CN109427454A - 带有具有负温度系数且被设置用于安装到电的结构单元的电路中的电阻元件的结构单元 - Google Patents

带有具有负温度系数且被设置用于安装到电的结构单元的电路中的电阻元件的结构单元 Download PDF

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Abstract

一种带有电阻元件(43)的结构单元(40)，该电阻元件具有负温度系数，该结构单元具有与所述电阻元件(43)接触的连接接触部(46)和与所述电阻元件(43)接触的另一连接接触部(49)，这二者是连接线路(67、70)的部分，其中，所述连接接触部(46、49)穿过壳体壁(65)，其特征在于，一个连接线路(70)的力‑位移特性不同于另一连接线路(67)的力‑位移特性。

Description

带有具有负温度系数且被设置用于安装到电的结构单元的电 路中的电阻元件的结构单元
技术领域
本发明涉及一种带有电阻元件的结构单元，该电阻元件具有负温度系数(NTC电阻)。这种元件被设置用于安装到例如内燃机的起动装置的电的结构单元的电路中。
背景技术
在DE 41 06 247 C1中记载了一种带有起动电机和起动继电器的起动装置，该起动继电器用于使得起动小齿轮在与内燃机齿圈脱离啮合的位置和啮合位置之间转移。在到达啮合位置之后，起动小齿轮由起动电机予以驱动。为了在总体上与温度的相关度较小的功能，起动继电器的励磁绕组与由NTC(负温度系数)电阻和欧姆电阻构成的并联电路串联。NTC电阻在高温情况下相比于低温情况下更好地引导电流，由此限制继电器电流，该继电器电流由于继电器绕组的PTC(正温度系数)特性在低温时提高。由此引起的增大的、作用到起动小齿轮上的拉力，可以通过NTC电阻元件予以补偿。
由DE 41 22 252 A1、DE 103 17 466 A1、DE 10 2007 036 789 A1和DE 2012 215338 A1已知在电的结构单元的电路中带有NTC电阻元件的其它起动装置。
发明内容
本发明的带有电阻元件的结构单元可以用于安装到电的机器、特别是内燃机的起动机的电路或电路径中。这种起动装置具有起动小齿轮以及电磁的起动继电器，该起动继电器使得起动小齿轮在与内燃机齿圈脱离啮合的位置和啮合位置之间转移。为了驱动处于啮合位置的起动小齿轮，采用了起动电机。在起动装置的电的机器—优选起动电机—的电路中，必要时附加地或者替代地还在继电器或起动继电器的电路中，可以设置带有电阻元件的结构单元。该结构单元在高温情况下相比于低温情况下更好地引导电流。换句话说，在温度上升时，电阻元件发生改变，从而其电阻因负温度系数(NTC)而减小。带有电阻元件的该结构单元特别是在起动阶段开始时限制短路电流，由此防止或者至少减弱在车辆的车载电网中的电压干扰，该结构单元或带有结构单元的电的机器安装在该车辆中。也可以利用根据本发明的结构单元部分地或者完全地补偿在起动电机或起动继电器中的在低温时的较高的导电能力，并避免增大的磨损。
带有电阻元件(其具有负温度系数)的该结构单元，具有与电阻元件接触的连接接触部和与电阻元件接触的另一连接接触部，这二者用于接触连接部件比如连接线路。这些连接接触部有利地构造成刚性的导电的用于电接触电阻元件的电极，并穿过壳体壁。规定，一个连接线路的力-位移特性不同于另一连接线路的力-位移特性。比如换句话说，一个连接线路相比于另一连接线路更加柔和或柔软或弹性。这种力-位移情况，即力-位移特性，也可以如下描述：对于作用到连接线路上的力的每次变化(ΔF)，一个连接线路所发生的长度变化大于另一连接线路。这种设置的优点是，由此通过比较柔软的连接线路不会或者仅仅略微地对电阻元件施加负载。这是重要的，因为电阻元件要受到防护，以防受到外界的突发力、力矩和不均匀的力传递，因为这些负载减小或改变结构单元的寿命和功能。采用本发明的措施将在构造上减小或者完全消除这种负载。
根据本发明的另一要点规定，弹性的连接部件设置在电阻元件的壳体外部。在此特别地规定，弹性的连接部件优选直接地接触连接接触部。此外规定，相比于弹性的连接部件具有较小弹性的一个连接部件优选直接地接触另一连接接触部。
