EP3513420A1 - Einrückrelais für sowie verfahren zum betreiben einer vorzugsweise als startvorrichtung ausgebildeten elektrischen maschine mit einem einrückrelais - Google Patents

Einrückrelais für sowie verfahren zum betreiben einer vorzugsweise als startvorrichtung ausgebildeten elektrischen maschine mit einem einrückrelais

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EP3513420A1
EP3513420A1 EP17769070.8A EP17769070A EP3513420A1 EP 3513420 A1 EP3513420 A1 EP 3513420A1 EP 17769070 A EP17769070 A EP 17769070A EP 3513420 A1 EP3513420 A1 EP 3513420A1
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EP
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driver
movable part
switching
engagement relay
stop
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Application number
EP17769070.8A
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EP3513420B1 (de
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Johan Matsinger
Viktor Bojarkin
Oliver Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEG Automotive Germany GmbH
DAF Trucks NV
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP3513420B1 publication Critical patent/EP3513420B1/de
Publication of EP3513420B8 publication Critical patent/EP3513420B8/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/02—Non-polarised relays
    • H01H51/04—Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
    • H01H51/06—Armature 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
    • H01H51/065—Relays 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
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Definitions

  • Engagement relay for and method for operating a preferably designed as a starting device electrical machine with an engagement relay
  • the advantages of the invention of the engagement relay are that it is achieved by the proposed arrangement that turning on the contact means of the contactor to turn on a starter motor of the starting device, compelling can only be closed when the pinion at least partially meshes in the ring gear of the internal combustion engine is. This is a risk that the pinion skips a tooth gap in the ring gear and thereby the ring gear or the pinion itself is damaged ("ratcheting") no longer given ..
  • FIG. 1 shows a schematic view of a starting device with an engagement relay, connected in a vehicle electrical system of a motor vehicle
  • Figure 2 shows an engagement relay in a longitudinal section
  • Figures 3 to 7 show at least partially cut the relay in longitudinal section to different motion situations.
  • FIG. 1 schematically shows a view of a starting device 10 with a part of a vehicle electrical system 13. Furthermore, a toothed rim 15 of an internal combustion engine 17 is shown in detail at the left end of FIG.
  • the starting device 10 has an engagement relay 20, an engagement lever 22, a starter motor 23 and further and, among other things, a pinion 25.
  • the illustrated in Figure 1 part of the electrical system shows a typically referred to as a starter battery power supply 27 and a start switch 28.
  • Der shown in Figure 1 circuit shows the circuit or current path through which the electrical power supply of the starting device 10 takes place.
  • the engagement relay 20 is connected via a so-called terminal 30 with a positive pole of the power supply 27. Via a so-called terminal 45, the current then flows into the starter motor 23.
  • a contact bridge 50 on a so-called plus pin 51 and a minus pin 52 moves. Then, when the start switch 28 is closed, a current flows via the plus pin 51, the contact bridge 50 and the minus pin 52 into the starter motor 23 and drives it at full power. With the switching on of the start switch 28 while still before activation or movement of the contact bridge 50, two auxiliary contacts 53 and 54 are interconnected electrically lei tend through the contact bridge 50 or alternatively a similar contact. This results in that a pull-in winding 55 is energized.
  • this engagement relay 20 for actuating the contact bridge 50 has a here called thrust motor 60 apparatus with the movable part 57 which develops by energizing the pull-in winding 55 and a holding winding 63, a force that allows the contact bridge 50 via the movable part 57 - preferably leads out as a magnet armature - against different resistors (springs, for example) to move.
  • FIG. 2 shows a more concrete embodiment of the engagement relay 20 is shown with the thrust motor 60 in an initial position.
  • a contact device 65 is shown, to which inter alia the contact bridge 50, the plus pin 51 and the minus pin 52 belong.
  • this also includes an auxiliary contact 53 and an auxiliary contact 54.
  • these two auxiliary contacts 53, 54 serve to energize a pull-in winding 55 after closing the start switch 28.
  • the contact bridge 50 is seated on a switching axis 67, which is passed through a magnetic yoke 70.
  • the contact bridge 50 is seated on an insulating sleeve 72.
  • the insulating sleeve 72 is inserted and guided in a cylindrical recess in the magnetic yoke 70.
  • a contact pressure spring 73 is supported at its left end and thus at one end, which faces away from the contact bridge 50, at a likewise unspecified shoulder of the switching axis 67th from.
  • end 74 of the switching axis 67 sits a stop element 75 on a reduced diameter pin 76.
  • the stop element 75 - preferably designed as a simple perforated plate - is located with a surface which is directed to the contact bridge 50 at a bottom 77 of a blind hole-like recess 78 at.
  • the blind hole-like recess 78 is introduced at one end 79 of the movable part 57. This end 79 is remote from the contact bridge 50.
  • the movable part 57 has - starting from the bottom 77 - a through hole 80 in the manner of a through hole.
  • the switching axis 67 is mounted by means of a slide bush 81.
  • a contact restoring spring 82 is supported at a unspecified end face of the sliding bushing 81, which is directed to the contact bridge 50.
  • a contact restoring spring 82 is supported at another end of the contact return spring 82, this is supported on the magnetic yoke 70 from.
  • a guide member 83 connects to which is preferred and here exemplified as a socket.
  • This guide element 83 is fixedly secured at its end directed towards the movable part 57.
  • a stop member 84 and a driver 85 are arranged in this guide element 83.
  • the stop member 84 and the driver 85 are held by a spring 86, which is exemplified here as a compression spring, and by a force exerted by this spring 86 force at a distance.
  • the driver 85 is constructed as follows: from the side which faces the movable part 57, initially follows a section 87, which is particularly preferred and here exemplified as a ring-like collar. This section 87 has an outer periphery with a radially outwardly directed surface 88. With this radially outwardly directed surface 88 of the driver 85 is guided in the guide member 83. Thereby, a precise guidance of the driver 85 in the guide member 83 in the direction of an axis 89 is possible, which corresponds to a direction when switching and thus the movement of the contact bridge 50 and the movement of the movable member 57.
  • the driver 85 has in a direction away from the movable part 57 a portion 90 which is particularly preferably designed annular cylindrical.
  • a preferably circular end face 91 At the end of the portion 90 farthest from the movable part 57, there is a preferably circular end face 91. Between this end face 91 and an end face of the stopper member 75 there extends a return spring 92, which is particularly preferred as a compression spring. Between the end face 91 and a further end face 93 is a connecting portion 94. In the direction facing away from the movable part 57, in the driver 85, a slot 95 connects, which is particularly preferably designed as a longitudinal slot. In the direction away from the movable part 57, there is another end face 96, so that the slot 95 extends in the direction of the axis 89 between the two end faces 93 and 96.
  • the end face 96 is followed by an end portion 97, which at this point preferably integrally connects side parts of the slot 95.
  • the driver 85 thus comprises inter alia the section 87 as a ring-like collar, the section 90, the connecting section 94, the side parts of the slot 95 and the end section 97.
