DE3834283A1

DE3834283A1 - Umschaltrelais fuer gleichstrommotore mit links- und rechtslaufsteuerung

Info

Publication number: DE3834283A1
Application number: DE19883834283
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Haubner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-10-08
Filing date: 1988-10-08
Publication date: 1990-04-12

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Umschaltrelais zur Ansteuerung von Gleichstrommotoren für Links- und Rechtslauf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 30 11 387 A1 ist es bekannt, zum Aus- und Einfahren einer motorbetriebenen Antenne in einer Steuerschaltung zwei Umschaltre lais vorzusehen, deren Arbeits- sowie Ruhekontakte jeweils miteinan der verbunden sind und deren Umschaltkontakte jeweils mit einem Ende der Motorwicklung des Antennenmotors verbunden sind. Die Ruhekontak te der beiden Umschaltrelais sind auf Masse gelegt und die Arbeits kontakte mit dem Pluspol der Gleichstromversorgung im Fahrzeug ver bunden. Die Relaiswicklungen werden getrennt voneinander über eine Zeitschaltung mit dem Ein- bzw. Ausschalten des Radios im Fahrzeug für eine begrenzte Zeit erregt, um die Antenne automatisch aus- bzw. einzufahren.

Da die Anzahl der im Kraftfahrzeug montierten in der Drehrichtung umschaltbaren Antriebe, beispielsweise für Fenster, Schiebedach, Sitzverstellungen, Rückspiegelverstellungen und dergleichen stark zugenommen hat und auch weiterhin zunehmen wird, ist die Anzahl der zu den Verbrauchern führenden Versorgungsleitungen möglichst gering zu halten und die den Motorstrom schaltenden Relais sind möglichst in Motornähe anzuordnen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, anstelle des Kabelbaumes im Fahrzeug eine Ringleitung zu verlegen, die eine Versorgungsleitung und mindestens eine Steuerleitung enthält. Die Ringleitung ist an verschiedene Steuereinheiten im Fahrzeug durch zuschleifen, von wo aus die einzelnen Verbraucher ein-, aus- bzw. in ihrer Dreh- oder Bewegungsrichtung umgeschaltet werden (GB-PS 14 27 133).

Mit der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, den Leitungsaufwand zwischen einer Steuerschaltung für Links- und Rechtslauf und dem dieser Steuerschaltung zugeordneten Motor mit Hilfe eines neuartigen Umschaltrelais möglichst gering zu halten.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Umschaltrelais mit den kennzeichnenden Merkma len des Patentanspruchs 1 bzw. 2 hat den Vorteil, daß mit dem unmit telbaren Einbau des Umschaltrelais im Anschlußkasten bzw. am Klemm brett des Gleichstrommotors der Masseanschluß der Gleichstromversor gung über das Motorgehäuse zugeführt werden kann, so daß nur noch der zweite Anschluß der Stromversorgung über eine vorbeigeschleifte Ringleitung oder durch eine Versorgungsleitung erfolgt. Die beiden Anschlüsse für die Motorwicklung, die bei permanenterregten Gleich strommotoren von den Kohlebürsten des Ankers abgegriffen werden, sind nunmehr im Anschlußkasten mit je einem Umschaltkontakt des Um schaltrelais verbunden und müssen nicht mehr - wie bisher - zu den separat angeordneten Umschaltrelais geführt werden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß neben dem einen Anschluß der Versorgungs leitung maximal nur noch zwei Steueranschlüsse für Links- und Rechtslauf des Motors benötigt werden, wobei diese Steueranschlüsse gegebenenfalls in einem separaten Steuergerät über Leistungstransi storen über je eine Steuerleitung geschaltet werden können. Des wei teren ist vorteilhaft, daß bei einem Defekt des Umschaltrelais die ses unabhängig von der separaten Steuerschaltung ausgetauscht werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentan spruch 1 angegebenen Merkmale. Für eine möglichst breite Anwendung des Umschaltrelais bei unterschiedlich ausgelegten Steuerschaltungen ist es zweckmäßig, wenn die Relaiswicklungen jeweils mit ihrem einen Ende auf eine Anschlußklemme am Motorklemmbrett gelegt sind, an wel che eine Steuerleitung für Links- bzw. für Rechtslauf anzuschließen ist, wobei das jeweils andere Ende der Relaiswicklungen mit einem der beiden Stromversorgungsanschlüsse verbunden ist. Eine besonders vorteilhafte Vereinfachung ergibt sich ferner dadurch, daß der Kon taktträger mit den Ruhekontakten einen Masseanschluß aufweist, der über das Motorgehäuse mit dem Minuspol der Gleichstromversorgung zu verbinden ist, wobei der mit dem Pluspol der Gleichstromversorgung zu verbindende Kontaktträger mit einer neben einem Steuerleitungsan schluß liegende Anschlußklemme ausgebildet ist, die an dem Kontakt träger mit den Ruhekontakten angeformt ist.

