Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung sowie eine
erfindungsgemäße Startvorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus der
DE 10 2005 021 227 A1 ist eine Startvorrichtung bekannt, die bei einem Fahrzeug verwendet wird, das eine
Start-Stopp-Betriebsweise aufweist.
[0002] Die Startvorrichtung 10 wird während des Fahrbetriebes eines Fahrzeugs vom Motorsteuergerät
21 angesteuert, in dem von dort mit Beginn einer Stopp-Phase des Fahrzeugs zum Beispiel
durch Erfassen der Drehzahl an den Vorderrädern des Fahrzeugs die Brennkraftmaschine
abgeschaltet wird. Damit wird zunächst über einen Steuerbus 20 von der Steuereinheit
19 in einer ersten Stufe ein Einspurvorgang des Starterritzels 13 in den Zahnkranz
14 der Maschine 15 ausgelöst, indem über den Transistor Tr1 ein dosierter Erregerstrom
auf das Starterrelais 12 gegeben wird. Über den Stößel 17 wird nun über einen Einrückhebel
24 das Starterritzel 13 axial zum Einspuren in den Zahnkranz 14 vorgeschoben. Außerdem
wird der Startermotor 11 von der Steuereinheit 19 über den Transistor Tr2 über die
Motorklemme Kl45 dosiert angesteuert, um bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung das Starterritzel
13 sanft in die nächste Zahnlücke am Zahnkranz 14 einzudrehen.
[0003] Das Starterritzel 13 spurt nun geräuscharm vollständig in den Zahnkranz 14 der Maschine
15 ein und wird vom Starterrelais 12 in dieser Position gehalten. Der Schaltkontakt
18 bleibt dabei in geöffneter Position stehen. Erst wenn beispielsweise durch Betätigen
eines den Fahrerwunsch repräsentierenden Stellorgans, bspw. des Fahrpedales, der Startwunsch
des Fahrers durch ein entsprechendes Signal des Motorsteuergerätes 21 an der Steuereinheit
19 erkannt wird, wird das Starterrelais 12 in einer zweiten Stufe zum Starten der
Maschine 15 über den
[0004] Transistor Tr1 mit verstärktem Strom angesteuert und dadurch der Schaltkontakt 18
mit voller Kraft geschlossen. Damit wird der Startermotor 11 über den Schaltkontakt
18 des Starterrelais 12 auf die Klemme B+ der nicht dargestellten Akkumulatorbatterie
geschaltet und die Brennkraftmaschine 15 wird unverzüglich mit voller Kraft angedreht.
[0005] Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, das Starterrelais noch besser und noch
genauer anzusteuern und die kinematischen Zusammenhänge zwischen Relais, Gabelhebel
und Andrehritzel noch präziser zu steuern.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
[0006] Das Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Betreiben einer Startvorrichtung
mit einer Schubvorrichtung zum Vorschieben eines Andrehritzels mit einem Hubmittel,
das mittels Getriebeelementen mit dem Andrehritzel gekoppelt ist, wobei das Hubmittel
zwischen einer Ruheposition und einer Endposition beweglich ist, wobei die Schubvorrichtung
in einem ersten Schritt eingeschaltet wird und anschließend das Hubmitttel in eine
durch einen Zwischenkern definierte Zwischenposition zwischen Ruheposition und der
Endposition bewegt wird, hat den Vorteil, dass das Hubmittel an eine exakt bestimmbaren
Position bzw. Zwischenposition bewegt wird. Streuungen bzgl. des Erreichens der Position
durch fertigungsbedingte Toleranzen von Federelementen können dadurch ausgeschlossen
werden.
[0007] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich zweckmäßige
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
[0008] Dadurch, dass das Hubmittel in der definierten Zwischenposition gehalten wird, ist
die Position des Andrehritzels relativ zu einer Flanschebene der Startvorrichtung
in verhältnismäßig engen Grenzen klar definiert. Man kann demzufolge davon ausgehen,
dass das Andrehritzel in einem an den Motorblock einer Brennkraftmaschine angeflanschten
Zustand dann im Idealfall eine ganz bestimmte Eingriffsposition in einen Zahnkranz
einer Brennkraftmaschine aufweist.
[0009] Wird das Hubmittel nach dem Erreichen der Zwischenposition in Richtung zur Endposition
bewegt, um einen elektrischen Schaltvorgang auszulösen, so ist in zeitlichen engen
Grenzen definiert, nach welchem Zeitabschnitt der elektrische Schaltvorgang ausgelöst
wird. Wird der elektrische Schaltvorgang (Einschalten des Startermotors) dadurch ausgelöst,
dass das Hubmittel das Bewegen eines Schaltmittels zum Schalten eines Hauptstroms
des Startermotors verursacht, durch welches eine elektrische Spannung an einen Kontakt
angelegt wird und dadurch der Startermotor in Betrieb genommen wird, so ist mit verhältnismäßig
wenig Aufwand der Startermotor schaltbar. Zudem ist der Startermotor zwangsschaltbar,
d. h. der Startermotor wird erst dann eingeschaltet, nachdem sehr sicher ist, dass
das Andrehritzel in den Zahnkranz eingegriffen hat. Koordinationsstörungen sind an
dieser Stelle nicht zu erwarten.
[0010] Zum sicheren Verhindern einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen dem Andrehritzel und
einem Zahnkranz ist vorgesehen, das Andrehritzel um seine Drehachse elektromotorisch
zu bewegen. Hierzu ist vorgesehen, dass der Startermotor kurzzeitig bestromt wird,
um dadurch das Andrehritzel zu verdrehen. Dieses kurzzeitige Bestromen des Startermotors
geschieht bevor das Schaltmittel den Hauptstrom des Startermotors schaltet.
[0011] Um das Hubmittel in eine definierte Zwischenposition zu bewegen und dadurch das Andrehritzel
in axialer Richtung zu einem Zahnkranz vorzuschieben (Voreinspuren) ist vorgesehen,
dass zu diesem Bewegen des Hubmittels in die definierte Zwischenposition entweder
eine Wicklung zum Voreinspuren bestromt wird oder eine erste Wicklung zum Voreinspuren
und eine zweite Wicklung zum Voreinspuren bestromt wird. Für den eben genannten Fall,
wonach zwei Wicklungen zum Voreinspuren verwendet werden, wird eine der beiden Wicklungen
frühestens dann abgeschaltet, wenn die Zwischenposition des Hubmittels erreicht ist.
