DE102011113955A1 - Electrical switch mounted in e.g. motor car, has crank rod that is connected at ends of electric contacts respectively according to actuation of actuator unit such that both electric contacts are electrically interconnected with each other - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H39/004Closing switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected

Abstract

The switch (10) has electric contacts (11,13) that are provided with apertures (12,14) such that electric contact (13) is spaced apart from electric contact (11). A crank rod (15) is connected at ends of electric contacts respectively according to actuation of actuator unit (16) such that both electric contacts are electrically interconnected with each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere einen elektrischen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical switch, in particular an electrical switch according to the preamble of claim 1.

Dieser Schalter kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb, insbesondere in einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug, als Sicherheitsschalter verwendet werden, um bei Bedarf, beispielsweise bei einem Unfall die elektrische Energiequelle durch Kurzschluss zu entladen. Als elektrische Energiequelle kommen üblicherweise Akkumulatoren, Brennstoffzellen, Generatoren und Kondensatoren sowie Kombinationen hieraus zum Einsatz. Um die Leistung, die Spannung und den Strom, die für den Elektroantrieb erforderlich sind, liefern zu können, werden beispielsweise mehrere Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstack zusammengeschaltet. Ein derartiger Brennstoffzellenstack kann beispielsweise mit 250 Brennstoffzellen eine Betriebsspannung von 167 V und einen Betriebsstrom von 540 A und beispielsweise mit 286 Brennstoffzellen einer Betriebsspannung von 191 V und einen Betriebsstrom von 470 A liefern. Der Entladestrom bei Kurzschluss ist zu Beginn sehr hoch, beispielsweise 2 kA bis 10 kA, und sinkt nach kurzer Zeit auf einen deutlich niedrigeren, aber immer noch hohen Wert, beispielsweise nach 200 ms auf ca. 600 A. Der Schalter muss also einen sehr hohen Schaltstrom aushalten und anschließend eine niederohmige Verbindung dauerhaft gewährleisten.This switch can be used, for example, in a motor vehicle with electric drive, in particular in an electric vehicle or hybrid vehicle, as a safety switch to discharge when needed, for example in an accident, the electrical energy source by short circuit. Batteries, fuel cells, generators and capacitors and combinations thereof are usually used as the source of electrical energy. In order to provide the power, the voltage and the current that are required for the electric drive, for example, several fuel cells are connected together to form a fuel cell stack. Such a fuel cell stack can provide for example with 250 fuel cells an operating voltage of 167 V and an operating current of 540 A and, for example, with 286 fuel cells of an operating voltage of 191 V and an operating current of 470 A. The discharge current at short circuit is very high at the beginning, for example, 2 kA to 10 kA, and decreases after a short time to a much lower, but still high value, for example, after 200 ms to about 600 A. The switch must therefore a very high Withstand switching current and then ensure a low-resistance connection permanently.

Die Druckschrift DE 197 12 387 B4 bildet die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 und offenbart ein pyrotechnisches Schaltelement, das die Funktion eines Wechselschalters übernimmt und drei Stromleiterabschnitte, ein als Zylinderbolzen ausgebildetes Überbrückungselement aus elektrisch leitendem Material, eine pyrotechnische Ladung und ein als Bolzen ausgebildetes Stoßelement aus elektrisch nicht leitendem Material umfasst. Die pyrotechnische Ladung verschließt die Öffnung einer Sacklochbohrung in einem Gehäuse aus einem elektrisch nicht leitenden Material und erzeugt bei Zündung in der Sacklochbohrung ein Druckgas, das das in der Sacklochbohrung sitzende Stoßelement tiefer in die Sacklochbohrung treibt.The publication DE 197 12 387 B4 forms the basis for the preamble of claim 1 and discloses a pyrotechnic switching element that takes over the function of a changeover switch and three current conductor sections, designed as a cylinder pin bridging element of electrically conductive material, a pyrotechnic charge and formed as a bolt shock element of electrically non-conductive material , The pyrotechnic charge closes the opening of a blind hole in a housing made of an electrically non-conductive material and generates when ignited in the blind hole a pressurized gas that drives the seated in the blind hole shock element deeper into the blind hole.