如果把具有较大柔和性的连接部件设置在壳体内部，则可以产生制备好的构件或者如此制备好的结构单元，该结构单元能以公知的方式向外连接。弹性的连接部件接触壳体内部的连接接触部。相应的使用者或安装工能够以惯常的方式够取制备好的结构单元，并以惯常的方式处理或连接该结构单元。
此外优选地规定，弹性的连接部件直接接触电阻接触部。
根据本发明的另一要点规定，比较柔性的连接部件具有绞合线或冲制部分。绞合线的优点在于，它更加柔软。特别是在大批量制造情况下，冲制部分的优点在于，该连接部件能够特别精确地制得，并且在大批量的情况下易于操作。根据本发明的另一要点规定，结构单元设置在电的机器、特别是内燃机的起动装置的电路中。这具有如下优点：这种结构单元降低了通常很大的电流(数百安培)，因而在车载电网中仅引起微小的电压降，并且不会引起所谓的电压干扰，电压干扰例如会导致无线电接收中断，或者甚至造成控制器功能改变。该结构单元替代地也可以能导电地应用在汽车车载电网中的其它线路区段内。此外规定，弹性较小的连接部件用于将结构单元固定在保持器、特别是导电的保持器上。
其它优点和有益设计可由权利要求、附图说明和附图得到。
附图说明
下述附图示出了本发明的装置的各种不同的实施例。
图1为内燃机的起动装置的纵剖视图，其中，在起动电机的电路中设置了带有电阻元件的结构单元；
图2为带有电阻元件的结构单元的基本视图；
图3示出带有电阻元件和两个连接部件的结构单元的第一实施例；
图4示出带有电阻元件和两个连接部件的结构单元的第二实施例。
在这些附图中，相同的构件标有相同的附图标记。
具体实施方式
作为电的机器，在图1中示出了用于起动内燃机的起动装置1。壳体的一部分是所谓的驱动端轴承盖2。从该驱动端轴承盖的背侧将起动电机3固定。在驱动端轴承盖与起动电机3之间有个被设计成行星齿轮传动机构的传动机构4。在壳体内还有驱动轴5、自由轮离合器6以及起动小齿轮7，该起动小齿轮可轴向地在缩进的脱离啮合位置与前伸的啮合位置之间移调。在啮合位置，起动小齿轮7与内燃机的齿圈23啮合。起动小齿轮7的轴向移调运动借助于起动继电器8进行。起动继电器8保持在起动装置1的驱动端轴承盖2上。这种起动继电器8通常法兰连接在驱动端轴承盖2上。
起动电机3在该实施例中被设计成永磁励磁的直流电机。在此，在电机壳体或极壳体10的内侧可看到永久磁铁9。起动电机3具有电枢11，该电枢带有被旋转地支撑的电枢轴12。在电枢轴12上有衔铁叠片组13以及带有集电器14的整流机构30，该衔铁叠片组带有可通电的绕组，该集电器用于把电流传递到和整流到衔铁叠片组13的绕组上。
行星齿轮传动机构4受起动电机3的驱动轴12驱动，且具有固定地保持在壳体中的空心齿轮15、在行星架18上的行星齿轮17以及具有中央的太阳齿轮19，该空心齿轮带有内齿部。这些传动部件容纳在行星齿轮箱构件16中。太阳齿轮19位于电枢轴12的端侧，且抗扭地与电枢轴12连接。太阳齿轮19与行星齿轮17啮合，在此，这些行星齿轮在空心齿轮15的内侧啮合部上滚动。行星齿轮17可转动地支撑在行星架18上的轴颈上，该行星架抗扭地与驱动轴5连接。起动小齿轮7位于该驱动轴5上。通过这种方式，起动电机3的电枢轴12的驱动运动通过行星齿轮传动机构4转变为驱动轴5的、进而起动小齿轮7的转动运动。传动机构4在此被设计成减速传动机构。
自由轮离合器6具有从动件20，且位于驱动轴5上。从动件20通过大节距螺纹21与驱动轴5耦接。自由轮离合器6还包括小齿轮轴22，该小齿轮轴与起动小齿轮7一体地构造。从动件20通过夹紧体与小齿轮轴22转动耦接。自由轮离合器6允许在起动电机3的驱动转动方向上传递力矩。
相反，如果在内燃机的起初自由运行中将驱动力矩初步地从内燃机的齿圈23传递到起动小齿轮7上，自由轮离合器6就会打开，从而避免因解耦所致的起动电机受损(因行星齿轮传动机构所致的太高的转速)。
起动小齿轮7的轴向的移调运动通过对电磁的起动继电器8的触动来产生，该起动继电器具有可轴向地移调的往复衔铁24，该往复衔铁通过叉形杆25与从动件20耦接。在触动起动继电器8时，往复衔铁24轴向地移调，这种移调运动通过叉形杆25转变为从动件20和起动小齿轮7的轴向的偏转运动。由于从动件20通过大节距螺纹21与驱动轴5耦接，在轴向的进给运动时，自由轮离合器6，包括起动小齿轮7在内，进行旋转运动，这在齿对齿姿态下便于啮合到齿圈中。
