DE3239672A1 - Elektromagnet fuer einen anlassermotor eines verbrennungsmotors mit zwei wicklungen - Google Patents

Elektromagnet fuer einen anlassermotor eines verbrennungsmotors mit zwei wicklungen

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DE3239672A1 DE19823239672 DE3239672A DE3239672A1 DE 3239672 A1 DE3239672 A1 DE 3239672A1 DE 19823239672 DE19823239672 DE 19823239672 DE 3239672 A DE3239672 A DE 3239672A DE 3239672 A1 DE3239672 A1 DE 3239672A1
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Roberto Milano Fusetti
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Industrie Magneti Marelli SRL
Marelli Europe SpA
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Fabbrica Italiana Magneti Marelli SpA
Magneti Marelli SpA
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Description

Anmelder: FABBRICA ITALIANA MAGNETI MARELLI S.p.A.
Bezeichnung: Elektromagnet für einen Anlassermotor eines Verbrennungsmotors mit zwei Wicklungen
Die Erfindung betrifft einen Elektromagnet nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei diesem bekannten Elektromagneten werden drei Funktionsstufen unterschieden:
eine Stoßphase, auch Reiß- oder Anfangsstufe genannt, eine Haltephase, auch Zwischenstufe genannt,und eine Abfallphase, in der sich der Kern in seiner Ruhelage befindet, diese Stufe wird auch als Freigabestufe bezeichnet. Die beiden Wicklungen werden normalerweise Anzugswicklungen oder Halterungswicklungen genannt, dieBezeichnung ist davon abhängig, ob ihre Erregung überwiegend in der Stoßphase oder in der Haltephase erfolgt.
Die Stoßphase liegt vor, sobald ein Benutzer den Anlasserschlüssel des Verbrennungsmotors in die Anlaßstellung bringt. Bei diesem Vorgang werden beide Wicklungen erregt, da sie in der Stoßphase parallel geschaltet sind und gemeinsam ein Magnetfeld erzeugen, das die Verstellung des beweglichen Kerns des Elektromagneten und der mit ihm zusammenwirkenden Teile aus der Ruhelage in die Arbeitsposition bewirkt. Zu diesen Teilen gehört einerseits eine Einrückvorrichtung, die den Anlassermotor mechanisch mit dem Verbrennungsmotor kuppelt und andererseits ein elektrischer Schalter, der eine Batterie mit dem Anlassermotor verbindet.
In der Stoßstufe wird das dabei vorliegende, hohe Magnetfeld maßgeblich durch die Stoßwicklung erzeugt, durch die zweite, die Halterungswicklung fließt ein Strom geringer Stärke.
Während der Zeitdauer der Haltephase wird der Anlassermotor mit Strom versorgt und es findet der Anlauf des Verbrennungsmotors statt.
In dieser Phase werden der Kern und die von ihm mitbewegten Teile in der Arbeitsposition gehalten. Dies erfolgt auf Grund eines geringen Magnetfeldes durch die Haltewicklung. Die andere Wicklung, die Stoßwicklung, ist kurzgeschlossen.
Die Abfallphase wird erreicht, sobald der Zündschlüssel wieder in seine Ruhestellung gebracht ist. Dabei wird das Magnetfeld aufgehoben, der Kern und die durch ihn mitbewegten Teile kehren in ihre Ruhestellung zurück. Das Abschalten des Magnetfeldes erfolgt dadurch, daß die beiden Wicklungen, die in dieser Phase in Serie geschaltet sind und die die gleiche Windungszahl aufweisen, gegensinnig von Strom durchflossen werden. Damit sind also die erzeugten Magnetfelder gleichgroß und heben sich gegenseitig auf.
