DE102018009455A1 - Elektromotor für einen Anlasser eines Verbrennungsmotors und Anlasser, der mit einem solchen Elektromotor ausgestattet ist - Google Patents

Elektromotor für einen Anlasser eines Verbrennungsmotors und Anlasser, der mit einem solchen Elektromotor ausgestattet ist Download PDF

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Abstract

Der Elektromotor für einen Anlasser eines Verbrennungsmotors umfasst einen Erreger in der Form eines Statorerregers, der einen gewickelten Rotoranker umgibt umfassend einen Kollektor (C) mit elektrisch leitenden Lamellen (L), einen Körper in Form eines genuteten Blechpakets zur Aufnahme der Ankerwicklung des Rotors, die durch den Rotorkörper verläuft, um einen Wickelkopf mit elektrischer Verbindung zu den Lamellen (L) des Kollektors (C) zu bilden, auf denen zumindest zwei Bürsten (B) schleifen, wobei die Bürsten (B) eingerichtet sind, mehr als 2,25 aufeinanderfolgende Lamellen abzudecken.Der Anlasser ist mit einem solchen Elektromotor ausgestattet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor für einen Anlasser eines Verbrennungsmotors, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls einen Anlasser, insbesondere einen verstärkten Anlasser, der mit einem solchen Elektromotor ausgestattet ist.
  • Stand der Technik
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst ein konventioneller Anlasser für Verbrennungsmotoren, insbesondere eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, ein metallisches, elektrisch leitendes Gehäuse (nicht referenziert), das zur Befestigung mit der Masse 15 des Fahrzeugs über ein vorderes Lager verbunden ist, welches eine Kappe trägt, die durch ein hinteres Lager verschlossen ist, einen elektromagnetischen Schalter 2, der durch das Gehäuse getragen ist, einen Anwerfer mit einem Ritzel 1 und einer Nabe, einen Elektromotor M, der in der Kappe angeordnet ist, und eine Abtriebswelle (nicht referenziert), die äußere, schraubenförmige Nuten trägt, welche in Eingriff sind mit inneren schraubenförmigen Nuten, die der Anwerfer aufweist.
  • Die im Gehäuse drehbar gelagerte Abtriebswelle des Starters kann mit der Abtriebswelle des Elektromotors M identisch sein, wie beispielsweise in 1 des Dokuments FR 2 875 068 dargestellt. Alternativ, wie in 1 dargestellt, ist die Abtriebswelle des Starters getrennt von der Abtriebswelle (nicht referenziert) des Elektromotors M, und ein Untersetzungsgetriebe (nicht referenziert), wie z.B. ein in den Dokumenten EP 1 436 526 und FR 2 863 018 beschriebenes Planetenreduzierungsgetriebe -ist zwischen diese Abtriebswellen geschaltet. Dieses Untersetzungsgetriebe ermöglichen es, das Verhältnis der Drehzahlen und der Drehmomente zwischen der Abtriebswelle des Elektromotors und des Ritzels 1 zu ändern.
  • Der Elektromotor M weist einen Erreger in Form eines Statorerregers mit magnetischen Polen auf (nicht in 1 referenziert), die von der elektrisch leitenden Kappe des Gehäuses getragen werden. Diese Kappe ist in 1 zylindrisch ausgebildet.
  • Die Abtriebswelle des Motors M, die axial die Symmetrieachse des Motors M definiert, trägt zur Befestigung einen Rotor (nicht referenziert), der zum Anker des Elektromotors M gehört. Das hintere Ende des Motorwellenrotors M ist in ein Lager eingeschoben, das vom hinteren Lager des Gehäuses zu dessen drehender Halterung getragen wird.
  • Der Rotor ist ein Rotor mit gewickeltem Anker, der ein Paket aus ferromagnetischen Blechen, beispielsweise auf die Abtriebswelle des Motors M gepresst, umfasst. Das Blechpaket bildet den Rotorkörper. Dieser Rotor hat auch einen Kollektor, der aus einem Kommutator besteht, der die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom erlaubt. Dieser Kollektor grenzt an das Blechpaket an, wobei er sich in der Nähe des hinteren Lagers des Gehäuses befindet. Genauer gesagt, trägt die Abtriebswelle des Motors M auf der dem Untersetzungsgetriebe gegenüberliegenden Seite einen Ring aus elektrisch isolierendem Material, der zu einem Kollektor mit elektrisch leitenden Lamellen, wie beispielsweise Kupferlamellen, gehört, auf denen mindestens zwei Bürsten aus Drahtgeflecht schleifen. Die Lamellen sind am Ring befestigt. Sie werden beispielsweise bei der Umspritzungstechnik in den Isolierring eingesetzt. Sie sind in Bezug auf den Ring sichtbar.
  • Die Bürsten, die z.B. Graphit und Kupfer enthalten, sind jeweils in einem Käfig montiert und werden jeweils einer Federwirkung ausgesetzt, die die Bürsten in Kontakt mit den Kollektorlamellen bringt. Die Bürsten können wie in 1 an der Vorderseite gegen die Kollektorlamellen schleifen, oder alternativ radial an den axial orientierten Lamellen des Kollektors, wie z.B. im oben genannten Dokument FR 2 863 018 und im Dokument FR 2 722 037 zu sehen ist, auf welche verwiesen wird. Für den Aufbau der Käfige und Bürsten aus Drahtgeflecht, die zu einem Bürstenhalter gehören, wird beispielsweise auf die Dokumente FR 2 824 199 , FR 2 966 298 und FR 2 934 436 verwiesen, wobei die Käfige Schlitze für den Geflechtdurchgang zum Anschluss der Büsten aufweisen und ausgebildet sind, die Federn zu tragen, die die Bürsten in Richtung der Kollektorlamellen drücken. Die Bürsten sind daher durch die Wirkung der zugehörigen Feder in Richtung der Kollektorlamellen beweglich und sind über den Bürstenhalter am festen Gehäuse des Anlassers, insbesondere des Stators, befestigt.
  • Die Bleche des Rotorankers sind mit Nuten ausgebildet, zum Beispiel in halbgeschlossener oder geschlossener Art, für die Montage von elektrischen Leitern, wie beispielsweise Stäben, die zur Wicklung des Rotors gehören. Diese Leiter haben einen kreisförmigen Querschnitt, alternativ haben sie einen quadratischen, rechteckigen, ovalen, polygonalen oder flachen Querschnitt. Diese Leiter bestehen beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium. Sie sind mit einer elektrisch isolierenden Schicht, wie z.B. Emaille oder einem Mantel, überzogen. Die Leiter sind in den Nuten beispielsweise in zwei Schichten montiert, wie in den Dokumenten FR 2 639 163 und FR 2 875 068 beschrieben, auf die für weitere Details verwiesen wird. Somit durchläuft die Ankerwicklung des Rotors die Nuten des Blechpakets und weist, auf beiden Seiten des Blechpakets, einen vorderen Wickelkopf auf der Seite des Anwerfers, und einen hinteren Wickelkopf auf der Seite des Kollektors auf, wobei der hintere Wickelkopf elektrisch mit den Kollektorlamellen beispielsweise durch Schweißen zur Bildung der Ankerwicklung verbunden ist.
  • Die Ankerwicklung des Rotors ist konventionell verschachtelt oder geschleift. Diese Ankerwicklung beinhaltet eine mit dem Kollektor verbundene Erregerwicklung. Genauer gesagt umfasst diese Wicklung mehrere Abschnitte. Per Definition ist ein Abschnitt, wie beispielsweise ein Stab, ein Teil der Erregerwicklung, der eine oder mehrere Windungen umfasst. Dieser Abschnitt ist mit zwei Kollektorlamellen elektrisch verbunden. Alle Abschnitte sind in Reihe geschaltet, indem ihre Enden jeweils paarweise miteinander verbunden werden. Jeder Abschnitt hat einen Kopf, der zum vorderen Wickelkopf gehört, eine erste Seite, die durch eine Nut im Rotor verläuft, die als erste Nut bezeichnet wird, um sich von einer ersten Kollektorlamelle zum Kopf zu erstrecken, und eine zweite Seite, die durch eine andere Nut im Rotor verläuft, die als zweite Nut bezeichnet wird, um sich von einer zweiten Kollektorlamelle zum Kopf zu erstrecken.
