DE19934111A1 - Startvorrichtung - Google Patents
StartvorrichtungInfo
- Publication number
- DE19934111A1 DE19934111A1 DE19934111A DE19934111A DE19934111A1 DE 19934111 A1 DE19934111 A1 DE 19934111A1 DE 19934111 A DE19934111 A DE 19934111A DE 19934111 A DE19934111 A DE 19934111A DE 19934111 A1 DE19934111 A1 DE 19934111A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stator
- starter motor
- rotor
- pinion
- starter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
- F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
- F02N15/066—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter being of the coaxial type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/003—Starters comprising a brake mechanism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
- F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
- F02N15/062—Starter drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
- F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
- F02N15/025—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the friction type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung, insbesondere Koaxialstarter, zum Andrehen von einen Zahnkranz aufweisenden Brennkraftmaschinen mit einem Startermotor (11), mit einer Steilgewindekupplung zwischen einer Antriebswelle (12) und einem Mitnehmerschaft (14), mit vorzugsweise einem Freilauf (18) und mit einem Ritzel (19) sowie mit einer Bremseinrichtung (22). Der Rotor (23) der elektromagnetischen Bremse ist am Mitnehmerschaft (14) drehfest angeordnet und der Stator (24) konzentrisch um den Rotor herum gehäusefest angeordnet. Die Bremseinrichtung (22) umfaßt eine steuerbare elektromagnetische Bremse mit einem Rotor (23) und einem Stator (24), die ein das Drehen des Mitnehmerschaftes (14) erschwerendes Bremsmoment aufbringt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung, insbesondere
Koaxialstarter, zum Andrehen von Brennkraftmaschinen, gemäß
der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Es sind bereits Startvorrichtungen bekannt, die nach dem
sogenannten Schraubtriebprinzip ein Ritzel in einen
Zahnkranz einer Brennkraftmaschine einspuren. Das Ritzel ist
dabei über einen Freilauf und einen Mitnehmerschaft über
eine Steilgewindekupplung mit der Ankerwelle eines
Startermotors verbunden. Beim Einschalten des Startermotors
beginnt sich die Ankerwelle zu drehen. Aufgrund der
Massenträgheit von Mitnehmerschaft, Freilauf und Ritzel
drehen sich diese nur geringfügig mit und werden durch die
Steilgewindekupplung in Richtung des Zahnkranzes
vorgeschoben. Tritt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung des Ritzels
mit dem Zahnkranz auf, so wird der Vorschub zunächst
unterbrochen. Gleichzeitig wird das Ritzel durch den
drehenden Startermotor und die Steilgewindekupplung
gegenüber dem Zahnkranz verdreht, bis sich eine Zahn-Lücke-
Stellung ergibt und das Ritzel in den Zahnkranz einspuren
kann. Der Vorschub des Ritzels wird durch Anstoßen an einem
Anschlagring beendet. Von diesem Zeitpunkt an überträgt der
Freilauf in Sperrichtung das Ankermoment über das Ritzel auf
den Zahnkranz und die Brennkraftmaschine wird durchgedreht.
Darüber hinaus ist aus der deutschen Patentschrift 24 25 051
ein Schraubtriebstarter bekannt, der mittels einer
Bremseinrichtung ein Drehen des Mitnehmerschafts und damit
des Ritzels relativ zur Ankerwelle des Startermotors
verhindert. Die Bremseinrichtung wird aus einer bezüglich
des Mitnehmerschafts festgelegten magnetischen Scheibe
gebildet, die wenigstens zwei vorstehende Pole aufweist und
einem Stator, der wenigstens zwei Statorpole aufweist, von
denen mindestens einer elektromagnetisch erregbar ist. Mit
dem Einschalten des Startermotors wird der Stator der
Bremseinrichtung elektromagnetisch erregt, wodurch sich die
am Mitnehmerschaft befestigte Scheibe mit ihren Polen in die
Stellung des geringsten magnetischen Widerstands unter die
Polstücke des Stators bewegt, in dieser verbleibt und
dadurch die Scheibe am Drehen hindert. Der sich drehende
Startermotor schiebt so das Ritzel ohne Verzögerung entlang
der Ankerwelle bis zum Zahnkranz vor, bis das zwischen dem
Ritzel und der Ankerwelle entwickelte Drehmoment das
magnetische Widerstandsmoment der Bremseinrichtung
übersteigt und sich ab diesem Zeitpunkt das Ritzel mit der
Ankerwelle mitdreht und die Bremseinrichtung das Ritzel so
lange eingespurt hält, wie der Statormotor eingeschaltet
ist.
