DE3943605C2 - Starter with pinion rotated by electromotor - Google Patents

Starter with pinion rotated by electromotor

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DE3943605C2
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Shuzoo Isozumi
Akira Morishita
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/02Non-polarised relays
    • H01H51/04Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
    • H01H51/06Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
    • H01H51/065Relays having a pair of normally open contacts rigidly fixed to a magnetic core movable along the axis of a solenoid, e.g. relays for starting automobiles

Abstract

The starter has a pinion (5) driven by an electromotor. An electromagnetic switch (31) has a plunger (7) to move the pinion axially. A spring (21) presses the pinion against a cog belonging to the motor before the pinion can be rotated. The spring is a conical coil, compressed and located in the plunger. Alternatively, one end of a lever (10) may be connected directly to the plunger and its other end may be connected to the pinion (5). The coiled spring is at a rotation section (10a) that rotates until the pinion comes up against the motors cog and them moved back so that the spring is deflected.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Anzugseinheit eines Anlassermotors.The invention relates to an electromagnetic attraction unit a starter motor.

Eine zum internen Stand der Technik der Patentinhaberin gehörende elektromagnetische Anzugseinheit für einen Anlassermotor ist in Fig. 1 dargestellt.An electromagnetic attraction unit for a starter motor, which belongs to the patent holder's internal prior art, is shown in FIG. 1.

Die elektromagnetische Anzugseinheit ist in einem Elektromagnetschalter (6) enthalten, der neben einem Gleichstrommotor (2) einer Freilaufkupplung, die verschiebbar an der Ausgangswelle (3) des Motors befestigt ist, vorgesehen ist, um einen Anlasser zu bilden. Ferner enthält die Anordnung einen Einspurhebel (10), dessen eines Ende in Eingriff mit einem Haken (8) steht, der mit dem Stößel (7) des Elektromagnetschalters (6) verbunden ist und dessen anderes Ende in Eingriff mit dem zylindrischen hinteren Endabschnitt (9) des Freilaufkupplungsaußenringes (4b) der Freilaufkupplung (4) steht, um die Freilaufkupplung (4) an der Ausgangswelle (3) zu verschieben. The electromagnetic attraction unit is contained in an electromagnetic switch ( 6 ) which is provided next to a direct current motor ( 2 ) of a one-way clutch, which is slidably attached to the output shaft ( 3 ) of the motor, in order to form a starter. The arrangement also includes a one-way lever ( 10 ), one end of which engages with a hook ( 8 ), which is connected to the plunger ( 7 ) of the electromagnetic switch ( 6 ), and the other end of which engages with the cylindrical rear end section ( 9 ) of the one-way clutch outer ring ( 4 b) of the one-way clutch ( 4 ) stands to move the one-way clutch ( 4 ) on the output shaft ( 3 ).

Der Elektromagnetschalter (6) zur Betätigung des Einspurhebels (10) hat einen zylindrischen Außenrahmen (11), der an einem Ende eine Wand (11a) aufweist. Der vorstehend aufgeführte Stößel (7) ist in die endseitige Wand (11a) eingesetzt. Ein stationärer Eisenkern (12) ist am anderen Ende des Außenrahmens (11) derart angebracht, daß er dem Stößel gegenübersteht. Der Eisenkern hat eine endseitige Wand (12a), die fest im hinteren Endabschnitt des Außenrahmens eingesetzt ist und somit zusammen mit dem Außenrahmen (11) einen Rahmen bildet. Ein Spulenkörper (13) ist in dem somit gebildeten Rahmen untergebracht. Eine Erregerspule (14) ist auf dem Spulenkörper (13) aufgewickelt. Eine Rückholfeder (15) ist zwischen dem Eisenkern (12) und dem Stößel (7) eingebracht. Der Eisenkern (12) hat eine mittige Durchtrittsöffnung, in der ein Stab (16) derart verschiebbar eingesetzt ist, daß sein einer Endabschnitt (oder vorderer Endabschnitt) sich vom Eisenkern (12) gegen den Stößel hin erstreckt. Der andere Endabschnitt (oder hintere Endabschnitt) des Stabes (16) trägt einen beweglichen Kontakt (17).The electromagnetic switch ( 6 ) for actuating the engagement lever ( 10 ) has a cylindrical outer frame ( 11 ) which has a wall ( 11 a) at one end. The plunger ( 7 ) listed above is inserted into the end wall ( 11 a). A stationary iron core ( 12 ) is attached to the other end of the outer frame ( 11 ) such that it faces the plunger. The iron core has an end wall ( 12 a) which is firmly inserted in the rear end portion of the outer frame and thus forms a frame together with the outer frame ( 11 ). A coil former ( 13 ) is accommodated in the frame thus formed. An excitation coil ( 14 ) is wound on the coil body ( 13 ). A return spring ( 15 ) is inserted between the iron core ( 12 ) and the plunger ( 7 ). The iron core ( 12 ) has a central passage opening in which a rod ( 16 ) is slidably inserted such that one end portion (or front end portion) extends from the iron core ( 12 ) towards the plunger. The other end portion (or rear end portion) of the rod ( 16 ) carries a movable contact ( 17 ).

