DE10012077C1

DE10012077C1 - Schaltungsanordnung zum Verbinden einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Startermotors zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Spannungsquelle

Info

Publication number: DE10012077C1
Application number: DE2000112077
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Siems; Ngoc-Thach Nguyen; Karl-Otto Schmidt; Frank Klein; Steffen Fuhr; Michael Hof; Stephan Schmitz; Juergen Kugler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2020-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verbinden einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Startermotors zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Spannungsquelle. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass ein Schaltmittel (10) vorgesehen ist, das einen ersten, mit der elektrischen Maschine verbundenen Kontakt (12) und einen zweiten, mit der Spannungsquelle verbundenen Kontakt (14) aufweist, wobei die Kontakte (12, 14) auf einer Kreisbahn relativ zueinander verlagerbar und miteinander kontaktierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verbinden einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Startermotors zum Starten einer Verbrennungs kraftmaschine, mit einer Spannungsquelle.

Stand der Technik

Es ist bekannt, dass Verbrennungskraftmaschinen mit tels einer Startvorrichtung gestartet werden müssen, da diese nicht von alleine anlaufen. Hierzu werden üblicherweise Startermotoren eingesetzt, die über ein als so genanntes Einrückrelais ausgebildetes Starter relais mit einer Spannungsquelle verbunden werden. Über das Starterrelais wird gleichzeitig ein Ritzel des Startermotors mit der Verbrennungskraftmaschine zum Andrehen in Eingriff gebracht. Zum Einschalten des Starterrelais ist es bekannt, dieses über einen externen Schalter, beispielsweise einen Zündschalter oder Startschalter des Kraftfahrzeugs, oder ein ex ternes Relais anzusteuern. Hierdurch wird der relativ große Starterstrom, der Stromstärken von über 400 A betragen kann, durch einen relativ kleinen Steuerstrom geschaltet. Der Starterstrom fließt über mit tels des Einrückrelais kurzschließbare Hauptstromkon takte und verbindet so den Startermotor mit der Span nungsquelle, in Kraftfahrzeugen in der Regel der Batterie.

Bei dieser bekannten Anordnung ist nachteilig, dass das Starterrelais einen relativ großen Einbauraum be nötigt und durch die Anordnung eines Magnetankers und einer den Magnetanker umschließenden Spule, die Ein zugswicklung und Haltewicklungen umfasst, ein relativ großes Gewicht aufweist.

Aus der DE 486 604 ist eine Kontaktvorrichtung be kannt, bei der eine Kontaktrolle auf durch Isola tionsstücke getrennten Gegenkontakten abrollt. Ferner ist aus der US 2,866,020 eine Kontakteinrichtung bekannt, die Schaltringe aufweist, die über Rollen körper verlagerbar sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, dass zum Schalten der elektrischen Ma schine, insbesondere des Startermotors, ein Schalt mittel mit relativ geringem Bauvolumen und relativ geringem Gewicht realisierbar ist. Dadurch, dass ein Schaltmittel vorgesehen ist, das einen ersten, mit der elektrischen Maschine verbundenen Kontakt und einen zweiten, mit der Spannungsquelle verbundenen Kontakt aufweist, wobei die Kontakte auf einer Kreisbahn relativ zueinander verlagerbar und miteinander kontaktierbar sind, wobei der erste Kontakt an einem Mitnehmer angeordnet ist, der durch ein Antriebs mittel verlagerbar ist, der zweite Kontakt Bestand teil eines Schaltringes ist, der ebenfalls durch das Antriebsmittel verlagerbar ist, wobei der Schaltring über ein Zwischenrad mit dem Antriebsmittel wirkver bunden ist, kann in einfacher Weise ein gleichzei tiger Antrieb der Kontakte realisiert werden, so dass die Geschwindigkeit der Kontakte während des Öffnens beziehungsweise Schließens des Schaltmittels erhöht ist. Hierdurch werden vorteilhaft Lichtbögen, Schwei ßer oder dergleichen während des Öffnens beziehungs weise des Schließens vermieden.

Das Antriebsmittel ist vorzugsweise als elektrischer Kleinstmotor ausgebildet, so dass durch Ansteuern des Kleinstmotors der Schaltring verlagerbar ist und hierdurch die Schalthandlung, das heißt Ein- bezie hungsweise Ausschalten, erfolgt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung er geben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Schalt mittel und

Fig. 2 eine Detailansicht des Schaltmittels gemäß Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Schaltmittel zum Verbinden eines Startermotors zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mit einer Spannungsquelle, im Kraft fahrzeug in der Regel der Kraftfahrzeugbatterie. Sowohl Startermotor als auch Spannungsquelle sind nicht dargestellt.