  • Die erste Seite weist einen aktiven Teil auf, der in der ersten Nut des Rotors untergebracht ist, und einen in Umfangsrichtung versetzten geneigten Fuß, der zum hinteren Wickelkopf des Rotors gehört. Der Fuß ist mit einem Ende ausgestattet zur elektrischen Verbindung der ersten Seite mit der ersten Kollektorlamelle. Ebenso weist die zweite Seite einen aktiven Teil auf, der in der zweiten Nut des Rotors untergebracht ist, und einen in Umfangsrichtung versetzten geneigten Fuß, der zum hinteren Wickelkopf des Rotors gehört. Dieser Fuß ist mit einem Ende ausgestattet zur elektrischen Verbindung der zweiten Seite mit der zweiten Kollektorlamelle. Der Kopf verbindet die erste Seite mit der zweiten Seite.
  • Die 2 (verschachtelte Wicklung) und 3 (Schleifenwicklung) veranschaulichen dies. In diesen Figuren sind nur zwei Abschnitte flach dargestellt, ohne dabei -zur besseren Übersichtlichkeit- die Nuten des Rotorblechpakets darzustellen, in denen die aktiv laufenden Abschnitte der Seiten untergebracht sind, wie beispielsweise in den Dokumenten FR 2 639 163 , FR 2 875 068 und FR 2 947 zu sehen ist. In diesen Figuren wurde der vordere Wickelkopf mit CAV, der Kollektor mit C und der hintere Wickelkopf neben dem Kollektor mit CAR bezeichnet. In diesen Figuren ist die Kontur des durch das Blechpaket gebildeten Rotorkörpers gestrichelt dargestellt.
  • Somit gibt sich ein erster Wicklungsschritt y1, der den einzuhaltenden Abstand zwischen den beiden Seiten eines Abschnitts angibt, der jeweils in einer Nut des Blechpakets des ferromagnetischen Typs untergebracht ist. Dieser erste Schritt y1, genannt Zahnschritt, ermöglicht es den Abschnitten, den Fluss eines Magnetpols des Stators aufzufächern. Es gibt auch einen zweiten Wicklungsschritt y2. Dieser Schritt ist der Abstand zwischen der zweiten Seite eines Abschnitts und der ersten Seite eines nachfolgenden Abschnitts. Der resultierende Schritt y ist die Summe dieser beiden Schritte y1 + y2. für eine Schleifenwicklung und y1 - y2 für eine verschachtelte Wicklung.
  • Der Schritt zwischen der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Lamelle eines Abschnitts wird durch yc gekennzeichnet.
  • Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Bürsten einer verschachtelten Wicklung gleich der Anzahl der magnetischen Pole des Erregerstators ist. Dies ist bei einer Schleifenwicklung nicht der Fall, wobei die Anzahl der Bürsten hier kann kleiner, gleich oder größer als die Anzahl der Magnetpole des Erregerstators sein.
  • Der Erregerstator des Motors M kann Magnetpole in Form von Permanentmagneten aufweisen, die fest mit der Kappe verbunden sind, z.B. direkt auf die Kappe geklebt oder an die Kappe geheftet, um einen Erregerfluss zu erzeugen, wohl wissend, dass die Bleche des Rotors den Magnetfluss leiten. Zum Beispiel können vier Magnete, nämlich zwei Magnete vom Typ Nord und zwei Magnete vom Typ Süd abwechselnd an der Kappe befestigt werden, um somit vier Pole zu bilden.
  • Der Erregerstator kann Spulen aufweisen, z.B. vier Spulen, und damit vier magnetische Pole, die von der Kappe getragen werden, wie in den Dokumenten FR 2 726 699 und FR 2 726 701 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Ein Spalt besteht somit zwischen dem Außenumfang des Rotorankers und dem Innenumfang des Erregerstators.
  • In 1 weist der Schalter 2 ein Gehäuse auf (nicht referenziert), dessen Material einen magnetischen Fluss durchlässt. Dieses Gehäuse umfasst einen zentral offenen Boden für den Durchgang eines beweglichen Kerns 2b auf, der mit dem Anwerfer durch mechanische Mittel 4 verbunden ist, umfassend eine Gabel, die an ihrem oberen Ende über eine erste Stange mit dem beweglichen Kern 2b gekoppelt ist, und ein unteres Ende, um auf den Anwerfer zu wirken, die nach 1 mit einem Freilaufrad zwischen ihrer Nabe und ihrem Ritzel 1 ausgestattet ist. Die Gabel ist zwischen ihren beiden Enden schwenkbar am vorderen Lager des Gehäuses gehalten. Der Schalter 2 erstreckt sich hier parallel zum Elektromotor M und weist ebenfalls, mindestens eine Spule 2a auf, die auf einer Lagerbuchse 2c montiert ist, einen beweglichen Kontakt 3, eine Abdeckung aus elektrisch isolierendem Material (nicht referenziert) mit einem Boden und einem festen Kern (nicht referenziert), der mit einem Querflansch und einer Nase ausgestattet ist, die so konfiguriert sind, dass sie einerseits die Verschiebung des beweglichen Kerns 2b unter der Wirkung des von der Spule 2a erzeugten Magnetfeldes begrenzen, und andererseits die Lagerbuchse 2c tragen.
  • Der Motor M versetzt, wenn er elektrisch versorgt wird, die Abtriebswelle des Anlassers und den Anwerfer in Drehung, deren Ritzel 1 so ausgelegt ist, dass sie in die Umfangszähne des Anlasserkranzes C des Verbrennungsmotors eingreift. Zu diesem Zweck wird der Anwerfer mitsamt ihrem Ritzel 1 über seine inneren spiralförmigen Nuten zu einer Spiralbewegung animiert, wenn es von der Gabel verschoben wird, um in Eingriff mit dem Anlasserkranz C zu gelangen. Dieses Ritzel 1 gleitet daher auf der Anlasserabtriebswelle zwischen einer Position, in der es in Bezug auf den Kranz C außer Eingriff ist, und einer Position, in der es in ihn eingreift. Eine Zähne gegen Zähne Feder 5 liegt zwischen der ersten Stange und dem beweglichen Kern 2b, um eine Bewegung des beweglichen Kerns 2b zu ermöglichen, wenn das Ritzel 1 in Anlage gegen die Zähne des Kranzes C in einer Position verriegelt ist, in der es nicht in diesen Kranz eingreift.
  • In 1 umfasst der Anlasser ein vorderes Lager, das für den Durchgang der Anlasserkrone C lokal nach innen offen ist. Alternativ erstreckt sich das Ritzel 1 außerhalb des vorderen Lagers derart, dass das vordere Lager wie in Dokument FR 2 73 85 99 beschrieben, auf das bezuggenommen wird, geschlossen ist.
  • Der Schalter 2 umfasst auch einen festen Kontakt in Form von zwei elektrischen Anschlussköpfen, die vom Boden der Abdeckung getragen werden, eine Rückstellfeder, eine Trennfeder, eine Kontaktdruckfeder, eine bewegliche Gruppe umfassend eine Steuerstange, die den elektrisch leitfähigen beweglichen Kontakts 3 trägt, der zwischen dem Boden der Abdeckung und dem Querflansch liegt, der den festen Kerns umfasst. Alle diese Teile, mit Ausnahme des beweglichen Kontakts 3, wurden nicht referenziert. Sie sind in dem Dokument FR 2 895 143 referenziert, insbesondere in dessen , auf das verwiesen wird.
