低歐姆電阻器或金屬合金、或任何其它已知的電流傳感電路和方法。當(dāng)混合開關(guān)被構(gòu)造為具有用于安裝在電氣柜內(nèi)的分離部或分隔部時(shí)，或構(gòu)造在區(qū)分低壓連接器與AC電力線和接觸器的分隔的墻上接線盒內(nèi)時(shí)，在總線132中使用扭轉(zhuǎn)對(duì)也是可以的。
[0149]實(shí)時(shí)電流損耗數(shù)據(jù)識(shí)別負(fù)載狀態(tài)，使得控制器無誤地積極地接通或斷開燈或其它設(shè)備。而且，其向住宅、辦公室或其它企業(yè)或組織提供將它們的實(shí)時(shí)電流損耗或電力消耗到供電者或供電站的電力智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。
[0150]用于繼電器線圈6L、CPU101和其它內(nèi)部電路的DC電力可提供自小功率IC電路，這利用用于輸出所需的低DC電壓和電流的已知的開關(guān)供電電路，和/或利用DC模擬電壓調(diào)節(jié)器，或其它小電流的供電電路(例如，在美國專利8，444，124中所提到的)。盡管繼電器線圈電力消耗是IW的一小部分，但是有利地使用具有線圈6L的磁的或機(jī)械的保持極PR和電樞PM，因?yàn)楸３掷^電器被短脈沖致動(dòng)，并且因此節(jié)省電力消耗，減少來自內(nèi)部供電和生熱的DC電流損耗。在下文中進(jìn)一步闡述利用機(jī)械保持繼電器的保持繼電器和混合開關(guān)。
[0151]通常的燈開關(guān)不連接至AC零線并且僅僅使用AC火線和負(fù)載線，其中通常在電路中和在燈開關(guān)墻上接線盒中僅僅找到兩個(gè)電線。
[0152]另一方面，所有已知的電線的現(xiàn)有規(guī)則、準(zhǔn)則和規(guī)章允許將AC零線不受限制地引入到電路和電氣墻上接線盒中，包括將該AC零線連接到任何和所有AC開關(guān)和其它AC裝置和電路中，例如，本發(fā)明的混合開關(guān)-繼電器。
[0153]從上述的描述中變得明顯的是，本發(fā)明的SPDT混合開關(guān)-繼電器裝置可被安裝到標(biāo)準(zhǔn)的電氣AC接線盒中，依據(jù)電氣準(zhǔn)則和規(guī)則來接線，在低成本和簡單的情況下對(duì)于通常安裝的電氣系統(tǒng)的基本接線不作顯著地改變，需要添加零線和光學(xué)電纜、IR或空氣中的RF中的一個(gè)用于雙向通信。
[0154]所引用的美國專利公開了將光學(xué)電纜直接附接至光纖接駁部(accesses)。該P(yáng)OF電纜端部被鋒利的乳刀切斷，以用于使切割表面經(jīng)由接駁部104直接地附接至光學(xué)收發(fā)器103，其被公開為單路或雙向的和兩路或雙向以及其組合，以用于經(jīng)由通過光學(xué)電纜130的級(jí)聯(lián)鏈傳播光學(xué)信號(hào)來控制，并且通過調(diào)節(jié)為在視線中的IR和/或通過無線RF信號(hào)和/或通過經(jīng)由總線132的電氣信號(hào)。
[0155]從所引用的美國專利的教導(dǎo)，還變得顯然的是，AC裝置，例如電流傳感器或AC開關(guān)裝置或AC插座，可被設(shè)置有地址，該地址涉及設(shè)備的詳情，包括設(shè)備或負(fù)載所位于的地點(diǎn)的房間或區(qū)域。
[0156]該設(shè)置的處理是經(jīng)由設(shè)置選擇器108-1至108-n(例如，在圖12A和圖12B中所示)、和/或經(jīng)由將該詳情和地址下載到包括在CPU 101中的存儲(chǔ)器中。這包括的下載可經(jīng)由AC裝置的RF信號(hào)、空氣中信號(hào)中的IR、通過光學(xué)電纜的光學(xué)信號(hào)、和通過手持裝置進(jìn)入到一個(gè)或多個(gè)被稱為光電端口(optoport)的光導(dǎo)接駁部、或直接經(jīng)由負(fù)載連接器或端子。
[0157]本發(fā)明的混合開關(guān)-繼電器的另一特征在于CPU101的編程和以下方法:將“雙鍵控”或“三鍵控”分配至混合開關(guān)的鍵70、80或90，或?qū)ⅰ半p動(dòng)作”分配至開關(guān)的杠桿，例如，“接通-斷開-接通”或“斷開-接通-斷開”。該分配適用于單獨(dú)地安裝的或通過移動(dòng)線與SPDT和/或DPDT開關(guān)連接的任何混合開關(guān)，以用于接通或斷開地點(diǎn)內(nèi)的成組的或所有的燈或成組的其它設(shè)備，這在下文中進(jìn)一步闡述。
[0158]圖12A和圖12B顯示電流傳感器100和圖12C顯示狀態(tài)傳感器100A。不需要所顯示的狀態(tài)傳感器100A用于操作圖12A和圖12B的混合裝置，這因?yàn)橥ㄟ^極PR與負(fù)載串聯(lián)連接的電流傳感器100將積極地識(shí)別通過負(fù)載的電流損耗，并且因此提供無錯(cuò)誤的狀態(tài)。
[0159]與電流傳感器100相比，狀態(tài)傳感器100A不提供電流損耗值或數(shù)據(jù)，然而，其確實(shí)供給狀態(tài)數(shù)據(jù)，這是通過識(shí)別移動(dòng)線狀態(tài)相對(duì)于SPDT和/或DPDT開關(guān)位置，并且當(dāng)AC火線從負(fù)載斷開連接時(shí)輸出信號(hào)。簡單來說，當(dāng)負(fù)載連接至Tl或T2移動(dòng)線中的一個(gè)，并且AC火線被提供給另一移動(dòng)線時(shí)，狀態(tài)傳感器輸出信號(hào)。
[0160]圖12C顯示本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的狀態(tài)傳感器100A的概念電路的電路圖或框圖，其中，所示的兩個(gè)傳感電阻器R2和R3均具有高歐姆值，其被連接到SPDT繼電器的兩個(gè)端子I和2。1?2和R3在其另一端處經(jīng)由串聯(lián)電阻器R4—起連接到FET Ql門(gate)，并且經(jīng)由穩(wěn)壓二極管(zener d1de)Dl接地。為了清楚，地電位和由用于給CPU供電的電源102提供的DC極性、混合裝置20、30、40、51或200的繼電器和其它電路連接到AC火線。DC地電位和正DC或VCC為，例如相對(duì)與AC火線測量的+12V或+5V或+nV。
[0161]AC火線直接連接到極端子PR，因此當(dāng)極PR和PS與觸頭2(圖12C中所示)接合，負(fù)載和火線連接并且傳感器電阻器R3在DC地電位并且FET Ql門信號(hào)為零，將FET Ql保持在斷開狀態(tài)中。當(dāng)極PR開關(guān)至接合觸頭I時(shí)，負(fù)載將經(jīng)由R3和R2連接至火線L，并且固定連接至零線N的負(fù)載將替代地經(jīng)由傳感器電阻器R2和R3將零線與AC火線串聯(lián)連接。
[0162]結(jié)果分壓器(resultant voltage divider)R2和R3(負(fù)載的電阻是可以忽略的)提供通過R4和穩(wěn)壓Dl的到地面的微小電流，呈現(xiàn)了到場效應(yīng)管(FET)柵極的足夠的電壓電位以將FET Ql接通，其中，柵源極(gate source pole)將高態(tài)信號(hào)(high state signal)提供給CPUlOl的1/0端口，識(shí)別待斷開的負(fù)載。
[0163]CPU101的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)CPU無誤地操作繼電器所需的狀態(tài)，從而單個(gè)觸頭Tl或T2端子相當(dāng)于接通指令或斷開指令，這是通過鍵70、80或90，或通過經(jīng)由光電端口、IR、RF或總線從自動(dòng)化控制器250(圖13A所示)接收的指令，包括經(jīng)由通過因特網(wǎng)的PC網(wǎng)絡(luò)指令，或在下文中將闡述的，通過重復(fù)的鍵控(例如雙鍵控或三鍵控)其包括由SPDT或SPDT開關(guān)(未示出)的鍵控，該SPDT或SPDT開關(guān)連接在至編程的DPDT混合開關(guān)繼電器的級(jí)聯(lián)鏈中。
[0164]所引用的美國專利8，269，376教導(dǎo)了用于接通-斷開負(fù)載的方法和設(shè)備，所述負(fù)載例如單獨(dú)地?zé)艋蚱渌O(shè)備、成組的負(fù)載和所有負(fù)載或給定設(shè)備，這是經(jīng)由混合開關(guān)和/或經(jīng)由在連接到混合開關(guān)的級(jí)聯(lián)鏈中的SPDT或DPDT機(jī)械開關(guān)通過開關(guān)“接通-斷開-接通”或“斷開-接通-斷開”實(shí)現(xiàn)的。
[0165]混合開關(guān)將接通或斷開發(fā)送指令到單個(gè)、成組的或所有的給定負(fù)載，無論其為燈或其它設(shè)備，這直接經(jīng)由級(jí)聯(lián)光學(xué)纖維電纜或RF和經(jīng)由家庭自動(dòng)化的控制器250，包括專用的控制器、視頻對(duì)講機(jī)監(jiān)控器或購物終端，包括鍵盤150或觸摸板或觸摸屏和/或經(jīng)由家庭自動(dòng)化分配器140，如圖13A和圖13B中所示。
[0166]圖12A和圖12B中所顯示的混合開關(guān)20、30、40和51中的每個(gè)和混合開關(guān)200(未示出)可以包括很多電路，例如，級(jí)聯(lián)收發(fā)器103和用于POF 130的光電端口 104、IR和RF收發(fā)器109和105、總線驅(qū)動(dòng)器107、電流傳感器100、狀態(tài)傳感器100A、設(shè)置選擇器108-1至108-n。
[0167]顯然，并非需要所有的電路，例如，當(dāng)不使用級(jí)聯(lián)光波導(dǎo)或POF時(shí)，僅僅需要單個(gè)光電端口 104，并且當(dāng)僅僅使用IR或RF指令時(shí)，不使用光電端口并且在混合開光-繼電器中僅僅包括IR109或RF105收發(fā)器。
