[0001] Die Erfindung betrifft einen Starter für eine Brennkraftmaschine, mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Stand der Technik
[0002] Starter der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Zum Starten der Brennkraftmaschine
muß der Starter den Verbrennungsmotor mit einer Startdrehzahl genannten Mindestdrehzahl,
durchdrehen, damit auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen das beim Otto-Motor zum
Selbstlauf notwendige Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet bzw. beim Dieselmotor die Selbstzündungstemperatur
erreicht werden kann. Ferner muß der Starter nach den ersten Zündungen beim Hochlaufen
auf die Mindest-Selbstdrehzahl des Verbrennungsmotors diesen unterstützen. Es ist
bekannt, derartige Starter mit einer Regel- und/oder Steuerschaltung auszustatten,
die den elektrischen Startermotor und/oder andere Starterbestandteile, wie beispielsweise
das Starterrelais, regelt und/oder steuert. Diese Regelung und/oder Steuerung erfolgt
dabei in Abhängigkeit von zumindest einem Starter-Betriebsparameter, der durch einen
Sensor erfaßt wird.
[0003] Bei den bekannten Startern wurde die Steuer- und/oder Regelschaltung außerhalb des
Startergehäuses angeordnet, beispielsweise an dem dem Starterritzel gegenüberliegenden
axialen Ende des Starters. Dabei ist nachteilig, daß der durch den Sensor zu erfassende
Starter-Betriebsparameter entweder nicht direkt vor Ort erfaßt werden kann, oder daß
die Verkabelung zwischen dem Sensor und der Regel- und/oder Steuerschaltung aufwendig
ist.
Vorteile der Erfindung
[0004] Der erfindungsgemäße Starter mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber
den Vorteil, daß der zu erfassende Starter-Betriebsparameter direkt vor Ort erfaßt
werden kann, ohne daß eine aufwendige Verkabelung erforderlich ist. Weiterhin schützt
das Startergehäuse die elektronische Baugruppe.
[0005] Besonders deutlich werden die erfindungsgemäßen Vorteile dann, wenn der Sensor ein
Temperatursensor ist. Bei bekannten derartigen Startern befindet sich zwischen dem
Startergehäuse und der außerhalb von diesem angeordneten Regel- und/oder Steuerschaltung
zumindest abschnittsweise ein Luftspalt, so daß kein vollflächiger Kontakt zwischen
dem Startergehäuse und dem Gehäuse der Regel- und/oder Steuerschaltung möglich war.
Aus diesem Grund mußte ein an dem Startergehäuse angeordneter Temperatursensor umständlich
verkabelt werden, um die durch den Sensor erfaßte Temperatur mit der Regel- und/oder
Steuerschaltung auszuwerten. Diese umständliche Verkabelung trug auch dazu bei, daß
das Ansprechverhalten des Sensors nicht befriedigend war.
[0006] Diese Probleme werden vermieden, wenn die den Temperatursensor umfassende elektronische
Baugruppe innerhalb des Startergehäuses, vorzugsweise im Bereich der stärksten Wärmequelle,
angeordnet wird.
[0007] In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß der Begriff Baugruppe in funktionaler
Hinsicht aufgefaßt werden soll, d.h. der Sensor muß nicht zwangsläufig auf der gleichen
Platine wie die Baugruppe angeordnet werden, obwohl dies insbesondere beim Vorhandensein
eines Baugruppengehäuses die bevorzugte Ausführungsform darstellt, da der Verkabelungsaufwand
dann besonders niedrig ist.
[0008] Hinsichtlich des Verkabelungsaufwandes ist es noch vorteilhafter, wenn die gesamte
Regel- und/oder Steuerschaltung vollständig durch die elektronische Baugruppe gebildet
und innerhalb des Startergehäuses angeordnet ist.
[0009] In vielen Fällen weist das Startergehäuse einen Startergehäusedeckel auf, der beispielsweise
ein Ankerlagerdeckel sein kann. Sofern ein derartiger Startergehäusedeckel vorhanden
ist, kann die elektronische Baugruppe an der Startergehäuse-Deckelinnenseite angeordnet
sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die elektronische Baugruppe selbst
innerhalb eines Baugruppengehäuses angeordnet werden soll, weil der Startergehäusedeckel
in diesem Fall den Boden des Baugruppengehäuses bilden kann.
[0010] Es ist ebenfalls denkbar, daß die elektronische Baugruppe Abschnitte der Starterlängsachse,
d.h. der Rotationsachse, zumindest teilweise koaxial umgibt, wobei die elektronische
Baugruppe in solchen Fällen als Ringplatine oder als Teilringplatine ausgebildet sein
kann.
[0011] Unabhängig davon, ob die elektronische Baugruppe Abschnitte der Starterlängsachse
zumindest teilweise koaxial umgibt oder nicht, kann sie auch ritzelseitig vom elektrischen
Startermotor angeordnet sein.
