EP0125493A1 - Acceleration value limiting switch - Google Patents

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EP0125493A1
EP0125493A1 EP84104009A EP84104009A EP0125493A1 EP 0125493 A1 EP0125493 A1 EP 0125493A1 EP 84104009 A EP84104009 A EP 84104009A EP 84104009 A EP84104009 A EP 84104009A EP 0125493 A1 EP0125493 A1 EP 0125493A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
limit switch
switch according
acceleration limit
contact
inertial body
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Application number
EP84104009A
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German (de)
French (fr)
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EP0125493B1 (en
Inventor
Heino Burmester
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Helba Elektronik-Baugruppen & Co KG GmbH
Original Assignee
Helba Elektronik-Baugruppen & Co KG GmbH
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Publication date
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Application filed by Helba Elektronik-Baugruppen & Co KG GmbH filed Critical Helba Elektronik-Baugruppen & Co KG GmbH
Publication of EP0125493A1 publication Critical patent/EP0125493A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch

Definitions

  • the invention relates to an acceleration limit switch with a spherical inertial body made of ferromagnetic material, which is held in the rest position by a magnet system and which are opposed by two mutually insulated contact elements which can be contacted by elastic deformation of a membrane when the inertial body strikes.
  • an acceleration limit switch which consists essentially of a permanent magnet, a ferromagnetic ball held by this, a circuit board with comb-like interlocking contact fingers and an elastic, conductive membrane, which is arranged between the ball and the circuit board. If an acceleration above the limit value occurs, the ball tears off the magnet and, due to its inertia, flies against the membrane, so that it briefly touches the circuit board while making contact.
  • the conductive or equipped with a conductive area membrane must be held by the special design of a two-part housing.
  • the circuit board is held in the housing cover by contact pins.
  • the invention is therefore based on the object of reducing the number of individual parts, simplifying the shape of the housing and securing the contact surfaces with minimal effort against corrosion.
  • the membrane consists of an insulating film covered with a contact material, which is separated from a second contact material by an insulating material ring in the idle state.
  • Embodiments of the invention are illustrated with reference to FIGS. 1-9 of the drawing.
  • Fig. 1 denotes a cuboid or cylindrical housing which has a funnel-shaped recess 1a in the upper part.
  • a ferromagnetic ball 2 which is held in place by a permanent magnet 3, is mounted in this recess.
  • the preferably cylindrical magnet 3, which is polarized in the axial direction, is fastened in a bottom opening of the housing made of plastic.
  • a thermoplastic is preferably used, which locks the magnet in place by deforming the edge 1b.
  • the bottom of the funnel-shaped recess 1a is designed as a spherical cap, so that the ball 2 is separated from the magnet 3 by a certain wall thickness, which acts as a magnetic air gap.
  • the ball 2 is held in its rest position only by the inhomogeneity of the stray magnetic field.
  • the mechanical part of the switch thus consists only of a magnet, ball and housing. With 9, 10, 11, 12 pressed metal pins are referred to, which are used for alternative attachment to a circuit board.
  • the electrical part of the switch is formed by a partially metallized double film 4, which is protected by the cover 5.
  • the cover 5, which is preferably designed as an insulating stamped part, has, like the double film 4, openings, through which molded rivets 1c, 1d, consisting of the material of the housing, protrude. These rivets are thermally or ultrasonically deformed when the switch is installed.
  • FIG. 2 shows a circular plastic film 4a with a lateral connecting lug 4a1 and a contact mat 4a2.
  • a circular ring 4b is shown, which consists of double-sided adhesive plastic film.
  • Fig. 4 as a counterpart to Fig. 2, the film with 4c be is drawn, which carries a lateral connecting lug 4c1 and a contact 4c2. After the parts 4a, 4b and 4c have been glued together, a contact element 4 is obtained, as shown in an exaggerated manner in FIG. 5.
  • An air-filled cavity 6 is formed between the parts 4a and 4c and is completely sealed off from the outside air by the ring 4b.
  • the metal layers face each other at a distance of a few tenths of a millimeter, so that there is a sufficient insulation gap.
  • the lower film is elastically deformed to such an extent that the contact is briefly closed.
  • the parts 4a, 4b and 4c are shown without rivet holes. Their diameter can also be smaller than the rivet hole circle.
  • the deformation characteristic of the film is chosen so that only the weight of the ball does not lead to contact. This prevents the switch from making permanent contact when the vehicle is on the roof, e.g. could permanently lock the belt buckle.
  • the ball 2 in its bearing is completely sealed from the outside space by the foils 4a, 4b and 4c and the cover 5 and is not involved in electrical contacting with its metal surface, its surface does not require a noble metal layer.
  • the contact mat 4a2 can be applied directly to the cover 5 so that it is designed as a printed circuit board.
  • F ig. 6 shows the complete switch according to FIG. 1 in perspective.
  • the housing 1 consists of a cuboid that merges into a half cylinder. This means that at least one flat surface is available in all three coordinate directions for mounting on a printed circuit board or a housing.
  • the contact system 4 has the shape of a rectangle with an adjoining semicircular surface.
  • FIG. 7 An alternative design is shown in FIG. 7. It differs from FIG. 1 only in that the lower part of the housing 1 carries a coil 7 and a soft iron core 8 takes the place of the permanent magnet.
  • the coil 7 is connected to the vehicle electrical system when the ignition of the motor vehicle is switched on.
  • the tripping or limit value of the switch can then be easily adjusted in the factory using a series resistor. But it would also be conceivable that the driver is given a certain setting option, so that he e.g. can switch between "Autobahn” and "Geländefahrt". This can help to avoid expensive false triggering of an impact protection (airbag).
  • 21 denotes a preferably cylindrical plastic housing, one symmetri to the axis CD and funnel or frustoconical cavity 21a encloses.
  • a ferromagnetic, spherical inertial body 22 is mounted in this cavity. Mounted under the inertial body 22.
  • a pot-like ferromagnetic yoke 25 is pushed over the coil 24 and can be varied to set the acceleration limit value for a specific magnetizing current.
  • Core 23 and yoke 25 are permanently connected by a molded rivet 23a formed from the core material.
  • the yoke cup 25 also provides mechanical protection for the coil 24.
  • the cavity 21a is closed at the top by a rubber-elastic membrane 26 with a conductive central zone 26a and a printed circuit board 27.
  • the printed circuit board 27 has two connecting pins 27a and 27b, which are connected with interdigitated conductor structures.
  • the membrane 26 is reinforced in the edge zone 26b so that the conductive central zone does not touch the circuit board in the idle state.
  • Diaphragm 26 and circuit board 27 are captively and sealingly connected to housing 21 by the "flanged" collar 21h. If a thermoplastic housing material is used, the edge zone 21h can be deformed using ultrasound.
  • the membrane 26 is preferably so rigid in its spring characteristic that no contact is triggered by the weight of the inertial body 22 alone. If the vehicle slides over the road after a primary impact on the side or the roof, a series of evaluable secondary impulses is obtained, but not in the rest position a permanent contact.
  • the housing 21 has two bores 21c, 21d lying on an optical axis. Transmitters 28 and receivers 29 of a light barrier are inserted into these bores, the optical axis of which intersects the spherical inertial body 22 in its rest position.
  • the frustoconical cavity 21a preferably merges into a spherical cap 21b.
  • the bores 21c, 21d can break through the region of the spherical cap 21b in order to avoid reflection losses in the visible or infrared light used.
  • the bores 21c, 21d at the transition to the spherical cap 21b can be closed with molded optical windows.
  • the cylindrical light-emitting and receiver diodes, which are available in very small dimensions, are sealed in the holes by casting resin drops or permanently plastic putty.
  • the lead wires led out are designated 28a, 29a.
  • prism-like ribs 21e, 21f, 21g are incorporated into the conical jacket, which prevent the inertial body 22 from spinning or at least slow it down considerably. A similar effect could be achieved through appropriate deepening.
  • the entire acceleration limit switch can be attached to a larger circuit board by means of the connecting pins 27a, 27b.
  • the connecting wires 28a, 29a are then also to be soldered to this circuit board.
  • FIG. 9 shows the cross section of the housing 21 and the inertial body 22 and the top view of the yoke 25.
  • the transmitter 28 and receiver 29 are inserted into the bores 21c, 21d.
  • the optical axis is indicated by the line EF.
  • the position of use of the switch corresponds to the representation in which the axis of symmetry CD coincides with the vertical, ie the direction of gravity.
  • the response value for everyone is on the Axis CD is the same as vertical acceleration directions. In other words, it has no influence on the response value whether the vehicle equipped with the switch is pushed from the front, from behind or from the side. In the event of impacts in the direction of the CD axis, however, the sensitivity is considerably greater.
  • the switch described has two independent contact systems. If the magnetic holding force that can be set via the coil 24 is exceeded, the body 22 tears off, so that the barrier 28, 29 responds after a very short travel distance. At the end of the taxiway or flight path, the contact between the pins 27a, 27b is closed. The time interval between the signals depends on the acceleration and is of the order of milliseconds.
  • the electromagnet 23, 24, 25 can be replaced by a permanent magnet.
  • the critical tearing force of the inertial body for primary and secondary impacts is the same.
  • the downstream electronics are designed such that an output signal appears when the acceleration of the primary shock is greater than 6 g and the light barrier 28, 29 responds for more than 20 ms.
  • the measurement of this acceleration-time area is also possible via the contact system 26, 27 or via a cooperation of the two contact systems. This minimum requirement for the size and duration of an acceleration prevents e.g. the very expensive airbag deploys due to a very hard and short bump in the road.
  • the light barrier detects the primary shock at the earliest possible time, further output signals can be derived from the membrane circuit board contact 26, -27 via the secondary and tertiary shocks. So that the inertial body 22 is not immediately caught by the magnet system after the primary impact, it should preferably be via the Light barrier 28, 29, the coil 24 are switched off. However, it can also be expedient to reduce the tear-off point of the electromagnet to 3, 4 or 5 g with the aid of this light barrier.
  • the limit switch can be easily checked for the function of all components due to its electromagnetically controlled holding force.
  • the holding current is interrupted as part of a test program and the switch is lightly triggered. This makes it possible to determine whether both contact systems respond.
  • the mobility of the inertial body and the function of the electromagnet are checked.
  • the optimal time for the seat belt release command strongly depends on the course of the accident. Only in the case of a classic rear-end collision, in which the vehicle comes to a standstill directly at the point of impact, the belt may be loosened about 2 - 3 seconds after the impact. However, if the vehicle collides several times or throws after the first impact, rolls over or slides on the roof, the belt must not open too early. The limit switch must therefore be able, after the first response at 8 g, for example, in the subsequent seconds for additional smaller accelerations, e.g. to signal between 2 and 4 g. This is possible if the response sensitivity is increased after the first contact. For this purpose, the current of the electromagnet is reduced or switched off in the design according to FIG.
  • the belt release command is only passed on if for a minimum period of e.g. No contact was made for 2 - 3 seconds. This ensures that the straps are unlocked neither too early nor too late.
  • the object of the invention is intended to be installed as standard in all types of passenger cars. For cost reasons, however, the complete monitoring programs should be reserved for upper and middle class vehicles.

