Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung mit einem elektromagnetischen Schalter sowie ein Verfahren zum Betreiben des elektromagnetischen Schalters.The invention relates to a starting device with an electromagnetic switch and a method for operating the electromagnetic switch.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 49 179 A1 ist ein elektromagnetischer Schalter (Einrückrelais) für eine Startvorrichtung bekannt. Dieser Schalter weist zwei Kontakte auf, die dort als Kontaktbolzen bezeichnet sind. Beide Kontakte werden durch eine bewegliche Kontaktbrücke elektrisch leitfähig miteinander verbunden, um Strom vom Kontaktbolzen, der mit einem Pluspol einer Starterbatterie verbunden ist, zu einem Kontaktbolzen weiterzuleiten und dadurch elektrisches Potential an einen Startermotor, der dort nicht näher gezeigt ist, zu führen. Aus der DE 10 2004 017 160 A1 ist ein weiteres Relais für Startvorrichtungen bekannt. Dieses Relais weist eine sogenannte selbstfedernde Kontaktbrücke auf, bei der nach der Kontaktgabe zwischen Kontaktbrücke und den Gegenkontakten durch die Elastizität der Kontaktbrücke eine Querkraft zwischen der Kontaktbrücke bzw. deren Oberfläche und den Gegenkontakten entsteht.From the German patent application DE 195 49 179 A1 For example, an electromagnetic switch (apply relay) for a starting device is known. This switch has two contacts, which are referred to there as contact pins. Both contacts are electrically conductively connected together by a movable contact bridge in order to forward current from the contact pin, which is connected to a positive pole of a starter battery, to a contact pin and thereby to conduct electrical potential to a starter motor, which is not shown there. From the DE 10 2004 017 160 A1 Another relay for starting devices is known. This relay has a so-called selbstfedernde contact bridge, in which after the contact between the contact bridge and the mating contacts by the elasticity of the contact bridge, a transverse force between the contact bridge or the surface and the mating contacts arises.
Demgegenüber soll die Kontaktierung zwischen Kontaktbrücke und Gegenkontakten weiter verbessert werden.In contrast, the contact between contact bridge and mating contacts should be further improved.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird angestrebt, zwischen der Kontaktoberfläche der Kontakte und der Oberfläche der Kontaktbrücke eine schabende Bewegung zwischen den beiden Kontakt gebenden Oberflächen zu erzeugen und dadurch Verschmutzungen und anderes durch die Schaltbewegung zu entfernen.The proposed solution seeks to create a scraping motion between the two contacting surfaces between the contact surfaces of the contacts and the surface of the contact bridge thereby removing soiling and other by the switching movement.
Es ist vorgesehen, zumindest eine Punktberührung zwischen Kontakt und Kontaktbrücke zu erreichen. Hierzu ist vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche des Kontakts Erhebungen aufweist, dessen höchste Bereiche im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktbrücke und Kontakt gebender Kante der Kontaktbrücke ist so angeordnet, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche im Wesentlichen zumindest eine Punktberührung oder gar eine Linienberührung zwischen Kontakt und Kontaktbrücke ermöglicht.It is intended to achieve at least one point contact between contact and contact bridge. For this purpose, it is provided that the contact surface of the contact has elevations whose highest areas lie substantially in one plane. An electrical contact between the contact bridge and contact edge of the contact bridge is arranged such that, starting from the contact surface, it essentially enables at least one point contact or even a line contact between contact and contact bridge.
Im Wesentlichen „Linienberührung” und im Wesentlichen „Punktberührung” bedeutet, dass die Kontakt gebenden Kontaktflächen zwischen Kontaktbrücke und Kontakt bei einer im Wesentlichen Linienberührung sehr schmal und dafür verhältnismäßig lang ist. Eine Punktberührung bedeutet, dass die Stromdurchgangsfläche zwischen Kontaktbrücke und Kontakt sich auf zumindest eine – ggf. mehrere – sehr kleine Fläche reduziert, die nahezu ein Punkt ist.Substantially "line contact" and essentially "point contact" means that the contact pads between contact bridge and contact are very narrow and relatively long in a substantially line contact. A point contact means that the current passage area between contact bridge and contact reduces to at least one - possibly several - very small area, which is almost one point.
Als zentrale Achse des Schalters kann beispielsweise die Achse angesehen werden, um die beispielsweise eine Einzugs- oder eine Haltewicklung des elektromagnetischen Schalters gewickelt ist. Diese Achse ist üblicherweise auch gleichbedeutend mit der zentralen Achse eines Magnetkerns des elektromagnetischen Schalters.As the central axis of the switch, for example, the axis can be considered, around which, for example, a retraction or a holding winding of the electromagnetic switch is wound. This axis is usually synonymous with the central axis of a magnetic core of the electromagnetic switch.
Gemäß der im Anspruch 1 genannten Ausführung ist es möglich, das Prellen der Kontaktbrücke beim Auftreffen auf die zu verbindenden Kontakte zu verringern, da die Reibung zwischen den Kontaktpartnern bei der Kontaktierung erzeugt wird. Dies führt zu einer Reduzierung der Lichtbogenneigung und damit zur Verringerung der Oberflächentemperaturen von Kontakt und Kontaktbrücke. In der Folge wird der Verschleiß der Kontaktbrücke und auch des Kontakts verringert, da weniger Lichtbogenerosion entsteht. Für den sehr seltenen Fall von stoffschlüssigen Verbindungen wird eine zusätzliche Querkraft auf die jeweilige Verbindung ermöglicht, so dass im Endeffekt die Öffnungskraft bzw. die Kraft, die in dieser Verbindung wirkt, erhöht wird (größerer Kraftvektor). Die Reibung zwischen den Kontaktpartnern, Kontaktbrücke und Kontakt, zerstört nicht leitende Schichten auf den Oberflächen, so dass in der Folge saubere Kontaktierungen entstehen, weil eventuelle Oxidschichten und/oder Eisschichten aufgebrochen werden. Zudem kann die Masse der Kontaktbrücke reduziert werden, so dass sich in der Folge eine geringere Prellneigung einstellt.According to the embodiment mentioned in claim 1, it is possible to reduce the bouncing of the contact bridge when hitting the contacts to be connected, since the friction between the contact partners is generated in the contacting. This leads to a reduction in the arc tendency and thus to reduce the surface temperatures of contact and contact bridge. As a result, the wear of the contact bridge and the contact is reduced because less erosion occurs. For the very rare case of cohesive connections, an additional transverse force is made possible on the respective connection, so that in the end the opening force or the force acting in this connection is increased (larger force vector). The friction between the contact partners, contact bridge and contact, destroys non-conductive layers on the surfaces, so that in the sequence of clean contacts arise because any oxide layers and / or ice sheets are broken. In addition, the mass of the contact bridge can be reduced, so that sets a lower bounce in the sequence.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages emerge from the subclaims.
Gemäß einem der Unteransprüche ist beispielsweise vorgesehen, dass zur Erzielung einer Punktberührung die Kontaktoberfläche der Kontakte eine Riffelung aufweist, die vorzugsweise eine Geradriffelung oder eine Ringriffelung ist.According to one of the subclaims, it is provided, for example, that in order to achieve a point contact, the contact surface of the contacts has a corrugation, which is preferably a straight corrugation or an annular corrugation.
Es ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen 91° und 105°, vorzugsweise um 95° beträgt. Gemäß der vierten Alternative ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen 91° und 120° beträgt.It is envisaged that the angle between 91 ° and 105 °, preferably by 95 °. According to the fourth alternative, it is provided that the angle is between 91 ° and 120 °.
Bezüglich der Gestaltung der Kante der Kontaktbrücke ist vorgesehen, dass die Kante bogenförmig oder gerade ist. Besonders unempfindlich bezüglich Toleranzen ist die bogenförmige Kante. Dies führt dazu, dass Verkantungen bei besonders Material sparenden Ausführungen praktisch nicht vorkommen.With regard to the design of the edge of the contact bridge is provided that the edge is arcuate or straight. Particularly insensitive to tolerances is the arcuate edge. As a result, tilting in particularly material-saving designs practically does not occur.
Um eine Schlagbelastung zwischen der Kontaktbrücke und den Kontakten, die von der Kontaktbrücke berührt werden, möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass einerseits die Kontaktbrücke mittels eines Bolzens in einem Lager geführt ist und die Kontaktbrücke zwischen dem Bolzen und der Kante einen Bereich mit dem größten Querschnitt und zwischen dem Bereich mit dem größten Querschnitt und dem Bolzen einen Bereich mit verringerten Querschnitt aufweist. Dadurch wird die Biegeelastizität erhöht. In order to keep a shock load between the contact bridge and the contacts that are touched by the contact bridge as low as possible, it is provided that on the one hand, the contact bridge is guided by a bolt in a bearing and the contact bridge between the pin and the edge of an area with the largest cross section and between the region with the largest cross section and the bolt has a reduced cross-section area. This increases the flexural elasticity.
Zur Erzeugung einer möglichst gut wirksamen Querbewegung der sich berührenden Kontaktflächen von Kontaktbrücke und Kontakt ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke aus einem senkrecht zum Bolzen orientierten zentralen flächigen Abschnitt besteht, an den sich vom Bolzen wegweisend zumindest ein äußerer flächiger Abschnitt anschließt. Zwischen den zentralen und dem äußeren Abschnitt ist ein Winkel vorhanden, der ungleich 180° ist. Um eine möglichst gute Haltbarkeit der Kontaktbrücke zu erzielen, ist vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Kontakte eine Härte aufweist, die kleiner als eine Härte der Kontaktbrücke ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass ein Reibbeiwert zwischen der Kontaktbrücke und dem zumindest einem Kontakt einen Wert zwischen 0,1 und 2, vorzugsweise zwischen 0,6 und 1 hat. Zur Erzielung einer besonders guten Schabewirkung ist vorgesehen, dass die Kante einen Radius von weniger als 0,3 mm aufweist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke ein Blech ist, welches vorzugsweise eine Blechstärke zwischen 1 und 4 mm aufweist. Im Falle der dritten Alternative ist vorgesehen, dass die zum Kontakt gerichtete Fläche der Kontaktbrücke eine Kante des Kontakts kontaktiert.To produce the most effective transverse movement of the contacting contact surfaces of the contact bridge and contact is provided that the contact bridge consists of a perpendicular to the bolt oriented central flat portion, followed by the bolt pioneering at least one outer areal section. Between the central and the outer section an angle is present, which is not equal to 180 °. In order to achieve the best possible durability of the contact bridge, it is provided that at least one of the two contacts has a hardness which is less than a hardness of the contact bridge. Furthermore, it is provided that a friction coefficient between the contact bridge and the at least one contact has a value between 0.1 and 2, preferably between 0.6 and 1. To achieve a particularly good scraping effect, it is provided that the edge has a radius of less than 0.3 mm. Furthermore, it is provided that the contact bridge is a metal sheet, which preferably has a plate thickness between 1 and 4 mm. In the case of the third alternative it is provided that the contact surface of the contact bridge contacts one edge of the contact.
