DE102022206168A1 - Schnell schaltendes steuergerät für schaltgeräte und entsprechendes schaltgerät - Google Patents

Schnell schaltendes steuergerät für schaltgeräte und entsprechendes schaltgerät Download PDF

Info

Publication number
DE102022206168A1
DE102022206168A1 DE102022206168.3A DE102022206168A DE102022206168A1 DE 102022206168 A1 DE102022206168 A1 DE 102022206168A1 DE 102022206168 A DE102022206168 A DE 102022206168A DE 102022206168 A1 DE102022206168 A1 DE 102022206168A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
elastic element
carriage
control device
tip
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022206168.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Massimo Giolitti
Simone Rivoira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bitron SpA
Original Assignee
Bitron SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bitron SpA filed Critical Bitron SpA
Publication of DE102022206168A1 publication Critical patent/DE102022206168A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02Details
    • H01H13/26Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/28Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using compression or extension of coil springs
    • H01H13/34Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using compression or extension of coil springs having two or more snap-action motions in succession
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H5/00Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
    • H01H5/04Energy stored by deformation of elastic members
    • H01H5/06Energy stored by deformation of elastic members by compression or extension of coil springs
    • H01H5/12Energy stored by deformation of elastic members by compression or extension of coil springs having two or more snap-action motions in succession

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

Steuervorrichtung 2 für Schaltvorrichtungen 1, umfassend: mindestens einen Schlitten 3, der sich entlang einer geraden Richtung X bewegen kann; mindestens ein Spitzenelement 4, das sich entlang der geraden Richtung X bewegen kann und an dem Schlitten 3 befestigt ist; elektrische Kontakte 5, die fest mit dem Spitzenelement 4 verbunden sind und in geeigneter Weise auf eine elektrische Schaltung 14 zum Schalten von Schaltern 13 wirken können; ein erstes elastisches Element 6 mit einer bekannten ersten Kraft-Weg-Funktion, auf die das Spitzenelement 4 einwirkt, das sich verformen kann, wenn eine darauf ausgeübte Kraft überschritten wird; und ein zweites elastisches Element 7 mit einer bekannten zweiten Kraft-Weg-Funktion, die sich von der Kraft-Weg-Funktion des ersten elastischen Elements 6 unterscheidet. Das zweite elastische Element 7 ist zwischen dem Schlitten 3 und dem Spitzenelement 4 angeordnet. In einer Leerlaufkonfiguration der Steuervorrichtung 2 wirkt das zweite elastische Element 7 so, dass es das Spitzenelement 4 vom Schlitten 3 wegbewegt, wobei die Kraft nicht ausreicht, um das erste elastische Element 6 zu verformen. In einer geschalteten Konfiguration der Steuervorrichtung 2 hat sich das erste elastische Element 6 nach der Betätigung der Taste 12 verformt und die elektrischen Kontakte 5 haben die Schalter 13 geschaltet. Beim Übergang von der Ruhestellung in die Schaltstellung bewirkt die Bewegung des Schlittens 3 eine Verformung des zweiten elastischen Elements 7, das somit Energie ansammelt, und wenn der Kraftwert überschritten wird, beginnt das erste elastische Element 6 sich zu verformen und die vom zweiten elastischen Element 7 angesammelte Energie wird freigesetzt, wodurch die Bewegung des Spitzenelements 4 beschleunigt wird, was zu einem schnellen Umschalten der elektrischen Kontakte 5 führt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Steuergerät, das ein schnelles Schalten von elektrischen Kontakten ermöglicht.
  • In der Automobilindustrie sind Steuergeräte (Steuereinrichtungen) bekannt, die bei Schalt- und/oder Kommutatoreinrichtungen, insbesondere zur Steuerung der elektronischen Feststellbremse, eingesetzt werden und die mikroschalterbasierte Einrichtungen umfassen, die bei Betätigung das gleichzeitige Schalten einer Vielzahl von Kontakten in sehr kurzer Zeit ermöglichen und damit ein schnelles Schalten gewährleisten. Solche Lösungen erfordern die Implementierung einer Steuervorrichtung, die mit der Schaltvorrichtung verbunden ist, so dass es möglich ist, durch Betätigung einer Taste der Schaltvorrichtung in geeigneter Weise auf die Mikroschalter-basierte Vorrichtung einzuwirken.
  • Bei einigen Anwendungen, bei denen ein solches Schalten mit spezifischen elektrischen Schalteigenschaften innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgen muss, ist die Verwendung solcher Mikroschalter nach dem Stand der Technik unvermeidlich, um die erforderlichen Betriebsspezifikationen erfüllen zu können, insbesondere um ein synchrones Schalten einer Vielzahl von Schaltern in einer Zeit von weniger als 20 ms zu erreichen, bei einer bekannten Betätigungsgeschwindigkeit der in der Schaltvorrichtung enthaltenen Taste von z. B. 2 mm/sec.
  • Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik sind der Platzbedarf und die Produktionskosten der Schaltgeräte stark von den Mikroschaltern abhängig, die den wichtigsten Kostenfaktor der Schaltgeräte darstellen und zudem genormte Abmessungen haben, die bestimmte Konstruktionszwänge für die Abmessungen solcher Schaltgeräte mit sich bringen.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese und andere technische Probleme zu lösen, indem sie ein Schnellschalt-Steuergerät bereitstellt, das kompakt, einfach herzustellen und wirtschaftlich ist, und das ein zuverlässiges, synchrones und schnelles Schalten gewährleistet, während es das Gefühl des Benutzers beim Betätigen der Taste des Schaltgeräts, die das Steuergerät enthält, kaum beeinflusst.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät (Steuereinrichtung) für Schaltgeräte mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Schaltgerät (Schaltvorrichtung) mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 8.
  • Weitere Merkmale des Steuergeräts und des Schaltgeräts sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen im Anhang aufgeführt.
  • Die Merkmale und Vorteile des Steuergeräts und des Schaltgeräts werden aus der folgenden Beschreibung einiger möglicher, aber lediglich illustrativer und nicht beschränkender Ausführungsformen des Steuergeräts und aus den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
    • 1 zeigt eine axonometrische Ansicht einer möglichen, nicht einschränkenden Ausführungsform des Schaltgeräts, die mindestens ein Schnellschaltsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
    • • Die 2A und 2B sind axonometrische Schnittansichten des Schaltgeräts und einiger ihrer internen Komponenten, in denen einige Teile des erfindungsgemäßen Steuergeräts, des Stromkreises und des Übertragungssystems zu sehen sind; insbesondere zeigt 2A das Schaltgerät und das Steuergerät in einer Ruhekonfiguration; 2B zeigt das Schaltgerät und das Steuergerät in einer geschalteten Konfiguration;
    • • Die 3A, 3B und 3C zeigen einen Schnitt durch eine vertikale Ebene eines erfindungsgemäßen Steuergeräts in verschiedenen Konfigurationen und Phasen zum schnellen Umschalten der elektrischen Kontakte; insbesondere zeigt die 3A das Steuergerät in einer Ruhekonfiguration; die 3B zeigt das Steuergerät in der Phase, in der sich das zweite elastische Element verformt hat, während sich das erste elastische Element noch nicht verformt hat und das Umschalten der elektrischen Kontakte noch nicht erfolgt ist; die 3C zeigt das Steuergerät in einer geschalteten Konfiguration;
    • zeigt eine Kraft-Weg-Kurve das erfindungsgemäßen Steuergeräts im Vergleich zu der Kurve einer Silikonkuppel.
  • Mit Bezug auf die oben aufgeführten Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 2 ein Steuergerät (Steuereinrichtung) gemäß der vorliegenden Erfindung als Ganzes, während die Bezugsziffer 1 ein Schaltgerät (Schaltvorrichtung) mit der Steuereinrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung als Ganzes bezeichnet.
  • Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 2 eignet sich insbesondere für den Einsatz in Schaltgeräten 1. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff Schaltvorrichtung auf Vorrichtungen, die in der Lage sind, einen oder mehrere Schalter und/oder Kommutatoren in Abhängigkeit von den Bewegungen einer Taste unter der Einwirkung eines Benutzers zu schalten.
  • Die Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens einen Schlitten (Schieber) 3, vorzugsweise nur einen Schlitten 3. Der Schlitten 3 ist dazu eingerichtet, sich unter der Wirkung einer Taste 12 einer Schaltvorrichtung 1 entlang einer ersten geraden Richtung „X“ zu bewegen. Vorzugsweise entspricht die erste gerade Richtung „X“ einer horizontalen Achse. Alternativ dazu kann die erste gerade Richtung „X“ einer vertikalen Achse entsprechen. Vorzugsweise ist der Schlitten 3 so ausgelegt, dass er sich nur entlang der ersten geraden Richtung „X“ bewegt.
  • Die Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ein Spitzenelement 4. Das mindestens eine Spitzenelement 4 ist geeignet, sich entlang der ersten geraden Richtung „X“ zu bewegen. Das mindestens eine Spitzenelement 4 ist an dem Schlitten 3 befestigt. Das mindestens eine Spitzenelement 4 kann sich unabhängig von dem Schlitten 3 bewegen und umgekehrt.
  • Die Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner elektrische Kontakte 5. Die elektrischen Kontakte 5 sind integral oder einstückig mit dem Spitzenelement 4 verbunden, so dass sie sich zusammen mit dem Spitzenelement 4 bewegen.
  • Die elektrischen Kontakte 5 sind so ausgelegt, dass sie in geeigneter Weise auf eine elektrische Schaltung 14 zum Schalten der jeweiligen Schalter 13 in der Schaltvorrichtung 1 einwirken.
  • Die Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ein erstes elastisches Element 6. Das mindestens eine erste elastische Element 6 hat eine bekannte erste Kraft-Weg-Funktion.
  • Im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist die Kraft-Weg-Funktion eines elastischen Gliedes der Verlauf der Kraft, die auf ein elastisches Glied ausgeübt werden muss, um eine Verformung desselben, gemessen als Weg, zu bewirken.
  • Das Spitzenelement 4 wirkt auf das erste elastische Element 6.
  • Das erste elastische Element 6 ist so beschaffen, dass es sich verformt, z. B. durch Kollabieren, wenn ein Wert einer auf es ausgeübten Kraft überschritten wird, insbesondere einer Kraft, die entlang der ersten geraden Richtung „X“ ausgeübt wird, vorzugsweise einer Schubkraft. Vorzugsweise ist das erste elastische Element 6 so ausgelegt, dass es kollabiert, wenn ein Wert einer auf es ausgeübten Schubkraft entlang der ersten geraden Richtung „X“ überschritten wird.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 umfasst ferner mindestens ein zweites elastisches Element 7. Das zweite elastische Element 7 hat eine bekannte zweite Kraft-Weg-Funktion. Die zweite Kraft-Weg-Funktion des zweiten elastischen Elements 7 unterscheidet sich von der ersten Kraft-Weg-Funktion des ersten elastischen Elements 6.
  • Insbesondere ist das zweite elastische Element 7 zwischen dem Schlitten 3 und dem Spitzenelement 4 angeordnet und wirkt auf diese, insbesondere auf beide, vorzugsweise mit einer Schubkraft.
  • Die Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass in einer Leerlaufkonfiguration der Steuervorrichtung 2 das zweite elastische Element 7 so wirkt, dass es das Spitzenelement 4 entlang der ersten geraden Richtung „X“ von dem Schlitten 3 wegbewegt, und zwar mit einer Kraft, die nicht ausreicht, um das erste elastische Element 6 zu verformen, wobei insbesondere die von dem zweiten elastischen Element 7 auf das Spitzenelement 4 ausgeübte Kraft nicht ausreicht, um das erste elastische Element 6 zum Zusammenfallen zu bringen.
  • Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 so ausgelegt, dass in einer geschalteten Konfiguration der Steuervorrichtung 2 nach der Betätigung der Taste 12 durch einen Benutzer das erste elastische Element 6 verformt wurde und die elektrischen Kontakte 5 die jeweiligen Schalter 13 der Schaltvorrichtung 1 geschaltet haben.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 ist auch so ausgelegt, dass beim Übergang von einer Ruhekonfiguration zu einer Schaltkonfiguration der Steuervorrichtung 2 die Bewegung des Schlittens 3, die während der Bewegung der Taste 12 auftritt, bevor sie die Verformung des ersten elastischen Elements 6 verursacht, eine Verformung des zweiten elastischen Elements 7 bewirkt, das somit Energie akkumuliert. Wenn der auf das erste elastische Element 6 ausgeübte Kraftwert erreicht oder überschritten wird, beginnt es sich zu verformen. Bei dieser Gelegenheit wird die von dem zweiten elastischen Element 7 angesammelte Energie freigesetzt, wodurch die Bewegung des Spitzenelements 4 beschleunigt wird, was die Verformung des ersten elastischen Elements 6 beschleunigt, was zu einem schnellen Umschalten der elektrischen Kontakte 5 führt.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 ermöglicht es, die Schaltgeschwindigkeit der elektrischen Kontakte 5 durch eine beschleunigte Bewegung des mindestens einen Spitzenelements 4 zu erhöhen, das mit einer von dem mindestens einen zweiten elastischen Element 7 angesammelten Kraft vorbelastet ist, wodurch eine schnellere Verformung des mindestens einen ersten elastischen Elements 6 ermöglicht wird, was dazu führt, dass eine Kraft-Weg-Kurve der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 eine im Wesentlichen sofortige Verringerung der Kraft zeigt, wenn eine bestimmte Wegstrecke überschritten wird. Ein solcher Trend führt zu einem beschleunigten Schalten der elektrischen Kontakte 5. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 gewährleistet das Schalten der elektrischen Kontakte 5 der Schalter 13 innerhalb eines kürzeren vordefinierten Zeitintervalls und bietet damit eine Leistung, die mit der einer Vorrichtung auf Mikroschalterbasis vergleichbar ist. In der Tat ermöglicht die vorliegende Lösung das Schalten aller Schalter 13, die mit den elektrischen Kontakten 5 verbunden sind, innerhalb eines Zeitintervalls von weniger als 20 ms. Insbesondere gewährleistet die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 nicht nur ein schnelles Schalten der Schalter 13, sondern auch ein synchrones Schalten dieser Schalter 13.
  • Ganz allgemein kann die Steuervorrichtung 2 sicherstellen, dass das Schalten der elektrischen Kontakte 5 schnell erfolgt, insbesondere in weniger als 20 ms, vorzugsweise mit einer bekannten Betätigungsgeschwindigkeit, z. B. etwa 2 mm/s, der in der Schaltvorrichtung enthaltenen Taste 12.
  • Durch das Vorhandensein des ersten elastischen Elements 6 und des zweiten elastischen Elements 7 ermöglicht die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 auch die Beseitigung unerwünschter Vibrationen der Bauteile und den Ausgleich eines eventuellen Spiels zwischen den verschiedenen Elementen der Steuervorrichtung 2 und der Schaltvorrichtung 1, so dass diese Elemente mit geringeren Toleranzen hergestellt werden können, was zu niedrigeren Produktionskosten führt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Schlitten 3, das mindestens eine Spitzenelement 4, das mindestens eine erste elastische Element 6 und das mindestens eine zweite elastische Element 7 so angeordnet, dass sie sich alle entlang der ersten geraden Richtung „X“ bewegen. Die vorliegende Lösung ermöglicht es, ihren Platzbedarf zu reduzieren.
