DE2905858C2 - Acceleration limit switch - Google Patents

Acceleration limit switch

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Description

Die Erfindung bctriffi einen Bcschleunigiingsgrenzwertschalter. wie er im Gattungsbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.The invention includes an acceleration limit switch. as described in the generic term of claim 1.

Ein derartiger Grenzwcrischaltcr isl aus der DE-AS 33 427 bekanntgeworden.Such a Grenzwcrischaltcr isl from DE-AS 33 427 became known.

Der Trägheitskörper isl über ein Zwischenstück mit einem Weicheisenanker verbunden, der von einem ortsfesten Dauermagneten gehalten wird. Dabei sieht eine kreisförmige Fußfläche des Ankers einer ebenfalls kreisförmigen Stützfläche des Dauermagneten gegenüber. DerTräghcitskörpcr ist von einem Isolierring umgeben, auf dem eine Vielzahl von achsparallelcn Kontaktfedern aufliegt. Diesen Konlaklfedern steht ein Kontaktring gegenüber, der mit der isolierenden Gehäusewand verbunden ist. Wenn der Schalter einen den Grenzwert übersteigenden Beschleunigung senkrecht zur Symmetrieachse ausgesetzt isl, reißt der Anker vom 1J Dauermagneten ab, derTrägheitskörper kippt zur Seite und der aufgesetzte Isolierring drückt mindestens eine Kontaktfeder gegen den äußeren Kontaktring.The inertia body is connected to a soft iron armature via an intermediate piece, which is held by a stationary permanent magnet. A circular foot surface of the armature faces a likewise circular support surface of the permanent magnet. The carrier body is surrounded by an insulating ring on which a large number of axially parallel contact springs rests. Opposite these Konlakl springs is a contact ring which is connected to the insulating housing wall. Isl when the switch perpendicular to a limit value exceeding acceleration exposed to the symmetry axis of the armature from 1 J tears off permanent magnet derTrägheitskörper tilts to one side and the patch insulating presses at least one contact spring against the outer contact ring.

Der bekannte Schalter spricht nur auf Beschleunigungen senkrecht zur Symmetrieachse an, nicht dagegen in auf Stöße in Richtung der Achse. Zu seiner Herstellung benötigt man außer dem Trägheitskörper, einer Fußfläche und einer Stützfläche eine Vielzahl von Gehäusetei-'cn, Kontaktteilen, Führungsclementcn und einen die Kontakte betätigenden Isolierstoffring. Ein besonderes ι·; Problem bildet die Sicherheit der Kontaktgabe nach evtl. jahrelanger Lagerung der Kontakte unter ständig wechselnden atmosphärischen Bedingungen. Ur,. ein sicheres Ansprechen zu gewährleisten, müssen teure Kontaktnieien aus Edelmetall benutzt werden. 2ii Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau der Trägheitsschalter entscheidend zu vereinfachen, obwohl an die Funktionssicherheit noch höhere Anforderungen gestellt werden.The well-known switch only speaks to accelerations perpendicular to the axis of symmetry, but not on butts in the direction of the axis. To its manufacture In addition to the inertia body, a foot surface and a support surface, a large number of housing parts are required, Contact parts, guide elements and an insulating material ring which actuates the contacts. A special ι ·; Problem simulates the security of making contact Possibly years of storage of the contacts under constantly changing atmospheric conditions. Ur ,. a sure one To ensure response, expensive contact strips made of precious metal must be used. 2ii The invention is based on the object of the structure To simplify the inertia switch decisively, although the functional safety requirements are still higher be asked.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruches I angegebenen Mitteln gelöst.This object is achieved according to the invention with the means specified in the characterizing part of claim I. solved.

Ein Ausführuiigsbcispiel der Erfindung wird anhand von F i g. I —3 der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is illustrated by means of from F i g. I-3 of the drawing explained.

F i g. I stellt einen Querschnitt durch den Beschlcuni- w gungsgrenzwertsehalter im Ruhezustand dar.F i g. I illustrates a cross-section through the Beschlcuni- w gungsgrenzwertsehalter is at rest.

F i g. 2 den gleichen Schnitt bei angeregtem Schalter, Fig. 3 eincTeilansieht der Leiterplatte von unten. Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen verschen.F i g. 2 shows the same section with the switch activated, FIG. 3 shows a partial view of the circuit board from below. Corresponding parts are given the same reference symbols.