Die Wicklung, die in diesem Fall abgeschaltet wird, ist eine Art Einzugswicklung -
die Wicklung, die als "Einzugswicklung" das stärkere Magnetfeld erzeugt - deren Magnetfeld
zum reinen Halten des Hubmittels nicht benötigt wird. Diese Einzugwicklung wird jedoch
benötigt, um die Bewegungswiderstände (Federn, Massen, Reibung etc.) zu überwinden.
Die abzuschaltende Wicklung wird dabei zeit- oder lageabhängig ausgeschaltet. Zeitabhängig
bedeutet, dass die abzuschaltende Wicklung zum Voreinspuren nach einer gewissen voreingestellten
Zeit abgeschaltet wird. So wird beispielweise vermieden, dass ein sich im Start-Stopp-Betrieb
befindendes Fahrzeug während der Haltesignalanzeige einer Ampel beispielsweise zu
lange den Strom durch diese Einzugswicklung fließen lässt. Dadurch wird einerseits
Energie gespart, da dadurch die Batterie weniger stark entladen wird und andererseits
wird eine unnötige oder gar übermäßige Erwärmung der Schubvorrichtung durch den elektrischen
Widerstand der Spule (Einzugswicklung) vermieden. Ein lageabhängiges Schalten der
Wicklung zum Voreinspuren ist beispielweise dadurch möglich, dass das Hubmittel nach
Erreichen einer bestimmten Position, hier beispielweise der Zwischenposition, mechanisch
die eine Wicklung zum Voreinspuren abschaltet.
[0012] In analoger Weise kann entweder eine Wicklung zum Schalten oder zwei Wicklungen zum
Schalten vorgesehen sein. Für den Fall, dass zwei Wicklungen zum Schalten vorgesehen
sind, kann aus den gleichen Gründen wie bei der zuvor erwähnten zweiten Wicklung zum
Voreinspuren, ein Abschalten einer der beiden Wicklungen - der Wicklung, die als "Einzugswicklung"
das stärkere Magnetfeld erzeugt - vorgesehen sein, wenn die Endposition erreicht ist.
Auch hier kann wie zuvor beschrieben eine zeit- oder lagerabhängige Schaltung vorgenommen
werden.
[0013] Um möglichst wenige Widerstände zum Bewegen des Hubmittels in Richtung zur Endposition
zu haben, ist vorgesehen, dass nach dem Bestromen der zumindest einen Wicklung zum
Schalten, die zumindest eine Wicklung zum Voreinspuren abgeschaltet wird.
[0014] Gemäß einem nebengeordneten Anspruch ist eine erfindungsgemäße Startvorrichtung für
Brennkraftmaschinen vorgesehen. Zu den zuvor genannten Verfahrenansprüchen wurden
bereits Vorteile genannt, so dass nur dann auf Vorteile der Vorrichtung eingegangen
wird, sofern sich diese von den vorgenannten Vorteilen unterscheiden. So hat der Zwischenkern
als durch die zumindest eine Voreinspurwicklung erregbarer Bereich den Vorteil, dass
dadurch die Position des Hubmittels sehr genau einstellbar ist.
[0015] Dadurch, dass zwischen dem Hubmittel und dem Rückschlusskern eine Rückstellkraft
einer Rückstellfeder wirkt, kann ohne besonders großen Schaltungsaufwand erreicht
werden, dass das Hubmittel drei verschiedene Positionen in der Schubvorrichtung einnehmen
kann. Zudem ist durch die Rückstellkraft gesichert, dass das Andrehritzel im Störungsfall
(Stromausfall) in seine Ruheposition verschoben werden kann, ohne den Zahnkranz oder
das Andrehritzel selbst zu beschädigen. Ist als Gestaltungsform des Zwischenkerns
vorgesehen, dass dieser einfach ringförmig ist, so ist dadurch eine besonders einfache
Gestaltung dieses Kerns möglich. Alternativ kann vorgesehen sein, dass auf den ringförmigen
Zwischenkern in axialer Richtung ein Zylinderring aufgesetzt ist, der vorzugsweise
parallel zum Gehäusebereich angeordnet ist. Dies ermöglicht einerseits eine Fertigung
des ringförmigen Zwischenkerns mit besonders großzügigen Toleranzen (Kostenersparnis)
bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Der hohe Wirkungsgrad kommt dadurch zustande,
dass die Fugen zwischen dem ringförmigen Teil des Zwischenkerns und dem Zylinderring
in einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Hubmittels
ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zwischenkern
topfförmig ist, wobei dabei der Zwischenkern die Form eines halbierten Ringes aufweist,
der an seinen Außenseiten eine halbierte Zylinderwand aufweist. Dies hat den Vorteil,
dass senkrecht zum Bewegungsmittel des Hubmittels keine Fuge mehr vorhanden ist und
somit der Wirkungsgrad dieses Zwischenkerns weiter verbessert ist. Gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zwischenkern eine Öffnung aufweist,
durch die zumindest ein elektrische Leiter ragt, der zur Stromversorgung der zumindest
einen Wicklung zum Vorspuren dient.
[0016] Dadurch das ein mit dem Hubmittel fest verbundener Stift in Schubrichtung einem Schaltstift
gegenübersteht, wobei der Schaltstift ein Schaltmittel, vorzugweise eine Kontaktbrücke
eines Startermotorstromschalters trägt, ist in besonders robuster Art und Weise ein
Schalter darstellbar. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass ein Federelement die zumindest eine Wicklung zum Vorspuren bzw. den Wicklungsträger
gegen den Zwischenkern drückt. Dieser ermöglicht auf verhältnismäßig kostengünstige
Weise einen Toleranzausgleich.
Kurze Beschreibungen der Zeichnungen
[0017] Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Schubvorrichtung, wie es bei der in Figur 1
dargestellten Vorrichtung verwendet wird,
Figur 3 schematisch den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 4a und 4b den Zwischenkern aus Figur 2,
Figur 5a und 5b ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zwischenkerns,
Figur 6a und 6b einen Teilschnitt durch das Schaltmittel und ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Zwischenkerns,
Figur 7a und 7b schematisch verschiedene Gestaltungen von Wicklungen zum Voreinspuren
mit einer oder zwei Wicklungen zum Schalten.
Ausführungsformen der Erfindung
[0018] Figur 1 zeigt eine Startvorrichtung 10 in einem Längsschnitt. Diese Startvorrichtung
10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und eine Schubvorrichtung 16 auf. Der
Startermotor 13 und die Schubvorrichtung 16 sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild
19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben,
wenn es im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt
ist.
