CN1232917A - 用于车辆的电动窗设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的电动窗设备。它具有一个能够与用于打开电动窗的开关操作同时切断一个电动窗关闭控制开关元件的紧急开关,和一个在印刷电路板上以电极图案形式提供的常闭触点与常开触头之间滑移的接触器,电路板上的电极遍布接触器滑移区,且接触器滑移区以外的整个板表面用防水保护涂层覆盖。在车辆沉入水中之类事件中能通过保持常开触点的导电状态,使紧急开关不会异常地同时激励开窗和关窗继电器。

Description

用于车辆的电动窗设备
本发明涉及用于车辆的电动窗设备，该设备能用电动机构开关门窗。
常规的电动窗设备是用自动复位式电动窗开关按照两个步骤操作的。该开关在开窗或关窗方向的第一步骤(手动模式)操作是通过一个触点激励一个开窗继电器或关窗继电器，借此把一个前向(正向)或反向驱动电压加到一个电动机上，电动机以正向或反向转动，使窗玻璃向上或向下移动到合乎需要的程度。电动窗开关在开窗或关窗方向的第二步骤(暂时自动模式)操作是操纵一个自动闩锁电路，使开窗或关窗继电器保持一种激励状态，从而使电动机能够继续向前或向后转动，直至窗玻璃向下或向上移动到全限为止。
然而，用于车辆的常规电动窗设备存在下述重要问题。
通常根据电动窗开关的操作模式，通过激励开窗继电器或关窗继电器，把一个正向或反向驱动电压加到电动窗机构的驱动电动机上，使电动窗设备工作。然而，在例如车辆沉入水中的意外情况下，两个继电器可能碰巧同时被激励，从而电动机不能通过操纵电动窗开关而转动，并且不能开窗或关窗。
如果驾驶员不能通过操纵电动窗开关而用电动机打开任何门窗，则问题是严重的，因为某人或某些人不能从沉入水中的车辆逃出。
因此，本发明之主要目的在于提供一种用于车辆的电动窗设备，该设备的工作方法是：根据电动窗开关的操作方向，接通一个由开窗继电器或关窗继电器组成的控制开关元件，以按打开或闭合方向驱动电动窗机构的一个激励器；并且该设备还装有一个紧急开关，它在发生异常地同时激励开窗和关窗控制开关元件的事故(例如车辆沉入水中)情况下，能够与电动窗开关的手动操作同步地激励，并且能够断开该关窗控制开关元件，从而使窗能用电动机打开。
本发明之另一目的在于提供一种用于车辆的电动窗设备，其中一个紧急开关具有一个接触器，它能够滑动于以电极图案形式在印刷电路板上提供的正常关(NC)触点与正常开(NO)触点之间。在接触器上，NO触点电极遍布接触器滑动区，而接触器滑动区之外的整个电路板表面则涂以防水保护涂料；这样，即使在例如车辆沉入水中的事故中由于电解而部分损坏电极图案的暴露表面，也可保持NO触点的导电状态。
图1是电路图，说明常规电动窗设备的标准电路系统的示范结构。
图2是电路图，说明根据本发明一个方面的电动窗设备的电路系统的示范结构。
图3是电路图，说明根据本发明另一个方面的电动窗设备的电路系统的示范结构。
图4是电路图，说明根据本发明又一个方面的电动窗设备的电路系统的示范结构。
图5是根据本发明一个方面的电动窗设备的示范电力开关单元的平面图。
图6是图5的电力开关单元的底视图。
图7是平面图，说明图5的电力开关单元的各触点的结构。
图8说明在印刷电路板上形成的防护电解电极图案，该图案是根据本发明的图6电力开关单元中紧急开关的触点。
图9说明在印刷电路板上形成的不防护电解电极图案，该图案是图6电力开关单元中紧急开关的触点。
图10是电路图，说明根据本发明另一个方面的电动窗设备的开关的示范结构。
图11说明在印刷电路板上形成的示范电极图案，该图案是图10开关的触点。
图12说明在印刷电路板上形成的电极图案的另一实例，该图案是图10开关的触点。
图13说明一个示范电路图，图中阴极(负电极)图案具有一个在其中形成的通孔，用于跨接阳极(正电极)图案的界面连接。
图14说明一个示范电路图，图中阳极(正电极)图案具有一个在其中形成的通孔，用于跨接阴极(负电极)图案的界面连接。