Landscapes

  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

1. An acceleration limit switch having a spherical inertia member (2 ; 22) of ferromagnetic material which is held in the position of rest by a magnet system (7, 8 ; 24) and opposite which there are two contact elements (4c1, 4a1) which are insulated from one another and which, on impact of the inertia member (2 ; 22), can be contacted by elastic deformation of a diaphragm (4c, 26), characterized in that the diaphragm (4c) consists of a sheet of insulating material covered with a contact matrix (4c1) and separated from a second contact matrix (4a2) applied to a sheet of insulating material by a ring of insulating material (4b) in the state of rest, that the diaphragm (4c ; 26) is connected, in an air-tight manner, to a further diaphragm (4a) or a printed circuit board (27), that the magnet system is constructed in the form of an electromagnet (7, 8 ; 24) for the purpose of being able to control the response value and that the cavity (21a) receiving the inertia member (2 ; 22) is monitored, transversely to the axis of symmetry (CD), in the region of the position of rest of the inertia member, by a light barrier (28, 29) consisting of transmitter (28) and receiver (29).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsgrenzwertschalter mit einem kugelförmigen Trägheitskörper aus ferromagnetischem Material, der von einem Magnetsystem in Ruhestellung gehalten ist und dem zwei voneinander isolierte Kontaktelemente gegenüberstehen, die beim Auftreffen des Trägheitskörpers durch elastische Verformung einer Membran kontaktierbar sind.The invention relates to an acceleration limit switch with a spherical inertial body made of ferromagnetic material, which is held in the rest position by a magnet system and which are opposed by two mutually insulated contact elements which can be contacted by elastic deformation of a membrane when the inertial body strikes.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE-OS 30 22 878 ist ein Beschleunigungsgrenzwertschalter bekannt geworden, der im wesentlichen aus einem Dauermagneten, einer von diesem gehaltenen ferromagnetischen Kugel, einer Leiterplatte mit kammartig ineinandergreifenden Kontaktfingern und einer elastischen, leitfähigen Membran besteht, die zwischen Kugel und Leiterplatte angeordnet ist. Beim Auftreten einer über dem Grenzwert liegenden Beschleunigung reißt die Kugel vom Magneten ab und fliegt dabei infolge ihrer Trägheit gegen die Membran, so daß diese unter Kontaktgabe kurzzeitig die Leiterplatte berührt. Die leitfähige oder mit einem leitfähigen Bereich ausgestattete Membran muß durch die besondere Ausgestaltung eines zweiteiligen Gehäuses gehalten werden. Die Leiterplatte wird in dem Gehäusedeckel durch Kontaktstifte gehalten.From DE-OS 30 22 878 an acceleration limit switch has become known, which consists essentially of a permanent magnet, a ferromagnetic ball held by this, a circuit board with comb-like interlocking contact fingers and an elastic, conductive membrane, which is arranged between the ball and the circuit board. If an acceleration above the limit value occurs, the ball tears off the magnet and, due to its inertia, flies against the membrane, so that it briefly touches the circuit board while making contact. The conductive or equipped with a conductive area membrane must be held by the special design of a two-part housing. The circuit board is held in the housing cover by contact pins.

