| (19) |
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(11) |
EP 0 519 940 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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01.12.1993 Patentblatt 1993/48 |
| (22) |
Anmeldetag: 02.03.1991 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)5: H01H 35/14 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9100/191 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9114/276 (19.09.1991 Gazette 1991/22) |
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| (54) |
BESCHLEUNIGUNGSSCHALTER
ACCELERATION SWITCH
CAPTEUR D'ACCELERATION
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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BE DE ES FR GB IT NL SE |
| (30) |
Priorität: |
10.03.1990 DE 4007726
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.12.1992 Patentblatt 1992/53 |
| (73) |
Patentinhaber: EATON CONTROLS GmbH & Co. KG |
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D-55411 Bingen (DE) |
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Erfinder: |
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- RUDOLPH, Gerd
D-6531 Aspisheim (DE)
- KUHN, Heinz, Jürgen
D-6539 Waldalgesheim (DE)
- BUTZBACH, Karl
D-6550 Bad Kreuznach (DE)
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| (74) |
Vertreter: Becker, Bernd, Dipl.-Ing. |
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Patentanwälte
BECKER & AUE
Saarlandstrasse 66 55411 Bingen 55411 Bingen (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
FR-A- 2 295 855 US-A- 3 794 786
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US-A- 2 802 204 US-A- 4 028 516
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Beschleunigungsschalter zum Sensieren bestimmter,
einen festgelegten Grenzwert übersteigender positiver oder negativer Beschleunigungen,
insbesondere für Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeuges, bei dem innerhalb
eines Gehäuses ein einen Schalter beaufschlagendes, teilmagnetisierbares Schaltpendel
vorgesehen ist, das in der Ruheposition der Anzugskraft eines Permanentmagneten unterliegt,
wie z.B. aus US-A-2 802 204 bereits bekannt ist.
[0002] Derartige Beschleunigungsschalter werden bei passivem Sicherheitseinrichtungen in
Kraftfahrzeugen benutzt, um einen Fahrzeugaufprall feststellen zu können und Sicherungsmaßnahmen
einzuleiten. Zu diesem Zweck soll der Beschleunigungsschalter nach Uberschreiten einer
vorgegebenen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsschwelle sehr schnell schalten und
solange geschaltet bleiben, bis die äußere mechanische Erregung den Schwellwert wieder
unterschreitet. Sodann soll der Schalter wieder in seine Ruhelage zurückschalten.
Durch das Schaltersignal werden eine oder mehrere Sicherheitseinrichtungen gesteuert,
die beispielsweise das Aufblasen eines Airbags. bewirken, eine verschlossene Zentralverriegelung
öffnen oder die Aktivierung von Gurtstraffern einleiten.
[0003] Es sind bereits aus der DE-A-2 644 606 und der DE-C-3 216 331 Beschleunigungsschalter
bekannt, die einen elektrischen Schalter in Form eines Reed-Schalters aufweisen, der
im Wirkungskreis eines Dauermagnet-Systems angeordnet ist, wobei das Dauermagnet-System,
das aus einem einzelnen Dauermagneten in Kombination mit einer mechanischen Feder
besteht, als träge Masse in Richtung der Beschleunigung oder Verzögerung verschiebbar
ist. Hierbei benötigen die Federn zur Kompression eine bestimmte Mindestkraft, wodurch
der Wirkungsbereich der Schalter begrenzt ist. Außerdem beeinträchtigen die Federn
in erheblichem Maße die Schalt- bzw. Impuls-Zeit. Darüber hinaus sind die Federn insofern
nachteilig, als sie bei der Kompression beschädigt und unter Umständen dauerhaft deformiert
werden können. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist aus der DE-C-3 338 287 ein Beschleunigungs-
und Verzögerungs-Sensor bekannt, bei welchem ein elektrischer Schalter in Form eines
Reed-Schalters im Wirkungsbereich eines Dauermagnet-Systems angeordnet und das Dauermagnet-System
als träge Masse in Richtung der Beschleunigung oder Verzögerung verschiebbar ist,
wobei das Dauermagnet-System aus zwei Dauermagneten besteht, die in Richtung ihrer
Längsachsen magnetisiert und mit gleichnamigen Polen einander zugewandt in Richtung
ihrer Längsachsen verschiebbar hintereinander angeordnet sind. Abgesehen von den verhältnismäßig
hohen Kosten der beiden Dauermagnete bedingen die Magnettoleranzen unterschiedliche
Feldstärken, wodurch der Reed-Schalter einer unterschiedlichen Ansprecherregung bei
der Beschleunigung und der Verzögerung unterliegt. Weiterhin müssen die relativ zu
dem feststehenden Reed-Schalter beweglichen Dauermagnete auf irgendwelchen Führungen
gelagert sein, was aufgrund der auftretenden Gleitreibung zwischen den Dauermagneten
und diesen Führungen zu einer Ungenauigkeit der Ansprechempfindlichkeit des Beschleunigungsschalters
führt.
