DE102018127427B3 - Diagnostic switch, in particular diagnostic micro signal switch and method for its manufacture - Google Patents
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-
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Abstract
Bei einem diagnosefähigen Schalter, insbesondere diagnosefähiger Mikro-Signalschalter, dessen Betätigungsglied unter Federkraft eine innerhalb des Schalter verbaute Öffner-, Schließer- oder Wechsler-Kontakteinrichtung (1) beaufschlagt, deren elektrische Anschlüsse (3, 4, 6) montageseitig aus dem Schaltergehäuse herausgeführt sind, und von denen mindestens zwei mit einem elektrischen Diagnosewiderstand (R1, R2) beschaltet sind, sind die mindestens zwei Anschlüsse (3, 4, 6) innerhalb des Schaltergehäuses gemeinsam in einem elektrisch leitfähigen Kunststoffkörper (5) eingebettet, welcher den Diagnosewiderstand (R1) oder die Diagnosewiderstände (R1, R2) zwischen den Anschlüssen (3, 4, 6) ausbildet und ersetzt.In the case of a switch that is capable of diagnosis, in particular a micro-signal switch that is capable of diagnosis, the actuator of which acts under spring force on an opener, closer or changeover contact device (1) installed inside the switch, the electrical connections (3, 4, 6) of which are led out of the switch housing on the assembly side , and of which at least two are connected with an electrical diagnostic resistor (R1, R2), the at least two connections (3, 4, 6) are embedded together within the switch housing in an electrically conductive plastic body (5), which has the diagnostic resistor (R1) or forms and replaces the diagnostic resistors (R1, R2) between the connections (3, 4, 6).
Description
Die Erfindung betrifft einen diagnosefähigen Schalter, insbesondere einen diagnosefähigen Mikro-Signalschalter, dessen Betätigungsglied unter Federkraft eine innerhalb des Schalters verbaute Öffner-, Schließer- oder Wechsler-Kontakteinrichtung beaufschlagt, deren verlängerte Kontaktglieder, d. h. deren elektrische Anschlüsse montageseitig als feste Anschlüsse aus dem Schaltergehäuse herausgeführt sind, und von denen mindestens zwei mit einem elektrischen Diagnosewiderstand beschaltet sind.The invention relates to a diagnosable switch, in particular a diagnosable micro-signal switch, the actuator of which acts under spring force on an opener, closer or changeover contact device installed within the switch, the extended contact members, i.e. H. whose electrical connections are led out of the switch housing as fixed connections on the assembly side, and at least two of which are connected with an electrical diagnostic resistor.
Mikro-Signalschalter werden in großer Anzahl für komplexe industrielle und automotive Anwendungen eingesetzt, beispielsweise für das Schalten von Steuerströmen in Schließsystemen von Kraftfahrzeugen zwecks Abtastens der Position von Türen, Fenstern, Kofferklappen, Motorhauben, Verdecken usw. Aber auch Sitzapplikationen, Sicherheitsgurte, Klimaanlagen und weitere Komponenten von Kraftfahrzeugen werden mit Mikro-Signalschaltern überwacht oder gesteuert. Die Auswertung der Steuerströme erfolgt in den elektronischen Steuereinheiten der Fahrzeuge. Typischerweise besitzen Mikro-Signalschalter nur die Schaltzustände „EIN“ und „AUS“ bzw. „1“ und „0“, die als Signale von den Steuereinheiten auslesbar sind. Erkennt aber der Mikroprozessor einer Steuereinheit das Schaltsignal „0“, ist deshalb noch nicht gesagt, ob der Mikro-Signalschalter tatsächlich in seiner „AUS“-Stellung ist oder ob nicht vielmehr die elektrische Kabelverbindung zwischen den Anschlüssen des Mikro-Signalschalters und der Steuereinheit unterbrochen ist. Gerade in technischen Systemen, die mechanisch stark belastet werden, ist diese Unwägbarkeit über das Vorliegen eines Defekts im Schalter oder der Verkabelung von großem Nachteil.Micro signal switches are used in large numbers for complex industrial and automotive applications, for example for switching control currents in locking systems of motor vehicles to scan the position of doors, windows, trunk flaps, bonnets, covers, etc. But also seat applications, seat belts, air conditioning systems and others Components of motor vehicles are monitored or controlled with micro-signal switches. The control currents are evaluated in the electronic control units of the vehicles. Micro signal switches typically only have the switching states "ON" and "OFF" or "1" and "0", which can be read out as signals from the control units. However, if the microprocessor of a control unit detects the switching signal "0", it is therefore not yet known whether the micro signal switch is actually in its "OFF" position or whether the electrical cable connection between the connections of the micro signal switch and the control unit is rather interrupted is. Especially in technical systems that are subject to high mechanical loads, this imponderability of a defect in the switch or the wiring is a major disadvantage.
