DE19719796B4 - Beschleunigungsschalter - Google Patents

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Abstract

Beschleunigungsschalter, insbesondere zur Messung eines Aufpralls eines Kraftfahrzeugs, mit einem Feder-Masse-System (3, 5), das zumindest eine Feder (5) und zumindest eine seismische Masse (3) aufweist, mit einem Kontaktblock (15), der mit der seismischen Masse elektrisch schaltend zusammenwirkt, derart, dass ein Schalter geschlossen wird, indem die seismische Masse am Kontaktblock anschlägt, und mit kammförmigen, ineinandergreifenden Elektroden (23, 31), die teilweise (23) an der seismischen Masse (3) und teilweise (31) an einem feststehenden Lagerblock (35) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (23, 31) sich senkrecht zu einer zu detektierenden Beschleunigungsrichtung erstrecken, und dass die Federn (5) in der Ausgangslage des Beschleunigungsschalters (1) entspannt sind.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsschalter, insbesondere zur Messung eines Aufpralls eines Kraftfahrzeugs, mit einem Feder-Masse-System, das zumindest eine Feder und zumindest eine seismische Masse aufweist, mit einem Kontaktblock, der mit der seismischen Masse elektrisch schaltend zusammenwirkt, und mit kammförmigen, ineinandergreifenden Elektroden, die teilweise an der seismischen Masse und teilweise an einem feststehenden Lagerblock angeordnet sind.
  • Ein derartiger Beschleunigungsschalter ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 41 26 107 C2 bekannt. Die als Stäbe ausgebildeten Federn, an denen die seismische Masse aufgehängt ist, sind gekrümmt ausgebildet, um das System in eine stabile Ausgangslage zu zwingen. Durch eine S-förmige Biegung dieser Federn soll in der Auslenkungslage erreicht werden, daß die seismische Masse gegen den Kontaktblock gedrückt wird, um somit ein Prellen des Sensors zu verringern. Mit Hilfe der Krümmung wird des weiteren erreicht, daß zunächst eine definierte Kraft erreicht sein muß, bevor die seismische Masse aus der Ausgangslage in die Auslenkungslage wechselt.
  • Ein Problem dieses Beschleunigungsschalters liegt darin, daß das Vorsehen der Schaltschwelle (im folgenden als Instabilität bezeichnet) im wesentlichen mechanisch erreicht wird. Dies führt jedoch zu starken Temperaturabhängigkeiten beziehungsweise einem starken Temperaturdrift. Um einen stabilen Schaltpunkt zu erreichen, müssen sehr kleine Toleranzen eingehalten werden, was zu hohen Fertigungskosten führt. Des weiteren ist es nur mit hohem technologischem Aufwand möglich, Schalter mit übereinstimmenden Eigenschaften herzustellen.
  • Die Offenlegungsschrift DE 44 32 837 A1 zeigt einen kapazitiv arbeitenden Beschleunigungsmesser mit verschiedenen feststehenden und beweglichen Elektroden. Die Beschleunigung einer seismischen Masse wird durch Änderung der Kapazität gegenüberliegender Kondensatorplatten gemessen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Der Beschleunigungsschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß er temperaturstabil arbeitet, so daß Fertigungstoleranzen die Funktion des Bauteils lediglich in geringem vertretbarem Umfang beeinträchtigen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Instabilität elektrisch erzielt wird, indem elektrostatische Anziehungskräfte zwischen den Elektroden ausgenutzt werden, die seismische Masse in der Auslenkungslage zu halten. Durch eine äußere Beschleunigung wird die seismische Masse ausgelenkt, so daß deren senkrecht zur Beschleunigungsrichtung verlaufenden Elektroden sich – in Beschleunigungsrichtung gesehen – gegenüberliegenden Elektroden des feststehenden Lagerblocks nähern, wobei es zu einer Mitkopplung der elektrostatischen Kraft kommt. Wird diese elektro statische Kraft größer als die Rückstellkraft der Feder, kommt es zum elektrostatischen Kollaps. Die seismische Masse schlägt dabei am Kontaktblock an, so daß der Schalter geschlossen wird.
