Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Schalter gemäß dem ersten Teil des Anspruchs 1. Bei einem solchen aus der DE-A1-3029408 bekannten Schalter ist der Schaltbolzen gegenüber dem Magnetanker verschiebbar angeordnet. Der Schaltbolzen wird vom Magnetanker bei dessen Einzugsbewegung erst mitbewegt, wenn der Magnetanker bereits einen Teil seines Einzugsweges zurückgelegt hat. Wird nach erfolgtem Andrehen der Brennkraftmaschine die Andrehvorrichtung abgeschaltet, dann schiebt die Rückstellfeder den Magnetanker in seine Ruhestellung zurück. Dabei ist von Nachteil, daß der Magnetanker zwar beim Ausspuren des Andrehritzels über das Einspurgetriebe und mittels der Rückstellfeder in seine Ruhelage gebracht wird, der Schaltbolzen jedoch zunächst nicht der Bewegung des Magnetankers folgt. Klebt oder schweißt die Kontaktbrücke an den Hauptstromkontakten, dann reicht auch die Kraft der Rückführfeder nicht aus, die Kontaktbrücke von den Hauptstromkontakten loszudrücken. Die Hauptstromkontakte bleiben über die Kontaktbrücke verbunden. Der Andrehmotor ist weiterhin an die Stromquelle angeschlossen und läuft mit, ohne daß das Mitlaufen vom Fahrer bemerkt wird und am Andrehmotor und elektromagnetischen Schalter Schaden entsteht. Der Schaltbolzen ist daher noch mit zusätzlichen Schaltmitteln zum zwangsläufigen Rückführen des Schaltbolzens und somit der Kontaktbrücke in die Ruhestellung versehen.

[0002] Außerdem ist ein elektromagnetischer Schalter bekannt (DE-A1-2813699), bei dem der Schaltbolzen am Anker befestigt ist. Die Montage der Baugruppe Schaltbolzen-Kontaktbrücke mit dem Magnetanker läßt sich in nachteiliger Weise nicht in für Großmengenfertigung wirtschaftlichem Rahmen automatisch ausführen. Auch bei Demontage zu Justier- und Reparaturzwecken werden Teile der Baugruppe unnötig zerstört.

[0003] Der erfindungsgemäße elektromagnetische Schalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Rückführbewegung der montagefreundlichen Baugruppe aus Schaltbolzen, Kontaktbrückenträger, Kontaktbrücke und Kontaktdruckfeder in ihre Ruhestellung nach Abschalten der Andrehvorrichtung durch die volle Kraft der Rückstellfeder bewegt wird, wobei der Schaltbolzen den gesamten Weg des Magnetankers mitmacht. Das Losreißen der Kontaktbrücke wird dadurch erleichtert und beschleunigt, weil der Abriß der Kontaktbrücke sofort mit der Rückbewegung des Magnetankers erfolgt, so daß die Rückführfeder entfallen kann. Die Rückstellfeder hält obendrein Magnetanker und Schaltbolzen-Baugruppe in der Ruhestellung.

[0004] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Schalters möglich. Durch die einfache Ausbildung des Schaltbolzens ist in vorteilhafter Weise eine automatische Montage der Baugruppe Schaltbolzen-Kontaktbrücke mit dem Magnetanker möglich, wobei der Schaltbolzen ausreichend schüttelfest am Magnetanker angeordnet ist.

[0005] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des elektromagnetischen Schalters, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Schalters und Figur 3 eine Abwandlung des Schaltbolzens nach Figur 2, jeweils im Längsschnitt.

[0006] 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 Messinghülse 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 Erregerwicklung, welche aus einer Einzugswicklung 5 und einer Haltwicklung 6 gebildet ist, untergebracht ist. Zwischen dem Boden des Gehäuses 1 und dem Wicklungsträger 4 ist eine Feder 7 eingesetzt, die den Wicklungsträger 4 toleranzausgleichend und schüttelfest im Gehäuse 1 hält.