  • the stop member 84 is particularly preferably constructed like a disk. It has a preferably disk-like pin member 98, which in the direction of the axis 89 and thereby directed to the end face 96 itself has an end face 99. Also directed in the direction of the axis 89 and aligned in this case to the end face 93, the pin member 98 has a further end face 100. D. h. the pin member 98 extends particularly preferably between the two end faces 99 and 100. The pin member 98 is guided in its direction towards the contact bridge 50 end by means of a guide device 101 in the guide member 83 such that the stop member 84 performs a preferably exclusively axial movement, which extends in the direction of the axis 89.
  • the guide device 101 has two outgoing from the pin member 98 arms 102. Both arms 102 each have a guide portion 103 which extends rod-like in the direction of the axis 89. These guide portions 103 have a surface 89 pointing away from the axis 89, ie radially outwardly directed surface 104, over which the stop member 84 is guided in the guide member 83 so that this stop member 84 in the direction of the axis 89 movable and guided is. In the slot 95, ie between the end faces 96 and 99, a portion of the engagement lever 22 engages in the installed state of the engagement relay 20.
  • the driver 85 lifts the portion 87 of a stop element 110 when the engagement lever 22 is inserted into the slot 95 (distance w not equal to zero).
  • FIG. 2 shows the rest position of the engagement relay 20
  • FIG. 3 shows the engagement relay 20 shortly after switching on the engagement relay 20 with an already slightly changed position of the movable part 57.
  • the stop element is shown in FIG 75 with its directed to the contact bridge 50 surface of the surface or the bottom 77 of the movable member 57 is already slightly lifted. Accordingly, there is a distance d between the stopper 75 and the bottom 77.
  • the situation shown in this figure is intended to show a situation of the mechanism in the engagement relay 20 or in the starter or the starter 10, in the imminent shifting of the pinion 25 all so-called lots, ie axial play in the starter 10 and the engagement relay 20, are used up.
  • lots may be or are, for example, distances between the end face 99 and an upper end of the engagement lever 22.
  • a gap s between the end faces 100 and 93 is preferably still in the size which is also present during the rest position according to FIG.
  • a distance a still corresponds to a distance between sprocket 15 and pinion 25 in the idle state.
  • a distance k which is present between a contact bridge 50 and the auxiliary contacts 53, 54, is still zero here. This means that the pull-in winding 55 is energized.
  • the engagement relay 20 for an electric machine, which preferably serves as a starting device 10 for engaging a pinion 25, disclosed.
  • the engagement relay 20 has a contact device 65 for connecting electrical contacts 120, 121.
  • the electrical contact 120 is in particular connected to a plus pin 51 and the electrical contact 121 in particular to a minus pin 52.
  • the engagement relay has a thrust motor 60, which serves to move the switching axis 67.
  • the thrust motor 60 has a movable part 57, which is preferably designed as a magnet armature. Accordingly, the thrust motor 60 is designed for example as a so-called solenoid.
  • the movable part 57 serves to actuate the switching axis 67.
  • the movable part 57 is connected to a driver 85.
  • a stop member 84 is movable relative to the movable member 57 of the thrust motor 60 and in a resting state of the engagement relay 20 is between the stop member 84 and the driver 85, a gap s.
  • a spring 86 holds the stopper 84 and the driver 85 at a distance.
  • a compression spring is arranged between the stop member 84 and the driver 85. D. h., That is provided in particular that the spring 86 is formed as a compression spring.
  • the stop member 84 and the driver 85 are guided against each other. In particular, it is provided that the stop member 84 and the driver 85 are guided directly against each other.
  • the guide against each other of the stop member 84 and the driver 85 is thereby possible that in the slot 95 of the driver 85, the stop member 84 is guided with the pin member 98.
  • the pin member 98 is formed in particular plate-like and is thus well guided with the plate-like surfaces of the pin member 98 in the slot 95. That is, the stopper member 84 is seated in the slot 95 is almost not rotatable about the axis 89. It is only particularly preferred a small torsional play possible to prevent unwanted blockage between the two parts. Accordingly, it is provided that a pin member 98, which is in particular plate-like, engages in a slot 95 of the driver 85 and thereby the stop member 84 and the driver 85 are guided against each other.
  • the stop member 84 has a radially outwardly directed surface 104, wherein the stop member 84 is guided by means of this surface 104 in the guide member 83.
  • the interacting with the stop member 84 component driver 85 has a, in particular formed as an annular collar portion 87 which has a radially outwardly directed surface 88, wherein the driver 85 is guided with this surface 88 in the guide member 83. It is provided in particular that the driver 85 has a collar-like portion 87 and the switching axis 67 has a stop element 75, in particular at its end directed to the driver 85, in particular carries.
  • a further stop element 110 is arranged, which in the idle state, in particular the non-installed contactor 20, a stop for the collar-like portion 87 and in the switching state, a stop for the further stop element 75th , in particular the switching axis 67 is. Furthermore, it is provided that the further stop element 110 is held between the guide element 83, in particular a collar 125, of the guide element 83 designed as a bush, and an end face 128 of the movable part 57. There is further provided a starting device 10 with an engagement relay 20 according to one of the above-described embodiments.
  • Figure 4 shows the engagement relay 20 in the starting device 10 in a situation in which a distance a between the pinion 25 and the ring gear 15 is now zero.
  • the distances s and k are unchanged, ie for k is the distance, as already in Figure 3 in principle zero, since the contact bridge 50 is in contact with the auxiliary contacts 53, 54.
  • the representations of the distance k in Figure 3 and Figure 4 are symbolic.
  • a pinion 25 is designed as a so-called plug-in pinion, as in the exemplary embodiment, but not necessarily the case, there is still a further distance m, which designates a so-called Steckritzelweg.
  • the pull-in winding 55 is energized after switching on the start switch 28. Since the starter motor 23 is arranged in the current path of the pull-in winding 55 and the current is so large that the starter motor 23 rotates, ultimately also a pinion 25 rotates. Furthermore, this means that the stop element 110 according to the illustration of Figure 6 on the stop element 75 presses. Accordingly, the distance d has now reached its maximum. Furthermore, the distance or gap s between the two end faces 93, 100 has now decreased. In the course of increasing the distance w or possibly the emergence of the distance w, now also a gap or distance k is set equal to zero.
  • the gap s is reduced.
  • the movable part 57 of the thrust motor 60 is prevented from further movement, thereby stopping further movement of the switching axis 67 and thereby closing the contact device 65 first.
  • FIG. 7 shows a further state of the engagement relay 20 or the starting device 10. This condition follows the condition shown in FIG. The distances a and m are still zero. Be further absorbed by Be drawn in the moving part 57 at meanwhile constant distance d, the distance k increases, in other words, the distance between the contact bridge 50 and the contact surface of the plus pin 51 and the contact surface of the minus pin 52 is smaller. As shown, now also the gap s is zero, ie the distance between the stop member 84 and the driver 85 is not further reduced. The distance v is accordingly no longer be enlarged in this situation. This also applies to the distance w.
  • a arranged on the switching axis 67 stop member 75 is thereby applied to the stop member 110 on the movable part 57 of the thrust motor 60.
  • the driver 85 Before or after the application of arranged on the switching axis 67 stop member 75 on the stop member 110 on the movable part 57 of the thrust motor 60 of the driver 85 is removed from the stop element 110 on the movable part 57 of the thrust motor 60 and thereby a spring force of the spring 86 between the stopper 84 and the driver 85 increases.