Es hat sich herausgestellt, daß die Fertigung der Gehäuse-und Funktionsteile des bekannten Beschleunigungsgrenzwertschalters noch zu lohnintensiv ist. So ist es beispielsweise erforderlich, die Kontaktbahnen der Leiterplatte zu vergolden, damit auch noch nach Jahren der Nichtbeanspruchung unter klimatisch ungünstigen Bedingungen ein sicheres Ansprechen gewährleistet ist.It has been found that the manufacture of the housing and functional parts of the known acceleration limit switch is still too cost-intensive. For example wise it is necessary to gold-plate the contact tracks of the circuit board so that a reliable response is guaranteed even after years of non-use under climatically unfavorable conditions.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Zahl der Einzelteile zu verringern, die Gehäuseform zu vereinfachen und die Kontaktflächen mit geringstem Aufwand gegen Korrosion zu sichern.The invention is therefore based on the object of reducing the number of individual parts, simplifying the shape of the housing and securing the contact surfaces with minimal effort against corrosion.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, die Steuerbarkeit des Grenzwertschalters noch stärker auszubauen, um aufeinanderfolgende Kontaktschließungen zur Steuerung von Rückhalteeinrichtungen, Warnsystemen oder zur Unfallanalyse elektronisch auszuwerten.It is another object of the invention to further expand the controllability of the limit switch in order to electronically evaluate successive contact closings for controlling restraint devices, warning systems or for accident analysis.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Membran aus einer mit einer Kontaktmater belegten Isolierstoffolie besteht, die durch einen Isolierstoffring im Ruhezustand von einer zweiten Kontaktmater getrennt ist.This object is achieved in that the membrane consists of an insulating film covered with a contact material, which is separated from a second contact material by an insulating material ring in the idle state.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Fig. 1 - 9 der Zeichnung dargestellt.Embodiments of the invention are illustrated with reference to FIGS. 1-9 of the drawing.

  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den neuartigen Beschleunigungsgrenzwertschalter,1 shows a longitudinal section through the novel acceleration limit switch,
  • Fig. 2 den oberen Teil des Kontaktsystems,2 the upper part of the contact system,
  • Fig. 3 einen Klebefolienring,3 shows an adhesive film ring,
  • Fig. 4 den unteren Teil des Kontaktsystems,4 shows the lower part of the contact system,
  • Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Kontaktsystem,5 shows a longitudinal section through the contact system,
  • Fig. 6 eine perspektivische Gesamtansicht,6 is an overall perspective view,
  • Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Bauform,7 shows a longitudinal section through a modified design,
  • Fig. 8 stellt einen Längsschnitt durch eine andere Bauform eines Beschleunigungsgrenzwertschalters dar,8 shows a longitudinal section through another design of an acceleration limit switch,
  • Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie AB in Fig. 8.9 shows a cross section along the line AB in FIG. 8.

In Fig. 1 ist mit 1 ein quaderförmiges oder zylindrisches Gehäuse bezeichnet, das im oberen Teil eine trichterförmige Aussparung 1a aufweist. In dieser Aussparung ist eine ferromagnetische Kugel 2 gelagert, die von einem Dauermagneten 3 festgehalten wird. Der vorzugsweise zylindrische und in Achsrichtung gepolte Magnet 3 wird in einer bodenseitigen öffnung des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses befestigt. Vorzugsweise benutzt man einen Thermoplast, der den Magnet durch Verformung der Kante 1b arretiert. Der Boden der trichterförmigen Aussparung 1a ist als Kugelkalotte ausgebildet, so daß die Kugel 2 vom Magneten 3 durch eine gewisse Wandstärke getrennt ist, die als magnetischer Luftspalt wirkt. Die Kugel 2 wird in ihrer Ruheposition lediglich durch die Inhomogenität des magnetischen Streufeldes gehalten. Der mechanische Teil des Schalters besteht somit nur aus Magnet, Kugel und Gehäuse. Mit 9, 10, 11, 12 sind eingepreßte Metallstifte bezeichnet, die der alternativen Befestigung auf einer Leiterplatte dienen.In Fig. 1, 1 denotes a cuboid or cylindrical housing which has a funnel-shaped recess 1a in the upper part. A ferromagnetic ball 2, which is held in place by a permanent magnet 3, is mounted in this recess. The preferably cylindrical magnet 3, which is polarized in the axial direction, is fastened in a bottom opening of the housing made of plastic. A thermoplastic is preferably used, which locks the magnet in place by deforming the edge 1b. The bottom of the funnel-shaped recess 1a is designed as a spherical cap, so that the ball 2 is separated from the magnet 3 by a certain wall thickness, which acts as a magnetic air gap. The ball 2 is held in its rest position only by the inhomogeneity of the stray magnetic field. The mechanical part of the switch thus consists only of a magnet, ball and housing. With 9, 10, 11, 12 pressed metal pins are referred to, which are used for alternative attachment to a circuit board.

Der elektrische Teil des Schalters wird durch eine teilweise metallisierte Doppelfolie 4 gebildet, die durch den Deckel 5 geschützt ist. Der vorzugsweise als Isolierstoffstanzteil ausgebildete Deckel 5 weist ebenso wie die Doppelfolie 4 Durchbrüche auf, durch die angeformte Niete 1c, 1d, bestehend aus dem Werkstoff des Gehäuses, hindurchragen. Diese Niete werden bei der Montage des Schalters thermisch oder mittels Ultraschall verformt.The electrical part of the switch is formed by a partially metallized double film 4, which is protected by the cover 5. The cover 5, which is preferably designed as an insulating stamped part, has, like the double film 4, openings, through which molded rivets 1c, 1d, consisting of the material of the housing, protrude. These rivets are thermally or ultrasonically deformed when the switch is installed.

Der Aufbau des elektrischen Teiles des Schalters ergibt sich aus Fig. 2 - 5. Fig. 2 zeigt eine kreisförmige Kunststoffolie 4a mit einer seitlichen Anschlußfahne 4a1 und einer Kontaktmater 4a2.The structure of the electrical part of the switch is shown in FIGS. 2-5. FIG. 2 shows a circular plastic film 4a with a lateral connecting lug 4a1 and a contact mat 4a2.

In Fig. 3 ist ein Kreisring 4b dargestellt, der aus zweiseitig klebender Kunststoffolie besteht.In Fig. 3 a circular ring 4b is shown, which consists of double-sided adhesive plastic film.

In Fig. 4 ist als Gegenstück zu Fig. 2 die Folie mit 4c bezeichnet, die eine seitliche Anschlußfahne 4c1 und eine Kontaktmater 4c2 trägt. Nach dem Verkleben der Teile 4a, 4b und 4c erhält man ein Kontaktelement 4, wie es überhöht gezeichnet in Fig. 5 dargestellt ist.In Fig. 4 as a counterpart to Fig. 2, the film with 4c be is drawn, which carries a lateral connecting lug 4c1 and a contact 4c2. After the parts 4a, 4b and 4c have been glued together, a contact element 4 is obtained, as shown in an exaggerated manner in FIG. 5.

