JP2012504204A - 内燃機関用のスタータ - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関用のスタータ（１）であって、電気的な接続装置（１３）が設けられており、該接続装置が少なくとも配線領域（１８）と、保持領域（２０）と、溶融領域（２１）とを有しており、前記保持領域（２０）が、少なくとも部分的にスタータ（１）の絶縁部材（１４）内に配置されている形式のものに関する。保持領域（２０）が、少なくとも部分的に熱的に安定性の被覆部（２３）によって取り囲まれており、該被覆部（２３）が、少なくとも部分的に絶縁部材（１４）に埋め込まれていることを提案する。

Description

本発明は、内燃機関用のスタータであって、電気的な接続装置が設けられており、該接続装置が少なくとも配線領域と、保持領域と、溶融領域とを有しており、前記保持領域が、少なくとも部分的にスタータの絶縁部材内に配置されている形式のものに関する。

背景技術
特に自動車の内燃機関用の電気的なスタータは、過負荷状態又は設定通りではない使用時における過熱を防止するためにヒューズ機能を有しており、このヒューズ機能によって電気的な回路が分離され得る。前記ヒューズ機能は、従来の意味におけるヒューズによって実現されていてよいか、又はこのようなヒューズ機能を有するスタータの１構成部材によって実現されていてもよい。例えば配線部は、スタータの長時間作動時にギヤが入れられることによって、又はロック状態において生じる恐れのある過負荷状態において、規定された箇所が熱的に過熱して溶融し、この場合、電流は正に前記のヒューズ機能を有する構成部材によって中断されるように形成されていてよいので、スタータは最早作動電圧を供給されず、このようにして、極めて不都合なケースにおいて生じ得るスタータ又は車両の損傷が概ね回避される。特にこれにより、スタータの外側の構成部材、例えばスタータに接続する供給ケーブルが過熱することも防止される。このような形式のヒューズ機能は、今日の構成では電流をスタータのケーシングに導入する導体の意図的な横断面狭小化（「ビンの首」）によって成される。これらのスタータは、このために少なくとも配線領域と、保持領域と、溶融領域とを有する接続装置を有している。この場合、前記保持領域は接続装置を保持するために少なくとも部分的にスタータの絶縁部材内に配置されている。極めて稀なケースでは、ヒューズ機能を行使するために溶融領域が焼き切れることには未だ至らないが、既に接続装置の極めて強力な加熱を生ぜしめているような一定荷重において、絶縁領域の溶融が小さな範囲で行われる恐れがあり、この溶融は、不都合な形式で力が加えられた場合に、絶縁部材内での接続装置の不都合な移動を招く恐れがある。この場合、極めて不都合で且つ稀なケースにおいては、接続装置の充電部が、アース電位にあるスタータ部分に到達してしまう恐れがある。極めて不都合なケースでは、これにより短絡及びスタータ又は車両の別の損傷が発生する恐れがある。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式のスタータを改良して、上で述べた問題を回避し且つ設定通りではない使用に際しても、熱的に生ぜしめられる接続装置の移動を防止するスタータを提供することである。同時に、所望のヒューズ機能を備えて廉価に製作可能なスタータが提供されることが望ましい。

発明の開示
このためには、内燃機関用のスタータであって、電気的な接続装置が設けられており、該接続装置が少なくとも配線領域と、保持領域と、溶融領域とを有しており、前記保持領域が、少なくとも部分的にスタータの絶縁部材内に配置されている形式のものを提案する。この場合、保持領域は少なくとも部分的に、熱的に安定性の被覆部によって被覆されており、この被覆部は、少なくとも部分的に絶縁部材に埋め込まれている。これにより、接続装置の保持領域は少なくとも部分的に熱的に安定して被覆されており、この被覆部は少なくとも部分的に絶縁部材に埋め込まれている。つまり、絶縁部材と接続装置との間には熱的に安定した被覆部が位置している。このようにして、過負荷に際して高い電流に基づき生じる接続装置の、特に溶融領域の範囲における著しい加熱（この場合、熱は保持領域に移行する）が、不都合な形式で絶縁部材に伝達されることが防止される。この場合は被覆部自体が熱的に安定している、つまり、被覆部の形状は熱負荷されても変わらない。有利には又、前記被覆部は比較的少量の熱透過しか可能にしない、つまり、保持領域と絶縁部材との間を熱的に絶縁するように作用するようにも形成されている。