Diese oben beschriebenen Elektromagnete der eingangs genannten Art haben mehrere Nachteile, dabei ist als Hauptnachteil anzusehen, daß beide Wicklungen sowohl in der Stoßphase als auch in der Haltephase schwach ausgenutzt werden. Tatsächlich wird in der Stoßphase die Haltewicklung, wie zuvor erwähnt, von einem Strom geringer Stärke durchflossen. Das den Kern bewegende, hohe Magnetfeld, wird praktisch ausschließlich durch die Stoßwicklung erzeugt. Diese muß aber die gleiche Zahl der Wicklungen wie die Haltewicklung aufweisen, damit in der Abfallphase das Magnetfeld aufgehoben wird. Damit muß die Stoßwicklung notwendigerweise einen Leiter mit relativ großem Querschnitt aufweisen, der entsprechend der Stromstärke des für die Stoßphase benötigten Stroms ausgelegt ist. Dadurch wird das Gewicht erhöht, mehr Platz beansprucht und
ι * β
der Elektromagnet wird relativ teuer»
Der die Haltewicklung in der Stoßphase durchfließende Strom hat eine geringere Stromstärke, die dieselbe ist, die in der nachfolgenden Haltephase diese Wicklung durchfließt. Die Stromstärke muß begrenzt sein, da ein hoher Strom Schaden für die eingeschalteten Stromkreise nach sich ziehen und außerdem die Batterie übermäßig entladen würde, denn die Haltephase muß über mehrere Sekunden, typischerweise zwanzig bis dreißig Sekunden, aufrechterhalten werden. Auch in der Haltephase werden somit die beiden Wicklungen schlecht genutzt, da in diesem Zustand nur die Haltewicklung mit Strom versorgt wird, während die anderen, die Stoßwicklung, kurzgeschlossen ist und unbenutzt bleibt.
Notwendige Vorbedingung beider Konstruktion eines Elektromagneten der bekannten Art ist es, daß die Zahl der Windungen beider Wicklungen, also der Stoßwicklung und der Haltewicklung, gleich sind, damit in der Abfallphase das Magnetfeld gelöscht werden kann und somit der Kern in seine Ruhestellung zurückgehen kann.
Diese Bedingung bedeutet jedoch eine Auflage bei der Konstruktion des Elektromagneten und führt zu den beschriebenen Nachteilen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Elektromagneten zu vermeiden und einen Elektromagneten für einen Anlassermotor zu schaffen, bei dem die beiden Wicklungen stets in einem Höchstmaß ausgenutzt werden können, so daß der Elektromagnet bei gleicher Leistung· leichter ist und weniger Platz beansprucht als die bekannten Elektromagneten«
BAD ORlGSNAL
W β *
— Q —
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Elektromagneten mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei diesen Elektromagneten kann das Gewicht dadurch weiter verringert werden, daß bei gleichem Platzbedarf die Wicklungen aus Aluminium anstelle von Kupfer ausgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil dieses Elektromagneten liegt darin, daß er in der Lage ist, während der Haltephase den Kern und die mit dem Kern zusammenhängenden Teile in der Arbeitsposition auch dann zu halten, wenn ein gewisser Spannungsabfall auftritt.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Windungszahl der einen Wicklung nicht an die Windungszahl der anderen Wicklung gebunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Elektromagneten sind, wenn überhaupt,dann stets beide Wicklungen eingeschaltet und werden in der Stoßphase und in der Haltephase jeweils höchstgradig ausgenutzt. Es kann somit ein Kupferdraht geringeren Durchmessers verwendet werden und/oder der Elektromagnet kann mit Wicklungen geringerer Windungszahl ausgeführt werden, wodurch sich das Gewicht und der Platzbedarf verringern. Bei gleichem Raumbedarf können die beiden Wicklungen in Aluminiumdraht ausgeführt werden.
In der Haltephase bilden die beiden in Serie geschalteten Wicklungen auf Grund des gleichen Stroms ein doppeltes Magnetfeld, da die Zahl der Ampere-Windungen doppelt ist, wodurch auch bei einem Spannungsabfall die mit dem Kern verbundenen Teile in Arbeitsstellung bleiben.
