DE4439177B4

DE4439177B4 - Elektromagnetischer Schalter, insbesondere Einrückrelais für Andrehvorrichtung von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4439177B4
Application number: DE4439177A
Authority: DE
Inventors: Alfred Danitschek; Ngoc-Thach Dipl.-Ing. Nguyen; Arno-Albert Dipl.-Ing. Binnewies; Hartmut Dipl.-Ing. Schuette (FH); Karl-Wilhelm Boeker; Michael Konrad
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-11-03
Filing date: 1994-11-03
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2014-11-04
Also published as: ITMI952158A0; FR2726687B1; IT1277270B1; HU215875B; ITMI952158A1; DE4439177A1; FR2726687A1; HUT73366A; HU9503138D0

Abstract

Elektromagnetischer Schalter, insbesondere Einrückrelais für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, bei dem ein Anker durch Einschalten einer Relaiswicklung in einen nach außen durch einen Schalterdeckel eines Relaisgehäuses abgeschlossenen Kontaktraum eine Kontaktbrücke betätigt, die über im Schalterdeckel befestigte Schaltkontakte einen Verbraucher, insbesondere den Elektromotor der Andrehvorrichtung einzuschalten vermag, wobei zumindest einer der Anschlüsse der Relaiswicklung ebenfalls im Schalterdeckel befestigt und über eine im Kontaktraum angeordnete Steckverbindung mit einem Ende der Relaiswicklung verbunden ist, dessen eines Steckerteil am Schalterdeckel und dessen anderes Steckerteil stirnseitig am Flansch eines Spulentragkörpers der Relaiswicklung aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Spulentragkörper (13) aufgenommene Steckerteil eine zum Schalterdeckel (17) vorstehende Kontakthülse (32) ist, durch die das Wicklungsende (11a, 12a) hindurchgeführt und am äußeren Hülsenende (33) kontaktiert ist und daß das am Schalterdeckel (17) befestigte Steckerteil eine Steckhülse (34) ist, welche im montierten Zustand des Einrückrelais (10) über das mit dem Wicklungsende kontkatierten Hülsenende (33) der Kontakthülse (32) hinweg...

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetischen Schalter, insbesondere von einem Einrückrelais für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches, aus der GB-PS 1 253 822 bekanntes Einrückrelais ist im Schalterdeckel mit zwei gegenüberliegenden Steckerstiften versehen, welche senkrecht in den Kontaktraum des Relais ragen und dort beim Zusammenbau des Einrückrelais jeweils in eine Steckhülse eingeschoben werden, die ihrerseits am Spulenkörper der Relaiswicklungen aufgenommen und mit den Wicklungsenden verquetscht ist. Der elektrische Anschluß der Relaiswicklungen erfolgt dabei über diese Steckverbindung außen am Schalterdeckel. Diese bekannte Lösung ist relativ materialaufwendig durch die Verwendung massiver Kontaktstifte; sie ist aufwendig, da die Wicklungsenden am Spulentragkörper von Hand in die Crimpstelle der Steckerhülse eingeführt werden müssen; außerdem wird für die Crimpstelle ein zusätzlicher Platz neben der Steckverbindung benötigt und die Herstellung der Steckhülse erfordert zudem mehrere Biegevorgänge.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Magnetschalters, insbesondere Einrückrelais mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Verwendung einer Kontakthülse anstelle des Kontaktstiftes einerseits eine Materialeinsparung erfolgt und daß andererseits diese Kontakthülse mit automatisierten Arbeitsgängen auf die Wicklungsenden aufgefädelt und mit ihnen im darüberliegenden Crimpbereich kontaktiert werden kann, so daß diese Steckverbindungen einen verringerten Aufwand bei der Herstellung und Montage bedeuten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. So ergibt sich eine besonders vorteilhafte Aufnahme und Führung der Drahtenden der Relaiswicklungen dadurch, daß diese jeweils für eine Steckverbindung in je einen Längskanal eines an den Spulentragkörper angeformten Domes eingefädelt werden, auf den dann jeweils eine Kontakthülse aufgesetzt wird, deren Crimpbereich oberhalb des Domes liegt und so gewährleistet, daß beim Crimpvorgang die zu kontaktierenden Wicklungsenden nicht ausweichen können.

Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein Einrückrelais im Längsschnitt, 2 die Unterseite des abgenommenen Schalterdeckels mit zwei Steckhülsen, 3 zeigt einen Querschnitt durch den Schalterdeckel nach III-III aus 2 und 4 den Querschnitt nach IV-IV aus 2. 5 zeigt einen Ausschnitt des Relais nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Steckverbindung und 6 zeigt eine solche Steckverbindung in vergrößertem Maßstab. 7 zeigt die Draufsicht des Spulentragkörpers im Bereich der Steckverbindung nach 5 und 8 eine raumbildliche vergrößerte Darstellung dieses Bereichs des Spulentragkörpers mit angeformtem Dom zur Führung der Wicklungsenden.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das erfindungsgemäße, in 1 im Längsschnitt dargestellte Einrückrelais 10 für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen besteht in seinen wesentlichen Teilen aus einer Einzugswicklung 11, einer Haltewicklung 12, die konzentrisch auf einem Spulentragkörper 13 aufgewickelt sind, aus einem weichmagnetischen Gehäuse 14, einem weichmagnetischen Magnetkern 15, einem damit zusammenwirkenden Anker 16 und einen Schalterdeckel 17, der einen Kontaktraum 18 oberhalb des Magnetkernes 15 nach außen abschließt und der zwei Schaltkonakte 19, 20 trägt. Die Schaltkontakte 19, 20 wirken mit einer Kontaktbrücke 21 zusammen, die im Kontaktraum 18 am Ende einer Schaltstange 22 aufgenommen ist, welche den Magnetkern 15 durchdringt. Eine Rückstellfeder 23 drückt die Schaltstange 22 mit der Kontaktbrücke 21 in ausgeschaltetem Zustand (Ruhelage) gegen die Kraft einer Kontaktdruckfeder 24 über eine Führungshülse 25 gegen den Magnetkern 15. Der Anker 16 ist auf einer Betätigungsstange 26 befestigt, deren unteres Ende in nicht dargestellter Weise über einen Einrückhebel ein Ritzel der Andrehvorrichtung in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine durch das Einziehen des Ankers 16 mit dem Einschalten der Einzugswicklung 11 einspurt und deren oberes Ende dabei die Schaltstange 22 hochdrückt um den Hauptstromkreis für den Elektromotor der Andrehvorrichtung mit dem Schließen der Schaltkontakte 19, 20 durch die Kontaktbrücke 21 einzuschalten. Durch Abschalten der Wicklungen 11 und 12 wird der Andrehvorgang beendet und der Anker wird durch eine Ankerrückstellfeder 27 wieder in die in 1 dargestellte Ruhestellung gedrückt, wobei das Andrehritzel aus den Zahnkranz der Brennkraftmaschine ausspurt und der Hauptstromkreis durch Abfallen der Kontaktbrücke 21 abgeschaltet wird. Der elektrische Anschluß des Einrückrelais 10 erfolgt am Schalterdeckel 17, wobei die Schaltkontakte 19 und 20 jeweils einen durch den Schalterdeckel 17 nach oben vorstehenden Gewinde-Anschlußbolzen 28, 29 aufweisen. Der Anschlußbolzen 29 ist außerdem über eine erfindungsgemäße, nachfolgend erläuterte Steckverbindung gemäß 5 mit einem Wicklungsende 12bder Haltewicklung 12 verbunden. Das andere Ende 12a der Haltewicklung ist gemeinsam mit einem Ende 11a der Einzugswicklung über eine weitere erfindungsgemäße Steckverbindung 30 gemäß 6 mit einer Anschlußschraube 31 verbunden, die gemäß 4 ebenfalls durch den Schalterdeckel 17 hindurch nach außen vorsteht. Das andere Wicklungsende der Einzugswicklung wird unmittelbar mit dem Magnetkern 15 verlötet oder verschweißt, so daß es auf Massepotential liegt.
In 6 ist einer der beiden in aneinander gegenüberliegenden Bereichen des Schalterdeckels 17 und des Spulentragkörpers 13 angeordneten erfindungsgemäßen Steckverbindungen 30 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Dort ist erkennbar, daß das vorn Spulentragkörper 13 aufgenommene Steckerteil eine zum Schalterdeckel 17 vorstehende Kontakthülse 32 ist, durch die das Ende 11a der Einzugswicklung 11 und das Ende 12a der Haltewicklung 12 hindurchgeführt und an einem Crimpbereich 33 am äußeren Hülsenende durch Quetschen kontaktiert ist. Das am Schalterdeckel 17 befestigte Steckerteil ist eine Steckhülse 34, die ebenso wie die Kontakthülse 32 aus Blech gestanzt und geformt ist und welche im montierten Zustand des Einrückrelais mit ihrem konisch erweiterten Ende 34a vorweg über den Crimpbereich 33 hinweg auf den mittleren Bereich 32a der Kontakthülse 32 geschoben ist, wo sie in elektrisch leitender Verbindung die Kontakthülse 32 umklammert. Damit beim Aufsetzen des Schalterdeckels 17 auf den Ankerkern 15 beim Zusammenbau des Relais die Steckhülse 34 über den Crimpbereich 33 der Kontakthülse 32 hinweggeführt werden kann, ist dieser Crimpbereich 33 in seinem Durchmesser kleiner als der darunterliegende, übrige Bereich 32a der Kontakthülse 32. Die Kontakthülse 32 ist auf einem am oberen Flansch 13a des Spulentragkörper 13 stirnseitig angeformten, nach oben gerichteten Dom 35 aufgesetzt, der – wie in 8 dargestellt – zur Führung der Wicklungsdrahtenden 11a und 12a je einen Längskanal 36, 37 aufweist. Da die Einzugswicklung 11 aufgrund einer hohen Einschaltstromstärke einen dickeren Drahtquerschnitt aufweist als die Haltewicklung 12, sind zur Aufnahme des dicken und des dünnen Drahtendes die zwei koaxial nebeneinander verlaufenden Längskanäle 36, 37 mit entsprechend unterschiedlichem Querschnitt versehen. Die im Einschaltzustand Spannung führende Kontakthülse 32 muß außerdem gegenüber dem auf Masse liegenden Magnetkern 15 gut isoliert sein. Zu diesem Zweck ist der untere Teil der Kontakthülse 34 von einem konzentrisch zu dem Dom 35 verlaufenden, am Spulentragkörper 13 stirnseitig angeformten Kragen 38 umgeben, der durch einen Durchbruch des den Kontaktraum 18 nach unten begrenzenden Magnetkerns 15 hindurch bis in den Kontaktraum 18 ragt. Der Durchbruch des Magnetkerns 12 wird hier von einer bis zum äußeren Rand reichenden Aussparung 39 des Magnetkerns 15 gebildet. Der von dieser Aussparung 39 aufgenommene Kragen 38 des Spulentragkörpers 13 faßt seinerseits eine bis zum äußeren Rand reichende Ausnehmung 40 am oberen Flansch 13a des Spulentragkörpers 13 ein, welche in die Längskanäle 36, 37 des Domes 35 einmündet.
Bei der Herstellung des Einrückrelais werden zunächst die Einzugs- und Haltewicklung 11 und 12 auf den Spulentragkörper 13 aufgewickelt, wobei das eine Ende 11a der Einzugswicklung 11 mit dem einen Ende 12a der Haltewicklung 12 in die Ausnehmung 40 des Spulentragkörpers 13 gezogen wird, so daß sie in die Längskanäle 36 und 37 gelangen und oberhalb des Domes 35 herausstehen. In gleicher Weise werden auf der gegenüberliegenden Seite die beiden anderen Drahtenden in eine weitere Ausnehmung 40 eingezogen, wobei jedoch lediglich das dünne Drahtende 12b der Haltewicklung 12 in den Längskanal 37 des gegenüberliegenden Domes 35 eingeführt wird. Das dicke Drahtende wird dagegen durch einen in 8 erkennbaren Seitenkanal 41 im Kragen 38 gezogen. Danach wird jeweils eine Kontakthülse 32 auf die beiden Dome 35 aufgeschoben und die Wicklungsenden 11a, 12a, 12b werden dann am Crimpbereich 33 durch Quetschen mit der Kontakthülse 32 kontaktiert. Das im Seitenkanal 41 liegende dicke Drahtende wird seitlich umgebogen und unmittelbar neben dem Kragen 38 mit dem Magnetkern 15 verlötet oder verschweißt. Des weiteren kann nun die vormontierte Schaltstange 22 mit der Kontaktbrücke 21, der Führungshülse 25 und der Kontaktdruckfeder 24 in den Magnetkern 15 eingesetzt und dieser vormontierte Satz wiederum in das Gehäuse 14 eingesetzt werden.
Unabhängig davon werden die Anschlußbolzen 28, 29 mit den Schaltkontakten 19, 20 in den Schalterdeckel 17 eingesetzt und durch Muttern 43 festgeschraubt, wobei gemäß 3 der Anschlußbolzen 29 durch eine an der Steckhülse 34 freigestanzte Brücke 42 gesteckt worden ist. Die gegenüberliegende zweite Steckhülse 34 ist gemäß 4 ebenfalls über eine an ihr freigestanzte Brücke 42 von der Anschlußschraube 31 aufgenommen, die im Schalterdeckel 17 zu den Anschlußbolzen 28, 29 versetzt mittels einer Mutter 44 festgeschraubt ist. Oberhalb der Steckhülsen 34 ist jeweils ein Sackloch 45 im Schalterdeckel 17 eingeformt. Der so vormontierte Schalterdeckel 17 kann nun auf den Magentkern 15 stirnseitig aufgesetzt werden, wobei dann die beiden Steckhülsen 34 auf die Kontakthülsen 32 aufgeschoben werden und jeweils eine Steckverbindung 30 für den Anschluß der Relaiswicklungen 11 und 12 ergeben. Der Crimpbereich 33 der Kontakthülse 32 wird dabei jeweils von dem hinter der Steckhülse 34 im Schalterdeckel 17 vorgesehenen Sackloch 45 aufgenommen. Schließlich wird noch der Anker 16 mit seiner Rückstellfeder 27 von unten in das Relaisgehäuse 14 eingeführt.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise anstelle von Schraubanschlüssen im Schalterdeckel 17 auch andersartige Anschlüsse, z.B. Steckanschlüsse, insbesondere für den Anschluß der Relaiswicklungen 11 und 12 vorgesehen werden. Bei kleineren Schaltleistungen kann das Einrückrelais ggf. auch mit nur einer Wicklung versehen sein, so daß dann nur eine Steckverbindung 30 für ein Wicklungsende erforderlich ist.

Claims

Elektromagnetischer Schalter, insbesondere Einrückrelais für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, bei dem ein Anker durch Einschalten einer Relaiswicklung in einen nach außen durch einen Schalterdeckel eines Relaisgehäuses abgeschlossenen Kontaktraum eine Kontaktbrücke betätigt, die über im Schalterdeckel befestigte Schaltkontakte einen Verbraucher, insbesondere den Elektromotor der Andrehvorrichtung einzuschalten vermag, wobei zumindest einer der Anschlüsse der Relaiswicklung ebenfalls im Schalterdeckel befestigt und über eine im Kontaktraum angeordnete Steckverbindung mit einem Ende der Relaiswicklung verbunden ist, dessen eines Steckerteil am Schalterdeckel und dessen anderes Steckerteil stirnseitig am Flansch eines Spulentragkörpers der Relaiswicklung aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Spulentragkörper (13) aufgenommene Steckerteil eine zum Schalterdeckel (17) vorstehende Kontakthülse (32) ist, durch die das Wicklungsende (11a, 12a) hindurchgeführt und am äußeren Hülsenende (33) kontaktiert ist und daß das am Schalterdeckel (17) befestigte Steckerteil eine Steckhülse (34) ist, welche im montierten Zustand des Einrückrelais (10) über das mit dem Wicklungsende kontkatierten Hülsenende (33) der Kontakthülse (32) hinweg konzentrisch deren mittleren Kontaktbereich (32a) umklammert.
Einrückrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit mindestens einem Wicklungsende (11a, 12a, 12b) kontaktierte Hülsenende der Kontakthülse (32) als Crimpbereich (33) ausgebildet ist, der das Ende (11a, 12a) des mindestens einen Wicklungsdrahtes festklemmt und der in seinem Durchmesser kleiner ist als der übrige Bereich (32a) der Kontakthülse (32).
Einrückrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse (32) auf einem stirnseitig an den Spulentragkörper (13) angeformten Dom (35) aufgesetzt ist, der zur Führung des Wicklungsdrahtes (11a, 12a, 12b) einen Längskanal (36, 37) aufweist.
Einrückrelais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dom (35) zur Aufnahme eines dicken Drahtendes (11a) einer Einzugswicklung (11) und/oder eines dünnen Drahtendes (12a, 12b) einer Haltewicklung (12) zwei koaxial nebeneinander verlaufende Längskanäle (36, 37) mit entsprechend unterschiedlichen Querschnitten aufweist.
Einrückrelais nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Kontakthülse (32) von einem konzentrisch zu dem Dom (35) am Spulentragkörper (13) angeformten Kragen (38) umgeben ist, der durch einen Durchbruch (39) eines den Kontaktraum (18) nach unten begrenzenden Magnetkernes (14, 15) hindurch bis zum Kontaktraum (18) ragt.
Einrückrelais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch des Magnetkerns (15) von einer bis zum äußeren Rand reichenden Aussparung (39) gebildet wird und daß der von dieser Aussparung (39) aufgenommene Kragen (38) seinerseits eine bis zum äußeren Rand reichende Ausnehmung (40) im Flansch (13a) des Spulentragkörpers (13) einfaßt, die in den Längskanal (36, 37) des Domes (35) einmündet.
Einrückrelais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im Schalterdeckel (17) liegende Ende der als Stanzteil ausgebildeten Steckhülse (34) über eine an diesem Stanzteil freigestanzten Brücke (42) von einer Anschlußschraube (31) im Schalterdeckel (17) aufgenommen ist.
Einrückrelais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Kontaktraum (18) hin gerichtete Ende (34a) der Steckhülse (34) konisch erweitert ist.
Einrückrelais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei einander gegenüberliegenden Bereichen des Schalterdeckels (17) und des Spulentragkörpers (13) je eine Steckverbindung (30) angeordnet ist.
Einrückrelais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Schalterdeckel (17) hinter der Steckhülse (34) ein Sackloch (45) zur Aufnahme des mit dem Wicklungsdraht (11a, 12a) kontaktierten Hülsenendes (33) der Kontakthülse (32) vorgesehen ist.