Der zur Ladung nächstbenachbarte erste Stromleiterabschnitt weist ein im Gehäuse liegendes erstes Ende auf, das mit einer ersten Durchgangsbohrung versehen ist, die mit der Sacklochbohrung fluchtet und im Durchmesser gleich der Sacklochbohrung ist. Zwischen dem ersten Ende und der Ladung befindet sich das Stoßelement. Der zweite Stromleiterabschnitt ist dem ersten Stromleiterabschnitt benachbart angeordnet und weist ein in das Gehäuse eingetauchtes zweites Ende und darin eine zweite Durchgangsbohrung auf, die mit der ersten Durchgangsbohrung und damit mit der Sacklochbohrung fluchtet. Der dritte Stromleiterabschnitt ist auf der dem ersten Stromleiterabschnitt abgewandten Seite des zweiten Stromleiterabschnitts angeordnet und weist ein im Gehäuse befindliches drittes Ende mit einer dritten Durchgangsbohrung auf, die mit der ersten und der zweiten Durchgangsbohrung fluchtet und im Durchmesser gleich der Sacklochbohrung ist.The next adjacent to the charge first conductor section has a lying in the housing first end, which is provided with a first through hole, which is aligned with the blind hole and equal in diameter to the blind hole. Between the first end and the charge is the shock element. The second conductor portion is disposed adjacent the first conductor portion and has a second end immersed in the housing and a second through-bore therein that is aligned with the first through-hole and thus with the blind bore. The third conductor section is arranged on the side of the second conductor section facing away from the first conductor section and has a third end located in the housing with a third through-bore which is aligned with the first and the second through-hole and equal in diameter to the blind hole.

Das Überbrückungselement befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Stromleiterabschnitt, ist in die erste und die zweite Durchgangsbohrung eingetaucht. Es gewährleistet also die elektrische Verbindung des ersten Stromleiterabschnitts mit dem zweiten Stromleiterabschnitt.The bridging member is located between the first and second conductor portions, is immersed in the first and second through holes. It thus ensures the electrical connection of the first conductor section with the second conductor section.

Bei Zündung der pyrotechnischen Ladung wird durch den Druck der entstehenden Verbrennungsgase eine Kraft auf das Stoßelement ausgeübt. Infolge davon bewegt das Stoßelement das Überbrückungselement aus der ersten Durchgangsbohrung heraus und durch die zweite Durchgangsbohrung hindurch, bis das zuvor in der zweiten Durchgangsbohrung befindliche Ende des Überbrückungselements in die dritte Durchgangsbohrung eingetaucht ist. In dieser Situation nach Zündung der Ladung ist nun der zweite Stromleiterabschnitt über das Überbrückungselement mit dem dritten Stromleiterabschnitt elektrisch verbunden. Das Stoßelement befindet sich nach Zündung zwischen dem ersten und dem zweiten Stromleiterabschnitt, ohne jedoch in die zweite Durchgangsbohrung eingetaucht zu sein. In dieser zweiten Durchgangsbohrung befindet sich vielmehr dasjenige stirnseitige Ende des Überbrückungselements, das vor Zündung in der ersten Durchgangsbohrung eingetaucht war.Upon ignition of the pyrotechnic charge, a force is exerted on the shock element by the pressure of the resulting combustion gases. As a result, the pushing member moves the lock-up member out of the first through-hole and through the second through-hole until the end of the lock-up member previously in the second through-hole is immersed in the third through-hole. In this situation after ignition of the charge, the second current conductor section is now electrically connected via the bridging element to the third current conductor section. The shock element is located after ignition between the first and the second conductor section, but without being immersed in the second through-hole. In this second through hole is rather that end face of the bridging element, which was immersed before ignition in the first through hole.

