DE9320030U1 - Electromagnetic signal device - Google Patents
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Description
R. 26734R. 26734
21.12.1993 Ws21.12.1993 Ws
ROBERT BOSCH GMBH, 70422 StuttgartROBERT BOSCH GMBH, 70422 Stuttgart
Elektromagnetisches SignalgerätElectromagnetic signaling device
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Signalgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic signaling device according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Es ist bekannt, in Kraftfahrzeugen elektromagnetische Signalgeräte, beispielsweise Signalhörner und Fanfaren einzusetzen. Die elektromagnetischen Signalgeräte funktionieren bekanntermaßen so, daß mit Verbinden des Signalgerätes mit einer Spannungsquelle, beispielsweise einer Kraftfahrzeugbatterie, in einer Erregerspule ein Magnetfeld erzeugt wird. Dieses durch den Stromfluß erzeugte Magnetfeld zieht einen Anker auf einen Eisenkern im Innenraum der Erregerspule, wobei der Anker mit einer Membran verbunden ist. Kurz vor dem Aufschlagen des Ankers auf den Kern wird durch den Anker ein Unterbrecher geöffnet, so daß der Stromfluß durch die Erregerspule unterbrochen wird. Von der Membran geht eineIt is known to use electromagnetic signaling devices in motor vehicles, such as signal horns and fanfares. The electromagnetic signaling devices are known to work in such a way that when the signaling device is connected to a voltage source, such as a motor vehicle battery, a magnetic field is generated in an excitation coil. This magnetic field generated by the current flow attracts an armature to an iron core in the interior of the excitation coil, whereby the armature is connected to a membrane. Shortly before the armature strikes the core, a breaker is opened by the armature, so that the current flow through the excitation coil is interrupted. A
Federkraft aus, die den Anker wieder in seine Ausgangslage zurückführt und damit gleichzeitig der Unterbrecher wieder geschlossen wird. Hierauf wird die Erregerspule erneut von einem Strom durchflossen, infolgedessen der Anker wiederum in die Erregerspule hineingezogen wird. Solange die Spannungsversorgung von der Kraftfahrzeugbatterie aufrechterhalten wird, wiederholt sich dieser Vorgang periodisch. Durch die Membranschwingung kommt es zu der Abstrahlung von Schallwellen, die das gewünschte Signal ergeben.Spring force is exerted, which returns the armature to its original position and at the same time closes the breaker again. A current then flows through the excitation coil again, causing the armature to be drawn into the excitation coil again. As long as the voltage supply from the vehicle battery is maintained, this process repeats itself periodically. The diaphragm vibration causes sound waves to be emitted, which produce the desired signal.
Mit jedem Öffnen des Unterbrechers ist die in der Erregerwicklung gespeicherte elektromagnetische Energie bestrebt, über einen hochfrequenten Unterbrecherfunken in das übrige elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs abzufließen. Dabei ist bekannt, parallel zu der eine Reihenschaltung ergebenden Erregerwicklung und dem Unterbrecher elektrische Entstörmittel zu schalten. Hierdurch sollen abgestrahlte elektromagnetische sowie leitungsgebundene elektrische Störimpulse unterdrückt werden, so daß eine Störung elektronischer Geräte ausgeschlossen ist. Diese bekannte Anordnung der elektrischen Entstörmittel ist zwar geeignet die durch den Unterbrecher verursachten Störimpulse zu dämpfen, so daß diese nur noch in abgeschwächter Form in das Bordnetz des Kraftfahrzeugs als leitungsgebundene Störimpulse oder als abgestrahlte Störimpulse auftreten können. Es ist jedoch nachteilig, daß damit lediglich eine Dämpfung der Störimpulse durchgeführt werden kann, welche die Einhaltung unkritischer Grenzwerte nicht zuverlässig gewährleistet. Gerade durch den Einsatz modernerEvery time the breaker is opened, the electromagnetic energy stored in the excitation winding endeavours to flow into the rest of the vehicle's electrical system via a high-frequency interrupter spark. It is known to connect electrical interference suppression devices in parallel to the excitation winding, which forms a series connection, and the breaker. This is intended to suppress radiated electromagnetic and line-based electrical interference pulses, so that interference with electronic devices is excluded. This known arrangement of electrical interference suppression devices is indeed suitable for dampening the interference pulses caused by the breaker, so that they can only appear in a weakened form in the vehicle's electrical system as line-based interference pulses or as radiated interference pulses. However, it is disadvantageous that this can only dampen the interference pulses, which does not reliably ensure compliance with non-critical limit values. It is precisely through the use of modern