Zwischen den Teilen 4a und 4c bildet sich ein mit Luft gefüllter Hohlraum 6 aus, der durch den Ring 4b gegen die Außenluft völlig abgedichtet ist. In dem Hohlraum 6 stehen sich die Metallschichten in einem Abstand von einigen Zehntel Millimetern gegenüber, so daß eine ausreichende Isolationsstrecke vorliegt. Beim Aufschlag der Kugel wird die untere Folie so weit elastisch verformt, daß kurzzeitig der Kontakt geschlossen wird. Die Teile 4a, 4b und 4c sind ohne Nietlöcher dargestellt. Ihr Durchmesser kann auch kleiner sein als der Nietlochkreis.An air-filled cavity 6 is formed between the parts 4a and 4c and is completely sealed off from the outside air by the ring 4b. In the cavity 6, the metal layers face each other at a distance of a few tenths of a millimeter, so that there is a sufficient insulation gap. When the ball strikes, the lower film is elastically deformed to such an extent that the contact is briefly closed. The parts 4a, 4b and 4c are shown without rivet holes. Their diameter can also be smaller than the rivet hole circle.

Die Verformungskennlinie der Folie wird so gewählt, daß lediglich das Gewicht der Kugel noch nicht zur Kontaktgabe führt. Damit wird verhindert, daß der Schalter bei einem auf dem Dach liegenden Fahrzeug Dauerkontakt gibt, was z.B. zur Dauerblockierung des Gurtschlosses führen könnte.The deformation characteristic of the film is chosen so that only the weight of the ball does not lead to contact. This prevents the switch from making permanent contact when the vehicle is on the roof, e.g. could permanently lock the belt buckle.

Da die Kugel 2 in ihrem Lager durch die Folien 4a, 4b und 4c sowie den Deckel 5 völlig gegen den Außenraum abgedichtet ist und nicht mit ihrer Metalloberfläche an der elektrischen Kontaktierung beteiligt ist, benötigt ihre Oberfläche keine Edelmetallschicht.Since the ball 2 in its bearing is completely sealed from the outside space by the foils 4a, 4b and 4c and the cover 5 and is not involved in electrical contacting with its metal surface, its surface does not require a noble metal layer.

Abweichend von Fig. 1 - 5 kann man die Kontaktmater 4a2 unmittelbar auf den Deckel 5 aufbringen, so daß dieser als Leiterplatte ausgebildet ist.1 to 5, the contact mat 4a2 can be applied directly to the cover 5 so that it is designed as a printed circuit board.

Der Ansprechwert im Bereich von einigen g hängt stark von der Entfernung zwischen Magnet und Kugel ab. Wenn man die Aufnahmeöffnung für den Dauermagneten als Preßsitz ausbildet, kann man den Magneten in mehreren Stufen einpressen und dabei den Grenzwert messen. Hierdurch läßt sich der Ansprechwert in engen Toleranzen einhalten.The response value in the range of a few g strongly depends on the distance between the magnet and the ball. If you design the receiving opening for the permanent magnet as a press fit, you can press in the magnet in several stages and measure the limit value. As a result, the response value can be maintained within narrow tolerances.

Fig. 6 zeigt den kompletten Schalter nach Fig. 1 in der Perspektive. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Quader, der in einen Halbzylinder übergeht. Damit steht in allen drei Koordinatenrichtungen mindestens eine ebene Fläche zur Montage auf einer Leiterplatte oder einem Gehäuse zur Verfügung. Das Kontaktsystem 4 hat, abweichend von Fig. 2 - 5, die Form eines Rechtecks mit anschließender Halbkreisfläche. F ig. 6 shows the complete switch according to FIG. 1 in perspective. The housing 1 consists of a cuboid that merges into a half cylinder. This means that at least one flat surface is available in all three coordinate directions for mounting on a printed circuit board or a housing. In contrast to FIGS. 2-5, the contact system 4 has the shape of a rectangle with an adjoining semicircular surface.

Mit 11, 12, 13, 14 sind eingepreßte Stifte bezeichnet, die durch Einlöten oder Umknicken an einer Leiterplatte oder Gehäusewand fixierbar sind. Die Stifte, von denen in aller Regel nur ein Paar benötigt wird, können aber auch durch angeformte Bolzen aus dem Gehäusewerkstoff ersetzt werden, die nach der Montage zu einem Nietkopf umgeformt werden. Der Deckel 5 ist mit Hilfe der angeformten Nieten 1c, 1d, 1e, 1f so befestigt, daß er nicht schadlos demontiert werden kann. Die Nieten können so verteilt sein, daß sie die Anschlußfahnen 4a1 und 4c1 oder das gesamte Kontaktsystem 4 nicht durchdringen. Im letzteren Fall wäre dann im Gehäuse 1 eine ringförmige Aussparung für das Kontaktsystem 4 vorzusehen, so daß der Deckel 5 unmittelbar auf dem Rand des Gehäuses 1 aufläge.With 11, 12, 13, 14 pressed pins are referred to, which can be fixed by soldering or bending on a circuit board or housing wall. The pins, of which usually only a pair is required, can also be replaced by molded bolts made of the housing material, which are formed into a rivet head after assembly. The cover 5 is fastened with the aid of the integrally formed rivets 1c, 1d, 1e, 1f so that it cannot be dismantled without damage. The rivets can be distributed such that they do not penetrate the terminal lugs 4a1 and 4c1 or the entire contact system 4. In the latter case, an annular recess for the contact system 4 would then be provided in the housing 1, so that the cover 5 would rest directly on the edge of the housing 1.

Eine alternative Bauform zeigt Fig. 7. Sie unterscheidet sich von Fig. 1 lediglich dadurch, daß der untere Teil des Gehäuses 1 eine Spule 7 trägt und ein Weicheisenkern 8 an die Stelle des Dauermagneten tritt. Die Spule 7 wird mit dem Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeuges an das Bordnetz angeschlossen. Der Auslöse- oder Grenzwert des Schalters kann dann mit Hilfe eines Vorwiderstandes werksseitig leicht eingestellt werden. Es wäre aber auch denkbar, daß man dem Fahrer eine gewisse Einstellmöglichkeit anheimstellt, so daß er z.B. zwischen "Autobahn" und "Geländefahrt" umstellen kann. Dies kann dazu beitragen, eine teure Fehlauslösung eines Aufprallschutzes (Airbag) zu vermeiden.An alternative design is shown in FIG. 7. It differs from FIG. 1 only in that the lower part of the housing 1 carries a coil 7 and a soft iron core 8 takes the place of the permanent magnet. The coil 7 is connected to the vehicle electrical system when the ignition of the motor vehicle is switched on. The tripping or limit value of the switch can then be easily adjusted in the factory using a series resistor. But it would also be conceivable that the driver is given a certain setting option, so that he e.g. can switch between "Autobahn" and "Geländefahrt". This can help to avoid expensive false triggering of an impact protection (airbag).