  • In einer bevorzugten, aber lediglich illustrativen und nicht einschränkenden Ausführungsform sind der Schlitten 3 und das mindestens eine Spitzenelement 4 zueinander koaxial in Bezug auf die Achse, die die erste gerade Richtung „X“ definiert. Noch bevorzugter ist es, dass der Schlitten 3, das mindestens eine Spitzenelement 4, das mindestens eine erste elastische Element 6 und das mindestens eine zweite elastische Element 7 zueinander koaxial sind, bezogen auf die Achse, die die erste gerade Richtung „X“ definiert.
  • Allgemeiner ausgedrückt ist das mindestens eine Spitzenelement 4 so an dem Schlitten 3 befestigt, dass sich das Spitzenelement 4 ausschließlich entlang der ersten geraden Richtung „X“ bewegen kann. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen dem Spitzenelement 4 und dem Schlitten 3 so beschaffen, dass jede unerwünschte Bewegung des Spitzenelements 4 relativ zu dem Schlitten 3 verhindert wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 sind das mindestens eine zweite elastische Element 7 und das mindestens eine Spitzenelement 4 so mit dem Schlitten 3 verbunden, dass sich das Spitzenelement 4 und das zweite elastische Element 7 relativ zum Schlitten 3 bewegen können und umgekehrt.
  • Vorzugsweise wirkt das zweite elastische Element 7 in der Leerlaufkonfiguration der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 so, dass es das Spitzenelement 4 entlang der ersten geraden Richtung „X“ von dem Schlitten 3 wegbewegt. Die Kraft, die über das zweite elastische Element 7 auf das Spitzenelement 4 wirkt, reicht nicht aus, um das erste elastische Element 6 zu verformen. Daher verbleibt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 in der Leerlaufkonfiguration, in der die Kräfte ausgeglichen sind. Insbesondere ist das erste elastische Element 6 so ausgelegt, dass es eine Leerlaufkonfiguration beibehält und somit die Steuervorrichtung 2 in ihrer Leerlaufkonfiguration hält, wenn keine äußeren Kräfte auf die Steuervorrichtung 2 einwirken. Darüber hinaus wird die Steuervorrichtung 2, sobald sie infolge der von einem Benutzer auf die Taste 12 ausgeübten Aktion in die geschaltete Konfiguration übergegangen ist, diese geschaltete Konfiguration so lange beibehalten, wie ein Benutzer weiterhin eine Kraft auf die Taste 12 ausübt, die den Übergang von der Leerlaufkonfiguration in die geschaltete Konfiguration bewirkt hat. Wenn der Benutzer aufhört, eine solche Kraft auf die Taste 12 auszuüben, kehrt die Steuervorrichtung 2 selbständig in die Ruhekonfiguration zurück.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 ist das erste elastische Element 6 eine kollabierbare Silikonkuppel. Die Silikonkuppel ist so ausgelegt, dass sie kollabiert, wenn ein bestimmter Wert einer darauf ausgeübten Schubkraft entlang der ersten geraden Richtung „X“ erreicht ist. Das erste elastische Element 6 hat eine bekannte Kraft-Weg-Kennlinie, die im Wesentlichen einer Kraft-Weg-Kurve einer Silikonkuppel ähnelt, die dem Fachmann an sich bekannt ist.
  • Vorzugsweise ist das erste elastische Element 6 so beschaffen, dass es eine Hubgrenze für die Steuervorrichtung 2 festlegt, um zu verhindern, dass ein übermäßiger Hub der aus dem Schlitten 3 und dem Spitzenelement 4 bestehenden Baugruppe beschädigt wird oder andere Teile der Steuervorrichtung 2 oder der Schaltvorrichtung 1 beschädigt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 ist das zweite elastische Element 7 eine Feder, die zusammengedrückt werden kann. Vorzugsweise ist das zweite elastische Element 7 eine Schraubenfeder. In der vorliegenden Ausführungsform weist das zweite elastische Element 7 eine bekannte Kraft-Weg-Kennlinie auf, die für Federn, insbesondere für Schraubenfedern, typisch ist und die dem Fachmann an sich bekannt ist.
  • Allgemeiner ausgedrückt ist das zweite elastische Element 7 so ausgelegt, dass es komprimiert wird, wodurch Energie angesammelt wird, die dann freigesetzt wird, wenn das erste elastische Element 6 verformt wird, insbesondere zusammenbricht, wodurch die Bewegung des Spitzenelements 4 entlang der ersten geraden Richtung „X“ beschleunigt wird.
  • Die Beschleunigung der Bewegung des Spitzenelements 4 gewährleistet ein schnelleres Schalten der Schalter 13, da die Bewegung der elektrischen Kontakte 5 beschleunigt wird, da sich die elektrischen Kontakte 5 integral mit dem Spitzenelement 4 bewegen.
  • Insbesondere wird in einer bevorzugten Ausführungsform das zweite elastische Element 7, insbesondere eine Feder, auf einen Energiewert vorgespannt, der gleich der Kraft ist, die für die Verformung des ersten elastischen Elements 6 erforderlich ist, z. B. um den Zusammenbruch oder das Einschnappen der Silikonkuppel 6 zu erreichen. Diese akkumulierte Energie reicht aus, um die Bewegung des Spitzenelements 4 und damit das Schalten der elektrischen Kontakte 5 und die Verformung des ersten elastischen Elements 6 zu beschleunigen, wenn ein bekanntes Niveau der auf das erste elastische Element 6 ausgeübten Kraft überschritten wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 ist das Spitzenelement 4 so ausgebildet, dass es entlang der ersten geraden Richtung „X“ auf Führungen 32 gleitet, die in dem Schlitten 3 ausgebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Führungen 32 in der Struktur des Schlittens 3 ausgebildet und erstrecken sich parallel zu der ersten geraden Richtung „X“. Vorzugsweise sind die Führungen 32 geeignet, mindestens eine Hubbegrenzung für das Spitzenelement 4 zu definieren, insbesondere definieren die Führungen 32 mindestens einen Anschlag 322, der den maximalen Abstand festlegt, den das distale Ende des Spitzenelements 4 relativ zu dem Schlitten 3 zurücklegen kann; insbesondere ist das distale Ende des Spitzenelements 4 das Ende, das auf das erste elastische Element 6 wirkt. Ein Anschlag, der den Mindestabstand zwischen dem distalen Ende des Spitzenelements 4 und dem Schlitten 3 definiert, kann zusätzlich durch die Führungen 32 und/oder durch das zweite elastische Element 7 in seiner vollständig verformten Konfiguration definiert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Steuervorrichtung 2 bilden der Schlitten 3, das mindestens eine zweite elastische Element 7 und das mindestens eine Spitzenelement 4 eine Einheit, die leicht zusammengebaut und in eine Schaltvorrichtung 1 eingesetzt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 umfasst der Schlitten 3 mindestens ein erstes Gehäuse 31 zur zumindest teilweisen Aufnahme eines zweiten elastischen Elements 7, insbesondere in der Ausführungsform, in der das zweite elastische Element 7 eine Schraubenfeder ist. Das erste Gehäuse 31 ist geeignet, ein Ende des zweiten elastischen Elements 7 aufzunehmen.
  • Vorzugsweise hat das erste Gehäuse 31 eine kreisförmige Form, die koaxial zu der ersten geraden Richtung „X“ verläuft.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Gehäuse 31 so ausgelegt, dass es zumindest teilweise ein Spitzenelement 4, z. B. dessen proximales Ende, aufnehmen kann.
