DE102015120320A1 - Elektromagnetischer Schalter für einen Verbrennungsmotorstarter - Google Patents

Elektromagnetischer Schalter für einen Verbrennungsmotorstarter Download PDF

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Abstract

Ein elektromagnetischer Schalter hat einen ersten und einen zweiten Solenoid, die ausgerichtet in einer axialen Richtung eines Gehäuses angeordnet sind und ein Antriebszahnrad in einen Zahneingriff mit einem Hohlzahnrad eines Verbrennungsmotors bringen und Hauptkontakte in einer Energielieferschaltung für einen Elektromotor schließen, der den Verbrennungsmotor ankurbelt. Ein Halter ist vorgesehen, der sich von einem ersten Spulenkörper des ersten Solenoids zumindest zu einem Ort eines Luftspaltes erstreckt, der in einer magnetischen Schaltung des zweiten Solenoids ausgebildet ist. Der Halter hält einen Abschnitt eines Leitungsdrahtes, der sich von einem Spulenkörper des ersten Solenoids erstreckt, zumindest in einem Bereich zwischen dem Spulenkörper und dem Luftspalt, wodurch eine Neigung oder Ablenkung des Leitungsdrahtes minimiert wird, wenn der erste und der zweite Solenoid innerhalb des Gehäuses eingebaut werden, womit die Einfachheit erleichtert wird, mit der das erste und das zweite Solenoid an Ort und Stelle in dem Gehäuse montiert werden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen elektromagnetischen Schalter, der in einem Starter angewendet wird, der so arbeitet, dass er einen Verbrennungsmotor startet, und der mit einem ersten Solenoid, der ein Antriebszahnrad des Starters zu einem mit dem Verbrennungsmotor verbundenen Hohlzahnrad bewegt, und einem zweiten Solenoid ausgestattet ist, das in einer Motorschaltung eingebaute Hauptkontakte öffnet oder schließt.
  • 2. Hintergrund des Standes der Technik
  • Es sind sogenannte Tandemsolenoidstarter (TS-Starter) bekannt, die als ein Verbrennungsmotorstarter entwickelt worden sind und mit zwei Solenoiden ausgestattet sind; von denen einer so arbeitet, dass er ein Antriebszahnrad zu einem Hohlzahnrad des Verbrennungsmotors drückt, und der zweite so arbeitet, dass er in einer Motorschaltung eingebaute Hauptkontakte öffnet oder schließt.
  • Beispielsweise lehrt das japanische Patent JP 55 78257 einen Verbrennungsmotorstarter, der mit einem ersten Solenoid und einem zweiten Solenoid ausgestattet ist. Das erste Solenoid arbeitet so, dass es eine magnetische Anziehung nutzt, die durch eine erste Spule erzeugt wird, um das Antriebszahnrad zu dem Hohlzahnrad zu bewegen. Das zweite Solenoid arbeitet so, dass es eine magnetische Anziehung nutzt, die durch eine zweite Spule erzeugt wird, um die Hauptkontakte zu schließen. Der Verbrennungsmotorstarter ist dazu in der Lage, die Betriebsvorgänge des ersten und des zweiten Solenoids unabhängig voneinander zu steuern.
  • Das erste und das zweite Solenoid sind in Reihe innerhalb eines einzelnen Rahmens angeordnet. Die erste Spule ist nahe zu einem der Enden des Rahmens (dieses ist nachstehend auch als ein erstes Ende bezeichnet) montiert, während die zweite Spule nahe zu der anderen Endseite des Rahmens (nachstehend ist dieses auch als ein zweites Ende bezeichnet) montiert ist. Einer der beiden Leitungsdrähte der ersten Spule (dieser ist nachstehend auch als ein erster Spulenleitungsdraht bezeichnet) verläuft radial im Inneren der zweiten Spule und erstreckt sich von dem zweiten Ende des Rahmens zur Außenseite. Eine Harzbedeckung (Kunststoffbedeckung) ist an dem zweiten Ende des Rahmens angebracht, um eine Öffnung des Rahmens zu schließen. In der Harzbedeckung ist ein Energielieferanschluss eingebaut, mit dem ein Ende des ersten Spulenleitungsdrahtes elektrisch und mechanisch verbunden ist.
  • Bei dem vorstehend erläuterten Aufbau ist der erste Spulenleitungsdraht nicht radial an der Außenseite der zweiten Spule angeordnet, womit ermöglicht wird, dass ein Luftspalt zwischen der zweiten Spule und dem Rahmen minimal gestaltet ist, was die Wärmedissipation, d.h. die Ableitung der Wärme, die von der zweiten Spule erzeugt wird, wenn diese angeregt ist, von dem Rahmen verbessert.
  • Die erste Spule des vorstehend erläuterten Aufbaus ist um einen ersten Spulenkörper herum gewickelt. Der erste Spulenkörper hat einen ersten Flansch und einen zweiten Flansch, die zueinander in der axialen Richtung des Starters entgegengesetzt sind. Der erste Flansch ist näher zu dem ersten Ende des Rahmens, während der zweite Flansch näher zu dem zweiten Ende des Rahmens ist. In ähnlicher Weise hat der zweite Spulenkörper einen ersten Flansch und einen zweiten Flansch, die in der axialen Richtung des Starters zueinander entgegengesetzt sind. Der erste Flansch ist näher zu dem ersten Ende des Rahmens, während der zweite Flansch näher zu dem zweiten Ende des Rahmens ist. Der erste Spulenkörper hat außerdem einen Leitungsdrahtauslass, der in dem zweiten Flansch des ersten Spulenkörpers ausgebildet ist. Der erste Spulenleitungsdraht ist durch den Leitungsdrahtauslass gehalten und erstreckt sich axial von dem Leitungsdrahtauslass. Der Leitungsdrahtauslass erstreckt sich nicht radial im Inneren der zweiten Spule. Genauer gesagt ist eines der Enden des Leitungsdrahtauslasses in Kontakt mit dem ersten Flansch des zweiten Spulenkörpers angeordnet. Anders ausgedrückt wird der erste Spulenleitungsdraht durch den Leitungsdrahtauslass lediglich an einem Abschnitt von diesem gehalten, der zwischen dem zweiten Flansch des ersten Spulenkörpers und dem ersten Flansch des zweiten Spulenkörpers liegt, die zueinander in der axialen Richtung des Starters entgegengesetzt sind.
  • Der Kopf des ersten Spulenleitungsdrahtes erstreckt sich durch ein Loch, das in dem zweiten Spulenkörper ausgebildet ist, zu dem zweiten Ende des Rahmens hin in der axialen Richtung des Starters und ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, mit dem in der Harzabdeckung eingebauten Energielieferanschluss verbunden.
  • Die vorstehend erläuterte Gestaltung des ersten Spulenleitungsdrahtes führt jedoch zu einer vergrößerten Länge eines Abschnittes des ersten Spulenleitungsdrahtes, der sich von dem Ende des Leitungsdrahtauslasses erstreckt, anders ausgedrückt ist dieser durch den Leitungsdrahtauslass nicht gehalten, was zu einer Verringerung bei der Handhabbarkeit für einen Anwender beim Zusammenbau des Starters führt, insbesondere zu einer Schwierigkeit beim Hindurchführen des Kopfes des ersten Spulenleitungsdrahtes durch das Loch des zweiten Spulenkörpers.
