DE19626017A1 - Motor vehicle IC engine starter motor with unitary relay coil former - has excitation coil wound in annular recess between radial cheeks protruding from former serving as eddy-current brake on moving core. - Google Patents
Motor vehicle IC engine starter motor with unitary relay coil former - has excitation coil wound in annular recess between radial cheeks protruding from former serving as eddy-current brake on moving core.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahrzeug anlasser.The invention relates to a motor vehicle Starter.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Kraftfahrzeuganlasser in der Ausführung mit einem elektromagnetischen Einrückrelais, in dem eine ring förmige Erregerwicklung, die aus wenigstens einem auf einem Spulenkörper aufgewickelten Draht besteht, im Einrückrelais ein Magnetfeld erzeugt, das die axiale Verschiebung eines beweglichen Kerns bewirken kann, und in der Ausführung mit einem Führungsrohr, das axial in den Spulenkörper eingesetzt ist, für die Zentrierung der Wicklung im Einrückrelais sowie für die axiale Führung des beweglichen Kerns.The invention relates in particular to a Motor vehicle starter in the version with a electromagnetic engagement relay in which a ring shaped exciter winding that is made up of at least one there is a coil wound wire, in Engagement relay generates a magnetic field that is axial Movement of a movable core can cause and in the version with a guide tube that is axially inserted into the bobbin for which Centering the winding in the engagement relay as well as for the axial guidance of the movable core.
Eine solche Bauweise eines elektromagnetischen Ein rückrelais ist nach dem Stand der Technik bekannt.Such a construction of an electromagnetic one Reverse relay is known in the prior art.
Das Führungsrohr wird allgemein aus einem nicht magne tischen Metallwerkstoff hergestellt, während der Spulenkörper durch Formpressen, insbesondere aus Kunststoff, ausgeführt wird, um die elektrische Iso lierung der Wicklung zu gewährleisten.The guide tube is generally made of a non magne tables made of metal material during the Coil former by compression molding, in particular from Plastic that runs to the electrical iso guarantee the winding.
Ein solcher Spulenkörper weist jedoch den Nachteil auf, daß er ein schlechter Wärmeleiter ist, was zur Folge hat, daß eine ausreichende Abkühlung der Wick lung verhindert wird.However, such a coil former has the disadvantage on that he is a poor heat conductor, which leads to The consequence is that the Wick lung is prevented.
Dieses Problem erweist sich als besonders schwerwie gend im Falle eines kompakten Einrückrelais, in dem Ströme mit hoher Stromstärke fließen.This problem turns out to be particularly severe in the case of a compact engagement relay, in which High current currents flow.
Die daraus resultierende Erhöhung der Temperatur der Wicklung kann dann zu einer Beschädigung des Isoliermaterials der Drähte oder sogar zu einer Beschädigung des Spulenkörpers führen.The resulting increase in the temperature of the Winding can then damage the insulating material of the wires or even damage of the bobbin.
Um diese Nachteile abzustellen, schlägt die Erfindung einen Anlasser der eingangs genannten Art vor, bei dem der Spulenkörper und das Führungsrohr aus einem Stück ausgeführt sind, das einen rohrförmigen Körper umfaßt, an dessen Außenfläche zwei radiale Kragen angeordnet sind, die axial eine ringförmige Aufnahme für das Einsetzen der Erregerwicklung begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper aus einem nicht magnetischen stromleitenden Material ausgeführt ist, um die Verschiebung des beweglichen Kerns zu bremsen, und daß das Teilstück der zylindrischen Außenfläche des rohrförmigen Körpers zwischen den beiden radialen Kragen und die gegenüberliegenden axialen Flächen der radialen Kragen mit einem elektrisch nicht leitenden Material überzogen sind.The invention proposes to overcome these disadvantages a starter of the type mentioned, in which the coil body and the guide tube from one piece are carried out, which comprises a tubular body, arranged on the outer surface of two radial collars are axially an annular receptacle for the Limit onset of excitation winding, thereby characterized in that the bobbin from a not magnetic current-conducting material is executed to brake the movement of the moving core, and that the section of the cylindrical outer surface of the tubular body between the two radial Collar and the opposite axial faces of the radial collar with an electrically non-conductive Material are covered.
Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:According to other features of the invention, the following is as follows intended:
- - Ein erster radialer Kragen ist an einem axialen Ende des rohrförmigen Körpers angeordnet und enthält axiale Öffnungen für den Durchgang des Drahts, aus dem die Erregerwicklung besteht. - A first radial collar is at one axial end arranged of the tubular body and contains axial Openings for the passage of the wire from which the Excitation winding exists.
