DE102012104269A1 - Elektromagnetischer Schalter - Google Patents

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Masami Niimi
Mitsuhiro Murata
Takahisa Inagaki
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H51/04Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
    • H01H51/06Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches

Abstract

Ein elekromagnetischer Schalter arbeitet derart, dass dieser eine elektrische Kontaktanordnung schließt oder öffnet, um dadurch einen elektrischen Strom, der durch einen elektrischen Schaltkreis fließt, an- oder auszuschalten. Ein beweglicher Eisenkern (3) enthält ein Schafteinfügeloch (17), das sich in einer Axialrichtung des beweglichen Eisenkerns (3) erstreckt und eine Öffnung (17) in einer Endoberfläche des beweglichen Eisenkerns (3) aufweist, die dem beweglichen Kontakt 14 der elektrischen Kontaktanordnung axial gegenüberliegt. Das Loch (17) enthält eine Stufe (17b), die an einer Position entlang der Tiefe angeordnet ist, eine Schaftfixierungssektion (17c) auf einer Bodenseite der Stufe (17b) und eine Schaftführungssektion (17d) an einer Öffnungsseite der Stufe (17b). Ein Innendurchmesser der Schaftfixierungssektion (17c) ist kleiner als ein Innendurchmesser der Schaftführungssektion (17d). Ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts (16) ist in die Schaftfixierungssektion (17c) press-gepasst.

Description

  • HINTERGRUND
  • (Technisches Gebiet)
  • Diese Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schalter, der derart arbeitet, dass dieser eine elektrische Kontaktanordnung schließt oder öffnet, um dadurch einen elektrischen Strom, der durch einen elektrischen Schaltkreis fließt, an- oder auszuschalten.
  • (Stand der Technik)
  • Ein bekannter elektromagnetischer Schalter, wie in der japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2003-297207 offenbart, enthält eine elektrische Kontaktanordnung mit einem Paar stationäre Kontakte bzw. fixierter Kontakte und einem beweglichen Kontakt, einer Spule, die eine elektromagnetische Kraft erzeugt, wenn diese bestromt bzw. erregt wird, einen beweglichen Eisenkern, der in einer Axialrichtung der Spule beweglich ist, und einem Harzschaft, der eine Bewegung des beweglichen Eisenkerns auf den beweglichen Kontakt überträgt, wenn die elektrische Kontaktanordnung von einem geschlossenen Zustand auf einen offenen Zustand umgeschaltet wird.
  • Wenn sich der elektromagnetische Schalter in einem AUS-Zustand befindet, d. h. wenn sich die Spule nicht in einem erregten Zustand befindet, wird der bewegliche Eisenkern unter dem Einfluss einer Rückstellfeder zurückgeschoben und der bewegliche Kontakt wird gegen eine Endoberfläche des Schafts, der an den beweglichen Eisenkern sicher angebracht ist, derart gedrückt, so dass der bewegliche Kontakt von dem Paar fixierter Kontakte beabstandet ist, was zu dem offenen Zustand der elektrischen Kontaktanordnung führt. Wenn die Spule während des offenen Zustands der elektrischen Kontaktanordnung bestromt wird, wird der bewegliche Kern in die Spule angezogen und der beweglichen Kontakt verbindet oder überbrückt das Paar fixierter Kontakte unter dem Einfluss einer Kontaktdruckfeder, was zu dem geschlossenen Zustand der elektrischen Kontaktanordnung führt.
  • Bei dem in der japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2003-297207 offenbarten elektromagnetischen Schalter, wie in 7 gezeigt, ist ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts 120 (ein distaler Endseitenabschnitt des Schafts relativ zu dem beweglichen Kontakt) in ein Schafteinfügeloch 110, das in dem beweglichen Eisenkern 100 ausgebildet ist, eingefügt bzw. eingepasst. Eine Peripherie einer Öffnung des Schafteinfügelochs 110 ist plastisch nach innen in einer Innendurchmesserrichtung des Lochs durch einen Stempel 130 deformiert bzw. verformt, der gegen die Peripherie drückt. Eine äußere Peripherie des Schafts 120 wird gegen eine resultierende Deformation (bezeichnet als Crimpabschnitt 140) des beweglichen Eisenkerns 100 derart gedrückt, so dass der Schaft (120) an dem beweglichen Eisenkern sicher angebracht bzw. gesichert werden kann.
  • Allerdings, da ein innerer Durchmesser des Schafteinfügelochs 110 geringfügig größer ist, als ein äußerer Durchmesser des Schafts 120, befindet sich der Schaft in einer Spielpassung mit dem Loch gerade bevor der Deformation der Peripherie der Öffnung, d. h. unmittelbar nachdem der eine axiale Endseitenabschnitt des Schafts 120 in das Schafteinfügeloch 110 eingefügt wird. Entsprechend gibt es eine Tendenz des Schaftes 120 an dem beweglichen Eisenkern in einer geneigten Lage relativ zu einer Mittenachse des Lochs nach der Deformation der Peripherie der Öffnung sicher angebracht zu werden.
  • Wenn die elektrische Kontaktanordnung von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand umgeschaltet wird, d. h., wenn der Kolben durch eine Gegenkraft bzw. Reaktionskraft der Rückstellfeder nach der Entregung der Spule zurückgedrückt wird, wobei der Schaft 120 an den beweglichen Eisenkern 100 in einer solchen geneigten Lage sicher angebracht ist, kontaktiert eine proximale Ecke des Schafts 120 relativ zu dem beweglichen Kontakt zuerst den beweglichen Kontakt und dann wird die ganze proximale Endoberfläche des Schafts 120 mit dem beweglichen Kontakt in Kontakt gebracht, wenn der bewegliche Kontakt bei einer Rückkehrposition des beweglichen Kontakts gegen den Schaft 120 gedrückt wird. Dies ruft ein Biegemoment hervor, das auf den Schaft 120 wirkt. Da eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, auf den Crimp-Abschnitt 140 intensiv angewandt wird, ist es wahrscheinlich, dass sich die Verbindung zwischen dem Schaft und dem Crimp-Abschnitt 140 lockert bzw. löst, was die Sicherungsfähigkeit für das sichere Anbringen des Schafts 120 an den beweglichen Eisenkern 100 reduzieren kann.
