EP2135271B1 - Magnetic switching device - Google Patents
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- EP2135271B1 EP2135271B1 EP08715875.4A EP08715875A EP2135271B1 EP 2135271 B1 EP2135271 B1 EP 2135271B1 EP 08715875 A EP08715875 A EP 08715875A EP 2135271 B1 EP2135271 B1 EP 2135271B1
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Classifications
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
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- H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
- H01H36/0073—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding actuated by relative movement between two magnets
Definitions
- the invention relates to a magnetic switching device having a first switching device, which is provided with a movable magnet connected to a contact bridge, and with a second switching device, which is provided with a magnet which is connected to a movable switching member.
- the invention also relates to a magnetic switching device for establishing an electrical connection between a first movable or stationary element and a second movable or stationary element, in particular a vehicle door and a vehicle frame.
- a certain switching state between the vehicle or the vehicle frame and a moving part of the vehicle such.
- a door a tailgate, a trunk lid or a hood
- switching operations are reliably performed or status signal displays are displayed reliably.
- a state signal is to be generated in the manner of a sensor indicating the position of the movable part to the vehicle, such as. As the display of an open door on the dashboard of the driver.
- the known electrical switching and status indicator devices often consist of a microswitch, which responds to the opening and closing of the movable part and at the same time establishes or interrupts an electrical connection.
- the device z. B. an open door.
- a disadvantage of a flawless function of the known switching devices is that the moving parts are usually connected elastically via seals to the vehicle. This means that in the driving state, relative movements between the moving part and the vehicle and also vibrations can occur. If these relative movements or vibrations are very strong, it may happen that the switching or status indicator responds despite closed position and indicates an alleged change of state, such as a flickering of the interior lighting or the display of an alleged open door. This danger is especially true of sliding doors of vehicles in which two different movements occur, namely in a first step, a sliding operation and then while the door is still swung in the rear area, a Einschwenkvorgang, wherein the last Einschwenkvorgang still a slight sliding movement of the door in Vehicle longitudinal direction takes place. Only then should then address the switching device.
- the present invention is therefore an object of the invention to provide a device of the type mentioned, with the From a certain switching state of a reliable switching operation is performed, but also in the presence of vibration or relative movements between individual elements of the desired switching state, for. As an electrical connection or a display remains.
- the switching device parts and their contacting are selected so that different switch-on and switch-off points are such that after producing a first magnetic switching state of the second switching state, for. B. opening or moving away from each other of the switching device parts, only at a later time occurs or that the two switching device parts separate again only after major shifts from each other.
- the first switching state is largely accurate and defined by a corresponding movement of the movable switching element in a certain position, while the second switching state adjusts only after a desired preset movement of the two switching devices relative to each other.
- the type of contact is arbitrary and depends on the particular application. So z. B. the first exact switching state by opening contacts due to removal of the contact bridge, which establishes the contact connection of a contact member and a second switching state, in this case closing the contacts, only after overcoming a predetermined game done. Of course, here is the reverse circuit with a precise closing of the contacts and a "delayed" opening of the contacts possible.
- For game setting can be inventively adjust the distance of the movable connected to the contact bridge magnet to the partition plate. This can be z. B. by changing the position of the magnet or each other and / or the position of the partition plate.
- Another advantage of the invention over the prior art is that you can arrange the magnetic switching device with the two switching devices together in a housing from which then only the switching element protrudes.
- the switching element z. B. be designed as a switch plunger.
- the shape of the separator plate of ferromagnetic or magnetic material, for. B. a soft iron plate, can be arbitrary and depends on the particular application switching point. It is only essential that it is smaller than the mutually facing end faces of the magnets.
- the partition plate In this configuration and the shape of the partition plate in relation to the magnets based the core of the invention. If the partition plate were equal to or larger than the facing end faces of the magnets, the repulsion forces could not act due to the same polarity. For this purpose, the partition plate must be at least slightly smaller, so that the magnetic field lines can act accordingly against the respective other magnet on the partition plate over.
- Size and shape of the partition depends on the particular application. So z. B. in magnets with circular faces and a circular or a rectangular partition plate in a central arrangement with equal sides on both sides free circle segments for the passage of the magnetic field lines give a symmetrical repulsion. In an asymmetrical arrangement of the partition plate with respect to the end surfaces can according to asymmetrical repulsive forces, such. B. tilting forces can be realized.
- the first switching device is arranged with the magnet on a pivot lever, can be correspondingly one or both magnets on a curved or circular path against each other pivot.
- the contact bridge on the pivot lever wherein the magnet, which is arranged on the pivot lever, describes a circular path.
- the switching device according to the invention in a vehicle will generally attach the two switching devices in a common housing in a fixed vehicle part, for.
- a driving member or an actuator in the movable vehicle part, for.
- the movable switching element z. B. a switch plunger, operated accordingly.
- the first switching state takes place at a relatively precisely predetermined switching point, while the second switching state is carried out with a separation of the two attracting magnets only after a predetermined game.
- a very advantageous structural design may consist in this solution that one of the two switching device parts is provided with a movable magnetic carriage having the at least one magnet or the magnetic contact part.
- one of the two switching device parts is provided with a movable magnetic carriage for producing an electrical connection, it is possible due to the mobility of the magnetic slide, the electrical contact in relative movements or vibrations between the two elements, for Example between a door and a vehicle frame, as desired to keep a little longer, because the magnet carriage in the vehicle frame within its range of motion can follow the moving part, for example the vehicle door, accordingly, before the contact is interrupted.
- the reverse arrangement of the two switching device parts is possible, d. H. in that the switching device part with the magnetic carriage is arranged in the movable part, for example the door.
- the magnetic carriage rests against a retaining magnet or a magnetic retaining member in the non-contact resting state.
- the structural design must consist in that the switch housing is provided with at least one stop which represents a Wegbegrenzung for the magnetic carriage, wherein the position of the stop is selected so that a contact with the other switching device part after a distance X , which corresponds to a distance between the movable magnet slide and the retaining magnet or magnetic retaining member takes place, wherein after the distance X, there is still a distance Y between the magnet carriage and the stop, within which the contact between the two switching device parts is maintained.
- a distance X which corresponds to a distance between the movable magnet slide and the retaining magnet or magnetic retaining member takes place
- the distances X and Y are adjustable.
- a switching device part has at least two contact elements arranged at a distance from each other, wherein the other switching device part is provided with a contact bridge which short-circuits the at least two contact elements when contacting the two switching device parts ,
- a switching device part has at least two contact elements which, upon contact with the other switching device part, contact at least two mating contact elements.
- the device according to the invention is described with reference to an example of a vehicle, wherein as a fixed element a part of the vehicle or of the vehicle frame 1 and a movable element is intended to represent a door, for example a sliding door 2, of the vehicle.
- a fixed element a part of the vehicle or of the vehicle frame 1 and a movable element is intended to represent a door, for example a sliding door 2, of the vehicle.
- the device according to the invention is also suitable for other elements in which relative movements or vibrations between a first element and a second element occur or large tolerances may be present.
- both elements can also be movable relative to one another.
- the contact bridge 4 is arranged on an enclosure, which is not magnetic and not electrically conductive, on the side of the magnet 5 facing away from a second switching device 6.
- the second switching device 6 is also provided with a magnet 7.
- the magnet 7 with its likewise non-magnetic enclosure is provided with a movable switching element in the form of a switching plunger 8.
- a partition plate 9 is positioned from ferromagnetic material.
- the two magnets 5 and 7 have circular end faces 5a and 7a.
