CN108026887B - 用于内燃机的起动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机(2)的起动器(1)，包括：支撑件(4)，电动机(5)，其布置在所述支撑件(4)上，并且用于驱动小齿轮(7)旋转，以及螺线管驱动器(6)，其布置在所述支撑件(4)上，并且用于所述小齿轮(7)在主动位置(AS)与被动位置(PS)之间的轴向调节，所述主动位置(AS)设置为用于所述内燃机(2)的齿轮(3)的驱动，所述被动位置(PS)相对于所述主动位置(AS)沿轴向偏离，其中，所述螺线管驱动器(6)具有柱塞止动件(20)、柱塞(21)以及圆筒状的线圈装置(22)，所述柱塞止动件(20)相对于所述支撑件(4)固定，所述柱塞(21)相对于所述柱塞止动件(20)沿轴向能够调节，所述线圈装置(22)布置在所述柱塞止动件(20)上并且沿周向围绕所述线圈装置(22)的圆筒状的线圈内部(25)，其中，所述线圈内部(25)沿轴向从所述线圈装置(22)的近端部(62)向所述线圈装置(22)的远端部(63)延伸，其中，所述柱塞止动件(20)具有圆筒部(27)，所述圆筒部(27)从所述远端部(63)沿轴向突出到所述线圈内部(25)中，并且其中，所述柱塞(21)与所述柱塞止动件(20)的圆筒部(27)沿轴向相对地布置，并且在所述小齿轮(7)的主动位置(AS)从所述近端部(62)沿轴向突出到所述线圈装置(22)的线圈内部(25)中。通过将柱塞止动件(20)的圆筒部(27)延伸到线圈内部(25)中使得圆筒部(27)的面端(33)处于近端部(62)的区域中，能够实现小齿轮(7)和/或齿轮(3)的减少的磨损。

Description

用于内燃机的起动器

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的起动器，其具有权利要求1的前序部分的特征。

背景技术

所述类型的起动器包括支撑件，布置在支撑件上并且用于驱动小齿轮旋转的电动机，以及布置在支撑件上并且用于小齿轮的在主动位置(active position)和被动位置(passive position)之间的轴向调节的螺线管驱动器，所述主动位置被设置用于内燃机的齿轮的驱动，所述被动位置相对于主动位置轴向偏移。螺线管驱动器包括相对于支撑件固定的柱塞止动件，相对于柱塞止动件可轴向调节的柱塞，以及布置在柱塞止动件上并沿圆周方向围绕线圈装置的圆柱形线圈内部的圆柱形线圈装置。此外，柱塞止动件具有沿轴向突出到线圈内部中的圆筒部。

为了内燃机的起动，螺线管驱动器被激活以便将电动机的小齿轮从被动位置转移到主动位置。在主动位置中，小齿轮与内燃机的齿轮啮合，内燃机的齿轮例如可以形成在内燃机的传动系的飞轮上。电动机然后驱动小齿轮，小齿轮继而驱动所述齿轮，凭此使内燃机的曲轴旋转从而发动内燃机。当内燃机已经发动并且其曲轴由内燃机的活塞的往复运动驱动时，螺线管驱动器被操作，使得小齿轮从主动位置返回到被动位置。在被动位置，小齿轮从所述齿轮脱开，也就是说不再与后者啮合。

为了能够将小齿轮从被动位置调节到主动位置，并且能够将小齿轮保持固定在主动位置，针对主动位置，线圈装置需要提供较大的磁动势，从而将柱塞拉入到线圈内部中，并且将其保持在那里。由于为了失效保护设计的目的，柱塞优选地与复位弹簧的作用相反地被拉回到线圈内部中，因此需要相对高的磁力特别是以将柱塞固定地保持在小齿轮的主动位置中，使得线圈装置供给有对应的高的电力水平。

小齿轮通常具有带有轴向延伸的齿的圆周齿。与此相辅相成的是，内燃机的齿轮同样具有带有轴向延伸的齿的圆周齿。在小齿轮从被动位置转移到主动位置时，小齿轮的齿接合到齿轮的齿隙中。然而，在许多情况下，小齿轮的齿的轴向引导齿面不直接进入齿轮的齿的齿隙中，而是撞击齿轮的齿的齿面。为了小齿轮的齿仍然进入齿轮的齿隙中并且能够接合其中，起动器的电动机可以被致动，以便已经在小齿轮的调节期间实现小齿轮的从被动位置到主动位置的旋转。当小齿轮与齿轮完全接合时，用于小齿轮拧入齿轮的所述旋转有利地以相对于随后的起动过程显着减小的扭矩和/或显着降低的转速执行。

如上所述，由于柱塞被拉入线圈内部所使用的相对较高的磁力，小齿轮可以通过其轴向引导齿面以相应的强度与齿轮的相对的轴向齿面碰撞，从而增加小齿轮和齿轮的齿部的磨损。此外，齿部可以以相对较高的力通过轴向齿面相互抵靠，凭此需要克服相对高水平的摩擦，从而使小齿轮相对于齿轮旋转，使得小齿轮的齿部能够与齿轮的齿啮合。结果，也存在增加磨损的风险。

