具有摩擦触点的电开关的利记博彩app

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【专利摘要】本发明涉及一种具有摩擦触点(3)的电开关，其在一方面包括至少一个固定触点(9)，在另一方面包括至少一个移动摩擦触点(3)，该移动摩擦触点沿预定轨迹移动，且具有意图在所述至少一个固定触点(9)上摩擦的接触表面(10)，其特征在于，至少所述接触表面(10)通过借助离子束进行的离子轰击被处理，且在于，固定触点(9)和移动触点(3)是裸露的。
【专利说明】具有摩擦触点的电开关

【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有摩擦触点的电开关，特别地用于方向盘控制模块或机动化风挡擦 拭器刮片驱动系统。

【背景技术】
[0002] 在机动车辆中，具有摩擦或滑动触点的电开关被广泛使用。
[0003] 它们通常包括位于PCB电路上的一个或多个导电轨道和擦拭器触点或支架，其沿 PCB上的预定轨迹移动，以在一些位置中，实现电接触，电接触使得可以产生命令，诸如，例 如，开启车辆头灯或用于风挡擦拭器控制。作为例子，可以引用 申请人:名下的FR 2 933 530。
[0004] 针对这些摩擦触点的质量标准非常高，因为确保这些摩擦触点在不同操作条件下 贯穿车辆寿命的正确操作是重要的，也就是说直到10至15年。例如，它们可以是用于高电 流（例如几个安培）的摩擦触点，其目前用在廉价车辆中用于直接控制风挡擦拭器马达或 头灯，或它们可以是用于低电流（例如几个毫安）的摩擦触点，其例如将控制链接至风挡擦 拭器马达或头灯的功率继电器。
[0005] 实践中，这些摩擦触点受到明显温度变化，温度可范围为_40°C至+120°C。灰尘可 沉积在PCB的导电轨道上，且妨碍操作，也就是说，妨碍形成电接触。由于车辆可停在任何 位置处，其可经受潮湿条件，甚至是有盐潮湿，其可因此导致氧化问题。在该情况下，电绝缘 的氧化物层妨碍形成电接触。此外，取决于摩擦触点和导电轨道的表面质量，接触阻力可变 化，另外，可还存在金属零件的磨损问题，其可在长期且通过累计而导致错误的电接触，且 由此导致方向盘控制模块故障。在用于高电流的摩擦触点的情况下，还存在电弧形成的附 加问题，其可损害电接触表面。
[0006] 这些问题例如在DATA SHEET K232-4033中详细解释，其日期是1997年3月，来自 RS Components 公司。
[0007] 为了克服这些问题，特定润滑剂、接触油脂的使用在部门中所有参与者被需要，因 为其使得可以减小磨损影响，保护表面不受污染，防止摩擦触点和导电轨道的腐蚀，并防止 电弧的形成。
[0008] 该润滑剂已经且仍然是许多研究的主题，特别在具有摩擦触点的电路的制造商或 方向盘控制模块的制造商等的要求下。
[0009] 作为该研究活动的证据，可引用一定数量的文件。
[0010] 由此，在方向盘控制模块的制造商名下的分别在1991、1992(两次）和1995年公 开的 JP030117191 和 JP04114098、US 5 156 756、US 5 405 543 描述了一种用于摩擦触点的 润滑剂，其使得可以减小摩擦阻力，且不产生碳化物质。
[0011] 在1999年，在IEIC技术报告期刊中，发表了文章 "Required performance/ characteristics and evaluation method for electric contact grease"（99 卷，N° 360, 39-43 页）。
[0012] 在 2001 年，在该相同期刊（101 卷，N° 375,7-11 页）中，题为"The reliability of sliding contact. Effect of grease，' 的文章被发表。
[0013] 甚至更最近地，与接触油脂相关联的摩擦触点已经是专利申请的主题，譬如，在 2010年公开的在方向盘控制模块的另一制造商名下的EP2216796。
[0014] 再次在2011年，申请US2011/0117383描述了，对于摩擦电触点，油脂对于确保摩 擦电触点的正确操作有多重要。
[0015] 实际上，2010年公开的申请FR 2 933 530披露了一种涂层，其通过基于碳和聚合物 的墨形成，这使得可以放弃油脂，但实验已经显示出，这些涂层不能给出全部满意度，且特 别地，其应用不满足安全功能所需的标准，譬如灯、风挡擦拭器等的控制。实际上，接触阻力 由于与碳混合的树脂而高得多。此外，耐磨性更差，且颗粒可阻挡在轨道之间，由此导致短 路。
[0016] 特别对于安全功能，因此对如上所述的具有接触油脂的传统方案没有替代方案。
[0017] 总而言之，因此可以得出结论，对于摩擦电触点制造商的团体，使用油脂对于确保 在摩擦电触点的随时间的正确操作是重要的，且无论在制造期间油脂带来的材料成本方面 和油脂引起的附加组装时间方面的成本开支问题，都如此。
[0018] 在 1997 年，在 Journal de Physique IV (J. PHYS. IV France7 (1997) - Symposium C6, Supplement to the Journal de Physique III of December 1997)中，题为 "Modification et caracterisation des surfaces par bombardement ionique" （Modification and characterization of surfaces by ion bombardment)的文献被发表。
[0019] 该文章讲述了通过离子轰击改变表面、所获得的效果和潜在应用的内容。
[0020] 由此，应理解，该技术已经长时间已知，且许多工作已经被实施，其目的是改善摩 擦学属性（微硬度；磨损；摩擦）和抗蚀性，以及对金属表面氧化的抵抗力。
[0021] 更具体地，关于金属表面的摩擦学，在该文中观察到"通过离子植入获得的金属 表面上的硬化层的形成在摩擦学中已成为普遍趋势。该工作的大部分涉及钢或钛合金的 氮化物的形成，以便使得它们更具有耐磨性（the formation of a hardened layer on the surface of a metal by ion implantation has become common currency in tribology. Most of this work relates to the formation of nitrides of the steels or of the titanium alloys, in order to make them more wear resistant)，'。
[0022] 但是，该文章由于提到"在缺点中，可引用初期投资成本"和"可以好奇离子植入是 否将总是保持仅专用于功能研究的理论工具"而受到争议。
[0023] 最近，FR2 939 973披露了一种用于制造连接器元件的方法，该元件包括基体，金层 被沉积在基体上。
[0024] 在该文献中，所述的连接器是凸-凹类型的连接器，其中，电触点包括由离子轰击 处理的金层。
[0025] 但是，该文献没有描述来自方向盘控制模块的任何已知摩擦触点或与其相关联的 问题，特别是由于摩擦电触点在导电轨道上的移动导致的问题。实际上，凸-凹连接器不总 是受到与摩擦触点相同的机械移动应力。