在理想情况下，一旦起动小齿轮7已到达其轴向前伸的与齿圈23啮合的啮合位置，起动电机3就被接通，并且电枢轴12的旋转运动传递到起动小齿轮上。
起动装置1被构造成所谓的嘴式起动器。驱动轴5在其自由端侧区域中，在驱动端轴承盖2中容纳在敞开的凹口内，并在那里可转动地支撑在轴承26中。轴向地相邻于轴承26，在驱动端轴承盖2的内侧，有个挡圈27位于驱动轴5上，该挡圈轴向固定地与驱动轴5连接。驱动轴5为此具有环绕的槽，挡圈27或者带有挡圈27的固定环嵌入到该槽中。
衔铁叠片组13中的绕组通过整流机构30被供电。在整流机构30所在的电路中，有与带有电阻元件的结构单元40电连接的电的连接导体28。这里未详细示出的电阻元件具有负温度系数，因而是所谓的NTC电阻。整流机构30的电路在起动继电器8的往复衔铁移动时被起动继电器8闭合。在起动电机3的整流机构30的电路中的电阻元件，在高温或较高的温度情况下，相比于低温情况下，更好地引导电流，由此补偿起动电机3的反转特性，从而在宽广的温度范围内实现起动电机3的补偿特性。整流机构30包括抗扭地与起动电机3的电枢轴12连接的集电器14，以及包括设置于电路中的在电刷引导件中可移调地安置的电刷。
带有电阻元件的结构单元40必要时也可以集成到起动继电器8的电路中。
图2所示为带有电阻元件43的结构单元40的基本视图。如已述，该电阻元件43是具有负温度系数的电阻。该电阻元件43设置在第一连接接触部46和第二连接接触部49之间。电阻元件43在电阻元件43的壳体52内部既与连接接触部46接触，又与连接接触部49接触。在电阻元件43与连接接触部46、49之间相应的接触是直接地实现还是间接地实现在此并不重要。在任何情况下，电阻元件43朝向连接接触部46具有第一接触面55，且朝向第二连接接触部49具有第二接触面58。电阻元件43及其接触面55、58在此示范性地且整体上完全地布置在结构单元40的壳体52中。连接接触部46和49从壳体52伸出。连接接触部46在此具有接触面61，连接接触部49在此具有接触面64。两个接触面61、64在此用于使得结构单元40与这里未示出的连接部件连接，并最终集成在电路中。连接接触部46、49穿过壳体壁65。
在图3中示出由图2已知的结构单元40，其带有第一连接部件67和第二连接部件70。在此，第一连接部件67以未详细示出的面部段固定在连接接触部49的接触面64上，第二连接部件70以同样在此未详细示出的面部段固定在连接接触部46的接触面61上。图3的实施例在此如下设计：带有电阻元件43的结构单元40设有第一连接部件67和第二连接部件70，该电阻元件具有负温度系数，第一连接部件具有力-位移特性，第二连接部件同样具有力-位移特性。在此，连接部件67、70经过设计，从而第一连接部件67的力-位移特性不同于第二连接部件70的力-位移特性。借助于两个连接部件67、70的设计或造型，就已经例如可以针对相同的材料推断出，第一连接部件67表现得相当刚硬，第二连接部件70由于在本例中波形的设计而表现得相当柔软或柔和。通至电阻元件43的连接线路73因而具有连接接触部49和连接部件67。通至电阻元件43的连接线路76因而具有连接接触部46和连接部件70。此外在根据图3的实施例中，第二连接部件70设置在电阻元件43的壳体52的外部。
在图4中示出了带有电阻元件43的结构单元40的第二实施例。在这种情况下，连接接触部46多组件式地设计。该连接接触部46在此分成通过第一接触面55接触电阻元件45的连接接触部46.2(电阻接触部)和用来与第二连接部件70连接的连接接触部46.1。第二连接部件70位于连接接触部46.1的第一部分与连接接触部46.2的第二部分之间。也就是说，根据图4的实施例表明，第二连接部件70设置在电阻元件43的壳体52内部。由根据图4的实施例同样可知，第二连接部件70设置在电阻元件43的壳体52内部，连接接触部46.1的第一部分设置在壳体外部。
针对两个实施例规定，第二连接部件70要么具有绞合线，要么是冲制部分。总之规定，结构单元40设置在电的机器、特别是内燃机的起动装置1的电路中。