  • Vorzugsweise wird an die Elektroden eine Spannung angelegt. Dies hat den Vorteil, daß die Schaltschwelle sehr einfach durch die angelegte Spannung einstellbar ist.
  • Vorzugsweise ist die Ausgangslage so gewählt, daß die Elektroden der seismischen Masse jeweils zu den beiden gegenüberliegenden Elektroden des feststehenden Lagerblocks gleichen Abstand aufweisen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Ausgangslage jedoch so gewählt, daß die Elektroden der seismischen Masse zu den gegenüberliegenden Elektroden einer Seite einen geringeren Abstand aufweisen als zu denjenigen der anderen Seite. Damit ist es zusätzlich in vorteilhafter Weise möglich, den Beschleunigungschalter durch Anlegen einer Spannung zu testen, wobei durch elektrostatische Kräfte eine Anziehung der Elektroden und damit eine Verlagerung der seismischen Masse erfolgt.
  • Ein weiterer Vorteil der Anordnung der Elektroden senkrecht zur Beschleunigungsrichtung ist darin zu sehen, daß beim Schließen des Beschleunigungsschalters neben einer Luftdämpfung eine Quetsch-Film-Dämpfung der Struktur gegeben ist, was zu einer Entprellung des Schalters führt.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
  • Zeichnung
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Beschleunigungsschalters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Beschleunigungsschalters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein schematisches Design eines Beschleunigungsschalters 1 in Oberflächenmikromechanik dargestellt. Derartige auf einem Substrat aufgebrachte Beschleunigungsschalter werden zur Erfassung von Beschleunigungen im Bereich von 1-50 g beispielsweise in aktiven und passiven Rückhaltesystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Selbstverständlich sind neben dem Kraftfahrzeug auch andere Einsatzgebiete denkbar.
  • Der Beschleunigungsschalter 1 selbst weist ein Feder-Masse-System auf, das eine seismische Masse 3 und Federn 5 umfaßt. Die seismische Masse 3 ist stabförmig ausgebildet und an deren beiden Enden 7 an den Federn 5 verlagerbar aufgehängt. Die Federn 5 sind als Federstäbe ausgebildet und erstrecken sich senkrecht zur Längsachse der seismischen Masse 3. Die beiden Federstäbe 5 sind an ihren Längsenden 9 an Enden von Schenkeln 11 eines auf einem Substrat ortsfest angeordneten U-förmigen Lagerblocks 13 angebracht.
  • Die 1 läßt deutlich erkennen, daß die beiden Längsenden 7 der seismischen Masse 3 jeweils mittig an den Federstäben 5 angebracht sind. Damit läßt sich die seismische Masse 3 in deren Längsrichtung gegen eine durch Biegung der Federstäbe 5 hervorgerufene Rückstellkraft auslenken. Zur Messung einer Beschleunigung wird der Beschleunigungsschalter 1 derart angeordnet, daß die Längsachse der seismischen Masse 3 mit der Richtung der zu detektierenden Beschleunigung (Pfeil B) übereinstimmt. Selbstverständlich ist es auch möglich, jeden der beiden Federstäbe 5 zweiteilig auszubilden, so daß ein Ende 7 der seismischen Masse 3 mit den beiden innenliegenden Enden der beiden Federstäbe verbunden ist.
  • Zur Detektion einer Beschleunigung weist der Beschleunigungsschalter 1 einen ortsfest auf dem Substrat angeordneten Kontaktblock 15 auf. Dieser ist innerhalb einer von den beiden Schenkeln 11, dem Federstab 5 und einer Grundseite 17 des Lagerblocks 13 begrenzten Fläche 19 angeordnet. Der Kontaktblock 15 weist – in Draufsicht – eine bogenförmige Fläche 21 auf, die mit Abstand einem Ende 7 der seismischen Masse 3 zugewandt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel fällt die Längsachse der seismischen Masse 3 mit dem Radius dieser bogenförmigen Fläche 21 zusammen.
