DE102008042442A1 - Starter for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Starter (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einer elektrischen Anschlusseinrichtung (13), die zumindest einen Zuleitungsbereich (18), einen Haltebereich (20) und einen Schmelzbereich (21) aufweist, wobei der Haltebereich (20) zumindest teilweise in einem Isolierteil (14) des Starters (1) angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass der Haltebereich (20) zumindest bereichsweise mit einer thermisch stabilen Umhüllung (23) ummantelt und die Umhüllung (23) zumindest teilweise in dem Isolierteil (14) eingebettet ist.The invention relates to a starter (1) for an internal combustion engine, having an electrical connection device (13) which has at least one supply region (18), a holding region (20) and a melting region (21), wherein the holding region (20) is at least partially in an insulating part (14) of the starter (1) is arranged. It is provided that the holding region (20) is sheathed at least in regions with a thermally stable sheath (23) and the sheath (23) is at least partially embedded in the insulating part (14).
Description
Die Erfindung betrifft einen Starter für eine Brennkraftmaschine, mit einer elektrischen Anschlusseinrichtung, die zumindest einen Zuleitungsbereich, einen Haltebereich und einen Schmelzbereich aufweist, wobei der Haltebereich zumindest teilweise in einem Isolierteil des Starters angeordnet ist.The Invention relates to a starter for an internal combustion engine, with an electrical connection device, the at least one Supply area, a holding area and a melting area, wherein the holding portion at least partially in an insulating part the starter is arranged.
Stand der TechnikState of the art
Elektrische Starter für Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, weisen zum Schutz vor Überhitzung im Überlastfalle oder bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung eine Sicherungsfunktion auf, durch die der elektrische Stromkreis getrennt werden kann. Diese kann durch eine Sicherung im herkömmlichen Sinne realisiert sein, oder aber durch ein Bauteil des Starters, das eine solche Sicherungsfunktion aufweist. Beispielsweise kann eine Stromzuleitung so ausgebildet sein, dass sie im Überlastfall, wie sie beispielsweise bei langer Starterbetätigung mit eingelegtem Gang oder im Blockierfalle vorkommen kann, an einer definierten Stelle thermisch überhitzt und aufschmilzt, wobei der elektrische Stromfluss durch eben dieses Bauteil unterbrochen wird, so dass der Starter nicht mehr mit Betriebsspannung versorgt wird und so eine weitergehende Beschädigung des Starters oder des Fahrzeugs verhindert wird, wie dies in sehr ungünstigen Fällen vorkommen könnte. Insbesondere wird somit auch vermieden, dass Bauteile außerhalb des Starters überhitzen, beispielsweise die Zuleitungskabel zum Starter. Derartige Sicherungsfunktionen werden in modernen Ausführungen durch eine gezielte Querschnittsversengung („Flaschenhals”) von Leitern dargestellt, die den Strom in das Gehäuse des Starters einführen. Diese Starter weisen hierzu eine Anschlusseinrichtung auf, die zumindest einen Zuleitungsbereich, einen Haltebereich und einen Schmelzbereich aufweist. Der Haltebereich ist hierbei zum Halten der Anschlusseinrichtung zumindest teilweise in einem Isolierteil des Starters angeordnet. In sehr ungünstigen Fällen kann bei einer solchen Dauerbelastung, die noch nicht zum Durchbrennen des Schmelzbereichs zur Ausübung der Sicherungsfunktion führt, aber bereits eine sehr starke Erhitzung der Anschlusseinrichtung bewirkt, ein Anschmelzen des Isolierbereichs in geringem Umfange stattfinden, das zu einer unerwünschten Migration der Anschlusseinrichtung innerhalb des Isolierteils führen kann, wenn in ungünstiger Weise eine Kraftbeaufschlagung erfolgt. In sehr ungünstigen und seltenen Fällen kann es hierbei vorkommen, dass spannungsführende Teile der Anschlusseinrichtung an solche Teile des Starters gelangen, die auf Massepotential liegen. In sehr ungünstigen Fällen können hierdurch Kurzschlüsse und andere Beschädigungen des Starters oder des Fahrzeugs eintreten.electrical Starter for Internal combustion engines, in particular of motor vehicles, have protection from overheating in case of overload or improper use a backup function through which the electrical circuit can be separated. This can be done by a fuse in the conventional Be realized sense, or by a component of the starter, which has such a backup function. For example, can a power supply line be designed so that they are overloaded, as for example with long starter operation with gear engaged or in the event of a trap, at a defined point thermally overheated and melts, whereby the electric current flow through just this Component