DE322816C

DE322816C - Electric starter for automobiles

Info

Publication number: DE322816C
Application number: DE1916322816D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1915-04-06
Filing date: 1916-02-05
Publication date: 1920-07-09

Description

Elektrischer.Anlasser für Automobile. Die Erfindung bezieht sich auf Anlaßvorrichtungen für Automobile und im besonderen auf solche, bei denen ein Elektromotor verwendet wird, der mit verschiebbaren Teilen ausgerüstet ist, um ein Zahnrad in oder außer Eingriff mit der Welle einer Explosionsmaschine zu bringen.Electric.starters for automobiles. The invention relates to Starting devices for automobiles and in particular those in which an electric motor is used, which is equipped with sliding parts to turn a gear in or disengage from the shaft of an explosion machine.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, . einfache und wirkungsvolle Mittel vorzusehen, wodurch der Anlaßmotor mit der Welle einer Explosionsmaschine durch die Verschiebung von Teilen von verhältnismäßig geringem Gewicht gekuppelt werden kann.One purpose of the invention is to. simple and effective Means to be provided by which the starter motor is connected to the shaft of an explosion machine coupled by the displacement of parts of relatively light weight can be.

Ein zweiter Zweck der Erfindung besteht darin, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, durch die eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Anker .eines Elektromotors und der Explosionsmotorwelle geschaffen wird, solange noch kein bzw. -ein so kleines Drehmoment auf den Anker zur Wirkung kommt, daß eine Drehung des Ankers nicht erfolgen kann.A second purpose of the invention is to provide a simple device to create a non-positive connection between the anchor .eines Electric motor and the explosion motor shaft is created as long as no or -such a small torque acts on the armature that a rotation of the Anchor cannot be made.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Motoren mit verschiebbaren Ankern zu verwenden, um auf diese Weise die zusammenarbeitenden Zahnräder in Eingriff zu bringen; eine derartige Anordnung besitzt aber gewisse Nachteile, da Schaltvorrichtungen und Widerstände notwendig sind; um zu verhüten, daß der Anker sich dreht, ehe die Zahnräder richtig in Eingriff gelangt sind. . Derartige Vorkehrungen müssen getroffen sein, da sonst beim Verschieben des Ankers das Drehmoment groß genug ist, um dem Anker eine verhältnismäßig große Drehgeschwindigkeit. zu verleihen, ehe noch die Zahnräder vollständig in Eingriff gelangt sind..It has already been proposed to use motors with sliding armatures to use in order to mesh the cooperating gears in this way bring; However, such an arrangement has certain disadvantages, since switching devices and resistances are necessary; to prevent the anchor from turning before the Gears are properly engaged. . Such precautions must be taken otherwise the torque when moving the armature is large enough to prevent the Anchor a relatively high speed of rotation. to lend before the Gears are fully meshed.

Da nun die hin und her verschiebbaren Teile sehr schwer sind, so treten, sobald der Anker bereits zu rotieren beginnt, ehe die Zahnräder richtig in Eingriff stehen, außerordentlich hohe Beanspruchungen der letzteren auf. Außerdem muß auch ein unverhältnismäßig langer Kommutator vorgesehen sein, damit die Bürsten auch während der Seiiwärtsbewegung des Ankers mit ihm in Eingriff bleiben.Since the parts that can be moved back and forth are very heavy, step as soon as the armature begins to rotate before the gears are properly engaged stand, extremely high stresses on the latter. Besides, must also a disproportionately long commutator must be provided so that the brushes too remain in engagement with the armature during the forward movement of the armature.