- the partition plate 9 is formed as a rectangle, wherein the shorter side is narrower than in each case the diameter of the end faces 5a and 7a of the magnets 5 and 7. From the Fig. 3 it can be seen that in this way two symmetrical circular surface portions of the end surfaces 5a and 7a are not covered in each case.
- the two switching devices 3 and 6 and the partition plate 9 are arranged together in a housing 10.
- the switching plunger 8 protrudes with its free end from an end opening of the housing 10.
- a contact member 11 is arranged, which is provided with connection contacts 12 and 13 and an insulating part 14 located therebetween, for. B. plastic, is provided. From the terminal contacts 12 and 13 branch off in a manner not shown contact lines 15 and 16 from.
- the contact bridge 4 is arranged on the side facing away from the end face 5 a. If the linearly movable magnet 5 is in its retracted position away from the other magnet 7, then it is in accordance with FIG Fig.
- the installation of the contact bridge 4 on the contact member 11 has been achieved due to the positioning of the magnet 7 with a direct contact with the partition plate 9 due to the magnetic repulsion forces.
- the installation of the magnet 7 on the partition plate 9 is achieved by an actuator which shifts the switch plunger 8 linearly in the direction of arrow A, respectively.
- the actuator may be a simple driving member in the form of a switching pin 17 (dashed line in FIG Fig. 1 ), which is arranged in the embodiment in the door 2.
- the switching pin 17 is actuated by its linear movement of the switch plunger 8.
- the Indian Fig. 1 shown switching state should be maintained safely, even if it comes due to tolerances, vibrations or other movements to shifts in or on the vehicle or in or on the door 2. If shifts or short-term solutions of the magnet 7 from the partition plate 9 result due to these movements, the magnet remains 5 still on investment with its contact bridge 4 on the contact member 11th
- this second switching state is not reached immediately after detachment of the magnet 7 of the partition plate 9, but only after a movement play, which in cooperation between the position of the ferromagnetic partition plate 9, the contact member 11, the two magnets 5 and 7 and its magnetic forces chosen is that it is ensured that no unintentional switching states, eg. B. occurring vibrations occur.
- a switching pin 17 may be provided as an actuating member and a shift fork 18 which is guided in a circumferential recess 19 of the switching plunger 8 and acts in this way as a driving member. If the shift fork 18, which is also located in the part 2, which may be a door, a tailgate or a similar movable part, arranged or connected (dashed lines), moved in the direction of arrow A, the switch plunger 8 is also moved.
- the width of the shift fork 18 is smaller than the recess 19 in the longitudinal direction or in the direction of movement. In this way, a game remains a (see Fig. 1 ). Through the game a can be set a backlash between the two oppositely directed linear movements of the switch plunger. 8
- the arrangement of the entire switching device in a common housing 10 in addition to a simplified assembly also has the further advantage that the parts of the switching device are largely protected from environmental influences, since they are located inside a housing. Only the switching element, z. B. in the form of a switch plunger protrudes from the housing 10. In a design of the switching plunger 8 with a circular cross section can be achieved here a very simple seal.
- FIGS. 4 and 5 is basically the same design of a switching device as in the FIGS. 1 to 3 shown. Different are only the switching states. For this reason, the same reference numerals have been retained for the same parts. Structurally, the only difference is that instead of an arrangement of the contact bridge 4 on the enclosure 21 directly behind the magnet 5, a contact bridge 4 'is arranged by an extension member 20 on the enclosure 21 at a distance from the back of the magnet 5.
- the terminal contacts 12 and 13 of the contact member 11 are arranged on the side remote from the magnet 5 side, while in the embodiment according to the Figures 1 and 2 are mounted on the magnet 5 side facing.
- Fig. 4 is the magnet 7 to the partition plate 9, which is why the magnet 5 is in the retracted state, whereby in the first switching state, no electrical connection between the lines 15 and 16 is present.
- the second switching state as in the Fig. 5 is shown, but not already achieved due to vibrations or similar minor displacements, but only after a preselected game with a corresponding movement of the switch plunger 8 away from the partition plate 9.
- This movement direction by the displacement of the switch plunger 8 (in the drawing right) is achieved, z. B. done by a plunger movement when opening the door 2 or a tailgate. By doing the current flow between the lines 15 and 16 can then z. B. a lighting can be activated.
- FIGS. 6 and 7 an embodiment is shown, wherein the switching device 3 are arranged with the magnet 5 on a pivot lever 22.
- the pivot lever 22 has a bearing axis 23 about which it is pivotable, wherein when pivoting the switching device 3 with the magnet 5 also performs a pivoting movement.
- the pivot radius is dependent on the distance of the switching device 3 from the pivot axis 23.
- the entire switching device may be arranged in a common housing 10.
- the switching plunger 8 at the front end of the switching device 6 is arranged with the magnet 7, by a switching pin 24 in the direction of arrow A movable, which is received and guided in a recess 25 of the switch plunger 8.
- the Fig. 7 shows the positions of the switching devices 3 and 6, in which a current flow through the lines 15 and 16 is given. As can be seen, is thereby the switching plunger 8 in its forward position to rest on the partition plate 9. Due to the magnetic repulsion forces therefore the magnet 5 of Switching device 3 is pressed in the approach of the magnet 7 to the partition plate 9 on a circular arc B away from the partition plate 9, whereby the arranged on the side facing away from the switching device 6 side of the pivot lever 22 contact bridge 11 establishes an electrical connection between the lines 15 and 16.
- the contact bridge 11 can also be arranged on the side of the pivot lever 22, which faces the switching device 6.
- the embodiment with the pivot lever 22 has the advantage that due to the distance of the contact bridge 11 of the pivot axis 23 by the leverage of the pivot lever 22, a very good contact closure of the contact bridge 11 is generated with the lines 15 and 16.
- FIGS. 6 and 7 In the embodiment of the FIGS. 6 and 7 is the closing contact on the contact bridge 11 shown only symbolically, of course, other embodiments are possible here, such.
- the Fig. 8 shows in a basic representation that the various triggering movements of acting as a switching magnet 5 of the first switching device 3 by different driving directions of acting as an actuating magnet magnet 7 of the second switching device 6 are possible.
- the Fig. 9 shows a hysteresis diagram with respect to the different switch-on and switch-off of the switching device according to the invention.
- the paths of the switching devices 3 and 6 are indicated as units, such. B. mm-way.
- the switching state is shown.
- the path of the magnet 7 of the switching device 6, starting from point 31 through point 27 to the switching point 28 is shown.
- the circuit is initiated by a repulsion of the magnet 5 from the partition plate 9 only after a certain, previously set or set path length from point 27.
- the feed path of the magnet 7 to the partition plate 9 is indicated in the diagram with "26" between the points 31 and 27.
- a “return path”, denoted by the reference "29" between the switching point 28 and the switching point 30, is the path in FIG which despite movement of the magnet 7, z. B. due to vibration, no circuit is generated. Only at the switching point 30 is a circuit which represents an elimination in the present case.
- FIGS. 10 to 13 are shown in the form of a kinematic reversal magnetic attraction forces for the desired different running circuit states.
- a first switching device part 33 is arranged, which together with a second switching device part 34 is a switching device 35, through which an electrical connection between the vehicle frame 1 and the door 2 can be produced or in which by the connection of the electrical lines an opening state or a certain circuit state is displayed or monitored.
- the switching device part 33 has one or more magnets 36, which are arranged in a plastic housing 37. On the plastic housing 37, one or more contact elements 38 are arranged, which are connected to electrical leads 39 and 40.
- the switching device part 34 also has one or more magnets 41, which are also arranged in a plastic housing 42.
- Magnets 36 of the switching device part 33 form the plastic housing 42 and the magnets 41, which are formed opposite to the magnets 36, a so-called magnetic carriage 43.