  • Der erwähnte Abstand zwischen dem Ende 7 der seismischen Masse 3 und der Fläche 21 des Kontaktblocks 15 wird so gewählt, daß das Ende 7 bei überschreiten eines bestimmten vorgegebenen Beschleunigungswerts bedingt durch die Auslenkung am Kontaktblock 15 anschlägt.
  • Dieser Anschlag läßt sich dann erfassen, wenn ein Potential an die seismische Masse 3, beispielsweise im Bereich von 5-6 V, angelegt wird. Beim Anschlag der seismischen Masse am Kontaktblock 15 ist dieses Potential als Signalspannung USignal am Kontaktblock 15 abgreifbar. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß zumindest die seismische Masse 3 und der Kontaktblock 15 aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind.
  • Zur Dämpfung der seismischen Masse 3 sind an dieser gleichmäßig zueinander beabstandete längliche Elektroden 23 vorgesehen. Die Elektroden 23 erstrecken sich senkrecht zur Längsachse der seismischen Masse 3 und sind – bezüglich der Zeichenebene – an der oberen Seite 25 und der unteren Seite 27 der seismischen Masse 3 angebracht. Wie die seismische Masse 3 selbst sind auch diese Elektroden aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt.
  • In die Elektrodenzwischenräume 29 dieser kammartigen Elektroden-Struktur ragen Elektroden 31 hinein, die an ihrem der seismischen Masse 3 gegenüberliegenden Ende 33 an einem ortsfest auf dem Substrat vorgesehenen Lagerblock 35 angebracht sind. Diese Elektroden 31 erstrecken sich folglich ebenfalls senkrecht zur Längsachse der seismischen Masse 3 und sind im gleichen Abstand zueinander wie die Elektroden 23 der seismischen Masse 3 angeordnet.
  • In der in 1 gezeigten Ausgangslage des Beschleunigungsschalters 1 sind die Federstäbe 5 im wesentlichen entspannt und halten die seismische Masse 3 so, daß der Abstand einer Elektrode 23 zu den beiden gegenüberliegenden Elektroden 31 gleich ist; die Elektroden 23 liegen also in der Mitte zwischen den benachbarten Elektroden 31.
  • An die Elektroden 23 der seismischen Masse 3 wird ein erstes und an die Elektroden 31 der Lagerblöcke 35 ein zweites Potential angelegt, so daß sich eine Spannung zwischen benachbarten Elektroden, die im folgenden als UHysterese bezeichnet wird, ausbildet.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungsschalters 1, der sich jedoch nur unwesentlich von jenem des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet. Aus diesem Grund werden mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und auf eine nochmalige Beschreibung verzichtet.
  • Im Gegensatz zu dem Beschleunigungsschalter gemäß 1 ist die seismische Masse 3 in der gezeigten Ausgangslage gegenüber dem Lagerblock 35 so justiert, daß der Abstand der Elektroden 23 zu jenen Elektroden 31, die in Richtung des Kontaktblocks 15 gegenüber liegen, also in der 2 rechts von den Elektroden 23, geringer ist als der Abstand zu den anderen gegenüberliegenden Elektroden.
  • Des weiteren ist an die Elektroden 23, 31 eine Spannung UTest angelegt. Sie wird zum Testen des Beschleunigungsschalters 1 während eines Testzyklus benutzt. Während des Arbeitszyklus liegt jedoch ebenfalls die Vor- oder Hysteresespannung UHysterese an.
  • Im folgenden wird nun die Funktion der beiden Beschleunigungsschalter 1 erläutert.
  • Wie bereits erwähnt, sind die Federstäbe 5 des Beschleunigungsschalters 1 gemäß 1 in der stabilen Ausgangslage im wesentlichen entspannt. Durch Anlegen einer Spannung UHysterese bilden sich zwischen benachbarten Elektroden elektrostatische Kräfte aus, die sich jedoch aufgrund der symmetrischen Ausrichtung der Elektroden gegenseitig aufheben, so daß eine stabile Ausgangslage erhalten bleibt.