  • the situation shown in Figure 7 is maintained as long as the tooth-on-tooth position between the pinion 25 and the ring gear 15 is maintained.
  • the starter motor 23 is energized by the flow of current through the pull-in winding 55 at the beginning of the process because the pull-in winding 55 is connected in series with the starter motor 23. If the starter motor 23 is energized so strongly that it rotates sufficiently strong even after interrupting the power supply of the pull-in winding 55 (inertia), then it is possible that the pinion 25 is actually rotated by this drive so far that a tooth Gap situation between pinion 25 and ring gear 15 sets.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einrückrelais (20) für eine elektrische Maschine, welche vorzugsweise als Startvorrichtung (10) zum Einrücken eines Ritzels (25) dient, wobei das Einrückrelais (20) eine Kontakteinrichtung (65) zum elektrischen Verbinden elektrischer Kontakte (120, 121) aufweist, mit einer Schaltachse (67), die zum elektrischen Verbinden zu betätigen ist, mit einem Schubmotor (60), der zum Verschieben der Schaltachse (67) dient, und der Schubmotor (60) einen beweglichen Teil (57)aufweist, der dazu dient die Schaltachse (67) zu betätigen, wobei der bewegliche Teil (57) mit einem Mitnehmer (85) verbunden ist, wobei ein Anschlagsteil (84) relativ zum beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) beweglich ist und in einem Ruhezustand des Einrückrelais (20) zwischen dem Anschlagsteil (84) und dem Mitnehmer (85) ein Spalt (s) ist, wobei nach dem Einschalten des Einrückrelais' (20) eine Kontakteinrichtung (65) betätigt und dadurch ein Schalter des Stromkreises des Startermotors (23) geschlossen wird, wobei ein beweglicher Teil (57) eines Schubmotors (60) des Einrückrelais' (20) mit einem Mitnehmer (85) verbunden ist und durch eine Einschaltbewegung des beweglichen Teils (57) der Mitnehmer (85) auf einen Einrückhebel (22) eine Einrückraft bewirkt, um ein Ritzel (25) in einen Zahnkranz (15) einzuspuren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) und dem Mitnehmer (85) ein Anschlagsteil (84) angeordnet ist, wobei zunächst zwischen dem Mitnehmer (85) und dem Anschlagsteil (84) ein Spalt (s) mit einer Anfangsgröße vorhanden ist und beim Bewegen des beweglichen Teils (57) des Schubmotors (60) beim Schalten der Spalt (s) verkleinert wird.

Description

Beschreibung Titel
Einrückrelais für sowie Verfahren zum Betreiben einer vorzugsweise als Startvorrichtung ausgebildeten elektrische Maschine mit einem Einrückrelais
Stand der Technik
Aus der DE 197 27 545 AI ist eine Startvorrichtung mit einem Einrückrelais bekannt, bei dem der bewegliche Teil des Einrückrelais mit einem zu dem beweglichen Teil relativ beweglichen Mitnehmer verbunden ist. Bei dieser Art der Gestaltung des Einrückrelais kann es dazu kommen, dass das Ritzel stirnseitig am Zahnkranz der Brennkraftmaschine anliegt und eine Kontakteinrichtung zum Einschalten eines Startermotors der Startvorrichtung eingeschaltet wird. Dabei fließt ggf. ein maximaler Strom durch die Kontakteinrichtung und damit durch den Startermotor, während das Ritzel noch am Zahnkranz anliegt. Demgegenüber soll mit den Maßnahmen der vorgeschlagenen Erfindung eine Verbesserung erzielt werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Vorteile der Erfindung des Einrückrelais bestehen darin, dass durch die vorgeschlagene Anordnung erreicht wird, dass ein Einschalten der Kontakteinrichtung des Einrückrelais um einen Startermotor der Startvorrichtung einzuschalten, zwingend erst dann geschlossen werden kann, wenn das Ritzel zumindest teil- weise im Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingespurt ist. Dadurch ist ein Risiko, wonach das Ritzel eine Zahnlücke im Zahnkranz überspringt und dadurch der Zahnkranz oder das Ritzel selbst beschädigt wird („Ratschen") nicht mehr gegeben. Durch den Spalt bzw. den damit verbundenen Anschlag des Anschlagsteils mit dem Mitnehmer wird das Schließen der Kontakteinrichtung zum Schalten des Startermotors mechanisch verhindert, wenn das Ritzel in den Zahnkranz nicht zumindest teilweise eingespurt ist. Dies führt zu einer so genannten „Blindschaltung", bei der zwar beispielsweise das Zündstartschloss betätigt, aber der Starter bzw. die Startvorrichtung nicht eingeschaltet wird. Die Brennkraftmaschine wird dadurch nicht gestartet,„Ratschen" zwischen dem Ritzel und dem Zahnkranz wird verhindert. Entsprechende Vorteile gehen mit dem ebenfalls beanspruchten erfindungsgemäßen Verfahren einher.
Figuren
Die Erfindung ist anhand von verschiedenen Figuren ausführlich erklärt:
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Startvorrichtung mit einem Einrückrelais, verschaltet in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs,
Figur 2 zeigt ein Einrückrelais in einem Längsschnitt, die
Figuren 3 bis 7 zeigen zumindest ausschnittweise das Relais im Längsschnitt zu verschiedenen Bewegungssituationen.
Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist schematisch eine Ansicht einer Startvorrichtung 10 mit einem Teil eines Bordnetzes 13 dargestellt. Des Weiteren ist am linken Ende der Figur 1 ausschnittweise ein Zahnkranz 15 einer Brennkraftmaschine 17 dargestellt. Die Startvorrichtung 10 hat ein Einrückrelais 20, einen Einrückhebel 22, einen Startermotor 23 und des Weiteren und unter anderem auch ein Ritzel 25. Der in der Figur 1 dargestellte Teil des Bordnetzes zeigt eine typischer Weise als Starterbatterie bezeichnete Stromversorgung 27 und einen Startschalter 28. Der in Figur 1 dargestellte Stromkreis zeigt den Stromkreis bzw. Strompfad, über den die elektrische Energieversorgung der Startvorrichtung 10 erfolgt. Hierzu ist das Einrückrelais 20 über eine so genannte Klemme 30 mit einem Pluspol der Stromversorgung 27 verbunden. Über eine so genannte Klemme 45 verläuft dann der Strom in den Startermotor 23. Hierzu wird durch Einschalten bzw. Aktivieren des Einrückrelais' 20 eine Kontaktbrücke 50 auf einen so genannten Plusbolzen 51 und einen Minusbolzen 52 zubewegt. Dann fließt bei geschlossenem Startschalter 28 ein Strom über den Plusbolzen 51, die Kontaktbrücke 50 und den Minusbolzen 52 in den Startermotor 23 und treibt diesen mit voller Leistung an. Mit dem Einschalten des Startschalters 28 und dabei noch vor Aktivierung bzw. Bewegung der Kontaktbrücke 50 sind durch die Kontaktbrücke 50 oder alternativ einen ähnlichen Kontakt zwei Hilfskontakte 53 bzw. 54 miteinander elektrisch lei tend verbunden. Dies führt dazu, dass eine Einzugswicklung 55 bestromt ist. So lange dann die Kontaktbrücke 50 oder der andere nicht näher bezeichnete Hilfskontakt diese elektrische Verbindung zur Einzugswicklung 55 nicht öffnet, zieht die Einzugswicklung 55 einen beweglichen Teil 57, der beispielsweise als so genannter Magnetanker ausgeführt sein kann, in die Einzugswicklung 55 hinein. Des Weiteren sei erwähnt, dass dieses Einrückrelais 20 zum Betätigen der Kontaktbrücke 50 einen hier als Schubmotor 60 bezeichneten Apparat mit dem beweglichen Teil 57 aufweist, der durch Bestromen der Einzugswicklung 55 und auch einer Haltewicklung 63 eine Kraft entwickelt, die es ermöglicht, die Kontakt brücke 50 über den beweglichen Teil 57 - vorzugsweise als Magnetanker ausge führt - gegen verschiedene Widerstände (Federn beispielsweise) zu bewegen.