  • Der erste Spulenleitungsdraht, der sich von dem Leitungsdrahtauslass erstreckt, tritt außerhalb eines Luftspaltes in einer Magnetschaltung des zweiten Solenoids in der axialen Richtung des Starters, so dass er durch den an der Außenseite des Luftspaltes heraustretenden Magnetfluss nachteilhaft beeinflusst wird, wenn die zweite Spule folgend einer Anregung der ersten Spule angeregt wird. Genauer gesagt wird eine Magnetkraft auf den ersten Spulenleitungsdraht durch eine Wechselwirkung der elektrischen Stromstärke, die durch den ersten Spulenleitungsdraht fließt, und des Magnetfeldes, das durch die zweite Spule erzeugt wird, so ausgeübt, dass der erste Spulenleitungsdraht geneigt wird. Dies kann bewirken, dass der erste Spulenleitungsdraht gegen eine Ecke des Leitungsdrahtauslasses gedrückt wird und physikalisch verschleißt, was zu einer Beschädigung an einem Isolationsfilm des ersten Spulenleitungsdrahtes führt.
  • Außerdem führt der zyklische Kontakt des ersten Spulenleitungsdrahtes mit der Ecke des Leitungsdrahtauslasses zu einem Verschleiß der Ecke des Leitungsdrahtauslasses, wodurch Abschleifpulver erzeugt wird, das einen Faktor zur Verursachung einer Fehlfunktion des ersten oder zweiten Solenoids bilden kann.
  • Des Weiteren kann das durch die zweite Spule erzeugte Magnetfeld zu dem Auftreten eines Rauschens in dem ersten Spulenleitungsdraht führen, was zu einer Instabilität beim Betrieb des ersten Solenoids führt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektromagnetischen Schalter zu schaffen, der mit einem ersten Solenoid und einem zweiten Solenoid ausgestattet ist und so gestaltet ist, dass die Einfachheit verbessert wird, mit der das erste Solenoid und das zweite Solenoid eingebaut werden, und bei dem nachteilhafte Effekte der Magnetkraft auf den Leitungsdraht des ersten Solenoids minimal gestaltet sind.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektromagnetischer Schalter geschaffen worden für eine Verwendung in einem Starter zum Starten eines Verbrennungsmotors, mit: (a) einem Rahmen, der eine vorgegebene Länge mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das zu dem ersten Ende entgegengesetzt ist, hat, wobei das erste Ende einen Boden des Rahmens definiert und das zweite Ende eine Öffnung aufweist; (b) einem ersten Solenoid, der eine erste Spule aufweist, die um einen ersten Spulenkörper gewickelt ist und näher zu dem ersten Ende des Rahmens angeordnet ist, wobei der erste Spulenkörper ein erstes Ende, das dem ersten Ende des Rahmens zugewandt ist, und ein zweites Ende hat, das dem zweiten Ende des Rahmens zugewandt ist, wobei die erste Spule so arbeitet, dass sie eine Magnetkraft erzeugt zum Bewegen eines Antriebszahnrades eines Starters zu einem Hohlzahnrad eines Verbrennungsmotors; (c) einem zweiten Solenoid, der eine zweite Spule aufweist, die um einen zweiten Spulenkörper gewickelt ist und näher zu dem zweiten Ende des Rahmens als der erste Spulenkörper angeordnet ist, wobei der zweite Spulenkörper ein erstes Ende, das dem ersten Ende des Rahmens zugewandt ist, und ein zweites Ende hat, das dem zweiten Ende des Rahmens zugewandt ist, wobei die zweite Spule so arbeitet, dass sie eine Magnetkraft erzeugt zum Schließen von Hauptkontakten, die in einer Energielieferschaltung für einen Elektromotor eingebaut sind, der zum Drehen des Antriebszahnrades dient; (d) einem ersten und einem zweiten Leitungsdraht, die sich von der ersten Spule an der Außenseite des zweiten Endes des ersten Spulenkörpers erstrecken, wobei zumindest der erste Leitungsdraht radial im Inneren eines Innenumfangs der zweiten Spule tritt und sich zu dem zweiten Ende des Rahmens erstreckt; und (e) einem Leitungsdrahthalter, der sich von dem zweiten Ende des ersten Spulenkörpers in einer axialen Richtung des ersten Spulenkörpers zumindest zu einem Ort eines Luftspaltes erstreckt, der in einer magnetischen Schaltung des zweiten Solenoids ausgebildet ist.
  • Ein Abschnitt des ersten Leitungsdrahtes wird daher durch den Leitungsdrahthalter zumindest in einem Bereich zwischen dem zweiten Ende des ersten Spulenkörpers und dem Luftspalt gehalten. Dadurch wird ermöglicht, dass ein Abschnitt des ersten Leitungsdrahtes der ersten Spule, der sich an der Außenseite des Leitungsdrahthalters erstreckt, anders ausgedrückt, der nicht durch den Leitungsdrahthalter gehalten wird, im Vergleich zu dem im Einleitungsteil dieses Dokuments erörterten Aufbau des Standes der Technik verkürzt ist. Dadurch wird die Neigung oder Ablenkung des ersten Leitungsdrahtes, wenn das erste Solenoid und das zweite Solenoid innerhalb des Rahmens eingebaut sind, minimiert, wodurch die Einfachheit erleichtert wird, mit der das erste und das zweite Solenoid an dem Ort in dem Rahmen montiert werden.
  • Wenn die zweite Spule folgend der Anregung der ersten Spule angeregt wird, wird dies eine Magnetkraft verursachen, die auf den ersten Leitungsdraht ausgeübt wird durch die Wechselwirkung des elektrischen Stroms, der durch den ersten Leitungsdraht fließt, und des Magnetfeldes, das durch die zweite Spule erzeugt wird. Der erste Leitungsdraht hat, wie dies vorstehend beschrieben ist, den Abschnitt, der durch den Leitungsdrahthalter zumindest in dem Bereich zwischen dem zweiten Ende des ersten Spulenkörpers und dem Luftspalt physikalisch gestützt ist, wodurch sich eine Verringerung der nachteilhaften Effekte der Magnetkraft auf den ersten Leitungsdraht der ersten Spule ergibt, was die Neigung oder Ablenkung des ersten Leitungsdrahtes minimiert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung ist anhand der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung noch besser verständlich, die jedoch nicht die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschränken sollen, sondern lediglich dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses dienen.
  • 1 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht des Aufbaus eines elektromagnetischen Schalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 2a zeigt eine Draufsicht auf einen SL1-Spulenkörper, der in dem elektromagnetischen Schalter von 1 eingebaut ist.
  • 2b zeigt eine Vorderansicht der Leitungsdrahtführungen, die an dem SL1-Spulenkörper in 2a gesichert sind.