Diese Startvorrichtung hat den Nachteil, daß durch die
Bremseinrichtung der Mitnehmerschaft gegenüber dem
Startermotorgehäuse arretiert ist, wodurch sich in
Zusammenwirkung mit der Steilgewindekupplung und dem sich
drehenden Startermotor eine im Verhältnis zur
Startermotordrehzahl jeweils maximale Vorspurgeschwindigkeit
ergibt. Aus dieser maximalen Vorspurgeschwindigkeit folgt
schließlich bei Vorliegen einer Zahn-auf-Zahn-Stellung eine
ebenso maximale Kollisionsgeschwindigkeit zwischen dem
Ritzel und dem Zahnkranz, wodurch die Lebensdauer des
Ritzels reduziert wird. Der magnetische Rückschluß des
Stators der Bremseinrichtung ist nachteiligerweise durch ein
extra anzufertigendes Bauteil gebildet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 ist es möglich, bei einem Starter in
Schraubtriebbauweise durch die erfindungsgemäße
Bremseinrichtung den Vorspurvorgang so ablaufen zu lassen,
daß die Auftreffgeschwindigkeit bei vorliegender Zahn-auf-
Zahn-Stellung von Ritzel und Zahnkranz verringert ist. Dies
ist insbesondere bei einstufig geschalteten Startermotoren
von Vorteil.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
Der Vorteil der Verwendung einer sogenannten verteilten
Wicklung als Stator der Bremseinrichtung liegt darin, daß
der benötigte Außendurchmesser geringer ist als der
Außendurchmesser, der von beispielsweise zwei Einzelpolen
benötigt wird. Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung der magnetisch erregbare Rückschluß durch ein
verlängertes Polrohr des Startermotors gebildet, wodurch
sich die Anzahl der Bauteile beim Stator der
Bremseinrichtung verringern läßt.
Durch eine elektronische Ansteuerung des Stators der
Bremseinrichtung ist das Magnetfeld des Stators auf einfache
Weise steuerbar, wodurch die Vorspur- und damit die
Auftreffgeschwindigkeit des Ritzels an den Zahnkranz
variierbar ist. Betreibt man den Startermotor zweistufig,
d. h. dreht der Startermotor während einer ersten Drehphase
vor dem Andrehen langsam, läßt sich dadurch zusätzlich die
Auftreffgeschwindigkeit des Ritzels bei einer vorliegenden
Zahn-auf-Zahn-Stellung mit dem Zahnkranz reduzieren, wodurch
sich die Lebensdauer des Ritzels erhöht. Eine mögliche
Variante, den Startermotor zweistufig zu betreiben, ist
dadurch gegeben, daß während der ersten Drehphase dem
Startermotor ein den Startermotorstrom begrenzender
Vorwiderstand geschaltet wird. Dies ist z. B. dadurch
möglich, daß die Erregerspulen des Stators der
Bremseinrichtung vorgeschaltet sind. Mittels eines
mechanischen Zweistufen-Relais mit zwei Schaltkontakten läßt
sich ein Vorwiderstand mit geringem Aufwand schalten. Eine
weitere vorteilhafte Möglichkeit die erste Drehphase des
Startermotors unabhängig von der Bremseinrichtung zu
verwirklichen, ist beispielsweise durch einen analogen
Längsregler möglich.
Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen
anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer teilweise dargestellten
Startvorrichtung mit einer ersten Variante der
erfindungsgemäßen Bremseinrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II in Fig. 1
durch die erste Variante der Bremseinrichtung mit einer
ersten Variante einer elektrischen Verschaltung der
Bremseinrichtung und des Startermotors,
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt einer teilweise
dargestellten Startvorrichtung mit einer zweiten Variante
der Bremseinrichtung,
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie IV in
Fig. 3 durch die zweite Variante nach Fig. 3 mit einer
zweiten Variante einer elektrischen Verschaltung von
Bremseinrichtung und Startermotor,
Fig. 5 zeigt einen Längschnitt einer teilweise
dargestellten Startvorrichtung mit einer dritten Variante
der Bremseinrichtung,
Fig. 6 zeigt den Querschnitt entlang der Linie IV in Fig.
5 mit einer dritten Variante der elektrischen Verschaltung
von Bremseinrichtung und Startermotor.
Identische bzw. gleichwirkende Bauteile sind mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine teilweise Darstellung eines Längsschnitts
durch eine erfindungsgemäße Startvorrichtung 10 mit einem
Startermotor 11, dessen Ankerwelle als Antriebswelle 12
dient. Die Antriebswelle 12 ist auf einem bestimmten
Wellenabschnitt mit einem steilen Außengewinde 13 versehen.
Ein Mitnehmerschaft 14 mit einem steilen Innengewinde 15
bildet mit dem steilen Außengewinde 13 der Antriebswelle 12
eine Steilgewindekupplung. Die Antriebswelle 12 ist mit
ihrem, dem Startermotor 11 abgewandten Ende in einem
Antriebslager 16 mittels eines Gleitlagers 17 gelagert. Der
Mitnehmerschaft 14 ist über einen Freilauf 18 mit einem
Ritzel 19 verbunden. Das Ritzel 19 wird durch eine
Rückstellfeder 20, die sich über einen Anschlagring 21, der
an der Antriebswelle 12 befestigt ist, in die Ausgangslage
gedrückt.
Konzentrisch um den Mitnehmerschaft 14 befindet sich ein
Bremsmechanismus 22, der einerseits aus einem am
Mitnehmerschaft 14 befestigten Rotor 23 und andererseits
einem gehäusefesten Stator 24 besteht. In Fig. 1 ist der
Rotor 23 als Kurzschlußläufer 25 ausgeführt. In Fig. 2 wird
ein Querschnitt durch die Bremseinrichtung nach Fig. 1
gezeigt. Der Stator 24 ist in Fig. 1 und Fig. 2 mittels
elektromagnetisch erregbarer Polschuhe 26 ausgeführt. Die
Polschuhe 26 werden durch Erregerspulen 27 elektromagnetisch
erregt. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß ein Polrohr 28, das
einen Ständer 28A des Startermotors aufnimmt, über den
Ständer 28A des Startermotors 11 hinaus verlängert ist und
hier als magnetischer Rückschluß 29 für den Stator 24 der
Bremseinrichtung 22 verwendet wird. Die beiden Polschuhe 26
bilden die Statorpole der Bremseinrichtung 22. In der in
Fig. 2 gezeigten Verschaltung der Startvorrichtung 10 sind
die beiden elektromagnetisch erregbaren Polschuhe 26 so zu
einem Spulenstrang verschaltet, daß der eine Polschuh mit
seinem Südpol und der andere Polschuh 26 mit seinem Nordpol
zur Achse der Antriebswelle 12 zeigt. Ein zweistufiges
mechanisches Relais 30 ist so angeordnet und verschaltet,
daß die Erregerspulen 27 einen ohmschen Vorwiderstand des
Startermotors 11 bilden. In einer zweiten Stellung des
Zweistufenrelais 30 ist einerseits die elektrische
Verbindung zwischen Erregerspulen 27 und Startermotor 11
unterbrochen, andererseits wird durch die zweite Stufe des
Relais 30 der Startermotor 11 voll bestromt.