Für den Fall, dass seitens der Kontaktbrücke mittels einer Kante kontaktiert wird, ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke mehrere Kanten aufweist, die den Kontakt kontaktieren. Zur Optimierung der Kontaktbrücke ist vorgesehen, dass diese aus mehreren Schichten besteht. Vorzugsweise ist dabei eine Trägerschicht vorgesehen und eine auf der Trägerschicht befestigte Kontaktschicht. Die Trägerschicht soll vorzugsweise aus einer Kupfer- oder Silberlegierung oder Stahl oder Bronze oder Messing bestehen, während die Kontaktschicht aus Kupfer-, Zinn-, Gold- oder Silberlegierung oder einem Metall-Metalloxid-Verbundwerkstoff bestehen.In the event that is contacted by the contact bridge by means of an edge, it is provided that the contact bridge has several edges that contact the contact. To optimize the contact bridge is provided that it consists of several layers. Preferably, a carrier layer is provided and a contact layer attached to the carrier layer. The support layer should preferably consist of a copper or silver alloy or steel or bronze or brass, while the contact layer of copper, tin, gold or silver alloy or a metal-metal oxide composite material exist.
Es ist eine Startvorrichtung mit einem elektromagnetischen Schalter, wie beschrieben, vorgesehen. Der Schalter ist insofern besonders vorteilhaft, als dass dieser ganz besonders bei Hochstromanwendungen, wie es bei Startvorrichtungen der Fall ist, zur Verringerung von Schaltproblemen verwendet werden kann.There is provided a starting device with an electromagnetic switch as described. The switch is particularly advantageous in that it can be used to reduce switching problems, especially in high current applications such as starters.
Gemäß einem weiteren Unteranspruch ist vorgesehen, dass entweder die Kontaktbrücke mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante über die Kontaktoberfläche des Kontakts gleitet oder die Kontaktoberfläche des Kontakts mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante über die Kontaktbrücke gleitet. Für den Fall, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kontaktbrücke und einem Kontakt entstanden ist, ist vorgesehen, dass eine ausreichend große Schubkraftbelastung in der stoffschlüssigen Verbindung diese auflöst.According to another subclaim, it is provided that either the contact bridge slides with its surface in the form of an edge over the contact surface of the contact or the contact surface of the contact with its surface in the form of an edge slides over the contact bridge. In the event that a cohesive connection between the contact bridge and a contact is formed, it is provided that a sufficiently large thrust load in the cohesive connection dissolves them.
Des Weiteren sind Verfahren vorgesehen, mit dem der elektromagnetische Schalter geschaltet wird. Es werden dabei zwei Kontakte durch die eine bewegliche Kontaktbrücke verbunden. Beim Kontaktieren der Kontaktbrücke mit zumindest einem der beiden Kontakte wirkt eine Schabebewegung zwischen der Kontaktbrücke und der Kontaktoberfläche des Kontakts. Schabebewegung bedeutet, dass zwischen der Kontaktbrücke und der Kontaktoberfläche des Kontakts eine Gleitbewegung (Reibbewegung) wirkt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche Erhebungen aufweist, die im wesentlichen in einer Ebene liegen und eine elektrischen Kontakt zwischen Kontaktbrücke und Kontakt gebende Kante der Kontaktbrücke so angeordnet ist, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche im Wesentlichen zumindest eine Punktberührung zwischen Kontakt und Kontaktbrücke ermöglicht.Furthermore, methods are provided with which the electromagnetic switch is switched. There are two contacts connected by a movable contact bridge. When contacting the contact bridge with at least one of the two contacts, a scraping movement acts between the contact bridge and the contact surface of the contact. Scrape movement means that a sliding movement (rubbing motion) acts between the contact bridge and the contact surface of the contact. Furthermore, it is provided that the contact surface has elevations which lie substantially in one plane and an electrical contact between the contact bridge and contact edge of the contact bridge is arranged such that, starting from the impact on the contact surface, essentially at least one point contact between contact and Contact bridge enabled.
Kurze Beschreibungen der ZeichnungenShort descriptions of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert:The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the figures:
Es zeigenShow it
1 eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt, 1 a starting device in a longitudinal section,
2 einen Längsschnitt durch den elektromagnetischen Schalter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 a longitudinal section through the electromagnetic switch according to a first embodiment,
3 eine Seitenansicht einer Kontaktbrücke, 3 a side view of a contact bridge,
4 eine Draufsicht einer Kontaktbrücke, 4 a top view of a contact bridge,
5 drei verschiedene Querschnitte der Kontaktbrücke gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 3 und 4, 5 three different cross sections of the contact bridge according to the first embodiment of the 3 and 4 .
6 eine Draufsicht auf den Kontakt eines Bolzens, 6 a plan view of the contact of a bolt,
7 eine Schnittdarstellung eines Kontakts eines Bolzens gemäß 6, 7 a sectional view of a contact of a bolt according to 6 .
8 eine Seitenansicht eines Kontaktbolzens 151 und einer Kontaktbrücke gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 8th a side view of a contact pin 151 and a contact bridge according to a second embodiment,
9 eine zweite Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 8, 9 a second side view of the second embodiment according to 8th .
10 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels, 10 a side view of a third embodiment,
11 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Schalters mit einer anderen Position der Kontaktbrücke, 11 A fourth embodiment of a switch with a different position of the contact bridge,
12 prinzipiell ein fünftes Ausführungsbeispiel als Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 2, 12 in principle, a fifth embodiment as a modification of the embodiment according to 2 .
13 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Paarung von Kontaktbolzen mit einer Kontaktbrücke, 13 A sixth embodiment of a pairing of contact pins with a contact bridge,
14 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Paarung von Kontaktbrücke und Kontaktbolzen, 14 A seventh embodiment of a pairing of contact bridge and contact pins,
15 ein achtes Ausführungsbeispiel einer Paarung aus einer Kontaktbrücke und zwei Kontaktbolzen, 15 an eighth embodiment of a pairing of a contact bridge and two contact pins,
die 16 und die 17 zeigen je ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Kontaktbrücke,the 16 and the 17 each show an alternative embodiment of a contact bridge,
18 und 19 zwei weitere Alternativen für Kontaktbrücken, 18 and 19 two further alternatives for contact bridges,
20 zeigt eine Schnittdarstellung einer hier prinzipiell dargestellten Kontaktbrücke, 20 shows a sectional view of a contact bridge shown here in principle,
21A eine Seitenansicht bzw. Schnittdarstellung einer weiteren besonders vorteilhaften Kombination aus Kontaktbrücke und Kontaktoberfläche, 21A a side view or sectional view of another particularly advantageous combination of contact bridge and contact surface,
21B eine Ansicht einer Stromübergangsfläche zwischen Kontaktbrücke und Kontakt, 21B a view of a current transfer surface between contact bridge and contact,
21C eine Seitenansicht bzw. Schnittdarstellung einer weiteren vorteilhaften Kombination aus Kontaktbrücke und Kontaktoberfläche, 21C a side view or sectional view of another advantageous combination of contact bridge and contact surface,
22A ein Diagramm, in dem Abhängigkeiten verschiedener Parameter dargestellt sind, 22A a diagram depicting dependencies of various parameters
22B eine halbe Kontaktbrücke mit verschiedenen Maßen, die für 21A von Bedeutung sind. 22B a half contact bridge with different dimensions, for 21A are of importance.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
1 zeigt eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt. In der 1 ist eine Startvorrichtung 10 dargestellt. Diese Startvorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und einen elektromagnetischen Schalter 16 auf, der hier als Einrückrelais gestaltet ist. Der Startermotor 13 und der Schalter 16 sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn es im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt ist. 1 shows a starting device in a longitudinal section. In the 1 is a starting device 10 shown. This starting device 10 For example, has a starter motor 13 and an electromagnetic switch 16 on, which is designed here as a contact relay. The starter motor 13 and the switch 16 are on a common drive end shield 19 attached. The starter motor 13 Functionally, it serves as a starter pin 22 drive it when in the sprocket 25 the internal combustion engine, not shown here is eingespurt.
Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Statt einer elektrischen Erregung kommt auch eine permanentmagnetische Erregung des Ständers in Frage. Die Polschuhe 31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst. An dem dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 ist des weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der u. a. aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen dem Einspurrelais 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten 58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel 70 wiederum wird mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind (Schrauben, beispielsweise 2, 3 oder 4 Stück) im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab, und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.The starter motor 13 has a pole tube as a housing 28 on, the pole pieces on its inner circumference 31 carries, each from a field winding 34 are wrapped. Instead of electrical excitation, a permanent magnetic excitation of the stator comes into question. The pole shoes 31 in turn surround an anchor 37 that made a slats 40 built anchor package 43 and one in grooves 46 arranged armature winding 49 having. The anchor package 43 is on a drive shaft 44 pressed. At the Andrehritzel 22 opposite end of the drive shaft 44 is also a commutator 52 attached, among other things from individual Kommutatorlamellen 55 is constructed. The commutator bars 55 are in known manner with the armature winding 49 electrically connected in such a way that when the commutator bars are energized 55 through carbon brushes 58 a rotary motion of the anchor 37 in the pole tube 28 results. One between the Einspurrelais 16 and the starter motor 13 arranged power supply 61 supplies both the carbon brushes when switched on 58 as well as the excitation winding 34 with electricity. The drive shaft 44 is commutator side with a shaft journal 64 in a plain bearing 67 supported, which in turn in a Kommutatorlagerdeckel 70 is held stationary. The commutator cover 70 turn is by means of tie rods 73 that go beyond the circumference of the pole tube 28 are distributed (screws, for example, 2, 3 or 4 pieces) in the drive end shield 19 attached. It supports the pole tube 28 at the drive end plate 19 off, and the commutator bearing cap 70 at the pole tube 28 ,
In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein sogenanntes Sonnenrad 80 an, das Teil eines Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise drei Planetenräder 86, die mittels Wälzlager 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager 104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98, als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist, ab. Das Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Diese Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt. Die Abtriebswelle 116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer sogenannten Geradverzahnung 125 (Innenverzahnung), die Teil einer sogenannten Wellen-Nabe-Verbindung ist. Diese Welle-Nabe-Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 ist. Dieser Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenrings 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring eine Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem Innenring in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring 132 nur in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung) ausgeführt.In drive direction closes to the anchor 37 a so-called sun wheel 80 on, the part of a planetary gearbox 83 is. The sun wheel 80 is from several planet wheels 86 surrounded, usually three planet wheels 86 by means of roller bearings 89 on axle journal 92 are supported. The planet wheels 86 roll in a ring gear 95 off, in the pole tube 28 is stored outside. Towards the output side closes to the planetary gears 86 a planet carrier 98 in which the axle journals 92 are included. The planet carrier 98 will turn into an interim storage 101 and a slide bearing arranged therein 104 stored. The interim storage 101 is designed pot-shaped, that in this both the planet carrier 98 , as well as the planet wheels 86 are included. Furthermore, in cup-shaped intermediate storage 101 the ring gear 95 arranged, which ultimately by a cover 107 opposite the anchor 37 closed is. Also the interim storage 101 supports with its outer circumference on the inside of the pole tube 28 from. The anchor 37 indicates that of the commutator 52 opposite end of the drive shaft 44 another shaft journal 110 on, who also in a plain bearing 113 is absorbed, from. The plain bearing 113 in turn is in a central hole of the planet carrier 98 added. The planet carrier 98 is integral with the output shaft 116 connected. This output shaft 116 is with her from the interim storage 101 opposite end 119 in another camp 122 , which in the drive end shield 19 is fixed, supported. The output shaft 116 is divided into different sections: So follows the section that is in the plain bearing 104 of the interim storage 101 is arranged, a section with a so-called spur toothing 125 (Internal toothing), which is part of a so-called shaft-hub connection. This shaft-hub connection 128 allows in this case the axially rectilinear sliding of a driver 131 , This driver 131 is a sleeve-like extension, which is integral with a cup-shaped outer ring 132 of the freewheel 137 is. This freewheel 137 (Richtgesperre) consists further of the inner ring 140 that is radially inward of the outer ring 132 is arranged. Between the inner ring 140 and the outer ring 132 are clamp bodies 138 arranged. These clamp bodies 138 prevent, in cooperation with the inner and outer ring relative rotation between the outer ring and the inner ring in a second direction. In other words: the freewheel 137 allows a relative movement between the inner ring 140 and outer ring 132 only in one direction. In this embodiment, the inner ring 140 integral with the starter pinion 22 and its helical toothing 143 (External helical teeth) executed.
Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den Einspurmechanismus eingegangen (1 und 2). Der Schalter 16 weist einen Bolzen 150 auf, der einen elektrischen Kontakt 181 trägt und der an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 und auch ein Bolzen 151 ist durch einen Relaisdeckel 153 hindurchgeführt. Dieser Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse 156 ab, das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 (Schrauben) am Antriebslagerschild 19 befestigt ist. Im Schalter 16 ist weiterhin eine Einzugswicklung 162 und eine sogenannte Haltewicklung 165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse 156 (aus elektromagnetisch leitfähigem Material), einen linear beweglichen Anker 168 und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt. Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174, die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zum Kontakt 181 und einem Kontakt 180 bewegt, so dass eine am zu den Kontakten 180 und 181 Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke 184 beide Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet. Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung über die Kontaktbrücke 184 und den Bolzen 151 hinweg zur Stromzuführung 61 und damit zu den Kohlebürsten 58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt.For the sake of completeness, the single-track mechanism should be mentioned here ( 1 and 2 ). The desk 16 has a bolt 150 on, making an electrical contact 181 carries and which is connected to the positive pole of an electric starter battery, which is not shown here. This bolt 150 and also a bolt 151 is through a relay cover 153 passed. This relay cover 153 closes a relay housing 156 from, by means of several fasteners 159 (Screws) on the drive end plate 19 is attached. In the counter 16 is still a pull-in winding 162 and a so-called holding winding 165 arranged. The intake winding 162 and the holding winding 165 both cause each in the on state an electromagnetic field, which both the relay housing 156 (made of electromagnetically conductive material), a linearly movable armature 168 and an armature conclusion 171 flows through. The anchor 168 carries a push rod 174 , when linear insertion of the anchor 168 towards a shift pin 177 is moved. With this movement of the push rod 174 to the shift pin 177 This is from his rest position towards the contact 181 and a contact 180 moved, leaving a on to the contacts 180 and 181 End of the shift pin 177 attached contact bridge 184 both contacts 180 and 181 connects electrically with each other. This is done by the bolt 150 electrical power via the contact bridge 184 and the bolt 151 away to the power supply 61 and thus to the carbon brushes 58 guided. The starter motor 13 is energized.
Der Schalter 16 bzw. der Anker 168 hat aber darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten „Zinken” an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194, um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in dem Zahnkranz 25 einzuspuren.The desk 16 or the anchor 168 but also has the task, with a tension element 187 one the drive end shield 19 to move rotatably arranged lever. This lever 190 , usually designed as a fork lever, engages with two "tines" not shown here on its outer circumference two discs 193 and 194 to a between this clamped driving ring 197 to the freewheel 137 towards the resistance of the spring 200 to move and thereby the starter pinion 22 in the sprocket 25 einzuspuren.
Die 2 zeigt des Weiteren eine Kontaktlösefeder 220, die nach der Stromabschaltung bezüglich Haltewicklung 165 die Kontaktbrücke 184 in ihre Ausgangsstellung zurückdrückt. Die Kontaktlösefeder 220 drückt hierzu gegen einen Bund 223, der auf dem Schaltbolzen 177 sitzt. Die Kontaktbrücke 184 weist in ihrem Zentrum ein Loch 226 auf, mit dem sich die Kontaktbrücke 184 an einem Hülsenabschnitt 229 eines axial beweglichen Führungskragens 232 abstützt. Dieser Führungskragen 232 weist zwischen seiner Außenkontur und dem Schaltbolzen 177 einen im Wesentlichen zylindrischen Hohlraum 235 auf, in dem sich wiederum eine Druckfeder 238 abstützt. Diese Druckfeder 238 stützt sich an dem von der Kontaktbrücke 184 abgewandten Ende des Schaltbolzens 177 an einer Schnapphülse 241 ab, die sich mit Schnappelementen 244 in einer Nut 247 ortsfest hält. Zwischen dem Anker 168 und dem Ankerrückschluss 171 wirkt um die Schnapphülse 241 herum eine weitere Druckfeder 250.The 2 further shows a contact release spring 220 after the power shutdown regarding holding winding 165 the contact bridge 184 returns to its original position. The contact release spring 220 presses against a bunch 223 that on the shift pin 177 sitting. The contact bridge 184 has a hole in its center 226 on, with which the contact bridge 184 on a sleeve section 229 an axially movable guide collar 232 supported. This leadership collar 232 points between its outer contour and the shift pin 177 a substantially cylindrical cavity 235 in which in turn is a compression spring 238 supported. This pressure spring 238 relies on that of the contact bridge 184 opposite end of the shift pin 177 on a snap sleeve 241 off, dealing with snap elements 244 in a groove 247 keeps stationary. Between the anchor 168 and the anchor conclusion 171 acts around the snap sleeve 241 around another pressure spring 250 ,
In 3 ist eine Seitenansicht der Kontaktbrücke 184 dargestellt. Diese Kontaktbrücke 184 zeigt einen zentralen flächigen Abschnitt 270, der in seiner Mitte das Loch 226 aufweist (4). Von diesem zentralen flächigen Abschnitt 270, der senkrecht zum Schaltbolzen 177 steht, schließen sich radial von der Mitte des Lochs 226 ausgehend nach außen und damit an sich vom Schaltbolzen 177 wegweisend zunächst ein äußerer flächiger Abschnitt 273 an. Diametral diesem ersten äußeren flächigen Abschnitt 273 entgegengesetzt ist ein zweiter äußerer flächiger Abschnitt 276 angeordnet. Beide äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 weisen eine in etwa kreisförmige Kontur auf. Gegenüber dem zentralen flächigen Abschnitt 270 sind beide äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 um den Winkel α ausgelenkt. Dieser Winkel α hat vorzugsweise einen Wert zwischen 1° und 15°, wobei 5° bevorzugt werden. Die äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 weisen an ihrer vom Mittelpunkt des Lochs 226 am weitesten entfernten Stelle eine Kante 279 auf.In 3 is a side view of the contact bridge 184 shown. This contact bridge 184 shows a central area section 270 who in the middle of the hole 226 having ( 4 ). From this central flat section 270 , which is perpendicular to the shift pin 177 stands, close radially from the center of the hole 226 outgoing to the outside and thus from the shift pin 177 groundbreaking first an outer flat section 273 at. Diametrically this first outer flat section 273 opposite is a second outer area section 276 arranged. Both outer flat sections 273 and 276 have an in approximately circular contour. Opposite the central flat section 270 are both outer flat sections 273 and 276 deflected by the angle α. This angle α preferably has a value between 1 ° and 15 °, with 5 ° being preferred. The outer flat sections 273 and 276 indicate at their from the center of the hole 226 furthest away an edge 279 on.
Als spezielles Ausführungsbeispiel ist für die Kontaktbrücke 184 vorgesehen, dass diese aus sogenanntem Elektrokupfer besteht (E-Cu57). Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Winkel α gleich 5° ist, die Härte des Materials zwischen 100 bis 130 HV 10 aufweist (Härtemessverfahren nach Vickers). Für die Materialstärke d sind 2 mm vorgesehen. Die Länge L der Kontaktbrücke 184 ist so gewählt, dass die Kontaktierung der Kanten 279 auf den Kontakten 180 bzw. 181 erfolgt. Die Steifigkeit der Kontaktbrücke 184 liegt zwischen 150 N/mm und 250 N/mm.As a special embodiment is for the contact bridge 184 provided that this consists of so-called electro-copper (E-Cu57). Furthermore, it is provided that the angle α is equal to 5 °, the hardness of the material between 100 to 130 HV 10 has (Vickers hardness measurement method). For the material thickness d 2 mm are provided. The length L of the contact bridge 184 is chosen so that the contacting of the edges 279 on the contacts 180 or 181 takes place. The rigidity of the contact bridge 184 is between 150 N / mm and 250 N / mm.
