Relais, insbesondere Startrelais für Brennkraftmaschinen mit Adapter
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, insbesondere ein Startrelais für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1, sowie einen Adapter nach Anspruch 8.
Startrelais für Brennkraftmaschinen haben in den meisten Fällen als sogenannte Einrückrelais neben ihrer Funktion, den Hauptstrom des Startermotors zu schalten auch noch die Zusatzfunktion, ein Starterritzel vor oder mit dem
Einschalten des Startermotors in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine einzuspuren. Derartige Einrückrelais sind dabei unmittelbar neben dem Startermotor befestigt und greifen mittelbar über einen Einrückhebel am Starterritzel an. Die elektrischen Anschlüsse sind in einem Schalterdeckel des Startrelais befestigt und kundenspezifisch für den jeweiligen Fahrzeughersteller beziehungsweise für das jeweilige Fahrzeugmodel gestaltet. Dabei gibt es je nach Leistung des Starters verschiedene Baugrößen des Startrelais und insbesondere verschiedene Varianten und Positionen für
die Anschlussklemme (Klemme 50) der Erregerwicklung des Startrelais. Während die Anschlüsse für den Hauptstromkreis weitgehend einheitlich durch zwei auf der Deckeloberseite einander gegenüberliegende Schraubbolzen realisiert sind, werden für die Anschlussklemme der Erregerwicklung des
Startrelais Schraubanschlüsse und Flachsteckverbindungen in verschiedenen Varianten sowie genormte VDA- oder Jetronik- Stecker benötigt. Diese Anschlüsse liegen dabei auf der Deckeloberseite links oder rechts neben den Hauptanschlüssen des Startrelais. Außerdem sind dabei auch für die jeweilige Zuführung der Anschlussleitung zu dieser Anschlussklemme von oben oder von unten unterschiedliche Deckelausführungen des Startrelais erforderlich.
Aus der GB-PS 12 75 113 ist beispielsweise ein derartiges Einrückrelais bekannt, bei dem die Anschlussklemme für die Erregerwicklung als Steckanschluss für einen Startschalter, zum Beispiel dem Zündschloss eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Die Vielzahl der verschiedenen Schalterdeckel erfordert dabei eine Vielzahl von Werkzeugen und Formen zu deren Herstellung in relativ kleinen Stückzahlen, sowie eine entsprechend große Lagerhaltung. Dies führt insgesamt zu erheblichen Strukturkosten beim Relaishersteller und im Vertriebsweg.
Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, die Anzahl verschiedener Schalterdeckel von Startrelais auf eine minimale Anzahl zu beschränken, um damit Produktions- und Vertriebskosten zu senken.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektromagnetische Relais mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch die Verwendung eines Adapters ein Schalterdeckel mit einheitlicher Ausführungsform der Anschlussklemme der Erregerwicklung realisierbar ist. Dadurch lässt sich die Anzahl der Varianten von Schalterdeckeln auf wenige Grundtypen nach Baugröße und Anschlusseite links oder rechts reduzieren. Ferner lässt sich der Steckanschluss für den Adapter am Schalterdeckel fertigungstechnisch einfacher gestalten und kostengünstiger mit entsprechend größeren Stückzahlen produzieren. Die kundenspezifische, insbesondere fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie der Anschlussklemme (Klemme 50) lässt sich beim Zusammenbau des Adapters durch Verwendung gleicher und/oder standardisierter Bauteile wie Schrauben, Scheiben, Muttern, Kontaktstiften und Steckzungen den Erfordernissen jeweils kostengünstig anpassen. 1
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
So ist es bei einem defekten Startrelais oder Adapter vorteilhaft, wenn der Adapter auf der Oberseite des Schalterdeckels neben den zwei Anschlüssen des
Schaltkontaktes abnehmbar, zweckmäßigerweise durch lösbare Rastverbindungen befestigt ist. Um dabei die Steckverbindung des Startrelais mit dem Adapter gegen Schüttelbeanspruchungen zu sichern, weist der Adapter in vorteilhafter Weise an seiner freien Außenseite axial über den Rand des Schalterdeckels greifende Klipse auf, die mit dort angeordneten Rastnasen des Schalterdeckels zusammenwirken. Des weiteren ist der Adapter gegen Schüttelbeanspruchungen gesichert, indem er am Schalterdeckel im Bereich der beiden Anschlüsse des
Schaltkontaktes durch zwei voneinander beabstandete, axial ausgerichtete, schwalbenschwanzförmige Hinterschneidungen positioniert ist. Um die Steckverbindung zwischen Startrelais und Adapter gegen Feuchtigkeit, Staub und Verunreinigungen zu schützen, wird ferner vorgeschlagen, dass der- Adapter auf seiner Innenseite eine radial umlaufende Dichtkante aufweist, die als Fügestelle mit einer ebenen Anlagefläche des Schalterdeckels zusammenwirkt. In einfachster Weise ist der Steckanschluss des Startrelais mit dem Adapter ein im Kraftfahrzeugbau standardisierter Steckverbinder, dessen adapterseitiger Teil als Steckhülse und dessen relaisseitiger, mit der Erregerwicklung verbundener Teil als Steckzunge ausgebildet ist. Die Steckhülse ist dabei an einer Stromschiene des Adapters ausgebildet, die mit der ausgangsseitigen Anschlussklemme des Adapters verbunden ist. Anstelle einer Flachsteckverbindung kann auch ein Steckerstift und eine Steckbuchse verwendet werden.