In Figur 2 ist ein konkreteres Ausführungsbeispiel des Einrückrelais 20 mit dem Schubmotor 60 in einer Ausgangsstellung dargestellt. Im rechten Bereich der Figur 2 ist eine Kontakteinrichtung 65 dargestellt, zu der unter anderem die Kontaktbrücke 50, der Plusbolzen 51 und der Minusbolzen 52 gehört. In diesem Fall gehört hierzu auch ein Hilfskontakt 53 und ein Hilfskontakt 54. Wie bereits erwähnt, dienen diese beiden Hilfskontakte 53, 54 dazu, eine Einzugswicklung 55 nach dem Schließen des Startschalters 28 zu bestromen. Die Kontaktbrücke 50 sitzt auf einer Schaltachse 67, die durch einen magnetischen Rückschluss 70 hindurchgeführt ist. Die Kontaktbrücke 50 sitzt auf einer Isolationshülse 72 auf. Die Isolationshülse 72 ist in einer zylindrischen Ausnehmung im magnetischen Rückschluss 70 eingesetzt und geführt. In einer in Bezug auf die Kontaktbrücke 50 rückwärtigen Ausnehmung, welche hier nicht näher bezeichnet ist, stützt sich eine Kontaktdruckfeder 73 an ihrem linken Ende und damit an einem Ende, welches der Kontaktbrücke 50 abgewandt ist, an einer ebenfalls nicht näher bezeichneten Schulter der Schaltachse 67 ab. An einem von der Kontaktbrücke 50 abgewandten Ende 74 der Schaltachse 67 sitzt ein Anschlagselement 75 auf einem im Durchmesser verringerten Zapfen 76 auf. Das Anschlagselement 75 - bevorzugt als einfache gelochte Platte ausgeführt - liegt mit einer Fläche, welche zu der Kontaktbrücke 50 gerichtet ist, an einem Boden 77 einer sacklochartigen Ausnehmung 78 an. Die sacklochartige Ausnehmung 78 ist an einem Ende 79 des beweglichen Teils 57 eingebracht. Dieses Ende 79 ist von der Kontaktbrücke 50 abgewandt. Das bewegliche Teil 57 hat - ausgehend von dem Boden 77 - eine Durchgangsöffnung 80 nach Art einer Durchgangsbohrung. In dieser Durchgangsöffnung 80 ist die Schaltachse 67 mittels einer Gleitbuchse 81 gelagert. An einer nicht näher bezeichneten Stirnfläche der Gleitbuchse 81, welche zu der Kontaktbrücke 50 gerichtet ist, stützt sich eine Kontaktrückstellfeder 82 ab. An einem anderen Ende der Kontaktrückstellfeder 82 stützt sich diese an dem magnetischen Rückschluss 70 ab. An das Ende 79 des beweglichen Teils 57 schließt sich ein Führungselement 83 an, das bevorzugt und hier beispielhaft als Buchse ausgeführt ist. Dieses Führungselement 83 ist an seinem zum beweglichen Teil 57 gerichteten Ende ortsfest befestigt. In diesem Führungselement 83 sind ein Anschlagsteil 84 und ein Mitnehmer 85 angeordnet. Das Anschlagsteil 84 und der Mitnehmer 85 sind durch eine Feder 86, welche hier beispielhaft als Druckfeder ausgeführt ist, und durch eine von dieser Feder 86 ausgeübte Kraft auf Abstand gehalten.
Der Mitnehmer 85 ist dabei wie folgt aufgebaut: von der Seite, welche dem beweglichen Teil 57 zugewandt ist, folgt zunächst ein Abschnitt 87, der besonders bevorzugt und hier beispielhaft als ringartiger Bund ausgeführt ist. Dieser Abschnitt 87 hat einen Außenumfang mit einer nach radial außen gerichteten Fläche 88. Mit dieser nach radial außen gerichteten Fläche 88 ist der Mitnehmer 85 in dem Führungselement 83 geführt. Dadurch ist eine präzise Führung des Mitnehmers 85 in dem Führungselement 83 in Richtung einer Achse 89 möglich, die einer Richtung beim Schalten und damit dem Bewegen der Kontaktbrücke 50 und der Bewegung des beweglichen Teils 57 entspricht. Der Mitnehmer 85 weist in sich von dem beweglichen Teil 57 abgewandter Richtung einen Abschnitt 90 auf, der besonders bevorzugt ringzylindrisch gestaltet ist. Am sich von dem beweglichen Teil 57 am weitesten entfernten Ende des Abschnitts 90, befindet sich eine bevorzugt kreisförmige Stirnfläche 91. Zwischen dieser Stirnfläche 91 und einer Stirnfläche des Anschlagelements 75 erstreckt sich eine Rückstellfeder 92, die hier besonders bevorzugt als Druckfeder ausgeführt ist. Zwischen der Stirnfläche 91 und einer weiteren Stirnfläche 93 befindet sich ein Verbindungsabschnitt 94. In die Richtung, die von dem beweglichen Teil 57 weg weist, schließt sich im Mitnehmer 85 ein Schlitz 95 an, der besonders bevorzugt als Längsschlitz ausgeführt ist. In der Richtung, die sich vom beweglichen Teil 57 entfernt, befindet sich eine weitere Stirnfläche 96, so dass sich der Schlitz 95 in Richtung der Achse 89 zwischen den beiden Stirnflächen 93 und 96 erstreckt. Der Stirnfläche 96 folgt ein Endabschnitt 97, der an dieser Stelle bevorzugt Seitenteile des Schlitzes 95 bevorzugt einstückig verbindet. Der Mitnehmer 85 umfasst somit unter anderem den Abschnitt 87 als ringartigen Bund, den Abschnitt 90, den Verbindungsabschnitt 94, die Seitenteile des Schlitzes 95 und den Endabschnitt 97.
