專利名稱：開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于進行例如汽車等車輛的車窗開閉用直流電動機或與其類似的用途的直流電動機的旋轉(zhuǎn)和停止的開關(guān)裝置，特別是涉及一種適用于在高電源電壓(例如42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng))下進行工作的直流電動機的開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)：
關(guān)于42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)在現(xiàn)行的汽車中采用著14V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)，但由于裝載的電子設(shè)備不斷的增加，故出現(xiàn)14V系統(tǒng)不夠供應消耗電力的情況。為了解決該問題，由行業(yè)協(xié)會等連續(xù)進行世界性的討論的結(jié)果，一致同意選擇考慮了人體等的安全性的3倍的高電壓系統(tǒng)、即“42V系統(tǒng)”的電氣系統(tǒng)。
作為基礎(chǔ)的現(xiàn)有技術(shù)第一現(xiàn)有技術(shù)作為在42V電氣系統(tǒng)下工作的電氣裝置，例如有內(nèi)裝在門中的車窗開閉用直流電動機(所謂的電動車窗驅(qū)動用直流電動機)。
圖10(a)是用于進行車窗開閉用直流電動機的旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn))和停止的現(xiàn)有的開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖10(b)是其電路圖(例如，參照非專利文獻1)。
該開關(guān)裝置100安裝于設(shè)置在車輛的前座和后座的門內(nèi)側(cè)的扶手等上。圖示的開關(guān)裝置100的狀態(tài)示出電動車窗驅(qū)動用直流電動機(以下稱作“直流電動機”)101停止時的狀態(tài)。即，示出車輛的乘員沒有操作調(diào)整鈕102時的狀態(tài)。以下，將該狀態(tài)稱作“中立狀態(tài)”。
調(diào)整鈕102安裝在門側(cè)的殼體103上，可以分別向圖面的順時針方向和逆時針方向僅搖動規(guī)定的角度。若按順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整鈕102，則車窗關(guān)閉(以下稱作“上升狀態(tài)”)，若按逆時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整鈕102，則車窗打開(以下稱作“下降狀態(tài)”)。若解除附加在調(diào)整鈕102上的操作力(挪開手指)，通過嵌入調(diào)整鈕102內(nèi)部的彈簧104和活塞105的動作而恢復到中立狀態(tài)，以后，維持該中立狀態(tài)。
在調(diào)整鈕102處于中立狀態(tài)時，延伸于殼體103內(nèi)部的調(diào)整鈕102的下部突起106位于圖示的位置，但若使調(diào)整鈕102為上升狀態(tài)，就向圖面的左向搖動(參照圖12(a))，若使調(diào)整鈕102為下降狀態(tài)，就向圖面的右向搖動(省略圖示)。
在殼體103的內(nèi)部設(shè)置有安裝在印刷電路板107上的開關(guān)單元108。該開關(guān)單元108具有作為瞬時式的“2電路4接點型”的開關(guān)的功能，圖11中示出其外觀等。開關(guān)單元108包括從筐體109的一個側(cè)面引出的兩個公共端子110、111；從筐體109另一個側(cè)面引出的一個常開端子112；從筐體109的底面引出的兩個常閉端子113、114，將這些端子110～114焊接于形成在印刷電路板107上的所需的導體電路上，利用與電源線(以下稱作“+B線”)115和接地線116及直流電動機101連接，實現(xiàn)圖10(b)的電路圖的結(jié)構(gòu)。
如圖10(b)所示，在開關(guān)單元108的內(nèi)部安裝有兩個電路部分的開關(guān)A、B。這些開關(guān)A、B對應于安裝在開關(guān)單元108的上面的滑塊117的滑動位置而排他性地進行切換。再有，在此所述的“排他性地進行切換”是指僅開關(guān)A或開關(guān)B中的一方的NC(常閉)接點為打開狀態(tài)(換言之，僅該開關(guān)的NO(常開)接點為閉合狀態(tài))。
具體地說，滑塊117處于圖示位置時(處于“中立狀態(tài)”時)，開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間、以及開關(guān)B的可動接點119與NC接點123之間成為閉合狀態(tài)。在該位置，兩組的開關(guān)A、B的NO接點120、121和NC接點122、123成為其名稱這樣的狀態(tài)(NO→常開、NC→常閉)，但在滑塊117沿圖11(a)的向左箭頭L的方向(以下簡稱“L方向”)移動時(處于“上升狀態(tài)”時)，在維持開關(guān)B的可動接點119與NC接點123之間的閉合狀態(tài)的同時，解除開關(guān)A的NC接點122的閉合狀態(tài)，可動接點118與NO接點120之間新成為閉合狀態(tài)，此外，在滑塊117沿圖11(a)的向右箭頭R的方向(以下簡稱“R方向”)移動時(處于“下降狀態(tài)”時)，在維持開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間閉合狀態(tài)的同時，解除開關(guān)B的NC接點123的閉合狀態(tài)，可動接點119與NO接點121之間新成為閉合狀態(tài)。
由滑塊117的動作和該滑塊117的下面形狀引起這樣的切換作用。圖11(c)是滑塊117的X-X截面圖，圖11(d)是滑塊117的Y-Y截面圖?；瑝K117的X-X截面部分在其右半部分形成厚壁，滑塊117的Y-Y截面部分在其左半部分形成厚壁。從以下的說明可知，按照該厚壁部分的位置關(guān)系，開關(guān)A和開關(guān)B排他性地進行切換。
再有，圖10(a)中，僅描繪了例如公共端子110、111的一方和常閉端子113、114的一方。這是因為朝向圖面各端子前后排列，故后面的端子隱在前面的端子的后面而看不見。
如前所述，開關(guān)單元108具有作為瞬時式的“2電路4接點型”的開關(guān)的功能。即，公共端子110、111、常開端子112和常閉端子113、114各自連接著可動接點118、119、NO接點120、121和NC接點122、123，可以排他性地進行兩個電路的接點切換(可動接點118與NO接點120以及NC接點122之間的切換、可動接點119與NO接點121以及NC接點123之間的切換)。
可動接點118、119安裝在金屬制板簧狀可動片124、125的前端，該金屬制板簧狀可動片124、125由按鈕126A、126B(按鈕126A用于開關(guān)A、按鈕126B用于開關(guān)B)頂向圖面下方，賦以彈性勢能。
按鈕126A、126B與可在圖面橫向上移動的滑塊117(參照圖11)的下面接觸，如圖12(a)所示，一方的按鈕126A伴隨著滑塊117的向圖面左向(L方向)的移動，沿著滑塊117的下面形狀(X-X截面厚壁部；參照圖11(c))向下方按下。此外，另一方按鈕126B伴隨著滑塊117的向圖面右向(R方向)的移動，沿著滑塊117的下面形狀(Y-Y截面厚壁部；參照圖11(d))向下方按下。
滑塊117的上面突起127接合于調(diào)整鈕102的下部突起106的前端，滑塊117伴隨著調(diào)整鈕102的下部突起106向左右方向的搖動(上升狀態(tài)和下降狀態(tài))，在圖面左右方向(L-R方向)上滑動。
從而，該開關(guān)裝置100若推起調(diào)整鈕102而成上升狀態(tài)，則滑塊117向L方向滑動，與滑塊117的X-X截面厚壁部接觸的按鈕126A就向下方移動，開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間成為打開狀態(tài)，同時該開關(guān)A的可動接點118與NO接點120之間成為閉合狀態(tài)。此外，若從調(diào)整鈕102挪開手指而成中立狀態(tài)，則滑塊117返回到原來位置，按鈕126A向上方移動，開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間成為閉合狀態(tài)。