In der 5 sind drei verschiedene Querschnitte der Kontaktbrücke 184 dargestellt. Der untere Teil der 5 zeigt den breitesten Querschnitt 290 an der breitesten Stelle des äußeren flächigen Abschnitts 273. Der mittlere Teil der 5 zeigt den Querschnitt 293 an der Übergangsstelle zwischen äußerem flächigen Abschnitt 273 und zentralem flächigen Abschnitt 270. An dieser Stelle ist die Kontaktbrücke 184 tailliert. Der oberste Bereich der 5 zeigt den Querschnitt 296, der in zwei Teilflächen 297 geteilt ist. Der Querschnitt B-B zeigt den Querschnitt 296, der an der breitesten Stelle der Kontaktbrücke 184 auftritt und gleichzeitig zentral durch das Loch 226 geschnitten ist. Die 2, 3, 4, 5 zeigen demgemäß, dass die Kontaktbrücke 184 mittels eines Schaltbolzens 177 in einem Lager in der Gestalt eines Führungskragens 232 geführt ist und die Kontaktbrücke 184 zwischen dem Schaltbolzen 177 und der Kante 279 einen Bereich mit dem größten Querschnitt 290 und zwischen dem Bereich mit dem größten Querschnitt 290 und dem Schaltbolzen 177 einen Bereich verringerten Querschnitts 293 aufweist.In the 5 are three different cross sections of the contact bridge 184 shown. The lower part of the 5 shows the widest cross section 290 at the widest point of the outer surface section 273 , The middle part of the 5 shows the cross section 293 at the transition point between the outer surface section 273 and central area section 270 , At this point is the contact bridge 184 waisted. The topmost area of the 5 shows the cross section 296 in two subareas 297 shared. The cross section BB shows the cross section 296 , at the widest point of the contact bridge 184 occurs and at the same time centrally through the hole 226 is cut. The 2 . 3 . 4 . 5 show accordingly that the contact bridge 184 by means of a switching pin 177 in a bearing in the form of a guide collar 232 is guided and the contact bridge 184 between the shift pin 177 and the edge 279 an area with the largest cross section 290 and between the area with the largest cross section 290 and the shift pin 177 an area of reduced cross-section 293 having.
Bezüglich der unterschiedlichen Querschnitte 290, 293 und 297 ist vorgesehen, dass für die Summe der Querschnitte 297 gelten soll, dass diese größer oder gleich dem Querschnitt 293 sind.Regarding the different cross sections 290 . 293 and 297 is provided that for the sum of the cross sections 297 should apply that these are greater than or equal to the cross section 293 are.
6 zeigt eine Draufsicht auf den Kontakt 180 des Bolzens 151. Wie dort zu erkennen ist, ist der dort dargestellte Bolzen 151 mit einem Kontakt 180 ausgestattet, dessen Kontaktoberfläche 300 eine Riffelung aufweist, die eine Ringriffelung 310 (Erhebungen) ist. Diese Kontaktoberfläche 300 bzw. deren Riffelung ist dergestalt, dass sich, wie in 7 dargestellt, in der Querschnittsansicht eine gewellte Kontur ergibt. Diese gewellte Kontur kann beispielsweise ein sinusförmiges Profil oder ein ähnliches Profil mit Wellengestalt sein, d. h. eines mit „Tälern und Bergen” sein. Die hier dargestellte Riffelung ist eine Ringriffelung 310, d. h. die gewellte Kontur 303 bzw. deren „Berge und Täler” sind im Beispiel koaxial um die Mittellinie 306 des Bolzens 151 orientiert. 6 shows a plan view of the contact 180 of the bolt 151 , As can be seen there is the bolt shown there 151 with a contact 180 equipped, its contact surface 300 has a corrugation, the a ring corrugation 310 (Surveys) is. This contact surface 300 or their corrugation is such that, as in 7 represented, in the cross-sectional view results in a wavy contour. This wavy contour can be, for example, a sinusoidal profile or a similar profile with a wave shape, ie one with "valleys and mountains". The corrugation shown here is a ring corrugation 310 ie the wavy contour 303 or their "mountains and valleys" are in the example coaxial around the center line 306 of the bolt 151 oriented.
Im Rahmen des zweiten Ausführungsbeispiels, 8 und folgende, ist eine Kontaktbrücke 184, wie sie aus 4 bekannt ist, mit einem Kontaktbolzen 151 gepaart, dessen Kontaktoberfläche 300 nicht aus einer Ringriffelung 310 besteht, sondern aus einer Geradriffelung 309, 8. Die in 8 eingezeichnete Schnittlinie IX-IX ist in 9 dargestellt. Dementsprechend ist dort der Schnitt durch den Kontaktbolzen 151, den dazugehörigen Bolzenkopf 152 und den Kontakt 180 gezeigt. Wie dort im Schnitt dargestellt ist, erkennt man dort die Geradriffelung 309, auf der die Kante 279 der Kontaktbrücke 184 angeordnet ist.In the context of the second embodiment, 8th and following, is a contact bridge 184 how they look 4 is known, with a contact pin 151 paired, its contact surface 300 not from a ring corrugation 310 exists, but from a Geradriffelung 309 . 8th , In the 8th Plotted section line IX-IX is in 9 shown. Accordingly, there is the section through the contact pin 151 , the associated bolt head 152 and the contact 180 shown. As shown there in section, you can see the Geradriffelung there 309 on the edge 279 the contact bridge 184 is arranged.
Mit Bezug zur 8 ist dort eingezeichnet, wie verschiedene Abschnitte beim Schalten, d. h. Kontaktieren zwischen Kontaktbrücke 184 und dem Kontakt 180 bewegt werden. So zeigt der Pfeil am rechten Rand der 8 mit der Bezeichnung V184 die Geschwindigkeit, d. h. die Bewegung der Kontaktbrücke 184 zur Herstellung des Kontakts zwischen Kontakt 180 und Kontaktbrücke 184. Nach dem Auftreffen der Kante 279 auf dem Kontakt 180 bewegt sich die Kante 279 durch die Bewegung der Kontaktbrücke 184 und den Neigungswinkel α zwischen dem äußeren flächigen Abschnitt 273 und dem zentralen flächigen Abschnitt 270 in einer kurzen Bewegung in Richtung des Pfeils mit der Bezeichnung V279. Mit Bezug zu 9 bedeutet dies ein Gleiten der Kante 279 in Richtung zum Betrachter auf der Geradriffelung 209.With reference to 8th is there drawn, as different sections when switching, ie contacting between contact bridge 184 and the contact 180 to be moved. So the arrow on the right shows the 8th with the designation V 184 the speed, ie the movement of the contact bridge 184 for establishing the contact between contact 180 and contact bridge 184 , After the impact of the edge 279 on the contact 180 the edge moves 279 by the movement of the contact bridge 184 and the inclination angle α between the outer surface portion 273 and the central area section 270 in a short movement in the direction of the arrow labeled V 279 . In reference to 9 this means sliding the edge 279 towards the viewer on the straight ribbing 209 ,
Das erste Ausführungsbeispiel und auch das zweite Ausführungsbeispiel zeigen einen elektromagnetischen Schalter 16 für eine Startvorrichtung 10, wobei dieser elektromagnetische Schalter 16 zwei Kontakte 180 und 181 aufweist, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbindbar sind. Es ist dabei vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Kontakte 180 bzw. 181 vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen 151 bzw. 150 fest verbundene Kontaktoberfläche 300 aufweist. Dabei weist die Kontaktoberfläche 300 Erhebungen auf, die vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktbrücke 184 und der Kontakt gebenden Kante 279 der Kontaktbrücke 184 ist so angeordnet, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche 300 im Wesentlichen eine Mehrfachpunktberührung zwischen Kontakt 180, 181 und Kontaktbrücke 184 ermöglicht. Je nach Orientierung der Geradriffelung 309 bzw. Relativlage der einzelnen Erhebungen der Geradriffelung 309 zur Kante 279 kann zunächst auch nur eine Einfach-Punktberührung zwischen Kontakt 180 bzw. 181 und Kontaktbrücke 184 möglich sein.The first embodiment and also the second embodiment show an electromagnetic switch 16 for a starting device 10 , this electromagnetic switch 16 two contacts 180 and 181 has, by a movable contact bridge 184 electrically conductive are connected to each other. It is provided that at least one of the two contacts 180 respectively. 181 preferably one with a contact pin 151 respectively. 150 firmly connected contact surface 300 having. In this case, the contact surface 300 Elevations, which are preferably substantially in one plane. An electrical contact between contact bridge 184 and the contact giving edge 279 the contact bridge 184 is arranged so that these from the impact on the contact surface 300 essentially a multiple point contact between contact 180 . 181 and contact bridge 184 allows. Depending on the orientation of the straight corrugation 309 or relative position of the individual surveys of Gerritriffelung 309 to the edge 279 At first, only a single point touch can be done between contact 180 respectively. 181 and contact bridge 184 to be possible.
Die Geradriffelung 309 soll idealerweise als sinusförmige Längsriffelung ausgeführt sein. Bezüglich der Zusammenwirkung von Kontakt 180 bzw. 181 und der Kontaktbrücke 184 soll gelten, dass die Härte des Kontakts 180 bzw. 181 kleiner oder gleich wie Härte der Kontaktbrücke 184 ist. Damit soll sichergestellt sein, dass nicht die Kontaktbrücke 184, sondern die Kontakte 180 bzw. 181 verschleißen.The straight ribbing 309 should ideally be designed as a sinusoidal longitudinal corrugation. Regarding the interaction of contact 180 respectively. 181 and the contact bridge 184 should apply that the hardness of the contact 180 respectively. 181 less than or equal to the hardness of the contact bridge 184 is. This is to ensure that not the contact bridge 184 but the contacts 180 respectively. 181 wear out.
10 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel aus einer Kontaktbrücke 184, wie sie aus 4 bekannt ist und einem Kontakt 180, dessen Kontaktoberfläche 300 zumindest im Wesentlichen eben ist. Die Kontaktbrücke 184 bewegt sich wie im Ausführungsbeispiel nach 8 entsprechend. D. h. die Kante 279 bewegt sich quer zur eingezeichneten Längsachse 312 des Kontaktbolzens 151. Dabei schabt die Kante 279 entlang der Kontaktoberfläche 300. Makroskopisch betrachtet ergibt sich für die Berührungsfläche zwischen Kontaktbrücke 184 und der Kontaktoberfläche 300 eine Linienform. 10 shows a third embodiment of a contact bridge 184 how they look 4 is known and a contact 180 , whose contact surface 300 at least essentially flat. The contact bridge 184 moves as in the exemplary embodiment 8th corresponding. Ie. the edge 279 moves transversely to the marked longitudinal axis 312 of the contact bolt 151 , It scrapes the edge 279 along the contact surface 300 , Macroscopically, this results in the contact area between the contact bridge 184 and the contact surface 300 a line shape.