图1是典型电路图，说明常规电动窗设备的电路布置。电路结构包括：一个驱动控制电路1，用于把门窗机构(未示出)的一个DC电动机M驱动成正向或反向转动，以便在开窗或关窗方向在自动复位式复合电动窗开关的第一步骤(手动模式)操作期间开窗或关窗；一个自动闩锁电路2，用来在驱动控制电路1的控制下继续进行DC电动机M的正向或反向转动，直至在电动窗开关的第二步骤(暂时自动模式)操作以后在开窗或关窗方向全开或关窗为止；和一个电源电路3。
驱动控制电路1的操作如下：
当在开窗方向以手动模式操作电动窗开关时，一个开窗开关SW1闭合它的触点M，以激励一个开窗继电器RY1，从而通过激励开窗继电器RY1的触点(b)和去激励关窗继电器RY2的触点(a)在前进方向把驱动电压+Vcc加到电动机M上。于是按照正向转动来驱动电动机M。当在关窗方向以手动模式操作电动窗开关时，一个关窗开关SW2闭合它的触点M，以激励继窗继电器RY2，并且通过激励关窗继电器RY2的触点(b)和去激励开窗继电器RY1的触点(a)在相反方向把激励电压+Vcc加到电动机M上。这样，按照相反方向转动来驱动电动机M。
自动闩锁电路2的操作如下：
当在开窗方向以自动模式操作电动窗关闭开关时，开窗开关SW1先闭合它的触点M，然后暂时闭合它的触点A，并且电源电路3提供一个输出电压，以接通自动闩锁电路2的晶体管开关DT3和DT4(晶体管开关DT2这时断开)。在开窗闩锁线路LO处于低电平的情况下，激励开窗继电器RY1，并且电动机M继续在前进方向转动。
脉冲发生器P与电动机M的转动同步地产生脉冲信号PS，以送给自动闩锁电路2。
当自动闩锁电路2接收脉冲信号PS时，晶体管开关DT2被断开，并且开关SW1被复位到中性位置N。晶体管开关DT3和DT4被维持在ON状态，从而开窗继电器RY1被激励，并且电动机继续向前转动。
当电动机M随着窗被完全打开而停止时，就不把脉冲PS送给自动闩锁电路，并且接通晶体管开关DT2。同时，接通晶体管开关DT3和DT4，并且开窗闩锁线路LO达到高电平，以去激励开窗继电器RY1，并且从电动机M除去电压+Vcc。
当在关窗方向以自动模式操作电动窗开关时，开窗开关SW2先闭合它的触点M，然后暂时闭合它的触点A，从而电源电路3提供一个输出电压，以接通自动闩锁电路2的晶体管开关DT5和DT6(晶体管开关DT2被断开)。在关窗闩锁线路LC处于低电平的情况下，关窗继电器RY2被激励，并且把电动机M激励成反向转动。
当脉冲信号PS又被加到自动闩锁电路2上时，晶体管开关DT2保持断开，并且开关SW1被复位到中性位置N。晶体管开关DT5和DT6被保持在ON状态，从而激励关窗继电器RY2，使电动机保持在相反方向转动。
当电动机M由于窗完全关闭而停止时，就把脉冲PS送给自动闩锁电路2，并且接通晶体管开关DT2。同时，晶体管开关DT5和DT6被断开，并且关窗闩锁线路LC达到高电平，以去激励关窗继电器RY2，并且从电动机M去除电压+Vcc。
如果车辆发生一个例如沉入水中的事故，则上述电动窗设备可能被自动闩锁电路2短路，以降低开窗和关窗闩锁线路LO和LC的电平，从而同时激励开窗和关窗继电器RY1和RY2，这就有可能由电动窗开关驱动电动机M。
因此，本发明提供图2所示的带有紧急开关SW3的电动窗设备，该开关在开窗方向与电动窗开关的手动操作同时激励，并强行切断自动闩锁电路2中的关窗闩锁线路LC，使关窗继电器RY2短路。
即使自动闩锁电路2被短路，并且开窗和关窗继电器RY1和RY2在车辆沉入水中的事故中被同时激励，也能通过在开窗方向操纵电动窗开关，使装有上述开关的电动窗设备能打开车辆门窗。这是用开关SW3实现的，开关SW3与电动窗开关SW1的手动操作同时激励，并切断处于异常低电平的关窗闩锁线路LC，以去激励关窗继电器RY2。因此，只有开窗继电器RY1保持于激励状态，并且电动机M被激励成向前转动，以打开门窗。