另外，若按下調(diào)整鈕102而成下降狀態(tài)，則滑塊117向R方向滑動，與滑塊117的Y-Y截面厚壁部接觸的按鈕126B就向下方移動，開關(guān)B的可動接點119與NC接點123之間成為打開狀態(tài)，同時，該開關(guān)B的可動接點119與NO接點121之間成為閉合狀態(tài)。此外，若從調(diào)整鈕102挪開手指而成中立狀態(tài)，則滑塊117返回到原來位置，按鈕126B向上方移動，開關(guān)B的可動接點119與NC接點123之間成為閉合狀態(tài)。
圖10(b)的電路圖中，在調(diào)整鈕102處于中立狀態(tài)時，開關(guān)A和開關(guān)B的各接點處于圖示的狀態(tài)。即，開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間成為閉合狀態(tài)，且開關(guān)B的可動接點119與NC接點123之間成為閉合狀態(tài)。在該狀態(tài)下，由于切斷了直流電動機101與+B線115之間的連接，且直流電動機101的兩個驅(qū)動輸入端同時加以接地線116的電位(負極側(cè)電源)，故直流電動機101處于旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)。以下，將該旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)稱作“電動機停止狀態(tài)”。
另一方面，在圖12(b)的電路圖中，在調(diào)整鈕102處于上升狀態(tài)時，開關(guān)A、B的各接點處于圖示的狀態(tài)。即，開關(guān)A的可動接點118與NO接點120之間成為閉合狀態(tài)，且開關(guān)B的可動接點119與NC接點123之間成為閉合狀態(tài)。在該狀態(tài)下，由于形成+B線115→NO接點120→可動接點118→直流電動機101→可動接點119→NC接點123→接地線116的閉合回路，故直流電動機101向閉合車窗的方向旋轉(zhuǎn)。以下，設(shè)此時的旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)，將該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)稱作“電動機正轉(zhuǎn)狀態(tài)”。
此外，雖然省略了圖示，但在調(diào)整鈕102處于下降狀態(tài)時，開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間成為閉合狀態(tài)，且開關(guān)B的可動接點119與NO接點121之間成為閉合狀態(tài)。在該狀態(tài)下，由于形成+B線115→NO接點121→可動接點119→直流電動機101→可動接點118→NC接點122→接地線116的閉合回路，故直流電動機101向打開車窗的方向旋轉(zhuǎn)。以下，設(shè)此時的旋轉(zhuǎn)方向為反轉(zhuǎn)，將該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)稱作“電動機反轉(zhuǎn)狀態(tài)”。
從而，開關(guān)單元108的開關(guān)A和開關(guān)B可以取得下述狀態(tài)“電動機停止狀態(tài)”，是同時向直流電動機101的一側(cè)驅(qū)動輸入端和另一側(cè)驅(qū)動輸入端分別施加負極側(cè)電源(接地線116的電位)，使該直流電動機101成為停止狀態(tài)；“電動機正轉(zhuǎn)狀態(tài)”，是在向上述直流電動機101的一側(cè)驅(qū)動輸入端施加正極側(cè)電源(+B線115的電位)的同時，向另一側(cè)驅(qū)動輸入端施加負極側(cè)電源(接地線116的電位)，使該直流電動機101成為正轉(zhuǎn)狀態(tài)；“電動機反轉(zhuǎn)狀態(tài)”，是在向上述直流電動機101的一側(cè)驅(qū)動輸入端施加負極側(cè)電源(接地線116的電位)的同時，向另一側(cè)驅(qū)動輸入端施加正極側(cè)電源(+B線115的電位)，使該直流電動機成為反轉(zhuǎn)狀態(tài)。
再有，在以上的說明中，示出了由一個開關(guān)單元108控制直流電動機101的旋轉(zhuǎn)的例子，但不限于此，也有在車輛中可以從駕駛座開閉其他座席(副駕駛座和后座等)的車窗的類型的開關(guān)裝置。
圖13是其電路圖(例如，參照非專利文獻1)。該電路是組合了駕駛座用的開關(guān)單元108和其他座席用的開關(guān)單元108’而構(gòu)成，其他座席毫無疑問，從駕駛座也可以使直流電動機101(其他座席的車窗開閉用的直流電動機)旋轉(zhuǎn)和停止。
此外，在上述的說明中，可動接點118、119和NC接點122、123分別分配有一個端子(公共端子110、111和常閉端子113、114)，同時，NO接點120、121分配有一個端子(即，全部包括5個端子)，但不限于此，例如，如圖14所示，也有在單元內(nèi)將與接地線116連結(jié)的接點(開關(guān)A、B的NC接點122、123)彼此之間進行連線、將其從一個端子114a引出、與接地線116連接的類型(全部包括4個端子)?；蛘撸鳛殚_關(guān)機構(gòu)，可以是包括一個電路部分的結(jié)構(gòu)，也可以是并列使用兩個。該情況下，就成為全部6個端子。
第一現(xiàn)有技術(shù)的缺點以上說明的現(xiàn)有的開關(guān)裝置(圖10～圖14)在限于適用在原來的14V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)中時工作沒有故障。但是，在適用于比其更高的高電壓系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)、例如42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)的情況下，存在有這樣的缺點，即在從上升狀態(tài)向中立狀態(tài)恢復時，或從下降狀態(tài)向中立狀態(tài)恢復時，與負極側(cè)電源連接的接點上流過大的電流，由于該電流而對接點造成損害。
圖15(a)～圖15(c)是接點損害的說明圖。圖15(a)是例如處于上升狀態(tài)時的圖，圖15(b)是恢復到中立狀態(tài)“之前”的圖，圖15(c)是恢復到了中立狀態(tài)時的圖。與上述現(xiàn)有技術(shù)的說明的不同點是，在+B線115上施加了高電壓(42V電氣系統(tǒng)的電源電壓。以下稱為“42V”)。
另外，如圖15(a)所示，在處于上升狀態(tài)時，開關(guān)A的NO接點120與可動接點118成為閉合狀態(tài)，此外，開關(guān)B的可動接點119與NC接點123成為閉合狀態(tài)。從而，形成+B線115→NO接點120→可動接點118→直流電動機101→可動接點119→NC接點123→接地線116的閉合回路，直流電動機101向關(guān)閉車窗的方向旋轉(zhuǎn)。接著，當從調(diào)整鈕102挪開手指后，就如圖15(b)所示，解除開關(guān)A的NO接點120與可動接點118的閉合狀態(tài)，可動接點118在與NO接點120之間產(chǎn)生容許范圍的小的電弧放電128的同時，開始向NC接點122移動。然后，最終，如圖15(c)所示，開關(guān)A的可動接點118與NC接點122之間成為閉合狀態(tài)，切斷向直流電動機101的電源電壓，直流電動機101成為停止狀態(tài)。
若使用現(xiàn)有的開關(guān)單元108，則接點間隙減小到0.5mm左右，由于不能確保42V的電弧放電電壓，故施加了數(shù)V電壓的狀態(tài)的可動接點118與NC接點122連接。根據(jù)本申請的發(fā)明者們的實驗，此時，由于從可動接點118經(jīng)過NC接點122而向接地線116短時間(0.5ms左右)地流通有大電流129(100A以上)，故在NO接點120與NC接點122之間發(fā)生大的放電現(xiàn)象(以下稱作“完全短路”)130，這樣，發(fā)現(xiàn)了對開關(guān)A的可動接點118和NC接點122予以損害(接點損傷或接點破壞)的損壞。該完全短路130在比普通的接點開關(guān)速度(100～400mm/s)快得多的接點開關(guān)速度(1000mm/s以上)的范圍中特別容易發(fā)生。
再有，作為一般的電弧放電對策，可以對應于電源電壓的大小而加大接點間隔。這是因為，若加大接點間隔(例如，大約4mm左右)，可以增大電弧放電電壓，故可動接點118就在未施加電壓的狀態(tài)下與NC接點122連接，可以避免接點的損害。但是，該對策的另一方面具有導致開關(guān)單元大幅度的大型化，不利于裝載在車輛中的缺點。
