專利名稱：開關(guān)設(shè)備及方法
開關(guān)設(shè)備W法
狄領(lǐng)域
本發(fā)明一^:涉及開關(guān)，尤其涉^于提供包含瞬時^l定開關(guān)模式的可選 擇開關(guān)的開關(guān)。
背景狀
位置，以^i成用于激活和停用與開關(guān)相連的電設(shè)備的信號。^4頁域技^A員
所公知的是由于隨著時間的推移，電觸點M腐蝕而產(chǎn)生問題，從而阻止開關(guān) 以預(yù)期的功能工作。通過舉例的方式，當由搖桿元件致動的開關(guān)被用戶在不同 的惡劣環(huán)嫂中廣a用于遙控例如汽車和絲這樣的交通工具的附件時，它們
仍舊是利用金屬觸點制造的，如在Sorenson等的US專利No.5，105，059中所述。 如在Malone的US專利No.5,430,261中所述，在某些開關(guān)應(yīng)用中，希望的是由 用戶在一個方向上移動激活搖桿元件提供復(fù)合開關(guān)的激活。這種類型的連續(xù)復(fù) M關(guān)激活已經(jīng)被應(yīng)用，期為裝有發(fā)動機的窗口馬達提供自動下降或斷氐的 功能，#^來說，以^J^情關(guān)搖桿的用戶^b^同時還提供窗口的連續(xù)下絲 動直至它的降低開口極限。^il種系統(tǒng)中，在用戶Wf關(guān)搖^^動元件移動到 旋轉(zhuǎn)位置的絲上，馬達被供電，只要用戶將搖#[^#在那個位置，馬達條 機運行。財望具有多櫸性的開關(guān)^ft,其可包括單獨和雙重瞬時開關(guān)或穩(wěn) 定開關(guān)。^#在為預(yù)期的開關(guān)##提供易于^的搖桿式開關(guān)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
才娥本發(fā)明的教導(dǎo)，開關(guān)可包括利用凸輪可移動的臂元件和響應(yīng)于臂元件 利用凸輪的移動與臂元件協(xié)同，的致動器。臂元件可與^i區(qū)軸連接。臂元 件的遠端可相對于凸輪的凸輪表面偏置，以便沿著它滑動移動。jtW卜，臂元件 的遠端可包含與凸輪表面協(xié)同操怍的凸輪隨動件，其中凸輪隨動件MW凸輪 表面上的不穩(wěn)定的糾向其上的穩(wěn)定糾移動，以<紋義開關(guān)辦。
凸輪可包括凸輪表面，^*有輪廓部分，該部分具有凸^面和凹A^面 中的至少一個，以使為臂元件提供穩(wěn)定位置和不穩(wěn)定位置中的至少一個，并且 其中臂元件的艦的沿輪廓部賴移動形成了"^f關(guān)，該開關(guān)包含單刀瞬時開 關(guān)、雙刀瞬時開關(guān)、X5W7穩(wěn)定開關(guān)、和三刀穩(wěn)定開關(guān)中的至少一個。
凸輪表面可包括具有第一輪廓部#第^4^廓部分的弓形表面，第二輪廓 部M與臂元件間隔開比第一輪廓部分大的距離，以便使凸輪隨動^Ntit^凸
輪表面上的偏置^一輪廓部^j第^^廓部絲動，第《=4^廓表面具有用于 提供穩(wěn)定位置的擋塊，從而提供了一單刀瞬時開關(guān)。凸輪表面可包括具有中心 部^^目對的第-^第二部分的弓形表面，中心部M與臂元件間隔開》b^目對 的第-"^第二部分大的距離，以便使凸輪隨動^Htit^凸輪表面上的偏置4 —第二部分向中心部^#動，其中第-^第二部分提供了不穩(wěn)定的*，而
中心部分提供了穩(wěn)定糾，從而提供了^J7瞬時開關(guān)。凸輪表面可包括具有笫
一輪廓部分以及位于第一輪廓部分的相對側(cè)上的第二和第三輪廓部分的弓形表 面，第二和第三輪廓部分與臂元件間隔開比第一輪廓部分大的距離，以便使凸
輪隨動^Ht過凸輪表面上的偏置4一輪廓部分向第二和第三輪廓部分中的至 少一個移動，第^第^^廓部姊與臂元件間隔開一^巨離以提供穩(wěn)定位置， 從而提供了^77穩(wěn)定開關(guān)，或者還可以包括第四和第五輪廓部分，第五輪廓部