Das Anschlagsteil 84 ist besonders bevorzugt scheibenartig aufgebaut. Es weist einen bevorzugt scheibenartigen Zapfenteil 98 auf, der in Richtung der Achse 89 und dabei zur Stirnfläche 96 gerichtet selbst eine Stirnfläche 99 aufweist. Ebenfalls in Richtung der Achse 89 gerichtet und in diesem Fall zur Stirnfläche 93 ausgerichtet, hat das Zapfenteil 98 eine weitere Stirnfläche 100. D. h. das Zapfenteil 98 erstreckt sich besonders bevorzugt zwischen den beiden Stirnflächen 99 und 100. Das Zapfenteil 98 ist an seinem in Richtung zur Kontaktbrücke 50 gerichteten Ende mittels einer Führungseinrichtung 101 in dem Führungselement 83 derartig geführt, dass das Anschlagsteil 84 eine bevorzugt ausschließlich axiale Bewegung durchführt, die in Richtung der Achse 89 verläuft. Als besonders bevorzugte Ausführungsform weist die Führungseinrichtung 101 zwei von dem Zapfenteil 98 ausgehende Arme 102 auf. Beide Arme 102 weisen jeweils einen Führungsabschnitt 103 auf, der sich stabartig in Richtung der Achse 89 erstreckt. Diese Führungsabschnitte 103 weisen eine von der Achse 89 weg weisende, d. h. von dort nach radial außen gerichtete Oberfläche 104 auf, über die das Anschlagsteil 84 in dem Führungselement 83 so geführt ist, dass dieses Anschlagsteil 84 in der Richtung der Achse 89 beweglich und derartig geführt ist. In dem Schlitz 95, d. h. zwischen den Stirnflächen 96 und 99 greift im eingebauten Zustand des Einrückrelais 20 ein Abschnitt des Einrückhebels 22 ein. Durch eine bevorzugt gewählte Einbaulage des Einrückrelais 20 zu einem Gehäuse der Startvorrichtung 10 hebt der Mitnehmer 85 den Abschnitt 87 von einem Anschlagelement 110 ab, wenn der Einrückhebel 22 in den Schlitz 95 eingeführt wird (Abstand w ungleich Null). Während Figur 2 die Ruheposition des Einrückrelais 20 zeigt, zeigt Figur 3 das Einrückrelais 20 kurz nach dem Einschalten des Einrückrelais 20 mit einer bereits leicht veränderten Lage des beweglichen Teils 57. Wie hier gut zu erkennen ist, ist gemäß der Darstellung nach Figur 3 das Anschlagelement 75 mit seiner zu der Kontaktbrücke 50 gerichteten Fläche von der Fläche bzw. dem Boden 77 des beweglichen Teils 57 bereits leicht abgehoben. Dementsprechend ist ein Abstand d zwischen dem Anschlagelement 75 und dem Boden 77 vorhanden. Die in dieser Figur dargestellte Situation soll eine Situation der Mechanik im Einrückrelais 20 bzw. im Starter bzw. der Startvorrichtung 10 zeigen, in der bis zum unmittelbar bevorstehenden Verschieben des Ritzels 25 sämtliche so genannten Losen, d. h. Axialspiele in der Startvorrichtung 10 bzw. dem Einrückrelais 20, aufgebraucht sind. Derartige Lose können sein oder sind beispielsweise Abstände zwischen der Stirnfläche 99 und einem oberen Ende des Einrückhebels 22. Des Weiteren kommen auch Losen in Frage, die zwischen dem Einrückhebel 22 und einer Ritzelwelle 106 wirken können. In dieser Situation ist ein Spalt s zwischen den Stirnflächen 100 und 93 bevorzugt noch in der Größe, die auch während der Ruhelage gemäß Figur 2 vorliegt. Ein Abstand a entspricht noch einem Abstand zwischen Zahnkranz 15 und Ritzel 25 im Ruhezustand. Ein Abstand k, welcher zwischen einer Kontaktbrücke 50 und den Hilfskontakten 53, 54 vorliegt, ist hier immer noch Null. Dies bedeutet, dass die Einzugswicklung 55 bestromt ist.
Es ist somit ein Einrückrelais 20 für eine elektrische Maschine, die vorzugsweise als Startvorrichtung 10 zum Einrücken eines Ritzels 25 dient, offenbart. Das Einrückrelais 20 weist eine Kontakteinrichtung 65 zum Verbinden elektrischer Kontakte 120, 121 auf. Der elektrische Kontakt 120 ist insbesondere mit einem Plusbolzen 51 und der elektrische Kontakt 121 insbesondere mit einem Minusbolzen 52 verbunden. Es ist eine Schaltachse 67 vorhanden, die zum elektrischen Verbinden zu betätigen ist. Das Einrückrelais hat einen Schubmotor 60, der zum Verschieben der Schaltachse 67 dient. Der Schubmotor 60 hat einen beweglichen Teil 57, der vorzugsweise als Magnetanker ausgeführt ist. Dementsprechend ist der Schubmotor 60 beispielsweise als so genannter Hubmagnet ausgeführt. Der bewegliche Teil 57 dient dazu, die Schaltachse 67 zu betätigen. Der bewegliche Teil 57 ist mit einem Mitnehmer 85 verbunden. Ein Anschlagteil 84 ist relativ zum beweglichen Teil 57 des Schubmotors 60 beweglich und in einem Ruhezustand des Einrückrelais 20 ist zwischen dem Anschlagteil 84 und dem Mitnehmer 85 ein Spalt s. Eine Feder 86 hält das Anschlagteil 84 und den Mitnehmer 85 auf Abstand. Insbesondere ist vorgesehen, dass zwischen dem Anschlagteil 84 und dem Mitnehmer 85 eine Druckfeder angeordnet ist. D. h., dass insbesondere vorgesehen ist, dass die Feder 86 als Druckfeder ausgebildet ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Anschlagsteil 84 und der Mitnehmer 85 gegeneinander geführt sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Anschlagteil 84 und der Mitnehmer 85 unmittelbar gegeneinander geführt sind. Das gegeneinander Führen des Anschlagteils 84 und des Mitnehmers 85 ist dadurch möglich, dass in dem Schlitz 95 des Mitnehmers 85 das Anschlagteil 84 mit dem Zapfenteil 98 geführt ist. Das Zapfenteil 98 ist insbesondere plattenartig ausgebildet und ist dadurch mit den plattenartigen Oberflächen des Zapfenteils 98 in dem Schlitz 95 gut führbar. D. h., dass das Anschlagteil 84 sitzend in dem Schlitz 95 nahezu nicht um die Achse 89 drehbar ist. Es ist lediglich besonders bevorzugt ein kleines Verdrehspiel möglich, um eine ungewollte Blockade zwischen den beiden Teilen zu verhindern. Dementsprechend ist vorgesehen, dass ein Zapfenteil 98, welcher insbesondere plattenartig ausgebildet ist, in einen Schlitz 95 des Mitnehmers 85 eingreift und dadurch das Anschlagteil 84 und der Mitnehmer 85 gegeneinander geführt sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Anschlagteil 84 eine nach radial außen gerichtete Oberfläche 104 aufweist, wobei das Anschlagteil 84 mittels dieser Oberfläche 104 in dem Führungselement 83 geführt ist. Das mit dem Anschlagteil 84 wechselwirkende Bauteil Mitnehmer 85 hat einen, insbesondere als ringartigen Bund