[0019] Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang
Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Die Polschuhe
31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket
43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist
auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst. An dem dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende
der Antriebswelle 13 ist des Weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der unter anderem
aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind
in bekannterweise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich
bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des
Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen der Schubvorrichtung 16 und dem Startermotor
13 angeordnete Stromzufuhr 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten
58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 13 ist kommutatorseitig
mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem
Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel 70 wiederum wird
mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind
(Schrauben, beispielweise zwei, drei oder vier Stück) im Antriebslagerschild 19 befestigt.
Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab und der Kommutatorlagerdeckel
70 am Polrohr 28.
[0020] In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein sogenanntes Sonnenrad 80 an,
das Teil eines Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern
86 umgeben, üblicherweise 3 Planetenräder 37, die mittels Wälzlagern 89 auf Achszapfen
92 abgestützt sind. Die Planetenräder 37 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr
28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder
37 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger
98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager
104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem
sowohl der Planetenträger 98, als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des
Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich
durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager
101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker
37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 13 einen weiteren
Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist, ab. Das
Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen.
Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Diese Abtriebswelle
ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122,
welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt. Die Abtriebswelle 116
ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager
104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer sogenannten Geradverzahnung
125 (Innenverzahnung), die Teil einer sogenannten Wellen-Nabe-Verbindung ist. Diese
Welle-Nabe-Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten
eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig
mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 verbunden ist. Dieser Freilauf
137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb
des Außenrings 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132
sind Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung
mit dem Innen- und dem Außenring eine Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem
Innenring in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht
eine umlaufende Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring 134 nur in eine
Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel
22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung) ausgeführt. Das Andrehritzel
22 könnte alternativ auch als geradverzahntes Ritzel ausgeführt sein. Statt elektromagnetisch
erregter Polschuhe 31 mit Erregerwicklung 34 könnten auch permanentmagnetisch erregte
Pole verwendet werden.
[0021] Nachfolgend wird auf den Einspurmechanismus eingegangen. Die Schubvorrichtung 16
weist einen Bolzen 150 auf, der ein elektrischer Kontakt ist und im Falle des Eingebautseins
im Fahrzeug an dem Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt
ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 ist durch einen Deckel 153 hindurchgeführt.
Dieser Deckel 153 schließt ein Gehäuse 156 ab, welches Mittels mehrerer Befestigungselemente
159 (Schrauben) am Antriebslagerschild 19 befestigt ist. In der Schubvorrichtung 16
ist weiterhin eine Wicklung zum Voreinspuren 162 und eine Wicklung zum Schalten 165
angeordnet. Die Wicklung zum Voreinspuren 162 und die Wicklung zum Schalten 165 bewirken
jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches verschiedene
Bauteile durchströmt. Anzumerken ist an dieser Stelle noch, dass zwischen der Wicklung
162 zum Voreinspuren und der Wicklung zum Schalten 165 ein Zwischenkern 166 angeordnet
ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zwischenkern als kreisringförmige Platte
zwischen den beiden genannten Wicklungen 162 und 165 angeordnet. Auf die Funktion
dieser beiden Wicklungen im Zusammenhang mit dem Zwischenkern 166 und anderen Bauteilen
wird später eingegangen. Unter anderem wirkt sich dieses magnetische Feld auf einen
linear beweglichen Anker, der hier als Hubmittel 168 bezeichnet ist, und ggf. einen
Rückschlusskern 171 aus. Das Hubmittel 168 trägt eine Schubstange 174, die beim linearen
Einzug des Hubmittels 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser
Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage
in Richtung zu zwei Kontakten 180 und 181 bewegt. Durch diese Bewegung der Schubstange
174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zu zwei Kontakten
180 und 181 bewegt, so dass eine am Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke
184 beide Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet. Es ist somit eine
mit dem Hubmittel 168 fest verbundene Schubstange 174 in Schubrichtung einem Schaltbolzen
177 gegenüberstehend, wobei der Schaltbolzen 177 ein Schaltmittel, vorzugsweise eine
Kontaktbrücke 184 eines Startermotorstromschalters trägt. Dadurch wird vom Bolzen
150 elektrische Leistung über die Kontaktbrücke 184 hinweg zur Stromzuführung 61 und
damit zu den Kohlebürsten 58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt. Die
Schubvorrichtung 16 bzw. das Hubmittel 168 hat aber darüber hinaus auch die Aufgabe,
mit einem Zugelement 187 einen in dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten
Hebel 190 zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, greift
mit zwei hier nicht dargestellten "Zinken" bzw. Gabelarmen an seinem Außenumfang einen
sich zwischen zwei Scheiben 193 und 194 befindenden Mitnehmerring 197, um diesen zum
Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel
22 in den Zahnkranz 25 einzuspuren.
[0022] Das Gehäuse 156 der in Figur 2 in einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellten
Schubvorrichtung 16 hat eine in etwa topfförmige Gestalt, wobei das Gehäuse 156 eine
Gehäusewand 202 und einen Gehäuseboden 204 aufweist. Dieser Gehäuseboden 204 hat eine
Öffnung 207, durch die das Hubmittel 168 hindurchragt. Die Gehäusewand 202 weist ausgehend
von dem Gehäuseboden 204 zunächst ein verhältnismäßig dickwandiges Profil auf, das
nach einer Stufe 210 in einen dünnwandigeren Gehäusewandabschnitt 213 übergeht. Im
Bereich des dünnwandigeren Gehäusewandabschnitts 213 ist der Zwischenkern 166 angeordnet.
Der Zwischenkern 166 weist einen ringförmigen Abschnitt 169 und einen zylinderringförmigen
Abschnitt 172 auf. Der Zwischenkern 166 liegt mit einem Außenrand des ringförmigen
Abschnitts 169 an der Stufe 210 bzw. deren ringförmiger Stirnfläche an.