— 9 —
1 Ά . «A
In der Abfallphase wird das Magnetfeld dadurch aufgehoben, daß die beiden Wicklungen nicht mehr von Strom durchflossen werden. Zur Rückstellung des Kerns in seine Ruhelage werden somit nicht mehr Wicklungen mit festem Verhältnis der Windungszahlen benötigt, die Anzahl der Windungen kann also frei unter Berücksichtigung der physikalischen Notwendigkeiten erfolgen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, in welcher zeigen;
Fig. 1 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht eines Anlassermotors mit einem Elektromagneten,
Fig. 2 ein Schnittbild durch einen Elektromagneten bei vergrößertem Maßstab und entsprechend Figur 1,
Fig. 3 einen Teil eines Schnittes entlang der Linie III-III in Figur 2, und
Fig. 4
a - d Darstellungen der elektrischen Schaltung des Elektromagneten in verschiedenen Funktionsstufen.
Die in Figur 1 gezeigte Anlasservorrichtung hat in bekannter Weise einen Gleichstromelektromotor, im folgenden Anlasser 1 genannt und einen Elektromagneten 2 mit zweifacher Wicklung 12, 13. Auf einer Welle 3 des Anlassers 1 ist an einer mit einer Nut versehenen Stelle eine verschiebbare Muffe 4 angeordnet. Sie wirkt mit einem Ritzel 5 zusammen, das seinerseits in Eingriff mit einem Zahnkranz 6 eines Verbrennungsmotors
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BAD ORIGINAL
- ίο -
(nicht dargestellt) gebracht werden kann. Die Muffe 4 und das Ritzel 5 sind miteinander über ein Freilaufrad 7 gekuppelt, wie es Stand der Technik ist.
Der Elektromagnet 2 besitzt einen beweglichen Kern 8, der mittels eines zweiarmigen Hebels 9 mit der Muffe 4 gelenkverbunden ist und einen starren Kern 10. Um diese beiden Kerne 8, 10 und im Inneren eines Gehäuses 11 aus einem ferromagnetischen Material sind zwei konzentrische Wicklungen 12 und 13 angeordnet, von denen die erste Wicklung 12 innen liegt.
Der Elektromagnet 2 wird an einer Eingangsklemme 14 direkt mit einer Batterie des zugehörigen Fahrzeugs verbunden. Mit 15 ist eine Ausgangsklemme bezeichnet, über die eine Verbindung mit dem Anlasser 1 erfolgt. Rückwärtig ist der Elektromagnet 2 durch einen Verschlußdeckel 16 abgedeckt.
Bei Betätigung des Elektromagneten 2 bewirkt, wie später näher beschrieben wird, die Erregung des Elektromagneten 2 zunächst eine axiale Verschiebung der Muffe 4 und des Ritzels 5 dergestalt, daß das Ritzel 5 in Eingriff mit dem Zahnkranz 6 kommen kann. Anschließend wird Spannung an den Anlasser 1 gelegt, der über die Kupplung aus den Teilen 4, 5 und 7 den Verbrennungsmotor dreht, bis dieser gestartet ist.
Sobald der Verbrennungsmotor läuft, wird der Elektromagnet 2 . stromlos, die einzelnen Teile nehmen wieder die in Figur 1 gezeichnete Ruhestellung ein.
Die Stromversorgung der Wicklungen 12, 13 des Anlassers 1 erfolgt mittels einer Schaltvorrichtung, die über eine bewegliche Betätigungseinrichtung durch den Kern 8 betätigt wird.
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BAD ORIGINAL
- Ii -
Sie ist aus den Figuren 2 bis 4 näher ersichtlich, in diesen Figuren werden die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 benutzt.