[0004] Weiterhin zeigt die US-A-4 028 516 einen Beschleunigungsschalter mit einem Stabmagneten,
einem Trägheitskörper und einem Festkontakt, bei dem der Trägheitskörper aus magnetischem
Material an dem freien Ende einer freitragend gehaltenen Blattfeder, die zwei gegenüberliegende
Bogenabschnitte aufweist, befestigt ist. Ferner offenbart die US-A-2 802 204 einen
Beschleunigungsschalter mit einem Schaltpendel, das zum einen an seinem freien Ende
ein Gewicht aus dauermagnetischem Material und zum anderen zwischen dem Gewicht und
der Lagerachse einen mit einem gehäuseseitigen Gegenkontakt zusammenwirkenden Kontakt
trägt. Sowohl in der Ruhestellung als auch in der Ausschlagstellung ist dem Gewicht
des Schaltpendels jeweils ein Widerlager aus magnetisierbarem Material zugeordnet,
wobei das Schaltpendel nur durch Betätigung eines Rücksetzers aus der Ausschlagstellung
in die Ruhestellung zurückkehrt.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungsschalter der eingangs
genannten Art zu schaffen, der bei einfachem Aufbau mit sehr genau vorgebbarer Ansprechempfindlichkeit
bei positiven und negativen Beschleunigungen arbeitet.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Permanentmagnet ein mit
endseitiger Polarisierung versehener Stabmagnet und der Schalter ein längsachsenparallel
zu dem Stagmagneten angeordneter Reed-Schalter ist, wobei das Schaltpendel L-förmig
ausgeführt ist und in der Ruheposition mit seinem kurzen Schenkel in den Raum zwischen
dem Reed-Schalter und dem Stabmagneten eintaucht und mit seinem langen Schenkel der
Anzugskraft des Stabmagneten unterliegt.
[0007] Wirkt auf den Beschleunigungsschalter nach der Erfindung eine Beschleunigung oder
Verzögerung ein, die ein Überschreiten der Losbrechkraft des Schaltpendels von dem
Stabmagneten bewirkt, so wird das Schaltpendel aus seiner Ruhelage ausgelenkt, wodurch
der Reed-Schalter beaufschlagt wird, so daß durch das entstehende Signal die zugehörige
Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird. Nach Beendigung der Beschleunigung oder Verzögerung
fällt das Schaltpendel selbsttätig wieder in seine Ruhelage zurück, wodurch der Reed-Schalter
aufgrund seiner Auslegung selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückgeht. Damit ist
der Beschleunigungsschalter wieder funktionsbereit. Die spezielle Ausbildung des Schaltpendels
ermöglicht es, den Abstand zwischen dem Stabmagneten und dem Schaltpendel in seiner
Ruheposition exakt festzulegen und damit die Losbrechkraft des Schaltpendels von dem
Stabmagneten zu bestimmen, d.h. eine vorgegebene, für eine positive oder negative
Beschleunigung gleiche Ansprechempfindlichkeit kann genau eingestellt werden. Hierbei
können aufgrund des günstigen Verhältnisses zwischen der Länge des Schaltpendels und
dem Durchmesser seines Lagers die Reibungskräfte im Lager praktisch vernachlässigt
werden. Der Stabmagnet übernimmt also zwei Funktionen und zwar zum einen das Halten
des Schaltpendels in seiner Ruheposition und zum anderen das Schalten des Reed-Schalters
in der Ausschwenkposition des Schaltpendels.
[0008] Um zum einen ein geringes Gewicht des Schaltpendels und zum anderen eine sichere
Lagerung des Schaltpendels zu erreichen, umfaßt nach einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung das Schaltpendel einen U-förmigen Träger aus Kunststoff, an dessen Steg
eine Abwinklung aus magnetisierbarem Material befestigt ist und dessen gegenüberliegende
Arme endseitig schwenkbeweglich im Gehäuse gelagert sind.
[0009] Zur Vermeidung eines gesonderten Anschlages für das Schaltpendel dient nach einer
vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes als Anschlag für die Begrenzung
des Ausschlages des Schaltpendels die Innenseite der Gehäuseoberwand. Alternativ hierzu
kann bevorzugt vorgesehen sein, daß für die Begrenzung des Ausschlages des Schaltpendels
innerhalb des Gehäuses ein lageveränderbarer Anschlag vorgesehen ist. Mittels dieses
Anschlages kann der Weg des Schaltpendels verändert und damit die Einschaltdauer des
Reed-Schalters beeinflußt werden. Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung der Einschaltdauer
des Reed-Schalters besteht darin, daß bevorzugt der Anschlag für das Schaltpendel
auf seiner dem Schaltpendel zugewandten Seite ein Dämpfungsorgan trägt. Das Dämpfungsorgan
vermindert den Rückstoß des Schaltpendels, wodurch dasselbe langsamer in seine Ausgangslage
zurückkehrt. Zur Veränderung des Einschaltzeitpunktes des Reed-Schalters ist bei einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der kurze Schenkel des Schaltpendels
in seiner Länge veränderbar ausgeführt.
