DE10329577A1

DE10329577A1 - Relais, insbesondere Startrelais für Brennkraftmaschinen mit Adapter

Info

Publication number: DE10329577A1
Application number: DE2003129577
Authority: DE
Inventors: Steffen Fuhr; Henning Stoecklein; Josef Weigt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27
Also published as: WO2005001867A1; CN1816889A; EP1642310A1; EP1642310B1; CN100521029C; BRPI0412148A

Abstract

Es wird ein Relais, insbesondere ein Startrelais (10), für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, dessen Anschlussklemmen für den Schaltkontakt und die Erregerwicklung des Relais in einem Schalterdeckel (11) des Relais befestigt sind, wobei die Anschlussklemme (50) der Erregerwicklung als Steckanschluss ausgebildet ist. DOLLAR A Um die Anzahl der verschiedenen Schalterdeckel mit fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie der Erregerwicklung zu verringern, ist der Anschluss der Erregerwicklung als erster Teil (15) einer Steckverbindung ausgebildet, deren damit zusammenwirkender zweiter Teil (18) den Eingang eines Adapters (17) bildet, dessen Ausgang (21a) als Anschlussklemme (50) mit fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie ausgebildet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, insbesondere ein Startrelais für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1, sowie einen Adapter nach Anspruch 8.
Startrelais für Brennkraftmaschinen haben in den meisten Fällen als sogenannte Einrückrelais neben ihrer Funktion, den Hauptstrom des Startermotors zu schalten auch noch die Zusatzfunktion, ein Starterritzel vor oder mit dem Einschalten des Startermotors in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine einzuspuren. Derartige Einrückrelais sind dabei unmittelbar neben dem Startermotor befestigt und greifen mittelbar über einen Einrückhebel am Starterritzel an. Die elektrischen Anschlüsse sind in einem Schalterdeckel des Startrelais befestigt und kundenspezifisch für den jeweiligen Fahrzeughersteller beziehungsweise für das jeweilige Fahrzeugmodel gestaltet. Dabei gibt es je nach Leistung des Starters verschiedene Baugrößen des Startrelais und insbesondere verschiedene Varianten und Positionen für die Anschlussklemme (Klemme 50) der Erregerwicklung des Startrelais. Während die Anschlüsse für den Hauptstromkreis weitgehend einheitlich durch zwei auf der Deckeloberseite einander gegenüberliegende Schraubbolzen realisiert sind, werden für die Anschlussklemme der Erregerwicklung des Startrelais Schraubanschlüsse und Flachsteckverbindungen in verschiedenen Varianten sowie genormte VDA- oder Jetronik-Stecker benötigt. Diese Anschlüsse liegen dabei auf der Deckeloberseite links oder rechts neben den Hauptanschlüssen des Startrelais. Außerdem sind dabei auch für die jeweilige Zuführung der Anschlussleitung zu dieser Anschlussklemme von oben oder von unten unterschiedliche Deckelausführungen des Startrelais erforderlich.

Aus der GB-PS 12 75 113 ist beispielsweise ein derartiges Einrückrelais bekannt, bei dem die Anschlussklemme für die Erregerwicklung als Steckanschluss für einen Startschalter, zum Beispiel dem Zündschloss eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.

Die Vielzahl der verschiedenen Schalterdeckel erfordert dabei eine Vielzahl von Werkzeugen und Formen zu deren Herstellung in relativ kleinen Stückzahlen, sowie eine entsprechend große Lagerhaltung. Dies führt insgesamt zu erheblichen Strukturkosten beim Relaishersteller und im Vertriebsweg.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, die Anzahl verschiedener Schalterdeckel von Startrelais auf eine minimale Anzahl zu beschränken, um damit Produktions- und Vertriebskosten zu senken.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektromagnetische Relais mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch die Verwendung eines Adapters ein Schalterdeckel mit einheitlicher Ausführungsform der Anschlussklemme der Erregerwicklung realisierbar ist. Dadurch lässt sich die Anzahl der Varianten von Schalterdeckeln auf wenige Grundtypen nach Baugröße und Anschlusseite links oder rechts reduzieren. Ferner lässt sich der Steckanschluss für den Adapter am Schalterdeckel fertigungstechnisch einfacher gestalten und kostengünstiger mit entsprechend größeren Stückzahlen produzieren. Die kundenspezifische, insbesondere fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie der Anschlussklemme (Klemme 50) lässt sich beim Zusammenbau des Adapters durch Verwendung gleicher und/oder standardisierter Bauteile wie Schrauben, Scheiben, Muttern, Kontaktstiften und Steckzungen den Erfordernissen jeweils kostengünstig anpassen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