Dieses bekannte Schaltelement ist sehr aufwendig konstruiert und nur schlecht als Kurzschlussschalter geeignet, da das Überbrückungselement vor Zündung mit dem zweiten Stromleiterabschnitt elektrisch verbunden ist. Dadurch kann, beispielsweise durch Korrosion, mit der Zeit eine unbeabsichtigte feste Verbindung des Überbrückungselements mit dem zweiten Stromleiterabschnitt entstehen, die bei Zündung die Bewegung des Überbrückungselements verzögert oder gar verhindert.This known switching element is constructed very expensive and poorly suited as a short-circuit switch, since the bridging element is electrically connected to the second conductor section prior to ignition. As a result, for example, by corrosion, over time, an unintentional fixed connection of the bridging element with the second conductor section, which delays or even prevents the movement of the bridging element upon ignition.

Die Ausgabe der Erfindung besteht darin, einen elektrischen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der konstruktiv einfacher aufgebaut und besser als Kurzschlussschalter geeignet ist.The output of the invention is to provide an electrical switch according to the preamble of claim 1, which is constructed structurally simpler and better suited as a short-circuit switch.

Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Schalter gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by an electrical switch according to claim 1. Further embodiments are described in the subclaims.

Die Erfindung schlägt einen elektrischen Schalter vor, umfassend

  • – einen ersten elektrischen Kontakt, der eine erste Öffnung aufweist;
  • – einen zweiten elektrischen Kontakt, der eine zweite Öffnung aufweist und mit Abstand zu dem ersten Kontakt angeordnet ist;
  • – einen Schaltbolzen, der eine Ausgangsposition, in der er mit dem zweiten Kontakt nicht elektrisch leitend verbunden ist, und eine Endposition einnehmen kann, in der er in beiden Öffnungen sitzt und beide Kontakte elektrisch miteinander verbindet;
  • – eine ansteuerbare Betätigungseinheit für den Schaltbolzen; wobei
  • – der Schaltbolzen vor Ansteuern der Betätigungseinheit die Ausgangsposition und nach Ansteuern der Betätigungseinheit die Endposition einnimmt; wobei
  • – der Schaltbolzen in der Ausgangsposition mit dem ersten Kontakt nicht elektrisch leitend verbunden ist.
The invention proposes an electrical switch comprising
  • A first electrical contact having a first opening;
  • A second electrical contact having a second opening and spaced from the first contact;
  • - A switching pin, which can assume a starting position in which it is not electrically conductively connected to the second contact, and an end position in which it sits in both openings and electrically connects both contacts with each other;
  • - A controllable actuator unit for the shift pin; in which
  • - The switching pin before driving the actuator unit assumes the starting position and after driving the actuator unit, the end position; in which
  • - The switching pin is not electrically connected in the initial position with the first contact.

Da der vorgeschlagene Schalter lediglich zwei Kontakte umfassen kann, ist der konstruktive Aufwand sehr gering. Außerdem ist der vorgeschlagene Schalter besonders gut als Kurzschlussschalter, beispielsweise für die elektrischen Energiequellen in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, geeignet, da der Schaltbolzen in der Ausgangsposition sowohl mit dem zweiten als auch mit dem ersten Kontakt nicht elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch wird das Entstehen einer unbeabsichtigten festen Verbindung des Schaltbolzens mit dem ersten oder zweiten Kontakt, beispielsweise durch Korrosion, vermieden.Since the proposed switch can only comprise two contacts, the design effort is very low. In addition, the proposed switch is particularly well suited as a short-circuit switch, for example, for the electrical energy sources in an electric or hybrid vehicle, since the switching pin is not electrically connected in the starting position with both the second and with the first contact. As a result, the emergence of an unintentional fixed connection of the switching pin with the first or second contact, for example by corrosion, is avoided.

Der Schaltbolzen kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise ein elektrisch leitendes Material, wie beispielsweise Kupfer, aufweisen, das einen Kern aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, umgibt und so eine elektrisch leitende Oberfläche des Schaltbolzens bildet. Vorteilhafterweise besteht der Schaltbolzen aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Kupfer.The switching pin may be formed as desired in any manner and, for example, an electrically conductive material, such as copper, which surrounds a core of an electrically non-conductive material, such as plastic, and thus forms an electrically conductive surface of the switching pin. Advantageously, the switching pin consists of an electrically conductive material, for example copper.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Hemmelement an dem ersten Kontakt und/oder zweiten Kontakt angebracht ist, das ein Lösen des Schaltbolzens aus der Endposition erschwert.In a preferred embodiment it is provided that an inhibiting element is attached to the first contact and / or second contact, which makes it difficult to release the switching pin from the end position.