ausgebildeten Abschnitt 87, der eine nach radial außen gerichtete Fläche 88 hat, wobei der Mitnehmer 85 mit dieser Fläche 88 in dem Führungselement 83 geführt ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Mitnehmer 85 einen bundartigen Abschnitt 87 hat und die Schaltachse 67 ein Anschlagelement 75, insbesondere an ihrem zum Mitnehmer 85 gerichteten Ende, aufweist, insbesondere trägt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass zwischen dem bundartigen Abschnitt 87 und dem Anschlagelement 75 ein weiteres Anschlagelement 110 angeordnet ist, welches im Ruhezustand, insbesondere des nicht eingebauten Einrückrelais 20, ein Anschlag für den bundartigen Abschnitt 87 und im Schaltzustand ein Anschlag für das weitere Anschlagelement 75, insbesondere der Schaltachse 67 ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass das weitere Anschlagelement 110 zwischen dem Führungselement 83, insbesondere einem Bund 125, des als Buchse ausgebildeten Führungselements 83, und einer Stirnfläche 128 des beweglichen Teils 57 gehalten ist. Es ist des Weiteren eine Startvorrichtung 10 mit einem Einrückrelais 20 nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsvarianten vorgesehen. Figur 4 zeigt das Einrückrelais 20 in der Startvorrichtung 10 in einer Situation, in der ein Abstand a zwischen dem Ritzel 25 und dem Zahnkranz 15 inzwischen Null ist. Bevorzugt sind die Abstände s und k unverändert, d. h. für k ist der Abstand, wie bereits in Figur 3 im Prinzip Null, da die Kontaktbrücke 50 zu den Hilfskontakten 53, 54 in Kontakt steht. Insofern sind die Darstellungen des Abstandes k in Figur 3 und Figur 4 symbolisch. Für den Fall, dass ein Ritzel 25 als so genanntes Steckritzel ausgeführt ist, wie dies im Ausführungsbeispiel beispielhaft aber nicht zwingend der Fall ist, existiert noch ein weiterer Abstand m, der einen so genannten Steckritzelweg bezeichnet. Insbesondere im Zusammenhang mit Figur 5 wird deutlich, dass während das Ritzel 25 am Zahnkranz 15 anliegt, der Steckritzelweg m mit dem weiteren Bewegen des beweglichen Teils 57 in das Einrückrelais 20 aufgebraucht wird, d. h. zu Null wird. In diesem Zusammenhang vergrößert sich auch der Abstand d weiter. Der Abstand k ist nach wie vor Null.
Wie bereits erwähnt, ist nach dem Einschalten des Startschalters 28 die Einzugswicklung 55 bestromt. Da der Startermotor 23 im Strompfad der Einzugswicklung 55 angeordnet und der Strom so groß ist, dass der Startermotor 23 sich dreht, dreht sich letztlich auch ein Ritzel 25. Des Weiteren bedeutet das, dass das Anschlagelement 110 gemäß der Darstellung nach Figur 6 auf das Anschlagelement 75 drückt. Der Abstand d hat demnach nunmehr sein Maximum erreicht. Des Weiteren hat sich nun der Abstand bzw. Spalt s zwischen den beiden Stirnflächen 93, 100 verkleinert. Im Zuge des Anwachsens des Abstandes w bzw. ggf. des Entstehens des Abstandes w, stellt sich nunmehr auch ein Spalt bzw. Abstand k ungleich Null ein. Dementsprechend ist durch die Dynamik der beweglichen Teile in dem Einrückrelais 20 nunmehr auch der Spalt s gegenüber den vorherigen Zuständen, welche in den Figuren 2 bis 5 gezeigt sind, verkleinert. Dies bedeutet, dass der Mitnehmer 85, verglichen mit der Situation gemäß Figur 5, seine Position nicht geändert hat, da sich die Abstände a bzw. m nicht verändert haben, und der Endabschnitt 97 mit seiner Stirnfläche 96 unverändert an dem oberen Ende des Einrückhebels 22 anliegt. Durch das weitere Einziehen des beweglichen Teils 57 und des damit unverschieblich verbundenen Führungselements 83 sowie eines Radialbunds 113 am Führungselement 83, welcher das Anschlagteil 84 mitnimmt, vergrößert sich wegen der Möglichkeit, das Anschlagteil 84 gegen den Mitnehmer 85 axial relativ zu bewegen, ein Abstand v zwischen dem oberen Ende des Einrückhebels und dem Anschlagteil 84. Der Abstand k ist nunmehr so groß, dass die Kontaktbrücke 50 die elektrische Verbindung zur Einzugswicklung 55 unterbricht.
Es ist somit ein Verfahren zum Betreiben einer insbesondere als Startvorrichtung 10 ausgebildeten elektrischen Maschine mit einem elektrischen Startermotor 23 und mit einem Einrückrelais 20 offenbart, wobei nach dem Einschalten des Einrückrelais 20 eine Kontakteinrichtung 65 betätigt werden soll und dadurch ein Schalter des Stromkreises des Startermotors 23 geschlossen wird, wobei ein beweglicher Teil 57 eines Schubmotors 60 des Einrückrelais' 20 mit einem Mitnehmer 85 verbunden ist und durch eine Einschaltbewegung des beweglichen Teils 57 der Mitnehmer 85 auf einen Einrückhebel 22 eine Einrückraft bewirkt, um ein Ritzel 25 in einen Zahnkranz 15 ein- zuspuren, wobei zwischen dem beweglichen Teil 57 des Schubmotors 60 und dem Mitnehmer 85 ein Anschlagsteil 84 angeordnet ist, wobei zunächst zwischen dem Mitnehmer 85 und dem Anschlagsteil 84 ein Spalt s mit einer Anfangsgröße vorhanden ist und beim Bewegen des beweglichen Teils 57 des Schubmotors 60 beim Schalten der Spalt s verkleinert wird. Beim Bewegen des beweglichen Teils 57 des Schubmotors 60 zum Schalten wird der Spalt s so verkleinert, dass der Mitnehmer 85 am Anschlagsteil 84 anschlägt. D. h., dass das Ritzel 25 mit einem seiner Zähne an einem der Zähne des Zahnkranzes 15 anschlägt und sich danach der Spalt s verkleinert. Eine Einzugswicklung 55 des Schubmotors 60 wird bestromt. Durch das Bestromen der Einzugswicklung 55 wird der zu dieser Einzugswicklung 55 in Reihe geschaltete Startermotor 23 bestromt und dadurch das Ritzel 25 in Drehung versetzt. Beim Bewegen des beweglichen Teils 57 des Schubmotors 60 wird beim Schalten eine Schaltachse 67 verlagert, wobei ein zunächst geschlossener Schalter 56 zum Bestromen einer Einzugswicklung 55 geöffnet wird. Gegen eine Federkraft einer Feder 86 zwischen dem Anschlagsteil 84 und dem Mitnehmer 85 wird der Spalt s verkleinert. Durch das Anschlagen des Ritzels 25 am Zahnkranz 15 wird der bewegliche Teil 57 des Schubmotors 60 an einer weiteren Bewegung gehindert und dadurch eine weitere Bewegung der Schaltachse 67 und dadurch ein Schließen der Kontakteinrichtung 65 zunächst gestoppt.