１構成において、絶縁部材はプラスチック部材である。絶縁部材をプラスチック部材として形成することは、絶縁部材の簡単且つ廉価な製作を可能にする。特に、プラスチック部材を製作する中で、別のコンポーネントを組み込むこと、例えば射出成形又は外装射出成形することが可能なので、絶縁部材における埋設及び保持を、極めて簡単に行うことができる。

有利な構成では、絶縁部材はポリアミド部材である。ポリアミドは廉価であり且つ形状安定性である。同時にこのポリアミドは、困難な形状付与をも達成するための大幅な構造及び製作の自由を残している。

別の有利な構成では、被覆部はプラスチック、特に硬質プラスチック製、セラミック製、ガラス製及び／又はゴム製である。つまり被覆部は、予想され得る熱的負荷、並びに製作及び取付に供与可能なコスト枠に関して選択される材料から製作される。この場合、被覆部はプラスチック、特に硬質プラスチックから成っていてよく、このことは簡単且つ廉価な製作という利点を有しており、この場合、前記プラスチックはある程度の温度安定性を有している必要がある。被覆部は、セラミックから成っていてよく（この場合、製作はプラスチックの場合よりも高価であるが、耐熱性は著しく良好である）、ガラス及び／又はゴムから成っていてよい。

特に有利には、被覆部は電気的に絶縁性の材料から成っている。絶縁部材に対する保持領域の熱的な絶縁のみならず、電気的な絶縁も、保持領域及び／又は全体として見た接続装置の、スタータのアースに通じる部分との不都合な接触を防止するためには極めて有利な形式で適している。被覆部自体が、熱的な作用に基づいて機械的に不安定になった絶縁部材内での高温の保持領域延いては接続装置の移動を阻止する一方で、被覆部の電気的に絶縁性の構成は有利な形式で、被覆部によって取り囲まれた保持領域の、特にアース電位にあるスタータの別の導電性の構成部材又はスタータの周辺環境との直接的な接触を阻止する。

１構成では、被覆部は保持領域に被さるように溶融されている。被覆部は多様な形式で保持領域又は保持領域の１区分に付与され得る。被覆部のための適切な材料選択において、溶融は保持領域の被覆部を形成するための簡単且つ廉価な手段である。特にガラス製の構成の場合は、この製作法が廉価であるということが判った。別の構成では、被覆部は保持領域に圧着されるか、被せ嵌められるか、又は焼結される。

特に有利な構成では、被覆部は保持領域に形状接続式で結合されている。このようにして、被覆部が保持領域に対して相対的に運動可能になることが防止される。従って特に、激しい機械的負荷又は高い熱的負荷において、被覆部が少なくとも部分的に保持領域から解離して、この保持領域が被覆部の内側で相対運動を行う恐れがあるということが回避され得る。

１構成において、電気的な接続装置はプリント配線板である。その意味するところは、スタータを運転するためにスタータケーシングを貫通して電流を案内するための、主として細長く且つ面状に延びる金属製の構成、つまり正にプリント配線板が設けられているという点にある。プリント配線板は簡単に製作可能な、特に打抜き及び圧刻可能な導体として使用される。

有利な構成では、電気的な接続装置は、スタータのソレノイドスイッチからスタータの整流子に通じている。この場合、ソレノイドスイッチと整流子との間には当然、例えばブラシ板等の別の１つの構成部材、若しくは別の複数の構成部材が配置されていてよい。ソレノイドスイッチは、イグニッションロックのスタートボタン又はイグニッションキーの操作時にスタータを接続し、且つこの場合汎用の構成では、内燃機関を機械的に駆動するための内燃機関の対応する歯車内へのスタータピニオンの移動を、内燃機関の始動過程を導入するために生ぜしめるという課題を有している。従って、ソレノイドスイッチは、スタータ用の作動電流を整流子に案内し、この整流子がロータ巻線に作動電流を供給する。同時に、電気的な接続装置がステータ巻線に電気的に接続していてもよい。

