DE19813601A1 - Einrückrelais für einen Kraftfahrzeuganlasser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einrückrelais eines Anlassers für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs.

Nach einer bekannten Bauweise kommt bei einem Anlas­ ser ein elektrisches Steuerungsverfahren zur Anwen­ dung, bei dem ein Hilfsrelais zur Steuerung des Ein­ rückrelais verwendet wird, das einerseits unter anderem die Informationen des Zündschlüssels und ge­ gebenenfalls des Totpunktkontakts empfängt und ande­ rerseits den Kontakt zwischen der Batterie und den Einzugsspulen steuert. Diese Spulen steuern die axia­ le Verschiebung eines beweglichen Einrückrelais, das mit elektrischen Klemmen zusammenwirken kann, die mit der Batterie bzw. mit dem Elektromotor des Anlassers verbunden sind, um den Kontakt zwischen diesen Orga­ nen herzustellen.

Dank einer solchen Anordnung braucht der dem Zünd­ schlüssel zugeordnete Schalter keinem Strom mit hoher Stromstärke von mehreren Dutzend Ampere mehr standzu­ halten, da ein Strom in einer Größenordnung von min­ destens einem Ampere ausreicht, um die Steuerung des Einrückrelais zu bewirken. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Abmessung der Verkabelung und des dem Zündschlüssel zugeordneten Schalters zu verringern.

Darüber hinaus kann ein Anlasser, der mit einem Hilfsrelais zur Steuerung des Einrückrelais ausgerü­ stet ist, einfach und wirtschaftlich durch eine elek­ tronische Steuerschaltung gesteuert werden, die ins­ besondere eine Information über die Sperre des Lenkradschlosses berücksichtigen und ein Kontroll- und Sicherheitssystem umfassen kann, das die elektri­ schen Betriebsüberlastungen des Anlassers berücksich­ tigt.

Nach einer bekannten Bauweise umfaßt das Anlasserein­ rückrelais eine in etwa zylindrische Abdeckkappe aus nichtleitendem Kunststoff in Verbindung mit einem Ge­ häuse, das die Einzugs- und Haltespulen enthält, die die axiale Verschiebung eines mit einem Einrückstift verbundenen beweglichen Kerns steuern. Dieser Ein­ rückstift, der axial durch einen ortsfesten Kern hin­ durchgeht, trägt an einem seiner Enden einen bewegli­ chen Kontakt, der axial mit den Köpfen zweier Klemmen zusammenwirkt, die zu der elektrischen Leistungs­ schaltung gehören. Diese Klemmen gehen axial durch den Boden der Abdeckkappe hindurch, mit den Klemmen­ köpfen im Innern und den austretenden Enden der Klem­ men für die elektrischen Kontakte der Leistungsschal­ tung.

So ist ein Einrückrelais für einen Kraftfahrzeugan­ lasser in der Ausführung mit einem beweglichen Kon­ takt vorgeschlagen worden, der sich axial im Innern einer Abdeckkappe des Einrückrelais aus nicht leiten­ dem Material verschiebt, um mit zwei ortsfesten Kon­ takten zusammenzuwirken, die durch die Köpfe von zwei axialen Kontaktklemmen gebildet werden, die am Boden der Abdeckkappe des Einrückrelais angeordnet sind, wobei die Körper der Klemmen durch den Boden der Ab­ deckkappe hindurchgehen, und in der Ausführung mit einem Hilfsrelais zur Steuerung des Einrückrelais, das in einer Aufnahme der Abdeckkappe angeordnet ist.

Nach dieser bekannten Anordnung ist das Hilfssteuer­ relais im Innern der Abdeckkappe in einer Aufnahme angeordnet, die sich von einer seitlichen Einfassung der Abdeckkappe aus radial nach außen erstreckt. Die­ se Lösung ermöglicht den Verzicht auf ein zusätzli­ ches unabhängiges Gehäuse für das Hilfsrelais und auf einen Mehraufwand bei der Verkabelung und den elek­ trischen Anschlüssen, um das Hilfsrelais mit dem Ein­ rückrelais zu verbinden.