  • 3a zeigt eine Draufsicht auf eine abgewandelte Form eines SL1-Spulenkörpers, der in dem elektromagnetischen Schalter von 1 eingebaut ist.
  • 3b zeigt eine Vorderansicht von Leitungsdrahtführungen, die an dem SL1-Spulenkörper in 3a gesichert sind.
  • 4a zeigt eine Draufsicht auf eine zweite abgewandelte Form eines SL1-Spulenkörpers, der in dem elektromagnetischen Schalter von 1 eingebaut ist.
  • 4b zeigt eine Vorderansicht von Leitungsdrahtführungen, die an dem SL1-Spulenkörper in 4a gesichert sind.
  • 5 zeigt eine ausschnittartige Schnittansicht eines Starters, bei dem der elektromagnetische Schalter von 1 eingebaut ist.
  • 6 zeigt eine Blockdarstellung eines Aufbaus einer elektrischen Schaltung des Starters von 5.
  • 7 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht des Aufbaus eines elektromagnetischen Schalters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 8 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht des Aufbaus eines elektromagnetischen Schalters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile in den jeweiligen Ansichten beziehen, ist insbesondere in 1 ein elektromagnetischer Schalter 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der elektromagnetische Schalter 1, auf den hierbei Bezug genommen wird, wird mit einem Starter 2 verwendet, der in 5 gezeigt ist und der so entwickelt worden ist, dass er einen Verbrennungsmotor 2 startet, der in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist, das mit einem automatischen Verbrennungsmotorstopp/Wiederstart-System (auch Leerlaufstoppsystem genannt) ausgestattet ist. Das automatische Verbrennungsmotorstopp/Wiederstart-System arbeitet so, dass das Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 10 angehalten wird, um den Verbrennungsmotor 10 automatisch anzuhalten, wenn das Fahrzeug an einer roten Ampel an einer Kreuzung oder bei einem Verkehrsstau auf einer Straße vorübergehend anhält.
  • Der Starter 2 hat, wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist, den Elektromotor 4, die Abgabewelle 6, das Antriebszahnrad 8 und den elektromagnetischen Schalter 1. Der Elektromotor 4 wird mit elektrischer Energie von einer Batterie 3 beliefert und erzeugt ein Drehmoment an einem Anker 4a. Das Drehmoment wird dann zu der Abgabewelle 6 durch einen Drehzahlreduzierer 5 übertragen.
  • Das Antriebszahnrad 8 ist an der Abgabewelle 6 zusammen mit einer Kupplung 7 eingebaut.
  • Der elektromagnetische Schalter 1, der in 1 gezeigt ist, hat einen Rahmen 9 (d.h. ein Gehäuse), eine Solenoideinheit (die nachstehend detailliert erläutert ist), die im Inneren des Rahmens 9 angeordnet ist, Hauptkontakte (die nachstehend detailliert erläutert sind), die in einer Energielieferschaltung für den Motor 4 angeordnet sind, und eine Harzabdeckung 10. Der Rahmen 9 ist hohlzylindrisch und hat eine vorgegebene Länge mit zwei Enden, die zueinander in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 entgegengesetzt sind. Ein linkes Ende der Enden unter Betrachtung in der Zeichnung bildet einen ringartigen Boden 9a (der nachstehend auch als ein erstes Ende bezeichnet ist), während das rechte Ende eine Öffnung hat (und nachstehend auch als ein zweites Ende bezeichnet ist). Die Harzabdeckung 10 ist an dem rechten Ende des Rahmens 9 angebracht, um die Öffnung des Rahmens 9 zu schließen. Die Energielieferschaltung für den Motor 4 ist, wie dies aus 6 ersichtlich ist, eine Energielieferleitung, durch die elektrischer Strom von der Batterie 3 zu dem Motor 4 geliefert wird. Die Lieferung des elektrischen Stroms zu dem Motor 4 wird durch Schließen oder Öffnen der Hauptkontakte verwirklicht oder blockiert.
  • Der Rahmen 9 dient als ein Außenmantel des elektromagnetischen Schalters 1 und fungiert außerdem als eine magnetische Schaltung der Solenoideinheit. Der Rahmen 9 ist an dem Gehäuse 11 des Starters 2 unter Verwendung von zwei (nicht gezeigten) Gewindebolzen/Schrauben gesichert. Der Rahmen 9 hat einen Außendurchmesser, der von dem linken Ende (d.h. der Boden 9a) zu dem rechten Ende, das zu dem linken Ende entgegengesetzt ist (d.h. die Öffnung), in der axialen Richtung des Starters 2 (d.h. des Rahmens 9) konstant ist. Der Rahmen 9 hat eine zylindrische Umfangswand, dessen Dicke an der rechten Seite (d.h. näher zu der Öffnung hin), wie dies in den 1 und 5 ersichtlich ist, kleiner ist als an der linken Seite (d.h. näher zu dem Boden 9a hin).
  • Die Solenoideinheit ist, wie dies in den 1 und 5 gezeigt ist, aus dem ersten Solenoid SL1 und dem zweiten Solenoid SL2 gebildet. Das erste Solenoid SL1 arbeitet so, dass es das Antriebszahnrad 8 durch einen Schalthebel 12 von dem Motor 4 (d.h. unter Betrachtung in den Zeichnungen nach links) zusammen mit der Kupplung 7 wegbewegt. Das zweite Solenoid SL2 arbeitet so, dass es die Hauptkontakte öffnet oder schließt. Das erste Solenoid SL1 und das zweite Solenoid SL2 sind in Reihe ausgerichtet zueinander in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 (d.h. in der seitlichen Richtung in den 1 und 5) angeordnet.
  • Das erste Solenoid SL1 hat eine erste Spule 14 und einen ersten beweglichen Eisenkern, der als ein SL1-Tauchkolben 15 arbeitet. Die erste Spule 14 (die nachstehend auch als SL1-Spule 14 bezeichnet ist) ist aus einem Draht gebildet, der um einen Harzspulenkörper 13 gewunden (gewickelt) ist, und ist näher zu dem ersten Ende (d.h. dem Boden 9a) des Rahmens 9 angeordnet. Der Spulenkörper 13 ist nachstehend auch als ein erster Spulenkörper oder SL1-Spulenkörper bezeichnet. Der SL1-Tauchkolben 15 ist in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 im Inneren des Innenumfangs der SL1-Spule 14 beweglich.
  • Der SL1-Tauchkolben 15 ist ein Hohlzylinder und hat ein zylindrisches Loch 15a, das in seiner Längsmitte ausgebildet ist. Das zylindrische Loch 15 ist an einem linken Ende der Enden des SL1-Tauchkolbens 15 offen, wie dies in 1 gezeigt ist, und hat eine Bodenfläche an dem anderen Ende. Ein Verbindungselement 16 und eine Antriebsfeder 18 sind in dem zylindrischen Loch 15a angeordnet. Das Verbindungselement 16 arbeitet so, dass es die Bewegung des SL1-Tauchkolbens 15 zu einem Schalthebel 12 überträgt. Die Antriebsfeder 18 arbeitet so, dass sie eine Reaktionskraft speichert, die das Antriebszahnrad (Ritzel) 8, wie dies in 5 gezeigt ist, mit dem Hohlzahnrad 17 in Eingriff bringt, das an dem Verbrennungsmotor 100 gekuppelt ist, der in dem Kraftfahrzeug montiert ist.
