DEP0048306DA

DEP0048306DA - Electric flasher relay for vehicles

Info

Publication number: DEP0048306DA
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr.-Ing. Görner
Original assignee: Eltix GmbH Fabrik für elektrotechnische Apparate, Iserlohn-Dröschede
Publication date: 1951-02-08

Description

An Fahrzeugen, z.B. Automobilen, hat man für die Anzeige der Fahrtrichtung sogenannte Winker vorgesehen. Es hat sich nun herausgestellt, daß diese im Betrieb Störungen zeigen. Aus diesem Grunde ist vorgeschlagen worden, die Winker durch an den Seiten des Fahrzeuges fest angebrachte Lampen zu ersetzen, die zur Anzeige der Fahrtrichtung in einem kurzen stetigen Rhythmus blinken, indem ihnen periodisch Stromimpulse zugeleitet werden. Die Erfindung betrifft nun ein einfaches robustes Gerät, das die Stromimpulse für die Blinklampen erzeugt.On vehicles, e.g. automobiles, so-called indicators have been provided to indicate the direction of travel. It has now been found that these show malfunctions in operation. For this reason, it has been proposed to replace the direction indicators with lamps fixedly attached to the sides of the vehicle, which flash in a short steady rhythm to indicate the direction of travel by periodically supplying them with current pulses. The invention now relates to a simple, robust device that generates the current pulses for the flashing lamps.

Man kennt bereits Blinkimpulsgeber,die nach einem thermoelektrischen Prinzip arbeiten, indem ein Bimetallstreifen sich elektrisch aufheizt, im aufgeheizten und damit durchgebogenen Zustand seine Heizung abschaltet, sich dadurch wieder zurückbiegt und auf diese Weise dauernd einen Kontakt öffnet und schließt. Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich aber, bedingt durch die thermische Trägheit nur relativ niedrige Blinkfrequenzen erzeugen und außerdem treten häufig infolge der bei hohen Blinkfrequenzen notwendigerweise geringen Kontaktdrücke Schwierigkeiten an den Steuerkontakten auf. Es sind ferner auch Blinkschalter für Fahrzeuge bekannt, die aus einem kleinen Elektromotor bestehen, der einen Unterbrecherkontakt betreibt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie kompliziert und teuer ist; denn zur Herstellung des Motores und des Unterbrechers ist ein relativ beträchtlicher Arbeits- und Materialaufwand nötig.Flash pulse generators are already known that work according to a thermoelectric principle, in that a bimetal strip heats up electrically, switches off its heating when it is heated and thus bent, and thereby bends back again and in this way constantly opens and closes a contact. With such a device, however, due to the thermal inertia, only relatively low flashing frequencies can be generated and, in addition, difficulties often arise at the control contacts as a result of the contact pressures that are necessarily low at high flashing frequencies. There are also flasher switches for vehicles known, which consist of a small electric motor that operates a breaker contact. This arrangement has the disadvantage that it is complicated and expensive; because to manufacture the motor and the interrupter, a relatively considerable amount of work and material is necessary.

Das nachfolgend beschriebene Blinkrelais vermeidet diese Nachteile, indem für die Erzeugung der Stromimpulse ein sich selbst steuerndes schwingendes Feder-Masse-System, etwa nach Art der Unruhe einer Uhr, verwendet wird. Eine solche Anordnung ist billig, erfüllt die im Fahrzeugbetrieb bestehenden Anforderungen an Robustheit, gibt einen absolut konstanten Blinkrhythmus und gewährleistet durch hohen Kontaktdruck am Unterbrecherkontakt ein sicheres Arbeiten selbst bei großen Stormstärken.The flasher relay described below avoids these disadvantages by using a self-controlling, oscillating spring-mass system, for example in the manner of the unrest of a clock, to generate the current pulses. Such an arrangement is cheap, meets the requirements for robustness in vehicle operation, gives an absolutely constant flashing rhythm and, thanks to the high contact pressure on the interrupter contact, ensures safe operation even with high currents.