Diese Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß eine radiale Ausbauchung an der Abdeckkappe gebildet wird, die demzufolge einen größeren und weniger gleichmäßigen Raum einnimmt, wodurch der Einbau des Anlassers und anderer Teile am Motorblock behindert werden kann. Außerdem umfaßt diese Aufnahme eine of­ fene Seite, die in einer zur Achse des Anlassers in etwa senkrechten Ebene angeordnet ist und durch eine zusätzliche Platte verschlossen wird, um die Formung der Abdeckkappe mit ihrer radialen Aufnahme zu ermög­ lichen. Dieses System zum Verschluß der Abdeckkappe und zur Schließung der radialen Ausbauchung bedingt eine Reihe zusätzlicher Probleme, wobei es sich ins­ besondere um Abdichtungs- und/oder Montageprobleme handelt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, eine Lösung für diese Probleme vorzuschlagen. Da­ zu schlägt die Erfindung ein Einrückrelais für einen Kraftfahrzeuganlasser vor, umfassend einen bewegli­ chen Kontakt, der sich axial im Innern einer Abdeck­ kappe des Einrückrelais aus nichtleitendem Material verschiebt, um mit zwei ortsfesten Kontakten zusam­ menzuwirken, die durch die Köpfe von zwei axialen Kontaktklemmen gebildet werden, die am Boden der Ab­ deckkappe des Einrückrelais angeordnet sind, wobei die Körper der Klemmen durch den Boden der Abdeckkap­ pe hindurchgehen, und umfassend ein Hilfsrelais zur Steuerung des Einrückrelais, das in einer Aufnahme der Abdeckkappe angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Aufnahme des Hilfsrelais vom Boden der Abdeckkappe aus axial zwischen den Kontaktklemmen erstreckt.

Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

• - Die Körper der Klemmen erstrecken sich durch eine Verlängerung der Abdeckkappe hindurch, die sie auf einer Länge, die in etwa gleich der axialen Tiefe der Aufnahme des Hilfsrelais ist, isoliert und hinter der sie durch freie Enden für den elektrischen Anschluß abgeschlossen werden.
• - Die Aufnahme ist axial zum Innern der Abdeckkappe offen und umfaßt Mittel zur axialen Positionierung des Hilfsrelais in seiner Aufnahme, deren Tiefe grö­ ßer als die axiale Länge des Hilfsrelais ist.
• - Die Mittel zur Positionierung des Hilfsrelais be­ stehen aus einer axialen Schulter, auf der ein Kragen des Hilfsrelais zur Auflage kommt.
• - Das Hilfssteuerrelais ist elektrisch mit einer Klemme des Einrückrelais durch einen Stift aus gebo­ genem Blech verbunden, der eine Öse enthält, durch die die Klemme hindurchgeht und die am Kopf der Klem­ me eingeschlossen ist.
• - Das Hilfsrelais ist im Verhältnis zum Boden axial versetzt, wobei eine der Ösen, die im Verhältnis zum Hilfsrelais axial versetzt ist, zwischen dem Klemmen­ kopf und dem Boden der Abdeckkappe eingeschlossen ist.
• - Die Klemme wird axial durch die Öse hindurch vom Innern der Abdeckkappe nach außen nach dem Einsetzen des Hilfsrelais in seiner Aufnahme eingefügt und durch äußere Einspannung befestigt, um das Hilfsre­ lais in seiner Aufnahme zu halten.
• - Das Hilfsrelais wird mit dem Einrückrelais durch einen Stift aus gebogenem Blech verbunden, der durch ein Loch im Boden der Abdeckkappe hindurchgeht, durch das auch ein Draht verläuft, der mit dem Stift außer­ halb der Abdeckkappe verlötet wird.
• - Die Mittel zur axialen Halterung des Hilfsrelais in seiner Aufnahme umfassen eine Federscheibe mit Haken, die mit der Wand der Aufnahme zusammenwirkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschrei­ bung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeich­ nungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine als Axialschnitt entlang der Linie 1-1 von Fig. 3 ausgeführte Teilansicht eines Anlas­ sereinrückrelais in erfindungsgemäßer Ausführung;