[0010] Zur Erreichung einer günstigen Lagerung des Schaltpendels im Gehäuse ist nach einer
vorteilhaften Weiterbildung der erfindumgsgemäßen Lösung in das im Querschnitt U-förmig
ausgebildete Gehäuse seitlich ein Sockel eingesetzt, an dem mittig im oberen Bereich
ein an der Innenseite der Gehäuseoberwand anliegender, sich zwischen die Arme des
Schaltpendels erstreckender Vorsprung angeformt ist, an welchem die Arme des Schaltpendels
angelenkt sind. Zweckmäßigerweise nimmt hierbei der Vorsprung des Sockels drehbeweglich
einen durchgehenden Lagerbolzen auf, auf dessen über den Vorsprung vorstehenden Enden
die Arme des Schaltpendels drehfest angebracht sind. Bei einer alternativen Ausführung
des Beschleunigungsschalters ist bevorzugt der Vorsprung des Sockels mit gegenüberliegenden,
spitzkegelförmigen Ausnehmungen versehen, in die jeweils eine entsprechende, an dem
zugewandten Arm des Schaltpendels angeformte Lagerspitze drehbeweglich eingreift.
Bei einer weiteren Alternative liegt bevorzugt der Lagerspitze jedes Armes des Schaltpendels
eine weitere Lagerspitze gegenüber, die in eine entsprechende, spitzkegelförmige Ausnehmung
der zugewandten Wand des Gehäuses drehbeweglich eingreift.
[0011] Um eine herstellungsmäßig einfache Zuordnung von Stabmagnet und Schaltpendel zu erreichen,
weist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Sockel eine
dem Vorsprung gegenüberliegende, den Stabmagneten aufnehmende Erhebung auf, die an
der Innenseite des Gehäusebodens anliegt und mit einer Ausklinkung für die Aufnahme
des kurzen Schenkels des Schaltpendels versehen ist. Zweckmäßigerweise erstreckt sich
durch die Erhebung des Sockels ein parallel zum Gehäuseboden verlaufender Durchgang,
in dem ein den Stabmagneten tragender Halteblock entsprechend der gewünschten Losbrechkraft
des Schaltpendels von dem Stabmagneten fixiert ist. Bevorzugt ist hierbei der Halteblock
für den Stabmagneten mit Preßpassung in den Durchgang der Erhebung des Sockels eingesetzt
und mittels Klebemasse in seiner Position festgelegt.
[0012] Bei einer alternativen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist bevorzugt der
Halteblock für den Stabmagneten über eine in den Sockel eingesetzte Verstellsschraube
lageveränderbar. Damit läßt sich auf einfache Weise die Losbrechkraft variieren. Ist
die gewünschte Losbrechkraft mittels geeigneter Meßinstrumente festgestellt worden,
dann kann die Verstellschraube mit Hilfe von Klebemasse in ihrer eingenommenen Position
gesichert werden. Zweckmäßigerweise ist der Kopf der Verstellschraube mit einem Außengewinde
versehen, das mit einem Innengewinde einer entsprechenden Ausnehmung im Sockel zusammenwirkt,
und der Schaft der Verstellschraube geht stirnseitig über einen Zapfen in eine Scheibe
über, die einen an dem Halteblock angeformten Schenkel hintergreift, wobei sich der
Zapfen durch einen Einschnitt in diesem Schenkel erstreckt.
[0013] Zwecks Erzielung einer einfachen, funktionsgerechten Montage des Reed-Schalters ist
nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung der Reed-Schalter
in eine in der Ebene der Lagerachse des Schaltpendels liegende Ausnehmung im Gehäuseboden
eingesetzt, wobei eine an der Unterseite des Gehäusebodens befestigte Leiterplatte
mit den Anschlußkontakten des Reed-Schalters verbunden ist. Um den empfindlichen Reed-Schalter
vor Umwelteinflüssen zu schützen, kann dieser im Gehäuseboden vergossen werden.