- the magnet carriage 43 is in the axial direction or in the direction of the approaching movable element 2, namely the door slidably disposed in a non-magnetic switch housing 44.
- a soft iron plate 45 On the side facing away from the door 2 is located in the switch housing as a magnetic retaining member, a soft iron plate 45.
- the stopper member 47 may be, for example, a plate protruding over the circumference of the magnetic carriage 43, which is disposed on the rear side of the magnetic carriage 43 or forms a part of the back side of the magnetic carriage 43 with corresponding protruding parts.
- the one or more stops 46 on the switch housing 44 may be, for example, one or more inwardly drawn recesses, cams or strips, where the stop member 47 comes to rest.
- the magnet slide 43 is provided with one or more contact bridges 48 which, when the two switching device parts 33 and 34 are contacted for a switched state, establish a short-circuit connection between the two connecting lines 39 and 40 via the contact elements 38.
- a contact bridge 48 for making an electrical connection is not essential.
- a power or signal connection between the vehicle frame 1 and the door 2 can also be provided corresponding mating contacts to the terminating in the contact parts 38 connecting lines 39 and 40, then on the forwarding via electrical connection lines 39 ', 40' in the vehicle frame or vice versa can take place (see dashed line in FIG Fig. 13 ).
- the magnet carriage 43 separates from the soft iron plate 45 and the contact part with the contacts 38 contacts the contact bridge 48
- the magnetic forces must be selected so that the magnetic attraction force between the magnets 36 and 41 is greater than the magnetic retention force by the soft iron plate 45.
- an electrical contact between the contact portion 38 and the contact bridge 48 takes place after a distance or distance X, which corresponds to a distance between the movable magnetic carriage 43 and the soft iron plate 45 as a retaining member. At the same time, however, there is still a distance y between the stop member 47 and the stop 46.
- the path X can be changed by different thicknesses of soft iron plates 45, which are replaced as needed. In the Fig. 12 this is shown in dashed lines. The same applies to the path Y, which can also be changed by an adjustment or by different thicknesses of the stop 46 (shown in phantom) or by different positioning of the stop member 47, as shown in the Fig. 10 is indicated.
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Description
Die Erfindung betrifft eine magnetische Schaltvorrichtung mit einer ersten Schalteinrichtung, die mit einem beweglichen mit einer Kontaktbrücke verbundenen Magneten versehen ist, und mit einer zweiten Schalteinrichtung, die mit einem Magneten versehen ist, der mit einem beweglichen Schaltglied verbunden ist. Die Erfindung betrifft auch eine magnetische Schaltvorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten beweglichen oder feststehenden Element und einem zweiten beweglichen oder feststehenden Element, insbesondere einer Fahrzeugtür und einem Fahrzeugrahmen.The invention relates to a magnetic switching device having a first switching device, which is provided with a movable magnet connected to a contact bridge, and with a second switching device, which is provided with a magnet which is connected to a movable switching member. The invention also relates to a magnetic switching device for establishing an electrical connection between a first movable or stationary element and a second movable or stationary element, in particular a vehicle door and a vehicle frame.
Insbesondere im Fahrzeugbau ist es erforderlich, einen bestimmten Schaltzustand zwischen dem Fahrzeug bzw. dem Fahrzeugrahmen und einem beweglichen Teil des Fahrzeugs, wie z. B. einer Tür, einer Heckklappe, einem Kofferraumdeckel oder einer Motorhaube, einzustellen. Dabei sollen auch Schaltvorgänge zuverlässig durchgeführt oder auch Zustandssignalanzeigen zuverlässig angezeigt werden. So soll z. B. beim Öffnen einer Tür, einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels eine Beleuchtung eingeschaltet werden, die nach Schließen der Tür, der Heckklappe oder dem Kofferraumdeckel wieder zuverlässig erlischt. Auf ähnliche Weise soll auch ein Zustandssignal nach Art eines Sensors erzeugt werden, der die Stellung des beweglichen Teiles zu dem Fahrzeug anzeigt, wie z. B. die Anzeige einer offenstehenden Türe am Armaturenbrett des Fahrers.In particular, in vehicle construction, it is necessary, a certain switching state between the vehicle or the vehicle frame and a moving part of the vehicle, such. As a door, a tailgate, a trunk lid or a hood, set. In this case, switching operations are reliably performed or status signal displays are displayed reliably. So z. B. when opening a door, a tailgate or a trunk lid lighting can be turned on, which reliably expires after closing the door, the tailgate or the boot lid. Similarly, a state signal is to be generated in the manner of a sensor indicating the position of the movable part to the vehicle, such as. As the display of an open door on the dashboard of the driver.
Die bekannten elektrischen Schalt- und Zustandsanzeigevorrichtungen bestehen häufig aus einem Mikroschalter, der beim Öffnen und Schließen des beweglichen Teils anspricht und gleichzeitig auch eine elektrische Verbindung herstellt oder unterbricht. In einer Funktion als Zustandsanzeige meldet die Vorrichtung z. B. eine offene Türe. Die Dokumente "
Nachteilig für eine einwandfreie Funktion der bekannten Schaltvorrichtungen ist jedoch, dass die beweglichen Teile zumeist elastisch über Dichtungen mit dem Fahrzeug verbunden sind. Dies bedeutet, im Fahrzustand können Relativbewegungen zwischen dem beweglichen Teil und dem Fahrzeug und auch Vibrationen entstehen. Wenn diese Relativbewegungen oder Vibrationen sehr stark sind, kann es passieren, dass die Schalt- oder Zustandsanzeigevorrichtung trotz Schließstellung anspricht und eine angebliche Zustandsänderung anzeigt, wie zum Beispiel mit einem Flackern der Innenbeleuchtung oder der Anzeige einer angeblich offenen Tür. Diese Gefahr ist insbesondere bei Schiebetüren von Fahrzeugen gegeben, bei denen zwei unterschiedliche Bewegungsabläufe auftreten, nämlich in einem ersten Schritt ein Schiebevorgang und anschließend während die Tür im hinteren Bereich noch ausgeschwenkt ist, ein Einschwenkvorgang, wobei beim letzten Einschwenkvorgang noch eine geringfügige Schiebebewegung der Tür in Fahrzeuglängsrichtung stattfindet. Erst anschließend soll dann die Schalteinrichtung ansprechen.However, a disadvantage of a flawless function of the known switching devices is that the moving parts are usually connected elastically via seals to the vehicle. This means that in the driving state, relative movements between the moving part and the vehicle and also vibrations can occur. If these relative movements or vibrations are very strong, it may happen that the switching or status indicator responds despite closed position and indicates an alleged change of state, such as a flickering of the interior lighting or the display of an alleged open door. This danger is especially true of sliding doors of vehicles in which two different movements occur, namely in a first step, a sliding operation and then while the door is still swung in the rear area, a Einschwenkvorgang, wherein the last Einschwenkvorgang still a slight sliding movement of the door in Vehicle longitudinal direction takes place. Only then should then address the switching device.