Das Ausführungsbeispiel nach 10 zeigt dementsprechend einen elektromagnetischen Schalter 16 für eine Startvorrichtung 10 mit zwei Kontakten 180, 181, die durch eine bewegliche Kontakt-Brücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei zumindest einer der beiden Kontakte 180 oder 181 vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen 151 fest verbundene Kontaktoberfläche 300 aufweist. Es ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche 300 zumindest im Wesentlichen eben ist und eine elektrischen Kontakt zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180, 181 gebende Kante 279 der Kontaktbrücke 184 so angeordnet ist, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche 300 im Wesentlichen eine Linienberührung zwischen Kontakt 180, 181 und Kontaktbrücke 184 ermöglicht.The embodiment according to 10 shows accordingly an electromagnetic switch 16 for a starting device 10 with two contacts 180 . 181 passing through a movable contact bridge 184 electrically conductively connected to each other, wherein at least one of the two contacts 180 or 181 preferably one with a contact pin 151 firmly connected contact surface 300 having. It is intended that the contact surface 300 at least substantially planar and an electrical contact between contact bridge 184 and contact 180 . 181 giving edge 279 the contact bridge 184 is arranged so that these from the impact on the contact surface 300 essentially a line contact between contact 180 . 181 and contact bridge 184 allows.
Anhand von 8 kann eine weitere Definition für die Art und Weise, wie hier die Kontaktbrücke 184 und der Kontakt 180 bzw. der Kontakt 180 und der äußere flächige Abschnitt 276 zueinander orientiert sind, angegeben werden. So kann zwischen dem äußeren flächigen Abschnitt 276 und der Längsachse 312 des Kontaktbolzens 151 ein Winkel β angegeben werden, der beispielsweise in der Ebene liegt, die durch die Längsachse 312 und die zentrale Achse des Loches 226 (4) gebildet ist. Diese zentrale Achse des Loches 226 hat die Bezeichnung 315 und deckt sich mit der Bewegungsachse des Schaltbolzens 177, siehe auch 2.Based on 8th can be another definition of the way here as the contact bridge 184 and the contact 180 or the contact 180 and the outer area section 276 are oriented to each other. So can between the outer flat section 276 and the longitudinal axis 312 of the contact bolt 151 an angle β may be given which lies, for example, in the plane passing through the longitudinal axis 312 and the central axis of the hole 226 ( 4 ) is formed. This central axis of the hole 226 has the name 315 and coincides with the movement axis of the shift pin 177 , see also 2 ,
Gemäß dieser Definition ist ein elektromagnetischer Schalter 16 für eine Startvorrichtung 10 vorgesehen, mit zwei Kontakten 180 und 181, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei zumindest einer der beiden Kontakte 180 oder 181 vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen 151, 150 fest verbundene Kontaktoberfläche 300 aufweist, wobei eine zum Kontakt 180 gerichtete Fläche 318 der Kontaktbrücke 184 und einer Längsachse 312 eines Kontaktbolzens 151 zwischen sich einen zu einer zentralen Achse 315 des Schalters 16 gerichteten Winkel β einschließen, der größer als 90° ist. Diese Definition gilt für die Ruhestellung bzw. bis zu der Position der Schaltbrücke 184, in der die Kontaktbrücke 184 die Oberfläche 300 gerade nicht bzw. kraftlos berührt. Bezüglich des Winkels β ist vorgesehen, dass dieser zwischen 91° und 105°, vorzugsweise um 95° beträgt.According to this definition is an electromagnetic switch 16 for a starting device 10 provided, with two contacts 180 and 181 passing through a movable contact bridge 184 electrically conductively connected to each other, wherein at least one of the two contacts 180 or 181 preferably one with a contact pin 151 . 150 firmly connected contact surface 300 having, one for contact 180 directed surface 318 the contact bridge 184 and a longitudinal axis 312 a contact bolt 151 between themselves to a central axis 315 of the switch 16 directional angle β greater than 90 °. This definition applies to the rest position or up to the position of the jumper 184 in which the contact bridge 184 the surface 300 just not touched or powerless. With respect to the angle β is provided that this is between 91 ° and 105 °, preferably by 95 °.
In 11 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Schalters 16 dargestellt. Da sich die Einzelheiten des Schalters nach 11 von denen des Schalters gemäß 2 nur in wenigen Einzelheiten unterscheiden, ist nur auf diese Unterschiede nachfolgend eingegangen.In 11 is a fourth embodiment of a switch 16 shown. Since the details of the switch after 11 from those of the switch according to 2 differ only in a few details, only these differences are discussed below.
Während die Kontaktbrücke 184 gemäß 2 äußere flächige Abschnitte 276 bzw. 273 aufweist, die in Richtung zu den Kontakten 180 bzw. 181 geneigt bzw. gebogen sind, so sind die äußeren flächigen Abschnitte 276 und 273 der Kontaktbrücke 184 nicht zu den Kontakten 180 bzw. 181 geneigt, sondern von diesen weggeneigt. Der Neigungswinkel α weist dementsprechend verglichen mit dem Ausführungsbeispiel nach 2 und dem zentralen flächigen Abschnitt 270 ein anderes Vorzeichen auf. Der Winkel β ist hier definiert als Winkel, der zwischen der zum Kontakt 180 gerichteten Fläche 318 der Kontaktbrücke 184 und einer Längsachse 312 eines Kontaktbolzens 151 angeordnet ist. Der Winkel β ist dabei derartig orientiert, dass dieser in einer Ebene liegt, die aus der Längsachse 312 und der zentralen Achse 315 gebildet ist. Der Winkel β ist dabei nach radial außen gerichtet und ist größer als 90°. Bezüglich des Winkels β ist vorgesehen, dass dieser zwischen 91° und 120° beträgt. Auch diese Größenangabe bezieht sich auf die Lage der Kontaktbrücke 184 in Ruhestellung, bzw. bevor diese die Kontaktoberfläche 180 berührt. Im Beispiel gemäß 11 sind beispielsweise die Kontakte 180 bzw. 181 derartig gestaltet, dass diese eine Kante 320 aufweisen, die ab dem Moment, in dem die Kontaktbrücke 184 auf die Kontaktoberfläche 300 auftrifft, eine Relativbewegung quer zur zentralen Achse 315 zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180 bzw. 181 bewirkt. In diesem Fall schabt eine Kante 320 des Kontakts 180 bzw. 181 an der Kontaktbrücke 184.While the contact bridge 184 according to 2 outer flat sections 276 respectively. 273 pointing towards the contacts 180 respectively. 181 are inclined or bent, so are the outer flat sections 276 and 273 the contact bridge 184 not to the contacts 180 respectively. 181 inclined but inclined away from them. The inclination angle α accordingly decreases as compared with the embodiment 2 and the central area section 270 another sign. The angle β is defined here as the angle between the contact 180 directed surface 318 the contact bridge 184 and a longitudinal axis 312 a contact bolt 151 is arranged. The angle β is oriented such that it lies in a plane that from the longitudinal axis 312 and the central axis 315 is formed. The angle β is directed radially outward and is greater than 90 °. With respect to the angle β is provided that this is between 91 ° and 120 °. This size also refers to the position of the contact bridge 184 at rest, or before this the contact surface 180 touched. In the example according to 11 are, for example, the contacts 180 respectively. 181 designed such that this one edge 320 exhibit, starting from the moment in which the contact bridge 184 on the contact surface 300 impinges, a relative movement transverse to the central axis 315 between contact bridge 184 and contact 180 respectively. 181 causes. In this case, scrap one edge 320 of the contact 180 respectively. 181 at the contact bridge 184 ,
Bezüglich des Winkels α ist vorgesehen, dass dieser einen Wert zwischen –1° und –30° aufweist. Die Wahl des Winkels ist dabei abhängig vom Reibwert zwischen den Kontaktpartnern. Hier gilt für den Fall, dass es sich um einen hohen Reibwert handelt, dass der Winkel eher kleiner sein kann, während bei niedrigen Reibwerten der Winkel eher groß ist.With respect to the angle α is provided that this has a value between -1 ° and -30 °. The choice of the angle is dependent on the coefficient of friction between the contact partners. Here, in the case that it is a high coefficient of friction, that the angle can be rather smaller, while at low coefficients of friction the angle is rather large.