So ist es bei einem defekten Startrelais oder Adapter vorteilhaft, wenn der Adapter auf der Oberseite des Schalterdeckels neben den zwei Anschlüssen des Schaltkontaktes abnehmbar, zweckmäßigerweise durch lösbare Rastverbindungen befestigt ist. Um dabei die Steckverbindung des Startrelais mit dem Adapter gegen Schüttelbeanspruchungen zu sichern, weist der Adapter in vorteilhafter Weise an seiner freien Außenseite axial über den Rand des Schalterdeckels greifende Klipse auf, die mit dort angeordneten Rastnasen des Schalterdeckels zusammenwirken. Des weiteren ist der Adapter gegen Schüttelbeanspruchungen gesichert, indem er am Schalterdeckel im Bereich der beiden Anschlüsse des Schaltkontaktes durch zwei voneinander beabstandete, axial ausgerichtete, schwalbenschwanzförmige Hinterschneidungen positioniert ist. Um die Steckverbindung zwischen Startrelais und Adapter gegen Feuchtigkeit, Staub und Verunreinigungen zu schützen, wird ferner vorgeschlagen, dass der Adapter auf seiner Innenseite eine radial umlaufende Dichtkante aufweist, die als Fügestelle mit einer ebenen Anlagefläche des Schalterdeckels zusammenwirkt.

In einfachster Weise ist der Steckanschluss des Startrelais mit dem Adapter ein im Kraftfahrzeugbau standardisierter Steckverbinder, dessen adapterseitiger Teil als Steckhülse und dessen relaisseitiger, mit der Erregerwicklung verbundener Teil als Steckzunge ausgebildet ist. Die Steckhülse ist dabei an einer Stromschiene des Adapters ausgebildet, die mit der ausgangsseitigen Anschlussklemme des Adapters verbunden ist. Anstelle einer Flachsteckverbindung kann auch ein Steckerstift und eine Steckbuchse verwendet werden.

Für eine kunden- beziehungsweise fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie ist der Adapter mit seiner ausgangsseitigen Anschlussklemme als Steck-, Schraub- oder Klemmverbindung ausgebildet. Bei einer einfachen Ausführungsform des Adapters ist in vorteilhafter Weise die ausgangsseitige Anschlussklemme eine Gewindeschraube, die mitsamt der den zweiten Teil der Steckverbindung zur Erregerwicklung bildenden Stromschiene am Isolierkörper des Adapters festgeschraubt ist. In besonders einfacher Ausführungsform ist am Adapter die ausgangsseitige Anschlussklemme eine Steckhülse, die mit dem eingangsseitigen Teil der Steckverbindung zur Erregerwicklung einstückig als Stromschiene ausgebildet ist und in einem am Isolierkörper des Adapters angeformten, vorzugsweise axial ausgerichteten Anschlussdom fixiert ist.

Zeichnung

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Einrückrelais in raumbildlicher Darstellung mit einem Steckanschluss für die Erregerwicklung,

2 die Explosionsdarstellung eines Adapters mit Schraubanschluss für das Relais nach 1,

3 den zusammengebauten Adapter in raumbildlicher Darstellung als erstes Ausführungsbeispiel, und

4 und 4a den Adapter nach 3 in der Ansicht von unten und in einem Ausbruch nach der Linie X-X in 4,

5 und 5a den Schalterdeckel des Einrückrelais nach 1 mit aufgesetztem Adapter nach 3,

6 einen Adapter mit Steckanschluss für das Relais nach 1 in raumbildlicher Darstellung als zweites Ausführungsbeispiel und

7 die Stromschiene des Adapters nach 6 mit dem eingangsseitigen und ausgangsseitigen Steckanschluss.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In 1 ist als elektromagnetisches Relais ein Startrelais für Startanlagen von Brennkraftmaschinen dargestellt und mit 10 bezeichnet. In einem Schalterdeckel 11 des Startrelais 10 ist ein nicht dargestellter Schaltkontakt angeordnet, dessen Anschlüsse als Anschlussbolzen 12 und 13 im Schalterdeckel 11 befestigt sind. Sie dienen einerseits zum Anschluss eines Startermotors und andererseits zum Anschluss eines Anschlusskabels einer Fahrzeugbatterie. Im metallischen Gehäuse 14 des Startrelais 10 ist eine Erregerspule eingesetzt, deren eines Ende mit dem motorseitigen Anschlussbolzen 12 verbunden ist und deren anderes Ende an einem als Steckzunge 15 ausgebildeten Steckanschluss angeschlossen ist, die seitlich neben den beiden Anschlussbolzen 12, 13 auf der Oberseite des Schalterdeckels 11 angeordnet ist. Über diesem Steckanschluss wird die Erregerwicklung von einem ebenfalls nicht dargestellten Startschalter zum Starten der Brennkraftmaschine eingeschaltet und damit ein Anker in die Erregerwicklung eingezogen. Der Anker schließt dabei einerseits den Schaltkontakt des Startrelais und zieht andererseits einen Stößel 16 ein, der über einen nicht dargestellten Einrückhebel ein Starterritzel des Starters in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine einspurt.

