DE2813699C2

DE2813699C2 - Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2813699C2
Application number: DE2813699A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ing.(grad.) 7303 Neuhausen Bögner; Martin 7143 Vaihingen Sprenger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1986-08-28
Also published as: JPS54135374A; DE2813699A1; FR2421457B1; GB2018030A; US4243964A; FR2421457A1; GB2018030B; JPH0136215B2

Description

Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Dabei ist von Vorteil, daß das Losreißen der Kontaktbrücke von den Hauptstromkontakten beschleunigt wird, weil der Abriß nach einem bestimmter» Weg des Ankers in Richtung seiner Ruhelage zwangsläufig erfolgt, wobei die Kontaktbrücke einen verhältnismäßig kurzen Schaltweg zurückzulegen hat und die Rückführfeder dafür sorgt, daß Kontaktbrücke und Kontaktbrükkenträger über die auf dem Schaltbolzen bewegbar angeordnete Hüiie unabhängig von der Ruhestellung des Magnetankers und des an ihm befestigten Schaltbolzens in ihre Ruhestellung bewegt und dort gehalten werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Schalters möglich. Durch die besondere Ausbildung des Schaltbolzens und des Kontaktbrückenträgers samt Hülse ist die Schüttelfestigkeit verbessert, die bei dem rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen eine wesentliche Rolle spielt Außerdem ist es auch bei einem am Magnetanker befestigten und mit ihm dieselbe Länge des Schaltwegs zurücklegenden Schaltbolzen ermöglicht die Baulänge zu verkürzen, um dem immer geringer werdenden Platzangebot im Einbauraum des Kraftfahrzeuges zu genügen, wobei noch eine Stoffersparnis erzielt wird und weniger Bauteile benötigt werden als bei dem bekannten Schalter mit am Magnetanker befestigten Schaltbolzen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektromagnetischen Schalters teilweise im Längsschnitt,

F i g. 2 eine erste Abwandlung, und

F i g. 3 eine zweite Abwandlung jeweils der auf dem Schaltbolzen angeordneten Teile nach F i g. 1, und

F i g. 4 Teile eines zweiten Ausführungsbeispiels des Schalters im Längsschnitt

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der elektromagnetische Schalter hat ein topfförmiges Rückschlußjoch 1, an dessen Stirnseite ein Magnetkern 2 anliegt. Auf einem Absatz des Magnetkerns 2 sitzt ein Ende einer Messinghülse 3, die mit ihrem anderen Ende aus dem Rückschlußjoch 1 ragt und eine außen am Rückschlußjoch 1 liegende Scheibe 4 und eine Führungshülse 5 trägt. Magnetkern 2, Rückschlußjoch 1, Scheibe 4 und Führungshülse 5 sind von einem Gehäuse 6 zusammengehalten, dessen Ränder über den Magnetkern 2 und einen Flansch der Führungshülse 5 greifen. Auf der Führungshülse 5 sitzt noch ein Lagerring 7 für eine nicht näher dargestellte Rückstellfeder. Die Rückstellfeder steht mit ihrem anderen Ende mit einem in der Messinghülse 3 schüttelfest geführten Magnetanker 8 in Wirkverbindung und sucht den Magnetanker 8 in der in F i g. 1 dargestellten Ruhelage zu halten. Auf der Messinghülse 3 sitzt innerhalb des Rückschlußjochs 1 ein Wicklungsträger 9, auf dem eine aus Einzugs- und Haltewicklung bestehende Wicklung 10 untergebracht ist.

Die äußere Stirnseite des Magnetkerns 2 begrenzt einen Schaltraum 11, der von einer Kappe 12 abgedeckt ist. Die Kappe 12 ist in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise am Magnetschalter befestigt. In der Kappe 12 sind zwei Hauptstromkontakte 13 und 14 befestigt, die in den Schaltraum 11 ragen und aus der Kappe 12 führende Anschlußbolzen haben.