Damit die Mikroprozessoren in den Steuereinheiten die einzelnen Mikro-Signalschalter erkennen und voneinander unterscheiden können, aber auch, um deren Zustand und Verdrahtung zu diagnostizieren, ist es bekannt, in Reihe und/oder parallel zu der Kontakteinrichtung des Mikro-Signalschalters ein elektronisches Bauelement zu verschalten, wie insbesondere einen elektrischen diskreten Widerstand, der entweder direkt in das Innere des Gehäuse integriert wird oder unmittelbar am Boden des Gehäuses die aus dem Schaltergehäuse herausgeführten elektrischen Anschlüsse kontaktiert. Der Mikro-Signalschalter wird dadurch diagnosefähig und kann ständig überwacht werden.So that the microprocessors in the control units can recognize the individual micro signal switches and distinguish them from one another, but also to diagnose their condition and wiring, it is known to connect an electronic component in series and / or parallel to the contact device of the micro signal switch , such as in particular an electrical discrete resistor, which is either integrated directly into the interior of the housing or directly contacts the electrical connections led out of the switch housing at the bottom of the housing. This makes the micro signal switch diagnosable and can be monitored continuously.
Aus der in das Deutsche übersetzten europäischen Patentschrift
Aus der
Die
Nach der
Letztlich zeigen die Offenlegungsschriften
Die Integration dieses Bauelements in den Mikro-Signalschalter erfordert eine hohe technische Komplexität durch die notwendige Miniaturisierung. Infolgedessen sind die Konstruktion des Schalters und die Bestückung mit Bauelementen im Fertigungsprozess aufwendig und somit teuer. Für gewöhnlich ist eine zusätzliche mit einem oder mehreren SMD-Widerständen bestückte Leiterplatte untergebracht und verschaltet, was ersichtlich den Platzbedarf erhöht und die Kosten des Schalters unnötig in die Höhe treibt. Auch kann in den meisten Ausgestaltungen lediglich der Schaltzustand des Mikro-Signalschalters erkannt werden, nicht aber dessen fehlerhafte Verbindung mit einem Steuergerät.The integration of this component in the micro signal switch requires a high level of technical complexity due to the necessary miniaturization. As a result, the construction of the switch and the fitting with components in the manufacturing process are complex and therefore expensive. Usually, an additional printed circuit board equipped with one or more SMD resistors is accommodated and connected, which obviously increases the space requirement and unnecessarily increases the cost of the switch. In most configurations, only the switching state of the micro signal switch can be recognized, but not its faulty connection to a control unit.
Die technische Lösung gemäß der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen diagnosefähigen Schalter mit integrierter Schaltkreisüberwachung, insbesondere einen diagnosefähigen Mikro-Signalschalter, und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, dessen Herstellung bezüglich Aufwand an Bauelementen, Bauraum und Fertigungsaufwand gegenüber dem bekannten Stand der Technik weiter verbessert und damit kostengünstiger wird. Vorteilhafterweise soll ein gewöhnlicher handelsüblicher Mikro-Signalschalter die Basis für eine Ertüchtigung in einen diagnosefähigen Signalschalter bilden. Besonderes Augenmerk gilt insofern dem vorzusehenden Widerstand bzw. Widerständen. Des Weiteren soll sich in einer erweiterten Applikation im Zusammenspiel mit einem Steuergerät der Schalter spannungscodiert auswerten lassen.The invention has for its object to provide a diagnosable switch with integrated circuit monitoring, in particular a diagnosable micro-signal switch, and a method for its manufacture, the manufacture of which further improves in terms of the amount of components, installation space and manufacturing effort compared to the known prior art and thus becomes cheaper. Advantageously, an ordinary commercially available micro signal switch should form the basis for a retrofit in a signal switch capable of diagnosis. In this respect, special attention is paid to the resistance or resistances to be provided. Furthermore, in an extended application, the switch should be able to be evaluated in a voltage-coded manner in conjunction with a control unit.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten und zehnten Patentanspruchs gelöst. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren rückbezüglichen Unteransprüche. Beim erfindungsgemäßen diagnosefähigen Schalter, insbesondere bei einem diagnosefähigen Mikro-Signalschalter, dessen Betätigungsglied unter Federkraft eine innerhalb des Schaltergehäuses verbaute Öffner-, Schließer- oder Wechsler-Kontakteinrichtung
Von Vorteil ist es, wenn der elektrisch leitfähige Kunststoffkörper
It is advantageous if the electrically conductive
Die elektrische Leitfähigkeit des leitfähigen Kunststoffkörpers
Es ist auch möglich, dass beim diagnosefähigen Schalter als elektrisch leitfähiges Material ein elektrisch selbstleitender Polymer dient.It is also possible that an electrically self-conducting polymer is used as the electrically conductive material in the switch capable of diagnosis.
