DE19814504A1 - Engagement relay for starters - Google Patents

Engagement relay for starters

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DE19814504A1
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Abstract

The invention relates to a solenoid switch for starters of internal combustion engines with which, first of all, a starter pinion is moved inside the track in the ring gear of the internal combustion engine and the motor is turned on afterwards. According to the invention, the switch of the solenoid is configured as a changeover contact (54) for a gentle turning of the starter pinion into the ring gear by means of the starter motor. The changeover contact switches the starter motor in the neutral position via a resistor (39) and directly switches to the electric supply (plus 30) in an operation position, whereby the resistor (3) is then deactivated.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Einrückrelais für Starter einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die bisher verwendeten Wicklungen bzw. Schaltungen solcher Starter, die zur Vermeidung einer induktiven Haltekraft nach dem Öffnen des Zündschalters durch den über den Relais-Schaltkontakt zur Einzugs- und Haltewicklung fließenden Rückstrom auf Windungsgleichheit zwischen Einzugs- und Haltewicklung ausgelegt sind, führten zu einer erhöhten Einziehgeschwindigkeit des Einrückrelais für das Einspuren des Starterritzels in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine, so daß der Vorteil der Zweistufigkeit teilweise wieder verloren geht.The invention relates to an engagement relay for starters an internal combustion engine of the genus Main claim. The windings or Circuits of such starters, to avoid a inductive holding force after opening the ignition switch through the via the relay switch contact to the pull-in and Holding winding flowing back current on equality of turns are designed between pull-in and holding winding to an increased pull-in speed of the engagement relay for engaging the starter pinion in the ring gear of the Internal combustion engine, so that the advantage of two stages partially lost again.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Einrückrelais mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Wicklung, die zum Einziehen des Relais benötigt wird, als Einfachwicklung, d. h. ohne Haltewicklung ausgelegt ist, um eine möglichst hohe Induktivität zu erreichen. Zur Begrenzung des in der ersten Stufe zum sanften Einspuren des Starterritzels in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine benötigten Starter-Motor-Verdrehstroms wird vorzugsweise außen um die Einzugswicklung ein besonders ausgebildeter Widerstand angeordnet. Um keine Halteschaltung zu erzeugen, wird dieser Widerstand über einen Umschalter des Einrückrelais der Klemme des Starterschalters galvanisch getrennt. Er ist nur in der Einziehphase in Betrieb und wird während des Startvorgangs abgeschaltet, damit er nicht thermisch geschädigt wird.The engagement relay according to the invention with the characteristic In contrast, features of the main claim have the advantage that the winding needed to pull in the relay is, as a single winding, d. H. designed without holding winding is to achieve the highest possible inductance. For Limitation of the in the first stage for the gentle engagement of the Starter pinion in the ring gear of the internal combustion engine  required starter motor three-phase current is preferred a specially trained outside around the feed winding Resistance arranged. In order not to generate a hold circuit, this resistance is switched over by a switch Engagement relay of the starter switch terminal galvanically Cut. It is only in operation during the pull-in phase and will turned off during startup so it doesn't is thermally damaged.

Dies wird in vorteilhafter Weise erreicht, indem ein Kontaktpaar isoliert unter der Kontaktplatte des Relais angeordnet ist. In Ruhelage liegt die Kontaktplatte auf diesem Kontaktpaar auf und bildet somit einen "Öffner". Nachdem der Relaisanker die Schaltachse berührt, und nachdem das Ritzel des Starters den Zahnkranz an der Brennkraftmaschine erreicht hat, öffnet dieser Öffner und schaltet den Widerstand ab, bevor die Kontaktplatte auf die Hauptstromkontakte trifft. Beim Abschalten wird der Öffner erst dann wieder geschlossen, wenn der Hauptstrom unterbrochen ist.This is advantageously achieved by a Contact pair insulated under the contact plate of the relay is arranged. The contact plate rests in the rest position this contact pair and thus forms an "opener". After the relay armature touches the switching axis, and after the starter 's pinion on the ring gear Has reached internal combustion engine, this opens and switches the resistor off before the contact plate on the Main power contacts. When it is switched off, the break contact is opened only closed again when the main stream is interrupted.

