DE10303075A1

DE10303075A1 - Wippschalter

Info

Publication number: DE10303075A1
Application number: DE10303075A
Authority: DE
Inventors: Robert M. Livonia Schmidt; Charles Bruce Northville Banter; Mark G. Farmington Feldman
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: DE10303075B4; GB2391708B; GB0300872D0; US6743997B2; US20040026223A1; GB2391708A

Abstract

Ein Wippschalter zum Betätigen eines Gleichstrommotors weist eine Basis auf, einen Aktuator, einen Kontakt und eine Vielzahl Kontaktpunkte. Die Kontaktpunkte sind aus verformten Drähten hergestellt, die sich in die Basis erstrecken und äußere Wände haben, die die Kontaktpunkte darstellen. Die vielen Kontaktpunkte umfassen einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt, die verbindbar sind durch den Kontakt, wenn der Kontakt zu einer betätigten Position bewegt wird durch die Bewegung des Aktuators zu einer betätigten Position (Fig. 2).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wippschalter zum Betätigen von Gleichstrom-(DC)-Motoren.

Ein bekannter Wippschalter zum Betätigen eines Gleichstrommotors ist der Doppel-Wippschalter, wie er verwendet wird zum Betätigen eines reversiblen Gleichstrommotors für Fensterheber in Autos, elektrisch angetriebene Autositze oder ähnliche Einsatzfälle. Das Design des Doppelwippschalters erfordert es, zwei bewegliche Kontaktsysteme zu haben, die zueinander parallel ausgerichtet sind und sich um 180° gegenüberliegen. Das bewegliche Glied, oder der Kontakt, liegt auf einem fixierten leitfähigen Stift auf, der an einem Motorschenkel angeschlossen ist, und einem fixierten leitfähigen Kontaktpunkt, der geerdet ist. Bei Betätigung rotiert der Kontakt um den fixierten Stift, bis er einen fixierten Kontaktpunkt berührt, der an den positiven Pol der Batterie angeschlossen ist. Dieser fixierte Kontaktpunkt heißt B+-Punkt. Wird die Betätigung abgebrochen, dann unterbricht der Kontakt die Verbindung mit dem B+-Punkt und kehrt in die Ausgangsposition zurück (dies resultiert in einem Lichtbogen zwischen dem B+-Punkt und dem Kontakt als Folge der Energie, die von dem Gleichstrommotor verbraucht wird).

Gegenwärtig werden die +-Punkte genietet, gelötet oder geschweißt, und zwar an eine Leiterbahn. Stiftpunkte und Erdungen werden typischerweise aus mit Silber plattierten Kupferstreifen gebildet und dann einsatzverformt. Diese Techniken für die Kontaktpunkte haben zugeordnete Material- und Verfahrenskosten. Zusätzliche Hintergrundinformationen zu verschiedenen Schaltertypen sind zu finden in US 3,243,562 A ; US 3,274,355 A ; US 3,959,611 A ; US 4,329,552 A ; US 4,371,767 A ; US 4,605,830 A ; US 4,778,964 A ; US 5,712,611 A ; US 5,796,058 A ; US 6,066,815 A ; und US 6,072,139 A .

Es gibt einen Bedarf für einen verbesserten Wippschalter, der eine Material- und Verfahrenskosten-Reduktion ermöglicht.

Es ist deshalb ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen zur Betätigung eines Gleichstrommotors verbesserten Wippschalter anzugeben.

Um das vorerwähnte Ziel zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Wippschalter zum Betätigen eines Gleichstrommotors vorgeschlagen. Der Wippschalter weist eine Basis auf, einen Aktuator, einen Kontakt und eine Vielzahl an Kontaktpunkten. Der Aktuator ist an der Basis aufgenommen und relativ zur Basis zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position beweglich. Der Kontakt ist zwischen der Basis und dem Aktuator aufgenommen und so angeordnet, dass er zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position bewegt wird, wenn der Aktuator bewegt wird. Die vielen Kontaktpunkte sind aus geformten Drähten hergestellt, die sich in die Basis erstrecken und äußere Wände haben, die die Kontaktpunkte bilden. Die vielen Kontaktpunkte umfassen einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt, die durch den Kontakt miteinander verbunden sind, wenn der Kontakt in die betätigte Position bewegt worden ist durch eine Bewegung des Aktuators zu der betätigten Position.