  • Der Boden der Abdeckung des Schalters 2 trägt in der vorgenannten Weise die elektrischen Anschlüsse (nicht referenziert) in Form von Schrauben, die jeweils mit dem positiven Anschluss der Batterie und dem Motor M über ein Kabel zur elektrischen Versorgung der Bürste oder Bürsten, Positivbürste(n) genannt, verbunden sind. Für weitere Einzelheiten wird z.B. auf das Dokument FR 2 824 199 verwiesen, wobei die Geflechte der Positivbürsten elektrisch mit dem vom Schalter kommenden Kabel verbunden sind.
  • Die Abdeckung ist an das Gehäuse durch Crimpen verbunden, das zu diesem Zweck ein freies Ende geringerer Dicke aufweist, das nach innen gefaltet ist und mit einer Schulter der Abdeckung in Kontakt steht. Die Reduzierung der Dicke erzeugt eine Schulter, um den Flansch des festen Kerns zwischen dieser Schulter des Gehäuses und der Abdeckung axial zu verspannen, die mit Zapfen ausgebildet ist, die jeweils in eine Nut des festen Kerns zur drehenden Verbindung Winkelindexierung in Bezug auf den festen Kern eingreifen. Die Steuerstange ist durch die Nase des festen Kerns geführt und trägt den beweglichen Kontakt 3, der zwischen dem Flansch des festen Kerns und der Abdeckung untergebracht ist.
  • Das Gehäuse kann in der Variante zweiteilig sein, wobei der Gehäuseboden z.B. durch Laserschweißen an dem Außenumfang des schalenförmigen Gehäuses befestigt ist. Alternativ besteht das Gehäuse aus drei Teilen wie im Dokument EP 1 613 858 B.
  • Für weitere Details zum Schalter und seinen Komponenten wird beispielsweise auf die Dokumente EP 1 613 858 , FR 3 038 1 57 und FR 2 895 143 Bezug genommen. Somit stellt der Schalter 2 die Steuerung der Stromversorgung des Elektromotors M sicher, indem es den beweglichen Kontakt 3 zwischen einer offenen Stellung - entsprechend der Ruhestellung des Kontakts 3, der dann auf dem Flansch des festen Kerns aufliegt - und einer schließenden Stellung bewegt, die einer aktiven Stellung entspricht, in der der bewegliche Kontakt 3 auf den elektrischen Anschlussköpfen aufliegt. Dieser Kontakt 3 wird über die Steuerstange und die Kontaktdruckfeder vom beweglichen Kern 2b geschoben, der sich axial bezogen 2b auf den festen Kontakt und den Elektromotor M bewegt, wenn die Wicklung 2a aktiviert wird.
  • Der Schalter 2 steuert in der vorgenannten Art über seinen beweglichen Kern 2b und die mechanischen Mittel 4 auch die Verschiebung des Ritzels 1. Dieser Schalter hat somit zwei Funktionen.
  • Diese beiden Funktionen werden bei der Versorgung der Wicklung 2a beispielsweise infolge einer Betätigung des Zündschlüssels oder einem Anlasserknopf ausgeführt, wodurch es möglich ist, den beweglichen Kern 2b in Bewegung zu versetzen, der dann in Richtung des festen Kerns gezogen und von der Lagerbuchse 2c geführt wird. Die Wicklung 2a umfasst beispielsweise eine Einzugwicklung und eine Haltewicklung. Der bewegliche Kern 2b ist daher dazu bestimmt, sich zwischen einer Ruheposition und einer Kontaktierungsposition zu bewegen, in der er auf der Nase des festen Kerns abgestützt ist, wobei diese Schließstellung des durch das Gehäuse erstreckenden magnetischen Kreises nach dem Schließen des beweglichen Kontakts 3 und damit des elektrischen Stromkreises des Motors M erfolgt. In Schließstellung ist der Schalter 3 in Kontakt mit den elektrischen Anschlussköpfen, und die Steuerstange, gedrückt von der internen Scheibe, die den beweglichen Kern 2b umfasst, kann sich in Bezug auf den beweglichen Kontakt 3 dank der Kontaktdruckfeder bewegen, die sich vor dem Kontakt des beweglichen Kerns 2b mit der Nase des festen Kontakts zusammendrückt.
  • Für weitere Einzelheiten wird zum Beispiel auf 2 des Dokuments FR 2 62 35 68 und auf dessen Beschreibung Bezug genommen, das eine herkömmliche elektrische Hochleistungsschaltung des Anlassers mit Einzugwicklung und Haltewicklung zeigt und beschreibt ebenso wir die Funktionsweise des Schalters. In einer Variante ist eine einzelne Wicklung 2a vorgesehen, wie sie beispielsweise in dem Dokument FR 2 795 881 beschrieben ist. Der Anlasser ist daher eine elektromechanische Vorrichtung, die elektrische Energie aus der Fahrzeugbatterie in mechanische Energie zum Antreiben der Wärmekraftmaschine umwandelt.
  • Der Anlasser ist in einer Variante ein verstärkter Anlasser, zum Beispiel von der Art, wie sie in dem oben genannten Dokument FR 3 038 157 und in dem Dokument FR 3 013 396 beschrieben ist. Bei dieser Art von Anlasser ist das Freilaufrad des Anwerfers des Anlassers durch eine schaltbare Reibkupplung ersetzt, die es ermöglicht, den Anlasser vor dem vollständigen Abstellen des Motors wie in Dokument FR 3 013 396 beschrieben, neu zu starten.
  • Der verstärkte Anlasser sorgt in klassischer Weise für das Starten des Verbrennungsmotors und gehört auch zu einem System, das die Ein-Aus-Funktion bereitstellt (Stop-Start-Funktion in Englisch). Genauer gesagt, sorgt dieser verstärkte Anlasser für einen warmen Neustart des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs, der auf ein Anhalten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs beispielsweise bei einer roten Ampel oder einem Stau folgt, um Kraftstoff zu sparen und die Verschmutzung zu reduzieren. In diesem Fall wird das Öffnen und Schließen der elektrischen Versorgung der Wicklung 2a automatisch vom Bordcomputer des Kraftfahrzeugs verwaltet.
  • In 4, die eine axiale Schnittansicht eines Anlassers ist, ist ein solcher verstärkter Anlasser gezeigt, der mit dem von 7 des Dokuments FR 3 038 157 identisch ist.
  • Somit sieht man bei 12 das Ritzel des Anwerfers, bei 13 die Abtriebswelle des Anlassers, bei 35 den Schalter, bei 15 den Elektromotor und bei 32 den Drehzahlreduzierer, der zwischen die Abtriebswelle des Elektromotors 15 und der Abtriebswelle des Anlasses geschaltet ist. Der Anwerfer umfasst eine auskuppelbare Reibungskupplung 65. Die Gabel wirkt auf einen Mitnehmer (nicht referenzierten) mit spiralförmigen inneren Nuten, die in Eingriff mit den spiralförmigen äußeren Nuten der Abtriebswelle 13 sind.
  • Das Ritzel 12 ist an einem Ritzelträger 63 montiert, ein elastisches Mittel 84, das von einer Sicherungsscheibe 86 gehalten wird, ist zwischen dem Ritzelträger 63 und einem Ende des Mitnehmers zusammengedrückt. Man sieht bei 100 einen elastischen Anschlag, umfassend ein elastisches Element 100, das auf einer festen Stütze montiert ist, und bei 103 einen beweglichen Abschnitt. Für weitere Einzelheiten und anderen Ausführungsvarianten, wird auf dieses Dokument FR 3 038 157 verwiesen. In diesem Dokument ist der Stator ein gewickelter Stator, der von der zylinderförmigen Kappe des Gehäuses (nicht bezeichnet) und der Bürstenhaltersatz getragene Stator ist von der Art, die in dem Dokument FR 2 934 436 beschrieben ist. Die paarweise angeordneten Bürsten weisen eine radiale Orientierung in Bezug auf die Achse der Abtriebswelle des Elektromotors 15. Sie schleifen radial an den in Bezug auf die Achse der Abtriebswelle des Elektromotors axial orientierten Lamellen des Kollektors.