  • Der Schlitten 3 umfasst außerdem Führungen 32 und mindestens einen Stopper 322, der geeignet ist, die kontrollierte Bewegung des mindestens einen Spitzenelements 4 relativ zum Schlitten 3 zu ermöglichen, insbesondere entlang der ersten geraden Richtung „X“, vorzugsweise ausschließlich entlang der ersten geraden Richtung „X“. Vorzugsweise sind die Führungen 32 zumindest teilweise in den Wänden ausgebildet, die das erste Gehäuse 31 definieren. Vorzugsweise sind die Stopper 322 in den Führungen 32 ausgebildet.
  • Der Schieber 3 umfasst außerdem einen Verbindungsabschnitt 33. Der Verbindungsteil 33 ist so ausgelegt, dass er mit einem Übertragungssystem 15 der Schaltvorrichtung 1 verbunden werden kann, um die Bewegung, die sich aus der Betätigung der Taste 12 durch einen Benutzer ergibt, in geeigneter Weise aufzunehmen.
  • Allgemeiner ausgedrückt ist der Schlitten 3 so ausgelegt, dass er entlang der ersten geraden Richtung „X“ relativ zu einer Trägerstruktur 10 der Schaltvorrichtung 1 gleitet, in der die Steuervorrichtung 2 enthalten ist, z. B. auf Schienen oder Führungen 101, die auf einem Teil der Trägerstruktur 10 der Schaltvorrichtung 1 ausgebildet sind. Diese Schienen oder Führungen 101 sowie der Schlitten 3 selbst sind so ausgelegt, dass sie ein Verklemmen während der Hin- und Herbewegung des Schlittens 3 entlang der ersten geraden Richtung „X“ verhindern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Spitzenelement 4 ein zweites Gehäuse 41. Das zweite Gehäuse 41 ist dazu eingerichtet, das zweite elastische Element 7 zumindest teilweise aufzunehmen, insbesondere dasjenige Ende des zweiten elastischen Elements 7, das dem Ende gegenüberliegt, das in dem ersten Gehäuse 31 des Schlittens 3 untergebracht ist. In einer bevorzugten, aber lediglich illustrativen und nicht einschränkenden Ausführungsform ist das zweite Gehäuse 41 am proximalen Ende des Spitzenelements 4 selbst ausgebildet, wobei dieses Ende so angepasst ist, dass es zumindest teilweise in das erste Gehäuse 31 des Schlittens 3 passt.
  • Das Spitzenelement 4 umfasst außerdem ein erstes Anschlagelement 42. Das erste Anschlagelement 42 ist so ausgelegt, dass es entlang der im Schlitten 3 ausgebildeten Führungen 32 gleitet. Vorzugsweise ist das erste Anschlagelement 42 geeignet, unerwünschte Bewegungen des Spitzenelements 4 relativ zum Schlitten 3 zu verhindern, z.B. Drehbewegungen um die erste gerade Richtung „X“ und/oder Bewegungen entlang von Achsen senkrecht zur ersten geraden Richtung „X“, z.B. einer horizontalen Achse „Y“ und/oder einer vertikalen Achse „Z“.
  • Allgemeiner ausgedrückt, umfasst das Spitzenelement 4 außerdem ein zweites Anschlagelement 44. Das zweite Anschlagelement 44 ist so ausgelegt, dass es auf das erste elastische Element 6 einwirkt. Vorzugsweise definiert das zweite Anschlagelement 44 das distale Ende des Spitzenelements 4 in Bezug auf den Schlitten 3. Vorzugsweise ist das zweite Anschlagelement 44 so geformt, dass es eine Formkopplung mit dem ersten elastischen Element 6 herstellt.
  • Das Spitzenelement 4, insbesondere das zweite Anschlagelement 44, hat eine zylindrische Form, die so beschaffen ist, dass es sich koaxial zu dem Schlitten 3 entlang der ersten geraden Richtung „X“ positioniert.
  • Von der Struktur des Spitzenelements 4 aus erstreckt sich mindestens ein erstes, z.B. zahnförmiges Anschlagelement 42, z.B. senkrecht zur Struktur des Spitzenelements 4, um mit den im Schlitten 3 enthaltenen Führungen 32 zu interagieren.
  • In einer bevorzugten, aber lediglich illustrativen und nicht einschränkenden Ausführungsform der Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung sind die elektrischen Kontakte 5 metallische Blätter. Vorzugsweise sind die metallischen Blätter 5 geeignet, um auf einer elektrischen Schaltung 14 zu gleiten, z.B. auf einer Leiterplatte oder PCB gebildet. Die metallischen Lamellen 5 sind so geformt, dass die metallischen Lamellen 5 nach dem Einbau der Steuervorrichtung 2 in die Schaltvorrichtung 1 eine Druckkraft auf die elektrische Schaltung 14 ausüben, die die Kontaktkontinuität beim Übergang von der Ruhekonfiguration in die geschaltete Konfiguration und umgekehrt der Steuervorrichtung 2 sicherstellt, sowie beim schnellen Umschalten zwischen diesen beiden Betriebskonfigurationen.
  • Die von den Metallblättern 5 ausgeübte Druckkraft ist so beschaffen, dass sie das ordnungsgemäße Schalten der jeweiligen Schalter 13 gewährleistet, die in dem in der Schaltvorrichtung 1 enthaltenen Stromkreis 14 vorgesehen sind.
  • Allgemeiner ausgedrückt, ist die Steuervorrichtung 2 für Schaltgeräte 1 geeignet, bei denen die Taste 12 gedrückt und/oder gezogen werden kann.
  • Daher ist die Steuervorrichtung 2 sehr flexibel und kann für verschiedene Arten von Schaltvorrichtungen 1 für verschiedene mögliche Anwendungen eingesetzt werden, die nicht auf Kfz-Feststellbremsen beschränkt sind.
  • In einer möglichen, jedoch lediglich illustrativen und nicht begrenzten Ausführungsform der Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung sind dem Schlitten 3 zwei Spitzenelemente 4 zugeordnet. Die beiden Spitzenelemente können sich entlang der ersten geraden Richtung „X“ bewegen, jedoch in entgegengesetzten Richtungen. In einer solchen Ausführungsform ist jedes Spitzenelement 4 geeignet, auf ein jeweiliges erstes elastisches Element 6 zu wirken. Insbesondere sind diese beiden ersten elastischen Elemente 6 entlang der ersten geraden Richtung „X“ angeordnet und jeweils so beschaffen, dass sie sich verformen, wenn eine Schubkraft entlang der ersten geraden Richtung „X“ auf sie ausgeübt wird.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführung ist zwischen dem Schlitten 3 und jedem der beiden Spitzenelemente 4 ein zweites elastisches Element 7 angeordnet. Jedes zweite elastische Element 7 wirkt zwischen dem Schlitten 3 und dem jeweiligen Spitzenelement 4. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel, das in Schaltvorrichtungen 1 verwendet werden kann, bei denen die Taste 12 in der Lage ist, sich in zwei verschiedenen Richtungen zu bewegen, um in geeigneter Weise einen entsprechenden Befehl zu senden, z. B. eine Druck-/Zug- und/oder Vorwärts-/Rückwärtstaste.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform der Steuervorrichtung 2 in der Ruhestellung sind die beiden ersten elastischen Elemente 6 so beschaffen, dass sie die Steuervorrichtung 2 in der Ruhestellung halten, bis eine äußere Kraft ausgeübt wird, die den Schlitten 3 bewegt, z. B. durch den Benutzer durch Betätigung der Taste 12 der Schaltvorrichtung 1.