- - Der rohrförmige Körper umfaßt ein zweites axiales Ende, das sich über den zweiten radialen Kragen hinaus verlängert und zur Außenseite eines Gehäuses des Ein rückrelais führt, so daß die axiale Führungslänge des beweglichen Kerns vergrößert wird.- The tubular body comprises a second axial End that extends beyond the second radial collar extended and to the outside of a housing of the one back relay leads, so that the axial guide length of the movable core is enlarged.
Außerdem schlägt die Erfindung ein Einrückrelais für einen erfindungsgemäßen Anlasser vor.The invention also proposes an engagement relay for a starter according to the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, auf denen folgendes dargestellt ist:Further features and advantages of the invention result from the detailed description below, for understanding the attached drawings is referred to, which shows the following:
- - Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines erfin dungsgemäßen Anlasserrelais.- Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a starter relay to the invention OF INVENTION.
- - Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Spulenkörpers des Einrückrelais von Fig. 1 im Längsschnitt durch eine Ebene, die im Verhältnis zu Fig. 1 um 90° um die Achse X-X versetzt ist.- Fig. 2 shows a view of the coil body of the engagement relay of Fig. 1 in longitudinal section through a plane which is offset by 90 ° in relation to Fig. 1 about the axis XX.
- - Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Spulenkörpers von Fig. 2.- Fig. 3 shows a view of the bobbin of Fig. 2.
- - Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Spulenkörpers.- Fig. 3 shows a perspective view of the bobbin.
Das in Fig. 1 dargestellte Einrückrelais umfaßt im wesentlichen ein zylindrisches Gehäuse 12 mit der Achse X-X, in dessen Innern eine ringförmige Erreger wicklung 14 gelagert ist, deren Aufgabe darin besteht, im Einrückrelais 10 ein axiales Magnetfeld zu erzeu gen.The engagement relay shown in Fig. 1 essentially comprises a cylindrical housing 12 with the axis XX, in the interior of which an annular excitation winding 14 is mounted, the task of which is to generate an axial magnetic field in the engagement relay 10 .
Die Erregerwicklung 14 besteht aus wenigstens einem Leitungsdraht, der auf einen erfindungsgemäßen Spulen körper 16 aufgewickelt ist. The field winding 14 consists of at least one lead wire which is wound on a coil body 16 according to the invention.
Der Spulenkörper 16 wird durch ein erstes axiales Ende 18 auf eine feststehende Polmasse 20 zentriert.The coil former 16 is centered on a fixed pole mass 20 by a first axial end 18 .
Eine Betätigungsstange 22 für einen beweglichen Kon takt 24 ist axial in der feststehenden Polmasse 20 geführt und kann den beweglichen Kontakt 24 axial von einer (in Fig. 1 veranschaulichten) Ruhestellung, in welcher der bewegliche Kontakt 24 an der feststehenden Polmasse 20 anliegt, zu einer (nicht dargestellten) Arbeitsstellung verschieben, in welcher der Kontakt 24 eine elektrische Verbindung zwischen zwei Klemmen 26, 28 herstellt, so daß die Stromversorgung des (nicht dargestellten) Motors eines mit dem Einrückrelais 10 ausgerüsteten Anlassers gesteuert wird.An actuating rod 22 for a movable con tact 24 is guided axially in the fixed pole mass 20 and can move the movable contact 24 axially from a (illustrated in FIG. 1) rest position in which the movable contact 24 abuts the fixed pole mass 20 to one Move (not shown) the working position in which the contact 24 makes an electrical connection between two terminals 26 , 28 so that the power supply to the motor (not shown) of a starter equipped with the engagement relay 10 is controlled.
Die axiale Verschiebung der Betätigungsstange 22 wird durch einen beweglichen zylindrischen Kern 30 gesteu ert, der sich unter dem Einfluß des durch die Wicklung 14 erzeugten Magnetfelds axial zwischen einer Ruhe stellung, in die er durch eine Rückstellfeder 32 zurückgebracht wird, und einer Arbeitsstellung ver schieben kann, in welcher er die Verschiebung der Betätigungsstange 22 und damit die Herstellung des Kontakts zwischen den beiden Klemmen 26, 28 bewirkt.The axial displacement of the actuating rod 22 is controlled by a movable cylindrical core 30 which, under the influence of the magnetic field generated by the winding 14 , can move axially between a rest position, into which it is returned by a return spring 32 , and a working position , in which it causes the displacement of the actuating rod 22 and thus the establishment of contact between the two terminals 26 , 28 .