is interrupted, so that the starter is no longer with operating voltage is supplied and so further damage to the starter or the Vehicle is prevented, as might occur in very unfavorable cases. Especially Thus, it is also avoided that components outside of the starter overheat, For example, the supply cable to the starter. Such backup functions be in modern designs through a targeted cross-section ("bottleneck") of ladders shown, which introduce the current in the housing of the starter. These Starters have for this purpose a connection device, at least a supply area, a holding area and a melting area having. The holding area is in this case for holding the connection device at least partially disposed in an insulating part of the starter. In very unfavorable make can at such a continuous load, which is not yet to burn through the Melting range for exercise the backup function leads, but already a very strong heating of the connection device causes a slight melting of the insulating region take that to an undesirable Migration of the connection device may result within the insulating part, if in unfavorable Way a force is applied. In very unfavorable and rare cases can it happens here that live parts of the connection device get to those parts of the starter, which are at ground potential. In very unfavorable make can thereby short circuits and other damages enter the starter or the vehicle.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Starter der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, der diese geschilderten Probleme vermeidet und auch bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung eine thermisch bedingte Verlagerung der Anschlusseinrichtung vermeidet. Gleichzeitig soll ein Starter bereitgestellt werden, der mit der gewünschten Sicherungsfunktion preisgünstig herstellbar ist.task The invention is a starter of the generic type to provide that avoids these problems described and even with improper use prevents a thermally induced displacement of the connection device. At the same time, a starter will be provided with the desired Backup function low priced can be produced.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Hierzu wird ein Starter für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, mit einer elektrischen Anschlusseinrichtung, die zumindest einen Zuleitungsbereich, einen Haltebereich und einen Schmelzbereich aufweist, wobei der Haltebereich zumindest teilweise in einem Isolierteil des Starters angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltebereich zumindest bereichsweise mit einer thermisch stabilen Umhüllung ummantelt und die Umhüllung zumindest teilweise in dem Isolierteil angebettet ist. Der Haltebereich der Anschlusseinrichtung ist demzufolge zumindest bereichsweise thermisch stabil umhüllt, wobei diese Umhüllung zumindest abschnittsweise in dem Isolierteil eingebettet ist. Zwischen Isolierteil und Anschlusseinrichtung liegt demzufolge die thermisch stabile Umhüllung. Auf diese Weise wird verhindert, dass die bei Überlastung durch den hohen Stromfluss auftretende starke Erwärmung der Anschlusseinrichtung, insbesondere im Bereich des Schmelzbereichs, wobei die Hitze auf den Haltebereich übergeht, in unerwünschter Weise auf das Isolierteil übertragen wird. Die Umhüllung ist hierbei selbst thermisch stabil, verändert also ihre Formgebung bei Hitzebeaufschlagung nicht. Bevorzugt ist sie auch so ausgebildet, dass sie nur einen relativ geringen Wärmedurchtritt erlaubt, also thermisch isolierend zwischen dem Haltebereich und dem Isolierteil wirkt.For this becomes a starter for an internal combustion engine proposed, with an electrical connection device, the at least one supply area, a holding area and a Melting area, wherein the holding area at least partially is arranged in an insulating part of the starter. It is intended that the holding area at least partially with a thermal stable cladding encased and the serving at least partially embedded in the insulating part. The holding area the connection device is therefore at least partially thermally stable wrapped, being this wrapping at least partially embedded in the insulating part. Between Insulating part and connection device is therefore the thermally stable Serving. In this way it is prevented that in case of overload by the high Current flow occurring strong heating of the connection device, especially in the area of the melting range, with the heat on passes over the holding area, in unwanted Way transmitted to the insulating part becomes. The serving is itself thermally stable, so changes its shape not with heat. Preferably, it is also designed that it only allows a relatively low heat transfer, so thermally insulating between the holding area and the insulating part acts.