In einfacher Art und Weise kann der Basiswert des Widerstands des elektrisch leitenden Kunststoffkörpers
Auch ist es möglich, dass ein wesentlich genauerer Widerstandswert durch ein nachträgliches Lasertrimmen oder ein anderes geeignetes Abtrageverfahren eingestellt wird.It is also possible that a much more precise resistance value can be replaced by a subsequent one Laser trimming or another suitable ablation process is set.
In einer anderen Variante können sich beim diagnosefähigen Schalter die Widerstandswerte des elektrisch leitenden Kunststoffkörpers
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können beim diagnosefähiger Schalter die elektrischen Anschlüsse
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines diagnosefähigen Schalters, insbesondere eines diagnosefähigen Signal-Mikroschalters, dessen Betätigungsglied unter Federkraft eine innerhalb des Schalter verbaute Öffner-, Schließer- oder Wechsler-Kontakteinrichtung
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der die Anschlüsse tragende Schaltersockel
Beim Verfahren kann zur Herstellung des diagnosefähigen Signal-Mikroschalters auch ein herkömmlicher Schaltersockel
In Fortbildung der Erfindung werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Widerstandswerte mittels Lasertrimmen oder mittels eines anderen geeigneten mechanischen Materialabtrags nachträglich kalibriert, um möglichst genau definierte elektrische Widerstände für eine Zuordnung durch eine Steuereinheit zu schaffen.In a further development of the invention, in a further embodiment of the invention, the resistance values are subsequently calibrated by means of laser trimming or by means of another suitable mechanical material removal in order to create electrical resistances which are as precisely defined as possible for assignment by a control unit.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
-
1a eine prinzipielle Verschaltung zweier Anschlüsse mit einem diskreten Widerstand nach dem Stand der Technik, -
1b eine prinzipielle erfindungsgemäße Verschaltung zweier Anschlüsse mit einem leitfähigen Kunststoff für einen Öffner oder einen Schließer, -
2a eine prinzipielle Verschaltung dreier Anschlüsse mit diskreten Widerständen nach dem Stand der Technik, -
2b eine prinzipielle Verschaltung dreier Anschlüsse mit leitfähigem Kunststoff für einen Wechsler nach der Erfindung, -
3 das Innenleben eines erfindungsgemäßen diagnosefähigen Mikro-Signalschalters -
4 eine Gesamtansicht desSchalters nach 3 .
-
1a a basic connection of two connections with a discrete resistor according to the prior art, -
1b a basic connection of two connections according to the invention with a conductive plastic for a break contact or a make contact, -
2a a basic connection of three connections with discrete resistors according to the prior art, -
2 B a basic connection of three connections with conductive plastic for a changer according to the invention, -
3 the interior of a micro-signal switch capable of diagnosis according to the invention -
4 an overall view of the switch after3 ,
Die
- - Der Widerstandswert über beide Anschlüsse
3 ,4 ist 0, die Kontakte der Kontakteinrichtung1 sind folglich geschlossen. Es liegt kein Fehler vor. - - Der Widerstandswert über beide Anschlüsse
3 ,4 ist gleich dem Widerstand über R1. DieKontakte der Kontakteinrichtung 1 sind folglich geöffnet. Es liegt kein Fehler vor. - - Der Widerstandswert über beide Anschlüsse
3 ,4 ist unendlich groß. Es liegt ein Fehler in der Zuleitung oder in der Kontaktierung des Signalschalters vor.
- - The resistance value across both
connections 3 .4 is 0, the contacts of thecontact device 1 are consequently closed. There is no error. - - The resistance value across both
connections 3 .4 is equal to the resistance across R1. The contacts of thecontact device 1 are therefore open. There is no error. - - The resistance value across both
connections 3 .4 is infinitely large. There is a fault in the supply line or in the contacting of the signal switch.
