EP0104474A2 - Schaltanordnung in Kraftfahrzeugen - Google Patents
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- EP0104474A2 EP0104474A2 EP83108533A EP83108533A EP0104474A2 EP 0104474 A2 EP0104474 A2 EP 0104474A2 EP 83108533 A EP83108533 A EP 83108533A EP 83108533 A EP83108533 A EP 83108533A EP 0104474 A2 EP0104474 A2 EP 0104474A2
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/14—Electrothermal mechanisms
- H01H71/18—Electrothermal mechanisms with expanding rod, strip, or wire
Definitions
- the invention relates to a switching arrangement in motor vehicles, with an electromagnetic relay, which contains an electromagnetic coil, a movable contact driven by it and a fixed mating contact, and with a fuse element connected in series therewith.
- the relays known, for example, from DE-OS 23 38 491 are used to switch ever higher currents.
- the fuses are usually arranged separately in a relatively voluminous housing.
- this configuration of the electrical switching arrangements in particular causes contacting problems due to the large number of electrical contacts - connection of the electrical lines from the relays to the fuses, the two contacts of the relays in their receptacles and the further electrical lines connected to this receptacle .
- the invention has for its object to significantly reduce both the overall volume and the number of required contacts in a switching arrangement consisting of an electromagnetic relay and thus a fuse connected in series.
- the invention solves this problem in a switching arrangement of the type mentioned at the outset in that one of the two relay contacts is additionally designed as an overcurrent protection device and remains at a distance from the other contact in the event of tripping.
- the basic idea of the invention is to additionally design one of the two contacts of the relay as an overcurrent protection device. In this way, all connection contacts between relay and fuse are omitted. Due to the irreversible behavior of the relay contact serving as overcurrent protection, the contact separation is maintained regardless of the energized state of the relay coil and also regardless of the length of time that has elapsed since the overcurrent protection was triggered.
- the safety function can be realized with the help of the movable as well as with the help of the fixed counter contact.
- the design of the fixed counter contact as an overcurrent protection has the advantage of lower manufacturing costs, since conventional electromagnetic relays with a fixed counter contact without a safety function can also be modified subsequently in the manner according to the invention.
- Such hot wire elements in particular, but also all other possible configurations of the relay contact serving as overcurrent protection, can be designed such that they can be brought manually into the starting position after the triggering event.
- conventional separate fuses which usually contain a fuse element as a fuse element, the fuse element does not have to be replaced.
- the relay 1 shown in FIG. 1 contains a coil 2 and a movable contact 3 driven by it. This sits at the end of a copper part 4, which has a magnetic armature part 5 on a magnetic yoke 6 is articulated.
- the copper part 4 also provides the electrical connection between a connection contact, not shown, which is electrically connected to the yoke 6, and the contact 3.
- the contact 3 operates with a - together stationary mating contact 7 which is shown schematically and as an overcurrent protection - - normally be used.
- FIG. 2 In the upper part of this Fig. The counter contact 7 is shown in normal operation. It sits at the end of a hot wire element 8, which consists of two parallel current conductors 9 and 10 (FIG. 3) and a spring 11 arranged in the center. The conductors 9 and 10 and the spring 11 are clamped in a holding block-12.
- a hot wire element 8 which consists of two parallel current conductors 9 and 10 (FIG. 3) and a spring 11 arranged in the center. The conductors 9 and 10 and the spring 11 are clamped in a holding block-12.
- the relay shown in FIGS. 1 to 3 works in the usual way. If the coil 2 is energized, it moves the armature 5 and thus the contact 3 in FIG. 1 downward, so that the contact 3 comes to rest on the mating contact 7. The electrical connection between the one connection contact connected to the yoke 6 and another connection contact, also not shown and connected to the mating contact 7, is thus established. The power line between the mating contact 7 and the connection contact described last takes place via the two parallel electrical conductors 9 and 10.
- the spring 11 is bent in the direction of the arrow 13 shown with the aid of a suitable tool, for example a pin or the like. It dips under the conductors 9 and 10 and leads them and the counter contact 7 back to the starting position. The overcurrent protection is effective again.
Abstract
Bei einer Schaltanordnung in Kraftfahrzeugen, bei der ein elektromagnetisches Relais und ein Sicherungselement in Reihe liegen, ist einer der Relais-Kontakte als Überstromsicherung ausgebildet und dient damit als Sicherungselement. Auf diese Weise lassen sich unter deutlicher Verringerung des Bauvolumens eine Vielzahl von Kontakten einsparen und die bei Kontakten stets auftretenden Kontaktierungsprobleme beseitigen.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung in Kraftfahrzeugen, mit einem elektromagnetischen Relais, das eine elektromagnetische Spule, einen davon angetriebenen beweglichen Kontakt und einen feststehenden Gegenkontakt enthält, und mit einem damit in Reihe geschalteten Sicherungselement.
- Bei derartigen Schaltanordnungen werden die beispielsweise aus der DE-OS 23 38 491 bekannten Relais zum Schalten immer höherer Ströme verwendet. Die Sicherungen sind dabei separat in der Regel in einem relativ voluminösen eigenen Gehäuse angeordnet. Neben dem Bauvolumen treten bei dieser Ausgestaltung der elektrischen Schaltanordnungen insbesondere Kontaktierungsprobleme aufgrund der Vielzahl von elektrischen Kontakten- Anschluß der elektrischen Leitungen von den Relais zu den Sicherungen, den beiden Kontakten der Relais in ihren Aufnahmen und der weiteren, an dieser Aufnahme angeschlossenen elektrischen Leitungen - auf.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer aus einem elektromagnetischen Relais und damit in Reihe geschalteter Sicherung bestehenden Schaltanordnung sowohl das Bauvolumen als auch die Anzahl der erforderlichen Anschlußkontakte deutlich zu verringern.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Schaltanordnung der eingangs genannten Art dadurch, daß einer der beiden Relais-Kontakte zusätzlich als überstromsicherung ausgebildet ist und im Auslösefall im Abstand vom anderen Kontakt verbleibt.
- Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen der beiden Kontakte des Relais zusätzlich als überstromsicherung auszubilden. Auf diese Weise entfallen sämtliche Anschlußkontakte zwischen Relais und Sicherung. Durch das irreversible Verhalten des als überstromsicherung dienenden Relais-Kontakts wird die Kontakttrennung unabhängig vom Erregungszustand der Relais-Spule und auch unabhängig von der seit dem Auslösen der überstromsicherung vergangenen Zeitdauer aufrechterhalten.
- Dieses "Formgedächtnis" des als überstromsicherung dienenden Relais-Kontakts erfordert in gewisser Hinsicht eine besondere Ausbildung dieses Kontakts. Die an sich denkbare Ausbildung dieses Kontakts als einfaches Bimetallelement scheidet aus, da dieses zwar im Auslösefall die Kontakttrennung besorgt, in der daran anschließenden Abkühlphase jedoch den Kontakt wiederherstellt. Damit ist jedoch die Sicherungsfunktion nicht gewährleistet. Zwar ist es möglich, durch eine zusätzliche Kinematik das Bimetallelement so zu modifizieren, daß es im Auslösefall im Abstand von dem anderen Relais-Kontakt verbleibt. Ein weiteres grundsätzliches Problem eines Bimetallelements wird jedoch auf diese Weise nicht gelöst.
- Dieses besteht darin, daß die Ansprechgeschwindigkeit eines Bimetalls in der Regel relativ gering ist. Die Sicherungsfunktion setzt daher im Auslösefall in der Regel lediglich verzögert ein. Demgegenüber bietet die Ausbildung des als überstromsicherung dienenden Kontakts als Hitzdrahtelements den Vorteil der wesentlich größeren Ansprechgeschwindigkeit. Diese liegt in der Größenordnung eines herkömmlichen Sicherungselements. Derartige Hitzdrahtelemente sind als separate Sicherungselemente an sich bekannt. Dabei ist jedoch nicht die Integration eines derartigen Elements in einem elektromagnetischen Relais vorgesehen.
- Die Sicherungsfunktion kann sowohl mit Hilfe des beweglichen, als auch mit Hilfe des feststehenden Gegenkontakts realisiert werden. Dabei bietet die Ausbildung des feststehenden Gegenkontakts als überstromsicherung den Vorteil des geringeren Herstellungsaufwandes, da herkömmliche elektromagnetische Relais mit einem feststehenden Gegenkontakt ohne Sicherungsfunktion auch nachträglich in der erfindungsgemäßen Weise modifiziert werden können.
- Gerade derartige Hitzdrahtelemente, aber auch alle anderen möglichen Ausgestaltungen des als Überstromsicherung dienenden Relais-Kontakts können so ausgebildet sein, daß sie nach dem Auslösefall manuell in die Ausgangslage gebracht werden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen separaten Sicherungen, die in der Regel einen Schmelzleiter als Sicherungselement enthalten, entfällt damit das Auswechseln des Sicherungselements.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
- Fig. 1 ein elektromagnetisches Relais mit integrierter Überstromsicherung von der Seite,
- Fig. 2 den als überstromsicherung dienenden Gegenkontakt des Relais und
- Fig. 3 Relais und überstromsicherung von oben.
- Das in Fig. 1 dargestellte Relais 1 enthält eine Spule 2 und einen von dieser angetriebenen beweglichen Kontakt 3. Dieser sitzt am Ende eines Kupferteils 4, das mit einem magnetischen Ankerteil 5 an einem magnetischen Joch 6 gelenkig befestigt ist. Das Kupferteil 4 stellt ferner die elektrische Verbindung zwischen einem nicht dargestellten Anschlußkontakt, der mit dem Joch 6 elektrisch verbunden ist, und dem Kontakt 3 her.
- Der Kontakt 3 arbeitet mit einem - im Normalfall - feststehenden Gegenkontakt 7 zusammen, der schematisch dargestellt ist und als Überstromsicherung-dient.
- Dies ist im einzelnen in Fig. 2 gezeigt. Im oberen Teil dieser Fig. ist der Gegenkontakt 7 im normalen Betriebsfall dargestellt. Er sitzt am Ende eines Hitzdrahtelements 8, das aus zwei paralleln Stromleitern 9 und 10 (Fig. 3) und einer mittig angeordneten Feder 11 besteht. Die Leiter 9 und 10 und die Feder 11 sind in einem Halteblock-12 eingespannt.
- Im Normalfall arbeitet das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Relais in der üblichen Weise. Wird die Spule 2 erregt, so bewegt sie den Anker 5 und damit den Kontakt 3 in Fig. 1 nach unten, so daß der Kontakt 3 auf dem Gegenkontakt 7 zur Auflage kommt. Damit ist die elektrische Verbindung zwischen dem einen, am Joch 6 angeschlossenen Anschlußkontakt und einem weiteren, ebenfalls nicht dargestellten und mit dem Gegenkontakt 7 verbundenen Anschlußkontakt hergestellt. Die Stromleitung zwischen dem Gegenkontakt 7 und dem zuletzt beschriebenen Anschlußkontakt erfolgt über die beiden parallelen elektrischen Leiter 9 und 10.
- Im überstromfall, d.h. wenn der Stromfluß einen oberen Wert von z.B. 20 A überschreitet, vergrößern die elektrischen Leiter 9 und 10 ihre Länge, wodurch unter dem Einfluß der Feder 11 der Gegenkontakt 7 in die im unteren Teil von Fig. 2 dargestellte Lage 7' gelangt. In dieser ist der Gegenkontakt 7 und der Kontakt 3 elektrisch voneinander getrennt. Diese Trennung ist bleibend, da die Feder 11 eine Rückkehr des Gegenkontakts 7 in die ursprüngliche und im oberen Teil von Fig. 2 dargestellte Lage verhindert. Der Übergang des Gegenkontakts 7 in die Lage 7' erfolgt aufgrund der hohen Ansprechgeschwindigkeit des Hitzdrahtelements 8 in kurzer Zeit.
- Während der Gegenkontakt 7 selbsttätig in seiner Lage 7' verbleibt und nicht automatisch in die Ausgangslage zurückkehrt, ist es möglich, diese Rückkehr manuell herbeizuführen. Hierzu wird mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise eines Stifts oder dgl., die Feder 11 in Richtung des eingezeichneten Pfeils 13 durchgebogen. Sie taucht unter die Leiter 9 und 10 und führt diese und den Gegenkontakt 7 wieder in die Ausgangslage zurück. Die Überstromsicherung ist damit wieder wirksam.
Claims (4)
1. Schaltanordnung in Kraftfahrzeugen, mit einem elektromagnetischen Relais, das eine elektromagnetische Spule, einen davon angetriebenen beweglichen Kontakt und einen feststehenden Gegenkontakt enthält, und mit einem damit in Reihe geschalteten Sicherungselement, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Relais-Kontakte (3, 7) zusätzlich als überstromsicherung ausgebildet ist und im Auslösefall im Abstand vom anderen Kontakt verbleibt.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (7) die überstromsicherung ist.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als überstromsicherung dienende Kontakt (7) ein Hitzdrahtelement (8) enthält.
4. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Rückstellmittel (Feder 11), mit denen der als Überstromsicherung dienende Kontakt (7) nach dem Auslösefall manuell in die Ausgangslage bringbar ist.
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