[0168]類似于由所引用的專利和申請的教導(dǎo)，混合開關(guān)-繼電器的設(shè)置包括混合開關(guān)和/或負(fù)載在哪個(gè)房間或區(qū)域中安裝并操作，設(shè)備識(shí)別和其它操作詳情的設(shè)置可經(jīng)由設(shè)置選擇器108-1至108-n、或經(jīng)由通過光電端口 104的光學(xué)下載、經(jīng)由IR收發(fā)器109的IR下載或經(jīng)由RF收發(fā)器105的RF下載。下載和設(shè)置包括用于接通或斷開成組的燈或設(shè)備和所有的燈或給給定設(shè)備的程序，如在下文中闡述的。
[0169]相應(yīng)地，根據(jù)意在的目的，將設(shè)置選擇器108-1至108-n和狀態(tài)傳感器100A或電流傳感器100包括在不同的混合開關(guān)20、30、40、51和200的電路中，能夠意圖的目的，并且改并不需要或包括顯示的所有電路。
[0170]對(duì)于獨(dú)立的(Stand-alone)SPDT混合開關(guān)或?qū)τ趩蝹€(gè)換向DPDT混合開關(guān)，其連接到安裝在地點(diǎn)中的級(jí)聯(lián)DPDT和SPDT手動(dòng)開關(guān)，詳情和地址設(shè)置和全部整體系統(tǒng)控制器完全沒有必要。
[0171]相反，住宅的單個(gè)混合開關(guān)的該設(shè)置可以操作為經(jīng)由用于傳播接通-斷開指令的非常低成本的接通-斷開遙控器(未示出)，例如，經(jīng)由AC火線和經(jīng)由AC控制信號(hào)(已知為X10)致動(dòng)可控的線圈6L的電樞PM，或當(dāng)電樞或極為磁的機(jī)械的保持類型時(shí)經(jīng)由到線圈的簡單的短驅(qū)動(dòng)脈沖，如在下文中進(jìn)一步闡述。
[0172]針對(duì)該簡單的操作，該線圈6L可以通過驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)，并且致動(dòng)所述磁電樞或保持所述極PR-E(如圖17B、圖18A和圖18B中顯示的)以使其保持位置換向，由此將負(fù)載狀態(tài)從接通換向到斷開或從斷開換向到接通。不需要或使用其它的控制電路。
[0173]混合開關(guān)可被安裝在電氣柜中，并且線圈6L可以連接至低壓或AC電力以用于致動(dòng)具有遠(yuǎn)程致動(dòng)極PR的電樞PM，對(duì)于該遠(yuǎn)程致動(dòng)，不需要或使用另外的電路。
[0174]相對(duì)于狀態(tài)傳感器100A使用電流傳感器100或使用二者的問題在于將所測量和計(jì)算的電流損耗和/或所電力消耗進(jìn)行匯報(bào)的特定要求和/或需要。使用電流傳感器100或狀態(tài)傳感器100A或二者不僅是技術(shù)問題，而且其包括服從商業(yè)的和/或未來監(jiān)管的規(guī)定，例如，要求匯報(bào)實(shí)時(shí)電力消耗。
[0175]例如，可以使用狀態(tài)傳感器100A替代電流傳感器100以實(shí)時(shí)匯報(bào)電力消耗。其實(shí)現(xiàn)是通過使用戶在CPUlOl的存儲(chǔ)器中安裝負(fù)載的特定電力消耗。這能夠匯報(bào)記錄和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的電力消耗并且必需進(jìn)行測量。
[0176]優(yōu)選的方案是使用電流傳感器101用于提供電力消耗或電流損耗值，即使?fàn)顟B(tài)傳感器很適于控制單個(gè)的負(fù)載，成組的負(fù)載和所有的負(fù)載，例如，住宅中的燈或空調(diào)。
[0177]用于接通或斷開的指令和類似指令和指令響應(yīng)包括房產(chǎn)內(nèi)的狀態(tài)和電力消耗匯報(bào)，這不需要高速進(jìn)行。相反，低速(例如，500波特)是常見的并且為用于在空氣中、視線內(nèi)的IR指令的標(biāo)準(zhǔn)。
[0178]經(jīng)由POF應(yīng)用不同的速率用于光學(xué)信號(hào)是錯(cuò)誤的，并且該低速是用于光學(xué)信號(hào)、空器中的IR和經(jīng)由POF的可見光的優(yōu)選的速率。該低速不僅僅涉及信號(hào)速度能力，還經(jīng)由繼電器和機(jī)械開關(guān)的極的電力開關(guān)時(shí)間以毫秒為單位測量，該時(shí)間配合500波特的低速，并且以高速提供控制指令和響應(yīng)帶來很少的價(jià)值或根本沒有價(jià)值，特別是當(dāng)響應(yīng)元件或電路未準(zhǔn)備好進(jìn)行回復(fù)時(shí)。而且，電力消耗計(jì)算是緩慢的，這在下文中提到。
[0179]如前面所提到，可以操作混合開關(guān)-繼電器以接通或斷開住宅內(nèi)中的成組的燈或所有的燈，或其它成組的設(shè)備和所有其它成組的設(shè)備。這要求通過住宅自動(dòng)化網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)(如圖13A中顯示的)和自動(dòng)化信號(hào)分配器(如圖13B中顯示的)來傳播指令。
[0180]從前面的闡述清晰的是，電路和程序的不同組合可被使用并且被應(yīng)用于提供操作模式的很多變型。
[0181]本發(fā)明的混合開關(guān)-繼電器被編程以產(chǎn)生和傳播指令，該指令用于接通-斷開成組的或成簇的燈或成組的或成簇的其它給定負(fù)載，包括地點(diǎn)內(nèi)的所有的燈或所有的其它組或其它簇的給定負(fù)載，這經(jīng)由混合開關(guān)鍵70、80、82、90或92和經(jīng)由SPDT開關(guān)和/或DPDT開關(guān)的多個(gè)手動(dòng)開關(guān)杠桿的任何一個(gè)，其連接在到本發(fā)明的DPDT混合開關(guān)-繼電器的級(jí)聯(lián)鏈中。
[0182]說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“簇”指的是任何組的燈或其它“給定”設(shè)備或負(fù)載，術(shù)語“給定負(fù)載”指的是任何類型的設(shè)備，例如加熱器、空調(diào)、風(fēng)扇、燈、或窗簾或百葉窗等。
[0183]接通或斷開成組的或所有的住宅的燈的指令可以傳播自混合開關(guān)，該從使用選自以下幾者中的任何的雙向信號(hào):經(jīng)由光導(dǎo)(PCF)的光學(xué)信號(hào)、在視線內(nèi)的直接的或經(jīng)由IR中繼器的空氣中的IR信號(hào)、空氣中的RF、經(jīng)由總線的電信號(hào)和經(jīng)由具有電力提供的總線的電信號(hào)、或其任何組合。
[0184]所引用的美國專利8，269，376公開了由不同公知的品牌制造的標(biāo)準(zhǔn)的ACSPDT或DPDT開關(guān)，其還顯示將AC開關(guān)裝置和AC手動(dòng)SPDT開關(guān)組合到墻上接線盒中的安裝方法，其連接是通過級(jí)聯(lián)鏈的移動(dòng)線Tl和T2。
[0185]所公開的用于開關(guān)成組的燈和所有燈的過程是重復(fù)鍵控或以其它方式換向地致動(dòng)機(jī)械SPDT或DPDT開關(guān)，無論其為推動(dòng)、按壓、翹板、敲擊、撥動(dòng)、滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、或任何其它致動(dòng)動(dòng)作以使該開關(guān)狀換向態(tài)，以上所有均應(yīng)用至本發(fā)明的混合開關(guān)-繼電器并且應(yīng)用至相關(guān)的SPDT和/或DPDT開關(guān)。
[0186]CPU 101被編程為對(duì)開關(guān)狀態(tài)中的改變進(jìn)行計(jì)時(shí)，這是經(jīng)由狀態(tài)傳感器100A，或經(jīng)由電流損耗水平中的改變，這種改變是被提供至圖14A的CPU 1I的I/0 C端口的電流傳感器100探測到的。例如，當(dāng)狀態(tài)為“切斷狀態(tài)”并且混合開關(guān)鍵被致動(dòng)以將燈接通時(shí)，狀態(tài)或電流損耗的改變啟動(dòng)CPU 1I的計(jì)時(shí)程序。例如，該計(jì)時(shí)程序或計(jì)時(shí)器激活持續(xù)時(shí)間，例如I秒或500毫秒，這是用于重復(fù)鍵控的“等待時(shí)間”。
[0187]如果在I秒或500毫秒的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，重復(fù)該鍵控，這實(shí)際上再次使該狀態(tài)換向，然而，編程的CPU 1I操作線圈6L以立即重新?lián)Q向極PR狀態(tài)以維持第一換向狀態(tài)(示例中的燈接通狀態(tài))并且同時(shí)將指令提供給家庭自動(dòng)化網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)以如編程的那樣接通給定的成組的燈，這是經(jīng)由系統(tǒng)控制器或直接地經(jīng)由設(shè)置鍵或給定混合開關(guān)-繼電器的存儲(chǔ)器。
[0188]當(dāng)混合開關(guān)包括多個(gè)集成的開關(guān)，并且該組燈或所有的燈全部或部分地連接至相同的集成的多個(gè)混合開關(guān)時(shí)，CPU將直接地操作那些燈、或與其直接連接的其它負(fù)載，并且經(jīng)由自動(dòng)化網(wǎng)傳播指令到其它組或所有的燈或負(fù)載。
