專利名稱：用于汽車的自動開閉式車窗的開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于汽車的自動開閉式車窗的開關(guān)，尤其涉及用于配備了通過利用半永久壽命的導(dǎo)電橡膠觸點來開閉晶體管開關(guān)電路，從而消除在進行開關(guān)時產(chǎn)生的弧光放電的電子式直流電動機和正反轉(zhuǎn)動電路的汽車的自動開閉式車窗的開關(guān)。
過去研制并一直使用的用于汽車的自動開閉式車窗的開關(guān)如圖7所示，其結(jié)構(gòu)為機械杠桿式。亦即，由于采用合金做成的觸點直接開閉(接通和切斷)連接負載的電路，出現(xiàn)于開關(guān)初始時刻的大工作電流在觸點發(fā)生接觸時引起弧光放電，因此，如在可動觸點及固定觸點的表面引起損傷，則觸點表面變得不均勻，結(jié)果，觸點的接觸變得不完全。另外，如果就這樣繼續(xù)使用下去的話，由于觸點表面氧化等原因開關(guān)的壽命縮短。過去的開關(guān)即具有這種缺點。此外，過去的自動開閉式車窗的機械式開關(guān)出于讓開關(guān)復(fù)位的目的而使用彈簧，因而產(chǎn)生操作感覺不柔軟等不便之處。
本發(fā)明是為了解決如前所述的各個問題而作出的，具有以下的目的。
本發(fā)明的第1個目的在于提供具有能半永性地使用的觸點的開關(guān)，該觸點通過用導(dǎo)電橡膠觸點替換用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)的可動觸點，防止在開關(guān)時產(chǎn)生的電弧所引起的開關(guān)觸點的損傷。本發(fā)明的第2個目的在于提供通過設(shè)置能滿足前述第1個目的的晶體管開關(guān)電路而防止開關(guān)損耗、以進行正確驅(qū)動的用于汽車的自動開關(guān)式車窗開關(guān)。本發(fā)明的第3個目的在于提供一種利用外包樹脂(橡膠)本身的彈性使觸點復(fù)位到原來位置、操作感覺柔軟的開關(guān)，同時提供通過用外包樹脂膜保護開關(guān)內(nèi)部各部件]使之與外部環(huán)境隔絕而起到絕緣效果和防濕效果的用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)。
基于本發(fā)明的用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)在PCB基板上設(shè)置開關(guān)電路，在覆蓋于形成該PCB基板及固定觸點的上部固定觸點基板上的外包樹脂的上部設(shè)置突出的加壓端部，該加壓端部的周圍形成彈性傾斜部分，同時，在加壓端部背面與固定觸點相對設(shè)置能與固定觸點加壓接觸的導(dǎo)電橡膠觸點。這樣形成的開關(guān)本體嵌插入開關(guān)上部殼體中，并使加壓端部從殼體的上部開口中突出，在開關(guān)上部殼體的下部安裝帶有端子引出孔的底面板體。
另外，用布線構(gòu)造相互對稱的上升電路及下降電路構(gòu)成開關(guān)電路，該上升電路及下降電路能通過用一對開關(guān)使開關(guān)晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷來使直流電動機分別正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
另外，也可以設(shè)置兩個開關(guān)電路部分，使各自的一對開關(guān)從上部殼體的開口中突出。
而將各個開關(guān)電路并聯(lián)連接，從而能開關(guān)兩扇車窗，這樣也可以。
另外，也可以設(shè)置四個開關(guān)電路部分，除了各個上升及下降開關(guān)之外，把自動上升及下降開關(guān)和電源開/關(guān)電路的打開和關(guān)閉開關(guān)也設(shè)置成從上部殼體的開口中突出。