Dieses Hemmelement bewirkt eine Selbsthemmung des vorgeschlagenen Schalters in der Endposition, da ein unbeabsichtigtes Lösen des Schaltbolzens von dem ersten und/oder dem zweiten Kontakt verhindert wird.This inhibiting element causes a self-locking of the proposed switch in the end position, since unintentional release of the switching pin is prevented by the first and / or the second contact.

Eine derartige Selbsthemmung kann auch durch dünnwandige, leitfähige Metalllamellen eines schichtartig aufgebauten ersten und/oder zweiten Kontakts erreicht werden.Such self-locking can also be achieved by thin-walled, conductive metal lamellae of a layered first and / or second contact.

Insbesondere können bei einem schichtweisen Aufbau des ersten und/oder zweiten Kontakts die Bohrungen der einzelnen Schichten einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, so dass bei einem Durchschuss zumindest die Schicht mit dem kleinsten Durchmesser in Schussrichtung aufgestemmt wird und zu einer zusätzlichen Selbsthemmung führt.In particular, in the case of a layered construction of the first and / or second contact, the bores of the individual layers may have a different diameter, so that at least the layer with the smallest diameter in the weft direction is pierced during a penetration and leads to an additional self-locking.

Dieses Hemmelement ist vorzugsweise ein Ring oder Teilring, der an dem ersten Kontakt befestigt ist und radial einwärts in die erste Öffnung ragt.This retarder is preferably a ring or split ring secured to the first contact and projecting radially inwardly into the first opening.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass

  • – der Schaltbolzen in der Ausgangsposition mit beiden Öffnungen fluchtet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die beiden Öffnungen kreisrund sind;
  • – der Durchmesser der ersten Öffnung größer als der Durchmesser der zweiten Öffnung ist;
  • – der Schaltbolzen ein Kegel oder Kegelstumpf ist und sich in Richtung von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung verjüngt.
In another preferred embodiment it is provided that
  • - The switching pin in the starting position is aligned with both openings. In a further preferred embodiment it is provided that the two openings are circular;
  • - The diameter of the first opening is greater than the diameter of the second opening;
  • - The shift pin is a cone or truncated cone and tapers in the direction from the first opening to the second opening.

Dadurch kann ein selbstzentrierendes Kontaktsystem realisiert werden. Außerdem kann sich der Schaltbolzen gut in den beiden Öffnungen verteilen, wodurch ein unbeabsichtigtes Lösen erschwert wird.As a result, a self-centering contact system can be realized. In addition, the shift pin can be well distributed in the two openings, whereby unintentional loosening is difficult.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinheit eine elektrisch zündbare Treibladung aufweist.In a preferred embodiment, it is provided that the actuating unit has an electrically ignitable propellant charge.

Diese Treibladung bewirkt ein zuverlässiges, schnelles und kräftiges Schließen des Schalters.This propellant causes a reliable, fast and powerful closing of the switch.

Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass

  • – der Schaltbolzen in seiner von der zweiten Öffnung abgewandten Stirnseite eine Sackbohrung aufweist;
  • – die Treibladung vor Ansteuern der Betätigungseinheit in die Sackbohrung ragt.
It can be advantageously provided that
  • - The switching pin has a blind bore in its facing away from the second opening end face;
  • - The propellant charge before driving the actuator unit projects into the blind hole.

Da hierdurch auf ein Stoßelement, wie es bei dem aus der Druckschrift DE 197 12 387 B4 bekannten Schaltelement erforderlich ist, verzichtet werden kann, ist der konstruktive Aufwand des vorgeschlagenen Schalters weiter verringert.As a result, to a shock element, as in the case of the document DE 197 12 387 B4 known switching element is required, can be dispensed with, the design complexity of the proposed switch is further reduced.