【发明内容】

[0026] 本发明因此提出一种具有摩擦触点的电开关，其与现有技术相比较被改进。
[0027] 为此，本发明的主题是一种具有摩擦触点的电开关，其在一方面包括至少一个固 定触点，在另一方面包括至少一个移动摩擦触点，该移动摩擦触点沿预定轨迹移动，且具有 意图在所述至少一个固定触点上摩擦的接触表面，
[0028] 其特征在于，至少所述接触表面通过借助离子束进行的离子轰击被处理，且在于， 固定和移动触点是裸露的。
[0029] 其结果是，电开关没有润滑剂，也就是说不具有接触油脂，这对于已知电开关是明 显改进，且在开关的成本和组装时间方面提供显著优势，而没有以任何方式有损于在操作 周期、磨损、接触阻力、对污染物或氧化物的耐用性方面的可靠性。
[0030] 尽管离子轰击本身已知，且被最近的关于电开关的专利公开证明，本领域的技术 人员已继续考虑接触油脂对于操作是重要的。
[0031] 甚至比US2011/0117383(只涉及凸-凹插座型连接器，其操作与具有摩擦移动触 点的开关不同）早两年公开的文献FR2 939 973并没有改变本领域技术人员关于需要使用 接触油脂用于具有摩擦移动触点的电开关的观念。
[0032] 通过本发明， 申请人:因此克服一种偏见，其广泛地根植在具有摩擦移动触点的电 开关的【技术领域】中。
[0033] 此外，根据本发明的电开关的环境影响被明显减小。
[0034] 此外，电开关可还具有一个或多个以下特征，单独采用或结合采用：
[0035] ?所述至少一个固定触点不具有接触油脂；
[0036] ?所有固定和移动触点通过借助离子束进行的离子轰击被处理，至少在可形成电 接触的表面上；
[0037] ?移动摩擦触点由钢、铜、不锈钢、青铜、黄铜、铝或铝合金制成；
[0038] ?摩擦移动触点的所述接触表面包括在形成摩擦移动触点的基体上的镍镀层和在 镍镀层上的惰性金属镀层；
[0039] ?摩擦移动触点的所述接触表面包括在形成摩擦移动触点的基体上的惰性金属镀 层；
[0040] ?惰性金属镀层的厚度为0. 25 μ m至1 μ m ;
[0041] ?意图在所述至少一个固定触点上摩擦的所述接触表面具有弯曲表面，所述弯曲 表面具有沿摩擦移动触点的移动方向的〇. 5mm至5mm的第一曲率半径，和沿垂直于摩擦移 动触点移动的方向的〇· 5mm至2mm的第二曲率半径；
[0042] ?固定触点和移动触点的尺寸设置为传递高电流，特别是大于1A的高电流；
[0043] ?固定触点和移动触点的尺寸设置为传递低电流，特别是小于20mA的低电流；
[0044] ?对于通过离子轰击的处理，包括惰性气体的族的原子、氮或硼原子的离子被选 择。
[0045] 本发明还涉及用于机动车辆的方向盘控制模块，其特征在于，其包括如上限定的 电开关，其移动摩擦触点链接至控制杆，特别地控制头灯或风挡擦拭器。
[0046] 本发明还涉及一种用于机动车辆的风挡擦拭器刮片的机动化驱动系统，其包括风 挡擦拭器刮片驱动马达和如上限定的电开关，用于控制擦拭器的来回运动。

【专利附图】

【附图说明】
[0047] 本发明的其它特征和优势将在借助非限制性示例给出的、参考附图的以下描述中 显现，在附图中：
[0048] 图la和lb是根据本发明的具有摩擦触点的电开关的平面图，
[0049] 图2a和2b是移动摩擦触点的端部的侧视图和前视图，
[0050] 图2c是图2a的端部的截面图，和
[0051] 图3是具有摩擦触点的电开关的固定触点支撑件的平面图。