Das Schaltmittel 10 umfasst einen ersten Kontakt 12 und einen zweiten Kontakt 14. Der Kontakt 12 ist bei spielsweise mit einem elektrischen Anschluss des Startermotors verbunden. Der Kontakt 14 ist Bestand teil eines Schaltringes 16 und mit der nicht dar gestellten Spannungsquelle verbunden. Der Kontakt 14 bildet ein Ringsegment 18 innerhalb des Schaltringes 16 und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Ma terial, beispielsweise Kupfer. Ein weiteres Ring segment 20 des Schaltringes 16 besteht aus einem elektrischen, nicht leitfähigen Material.

Ein Antriebsritzel 22 eines Kleinstmotors kämmt einerseits ein Zwischenrad 28 und andererseits einen beweglich gelagerten Mitnehmer 30. An dem Mitnehmer 30 ist der Kontakt 12 fest angeordnet. Das Zwischenrad 28 kämmt ferner die Außenverzahnung des Schalt rings 16. Es ist auch ein Reibschluss für die Wirk verbindungen möglich.

Fig. 2 verdeutlicht in einer schematischen Ansicht, dass das Antriebsritzel 22 einerseits den Mitnehmer 30 und andererseits das Zwischenrad 28 kämmt, diese sind sozusagen hintereinander angeordnet. Der Mit nehmer 30 besitzt ebenfalls eine Außenverzahnung, die das Antriebsritzel 22 kämmt.

Das dargestellte Schaltmittel 10 zeigt folgende Funk tion:

Bei Ansteuerung des Kleinstmotors, beispielsweise bei Betätigen eines Zündschalters des Kraftfahrzeugs, wird das Antriebsritzel 22 in Rotation versetzt. Ent sprechend dem dargestellten Pfeil 24 erfolgt eine Rotation in Uhrzeigerrichtung. Durch die Wirkver bindung zwischen Antriebsritzel 22, Mitnehmer 30 so wie Zwischenrad 28 und Schaltring 16 wird dieser auf einer Kreisbahn entsprechend dem Pfeil 26 verlagert. Hierdurch wird der Kontakt 14 relativ zu dem Kontakt 12 verlagert, so dass diese bei einer entsprechenden Winkelverstellung des Schaltrings 16 in Kontakt ge langen. Hierdurch wird eine elektrisch leitende Ver bindung zwischen der Spannungsquelle und dem Starter motor hergestellt.

Durch die gezeigte Ausgestaltung wird erreicht, dass die Kontakte 12 und 14 gleichzeitig relativ zueinan der beweglich angeordnet sind. In Fig. 1 ist hierbei gerade die Überführung in die Ausschaltstellung dar gestellt. Bei Drehrichtung 24 in Uhrzeigersinn des Antriebsritzels 22 erfährt der Schaltring 16 eben falls eine Bewegung 26 in Uhrzeigersinn - durch Um setzung über das Zwischenrad 28 - während der Mit nehmer 30 und somit der Kontakt 20 eine Bewegung 32 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn erfährt. Die Ge schwindigkeit, mit der die Kontakte 12 und 14 hierbei auseinander - beziehungsweise bei entsprechend umge kehrter Drehrichtung des Antriebsritzels 22 zueinan der - bewegt werden, ist relativ hoch. Hierdurch wird insbesondere das Entstehen von Lichtbögen beziehungs weise so genannten Schweißern zwischen den Kontakten 12 und 14 beim Schließen beziehungsweise Öffnen des Schaltmittels 10 vermieden.

Alles in allem wird deutlich, dass das Schaltmittel 10 kleinbauend und somit insbesondere auch gewichts sparend aufgebaut ist. Dieses kann in einen Bauraum der elektrischen Maschine integriert sein. Der Kleinstmotor kann beispielsweise oberhalb eines Pol gehäuses der elektrischen Maschine angebracht sein, wobei dessen Antriebsritzel 22 in das Gehäuse ein greift und dort das Schaltmittel 10 betätigt.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Verbinden einer elektri schen Maschine mit einer Spannungsquelle, mit einem Schaltmittel, das einen ersten, mit der elektrischen Maschine verbundenen Kontakt und einen zweiten, mit der Spannungsquelle verbundenen Kontakt aufweist, wo bei die Kontakte auf einer Kreisbahn relativ zueinan der verlagerbar und miteinander kontaktierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontakt (12) an einem Mitnehmer (30) angeordnet ist, der durch ein Antriebsmittel verlagerbar ist, der zweite Kontakt (14) Bestandteil eines Schaltringes (16) ist, der ebenfalls durch das Antriebsmittel verlagerbar ist, wobei der Schaltring (16) über ein Zwischenrad (28) mit dem Antriebsmittel wirkverbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schaltring (16) ein den Kon takt (14) bildendes Ringsegment (18) und ein elek trisch nicht leitendes Ringsegment (20) aufweist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs mittel ein elektrischer Kleinstmotor ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsritzel (22) des Kleinstmotors den Schaltring (16) kraftschlüssig antreibt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs ritzel (22) und der Schaltring (16) reibschlüssig verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs ritzel (22) eine Verzahnung des Schaltrings (16) kämmt.