WO2009144188A1 - Meshing relay and starter - Google Patents

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WO2009144188A1
WO2009144188A1 PCT/EP2009/056275 EP2009056275W WO2009144188A1 WO 2009144188 A1 WO2009144188 A1 WO 2009144188A1 EP 2009056275 W EP2009056275 W EP 2009056275W WO 2009144188 A1 WO2009144188 A1 WO 2009144188A1
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WO
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starter
resistor
einspurrelais
circuit
winding
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PCT/EP2009/056275
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Inventor
Thomas Majer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/541—Auxiliary contact devices
    • H01H50/543—Auxiliary switch inserting resistor during closure of contactor

Definitions

  • the invention relates to a Einspurrelais for the starter of an internal combustion engine with a relay winding, with an armature with which a lever for meshing a pinion of a starter in a ring gear of the internal combustion engine can be actuated and with a switch on the armature, in the rest position a first Circuit for slowly starting the starter via a resistor closes and turns on the energization of the relay winding the starter in a second circuit directly to the electrical power supply to drive the internal combustion engine after meshing of the pinion with maximum electrical energy.
  • the invention further relates to a starter for an internal combustion engine with a Einspurrelais, in particular with the features described above, with a Zitzelverdus driving, wherein the Zitzelverdus sensible comprises the switch with a resistance to slow start of the starter.
  • a single-stage system has a pull-in winding and a holding winding. With the Einspurwicklung the armature and the movable pinion is meshed and held with the holding winding in the engaged state. The single-track winding generates a higher magnetic flux than the holding winding, so that the combination of pull-in and hold winding reduces the total amount of relay heating compared to the starter with only one pull-in winding.
  • a two-stage starter works with a slow scrambler or twister in the first stage. In the first stage, the current at the starter is reduced by a switched electrical resistance, and in the second stage, the starter is directly connected to the electrical power supply, thus turning maximum.
  • a two-stage system usually has only one pull-in winding and no separate hold-up winding.
  • the resistance for the first stage is integrated in recent developments as a resistance wire meandering in the relay winding or arranged outside.
  • EP 0 953 200 B1 describes an engagement relay for a starter of an internal combustion engine with a switch as a changeover contact, which switches in the rest position the starter motor for smooth starting via a resistor and in the working position directly to the electrical supply, in which case the resistor is switched off.
  • the resistor is meandering integrated as a resistance wire or arranged on the outside of the pull-in winding.
  • An essential idea of the invention is to arrange the resistor outside the relay winding, thus reducing the heating behavior in the relay and to concentrate the resistor to a compact size.
  • the object is achieved with a Einspurrelais in that the first circuit has a compact resistor made of resistive material, which is spatially separated from the relay winding. This results in a simple construction, since the resistance material is easy to arrange and does not have to be integrated complicated inside and outside the relay winding. This creates a simplified production with high rationalizing potential.
  • the heating of a resistance wire according to the prior art had the disadvantage that it can melt at too high currents, thus becomes electrically conductive and may undergo an electrical connection to the relay winding, which could lead to a faulty control of the starter and thus to a total failure of the starting system. Due to the spatial separation of the resistance, the necessary Verfstrom can be easily adjusted by adjusting the resistance.
  • the resistor is formed on the changeover switch. This has the advantage that the resistor is disconnected from the relay winding and does not directly cause a heating of the relay winding, so that burning through the resistor has no direct influence on the relay winding. Blowing the resistor with the prior art wound resistance wire is also prevented by employing a compact, thicker resistance material.
  • the resistor is fixedly arranged on the switch. From the contact plate at anchor thus the first circuit is closed with the stationary resistor. The contact plate of the armature then closes after extending the second circuit.
  • the resistor is alternatively movably arranged at the armature for switching, the resistor conducts only in the first circuit and in the second current is a good electrically conductive material, in particular a contact plate is connected ,
  • the resistor is designed as a plate and thereon a conductive contact plate fixed to the armature, wherein the contact plate is adapted to the contacts of the second circuit.
  • the relay winding is formed with a pull-in and a holding winding.
  • the pull-in winding and at the same time a low Verwindstrom for the starter driven and after reaching the armature in its extended position, i. a switching of the second circuit of the pull-in winding switched to the holding winding, which generates a lower heating of the Einspurrelais, since less current and a smaller magnetic flux is generated.
  • the object is also achieved with a starter for an internal combustion engine, in that the resistor is made of compact resistor material and is spatially separated from the relay winding of the single track relay.