[0023] Der ringförmige und scheibenförmige Abschnitt 169 des Zwischenkerns 166 trennt in
diesem Ausführungsbeispiel zwei verschiedene Wicklungen voneinander. So ist einerseits
zwischen dem ringförmigen Abschnitt 169 des Zwischenkerns 166 und dem Gehäuseboden
204 die Wicklung zum Voreinspuren 162 angeordnet, während auf der anderen Seite des
ringförmigen Abschnitts 169 die Wicklung zum Schalten 165 angeordnet ist. Am vom ringförmigen
Abschnitt 169 abgewandten Ende des zylinderringförmigen Abschnitts 172 liegt der Rückschlusskern
171 an. Der Rückschlusskern 171 ist derart gestaltet, dass ein zylinderringförmiger
Abschnitt 219 radial innerhalb der Wicklung zum Schalten 165 angeordnet ist. Ein weiterer
Abschnitt, der hier als Flansch 222 bezeichnet ist, geht von dem zylinderringförmigen
Abschnitt 219 aus und ist an dem Ende des Rückschlusskerns 171 angeordnet, dass vom
Hubmittel 168 angewandt ist. Dieser Flansch 222 ist dabei so gestaltet, dass das äußere
radiale Ende 225 des Flansches 222 mit der in axialer Richtung orientierten Oberfläche,
die zum Gehäuseboden 204 gerichtet ist, auf einer zum Flansch 222 gerichteten Stirnfläche
228 des zylinderringförmigen Abschnitts 172 anliegt.
[0024] Auf der vom Zwischenkern 166 abgewandten Seite des Flansches 222 ist der Deckel 153
angeordnet. Der Deckel 153 weist an dem zum Flansch 222 gerichteten Ende eine wulstartige
Verdickung 231 auf. Diese nach radial außen gerichtete Verdickung 231 dient dazu,
dass der über diese Verdickung 231 hinwegreichender Gehäusewandabschnitt 213 dazu
verwendet werden kann, durch sogenanntes Bördeln bzw. Umformen, eine formschlüssige
Verbindung zwischen dem Deckel 153 und dem Gehäuse 156 zu erhalten. Demzufolge dient
eine Umbördelung 234 zur entsprechenden Befestigung des Deckels 153 am Gehäuse 156.
Die Wicklung zum Voreinspuren 162 und die Wicklung zum Schalten 165 sind auf einen
im Ausführungsbeispiel einstückigen Spulenträger 237 gewickelt. Dieser Spulenträger
237 weist an seinem zum Gehäuseboden 204 gerichteten Ende einen ersten Flansch 240
auf. An seinem zum Flansch 222 des Rückschlusskerns 171 gerichteten Ende ist ein weiterer
Flansch 243 angeformt. Zwischen diesen beiden Flanschen 240 und 243 sind zwei weitere
Flansche 246 und 249 angeordnet, die zwischen sich einen schmalen axialen ringförmigen
Zwischenraum bilden, der hier nicht näher bezeichnet ist. In diesem Zwischenraum ist
der ringförmige Abschnitt 169 des Zwischenkerns 166 angeordnet. Alle vier Flansche
240, 243, 246 und 249 sind durch einen gemeinsamen Rohrabschnitt 252 verbunden. Dieser
Rohrabschnitt 252 erstreckt sich zwischen dem Flansch 240 und dem Flansch 243. Der
Rohrabschnitt 252 nimmt in seinem Inneren eine Gleithülse 255 auf, die sich im Wesentlichen
vom Flansch 222 des Rückschlusskerns 171 ausgehend bis durch die Öffnung 207 hindurch
erstreckt. Diese Gleithülse 255 dient dazu, dem Hubmittel 168 eine geeignete und mit
Schmiermittel beschichtete Gleitfläche anzubieten. Das Hubmittel 168 hat eine im Wesentlichen
zylindrische Außenfläche und in seinem Inneren in Schubrichtung eine Bohrung 258,
in der eine Schubstange 174 angeordnet und befestigt ist. Diese Schubstange 174 endet
in einer vom Durchmesser her größeren Bohrung 261, in der und um die Schubstange 174
herum eine Druckfeder 264 angeordnet ist, die sich mit ihrem vom Hubmittel 168 abgewandten
Ende am Rückschlusskern 171 abstützt. Im Rückschlusskern 171 und hier im zylinderförmigen
Abschnitt 219 ist ebenfalls eine zentrale Bohrung 267 eingearbeitet, in der der Schaltbolzen
177 mittelbar gelagert ist. Dieser Schaltbolzen 177 weist in Richtung zur Schubstange
174 eine Ringnut 270 auf, durch die ein Hülsenelement 273 gesichert ist. Dieses Hülsenelement
273 weist einen Außendurchmesser auf, der an den Innendurchmesser der zentralen Bohrung
267 angepasst ist und dadurch den Schaltbolzen 177 am zum Hubmittel 168 gerichteten
Ende der zentralen Bohrung 267 abstützt. Der Außendurchmesser des Hülsenelements 237
stellt darüber hinaus eine Führung für die Druckfeder 264 dar, und verhindert somit
ein Ausknicken nach außen. Die Druckfeder 276 drückt die auf einem Abstandshalter
279 sitzende Kontaktbrücke 184 gegen ein vom Hubmittel 168 wegweisendes Ende des Schaltbolzens
177. Die Kontaktbrücke 184 ist zwischen dem Abstandshalter und einer Unterlegscheibe
282 gelagert. Die Unterlegscheibe 282 ist zwischen der Kontaktbrücke 184 und einem
Bund 285 gelagert, wobei der Bund 285 einstückig an dem Schaltbolzen 177 angeformt
ist. Der Bund 285 dient als Gegenfläche zu einer weiteren Druckfeder 288, die sich
mit ihrem vom Schaltbolzen 177 abgewandten Ende an der Innenseite des Deckels 153
abstützt. Die Druckfeder 288 ist in einem in etwa Zylinderform aufweisenden Hohlraum
angeordnet. Der Bolzen 150 ragt mit seinem Schaft 291 durch eine in etwa zylindrische
Öffnung 294 im Deckel 153. Der Bolzen 150 weist an der Innenseite des Deckels 153
einen Kopf 297 auf, der auf einer zur Kontaktbrücke 184 gerichteten Fläche eine Kontaktoberfläche
300, vorzugsweise aus Kupfer trägt. Analog zum Bolzen 150 ragt ein weiterer Bolzen
303 durch eine Öffnung 306, die ebenfalls zylindrisch ist und durch den Deckel 153
führt. An der Innenseite des Deckels 153 befindet sich auch hier ein Kopf 309, der
auf seiner zur Kontaktbrücke 184 gerichteten Seite ebenfalls eine Kontaktoberfläche
312 trägt.