[0007] 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.

[0008] In der Messinghülse 3 ist ein Magnetanker 15 schüttelfest gerührt. An seinem aus der Messinghülse 3 und somit aus dem Gehäuse 1 ragenden Ende ist ein Mitnehmer 16 für einen nicht näher dargestellten Einrückhebel eines Einspurgetriebes befestigt. Der Magnetanker 15 hat eine zum Magnetkern 2 hin offene Sackbohrung 17, in der ein Ende 18 eines Schaltbolzens 19 geführt ist. Der Schaltbolzen 19 ist dazu nahe seinem Ende 18 mit einer Ringnut 20 versehen, in der ein Sprengring 21 als Anschlag angeordnet ist. Auf dem Schaltbolzen 19 sitzt ein napfförmiges Führungsteil 22, das am Sprengring 21 anliegt. Der Rand 23 des Führungsteils 22 greift über den Sprengring 21 und ist in der Sackbohrung 17 des Magnetankers 15 geführt. Der Schaltbolzen 19 ist aus Metall oder Kunststoff, beispielsweise Ultrarnid• hergestellt.

[0009] Der Schaltbolzen 19 ist in einer Längsbohrung 24 des Magnetkerns 2 geführt. Er ragt mit einem Endabschnitt 25 kleineren Durchmessers als der in der Längsbohrung 24 geführte Teil in den Schaltraum 8. Auf dem Endabschnitt 25 sind eine Kontaktdruckfeder 26, ein Kontaktbrückenträger 27 aus isolierendem Material, welcher eine Kontaktbrücke 28 trägt, eine Isolierscheibe 29 und ein in einer Ringnut 30 sitzender Anschlagring 31 angeordnet. Der Kontaktbrückenträger 27 sitzt in der Ruhestellung des Schalters in einem erweiterten Endabschnitt 32 des Magnetkerns 2. Auf dem Schaltbolzen 19 ist eine Rückstellfeder 33 angeordnet. Sie liegt mit einem Ende am Führungsteil 22 an und stützt sich mit dem anderen Ende am Magnetkern 2 ab. Die Rückstellfeder 33 hält die Baugruppe aus Schaltbolzen 19, Kontaktdruckfeder 26, Kontaktbrückenträger 27 mit Kontaktbrücke 28 sowie den Magnetanker 15 in der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung. Der Schaltbolzen 19 ist dabei von der Rückstellfeder 33 an den Boden der Sackbohrung 17 gedrückt.

[0010] Bei erregter Einzugswicklung 5 und Haltwicklung 6 wird der Magnetanker 15 zum Einspuren des nicht dargestellten Andrehritzels des erwähnten Einspurgetriebes über den ebenfalls nicht dargestellten, am Mitnehmer 16 des Magnetankers 15 angelenkten Einrückhebel entgegen der Kraft der Rückstellfeder 33, die weiter gespannt wird, an den Magnetkern 2 gezogen. Dabei wird der am Boden der Sackbohrung 17 anliegende Schaltbolzen 19 sofort von dem Magnetanker 15 mitgenommen und weiter in den Schaltraum 8 bewegt. Mit Unterstützung der Kontaktdruckfeder 26 wird die auf dem Kontaktbrückenträger 27 angeordnete Kontaktbrücke 28 bei der Bewegung des Schaltbolzens 19 in den Schaltraum 8 an die Hauptstromkontakte 13 und 14 gedrückt. Dadurch wird der an den Anschlußbolzen des Hauptstromkontakts 13 angeschlossene, nicht dargestellte Andrehmotor mit der an den Anschlußbolzen des Hauptstromkontakts 14 angeschlossenen, ebenfalls nicht dargestellten Stromquelle in an sich bekannter Weise verbunden. Der Andrehmotor erhält Strom zum Andrehen der Brennkraftmaschine.

