DE3744894C2 - Leerlauf-Fuehlschalter fuer einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leerlauf-Fühlschalter für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1. Ein Leerlauf-Fühlschalter dieser Gattung ist bekannt aus den japanischen Gebrauchsmusteranmeldungen 61-82 047 und 61-82 048.

Bei Verbrennungsmotoren wird die zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad des Drosselventils ge­ regelt und ein Leerlauf-Fühlschalter zum Abfühlen des Leer­ laufs des Verbrennungsmotors benutzt, bei dem sich das Drosselventil in der Leerlaufstellung befindet.

In Fig. 1 ist ein üblicher Leerlauf-Fühlschalter abgebil­ det, wobei ein im wesentlichen rohrförmiges, an einem Dros­ selkörper 1 angebrachtes Gehäuse 2 innen mit einem Stößel 3, einem beweglichen Kontakt 4 am unteren Ende des Stößels und einem festen Kontakt 5 an der dem beweglichen Kontakt 4 gegenüberliegenden Seite versehen ist. Der Drosselkörper 1 ist an einem nicht gezeigten Motor befestigt und über den Motor geerdet. Der Stößel 3 ist in einem im Durchmesser kleinen Führungsteil 6a einer im wesentlichen rohrförmigen Führungshülse 6 verschiebbar abgestützt. Das obere Ende des Stößels 3 steht aus der oberen Öffnung des Gehäuses vor. Eine Ringplatte 7 ist auf dem unteren Teil des Stößels 3 koaxial angebracht, der sich innerhalb eines im Durchmesser erweiterten Teils 6b der Führungshülse 6 erstreckt. Ein im wesentlichen rohrförmiger Isolator 8 mit einem Ringflansch 8a ist innerhalb des unteren erweiterten Teils des Gehäuses 2 angeordnet, wobei der Ringflansch 8a desselben in die Öffnung des unteren erweiterten Teils des Gehäuses 2 einge­ paßt ist. Zur verschiebbaren und dichten Aufnahme des unte­ ren Endes des Stößels 3 dient die Nabe 8b des Isolators 8.

Eine Leiterplatte 9 ist zwischen der unteren Stirnfläche des im Durchmesser erweiterten Teils 6b der Führungshülse 6 und dem Ringflansch 8a des Isolators 8 vorgesehen. Eine Fe­ der 10, d.h. ein elastisches Organ, erstreckt sich zwischen der Ringplatte 7 und der Leiterplatte 9, so daß der Stößel 3 in Richtung eines im Betätigungssinne wirksamen Endteils 12a einer Anhaltevorrichtung 12 vorgespannt wird, der mit dem Ventilschaft 11 des Drosselventils verbunden ist. Wenn die Anhaltevorrichtung 12 mit dem oberen Ende des Stößels 3 in Berührung gebracht wird und auf diesen Druck ausübt, wird der Stößel 3 gegen die Elastizität der Feder 10 axial nach unten verschoben.

Der feste Kontakt 5 ist an der Stoßdämpfervorrichtung dem beweglichen Kontakt 4 gegenüberliegend befestigt und ein Leiterdraht ist durch eine Ausnehmung eingesetzt, die im anderen Ende des Anschlußstückes 14 vorgesehen ist und in dem Innenraum des Anschlußstückes mündet. Das Anschlußstück 14 ist an dem Gehäuse 2 durch Umbördeln oder Einstemmen eines Befesti­ gungsteils 15 des unteren Endes des Gehäuses 2 befestigt. Das Anschlußstück 14 dient auch als eine Isolierkappe zum Verschließen der unteren Öffnung des Gehäuses 2. Der Außen­ umfang des oberen Teils des Gehäuses 2 ist mit einem Schraubgewinde versehen und bildet einen Gewindeteil 2a, der in ein Gewindeloch 1a in den Drosselkörper einge­ schraubt ist, um das Gehäuse 2 an dem Drosselkörper 1 zu befestigen. Mit dem Bezugszeichen 16 ist eine abdichtende Schutzkappe aus Gummi bezeichnet, die auf das obere Ende des Gehäuses 2 aufgesetzt ist.

Die Funktion dieses Leerlauf-Fühlschalters wird nachstehend beschrieben.