Um die Brennkraftmaschine durch die Startvorrichtung 10
anzudrehen, wird zunächst ein Startschalter 31 geschlossen.
Durch das Schließen des Startschalters 31 ist ein erster
Stromkreis über die Erregerspulen 27 und den Startermotor 11
geschlossen, so daß die Startvorrichtung in einer ersten
Stufe betrieben wird. Durch die dem Startermotor 11
vorgeschalteten Erregerspulen 27 dreht der Startermotor 11
in der ersten Stufe mit verminderter Drehzahl, da die
Erregerwicklungen 27 einen stromverringernden Vorwiderstand
bilden. Während dieser ersten Phase sind die Polschuhe 26
der Bremseinrichtung 22 elektromagnetisch erregt und bilden
über den Rotor 23 bzw. Kurzschlußläufer 25 und das Polrohr
28 einen geschlossenen Magnetkreis. Der in dieser ersten
Stufe drehende Startermotor 11 überträgt über die
Steilgewindekupplung auf den Mitnehmerschaft ein Drehmoment,
so daß der Kurzschlußläufer 25 beginnt sich um die Achse der
Antriebswelle 12 zu drehen. Der Kurzschlußläufer 25 bewegt
sich dabei im Magnetfeld, das aus den beiden
elektromagnetisch erregten Polschuhen 26 gebildet wird.
Dadurch werden in an sich bekannter Weise in axial
ausgerichteten Stableitern 32 elektrische Ströme induziert,
so daß in den axial ausgerichteten Stableitern 32 um diese
herum elektromagnetische Felder entstehen, die in
Zusammenwirkung mit dem von den Polschuhen 26 ausgehenden
elektromagnetischen Feldern ein der Drehrichtung des
Kurzschlußläufers 25 entgegenwirkendes Bremsmoment erzeugen.
Dieses Bremsmoment bewirkt, wie auch die Massenträgheit von
Mitnehmerschaft 14, Freilauf 18 und Ritzel 19 über die
Steilgewindekupplung auf der Antriebswelle 12 ein, dem
Antriebsmoment des Startermotors 11 entgegengerichtetes
Moment. Dies hat den Vorteil, daß auch bei den für ein
sanftes Einspuren vorteilhaften geringen Drehzahlen des
Startermotors 11 und dementsprechend nur geringer
Winkelbeschleunigung der Antriebswelle 12 und damit
einhergehender nur geringer Trägheitswirkung von
Mitnehmerschaft 14, Freilauf 18 und Ritzel 19 dennoch ein
zügiges Vorspuren, bei gleichzeitig verminderter
Auftreffgeschwindigkeit des Ritzels 19 auf den Zahnkranz bei
einer Zahn-auf-Zahn-Stellung, möglich ist. In Bezug auf den
Verschleiß des Ritzels 19 ergibt sich hier auch für
Schraubtriebstarter eine vorteilhafte Möglichkeit ein
sanftes Vor- und Einspuren zu ermöglichen. Um ein sanftes
Vorspuren wirksam zu ermöglichen, ist eine Begrenzung des
Startermotorstroms auf ein Zehntel des maximalen
Kurzschlußstroms sinnvoll.