[0011] Ist die Brennkraftmaschine angelaufen, wird die Stromzufuhr zur Erregerwicklung des elektromagnetischen Schalters abgeschaltet. Der Magnetanker 15 wird von der Rückstellfeder 33 vom Magnetkern 2 wieder weggeschoben. Dabei wirkt die Rückstellfeder 33 direkt auf das Führungsteil 22, welches an dem Sprengring 21 des Schaltbolzens 19 anliegt und schiebt den Schaltbolzen 19 zusammen mit dem Magnetanker 15 in die Ruhestellung zurück. Der Schaltbolzen 19 zieht über den Anschlagring 31 den Kontaktbrückenträger 27 mit der Kontaktbrücke 28 mit, so daß die Kontaktbrücke 18 von den Hauptstromkontakten 13 und 14 abgehoben, die Stromzufuhr von der Stromquelle zum Andrehmotor unterbrochen wird und der Andrehmotor zum Stillstand kommt. Da beim Zurückschieben des Magnetankers 15 die ganze Kraft der Rückstellfeder 33 auf den Schaltbolzen 19 wirkt, wird auch bei Kleben oder Schweißen der Kontaktbrücke 28 an den Hauptstromkontakten 13 und 14 die Kontaktbrücke 28 losgerissen. Magnetanker 15 und Schaltbolzen 19 bewegen sich zwangsläufig gemeinsam, auch bei nur in die Sackbohrung 17 des Magnetankers 15 eingesetztem und nicht am Magnetanker 15 befestigtem Schaltbolzen 19. Über das Führungsteil 22 hält die Rückstellfeder 33 den Schaltbolzen 19 ständig an den Boden der Sackbohrung 17 gedrückt. Außerdem hält das Führungsteil 22 durch seinen Rand 23 den Schaltbolzen 19 ausreichend schüttelfest in der Sackbohrung 17 des Magnetankers 15.

[0012] Ein zweites Ausführungsbeispiel des elektromagnetischen Schalters ist in Figur 2 wiedergegeben. Soweit die Teile gleich denen nach Figur 1 sind, haben sie dieselben Bezugszahlen.

[0013] In der Sackbohrung 17 des Magnetankers 15 ist ein Schaltbolzen 34 eingesetzt, dessen am Boden der Sackbohrung 17 anliegendes Ende als Anschlag ausgebildet ist, an dem die Rückstellfeder 33 anliegt und der zugleich als Führung des Schaltbolzens 34 im Magnetanker 15 dient. Bei einem Schaltbolzen 34 aus Metall ist der Anschlag 35 beispielsweise als Flansch angestaucht. Bei einem Schaltbolzen 34 aus Kunststoff ist der Anschlag 35 beispielsweise als Flansch beim Spritzen angeformt.

[0014] In Figur 3 ist eine Abwandlung des Schaltbolzens 34 in Figur 2 dargestellt. Soweit die Teile gleich denen nach den Figuren 1 und 2 sind, haben sie dieselben Bezugszahlen.

[0015] Ein in die Sackbohrung 17 des Magnetankers 15 eingesetzter Schaltbolzen 36 aus Metall hat ein angestauchtes Ende 37, das als Anschlag für die Rückstellfeder 33 sowie als Führung des Schaltbolzens 36 im Magnetanker 15 dient. Da es bei dem rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen vorkommen kann, daß die Rückstellfeder 33 Riefen in den Schaltbolzen 36 schlägt, ist der Schaltbolzen 36 mit einer anliegenden Hülse 38 beispielsweise aus einem Termoplast wie glasfaserverstärktem Ultramid überzogen. Die Hülse 38 erstreckt sich vom Anschlag 37 bis auf den in der Längsbohrung 24 des Magnetkerns 2 geführten Abschnitt des Schaltbolzens 36. Die Hülse 38 bildet dabei mit ihrer Stirnseite 39 die Anlage für das Ende der Kontaktdruckfeder 26, welche sich mit ihrem anderen Ende am Kontaktbrückenträger 27 abstützt.

