CN101227187A

CN101227187A - 一种应用在汽车上的无触点开关

Info

Publication number: CN101227187A
Application number: CNA2008100576580A
Authority: CN
Inventors: 黄国芳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2008-07-23

Abstract

本发明涉及一种应用在汽车上的无触点开关，由复位机构、开关操纵机构和检测电路三部分组成，开关复位机构由弹簧、活塞和导槽组成；开关操纵机构由转轴、翘板和薄板组成，开关自由时，弹簧推动活塞沿导槽滑动到最凹点，带动翘板和薄板复位；操作开关时，活塞挤压弹簧滑离导槽最凹点，翘板围绕转轴转动，带动薄板产生位移；检测电路采用红外光电元件或霍耳元件来检测薄板的复位位置或位移，并通过电路变成开关信号。本发明可以解决金属触点开关和导电橡胶开关存在的寿命短、触点锈蚀、触点粘连、接触不可靠等问题。

Description

一种应用在汽车上的无触点开关

技术领域

本发明涉及一种开关，特别涉及一种应用在汽车上的无触点开关。

背景技术

汽车上有各种开关，如：电动窗操纵开关，中控锁操纵开关，后视镜控制开关，车灯开关，空调开关等等。这些开关，有的是用金属触点的闭合和断开来实现开关的通断，有的是用导电橡胶与线路板金属触点的闭合和断开来实现开关的通断。作为现有技术的这些开关都存在一些问题，其一，汽车运行环境振动大，开关易振动出现误动作；其二，由于汽车使用环境恶劣，金属触点处会有锈蚀、灰尘、油污等，使触点接触不可靠；其三，由于金属触点的疲劳，寿命有限；其四，导电橡胶开关除了锈蚀、灰尘和油污问题外，在炎热的盛夏，高温导致橡胶发粘，使开关失效；导电橡胶老化也影响开关接触可靠性和寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述已有技术的不足，提供一种可广泛地应用在汽车上，能克服金属触点开关和导电橡胶开关触点接触不可靠、寿命短、易氧化老化的问题，且不怕灰尘油污耐高低温的无触点开关。

实现本发明目的的技术方案是：开关自由时，弹簧推动活塞沿导槽滑动到最凹点，带动翘板和薄板复位；操作开关时，活塞挤压弹簧滑离导槽最凹点，翘板围绕转轴转动，带动薄板产生位移；用红外光电元件或霍耳元件检测薄板的复位位置或位移，并通过电路变成开关信号。

本发明所述一种应用在汽车上的无触点开关，祥述如下：

(1)开关复位机构由弹簧、活塞和导槽组成，开关自由时，弹簧推动活塞沿导槽滑动到最凹点，带动翘板和薄板复位。

当开关未被操纵即处于自由状态时，如果，活塞未在导槽的最凹点，弹簧依靠自身的弹力，把活塞紧压在导槽的斜壁上，斜壁的反作用力，使翘板和薄板绕转轴转动，直到活塞滑动到导槽的最凹点，薄板的这个位置，就是开关的复位位置，是开关不受外力时的最稳定状态。只要导槽角度和弹簧弹力设计合理，开关的复位位置就不易受到外界振动影响，即开关不会误动作。

(2)开关操纵机构由转轴、翘板和薄板组成，操作开关时，活塞挤压弹簧滑离导槽最凹点，翘板围绕转轴转动，带动薄板产生位移。

当开关被操纵时，分为两种情况，其一，翘板被抬起，我们称之为开，操作力使活塞挤压弹簧滑离导槽最凹点，翘板围绕转轴正向转动，并带动薄板正向转动，产生相对于复位位置的正位移，这个位移的最大值很容易限制；其二，翘板被压下，我们称之为关，操作力使活塞挤压弹簧滑离导槽最凹点，翘板围绕转轴反向转动，并带动薄板反向转动，产生相对于复位位置的负位移，这个位移的最大值也很容易限制。

(3)用红外光电元件或霍耳元件检测薄板的复位位置或位移，并通过电路变成开关信号。

如上所述，开关的薄板有三种状态：复位位置、正位移和负位移。本发明提供两种方法来不接触地检测开关薄板的这三种状态：

检测方法1—红外光电开关检测法：在正、负位移的极限点各安装一组红外开关对管来分别检测开关的正、负位移，开关的薄板用作遮光板。当开关未被操纵时，薄板处于复位位置，正、负位移的红外开关对管的光线均未被薄板遮住，电路可把这两个红外开关对管的状态转换成开关信号00；当开关翘板被抬起时，薄板正位移，正位移的红外开关对管的光线被薄板遮住，负位移的红外开关对管的光线未被遮住，电路可把这两个红外开关对管的状态转换成开关信号10；当开关翘板被压下时，薄板负位移，负位移的红外开关对管的光线被薄板遮住，正位移的红外开关对管的光线未被遮住，电路可把这两个红外开关对管的状态转换成开关信号01，上述开关信号可供其它系统使用。