[0014] Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung
anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch einen Beschleunigungsschalter mit strichzweipunktierter Darstellung
des Schaltpendels in seiner maximalen Ausschwenklage,
- Fig. 2
- einen Halbschnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 gemäß der Linie II-II,
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch den Beschleunigungsschalter nach Fig. 1 gemäß der Linie III-III,
- Fig. 4
- einen Teilschnitt durch den Beschleunigungsschalter nach Fig. 1 gemäß der Linie IV-IV,
- Fig. 5
- eine Seitenansicht des Beschleunigungsschalters nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles
V,
- Fig. 6
- eine vergrößerte Schnittansicht der Einzelheit VI der Darstellung nach Fig. 3,
- Fig. 7
- eine alternative Ausführungsform der Darstellung nach Fig. 6,
- Fig. 8
- eine alternative Ausführungsform der Darstellung nach Fig. 7,
- Fig. 9
- eine alterntaive Ausführung der Einzelheit IX des Beschleunigungsschalters nach Fig.
1 im vergrößerten Maßstab,
- Fig. 10
- einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 9 gemäß der Linie X-X und
- Fig. 11
- eine Ansicht auf die Darstellung nach Fig. 9 in Richtung des Pfeiles XI.
[0015] Der Beschleunigungsschalter besitzt ein im Querschnitt liegend U-förmig ausgebildetes
Gehäuse 1, in das von der offenen Seite her ein Sockel 2 eingesetzt ist, der einen
Permanentmagneten in Form eines Stabmagneten 3 mit ungleichsinnig magnetisierten Stirnflächen
und ein diesem Stabmagneten 3 zugeordnetes Schaltpendel 4 trägt. Im Wirkungsbereich
des Stabmagneten 3 und in der Ebene der Lagerachse 5 ist in einer querverlaufenden
Ausnehmung 6 im Gehäuseboden 7 ein Reed-Schalter 8 eingesetzt, dessen Schaltzungen
9 im nichtbetätigten Zustand des Beschleunigungsschalters geöffnet sind. Der Reed-Schalter
8 stützt sich über seine Anschlußkontakte 10 auf einer Leiterplatte 11 ab, mit der
die Anschlußkontakte 10 auch elektrisch leitend verbunden sind. Über Klipsnasen 12
ist die Leiterplatte 11 in ihrer Position an der Unterseite des Gehäusebodens 7 gehalten.
An dem Gehäuseboden 7 befinden sich außenseitig Laschen 13 mit jeweils einer Bohrung
14 zur Befestigung mittels Schrauben an einem Bauteil.
[0016] Der mittels Klipsverbindungen 15 an dem Gehäuse 1 gehaltene Sockel 2 weist an seinem
oberen Ende einen sich in das Innere des Gehäuses 1 erstreckenden Vorsprung 16 für
die Aufnahme der Lagerachse 5 des Schaltpendels 4 auf. Das Schaltpendel 4 besteht
aus einem U-förmigen Träger 17 aus Kunststoff, an dessen Steg 18 mittels Nieten 19
eine rechtwinklige Abwinklung 20 aus magnetisierbarem Material befestigt. Zwischen
die Arme 21 des Trägers 17 erstreckt sich der mit einer Seite an der Innenseite der
Gehäuseoberwand 22 anliegende Vorsprung 16 des Sockels 2. In einer durchgehenden Bohrung
23 des Sockels 16 ist drehbeweglich ein Lagerbolzen 24 gelagert. Der Lagerbolzen 24
nimmt an seinen über den Vorsprung 16 vorstehenden Enden die gegenüberliegenden Arme
21 durch eine Preßpassung zwischen dem Lagerbolzen 24 und einer entsprechenden durchgehenden
Bohrung 25 in den Armen 21 drehfest auf. In diesem Falle ist also die Lagerachse 5
für das Schaltpendel 4 durch den Lagerbolzen 24 verwirklicht. Bei einer alternativen
Ausführung der Lagerung des Schaltpendels 4 ist der Vorsprung 16 des Sockels 2 mit
gegenüberliegenden, spitzkegelförmigen Ausnehmungen 26 versehen, in die jeweils eine
entsprechende an dem zugewandten Arm 21 des Schaltpendels 4 angeformte Lagerspitze
27 drehbeweglich eingreift. Bei einer weiteren alternativen Ausführung der Lagerung
des Schaltpendels 4 ist der Lagerspitze 27 eines jeden Armes 21 gegenüberliegend eine
weitere Lagerspitze 28 an dem jeweiligen Arm 21 angeformt, die in eine entsprechende,
spitzkegelförmige Ausnehmung 29 in der zugewandten Wand des Gehäuses 1 drehbeweglich
eingreift. Hierbei ist jeder Arm 21 des Trägers 17 von der Stirnseite her mittig mit
einem Einschnitt 48 versehen.