[0012] Insbesondere in Fällen, in denen der Sensor ein Temperatursensor ist, ist es vorteilhaft,
die Baugruppe im Bereich der stärksten Wärmequelle anzuordnen, die in vielen Fällen
durch den Kommutator des elektrischen Startermotors gebildet ist. In diesem Fall wird
besonders bevorzugt, daß die Temperatur der Kommutatorbürsten erfaßt wird, was beispielsweise
dadurch möglich ist, daß die elektronische Baugruppe - und mit ihr der Sensor - an
dem Kommutatorbürstenhalter angeordnet wird.
[0013] Eine derartige Ausgestaltung ist auch dann denkbar, wenn der Kommutator antriebsseitig
angeordnet ist.
[0014] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Starters kann dessen Beschädigung aufgrund
einer Überschreitung der zulässigen Betriebstemperatur besonders wirksam vermieden
werden, weil die Betriebstemperatur an der kritischsten Stelle erfaßt und ein erneuter
oder weiterer Betrieb des elektrischen Startermotors verhindert werden kann, beispielsweise
indem das Starterrelais entsprechend gesteuert wird.
[0015] Auch aus Kostengründen ist es besonders vorteilhaft, wenn die gesamte Regel- und/oder
Steuerschaltung vollständig durch die in dem Startergehäuse angeordnete elektronische
Baugruppe gebildet ist, obwohl dies nicht zwingend erforderlich ist.
Zeichnungen
[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert.
[0017] Es zeigen
- Figur 1
- die Vorderansicht eines bekannten Starters;
- Figur 2
- eine teilweise geschnittene Seitenansicht des bekannten Starters nach Figur 1;
- Figur 3
- die Rückansicht des bekannten Starters nach den Figuren 1 und 2, ohne am Startergehäuse
befestigte Regel- und/oder Steuerschaltung;
- Figur 4
- die Rückansicht des bekannten Starters nach den Figuren 1 bis 3, mit an dem Startergehäuse
befestigter Regel- und/oder Steuerschaltung;
- Figur 5
- eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Starters;
- Figur 6
- eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Starters;
- Figur 7
- eine teilweise geschnittene schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Starters.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0018] Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung besser zu verdeutlichen wird anhand der
Figuren 1 bis 4 zunächst ein bekannter, gattungsgemäßer Starter beschrieben.
[0019] In den Figuren 1 bis 4 sind verschiedene Ansichten des zum Stand der Technik gehörenden
gattungsgemäßen Starters dargestellt. Der Starter weist ein Startergehäuse 1 auf,
das durch mehrere Gehäuseteile gebildet ist. Eines dieser Gehäuseteile ist durch den
Startergehäusedeckel 4 gebildet, der in Form eines Ankerlagerdeckels dargestellt ist.
An dem Startergehäuse 1 ist ein Starterrelais 6 befestigt, das beim Starterbetrieb
nicht nur den elektrischen Kontakt zwischen Batterie und elektrischem Startermotor
2 herstellt, sondern das weiterhin auch einen Einrückhebel 7 betätigt, über den der
Einspurvorgang des Starterritzels 9 ausgelöst wird.
[0020] Eine hier nicht näher interessierende Freilaufeinrichtung, die den Starter beim Anspringen
des Verbrennungsmotors vor zu hohen Drehzahlen schützt, ist mit dem Bezugszeichen
8 versehen.
[0021] Die gattungsgemäß zur Regel- und/oder Steuerschaltung gehörende elektronische Baugruppe
3 ist außerhalb des Startergehäuses 1, und zwar am Startergehäusedeckel 4 angeordnet,
wie dies den Figuren 2 und 4 zu entnehmen ist. Die Befestigung der elektronischen
Baugruppe 3 erfolgt an Befestigungsstellen, die in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 10
versehen sind.
[0022] Nachteilig ist bei dieser bekannten Lösung, daß sich zwischen dem Startergehäusedeckel
4 und dem Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3 ein Luftspalt befindet, der zumindest
einen vollflächigen Kontakt zwischen dem Startergehäuse und dem Gehäuse der elektronischen
Baugruppe 3 unmöglich macht. Aus diesem Grund muß ein Temperatursensor umständlich
verkabelt werden, um einen Kontakt mit dem Starter herzustellen. Diese umständliche
Verkabelung sorgt weiterhin dafür, daß die Ansprechzeit des Sensors relativ gering
ist.
[0023] Wenn der Temperatursensor im Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3 angeordnet ist,
kann eine Überhitzung bei zum Stand der Technik gehörenden Startern erst nach dem
Wärmeaustausch zwischen dem Starter und dem Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3
festgestellt werden. Dies kann unter Umständen jedoch dazu führen, daß die zu hohe
Temperatur erst dann festgestellt wird, wenn der Starter durch Überhitzung bereits
Schaden genommen hat.
[0024] Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Starter vermieden.