已改進的現(xiàn)有技術(shù)第二現(xiàn)有技術(shù)因此，本申請的發(fā)明者們改進了上述第一現(xiàn)有技術(shù)，提出了即使適用于42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)等的高電源電壓、也不導致開關(guān)單元的大幅度的大型化的“開關(guān)裝置”(特愿2002-256392號，2002年9月2日申請)。以下，將該技術(shù)作為“第二現(xiàn)有技術(shù)”。
圖16是第二現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置200的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。開關(guān)裝置200大體上由兩個開關(guān)元件(以下稱作“第一開關(guān)元件201和第二開關(guān)元件202)和進行這兩個開關(guān)元件201、202的切換操作的切換操作元件203構(gòu)成。
對每個元件進行說明。首先，第一開關(guān)元件201具有嵌入到未圖示的成形基底中的(或形成薄膜的)由平板狀金屬導體構(gòu)成的6塊固定電極201a～201f和2個可動片201g、201h。6塊固定電極201a～201f由良性導電體且耐磨損性好的金屬材料制成，以3塊為一組，各組平行地排列配置。第一組由固定電極201a～201c構(gòu)成，第二組由剩余的固定電極201d～201f構(gòu)成。
第一組固定電極201a～201c沿著假想軸線204從圖面的右側(cè)向左側(cè)依次排列著固定電極201a、固定電極201b、固定電極201c，第二組固定電極201d～201f沿著假想軸線204從圖面的左側(cè)向右側(cè)依次排列著固定電極201d、固定電極201e、固定電極201f。
固定電極201b與固定電極201c的間隔L2a小于固定電極201a與固定電極201b的間隔L1a，同樣，固定電極201e與固定電極201f的間隔L2b小于固定電極201d與固定電極201e的間隔L1b。在此，L1a＝L1b，L2a＝L2b。
2個可動片201g、201h分別具有可沿著假想軸線204而分別在第一組固定電極201a～201c和第二組固定電極201d～201f的上面滑動的適當?shù)男螤睢＠纾?個可動片201g、201h具有這樣的形狀，即分別在底面上具有兩個彎曲突起201g1、201g2(可動片201h中是201h_1、201h_2)，整體由良性導電體且耐磨損性好的金屬材料制成。
2個可動片201g、201h分別通過彈簧201i、201j而具有向下的彈性勢能。然后，2個可動片201g、201h的兩個彎曲突起201g_1、201g_2(可動片201h中是201h_1、201h_2)分別通過該彈性勢能而按壓在第一組固定電極201a～201c和第二組固定電極201d～201f上。
此外，2個可動片201g、201h的兩個彎曲突起201g_1、201g_2(可動片201h中是201h_1、201h_2)的間隔設(shè)定得大于上述的L1a(L1b)，具體地說，若以一方的可動片201g為例，則設(shè)定成這樣適當?shù)拈g隔，即，使得可以僅與第一組固定電極201a和固定電極201b兩方接觸而使這兩個金屬導體之間成為閉合狀態(tài)，或者，可以僅與第一組固定電極201b和固定電極201c兩方連接而使這兩個金屬導體之間成為閉合狀態(tài)。
通過切換操作元件203的動作，2個可動片201g、201h通常保持著圖示的并列狀態(tài)，沿著假想軸線204，向圖面的右向和左向移動。
從而，根據(jù)具有這樣結(jié)構(gòu)的第一開關(guān)元件201，在2個可動片201g、201h處于圖示位置(以下稱作“中立狀態(tài)”)時，由于一方的可動片201g的彎曲突起201g1、201g2與第一組固定電極201b和固定電極201c兩方接觸，故可以使這些導體之間成為閉合狀態(tài)，同時，由于另一方的可動片201h的彎曲突起201h_1、201h_2與第二組固定電極201e和固定電極201f兩方接觸，故可以使這些導體之間成為閉合狀態(tài)。換言之，該情況下，可以使第一組固定電極201a和固定電極201b之間成為打開狀態(tài)，同時，可以使第二組固定電極201d和固定電極201e之間成為打開狀態(tài)。
在可動片201g從中立狀態(tài)向圖面的右向移動的情況下，該可動片201g的彎曲突起201g1、201g2由于與第一組固定電極201a和固定電極201b兩方接觸，故可以使這些導體之間成為閉合狀態(tài)，換言之，可以使第一組固定電極201b和固定電極201c之間成為打開狀態(tài)。與此同時，另一方的可動片201h從中立狀態(tài)向圖面的右向移動，但該可動片201h的彎曲突起201h_1、201h_2仍使第二組固定電極201f、201e處于閉合狀態(tài)。
此外，同樣地，在可動片201h從中立狀態(tài)向圖面的左向移動的情況下，該201h的彎曲突起201h_1、201h_2由于與第二組固定電極201d和固定電極201e兩方接觸，故可以使這些導體之間成為閉合狀態(tài)，換言之，可以使第二組固定電極201e和固定電極201f之間成為打開狀態(tài)。與此同時，另一方的可動片201g從中立狀態(tài)向圖面的左向移動，但該可動片201g的彎曲突起201g_1、201g_2仍使第一組固定電極201c、201b處于閉合狀態(tài)。
圖中左下的C部分用電路圖表示了第一開關(guān)元件201。該電路圖中，可動片201g、201h和固定電極201b、201e形成兩個可動接點。此外，固定電極201a、201d分別形成NO接點，固定電極201c、201f分別形成NC接點。
在可動片201g、201h處于圖示的中立狀態(tài)時，NC接點(201c、201f)成為閉合狀態(tài)。此外，一方的可動片201g若從中立狀態(tài)沿著假想軸線204向右向移動，就解除NC接點(201c)的閉合狀態(tài)，NO接點(201a)成為閉合狀態(tài)，若另一方的可動片201h從中立狀態(tài)沿著假想軸線204向左向移動，就解除NC接點(201f)的閉合狀態(tài)，NO接點(201d)成為閉合狀態(tài)。
即，該第一開關(guān)元件201具有作為“2電路4接點型”的開關(guān)的功能，若根據(jù)切換操作元件203的動作，使可動片201g、201h的對中位置為圖示的中立狀態(tài)，則該中立狀態(tài)中，位于左右兩側(cè)的四個固定電極201a、201c、201d、201f中的兩個(201c、201f)成為NC(常閉)接點，剩余的兩個(201a、201d)成為NO(常開)接點。
下面，說明第二開關(guān)元件202。該第二開關(guān)元件202的結(jié)構(gòu)為，在與上述第一開關(guān)元件201相同的基底基板(未圖示)上安裝由以下部件構(gòu)成的相同結(jié)構(gòu)的兩組開關(guān)機構(gòu)。
即，第二開關(guān)元件202的結(jié)構(gòu)包括直立設(shè)置在上述基底基板上的U字形部件202a、202b；一端保持在U字形部件202a、202b上的金屬制板簧狀可動片202c、202d；安裝在金屬制板簧狀可動片202c、202d的另一端的可動接點202e、202f；直立設(shè)置在上述基底基板上的倒L字形部件202g、202h；安裝在倒L字形部件202g、202h的向下的端部上的固定接點202i、202j。
金屬制板簧狀可動片202c、202d是使形成在其一部分上的切口部202k、202m彎曲而接觸于U字狀部件202a、202b，利用該切口部202k、202m的回彈力，使安裝在另一端的可動接點202e、202f通常與固定接點202i、202j接觸(成為閉合狀態(tài))。從而，固定接點202i、202j具有作為NC(常閉)接點的功能。
此外，對于金屬制板簧狀可動片202c、202d，若通過單獨設(shè)置的按鈕202n、202p而加以向下的外力(超過切口部202k、202m的回彈力的力)，金屬制板簧狀可動片202c、202d的前端下降，解除可動接點202e、202f與固定接點202i、202j之間的接觸(閉合狀態(tài))，使這些接點間成為打開狀態(tài)。
圖中右上的D部分用電路圖表示了第二開關(guān)元件202。該電路圖中，兩個可動接點202e、202f分別與固定接點(NC接點)202i、202j之間處于閉合狀態(tài)?，F(xiàn)在，若向一方的金屬制板簧狀可動片202c加以向下的外力，就解除了可動接點202e與固定接點(NC接點)202i的閉合狀態(tài)，這些接點成為打開狀態(tài)。同樣地，若向另一方的金屬制板簧狀可動片202d加以向下的外力，就解除了可動接點202f與固定接點(NC接點)202j的閉合狀態(tài)，這些接點成為打開狀態(tài)。從而，該第二開關(guān)元件202有作為具有一對NC接點(202i、202j)的“2電路2接點型”的開關(guān)的功能。