  • the resistor is an ohmic resistor and may be located in the electrical circuit on the electric starter at any location where it is electrically isolated from other components.
  • the resistor can also be accessible from the outside of the housing to be able to be adjusted individually.
  • the resistor is arranged to Einspurrelais according to the features described above. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a Einspurrelais
  • Fig. 3 is a schematic side view of an indented Einspurrelais
  • Fig. 4 is a Fig. 3 corresponding electrical circuit diagram of a starter with engaged Einspurrelais.
  • Fig. 1 shows a schematic side view abstracts and simplifies a Einspurrelais 1 with a relay winding 2 and a movable within the relay winding 2 arranged armature 3.
  • the armature 3 is acted upon springs, not shown, against the armature 3 when energized the relay winding 2 is moved in the opposite direction and thus a not shown pinion in a ring gear of an internal combustion engine ein- moves. So that the pinion can be gently engaged by the starter and does not collide tooth to tooth with the pinion and ring gear, a first stage with a small starting current is provided in the two-stage starter and a second stage, in which the starter is supplied with the full electrical power supply.
  • a changeover switch 4 is provided for switching the two-stage system.
  • the armature 3 closes at rest a first stage with a small starting current is provided in the two-stage starter and a second stage, in which the starter is supplied with the full electrical power supply.
  • a changeover switch 4 is provided for switching
  • the resistor is formed directly on the armature as a resistance plate 5 made of a compact resistance material.
  • the resistance plate 5 connects two electrically conductive terminals 6, 7 of the first circuit.
  • Terminal 6 is also called terminal 45 and is preferably grounded.
  • Terminal 7 is called terminal 5Oi because this terminal is controlled by a pilot control relay with a small control current.
  • On the resistance plate 5 is an electrically conductive contact plate 8, which has no significant ohmic resistance.
  • the contact plate 8 connects contacts 11, 12, which are designated by terminal 30 and 45, preferably have a cone-shaped contact head. The contact plate 8 closes a second circuit when the armature 3 has actuated a lever and has thus engaged the pinion from the starter into the toothed rim.
  • the Einspurrelais is applied to the terminal 5Oi by operating a non-illustrated pilot control relay with power.
  • Current flows through the resistor 5 to the starter 10.
  • the starter 10 thus slowly rotates the pinion, which is engaged in the ring gear for starting the engine. By turning a blocking is prevented.
  • the starting current flows a few fractions of a second, since the Einspurrelais 1 via the armature 3, the switch 4 is actuated and the current, as shown in Fig. 4 via the terminal 30 to the starter 10 passes.
  • FIG. 3 shows in a schematic side view corresponding to FIG. sees, the engagement relay 1 with a disengaged armature 3 due to energization of the relay winding. 2
  • the relay winding 2 comprises a pull-in winding and a holding winding.
  • the pull-in winding When closing the contacts 11, 12 of the second circuit with the contact plate 8, the pull-in winding is turned off and the holding winding is turned on, so that the Einspurrelais 1 undergoes less heating, since the holding winding is driven with a lower current. This allows a longer life of the Einspurrelais 1 with frequent and longer starts.
  • the resistor 5 which may be of any shape on the armature and made of any resistance material, interrupts the terminals 6, 7, which may also be referred to as normally closed contacts, from the first circuit.
  • Fig. 4 shows an electrical circuit diagram a closed second circuit at the changeover switch 4 due to the energization of the Einspurrelais 1 with a relay winding 3 or according to a preferred embodiment with a lower energized holding winding.
  • the resistor 5 can be designed and configured optimized for the rotation. Influences on the relay winding 2 or holding winding are no longer to be considered, since a spatial separation to the resistor 5 is provided.
  • the construction is significantly simplified and the heating behavior of the input relay 1 is reduced, which leads to an extension of the maximum duty cycle or to a higher number of operations.
  • the production is much easier and cheaper, since a winding of a resistance wire is avoided.

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Abstract

Disclosed is a meshing relay (1) for a starter (10) of an internal combustion engine, comprising a relay winding (2) with an armature (3), by means of which a lever can be actuated in order to engage a pinion of a starter (10) into a gear rim of the internal combustion engine, and a reversing switch (4) on the armature (3). Said reversing switch (4) closes a first circuit to the starter (3) via a resistor (5) in the neutral position while connecting the starter (1) directly to the power supply in a second circuit once electricity has been supplied to the relay winding (2) in order for the starter (1) to start rotating slowly and be driven when the pinion is engaged. In order to simplify the design and reduce heating of the meshing relay (1), the first circuit has a compact resistor (5) which is made of resistive material and is spatially separated from the relay winding (2).