Für Kraftfahrzeuge mit einem Ringleitungssystem und Multiplex-Steu erung kann eine weitere Steuerleitung dadurch eingespart werden, daß die Relaiswicklungen jeweils mit ihrem einen Ende an eine im An schlußkasten des Motors untergebrachte Steuerschaltung angeschlossen ist, die über eine Anschlußklemme an eine Steuersignale für Ein-, Aus- bzw. Rechts- und Linkslauf führende Steuerleitung anzuschließen ist.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das erfindungsgemäße Umschaltrelais, Fig. 2 einen Gleichstrommotor mit im Anschlußkasten angeordneten Umschaltrelais mit drei Anschlußklemmen und Fig. 3 einen Klemmbretteinsatz eines Gleichstrommotors mit dem Umschaltrelais und nur zwei Klemman schlüssen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Umschaltrelais zur Ansteuerung von Gleichstrommo toren für Links- und Rechtslauf gemäß Fig. 2 mit 10 bezeichnet. Es besteht aus zwei voneinander elektrisch isolierten, lamellierten Eisenkernen 11, 12 aus gleichen U-förmigen Eisenkernblechschnitten. Die Eisenkerne 11, 12 sind spiegelbildlich angeordnet und an ihren Jochbereichen zu einem H-förmigen Kern miteinander elektrisch iso liert verklebt. Auf zwei entgegengesetzt gerichteten Schenkeln 12 a und 11 a dieser Eisenkerne 11, 12 ist jeweils eine von zwei Relais wicklungen 13, 14 angeordnet. An den Stirnseiten der jeweils benach barten Schenkel 11 a, 11 b bzw. 12 a, 12 b ist jeweils ein Klappanker kern 15, 16 angeordnet, der jeweils über eine Blattfeder 17, 18 am Eisenkern 11 befestigt und vor den Enden der Eisenkernschenkel verschwenkbar gelagert ist. Die Blattfeder 17, 18 steht jeweils über den Klappankerkern 15, 16 vorn hinaus und trägt an diesem freien Ende jeweils einen Umschaltkontakt 19 bzw. 20. Das andere, am Eisen kern 11, 12 elektrisch leitend befestigte Blattfederende ist jeweils mit einem Bürstenanschluß 21 bzw. 22 eines permanenterregten Gleich strommotors 23 verbunden. Die Umschaltkontakte 19 und 20 wirken je weils mit einem Ruhekontakt 24, 25 und einem Arbeitskontakt 26, 27 des Umschaltrelais 10 zusammen. Die Ruhekontakte 24, 25 sowie die Arbeitskontakte 26, 27 sind jeweils an den einander gegenüberliegen den, abgewinkelten Enden 28 a, 28 b bzw. 29 a, 29 b eines gestanzten Kontaktträgers 28 bzw. 29 angeordnet. Die beiden Kontaktträger 28 und 29 sind gemeinsam mit den Eisenkernen 11, 12 an einem Klemm bretteinsatz 30 aus Isolierstoff befestigt, welches gemäß Fig. 2 in einem Anschlußkasten 31 des Gleichstrommotors 23 eingesetzt ist. Der Kontaktträger 28 mit den Ruhekontakten 24, 25 ist über einen freige stanzten Masseanschluß 36 mit dem Motorgehäuse 32 elektrisch verbun den, das nach dem Motoreneinbau im Fahrzeug für die Stromversorgung des Gleichstrommotors 23 den Minuspol bildet. Der Kontaktträger 29 mit den Arbeitskontakten 26 und 27 hat eine Flachsteckzunge 33 zum Anschluß des Pluspols der Gleichstromversorgung. Links und rechts der Flachsteckzunge 33 ist jeweils eine weitere, schmälere Flach steckzunge 34, 35 am Klemmbretteinsatz 30 befestigt, die zum An schluß einer Steuerleitung für Linkslauf LL bzw. für Rechtslauf RL des Gleichstrommotors 23 dient und die jeweils mit einem Ende der beiden Relaiswicklungen 13, 14 verbunden ist. Das andere Ende dieser Relaiswicklungen 13, 14 ist mit dem Plus-Kontaktträger 29 elektrisch verbunden.