In Fig. 8 ist mit 21 ein vorzugsweise zylindrisches Kunststoffgehäuse bezeichnet, das einen zur Achse CD symmetrischen und trichter- oder kegelstumpfartigen Hohlraum 21a umschließt. In diesem Hohlraum ist ein ferromagnetischer, kugelförmiger Trägheitskörper 22 gelagert. Unter dem Trägheitskörper 22 gelagert. Unter dem Trägheitskörper 22 ist ein zylindrischer ferromagnetischer Kern 23 angeordnet, der von einer Magnetspule 24 umgeben ist. Ober die Spule 24 ist ein-topfartiger ferromagnetischer Rückschluß 25 geschoben, der zur Einstellung des Beschleunigungsgrenzwertes bei bestimmtem Magnetisierungsstrom variierbar sein kann. Kern 23 und Rückschluß 25 sind durch einen aus dem Kernmaterial gebildeten angeformten Niet 23a dauerhaft verbunden. Der Rückschlußtopf 25 stellt zugleich einen mechanischen Schutz für die Spule 24 dar. Der Hohlraum 21a wird nach oben hin durch eine gummielastische Membran 26 mit leitfähiger Mittelzone 26a und eine Leiterplatte 27 abgeschbssen. Die Leiterplatte 27 weist zwei Anschlußstifte 27a und 27b auf, die mit kammartig ineinandergreifenden Leiterstrukturen verbunden sind. Die Membran 26 ist in der Randzone 26b verstärkt, so daß die leitfähige Mittelzone die Leiterplatte im Ruhezustand nicht berührt. Membran 26 und Leiterplatte 27 sind durch den "umgebördelten" Kragen 21h unverlierbar und abdichtend mit dem Gehäuse 21 verbunden. Bei Verwendung eines thermoplastischen Gehäusewerkstoffes kann die Verformung der Randzone 21h mittels Ultraschall erfolgen.In Fig. 8, 21 denotes a preferably cylindrical plastic housing, one symmetri to the axis CD and funnel or frustoconical cavity 21a encloses. A ferromagnetic, spherical inertial body 22 is mounted in this cavity. Mounted under the inertial body 22. A cylindrical ferromagnetic core 23, which is surrounded by a magnetic coil 24, is arranged under the inertial body 22. A pot-like ferromagnetic yoke 25 is pushed over the coil 24 and can be varied to set the acceleration limit value for a specific magnetizing current. Core 23 and yoke 25 are permanently connected by a molded rivet 23a formed from the core material. The yoke cup 25 also provides mechanical protection for the coil 24. The cavity 21a is closed at the top by a rubber-elastic membrane 26 with a conductive central zone 26a and a printed circuit board 27. The printed circuit board 27 has two connecting pins 27a and 27b, which are connected with interdigitated conductor structures. The membrane 26 is reinforced in the edge zone 26b so that the conductive central zone does not touch the circuit board in the idle state. Diaphragm 26 and circuit board 27 are captively and sealingly connected to housing 21 by the "flanged" collar 21h. If a thermoplastic housing material is used, the edge zone 21h can be deformed using ultrasound.

Die Membran 26 ist in ihrer Federkennlinie vorzugsweise so steif ausgebildet, daß allein vom Gewicht des Trägheitskörpers 22 noch keine Kontaktgabe ausgelöst wird. Wenn nun das Fahrzeug nach einem Primärstoß auf der Seite oder dem Dach über die Fahrbahnrutscht, erhält man eine Serie von auswertbaren Sekundärimpulsen, nicht jedoch in der Ruhelage einen Dauerkontakt.The membrane 26 is preferably so rigid in its spring characteristic that no contact is triggered by the weight of the inertial body 22 alone. If the vehicle slides over the road after a primary impact on the side or the roof, a series of evaluable secondary impulses is obtained, but not in the rest position a permanent contact.

Im Bereich der Schnittebene AB weist das Gehäuse 21 zwei auf einer optischen Achse liegende Bohrungen 21c, 21d auf. In diese Bohrungen sind Sender 28 und Empfänger 29 einer Lichtschranke eingesetzt, deren optische Achse den kugelförmigen Trägheitskörper 22 in seiner Ruhelage schneidet. Vorzugsweise geht der kegelstumpfartige Hohlraum 21a in eine Kugelkalotte 21b über. Die Bohrungen 21c, 21d können den Bereich der Kugelkalotte 21b durchbrechen, um bei dem benutzten sichtbaren oder infraroten Licht Reflexionsverluste zu vermeiden.In the area of the sectional plane AB, the housing 21 has two bores 21c, 21d lying on an optical axis. Transmitters 28 and receivers 29 of a light barrier are inserted into these bores, the optical axis of which intersects the spherical inertial body 22 in its rest position. The frustoconical cavity 21a preferably merges into a spherical cap 21b. The bores 21c, 21d can break through the region of the spherical cap 21b in order to avoid reflection losses in the visible or infrared light used.

Wenn man als Gehäusewerkstoff einen glasklaren Thermoplast verwendet, können die Bohrungen 21c, 21d am Übergang zur Kalotte 21b mit eingeformten optischen Fenstern abgeschlossen sein. Die in sehr kleinen Abmessungen lieferbaren zylindrischen Leucht- und Empfängerdioden werden in den Bohrungen durch Gießharztropfen oder dauerplastische Kittmasse abdichtend befestigt. Die herausgeführten Anschlußdrähte sind mit 28a, 29a bezeichnet.If a clear thermoplastic is used as the housing material, the bores 21c, 21d at the transition to the spherical cap 21b can be closed with molded optical windows. The cylindrical light-emitting and receiver diodes, which are available in very small dimensions, are sealed in the holes by casting resin drops or permanently plastic putty. The lead wires led out are designated 28a, 29a.

Um zu vermeiden, daß der kugelförmige Trägheitskörper 22 bei tangentialen Stößen in dem Hohlraum 21a auf einer kegelmantelförmigen Spirale umläuft, sind in den Kegelmantel prismenartige Rippen 21e, 21f, 21g eingearbeitet, die ein Trudeln des Trägheitskörpers 22 verhindern oder zumindest stark abbremsen. Eine ähnliche Wirkung wäre durch entsprechende Vertiefungen erzielbar.In order to prevent the spherical inertial body 22 from rotating on a conical jacket-shaped spiral in the event of tangential impacts in the cavity 21a, prism-like ribs 21e, 21f, 21g are incorporated into the conical jacket, which prevent the inertial body 22 from spinning or at least slow it down considerably. A similar effect could be achieved through appropriate deepening.

Der gesamte Beschleunigungsgrenzwertschalter kann mittels der Anschlußstifte 27a, 27b hängend auf einer größeren Leiterplatte befestigt werden. Mit dieser Leiterplatte sind dann auch die Anschlußdrähte 28a, 29a zu verlöten.The entire acceleration limit switch can be attached to a larger circuit board by means of the connecting pins 27a, 27b. The connecting wires 28a, 29a are then also to be soldered to this circuit board.

Fig. 9 zeigt den Querschnitt des Gehäuses 21 und des Trägheitskörpers 22 sowie die Draufsicht auf den Rückschluß 25. In die Bohrungen 21c, 21d sind Sender 28 und Empfänger 29 eingesetzt. Die optische Achse ist mit der Linie EF angedeutet.FIG. 9 shows the cross section of the housing 21 and the inertial body 22 and the top view of the yoke 25. The transmitter 28 and receiver 29 are inserted into the bores 21c, 21d. The optical axis is indicated by the line EF.