In den 2 bis 4 ist ein Adapter 17 vor und nach dem Zusammenbau seiner Einzelteile dargestellt, der gemäß 5 auf die Oberseite des Schalterdeckels 11 aufgesetzt wird, um die fahrzeug- beziehungsweise herstellerspezifisch ausgebildeten und angeordneten Anschlüsse an den vereinheitlichten Steckanschluss der Erregerwicklung des Startrelais 10 zu realisieren. Dabei bildet die Steckzunge 15 einen ersten Teil einer Steckverbindung und eine Steckhülse 18 einen mit der Steckzunge 15 zusammenwirkenden zweiten Teil der Steckverbindung. Diese Steckhülse 18 bildet sogleich den Eingang des Adapters 17, dessen Ausgang als Anschlussklemme 50 mit kundenspezifischer, insbesondere fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie ausgebildet ist. Wie aus 2 erkennbar, besteht der Adapter 17 aus einem Isolierkörper 19 aus Kunststoff, einer Stromschiene 20 mit der daran freigestanzten und geprägten Steckhülse 18, einer Gewindeschraube 21, einer Federscheibe 22 und einer Sechskantmutter 23. An der freien Außenseite des Isolierkörpers 19 ist der Adapter 17 mit Klipse 24 versehen, die gemäß 5 axial über den Rand 11a des Schalterdeckels 11 übergreifen und mit dort angeordneten Rastnasen 25 des Schalterdeckels 11 zusammenwirken. Durch diese lösbaren Rastverbindungen 26 ist der Adapter 17 auf der Oberseite des Schalterdeckels 11 neben den zwei Anschlussbolzen 12, 13 abnehmbar befestigt. Ferner ist der Isolierkörper 19 des Adapters 17 mit zwei voneinander beabstandeten, axial ausgerichteten Leisten 27 versehen, die in entsprechend axial ausgerichtete, schwalbenschwanzförmige Hinterschneidungen 28 im Bereich der Anschlussbolzen 12, 13 des Schalterdeckels 11 eingreifen und so den Adapter 17 am Schalterdeckel 11 positionieren. Aus 4a ist erkennbar, dass der Isolierkörper 19 des Adapters 17 auf seiner Innenseite eine radial umlaufende Dichtkante 29 aufweist. Diese Dichtkante bildet mit einer ebenen Anlagefläche 30 des Schalterdeckels 11 im Bereich der Steckzunge 15 gemäß 1 eine Fügestelle.

Durch die Einführung des Adapters 17 bildet nunmehr der bislang fahrzeugspezifische Anschluss der Erregerwicklung einen in Kraftfahrzeugen standardisierten Steckverbinder, dessen adapterseitiger Teil die Steckhülse 18 an der Stromschiene 20 des Adapters 17 bildet. Die ausgangsseitige Anschlussklemme 50 des Adapters 17 ist hier mit kundenbeziehungsweise fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie durch das freie Ende 21a der Sechskantschraube 21 als Schraubverbindung ausgebildet. Der Schraubkopf 21b der Sechskantschraube 21 ist dabei mitsamt der Stromschiene 20 in einer Mulde 31 des Isolierkörpers 19 aufgenommen.

Gemäß dem in 5a dargestellten Ausbruch des Starrelais 10 besteht im Bedarfsfalle bei der Anwendung des Startrelais 10 in Fahrzeugen mit besonders starken Schüttelbeanspruchungen die Möglichkeit, den Adapter 17 mit einem Kabelschuh 32 für die elektrische Verbindung zum Startermotor durch Abwinkeln einer dort freigestanzten Lasche 33 beim Festschrauben des Kabelschuhs 32 zusätzlich axial festzuklemmen und zu verspannen.