而且，將開關(guān)電路并聯(lián)在電源上，將各開關(guān)的一個固定觸點分別并聯(lián)到自動上升或下降開關(guān)上，并且在自動上升、下降開關(guān)的電源輸入一側(cè)連接電源開/關(guān)電路，使得能夠單獨或同時驅(qū)動各個直流電動機。這樣也是可以的。
因而，按壓加壓端部，導(dǎo)電橡膠觸點與固定觸點接觸而導(dǎo)通，如果再去除按壓，彈性傾斜部分的彈力發(fā)生作用，加壓端部回到原來的位置，導(dǎo)電橡膠離開固定觸點，切斷電源。
另外，利用上升開關(guān)的動作使開關(guān)晶體管導(dǎo)通，電流流過驅(qū)動晶體管，藉此，C、D點之間的直流電動機正向轉(zhuǎn)動。如果使下降開關(guān)動作，則利用與上升電路對稱的下降電路，直流電動機反向轉(zhuǎn)動。
另外，在設(shè)置兩個或者四個開關(guān)電路部分的時候，各直流電動機同樣也能分別正、反向轉(zhuǎn)動。而且，在設(shè)置四個的情況下，利用自動上升、下降開關(guān)，還能夠使各直流電動機同時轉(zhuǎn)動，從而使各扇車窗上升、下降。


圖1是顯示本發(fā)明第一實施例的切去一部分的分解立體圖和主要部分的放大剖視圖，圖2是用于第一實施例的基本電路的詳細線路圖，圖3示出本發(fā)明的第二實施例，圖3(Ⅰ)是外觀立體圖，圖3(Ⅱ)是電路框圖，圖4示出本發(fā)明的第三實施例，圖4(Ⅰ)是外觀立體圖，圖4(Ⅱ)是電路框圖，圖5(Ⅰ)是本發(fā)明第二實施例的省略內(nèi)部構(gòu)造的剖視圖，圖5(Ⅱ)是本發(fā)明第三實施例省去內(nèi)部構(gòu)造的剖視圖，圖6是顯示電動機驅(qū)動關(guān)系的時間圖，圖7是已有的用于汽車的車窗開關(guān)，圖7(Ⅰ)是外觀立體圖，圖7(Ⅱ)是顯示開關(guān)觸點的接觸關(guān)系圖。
1……開關(guān)本體，1′……外包樹脂，2……開關(guān)上部殼體，3……底面板體，4、4′……加壓端部，4′……彈性傾斜部分，5……導(dǎo)電橡膠觸點，6……上部固定觸點基板，6′……固定觸點，7……PCB基板，8……端子部分，8′……端子引出孔，10、12、14、16……上升電路部分，11、13、15、17……下降電路部分，18……開/關(guān)電路部分，SW1、SW2、SW3、SW4……上升開關(guān)，SW1′、SW2′、SW3′、SW4′……下降開關(guān)，SWA……自動上升開關(guān)，SWA′……自動下降開關(guān)，
Q1、Q2……開關(guān)晶體管，Q3、Q4……驅(qū)動晶體管，Q7、Q10……偏置晶體管，Q11、Q12……保護晶體管，R1、R2……電阻，D1、D12……二極管，B+……電源端子，M……直流電動機。
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的各個實施例。
首先，對本發(fā)明中所使用的晶體管開關(guān)電路部分說明如下。
在圖2所示的第一實施例中，設(shè)置了用來使與布線并聯(lián)連接的車窗向上驅(qū)動的上升開關(guān)SW1的固定觸點6′(參照圖1)，上述布線是從電源端子B+附加電壓的。固定觸點的一方連接電源端子B+，固定觸點6′的另一方，并聯(lián)連接電阻R1、R2，電阻R1連接保護晶體管Q12的集電極和開關(guān)晶體管Q1的基極，開關(guān)晶體管Q1的集電極通過電阻R3連接電源端子B+，開關(guān)晶體管Q1的輸出端連接成為向晶體管Q9的基極提供偏置電流，同時通過電阻R4接地，晶體管Q4的集電極端子通過電阻R6連接電源端子B+，其發(fā)射極連接NPN型驅(qū)動晶體管Q6的基極，PNP型驅(qū)動晶體管Q3的發(fā)射極連接電源端子B+，基極連接晶體管Q7的發(fā)射極，晶體管Q7的基極通過二極管D1和電阻R3并聯(lián)連在開關(guān)晶體管Q1的集電極，晶體管Q7的輸出通過電阻R5接地，PNP型驅(qū)動晶體管Q3的集電極和NPN型驅(qū)動晶體管Q6的集電極的輸出端分別連接作為負載的直流電動機M的兩端C、D上，電源端子B+處的電源電壓通過電阻R加在保護晶體管Q11的基極上，晶體管Q11的集電極連至與上升電路部分10對稱布線的下降電路部分11的開關(guān)晶體管Q12的基極側(cè)，而且，使作為保護晶體管Q11的輸出端的發(fā)射極接地而構(gòu)成的上升電路部分10，和與該電路結(jié)構(gòu)相同的下降電路部分11，兩者形成相互對稱。
