CN108701561B - 电气开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气开关(1)，特别用于机动车辆，例如用于机动车辆中的电动驻车制动器，电气开关包括特别为摇杆形式的可移动操作构件(3)，并且包括触头系统(6、7)，其中，操作构件(3)以切换方式与触头系统(6、7)相互作用。操作构件(3)通过施加有弹性力的操作元件(14)与轨道(15)相互作用，以用于当操作构件(3)移出非操作位置时产生复位力。提供了另外的切换轨道。操作构件(3)具有另外的操作元件，使得两个操作元件中的每一个在每种情况下均与一个切换轨道相互作用。

Description

电气开关

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电气开关。

背景技术

这种类型的电气开关例如用作机动车辆中的操作人员控制开关。特别地，该开关可以由用户用于操作机动车辆中的电动驻车制动器。

这种电气开关具有操作构件，该操作构件可从非操作位置移动到切换位置并且由用户手动移动以操作电动驻车制动器。该操作构件可以以摇杆的方式进行构造。该开关包括触头系统，其中，操作构件在其移动到切换位置期间与触头系统以切换方式相互作用。操作构件通过加载有弹性力的操作元件与开槽切换连杆式样的开槽连杆相互作用，以在操作构件移出非操作位置期间产生复位力。因此，在用户操作之后，操作构件自动返回到其非操作位置。已经证明，在将操作构件复位到非操作位置期间，可能产生被用户感觉为不舒适的噪声。此外，还可能发生复位到非操作位置的准确性的缺陷。

发明内容

本发明基于以降低开关噪声这样的方式开发开关的目的。特别地，还旨在降低操作构件在非操作位置的游动。

该目的在所述类型的电气开关的情况下通过权利要求1的特征部分实现。

在根据本发明的电气开关的情况下，进一步提供了以开槽切换连杆的方式的开槽连杆。此外，用于另外的开槽连杆的操作元件以这样的方式布置在操作构件上，使得两个操作元件中的每一个在非操作位置和/或在操作构件移出非操作位置期间与相应的开槽连杆相互作用。本发明的进一步改进是从属权利要求的主题。

在进一步改进中，操作构件可以特别地通过拉动和/或推动从非操作位置开始在两个相互相反的方向上以人体工程学的方式移动以用于其操作。两个开槽连杆可以相对于彼此以相对的方式设计，使得操作构件在两个方向上的运动期间，特别是在拉动期间和在推动期间，产生操作构件的具有正力值和/或负力值的可比较的力-行程特征。特别优选的是，两个开槽连杆关于非操作位置相对于彼此镜面对称地设计。这种类型的改进确保了稳定的非操作位置而几乎没有游动。

操作元件可包括：插脚，其相对于操作构件可移动地布置，以及移动元件，其在与操作构件相对的一侧上可旋转地安装在插脚上。移动元件可以是辊子、球或类似物，并且因此在操作构件的移动期间仅产生小的摩擦力。移动元件可通过弹性力抵靠开槽连杆。该弹性力可以由布置在插脚上的压缩弹簧来产生。这产生了功能可靠且低磨损的改进，其具有良好的触觉。

为了进一步减小非操作位置的游动，开槽连杆可以具有上升的侧面。此外，开槽连杆可包括大致上平坦的轨道，其中特别地，平坦的轨道可具有比上升的侧面更小的斜度。为了操作构件的非操作位置的特定稳定性，在每种情况下，可以使用两个独立的开槽连杆的上升的侧面中的一个。特别地，为此目的相应的移动元件可能适合于抵靠在相应的上升的侧面上。

在另外的有利的改进中，开槽连杆的上升的侧面可以并入更浅的侧面并随后并入更陡的侧面。特别地，由此在更浅的侧面对应的切换位置中产生减小的复位力。此外，与上升的侧面相对的平坦轨道可以并入转而陡的侧面。为了在操作构件的移动期间几乎不产生噪音，平坦轨道和侧面之间的过渡可以各自为倒圆设计。倒圆可以优选地具有大于移动元件的半径的半径。两个开槽连杆可以关于平坦轨道的中心相对于彼此大致以镜面对称的方式布置。

为了防止外部影响，可以为开关设置外壳。操作构件可以有利地可移动地安装在壳体中和/或壳体上。操作构件反过来可以通过挺杆、凸耳等以切换方式在切换位置中作用在触头系统上。

触头系统可以紧凑的方式布置在印刷电路板上。印刷电路板可以位于壳体内。此外，可以在印刷电路板上设置电气插入式连接件，以用于传输在触头系统切换期间产生的切换信号。有利地，插入式连接件可以从壳体突出用于连接插头。

