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    • 专利摘要:
    Einelektromagnetischer Schalter (3) enthält ein Kontakthalteglied (38,39), welches mit einem Kurzschlußkolben (30) verbunden ist,um einen ersten beweglichen Kontakt (16) zu erhalten. Das Kontakthalteglied(38, 39) ist außerhalbeines Schaltergehäuses(35) angeordnet und deckt eine Peripherie einer Erregerspule (33)ab. Eine Rückholfeder(34) drücktdie Kurzschlußspule (30)in der dem Festeisenkern (37) entgegengesetzten Richtung durch dasKontakthalteglied (38, 39) zurück, wenndie elektrische Leistungsversorgung der Erregerspule (33) beendetwird. Die Rückholfeder(34) ist außerhalb desSchaltergehäuses(35) angeordnet. In dieser Anordnung muß ein Federhalteabschnitt nichtin den Festeisenkern (37) und den Kurzschlußkolben (30) angeordnet sein. EineFläche,auf der der Festeisenkern (37) den Kurzschlußkolben (30) anzieht, kanndeshalb erhöhtwerden, so daß eineAnziehungskraft erhöhtwerden kann.
    公开号:DE102004011471A1
    申请号:DE200410011471
    申请日:2004-03-09
    公开日:2004-10-14
    发明作者:Tadahiro Kariya Kurasawa；Masami Kariya Niimi；Masanori Kariya Ohmi；Tsutomu Kariya Shiga
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:F02N15-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schalter,der füreinen Anlasser zum Anlassen eines Verbrennungsmotors verwendet wird.
    [0002] Inder US 193,382 A1 istein Magnetschalter offenbart (entspricht JP-A-2002-110296 ). Dieser Magnetschalterenthältkeine Stange, welche mit einem Kurzschlußkolben bzw. Plungerkolbenverbunden ist und einen beweglichen Kontakt hält. Anstatt der Stange weistdieser Magnetschalter ein Kontakthalteglied zum Halten des beweglichenKontakts auf. Das Kontakthalteglied ist außerhalb eines Schaltergehäuses, inwelchem eine Erregerspule untergebracht ist angeordnet, und enthält einenFlansch, sowie einen Halter. Der Flansch ist an dem Kurzschlußkolbenbefestigt. Der Halter ist aus Harz gefertigt und mit dem Flanschverbunden. Der Halter ist von dem beweglichen Kontakt elektrischisoliert und hältden beweglichen Kontakt.
    [0003] Derobige Magnetschalter weist jedoch eine Rückholfeder auf, welche innerhalbder Erregerspule zwischen dem Kurzschlußkolben und einem Festeisenkernbzw. fixiertem Eisenkern angeordnet ist, um den Kurzschlußkolbenin eine dem Festeisenkern entgegengesetzte Richtung zu drücken. EinHalteabschnitt (Positionierungsabschnitt) zum Halten der Rückholfedermuß deshalbsowohl in dem Kurzschlußkolbenals auch dem Festeisenkern vorhanden sein. Demzufolge wird eineFläche,auf der der Kurzschlußkolbenund der Festeisenkern einander gegenüberliegen reduziert. Eine Anziehungskraftdes Festeisenkerns auf den Kurzschlußkolben wird deshalb reduziert.Ein Außendurchmesserder Erregerspule muß entsprechenderhöhtwerden, wenn der Schalter basierend auf der Anziehungskraft entworfenbzw. ausgelegt ist. Dies bewirkt eine Vergrößerung des Schalters.
    [0004] Angesichtsdes vorhergehenden Problems ist es die Aufgabe der vorliegendenErfindung, einen elektromagnetischen Schalter vorzusehen, welcher eineAnziehungskraft durch Erhöhungeiner Fläche, aufder sich der Kurzschlußkolbenund der Festeisenkern gegenüberliegen,zu erhöhen,ohne einen Außendurchmesserder Erregerspule zu erhöhen.Es wird angenommen, daß derelektromagnetische Schalter einer derartigen Aus führung ist,daß erein Kontakthalteglied außerhalbeines Schaltergehäuses aufweist.Es wird ferner angenommen, daß dasKontakthalteglied mit dem Kurzschlußkolben verbunden ist und einenbeweglichen Kontakt hält.
    [0005] Entsprechendder vorliegenden Erfindung enthältein elektromagnetischer Schalter eine Rückholfeder und ein Kontakthalteglied.Die Rückholfeder drückt einenKurzschlußkolbenin eine, einem Eisenkern gegenüberliegendeRichtung. Das Kontakthalteglied ist mit dem Kurzschlußkolbenverbunden und hälteinen beweglichen Kontakt. Das Kontakthalteglied ist ferner derartangeordnet, sich auf einer Außenoberfläche einesSchaltergehäuseszu bewegen, welche zumindest eine Peripherie einer Erregerspule inder Axialrichtung des Schaltergehäuses bedeckt.