[0189]同樣適用于換向的過程，其中，第一開關(guān)致動(dòng)是為了將燈斷開，在I秒或500毫秒內(nèi)的下一致動(dòng)將使?fàn)顟B(tài)換向，CPU將操作繼電器線圈6L至6L-n以維持?jǐn)嚅_狀態(tài)，并且提供指令以斷開成組的燈或其它燈如設(shè)置的那樣。
[0190]當(dāng)探測到第二致動(dòng)時(shí)，計(jì)時(shí)器或CPU101的計(jì)時(shí)程序被重置以為了另一個(gè)I秒(作為示例)重新啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，并且如果在延伸的I秒內(nèi)，發(fā)生狀態(tài)的新的致動(dòng)或換向，則繼電器線圈被指令以維持先前狀態(tài)并通過自動(dòng)化網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)提供指令以根據(jù)可能的情況接通或斷開所有燈。
[0191]當(dāng)在任何(例如I秒)計(jì)時(shí)器程序期間，無論其是第一計(jì)時(shí)還是延伸的計(jì)時(shí)，沒有發(fā)生致動(dòng)，或沒有探測到致動(dòng)，計(jì)時(shí)或計(jì)時(shí)器程序被重置并且開關(guān)操作返回至其基本的操作模式，將移動(dòng)器換向，即，接通-斷開。
[0192]由于電流傳感器100和狀態(tài)傳感器100A均在感應(yīng)負(fù)載狀態(tài)，經(jīng)由移動(dòng)線連接到混合開關(guān)的級(jí)聯(lián)開關(guān)中的任何開關(guān)中的改變，無論其為SPDT和/或DPDT機(jī)械開關(guān)，啟動(dòng)該計(jì)時(shí)器程序。致動(dòng)開關(guān)中的任一個(gè)將使移動(dòng)線和負(fù)載狀態(tài)換向，由此，啟動(dòng)CPU 101的重復(fù)鍵控計(jì)時(shí)器程序。
[0193]這使明確了接通或斷開成組的或所有的燈或設(shè)備是通過與混合開關(guān)以級(jí)聯(lián)鏈連接的每個(gè)單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械SPDT或DPDT來操作的。
[0194]混合開關(guān)指示器被編程以給定顏色發(fā)光以指示計(jì)時(shí)器狀態(tài)和該負(fù)載、該組負(fù)載和所有負(fù)載的接通-斷開狀態(tài)，如編程的那樣。
[0195]圖14A為用于將電流損耗信號(hào)提供給CPU101的I/O端口的框圖。顯示AC火線連接到電路接地，其在前文中闡述為VCC的負(fù)極。
[0196]信號(hào)放大器ICl為公知的線性放大器或雙重放大器1C，其串聯(lián)連接以用于放大從電流損耗電阻器R81(在前面被稱為結(jié)構(gòu)81)提供的電流損耗信號(hào)。放大器ICl，其還組合已知為操作放大器(或op.amp)的兩個(gè)放大器，其中每個(gè)放大器被設(shè)置為放大，例如，達(dá)100倍，并且串聯(lián)的二者因此可以提供高達(dá)10，000的放大倍數(shù)。I?500mA和10mA至20 A損耗(drain)產(chǎn)生的信號(hào)的線性放大將正好在放大器ICl的線性范圍內(nèi)。
[0197]CPU 101包括模擬/數(shù)字處理器和模擬到數(shù)字和數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器端口、數(shù)字端口和模擬端口。CPU 101為通?？捎玫腃PU，例如8位或16位和包括低成本存儲(chǔ)器的低功率消耗的處理器。
[0198]放大電流信號(hào)從放大器ICl提供到端口I/O C并且基于放大控制狀態(tài)，并且數(shù)據(jù)涉及轉(zhuǎn)換的模擬電流信號(hào)到數(shù)字的，CPU被編程以經(jīng)由I /0 A端口調(diào)節(jié)放大器I Cl的放大倍數(shù)以獲得如編程的優(yōu)化的放大，使其相當(dāng)于將在傳感器特定范圍的一半或最線性范圍所接收到的信號(hào)。
[0199]負(fù)載，例如熒光燈或洗衣機(jī)的馬達(dá)，不是純歐姆的或電阻負(fù)載。非歐姆負(fù)載引起了電壓曲線和電流曲線之間的相移和/或扭曲了由高功率的數(shù)字開關(guān)供電和負(fù)載的曲線。圖14B顯示兩個(gè)正弦曲線，電壓曲線180-186和電流曲線190-196，二者被偏移了任意角度，這是由包括線圈和電容器的負(fù)載引起的。
[0200]電壓曲線190-196為零線AC端子N從經(jīng)由大歐姆分配器R6和R5提供給CPU的I/0V的參考電壓的曲線，其中R6值在例如0.5?1.0 Mohm的范圍內(nèi)，并且R5值為若干Kohm，以提供表示電力線電壓的優(yōu)化的參考信號(hào)水平，例如，美國的120V/60HZ或歐洲的230V/50HZ。電流曲線190-196為放大的電流信號(hào)并且為電流損耗值的精確參考。
[0201]參考電壓曲線的零交叉180為開始位置或時(shí)間點(diǎn)，用于處理電力消耗讀數(shù)。從電流曲線的零交叉的偏差中電流相移是明顯的。
[0202]所顯示的零交叉180是從負(fù)到正的交叉點(diǎn)，同時(shí)，電流曲線的開始位置時(shí)間190顯示為接近負(fù)曲線的峰值，或在大于90°的相移處。
[0203]圖14Β中顯示的過程是測量五個(gè)參考周期181至185和相移的五個(gè)電流周期191至195。所測量的位置或時(shí)間點(diǎn)在圖13Β中顯示為在電源曲線上分布的十個(gè)點(diǎn)，如時(shí)間電壓點(diǎn)181-1、182-1、183-2、184-3和185-4，其中在電流曲線上精確的時(shí)間點(diǎn)顯示為192-4、193-5、194-6和195-8。
[0204]處理位置或時(shí)間點(diǎn)的的端部顯示為186和196。所示的時(shí)間間隔為用于50Hz的20毫秒和用于60Hz的16.6毫秒。豎直的線將一個(gè)周期分割成10個(gè)時(shí)間點(diǎn)，因此每個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的間隔是一個(gè)周期除以10的持續(xù)時(shí)間。
[0205]在一個(gè)周期(Hz)期間的時(shí)間間隔或測量點(diǎn)的數(shù)目直接涉及到測量的精度，同樣適用于在一個(gè)測量循環(huán)中所測量的AC周期的數(shù)目。二者均是將要決定的，其中，更高的精度需要在一個(gè)測量循環(huán)中的更多的測量AC周期(Hz)以及時(shí)間間隔的減小和測量點(diǎn)的數(shù)目的增大。
[0206]電力消耗是計(jì)算的正弦VxA圖的產(chǎn)品，其創(chuàng)建基于在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處同時(shí)的測量值，并且是基于電源參考計(jì)時(shí)在每周期求和。圖13B中所顯示的五個(gè)周期181-185是重復(fù)的測量的一個(gè)循環(huán)的示例，例如，每2秒。當(dāng)計(jì)算循環(huán)被編程以每2秒執(zhí)行一次時(shí)，五個(gè)測量周期的總和將乘以20(對(duì)于50取)和24(對(duì)于60取)的因數(shù)(50:5/秒.x 2秒)or (60:5秒x 2秒)。這將呈現(xiàn)在2秒內(nèi)的電力消耗。
[0207]通過上述，應(yīng)當(dāng)明顯的是，通過本發(fā)明的電流傳感器的電力消耗計(jì)算可被簡化并且由低成本的中央處理器(CPU)執(zhí)行或由模擬/數(shù)字處理器執(zhí)行，二者都可從很多IC制造商獲得。同樣明顯的是，本發(fā)明的電流傳感器可以尺寸上更小，被適配到AC混合開關(guān)-繼電器和其它電接線裝置并提供對(duì)電力消耗的匯報(bào)提供精確的、實(shí)際的和低成本的方案。
[0208]所計(jì)算的電力消耗值在包括在CPU中的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)并更新，以用于如編程地那樣匯報(bào)到系統(tǒng)控制器。所計(jì)算的電力消耗值被轉(zhuǎn)換成預(yù)定的程序協(xié)議，其包括負(fù)載或設(shè)備的詳情和負(fù)載的位置和/或混合開關(guān)的位置。在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)和更新的數(shù)據(jù)為編碼的協(xié)議。
[0209]所引用的美國專利8，170，722公開了電力消耗協(xié)議的編碼和協(xié)議匯報(bào)的信號(hào)結(jié)構(gòu)。指令結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為包括5比特的短的指令，該短的指令僅僅包括用于匯報(bào)電力消耗、負(fù)載詳情和其位置的所有必要的數(shù)據(jù)。
[0210]如前面所陳述的，電力消耗的處理為延伸5個(gè)周期的低速測量/讀取過程，其持續(xù)時(shí)間為100毫秒，或用于50Hz的0.1秒和用于60Hz的83毫秒。在用于電力消耗匯報(bào)的地點(diǎn)或住宅中使用高速網(wǎng)絡(luò)沒有價(jià)值。
[0211]從所有上述，應(yīng)當(dāng)明顯的是，可以將SPDT或DPDT混合開關(guān)-繼電器的尺寸和形狀制造為適于安裝在標(biāo)準(zhǔn)的墻上接線盒內(nèi)和僅通過兩個(gè)AC火線和負(fù)載電線連接到負(fù)載，外加零線以給電路提供電力。
