DE69115857T2

DE69115857T2 - Eine elektromagnetische Vorrichtung zur Steuerung der Stromzuführung einer elektrischen Startmotors von einem internen Verbrennungsmotor für Motorfahrzeuge

Info

Publication number: DE69115857T2
Application number: DE69115857T
Authority: DE
Inventors: Luciano Buschi; Bruno Ugo
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1991-10-29
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: EP0484291A1; IT1241000B; DE69115857D1; ES2084143T3; EP0484291B1; IT9067854A1; IT9067854A0

Description

Diese Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung, um die Stromzufuhr zum Starter-Elektromotor eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge zu steuern, wobei die Vorrichtung einen Elektromagnet enthält, der eine Zylinderspule aufweist, um einen bewegbaren Kontakt zu steuern, der dazu dient, um mit einem Paar von festen Kontakten zusammenzuwirken, die von einer Halterung aus einem elektrisch isolierenden Material getragen werden, wobei jeder feste Kontakt ein schraubenartiges, mit einem Gewinde versehenes Metallelement enthält, das mit einer vorgegebenen Kraft mit einer Mutter auf die Halterung gespannt wird.
Eine elektromagnetische Vorrichtung, wie sie in Oberbegriff von Anspruch 1 festgelegt ist, ist aus der PCT-Patentanmeldung WO-A- 87/02824 bekannt, in der das Material der festen Kontakte nicht festgelegt ist.
Bei Anwendungsarten, bei denen die festen Kontakte auf die isolierende Halterung mit einem ziemlich hohen Einspanndrehmoment (beispielsweise 15Nm oder darüber) gespannt werden müssen, besitzen die festen Kontakte typisch einen zweiteiligen Aufbau: eine Stahlschraube, die den vorgesehenen Einspanndrehmomenten widerstehen kann, besitzt in ihrem Kopf eine Ausnehmung, in der eine Perle aus elektrolytischem Kupfer angebracht wird, um mit dem bewegbaren Kontakt des Elektromagneten zusammenzuwirken. Die Kupferperle kann am Kopf der Stahlschraube durch Schweißlöten oder mechanisch festgeklemmt, beispielsweise kaltgestaucht, werden.
Feste Kontakte, die auf diese Weise hergestellt werden, sind sehr teuer. Weiters führt die Kupfer/Stahl-Verbindung zur Erzeugung eines Spannungsabfalls und zu Problemen bei der Betriebssicherheit.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0,172.912 betrifft einen Vakuumunterbrecher, der einen festen Kontakt und einen bewegbaren Kontakt besitzt, die beide von einer Legierungsperle gebildet werden, die auf das Ende von leitenden Stangen gelötet wird, wobei das für diese Perlen verwendete Material aus einer auf Kupfer basierenden Legierung besteht, die Chrom, etwa 25 Gew.-%, und Zirkon, bis zu 5 Gew.-%, aufweist. Die Ergebnisse von Versuchen, bei denen unterschiedliche Mengen von Chrom und Zirkon verwendet wurden, sind angeführt, wobei eine unzureichende Schweißbeständigkeit und Durchschlagspannung bei einem Material gefunden wurden, das 0,3 Gew.-% Zirkon und weniger als 20 Gew.-% Chrom enthielt. Das für die Kontakte verwendete Material unterscheidet sich von jenem Material, das für die Leiter verwendet wird, wobei Probleme hinsichtlich der Kosten auftreten, wie dies auch oben der Fall war.
Gegenstand dieser Erfindung ist es, eine elektromagnetische Vorrichtung zu liefern, wie sie oben beschrieben wurde, deren feste Kontakte die oben erwähnten Probleme überwinden.
Erfindungsgemäß wird dieser Gegenstand mit einer Vorrichtung erreicht, wie sie oben beschrieben wurde, deren Hauptmerkmal darin liegt, daß die Gewindeelemente, die die festen Kontakte bilden, aus einer auf Kupfer basierenden Legierung hergestellt werden, die Chrom und Zirkon aufweist, wobei die Legierung enthält:
zwischen 98,5 Gew.-% und 99,67 Gew.-%, vorzugsweise 99,1 Gew.-% Kupfer,
zwischen 0,3 Gew.-% und 1,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 Gew.-% Chrom und
zwischen 0,03 Gew.-% und 0,3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-% Zirkon.
Die festen Kontakte können entweder spanend bearbeitet, d.h. gedreht, oder im Gesenk geformt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen dieser Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung eines nichteinschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich, bei der es sich um eine teilweise geschnittene Ansicht einer elektromagnetischen Vorrichtung handelt, um die Stromzufuhr zum Starter-Elektromotor eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge zu steuern.
Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die allgemein mit der Bezugsziffer 1 versehen ist. Die Vorrichtung weist auf bekannte Art eine Halterung 2 aus einem elektrisch isolierenden Material auf, die bei der gezeigten Ausführungsform im wesentlichen schalenförmig ausgebildet ist. Ein mit der Bezugsziffer 3 bezeichneter Elektromagnet ist an dieser Halterung befestigt. Der Elektromagnet weist ein Gehäuse auf, das eine Spule 5 enthält, die eine Steuerwicklung oder eine Zylinderspule 6 trägt. Ein mit der Bezugsziffer 7 versehener bewegbarer Kern ist dieser Zylinderspule zugeordnet. Der bewegbare Kern besitzt einen Kopf 7a der in den Hohlraum in der Halterung 2 verläuft und eine Platte 8 aus einem elektrisch leitenden Material trägt, vorzugsweise aus Kupfer, die den bewegbaren Kontakt bildet.
Die Stirnwand der Halterung 2 ist mit zwei Öffnungen 9 versehen, durch die der Schaft von zwei Schrauben 10 verläuft. Bei der gezeigten Ausführungsform besitzen die Schrauben sechseckige Köpfe 10a, die im zusammengebauten Zustand einem Seitenteil der Platte 8 gegenüberliegen, die den bewegbaren Kontakt bildet.
Die Schrauben 10 werden an die Halterung 2 mit entsprechenden Muttern 11 gespannt, wobei dazwischen Unterlegscheiben 12 liegen.
Die Schrauben 10 werden aus einem Stück aus einer auf Kupfer basierenden Legierung hergestellt, die kleine Mengen von Chrom und Zirkon aufweist. Im besonderen enthält die Legierung:
zwischen 98,5 Gew.-% und 99,67 Gew.-%, vorzugsweise 99,1 Gew.-% Kupfer,
zwischen 0,3 Gew.-% und 1,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 Gew.-% Chrom und
zwischen 0,03 Gew.-% und 0,3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-% Zirkon.
Eine derartige Legierung ist beispielsweise die Legierung Nr 2.12.33 gemäß der DIN-Norm 17666.
Wie oben erwähnt, können die Schrauben 10 entweder spanend bearbeitet (gedreht) oder im Gesenk geformt werden.
Die auf diese Weise hergestellten festen Kontakte besitzen eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit, die besser als bei Kontakten gemäß dem Stand der Technik ist, die aus Kupfer und Stahl bestehen, wobei sie den höchsten Einspanndrehmomenten widerstehen können, die derzeit vorgesehen sind.

Claims

1. Elektromagnetische Vorrichtung, um die Stromzufuhr zum Starter- Elektromotor eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge zu steuern, wobei die Vorrichtung einen Elektromagnet (3) enthält, der eine Zylinderspule (6) aufweist, um einen bewegbaren Kontakt (8) zu steuern, der dazu dient, um mit einem Paar von festen Kontakten (10, 10a) zusammenzuwirken, die von einer Halterung (2) aus einem elektrisch isolierenden Material getragen werden, wobei jeder feste Kontakt ein schraubenartiges, mit einem Gewinde versehenes Metallelement (10) enthält, das mit einer vorgegebenen Kraft mit einer Mutter (11) auf die Halterung (2) gespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeelemente (10), die die festen Kontakte bilden, aus einer auf Kupfer basierenden Legierung hergestellt werden, die Chrom und Zirkon aufweist, wobei die Legierung enthält:

zwischen 98,5 Gew.-% und 99,67 Gew.-%, vorzugsweise 99,1 Gew.-% Kupfer,

zwischen 0,3 Gew.-% und 1,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 Gew.-% Chrom und

zwischen 0,03 Gew.-% und 0,3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-% Zirkon.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte mit einer spanenden Bearbeitung hergestellt werden.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte im Gesenk geformt werden.