EP0803129B1 - Mechanical acceleration switch - Google Patents
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- EP0803129B1 EP0803129B1 EP96900271A EP96900271A EP0803129B1 EP 0803129 B1 EP0803129 B1 EP 0803129B1 EP 96900271 A EP96900271 A EP 96900271A EP 96900271 A EP96900271 A EP 96900271A EP 0803129 B1 EP0803129 B1 EP 0803129B1
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- EP
- European Patent Office
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- elastic tongue
- contact piece
- switch according
- housing
- inertia switch
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Classifications
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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
- H01H35/147—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch the switch being of the reed switch type
Definitions
- the invention relates to a mechanical acceleration switch according to the preamble of claim 1.
- Such an acceleration switch (DE-C1 35 09 054) has a seismic mass arranged on a spring tongue and a Contact piece.
- the electrically conductive spring tongue and that Contact piece are guided through the housing and point to their free ends each have an electrical contact.
- Under The spring tongue acts with an acceleration seismic mass deflected towards the contact piece. With sufficient Acceleration is via the two electrical ones Contacts on the spring tongue and the contact piece an electrical conductive connection established.
- acceleration switch With such an acceleration switch there are short switching times only at the expense of unreliable responsiveness realizable.
- the acceleration switch is in the vehicle Exposed to vibrations that make the spring tongue vibrate can move and thus an unwanted closing of the acceleration switch can result.
- the object of the invention is an acceleration switch of the type mentioned above to create this disadvantage avoids the known device.
- the acceleration switch according to the invention has the particular advantage that at small switch dimensions an electrically conductive connection between spring tongue and contact piece due to Vibration of the spring tongue is prevented as long as that on acceleration force acting under the acceleration switch a defined limit.
- an acceleration switch of the type mentioned as a safing sensor / safety switch for side impact detection used in motor vehicles may between an impact and the triggering of safety devices only pass a very short period of time.
- the switching time of the accelerometer switch goes in this period of time.
- the switching time is mainly of the type mentioned Distance between the electrical contacts depends. Is this distance is very small, even a small acceleration force, which in particular has a frequency component, which is equal to the resonant frequency of the system "spring tongue, seismic mass "is the spring tongue with the seismic Excite mass to vibrate and thus an electrically conductive Connection between the spring tongue and the contact piece cause.
- a false triggering of the restraint systems of the Motor vehicle can be the result.
- the invention solves this problem with an acceleration switch of the type mentioned in that the seismic Mass stationary due to an addition to the spring force acting force is held in its rest position, and a distance between the spring tongue in its rest position and the contact piece from is less than 300 ⁇ m.
- the acceleration switch 1 (FIG. 1) has a housing 13, which has a spring tongue 11 and a contact piece 12, the is also designed as a spring tongue. On the spring tongue 11 a seismic mass 2 is arranged. Parallel to the spring tongue 11, a pin-shaped molded body 3 is arranged.
- Spring tongue 11 and contact piece 12 are parallel to each other on opposite sides of the housing 13 on different Height passed through the housing 13. At the point their implementation on the housing 13 are the spring tongue 11 and the contact piece 12 clamped firmly.
- the spring tongue 11 with the seismic mass 2 is from its stationary rest position movable to the contact piece 12 so that with a sufficient Force transverse to the longitudinal direction of the spring tongue 11 and directed from the spring tongue 11 to the contact piece 12 the free End of the spring tongue 11 touches the contact piece 12.
- the seismic mass 2 is a magnet and forms with it Shaped body 3 made of a material with high permeability Magnetic circuit.
- the molded body 3 is arranged so that the distance between shaped body 3 and seismic mass 2 in the rest position of the spring tongue 11 is minimal.
- An acceleration force F which is greater than the spring force of the spring tongue 11 plus the magnetic holding force between seismic Mass 2 and molded body 3 causes a deflection of the Spring tongue 11 in the direction of contact piece 12 and provides one electrically conductive connection.
- the spring tongue 11 can be additionally biased. The magnetic holding force between the seismic Mass 2 and the molded body 3 avoids an unwanted Swinging of the spring tongue 11.