[0212]還明顯的是，混合開關(guān)可通過推動(dòng)、撥動(dòng)或翹板鍵或任何其它已知的開關(guān)鍵操作，并且該混合開關(guān)可以接通或斷開單個(gè)的負(fù)載、成組的負(fù)載和所有的負(fù)載(如編程的那樣)，這是通過混合開關(guān)鍵或在移動(dòng)線中的級(jí)聯(lián)鏈中連接到混合開關(guān)-繼電器的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)的鍵的多個(gè)鍵控或重復(fù)鍵控。
[0213]圖15A和圖15B示出構(gòu)造在單個(gè)基部50Bn并且包裝到單個(gè)封裝40η和50η中的多個(gè)混合開關(guān)。組合的集成開關(guān)-繼電器的每個(gè)與單個(gè)的集成開關(guān)20、30、40或51相同，除了單個(gè)的AC火線端子L可被接線用于給多個(gè)負(fù)載的全部供電，由于其減少了接線連接和勞力，故其是有利的。
[0214]集成開關(guān)的每個(gè)可被分配到不同的負(fù)載或全部被分配到相同類型的負(fù)載，例如燈。每個(gè)負(fù)載和詳情和位置的分配和設(shè)置與前面所提到的相同，這是經(jīng)由設(shè)置開關(guān)和/或經(jīng)由將該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存或加載到所述存儲(chǔ)器中。
[0215]圖12Α和圖12Β中顯示的CPU 101可以單獨(dú)地操作每個(gè)線圈6L至6L_n、成組的所述線圈、所有的線圈和以上幾者的組合。指示器54-1至54-n經(jīng)由所述CPU單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)，但是所有或成組的指示器根據(jù)單獨(dú)連接到每個(gè)極端子的多個(gè)負(fù)載的每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)。使單個(gè)包封開關(guān)操作多個(gè)負(fù)載并具有最少控制部件和最少接線連接端子的能力，是本發(fā)明的另一明顯的優(yōu)點(diǎn)。
[0216]圖15A示出了模制到通常的基部50Bn中的η個(gè)開關(guān)-繼電器結(jié)構(gòu)，其中所有其它元件聯(lián)系參考前面提到的單個(gè)的混合開關(guān)。所顯示的η個(gè)混合開關(guān)包封50η可以直接地連接至η個(gè)負(fù)載端子。所示的殼體500-1包括用于AC火線501-1和零線(未示出)的銷中的2個(gè)插頭，包括用于η個(gè)負(fù)載的η個(gè)銷501-1至505-η。所示的包封組件500-1為不具有接線端子的插入式類型、用于插入結(jié)構(gòu)504的插口包括用于AC火線的2個(gè)銷插口 503-1和用于零線的503-2，用于負(fù)載銷503-1至503-η的η個(gè)銷插口 502-1至502-η。結(jié)構(gòu)504還包括顯示在圖6Β、圖12Α和圖12Β中(未示出在圖15Α中)的控制電路，從而整個(gè)500-1包封組件可被插入到插口中，其中所有的接線經(jīng)由所示的AC火線、零線和η個(gè)負(fù)載端子在插口的后側(cè)處完成?？蚣苌w50Dn類似于圖9A的框架蓋50D提供用于η個(gè)混合開關(guān)組件500-1。
[0217]圖15Β示出了包封在結(jié)構(gòu)40η中的η個(gè)翹板開關(guān)，其與結(jié)構(gòu)30或40相同，但被放大以供給用于η個(gè)開關(guān)-繼電器集成。
[0218]開關(guān)組件40η安裝在框架蓋87D上，框架蓋87D類似于提供用于安裝組件包封40η的框架87Β。鍵84D尺寸設(shè)置成配合η個(gè)混合開關(guān)，與框架蓋89D和鍵蓋82D相同，其全部被調(diào)節(jié)成配合本發(fā)明的多個(gè)混合開關(guān)或多混合開關(guān)的尺寸。
[0219]同樣重要的是，圖4Β的結(jié)構(gòu)81的每個(gè)可以用于多個(gè)混合開關(guān)中的每個(gè)，和/或通常的結(jié)構(gòu)81可以用于所有的單個(gè)混合開關(guān)，并且通常的結(jié)構(gòu)81和多個(gè)狀態(tài)傳感器可以組合以用于探測所連接的η個(gè)負(fù)載中的每個(gè)的狀態(tài)，并且單個(gè)電流被計(jì)算并且存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中。
[0220]同樣應(yīng)當(dāng)明顯的是，混合開關(guān)能夠探測和匯報(bào)負(fù)載狀態(tài)、由負(fù)載損耗的電流和/或由負(fù)載消耗的電力并進(jìn)行通信，該通信是通過經(jīng)由POF(塑料光學(xué)纖維)的雙向光學(xué)信號(hào)的至少一路、空氣中的IR信號(hào)、空氣中的RF信號(hào)和經(jīng)由總線或具有電力提供的總線的電氣信號(hào)。[0221 ] 圖16A、圖16B和圖16C顯示了保持裝置700，保持裝置700類似于圖8A至圖8C中顯示的鎖定-釋放裝置，用于保持雙推或推動(dòng)鎖定或推動(dòng)釋放鍵以用于圖1C的微型開關(guān)。所顯示的保持裝置或結(jié)構(gòu)700包括用于SPDT繼電器極的極容器707和用于DPDT繼電器的兩極的702、棒67、彈簧62、和導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66，該棒67其為圖18B中顯示的繼電器模制的基部600或900DP的部或部分。
[0222]鎖定和釋放結(jié)構(gòu)類似于前面所闡述的鎖定和釋放結(jié)構(gòu)和操作步驟，其參照圖8A至圖8C和圖9A至圖9C中的微型開關(guān)鍵60。然而，用于裝置700的保持結(jié)構(gòu)的鍵60被容器707或702替換，容器707或702經(jīng)由附接件701支架附接至單極，并且經(jīng)由雙支架701-1和701-2(其顯示在圖16A的容器702的伸展的上蓋的上方)附接至DPDT繼電器的兩極。
[0223]否則，當(dāng)棒67在鎖定位置中時(shí)，或當(dāng)與磁合金極PM-E組合的極PR-E被由短電力脈沖持續(xù)時(shí)間通電的線圈6L拉動(dòng)時(shí)，圖17A、圖17B、圖18A和圖18B中顯示的極被保持。圖17A不顯示保持裝置700，然而，其顯示重新構(gòu)造的極PR-E和PM-E，其中，極PR-E在其下側(cè)附接至極PM-E0
[0224]當(dāng)極PR-E被圖17B的A3中顯示的保持裝置700保持時(shí)，極PR-E附接至極PM-E的下側(cè)能夠稍微釋放極PM-E ο極PR-E被牢固地保持(觸頭P與觸頭I牢固地接合)，但極PR-E不再被線圈6L的磁力拉動(dòng)，并且其被極PR-E的彈性結(jié)構(gòu)稍微地向上拉動(dòng)。
[0225]圖17A的繼電器6E和圖1C中顯示的現(xiàn)有技術(shù)的繼電器6之間的另一不同是極PM-E和極PM-E的長度。繼電器6E為伸展或延長的繼電器結(jié)構(gòu)，以用于給保持裝置700提供內(nèi)部空間，并且給極供給柔性，從而當(dāng)極PR-E被保持并且被提供給線圈6L的電力脈沖被切斷(即，極PM-E不再被吸引至線圈6L的磁芯)，更長的極可被構(gòu)造成允許自由釋放伸展到極PM-E。
[0226]出于上述原因，圖17A的繼電器6E僅僅在其兩個(gè)位置中顯示:接通或斷開，其分別經(jīng)由到線圈的連續(xù)的電力供給或電力切斷而由線圈6L操作。
[0227]圖17B顯示由保持結(jié)構(gòu)700保持的保持繼電器6LA的基本四種狀態(tài)。Al顯示繼電器6LA處于其通常的斷開狀態(tài)中，其中極PR-E的觸頭P接合觸頭2，將端子L與端子移動(dòng)器T2連接。
[0228]A2顯示繼電器的供電是通過具有短的持續(xù)時(shí)間(例如，200毫秒)的電力脈沖，或在一秒或數(shù)秒內(nèi)的其它長度的電力脈沖。兩極PR-E被磁力地拉動(dòng)并接合線圈6L的芯，并且觸頭P被保持裝置700保持以接合觸頭I，連接火線端子L與移動(dòng)端子Tl。
[0229]在電力脈沖持續(xù)時(shí)間的端部處，磁力被切斷并且極PM-E不再被線圈6L的磁芯吸弓丨。該狀態(tài)將極PM-E從其磁鎖定狀態(tài)稍微釋放，給予其輕微的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍，該范圍是釋放保持裝置700的保持狀態(tài)所需要的。需要這種作用在容器707上的輕微壓力，并且其參考圖8A至圖SC中顯示的鎖定釋放裝置而在上面充分地闡述。
[0230]如上面所闡述的輕微運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)向鎖定連結(jié)件從其鎖定位置釋放并且開始釋放步驟。在圖17B的A4中所示的，新提供給線圈6L的電力脈沖重新接合磁極PM-E，該磁極PM-E現(xiàn)在供給容器707的初始推動(dòng)運(yùn)動(dòng)以開始釋放步驟，這還利用了彈簧62壓力，該彈簧62壓力提供添加的壓力以用于將觸頭P快速接合圖17B的A5中所示的觸頭2，將端子L與移動(dòng)端子T2連接。
[0231 ] 如圖17B中所示，極PR-E構(gòu)造有補(bǔ)充邊緣711以配合圖16A的支架701，這通過將極邊緣滑動(dòng)到容器707的上蓋的支架701中。通過這種布置，保持裝置700引入到繼電器6E變得簡單。然而，無盡的不同結(jié)構(gòu)可被設(shè)計(jì)并且提供用于物理地將極PR-E附接至容器707的上部。