r. In Fig. 1 ist mit I ein rotationssymmctrischcr Trägheitskörper bezeichnet, der mittels einer Gcwindc'üohrung Ii/ auf einem Holzen 2 befestigt ist. Am unteren Ende dieses Bolzens ist eine Krcissci.dbc 3 angeformt. Die Oberseite der Kreisscheibe 3 ist mit einer Folie 4 4(i bedeckt, die auf der Kupferschichl 5;i einer Leiterplatte 5 aufliegt. Der Bolzen 2 ist in einer Bohrung der Leiterplatte 5 so gelagert, daß der Bolzen 2 sowohl entsprechend F i g. 2 gekippt als auch in Achsrichtung verschoben werden kann. Die in F i g. I dargestellte Ruhelage 4ri wird durch eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder 6 erzwungen, deren oberes F.nde sich am Triighcilskörpcr 1 abstützt, während das untere Ende auf der Oberseite der Leiterplatte 5 aufliegt.r. In FIG. 1, I denotes a rotationally symmetrical inertial body which is fastened to a piece of wood 2 by means of a Gcwindc'üohrung Ii /. At the lower end of this bolt a Krcissci.dbc 3 is formed. The upper side of the circular disk 3 is covered with a foil 4 4 (i, which rests on the copper layer 5; i of a circuit board 5. The bolt 2 is mounted in a hole in the circuit board 5 so that the bolt 2 both according to FIG. The rest position 4 r i shown in FIG the circuit board 5 rests.

Der Schwerpunkt S des beweglichen Systems hai ei-1Mi neu relativ großen Abstand von der Auflagefläche der K.cisseheibc 3. Beim Auftreten eines beliebigen Stoßes in der Richtung senkrecht zur Symmetrieachse tritt ein Kippmoment auf, das bei Überschreitung der Federvorspannung zu einem Abheben der Kreisscheibe 2 führt, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Damit verändert der aus der Kreisscheibe 3 und der Kupferschicht 5:i bestehende Kondensator plötzlich seine Kapazität. Diese Kapazitätsänderung wird zur Aussteuerung einer an sich bekannten und auf der verlängerten Leiterplatte 5 untcrgebrachten elektronischen Schallstufe benutzt. Der Kiipfcrbdag 5;; ist unmittelbar durch eine Leiterbahn mil dem einen Eingang der Schaltung verbunden. Ein flexibler l.il/eiulraht 7 führt von der Kreisscheibe 3 zu dem anderen Eingang der Schaltung.The center of gravity S of the movable system hai egg 1 Mi new relatively large distance from the bearing surface of K.cisseheibc 3. When any shock in the direction perpendicular to the symmetry axis occurs a tilting moment on, the case of exceeding the spring bias to a lifting of the circular disc 2 leads, as shown in FIG. 2 is shown. The capacitor consisting of the circular disk 3 and the copper layer 5: i suddenly changes its capacitance. This change in capacitance is used to control an electronic sound level known per se and placed on the extended circuit board 5. The Kiipfcrbdag 5 ;; is directly connected to one input of the circuit by a conductor track. A flexible l.il/eiulraht 7 leads from the circular disk 3 to the other input of the circuit.

Wenn der beschriebene Beschlcunigungsschaltcr mit aufrecht stehendem Bolzen in ein Fahrzeug eingebaut wird, kann er außer Beschleunigungen aus allen horizontalen Richtungen auch solche in vertikaler RichtungWhen the described acceleration switch is installed in a vehicle with the bolt standing upright it can accelerate from all horizontal directions as well as accelerations in the vertical direction

erfassen. In diesem Falle hebt sich die Kreisscheibc 3 rundum von der Leiterplatte ab, so dali ebenfalls eine starke Kapazitätsverringerung eintritt.capture. In this case, the circular disk 3 rises all around from the circuit board, so there is also a strong reduction in capacity.

Γ ig. 3 zeigt einen Teil der Leiterplaiie 5 von unten mit der kreisringförmigen Kupferschicht 5u und der Lei- ■> •erbahn 5b. Γ ig. 3 shows part of the conductor plate 5 from below with the circular copper layer 5u and the conductor track 5b.

Der Gegenstand der Erfindung isi nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. So kann beispielsweise die Leiterplatte 5 durch eine Blechplatte ersetzt werden, wenn dabei der Bolzen oder die Lageröffnung in gegenüber der Kreisscheibe 3 isoliert ist. Man kunn aber auch die Kreisscheibe 3 als Leiterplatte mil Kupfcrbelag ausbilden.The subject matter of the invention is not related to the one shown Embodiment limited. For example, the circuit board 5 can be replaced by a sheet metal plate if the bolt or the bearing opening is isolated in relation to the circular disk 3. But you can also the circular disk 3 as a printed circuit board with copper coating form.

Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn man die Kreisscheibe 3 mit einer Gewindebohrung versieht und als Trägheitskörper mit angearbeitetem Gewindebolzen eine handelsübliche Rändelschraube benutzt. Als Kreisscheibc kann dann eine genormte flache Rändelmutter dienen. Das Gewinde ist in jedem Fall so zu sichern, daß es sich durch die auftretenden Erschütterungen nicht verstellen kann.A particularly simple embodiment is obtained if the circular disk 3 is provided with a threaded hole and a commercially available knurled screw as an inertia body with an attached threaded bolt used. A standardized flat knurled nut can then serve as a circular disk. The thread is in in any case to be secured in such a way that it cannot be adjusted by the vibrations that occur.

