DE102009045281B4

DE102009045281B4 - Startvorrichtung mit einem Relais

Info

Publication number: DE102009045281B4
Application number: DE102009045281.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Mezger
Original assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2029-10-03
Also published as: DE102009045281A1; CN102713250B; EP2483551A1; WO2011039280A1; CN102713250A

Abstract

Startvorrichtung mit einem Relais (16) zum Schalten eines Stroms (I), mit einem Relaisgehäuse (156) und mit einem Dämmmantel (203), der um das Relais (16) herum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmmantel (203) als Schlauch (209) auf das Relaisgehäuse (156) aufgeschoben ist, wobei der Schlauch (209) auf seiner Außenseite (215) oder mit einer in Richtung zum Relais (16) gerichteten Oberfläche (233) gewellt ist.

Description

Stand der Technik
Aus der FR 2 436 263 A1 und der FR 2 496 353 A1 sind jeweils Startvorrichtungen offenbart, die an ihrer Außenseite metallische Schutzbleche tragen. Diese metallischen Schutzbleche dienen dazu, von einer üblicherweise sehr nahe benachbarten und durch innere Verbrennungsprozesse sehr heiße Brennkraftmaschine ausgesendete Strahlungswärme von der Startvorrichtung so gut wie möglich fern zuhalten. Auf Grund der Metallblechen innewohnenden Eigenschaften ist durch diese so keine Schalldämmung möglich.
Die DE 39 35 299 A offenbart eine Startvorrichtung mit einem Relais und einem Startermotor, wobei auf die Baueinheit von Startermotor und Relais eine Folie aufgezogen ist, die dauerhaft auf die umhüllten Teile geschrumpft ist. Die Folie hat die Funktion, den Korrosionsschutz zu verbessern.
Die EP 1 772 604 A1 offenbart eine Abschirmung zum thermischen und akustischen Schutz einer Komponente in der Abgasleitung eines Kraftfahrzeugs. Die Abschirmung umfasst eine Faserschicht sowie eine mit der Faserschicht verbundene und stabilisierende Aluminiumschicht, wobei die Faserschicht die Funktion einer Schalldämmung und die Aluminiumschicht die Funktion einer Wärmereflexion hat.
Offenbarung der Erfindung
Dem gegenüber weist der in Anspruch 1 beanspruchte Gegenstand den Vorteil auf, dass durch die am Tragkörper angeordnete Dämmschicht eine geeignete Schalldämmung der vom Relais erzeugten Geräusche möglich ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:

1 eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt,
2a eine Ansicht der Startvorrichtung von der Anschlussseite des Relais aus gesehen (erstes Ausführungsbeispiel des Dämmmantels),
2b ein Teilschnitt des Relais der Startvorrichtung nach einer Variante,
3 einen Längsschnitt durch das Relais und den Dämmmantel nach 2a,
4 bis 6 weitere Ausführungsbeispiele für den Dämmmantel.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt. In der 1 ist eine Startvorrichtung 10 dargestellt. Diese Startvorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und ein Relais 16 auf, das beispielsweise als Einrückrelais ausgebildet ist. Der Startermotor 13 und das Relais 16 sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn es im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt ist.
Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Die Polschuhe 31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst. An dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 ist des weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der u.a. aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen dem Einspurrelais 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten 58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel 70 wiederum wird mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind (Schrauben, beispielsweise 2, 3 oder 4 Stück) im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab, und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.
In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein sogenanntes Sonnenrad 80 an, das Teil eines Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise drei Planetenräder 86, die mittels Wälzlager 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager 104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98, als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist, ab. Das Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Diese Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt. Die Abtriebswelle 116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer sogenannten Geradverzahnung 125 (Innenverzahnung), die Teil einer sogenannten WellenNabe-Verbindung ist. Diese Welle-Nabe-Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 ist. Dieser Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenrings 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring eine Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem Innenring in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring 132 nur in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung) ausgeführt.
Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den Einspurmechanismus eingegangen. Das Eindrückrelais 16 weist einen Bolzen 150 auf, der ein elektrischer Kontakt ist und der an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 ist durch einen Relaisdeckel 153 hindurchgeführt. Dieser Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse 156 ab, das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 (Schrauben) am Antriebslagerschild 19 befestigt ist. Im Relais 16 ist weiterhin eine Einzugswicklung 162 und eine sogenannte Haltewicklung 165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse 156 (aus elektromagnetisch leitfähigem Material), einen linear beweglichen Anker 168 und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt. Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174, die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zu zwei Kontakten 180 und 181 bewegt, so dass eine am zu den Kontakten 180 und 181 Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke 184 beide Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet. Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung über die Kontaktbrücke 184 hinweg zur Stromzuführung 61 und damit zu den Kohlebürsten 58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt.
Das Relais 16 bzw. der Anker 168 hat aber darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten „Zinken“ an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194, um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in dem Zahnkranz 25 einzuspuren.
Für die hier beschriebene Erfindung ist die Ausführung des Andrehritzels 22 mit Schrägverzahnung und die Ausführung der Welle-Nabe-Verbindung 128 mit Geradverzahnung nicht von Bedeutung. Stattdessen kann das Andrehritzel 22 auch geradverzahnt und die Welle-Nabe-Verbindung 128 mit üblichem nicht selbst hemmendem Steilgewinde ausgeführt sein.
2a zeigt eine Ansicht der Startvorrichtung 10 von der Anschlussseite des Relais 16 aus gesehen mit einem ersten Ausführungsbeispiel des Dämmmantels 203. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Dämmmantel 203 aus einem aus den Außenumfang 206 aufgebrachten Schlauch 209, der hier zumindest aus einem Kunststoff (Grundbestandteile sind synthetisch oder halbsynthetisch erzeugte Polymere mit organischen Gruppen) besteht. Dieser Schlauch 209 kann beispielsweise aus einem Elastomer (Gummi etc.) oder einem elastischen Thermoplast wie Polyethylen, Polyurethan bestehen. Bevorzugt ist dieser Schlauch 209 als offene oder geschlossene Poren 212 aufweisender Kunststoff ausgebildet. Dieser Schlauch 209 kann beispielsweise auf seiner Außenseite 215 mit einer Metallfolie 218 kaschiert sein ( 2b), um Strahlungswärme fernzuhalten und so die Lebensdauer des Schlauchs 109 zu erhöhen. Der Schlauch 209 kann somit aus Poren 212 aufweisendem Material sein.
3 zeigt einen Längsschnitt durch das mit dem Schlauch 209 (2a) bestückte Relais 16. Der Schlauch 209 sitzt um einen zylindrischen Abschnitt 221 des Relais 16 und umgreift in diesem Fall sogar eine zum Antriebslagerschild 19 gerichtete Schräge bzw. Fase 224. In Richtung zum Relaisdeckel 153 umgreift der Schlauch 209 einen Bördelrand 227, mit dem der Relaisdeckel 153 am Relaisgehäuse 156 befestigt ist.
In 4 ist ausschnittweise ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dämmmantels 203 gezeigt. Hier ist zwischen dem Schlauch 209 und dem Relais 16 eine zusätzliche Dämmschicht 230 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weist hauptsächlich die Dämmschicht 230 schalldämmende Eigenschaften auf, während der drumherum angeordnete Schlauch 209 aus Kunststoff eher als Haltemittel fungiert, allerdings auch schalldämmende Eigenschaften hat. Bei einem derartigen Verbund kann ebenfalls eine Metallfolie 218 als abschirmende Schicht auf dem Schlauch 209 angebracht sein. Zwischen dem Schlauch 209 und dem Relaisgehäuse 156 kann eine Dämmschicht 230 mit vorzugsweise Poren 212 aufweisendem oder faserhaltigem Material angeordnet sein.
5 zeigt einen Schlauch 209 mit einer in Richtung zum Relais 16 gerichteten gewellten Oberfläche 233, 6 zeigt einen Schlauch 209 mit einer in Richtung vom Relais 16 weg gerichteten gewellten Außenseite 215. Mittels der gewellten bzw. welligen Oberfläche 233 oder Außenseite 215 ist ebenfalls eine Schalldämmung möglich. Die Schläuche 209
Eine Kaschierung mit einer Metallfolie 218 ist auch bei den Ausführungsbeispielen nach 5 und 6 möglich.
Die im Abschnitt zu 2a angegebenen Materialeigenschaften für den Schlauch 209 gelten grundsätzlich auch für andere Dämmmaterialien (Dämmschicht 230) sowie für den zu den 4, 5 und 6 angegebenen Schlauch 209.
Es ist vorgesehen, dass der in den Beispielen nach 2a, 2b und 3 bis 6 beschriebene Schlauch 209 beispielsweise als sogenannter Schrumpfschlauch gestaltet sein kann. Ein Schrumpfschlauch zieht sich unter Temperatureinwirkung (Erwärmung) zusammen (schrumpft) und schmiegt sich in diesem Fall an die Außenkontur des Relais 16 an. Geeignete Stoffe können bspw. Polyolefine im Allgemeinen, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylchlorid PVC und Polytetrafluorethylen sein.
Der Schlauch 209 als Dämmmantel 203 kann auch passgenau (Übergangs- oder Presspassung) auf das Relaisgehäuse 156 aufgeschoben werden und ggf. unter Einwirkung von Klebstoff ortsfest auf dem Relaisgehäuse 156 gehalten sein.
Die in dieser Beschreibung erwähnten Poren 212 können offen oder geschlossen sein.

Claims

Startvorrichtung mit einem Relais (16) zum Schalten eines Stroms (I), mit einem Relaisgehäuse (156) und mit einem Dämmmantel (203), der um das Relais (16) herum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmmantel (203) als Schlauch (209) auf das Relaisgehäuse (156) aufgeschoben ist, wobei der Schlauch (209) auf seiner Außenseite (215) oder mit einer in Richtung zum Relais (16) gerichteten Oberfläche (233) gewellt ist.
Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (209) aus Poren (212) aufweisendem Material ist.
Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schlauch (209) und dem Relaisgehäuse (156) eine Dämmschicht (230) mit vorzugsweise Poren (212) aufweisendem oder faserhaltigem Material angeordnet ist.
Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (212) offen oder geschlossen sind.
Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (209) ein Schrumpfschlauch ist.
Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (209) auf seiner Außenseite (215) mit einer Metallfolie (218) kaschiert ist.
Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (209) unter Einwirkung von Klebstoff ortsfest auf dem Relaisgehäuse (156) gehalten ist.