-
Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Batterieobschalter.
-
Die
wachsende Zahl der an das elektrische Bordnetz von Kraftfahrzeugen
angeschlossenen, auch bei Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs Energie verbrauchender
Einrichtungen erhöht
die Gefahr einer vollständigen
Entladung der Kraftfahrzeug-Batterie bei Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs.
-
Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Mittel
zur Verfügung
zu stellen, mit denen eine derartige Entladung der Kraftfahrzeug-Batterie
bei Nichtbenutzung eines Kraftfahrzeugs verhindert werden kann.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe mit einem Kraftfahrzeug-Batterieabschalter mit den
in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung
sowie den Zeichnungen.
-
Die
Erfindung sieht einen Kraftfahrzeug-Batterieabschalter vor, welcher
einen ersten und einen zweiten Kontakt aufweist, von denen der erste
Kontakt mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist und durch
den Anker mit dem zweiten Kontakt in und außer Kontakt bringbar ist. Gemäß der Erfindung
weist der Elektromagnet zwei Schaltstellungen auf, in welchen der
Anker durch Permanentmagnet- und/oder Federkraft gehalten wird.
-
Der
Kraftfahrzeug-Batterieabschalter dient vorteilhaft dazu, Teile des
an die Kraftfahrzeug-Batterie angeschlossenen Bordnetzes, vorzugsweise
im Wesentlichen das gesamte Bordnetz eines Kraftfahrzeugs für die Zeit
der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs von der Kraftfahrzeug-Batterie
zu trennen und das Bordnetz für
die Benutzung des Kraftfahrzeugs wieder mit der Kraftfahrzeug-Batterie
zu verbinden. Hierdurch können
die auch bei Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs Energieverbrauchenden
elektrischen Einrichtungen von der Kraftfahrzeug-Batterie elektrisch
getrennt werden, so dass die Kraftfahrzeug-Batterie während der
Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs von diesen Einrichtungen nicht
entladen werden kann.
-
Der
erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Batterieabschalter
bildet dabei einen zentralen Schalter, welcher direkt oder nahe
der Kraftfahrzeugbatterie angeordnet wird und somit an zentraler
Stelle das gesamte Bordnetz oder zumindest den größten Teil
des Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges von der Batterie trennen kann.
Auf diese Weise kann auf sehr einfache Weise durch einen zentralen
Schalter sichergestellt werden, dass bei Nichtbetrieb des Kraftfahrzeuges
alle elektrischen Verbraucher sicher abgeschaltet werden, sodass
ein unerwünschtes
Entladen der Batterie vermieden werden kann.
-
Der
Batterieabschalter weist zum Schalten der elektrischen Verbindung
einen ersten und einen zweiten Kontakt auf, von denen ein erster
Kontakt mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist. Durch
Bewegung des Ankers können
der erste und zweite Kontakt in Anlage bzw. elektrischen Kontakt miteinander
gebracht werden und auch wieder voneinander getrennt werden, sodass
die beiden Kontakte voneinander beabstandet sind und die elektrische
Verbindung in dem Schalter getrennt ist.
-
Das
In- bzw. Außerkontaktbringen
von erstem und zweitem Kontakt erfolgt durch Bestromen zumindest
einer Spule des Elektromagneten. Die Bewegungsrichtung des Ankers
kann dabei durch die Bestromungsrichtung der Spule geändert werden.
Alternativ ist es auch möglich
mehrere Spulen vorzusehen, welche so gewickelt bzw. bestromt sind,
dass sie magnetische Kräfte
in unterschiedlichen Richtungen auf den Anker ausüben. Auf
diese Weise kann durch entsprechende Bestromung der Spule bzw. der Spulen
der Anker aus einer ersten Schaltstellung, in welcher der erste
Kontakt mit dem zweiten Kontakt in Anlage ist, in eine zweite Schaltstellung
bewegt werden, in der die beiden Kontakte voneinander räumlich getrennt
sind. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Batterieabschalters
ist, dass die Spule oder Spulen des Elektromagneten nur während des
Umschaltens von der ersten zu der zweiten Schaltstellung des Ankers
und umgekehrt bestromt werden müssen,
da der Anker in den beiden Schaltstellungen allein durch einen Permanentmagneten und/oder
ein Federelement gehalten wird. D. h., der erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Batterieabschalter verbraucht
selbst nur während
des Abschaltens des Stromkreises von der Kraftfahrzeugbatterie und
während
des Anschließens
des Stromkreises an die Kraftfahrzeug-Batterie elektrische Energie.