[0232]而且，類似地，可以將棒67與容器707換向，并且同樣地操作保持裝置700。該二者在類似活塞的動(dòng)作中匹配，并且它們的位置的換向是設(shè)計(jì)選擇的問題。而且，其它保持裝置，例如圓珠筆，使用簡單的保持用于通過旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)-出筆的動(dòng)作。替換地，可以使用經(jīng)由旋轉(zhuǎn)盤的其它保持。很多保持裝置是已知的，并且考慮到本發(fā)明的重量、方便、和結(jié)構(gòu)簡單性，優(yōu)選的實(shí)施例是使用圖16A至圖18B中的保持結(jié)構(gòu)。
[0233]圖18A顯示組合SPDT保持繼電器和微型開關(guān)極PS的混合開關(guān)-繼電器300，二者經(jīng)由接觸器IC和2C連結(jié)。部分顯示保持裝置700附接至基部900B，否則并排的混合開關(guān)300的透視圖與圖3C中所示并闡述的混合開關(guān)20相同。
[0234]圖18A的剖面圖顯示混合開關(guān)-繼電器300類似于圖3B顯示的混合開關(guān)-繼電器，除了繼電器和位置，該繼電器為延長的繼電器具有修改的更長結(jié)構(gòu)的極PR-E和PM-E相對(duì)于更短的極PR和PM的繼電器，并且關(guān)于位置其中，極PR-E安裝在極PM-E的下方，提供當(dāng)電力脈沖被切斷時(shí)(如圖17B的A3中所示)，用于保持極PR-E所需要的微小運(yùn)動(dòng)，迫使極和接觸器的觸頭之間的微小運(yùn)動(dòng)。微小運(yùn)動(dòng)供給在觸頭表面上的刷掃動(dòng)作，該刷掃動(dòng)作刷掉電觸頭的污點(diǎn)。
[0235]其它明顯不同是混合開關(guān)300的極PR-E附接至極PM-E的下表面。最后是將保持裝置700弓I入到極PR-E，這一起將混合開關(guān)變型成保持混合繼電器和開關(guān)。
[0236]圖18B顯示換向DPDT混合開關(guān)和保持DPDT繼電器400 JPDT繼電器401為雙極PRl-E和PR2-E的簡化的圖示，顯示經(jīng)由雙邊緣結(jié)構(gòu)711 -1和711 -2附接至保持裝置700的容器的上至
ΠΠ ο
[0237]雙極PRl-E和PR2-E附接至單個(gè)的PM-E極，單個(gè)的PM-E極在PM-E極下方設(shè)置有絕緣體層(未示出)以提供給兩極足夠的絕緣，因?yàn)樗鼈優(yōu)閮蓚€(gè)電氣分開的極，否則具有保持繼電器的混合開關(guān)類似于具有繼電器的混合開關(guān)，其具有換向接觸器IH和2H的(如圖5A中顯示和闡述的)或具有直接觸器C1、C2、U1和U2(如圖7A中顯示和闡述的)。在此同樣，極PEl-E和PE2-E更長并且附接至磁極PME-DP的下表面，而非附接至圖5A(SPDT繼電器)和圖7A(DH)T繼電器)中顯示的上表面，但是操作是相同的，除了保持和釋放機(jī)構(gòu)和保持繼電器提供的很多其它優(yōu)點(diǎn)。
[0238]這包括無電力浪費(fèi)、更低的操作溫度、不具有惡化(例如，磁保持繼電器的惡化)的穩(wěn)定和可靠的保持操作，和實(shí)質(zhì)上更低的成本。
[0239]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的延長的柔性極或多個(gè)極PR-E并非用于保持繼電器的唯一類型的極。在很多不同結(jié)構(gòu)中的其它優(yōu)選實(shí)施例可以等同用于極的機(jī)械保持。
[0240]其它公知的保持繼電器通過固定磁體保持其電樞，它們不通過重復(fù)壓縮保持裝置而換向，它們通過施加換向的電力脈沖極性而換向。如前面所闡述的，重復(fù)壓縮對(duì)于釋放機(jī)械鎖定裝置700或其它公知的機(jī)械鎖定裝置(未示出)是必要的，其它公知的機(jī)械鎖定裝置例如通過重復(fù)壓縮彈簧動(dòng)作鎖定裝置的圓珠筆式的鎖定機(jī)構(gòu)，其通過壓縮交替鎖定和釋放。
[0241]從完全吸引電樞到某一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是基本的，在該點(diǎn)中，該電樞可通過重復(fù)壓縮鎖定裝置700而釋放。如圖8A至圖8C和圖16A至圖16C所示，存在從完全吸引狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)，其中導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66被一直推動(dòng)到超出脊部68C的凹口中。
[0242]為了達(dá)到鎖定位置69C，導(dǎo)向鎖定連結(jié)件必須被彈簧62的動(dòng)作推回，從而到導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66將跨越脊部68D到鎖定位置69C中。
[0243]當(dāng)電力脈沖被施加至圖19A的繼電器300的線圈6L時(shí)，從脊部68C跨越脊部68D到鎖定位置的運(yùn)動(dòng)與磁吸引和電樞PM-E的運(yùn)動(dòng)相反的換向運(yùn)動(dòng)。
[0244]該運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)被最小化，并且在實(shí)踐中，保持裝置700被設(shè)計(jì)成使運(yùn)動(dòng)小于0.2mm或小于0.008"。極PR-E具有總長度為1〃或25mm，其可被制成彎折成曲線(如圖19A的A2中所示)，足以提供用于維持極P和觸頭I之間的觸頭壓力，其在前面還被稱為Tl用于具有保持繼電器組件的混合開關(guān)。
[0245]圖19A顯示限定極的狀態(tài)的三個(gè)狀態(tài)，其中Al為釋放狀態(tài)，A2為完全吸引狀態(tài)和A3為部分釋放狀態(tài)，其中，在A2中該極通過電樞的完全吸引而彎曲，并且在A3中，電樞被部分地釋放。A3的電樞PM-E被保持極PR-E阻止，保持極PR-E在A3中顯示為直的。觸頭P被顯示為輕微旋轉(zhuǎn)的，并且該旋轉(zhuǎn)為微小運(yùn)動(dòng)，刷掃掉觸頭表面上的電氣污點(diǎn)，如前面所公開的。
[0246]在Al中顯示保持裝置700完全地釋放，其中彈簧62_1完全地伸展，在A2中顯示彈簧62-2完全被壓縮并且導(dǎo)向鎖定連結(jié)件顯示在下左部或跨越圖8B和圖16B的脊部68C。在A3中顯示彈簧62-3被部分壓縮，其中導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66定位超出脊部68D，駐停在圖16B的鎖定點(diǎn)69C中ο
[0247]從前面的闡述中應(yīng)當(dāng)清晰地理解到，完全吸引狀態(tài)和部分釋放狀態(tài)之間的運(yùn)動(dòng)是跨越脊部68D到鎖定點(diǎn)69C中的運(yùn)動(dòng)。這是設(shè)計(jì)選擇，包括選擇導(dǎo)向鎖定連結(jié)件直徑、脊部的結(jié)構(gòu)和定位、和凹口長度。在實(shí)踐中，如前面所陳述的，部分釋放運(yùn)動(dòng)小于0.2mm，具有25_或1〃長度尺寸的延長的極PR-E可簡單地將其克服。
[0248]重要的是要注意到，通過將電力脈沖重復(fù)施加到線圈6L以用于釋放保持極的拉動(dòng)或吸引不要求任何預(yù)防或限制極的運(yùn)動(dòng)對(duì)與繼電器的觸頭I的接合。電樞的重復(fù)吸引在觸頭之間形成增大的壓力，并且開始到釋放位置中的完全運(yùn)動(dòng)，或用于接合觸頭2(在前面還被稱為T2 )的觸頭P的換向被彈簧62很好地支撐。
[0249]釋放或換向動(dòng)作還被保持裝置的彈簧62的卸壓或伸展協(xié)助，確?？焖龠\(yùn)動(dòng)以接合觸頭2，提供了施加高壓以將觸頭P與觸頭2接合的優(yōu)點(diǎn)，這是在通過將保持裝置鎖定在鎖定位置而將觸頭P與觸頭I牢固接合之外的。
[0250]圖19B引入保持繼電器結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用通常非延伸或延長的極PR和由彈簧ISP驅(qū)動(dòng)的所示的觸頭1，彈簧ISP可被設(shè)計(jì)并計(jì)算為提供用于全范圍的電流承載能力從自信號(hào)水平的例如，500mA并且達(dá)到10A或更大。
[0251]圖19B中所示的三個(gè)狀態(tài)包括BI完全釋放狀態(tài)、B2完全吸引狀態(tài)、和B3部分釋放狀態(tài)。圖19B的保持或鎖定裝置700與圖19A的鎖定裝置700相同或類似。然而，圖19A的保持裝置700從其前表面顯示，同時(shí)圖19B的裝置700顯示為其側(cè)視圖的切割表面。重要的是在B2中看到，當(dāng)其完全被吸引時(shí)，導(dǎo)向鎖定連結(jié)件位于脊部68C下方的在圖16B的凹口69的下左側(cè)的位置中。導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66在B3中顯示在凹口的中心處、在鎖定位置69C中并且被保持。這與當(dāng)極和電樞被釋放時(shí)(如在BI中所示)的釋放上中心位置69B相反。
[0252]類似于保持裝置700的彈簧62，觸頭I的彈簧IPS在BI中釋放，并且顯示為被伸展和測量為B1-D。在B2中，彈簧62被顯示為完全地壓縮并且被測量為B2-D，而B3的部分釋放的彈簧顯示為被測量為B3-D。具有不同伸展/收縮測量值的三個(gè)彈簧狀態(tài)完全地對(duì)應(yīng)于極PR的運(yùn)動(dòng)。該彈簧被設(shè)計(jì)提供補(bǔ)償壓力以便使給定繼電器的電流承載能力維持在其完全壓縮和部分壓縮狀態(tài)中，并且完全地伸展用于下一接觸周期。
[0253]清楚的是，從完全吸引電樞到部分釋放電樞的運(yùn)動(dòng)可被彈簧驅(qū)動(dòng)的觸頭克服，并且該運(yùn)動(dòng)將不會(huì)引起保持過程中的電流承載能力中的任何惡化。