[0017] Das sonach L-förmige Schaltpendel 4 greift in der Ruheposition mit seinem Schenkel
30, der dem freien Schenkel der Abwinklung 20 entspricht, in den Raum zwischen dem
Stabmagneten 3 und dem Reed-Schalter 8 ein, wobei der in Richtung der Lagerachse 5
leicht abgebogene lange Schenkel 31 des Schaltpendels 4, der den U-förmigen Träger
17 und den daran befestigten Schenkel der Abwinklung 20 umfaßt, aufgrund der Magnetisierbarkeit
des an dem Träger 17 befestigten Schenkels der Abwinklung 20 von dem Stabmagneten
3 angezogen wird. Der in Längsrichtung zu dem Reed-Schalter 8 ausgerichtete Stabmagnet
3 ist in einen Halteblock 32 eingesetzt, der mit Preßpassung in einen parallel zum
Gehäuseboden 7 verlaufenden Durchgang 33 einer dem Vorsprung 16 gegenüberliegenden
Erhebung 34 des Sockels 2 eingeschoben ist. Der Halteblock 32 wird soweit in den Durchgang
33 eingeschoben, bis die gewünschte Losbrechkraft des Schaltpendels 4 von dem Stabmagneten
3 erreicht ist. Anschließend wird der Halteblock 32 durch eine in den Durchgang 33
eingefüllte Klebemasse 35 in seiner Lage fixiert. Die mit ihrer Unterseite an der
Innenseite des Gehäusebodens 7 anliegende Erhebung 34 des Sockels 2 weist eine Ausklinkung
36 auf, in die in der Ruheposition des Schaltpendels 4 der kurze Schenkel 30 des Schaltpendels
4 eintaucht und somit eine Einflußnahme des Stabmagneten 3 auf den Reed-Schalter 8
verhindert. Ist die auf den Beschleunigungsschalter einwirkende positive oder negative
Beschleunigungskraft größer als die Losbrechkraft zwischen dem Schaltpendel 4 und
dem Stabmagneten 3, dann wird das Schaltpendel 4 aus seiner Ruhelage ausgelenkt und
nimmt bei entsprechender Größe der Beschleunigungskraft die in Fig. 1 gestrichelt
dargestellte Lage an der Innenseite der Gehäuseoberwand 22 ein. Sobald der kurze Schenkel
30 des Schaltpendels 4 hierbei die Ausklinkung 36 der Erhebung 34 des Sockels 2 verlassen
hat unterliegt der Reed-Schalter 8 dem Wirkungsbereich des Stabmagneten 3, wodurch
die Schaltzunge 9 des Reed-Schalters 8 gegenpolig magnetisiert und damit geschlossen
werden. Unmittelbar nach Beendigung der Beschleunigungskraft kehrt das Schaltpendel
selbsttätig wieder in seine stabile Ruhelage zurück, so daß der Reed-Schalter entmagnetisiert
und damit geöffnet wird. Der Beschleunigungsschalter ist dann für einen erneuten Steuervorgang
betriebsbereit.
[0018] Bei einer alternativen Ausführungsform der Festlegung des den Stabmagneten 3 tragenden
Halteblocks 32 ist dieser über eine in den Sockel 2 eingesetzte Verstellschraube 37
in dem Durchgang 33 der Erhebung 34 des Sockels 2 lageveränderbar. Der Kopf 38 der
Verstellschraube 37 besitzt ein Außengewinde 39, das mit einem Innengewinde 40 einer
entsprechenden Ausnehmung 41 im Sockel 2 korrespondiert. Der in den Durchgang 33 eingreifende
Schaft 42 der Verstellschraube 37 geht stirnseitig mittig in einen Zapfen 43 über,
an dem wiederum stirnseitig mittig eine Scheibe 44 angeformt ist, die einen einstückig
an der Rückseite des Halteblockes 32 angebrachten Schenkel 45 hintergreift. Hierbei
erstreckt sich der Zapfen 43 der Verstellschraube 37 durch einen Einschnitt 46 in
dem Schenkel 45 des Halteblockes 32. Mit Hilfe eines in den Schlitz 47 des Kopfes
38 der Verstellschraube 37 einzusetzenden Schraubendrehers kann die Verstellschraube
37 und damit gleichzeitig der Halteblock 32 in seiner Lage verändert werden, wodurch
der die Losbrechkraft bestimmende Abstand zwischen dem langen Schenkel 31 des Schaltpendels
4 und dem Stabmagneten 3 exakt festgelegt werden kann. Nach der Bestimmung dieses
Abstandes kann die Verstellschraube 37 durch Einfüllung von Klebemasse in die Ausnehmung
41 des Sockels 2 in ihrer Position gesichert werden. Es ist somit möglich, einen beliebigen
Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswert für die Auslösung des Beschleunigungsschalters
vorzugeben.