【具体实施方式】
[0052] 在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
[0053] 图la、lb和3示出具有摩擦触点的电开关1的示例性实施例。
[0054] 这样的电开关1可例如并入在用于机动车辆的方向盘控制模块中，特别是执行安 全功能的电开关，譬如灯、风挡擦拭器等的控制，或并入在机动化风挡擦拭器刮片驱动系统 中，用于控制擦拭器的来回运动。
[0055] 图示出用于低电流的电开关，也就是说用于传递小于20mA的电流。
[0056] 作为变体，本发明可变换为用于高电流的电开关，也即是说，大于1A，其与低电流 开关不同，特别是在于导体的增大的横截面，以便能够传递该高电流。
[0057] 该电开关1 一方面包括设置在支撑件7上的至少一个固定触点9,在图la中为多 个。支撑件7例如是印刷电路板，且固定触点9是接触区域。
[0058] 该印刷电路板的电轨道将固定触点9链接至电控制电路。
[0059] 图1至3显示了支撑件7,支撑件7具有刺穿的中心8,以便允许用于方向盘控制 柄的电线和杆通过。
[0060] 如图1至3所示，固定触点9在支撑件7上以圆形设置。
[0061] 由此可以看出，在图3中，支撑件7包括八个固定触点9,其具有圆弧带的形式。
[0062] 考虑到出于可靠性原因，固定触点9在该例子中被复制，固定触点9由此限定电开 关1的四个不同开关状态。
[0063] 还提供了附加的固定触点14,具有环的形式，且链接至电源或接地。
[0064] 例如，该附加固定触点14与固定触点9形成的圆同心地设置。
[0065] 并且，电开关1包括至少一个移动摩擦触点3,其可沿预定轨迹移动；在该情况下， 圆弧轨迹能够与一个或多个固定触点9接触。该轨迹至少部分地平行于由支撑件7限定的 平面，也就是说，印刷电路板限定的平面。根据图la和lb所示的例子，主题是旋转开关，且 移动摩擦触点3可因此描述旋转运动。
[0066] 根据未示出的变体，移动摩擦触点可制造为支架的形式，其沿直线轨迹移动，以便 能够与设置为一行的固定触点接触。
[0067] 移动摩擦触点3例如链接至控制杆，特别地用于控制头灯或风挡擦拭器。由此，通 过用户在控制杆上施加的移动，移动摩擦触点3沿预定轨迹移动。
[0068] 开关1可由此对于移动摩擦触点3的一个或多个预定位置与支撑件7承载的至少 一个对应的固定触点9形成电接触。
[0069] 如图la和lb可见，移动摩擦触点3具有叉的形式，其具有至少两个、在此为三个 分支11、12、13,有利地是柔性的，安装在移动基部上。
[0070] 移动基部还包括用于固定至装置的控制元件的器件（未示出）。
[0071] 分支11、12能够制造与两个对应的固定触点9的两个同时的电接触，且被复制以 改善可可靠性。
[0072] 分支13与附加的固定触点14摩擦接触。
[0073] 摩擦触点3在每个分支11、12、13上包括弯曲端部5,其朝向所述支撑件7受压。 由此，取决于其角位置，弯曲端部5的圆顶部分与相应的固定触点9摩擦接触，以形成电接 触。每个分支的端部5因此形成意图在所述至少一个固定触点9上摩擦的接触表面10。