[0254]繼電器330的觸頭I和極PR的觸頭P沒有顯示對(duì)于具有伸展的極PR-E的繼電器300的旋轉(zhuǎn)，如上面所闡述的，但是在極的運(yùn)動(dòng)期間由繼電器300的極PR的觸頭接合將迫使一些將刷掃觸頭表面的微型運(yùn)動(dòng)，即使微信運(yùn)動(dòng)在尺寸上是更小的。另外，重新定型觸頭表面是設(shè)計(jì)選擇以改進(jìn)觸頭之間通過微型運(yùn)動(dòng)的刷掃。
[0255]圖19C沒有顯示整個(gè)繼電器350，其僅僅顯示極PR-U并且分裂(split)極觸頭Pl和P2包括繼電器觸頭I和2(在前面還被引用為Tl和T2)。極PR和極PR-U之間的不同是將極彎折成U形彈性結(jié)構(gòu)，其中觸頭P分裂成兩個(gè)單獨(dú)的觸頭Pl和P2。
[0256]U形彈性結(jié)構(gòu)顯示其三種狀態(tài):C1為完全釋放，C2為完全吸引，C3為部分釋放。三個(gè)狀態(tài)的伸展測量分別顯示為C1-D、C2-D和C3-D。它們通過相同的導(dǎo)向鎖定連結(jié)件66(圖19B中所示)驅(qū)動(dòng)和保持，以用于完全地補(bǔ)償在用于保持極的電樞的部分釋放狀態(tài)期間內(nèi)的觸頭Pl和I之間的觸頭壓力，通過重復(fù)地施加電力脈沖到線圈6L用于釋放保持極PR-U和將P2觸頭與觸頭2接合而提供電樞的下一個(gè)吸引周期。
[0257]從前面的說明和圖19A至圖19C中的所示結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)明顯的是，可以設(shè)計(jì)很多其它結(jié)構(gòu)，例如U形接觸器、螺旋彈簧和不同彈性結(jié)構(gòu)以替換螺旋彈簧，其全部充分地補(bǔ)償可能惡化或妨礙繼電器的電流承載能力的任何運(yùn)動(dòng)，和/或防止對(duì)觸頭的損壞。
[0258]另一重要提示是，線圈(例如，繼電器的6L)實(shí)際上操作達(dá)幾毫秒的持續(xù)時(shí)間。這能夠使繼電器線圈的電力增大到超出連續(xù)施加電力到繼電器線圈的水平。在實(shí)際期間非常短的電力脈沖可以為由線圈的增大的電壓水平和電流損耗相對(duì)于施加到未保持繼電器的電壓和電流。這使得能夠使用更小的線圈，通過增大施加到線圈的電力，產(chǎn)生更大的磁吸引，用于減小尺寸和降低成本。
[0259]本發(fā)明的首要目的是引入用于手動(dòng)致動(dòng)的不具有延伸的接觸器的所述保持繼電器的更簡單的集成和/或所述混合開關(guān)的手動(dòng)致動(dòng)的極。
[0260]圖20A顯示如施加至圖19A、圖19B和圖19C的繼電器300、330和350的該簡化的解決方案。其實(shí)現(xiàn)是通過引入柱塞5-60和鍵60R的組合360，在圖20B中詳細(xì)顯示。柱塞和鍵的組合360還包括壓縮彈簧60RS1-60RS2當(dāng)不壓縮鍵時(shí)用于保持柱塞5-60遠(yuǎn)離觸碰電樞PM-E。
[0261]顯示的柱塞5-60在Al、C1或A3和C3狀態(tài)期間、或當(dāng)電樞PM-E分別處于釋放或部分釋放狀態(tài)時(shí)，稍微遠(yuǎn)離繼電器300、330和350的電樞，并且彈簧60RS1在Al、C1、A3和C3狀態(tài)中顯示為伸展用于保持柱塞遠(yuǎn)離該電樞。相比而言，顯示在A2和C2中的柱塞5-60自始至終壓縮三個(gè)柱塞PM-E用于壓縮保持裝置700和極PR-E、PR和PR-U以接合觸頭1，其中彈簧60RS-2處于完全壓縮狀態(tài)中。
[0262]應(yīng)當(dāng)明顯的是，為了操作電負(fù)載和經(jīng)由設(shè)計(jì)者按鍵70H和72H(圖21A至圖21C所示)將其手動(dòng)接通或斷開，并且為了通過將用于使保持繼電器狀態(tài)換向的新的短電力脈沖供給到線圈6L以由此致動(dòng)電樞PM-E遠(yuǎn)程地操作負(fù)載，其全部所需要的是引入柱塞和鍵的組合360(在圖20A和圖20B中所示)以用于手動(dòng)致動(dòng)保持繼電器(例如，在圖19A至圖19C中所示)。
[0263]柱塞和鍵的組合360顯示在圖20B中，其中彈簧完全地伸展以將鍵60R推動(dòng)遠(yuǎn)離頂部或繼電器頂部的外表面或前表面600T。鍵導(dǎo)向件606為繼電器包封的模制部分，從而整個(gè)鍵和柱塞組件僅僅由兩個(gè)元件構(gòu)成，彈簧60RS1和具有柱塞的鍵60R—起形成單個(gè)的模制結(jié)構(gòu)，其全部具有低成本。
[0264]圖20C示出鍵和柱塞的組件相對(duì)于PM-E極位置，其中，柱塞被設(shè)計(jì)成觸碰電樞，僅僅當(dāng)通過壓縮保持裝置700鍵被手動(dòng)壓縮到接合觸頭I中的一個(gè)，并且手動(dòng)釋放極以接合觸頭2時(shí)，或者柱塞被設(shè)計(jì)成脫離觸頭I當(dāng)不使用觸頭2時(shí)，其通過同樣地壓縮保持裝置700。
[0265]圖21A和圖22B為圖9A和圖9B中所示的設(shè)計(jì)者鍵70H和72H以及蓋59的修改的圖示。修改的圖顯示鍵推動(dòng)區(qū)域70和用非保持鍵60R來替換保持鍵60并且不再需要自保持支架73。這是因?yàn)檠b飾性鍵70H和72H通過其彈簧結(jié)構(gòu)70B和彈簧75A而保持在固定的相對(duì)于裝飾性框架59的設(shè)計(jì)位置中。鍵70H和鍵72H通過軟觸碰向內(nèi)壓縮到的深度或大約0.Γ(如所21C所示)。
[0266]當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是，前述的公開僅僅設(shè)計(jì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且其意在覆蓋本文中本發(fā)明的示例的所有的改變和變型，其選擇是出于公開的目的，該改變不構(gòu)成背離本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于保持繼電器的至少一個(gè)極的方法，用于通過在所述至少一個(gè)極和所述繼電器的基部和本體中的一個(gè)之間延伸的彈簧驅(qū)動(dòng)的鎖定裝置維持至少第一觸頭與所述極的接合狀態(tài)，當(dāng)電力脈沖被供給至所述線圈時(shí)，所述極附接至由所述繼電器的磁性線圈拉動(dòng)的電樞，所述脈沖具有持續(xù)時(shí)間用于通過分別將所述至少一個(gè)極與所述至少一個(gè)第一觸頭和至少一個(gè)第二觸頭中的一個(gè)接合，包括無觸頭，將所述繼電器操作到選自包括以下項(xiàng)的組中的狀態(tài)，所述組包括:接通、切換、斷開、從交叉切換到直的并且從直的切換到交叉，并且用于通過用于所述至少一個(gè)極的鎖定和釋放中的一個(gè)的拉動(dòng)的電樞壓縮所述鎖定裝置； 通過將所述至少一個(gè)極與所述至少一個(gè)第一觸頭接合和斷開中的一個(gè)，并且通過切換在所述至少一個(gè)第一觸頭和至少一個(gè)第二觸頭之間的所述至少一個(gè)極的接合，每個(gè)新的所述電力脈沖供給至所述線圈使繼電器狀態(tài)換向，所述極和所述第一觸頭中的至少一個(gè)為構(gòu)造成彈性元件中的一個(gè)并且包括彈簧和彈性結(jié)構(gòu)中的一個(gè)以便當(dāng)所述供給至所述線圈的所述電力脈沖的所述持續(xù)時(shí)間結(jié)束并且所述極被保持時(shí)，為所述電樞提供部分釋放，所述方法包括以下步驟: a.將所述電力脈沖供給至所述線圈以用于吸引所述電樞； b.將所述至少一個(gè)極與所述至少一個(gè)第一觸頭接合以用于在所述持續(xù)時(shí)間之后通過所述鎖定裝置保持所述至少一個(gè)極； c.在包括所述保持的所述持續(xù)時(shí)間期間和之后維持所述接合； d.在所述持續(xù)時(shí)間之后部分地釋放所述電樞； e.供給新的所述電力脈沖以使所述繼電器狀態(tài)換向，所述繼電器狀態(tài)選自包括從接通到斷開、從斷開到接通、切換、從交叉到直的和從直的到交叉的組中； f.將新的所述電力脈沖供給至所述線圈用于開始新的所述a到e的步驟。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述繼電器選自包括下列項(xiàng)的組:單刀單擲(SPST)、單刀雙擲(SPDT)、雙刀單擲(DPST)、雙刀雙擲(DPDT)、換向DPDT、三個(gè)或多個(gè)(多)刀單擲(MPST)和多刀雙擲(MPDT)。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電樞的所述部分釋放運(yùn)動(dòng)迫使在所述至少一個(gè)極的觸頭和所述第一觸頭之間的微小運(yùn)動(dòng)，用于刷掃所述觸頭上的電氣污點(diǎn)。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述繼電器被構(gòu)造成在所述持續(xù)時(shí)間期間和之后通過選自包括以下項(xiàng)的組的彈性元件維持與所述第一觸頭的所述接合，所述組包括:彈性構(gòu)造極、延長極、彈簧驅(qū)動(dòng)極、彈性構(gòu)造的所述第一觸頭、彈簧驅(qū)動(dòng)的所述第一觸頭、及其組入口 ο5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述繼電器集成到用于給至少一個(gè)電負(fù)載供電的混合開關(guān)，通過用于致動(dòng)所述電樞的手動(dòng)柱塞中的一個(gè)和連接到所述電樞中的一個(gè)的手動(dòng)致動(dòng)的單極和雙極中的一個(gè)，所述電樞中的一個(gè)經(jīng)由至少兩個(gè)接觸器附接到至少一個(gè)所述SPDT和DPDT繼電器的單極和雙極，所述混合開關(guān)還包括至少一個(gè)電力端子、手動(dòng)致動(dòng)鍵、用于經(jīng)由直接和移動(dòng)線連接至負(fù)載的單端子和雙端子中的一個(gè)，所述方法包括以下步驟: a.通過級(jí)聯(lián)的SPDT和DPDT手動(dòng)開關(guān)中的至少一個(gè)，經(jīng)由直接和移動(dòng)線中的一個(gè)，將負(fù)載連接到單極端子和雙極端子中的所述一個(gè)； b.