Das fünfte Ausführungsbeispiel gemäß 12 zeigt in prinzipieller Darstellung zwei Kontaktbolzen 150 und 151, die mit ihren Kontaktoberflächen 300 zu den äußeren flächigen Abschnitten 273 und 276 orientiert sind. Die Länge der Kontaktbrücke 184 quer zur zentralen Achse 315 ist dabei größer als der äußerste Abstand der beiden Kontaktbolzen 151 bzw. 150 zueinander. Die äußeren flächigen Abschnitte 273 bzw. 276 schaben demnach nicht mit einer ihrer Kanten gegen die Oberflächen 300 der Kontaktbolzen 150 bzw. 151. In diesem Fall ist es so, dass die Kontaktbrücke 184 gegen scharfe Kanten 330 der Kontakte 180 bzw. 181 schaltet.The fifth embodiment according to 12 shows a schematic representation of two contact pins 150 and 151 that with their contact surfaces 300 to the outer flat sections 273 and 276 are oriented. The length of the contact bridge 184 transverse to the central axis 315 is greater than the outermost distance between the two contact pins 151 respectively. 150 to each other. The outer flat sections 273 respectively. 276 therefore, do not scrape one of their edges against the surfaces 300 the contact pin 150 respectively. 151 , In this case it is so that the contact bridge 184 against sharp edges 330 the contacts 180 respectively. 181 on.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 12 schaltet die Kontaktbrücke 184 gemäß 13 nicht gegen äußerste Kanten der Kontaktbolzen 151 bzw. 150, sondern gegen abgewinkelte Kanten 333.In a modification of the embodiment according to 12 switches the contact bridge 184 according to 13 not against extreme edges of the contact pins 151 respectively. 150 but against angled edges 333 ,
In 14 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Paarung von Kontaktbrücke 184 und Kontaktbolzen 151 bzw. 150 dargestellt. Dieses siebte Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 13 und unterscheidet sich von diesem dadurch, dass die Kontaktbrücke 184 nicht mehr über die äußersten Konturen der beiden Kontaktoberflächen 300 bzw. Kontaktbolzen 151 bzw. 150 ragt. Auch hier schaltet die Kontaktbrücke 184 gegen eine abgewinkelte Kante 333 der Kontaktbolzen 150 bzw. 151.In 14 is a seventh embodiment of a pairing of contact bridge 184 and contact pins 151 respectively. 150 shown. This seventh embodiment is a modification of the embodiment 13 and differs from this in that the contact bridge 184 no longer about the outermost contours of the two contact surfaces 300 or contact pin 151 respectively. 150 protrudes. Again, the contact bridge switches 184 against an angled edge 333 the contact pin 150 respectively. 151 ,
In 15 ist ein weiteres, achtes Ausführungsbeispiel einer Paarung aus einer Kontaktbrücke 184 und zwei Kontaktbolzen 150 bzw. 151 dargestellt. Beide Kontaktbolzen 151 bzw. 150 weisen im Bereich ihrer Bolzenköpfe 152 zueinander gerichtet zwei Abschrägungen 336 auf. Diese beiden Abschrägungen 336 sind zwar im Wesentlichen zueinander gerichtet, jedoch nicht zueinander parallel. Eine Kontaktbrücke 184 ist vorhanden, deren Länge kürzer ist als der größte Abstand der Abschrägungen 336 zueinander, aber größer als der kleinste Abstand der beiden Abschrägungen 336 zueinander. In diesem Ausführungsbeispiel schabt eine Kante 279 der äußeren flächigen Abschnitte 273 bzw. 276 an den Abschrägungen 336.In 15 is another, eighth embodiment of a pairing of a contact bridge 184 and two contact pins 150 respectively. 151 shown. Both contact pins 151 respectively. 150 point in the area of their bolt heads 152 directed to each other two bevels 336 on. These two bevels 336 Although they are essentially directed to each other, but not parallel to each other. A contact bridge 184 is present whose length is shorter than the largest distance of the bevels 336 each other, but larger than the smallest distance between the two bevels 336 to each other. In this embodiment scrapes an edge 279 the outer flat sections 273 respectively. 276 at the chamfers 336 ,
In 16 ist eine Kontaktbrücke 184 in einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel dargestellt. Auch diese Kontaktbrücke weist einen zentralen flächigen Abschnitt 270 und zwei äußere flächige Abschnitte 273 bzw. 276 auf. Der zentrale flächige Abschnitt 270 weist in seiner Mitte ebenfalls ein Loch 226 auf. Die Kanten 279 sind im Gegensatz beispielsweise zum Ausführungsbeispiel nach 3 und 4 nicht rund ausgeführt, sondern gerade. Die äußeren flächigen Abschnitte 273 bzw. 279 sind analog zum Ausführungsbeispiel nach 3 und 4 ebenfalls mit einem Winkel α zum zentralen flächigen Abschnitt 270 gezeigt.In 16 is a contact bridge 184 shown in a further alternative embodiment. This contact bridge also has a central areal section 270 and two outer flat sections 273 respectively. 276 on. The central area section 270 also has a hole in its center 226 on. The edges 279 are in contrast, for example, to the embodiment according to 3 and 4 not round but straight. The outer flat sections 273 respectively. 279 are analogous to the embodiment according to 3 and 4 also with an angle α to the central area section 270 shown.
Alternativ zur Ausführung gemäß 16 kann, wie in 17 dargestellt, die Kontaktbrücke 184 zwei äußere flächige Abschnitte 273 bzw. 276 aufweisen, die im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 16 derartig geschlitzt sind, dass die jeweiligen flächigen Abschnitte als zwei Fahnen 340 gestaltet sind. Statt der Bezeichnung Fahnen wäre beispielsweise auch die Bezeichnung Blechlappen geeignet.Alternatively to the execution according to 16 can, as in 17 represented, the contact bridge 184 two outer flat sections 273 respectively. 276 have, in contrast to the embodiment according to 16 are slotted such that the respective sheet-like sections as two flags 340 are designed. Instead of the designation flags, for example, the term sheet metal tabs would be suitable.
18 zeigt eine Kontaktbrücke 184, die im Wesentlichen rechteckig gestaltet ist. Sie weist wiederum einen zentralen flächigen Abschnitt 270 und zwei äußere flächige Abschnitte 276 und 273 auf. Zentral im flächigen Abschnitt 270 ist wiederum ein Loch 226 angeordnet. Während in 18a eine Draufsicht zu erkennen ist, ist in 18b eine Schnittansicht der Kontaktbrücke 184 dargestellt. Diese Schnittansicht zeigt die Abwinklung der äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 um den Winkel α. Zur Beeinflussung bzw. Steigerung der Nachgiebigkeit der äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 sind diese über Kerben 350 mit dem zentralen flächigen Abschnitt 270 verbunden. Die Kerben können, wie hier im Beispiel, beidseitig der Fläche der Kontaktbrücke 184 angeordnet sein, aber auch gegebenenfalls alternativ einseitig. Diese Kerben 350 sind hier als halbkreisförmige Sicken zur Verringerung des Querschnitts und Verringerung der Biegesteifigkeit der Kontaktbrücke 184 ausgeführt. 18 shows a contact bridge 184 , which is designed substantially rectangular. In turn, it has a central area section 270 and two outer flat sections 276 and 273 on. Central in the area section 270 is a hole again 226 arranged. While in 18a a plan view can be seen is in 18b a sectional view of the contact bridge 184 shown. This sectional view shows the bending of the outer flat sections 273 and 276 around the angle α. To influence or increase the flexibility of the outer flat sections 273 and 276 These are about scores 350 with the central area section 270 connected. The notches can, as in the example, on both sides of the surface of the contact bridge 184 be arranged, but also optionally alternatively one-sided. These scores 350 are here as semi-circular beads to reduce the cross section and reduce the flexural rigidity of the contact bridge 184 executed.
Gemäß der Darstellung in 19a und 19b ist eine weitere Kontaktbrücke 184 in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung dargestellt. Die Einschnürungen zur Verringerung des Querschnitts bzw. Verringerung der Biegesteifigkeit der Kontaktbrücke 184 müssen nicht, wie gemäß in 18 dargestellt, an der Außenkontur eingebracht werden. Es können auch Aussparungen in die vorzugsweise rechteckig ausgebildete Kontaktbrücke 184 eingebracht werden. In 19 sind beispielhaft zwei kreisförmige Aussparungen 353 dargestellt, die den Querschnitt verringern. Die Aussparungen können eine beliebige Form haben, z. B. rechteckig oder abgerundet ausgeführt sein.As shown in 19a and 19b is another contact bridge 184 shown in a plan view and a sectional view. The constrictions to reduce the cross section or reduce the flexural rigidity of the contact bridge 184 do not have to like in accordance with 18 represented, are introduced at the outer contour. It can also recesses in the preferably rectangular shaped contact bridge 184 be introduced. In 19 are exemplary two circular recesses 353 shown, which reduce the cross section. The recesses may have any shape, for. B. be executed rectangular or rounded.
In der 20 ist eine Kontaktbrücke 184 im Längsschnitt dargestellt. Diese Kontaktplatte weist wiederum einen zentralen flächigen Abschnitt 270 sowie zwei äußere flächige Abschnitte 273 und 276 auf. Der zentrale flächige Abschnitt 270 hat wiederum ein Loch 226, wie es die vorhergehenden Ausführungsbeispiele für Kontaktbrücken 184 ebenfalls aufweisen. Diese Kontaktbrücke 184 besteht aus mehreren Schichten. Eine erste Schicht ist eine Trägerschicht 400 und eine auf dieser Trägerschicht 400 befestigte zweite Schicht ist eine Kontaktschicht 403. bei der hier ausgeführten Kontaktbrücke 184 sind durch die Ausbildung der Kontaktbrücke 184 aus mehreren Schichten die Eigenschaften optimiert. So weist die erste Schicht, nämlich die Trägerschicht 400, günstige Eigenschaften als haltendes, Stabilität und Elastizität gebendes Element auf. Dagegen hat die Kontaktschicht 403 hinsichtlich der Kontaktgabe zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180 bzw. 181 optimierte Eigenschaften. Es ist vorgesehen, dass die Trägerschicht 400 aus einer Kupfer- oder einer Silberlegierung oder Stahl oder Bronze oder Messing besteht. Für die Kontaktschicht 403 ist vorgesehen, dass diese aus einer Kupfer-, Zinn-, Gold- oder Silberlegierung oder einem Metall-Metalloxid-Verbundwerkstoff besteht.In the 20 is a contact bridge 184 shown in longitudinal section. This contact plate in turn has a central area section 270 and two outer flat sections 273 and 276 on. The central area section 270 again has a hole 226 like the previous embodiments for contact bridges 184 also have. This contact bridge 184 consists of several layers. A first layer is a carrier layer 400 and one on this carrier layer 400 attached second layer is a contact layer 403 , at the here executed contact bridge 184 are due to the formation of the contact bridge 184 the properties optimized from several layers. Thus, the first layer, namely the carrier layer 400 , favorable features as a holding, stability and elasticity giving element. In contrast, the contact layer has 403 in terms of contact between contact bridge 184 and contact 180 respectively. 181 optimized properties. It is envisaged that the carrier layer 400 consists of a copper or a silver alloy or steel or bronze or brass. For the contact layer 403 it is envisaged that this consists of a copper, tin, gold or silver alloy or a metal-metal oxide composite material.
Für die Kontakte 180 bzw. 183 der Kontaktbolzen 151 bzw. 150 soll im Allgemeinen gelten, dass diese ebenfalls aus Elektrokupfer bestehen und eine Härte zwischen 100 und 130 HV10 aufweisen.For the contacts 180 respectively. 183 the contact pin 151 respectively. 150 should generally be considered that these also consist of electro-copper and have a hardness between 100 and 130 HV10.
Durch die Form der Kontaktbrücke 184 beispielsweise nach 4 („Einschnürung”), 16, 17, 18 und 19 wird die Federsteifigkeit gegenüber bisher bekannten Kontaktbrücken verringert. Dies führt zu einer größeren elastischen Verformung beim Verbinden der Kontakte 180 bzw. 181 mit den bereits beschriebenen Vorteilen erhöhter Dämpfung und der Zerstörung einer entstandenen Oxidschicht.Due to the shape of the contact bridge 184 for example 4 ( "Necking"), 16 . 17 . 18 and 19 the spring stiffness is reduced compared to previously known contact bridges. This leads to a greater elastic deformation when connecting the contacts 180 respectively. 181 with the already described advantages of increased damping and the destruction of a resulting oxide layer.