圖3是本發(fā)明的第二實施例，其說明如下。圖3(1)和(2)表明，使分別與前述上升及下降基本結(jié)構(gòu)電路10、11的結(jié)構(gòu)相同的電路12、13相互連接，作為負載的直流電動機M與電路12、13并聯(lián)連接。
接著，對如圖4所示的本發(fā)明的第三實施例進行說明，這是使分別與作為基本結(jié)構(gòu)電路的上升及下降電路10、11的結(jié)構(gòu)相同的四對電路10、11、12、13、14、15、16、17并聯(lián)連接在電源上，使各個上升開關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4的固定觸點的一方相互并聯(lián)連接在自動上升開關(guān)SWA的觸點的一方，同時，相應(yīng)的另一方固定觸點連接電源端子B+、用于向下驅(qū)動車窗的各個下降開關(guān)SW1′、SW2′、SW3′、SW4′的一個固定觸點相互并聯(lián)連接自動下降開關(guān)SWA的一個固定觸點，同時，使各開關(guān)的另一固定觸點并聯(lián)連接電源端子B+，在自動上升及下降開關(guān)SWA、SWA′的電源一側(cè)，使用來開關(guān)主電源B+的通常的開/關(guān)電路部分18與電源串聯(lián)連接。
下面，對本發(fā)明的開關(guān)本體的結(jié)構(gòu)進行說明。
在圖1所示的第一實施例中，將如圖2那樣構(gòu)成的晶體管開關(guān)電路10、11、印刷在PCB基板7上，在基板7的背面引出多個端子，在上部固定觸點基板6上形成固定觸點6′，和該固定觸點6′加壓接觸的導(dǎo)電橡膠觸點5熱溶著于設(shè)置在外包樹脂1′上部的加壓端部4、4′的背面，并設(shè)置成使之和上部觸點基板6相對，從PCB基板7的底面一側(cè)開始到上部為止用相同的外包樹脂1′覆蓋側(cè)面并覆蓋PCB基板7及上部固定觸點基板6，PCB基板7的背面用通常的方法涂上環(huán)氧樹脂涂層，在外包樹脂1′的上部設(shè)置突出的加壓端部4、4′，以使導(dǎo)電橡膠觸點5上有加壓力的作用，在加壓端部的下部周圍形成大致為圓環(huán)狀的彈性傾斜部分4′(參照圖1中主要部分的放大剖視圖)，加壓后的觸點5依靠彈性傾斜部分4″的彈性能夠回到原來的位置，那樣形成開關(guān)本體1，該開關(guān)本體1嵌插入開關(guān)上部殼體2的上部開口2′，以便加壓端部4、4′突出殼體，形成有多個端子引出孔8′的底面板體3固定附著在開關(guān)上部殼體2的下部。
在圖3(Ⅰ)及圖4(Ⅰ)所示本發(fā)明的其它實施例中，示出前述圖1的基本結(jié)構(gòu)的變形，多個與前述結(jié)構(gòu)主要部分相同的開關(guān)本體組成一個整體，參照圖5的(Ⅰ)和(Ⅱ)就能理解。未說明的符號9、9′、9″是安裝部分，是在車輛中安裝自動開閉式車窗開關(guān)時使用的，在圖4中，SWF是用于切斷電源的開關(guān)，SWN是用于接通電源的開關(guān)。
