DE19626017A1 - Kraftfahrzeuganlasser mit einem einstückigen Relaisspulenkörper und Einrückrelais für einen solchen Anlasser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahrzeug­ anlasser.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Kraftfahrzeuganlasser in der Ausführung mit einem elektromagnetischen Einrückrelais, in dem eine ring­ förmige Erregerwicklung, die aus wenigstens einem auf einem Spulenkörper aufgewickelten Draht besteht, im Einrückrelais ein Magnetfeld erzeugt, das die axiale Verschiebung eines beweglichen Kerns bewirken kann, und in der Ausführung mit einem Führungsrohr, das axial in den Spulenkörper eingesetzt ist, für die Zentrierung der Wicklung im Einrückrelais sowie für die axiale Führung des beweglichen Kerns.

Eine solche Bauweise eines elektromagnetischen Ein­ rückrelais ist nach dem Stand der Technik bekannt.

Das Führungsrohr wird allgemein aus einem nicht magne­ tischen Metallwerkstoff hergestellt, während der Spulenkörper durch Formpressen, insbesondere aus Kunststoff, ausgeführt wird, um die elektrische Iso­ lierung der Wicklung zu gewährleisten.

Ein solcher Spulenkörper weist jedoch den Nachteil auf, daß er ein schlechter Wärmeleiter ist, was zur Folge hat, daß eine ausreichende Abkühlung der Wick­ lung verhindert wird.

Dieses Problem erweist sich als besonders schwerwie­ gend im Falle eines kompakten Einrückrelais, in dem Ströme mit hoher Stromstärke fließen.

Die daraus resultierende Erhöhung der Temperatur der Wicklung kann dann zu einer Beschädigung des Isoliermaterials der Drähte oder sogar zu einer Beschädigung des Spulenkörpers führen.

Um diese Nachteile abzustellen, schlägt die Erfindung einen Anlasser der eingangs genannten Art vor, bei dem der Spulenkörper und das Führungsrohr aus einem Stück ausgeführt sind, das einen rohrförmigen Körper umfaßt, an dessen Außenfläche zwei radiale Kragen angeordnet sind, die axial eine ringförmige Aufnahme für das Einsetzen der Erregerwicklung begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper aus einem nicht magnetischen stromleitenden Material ausgeführt ist, um die Verschiebung des beweglichen Kerns zu bremsen, und daß das Teilstück der zylindrischen Außenfläche des rohrförmigen Körpers zwischen den beiden radialen Kragen und die gegenüberliegenden axialen Flächen der radialen Kragen mit einem elektrisch nicht leitenden Material überzogen sind.

Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

• - Ein erster radialer Kragen ist an einem axialen Ende des rohrförmigen Körpers angeordnet und enthält axiale Öffnungen für den Durchgang des Drahts, aus dem die Erregerwicklung besteht.
• - Der rohrförmige Körper umfaßt ein zweites axiales Ende, das sich über den zweiten radialen Kragen hinaus verlängert und zur Außenseite eines Gehäuses des Ein­ rückrelais führt, so daß die axiale Führungslänge des beweglichen Kerns vergrößert wird.

Außerdem schlägt die Erfindung ein Einrückrelais für einen erfindungsgemäßen Anlasser vor.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, auf denen folgendes dargestellt ist:

• - Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines erfin­ dungsgemäßen Anlasserrelais.
• - Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Spulenkörpers des Einrückrelais von Fig. 1 im Längsschnitt durch eine Ebene, die im Verhältnis zu Fig. 1 um 90° um die Achse X-X versetzt ist.
• - Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Spulenkörpers von Fig. 2.
• - Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Spulenkörpers.

Das in Fig. 1 dargestellte Einrückrelais umfaßt im wesentlichen ein zylindrisches Gehäuse 12 mit der Achse X-X, in dessen Innern eine ringförmige Erreger­ wicklung 14 gelagert ist, deren Aufgabe darin besteht, im Einrückrelais 10 ein axiales Magnetfeld zu erzeu­ gen.

Die Erregerwicklung 14 besteht aus wenigstens einem Leitungsdraht, der auf einen erfindungsgemäßen Spulen­ körper 16 aufgewickelt ist.

Der Spulenkörper 16 wird durch ein erstes axiales Ende 18 auf eine feststehende Polmasse 20 zentriert.