- the contact piece 12 is more rigid than the spring tongue 11, in order to avoid swinging of the contact piece 12 in turn.
- the elasticity of the spring tongue 11 and the size of the magnetic Holding force between seismic mass 2 and shaped body 3 and the arrangement of the seismic mass 2 lengthways
- the spring tongue 11 defines the acceleration threshold which switches the acceleration switch 1.
- the switching path i.e. the distance between the spring tongue 11 and Contact piece 12 is in the sense of a short closing time of the acceleration switch 1 small.
- the seismic mass is 2 along the spring tongue 11 near the area at the free end of the Spring tongue 11 arranged by the touch or the Points of contact between the spring tongue 11 and the contact piece 12 in the spring tongue deflected from its rest position 11 is set. Is the seismic mass 2 from an electrical made of conductive material, it can also end the spring tongue 11 may be arranged.
- the spring tongue 11 can also on the same housing side as the contact piece 12 are guided through the housing 13.
- Shaped body 3 in its design as a rigid pin can be guided both through the housing 13 on the housing side on which the spring tongue 11 through the housing 13th is performed, as well as on the opposite side of this housing Housing side.
- the shaped body 3 in its design as a rigid pin can also be used on both sides of the housing be passed through the housing.
- the molded body 3 can have any other configuration and in or on the housing 13 be arranged.
- the seismic mass 2 can also be made of a material with high Permeability should be established and with a magnet Form a magnetic circuit.
- the magnet can be arranged on the molded body 3 be made of any material is.
- the molded body 3 can itself be the magnet be.
- the acceleration switch 1 insulates the housing 13, the spring tongue 11 and that Contact piece 12 electrical.
- a housing 13 is preferred made of glass, at least in the area of Implementation of spring tongue 11 and contact piece 12.
- the hermetic tight housing 13 can be filled with protective gas, to corrode the spring tongue 11 or the contact piece 12 to prevent.
- a conventional reed switch is preferably used with its Inert gas-filled glass housing and its two spring tongues redesigned to the acceleration switch 1 according to the invention, only a seismic mass on one of the spring tongues and a molded body in or on the reed switch housing is arranged.
- the spring tongue 11 can have a local mass increase as a seismic Have mass. A local increase in mass on the spring tongue 11 is not applicable if the spring tongue 11 itself has sufficient inertia.
- the acceleration switch 1 can also be designed as a changeover switch will.
- the spring tongue 11 is in its rest position electrically conductively connected to another contact piece.
- the electrically conductive connection between spring tongue 11 and Another contact piece is created by touching the free end of the spring tongue with the further contact piece or by touching the seismic mass 2 with the further contact piece, provided the seismic mass 2 is made of electrically conductive material.
- the molded body 3 in particular in its design as a rigid pin, the function of the further contact piece if the molded body 3 is made of electrical conductive material is made.
- the further contact piece against the housing 13 and its arrangement in or on the housing 13 applies to the statements for the spring tongue 11 and the contact piece 12.
- the acceleration switch 1 a housing 13 made of metal, in which a Spring tongue 11 is arranged with a seismic mass 2.
- a contact piece 12 is by means of a pressure glass melting 14 electrically insulated through the housing 13. Of the Cavity inside the housing 13 is filled with protective gas.
- the spring tongue 11 is formed by a local housing recess 15 biased. The additional one caused by the preload Spring force prevents the spring tongue 11 from oscillating.
- acceleration switches 1 are open in the stationary state. You can in the stationary State should also be closed and with an acceleration force, that exceeds a defined limit, to open.
- the design of the acceleration switch 1 as a switch on the one hand has the advantage that during the manufacturing process Equipped states of the acceleration switch 1 detected secondly, that with the delivery of a Signal in the idle state of the acceleration switch 1 an additional Feature for recognizing defective switch components and a solder joint break on a connection between further contact piece, spring tongue 11 and an evaluation circuit supporting board is recognized.
- the acceleration switch 1 can be used as a safing sensor in the Motor vehicle for impact detection and control of safety devices be used.
- the invention Acceleration switch 1 is suitable for detection a front and rear impact as well as for detection a side impact or an impact from everyone other direction.