以上所說明的結(jié)構(gòu)的作用，其說明如下。在要將汽車車窗向上移動的時候，用手按壓圖1及圖2中的加壓端部4，導(dǎo)電橡膠觸點5下降，與上部固定觸點基板6上的固定觸點6′接觸，由此，上升開關(guān)SW1的觸點閉合。這時，電源端子B+上附加的電壓將加在電阻R1、R2上，偏置電流經(jīng)電阻R1流到開關(guān)晶體管Q1的基極，因此，開關(guān)晶體管Q1導(dǎo)通，其輸出將加在晶體管Q9的基極上，這是為了給驅(qū)動晶體管Q6加上偏壓，開關(guān)晶體管Q1和晶體管Q6起到達林頓電路的作用，晶體管Q9導(dǎo)通，其輸出加在NPN型驅(qū)動晶體管Q6的基極上，NPN型驅(qū)動晶體管Q6導(dǎo)通，與此同時，由于開關(guān)晶體管Q1導(dǎo)通，NPN型晶體管Q3通過連接在晶體管Q7基極側(cè)的二極管D1而被偏置，變?yōu)閷?dǎo)通。
亦即，因為開關(guān)晶體管Q1導(dǎo)通，驅(qū)動晶體管Q3、Q6同時變得導(dǎo)通，因此，從A點開始，經(jīng)PNP型驅(qū)動晶體管Q3、C點、直流電動機M、D點、NPN型驅(qū)動晶體管Q6，然后在F點的陰極電源接地，構(gòu)成閉合電路，使直流電動機定速轉(zhuǎn)動，這時，和圖中未示出的直流電動機的齒輪嚙合的普通齒輪使汽車的一側(cè)車窗上升。
然后，為了把車窗停在適當?shù)拇拔恢?，通過解除對加壓端部4的按壓，切斷開關(guān)晶體管Q1的偏置電流，關(guān)斷晶體管Q，同時，關(guān)斷晶體管Q3、Q6、Q7、Q9、Q11，前述直流電動機的正轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，亦即從A點起、PNP型驅(qū)動晶體管Q3、C點、直流電動機、D點、NPN型驅(qū)動晶體管Q6到F點連成的電路成為開路，直流電動機停轉(zhuǎn)，正在上升的車窗停下來。與此相反，在要車窗下降的時候，按壓另一加壓端部4′，利用對稱布設(shè)的下降電路部分11起到與前述上升作用相同的作用，這時，直流電動機M的驅(qū)動電路由B點、PNP型驅(qū)動晶體管Q4、D點、直流電動機M、C點、NPN型驅(qū)動晶體管Q5、E點構(gòu)成，直流電動機反向轉(zhuǎn)動，因此，汽車的車窗下降。
依靠如前所述動作的直流電動機的正、反轉(zhuǎn)動，汽車車窗實現(xiàn)上升、下降。
可是，由于使用者的不注意，同時按動上升開關(guān)SW和下降開關(guān)SW′的時候，加上偏置電流的保護晶體管Q11、Q12導(dǎo)通，因此，開關(guān)晶體管Q1、Q2的偏置輸入電流通過保護晶體管Q11、Q12而接地，偏置尚不充分的驅(qū)動晶體管Q3、Q6、及Q4、Q5保持原來的關(guān)斷狀態(tài)，因此，直流電動機M不工作，并且防止驅(qū)動晶體管Q3、Q4、Q5、Q6因發(fā)熱而損壞。
此外，如圖3(Ⅱ)所示的本發(fā)明的第二實施例是將與前述上升及下降電路部分10、11結(jié)構(gòu)相同的上升及下降電路部分12、13并聯(lián)在電源上，構(gòu)成兩個與電路部分10和11分別工作的開關(guān)電路，裝在有兩扇門的車輛上使用。另外，在顯示第三實施例的圖4中，在電源上并聯(lián)連接與前述基本工作電路10、11相同的上升及下降電路部分12、13、14、15、16、17，使各電路部分分別獨立工作，同時，各個開關(guān)的一個固定觸點并聯(lián)連接在自動開關(guān)SWA、SWA′的一個觸點上，依靠自動上升開關(guān)SWA和自動下降開關(guān)SWA′中的一個開關(guān)，使汽車的四扇車窗同時作升降動作，圖中形成這樣的結(jié)構(gòu)。各個電路部分的動作狀態(tài)與基本結(jié)構(gòu)電路10、11相同，但是，在附加自動上升、下降開關(guān)SWA、SWA′的觸點這方面與基本結(jié)構(gòu)電路不同。此外，在圖4(Ⅱ)中，在前述自動開關(guān)SWA、SWA′的電源輸入一側(cè)串聯(lián)連接普通的開關(guān)電路18，以控制工作電源的輸入，汽車的自動開閉式車窗的開關(guān)集中在中央，在一個地方就能使所有車窗上升、下降。