DE3537598A1 - Elektromagnetischer schalter, insbesondere fuer andrehvorrichtungen von brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem elektromagnetischen Schalter nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei solch einem Schalter wird der Schaltbolzen von der Ankerrückstell­ feder an den Magnetanker gedrückt gehalten, so daß Magnetanker und Schaltbolzen nur miteinander bewegt werden und keine Relativbewegung zueinander ausüben können. Dabei ist von Nachteil, daß der Schaltbolzen den gleich großen Weg zurücklegen muß wie der Magnet­ anker bis die Kontaktbrücke an den Hauptstromkontakten und der Magnetanker am Magnetkern anliegen. Der lange Schaltweg des Schaltbolzens mit der Kontaktbrücke erfor­ dert einen verhältnismäßig großen Schaltraum. Solch ein Schalter wiederum ist durch den immer mehr verklei­ nerten Einbauraum, der am Kraftfahrzeug dafür noch zur Verfügung steht, nicht mehr verwendbar. Weiterhin ist ein elektromagnetischer Schalter bekannt, bei dem der Magnetanker sich gegenüber dem Schaltbolzen bewegen kann, so daß zwar der Schaltraum verkürzt werden kann, die sich am Magnetanker abstützende und direkt auf den Magnetanker wirkende Ankerrückstellfeder kann jedoch nicht die Rückstellbewegung der Kontaktbrücke von den Hauptstromkontakten weg beeinflussen und somit auch nicht die Kraft der im Schaltraum untergebrachten Rück­ führfeder unterstützen, um das sichere Lösen der Kon­ taktbrücke von den Hauptstromkontakten zu gewährleisten.

Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektro­ magnetischen Schalter der eingangs genannten Art mit verkürzter Baulänge zu schaffen, bei dem ein sicheres Lösen der Kontaktbrücke von den Hauptstromkontakten ermöglicht wird.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im Kennzeichen des Haupt­ anspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Dabei ist von Vorteil gegenüber den bekannten elektro­ magnetischen Schaltern, daß der Schaltweg für den Schalt­ bolzen und die Kontaktbrücke klein und somit der Schalt­ raum flach gehalten werden kann und die Kontaktbrücke mit Hilfe der sich am Magnetkern abstützenden Druck­ feder sicher von den Hauptstromkontakten gelöst und somit ein Schweißen an den Hauptstromkontakten ver­ hindert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Schalters möglich. Besonders vorteilhaft ist die Führung des Schaltbolzens durch die beispiels­ weise aus glasfaserverstärktem Thermoplast bestehende Führungshülse sowohl im Magnetkern als auch im Magnet­ anker, um die besonders bei dem rauhen Betrieb in Kraft­ fahrzeugen auftretenden unerwünschten Schüttel- und Schwingeinflüsse unwirksam werden zu lassen und um somit Schäden am Magnetanker und -kern sowie am Schaltbolzen zu verhindern. Darüber hinaus läßt sich die am Magnet­ kern anliegende Druckfeder ausreichend stark ausbilden, um unabhängig von der Ankerrückstellfeder die Kontakt­ brücke sicher von den Hauptstromkontakten zu lösen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt. Sie zeigt einen elektromagnetischen Schalter im Längsschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Ein elektromagnetischer Schalter hat ein topfförmiges Gehäuse 1, das zugleich als Rückschlußjoch dient. An seiner Stirnseite liegt ein Magnetkern 2 an. Auf einem Absatz des Magnetkerns 2 sitzt ein Ende einer Messing­ hülse 3, deren anderes Ende in eine Bohrung im Boden des Gehäuses 1 eingesetzt ist. Auf der Messinghülse 3 ist ein Wicklungsträger 4 angeordnet, auf dem eine Er­ regerwicklung, welche aus einer Einzugswicklung 5 und einer Haltewicklung 6 gebildet ist, untergebracht ist. Zwischen dem Boden des Gehäuses 1 und dem Wicklungsträ­ ger 4 ist eine Feder 7 eingesetzt, die den Wicklungs­ träger 4 toleranzausgleichend und schüttelfest im Ge­ häuse 1 hält.

Die äußere Stirnseite des Magnetkerns 2 begrenzt einen Schaltraum 8, der von einer Kappe 9 umschlossen ist. Die Kappe 9 hat an ihrem dem Magnetkern 2 zugewandten Rand einen Flansch 10. Zwischen Magnetkern 2 und Kappenrand ist ein Federelement 11 eingelegt. Ein Befestigungsrand 12 des Gehäuses 1 greift über den Magnetkern 2 und den Flansch 10 und ist hinter dem Flansch 10 umgebördelt. In der Kappe 9 sind zwei Hauptstromkontakte 13 und 14 befestigt, die in den Schaltraum 8 ragen und aus der Kappe 9 führende Anschlußbolzen haben, die in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise an den Pluspol einer Batterie bzw. an die Feldwicklung eines Andrehmotors angeschlossen sind.