將電力連接到所述至少一個(gè)電力端子； c.將所述混合開關(guān)安裝在電氣墻上接線盒和柜中的一個(gè)中；以及 d.通過所述手動(dòng)致動(dòng)鍵的一個(gè)給所述負(fù)載供電，并且將電力脈沖供給到所述線圈。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述SPDT包括用于連接至AC電力的AC火線和零線端子和用于經(jīng)由AC火線直接給所述負(fù)載供電的一個(gè)極端子，所述DPDT包括用于連接到AC電力的AC火線和零線端子和用于經(jīng)由AC和零線直接給所述負(fù)載供電的兩個(gè)極端子，并且所述換向DPDT包括用于連接到AC電力的AC火線和零線端子和用于經(jīng)由雙移動(dòng)線和級(jí)聯(lián)的SPDT和DPDT手動(dòng)開關(guān)中的至少一個(gè)給所述負(fù)載供電的兩個(gè)極端子。7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述手動(dòng)致動(dòng)的極通過選自包括以下項(xiàng)的組中的鍵動(dòng)作致動(dòng)，所述組包括:推動(dòng)鎖定、推動(dòng)釋放、雙推、翹板、撥動(dòng)、滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、及其組合。8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述手動(dòng)致動(dòng)的極為微型開關(guān)和翹板開關(guān)中的至少一個(gè)，其中，所述微型開關(guān)經(jīng)由杠桿被致動(dòng)，所述杠桿被推動(dòng)鎖定和推動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)的保持鍵支撐。9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述混合開關(guān)被包裝到殼體中，所述殼體尺寸和形狀適于安裝到標(biāo)準(zhǔn)的墻上接線盒內(nèi)，所述墻上接線盒使用可選擇的裝飾性蓋并具有選自包括以下項(xiàng)的組中的鍵，所述組包括:不透明、IR通過透明、指示器透明、指示器透明窗、IR通過窗、色彩著色、及其組合。10.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述混合開關(guān)還包括選自包括以下項(xiàng)的組中的電路，所述組包括:CPU、存儲(chǔ)器、電流損耗傳感器、電流信號(hào)放大器、狀態(tài)傳感器、用于光學(xué)電纜的具有光學(xué)接駁器的至少一個(gè)光學(xué)收發(fā)器、具有天線的RF收發(fā)器、具有在空氣中訪問的IR收發(fā)器、總線驅(qū)動(dòng)器、至少一個(gè)指示器驅(qū)動(dòng)器、至少一個(gè)繼電器線圈驅(qū)動(dòng)器、至少一個(gè)設(shè)置選擇器、及其組合； 所述電路的功能選自包括以下項(xiàng)的組，所述組包括:響應(yīng)操作指令、探測電流傳感器和負(fù)載狀態(tài)信號(hào)中的一個(gè)、計(jì)算由負(fù)載消耗的電力、及其組合，包括選自包括以下項(xiàng)的組中的雙向信號(hào)傳播中的至少一路，所述組包括:經(jīng)由所述光學(xué)電纜中的一個(gè)的光學(xué)的、視線中的IR、經(jīng)由所述天線的RF、經(jīng)由所述總線驅(qū)動(dòng)器的電的、及其組合，用于通信選自包括以下項(xiàng)的組中的數(shù)據(jù)，所述組包括:接收指令、響應(yīng)指令、所述負(fù)載狀態(tài)、由所述負(fù)載消耗的電力、及其組合。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述手動(dòng)和遠(yuǎn)程致動(dòng)的極中的一個(gè)被構(gòu)造成包括用于供給關(guān)于用于所述計(jì)算和所述通信的所述負(fù)載的電流損耗的信號(hào)水平的低歐姆合金。12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，兩個(gè)高歐姆的電阻器每個(gè)均連接到每個(gè)所述移動(dòng)觸頭共同形成電壓分配器，所述電壓分配器用于將分配器信號(hào)供給到用于識(shí)別所述負(fù)載和所述AC火線端子之間的連續(xù)性的所述處理電路。13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述負(fù)載的詳情和位置為經(jīng)由所述設(shè)置選擇器的設(shè)置中的一個(gè)并且被下載到所述存儲(chǔ)器。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，用于使所述負(fù)載狀態(tài)換向的每個(gè)鍵控動(dòng)作，包括，所述手動(dòng)致動(dòng)的極和所述至少一個(gè)級(jí)聯(lián)的SPDT和DPDT開關(guān)的鍵中的一個(gè)的第一鍵控，將所述負(fù)載的狀態(tài)換向到從接通到斷開和從斷開到接通中的一個(gè)，并且啟動(dòng)第一持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器，在此期間，重復(fù)的鍵控啟動(dòng)延伸的持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器和一簇給定負(fù)載的在接通和斷開中的一個(gè)切換的指令，并且在所述延伸的持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器期間，隨后的鍵控啟動(dòng)到給定家庭自動(dòng)化的所有給定負(fù)載的以在接通和斷開中的一個(gè)切換的指令； 每個(gè)接通和斷開中的一個(gè)的切換的指令是通過光學(xué)電纜、RF、視線中的IR、總線、及其組合傳播的，包括所述電樞的內(nèi)部控制，所述電樞附接至單極和雙極中的一個(gè)以維持在所述第一持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器和所述延伸的持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器期間的所述第一換向狀態(tài)，所述方法還包括以下步驟: e.經(jīng)由所述設(shè)置選擇器中的一個(gè)設(shè)置所述給定負(fù)載的詳情和位置并下載到所述存儲(chǔ)器； f.鍵控所述手動(dòng)致動(dòng)的極和所述一個(gè)級(jí)聯(lián)的SPDT和DPDT開關(guān)的所述鍵中的一個(gè)以使所述負(fù)載狀態(tài)第一換向； g.所述第一持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器內(nèi)重復(fù)所述鍵控用于將所述簇的給定負(fù)載切換到對(duì)應(yīng)于所述第一換向負(fù)載狀態(tài)； h.直接和經(jīng)由家庭自動(dòng)化分配器，將通常信號(hào)傳播到所述家庭自動(dòng)化網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的混合開關(guān)和所述簇的其它控制繼電器； 1.在所述延伸持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器內(nèi)重復(fù)所述鍵控用于切換所述家庭自動(dòng)化網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有的給定負(fù)載以對(duì)應(yīng)于所述第一換向狀態(tài)；以及 j.直接和經(jīng)由家庭自動(dòng)化分配器，將指令信號(hào)傳播到所述家庭自動(dòng)化網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的混合開關(guān)和所述所有給定負(fù)載的其它控制繼電器。15.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，多個(gè)混合開關(guān)中的每個(gè)包括所述手動(dòng)柱塞和所述手動(dòng)致動(dòng)的單極和雙極中的一個(gè)中的一個(gè)，所述手動(dòng)致動(dòng)鍵和所述線圈集成和包裝到具有致動(dòng)的組合的多種尺寸的基部和殼體，所述混合開關(guān)致動(dòng)可選地選自包括以下項(xiàng)的組:全部一起地、成組地、單獨(dú)地及其組合。16.—種保持繼電器，包括用于維持至少一個(gè)極與至少一個(gè)第一觸頭的接合狀態(tài)的彈簧驅(qū)動(dòng)的鎖定裝置，所述鎖定裝置在所述至少一個(gè)極和基部與所述繼電器的本體中的一個(gè)之間延伸，所述繼電器的本體包括所述彈簧、鎖定連結(jié)件、棒、和容器用于通過壓縮將所述鎖定狀態(tài)切換為從鎖定到釋放和從釋放到鎖定； 所述繼電器還包括磁性線圈、電樞附接到所述至少一個(gè)極和用于連接電源和負(fù)載和移動(dòng)線的至少一個(gè)及其組合的連接端子，所述電樞被供給有電力脈沖的所述磁性線圈拉動(dòng)，所述電力脈沖具有持續(xù)時(shí)間用于將所述至少一個(gè)極分別與所述至少一個(gè)所述第一觸頭和至少一個(gè)第二觸頭接合，包括無觸頭，將所述繼電器操作到選自包括以下項(xiàng)的組中的狀態(tài)，所述組包括:接通、切換、斷開、從交叉切換到直的并且從直的切換到交叉； 被所述磁性線圈拉動(dòng)的所述電樞利用所述電力脈沖到所述線圈的每個(gè)新的供給同時(shí)壓縮所述鎖定裝置，通過使所述至少一個(gè)極與所述至少一個(gè)第一觸頭的接合及斷開中的一個(gè)，并且通過切換所述至少一個(gè)極在至少一個(gè)第一觸頭和至少一個(gè)第二觸頭之間的接合使繼電器換向； 所述極和所述第一觸頭中的至少一個(gè)是被構(gòu)造成彈性元件并且包括彈簧和彈性結(jié)構(gòu)中的一個(gè)以便當(dāng)供給到所述線圈的所述電力脈沖被切斷時(shí)，向所述電樞提供部分釋放，并且通過用于切換所述繼電器狀態(tài)的壓縮提供所述鎖定裝置的釋放，所述繼電器狀態(tài)的切換是通過所述電力脈沖的新的供給。