例如从US 8,421,565 B2已知通常的起动器。为了解决上述问题，在已知的起动器的情况下，所述文献提出了螺线管驱动器内的线圈装置的复杂结构，其中用于将柱塞拉入到线圈内部中的缩回线圈和用于保持已经被拉入到线圈内部中的柱塞的保持线圈彼此沿轴向分开布置。此外提出，柱塞在其外圆周上装备有环绕沟槽，所述环绕沟槽在被动位置中与沿周向围绕通道开口的边缘区域沿径向相对，通过所述通道开口柱塞沿螺线管外壳的正面壁的轴向延伸。以这种方式，在被动位置，在柱塞与边缘区域之间存在径向间隙。当柱塞缩回到线圈内部中时，周向沟槽移动到线圈内部中，并由此离开正面壁的上述边缘区域，使得所述边缘区域随后径向地对着与周向沟槽邻接的柱塞纵向部。因此，当柱塞缩回时，所述边缘区域与柱塞的外侧之间的径向间隔被改变，具体地是减小，凭此当线圈装置被激发时从所述边缘区域传递到柱塞的磁力线的密度是变化的，具体地是增加。然而，磁场线的密度与作用磁力相关。当小齿轮从被动位置转移到主动位置时，形成在柱塞上的周向沟槽因此在柱塞的缩回运动开始时产生作用磁力的减小。然而，已知的措施实现起来相对麻烦。此外，由于所述环形沟槽最终仅仅实现场线的偏转，所以将柱塞拉入到线圈内部中的吸引力仅被环形沟槽以相对较小的程度减小。而且，环形沟槽被保持，并且即使当柱塞已经缩回到线圈内部时，也会导致柱塞中的场线偏转，因此减小了可获得的磁力。

发明内容

本发明关于如下的问题：针对在前序中提到的类型的起动器，提出一种改进的，或者至少不同的实施例，其特征在于小齿轮和/或与其相互作用的齿轮的减少的磨损。特别地，提出一种有益的或替代的在小齿轮在被动位置与主动位置之间的调节开始时减小作用的磁力的方式。

根据本发明，所述问题通过独立权利要求的特征来解决。从属权利要求涉及有益的实施例。

根据本发明，本发明基于如下的主要构思：将柱塞止动件的圆筒部沿轴向加长到螺线管外壳内部，使得所述圆筒部进入螺线管外壳的正面壁附近。换言之，以如下方式柱塞止动件的圆筒部从螺线管外壳的远端部朝向近端部延伸到所述外壳内部中：圆筒部的面端与螺线管外壳的面向圆筒部的正面壁之间的轴向距离减小。另外，柱塞止动件的圆筒部的该延伸长度引起柱塞位置的相应变化。柱塞的面向柱塞止动件的圆筒部的正面柱塞端在小齿轮的被动位置中至少在径向外部沿轴向布置在正面壁的近侧边缘区域的区域中，在圆周方向上邻接通道开口。以这种方式，在小齿轮的被动位置中，柱塞实际上或多或少地不作为螺线管外壳与柱塞止动件之间的磁性传送器。

替代地或另外地，本发明技术方案还能够基于如下的主要构思：设计和布置柱塞，使得在小齿轮的被动位置中，所述柱塞的面向圆筒部的正面柱塞端至少在径向外侧沿轴向布置在线圈装置的近端部的区域中。至少在小齿轮的主动位置，柱塞从近端部突出到线圈内部，而柱塞止动件的圆筒部从线圈装置的远端部延伸到线圈内部。以这种方式，在小齿轮的被动位置中，在从螺线管外壳经由柱塞到柱塞止动件的磁力线的路径中实现间隙或中断。由于柱塞在小齿轮的被动位置中布置在线圈装置的近端部的区域中，所以柱塞实际上或多或少不作为螺线管外壳与柱塞止动件之间的场线传送器。另外，柱塞在被动位置中的这种改变的位置导致圆筒部的面向柱塞的面端的位置的相应变化。特别是，以如下的方式柱塞止动件的圆筒部从线圈装置的远端部朝向近端部延伸到线圈内部中：圆筒部的所述面端与螺线管外壳的面向圆筒部的侧壁之间的轴向距离因此减小。

上述两种解决方案都导致柱塞在被动位置中的位置改变以及铁磁螺线管外壳的铁磁正面壁与铁磁柱塞止动件的铁磁圆筒部的所述面端之间的减小的距离，并且因此以如下的方式导致磁通量的主要部分的偏离：磁通量的所述部分绕过柱塞并直接从正面壁去向面端。这种磁通量的偏离部分因此不能将磁力引入柱塞。因此，在调节运动开始时作用在柱塞上的磁力相应地减小。减小的磁场线和柱塞区域中相关的减小的磁场线密度减小了作用在柱塞上的磁力，以便当线圈装置通电时将柱塞拉入到线圈内部中。为了将小齿轮移动到主动位置，柱塞随后移动到线圈内部，然后柱塞以增加的程度结合到磁场线的传输中，凭此柱塞的区域中的场线密度增加。因此，作用在柱塞上的磁力也增加。

与线圈内部相互作用的柱塞有利地由铁磁材料构成，并且至少是部件的该区域，相对于线圈装置且相对于柱塞止动件沿轴向能够移动，其外横截面基本上填充线圈内部的内横截面。特别地，可以提供所述可移动部件的轴向延伸部，所述轴向延伸部相对于线圈内部的内横截面具有显着减小的外横截面，也就是减小了至少50％，不考虑作为柱塞的一部分，而不管所述延伸部作为单独的部件附接到柱塞还是与所述柱塞一体地形成。