^ii與臂元件間隔開比第四輪廓部分大的距離，以便使凸輪隨動件通過凸輪表
面上的偏置M四輪廓部分向第五輪廓部分移動，從而提供三刀穩(wěn)定開關(guān)。
才N^本發(fā)明的教導(dǎo)的開關(guān)可包含用于沿光^J^^射光的光^^射器和置于M 中的絲收器，該絲收器用于響應(yīng)于^ue^射器發(fā)出的光，提供致動信號， 其中臂元件在在M中時的P且擋位置和在移出M時的非阻擋位置之間可移 動。開關(guān)還可以包含印刷電路仗，其中光發(fā)射器和^收器由電*支撐并與
印刷電5^LL的電游# 同操怍。印刷電iiW^可以利用凸輪的一^分可拆ft^L固
開關(guān)還可包含由臂元件的近端支撐的檜組，其中》tE^fe是為了手動操怍。 》1j卜，^^可包括延^iL件，其與臂元件的近端在其中心部^目連，并且其中 向延^L件的相對末端部M加的壓力在臂元件上提供了^f作用。


下面#^過參考附圖#^說明本發(fā)明的絲實施方式，其中 圖1~3^部剖面 圖，示出了才娥本發(fā)明的教導(dǎo)的開關(guān)，^^有處于
致動和非致動開關(guān)位置的臂元件；
圖4和5是才^t本發(fā)明的教導(dǎo)的單刀瞬時開關(guān)的局部煩'艦圖6 ~ 8是才Mt本發(fā)明的教導(dǎo)的雙刀瞬時開關(guān)的局部側(cè)視圖9和10是#^本發(fā)明的教導(dǎo)的^77穩(wěn)定開關(guān)的局部#規(guī)圖11 ~ 13是才Mt本發(fā)明的教導(dǎo)的三刀穩(wěn)定開關(guān)的局部俯現(xiàn)圖14~17是說明在本發(fā)明的實施例中可操怍性的致動器的示意圖，其中包
括電-光、電J茲、電接觸式、以;sin^L動器； 圖18是說明多聯(lián)開關(guān)的頂部逸現(xiàn)圖19是圖18所示的實施方式的局部后向，圖，示出了在多個開關(guān)中所 用的牟夾印刷電i^;和
圖20 A^示開關(guān)之間的連接的局部^Uc側(cè)向逸現(xiàn)圖。
脅實施方式
通過參考附圖，在下文中本發(fā)明將被描述得狄整，其中本發(fā)明的實施方 iUt過闡^舉例的方式示出。然而，本發(fā)明可以以許多方式實現(xiàn)，而不應(yīng)被 局限于M給出的實施方式。j^卜，提供這些實施例是為了使^Hf變得詳細和 完整，并且向4^頁域的^^a員完^示出本發(fā)明的范圍。
首先參考圖l，本發(fā)明的一個實施例可以包襯關(guān)IO， ^Rr有Ml2。印 刷電路板14由具有ile^射器16的基底12支撐，而ife^t器18由印刷電* 支撐。對于jtb^描述的實財式，通過種'j的方式，3t^射器16和iU^:器18 形Alt動器20的一部分，可用于沿光路22發(fā)射光，其中M收器18,iL^于光 路中，用于接收由it^射器發(fā)出的光。致動器20提#-致動信號，該信號響應(yīng) 于由接收器18所接收的M由臂元件26的不透明的中心部分24所阻擋的光， 如圖2所示。對于jH^t通過舉例描述的M實施方式，臂元件26通ii^區(qū)軸銷28 樞接于基底12上，其中臂元件26的近端30的移動導(dǎo)致遠端30移4移出光 路22，從而導(dǎo)致阻擋或不阻擋傳輸?shù)組收器18的光。
還是如圖1和2以及圖3所示，用于itb^所描述的實施方式的致動器20， 包含發(fā)射器g收器16、 18，以^二發(fā)射器^It器16a、 18a，提供了第二
M22a，該發(fā)射器^m器由印刷電路板14支撐。繼續(xù)參照圖1~3，印刷電 錄14還包^li^縫32，其中光發(fā)射器16、 16a和;fe^t器18、 18a由印刷電路 ;tl^l^i于狹縫的相對側(cè)，且其中臂元件26延伸AJfe^22、 22a，并且可以移 A^出絲22、 22a。