    [0006] DieRückholfederist ferner außerhalbdes Schaltergehäusesangeordnet und drücktden Kurzschlußkolbenin die dem Eisenkern gegenüberliegendeRichtung durch das Kontakthalteglied zurück, wenn die elektrische Leistungsversorgungan die Erregerspule beendet wird.
    [0007] Indieser Schalteranordnung, ist die Rückholfeder außerhalbdes Schaltergehäusesangeordnet. Ein Halteabschnitt (Stufenabschnitt = stage section) zumHalten der Rückholfedermuß daherin dem Kurzschlußkolbenund dem Festeisenkern nicht vorhanden sein. Eine Fläche, aufder sich der Festeisenkern und der Kurzschlußkolben gegenüberliegen, wirddaher nicht reduziert. Verglichen mit einer Anordnung, bei der dieRückholfederinnerhalb der Erregerspule angeordnet ist, wird eine Fläche, aufwelcher der Festeisenkern den Kurzschlußkolben anzieht, vergrößert. Entsprechendwird eine Anziehungskraft erhöht.Demzufolge kann ein Außendurchmesserder Erregerspule verkleinert werden, wenn der Schalter basierendauf der Anziehungskraft entworfen bzw. ausgelegt ist. Der elektromagnetischeSchalter kann deshalb in der Größe reduziert werden.
    [0008] ZusätzlicheZiele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand derfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformenim Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen leichter ersichtlich.Es zeigt:
    [0009] 1 eine Querschnittsicht,welche einen Anlasser zeigt, auf welchen ein elektromagnetischer Schalterentsprechend der ersten Ausführungsform dervorliegenden Erfindung angewandt wird;
    [0010] 2 ist ein Schaltplan, welchereine elektrische Schaltung des Anlassers zeigt;
    [0011] 3 ist eine Querschnittssicht,welche den elektromagnetischen Schalter entsprechend der erstenAusführungsformzeigt; und
    [0012] 4 ist eine perspektivischeSicht, welche ein Schaltergehäuseund einen Kurzschlußkolben entsprechendeiner zweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0013] Inder in 1 gezeigten erstenAusführungsformenthältein Anlasser 1 einen Motor 2, einen ElektromagnetischerSchalter 3, eine Ausgangswelle 4, ein Ritzel 5,ein Ritzelbegrenzungsglied 6, einen Kurbelstab 7 unddergleichen. Der elektromagnetische Schalter 3 stellt denStrom des Motors 2 ein und aus. Die Ausgangswelle 4 wirddurch Antriebsmotor 2 in Rotation versetzt, was ein Drehmomenterzeugt. Das Ritzel 5 ist derart angeordnet, sich auf derAusgangswelle 4 zu bewegen. Das Ritzelbegrenzungsglied 6 begrenztdie Drehung des Ritzels 5, wenn der Motor 2 angelassenwird. Der Kurbelstab 7 betätigt das Ritzelbegrenzungsglied 6 aufgrundeiner Anziehungskraft, die durch den elektromagnetischen Schalterausgelöstwird.
    [0014] DerMotor 2 ist ein bekannter Gleichstrommotor und enthält ein Jochbzw. Polgehäuse 8,feste Feldpole (Permanentmagneten) 9, einen Anker 10, Bürsten 11 unddergleichen. In dem Motor 2 fließt ein Batteriestrom, wennein Motorkontakt (unten beschrieben) durch den elektromagnetischenSchalter 3 durch die Bürsten 11 zudem Anker 10 geschlossen wird. Demzufolge wird in dem Anker 10 einDrehmoment erzeugt. Der Motor 2 ist zwischen einem Gehäuse 12 undeiner Endabdeckung 13 eingefügt. Das Gehäuse 12 ist an demvorderen Endabschnitt des Jochs 8 befestigt. Die Endabdeckung 13 istan einem hinteren Endabschnitt des Jochs 8 befestigt.
    [0015] DerMotorkontakt enthältwie in 2 gezeigt einenersten Kontaktabschnitt A und einen zweiten Kontaktabschnitt B.Die ersten und zweiten Kontaktabschnitte A, B sind in einer elektrischen Schaltungdes Motors 2 parallel zueinander angeordnet.
    [0016] Dererste Kontaktabschnitt A enthälteinen ersten Festkontakt bzw. fixierten Kontakt 15 undeinen ersten beweglichen Kontakt 16. Der erste Festkontakt 15 istin einem externen Anschluß 14 integriert.Der erste bewegliche Kontakt 16 liegt dem er sten Festkontakt 15 gegenüber undbewegt sich zu dem ersten Festkontakt 15 hin sowie vondiesem weg.
