ELEKTROMAGNETISCHER SCHALTER FÜR EINE STARTVORRICHTUNG SOWIE VERFAHREN ZUM SCHALTEN DES ELEKTROMAGNETISCHEN SCHALTERS

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schalter für eine Startvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben des elektromagnetischen Schalters.

[0002] Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 49 179 A1 ist ein elektromagnetischer Schalter (Einrückrelais) für eine Startvorrichtung bekannt Dieser Schalter weist zwei Kontakte auf, die dort als Kontaktbolzen bezeichnet sind. Beide Kontakte werden durch eine bewegliche Kontaktbrücke elektrisch leitfähig miteinander verbunden, um Strom vom Kontaktbolzen, der mit einem Pluspol einer Starterbatterie verbunden ist, zu einem Kontaktbolzen weiterzuleiten und dadurch elektrisches Potential an einen Startermotor, der dort nicht näher gezeigt ist zu führen. Aus der DE 10 2004 017160 A1 ist ein weiteres Relais für Startvorrichtungen bekannt. Dieses Relais weist eine sogenannte selbstfedernde Kontaktbrücke auf, bei der nach der Kontaktgabe zwischen Kontaktbrücke und den Gegenkontakten durch die Elastizität der Kontaktbrücke eine Querkraft zwischen der Kontaktbrücke bzw. deren Oberfläche und den Gegenkontakten entsteht.

[0003] Das Dokument FR2861891 zeigt einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0004] Demgegenüber soll die Kontaktierung zwischen Kontaktbrücke und Gegenkontakten weiter verbessert werden.

Offenbarung der Erfindung

[0005] Mit den vorgeschlagenen Lösungen wird angestrebt, zwischen der Kontaktoberfläche der Kontakte und der Oberfläche der Kontaktbrücke eine schabende Bewegung zwischen den beiden Kontakt gebenden Oberflächen zu erzeugen und dadurch Verschmutzungen und anderes durch die Schaltbewegung zu entfernen. Allen zunächst vier Alternativen ist gemein, dass der elektromagnetische Schalter zwei Kontakte aufweist, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden. Des Weiteren ist diesen gemein, dass der zumindest eine Kontakt eine Kontaktoberfläche aufweist Mit der ersten Alternative ist vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche zumindest im Wesentlichen eben ist und eine - elektrischen Kontakt zwischen Kontaktbrücke und Kontakt gebende - Kante der Kontaktbrücke so angeordnet ist, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche im Wesentlichen eine Linienberührung zwischen Kontakt und Kontaktbrücke ermöglicht Dies hat den Vorteil, dass verglichen mit den bisher bekannten Lösungen eine verhältnismäßig hohe Flächenpressung zwischen den beiden Kontakt gebenden Elementen erreicht werden kann. Dies ist eine Voraussetzung für eine qualitativ hohe Putzwirkung zwischen den Kontaktflächen und für eine mögliche gute Schabewirkung zwischen Kontaktbrücke und Kontaktoberfläche.

[0006] Gemäß der zweiten Alternative ist vorgesehen, zumindest eine Punktberührung zwischen Kontakt und Kontaktbrücke zu erreichen. Hierzu ist vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche des Kontakts Erhebungen aufweist, dessen höchste Bereiche im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktbrücke und Kontakt gebender Kante der Kontaktbrücke ist so angeordnet, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche im Wesentlichen zumindest eine Punktberührung zwischen Kontakt und Kontaktbrücke ermöglicht

[0007] Im Wesentlichen "Linienberührung" und im Wesentlichen "Punktberührung" bedeutet, dass die Kontakt gebenden Kontaktflächen zwischen Kontaktbrücke und Kontakt bei einer im Wesentlichen Linienberührung sehr schmal und dafür verhältnismäßig lang ist Eine Punktberührung bedeutet, dass die Stromdurchgangsfläche zwischen Kontaktbrücke und Kontakt sich auf zumindest eine - ggf. mehrere - sehr kleine Fläche reduziert, die nahezu ein Punkt ist

[0008] Gemäß der dritten Alternative ist vorgesehen, dass eine zum Kontakt gerichtete Fläche der Kontaktbrücke und eine Achse eines Kontaktbolzens zwischen sich einen zu einer zentralen Achse des Schalters gerichteten Winkel einschließen, der größer als 90° ist. Diese Definition gilt z. B. für die Ruhestellung des elektromagnetischen Schalters.

[0009] Eine vierte Alternative beschreibt, dass eine zum Kontakt gerichtete Fläche der Kontaktbrücke und eine Achse des Kontaktbolzens zwischen sich einen im Bezug zu einer zentralen Achse des Schalters nach radial außen gerichteten Winkel einschließen, der größer als 90° ist Auch diese Definition gilt vorzugsweise für die Ruhestellung des elektromagnetischen Schalters.

[0010] Als zentrale Achse des Schalters kann beispielsweise die Achse angesehen werden, um die beispielsweise eine Einzugs- oder eine Haltewicklung des elektromagnetischen Schalters gewickelt ist. Diese Achse ist üblicherweise auch gleichbedeutend mit der zentralen Achse eines Magnetkerns des elektromagnetischen Schalters.

[0011] Gemäß den genannten Alternativen ist es möglich, das Prellen der Kontaktbrücke beim Auftreffen auf die zu verbindenden Kontakte zu verringern, da die Reibung zwischen den Kontaktpartnern bei der Kontaktierung erzeugt wird. Dies führt zu einer Reduzierung der Lichtbogenneigung und damit zur Verringerung der Oberflächentemperaturen von Kontakt und Kontaktbrücke. In der Folge wird der Verschleiß der Kontaktbrücke und auch des Kontakts verringert, da weniger Lichtbogenerosion entsteht Für den sehr seltenen Fall von stoffschlüssigen Verbindungen ermöglichen die genannten Alternativen eine zusätzliche Querkraft auf die jeweilige Verbindung, so dass im Endeffekt die Öffnungskraft bzw. die Kraft, die in dieser Verbindung wirkt, erhöht wird. Die Reibung zwischen den Kontaktpartnern, Kontaktbrücke und Kontakt, zerstört nicht leitende Schichten auf den Oberflächen, so dass in der Folge saubere Kontaktierungen entstehen, weil eventuelle Oxidschichten und/oder Eisschichten aufgebrochen werden. Zudem kann die Masse der Kontaktbrücke reduziert werden, so dass sich in der Folge eine geringere Prellneigung einstellt.