Die Betätigungseinrichtung hat eine Stange 18 aus Isoliermaterial, die an der Seite des beweglichen Kerns 8 in einem Kopf 18' endet und eine Muffe 19, die ebenfalls aus Isoliermaterial gefertigt ist, die Stange 18 frei umgibt und in einer Bohrung .20 des starren Kerns 10 verstellbar ist. Der Kopf 18' befindet sich gewöhnlich in einem Abstand von der Muffe 19, der den Betrag H hat.
Die Schaltvorrichtung, über die die Erregung der Wicklungen 12 und 13 sowie zugleich die Stromversorgung des Anlassers 1 erfolgt, hat zwei bewegliche Kontaktelemente, die Metallstreifen 21 und 31, von denen jeder mit einem doppelten Paar starrer Kontakte 27 bis 30, 32, 33, 35, 36 zusammenwirkt. Die beweglichen Metallstreifen 21, 31 und die starren Kontakte sind achsengleich ausgerichtet.
Der erste Metallstreifen 21 besteht aus einer mit Bohrungen versehenen Metallplatte, die von der Stange 18 durchsetzt und elastisch zwischen zwei Tassen 22, 23 gehalten ist. Diese Tassen 22, 23 sind verstellbar an der Stange 18 angeordnet, sie stützen sich an einem Zwischenrand der Stange 18 ab, der beispielsweise durch einen Seegerring 24 gebildet wird.
Die elastische Halterung des ersten Metallstreifens 21 wird durch zwei entgegenwirkende Federn 25, 26 erreicht, die um die Stange 18 herum angeordnet sind und von denen eine, die erste Feder 25, zwischen dem Boden des Verschlußdeckels 16 und der zugehörigen Tasse 22 und die andere, die zweite Fe-
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.BAD. ORIGINAL
der 26, zwischen der Tasse 23 und dem angrenzenden Ende der Muffe 19 angeordnet sind. Die Feder 25 ist gegenüber der Feder 26 vorgespannt. Der kleine Metallstreifen 21 kann entweder ein unteres Paar starrer Ruhekontakte 27, 28 oder ein oberes Paar starrer Arbeitskontakte 29, 30 verbinden. Er wird durch die Feder 25 in seiner Ruhelage gehalten, in der er in Kontakt mit dem unteren Ruhekontaktpaar 27, 28 steht. In der Arbeitsstellung, wenn die Stange 18 vom beweglichen Kern mitgenommen worden ist, wird der Metallstreifen 21 durch die Feder 26 in der Arbeitsstellung gehalten, dabei verbindet er die beiden oberen Arbeitskontakte 29, 30.
Zum besseren Verständnis der Funktion soll bereits jetzt hervorgehoben werden, daß der Hub h, den der Metallstreifen 21 ausführt, wenn er von einem Kontaktpaar zum anderen bewegt wird kleiner ist als der Hub H, den der Kopf 18' der Stange 18 ausführt, wenn diese zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsposition bewegt wird.
Der zweite Metallstreifen 31 als zweites bewegliches Kontaktelement ist ebenfalls als gelochtes Metallplättchen ausgebildet und wird von der Stange 18 und der Muffe 19 durchgriffen. Es arbeitet mit zwei starren Kontaktpaaren zusammen, nämlich einem unteren Ruhekontaktpaar 32, 33, das an den Kern 10 mittels eines Isolierplattchens 34 angesetzt ist und mit einem oberen Arbeitskontaktpaar 35, 36, das an die Klemmen 14, 15 angeschlossen ist.
Die Bezeichnung unten und oben, wie sie für die Kontaktpaare benutzt wird, ist in Bezug auf die Zeichnung zu verstehen.
In der Ruhelage wird der Metallstreifen 31 in Kontakt mit den unteren, also den Ruhekontakten 32, 33 gehalten, dies erfolgt
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durch die Kraft der Feder 26, die den Metallstreifen 31 über den Rand 19' des Endes der Muffe 19 beaufschlagt. Dieses Ende besitzt eine Becherform, wodurch ein Auflagesitz für die Feder 26 erhalten wird.