下面，說明切換操作元件203。圖中方便起見用虛線示出的切換操作元件203具有以下功能1～4。
功能1在沒有駕駛者的操作輸入(例如，已在開頭說明了的調(diào)整鈕102的上升操作和下降操作)的情況下，能夠?qū)⒌谝婚_關(guān)元件201和第二開關(guān)元件202維持為圖示的中立狀態(tài)。
功能2在解除了駕駛者等的操作輸入之后，能夠立即將第一開關(guān)元件201和第二開關(guān)元件202恢復到圖示的中立狀態(tài)。
功能3響應駕駛者等的一個操作輸入(例如，上升操作)，能夠使第一開關(guān)元件201的兩方的可動片201g、201h從圖示的中立狀態(tài)沿著假想軸線204向一個方向(例如，圖面的左向)移動，同時，能夠使第二開關(guān)元件202的一方的NC接點(例如，固定接點202j)成為打開狀態(tài)。
功能4響應駕駛者等的另外的操作輸入(例如，下降操作)，能夠使第一開關(guān)元件201的兩方的可動片201g、201h從圖示的中立狀態(tài)沿著假想軸線204向另外的方向(例如，圖面的右向)移動，同時，能夠使第二開關(guān)元件202的另一方的NC接點(例如，固定接點202i)成為打開狀態(tài)。
圖17和圖18是切換操作元件203的功能說明圖。圖17中，切換操作元件203具有與第一現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置中的滑塊117類似的結(jié)構(gòu)的操作裝置203a。該操作裝置203a隨著第一現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置中的調(diào)整鈕102的動作(上升狀態(tài)←→中立狀態(tài)←→下降狀態(tài))，沿著假想軸線204(與圖16的假想軸線204相同)向圖面的左右方向(L-R方向)滑動。
若該操作裝置203a沿著假想軸線204向一個方向(以下設(shè)為“L方向”)移動(滑動)，則首先，第二開關(guān)元件202的固定接點202j與可動接點202f之間成為打開狀態(tài)，接著，第一開關(guān)元件201的兩方的可動片201g、201h從圖示的中立狀態(tài)沿著假想軸線204向L方向移動，固定電極201d-201e之間就成為閉合狀態(tài)，另外，第二開關(guān)元件202的固定接點202j與可動接點202f之間成為閉合狀態(tài)，實現(xiàn)車窗開閉用直流電動機的打開方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功能。從而，這些關(guān)聯(lián)的接點(201h、201d、201e、202f、202j)作為一體，構(gòu)成上升側(cè)電動機驅(qū)動開關(guān)組(上升開關(guān)組)。
此外，若該操作裝置203a沿著假想軸線204向另外的方向(以下設(shè)為“R方向”)移動(滑動)，則首先，第二開關(guān)元件202的固定接點202i與可動接點202e之間成為打開狀態(tài)，接著，第一開關(guān)元件201的兩方的可動片201g、201h從圖示的中立狀態(tài)沿著假想軸線204向R方向移動，固定電極201a-201b之間就成為閉合狀態(tài)，另外，第二開關(guān)元件202的固定接點202i與可動接點202e之間成為閉合狀態(tài)，實現(xiàn)車窗開閉用直流電動機的閉方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功能。從而，這些關(guān)聯(lián)的接點(201g、201a、201b、202e、202i)作為一體，構(gòu)成下降側(cè)電動機驅(qū)動開關(guān)組(下降開關(guān)組)。
圖18中，該圖是一方的開關(guān)組(為了便于說明，假設(shè)為上升開關(guān)組)的動作說明圖。X-X截面和Y-Y截面表示圖17中的截面。第一行程表示初始位置的中立狀態(tài)。在該中立狀態(tài)下，第一開關(guān)元件201的可動片201h位于中央的固定電極201e和右端的固定電極201f之間，使這兩個電極間成為閉合狀態(tài)。此外，第二開關(guān)元件202的按鈕202p處于與操作裝置203a的下面凹部203b配合并升起的狀態(tài)，金屬制板簧狀可動片202d不向下方反轉(zhuǎn)，而安裝在金屬制板簧狀可動片202d的前端的可動接點202f與固定接點202j之間處于閉合狀態(tài)。
若從該狀態(tài)轉(zhuǎn)移到上升狀態(tài)(開始操作裝置203a的L方向移動)，則首先，在轉(zhuǎn)移至上升狀態(tài)之后的第二行程中，第一開關(guān)元件201的可動片201h繼續(xù)上述的第一行程的位置，即，位于中央的固定電極201e與右端的固定電極201f之間，使這兩個電極間成為閉合狀態(tài)，但第二開關(guān)元件202的按鈕202p從操作裝置203a的下面凹部203b轉(zhuǎn)移到厚壁部，成為按下的狀態(tài)，由于金屬制板簧狀可動片202d向下方彎曲，故安裝在金屬制板簧狀可動片202d的前端的可動接點202f與固定接點202j之間的閉合狀態(tài)被解除，成為打開狀態(tài)。
接著，若上升狀態(tài)進一步前進，進入到第三行程，則第一開關(guān)元件201的可動片201h位于左端的固定電極201d和中央固定電極201e之間，在使這兩個電極間成為閉合狀態(tài)，同時，使中央的固定電極201e與右端的固定電極201f之間成為打開狀態(tài)。這時，第二開關(guān)元件202的按鈕202p仍然位于操作裝置203a的厚壁部，由于金屬制板簧狀可動片202d保持向下方反轉(zhuǎn)的狀態(tài)，故安裝在金屬制板簧狀可動片202d的前端的可動接點202f與固定接點202j之間維持打開狀態(tài)。
然后，若上升狀態(tài)進一步前進，進入到最終行程(第四行程)，則第一開關(guān)元件201的可動片201h繼續(xù)上述的第三行程的位置，即，位于左端的固定電極201d與中央的固定電極201e之間，使這兩個電極間成為閉合狀態(tài)，但第二開關(guān)元件202的按鈕202p處于與操作裝置203a的下面凹部203c(下面凹部203b的旁邊的凹部)配合并升起的狀態(tài)，金屬制板簧狀可動片202d恢復到水平，安裝在金屬制板簧狀可動片202d的前端的可動接點202f與固定接點202j之間成為閉合狀態(tài)。
圖19(a)～圖19(d)是適用本現(xiàn)有技術(shù)(第二現(xiàn)有技術(shù))的開關(guān)裝置200而構(gòu)成的、車窗開閉用直流電動機的旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn))和停止系統(tǒng)的電路圖。在圖中，+B線115是正極側(cè)電源(車輛用電氣系統(tǒng)的+B線)，接地線116是負極側(cè)電源(同一系統(tǒng)的接地線)，但+B線115的施加電壓是高于14V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)的電壓、例如42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)的電壓(電源電壓42V)。
圖19(a)是例如處于下降狀態(tài)時的視圖，圖19(d)是從下降狀態(tài)恢復到了中立狀態(tài)時的視圖，圖19(b)和圖19(c)是處于其中間的過渡狀態(tài)時的視圖。處于下降狀態(tài)時，第一開關(guān)元件201和第二開關(guān)元件202的各接點處于與圖18的第四行程對應的狀態(tài)。即，第一開關(guān)元件201的可動片(201g)與NO接點(201a)之間以及可動片(201h)與NC接點(201f)之間成為閉合狀態(tài)，同時，第二開關(guān)元件202的兩個NC接點(202i、202j)成為閉合狀態(tài)。
因此，由于在向直流電動機101的一端側(cè)驅(qū)動輸入端加以+B線115的電位(+42V)的同時，向直流電動機101的另一端側(cè)驅(qū)動輸入端加以接地線116的電位(0V)，故直流電動機101向一個方向(打開車窗的方向)旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，若解除下降狀態(tài)，即從開頭已說明的調(diào)整鈕102挪開手指，就轉(zhuǎn)移到圖19(b)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，第一開關(guān)元件201的接點保持原樣，但第二開關(guān)元件202的兩個NC接點(202i、202j)都成為打開狀態(tài)，切斷直流電動機101的一端側(cè)驅(qū)動輸入端與接地線116的連接。