繼續(xù)參照圖1 ~3，開關(guān)10包含由絲12支撐的凸輪34，其中jtU^斤述的 凸輪包含凸l^表面36。凸輪隨動件38由臂元件的i^30支撐.凸^l^動件38 是偏置的以便相對于凸輪表面36可滑動移動。通過^^j的方式，凸4^L動件38， 此處以舉例的方式進行權(quán)述，包^^^塞40，其從臂元*端30中的空^51 伸?，F(xiàn)^^發(fā)明的教導(dǎo)的幫助下，本領(lǐng)域的^M^v員應(yīng)該能想到將不同的其 它凸輪隨動件應(yīng)用于本發(fā)明的實施方式中。
#參考圖4和5，為了響應(yīng)于臂元件近端30上支撐的按鈕44的移動以 定義開關(guān)操作，由于^^件i^端30的移動，凸輪隨動件38> ^凸輪表面36 上的不穩(wěn)、定的位置或條降40向凸輪表面36上的穩(wěn)定位置或條陣42移動。參考 圖4和5所示的凸輪表面36，此處被描述為包括具有第一輪廓部分46和第4 廓部分48的弓形表面，第二輪廓部*與臂元件26的樞軸銷28間隔開比第一 輪廓部分大的距離，以便使凸輪隨動件38通過凸輪表面36上的偏置4一輪 廓部分處向第^^^廓部^f多動。第>=^廓表面具有擋塊50以便提供穩(wěn)定位置 42，從而提^-"單刀瞬時開關(guān)10A。
X3^瞬時開關(guān)IOB，如參考圖6~8所示的，其中凸輪表面36包括具有中 心部分52輛目對的笫一和第二部分54、 56的弓形表面，中心部M與臂元件 26的樞軸銷28間隔開J^目對的第一^第二部分大的距離，以便使凸^:動件 38通過凸輪表面上的偏置^-^第二部分向中心部^f多動。第一和第二部分 54、 56提供了不穩(wěn)定的條件40而中心位置提供穩(wěn)定條件42，從而提供了X5U7 瞬時開關(guān)IOB。
在可選擇的實施方式中提供了固定的開關(guān)。通過關(guān)于圖9和10以舉例的方 式，此處將描述具有凸輪表面36的X5U7穩(wěn)定開關(guān)IOC，該凸輪表面具有第一輪 廓部分58以及位于第一輪廓部射目對側(cè)的第二和第三輪廓部分60、 62。第> 第三輪廓部分60、 62還與臂元件26的樞軸銷28間隔開比第一輪廊部分58大 的距離以便使凸輪隨動件38通過凸輪表面36上的偏置M^—輪廓部分向第二 和第^fe廓部分中的至少一個移動。第二和第三輪廓部分60、 62還與樞軸銷28
間隔開一&巨離以提供穩(wěn)定位置42,從而提供X5U7穩(wěn)定開關(guān)IOC。參考圖9和 IO還示出了，第""^廓部分58是凸起的而第>第三部分60、 62是凹入的， 如參考圖11~13所示，可提供三刀穩(wěn)定開關(guān)10D, jft^:被描述為還包含第四和 第五輪廓部分64、 66，第五輪廓部^￡與，銷28間隔開比第四輪廓部分大的 距離，以便使凸輪鏈動件38通過凸輪表面36上的偏置^四輪廓部分向第五 輪廓部分移動。第四輪廓部分64是凸起的，而第五輪廓部分66是凹入的。
syMM^發(fā)明的教導(dǎo)的幫助下，例如，4^域的才i^人員應(yīng)當能想到可以
基于凸輪表面^Jt動器的定位配置不同的其它開關(guān)操怍。通常，凸^^表面可包 括輪廓部分、角度部分、"W^等，用于提供穩(wěn)定和不穩(wěn)定的位置以便沿著凸輪 表面優(yōu)^#動臂元件，從而形成瞬時或穩(wěn)定開關(guān)。
還是參考圖4，以舉例的方式，凸輪34在腿部70上包^i小凸起68，與 絲12的腿部74中的凹槽72協(xié)同辦，以便將凸輪4^酉給于l^Ji。凸輪 34相對于印刷電路&14偏置，以便將印刷電路板固定于J^上。