Vorzugsweise ist der erste Kontaktpunkt ein Schwenkpunkt, auf welchem der Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem zweiten Kontaktpunkt schwenkt, sobald der Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird. Spezifischer umfassen die vielen Kontaktpunkte einen dritten Kontaktpunkt, und schwenkt der Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem dritten Kontaktpunkt, sobald der Kontakt zu der nichtbetätigten Position bewegt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator relativ zur Basis beweglich zwischen einer nach vorwärts betätigten Position, der nichtbetätigten Position und einer nach rückwärts betätigten Position. Der Kontakt umfasst eigentlich einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt. Der erste Kontakt ist angeordnet zur Bewegung zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, wenn auch der Aktuator bewegt wird zwischen der vorwärts betätigten Position und der nichtbetätigten Position. Der zweite Kontakt ist vorgesehen zur Bewegung zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, wenn auch der Aktuator bewegt wird zwischen der nach rückwärts betätigten Position und der nichtbetätigten Position. Die vielen Kontaktpunkte umfassen einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt, die durch den ersten Kontakt miteinander verbunden werden, wenn der erste Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird durch die Bewegung des Aktuators zu der vorwärts betätigten Position. Die Kontaktpunkte umfassen auch einen dritten Kontaktpunkt und einen vierten Kontaktpunkt, die durch den zweiten Kontakt miteinander verbunden werden, wenn der zweite Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird durch eine Bewegung des Aktuators zu der nach rückwärts betätigten Position.

Vorzugsweise ist der erste Kontaktpunkt ein Schwenkpunkt, auf welchem der erste Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem zweiten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der erste Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird. Vorzugsweise ist der dritte Kontaktpunkt ein Schwenkpunkt, auf welchem der zweite Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem vierten Kontaktpunkt schwenkt, wenn auch der zweite Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird.

Spezifischer umfassen die mehreren Kontaktpunkte auch einen fünften Kontaktpunkt und einen ersten Kontakt, der in wahlweisen Kontakt mit dem fünften Kontaktpunkt schwenkt, wenn der erste Kontakt zu der nichtbetätigten Position bewegt wird. Spezifischer umfassen die vielen Kontaktpunkte auch einen sechsten Kontaktpunkt, wobei der zweite Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem sechsten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der zweite Kontakt zu der nichtbetätigten Position bewegt wird.

Spezifischer umfasst der Wippschalter weiterhin eine erste Feder und eine zweite Feder. Die erste Feder beaufschlagt den ersten Kontakt zu der nichtbetätigten Position. Die Bewegung des Aktuators zu der vorwärts betätigten Position bewegt auch den ersten Kontakt gegen die Federbelastung zu der betätigten Position. Die zweite Feder beaufschlagt den zweiten Kontakt zu der nichtbetätigten Position. Die Bewegung des Aktuators zu der nach rückwärts betätigten Position bewegt auch den zweiten Kontakt gegen die Federvorspannung zur betätigten Position.

Die den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zugeordneten Vorteile sind vielfacher Art. Beispielsweise gestattet es die bevorzugte Ausführungsform, den fixierten Stift, die Erdung und die B+-Kontaktpunkte aus demselben massiven Legierungsdraht auszubilden. Der Draht kann senkrecht zur Ebene des Kontaktes positioniert werden, so dass der Kontakt die zylindrische Wand des Drahtes zum Herstellen des elektrischen Kontaktes seitlich berührt. Weiterhin kann der Draht auch in eine 90°-Biegung geformt werden, so dass er als eine Befestigung an einer Leistungsverteilkomponente benutzt werden kann, wie an einer bedruckten Schaltkreisplatine (PCB), um eine gesamte Schaltereinrichtung zu schaffen.

Die vorerwähnten Gegenstände und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

Es zeigen:

1 eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wippschalters;

2 eine Explosionsansicht zur Verdeutlichung der Zusammenwirkung zwischen Komponenten des Wippschalters von 1;

3 eine Seitenansicht, die den Kontakt in der nichtbetätigten Position zeigt;

4 eine Seitenansicht, die den Kontakt in der betätigten Position zeigt; und

5 ein Schaltkreisdiagramm, das eine exemplarische Anordnung zum Antreiben eines reversiblen Gleichstrommotors illustriert.