Durch die getrennte Ansteuerung ist es möglich, sowohl den Widerstand als auch die Einzugswicklung unabhängig voneinander den Erfordernissen anzupassen. Der Widerstandsdraht wird mäanderförmig gewickelt, dann zu einem Ring gebogen, so daß Anfang und Ende nebeneinanderliegen, und schließlich auf die Einzugswicklung aufgeschoben.The separate control makes it possible to use both Resistance as well as the feed winding independently adapt each other to the requirements. Of the Resistance wire is wound in a meander shape, then into one Curved ring so that the beginning and end lie side by side, and finally pushed onto the feed winding.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.Further advantages of the invention result from the Subclaims, the following description and Drawing.

Zeichnungdrawing

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einrückrelais für Starter, in Fig. 2 eine Frontansicht des Relais nach Fig. 1 in Pfeilrichtung P1, in Fig. 3 eine Frontansicht bei abgenommenem Schalterdeckel, in Fig. 4 eine Einzelheit nach Fig. 1 (Einzugswicklung mit Widerstand), in Fig. 5 ein Schaltschema des Relais, in Fig. 6 wiederum eine Einzelheit nach Fig. 1 (Schaltachse mit Kontaktplatte), in Fig. 7 eine Frontansicht nach Fig. 6 in Pfeilrichtung P2 und in Fig. 8 den mäanderförmig gewickelten Widerstand. Die Fig. 6 und 7 sind in vergrößertem Maßstab dargestellt.The drawing shows in FIG. 1 a longitudinal section through an engagement relay for starters, in FIG. 2 a front view of the relay according to FIG. 1 in the direction of arrow P1, in FIG. 3 a front view with the switch cover removed, in FIG. 4 a detail according to FIG. 1 (pull-in winding with resistance), in FIG. 5 a circuit diagram of the relay, in FIG. 6 again a detail according to FIG. 1 (switching axis with contact plate), in FIG. 7 a front view according to FIG. 6 in the direction of arrow P2 and in FIG. 8 the meandering resistance. FIGS. 6 and 7 are shown in an enlarged scale.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In Fig. 1 ist mit 10 das im wesentlichen zylindrische Relaisgehäuse des Einrückrelais bezeichnet. An seiner Innenseite ist eine Einzugswicklung 11 angeordnet, die auf einem Wicklungsträger 12 sitzt. Im Wicklungsträger ist in einer Führungshülse 15 ein zylindrischer Magnetanker 13 geführt. Das Relaisgehäuse 10 ist auf der einen Seite durch einen Magnetkern 14 verschlossen, wie er auch in Fig. 6 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Der Magnetanker 13 liegt auf der gegenüberliegenden Seite des Magnetkerns und kann durch entsprechende Ansteuerung der Einzugswicklung 11 axial gegen die Kraft einer Ankerrückstellfeder 19 bewegt werden.In Fig. 1, 10 denotes the substantially cylindrical relay housing of the engagement relay. A pull-in winding 11 is arranged on its inside and sits on a winding support 12 . A cylindrical magnet armature 13 is guided in a guide sleeve 15 in the winding carrier. The relay housing 10 is closed on one side by a magnetic core 14 , as is also shown on an enlarged scale in FIG. 6. The magnet armature 13 lies on the opposite side of the magnet core and can be moved axially against the force of an armature return spring 19 by appropriate actuation of the pull-in winding 11 .

An den Magnetkern 14 schließt sich ein Schalterdeckel 16 an, der durch einen Bördelring 17 des Relaisgehäuses 10 festgehalten wird. Zwischen diesen beiden Teilen liegt noch eine Tellerfeder 18. A switch cover 16 connects to the magnetic core 14 and is held in place by a crimp ring 17 of the relay housing 10 . Between these two parts there is also a plate spring 18.