  • Erfährt der Beschleunigungsschalter 1 eine Beschleunigung, verlagert sich die seismische Masse 3, so daß die Elektroden 23 aus der in 1 gezeigten Mittellage herauswandern. Dabei steigt die elektrostatisch verursachte Anziehungskraft zwischen den Elektroden 23 und den in Bewegungsrichtung der seismischen Masse 3 liegenden benachbarten Elektroden 31 aufgrund des geringerwerdenden Abstandes stetig an, während die Anziehungskraft zu den anderen benachbarten Elektroden aufgrund des größerwerdenden Abstandes stetig sinkt. Überscheitet die Beschleunigung einen vorgebbaren Wert, wird das Kräfteungleichgewicht so groß, daß die Anziehungskraft zwischen benachbarten Elektroden dafür sorgt, daß die seismische Masse 3 gegen die Fläche 21 des Kontaktblocks 15 gedrückt wird. Damit schließt sich ein zwischen Kontaktblock 15, seismischer Masse 3 und beispielsweise Lagerblock 13 ausgebildeter Stromkreis, so daß ein Signal USignal abtastbar ist. Die Spannung UHysterese sorgt dafür, daß auch nach Verringerung oder Wegfall der Beschleunigungswirkung die seismische Masse 3 ausgelenkt und der Schalter damit geschlossen bleibt. Erst durch Abschalten der Spannung UHysterese läßt sich die seismische Masse aus der Auslenkungslage wieder durch Wirkung der Federrückstellkräfte in die Ausgangslage bringen.
  • Mit Hilfe der Spannung UHysterese ist es möglich, eine Schaltschwelle des Schalters einzustellen, was bisher im Stand der Technik nur durch entsprechende Dimensionierung der Federn realisierbar war.
  • Der in 2 gezeigte Beschleunigungsschalter arbeitet in gleicher Weise wie der zuvor beschriebene Beschleunigungsschalter 1 gemäß 1. Allerdings wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Spannung UHysterese im Arbeitszyklus zur Einstellung einer Schaltschwelle und eine Spannung UTest im Testzyklus angelegt. Auch hier wird die seismische Masse 3 bedingt durch zwischen benachbarten Elektroden 23, 31 wirkende elektrostatische Anziehungskräfte gegen den Kontaktblock 15 gedrückt und in dieser Position gehalten (elektrostatischer Kollaps), wenn ein bestimmter Beschleunigungswert überschritten wurde. Erst durch Abschalten der Spannung zwischen den Elektroden läßt sich die seismische Masse 3 wieder in ihre Ausgangslage bringen.
  • Die unsymmetrische Anordnung der Elektroden 23 der seismischen Masse 3 bezüglich der Elektroden 31 ermöglicht einen Test des Beschleunigungsschalters 1. Hierzu wird eine Spannung UTest an die Elektroden 23, 31 gelegt. Die sich ausbildenden elektrostatischen Kräfte, die bei geringem Abstand der Elektroden größer sind als bei größerem Abstand, sorgen dafür, daß die seismische Masse 3 in Richtung des Kontaktblocks 15 verlagert wird und an der Kontaktfläche 21 anschlägt.
  • In beiden Ausführungsbeispielen ist sicherzustellen, daß der Abstand des Endes 7 der seismischen Masse 3 zu der Fläche 21 des Kontaktblocks 15 in der Ausgangslage so gewählt wird, daß sich benachbarte Elektroden 23, 31 bei geschlossenem Schalter, das heißt bei Anschlag des Endes 7 an der Fläche 21 nicht berühren, um ein Verkleben der Elektroden zu vermeiden.
  • Die senkrecht zu der zu dektierenden Beschleunigungsrichtung angeordneten Elektroden 23 der seismischen Masse 3 haben den Vorteil, daß bedingt durch eine Luftdämpfung der Schalter eine gewisse Entprellung erfährt. Zusätzlich wird beim Schließen des Schalters bedingt durch die Elektrodenanordnung eine Quetsch-Film-Dämpfung erzielt, die zu einer weiteren Entprellung führt.