Bevorzugt ist durch geeignete Maßnahmen sichergestellt, dass keine unerwünschte elektrisch leitende Verbindung zwischen NV (Niedervolt-Bereich) und HV (Hochvolt-Bereich) vorhanden ist.It is preferably ensured by suitable measures that no unwanted electrically conductive connection between NV (low-voltage range) and HV (high-voltage range) is present.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden werden. Die Einzelheiten zu den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen. Die Zeichnungen zeigen in: Exemplary embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the attached drawings. However, the individual features resulting therefrom are not limited to the individual embodiments, but can be combined with individual features described above and / or with individual features of other embodiments. The details of the drawings are to be interpreted as illustrative, but not restrictive. The reference signs contained in the claims are not intended to limit the scope of the invention in any way, but merely refer to the embodiments shown in the drawings. The drawings show in:

1 eine geschnittene Vorderansicht eines elektrischen Schalters in einer ersten Ausführungsform mit einem Schaltbolzen, der eine Ausgangsposition einnimmt; 1 a sectional front view of an electrical switch in a first embodiment with a switching pin, which assumes a starting position;

2 die Unteransicht zur 1; 2 the bottom view to 1 ;

3 den Schalter der 1, bei dem der Schaltbolzen eine Endposition einnimmt; 3 the switch of 1 in which the shift pin assumes an end position;

4 eine vergrößerte geschnittene Vorderansicht eines Details eines elektrischen Schalters in einer zweiten Ausführungsform mit einem Schaltbolzen, der eine Ausgangsposition einnimmt; und 4 an enlarged sectional front view of a detail of an electric switch in a second embodiment with a switching pin, which assumes a starting position; and

5 den Schalter der 4, bei dem der Schaltbolzen eine Endposition einnimmt. 5 the switch of 4 , in which the shift pin assumes an end position.

In den 1, 2 und 3 ist ein elektrischer Schalter 10 gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Der Schalter 10 umfasst einen ersten elektrischen Kontakt 11, der eine erste Öffnung 12 aufweist, einen zweiten elektrischen Kontakt 13, der eine zweite Öffnung 14 aufweist und mit Abstand zu dem ersten Kontakt 11 angeordnet ist, einen Schaltbolzen 15 und eine ansteuerbare Betätigungseinheit 16 für den Schaltbolzen 15. Der Schaltbolzen 15 kann eine Ausgangsposition, die in den 1 und 2 gezeigt ist, und eine Endposition einnehmen, die in der 3 gezeigt ist. In der Ausgangsposition ist er mit dem ersten Kontakt 11 und dem zweiten Kontakt 13 nicht elektrisch leitend verbunden, wohingegen er in der Endposition fest oder in Presspassung in beiden Öffnungen 12, 14 sitzt und beide Kontakte 11, 13 elektrisch miteinander verbindet. Die Betätigungseinheit 16 ist derart ausgebildet, dass der Schaltbolzen 15 vor Ansteuern der Betätigungseinheit 16 die Ausgangsposition und nach Ansteuern der Betätigungseinheit 16 die Endposition einnimmt.In the 1 . 2 and 3 is an electrical switch 10 according to the invention in a first embodiment shown schematically. The desk 10 includes a first electrical contact 11 who has a first opening 12 has a second electrical contact 13 that has a second opening 14 and spaced from the first contact 11 is arranged, a shift pin 15 and a controllable actuator unit 16 for the shift pin 15 , The shift pin 15 can be a starting position in the 1 and 2 is shown, and occupy an end position in the 3 is shown. In the starting position he is with the first contact 11 and the second contact 13 not electrically connected, whereas he in the final position fixed or press-fit in both openings 12 . 14 sits and both contacts 11 . 13 connects electrically with each other. The operating unit 16 is formed such that the shift pin 15 before driving the operating unit 16 the home position and after driving the actuator unit 16 takes the final position.