Description

B E S C H R E I B U N G DESCRIPTION
Einspurrelais und StarterSingle track relay and starter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Einspurrelais für den Starter einer Brennkraftmaschine mit einer Relaiswicklung, mit einem Anker, mit dem ein Hebel zum Einspuren eines Ritzels von einem Starter in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine betätigbar ist und mit einem Umschalter am Anker, der in Ruhelage einen ersten Stromkreis zum langsamen Anfahren des Starters über einen Widerstand schließt und nach Bestromung der Relaiswicklung den Starter in einem zweiten Stromkreis direkt an die elektrische Stromversorgung schaltet, um die Brennkraftmaschine nach Einspuren des Ritzels mit maximaler elektrischer Energie anzutreiben. Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Starter für eine Brennkraftmaschine mit einem Einspurrelais, insbesondere mit oben beschriebenen Merkmalen, mit einer Ritzelverdreheinrichtung, wobei die Ritzelverdreheinrichtung den Umschalter mit einem Widerstand zum langsamen Anfahren des Starters umfasst.The invention relates to a Einspurrelais for the starter of an internal combustion engine with a relay winding, with an armature with which a lever for meshing a pinion of a starter in a ring gear of the internal combustion engine can be actuated and with a switch on the armature, in the rest position a first Circuit for slowly starting the starter via a resistor closes and turns on the energization of the relay winding the starter in a second circuit directly to the electrical power supply to drive the internal combustion engine after meshing of the pinion with maximum electrical energy. The invention further relates to a starter for an internal combustion engine with a Einspurrelais, in particular with the features described above, with a Zitzelverdreheinrichtung, wherein the Zitzelverdreheinrichtung comprises the switch with a resistance to slow start of the starter.
Es sind einstufige und zweistufige Starter als elektrische Maschinen zum Starten einer Brennkraftmaschine bekannt. Ein einstufiges System weist eine Einzugswicklung und eine Haltewicklung auf. Mit der Einspurwicklung wird der Anker und das daran bewegbare Ritzel eingespurt und mit der Haltewicklung im eingespurten Zustand gehalten. Die Einspurwicklung erzeugt einen höheren Magnetfluss als die Haltewicklung, sodass durch die Kombi- nation von Einzugs- und Haltewicklung die Relaiserwärmung insgesamt gegenüber dem Starter mit lediglich einer Einzugswicklung reduziert wird. Ein zweistufiger Starter arbeitet mit einer langsamen Ritzelandreh- bzw. Verdreheinrichtung in der ersten Stufe. In der ersten Stufe wird der Strom am Starter durch einen geschalteten elektrischen Widerstand reduziert und in der zweiten Stufe liegt der Starter an der elektrischen Stromversorgung di- rekt an und dreht somit maximal.There are known one-stage and two-stage starters as electrical machines for starting an internal combustion engine. A single-stage system has a pull-in winding and a holding winding. With the Einspurwicklung the armature and the movable pinion is meshed and held with the holding winding in the engaged state. The single-track winding generates a higher magnetic flux than the holding winding, so that the combination of pull-in and hold winding reduces the total amount of relay heating compared to the starter with only one pull-in winding. A two-stage starter works with a slow scrambler or twister in the first stage. In the first stage, the current at the starter is reduced by a switched electrical resistance, and in the second stage, the starter is directly connected to the electrical power supply, thus turning maximum.
Ein zweistufiges System hat gewöhnlich nur eine Einzugswicklung und keine separate Haltewicklung. Der Widerstand für die erste Stufe ist in neueren Entwicklungen als Widerstandsdraht mäanderförmig in der Relaiswicklung integriert oder außen angeordnet.A two-stage system usually has only one pull-in winding and no separate hold-up winding. The resistance for the first stage is integrated in recent developments as a resistance wire meandering in the relay winding or arranged outside.
Der folgende Stand der Technik ist hierfür beispielsweise bekannt.The following prior art is known, for example, for this purpose.