    [0017] Derexterne Anschluß 14 dringtin die Endabdeckung 13 vor, und ist an der Abdeckung 13 befestigt.Eine Fahrzeugbatterie 17 stellt dem externen Anschluß 14 durchein Batteriekabel elektrische Leistung bereit. Der erste beweglicheKontakt 16 ist mit den Bürsten 11 an seinerpositiven Polseite durch einen Führungsdraht 11a verbunden.
    [0018] Derzweite Kontaktabschnitt B besteht aus einem zweiten Festkontakt 18 undeinem zweiten beweglichen Kontakt 19. Der zweite Festkontakt 18 ist mitdem ersten Festkontakt 15 elektrisch verbunden. Der zweitebewegliche Kontakt 19 liegt dem zweiten Festkontakt 18 gegenüber undbewegt sich auf den ersten Festkontakt 15 zu, sowie vondiesem weg.
    [0019] Derzweite Festkontakt 18 ist aus einem Material gefertigt,dessen elektrischer Widerstand größer als der des ersten Festkontakts 15 ist,(z.B. Kohlenstoff) gefertigt. Der zweite bewegliche Kontakt 19 istmit dem ersten beweglichen Kontakt 16 durch eine Metallplatte,z.B. einer Kupferplatte mit Elastizität, elektrisch verbunden. Derzweite bewegliche Kontakt 19 bewegt sich ferner zusammenmit dem ersten beweglichen Kontakt 16.
    [0020] Wiein 1 gezeigt, ist eineDistanz zwischen dem zweiten Festkontakt 18 und dem zweiten beweglichenKontakt 19 kleiner als eine Distanz zwischen dem erstenFestkontakt 15 und dem ersten beweglichen Kontakt 16.Deshalb wird, wenn der Motor 2 angelassen wird, der zweiteKontaktabschnitt B früherals der erste Kontaktabschnitt A eingeschaltet. Solange nur derzweite Kontaktabschnitt B eingeschaltet ist, ist der Batteriestroman den Motor 2 begrenzt, so daß eine Drehzahl des Ankers 10 begrenzt ist.Dies rührtdaher, da der elektrische Widerstand des zweiten Festkontakts 18 größer alsder des ersten Festkontakts 15 wie oben beschrieben ist.
    [0021] Wiein 1 gezeigt, ist dieAusgangswelle 4 auf der gleichen Achse als jene einer Ankerwelle 10a (Drehwelle)des Motors 2 an der Vorderseite des Motors 2 (aufder linken Seite in 1)angeordnet. Die Ausgangswelle 4 ist durch ein Paar vonLagern 21, 22 drehbar gelagert. Das Drehmomentdes Ankers 10 wird an die Ausgangswelle 4 durcheine Drehzahluntersetzungsvorrichtung und eine Freilaufkupplung übertragen,so daß sichdie Ausgangswelle 4 dreht. Die Drehzahluntersetzungsvorrichtungist eine Planetengetriebedrehzahluntersetzungsvorrichtung, welcheeine Drehzahl des Ankers 10 durch eine Bewegung (Rotationund Umdrehung) des Planetengetriebes 23 reduziert. DieFreilaufkupplung ist eine bekannte Rollenkupplung, welche das Drehmoment durchdie Rollen 26 unterbricht, welche zwischen einem Außenring 24 undeinen Innenring 25 angeordnet ist.
    [0022] DasRitzel 5 weist eine innere schraubenförmige Keilnut (helical spline)auf, welcher auf seiner inneren Oberfläche ausgebildet ist. Die Ausgangswelle 4 weisteine äußere schraubenförmige Keilnut auf,welcher auf ihrer Peripherie ausgebildet ist. Das Ritzel 5 istauf der Ausgangswelle 4 angeordnet, so daß die innereschraubenförmigeKeilnut mit der äußeren schraubenförmige Keilnutim Eingriff ist (Schrägverzahung).Eine Ritzelfeder 27 drücktnormalerweise das Ritzel 5 in die entgegengesetzte Richtung(in 1 in die rechteRichtung), in einen Zahnkranz 50 eines (Verbrennungs-)motors(nicht gezeigt).
    [0023] DasRitzel 5 weist ein Zahnradgetriebe 5a und einenGroßdurchmesserabschnitt 28 auf.Das Zahnradgetriebe 5a ist mit dem Zahnkranz 50 im Eingriff,wenn der Verbrennungsmotor angelassen wird. Der Großdurchmesserabschnitt 28 istauf der rechten Seite des Zahnradgetriebes 5a in 1 vorgesehen, d.h. auf der,dem Zahnkranz 50 gegenüberliegenden Seite.Auf einem Außendurchmesserabschnittdes Großdurchmesserabschnitts 28 sindmehrere Aussparungen fortlaufend in Umfangsrichtung vorgesehen.