Das Zweistufenrelais 30 ermöglicht während einer ersten
bestimmten Zeitdauer ein Vor- und zumindest teilweises
Einspuren des Ritzels 19 in den Zahnkranz der
Brennkraftmaschine. Da der Relaisanker des Relais 30 während
dieser ersten Zeitdauer in die Relaiswicklung eingezogen
wird, wird nach dem Ende dieser ersten Zeitdauer der erste
Stromkreis über die Erregerspulen 27 geöffnet und
anschließend ein zweiter Stromkreis geschlossen, bei dem der
Startermotor 11 ohne Vorwiderstand voll bestromt wird. Für
diese zweite Phase, die Andrehphase, wird die
Brennkraftmaschine über ihren Zahnkranz durch das Ritzel 19
bis zum Selbstlauf der Brennkraftmaschine angedreht, bis der
Startschalter 31 geöffnet wird. Überholt die
Brennkraftmaschine bei beginnendem Selbstlauf mit ihrem
Zahnkranz das Ritzel 19, so wirkt am Ritzel 19 ein von der
Brennkraftmaschine ausgehendes Drehmoment, das eine einem am
Ritzel wirkenden Andrehmoment umgekehrte Richtung aufweist.
Diese Momentenumkehr führt zu einem Lösen des Freilaufs 18,
was eine kurze Zeitdauer beansprucht. Bis der Freilauf 18
gelöst ist, wirkt ein Teil des von der Brennkraftmaschine
ausgehenden Drehmoments über den Freilauf 18 auf die
Steilgewindekupplung. Dieses Drehmoment bewirkt in
Kombination mit der Steilgewindekupplung, daß zusätzlich zur
Kraft der Rückstellfeder eine weitere, das Ausspuren
beschleunigende Kraft an der Steilgewindekupplung wirkt, die
durch den Schleppbetrieb des Startermotors verstärkt wird.
In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Variante der
erfindungsgemäßen Startvorrichtung dargestellt. Der
Unterschied der Darstellungen in Fig. 3 gegenüber der
Darstellung in Fig. 1 besteht allein in einer
Unterschiedlichen Bauweise des am Mitnehmerschaft 14
befestigten Rotors 23, der hier als sogenannter
Hystereserotor 33 verwirklicht ist. Die in Fig. 4 gezeigte
elektrische Verschaltung der Startvorrichtung ist gegenüber
der in Fig. 2 gezeigten Schaltung um eine Ansteuerung 34A
der Erregerspulen 27 erweitert. Diese Ansteuerung 34A
erlaubt die Steuerung des Erregerstroms durch die
Erregerspulen 27 und des Drehmoments des Startermotors 11
und dadurch die Vorspurkraft während der Vorspurphase, der
ersten Stufe des Startvorgangs, in weiten Grenzen.
Insbesondere kann die elektrische Erregung der Erregerspulen
27 nach dem erfolgten Start der Brennkraftmaschine
unterbrochen werden wodurch das Ausspuren des Ritzels aus
dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine unterstützt wird. Wird
die in Fig. 4 dargestellte Startvorrichtung 10 durch das
Schließen des Startschalters 31 eingeschaltet, wird die
Ansteuerung 34A eingeschaltet und dadurch die Erregerspulen
27 des Stators der Bremseinrichtung 22 über den damit ebenso
eingeschalteten Startermotor 11 erregt. Nimmt die sich
drehende Antriebswelle 12 über die Steilgewindekupplung den
Mitnehmerschaft 14 und dadurch den Hystereserotor 33 mit und
versetzt diesen dadurch in Drehung, führen zwei Effekte
durch die Drehung in einem elektromagnetisch erregtem Feld
zu einem der Drehbewegung entgegengerichteten Drehmoment.
Einerseits werden im Hystereserotor 33 Wirbelströme erzeugt,
die mit ihrem elektromagnetischen Feld der Drehbewirkung
entgegenwirken. Andererseits entstehen in diesen
Hystereseläufern 33 durch das verwendete sogenannte
Hysteresematerial und die Drehung im elektromagnetischen
Feld des Stators 24 der Bremseinrichtung 22 laufend
sogenannte Ummagnetisierungsverluste, die zusätzlich zu
einem bremsenden Moment führen. Dadurch wird auch bei
niedrigen Winkelbeschleunigungen der Antriebswelle 12 wie
schon bei der Variante nach den Fig. 1 und 2 ein zügiges
und problemloses Vorspuren des Ritzels 19 ermöglicht. Mit
dem Schließen des Startschalters 31 wird gleichzeitig auch
das Zweistufenrelais 30 bestromt. Dadurch wird wie schon bei
den Fig. 1 und 2 gezeigt, nach dem Ende des Vor- bzw.