Die Rückstellfeder 32 ist außen an dem zylindrischen Gehäuse 12 um den beweglichen Kern 30 herum angeord net, wobei sie an einem radialen Teller 31, der an dem beweglichen Kern 30 angesetzt ist, und an einer Quer wand 33 des zylindrischen Gehäuses 12 zur Auflage kommt.The return spring 32 is on the outside of the cylindrical housing 12 around the movable core 30 angeord net, wherein it comes to rest on a radial plate 31 which is attached to the movable core 30 , and on a transverse wall 33 of the cylindrical housing 12 .
Erfindungsgemäß wird der bewegliche Kern 30 axial durch die ringförmige Innenfläche 34 des Spulenkörpers 16 geführt, der ein Führungsrohr bildet.According to the invention, the movable core 30 is guided axially through the annular inner surface 34 of the bobbin 16 , which forms a guide tube.
In den Fig. 2 und 3 wird der Spulenkörper 16 ge nauer dargestellt, der erfindungsgemäß aus einem Stück ausgeführt ist. In FIGS. 2 and 3, the bobbin 16 is shown ge more precisely, which is designed according to the invention from one piece.
Der Spulenkörper 16 umfaßt einen rohrförmigen zylin drischen Körper 36, auf dessen Außenfläche 38 zwei Kragen 40, 42 angeordnet sind, die sich radial nach außen erstrecken.The bobbin 16 comprises a tubular cylindrical body 36 , on the outer surface 38 two collars 40 , 42 are arranged which extend radially outwards.
Die Außenfläche 38 des rohrförmigen Körpers 36 und die beiden radialen Kragen 40, 42 begrenzen zusammen einen radial nach außen offenen ringförmigen Raum, der für die Aufnahme der Erregerwicklung bestimmt ist.The outer surface 38 of the tubular body 36 and the two radial collars 40 , 42 together delimit an annular space which is open radially outwards and is intended for receiving the excitation winding.
Ein erster radialer Kragen 40 ist am axialen Ende 44 des rohrförmigen Körpers 36 angeordnet, der die Zen trierung des Spulenkörpers 16 auf die feststehende Polmasse 20 ermöglicht.A first radial collar 40 is arranged at the axial end 44 of the tubular body 36 , which allows the Zen tration of the coil body 16 on the fixed pole mass 20 .
Auf an sich bekannte Weise enthält der erste radiale Kragen 40 zwei axiale Öffnungen 46, 48, durch welche die Enden des Wicklungsdrahts axial hindurchgeführt werden können.In a manner known per se, the first radial collar 40 contains two axial openings 46 , 48 through which the ends of the winding wire can be passed axially.
Jede der Öffnungen 46, 48 ist außerdem mit einer Quer nut 50, 52 verbunden, die tangential in der radialen Außenfläche 51 des radialen Kragens 40 angeordnet ist und die zum äußeren Umfang 54 des radialen Kragens 40 führt.Each of the openings 46 , 48 is also connected to a transverse groove 50 , 52 which is arranged tangentially in the radial outer surface 51 of the radial collar 40 and which leads to the outer circumference 54 of the radial collar 40 .
Eine derartige Anordnung ermöglicht die axiale Heraus führung der Enden des Leitungsdrahts, der auf ein fache Weise durch Biegen tangential auf dem Spulen körper 16 aufgewickelt werden kann, wobei das Biegen durch Einsetzen des Endes des Leitungsdrahts in die Nuten 50, 52 erfolgt.Such an arrangement allows the axial out lead of the ends of the lead wire, which can be wound tangentially on the coil body 16 in a simple manner by bending, the bending being done by inserting the end of the lead wire into the grooves 50 , 52 .
Dadurch kann vor allem auf einen Einfädelvorgang an den Enden des Leitungsdrahts verzichtet werden, der besonders schwierig zu automatisieren wäre.This can be mainly due to a threading process the ends of the lead wire, the would be particularly difficult to automate.
Der erfindungsgemäße Spulenkörper 16 wird einstückig aus einem nicht magnetischen stromleitenden Metall werkstoff ausgeführt.The bobbin 16 according to the invention is made in one piece from a non-magnetic current-conducting metal material.
Der Spulenkörper 16 kann daher als eine ringförmige Kurzschlußwindung betrachtet werden, deren Stromdurch gangsquerschnitt gleich dem axialen Querschnitt des Spulenkörpers 16 ist.The coil former 16 can therefore be regarded as an annular short-circuit turn, the current cross section of which is equal to the axial cross section of the coil former 16 .
Bei der Einleitung des Strom in die Erregerwicklung 14 kommt es daher zu einer Veränderung des Magnetflusses, der axial durch den als eine Windung betrachteten Spulenkörper 16 hindurchgeht.When the current is introduced into the field winding 14 , there is therefore a change in the magnetic flux which passes axially through the coil former 16 , which is regarded as a turn.
Nach der Lenzschen Regel tritt daher in dieser Kurz schlußwindung ein elektrischer Strom auf, welcher der Feldänderung entgegenwirkt, die zu seiner Entstehung geführt hat.According to Lenz's rule, therefore, this short an electric current, which the Field change counteracts that to its emergence has led.
Der im Spulenkörper induzierte Strom verläuft daher in entgegengesetzter Richtung zu dem Strom, der durch die Erregerwicklung 14 hindurchgeht, wobei er auf die Erzeugung eines Magnetfelds hinwirkt, das der Ver schiebung des beweglichen Kerns 30 zu seiner Arbeits stellung entgegenwirkt.The current induced in the coil body therefore runs in the opposite direction to the current which passes through the excitation winding 14 , whereby it acts on the generation of a magnetic field which counteracts the displacement of the movable core 30 to its working position.
Dadurch entsteht eine elektromagnetische Bremse, welche die Verschiebung des beweglichen Kerns 30 verlangsamt.This creates an electromagnetic brake which slows down the displacement of the movable core 30 .
Dies ist insofern besonders interessant, als dadurch die Phasenverschiebung der Bewegungen des mit geringer Masse ausgeführten beweglichen Kerns 30 im Verhältnis zu den Verschiebungen der (nicht dargestellten) Rit zeleinrückvorrichtung des Anlassers begrenzt wird, deren Masse deutlich größer ausfällt.This is particularly interesting insofar as it limits the phase shift of the movements of the movable core 30, which is designed with a low mass, in relation to the displacements of the starter engagement device (not shown) of the starter, the mass of which is significantly larger.
Dadurch wird die Herstellung des Kontakts für die Stromversorgung des Anlassermotors verhindert, bevor die Anlassereinrückvorrichtung korrekt am Zahnkranz des Schwungrads eingespurt ist. This will make the contact for the Prevented power supply to the starter motor before the starter engagement device correctly on the ring gear the flywheel is engaged.
Um die elektrische Isolierung der Erregerwicklung im Verhältnis zum Spulenkörper 16 zu gewährleisten, sind die gegenüberliegenden Flächen 56, 58 der Flansche 40, 42 und das Teilstück 60 der Außenfläche 38 des rohr förmigen Körpers 36 zwischen den Kragen 40 und 42 mit einer dünnen Isolierbeschichtung überzogen.In order to ensure the electrical insulation of the excitation winding in relation to the coil body 16 , the opposite surfaces 56 , 58 of the flanges 40 , 42 and the section 60 of the outer surface 38 of the tubular body 36 between the collars 40 and 42 are coated with a thin insulating coating.
Eine derartige Beschichtung kann in Form eines Lacks, eines elektrolytischen Anstrichs oder einer Eloxierung ausgeführt werden.Such a coating can be in the form of a lacquer, an electrolytic paint or anodization be carried out.
Der rohrförmige Körper 36 des Spulenkörpers 16 besitzt gegenüber dem axialen Zentrierende 44 ein zweites axiales Ende 62, das sich axial hinter den zweiten Flansch 42 erstreckt und das außen an die Querwand 33 des zylindrischen Gehäuses 12 führt.The tubular body 36 of the coil former 16 has a second axial end 62 opposite the axial centering 44 , which extends axially behind the second flange 42 and which leads outside to the transverse wall 33 of the cylindrical housing 12 .
Dieses austretende Ende 62 ermöglicht insbesondere die Zentrierung der Rückstellfeder 32 des beweglichen Kerns 30, wobei es außerdem eine Vergrößerung der Führungslänge für den beweglichen Kern 30 im Gehäuse 12 ermöglicht.This emerging end 62 enables in particular the centering of the return spring 32 of the movable core 30 , it also allowing an increase in the guide length for the movable core 30 in the housing 12 .
Eine derartige Gestaltung des Spulenkörpers 16 ermög licht die Ausführung eines starren Teils, das die Wärme ausreichend ableitet, um eine optimale Abkühlung der Erregerwicklung herbeizuführen.Such a design of the bobbin 16 enables the execution of a rigid part that dissipates the heat sufficiently to bring about an optimal cooling of the excitation winding.
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