  • Das zweite Solenoid SL2 hat eine zweite Spule 20 und einen zweiten beweglichen Eisenkern, der als ein SL2-Tauchkolben 21 arbeitet. Die zweite Spule 20 (die nachstehend auch als eine SL2-Spule 20 bezeichnet ist) ist aus einem Draht gebildet, der um einen Harzspulenkörper 19 herumgewickelt ist, und befindet sich näher zu dem zweiten Ende (d.h. der Öffnung) des Rahmens 9. Der Spulenkörper 19 ist nachstehend auch als ein zweiter Spulenkörper oder SL2-Spulenkörper bezeichnet. Der SL2-Tauchkolben 21 ist in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 innerhalb des Innenumfangs der SL2-Spule 20 beweglich.
  • Der fixierte Eisenkern 22 ist zwischen dem ersten Tauchkolben 15 und dem zweiten Tauchkolben 21 angeordnet. Das erste Solenoid SL1 und das zweite Solenoid SL2 teilen sich den fixierten Eisenkern 22.
  • Der fixierte Eisenkern 22 ist mit einem Plattenkern 23 mechanisch und magnetisch verbunden, der zwischen der SL1-Spule 14 und der SL2-Spule 20 angeordnet ist.
  • Der Plattenkern 23 ist aus einem Stapel einer Vielzahl an Eisenplatten gebildet, die beispielsweise zu einer ringartigen Form gepresst sind, und dient dazu, zwischen dem Rahmen und dem fixierten Eisenkern 22 mechanisch zu kuppeln, um einen Magnetflusspfad auszubilden. Der Plattenkern 23 kann alternativ durch eine einzelne dicke Platte ausgebildet sein, die aus einem magnetischen Material wie beispielsweise Eisen hergestellt ist.
  • Eine Rückstellfeder 24 ist zwischen dem fixierten Eisenkern 22 und dem ersten Tauchkolben 15 angeordnet, um den ersten Tauchkolben 15 von dem fixierten Eisenkern 22 weg zu drängen. In ähnlicher Weise ist eine Rückstellfeder 25 zwischen dem fixierten Eisenkern 22 und dem zweiten Tauchkolben 21 angeordnet, um den zweiten Tauchkolben 21 von dem fixierten Eisenkern 22 weg zu drängen.
  • Ein zylindrisches Nebenjoch 26 ist an der Außenseite des Außenumfangs der SL2-Spule 20 unter Betrachtung in einer radialen Richtung der SL2-Spule 20 angeordnet. Eine scheibenförmige magnetische Platte 27 ist an einem rechten Ende der Enden der SL2-Spule 20 angeordnet, wie dies in 1 gezeigt ist, wobei dieses auch als ein zweites Ende nachstehend bezeichnet ist.
  • Das Nebenjoch 26 sitzt in einem Innenumfang eines dünnwandigen Abschnittes (d.h. die rechte Seite in 1 oder 5) der Umfangswand des Rahmens 9 und kuppelt zwischen dem Plattenkern 23 und der magnetischen Platte 27, um einen Magnetflusspfad auszubilden, der sich in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 erstreckt. Der SL2-Spulenkörper 19 hat zwei Flansche: einer ist nachstehend als ein erster Flansch bezeichnet, der zu dem ersten Ende (d.h. dem linken Ende unter Betrachtung von 1) des Rahmens 19 gewandt ist, und der zweite Flansch ist nachstehend als ein zweiter Flansch 19a bezeichnet, der zu dem zweiten Ende (d.h. dem rechten Ende unter Betrachtung von 1) des Rahmens 19 gewandt ist. Die magnetische Platte 27 ist mit dem zweiten Flansch 19a des SL2-Spulenkörpers 19 einsatzgeformt (sog. Insert-moulding) und erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zu der axialen Richtung der SL2-Spule 20 ist, um einen Magnetflusspfad zwischen dem Rahmen 9, dem Nebenjoch 26 und dem zweiten Tauchkolben 21 auszubilden. Die magnetische Platte 27 hat eine ringartige Form mit einem Mittenloch, durch das der zweite Tauchkolben 21 in seiner axialen Richtung beweglich ist.
  • Die Harzabdeckung 10 ist, wie dies in 1 gezeigt ist, in eine Öffnung, die in dem zweiten Ende des Rahmens 9 ausgebildet ist, durch eine Dichtung wie beispielsweise ein O-Ring eingeführt und in Kontakt mit einem Innenumfang des zweiten Endes des Rahmens 9 gesichert durch Stauchen, Bördeln oder Verstemmen der Umfangswand des zweiten Endes des Rahmens 9. Die Harzabdeckung 10 hat zwei Anschlussschrauben 28 und 29, die in ihr montiert sind.
  • Die Anschlussschraube 28 wird üblicherweise B-Anschluss-Schraube genannt, und mit ihr wird ein in 6 gezeigtes Batteriekabel 30 verbunden. Die Anschlussschraube 29 wird üblicherweise M-Anschluss-Schraube genannt, und mit ihr wird eine Leitung 31, wie dies in 5 und 6 gezeigt ist, verbunden, die sich von dem Motor 4 erstreckt. Die Anschlussschrauben 28 und 29 sind in Durchgangslöcher, die in der Harzabdeckung 10 ausgebildet sind, eingeführt und an der Harzabdeckung 10 unter Verwendung von Unterlegscheiben 32 gesichert, wie dies in 1 gezeigt ist.
  • Die vorstehend beschriebenen Hauptkontakte umfassen drei Kontakte: ein Paar an fixierten Kontakten 33 und ein einzelner beweglicher Kontakt 34, die im Inneren der Harzabdeckung 10 angeordnet sind. Die fixierten Kontakte 33 sind an den Anschlussschrauben 28 und 29 jeweils mechanisch und elektrisch verbunden.
  • Der bewegliche Kontakt 34 wird an der Endfläche einer Tauchkolbenwelle 35 gehalten, die in dem zweiten Tauchkolben 21 sitzt. Genauer gesagt wird der bewegliche Kontakt 34 durch eine Federlast, die durch eine Kontaktdruckfeder 36 erzeugt wird, gegen die Endfläche der Tauchkolbenwelle 35 gedrängt. Die durch die Kontaktdruckfeder 36 erzeugte Federlast ist geringer festgelegt als jene Federlast, die durch die Rückstellfeder 25 erzeugt wird. Im Betrieb wird, wenn die SL2-Spule entregt ist, der bewegliche Kontakt 34, wie in 1 gezeigt ist, entgegen der durch die Kontaktdruckfeder 36 erzeugten Reaktionskraft zu einem Kontakt mit einem Kontaktsitz 37 gedrängt, der an einer Innenwand der Harzabdeckung 10 ausgebildet ist, so dass er von den fixierten Kontakten 33 getrennt wird (d.h. ein Ausschaltzustand der Hauptkontakte).