  • In Anbetracht des vorstehenden sind beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, dass diese einen elektromagnetischen Schalter vorsehen, der eine Reduzierung der Sicherungsfähigkeit zum sicheren Anbringen eines Schafts an einen beweglichen Eisenkern vermeiden kann.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein elektromagnetischer Schalter vorgesehen, mit:
    einer Spule, die eine elektromagnetische Kraft erzeugt, wenn diese erregt wird; einen beweglichen Eisenkern, der in einer Axialrichtung der Spule beweglich ist; eine elektrische Kontaktanordnung mit einem Paar fixierter Kontakte, die elektrisch mit einem elektrischen Schaltkreis verbunden sind, und einem beweglichen Kontakt, der derart angepasst ist, dass dieser das Paar fixierter Kontakte in Reaktion auf eine Bewegung des beweglichen Eisenkerns elektrisch verbindet oder trennt; und einem Harzschaft, der die Bewegung des beweglichen Eisenkerns auf den beweglichen Kontakt überträgt, wenn die elektrische Kontaktanordnung von einem geschlossenen Zustand auf einen offenen Zustand umgeschaltet wird. Der bewegliche Eisenkern enthält ein Schafteinfügeloch mit einer vorbestimmten Tiefe, das sich in einer Axialrichtung des beweglichen Eisenkerns erstreckt und eine Öffnung in einer Endoberfläche des beweglichen Eisenkerns aufweist, die dem beweglichen Kontakt axial gegenüberliegt. Das Schafteinfügeloch enthält eine Stufe, die an einer spezifischen Position entlang der Tiefe angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung des Lochs erstreckt. Das Schafteinfügeloch enthält ferner eine Schaftfixierungssektion auf einer Bodenseite der Stufe und eine Schaftführungssektion auf einer Öffnungsseite der Stufe derart, dass ein innerer Durchmesser der Schaftfixierungssektion kleiner ist als ein innerer Durchmesser der Schaftführungssektion. Ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts wird in die Schaftfixierungssektion derart press-gepasst, so dass eine äußere Peripherie des Schafts in Eingriff mit einer inneren Peripherie der Schaftfixierungssektion steht.
  • Bei dieser Konfiguration wird ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts in die Schaftfixierungssektion derart press-gepasst, so dass die äußere Peripherie des Schafts in Eingriff mit der inneren Peripherie der Schaftfixierungssektion steht, was vermeiden kann, dass der Schaft an dem beweglichen Eisenkern in einer geneigten Lage relativ zu der Mittenachse des Lochs sicher angebracht wird.
  • Wenn der Schaft an dem beweglichen Eisenkern in solch einer geneigten Lage sicher angebracht ist, und die ganze Endoberfläche des Schafts in Kontakt mit dem beweglichen Kontakt gebracht wird, wirkt ein Biegemoment auf den Schaft und eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, wird auf die Schaftfixierungssektion angewandt werden. Bei dem herkömmlichen elektromagnetischen Schalter, sowie dieser in der japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2003-297207 offenbart ist, kann sich die Verbindung zwischen dem Schaft und dem Crimpabschnitt 140 locker bzw. lösen, was die Sicherungsfähigkeit des Schafts reduzieren kann, da die Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, intensiv auf den Crimpabschnitt 140 angewandt wird.
  • Im Gegensatz dazu kann bei der vorliegenden Erfindung die Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, weitgehender durch die ganze Schaftfixierungssektion aufgenommen werden. Im Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung zwischen der Schaftfixierungssektion und dem Schaft locker wird, was eine Reduzierung der Schaftsicherungsfähigkeit vermeiden kann.
  • Bei dem vorstehenden elektromagnetischen Schalter der vorliegenden Erfindung ist die Schaftführungssektion auf der Loch-Öffnungsseite mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der größer ist als der der Schaftfixierungssektion, was Vorteile gegenüber Ausführungsformen vorsieht, wo das Schafteinfügeloch keine Schaftführungssektion aufweist, und ein axialer Endabschnitt des Schafts ist in das ganze Schafteinfügeloch press-gepasst, wo eine axiale Einfügungstiefe der vollen Tiefe des Lochs entspricht.
  • Bei Ausführungsformen wo der Schaft in das ganze Schafteinfügeloch ohne die Schaftführungssektion press-gepasst ist, würde es schwierig sein, eine Mittenachse des Schafts an eine Mittenachse des Lochs vor der Presspassung des Schafts in dem Loch auszurichten und es würde eine längere Zeit erfordern, die Presspassung des Schafts in das Loch fertig zu stellen.
  • Im Gegensatz dazu kann der Schaft bei der vorliegenden Erfindung durch die Schaftführungssektion gerade bevor dem Presspassen des einen axialen Endabschnitts des Schafts in die Schaftfixierungssektion gehalten werden. Das heißt, dass der Schaft durch die Schaftführungssektion derart gehalten werden kann, so dass die Mittenachse des Schafts an der Mittenachse des Schafteinfügelochs vor der Presspassung ausgerichtet werden kann. Dies kann die Positionierung des Schafts gerade bevor der Presspassung ermöglichen, was zu einer Reduzierung der Zeit führt, die für die Presspassung erforderlich ist.
  • Ferner kann bei dem vorstehenden elektromagnetischen Schalter der vorliegenden Erfindung eine Presspassungstiefe (eine axiale Tiefe eines Abschnitts des Lochs in welchem der Schaft press-gepasst wird) und eine Last, die zur Presspassung erforderlich ist, im Vergleich zu den Ausführungsformen, wo das Schafteinfügeloch keine Schaftführungssektion aufweist und ein axialer Endabschnitt des Schafts in das ganze Schafteinfügeloch press-gepasst wird, reduziert werden. Dies kann eine Änderung in der Abmessung und eine Änderung in der Form vermeiden, welche durch die Presspassung des Schafts in das Schafteinfügeloch verursacht werden würde.
  • Zusätzlich bei einer spezifischen Position entlang der Tiefe des Lochs in dem beweglichen Eisenkern ist eine Stufe ausgebildet. Obwohl das Schafteinfügeloch ein gestuftes Loch ist, kann die Schaftführungssektion und die Schaftfixierungssektion mittels kaltem Schmiedens oder einer gestuften Klinge ausgebildet werden. In anderen Worten kann ein Herstellungsschritt der Schaftführungssektion und ein Herstellungsschritt der Schaftfixierungssektion nicht sequentiell, sondern gleichzeitig durchgeführt werden, was zu im Wesentlichen gleichen Kosten führt, sowie diese erforderlich waren, ein Schafteinfügeloch ohne der Stufe in dem Loch zu produzieren.
  • Vorzugsweise enthält der bewegliche Eisenkern einen Crimpabschnitt der von der ganzen Peripherie der Öffnung des Lochs nach Innen in eine Innendurchmesserrichtung des Schafteinfügelochs hervorsteht bzw. hervorspringt, und eine äußere Peripherie des Schafts wird gegen den Crimpabschnitt gedrückt. Alternativ enthält der bewegliche Eisenkern eine Mehrzahl von Crimpabschnitten, die einer Mehrzahl von Peripheriesegmenten der Öffnung des Lochs nach Innen in eine Innendurchmesserrichtung des Schafteinfügelochs von hervorstehen bzw. hervorspringen, und eine äußere Peripherie des Schafts wird gegen die Crimpabschnitte gedrückt.
  • Mit dieser Konfiguration ist ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts in die Schaftfixierungssektion press-gepasst und die äußere Peripherie des Schafts wird gegen den Crimpabschnitt oder gegen die Crimpabschnitte bei einer Zwischenposition entlang der Länge des Schafts derart gedrückt, so dass der Schaft fester an dem beweglichen Eisenkern sicher angebracht werden kann. Daher, sogar wenn ein Biegemoment, das durch die ganze Endoberfläche des geneigten Schafts verursacht wird, der gegen den beweglichen Kontakt gedrückt wird und in Kontakt mit dem beweglichen Kontakt steht, auf den Schaft wirkt, kann eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, nicht nur durch die Schaftfixierungssektion aufgenommen werden, sondern auch durch den Crimpabschnitt oder die Crimpabschnitte. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass sowohl die Verbindung zwischen dem Schaft und der Schaftfixierungssektion als auch die Verbindung zwischen dem Schaft, dem Crimpabschnitt oder den Crimpabschnitten locker werden, was eine Reduktion in der Schaftsicherungsfähigkeit vermeiden kann.
  • Ferner beißt bzw. greift der Crimpabschnitt in die äußere Peripherie des Schafts ein, was einen Austritt des Schafts aus dem Loch vermeiden kann.
  • Vorzugsweise wird die äußere Peripherie des Schafts gegen den Crimpabschnitt oder die Crimpabschnitte mit einer Last gedrückt, die kleiner ist, als eine Last, die auf den einen axialen Endseitenabschnitt des Schafts angewandt wird, der in die Schaftfixierungssektion press-gepasst ist.
  • Dies kann einen Schaden an dem Schaft reduzieren, der durch die Last verursacht wird, die auf den Schaft durch den Crimpabschnitt oder die Crimpabschnitte angewandt wird. Entsprechend kann irgendeine Art eines harzgeformten Schafts, die einfach in Mengen zu produzieren ist, als der Schaft verwendet werden.
  • Vorzugsweise ist die Stufe derart angeschrägt, so dass sich ein Innendurchmesser des Schafteinfügelochs in einer Richtung von der Schaftführungssektion zu der Schaftfixierungssektion allmählich verringert.
  • Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform, wo eine Stufe des Schafteinfügelochs nicht wie vorstehend angeschrägt ausgebildet ist, sondern orthogonal zu der Mittenachse des Schafteinfügelochs ausgebildet ist, nicht sichergestellt werden, dass die Mittenachse des Schafts an der Mittenachse der Schaftfixierungssektion ausgerichtet ist, wenn der eine axiale Endseitenabschnitts des Schafts in die Schaftführungssektion derart eingefügt wird, so dass eine Endoberfläche des Schafts in Kontakt mit der Stufe des Lochs steht. In anderen Worten ist es notwendig die Mittenachse des Schafts an der Mittenachse der Schaftfixierungssektion gerade vor der Presspassung des einen axialen Endabschnitts des Schafts in der Schaftfixierungssektion auszurichten, da die Endoberfläche des Schafts in Kontakt mit der Stufe gebracht werden kann, wobei die Mittenachse des Schafts von der Mittenachse der Schaftfixierungssektion in einer Innendurchmesserrichtung des Lochs(weg-) verlagert wird.
  • Im Gegensatz dazu ist es der Mittenachse des Schafts möglich, sich an der Achse des Lochs selbst auszurichten, wenn die Stufe des Schafteinfügelochs wie vorstehend angeschrägt ist und eine Endoberflächenperipherie des Schafts, der in die Schaftführungssektion eingefügt wird, in Kontakt mit dem angeschrägten Schritt vor der Presspassung des einen axialen Endseitenabschnitts des Schafts in die Schaftfixierungssektion steht. Im Ergebnis wird es möglich, den eine axialen Endseitenabschnitt des Schafts in die Schaftfixierungssektion press zu passen, wobei die Mittenachse des Schafts an der Mittenachse der Schaftfixierungssektion unmittelbar nach dem Einfügen des eine axialen Endseitenabschnitts des Schafts in die Schaftführungssektion ausgerichtet ist, was zu einer Reduzierung der Zeit führt, die erforderlich ist, das Presspassen fertig zu stellen.
  • Vorzugsweise sind ein axialer Endseitenabschnitt und der andere axiale Endseitenabschnitt des Schafts in Bezug auf eine Mittenposition entlang der Länge des Schafts symmetrisch.
  • Dies führt dazu, dass kein Bedarf zum Bestimmen besteht, welcher axiale Endseitenabschnitt des Schafts in das Schafteinfügeloch eingefügt wird. Das heißt, dass beide der zwei Endseitenabschnitte des Schafts in das Schafteinfügeloch eingefügt werden kann, was zu einer Beseitigung einer falschen Montage führt und auf diese Weise zu einer Verbesserung der Montageeffizienz.
  • Vorzugsweise ist ein Spalt zwischen der inneren Peripherie der Schaftführungssektion des Schafteinfügelochs und der äußeren Peripherie des Schafts mit einem Harz gefüllt. Noch mehr vorzuziehen ist es, dass das Harz ein härtbares Harz ist, das in den Spalt gefüllt wird und das gehärtet wird, nachdem der eine axiale Endseitenabschnitt des Schafts in die Schaftfixierungssektion press-gepasst ist.
  • Dies ermöglicht es, dass ein Abschnitt des Schafts innerhalb der Schaftfixierungssektion durch das gehärtete Harz, das in den Spalt gefüllt ist, gehalten wird. Daher kann in der Anwesenheit eines Biegemoments, das auf den Schaft wie vorstehend beschrieben wirkt, eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, nicht nur durch die Schaftfixierungssektion, sondern auch durch das gehärtete Harz, das in den Spalt gefüllt ist, aufgenommen werden. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass zumindest einer der Verbindung zwischen dem Schaft und der Schaftfixierungssektion und der Verbindung zwischen den Schaft und dem Crimpabschnitt (oder den Abschnitten) locker wird, was eine Reduzierung in der Schaftsicherungsfähigkeit vermeiden kann.
  • Vorzugsweise ist das härtbare Harz ein wärmehärtendes Harz.
  • Die Verwendung eines wärmehärtenden Harzes wird es vermeiden, dass das gehärtete Harz aufgeweicht wird, sogar wenn der elektromagnetische Schalter einer Hochtemperaturatmosphäre ausgesetzt ist, was eine Reduzierung der Stabilität vermeiden kann. Im Ergebnis ist es für eine lange Zeitdauer weniger wahrscheinlich, dass zumindest einer der Verbindung zwischen dem Schaft und der Schaftfixierungssektion und der Verbindung zwischen dem Schaft und den Crimpabschnitt (oder den Abschnitten) locker wird, was es ermöglicht, das die Schaftsicherungsfähigkeit erhalten wird.
  • Vorzugsweise enthält der elektromagnetische Schalter ferner: ein Paar von externen Anschlüssen, die den elektrischen Schaltkreis und das Paar fixierter Kontakte elektrisch verbinden; und eine isolierende Kontaktabdeckung, an dem das Paar externer Anschlüsse sicher angebracht ist, wobei die Abdeckung eine Kontaktaufnahmeoberfläche darin enthält, die den beweglichen Kontakt in einer Rückkehrposition des beweglichen Kontakts aufnimmt, wenn sich die elektrische Kontaktanordnung in dem offenen Zustand befindet. Der bewegliche Kontakt ist auf der dem beweglichen Eisenkern gegenüberliegenden Seite des Paars fixierter Kontakte angeordnet. Der bewegliche Kontakt steht in Kontakt mit der Kontaktaufnahmeoberfläche der isolierenden Kontaktabdeckung und wird gegen die Kontaktaufnahmeoberfläche der isolierenden Kontaktabdeckung gedrückt, wenn sich die Spule nicht in einem erregten Zustand befindet.
  • Bei dem elektromagnetischen Schaltung der vorliegenden Erfindung ist ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts in die Schaftfixierungssektion press-gepasst, was vermeiden kann, dass der Schaft in einer geneigten Lage relativ zu der Mittenachse des beweglichen Eisenkerns an dem beweglichen Eisenkern sicher angebracht wird. Allerdings wirkt ein Biegemoment, dass durch den beweglichen Kontakt verursacht wird, der gegen die Kontaktaufnahmeoberfläche gedrückt wird, auf den Schaft, wenn der Schaft in einer geneigten Lage relativ zu der Mittenachse des beweglichen Eisenkerns angetrieben wird und gegen den beweglichen Kontakt bei einer Position der Kontaktaufnahmeoberfläche gedrückt wird
  • Mit dieser Konfiguration, ist es weniger wahrscheinlich, dass zumindest einer der Verbindung zwischen dem Schaft und der Schaftfixierungssektion und der Verbindung zwischen dem Schaft und dem Crimpabschnitt (oder den Abschnitten) locker wird, was eine Schaftsicherungsfähigkeit vermeiden kann, sogar wenn eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, auf den Schaft angewandt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Es zeigt:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Schalters in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Querschnittsansicht eines Kolben und eines Schafts, bevor der Schaft an dem Kolben in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform sicher angebracht wird;
  • 3 eine Querschnittsansicht des Kolbens und des Schafts, der an den Kolben in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform sicher angebracht ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht eines Kolbens und eines Schafts, der an dem Kolben in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sicher angebracht ist;
  • 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Kolbens und des Schafts von 4;
  • 6A eine Querschnittsansicht eines Kolbens und eines Schafts, der an dem Kolben in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sicher angebracht ist;
  • 6B eine Querschnittsansicht eines Kolbens und eines Schafts, der an dem Kolben in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sicher angebracht ist; und
  • 7 eine Querschnittsansicht eines Kolbens und eines Schafts, der an dem Kolben in einem herkömmlichen elektromagnetischen Schalter sicher angebracht ist.
  • BESCHREIBUNG DER SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die beiliegende Zeichnung vollständiger beschrieben werden. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchgängig auf gleiche Elemente.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Ein elektromagnetischer Schalter in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um einen Spulenstrom eines Starters zum Starten einer Antriebsmaschine an- oder auszuschalten.
  • Der elektromagnetische Schalter 1 wird nun in Bezug auf 1 erläutert werden.
  • Der elektromagnetische Schalter 1 enthält ein Solenoid SL, das eine Spule 2 enthält, welche als ein Elektromagnet dient, wenn diese erregt ist und einen Kolben (beweglichen Eisenkern) 3 durch eine Anziehungskraft des Elektromagneten darin hineinzieht, eine elektrische Kontaktanordnung (welche später erläutert werden wird), die einen elektrischen Schaltkreis des Starters öffnet oder schließt, und eine Harzkontaktabdeckung 4, die die elektrische Kontaktanordnung aufnimmt.
  • Das Solenoid SL enthält ein becherförmiges Solenoidgehäuse 5 mit einem Boden 5a an einem axialen Ende und einer Öffnung an dem anderen axialen Ende, mit der Spule 2, die innerhalb des Solenoidgehäuses 5 angeordnet ist, mit einer ringförmige magnetische Platte 6, die an der dem Boden 5a gegenüberliegenden Seite der Spule 2 in einer Axialrichtung der Spule 2 angeordnet ist, mit einem fixierten Eisenkern 7, der auf einer inneren Peripherie der Spule 2 angeordnet ist, und mit dem Kolben 3, der dem fixierten Eisenkern 7 gegenüberliegt und in Axialrichtung der Spule 2 beweglich ist. Das Solenoidgehäuse 5 dient auch als magnetisches Joch, das an einer äußeren Peripherie der Spule 2 eine magnetische Passage vorsieht. Das Solenoidgehäuse 5 kann durch (Tief-)Ziehen oder dergleichen hergestellt werden, so dass ein innerer Durchmesser des einen axialen Endseitenabschnitts (geschlossener Endseitenabschnitt), der die Spule 2 darin aufnimmt, geringfügig kleiner ist, als ein Innendurchmesser des anderen axialen Endseitenabschnitts (offener Endseitenabschnitt) und eine Stufe 5b zwischen den zwei axialen Endseitenabschnitten ausgebildet ist. In anderen Worten ist eine Dicke des einen axialen Endseitenabschnitts (geschlossener Endseitenabschnitt) des Solenoidgehäuses 5 geringfügig größer als eine Dicke des anderen axialen Endseitenabschnitts (offener Endseitenabschnitt) des Solenoidgehäuses 5, wobei ein Unterschied zwischen diesen Dicken eine Höhe der Stufe 5b vorsieht, die zwischen den zwei axialen Endseitenabschnitten vorgesehen ist.
  • Die Spule 2 ist um einen Harz-Spulenkörper 8 gewickelt. Ein Spulenende ist elektrisch mit einem positiven Anschluss (nicht näher gezeigt) verbunden und das andere Spulenende ist elektrisch mit einem negativen Anschluss (nicht näher gezeigt) verbunden. Beide Anschlüsse sind in und an einem Flansch 8a des Spulenkörpers 8, der die Spule 2 an einer Seite einer magnetischen Platte 6 der Spule hält, eingefügt und sicher angebracht. Endabschnitte der jeweiligen Anschlüsse erstrecken sich in Axialrichtung und sind extern der Kontaktabdeckung 4 angeordnet. Der positive Anschluss kann elektrisch mit einer elektrischen Steuereinheit (ECU) (nicht näher gezeigt) über ein Relais oder dergleichen verbunden sein. Der negative Anschluss kann mit einer Masseverdrahtung verbunden sein.
  • Die magnetische Platte 6 ist in einer Radialrichtung des Kolbens 3 senkrecht zu einer Axialrichtung des Kolbens 3 derart angeordnet, dass dieser eine magnetische Passage zwischen dem Solenoidgehäuse 5 und dem Kolben 3 vorsieht, wo der Kolben 3 innerhalb der magnetischen Platte 6 beweglich ist. Die magnetische Platte 6 ist in den einen Flansch 8a des Spulenkörpers 8 derart eingefügt bzw. eingepasst, so dass dieser daran integral sicher angebracht ist. Zusätzlich steht eine spulenseitige Endoberfläche der magnetischen Platte 6 mit der Stufe 5b an einer inneren Peripherie des Solenoidgehäuses 5 derart in Kontakt, dass die magnetische Platte 6 relativ zu dem Boden 5a des Solenoidgehäuses 5 positioniert werden kann.
  • Der fixierte Eisenkern 7 ist aus einem ferro-magnetischen Material hergestellt, wie z. B. Eisen, das durch den Elektromagnet magnetisiert werden kann. Eine distale Endoberfläche des fixierten Eisenkerns 7 relativ zu dem Kolben 3 ist sicher in Kontakt mit dem Boden 5a des Solenoidgehäuses 5 angebracht.
  • Der Kolben 3 ist ebenso aus einem ferro-magnetischen Material hergestellt, wie z. B. Eisen, und ist von dem fixierten Eisenkern 7 durch die Rückstellfeder 9, die zwischen dem fixierten Eisenkern 7 und dem Kolben 3 angeordnet ist, weggerichtet bzw. weg vorbelastet. Die Kontaktabdeckung 4 enthält einen geschlossenen Endabschnitt 4a, an dem zwei Anschlussbolzen (externe Anschlüsse) 10, 11 sicher angebracht sind, und einen röhrenförmigen Schenkelabschnitt 4b, der sich in der Axialrichtung von einer äußeren Peripherie des geschlossenen Endabschnitts 4a erstreckt. Der röhrenförmige Schenkelabschnitt 4b ist in den offenen Endseitenabschnitt des Solenoidgehäuses 5 durch die Öffnung derart eingefügt bzw. eingepasst, so dass eine äußere Peripherie des Schenkelabschnitts 4b in Eingriff mit einer inneren Peripherie des offenen Endseitenabschnitts des Solenoidgehäuses 5 steht und eine apikale Oberfläche des Schenkelabschnitts 4b in Kontakt mit einer distalen Endoberfläche der magnetischen Platte 6 relativ zu der Spule 2 steht, was es dem röhrenförmigen Schenkelabschnitt 4b ermöglicht, in der Axialrichtung geeignet positioniert zu werden. Der offene Endseitenabschnitt des Solenoidgehäuses 5 ist um eine Stufe (nicht näher gezeigt), die an der äußeren Peripherie des Schenkelabschnitts 4b ausgebildet ist, derart gecrimpt, so dass diese an dem Schenkelabschnitt 4b sicher angebracht ist.
  • Die zwei Anschlussbolzen 10, 11 enthalten einen Batterieanschlussbolzen 10, der elektrisch mit einem Batteriekabel verbunden sein kann und einen Lastanschlussbolzen 11, der elektrisch mit einem Verdrahtungskabel für eine elektrische Last, wie z. B. einem Startermotor, verbunden sein kann. Jeder der zwei Anschlussbolzen 10, 11 erstreckt sich von dem inneren der Kontaktabdeckung 4 durch ein Durchgangsloch nach außen, das in dem geschlossenen Endabschnitt 4a der Kontaktabdeckung 4 ausgebildet ist, und ist an der Kontaktabdeckung 4 mittels einer Unterlegscheibe 12 sicher angebracht.
  • Ein Kontaktraum ist in dem Inneren der Kontaktabdeckung 4 ausgebildet, wobei in diesem Raum eine elektrische Kontaktanordnung, die aus einem Paar fixierter Kontakte 13 und einem beweglichen Kontakt 14 gebildet ist, platziert ist.
  • Das Paar fixierter Kontakte 13 ist jeweils integral mit dem Batterieanschlussbolzen 10 und dem Lastanschlussbolzen 11 ausgebildet.
  • Alternativ kann das Paar fixierter Kontakte 13 jeweils beabstandet von und sicher an dem Batterieanschlussbolzen 10 und dem Lastanschlussbolzen 11 durch Presspassung oder Schweißen angebracht sein, wobei die fixierten Kontakte 13 und die Anschlussbolzen 10, 11 aus einem unähnlichen Metall hergestellt sein können. Beispielsweise können die fixierten Kontakte 13 aus einem Kupfermaterial mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit hergestellt sein. Die Anschlussbolzen 10, 11 können aus einem Eisenmaterial mit einer hohen mechanischen Festigkeit hergestellt sein. Zusätzlich können die Anschlussbolzen 10, 11, die aus einem Eisenmaterial hergestellt sind, mit Kupfer oder Zinn beschichtet sein, was die elektrische Leitfähigkeit erhöhen kann.
  • Der bewegliche Kontakt 14 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Paars fixierter Kontakte 13 zu dem Kolben 3 (auf der rechten Seite des Paars fixierter Kontakte 13 in 1) angeordnet und steht in Kontakt mit einer Endoberfläche des Schafts 16, der an dem Kolben 3 unter dem Einfluss einer Kontaktdruckfeder 15 sicher angebracht ist. Die Kontaktdruckfeder 15 arbeitet derart, dass diese auf den beweglichen Kontakt 14 einen Kontaktdruck so ausübt, dass der bewegliche Kontakt 14 das Paar fixierter Kontakte 13 überbrücken kann, wenn sich die elektrische Kontaktanordnung in dem geschlossenen Zustand befindet.
  • Da eine festgelegte Last der Kontaktdruckfeder 15 kleiner ist, als eine festgelegte Last der Rückstellfeder 9, ist der Kolben 3 von dem fixierten Eisenkern 7 unter dem Einfluss der Rückstellfeder 9 weg vorbelastet, wenn sich die Spule 2 nicht in einem erregten Zustand befindet. Dies ermöglicht es, dass der bewegliche Kontakt 14 von dem Paar fixierter Kontakte 13 durch den Schaft 16, der an dem Kolben 30 angebracht ist, wie in 1 gezeigt, weg vorbelastet ist, so dass der bewegliche Kontakt 14 gegen eine Kontaktaufnahmeoberfläche 4c, die innerhalb der Kontaktabdeckung 4 bei einer Rückkehrposition des beweglichen Kontakts 14 ausgebildet ist, gedrückt wird, während die Kontaktdruckfeder 15 zusammengedrückt wird.
  • Es wird nun in Bezug auf 2 und 3 erklärt werden, wie der Schaft 16 an dem Kolben 3 sicher angebracht wird.
  • Der Kolben 3 enthält ein Einfügeblindloch 17 mit einer vorbestimmten Tiefe in der Axialrichtung des Kolbens 3 mit einem kreisförmigen Querschnitt überall entlang der Tiefe. Eine Öffnung des Lochs ist in einer Endoberfläche des Kolbens 3 dem beweglichen Kontakt 4 axial gegenüberliegend angeordnet. Wie in 2 gezeigt, weist das Schafteinfügeloch 17 eine Stufe 17b auf, die bei einer spezifischen Position entlang der Tiefe angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung des Lochs erstreckt, wo eine Schaftfixierungssektion 17c des Lochs an einer Bodenseite der Stufe 17d einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist, als ein Innendurchmesser der Schaftführungssektion 17d des Lochs an einer Öffnungsseite der Stufe 17b.
  • Der Innendurchmesser der Schaftfixierungssektion 17d ist geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser des Schafts 16 derart festgelegt, so dass ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c press-gepasst werden kann. Eine Tiefe der Schaftfixierungssektion 17c, die eine Länge von einem Boden des Lochs zu der Stufe 17b ist, ist beispielsweise ein Drittel bis zu einer Hälfte der vollen Tiefe des Schafteinfügelochs 17.
  • Der Innendurchmesser der Schaftführungssektion 17d ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Schafts 16 derart festgelegt, dass der eine axiale Endseitenabschnitt des Schafts 16 reibungslos in die Schaftführungssektion 17d eingefügt werden kann.
  • Wie in 2 gezeigt, ist die Stufe 17b derart angeschrägt, dass sich der Innendurchmesser des Schafteinfügelochs 17 allmählich in einer Richtung von der Schaftführungssektion 17d zu der Schaftfixierungssektion 17c verringert.
  • Der Schaft 16 ist aus einem Harz hergestellt und wird produziert, indem ein Kernmaterial, das eine stabile Baumwollrolle ist, vorbereitet wird und ein unter Druck stehendes Phenolharz auf das Kernmaterial angewandt wird. Zusätzlich sind ein axialer Endseitenabschnitt und der andere axiale Endseitenabschnitt des Schafts 16 bezüglich einer Mittenposition entlang der Länge des Schafts 16 symmetrisch. Genauer gesagt, weist der Schaft 16 die Form eines Stabs mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem einzigen Durchmesser überall entlang der Länge auf.
  • Wie in 3 gezeigt, wird der Schaft 16 an dem Kolben 3 durch Presspassung des einen axialen Endseitenabschnitts des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c derart sicher angebracht, so dass eine äußere Peripherie des Schafts 16 in Eingriff mit einer inneren Peripherie der Schaftfixierungssektion 17c steht.
  • (Vorteile)
  • Bei dem elektromagnetischen Schalter 1 der ersten Ausführungsform ist ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c derart press-gepasst, dass die äußere Peripherie des Schafts 16 in Eingriff mit der inneren Peripherie der Schaftfixierungssektion 17c steht, welche vermeiden kann, dass der Schaft 16 an den Kolben 3 in einer geneigten Lage relativ zu der Mittenachse des Lochs sicher angebracht wird. Zusätzlich weist die Schaftfixierungssektion 17c eine vorbestimmte Tiefe derart auf, dass beispielsweise eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, weitgehender durch die ganze Schaftfixierungssektion aufgenommen werden kann, sogar wenn ein Biegemoment, das durch die ganze Endoberfläche des geneigten Schafts 16, der gegen den beweglichen Kontakt 14 gedrückt wird, und in Kontakt mit dem beweglichen Kontakt 14 steht, verursacht wird, auf den Schaft 16 wirkt. Im Ergebnis, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung zwischen der Schaftfixierungssektion 17c und dem Schaft 16 locker wird, was eine Reduzierung der Schaftsicherungsfähigkeit vermeiden kann.
  • Der Schaft 16 weist die Form eines Stabs mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem einzigen Durchmesser überall entlang der Länge auf und der Schaft 16 ist in Bezug auf eine Mittenposition entlang der Länge symmetrisch, was dazu führt, dass kein Bedarf darin besteht, zu bestimmen, welcher axiale Endseitenabschnitt des Schafts 16 in das Schafteinfügeloch 17 eingefügt werden soll. Das heißt, dass beide axiale Endseitenabschnitte des Schafts in das Schafteinfügeloch 17 eingefügt werden können, was zu der Beseitigung einer falschen Montage und auf diese Weise zu einer Verbesserung der Montageeffizienz führt.
  • Ferner ist bei der ersten Ausführungsform der Innendurchmesser der Schaftführungssektion 17d des Schafteinfügelochs 17, welche eine Öffnungsseitensektion des Lochs ist, geringfügig größer als der Außendurchmesser des Schafts 16, was zu den folgenden Vorteilen gegenüber Ausführungsformen, bei denen der Schaft ohne eine solche Schaftführungssektion in das ganze Schafteinführungsloch press-gepasst wird, führt.
  • Bei Ausführungsformen, wo der Schaft in das ganze Schafteinfügeloch ohne die Schaftführungssektion press-gepasst wird, wäre es schwierig, eine Mittenachse des Schafts an eine Mittenachse des Schafteinfügelochs vor der Presspassung des Schafts derart auszurichten, so dass dieser nicht einer geneigten Lage relativ zu der Mittenachse des Lochs an dem Kolben sicher angebracht wird, und es würde deshalb eine längere Zeit benötigen, die Presspassung des Schafts in das Loch fertig zu stellen.
  • Im Gegensatz dazu ist bei der ersten Ausführungsform die Schaftführungssektion 17d auf der Öffnungsseite der Stufe 17b ausgebildet, was es ermöglicht, dass der Schaft durch die Schaftführungssektion 17d vor der Presspassung des einen axialen Endseitenabschnitts des Schafts 16 in der Schaftfixierungssektion 17c gehalten wird. Zusätzlich ist die Stufe 17b des Schafteinfügelochs 17 angeschrägt und eine Endoberflächenperipherie des Schafts 16, die in die Schaftführungssektion 17d eingefügt wird, wird vor der Presspassung des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c in Kontakt mit der angeschrägten Stufe 17b gebracht, was es ermöglicht, dass sich die Mittenachse des Schafts 16 selbst an der Mittenachse des Lochs ausrichtet. Im Ergebnis wird es möglich, den einen axialen Endseitenabschnitt des Schafts in die Schaftfixierungssektion 17c press zu passen, wobei die Mittenachse des Schafts 16 unmittelbar nach dem Einfügen des einen axialen Endseitenabschnitts des Schafts 16 in die Schaftführungssektion 17d an der Mittenachse der Schaftfixierungssektion 17c ausgerichtet ist, was zu der Reduzierung der Zeit führt, die erforderlich ist, die Presspassung fertig zu stellen.
  • Eine Presspassungstiefe (eine Tiefe einer Lochsektion, in der der Schaft 16 press-gepasst wird) und eine Last, die für die Presspassung erforderlich ist, kann im Vergleich zu Ausführungsformen reduziert werden, bei denen der Schaft ohne die Schaftführungssektion in das Schafteinfügeloch press-gepasst wird. Dies kann eine Änderung in der Dimension und eine Formänderung des Schafts 16 vermeiden, die durch die Presspassung des Schafts 16 in das Schafteinfügeloch 17 verursacht werden könnte.
  • Obwohl das Schafteinfügeloch 17, das in dem Kolben 3 ausgebildet ist, ein abgestuftes Loch ist, das die Stufe 17b aufweist, die an einer spezifischen Position entlang der Tiefe des Lochs angeordnet ist, können die Schaftführungssektion 17d und die Schaftfixierungssektion 17c mittels kalten Schmiedens oder einer gestuften Klinge gleichzeitig produziert werden. In anderen Worten, kann ein Schritt des Produzierens der Schaftführungssektion 17d und ein Schritt des Produzierens der Schaftfixierungssektion 17c nicht sequentiell, sondern gleichzeitig durchgeführt werden, was im Vergleich zu einer Produktion eines Schafteinfügelochs ohne die Stufe 17b zu den im Wesentlichen gleichen Kosten führt.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Nun wird der elektromagnetische Schalter 1 in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert werden.
  • Zusätzlich zur ersten Ausführungsform wird eine Peripherie der Öffnung 17a in der Endoberfläche des Kolbens 3 derart gegen einen Stempel 18 gedrückt, so dass die Peripherie der Öffnung 17a plastisch nach innen in eine Innendurchmesserrichtung oder radiale Richtung des Lochs deformiert wird und die äußere Peripherie des Schafts 16 gegen eine Deformation (hier als Crimpabschnitt 16 bezeichnet) gedrückt wird, wie in 4 gezeigt, nachdem ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c derart press-gepasst wird, so dass die äußere Peripherie des Schafts 16 in Eingriff mit der inneren Peripherie der Schaftfixierungssektion 17c steht. Der Stempel 18 kann ein Stempel vom nicht-geteilten Typ sein, der gegen die ganze Peripherie der Öffnung 17a drücken kann oder ein Stempel des geteilten Typs, der gegen drei oder vier (oder allgemeiner, eine Mehrzahl von) peripheren Sektionen der Öffnung 17a drücken kann, die vorzugsweise entlang der Peripherie der Öffnung 17a voneinander gleichmäßig beabstandet angeordnet sind. In dem Fall des Stempels des nicht-geteilten Typs, steht bzw. springt der sich ergebende Crimpabschnitt 19 von der ganzen Peripherie der Öffnung 17a des Lochs 17 nach innen in die Innendurchmesserrichtung des Schafteinfügelochs 17 hervor. In dem Fall des Stempels des geteilten Typs, springt der sich ergebende Crimpabschnitt 19 von den drei oder vier (oder allgemeiner, einer Mehrzahl von) peripheren Sektionen der Öffnung 17a des Lochs 17 nach innen in die Innendurchmesserrichtung des Schafteinfügelochs 17 hervor.