  • Wenn eine Kraft auf den Schlitten 3 ausgeübt wird, z.B. durch den Verbindungsabschnitt 33, entlang einer ersten Richtung, wird nur eines der beiden zweiten elastischen Elemente 7 verformt, das Energie akkumuliert; daher wird dann nur eines der beiden ersten elastischen Elemente 6 verformt, was ein schnelles Schalten der elektrischen Kontakte 5 ermöglicht, die mit dem jeweiligen betroffenen Spitzenelement 4 verbunden sind, und die geschaltete Konfiguration erreicht. Sobald die Kraft nicht mehr auf den Schlitten 3 wirkt, kehrt die Steuervorrichtung 2 in den Ruhezustand zurück.
  • Wenn eine Kraft auf den Schlitten 3 ausgeübt wird, die der im vorhergehenden Beispiel ausgeübten Kraft entgegengesetzt ist, wird das andere erste elastische Element 6 betätigt, wodurch die schnelle Umschaltung der elektrischen Kontakte 5, die mit dem anderen Spitzenelement 4 verbunden sind, bewirkt wird.
  • zeigt eine mögliche, aber lediglich illustrative und nicht beschränkende Ausführungsform des Steuergeräts 2 in einer Leerlaufkonfiguration.
  • Diese Abbildung zeigt einen Teil eines Übertragungssystems 15, das in der Lage ist, eine Bewegung von einer Taste 12, auf die ein Benutzer eine Kraft ausübt, auf den Schlitten 3 zu übertragen, so dass dieser sich entlang der ersten geraden Richtung „X“ bewegt. Der Schlitten 3 ist mit dem Übertragungssystem 15 durch einen Verbindungsabschnitt 33 verbunden. In der hier dargestellten beispielhaften und nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Endabschnitt des Übertragungssystems 15 um eine horizontale Achse drehbar. Der Schlitten 3 umfasst ferner ein erstes Gehäuse 31, in dem ein Ende des zweiten elastischen Elements 7, das aus einer Schraubenfeder besteht, und ein Teil des Spitzenelements 4, d. h. zumindest der proximale Teil des Spitzenelements 4, untergebracht sind. Der Schlitten 3 umfasst ferner Führungen 32, die zwei Anschläge 322 bilden, an denen das erste Anschlagelement 42 des Spitzenelements 4 anliegt. Das Spitzenelement 4 umfasst ein zweites Gehäuse 41, das das gegenüberliegende Ende der Schraubenfeder 7 aufnimmt. In der vorliegenden Ausführungsform bilden der Schlitten 3, das Spitzenelement 4 und die Schraubenfeder 7 eine Einheit.
  • Das zweite Anschlagelement 44 des Spitzenelements 4 wirkt auf das erste elastische Element 6, das aus einer Silikonkuppel besteht. Vorzugsweise weist die Silikonkuppel 6 eine Ausstülpung auf, die sich durch Formschluss in ein im zweiten Anschlagelement 44 des Spitzenelements 4 ausgebildetes Loch einfügen kann.
  • Die elektrischen Kontakte 5 sind starr mit dem Spitzenelement 4 verbunden und bestehen aus Metallblättern, die sich mit dem Spitzenelement 4 bewegen. Die elektrischen Kontakte 5 bilden Schleifkontakte, die gegen einen elektrischen Schaltkreis 14 drücken, der auf einer gedruckten Schaltung oder PCB gebildet ist, in der die Schalter 13 vorgesehen sind. Die Steuervorrichtung 2, insbesondere der Schlitten 3, kann von einer Trägerstruktur 10 getragen werden, die in der Schaltvorrichtung 1 enthalten ist. In der dargestellten Ausführungsform liegen die elektrischen Kontakte 5 und die jeweiligen Schalter 13 in einer höheren Position in Bezug auf die vertikale Achse „Z“.
  • Im Allgemeinen kann die Anordnung der elektrischen Schaltung 14 und der elektrischen Kontakte 5 in Bezug auf das Spitzenelement 4 und die Steuervorrichtung 2 von der hier dargestellten abweichen; sie können beispielsweise in einer geringeren Höhe in Bezug auf die vertikale Achse „Z“ angeordnet sein, oder sie können neben der Steuervorrichtung 2 entlang einer horizontalen Achse „Y“ senkrecht zu der ersten geraden Richtung „X“ angeordnet sein.
  • In der dargestellten Ausführungsform sind dem Schlitten 3 zwei Spitzenelemente 4, die jeweils elektrische Kontakte 5, zwei erste elastische Elemente 6 und zwei zweite elastische Elemente 7 umfassen, zugeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedes Spitzenelement 4 so ausgelegt, dass es auf ein entsprechendes erstes elastisches Element 6 einwirkt und durch ein entsprechendes zweites elastisches Element 7 während des Übergangs von der Leerlaufkonfiguration in die geschaltete Konfiguration beschleunigt wird. Beide Spitzenelemente 4 können sich entlang der gleichen ersten geraden Richtung „X“ bewegen, jedoch in entgegengesetzter Richtung.
  • zeigt die Steuervorrichtung 2 in der Phase, in der sich das zweite elastische Element 7 verformt hat, während sich das erste elastische Element 6 noch nicht verformt hat und das Schalten der elektrischen Kontakte 5 noch nicht stattgefunden hat. In ist deutlich zu erkennen, dass der Endabschnitt des Übertragungssystems 15 eine Bewegung des Schlittens 3 nach links verursacht hat, wodurch die mit dem linken Spitzenelement 4 verbundene Schraubenfeder 7 zusammengedrückt wurde. Die Kraft, die durch die Baugruppe aus dem Schlitten 3, dem zweiten elastischen Element 7 und dem Spitzenelement 4 ausgeübt wird, reicht noch nicht aus, um das erste elastische Element 6 zum Kollabieren zu bringen. In dieser Konfiguration haben sich die elektrischen Kontakte 5 noch nicht zum Schalten der Schalter 13 bewegt.
  • Die Verformung des zweiten elastischen Elements 7 der linken Baugruppe wird besonders deutlich, wenn wir die linke Schraubenfeder mit der Schraubenfeder der rechten Baugruppe vergleichen. Die linke Schraubenfeder ist nämlich zusammengedrückt, während die Schraubenfeder 7 der rechten Baugruppe stärker gedehnt ist. Außerdem zeigt , dass das zweite Anschlagelement 44 des rechten Spitzenelements 4 nicht mehr an dem entsprechenden ersten elastischen Element 6 anliegt.
  • zeigt die Steuervorrichtung 2 in einer geschalteten Konfiguration. Die Abbildung zeigt das Steuergerät 2 in der Phase, in der sich das erste elastische Element 6 verformt hat und die elektrischen Kontakte 5 bewegt wurden, wodurch die entsprechenden Schalter 13 geschaltet wurden. In ist deutlich zu erkennen, dass der Endabschnitt des Übertragungssystems 15 eine weitere Bewegung des Schlittens 3 nach links bewirkt hat. Die Kraft, die von der Baugruppe aus dem Schlitten 3, dem zweiten elastischen Element 7 und dem linken Spitzenelement 4 auf das erste elastische Element 6 ausgeübt wurde, war so groß, dass das erste elastische Element 6 zusammenbrach. Insbesondere wurde die vom zweiten elastischen Element 7 angesammelte Energie, wie in dargestellt, freigesetzt und das linke Spitzenelement 4 wurde mit einer gewissen Beschleunigung bewegt, was zu einer schnelleren Verformung des ersten elastischen Elements 6 führte. In dieser Phase verursachte die Beschleunigung des Spitzenelements 4 während seiner Bewegung entlang der ersten geraden Richtung „X“ eine beschleunigte Bewegung der elektrischen Kontakte 5, die mit dem Spitzenelement 4 verbunden sind. Diese Beschleunigung der elektrischen Kontakte 5 führte zu einem schnellen, schnappenden und synchronen Schalten der jeweiligen Schalter 13.