  • Die Gestaltung der Leitungsdrähte der SL1-Spule 14 und der SL2-Spule 20 ist nachstehend beschrieben.
  • Die SL1-Spule 14 hat, wie dies in 1 gezeigt ist, zwei Leitungsdrähte 14a und 14b: wobei ein Leitungsdraht ein Wicklungsstartende eines Drahtes der SL1-Spule 14 ist, und der zweite ein Wicklungsendstückende des Drahtes ist. Der Leitungsdraht 14a ist nachstehend auch als ein erster Leitungsdraht bezeichnet, während der Leitungsdraht 14b nachstehend auch als ein zweiter Leitungsdraht bezeichnet ist. Die Leitungsdrähte 14a und 14b, die sich von der SL1-Spule 14 erstrecken, treten durch zwei Drahtauslassnuten 38, wie dies in den 2a und 2b gezeigt ist, die in dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 an der Außenseite des Spulenkörper 13 ausgebildet sind. Die Drahtauslassnuten 38 sind, wie dies in 2a ersichtlich ist, durch Schlitze ausgebildet, die in der radialen Richtung des zweiten Flansches 13a diametral zueinander entgegengesetzt sind und sich von einem Außenumfangsrand des zweiten Flansches 13a nach innen in der radialen Richtung des zweiten Flansches 13a erstrecken. Die Drahtauslassnuten 38 können alternativ, wie dies in den 3a und 3b gezeigt ist, so geformt sein, dass sie sich in der gleichen Richtung erstrecken, in der eine Linie sich erstreckt, die zu dem Innenumfang des SL1-Spulenkörpers 13 tangential ist. Die Drahtauslassnuten 38 können außerdem, wie dies in den 4a und 4b gezeigt ist, so geformt sein, dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, in denen die Linie sich erstreckt, die zu dem Innenumfang des SL1-Spulenkörpers 13 tangential ist.
  • Die Leitungsdrähte 14a und 14b, die sich an der Außenseite des SL1-Spulenkörpers 13 erstrecken, werden durch Leitungsdrahtführungen 39, die nachstehend detailliert beschrieben sind, im Inneren des Innenumfangs der SL2-Spule 20 so gehalten, dass sie sich im Wesentlichen gerade zu dem zweiten Ende des Rahmens 9 erstrecken. Der Leitungsdraht 14a, d.h. beispielsweise das Wicklungsstartende des Drahtes der SL1-Spule 14, ist mit einem SL1-Energielieferanschluss 40 verbunden, der in 6 gezeigt ist. Der Leitungsdraht 14b, d.h. beispielsweise das Wicklungsendstückende des Drahtes der SL1-Spule 14, ist mechanisch und elektrisch mit der Fläche der magnetischen Platte 27 verbunden, d.h. zum Erden durch den Rahmen 9 verbunden.
  • Die SL2-Spule 20 hat wie SL1-Spule 14 zwei (nicht gezeigte) Leitungsdrähte:
    ein Leitungsdraht ist ein Wicklungsanfangsende eines Drahtes der SL2-Spule 20 und der zweite Leitungsdraht ist ein Wicklungsendstückende des Drahtes. Die beiden Leitungsdrähte, die sich von der SL2-Spule 20 erstrecken, treten durch zwei (nicht gezeigte) Drahtauslassnuten, die in dem zweiten Flansch 19a des SL2-Spulenkörpers 19 an der Außenseite des SL2-Spulenkörpers 19 ausgebildet sind. Die Drahtauslassnuten des zweiten Flansches 19a sind wie die Drahtauslassnuten 38 des zweiten Flansches 13a des SL1-Spulenkörpers 13 durch Schlitze definiert, die zueinander in der radialen Richtung des zweiten Flansches 19a diametral entgegengesetzt sind und sich von einem Außenumfangsrand des zweiten Flansches 19a in der radialen Richtung des zweiten Flansches 19a nach innen erstrecken.
  • Einer der beiden Leitungsdrähte, die sich an der Außenseite des SL2-Spulenkörpers 19 erstrecken, beispielsweise ein Wicklungsanfangsende, wie dies anhand eines Bezugszeichens 20a in 6 gezeigt ist, des Drahtes der SL2-Spule 20, ist mit einem SL2-Energielieferanschluss 41 verbunden, wie dies in 6 gezeigt ist. Der andere Leitungsdraht, beispielsweise ein Wicklungsendstückende des Drahtes der SL2-Spule 20, ist mit der Fläche der magnetische Platte 27 mechanisch und elektrisch verbunden.
  • Der SL1-Energielieferanschluss 40 und der SL2-Energielieferanschluss 41 treten durch den Boden der Harzabdeckung 10, anders ausgedrückt sind sie durch die Harzabdeckung gehalten und, wie dies aus 6 ersichtlich ist, mit der Batterie 3 durch ein SL1-Relais 42 und ein SL2-Relais 43 verbunden.
  • Die Leitungsdrahtführungen 39 dienen als Leitungsdrahthalter und sind durch Harz (Kunststoff) einstückig mit dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 ausgebildet. Die Leitungsdrahtführungen 39 erstrecken sich von den radial am weitesten innen befindlichen Enden (d.h. der Böden) der Drahtauslassnuten 38 in einer axialen Richtung des zweiten Flansches 13a, d.h. in einer Richtung, die senkrecht zu einer Hauptfläche des zweiten Flansches 13a ist. Jede der Leitungsdrahtführungen 39 kann alternativ als ein Einzelstückelement hergestellt sein und mit dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 verbunden sein oder in diesem sitzen. Jede der Leitungsdrahtführungen 39 hat, wie dies in 2a gezeigt ist, eine U-Form im Querschnitt, die einen derartigen Umriss hat, dass dieser mit dem Umfang eines radial am weitesten innen befindlichen Abschnittes von einer der Drahtauslassnuten 38 übereinstimmt, und hat eine darin definierte U-förmige Leitungsdrahthaltenut 39a, wie dies in 2b deutlich gezeigt ist, in der einer der Leitungsdrähte, d.h. ein Leitungsdraht aus der Gruppe des Leitungsdrahtes 14a und 14b der SL1-Spule 14 gehalten wird und in einer Richtung gerichtet ist, die senkrecht zu der Hauptfläche des zweiten Flansches 13a des SL1-Spulenkörpers 13 ist (d.h. eine vertikale Richtung unter Betrachtung in 2b).