[0074] 意图在固定触点9上摩擦的每个分支的端部5的至少该部分通过借助离子束进行 的离子轰击而被处理。
[0075] 通过离子轰击的该处理在该被处理部分上赋予更好的表面条件，减小摩擦。此外， 该更好的表面条件防止摩擦移动触点的污染，例如通过硅树脂。
[0076] 此外，该处理使得可以防止氧化的风险，这使得可以将接触阻力在贯穿开关寿命 期间保持在可接受水平。
[0077] 此外，固定触点9和移动触点3是裸露的，也就是说没有任何润滑剂，譬如，接触油 脂。
[0078] 由此，在组装过程期间，不再需要提供麻烦的接触油脂施加步骤。施加油脂步骤的 消除使得开关对环境有更少的污染。
[0079] 根据一个变体，固定触点9和移动摩擦触点3都通过借助离子束进行的离子轰击 被处理。其可以是仅在进行接触的表面上的局部处理，或其还可以考虑固定和移动摩擦触 点作为整体的处理。
[0080] 移动摩擦触点3可由钢、铜、不锈钢、青铜、黄铜、铝或铝合金制成。
[0081] 读者的关注点特别被带到由钢或不锈钢制成的移动摩擦触点，其比由铜、青铜或 黄铜制成的触点更便宜。实际上，离子轰击使得可以减小，甚至消除，移动触点上的绝缘氧 化物层的形成，从而不再需要镀镍。在该情况下，可设想，移动摩擦触点的基体作为整体受 到借助离子束进行的离子轰击。
[0082] 对于所有实施例的通过离子轰击的处理，氮或硼原子、惰性气体（特别是He、Ne、 Ar、Kr、Xe)构成的族的原子的离子例如被选择。
[0083] 根据变体，摩擦移动触点3的接触表面10包括在形成摩擦移动触点3的基体上的 镍镀层和在镍镀层上的惰性金属镀层，诸如金或银。在该情况下，离子轰击在惰性金属镀层 沉积之后发生。
[0084] 根据另一变体，摩擦移动触点3的所述接触表面10仅包括在形成摩擦移动触点3 的基体上的惰性金属镀层，诸如金或银。该变体还具有消除镍镀层的优点，其在现有技术中 是必需的，以能够使得惰性金属附着至基体，特别是由铜或青铜制成的。因此，除了接触油 脂的消除之外，还可以舍去镍，其还使得可以使开关在其制造和寿命结束时对环境有更少 污染。此外，镍镀层的消除还使得可以在开关制造中消除一步骤，并减少电开关的成本。实 际上，离子轰击处理的作用不仅改善电接触表面的表面条件，且还允许惰性金属对非惰性 金属的基体的附着，且允许这样做而没有涉及诸如镍的镀层。
[0085] 对于上述这两个变体，对惰性金属（金或银）镀层的厚度设置为0.25 μ m至1 μ m， 其明显小于在此之前已知的2至3 μ m厚度。由于近来已明显增加的惰性金属材料成本，惰 性金属厚度的明显减小以及因此要被施加的惰性金属的量的明显减小还允许电开关的成 本价格的明显减小。
[0086] 根据第三变体，没有镀层施加到电接触表面10。该端部因此仅通过借助离子束进 行的离子轰击被处理。这再一次使得可以减小电开关的制造成本，同时确保贯穿电开关寿 命期间的正确操作而没有接触油脂。
[0087] 下表总结了被认为最有利的实施例，而没有以任何方式为排他的。对所有这些变 体共用的是，不再存在任何接触润滑剂。
[0088]