Bei dieser ersten Ausführungsform sind die beiden Öffnungen 12, 14 kreisrund, ist der Durchmesser D1 der ersten Öffnung 12 größer als der Durchmesser D2 der zweiten Öffnung 14, und ist der Schaltbolzen 15 ein Kegelstumpf und verjüngt sich in Richtung von der ersten Öffnung 12 zur zweiten Öffnung 14, also in den 1 und 3 von oben nach unten. Dieser kegelstumpfförmige Schaltbolzen 15 weist also eine in den 1 und 3 obere, von der zweiten Öffnung 14 abgewandte erste Stirnseite 17 und eine in den 1 und 3 untere, gegenüberliegende zweite Stirnseite 18 auf, die beide kreisrund sind. Dabei ist der Kegelstumpf derart bemessen, dass der Durchmesser d1 der ersten Stirnseite 17 größer als der Durchmesser D1 der ersten Öffnung 12 und der Durchmesser d2 der zweiten Stirnseite 18 kleiner als der Durchmesser D2 der zweiten Öffnung 14 ist.In this first embodiment, the two openings 12 . 14 circular, is the diameter D1 of the first opening 12 larger than the diameter D2 of the second opening 14 , and is the shift pin 15 a truncated cone and tapers in the direction of the first opening 12 to the second opening 14 , so in the 1 and 3 from top to bottom. This frustoconical shift pin 15 has one in the 1 and 3 upper, from the second opening 14 opposite first end face 17 and one in the 1 and 3 lower, opposite second end face 18 on, both of which are circular. In this case, the truncated cone is dimensioned such that the diameter d1 of the first end face 17 larger than the diameter D1 of the first opening 12 and the diameter d2 of the second end face 18 smaller than the diameter D2 of the second opening 14 is.

Bei dieser ersten Ausführungsform weist der Schaltbolzen 15 in der ersten Stirnseite 17 eine Sackbohrung 19 auf, weist die Betätigungseinheit 16 eine elektrisch zündbare Treibladung 20 auf, und ragt die Treibladung 20 vor Ansteuern der Betätigungseinheit 16, also wenn der Schaltbolzen 15 die Ausgangsposition einnimmt, in die Sackbohrung 19.In this first embodiment, the shift pin 15 in the first front 17 a blind hole 19 on, assigns the operating unit 16 an electrically ignitable propellant charge 20 on, and sticks out the propellant charge 20 before driving the operating unit 16 So if the shift pin 15 the starting position occupies the blind hole 19 ,

In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist der elektrische Schalter 10 ein elektrisch isolierendes Element auf, welches dazu vorgesehen ist eine unerwünschte elektrisch leitfähige Verbindung eines Zündfunkens zwischen Schaltbolzen 15 und Treibladung 20 zu verhindern. Die Sackbohrung 19 ist innerhalb des elektrisch isolierenden Elements angeordnet. Bevorzugt ist das elektrisch isolierende Element als Kunststoffhülse oder Kunststoffhütchen ausgestaltet.In an embodiment not shown, the electrical switch 10 an electrically insulating element, which is provided for an undesired electrically conductive connection of a spark between the shift pin 15 and propellant charge 20 to prevent. The blind hole 19 is disposed inside the electrically insulating member. Preferably, the electrically insulating element is designed as a plastic sleeve or Kunststoffhütchen.

In der 1 ist gut zu erkennen, dass der Schaltbolzen 15 in der Ausgangsposition mit beiden Öffnungen 12, 14 fluchtet und koaxial zu diesen angeordnet ist und mit seinem anderen Ende durch die erste Öffnung 12 ragt, ohne diese zu berühren, so dass die zweite Stirnseite 18 zwischen den beiden Kontakten 11, 13 liegt.In the 1 It is good to see that the shift pin 15 in the starting position with both openings 12 . 14 is aligned and arranged coaxially with these and with its other end through the first opening 12 sticks out without touching, leaving the second end face 18 between the two contacts 11 . 13 lies.

In der 3 ist gut zu erkennen, dass der Schaltbolzen 15 in der Endposition durch beide Öffnungen 12, 14 ragt und die beiden Kontakte 11, 13 an den Rändern ihrer entsprechenden Öffnungen 12, 14 berührt, so dass die erste Stirnseite 17 noch oberhalb des ersten Kontakts 11 liegt, jedoch die zweite Stirnseite 18 nun unterhalb des zweiten Kontakts 13.In the 3 It is good to see that the shift pin 15 in the end position through both openings 12 . 14 sticks out and the two contacts 11 . 13 at the edges of their respective openings 12 . 14 touched, leaving the first end face 17 still above the first contact 11 lies, but the second end face 18 now below the second contact 13 ,