接著，轉(zhuǎn)移到圖19(c)的狀態(tài)，維持第二開關(guān)元件202的兩個NC接點(202i、202j)的打開狀態(tài)不變，在第一開關(guān)元件201的可動片(201g)與NO接點(201a)之間的閉合狀態(tài)解除的同時，可動片(201g)與NC接點(201c)之間成為閉合狀態(tài)。然后，最后轉(zhuǎn)移到圖19(d)的狀態(tài)，第二開關(guān)元件202的兩個NC接點(202i、202j)都成為閉合狀態(tài)，在直流電動機101的一端側(cè)和另一端側(cè)的驅(qū)動輸入端上連接接地線116，直流電動機101的旋轉(zhuǎn)停止。
象這樣地，在本第二現(xiàn)有技術(shù)中，由于在切換第一開關(guān)元件201的接點之前或在切換的同時，使第二開關(guān)元件202成為打開狀態(tài)，從而遮斷該大電流的路徑，因此，不會流入前面所說明的大電流(圖15的大電流129)，而可以避免第一開關(guān)元件201的接點損害。而且，由于2個電路附加NC接點，故雖然寬度略微變寬一些，但是由于不需要加大接點間隔，所以也不導致開關(guān)裝置200的大幅度的大型化和響應性的惡化。另外，由于第二開關(guān)元件202為NC接點，故也可以將有NO接點的基底有效利用于接點間隔的增加。
非專利文獻1為“豐田·VITZ·配線圖集/SCP10系列(1999-1～)”，豐田自動車株式會社服務部、1999年1月13日發(fā)行，p.3-38～3-39。
如上所述，在本申請的發(fā)明者們先前申請的技術(shù)(上述第二現(xiàn)有技術(shù))中，其優(yōu)點在于，即使適用于42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)等高的電源電壓，也不導致開關(guān)單元的大幅度的大型化，而能夠避免接點損害，但具有如下所述的需要改進的技術(shù)問題。
圖18中，在操作裝置203a的下面形成有凹部(下面凹部203b、203c)。這些下面凹部203b、203c是為了第二開關(guān)元件202的一方的按鈕202p。再有，雖然省略了圖示，但同樣地也形成有為了第二開關(guān)元件202的另一方的按鈕202n的凹部。
兩個按鈕202p、202n在調(diào)整鈕102處于中立狀態(tài)時，全都進入到凹部(在按鈕202p的情況下是下面凹部203b)內(nèi)，但若使調(diào)整鈕102為上升狀態(tài)，則一方的按鈕202p就進入到下面凹部203c(下面凹部203b的旁邊的凹部)中。同樣地，若使調(diào)整鈕102為下降狀態(tài)，則另一方的按鈕202n就進入到未圖示的下面凹部中。
而上述第二現(xiàn)有技術(shù)中的需要改進之處在于，從上升狀態(tài)(或下降狀態(tài))向中立狀態(tài)的恢復感覺不好。其理由是因為，在調(diào)整鈕102處于上升狀態(tài)或下降狀態(tài)時，由于一方的按鈕202p和另一方的按鈕202n進入到了凹部(一方的按鈕202p的情況下是下面凹部203c)內(nèi)，故在向中立狀態(tài)恢復時，就需要用于脫出該凹部的“力”，在調(diào)整鈕102的操作中有“卡住”的感覺。
另外，為了消除該“卡住”的感覺，可以考慮例如增強藏入到調(diào)整鈕102內(nèi)部中的彈簧104的彈力，或者，一個個的單側(cè)驅(qū)動第一開關(guān)元件201的可動片201g、201h(在切換操作元件203的凹部形狀上想辦法，例如，使得在上升狀態(tài)時固定電極201d-201e之間閉合之后，僅第二開關(guān)元件202的固定接點202j與可動接點202f之間打開等。)，但若這樣做，下次在將調(diào)整鈕102從中立狀態(tài)向上升狀態(tài)(或下降狀態(tài))進行操作時，就需要超過彈簧104彈力的大的操作力，同樣也使調(diào)整鈕102的操作感覺惡化，或者卡住感僅減半而已，問題點沒有得到根本的解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置即使適用于42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)等高電源電壓，也不導致開關(guān)單元的大幅度的大型化，而能夠避免接點損害，并且，不使向中立狀態(tài)的恢復感覺惡化。
本發(fā)明的開關(guān)裝置，通過切換直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端以及另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源以及負極側(cè)電源的連接狀態(tài)，使上述直流電動機停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，其中，包括開關(guān)A，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)B，通斷上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)C，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接以及上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接，上述開關(guān)A和開關(guān)B是常閉型的開關(guān)，上述開關(guān)C是常開型的開關(guān)，且在上述開關(guān)A或開關(guān)B成為閉合狀態(tài)時，上述開關(guān)C在規(guī)定時間之前成為打開狀態(tài)。
本發(fā)明所述的一種開關(guān)裝置，通過切換直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端以及另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源以及負極側(cè)電源的連接狀態(tài)，使上述直流電動機停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，其中，包括開關(guān)A，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)B，通斷上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)C，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接以及上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接，上述開關(guān)A和開關(guān)B是常閉型的開關(guān)，上述開關(guān)C是常開型的開關(guān)，且在上述開關(guān)A或開關(guān)B成為閉合狀態(tài)時，上述開關(guān)C在規(guī)定時間之前成為打開狀態(tài)。
本發(fā)明所述的開關(guān)裝置，其中上述開關(guān)C具有滑動式的結(jié)構(gòu)。
在此，也可以是開關(guān)A和開關(guān)B是常開型的開關(guān)的方式，也可以是上述開關(guān)C由兩組開關(guān)構(gòu)成的方式。
在本發(fā)明中，在開關(guān)A或開關(guān)B成為閉合狀態(tài)時，開關(guān)C在規(guī)定的時間之前成為打開狀態(tài)，可以事先切斷電源路徑而實現(xiàn)完全短路問題的解除。此外，利用使上述開關(guān)C為滑動式的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)開關(guān)C的從閉合到打開狀態(tài)的恢復感覺的改善。