In einer durchgehenden Bohrung 20 des Magnetkerns 14 ist axial verschiebbar eine Isolierhülse 21 angeordnet, in welche eine sogenannte Schaltachse 22 aufgenommen ist, die durch den Magnetkern 14 geführt ist und bis in den Schalterraum 38 des Schalterdeckels 16 hineinreicht. Die Bohrung 20 im Magnetkern 14 weist eine erweiterte Bohrungsstufe 23 auf, in welcher eine Isolierbuchse 24 angeordnet ist, durch welche die Schaltachse hindurchdringt. Am außenliegenden Ende der Isolierbuchse 24 ist eine Kontaktplatte 25 befestigt, die sich gegen eine Schulter der Isolierbuchse 24 abstützt. Sie ist durch eine Isolierscheibe 26 und Befestigungsscheibe 27 am Ende der Schaltachse 22 festgehalten. An das der Kontaktplatte 25 gegenüberliegende Ende der Isolierhülse 21 legt sich das eine Ende einer Druckfeder 28 an, deren anderes Ende sich an der Isolierhülse 21 abstützt.In a continuous bore 20 of the magnetic core 14 , an insulating sleeve 21 is axially displaceable, in which a so-called switching axis 22 is received, which is guided through the magnetic core 14 and extends into the switch space 38 of the switch cover 16 . The bore 20 in the magnetic core 14 has an enlarged bore step 23 , in which an insulating bush 24 is arranged, through which the switching axis penetrates. At the outer end of the insulating bush 24 , a contact plate 25 is fastened, which is supported against a shoulder of the insulating bush 24 . It is held by an insulating washer 26 and fastening washer 27 at the end of the switching axis 22 . One end of a compression spring 28 bears against the end of the insulating sleeve 21 opposite the contact plate 25 , the other end of which is supported on the insulating sleeve 21 .

Die Kontaktplatte 25 wirkt zusammen mit zwei getrennten Kontakten 29, 31 - siehe hierzu Fig. 3, 6 und 7 - die an der Außenseite des Magnetkerns 14 auf einer Isolierplatte 32 befestigt sind, wobei die Isolierplatte 32 auf dem Magnetkern 14 angeordnet ist. Diese Teile sind durch Schrauben 33, 34 befestigt. Zwischen den Köpfen der Schrauben 33, 34 liegt jeweils eine Isolierbuchse 35 mit Federscheibe 36. Außen auf der Schaltachse 22 erstreckt sich zwischen dem Magnetkern 14 und einer Schulter der Isolierhülse 21 eine Abschaltfeder 37. The contact plate 25 interacts with two separate contacts 29 , 31 - see FIGS. 3, 6 and 7 in this regard - which are fastened on the outside of the magnetic core 14 on an insulating plate 32 , the insulating plate 32 being arranged on the magnetic core 14 . These parts are fastened by screws 33 , 34 . Between the heads of the screws 33 , 34 there is an insulating bush 35 with a spring washer 36. On the outside on the switching axis 22 , a switch-off spring 37 extends between the magnetic core 14 and a shoulder of the insulating sleeve 21 .

Außen auf der Einzugswicklung 11 befindet sich ein aus Widerstandsdraht gewickelter Widerstand 39, wie er in Fig. 8 dargestellt ist. Er ist mäanderförmig ausgebildet, mit einer Isolierung versehen und um die Einzugswicklung 11 so herumlegt, daß Anfang und Ende dicht nebeneinander liegen. Die Widerstandsenden sind mit 42, 43 bezeichnet, die Wicklungsenden der Einzugswicklung 11 sind mit 46, 47 bezeichnet. Es sei nun auf die Fig. 3 verwiesen, wo mit 43 das Ende des Widerstands 39 und mit 42 der Anfang des Widerstands 39 erkennbar ist. Das Ende der Einzugswicklung 11 ist mit 47 bezeichnet und auf Masse gelegt, in dem es am Magnetkern 14 gemäß Fig. 3 festgeschweißt ist. Der Anfang der Einzugswicklung ist mit 46 bezeichnet.On the outside of the pull-in winding 11 there is a resistor 39 wound from resistance wire, as shown in FIG. 8. It is meandering, provided with insulation and placed around the pull-in winding 11 in such a way that the start and end lie close together. The resistance ends are denoted by 42 , 43 , the winding ends of the pull-in winding 11 are denoted by 46 , 47 . Reference is now made to FIG. 3, where 43 shows the end of resistor 39 and 42 shows the beginning of resistor 39 . The end of the pull-in winding 11 is designated by 47 and is grounded by being welded to the magnetic core 14 according to FIG. 3. The start of the feed winding is designated 46 .

Es wird nun nochmals auf Fig. 1 verwiesen. Dort befinden sich im Schalterdeckel 16 zwei Anschlußschrauben 44, 45, die mit nicht weiter bezeichneten Muttern befestigt sind und deren innenliegende Kontakte 44A, 45A mit der Kontaktplatte 25 zusammenwirken. Die Anschlußschraube 45 ist mit einer Stromschiene 41 in Kontakt, an der das Ende 43 des Widerstands 39 angelötet ist.Reference is now made to FIG. 1 again. There are two connection screws 44 , 45 in the switch cover 16 , which are fastened with nuts (not designated further) and whose internal contacts 44 A, 45 A cooperate with the contact plate 25 . The connecting screw 45 is in contact with a busbar 41 to which the end 43 of the resistor 39 is soldered.