Gemäß der Erfindung nun wird der Elektromotor mit einer röhrenförmigen Ankerwelle ausgerüstet, in deren Bohrung eine Stange längs verschiebbar angeordnet ist. Diese Stange steht mit einem Zahnrad in Verbindung, das ebenfalls hin und her verschiebbar auf der Ankerwelle sitzt. Die Stange wird hierbei von einem Elektromagneten gesteuert, der mit der Feldmagnetwicklung des Motors in Serie geschaltet ist. Eine Drehbewegung des Motorankers wird eine gewisse Zeit lang durch die.-Anwendung von kurzgeschlossenen Dämpferwicklungen verzögert, die, sobald der Motorstromkreis geschlossen wird, plötzliches Anwachsen der Intensität des magnetischen Feldes verhüten.According to the invention now the electric motor with a tubular Equipped armature shaft, in the bore of which a rod is arranged to be longitudinally displaceable is. This rod is connected to a gear that also back and forth slidably seated on the armature shaft. The rod is operated by an electromagnet controlled, which is connected in series with the field magnet winding of the motor. One The rotary movement of the motor armature is limited for a certain period of time by the application of short-circuited damper windings are delayed as soon as the motor circuit closed will prevent sudden increase in the intensity of the magnetic field.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgenen-Standes ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Fig. i eine Seitenansicht teilweise im Schnitt und Fig. 2 das dazugehörige Schaltungsschema. Wie aus Fig. x zu erkennen ist, ist das Schwungrad i des Explosionsmotors, von dem auf der Zeichnung nur ein Teil dargestellt ist, mit Zähnen :z versehen. Ein Elektromotor 3 besitzt einen Feldmagnetrahmen q., der an einem festen Teil des Motorfahrzeuges befestigt sein kann. Der Motor ist mit Feldmagnetpolen 5 ausgerüstet, von denen jeder eine Spule 6 einer Serienfeldwicklung und eine kurzgeschlossene Spule 7 einer Dämpferwicklugg besitzt.An embodiment of the genes of the invention is on the drawing shown, namely Fig. i shows a side view partially in section and 2 shows the associated circuit diagram. As can be seen from Fig. X, this is Flywheel i of the explosion engine, only part of which is shown in the drawing is provided with teeth: z. An electric motor 3 has a field magnetic frame q., which can be attached to a fixed part of the motor vehicle. The engine is equipped with field magnetic poles 5, each of which has a coil 6 of a series field winding and a short-circuited coil 7 of a damper winding.

In bekannter Weise ist die Welle g des Ankers 8 in der Längsrichtung bei io durchbohrt. Mittels Elektromagnetspule 18 wird der Anker ig der Spule hineingezogen, wenn durch dieselbe Strom fließt, wodurch das auf der mit dem Anker ig verbundenen Stange ix sitzende Kitzel 12 mit dem Zabnrade 2 des Explosionsmotors in Eingriff kommt. Nach Aufhören des durch die Spule 18 fließenden Stromes wird durch die Feder 2o der Anker ig mit der Stange ii zurückgeschoben und damit Kitzel 12 außer Eingriff mit Zahnrad 2 gebracht.In a known manner, the shaft g of the armature 8 is in the longitudinal direction pierced at io. By means of the electromagnetic coil 18, the armature ig of the coil is drawn in, when current flows through it, causing that on the connected to the armature ig Rod ix sitting tickle 12 engages with the gear wheel 2 of the explosion engine comes. After the current flowing through the coil 18 has ceased, the spring 2o the anchor ig with the rod ii pushed back and thus tickle 12 out of engagement brought with gear 2.

Die elektrischen Verbindungen des Motors und des Elektromagneten sind schematisch in Fig. 2 dargestellt. Der Motor möge beispielsweise vier Pole besitzen, von denen jeder mit einer Serienfeldspule 6 und einer kurzgeschlossenen Spule ,7 versehen ist, welch letztere eine Dämpferwicklung darstellt. Der Stromkreis des Motors umfaßt die Spule 18 des Elektromagneten, einen Schalter 23 und eine Akkumulatorenbatterie. Die eine Klemme der Batterie und ebenso die eine Klemme des Motors sind geerdet, so daß nur ein Eindrahtsystem Verwendung findet.The electrical connections of the motor and the electromagnet are shown schematically in FIG. For example, the motor may have four poles, each of which with a series field coil 6 and a short-circuited coil, 7 is provided, the latter being a damper winding. The circuit of the Motor comprises the coil 18 of the electromagnet, a switch 23 and a storage battery. One terminal of the battery and one terminal of the motor are grounded, so that only a single-wire system is used.

Um die Maschine anzulassen, schließt der Führer den Schalter 23 und damit den Motorstromkreis. Der Strom fließt von der nicht geerdeten Seite der Batterie durch den Schalter 23, die Spule 18, den Anker 8 und die Serienfeldspule 6 nach der Erde und von da zurück nach der geerdeten Batterieseite. Die Spule 18 wird sofort erregt und zieht den Anker ig in sich hinein, wodurch die Stange ix und das Kitzel 12 nach links, entgegen der Kraft der Feder 2o verschoben werden (s. Fig. i). Die Serienfeldspulen 6 werden ebenfalls erregt. Einem plötzlichen Anwachsen des Kraftflusses in den Feldmagnetpolen 5 wirken aber die kurzgeschlossenen Spulen 7 entgegen.To start the engine, the operator closes switches 23 and thus the motor circuit. The current flows from the ungrounded side of the battery through the switch 23, the coil 18, the armature 8 and the series field coil 6 after the earth and from there back to the earthed battery side. The coil 18 will immediately excites and pulls the anchor into itself, causing the rod ix and the tickle 12 to the left, against the force of the spring 2o (see Fig. I). the Series field coils 6 are also excited. A sudden increase in the flow of power in the field magnetic poles 5, however, the short-circuited coils 7 counteract this.