[0012] Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0013] Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass zur Erzielung einer Punktberührung die Kontaktoberfläche der Kontakte eine Riffelung aufweist, die vorzugsweise eine Geradriffelung oder eine Ringriffelung ist

[0014] Für die dritte Alternative ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen 91° und 105°, vorzugsweise um 95° beträgt. Gemäß der vierten Alternative ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen 91° und 120° beträgt.

[0015] Bezüglich der Gestaltung der Kante der Kontaktbrücke ist vorgesehen, dass die Kante bogenförmig oder gerade ist Besonders unempfindlich bezüglich Toleranzen ist die bogenförmige Kante. Dies führt dazu, dass Verkantungen bei besonders Material sparenden Ausführungen praktisch nicht vorkommen.

[0016] Um eine Schlagbelastung zwischen der Kontaktbrücke und den Kontakten, die von der Kontaktbrücke berührt werden, möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass einerseits die Kontaktbrücke mittels eines Bolzens in einem Lager geführt ist und die Kontaktbrücke zwischen dem Bolzen und der Kante einen Bereich mit dem größten Querschnitt und zwischen dem Bereich mit dem größten Querschnitt und dem Bolzen einen Bereich mit verringerten Querschnitt aufweist. Dadurch wird die Biegeelastizität erhöht.

[0017] Zur Erzeugung einer möglichst gut wirksamen Querbewegung der sich berührenden Kontaktflächen von Kontaktbrücke und Kontakt ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke aus einem senkrecht zum Bolzen orientierten zentralen flächigen Abschnitt besteht, an den sich vom Bolzen wegweisend zumindest ein äußerer flächiger Abschnitt anschließt Zwischen den zentralen und dem äußeren Abschnitt ist ein Winkel vorhanden, der ungleich 90° ist. Um eine möglichst gute Haltbarkeit der Kontaktbrücke zu erzielen, ist vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Kontakte eine Härte aufweist, die kleiner als eine Härte der Kontaktbrücke ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass ein Reibbeiwert zwischen der Kontaktbrücke und dem zumindest einem Kontakt einen Wert zwischen 0,1 und 2, vorzugsweise zwischen 0,6 und 1 hat. Zur Erzielung einer besonders guten Schabewirkung ist vorgesehen, dass die Kante einen Radius von weniger als 0,3mm aufweist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke ein Blech ist, welches vorzugsweise eine Blechstärke zwischen 1 und 4mm aufweist. Im Falle der dritten Alternative ist vorgesehen, dass die zum Kontakt gerichtete Fläche der Kontaktbrücke eine Kante des Kontakts kontaktiert

[0018] Für den Fall, dass seitens der Kontaktbrücke mittels einer Kante kontaktiert wird, ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke mehrere Kanten aufweist, die den Kontakt kontaktieren. Zur Optimierung der Kontaktbrücke ist vorgesehen, dass diese aus mehreren Schichten besteht. Vorzugsweise ist dabei eine Trägerschicht vorgesehen und eine auf der Trägerschicht befestigte Kontaktschicht. Die Trägerschicht soll vorzugsweise aus einer Kupfer- oder Silberlegierung oder Stahl oder Bronze oder Messing bestehen, während die Kontaktschicht aus Kupfer-, Zinn-, Gold- oder Silberlegierung oder einem Metall-Metalloxid-Verbundwerkstoff bestehen.

[0019] Es ist eine Startvorrichtung mit einem elektromagnetischen Schalter, wie beschrieben, vorgesehen. Der Schalter ist insofern besonders vorteilhaft, als dass dieser ganz besonders bei Hochstromanwendungen, wie es bei Startvorrichtungen der Fall ist, zur Verringerung von Schaltproblemen verwendet werden kann.

[0020] Gemäß einem weiteren Unteranspruch ist vorgesehen, dass entweder die Kontaktbrücke mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante über die Kontaktoberfläche des Kontakts gleitet oder die Kontaktoberfläche des Kontakts mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante über die Kontaktbrücke gleitet. Für den Fall, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kontaktbrücke und einem Kontakt entstanden ist, ist vorgesehen, dass eine ausreichend große Schubkraftbelastung in der stoffschlüssigen Verbindung diese auflöst

[0021] Des Weiteren ist ein Verfahren vorgesehen, mit dem der elektromagnetische Schalter geschaltet wird. Es werden dabei zwei Kontakte durch die eine bewegliche Kontaktbrücke verbunden. Beim Kontaktieren der Kontaktbrücke mit zumindest einem der beiden Kontakte wirkt eine Schabebewegung zwischen der Kontaktbrücke und der Kontaktoberfläche des Kontakts. Schabebewegung bedeutet, dass zwischen der Kontaktbrücke und der Kontaktoberfläche des Kontakts eine Gleitbewegung (Reibbewegung) wirkt.

Kurze Beschreibungen der Zeichnungen

[0022] Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert:

[0023] Es zeigen

Figur 1 eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt,

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch den elektromagnetischen Schalter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht einer Kontaktbrücke,

Figur 4 zeigt eine Draufsicht einer Kontaktbrücke,

Figur 5 zeigt drei verschiedene Querschnitte der Kontaktbrücke gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 3 und 4,

Figur 6 eine Draufsicht auf den Kontakt eines Bolzens,

Figur 7 eine Schnittdarstellung eines Kontakts eines Bolzens gemäß Figur 6,

Figur 8 eine Seitenansicht eines Kontaktbolzens 151 und einer Kontaktbrücke gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Figur 9 eine zweite Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 8,

Figur 10 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels,

Figur 11 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Schalters mit einer anderen Position der Kontaktbrücke,

Figur 12 zeigt prinzipiell ein fünftes Ausführungsbeispiel als Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 2,

Figur 13 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Paarung von Kontaktbolzen mit einer Kontaktbrücke,

Figur 14 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Paarung von Kontaktbrücke und Kontaktbolzen,

Figur 15 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel einer Paarung aus einer Kontaktbrücke und zwei Kontaktbolzen,

die Figur 16 und die Figur 17 zeigen je ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Kontaktbrücke,

Figur 18 und Figur 19 zeigen zwei weitere Alternativen für Kontaktbrücken,

Figur 20 zeigt eine Schnittdarstellung einer hier prinzipiell dargestellten Kontaktbrücke,

Figur 21 zeigt eine Seitenansicht bzw. Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kombination aus Kontaktbrücke und Kontaktoberfläche,

Figur 22A zeigt ein Diagramm, in dem Abhängigkeiten verschiedener Parameter dargestellt sind,

Figur 22B zeigt eine halbe Kontaktbrücke mit verschiedenen Maßen, die für Figur 21A von Bedeutung sind.