Es wird nun Bezug genommen auf das Schaltbild nach Fig. 5. Dort ist der Widerstand 39 zu erkennen. Die Anschlußschraube 45 ist symbolisch dargestellt, ebenfalls der Anschluß 50 mit einer Verbindungsschiene 40 für das Anlöten des Wicklungsumfanges 46 und des Kontaktes 29 mittels eines Leiters 48 gemäß Fig. 6 und 7 für einen Starterschalter - siehe hierzu auch Fig. 2. Die Plusklemme 30 für den Batterieanschluß ist wiederum symbolisch dargestellt - siehe ebenfalls Fig. 2 - , weiterhin ist die Einzugswicklung 11 zu erkennen. Der Umschaltkontakt zwischen Anschlußklemme 50 dem Widerstand 39 ist mit 54 bezeichnet.Reference is now made to the circuit diagram according to FIG. 5. The resistor 39 can be seen there. The connection screw 45 is shown symbolically, also the connection 50 with a connecting rail 40 for soldering the winding circumference 46 and the contact 29 by means of a conductor 48 according to FIGS. 6 and 7 for a starter switch - see also FIG. 2. The positive terminal 30 for the battery connection is again shown symbolically - see also FIG. 2 - and the pull-in winding 11 can also be seen. The changeover contact between terminal 50 and resistor 39 is designated 54 .

Er ist in Fig. 1 durch die Kontaktplatte 25 realisiert.It is realized in FIG. 1 by the contact plate 25 .

Die Einzugswicklung 11, die zum Einziehen des Magnetankers 13 benötigt wird, ist als Einfachwicklung ausgelegt, um eine möglichst hohe Induktivität zu erreichen. Zur Erzeugung des in der ersten Stufe benötigten begrenzten Startermotor-Ver­ drehstroms ist der Widerstand 39 vorgesehen. Um keine Halteschaltung für den Magnetanker 13 zu erzeugen, muß dieser Widerstand von der Anschlußklemme 50 galvanisch getrennt werden. Dies geschieht mit Hilfe des Umschaltkontakts 54. Der Widerstand 39 darf nur in der Einziehphase in Betrieb sein und muß während des Startvorgangs abgeschaltet werden, damit er nicht thermisch geschädigt wird. Dies wird erreicht mit Hilfe des isoliert angeordneten Kontaktpaares 29, 31 (Fig. 7). In Ruhelage liegt die Kontaktplatte 25 auf diesen Kontakten auf und bildet somit einen "Öffner". Nachdem der Magnetanker 13 die Schaltachse 22 berührt, also nachdem das Ritzel des Anlassers den Zahnkranz an der Brennkraftmaschine erreicht hat, öffnet dieser Öffner und schaltet den Widerstand 39 ab, bevor die Kontaktplatte 25 auf die Kontakte 44A, 45A trifft und den Startermotor voll einschaltet. Beim Abschalten wird der Öffner erst dann wieder geschlossen, wenn der Hauptstrom an den Kontakten 44A und 45A unterbrochen ist.The pull-in winding 11 , which is required for pulling in the magnet armature 13 , is designed as a single winding in order to achieve the highest possible inductance. Resistor 39 is provided to generate the limited starter motor rotational current required in the first stage. In order not to generate a holding circuit for the magnet armature 13 , this resistor must be electrically isolated from the connection terminal 50 . This is done with the help of the changeover contact 54. The resistor 39 may only be in operation during the pull-in phase and must be switched off during the starting process so that it is not thermally damaged. This is achieved with the help of the isolated contact pair 29 , 31 ( FIG. 7). In the rest position, the contact plate 25 rests on these contacts and thus forms an "opener". After the magnet armature 13 touches the switching axis 22 , that is to say after the starter pinion has reached the ring gear on the internal combustion engine, this break contact opens and switches off the resistor 39 before the contact plate 25 hits the contacts 44 A, 45 A and the starter motor is full switches on. When switching off, the normally closed contact is only closed again when the main current at the contacts 44 A and 45 A is interrupted.