    [0024] Einrückwärtiger Begrenzungsring 29 istauf der Rückseitedes Ritzels 5 vorgesehen. Der rückwärtige Begrenzungsring 29 unddas Ritzelbegrenzungsglied 6 halten das Ritzel 5 davonab, zurückzukehren,nachdem das Zahnradgetriebe 5a in den Zahnkranz 50 einspurt.
    [0025] DasRitzelbegrenzungsglied 6 ist außerhalb des Großdurchmesserabschnitts 28 radialangebracht, um die Drehrichtung des Ritzels 5 zu kreuzen. Wennder Motor 2 angelassen wird, ist das Ritzelbegrenzungsglied 6 mitden Aussparungen des Großdurchmesserabschnitts 28 imEingriff, um die Drehung des Ritzels 5 zu begrenzen.
    [0026] DerKurbelstab 7 ist aus einem metallischen Rundstabglied hergestellt.Das metallische Rundstabglied ist an beiden Enden in einem vorgegebenenWinkel gebogen, um eine Kurbelform aufzuweisen. Der Kurbelstab 7 bestehtspezifisch aus einem Übertragungsabschnitt 7a,einem Betriebsabschnitt 7a und einem Stababschnitt 7c.Der Übertragungsabschnitt 7a istan einem Ende des metallischen Rundstabglieds vorgesehen. Der Betriebsabschnitt 7b befindetsich an dem anderen Ende des metallischen Rundstabglieds. Der Stababschnitt 7c verbindetden Übertragungsabschnitt 7a undden Betriebsabschnitt 7b.
    [0027] EinKopfabschnitt des Übertragungsabschnitts 7a istmit einem Hakenabschnitt 31 im Eingriff, welcher auf einemKurzschlußkolben 30 des elektromagnetischenSchalters befestigt ist, so daß eineAnziehungskraft des elektrischen Schalters 3 an den Stababschnitt 7c übertragenwird.
    [0028] DerStababschnitt 7c ist im Wesentlichen parallel zu der Ankerwelle 10a angeordnet,um zwischen den festen Feldpolen 9 zu passieren, welchein Umfangsrichtung innerhalb des Jochs 8 nebeneinanderangeordnet sind. Der Stababschnitt 7c wird durch ein Lagerpaar(nicht gezeigt) gelagert, um sich kreisförmig zu bewegen.
    [0029] DasRitzelbegrenzungsglied 6 ist an dem Betriebsabschnitt 7b befestigt.Wenn die Anziehungskraft des elektromagnetischen Schalters von dem Übertragungsabschnitt 7a anden Stababschnitt 7c übertragenwird, bewegt sich der Betriebsabschnitt 7b kreisförmig zusammenmit dem Stababschnitt 7c. Das Ritzelbegrenzungsglied 6 wirddaher in 1 nach obengedrückt.
    [0030] Indem Anlasser 1 wird wie oben beschrieben das Ritzel 5 bewegt,um mit dem Zahnkranz 50 unter Einfluß der schraubenförmige Keilnuteinzuspuren bzw. im Eingriff zu kommen. D.h. das Ritzel 5 muß durchdie Anziehungskraft des elektromagnetischen Schalters 3 nichtin Axialrichtung gedrücktwerden. Der elektromagnetische Schalter 3 kann entsprechendin der Größe reduziertwerden, da keine großeAnziehungskraft erforderlich ist.
    [0031] Entsprechenddieser Ausführungsformweist der elektromagnetische Schalter, wie in den 1 und 3 gezeigt,eine elektromagnetische Einheit 3A auf. Die elektromagnetischeEinheit 3A treibt bzw. steuert die ersten und zweiten beweglichenKontakte 16 und 19, welche den ersten und zweitenFestkontakten 15 und 18 gegenüberliegen, an.
    [0032] Dieelektromagnetische Einheit 3A ist im hinteren Abschnittdes Anlassers 1 angeordnet, d.h. auf der Rückseitedes Motors 2. Die elektromagnetische Einheit 3A istauf einem aus Harz gemachten Podest 32 durch ein Band (nichtgezeigt) befestigt, wie zum Beispiel einer Plattenfeder und istdurch die Endabdeckung 13 bedeckt.
    [0033] Dieelektromagnetische Einheit 3A enthält eine Erregerspule 33,einen festen Magnetweg (unten beschrieben), den Kurzschlußkolben 30,ein Kontakthalteglied (unten beschrieben) und eine Rückholfeder 34 unddergleichen. Die Erregerspule 33 wird mit elektrischerLeistung versorgt und erzeugt einen magnetischen Fluß. Die festemagnetische Bahn ist vorgesehen, damit der magnetische Fluß um dieErregerspule 33 läuft.Der Kurzschlußkolben 30 wird durcheine zylindrische Muffe (nicht gezeigt) in einen Innendurchmesserabschnittder Erregerspule 33 eingefügt. Das Kontakthalteglied istmit dem Kurzschlußkolben 30 verbundenund hältden ersten beweglichen Kontakt 16. Die Rückholfeder 34 drückt denKurzschlußkolben 30 in 3 nach unten.