- the acceleration switch 1 points as a safing sensor for side impact detection the acceleration switch 1 has a switching path that is called a distance between the spring tongue 11 in its rest position and the Contact piece 12 is defined, preferably less than 300 ⁇ m, or 150 ⁇ m to achieve short switching times.
- the switching path determines the spring force of the spring tongue 11 and the one acting on the spring tongue 11 and seismic mass 2 Acceleration force the closing time of the acceleration switch.
- the closing time from the deflection of the spring tongue 11 from their rest position until the contacts between Spring tongue 11 and contact piece 12 is measured, may be about 3 Do not exceed milliseconds because of a side airbag system in the event of an impact, approximately 5 milliseconds from the start of the impact must have triggered and elapse about 2 milliseconds, until the acceleration reaches the threshold, from which the spring tongue of the accelerator switch its rest position leaves.
- the switching time is less than 3 milliseconds.
- An extreme short switching distance means a short switching time the crucial parameter.
- the acceleration switch 1 can be made with a soft plastic overmolded to protect it against mechanical influences and protect an impact after dropping it. With the additional plastic layer is the acceleration switch 1 also easier to handle in production. He can also be designed as an SMD component.
- the acceleration switch according to the invention 1 a small volume and weight that in is on the order of a conventional reed switch, in its inventive design as a protective gas contact in the metal case far below.
- Modification of commercially available components such as a reed switch or a protective gas contact in a metal housing, manufacturing steps are also reduced.
- the number of components of the acceleration switch according to the invention 1 is minimized.
Landscapes
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Beschleunigungsschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a mechanical acceleration switch according to the preamble of claim 1.
Ein solcher Beschleunigungsschalter (DE-C1 35 09 054) weist eine an einer Federzunge angeordnete seismische Masse und ein Kontaktstück auf. Die elektrisch leitende Federzunge und das Kontaktstück sind durch das Gehäuse geführt und weisen an ihren freien Enden je einen elektrischen Kontakt auf. Unter Einwirkung einer Beschleunigung wird die Federzunge mit der seismischen Masse hin zum Kontaktstück ausgelenkt. Bei ausreichender Beschleunigung wird über die beiden elektrischen Kontakte an der Federzunge und dem Kontaktstück eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt.Such an acceleration switch (DE-C1 35 09 054) has a seismic mass arranged on a spring tongue and a Contact piece. The electrically conductive spring tongue and that Contact piece are guided through the housing and point to their free ends each have an electrical contact. Under The spring tongue acts with an acceleration seismic mass deflected towards the contact piece. With sufficient Acceleration is via the two electrical ones Contacts on the spring tongue and the contact piece an electrical conductive connection established.
Mit einem solchen Beschleunigungsschalter sind kurze Schaltzeiten nur auf Kosten eines unzuverlässigen Ansprechverhaltens realisierbar. Bei einem Einsatz des Beschleunigungsschalters im Fahrzeug ist nämlich der Beschleunigungsschalter Vibrationen ausgesetzt, die die Federzunge in Schwingungen versetzen können und so ein ungewolltes Schließen des Beschleunigungsschalters zur Folge haben können.With such an acceleration switch there are short switching times only at the expense of unreliable responsiveness realizable. When using the acceleration switch the acceleration switch is in the vehicle Exposed to vibrations that make the spring tongue vibrate can move and thus an unwanted closing of the acceleration switch can result.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Beschleunigungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der diesen Nachteil der bekannten Vorrichtung vermeidet. Der erfindungsgemäße Beschleunigungsschalter hat insbesondere den Vorteil, daß bei kleinen Schalterabmessungen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Federzunge und Kontaktstück aufgrund von Schwingungen der Federzunge verhindert wird, solange die auf den Beschleunigungsschalter wirkende Beschleunigungskraft unter einem definierten Grenzwert liegt. The object of the invention is an acceleration switch of the type mentioned above to create this disadvantage avoids the known device. The acceleration switch according to the invention has the particular advantage that at small switch dimensions an electrically conductive connection between spring tongue and contact piece due to Vibration of the spring tongue is prevented as long as that on acceleration force acting under the acceleration switch a defined limit.