Im Magnetanker 8 ist ein Ende eines Schaltbolzens 15 befestigt Der Schaltbolzen 15 hat einen Schaltbund 16. Der Schaltbolzen 15 ragt durch eine Längsbohrung 17 des Magnetkerns 2 und erstreckt sich in den Schaltraum 11. Die !üngsbohrung 17 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Schaltbolzen 15 und ist an ihrer dem Schaltraum 11 zugewandten Seite mit einem erweiterten Abschnitt 18 versehen. Auf dem Schaltbolzen 15 ist eine Hülse 19 aus nichtmagnetischem Metall bewegbar gelagert und teilweise in der Längsbohrung 17 geführt Der in der Längsbohrung 17 geführte Endabschnitt der Hülse 19 ist als Anschlag 20 für ein Ende einer Kontaktdruckfeder 21 ausgebildet Die Kontaktdruckfeder 21 ist auf der Hülse 19 gelagert und stützt sich mit ihrem anderen Ende an einer Ringschulter 22 eines Kontaktbrückenträgers 23 aus isolierendem Kunststoff ab. Der Kontaktbrückenträger 23 ist bewegbar auf der Hülse 19 gelagert und an seinem Außenmantel im erweitertem Abschnitt 18 der Längsbohrung 17 des Magnetkerns 2 geführt Das in den Schaltraum 11 ragende Ende des Kontaktbrückenträgers 23 hat einen Anschlageflansch 24 und einen Lagerabschnitt 25. Auf dem Lagerabschnitt 25 sitzt eine Kontaktbrücke 26 und liegt mit einer Seite am Anlageflansch 24 an. Eine Isolierscheibe 27 sitzt auf der Hülse 19 und liegt an der anderen Seite der Kontaktbrücke 26 an. Die Isolierscheibe 27 liegt neben einer ebenfalls auf der Hülse 19 bewegbar sitzenden Scheibe 28 an. Durch die auf den Kontaktbrückenträger 23 drückende Kontaktdruckfeder 21 ist die Scheibe 28 in der in F i g. 1 dargestellten Ruhelage an einen auf der Hülse 19 befestigten Anschlagring 29 gedrückt Die Längsbewegung der Hülse 19 auf dem Schaltbolzen 15 ist durch einen auf dem Schaltbolzen 15 befestigten Anschlagring 30 begrenzt. Auf dem Endabschnitt der Hülse 19 sitzt ein Ende einer Rückführfeder 31 und liegt am Anschlagring 29 an. Das andere Ende der Rückführfeder 31 liegt in einer Ausnehmung 32 an der Innenseite der Kappe 12.

Der Schaltbund 16 kann auch durch eine auf dem Schaltbolzen 15 befestigte Scheibe gebildet sein. Dadurch kann für den Schaltbolzen Stangenmaterial geringeren Durchmessers und somit günstigeren Preises verwendet werden.

Eine erste Abwandlung der auf dem Schaltbolzen 15 angeordneten Teile ist in F i g. 2 dargestellt. Soweit die Teile gleich denen in F i g. 1 sind, haben sie dieselben Bezugszahlen.

Auf dem Schaltbolzen 15 ist eine Hülse 33 bewegbar angeordnet. Nahe ihrem dem Magnetanker 8 zugewandten Ende ist ein Anschlagring 34 für die Kontaktdruckfeder 21 befestigt. Die Feder 21 liegt wiederum am Kontaktbrückenträger 23 an, der auf der Hülse 33 bewegbar sitzt und im Abschnitt 18 der Längsbohrung 17 des Magnetkerns 2 geführt ist. Die Kontaktbrücke 26 ist wie in F i g. 1 beschrieben angeordnet. Die Hülse 33 ist hier ebenfalls materialsparend ausgebildet.

Eine zweite Abwandlung der auf dem Schaltbolzen 15 angeordneten Teile ist in F i g. 3 dargestellt Soweit die Teile gleich denen in F i g. 1 sind, haben sie wiederum dieselben Bezugszahlen.