仍然參考圖1,以舉例的方式，按鈕44由臂it件的近:端30支撐，^^是 為了手動,而iU的。,44包括延"M^件76，該i^^L件與^fiL件的i^ 30 ^J^L件的中心部分78處相連。通過向延"^L件76的相對^部分80、 82施壓，；Mf作用或4^^作用^t^^^元件，就^^桿型開關(guān)的典型操怍那 樣。仍然如參考圖2所示，圖標84可^LJL撐于按鈕44的光可透it^面部分86 上，該圖標利用從最近的光源向按鈕44的最近的光可透it^面部分86延伸的 光導(dǎo)管88背光照明。
如參考圖14~17所示，由于jtb^前面描述了電-^L動裝置90，通過為 獲得的好處^^的方式，當^UU于惡劣的環(huán)嫂例如鹽l^f、繞的小舟時，5Ut^ 具有了本發(fā)明所教導(dǎo)的幫助下，本領(lǐng)域的技#員能夠想到不同的致動機構(gòu)。 如參考圖14所示，致動器20可包^iW光路22的臂26,如上所述，但是還可 以包含具有磁性用于致動線圏90的臂26，如參考圖15所示。jrtJ卜，臂26可以 ^i導(dǎo)電性的，用于制#打破與觸點92的連接，如參考圖16所示，并且，可 替換地，可以與刻^^f94的元^Ht才;i^^觸，如參考圖17所示。
如參考圖18所示，多錯關(guān)10A 10D可^^接到一^，以便安^5'J控制 臺上。0卜，以種'j方^4jtb^:描述的本發(fā)明的實施方式，還可以包含單個的 印刷電路仗14C,通it^C^置96與基底12相連，如參考圖19和20所示。盡管^^bf目對于特殊的實^ri^本發(fā)明進行了描述，賴域的才i^A 員才M&上述教導(dǎo)可以m^易地怍出許多變形禾^^L因此應(yīng)當衝眸，在所附隨 的^U，JJ^求的范圍內(nèi)，可以以不同于所描ii的特定方式的方式實現(xiàn)^"發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)，包括基底；由基底可移動地支撐的臂元件；與臂元件協(xié)同操作的凸輪，用于在其中進行限幅移動；和與臂元件協(xié)同操作的致動器，其響應(yīng)于通過凸輪的臂元件的移動。
2、 才^t^U'漆求1的開關(guān)，其中臂元件與^i^^^^連接。
3、 4M^5U，漆求l的開關(guān)，其中臂元件的i^相對于凸,凸輪表面偏 置，以l更沿其滑動移動。
4、 ^t^M'澳求3的開關(guān)，其中臂元件的鄉(xiāng)包括與凸輪表面協(xié)同辦 的凸輪隨動件。
5、 概W'漆求4的開關(guān)，其中凸^Si動^^^凸輪表面的不穩(wěn)定條 ，動到其上的穩(wěn)定^Hf，以定義-^關(guān)，。
6、 才N^5U'J^求5的開關(guān)，其中凸輪表面包括具有第一輪廓部#第二 輪廓部分的弓形表面，第二輪廓部分與臂元件間隔開足夠距離，以便使凸輪隨 動件通錄凸輪表面上的偏置4一輪廓部分向第>=^廓部^^多動，并且其中 在第二輪廓表面附近提供了擋塊以便在反向接收臂元件的遠端，從而提供了單刀瞬時開關(guān)。
7、 才M^5^'J^求5的開關(guān)，其中凸輪表面包括具有中心部^4目對的笫 —第二部分的弓形表面，中心部分與臂元件間隔開足夠距離，以便使凸輪隨 動^Ht過在凸輪表面上的偏置^一和第二部分向中心部分移動，其中第""^ 第二部分提供不穩(wěn)定的務(wù)陣而中心位置提供穩(wěn)定條降，從而提供了雙刀瞬時開關(guān)。
8、 才鵬似'J^求7的開關(guān)，其中弓形表面的中心部分是凸起的，并且其 中相對的第4第二部分是回入的。
9、 #^擬'決求5的開關(guān)，其中凸輪表面包括具有第一輪廓部分以及位 于第一輪廓部W目對側(cè)的第二和第三輪廓部分的弓形表面，第二和第三輪廓部 分與臂元件間隔開足夠距離，以便使凸輪隨動fHt錄凸輪表面上的偏置輯 一輪廓部分向第二和第三輪廓部分中的至少一個移動，第二和第三輪廓部分與 臂元件間隔開足夠距離以便提供穩(wěn)定位置，從而提供了^U7穩(wěn)定開關(guān)。