Fig. 2 eine entlang der Linie 2-2 von Fig. 3 aus­ geführte Axialschnittansicht in einer Ebene, die im Verhältnis zur Schnittebene von Fig. 1 um 90° ver­ setzt ist;

Fig. 3 eine in Richtung des Pfeils F3 ausgeführte radiale Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Einrück­ relais;

Fig. 4 eine Detailansicht zur Veranschaulichung des Hilfssteuerrelais und der elektrischen Anschluß­ stifte;

Fig. 5 ein Gesamtschaltbild des elektrischen Schaltkreises des Anlassers;

Fig. 6 eine rückseitige Perspektivansicht der Ab­ deckkappe des erfindungsgemäßen Einrückrelais.

In den Fig. 1 bis 6 ist ein elektromagnetisches Einrückrelais 10, das zur Ausrüstung eines (nicht dargestellten) Anlassers für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, zusammen mit seinem Hilfssteuerrelais vorgesehen.

Das Einrückrelais 10 umfaßt einen beweglichen Kern 12, dessen erstes Ende mit einem (nicht dargestell­ ten) Schwenkhebel verbunden ist, während sein anderes Ende mit dem Mitnehmer der Ritzeleinrückvorrichtung des Anlassers (nicht dargestellt) verbunden ist.

Das elektromagnetische Einrückrelais 10 umfaßt eine auch als Gestell oder Gehäuse bezeichnete äußere Um­ hüllung 14, die eine allgemein ringförmige zylindri­ sche Form aufweist und in deren Innern eine ringför­ mige Spule 16 angeordnet ist.

Der bewegliche Kern 12 ist verschiebbar in einer Ein­ fassung 18 gelagert, die am Mittelabschnitt 20 eines allgemein scheibenförmigen ortsfesten Kerns 22 befe­ stigt ist, dessen Hauptteil 24 axial in einer Aufnah­ me 26 zur Auflage kommt, die im vorderen Teil 28 der Abdeckkappe 14 angeordnet ist.

Der ortsfeste Kern 22 enthält in seiner Mitte eine Bohrung 30 mit kreisförmigem Querschnitt für die axiale Verschiebung eines am beweglichen Kern 12 be­ festigten Einrückstifts 32.

Das Einrückrelais 10 umfaßt eine Abdeckkappe 34 aus nichtleitendem Kunststoff mit der allgemeinen Form eines zylindrischen Aufsatzes, die eine Ummantelung oder seitliche zylindrische Einfassung 36 und einen radialen Abschlußboden 38 umfaßt.

Der Hauptteil der Einfassung 36 begrenzt eine innere zylindrische Kammer 40, während ihr freies ringförmi­ ges Ende 42, wie weiter unten erläutert, axial indi­ rekt an der gegenüberliegenden vorderen Querfläche 44 des scheibenförmigen Teils 24 des ortsfesten Kerns 22 anliegt.

Der dichte Einbau der Abdeckkappe 34 an der Umhüllung 14 erfolgt durch die nach innen gerichtete radiale Auffalzung eines dünner ausgeführten vorderen axialen Endabschnitts 46 der Umhüllung 14.

Nach einer bekannten Bauweise umfaßt das Einrückre­ lais 10 zwei Leistungsklemmen 48 und 50, deren Körper 56 und 58 axial durch die Dicke 39 des Bodens der Ab­ deckkappe 34 hindurchgehen und die Kontaktköpfe 52 und 54 mit allgemein rechteckiger Form aufweisen, die sich gegenüber dem Boden 38 der Abdeckkappe 34 er­ strecken. Die Körper 56 und 58 der Klemmen sind glatt ausgeführt, wobei die Klemmen durch eine äußere Ver­ schraubung in Position gehalten werden. Dadurch sind die Klemmen elektrisch gut isoliert und einwandfrei gesichert. Die Einspannung durch äußere Verschraubung ermöglicht außerdem die Vermeidung der Bildung von Metallspänen im Innern der Abdeckkappe des Einrückre­ lais.

Der elektrische Kontakt zwischen den Klemmen 48 und 50 wird mittels eines beweglichen Einrückrelaiskon­ takts 108 hergestellt, der am vorderen Ende des Ein­ rückstifts 32 befestigt ist. Der Kontakt 108 wirkt mit den Klemmenköpfen 52 und 54 zusammen, wenn der Einrückstift 32 axial zum Boden 38 der Abdeckkappe 34 verschoben wird.

Ein derartiges Einrückrelais wird in Verbindung mit einem elektrischen Schaltkreis verwendet, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Schaltbild ist der elektrische Schaltkreis eines Anlassers 100 veran­ schaulicht, der einen Anlasserelektromotor 102 und das elektromagnetische Einrückrelais 10 umfaßt.

Die Klemme 50 der Leistungsschaltung ist die Ein­ gangsklemme, die mit der Batterie 110 des Kraftfahr­ zeugs verbunden ist, während die Klemme 48 mit dem Motor 102 und über eine Verbindung 104 mit der Spule 16 verbunden ist, die ihrerseits über eine Verbindung 106 an die elektrische Masse des Fahrzeugs ange­ schlossen ist.

Der bewegliche Kontakt 108 des Einrückrelais 10 stellt, wenn das Einrückrelais 10 mit Strom versorgt wird, eine elektrische Verbindung zwischen den Klem­ men 48 und 50 her, so daß er die Stromversorgung des Elektromotors 102 durch die Batterie 110 bewirkt.

Nach einer bekannten Bauweise erfolgt die Steuerung des Einrückrelais 10 über eine Hilfssteuerrelais 112. Dieses Hilfsrelais 112 umfaßt eine Spule 114, deren zwei Stromversorgungsstifte 116 und 118 mit einer (nicht dargestellten) Steuerschaltung verbunden sind, deren Strom eine niedrige Stromstärke aufweist.

Die Spule 114 bewirkt, wenn sie mit Strom versorgt wird, die Verschiebung eines beweglichen Relaiskon­ takts 120, der eine elektrische Verbindung durch ei­ nen Stift 122 zwischen der Batterie 110 und einer der Spulen 16 durch einen Verbindungsstift 128 herstellt.

Erfindungsgemäß ist eine Aufnahme 64 im Boden der Ab­ deckkappe 34 und zwischen den Klemmen 48 und 50 ange­ ordnet, um das Hilfsrelais 112 aufzunehmen. Die Auf­ nahme 64 besitzt eine Tiefe, die einerseits das Einsetzen des Hilfsrelais 112 ermöglicht, ohne daß es mit dem Boden 66 der Aufnahme in Kontakt kommt, um es vor Vibrationen zu schützen, und die andererseits die Vorwärtsbewegung der Mutter 109 erlaubt, die am Ende des Einrückstifts 32 angeordnet ist, wenn dieser durch den beweglichen Kern 12 axial zum Boden der Ab­ deckkappe 34 verschoben wird.

Die Klemmen 60 und 62, die zur Steuerschaltung des Einrückrelais gehören, werden ebenso wie die Klemmen 48 und 50 der Leistungsschaltung befestigt. Diese Klemmen 60 und 62 befinden sich in Höhe eines Kragens 130 einer Aufformung aus Kunststoff um einen Träger des Hilfsrelais 112 herum, auf dem seine Bestandteile befestigt sind, so daß sie im Verhältnis zum Boden 38 der Abdeckkappe 34 axial versetzt sind.

Das Hilfsrelais 112 ist axial in der Aufnahme 64 an­ geordnet. Der Kragen 130 des Hilfsrelais liegt axial auf einer Schulter 68 der abgestuften Aufnahme 64 an.