Die Erfindung ist beispielsweise in der Abbildung dargestellt. Diese zeigt von dem Blinkrelais eine Draufsicht, wobei die das Gerät schützende Kappe abgenommen ist. Im einzelnen bedeuten 1 eine Grundplatte aus einem elektrisch isolierendem Material, 2 ein drehbar gelagertes Schwungrad, das zusammen mit der Spiralfeder 3, welche einerseits an der Schwungradwelle und andererseits an der Grundplatte befestigt ist, ein Drehschwingungen ausführendes System bildet. In dem Schwungrad ist nahe dem Drehpunkt ein Kontaktstift 4 aus geeignetem Kontaktmaterial wie Silber, Wolfram oder ähnlichem Material eingenietet. 5 stellt die Spule eines Elektromagneten 6 mit dem in dem Drehpunkt 7 gelagerten Anker 8 dar. An dem Anker 8 ist elektrisch isoliert von diesem eine weiche Kontaktfeder 9 mit einem Kontakt-Belag 10 und ein steifer Bügel 11 mit dem Kontaktniet 12 befestigt. Der Bügel 11 ist an seinem Ende u-förmig umgewinkelt; gegen den freien Schenkel dieser u-förmigen Umwinkelung legt sich die Kontaktfeder 9 mit einer gewissen Vorspannung. Im Ruhezustand wird der Kontakt 12 am Bügel 11 durch die am Anker 8 angreifende Feder 13 gegen die Kontaktschraube 14 gedrückt, während der Anker 8 nicht an dem Elektromagneten 6 anliegt. Die Spiralfeder 3 ist wiederum so eingebaut, daß sich in Ruhestellung der am Schwungrad 2 angebrachte Kontaktstift 4 mit einem geringen Druck gegen den Kontakt 10 legt. 15, 16 und 17 stellen schließlich 3 Anschlußklemmen dar. Die Klemme 15 führt zum linken Pol der Stromquelle 18 und gleichzeitig zu den Blinklampen 19, 20, sowie im Innern des Blinkrelais zur Spule 5, von da über die Spiralfeder 3 zu dem am Schwungrad angebrachten Kontaktstift 4. Die Klemme 16 ist einerseits über eine frei bewegliche Zuleitung 9a mit der Kontaktfeder 9 und über diese mit dem Bügel 11 verbunden und andererseits mit dem Schaltarm des Schalters 21a. Dieser hat 3 Schaltstellungen, wobei die mittlere eine einfache mechanische Raststellung ohne Stromführung darstellt. Der Schalter 21a ist mechanisch gekuppelt mit einem gleichen Schalter 21b. Es ist weiter vorgesehen, daß in dieser Schalterkombination, beispielsweise in dem Schalterknauf untergebracht, eine Glühlampe 22 eingebaut ist, die mit der Klemme 15 und dem Schalterarm des Schalters 21b verbunden ist. Diese Glühlampe dient zur Kontrolle und blinkt immer dann, wenn das Blinkrelais arbeitet. Sie gibt somit dem Fahrer eine Kontrollmöglichkeit in den Fällen, wenn die eigentlichen Blinklampen am Wagen für ihn nicht sichtbar angebracht sind. Der linke Kontakt des Schalters 21b leitet den Strom zur linken Blinklampe 19 und der rechte Kontakt zur rechten Blinklampe 20.The invention is shown for example in the figure. This shows a plan view of the flasher relay, with the protective cap removed. Specifically, 1 denotes a base plate made of an electrically insulating material, 2 a rotatably mounted flywheel which, together with the spiral spring 3, which is attached to the flywheel shaft on the one hand and to the base plate on the other, forms a system that executes torsional vibrations. A contact pin 4 made of suitable contact material such as silver, tungsten or a similar material is riveted into the flywheel near the pivot point. 5 shows the coil of an electromagnet 6 with the armature 8 mounted in the pivot point 7. A soft contact spring 9 with a contact pad 10 and a rigid bracket 11 with the contact rivet 12 are fastened to the armature 8, electrically insulated therefrom. The bracket 11 is angled at its end in a U-shape; the contact spring 9 rests against the free leg of this U-shaped bend with a certain bias. In the idle state, the contact 12 on the bracket 11 is pressed against the contact screw 14 by the spring 13 acting on the armature 8, while the armature 8 is not in contact with the electromagnet 6. The spiral spring 3 is in turn installed in such a way that, in the rest position, the contact pin 4 attached to the flywheel 2 rests against the contact 10 with a slight pressure. 15, 16 and 17 finally represent 3 terminals. The terminal 15 leads to the left pole of the power source 18 and at the same time to the flasher lamps 19, 20, and inside the flasher relay to the coil 5, from there via the spiral spring 3 to the one attached to the flywheel Contact pin 4. The terminal 16 is connected on the one hand to the contact spring 9 via a freely movable supply line 9a and via this to the bracket 11 and on the other hand to the switching arm of the switch 21a. This has 3 switch positions, the middle one being a simple mechanical detent position without current conduction. The switch 21a is mechanically coupled to a similar switch 21b. It is further provided that in this switch combination, for example housed in the switch knob, an incandescent lamp 22 is installed, which is connected to the terminal 15 and the switch arm of the switch 21b. This light bulb serves as a control and always flashes when the flasher relay is working. It thus gives the driver a control option in cases when the actual flashing lights are not visible to him on the car. The left contact of the switch 21b conducts the current to the left turn signal lamp 19 and the right contact to the right turn signal lamp 20.

Die beiden Kontakte des Schalters 21a sind mit einander verbunden und führen zum rechten Pol der Stromquelle 18. Die Anschlußklemme 17 schließlich ist einerseits mit der Kontaktschraube 14 und andererseits mit dem Kontaktarm des Schalters 21b verbunden.The two contacts of switch 21a are connected to one another and lead to the right pole of power source 18. Terminal 17 is connected on the one hand to contact screw 14 and on the other hand to the contact arm of switch 21b.

Im Folgenden sei nun die Wirkungsweise der Erfindung erläutert. In normaler Stellung befinden sich die Schalter 21a und 21b in ihrer Mittelstellung, die Stromquelle 18 ist durch den Schalter 21a abgeschaltet und das Blinkrelais und die Lampen bekommen keinen Strom. Soll nun beispielsweise die linke Lampe zu blinken beginnen, so wird der kombinierte Schalter 21a und 21b nach links geschaltet. Dadurch bekommt die Spule 5 des Elektromagneten Strom über den folgenden Stromkreis: rechter Pol der Stromquelle 18, Schalter 21a, Klemme 16, Kontakt 10 und 4, Spiralfeder 3, Spule 5, Klemme 15, linker Pol der Stromquelle 18. Der Anker 8 wird jetzt entgegen der Kraft der Feder 13 angezogen. Dadurch wird die Kontaktfeder 9 gespannt und versetzt dem Schwungrad einen Stoß. Infolge der Trägheit des Schwungrades dreht sich dieses soweit, daß sich der Kontaktstift 4 von dem Kontaktbelag 10, welcher sich auf der Kontaktfeder 9 befindet, abhebt. Dies bedingt, daß der Strom zur Spule unterbrochen wird und die Feder 13 den Anker wieder von der Spule wegzieht. Nach einiger Zeit, wenn sich die kinetische Energie des Schwungrades in der Spiralfeder 3 aufgespeichert hat, kommt das Schwungrad zunächst zum Stillstand, kehrt dann seine Bewegung um und dreht sich infolge der Kraft der gespannten Spiralfeder 3 beschleunigt zurück. Sobald die Kontakte 4 und 10 einander wieder berühren, erhält die Spule 5 erneut Strom, der Anker wird wieder angezogen und das Spiel beginnt von neuem. In dem Zeitabschnitt, in welchem die Spule stromlos ist, und der Kontaktniet 12 sich gegen die Kontaktschraube 14 legt, erhält die linke Lampe 19 Strom über folgenden Stromkreis: linker Pol der Stromquelle 18, Lampe 19, Schalter 21b, Klemme 17, Kontaktschraube 14, Kontaktniet 12, Bügel 11, Kontaktfeder 9, Zuleitung 9a, Anschlußklemme 16 Schalter 21a, rechter Pol der Stromquelle. Während des Zeitabschnittes, in welchem der Anker angezogen ist, ist dieser Stromkreislauf an den Kontaktstellen 12 und 14 unterbrochen. Die Lampe 19 hält also Stromimpulse im Rhythmus der Schwingungen.The mode of operation of the invention will now be explained below. In the normal position, the switches 21a and 21b are in their middle position, the power source 18 is switched off by the switch 21a and the flasher relay and the lamps do not receive any power. If, for example, the left lamp is now to start flashing, the combined switch 21a and 21b is switched to the left. As a result, the coil 5 of the electromagnet receives power via the following circuit: right pole of the power source 18, switch 21a, terminal 16, contact 10 and 4, spiral spring 3, coil 5, terminal 15, left pole of the power source 18. The armature 8 is now attracted against the force of the spring 13. As a result, the contact spring 9 is tensioned and gives the flywheel a shock. As a result of the inertia of the flywheel, it rotates so far that the contact pin 4 lifts off the contact pad 10, which is located on the contact spring 9. This means that the current to the coil is interrupted and the spring 13 pulls the armature away from the coil again. After some time, when the kinetic energy of the flywheel has accumulated in the spiral spring 3, the flywheel first comes to a standstill, then reverses its movement and rotates back at an accelerated rate as a result of the force of the tensioned spiral spring 3. As soon as the contacts 4 and 10 touch each other again, the coil 5 receives power again, the armature is tightened again and the game begins again. In the period of time in which the coil is de-energized and the contact rivet 12 rests against the contact screw 14, the left lamp 19 receives power via the following circuit: left pole of the power source 18, lamp 19, switch 21b, terminal 17, contact screw 14, Contact rivet 12, bracket 11, contact spring 9, supply line 9a, terminal 16 switch 21a, right pole of the power source. During the period in which the armature is attracted, this circuit is interrupted at the contact points 12 and 14. The lamp 19 thus keeps current pulses in the rhythm of the oscillations.

Soll statt der linken Lampe 19 die rechte Lampe 20 blinken, so werden die Schalter 21a und 21b nach rechts geschaltet. Es ändert sich dadurch nur die Verhältnisse insofern, daß jetzt die Blinkimpulse nicht der Lampe 19 sonder der Lampe 20 zugeführt werden. Die Lampe 22 blinkt in beiden Fällen mit und zeigt dem Fahrer das Arbeiten des Blinkrelais an.If the right lamp 20 is to flash instead of the left lamp 19, the switches 21a and 21b are switched to the right. This only changes the situation to the extent that the flashing pulses are now not fed to the lamp 19 but rather to the lamp 20. The lamp 22 also flashes in both cases and shows the driver that the flasher relay is working.

Die Frequenz der Blinkimpulse wird bei festliegenden Trägheitsmoment der Schwungmasse im wesentlichen bestimmt durch die Federkonstanten der Spiralfeder 3 und der Kontaktfeder 9. Das Verhältnis zwischen Schließungs- und Öffnungszeit der den Lampenstrom unterbrechenden Kontaktstellen 12 und 14 richtet sich nach dem Verhältnis der Federkonstanten zwischen der Spiralfeder 3 und der Kontaktfeder 9 und der Vorspannung mit der die Spiralfeder 3 den Kontaktstift 4 gegen den Kontaktbelag 10 drückt, sowie der Größe der Vorspannung mit der sich die Kontaktfeder 9 gegen das umwinkelte Ende des Bügels 11 legt und der Größe des Ankerhubes. Je kleiner die Federkonstante der Kontaktfeder 9 ist gegenüber der Federkonstanten der Spiralfeder 3 und je kleiner die Vorspannung der Kontaktfeder 9 und je größer der Ankerhub ist, desto länger sind die Kontaktstellen 12 und 14 geschlossen. Es ist also durch passende Bemessung und Justierung der Bauteile möglich der Blinkfrequenz und dem Verhältnis von Dunkel- zu Hellzeit einen bestimmten Wert zu geben. Es besteht weiter auch die Möglichkeit, durch den Anker des Elektromagneten mehrere Kontaktpaare betätigen zu lassen. Es ist selbstverständlich daß dieses Blinkrelais nicht nur für Fahrzeuge Anwendung finden kann, sondern auch in allen anderen Fällen, wo es darauf ankommt, einen Stromkreislauf periodisch zu öffnen und zu schließen.With a fixed moment of inertia of the centrifugal mass, the frequency of the flashing pulses is essentially determined by the spring constants of the spiral spring 3 and the contact spring 9. The relationship between the closing and opening times of the contact points 12 and 14 that interrupt the lamp current depends on the ratio of the spring constants between the spiral spring 3 and the contact spring 9 and the bias with which the spiral spring 3 presses the contact pin 4 against the contact pad 10, as well as the size of the bias with which the contact spring 9 lays against the angled end of the bracket 11 and the size of the armature stroke. The smaller the spring constant of the contact spring 9 is compared to the spring constant of the spiral spring 3 and the smaller the bias of the contact spring 9 and the larger the armature stroke, the longer the contact points 12 and 14 are closed. It is therefore possible to give the flashing frequency and the ratio of dark to light time a certain value by appropriately dimensioning and adjusting the components. It is also possible to have several pairs of contacts actuated by the armature of the electromagnet. It goes without saying that this flasher relay can be used not only for vehicles, but also in all other cases where it is important to periodically open and close a circuit.

Claims

Claim 1:

Electric flasher relay for vehicles, characterized in that a contact (4) is attached to the mass of an oscillating spring-mass system, which in the rest position lies against a mating contact (10) which is connected to the armature by a contact spring (9) (8) is connected to an electromagnet (6) which excites the vibrations and closes the circuit for the coil of this electromagnet, so that when the armature is tightened against the force of an armature return spring (13), the flywheel (2) receives a shock through the intermediary of the contact spring and due to its inertia oscillates so far that the contact (4) located on the flywheel is lifted from the mating contact (10) and thereby interrupts the current to the magnet coil again.

Claim 2:

Electric flasher relay for vehicles according to claim 1, characterized in that the contact spring (9) in the rest position lies with a bias against a stop (11) attached to the armature.

Claim 3:

Electric flasher relay for vehicles according to claims 1 and 2, characterized in that the armature of the electromagnet actuates one or more pairs of contacts for the purpose of interrupting and closing the circuits of lamps or other power consumers.