Auf dem Schaltbolzen 15 ist eine Hülse 35 aus isolierendem Kunststoff bewegbar angeordnet. Sie ist mit einem Anschlag 36 an ihrem dem Magnetanker 8 zugewandten Ende versehen, an dem sich ein Ende der Kontaktdruckfeder 21 abstützt. Eine Anschlagbuchse 37 ebenfalls aus isolierendem Kunststoff hat eine Innenringschulter 38, die bewegbar auf der Hülse 35 sitzt und

als Anschlag für das andere Ende der Kontaktdruckfeder 21 dient Die Anschlagbuchse 37 ist mit ihrem Außenmantel in der Erweiterung 18 der Längsbohrung 17 des Magnetkerns 2 geführt. Ein buchsenförmiges Trägerteil 39 ist auf dem anderen Endabschnitt der Hülse 35 befestigt. Es hat einen radial federnden Trägerabschnitt 40 mit nach innen gerichteten Rastnasen 41, welche in eine Ringnut 42 der Hülse 35 greifen. Auf dem Trägerabschnitt 40 ist die Kontaktbrücke 26 angeordnet. Sie liegt einerseits an der Stirnseite der Anschlagbuchse 37 und andererseits an einem Haltebund 43 des Trägerteils 39 an. Auf dem Endabschnitt des Trägerteils 39 ist ein Ende der Rückführfeder 31 befestigt, die sich an der Innenseite der den Schaltraum 11 umfassenden Kappe 12 abstützt.

Das Trägerteil 39 kann einteilig ausgebildet sein und einen geschlitzten Trägerabschnitt 40 haben, um federnde Rastnasen 41 zu erhalten, die beim Montieren über die Hülse 35 geschoben werden können, bis sie in der Ringnut 42 einrasten. Das Trägerteil 39 kann auch so weit halbiert sein, daß lediglich ein Steg im Haltebund 43 die beiden gegeneinander federnden Teile zusammenhält Das Trägerteil 39 kann auch vorständig geteilt sein, so daß zwei Schalen gebildet sind, deren Trägerabschnitt 40 durch den Ringraum zwischen Hülse 35 und Aufnahmebohrung 44 in der Kontaktbrücke 26 gesteckt wird, bis die Rastnasen 41 in der Ringnut 42 einrasten.

In den F i g. 1 bis 3 ist der Magnetschalter jeweils in Ruhestellung dargestellt. Bei erregter Wicklung 10 wird der Magnetanker 8 zum Magnetkern 2 hin weiter in die Messinghülse 3 gezogen entgegen der Kraft der nicht dargestellten Ankerrückstellfeder. Dabei verschiebt sich der Schaltbolzen 15 gegenüber der Hülse 19, bis der Schaltbund 16 an der Hülse 19 anliegt Bei der weiteren Einzugsbewegung des Magnetankers 8 drückt der Schaltbolzen 15, 16 über die Hülse 19, die Kontaktdruckfeder 21 und den Kontaktbrückenträger 23 die Kontaktbrücke 26 nach Oberwindung der Kraft der Rückführfeder 31 an die Hauptstromkontakte 13 und 14. Wenn der Anker 8 am Magnetkern 2 anliegt und somit die Einzugsbewegung beendet ist sind sowohl die Kontaktdruckfeder 21 als auch die Rückführfeder 31 gespannt das heißt zusammengedrückt Bei geschlossenen Hauptstromkontakten 13,14,26 ist der nicht dargestellte Motor der Andrehvorrichtung eingeschaltet Ober das kraftschlüssig mit dem Motor verbundene und in den Zahnkranz eingespurte Andrehritzel wird die Brennkraftmaschine in bekannter und nicht näher dargestellter Weise angedreht

Ist die Brennkraftmaschine angelaufen, wird die Stromzufuhr zum Magnetschalter abgeschaltet Der Magnetanker 8 wird von der nicht dargestellten Rückstellfeder vom Magnetkern 2 wieder weggeschoben. Gleichzeitig drückt die Rückführfeder 31 über den Anschlagring 29 und die Hülse 19 die Kontaktbrücke 26 in ihre Ruhestellung zurück. Dabei kehrt der Kontaktbrückenträger 23 in den erweiterten Abschnitt 18 im Magnetkern 2 zurück und liegt am Ende des Abschnitts 18 aa