10、 ^^15U'j^求9的開關(guān)，其中弓形表面的第一輪廓部分是凸起的，并 且其中第>第三部分是凹入的。
11、 #^似，^"求9的開關(guān)，其中凸輪表面還包括第四和第五輪廓部分， 第五輪廓部分與臂元件間隔開足夠距離，以便使凸輪隨動^ii過在凸輪表面上 的偏置4四輪廓部分向第五輪廓部絲動，從而提供了三刀穩(wěn)定開關(guān)。
12、 才M^5U'J^求11的開關(guān)，其中第四輪廓部分是凸起的，并且其中第五 輪廓部分是凹入的。
13、 ^^M，J^"求1的開關(guān)，其中致動器包拾 ife^射器，用于沿著光^^發(fā)射光；和M收器，置于M中用于響應(yīng)于AUt^射器發(fā)出的光，提供致動信號， 其中臂元件^^y吝中時的阻擋位置和^f多出M時的非阻擋位置之間是可移 動的。
14、 才M^5U，j要求l的開關(guān)，其中致動器包括第一致動器，^^有第一it^射器，用于沿第一ife^發(fā)射第一光，和第一 M收器，置于第一M中，用于響應(yīng)于由第一it^射器發(fā)出的第一it^供第 一致動信號；和第二致動器，W"有第二iUit器，用于沿第二iW"發(fā)射光，和第二絲收器，置于第二M中，用于響應(yīng)于由第二ife^射器發(fā)出的第二it^供第二致 動信號，其中臂元件在包含第一^第二M的平面中可以移動，以便 第一和第 二光，從而影響第4第二致動信號。
15、 ^^WJ^求14的開關(guān)，其中臂元件在第-"^第二iW^間可移動， 以便P雄傳輸?shù)降?第二絲收器的第 第二光。
16、 才Mi似'J^求13的開關(guān)，還包括由M支撐的印刷電械，其中艘 射器和M收器由印刷電*支撐。
17、 ^L^5U'j要求16的開關(guān)，其中印刷電械由與^目對的凸輪的偏置可 拆除的固定于lJ^Ji。
18、 才M^5U'J要求1的開關(guān)，還包括由臂元件的近端支撐的敏，該驗 了在其中進行手動,而 的。
19、 #4§似，澳求18的開關(guān)，其中獨包括延"^L件，其與臂元件的魏 在中心部^目連，并且其中向延^iL件的相對末端施加的壓力在臂元件上提供
20、 一種開關(guān)，包拾it^射器和^^器，該光發(fā)射器可，地用于沿著;^向^^:器引導(dǎo) 光，ife^:器響應(yīng)于該光以提供致動信號；臂元件可以移A^f多出M，從而I2^和不P雄發(fā)ili^;^收器的光，從 而影響致動信號；和和臂元件協(xié)同IMt的凸輪，用于在其中移動，其中臂元件M響應(yīng)于凸輪 絲穩(wěn)定的位置向穩(wěn)定位置移動，以定義開關(guān)辦。
21、 才M^l5U'漆求20的開關(guān)，還包括由M支撐的印刷電路板，該印刷電 艦中具有狹縫，其中it^器和絲收器由印刷電械支撐于狹縫的相對側(cè)， 并且其中臂元件可^t縫中移動。
22、 才^t^U'漆求20的開關(guān)，其中從凸輪JJ^f申出-^i小凸起，并且其中中凸輪由該短小凸起固定于^Ji。、 A
23、 才Mt;M'j^求20的開關(guān)，其中凸輪包括具有輪廓部賴凸輪表面，該 輪廓部分具有凸W面和凹^面中的至少一個，以^U(7臂元件提供穩(wěn)定位置 和不穩(wěn)定位置中的至少一個，并且其中M沿著輪廓部^^動臂元件，形成一 開關(guān)，包括單刀瞬時開關(guān)、雙刀瞬時開關(guān)、X5U7穩(wěn)定開關(guān)、和三刀穩(wěn)定開關(guān)中 的至少一個。