[0025] Während das Gehäuse 156 mit seinen einstückigen Abschnitten Gehäuseboden 204, Gehäusewand
202, Gehäusewandabschnitt 213 und Umbördelung 234 aus einem elektromagnetisch erregbaren
Material (Eisen, Stahl) besteht, besteht der Spulenträger 237 aus einem Kunststoff,
der hier durch ein Spritzgussverfahren seine Form erlangt hat. Der Zwischenkern 166,
der Rückschlusskern 171 und das Hubmittel 168 sind wie das Gehäuse 156 aus einem elektromagnetisch
erregbaren Material gebildet. Die Wicklung zum Vorspuren 162 und die Wicklung zum
Schalten 165 bestehen vorzugsweise aus einem Kupferdraht.
[0026] Ein Federelement 315, hier als Spiralfeder ausgebildet, drückt den Spulenträger 237
an den Flansch 222 und stützt sich selbst auf der entgegengesetzten Seite am Gehäuseboden
204 ab.
[0027] Die Schubvorrichtung 16 hat zwei schaltbare magnetische Pfade. Der erste magnetische
Pfad besteht aus den Abschnitten der Schubvorrichtung 16, die durch das Einschalten
bzw. Bestromen der Wicklung zum Voreinspuren 162 elektromagnetisch erregt werden.
Zu diesen Abschnitten bzw. Bereichen der Schubvorrichtung 16 gehört der ring- und
scheibenförmige Abschnitt 169 des Zwischenkerns 166, der Abschnitt der Gehäusewand
202 zwischen dem ringförmigen Abschnitt 169 und dem Gehäuseboden 204, der Gehäuseboden
204 selbst und auch das Hubmittel 168. Je nach Materialauswahl für die Schubstange
174 oder die Druckfeder 264 sind auch diese elektromagnetisch erregbar.
[0028] Wird dieser magnetische Pfad elektromagnetisch erregt, so wird sich das Hubmittel
168 gegen den Widerstand der Druckfeder 264 in Richtung zum Rückschlusskern 171 bewegen.
Die Bewegung des Hubmittels 168 wird zunächstbei ausgeschalteter Wicklung zum Schalten
165 - an der Position enden, die im Zwischenraum zwischen dem Hubmittel 168 und dem
zylinderringförmigen Abschnitt 219 einskizziert ist. Dementsprechend wird die dem
Rückschlusskern 171 zugewandte Stirnfläche 318 des Hubmittels 168 nahezu auf gleicher
Höhe mit dem Zwischenkern 166 bzw. der axialen Stirnfläche des ringförmigen Abschnitts
169 liegen, die der Wicklung zum Schalten 165 zugewandt ist. In diesem Fall ist der
schaltbare magnetische Pfad, wie er bereits erwähnt wurde, geschlossen. Diese Position
beschreibt eine Zwischenposition des Hubmittels zwischen einer Ruheposition, in der
das Hubmittel 168 den im Bild weitest links liegenden Zustand erreicht hat und einer
Endposition, in der die Stirnfläche 318 nächstmöglich am Rückschlusskern 171 anliegt.
[0029] In dieser Zwischenposition des Hubmittels 168 bzw. auf dem Weg dorthin, hat - mit
Bezug zur Figur 1 - das Hubmittel 168 über das Zugelement 187 (oftmals auch als Paddel
bezeichnet) und über den Hebel 190, den Mitnehmerring 197, die Scheibe 193, die Feder
200, den Freilauf 137 mit seinem topfförmigen Außenring 132, den Klemmkörpern 138
und dem Innenring 140 das Antriebsritzel 22 um einen hier nicht näher bezeichneten
und betragsmäßig angegebenen Weg vorgeschoben. Im günstigsten Fall ist das Andrehritzel
22 bereits im Zahnkranz 25 derart eingespurt, dass sich eine Teilüberdeckung der Verzahnungen
ergibt.
[0030] Es ist somit eine Startvorrichtung 10 für Brennkraftmaschinen, mit einer Schubvorrichtung
16 zum Vorschieben eines Andrehritzels 22, mit einem Hubmittel 168, welches mittels
Getriebeelementen (Zugelement 187, Hebel 190, Mitnehmerring 197, Scheibe 193, Feder
200, Freilauf 137) mit dem Andrehritzel 22 gekoppelt ist, bekannt. Das Hubmittel 168
ist zwischen einer Ruheposition und einer Endposition beweglich. Die Schubvorrichtung
16 weist einen schaltbaren magnetischen Pfad auf, der im durch das Hubmittel 168 geschlossenen
Zustand eine Zwischenposition des Hubmittels 168 zwischen einer Ruheposition und einer
Endposition definiert. Ein Hauptstrom des Startermotors 13 ist in dieser Stellung
noch nicht geschaltet, da ein Schaltmittel den entsprechenden Stromkreis noch nicht
geschlossen hat.
[0031] Demgemäß ist aus dem Beschriebenen ein Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung
10 mit einer Schubvorrichtung 16 zum Vorschieben eines Andrehritzels 22 bekannt, mit
einem Hubmittel 168, das mittels Getriebeelementen (Zugelement 187, Hebel 190, Mitnehmerring
197, Scheibe 193, Feder 200, Freilauf 137) mit dem Andrehritzel 22 gekoppelt ist,
wobei das Hubmittel 168 zwischen einer Ruheposition und einer Endposition beweglich
ist. Die Schubvorrichtung 16 wird in einem ersten Schritt eingeschaltet und anschließend
das Hubmittel 168 in eine definierte Zwischenposition zwischen der Ruheposition und
der Endposition bewegt.
[0032] Figur 3 zeigt das eben beschriebene Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung,
wobei der Einschaltvorgang S1 gleichbedeutend mit dem Erregen der Wicklung zum Voreinspuren
162 ist und der Schritt S2 gleichbedeutend ist mit dem Bewegen des Hubmittels 168
in eine definierte Zwischenposition zwischen der Ruheposition und der Endposition.
Durch das Bestromen der Wicklung zum Voreinspuren 162 wird - wie bereits erwähnt -
das Hubmittel 168 in die genannte definierte Zwischenposition bewegt. In einem Start-Stopp-Verfahren
bzw. einem Fahrzeug, dass dieses Verfahren anwendet bzw. das in dieser beispielsweise
betrieben werden kann, ist vorgesehen, dass das Andrehritzel 22 während einer Stoppphase,
in der die Brennkraftmaschine und damit der Zahnkranz 25 nicht bewegt sind, in diesem
Zahnkranz 25 gehalten wird. Das Andrehritzel 22 ist voreingespurt. D. h., steht das
Fahrzeug beispielsweise bei einer auf "Halt" eingestellten Ampel und ist die Brennkraftmaschine
ausgeschaltet, so bleibt das Andrehritzel 22 während dieser Stoppphase im Zahnkranz
25. D. h. im Rahmen dieses Verfahrens wird gemäß einem weiteren Verfahrensschritt
S3 das Hubmittel 168 in der definierten Zwischenposition gehalten. Das Andrehritzel
22 bleibt voreingespurt.