Die EP 0 953 200 B1 beschreibt ein Einrückrelais für einen Starter einer Brennkraftmaschine mit einem Schalter als Umschaltkontakt, der in der Ruhelage den Startermotor zum sanften Anlaufen über einen Widerstand und in der Arbeitslage direkt an die elektrische Versorgung schaltet, wobei dann der Widerstand abgeschaltet ist. Der Widerstand ist mäanderförmig als Widerstandsdraht integriert oder an der Außenseite von der Einzugswicklung angeordnet.EP 0 953 200 B1 describes an engagement relay for a starter of an internal combustion engine with a switch as a changeover contact, which switches in the rest position the starter motor for smooth starting via a resistor and in the working position directly to the electrical supply, in which case the resistor is switched off. The resistor is meandering integrated as a resistance wire or arranged on the outside of the pull-in winding.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Einspurrelais und einen Starter der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass das Einspurrelais einfach aufgebaut ist und eine Relaiserwärmung reduziert ist.It is an object of the invention to develop a Einspurrelais and a starter of the type mentioned in such a way that the Einspurrelais is simple and a relay heating is reduced.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention the object is achieved by the subject matter of claims 1 and 7. Advantageous developments emerge from the dependent claims.
Ein wesentlicher Erfindungsgedanke ist, den Widerstand außerhalb der Relaiswicklung anzuordnen, um somit das Erwärmungsverhalten im Relais zu reduzieren und den Widerstand auf eine kompakte Baugröße zu konzentrieren. Die Aufgabe wird mit einem Einspurrelais dadurch gelöst, das der erste Stromkreis einen kompakten Widerstand aus Widerstandsmaterial aufweist, der räumlich von der Relaiswicklung getrennt ist. Somit ergibt sich eine ein- fache Konstruktion, da dass Widerstandsmaterial einfach anzuordnen ist und nicht kompliziert innerhalb und außerhalb der Relaiswicklung integriert werden muss. Dies schafft eine vereinfachte Fertigung mit hohem rationalisierendem Potential. Die Erwärmung eines Widerstandsdrahts gemäß dem Stand der Technik hatte den Nachteil, dass diese bei zu hohen Strömen schmelzen kann, damit elektrisch leitend wird und unter Umständen eine elektrische Verbindung zur Relaiswicklung eingehen kann, was zu einer Fehlansteuerung des Starters führen könnte und somit zu einem Totalausfall des Startsystems. Durch die räumliche Trennung des Widerstands lässt sich der notwendige Verdrehstrom durch Einstellen des Widerstandes einfach einstellen.An essential idea of the invention is to arrange the resistor outside the relay winding, thus reducing the heating behavior in the relay and to concentrate the resistor to a compact size. The object is achieved with a Einspurrelais in that the first circuit has a compact resistor made of resistive material, which is spatially separated from the relay winding. This results in a simple construction, since the resistance material is easy to arrange and does not have to be integrated complicated inside and outside the relay winding. This creates a simplified production with high rationalizing potential. The heating of a resistance wire according to the prior art had the disadvantage that it can melt at too high currents, thus becomes electrically conductive and may undergo an electrical connection to the relay winding, which could lead to a faulty control of the starter and thus to a total failure of the starting system. Due to the spatial separation of the resistance, the necessary Verdrehstrom can be easily adjusted by adjusting the resistance.
Gemäß einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform ist der Widerstand am Umschalter ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass der Widerstand von der Relaiswicklung getrennt ist und eine Erwärmung der Relaiswicklung nicht direkt bewirkt, sodass ein Durchbrennen des Widerstands keinen direkten Einfluss auf die Relaiswicklung hat. Ein Durchbrennen des Widerstands gegenüber dem Stand der Technik mit gewickeltem Widerstandsdraht wird auch dadurch verhindert, dass ein kompaktes, dickeres Widerstandsmaterial eingesetzt wird.According to a further embodiment of the invention, the resistor is formed on the changeover switch. This has the advantage that the resistor is disconnected from the relay winding and does not directly cause a heating of the relay winding, so that burning through the resistor has no direct influence on the relay winding. Blowing the resistor with the prior art wound resistance wire is also prevented by employing a compact, thicker resistance material.