Der Ventilschaft 11 des Drosselventils dreht sich im Uhr­ zeigersinn, wie Fig. 1 zeigt, wenn der Öffnungsgrad des Drosselventils abnimmt. Die Anhaltevorrichtung 12 ist in bezug auf den Ventilschaft 11 so positioniert, daß der wirksame Endteil 12a der Anhaltevorrichtung 12 den Stößel 3 gegen die Elastizität der Feder 10 abwärts preßt, um den beweglichen Kontakt 4 am unteren Ende des Stößels 3 mit dem festen Kontakt 5 bei einem bestimmten Öffnungsgrad des Drosselventils in Berührung zu bringen. Danach fließt ein von der Klemme 13 zugeführter elektrischer Strom durch den festen Kontakt 5, den Stößel 3, die Ringplatte 7, die Feder 10, die Leiterplatte 9, das Gehäuse 2 und den Drosselkörper 1 in die Erde, und dadurch wird der Leerlauf des Verbren­ nungsmotors abgefühlt.

Bei diesem üblichen Leerlauf-Fühlschalter werden die Ring­ platte 7 und die Leiterplatte 9 mit jeweils einem der sich gegenüberliegenden Enden der Feder 10 zur elektrischen Ver­ bindung der Ringplatte 7 und der Leiterplatte 9 lediglich durch die Elastizität der Feder 10 in Kontakt gehalten. In solch einem Fall ist es möglich, daß ein Anzeigesignal von genügend hoher Intensität aufgrund der Kontaktwiderstände zwischen der Ringplatte 7 und der Feder 10 sowie zwischen der Leiterplatte 9 und der Feder 10 nicht erhältlich ist. Eine derartige entgegengesetzte Neigung wird noch ver­ stärkt, wenn die Kontaktflächen der Ringplatte 7 und der Leiterplatte 9 mit Öl verschmiert oder oxidiert sind. Der elektrische Kontakt zwischen der Ringplatte 7 und der Feder 10 und zwischen der Leiterplatte 9 und der Feder 10 ist in­ stabil, und die Stärke des Anzeigesignals ist aus demselben Grunde Veränderungen unterworfen, weil der Kontaktzustand zwischen der Ringplatte 7 und der Feder 10 sowie zwischen der Leiterplatte 9 und der Feder 10 sich ändert, wenn die Feder 10 sich relativ zur Ringplatte 7 und der Leiterplatte 9 dreht.

Außerdem wird jedesmal, wenn der wirksame Endteil 12a der am Ventilschaft 11 des Drosselventils befestigten Anhalte­ vorrichtung 12 mit dem Stößel 3 in Berührung gebracht wird, der auf den Stößel 3, durch die Anhaltevorrichtung 12 aufge­ brachte wirksame Druck über den festen Kontakt 5 direkt auf das auch als Isolierkappe dienende Anschlußstück 14 im Sinne einer Dehnung und Lösung des umgebördelten Befesti­ gungsteils 15 übertragen. Folglich wird das Anschlußstück 14 in bezug auf das Gehäuse 2 nach außen bewegt, wodurch die Leerlaufabfühlstellung von der korrekten Stellung ab­ weicht, oder es wird ein Teil des Anschlußstücks 14 in der Nähe des umgebördelten Befestigungsteils 15 einer Verfor­ mung ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Leerlauf- Fühlschalter dieser bekannten Gattung so zu verbessern, daß eine Verformung des Anschlußstücks sowie die Übertragung einer verringerten Kraft auf den Befestigungsteil des Ge­ häuses verhindert wird, wenn durch den wirksamen Endteil der am Ventilschaft des Drosselventils befestigten Anhalte­ vorrichtung Druck auf den Stößel ausgeübt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale.

Die Erfindung wird durch die Patentansprüche 2 bis 5 wei­ tergebildet.

Dadurch, daß die Stützscheibe zwischen dem unteren offenen Ende des Gehäuses und dem Anschlußstück gehalten ist, das an dem unteren offenen Ende des Gehäuses durch Umbördeln bzw. Einstemmen befestigt ist, ist die Stützscheibe gegen das Gehäuse elastisch vorgespannt. Die Stützscheibe hat daher neben der sicheren Halterung des festen Kontaktes eine stoßdämpfende Wirkung, die darüber hinaus noch durch die Feder unterstützt wird, die sich elastisch zwischen der die Feder tragenden Ringplatte an dem Stößel und dem Isolator erstreckt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen üblichen Leerlauf-Fühlschalter für einen Verbrennungsmotor in einem axialen Schnitt;