1. Beschleunigungsschalter zum Sensieren bestimmter, einen festgelegten Grenzwert übersteigender,
positiver oder negativer Beschleunigungen, insbesondere für Sicherheitseinrichtungen
eines Kraftfahrzeuges, bei dem innerhalb eines Gehäuses (1) ein einen Schalter beaufschlagendes,
teilmagnetisierbares Schaltpendel (4) vorgesehen ist, das in der Ruheposition der
Anzugskraft eines Permanentmagneten unterliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein mit endseitiger Polarisierung versehener Stabmagnet
(3) und der Schalter ein längsachsenparallel zu dem Stabmagnet (3) angeordneter Reed-Schalter
(8) ist, wobei das Schaltpendel (4) L-förmig ausgeführt ist und in der Ruheposition
mit seinem kurzen Schenkel (30) in den Raum zwischen dem Reed-Schalter (8) und dem
Stabmagneten (3) eintaucht und mit seinem langen Schenkel (31) der Anziehungskraft
des Stabmagneten (3) unterliegt.
2. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltpendel (4) einen U-förmigen Träger (17) aus Kunststoff umfaßt, an
dessen Steg (18) eine Abwinkelung (20) aus magnetisierbarem Material befestigt ist
und dessen gegenüberliegende Arme (21) endseitig schwenkbeweglich im Gehäuse (1) gelagert
sind.
3. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag für die Begrenzung des Ausschlages des Schaltpendels (4) die Innenseite
der Gehäuseoberwand (22) dient.
4. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Begrenzung des Ausschlages des Schaltpendels (4) ein lageveränderbarer
Anschlag vorgesehen ist.
5. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für das Schaltpendel (4) auf seiner dem Schaltpendel (4) zugewandten
Seite ein Dämpfungsorgan trägt.
6. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze Schenkel (30) des Schaltpendels (4) in seiner Länge veränderbar ausgeführt
ist.
7. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das im Querschnitt U-förmig ausgebildete Gehäuse (1) seitlich ein Sockel
(2) eingesetzt ist, an dem mittig im oberen Bereich ein sich zwischen die Arme (21)
des Schaltpendels (4) erstreckender Vorsprung (16) angeformt ist, an welchem die Arme
(21) des Schaltpendels (4) angelenkt sind.
8. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (16) des Sockels (2) drehbeweglich einen durchgehenden Lagerbolzen
(24) aufnimmt, auf dessen über den Vorsprung (16) vorstehenden Enden die Arme (21)
des Schaltpendels (4) drehfest angebracht sind.
9. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (16) des Sockels (2) mit gegenüberliegenden, spitzkegelförmigen
Ausnehmungen (26) versehen ist, in die jeweils eine entsprechende, an dem zugewandten
Arm (21) des Schaltpendels (4) angeformte Lagerspitze (27) drehbeweglich eingreift.
10. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerspitze (27) jedes Armes (21) des Schaltpendels (4) eine weitere Lagerspitze
(28) gegenüberliegt, die in eine entsprechende, spitzkegelförmige Ausnehmung (29)
der zugewandten Wand des Gehäuses (1) drehbeweglich eingreift.
11. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2) eine dem Vorsprung (16) gegenüberliegende, den Stabmagneten (3)
aufnehmende Erhebung (34) aufweist, die mit einer Ausklinkung (36) für die Aufnahme
des kurzen Schenkels (30) des Schaltpendels (4) versehen ist.
12. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Erhebung (34) des Sockels (2) ein parallel zum Gehäuseboden (7)
verlaufender Durchgang (33) erstreckt, in dem ein den Stabmagneten (3) tragender Halteblock
(32) entsprechend der gewünschten Losbrechkraft des Schaltpendels (4) von dem Stabmagneten
(3) fixiert ist.
13. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteblock (32) für den Stabmagneten (3) mit Preßpassung in den Durchgang
(33) der Erhebung (34) des Sokkels (2) eingesetzt und mittels Klebemasse (35) in seiner
Position festgelegt ist.
14. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteblock (32) für den Stabmagneten (3) über eine in den Sockel (2) eingesetzte
Verstellschraube (37) lageveränderbar ist.
15. Beschleunigungsschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (38) der Verstellschraube (37) mit einem Außengewinde (39) versehen
ist, das mit einem Innengewinde (40) einer entsprechenden Ausnehmung (41) im Sockel
(2) zusammenwirkt, und daß der Schaft (42) der Verstellschraube (37) stirnseitig über
einen Zapfen (43) in eine Scheibe (44) übergeht, die einen an dem Halteblock (32)
angeformten Schenkel (45) hintergreift, wobei sich der Zapfen (43) durch einen Einschnitt
(46) in diesem Schenkel (45) erstreckt.
16. Beschleunigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Reed-Schalter (8) in eine in der Ebene der Lagerachse (5) des Schaltpendels
(4) liegende Ausnehmung (6) im Gehäuseboden (7) eingesetzt ist, wobei eine an der
Unterseite des Gehäusebodens (7) befestigte Leiterplate (11) mit den Anschlußkontakten
(10) des Reed-Schalters (8) verbunden ist.