In Figur 7 ist ein weiterer Zustand des Einrückrelais 20 bzw. der Startvorrichtung 10 dargestellt. Dieser Zustand folgt dem Zustand, der in Figur 6 dargestellt ist. Die Abstände a und m sind nach wie vor Null. Durch das weitere Eingezogen werden bzw. Eingezogen sein des beweglichen Teils 57 bei mittlerweile konstantem Abstand d, vergrößert sich der Abstand k, mit anderen Worten, der Abstand zwischen der Kontaktbrücke 50 und der Kontaktfläche des Plusbolzens 51 bzw. der Kontaktfläche des Minusbolzens 52 wird kleiner. Wie dargestellt, ist nunmehr auch der Spalt s Null, d. h. der Abstand zwischen dem Anschlagteil 84 und dem Mitnehmer 85 ist nicht weiter verringerbar. Der Abstand v ist dementsprechend in dieser Situation ebenfalls nicht mehr vergrößerbar. Dies gilt ebenfalls für den Abstand w. Befinden sich in dieser Situation Zähne des Ritzels 25 mit Zähnen des Zahnkranzes 15 in einer so genannten Zahn-auf- Zahn-Stellung, ist eine weitere Bewegung des Ritzels 25 in den Zahnkranz 15 nicht möglich. Aufgrund der Größe des Spalts s, d. h. seiner minimalen Größe Null, ist keine weitere Einzugsbewegung des beweglichen Teils 57 möglich. Dies liegt daran, dass durch eine gewisse Zwangssituation zwischen dem Zahnkranz 15 und dem Ritzel 25 (Zahn-auf-Zahn-Stellung), den aufgebrauchten Losen bzw. Spielen zwischen dem oberen Ende des Einrückhebels 22 und dem Endabschnitt 97, auch hier keine weitere Bewegung des Mitnehmers 85 in Richtung der Achse 89 möglich ist. Dies verhindert eine weitere Verlagerung des Anschlagteils 84 und durch die Wechselwirkung mit dem Radialbund 113, welcher über das Führungselement 83 nicht bewegbar ist, wird wegen der Zahn-auf-Zahn-Stellung und solange diese erhalten bleibt, keine weitere Bewegung in diesem System möglich. D. h., weil der Mitnehmer 85 eine fortschreitende Bewegung des beweglichen Teils 57 über das Führungselement 83 und den Radialbund 113 sowie die Arme 102 verhindert, kann das Anschlagelement 110 das Anschlagelement 75 nicht weiter in Richtung der Achse 89 bewegen. D. h., dass die Schaltachse 67 nicht weiter vorgeschoben werden kann und dementsprechend die Kontaktbrücke 50 vor einer Kontaktgabe mit dem Plusbolzen 51 und dem Minusbolzen 52 zunächst stehen bleibt. Ein auf der Schaltachse 67 angeordnetes Anschlagselement 75 wird dabei an dem Anschlagselement 110 am beweglichen Teil 57 des Schubmotors 60 angelegt. Vor oder nach dem Anlegen des auf der Schaltachse 67 angeordneten Anschlagselements 75 am Anschlagselement 110 am beweglichen Teil 57 des Schubmotors 60 wird der Mitnehmer 85 vom Anschlagselement 110 am beweglichen Teil 57 des Schubmotors 60 entfernt und dadurch eine Federkraft der Feder 86 zwischen dem Anschlagsteil 84 und dem Mitnehmer 85 vergrößert. Die in Figur 7 dargestellte Situation bleibt so lange erhalten, solange die Zahn-auf- Zahn-Stellung zwischen dem Ritzel 25 und dem Zahnkranz 15 erhalten bleibt. Wie zuvor erwähnt, ist der Startermotor 23 durch den Stromfluss durch die Einzugswicklung 55 zu Beginn des Verfahrens bestromt, weil die Einzugswicklung 55 zum Startermotor 23 in Reihe geschaltet ist. Ist der Startermotor 23 dabei so stark bestromt, dass dieser auch nach dem Unterbrechen der Stromversorgung der Einzugswicklung 55 ausreichend stark dreht (Trägheit), so ist es möglich, dass durch diesen Antrieb das Ritzel 25 tatsächlich so weit verdreht wird, dass sich eine Zahn-Lücke-Situation zwischen Ritzel 25 und Zahnkranz 15 einstellt. Aufgrund der in dieser Situation wirkenden Einrückkraft auf das Ritzel 25, herrührend von einer Haltewicklung 115, welche mit dem Einschalten des Einrückrelais 20 typischer Weise bestromt wird, wird das Ritzel 25 somit in einer Situation, in der die Kontaktbrücke 50 den Hauptstrompfad zum Startermotor 23 nicht geschlossen hat, weiter in den Zahnkranz 15 hineingedrückt. Das drehende Ritzel 25 beginnt mit einem Zahn zwischen zwei Zähne des Zahnkranzes 25 einzuspuren. Dies erklärt somit den Vorteil dieser Vorrichtung und dieses damit verbundenen Verfahrens, da hier eine Kontaktgabe des Hauptstrompfades für den Startermotor 23 ohne ein zumindest teilweises Eindringen der Zähne des Ritzels 25 in den Zahnkranz 15 nicht möglich ist.
Ist eine Dynamik des Startermotors 23 aufgrund der Bestromung über die Einzugswicklung 55 wider Erwarten aufgrund irgendwelcher Widerstände im System nicht ausreichend groß, d. h., dreht sich der Startermotor 23 nach dem Abschalten der Einzugswicklung 55 nicht mit ausreichend hoher Drehzahl bzw. nicht lange genug, so ist die typischer Weise im Läufer und einem ggf. vorhandenem Planetengetriebe zwischen Ritzel 25 und Startermotor 23 gespeicherte rotatorische Energie nicht groß genug, um Widerstände mechanischer Art zwischen dem Ritzel 25 und dessen Zähnen und den Zähnen des Zahnkranzes 15 zu überwinden, somit nicht in der Lage die Zahn-auf- Zahn-Stellung zwischen Ritzel 25 und Zahnkranz 15 zu überwinden. In einem derartigen Fall kommt es zu einer so genannten„Blindschaltung" der Startvorrichtung 10, d. h. der Startschalter 28 wurde zwar betätigt (Startvorrichtung 10 eingeschaltet), jedoch ist ein Einspuren des Ritzels 25 in den Zahnkranz 15 nicht möglich. Dementsprechend ist in dieser Situation ein Abschalten der Startvorrichtung 10 erforderlich, damit eine Haltewicklung 115 abgeschaltet wird und diese nicht überhitzt. Ein derartiges Abschalten kann entweder manuell durch den Fahrzeugführer erfolgen (manuelles Öffnen des Startschalters 28) oder durch ein hier nicht näher bezeichnetes und auch nicht näher gezeigtes Steuergerät, welches diese Situation (kein Einspuren des Ritzels 25 in den Zahnkranz 15 möglich) erkennt und dann automatisch, z. B. nach Zeitablauf, Temperatur einer Wicklung, wie beispielsweise einer Haltewicklung 115, den Stromkreis zur Startvorrichtung 10 öffnet.