Der Anlasser umfaßt ferner: eine Rückholfeder (18) zur Rückführung des Stabes (16) in eine vorgegebene Position; eine aus Harz gefertigte Kappe (19); und einen Kontaktbolzen (20), der in der Kappe (19) aufgenommen wird, so daß sein inneres Ende als stationärer Kontakt (20a) dient, mit dem der bewegliche Kontakt (17) in Anlage gebracht wird.The starter further comprises: a return spring ( 18 ) for returning the rod ( 16 ) to a predetermined position; a cap ( 19 ) made of resin; and a contact pin ( 20 ) which is received in the cap ( 19 ) so that its inner end serves as a stationary contact ( 20 a) with which the movable contact ( 17 ) is brought into contact.

Der Stößel (7) ist in die mittige, in der Endwand (11a) des Außenrahmens (11) gebildete Öffnung eingesetzt und wird längs der Mittelachse des Spulenkörpers (13) gegen den Eisenkern (12) hin bewegt. Der Stößel (7) hat eine Ausnehmung (7a), die sich in Richtung axial nach außen öffnet. Der vorausgehend beschriebene Haken (8) ist in Form eines Kolbens ausgebildet und hat einen Flansch (8a) an seinem hinteren Ende. Der Haken (8) wird verschiebbar in die Ausnehmung (7a) des Stößels (7) eingesetzt, verlängert sich nach außen und tritt durch die mittlere Öffnung, die in einem Halter (21) gebildet wird, der das offene Ende der Ausnehmung (7a) des Stößels (7) abschließt. Der äußere Endabschnitt des Hakens (8) steht in Eingriff mit dem oberen Ende des Einspurhebels (10). Im Inneren der Ausnehmung (7a) des Stößels (7) ist eine zylindrisch gewickelte Feder, nämlich eine Druckfeder (22) zwischen dem Halter (21) und dem Flansch (8a) des Hakens (8) angeordnet.The plunger ( 7 ) is inserted into the central opening formed in the end wall ( 11 a) of the outer frame ( 11 ) and is moved along the central axis of the coil former ( 13 ) against the iron core ( 12 ). The plunger ( 7 ) has a recess ( 7 a) which opens axially outwards. The hook ( 8 ) described above is in the form of a piston and has a flange ( 8 a) at its rear end. The hook ( 8 ) is slidably inserted into the recess ( 7 a) of the plunger ( 7 ), extends outwards and passes through the central opening, which is formed in a holder ( 21 ) that the open end of the recess ( 7 a) of the plunger ( 7 ). The outer end portion of the hook ( 8 ) is engaged with the upper end of the engagement lever ( 10 ). Inside the recess ( 7 a) of the plunger ( 7 ) is a cylindrically wound spring, namely a compression spring ( 22 ) between the holder ( 21 ) and the flange ( 8 a) of the hook ( 8 ).

Anschließend wird die Betriebsweise der auf diese Weise aufgebauten elektromagnetischen Anzugseinheit in Verbindung mit dem Anlasser kurz erläutert.It then operates in this way assembled electromagnetic attraction unit in connection with the starter briefly explained.

Wird der Zündschalter des Fahrzeuges eingeschaltet, so wird die Erregerspule des Elektromagnetschalters (6) erregt, so daß der Stößel (7) gegen den Eisenkern (12) bewegt wird. Infolgedessen wird der Einspurhebel (10) gedreht, so daß die Freilaufkupplung (4) und das Ritzel (5), das einstückig mit dem inneren Kupplungsring (4a) ausgeführt ist, auf der Ausgangswelle (3) verschoben werden. Bei diesem Vorgang wird, wenn das Ritzel (5) gegen die Seite des Motorzahnkranzes anliegt, die Drehung des Einspurhebels (10) angehalten, während der Stößel (77) gegen den Eisenkern bewegt wird, die Druckfeder (22) wird zusammengedrückt, so daß das Ritzel mittels des Einspurhebels (10) gegen den Motorzahnkranz gedrückt wird. If the ignition switch of the vehicle is turned on, the excitation coil of the electromagnetic switch ( 6 ) is excited so that the plunger ( 7 ) is moved against the iron core ( 12 ). As a result, the engagement lever ( 10 ) is rotated so that the one-way clutch ( 4 ) and the pinion ( 5 ), which is made in one piece with the inner clutch ring ( 4 a), are moved on the output shaft ( 3 ). In this process, when the pinion ( 5 ) abuts against the side of the ring gear, the rotation of the engagement lever ( 10 ) is stopped while the plunger ( 77 ) is moved against the iron core, the compression spring ( 22 ) is compressed, so that the Pinion is pressed against the motor sprocket by means of the engagement lever ( 10 ).