圖1是本實施方式中的開關(guān)裝置1的分解圖；圖2(a)～圖2(c)是示出滑塊2的X-X截面和Z-Z截面的視圖；圖3(a)、圖3(b)是兩個金屬制板簧狀可動片10、11的接點切換狀態(tài)圖；圖4是示出開關(guān)C的結(jié)構(gòu)的視圖；圖5(a)、圖5(b)是開關(guān)C的切換狀態(tài)圖；圖6是開關(guān)裝置1的電路圖；圖7是開關(guān)A、B、C的接點切換動作和直流電動機101的停止/旋轉(zhuǎn)動作的狀態(tài)對應圖；圖8(a)、圖8(b)是示出開關(guān)裝置1的第一和第二變形例的電路圖；圖9(a)～圖9(c)是示出開關(guān)裝置1的第三～第五變形例的電路圖；圖10(a)、圖10(b)是第一現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)圖和其電路圖(中立狀態(tài)時)；圖11(a)～圖11(d)是第一現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)單元108的外觀圖、滑塊117的平面圖和滑塊117的截面圖；
圖12(a)、圖12(b)是第一現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)圖和其電路圖(上升狀態(tài)時)；圖13是示出可以從駕駛座開閉其他座席的車窗的類型的開關(guān)裝置的電路圖；圖14是全部具有4個端子的開關(guān)裝置的電路圖；圖15(a)～圖15(c)是接點損害的說明圖；圖16是第二現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置200的主要部分結(jié)構(gòu)圖；圖17是第二現(xiàn)有技術(shù)的滑塊117的平面圖；圖18是第二現(xiàn)有技術(shù)的切換操作元件203的功能說明圖；圖19(a)～圖19(d)是適用第二現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置200而構(gòu)成的車窗開閉用直流電動機的旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn))、停止系統(tǒng)的電路圖。
具體實施例方式
下面，基于

本發(fā)明的實施方式。
圖1是本實施方式的開關(guān)裝置1的分解圖。開關(guān)裝置1在圖面上由上至下依次由滑塊2、滑軌兼用上蓋(以下簡稱為“上蓋”)3、兩個按鈕4和5、接點機構(gòu)6和筐體7構(gòu)成，該開關(guān)裝置1是在將已部分裝配的接點機構(gòu)6裝入筐體7的內(nèi)部之后，將筐體7的上面開口部用組裝了兩個按鈕4、5和滑塊2的上蓋3封閉而組裝起來。
上蓋3具有按鈕4、5的插入孔3a、3b和在圖中的L方向和R方向上可滑動地保持滑塊2的滑軌部3c、3d。在滑塊2的上面設(shè)置有相當于現(xiàn)有技術(shù)(參照圖10)中的滑塊117的上部突起127的突起2a、2b。該突起2a、2b例如可以配合在圖10(a)中示出的調(diào)整鈕102的下部突起106的前端，滑塊2隨著調(diào)整鈕102的下部突起106的向左右方向的搖動(上升狀態(tài)和下降狀態(tài))，在圖面的左右方向(L方向/R方向)上滑動。此外，在滑塊2的下面設(shè)置有兩個帶傾斜面的突起部2c、2d和一個柱狀突起部2e。
在此，圖中的X-X、Y-Y、Z-Z示出滑塊2的三個截面方向。這些截面與滑塊2的移動方向(L方向/R方向)并列，且截斷兩個帶傾斜面的突起部2c、2d和一個柱狀突起部2e。即，一個帶傾斜面的突起部2c位于X-X截面上，另一個帶傾斜面的突起部2d位于Z-Z截面上，柱狀突起部2e位于中間的Y-Y截面上。
圖2(a)～圖2(c)是示出滑塊2的X-X截面和Z-Z截面的視圖，圖2(a)是使滑塊2為中立狀態(tài)時的狀態(tài)，圖2(b)和圖2(c)分別是使滑塊2向L方向(上升狀態(tài))和R方向(下降狀態(tài))移動時的狀態(tài)。
圖2(a)中，一個帶傾斜面的突起部(以下稱作“第一帶傾斜面突起部”)2c具有用于按下按鈕4的向圖面右下方向傾斜的傾斜面2c_1和連著它的平坦面2c_2，此外，另一個帶傾斜面的突起部(以下稱作”第二帶傾斜面突起部)2d具有用于按下按鈕5的向圖面左下方向傾斜的傾斜面2d_1和連著它的平坦面2d_2。
在滑塊2處于中立狀態(tài)時，按鈕4、5全都與滑塊2的下面2f接觸，處于最上方位置，但如圖2(b)所示，若使滑塊2向L方向滑動，則一方的按鈕4就在與第一帶傾斜面突起部2c的傾斜面2c_1接觸的同時，慢慢地向圖面的下方按下，最終到達與平坦面2c_2接觸的位置(最下方位置)，另一方的按鈕5維持與滑塊2的下面2f接觸的原樣的位置(最上方位置)。此外，如圖2(c)所示，若使滑塊2向R方向滑動，則另一方的按鈕5就在與第二帶傾斜面突起部2d的傾斜面2d_1接觸的同時，慢慢地向圖面的下方按下，最終到達與平坦面2d_2接觸的位置(最下方位置)，而一方的按鈕4維持與滑塊2的下面2f接觸的原樣的位置(最上方位置)。
再返回到圖1，接點機構(gòu)6包括在中央部分具有U字形部8a的彈性部件8；具有坐落彈性部件8的U字形部8a的落座部9a的由導電性良好且剛性的材料構(gòu)成的平板狀可動片9；兩個金屬制板簧狀可動片10、11；各個金屬制板簧狀可動片10、11的公共端子部件12、13；兩個常閉接點端子用部件14、15；裝在筐體7中的金屬配線7e。
金屬配線7e的中央部分從筐體7的底面升高出一段，在該中央部分上載置彈性部件8。此外，金屬配線7e的一端與設(shè)置在筐體7的一個側(cè)面上的端子7f連接，金屬配線7e的另一端與設(shè)置在筐體7的另一個側(cè)面上的端子7g連接。端子7f、7g全都用于將金屬配線7e引出至外部，也可以僅設(shè)置任意的某一方，但如圖所示，若從筐體7的兩側(cè)面引出端子7f、7g，則在向車輛上安裝開關(guān)裝置1時，可以考慮到與其他部件的干擾和配線的引出等而選擇使用方便性好的端子(端子7f、7g中的某一個)，所以是優(yōu)選的。
公共端子部件12、13由金屬等良導體材料制成，分別具有用于分別保持金屬制板簧狀可動片10、11的保持部12a、13a；分別具有接點C2、C3的電極形成部12b、13b；安裝在筐體7的端子配合部7a、7b上的端子12c、13c，此外，常閉接點端子用部件14、15具有分別具有接點A1、B1的電極形成部14a、15a；安裝在筐體7的端子配合部7c、7d上的端子14b、15b。
兩個金屬制板簧狀可動片10、11由金屬等良導體材料的彈簧材料制成，在各個前端上安裝有接點A2、接點B2。這些金屬制板簧狀可動片10、11根據(jù)前面已說明的按鈕4、5的按下操作而彈性變形，切換各接點的連接。
圖3(a)、圖3(b)是兩個金屬制板簧狀可動片10、11的接點切換狀態(tài)圖。圖3(a)中，金屬制板簧狀可動片10通常閉合接點A1與接點A2之間，但若響應按鈕4的按下操作而彈性變形，則接點A1與接點A2之間打開，此外，圖3(b)中，金屬制板簧狀可動片11通常閉合接點B1與接點B2之間，但若響應按鈕5的按下操作而彈性變形，接點B1與接點B2之間打開。從而，接點A1和A2及接點B1和B2通常構(gòu)成閉合著的常閉接點(NC接點)。以下，為了方便說明，將由接點A1和A2構(gòu)成的常閉開關(guān)稱作“開關(guān)A”，將由接點B1和B2構(gòu)成的常閉開關(guān)稱作“開關(guān)B”。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中也使用相同的開關(guān)稱呼(開關(guān)A、B)，但本實施方式的開關(guān)A、B與現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)稱呼之間沒有任何關(guān)聯(lián)性。
在本實施方式中，在上述的開關(guān)A和開關(guān)B的基礎(chǔ)之上，具有下面說明的第三開關(guān)(稱作開關(guān)C)。
圖4是示出開關(guān)C的結(jié)構(gòu)的視圖。在滑塊2的下面與彈性部件8接觸，該彈性部件8發(fā)揮向圖中下方按壓U字形部8a的彈性勢能力P，由上述彈性勢能力P限制已進入到彈性部件8與金屬配線7e之間的平板狀可動片9的自由動作。設(shè)置在電極形成部12b上的接點C2位于稍微離開平板狀可動片9的一側(cè)(圖面的左側(cè))，設(shè)置在電極形成部13b上的接點C3位于稍微離開平板狀可動片9的另一側(cè)(圖面的右側(cè))。在這樣的結(jié)構(gòu)中，滑塊2在處于中立狀態(tài)(圖示的狀態(tài))時，平板狀可動片9原樣地載置在金屬配線7e上，但若使滑塊2向L方向或R方向移動，則如圖5(a)、圖5(b)所示，平板狀可動片9就從金屬配線7e的左端(或右端)滑落，與位于同一端側(cè)的接點(C2或C3)接觸。