Die 6 zeigt einen weiteren Adapter 17a, dessen ausgangsseitige Anschlussklemme als Steckverbindung in Form einer Steckzunge 34 ausgebildet ist. Diese Steckzunge 34 bildet dort den oberen Teil einer in 7 dargestellten Stromschiene 20a, deren mittlerer Teil 35 im Isolierkörper 19a fest geklemmt ist und deren unterer Teil die Steckhülse 18 als eingangsseitigen Teil des Adapters 17a bildet. Die Steckzunge 34 ist dabei in einem am Isolierkörper 19a angeformten, axial ausgerichteten Anschlussdom 36 fixiert, der Teil einer vom Verband Deutscher Automobilhersteller standardisierten VDA-Steckverbindung ist.

Die ausgangsseitige Anschlussklemme 50 für die Erregerwicklung des Startrelais 10 kann somit durch die entsprechende kunden- beziehungsweise fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie sowohl als VDA-Steckverbindung gemäß 6 als Schraubverbindung gemäß 3 oder auch als anderweitige Klemmverbindung realisiert werden. Der Anschlussdom 36 kann dabei ebenso als standardisierte Jetronik-Stecker-Ausführung ausgestaltet sein. Außerdem kann auch der Festsitz des Adapters alternativ zu der Rastverbindung gemäß 5 durch andere Verfahren, wie zum Beispiel Ultraschallschweißen von Polyamiden realisiert werden.

Claims

Elektromagnetisches Relais, insbesondere Startrelais (10) für Brennkraftmaschinen, mit mindestens einer Erregerwicklung und einem Schaltkontakt, dessen Anschlüsse (12, 13) einerseits mit einer Stromquelle, insbesondere einer Fahrzeugbatterie, und andererseits mit einem Verbraucher, insbesondere einem Startermotor zu verbinden sind, wobei das eine Ende der Erregerwicklung mit dem verbraucherseitigen Anschluss des Schaltkontaktes und das andere Ende mit einem Steckanschluss (15) für die Verbindung zu einem Schalter, insbesondere Startschalter verbunden ist und der gemeinsam mit den zwei Anschlüssen des Schaltkontaktes in einem Schalterdeckel (11) des Relais befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckanschluss (15) der Erregerwicklung als erster Teil einer Steckverbindung ausgebildet ist, deren damit zusammenwirkender zweiter Teil (18) den Eingang eines Adapters (17) bildet, dessen Ausgang als Anschlussklemme (50) mit fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie ausgebildet ist.
Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (17) auf der Oberseite des Schalterdeckels (11) neben den zwei Anschlüssen (12, 13) des Schaltkontaktes abnehmbar befestigt ist.
Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (17) mit Rastverbindungen (26) am Schalterdeckel (11) lösbar befestigt ist.
Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (17) an seiner freien Außenseite axial über den Rand (11a) des Schalterdeckels (11) greifende Klipse (24) aufweist, die mit dort angeordneten Rastnasen (25) des Schalterdeckels (11) als Rastverbindung (26) zusammenwirken.
Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (17) am Schalterdeckel (11) im Bereich der beiden Anschlüsse (12, 13) des Schaltkontaktes durch zwei voneinander beabstandete, axial ausgerichtete, schwalbenschwanzförmige Leisten (27) in entsprechende Hinterschneidungen (28) positioniert ist.
Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (17) auf seiner Innenseite eine radial umlaufende Dichtkante (29) aufweist, die als Fügestelle mit einer ebenen Anlagefläche (30) des Schalterdeckels (11) zusammenwirkt.
Relais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckanschluss (15) der Erregerwicklung ein im Kraftfahrzeugbau standardisierter Steckverbinder ist, dessen adapterseitiger Teil als Steckhülse (18) und dessen relaisseitiger, mit der Erregerwicklung verbundener Teil als Steckzunge ausgebildet ist.
Adapter für Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Teil der Steckverbindung (15), vorzugsweise als Steckhülse, an einer Stromschiene (20) ausgebildet ist und dass die fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie der ausgangsseitigen Anschlussklemme (50) des Adapters (17) als Steck-, Schraub- oder Klemmverbindung ausgebildet ist.
Adapter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgangsseitige Anschlussklemme (50) eine Gewindeschraube (21) ist, die mitsamt der den zweiten Teil der Steckverbindung zur Erregerwicklung bildenden Stromschiene (20) am Isolierkörper (19) des Adapters (17) festgeschraubt ist.
Adapter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgangsseitige Anschlussklemme (50) eine Steckzunge (34) ist, die mit dem eingangsseitigen Teil (18) der Steckverbindung zur Erregerwicklung einstückig als Stromschiene (20a) ausgebildet ist und in einem am Isolierkörper (19a) des Adapters (17a) angeformten, vorzugsweise axial ausgerichteten Anschlussdom (36) fixiert ist.