17.如權(quán)利要求16所述的保持繼電器，其中，所述繼電器選自包括下列項(xiàng)的組:單刀單擲(SPST)、單刀雙擲(SH)T)、雙刀單擲(DPST)、雙刀雙擲(DTOT)、換向DPDT、三個(gè)或多個(gè)(多)刀單擲(MPST)和多刀雙擲(MPDT)。18.如權(quán)利要求16所述的保持繼電器，其中，所述電樞的所述部分釋放運(yùn)動(dòng)迫使所述至少一個(gè)極的觸頭和所述第一觸頭之間的微小運(yùn)動(dòng)，用于刷掃所述觸頭上的電氣污點(diǎn)。19.如權(quán)利要求16所述的保持繼電器，其中，所述繼電器被構(gòu)造成在所述持續(xù)時(shí)間期間和之后通過選自包括以下項(xiàng)的組的彈性元件維持與所述第一觸頭的所述接合，所述組包括:彈性構(gòu)造極、延長極、彈簧驅(qū)動(dòng)極、彈性構(gòu)造的所述第一觸頭、彈簧驅(qū)動(dòng)的所述第一觸頭、及其組合。20.如權(quán)利要求17所述的保持繼電器，其中，所述繼電器集成到混合開關(guān)經(jīng)由用于手動(dòng)致動(dòng)所述電樞的柱塞中的一個(gè)和經(jīng)由連接到所述電樞中的一個(gè)的手動(dòng)致動(dòng)的單極和雙極中的一個(gè)，所述電樞中的一個(gè)經(jīng)由用于給所述電負(fù)載供電的至少兩個(gè)接觸器附接到至少一個(gè)所述SPDT和DPDT繼電器的單極和雙極； 用于安裝到電氣墻上接線盒和電氣柜中的一個(gè)的集成混合開關(guān)還包括用于電力連接的至少一個(gè)電力端子、用于直接地連接到所述負(fù)載的負(fù)載端子中的至少一個(gè)、和用于經(jīng)由成級(jí)聯(lián)的對(duì)的移動(dòng)線連接所述負(fù)載的一對(duì)移動(dòng)端子包括SPDT和DPDT開關(guān)和手動(dòng)致動(dòng)鍵中的至少一個(gè)；以及 所述電負(fù)載的供電是通過所述手動(dòng)致動(dòng)鍵中的一個(gè)和通過將新的電力脈沖供給到所述線圈用于使所述混合開關(guān)的狀態(tài)換向。21.如權(quán)利要求20所述的保持繼電器，其中，所述SPDT包括用于連接至AC電力的AC火線和零線端子和用于經(jīng)由AC火線直接給所述負(fù)載供電的一個(gè)極端子，所述DPDT包括用于連接到AC電力的AC火線和零線端子，和用于用于接通和斷開電力線火線和零線經(jīng)由AC和零線直接給所述負(fù)載供電的兩極端子，并且所述換向DPDT包括用于連接到AC電力的AC火線和零線端子和用于經(jīng)由雙移動(dòng)線和級(jí)聯(lián)的SPDT和DPDT手動(dòng)開關(guān)中的至少一個(gè)給所述負(fù)載供電的兩極端子。22.如權(quán)利要求20所述的保持繼電器，其中，所述手動(dòng)致動(dòng)的極通過選自包括以下項(xiàng)的組中的鍵動(dòng)作致動(dòng)，所述組包括:推動(dòng)鎖定、推動(dòng)釋放、雙推、翹板、撥動(dòng)、滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、及其組入口 ο23.如權(quán)利要求20所述的保持繼電器，其中，所述手動(dòng)致動(dòng)的極為微型開關(guān)和翹板開關(guān)中的至少一個(gè)，其中，所述微型開關(guān)經(jīng)由杠桿被致動(dòng)，所述杠桿被推動(dòng)鎖定和推動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)的保持鍵支撐。24.如權(quán)利要求20所述的保持繼電器，其中，所述混合開關(guān)被包裝到殼體中，所述殼體尺寸和形狀適于安裝到標(biāo)準(zhǔn)的墻上接線盒內(nèi)，所述墻上接線盒使用可選擇的裝飾性蓋并具有選自包括以下項(xiàng)的組中的鍵，所述組包括:不透明、IR通過透明、指示器透明、指示器透明窗、IR通過窗、色彩著色、及其組合。25.如權(quán)利要求20所述的保持繼電器，其中，所述混合開關(guān)還包括選自包括以下項(xiàng)的組中的電路，所述組包括:CPU、存儲(chǔ)器、電流損耗傳感器、電流信號(hào)放大器、狀態(tài)傳感器、用于光學(xué)電纜的具有光學(xué)接駁器的至少一個(gè)光學(xué)收發(fā)器、具有天線的RF收發(fā)器、具有在空氣中訪問的IR收發(fā)器、總線驅(qū)動(dòng)器、至少一個(gè)指示器驅(qū)動(dòng)器、至少一個(gè)繼電器線圈驅(qū)動(dòng)器、至少一個(gè)設(shè)置選擇器、及其組合； 所述電路的功能選自包括以下項(xiàng)的組，所述組包括:響應(yīng)操作指令、探測電流傳感器和負(fù)載狀態(tài)信號(hào)中的一個(gè)、計(jì)算由負(fù)載消耗的電力、及其組合，包括選自包括以下項(xiàng)的組中的雙向信號(hào)傳播中的至少一路，所述組包括:經(jīng)由所述光學(xué)電纜中的一個(gè)的光學(xué)的、視線中的IR、經(jīng)由所述天線的RF、經(jīng)由所述總線驅(qū)動(dòng)器的電的、及其組合，用于通信選自包括以下項(xiàng)的組中的數(shù)據(jù)，所述組包括:接收指令、響應(yīng)指令、所述負(fù)載狀態(tài)、由所述負(fù)載消耗的電力、及其組合。26.如權(quán)利要求25所述的保持繼電器，其中，所述手動(dòng)的和電樞致動(dòng)的極的一個(gè)被構(gòu)造成包括用于供給關(guān)于用于所述計(jì)算和所述通信的所述負(fù)載的電流損耗信號(hào)水平的低歐姆I=IO27.如權(quán)利要求25所述的保持繼電器，其中，兩個(gè)高歐姆的電阻器的每個(gè)均連接到每個(gè)所述移動(dòng)觸頭共同形成電壓分配器，所述電壓分配器用于將分配器信號(hào)供給到用于識(shí)別所述負(fù)載和所述火線AC端子之間的連續(xù)性的所述處理電路，。28.如權(quán)利要求25所述的保持繼電器，其中，所述負(fù)載的詳情和位置為經(jīng)由所述設(shè)置選擇器的設(shè)置中的一個(gè)并且被下載到所述存儲(chǔ)器。29.如權(quán)利要求28所述的保持繼電器，其中，用于使所述負(fù)載狀態(tài)換向的每個(gè)鍵控動(dòng)作，包括，所述手動(dòng)致動(dòng)的極和所述至少一個(gè)級(jí)聯(lián)的SPDT和DPDT開關(guān)的鍵中的一個(gè)的第一鍵控，將所述負(fù)載的狀態(tài)換向到從接通到斷開和從斷開到接通中的一個(gè)，并且啟動(dòng)第一持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器，在此期間，重復(fù)鍵控傳播指令以使一簇給定負(fù)載在接通和斷開中的一個(gè)切換，并且啟動(dòng)延伸的持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器，在所述延伸的持續(xù)時(shí)間期間，重復(fù)鍵控傳播指令以使給定家庭自動(dòng)化的所有的給定負(fù)載在接通和斷開中的一個(gè)切換； 一簇負(fù)載中的每個(gè)給定負(fù)載的詳情和位置以及經(jīng)由所述給定家庭自動(dòng)化的網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)連接的所有給定負(fù)載的詳情和位置是所述設(shè)置選擇器中的一個(gè)設(shè)置并被下載到所述存儲(chǔ)器； 所述簇和所述所有給定負(fù)載的在接通和斷開中的一個(gè)切換的每個(gè)所述指令是對(duì)應(yīng)于所述負(fù)載的所述第一換向狀態(tài)的指令，所述指令經(jīng)由所述家庭自動(dòng)化的網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的選自包括以下項(xiàng)的組中的一個(gè)而傳播，所述組包括:光學(xué)電纜、RF、視線中的IR、總線、及其組合，包括所述電樞的內(nèi)部控制，所述電樞附接至單極和雙極中的一個(gè)以維持在所述第一持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器和所述延伸的持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器期間的所述負(fù)載的所述換向狀態(tài)。30.如權(quán)利要求20所述的保持繼電器，其中，所述接觸器為繼電器的觸頭結(jié)構(gòu)和通過印刷電路板和連結(jié)所述繼電器與所述開關(guān)的其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)連結(jié)的開關(guān)。
【文檔編號(hào)】H01H50/54GK106030750SQ201480076643
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月24日
【發(fā)明人】D.埃爾貝鮑姆
【申請人】埃爾貝克斯視象株式會(huì)社