Ansprüche

1. Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse (1), in dem auf einer Führungshülse (3) ein Wicklungsträger (4) mit einer Erregerspule untergebracht und in der ein Magnetanker (15) geführt ist, mit einem an einer Stirnseite des Gehäuses (1) angeordneten Magnetkern (2), an welchen der Magnetanker (15) entgegen der Kraft einer sich am Magnetkern (2) abstützenden Rückstellfeder (33) ziehbar ist, in dem ein Kontaktbrückenträger (27) bewegbar geführt ist, welcher auf einem längsbewegbaren und sich durch den Magnetkern (2) erstreckenden Schaltbolzen (19; 34; 36) entgegen der Kraft einer Kontaktdruckfeder (26) verschiebbar sitzt, welcher Schaltbolzen (19; 34; 36) zusammen mit dem Kontaktbrückenträger (27) eine Kontaktbrücke (28) in einem Schaltraum (8) aufnimmt, der von einer Kappe (9) abgedeckt ist, in der zwei in den Schaltraum (8) ragende Hauptstromkontakte (13, 14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (19; 34; 36) an einem in einer Bohrung (17) des Magnetankers (15) eingesetzten Ende mit einem Anschlag (21, 22; 35; 37) versehen ist, an dem die Rückstellfeder (33) anliegt, und daß der Anschlag (21, 22; 35; 37) als Führung des Schaltbolzens (19; 34; 36) im Magnetanker (15) ausgebildet ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (19) nahe seinem im Magnetanker (15) eingesetzten Ende (18) eine Anschlagscheibe (21) trägt, gegen die ein Führungsteil (22) gedrückt ist, an welchem die Rückstellfeder (33) anliegt, und daß das Führungsteil (22) einen sich parallel zur Längsachse des Schaltbolzens (19) verlaufenden Führungsabschnitt (23) besitzt, der im Magnetanker (15) sitzt.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Magnetanker (15) eingesetzte Ende des Schaltbolzens (34; 36) als Flansch (35; 37) ausgebildet ist, an dem ein Ende der Rückstellfeder (33) anliegt, und das im Magnetanker (15) geführt ist.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (19; 34; 36) aus Metall besteht.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (34) aus isolierendem Kunststoff gebildet ist.

6. Schalter nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (36) zumindest im Bereich der Rückstellfeder (33) von einer Hülse (38) aus Kunststoff umgeben ist, welche am Anschlag (37) anliegt.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der dem Anschlag (37) des Schaltbolzens (36) abgewandten Stirnseite (39) der Hülse (38) die Kontaktdruckfeder (26) abstützt.

Claims

1. Electromagnetic switch, particularly for starting devices of internal combustion engines, comprising a housing (1) in which on a guide sleeve (3) a winding support (4) carrying an exciter coil is accommodated and in which a magnet armature (15) is carried, a magnetic core (2) which is arranged at one face of the housing (1) and towards which the magnet armature (15) can be pulled against the force of a restoring spring (33) which is supported against the magnetic core (2), in which core a moving contact support (27) is carried to be movable which is located to be displaceable against the force of a contact pressure spring (26) on a longitudinally movable switching bolt (19; 34; 36) extending through the magnetic core (2), which switching bolt (19; 34; 36), together with the moving contact support (27), accommodates a moving contact (28) in a switching space (8) which is covered by a cap (9) in which two primary contacts (13, 14) are arranged which project into the switching space (8), characterised in that the switching bolt (19; 34; 36) at one end inserted into a hole (17) of the magnet armature (15) is provided with a stop (21, 22; 35; 37) against which the restoring spring (33) rests and that the stop (21, 22; 35; 37) is constructed as guide for the switching bolt (19; 34; 36) in the magnet armature (15).