Fig. 2 einen Leerlauf-Fühlschalter gemäß der Erfin­ dung in einer weggebrochenen Endansicht ei­ nes axialen Schnittes;

Fig. 3 eine Draufsicht einer bei dem Leerlauf-Fühl­ schalter gemäß Fig. 2 verwendeten Stütz­ scheibe;

Fig. 4 eine Ansicht gemäß Schnittlinie B-B in Fig. 3; und

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung zum besseren Verständnis der Konstruktion einer Arretiervorrichtung zum Arretieren der Drehbewegung einer Stößelführung und einer eine Feder abstützenden Platte bei dem Leer­ lauf-Fühlschalter gemäß Fig. 2.

In den Fig. 2 bis 5 sind diejenigen Teile, die denjenigen des bekannten Leerlauf-Fühlschalters gemäß Fig. 1 entspre­ chen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und die Be­ schreibung dieser Teile wird nachstehend weggelassen.

In Fig. 2 ist ein feststehender Ring 17 an dem unteren Ende eines Stößels 3 befestigt, trägt eine Stützscheibe 28 einen festen Kontakt 5, ist ein Klemmstreifen 19 in elek­ trischer Verbindung mit dem festen Kontakt 5 angeordnet, ist das freie Ende 20 eines Leiterdrahtes an den Klemm­ streifen 19 angeklemmt und ist eine Schulter 22 in dem unteren offenen Ende eines Gehäuses 2 gebildet.

Gemäß Fig. 2 ist das obere Ende einer Feder 10 unter Bil­ dung eines kleinen Spulenteils 10a reduziert, der einen inneren Durchmesser aufweist, der mit dem Durchmesser des unteren Endes des Stößels 3 übereinstimmt. Der feststehende Ring 17 am unteren Ende des Stößels 3 hält den kleinen Spu­ lenteil 10a zwischen dem feststehenden Ring 17 und einer an dem Stößel 3 koaxial angebrachten Ringplatte 7. Die Feder 10 steht daher mit ihrem oberen Ende in elektrisch fester Verbindung mit einem beweglichen Kontakt 4, der am unteren Ende des Stößels 3 befestigt ist. Das untere Ende der Feder 10 ist unter Bildung eines Spulenteils 10b erweitert. Der erweiterte Spulenteil 10b der Feder 10 wird von einer Füh­ rungsnut 8e aufgenommen, die am Außenumfang eines Isolators 8 gebildet ist, so daß er auf der Schulter 22 des Gehäuses 2 ruht. Die Feder 10 ist daher an ihrem unteren Ende mit dem Gehäuse 2 elektrisch und fest verbunden. Der erweiterte Spulenteil 10b der Feder 10 ist zwischen dem Isolator 8 und dem Gehäuse 2 festgehalten, wenn ein Anschlußstück 14 am Gehäuse durch Bördeln oder Einstemmen des Befestigungsteils 15 des Gehäuses 2 befestigt ist.

Das untere Ende des die Feder 10 bildenden Drahtes ist ra­ dial nach außen gebogen, so daß es sich durch eine in dem Isolator 8 gebildete Aussparung 8d hindurch erstreckt und unter Bildung der erweiterten Spule 10b aufgespult ist. Wie oben erwähnt ist, ist die Führungsnut 8e in dem Außenumfang des Isolators 8 gebildet. Ein Finger 8c ist so geformt, daß er sich nach oben von der Oberseite des Isolators 8 in ei­ ner Stellung erstreckt, die der Aussparung 8d diametral ge­ genüberliegt. Das untere Ende einer Führungshülse 6 bildet ein im Durchmesser erweitertes Teil 6b. Die Führungshülse 6 wird im Gehäuse 2 so koaxial aufgenommen, daß das untere Ende des im Durchmesser erweiterten Teils 6b dem Isolator 8 ge­ genüberliegt. Die Feder 10 und der bewegliche Kontakt 4 sind im wesentlichen von dem im Durchmesser erweiterten Teil 6b umschlossen. Ein Schlitz 6c befindet sich in dem im Durchmesser erweiterten Teil 6b zur Aufnahme des Fingers 8c des Isolators 8. Ein radialer Vorsprung 7a der Ringplatte 7 ist in dem Schlitz 6c axial beweglich angeordnet.