根据本发明，柱塞止动件的圆筒部以如下的方式延伸到线圈装置中：圆筒部的面向柱塞的面端布置为比线圈装置的远端部更靠近线圈装置的近端部。换言之，圆筒部延伸超过线圈装置的轴向长度的50％。优选地，圆筒部延伸超过线圈装置的轴向长度的至少70％。更优选地，圆筒部延伸到线圈装置中，使得在线圈装置的远端部的远侧圆筒部的面端布置在线圈装置的轴向长度的70％到90％的区域中。

根据另一个实施例，圆筒部具有圆筒径向外壁，所述圆筒径向外壁沿轴向终止在圆筒部的面端处。另外，圆筒部的面端在圆筒外壁处具有径向外缘。优选地，径向外边缘布置得比远端部更靠近近端部。

根据另一个实施例，圆筒部具有圆筒径向外壁，所述圆筒径向外壁沿轴向终止在圆筒部的面端处，其中圆筒部的径向外壁延伸超过线圈装置的轴向长度的50％。优选地，圆筒部的径向外壁延伸超过线圈装置的轴向长度的至少70％。

在优选的实施例中能够设定为，圆筒部的面端在垂直于圆筒部的轴向而延伸的平面中延伸。

优选地，所述柱塞至少在径向外侧完全或几乎完全地沿轴向从线圈内部展开。在柱塞的这种位置中，考虑到柱塞，增加了前述的磁场线的偏离或旁路。

在一个有益的改进方案中，螺线管驱动器可以具有导磁的，特别是铁磁的螺线管外壳，所述螺线管外壳紧固至支撑件，所述支撑件在正面壁中具有沿轴向延伸穿过柱塞的通道开口，并且在所述支撑件中布置有线圈装置。所述螺线管外壳可以特别地联接至柱塞止动件，使得至少在柱塞的缩回或激发状态下，用于磁场线的回路成为可能的或有利的，使得所述磁场线在线圈内部外侧，从柱塞止挡件延伸穿过螺线管外壳并穿过正面壁到达柱塞，然后经由线圈内部内的柱塞返回并回到柱塞止挡件。这产生了特别有效的磁场，所述磁场将柱塞拉入线圈内部并将其保持在那里。

在优选的实施例中能够设置为，螺线管外壳具有在圆周方向上与通道开口邻接的边缘区域，其中所述边缘区域具有轴向长度，所述轴向长度大于被动位置中的正面柱塞端与圆筒部的面端之间的轴向间距。

在另一个实施例中，螺线管外壳具有在圆周方向上与通道开口邻接的边缘区域，其中所述边缘区域具有轴向长度，所述轴向长度为柱塞的轴向长度的至少30％。优选地，边缘区域具有同样是柱塞直径的至少30％的轴向长度。

在一个有益的改进方案中，可以设置为，正面壁在沿圆周方向与通道开口邻接的边缘区域中，与圆筒部的面向正面壁的面端沿轴向间隔开，并且至少在径向内侧完全地沿轴向布置在线圈内部的外侧。以这种方式，实现了柱塞止动件与螺线管外壳之间的中断，这取决于柱塞的相对位置，能够以或多或少的程度被柱塞填充，凭此磁场线以及因此还有作用的磁力以取决于柱塞的相对位置的方式变化。

在有益的改进方案中，可以设置为，在被动位置中，前述的面向柱塞止动件的圆筒部的正面柱塞端至少在螺线管外壳的区域中布置在螺线管外壳的正面壁的面向圆筒部的内侧的区域中。这允许场线的有益的对齐，用于柱塞的调节移动的开始。特别地，在被动位置中，所述正面柱塞端能够至少在径向外侧沿轴向在圆筒部的方向上突出超过正面壁的所述内侧。可替代地，还可以设置为，在被动位置，柱塞端基本上与正面壁的内侧齐平地终止。同样能够想到的是，在被动位置，内侧在圆筒部的方向上略微突出超过柱塞端。

在另一个实施例中，可以设置为，在主动位置中，面向柱塞止动件的圆筒部的正面柱塞端沿轴向依靠圆筒部的面向正面壁的面端。以这种方式，柱塞端与面端一起形成用于限定主动位置的轴向抵接。柱塞端和面端优选地彼此依靠，凭此在主动位置消除了场线中断。而且，柱塞端和/或端面优选地相对于垂直于纵向方向延伸的平面为平面形式。在此情况下，对应于轴向的纵向方向由柱塞的双向调节移动限定。

在另一个有益的改进方案中，边缘区域可以是套筒的形式，所述套筒的轴向长度大于由柱塞在主动位置与被动位置之间覆盖的柱塞的轴向调节行程。以这种方式实现的是，经由边缘区域能够将相对较高的磁场线密度传递给柱塞，当柱塞处于缩回状态时，这允许特别高的磁力。在替代的实施例中，套筒的轴向长度也可以小于所述轴向调节行程。

在另一个有益的实施例中，柱塞可以以沿轴向可调节的方式安装在圆筒状导套中，所述导套同轴地延伸穿过线圈内部并且沿径向支撑在圆筒部上。导套简化了柱塞的直线导向。此外，导套相对于柱塞可以具有减小的摩擦系数。