[0033] Ist dann vorgesehen, dass das Fahrzeug, welches diese Startvorrichtung 10 aufweist,
wieder bewegt werden soll, beispielsweise durch Betätigen eines sogenannten Gaspedals
und damit eines den Fahrerwunsch repräsentierenden Stellelements, so wird das Hubmittel
168 nach dem Erreichen der Zwischenposition in Richtung zur Endposition bewegt, um
einen elektrischen Schaltvorgang auszulösen, Schritt S5. Das Bewegen des Hubmittels
168 aus der Zwischenposition heraus in die Endposition ist dadurch möglich, dass die
Wicklung zum Schalten 165 bestromt wird, S4. Dadurch versucht sich ein zweiter magnetischer
Pfad über das Hubmittel 168 zu schließen. Wird also die Wicklung zum Schalten 165
bestromt, so versuchen sich die Magnetlinien über den Rückschlusskern 176, dessen
Flansch 222, den zylinderringförmigen Abschnitt 172 und den ringförmigen Abschnitt
169 des Zwischenkerns 166 zu schließen und bewirken damit eine elektromagnetische
Kraft auf das Hubmittel 168, das bereits auf der axialen Höhe des Zwischenkerns 166
bzw. des ringförmigen Abschnitts 169 verweilt. Um dies auch bei eingeschalteter Wicklung
zum Voreinspuren 162 zu ermöglichen, muss ein Stutzen 321, der am Gehäuseboden 204
angeformt ist, und der die Öffnung 207 aufweist, mindestens so lang sein, dass sich
das Hubmittel 168 durch den Stutzen 321 ungehindert an den Rückschlusskern 171 anlegen
kann.
[0034] Durch die Bewegung des Hubmittels 168 in die Endposition wird auch die Schubstange
174 nach rechts bewegt. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei
der Bewegung des Hubmittels 168 in Richtung zum Rückschlusskern 171 die zur Schubstange
174 gerichtete Stirnfläche des Schaltbolzens 177 nicht oder nur leicht touchiert.
Bei der weiteren Bewegung des Hubmittels 168 aus dieser Zwischenposition in die Endposition
wird nicht nur der von der Druckfeder 264 ausgeübte Widerstand überwunden, sondern
bei der Bewegung Richtung Endposition auch der Widerstand der Druckfeder 288 und der
Druckfeder 276. Die Schubstange 174 drückt bei dieser Bewegung auf den Schaltbolzen
177, dieser wird gegen den Widerstand der Druckfeder 288 mit dem Abstandshalter 279
und der Kontaktbrücke 184 in Richtung zu den Kontaktoberflächen 300 und 312 gedrückt,
wobei schließlich die Kontaktbrücke mit einer zu den beiden Kontaktoberflächen 300
und 312 gerichteten Oberfläche zur Anlage gelangt. Mit dem Erreichen dieser Position
der Kontaktbrücke 184 wird das am Bolzen 150 anliegende positive elektrische Potential
über die Kontaktbrücke 184 an den Bolzen 303 weitergeleitet und von diesem Bolzen
303 über die bekannte Stromzuführung 61 letztlich an die Kohlebürsten 58 geführt.
Der Startermotor 13 wird dabei bestromt. Demzufolge kann man als weiteren Verfahrensschritt
S6 den Schaltvorgang bezeichnen, bei dem der Startermotor 13 mittels der Kontaktbrücke
184 bestromt wird. Dieser Verfahrensschritt S6 ist ein elektrischer Schaltvorgang,
der dadurch ausgelöst wird, dass das Hubmittel 168 das Bewegen eines Schaltmittels
in Gestalt der Kontaktbrücke 184 zum Schalten eines Hauptstroms des Startermotors
13 verursacht, durch welches eine elektrische Spannung an einen Kontakt in Gestalt
des Bolzens 303 angelegt wird und dadurch ein Startermotor 13 in Betrieb genommen
wird. Das Hubmittel 168 betätigt das Schaltmittel in Gestalt der Kontaktbrücke 184
mechanisch.
[0035] In Figur 4a ist eine Längsschnittdarstellung durch den Zwischenkern 166 dargestellt.
Der Zwischenkern 166 weist hier den ringförmigen Abschnitt 169 und den zylinderringförmigen
Abschnitt 172 auf. Des Weiteren zeigt dieser Zwischenkern 166 eine Durchgangsstelle
330, die in diesem Ausführungsbeispiel, siehe auch Figur 4b als Schlitz radialer Ausrichtung
im ringförmigen Abschnitt 169 verwirklicht ist. Diese Durchgangsstelle 330 ermöglicht
die Stromversorgung der Wicklung zum Voreinspuren 162. Die Wicklung zum Voreinspuren
162 benötigt zumindest einen Leiter, um zumindest eine Anbindung eines Anschlussdrahts
der Wicklung zum Voreinspuren 162 mit einem Pluspotenzial zu verbinden. Alternativ
ist es auch möglich, durch diese Durchgangsstelle 330 zwei Anschlussdrähte der Wicklung
zum Voreinspuren 162 hindurchzuführen.
[0036] In Figur 4b ist die räumliche Darstellung des Zwischenkerns 166 dargestellt. Deutlich
zu erkennen ist die Durchgangsstelle 330 im ringförmigen Abschnitt 169. Ebenfalls
zu erkennen ist eine Teilungsebene 333. Diese Teilungsebene ist erforderlich, um bei
dem gemäß Figur 2 einstückigen Spulenträger 237 den Zwischenkern 166 zwischen die
beiden Flansche 246 und 249 fügen zu können. Der Zwischenkern 166 ist dennoch topfförmig,
wobei dabei der Zwischenkern die Form eines halbierten Ringes aufweist, der an seinen
Außenseiten eine Zylinderwand aufweist. Unter der Angabe "halbierter Ring" ist eine
Gestaltung des Zwischenkerns 166 zu verstehen, der eine Teilungsebene 333 aufweist,
entlang derer eine Symmetrieachse führt. Wie bereits erwähnt, ist vorgesehen, dass
der Zwischenkern 166 eine Durchgangsstelle 330 aufweist, durch die zumindest ein elektrischer
Leiter ragt, der zur Stromversorgung der zumindest einen Wicklung zum Vorspuren 162
dient.