  • Die SL1-Spule 14 (d.h. der SL1-Spulenkörper 13) und die SL2-Spule 20 (d.h. der SL2-Spulenkörper 19) sind miteinander in der axialen Richtung (d.h. in der Längsrichtung) des elektromagnetischen Schalters 1 ausgerichtet. Jede der Leitungsdrahtführungen 39 erstreckt sich, wie dies deutlich in 1 gezeigt ist, über eine axiale Position des Luftspaltes G, der in der magnetischen Schaltung des Solenoids SL2 ausgebildet ist (die nachstehend auch als eine Luftspaltposition bezeichnet ist), so, dass ein Endstück an einer axialen Position des zweiten Flansches 19a des SL2-Spulenkörpers 19 angeordnet ist. Anders ausgedrückt erstreckt sich jede der Leitungsdrahtführungen 39 von dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 ist (d.h. die axiale Richtung des zweiten Flansches 13a des SL1-Spulenkörpers 13), passiert den Luftspalt G und erreicht den zweiten Flansch 19a des SL2-Spulenkörpers 19. Der Luftspalt G ist ein Raum, der zwischen dem fixierten Eisenkern 22 und dem zweiten Tauchkolben 21 erzeugt wird, wenn die SL2-Spule 20 in dem nicht angeregten Zustand ist, und liegt in einem Bereich zwischen den Enden der SL2-Spule 20, die zueinander in deren axialer Richtung entgegengesetzt sind.
  • Der Plattenkern 23 und der SL2-Spulenkörper 19 haben, wie dies in 1 ersichtlich ist, darin ausgebildete Durchgangslöcher, durch die die Leitungsdrahtführungen 39 in der axialen Richtung des Plattenkerns 23 und des SL2-Spulenkörpers 19 treten. Die in dem SL2-Spulenkörper 19 ausgebildeten Durchgangslöcher erstrecken sich in der axialen Richtung der Magnetplatte, die mit dem zweiten Flansch 19a des SL2-Spulenkörpers 19 einsatzgeformt (sog. Insert-moulding) ist, und passieren (treten) durch die Dicke der magnetischen Platte 27. Die Durchgangslöcher des SL2-Spulenkörpers 10 erstrecken sich außerdem, wie dies deutlich in 1 gezeigt ist, im Inneren des Innenumfangs der SL2-Spule 20 in der axialen Richtung der SL2-Spule 20.
  • Der Betrieb des Starters 2 ist nachstehend beschrieben.
  • Der Betrieb des Starters 2 wird durch die ECU (elektronische Steuereinheit) 44 gesteuert, die für eine Verwendung in dem automatischen Verbrennungsmotorstopp/Wiederstart-System gestaltet ist.
  • Wenn eine Verbrennungsmotorwiederstartanforderung erfolgt, nachdem der automatische Verbrennungsmotorstopp/Wiederstart-Modus (auch als Leerlaufanhaltemodus bezeichnet) erlangt worden ist, ist die ECU 44 dazu in der Lage, die Betriebsvorgänge der Solenoide SL1 und SL2 unabhängig voneinander als eine Funktion der Drehzahl des Verbrennungsmotors 100 zu dem Zeitpunk zu steuern, bei dem die Verbrennungsmotorwiederstartanforderung ausgeführt wird. In der nachstehend dargelegten Erörterung wird angenommen, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 100 bei der Anfrage (Anforderung) des Verbrennungsmotorwiederstarts gering ist (beispielsweise geringer als oder gleich wie 400 Umdrehungen je Minute).
  • Die ECU 44 startet, um dem Solenoid SL1 vor dem Solenoid SL2 im Ansprechen auf die Verbrennungsmotorwiederstartanforderung anzuregen. Genauer gesagt schaltet die ECU 44 das SL1-Relais 42 vor dem SL2-Relais 43 ein.
  • Wenn das SL1-Relais 42 durch die ECU 44 eingeschaltet ist, wird dies bewirken, dass Energie von der Batterie 3 zu dem SL1-Energielieferanschluss 40 geliefert wird, so dass die SL1-Spule 14, die mit dem SL1-Energielieferanschluss 40 verbunden ist, angeregt wird. Dies bewirkt, dass der fixierte Eisenkern 22 magnetisiert wird, um eine magnetische Anziehung zu erzeugen, so dass der SL1-Tauchkolben 15 sich linear zu dem zweiten Ende des Rahmens 9 in seiner axialen Richtung bewegt, wodurch das Antriebszahnrad 8 durch den Schalthebel 12 weg von dem Motor 4 zusammen mit der Kupplung 7 axial bewegt wird.
  • Nachdem die Endfläche des Antriebszahnrades 8 auf der Endfläche des Hohlzahnrades 17 aufgetroffen ist, wird, wenn das sich drehende Hohlzahnrad 17 sich gedreht hat und eine Winkelposition erreicht hat, bei der es dazu in der Lage ist, mit dem Antriebszahnrad 8 in Zahneingriff zu gelangen, das Antriebszahnrad 8 durch einen extensiven Druck (d.h. einer Reaktionskraft), der in der Antriebsfeder 18 gespeichert ist, in einen Eingriff mit dem Hohlzahnrad 17 axial verschoben.
  • Wenn die ECU 44 das SL2-Relais 43 einschaltet, wird dies bewirken, dass Energie von der Batterie 3 zu dem SL2-Energielieferanschluss 41 geliefert wird, so dass die mit dem SL2-Energielieferanschluss 41 verbundene SL2-Spule 20 angeregt wird. Dies bewirkt, dass der fixierte Eisenkern 22 magnetisiert wird, um eine magnetische Anziehung zu erzeugen, so dass der SL2-Tauchkolben 21 sich linear zu dem zweiten Ende des Rahmens 9 in seiner axialen Richtung bewegt, wodurch der bewegliche Kontakt 34 entgegen dem Druck, der durch die Kontaktdruckfeder 36 erzeugt wird, zu einem Kontakt mit den fixierten Kontakten 33 gebracht wird, um die Hauptkontakte zu schließen. Die elektrische Energie wird somit von der Batterie 3 zu dem Motor 4 geliefert, so dass der Anker 4a ein Drehmoment erzeugt. Das Drehmoment wird dann durch den Drehzahlreduzierer 5 verstärkt und zu der Abgabewelle 6 und zu dem Antriebszahnrad 8 durch die Kupplung 7 übertragen.
  • Das Antriebszahnrad 8 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, bereits mit dem Hohlzahnrad in Zahneingriff, so dass das Drehmoment von dem Antriebszahnrad 8 zu dem Hohlzahnrad 17 übertragen wird, um den Verbrennungsmotor 100 anzukurbeln.
  • Der vorstehend erläuterte Aufbau des elektromagnetischen Schalters 1 bietet die folgenden nützlichen Vorteile.