Um den schaltenden, beweglichen Anker möglichst gewichtsparend und somit leicht mit einer Kontaktplatte auszubilden, die die beiden Stromkreise, den ersten und den zweiten, jeweils schaltet, ist der Widerstand ortsfest am Umschalter angeordnet. Von der Kontaktplatte am Anker wird somit der erste Stromkreis mit dem ortsfesten Widerstand geschlossen. Die Kontaktplatte des Ankers schließt dann auch nach einem Ausfahren den zweiten Stromkreis. Um den Widerstand vor einer thermischen Erwärmung der Relaiswicklung vom Einspurrelais zu schützen, ist bevorzugt der Widerstand alternativ beweglich am Anker zum Umschalten angeordnet, wobei der Widerstand nur im ersten Stromkreis leitet und im zweiten Strom ein elektrisch gut leitendes Material, insbesondere eine Kontaktplatte, geschaltet ist.In order to save the switching, movable anchor weight-saving and thus easy with a contact plate, which switches the two circuits, the first and the second, respectively, the resistor is fixedly arranged on the switch. From the contact plate at anchor thus the first circuit is closed with the stationary resistor. The contact plate of the armature then closes after extending the second circuit. In order to protect the resistor from thermal heating of the relay winding of Einspurrelais, preferably the resistor is alternatively movably arranged at the armature for switching, the resistor conducts only in the first circuit and in the second current is a good electrically conductive material, in particular a contact plate is connected ,
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Widerstand als Platte und darauf eine leitende Kontaktplatte am Anker befestigt ausgebildet, wobei die Kontaktplatte an die Kontakte des zweiten Stromkreises angepasst ist. Eine solche Ausführungsform ist eine kompakte und einfache Bauweise aus wenigen Bauelementen.According to a preferred embodiment, the resistor is designed as a plate and thereon a conductive contact plate fixed to the armature, wherein the contact plate is adapted to the contacts of the second circuit. Such an embodiment is a compact and simple construction of a few components.
Um eine Erwärmung der Relaiswicklung zu reduzieren, ist die Relaiswicklung mit einer Einzugs- und einer Haltewicklung ausgebildet. Somit wird durch ein externes Vorsteuerrelais die Einzugswicklung und gleichzeitig ein niedriger Verdrehstrom für den Starter angesteuert und nach Erreichen des Ankers in seiner Auszugsstellung, d.h. einem Schalten des zweiten Stromkreises von der Einzugswicklung auf die Haltewicklung geschaltet, die eine geringere Erwärmung des Einspurrelais erzeugt, da weniger Strom und ein kleinerer Magnetfluss erzeugt wird.In order to reduce heating of the relay winding, the relay winding is formed with a pull-in and a holding winding. Thus, by an external pilot relay, the pull-in winding and at the same time a low Verdrehstrom for the starter driven and after reaching the armature in its extended position, i. a switching of the second circuit of the pull-in winding switched to the holding winding, which generates a lower heating of the Einspurrelais, since less current and a smaller magnetic flux is generated.
Die Aufgabe wird auch mit einem Starter für eine Brennkraftmaschine, dadurch gelöst, dass der Widerstand aus kompaktem Widerstandsmaterial hergestellt ist und räumlich von der Relaiswicklung des Einspurrelais ge- trennt ist. Der Widerstand ist ein ohmscher Widerstand und kann im elektrischen Stromkreis am elektrischen Starter an einer beliebigen Stelle angeordnet sein, wo er elektrisch von anderen Bauteilen getrennt ist. Der Widerstand kann auch vom Gehäuseäußeren zugänglich sein, um individuell eingestellt werden zu können.The object is also achieved with a starter for an internal combustion engine, in that the resistor is made of compact resistor material and is spatially separated from the relay winding of the single track relay. The resistor is an ohmic resistor and may be located in the electrical circuit on the electric starter at any location where it is electrically isolated from other components. The resistor can also be accessible from the outside of the housing to be able to be adjusted individually.