[0025] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist die gesamte Regel- und/oder Steuerschaltung
durch die elektronische Baugruppe 3 gebildet. Die in Figur 5 nicht näher dargestellte
elektronische Baugruppe 3 ist innerhalb des Startergehäuses 1 im Bereich des Startergehäusedeckels
4 angeordnet. Ein ebenfalls nicht dargestelltes Baugruppengehäuse umgibt die elektronische
Baugruppe 3. Der Boden des Baugruppengehäuses kann durch die Innenoberfläche des Startergehäusedeckels
4 gebildet sein, der als Ankerlagerdeckel ausgebildet ist. Diese Anordnung hat den
Vorteil, daß ein Temperatursensor direkt in der Nähe der heißesten Stelle angebracht
werden kann. Die relativ starke Erwärmung ist von dem Temperatursensor innerhalb des
Baugruppengehäuses erfassbar, so dass Startvorgänge unterbunden werden können, um
eine Überhitzung des Starters bzw. des elektrischen Startermotors 2 zu vermeiden.
[0026] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist die elektronische Baugruppe 3 ebenfalls
innerhalb des Startergehäuses 1, jedoch ritzelseitig vom elektrischen Startermotor
2 angeordnet. Wie dies in Figur 6 angedeutet ist, kann die elektronische Baugruppe
3 bei dieser Ausführungsform als Ringplatine ausgebildet sein. Diese Lösung hat den
Vorteil, daß keine Bauvolumenvergrößerung des Starters notwendig ist und daß die Temperaturbelastung
der elektronischen Baugruppe 3 gering bleibt. Allerdings könnte die Baugruppe 3 bei
dieser Ausführungsform zumindest dann nicht kompakt aufgebaut werden, wenn ein Temperatursensor
oder irgendein anderer Sensor im Bereich des Kommutators 5 angeordnet werden soll,
da dies einen höheren Verkabelungsaufwand mit sich bringen würde.
[0027] Dieser höhere Aufwand entfällt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7.
[0028] Bei dem in Figur 7 dargestellten Starter ist der Kommutator antriebsseitig angeordnet.
Die elektronische Baugruppe 3 ist an den Kommutatorbürstenhaltern befestigt, um über
einen Temperatursensor die Temperatur der Kohlebürsten zu erfassen. Die elektronische
Baugruppe 3 kann kompakt aufgebaut sein, weil sich der Temperatursensor bei dieser
Ausführungsform im Bereich der stärksten Wärmequelle befindet, die in diesem Fall
durch den Kommutatur gebildet ist. Sollte die zulässige Betriebstemperatur der elektronischen
Baugruppe 3 bei dieser Anordnung überschritten werden, so wäre gegebenenfalls ein
Hitzeschild vorzusehen.
1. Starter für eine Brennkraftmaschine, mit einem Startergehäuse (1), mit einem in dem
Startergehäuse (1) untergebrachten elektrischen Startermotor (2), mit zumindest einem
Sensor zur Erfassung von zumindest einem Starter-Betriebsparameter, und mit einer
den Sensor umfassenden elektronischen Baugruppe (3), die Bestandteil einer Regel-
und/oder Steuerschaltung ist, die den elektrischen Startermotor (2) und/oder andere
Starterbestandteile regelt und/oder steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) innerhalb des Startergehäuses (1) angeordnet
ist.
2. Starter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Temperatursensor ist.
3. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Startergehäuse (1) einen Startergehäusedeckel (4) aufweist, und daß die
elektronische Baugruppe (3) im Bereich des Startergehäusedeckels (4) angeordnet ist.
4. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Startergehäusedeckel ein Anker-Lagerdeckel (4) ist.
5. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) innerhalb eines Baugruppengehäuses angeordnet
ist.
6. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Startergehäusedeckel (4) den Boden des Baugruppengehäuses bildet.
7. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) Abschnitte der Starterlängsachse zumindest teilweise
koaxial umgibt.
8. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) als Ringplatine ausgebildet ist.
9. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) ritzelseitig vom elektrischen Startermotor (2)
angeordnet ist.
10. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Startermotor (2) einen Kommutator (5) aufweist, und daß die
elektronische Baugruppe (3) im Bereich des Kommutators (5) angeordnet ist.
11. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) die Temperatur von Bürsten erfaßt, die Bestandteil
des Kommutators (5) sind.
12. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten durch einen Bürstenhalter gehaltert sind, und daß die elektronische
Baugruppe (3) an dem Bürstenhalter angeordnet ist.
13. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (5) antriebsseitig angeordnet ist.
14. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel- und/oder Steuerschaltung den Betrieb des elektrischen Startermotors
verhindert, wenn die elektronische Baugruppe (3) eine Temperatur sensiert, die über
einer vorgegebenen Temperatur liegt.
15. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel- und/oder Steuerschaltung vollständig durch die elektronische Baugruppe
(3) gebildet ist.