  • Es ist wünschenswert, die Lebensdauer des Anlassers zu erhöhen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe dieser Erfindung ist es, diesem Wunsch nachzukommen.
  • Erfindungsgemäß weist ein Elektromotor des oben genannten Typs mindestens zwei Bürsten auf, die eingerichtet sind, mehr als 2,25 aufeinanderfolgende Lamellen des Kollektors abzudecken.
  • Dank der Erfindung ist die Überlappungsrate der Kollektorlamellen jeder Bürste größer als 2,25. Dadurch wird die Stromdichte reduziert, die durch jede Bürste fließt, und der Verschleiß der Bürsten reduziert, da man dank ihrer höheren Abdeckbreite eine höhere Stabilität jeder einzelnen Bürste derart erhält, dass der Bürstenverschleiß minimal wird.
  • Es werden gleichermaßen die elektrischen Lichtbögen während der Kommutierung der Bürsten mit den Lamellen reduziert, was den Verschleiß der Bürsten verringert.
  • Um die elektrischen Lichtbogen weiter zu reduzieren, beträgt die Überlappungsrate jeder Bürste mit den Lamellen mindestens 2,5, so dass die Bürsten so eingerichtet sind, dass sie mindestens2,5 Lamellen abdecken. Diese Anordnung ermöglicht es, den Bürstenverschleiß weiter zu reduzieren.
  • Erfindungsgemäß ist ein Anlasser, insbesondere eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, mit einem solchen Elektromotor ausgestattet.
  • Dank der Erfindung wird die Lebensdauer des Anlassers verlängert.
  • Nach weiteren Merkmalen, einzeln oder in Kombination betrachtet:
    • - ist die Ankerwicklung vom Typ mit einfachen Schleifen;
    • - ist die Ankerwicklung vom Mehrfach-Typ;
    • - ist die Ankerwicklung vom Typ mit mehrfachen Schleifen;
    • - ist die Ankerwicklung vom Typ mit doppelten Schleifen;
    • - ist die Ankerwicklung vom Typ mit dreifachen Schleifen;
    • - ist die Ankerwicklung vom doppelt verschachtelten Typ;
    • - ist der Elektromotor konfiguriert, die Leistung des Anlassers zu erhöhen;
    • - wird der Anlasser aufgewertet;
    • - ist der Erreger des Elektromotors konfiguriert, um die Leistungsfähigkeit des Elektromotors zu steigern;
    • - ist der Erreger des Elektromotors konfiguriert, um die Leistung und das Drehmoment des Anlassers zu erhöhen;
    • - umfasst der Erreger des Elektromotors Hilfspermanentmagnete;
    • - umfasst der Erreger des Elektromotors Nebenschlüsse, insbesondere um eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete zu verhindern;
    • - umfasst der Erreger des Elektromotors Permanentmagnete aus seltenen Erden;
    • - umfasst der Erreger des Elektromotors eine Permanentmagnetstruktur vom Typ Halbach;
    • - umfasst der Elektromotor mindestens vier Bürsten;
    • - umfasst der Erreger mindestens vier Pole;
    • - sind die Bürsten eingerichtet, radial an den Lamellen des Kollektors zu schleifen;
    • - ist der Anlasser vom verstärkten Typ;
    • - umfasst der verstärkte Anlasser einen Reibkupplungsanwerfer;
    • - umfasst der verstärkte Anlasser ein Untersetzungsgetriebe mit Stoßdämpfer,
  • Weitere Vorteile ergeben sich beim Lesen der folgenden Beschreibung, jedoch in nicht einschränkender Weise, in Bezug auf die beigefügten Figuren.
  • Figurenliste
    • - Die 1 ist eine axiale Querschnittsansicht eines konventionellen Anlassers;
    • - Die 2 ist eine schematische Flachansicht von zwei Abschnitten einer verschachtelten Wicklung;
    • - Die 3 ist eine schematische Flachansicht von zwei Abschnitten einer Sch leifenwicklu ng;
    • - Die 4 ist eine axiale Querschnittsansicht eines verstärkten Anlassers des Standes der Technik;
    • - Die 5 ist eine schematische Darstellung der Überlappungsrate der Bürsten mit den Lamellen gemäß der Erfindung;
    • - Die 6 bis 8 sind schematische Ansichten einer Nut im Statorkörper in Form eines Blechpakets für jeweils eine einfache elementare Nut, eine doppelte elementare Nut und eine dreifache elementare Nut.
  • In den Abbildungen sind identische oder ähnliche Elemente mit demselben Bezugszeichen referenziert.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
  • Der Elektromotor nach der Erfindung ist ein Elektromotor für einen Anlasser, insbesondere einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, der anstelle der in den 1 und 4 beschriebenen konventionellen Elektromotoren montiert ist. Der Anlasser kann die Form haben, wie sie in der Einleitung beschrieben sind, insbesondere ausgestattet sein, mit einem Ritzel, das außerhalb seines vorderen Lagers angeordnet ist. Er kann verstärkt sein, um die Ein-/Aus Schaltfunktionen des Kraftfahrzeugs auszuführen (Stop-Start-Funktion im Englischen). Dieser verstärkte Anlasser ermöglicht es, die Verschmutzung und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einer roten Ampel oder im Stau, zu stoppen und den Verbrennungsmotor anschließend neu zu starten. In diesem Fall wird das Öffnen und Schließen der elektrischen Versorgung der Wicklung des Schalters automatisch vom Bordcomputer des Kraftfahrzeugs gesteuert, wie beispielsweise im Dokument EP 1 462 645 beschrieben ist, auf das verwiesen wird. Dieser Anlasser ist verstärkt, da er den Verbrennungsmotor öfter startet als ein herkömmlicher Anlasser.
  • Der Anwerfer des Anlassers kann als Freilaufrad oder Reibkupplung in der vorbeschriebenen Art ausgeführt sein. Im Falle eines Reibkupplungsanwerfers kann der Elektromotor daher wieder neu gestartet werden, bevor der Verbrennungsmotor vollständig abgestellt ist, wie in den vorgenannten Dokumente FR 3 013 396 und FR 3 038 157 oder im Dokument WO 2013/014385 beschrieben ist, auf welche verwiesen wird. Ausgehend vom Dokument WO 2013/014385 ist festzustellen, dass die mechanischen Mittel, die auf den Anwerfer wirken, durch zwei Hebel ersetzt werden können.
  • Der Elektromotor umfasst, wie in der Einleitung erwähnt und in den 1 und 4 sichtbar, einen Erreger in Form eines Statorerregers, der einen gewickelten Rotoranker umgibt umfassend einen Kollektor mit elektrisch leitenden Lamellen, einen Körper in Form eines genuteten Blechpakets zur Aufnahme der Ankerwicklung des Rotors, die durch den Rotorkörper verläuft, um einen Wickelkopf mit elektrischer Verbindung zu den Lamellen des Kollektors zu bilden, auf denen zumindest zwei Bürsten schleifen.
  • Die Enden der Ankerwicklung können mit den Lamellen verschweißt sein.
  • Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Wicklung des Rotors isolierte Abschnitte, die jeweils mit zwei bestimmten Lamellen des Kollektors elektrisch verbunden sind. Die Kollektorlamellen sind durch einen kleinen Bereich voneinander getrennt.
  • Diese Lamellen sind fest mit einem elektrisch isolierenden Ring des Kollektors ausgebildet, z.B. durch Verankerung, so dass sie in offensichtlicher Weise in den Außenumfang dieses Rings zur Reibung der Bürsten eingebettet sind.