    [0034] Diefeste Magnetbahn weist ein Schaltergehäuse 35, einen Plattenabschnitt 36 undeinen Eisenkern 37 auf. Das Schaltergehäuse 35 nimmt die Erregerspule 33 imInneren auf. Der Plattenabschnitt 36 bedeckt eine Öffnung desSchaltergehäuses 35.Der Festeisenkern 37 ist mit dem Plattenabschnitt 36 integriert,es ist jedoch möglich,daß derFesteisenkern 37 separat von dem Plattenabschnitt 36 vorgesehen ist.Der Festeisenkern 37 ist innerhalb des Innendurchmesserabschnittsder Erregerspule 33 an einem Ende der Erregerspule 33 angebracht.
    [0035] DerKurzschlußkolben 30 istderart angeordnet, einen Luftspalt zwischen dem Kurzschlußkolben 30 unddem Festeisenkern 37 aufzuweisen. Der Kurzschlußkolben 30 unddie feste Magnetbahn bilden durch den Luftspalt einen Magnetkreisaus. Der Hakenabschnitt 31 ist auf einer Endfläche desKurzschlußkolbens 30 aufder gegenüberliegendenSeite des Festeisenkerns 37 durch Preßpassung oder dergleichen befestigt.
    [0036] DasKontakthalteglied weist einen Flanschabschnitt 38 und einenHalteabschnitt 39 auf. Der Flanschabschnitt 38 undder Hakenabschnitt 31 sind auf der Endfläche desKurzschlußkolbens 30 befestigt.Der Halteabschnitt 39 wird durch den Flanschabschnitt 38 gehalten.
    [0037] DerFlanschabschnitt 38 wird durch Biegen einer Metallplattemit einer konstanten Breite ausgebildet, um eine ungefähre U-Formauszubilden. Der Flanschabschnitt 38 weist ein Paar vonArmabschnitten auf, welche auf beiden Seitenflächen des Schaltergehäuses 35 entlangder Axialrichtung angeordnet sind, d.h. der vertikalen Richtungin 3. Ein Paar von Armabschnittenweist einen ersten Armabschnitt 38a und einen zweiten Armabschnitt 38b auf.Die ersten und zweiten Armabschnitte 38a, 38b weisen eineunterschiedliche Breite auf.
    [0038] Dererste Armabschnitt 38a ist ein Abschnitt, welcher von beidenEnden eines befestigten Abschnitts, welcher auf der Endfläche desKurzschlußkolbensbefestigt ist, nach oben gebogen. Die Breite des ersten Armabschnitts 38a istderart bemessen, daß sieim wesentlichen (etwas größer als)ein Außendurchmesserdes Schaltergehäuses 35 ist.Der erste Armabschnitt 38a rutscht bzw. gleitet mit der äußeren Peripheroberfläche desSchaltergehäuses 35 alseine Führungsoberfläche in Kontakt,wenn sich der Kurzschlußkolben 30 innerhalbdes Innendurchmesserabschnitts der Erregerspule 33 hinund her bewegt.
    [0039] Derzweite Armabschnitt 38b ist ein Abschnitt, welcher sichvon dem ersten Armabschnitt 38a nach oben erstreckt undmit dem Halteabschnitt 39 Kontakt bildet. Die Breite deszweiten Armabschnitts 38b ist derart bemessen, größer als jenedes ersten Armabschnitts 38a zu sein.
    [0040] DerHalteabschnitt 39 besteht aus, z.B. Harz mit elektrischenIsoliereigenschaften. Wie in 3 gezeigt,ist der Halteabschnitt 39 über dem Plattenabschnitt 36 angeordnet,um mit dem Kopfende des zweiten Armabschnitts 38b im Eingriffzu sein. Der Halteabschnitt 39 sowie eine Feder 40,welche einen Kontaktdruck bereitstellt, halten den ersten beweglichenKontakt 16. Die Feder 40, welche den Kontaktdruckbereitstellt, drücktden ersten beweglichen Kontakt 16 in 3 nach oben. Wenn der erste KontaktabschnittA eingeschaltet ist, versorgt die Kontaktdruckbereitstellungsfeder 40 denersten beweglichen Kontakt 16 mit einem Kontaktdruck.