Einspurens die Erregung des Stators 24 der Bremseinrichtung
22 abgeschaltet und der Startermotor 11 voll bestromt. Auch
hier wird nach dem erfolgten Selbstlauf der
Brennkraftmaschine die Startvorrichtung 10 durch Öffnen des
Startschalters 31 abgeschaltet, und das Ritzel 19 durch den
Zahnkranz der Brennkraftmaschine und die
Steilgewindekupplung ausgespurt.
Fig. 5 unterscheidet sich von Fig. 1 dadurch, daß als
Stator 24 für die Bremseinrichtung 22 ein Stator mit
verteilter Wicklung 35 gewählt ist. In Fig. 6 ist ein
Querschnitt durch die Bremsvorrichtung 22 dargestellt. Durch
die in Fig. 6 dargestellte Verschaltung von Startermotor 11
und Bremseinrichtung 22 ist eine getrennte Steuerung von
Bremsmechanismus bzw. Bremseinrichtung 22 und dem
Startermotor 11 möglich. Mit dem Schließen des
Startschalters 31 wird die Ansteuerung 34B eingeschaltet,
die die verteilte Wicklung 35 und damit den Stator 24 der
Bremseinrichtung 22 ansteuert. Mit dem Schließen des
Startschalters 31 wird gleichzeitig auch der Startermotor 11
über das Zweistufenrelais 30 und einen Spannungsteiler 36,
der Teil eines sogenannten analogen Längsreglers 37 ist, in
der ersten Stufe bestromt. Da in dieser ersten Stufe der
Startermotor 11 über einen, den Strom reduzierenden,
ohmschen Vorwiderstand bestromt wird, dreht in dieser ersten
Stufe der Startermotor 11 mit verminderter Drehzahl. Während
dieser ersten Stufe spurt der Startermotor 11 mit seiner
Antriebswelle 12 in bekannter Weise mit der
Steilgewindekupplung zwischen der Antriebswelle und dem
Mitnehmerschaft 14 unter Zuhilfenahme eines Bremsmoments
zwischen dem Stator 24 und dem Kurzschlußläufer 25 vor. Bei
Vorliegen einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen Ritzel 19
verdreht der Startermotor das Ritzel 19 gegenüber dem
Zahnkranz, bis eine Zahn-Lücke-Stellung vorliegt und das
Ritzel einspuren kann. Nachdem das Zweistufenrelais 30 die
zweite Stufe geschaltet hat, ist damit der Spannungsteiler
36 überbrückt, so daß der Startermotor 11 zum Andrehen der
Brennkraftmaschine nunmehr den vollen Hauptstrom erhält.
Nach dem Selbstlauf der Brennkraftmaschine wird die
Startvorrichtung durch Öffnen des Startschalters 31
abgeschaltet und dadurch der Startvorgang beendet. Der das
Ritzel 19 nunmehr antreibende Zahnkranz der
Brennkraftmaschine schleudert durch die Steilgewindekupplung
das Ritzel 19 aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz unter
Zuhilfenahme der Druckkraft der Rückstellfeder 20. Damit die
Bremseinrichtung 22 so lange wirksam bleibt, bis das Ritzel
19 vollständig eingespurt ist, muß entweder der Stator 24 so
lang sein, daß der Rotor 23 im gesamten Verschiebebereich
zwischen Ruheposition und vollständig eingespurter Position
des Ritzels 19 innerhalb des Stators 24 bleibt. Um
Leitermaterial bei den Erregerspulen 27 zu sparen, ist es
auch möglich, den Rotor 23 so lang zu wählen, daß der Stator
24 immer innerhalb der axialen Länge des Rotors 23 bleibt.