  • Der ringförmige Rotorkörper ist, ebenso wie der Ring des Kollektors mit den Lamellen, fest mit der Abtriebswelle des Elektromotors ausgebildet, dessen Achse die axiale Symmetrieachse des Rotors definiert. Eine der Bürsten ist für den Anschluss an die Fahrzeugbatterie über den Schalter des Anlassers vorgesehen, während die andere Bürste über das Gehäuse des Anlassers mit Masse verbunden ist.
  • Die Bürsten sind jeweils mit einem Geflecht ausgestattet für ihre entsprechende elektrische Verbindung mit dem positiven Batterieanschluss über ein mit einem Stecker verbundenes Kabel, und mit Masse über das Startergehäuse. Die Bürsten versorgen elektrisch die Ankerwicklung des Rotors.
  • Die Bürsten sind in Käfigen montiert, die an einem Bürstenträger befestigt sind, der wiederum am Gehäuse des Anlassers fest ist, der den Statorerreger trägt.
  • Die Bürsten sind durch Federkraft beaufschlagt, die die Bürsten in Kontakt mit den Lamellen des Kollektors halten, die sich hierzu über den isolierenden Ring des Kollektors hinaus erstrecken, in dem sie beispielsweise durch die Umspritzungstechnik verankert sind.
  • Die Lamellen des Kollektors können axial oder in einer Variante radial zur Achse des Elektromotors orientiert sein, so dass die Bürsten radial oder axial an den Lamellen schleifen können.
  • Folgemäßig ist eine Gruppe von Bürsten vorgesehen, die so angeordnet sind, dass sie die elektrische Versorgung des Rotors durch die Kommutierung des elektrischen Stroms in den Abschnitten der Rotorwicklung ermöglicht.
  • Der Stator, der mit dem Gehäuse des Anlassers fest verbunden ist, kann, wie in der Einleitung erläutert, ein Stator mit Permanentmagneten oder ein gewickelter Stator sein. Er umgibt den Außenumfang des Rotorkörpers unter Bildung eines kleinen Luftspalts.
  • Der Statorerreger weist mindestens zwei Magnetpole auf, die von der Kappe des Anlassers getragen werden.
  • Der Stator ist somit mit einer Vielzahl von Magnetpolen versehen, die auf einer inneren Umfangsfläche der zylindrischen Kappe des Anlassers angeordnet sind.
  • Erfindungsgemäß weist der Elektromotor des oben genannten Typs mindestens zwei Bürsten auf, die eingerichtet sind, mehr als 2,25 aufeinanderfolgende Lamellen des Kollektors abzudecken.
  • Die 5 veranschaulicht dieses Merkmal. In dieser schematischen Darstellung ist der teilweise dargestellte Kollektor C flach gelegt. Dieser Kollektor ist wie jener in axial orientiert, wobei die Bürsten radial auf den Lamellen des Kollektors reiben können. Die Bürsten sind quaderförmig. In dieser Abbildung sehen wir, dass die Umfangsbreite jeder Bürste B vergrößert wurde, so dass die Überlappungsrate T jeder Bürste mit den Lamellen L größer als 2,25 ist. Die Höhe und Länge jeder Bürste kann beibehalten werden. Die Kollektorlamellen sind durch einen Bereich voneinander getrennt. Sie erstrecken sich über den Außenumfang des isolierenden Rings des Kollektors hinaus. Die Anzahl der Bürsten kann mindestens vier betragen. Wie in 4 dargestellt, können vier Bürstenpaare vorgesehen sein. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lamellen L besteht ein kleiner Abstand. Dieser Abstand kann insgesamt 0,7 bis 0,9 mm betragen.
  • Die Überlappungsrate T kann zwischen 2,25 und 3 liegen.
  • Dank dieser Eigenschaft wird die Kontaktbreite der Bürsten mit den Kollektorlamellen erhöht, so dass die Bürsten stabiler sind.
  • Darüber hinaus werden die elektrische Stromdichte, die durch die Bürsten fließt, und die elektrischen Lichtbögen am Ende der Kommutierung reduziert.
  • Außerdem werden der Bürstenverschleiß und die Lichtbögen während der Kommutierung der Bürsten mit den Lamellen reduziert. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Anlassers.
  • Die Länge und Höhe der Bürsten kann nicht vergrößert werden.
  • Um die Lichtbögen weiter zu verringern, sind die Bürsten so ausgebildet, dass sie mindestens 2,5 aufeinanderfolgende Lamellen des Kollektors abdecken. Somit ist die Überlappungsrate jeder Bürste mit den Lamellen mindestens 2,5 wie in der 5 gezeigt ist. Diese Anordnung erlaubt es, den Bürstenverschleiß weiter zu verringern und somit die Lebensdauer des Anlassers zu erhöhen.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal ist der Elektromotor ausgebildet, die Leistungsfähigkeit des Anlassers zu erhöhen.
  • Dadurch kann der Anlasser aufgewertet werden, um die gleiche Leistung zu erhalten, da die hohe Überlappungsrate eine Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit des Anlassens und die Dynamik beim Kaltstart hat.
  • Beispielsweise kann ein Anlasser mit einer Leistung von 1,80 KW anstelle eines Anlassers mit einer Leistung von 1,65 KW verwendet werden.
  • Auf jeden Fall wird durch die Aufwertung des Anlassers die Lebenserwartung der Bürsten stark erhöht.
  • Drehmomentverluste können auftreten, wenn die Überlappungsrate der Bürsten mit den Lamellen erhöht wird. Gemäß einem Merkmal ist der Erreger des Elektromotors - der Statorerreger mit Magnetpolen - ausgebildet, die Leistungsfähigkeit des Elektromotors zu erhöhen.
  • Zu diesem Zweck kann der Statorerreger Hilfspole aufweisen, die beispielsweise geheftet sind, wie in den Dokumenten EP 1 035 629 und US 6 465 925 beschrieben ist, auf die Bezug genommen wird. Die Hilfspole können daher aus Permanentmagneten bestehen, die kleiner sind, als die anderen Magnete.
  • Der Statorerreger kann Nebenschlüsse beinhalten, insbesondere um eine Entmagnetisierung seiner Permanentmagnete zu vermeiden.
  • Der Statorerreger kann Permanentmagnete aus seltenen Erden aufweisen, die leistungsfähiger sind als Ferritmagnete. Beispielsweise können diese Magnete aus seltenen Erden eine Struktur aus Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) aufweisen oder alternativ eine Struktur aus Samarium-Kobalt, um die Magnetkräfte zu erhöhen. Diese Magnete aus seltenen Erden können durch Sintern gewonnen werden.
  • Der Statorerreger kann eine Permanentmagnetstruktur vom Typ Halbach aufweisen, wie sie beispielsweise im Dokument FR 2 910 192 beschrieben ist, auf das verwiesen wird. Somit weist die magnetische Struktur des Stators mindestens einen Sektor mit einer Magnetisierung auf, deren Richtung sich von der radialen und orthoradialen Richtung des Stators unterscheidet, wie in den 2, 3 und 5 dieses Dokuments FR 2 910 192 dargestellt ist.
  • Der Statorerreger, dem beispielsweise vier Bürsten zugeordnet sind, kann eine große Anzahl von Permanentmagneten aufweisen, beispielsweise sechs Permanentmagnete, die einen Statorerreger mit vier Wicklungen ersetzen, dem vier Bürsten oder vier Bürstenpaare zugeordnet sind.
  • Alle diese Maßnahmen einzeln oder in Kombination ermöglichen es, das Drehmoment und die Leistung des Anlassers zu erhöhen, wobei der Stator des Elektromotors entsprechend konfiguriert ist.
  • In den ersten drei Ausführungsbeispielen kann die Anzahl der Bürsten mindestens gleich vier sein; vier Bürstenpaare können wie in 4 vorgesehen sein. Die Kollektorlamellen können axial ausgerichtet sein, die Bürsten, im Allgemeinen quaderförmig, schleifen radial auf den leitenden Lamellen des Kollektors, um die Ankerwicklung des Rotors elektrisch zu versorgen.