In der Arbeitsposition befindet sich der Metallstreifen 31 in Anlage am oberen Kontaktpaar 35, 36 und verbindet die Batterie B mit dem Anlasser 1.
Ebenfalls um die Muffe 19 herum und zwischen dem Metallstreifen 31 und einem Stützrand, der durch einen an der Muffe 19 gehalterten Seegerring 38 gebildet wird, ist eine dritte Feder vorgesehen, die den Auflagedruck des Metallstreifens 31 auf die oberen Kontakte 35, 36 sicherstellt.
Die elektrischen Anschlüsse an die vier starren Kontaktpaare 27, 28 und 29, 30 einerseits und 32, 33 und 35, 36 andererseits ist in den vier Schaltbildern gemäß Figur 4 dargestellt. Darin zeigen Figur 4 a die Ruhestellung, Figur 4 b die Stoßphase, Figur 4 c den Haltezustand und Figur 4 d die Abfallphase.
In diesen Schaltbildern ist die Wicklung 12 mit einem Ende an die Batterie b über einen vom Zündschlüssel betätigbaren Schalter I anschließbar. Mit dem anderen Ende ist sie an den Ruhekontakt 32 angeschlossen, der seinerseits wiederum direkt mit dem Arbeitskontakt 29 verbunden ist.*
Die Wicklung 13 ist mit ihrem einen Ende über den Ruhekontakt 28 sowie den Metallstreifen 21, den Ruhekontakt 27 und den Schalter I an die Batterie anschließbar, das andere Ende dieser Wicklung 13 ist an Masse gelegt. Ebenfalls auf Masse potential befindet sich der Ruhekontakt 33, der mit dem Me-
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tallstreifen 31 zusammenwirkt. Die Arbeitskontakte 35 und gehören zum Stromversorgungskreis des Anlassermotors 1.
Es wird nunmehr die Funktion des Elektromagneten 2 unter besonderer Bezugnahme auf die Schaltbilder gemäß Figur 3 beschrieben:
Ruhelage (Figur 4 a):
Die beiden Metallstreifen 21 und 31 verbinden jeweils die Ruhekontakte 27, 28 und 32, 33. Sie werden auf diese Ruhekontakte durch die Federn 25 und 26 (Figuren 2 und 3) gedrückt, diese Federn haben auch die Aufgabe, die Stange 18 und die Muffe 19 in der Ruhelage zu halten.
Stoßphase (Figur 4b);
Dieser Zustand wird mit Schließen des Schalters I erreicht und nur für sehr kurze Zeit aufrechterhalten. Die beiden Wicklungen 12 und 13 werden parallel geschaltet und mittels der Batterie B und über den Schalter I mit Strom beaufschlagt. Zum Versorgungskreis für die Wicklung 13 gehört der Metallstreifen 21, der auf den Kontakten 27, 28 aufliegt. Im Versorgungskreis für die Wicklung 12 befindet sich der Metallstreifen 31 in überbrückender Auflage auf den Ruhekontakten 32, 33. Die Pfeile bezeichnen die Richtung des Stromflusses.
Auf Grund des Stromflusses durch die beiden Wicklungen 12, 13 bildet sich ein hohes Magnetfeld aus, durch das der bewegliche Kern 8 ausgehend von der in Figur 1 gezeigten Position auf den starren Kern 10 zu bewegt wird.
Bei Durchführung dieser Bewegung kommt der Kern 8 zunächst in Kontakt mit dem Kopf 18' der Stange 18 und anschließend, unter Fortsetzung seiner Bewegung, schaltet er über die nun
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mitbewegte Stange 18 den Metallstreifen 21 auf die beiden oberen oder Arbeitskontakte 29, 30. Diese Bewegung des Metallstreif ens 21 wird durch die Feder 26 unterstützt. Gleichzeitig bewirkt der Kern 8 über den Hebel 9 und die verschiebbare Muffe 4, daß das Ritzel 5 teilweise in Eingriff mit dem Zahnrad 6 kommt. Sobald die Verschiebung der Stange 18 um den Betrag H beginnt, wird ein vollständiger Eingriff von Ritzel 5 und Zahnrad 6 erzielt.