別の有利な構成は、従属請求項及び従属請求項の組み合わせから得られる。

本発明によるスタータの部分断面図である。 スタータケーシングを貫通する接続装置による電流案内を示した図である。 本発明による被覆部を備えた接続装置を示した図である。

発明の実施形態
以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

図１には内燃機関（図示せず）用の電気的なスタータ１が示されている。このスタータ１は、ケーシング２；２′内で軸３に回転可能に支承されて、ロータ４と、このロータ４を取り囲んでいるステータ巻線５とを有しており、しかも、軸３の端部側には軸方向で噛合い可能に、オーバランニングクラッチ伝動装置のピニオン６が配置されている。ケーシング２′に接する別個のソレノイドケーシング７内にはソレノイドスイッチ８が配置されており、このソレノイドスイッチ８は電流をスタータ１のケーシング２内のロータ４の巻線とステータ巻線５とに接続し且つ連結シフトレバー９を介してピニオン６の移動及び噛合いを可能にする。ソレノイドケーシング７のピニオン６とは反対の側の端面には、電流供給ケーブル（図示せず）を接続するための電流接続部１０が、断面積の大きなねじ付き端子１１として構成されて配置されている。電流接続部１０とケーブル接続部１２との間の接続は、（接続された）ソレノイドスイッチ８によって生ぜしめられる。ケーブル接続部１２はケーシング２の外側で終わっており且つそこで接続装置１３に導電接続されており、この場合、この接続装置１３自体はケーシング２に対して電気的に絶縁性の絶縁部材１４に埋設されており且つケーシング２の内部、つまりロータ４とステータ巻線５とに電流を案内するために役立つ。このために接続装置１３は、絶縁部材１４で以てケーシング２のケーシング壁１５を貫通しており、この場合、絶縁部材１４は接続装置１３自体によって貫通されている。絶縁部材１４は、接続装置１３のケーシング壁１５又はケーシング２；２′の別の金属部品との不都合な電気的接触を防止する。

図２には、スタータ１のケーシング壁１５に装入され且つこのケーシング壁１５を貫通している絶縁部材１４が部分的に示されている。この絶縁部材１４は接続装置１３の周面に係合しており、この接続装置１３はケーシング２の内部で、少なくとも部分的に環状のバスバー１６に接続されており、このバスバー１６は接続レール１７又は接続線材を介して、ステータ巻線５（図示せず、図１参照）とロータ４（図示せず、図１参照）の巻線との電気的接続を生ぜしめる。この場合、前記バスバー１６は、ケーシング２内に位置する絶縁部材１４の付加部に、少なくとも部分的に埋設されている。絶縁部材１４自体は接続装置１３によって貫通されており、この接続装置１３は配線領域１８においてケーブル接続部１２と導電接続されている。この場合、接続装置はプリント配線板１９として形成されており、このプリント配線板１９は主として細長く面状に、絶縁部材１４をケーシング２の内部に向かって貫通している。この貫通は保持領域２０において行われ、この保持領域２０では、接続装置１３は絶縁部材１４によって完全に又はほぼ完全に取り囲まれ、要するに保持に適した、絶縁部材１４に対する直接的な接触接続状態にある。保持領域２０とバスバー１６との間には溶融領域２１が形成されており、この溶融領域２１は前記保持領域２０及び配線領域１８に対して横断面を著しく減少されており、このことは、例えば打抜き等によるプリント配線板１９の面積削減によって容易に生ぜしめられる。溶融領域２１はバスバー１６と直接に導電接続されている。溶融領域２１の範囲において、絶縁部材１４はこの溶融領域２１を取り囲むように切欠き２２を有しており、これらの切欠き２２は、溶融領域２１の絶縁部材１４との直接的な接触を防止し、更に空気の流入を可能にする。溶融領域２１はヒューズ機能を有している。つまり溶融領域２１は、（例えば作動中にロータ４がロックした場合の）例えば過負荷状態において不都合に高い電流が発生すると、配線領域１８及び保持領域２０に対する横断面減少に基づいて著しく加熱される。即ち、溶融領域２１は高電流が続くと、規定されたように溶融されて電流を中断し、これにより、スタータ１及び／又は自動車（図示せず）又は自動車の複数の装置の損傷が回避される。連続的又は特に断続的な高電流においては、溶融領域２１の溶融（ヒューズ機能の行使）が行われることが無くても、保持領域２０の著しい加熱が発生する恐れがあるので、極めて不都合なケースにおいては、保持領域２０の範囲に絶縁部材１４の溶融が生じ、その結果、不都合なケースでは例えばケーブル接続部１２を介して、又は自動車運転中の極めて激しい振動によって加えられる恐れのある力に基づき、ケーシング２に対する接続装置の相対的な位置が変化する恐れがある。このことを、上で述べた実施形態によって防止したい。