Ist andernfalls ein Vorspuren des Ritzels 25 in den Zahnkranz 15 erfolgt, so gibt das obere Ende des Einrückhebels 22 eine weitere Bewegung des Endabschnitts 97 frei, so dass sich dieser in Richtung der Achse 89 weiter - in diesem Fall nach rechts bzw. in Richtung zur Kontaktbrücke 50 - bewegen kann. Diese damit verbundene Verlagerung des Mitnehmers 85 in Richtung zur Kontaktbrücke 50 führt aufgrund der Bestro- mung der Haltewicklung 115 und dem daher auf den beweglichen Teil 57 wirkenden Magnetfeld und der damit verbundenen Einzugskraft in Richtung zum magnetischen Rückschluss 70 zu einer Druckkraft in Richtung zur Kontaktbrücke 50 auf den Radialbund 113 und demnach auch auf die Stirnseite der Haltearme 102. D. h., dass das Anschlagteil 84 der weiteren Bewegung des Mitnehmers 85 unmittelbar folgt. Dementsprechend ist durch die Fortbewegung des beweglichen Teils 57 eine Fortbewegung des Anschlagelements 110 möglich, so dass auf das Anschlagelement 75 und demzufolge auch auf die Schaltachse 67 eine Kraft in Richtung zur Kontaktbrücke 50 weiter wirkt. Schließlich wird die Kontaktbrücke 50 die Kontaktfläche des Plusbolzens 51 und des Minusbolzens 52 berühren und dadurch den Hauptstrompfad des Startermotors 23 schließen. Der bewegliche Teil 57 des Schubmotors 60 wird somit fortbewegt und dadurch der Schalter des Stromkreises des Startermotors 23 geschlossen. Der Startermotor 23 wird dann das Ritzel 25 mit maximaler Leistung antreiben und der Startvorgang der Brennkraftmaschine 17 kann erfolgen.

Claims

Ansprüche
1. Einrückrelais (20) für eine elektrische Maschine, welche vorzugsweise als Startvorrichtung (10) zum Einrücken eines Ritzels (25) dient, wobei das Einrückrelais (20) eine Kontakteinrichtung (65) zum elektrischen Verbinden elektrischer Kontakte (120, 121) aufweist, mit einer Schaltachse (67), die zum elektrischen Verbinden zu betätigen ist, mit einem Schubmotor (60), der zum Verschieben der Schaltachse (67) dient, und der Schubmotor (60) einen beweglichen Teil (57) aufweist, der dazu dient die Schaltachse (67) zu betätigen, wobei der bewegliche Teil (57) mit einem Mitnehmer (85) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagsteil (84) relativ zum beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) beweglich ist und in einem Ruhezustand des Einrückrelais' (20) zwischen dem Anschlagsteil (84) und dem Mitnehmer (85) ein Spalt (s) ist.
2. Einrückrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (86) das Anschlagsteil (84) und den Mitnehmer (85) auf Abstand hält.
3. Einrückrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsteil (84) und der Mitnehmer (85) gegeneinander geführt sind.
4. Einrückrelais nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfenteil (98) in einen Schlitz (95) eingreift und dadurch das Anschlagsteil (84) und der Mitnehmer (85) gegeneinander geführt sind.
5. Einrückrelais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsteil (84) eine nach radial außen gerichteten Oberfläche (104) hat und mit dieser in einem Führungselement (83) geführt ist.
6. Einrückrelais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (85) eine nach radial außen gerichteten Fläche (88) hat und mit dieser in dem Führungselement (83) geführt ist.
7. Einrückrelais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (85) einen bundartigen Abschnitt (87) hat und die Schaltachse (67) ein Anschlagselement (75) aufweist und zwischen dem bundartigen Abschnitt (87) und dem Anschlagselement (75) ein weiteres Anschlagselement (110) angeordnet ist, welches im Ruhezustand ein Anschlag für den bundartigen Abschnitt (87) ist und im Schaltzustand ein Anschlag für das weitere Anschlagselement (75) ist.
8. Einrückrelais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Anschlagselement (110) zwischen dem Führungselement (83), insbesondere einem Bund (125) des als Buchse ausgebildeten Führungselements (83), und einer Stirnfläche (128) des beweglichen Teils (57) gehalten ist.
9. Startvorrichtung (10) mit einem Einrückrelais (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
10. Verfahren zum Betreiben einer insbesondere als Startvorrichtung (10) ausgebildeten elektrischen Maschine mit einem elektrischen Startermotor (23) und mit einem Einrückrelais (20), wobei nach dem Einschalten des Einrückrelais (20) eine Kontakteinrichtung (65) betätigt und dadurch ein Schalter des Stromkreises des Startermotors (23) geschlossen wird, wobei ein beweglicher Teil (57) eines Schubmotors (60) des Einrückrelais' (20) mit einem Mitnehmer (85) verbunden ist und durch eine Einschaltbewegung des beweglichen Teils (57) der Mitnehmer (85) auf einen Einrückhebel (22) eine Einrückraft bewirkt, um ein Ritzel (25) in einen Zahnkranz (15) einzuspuren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) und dem Mitnehmer (85) ein Anschlagsteil (84) angeordnet ist, wobei zunächst zwischen dem Mitnehmer (85) und dem Anschlagsteil (84) ein Spalt (s) mit einer Anfangsgröße vorhanden ist und beim Bewegen des beweglichen Teils (57) des Schubmotors (60) beim Schalten der Spalt (s) verkleinert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einzugswicklung (55) des Schubmotors (60) bestromt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bestromen der Einzugswicklung (55) der zu dieser Einzugswicklung (55) in Reihe geschaltete Startermotor (23) bestromt und dadurch das Ritzel (25) in Drehung versetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bewegen des beweglichen Teils (57) des Schubmotors (60) beim Schalten eine
Schaltachse (67) verlagert wird, wobei ein zunächst geschlossener Schalter (56) zum Bestromen einer Einzugswicklung (55) geöffnet wird und dass gegen eine Federkraft einer Feder (86) zwischen dem Anschlagsteil (84) und dem Mitnehmer (85) der Spalt (s) verkleinert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bewegen des beweglichen Teils (57) des Schubmotors (60) zum Schalten der Spalt (s) so verkleinert wird, dass der Mitnehmer (85) am Anschlagsteil (84) anschlägt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (25) mit einem seiner Zähne an einem der Zähne des Zahnkranzes (15) anschlägt und sich danach der Spalt (s) verkleinert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Anschlagen des Ritzels (25) am Zahnkranz (15) der bewegliche Teil (57) des Schubmotors (60) an einer weiteren Bewegung gehindert und dadurch eine weitere Bewegung der Schaltachse (67) und dadurch ein Schließen der Kontakteinrichtung (65) zunächst gestoppt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass dabei ein auf der Schaltachse (67) angeordnetes Anschlagselement (75) an einem Anschlagselement (110) am beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) angelegt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Anlegen des auf der Schaltachse (67) angeordneten Anschlagselements (75) am Anschlagselement (110) am beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) der Mitnehmer (85) sich vom Anschlagselement (110) am beweglichen Teil (57) des Schubmotors (60) entfernt und dadurch eine Federkraft der Feder (86) zwischen dem Anschlagsteil (84) und dem Mitnehmer (85) vergrößert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das drehende Ritzel (25) mit einem Zahn beginnt zwischen zwei Zähne des Zahnkranzes (25) ein- zuspuren.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil (57) des Schubmotors (60) fortbewegt und dadurch der Schalter des Stromkreises des Startermotors (23) geschlossen wird.
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