    • 1) Der elektromagnetische Schalter 1 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, mit den Leitungsdrahtführungen 39 ausgestattet, die die Leitungsdrähte 14a und 14b der SL1-Spule 14 halten. Jede der Leitungsdrahtführungen 39 arbeitet als ein Halter und erstreckt sich von dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 in der axialen Richtung des zweiten Flansches 13a (d.h. die axiale Richtung des zweiten Flansches 19a des SL2-Spulenkörpers 19) über den Luftspalt G des Solenoids SL2, so dass das Endstück an dem zweiten Flansch 19a angeordnet ist. Anders ausgedrückt wird ein Abschnitt der Länge von jedem der Leitungsdrähte 14a und 14b, der einem Abstand zwischen dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 und dem zweiten Flansch 19a des SL2-Spulenkörpers 19 in der axialen Richtung des SL1-Spulenkörpers 13 und des SL2-Spulenkörpers 19 entspricht, durch eine entsprechende der Leitungsdrahtführungen 39 gehalten. Dies verbessert die Stabilität bei dem Einbau des Solenoids SL1 und des Solenoids SL2 an Ort und Stelle innerhalb des Rahmens 9. Genauer gesagt schwenken die vorderen Abschnitte der Leitungsdrähte 14a und 14b kaum, was somit die Einfachheit erleichtert, mit der die Solenoide SL1 und SL2 in den Rahmen 9 eingebaut werden.
    • 2) Wenn die SL2-Spule 20 folgend der Anregung der SL1-Spule 14 angeregt wird, wird dies bewirken, dass eine Magnetkraft an den Leitungsdrähten 14a und 14b durch die Wechselwirkung des elektrischen Stroms, der durch die Leitungsdrähte 14a und 14b fließt, und des Magnetfeldes, das durch die SL2-Spule 20 erzeugt wird, ausgeübt wird. Jeder der Leitungsdrähte 14a und 14b hat, wie dies vorstehend beschrieben ist, einen Abschnitt, der durch eine der Leitungsdrahtführungen 39 in einem Bereich eines Abstandes zwischen dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 und dem zweiten Flansch 19a des SL2-Spulenkörpers 19 in der axialen Richtung des SL1-Spulenkörpers 13 und des SL2-Spulenkörpers 19 gehalten wird. Dies führt zu einer Abnahme der nachteilhaften Effekte der Magnetkraft auf die Leitungsdrähte 14a und 14b, wodurch die Neigung der Leitungsdrähte 14a und 14b minimiert wird. Dies führt zu einer verringerten Möglichkeit dahingehend, dass die Leitungsdrähte 14a und 14b an den oberen Kanten (Rändern) der Leitungsdrahthaltenut 39a der Leitungsdrahtführungen 39 kratzen, was eine Beschädigung der Isolationsfilme der Leitungsdrähte 14a und 14b bewirken würde.
    • 3) Die Abnahme bei der Neigung der Leitungsdrähte 14a und 14b, die durch die Magnetkraft verursacht wird, führt zu einer Verringerung beim physikalischen Verschleiß der oberen Ränder der Leitungsdrahthaltenuten 39a der Leitungsdrahtführungen 39, wodurch Abschleifpulver minimiert wird, das sich aus dem Verschleiß der oberen Ränder der Leitungsdrahthaltenuten 39a ergibt und ein Faktor ist, der eine Fehlfunktion des Solenoids SL1 oder SL2 verursacht.
    • 4) Die Leitungsdrähte 14a und 14b der SL1-Spule 14 werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, durch die Leitungsdrahtführungen 39 an dem Ort des Luftspaltes G des Solenoids SL2 gehalten, womit die nachteilhaften Effekte des Magnetfeldes, das an dem SL2-Solenoid 20 erzeugt wird, an den Leitungsdrähten 14a und 14b reduziert werden, was die Möglichkeit von Rauschvorgängen minimiert, die an den Leitungsdrähten 14a und 14b überlagert werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 7 zeigt einen elektromagnetischen Schalter gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel beziehen sich auf die gleichen Teile, und deren detaillierte Erläuterung unterbleibt hierbei.
  • Der elektromagnetische Schalter 1 hat die Leitungsdrahtführungen 39, die sich von dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 in der axialen Richtung des zweiten Flansches 13a über die Außenfläche des zweiten Flansches 19a des SL2-Spulenkörpers 19 so erstrecken, dass ihre Endstücke sich näher zu dem zweiten Ende des Rahmens 9 als der zweite Flansch 19a befinden.
  • Demgemäß ist die Länge der Leitungsdrahtführungen 39, die sich in der axialen Richtung des SL1-Spulenkörper 13 erstrecken, länger als jene des ersten Ausführungsbeispiels, was zu einer Verringerung der Länge der Abschnitte der Leitungsdrähte 14a und 14b führt, die sich außerhalb der Endstückenden der Leitungsdrahtführungen 39 erstrecken. Dies verbessert noch stärker die Stabilität beim Einbau der Solenoide SL1 und SL2 innerhalb des Rahmens 9.
  • Der Abstand zwischen dem Luftspalt G des Solenoids SL2 und den Endstücken der Leitungsdrahtführungen 39 in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 ist außerdem vergrößert im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, wodurch die nachteilhaften Effekte der Magnetkraft auf die Leitungsdrähte 14a und 14b der SL1-Spule 14 noch weiter verringert werden, was die Neigung der Leitungsdrähte 14a und 14b minimiert.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 8 zeigt den elektromagnetischen Schalter 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel beziehen auf die gleichen Teile, und deren detaillierte Erläuterung unterbleibt hierbei.
  • Der elektromagnetische Schalter 1 hat die Leitungsdrahtführungen 39, die sich von dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 in der axialen Richtung des zweiten Flansches 13a so erstrecken, dass deren Endstücke an dem Luftspalt G des Solenoids SL2 angeordnet sind.
  • Die Länge der Leitungsdrahtführungen 39, die sich in der axialen Richtung des SL1-Spulenkörpers 13 erstrecken, ist daher kürzer als jene in dem ersten und in dem zweiten Ausführungsbeispiel, da jedoch die Leitungsdrähte 14a und 14b der SL1-Spule 14 durch die Leitungsdrahtführungen 39 zwischen dem zweiten Flansch 13a des SL1-Spulenkörpers 13 und dem Luftspalt G des Solenoids SL2 gestützt sind, verringern sich somit die nachteilhaften Effekte der Magnetkraft auf die Leistungsdrähte 14a und 14b der SL1-Spule 14, die zu der Neigung der Leitungsdrähte 14a und 14b führen, im Vergleich zu dem in der Beschreibungseinleitung erörterten Aufbau des Standes der Technik.
  • Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben ist, um ein besseres Verständnis von ihr zu erleichtern, sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen Weisen ausgeführt werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher sollte verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung sämtliche möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen gegenüber den gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst, die ausgeführt werden können, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen, das in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt ist.
  • Beispielsweise ist der elektromagnetische Schalter 1 von jedem des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels so gestaltet, dass die Richtung, in der der SL1-Tauchkolben 15 durch den fixierten Eisenkern 22 angezogen wird, entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der der SL2-Tauchkolben 21 durch den fixierten Eisenkern 22 angezogen wird, wobei jedoch dieser so gestaltet werden kann, dass der SL1-Tauchkolben 15 und der SL2-Tauchkolben 21 sich in der gleichen Richtung bewegen.