Soll ein Beschleunigungsschalter der eingangs genannten Art als Safing-Sensor/Sicherheitsschalter zur Seitenaufprallerkennung in Kraftfahrzeugen verwendet werden, darf zwischen einem Aufprall und dem Auslösen von Sicherheitseinrichtungen nur eine äußerst geringe Zeitspanne versteichen. Die Schaltzeit des die Beschleunigung aufnehmenden Schalters geht in diese Zeitspanne ein. Bei einem Beschleunigungsschalter der eingangs genannten Art ist die Schaltzeit vor allem von dem Abstand zwischen den elektrischen Kontakten abhängig. Ist dieser Abstand sehr klein, kann schon eine geringe Beschleunigungskraft, die insbesondere einen Frequenzanteil aufweist, der gleich der Resonanzfrequenz des Systems "Federzunge, seismische Masse" ist, die Federzunge mit der seismischen Masse zum Schwingen anregen und damit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Federzunge und dem Kontaktstück bewirken. Eine Fehlauslösung von Rückhalteeinrichtungen des Kraftfahrzeugs kann die Folge sein. Ein Vergrößern des Abstandes zwischen der Federzunge und dem Kontaktstück bei gleichzeitiger Erhöhung der Elastizität der Federzunge löst dieses Problem nicht, da bei erhöhter Elastizität der Federzunge diese nur anfälliger für Schwingungen ist. Versuche haben gezeigt, daß die Federkraft der ersten Federzunge alleine nicht zur geforderten Dämpfung von Schwingungen der Federzunge ausreicht.If an acceleration switch of the type mentioned as a safing sensor / safety switch for side impact detection used in motor vehicles may between an impact and the triggering of safety devices only pass a very short period of time. The switching time of the accelerometer switch goes in this period of time. With an acceleration switch the the switching time is mainly of the type mentioned Distance between the electrical contacts depends. Is this distance is very small, even a small acceleration force, which in particular has a frequency component, which is equal to the resonant frequency of the system "spring tongue, seismic mass "is the spring tongue with the seismic Excite mass to vibrate and thus an electrically conductive Connection between the spring tongue and the contact piece cause. A false triggering of the restraint systems of the Motor vehicle can be the result. Increasing the distance between the spring tongue and the contact piece at the same time increases the elasticity of the spring tongue this problem is not because of increased elasticity of the spring tongue it is only more susceptible to vibrations. Have attempts shown that the spring force of the first spring tongue alone not for the required damping of vibrations of the spring tongue is sufficient.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Beschleunigungsschalter der eingangs genannten Art dadurch, daß die seismische Masse stationär durch eine zusätzlich zur Federkraft wirkenden Kraft in ihrer Ruhelage gehalten wird, und ein Abstand zwischen der Federzunge in ihrer Ruhelage und dem Kontaktstück von kleiner als 300 µm verhanden ist.The invention solves this problem with an acceleration switch of the type mentioned in that the seismic Mass stationary due to an addition to the spring force acting force is held in its rest position, and a distance between the spring tongue in its rest position and the contact piece from is less than 300 µm.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are the Subclaims marked.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen
- Figur 1:
- einen erstes Ausführungsbeispiel eines mechanischen Beschleunigungsschalters im stationären Zustand im Längsschnitt,
- Figur 2:
- einzweites Ausführungsbeispiel eines mechanischen Beschleunigungsschalters im stationären Zustand im Längsschnitt.
Show it
- Figure 1:
- 1 shows a first exemplary embodiment of a mechanical acceleration switch in the stationary state in longitudinal section,
- Figure 2:
- second embodiment of a mechanical acceleration switch in the stationary state in longitudinal section.
Ein in der ersten Figur mit einem Bezugszeichen versehenes Element hat in der zweiten Figur dasselbe Bezugszeichen.One with a reference symbol in the first figure Element has the same reference number in the second figure.