Wenn aufgrund von Vibrationen oder auch von Toleranzen im Fahrbetrieb ein zu großes Spiel innerhalb des Bereiches des letzten Schiebevorgangs, der einige Millimeter betragen kann, auftritt, kann z. B. die Schaltvorrichtung fälschlicherweise ansprechen.If, due to vibrations or tolerances in driving too large a game within the range of the last sliding operation, which may be a few millimeters, occurs, for. B. the switching device erroneously respond.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der von einem bestimmten Schaltzustand aus ein zuverlässiger Schaltvorgang ausgeführt wird, wobei jedoch auch bei Auftreten von Vibrationen oder Relativbewegungen zwischen einzelnen Elementen der gewünschte Schaltzustand, z. B. eine elektrische Verbindung oder eine Anzeige, bestehen bleibt.The present invention is therefore an object of the invention to provide a device of the type mentioned, with the From a certain switching state of a reliable switching operation is performed, but also in the presence of vibration or relative movements between individual elements of the desired switching state, for. As an electrical connection or a display remains.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in einer ersten Realisierung durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved in a first implementation by the features mentioned in
Erfindungsgemäß wird die Zuordnung der Schalteinrichtungsteile und deren Kontaktierung so gewählt, dass sich unterschiedliche Ein- und Ausschaltpunkte derart ergeben, dass nach Herstellen eines ersten magnetischen Schaltzustandes der zweite Schaltzustand, z. B. ein Öffnen bzw. voneinander Wegbewegen der Schalteinrichtungsteile, erst zu einem späteren Zeitpunkt eintritt bzw. dass die beiden Schalteinrichtungsteile sich erst nach größeren Verschiebungen wieder voneinander trennen. Es ergibt sich praktisch eine Art Hysterese zwischen dem Einschaltpunkt und dem Ausschaltpunkt.According to the assignment of the switching device parts and their contacting is selected so that different switch-on and switch-off points are such that after producing a first magnetic switching state of the second switching state, for. B. opening or moving away from each other of the switching device parts, only at a later time occurs or that the two switching device parts separate again only after major shifts from each other. There is practically a kind of hysteresis between the switch-on point and the switch-off point.
Mit anderen Worten: der erste Schaltzustand erfolgt durch eine entsprechende Bewegung des beweglichen Schaltgliedes weitgehend exakt und definiert in einer bestimmten Position, während der zweite Schaltzustand sich erst nach einem wunschgemäß voreingestellten Bewegungsspiel der beiden Schalteinrichtungen relativ zueinander einstellt.In other words, the first switching state is largely accurate and defined by a corresponding movement of the movable switching element in a certain position, while the second switching state adjusts only after a desired preset movement of the two switching devices relative to each other.
Durch diese Ausgestaltung ist es z. B. möglich, einen elektrischen Kontakt oder einen Anzeigezustand bei Relativbewegungen oder Vibrationen zwischen den Elementen, deren Zustand kontrolliert werden soll, wie z. B. zwischen einer Türe und einem Fahrzeugrahmen, länger beizuhalten, so dass es nicht zu unbeabsichtigten Schaltzuständen kommt, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.By this configuration, it is z. Example, possible, an electrical contact or a display state in relative movements or vibrations between the elements whose condition is to be controlled, such. B. between a door and a vehicle frame, longer, so that it is not too unintentional Switching states occurs, as is the case in the prior art.
Die Art der Kontaktierung ist dabei beliebig und richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall. So kann z. B. der erste exakte Schaltzustand durch ein Öffnen von Kontakten aufgrund Entfernung der Kontaktbrücke, die die Kontaktverbindung herstellt, von einem Kontaktglied und ein zweiter Schaltzustand, in diesem Fall ein Schließen der Kontakte, erst nach Überwindung eines vorgegebenen Spiels erfolgen. Selbstverständlich ist hier auch die umgekehrte Schaltung mit einem exakten Schließen der Kontakte und einem "verzögerten" Öffnen der Kontakte möglich.The type of contact is arbitrary and depends on the particular application. So z. B. the first exact switching state by opening contacts due to removal of the contact bridge, which establishes the contact connection of a contact member and a second switching state, in this case closing the contacts, only after overcoming a predetermined game done. Of course, here is the reverse circuit with a precise closing of the contacts and a "delayed" opening of the contacts possible.
Zur Spieleinstellung kann man erfindungsgemäß den Abstand des beweglichen mit der Kontaktbrücke verbundenen Magneten zu der Trennplatte einstellen. Dies kann z. B. durch Verändern der Lage des oder der Magnete zueinander und/oder der Lage der Trennplatte erfolgen.For game setting can be inventively adjust the distance of the movable connected to the contact bridge magnet to the partition plate. This can be z. B. by changing the position of the magnet or each other and / or the position of the partition plate.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass man die magnetische Schaltvorrichtung mit den beiden Schalteinrichtungen gemeinsam in einem Gehäuse anordnen kann, aus dem dann lediglich das Schaltglied ragt.Another advantage of the invention over the prior art is that you can arrange the magnetic switching device with the two switching devices together in a housing from which then only the switching element protrudes.
Durch diese Ausgestaltung lässt sich eine Vormontage für die gesamte Schaltvorrichtung durchführen, wobei es abschließend lediglich nur noch erforderlich ist, das Schaltglied einem dieses betätigenden Mitnahmeglied zuzuordnen.By this configuration, a pre-assembly can be carried out for the entire switching device, in which case it is finally only necessary to assign the switching element to a driving member that actuates this.
Erfindungsgemäß kann das Schaltglied z. B. als Schaltstößel ausgebildet sein.According to the invention, the switching element z. B. be designed as a switch plunger.
Die Form der Trennplatte aus ferromagnetischem bzw. magnetischem Material, z. B. einer Weicheisenplatte, kann beliebig sein und richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsschaltpunkt. Wesentlich ist lediglich, dass sie kleiner ist als die einander zugekehrten Stirnflächen der Magnete.The shape of the separator plate of ferromagnetic or magnetic material, for. B. a soft iron plate, can be arbitrary and depends on the particular application switching point. It is only essential that it is smaller than the mutually facing end faces of the magnets.
Auf diese Ausgestaltung und der Form der Trennplatte im Verhältnis zu den Magneten basiert der Kern der Erfindung. Würde die Trennplatte gleich groß oder größer sein als die einander zugekehrten Stirnflächen der Magnete, könnten die Abstoßungskräfte aufgrund der gleichen Polarität nicht wirken. Hierzu muss die Trennplatte zumindest geringfügig kleiner ausgebildet sein, damit die magnetischen Feldlinien entsprechend gegen den jeweils anderen Magneten an der Trennplatte vorbei wirken können.In this configuration and the shape of the partition plate in relation to the magnets based the core of the invention. If the partition plate were equal to or larger than the facing end faces of the magnets, the repulsion forces could not act due to the same polarity. For this purpose, the partition plate must be at least slightly smaller, so that the magnetic field lines can act accordingly against the respective other magnet on the partition plate over.
Größe und Form der Trennplatte richtet sich dabei nach dem jeweiligen Anwendungsfall. So wird sich z. B. bei Magneten mit kreisförmigen Stirnflächen und einer kreisförmigen oder einer rechteckigen Trennplatte in mittiger Anordnung mit beidseitig gleich großen freien Kreissegmenten zum Durchtritt der magnetischen Feldlinien eine symmetrische Abstoßung ergeben. Bei einer unsymmetrischen Anordnung der Trennplatte gegenüber den Stirnflächen können entsprechend unsymmetrische Abstoßungskräfte, wie z. B. auch Kippkräfte, realisiert werden.Size and shape of the partition depends on the particular application. So z. B. in magnets with circular faces and a circular or a rectangular partition plate in a central arrangement with equal sides on both sides free circle segments for the passage of the magnetic field lines give a symmetrical repulsion. In an asymmetrical arrangement of the partition plate with respect to the end surfaces can according to asymmetrical repulsive forces, such. B. tilting forces can be realized.
Anstelle einer geradlinigen Bewegung der Magnete zu- bzw. gegeneinander lassen sich auch andere Bewegungsrichtungen der Magnete erreichen.Instead of a linear movement of the magnets or against each other, other directions of movement of the magnets can be achieved.