Eine Betätigungsstange 22 für einen beweglichen Kon­ takt 24 ist axial in der feststehenden Polmasse 20 geführt und kann den beweglichen Kontakt 24 axial von einer (in Fig. 1 veranschaulichten) Ruhestellung, in welcher der bewegliche Kontakt 24 an der feststehenden Polmasse 20 anliegt, zu einer (nicht dargestellten) Arbeitsstellung verschieben, in welcher der Kontakt 24 eine elektrische Verbindung zwischen zwei Klemmen 26, 28 herstellt, so daß die Stromversorgung des (nicht dargestellten) Motors eines mit dem Einrückrelais 10 ausgerüsteten Anlassers gesteuert wird.

Die axiale Verschiebung der Betätigungsstange 22 wird durch einen beweglichen zylindrischen Kern 30 gesteu­ ert, der sich unter dem Einfluß des durch die Wicklung 14 erzeugten Magnetfelds axial zwischen einer Ruhe­ stellung, in die er durch eine Rückstellfeder 32 zurückgebracht wird, und einer Arbeitsstellung ver­ schieben kann, in welcher er die Verschiebung der Betätigungsstange 22 und damit die Herstellung des Kontakts zwischen den beiden Klemmen 26, 28 bewirkt.

Die Rückstellfeder 32 ist außen an dem zylindrischen Gehäuse 12 um den beweglichen Kern 30 herum angeord­ net, wobei sie an einem radialen Teller 31, der an dem beweglichen Kern 30 angesetzt ist, und an einer Quer­ wand 33 des zylindrischen Gehäuses 12 zur Auflage kommt.

Erfindungsgemäß wird der bewegliche Kern 30 axial durch die ringförmige Innenfläche 34 des Spulenkörpers 16 geführt, der ein Führungsrohr bildet.

In den Fig. 2 und 3 wird der Spulenkörper 16 ge­ nauer dargestellt, der erfindungsgemäß aus einem Stück ausgeführt ist.

Der Spulenkörper 16 umfaßt einen rohrförmigen zylin­ drischen Körper 36, auf dessen Außenfläche 38 zwei Kragen 40, 42 angeordnet sind, die sich radial nach außen erstrecken.

Die Außenfläche 38 des rohrförmigen Körpers 36 und die beiden radialen Kragen 40, 42 begrenzen zusammen einen radial nach außen offenen ringförmigen Raum, der für die Aufnahme der Erregerwicklung bestimmt ist.

Ein erster radialer Kragen 40 ist am axialen Ende 44 des rohrförmigen Körpers 36 angeordnet, der die Zen­ trierung des Spulenkörpers 16 auf die feststehende Polmasse 20 ermöglicht.

Auf an sich bekannte Weise enthält der erste radiale Kragen 40 zwei axiale Öffnungen 46, 48, durch welche die Enden des Wicklungsdrahts axial hindurchgeführt werden können.

Jede der Öffnungen 46, 48 ist außerdem mit einer Quer­ nut 50, 52 verbunden, die tangential in der radialen Außenfläche 51 des radialen Kragens 40 angeordnet ist und die zum äußeren Umfang 54 des radialen Kragens 40 führt.

Eine derartige Anordnung ermöglicht die axiale Heraus­ führung der Enden des Leitungsdrahts, der auf ein­ fache Weise durch Biegen tangential auf dem Spulen­ körper 16 aufgewickelt werden kann, wobei das Biegen durch Einsetzen des Endes des Leitungsdrahts in die Nuten 50, 52 erfolgt.

Dadurch kann vor allem auf einen Einfädelvorgang an den Enden des Leitungsdrahts verzichtet werden, der besonders schwierig zu automatisieren wäre.

Der erfindungsgemäße Spulenkörper 16 wird einstückig aus einem nicht magnetischen stromleitenden Metall­ werkstoff ausgeführt.

Der Spulenkörper 16 kann daher als eine ringförmige Kurzschlußwindung betrachtet werden, deren Stromdurch­ gangsquerschnitt gleich dem axialen Querschnitt des Spulenkörpers 16 ist.

Bei der Einleitung des Strom in die Erregerwicklung 14 kommt es daher zu einer Veränderung des Magnetflusses, der axial durch den als eine Windung betrachteten Spulenkörper 16 hindurchgeht.

Nach der Lenzschen Regel tritt daher in dieser Kurz­ schlußwindung ein elektrischer Strom auf, welcher der Feldänderung entgegenwirkt, die zu seiner Entstehung geführt hat.