  • In den 6 bis 8 sind drei elementare Nuten des halbgeschlossenen Typs des Blechpakets des Rotors dargestellt. Die Nuten sind voneinander durch Zähne begrenzt. Die Abschnitte können radial in die elementaren Nuten eingebracht werden wegen der äußeren Umfangsschlitze, die die Nuten des halbgeschlossenen Typs begrenzen. Alternativ können die Abschnitte axial in die Nuten eingebracht werden, wenn sie aus stiftförmigen Stäben bestehen. In diesen Figuren können die Leitungsabschnitte kreisförmig sein.
  • In 6 weist eine elementare Nut eine obere Lage C1 und eine untere Lage aus elektrischen Leitern C2 auf.
  • In 7 ist eine Nut in zwei elementare Nuten mit jeweils zwei Lagen unterteilt.
  • In 8 ist eine Nut in drei elementare Nuten mit jeweils zwei Lagen unterteilt.
  • Die Anzahl der elementaren Nuten u ist daher gleich eins für 6, zwei für 7 und drei für 8.
  • In diesen Figuren ist ein Leiter einer oberen Lage einer Nut elektrisch mit einem Leiter einer unteren Lage einer anderen Nut auf Höhe einer bestimmten Lamelle des Kollektors verbunden, wie beispielsweise in den oben genannten Dokumenten FR 2 639 163 , FR 2 947 967 sichtbar ist.
  • Die Anzahl der elementaren Nute im Blechpaket des Rotors kann gleich der Anzahl der Abschnitte in der Windung und der Anzahl der Lamellen des Kollektors sein.
  • Erste Ausführungsform
  • In dieser Ausführungsform ist die Wicklung in einfachen Schleifen gelegt und jede Bürste ist so ausgebildet, dass sie auf mindestens 2,25 aufeinanderfolgenden Lamellen des Kollektors schleift.
  • Unter Bezugnahme auf 3 sieht man, dass p (y1 +y2) = Ne - m. Ne ist die Anzahl der Nuten im Blechpaket. Der Parameter m ist eine positive ganze Zahl. Genauer gesagt landet man, ausgehend von einer ersten Lamelle nach einer Umdrehung des Kollektors bei der nächstfolgenden Lamelle, nachdem p in Reihe geschalteten Abschnitte durchlaufen sind.
  • Für eine zweilagige Wicklung und eine Anzahl elementarer Nuten (u=1), ist m gleich 1, wobei die Wicklung zwei Windungsstrecken hat.
  • Die Anzahl der Bürsten kann mit der Anzahl der Magnetpole des Statorerregers identisch sein. Diese Anzahl von Bürsten kann kleiner sein als die Anzahl der Statorpole. So kann beispielsweise die Anzahl der Bürsten gleich vier und die Anzahl der Magnetpole gleich sechs sein. Bei dieser Ausführungsform ist die Anzahl der elementaren Nuten und Lamellen des Kollektors ungerade.
  • Sie kann gleich 17, 19, 21, 23 oder 25 sein. Der Durchmesser der Abschnitte kann zwischen 2,7 und 3,7 mm liegen.
  • Der Durchmesser des Kollektors kann insgesamt minimal 30 mm betragen. Durch Vergrößerung des Durchmessers des Kollektors kann eine größere Anzahl von Lamellen erreicht werden, um die Überlappungsrate leicht zu erreichen.
  • Es ist zu beachten, dass die Schleifenwicklung robuster und langlebiger ist als eine Wicklung des verschachtelten Typs. Mit dieser Art der Wicklung ist es möglich, für jede Bürste eine Überlappungsrate von mehr als 2,25, sogar mindestens gleich 2,5 zu erhalten.
  • Varianten der ersten Ausführungsform
  • Alternativ kann die in Schleifen gelegte Ankerwicklung auch mehrschleifig sein. In diesen Lösungen können die oben genannten Merkmale zur Erhöhung des Drehmoments und der Leistung des Anlassers genutzt werden, um die Leistungsfähigkeit des Anlassers beizubehalten. Dies führt zu parallelen Wicklungsstrecken der Ankerwicklung. In diesen Lösungen ist m größer als 1.
  • Zweite Ausführungsform
  • Somit ist die Ankerwicklung in der Ausführungsform in doppelten Schleifen gelegt und ersetzt diejenige der ersten Ausführungsvariante mit m gleich 2.
  • In dieser Ausführungsform ist die Anzahl der elementaren Nuten u gleich 2.
  • Die Anzahl der Nuten und Lamellen ist dann gerade. Sie kann gleich 22, 26 oder 30 sein.
  • Der Durchmesser der Abschnitte kann zwischen 1,9 und 2,9 mm liegen.
  • Diese Lösung kann erlauben, die Überlappungsrate der Bürsten weiter, über 2,25 hinaus, zu erhöhen
  • Somit kann jede Bürste so ausgebildet werden, dass sie an mehr als 2,5 Lamellen des Kollektors schleift.
  • Diese Art der Wicklung hat zwei Verschlüsse und vier Hauptwicklungsstrecken. Diese Lösung kann es ermöglichen, ein Drehmoment zu erhalten, das mit dem der ersten Lösung identisch ist, indem das äußere Volumen des Kollektors um 6 Prozent erhöht wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • In dieser Ausführungsform ist die Schleifenwicklung vom Typ mit dreifachen Schleifen mit m gleich drei.
  • Die Anzahl der elementaren Nuten und Lamellen ist dann ungerade. Sie kann gleich 27, 29 oder 31 sein. Der Durchmesser der Abschnitte kann zwischen 1,4 und 2,4 mm liegen.
  • Diese Ankerwicklung hat drei Verschlüsse und sechs Hauptwicklungsstrecken.
  • Die Überlappungsrate der Bürsten mit den Lamellen kann insgesamt drei betragen. Mit dieser Lösung kann man die Überlappungsrate erhöhen, um für jede Bürste eine Überlappungsrate größer oder gleich drei zu erhalten, jedoch wird das äußere Volumen des Kollektors um 25 Prozent erhöht, um das gleiche Drehmoment zu erhalten.
  • Vierte Ausführungsform
  • Die Ankerwicklung ist vom doppelt geschachtelten Typ mit z.B. elementaren Nuten zur Aufnahme von Abschnitten des in 7 dargestellten Typs. Die Anzahl der elementaren Nuten und Lamellen kann ungerade sein. Man erhält ohne Weiteres eine Überlappungsrate für jede Bürste von mehr als 2,25.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die Bürsten können axial ausgerichtet sein und frontal gegen die radial orientierten Lamellen schleifen, wie in dargestellt. Die Kollektorlamellen können aus Kupfer und/oder Aluminium gefertigt sein.
  • Man kann die Anzahl der Lamellen ändern, um die Überlappungsrate zu erhalten. Die Abschnitte der Ankerwicklung können alternativ quadratisch, rechteckig, polygonal, oval oder flach sein. Diese Abschnitte, die beispielsweise mit Emaille oder einer anderen Isolierschicht überzogen sind, können mit einer Imprägnierschicht überzogen werden, um eine Bewegung zwischen den Leitern zu verhindern, wie es beispielsweise im oben genannten Dokument FR 2 875 068 beschrieben ist.
  • Die Abschnitte der Ankerwicklung können kontinuierlich sein. Sie können die Form von Stäben haben, z.B. Stifte, deren Kopf mit den Seiten des Abschnitts einstückig ist. Alternativ bestehen die stabförmigen Abschnitte aus mehreren Teilen.
  • Wie bereits erwähnt, kann ein Abschnitt mehrere Windungen aufweisen, wobei sich die Anfänge eines Abschnitts, z.B. von drei Windungen, in derselben Nut befinden und die Enden in einer anderen Nut.