Claims (17)
1. Startvorrichtung (10), insbesondere Koaxialstarter, zum
Andrehen von einen Zahnkranz aufweisenden
Brennkraftmaschinen mit einem Startermotor (11), mit einer
Steilgewindekupplung, zwischen einer Antriebswelle (12) und
einem Mitnehmerschaft (14), mit vorzugsweise einem Freilauf
(18) und mit einem Ritzel (19), sowie mit einer
Bremseinrichtung (22), wobei der Rotor (23) der elektro
magnetischen Bremse am Mitnehmerschaft (14) drehfest
angeordnet und der Stator (24) konzentrisch um den Rotor
(23) herum gehäusefest angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (22) eine
steuerbare elektromagnetische Bremse mit einem Rotor (23)
und einem Stator (24) umfaßt, die ein das Drehen des
Mitnehmerschafts (14) erschwerendes Bremsmoment aufbringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor (23) ein Wirbelstromläufer ist und entweder als
Kurzschlußläufer (25) oder Hystereserotor (33) ausgebildet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stator (24) aus einer bestimmten
Anzahl von einzelnen am Umfang vorzugsweise gleichmäßig
beabstandeten Polschuhen (26) gebildet ist, welche jeweils
von einer Erregerspule (27) umgeben sind, und daß die Zahl
der Statorpole vorzugsweise geradzahlig ist und mindestens
zwei beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
je zwei diametral gegenüberliegende Erregerspulen (27) des
Stators (24) zu einem Spulenstrang derart zusammengeschaltet
sind, daß ihre Magnetfelder in ihren Polschuhen (26) eine
gleichgerichtete Orientierung haben, so daß der eine
Polschuh (26) einen Nordpol und der andere einen Südpol
bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stator (24) mindestens zweipolig ist
und der Stator (24) durch eine am Umfang verteilte Wicklung
(35) erregbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (26) des Stators
(24) über einen magnetisch erregbaren Rückschluß (29),
vorzugsweise aus Weicheisen, miteinander verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der magnetisch erregbare Rückschluß (29) durch ein
verlängertes Polrohr (28) des Startermotors gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Stators
(24) so groß ist, daß der zwischen Ruheposition und
vollständig eingespurter Position des Ritzels (19) axial
verschiebbare Rotor (23) innerhalb des Stators (24) bleibt.
9. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale Länge des axial
verschiebbaren Rotors (23) so groß ist, daß der Stator (24)
zwischen Ruheposition und vollständig eingespurter Position
des Ritzels (19) innerhalb der axialen Länge des Rotors (23)
bleibt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch erregte
Magnetfeld des Stators (24) durch eine Ansteuerung (34A,
34B) ansteuerbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Startermotor (11) zweistufig
betrieben wird, wobei während einer ersten Drehphase der
Startermotor (11) langsam dreht und der Mitnehmerschaft (14)
und das Ritzel (19) dabei vorgespurt werden und während
einer zweiten Drehphase der Startermotor (11) die
Brennkraftmaschine andreht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß während der ersten Drehphase dem Startermotor (11) ein
den Startermotorstrom reduzierender Widerstand vorgeschaltet
ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß als Widerstand ein ohmscher Vorwiderstand vorgeschaltet
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß als ohmscher Vorwiderstand die Erregerspulen (27) des
Stators (24) vorgeschaltet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der ohmsche Vorwiderstand mittels eines
mechanischen Zweistufenrelais (30) mit zwei Schaltkontakten
geschaltet wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Startermotor (11) ein analoger Längsregler (37)
vorgeschaltet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß während der ersten Drehphase der
Strom des Startermotors (11) auf etwa ein Zehntel des
Kurzschlußstroms reduziert ist, für den der Startermotor