Ansonsten wird er sowohl bei Nutzung als auch Nichtnutzung des Kraftfahrzeugs
stromlos gehalten, wobei der Anker oder ein mit dem Anker verbundenes
Bauteil in den beiden Schaltstellungen an jeweils einem Anschlag
zur Anlage gebracht und dort von einem Permanentmagneten oder einem
Federelement kraftschlüssig
gehalten werden. Hierbei bildet in der Schaltstellung, in der der
erste und der zweite Kontakt einander kontaktieren, zweckmäßigerweise
der zweite Kontakt den Anschlag für den ersten, mit dem Anker
verbundenen Kontakt.
-
Die
Bauform des in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Batterieabschalter
verwendeten Elektromagneten ist weitestgehend beliebig. So kann
der Elektromagnet beispielsweise als Dreh- oder Hubmagnet ausgebildet
sein. Hierbei ist allerdings sicherzustellen, dass der Anker des
Magneten in zwei solche Schaltstellungen bewegbar ist, in denen
der erste Kontakt in einer ersten Schaltstellung in Kontakt mit
dem zweiten Kontakt ist und in einer zweiten Schaltstellung außer Kontakt
mit dem zweiten Kontakt ist. Der mit dem Anker des Elektromagneten
verbundene erste Kontakt kann direkt an dem Anker des Elektromagneten
oder an einem mit dem Anker bewegungsgekoppelten Bauteil angeordnet
sein.
-
Ein
zur Erzeugung der permanentmagnetischen Kraft vorgesehener Permanentmagnet
kann an jedem mit dem Anker einen permanentmagnetischen Wirkkreis
bildenden Bauteil angeordnet sein. Darüber hinaus weist der Kraftfahrzeug-Batterieabschalter
typischerweise zumindest eine ferromagnetische Haftfläche auf,
die in dem Kraftfahrzeug-Batterieabschalter derart angeordnet ist,
dass der Anker oder ein mit dem Anker verbundenes Bauteil an ihr
in einer Schaltstellung des Ankers haftend zur Anlage kommt.
-
Ein
die Federkraft in einer Schaltstellung ausübendes Federelement ist in
dem Kraftfahrzeug-Batterieabschalter derart angeordnet, dass es den
Anker unter einer Federspannung in dieser Schaltstellung halten
kann. Die Bauart des Federelements ist weitestgehend beliebig. So
kann es sich bei dem Federelement z. B. um eine Zug-, Druck- oder Biegefeder
handeln, wobei eine Ausbildung des Federelements als Druckfeder
bevorzugt wird.
-
Grundsätzlich ist
es möglich,
dass der Anker des Elektromagneten in seinen beiden Schaltstellungen
jeweils von einem Permanentmagneten oder in beiden Schaltstellungen
jeweils von einem Federelement gehalten wird. Bevorzugt wird der
Anker allerdings in der Schaltstellung, in der der erste und der zweite
Kontakt einander kontaktieren von einem Federelement gehalten und
in der Schaltstellung, in der der erste und der zweite Kontakt einander
nicht kontaktieren, von einem Permanentmagneten gehalten.
-
Die
Spule bzw. die Spulen des Elektromagneten sind vorzugsweise so angeordnet
und elektrisch geschaltet, dass sie bei Bestromung eine magnetische
Kraft erzeugen, welche einer in der ersten und/oder der zweiten
Schaltstellung auf den Anker wirkenden Haltekraft entgegengesetzt
gerichtet sind. Das bedeutet beispielsweise, dass, wenn der Anker sich
in einer Schaltstellung befindet, in der er durch den Permanentmagneten
gehalten wird, die Spule so bestromt wird, dass das von der Spule
erzeugte Magnetfeld das von dem Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld
aufhebt. So wird ermöglicht,
den Anker aus dieser Schaltstellung heraus in die andere Schaltstellung
zu bewegen. Diese Bewegung kann entweder dadurch erfolgen, dass
die Spule eine zusätzliche
Kraft erzeugt, welche den Anker bewegt, oder dass ein zweiter Permanentmagnet
bzw. ein Federelement, welches den Anker in der anderen Schaltstellung
hält, dann
dafür sorgt,
dass der Anker in diese andere Schaltstellung bewegt wird. Entsprechend
wird die Spule dann, wenn der Anker von einem Federelement in einer
Schaltstellung gehalten wird, so bestomt, dass sie eine magnetische
Kraft erzeugt, welche der Federkraft entgegengesetzt ist, sodass
die Federkraft aufgehoben wird, und der Anker in die andere Schaltstellung
bewegt werden kann. Bevorzugt kann hier eine Spule vorgesehen werden, welche
in zwei unterschiedlichen Richtungen bestrombar ist.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Batterieabschalters
ist der Elektromagnet als ein Hubmagnet ausgebildet, wobei der erste
Kontakt am stirnseitigen Ende des Ankers dieses Hubmagneten angeordnet
ist. Hierbei ist der Hubmagnet zweckmäßigerweise derart ausgebildet,
dass das Ende des Ankers, an dessen Stirnseite der erste Kontakt
angeordnet ist, in beiden Schaltstellungen des Ankers außerhalb
eines Jochs bzw. Gehäuse
des Hubmagneten angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Hubmagneten
ist der erste Kontakt mit dem Anker linear bewegbar, wobei der zweite
Kontakt dem ersten Kontakt in Bewegungsrichtung des Ankers und damit
in Bewegungsrichtung des ersten Kontakts gegenüberliegend angeordnet ist.
Auf diese Weise kann der erste Kontakt nach einer geradlinigen Ausfahrbewegung des
Ankers aus dem Joch bzw. Gehäuse
des Hubmagneten, den zweiten Kontakt kontaktieren und umgekehrt
durch eine hierzu entgegengerichtete Linearbewegung des Ankers außer Kontakt
mit dem zweiten Kontakt gebracht werden.
-
Vorzugsweise
ist der Elektromagnet so ausgebildet, dass er einen Kern und einen
beweglichen Anker sowie ein umgebendes Jochelement aufweist, wobei
im Inneren des Jochelements zumindest eine Spule und zumindest ein
Permanentmagnet angeordnet sind, welche den Kern und den Anker umgeben
und axial auf den Anker wirkende Magnetfelder erzeugen. So wird
ein permanentmagnetisches Magnetfeld erzeugt, welches den Anker
in einer ersten Schaltstellung hält.
Bei Bestromung der Spule kann der Wirkkreis des Permanentmagneten
mit entgegengesetzt gerichteten Feldlinien überlagert werden, sodass das
Magnetfeld des Permanentmagneten aufgehoben wird. Dann kann der
Anker beispielsweise durch ein Federelement in eine zweite Schaltstellung
bewegt werden und dort gehalten werden. Statt des Federelementes
könnte
z. B. auch ein zweiter Permanentmagnet vorgesehen sein, welcher
ein entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld erzeugt.
-
Ein
Federelement greift vorzugsweise an einer Anlageschulter an, welcher
an dem Anker ausgebildet ist. So kann sich beispielsweise eine Druckfeder
zum Aufbringen der Federkraft an einer solchen Anlageschulter abstützen. Am
entgegengesetzten Ende ist die Feder dann vorzugsweise an einem
fest mit dem Gehäuse
verbundenen Teil, beispielsweise dem Joch des Elektromagneten abgestützt.
-
Vorteilhaft
ist der erste Kontakt des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Batterieabschalters über eine
elektrisch leitende Kabelverbindung mit einem elektrischen Anschluss
verbunden, welcher zum Anschluss an einen an eine Kraftfahrzeug-Batterie angeschlossenen
Stromkreis vorgesehen ist. Hierbei ist bevorzugt ein im Wesentlichen
flexibles Kupferkabel vorgesehen, dass den zum Anschluss an die
Batterie oder das Bordnetz vorgesehenen Anschluss elektrisch leitend
mit dem ersten Kontakt verbindet. Das Kupferkabel ist zweckmäßigerweise
so lang ausgebildet, dass es eine Bewegung des ersten Kontakts in
eine den zweiten Kontakt kontaktierende Stellung ermöglicht.
Der zweite Kontakt des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters ist vorzugsweise
direkt an einem zweiten elektrischen Anschluss des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters
angeordnet. Befinden sich der erste und der zweite Kontakt in ihrer
einander kontaktierenden Stellung, bilden der erste Anschluss, das
Kupferkabel, der erste und der zweite Kontakt sowie der zweite Anschluss
einen durchgehenden elektrischen Leitungspfad durch den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Batterieabschalter, der
dann den an der Kraftfahrzeugbatterie angeschlossenen Stromkreis
schließt,
wobei dieser Stromkreis durch Trennen des ersten Kontakts von dem
zweiten Kontakt infolge entsprechender Bestromung des Elektromagneten
wieder unterbrochen werden kann.
-
Bevorzugt
weist der Kraftfahrzeug-Batterieabschalter ein Kunststoffgehäuse auf.
In diesem Kunststoffgehäuse
sind alle Bauteile des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters angeordnet,
wobei die beiden zum Anschluss an den Stromkreis vorgesehenen Anschlüsse zweckmäßigerweise
aus dem Kunststoffgehäuse
herausragen. Vorteilhaft sind die elektrisch leitenden Bauteile
des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters durch das Kunststoffgehäuse elektrisch
isoliert angeordnet, sodass insbesondere das Kupferkabel keine eigene
Isolierung aufweisen muss. Darüber
hinaus schützt
das Kunststoffgehäuse
des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters vor einer Verschmutzung und
vor Feuchtigkeit.
-
Nachfolgend
ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Darin
zeigen:
-
1 einen
Kraftfahrzeug-Batterieabschalter gemäß der Erfindung in perspektivischer
Ansicht,
-
2 den
Kraftfahrzeug-Batterieabschalter nach 1 in einer
Draufsicht und
-
3 den
Kraftfahrzeug-Batterieabschalter nach 1 in einer
geschnittenen Seitenansicht.
-
Der
in den Figuren dargestellte Kraftfahrzeug-Batterieabschalter weist
eine rechteckige Grundplatte 2 auf, welche Teil eines im übrigen nicht gezeigten
Gehäuses
ist. Auf dieser Grundplatte 2 sind ein Hubmagnet 4 sowie
zwei elektrische Anschlüsse 6 und 8 angebracht.
Die beiden Anschlüsse 6 und 8 dienen
zum Anschluss des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters
an einen Stromkreis, der wiederum an einer Kraftfahrzeug-Batterie
angeschlossen ist. Vorzugsweise wird ein Anschluss möglichst
direkt mit der Batterie und der andere Anschluss mit dem zu versorgenden
Bordnetz verbunden.
-
Der
Aufbau des Hubmagneten 4 wird insbesondere aus 3 deutlich.
Der Hubmagnet 4 weist ein Joch bzw. Gehäuse 10 aus einem weichmagnetischen
Material auf. Das Joch 10 besteht aus einem U-förmigen Teil 10a und
einer Platte 10b, welche die offene Stirnseite des U-förmigen Teils 10a des
Jochs 10 verschließt.
-
In
dem Joch 10 ist eine Spule 12 angeordnet, die über elektrische
Anschlüsse 14 (2)
bestrombar ist. Die Spule 12 kann über die Anschlüsse 14 mit einem
Steuergerät
verbunden werden, welches den Batterie abschalter zum Verbinden oder
Trennen des Bordnetzes mit oder von der Batterie betätigt. Über eine
entsprechend ausgebildete Schaltung ist die Richtung des Stromflusses
durch die Spule 12 umkehrbar. Die Spule 12 ist
auf einem Spulenkörper 16 aufgewickelt.
Dieser Spulenkörper 16 stützt sich
in dem Joch 10 an den Innenseiten der freien Schenkel des
U-förmigen Teils 10a sowie
an der der Platte 10b gegenüberliegenden Innenseite des
U-förmigen
Teils 10a ab. Der Spulenkörper 16 ist aus einem
magnetisch nicht leitenden Material, vorzugsweise Kunststoff, ausgebildet
und weist zentrisch eine in Längsrichtung
der Spule 12 verlaufende zylindrische Ausnehmung auf.
-
In
dieser Ausnehmung ist ein aus einem weichmagnetischen Material ausgebildeter
Kern 18 des Hubmagneten 4 bündig angeordnet. Der Kern 18 weist
an einem stirnseitigen Ende einen Absatz 20 auf. Dieser
Absatz 20 durchgreift eine Durchbrechung, die an der der
Platte 10b gegenüberliegenden Seite
des U-förmigen
Teils 10a des Jochs 10 ausgebildet ist. An seiner
dem Absatz 20 abgewandten Stirnseite weist der Kern 18 eine
konische Ausnehmung 22 auf.
-
Ein
aus einem weichmagnetischen Material ausgebildeter Anker 24 des
Hubmagneten 4 ist in dem Joch 10 in Richtung seiner
Längsachse
A beweglich angeordnet. Hierbei greift ein Endbereich des Ankers 24 mit
geringem Spiel teilweise in die Ausnehmung des Spulenkörpers 16 ein,
während
der andere Endbereich des Ankers 24 durch eine hierfür an der
Platte 10b vorgesehene Durchbrechung mit geringem Spiel
aus dem Joch 10 herausgeführt ist. Das in die Durchbrechung
des Spulenkörpers 16 eingreifende
Ende des Ankers 24 verjüngt
sich korrespondierend zu der Ausnehmung 22 des Kerns 18 konisch
und greift in einer Schaltstellung bzw. Bewegungsendlage des Ankers 24 in
die Ausnehmung 22 des Kerns 18 ein, wobei der
Kern 18 für
den Anker 24 einen Anschlag bildet.
-
Wird
die Spule 12 des Hubmagneten 4 bestromt, wird
ein magnetischer Wirkkreis aufgebaut, der durch den Anker 18,
das U-förmige
Teil 10a die Platte 10b sowie den Anker 24 verläuft. Wenn
die Spule in der richtigen Richtung bestromt wird, wird über das
Joch 10a, 10b, den Kern 18 und den Anker 24 ein
magnetischer Fluss erzielt, welcher den Anker 24 an den
Kern 18 anzieht, bis er dort zur Anlage kommt.
-
Um
den Anker 24 auch bei unbestromter Spule 12 in
der Schaltstellung, in der der Anker 24 an dem Kern 18 anliegt,
halten zu können,
weist der Hubmagnet zwei Permanentmagnete 26 auf, die in dem
Joch 10 außenseitig
des Ankers 24 zwischen dem Spulenkörper 16 und der Platte 10b angeordnet sind.
Diese Permanentmagneten 26 sind so ausgerichtet, dass der
von dem Permanentmagneten 26 erzeugte magnetische Fluss
durch das Joch 10a, den Kern 18 und den Anker 24 derart
verläuft,
dass der Anker 24 an den Kern 18 angezogen wird,
bzw. an dem Kern 18 in Anlage gehalten wird.
-
Die
flach ausgebildeten Permanentmagnete sind an der Innenseite des
U-förmigen
Teils des Joches 10 beabstandet zu dem Anker 24 angeordnet. Der
Anker 24 ist zwischen dem axialen Ende der Spule 12 und
der Platte 10b von Flussleitblöcken 27 umgeben. Diese
weisen im Inneren eine Ausnehmung auf, durch welche sich der Anker 24 erstreckt. An
zwei entgegengesetzten Außenseiten
liegen die Flussleitblöcke 27 an
den dem Joch 10 abgewandten Seiten der Permanentmagnete 26 an.
So wird der magnetische Fluss von den Permanentmagneten 26 über die
Flussleitblöcke 27 auf
den Anker 24 übertragen.
Die Permanentmagnete 26 sind dabei in ihrer Erstreckungsrichtung
von dem Joch 10 zu den Flussleitblöcken 27 magnetisiert.
-
Zum
Halten des Ankers 24 bei unbestromter Spule 12 in
einer weiteren, aus dem Joch 10 herausgefahrenen Endlage
bzw. Schaltstellung ist ein Federelement in Form einer Schraubenfeder 28 vorgesehen.
Um den Anker 24 aus seiner zweiten Endlage, in welcher
er an den Kern 18 angezogen ist in die erste, aus dem Joch 10 herausgefahrene
Endlage zu bringen, wird die Spule 12 in umgekehrter Richtung bestomt,
sodass von der Spule 12 ein magnetischer Fluss durch das
Joch 10, den Kern 18 und den Anker 24 erzeugt
wird, welcher dem von den Permanentmagneten 26 erzeugten
magnetischen Fluss entgegengerichtet ist. Dadurch wird die von dem
Permanentmagneten 26 erzeugte magnetische Kraft aufgehoben
und der Anker 24 kann durch die Druckfeder 28 von
dem Kern 18 wegbewegt und aus dem Joch 10 weiter
herausbewegt werden.
-
Die
Schraubenfeder 28 ist außerhalb des Jochs 10 angeordnet
und umgibt einen aus dem Joch 10 herausragenden Abschnitt
des Ankers 24. Hierbei stützt sich die Schraubenfeder 28 an
der Platte 10b und an einer an dem Anker 24 angebrachten
Sicherungsscheibe 30 ab, die an der Umfangsseite des Ankers 24 radial
nach außen
kragt und eine Anlageschulter bildet. Die Sicherungsschreibe 30 ist
in einer umfänglichen
Nut des Ankers 24 formschlüssig festgelegt.
-
Der
Endbereich des aus dem Joch 10 herausragenden Teils des
Ankers 24 weist eine Querschnittsverjüngung auf, wobei diese Querschnittsverjüngung zwei
diametral zueinander angeordnete ebene Flächen 32 bildet, die
parallel zu der Grundplatte 2 ausgerichtet sind. Im Bereich
der Querschnittsverjüngung
ist an dem Anker 24 ein elektrisches Anschlussteil 34 angebracht.
Das Anschlussteil 34 wird von einem L-förmig zu seiner Flachseite abgewinkelten
elektrisch leitenden Flachmaterial gebildet, welches derart an dem
Anker 24 angebracht ist, dass es sowohl an der der Grundplatte 2 zugewandten
Fläche 32 als
auch an der Stirnseite des Ankers 24 anliegt.
-
An
der von der Stirnseite des Ankers 24 abgewandten Seite
weist das Anschlussteil 34 einen ersten kegelstumpfförmig ausgebildeten
elektri schen Kontakt 36 des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters auf.
Dieser erste Kontakt 36 des Kraftfahrzeug-Batterieabschalter
ist über
das Anschlussteil 34 und ein an dem Anschlussteil 34 angeschlossenes
Kupferkabel 38 an den Anschluss 6 angeschlossen.
-
Der
Anschluss 6 wird von einem elektrisch leitenden Flachmaterial
gebildet und dient zum Anschluss an die Batterie oder das Bordnetz über einen Anschlussstecker
und ggf. einer anschließenden
Anschlussleitung Auch der Anschluss 8 wird von einem elektrisch
leitenden Flachmaterial gebildet und dient zur Verbindung mit einem
Anschlussstecker zur Anbindung an Batterie oder Bordnetz. Der Anschluss 8 ist
auf der Grundplatte 2 derart angebracht, dass ein abgewinkelter
kürzerer
Schenkel 40 des Anschlusses 8 dem Anker 24 direkt
gegenüberliegend
angeordnet ist. An der dem Anker 24 gegenüberliegenden Seite
des Schenkels 40 ist ein zweiter kegelstumpfförmiger elektrischer
Kontakt 42 des Kraftfahrzeug-Batterieabschalters angeordnet,
welcher mit dem ersten an dem Anschlussteil 34 angeordneten ersten
Kontakt 36 auf der Bewegungsachse des Ankers 24 liegt.
Der Anschluss 8 ist so angeordnet, dass der zweite Kontakt 42 von
dem ersten Kontakt 36 in der Schaltstellung des Ankers 24,
in der dieser an dem Kern 18 anliegt, beabstandet ist,
sodass sich der erste Kontakt 36 und der zweite 42 nicht
berühren.
In dieser Stellung ist der Batterieabschalter zum Trennen des Bordnetzes
von der Batterie geöffnet.
-
Zum
Schutz vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen ist der Kraftfahrzeug-Batterieabschalter
in einem in den Figuren nicht dargestellten Gehäuse angeordnet, wobei die über die
Grundplatte 2 hinausragenden Bereiche der Anschlüsse 6 und 8 zum
Anschluss an die Kraftfahrzeug-Batterie bzw. das Bordnetz aus dem
Gehäuse
herausgeführt
sind. Das Gehäuse
ist zweckmäßigerweise
aus einem Isolator-Material, vorzugsweise Kunststoff ausgebildet.
-
Nachfolgend
ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Batterieabschalters
anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
-
Ausgangspunkt
der Erläuterung
bildet die in den Figuren dargestellte Schaltstellung des Ankers 24,
in der dieser an dem Kern 18 des Hubmagneten 4 anliegt.
Die Spule 12 des Hubmagneten 4 ist nicht bestromt.
Der Anker 24 wird allein durch die von dem Permanentmagneten 26 erzeugte
magnetische Kraft an dem Kern 18 gehalten. Der erste Kontakt 36 und der
zweite Kontakt 42 sind voneinander beabstandet bzw. außer Kontakt.
Die als Druckfeder ausgebildete Schraubenfeder 28 ist in
dieser Stellung gestaucht und weist ihre größte, der Magnetkraft der Permanentmagneten 26 entgegen
gerichtete Federspannung auf. Dementsprechend sind die Permanentmagneten 26 so
gewählt,
dass die von ihnen in dieser Stellung ausgeübte Haltekraft größer als
die von der Schraubenfeder 28 ausgeübte Federkraft ist. Das über den
Kraftfahrzeug-Batterieabschalter mit der Kraftfahrzeugbatterie verbundenen
Bordnetz ist in dieser Schaltstellung des Ankers 24 abgeschaltet bzw.
von der Batterie getrennt.
-
Die
elektrische Verbindung des Bordnetzes mit der Kraftfahrzeug-Batterie erfolgt
durch eine Bestromung der Spule 12, die so gerichtet ist,
dass auf den Anker 24 eine elektromagnetische Kraft ausgeübt wird,
die von dem Kern 18 wegweist und der permanentmagnetischen
Kraft der Permanentmagneten 26 entgegengerichtet ist. Hierdurch
wird das Magnetfeld der Permanentmagnete 26 aufgehoben
und der Anker 24 durch die Schraubenfeder 28 in
Richtung seiner Längsachse
A und in Richtung des zweiten Kontakts 42 bewegt, bis der
erste Kontakt 36 elektrisch leitend an dem zweiten Kontakt 42 zur
Anlage kommt. In dieser Stellung ist die Schraubenfeder 28 nach
wie vor gespannt, wobei sie eine in Richtung des zweiten Kontakts
wirkende Federkraft ausübt, durch
die der erste Kontakt 36 auch nach Abschalten der Bestromung
der Spule 12 an dem zweiten Kontakt 42 gehalten
wird. In dieser Stel lung bildet der Kraftfahrzeug-Batterieabschalter
einen geschlossenen Leitungspfad von dem Anschluss 6 über das Kupferkabel 38,
das Anschlussteil 34 sowie die Kontakte 36 und 42 zu
dem Anschluss 8, wodurch der an einer Kraftfahrzeug-Batterie
angeschlossener Stromkreis geschlossen wird. Dadurch, dass in dieser Schaltstellung
der Anker 24 von dem Kern 18 entfernt ist, ist
durch den Luftspalt zwischen Kern 18 und Anker 24 der
magnetische Wirkkreis der Permanentmagneten 26 derart unterbrochen,
dass die von dem Permanentmagneten 26 erzeugte Kraft, welcher
in der Federkraft der Schraubenfeder 28 entgegengesetzt
gerichtet ist, geringer ist als die wirkende Federkraft.
-
- 2
- Grundplatte
- 4
- Hubmagnet
- 6
- Anschluss
- 8
- Anschluss
- 10
- Joch,
Gehäuse
- 10a
- Teil
- 10b
- Platte
- 12
- Spule
- 14
- Anschlüsse
- 16
- Spulenkörper
- 18
- Kern
- 20
- Absatz
- 22
- Ausnehmung
- 24
- Anker
- 26
- Permanentmagnet
- 27
- Flussleitblöcke
- 28
- Schraubenfeder
- 30
- Sicherungsscheibe
- 32
- Flächen
- 34
- Anschlussteil
- 36
- Kontakt
- 38
- Kupferkabel
- 40
- Schenkel
- 42
- Kontakt
- A
- Längsachse