Der im Spulenkörper induzierte Strom verläuft daher in entgegengesetzter Richtung zu dem Strom, der durch die Erregerwicklung 14 hindurchgeht, wobei er auf die Erzeugung eines Magnetfelds hinwirkt, das der Ver­ schiebung des beweglichen Kerns 30 zu seiner Arbeits­ stellung entgegenwirkt.

Dadurch entsteht eine elektromagnetische Bremse, welche die Verschiebung des beweglichen Kerns 30 verlangsamt.

Dies ist insofern besonders interessant, als dadurch die Phasenverschiebung der Bewegungen des mit geringer Masse ausgeführten beweglichen Kerns 30 im Verhältnis zu den Verschiebungen der (nicht dargestellten) Rit­ zeleinrückvorrichtung des Anlassers begrenzt wird, deren Masse deutlich größer ausfällt.

Dadurch wird die Herstellung des Kontakts für die Stromversorgung des Anlassermotors verhindert, bevor die Anlassereinrückvorrichtung korrekt am Zahnkranz des Schwungrads eingespurt ist.

Um die elektrische Isolierung der Erregerwicklung im Verhältnis zum Spulenkörper 16 zu gewährleisten, sind die gegenüberliegenden Flächen 56, 58 der Flansche 40, 42 und das Teilstück 60 der Außenfläche 38 des rohr­ förmigen Körpers 36 zwischen den Kragen 40 und 42 mit einer dünnen Isolierbeschichtung überzogen.

Eine derartige Beschichtung kann in Form eines Lacks, eines elektrolytischen Anstrichs oder einer Eloxierung ausgeführt werden.

Der rohrförmige Körper 36 des Spulenkörpers 16 besitzt gegenüber dem axialen Zentrierende 44 ein zweites axiales Ende 62, das sich axial hinter den zweiten Flansch 42 erstreckt und das außen an die Querwand 33 des zylindrischen Gehäuses 12 führt.

Dieses austretende Ende 62 ermöglicht insbesondere die Zentrierung der Rückstellfeder 32 des beweglichen Kerns 30, wobei es außerdem eine Vergrößerung der Führungslänge für den beweglichen Kern 30 im Gehäuse 12 ermöglicht.

Eine derartige Gestaltung des Spulenkörpers 16 ermög­ licht die Ausführung eines starren Teils, das die Wärme ausreichend ableitet, um eine optimale Abkühlung der Erregerwicklung herbeizuführen.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeuganlasser in der Ausführung mit einem elektromagnetischen Einrückrelais (10), in dem eine ringförmige Erregerwicklung (14), die aus wenigstens einem auf einem Spulenkörper (16) aufgewickelten Draht besteht, im Einrückrelais (10) ein Magnetfeld erzeugt, das die axiale Verschiebung eines beweglichen Kerns (30) bewirken kann, und in der Ausführung mit einem Führungsrohr (34), das axial in den Spulenkörper (16) eingesetzt ist, für die Zentrierung der Erregerwick­ lung (14) im Einrückrelais (10) sowie für die axiale Führung des beweglichen Kerns (30), wobei der Spulen­ körper (16) und das Führungsrohr (34) aus einem Stück ausgeführt sind, das einen rohrförmigen Körper (36) umfaßt, an dessen Außenfläche (38) zwei radiale Kragen (40, 42) angeordnet sind, die axial eine ringförmige Aufnahme für das Einsetzen der Erregerwicklung (14) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (16) aus einem nicht magnetischen stromleitenden Material ausgeführt ist, um die Ver­ schiebung des beweglichen Kerns (16) zu bremsen, und daß das Teilstück der zylindrischen Außenfläche (38) des rohrförmigen Körpers (36) zwischen den beiden radialen Kragen (40, 42) und die gegenüberliegenden axialen Flächen (56, 58) der radialen Kragen (40, 42) mit einem elektrisch nicht leitenden Material überzogen sind.

2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein erster radialer Kragen (40) an einem axialen Ende (44) des rohrförmi­ gen Körpers (36) angeordnet ist und axiale Öffnungen (46, 48) für den Durchgang des Drahts enthält, aus dem die Erregerwicklung (14) besteht.

3. Anlasser nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (36) ein zweites axiales Ende (62) umfaßt, das sich über den zweiten radialen Kragen (42) hinaus ver­ längert und zur Außenseite eines Gehäuses (12) des Einrückrelais (10) führt, so daß die axiale Führungs­ länge des beweglichen Kerns (30) vergrößert wird.

4. Elektromagnetisches Einrückrelais für einen An­ lasser, der nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt ist.