Während der Stößel (7) den Stab (16) anstößt, wird der bewegliche Kontakt (17) in Anlage mit dem stationären Kontakt (20a) gebracht, so daß der Gleichstrommotor (2) eingeschaltet wird. Infolgedessen wird, sobald das Ritzel (5) gedreht wird, dieses durch die Federkraft der Druckfeder (22) in Eingriff mit dem Motorzahnkranz gebracht.While the plunger ( 7 ) abuts the rod ( 16 ), the movable contact ( 17 ) is brought into contact with the stationary contact ( 20 a), so that the DC motor ( 2 ) is switched on. As a result, as soon as the pinion ( 5 ) is rotated, it is brought into engagement with the motor ring gear by the spring force of the compression spring ( 22 ).

Die Beziehungen zwischen der Anziehungskraft des Stößels (7) und der Federkraft der Druckfeder (22) im Elektromagnetschalter ist in der Kennlinie gemäß Fig. 2 angegeben, in welcher die Vertikalachse die Kraft darstellt, und die Horizontalachse die Entfernung (oder den Spalt) (g) zwischen dem Stößel (7) und dem Eisenkern (12). Das heißt, in Fig. 2 geben die Kurven (P, P′) die Stößelanziehungskraftkennlinien und die Gerade (S) die Federkennlinie der Druckfeder (22) an. Im allgemeinen ist die Stromversorgung für den Anlasser eine 12 V Speicherbatterie, und in diesem Falle wird die Stößelanziehungskraftkennlinie durch die Kurve (P) angegeben. Jedoch wird in der Praxis die Erregerspule (14) mit einer Spannung erregt, die etwa zwei Drittel (2/3) der Systemspannung beträgt, bedingt durch verschiedene Faktoren, wie beispielsweise einen Temperaturanstieg; d. h. wenn eine Spannung von etwa 8 V der Erregerspule (14) zugeführt wird, so wird die Stößelanziehungskraftkennlinie durch die Kurve (P′) angegeben.The relationship between the force of attraction of the plunger ( 7 ) and the spring force of the compression spring ( 22 ) in the electromagnetic switch is indicated in the characteristic curve according to FIG. 2, in which the vertical axis represents the force and the horizontal axis represents the distance (or the gap) (g ) between the plunger ( 7 ) and the iron core ( 12 ). That is, in Fig. 2, the curves (P, P ') indicate the tappet force characteristics and the straight line (S) the spring characteristic of the compression spring ( 22 ). Generally, the starter power supply is a 12 V storage battery, and in this case the tappet force characteristic is given by curve (P). In practice, however, the excitation coil ( 14 ) is excited with a voltage which is approximately two thirds (2/3) of the system voltage, due to various factors, such as a temperature rise; ie if a voltage of about 8 V is supplied to the excitation coil ( 14 ), the tappet force characteristic curve is given by the curve (P ').

Veranlaßt andererseits die Bewegung des Stößels (7) das Ritzel (5), am Motorzahnkranz anzustoßen, so wird die Druckfeder (22) wirksam, und die Federkennlinie ändert sich linear mit der Bewegung des Stößels (7). If, on the other hand, the movement of the tappet ( 7 ) causes the pinion ( 5 ) to strike the motor sprocket, the compression spring ( 22 ) becomes effective and the spring characteristic changes linearly with the movement of the tappet ( 7 ).

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kommt die Stößelanziehungskraftkennlinie (P′) in Berührung mit der Kennlinie (S) der Druckfeder (22), wenn die Anziehungskraft wegen eines Spannungsabfalls geringfügig verringert ist. Am Berührungspunkt ist die Stößelanziehungskraft im Gleichgewicht mit der Federkraft der Druckfeder (22), und demzufolge wird der Stößel (7) nicht weiterhin gegen den Eisenkern (12) bewegt, und infolgedessen wird der Gleichstrommotor (2) nicht mit Strom versorgt. Diese Schwierigkeit kann überwunden werden, indem eine Druckfeder mit geringerer Federkraft verwendet wird. Jedoch ist dieses Verfahren nicht zweckmäßig, da deren Federkraft nicht groß genug sein könnte, um das Ritzel zu veranlassen, in den Motorzahnkranz einzugreifen.As shown in Fig. 2, the tappet force characteristic (P ') comes into contact with the characteristic (S) of the compression spring ( 22 ) when the force of attraction is slightly reduced due to a drop in voltage. At the point of contact, the plunger attraction force is in balance with the spring force of the compression spring ( 22 ), and consequently the plunger ( 7 ) is no longer moved against the iron core ( 12 ) and, as a result, the DC motor ( 2 ) is not energized. This difficulty can be overcome by using a compression spring with less spring force. However, this method is not practical because its spring force may not be large enough to cause the pinion to engage the engine ring gear.

In dem auf diese Weise aufgebauten Elektromagnetschalter ist die Rückholfeder (15) zur Rückführung des Stößels (7) zwischen dem Stößel (7) und dem stationären Eisenkern (12) derart angebracht, daß sie gemäß Fig. 1 der inneren Zylinderwand des Spulenkörpers (13) am nächsten liegt, wodurch der magnetische Querschnitt des Magnetpfades verringert wird. Entsprechend wird die Anziehungskraft verkleinert, und insbesondere die einleitende Anziehungskraft des Stößels verringert.In the electromagnetic switch constructed in this way, the return spring ( 15 ) for returning the plunger ( 7 ) between the plunger ( 7 ) and the stationary iron core ( 12 ) is mounted in such a way that it shows the inner cylinder wall of the coil body ( 13 ) according to FIG. is closest, reducing the magnetic cross section of the magnetic path. Accordingly, the force of attraction is reduced, and in particular the initial force of attraction of the plunger is reduced.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden wurde der bekannte Magnetschalter (6) gemäß Fig. 3 verbessert. Das heißt, im verbesserten Magnetschalter ist die Rückholfeder (15) zwischen dem Stößel (7) und dem stationären Eisenkern (12) derart angeordnet, daß sie am nächsten zur Mittelachse des Spulenkörpers (13) liegt, um den magnetischen Querschnitt des Magnetpfades aufrecht zu erhalten. In order to overcome this difficulty, the known magnetic switch ( 6 ) according to FIG. 3 has been improved. That is, in the improved magnetic switch, the return spring ( 15 ) is arranged between the plunger ( 7 ) and the stationary iron core ( 12 ) so that it is closest to the central axis of the coil body ( 13 ) in order to maintain the magnetic cross section of the magnetic path .

Jedoch ist der Elektromagnetschalter noch nachteilig in fol­ gender Hinsicht: Im Elektromagnetschalter ist die Rückholfe­ der (15) in eine Ausnehmung eingesetzt, die längs der Durch­ trittsöffnung des Eisenkerns (12) gebildet wird, in den der Stab (16) eingeführt ist, und zwar in solcher Weise, daß die Ausnehmung tief genug ist, um den Basisabschnitt der Rückhol­ feder (15) zu halten. Daher wird die Abmessung (a) des Stab­ halteabschnittes des Eisenkerns verkleinert, und der Stab (16) hat entsprechendes Spiel.However, the electromagnetic switch is still disadvantageous in terms of the fol lowing: In the electromagnetic switch, the Rückfefe ( 15 ) is inserted into a recess which is formed along the passage opening of the iron core ( 12 ) into which the rod ( 16 ) is inserted, namely in such a way that the recess is deep enough to hold the base portion of the return spring ( 15 ). Therefore, the dimension (a) of the rod holding portion of the iron core is reduced, and the rod ( 16 ) has corresponding play.

Aus dem DE-GM 77 31 335 ist eine elektromagnetische Stellvor­ richtung bekannt, bei der eine zylindrisch gewickelte Feder in einer Erregerspule zwischen einem stationären Eisenkern und einem beweglichen Eisenkern eingesetzt ist. Der bewegli­ che Eisenkern weist an seiner Stirnfläche eine mittig ange­ ordnete Ausnehmung auf, die zunächst konisch verläuft und an die sich ein zylindrischer Bohrungsabschnitt anschließt. Der stationäre Eisenkern weist an seiner Stirnseite einen kegel­ stumpfförmigen Vorsprung auf, der wiederum an seiner Stirn­ fläche eine zylindrische Ausnehmung aufweist.From DE-GM 77 31 335 is an electromagnetic Stellvor direction known, in which a cylindrically wound spring in an excitation coil between a stationary iron core and a movable iron core is used. The moveable che iron core has a center on its end face arranged recess, which is initially conical and aligned which is followed by a cylindrical bore section. Of the stationary iron core has a cone on its face butt-shaped projection, which in turn on his forehead Surface has a cylindrical recess.

Aus der US 2 650 617 ist ein elektromagnetisches Ventil be­ kannt, das eine konisch gewickelte Spiralfeder aufweist, die außerhalb der Erregerspule angeordnet ist.An electromagnetic valve is known from US Pat. No. 2,650,617 knows that has a conically wound spiral spring, the is arranged outside the excitation coil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagne­ tische Anzugseinheit zu schaffen, die den magnetischen Quer­ schnitt aufrechterhält, ohne ein Spiel des Stabes zu verur­ sachen, womit eine große Anziehungskraft geliefert wird.The invention has for its object an electromagnetic table tightening unit to create the magnetic cross cut maintained without causing play of the staff things that deliver great attraction.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die elektromagneti­ sche Anzugseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the electromagnetic cal tightening unit with the features of claim 1 solved.

In der elektromagnetischen Anzugseinheit wird, während der bewegliche Eisenkern zum stationären Kern hin angezogen wird, die konisch gewickelte Feder zusammengedrückt. Bei diesem Vorgang geht jede der Windungen der Feder zur nächsten Win­ dung mit größerem Durchmesser, und daher ist die zusammengedrückte Federlänge relativ kurz. Daher kann die in der Stirnseite des stationären Eisenkerns gebildete Ausnehmung zur Aufnahme der zusammengedrückten Feder in axialer Abmessung kurz sein, was die vorausgehend aufgeführte Schwierigkeit beseitigt, daß der magnetische Querschnitt verringert ist.In the electromagnetic attraction unit, during the movable iron core is attracted to the stationary core, the conically wound spring compressed. With this The process moves each of the coils of the spring to the next win dung with a larger diameter, and therefore the  compressed spring length relatively short. Therefore, the formed in the face of the stationary iron core Recess for receiving the compressed spring in axial dimension be short, which is the one listed above Difficulty eliminates the magnetic cross section is reduced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigtEmbodiments of the Invention are described below the adjacent Drawings explained in more detail; it shows

Fig. 1 einen Querschnitt einer zum internen Stand der Technik der Patentinhaberin gehörenden elektromagnetischen Anzugseinheit in einem bekannten Anlasser; Fig. 1 a cross section of a related internal prior art of the patentee electromagnetic tightening unit in a known starter;

Fig. 2 eine Kennlinie, die die Anzugskraft des Elektromagnetschalters und die Federkennlinie einer Druckfeder angibt, die gegen ein Ritzel in dem bekannten Anlasser drücken kann; Fig. 2 is a characteristic curve which indicates the attraction force of the electromagnetic switch and the spring characteristic curve of a compression spring which can press against a pinion in the known starter;

Fig. 3 einen Querschnitt eines bekannten Elektromagnetschalters, der vorgesehen ist, um den Elektromagnetschalter des in Fig. 1 dargestellten Anlassers zu verbessern; Fig. 3 is a cross section of a known electromagnetic switch which is provided to improve the electromagnetic switch of the starter shown in Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Elektromagnetschalters in einem Anlasser, bei welchem eine erfindungsgemäße, elektromagnetische Anzugseinheit verwendet wird; Fig. 4 is a sectional view of an electromagnetic switch in a starter, in which an electromagnetic attraction unit according to the invention is used;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Stößels, der in dem Elektromagnetschalter nach Fig. 4 gegen einen stationären Eisenkern hin angezogen wird; Fig. 5 is a sectional view of a plunger which is attracted against a stationary iron core in the electromagnetic switch of Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Elektromagnetschalters in einem Anlasser, bei dem die erfindungsgemäße elektromagnetische Anzugseinheit verwendet wird; Fig. 6 is a sectional view of an electromagnetic switch in a starter in which the electromagnetic attractive unit of the invention is used;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines Stößels, der in dem Elektromagnetschalter gemäß Fig. 6 gegen einen stationären Eisenkern hin angezogen wird; und Fig. 7 is a sectional view of a plunger which is attracted against a stationary iron core in the electromagnetic switch according to Fig. 6; and

Fig. 8 eine grafische Darstellung, die die Anzugskräfte der vorausgehend aufgeführten beiden erfindungsgemäßen Elektromagnetschalter gemäß der Erfindung, und eines bekannten Elektromagnetschalters angibt. Fig. 8 is a graph showing the attraction forces of the above two inventive electromagnetic switches according to the invention, and a known electromagnetic switch.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. The preferred embodiments of the invention are described in Described with reference to the accompanying drawings.  

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Elektromagnetschalter, bei welchem ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Anzugseinheit verwendet wird, und die Fig. 6 und 7 stellen einen Elektromagnetschalter (140) dar, bei welchem ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Anzugseinheit verwendet wird. In diesen Figuren sind Bauelemente, die funktionell den vorausgehend in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen entsprechen, deshalb mit den gleichen Bezugszahlen oder -zeichen bezeichnet. FIGS. 4 and 5 show an electromagnetic switch, in which a first embodiment of an electromagnetic tightening unit according to the invention is used, and FIGS. 6 and 7 illustrate a solenoid switch (140) constitute, in which a second embodiment of an electromagnetic tightening unit according to the invention is used. In these figures, components which correspond functionally to those described above in connection with FIG. 1 are therefore designated with the same reference numbers or symbols.

Im Elektromagnetschalter (130) ist gemäß Fig. 4 eine zylindrische Ausnehmung (131) in der inneren Stirnseite eines stationären Kerns (12) derart angeordnet, daß deren Mittelachse mit jener des stationären Eisenkerns (12) übereinstimmt. Ein Endabschnitt (132a) einer konisch gewickelten Feder (132), der einen größeren Durchmesser als der andere Endabschnitt (132b) aufweist, ist längs des Umfanges des Bodens der zylindrischen Ausnehmung angebracht. Die Tiefe der Ausnehmung (131), d. h. die axiale Abmessung der Ausnehmung, ist im wesentlichen gleich der Länge der zusammengedrückten, konisch gewickelten Feder (die anschließend als "zusammengedrückte Länge" wo erforderlich angegeben ist).In the electromagnetic switch (130) has a cylindrical recess (131) of FIG. 4 disposed in the inner end face of a stationary core (12) such that its center axis coincides with that of the stationary iron core (12). An end portion ( 132 a) of a conically wound spring ( 132 ), which has a larger diameter than the other end portion ( 132 b), is attached along the circumference of the bottom of the cylindrical recess. The depth of the recess ( 131 ), ie the axial dimension of the recess, is substantially equal to the length of the compressed, conically wound spring (which is subsequently indicated as "compressed length" where necessary).

Die konisch gewickelte Feder (132) verringert sich allmählich von einem Ende zum anderen Ende in ihrem Durchmesser, wie aus ihrer Ausführung ersichtlich ist. Wird die Feder (132) zusammengedrückt, so geht jede ihrer Windungen in das Innere der nächsten Windung mit größerem Durchmesser, und daher ist die zusammengedrückte Länge der Feder (132) relativ klein. Entsprechend kann die axiale Tiefe der in der inneren Stirnseite des stationären Eisenkerns (12) gebildeten Ausnehmung (131) gering sein, und die merkliche Länge der Durchtrittsöffnung des stationären Eisenkerns (12) ist daher lange genug, um den Stab (16) zu halten, und ein Spiele des Stabes (16) wird verhindert.The conically wound spring ( 132 ) gradually decreases in diameter from one end to the other end, as can be seen from its design. When the spring ( 132 ) is compressed, each of its turns goes inside the next larger diameter turn, and therefore the compressed length of the spring ( 132 ) is relatively small. Accordingly, the axial depth of the recess ( 131 ) formed in the inner end face of the stationary iron core ( 12 ) can be small, and the noticeable length of the passage opening of the stationary iron core ( 12 ) is therefore long enough to hold the rod ( 16 ), and play of the rod ( 16 ) is prevented.

Andererseits ist an der inneren Stirnseite des Stößels (7) in der Mitte ein kreisförmiger Vorsprung (133) geringer Dicke gebildet, der dem stationären Eisenkern (12) zugewandt ist. Der einen kleinen Durchmesser aufweisende Endabschnitt (132b) der konisch gewickelten Feder (132) ist auf den kreisförmigen Vorsprung (133) aufgesetzt. Somit ist die konisch gewickelte Feder (132) an ihrem Platz positioniert.On the other hand, a circular projection ( 133 ) of small thickness is formed in the middle on the inner end face of the plunger ( 7 ) and faces the stationary iron core ( 12 ). The small diameter end portion ( 132 b) of the conically wound spring ( 132 ) is placed on the circular projection ( 133 ). Thus, the tapered spring ( 132 ) is positioned in place.

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, ist im erfindungsgemäßen Elektromagnetschalter, ohne daß der Betrieb desselben nachteilig beeinflußt wird, die Stößelrückholfeder näher an der Mittelachse des stationären Eisenkerns angeordnet, als beim bekannten Elektromagnetschalter, womit der magnetische Querschnitt aufrecht erhalten wird, mit dem Ergebnis, daß die Anziehungskraft verbessert wird. Wird ferner auf Fig. 8 Bezug genommen, die die Anziehungskraft (Kennlinie (A)) des Elektromagnetschalters (130) der Fig. 4 angibt und die Anziehungskraft (Kennlinie (B)) des bekannten Elektromagnetschalters (6) der Fig. 1, so ist ersichtlich, daß der Elektromagnetschalter (140) eine größere Anfangs-Anziehungskraft als der Elektromagnetschalter (6) hat.As is apparent from the above description, in the electromagnetic switch according to the invention, without the operation of the same being adversely affected, the plunger return spring is arranged closer to the central axis of the stationary iron core than in the known electromagnetic switch, with which the magnetic cross section is maintained, with the result that the Attraction is improved. Is Reference is also 8 to FIG. Indicative of the attraction force (characteristic curve (A)) of the electromagnetic switch (130) of FIG. 4 and the attraction force (characteristic curve (B)) of the known electromagnetic switch (6) of Fig. 1, so It can be seen that the electromagnetic switch ( 140 ) has a greater initial attraction than the electromagnetic switch ( 6 ).

Im Elektromagnetschalter (140) gemäß Fig. 6 ist eine Ausnehmung in Form eines Kegelstumpfes in der inneren Stirnseite des stationären Eisenkerns (12) derart ausgebildet, daß die Mittelachse der Ausnehmung im wesentlichen mit jener des stationären Eisenkerns (12) zusammenfällt. Andererseits wird ein kegelstumpfförmiger Vorsprung (142) an der inneren Stirnseite des beweglichen Eisenkerns gebildet, nämlich ein in der Mitte angeordneter Stößel (7), der sich gegen den stationären Eisenkern (12) erstreckt. Eine konisch gewickelte Feder (143) ist zwischen dem Stößel (7) und dem stationären Eisenkern (12) derart eingesetzt, daß der Endabschnitt (143a) mit kleinem Durchmesser am inneren Endabschnitt des Stabes (16) befestigt und an der Bodenwand der Ausnehmung angeordnet ist, während der Endabschnitt (143b) mit großem Durchmesser den Vorsprung (142) umgibt und gegen die Stirnseite des Stößels (7) anliegt.In the electromagnetic switch (140) of FIG. 6 there is formed a recess in the form of a truncated cone in the inner end face of the stationary iron core (12) such that the central axis of the recess is substantially coincident with that of the stationary iron core (12). On the other hand, a frustoconical projection ( 142 ) is formed on the inner end face of the movable iron core, namely a plunger ( 7 ) arranged in the middle, which extends against the stationary iron core ( 12 ). A conically wound spring ( 143 ) is inserted between the plunger ( 7 ) and the stationary iron core ( 12 ) in such a way that the small-diameter end section ( 143 a) is fastened to the inner end section of the rod ( 16 ) and arranged on the bottom wall of the recess is, while the end portion ( 143 b) with a large diameter surrounds the projection ( 142 ) and bears against the end face of the plunger ( 7 ).