Ausführungsformen der Erfindung

[0024] Figur 1 zeigt eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt. In der Figur 1 ist eine Startvorrichtung 10 dargestellt. Diese Startvorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und einen elektromagnetischen Schalter 16 auf, der hier als Einrückrelais gestaltet ist. Der Startermotor 13 und der Schalter 16 sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn es im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt ist

[0025] Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Statt einer elektrischen Erregung kommt auch eine permanentmagnetische Erregung des Ständers in Frage. Die Polschuhe 31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist Das Ankerpaket 43 ist auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst An dem dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 ist des weiteren ein Kommutator 52 angebracht der u.a. aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist Die Kommutatorlamellen 55 sind in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen dem Einspurrelais 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten 58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel 70 wiederum wird mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind (Schrauben, beispielsweise 2, 3 oder 4 Stück) im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab, und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.

[0026] In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein sogenanntes Sonnenrad 80 an, das Teil eines Planetengetriebes 83 ist Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise drei Planetenräder 86, die mittels Wälzlager 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager 104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98, als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist, ab. Das Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Diese Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt Die Abtriebswelle 116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer sogenannten Geradverzahnung 125 (Innenverzahnung), die Teil einer sogenannten WellenNabe-Verbindung ist. Diese Welle-Nabe-Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 ist Dieser Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenrings 132 angeordnet ist Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring eine Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem Innenring in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring 132 nur in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung) ausgeführt

[0027] Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den Einspurmechanismus eingegangen (Fig. 1 und Fig. 2). Der Schalter 16 weist einen Bolzen 150 auf, der einen elektrischen Kontakt 181 trägt und der an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 und auch ein Bolzen 151 ist durch einen Relaisdeckel 153 hindurchgeführt Dieser Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse 156 ab, das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 (Schrauben) am Antriebslagerschild 19 befestigt ist Im Schalter16 ist weiterhin eine Einzugswicklung 162 und eine sogenannte Haltewicklung 165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse 156 (aus elektromagnetisch leitfähigem Material), einen linear beweglichen Anker 168 und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174, die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zum Kontakt 181 und einem Kontakt 180 bewegt, so dass eine am zu den Kontakten 180 und 181 Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke 184 beide Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet. Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung über die Kontaktbrücke 184 und den Bolzen 151 hinweg zur Stromzuführung 61 und damit zu den Kohlebürsten 58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt

[0028] Der Schaher16 bzw. der Anker 168 hat aber darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten "Zinken" an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194, um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in dem Zahnkranz 25 einzuspuren.

[0029] Die Figur 2 zeigt des Weiteren eine Kontaktlösefeder 220, die nach der Stromabschaltung bezüglich Haltewicklung 165 die Kontaktbrücke 184 in ihre Ausgangsstellung zurückdrückt Die Kontaktlösefeder 220 drückt hierzu gegen einen Bund 223, der auf dem Schaltbolzen 177 sitzt. Die Kontaktbrücke 184 weist in ihrem Zentrum ein Loch 226 auf, mit dem sich die Kontaktbrücke 184 an einem Hülsenabschnitt 229 eines axial beweglichen Führungskragens 232 abstützt. Dieser Führungskragen 232 weist zwischen seiner Außenkontur und dem Schaltbolzen 177 einen im Wesentlichen zylindrischen Hohlraum 235 auf, in dem sich wiederum eine Druckfeder 238 abstützt. Diese Druckfeder 238 stützt sich an dem von der Kontaktbrücke 184 abgewandten Ende des Schaltbolzens 177 an einer Schnapphülse 241 ab, die sich mit Schnappelementen 244 in einer Nut 247 ortsfest hält Zwischen dem Anker 168 und dem Ankerrückschluss 171 wirkt um die Schnapphülse 241 herum eine weitere Druckfeder 250.

[0030] In Figur 3 ist eine Seitenansicht der Kontaktbrücke 184 dargestellt Diese Kontaktbrücke 184 zeigt einen zentralen flächigen Abschnitt 270, der in seiner Mitte das Loch 226 aufweist (Figur 4). Von diesem zentralen flächigen Abschnitt 270, der senkrecht zum Schaltbolzen 177 steht, schließen sich radial von der Mitte des Lochs 226 ausgehend nach außen und damit an sich vom Schaltbolzen 177 wegweisend zunächst ein äußerer flächiger Abschnitt 273 an. Diametral diesem ersten äußeren flächigen Abschnitt 273 entgegengesetzt ist ein zweiter äußerer flächiger Abschnitt 276 angeordnet. Beide äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 weisen eine in etwa kreisförmige Kontur auf. Gegenüber dem zentralen flächigen Abschnitt 270 sind beide äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 um den Winkel α ausgelenkt Dieser Winkel α hat vorzugsweise einen Wert zwischen 1° und 15°, wobei 5° bevorzugt werden. Die äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 weisen an ihrer vom Mittelpunkt des Lochs 226 am weitesten entfernten Stelle eine Kante 279 auf.

[0031] Als spezielles Ausführungsbeispiel ist für die Kontaktbrücke 184 vorgesehen, dass diese aus sogenanntem Elektrokupfer besteht (E-Cu57). Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Winkel α gleich 5° ist, die Härte des Materials zwischen 100 bis 130 HV 10 aufweist (Härtemessverfahren nach Vickers). Für die Materialstärke d sind 2mm vorgesehen. Die Länge L der Kontaktbrücke 184 ist so gewählt, dass die Kontaktierung der Kanten 279 auf den Kontakten 180 bzw. 181 erfolgt Die Steifigkeit der Kontaktbrücke 184 liegt zwischen 150 N/mm und 250 N/mm.

