DE3824691A1 - Leerlauf-detektorschalter fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leerlauf-Detektorschalter für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ein solcher Schalter wird bei Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung dann eingesetzt, wenn eine Überwachung beispielsweise der Kraftstoffversorgung in Abhängigkeit vom Öffnungs­ grad eines Drosselventils gefordert ist.

Ein Beispiel eines solchen konventionellen Leerlauf- Detektorschalters ist in Fig. 5 gezeigt. Gemäß Fig. 5 ist in einem zylindrischen, an einem Drossel­ ventilkörper 1 befestigten Gehäuse 2 eine Schubstange 3 geführt, an deren unterem Ende ein beweglicher Kontakt gegenüber einem festen Kontakt 5 angeordnet ist. Bei Drosselventilkörper ist an der Maschine (nicht gezeigt) befestigt und somit geerdet. Die Schubstange 3 ist gleitend in einem Abschnitt 6 a kleinen Durchmessers einer Führungshülse 6 im Gehäuse 2 geführt. Das obere Ende der Schubstange ragt aus einer Öffnung am oberen Ende des Gehäuses 2 vor. Um das untere Ende der Schubstange 3 paßt eine Ringplatte 7 innerhalb eines Abschnittes 6 b größeren Durchmessers der Führungshülse 6. In einen nach unten offenen Abschnitt des Gehäuses 2 ist ein zylindrischer Isolator 8 eingesetzt. Ein Abschnitt 8 a größeren Durchmessers des Isolators 8 paßt in einen hohlen Innenabschnitt des Gehäuses 2. Ein Abschnitt 8 b kleinen Durchmessers des Isolators 8 paßt um das untere Ende der Schubstange 3. Zwischen die untere Stirnfläche des Abschnittes 6 b großen Durchmessers der Führungshülse 6 und eine Stirnfläche des Abschnittes 8 a großen Durchmessers des Isolators 8 ist eine leitende Platte 7 a zwischengelegt. Zwischen der Platte 7 und der leitenden Platte 7 a ist eine elektrisch leitende Feder 9 angeordnet. Folglich wird die Schubstange 3 von der Feder 9 stets gegen einen schwenkbaren Endabschnitt 20 a eines Anschlages 20 gedrängt, welcher auf der Ventilwelle 19 des Drosselventiles sitzt. Die Schubstange 3 wird bei Betätigung durch den Anschlag gleitend entgegen der Federkraft der Feder 9 bewegt. Mit dem festen Kontakt 5 ist ein Anschluß 14 verbunden, der durch einen Kunststoffverbinder 11 innerhalb des nach unten offenen Endes des Gehäuses 2 herausgeführt ist. Der Verbinder 11 ist im Gehäuse 2 durch Umbördeln eines von einer unteren Öffnung des Gehäuses 2 weg­ ragenden Gehäuseabschnittes 2 b festgehalten. Das Gehäuse 2 hat an seinem oberen Umfang ein Außengewinde 2 a. Das Gewinde ist in ein Innengewinde 1 a des Drosselventilkörpers 1 eingeschraubt. Bezugszahl 17 bezeichnet eine den Kopf des Gehäuses umgebende Gummidichtung.

Im folgenden ist der Betrieb des oben beschriebenen Schalters beschrieben.

Wenn die Ventilwelle 19 des Drosselventils sich zu dessen vollständigem Schließen dreht, wird die Schubstange von dem Endabschnitt 20 a des Anschlages 20 entgegen der Federkraft der Feder 9 vorgeschoben. Infolgedessen kommt der bewegliche Kontakt 4 am unteren Ende der Schubstange 3 in Berührung mit dem festen Kontakt 5. Der Anschlag ist auf diese Position eingestellt. Der über den Anschluß 14 gespeiste elektrische Strom wird über den festen Kontakt 5, die Schubstange 3, die Platte 7, die Feder 9, die leitende Platte 7 a, das Gehäuse 2 und das Drosselventilgehäuse geerdet, wodurch die Erfassung der Leerlaufposition ermöglicht ist.

