Automobil Schalter

Technische Grundlagen

Mikroschalterr sind Schalter mit weniger als 3mm Kontaktabstand und werden in zahlreichen elektrischen Geräten und Fahrzeuganwendungen eingesetzt. Vorteil der JE Mikroschalter sind die besonders präzise Schaltercharakteristik, eine hohe Lebensdauer und die hohe Zuverlässigkeit. JE bietet eine große Auswahl verschiedener Mikroschalter für zahlreiche Anwendungen an.

Grundsätzlich wird zwischen zwei Typen von Mikroschaltern unterschieden: Schalter mit schleichender Kontaktgabe und Schnappschalter. Aufgrund der erforderlichen Zuverlässigkeit und Präzision empfiehlt Johnson Electric generell den Einsatz von Schnappschaltern. Nachstehende Angaben beziehen sich auf JE Schnappschalter.

Einzelteilbezeichnungen

Die Einzelteilbezeichnungen beziehen sich auf nachstehende Darstellung.

Betätigungscharakteristik

Die nachstehende Darstellung zeigt beispielhaft die Positionen des Betätigers.

Ruhelage (free position, FP) ist die Position des Betätigers ohne äußere Krafteinwirkung.

Schaltpunkt (operating position, OP) ist der Punkt, an dem der Schnappkontakt vom Öffnerkontakt zum Schließerkontakt umschaltet.

Rückschaltpunkt (release position, RP) ist der Punkt, an dem der Schnappkontakt vom Schließerkontakt zum Öffnerkontakt zurückschaltet. Um ein definiertes Schalten zu gewährleisten, besitzen Schnappschalter eine sogenannte Hysterese, das heißt die Stellung des Betätigers unterscheidet sich im Rückschaltpunkt geringfügig von der im Schaltpunkt.

Endlage (total travel position, TTP) beschreibt die maximale erlaubte Stellung des Betätigers (gemessen von der Mitte des Monatgeloches bzw. -zapfens). Ein Betätigen über die Endlage hinaus kann den Schaltermechanismus beschädigen und ist daher zu vermeiden.

Wege

Anwendung

Wechsler (change-over)

Mikroschalter erlauben es bei Betätigung, eine am Ankeranschluß (COM) anliegende Spannung vom Öffnerkontakt (NC) zum Schließerkontakt (NO) umzuschalten. Daher resultiert die Bezeichnung Wechsler (change-over). Dieses ist die zumeist übliche Anwendung.

Öffner (NC)

Ist der Schließerkontakt nicht bestückt, spricht man von einem Öffner. Das heißt, bei Betätigung wird der Stromfluß zwischen Anker und Öffnerkontakt unterbrochen.

Schließer (NO)

Ist der Öffnerkontakt nicht bestückt, dann ist der Stromfluß in Ruhestellung unterbrochen und erfolgt nur bei Betätigung des Schalters zwischen Anker und Schließerkontakt.

Prellzeit

Schnappschalter arbeiten unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit. Im Schaltpunkt erfolgt ein sprunghaftes Umschalten des Stromflußes zwischen Öffner- und Schließerkontakt.

Das mechanische Öffnen und Schließen der elektrischen KOntakte führt zu einem elektrischen Prellen, das heißt die Spannung ist in diesem Moment instabil. Daher iwird empfohlen, die Prellzeit mittels einer geeigneten Außenbeschaltung für die Applikation zu unterdrücken. Die Gesamtumschaltzeit des Schalters ergibt sich aus der Summe der mechanischen Umschaltzeit (Transitzeit) zuzüglich der Prellzeit.

Schaltungsbeispiel

Kräfte

Definition von Kräften, Positionen und Wegen nach DIN 41636.

Darstellungsgemäß folgt der Kräfteverlauf dem Wegeverlauf des Betätigers bis zum Schaltpunkt linear. Im Schaltpunkt fällt die Kraft dann steil ab.

Analog steigt die Kraft im Rückschaltpunkt steil an. Die Differenz zwischen Schaltpunkt und Rückschaltpunkt wird als Hysterese bezeichnet.

Technologie

Johnson Electric bietet neben dem einzelnen Mikroschalter komplette Schalter-Subsysteme für Automobile an, darunter konfektionierte Schalter für mannigfaltige Applikationen sowie komplette Hauben-, Klappen- und Türschloßschalen.

Hierzu verwenden wir verschiedene Technologien in unserem Fertigungsprozeß

Löten

Johnson Electric besitzt umfangreiche Erfahrung in der Anwendung verschiedener Löttechniken, wie manuelles, automatisches und Laserlöten.

Lötfreie Verbindungstechnik

Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kostenoptimierung bietet Johnson Electric serienerprobte und bewährte lötfreie Verbindungstechniken an.

Integration von Mikroschaltern in Antriebe

Das Beispiel zeigt einen Antrieb für den Profilzylinder von Frontscheinwerfern zwecks optimaler Ausleuchtung der Fahrbahn bei verschiedenen Fahrsituationen (Advanced Frontlight System AFS, adaptives Fahrlichtsystem). Abhängig von der Fahrsituation werden stetig aktuelle und erforderliche Position des Profilzylinders miteinander verglichen und in einem Verstellbereich von 372° individuell angepaßte Winkelpositionen eingenommen. Ein Blenden des Gegenverkehrs ist jederzeit zuverlässig auszuschließen. Hierzu wird ein mechanisches Sicherheitssystem mit einem von einer Nockenscheibe des Antriebs betätigtem JE Mikroschalter eingesetzt.