在此，將平板狀可動片9和金屬配線7e作為一體而稱作接點C1，此外，將從滑塊2向L方向或R方向的移動開始時間點到接觸接點(C2或C3)的接觸時間點的時間簡單地叫作“閉合延遲時間Td_Close”，另外，將平板狀可動片9從接點(C2或C3)離開的時間點直到滑塊2恢復至中立狀態(tài)的時間點的時間簡單地叫作“打開延遲時間Td_Open”，則接點C1、C2和C3就構(gòu)成“開關(guān)C”，進行下述動作①在滑塊2處于中立狀態(tài)時，使全部接點都打開(常開)；②在滑塊2向L方向移動時，在上述的閉合延遲時間Td_Close之后，使接點C1和C2閉合；③在滑塊2向R方向移動時，在上述的閉合延遲時間Td_Close之后，使接點C1和C3閉合；④在使滑塊2從向L方向或R方向移動的狀態(tài)(上升狀態(tài)或下降狀態(tài))向中立狀態(tài)恢復之際，在開關(guān)A和開關(guān)B的接點切換之前，使接點C1打開。
圖6是具有上述結(jié)構(gòu)的開關(guān)裝置1的電路圖，雖然沒有特殊限定，但是使用于進行汽車等車輛的車窗開閉用直流電動機的旋轉(zhuǎn)和停止。
開關(guān)裝置1包括上述的各開關(guān)A～C。開關(guān)A由接點A1和A2構(gòu)成，開關(guān)B由接點B1和B2構(gòu)成，開關(guān)C由接點C1、C2和C3構(gòu)成。
如圖所示，開關(guān)A的接點A1通過端子14b與負極側(cè)電源(接地線116a的電位；0V)連接，開關(guān)B的接點B1通過端子15b與負極側(cè)電源(接地線116b的電位；0V)連接。此外，開關(guān)C的接點C1通過端子7f(或端子7g)與正極側(cè)電源(+B線115的電位；+42V)連接，開關(guān)C的接點C2、C3分別與開關(guān)A的接點A2和開關(guān)B的接點B2電連接。另外，開關(guān)A的接點A2(以及開關(guān)C的接點C2)通過端子12c，與直流電動機101的一方的驅(qū)動輸入端101a連接，開關(guān)B的接點B2(以及開關(guān)C的接點C3)通過端子13c，與直流電動機101的另一方的驅(qū)動輸入端101b連接。
圖6中，圖示的開關(guān)A、B、C的接點位置是按鈕4、5沒按下時的(滑塊2處于中立狀態(tài)時；參照圖2(a))的位置。在該狀態(tài)下，以接地線116a→端子14b→開關(guān)A的接點A1→開關(guān)A的接點A2→端子12c的路徑，向直流電動機101的一方的驅(qū)動輸入端101a加以負極側(cè)電源，同時，以接地線116b→端子15b→開關(guān)B的接點B1→開關(guān)B的接點B2→端子13c的路徑，向直流電動機101的另一方的驅(qū)動輸入端101b加以負極側(cè)電源。該情況下，直流電動機101處于停止狀態(tài)。
另一方面，在向L方向移動滑塊2的情況下(參照圖2(b))，按鈕4向下方移動，隨之，開關(guān)A的接點A1和A2之間打開。這時，不使按鈕5向下方移動，開關(guān)B的接點B1和B2仍閉合。這時，開關(guān)C伴隨著滑塊2向L方向的移動，平板狀可動片9開始滑動，在規(guī)定的閉合延遲時間Td_Close之后，閉合接點C1和C2(參照圖5(a))。從而，該情況下，以+B線115→端子7f→開關(guān)C的接點C1→開關(guān)C的接點C2→端子12c的路徑，向直流電動機101的一方的驅(qū)動輸入端101a加以正極側(cè)電源，同時，以接地線116b→端子15b→開關(guān)B的接點B1→開關(guān)B的接點B2→端子13c的路徑，向直流電動機101的另一方的驅(qū)動輸入端101b加以負極側(cè)電源，因此，直流電動機101正轉(zhuǎn)，向關(guān)閉方向驅(qū)動車窗。
另一方面，在向R方向移動滑塊2的情況下(參照圖2(c))，按鈕5向下方移動，隨之，開關(guān)B的接點B1和B2之間打開。這時，不使按鈕4向下方移動，開關(guān)A的接點A1和A2仍閉合。這時，開關(guān)C伴隨著滑塊2向R方向的移動，平板狀可動片9開始滑動，在規(guī)定的閉合延遲時間Td_Close之后，閉合接點C1和C3(參照圖5(b))。從而，該情況下，以+B線115→端子7f→開關(guān)C的接點C1→開關(guān)C的接點C3→端子13c的路徑，向直流電動機101的另一方的驅(qū)動輸入端101b加以正極側(cè)電源，同時，以接地線116a→端子14b→開關(guān)A的接點A1→開關(guān)A的接點A2→端子12c的路徑，向直流電動機101的一方的驅(qū)動輸入端101a加以負極側(cè)電源，因此，直流電動機101反轉(zhuǎn)，向打開方向驅(qū)動車窗。
圖7是開關(guān)A、B、C的接點切換動作和直流電動機101的停止/旋轉(zhuǎn)動作的狀態(tài)對應圖，詳細地，(A)是將滑塊2從中立狀態(tài)向L方向移動后再返回到中立狀態(tài)時的狀態(tài)圖，(B)是將滑塊2從中立狀態(tài)向R方向移動后再返回到中立狀態(tài)時的狀態(tài)圖。
(A)中，滑塊2處于中立狀態(tài)時，開關(guān)A的接點A1和接點A2閉合，此外，開關(guān)B的接點B1和接點B2也閉合，另外，由于開關(guān)C的接點C1成為打開，因此，直流電動機101處于停止(STOP)狀態(tài)。
若使滑塊2從該狀態(tài)向L方向移動，則首先，按鈕4向下方移動，開關(guān)A的接點A1和接點A2就打開(開關(guān)B的接點B1和B2仍閉合)，接著，延遲規(guī)定的余量(margin)時間(Td1)，開關(guān)C的接點C1和接點C2閉合，直流電動機101正方向(UP)旋轉(zhuǎn)。
然后，若使滑塊2恢復到中立狀態(tài)，則首先，開關(guān)C的接點C1和C2成為打開，接著，延遲規(guī)定的余量時間(Td2)，按鈕4向上方移動，開關(guān)A的接點A1和接點A2閉合，直流電動機101再次停止(STOP)。
(B)中，在滑塊2處于中立狀態(tài)時，開關(guān)A的接點A1和接點A2閉合，此外，開關(guān)B的接點B1和接點B2也閉合，另外，由于開關(guān)C的接點C1成為打開，因此，直流電動機101處于停止(STOP)狀態(tài)。
若使滑塊2從該狀態(tài)向R方向移動，則首先，按鈕5向下方移動，開關(guān)B的接點B1和接點B2成為打開(開關(guān)A的接點A1和A2仍閉合)，接著，延遲規(guī)定的余量時間(Td3)，開關(guān)C的接點C1和接點C3閉合，直流電動機101反方向(DOWN)旋轉(zhuǎn)。
然后，若使滑塊2恢復到中立狀態(tài)，則首先，開關(guān)C的接點C1和C3成為打開，接著，延遲規(guī)定的余量時間(Td4)，按鈕5向上方移動，開關(guān)B的接點B1和接點B2閉合，直流電動機101再次停止(STOP)。
在此，圖中的余量時間Td1和Td3對應于上述的閉合延遲時間Td_Close，此外，余量時間Td2和Td4對應于上述的打開延遲時間Td_Open。這些余量時間Td1～Td4依存于開關(guān)C的構(gòu)造，尤其是平板狀可動片9的滑動長度(平板狀可動片9與金屬配線7e的接觸長度，即，圖5的左右方向的長度)?；瑒娱L度越大，平板狀可動片9的“滑落”的定時(閉合延遲時間Td_Close)越遲，故可以增大余量時間Td1和Td3。同樣地，滑動長度越大，平板狀可動片9從接點(C2或C3)脫離的時間點到滑塊2恢復為中立狀態(tài)的時間點的時間(打開延遲時間Td_Open)也變大，故可以增大余量時間Td2和Td4。
另外，本發(fā)明的課題如前所述有兩點(A)即使適用于42V系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)等高電源電壓，也不導致開關(guān)單元的大幅度的大型化，而能夠避免接點損害，(B)不使向中立狀態(tài)的恢復感覺惡化。
首先，關(guān)于課題(A)進行說明，在本實施方式中，從圖7的狀態(tài)對應圖(A、B)可知，在滑塊2從L方向或R方向移動狀態(tài)(上升狀態(tài)或下降狀態(tài))向中立狀態(tài)恢復之際(現(xiàn)有技術(shù)中這時會發(fā)生完全短路)，使開關(guān)C的接點C1首先打開，之后，經(jīng)過了規(guī)定的余量時間Td2或Td4后，閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點。
即，在將直流電動機101從正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)返回到停止狀態(tài)時，作為連結(jié)著電源的接點間的放電現(xiàn)象而發(fā)生完全短路，但在本實施方式中，如上所述，由于使得“使開關(guān)C的接點C1首先打開，之后，經(jīng)過了規(guī)定的余量時間Td2或Td4后，閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點”，因此，利用開關(guān)C的接點C1的事先打開，就可以預先切斷電源路徑而充分地確保對應于余量時間部分的電弧放電電壓。因此，在接點C2或C3上不殘留使完全短路發(fā)生的電壓(5～7V以上)，而通過在該狀態(tài)下閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點，可以防止完全短路的發(fā)生。