  • In der geschalteten Konfiguration des Steuergeräts 2 hat sich das zweite elastische Element 7 der linken Baugruppe erneut ausgedehnt, wobei es eine Ausdehnung annimmt, die im Wesentlichen derjenigen entspricht, die es in der Leerlaufkonfiguration des Steuergeräts 2 hatte.
  • Wenn die Kraft nicht mehr über das Übertragungssystem 15 auf den Schlitten 3 ausgeübt wird, neigt die Steuervorrichtung 2 dazu, in die in gezeigte Ruhestellung zurückzukehren.
  • Die 3A-3C zeigen das Verhalten der Betätigungseinrichtung 2 in dem Fall, in dem auf den Schlitten 3 eine Kraft nach links ausgeübt wird. Es ist klar, dass das gleiche Prinzip auch für den Fall gilt, dass ausgehend von der in 3A gezeigten Ruhestellung der Steuervorrichtung 2 die auf den Schlitten 3 ausgeübte Kraft so ist, dass sie ihn nach rechts bewegt, wodurch das zweite elastische Element 7 verformt wird und das erste elastische Element 6 des rechten Teils statt des linken Teils, wie in den 3B und 3C gezeigt, der Steuervorrichtung 2 zusammenbricht.
  • 4 zeigt eine Kraft-Weg-Kurve der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2. Insbesondere zeigt die Figur einen Vergleich zwischen der Kraft-Weg-Kurve der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 und der Kraft-Weg-Kurve einer Silikonkuppel, z. B. des ersten elastischen Elements 6. Aus diesem Vergleich geht hervor, dass das Diagramm der Steuervorrichtung 2 bei Erreichen eines maximalen Kraftwertes, der die Silikonkuppel 6 zum Kollabieren bringen kann, einen schnellen Kraftabfall zeigt, der als Schnappwirkung definiert werden kann. Ein solcher schneller Kraftabfall führt zu einer beschleunigten Bewegung des Spitzenelements 4, die nicht nur die elektrischen Kontakte 5 schnell bewegt und damit ein schnelles Schalten gewährleistet, sondern auch die Verformung des ersten elastischen Elements 6 beschleunigt.
  • In dieser ist auch zu erkennen, dass die maximale Kraft, die im Diagramm für das Steuergerät 2 aufgebracht wird, einer größeren Verschiebung entspricht als im Diagramm für die Silikonkuppel 6.
  • Darüber hinaus zeigt den Übergang von einer Ruhekonfiguration, die dem Ende des Diagramms entspricht, das eine Nullkraft und eine Nullverschiebung anzeigt, zu einer geschalteten Konfiguration, die dem Abschnitt des Diagramms entspricht, der dem plötzlichen Kraftabfall bei gleicher Verschiebung folgt, der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 2.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 ist insbesondere geeignet, in eine Schaltvorrichtung 1 eingebaut zu werden. Die Schaltvorrichtung 1 umfasst wiederum eine Trägerstruktur 10, relativ zu der sich eine Taste 12 bewegen kann. Die Taste 12 kann sich in gerader Richtung bewegen, z.B. entlang einer vertikalen Achse „Z“ oder einer horizontalen Achse (X, Y), oder um eine Achse schwenken, z.B. eine horizontale Achse „Y“.
  • In einer ersten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1 ist die Taste 12 entlang einer vertikalen Achse „Z“ beweglich.
  • Allgemeiner ausgedrückt, umfasst die Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine elektrische Schaltung 14. Auf der elektrischen Schaltung 14 sind Schalter 13, insbesondere eine Vielzahl von Schaltern 13, vorgesehen. Die Schalter 13 umfassen jeweilige elektrische Kontakte, die unter der Einwirkung eines Benutzers auf die Taste 12 schalten können. Einige der elektrischen Kontakte der Schalter 13 bestehen aus elektrischen Kontakten 5, die in der Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
  • Im Allgemeinen können die Schalter 13 entweder normal offen oder normal geschlossen sein und können über den Stromkreis 14 so konfiguriert werden, dass sie Abzweigungen oder doppelte Abzweigungen erhalten.
  • Die Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner ein Übertragungssystem 15. Das Übertragungssystem 15 ist so ausgelegt, dass es die von der Taste 12 ausgeführte Bewegung in geeigneter Weise in eine Bewegung umwandelt, die zum Schalten der Schalter 13 nützlich ist. Insbesondere ist das Übertragungssystem 15 so ausgelegt, dass es die von der Taste 12 unter der Einwirkung eines Benutzers ausgeführte Bewegung in eine Bewegung des Schlittens 3 entlang der ersten geraden Richtung „X“ umwandelt. Daher muss das Übertragungssystem 15 je nach Art der von der Taste 12 ausgeführten Bewegung, ob linear oder schwenkend, in geeigneter Weise ausgelegt sein, um den Schlitten 3 entlang der ersten geraden Richtung „X“ zu bewegen.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 ermöglicht es insbesondere, die Konstruktion des Übertragungssystems 15 zu vereinfachen und seine Herstellungskosten zu senken, da der Platzbedarf der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 geringer ist als der einer Vorrichtung mit Mikroschaltern.
  • Die Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner mindestens einen Silikon-Dom 16. Der mindestens eine Silikondom 16 hat eine bekannte spezifische Kraft-Verschiebungs-Funktion. Die Kraftverschiebungsfunktion des Silikondoms 16 ist geeignet, eine sensorische Rückmeldung zu liefern, wenn ein Benutzer die Taste 12 betätigt. Vorzugsweise wirkt das Übertragungssystem 15 auf die mindestens eine Silikonkuppel 16 in einer Weise, dass der Benutzer eine vorbestimmte Rückmeldung wahrnimmt, während er die Taste 12 betätigt.
  • Neben der Abstützung der verschiedenen Teile der Schaltvorrichtung 1 ist die Tragstruktur 10 auch dazu bestimmt, die Bewegung der Taste 12 und die Bewegung des Übertragungssystems 15 ordnungsgemäß zu führen. Darüber hinaus ist die Tragstruktur 10 so ausgelegt, dass die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 entsprechend den spezifischen Anforderungen ordnungsgemäß bewegt und angeordnet werden kann, z. B. mit Hilfe der Schienen oder Führungen 101.
  • Bei der elektrischen Schaltung 14 handelt es sich vorzugsweise um eine gedruckte Schaltung (PCB), die eine Vielzahl von Schaltern 13 umfasst. Die elektrische Schaltung 14 ist vorzugsweise so gestaltet, dass sie der Wirkung von elektrischen Kontakten 5 ausgesetzt werden kann, die mit jedem Spitzenelement 4 verbunden sind, insbesondere bei Verwendung von elektrischen Schleifkontakten 5.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1 ist die Taste 12 dazu eingerichtet, eine Bewegung entlang einer vertikalen Achse „Z“ auszuführen. Das Übertragungssystem 15 ist dazu eingerichtet, die von der Taste 12 ausgeführte Bewegung in eine Bewegung entlang der ersten geraden Richtung „X“ umzuwandeln, die auf den Schlitten 3 der Steuervorrichtung 2 übertragen wird. In einer solchen Ausführungsform umfasst das Übertragungssystem 15 ein Gleitelement, das mit der Taste 12 verbunden ist und entlang der vertikalen Achse „Z“ gleiten kann, und einen Hebel, der um eine horizontale Achse „Y“ schwenkbar ist, wobei letztere sowohl zur vertikalen Achse „Z“ als auch zur ersten geraden Richtung „X“ senkrecht ist. Dieser Hebel darf sich nur um die horizontale Achse „Y“ drehen.