(11) ausgelegt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934111A DE19934111A1 (de) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | Startvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934111A DE19934111A1 (de) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | Startvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19934111A1 true DE19934111A1 (de) | 2001-01-25 |
Family
ID=7915490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934111A Withdrawn DE19934111A1 (de) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | Startvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19934111A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2931319A1 (fr) * | 2008-05-14 | 2009-11-20 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, notamment pour vehicule automobile |
CN102140989A (zh) * | 2010-02-03 | 2011-08-03 | 福特环球技术公司 | 辅助直接起动控制的方法和系统 |
CN103133209A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 株式会社美姿把 | 起动装置 |
US20170058852A1 (en) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Denso Corporation | Starter for engine |
-
1999
- 1999-07-21 DE DE19934111A patent/DE19934111A1/de not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2931319A1 (fr) * | 2008-05-14 | 2009-11-20 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, notamment pour vehicule automobile |
CN102140989A (zh) * | 2010-02-03 | 2011-08-03 | 福特环球技术公司 | 辅助直接起动控制的方法和系统 |
US8141534B2 (en) * | 2010-02-03 | 2012-03-27 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for assisted direct start control |
US8355860B2 (en) | 2010-02-03 | 2013-01-15 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for assisted direct start control |
CN102140989B (zh) * | 2010-02-03 | 2015-05-20 | 福特环球技术公司 | 辅助直接起动控制的方法和系统 |
CN103133209A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 株式会社美姿把 | 起动装置 |
CN103133209B (zh) * | 2011-11-29 | 2015-09-09 | 株式会社美姿把 | 起动装置 |
US9188099B2 (en) | 2011-11-29 | 2015-11-17 | Mitsuba Corporation | Starter |
US20170058852A1 (en) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Denso Corporation | Starter for engine |
DE102016115904A1 (de) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Denso Corporation | Anlasser für Maschine |
DE102016115904B4 (de) * | 2015-08-27 | 2017-12-07 | Denso Corporation | Anlasser für Maschine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0960276B1 (de) | Schaltungsanordnung für ein einrückrelais | |
EP1272756A1 (de) | Startvorrichtung | |
DE4117681C2 (de) | ||
DE3901953A1 (de) | Andrehvorrichtung fuer brennkraftmaschinen | |
DE2819942A1 (de) | Elektrobremsmotor | |
DE1200430B (de) | Motor mit verschiebbarem Rotor | |
DE10003250A1 (de) | Betätigungsvorrichtung | |
EP2668393B1 (de) | Startvorrichtung mit überlastsicherung | |
WO2010125139A1 (de) | Starter mit umschaltbarer polpaarzahl | |
DE3420371C2 (de) | Anordnung zum Starten eines Synchronmotors | |
DE19934111A1 (de) | Startvorrichtung | |
DE102008007077A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung sowie Startvorrichtung | |
EP1747610B1 (de) | Startvorrichtung für stromerzeuger als einheit aus verbrennungsmotor und generator | |
DE2447712A1 (de) | Anlassmotor fuer brennkraftmotor | |
DE2843984C2 (de) | ||
DE3737430A1 (de) | Starter der bauart mit einspurdrehung | |
DE3400065C2 (de) | ||
DE69811837T2 (de) | Anlasser für Verbrennungsmotor | |
EP1781940B1 (de) | Startervorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen | |
EP2472101B1 (de) | Vorrichtung zur Sicherung eines Ritzels | |
DE2834579C2 (de) | Motor | |
DE19916957A1 (de) | Startvorrichtung und Verfahren zum Andrehen einer Brennkraftmaschine | |
EP3728828A1 (de) | Startvorrichtung für brennkraftmaschinen sowie verfahren zum betrieb einer solchen | |
DE2706691C3 (de) | Motor | |
DE69632662T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Anlauf eines einphasigen Reluktanzmotors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |