Solenoid switch for starters of internal combustion engines, has relay housing, which has relay cover of plastic at front side, in which relay connections are intended

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einrückrelais für Starter von Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Einrückrelais der vorgenannten Art sind als Teil der Startanlage für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt, so auch in einem Grundaufbau, wie er in der DE19814504DE 198 14 504 A1A1 beschrieben ist.

Solche Einrückrelais weisen ein Gehäuse auf, das einen Stellmagneten aufnimmt, der über eine Stellverbindung ein Einspurgetriebe beaufschlagt. Über das Einspurgetriebe ist in dessen eingespurter Stelllage der Starter zum Anlassen der Brennkraftmaschine mit dieser antriebsverbunden.

Gegenüberliegend zur über den Magneten beaufschlagten Stelleinrichtung ist das Gehäuse stirnseitig von einem Relaisdeckel unter Abgrenzung eines Aufnahmeraumes überdeckt. In diesem Aufnahmeraum liegen Kontaktflächen von Relaisbolzen, die die stirnseitige Wandung des Deckels durchsetzen und axial gegen diese verspannt sind. Die innerhalb des Aufnahmeraumes liegenden Kontaktflächen sind hierzu verbreiterten Kopfteilen der Relaisbolzen zugeordnet, die sich auf dem zur Durchtrittsöffnung benachbarten Rand der Deckelwandung abstützen, gegen die der Relaisbolzen über eine gegenüberliegende, auf dem Relaisbolzen aufgeschraubte Mutter axial verspannt ist.

Die zum Relaisdeckel lagefest verspannten Relaisbolzen ragen nach außen über den Deckel vor und sind mit der Batterie (Klemme 30) und dem Startermotor (Klemme 45) leitungsverbunden. In Abhängigkeit von der jeweiligen Lage im Fahrzeug sowie unfallbedingten Gegebenheiten können die Relaisbolzen auch schlagartig größeren Kräften ausgesetzt sein. Ein etwaiger, dadurch bedingter Bruch des Deckels kann zu einer Kurzschlussverbindung zwischen dem mit der Batterie verbundenen Relaisbolzen (Klemme 30) und der Karosserie führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einrückrelais bezüglich seines Deckels so auszubilden, dass ohne Beeinträchtigung der axial verspannenden Fixierung der Relaisbolzen zum Deckel des Relais auch bei extremen, auf die Relaisbolzen wirkenden Belastungen keine Bruchgefahr für den Deckel besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Die erfindungsgemäße Lösung geht davon aus, dass, bei lagefester dauerhafter Verspannung der Bolzen zum Relaisdeckel, der Relaisdeckel aus einem elastisch verformbaren Kunststoff besteht und dass ungeachtet des Setzverhaltens eines solchen Kunststoffes, bei durch die axiale Verspannung des Relaisbolzens gegen den Deckel gegebener Belastung, die lagefeste und lagesichernde Verspannung des Relaisbolzens dadurch gewährleistet wird, dass im Bereich der Randzone einer jeweiligen Durchtrittsöffnung der Deckel in Verspannungsrichtung unnachgiebig, also durcksteif, ausgebildet wird.

So lässt sich einerseits die zur Lagesicherung des Relaisbolzens gegenüber dem Relaisdeckel notwendige Spannkraft aufrechterhalten und andererseits durch die Nachgiebigkeit des Deckels gewährleisten, dass extreme, insbesondere schlagartig auf den jeweiligen Relaisbolzen wirkende Belastungen durch entsprechende elastische Verformung des Deckels zumindest teilweise abgefangen werden können.