Wenn in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die erste Schalteinrichtung mit dem Magneten an einem Schwenkhebel angeordnet ist, lassen sich entsprechend ein oder beide Magnete auf einer Kurven- bzw. Kreisbahn gegeneinander verschwenken. In diesem Fall wird man die Kontaktbrücke an dem Schwenkhebel anordnen, wobei der Magnet, der an den Schwenkhebel angeordnet ist, eine Kreisbahn beschreibt.If it is provided in an alternative embodiment of the invention that the first switching device is arranged with the magnet on a pivot lever, can be correspondingly one or both magnets on a curved or circular path against each other pivot. In this case, one will arrange the contact bridge on the pivot lever, wherein the magnet, which is arranged on the pivot lever, describes a circular path.
Bei einer Anordnung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in einem Fahrzeug wird man im Allgemeinen die beiden Schalteinrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse anbringen, das in einem feststehenden Fahrzeugteil, z. B. der Karosserie, eingebaut ist, wobei ein Mitnahmeglied oder ein Betätigungsglied, das in dem beweglichen Fahrzeugteil, z. B. einer Tür, angeordnet ist, das bewegliche Schaltglied, z. B. einen Schaltstößel, entsprechend betätigt.In an arrangement of the switching device according to the invention in a vehicle will generally attach the two switching devices in a common housing in a fixed vehicle part, for. As the body, is installed, wherein a driving member or an actuator, in the movable vehicle part, for. As a door, is arranged, the movable switching element, z. B. a switch plunger, operated accordingly.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung werden entsprechend Anspruch 11 anstelle der Verwendung von magnetischen Abstoßungskräften magnetische Anziehungskräfte verwendet.In a further inventive solution according to
Auch bei dieser Ausgestaltung erfolgt der erste Schaltzustand an einem relativ genau vorgegebenen Schaltpunkt, während der zweite Schaltzustand mit einer Trennung der beiden sich anziehenden Magnete erst nach einem vorgegebenen Spiel erfolgt.Also in this embodiment, the first switching state takes place at a relatively precisely predetermined switching point, while the second switching state is carried out with a separation of the two attracting magnets only after a predetermined game.
Eine sehr vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung kann bei dieser Lösung darin bestehen, dass eines der beiden Schalteinrichtungsteile mit einem beweglichen Magnetschlitten versehen ist, der den wenigstens einen Magneten oder das magnetische Kontaktteil aufweist.A very advantageous structural design may consist in this solution that one of the two switching device parts is provided with a movable magnetic carriage having the at least one magnet or the magnetic contact part.
Dadurch, dass eines der beiden Schalteinrichtungsteile mit einem beweglichen Magnetschlitten zur Herstellung einer elektrischen Verbindung versehen ist, ist es aufgrund der Beweglichkeit des Magnetschlittens möglich, den elektrischen Kontakt bei Relativbewegungen oder Vibrationen zwischen den beiden Elementen, zum Beispiel zwischen einer Tür und einem Fahrzeugrahmen, wunschgemäß noch etwas länger zu halten, weil der Magnetschlitten im Fahrzeugrahmen innerhalb seines Bewegungsspielraums dem sich entfernenden beweglichen Teil, zum Beispiel der Fahrzeugtür, entsprechend folgen kann, bevor der Kontakt unterbrochen wird.Characterized in that one of the two switching device parts is provided with a movable magnetic carriage for producing an electrical connection, it is possible due to the mobility of the magnetic slide, the electrical contact in relative movements or vibrations between the two elements, for Example between a door and a vehicle frame, as desired to keep a little longer, because the magnet carriage in the vehicle frame within its range of motion can follow the moving part, for example the vehicle door, accordingly, before the contact is interrupted.
Selbstverständlich ist jedoch auch die umgekehrte Anordnung der beiden Schalteinrichtungsteile möglich, d. h. dass das Schalteinrichtungsteil mit dem Magnetschlitten in dem beweglichen Teil, zum Beispiel der Türe, angeordnet ist.Of course, however, the reverse arrangement of the two switching device parts is possible, d. H. in that the switching device part with the magnetic carriage is arranged in the movable part, for example the door.
Damit exakte und stets gleichbleibende Schaltpunkte gegeben sind, kann vorgesehen sein, dass der Magnetschlitten im kontaktlosen Ruhezustand an einem Rückhaltemagneten oder einem magnetischen Rückhalteglied anliegt.So that exact and always consistent switching points are given, it can be provided that the magnetic carriage rests against a retaining magnet or a magnetic retaining member in the non-contact resting state.
In der weiteren erfindungsgemäßen Lösung muß die konstruktive Ausgestaltung darin bestehen, dass das Schaltgehäuse mit wenigstens einem Anschlag versehen ist, der eine Wegbegrenzung für den Magnetschlitten darstellt, wobei die Lage des Anschlags so gewählt ist, dass eine Kontaktierung mit dem anderen Schalteinrichtungsteil nach einem Abstand X, der einem Abstand zwischen dem beweglichen Magnetschlitten und dem Rückhaltemagneten oder magnetischen Rückhalteglied entspricht, stattfindet, wobei nach dem Abstand X noch ein Abstand Y zwischen dem Magnetschlitten und dem Anschlag vorhanden ist, innerhalb dessen die Kontaktierung zwischen den beiden Schalteinrichtungsteilen aufrecht erhalten bleibt.In the further inventive solution, the structural design must consist in that the switch housing is provided with at least one stop which represents a Wegbegrenzung for the magnetic carriage, wherein the position of the stop is selected so that a contact with the other switching device part after a distance X , which corresponds to a distance between the movable magnet slide and the retaining magnet or magnetic retaining member takes place, wherein after the distance X, there is still a distance Y between the magnet carriage and the stop, within which the contact between the two switching device parts is maintained.
Bei einer entsprechenden Ausgestaltung und Lage des Schalteinrichtungsteiles mit dem Magnetschlitten im Inneren des Schaltgehäuses lässt sich als maximale Bewegungsmöglichkeit für den Magnetschlitten und damit für einen Erhalt der Schaltverbindung der Abstand X und der Abstand Y als Gesamtweg addieren.With a corresponding configuration and position of the switching device part with the magnetic carriage inside the switching housing can be added as the maximum path for the magnet carriage and thus for obtaining the interconnection of the distance X and the distance Y as a total path.
Zum Toleranzausgleich und eventuell auch zur Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugtypen ist es von Vorteil, wenn die Abstände X und Y einstellbar sind.For tolerance compensation and possibly also for adaptation to different vehicle types, it is advantageous if the distances X and Y are adjustable.
Für eine Einstellbarkeit sind die verschiedensten konstruktiven Maßnahmen möglich, wie zum Beispiel für den Abstand X unterschiedlich dicke Rückhaltemagnete oder magnetische Rückhalteglieder oder für den Abstand Y eine Verstellbarkeit des wenigstens einen Anschlags. In gleicher Weise kann auch die Wandstärke bzw. die Dicke des Magnetschlittens in Bewegungsrichtung entsprechend verändert werden.For adjustability, a wide variety of design measures are possible, such as, for example, for the distance X different thickness retaining magnets or magnetic retaining members or for the distance Y, an adjustability of the at least one stop. In the same way, the wall thickness or the thickness of the magnetic carriage in the direction of movement can be changed accordingly.
Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung oder eines Schaltzustandssignals zwischen den beiden Elementen kann vorgesehen sein, dass ein Schalteinrichtungsteil wenigstens zwei auf Abstand voneinander angeordnete Kontaktelemente aufweist, wobei das andere Schalteinrichtungsteil mit einer Kontaktbrücke versehen ist, die bei einer Kontaktierung der beiden Schalteinrichtungsteile die wenigstens zwei Kontaktelemente kurzschließt.In order to produce an electrical connection or a switching state signal between the two elements, it can be provided that a switching device part has at least two contact elements arranged at a distance from each other, wherein the other switching device part is provided with a contact bridge which short-circuits the at least two contact elements when contacting the two switching device parts ,
Alternativ dazu kann selbstverständlich jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Schalteinrichtungsteil wenigstens zwei Kontaktelemente aufweist, die bei einer Kontaktierung mit dem anderen Schalteinrichtungsteil wenigstens zwei Gegenkontaktelemente kontaktieren.Alternatively, however, it may of course also be provided that a switching device part has at least two contact elements which, upon contact with the other switching device part, contact at least two mating contact elements.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.Embodiments of the invention are described in principle with reference to the drawings.
Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem geschlossenen Schaltungszustand;
- Fig. 2
- die Schaltvorrichtung nach der
Fig. 1 im offenen Schaltungszustand; - Fig. 3
- eine vergrößerte Darstellung in einem Schnitt nach der Linie III-III der
Fig. 1 ; - Fig. 4 und Fig. 5
- das Ausführungsbeispiel nach
den Figuren 1 und 2 mit umgekehrten Schaltungszuständen; - Fig. 6
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht mit einem Schwenkhebel bei geöffnetem Schließkontakt;
- Fig. 7
- das Ausführungsbeispiel nach der
Fig. 6 mit geschlossenem Schließkontakt; - Fig. 8
- eine Prinzipdarstellung verschiedener Auslösebewegungen;
- Fig. 9
- ein Hysterese-Diagramm;
- Fig. 10
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein bewegliches Element einem feststehenden Element angenähert wird;
- Fig. 11
- die elektrische Verbindungsvorrichtung nach der
Fig. 10 mit den beiden Schalteinrichtungsteilen in geschlossenem Zustand; - Fig. 12
- die elektrische Verbindungsvorrichtung nach
den Figuren 10 und 11 in dem Zustand, in welchem sich das bewegliche Element wieder von dem feststehenden Element entfernt; und - Fig. 13
- eine Ansicht eines Schalteinrichtungsteils mit einem Magnetschlitten aus Pfeilrichtung A in der
Fig. 10 .
- Fig. 1
- a side view of the device according to the invention in a closed circuit state;
- Fig. 2
- the switching device after the
Fig. 1 in open circuit state; - Fig. 3
- an enlarged view in a section along the line III-III of
Fig. 1 ; - 4 and FIG. 5
- the embodiment of the
Figures 1 and 2 with reverse circuit states; - Fig. 6
- a further embodiment of the device according to the invention in side view with a pivot lever with open contact closure;
- Fig. 7
- the embodiment of the
Fig. 6 with closed contact closure; - Fig. 8
- a schematic representation of various triggering movements;
- Fig. 9
- a hysteresis diagram;
- Fig. 10
- a side view of another embodiment of the device according to the invention, wherein a movable member is approximated to a stationary element;
- Fig. 11
- the electrical connection device according to the
Fig. 10 with the two switching device parts in the closed state; - Fig. 12
- the electrical connection device according to the
FIGS. 10 and 11 in the state in which the movable member moves away from the fixed member again; and - Fig. 13
- a view of a switching device part with a magnetic carriage from the direction of arrow A in the
Fig. 10 ,
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist anhand eines Beispiels für ein Fahrzeug beschrieben, wobei als feststehendes Element ein Teil des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugrahmens 1 und ein bewegliches Element eine Tür, zum Beispiel eine Schiebetür 2, des Fahrzeugs darstellen soll. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch auch für andere Elemente geeignet, bei denen Relativbewegungen oder Vibrationen zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element auftreten oder große Toleranzen vorhanden sein können. Ebenso können gegebenenfalls auch beide Elemente beweglich zueinander sein.The device according to the invention is described with reference to an example of a vehicle, wherein as a fixed element a part of the vehicle or of the
Weitere Anwendungsgebiete sind zum Beispiel Maschinen, Apparate und Geräte, die starken Vibrationen unterworfen sind oder die ebenfalls in fahrbaren Anlagen, Maschinen und dergleichen angeordnet sind. Anstelle der Herstellung einer elektrischen Verbindung oder eines bestimmten Schaltzustandes kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Bedarf auch für mechanische Schaltungen verwendet werden. So können auf diese Weise unter anderem mechanische Verriegelungen, z. B. von Türen oder Kofferschlösser, vorgenommen werden.Further fields of application are, for example, machines, apparatus and devices which are subjected to strong vibrations or which are likewise arranged in mobile installations, machines and the like. Instead of producing an electrical connection or a specific switching state, the device according to the invention can also be used, if required, for mechanical circuits. Thus, inter alia, mechanical interlocks, z. B. of doors or luggage locks, made.
Die erfindungsgemäße magnetische Schaltvorrichtung zum Herstellen eines elektrischen Zustandes oder Ansteuerung einer Anzeige weist eine erste Schalteinrichtung 3 auf, die eine Kontaktbrücke 4 und einen verschiebbaren Magneten 5 aufweist. Die Kontaktbrücke 4 ist an einer Einfassung, die nicht magnetisch und nicht elektrisch leitend ist, auf der von einer zweiten Schalteinrichtung 6 abgewandten Seite des Magneten 5 angeordnet. Die zweite Schalteinrichtung 6 ist ebenfalls mit einem Magneten 7 versehen. Der Magnet 7 mit seiner ebenfalls nicht magnetischen Einfassung ist mit einem beweglichen Schaltglied in Form eines Schaltstößels 8 versehen. Zwischen den beiden Magneten 5 und 7, deren Polarität so angeordnet ist, dass auf den einander zugekehrten Stirnflächen 5a und 7a die gleiche Polarität, im vorliegenden Fall jeweils ein Südpol, vorgesehen ist, ist eine Trennplatte 9 aus ferromagnetischem Material positioniert.The magnetic switching device according to the invention for producing an electrical state or driving a display has a
Die beiden Magnete 5 und 7 besitzen kreisförmige Stirnflächen 5a und 7a. Die Trennplatte 9 ist als Rechteck ausgebildet, wobei die kürzere Seite schmäler ist als jeweils der Durchmesser der Stirnflächen 5a und 7a der Magnete 5 und 7. Aus der
Die beiden Schalteinrichtungen 3 und 6 und die Trennplatte 9 sind gemeinsam in einem Gehäuse 10 angeordnet. Der Schaltstößel 8 ragt mit seinem freien Ende aus einer stirnseitigen Öffnung des Gehäuses 10 heraus. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 10 ist ein Kontaktglied 11 angeordnet, das mit Anschlusskontakten 12 und 13 und einem dazwischen liegenden Isolierungsteil 14, z. B. aus Kunststoff, versehen ist. Von den Anschlusskontakten 12 und 13 zweigen in nicht näher dargestellter Weise Kontaktleitungen 15 und 16 ab. Die Kontaktbrücke 4 ist auf der von der Stirnfläche 5a abgewandten Seite angeordnet. Befindet sich der linear bewegbare Magnet 5 in seiner von dem anderen Magneten 7 abgewandten zurückgeschobenen Position, so liegt gemäß