[0037] Der Startermotorstromschalter kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise realisiert
werden. Einerseits kann er beispielsweise durch den Schaltapparat mit der Kontaktbrücke
184, wie sie zuvor beschrieben wurde, in Verbindung mit den Bolzen 303 und 150 und
der entsprechenden Peripherie realisiert werden. Eine weitere Möglichkeit einer Verwirklichung
eines Startermotorstromschalters ist weiter unten beschrieben.
[0038] In Figur 5a und Figur 5b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zwischenkerns
166 gezeigt, der in diesem Ausführungsbeispiel eine gelochte Scheibe 336 mit einer
sich in radialer Richtung erstreckenden radialen Durchgangstelle 330 aufweist, wobei
dieses Ausführungsbeispiel mit der gelochten Scheibe 336 elektromagnetisch die gleiche
Wirkung wie der ringförmige Abschnitt 169 aus dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2
erzielt. Die Durchgangstelle 330 könnte auch derartig variiert sein, als dass diese
dann einen durchgehenden Schlitz darstellen würde. Daneben ist ein Zylinderring 339
dargestellt, der die gleiche elektromagnetische Wirkung wie der zylinderringförmige
Abschnitt 172 des Zwischenkerns 166 aus der Figur 2 aufweist. In Figur 5b ist ein
Längsschnitt durch die Kombination aus gelochter Scheibe 336 und dem Zylinderring
339 dargestellt. In der dort dargestellten Anordnung könnte dieser Zwischenkern 166
den in Figur 2 dargestellten Zwischenkern 166 dann ersetzten, wenn der Spulenträger
237 zumindest zweiteilig ausgeführt wäre (d. h. die Flansche 246 und 249 wären an
zwei verschiedenen Teilen angeformt). Diese Bedingung gilt insofern, als dass der
Zwischenkern 166 gemäß der Ausführungsvariante nach Figur 5a und Figur 5b nicht in
den Spulenträger 237 gemäß Figur 2 gefügt werden könnte. Dementsprechend müsste der
Spulenträger 237 im Bereich des ringförmigen Abschnitts 169 geteilt sein, damit der
Zylinderkern 166 gemäß Figur 5a und Figur 5b gefügt werden könnte. Dabei würde dann
zunächst der Spulenträgerteil 237, der die Wicklung zum Voreinspuren 162 aufnähme
bzw. aufnimmt in das Gehäuse 156 gesetzt werden, anschließend der Zwischenkern 166
gemäß Figur 5a und Figur 5b und des Weiteren anschließend ein weiterer Spulenträger,
der die Wicklung zum Schalten 165 aufnehme bzw. aufnimmt. Bei einteiligem Spulenträgerteil
237 ist der Austausch der gelochten Scheibe 336 durch zwei Halbscheiben notwendig.
[0039] Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zwischenkerns 166 ist in Figur 6a in Verbindung
mit Figur 6b dargestellt. In diesem Fall ist in den einstückigen Spulenträger 237,
wie er auch aus Figur 2 bekannt ist ein ringförmiger Zwischenkern 166 eingesetzt,
der aufgrund der Einteiligkeit des Spulenträgers 237 ebenfalls eine Teilungsebene
333 aufweist und demzufolge aus zwei Halbscheiben 342 besteht. In diesem Ausführungsbeispiel
kann ebenfalls eine Durchgangsstelle 330 vorgesehen sein, wie sie gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 5a skizziert ist. Wäre der Spulenträger 237 zweiteilig, d. h. wären die
Flansche 246 und 249 an zwei verschiedenen Teilen angeformt, ließe sich auch eine
einteilige Scheibe montieren.
[0040] Gemäß dem in Figur 6a und Figur 6b dargestellten Zwischenkern 166 ist die Gehäusewand
202 nicht wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 mit zwei verschiedenen Wandstärken
versehen, sondern ist in dem Abschnitt, der im Bereich der Wicklung zum Voreinspuren
162 angeordnet ist, genauso stark ausgeführt, wie an dem Bereich, der im Bereich des
der Wicklung zum Schalten 165 angeordnet ist. Mit anderen Worten, die Gehäusewand
202 ist durchgehend über die gesamte Länge der Wicklung zum Voreinspuren 162 bis zum
vom Gehäuseboden 204 abgewandten Ende der Wicklung zum Schalten 165 gleichmäßig stark
ausgeführt. Diese Materialstärke m wird vorzugsweise bis zu dem Ende des zylinderringförmigen
Abschnitts 219 in konstanter Materialstärke m ausgeführt, das vom Gehäuseboden 204
am weitesten entfernt ist. Im Anschluss daran ist auch hier die Materialstärke deutlich
schmaler ausgeführt, um die wulstartige Verdickung 231 mittels der Umbördelung 234
zu umgreifen. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6a und Figur 6b kann abgewandelt
werden, indem der Spulenträger 237 auch hier zweiteilig ausgeführt wird, in dem zwischen
den beiden Flanschen 246 und 249 eine Trennung herbeigeführt wird. Dann lässt sich
ein einfacher gelochter Zwischenkern 166 dazwischensetzen, der einteilig ausgeführt
ist und dementsprechend eine einfache gelochte Scheibe als Basis hat. Auch in dieser
Abwandlung hätte der Zwischenkern 166 eine Durchgangsstelle 330, die ein radialer
Schlitz zum Durchführen der Anschlussdrähte für die Wicklung zum Vorspuren 162 aufwiese.
Der radiale Schlitz könnte nicht nur wie beispielsweise in Figur 5a dargestellt von
radial innen her kommend ausgeführt sein, sondern beispielsweise als ein von radial
außen nach radial innen ausgeführter Schlitz. Dabei kann - muss aber nicht so sein
- ein Steg 331 verbleiben. Dies gilt für alle hier dargestellten Ausführungsbeispiele.