図３に示した接続装置１３は、保持領域２０を被覆部２３によって取り囲まれている。この被覆部２３は、セラミック２４又は別の適した材料、有利には電気的及び熱的に絶縁性の材料から製作されている。被覆部２３によって、接続装置１３の保持領域２０において溶融領域２１から侵入する著しい加熱が絶縁部材１４（図示せず、図２参照）に伝達されて、この絶縁部材１４の不都合な溶融を招くことが防止される。

ましてやスタータ１がその設定及び仕様外で運転されたために絶縁部材１４の溶融が生じる極めて稀なケースにおいては、電気的に絶縁性の被覆部２３の構成に基づいて、保持領域２０の、ケーシング２（図示せず、図１及び図２参照）の金属部分との接触が防止される。このようにして、接続装置１３と、スタータ１のケーシング２との間の不都合な短絡が行われる恐れはない。このようにしてスタータ１は、その仕様を大きく外れて運転された場合に関して、特に確実に運転するように製作され得る。

特に有利には、接続装置１３が貫通し延いては被覆部２３に装入されている、被覆部２３の被覆貫通部２５が、接続装置１３に形状を適合されている、つまり、接続装置１３の外側輪郭２６は被覆貫通部２５の形が考慮される。このようにして、接続装置１３が被覆部２３の内側で緩む又は外れることが防止される。有利には、被覆部２３は接続装置１３に形状接続式及び摩擦接続式で取り付けられ、例えば焼結される。これにより、極めて不都合な運転状態でも特に高度な運転確実性が達成され得る。

Claims (9)

1. 内燃機関用のスタータ（１）であって、電気的な接続装置（１３）が設けられており、該接続装置が少なくとも配線領域（１８）と、保持領域（２０）と、溶融領域（２１）とを有しており、前記保持領域（２０）が、少なくとも部分的にスタータ（１）の絶縁部材（１４）内に配置されている形式のものにおいて、
   保持領域（２０）が、少なくとも部分的に熱的に安定性の被覆部（２３）によって取り囲まれており、該被覆部（２３）が、少なくとも部分的に絶縁部材（１４）に埋め込まれていることを特徴とする、内燃機関用のスタータ。
2. 絶縁部材（１４）がプラスチック部材である、請求項１記載のスタータ。
3. 絶縁部材（１４）がポリアミド部材である、請求項１又は２記載のスタータ。
4. 被覆部（２３）が、プラスチック、特に硬質プラスチック、セラミック（２４）、ガラス及び／又はゴムから成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載のスタータ。
5. 被覆部（２３）が、電気的に絶縁性の材料から成っている、請求項１から４までのいずれか１項記載のスタータ。
6. 被覆部（２３）が、保持領域（２０）に被さるように溶融されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のスタータ。
7. 被覆部（２３）が、保持領域（２０）と形状接続的に結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のスタータ。
8. 電気的な接続装置（１３）がプリント配線板（１９）である、請求項１から７までのいずれか１項記載のスタータ。
9. 電気的な接続装置（１３）が、スタータ（１）のソレノイドスイッチ（８）から、スタータ（１）の整流子に通じている、請求項１から８までのいずれか１項記載のスタータ。

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