Der Beschleunigungsschalter 1 (Figur 1) hat ein Gehäuse 13,
das eine Federzunge 11 und ein Kontaktstück 12 aufweist, das
ebenfalls als Federzunge ausgeführt ist. An der Federzunge 11
ist eine seismische Masse 2 angeordnet. Parallel zur Federzunge
11 ist ein stiftförmiger Formkörper 3 angeordnet.The acceleration switch 1 (FIG. 1) has a
Federzunge 11 und Kontaktstück 12 sind parallel zueinander
auf sich gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 13 auf unterschiedlicher
Höhe durch das Gehäuse 13 geführt. An der Stelle
ihrer Durchführung am Gehäuse 13 sind die Federzunge 11 und
das Kontaktstück 12 fest eingespannt. Die Federzunge 11 mit
der seismischen Masse 2 ist aus ihrer stationären Ruhelage
zum Kontaktstück 12 hin bewegbar, sodaß bei einer ausreichenden
Kraft quer zur Längsrichtung der Federzunge 11 und gerichtet
von der Federzunge 11 zum Kontaktstück 12 das freie
Ende der Federzunge 11 das Kontaktstück 12 berührt.
Durch die Anordnung derseismischen Masse 2 an der Federzunge
11 sind Federzunge 11 und seismische Masse 2 aufgrund ihrer
Massenträgheit empfindlich für Beschleunigungskräfte F in
vorgenannter Richtung. Die Federkraft der Federzunge 11 wirkt
dabei einer Beschleunigungskraft F entgegen.By arranging the
Die seismische Masse 2 ist ein Magnet und bildet mit dem
Formkörper 3 aus einem Material mit hoher Permeabilität einen
Magnetkreis. Der Formkörper 3 ist dabei so angeordnet, daß
der Abstand zwischen Formkörper 3 und seismischer Masse 2 in
der Ruhelage der Federzunge 11 minimal ist. Eine Beschleunigungskraft
F, die größer ist als die Federkraft der Federzunge
11 zuzüglich der magnetischen Haltekraft zwischen seismischer
Masse 2 und Formkörper 3 bewirkt eine Auslenkung der
Federzunge 11 in Richtung Kontaktstück 12 und stellt eine
elektrisch leitende Verbindung her. Durch die magnetische
Haltekraft kann die Federzunge 11 zusätzlich vorgespannt werden.
Die magnetische Haltekraft zwischen der seismischen
Masse 2 und dem Formkörper 3 vermeidet ein ungewolltes
Schwingen der Federzunge 11.The
Das Kontaktstück 12 ist biegesteifer als die Federzunge 11,
um ein Schwingen des Kontaktstückes 12 seinerseits zu vermeiden.
Die Elastizität der Federzunge 11 und die Größe der magnetischen
Haltekraft zwischen seismischer Masse 2 und Formkörper
3 sowie die Anordnung der seismischen Masse 2 längs
der Federzunge 11 definiert die Beschleunigungsschwelle, ab
der der Beschleunigungsschalter 1 schaltet.The
Der Schaltweg, d.h. der Abstand zwischen Federzunge 11 und
Kontaktstück 12 ist im Sinne einer kurzen Schließzeit des Beschleunigungsschalters
1 klein. Die seismische Masse 2 ist
längs der Federzunge 11 nahe dem Bereich am freien Ende der
Federzunge 11 angeordnet, der durch die Berührung bzw. die
Berührungspunkte zwischen der Federzunge 11 und dem Kontaktstück
12 bei der aus ihrer Ruhelage ausgelenkten Federzunge
11 festgelegt ist. Ist die seismische Masse 2 aus einem elektrisch
leitenden Material hergestellt, kann sie auch am Ende
der Federzunge 11 angeordnet sein.The switching path, i.e. the distance between the
Die Federzunge 11 kann auch auf der gleichen Gehäuseseite wie
das Kontaktstück 12 durch das Gehäuse 13 geführt werden. Der
Formkörper 3 in seiner Ausgestaltung als biegesteifer Stift