Durch diese getrennte Ansteuerung ist es möglich, sowohl den Widerstand 39 als auch die Einzugswicklung 11 unabhängig voneinander den Erfordernissen anzupassen. Beim mäanderförmig vorgewickelten und zu einem Ring gebogenen Widerstand 39 liegen Anfang und Ende der Wicklungen wie oben beschrieben, beieinander.This separate control makes it possible to adapt both the resistor 39 and the pull-in winding 11 to the requirements independently of one another. In the case of a resistor 39 which is pre-wound in a meandering shape and bent into a ring, the start and end of the windings are located as described above.

Claims (5)

1. Einrückrelais für Starter von Brennkraftmaschinen, bei denen ein Starterritzel durch Einschalten einer Einzugswicklung zunächst zum Einspuren in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine axial verschoben und danach durch Einschalten des Startermotors über einen Schalter des Einrückrelais mit voller Kraft angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Umschaltkontakt (54) ausgebildet ist, der in der Ruhelage den Startermotor zum sanften Anlaufen über einen Widerstand (39) und in der Arbeitslage direkt an die elektrische Versorgung (+, 30) schaltet, wobei dann der Widerstand (39) abgeschaltet ist.1.Inclusion relay for starters of internal combustion engines, in which a starter pinion is initially shifted axially by engaging a pull-in winding for engagement in the toothed ring of the internal combustion engine and is then driven at full power by switching on the starter motor via a switch of the engagement relay, characterized in that the switch as Switchover contact ( 54 ) is formed, which switches the starter motor for smooth starting via a resistor ( 39 ) in the rest position and directly to the electrical supply (+, 30 ) in the working position, the resistor ( 39 ) then being switched off. 2. Einrückrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugswicklung (11) den an ihrer Außenseite liegenden Widerstand (39) trägt, der aus einem mäanderförmig gewickelten Widerstandsdraht besteht.2. Engagement relay according to claim 1, characterized in that the pull-in winding ( 11 ) carries the on its outside resistor ( 39 ), which consists of a meandering wound resistance wire. 3. Einrückrelais nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (39) als mäanderförmig gewickelter Widerstandsdraht so zu einem Ring gebogen und auf die Einzugswicklung (11) aufgeschoben ist, daß der Anfang (49) und das Ende (48) der Widerstandswicklung (39) nahe beieinander liegen.3. engagement relay according to one of claims 1 and 2, characterized in that the resistor ( 39 ) as a meandering wound resistance wire is bent into a ring and pushed onto the pull-in winding ( 11 ) that the beginning ( 49 ) and the end ( 48 ) the resistance winding ( 39 ) are close together. 4. Einrückrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem mit der Einzugswicklung (11) zusammenwirkenden, zylindrischen Magnetanker (13), der eine federbelastete Schaltachse (22) betätigt und mit einem etwa scheibenförmigen, das Gehäuse teilweise verschließenden Magnetkern (14) zusammenwirkt und wobei an der Schaltachse eine Kontaktplatte (25) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte einerseits in der Arbeitslage mit einem Kontaktpaar (44A, 45A) zum Einschalten des Startermotors zusammenwirkt, andererseits in der Ruhelage mit zwei Kontakten (29, 31) von denen einer über eine Klemme (50) mit einem Startschalter und der andere mit einer Klemme (45) für den Startermotor zusammenwirkt und welche an einem Schalterdeckel (16) des Einrückrelais angeordnet sind.4. engagement relay according to one of claims 1 to 3, with a with the pull-in winding ( 11 ) cooperating, cylindrical magnet armature ( 13 ) which actuates a spring-loaded switching axis ( 22 ) and cooperates with an approximately disc-shaped, partially closing the magnetic core ( 14 ) and a contact plate ( 25 ) is arranged on the switching axis, characterized in that the contact plate interacts in the working position with a pair of contacts ( 44 A, 45 A) for switching on the starter motor, and in the rest position with two contacts ( 29 , 31 ) one of which interacts via a terminal ( 50 ) with a starter switch and the other with a terminal ( 45 ) for the starter motor and which are arranged on a switch cover ( 16 ) of the engagement relay. 5. Einrückrelais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Kontakte (29, 31) des Umschaltkontaktes (54) unter der axial verschiebbaren Kontaktplatte (25) mit Abstand voneinander angeordnet und isoliert auf dem Magnetkern (14) befestigt sind.5. engagement relay according to claim 4, characterized in that the two contacts ( 29 , 31 ) of the changeover contact ( 54 ) below the axially displaceable contact plate ( 25 ) are arranged at a distance from each other and are insulated on the magnetic core ( 14 ).
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