  • Generell kann die Ankerwicklung aus Kupfer und/oder Aluminium bestehen, bedeckt mit einer elektrisch isolierenden Schicht, wie beispielsweise Emaille.
  • Die Nuten im Blechpaket sind vorzugsweise vom halbgeschlossenen Typ, so dass die Ankerwicklung nicht zentrifugiert wird. Diese halbgeschlossenen Nuten können aus der Konstruktion des Blechpakets hergestellt werden, bevor die Ankerwicklung eingesetzt wird.
  • Alternativ können die halbgeschlossenen Nuten auch nach dem Einsetzen der Ankerwicklung in offene Nuten hergestellt werden, wobei das Material des Außenumfangs des Blechpakets zu Nuten des halbgeschlossenen Typs umgeformt wird.
  • Die Bürsten, z.B. auf Graphit-Basis, können aus zwei Materialien bestehen und in Drehrichtung eine Reibschicht zu den Lamellen aufweisen, die widerstandsfähiger ist, als eine andere Reibschicht, die zu den Lamellen größer ist.
  • Die beiden Schichten sind fest miteinander verbunden. Sie können aufeinander aufgebracht sein.
  • Der Statorerreger kann in der vorgenannten Weise Wicklungen oder Permanentmagnete enthalten, zum Beispiel sechs Magnete, vier Magnete oder vier Wicklungen.
  • Der Träger der Magnete kann vor dem Anordnen der Magnete vorgeformt werden, wie beispielsweise im oben genannten Dokument FR 2 910 192 beschrieben. Die Magnete können durch Kleben oder Heften an der Kappe befestigt sein.
  • Der Elektromotor kann sechs Bürsten aufweisen, oder vier Bürsten, die seinen sechs Magneten zugeordnet sind. Er kann vier Bürsten oder vier Bürstenpaaren aufweisen, die seinen vier Wicklungen zugeordnet sind.
  • Natürlich können Nebenschlüsse oder Hilfsmagnete aus Permanentmagneten beigeordnet werden.
  • Alternativ kann die Anzahl der Wicklungen gleich sechs sein.
  • All dies hängt von den Anwendungen ab.
  • Anwendungen
  • Der Elektromotor kann jede Art von Anlasser ausrüsten, insbesondere eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge. Dieser Elektromotor kann in einem verstärkten Anlasser montiert sein. Er kann in der vorgenannten Weise über oder unter dem Elektromotor des Anlassers montiert werden.
  • Der Schalter des Anlassers kann vom Elektromotor des Anlassers versetzt sein. Er kann zum Beispiel, durch Verwendung mechanischer Mitteln umfassend einen Umlenkhebel, der mit der Stange des beweglichen Kerns zusammenwirkt, auf Höhe des hinteren Lagers des Anlassers montiert werden, wie in Dokument FR 2 843 427 beschrieben ist, auf das verwiesen wird. Es kann durch Verwendung von Umlenkmitteln unter dem Elektromotor montiert werden.
  • Das vordere Lager des Anlassers kann geöffnet sein, um den Kranz des Anlassers (1) passieren zu lassen. Zur besseren Abdichtung kann dieses vordere Lager geschlossen sein, wobei das Ritzel 1 dann auf die oben beschriebene Weise außerhalb des vorderen Lagers montiert wird, wobei der Anlasser in der Nähe des unteren Teils des Verbrennungsmotors positioniert ist, der eine Wärmequelle ist. Das Untersetzungsgetriebe des Anlassers kann vorteilhafterweise mit einem Stoßdämpfer ausgestattet sein.
  • 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
    • FR 2875068 [0004, 0009, 0012, 0108]
    • EP 1436526 [0004]
    • FR 2863018 [0004, 0008]
    • FR 2722037 [0008]
    • FR 2824199 [0008, 0022]
    • FR 2966298 [0008]
    • FR 2934436 [0008, 0033]
    • FR 2639163 [0009, 0012, 0085]
    • FR 2947 [0012]
    • FR 2726699 [0017]
    • FR 2726701 [0017]
    • FR 2738599 [0020]
    • FR 2895143 [0021, 0025]
    • EP 1613858 [0024, 0025]
    • FR 3038157 [0025, 0029, 0031, 0033, 0046]
    • FR 2623568 [0028]
    • FR 2795881 [0028]
    • FR 3013396 [0029, 0046]
    • EP 1462645 [0045]
    • WO 2013/014385 [0046]
    • EP 1035629 [0073]
    • US 6465925 [0073]
    • FR 2910192 [0076, 0117]
    • FR 2947967 [0085]
    • FR 2843427 [0123]

Claims (13)

  1. Elektromotor für einen Anlasser eines Verbrennungsmotors mit einem Erreger in der Form eines Statorerregers, der einen gewickelten Rotoranker umgibt umfassend einen Kollektor (C) mit elektrisch leitenden Lamellen (L), einen Körper in Form eines genuteten Blechpakets zur Aufnahme der Ankerwicklung des Rotors, die durch den Rotorkörper verläuft, um einen Wickelkopf mit elektrischer Verbindung zu den Lamellen (L) des Kollektors (C) zu bilden, auf denen zumindest zwei Bürsten (B) schleifen, wobei die Bürsten (B) eingerichtet sind, mehr als 2,25 aufeinanderfolgende Lamellen abzudecken.
  2. Elektromotor nach Anspruch 1, wobei die Bürsten eingerichtet sind, mindestens 2,5 aufeinanderfolgende Lamellen abzudecken.
  3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ankerwicklung vom Typ mit einfachen Schleifen ist.
  4. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ankerwicklung vom Typ mit doppelten Schleifen ist.
  5. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ankerwicklung vom Typ mit dreifachen Schleifen ist.
  6. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ankerwicklung vom doppelt verschachtelten Typ ist.
  7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Erregerstator eingerichtet ist, das Drehmoment und die Leistung des Anlassers zu erhöhen.
  8. Elektromotor nach Anspruch 7, wobei der Statorerreger Magnete aus seltenen Erden aufweist.
  9. Elektromotor nach den Ansprüchen 7 oder 8, wobei der Statorerreger eine Permanentmagnetstruktur vom Typ Halbach aufweist.
  10. Elektromotor nach den Ansprüchen 7 oder 8, wobei der Statorerreger Hilfsmagnete umfasst.
  11. Elektromotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend mindestens vier Bürsten und einen Statorerreger mit mindestens vier magnetischen Polen.
  12. Anlasser für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Elektromotor nach einem der vorgenannten Ansprüche.
  13. Anlasser nach Anspruch 12 des verstärkten Typs umfassend einen Reibkupplungsanwerfer und einen Kollektor (C) mit Lamellen (L), die in Bezug auf die Achse der Welle, die der Elektromotor umfasst, axial orientiert sind.