Bei im Kraftfahrzeug montiertem und angeschlossenem Gleichstrommotor 23 liegt die Flachsteckzunge 33 ständig über die dann angeschlossene Versorgungsleitung auf Pluspotential. Der Anker des Gleichstrommo tors 23 liegt jedoch mit seinen beiden Anschlüssen 21, 22 über die Umschaltkontakte 19, 20, die Ruhekontakte 24, 25 und den Kontakt träger 28 auf Masse. Die beiden Relaiswicklungen 13 und 14 liegen über den Kontaktträger 29 auf Pluspotential, werden jedoch noch nicht erregt, solange die mit den Steueranschlüssen 34, 35 verbun denen, nicht dargestellten Steuerleitungen noch keine Steuersignale führen. Soll der Gleichstrommotor 23 im Rechtslauf betrieben werden, so wird der entsprechende Steueranschluß 35 über die Steuerleitung und einem zu betätigenden Steuerschalter einer separat angeordneten, nicht dargestellten Steuerschaltung auf Masse gelegt. Die Relais wicklung 14 wird nun erregt, indem ein Strom über den Anschluß 33, den Kontaktträger 29 zur Relaiswicklung 14 und von dort über den Steueranschluß 35 und die daran angeschlossene Steuerleitung mit dem Steuerschalter zur Masse fließt. Der Klappanker 16 zieht an und der Umschaltkontakt 20 legt sich am Arbeitskontakt 27 an. Dadurch wird der Motorstromkreis geschlossen. Der Gleichstrom fließt über den Kontaktträger 29, den Arbeitskontakt 27, über den Umschaltkontakt 20 zum Gleichstrommotor 23 und über den anderen Umschaltkontakt 19 und den Kontaktträger 28 nach Masse ab. Soll dagegen der Motor im Links lauf betrieben werden, so wird über die nicht dargestellte Steuer schaltung der entsprechende Steueranschluß 34 auf Masse gelegt und damit die Relaiswicklung 13 erregt. Nun zieht der linke Klappanker 15 an, so daß der Strom über den Kontaktträger 29 mit dem Arbeits kontakt 26, und den linken Umschaltkontakt 19 zum Motor 23 hin und über den rechten Umschaltkontakt 20, den Ruhekontakt 25 und den Kon taktträger 28 zur Masse abfließt.

Fig. 3 zeigt einen Klemmbretteinsatz 40 eines Gleichstrommotors, auf dem neben dem Umschaltrelais 10 noch eine elektronische Steuer schaltung 41 angeordnet ist. Die Relaiswicklungen 13, 14 des Um schaltrelais 10 sind dort mit Ausgängen der Steuerschaltung 41 ver bunden und anstelle zweier Steuerleitungsanschlüsse gemäß Fig. 1 und 2 ist hier nur ein Steuerleitungsanschluß 34 a neben dem Hauptan schluß 33 vorgesehen. Diese Ausführung ist insbesondere für ein Ringleitungssystem im Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei der Hauptan schluß 33 zur Stromversorgung des Motors und des Umschaltrelais 10 dient und der Steueranschluß 33 an eine Steuerleitung angeschlossen ist, auf der im Multiplex-Betrieb zur digitalen Steuerung Impulse von einer Steuerzentrale gegeben werden. Diese Impulse werden in der Steuerschaltung 41 ausgewertet und dementsprechend wird das Um schaltrelais 10 in der zuvor beschriebenen Weise für Linkslauf, Rechtslauf oder Stillstand betrieben.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die U-förmigen Eisen kerne 11, 12 voneinander durch eine Zwischenlage elektrisch iso liert, so daß die Blattfedern 17, 18 der Klappanker 15, 16 unmittel bar an ihren Eisenkernen 11, 12 angeschweißt werden und die Kohle bürsten des Gleichstrommotors 23 jeweils mit einem der Eisenkerne 11, 12 elektrisch verbunden werden können. Wird dagegen anstelle der zwei U-förmigen Eisenkerne 11, 12 ein einziger H-förmiger Eisenkern verwendet, so sind die Blattfedern 17, 18 bzw. die Umschaltkontakte 19, 20 gegenüber dem Eisenkern isoliert mit den Motoranschlüssen zu kontaktieren.

Claims

1. Umschaltrelais zur Ansteuerung von Gleichstrommotoren für Links- und Rechtslauf mit zwei Relaiswicklungen, die auf je einem Eisenkern angeordnet sind und je einen Relaisanker betätigen, der einen Umschaltkontakt trägt, welcher jeweils mit einem Arbeitskon takt und einem Ruhekontakt zusammenwirkt, wobei jeweils die zwei Ruhekontakte und Arbeitskontakte miteinander und mit je einem An schluß der Gleichstromversorgung verbunden sind, von denen einer als Masseanschluß ausgeführt ist, wobei die zwei Relaiswicklungen einer seits mit dem einen Anschluß der Gleichstromversorgung und anderer seits mit je einer Steuerleitung für Rechts- bzw. Linkslauf verbun den sind und die zwei Umschaltkontakte mit je einem Wicklungsan schluß des Gleichstrommotors verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Eisenkerne (11, 12) aus gleichen, U-förmigen spiegelbildlich zueinander angeordneten und voneinander elektrisch isolierten Eisenkernblechschnitten bestehen, auf dessen entgegengesetzt gerichteten Schenkeln (11 a, 12 a) je eine der beiden Relaiswick lungen (13, 14) angeordnet ist,
b) die Relaisanker (15, 16) jeweils an den Stirnseiten der benach barten Schenkel (11 a, 11 b bzw. 12 a, 12 b) schwenkbar gelagert sind,
c) die Ruhekontakte (24, 25) sowie die Arbeitskontakte (26, 27) an einander gegenüberliegenden Enden jeweils eines gestanzten Kon taktträgers (24, 25) sitzen und
d) das so gestaltete Umschaltrelais (10) in einem Anschlußkasten (31) des Gleichstrommotors (23) montiert ist.

2. Umschaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Relaiswicklungen (13, 14) mit ihrem einen Ende gemeinsam mit einem der die Ruhekontakte (24, 25) bzw. Arbeitskontakte (26, 27) tragenden Kontakträger (28 bzw. 29) kontaktiert sind.

3. Umschaltrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklungen (13, 14) jeweils mit ihrem anderen Ende auf eine Anschlußklemme (34, 35) gelegt sind, an welche eine Steuerleitung für Links- bzw. Rechtslauf anzuschließen ist.

4. Umschaltrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklungen (13, 14) jeweils mit ihrem anderen Ende an eine im Anschlußkasten (31) des Motors (23) untergebrachte Steuerschaltung (41) angeschlossen sind, die über eine Anschlußklemme (34 a) an eine Steuersignale für Ein-, Aus- bzw. Rechts- und Linkslauf führende Steuerleitung anzuschließen ist.

5. Umschaltrelais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (28) mit den Ruhekontakten (24, 25) einen Masseanschluß (36) aufweist, der über das Motorgehäuse (32) mit dem Minuspol der Gleichstromversorgung zu ver binden ist und daß der Kontaktträger (29) mit den Arbeitskontakten (26, 27) eine neben einem Steuerleitungsanschluß (34, 35) liegende Anschlußklemme (33) aufweist, die mit dem Pluspol der Gleichstrom versorgung zu verbinden ist.