【权利要求】
1. 一种具有摩擦触点（3)的电开关，其在一方面包括至少一个固定触点（9)，在另一方 面包括至少一个移动摩擦触点（3)，该移动摩擦触点沿预定轨迹移动，且具有意图在所述至 少一个固定触点（9)上摩擦的接触表面（10)， 其特征在于，至少所述接触表面（10)通过借助离子束进行的离子轰击被处理，且在 于，固定触点（9)和移动触点（3)是裸露的。
2. 如权利要求1所述的电开关，其特征在于，所述至少一个固定触点（9)不具有接触油 脂。
3. 如权利要求1或2所述的开关，其特征在于，所有固定触点（9)和移动触点（3)至少 在可形成电接触的表面上通过借助离子束进行的离子轰击被处理。
4. 如权利要求1至3中的任一项所述的电开关，其特征在于，移动摩擦触点（3)由钢、 铜、不锈钢、青铜、黄铜、铝或铝合金制成。
5. 如前述权利要求中的任一项所述的电开关，其特征在于，摩擦移动触点（3)的所述 接触表面（10)包括在形成摩擦移动触点的基体上的镍镀层和在镍镀层上的惰性金属镀 层。
6. 如前述权利要求中的任一项所述的电开关，其特征在于，摩擦移动触点（10)的所述 接触表面（10)包括在形成摩擦移动触点的基体上的惰性金属镀层。
7. 如权利要求5或6所述的电开关，其特征在于，惰性金属镀层的厚度为0. 25 μ m至 1 μ m〇
8. 如权利要求1至7中的任一项所述的电开关，其特征在于，意图在所述至少一个固定 触点上摩擦的所述接触表面（10)具有弯曲表面，所述弯曲表面具有沿摩擦移动触点的移 动方向的〇. 5_至5_的第一曲率半径（R)，和沿垂直于摩擦移动触点移动的方向的0. 5_ 至2mm的第二曲率半径（r)。
9. 如前述权利要求中的任一项所述的电开关，其特征在于，固定触点（9)和移动触点 (3)的尺寸设置为传递高电流，特别是大于1A的高电流。
10. 如前述权利要求中的任一项所述的电开关，其特征在于，固定触点（9)和移动触点 (3)的尺寸设置为传递低电流，特别是小于20mA的低电流。
11. 如权利要求1至10中的任一项所述的电开关，其特征在于，对于通过离子轰击的处 理，包括惰性气体的族的原子、氮或硼原子的离子被选择。
12. -种用于机动车辆的方向盘控制模块，其特征在于，其包括如权利要求1至11中的 任一项所述的电开关（1)，其移动摩擦触点（3)链接至控制杆，特别地控制头灯或风挡擦拭 器。
13. -种用于机动车辆的风挡擦拭器刮片的机动化驱动系统，其包括风挡擦拭器刮片 驱动马达和如权利要求1至11中的任一项所述的电开关，用于控制擦拭器的来回运动。
【文档编号】H01H1/04GK104067363SQ201280067655
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2012年11月20日 优先权日:2011年11月21日
【发明者】M.哈利特 申请人:Sc2N公司