Für eine k nden- beziehungsweise fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie ist der Adapter mit seiner ausgangsseitigen Anschlussklemme als Steck-, Schraub- oder Klemmverbindung ausgebildet. Bei einer einfachen Ausführungsform des Adapters ist in vorteilhafter Weise die ausgangsseitige Anschlussklemme eine Gewindeschraube, die mitsamt der den zweiten Teil der Steckverbindung zur Erregerwicklung bildenden Stromschiene am Isolierkörper des Adapters festgeschraubt ist. In besonders einfacher Ausführungsform ist am Adapter die ausgangsseitige Anschlussklemme eine Steckhülse, die mit dem eingangsseitigen Teil der Steckverbindung zur Erregerwicklung einstückig als Stromschiene ausgebildet ist und in einem am Isolierkörper des Adapters angeformten, vorzugsweise axial ausgerichteten Anschlussdom fixiert ist.
Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Einrückrelais in raumbildlicher Darstellung mit einem Steckanschluss für die Erregerwicklung, Figur 2 die Explosionsdarstellung eines Adapters mit Schraubanschluss für das Relais nach Figur 1, Figur 3 den zusammengebauten Adapter in raumbildlicher Darstellung als erstes Ausführungsbeispiel, und Figur 4 und 4a den Adapter nach Figur 3 in der Ansicht von unten und in einem Ausbruch nach der Linie X-X in Figur 4, Figur 5 und 5a den Schalterdeckel des Einrückrelais nach Figur 1 mit aufgesetztem Adapter nach Figur 3, Figur 6 einen Adapter mit Steckanschluss für das Relais nach Figur 1 in raumbildlicher Darstellung als zweites Ausführungsbeispiel und Figur 7 die Stromschiene des Adapters nach Figur 6 mit dem eingangsseitigen und ausgangsseitigen Steckanschluss.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist als elektromagnetisches Relais ein
Startrelais für Startanlagen von Brennkraftmaschinen dargestellt und mit 10 bezeichnet. In einem Schalterdeckel 11 des Startrelais 10 ist ein nicht dargestellter Schaltkontakt angeordnet, dessen Anschlüsse als Anschlussbolzen 12 und 13 im Schalterdeckel 11 befestigt sind. Sie dienen einerseits zum Anschluss eines Startermotors und andererseits zum Anschluss eines Anschlusskabels einer Fahrzeugbatterie. Im metallischen Gehäuse 14 des Startrelais 10 ist eine Erregerspule eingesetzt, deren eines Ende mit dem otorseitigen
Anschlussbolzen 12 verbunden ist und deren anderes Ende an einem als Steckzunge 15 ausgebildeten Steckanschluss angeschlossen ist, die seitlich neben den beiden Anschlussbolzen 12, 13 auf der Oberseite des Schalterdeckels 11 angeordnet ist. Über diesem Steckanschluss wird die Erregerwicklung von einem ebenfalls nicht dargestellten Startschalter zum Starten der Brennkraftmaschine eingeschaltet und damit ein Anker in die Erregerwicklung eingezogen. Der Anker schließt dabei einerseits den Schaltkontakt des Startrelais und zieht andererseits einen Stößel 16 ein, der über einen nicht dargestellten Einrückhebel ein Starterritzel des Starters in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine einspurt.