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FR1761899 2017-12-11

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FR (1) FR3074980A1 (de)

Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2947E (fr) 1902-11-14 1904-07-25 Jens Gabriel Fredrik Lund Perfectionnements aux voutes
FR2623568A1 (fr) 1987-11-23 1989-05-26 Equip Electr Moteur Demarreur electrique a contacteur electromagnetique solenoidal pour moteur a combustion interne de vehicules automobiles
FR2639163A1 (fr) 1988-11-14 1990-05-18 Equip Electr Moteur Dispositif de maintien des conducteurs d'induit de machines tournantes a collecteur
FR2722037A1 (fr) 1994-07-04 1996-01-05 Valeo Equip Electr Moteur Induit de machine electrique tournante et demarreur de vehicule automobile comportant un tel induit
FR2726699A1 (fr) 1994-11-04 1996-05-10 Valeo Equip Electr Moteur Inducteur pour une machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant un tel inducteur
FR2726701A1 (fr) 1994-11-04 1996-05-10 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante et notamment demarreur pour moteur a combustion de vehicule automobile
FR2738599A1 (fr) 1995-09-12 1997-03-14 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de vehicule automobile comportant un lanceur perfectionne et lanceur pour un tel demarreur
EP1035629A2 (de) 1999-03-12 2000-09-13 Denso Corporation Permanentmagnetanordnung für einen Motor
FR2795881A1 (fr) 1999-06-30 2001-01-05 St Microelectronics Sa Circuit de production d'une haute tension de programmation d'une memoire
US6465925B2 (en) 2000-10-26 2002-10-15 Denso Corporation Rotary electric machine having auxiliary poles
FR2824199A1 (fr) 2001-04-27 2002-10-31 Valeo Equip Electr Moteur Ensemble porte-balais pour machine electrique, telle qu'un demarreur de vehicule automobile, machine electrique et procede d'assemblage d'une machine electrique pourvue d'un tel demarreur
FR2843427A1 (fr) 2002-07-03 2004-02-13 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur a contacteur deporte sur le palier arriere du moteur electrique
EP1436526A1 (de) 2001-09-14 2004-07-14 Valeo Equipements Electriques Moteur Hohlrad für planetengetriebeuntersetzung für kraftfahrzeugstarter
EP1462645A1 (de) 2003-03-28 2004-09-29 Valeo Electronique et Systemes de Liaison Vorrichtung zur Steuerung eines Anlassers eines Kraftfahrzeuges
FR2863018A1 (fr) 2003-11-28 2005-06-03 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de moteur a combustion interne equipe de moyens de centrage du reducteur et de culasse sur le boitier
EP1613858A2 (de) 2003-03-28 2006-01-11 Valeo Equipements Electriques Moteur Elektromagnetisches einrückrelais für die steuerung eines elektrischen starters
FR2875068A1 (fr) 2004-09-09 2006-03-10 Valeo Equip Electr Moteur Induit rotorique d'un moteur electrique de demarreur a impregnation partielle, et demarreur de vehicule automobile equipe d'un tel induit
FR2895143A1 (fr) 2005-12-15 2007-06-22 Valeo Equip Electr Moteur Equipage mobile pour contacteur electromagnetique et contacteur comportant un tel equipage
FR2910192A1 (fr) 2006-12-15 2008-06-20 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante, en particulier pour un demarreur de vehicule automobile
FR2934436A1 (fr) 2008-07-24 2010-01-29 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif a balais pour demarreur de vehicule automobile
FR2947967A1 (fr) 2009-07-08 2011-01-14 Valeo Equip Electr Moteur Collecteur de machine electrique tournante pour vehicule automobile
FR2966298A1 (fr) 2010-10-18 2012-04-20 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif porte-balais perfectionne pour demarreur de vehicule automobile
WO2013014385A2 (fr) 2011-07-26 2013-01-31 Valeo Equipements Electriques Moteur Ensemble mobile lanceur - levier de commande pour engrenement avec une couronne de demarrage d'un moteur thermique et demarreur d'un moteur thermique comportant un tel ensemble
FR3013396A1 (fr) 2013-11-21 2015-05-22 Valeo Equip Electr Moteur Lanceur de demarreur de moteur thermique a couronne dentee de demarrage et demarreur comportant un tel lanceur
FR3038157A1 (fr) 2015-06-26 2016-12-30 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de moteur thermique de vehicule automobile muni d'un embrayage a configuration amelioree

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3008253B1 (fr) * 2013-07-04 2015-08-07 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de vehicule automobile
JP2016109006A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 株式会社デンソー エンジン始動装置
FR3034917B1 (fr) * 2015-04-07 2018-11-09 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator de demarreur pour vehicule automobile a plage de remanence optimisee

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2947E (fr) 1902-11-14 1904-07-25 Jens Gabriel Fredrik Lund Perfectionnements aux voutes
FR2623568A1 (fr) 1987-11-23 1989-05-26 Equip Electr Moteur Demarreur electrique a contacteur electromagnetique solenoidal pour moteur a combustion interne de vehicules automobiles
FR2639163A1 (fr) 1988-11-14 1990-05-18 Equip Electr Moteur Dispositif de maintien des conducteurs d'induit de machines tournantes a collecteur
FR2722037A1 (fr) 1994-07-04 1996-01-05 Valeo Equip Electr Moteur Induit de machine electrique tournante et demarreur de vehicule automobile comportant un tel induit
FR2726699A1 (fr) 1994-11-04 1996-05-10 Valeo Equip Electr Moteur Inducteur pour une machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant un tel inducteur
FR2726701A1 (fr) 1994-11-04 1996-05-10 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante et notamment demarreur pour moteur a combustion de vehicule automobile
FR2738599A1 (fr) 1995-09-12 1997-03-14 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de vehicule automobile comportant un lanceur perfectionne et lanceur pour un tel demarreur
EP1035629A2 (de) 1999-03-12 2000-09-13 Denso Corporation Permanentmagnetanordnung für einen Motor
FR2795881A1 (fr) 1999-06-30 2001-01-05 St Microelectronics Sa Circuit de production d'une haute tension de programmation d'une memoire
US6465925B2 (en) 2000-10-26 2002-10-15 Denso Corporation Rotary electric machine having auxiliary poles
FR2824199A1 (fr) 2001-04-27 2002-10-31 Valeo Equip Electr Moteur Ensemble porte-balais pour machine electrique, telle qu'un demarreur de vehicule automobile, machine electrique et procede d'assemblage d'une machine electrique pourvue d'un tel demarreur
EP1436526A1 (de) 2001-09-14 2004-07-14 Valeo Equipements Electriques Moteur Hohlrad für planetengetriebeuntersetzung für kraftfahrzeugstarter
FR2843427A1 (fr) 2002-07-03 2004-02-13 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur a contacteur deporte sur le palier arriere du moteur electrique
EP1462645A1 (de) 2003-03-28 2004-09-29 Valeo Electronique et Systemes de Liaison Vorrichtung zur Steuerung eines Anlassers eines Kraftfahrzeuges
EP1613858A2 (de) 2003-03-28 2006-01-11 Valeo Equipements Electriques Moteur Elektromagnetisches einrückrelais für die steuerung eines elektrischen starters
FR2863018A1 (fr) 2003-11-28 2005-06-03 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de moteur a combustion interne equipe de moyens de centrage du reducteur et de culasse sur le boitier
FR2875068A1 (fr) 2004-09-09 2006-03-10 Valeo Equip Electr Moteur Induit rotorique d'un moteur electrique de demarreur a impregnation partielle, et demarreur de vehicule automobile equipe d'un tel induit
FR2895143A1 (fr) 2005-12-15 2007-06-22 Valeo Equip Electr Moteur Equipage mobile pour contacteur electromagnetique et contacteur comportant un tel equipage
FR2910192A1 (fr) 2006-12-15 2008-06-20 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante, en particulier pour un demarreur de vehicule automobile
FR2934436A1 (fr) 2008-07-24 2010-01-29 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif a balais pour demarreur de vehicule automobile
FR2947967A1 (fr) 2009-07-08 2011-01-14 Valeo Equip Electr Moteur Collecteur de machine electrique tournante pour vehicule automobile
FR2966298A1 (fr) 2010-10-18 2012-04-20 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif porte-balais perfectionne pour demarreur de vehicule automobile
WO2013014385A2 (fr) 2011-07-26 2013-01-31 Valeo Equipements Electriques Moteur Ensemble mobile lanceur - levier de commande pour engrenement avec une couronne de demarrage d'un moteur thermique et demarreur d'un moteur thermique comportant un tel ensemble
FR3013396A1 (fr) 2013-11-21 2015-05-22 Valeo Equip Electr Moteur Lanceur de demarreur de moteur thermique a couronne dentee de demarrage et demarreur comportant un tel lanceur
FR3038157A1 (fr) 2015-06-26 2016-12-30 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de moteur thermique de vehicule automobile muni d'un embrayage a configuration amelioree

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