Die zur jeweiligen Durchtrittsöffnung insbesondere randumschließende, axial unnachgiebige Ausbildung der Randzone einer Durchtrittsöffnung kann ungeachtet der formhaltigen Gestaltung des Deckels aus verformbarem, insbesondere elastisch verformbarem Kunststoff dadurch erreicht werden, dass beim Spritzen des Deckels Kunststoffen unterschiedlicher Elastizität und unterschiedlichen Setzverhaltens für die verschiedenen Bereiche des Deckels verwendet werden, wobei das Material für die druckbelastete Randzone zu einer jeweiligen Durchtrittsöffnung gegebenenfalls auch zeitversetzt eingebracht werden kann.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Ausbildung, bei der für den Relaisdeckel durchgängig der gleiche, elastisch verformbare Kunststoff verwendet wird, im Bereich der Randzone einer jeweiligen Durchtrittsöffnung aber jeweils ein aussteifender Einsatz als Einlage oder Traggerüst eingebracht wird, das sich zwischen den axial gegenüberliegenden Stützflächen zumindest über Teile des Umfangs der Durchtrittsöffnung erstreckt.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, der Durchtrittsöffnung als randseitige Begrenzung und Einsatz eine Hülse zuzuordnen, wobei diese Hülse mit dem Grundmaterial des Deckels materialschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sein kann.

Als verformbares, insbesondere elastisch verformbares Grundmaterial für den Deckel sind im Rahmen der Erfindung insbesondere Thermoplaste vorgesehen, während für den axial sich erstreckenden, druckbelasteten Randbereich einer jeweiligen Durchtrittsöffnung, oder für den diesen Randbereich zugeordneten Einsatz insbesondere Duroplaste in Frage kommen.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

1 in einem Längsmittelschnitt eine vereinfachte Gesamtdarstellung eines Einrückrelais für Starter von Brennkraftmaschinen,

2 eine stirnseitige Draufsicht in Richtung des Pfeiles II auf den Deckel des Einrückrelais gemäß 1 ohne die gegen den Deckel verspannten Relaisbolzen, und

3 einen Schnitt gemäß III-III in 2.

Die Schnittdarstellung gemäß 1 zeigt ein Einrückrelais 1 für Starter von Brennkraftmaschinen im Überblick. Mit 2 ist das Relaisgehäuse bezeichnet, das Wicklungen 3 eines Stellmagneten 4 umschließt, die ihrerseits umfangsseitig zum axial verschieblichen Magnetanker 5 liegen. Der Magnetanker 5 ist lagefest mit einer Stellstange 6 verbunden, die Bestandteil einer ansonsten nicht dargestellten Stellverbindung zu einem Einspurgetriebe ist, über das beim Anlassen einer Brennkraftmaschine der Starter mit der Brennkraftmaschine verbunden wird. Startanlagen dieser Art sind beispielsweise beschrieben in „Kraftfahrtechnisches Taschenbuch"/Bosch 23. Auflage, ISBN 3-528-03876-4, Seiten 571 bis 574. Ferner zeigt und beschreibt die DE19814504DE 198 14 504 A1A1 ein Einrückrelais, das in seinem Grundaufbau jenem gemäß 1 entspricht.

Überdeckend zu einem im Relaisgehäuse 2 stirnseitig angeordneten Magnetkern 7 ist das Gehäuse 2 mit einem Relaisdeckel 8 verbunden. Dieser Relaisdeckel 8 ist im Ausführungsbeispiel gegen das Relaisgehäuse 2 umfangsseitig bei 9 verbördelt.

Der Relaisdeckel 8 ist napfförmig ausgebildet und grenzt gegen das Relaisgehäuse 2 und dem Magnetkern 7 einen Aufnahmeraum 10 ab.

In diesem Aufnahmeraum 10 enden den Relaisdeckel 8 in seiner stirnseitigen Deckelwand 11 durchsetzende Relaisbolzen 12 und 13, von denen der Relaisbolzen 12, als Klemme 30, mit der Batterie verbunden ist und der Relaisbolzen 13, als Klemme 45, an dem Startermotor angeschlossen ist. Ferner ist dem Deckel 8 ein Anschluss 27 – Klemme 50 – zum Zündschloss zugeordnet.