Sobald der Metallstreifen 31 auf den Arbeitskontakten 35, aufliegt und diese verbindet, erhält der Anlassermotor 1 über die Batterie B Spannung und läuft an, dabei wird der Verbrennungsmotor mitgedreht.
Während dieser Stoßphase wird das hohe Magnetfeld durch die beiden Wicklungen 12 und 13 aufgebaut. Beide werden maximal und auch in gleichem Grad ausgenutzt, was zu einer Gewichtsverminderung und Verringerung des Platzbedarfs des Elektromagneten 2 führt. Unter Beibehaltung des Platzbedarfs für den herkömmlichen Elektromagneten ist es möglich, die Wicklungen aus Aluminiumdraht auszuführen, dies ermöglicht eine Gewichtseinsparung.
Da der Hub h des Metallstreifens 21 kleiner ist als der Hub H, den der Kopf 18' ausführen muß, um an die Muffe 19 anzusehlagen, besteht die Sicherheit, daß das Magnetfeld auch während der Phase der Umschaltung der Wicklungen erhalten bleibt, da die Wicklung 12 weiterhin stromdurchflossen ist. Die Öffnung der Kontake 32, 33 erfolgt erst dann, wenn zuvor die Kontakte 29, 30 geschlossen wurden.
Haltephase (Figur 4c):
In dieser Phase sind die beiden Wicklungen 12, 13 in Serie
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geschaltet, was durch den Metallstreifen 21, der die Kontakte 29, 30 überbrückt, erreicht wird. Der Anlassermotor 1 erhält über den Metallstreifen 31, der an den Arbeitskontakten 35, 36 anliegt, Spannung von der Batterie B. Die Ströme durch die beiden Wicklungen 12, 13 (siehe Pfeile) haben die gleiche Richtung, so daß die Gesamt-Ampere- Windungen die Summe der Ampere-Windungen beider Wicklungen 12, 13 ist. Dadurch wird erreicht, daß alle vom Kern 8 mitbewegten Teile ihre Arbeitsstellung beibehalten.
Abfallphase (Figur 4 d):
Diese Phase beginnt dann, wenn der Schalter I wieder ausgeschaltet wird. Im Ausschaltmoment werden die noch in Serie geschalteten Wicklungen 12, 13 stromlos, dadurch baut sich das Magnetfeld ab und die Stange 18 und die Muffe 19 kehren in ihre Ruhestellung zurück (Figur 4 a), dies unter Wirkung der Federn 25, 26 (Figur 3, 4).
Gleichzeitig wird das Ritzel 5 aus dem Zahnrad 6 ausgekuppelt, wobei davon ausgegangen wird, daß nunmehr der Verbrennungsmotor angelaufen ist.
Das Magnetfeld wird, wie oben angegeben, dadurch gelöscht, daß die Wicklungen 12, 13 keinen Strom mehr führen. Die Rückstellung des Kerns 8 erfolgt über einen Kraftspeicher, der hier durch die Federn 25, F gebildet ist. Dadurch ist eine magnetische Rückstellung nicht erforderlich. Im Gegensatz zu den bekannten Elektromagneten muß somit keinerlei Zusammenhang zwischen der Anzahl der Windungen der beiden Wicklungen 12, 13 bestehen, damit in der Abfallphase das Magnetfeld gelöscht werden kann. Insbesondere, und dies ist besonders vorteilhaft, können die beiden Wicklungen 12, 13 mit Draht gleichen Durchmessers erstellt werden.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Elektromagneten 2 liegt in seinem geringeren Gewicht. Alle Automobilhersteller verfolgen heute das Ziel, das Gewicht ihrer Fahrzeuge und damit den Benzinverbrauch zu reduzieren, hierzu trägt die Erfindung bei. Als weitere Vorteile sind die verringerten Abmessungen und Herstellungskosten anzusehen. Bei mit Kupferdraht-Wicklungen ausgeführten Elektromagneten kann eine Gewichtsersparnis von 16 % und eine Verkleinerung der Abmessungen um 17 % bei gleicher Leistung erreicht werden. Werden die Wicklungen 12, 13 aus Aluminiumdraht erstellt, wird eine Gewichtsverringerung von 19 % bei gleichbleibenden Abmessungen erreicht. Diese Angaben beziehen sich auf den in Figur 2 gezeigten Elektromagneten 2.