參照圖6的時間表可以很容易地理解以上說明的開關(guān)與直流電動機之間的驅(qū)動關(guān)系。亦即，假如按壓自動開關(guān)SW1使觸點導(dǎo)通，則直流電動機正向轉(zhuǎn)動，這時，如果由于使用者不小心，同時按到下降開關(guān)SW′，則通過前述保護晶體管Q11、Q12的接地動作，關(guān)斷驅(qū)動晶體管Q3、Q4、Q5、Q6，能防止加熱引起的損傷，另外，可使直流電動機在兩個開關(guān)SW1、SW1′同時起作用的時間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動。
此外，在同時使兩個開關(guān)加壓接觸的時候，如果只有上升壓關(guān)SW1解除觸點導(dǎo)通狀態(tài)，則一處的保護晶體管Q11關(guān)斷，如果繼續(xù)使下降開關(guān)SW1的觸點導(dǎo)通，則下降電路工作，因此，如圖6(Ⅰ)那樣動作，直流電動機反向轉(zhuǎn)動。
此外，圖6(Ⅱ)示出依賴于圖4所示第三實施例的自動上升及下降開關(guān)SWA、SWA′的四個直流電動機(DC、M×4)的動作，并能夠同時并列驅(qū)動其它直流電動機。
另外，本發(fā)明的開關(guān)還可以用作車輛的天線、空氣調(diào)節(jié)器等廣泛應(yīng)用的開關(guān)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的汽車自動開閉式車窗開關(guān)，形成于前述外包樹脂1′的上端部的加壓端部4、4′如圖1的放大剖視圖所示，在其下部周圍形成彈性傾斜部分4″，利用外包樹脂(橡膠)本身的彈性，即便受壓彎曲也能回復(fù)到原來的位置，因此，在操作時感覺軟柔。再有，在開關(guān)晶體管開關(guān)電路(10～17)的時候，通過采用不直接對連接負載的電路進行開關(guān)的開關(guān)電路，使得作用于觸點的電流變得很小，因而，消除驅(qū)動直流電動機M時流過的過大的沖擊電流所引起的電弧，能夠防止觸點受到損傷，并且，作為可動觸點的導(dǎo)電橡膠觸點5的表面光滑，因而預(yù)防了固定觸點6′受到損傷。而如已經(jīng)知道的，對于配備機械式觸點的汽車自動開閉式車窗開關(guān)，由于在其動作初始時刻發(fā)生的電弧放電及彈簧彈性的極限，開關(guān)的壽命約限制在5000次開關(guān)次數(shù)，與此相對，本發(fā)明的自動開閉式車窗開關(guān)具有約為100萬～1000萬次的長開關(guān)壽命，椐此，可以說是半永久性的自動開閉式車窗開關(guān)。另外，利用外包樹脂1′保護了內(nèi)部的電路元件并且遮斷了外界潮濕空氣等的惡劣影響，藉此能夠保護觸點及開關(guān)電路。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車的自動開閉式車窗的開關(guān)，其特征在于，在設(shè)置開關(guān)電路10、11的PCB基板的背面引出多個端子，在上部固定觸點基板6上形成固定觸點6′，在外包樹脂1′的上部內(nèi)側(cè)表面熱溶著與固定觸點6′加壓接觸的導(dǎo)電橡膠觸點5，觸點5設(shè)置成與上部固定觸點基板相對，從PCB基板7的背面一側(cè)開始經(jīng)過側(cè)面到上部為止覆蓋以外包樹脂1′，在外包樹脂上部突出設(shè)置加壓端部4、4′，同時在加壓端部4、4′的下部形成彈性傾斜部分4″，這樣形成的開關(guān)本體1嵌插在開關(guān)上部殼體2中，加壓端部4、4′在殼體2的上部開口2′中突出，在開關(guān)上部殼體2的下部固定附著形成有多個端子引出孔8′的底面板體3。