kann sowohl auf der Gehäuseseite durch das Gehäuse 13 geführt
werden, auf der auch die Federzunge 11 durch das Gehäuse 13
geführt wird, als auch auf der dieser Gehäuseseite gegenüberliegenden
Gehäuseseite. Der Formkörper 3 in seiner Ausgestaltung
als biegesteifer Stift kann auch auf beiden Gehäuseseiten
durch das Gehäuse geführt werden. Der Formkörper 3 kann
jede andere Ausgestaltung aufweisen und im oder am Gehäuse 13
angeordnet sein.The
Die seismische Masse 2 kann auch aus einem Material mit hoher
Permeabilität hergestellt sein und mit einem Magneten einen
Magnetkreis bilden. Der Magnet kann dabei am Formkörper 3 angeordnet
sein, der nun aus einem beliebigen Material hergestellt
ist. Der Formkörper 3 kann dabei selbst der Magnet
sein.The
Bei einer Ausgestaltung des Beschleunigungsschalters 1 gemäß
Figur 1 isoliert das Gehäuse 13 die Federzunge 11 und das
Kontaktstück 12 elektrisch. Ein solches Gehäuse 13 ist vorzugsweise
aus Glas hergestellt, zumindest im Bereich der
Durchführung von Federzunge 11 und Kontaktstück 12. Das hermetisch
dichte Gehäuse 13 kann mit Schutzgas angefüllt sein,
um ein Korrodieren der Federzunge 11 oder des Kontaktstückes
12 zu verhindern.In an embodiment of the acceleration switch 1 according to
Figure 1 insulates the
Vorzugsweise wird ein herkömmlicher Reedschalter mit seinem Schutzgas gefüllten Glasgehäuse und seinen beiden Federzungen zu dem erfindungsgemäßen Beschleunigungsschalter 1 umgestaltet, wobei lediglich eine seismische Masse an einer der Federzungen und ein Formkörper im oder am Reedschaltergehäuse angeordnet ist.A conventional reed switch is preferably used with its Inert gas-filled glass housing and its two spring tongues redesigned to the acceleration switch 1 according to the invention, only a seismic mass on one of the spring tongues and a molded body in or on the reed switch housing is arranged.
Die Federzunge 11 kann einen lokalen Masseanstieg als seismische
Masse aufweisen. Ein lokaler Masseanstieg an der Federzunge
11 ist dann hinfällig, wenn die Federzunge 11 selbst
eine ausreichende Massenträgheit aufweist.The
Der Beschleunigungsschalter 1 kann auch als Umschalter ausgeführt
werden. Dazu ist die Federzunge 11 in ihrer Ruhelage
mit einem weiteren Kontaktstück elektrisch leitend verbunden.
Die elektrisch leitende Verbindung zwischen Federzunge 11 und
weiterem Kontaktstück entsteht durch eine Berührung des
freien Endes der Federzunge mit dem weiteren Kontaktstück
oder durch eine Berührung der seismischen Masse 2 mit dem
weiteren Kontaktstück, sofern die seismische Masse 2 aus
elektrisch leitendem Material hergestellt ist. Demzufolge
kann auch der Formkörper 3, insbesondere in seiner Ausgestaltung
als biegesteifer Stift, die Funktion des weiteren Kontaktstücks
übernehmen, sofern der Formkörper 3 aus elektrisch
leitendem Material hergestellt ist. Für die elektrische Isolation
des weiteren Kontaktstücks gegen das Gehäuse 13 und
seine Anordnung im oder am Gehäuse 13 gelten die Ausführungen
für die Federzunge 11 und das Kontaktstück 12.The acceleration switch 1 can also be designed as a changeover switch
will. For this purpose, the
In seiner Ausführungsform gemäß Figur 2 weist der Beschleunigungsschalter
1 ein Gehäuse 13 aus Metall auf, in dem eine
Federzunge 11 mit einer seismischen Masse 2 angeordnet ist.