elektronischer Steuergeräte in Kraftfahrzeugen, die das Motormanagement übernehmen, muß ein Einfluß der elektromagnetischen Störimpulse praktisch ausgeschlossen werden, da die elektronischen Steuergeräte eine solche Empfindlichkeit aufweisen, die schon auf geringste Störimpulse reagieren und damit in ihrer Funktion beeinträchtigt sind.In the case of electronic control units in motor vehicles that take over engine management, the influence of electromagnetic interference must be practically excluded, since the electronic control units are so sensitive that they react to even the smallest interference pulses and are thus impaired in their function.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße elektromagnetische Signalgerät mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß die Abstrahlung elektromagnetischem Störimpulse deutlich verringert werden kann, so daß kritische Grenzwerte im Hinblick auf deren Einfluß auf die elektronischen Steuergeräte des Kraftfahrzeugs erheblich unterschritten werden können. Dadurch, daß zusätzlich zu den ersten elektrischen Entstörmitteln parallel zu dem Unterbrecher zweite elektrische Entstörmittel geschaltet sind, können sowohl leitungsgebundene als auch abgestrahlte elektromagnetische Störimpulse wirksam unterdrückt werden. Insbesondere kann durch die nunmehr vorhandene Anordnung von zwei elektrischen Entstörmitteln, die einem Schwingantrieb zugeordnet sind, einerseits der durch das Öffnen des Unterbrechers entstehende Lichtbogen unterdrückt werden, so daß dieser keine kritischen elektromagnetischen Störimpulse mehr abstrahlen kann. Zusätzlich tritt der Vorteil einer Entlastung der Kontakte des Unterbrechers durch die Funkenunterdrückung ein, so daß dieser aufgrund derThe electromagnetic signal device according to the invention with the features mentioned in the main claim has the advantage that the emission of electromagnetic interference pulses can be significantly reduced, so that critical limit values with regard to their influence on the electronic control units of the motor vehicle can be significantly undercut. Because, in addition to the first electrical interference suppression means, second electrical interference suppression means are connected in parallel to the interrupter, both line-bound and emitted electromagnetic interference pulses can be effectively suppressed. In particular, the now existing arrangement of two electrical interference suppression means, which are assigned to an oscillating drive, on the one hand suppresses the arc that occurs when the interrupter opens, so that it can no longer emit critical electromagnetic interference pulses. In addition, the advantage of the contact relief of the interrupter through the spark suppression occurs, so that due to the
geringen Beanspruchung eine längere Lebensdauer aufweist.low stress and has a longer service life.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from the remaining features mentioned in the subclaims.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. The drawings show:
Figur 1 ein elektrisches Schaltbild eines elektromagnetischen Signalgerätes in einer der erfindungsgemäßen Ausführungen;Figure 1 is an electrical circuit diagram of an electromagnetic signaling device in one of the embodiments according to the invention;
Figur 2 ein elektrisches Schaltbild in einer weiteren Ausführung;Figure 2 shows an electrical circuit diagram in a further embodiment;
Figur 3 ein elektrisches Schaltbild in einer weiteren Ausführung;Figure 3 shows an electrical circuit diagram in a further embodiment;
Figur 4 ein elektrisches Schaltbild in einer weiteren Ausführung undFigure 4 shows an electrical circuit diagram in a further embodiment and
Figur 5 ein elektrisches Schaltbild in einer weiteren Ausführung.Figure 5 shows an electrical circuit diagram in another embodiment.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Figur 1 zeigt das Schaltbild eines elektromagnetischen Signalgerätes 10. Das elektromagnetische Signalgerät 10 besteht aus einer Erregerwicklung 12 und einem in Reihe dazu geschalteten Unterbrecher 14. In der Erregerwicklung 12 ist ein hier angedeuteter Schwinganker 16 geführt. Das elektromagnetische Signalgerät 10 ist über Anschlußklemmen 18 und 20 mit einer Versorgungsspannung, beispielsweise einer Kraftfahrzeugbatterie, verbindbar. Parallel zu der aus der Erregerwicklung 12 und dem Unterbrecher 14 gebildeten Reihenschaltung ist ein erstes elektrisches Entstörmittel 22 geschaltet. Dieses erste elektrische Entstörmittel 22 kann beispielsweise ein Widerstand, ein Varistor, ein Kondensator, eine bidirektionale Zenerdiode oder antiparallelgeschaltete Zenerdioden sein. Parallel zu dem Unterbrecher 14 ist erfindungsgemäß ein zweites elektrisches Entstörmittel 24 geschaltet. Im in Figur 1 gezeigten Beispiel besteht das zweite elektrische Entstörmittel 24 aus zwei Zenerdioden 26 bzw. 28 in Antireihenschaltung.Figure 1 shows the circuit diagram of an electromagnetic signaling device 10. The electromagnetic signaling device 10 consists of an excitation winding 12 and an interrupter 14 connected in series. An oscillating armature 16, indicated here, is guided in the excitation winding 12. The electromagnetic signaling device 10 can be connected to a supply voltage, for example a motor vehicle battery, via connection terminals 18 and 20. A first electrical interference suppression device 22 is connected in parallel to the series circuit formed by the excitation winding 12 and the interrupter 14. This first electrical interference suppression device 22 can be, for example, a resistor, a varistor, a capacitor, a bidirectional Zener diode or anti-parallel Zener diodes. According to the invention, a second electrical interference suppression device 24 is connected in parallel to the interrupter 14. In the example shown in Figure 1, the second electrical interference suppression means 24 consists of two Zener diodes 26 and 28 in anti-series connection.
In den Figuren 2 bis 5 sind weitere Ausführungsvarianten der in Figur 1 gezeigten elektrischen Schaltung dargestellt. Gleiche Teile wie in Figur 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Der Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß in der Figur 2 das zweite elektrische Entstörmittel eine bidirektionale Zenerdiode 30, in der Figur 3 ein Kondensator 32, in der Figur 4 ein Varistor 34 und in der Figur 5 ein Widerstand 36 ist.Figures 2 to 5 show further variants of the electrical circuit shown in Figure 1. The same parts as in Figure 1 are provided with the same reference numerals and are not explained again. The difference to the embodiment shown in Figure 1 is that in Figure 2 the second electrical interference suppression means is a bidirectional Zener diode 30, in Figure 3 a capacitor 32, in Figure 4 a varistor 34 and in Figure 5 a resistor 36.
Durch die kombinierte Anordnung der ersten elektrischen Entstörmittel 22 und der zweiten elektrischen Entstörmittel 24 wird besonders wirkungsvoll der Entstehung eines Lichtbogens zwischen den Unterbrecherkontakten des Unterbrechers 14 beim Öffnen des Unterbrechers sowie dessen hochfrequenter Störschwingungen entgegengewirkt. Das erste elektrische Entstörmittel 22 kann dabei so ausgelegt und optimiert werden, daß es insbesondere die von der Erregerwicklung 12 nach außen abgestrahlten bzw. die über die Anschlußklemmen 18 und 20 in das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs gelangenden Störschwingungen unterdrückt, während das zweite elektrische Entstörmittel 24 insbesondere derart ausgelegt und optimiert werden kann, daß es der Entstehung des erwähnten Lichtbogens entgegenwirkt. Durch die Überlagerung der Wirkungen der zwei elektrischen Entstörmittel 22 und 24 werden die insgesamt von dem elektromagnetischen Signalgerät 10 ausgehenden Störimpulse soweit reduziert, daß von ihnen keine negative Beeinflussung elektronischer Steuergeräte mehr ausgehen. Auf die Funktion der einzelnen genannten Beispiele für das erste und zweite elektrische Störmittel 22 bzw. 24 soll hier nicht weiter eingegangen werden, da diese dem Fachmann hinlänglich bekannt ist. Da ferner die Dimensionierung der Entstörmittel in erster Linie von der Induktivität der Erregerwicklung abhängt, sind optimale Werte auch hierfür gegebenenfalls durch Tastversuche aufzufinden.The combined arrangement of the first electrical interference suppression means 22 and the second electrical interference suppression means 24 is particularly effective in counteracting the formation of an arc between the breaker contacts of the breaker 14 when the breaker is opened, as well as its high-frequency interference oscillations. The first electrical interference suppression means 22 can be designed and optimized in such a way that it suppresses in particular the interference oscillations emitted outwards by the excitation winding 12 or those entering the electrical system of the motor vehicle via the connection terminals 18 and 20, while the second electrical interference suppression means 24 can be designed and optimized in such a way that it counteracts the formation of the aforementioned arc. The superposition of the effects of the two electrical interference suppression means 22 and 24 reduces the overall interference pulses emanating from the electromagnetic signaling device 10 to such an extent that they no longer have a negative influence on electronic control devices. The function of the individual examples mentioned for the first and second electrical interference means 22 and 24 will not be discussed further here, as this is sufficiently known to the person skilled in the art. Furthermore, as the dimensioning of the interference suppression means depends primarily on the inductance of the excitation winding, optimal values for this can also be found by means of trial and error.
Claims (6)
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