Die Gebrauchslage des Schalters entspricht der Darstellung, in der die Symmetrieachse CD mit der Vertikalen, also der Schwerkraftrichtung zusammenfällt. Infolge der rotationssymmetrischen Gestaltung des Hohlraumes 21a und des Haltemagneten 23, 24, 25 ist der Ansprechwert für alle auf der Achse CD senkrecht stehenden Beschleunigungsrichtungen gleich. Es hat also - mit anderen Worten - auf den Ansprechwert keinen Einfluß, ob das mit dem Schalter ausgerüstete Fahrzeug von vorn, von hinten oder von der Seite angestoßen wird. Bei Stößen in Richtung der Achse CD ist die Empfindlichkeit allerdings wesentlich größer.The position of use of the switch corresponds to the representation in which the axis of symmetry CD coincides with the vertical, ie the direction of gravity. As a result of the rotationally symmetrical design of the cavity 21a and the holding magnet 23, 24, 25, the response value for everyone is on the Axis CD is the same as vertical acceleration directions. In other words, it has no influence on the response value whether the vehicle equipped with the switch is pushed from the front, from behind or from the side. In the event of impacts in the direction of the CD axis, however, the sensitivity is considerably greater.

Der beschriebene Schalter weist zwei voneinander unabhängige Kontaktsysteme auf. Bei überschreitung der über die Spule 24 einstellbaren magnetischen Haltekraft reißt der Körper 22 ab, so daß nach sehr kurzem Laufweg die Schranke 28, 29 anspricht. Am Ende des Roll- oder Flugweges wird der Kontakt zwischen den Stiften 27a, 27b geschlossen. Der zeitliche Abstand zwischen den Signalen ist beschleunigungsabhängig und liegt in der Größenordnung von Millisekunden.The switch described has two independent contact systems. If the magnetic holding force that can be set via the coil 24 is exceeded, the body 22 tears off, so that the barrier 28, 29 responds after a very short travel distance. At the end of the taxiway or flight path, the contact between the pins 27a, 27b is closed. The time interval between the signals depends on the acceleration and is of the order of milliseconds.

In einer besonders preiswerten Version kann der Elektromagnet 23, 24, 25 durch einen Dauermagneten ersetzt werden. In diesem Falle ist dann die kritische Abreißkraft des Trägheitskörpers für Primär- und Sekundärstöße gleich groß.In a particularly inexpensive version, the electromagnet 23, 24, 25 can be replaced by a permanent magnet. In this case, the critical tearing force of the inertial body for primary and secondary impacts is the same.

Die nachgeschaltete Elektronik ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung so ausgebildet, daß ein Ausgangssignal erscheint, wenn die Beschleunigung des Primärstoßes größer ist als 6 g und die Lichtschranke 28, 29 länger als 20 ms anspricht. Die Messung dieser Beschleunigungs-Zeit-Fläche ist aber auch über das Kontaktsystem 26, 27 oder über ein Zusammenwirken beider Kontaktsysteme möglich. Durch diese Mindestanforderung an Größe und Zeitdauer einer Beschleunigung wird verhindert, daß z.B. der sehr teure Airbag aufgrund eines sehr harten und kurzen Fahrbahnstoßes auslöst.In a preferred embodiment of the invention, the downstream electronics are designed such that an output signal appears when the acceleration of the primary shock is greater than 6 g and the light barrier 28, 29 responds for more than 20 ms. However, the measurement of this acceleration-time area is also possible via the contact system 26, 27 or via a cooperation of the two contact systems. This minimum requirement for the size and duration of an acceleration prevents e.g. the very expensive airbag deploys due to a very hard and short bump in the road.

Während die Lichtschranke den Primärstoß zum frühestmöglichen Zeitpunkt erfaßt, können weitere Ausgangssignale über die Sekundär- und Tertiärstöße von dem Membran-Leiterplatten-Kontakt 26, -27 abgeleitet werden. Damit der Trägheitskörper 22 nach dem Primärstoß nicht sofort wieder vom Magnetsystem eingefangen wird, soll vorzugsweise über die Lichtschranke 28, 29 die Spule 24 abgeschaltet werden. Es kann aber auch zweckmäßig sein, mit Hilfe dieser Lichtschranke den Abreißpunkt des Elektromagneten auf 3, 4 oder 5 g zu reduzieren.While the light barrier detects the primary shock at the earliest possible time, further output signals can be derived from the membrane circuit board contact 26, -27 via the secondary and tertiary shocks. So that the inertial body 22 is not immediately caught by the magnet system after the primary impact, it should preferably be via the Light barrier 28, 29, the coil 24 are switched off. However, it can also be expedient to reduce the tear-off point of the electromagnet to 3, 4 or 5 g with the aid of this light barrier.

Mit einer der Aufgabe angepaßten Auswerteeinrichtung kann man folgendes messen:

  • a) Die absolute mittlere Beschleunigung während der Zeit zwischen dem Lichtschranken- und dem Leiterplattenkontakt,
  • b) die Verweildauer des Körpers 22 an der Membran 26, die Aufschluß über das Bestehen und die Dauer einer gewissen Mindestbeschleunigung gibt,
  • c) die Zahl der Beschleunigungsstöße vom Primärstoß über Sekundär- und Tertiärstöße bis zum völligen Stillstand des Fahrzeuges, wobei die erste oder zweite Kontaktstrecke zur einmaligen oder mehrfachen Reduzierung des Spulenstromes und damit des Grenzwertes benutzt werden kann,
  • d) den Abreißzeitpunkt unabhängig vom Aufschlagzeitpunkt.
The following can be measured with an evaluation device adapted to the task:
  • a) The absolute mean acceleration during the time between the light barrier and the circuit board contact,
  • b) the length of stay of the body 22 on the membrane 26, which provides information about the existence and the duration of a certain minimum acceleration,
  • c) the number of acceleration shocks from the primary shock to secondary and tertiary shocks until the vehicle comes to a complete standstill, the first or second contact path being able to be used to reduce the coil current and thus the limit value once or several times,
  • d) the time of tearing off regardless of the time of impact.

Nicht zu unterschätzen ist der Vorteil, daß selbst bei Versagen eines der beiden Kontaktsysteme noch alle Notmaßnahmen einleitbar sind. Das System ist also zweifach redundant.The advantage should not be underestimated that even if one of the two contact systems fails, all emergency measures can still be initiated. The system is therefore double redundant.

Im übrigen kann der Grenzwertschalter infolge seiner elektromagnetisch geregelten Haltekraft leicht auf die Funktion aller Komponenten geprüft werden. Dazu wird im Rahmen eines Testprogrammes der Haltestrom unterbrochen und der Schalter leicht angestoßen. Damit ist feststellbar, ob beide Kontaktsysteme ansprechen. Zugleich wird hierdurch die Beweglichkeit des Trägheitskörpers und die Funktion des Elektromagneten geprüft.In addition, the limit switch can be easily checked for the function of all components due to its electromagnetically controlled holding force. For this purpose, the holding current is interrupted as part of a test program and the switch is lightly triggered. This makes it possible to determine whether both contact systems respond. At the same time, the mobility of the inertial body and the function of the electromagnet are checked.