In einer Ausführungsform ist das Isolierteil ein Kunststoffteil. Eine Ausbildung von Isolierteilen als Kunststoffteile lässt deren einfache und preisgünstige Herstellung zu. Insbesondere ist es möglich, im Zuge der Herstellung des Kunststoffteils andere Komponenten zu integrieren, beispielsweise einzuspritzen oder zu umspritzen, so dass eine Einbettung und Halterung im Isolierteil auf sehr einfache Weise machbar ist.In an embodiment the insulating part is a plastic part. An education of insulating parts as Plastic parts leaves their simple and inexpensive Production too. In particular, it is possible in the course of manufacture integrate the plastic part other components, for example, inject or to overmold, leaving an embedding and holder in the insulating part is feasible in a very simple way.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Isolierteil ein Polyamidteil. Polyamid ist preisgünstig und formstabil. Gleichzeitig lässt es eine weitgehende Konstruktions- und Herstellungsfreiheit zur Schaffung auch schwieriger Formgebungen.In a preferred embodiment the insulating part is a polyamide part. Polyamide is inexpensive and dimensionally stable. At the same time lets there is a vast amount of design and manufacturing freedom to create also difficult shapes.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Umhüllung aus Kunststoff, aus Keramik, aus Glas, aus faserverstärktem Kohlenstoff und/oder aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Die Umhüllung wird demzufolge aus einem Material hergestellt, das in Bezug auf die zu erwartende thermische Belastung und den verfügbaren Kostenrahmen zu seiner Herstellung und Anbringung gewählt wird. Sie kann hierbei aus Kunststoff bestehen, was den Vorteil der einfachen und kostengünstigen Herstellung hat, wobei der Kunststoff eine gewisse Temperaturstabilität aufweisen muss. Sie kann aus Keramik bestehen, (wobei die Herstellung teurer ist, die Hitzebeständigkeit aber deutlich besser als bei Kunststoff), aus Glas, aus einem faserverstärkten Kohlenstoff und/oder aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Auch Metalllegierungen lassen sich mit einem geringeren Wärmedurchtritt, als der Haltebereich selbst aufweist, ausstatten, abhängig von der Wahl der Materialien und der Legierungszusammensetzung; gerade durch die Aufbringung der Umhüllung auf den Haltebereich als anderes Metall lässt sich hierbei auch eine gute Formbeständigkeit, insbesondere mit unterschiedlicher thermischer Ausdehnung der metallischen Komponenten, bewirken. Bevorzugt wird die Umhüllung aber aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehen.In a preferred embodiment, the sheath is made of plastic, ceramic, glass, fiber-reinforced carbon and / or a metal or a metal alloy. The enclosure is therefore made of a material that in terms of the expected thermal load and the available cost framework for its production and installation. It may consist of plastic, which has the advantage of simple and inexpensive production, the plastic must have a certain temperature stability. It can be made of ceramics (the production is more expensive, the heat resistance but significantly better than plastic), made of glass, fiber-reinforced carbon and / or of a metal or a metal alloy. Also metal alloys can be equipped with a lower heat transfer than the holding area itself, depending on the choice of materials and the alloy composition; Just by the application of the envelope to the holding area as another metal, this can also be a good dimensional stability, in particular with different thermal expansion of the metallic components cause. Preferably, the sheath is made of a non-metallic material.
Besonders bevorzugt besteht die Umhüllung aus elektrisch isolierendem Material. Nicht nur die thermische Isolierung des Haltebereichs zum Isolierteil, sondern auch die elektrische Isolierung ist in sehr vorteilhafter Weise geeignet, einen unerwünschten Kontakt des Haltebereichs und/oder der Anschlusseinrichtung als ganzer mit masseführenden Teilen des Starters zu vermeiden. Während die Umhüllung als solche ein Wandern des heißen Haltebereichs und damit der Anschlusseinrichtung im mechanisch aufgrund thermischer Einwirkung instabil gewordenen Isolierteil insgesamt verhindert, verhindert die elektrisch isolierende Ausführung der Umhüllung in vorteilhafter Weise einen direkten Kontakt des Haltebereichs, der von der Umhüllung umgeben ist, mit anderen elektrisch leitenden Bauteilen des Starters oder seiner Umgebung, insbesondere mit solchen, die auf Massepotential liegen.Especially Preferably, the enclosure is made electrically insulating material. Not just the thermal insulation of the holding area to the insulating part, but also the electrical Isolation is very suitable, undesirable contact the holding area and / or the connection device as a whole with earthed Avoid parts of the starter. While the serving as such a hike of the hot Holding area and thus the connection device in mechanically due thermal action becoming unstable insulating part in total prevents, prevents the electrically insulating execution of wrapping advantageously a direct contact of the holding area, the one from the serving is surrounded with other electrically conductive components of the starter or its environment, especially with those at ground potential lie.