    [0041] DieRückholfeder 34 drückt denKurzschlußkolben 30 zurück in seineUrsprungsstellung durch das Kontakthalteglied, wenn eine elektrischeLeistungsversorgung an die Erregerspule 33 beendet wird.Die Rückholfeder 34 istspezifisch zwischen dem Schaltergehäuse 35 und dem zweiten Armabschnitt 38 eingefügt. DasKopfende der Rückholfeder 34 wirddurch den Plattenabschnitt 36 gehalten, welcher in derDurchmesserrichtung des Schaltergehäuses 35 nach außen hervorsteht.Ein Bodenende der Rückholfeder 34 wirddurch einen Federhaltebereich 31c gehalten, welcher indem zweiten Armabschnitt 38b vorgesehen ist. Der Innendurchmesserder Rückholfeder 34 istauf die äußere Peripheroberfläche desSchaltergehäuses 35 begrenzt. DerAußendurchmesserder Rückholfeder 34 istauf den zweiten Armabschnitt 38b begrenzt.
    [0042] Wieoben beschrieben, sind die Kontakthalteglieder und die Rückholfeder 34 indem elektromagnetischen Schalter 3 außerhalb des Schaltergehäuses 35 angeordnet.
    [0043] Deshalbist es erforderlich zu verhindern, daß Fremdmaterie in einen Spaltzwischen dem Kontakthalteglied, der Rückholfeder 34 unddem Schaltergehäuse 35 eintritt.In der ersten Ausführungsform istder elektromagnetische Schalter 3 von der Endabdeckung 13 desAnlassers 1 umgeben. D.h. eine spezielle Abdeckung für den elektromagnetischenSchalter 3 ist nicht erforderlich. Die Größe des elektromagnetischenSchalters 3 nimmt daher nicht zu.
    [0044] Indem Anlasser 1 fließt,wenn ein Zündschalter 41 in 2 eingeschaltet wird, einStrom in der Erregerspule 33 des elektromagnetischen Schalters 3 vonder Fahrzeugbatterie. Es wird daher magnetischer Fluß in demMagnetkreis erzeugt und die Anziehungskraft wirkt zwischen dem Festeisenkern 37 unddem Kurzschlußkolben 30.Der Kurzschlußkolben 30 wirddemzufolge in Richtung des Festeisenkerns 37 angezogenund bewegt sich in 1 nachoben, währender die Rückholfeder 34 biegt. Dieshat zur Folge, daß sichder Kurbelstab 7 kreisförmigbewegt. Entsprechend bewegt sich das Ritzelbegrenzungsglied 6 in 1 nach oben, und ist mit Aussparungendes Großdurchmesserabschnitts 28 imEingriff. Die Drehung des Ritzels 5 ist daher begrenzt.
    [0045] Entsprechendder obigen Bewegung des Kurzschlußkolbens 30, wirdder zweite Kontaktabschnitt B eingeschaltet. D.h. der zweite bewegliche Kontakt 19 schließt mit demzweiten Restkontakt 18 Kontakt. Der Batteriestrom ist daherbegrenzt und fließtin den Anker 10. Der Anker 10 dreht sich daher miteiner niedrigeren Drehzahl.
    [0046] DieDrehung des Ankers 10 wird durch die Drehzahluntersetzungsvorrichtungreduziert und wird durch die Freilaufkupplung an die Ausgangswelle 4 übertragen.Entsprechend dreht sich die Ausgangswelle 4, und das Ritzel 5,wessen Drehung durch das Ritzelbegrenzungsglied 6 begrenztist, bewegt sich unter Einfluß derKeilnut auf der Ausgangswelle 4.
    [0047] Wenndas Zahnradgetriebe 5a mit dem Zahnkranz 50 imEingriff ist, löstsich das Ritzelbegrenzungsglied 6 von den Aussparungendes Großdurchmesserabschnitts 28 undbewegt sich zur Rückseitebzw. Hinterseite des rückseitigenBegrenzungsrings 29. Die Drehbegrenzung des Ritzels 5 wirddaher gelöstund eine Umkehr- bzw. Rückwärtsbewegungdes Ritzels 5 verhindert.
    [0048] DerKurzschlußkolben 30 bewegtsich danach weiter und der erste Kontaktabschnitt A wird eingeschaltet.D.h. der erste bewegliche Kontakt 16 schließt mit demersten Festkontakt 15 Kontakt. Demzufolge bildet der zweiteKontaktabschnitt B mit einem großen Stromfluß in demAnker 10 einen Kurzschluß. Der Anker 10 drehtsich daher mit einer hohen Drehzahl und das Drehmoment des Ankers 10 wirdan den Zahnkranz 50 des Zahnradgetriebes 5a übertragen.Ein Kurbeln des Motors wird somit gestartet.