Die 1 und 2 illustrieren ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Wippschalters zum Betätigen eines Gleichstrommotors gemäß der vorliegenden Erfindung. Der zusammengebaute Wippschalter ist mit 10 angedeutet. Die 2 illustriert am besten die Kooperation der verschiedenen Komponenten des Wippschalters. Der Wippschalter 10 umfasst einen Aktuator 12, Federn 14A, 14B und Kugeln 16A, 16B, Kontakte 18A, 18B, eine Basis 20, und verformte Drahtkontaktpunkte 30A, 32A, 34A, 30B, 32B, 34B. Im zusammengebauten Zustand ist der Aktuator 12 an der Basis 20 aufgenommen und relativ zur Basis 20 bewegbar zwischen einer vorwärts betätigten Position, einer nichtbetätigten Position, und einer nach rückwärts betätigten Position. Jeder Kontakt 18A, 18B ist zwischen der Basis 20 und dem Aktuator 12 aufgenommen. Jeder Kontakt 18A, 18B ist vorgesehen zu einer Bewegung zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position unter Ansprechen auf die Bewegungen des Aktuators 12.

Spezifischer ist der Aktuator 12 relativ zur Basis 20 bewegbar zwischen einer vorwärts betätigten Position durch Verschieben des Aktuators 12 in der Richtung, die durch den Pfeil 40 angedeutet wird, der nichtbetätigten Position, und der nach rückwärts betätigten Position durch Verschieben des Aktuators 12 in der Richtung, die durch den Pfeil 42 angedeutet ist. Der Kontakt 18A bewegt sich zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, wenn der Aktuator 12 zwischen der vorwärts betätigten Position und der nichtbetätigten Position bewegt wird. Der Kontakt 18B bewegt sich zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, wenn sich der Aktuator 12 zwischen der nach rückwärts betätigten Position und der nichtbetätigten Position bewegt. Die vielen Kontaktpunkte sind hergestellt aus verformten Drähten, die sich in die Basis 20 hineinerstrecken und äußere Wände haben, die die Kontaktpunkte formen. Die Kontaktpunkte 30A und 32A werden durch den Kontakt 18A miteinander verbunden, wenn der Kontakt 18A durch die Bewegung des Aktuators 12 zur vorwärts betätigten Position zu der betätigten Position bewegt wird. Die Kontaktpunkte 30B, 32B werden miteinander durch den Kontakt 18B verbunden durch Bewegen des Aktuators 12 zu der rückwärts betätigten Position.

Die 3 und 4 illustrieren die Kontaktbewegung bei einer bevorzugten Ausführungsform und zeigen spezifisch den Kontakt 18A in der nichtbetätigten Position in 3 und den Kontakt 18A in der betätigten Position in 4. Wie gezeigt, ist der Kontaktpunkt 30A ein Schwenkpunkt, auf welchem der Kontakt 18A in wahlweisen Kontakt mit dem Kontaktpunkt 32A schwenkt, wenn der Kontakt 18A zu der betätigten Position bewegt wird. Der Kontakt 18A schwenkt in wahlweisen Kontakt mit dem Kontaktpunkt 34A, wenn der Kontakt 18A zu der betätigten Position bewegt wird. Die Feder 14A beaufschlagt den Kontakt 18A zu der nichtbetätigten Position. Die Bewegung des Aktuators 12 zu der vorwärts betätigten Position bewegt den Kontakt 18A gegen die Vorspannung der Feder zu der betätigten Position. Die Feder 14A beaufschlagt den Kontakt 18A über die Kugel 16A. Es ergibt sich, dass der andere Kontakt 18B, die Kontakte 30B, 32B, 34B und die Feder 14B und die Kugel 16B auf dieselbe Weise kooperieren, um die Operation des Wippschalters zu bewirken, wenn der Aktuator 12 zwischen der nichtbetätigten Position und der nach rückwärts betätigten Position bewegt wird, um eine Umsteuerung des Gleichstrommotors zu bewirken.

5 illustriert die Kontaktpunkte 30A, 32A, 34A, 30B, 32B, 34B in einem Schaltkreisdiagramm mit einer Batterie 52, die eine positive Spannung B+ erzeugt, eine Erdung 54 und dem Motor 50.

Obwohl nur Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung illustrieren und beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung benutzten Ausdrücke nur beschreibender und nicht beschränkender Natur, und ist es möglich, dass unterschiedliche Abänderungen vorzunehmen, ohne aus dem Sinngehalt und dem Schutzumfang der Erfindung herauszufallen.