2.如權(quán)利要求1所述的用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)，其特征在于，上升電路部分10和與該上升電路結(jié)構(gòu)相同的下降電路部分11連接成相互對稱，上升電路部分10將上升開關(guān)SW1的一方固定觸點連接在電源端子B+上，而電阻R1、R2并聯(lián)連接在另一方固定觸點上，電阻R1連接保護晶體管Q12的集電極和開關(guān)晶體管Q1的基極，開關(guān)晶體管Q1的集電極通過電阻連接電源端子B+，開關(guān)晶體管Q的輸出端連接成給晶體管Q9的基極附加偏置電流，同時通過電阻R4接地，晶體管Q9的集電極端子通過電阻R6連接電源端子B+，晶體管Q7的基極通過二極管D1與電阻R3并聯(lián)連接在開關(guān)晶體管Q1的集電極上，并且，晶體管Q7的輸出通過電阻R5接地，電源端子B+的電流通過電阻R2加在保護晶體管Q11的基極，同時，晶體管Q11的集電極連接在對稱地布線的下降電路部分11的開關(guān)晶體管Q2的基極與電阻R12之間，這樣形成上升電路部分10，晶體管Q9的輸出連接在驅(qū)動晶體管Q6的基極上，晶體管Q7的發(fā)射極連接在驅(qū)動晶體管Q1的基極上，直流電動機連接在C、D點。
3.一種用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)，其特征在于，把設(shè)置在PCB基板上的晶體管開關(guān)電路部分10、11、12、13及形成的上部固定觸點基板用外包樹脂覆蓋而構(gòu)成開關(guān)本體，開關(guān)SW1、SW1′、SW2、SW2′穿過在上部殼體上鉆出的開口而突出設(shè)置，在底面板體的一側(cè)形成多個端子孔。
4.如權(quán)利要求3所述的用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)，其特征在于，晶體管開關(guān)電路部分10、11、12、13并聯(lián)連接在電源上，從而能開閉兩扇車窗。
5.一種用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)，其特征在于，設(shè)置在PCB基板上的晶體管開關(guān)電路部分10、11、12、13、14、15、16、17與上部固定觸點基板用外包樹脂覆蓋而構(gòu)成開關(guān)本體，設(shè)置上升、下降開關(guān)SW1、SW1′、SW2、SW2′、SW3、SW3′、SW4、SW4′和自動上升、下降開關(guān)SWA、SWA′以及開/關(guān)電路18的打開、關(guān)閉開關(guān)SWN、SWF，加壓端部突出設(shè)置于在上部殼體上形成的各個開口中，底面板體用螺絲與上部殼體接合。
6.如權(quán)利要求5所述的用于汽車的自動開閉式車窗開關(guān)，其特征在于，開關(guān)電路部分10、11、12、13、14、15、16、17并聯(lián)連接在電源上，前述各開關(guān)電路部分的固定觸點之一方相互并聯(lián)在自動上升、下降開關(guān)SWA、SWA′的固定觸點之一方上，在自動上升、下降開關(guān)SWA、SWA′的電源輸入側(cè)連接開/關(guān)電路18，能夠使直流電動機分別動作，同時，也能使直流電動機同時動作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動開閉式車窗開關(guān)，該開關(guān)帶有的開關(guān)機構(gòu)和電路保證開關(guān)具有長的壽命，并操作準確。該車窗開關(guān)包括一其上有按鈕突起的彈性樹脂壁，按鈕的下部是一導(dǎo)電橡膠觸點；一與所述導(dǎo)電橡膠觸點導(dǎo)電并彈性接觸的固定觸點；和基于所述樹脂壁的PCB板。
文檔編號B60J1/20GK1052285SQ89109238
公開日1991年6月19日 申請日期1989年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月9日
發(fā)明者石潤基 申請人:石潤基