Claims (10)

1.一种带有电阻元件(43)的结构单元(40)，该电阻元件具有负温度系数，该结构单元具有与所述电阻元件(43)接触的连接接触部(46)和与所述电阻元件(43)接触的另一连接接触部(49)，这二者是连接线路(67、70)的部分，其中，所述连接接触部(46、49)穿过壳体壁(65)，其特征在于，一个连接线路(70)的力-位移特性不同于另一连接线路(67)的力-位移特性。
2.如权利要求1所述的结构单元(40)，其特征在于，所述一个连接线路(70)相比于所述另一连接线路(67)更加柔和或柔软。
3.如权利要求1或2所述的结构单元，其特征在于，弹性的连接部件(70)设置在所述电阻元件(43)的壳体(52)外部。
4.如权利要求3所述的结构单元，其特征在于，所述弹性的连接部件(70)优选直接地接触所述连接接触部(46)。
5.如权利要求4所述的结构单元，其特征在于，相比于所述弹性的连接部件(70)具有较小弹性的一个连接部件(67)优选直接地接触所述另一连接接触部(49)。
6.如权利要求1或2所述的结构单元，其特征在于，弹性的连接部件(70)设置在所述电阻元件(43)的壳体(52)内部。
7.如权利要求6所述的结构单元，其特征在于，所述弹性的连接部件(70)在壳体(52)内部接触连接接触部(46.1)。
8.如权利要求7所述的结构单元，其特征在于，所述弹性的连接部件(70)直接接触电阻接触部(46.2)。
9.如权利要求1～8中任一项所述的结构单元，其特征在于，所述一个连接线路(70)作为比较柔性的连接部件(70)要么具有绞合线，要么具有冲制部分。
10.如权利要求1～7中任一项所述的结构单元，其特征在于，所述结构单元(40)设置在电的机器、特别是内燃机的起动装置(1)的电路中。
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