[0032] In der Figur 5 sind drei verschiedene Querschnitte der Kontaktbrücke 184 dargestellt. Der untere Teil der Figur 5 zeigt den breitesten Querschnitt 290 an der breitesten Stelle des äußeren flächigen Abschnitts 273. Der mittlere Teil der Figur 5 zeigt den Querschnitt 293 an der Übergangsstelle zwischen äußerem flächigen Abschnitt 273 und zentralem flächigen Abschnitt 270. An dieser Stelle ist die Kontaktbrücke 184 tailliert. Der oberste Bereich der Figur 5 zeigt den Querschnitt 296, der in zwei Teilflächen 297 geteilt ist. Der Querschnitt B-B zeigt den Querschnitt 296, der an der breitesten Stelle der Kontaktbrücke 184 auftritt und gleichzeitig zentral durch das Loch 226 geschnitten ist Die Figuren 2, 3, 4, 5 zeigen demgemäß, dass die Kontaktbrücke 184 mittels eines Schaltbolzens 177 in einem Lager in der Gestalt eines Führungskragens 232 geführt ist und die Kontaktbrücke 184 zwischen dem Schaltbolzen 177 und der Kante 279 einen Bereich mit dem größten Querschnitt 290 und zwischen dem Bereich mit dem größten Querschnitt 290 und dem Schaltbolzen 177 einen Bereich verringerten Querschnitts 293 aufweist

[0033] Bezüglich der unterschiedlichen Querschnitte 290, 293 und 297 ist vorgesehen, dass für die Summe der Querschnitte 297 gelten soll, dass diese größer oder gleich dem Querschnitt 293 sind.

[0034] Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf den Kontakt 180 des Bolzens 151. Wie dort zu erkennen ist, ist der dort dargestellte Bolzen 151 mit einem Kontakt 180 ausgestattet, dessen Kontaktoberfläche 300 eine Riffelung aufweist, die eine Ringriffelung 310 ist. Diese Kontaktoberfläche 300 bzw. deren Riffelung ist dergestalt, dass sich, wie in Figur 7 dargestellt, in der Querschnittsansicht eine gewellte Kontur ergibt. Diese gewellte Kontur kann beispielsweise ein sinusförmiges Profil oder ein ähnliches Profil mit Wellengestalt sein, d. h. eines mit "Tälern und Bergen" sein. Die hier dargestellte Riffelung ist eine Ringriffelung 310, d. h. die gewellte Kontur 303 bzw. deren "Berge und Täler" sind im Beispiel koaxial um die Mittellinie 306 des Bolzens 151 orientiert

[0035] Im Rahmen des zweiten Ausführungsbeispiels, Figur 8 und folgende, ist eine Kontaktbrücke 184, wie sie aus Figur 4 bekannt ist, mit einem Kontaktbolzen 151 gepaart, dessen Kontaktoberfläche 300 nicht aus einer Ringriffelung 310 besteht, sondern aus einer Geradriffelung 309, Figur 8. Die in Figur 8 eingezeichnete Schnittlinie IX-IX ist in Figur 9 dargestellt. Dementsprechend ist dort der Schnitt durch den Kontaktbolzen 151, den dazugehörigen Bolzenkopf 152 und den Kontakt 180 gezeigt. Wie dort im Schnitt dargestellt ist, erkennt man dort die Geradriffelung 309, auf der die Kante 279 der Kontaktbrücke 184 angeordnet ist

[0036] Mit Bezug zur Figur 8 ist dort eingezeichnet, wie verschiedene Abschnitte beim Schalten, d. h. Kontaktieren zwischen Kontaktbrücke 184 und dem Kontakt 180 bewegt werden. So zeigt der Pfeil am rechten Rand der Figur 8 mit der Bezeichnung V₁₈₄ die Geschwindigkeit, d. h. die Bewegung der Kontaktbrücke 184 zur Herstellung des Kontakts zwischen Kontakt 180 und Kontaktbrücke 184. Nach dem Auftreffen der Kante 279 auf dem Kontakt 180 bewegt sich die Kante 279 durch die Bewegung der Kontaktbrücke 184 und den Neigungswinkel α zwischen dem äußeren flächigen Abschnitt 273 und dem zentralen flächigen Abschnitt 270 in einer kurzen Bewegung in Richtung des Pfeils mit der Bezeichnung V₂₇₉. Mit Bezug zu Figur 9 bedeutet dies ein Gleiten der Kante 279 in Richtung zum Betrachter auf der Geradriffelung 209.

[0037] Das erste Ausführungsbeispiel und auch das zweite Ausführungsbeispiel zeigen einen elektromagnetischen Schalter 16 für eine Startvorrichtung 10, wobei dieser elektromagnetische Schalter 16 zwei Kontakte 180 und 181 aufweist, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbindbar sind. Es ist dabei vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Kontakte 180 bzw. 181 vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen 151 bzw. 150 fest verbundene Kontaktoberfläche 300 aufweist. Dabei weist die Kontaktoberfläche 300 Erhebungen auf, die vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktbrücke 184 und der Kontakt gebenden Kante 279 der Kontaktbrücke 184 ist so angeordnet, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche 300 im Wesentlichen eine Mehrfachpunktberührung zwischen Kontakt 180, 181 und Kontaktbrücke 184 ermöglicht. Je nach Orientierung der Geradriffelung 309 bzw. Relativlage der einzelnen Erhebungen der Geradriffelung 309 zur Kante 279 kann zunächst auch nur eine Einfach-Punktberührung zwischen Kontakt 180 bzw. 181 und Kontaktbrücke 184 möglich sein.

[0038] Die Geradriffelung 309 soll idealerweise als sinusförmige Längsriffelung ausgeführt sein. Bezüglich der Zusammenwirkung von Kontakt 180 bzw. 181 und der Kontaktbrücke 184 soll gelten, dass die Härte des Kontakts 180 bzw. 181 kleiner oder gleich wie Härte der Kontaktbrücke 184 ist. Damit soll sichergestellt sein, dass nicht die Kontaktbrücke 184, sondern die Kontakte 180 bzw. 181 verschleißen.

[0039] Figur 10 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel aus einer Kontaktbrücke 184, wie sie aus Figur 4 bekannt ist und einem Kontakt 180, dessen Kontaktoberfläche 300 zumindest im Wesentlichen eben ist. Die Kontaktbrücke 184 bewegt sich wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 8 entsprechend. D. h. die Kante 279 bewegt sich quer zur eingezeichneten Längsachse 312 des Kontaktbolzens 151. Dabei schabt die Kante 279 entlang der Kontaktoberfläche 300. Makroskopisch betrachtet ergibt sich für die Berührungsfläche zwischen Kontaktbrücke 184 und der Kontaktoberfläche 300 eine Linienform.

[0040] Das Ausführungsbeispiel nach Figur 10 zeigt dementsprechend einen elektromagnetischen Schalter 16 für eine Startvorrichtung 10 mit zwei Kontakten 180, 181, die durch eine bewegliche Kontakt-Brücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei zumindest einer der beiden Kontakte 180 oder 181 vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen 151 fest verbundene Kontaktoberfläche 300 aufweist. Es ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktoberfläche 300 zumindest im Wesentlichen eben ist und eine elektrischen Kontakt zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180, 181 gebende Kante 279 der Kontaktbrücke 184 so angeordnet ist, dass diese ab dem Auftreffen auf der Kontaktoberfläche 300 im Wesentlichen eine Linienberührung zwischen Kontakt 180, 181 und Kontaktbrücke 184 ermöglicht

[0041] Anhand von Figur 8 kann eine weitere Definition für die Art und Weise, wie hier die Kontaktbrücke 184 und der Kontakt 180 bzw. der Kontakt 180 und der äußere flächige Abschnitt 276 zueinander orientiert sind, angegeben werden. So kann zwischen dem äußeren flächigen Abschnitt 276 und der Längsachse 312 des Kontaktbolzens 151 ein Winkel β angegeben werden, der beispielsweise in der Ebene liegt, die durch die Längsachse 312 und die zentrale Achse des Loches 226 (Figur 4) gebildet ist Diese zentrale Achse des Loches 226 hat die Bezeichnung 315 und deckt sich mit der Bewegungsachse des Schaltbolzens 177, siehe auch Figur 2.

[0042] Gemäß dieser Definition ist ein elektromagnetischer Schalter 16 für eine Startvorrichtung 10 vorgesehen, mit zwei Kontakten 180 und 181, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei zumindest einer der beiden Kontakte 180 oder 181 vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen 151, 150 fest verbundene Kontaktoberfläche 300 aufweist, wobei eine zum Kontakt 180 gerichtete Fläche 318 der Kontaktbrücke 184 und einer Längsachse 312 eines Kontaktbolzens 151 zwischen sich einen zu einer zentralen Achse 315 des Schalters 16 gerichteten Winkel β einschließen, der größer als 90° ist. Diese Definition gilt für die Ruhestellung bzw. bis zu der Position der Schaltbrücke 184, in der die Kontaktbrücke 184 die Oberfläche 300 gerade nicht bzw. kraftlos berührt Bezüglich des Winkels β ist vorgesehen, dass dieser zwischen 91° und 105°, vorzugsweise um 95° beträgt.

[0043] In Figur 11 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Schalters 16 dargestellt. Da sich die Einzelheiten des Schalters nach Figur 11 von denen des Schalters gemäß Figur 2 nur in wenigen Einzelheiten unterscheiden, ist nur auf diese Unterschiede nachfolgend eingegangen.

[0044] Während die Kontaktbrücke 184 gemäß Figur 2 äußere flächige Abschnitte 276 bzw. 273 aufweist, die in Richtung zu den Kontakten 180 bzw. 181 geneigt bzw. gebogen sind, so sind die äußeren flächigen Abschnitte 276 und 273 der Kontaktbrücke 184 nicht zu den Kontakten 180 bzw. 181 geneigt, sondern von diesen weggeneigt. Der Neigungswinkel α weist dementsprechend verglichen mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 und dem zentralen flächigen Abschnitt 270 ein anderes Vorzeichen auf. Der Winkel β ist hier definiert als Winkel, der zwischen der zum Kontakt 180 gerichteten Fläche 318 der Kontaktbrücke 184 und einer Längsachse 312 eines Kontaktbolzens 151 angeordnet ist Der Winkel β ist dabei derartig orientiert, dass dieser in einer Ebene liegt, die aus der Längsachse 312 und der zentralen Achse 315 gebildet ist Der Winkel β ist dabei nach radial außen gerichtet und ist größer als 90°. Bezüglich des Winkels β ist vorgesehen, dass dieser zwischen 91° und 120° beträgt Auch diese Größenangabe bezieht sich auf die Lage der Kontaktbrücke 184 in Ruhestellung, bzw. bevor diese die Kontaktoberfläche 180 berührt. Im Beispiel gemäß Figur 11 sind beispielsweise die Kontakte 180 bzw. 181 derartig gestaltet, dass diese eine Kante 320 aufweisen, die ab dem Moment, in dem die Kontaktbrücke 184 auf die Kontaktoberfläche 300 auftrifft, eine Relativbewegung quer zur zentralen Achse 315 zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180 bzw. 181 bewirkt. In diesem Fall schabt eine Kante 320 des Kontakts 180 bzw. 181 an der Kontaktbrücke 184.

[0045] Bezüglich des Winkels α ist vorgesehen, dass dieser einen Wert zwischen -1° und -30° aufweist. Die Wahl des Winkels ist dabei abhängig vom Reibwert zwischen den Kontaktpartnern. Hier gilt für den Fall, dass es sich um einen hohen Reibwert handelt, dass der Winkel eher kleiner sein kann, während bei niedrigen Reibwerten der Winkel eher groß ist.

[0046] Das fünfte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 12 zeigt in prinzipieller Darstellung zwei Kontaktbolzen 150 und 151, die mit ihren Kontaktoberflächen 300 zu den äußeren flächigen Abschnitten 273 und 276 orientiert sind. Die Länge der Kontaktbrücke 184 quer zur zentralen Achse 315 ist dabei größer als der äußerste Abstand der beiden Kontaktbolzen 151 bzw. 150 zueinander. Die äußeren flächigen Abschnitte 273 bzw. 276 schaben demnach nicht mit einer ihrer Kanten gegen die Oberflächen 300 der Kontaktbolzen 150 bzw. 151. In diesem Fall ist es so, dass die Kontaktbrücke 184 gegen scharfe Kanten 330 der Kontakte 180 bzw. 181 schaltet

[0047] In Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 12 schaltet die Kontaktbrücke 184 gemäß Figur 13 nicht gegen äußerste Kanten der Kontaktbolzen 151 bzw. 150, sondern gegen abgewinkelte Kanten 333.