In der Messinghülse 3 ist ein Magnetanker 15 schüttel­ fest geführt. An seinem aus der Messinghülse 3 und so­ mit aus dem Gehäuse 1 ragenden Ende ist ein Mitnehmer 16 für einen nicht näher dargestellten Einrückhebel eines Einspurgetriebes befestigt. Der Magnetanker 15 hat eine Längsbohrung 17, in der ein Betätigungsbol­ zen 18 aus magnetisierbarem Werkstoff befestigt ist. Der Betätigungsbolzen 18 ragt in einen erweiterten Ab­ schnitt 19 der Längsbohrung 17, an welchen ein sich trichterförmig erweiternder Endabschnitt 20 anschließt. In dem Bohrungsabschnitt 19 sitzt eine Druckfeder, die als Ankerrückstellfeder 21 dient. Deren Endwindungen sind aufgeweitet, wodurch das Federende im Magnetanker 15 befestigt ist. Die Endwindungen der Ankerrückstell­ feder 21 können oder die Ankerrückstellfeder 21 insge­ samt kann auch einen kleineren Durchmesser haben, so daß das Federende auf dem Betätigungsbolzen 18 befestigbar ist.

Ein Schaltbolzen 22 aus unmagnetischem Werkstoff ragt durch eine Bohrung 23 des Magnetkerns 2. Er hat am End­ abschnitt, welcher dem Betätigungsbolzen 18 zugewandt ist, einen Bund 24. Auf dem Bund 24 und einem daran grenzenden Mittelabschnitt des Schaltbolzens 22 ist eine Führungshülse 25 aus Dämpf- und Isolierstoff angeordnet, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Thermo­ plast. Die Führungshülse 25 dient als Führung und Lage­ rung des Schaltbolzens 22. Im Bereich des Bundes 24 ist der Schaltbolzen 22 mittels eines erweiterten Endab­ schnitts 26 der Führungshülse 25 im Abschnitt 19 der Bohrung 17 und somit im Magnetanker 15 geführt. In sei­ nem Mittelabschnitt ist der dort noch von der Führungs­ hülse 25 umgebene Schaltbolzen 22 in der Bohrung 23 des Magnetkerns 2 gelagert und geführt. Die Führungshülse 25 aus Schütteleinflüsse dämpfendem Werkstoff verhin­ dert das Schlagen des Schaltbolzens 22 in dem Bohrungs­ abschnitt 19 des Magnetankers 15, das zu Schäden am Magnetanker 15 führen kann, zumal der Schaltbolzen 22 aus nichtmagnetisierbarem Material härter als der Magnet­ anker 15 ist.

Durch Verwendung der Führungshülse 25 kann billigerer und weicherer Werkstoff, beispielsweise Messing, für den Schaltbolzen 22 verwendet werden.

Schaltbolzen 22 ragt mit einem Endabschnitt in den Schaltraum 8. Auf dem Endabschnitt sind eine Kontakt­ druckfeder 27, ein Kontaktbrückenträger 28 aus iso­ lierendem Material, welcher eine Kontaktbrücke 29 trägt, eine Scheibe 30 und ein in einer Ringnut 31 sitzender Anschlagring 32 angeordnet. Der Kontaktbrücken­ träger 28 sitzt in der Ruhestellung des Schalters in einem erweiterten Endabschnitt 33 der Bohrung 23 des Magnetkerns 2.

Die Ankerrückstellfeder 21 liegt mit einem Ende an der Stirnseite 34 des Schaltbolzens 22 an. Die Kontakt­ druckfeder 27, welche sich mit einem Ende am Kontakt­ brückenträger 28 abstützt, liegt mit ihrem anderen Ende an der Stirnseite 35 der Führungshülse 25 an. Eine Druck­ feder 36 umgibt die Führungshülse 25 derart, daß sie sich mit einem Ende in einer ringförmigen Vertiefung 37 an der dem Magnetanker 15 zugewandten Stirnseite des Magnetkerns 2 abstützt und mit ihrem anderen Ende an einem Bund 38 anliegt, welcher am Übergang der Füh­ rungshülse 25 in deren erweiterten Endabschnitt 26 aus­ gebildet ist. Dadurch stützt sich die Druckfeder 36 über die Führungshülse 25 am Bund 24 des Schaltbolzens 25 ab. Die Druckfeder 36 ist mit stärkerer Druckkraft versehen als die Ankerrückstellfeder 21.