图3说明本发明的另一实施例。
在这个实施例中，一个控制单元4是一个中央处理单元(CPU)，用于执行车辆门相关操作(例如用于开关各门窗，接通和断开门锁，接通和断开门灯，和调节动力驱动镜)的集中控制，它还能执行电动窗的自动闩锁功能，并且还装有一个紧急开关SW3；紧急开关SW3能够与电动窗开关的手动操作同时激励，并使关窗继电器线圈短路，方法是断开一个用于激励控制单元(CPU)4中关窗继电器的控制电路。
图4说明本发明的又一个实施例。
本实施例尤其适用于一种打算只按手动模式操作开窗开关SW1和关窗开关SW2的动力窗设备，并且设有自动闩锁功能。即，根据本实施例的动力窗设备能够在分别进行开窗开关SW1和关窗开关SW2的手动操作期间，还在一个用于执行车辆门相关功能(例如，开关各门窗，接通和断开门锁，接通和断开门灯，和调节动力驱动镜)的集中控制的控制单元(CPU)4的控制下，通过分别激励开窗继电器RY1和关窗继电器RY2，开和关车窗；并且还装有一个开关SW3，开关SW3能够在开窗方向与电动窗开关的手动操作同时激励，以便通过断开一个用于激励控制单元(CPU)4中关窗继电器RY2的控制线路LC，使关窗继电器线圈短路。
实际上，可以提供多个电动窗设备，车辆门窗(例如助手座侧门窗和后座侧门窗)中的每个门窗都配一个设备，并且在驾驶员座前面的操作面板上安置全部电动窗开关。当驾驶员手动地操作任何一个电动窗开关时，就产生一个命令信号，并把它送往控制单元(CPU)4,CPU4随后执行控制操作，以开或关一个指定窗。
与参照图2描述的实施例相似，即使在例如车辆沉入水中的事故情况下，控制单元(CPU)4被短路，引起同时激励电动机驱动控制电路1中开窗和关窗继电器RY1和RY2；图3和4的实施例也能够通过在开窗方向手动操作电动窗开关，打开一个门窗。这是通过紧急开关SW3的作用实现的，开关SW3在相同的情况下在开窗方向与电动窗开关的手动操作一起激励，使关窗闩锁线路LC脱离控制单元(CPU)4中的异常低电平，和使关窗继电器RY2去激励，以使在向前方向驱动电动机M。
图5至7说明一个有自动闩锁功能的电力开关单元的示范结构，用于根据本发明一个方面的电动窗设备。
如图5至7中所示，电力开关单元装有一个用于打开驾驶员座侧门窗的具有自动闩锁功能的操作开关段S1，一个用于手动开和关助手座侧门窗的操作开关段S2，和一个用于接通和断开操作开关段S2的电力电路的操作开关段S3。开关段S1,S2和S3分别是往复运动式按钮开关。
在图7中，操作开关段S1包括开窗开关SW1、关窗开关SW2和紧急开关SW3的诸触点。
在操作开关段S1被置于中性位置的情况下，接触器6(图6)停在图7所示的N位置。当开关段S1在其前部按压到手动模式位置时，接触器6滑动到D(M)位置(图7)，以输出开窗信号。当操作开关段S1又在其前部按压到自动操作位置时，接触器滑动到D(A)位置(图7)，以输出一个用于打开门窗的自动闩锁信号。当开关段S1在其后部按压到手动模式位置时，接触器6滑动到U(M)位置(图7)，以输出一个关窗信号。当操作开关段S1又在其后部按压到自动操作位置时，接触器滑动到U(A)位置(图7)，以输出一个用于关闭门窗的自动闩锁信号。
在操作开关段S1处于中性位置的情况下，接触器7(图6)被置于图7所示的“b”位置。当开关段S1在其前部按压到一个在手动模式位置上的位置时，接触器7滑动到“a”位置(图7)，以强行关掉图2到4中所示的自动闩锁线路C，如前所述。这可引起关窗继电器RY的线圈短路。
与上述情况类似，开关段S2操作如下：
在控制开关段S2处于中性位置的情况下，它的接触器8(图6)被置于图7所示的N位置。当控制开关段S1在其前部压低时，接触器8滑动到D位置(图7)，以输出一个开窗信号。当控制开关段S1在其后部被压低时，接触器8滑动到U位置(图7)，以输出一个关门信号。