[0048] In Figur 14 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Paarung von Kontaktbrücke 184 und Kontaktbolzen 151 bzw. 150 dargestellt Dieses siebte Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 13 und unterscheidet sich von diesem dadurch, dass die Kontaktbrücke 184 nicht mehr über die äußersten Konturen der beiden Kontaktoberflächen 300 bzw. Kontaktbolzen 151 bzw. 150 ragt. Auch hier schaltet die Kontaktbrücke 184 gegen eine abgewinkelte Kante 333 der Kontaktbolzen 150 bzw. 151.

[0049] In Figur 15 ist ein weiteres, achtes Ausführungsbeispiel einer Paarung aus einer Kontaktbrücke 184 und zwei Kontaktbolzen 150 bzw. 151 dargestellt Beide Kontaktbolzen 151 bzw. 150 weisen im Bereich ihrer Bolzenköpfe 152 zueinander gerichtet zwei Abschrägungen 336 auf. Diese beiden Abschrägungen 336 sind zwar im Wesentlichen zueinander gerichtet, jedoch nicht zueinander parallel. Eine Kontaktbrücke 184 ist vorhanden, deren Länge kürzer ist als der größte Abstand der Abschrägungen 336 zueinander, aber größer als der kleinste Abstand der beiden Abschrägungen 336 zueinander. In diesem Ausführungsbeispiel schabt eine Kante 279 der äußeren flächigen Abschnitte 273 bzw. 276 an den Abschrägungen 336.

[0050] In Figur 16 ist eine Kontaktbrücke 184 in einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel dargestellt. Auch diese Kontaktbrücke weist einen zentralen flächigen Abschnitt 270 und zwei äußere flächige Abschnitte 273 bzw. 276 auf. Der zentrale flächige Abschnitt 270 weist in seiner Mitte ebenfalls ein Loch 226 auf. Die Kanten 279 sind im Gegensatz beispielsweise zum Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und Figur 4 nicht rund ausgeführt, sondern gerade. Die äußeren flächigen Abschnitte 273 bzw. 279 sind analog zum Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und Figur 4 ebenfalls mit einem Winkel α zum zentralen flächigen Abschnitt 270 gezeigt.

[0051] Alternativ zur Ausführung gemäß Figur 16 kann, wie in Figur 17 dargestellt, die Kontaktbrücke 184 zwei äußere flächige Abschnitte 273 bzw. 276 aufweisen, die im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 16 derartig geschlitzt sind, dass die jeweiligen flächigen Abschnitte als zwei Fahnen 340 gestaltet sind. Statt der Bezeichnung Fahnen wäre beispielsweise auch die Bezeichnung Blechlappen geeignet.

[0052] Figur 18 zeigt eine Kontaktbrücke 184, die im Wesentlichen rechteckig gestaltet ist. Sie weist wiederum einen zentralen flächigen Abschnitt 270 und zwei äußere flächige Abschnitte 276 und 273 auf. Zentral im flächigen Abschnitt 270 ist wiederum ein Loch 226 angeordnet. Während in Figur 18a eine Draufsicht zu erkennen ist, ist in Figur 18b eine Schnittansicht der Kontaktbrücke 184 dargestellt. Diese Schnittansicht zeigt die Abwinklung der äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 um den Winkel α. Zur Beeinflussung bzw. Steigerung der Nachgiebigkeit der äußeren flächigen Abschnitte 273 und 276 sind diese über Kerben 350 mit dem zentralen flächigen Abschnitt 270 verbunden. Die Kerben können, wie hier im Beispiel, beidseitig der Fläche der Kontaktbrücke 184 angeordnet sein, aber auch gegebenenfalls alternativ einseitig. Diese Kerben 350 sind hier als halbkreisförmige Sicken zur Verringerung des Querschnitts und Verringerung der Biegesteifigkeit der Kontaktbrücke 184 ausgeführt

[0053] Gemäß der Darstellung in Figur 19a und 19b ist eine weitere Kontaktbrücke 184 in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung dargestellt. Die Einschnürungen zur Verringerung des Querschnitts bzw. Verringerung der Biegesteifigkeit der Kontaktbrücke 184 müssen nicht, wie gemäß in Figur 18 dargestellt, an der Außenkontur eingebracht werden. Es können auch Aussparungen in die vorzugsweise rechteckig ausgebildete Kontaktbrücke 184 eingebracht werden. In Figur 19 sind beispielhaft zwei kreisförmige Aussparungen 353 dargestellt, die den Querschnitt verringern. Die Aussparungen können eine beliebige Form haben, z. B. rechteckig oder abgerundet ausgeführt sein.

[0054] In der Figur 20 ist eine Kontaktbrücke 184 im Längsschnitt dargestellt Diese Kontaktplatte weist wiederum einen zentralen flächigen Abschnitt 270 sowie zwei äußere flächige Abschnitte 273 und 276 auf. Der zentrale flächige Abschnitt 270 hat wiederum ein Loch 226, wie es die vorhergehenden Ausführungsbeispiele für Kontaktbrücken 184 ebenfalls aufweisen. Diese Kontaktbrücke 184 besteht aus mehreren Schichten. Eine erste Schicht ist eine Trägerschicht 400 und eine auf dieser Trägerschicht 400 befestigte zweite Schicht ist eine Kontaktschicht 403. bei der hier ausgeführten Kontaktbrücke 184 sind durch die Ausbildung der Kontaktbrücke 184 aus mehreren Schichten die Eigenschaften optimiert So weist die erste Schicht, nämlich die Trägerschicht 400, günstige Eigenschaften als haltendes, Stabilität und Elastizität gebendes Element auf. Dagegen hat die Kontaktschicht 403 hinsichbich der Kontaktgabe zwischen Kontaktbrücke 184 und Kontakt 180 bzw. 181 optimierte Eigenschaften. Es ist vorgesehen, dass die Trägerschicht 400 aus einer Kupfer- oder einer Silberlegierung oder Stahl oder Bronze oder Messing besteht Für die Kontaktschicht 403 ist vorgesehen, dass diese aus einer Kupfer-, Zinn-, Gold- oder Silberlegierung oder einem Metall-Metalloxid-Verbundwerkstoff besteht

[0055] Für die Kontakte 180 bzw. 183 der Kontaktbolzen 151 bzw. 150 soll im Allgemeinen gelten, dass diese ebenfalls aus Elektrokupfer bestehen und eine Härte zwischen 100 und 130 HV10 aufweisen.