Die Dämpferwirkung der Spulen 7 tritt nur so lange auf, als der Kraftfluß anwächst. Daher besteht die Wirkung dieser Einrichtung darin, daß der Kraftfluß eine gewisse Spanne ' Zeit nach Schließen des Stromkreises zurückgehalten wird, infolgedessen also auch kein oder nur ein geringes Drehmoment auf den Anker 8 und damit auf das Kitzel i2 ausgeübt wird, während letzteres mit dem Zahnrade 2 in Eingriff gebracht wird. Praktische Versuche haben gezeigt, daß das Drehmoment, welches in der Zeit bis zum vollständigen Eingriff der Zahnräder zur Wirkung kommt, vollständig vernachlässigt werden kann. Hierauf wird das Schwungrad i in Drehung versetzt und der Explosionsmotor angelassen.The damping effect of the coils 7 occurs only as long as the flow of force grows. Therefore, the effect of this device is that the power flow is retained for a certain period of time after the circuit has been closed, consequently no or only a small torque on the armature 8 and so that the tickle i2 is exerted while the latter is in engagement with the gear wheel 2 is brought. Practical tests have shown that the torque, which in the time until the gears fully mesh, completely can be neglected. Then the flywheel i is set in rotation and the explosion engine started.

Sobald der Explosionsmotor anspringt, wird der Stromkreis mit Hilfe des Schalters 23 geöffnet. Die Spule 18 ist infolgedessen nicht mehrerregt und .die zusammengepreßte Feder 2o schiebt den Anker ig, die Stange ii und das Kitzel =2 in die in Fig. i dargestellte Lage zurück, in welcher das Kitzel außer Eingriff mit dem Schwungrad i steht.As soon as the explosion engine starts, the circuit is with the help of switch 23 is open. As a result, the coil 18 is no longer excited and .die compressed spring 2o pushes the anchor ig, the rod ii and the tickle = 2 back to the position shown in Fig. i, in which the tickle disengaged with the flywheel i.

Falls der Führer es versieht, den Motorstromkreis unmittelbar nach Anspringen des Explosionsmotors zu öffnen, so wird der Elektromotor mit schnell ansteigender Geschwindigkeit angetrieben. Die gegenelektromotorische Kraft des Motors wird hierdurch erhöht und reduziert den Motorstromkreis so weit, daß die von der Spule 18 ausgeübte Kraft geringer ist als diejenige der Feder 2o mit der Folgeerscheinung, daß die Stange ix in ihre Anfangsstellung und das Kitzel 12 außer Eingriff mit dem Zahnrade z gebracht werden. Hieraus folgt,. daß eine Verzögerung im Öffnen des .Schalters zur richtigen Zeit ohne schädliche Wirkung -auf die Vorrichtung äst.If the operator misses, the motor circuit immediately after If the explosion engine starts to open, the electric motor will go with it quickly driven at increasing speed. The back electromotive force of the motor is thereby increased and reduced the motor circuit so far that the The force exerted on the coil 18 is less than that of the spring 2o with the consequence that the rod ix in its initial position and the tickle 12 out of engagement with the Gear z are brought. It follows from this. that a delay in opening the switch at the right time without any harmful effect on the device.

Neben anderen Vorteilen, die die Vorrichtung gemäß der Erfindung besitzt, soll besenders darauf hingewiesen werden, daß die hin und her verschiebbaren Teile leicht an Gew::cht und keine wesentlichen Teile des Elektromotors sind. Infolge der letzteren Tatsache ist es nicht notwendig, einen Kumutator von abnormer Länge zu verwenden. Die Verrichtung arbeitet selbsttätig, nachdem ein einzigerSchalter geschlossen ist, um. den Eingriff zwischen dem Kitzel und dem Schwungrad in einer Zeit herzustellen, in der nur ein geringes oder noch gar kein Drehmoment vorhanden ist, während das normale Drehmoment zur Wirkung kommt, sobald der Eingriff zwischen den Zahnrädern vollständig hergestellt ist.Among other advantages that the device according to the invention has, besenders should be advised that the parts that can be moved back and forth light weight and are not essential parts of the electric motor. As a result The latter fact does not require a cumutator of abnormal length to use. The performance works automatically after a single switch is closed to. the engagement between the tickle and the flywheel in one Establish time in which there is little or no torque is, while the normal torque comes into effect as soon as the engagement between the gears is completely manufactured.

Claims

PATENT APPLICATION: Electric starter for automobiles in which a is moved axially by an electric motor in rotation gear to .in or out of engagement with a flywheel of a machine by one Electromagnets to come, which is in series with the motor winding, characterized in that the Motor is provided with a damping winding (7), which the movement of the .Motors when the power is turned on, inhibits the gear wheel by simple Closing a switch located in the motor circuit must be engaged before the Motor speed has become too great.