1. Acceleration switch for sensing certain positive or negative accelerations exceeding
a fixed limit value, especially for safety devices in a motor vehicle in which a partly
magnetizable switching pendulum (4) is provided which strikes upon a switch inside
a housing (1), and which is subjected in its rest position to the force of attraction
of a permanent magnet, characterized in that the permanent magnet is a rod or bar magnet (3) provided with poles at its ends,
and the switch is a reed switch (8) arranged with its longitudinal axis parallel to
the rod or bar magnet (3), whereby the switching pendulum is designed in the shape
of a letter L and when in its rest position, its short limb (30) projects into the
space between the reed switch (8) and the rod or bar magnet (3), and its long limb
(31) is subjected to the force of attraction of the rod or bar magnet (3).
2. Acceleration switch according to Claim 1 characterized in that the switching pendulum comprises a U-shaped carrier (17) of plastics material, to
the cross-piece (18) of which a bent away member (20) of magnetizable material is
secured and the arms (21) of the U-shaped carrier, lying opposite each other, have
their ends supported pivotally moveably in the housing (1).
3. Acceleration switch according to Claim 1 or 2 characterized in that the inner side of the upper wall (22) of the housing serves as an abutment for limiting
the throw of the switching pendulum (4).
4. Acceleration switch according to Claim 1 or 2 characterized in that a positionally variable abutment is provided for limiting the throw of the switching
pendulum (4).
5. Acceleration switch according to any one of Claims 1 to 4 characterized in that the abutment for the switching pendulum (4) carries a damping means on its side directed
towards the switching pendulum (4).
6. Acceleration switch according to any of Claims 1 to 5 characterized in that the short limb (30) of the switching pendulum (4) is constructed to be variable in
its length.
7. Acceleration switch according to any one of Claims 1 to 6 characterized in that the housing (1) is formed to be U-shaped in cross-section and a base (2) is inserted
from the side therein, on which base a projection (16) which extends between the arms
(21) of the switching pendulum is formed on the base centrally in the upper region,
and the arms (21) of the switching pendulum (4) are pivotally mounted on the projection
(16).
8. Acceleration switch according to any one of Claims 1 to 7 characterized in that the projection (16) of the base (2) receives a bearing bolt (24) rotatably pressing
through the base, and the arms (21) of the switching pendulum are non-rotatably mounted
on the ends of the bearing bolt protruding from the projection (16).
9. Acceleration switch according to any one of the Claims 1 to 7 characterized in that the projection (16) of the base (2) is provided with oppositely located recesses
(26) of pointed conical form, in each of which a respective correspondingly shaped
pointed bearing on the facing arm (21) rotatably engages.
10. Acceleration switch according to Claim 9, characterized in that the pointed bearing (27) of each arm (21) of the switching pendulum (4) lies opposite
a further pointed bearing (28) which engages rotatably in a corresponding pointed
cone-shaped recess (29) of the facing wall of the housing (1).
11. Acceleration switch according to any one of Claims 1 to 10, characterized in that the base (2) comprises an elevation (34) which is situated opposite the projection
(16) and receives the rod or bar magnet (3), which elevation (34) is provided with
a relief (36) for receiving the short limb (30) of the switching pendulum (4).
12. Acceleration switch according to any one of the Claims 1 to 11, characterized in that a through passage (33) extends parallel to the floor (7) of the housing through the
elevation (34), in which through passage a retaining block (32) carrying the rod or
bar magnet (3) is fixed in correspondence with the desired releasing force of the
switching pendulum (4) from the rod magnet (3).
13. Acceleration switch according to any one of the Claims 1 to 12, characterized in that the retaining block (32) for the rod magnet (3) is inserted with pressure to pass
into the passageway (33) through the elevation (34) of the base, and is fixed in its
position with a mass (35) of adhesion material.
14. Acceleration switch according to any one of the Claims 1 to 12, characterized in that the retaining block (32) for the rod or bar magnet (3) is moveable in position by
means of an adjusting screw.
15. Acceleration switch according to Claim 14, characterized in that the head (38) of the adjusting screw (37) is provided with an external thread (39),
which cooperates with an internal thread (40) of a conforming recess (41) in the base
(2), and in that the shaft (42) of the adjusting screw (37) at its face end goes over
into a peg portion (43), then into a disc portion (44), which engages behind a leg
(45) formed on the retaining block (32), whereat the peg portion (43) extends through
a slot (46) cut into this leg (45).
16. Acceleration switch according to any one of the Claims 1 to 15, characterized in that the reed-switch (8) is lodged in a recess (6) in the floor (7) of the housing, which
recess lies in the plane of the bearing support axis (5) of the switching pendulum
(4), and near the recess (6) a circuit board (11) fixed to the underside of the housing
floor (7) is connected with the terminal contacts (10) of the reed-switch (8).