  • Das Gleitelement ist mit einem Ende des Hebels verbunden, so dass der Hebel in Abhängigkeit von der Bewegung der Taste 12 entlang der vertikalen Achse „Z“ schwenkt. Das Übertragungssystem 15, insbesondere der Hebel, umfasst ein Verbindungselement, das mit dem Schlitten 3 der Steuervorrichtung 2 verbunden werden kann, insbesondere gelenkig mit dem Verbindungsteil 33 des Schlittens 3 verbunden werden kann. Eine solche Konfiguration ermöglicht die Umwandlung einer Bewegung entlang der Achse „Z“ in eine Bewegung entlang der ersten geraden Richtung „X“.
  • Generell kann das Steuergerät 2 auch in Schaltgeräten 1 mit einem sehr kurzen Tastendruck 12 verwendet werden. 1 zeigt eine axonometrische Ansicht der Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer bevorzugten, aber lediglich illustrativen und nicht einschränkenden Ausführungsform. Die in dieser Figur dargestellte Schaltvorrichtung 1 kann beispielsweise zur Steuerung einer Feststellbremse verwendet werden. Die Schaltvorrichtung 1 umfasst eine Schnellschaltsteuereinrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Figur zeigt eine Trägerstruktur 10 und einer Taste 12, die insbesondere entlang einer vertikalen Achse sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung verschiebbar ist.
  • 2A ist eine axonometrische Schnittdarstellung des Schaltgeräts 1 aus 1 und der inneren Komponenten des Schaltgeräts 1, die einen Teil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2, den Stromkreis 14 und das durch die Taste 12 bewegliche Übertragungssystem 15 zeigt. 2A zeigt die Taste 12 und die Steuervorrichtung 2 in einem Ruhezustand. 2A zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Übertragungssystems 15, das auf mindestens eine Silikonkuppel 16 einwirkt, die geeignet ist, dem Benutzer eine gewünschte Rückmeldung zu geben, wenn dieser die Taste 12 betätigt.
  • Insbesondere wirkt ein Hebel, der sich um eine horizontale Achse „Y“ drehen kann, auf die genannte Silikonkuppel, und derselbe Hebel wirkt auf den Schlitten 3, der auf Schienen oder Führungen 101 gleitet, die auf der Trägerstruktur 10 ausgebildet sind.
  • In dieser Abbildung ist die elektrische Schaltung 14 zu sehen, auf der eine Vielzahl von Schaltern 13 vorgesehen sind, die der Wirkung von elektrischen Kontakten 5 ausgesetzt sind, die fest mit dem Spitzenelement 4 der Steuervorrichtung 2 verbunden sind. Das Spitzenelement 4 wirkt auf das erste elastische Element 6.
  • zeigt dieselbe Schaltvorrichtung 1 von in einer geschalteten Konfiguration. In dieser Figur kann man sehen, dass die Taste 12 gedrückt wurde, was eine Drehung des Hebels um die horizontale Achse „Y“ verursacht hat, wobei der Hebel zusätzlich zum Zusammendrücken der Silikonkuppel 16, wodurch sie zusammenfällt, den Schlitten 3 dazu gebracht hat, sich entlang der ersten geraden Richtung „X“ zu bewegen, so dass die Wirkung des Schlittens, des zweiten elastischen Elements 7 und des Spitzenelements 4 das erste elastische Element 6 durch ein schnelles Einschnappen zum Zusammenfallen gebracht hat. Dieses schnelle Einschnappen des Spitzenelements 4 unter dem Druck des zweiten elastischen Elements 7 hat eine schnelle Bewegung der elektrischen Kontakte 5, die dem Spitzenelement 4 zugeordnet sind, ermöglicht, wodurch die in der elektrischen Schaltung 14 enthaltenen Schalter 13 schnell schalten.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 ermöglicht ein schnelles Schalten aller Schalter 13 der Schaltvorrichtung 1, insbesondere in einer Zeit von weniger als 20 msec, vorzugsweise mit einer bekannten Betätigungsgeschwindigkeit der Taste 12 von beispielsweise 2mm/sec.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 2 ist so beschaffen, dass sie das vom Benutzer beim Betätigen der Taste 12 der Schaltvorrichtung 1 empfundene Gefühl nicht wesentlich beeinträchtigt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 2 lassen sich Leistungswerte erzielen, die mit denen einer Vorrichtung auf Mikroschalterbasis vergleichbar sind, wobei die dem Fachmann bekannten Nachteile solcher Vorrichtungen auf Mikroschalterbasis beseitigt werden.
  • Alle alternativen Ausführungsformen der Steuervorrichtung 2 und/oder der Schaltvorrichtung 1, die hier nicht im Einzelnen beschrieben sind, die aber für den Fachmann im Lichte des Inhalts der vorliegenden Patentanmeldung offensichtlich sind, gelten als in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallend.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schaltgerät
    10
    Stützstruktur
    101
    Schienen oder Führungen
    12
    Taste
    13
    Schalter
    14
    Elektrischer Stromkreis
    15
    Übertragungssystem
    16
    Kuppeln aus Silikon
    2
    Steuergerät
    3
    Schlitten
    31
    Erstes Gehäuse
    32
    Führungen
    322
    Stopper
    33
    Verbindungsteil
    4
    Spitzenelement
    41
    Zweites Gehäuse
    42
    Erstes Anschlagelement
    44
    Zweites Anschlagelement
    5
    Elektrische Kontakte
    6
    Erstes elastisches Glied
    7
    Zweites elastisches Element
    „X“
    Erste gerade Richtung
    „Y“
    Horizontale Achse
    „Z“
    Vertikale Achse

Claims (10)

  1. Steuergerät (2) für Schaltgeräte (1), aufweisend: - mindestens einen Schlitten (3), der sich unter der Einwirkung einer Taste (12) einer Schaltvorrichtung (1) entlang einer ersten geraden Richtung (X) bewegen kann; - mindestens ein Spitzenelement (4), das sich entlang der ersten geraden Richtung (X) bewegen kann und an dem Schlitten (3) befestigt ist, und das sich unabhängig von dem Schlitten (3) bewegen kann, und umgekehrt; - elektrische Kontakte (5), die integral mit dem Spitzenelement (4) verbunden sind, um sich zusammen mit dem Spitzenelement (4) zu bewegen, und die eingerichtet sind, geeignet auf eine elektrische Schaltung (14) einzuwirken, um entsprechende Schalter (13) zu schalten, die in der Schaltvorrichtung (1) enthalten sind; - mindestens ein erstes elastisches Element (6) mit einer bekannten ersten Kraft-Weg-Funktion, auf das das Spitzenelement (4) einwirkt; wobei das erste elastische Element (6) so eingerichtet ist, dass es sich verformt, wenn ein auf es ausgeübter Kraftwert überschritten wird; - mindestens ein zweites elastisches Element (7) mit einer bekannten zweiten Kraft-Weg-Funktion, die sich von der bekannten ersten Kraft-Weg-Funktion des ersten elastischen Elements (6) unterscheidet; wobei das zweite elastische Element (7) zwischen dem Schlitten (3) und dem Spitzenelement (4) angeordnet ist und somit auf diese einwirkt; wobei die Steuervorrichtung (2) so ausgelegt ist, dass: - in einer Leerlaufkonfiguration der Steuervorrichtung (2) das zweite elastische Element (7) so arbeitet, dass es das Spitzenelement (4) entlang der ersten geraden Richtung (X) von dem Schlitten (3) weg mit einer Kraft bewegt, die nicht ausreicht, um das erste elastische Element (6) zu verformen; - in einer geschalteten Konfiguration der Steuervorrichtung (2) nach der auf die Taste (12) ausgeübten Wirkung das erste elastische Element (6) sich verformt hat und die elektrischen Kontakte (5) die entsprechenden Schalter (13) der Schaltvorrichtung (1) geschaltet haben; - während des Übergangs von einer Leerlaufkonfiguration zu einer geschalteten Konfiguration der Steuervorrichtung (2) letztere, bevor sie die Verformung des ersten elastischen Elements (6) verursacht, eine Verformung des zweiten elastischen Elements (7) bewirkt, das somit Energie akkumuliert und, wenn der auf das erste elastische Element (6) ausgeübte Kraftwert überschritten wird, eine Verformung des zweiten elastischen Elements (7), das somit Energie akkumuliert und, wenn der auf das erste elastische Element (6) ausgeübte Kraftwert überschritten wird, beginnt, sich zu verformen, und die vom zweiten elastischen Element (7) akkumulierte Energie freigesetzt wird, wodurch die Bewegung des Spitzenelements (4) beschleunigt wird, was die Verformung des ersten elastischen Elements (6) beschleunigt, was zu einem schnellen Umschalten der elektrischen Kontakte (5) führt.