再有，從以上的說明理解可知，對完全短路的防止必要的余量時間是“Td2、Td4”。該余量時間Td2、Td4的最佳值雖然依存于接點間隙和電源電壓的大小，但是例如可以設(shè)為1～10ms左右。
下面，關(guān)于課題(B)進行說明，從圖4的記述可知，本實施方式的開關(guān)C為滑動式的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，滑塊2向L方向或R方向移動的移動阻力和向中立狀態(tài)恢復的恢復阻力由平板狀可動片9的滑動阻力給予，由于該滑動阻力的大小由彈性部件8的彈性勢能力P決定，故利用將彈性勢能力P設(shè)為最佳值，與第二現(xiàn)有技術(shù)相比，可以輕觸移動滑塊2，此外，可以使之恢復。從而，由于象現(xiàn)有技術(shù)這樣地按鈕202p、202n不按入到滑塊203a的凹部(下面凹部203c)中，故可以改善滑塊2的恢復感覺。
再有，本發(fā)明不限定于上述實施方式的例子。當然可以在該主旨范圍內(nèi)包括各種各樣的變形例。
圖8(a)是示出第一變形例的視圖。與上述實施方式的結(jié)構(gòu)的不同點是使開關(guān)A和開關(guān)B為常開型的開關(guān)。該例子中也利用“使開關(guān)C的接點C1首先打開，之后，經(jīng)過了規(guī)定的余量時間Td2或Td4后，閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點”，與上述實施方式同樣地，預先切斷電源路徑，在該切斷狀態(tài)下閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點，可以防止完全短路的發(fā)生。
圖8(b)是示出第二變形例的視圖。與上述實施方式的結(jié)構(gòu)的不同點是將開關(guān)A和開關(guān)B與+B線115a、115b連接，將開關(guān)C與接地線116連接。該例子中也利用“使開關(guān)C的接點C1首先打開，之后，經(jīng)過了規(guī)定的余量時間Td2或Td4后，閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點”，預先切斷電源路徑，在該切斷狀態(tài)下閉合開關(guān)A或開關(guān)B的接點，可以防止完全短路的發(fā)生。
圖9(a)～圖9(c)是示出第三～第五變形例的視圖。在圖9(a)和(b)中，與上述實施方式的結(jié)構(gòu)的不同點是使開關(guān)A和開關(guān)B為常開型的開關(guān)，由兩個開關(guān)(接點C1a和接點C2、接點C1b和接點C3)構(gòu)成開關(guān)C。此外，圖9(c)中，與上述實施方式的結(jié)構(gòu)的不同點是由兩個開關(guān)(接點C1a和接點C2、接點C1b和接點C3)構(gòu)成開關(guān)C。任何變形例都是使開關(guān)C進行與上述實施方式的開關(guān)C或上述第一變形例和第二變形例的開關(guān)C相同的工作。
根據(jù)本發(fā)明，由于在開關(guān)A或開關(guān)B成為閉合狀態(tài)時，開關(guān)C在規(guī)定的時間之前成為打開狀態(tài)，故可以事先切斷電源路徑而實現(xiàn)完全短路問題的解除。此外，利用使上述開關(guān)C為滑動式的結(jié)構(gòu)，也可以實現(xiàn)開關(guān)C的從閉合到打開狀態(tài)的恢復感覺的改善。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)裝置，通過切換直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端以及另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源以及負極側(cè)電源的連接狀態(tài)，使上述直流電動機停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，其特征在于，包括開關(guān)A，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)B，通斷上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)C，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接以及上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接，上述開關(guān)A和開關(guān)B是常閉型的開關(guān)，上述開關(guān)C是常開型的開關(guān)，且在上述開關(guān)A或開關(guān)B成為閉合狀態(tài)時，上述開關(guān)C在規(guī)定時間之前成為打開狀態(tài)。
2.一種開關(guān)裝置，通過切換直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端以及另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源以及負極側(cè)電源的連接狀態(tài)，使上述直流電動機停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，其特征在于，包括開關(guān)A，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)B，通斷上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)C，通斷上述直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接以及上述直流電動機的另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接，上述開關(guān)A和開關(guān)B是常閉型的開關(guān)，上述開關(guān)C是常開型的開關(guān)，且在上述開關(guān)A或開關(guān)B成為閉合狀態(tài)時，上述開關(guān)C在規(guī)定時間之前成為打開狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征在于，上述開關(guān)C具有滑動式的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征在于，上述開關(guān)A以及開關(guān)B是常開型的開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征在于，上述開關(guān)C由兩組開關(guān)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種開關(guān)裝置，即使適用于高電源電壓，也不導致大幅度的大型化，而能夠避免接點損害，此外，不使向中立狀態(tài)恢復的恢復感覺惡化。開關(guān)裝置包括開關(guān)A，通斷直流電動機的一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)B，通斷另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與負極側(cè)電源之間的連接；開關(guān)C，通斷一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接以及另一側(cè)的驅(qū)動輸入端與正極側(cè)電源之間的連接，開關(guān)A和B是常閉型的開關(guān)，開關(guān)C是常開型的開關(guān)。在開關(guān)A或B成為閉合狀態(tài)時，開關(guān)C在規(guī)定的時間之前成為打開狀態(tài)，故可以事先切斷電源路徑而避免完全短路的發(fā)生，此外，利用使上述開關(guān)C為滑動式的結(jié)構(gòu)，可以改善開關(guān)C的接點切換感覺。
文檔編號H01H23/30GK1499707SQ200310104458
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月29日
發(fā)明者清水敬一, 田中康英, 山口清隆, 英, 隆 申請人:歐姆龍株式會社