Sowohl die Ausnehmung (141) als auch der Vorsprung (142) sind in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet; jedoch ist die erstere (141) größer als der letztere (142). Wenn die Stirnseite des Stößels (7) bei ihrer Anziehung gegen die Stirnseite des stationären Eisenkerns (12) anstößt, wird deshalb ein Raum zwischen der Ausnehmung (141) und dem Vorsprung (142) gebildet, um die konisch gewickelte Feder (143) zusammengedrückt aufzunehmen.Both the recess ( 141 ) and the projection ( 142 ) are designed in the form of a truncated cone; however, the former ( 141 ) is larger than the latter ( 142 ). Therefore, when the face of the plunger ( 7 ) abuts against the face of the stationary iron core ( 12 ) when it is attracted, a space is formed between the recess ( 141 ) and the projection ( 142 ) to receive the conically wound spring ( 143 ) compressed .

Somit kann in dem Elektromagnetschalter (140) der Fig. 6 in ähnlicher Weise wie beim Elektromagnetschalter (130) gemäß Fig. 4, ohne nachteilige Beeinflussung des Betriebes, die Stößelrückholfeder näher an der Mittelachse des stationären Kerns angeordnet sein, womit der magnetische Querschnitt beibehalten wird. Ferner sind die sich verjüngenden Oberflächen der Ausnehmung (141) des stationären Eisenkerns und des Vorsprunges (142) des Stößels bei Betrachtung im Querschnitt im wesentlichen parallel zueinander, so daß die Magnetfluß-Strömungsstrecke dort entsprechend verringert wird. Daher hat der Elektromagnetschalter eine größere anfängliche Anzugskraft.Thus, in the electromagnetic switch ( 140 ) of FIG. 6, in a similar manner to the electromagnetic switch ( 130 ) according to FIG. 4, without adversely affecting the operation, the plunger return spring can be arranged closer to the central axis of the stationary core, whereby the magnetic cross section is maintained . Furthermore, the tapered surfaces of the recess ( 141 ) of the stationary iron core and the projection ( 142 ) of the plunger are substantially parallel to one another when viewed in cross section, so that the magnetic flux flow path is reduced there accordingly. Therefore, the electromagnetic switch has a larger initial attraction.

Die Anzugskraft des in Fig. 6 dargestellten Elektromagnetschalters wird durch die Kennlinie (C) der Fig. 8 angegeben. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, hat von den vorausgehend beschriebenen Elektromagnetschaltern der in Fig. 6 gezeigte Elektromagnetschalter (140) die größte erzielte anfängliche Anzugskraft, wenn die Strecke oder der Spalt (g) zwischen dem stationären Eisenkern (12) und dem Stößel (7) am größten ist.The attraction force of the electromagnetic switch shown in FIG. 6 is indicated by the characteristic (C) of FIG. 8. As shown in Fig. 8, of the above-described electromagnetic switches , the electromagnetic switch ( 140 ) shown in Fig. 6 has the greatest initial tightening force achieved when the distance or gap (g) between the stationary iron core ( 12 ) and the plunger ( 7 ) is largest.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, wird beim Anlasser mit der erfindungsgemäßen Anzugseinheit, wenn das Ritzel durch die Stößelanziehungskraft gegen den Motorzahnkranz hin bewegt wird, die auf das Ritzel ausgeübte Kraft nachdem das Ritzel gegen den Motorzahnkranz anschlägt, in eine Auslenkkraft der konisch gewickelten Druckfeder umgewandelt, und diese Auslenkkraft drückt das Ritzel gegen den Motorzahnkranz. Daher ändert sich die Andruckkraft des Ritzels gegen den Motorzahnkranz in einem quadratischen Verlauf ähnlich der Stößelanzugskraftkennlinie. Somit weist dieser Anlasser nicht das Problem auf, daß, wenn die Spannung zum Betrieb des Elektromagnetschalters sich etwas verringert, die Stößelanzugskraft in Gleichgewicht mit der Federkraft der Druckfeder gelangt, so daß der Motor nicht startet. Somit kann der Anlasser hergestellt werden, ohne einen großen Elektromagnetschalter zu verwenden.As previously described, with the starter tightening unit according to the invention when the pinion by the Tappet attraction force against the motor ring gear the force exerted on the pinion after the Pinion strikes against the motor sprocket, in a Deflection force of the conically wound compression spring converted, and this deflection force pushes the pinion against the Motor gear ring. Therefore, the pressure force of the Ritzels against the motor ring gear in a square Course similar to the ram tightening characteristic. Consequently this starter doesn't show the problem  on that when the voltage to operate the Electromagnetic switch slightly decreased that Tappet tightening force in equilibrium with the spring force of the Compression spring arrives so that the engine does not start. Thus, the starter can be manufactured be without a large electromagnetic switch too use.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, ist im Elektromagnetschalter die konisch gewickelte Feder zum Rückholen des beweglichen Eisenkerns zwischen dem stationären Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern, sowie im wesentlichen längs der Mittelachse angeordnet, womit der magnetische Querschnitt beibehalten wird, ohne den Betrieb des Elektromagnetschalters nachteilig zu beeinflussen. Aus diesem Grunde kann der erfindungsgemäße Elektromagnetschalter eine größere Anzugskraft als der bekannte Elektromagnetschalter liefern; anders ausgedrückt, für die gleiche Anziehungskraft kann der erfindungsgemäße Elektromagnetschalter kleiner bemessen werden als der bekannte Magnetschalter.As previously described, in Electromagnetic switch the conically wound spring for Retrieval of the movable iron core between the stationary Iron core and the movable iron core, as well as in arranged essentially along the central axis, with what the magnetic cross section is maintained without the Operation of the electromagnetic switch disadvantageously influence. For this reason, the invention Electromagnetic switch has a greater attraction than that deliver known electromagnetic switches; in other words, for the same attraction, the invention Electromagnetic switches are sized smaller than that well-known magnetic switch.