2. Switch according to Claim 1, characterised in that the switching bolt (19) carries near its end (18) inserted into the magnet armature (15) a stop disc (21), against which a guide part (22) is pressed against which the restoring spring (33) rests, and that the guide part (22) ist provided with a guide section (23) which extends parallel to the longitudinal axis of the switching bolt (19) and is located in the magnet armature (15).

3. Switch according to Claim 1, characterised in that the end, inserted into the magnet armature (15), of the switching bolt (34; 36) is constructed as flange (35; 37) against which rests one end of the restoring spring (33) and which is carried in the magnet armature (15).

4. Switch according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the switching bolt (19; 34; 36) consists of metal.

5. Switch according to one of Claims 1 or 3, characterised in that the switching bolt (34) is formed of insulating synthetic material.

6. Switch according to Claim 1 or 4, characterised in that the switching bolt (36) is surrounded at least in the area of the restoring spring (33) by a sleeve (38) of synthetic material which rests against the stop (37).

7. Switch according to Claim 6, characterised in that the contact pressure spring (26) is supported against the face (39), facing away from the stop (37) of the switching bolt (36), of the sleeve (38).

Revendications

1. Contacteur électromagnétique, notamment pour démarreurs de moteurs à combustion interne, avec un boîtier (1), dans lequel est logé, sur une douille de guidage (3), un support de bobinage (4) avec une bobine d'excitation, tandis que sur cette douille est guidée une armature d'aimant (15), avec un noyau d'aimant (2) disposé contre une face frontale du boîtier (1), et vers lequel peut être attirée l'armature d'aimant (15) contre l'action d'un ressort de rappel (33) prenant appui sur le noyau d'aimant (2), sur lequel est guidé, de façon à pouvoir se déplacer un support de pont de contact (27), qui est monté, de façon à pouvoir coulisser contre l'action d'un ressort d'application des contacts (26), sur un axe de contacteur (19, 34, 36) susceptible de se déplacer longitudinalement et s'étendant sur la longueur du noyau d'aimant (2), cet axe de contacteur (19, 34, 36) recevant, conjointement avec le support de pont de contact (27), un pont de contact (28) dans une chambre de contacteur (8) recouverte par un capot (9), chambre dans laquelle sont disposés deux contacts de courant principal (13, 14) faisant saillie dans cette chambre de contacteur (8), contacteur caractérisé en ce que l'axe de contacteur (19, 34, 36) est muni d'une butée (21, 22; 35, 37) à son extrémité insérée dans un alésage (17) de l'armature d'aimant (15), butée contre laquelle s'applique le ressort de rappel (33), cette butée (21, 22; 35, 37) constituant le guidage de l'axe du contacteur (19; 34; 36) dans l'armature d'aimant (15).

2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de contacteur (19) porte, au voisinage de son extrémité (18) insérée dans l'armature d'aimant (15), un disque de butée (21) contre lequel est pressée une pièce de guidage (22) contre laquel s'applique le ressort de rappel (33), cette pièce de guidage (22) comportant une partie de guidage (23), placée dans l'armature d'aimant (15) et s'étendant parallèlement à l'axe du contacteur (19).

3. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de l'axe du contacteur (34; 36) insérée dans l'armature d'aimant (15) revêt la forme d'une collerette (35; 37) sur laquelle s'applique une extrémité du ressort de rappel (33) et qui est guidée dans l'armature d'aimant (15).

4. Contacteur selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe du contacteur (19; 34; 36) est en métal.

5. Contacteur selon une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que l'axe du contacteur (34) est en matière plastique isolante.

6. Contacteur selon une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que l'axe du contacteur (36), tout au moins dans la zone du ressort de rappel (33), est entouré d'une douille (38) en matière plastique qui s'applique contre la butée (37).

7. Contacteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ressort d'application des contacts (26) prend appui sur la face frontale (39), opposée à la butée (37) de l'axe du contacteur (36), de la douille (38).

Zeichnung