Sollte jedoch durch Schweißen oder Kleben der Kontaktbrücke 26 an den Hauptstromkontakten 13 und 14 die Kraft der Rückführfeder 31 nicht ausreichen, um die Kontaktbrücke 26 von den Hauptstromkontakten 13 und 14 zu lösen, so bewegt der Anschlagring 30 des Schaltbolzens 15 nach Zurücklegen eines bestimmten Teils der Rückstellbewegung des Magnetankers 8 die Hülse 19 zurück und deren Anschlagring 29 reißt somit die Kontaktbrücke 26 von den Hauptstromkontakten 13 und 14 los. Magnetanker 8, Schaltbolzen 15, Kontaktbrücke 26 und die übrigen bewegbaren Teile 19,21, 23, 31 nehmen wieder ihre Ruhestellung ein. Der Motor der Andrehvorrichtung ist dann stromlos und kommt zum Stillstand.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Magnetschalters ist in F i g. 4 dargestellt. Soweit die Teile gleich denen in F i g. 1 sind, haben sie dieselben Bezugszahlen.

Im Magnetanker 8 ist wiederum der Schaltbolzen 15 mit dem Schaltbund 16 angeordnet. Im Magnetkern 2 ist die Längsbohrung 17 mit dem erweiterten Abschnitt 18 ausgebildet. Der Schaltraum 11 ist von der Kappe 12 abgedeckt, in der wiederum die Hauptstromkontakte 13 und 14 angeordnet sind. Auf dem Schaltbolzen 15 ist ein buchsenförmiger Kontaktbrückenträger 45 aus isolierendem Kunststoff bewegbar gelagert und an seinem Außenumfang im erweiterten Abschnitt 18 des Magnetkerns 2 geführt Der Kontaktbrückenträger 45 hat einen sich in den Schaltraum 11 erstreckenden Abschnitt 46 kleineren Durchmessers mit einer Ringschulter 47. Auf dem Abschnitt 46 sitzt eine als Kontaktdruckfeder wirkende Tellerfeder 48, die sich mit ihrem inneren Rand an der Ringschulter 47 abstützt und mit ihrem äußeren Rand an einer Kontaktbrücke 49 anliegt welche bewegbar ebenfalls auf dem Abschnitt 46 angeordnet ist. Ein Anschlagring 50 ist nahe dem Ende des Abschnitts 46 auf dem Kontaktbrückenträger 45 befestigt. Er dient mit einer Stirnseite als Anschlag Jür die Kontaktbrücke 49 und mit der anderen Stirnseite als Anlage für das Ende der Rückführfeder 31, welches auf dem Ende des Kontaktbrückenträgers 45 sitzt Der Schaltbolzen 15 ist an seinem in den Schaltraum 11 ragenden Ende wiederum mit einem Anschlagring 51 versehen, an dem die Stirnseite des Abschnitts 46 des Kontaktbrückenträgers 45 anliegt

Beim Einziehen des Magnetankers 8 verschiebt sich zunächst der Schaltbolzen 15 gegenüber dem Kontaktbrückenträger 45 bis der Schaltbund 16 am Kontaktbrückenträger 45 anliegt Bei der weiteren Einzugsbewegung des Magnetankers 8 nimmt der Schaltbund 16 den Kontaktbrückenträger 45 mit und drückt dabei die Kontaktbrücke 49 an die Hauptstromkontakte 13 und 14. Dabei wird die Rückführfeder 31 gespannt. Ist der Magnetanker 8 an den Magnetkern 2 gezogen, ist die Tellerfeder 48 ebenfalls gespannt