Claims (4)

1. Elektromagnetische Anzugseinheit eines Anlassermotors mit:
  • - einer Erregerspule (14);
  • - einem stationären Eisenkern (12) mit einer Stirnfläche;
  • - einem beweglichen Eisenkern (7) mit einer Stirnfläche, die der Stirnfläche des stationären Eisenkerns (12) gegenüberliegt, wobei der bewegliche Eisenkern (7) koaxial zum stationären Eisenkern (12) angeordnet ist und durch elektromagnetische Kraft gegen den stationären Eisenkern bewegt wird; und
  • - einer konisch gewickelten Feder (132; 143), die innerhalb der Erregerspule (14) zwischen dem stationären Eisenkern (12) und dem beweglichen Eisenkern (7) eingesetzt ist, und die im wesentlichen koaxial zum stationären Eisenkern und zum beweglichen Eisenkern verläuft; wobei
  • - die Stirnfläche des stationären Eisenkerns (12) eine mittig angeordnete Ausnehmung (131; 141) aufweist, welche eine axiale Tiefe hat, die gleich der axialen Länge der zusammengedrückten, konisch gewickelten Feder (132; 143) ist, und ein Ende der konisch gewickelten Feder im Grund der Ausnehmung (131; 141) angeordnet ist; und wobei
  • - die Stirnseite des beweglichen Eisenkerns (7) einen Vorsprung (133; 142) aufweist, den das andere Ende der konisch gewickelten Feder (132; 143) umgibt.
1. Electromagnetic attraction unit of a starter motor with:
  • - an excitation coil ( 14 );
  • - A stationary iron core ( 12 ) with an end face;
  • - A movable iron core ( 7 ) with an end face which is opposite the end face of the stationary iron core ( 12 ), the movable iron core ( 7 ) being arranged coaxially to the stationary iron core ( 12 ) and being moved by electromagnetic force against the stationary iron core; and
  • - A conically wound spring ( 132 ; 143 ) which is inserted within the excitation coil ( 14 ) between the stationary iron core ( 12 ) and the movable iron core ( 7 ), and which runs essentially coaxially with the stationary iron core and the movable iron core; in which
  • - The end face of the stationary iron core ( 12 ) has a centrally arranged recess ( 131 ; 141 ) which has an axial depth which is equal to the axial length of the compressed, conically wound spring ( 132 ; 143 ), and one end of the conically wound Spring is arranged in the base of the recess ( 131 ; 141 ); and where
  • - The end face of the movable iron core ( 7 ) has a projection ( 133 ; 142 ) which surrounds the other end of the conically wound spring ( 132 ; 143 ).
2. Anzugseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (131) zylindrisch und der Vorsprung (133) kreisförmig ausgebildet sind.2. tightening unit according to claim 1, characterized in that the recess ( 131 ) is cylindrical and the projection ( 133 ) are circular. 3. Anzugseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung und der Vorsprung eine Kegelstumpfform (141; 142) aufweisen.3. tightening unit according to claim 1, characterized in that the recess and the projection have a truncated cone shape ( 141 ; 142 ). 4. Anzugseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konisch gewickelte Feder (132; 143) sich im Durchmesser von ihrem einen Ende zu ihrem anderen Ende hin allmählich so verringert, daß jede Wicklung der Feder (132; 143) beim Zusammendrücken in das Innere der nächsten Wicklung mit größerem Durchmesser geht.4. tightening unit according to claim 1, characterized in that the conically wound spring ( 132 ; 143 ) gradually reduces in diameter from one end to its other end so that each winding of the spring ( 132 ; 143 ) when compressed in the Inside of the next winding with a larger diameter goes.
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