Bezüglich der Kanten 279 bzw. 320 ist vorgesehen, dass diese einen Radius von < 0,3 mm aufweist. Dies führt zu einem „Meißel-Effekt”, so dass die Kanten 279 bzw. 320 beim jeweils gegenüberliegenden Kontakt störende Schichten entfernen. Kontaktierungseigenschaften werden dadurch erheblich verbessert. Im Bereich der Kanten 279 bzw. 320 kommt es hier vorzugsweise zu einer Flächen- bzw. linienmäßig sehr kleinen stoffschlüssigen Verbindung aufgrund von Einschaltlichtbögen. Durch Aufreißen dieser stoffschlüssigen Verbindungen erfährt die jeweilige Kante 279 bzw. 320 eine immer wieder neue Schärfung, wodurch auch nach wiederholtem Schalten Kennlinien oder Punktkontakt zwischen Kante und Gegenkontakt bestehen bleibt. Die Kanten 279 und 320 haben darüber hinaus den Vorteil, dass durch eventuelle Luftfeuchtigkeit im Schalter gebildete Eisschichten auf den Kontakten 180 bzw. 181 durchbrochen werden.Regarding the edges 279 respectively. 320 is provided that this has a radius of <0.3 mm. This results in a "chisel effect", leaving the edges 279 respectively. 320 Remove any interfering layers on the opposite contact. Contacting properties are thereby significantly improved. In the area of the edges 279 respectively. 320 In this case, an area-wise or linearly very small cohesive connection preferably occurs due to switch-on arcs. By tearing these cohesive compounds undergoes the respective edge 279 respectively. 320 an ever new sharpening, which remains even after repeated switching characteristics or point contact between edge and mating contact. The edges 279 and 320 In addition, they have the advantage that ice layers formed on the contacts due to possible air humidity in the switch 180 respectively. 181 be broken.
Bezüglich der Materialstärke der Kontaktbrücke 184 ist im Allgemeinen vorgesehen, dass das entsprechende Blech vorzugsweise eine Stärke zwischen 1 und 4 mm aufweist.Regarding the material thickness of the contact bridge 184 It is generally envisaged that the corresponding metal sheet preferably has a thickness between 1 and 4 mm.
Des Weiteren ist ein Verfahren zum Schalten des elektromagnetischen Schalters 16 vorgesehen, wobei dieser zwei Kontakte 180 bzw. 181 aufweist, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 verbunden werden. Beim Kontaktieren der Kontaktbrücke 184 mit zumindest einem der beiden Kontakte 180 bzw. 181 wirkt eine Schabebewegung zwischen der Kontaktbrücke 184 und der Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 181 bzw. 180. Entweder gleitet die Kontaktbrücke mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante 279 über die Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 180 bzw. 181, oder die Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 180 bzw. 181 mit ihrer Oberflächengestalt einer Kante 320 gleitet über die Kontaktbrücke 184. Eine eventuelle stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kontaktbrücke 184 und den Kontakten 180 bzw. 181 soll im Lösefall durch eine Schubkraftbelastung in der stoffschlüssigen Verbindung (Verschweissung) gelöst werden. Die Schubkraftbelastung wirkt in der Stromübergangsfläche 500.Furthermore, a method for switching the electromagnetic switch 16 provided, these two contacts 180 respectively. 181 has, by a movable contact bridge 184 get connected. When contacting the contact bridge 184 with at least one of the two contacts 180 respectively. 181 a scraping movement acts between the contact bridge 184 and the contact surface 300 of the contact 181 respectively. 180 , Either the contact bridge slides with its surface in the form of an edge 279 via the contact surface 300 of the contact 180 respectively. 181 , or the contact surface 300 of the contact 180 respectively. 181 with its surface shape of an edge 320 slides over the contact bridge 184 , A possible cohesive connection between the contact bridge 184 and the contacts 180 respectively. 181 should be solved in case of release by a thrust load in the cohesive connection (welding). The thrust load acts in the current transfer area 500 ,
Die Kante 279 dient dazu, auf der Oberfläche der Kontakte 180 und 181 zu schaben bzw. zu scheuern, dadurch Reibung zu erzeugen und letztlich Energie umzuwandeln. Die umzuwandelnde Energie ist die Bewegungsenergie der Kontaktbrücke 184 und der während des Schaltvorgangs bewegten Teile, wie beispielsweise der Schaltbolzen 177, die Schnapphülse 241, Druckfeder 238, Führungskragen 232, Bund 223. Diese Bewegungsenergie wird durch die Reibung der Kontaktbrücke 184 auf den Kontakten 180 und 181 die Bewegungsenergie soweit abbauen, dass ein Zurückprellen der Kontaktbrücke 184 im Wesentlichen nicht mehr vorkommt und dadurch die Neigung zur Bildung von Lichtbögen zwischen den Kontakten 180 und 181 und der Kontaktbrücke 184 zumindest stark verringert ist.The edge 279 serves to on the surface of the contacts 180 and 181 to scrape or scrub, thereby generating friction and ultimately converting energy. The energy to be converted is the kinetic energy of the contact bridge 184 and the moving during the switching operation parts, such as the shift pin 177 , the snap-on sleeve 241 , Compression spring 238 , Guide collar 232 , Federation 223 , This kinetic energy is due to the friction of the contact bridge 184 on the contacts 180 and 181 reduce the kinetic energy so far that a rebound of the contact bridge 184 essentially no longer occurs and thereby the tendency to form arcs between the contacts 180 and 181 and the contact bridge 184 at least greatly reduced.
21A zeigt eine Seiten- bzw. Schnittansicht auf die Kontaktbrücke 184, die mit dem Kontakt 180 des Bolzens 151 eine elektrische Verbindung herstellt. Wie dort zu erkennen ist, weist der Kontakt 180 bzw. dessen Kontaktoberfläche 300 eine Riffelung (Erhebungen) auf, die eine Ringriffelung 310 ist. Diese Kontaktoberfläche 300 bzw. deren Riffelung ist dergestalt, dass sich, in der Querschnittsansicht eine gewellte Kontur ergibt. Diese gewellte Kontur kann beispielsweise ein sinusförmiges Profil oder ein ähnliches Profil mit Wellengestalt sein, d. h. eines mit „Tälern und Bergen” sein, siehe auch 6. Die hier dargestellte Riffelung ist eine Ringriffelung 310, d. h. die gewellte Kontur 303 bzw. deren „Berge und Täler” sind im Beispiel vorzugsweise koaxial um die Mittellinie 306 des Bolzens 151 orientiert. Es ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke 184 beim Schalten bzw. Kontaktgeben mit ihrem äußeren flächigen Abschnitt 276 an einer Flanke 420 der wellenförmigen Kontur 303 entlang gleitet bzw. reibt. Flanke bedeutet hier, dass es sich um einen flächigen Abschnitt der wellenförmigen Kontur 303 handelt, der von der zentralen Achse 315 des Schalters 16 abgewandt ist. Eine sich auf Grund der Kontaktgabe zwischen der Kontaktbrücke 184 und dem Kontakt 180 ergebende Berührungsfläche zwischen der Fläche 318 und der Kontaktoberfläche 300 ist sichelförmig, so dass eine Breite der Berührungsfläche an deren Enden (Sichelenden) schmaler als zwischen den beiden Enden ist. Dies führt zu einem leichteren Lösen der Fläche 318 und der Oberfläche der Kontakte 180, 181 und damit zu einem leichten Lösen von evtl. stoffschlüssiger Verbindung. Die Sichelform stellt sich dabei bei Schalten ein und wird beim Gleiten der Fläche 318 über die Kontaktoberfläche 300 normalerweise größer. 21A shows a side or sectional view of the contact bridge 184 that with the contact 180 of the bolt 151 makes an electrical connection. As can be seen there, the contact points 180 or its contact surface 300 a corrugation (elevations) on which a ring corrugation 310 is. This contact surface 300 or their corrugation is such that, in the cross-sectional view results in a wavy contour. This corrugated contour can be, for example, a sinusoidal profile or a similar profile with wave shape, ie one with "valleys and mountains", see also 6 , The corrugation shown here is a ring corrugation 310 ie the wavy contour 303 or their "mountains and valleys" are in the example preferably coaxial about the center line 306 of the bolt 151 oriented. It is envisaged that the contact bridge 184 when switching or contacting with their outer flat section 276 on a flank 420 the wavy contour 303 slides along or rubs. Flank here means that it is a flat portion of the wavy contour 303 acts of the central axis 315 of the switch 16 turned away. One is due to the contact between the Contact bridge 184 and the contact 180 resulting contact surface between the surface 318 and the contact surface 300 is sickle-shaped, so that a width of the contact surface at its ends (sickle ends) is narrower than between the two ends. This leads to an easier release of the surface 318 and the surface of the contacts 180 . 181 and thus to a slight release of possibly cohesive connection. The crescent shape adjusts itself when switching and is when sliding the surface 318 via the contact surface 300 usually bigger.
Die Kontaktbrücke 184 kann mit ihrer zum Kontakt 180, 181 gerichteten Fläche 318 auf der wellenförmigen Kontur 303 eine kombinierte Bewegung durchführen, die sowohl Gleiten als auch Abwälzen ist. Dadurch wird beim Lösen der Fläche 318 von der Oberfläche des Kontaktes 180, 181 – vor allem beim evtl. Verschweißen der Kontaktpartner – nicht nur eine Schubkraftbelastung sondern auch eine Zugkraftbelastung wirken, die z. B. auf der Seite der Stromübergangsfläche 500 wirkt, die zu einer Längsachse 312 des Kontaktbolzens 150, 151 gerichtet ist. Die Ortsangabe „Längsachse 312 des Kontaktbolzens 150, 151” wäre bei anders ausgeführten Kontakten gleichbedeutend mit deren Zentrum.The contact bridge 184 can with her to contact 180 . 181 directed surface 318 on the wavy contour 303 perform a combined movement that is both sliding and rolling. This will when releasing the surface 318 from the surface of the contact 180 . 181 - Especially when possibly welding the contact partners - not only a thrust load but also a tensile load acting z. B. on the side of the current transfer surface 500 acts, leading to a longitudinal axis 312 of the contact bolt 150 . 151 is directed. The location "longitudinal axis 312 of the contact bolt 150 . 151 "Would be synonymous with other contacts with their center.
In 21B ist dargestellt, welche allgemeine Gestalt und Lage eine gemeinsame Stromübergangsfläche 500 (Berührungsfläche) zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180 ausbildet. Die Stromübergangsfläche 500 (Berührungsfläche) weist eine Sichelform auf. Zwischen der Stromübergangsfläche 500 und der Längsachse 312, die im eingezeichneten Mittelpunkt angeordnet ist, liegt zumindest eine bogenförmige Maximallinie 503, die im Beispiel eine Trennlinie zwischen einer Innenflanke 506 und einer Flanke 420 (Außenflanke) bildet. In einem Tiefpunkt 509 trennt eine Minimallinie 512 eine Innenflanke 506 von einer Flanke 420 (Außenflanke).In 21B is shown, which general shape and location a common current transfer area 500 (Contact surface) between contact bridge 184 and contact 180 formed. The current transition area 500 (Touch surface) has a sickle shape. Between the current transfer area 500 and the longitudinal axis 312 , which is arranged in the indicated center lies at least one arcuate maximum line 503 , which in the example a dividing line between an inner edge 506 and a flank 420 (Outer edge) forms. In a low point 509 separates a minimal line 512 an inside flank 506 from a flank 420 (Outer edge).