Die wirtschaftlichen Vorteile beziehen sich also insbesondere auf das geringere Gewicht und damit die geringeren Kosten für die Drähte, allerdings ist auch die Herstellung der Wicklungen 12, 13 nunmehr einfacher: da es nicht mehr zwingend notwendig ist, daß die Zahl der Windungen der beiden Wicklungen in einem festen Verhältnis steht, kann die Anzahl der Windungen den jeweiligen Erfordernissen und Gegebenheiten konkret angepaßt werden. Insbesondere können Leiter mit gleichem Durchmesser für beide Wicklungen benutzt werden.
Diese Vorteile werden erreicht, ohne daß das Verhältnis in der Stromaufnahme für die beiden Zustände Haltephase und Stoßphase geändert wird, es bleibt eins zu vier, wie es auch bei herkömmlichen Elektromagneten gegeben ist.
Wenn in der obigen Beschreibung auf elektrische Anschlüsse und die Schaltvorrichtung Bezug genommen wurde, die über die bewegliche Betätigungsvorrichtung 17, insbesondere bestehend aus Stange 18 und Muffe 19, gesteuert werden, so ist diese Lösung nur beispielhaft zu verstehen, Anschlüsse anderer Art und andere Anordnung der starren Kontakte und eine andere Ausbildung der Schaltvorrichtung ist möglich.
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Leerseite

Claims (12)

  1. ^ 9 ^ Q R 7" 1J-
    Patentanwalt .* .V. :: :..".. .' , , ,. „ ° ' ^
    • .... -Ära Seerosenieich 3
    Dr. Reinhold Gross *"* "** "mä'Tniadad 2 6. OKT. 1982
    Dipl.-Ph YS. Telefon: 02241-73074
    Postscheckkonto Köln 164902-508 Commeizbank, RUaIe S210 Tiolsdorf Girokonto: 3143096. BLZ 37040044
    Bezeichnung: Elektromagnet für einen Anlassermotor eines Verbrennungsmotors mit zwei Wicklungen
    Anmelder: FABBRICA ITALIANA MAGNETI MARELLI S.p.A., Piazza S. Ambrogio, 6 - Mailand (Italien)
    Ansprüche
    Elektromagnet für einen Anlassermotor eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors, der zwei, bei Stromdurchfluß jeweils ein Magnetfeld hervorrufende Wicklungen aufweist und einen zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsposition bewegbaren Kern hat,
    - der bei Vorliegen eines hohen Magnetfeldes in einer Stoßphase aus der Ruhestellung in die Arbeitsposition bewegbar ist/
    - der mit einer bei diesem übergang in die Arbeitsposition eine Kupplung des Anlassermotors betätigenden und dadurch den Anlassermotor an den Verbrennungsmotor ankuppelnden Einrückvorrichtung verbunden ist,
    - der bei Vorliegen eines geringen Magnetfeldes in seiner Arbeitsposition gehalten wird (Haltephase),
    - der mit einem elektrischen, den Stromversorgungskreis des Anlassers betätigenden Schalter verbunden ist, und
    - der bei abgeschaltetem Magnetfeld selbsttätig seine Ruhestellung einnimmt (Abfallphase) und beibehält,
    BAD ORfGINAL
    _ ο —
    dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Kern (8) über eine Betätigungseinrichtung (17) zusammenwirkende Schaltvorrichtung vorgesehen ist, mittels der die beiden Wicklungen (12, 13) in der Stoßphase parallel geschaltet sind (Figur 4 b), in der Haltephase seriell geschaltet sind (Figur 4 c) und in der Abfallphase (Figur 4 d) stromlos bleiben.