在有益的改进方案中，线圈装置可以沿径向支撑在导套的内侧。这产生了线圈装置与柱塞止动器的圆筒状横截面之间的最小间距。另外地或可替代地，螺线管外壳的正面壁的边缘区域可以沿径向支撑在导套的内侧。因此，柱塞在导套上被引导，甚至直到边缘区域中。

在另一个有益的实施例中，为了沿轴向调节所述驱动轴的目的，柱塞可以通过转向杆联接至与小齿轮能够旋转地连接的驱动轴，使得在小齿轮从被动位置转移到主动位置期间，柱塞和小齿轮沿相反的方向被调节。有利的情况是，当线圈装置被激发时，柱塞被拉入到线圈内部中，同时小齿轮相对于电动机展开。

在另一个有益的实施例中，可以设置为，柱塞通过切换杆连接至用于两个电触点的电连接的接触元件，所述两个电触点将电动机连接至电动机的主电源。在这种情况下，切换杆有利地被同轴地引导穿过柱塞止动件，使得柱塞止动件沿轴向位于柱塞与接触元件之间。以这种方式，柱塞执行双重功能，当其首先用于小齿轮在主动位置与被动位置之间的调节时，同时还用于电触点的控制或切换，并因此用于电动机的主电源的控制或切换。一旦小齿轮到达主动位置，电动机就通过所述主电源供应电能。只有那时电动机才能以内燃机起动所需的高转矩来驱动小齿轮。

在有益的改进方案中，可以在柱塞与柱塞止动件的圆筒部之间设置至少一个复位弹簧，所述至少一个复位弹簧相对于切换杆同轴地布置并且可以有利地沿轴向突出到形成在柱塞中的凹陷中和/或突出到形成在圆筒部中的凹陷中。在线圈装置的停用或线圈装置的断电的情况下，复位弹簧实现柱塞从线圈内部的自动展开，从而将小齿轮调节回到被动位置。通过复位弹簧，还能够实现更失效保护的设计(故障安全原则)。

在另一个有益的改进方案中，可以设置为，在被动位置中，接触元件沿轴向倚靠在柱塞止动件的背向柱塞的面端。以这种方式，接触元件设置有另外的功能，因为其限定了用于小齿轮的被动位置的柱塞的预期相对位置。

在另一个有益的实施例中，线圈装置可以具有线圈支撑件，所述线圈支撑件具有圆筒本体和两个端部盘，线圈装置的至少一个电线圈在所述两个端部盘之间沿轴向布置外侧。以这种方式，线圈支撑件和至少一个线圈形成可预先组装的结构单元，所述结构单元能够安装在柱塞止动件上，以便将其上安装有线圈结构单元的柱塞止动件插入到螺线管外壳中。

在一个改进方案中，线圈支撑件可以通过其端部盘中的一个沿轴向抵靠柱塞止动件的环形台阶。这简化了由带有至少一个线圈和柱塞止动件的线圈支撑件组成的结构单元的实现。该柱塞止动结构单元能够特别容易地插入到螺线管外壳中。

至少两个不同的电线圈可以安装在线圈架上。例如，可以设置回缩线圈和保持线圈，其可以沿轴向分开地布置在线圈架上，或者可以沿径向一个布置在另一个的内部。同样能够想到两个线圈形成双绕组。

本发明的进一步重要的特征和益处将从从属权利要求、附图以及基于附图的相关附图描述显现。

不言而喻，在没有离开本发明的范围的情况下，上述特征以及将在下文中讨论的特征不仅可以用在分别提出的结合中，而且还可以用在其他结合中或者单独使用。

附图说明

本发明优选的示例性实施例图示在附图中并且在接下来的描述中更加详细地说明，其中相同的附图标记用于指代相同的或者相似的或者功能上等同的部件。

在附图中，在每种情况下示意性地：

图1示出了带有传统的螺线管驱动器的起动器的部分纵向部中的侧视图，

图2示出了穿过根据本发明的螺线管驱动器的纵截面图。

具体实施方式

根据图1，设置用于起动内燃机2的起动器1，在图1中仅通过虚线示出其齿轮3，所述起动器1包括支撑件4、电动机5以及螺线管驱动器6。齿轮3以合适的方式结合到内燃机2的传动系(在本文中未详细示出)中，使得所述齿轮在驱动方面与内燃机2的曲轴连接，如果内燃机2优选为具有曲轴的活塞式发动机。齿轮3可以例如形成在传动系的飞轮上。

支撑件4设计用于将起动器1固定至内燃机2或者固定至内燃机2的外围，所述内燃机2例如可以位于装备有内燃机2的车辆中。

电动机5布置在支撑件4上并且用于驱动小齿轮7旋转。小齿轮7用于当内燃机2通过起动机1起动时驱动齿轮3。为了该目的，小齿轮7能够与驱动轴8一起在由电动机5的驱动轴8的旋转轴10限定的轴向9上在被动位置PS与所述主动位置AS之间被双线性地调节，小齿轮7旋转相连地布置在驱动轴8上，被动位置PS在图1中由实线示出，而主动位置AS在图1中由虚线指示。在所述主动位置AS，小齿轮由附图标记7'表示。在主动位置AS中，小齿轮7'用于驱动齿轮3并因此与后者啮合，使得小齿轮7'的旋转促使齿轮3旋转。在被动位置PS中，小齿轮7相对于主动位置AS沿轴向偏移，具体地以不与齿轮3啮合的这样的程度。在这方面，小齿轮7然后沿轴向与齿轮3间隔开地布置。