Bevorzugt ist der Widerstand zum Einspurrelais gemäß oben beschriebenen Merkmalen angeordnet. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.Preferably, the resistor is arranged to Einspurrelais according to the features described above. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Einspurrelais,1 is a schematic side view of a Einspurrelais,
Fig. 2 ein elektrischer Schaltplan eines Starters beim Einschalten,2 shows an electrical circuit diagram of a starter when switching on,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines eingerückten Einspurrelais undFig. 3 is a schematic side view of an indented Einspurrelais and
Fig. 4 einen Fig. 3 entsprechenden elektrischen Schaltplan eines Starters mit eingerücktem Einspurrelais.Fig. 4 is a Fig. 3 corresponding electrical circuit diagram of a starter with engaged Einspurrelais.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht abstrahiert und verein- facht ein Einspurrelais 1 mit einer Relaiswicklung 2 und einem innerhalb der Relaiswicklung 2 bewegbar angeordneten Anker 3. Der Anker 3 ist mit nicht gezeigten Federn beaufschlagt, gegen die der Anker 3 sich bei Bestromung der Relaiswicklung 2 in entgegengesetzter Richtung bewegt und somit ein nicht gezeigtes Ritzel in einem Zahnkranz einer Brennkraftmaschine ein- rückt. Damit das Ritzel vom Starter sanft einrückbar ist und nicht Zahn auf Zahn vom Ritzel und Zahnkranz aneinander stößt, ist im zweistufigen Starter eine erste Stufe mit einem kleinen Andrehstrom vorgesehen und eine zweite Stufe, in dem der Starter mit der vollen elektrischen Stromversorgung beaufschlagt wird. Am Anker 3 ist ein Umschalter 4 zum Schalten des zweistufigen Systems vorgesehen. Der Anker 3 schließt in Ruhestellung einen erstenFig. 1 shows a schematic side view abstracts and simplifies a Einspurrelais 1 with a relay winding 2 and a movable within the relay winding 2 arranged armature 3. The armature 3 is acted upon springs, not shown, against the armature 3 when energized the relay winding 2 is moved in the opposite direction and thus a not shown pinion in a ring gear of an internal combustion engine ein- moves. So that the pinion can be gently engaged by the starter and does not collide tooth to tooth with the pinion and ring gear, a first stage with a small starting current is provided in the two-stage starter and a second stage, in which the starter is supplied with the full electrical power supply. At anchor 3, a changeover switch 4 is provided for switching the two-stage system. The armature 3 closes at rest a first
Stromkreis zum Starter über einen Widerstand 5. Aufgrund des Widerstands 5 wird ein kleiner Andrehstrom und somit eine kleine Verdrehung am Starter erzeugt, der das Ritzel leicht verdreht, sodass das Ritzel in den Zahnkranz sanft einrückt.Circuit to the starter via a resistor 5. Due to the resistor 5, a small cranking current and thus a small rotation on the starter is generated, which slightly rotates the pinion, so that the pinion in the ring gear gently engages.
Erfindungsgemäß ist der Widerstand am Anker direkt als Widerstandsplatte 5 hergestellt aus einem kompakten Widerstandsmaterial ausgebildet. Die Widerstandsplatte 5 verbindet zwei elektrisch leitende Anschlüsse 6, 7 des ersten Stromkreises. Der Anschluss 6 wird auch Klemme 45 genannt und ist vorzugsweise geerdet. Der Anschluss 7 wird Klemme 5Oi genannt, da dieser Anschluss von einem Vorsteuerrelais mit einem kleinen Steuerstrom angesteuert wird. Auf der Widerstandsplatte 5 befindet sich eine elektrisch leiten- de Kontaktplatte 8, die keinen nennenswerten ohmschen Widerstand aufweist. Die Kontaktplatte 8 verbindet Kontakte 11 , 12, die mit Klemme 30 und 45 bezeichnet werden, vorzugsweise einen konusförmigen Kontaktkopf aufweisen. Die Kontaktplatte 8 schließt einen zweiten Stromkreis, wenn der Anker 3 einen Hebel betätigt hat und damit das Ritzel vom Starter in den Zahn- kränz eingerückt hat.According to the invention, the resistor is formed directly on the armature as a resistance plate 5 made of a compact resistance material. The resistance plate 5 connects two electrically conductive terminals 6, 7 of the first circuit. Terminal 6 is also called terminal 45 and is preferably grounded. Terminal 7 is called terminal 5Oi because this terminal is controlled by a pilot control relay with a small control current. On the resistance plate 5 is an electrically conductive contact plate 8, which has no significant ohmic resistance. The contact plate 8 connects contacts 11, 12, which are designated by terminal 30 and 45, preferably have a cone-shaped contact head. The contact plate 8 closes a second circuit when the armature 3 has actuated a lever and has thus engaged the pinion from the starter into the toothed rim.
Durch Schließen des zweiten Stromkreises wird der Starter mit der elektrischen Stromversorgung direkt angesteuert ohne den Widerstand 5. Beispielsweise fließen bei einer direkten Stromversorgung für einen Starter bei einem LKW 1500 Ampere und ein Andrehstrom über einen Widerstand 5 ist im Bereich von 150 bis 200 Ampere.By closing the second circuit of the starter with the electrical power supply is directly controlled without the resistor 5. For example, flow in a direct power supply for a starter in a truck 1500 amps and a starting current through a resistor 5 is in the range of 150 to 200 amps.