Durch Ansteuern der Betätigungseinheit 16, was beispielsweise bei einem Unfall mit Hilfe eines Erschütterungssensors ausgelöst werden kann, wird die Treibladung 20 elektrisch gezündet, so dass sich die dadurch entstehenden Verbrennungsgase in die Sackbohrung 19 ausdehnen und den Schaltbolzen 15 aus der Ausgangposition der 1 und 2 in die Endposition der 3 treiben.By activating the actuating unit 16 What, for example, in an accident with the help of a vibration sensor can be triggered, the propellant charge 20 ignited electrically, so that the resulting combustion gases in the blind hole 19 expand and the shift pin 15 from the starting position of the 1 and 2 in the final position of 3 float.

In den 4 und 5 ist ein elektrischer Schalter 10 gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform schematisch dargestellt. Diese zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede ausführlicher beschrieben werden. In the 4 and 5 is an electrical switch 10 according to the invention in a second embodiment shown schematically. This second embodiment is similar to the first embodiment, so that only the differences will be described in more detail below.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist ein Hemmelement 21 an dem ersten Kontakt 11 angebracht, das ein Lösen des Schaltbolzens 15 aus der Endposition erschwert. Das Hemmelement 21 ist hier ein metallischer Teilring, vorzugsweise aus Federstahl, der an der Unterseite des ersten Kontakts 11, beispielsweise durch Schweißen oder Heften, befestigt ist und radial einwärts in die erste Öffnung 12 ragt, wie gut in der 4 zu erkennen ist.In this second embodiment is an inhibiting element 21 at the first contact 11 attached, which is a release of the shift pin 15 made difficult from the final position. The inhibitor 21 Here is a metallic part ring, preferably made of spring steel, at the bottom of the first contact 11 , For example, by welding or stapling, and radially inwardly into the first opening 12 stands out how good in the 4 can be seen.

Wenn der Schaltbolzen 15 nach Ansteuern der Betätigungseinheit 16 von der gezündeten Treibladung 20 nach unten weiter durch die erste Öffnung 12 getrieben wird, berührt er zunächst mit seiner Mantelfläche das radial innere Ende des Hemmelements 21 und nimmt dieses weiter nach unten mit, so dass das Hemmelement 21 mit seinem radial inneren Abschnitt gegenüber seinem an dem ersten Kontakt 11 befestigten radial äußeren Abschnitt nach unten abgewinkelt oder geknickt ist. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Lösen des Schaltbolzens von dem ersten Kontakt 11 wirksam verhindert.When the shift pin 15 after activation of the actuating unit 16 from the ignited propellant charge 20 continue down through the first opening 12 is driven, it first touches with its lateral surface, the radially inner end of the Hemmelements 21 and take it further down with it, so that the inhibitor 21 with its radially inner portion opposite its at the first contact 11 attached radially outer portion angled down or kinked. This will cause unintentional release of the shift pin from the first contact 11 effectively prevented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
elektrischer Schalterelectrical switch
1111
erster Kontaktfirst contact
1212
erste Öffnungfirst opening
1313
zweiter Kontaktsecond contact
1414
zweite Öffnungsecond opening
1515
Schaltbolzenswitching pin
1616
Betätigungseinheitoperating unit
1717
erste Stirnseitefirst end face
1818
zweite Stirnseitesecond end face
1919
Sackbohrungblind hole
2020
Treibladungpropellant
2121
Hemmelement (optional)Inhibiting element (optional)
D1, D2D1, D2
Durchmesserdiameter
d1, d2d1, d2
Durchmesserdiameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19712387 B4 [0003, 0023] DE 19712387 B4 [0003, 0023]

Claims (7)