在简单的改进中，触头系统可以包括印刷电路板上的作为固定触头的至少一个接触面，以及与固定触头相互作用的切换触头。以高性价比的方式，切换触头可以以切换垫的方式配置。触头系统也可以以切换元件的方式配置，例如微动开关、快动开关等。切换元件可以以简单的方式布置在印刷电路板上。

对于根据本发明的开关的特别优选的改进，应注意以下内容。

在已知的系统的情况下，稳定的不工作位置(即操作构件的预张紧)和令人舒适的开关噪声是矛盾的。除了切换摇杆的小的零位置游动之外，挑战还在于实现低的或令人舒适的噪音的形成。

通过至少两个单独的开槽连杆和两个致动器的相互作用产生了在切换摇杆的稳定的非操作位置(即在零位置的预张紧期间)的低或令人舒适的切换噪声。在特定情况下，两个彼此反向旋转的不对称设计的开槽连杆以这样的方式相互作用，即，针对拉动和/或推动切换摇杆，产生了具有正的和负的力值的可比较的力-行程特征。

对于操作构件的稳定的非操作位置，即例如对于摇杆的零位置，在每种情况下使用两个单独的开槽连杆的侧面。具体地，在特定情况下，每种情况下都是上升侧面。除了开槽连杆和可以包括辊子的致动器的材料之外，在返回期间构成侧面的角度是产生噪声的原因。在所述布置的情况下，所述角度可以设计为显着大于已知的对称开槽连杆几何形状的情况。非操作位置附近的角度和/或过渡可以设置有大于致动器轮廓或致动器半径的半径，即在特定情况下大于辊子的直径，而没有对于稳定的非操作位置的缺陷。这总体上造成了协调的开槽连杆轮廓，这导致在操作期间和/或特别是在操作构件的复位或释放期间产生更低或更令人舒适的噪音。

因此产生了用于电动驻车制动器(EPB)的开关，该开关具有开槽切换连杆，开槽切换连杆允许具有低切换噪声的稳定的非操作位置。

通过本发明获得的优点尤其在于，在操作期间和/或在使用者释放操作构件期间发生更低或更令人舒适的噪音。此外，提供了操作构件的稳定的非操作位置以及在操作构件的操作期间改善的使用者的触觉。

以有利的方式，在根据本发明的开关的情况下，通过两个单独的不对称开槽连杆与操作构件的相互作用，实现了操作构件的低切换噪声和稳定的非操作位置或零位置。在根据本发明的改进的情况下，上升侧面和平坦轨道之间的角度(其是产生噪声的原因)可以选择为明显大于在先前以近似V形的方式配置的对称开槽连杆几何形状的情况下的角度。这允许了在操作构件的操作期间和/或在操作构件的复位期间产生更低和/或更令人舒适的噪音。该角度也是非操作位置的起因，该角度可以构造成具有大于移动元件轮廓的半径的半径，从而产生具有更好和/或更令人舒适的噪音的相协调的过渡。通过两个单独的不对称开槽连杆的相互作用，可以实现操作构件的稳定的非操作位置，为此，使用两个开槽连杆在非操作位置的不同作用方向。

附图说明

在附图中示出本发明的具有各种改善和改进的示例性实施例并且在以下更详细地描述。在附图中，

图1示出了电气开关的纵剖面，

图2以立体图示出了图1中的开关的细节，

图3以纵截面示出了图2的细节，

图4示出了图3的另外的细节，以及

图5示出了针对图1的开关的操作的力-行程图。

具体实施方式

在图1中可以看出用于机动车辆的由用户操作电动驻车制动器的电气开关1。开关1具有壳体2，操作构件3可移动地安装在壳体2上。以摇杆的方式构造的操作构件3可以由使用者从图1所示的非操作位置开始沿着两个相互相反的方向手动地移动到相应的切换位置。具体地，操作构件3可由使用者通过拉动和/或推动而手动移动以用于其操作，在当前情况下通过沿方向4拉动并沿方向5推动。

触头系统6、7位于壳体2中。在切换位置，操作构件3通过挺杆9、凸耳10或类似物以切换方式与触头系统6、7相互作用，使得两个触头系统6、7中的一个在拉动操作构件3期间被操作并且两个触头系统6、7中的另一个在推动操作构件3期间被操作。然后，相应被操作的触头系统6、7产生切换信号，该切换信号又用于激活电动驻车制动器的相应功能。用于电动驻车制动器的切换和/或控制信号通过电气插入式连接件8传输，该电气插入式连接件8在壳体2上突出以便连接插头。插入式连接件8和触头系统6、7布置在位于壳体2中的印刷电路板11上。触头系统6包括印刷电路板11上的作为固定触头的至少一个接触面12，以及与固定触头12相互作用并且以切换垫的方式配置的切换触头13。另外的触头系统7包括电开关元件，特别是微动开关、快动开关等，其中开关元件7布置在印刷电路板11上。