电动机还以常规方式具有外部定子11和内部转子12，其中转子12通过传送装置13在驱动方面与驱动轴8连接。传送装置13可以具有离合器，特别是单向摩擦离合器。传递装置13可以另外地或可选地具有齿轮传动装置18，特别是行星齿轮系。定子11容纳在固定至支撑件4的定子外壳14中。在所示的情况下，支撑件4具有用于将起动器1固定到所述周边的基座外壳29，以及固定在基座外壳29的中间外壳15。在所示的示例中，定子外壳14现在紧固到所述中间外壳15。

驱动轴8通过主轴承16安装在支撑件4上或者安装在其基座外壳29上。另外的轴承17设置在中间外壳15中用于驱动轴8的额外支撑。

螺线管驱动器6具有螺线管外壳19，所述螺线管外壳19固定至支撑件4，特别是固定至其中间外壳15。螺线管驱动器6用于小齿轮7的轴向调节。为此目的，螺线管驱动器6具有相对于支撑件4固定的柱塞止动件20，相对于柱塞止动件20可轴向调节的柱塞21以及圆柱形线圈装置22。柱塞21的轴向可调节性的轴向方向23由螺线管驱动器6的纵向中心轴线24限定。螺线管驱动器6有利地布置在支撑件4上，以便平行且邻近电动马达5，使得纵向中心轴线24平行于旋转轴线10延伸。

线圈装置22布置在柱塞止动件20上并围绕纵向中心轴线24而在圆周方向上围绕圆柱形线圈内部25。柱塞21通过转向杆26联接至驱动轴8，使得为了将小齿轮7从被动位置PS向主动位置AS的调节，柱塞21缩回到线圈内部25中。相应地，线圈装置22呈缩回线圈的形式，其在通电时将柱塞21拉入线圈内部25。在这种情况下，转向杆26实现运动方向的反转，使得柱塞21朝向图1中的右侧的缩回实现小齿轮7向图1中的左侧展开。

如图2所示，螺线管驱动器6的柱塞止动件20具有突出到线圈内部25中的圆筒部27。

螺线管外壳19在面向柱塞21的一侧具有正面壁30，所述正面壁30具有沿轴向延伸穿过有柱塞21的通路开口31。柱塞止动件20和线圈装置22容纳在螺线管外壳19中。正面壁30具有在圆周方向上围绕通道开口31的边缘区域32。所述边缘区域32在这种情况下与圆筒部27的面向正面壁30的正面33沿轴向间隔开。

螺线管驱动器6还配备有引导套筒44，柱塞21以轴向可调节的方式安装在引导套筒44中。为此目的，引导套筒44同轴地延伸穿过线圈内部25。此外，引导套筒44沿径向支撑在圆筒部27上。此外，线圈装置22在所述引导套筒44上沿径向支撑在内侧。而且，正面壁30的边缘区域32在引导套筒44内侧被沿径向支撑。柱塞21沿着引导套筒44滑动。

边缘区域32呈圆筒套筒的形式。在这种情况下，套筒状的边缘区域32的轴向长度40大于柱塞21的在主动位置AS和被动位置PS之间由后者覆盖的轴向调节行程36。在这种情况下，通过上述轴向抵接的实施例，所述调节行程36对应于柱塞21的正面39与柱塞止动件20的圆筒部27的面端33之间的轴向间隔。

柱塞21还联接至切换杆45，所述切换杆45为此目的至少部分地延伸穿过柱塞21。切换杆45用于触点元件46的轴向调节，所述触点元件46转而用于两个电触点47的电连接。通过所述电触点47，电动机5连接至主电源48。换言之，当触点元件46将两个电触点47彼此电连接时，电动机5能够通过主电源48供应有额定电力，以便电动机5能够在小齿轮7处输出额定转矩。为了实现所谓的“软起动过程”，能够将相当低水平的电功率提供给电动机5，以便小齿轮7以相当低的转矩被驱动，只要其尚未达到其主动位置AS。为此目的通常线圈装置22的电源(本文未示出)也用于运行电动机5。

切换杆45同轴地穿过柱塞止动件20。因此，柱塞止动件20最终沿轴向位于柱塞21与触点元件46之间。柱塞21配备有至少一个复位弹簧49，所述复位弹簧49在示例中围绕切换杆45同轴地延伸。在这种情况下，复位弹簧49在一侧支撑在柱塞21上并且在另一侧支撑在柱塞止动件20上。

在图2的示例中，柱塞21在其柱塞端部39上具有中央凹陷42，复位弹簧49突出到所述中央凹陷42中。另外地或替代地，面端33可以配备有中央凹陷43，复位弹簧49突出到所述中央凹陷43中。以这种方式，总体上能够容纳沿轴向较大的复位弹簧49，由此尤其是能够实现在柱塞21的整个调节行程36上呈线性的弹簧特性曲线。所述调节行程36是柱塞端部39与面端33之间的轴向间距34。