24、 一種開關(guān)，包拾由M支撐的至少一個it^C射器，該至少一個it^射器可，地用于沿著 至少一個its^^射至少一^^光；至少一個絲收器，位于該至少一個M中，用于接收由發(fā)射器發(fā)出的光， 該M收器響應(yīng)于該至少一束it^供致動信號；臂元件，與^i^區(qū)軸連接，其中其近端的移動引起遠端移^H多出該至少 一個光路，從而導(dǎo)致該至少一束光向至少一個M收器的偏移；由M支撐的凸輪，該凸輪具有在其上的凸輪表面；和 由臂元件的遠端支撐的凸輪隨動件，該凸輪隨動件相對于凸輪表面偏置，以便沿著它滑動移動，其中凸^L動件M響應(yīng)于臂元件的賴的移動從凸輪表面上的不穩(wěn)定的位置向其上的穩(wěn)、定位置移動，以便定義一開關(guān)相關(guān)操作。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24的開關(guān)，其中凸輪包括將凸輪固定到基底上的搭扣配 合裝置。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25的開關(guān)，還包括由基底支撐的印刷電躲，其中凸輪 相對于印刷電路板偏置，以便通過搭扣配合裝置將其固定至基底上。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26的開關(guān)，其中印刷電路板包括一狹縫，并且其中至少一光發(fā)射射器和至少一個光接收器被置于狹縫的相對側(cè)，其中臂元件可在狹縫中 移動，以便在其中具有一中間部分可移入和移出該至少一個光路。
28、根據(jù)權(quán)利要求24的開關(guān)，其中凸輪表面包括具有凸起表面和凹入表面 中的至少一個的輪廓部分，以侵為臂元件提供穩(wěn)定位置和不穩(wěn)定位置中的至少 一個，并且其中臂元件的艦的沿著輪廓部分的移動形成一開關(guān)，包括單刀瞬時開關(guān)、雙刀瞬時開關(guān)、雙刀穩(wěn)定開關(guān)、和三刀穩(wěn)定開關(guān)中的至少一個。
29、 根據(jù)權(quán)利要求求24的開關(guān)，還包括由臂元件的近端支撐的按鈕，該按鈕是為了在其中手動操作而放置的。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29的開關(guān)，其中該按鈕包括一演唱元件，其與臂元件的 近端在其中心部射目連，并且其中向延^iL件的相對末端施加的壓力在臂元件 上提供了一械作用。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29的開關(guān)，還包括支撐于獨的光可透錄面上的圖標，并且其中該圖標是背光照明的。
32、 根據(jù)權(quán)利要求29的開關(guān)，還包括 光源；和從最近的光源向按鈕最近的光可透過表面附近延伸的光導(dǎo)管。
全文摘要
搖桿式開關(guān)，包括臂元件，其可移入和移出在光發(fā)射器和光接收器之間傳輸光的光路以便阻擋和允許光到達接收器，從而提供致動信號。臂元件的一個末端包括一凸輪隨動件，其可輪廓的凸輪表面移動，以便使臂元件的優(yōu)選移動是響應(yīng)于凸輪表面的從不穩(wěn)定位置移動到穩(wěn)定位置，從而定義一開關(guān)操作。可互換的凸輪表面提供了一單刀瞬時開關(guān)、一雙刀瞬時開關(guān)、一雙刀穩(wěn)定開關(guān)、和一三刀穩(wěn)定開關(guān)。
文檔編號G02B6/26GK101371176SQ200680020205
公開日2009年2月18日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者戴維·E·貝特曼, 托德·M·布洛克 申請人:森薩塔科技馬里蘭公司