In den Figuren 2 bis 4 ist- ein Adapter 17 vor und nach dem Zusammenbau seiner Einzelteile dargestellt, der gemäß Figur 5 auf die Oberseite des Schalterdeckels 11 aufgesetzt wird, um die fahrzeug- beziehungsweise herstellerspezifisch ausgebildeten und angeordneten Anschlüsse an den vereinheitlichten Steckanschluss der Erregerwicklung des
Startrelais 10 zu realisieren. Dabei bildet die Steckzunge 15 einen ersten Teil einer Steckverbindung und eine Steckhülse 18 einen mit der Steckzunge 15 zusammenwirkenden zweiten Teil der Steckverbindung. Diese Steckhülse 18 bildet sogleich den Eingang des Adapters 17, dessen Ausgang als Anschlussklemme 50 mit kundenspezifischer, insbesondere fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie ausgebildet ist. Wie aus Figur 2 erkennbar, besteht der Adapter 17 aus einem Isolierkörper 19 aus Kunststoff, einer Stromschiene 20 mit der daran freigestanzten und geprägten Steckhülse 18, einer Gewindeschraube 21, einer Federscheibe 22 und einer Sechskantmutter 23. An der freien Außenseite des Isolierkörpers 19 ist der Adapter 17 mit Klipse 24 versehen, die gemäß Figur 5 axial über den Rand 11a des Schalterdeckels 11 übergreifen und mit dort angeordneten
Rastnasen 25 des Schalterdeckels 11 zusammenwirken. Durch diese lösbaren Rastverbindungen 26 ist der Adapter 17 auf der Oberseite des Schalterdeckels 11 neben den zwei Anschlussbolzen 12, 13 abnehmbar befestigt. Ferner ist der Isolierkörper 19 des Adapters 17 mit zwei voneinander beabstandeten, axial ausgerichteten Leisten 27 versehen, die in entsprechend axial ausgerichtete, schwalbenschwanzförmige Hinterschneidungen 28 im Bereich der Anschlussbolzen 12, 13 des Schalterdeckels 11 eingreifen und so den Adapter 17 am Schalterdeckel 11 positionieren. Aus Figur 4a ist erkennbar, dass der Isolierkörper 19 des Adapters 17 auf seiner Innenseite eine radial umlaufende Dichtkante 29 aufweist. Diese Dichtkante bildet mit einer ebenen Anlagefläche 30 des Schalterdeckels 11 im Bereich der Steckzunge 15 gemäß Figur 1 eine Fügestelle.
Durch die Einführung des Adapters 17 bildet nunmehr der bislang fahrzeugspezifische Anschluss der Erregerwicklung einen in Kraftfahrzeugen standardisierten Steckverbinder, dessen adapterseitiger Teil die Steckhülse 18 an der
Stromschiene 20 des Adapters 17 bildet. Die ausgangsseitige Anschlussklemme 50 des Adapters 17 ist hier mit kunden- beziehungsweise fahrzeugspezifischer Anschlussgeometrie durch das freie Ende 21a der Sechskantschraube 21 als Schraubverbindung ausgebildet. Der Schraubkopf 21b der
Sechskantschraube 21 ist dabei mitsamt der Stromschiene 20 in einer Mulde 31 des Isolierkörpers 19 aufgenommen.
Gemäß dem in Figur 5a dargestellten Ausbruch des Starrelais 10 besteht im Bedarfsfalle bei der Anwendung des Startrelais 10 in Fahrzeugen mit besonders starken
Schüttelbeanspruchungen die Möglichkeit, den Adapter 17 mit einem Kabelschuh 32 für die elektrische Verbindung zum Startermotor durch Abwinkein einer dort freigestanzten
Lasche 33 beim Festschrauben des Kabelschuhs 32 zusätzlich axial festzuklemmen und zu verspannen.
Die Figur 6 zeigt einen weiteren Adapter 17a, dessen ausgangsseitige Anschlussklemme als Steckverbindung in Form einer Steckzunge 34 ausgebildet ist. Diese Steckzunge 34 bildet dort den oberen Teil einer in Figur 7 dargestellten Stromschiene 20a, deren mittlerer Teil 35 im Isolierkörper 19a fest geklemmt ist und deren unterer Teil die Steckhülse 18 als eingangsseitigen Teil des Adapters 17a bildet. Die Steckzunge 34 ist dabei in einem am Isolierkörper 19a angeformten, axial ausgerichteten Anschlussdom 36 fixiert, der Teil einer vom Verband Deutscher Automobilhersteller standardisierten VDA-Steckverbindung ist.
Die ausgangsseitige Anschlussklemme 50 für die Erregerwicklung des Startrelais 10 kann somit durch die entsprechende künden- beziehungsweise fahrzeugspezifische Anschlussgeometrie sowohl als VDA-Steckverbindung gemäß Figur 6 als Schraubverbindung gemäß Figur 3 oder auch als anderweitige Klemmverbindung realisiert werden. Der Anschlussdom 36 kann dabei ebenso als standardisierte Jetronik-Stecker-Ausführung ausgestaltet sein. Außerdem kann auch der Festsitz des Adapters alternativ zu der Rastverbindung gemäß Figur 5 durch andere Verfahren, wie zum Beispiel Ultraschallschweißen von Polyamiden realisiert werden.