切换杆45还配置有复位弹簧50，所述复位弹簧50在一侧支撑在切换杆45上，而另一侧支撑在触点外壳51上，电触点47位于所述触点外壳51上。此外，可以设置预加载弹簧52，其在触点47的方向上驱动触点元件46。所述预加载弹簧52在此情况下支撑在切换杆45上。如能够看出的，触点元件46与触点47之间的轴向间距小于柱塞21在被动位置PS与主动位置AS之间的总行程。因此，在到达主动位置AS之前不久，触点元件46与触点47接触。当达到主动位置AS时，预加载弹簧52然后实现触点元件46抵靠触点47的预加载抵接。由于电动机5的线圈/绕组的电容作用，额定转矩在一段时间延迟之后被建立。优选地执行协调，使得额定转矩大致与达到主动位置AS同时而出现。

还能够看出，在被动位置PS中，触点元件46沿轴向倚靠柱塞止动件20的远离柱塞21的面端53。

在本文所示的示例中，线圈装置22具有线圈托架54，所述线圈托架54具有圆筒本体55和两个端部盘56。圆筒本体55相对于纵向中心轴线24同轴地延伸。端部盘56有利地为平面形式并且环形地且垂直于纵向中心轴线24延伸。在圆筒本体55周围的径向外部以及端部盘56的轴向之间，线圈装置22具有至少一个电线圈57。例如，能够设置至少两个不同的电线圈57，特别是至少一个缩回线圈和至少一个保持线圈。

线圈装置22有利地执行能够预组装的线圈结构单元，在所述线圈结构单元中各个线圈57缠绕在线圈托架54上。此外，柱塞止动件20，引导套筒44和线圈装置22同样形成能够预先组装的柱塞止动结构单元，所述柱塞止动结构单元能够在预组装状态下插入到螺线管外壳19中。所述柱塞止动结构单元还能够包括柱塞21，切换杆45，触点元件46和相应的弹簧49，52。随后，触点外壳51也能够例如通过凸缘连接件58和/或通过粘接连接件59被插入并被固定。

在组装状态下，线圈托架54通过图2右侧所示的端部盘56而依靠柱塞止动件20的环形台阶60。

根据图2，线圈装置22具有两个轴向相对的端部，即近端部62和远端部63。柱塞止动件20的圆筒部27从所述远端部63朝向近端部62延伸到线圈内部25中。柱塞21至少在小齿轮的主动位置AS从所述近端部62突出到线圈内部25中。

依照图2，柱塞21在该情况下沿轴向与圆筒部27相对地布置，使得柱塞21的正面39和圆筒部27的面端33沿轴向彼此相对。在小齿轮7的主动位置AS中，柱塞21沿轴向突出到线圈装置22的线圈内部25中。在小齿轮7的被动位置PS中，根据图2的情况是，柱塞21至少在径向外侧沿轴向布置在近端部62的区域中。在该特定的示例中，柱塞21在这种情况下完全展开在线圈内部25之外。这种关系在图1所示的传统的螺线管驱动器6的情况下并不明显。

在所示的优选示例中，柱塞21的正面39为平面形式，其中平面的正面39垂直于纵向中心轴线24延伸。在这种情况下，在图2所示的被动位置PS中，柱塞21沿轴向完全地或几乎完全地展开在线圈内部25之外。特别地，当柱塞21假定呈现其与小齿轮7的被动位置PS相关联的端位置时，在正面39和面向柱塞21的轴向端部28之间甚至可以存在轴向间距。为了将小齿轮7调节到其主动位置AS中，柱塞21能够突出到线圈内部25中，圆筒部27的面向端部的面端33有利地同样是平面的，并且垂直于纵向中心轴线24延伸，同样与线圈装置22的所述轴向端部28间隔开。对应的轴向间距在图2中由“34”表示。在下文中也可称为“柱塞端部39”的柱塞21的正面39有利地与圆筒部27的面端33一起形成用于柱塞21的轴向抵接，这限定了柱塞21的另一个端位置以及因此的小齿轮7的主动位置AS。在这种情况下，在小齿轮7的主动位置AS中，柱塞端部39沿轴向倚靠面端33。因此，轴向间距34对应于在主动位置AS与被动位置PS之间由柱塞21覆盖的柱塞21的调节行程36。

正面壁30的边缘区域32有利地同样完全地或至少沿径向在内侧沿轴向布置在线圈内部25的外侧。在图2中，在正面壁30与线圈装置22的轴向端部28之间存在轴向间隙37。在图2的示例中，在小齿轮7的被动位置PS中，柱塞端部39位于所述间隙37的区域中。因此，在所述被动位置PS中，柱塞端部39沿轴向位于正面壁30和线圈装置22的轴向端部28之间。结果，在被动位置PS中，柱塞端部39沿圆筒部27的方向突出到边缘区域32之外。同样能够想到的是，柱塞端部39和边缘区域32彼此齐平地终止。在这种情况下，随后的情况是，柱塞端部39与正面壁30的面向柱塞止动件20的内侧38齐平地终止。同样能够想到的是，在另一个实施例中，柱塞21通过其柱塞端部39相对于正面壁30的所述内侧38略微后退，使得正面壁30在其内侧38于柱塞止动件20的方向上略超过柱塞端部39地突出。