Die Fig. 2 zeigt einen schematischen Schaltplan zum Einschalten des Einspurrelais 1. Zuerst wird das Einspurrelais an der Klemme 5Oi durch Betäti- gung eines nicht gezeigten Vorsteuerrelais mit Strom beaufschlagt. Dabei fließt Strom auch über den Widerstand 5 zum Starter 10. Der Starter 10 dreht somit langsam das Ritzel, das in den Zahnkranz zum Starten des Verbrennungsmotors eingerückt wird. Durch das Andrehen wird ein Blockieren verhindert. Der Andrehstrom fließt wenige Bruchteile einer Sekunde, da das Einspurrelais 1 über den Anker 3, den Umschalter 4 betätigt und den Strom, wie in Fig. 4 gezeigt über die Klemme 30 zum Starter 10 leitet.2 shows a schematic circuit diagram for switching on the Einspurrelais 1. First, the Einspurrelais is applied to the terminal 5Oi by operating a non-illustrated pilot control relay with power. Current flows through the resistor 5 to the starter 10. The starter 10 thus slowly rotates the pinion, which is engaged in the ring gear for starting the engine. By turning a blocking is prevented. The starting current flows a few fractions of a second, since the Einspurrelais 1 via the armature 3, the switch 4 is actuated and the current, as shown in Fig. 4 via the terminal 30 to the starter 10 passes.
Die Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 1 entsprechenden schematischen Seitenan- sieht, das Einrückrelais 1 mit einem ausgerückten Anker 3 aufgrund einer Bestromung der Relaiswicklung 2.FIG. 3 shows in a schematic side view corresponding to FIG. sees, the engagement relay 1 with a disengaged armature 3 due to energization of the relay winding. 2
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst die Relaiswick- lung 2 eine Einzugs- und eine Haltewicklung. Beim Schließen der Kontakte 11 , 12 des zweiten Stromkreises mit der Kontaktplatte 8 wird die Einzugswicklung ausgeschaltet und die Haltewicklung eingeschaltet, sodass das Einspurrelais 1 eine geringere Erwärmung erfährt, da die Haltewicklung mit einem geringeren Strom angesteuert wird. Dadurch wird eine höhere Le- bensdauer des Einspurrelais 1 mit häufigen und längeren Starts ermöglicht.According to a further preferred embodiment, the relay winding 2 comprises a pull-in winding and a holding winding. When closing the contacts 11, 12 of the second circuit with the contact plate 8, the pull-in winding is turned off and the holding winding is turned on, so that the Einspurrelais 1 undergoes less heating, since the holding winding is driven with a lower current. This allows a longer life of the Einspurrelais 1 with frequent and longer starts.
Der Widerstand 5 der eine beliebige Form am Anker aufweisen kann und aus einem beliebigen Widerstandsmaterial hergestellt ist, unterbricht die Anschlüsse 6, 7 die auch als Öffnerkontakte bezeichnet werden können, vom ersten Stromkreis.The resistor 5, which may be of any shape on the armature and made of any resistance material, interrupts the terminals 6, 7, which may also be referred to as normally closed contacts, from the first circuit.
Die Fig. 4 zeigt als elektrischen Schaltplan einen geschlossenen zweiten Stromkreis am Umschalter 4 aufgrund der Bestromung des Einspurrelais 1 mit einer Relaiswicklung 3 oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einer geringer bestromten Haltewicklung. Der Widerstand 5 kann auf die Verdrehung hin optimiert ausgestaltet und ausgebildet sein. Einflüsse auf die Relaiswicklung 2 bzw. Haltewicklung sind nicht mehr zu berücksichtigen, da eine räumliche Trennung zum Widerstand 5 vorgesehen ist. Somit ist die Konstruktion deutlich vereinfacht und das Erwärmungsverhalten des Ein- spurrelais 1 ist reduziert, was zu einer Verlängerung der maximal zulässigen Einschaltdauer führt bzw. zu einer höheren Schaltzahl. Außerdem ist die Herstellung deutlich einfacher und kostengünstiger, da eine Wicklung eines Widerstanddrahts vermieden wird.Fig. 4 shows an electrical circuit diagram a closed second circuit at the changeover switch 4 due to the energization of the Einspurrelais 1 with a relay winding 3 or according to a preferred embodiment with a lower energized holding winding. The resistor 5 can be designed and configured optimized for the rotation. Influences on the relay winding 2 or holding winding are no longer to be considered, since a spatial separation to the resistor 5 is provided. Thus, the construction is significantly simplified and the heating behavior of the input relay 1 is reduced, which leads to an extension of the maximum duty cycle or to a higher number of operations. In addition, the production is much easier and cheaper, since a winding of a resistance wire is avoided.
Alle Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte Darstellungen. Im Übrigen wird insbesondere auf die zeichnerischen Darstellungen für die Erfindung als wesentlich verwiesen. All figures show only schematic not to scale representations. Incidentally, reference is made in particular to the drawings for the invention as essential.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Einspurrelais (1 ) für einen Starter (10) einer Brennkraftmaschine mit einer Relaiswicklung (2) mit einem Anker (3), mit dem ein Hebel zum ein- spuren eines Ritzels von einem Starter (10) in einen Zahnkranz der1. Einspurrelais (1) for a starter (10) of an internal combustion engine having a relay winding (2) with an armature (3), with which a lever for tracing a pinion of a starter (10) in a ring gear of
Brennkraftmaschine betätigbar ist und mit einem Umschalter (4) am Anker (3) der in Ruhelage einen ersten Stromkreis zum Starter (3) über einen Widerstand (5) schließt und nach Bestromung der Relaiswicklung (2) den Starter (10) in einen zweiten Stromkreis direkt an die Stromversor- gung schaltet, um den Starter (10) erst langsam anzudrehen und nachInternal combustion engine is actuated and with a changeover switch (4) on the armature (3) in rest position a first circuit to the starter (3) via a resistor (5) closes and after energizing the relay winding (2) the starter (10) in a second circuit Switches directly to the power supply in order to slowly turn the starter (10) on and off
Einspuren des Ritzels anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromkreis einen kompakten Widerstand (5) aus Widerstandsmaterial aufweist, der räumlich von der Relaiswicklung (2) getrennt ist.Driving pinion of the pinion, characterized in that the first circuit comprises a compact resistor (5) made of resistive material, which is spatially separated from the relay winding (2).
2. Einspurrelais (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der2. Einspurrelais (1) according to claim 1, characterized in that the
Widerstand (5) am Umschalter (4) ausgebildet ist.Resistor (5) is formed on the changeover switch (4).
3. Einspurrelais (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (5) ortsfest am Umschalter (4) angeordnet ist.3. Einspurrelais (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the resistor (5) is fixedly arranged on the changeover switch (4).
4. Einspurrelais (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (5) beweglich am Anker (3) zum Umschalten angeordnet ist, wobei der Widerstand (5) nur im ersten Stromkreis leitet und im zweiten Stromkreis ein elektrisch leitendes Material geschaltet ist.4. Einspurrelais (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the resistor (5) is movably arranged on the armature (3) for switching, wherein the resistor (5) conducts only in the first circuit and in the second circuit an electrically conductive Material is switched.
5. Einspurrelais (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (5) als Platte ausgebildet ist und darauf eine leitende Kontaktplatte, die an die Kontakte des zweiten Stromkreises angepasst ist.5. Einspurrelais (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the resistor (5) is designed as a plate and thereon a conductive contact plate which is adapted to the contacts of the second circuit.
6. Einspurrelais (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaiswicklung (2) mit einer Einzugs- und einer HaI- tewicklung ausgebildet ist.6. Einspurrelais (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the relay winding (2) with a feeder and a HaI- winding is formed.
7. Starter für eine Brennkraftmaschine mit einem Einspurrelais (1 ), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer elektrischen Ritzelverdreheinrichtung, wobei die Ritzelverdreheinrichtung einen Umschalter mit einem Widerstand (5) zum langsamen Anfahren des Starters (10) um- fasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (5) aus kompaktem Widerstandsmaterial hergestellt und räumlich von der Relaiswicklung des Einspurrelais (1 ) getrennt ist. 7. Starter for an internal combustion engine with a Einspurrelais (1), in particular according to one of claims 1 to 6, with an electric Zitzelverdreheinrichtung, wherein the Zitzelverdreheinrichtung a switch with a resistor (5) for slow start of the starter (10) comprises, characterized in that the resistor (5) made of compact resistor material and spatially separated from the relay winding of the Einspurrelais (1).
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