  2. 2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung ein erstes und ein zweites, bewegliches, elektrisches Kontaktelement (Metallstreifen 21, 31) aufweist , die in ihrer Ruhekontaktposition die parallele Verbindung der Wicklungen (12, 13) bewirken und in ihrer Arbeitsstellung einerseits die Verbindung der Wicklungen (12, 13) in Serie (erster Metallstreifen 21) und die Verbindung einer elektrischen Stromquelle mit dem Anlassermotor (1) sicherstellen.
  3. 3. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktelemente als zwei kleine Metallstreifen (21, 31) ausgebildet sind, von denen jeder mit einem doppelten Kontaktpaar (27, 28; 29, 30; 32, 33; 35, 36) zusammenwirkt, die starr und achsengleich sind.
  4. 4. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (17) eine Stange (18) aus Isoliermaterial aufweist, die vom Kern mitgenommen werden kann und dabei den ersten Metallstreifen (21) und eine Muffe (19) aus Isoliermaterial betätigt, die den Stab umgibt und mit dem zweiten Metallstreifen (31) zusammenwirkt, und daß die Muffe (19) erst dann von der Stange (18) mitgenommen wird, nachdem
    die Stange (19) den ersten Metallstreifen (21) in seine Arbeitsposition gebracht hat.
  5. 5. Elektromagnet nach den Patentansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Metallstreifen (21) elastisch zwischen zwei Tassen (22, 23) eingeklemmt ist, daß diese Tassen (22, 23) auf der Stange (18) verstellbar angeordnet und voneinander mittels eines axialen Anschlags getrennt sind, der an der Stange (18) vorgesehen ist, und daß die elastische Beaufschlagung der Tassen (22, 23) derart gewählt ist, daß der erste Metallstreifen (21) in der Ruhestellung an den zugehörigen Ruhekontakten (27, 28) anliegt.
  6. 6. Elektromagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Metallstreifen (21) elastisch mittels zweier, gegenständiger Federn (25, 26) zwischen den Tassen (22, 23) eingespannt ist, daß diese Federn (25, 26) um die Stange (18) angeordnet sind, wobei die erste Feder (25) zwischen einem Verschlußdeckel (16) des Elektromagneten und der zugehörigen Tasse (22) angeordnet ist und die zweite Feder (26), die schwächer als die erste ist, zwischen der anderen Tasse (23) und dem gegenüberliegenden Ende der Muffe (19) vorgesehen ist.
  7. 7. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 2, 3, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Metallstreifen (31) die Muffe (19) umgreift, daß ein Rand (19') der Muffe (19) diesen Metallstreifen (31) in der Ruhestellung hält, in der er auf den zugehörigen Ruhekontakten (32, 33) aufliegt.
  8. 8. Elektromagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß der zweite Metallstreifen (31) in seiner Arbeitsstellung auf entsprechenden, starren Arbeitskontakten (35, 36) unter der Wirkung einer Feder (37) aufliegt, die um die Muffe (19) angeordnet ist und sich zwischen einem axialen Anschlag der Muffe (19) und dem zweiten Metallstreifen (31) befindet.
  9. 9. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen (12, 13) in der Stoßphase und in der Haltephase im stärksten Ausbeutegrad betrieben werden.
  10. 10. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung zugleich den Schalter des Stromversorgungskreises des Anlassermotors (1) umfaßt.
  11. 11. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungen (12, 13) aus einem Draht gleichen Durchmessers gefertigt sind.
  12. 12. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine den Kern (18) in die Ruhestellung vorbelastende, elastische Rückstellvorrichtung (Federn 25, F),
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