通过这种设计实现的是，至少在与小齿轮7的被动位置PS相关联的柱塞21的端位置中，在柱塞21和柱塞止动件20之间沿轴向形成中间空间41，所述中间空间在线圈内部25的轴向端部中延伸。所述中间空间41在线圈装置22的轴向端部中的定位产生了在所述中间空间41的区域中的场线密度的显着减小。对应的磁通量从螺线管外壳19经由柱塞21流到柱塞止动件20。因此，当线圈装置22通电时，由螺线管驱动器6施加的、将柱塞21拉入线圈内部25的磁吸引力相应地减小。在将小齿轮7从被动位置PS调节到主动位置AS期间，将柱塞21调节到线圈内部25中的程度越大，轴向间隔34变得越小，并且因此中间空间41的轴向尺寸也变得越小。结果，延伸穿过柱塞21的场线的密度现在能够增加，导致作用在柱塞21上的磁力相应增加。

在图2的示例中，柱塞21的调节行程36，也就是说柱塞端部39与面端33之间的轴向间距34在被动位置PS中小于柱塞21的或者柱塞止动件20的圆筒部27的直径61。在这种情况下，轴向间距34大于直径61的一半。

如也能够从图2中得出的，圆筒部27延伸超过线圈装置22的轴向长度66的50％以上。在图2所示的具体实施例中，圆筒部27延伸超过线圈装置22的轴向长度66的至少70％。此外，圆筒部27具有圆筒状径向外壁64，所述圆筒状径向外壁64沿轴向在圆筒部27的面端33处终止。圆筒部27的面端33在所述圆筒状径向外壁64处具有径向外缘65。如能够看出的，径向外缘65布置得比远端部63更靠近近端部62。此外，圆筒部27的径向外壁64延伸超过线圈装置22的轴向长度66的50％。在描绘的具体实施例中，圆筒部27的径向外壁64延伸超过线圈装置22的轴向长度66的至少70％。

另外，图2公开了螺线管外壳19具有沿圆周方向与通道开口31邻接的所述边缘区域32，其中所述边缘区域32具有轴向长度40，所述轴向长度40在无缘位置PS大于圆筒部27的正面柱塞端39与面端33之间的前述轴向间距34。在该具体实施例中，所述边缘区域32具有轴向长度40，所述轴向长度40是柱塞21的轴向长度67的至少30％。另外，所述边缘区域32具有轴向长度40，所述轴向长度40是柱塞21的直径68的至少30％。

Claims (22)

1.一种用于内燃机(2)的起动器，

-具有支撑件(4)，

-具有电动机(5)，其布置在所述支撑件(4)上，并且用于驱动小齿轮(7)旋转，

-具有螺线管驱动器(6)，其布置在所述支撑件(4)上，并且用于所述小齿轮(7)在主动位置(AS)与被动位置(PS)之间的轴向调节，所述主动位置(AS)设置为用于所述内燃机(2)的齿轮(3)的驱动，所述被动位置(PS)相对于所述主动位置(AS)沿轴向偏离，

-其中，所述螺线管驱动器(6)具有铁磁的柱塞止动件(20)、柱塞(21)以及圆筒状的线圈装置(22)，所述柱塞止动件(20)相对于所述支撑件(4)固定，所述柱塞(21)相对于所述柱塞止动件(20)沿轴向能够调节，所述线圈装置(22)布置在所述柱塞止动件(20)上并且沿周向围绕所述线圈装置(22)的圆筒状的线圈内部(25)，

-其中，所述线圈内部(25)沿轴向从所述线圈装置(22)的近端部(62)向所述线圈装置(22)的远端部(63)延伸，

-其中，所述柱塞止动件(20)具有环形台阶(60)和圆筒部(27)，所述圆筒部(27)从所述远端部(63)沿轴向突出到所述线圈装置(22)的所述线圈内部(25)中，

-其中，所述柱塞(21)与所述柱塞止动件(20)的圆筒部(27)沿轴向相对地布置，并且在所述小齿轮(7)的主动位置(AS)从所述近端部(62)沿轴向突出到所述线圈装置(22)的线圈内部(25)中，

其特征在于

-在所述小齿轮(7)的主动位置(PS)，所述柱塞(21)的面向所述圆筒部(27)的正面柱塞端(39)沿轴向布置在所述近端部(62)的区域中，

-所述柱塞止动件(20)的圆筒部(27)延伸到所述线圈内部(25)中，使得比起靠近所述远端部(63)所述圆筒部(27)的面向所述柱塞(21)的面端(33)更靠近所述近端部(62)，

所述线圈装置(22)具有线圈支撑件(54)和两个端部盘(56)，所述线圈支撑件(54)具有圆筒本体(55)，所述线圈支撑件(54)通过一个端部盘(56)沿轴向依靠所述柱塞止动件(20)的环形台阶(60)，

所述柱塞(21)通过切换杆(45)连接至用于将电动机(5)连接至主电源(48)的两个电触点(47)的电连接的触点元件(46)。

2.根据权利要求1所述的起动器，

其特征在于

所述圆筒部(27)延伸超过所述线圈装置(22)的轴向长度(66)的50％以上。

3.根据权利要求2所述的起动器，

其特征在于

所述圆筒部(27)延伸超过所述线圈装置(22)的轴向长度(66)的至少70％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的起动器，

其特征在于

-所述圆筒部(27)具有圆筒状径向外壁(64)，所述圆筒状径向外壁(64)沿轴向终止在所述圆筒部(27)的面端(33)，

-所述圆筒部(27)的面端(33)在圆筒状外壁(64)处具有径向外缘(65)，

-比起靠近所述远端部(63)，所述径向外缘(65)布置为更靠近所述近端部(62)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的起动器，

其特征在于

-所述圆筒部(27)具有圆筒状径向外壁(64)，所述圆筒状径向外壁(64)沿轴向终止在所述圆筒部(27)的面端(33)，

-所述圆筒部(27)的径向外壁(64)延伸超过所述线圈装置(22)的轴向长度(66)的50％以上。

6.根据权利要求5所述的起动器，

其特征在于

所述圆筒部(27)的径向外壁(64)延伸超过所述线圈装置(22)的轴向长度(66)的至少70％。

7.根据权利要求4所述的起动器，

其特征在于

在所述小齿轮(7)的被动位置(PS)，所述正面柱塞端(39)沿轴向展开至所述线圈内部(25)之外。

8.根据权利要求5所述的起动器，

其特征在于

在所述小齿轮(7)的被动位置(PS)，所述正面柱塞端(39)沿轴向展开至所述线圈内部(25)之外。

9.根据权利要求7或8所述的起动器，

其特征在于

所述螺线管驱动器(6)具有紧固至所述支撑件(4)的铁磁的螺线管外壳(19)，所述螺线管外壳(19)在正面壁(30)中具有通道开口(31)，所述柱塞(21)沿轴向延伸穿过所述通道开口(31)，并且在所述通道开口(31)中布置有所述线圈装置(22)。

10.根据权利要求9所述的起动器，

其特征在于

-所述螺线管外壳(19)具有沿周向邻接所述通道开口(31)的边缘区域(32)，

-所述边缘区域(32)具有轴向长度(40)，所述轴向长度(40)大于所述被动位置(PS)中的所述正面柱塞端(39)与所述圆筒部(27)的面端(33)之间的轴向间距(34)。

11.根据权利要求9所述的起动器，

其特征在于

-所述螺线管外壳(19)具有沿周向邻接所述通道开口(31)的边缘区域(32)，

-所述边缘区域(32)具有轴向长度(40)，所述轴向长度(40)为所述柱塞(21)的轴向长度(67)的至少30％。

12.根据权利要求11所述的起动器，

其特征在于

所述边缘区域(32)具有轴向长度(40)，所述轴向长度(40)为所述柱塞(21)的直径(68)的至少30％。

13.根据权利要求10或11所述的起动器，

其特征在于

所述正面壁(30)在沿周向邻接所述通道开口(31)的边缘区域(32)中与所述圆筒部(27)的面端(33)沿轴向间隔开，并且沿轴向完全布置在所述线圈内部(25)外部。

14.根据权利要求13所述的起动器，

其特征在于

在所述小齿轮(7)的被动位置(PS)，所述正面柱塞端(39)沿轴向布置在所述正面壁(30)的内侧(38)的区域中，所述内侧(38)至少在所述正面壁(30)的边缘区域(32)中面向所述圆筒部(27)。

15.根据权利要求14所述的起动器，

其特征在于

在所述小齿轮(7)的主动位置(AS)，面向所述圆筒部(27)的正面柱塞端(39)沿轴向依靠所述圆筒部(27)的面向所述正面壁(30)的面端(33)。

16.根据权利要求15所述的起动器，

其特征在于

所述柱塞(21)以沿轴向能够调节的方式安装在圆筒状的导套(44)中，所述导套(44)同轴地延伸穿过所述线圈内部(25)并且沿径向支撑在所述圆筒部(27)上。

17.根据权利要求16所述的起动器，

其特征在于

-所述线圈装置(22)沿径向支撑在所述导套(44)的径向内侧，和/或

-所述边缘区域(32)沿径向支撑在所述导套(44)的径向内侧。

18.根据权利要求17所述的起动器，

其特征在于

所述柱塞(21)通过转向杆(26)连接至驱动轴(8)，所述驱动轴(8)旋转相连地连接至所述小齿轮(7)，为了沿轴向调节所述驱动轴的目的，使得在所述小齿轮(7)的从所述被动位置(PS)向所述主动位置(AS)的转移期间，沿相反的方向调节所述柱塞(21)和小齿轮(27)。

19.根据权利要求17所述的起动器，

其特征在于

-所述切换杆(45)被同轴地引导穿过所述柱塞止动件(20)，使得所述柱塞止动件(20)沿轴向位于所述柱塞(21)与所述触点元件(46)之间。

20.根据权利要求19所述的起动器，

其特征在于

至少一个复位弹簧(49)设置在所述柱塞(21)与圆筒部(27)之间，所述至少一个复位弹簧相对于所述切换杆(45)同轴地布置。

21.根据权利要求19或20所述的起动器，

其特征在于

在所述小齿轮(7)的被动位置(PS)，所述触点元件(46)沿轴向依靠所述柱塞止动件(20)的背向所述柱塞(21)的面端(53)。

22.根据权利要求21所述的起动器，

其特征在于

在所述两个端部盘(56)之间，所述线圈装置(22)的至少一个电线圈(57)沿径向布置在所述圆筒本体(55)的外侧。

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