    [0049] Wennein Zündschalter,nachdem der Motor angelassen ist, ausgeschaltet wird, wird Strom,welcher in der Erregerspule 33 des elektromagnetischen Schalters 3 fließt, unterbrochen,und der magnetische Fluß verschwindet.Der Kurzschlußkolben 30 wirddeshalb zurückin seine ursprünglicheStellung durch die Reaktionskraft der Rückholfeder 34 gedrückt. Entsprechenddieser Bewegung des Kurzschlußkolbens 30 bewegtsich der Kurbelstab 7 kreisförmig in die andere Stellungals der, wenn der Verbrennungsmotor angelassen wird. Demzufolge kommtdas Ritzelbegrenzungsglied 6 von der Rückseite des rückseitigenBegrenzungsrings 29 hervor und die Rückwärtsbegrenzung des Ritzel 5 wirdgelöst.Das Ritzel 5 dreht sich daher auf die Ausgangswelle 4,basierend auf der Reaktionskraft der Ritzelfeder 27 unddurch die Umkehrkraft des Zahnkranzes 50 rückwärts. DasRitzel 5 kehrt entsprechend in die in 1 gezeigte statische Stellung zurück.
    [0050] Indem elektromagnetischen Schalter 3 entsprechend der erstenAusführungsformist die Rückholfeder 34 außerhalbdes Schaltergehäuses 35 angeordnet.Deshalb wird es nicht erforderlich, ein Federhalteabschnitt (Stufenabschnitt= stage section) in dem Festeisenkern 37 und dem Kurzschlußkolben 30 vorzusehen.Eine Fläche,auf der sich der Festeisenkern 37 und der Kurzschlußkolben 30 gegenüberliegen,wird daher nicht verkleinert. Eine Fläche, auf der der Festeisenkern 37 denKurzschlußkolben 30 anzieht,kann verglichen mit einer Struktur vergrößert werden, in der die Rückholfeder 34 innerhalbder Erregerspule 33 angeordnet ist. Die Anziehungskraft kanndemzufolge vergrößert werden.Des weiteren kann der Außendurchmesserder Erregerspule, verglichen mit der obigen Struktur, in der derSchalter, basierend auf der Anziehungskraft entworfen ist, verkleinertwerden. Der elektromagnetische Schalter 3 kann daher inder Größe reduziertwerden.
    [0051] DieRückholfeder 34 istferner zwischen dem Schaltergehäuse 35 unddem zweiten Armabschnitt 38b angeordnet. Ein Innendurchmesserder Rückholfeder 34 istdeshalb auf das Schaltergehäuse 35 begrenztund der Außendurchmesserder Rückholfeder 34 istauf den zweiten Armabschnitt 38b begrenzt. Demzufolge kanneine Lockerung der Rückholfeder 34 verhindertwerden. In diesem Fall ist ein zusätzliches Teil zur Begrenzungder Innen- und Außendurchmesserder Rückholfeder 34 nichterforderlich. Die Anzahl der Zeile nimmt deshalb nicht zu. Die Rückholfeder 34 kannentsprechend leicht zusammengebaut bzw. montiert werden.
    [0052] Derelektromagnetische Schalter entsprechend der ersten Ausführungsformweist darüberhinaus keine Stange auf, die in den Kurzschlußkolben 30 vordringt.Deshalb wird ein Spalt zum Einschub der Stange nicht benötigt. EineLockerung kann entsprechend verhindert und ein stabiler Betrieberreicht werden.
    [0053] Ineinem elektromagnetischen Schalter 3 entsprechend der zweitenAusführungsformist eine Querschnittsform der Erregerspule 33, der festen Magnetbahn(des Schaltergehäuses 35,des Plattenabschnitts 36 und des Festeisenkerns 37)und des Kurzschlußkolbens 30,wie in 4 gezeigt, imwesentlichen elliptisch.
    [0054] Fernerist ein Ebenabschnitt 35a auf dem Schaltergehäuse 35 ausgebildet.Der Ebenabschnitt 35a ist im wesentlichen zu der Langdurchmesserrichtungdes Schaltergehäuses 35,welches die Peripherie der Räderspule 33 umgibt,parallel.
    [0055] Indem, an dem Kurzschlußkolben 30 befestigtenFlanschabschnitt 38 ist ein Paar von Armabschnitten (dieersten und zweiten Armabschnitte 38a, 38b) anbeiden Seiten in der Kurzdurchmesserrichtung des Schaltergehäuses 35 vorgesehen.Der erste Armabschnitt 38a bewegt sich auf den Ebenabschnitt 35a alseine Führungsoberfläche in derAxialrichtung des Schaltergehäuses 35. DieRückholfeder 34 weistferner ebenfalls im wesentlichen eine elliptische Form auf, um demAbriss- bzw. der Kontur des Schaltergehäuses 35 zu entsprechen. Ähnlich derersten Ausführungsformist die Rückholfeder 34 außerhalbdes Schaltergehäuses 35 angeordnet,d.h. zwischen dem Schaltergehäuse 35 unddem zweiten Armabschnitt 38b. Die zweite Ausführungsformkann ebenfalls eine Fläche,auf der der Festeisenkern 37 den Kurzschlußkolben 30 anzieht,vergrößern. DieAnziehungskraft kann deshalb erhöhtwerden. Ferner kann die Lockerung der Rückholfeder 34 verhindertwerden, da die Rückholfeder 34 zwischendem Schaltergehäuse 35 unddem Flanschabschnitt 38 (der zweite Armabschnitt 38b)angeordnet ist.