1. Capteur d'accélération pour détecter des accélérations positives ou négatives déterminées
dépassant une valeur limite donnée, en particulier pour des dispositifs de sécurité
d'un véhicule, dans lequel un pendule de commutation (4) partiellement magnétisable,
sollicitant un commutateur, est prévu à l'intérieur d'un boîtier (1), qui est soumis
dans la position de repos à la force d'attraction d'un aimant permanent, caractérisé en ce que l'aimant permanent est un barreau magnétique (3) muni d'une polarisation à l'extrémité
et le commutateur est un commutateur à lame souple (8) disposé parallèlement à l'axe
longitudinal du barreau magnétique (3), le pendule de commutation (4) étant réalisé
en forme de L et plongeant dans la position de repos avec sa branche courte 30 dans
l'espace entre le commutateur à lame souple (8) et le barreau magnétique (3) et étant
soumis avec sa longue branche (31) à la force d'attraction du barreau magnétique (3).
2. Capteur d'accélération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pendule de commutation (4) comprend un support en forme de U (17) en matière plastique,
sur la traverse (18) duquel est fixée un coude (20) en matériau magnétisable et dont
les bras opposés (21) sont montés mobiles à pivotement à l'extrémité dans le boîtier
(1).
3. Capteur d'accélération selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le côté intérieur de la paroi supérieure de boitier (22) est utilisé comme butée
pour la limitation de l'oscillation du pendule de commutation (4).
4. Capteur d'accélération selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une butée dont la position peut être modifiée est prévue pour la limitation de l'oscillation
du pendule de commutation (4).
5. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la butée pour le pendule de commutation (4) porte sur son côté tourné vers le pendule
de commutation (4) un organe d'amortissement.
6. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la branche courte (30) du pendule de commutation (4) est réalisée modifiable dans
sa longueur.
7. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans le boîtier (1) conçu en coupe transversale en forme de U une embase (2) est
placée latéralement, sur laquelle est formée une saillie (16) s'étendant au centre
dans la zone supérieure entre les bras (21) du pendule de commutation (4), sur laquelle
les bras (21) du pendule de commutation (4) sont articulés.
8. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la saillie (16) de l'embase (2) reçoit mobile en rotation un boulon d'appui traversant
(24) sur les extrémités dépassant au-dessus de la saillie (16) duquel les bras (21)
du pendule de commutation (4) sont fixés stationnaires en rotation.
9. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la saillie (16) de l'embase (2) est munie d'évidements (26) opposés, de forme conique
pointue, dans chacun desquels une pointe d'appui (27) correspondante formée sur le
bras (21) tourné du pendule de commutation (4) s'engage mobile en rotation.
10. Capteur d'accélération selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à la pointe d'appui (27) de chaque bras (21) du pendule de commutation (4) est opposée
une autre pointe d'appui (28), qui s'engage mobile en rotation dans un évidement correspondant
de forme conique pointue (29) de la paroi tournée du boîtier (1).
11. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'embase (2) présente une élévation (34) opposée à la saillie (16), recevant le barreau
magnétique (3), qui est munie d'une entaille (36) pour la réception de la branche
courte (30) du pendule de commutation (4).
12. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'à travers l'élévation (34) du socle (2) s'étend un passage (33) situé parallèlement
au fond du boîtier (7), dans lequel un bloc de maintien (32) portant le barreau magnétique
(3) est fixé en fonction de la force de décollage souhaitée du pendule de commutation
(4) du barreau magnétique (3).
13. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le bloc de maintien (32) pour le barreau magnétique (3) est placé avec ajustage serré
dans le passage (33) de l'élévation (34) de l'embase (2) et est immobilisé dans sa
position au moyen de masse adhésive (35).
14. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le bloc de maintien (32) pour le barreau magnétique (3) est modifiable dans sa position
par l'intermédiaire d'une vis de réglage (37) placée dans le socle (2).
15. Capteur d'accélération selon la revendication 14, caractérisé en ce que la tête (38) de la vis de réglage (37) est munie d'un filetage extérieur (39) qui
coopère avec un taraudage intérieur (40) d'un évidement correspondant (41) dans l'embase
(2) et en ce que la tige (42) de la vis de réglage (37) passe frontalement par l'intermédiaire
d'un tourillon (43) dans un disque (44), qui engage à l'arrière une branche (45) formée
sur le bloc de maintien (32), le tourillon (43) s'étendant à travers une découpe (46)
dans cette branche (45).
16. Capteur d'accélération selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le commutateur à lame souple (8) est placé dans un évidement (6) dans le fond du
boîtier (7) situé dans le plan de l'axe d'appui (5) du pendule de commutation (4),
une plaque conductrice (11) fixée au côté inférieur du fond du boitier (7) étant reliée
aux contacts de raccordement (10) du commutateur à lame souple (8).