Ein Kontaktstück 12 ist mittels einer Druckglas-Einschmelzung
14 elektrisch isoliert durch das Gehäuse 13 geführt. Der
Hohlraum im Inneren des Gehäuses 13 ist mit Schutzgas angefüllt.In its embodiment according to FIG. 2, the acceleration switch
1 a
Durch eine lokale Gehäusevertiefung 15 ist die Federzunge 11
vorgespannt. Die durch die Vorspannung verursachte zusätzliche
Federkraft verhindert ein Schwingen der Federzunge 11.The
Die vorgestellten Ausführungsformen von Beschleunigungsschaltern 1 sind im stationären Zustand offen. Sie können im stationären Zustand ebenso geschlossen sein und bei einer Beschleunigungskraft, die einen definierten Grenzwert übersteigt, öffnen.The presented embodiments of acceleration switches 1 are open in the stationary state. You can in the stationary State should also be closed and with an acceleration force, that exceeds a defined limit, to open.
Die Ausgestaltung des Beschleunigungsschalters 1 als Umschalter
hat zum einen den Vorteil, daß während des Fertigungsprozesses
Bestückungszustände des Beschleunigungsschalters 1 erkannt
werden können, zum anderen, daß mit der Abgabe eines
Signals im Ruhezustand des Beschleunigungsschalters 1 ein zusätzliches
Merkmal zum Erkennen von defekten Schalterbauteilen
und eines Lötstellenbruches an einer Verbindung zwischen
weiterem Kontaktstück, Federzunge 11 und einer eine Auswerteschaltung
tragende Platine erkannt wird.The design of the acceleration switch 1 as a switch
on the one hand has the advantage that during the manufacturing process
Equipped states of the acceleration switch 1 detected
secondly, that with the delivery of a
Signal in the idle state of the acceleration switch 1 an additional
Feature for recognizing defective switch components
and a solder joint break on a connection between
further contact piece,
Der Beschleunigungsschalter 1 kann als Safing-Sensor im
Kraftfahrzeug zur Aufprallerkennung und Ansteuerung von Sicherheitseinrichtungen
eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße
Beschleunigungsschalter 1 eignet sich dabei für die Erkennung
eines Front- und Heckaufpralls wie auch für die Erkennung
eines Seitenaufpralls oder eines Aufpralls aus jeder
anderen Richtung. Bei dem Einsatz des Beschleunigungsschalters
1 als Safing-Sensor zur Seitenaufprallerkennung weist
der Beschleunigungsschalter 1 einen Schaltweg, der als Abstand
zwischen der Federzunge 11 in ihrere Ruhelage und dem
Kontaktstück 12 definiert ist, vorzugsweise kleiner als 300
µm, bzw. 150 µm auf, um kurze Schaltzeiten zu erzielen.The acceleration switch 1 can be used as a safing sensor in the
Motor vehicle for impact detection and control of safety devices
be used. The invention
Acceleration switch 1 is suitable for detection
a front and rear impact as well as for detection
a side impact or an impact from everyone
other direction. When using the acceleration switch
1 points as a safing sensor for side impact detection
the acceleration switch 1 has a switching path that is called a distance
between the
Der Schaltweg bestimmt neben der Federkraft der Federzunge 11
und der auf die Federzunge 11 und seismische Masse 2 wirkende
Beschleunigungskraft die Schließzeit des Beschleunigungsschalters.
Die Schließzeit, die ab Auslenkung der Federzunge
11 aus ihrer Ruhelage bis zum Schließen der Kontakte zwischen
Federzunge 11 und Kontaktstück 12 gemessen wird, darf etwa 3
Millisekunden nicht überschreiten, da ein Seitenairbagsystem
bei einem Aufprall etwa 5 Millisekunden ab Aufprallbeginn
ausgelöst haben muß und etwa 2 Millisekunden verstreichen,
bis die Beschleunigung den Schwellwert erreicht hat, ab dem
die Federzunge des Beschleunigungsschalters ihre Ruhelage
verläßt. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Safing-Sensor
eines Airbag-Auslösesystems zu einem Zeitpunkt vor dem
eigentlichen Auslösezeitpunkt ein Signal abgeben soll, beträgt
die Schaltzeit weniger als 3 Millisekunden. Ein extrem
kurzer Schaltweg ist dabei im Sinne einer kurzen Schaltzeit
der entscheidende Parameter.The switching path determines the spring force of the
Der Beschleunigungsschalter 1 kann mit einem weichen Kunststoff umspritzt werden, um ihn gegen mechanische Einwirkungen und einen Aufprall nach einem Fallenlassen zu schützen. Mit der zusätzlichen Kunststoffschicht ist der Beschleunigungsschalter 1 auch in der Fertigung einfacher zu handhaben. Er kann zudem als SMD-Bauteil ausgeführt werden.The acceleration switch 1 can be made with a soft plastic overmolded to protect it against mechanical influences and protect an impact after dropping it. With the additional plastic layer is the acceleration switch 1 also easier to handle in production. He can also be designed as an SMD component.