    [0056] Indem Anlasser 1 gemäß der erstenAusführungsformsind die ersten und zweiten Kontaktabschnitte A, B in der elektrischenSchaltung des Motors 2 vorgesehen. Der Motor 2 wirddaher in zwei Stufen angelassen. Es ist jedoch ebenso möglich, daß nur einKontaktabschnitt vorgesehen ist und der Motor 2 in einemSchritt bzw. einer Stufe angelassen wird.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Elektromagnetische Vorrichtung, mit: einemfixierter Kontakt (15, 18) und einem beweglichenKontakt (16, 19) welche sich gegenüberliegen undzur Ein- und Ausschaltung einer elektrischen Leistungsversorgungdienen; einer Erregerspule (33), welche bei Versorgungmit elektrischer Leistung einen magnetischen Fluß erzeugt; einem Schaltergehäuse (35),welches zumindest eine Peripherie der Erregerspule (33)bedeckt; einem fixierter Eisenkern (37), welcher innerhalbder Erregerspule (33) in einem Endabschnitt der Erregerspule(33) angeordnet ist; einem Plungerkolben (30),welcher in die Erregerspule (33) eingefügt ist, um dem fixierter Eisenkern (37)gegenüberzuliegen,wobei der Plungerkolben (30) in Richtung des fixierterEisenkerns (37) beweglich ist, wenn die Erregerspule (33)mit elektrischer Leistung versorgt wird; einem Kontakthalteglied(38, 39), welches sich auf einer Außenoberfläche desSchaltergehäuses(35) in Axialrichtung bewegt, wobei das Kontakthalteglied (38, 39)mit dem Plungerkolben (30) verbunden ist, um den beweglichenKontakt (16, 19) zu halten; und einer Rückholfeder(34), welche außerhalbdes Schaltergehäuses(35) angeordnet ist, wobei die Rückholfeder (34) denPlungerkolben (30) in die gegenüberliegende Richtung zu demfixierter Eisenkern (37) durch das Kontakthalteglied (38, 39)zurückdrückt, wenndie elektrische Leistungsversorgung an die Erregerspule (33)beendet wird.
    [2] Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 1, wobeidie Rückholfeder(34) zwischen dem Schaltergehäuse (35) und dem Kontakthalteglied(38, 39) angeordnet ist.
    [3] Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 1, fernermit: einem Motor (2), welcher ein Drehmoment erzeugt; einerAusgangswelle (4), welche durch den Motor (2) gedrehtwird; einem Ritzel (5), welches mit der Ausgangswelle(4) übereine schraubenförmigeKeilnut im Eingriff ist, wobei sich das Ritzel unter Einfluß der schraubenförmige Keilnutin einer dem Motor (2) entgegengesetzten Richtung bewegt,um den Verbrennungsmotor anzulassen; einem Ritzelbegrenzungsglied(6), welches mit dem Ritzel (5) zur Begrenzungeiner Drehung des Ritzels (5) im Eingriff ist; und einem Übertragungsglied(7), welches mit dem Plungerkolben (30), welcherinnerhalb der Erregerspule (33) montiert ist, im Eingriffist, um eine Bewegung des Plungerkolbens (30) an das Ritzelbegrenzungsglied(6) zu übertragen.
    [4] Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobeizumindest das Schaltergehäuse (35),das Kontakthalteglied (38, 39) und die Rückholfeder(34) durch eine Endabdeckung (13) bedeckt sind.
    [5] Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobeidas Kontakthalteglied (38, 39) enthält: einenHalteabschnitt (39), welcher den beweglichen Kontakt (16, 19)hält; und einenFlanschbereich (38), mit: einem ersten Armabschnitt(38a), welcher mit der Außenoberfläche des Schaltergehäuses (35)in Kontakt gleitet; und einem zweiten Armabschnitt (38b),welcher die Rückholfeder(34) unterbringt und den Halteabschnitt (35), denzweiten Armabschnitt (38b) , welcher eine größere Breiteals die Breite des ersten Armabschnitts (38a) aufweist,verbindet.
    [6] Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobeidie Erregerspule (33), das Schaltergehäuse (35), der fixierterEisenkern (37) und der Plungerkolben (30) einenim wesentlichen elliptischen Querschnitt aufweisen.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    JP4059107B2|2008-03-12|
    US20040178870A1|2004-09-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-06-17| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2013-01-17| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20121002 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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