Das Hilfsrelais 112 umfaßt eine Reihe von elektri­ schen Anschlüssen, die durch Stifte aus gebogenem Blech gebildet werden, durch die die verschiedenen Klemmen des Einrückrelais 10 hindurchgehen. Das Hilfsrelais 112 ist im Verhältnis zum Boden axial versetzt, während ein Stift 122, der an die Lei­ stungsschaltung angeschlossen ist, zweimal um 90° ge­ bogen ist, um auf dem Boden 38 der Abdeckkappe 34 aufzuliegen. Durch das als Öse ausgebildete Ende des Stifts 122 geht die Leistungsklemme 50 des Einrückre­ lais 10 hindurch, wobei der elektrische Kontakt da­ durch hergestellt wird, daß der Stift 122 des Relais 112 zwischen dem Kopf 54 der Klemme 50 und dem Boden 38 der Abdeckkappe 34 eingeschlossen ist.

Die Stifte 116 und 118 des Hilfsrelais 112, die zur Steuerschaltung gehören, sind ebenso befestigt und stellen ebenso einen elektrischen Kontakt her wie der Stift 122, abgesehen von dem axialen Versatz.

Außer ihrer elektrischen Anschlußfunktion haben die Stifte 122, 116 und 118 die Aufgabe, das Hilfsrelais 112 mechanisch in Anlage auf der Schulter 68 der Auf­ nahme 64 zu halten, wobei eine leichte axiale Bean­ spruchung zum Boden hin besteht.

Ein Stift 128, der das Hilfsrelais mit den Spulen 16 verbindet, ist ein Stift aus zweimal um 90° gebogenem Blech, der durch die Abdeckkappe 34 in einem Loch 70 hindurchgeht, das axial in die Dicke 39 der Abdeck­ kappe 34 in deren Boden eingearbeitet ist. Dieses Loch 70 ermöglicht den Durchgang eines Drahts 72, der den elektrischen Anschluß zwischen den Spulen 16 und dem Hilfsrelais 112 herstellt. Der elektrische An­ schluß zwischen dem Draht 72 und dem Stift 128 er­ folgt durch eine äußere Verlötung am äußeren Ende des Lochs 70. Diese äußere Verlötung hat den Vorteil, daß sie die Abdeckkappe 34 dicht verschließt und das Vor­ handensein von Lötrückständen im Innern der Abdeck­ kappe 34 verhindert.

Die axiale Halterung des Hilfsrelais 112 in seiner Aufnahme 64 kann durch eine in Fig. 2 schematisch dargestellte Federscheibe mit Haken 74 ergänzt wer­ den, die mit dem größer dimensionierten Teil der ab­ gestuften Aufnahme 64 zusammenwirkt.

Darüber hinaus weist die Abdeckkappe 34 des Einrück­ relais 10 den Vorteil auf, daß eine vereinfachte Mon­ tagelösung bereitgestellt wird, da alle zur Abdeck­ kappe gehörenden Bestandteile axial von innen zum Boden hin eingeführt werden. Als erstes wird das Hilfssteuerrelais 112 eingesetzt, woraufhin die elek­ trischen Anschlußklemmen, die Federscheibe mit Haken 74 und der Draht 72 eingeführt werden, während die Verschraubungs- und Lötvorgänge außerhalb der Abdeck­ kappe 34 erfolgen.

Als Variante kann die Aufnahme für das Hilfsrelais 112 zwar am Boden der Abdeckkappe 34 und in einer axialen Anordnung bleiben, aber nicht zwischen den Leistungsklemmen 48 und 50 angeordnet sein.

Nach einer anderen Variante und/oder in Kombination mit der vorangehenden Variante kann die Aufnahme des Hilfsrelais 112 die einzige Formausstülpung sein, die vom Boden aus vorsteht, oder außerhalb der Abdeckkap­ pe selbst angeordnet bzw. auf die herkömmliche Ab­ deckkappe ohne radiale oder axiale Ausbauchung be­ grenzt sein, wobei das Hilfsrelais axial ausreichend gehalten und sicher geschützt ist.

Claims (9)

1. Einrückrelais (10) für einen Kraftfahrzeuganlasser (100), umfassend einen beweglichen Kontakt (108), der sich axial im Innern einer Abdeckkappe (34) des Ein­ rückrelais aus nichtleitendem Material verschiebt, um mit zwei ortsfesten Kontakten zusammenzuwirken, die durch die Köpfe (52, 54) von zwei axialen Kontakt­ klemmen (48, 50) gebildet werden, die am Boden (38) der Abdeckkappe des Einrückrelais angeordnet sind, wobei die Körper der Klemmen (56, 58) durch den Boden der Abdeckkappe hindurchgehen, und umfassend ein Hilfssteuerrelais (112) zur Steuerung des Einrückre­ lais, das in einer Aufnahme (64) der Abdeckkappe (34) angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Aufnahme (64) des Hilfsrelais (112) vom Boden (38) der Abdeckkappe (34) aus axial zwischen den Kontaktklemmen (48, 50) erstreckt.

2. Einrückrelais (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Körper (56, 58) der Klemmen (48, 50) durch eine Verlängerung der Abdeckkappe (34) hindurch erstrecken, die sie auf ei­ ner Länge, die in etwa gleich der axialen Tiefe der Aufnahme (64) des Hilfsrelais (112) ist, isoliert und hinter der sie durch freie Enden für den elektrischen Anschluß abgeschlossen werden.

3. Einrückrelais (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufnahme (64) axial zum Innern der Ab­ deckkappe (34) offen ist und Mittel zur axialen Posi­ tionierung des Hilfsrelais (112) in seiner Aufnahme (64) umfaßt, deren Tiefe größer als die axiale Länge des Hilfsrelais (112) ist.

4. Einrückrelais (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs­ mittel aus einer axialen Schulter (68) der Aufnahme (64) bestehen, auf der ein Kragen (130) des Hilfsre­ lais (112) zur Auflage kommt.

5. Einrückrelais (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeich­ net, daß das Hilfssteuerrelais (112) elektrisch mit einer Klemme (50, 60, 62) des Einrückrelais (10) durch einen Stift aus gebogenem Blech (122, 116, 118) verbunden ist, der eine Öse enthält, durch die die Klemme (50) hindurchgeht und die am Kopf (54) der Klemme (50) eingeschlossen ist.

6. Einrückrelais (10) nach Anspruch 5 in Kombination mit einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Hilfsrelais (112) im Verhältnis zum Boden (38) axial versetzt ist und daß eine der Ösen eines Stifts (122), die im Verhältnis zum Hilfsrelais (112) axial versetzt ist, zwischen dem Kopf (54) einer Klemme (50) und dem Boden (38) der Abdeckkappe (34) eingeschlossen ist.

7. Einrückrelais (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (50, 60, 62) axial durch die Öse (122, 116, 118) hindurch vom Innern der Abdeckkappe (34) nach außen nach dem Einsetzen des Hilfsrelais (122) in seiner Aufnahme (64) eingefügt und durch äußere Einspannung befestigt wird, um das Hilfsrelais (112) in seiner Aufnahme (34) zu halten.

8. Einrückrelais (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Hilfsrelais (112) mit dem Einrückre­ lais (10) durch einen Stift aus gebogenem Blech (128) verbunden ist, der axial durch ein Loch (70) im Boden der Abdeckkappe (34) hindurchgeht, durch das auch ein Draht (72) verläuft, der mit dem Stift (128) außer­ halb der Abdeckkappe (34) verlötet wird.

9. Einrückrelais (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zur axialen Halterung des Hilfsrelais (112) in seiner Aufnahme (64) eine Feder­ scheibe mit Haken (74) umfassen, die mit der Wand (68) der Aufnahme (64) zusammenwirkt.