Claims

Wippschalter zum Betätigen eines Gleichstrommotors (50), wobei der Wippschalter aufweist: eine Basis (20); einen auf der Basis (20) aufgenommenen Aktuator (12), der relativ zur Basis (20) zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position bewegbar ist; einen zwischen der Basis und dem Aktuator aufgenommenen Kontakt (18A, 18B), der angeordnet ist zu einer Bewegung zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, wenn der Aktuator (12) bewegt wird; und mehrere Kontaktpunkte (30A, 32A, 34A, 30B, 32B, 34B) aus verformten Drähten, die sich in die Basis (20) erstrecken und äußere Wände haben, die die jeweiligen Kontaktpunkte formen, wobei die mehreren Kontaktpunkte einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt umfassen, die durch den Kontakt miteinander verbunden werden, wenn der Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird durch eine Bewegung des Aktuators zur betätigten Position.
Wippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktpunkt ein Schwenkpunkt ist, auf welchem der Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem zweiten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird.
Wippschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Kontaktpunkte einen dritten Kontaktpunkt umfassen, und dass der Kontakt in wahlweisen Kontakt mit dem dritten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der Kontakt zu der nichtbetätigten Position bewegt wird.
Wippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (12) relativ zur Basis (20) zwischen einer vorwärts betätigten Position, der nichtbetätigten Position, und einer nach rückwärts betätigten Position bewegbar ist, dass der Kontakt einen ersten Kontakt (18A) und einen zweiten Kontakt (18B) umfasst, von denen der erste Kontakt angeordnet ist zur Bewegung zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, sobald der Aktuator (12) zwischen der vorwärts betätigten Position und der nichtbetätigten Position bewegt wird, und dass der zweite Kontakt (18B) vorgesehen ist zur Bewegung zwischen einer betätigten Position und einer nichtbetätigten Position, sobald der Aktuator (12) bewegt wird zwischen der nach rückwärts betätigten Position und der nichtbetätigten Position, und dass die vielen Kontaktpunkte (30A, 32A, 34A, 30B, 32B, 34B) einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt umfassen, die durch den ersten Kontakt (18A) miteinander verbunden werden, wenn der erste Kontakt (18A) zu der betätigten Position bewegt wird durch Bewegen des Aktuators (12) zu der vorwärts betätigten Position, und dass ein dritter Kontaktpunkt und ein vierter Kontaktpunkt vorgesehen sind, die durch den zweiten Kontakt (18A) miteinander verbunden werden, wenn der zweite Kontakt (18B) zu seiner betätigten Position bewegt wird durch Bewegen des Aktuators (12) zu der nach rückwärts betätigten Position.
Wippschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktpunkt ein Schwenkpunkt ist, auf welchem der erste Kontakt (18A) in wahlweisen Kontakt mit dem zweiten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der erste Kontakt zu der betätigten Position bewegt wird, und dass der dritte Kontaktpunkt ein Schwenkpunkt ist, auf welchem der zweite Kontakt (18B) in wahlweisen Kontakt mit dem vierten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der zweite Kontakt (18B) zu der betätigten Position bewegt wird.
Wippschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vielen Kontaktpunkte einen fünften Kontaktpunkt aufweisen und der erste Kontakt (18A) in wahlweisen Kontakt mit dem fünften Kontaktpunkt schwenkt, wenn der erste Kontakt (18A) zu der nichtbetätigten Position bewegt wird, dass die vielen Kontaktpunkte einen sechsten Kontaktpunkt aufweisen, und dass der zweite Kontakt (18B) in wahlweisen Kontakt mit dem sechsten Kontaktpunkt schwenkt, wenn der zweite Kontakt (18B) zu der nichtbetätigten Position bewegt wird.
Wippschalter nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch: eine erste Feder (14A), die den ersten Kontakt (18A) zu der nichtbetätigten Position beaufschlagt, wobei die Bewegung des Aktuators (12) zu der vorwärts betätigten Position den ersten Kontakt (18A) zu der betätigten Position gegen die Federvorspannung bewegt; und eine zweite Feder (14B), die den zweiten Kontakt (18B) zu dessen nichtbetätigter Position beaufschlagt, wobei eine Bewegung des Aktuators (12) zu der nach rückwärts betätigten Position den zweiten Kontakt (18B) zu der betätigten Position gegen die Federvorspannung bewegt.