  2. Steuervorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei: - das erste elastische Element (6) eine Silikonkuppel ist, die zusammenfallen kann; - das zweite elastische Element (7) eine Feder ist, die zusammengedrückt werden kann.
  3. Steuervorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei das Spitzenelement (4) so ausgelegt ist, dass es entlang der ersten geraden Richtung (X) auf Führungen (32) gleitet, die in dem Schlitten (3) ausgebildet sind.
  4. Steuervorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei dem Schlitten (3) zwei Spitzenelemente (4) zugeordnet sind, die sich entlang der ersten geraden Richtung (X) in entgegengesetzten Richtungen bewegen können; jedes Spitzenelement (4) so eingerichtet ist, dass es auf ein entsprechendes erstes elastisches Element (6) wirkt; zwischen dem Schlitten (3) und jedem der beiden Spitzenelemente (4) jeweils ein zweites elastisches Element (7) eingefügt ist, das jeweils zwischen dem Schlitten (3) und dem jeweiligen Spitzenelement (4) wirkt.
  5. Steuervorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schlitten (3) umfasst: - mindestens ein erstes Gehäuse (31) zur zumindest teilweisen Aufnahme eines zweiten elastischen Elements (7); - Führungen (32) und mindestens einen Anschlag (322), der geeignet ist, die kontrollierte Bewegung des mindestens einen Spitzenelements (4) relativ zum Schlitten (3) zu ermöglichen; - ein Verbindungsteil (33), das mit einem Übertragungssystem (15) der Schaltvorrichtung (1) verbunden werden kann, um die Bewegung, die auf die Betätigung der Taste (12) durch einen Benutzer folgt, in geeigneter Weise zu empfangen.
  6. Steuervorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spitzenelement (4) umfasst: - ein zweites Gehäuse (41), das eingerichtet ist, das zweite elastische Element (7) zumindest teilweise aufzunehmen; - ein erstes Anschlagelement (42), das eingerichtet ist, entlang der im Schlitten (3) ausgebildeten Führungen (32) zu gleiten; - ein zweites Anschlagelement (44), das eingerichtet ist, auf das erste elastische Element (6) einzuwirken.
  7. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Kontakte (5) metallische Blätter sind.
  8. Schaltvorrichtung (1), die eine Trägerstruktur (10) umfasst, relativ zu der sich eine Taste (12) bewegen kann; eine elektrische Schaltung (14), auf der Schalter (13) vorhanden sind, die entsprechende elektrische Kontakte umfassen, die so beschaffen sind, dass sie unter der Einwirkung eines Benutzers auf die Taste (12) schalten; wobei die Schaltvorrichtung (1) ein Übertragungssystem (15) umfasst, das eingerichtet ist, die von der Taste (12) ausgeführte Bewegung in eine für das Schalten der Schalter (13) nützliche Bewegung umzuwandeln; mindestens eine Silikonkuppel (16) mit einer bekannten Kraft-Weg-Funktion, die geeignet ist, eine sensorische Rückmeldung zu geben, wenn ein Benutzer auf die Taste (12) einwirkt; wobei die Schaltvorrichtung (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Steuervorrichtung (2) nach Anspruch 1 umfasst.
  9. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei: - die Taste (12) um eine horizontale Achse (Y) schwenkbar ist; oder - die Taste (12) ist so ausgelegt, dass sie sich entlang einer vertikalen Achse (Z) bewegen kann.
  10. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Übertragungssystem (15) so ausgelegt ist, dass es die von der Taste (12) ausgeführte Bewegung in geeigneter Weise in eine Bewegung des Schlittens (3) der Steuervorrichtung (2) entlang der ersten geraden Richtung (X) umsetzt.
DE102022206168.3A 2021-06-30 2022-06-21 Schnell schaltendes steuergerät für schaltgeräte und entsprechendes schaltgerät Pending DE102022206168A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000017114A IT202100017114A1 (it) 2021-06-30 2021-06-30 Dispositivo di comando a scatto rapido per interruttori e relativo dispositivo interruttore.
IT102021000017114 2021-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022206168A1 true DE102022206168A1 (de) 2023-01-05

Family

ID=77802123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022206168.3A Pending DE102022206168A1 (de) 2021-06-30 2022-06-21 Schnell schaltendes steuergerät für schaltgeräte und entsprechendes schaltgerät

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022206168A1 (de)
IT (1) IT202100017114A1 (de)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2043740A1 (de) * 1970-08-28 1972-03-02 Siemens Ag Meß oder Regelgerat
JP6879797B2 (ja) * 2017-03-30 2021-06-02 佐鳥電機株式会社 トリガースイッチ

Also Published As

Publication number Publication date
IT202100017114A1 (it) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830545T2 (de) Sowohl als Schieber als auch als Drucktaste betätigbarer Schalter und Verfahren zum Zusammenbau
DE2224555C3 (de) Schaltwerk mit Sprungmechanik für Schalter und elektrische Singalgeber
DE102006007090B4 (de) Schaltervorrichtung
DE10331130A1 (de) Schalter für die Handbetätigung von Hebezeugen
WO2007048774A1 (de) Verklinkungseinrichtung für einen federspeicherantrieb
DE1921160B2 (de) Elektrische kontakteinrichtungen
DE60013294T2 (de) Elektrischer schalter für einen gashahn
DE102019008679A1 (de) Montagevorrichtung
DE112013004221T5 (de) Steuerelement für Schalter mit mindestens zwei Silikonkuppeln
DE102022206168A1 (de) Schnell schaltendes steuergerät für schaltgeräte und entsprechendes schaltgerät
EP0301413B1 (de) Elektrischer Schalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP2228811A2 (de) Schaltereinsatz eines elektrischen Installationsgerätes
DE945770C (de) Verfahren zur Herstellung elektrischer Schalter, die aus einzelnen Schalterelementenmit den inneren Schalterteilen zu einer Einheit zusammengebaut sind
DE2716192C2 (de) Elektrischer Schalter
AT409428B (de) Elektrischer installationsschalter
DE112014001154T5 (de) Bedienschalter mit Einzelbetätiger
DE102012011983A1 (de) Elektrischer Schalter
DE102017208914B4 (de) Steuervorrichtung für eine verbesserte Fahrzeugfeststellbremse
DE112018001484T5 (de) Anordnung eines steuergeräts und mindestens eines mikroschalters
DE2252004A1 (de) Elektrischer schalter
DE2947014C2 (de) Stufenschalter
DE102020120623B3 (de) Fahrzeugfach mit verriegelbarer beweglicher abdeckung
DE102011007915B4 (de) Elektromechanischer Schalter
DE102019112683B3 (de) Schaltgerät mit selbstreinigenden Kontakten
DE19649979C1 (de) Elektrodynamischer Antrieb, insbesondere für Hochspannungsschaltgeräte