In der vereinfachten Form nach Fig. 1 - 7 hat der Beschleunigungsgrenzwertschalter folgende Aufgaben:

  • Automatische Einschaltung der Warnblinkanlage, weil der Fahrer u.U. dazu nicht in der Lage ist.
  • Auslöser für eine Türentriegelung,
  • Aktivierung eines Aufprallschutzes, insbesondere eines Airbags,
  • Einsatz elektromotorischer Mittel, die sofort nach einer abnormen Beschleunigung das Gurtsystem strammziehen,
  • Verwendung automatischer Gurtlösesysteme, die das Aussteigen oder Bergen der Unfallopfer erleichtern sollen.
In the simplified form according to FIGS. 1-7, the acceleration limit switch has the following tasks:
  • Automatic activation of the hazard warning lights because the driver may not be able to do so.
  • Trigger for a door release,
  • Activation of impact protection, in particular an airbag,
  • Use of electromotive means that pull the belt system tight immediately after an abnormal acceleration,
  • Use of automatic belt release systems that should make it easier for the victim to get out or recover.

Der optimale Zeitpunkt des Gurtlösebefehls hängt stark vom Hergang des Unfalles ab. Nur bei dem klassischen Auffahrunfall, bei dem das Fahrzeug unmittelbar am Aufprallort zum Stillstand kommt, darf der Gurt etwa 2 - 3 Skunden nach dem Aufprall gelöst werden. Falls das Fahrzeug aber mehrfach aufprallt oder nach dem ersten Stoß schleudert, sich überschlägt oder auf dem Dach weiterrutscht, darf sich der Gurt nicht zu früh öffnen. Der Grenzwertschalter muß somit in der Lage sein, nach dem ersten Ansprechen bei beispielsweise 8 g in den nachfolgenden Sekunden zusätzliche kleinere Beschleunigungen, z.B. zwischen 2 und 4 g zu signalisieren. Dies ist möglich, wenn die Ansprechempfindlichkeit nach der ersten Kontaktgabe vergrößert wird. Hierzu wird in der Bauart nach Fig. 7 der Strom des Elektromagneten reduziert oder abgeschaltet, so daß es bis zum absoluten Fahrzeugstillstand zu mehrfachen Kontaktschließungen kommt. Der Gurtlösebefehl wird erst dann weitergegeben, wenn für eine Mindestzeit von z.B. 2 - 3 Sekunden keine Kontaktgabe erfolgte. Damit wird sicher erreicht, daß die Gurte weder zu früh noch zu spät entriegelt werden.The optimal time for the seat belt release command strongly depends on the course of the accident. Only in the case of a classic rear-end collision, in which the vehicle comes to a standstill directly at the point of impact, the belt may be loosened about 2 - 3 seconds after the impact. However, if the vehicle collides several times or throws after the first impact, rolls over or slides on the roof, the belt must not open too early. The limit switch must therefore be able, after the first response at 8 g, for example, in the subsequent seconds for additional smaller accelerations, e.g. to signal between 2 and 4 g. This is possible if the response sensitivity is increased after the first contact. For this purpose, the current of the electromagnet is reduced or switched off in the design according to FIG. 7, so that multiple contact closings occur until the vehicle comes to an absolute standstill. The belt release command is only passed on if for a minimum period of e.g. No contact was made for 2 - 3 seconds. This ensures that the straps are unlocked neither too early nor too late.

Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention

Der beste Weg zur Verwirklichung der Erfindung ist in der Anordnung nach Fig. 8 und 9 zu sehen, weil man mit diesem Sensor ein jedem Fahrzeugtyp optimal angepaßtes Überwachungs- programm aufstellen kann.The best way to implement the invention can be seen in the arrangement according to FIGS. 8 and 9, because this sensor can be used to set up a monitoring program that is optimally adapted to each vehicle type.

Gewerbliche VerwertbarkeitCommercial usability

Der Gegenstand der Erfindung ist dazu bestimmt, serienmäßig in alle Typen von Personenkraftwagen eingebaut zu werden. Aus Kostengründen dürften aber die kompletten überwachungsprogramme den Fahrzeugen der oberen und mittleren Klasse vorbehalten bleiben.The object of the invention is intended to be installed as standard in all types of passenger cars. For cost reasons, however, the complete monitoring programs should be reserved for upper and middle class vehicles.

BezugszeichenlisteReference symbol list

  • 1 Gehäuse1 housing
  • 1a Aussparung1a recess
  • 1b Kante1b edge
  • 1c, 1d Niete1c, 1d rivets
  • 2 Kugel2 bullet
  • 3 Dauermagnet3 permanent magnet
  • 4 Doppelfolie4 double sheets
  • 4a Kunststoffolie4a plastic film
  • 4a1 Anschlußfahne4a1 connecting lug
  • 4a2 Kontaktmater4a2 contact person
  • 4b Kreisring4b circular ring
  • 4c Folie4c film
  • 4c1 Anschlußfahne4c1 connecting lug
  • 4c2 Kontaktmater4c2 contact person
  • 5 Deckel5 lids
  • 6 Hohlraum6 cavity
  • 7 Spule7 coil
  • 8 Weicheisenkern8 soft iron core
  • 9, 10, 11, 12 Metallstifte9, 10, 11, 12 metal pins
  • 13, 14 Stifte13, 14 pens
  • 21 Kunststoffgehäuse21 plastic housing
  • 21a Hohlraum21a cavity
  • 21b Kugelkalotte21b spherical cap
  • 21c, 21d Bohrungen21c, 21d holes
  • 21e, 21f,21g Rippen21e, 21f, 21g ribs
  • 21h Kragen21h collar
  • 22 Trägheitskörper22 inertial body
  • 23 ferromagn. Kern23 ferromagn. core
  • 23a Niet23a rivet
  • 24 Magnetspule24 solenoid
  • 25 Rückschluß25 conclusion
  • 26 Membran26 membrane
  • 26a Leitf. Mittelzone26a Central Zone Guide
  • 26b Randzone26b edge zone
  • 27 Leiterplatte27 circuit board
  • 27a, 27b Anschlußstife27a, 27b connecting pins
  • 28 Sender28 transmitters
  • 28a Anschlußdrähte28a connecting wires
  • 29 Empfänger29 recipients
  • 29a Anschlußdrähte29a connecting wires

Claims (20)