  • Die Leitungsdrähte 14a und 14b der SL1-Spule 14, die in dem elektromagnetischen Schalter 1 in den 1, 7 und 8 eingebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, treten beide radial im Inneren des Innenumfangs der SL2-Spule 20 zu dem zweiten Ende des Rahmens 9 hin, wobei jedoch lediglich der Leitungsdraht 14a alternativ durch die Leitungsdrahtführungen 39 gehalten werden kann und sich im Inneren des Innenumfangs der SL2-Spule 20 zu dem zweiten Ende des Rahmens 9 hin erstreckt, während der Leitungsdraht 14b an der Fläche des Plattenkerns 23 geerdet sein kann.
  • Der elektromagnetische Schalter hat das erste und das zweite Solenoid, die ausgerichtet in einer axialen Richtung eines Gehäuses angeordnet sind und ein Antriebszahnrad in einen Zahneingriff mit einem Hohlzahnrad eines Verbrennungsmotors bringen und Hauptkontakte in einer Energielieferschaltung für einen Elektromotor schließen, der den Verbrennungsmotor ankurbelt. Ein Halter ist vorgesehen, der sich von einem ersten Spulenkörper des ersten Solenoids zumindest zu einem Ort eines Luftspaltes erstreckt, der in einer magnetischen Schaltung des zweiten Solenoids ausgebildet ist. Der Halter hält einen Abschnitt eines Leitungsdrahtes, der sich von einem Spulenkörper des ersten Solenoids erstreckt, zumindest in einem Bereich zwischen dem Spulenkörper und dem Luftspalt, wodurch eine Neigung oder Ablenkung des Leitungsdrahtes minimiert wird, wenn das erste und das zweite Solenoid innerhalb des Gehäuses eingebaut werden, womit die Einfachheit erleichtert wird, mit der das erste und das zweite Solenoid an Ort und Stelle in dem Gehäuse montiert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5578257 [0003]

Claims (7)

  1. Elektromagnetischer Schalter für eine Verwendung in einem Starter zum Starten eines Verbrennungsmotors, mit: einem Rahmen, der eine vorgegebene Länge mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das zu dem ersten Ende entgegengesetzt ist, hat, wobei das erste Ende einen Boden des Rahmens definiert und das zweite Ende eine Öffnung aufweist; einem ersten Solenoid, der eine erste Spule aufweist, die um einen ersten Spulenkörper gewickelt ist und näher zu dem ersten Ende des Rahmens angeordnet ist, wobei der erste Spulenkörper ein erstes Ende, das dem ersten Ende des Rahmens zugewandt ist, und ein zweites Ende hat, das dem zweiten Ende des Rahmens zugewandt ist, wobei die erste Spule so arbeitet, dass sie eine Magnetkraft erzeugt zum Bewegen eines Antriebszahnrades eines Starters zu einem Hohlzahnrad eines Verbrennungsmotors; einem zweiten Solenoid, der eine zweite Spule aufweist, die um einen zweiten Spulenkörper gewickelt ist und näher zu dem zweiten Ende des Rahmens als der erste Spulenkörper angeordnet ist, wobei der zweite Spulenkörper ein erstes Ende, das dem ersten Ende des Rahmens zugewandt ist, und ein zweites Ende hat, das dem zweiten Ende des Rahmens zugewandt ist, wobei die zweite Spule so arbeitet, dass sie eine Magnetkraft erzeugt zum Schließen von Hauptkontakten, die in einer Energielieferschaltung für einen Elektromotor eingebaut sind, der zum Drehen des Antriebszahnrades dient; einem ersten und einem zweiten Leitungsdraht, die sich von der ersten Spule an der Außenseite des zweiten Endes des ersten Spulenkörpers erstrecken, wobei zumindest der erste Leitungsdraht radial im Inneren eines Innenumfangs der zweiten Spule tritt und sich zu dem zweiten Ende des Rahmens erstreckt; und einem Leitungsdrahthalter, der sich von dem zweiten Ende des ersten Spulenkörpers in einer axialen Richtung des ersten Spulenkörpers zumindest zu einem Ort eines Luftspaltes erstreckt, der in einer magnetischen Schaltung des zweiten Solenoids ausgebildet ist.
  2. Elektromagnetischer Schalter gemäß Anspruch 1, wobei der Leitungsdrahthalter sich von dem zweiten Ende des ersten Spulenkörpers über den Luftspalt zu dem zweiten Ende des Rahmens erstreckt.
  3. Elektromagnetischer Schalter gemäß Anspruch 1, wobei der Leitungsdrahthalter sich von dem zweiten Ende des ersten Spulenkörpers in der axialen Richtung des ersten Spulenkörpers zumindest zu dem zweiten Ende des zweiten Spulenkörpers erstreckt.
  4. Elektromagnetischer Schalter gemäß Anspruch 1, wobei der Leitungsdrahthalter durch ein Harz einstückig mit dem ersten Spulenkörper ausgebildet ist.
  5. Elektromagnetischer Schalter gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Leitungsdraht der ersten Spule radial im Inneren des Innenumfangs der zweiten Spule tritt und zu dem zweiten Ende des Rahmens sich erstreckt, und des Weiteren einen zweiten Leitungsdrahthalter aufweist, der den zweiten Leitungsdraht hält.
  6. Elektromagnetischer Schalter gemäß Anspruch 1, wobei der erste Leitungsdraht der ersten Spule mit einem Energielieferanschluss verbunden ist, zu dem elektrischer Strom von einer externen Energiequelle geliefert wird, um die erste Spule anzuregen, und wobei der zweite Leitungsdraht der ersten Spule zum Erden durch den Rahmen verbunden ist.
  7. Elektromagnetischer Schalter gemäß Anspruch 1, wobei die erste Spule und die zweite Spule miteinander in einer axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters ausgerichtet sind, und wobei der Leitungsdrahthalter sich in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters zu dem zweiten Ende des Rahmens hin erstreckt und den ersten Leitungsdraht gerade hält.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11515078B2 (en) * 2016-12-21 2022-11-29 Joaquín Enríque NEGRETE HERNANDEZ Harmonics filters using semi non-magnetic bobbins
US11450497B2 (en) * 2017-11-21 2022-09-20 Mitsubishi Electric Corporation Electromagnetic switch device for starter
FR3083640A1 (fr) * 2018-07-04 2020-01-10 Valeo Equipements Electriques Moteur Contacteur electromagnetique de puissance muni d'une bobine realisee en aluminium
EP3617495B1 (de) * 2018-08-28 2023-08-09 Mahle International GmbH Elektromagnetischer schalter
DE112020005406T5 (de) * 2019-11-01 2022-08-18 Xiamen Hongfa Automotive Electronics Co., Ltd. Elektromagnetisches relais

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2080898B1 (de) 2008-01-18 2020-03-11 Denso Corporation Starter mit kompakter struktur
JP5212065B2 (ja) 2008-01-18 2013-06-19 株式会社デンソー スタータ
JP5659625B2 (ja) * 2010-08-24 2015-01-28 株式会社デンソー ソレノイド装置
JP6043655B2 (ja) * 2013-02-28 2016-12-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン始動装置
JP5578257B1 (ja) * 2013-07-11 2014-08-27 三菱電機株式会社 スタータ用電磁スイッチ装置

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