Die Stützscheibe 28 besteht aus einer Federplatte, deren Form am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist und deren Randbereich abgebogen ist, wie am besten Fig. 4 zeigt. Beim Arbeitsein­ satz hebt die Stützscheibe 28 den festen Kontakt 5 in bezug auf das Anschlußstück 14 und gleichzeitig den Isolator 8 an, so daß der erweiterte Spulenteil 10b der Feder 10 zwi­ schen dem Isolator 8 und dem Gehäuse 2 gehalten wird, falls der eingestemmte Befestigungsteil 15 gelöst wird und das Anschlußstück 14 sich von dem Gehäuse 2 wegbewegen kann, wie Fig. 2 zeigt, so daß die Stellung des festen Kontaktes 5 und daher auch die Leerlauf-Abfühlstellung unverändert bleiben.

Es ist zur Erzielung derselben Wirkung möglich, eine flache Stützscheibe anstelle der Stützscheibe 28 zu verwenden, die aus einer Federplatte gebildet und deren Randbereich abgebogen ist, um ein elastisches Organ, wie z. B. eine gewellte Unterleg­ scheibe, zwischen der flachen Stützscheibe und dem auch als Isolierkappe dienenden Anschlußstück 14 vorzusehen.

Fig. 5 zeigt die Konstruktion einer Arretiervorrichtung zur Arretierung der Drehbewegung der Ringplatte 7 in bezug auf die Führungshülse 6. Der im Durchmesser kleine Führungsteil 6a der Führungshülse 6 ist in das Gehäuse 2 unter Druck eingesetzt, so daß die Führungshülse 6 unfähig ist, sich relativ zum Gehäuse 2 zu drehen. Der Isolator 8 wird zwi­ schen dem erweiterten Spulenteil 10b der Feder 10 und dem Anschlußstück 14 gehalten, so daß der Isolator unfähig ist, sich in bezug auf das Gehäuse 2 zu drehen.

Das Anschlußstück 14 ist von einer Schutzkappe 23 aus Gummi umschlossen. Die mit dem beweglichen Kontakt 4 elektrisch verbundene Ringplatte 7 ist über die Feder 10 mit dem Ge­ häuse 2 elektrisch und sicher verbunden, das wiederum geer­ det wird. Nur eine axiale Kraft wirkt auf die Feder 10, und es wirkt keine von der Drehbewegung des Stößels 3 herrüh­ rende Drehkraft auf die Feder 10. Die Arretiervorrichtung verhindert somit, daß die Feder 10, die sich zwischen einem beweglichen, den Stößel 3 einschließenden System und einem feststehendem System erstreckt, Beanspruchungen unterworfen wird, die in anderen Richtungen als der Expansions- und Kontraktionsrichtung der Feder 10 aufgrund von Schwingungen oder der unbeabsichtigten Drehbewegung des Stößels 3 um seine Achse wirksam sind.

Obwohl die Feder 10 an ihren gegenüberliegenden Enden zwi­ schen den zugehörigen Organen festgehalten wird, um die Fe­ der 10 mit den zugehörigen Organen fest zu verbinden, müs­ sen die Mittel für die feste Verbindung der Feder 10 mit den zugeordneten Organen nicht auf eine derartige Konstruk­ tion beschränkt sein; die Feder 10 kann mit den zugeordne­ ten Organen durch Schweißen, Bördeln oder Stauchen für den gleichen Zweck befestigt werden. Ersichtlich muß die Arre­ tiervorrichtung zum Arretieren des beweglichen Systems nicht auf die oben beispielhaft beschriebene Art be­ schränkt sein, sondern es können verschiedenartige Arre­ tiervorrichtungen für denselben Zweck verwendet werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der Leerlauf-Abtastschalter für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Wirkungen vermit­ telt:

Erstens tastet der Leerlauf-Fühlschalter die Bewegungen des Stößels sicher ab, wenn das Drosselventil in eine Leerlaufstellung gebracht ist, so daß die Zuverlässigkeit des den Leerlauf anzeigenden Systems verbessert wird.

Zweitens hält der Leerlauf-Fühlschalter die Leerlauf- Abfühlstellung für eine ausgedehnte Betriebszeit aufrecht, verringert die Stöße auf die eingestemmten oder umge­ bördelten Teile und verhindert eine Verformung des Kunststoff-Anschlußstücks, so daß dadurch ebenfalls die Zuverlässigkeit des Leerlauf-Abfühlsystems verbessert wird.