[0056] Durch die Form der Kontaktbrücke 184 beispielsweise nach Figur 4 ("Einschnürung"), Figur 16, Figur 17, Figur 18 und Figur 19 wird die Federsteifigkeit gegenüber bisher bekannten Kontaktbrücken verringert. Dies führt zu einer größeren elastischen Verformung beim Verbinden der Kontakte 180 bzw. 181 mit den bereits beschriebenen Vorteilen erhöhter Dämpfung und der Zerstörung einer entstandenen Oxidschicht.

[0057] Bezüglich der Kanten 279 bzw. 320 ist vorgesehen, dass diese einen Radius von <0,3mm aufweist. Dies führt zu einem "Meißel-Effekf", so dass die Kanten 279 bzw. 320 beim jeweils gegenüberliegenden Kontakt störende Schichten entfernen. Kontaktierungseigenschaften werden dadurch erheblich verbessert Im Bereich der Kanten 279 bzw. 320 kommt es hier vorzugsweise zu einer Flächen- bzw. linienmäßig sehr kleinen stoffschlüssigen Verbindung aufgrund von Einschalbichtbögen. Durch Aufreißen dieser stoffschlüssigen Verbindungen erfährt die jeweilige Kante 279 bzw. 320 eine immer wieder neue Schärfung, wodurch auch nach wiederholtem Schalten Kennlinien oder Punktkontakt zwischen Kante und Gegenkontakt bestehen bleibt Die Kanten 279 und 320 haben darüber hinaus den Vorteil, dass durch eventuelle Luftfeuchtigkeit im Schalter gebildete Eisschichten auf den Kontakten 180 bzw. 181 durchbrochen werden.

[0058] Bezüglich der Materialstärke der Kontaktbrücke 184 ist im Allgemeinen vorgesehen, dass das entsprechende Blech vorzugsweise eine Stärke zwischen 1 und 4mm aufweist.

[0059] Des Weiteren ist ein Verfahren zum Schalten des elektromagnetischen Schalters 16 vorgesehen, wobei dieser zwei Kontakte 180 bzw. 181 aufweist, die durch eine bewegliche Kontaktbrücke 184 verbunden werden. Beim Kontaktieren der Kontaktbrücke 184 mit zumindest einem der beiden Kontakte 180 bzw. 181 wirkt eine Schabebewegung zwischen der Kontaktbrücke 184 und der Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 181 bzw. 180. Entweder gleitet die Kontaktbrücke mit ihrer Oberfläche in Gestalt einer Kante 279 über die Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 180 bzw. 181, oder die Kontaktoberfläche 300 des Kontakts 180 bzw. 181 mit ihrer Oberflächengestalt einer Kante 320 gleitet über die Kontaktbrücke 184. Eine eventuelle stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kontaktbrücke 184 und den Kontakten 180 bzw. 181 soll im Lösefall durch eine Schubkraftbelastung in der stoffschlüssigen Verbindung (Verschweissung) gelöst werden.

[0060] Die Kante 279 dient dazu, auf der Oberfläche der Kontakte 180 und 181 zu schaben bzw. zu scheuern, dadurch Reibung zu erzeugen und letztlich Energie umzuwandeln. Die umzuwandelnde Energie ist die Bewegungsenergie der Kontaktbrücke 184 und der während des Schaltvorgangs bewegten Teile, wie beispielsweise der Schaltbolzen 177, die Schnapphülse 241, Druckfeder 238, Führungskragen 232, Bund 223. Diese Bewegungsenergie wird durch die Reibung der Kontaktbrücke 184 auf den Kontakten 180 und 181 die Bewegungsenergie soweit abbauen, dass ein Zurückprellen der Kontaktbrücke 184 im Wesentlichen nicht mehr vorkommt und dadurch die Neigung zur Bildung von Lichtbögen zwischen den Kontakten 180 und 181 und der Kontaktbrücke 184 zumindest stark verringert ist.

[0061] Figur 21 zeigt eine Seiten- bzw. Schnittansicht auf die Kontaktbrücke 184, die mit dem Kontakt 180 des Bolzens 151 eine elektrische Verbindung herstellt. Wie dort zu erkennen ist, weist der Kontakt 180 bzw. dessen Kontaktoberfläche 300 eine Riffelung aufweist, die eine Ringriffelung 310 ist. Diese Kontaktoberfläche 300 bzw. deren Riffelung ist dergestalt, dass sich, in der Querschnittsansicht eine gewellte Kontur ergibt. Diese gewellte Kontur kann beispielsweise ein sinusförmiges Profil oder ein ähnliches Profil mit Wellengestalt sein, d. h. eines mit "Tälern und Bergen" sein, siehe auch Figur 6. Die hier dargestellte Riffelung ist eine Ringriffelung 310, d. h. die gewellte Kontur 303 bzw. deren "Berge und Täler" sind im Beispiel koaxial um die Mittellinie 306 des Bolzens 151 orientiert. Es ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke 184 beim Schalten bzw. Kontaktgeben mit ihrem äußeren flächigen Abschnit 276 an einer Flanke 420 der wellenförmigen Kontur 303 entlang gleitet bzw. reibt.