  • Selbstverständlich ist auch eine Kombination der beiden vorgenannten Ausführungsformen möglich derart, daß der Beschleunigungsschalter gemäß 1 zusätzlich eine Kammstruktur gemäß 2 aufweist, um somit auch einen Test des Schalters zu ermöglichen.
  • Wie bereits erwähnt, sind die Designs der beiden beschriebenen Beschleunigungsschalter in Oberflächenmikromechanik ausgeführt. Die realisierbaren Schaltströme liegen im Milliamper-Bereich, so daß eine sehr hohe EMV (elektromagnetische Verträglichkeit)-Sicherheit gewährleistbar ist. Die Empfindlichkeit der beiden Beschleunigungsschalter gegenüber sogenannten "out of plane"-Beschleunigungen läßt sich durch ein Aspektverhältnis der Federstabhöhe zur Federstabbreite von ca. 5:1 um etwa den Faktor 100 kleiner als gegenüber der auszuwertenden Beschleunigung machen. Darüber hinaus lassen sich zwischen den Verankerungen der ortsfest angebrachten Komponenten und dem Substrat schmale Verbindungsstücke zur Entkopplung von mechanischen Spannungen einbauen.
  • Darüber hinaus ist es möglich, die vorgenannten Beschleunigungsschalter in additiver Mikrogalvanik-Technik mit anderen Sensoren (zum Beispiel Beschleunigungssensor) und einer Auswerteschaltung auf einem Chip zu integrieren.

Claims (8)

  1. Beschleunigungsschalter, insbesondere zur Messung eines Aufpralls eines Kraftfahrzeugs, mit einem Feder-Masse-System (3, 5), das zumindest eine Feder (5) und zumindest eine seismische Masse (3) aufweist, mit einem Kontaktblock (15), der mit der seismischen Masse elektrisch schaltend zusammenwirkt, derart, dass ein Schalter geschlossen wird, indem die seismische Masse am Kontaktblock anschlägt, und mit kammförmigen, ineinandergreifenden Elektroden (23, 31), die teilweise (23) an der seismischen Masse (3) und teilweise (31) an einem feststehenden Lagerblock (35) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (23, 31) sich senkrecht zu einer zu detektierenden Beschleunigungsrichtung erstrecken, und dass die Federn (5) in der Ausgangslage des Beschleunigungsschalters (1) entspannt sind.
  2. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Elektroden (23) der seismischen Masse (3) zu gegenüberliegenden Elektroden (31) des Lagerblocks (35) in der Ausgangslage gleich ist.
  3. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektroden elektrische Potentiale zur Einstellung einer Schaltschwelle anlegbar sind.
  4. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Elektroden (23) der seismischen Masse (3) zu den gegenüberliegenden Elektroden (31) einer Seite geringer ist als zu denjenigen der anderen Seite.
  5. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden (23, 31) ein Test des Beschleunigungsschalters durchführbar ist.
  6. Beschleunigungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (3) als länglicher Stab ausgebildet ist, wobei senkrecht zu dessen Längsachse Elektroden (23) ausgehen, und daß die Federn (5) stabförmig ausgebildet sind und an zwei Punkten aufgehängt sind.
  7. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (3) an deren Längsenden (7) mit jeweils einer stabförmigen Feder (5) verbunden ist.
  8. Beschleunigungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mittels Oberflächenmikromechanik-Verfahren hergestellt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN109103049A (zh) * 2018-09-13 2018-12-28 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种基于v型梁双稳态结构的mems惯性开关

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4126107C2 (de) * 1991-08-07 1993-12-16 Bosch Gmbh Robert Beschleunigungssensor und Verfahren zur Herstellung
DE4432837A1 (de) * 1994-09-15 1996-03-21 Bosch Gmbh Robert Beschleunigungssensor und Meßverfahren

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4126107C2 (de) * 1991-08-07 1993-12-16 Bosch Gmbh Robert Beschleunigungssensor und Verfahren zur Herstellung
DE4432837A1 (de) * 1994-09-15 1996-03-21 Bosch Gmbh Robert Beschleunigungssensor und Meßverfahren

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