操作构件3通过施加有弹性力的操作元件14与位于壳体2中的开槽切换连杆的式样的开槽连杆15相互作用，以用于在操作构件3移出非操作位置的过程中产生复位力。在根据本发明的开关1的情况下，如图2所示，现在设置了开槽切换连杆的式样的另外的开槽连杆15’。如同参照图2所见，用于另外的开槽连杆15’的另外的操作元件14’以这样的方式布置在操作构件3上，使得两个操作元件14、14’中的每一个在非操作位置/或在操作构件3移出非操作位置的过程中与相应的开槽连杆15、15’相互作用。开槽连杆15、15’和相关的操作元件14、14’在此一个接一个地布置在壳体2中。

如同在图2中进一步看到的那样，两个开槽切换连杆15、15’相对于彼此以相对的方式设计，具体地使得一个开槽切换连杆15的开槽连杆轮廓看起来相对于另一个开槽切换连杆15’旋转了大约180°。特别地，两个开槽切换连杆15、15’关于非操作位置相对于彼此镜面对称地形成，如参考图3所示，其中，一个开槽切换连杆15以实线示出并且布置在其后面的另一开槽切换连杆15’以虚线示出。在操作构件3沿两个方向上移动期间，即特别是在拉动切换摇杆3期间和在推动切换摇杆3期间，由此产生操作构件3的具有正力值和/或负力值的可比较的力-行程特征，如图5所示。

从图3可看出，操作元件14、14’包括相对于操作构件3可移动地布置的插脚16，以及移动元件17，，该移动元件17在与操作构件3相对的一侧上可旋转地安装在插脚16上。移动元件17可以是辊子、球等。移动元件17借助于弹性力抵靠于开槽切换连杆15、15’。弹性力在此是由布置在插脚16上的压缩弹簧18产生。

进一步如图4所示，开槽切换连杆15具有上升的侧面19。此外，开槽切换连杆15包括基本平坦的轨道20，轨道20具有比上升侧面19小的斜度。在背离平坦轨道20的一侧，开槽连杆15的上升侧面19并入更浅的侧面21并且随后进入更陡的侧面22。具体地，根据图5，参考在操作构件3的行程s1和s2之间的切换位置中从F1到F2的复位力的返回可以看出，在这样的方式中，在更浅的侧面21对应的切换位置中，产生了减小的复位力。通过由较陡的侧面22引起的极大上升的复位力来防止操作构件3进一步移动超出切换位置。此外，平坦轨道20在与上升侧面19相对的一侧上并入转而陡的侧面23，并且因此操作构件3在与相应的切换位置相对的方向上的移动受到限制。

如图2所示，另外的开槽切换连杆15’以与开槽连杆15相同的方式配置，但是如已经提到的，两个开槽连杆15、15’相对于平坦轨道20的中心沿着图4所示出的对称线24相对于彼此大致镜面对称地布置。对于操作构件3的非操作位置或零位置，在每种情况下，根据图3，具体地通过抵靠相应的上升侧面19的相应运动元件17来使用两个单独开槽切换连杆15、15’的侧面19中的一个。在非操作位置，操作元件14的移动元件20抵靠在开槽连杆15中的上升侧面19上，并且操作元件14’的移动元件20抵靠在开槽连杆15’中的上升侧面19上，由于这个事实，因此，实现了特别稳定的非操作位置。平坦轨道20和上升侧面19以及陡峭侧面23之间的过渡以及侧面19、21、22之间的另外的过渡在每种情况下都是倒圆的，因此在操作构件3的移动期间仅产生很小的噪音。

本发明不限于所描述和示出的示例性实施例。相反，它还包括在由专利权利要求限定的本发明范围内的本领域的所有的专业开发。该开关特别适用于机动车辆中的电动/电子驻车制动器的操作。当然，具有使用开槽连杆和致动器和/或辊子的组合的切换摇杆的其他开关也可以根据本发明以有利的方式进行构造。

附图标记列表

1：(电气)开关

2：壳体

3：操作构件/切换摇杆

4、5：(用于操作构件的移动)方向

6、7：触头系统/切换元件

8：(电气)插入式连接件

9：挺杆

10：凸耳

11：印刷电路板

12：接触面/固定触头

13：切换触头

14、14’：操作元件

15、15’：开槽连杆/开槽切换连杆

16：插脚

17：移动元件

18：压缩弹簧

19：(开槽切换连杆的)(上升的)侧面

20：(开槽切换连杆的)平坦轨道

21：(开槽切换连杆的)(更浅)侧面

22：(开槽切换连杆的)(更陡)侧面

23：(开槽切换连杆的)(陡的)侧面

24：对称线

Claims (15)