Claims (4)

1. Leerlauf-Fühlschalter für einen Verbrennungsmotor, wo­ bei der Fühlschalter mit einem Ansaugkrümmer des Mo­ tors für die Zufuhr eines Brennstoff-Luftgemisches zu einer Verbrennungskammer des Motors verbunden und an einem Drosselkörper eines Drosselventils zum Regeln der zugeführten Luftmenge des Brennstoff-Luftgemisches fest angebracht ist, bestehend aus:
einem im wesentlichen rohrförmigen Gehäuse (2) aus elektrisch leitendem Werkstoff, das an dem Drosselkör­ per (1) fest angebracht und mit diesem elektrisch ver­ bunden ist;
einem in dem Gehäuse (2) verschiebbar abgestützten Stößel (3), dessen eines Ende aus einem Ende des Ge­ häuses (2) vorsteht, so daß es mit einer an einer Drosselwelle im Drosselkörper (1) befestigten Anhalte­ vorrichtung (12) in Berührung kommt und dessen anderes Ende innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist und einen beweglichen Kontakt (4) aufweist, der über das Gehäuse elektrisch geerdet ist;
einem isolierenden Anschlußstück (14), das mit dem anderen, kontaktseitigen Ende des Gehäuses (2) durch Verstemmen fest verbunden ist,
einem festen Kontakt (5), der innerhalb des Gehäuses (2) dem beweglichen Kontakt (4) gegenüberliegt und gegenüber dem Gehäuse isoliert ist; und
einer elektrisch leitenden Feder (10), die sich elastisch zwischen einem festen Isolator (8) und einer die Feder tragenden Platte (7) erstreckt, die koaxial an dem Stößel (3) angebracht ist, und die den Stößel von dem festen Kontakt (5) her in Richtung der Anhaltevorrichtung (12) beaufschlagt,
wobei das Anschlußstück (14) auf seiner dem Gehäuse (2) zugewandten Seite einen im Durchmesser erweiterten Innenraum aufweist und eine Stoßdämpfer-Vorrichtung enthält, welche den Innenraum abdeckt und durch die eine elastische Kraft in Richtung der Anhaltevorrich­ tung ausübbar ist,
der feste Kontakt (5) an der Stoßdämpfer-Vorrichtung dem beweglichen Kontakt (4) gegenüberliegend befestigt ist, ein Leiterdraht durch eine Ausnehmung eingesetzt ist, die im anderen Ende des Anschlußstücks (14) vor­ gesehen ist und im Innenraum des im Durchmesser erwei­ terten Teils des Anschlußstücks (14) mündet,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein freies Ende (20) des Leiterdrahtes mit einem Klemmstreifen (19) verbunden ist, der im Innenraum des Anschlußstücks (14) angeordnet und mit dem festen Kontakt (5) verbunden ist,
die Stoßdämpfer-Vorrichtung aus einer ringförmigen Stützscheibe (18) mit einem mittigen Loch zur Halterung des festen Kontaktes (5) besteht, und die Stützscheibe (18) zwischen dem unteren offenen Ende des Gehäuses (2) und dem Anschlußstück (14) gehalten ist.

2. Leerlauf-Fühlschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anschlußstück (14) als isolierende Kappe zum Verschließen der Öffnung des Gehäuses (2) und zur elektrischen Isolierung des festen Kontaktes (5) sowie des Klemmstreifens (19) gegenüber dem Ge­ häuse (2) dient, und daß eine schützende Isolierkappe (23) aus Gummi auf das andere kontaktseitige Ende des Gehäuses (2) zur Abdeckung dieses Endes des Gehäuses (2) und des Anschlußstücks (14) aufgesetzt ist und eine Öffnung für das Hindurchführen des Leiterdrahtes zur Außenseite enthält.

3. Leerlauf-Fühlschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stoßdämpfer-Vorrichtung aus einer ringförmigen Stützscheibe (18) besteht, deren Außenumfangsbereich in einem spitzen Winkel zum mittleren Teil der Stützscheibe in Richtung auf das Anschlußstück abgebogen ist.

4. Leerlauf-Fühlschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützscheibe (18) eine Mehrzahl von elastischen, blattförmigen Ansätzen aufweist, die von dem Außenumfang des mittleren Teils der Scheibe (28) ausgehen und in einem spitzen Winkel zum mittleren Teil der Scheibe (28) abgebogen sind.