在装有上述电力开关单元的电动窗设备中，紧急开关SW3具有在一个印刷电路板上按各电极图案形成的触点T1至T3，并且具有一个接触器7，它可在一个用于把触点T1短路到触点T2的位置“a”与一个用于把触点T1短路到触点T3的位置“b”之间滑动一段距离W。电极图案T1和T3在该距离区域W延伸，而它们在该距离区域W之外的部分都用一个防水保护涂层R来覆盖。
在车辆沉入水中的事故情况下，正电极图案T1和T3的部分暴露于印刷电路板上距离W区域内，它可能由于材料电解而部分地损坏，但可通过其有处于位置“b”的紧急开关接触器SW的保护部分，维持触点T1与T3之间的电连接。
必须注意，如果只在印刷电路板上的接触器滑动区域W内形成接触图案T1至T3，并且用图9所示的保护涂层覆盖其它的区域，则能实现无防护。在这种情况下，如果在距离W区域内暴露的接触部分由于电解而部分损坏(例如在图9中所示的“X”部分)，则接触器7不能够在触点T1与T3之间维持其导电性。
根据本发明的电动窗设备在发生车辆沉入水中的事故时，使车辆的驾驶员和副驾驶员能够用手动操作打开门窗，直至电力控制开关单元S1的正电极图案由于电解而完全损坏为止。即，处于位置“b”的紧急开关SW能够使短路触点T1和T3的导电状态在车辆沉入水中以后保持5分钟或更长。
在发生车辆沉入水中的事故时，相应于紧急开关SW的正常打开触点T2的负电极图案不会由于电解而损坏。
图10和12示出根据本发明另一个方面的电力开关单元的另一种结构。该单元包括一个操作开关SW4，用于引起车辆门窗打开和关闭；和一个紧急开关SW5，用于与操作开关SW4的操作一起激励。
在操作开关SW4的接触器处于中性位置的情况下，紧急开关SW5的接触器处于一个使连接于自动闩锁线路LC以关闭门窗的正常闭合触点T2和T4短路的位置。当操作开关SW4的接触器被置于一个使触点T1和T2闭合以激励门窗关闭继电器RY的U位置时，紧急开关SW5的接触器被置于一个使连接于自动闩锁线路LC以关闭门窗的正常闭合触点短路的位置。当操作开关SW4的接触器被置于一个使触点T1和T3断开以激励门窗打开继电器RY的D位置时，紧急开关SW5的接触器被置于一个使连接于自动闩锁线路LO以打开门窗的正常闭合触点T2和T5短路的位置。
图12示出在电力开关单元的印刷电路板上形成的电极图案的另一实例，该图案具有一些其极性与图10所示开关单元接头相反的接头。
图11和12中所示电极图案T1-T5延伸于印刷电路板上的接触器滑移区域W1-W3上，并且在暴露于相应距离区域W1-W3内的部分之外的电极部分全部用一个防水保护涂层R来覆盖。
在这种情况下，正电极图案和负电极图案能够在印刷电路板上互相交叉，方法是通过在其中开的通孔来界面连接负电极。
如图13中实例所示，在正侧触点T6引线上的电极图案P1和在负侧触点T7引线上的电极图案P2是通过在后者电极图案P2中提供通孔TH而交叉的，用于界面连接在此通过的负侧触点T7。
如果按图14所示在正电极图案P1中开一些通孔TH，则不能用保护涂层覆盖通孔(只能覆盖阴影线部分)。因此，正电极图案P1的暴露部分可能在车辆沉入水中的事故中受到电解损坏。
在负电极图案P2中提供一些通孔TH，有可能用一个防水保护涂层保护正电极图案P1。这还可在车辆沉入水中的事故中消除损坏负电极图案P2暴露部分的可能性。
虽然上述优选实施例用继电器作开关门窗的控制开关元件，但本发明不限于上述实施例，而能够用其它种类的控制开关元件，例如晶体管代替继电器来实施。
从上述可知，根据本发明一个方面的电动窗设备能够开或关车辆的门窗，方法是手动操作电动窗开关，以在开窗或关窗方向激励用于驱动窗机构执行器的两个控制开关元件之一；电动窗设备还装有一个紧急开关，它能够与在开窗方向手动操作电动窗开关同时激励，并且断开关窗控制开关元件。提供紧急开关，能够在发生例如车辆沉入水中的事故时，有效地消除异常同时激励开窗和关窗控制开关元件的情况，从而驾驶员能够开窗。