Bei dem konventionellen Leerlauf-Detektorschalter berührt die eine elektrische Verbindung zwischen der Platte 7 und der leitenden Platte 7 a herstellende Feder diese beiden Platten lediglich kraftschlüssig mit ihren Enden. Die einfach kraftschlüssig angedrückte Feder 9 erzeugt einen Kontaktwiderstand. Der Kontakt­ widerstand resultiert in nicht ausreichender Ausgangs­ leistung des Detektorsignals. Diese Tendenz kann durch Ölhaftung und/oder Oxidation an den Kontakt­ flächen verstärkt werden. Wenn ferner die Feder 9 sich zwischen den Platten 7, 7 a unter Änderung ihrer Kontaktstellen und damit der Berührungsfläche verdreht, ändert sich das Detektorsignal abhängig von der Kontaktstellung, was zu instabiler Meßwerter­ fassung bei dem konventionellen Schalter führt.

Die Erfinder haben daraufhin den konventionellen Schalter dahingehend weiterentwickelt, daß beide Enden der Feder 9 an entsprechenden Bauteilen festge­ halten sind (JP-GM-Anmeldung 2 03 257/1986).

Da beide Enden der Feder fixiert sind, kann der Kontaktwiderstand verringert und ein stabiles Signal erzeugt werden. Der verbesserte Schalter ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei sind zur Vereinfachung gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 belegt und nicht nochmals beschrieben. Bezugszahl 12 bezeichnet einen am unteren Ende der Schubstange 3 angeordneten Fixierring. Bezugszahl 13 eine Stützscheibe für den festen Kontakt 5, Bezugszahl 14 ein Anschlußstück, das mit dem von der Stützscheibe 13 getragenen festen Kontakt elek­ trisch leitend verbunden ist, und Bezugszahl 15 ein Ende eines Leitungsdrahtes, welcher mit dem Anschlußstück 14 verbunden ist. Bezugszeichen 2 c bezeichnet eine in der unteren Öffnung des Gehäuses 2 vorgesehene Schulter.

Das obere Ende der Feder 9 hat einen radial einwärts liegenden Windungsabschnitt 9 a kleinen Durchmessers, der um den Abschnitt kleinen Durchmessers am unteren Ende der Schubstange 3 paßt. Wenn der Fixierring 12 am unteren Ende der Schubstange 3 gesichert ist, wird der Windungsabschitt 9 a zwischen dem Fixierring 32 und der Platte 7 gehalten. Somit ist das obere Ende der Feder 9 elektrisch sicher mit dem beweglichen Kontakt 4 verbunden. Das untere Ende der Feder 9 hat einen Windungsabschnitt 9 b großen Durchmessers, der radial auswärts liegt. Dieser Windungsabschnitt 9 b ist in einer Führungsnut 8 e aufgenommen, die den Umfang des Isolators 8 umgibt, und zwischen dem Isolator und der Schulter 2 c des Gehäuses 2 eingeklemmt. Auf diese Weise ist das untere Ende der Feder 9 fest und elektrisch leitend mit dem Gehäuse 2 verbunden. Das Einklemmen beider Enden der Feder geschieht gleichzeitig, wenn der Verbinder 11 mit dem Gehäuse 2 durch Umbördeln des Gehäuseabschnittes 2 b fest verbunden wird.

Ein radial nach außen ragender Abschnitt des unteren Endes der Feder 9 paßt in eine Aussparung 8 d, um die Verbindung zum Windungsabschnitt 9 b großen Durchmessers nach außen herzustellen. Der Isolator 8 ist um seinen Umfang mit der vorher beschriebenen Führungsnut 8 e versehen. Ferner hat der Isolator 8 diagonal gegenüber der Ausnehmung 8 d einen Zapfen 8 c. Der Abschnitt 6 b großen Durchmessers der Führungs­ hülse 6 ist dem Isolator 8 zugewandt, so daß die Führungshülse 6 und der Isolator 8 im wesentlichen die Feder 9 und den beweglichen Kontakt 4 einschließen. Der Abschnitt 6 b großen Durchmessers hat einen Ausschnitt 6 c zur Aufnahme des Zapfens 8 c des Isolators 8. Der Ausschitt 6 c führt einen Vorsprung 7 b, der radial von der Platte 7 wegragt, um deren axiale Bewegung zuzulassen.