检测方法2—霍耳开关检测法：在开关的薄板上安装一个永磁体，在正、负位移的极限点各安装一个霍耳开关来分别检测开关的正、负位移。当开关未被操纵时，薄板处于复位位置，其上的永磁体远离正、负位移的霍耳开关，电路可把这两个霍耳开关的状态转换成开关信号00；当开关翘板被抬起时，薄板正位移，其上的永磁体靠近正位移霍耳开关，远离负位移霍耳开关，电路可把这两个霍耳开关的状态转换成开关信号10；当开关翘板被压下时，薄板负位移，其上的永磁体靠近负位移霍耳开关，远离正位移霍耳开关，电路可把这两个霍耳开关的状态转换成开关信号01，上述开关信号可供其它系统使用。

本发明的有益效果是：开关没有触点，汽车振动不会引起触点误通断；不会因锈蚀、粉尘油污导致开关接触不可靠；不会受温度影响粘连老化导致接触不可靠；使用寿命长，几乎不受使用时间的限制。

附图说明

图1是本发明一种汽车无触点开关未被操作时工作原理示意图，

图2是本发明一种汽车无触点开关翘板被抬起时工作原理示意图，

图3是本发明一种汽车无触点开关翘板被压下时工作原理示意图，

图4是本发明的红外光电开关电路图。

具体实施方式

现结合说明书附图1至图4对本发明所述的一种应用在汽车上的无触点开关作进一步的说明。

图1是一种汽车无触点开关未被操作时工作原理示意图，图中，104是弹簧，105是活塞，106是导槽，它们组成开关的复位机构；101是开关的翘板，供人操纵，102是翘板的转轴，103是薄板，起遮光作用，它们组成开关的操纵机构，107是负位移红外光电开关对管，108是正位移红外光电开关对管，109是上述两个红外光电开关对管的支撑结构。如图1所示，开关未被操纵，活塞105处于导槽106的最凹点，薄板103处于复位位置，红外光电开关对管107和108均未被薄板103遮住，电路输出00开关状态。

图2是一种汽车无触点开关翘板被抬起时工作原理示意图，如图2所示，翘板101被抬起时，同薄板103一起绕转轴102转动，活塞105滑离导槽106的最凹点，薄板103正位移，红外光电开关对管107未被薄板103遮住，而红外光电开关对管108被薄板103遮住，电路输出10开关状态。

图3是一种汽车无触点开关翘板被压下时工作原理示意图，如图3所示，翘板101被压下时，同薄板103一起绕转轴102转动，活塞105滑离导槽106的最凹点，薄板103负位移，红外光电开关对管108未被薄板103遮住，而红外光电开关对管107被薄板103遮住，电路输出01开关状态。

图4是红外光电开关电路图，201是红外光电开关的红外发光二极管，202是红外光电开关的光敏三极管，201和202构成红外光电对管203；针对汽车电源波动在8V～16V的特点，发光二极管201用恒流源驱动，这样就不受汽车电源电压波动的影响，性能稳定；205和208分别是10KΩ和70Ω电阻，206和207是型号为2SC9013三极管，它们一起构成恒流源电路，驱动二极管201发出红外光；光敏三极管202和30KΩ电阻209构成简单的开关电路。

当光线204不被图1的薄板103遮断时，光敏三极管202导通，输出是0；当光线204被图2的薄板103遮断时，光敏三极管202断开，输出是1；图1至图3中的红外光电开关107和108分别相当于图4所示的电路。

本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所作出的任何改进或变更，都不会超出本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种应用在汽车上的无触点开关，其特征在于：包括：开关复位机构、与开关复位机构连接的开关操纵机构和与开关操纵机构连接的检测电路，开关复位机构由弹簧(104)、活塞(105)和导槽(106)组成；开关操纵机构由转轴(102)、翘板(101)和薄板(103)组成。

2.如权利要求1所述的一种应用在汽车上的无触点开关，其特征在于：所述的检测电路采用用于检测薄板(103)的复位位置的红外光电元件。

3.如权利要求1所述的一种应用在汽车上的无触点开关，其特征在于：所述的检测电路采用用于检测薄板(103)的复位位置的霍耳元件。