Die Relaisbolzen 12 und 13 laufen auf den Aufnahmeraum 10 in Kopfteilen 14, 15 aus, die einen gegenüber dem Relaisbolzen 12 bzw. 13 im Durchmesser zumindest bereichsweise größeren Querschnitt aufweisen und die die umfangsseitige Randzone zur dem jeweiligen Relaisbolzen 12 bzw. 13 aufnehmenden Durchtrittsöffnungen 16, 17 übergreifen. Die Kopfteile 14, 15 weisen geriffelte Kontaktflächen 34, 35 auf, die bei Bestromung des Einrückrelais 1 über eine Kontaktbrücke 28 verbunden sind, welche über eine Schaltachse 29 vom Magnetanker 5 verstellbar ist und entgegen der Stellrichtung des Magnetankers 5 bei Bestromung, über eine im Relaisdeckel 8 angeordnete Feder 30 beaufschlagt ist.

Diese axiale Abstützung erfolgt im Bereich von Einsätzen 20, 21, die – siehe insbesondere 3 – auskleidend zur jeweiligen Durchtrittsöffnung 16, 17 vorgesehen sind und die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Hülsen 22, 23 gebildet sind. Die Hülsen 22, 23 bestehen jeweils aus bezogen auf die hier gegebenen axialen Spannkräfte unnachgiebigem und kein wesentliches Setzverhalten aufweisendem Kunststoffmaterial, so insbesondere Duroplasten, und sind zum jeweils umschließenden Bereich der Deckelwand 11 form- und/oder materialschlüssig fixiert, beispielsweise dadurch, dass die Hülsen 22, 23 in der Fertigung des Deckels 8 beim Spritzen mit dem Material des Deckels 8 umspritzt werden. Zwischen den Hülsen 22, 23 und den Spannmuttern 18, 19 liegen jeweils eine Zahnscheibe 31, der jeweilige Kabelschuh 32 und ein Federring 33.

Der Relaisdeckel 8 kann, da die axial zur Verspannung der Relaisbolzen 12, 13 aufgebrachten Kräfte über die Hülsen 22, 23 abgestützt werden, sowohl hinsichtlich des Materials wie auch der Formgebung dahingehend ausgebildet werden, dass an dem Relaisbolzen 12 bzw. 13 angreifende Kräfte, so zum Beispiel unfallbedingt schlagartig durch Abstützung zu Teilen der Karosserie wirksam werdende Kräfte, lediglich zu Verformungen des Deckels 8 führen, nicht aber zu einem Brechen des Deckels 8 oder zu einem sonstigen Herauslösen des jeweiligen Relaisbolzens 12, 13 aus der Verbindung zum Relaisdeckel 8, was besonders bezüglich des als Klemme 30 mit der Batterie verbundenen Relaisbolzens 12 wegen der damit verbundenen Kurzschlussgefahr kritisch ist.

1 und 3 zeigen, dass die Hülsen 22, 23 sowohl materialschlüssig, zum Beispiel durch entsprechende Verklebung der Werkstoffe beim Spritzen, als auch formschlüssig zum Relaisdeckel 8 festgelegt sein können, wobei die formschlüssige Festlegung durch zumindest bereichsweise, radiale Überschneidungen zwischen der jeweiligen Hülse 22, 23 und dem umschließenden Teil des Relaisdeckels 8 erreicht werden kann. Eine solche Hinterschneidung ist bezüglich der Hülse 22 durch den Ringbund 25 und bezüglich der Hülse 21 durch den Ringbund 26 erreicht, wobei der Ringbund 25 axial gestuft ausgeführt ist, in Anpassung an die axial gestufte Ausbildung des Relaisbolzens 13.

Im Bereich zwischen den Relaisbolzen 12 und 13 ist der Deckel 8 mit einer aufragenden Schirmwand 26 versehen.

Durch die Erfindung wird somit eine Lösung geschaffen, bei der der aus Kunststoff bestehende Relaisdeckel 8 insgesamt zumindest im Bereich der Deckelwand 11 ein elastisches Verhalten zeigt, und zwar bei einer axial drucksteifen und kein Setzverhalten aufweisenden Ausbildung des zu den Durchtrittsöffnungen 16, 17 umschließenden Randbereiches.