Durch die Anwendung von in ihren Abmessungen kleinen Federzungen/Kontaktstücken weist der erfindungsgemäße Beschleunigungsschalter 1 ein kleines Volumen und Gewicht auf, das in der Größenordnung eines herkömmlichen Reedschalters liegt , bei seiner erfindungsgemäßen Ausgestaltung als Schutzgas-Kontakt im Metallgehäuse noch weit darunter. Durch die erfindungsgemäße Modifizierung handelsüblicher Bauteile wie z.B. eines Reedschalters oder eines Schutzgas-Kontakts im Metallgehäuse, werden zudem fertigungstechnische Schritte reduziert. Die Bauelementeanzahl des erfindungsgemäßen Beschleunigungsschalters 1 ist minimiert.Through the use of small spring tongues / contact pieces in their dimensions has the acceleration switch according to the invention 1 a small volume and weight that in is on the order of a conventional reed switch, in its inventive design as a protective gas contact in the metal case far below. By the invention Modification of commercially available components such as a reed switch or a protective gas contact in a metal housing, manufacturing steps are also reduced. The number of components of the acceleration switch according to the invention 1 is minimized.
Claims (15)
- Mechanical inertia switch (1) in a housing (13),having an inertial mass (2) arranged on an electrically conductive elastic tongue (11), andhaving a contact piece (12), characterized in thatthe inertial mass (2) is kept stably in its neutral position by a force which acts in addition to the spring force of the elastic tongue (11), andthere being a distance between the elastic tongue (11) in its neutral position and the contact piece (12) of less than 300 µm.
- Inertia switch according to Claim 1, in which the inertial mass (2) is a magnet and, with a shaped part (3) made of material having high permeability, forms a magnetic circuit, the inertial mass (2) and the shaped part (3) having a minimal separation in the neutral position of the inertial mass (2), and the shaped part (3) being arranged in or on the housing (13).
- Inertia switch according to Claim 2, in which the shaped part (3) is a flexurally stiff pin which is guided through the housing (13) parallel to the elastic tongue (11).
- Inertia switch according to Claim 1, in which the distance between the elastic tongue (11) in its neutral position and the contact piece (12) is less than 150 µm.
- Inertia switch according to Claim 1, in which the contact piece (12) is an elastic tongue.
- Inertia switch according to Claim 5, in which the contact piece (12) has greater flexural stiffness than the elastic tongue (11).
- Inertia switch according to Claim 1, in which the housing (13) is at least partially made of glass and is filled with protective gas.
- Inertia switch according to Claim 1, in which the housing (13), elastic tongue (11) and contact piece (12) are designed as a reed switch.
- Inertia switch according to Claim 1, in which the elastic tongue (11) is preloaded.
- Inertia switch according to Claim 1, in which the housing (13), the elastic tongue (11) and the contact piece (12) are designed as a dry reed switch contact in a metal housing.
- Inertia switch according to Claim 1, in which, in its neutral position, the elastic tongue (11) is electrically connected to a shaped body (3).
- Inertia switch according to Claim 3, in which, in its neutral position, the elastic tongue (11) is electrically connected to the shaped body (3).
- Inertia switch according to Claim 1, in which the elastic tongue (11) has a local supplementary mass as the inertial mass (2).
- Inertia switch according to Claim 1, in which, at its free end, the elastic tongue (11) has a region which is defined by contact points between the elastic tongue (11) and the contact piece (12) when the elastic tongue (11) is deflected from its neutral position, and the inertial mass (2) is arranged in the vicinity of this region.
- Inertia switch according to Claim 1, in which the elastic tongue (11) or the contact piece (12) is guided through the housing (13).
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