[0062] In Figur 22A ist ein Diagramm dargestellt, in dem in Abhängigkeit von einem Einschnürungsverhältnis und einem Hebelarmverhältnis die Biegespannung im Einschnürungsbereich dargestellt ist. Der Einschnürungsbereich ist dabei der Bereich der Kontaktbrücke 184, der dem in Figur 5 dargestellten taillierten Querschnitt 293 entspricht. Im Grundsatz gilt dies für alle im Querschnitt reduzierten Kontaktbrücken 184, wie dies beispielsweise auch in den Figuren 16 bis 19 dargestellt ist. Die dort dargestellten drei Kurven K25, K50 und K75 stehen für unterschiedliche Parameter. Bei der Kurve K25 ist ein Hebelarmverhältnis von 25% dargestellt, bei K50 ist ein Hebelarmverhältnis von 50% dargestellt, bei K 75 ist ein Hebelarmverhältnis von 75% dargestellt "Hebelarmverhältnis" bedeutet, dass mit Bezug zu Figur 22B ein Verhältnis von LH/L = ¼ = 25% ist. Je größer das Hebelarmverhältnis ist, desto größer ist bei gleicher Belastung mit einer Kraft die Spannung S im Querschnitt 293. Des Weiteren ist das Einschnürungsverhältnis V berücksichtigt V ist der Quotient aus der Breite BE zur Breite B184. Um Prellen zu vermeiden bzw. zu verhindern und in Reib-, Gleitbewegung umzuwandeln ist vorgesehen, dass die Biegespannung S im Querschnitt 293 größer als 20 N/mm2 ist. Des Weiteren soll die Biegespannung S kleiner als 100N/mm2 sein. Für das Einschnürungsverhältnis V ist erwünscht, dass dieses kleinergleich 75%, dabei vorzugsweise größer als 25% ist Als besonders günstig hat sich ein Verhältnis zwischen 70% und 35% herausgestellt.

Ansprüche

1. Elektromagnetischer Schalter (16) für eine Startvorrichtung (10), mit zwei Kontakten (180, 181), die durch eine bewegliche Kontaktbrücke (184) elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei zumindest einer der beiden Kontakte (180, 181) - vorzugsweise eine mit einem Kontaktbolzen (150,151) fest verbundene - Kontaktoberfläche (300) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktoberfläche (300) eine Riffelung in Gestalt einer Ringriffelung (310) ist und die Kontaktbrücke (184) beim Schalten bzw. Kontaktgeben mit einem äußeren flächigen Abschnitt (276) an einer Flanke (420) der wellenförmigen Kontur (303) entlang gleitet bzw. reibt.

2. Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (184) aus einem senkrecht zum Schaltbolzen (177) orientierten zentralen flächigen Abschnitt (270) besteht, an den sich vom Schaltbolzen (177) wegweisend zumindest ein äußerer flächiger Abschnitt (273; 276) anschließt, wobei zumindest ein äußerer flächiger Abschnitt (273; 276) in Richtung zu den Kontakten (180, 181) geneigt bzw. gebogen ist.

3. Elektromagnetischer Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (184) mittels des Schaltbolzens (177) in einem Lager geführt ist und die Kontaktbrücke (184) zwischen dem Schaltbolzen, (177) und einer Kante (279) einen Bereich mit dem größten Querschnitt (290) und zwischen dem Bereich mit dem größten Querschnitt (290) und dem Schaltbolzen (177) einen Bereich verringerten Querschnitts (293) aufweist

4. Elektromagnetischer Schalter (16) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zentralen flächigen Abschnitt (270) und dem äußeren flächigen Abschnitt (276) eine Einschnürung vorhanden Ist

5. Elektromagnetischer Schalter (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden äußeren flächigen Abschnitte (273, 276) eine in etwa kreisförmige Kontur aufweisen.

Claims

1. Electromagnetic switch (16) for a starting device (10), comprising two contacts (180, 181) which are electrically conductively connected to one another by a movable contact link (184), wherein at least one of the two contacts (180, 181) has a contact surface (300) - which is preferably fixedly connected to a contact pin (150, 151), characterized in that the contact surface (300) has a fluting in the form of an annular fluting (310), and the contact link (184) slides or rubs by way of an outer flat section (276) along a flank (420) of the undulating contour (303) when switching or when contact is made.

2. Electromagnetic switch according to Claim 1, characterized in that the contact link (184) comprises a central flat section (270) which is oriented perpendicular to the switching pin (177) and which is adjoined by at least one outer flat section (273; 276) in a manner pointing away from the switching pin (177), wherein at least one outer flat section (273, 276) is inclined or bent in the direction towards the contacts (180, 181).

3. Electromagnetic switch according to either of the preceding claims, characterized in that the contact link (184) is guided in a bearing by means of the switching pin (177), and the contact link (184) has a region with the greatest cross section (290) between the switching pin (177) and an edge (279), and a region with a reduced cross section (293) between the region with the greatest cross section (290) and the switching pin (177).

4. Electromagnetic switch (16) according to Claim 2, characterized in that there is a constriction between the central flat section (270) and the outer flat section (276).

5. Electromagnetic switch (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the two outer flat sections (273, 276) have an approximately circular contour.

Revendications

1. Contacteur électromagnétique (16) pour un démarreur (10), comprenant deux contacts (180, 181) qui sont connectés l'un à l'autre de manière électroconductrice par un pont de contact mobile (184), au moins l'un des deux contacts (180, 181) présentant une surface de contact (300) de préférence connectée fixement à un goujon de contact (150, 151), caractérisé en ce que la surface de contact (300) est cannelée avec des cannelures annulaires (310) et le pont de contact (184) glisse ou frotte lors de la commutation ou de la mise en contact avec une portion plate extérieure (276) le long d'un flan (420) du contour de forme ondulée (303).

2. Contacteur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pont de contact (184) se compose d'une portion plate centrale (270) orientée perpendiculairement par rapport au goujon de commutation (177), à laquelle se raccorde au moins une portion plate extérieure (273 ; 276) détournée du goujon de commutation (177), au moins une portion plate extérieure (273 ; 276) étant inclinée ou courbée dans la direction des contacts (180, 181).

3. Contacteur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pont de contact (184) est guidé dans un palier au moyen du goujon de commutation (177) et le pont de contact (184) présente, entre le goujon de commutation (177) et une arête (279), une région de plus grande section transversale (290) et entre la région de plus grande section transversale (290) et le goujon de commutation (177), une région de section transversale réduite (293).

4. Contacteur électromagnétique (16) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'entre la portion plate centrale (270) et la portion plate extérieure (276) est réalisé un rétrécissement.

5. Contacteur électromagnétique (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux portions plates extérieures (273, 276) présentent un contour approximativement circulaire.

Zeichnung