Bei abgeschaltetem Magnetschalter wird der Magnetanker 8 wie oben beschrieben in die Ruhestellung zurückbewegt Die Rückführfeder 31 drückt über den Anschlagring 50 und den Kontaktbrückenträger 45 die Kontaktbrücke 49 von den Hauptstromkontakten 13 und 14 weg, so daß die Stromzufuhr zum Motor der Antriebsvorrichtung unterbrochen wird und der stromlose Motor zum Stillstand kommt
Bei Schweißen oder Kleben der Kontaktbrücke 49 an den Hauptstromkontakten 13 und 14 nimmt der Magnetanker 8 bei seiner Rückstellbewegung den Schaltbolzen 15 weiter mit der ebenfalls mit seinem Anschlagring 51 den Kontaktbrückenträger 45 und somit über den Anschlagring 50 die Kontaktbrücke 49 in die Ruhestellung zurückbewegt wobei die Kontaktbrücke 49 von den Hauptstromkontakten 13 und 14 losgerissen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Stand der Technik Patentansprüche: Die Erfindung geht von einem elektromagnetischen

1. Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Schalter nach der Gattung des Anspruchs 1 aus. Solch Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, 5 ein Schalter ist beispielsweise aus der deutschen Offenmit einem Gehäuse, in dem auf einer Führungshülse legungsschrift 23 43 124 bekannt Er hat eine Kontaktein Wicklungsträger mit einer Erregerspule unterge- druckfeder, deren Enden an Anschlägen des Schaltbolbracht und in der ein Magnetanker geführt ist, mit zens und des Kontaktbrückenträgers anliegen. Außereinem an einer Stirnseite des Gehäuses angeordne- dem ist der Schaltbolzen gegenüber dem Magnetanker ten Magnetkern, an welchen der Magnetanker ent- 10 verschiebbar angeordnet Der Schaltbolzen stützt sich gegen der Kraft einer Rückstellfeder ziehbar ist in dazu an einer Rückführfeder ab, die entgegen der Kraft dem ein Kontaktbrückenträger bewegbar geführt ist der Kontaktdruckfeder auf den Schahbolzen samt Kon- und durch den sich ein längsbewegbarer Schaltbol- taktbrückenträger und Kontaktbrücke wirkt Bei diezen erstreckt welcher zusammen mit dem Kontakt- sem elektromagnetischen Schalter ist von Nachteil, daß brückenträger eine Kontaktbrücke in einem Schalt- 15 die Kontaktbrücke von den Hauptstromkontakten bei raum aufnimmt, der von einer Kappe abgedeckt ist Schweißen oder Hängenbleiben nur schwer losgerissen an deren Innenseite sich der Kontaktbrückenträger werden kann.

federnd abstützt und mit zwei Hauptstromkontak- Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 39 713

ten, weiche in der Kappe angeordnet sind, da- ist noch ein elektromagnetischer Schalter bekannt Der

durch gekennzeichnet, daß der Schaltbol- 20 Schaltbolzen ist zwar am Magnetanker befestigt so daß zen (15) mit einem Ende am Magnetanker (8) befe- er sofort beim Einziehen des Magnetankers an den Mastigt ist einen Schaltabschnitt (16) in der Nähe des gnetkern mitgeschoben wird und dabei die Kontakt-Endes hat und eine bewegbare Hülse (19; 33; 35; 45) brücke im Kontaktraum auf die Hauptkontakte zu beträgt auf der eine Kontaktdruckfeder (21; 48) ange- wegt Bei diesem Schalter ist jedoch von Nachteil, daß

ordnet ist die mit einem Ende an einem Anschlag 25 die auf dem Schaltbolzen angeordnete Kontaktbrücke (20; 34; 36; 47) der Hülse (19; 33; 35; 45) anliegt und einen großen Weg zurückzulegen hat um an die Hauptsich mit ihrem anderen Ende an der an einen Endan- Stromkontakte zu gelangen und somit der Kontaktbrükschlag(29;43;50)der Hülse (19; 33; 35; 45) andrük- ke und Hauptstromkontakte aufnehmende Kontaktkenden Kontaktbrücke (26; 49) abstützt raum verhältnismäßig lang sein muß. Das führt zu einem