Die Federanordnung 21, 36 hält aufgrund der Vorspannung der Ankerrückstellfeder 21 die Baugruppe aus Schaltbol­ zen 22, 24, 34 samt Führungshülse 25, 26, 35, 38, Kontakt­ druckfeder 27, Kontaktbrückenträger 28 mit Kontaktbrücke 29 sowie den Magnetanker 15 mit Betätigungsbolzen 18 in der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung.

Bei erregter Wicklung 5, 6 wird der Magnetanker 15 zum Einspuren des nicht dargestellten Andrehritzels des er­ wähnten Einspurgetriebes über den ebenfalls nicht dar­ gestellten, am Mitnehmer 16 des Magnetankers 15 ange­ lenkten Einrückhebel entgegen der Kraft der Ankerrück­ stellfeder 21, die weiter gespannt wird, an den Magnet­ kern 2 gezogen. Dabei wird zunächst der Magnetanker 15 samt Betätigungsbolzen 18 auf den Magnetkern 2 und den Schaltbolzen 22 zu bewegt. Liegt der Betätigungsbolzen 18 an der Stirnseite des Schaltbolzens 22 an, dann wird bei der weiteren Einzugsbewegung des Magnetankers 15 der Schaltbolzen 22 weiter in den Schaltraum 8 ge­ schoben, wobei auch die Druckfeder 36 gespannt wird. Bei der Bewegung des Schaltbolzens 22 in den Schaltraum 8 wird die Kontaktbrücke 29 an die Hauptstromkontakte 13 und 14 gedrückt und mit Unterstützung der Kontaktdruck­ feder 27 an den Hauptstromkontakten 13 und 14 gehalten. Dadurch wird der an den Anschlußbolzen des Hauptstrom­ kontakts 13 angeschlossene, nicht dargestellte Andreh­ motor mit der an den Anschlußbolzen des Hauptstromkon­ takts 14 angeschlossenen, ebenfalls nicht dargestellten Stromquelle in an sich bekannter Weise verbunden. Der Andrehmotor erhält Strom zum Andrehen der Brennkraftma­ schine.

Ist die Brennkraftmaschine angelaufen, wird die Stromzu­ fuhr zur Erregerwicklung des elektromagnetischen Schal­ ters abgeschaltet. Die mit wesentlich größerer Federkraft als die Ankerrückstellfeder 21 versehene Druckfeder 36 trennt dann sofort die Kontaktbrücke 29 von den Haupt­ stromkontakten 13 und 14. Der Schaltbolzen 22 samt Füh­ rungshülse 25, Kontaktbrückenträger 28 und Kontaktbrücke 29 wird dabei von der starken Druckfeder 36 in die in der Zeichnung dargestellte Ruhestellung zurückbewegt und löst den Magnetanker 15 vom Magnetkern 2. Dann bewegt die Ankerrückstellfeder 21 den Magnetanker 15 weiter in seine Ausgangsstellung zurück.

Claims (4)

1. Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für An­ drehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse, in dem ein Wicklungsträger mit einer Erreger­ wicklung und einer Führungshülse untergebracht ist, in welcher ein mit einem Betätigungsbolzen und mit einer Ankerrückstellfeder versehener Magnetanker geführt ist, und mit einem an einer Stirnseite des Gehäuses angeord­ neten Magnetkern, in dem ein mit einem Bund versehener Schaltbolzen verschiebbar geführt ist, auf welchem eine sich an einem Kontaktbrückenträger abstützende Kontakt­ druckfeder sowie der Kontaktbrückenträger samt Kontakt­ brücke bewegbar angeordnet sind, wobei der Schaltbolzen zusammen mit Kontaktbrückenträger und Kontaktbrücke in einen Schaltraum ragt, der von einer Kappe abgedeckt ist, in der zwei in den Schaltraum ragende Hauptstrom­ kontakte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaltbolzen (22) eine Führungshülse (25) sitzt, an einer Stirnseite (34) des Schaltbolzens (22) die Ankerrückstellfeder (21) und an einer Stirnseite (35) der Führungshülse (25) die Kontaktdruckfeder (27) an­ liegen, und die Führungshülse (22) einen Anschlag (38) aufweist, der durch eine Druckfeder (36) an den Bund (24) des Schaltbolzens (22) drückbar ist, welche sich am Magnetkern (2) abstützt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Schaltbolzen (22) sitzende Führungshülse (25) im Magnetanker (15, 19) und im Magnetkern (2, 23) ge­ führt ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungshülse (25) aus einem dämpfenden, verschleißarmen Kunststoff besteht.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (36) mit einer größeren Federkraft ver­ sehen ist als die Ankerrückstellfeder (21).