Der überraschende Vorteil des neuartigen Bcschlcunigungsgrenzwertschalters ist darin zu sehen, daii er aus einem Minimum an mechanischen Teilen besteht und dabei keinerlei elektrische Kontakte aufweist. Die Her- 2r> stellung gestaltet sich besonders preisgünstig, weil eine einzige Leiterplatte sowohl die mechanischen Teile als auch die Elektronik tragen kann, wobei für den mechanischen Aufbau weitgehend Normteile verwendbar sind. «ιThe surprising advantage of the new type of acceleration limit switch is that it consists of a minimum of mechanical parts and has no electrical contacts whatsoever. The manufacturer 2 r> position becomes particularly inexpensive because a single printed circuit board both the mechanical parts can wear as well as the electronics, with standard parts are widely used for the mechanical construction. «Ι

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

hl)hl)

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Beschteunigungsgren/.wertschalter für Fahrzeuge mit einem gegen eine Rückstellkraft auslenkbaren, rotationssymmetrischen Trägheilskörpcr, der mit einer zur Symmetrieachse senkrechten und außerhalb des Schwerpunktes liegenden Fußfläche verbunden ist. die infolge der Rückstellkraft an einer Stützfläche anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußfläche (3) und die elektrisch leitende Stützfläche (Sa) die Beläge eines mit einem Dielektrikum (4) versehenen Plattcnkondcnsators bilden, dessen Kapazitätsänderung bei Auslenkung des Trägheitskörpers (1) eine an sich bekannte Schallstufe aussteuert1. Acceleration limit / value switch for vehicles with a rotationally symmetrical support body which can be deflected against a restoring force and which is connected to a foot surface that is perpendicular to the axis of symmetry and outside the center of gravity. which rests on a support surface as a result of the restoring force, characterized in that the foot surface (3) and the electrically conductive support surface (Sa) form the coverings of a plate capacitor provided with a dielectric (4), the change in capacitance of which occurs when the inertia body (1) is deflected known sound level 2. Beschleunigungsgrcnzwertschaltcr nach Anspruch !,gekennzeichnet durch einen in der Symmetrieachse lifcg-enden Bolzen (2), der an einem Ende als Füßfiäche eine Kreisscheibe (3) trägt, der am anderen Ende mit dem Trägheitskörper (I) verbunden ist und der in der Nähe der Kreisscheibe (3) kippbar und verschiebbar in der öffnung einer elektrisch leitenden Stützfläche (5a) gelagert isi.2. Acceleration limit switch according to claim!, Characterized by a bolt (2) which ends in the axis of symmetry and carries a circular disk (3) at one end as a foot surface, which is connected to the inertia body (I) at the other end and which is in the In the vicinity of the circular disk (3), it can be tilted and displaced in the opening of an electrically conductive support surface (5a) . 3. Beschleunigungsgrcnzwertschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückstellelement eine auf Druck beanspruchte und den Bolzen (2) umschließende Schraubenfeder (6) dient, die einerseits am Trägheitskörper (1) und andcrcrsciis an der Stützf. .ehe (5) anliegt.3. acceleration limit switch according to claim 2, characterized in that as a restoring element a helical spring (6) which is subjected to pressure and which surrounds the bolt (2) and which on the one hand on the inertial body (1) and on the other hand on the support. .ehe (5) is present. 4. Beschleunigungsgrenzwctschaltcr nach einem der Ansprüche 1—3. dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (5) Teil einer Le';erplattc ist, an deren Oberseite die Schraubenfeder (6) und der Trägheitskörper (1) angeordnet sind, während sie auf der Unterseite eine ringförmige Leitfläche (5a/ eine ringförmige Isolierfolie (4) und die als Kondensatorplatte wirkende Kreisscheibe (3) aufweist.4. Acceleration limit switch according to one of claims 1-3. characterized in that the support surface (5) is part of a Le '; erplattc, on the upper side of which the helical spring (6) and the inertia body (1) are arranged, while on the underside it has an annular guide surface (5a / an annular insulating film (4) and the circular disk (3) acting as a capacitor plate). 5. Beschleunigungsgrcnzwertschallcr nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (5) zugleich die übrigen Bauteile der elektronischen Schaltstufc trägt, wobei der Anschluß zur Kreisscheibe durch einen flexiblen l.itzendraht (7) hergestellt ist.5. Acceleration limit value sounder according to one of claims 1-4, characterized in that the circuit board (5) at the same time carries the other components of the electronic Schaltstufc, the connection is made to the circular disc by a flexible stranded wire (7). 6. Beschleunigungsgrenzwertschallcr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der Trägheitskörper (1) oder die Kreisscheibe (3) eine Gewindebohrung aufweist, so daß über ein Gegengewinde am Bolzen (2) sowohl der Schwerpunktabstand von der Fußfläche als auch die Federkraft einstellbar sind.6. Acceleration limit value sounder according to claim 5, characterized in that either the Inertia body (1) or the circular disk (3) has a threaded hole so that a mating thread Both the center of gravity distance from the foot surface and the spring force can be set on the bolt (2) are.
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DE2333427C3 (en) * 1973-06-30 1979-08-16 Albert 7972 Isny Steinmeier Acceleration limit switches, in particular for controlling hazard warning systems in motor vehicles

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