Alternativ kann die Stromübergangsfläche 500 auch die bogenförmige Maximallinie 503 schneiden bzw. an deren ursprünglicher Position (z. B. durch Verschleiß) sein. Der größte Teil der Stromübergangsfläche 500 liegt aber dennoch – von der Längsachse 312 aus betrachtet – jenseits der Maximallinie 503 bzw. jenseits ihrer ursprünglichen Position.Alternatively, the current transfer surface 500 also the arcuate maximum line 503 be cut or at their original position (eg by wear) his. The largest part of the current transition area 500 but still lies - from the longitudinal axis 312 From the perspective of - beyond the maximum line 503 or beyond their original position.
Gemäß 21C kontaktiert die Kontaktbrücke 184 den Kontakt 180. Der Kontakt 180 weist hier nicht wie in 21B eine Ringriffelung 310 mit mehreren gewellten Konturen 303 auf, sondern einen ebenso zumindest abschnittsweise runden Kontakt 180 mit einem runden Plateau 515, das radial außen mittels einer zumindest abschnittsweise runden Flanke 420 (Außenflanke) abfällt. Auch in diesem Fall entsteht wie in 21B gezeigt, eine Stromübergangsfläche 500 (Berührungsfläche) mit Sichelform.According to 21C contacts the contact bridge 184 the contact 180 , The contact 180 does not show here like in 21B an annular corrugation 310 with several wavy contours 303 on, but also at least partially round contact 180 with a round plateau 515 that radially outward by means of an at least partially round edge 420 (Outer edge) drops. Also in this case arises as in 21B shown a current transfer area 500 (Contact surface) with sickle shape.
Wie in 21C mittels einer strichpunktierten Linie gezeigt, kann der Kontakt 180 auch nur mit einer Welle im Außenbereich des Kontakts 180 versehen sein. Auch in diesem Fall entsteht wie in 21B gezeigt, eine Stromübergangsfläche 500 (Berührungsfläche) mit Sichelform.As in 21C shown by a dashed line, the contact 180 even with a wave outside the contact 180 be provided. Also in this case arises as in 21B shown a current transfer area 500 (Contact surface) with sickle shape.
Je kleiner der Winkel α ist, desto größer ist der Bogenwinkel der Stromübergangsfläche 500 (Berührungsfläche). Bei einem eher großen Winkel (21A) ist der Bogenwinkel klein, beispielsweise 30°, bei einem eher kleinen Winkel ist der Bogenwinkel groß, beispielsweise 140°.The smaller the angle α, the larger the arc angle of the current transition surface 500 (Contact surface). At a rather large angle ( 21A ), the arc angle is small, for example, 30 °, at a rather small angle, the arc angle is large, for example, 140 °.
In 22A ist ein Diagramm dargestellt, in dem in Abhängigkeit von einem Einschnürungsverhältnis und einem Hebelarmverhältnis die Biegespannung im Einschnürungsbereich dargestellt ist. Der Einschnürungsbereich ist dabei der Bereich der Kontaktbrücke 184, der dem in 5 dargestellten taillierten Querschnitt 293 entspricht. Im Grundsatz gilt dies für alle im Querschnitt reduzierten Kontaktbrücken 184, wie dies beispielsweise auch in den 16 bis 19 dargestellt ist. Die dort dargestellten drei Kurven K25, K50 und K75 stehen für unterschiedliche Parameter. Bei der Kurve K25 ist ein Hebelarmverhältnis von 25% dargestellt, bei K50 ist ein Hebelarmverhältnis von 50% dargestellt, bei K75 ist ein Hebelarmverhältnis von 75% dargestellt. „Hebelarmverhältnis” bedeutet, dass mit Bezug zu 22B ein Verhältnis von LH/L = ¼ = 25% ist. Je größer das Hebelarmverhältnis ist, desto größer ist bei gleicher Belastung mit einer Kraft die Spannung S im Querschnitt 293. Des Weiteren ist das Einschnürungsverhältnis V berücksichtigt. V ist der Quotient aus der Breite BE zur Breite B184. Um Prellen zu vermeiden bzw. zu verhindern und in Reib-, Gleitbewegung umzuwandeln ist vorgesehen, dass die Biegespannung S im Querschnitt 293 größer als 20 N/mm2 ist. Des Weiteren soll die Biegespannung S kleiner als 100 N/mm2 sein. Für das Einschnürungsverhältnis V ist erwünscht, dass dieses kleinergleich 75%, dabei vorzugsweise größer als 25% ist. Als besonders günstig hat sich ein Verhältnis zwischen 70% und 35% herausgestellt.In 22A a diagram is shown in which, depending on a constriction ratio and a lever arm ratio, the bending stress in the constriction region is shown. The constriction area is the area of the contact bridge 184 who in the 5 illustrated waisted cross-section 293 equivalent. In principle, this applies to all cross-section reduced contact bridges 184 , as for example in the 16 to 19 is shown. The three curves K25, K50 and K75 shown there represent different parameters. The curve K25 shows a lever arm ratio of 25%, K50 shows a lever arm ratio of 50%, K75 shows a lever arm ratio of 75%. "Lever ratio" means that with reference to 22B a ratio of LH / L = ¼ = 25%. The greater the lever arm ratio, the greater the stress S in cross section for the same load with a force 293 , Furthermore, the necking ratio V is taken into account. V is the quotient of the width BE to the width B184. To avoid bouncing or prevent and convert it into friction, sliding movement is provided that the bending stress S in cross section 293 greater than 20 N / mm 2. Furthermore, the bending stress S should be less than 100 N / mm 2. It is desirable for the necking ratio V to be less than or equal to 75%, preferably greater than 25%. A ratio between 70% and 35% has proven particularly favorable.
Es sind des Weiteren ein Verfahren zum Schalten eines elektromagnetischen Schalters einer Startvorrichtung 10 offenbart, mit zwei Kontakten 180, 181, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei beim Kontaktieren der Kontaktbrücke 184 mit zumindest einem der beiden Kontakte 180, 181 eine Schabebewegung zwischen der Kontaktbrücke 184 und einer Kontaktoberfläche 300 des zumindest einen Kontakts 180, 181 wirkt und wobei die Kontaktbrücke 184 mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante 279 über die Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 180, 181 gleitet und die Kontaktoberfläche 300 Erhebungen aufweist, die im wesentlichen in einer Ebene liegen und eine elektrischen Kontakt zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt gebende Kante 279 der Kontaktbrücke 184 so angeordnet ist, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche 300 im wesentlichen zumindest eine Punktberührung zwischen Kontakt 180, 181 und Kontaktbrücke 184 ermöglicht, bspw. 6 bis 10.There are further a method for switching an electromagnetic switch of a starting device 10 revealed with two contacts 180 . 181 passing through a movable contact bridge 184 electrically conductively connected to each other, wherein when contacting the contact bridge 184 with at least one of the two contacts 180 . 181 a scraping movement between the contact bridge 184 and a contact surface 300 of the at least one contact 180 . 181 acts and wherein the contact bridge 184 with its surface in the shape of a edge 279 via the contact surface 300 of the contact 180 . 181 slides and the contact surface 300 Has elevations that lie substantially in a plane and an electrical contact between contact bridge 184 and contact giving edge 279 the contact bridge 184 is arranged so that these from the impact on the contact surface 300 essentially at least one point contact between contact 180 . 181 and contact bridge 184 allows, for example. 6 to 10 ,
Es ist vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche 300 eine Riffelung aufweist, die vorzugsweise eine Geradriffelung 309 oder eine Ringriffelung 310 ist.It is intended that the contact surface 300 having a corrugation, preferably a Gererrriffelung 309 or a ring corrugation 310 is.
Es ist des Weiteren vorgesehen ein Verfahren zum Schalten eines elektromagnetischen Schalters einer Startvorrichtung 10 vorgesehen, mit zwei Kontakten 180, 181, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei beim Kontaktieren der Kontaktbrücke 184 mit zumindest einem der beiden Kontakte 180, 181 eine Schabebewegung zwischen der Kontaktbrücke 184 und einer Kontaktoberfläche 300 des zumindest einen Kontakts 180, 181 wirkt, wobei die Kontaktoberfläche 300 Erhebungen aufweist, die im wesentlichen in einer Ebene liegen und die Kontaktbrücke 184 einen äußeren flächigen Abschnitt 276 hat, wobei die Kontaktbrücke 184 in einer Schaltposition mit ihrem äußeren flächigen Abschnitt 276 an einem Abschnitt der wellenförmigen Kontur 303 gleitet bzw. reibt, der von einer zentralen Achse 315 des Schalters 16 abgewandt ist.It is further provided a method for switching an electromagnetic switch of a starting device 10 provided, with two contacts 180 . 181 passing through a movable contact bridge 184 electrically conductively connected to each other, wherein when contacting the contact bridge 184 with at least one of the two contacts 180 . 181 a scraping movement between the contact bridge 184 and a contact surface 300 of the at least one contact 180 . 181 acts, with the contact surface 300 Has surveys, which lie substantially in one plane and the contact bridge 184 an outer flat section 276 has, with the contact bridge 184 in a switching position with its outer flat portion 276 at a portion of the wavy contour 303 slides or rubs, from a central axis 315 of the switch 16 turned away.
Das Verfahren ist so ausgestaltet, dass die Kontaktbrücke 180 beim Kontaktgeben mit ihrem äußeren flächigen Abschnitt 276 an einer Flanke 420 einer wellenförmigen Kontur 303 einer Ringriffelung 310 entlang gleitet bzw. reibt.The method is designed so that the contact bridge 180 in contact with their outer flat section 276 on a flank 420 a wavy contour 303 an annular corrugation 310 slides along or rubs.
Es ist vorgesehen, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kontaktbrücke 184 und einem Kontakt 180, 181 durch eine Schubkraftbelastung in der stoffschlüssigen Verbindung gelöst wird.It is envisaged that a cohesive connection between the contact bridge 184 and a contact 180 . 181 is released by a thrust load in the cohesive connection.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
DE 19549179 A1 [0002] DE 19549179 A1 [0002]
-
DE 102004017160 A1 [0002] DE 102004017160 A1 [0002]