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 größeren Platzbedarf im ohnehin immer enger bemeszeichnet daß die Hülse als Kontaktbrückenträger senen Einbauraum in Kraftfahrzeugen und zu größerem (45) ausgebildet ist an deren Anschlag (47) ein Ende Werkstoffbedarf in Kraftfahrzeugen für die den Kontier Kontaktdruckfeder (48) anliegt, die sich mit ih- taktraum umgebende Kappe. Außerdem ist von Nachrem anderen Ende direkt an der Kontaktbrücke (49) teil, daß der nur in einem weit von den Hauptstromkonabstützt 35 takten vorgesehenen kurzen Abschnitt im Magnetkern

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekenn- geführte Schaltbolzen nicht ausreichend schüttelfest anzeichnet daß die Kontaktdruckfeder (48) als Blattfe- geordnet ist, um den Anforderungen für den rauhen der ausgebildet ist. Betrieb in Kraftfahrzeugen zu genügen. Auch fehlt bei

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dem bekannten Schalter die Rückführfeder, welche die zeichnet daß auf der Hülse (19; 33; 35) ein büchsen- 40 Lage der Kontaktbrücke in ihrer Ruhestellung sichert,
förmiger Kontaktbrückenträger (23) bewegbar an- Schließlich ist noch aus der deutschen Offenlegungsgeordnet ist, an dessen einer Stirnseite (22; 38) sich schrift 19 23 840 ein nicht für Andrehvorrichtungen in die am Anschlag (20; 34) der Hülse (19; 33) anliegen- Brennkraftmaschinen verwendbares elektromagnetide Kontaktdruckfeder (21) abstützt und an dessen sches Relais mit einem hohlen Magnetanker bekannt, anderer Stirnseite ein Anlageflansch (24) und ein La- 45 der auf einem rohrförmigen Kontaktbrückenträger begerabschnitt (25) für die Kontaktbrücke (26) ausge- wegbar angeordnet ist. Desgleichen sitzt die Ankerbildet sind. rückstellfeder auf dem Kontaktbrückenträger. Sie liegt

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- mit ihren Enden an jeweils einer Stirnseite des Magnetzeichnet, daß auf der Hülse (35) ein buchsenförmiges ankers und der Kontaktbrücke an. Der hohle Magnet-Anschlagteil (27) bewegbar angeordnet ist, an des- 50 anker ist mit einem schmalen und mit einem breiten sen einer Stirnseite sich die am Anschlag (36) der Bund versehen, wodurch seine Einzugkraft unterschied-Hülse (35) anliegende Kontaktdruckfeder (21) ab- lieh stark sein soll in Abhängigkeit seiner eingezogenen stützt und an dessen anderer Stirnseite ein Anlage- Lage in der Magnetspule. Dabei ist jedoch von Nachteil, flansch für eine Seite der Kontaktbrücke (26) ausge- daß bei dem anfänglichen Anliegen der Kontaktbrücke bildet ist, die auf einem Kontaktbrückenträger (39) 55 an den Kontakten »mit ganz kleinem Druck« das unersitzt und mit ihrer anderen Seite an einem Halte- wünschte Schweißen der Kontaktbrücke an den Konbund (43) des Kontaktbrückenträgers (39) anliegt, takten gefördert wird.

welcher fest auf der Hülse (35) sitzt.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung
zeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (39) zumin- 60

dest teilweise radial federnd ausgebildet ist und nach Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

innen gerichtete Rastvorsprünge (41) aufweist, wel- elektromagnetischen Schalter der eingangs genannten ehe in eine Ringnut (42) der Hülse (35) greifen. Art zu schaffen, mit dem die Nachteile der bekannten

Ausführungen vermieden werden, um bei kurzen

65 Schaltwegen eine hohe Lebensdauer des elektromagnetischen Schalters auch bei dem rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen zu erreichen.
Zur Lösung der Aufgabe sind die im Kennzeichen des