根据本发明的电动窗设备的紧急开关具有一些常闭触点和常开触点，它们按照在印刷电路板上形成的延伸电极图案形式来提供；和具有一个接触器，它可在NC触点与NO触点之间滑移一段距离。紧急开关之特征在于下述事实：各电极遍布印刷电路板上的接触器滑移区域，并且在接触器滑移区域以外的印刷电路板的整个表面涂以一个防水保护涂层。由于上述结构，紧急开关能够保持常开触点之间的导电性，从而即使在发生车辆沉入水中的事故时由于电解而部分地损坏接触器滑移区域中暴露的电极图案，也能够打开车辆的门窗。

Claims (5)

1．一种能够通过在开窗或关窗方向操作一个电动窗开关来开窗或关窗的电动窗设备，所述的操作激励一个开窗或关窗控制开关元件以驱动一个电动窗机构的执行器，其中所述设备还装有一个能够在开窗方向与电动窗开关操作同时激励的并使关窗控制开关元件从ON状态变到OFF状态的开关，所述开关具有一个能够在以电极图案形式提供的常闭触点与常开触点之间滑移一段距离的接触器，所述常开触点遍布印刷电路板上的接触器滑移区域，接触器滑移区域以外的印刷电路板的全部表面都用一个防水保护涂层覆盖。
2．一种能够通过在开窗或关窗方向手动操作一个电动窗开关、和在开窗或关窗方向暂时自动操作这个电动窗开关来开窗或关窗的电动窗设备，所述的手动操作激励一个开窗控制开关元件或一个关窗控制开关元件以便在手动操作期间驱动一个用于开窗或关窗的电动窗机构的执行器；所述的自动操作使一个自动闩锁电路把开窗控制开关元件或关窗控制开关元件保持在受激励状态，以维持电动窗机构的执行器工作，直至该窗变成全开或全闭为止；其中所述设备还装有一个开关，它能够在开窗方向与电动窗开关的手动操作同时激励，并且能够通过断开一个用于关窗控制开关元件的自动闩锁线路的控制电路而断开该关窗控制开关元件；所述开关具有一个能够在以电极图案形式提供的常闭触点与常开触点之间滑移一段距离的接触器；所述常开触点遍布印刷电路板上接触器滑移区域，接触器滑移区域以外的印刷电路板的全部表面都用防水保护涂层覆盖。
3．一种能够通过在开窗或关窗方向手动操作一个电动窗开关、和在开窗或关窗方向暂时自动操作这个电动窗开关来开窗或关窗的电动窗设备，所述的手动操作激励一个开窗控制开关元件或一个关窗控制开关元件以便在手动操作期间驱动一个用于开窗或关窗的电动窗机构的执行器；所述的自动操作使一个控制单元把开窗控制开关元件或关窗控制开关元件保持在受激励状态，以维持电动窗机构的执行器工作，直至该窗变成全开或全闭为止；其中所述设备还装有一个开关，它能够在开窗方向与电动窗开关的手工操作同时激励，并且能够通过断开一个用于激励关窗控制开关元件的控制线路而断开该关窗控制开关元件；所述开关具有一个能够在以电极图案形式形成的常闭触点与常开触点对之间滑移一段距离的接触器；所述常开触点遍布印刷电路板上的接触器滑移区域，接触器滑移区域以外的印刷电路板的全部表面都用防止保护涂层覆盖。
4．一种能够通过在开窗或关窗方向手动操作一个电动窗开关、和在控制单元控制之下接通开窗或关窗控制开关元件而驱动电动窗机构执行器来开窗或关窗的电动窗设备，所述的手动操作激励一个开窗控制开关元件或一个关窗控制开关元件以便在手动操作期间驱动一个用于开窗或关窗的电动窗机构的执行器；其中所述设备还装有一个开关，它能够在开窗方向与电动窗开关的手动操作同时激励，并且通过断开一个用于激励关窗控制开关元件的控制线路来断开该关窗控制开关元件；该开关具有一个能够在以电极图案形式提供的常闭触点与常开触点之间滑行一段距离的接触器；所述的常开触点遍布印刷电路板上的接触器滑移区域，接触器滑移区域以外的印刷电路板全部表面都用防水保护涂层覆盖。
5．根据权利要求1至4中任何一项所述的电动窗设备，其特征在于：在其中有一些通孔的印刷电路板上形成一个正侧电极图案和一个负侧电极图案，所述通孔用来把负侧电极图案界面地跨接于正侧电极图案。
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