In einer Ausführungsform ist die Umhüllung auf den Haltebereich aufgeschmolzen. Die Umhüllung kann auf vielfältige Weise auf den Haltebereich oder auf einen Abschnitt des Haltebereichs aufgebracht werden. Bei geeigneter Materialauswahl für die Umhüllung ist das Aufschmelzen eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Umhüllung des Haltebereichs darzustellen; insbesondere bei Ausführungsformen aus Glas wird sich diese Herstellungsweise als kostengünstig erweisen. In anderen Ausführungsformen wird die Umhüllung auf den Haltebereich aufgepresst, aufgeschoben oder aufgesintert.In an embodiment the serving is on melted the holding area. The wrapping can be done in many ways on the holding area or on a portion of the holding area be applied. With a suitable choice of material for the enclosure is Melting a simple and inexpensive way of wrapping the holding area display; especially in embodiments of glass this method of production proves to be cost effective. In other embodiments becomes the serving pressed onto the holding area, pushed or sintered.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Umhüllung mit dem Haltebereich formschlüssig verbunden. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Umhüllung relativ zum Haltebereich beweglich werden kann; insbesondere bei starker mechanischer Belastung oder bei hoher thermischer Belastung kann so vermieden werden, dass sich die Umhüllung zumindest bereichsweise von dem Haltebereich löst und der Haltebereich innerhalb der Umhüllung eine Relativbewegung ausführen kann.In In a very particularly preferred embodiment, the envelope with the holding area form-fitting connected. In this way, the envelope is prevented from being relative can be moved to the holding area; especially with strong mechanical Load or high thermal stress can be avoided be that wrapping yourself at least partially detached from the holding area and the holding area within the serving perform a relative movement can.
In einer Ausführungsform ist die elektrische Anschlusseinrichtung ein Leiterblech. Damit ist gemeint, dass eine im Wesentlichen längs und flächig erstreckte, metallische Ausführungsform zur Stromdurchführung in das Gehäuse des Starters zu dessen Betrieb vorgesehen ist, nämlich eben das Leiterblech.In an embodiment the electrical connection device is a conductor plate. In order to is meant to be a substantially longitudinal and planar, metallic embodiment for power supply in the case the starter is provided for its operation, namely just the conductor plate.
Leiterbleche werden als einfach herstellbare, insbesondere stanz- und prägbare Leiter verwendet.Head sheets be as easy to manufacture, in particular punched and embossed ladder used.
In einer bevorzugten Ausführungsform führt die elektrische Anschlusseinrichtung von einem Einrückrelais des Starters kommend zu einem Kommutator des Starters. Dabei können zwischen Einrückrelais und Kommutator selbstverständlich ein weiteres Bauteil, beispielsweise eine Bürstenplatte, beziehungsweise mehrere weitere Bauteile angeordnet sein. Das Einrückrelais hat die Aufgabe, den Starter bei Betätigen eines Startknopfes oder des Zündschlüssels im Zündschloss einzuschalten und hierbei in gängigen Ausführungsformen das Ausrücken eines Starterritzels in ein entsprechendes Zahnrad der Brennkraftmaschine zu deren mechanischem Antrieb zur Einleitung des Startvorgangs der Brennkraftmaschine zu bewirken. Das Startrelais führt demzufolge den Betriebstrom für den Starter zu dem Kommutator, der die Rotorwicklungen mit Betriebsstrom versorgt; gleichzeitig kann vorgesehen sein, dass die elektrische Anschlusseinrichtung ebenso die Statorwicklungen elektrisch anbindet.In a preferred embodiment leads the electrical connection device coming from a starter relay of the starter to a commutator of the starter. You can between contact relays and commutator of course another component, such as a brush plate, respectively be arranged several other components. The engagement relay has the task of the starter when pressing a start button or of the ignition key in Ignition lock turn on and in common embodiments the disengagement a starter pinion in a corresponding gear of the internal combustion engine to the mechanical drive to initiate the starting process of To effect internal combustion engine. The start relay therefore leads the Operating current for the starter to the commutator, the rotor windings with operating current provided; At the same time it can be provided that the electrical Connecting device also ties the stator windings electrically.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and combinations thereof.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment without but limited to this to be.
Es zeigenIt demonstrate
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention
Besonders
bevorzugt ist die Umhüllung
Claims (9)
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