Eine wellenförmige Sicherungsscheibe 16 ist zwischen dem Gehäuse 2 und dem Abschnitt 6 b großen Durchmessers der Führung 6 angeordnet. Bezugszahl 18 bezeichnet eine Gummikappe, welche den Verbinder 11 umgibt.

Bei der beschriebenen Anordnung (JP-GM-Anmeldung 1 37 580) kann die elektrisch mit dem beweglichen Kontakt 4 verbundene Platte 7 in sicher leitender elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse 2 gehalten werden, d. h. in einem Zustand, in welchem über die Feder 9 fließender Strom geerdet wird.

Jedoch hat die Anordnung nach Fig. 4 die im folgenden beschriebenen Nachteile. Bei dieser Anordnung sind in das Gehäuse 2 nacheinander die Führungshülse 6, die Schubstange 3 mit der Feder 9 und der Isolator 8 eingesetzt. Der feste Kontakt 5 ist am Verbinder 11 angeordnet. Danach werden das Gehäuse und der Verbinder montiert und durch Umbördeln des Abschnittes 2 b des Gehäuses 2 miteinander verbunden. Es ist schwierig sicherzustellen, daß der radial nach außen ragende Abschnitt der Feder 9 zum Windungsab­ schnitt 9 b großen Durchmessers genau in die Aussparung 8 d am Isolator zu liegen kommt, wenn das Gehäuse 2 und der Verbinder 11 mit dem Isolator 8 dazwischen montiert sind. Es wurde die Schwierigkeit festgestellt, daß der radial nach auswärts ragende Teil der Feder 9 nicht immer durch die Aussparung 8 d des Isolators 8 verläuft und oft zwischen den ebenen Stirnenden der Führungshülse 6 und des Isolators 8 eingeklemmt wird. Ein solcher Klemmkontakt kann leicht bei der Montage entstehen. Ferner ist Montage zeitraubend, was zu geringer Produktivität führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die be­ schriebenen Nachteile zu vermeiden und einen Leerlauf- Detektorschalter zu schaffen, der unter Gewährleistung eines zuverlässigen und stabilen Leerlauf-Positions­ signals einfach montierbar ist, ohne daß ein Ein­ klemmen oder Verzwängen zwischen den ebenen Stirnenden des Isolators und der Führungshülse stattfinden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.

Bei dem Leerlauf-Detektorschalter nach der Erfindung werden beim Einsetzen der Führungshülse, der Schub­ stange mit Feder und des Isolators in dieser Reihen­ folge die genannten Bauteile als miteinander verbundene Baugruppe montiert. Nach dem Verbinden der Führungs­ hülse und des Isolators kann die Feder so positioniert werden, daß der radial zu dem Windungsabschnitt großen Durchmessers der Feder nach außen ragende Abschnitt genau in eine Aussparung im Isolator paßt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten im Vergleich zum Stand der Technik näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Führungshülse nach der Erfindung;

Fig. 2 eine dazu passende perspektivische Dar­ stellung eines Isolators gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen montierten Leerlauf-Detektorschalter mit der Führungs­ hülse und dem Isolator nach den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen von den gleichen Erfindern konzipierten älteren Leerlauf-Detektorschalter und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen konventio­ nellen Leerlauf-Detektorschalter.

Im folgenden ist eine Ausführung der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert. Fig. 1 und 2 stellen eine Führungshülse 6 und einen Isolator 8 in vergrößertem Maßstab perspektivisch in aufeinander ausgerichtetem Zustand dar, während Fig. 3 ein Längsschnitt durch einen Leerlauf-Detektorschalter mit der Führungshülse 6 und dem Isolator 8 gemäß den Fig. 1 und 2 ist. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 4 und 5 bezeichnet und zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals beschrieben. Bezugszahl 6 e bezeichnet elastische Arme, die einstückig mit dem Abschnitt 6 b großen Durchmessers der Führungshülse 6 sind, und Bezugszahl 6 g Schnappklinken an den unteren Enden der elastischen Arme 6 e. Bezugszahl 8 f bezeichnet Schnapplöcher am Isolator 8 zur Aufnahme der Schnapp­ klinken und Bezugszahl 8 g Vorsprünge in den Schnapp­ löchern zum Zusammenwirken mit dem Schnappklinken 6 g zu deren Sichern in den Schnapplöchern.

Die Montage des Schalters geschieht wie folgt.

Die Schubstange 3, an welcher die Feder 9 befestigt ist, wird in die Führungshülse 6 eingeschoben. Der radial nach außen zum Windungsabschnitt 9 b ragende Abschnitt der Feder 9 wird auf die Aussparung 6 c nach dem Einschieben eingestellt. Dann wird der Isolator 8 auf das untere Ende des Abschnittes 6 b großen Durchmessers der Führungshülse so aufge­ schoben, daß die Zapfen 8 c in den Ausschnitt 6 c eingreifen und der radial nach außen ragende Abschnitt der Feder durch den zwischen den beiden Zapfen 8 c vorgesehenen Spalt 8 d hindurchläuft. Die Schnapp­ klinken 6 g der Führungshülse 6 schnappen hinter die Vorsprünge 8 g des Isolators 8, um die Verbindung der Führungshülse 6 mit dem Isolator 8 zu vervoll­ ständigen, wobei die Führungshülse 6 die mit ihrem oberen Ende daraus hervorragende Schubstange 3 enthält. Diese Anordnung erleichtert das Einsetzen der Führungshülse 6, der Schubstange 3 mit der Feder 9 und des Isolators 8 in das Gehäuse 2. Ferner kann leicht gewährleistet werden, daß der radial nach außen zum Windungsabschnitt 9 b großen Durchmessers der Feder ragende Abschnitt in den Spalt 8 d des Isolators 8 zu liegen kommt. Demgemäß kann der Abschnitt 2 b mit der Gewißheit umgebördelt werden, daß alle Teile richtig an Ort und Stelle sind.

Die Fig. 1 und 2 zeigen nur ein Beispiel für eine Schnappverbindung zwischen der Führungshülse 6 und dem Isolator 8. Stattdessen kann die Verbindung auch anders gestaltet sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Wie oben beschrieben wird ein Einklemmen des Federab­ schnittes zwischen den ebenen Stirnenden des Abschnittes großen Durchmessers der Führungshülse 6 und des Isolators 8 vermieden und gleichzeitig ein genaues und schnelles Montieren des Schalters gewährleistet. Demzufolge kann die Produktivität der Herstellung des Schalters merklich verbessert und die Verläßlichkeit der Funktion erhöht werden.

Claims (2)

1. Leerlauf-Detektorschalter für eine Brennkraft­ maschine mit einem von einem Drosselventilkörper (1) unterstützten und elektrisch damit verbundenen Metallgehäuse (2), einer im Gehäuse (2) axial gleitend geführten Schubstange (3), deren eines Ende aus dem Metallgehäuse zu einem Anschlag (20) auf der Welle (19) eines Drosselventils weisend herausragt, einem beweglichen Kontakt (4) am anderen, inneren Ende der Schubstange (3), einem festen, im Metallgehäuse isoliert gehaltenen Kontakt, der dem beweglichen Kontakt (4) gegenübersteht, einer Führungshülse (6) aus Kunststoff zum Unterstützen und Führen der Schubstange (3), einem Isolator (8) aus Kunststoff zum isolierenden Fixieren des festen Kontaktes (5) und einer Metallfeder (9), welche die Schub­ stange (3) zum Rückführen in eine Anfangsstellung vorspannt, wobei die Metallfeder gleichzeitig dazu dient, den beweglichen Kontakt (4) elektrisch mit dem Metallgehäuse zu verbinden und dadurch zu erden, wobei das eine Ende (9 a) der Metallfeder (9) auf der Seite des beweglichen Kontaktes (4) und das andere Ende (9 b) auf der Gehäuseseite gesichert ist und wobei ein Leerlauf- Positionssignal erzeugt wird, wenn die Kontakte (4, 5) aufgrund einer Betätigung der Schubstange (3) mittels des Anschlages (20) einander berühren, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (6) und der Isolator (8) als mit­ einander verbindbare Bauteile gestaltet sind.

2. Leerlauf-Detektorschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (6) und der Isolator (8) mittels einer Schnappver­ bindung (6 e, 6 g, 8 f) miteinander lösbar verbunden sind.