Die Anlage der Kontaktbrücke 4 an dem Kontaktglied 11 wurde aufgrund der Positionierung des Magneten 7 mit einer direkten Anlage an der Trennplatte 9 aufgrund der magnetischen Abstoßungskräfte erreicht. Die Anlage des Magneten 7 an der Trennplatte 9 wird durch ein Betätigungsglied, das den Schaltstößel 8 entsprechend linear in Pfeilrichtung A verschiebt, erreicht. Das Betätigungsglied kann ein einfaches Mitnahmeglied in Form eines Schaltstiftes 17 (gestrichelte Darstellung in
Der in der
Erst wenn der Magnet 7 gezielt wieder in der Zeichnung nach rechts bewegt wird, was durch eine nicht dargestellte Feder oder auch durch das Betätigungsglied 17 (gestrichelte Darstellung) oder ein anderes Rückstellglied erfolgen kann, und die magnetischen Abstoßungskräfte schwächer werden als die Haltekräfte des Magneten 5 an dem Kontaktglied 11, wird der Magnet 5 wieder von der ferromagnetischen Trennplatte 9 angezogen, womit die Kontaktverbindung zwischen den Leitungen 15 und 16 unterbrochen wird. Auf diese Weise wird als zweiter Schaltzustand eine Offenstellung der Kontaktverbindung erreicht.Only when the
Dieser zweite Schaltzustand wird jedoch nicht sofort nach Ablösen des Magneten 7 von der Trennplatte 9 erreicht, sondern erst nach einem Bewegungsspiel, das im Zusammenwirken zwischen der Lage der ferromagnetischen Trennplatte 9, des Kontaktgliedes 11, den beiden Magneten 5 und 7 und dessen Magnetkräfte so gewählt ist, dass sichergestellt ist, dass keine unbeabsichtigten Schaltzustände, z. B. bei auftretenden Vibrationen, entstehen.However, this second switching state is not reached immediately after detachment of the
Anstelle eines Schaltstiftes 17 kann als Betätigungsglied auch eine Schaltgabel 18 vorgesehen sein, die in einer Umfangsaussparung 19 des Schaltstößels 8 geführt ist und auf diese Weise als Mitnahmeglied wirkt. Wird die Schaltgabel 18, die ebenfalls in dem Teil 2, das eine Tür, eine Heckklappe oder ein ähnliches bewegliches Teil sein kann, angeordnet oder damit verbunden ist (gestrichelt dargestellt), in Pfeilrichtung A verschoben, so wird der Schaltstößel 8 ebenfalls bewegt.Instead of a switching
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Breite der Schaltgabel 18 kleiner ist als die Aussparung 19 in Längsrichtung bzw. in Bewegungsrichtung. Auf diese Weise verbleibt ein Spiel a (siehe
Die Anordnung der gesamten Schaltvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse 10 bringt neben einer vereinfachten Montage auch den weiteren Vorteil, dass die Teile der Schaltvorrichtung vor Umwelteinflüssen weitgehendst geschützt sind, da sie sich im Inneren eines Gehäuses befinden. Lediglich das Schaltglied, z. B. in Form eines Schaltstößels, ragt aus dem Gehäuse 10 heraus. Bei einer Ausbildung des Schaltstößels 8 mit kreisförmigem Querschnitt lässt sich hier eine sehr einfache Abdichtung erreichen.The arrangement of the entire switching device in a
In den
Gemäß
In den
Die
Je nach gewünschten Schaltzuständen kann die Kontaktbrücke 11 jedoch auch an der Seite des Schwenkhebels 22 angeordnet sein, die der Schalteinrichtung 6 zugewandt ist.Depending on the desired switching states, however, the
Die Ausgestaltung mit dem Schwenkhebel 22 hat den Vorteil, dass aufgrund des Abstandes der Kontaktbrücke 11 von der Schwenkachse 23 durch die Hebelkraft des Schwenkhebels 22 ein sehr guter Kontaktschluss der Kontaktbrücke 11 mit den Leitungen 15 und 16 erzeugt wird.The embodiment with the
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den
Wie aus den
Wesentlich ist lediglich, dass durch die erfindungsgemäße Verwendung von magnetischen Abstoßungskräften in Verbindung mit den Schalteinrichtungen 3 und 6 Schaltzustände beliebiger Art hergestellt werden können, die je nach Positionierung der Magnete 5 und 7 eine exakte Schaltstellung für einen Schaltzustand und für eine Umkehrstellung für einen anderen Schaltzustand dieser erst nach einem vorgewählten Spiel erreicht wird.It is only essential that 3 and 6 switching states of any kind can be produced by the inventive use of magnetic repulsion forces in conjunction with the switching devices, depending on the positioning of the
Die
Wie durch die Pfeile dargestellt, sind z. B. in jeder Achse radiale und transversale Bewegungsrichtungen möglich. Das Grundprinzip ist stets das gleiche. Durch Annäherung des Magneten 7 an die Trennplatte 9 - gleich aus welcher Richtung - wird der Magnet 5 durch die magnetischen Abstoßungskräfte von der Trennplatte 9 weg bewegt, wobei ebenfalls je nach Lagerungsart des Magneten 5 mit dem Schaltstößel 8 die verschiedensten Bewegungsrichtungen möglich sind.As shown by the arrows, z. B. in each axis radial and transverse directions of movement possible. The basic principle is always the same. By approaching the
Die
Als Beispiel ist der Weg des Magneten 7 der Schalteinrichtung 6, beginnend von Punkt 31 über Punkt 27 bis zum Schaltpunkt 28 dargestellt. Wie ersichtlich, wird erst nach einer bestimmten, vorher festgelegten bzw. eingestellten Weglänge ab Punkt 27 die Schaltung durch eine Abstoßung des Magneten 5 von der Trennplatte 9 aus eingeleitet. Der Zustellweg des Magneten 7 zur Trennplatte 9 ist in dem Diagramm mit "26" zwischen den Punkten 31 und 27 bezeichnet.As an example, the path of the
Ein "Rückweg", der mit dem Bezugszeichen "29" zwischen dem Schaltpunkt 28 und dem Schaltpunkt 30 liegt, ist der Weg, in welchem trotz Bewegung des Magneten 7, z. B. aufgrund von Vibrationen, keine Schaltung erzeugt wird. Erst an dem Schaltpunkt 30 erfolgt eine Schaltung, welche im vorliegenden Fall eine Ausschaltung darstellt.A "return path", denoted by the reference "29" between the
Selbstverständlich sind jedoch auch umgekehrte Schaltpunkte möglich, wobei auf dem Weg von Punkt 31 über Punkt 27 zu dem Schaltpunkt 28 eine Ausschaltung und anschließend am Schaltpunkt 30 eine Einschaltung oder Aktivierung der Schaltvorrichtung erfolgt.Of course, however, reverse switching points are possible, wherein on the way from
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den
Gemäß
Das Schalteinrichtungsteil 33 weist ein oder mehrere Magnete 36 auf, die in einem Kunststoffgehäuse 37 angeordnet sind. An dem Kunststoffgehäuse 37 sind ein oder mehrere Kontaktelemente 38 angeordnet, die mit elektrischen Zuleitungen 39 und 40 verbunden sind.The
Das Schalteinrichtungsteil 34 besitzt ebenfalls ein oder mehrere Magnete 41, die ebenfalls in einem Kunststoffgehäuse 42 angeordnet sind. Im Unterschied zu dem in dem Kunststoffgehäuse 37 angeordneten Magneten 36 des Schalteinrichtungsteils 33 bilden das Kunststoffgehäuse 42 und die Magnete 41, die gegenpolig zu den Magneten 36 ausgebildet sind, einen sogenannten Magnetschlitten 43. Der Magnetschlitten 43 ist in axialer Richtung bzw. in Richtung auf das sich nähernde bewegliche Element 2, nämlich die Tür, verschieblich in einem nicht magnetischen Schaltgehäuse 44 angeordnet.The
Auf der von der Tür 2 abgewandten Seite befindet sich in dem Schaltgehäuse als magnetisches Rückhalteglied eine Weicheisenplatte 45. Auf der der Tür 2 zugewandten Seite ist das Schaltgehäuse 44 mit ein oder mehreren Anschlägen 46 versehen, an der ein an dem Magnetschlitten 43 angeordnetes Anschlagglied 47 bei voll ausgefahrenem Magnetschlitten 43 zur Anlage kommt (siehe
Der oder die Anschläge 46 an dem Schaltgehäuse 44 können zum Beispiel ein oder mehrere nach innen gezogene Rücksprünge, Nocken oder Leisten sein, an denen das Anschlagglied 47 zur Anlage kommt.The one or more stops 46 on the
Der Magnetschlitten 43 ist mit ein oder mehreren Kontaktbrücken 48 versehen, die bei einer Kontaktierung der beiden Schalteinrichtungsteile 33 und 34 für einen geschalteten Zustand eine Kurzschlussverbindung zwischen den beiden Verbindungsleitungen 39 und 40 über die Kontaktelemente 38 herstellt.The