  • Mit dieser Konfiguration wird ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c press-gepasst und die äußere Peripherie des Schafts 16 wird gegen den Crimpabschnitt 19 bei einer Zwischenposition entlang der Länge des Schafts 16 derart gedrückt, so dass der Schaft fester an dem Kolben 13 sicher angebracht werden kann. Daher kann eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, nicht nur durch die Schaftfixierungssektion 17c aufgenommen werden, sondern auch durch den Crimpabschnitt 19, sogar wenn ein Biegemoment, das durch die ganze Endoberfläche des geneigten Schafts 16, der gegen den beweglichen Kontakt 14 gedrückt wird und in Kontakt mit dem beweglichen Kontakt 14 steht, auf den Schaft 16 wirkt. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung zwischen der Schaftfixierungssektion 17c und dem Schaft 16 und die Verbindung zwischen dem Crimpabschnitt 19 und dem Schaft locker werden, was eine Reduzierung der Schaftsicherungsfähigkeit zuverlässiger vermeiden kann.
  • Wenn der eine axiale Endseitenabschnitt des Schafts 16 in die Schaftfixierungssektion 17c press-gepasst wird, kann ein Abschnitt des Schafts 16 innerhalb der Schaftführungssektion 17d nach außen in die Innendurchmesserrichtung des Lochs 17 deformiert werden, wobei die äußere Peripherie des Schafts gegen den Crimpabschnitt 19 gedrückt wird, wie in 5 gezeigt. Die äußere Peripherie des Schafts 16 kann in Kontakt mit der inneren Peripherie der Schaftführungssektion 17d gebracht werden. Entsprechend dient bei der vorliegenden Ausführungsform der Crimpabschnitt 19 auch als ein Stopper, der den Austritt des Schafts aus dem Loch vermeiden kann. Daher kann der Schaft 16 an dem Kolben 3 durch den Crimpabschnitt 19, der gegen die äußere Peripherie des Schafts drückt, im Vergleich zu der ersten Ausführungsform fester sicher angebracht werden.
  • Die äußere Peripherie des Schafts 16 wird mit einer Kraft oder einer Last gegen den Crimpabschnitt 19 gedrückt, die kleiner ist, als eine Last, die auf den einen axialen Endseitenabschnitt des Schafts 16, der in die Schaftfixierungssektion 17c press-gepasst ist, angewandt wird, was den Schaden an dem Schaft 16 reduzieren kann, der durch die Last, die auf den Schaft 16 durch den Crimpabschnitt 19 angewandt wird, verursacht wird. Entsprechend ist der Schaft 16 nicht auf den vorstehenden Schaft beschränkt, der durch das Vorbereiten eines Kernmaterials, das eine stabile Baumwollrolle ist, und das Anwenden eines unter Druck stehenden Phenolharzes auf das Kernmaterial produziert wird, beschränkt, sondern es kann irgendeine Art eines harzgeformten Schafts, der leicht in Mengen herzustellen ist, als der Schaft 16 verwendet werden.
  • (Dritte und vierte Ausführungsformen)
  • Ein elektromagnetischer Schalter 1 wird nun in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert werden.
  • Bei der dritten Ausführungsform ist ein Spalt zwischen der inneren Peripherie der Schaftführungssektion 17d des Schafteinfügelochs 17 und der äußeren Peripherie des Schafts 16 zusätzlich zu der ersten Ausführungsform mit einem härtbaren Harz 20 (beispielsweise ein wärmehärtendes Harz) gefüllt, das nach dem Presspassen und Füllen ausgehärtet wird, wie in 6A gezeigt. Das ausgehärtete Harz, das in den Spalt gefüllt ist, kann einen Abschnitt des Schafts 16 in der Schaftführungssektion 17d halten. Daher kann bei der Anwesenheit eines Biegemoments, das wie vorstehend beschrieben auf den Schaft 16 wirkt, eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, nicht nur durch die Schaftfixierungssektion 17c, sondern auch durch das gehärtete Harz, das in den Spalt gefüllt ist, aufgenommen werden. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung zwischen der Schaftfixierungssektion 17c und dem Schaft 16 locker wird, was eine Reduzierung der Schaftsicherungsfähigkeit zuverlässiger vermeiden kann.
  • Bei einer vierten Ausführungsform, die alternativ zu der dritten Ausführungsform ist, kann zusätzlich zu der zweiten Ausführungsform und in ähnlicher Weise wie in der dritten Ausführungsform ein Spalt zwischen der inneren Peripherie der Schaftführungssektion 17d des Schafteinfügelochs 17 und der äußeren Peripherie des Schafts 16 mit einem härtbaren Harz 20 gefüllt sein, das nach dem Presspassen und dem Füllen gehärtet wird, wie in 6B gezeigt. Ebenso kann bei der vierten Ausführungsform in der Anwesenheit eines Biegemoments, das wie vorstehend beschrieben auf den Schaft 16 wirkt, eine Last, die durch das Biegemoment verursacht wird, nicht nur durch die Schaftfixierungssektion 17c und den Crimpabschnitt 19, sonder auch durch das gehärtete Harz, das in den Spalt gefüllt ist, aufgenommen werden. Es ist weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung zwischen der Schaftfixierungssektion 17c und dem Schaft und die Verbindung zwischen dem Crimpabschnitt 19 und dem Schaft locker wird, was eine Reduzierung der Schaftsicherungsfähigkeit zuverlässiger vermeiden kann.
  • Die Verwendung des wärmehärtenden Harzes kann vermeiden, dass das gehärtete Harz aufgeweicht wird, sogar wenn der elektromagnetische Schalter 1 einer Hochtemperaturatmosphäre ausgesetzt ist, was eine Reduzierung der Festigkeit vermeiden kann. Im Ergebnis ist es für eine lange Zeitdauer weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung zwischen dem Schaft 16 und dem Loch 17 locker wird, was es ermöglicht, die Schaftsicherungsfähigkeit zu erhalten.
  • (Modifikationen)
  • Bei der ersten Ausführungsform ist der elektromagnetische Schalter 1 ein normal geöffneter Typ, wo, wenn sich die Spule 2 in einem nicht erregten Zustand befindet, der bewegliche Kontakt 14 beabstandet von dem Paar fixierter Kontakte 13 angeordnet ist, d. h. die elektrische Kontaktanordnung geöffnet ist.
  • Alternativ kann der elektromagnetische Schalter ein normal geschlossener Typ sein, wobei, wenn sich die Spule 2 in einem nicht erregten Zustand befindet, der bewegliche Kontakt 14 in Kontakt mit dem Paar fixierter Kontakte 13 ist oder der bewegliche Kontakt 14 das Paar fixierter Kontakte 13 überbrückt, d. h., die elektrische Kontaktanordnung geschlossen ist.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird angenommen, dass der elektromagnetische Schalter 1 für den elektrischen Stromkreis des Starters verwendet wird. Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Arten von elektromagnetischen Schaltern anwendbar, die einen elektrischen Strom, der durch einen elektrischen Schaltkreis fließt, durch das Schließen oder Öffnen der elektrischen Kontaktanordnung an- oder ausschalten.