Elektrischer Schalter (10), umfassend – einen ersten elektrischen Kontakt (11), der eine erste Öffnung (12) aufweist; – einen zweiten elektrischen Kontakt (13), der eine zweite Öffnung (14) aufweist und mit Abstand zu dem ersten Kontakt (11) angeordnet ist; – einen Schaltbolzen (15), der eine Ausgangsposition, in der er mit dem zweiten Kontakt (13) nicht elektrisch leitend verbunden ist, und eine Endposition einnehmen kann, in der er in beiden Öffnungen (12, 14) sitzt und beide Kontakte (11, 13) elektrisch miteinander verbindet; – eine ansteuerbare Betätigungseinheit (16) für den Schaltbolzen (15); wobei – der Schaltbolzen (15) vor Ansteuern der Betätigungseinheit (16) die Ausgangsposition und nach Ansteuern der Betätigungseinheit (16) die Endposition einnimmt; dadurch gekennzeichnet, dass – der Schaltbolzen (15) in der Ausgangsposition mit dem ersten Kontakt (11) nicht elektrisch leitend verbunden ist.Electric switch ( 10 ), comprising - a first electrical contact ( 11 ), which has a first opening ( 12 ) having; A second electrical contact ( 13 ), which has a second opening ( 14 ) and spaced from the first contact ( 11 ) is arranged; - a switching pin ( 15 ), which has a starting position in which it contacts the second contact ( 13 ) is not electrically conductively connected, and can assume an end position in which it is in both openings ( 12 . 14 ) and both contacts ( 11 . 13 ) electrically interconnects; - a controllable actuator unit ( 16 ) for the shift pin ( 15 ); where - the switching pin ( 15 ) before activating the actuating unit ( 16 ) the starting position and after activation of the actuating unit ( 16 ) occupies the final position; characterized in that - the switching pin ( 15 ) in the starting position with the first contact ( 11 ) is not electrically connected. Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei – ein Hemmelement (21) an dem ersten Kontakt (11) und/oder zweiten Kontakt (13) angebracht ist, das ein Lösen des Schaltbolzens (15) aus der Endposition erschwert.Switch ( 10 ) according to claim 1, wherein - an inhibiting element ( 21 ) at the first contact ( 11 ) and / or second contact ( 13 ), which is a release of the shift pin ( 15 ) from the final position. Schalter (10) nach Anspruch 2, wobei – das Hemmelement (21) ein Ring oder Teilring ist, der an dem ersten Kontakt (11) befestigt ist und radial einwärts in die erste Öffnung (12) ragt.Switch ( 10 ) according to claim 2, wherein - the inhibiting element ( 21 ) is a ring or partial ring that is attached to the first contact ( 11 ) and radially inwardly into the first opening ( 12 protrudes. Schalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – der Schaltbolzen (15) in der Ausgangsposition mit beiden Öffnungen (12, 14) fluchtet.Switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein - the switching pin ( 15 ) in the starting position with both openings ( 12 . 14 ) flees. Schalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die beiden Öffnungen (12, 14) kreisrund sind; – der Durchmesser (D1) der ersten Öffnung (12) größer als der Durchmesser (D2) der zweiten Öffnung (14) ist; – der Schaltbolzen (15) ein Kegel oder Kegelstumpf ist und sich in Richtung von der ersten Öffnung (12) zur zweiten Öffnung (14) verjüngt.Switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein - the two openings ( 12 . 14 ) are circular; The diameter (D1) of the first opening ( 12 ) greater than the diameter (D2) of the second opening ( 14 ); - the switching pin ( 15 ) is a cone or truncated cone and extends in the direction of the first opening ( 12 ) to the second opening ( 14 ) rejuvenated. Schalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Betätigungseinheit (16) eine elektrisch zündbare Treibladung (20) aufweist.Switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein - the actuating unit ( 16 ) an electrically ignitable propellant charge ( 20 ) having. Schalter (10) nach Anspruch 6, wobei – der Schaltbolzen (15) in seiner von der zweiten Öffnung (14) abgewandten Stirnseite (17) eine Sackbohrung (19) aufweist; – die Treibladung (20) vor Ansteuern der Betätigungseinheit (16) in die Sackbohrung (19) ragt.Switch ( 10 ) according to claim 6, wherein - the switching pin ( 15 ) in its from the second opening ( 14 ) facing away from the front side ( 17 ) a blind bore ( 19 ) having; - the propellant charge ( 20 ) before activating the actuating unit ( 16 ) in the blind bore ( 19 protrudes.
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