Nach
Die
Ein nicht dargestelltes Diagnosegerät z. B. eines Kraftfahrzeuges kann hier folgende Zustände erkennen:
- - Der Widerstandswert über die
beiden Anschlüsse 3 ,4 beträgt 0, dieKontaktvorrichtung 1 ist folglich über die untere Schaltstellung des Wechslers geschlossen. Es liegt kein Fehler vor. - - Der Widerstandswert über die
beiden Anschlüsse 3 ,4 ist gleich dem Widerstand über R1. Der untere Kontakt der Kontakteinrichtung1 ist folglich geöffnet.Die Kontakteinrichtung 1 des Wechslers hat umgeschaltet. Es liegt kein Fehler vor. - - Der Widerstandswert über die
beiden Anschlüsse 3 ,4 ist unendlich groß. Es liegt ein Fehler in der Zuleitung oder in der Kontaktierung des Signalschalters vor. - - Der Widerstandswert über die
beiden Anschlüsse 3 ,6 beträgt 0, dieKontakteinrichtung 1 ist folglich über die obere Schaltstellung des Wechslers geschlossen. Es liegt kein Fehler vor. - - Der Widerstand über die
beiden Anschlüsse 3 ,6 ist gleich dem Widerstand über R2.Die Kontakteinrichtung 1 ist folglich über die untere Schaltstellung geschlossen, der Wechsler hat umgeschaltet. Es liegt kein Fehler vor. - - Der Widerstand über die
beiden Anschlüsse 3 ,6 ist unendlich groß. Es liegt ein Fehler in der Zuleitung oder in der Kontaktierung des Signalschalters vor.
- - The resistance value across the two
connections 3 .4 is 0, thecontact device 1 is therefore closed via the lower switch position of the changer. There is no error. - - The resistance value across the two
connections 3 .4 is equal to the resistance across R1. The lower contact of thecontact device 1 is therefore open. Thecontact device 1 the changer has switched. There is no error. - - The resistance value across the two
connections 3 .4 is infinitely large. There is a fault in the supply line or in the contacting of the signal switch. - - The resistance value across the two
connections 3 .6 is 0, thecontact device 1 is therefore closed via the upper switching position of the changer. There is no error. - - The resistance across the two
connections 3 .6 is equal to the resistance across R2. Thecontact device 1 is therefore closed via the lower switch position, the changer has switched. There is no error. - - The resistance across the two
connections 3 .6 is infinitely large. There is a fault in the supply line or in the contacting of the signal switch.
Nach
Als Beispiel für eine geeignete elektrisch leitfähige Schicht
In
In
Es versteht sich, dass der Schaltmechanismus und die Schaltfunktion des diagnosefähigen Mikro-Signalschalters nicht nur auf die beschriebene Ausführung beschränkt ist, sondern Abweichungen im Aufbau und der Funktionsweise des Schalters im Schutzbereich der Erfindung liegen.It goes without saying that the switching mechanism and the switching function of the diagnosable micro-signal switch is not only limited to the embodiment described, but deviations in the structure and mode of operation of the switch are within the scope of the invention.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines diagnosefähigen Schalters, insbesondere diagnosefähigen Mikro-Signalschalters. Danach werden die mindestens zwei Anschlüsse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kontakteinrichtungcontactor
- 22
- herkömmlicher Schaltersockelconventional switch base
- 3, 4, 63, 4, 6
- elektrische Anschlüsseelectrical connections
- 55
- elektrisch leitfähiger Kunststoffkörper mit Widerstandseigenschaftenelectrically conductive plastic body with resistance properties
- 5a, 5b5a, 5b
- Segmente des elektrisch leitfähigen KunststoffkörpersSegments of the electrically conductive plastic body
- R1, R2R1, R2
- diskrete Widerstände discrete resistors
- 1111
- SchaltkontaktgliederSwitching contact members
- 1212
- Anschlüsseconnections
- 1313
- Sockel des SchaltersSocket of the switch
- 1414
- Metallfedermetal spring
- 1515
- Aufnahmekörperreceiving body
- 1616
- Betätigungsgliedactuator
- 1717
- GummibalgRubber bellows
- 1818
- Gehäusekappehousing cap
- 1919
- Befestigungsnoppenattachment nubs
Claims (12)
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Family
ID=69186066
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018127427.0A Active DE102018127427B3 (en) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | Diagnostic switch, in particular diagnostic micro signal switch and method for its manufacture |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006001791A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Behr Gmbh & Co. Kg | Series resistance for electric motor driven fan in motor vehicle ventilation heating and climate control has a resistive layer integrated into a wall or directly applied to it and running along the wall surface |
DE102016101588A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG | Micro Signal Switches |
-
2018
- 2018-11-02 DE DE102018127427.0A patent/DE102018127427B3/en active Active
Patent Citations (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |