DE19542142A1 - Engagement relay for starter device of IC engine - Google Patents

Abstract

The device has a magnetic core, a relay coil and a reciprocally guided armature partially enclosed by a magnetically conducting housing. An upper edge of the housing encloses an outer edge of a switch or insulating housing cover seated on the magnetic core, contains a switch chamber with electrical relay contacts and is sealed with respect to the core and/or housing by a spring sealing element. The sprung sealing element is a transversely grooved plate spring (31), with two mutually displaced tongues in contact with its groove (32), whereby each tongue (33,34) is stamped onto an end of the plate spring bounding the end of the groove.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Einrückrelais für eine Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Magnetkern, einer Erregerwicklung, einem darin hin- und hergehend geführten Anker und ein diese Teile umgebendes magnetisch leitendes Gehäuse mit einem eine Schaltkammer umschließenden Schalter- bzw. Gehäusedeckel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an engagement relay for a Starting device of an internal combustion engine with a Magnetic core, an excitation winding, one in and out hereby guided anchor and a surrounding these parts magnetically conductive housing with a switching chamber enclosing switch or housing cover according to Preamble of claim 1.

Ein derartiges Einrückrelais dient dem Zweck, einen hohen Strom mit einem verhältnismäßig niedrigen Steuerstrom zu schalten. Der Hauptstrom der Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine beträgt zum Beispiel bei Personenkraftwagen bis zu 1000 A bzw. bei Nutzkraftfahrzeugen bis zu 2500 A. Zum Einschalten des niedrigen Steuerstromes für die Erregerwicklung des Einrückrelais genügt daher ein mechanischer Schalter, zum Beispiel ein Zündstartschalter. Das Einrückrelais erfüllt dabei eine Doppelfunktion, nämlich das Vorschieben des Ritzels der Andrehvorrichtung zum Einspuren in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine sowie das Schließen einer Kontaktbrücke zum Einschalten des Hauptstromkreises der Andrehvorrichtung. Die Kontaktbrücke befindet sich dabei in einer Schaltkammer oberhalb des Magnetkerns des Einrückrelais, welche von einem Gehäusedeckel aus Isolierstoff abgeschlossen ist. Der Gehäusedeckel wird dabei mit einem Bördelrand des Gehäuses auf den Magnetkern gedruckt.Such an engagement relay serves the purpose of a high Electricity with a relatively low control current switch. The main stream of the starter for one Internal combustion engine is for example at Cars up to 1000 A or at Commercial vehicles up to 2500 A. To switch on the low control current for the excitation winding of the A mechanical switch is therefore sufficient to activate the Example of an ignition switch. The engagement relay fulfilled thereby a double function, namely the advancement of the Pinion of the starter for engagement in one Gear ring of the internal combustion engine and the closing of one Contact bridge for switching on the main circuit of the Starting device. The contact bridge is located in  a switching chamber above the magnetic core of the Engagement relay, which from a housing cover Insulation is completed. The housing cover will with a flanged edge of the housing on the magnetic core printed.

Bei einem aus der DE-OS 41 16 416 bekannten Einrückrelais dieser Art ist zur feuchtigkeitsdichten Befestigung bzw. Anpressung des Gehäusedeckels auf dem Magnetkern eine Tellerfeder zwischen beiden Teilen eingesetzt, wobei diese Abdichtung unter Vorspannung durch Umbördeln des oberen Gehäuserandes auf einen äußeren Rand des Gehäusedeckels bewerkstelligt wird.In a known from DE-OS 41 16 416 engagement relay This type is used for moisture-proof fastening or Pressing the housing cover onto the magnetic core Disc spring inserted between the two parts, this one Prestressed sealing by flanging the top Housing edge on an outer edge of the housing cover is accomplished.

Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Ausdehnungen der Tellerfeder durch Temperaturschwankungen sowie unter mechanischer Druckbelastung ist es erforderlich, die Tellerfeder mit einem Querschlitz zu versehen, wobei jedoch dieser Querschlitz zu einer unzureichenden Abdichtung führen kann.To compensate for manufacturing tolerances and expansion of the Belleville spring due to temperature fluctuations as well as below mechanical pressure load it is required that To provide disc spring with a transverse slot, however this cross slot lead to an insufficient seal can.

Mit der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, mit einfachen Mitteln eine Abdichtung im Schlitzbereich der Tellerfeder zu bewerkstelligen, welche zugleich die Druckbelastung, Fertigungstoleranzen und Längenänderungen durch Temperaturwechsel auszugleichen vermag.The present invention strives with simple means a seal in the slot area To accomplish disc spring, which at the same time the Pressure load, manufacturing tolerances and changes in length is able to compensate through temperature changes.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Einrückrelais mit den im Hauptanspruch genannten Kennzeichnungsmerkmalen hat gegenüber dem Bekannten den Vorteil, daß der Feder-Dichtring, ohne zusätzliche Kosten im Schlitzbereich so gestaltet ist, daß er die Anforderungen bezüglich Dichtheit, Festigkeit, Toleranzausgleich und Dehnungsausgleich bei Temperaturwechseln erfüllt. Dabei läßt sich die neugestaltete Tellerfeder mit den freigestanzten Zungen wie bisher von einem Stahlband ohne Abfall ausstanzen und kegelstumpfförmig biegen, so daß die dann zueinander versetzt liegenden Zungen sich an ihren einander zugewandten Seiten dichtend aneinander abstützen.The engagement relay according to the invention with the main claim mentioned features compared to the Known the advantage that the spring sealing ring without additional costs in the slot area is designed so that he the requirements regarding tightness, strength, Tolerance compensation and expansion compensation at  Temperature changes met. The can redesigned disc spring with the punched-out tongues like previously punched out of a steel strip without waste and Bend in the shape of a truncated cone so that they are facing each other offset tongues on their facing each other Support the sides to seal them.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Einrückrelais, Fig. 2 eine Tellerfeder als Dichtelement mit im Schlitz zueinander versetzten Zungen in der Draufsicht, Fig. 3 zeigt die Tellerfeder im Querschnitt nach III-III aus Fig. 2 und Fig. 4 den Querschlitz mit den beiden Zungen in der Seitenansicht. In Fig. 5 ist eine erste Ausführungsform des Gehäuse-Deckel- Verbundes gemäß Fig. 1 und in Fig. 6 eine zweite Ausführungsform vergrößert dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows Fig. 1 a longitudinal section through an inventive engagement relay, Fig. 2 is a plate spring as a sealing element with each other in the slot offset tabs in plan view, Fig. 3 shows the plate spring in cross-section according to III-III in Fig. 2 and Fig. 4 shows the Cross slot with the two tongues in side view. In Fig. 5, a first embodiment of the housing 6 is box-cover composite according to Fig. 1 and in Fig., A second embodiment shown enlarged.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Einrückrelais 1. Das Einrückrelais weist einen Magnetkern 2, einen Anker 3, eine Relaisspule 4, eine Ankerführungshülse 5 und ein Gehäuse 6 auf. Fig. 1 shows a longitudinal section through a solenoid switch 1. The engagement relay has a magnetic core 2 , an armature 3 , a relay coil 4 , an armature guide sleeve 5 and a housing 6 .

Der Magnetkern 2 ist mit einer Ringstufe 7 versehen, die sich aus einer Axialwand 8 und einer Stirnwand 9 zusammensetzt. Ein Teil 10 des zylindrischen Abschnitts 11 der Ankerführungshülse 5 ist auf die Axialwand 8 der Ringstufe 7 aufgeschoben. Benachbart zum Magnetkern 2 befindet sich auf der äußeren Mantelfläche der Ankerführungshülse 5 ein Wicklungsträger 12, auf dem die Relaisspule 4 angeordnet ist.The magnetic core 2 is provided with an annular step 7 , which is composed of an axial wall 8 and an end wall 9 . A part 10 of the cylindrical portion 11 of the armature guide sleeve 5 is pushed onto the axial wall 8 of the ring step 7 . A winding support 12 , on which the relay coil 4 is arranged, is located on the outer lateral surface of the armature guide sleeve 5 adjacent to the magnetic core 2 .

Das Gehäuse 6 ist hülsenartig ausgebildet; es überdeckt die Relaisspule 4 und weist einen im Durchmesser kleineren Bereich 13 auf, der auf einen vom Magnetkern 2 entfernt liegenden Teil 14 der Ankerführungshülse 5 derart aufgeschoben ist, daß er gegen eine Stirnfläche 15 des Wicklungsträgers 12 anliegt und dadurch den Wicklungsträger 12 zusammen mit der Relaisspule 14 in Richtung auf die Stirnwand 9 der Ringstufe 7 drückt. Der andere Endbereich 16 des Gehäuses 6 stützt sich an einem Gehäusedeckel 17 einer Schaltkammer 18 ab. Der Gehäusedeckel 17 wird von zwei Hauptstrom-Anschlußbolzen 19 durchsetzt, deren Schaltkontakte 20 mit einer Kontaktbrücke 21 zusammenwirken.The housing 6 is designed like a sleeve; it covers the relay coil 4 and has a smaller diameter area 13 which is pushed onto a part 14 of the armature guide sleeve 5 which is remote from the magnetic core 2 in such a way that it bears against an end face 15 of the winding support 12 and thereby the winding support 12 together with the Relay coil 14 presses in the direction of the end wall 9 of the ring stage 7 . The other end region 16 of the housing 6 is supported on a housing cover 17 of a switching chamber 18 . The housing cover 17 is penetrated by two main current connecting bolts 19 , the switching contacts 20 of which interact with a contact bridge 21 .

Der Anker 3 weist einen Betätigungsfortsatz 22 für das Ritzel eines nicht dargestellten Statormotors einer Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine auf. Eine Rückstellfeder 23 stützt sich mit einem Ende an dem Magnetkern 2 und mit dem anderen Ende an dem Anker 3 ab und hält letzteres bei elektrisch nicht erregter Relaisspule 4 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung.The armature 3 has an actuation extension 22 for the pinion of a stator motor, not shown, of a starting device for an internal combustion engine. A return spring 23 is supported at one end on the magnetic core 2 and at the other end on the armature 3 and holds the latter in the position shown in FIG. 1 when the relay coil 4 is not electrically excited.

Der Magnetkern 2 wird von einem Durchbruch 24 durchsetzt, in dem eine Lagerbuchse 25 aus Isolierstoff angeordnet ist. Die Lagerbuchse 25 wird von einem Teil einer geteilten Schaltachse 26 durchsetzt, wobei sich der andere Teil am Anker 3 befindet. An den zuerst genannten Teil der Schaltachse 26 ist innerhalb der Schaltkammer 18 die Kontaktbrücke 21 fixiert. Eine Feder 27 stützt sich mit einem Ende am Gehäusedeckel 17 und mit dem anderen Ende an der Stirnseite 28 eines Bundes 29 als Widerlager 29 an der Schaltachse 26 ab und hält dadurch die Kontaktbrücke 21 bei nicht erregter Relaisspule 4 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung.The magnetic core 2 is penetrated by an opening 24 , in which a bearing bush 25 made of insulating material is arranged. The bearing bush 25 is penetrated by part of a split switching axis 26 , the other part being located on the armature 3 . The contact bridge 21 is fixed to the first-mentioned part of the switching axis 26 within the switching chamber 18 . A spring 27 is supported at one end on the housing cover 17 and at the other end on the end face 28 of a collar 29 as an abutment 29 on the switching axis 26 and thereby holds the contact bridge 21 when the relay coil 4 is not energized in the position shown in FIG. 1 .

Zwischen dem Schalterdeckel 17 und dem Magnetkern 2 ist als Feder-Dichtelement für die Schaltkammer 18 eine Tellerfeder 31 angeordnet, welche beim Bördeln des oberen Gehäuserandes 6a vom Rand 17a des Gehäusedeckels 17 eingespannt wird, wobei sie durch den am Magnetkern 2 aufliegenden Außenrand und den am Gehäusedeckel 17 anliegenden Innenrand jeweils eine Abdichtung bildet.Between the switch cover 17 and the magnetic core 2 , a plate spring 31 is arranged as a spring sealing element for the switching chamber 18 , which is clamped during the flanging of the upper housing edge 6 a from the edge 17 a of the housing cover 17 , whereby it lies through the outer edge lying on the magnetic core 2 and the inner edge abutting the housing cover 17 forms a seal.

Einzelheiten dieser Tellerfeder 31 sind aus den Fig. 2 bis 4 zu entnehmen. Sie zeigen, daß die Tellerfeder 31 einen Querschlitz 32 aufweist. An den dem Schlitz 32 begrenzenden Enden der Tellerfeder 31 ist jeweils eine Zunge 33, 34 freigestanzt, welche zueinander versetzt sind und beim Aufspreizen der Tellerfeder 31 aneinander vorbeigleiten. Die Zungen 33, 34 sind mehrere Millimeter lang in Umfangsrichtung ausgerichtet. An ihren einander zugewandten Seiten stützen sie sich unter Vorspannung dichtend radial aneinander ab. Durch diese Zungen 33, 34 werden Längenausdehnungen der Tellerfeder 31 durch mechanische Druckbelastung, Temperaturwechsel bzw. Fertigungstoleranzen an der Tellerfeder, am Schalterdeckel 17, am Magnetkern 2 sowie im Bördelbereich des Gehäuses 6 ausgeglichen. Die Zungen 33, 34 können dabei gegeneinander in Umfangsrichtung gleiten und behalten ein geschlossenes, dichtes Profil der Tellerfeder 31 im eingebauten Zustand bei.Details of this plate spring 31 can be found in FIGS. 2 to 4. They show that the plate spring 31 has a transverse slot 32 . On the ends of the plate spring 31 delimiting the slot 32 , a tongue 33 , 34 is punched out, which are offset from one another and slide past one another when the plate spring 31 is spread apart. The tongues 33 , 34 are aligned in the circumferential direction for several millimeters. On their mutually facing sides, they are supported radially against one another in a sealing manner under pretension. These tongues 33 , 34 compensate for linear expansion of the plate spring 31 due to mechanical pressure loading, temperature changes or manufacturing tolerances on the plate spring, on the switch cover 17 , on the magnetic core 2 and in the flanging area of the housing 6 . The tongues 33 , 34 can slide against each other in the circumferential direction and maintain a closed, dense profile of the plate spring 31 in the installed state.

In Fig. 5 ist in einem vergrößert dargestellten Ausbruch aus Fig. 1 der Verbund des oberen Gehäuserandes 6a mit dem Gehäusedeckel 17 durch-die erfindungsgemäße Tellerfeder 31 abgedichtet, die zunächst - gestrichelt angedeutet - lose auf die obere Stirnfläche des Magnetkerns 2 aufgelegt wird und dann vom Rand des Gehäusedeckels 17 beim Umbördeln des Gehäuserandes 6a flachgedrückt zwischen Magnetkern 2 und Deckel 17 eingeklemmt wird.In Fig. 5 is an enlarged cutout from Fig. 1, the composite of the upper housing edge 6 a with the housing cover 17 sealed by the plate spring 31 according to the invention, which is initially - indicated by dashed lines - placed loosely on the upper end face of the magnetic core 2 and is then flattened between the magnetic core 2 and cover 17 from the edge of the housing cover 17 when flanging the housing edge 6 a.

In Fig. 6 liegt die Tellerfeder 31a dagegen zunächst - als Alternativlösung zur Ausführung nach Fig. 5 - auf einer Ringschulter 35 außen am Gehäusedeckel 17. Sie wird dort direkt vom Bördelrand 6a des Gehäuses 6 gegen den Deckel 17 gepreßt, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Die Tellerfeder 31a ist hier in Höhe des Schlitzes 32 geschnitten dargestellt.In FIG. 6, the plate spring 31 is, however, a first - as an alternative solution to the embodiment of FIG. 5 - to an annular shoulder 35 located on the exterior cover 17. There it is pressed directly from the flange 6 a of the housing 6 against the lid 17 to prevent the penetration of moisture. The plate spring 31 a is shown here cut at the height of the slot 32 .

Claims (2)

1. Einrückrelais für eine Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem Magnetkern, einer Relaisspule und einem darin hin- und hergehend geführten Anker und ein diese Teile umgebendes magnetisch leitendes Gehäuse, wobei ein oberer Gehäuserand einen äußeren Rand eines auf den Magnetkern aufsitzenden Schalter bzw. Gehäusedeckels aus Isolierstoff einfaßt, der eine Schaltkammer mit elektrischen Relaiskontakten umschließt und mit einem federnden Dichtelement gegenüber dem Magnetkern und/oder dem Gehäuse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder- Dichtelement eine quergeschlitzte Tellerfeder (31) ist, an deren Schlitz (32) zwei zueinander versetzte Zungen (33, 34) aneinander anliegen, wobei jede der Zungen an einem den Schlitz begrenzenden Ende der Tellerfeder (31) freigestanzt ist.1. engagement relay for a starting device of an internal combustion engine, with a magnetic core, a relay coil and an armature which is guided back and forth therein and a magnetically conductive housing surrounding these parts, an upper housing edge comprising an outer edge of a switch or housing cover seated on the magnetic core Insulating material that encloses a switching chamber with electrical relay contacts and is sealed with a resilient sealing element against the magnetic core and / or the housing, characterized in that the spring sealing element is a cross-slotted disc spring ( 31 ), at the slot ( 32 ) of which two are mutually related offset tongues ( 33 , 34 ) abut one another, each of the tongues being punched free at an end of the plate spring ( 31 ) delimiting the slot. 2. Einrückrelais nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (33, 34) mehrere Millimeter in Umfangsrichtung ausgerichtet sind, wobei die einander zugewandten Seiten durch eine Federvorspannung sich dichtend aneinander abstützen.2. Engagement relay according to claim 1, characterized in that the tongues ( 33 , 34 ) are aligned several millimeters in the circumferential direction, the mutually facing sides being supported against one another by a spring bias.