1. Beschleunigungsgrenzwertschalter mit einem kugelförmigen Trägheitskörper aus ferromagnetischem Material, der von einem Magnetsystem in Ruhestellung gehalten ist und dem zwei voneinander isolierte Kontaktelemente gegenüberstehen, die beim Auftreffen des Trägheitskörpers durch elastische Verformung einer Membran kontaktierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4c) aus einer mit einer Kontaktmater (4c2) belegten Isolierstoffolie besteht, die durch einen Isolierstoffring (4b) im Ruhezustand von einer zweiten Kontaktmater (4a2) getrennt ist.1.Acceleration limit switch with a spherical inertial body made of ferromagnetic material, which is held in the rest position by a magnet system and which are opposed by two insulated contact elements which can be contacted by elastic deformation of a membrane when the inertial body strikes, characterized in that the membrane (4c) there is an insulating film covered with a contact mat (4c2), which is separated from a second contact mat (4a2) in the idle state by an insulating ring (4b). 2. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktmater (4a2) auf eine zweite Membran oder Folie (4a) aufgebracht ist'und daß beide Membranen oder Folien mittels eines zweiseitig klebenden Isolierstoffringes (4b) luftdicht verbunden sind.2. Acceleration limit switch according to claim 1, characterized in that the second contact mat (4a2) is applied to a second membrane or film (4a) 'and that both membranes or films are connected in an airtight manner by means of a double-sided adhesive insulating ring (4b). 3. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Membran oder Folie (4a) durch einen Deckel (5) abgestützt ist, der die trichterförmige Gehäuseöffnung (1a) mit dem Trägheitskörper (2) verschließt.3. B eschleunigungsgrenzwertschalter according to claim 2, characterized in that the second membrane or foil (4a) is supported by a cover (5) which closes the funnel-shaped housing opening (1 a) with the inertia body (2). 4. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktmater auf eine als Deckel dienende Leiterplatte aufgebracht ist, die über einen zweiseitig klebenden Isolierstoffring luftdicht mit der elastischen Membran verbunden ist.4. Acceleration limit switch according to claim 1, characterized in that the second contact mat on a than Cover serving circuit board is applied, which is connected airtight to the elastic membrane via a double-sided adhesive insulating ring. 5. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 1 - 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) und die Membran oder Membranen abdichtend mit dem aus Thermoplast bestehenden Gehäuse (1) über angeformte Nieten (1c, 1d, 1e, 1f) verbunden sind.5. Acceleration limit switch according to claim 1-3 or 4, characterized in that the cover (5) and the membrane or membranes are sealingly connected to the thermoplastic housing (1) via molded rivets (1c, 1d, 1e, 1f). 6. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem zwecks Steuerbarkeit des Ansprechwertes als Elektromagnet (7, 8) ausgebildet ist.6. Acceleration limit switch according to claim 1, characterized in that the magnet system is designed for the controllability of the response value as an electromagnet (7, 8). 7. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Trägheitskörper (22) aufnehmende Hohlraum (21a) quer zur Symmetrieachse (CD) im Bereich der Trägheitskörperruhelage von einer aus Sender (28) und Empfänger (29) bestehenden Lichtschranke (28, 29) überwacht ist.7. Acceleration limit switch according to claim 1, characterized in that the inertia body (22) receiving cavity (21a) transversely to the axis of symmetry (CD) in the region of the inertial body resting position from a transmitter (28) and receiver (29) existing light barrier (28, 29 ) is monitored. 8. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfartige Hohlraum (21a) im Bereich der Trägheitskörperruhelage in eine Kugelkalotte (21b) übergeht und daß die Lichtschranke (28, 29) die Kugelkalotte (21b) durchstrahlt.8. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that the frustoconical cavity (21a) merges into a spherical cap (21b) in the region of the inertial body resting position and that the light barrier (28, 29) radiates through the spherical cap (21b). 9. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Bereich der optischen Achse (E, F) durchgehende Bohrungen (21c, 21d) aufweist.9. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that the housing (1) in the region of the optical axis (E, F) has through bores (21c, 21d). 10. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen (21c, 21d) eine Leuchtdiode (28) und eine Empfängerdiode (29) eingesetzt sind und daß diese Bauteile nach außen abgedichtet sind.10. Acceleration limit switch according to claim 9, characterized in that in the bores (21c, 21d) a light-emitting diode (28) and a receiver diode (29) are used and that these components are sealed to the outside. 11. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21) aus lichtdurchlässigem Kunststoff besteht und zur Aufnahme der Lichtschranke (28, 29) Sacklöcher vorgesehen sind, die zur Kugelkalotte (21b) hin in optische Fenster übergehen.11. Acceleration limit switch according to claim 7 and 8, characterized in that the housing (21) consists of translucent plastic and blind holes are provided for receiving the light barrier (28, 29), which pass to the spherical cap (21b) in optical windows. 12. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper (22) durch einen zur Kegelachse (CD) symmetrischen Elektromagneten (23, 24, 25) gehalten ist, dessen Spule (24) von einem einstellbaren Rückschlußkörper (25) umgeben ist.12. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that the inertial body (22) is held by a symmetrical to the cone axis (CD) symmetrical electromagnet (23, 24, 25), the coil (24) of which is surrounded by an adjustable yoke body (25). 13. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper (22) durch einen Dauermagneten gehalten ist.13. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that the inertial body (22) is held by a permanent magnet. 14. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (26) infolge ihrer Federkennlinie unter dem Gewicht des Trägheitskörpers (22) keinen Kontakt gibt.14. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that the membrane (26) gives no contact due to its spring characteristic under the weight of the inertial body (22). 15. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den kegelstumpfartigen Hohlraum (21a) prismenartige Rippen (21e, 21f, 21g) eingearbeitet sind, die ein Trudeln des Trägheitskörpers (22) abbremsen.15. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that in the frustoconical cavity (21a) prism-like ribs (21e, 21f, 21g) are incorporated, which slow down a spinning of the inertial body (22). 16. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtschranke (28, 29) und dem Leiterplattenkontakt (26, 27) eine Auswerteelektronik nachgeschaltet ist, die das Abheben des Trägheitskörpers (22), seinen Aufschlag auf die Leiterplatte (27) und seine Rückkehr in die Ruhelage im Zeitablauf erfaßt und daraus Steuerbefehle ableitet.16. Acceleration limit switch according to claim 7, characterized in that the light barrier (28, 29) and the circuit board contact (26, 27) is connected downstream of an evaluation electronics, which the lifting of the inertial body (22), its impact on the circuit board (27) and his Return to the idle position is recorded over time and control commands are derived from it. 17. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung einer bestimmten Beschleunigungs-Zeit-Fläche ein Ausgangskontakt erfolgt.17. Acceleration limit switch according to claim 7 and 16, characterized in that an output contact occurs when a certain acceleration-time area is exceeded. 18. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7 und 16, gekennzeichnet durch eine Auswerteschaltung, die den Erregerstrom der Spule (24) nach dem Primärstoß abschaltet oder erheblich reduziert.18. Acceleration limit switch according to claim 7 and 16, characterized by an evaluation circuit which switches off or significantly reduces the excitation current of the coil (24) after the primary surge. 19. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterplattenkontakt (26, 27) Sekundärstöße signalisiert, die in Seiten-oder Dachlage des Fahrzeuges entstehen.19. Acceleration limit switch according to claim 7 and 16, characterized in that the circuit board contact (26, 27) signals secondary shocks which occur in the side or roof position of the vehicle. 20. Beschleunigungsgrenzwertschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der verschiedenen Kontaktsysteme (26, 27, 28, 29) die Flugzeit des Trägheitskörpers (22) erfaßt und einem Beschleunigungsrechner zugeführt ist.20. Acceleration limit switch according to claim 16, characterized in that with the aid of the various contact systems (26, 27, 28, 29) the flight time of the inertial body (22) is detected and an acceleration computer is supplied.
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