  • Zusätzlich weist der Schaft 16 bei der ersten Ausführungsform die Form eines Stabes mit einer kreisförmigen Querschnittssektion mit einem einzigen Durchmesser überall entlang der Länge des Schafts 16 auf. Alternativ kann der Schaft 16 die Form eines Stabs mit einem polygonalen Querschnitt entlang der Länge des Schafts 16 aufweisen, wobei das Loch 17 ebenso einen polygonalen Querschnitt entlang seiner Tiefe derart aufweisen kann, so dass der Schaft 16 in das Loch eingefügt und press-gepasst werden kann.
  • Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der Erfindung können dem Fachmann, dem diese Erfindung betrifft, einfallen, die den Vorteil der Lehre, die in den vorangegangenen Beschreibungen und der zugehörigen Zeichnung präsentiert wurde, aufweisen. Daher sollte es verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, und es beabsichtigt ist, dass Modifikationen und andere Ausführungsformen in dem Umfang der angefügten Ansprüche enthalten sind. Obwohl spezifische Ausdrücke hierin verwendet wurden, werden diese nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn verwendet und nicht zum Zweck der Beschränkung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2003-297207 [0002, 0004, 0010]

Claims (10)

  1. Elektromagnetischer Schalter (1), aufweisend: eine Spule (2), die eine elektromagnetische Kraft erzeugt, wenn diese erregt ist; einen beweglichen Eisenkern (3), der in einer Axialrichtung der Spule (2) beweglich ist; eine elektrische Kontaktanordnung mit einem Paar fixierter Kontakte (13), die elektrisch mit einem elektrischen Schaltkreis verbunden sind, und mit einem beweglichen Kontakt (14), der derart angepasst ist, das dieser das Paar fixierter Kontakte (13) in Reaktion auf eine Bewegung des beweglichen Eisenkerns (3) elektrisch verbindet oder trennt; und einen Harzschaft (16), der die Bewegung des beweglichen Eisenkerns (3) auf den beweglichen Kontakt (14) überträgt, wenn die elektrische Kontaktanordnung von einem geschlossenen Zustand auf einen offenen Zustand umgeschaltet wird, wobei der bewegliche Eisenkern (3) ein Schafteinfügeloch (17) mit einer vorbestimmten Tiefe enthält, das sich in einer Axialrichtung des beweglichen Eisenkerns (3) erstreckt und eine Öffnung (17a) in einer Endoberfläche des beweglichen Eisenkerns (3) aufweist, die dem beweglichen Kontakt (14) axial gegenüberliegt, das Schafteinfügeloch (17) eine Stufe (17b) enthält, die bei einer spezifischen Position entlang der Tiefe angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung des Lochs (17) erstreckt, das Schafteinfügeloch (17) ferner eine Schaftfixierungssektion (17c) an einer Bodenseite der Stufe (17b) und eine Schaftführungssektion (17d) an einer Öffnungsseite der Stufe (17b) derart enthält, dass ein Innendurchmesser der Schaftfixierungssektion (17c) kleiner ist, als ein Innendurchmesser der Schaftführungssektion (17d), und ein axialer Endseitenabschnitt des Schafts (16) in die Schaftfixierungssektion (17c) derart press-gepasst wird, dass eine äußere Peripherie des Schafts (16) in Eingriff mit einer inneren Peripherie der Schaftfixierungssektion (17c) steht.
  2. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß Anspruch 1, wobei der bewegliche Eisenkern einen Crimpabschnitt (19) enthält, der von der ganzen Peripherie der Öffnung (17a) des Lochs (17) in eine Innendurchmesserrichtung des Schafteinfügelochs (17) nach innen hervorsteht, und eine äußere Peripherie des Schafts (16) gegen den Crimpabschnitt (19) gedrückt wird.
  3. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß Anspruch 1, wobei der bewegliche Eisenkern (3) eine Mehrzahl von Crimpabschnitten enthält, die von einer Mehrzahl von peripheren Segmenten der Öffnung (17a) des Lochs (17) in eine Innendurchmesserrichtung des Schafteinfügelochs (17) nach innen hervorstehen, und eine äußere Peripherie des Schafts (16) gegen die Crimpabschnitte (19) gedrückt wird.
  4. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß Anspruch 2, wobei die äußere Peripherie des Schafts (16) gegen den Crimpabschnitt (19) mit einer Last gedrückt wird, die kleiner ist als eine Last, die auf den einen axialen Endseitenabschnitt des Schafts (16) angewandt wird, der in die Schaftfixierungssektion (17c) press-gepasst ist.
  5. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß Anspruch 3, wobei die äußere Peripherie des Schafts (16) gegen die Crimpabschnitte (19) mit einer Last gedrückt werden, die kleiner ist als eine Last, die auf den einen axialen Endseitenabschnitt des Schafts (16) angewandt wird, der in die Schaftfixierungssektion (17c) press-gepasst ist.
  6. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stufe (17b) derart angeschrägt ist, dass sich ein Innendurchmesser des Schafteinfügelochs (17) allmählich in einer Richtung von der Schaftführungssektion (17d) zu der Schaftfixierungssektion (17c) verringert.
  7. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein axialer Endseitenabschnitt und der andere axiale Endseitenabschnitt des Schafts symmetrisch in Bezug auf eine Mittenposition entlang der Länge des Schafts (16) sind.
  8. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Spalt zwischen der inneren Peripherie der Schaftführungssektion (17d) des Schafteinfügelochs (17) und der äußeren Peripherie des Schafts (16) mit einem Harz (20) gefüllt ist.
  9. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß Anspruch 8, wobei das Harz (20) ein wärmehärtendes Harz ist, das in den Spalt gefüllt und gehärtet wird, nachdem der eine axiale Endseitenabschnitt des Schafts (16) in die Schaftfixierungssektion (17c) press-gepasst ist.
  10. Elektromagnetischer Schalter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ferner aufweisend: ein Paar externer Anschlüsse (10, 11), die den elektrischen Schaltkreis und das Paar fixierter Kontakte (13) elektrisch verbinden; und eine isolierende Kontaktabdeckung (4), an die das Paar externer Anschlüsse (10, 11) sicher angebracht ist, wobei die Abdeckung (4) eine Kontaktaufnahmeoberfläche (4c) darin enthält, die angepasst ist, den beweglichen Kontakt (14) bei einer Rückstellposition des beweglichen Kontakts (14) aufzunehmen, wenn sich die elektrische Kontaktanordnung in dem offenen Zustand befindet, wobei der bewegliche Kontakt (14) auf der dem beweglichen Eisenkern (3) gegenüberliegenden Seite des Paars fixierter Kontakte (13) angeordnet ist, und der bewegliche Kontakt (14) in Kontakt mit der Kontaktaufnahmeoberfläche (4c) der isolierenden Kontaktabdeckung (4) steht und gegen die Kontaktaufnahmeoberfläche (4c) der isolierenden Kontaktabdeckung (4) gedrückt wird, wenn sich die Spule (2) in einem nicht erregten Zustand befindet.
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