1.一种电气开关，所述电气开关包括操作构件(3)，所述操作构件(3)能够从非操作位置移动到切换位置，以及包括触头系统(6、7)，其中，所述操作构件(3)在所述切换位置以切换方式与所述触头系统(6、7)相互作用，并且其中，所述操作构件(3)通过施加有弹性力的操作元件(14)与开槽切换连杆式样的开槽连杆(15)相互作用，以用于在所述操作构件(3)移出所述非操作位置期间产生复位力，其特征在于，提供了开槽切换连杆式样的另外的开槽连杆(15’)，并且特征在于，用于所述另外的开槽连杆(15’)的另外的操作元件(14’)以两个操作元件(14、14’)中的每个均在非操作位置和/或所述操作构件(3)移出所述非操作位置期间与相应的开槽连杆相互作用的方式布置在所述操作构件(3)上；

所述两个开槽连杆(15、15’)具有上升的侧面(19)，所述两个开槽连杆(15、15’)的所述上升的侧面(19)并入更浅的侧面(21)并随后并入更陡的侧面(22)，以在所述更浅的侧面(21)对应的切换位置产生减小的复位力；

在非操作位置，操作元件(14)的移动元件抵靠在开槽连杆(15)中的上升侧面(19)上，并且另外的操作元件(14’)的移动元件抵靠在另外的开槽连杆(15’)中的上升侧面(19)上。

2.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述操作构件(3)通过拉动和/或推动从所述非操作位置开始沿着两个相互相反的方向(4、5)移动以用于其操作，并且特征在于，两个开槽连杆(15、15’)以相对于彼此相对的方式进行设计，使得在所述操作构件(3)沿着两个方向移动期间，产生所述操作构件(3)的具有正力值和/或负力值的能够比较的力-行程特征。

3.根据权利要求1或2所述的电气开关，其特征在于，所述两个操作元件(14、14’)包括相对于所述操作构件(3)移动地布置的插脚(16)以及移动元件(17)，所述移动元件(17)在与所述操作构件(3)相对的一侧上能够旋转地安装在所述插脚(16)上，特征在于所述移动元件(17)通过弹性力抵靠在所述两个开槽连杆(15、15’)上，以及特征在于，所述弹性力由布置在所述插脚(16)上的压缩弹簧(18)产生。

4.根据权利要求1或2所述的电气开关，其特征在于，所述两个开槽连杆(15、15’)具有大致平坦的轨道(20)，所述轨道具有小于所述上升的侧面(19)的斜度，以及特征在于，在每种情况下，将两个开槽连杆(15、15’)的上升侧面(19)中的一个侧面通过抵靠在相应的上升侧面(19)上的相应的移动元件(17)用于所述操作构件(3)的非操作位置。

5.根据权利要求4所述的电气开关，其特征在于，与所述上升的侧面(19)相对的平坦的轨道(20)并入转而陡的侧面(23)，特征在于，所述平坦的轨道(20)与侧面(19、21、22、23)之间的过渡在每种情况下均是倒圆的，并且特征在于，两个开槽连杆(15、15’)关于平坦的轨道(20)的中心相对于彼此大致以镜面对称的方式布置。

6.根据权利要求1或2所述的电气开关，其特征在于，设置了壳体(2)，特征在于，所述操作构件(3)移动性地安装在所述壳体(2)之中和/或之上，以及特征在于，所述操作构件(3)在所述切换位置通过挺杆(9)、凸耳(10)或类似物以切换方式作用于所述触头系统(6、7)。

7.根据权利要求6所述的电气开关，其特征在于，所述触头系统(6、7)布置在印刷电路板(11)上，特征在于，所述印刷电路板(11)位于所述壳体(2)内，以及特征在于，电气插入式连接件(8)布置在所述印刷电路板(11)上以用于传输在切换所述触头系统(6、7)期间所产生的切换信号，其中，所述插入式连接件(8)从所述壳体(2)突出以用于连接插头。

8.根据权利要求7所述的电气开关，其特征在于，所述触头系统(6)包括所述印刷电路板(11)上的作为固定触头的至少一个接触面(12)以及与所述固定触头(12)相互作用并以切换垫的方式构造的切换触头(13)，和/或包括布置在所述印刷电路板(11)上的电气切换元件。

9.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述电气开关用于机动车辆。

10.根据权利要求9所述的电气开关，其特征在于，所述电气开关用于机动车辆中的电动驻车制动器。

11.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述所述操作构件(3)为摇杆的形式。

12.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，两个开槽连杆(15、15’)以相对于彼此镜像对称的方式进行设计。

13.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，在所述操作构件(3)的拉动期间和推动期间，产生所述操作构件(3)的具有正力值和/或负力值的能够比较的力-行程特征。

14.根据权利要求3所述的电气开关，其特征在于，所述移动元件(17)为辊子、球或类似物。

15.根据权利要求8所述的电气开关，其特征在于，所述电气切换元件为微动开关、快动开关或类似物。

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