Selbstverständlich ist eine Kontaktbrücke 48 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nicht unbedingt erforderlich. Für eine Strom- oder Signalverbindung zwischen dem Fahrzeugrahmen 1 und der Tür 2 können auch entsprechende Gegenkontakte zu den in den Kontaktteilen 38 endenden Verbindungsleitungen 39 und 40 vorgesehen werden, über die dann eine Weiterleitung über elektrische Verbindungsleitungen 39', 40' in den Fahrzeugrahmen bzw. umgekehrt erfolgen kann (siehe gestrichelte Darstellung in
Aus den
Sobald sich durch ein Schließen der Tür 2 das erste Schalteinrichtungsteil 33 dem zweiten Schalteinrichtungsteil 34 annähert und die Anziehungskraft der Magnete 36 und 41 wirkt, löst sich der Magnetschlitten 43 von der Weicheisenplatte 45, und das Kontaktteil mit den Kontakten 38 kontaktiert die Kontaktbrücke 48. Selbstverständlich müssen die Magnetkräfte so gewählt werden, dass die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magneten 36 und 41 größer ist als die magnetische Rückhaltekraft durch die Weicheisenplatte 45.As soon as the first
Wie aus der
Erst wenn der Abstand Y zu Null wird und die Tür 2 weiter geöffnet wird, wird der Magnetschlitten 43 durch das Anschlagglied 47 an dem Anschlag 46 zurückgehalten und kann damit dem Schalteinrichtungsteil 33 nicht mehr folgen, welches ja an der sich öffnenden Tür 2 angeordnet ist (siehe
Da jedoch gemäß
Auf diese Weise können Relativbewegungen in einer gesamten Größenordnung X + Y zwischen dem Fahrzeugrahmen 1 und der Tür 2 auftreten, bevor es zu einer Unterbrechung der elektrischen Verbindung kommt.In this way, relative movements in an overall order of magnitude X + Y between the
Der Weg X kann durch unterschiedliche Dicken von Weicheisenplatten 45, die entsprechend bei Bedarf ausgewechselt werden, geändert werden. In der
Claims (16)
- A magnetic switching apparatus having a first switching device (3), which is provided with a movable magnet (5) connected to a contact bridge (4), and having a second switching device (6), which is provided with a magnet (7) which is connected to a movable switching element (8), wherein the magnets (5, 7) have the same polarity on the end faces (5a, 7a) facing one another, and wherein a separating plate (9) made of ferromagnetic material, which is smaller than the end faces (5a, 7a), facing one another, of the magnets (5, 7), is positioned between the magnets,
characterized in that
the switching element (8) is embodied as a switching tappet,
and in that
the switching tappet (8) is provided with a driver element (19), on which an activation element (18) engages with play (a). - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 1,
characterized in that
at least the distance between the movable magnet (5), connected to the contact bridge (11), and the separating plate (9) can be adjusted. - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 1 or 2,
characterized in that
the switching devices (3, 6) are arranged in a housing (10) from which the switching element (8) projects. - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 3,
characterized in that
the switching element (8) projects from the housing (10) on the side facing away from the first switching device (3) with its magnet (5). - The magnetic switching apparatus as claimed in one of claims 1 to 4,
characterized in that
the contact bridge (4) is arranged on the side facing away from the second switching device (6) and can be connected to a contact element (11), which is provided with connecting contacts (12, 13). - The magnetic switching apparatus as claimed in one of claims 1 to 5,
characterized in that
the two end faces (5a, 7a), facing one another, of the magnets (5, 7) are at least approximately circular, square or rectangular, in shape. - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 6,
characterized in that
the separating plate (9) is of circular, square or rectangular design, wherein the diameter or at least one side is narrower than the diameter or at least one side of the end faces (5a, 7a) of the magnets (5, 7). - The magnetic switching apparatus as claimed in one of claims 1 to 4,
characterized in that
the first switching device (3) with the magnet (5) is arranged on a pivoting lever (22). - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 8,
characterized in that
the contact bridge (4') is arranged on the pivoting lever (22). - The magnetic switching apparatus as claimed in one of claims 1 to 9,
characterized in that
the two switching devices (3, 6) are used in a vehicle, wherein the movable switching element (8) can be activated by means of an activation element (17, 18) in a movable vehicle component, a tailgate or an engine hood. - A magnetic switching apparatus for producing an electrical connection between a first movable or fixed element (2) and a second movable or fixed element (1), in particular a vehicle door and a vehicle frame, having a switching device (35), which has a first switching device component (33) arranged on the first fixed or movable element (2) and a second switching device component (34) arranged on the second movable or fixed element (1), wherein the two switching device components (33, 34) are each provided with at least one magnet (36, 41) or one magnetic contact component,
characterized in that
one of the two switching device components (33, 34) is movably arranged in a switching housing (44) in such a way that when contact is made between the two switching device components (33, 34) different switching-on and switching-off points are produced,
wherein one of the two switching device components (33, 34) is provided with a movable magnet carriage (43) which has the at least one magnet (36, 41) or the magnetic contact component,
wherein the switching housing (44) is provided with at least one stop (46) which constitutes a travel limitation for the magnet carriage (43), wherein the position of the stop (46) is selected such that contact takes place with the other switching device component (33) after a distance X which corresponds to the distance between the movable magnet carriage (43) and the restraining magnet or magnetic restraining element (45), wherein after the travel X there is still a distance Y between the magnet carriage (43) and the stop (46), within which distance Y contact is maintained between the two switching device components (33, 34). - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 11,
c h a r a c t e r i z e d i n t h a t ,
in the contactless state of rest the magnet carriage (43) bears against a restraining magnet or a magnetic restraining element (45). - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 11,
characterized in that ,
the position of the switching device component (33) which makes contact with the magnet carriage (43) is selected such that after contact has been made it is maintained if the distance X becomes zero. - The magnetic switching apparatus as claimed in claim 13,
characterized in that,
the distance X can be adjusted by means of restraining magnets or magnetic restraining elements (15) of different thicknesses. - The magnetic switching apparatus as claimed in one of claims 11 to 14,
characterized in that,
a switching device component (33) has at least two contact elements (38) which are arranged at a distance from one another, wherein the other switching device component (34) is provided with a contact bridge (48) which, when contact is made between the two switching device components (33, 34), short-circuits the at least two contact elements (38). - The apparatus as claimed in one of claims 11 to 14,
characterized in that,
a switching device component (34) has at least one contact element (38) having two connecting lines (39, 40) which, when contact is formed with the other switching device component (33), make contact with at least two connecting lines (39', 40').
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