[0041] Die Startvorrichtung 10 gemäß Figur 1 mit der Schubvorrichtung 16 gemäß Figur 2 würde
beispielhaft für die Varianten einer Startvorrichtung 10 bzw. einer Schubvorrichtung
16, die eine Wicklung zum Vorspuren 162 und eine Wicklung zum Schalten 165 aufweisen
wie folgt funktionieren:
[0042] Für den Fall, dass sich das Fahrzeug mit einer derartigen Startvorrichtung 10 im
sogenannten Start-Stopp-Betrieb befände, würde das beispielsweise sich zu einem Hindernis
(Ampel, Stau, etc.) bewegende Fahrzeug bzw. eine Steuerschaltung beispielsweise durch
einen Bremsvorgang erkennen, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erforderlich
ist. Demzufolge würde eine Steuerung (oder Regelung) die Brennkraftmaschine abschalten
und das Fahrzeug antriebsfrei rollen lassen. Nachdem die Brennkraftmaschine das Signal
zum Ausschalten bekommen hätte, würde die Startvorrichtung 10 ein Signal erhalten,
wonach das Andrehritzel 22 entweder in den Rotationsgeschwindigkeit verlierenden Zahnkranz
25 oder in den bereits still stehenden Zahnkranz 25 voreingespurt werden soll. Dementsprechend
würde die Wicklung zum Voreinspuren 162 bestromt werden. Das Hubmittel 168 würde aufgrund
der Erregung in dem bereits beschriebenen magnetischen Pfad eine Bewegung nach rechts
in Richtung zum Rückschlusskern 171 vornehmen, und schließlich die ebenfalls bereits
erwähnte Zwischenposition im Bereich des Zwischenkerns 166 erreichen. Durch den Getriebemechanismus
zwischen Schubvorrichtung 16 und Andrehritzel 22 würde das Andrehritzel 22 im Idealfall
bereits zumindest beschränkt in den Zahnkranz 25 einspuren. Zur Absicherung dieses
zu erreichenden Zustands, wonach das Andrehritzel 22 im Zahnkranz 25 eingespurt sein
soll, kann mittels einer Steuerung vorgesehen sein, dass der Startermotor 13 kurzzeitig
derartig bestromt wird, dass dieser ein Verdrehen des Andrehritzels ermöglicht und
dieses so mit seinen Zähnen in die entsprechende Zahnradgeometrie des Zahnkranzes
25 einfügt. Die Beschaltung des Startermotors 13 kann zu diesem Zweck beispielsweise
gepulst erfolgen oder beispielsweise mit einem niedrigeren Dauerstrom (wobei die Zeitdauer
nur sehr kurz wäre). Die Startvorrichtung befände sich jetzt in einem Bereitschaftszustand,
indem die Wicklung zum Voreinspuren 162 dauerhaft bestromt wäre.
[0043] Erhält nun das Fahrzeug ein Signal, aus dem ein Steuergerät schließt, dass sich das
Fahrzeug wegbewegen soll, so erhält die Schubvorrichtung 16 bzw. deren Wicklung zum
Schalten 165 eine geeignete Bestromung, um das Hubmittel 168 schließlich in seine
Endposition zu bewegen, sodass sich dieses am Rückschlusskern 171 befindet. Über das
Getriebe wird dann das Andrehritzel 22 noch weiter in den Zahnkranz 25 eingespurt.
Die Kontaktbrücke 184 verbindet die Kontakte 180 bzw. 181 miteinander, sodass über
die Stromzuführung 61 der Startermotor 13 mit dem Hauptstrom bestromt wird und so
dass sich im Eingriff mit dem Zahnkranz 25 befindende Andrehritzel 22 mit großem Drehmoment
um die Abtriebswelle 116 bewegt und dadurch die Brennkraftmaschine angedreht wird.
[0044] Stellt ein oder das Steuergerät fest, dass die Brennkraftmaschine im stabilen Zustand
selbsttätig läuft, erhält die Startvorrichtung 10 ein Ausschaltsignal, wodurch in
der Folge die Wicklung zum Schalten 165 und auch die Wicklung zum Voreinspuren 162
abgeschaltet werden. Dadurch bewegt sich das Hubmittel 168 aus der Endposition heraus
wieder in Richtung Ruheposition, da die Druckfeder 264 dieses in Richtung zur Ruheposition
drückt. Die Kontaktbrücke 184 öffnet den Stromkreis des Startermotors 13. Der Startvorgang
ist beendet.
[0045] Abweichend hiervon kann vorgesehen sein, dass nach dem Beginn des Bestromens der
Wicklung zum Schalten 165 die Wicklung zum Voreinspuren 162 abgeschaltet wird, so
gesichert ist, dass sich das Hubmittel 168 sicher in Richtung zur Endposition bewegen
kann. Dadurch kann beispielsweise der Stromverbrauch der Wicklung zum Voreinspuren
162 verringert werden.
[0046] Ausgehend von der eben beschriebenen Startvorrichtung kann die Schubvorrichtung 16
anders ausgeführt sein. So kann beispielsweise gemäß Figur 7a die Wicklung zum Voreinspuren
aus zwei Teilwicklungen bestehen, nämlich einer Einzugswicklung 340 und einer Haltewicklung
343. Bei einer derartigen Anordnung würde - nachdem das Hubmittel 168 die Zwischenposition
erreicht hat - die Einzugswicklung 340 abgeschaltet werden, damit die Haltewicklung
343 alleinig das Hubmittel 168 an der Zwischenposition hält.
[0047] Gemäß einer weiteren Variante nach Figur 7b könnte auch die Wicklung zum Schalten
165 aus zwei verschiedenen Teilwicklungen bestehen, einerseits aus einer Einzugswicklung
350 und einer Haltewicklung 353. Bei dieser Variante ausgehend vom Ausführungsbeispiel
nach Figur 7a würde die Wicklung zum Schalten oder ein Steuergerät nach dem Erreichen
der Endposition des Hubmittels 168 die Einzugswicklung 350 abschalten und lediglich
die Haltewicklung 353 noch weiter bestromt sein, um das Hubmittel 168 in der Endposition
zu halten.
[0048] Ein weiteres Ausführungsbeispiel, wonach die Wicklung zum Voreinspuren nur aus einer
Wicklung besteht und die Wicklung zum Schalten 165 wie im Ausführungsbeispiel nach
Figur 7b zwei Wicklungen umfasst ist hier nicht näher beschrieben, ist aber analog
zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen verwendbar.
[0049] Für den Fall, dass sich das Fahrzeug schnellstmöglich von dem Platz entfernen soll,
an dem es sich gegenwärtig befindet, kann im Rahmen einer "Notfallsteuerung" vorgesehen
werden, dass die Wicklung zum Voreinspuren 162 und die Wicklung zum Schalten 165 -
ob jeweils als Wicklung mit nur einer Wicklung oder als Wicklung mit Einzugswicklung
und Haltewicklung ausgeführt - gleichzeitig bestromt werden, um ein sofortiges und
ungebremstes Bewegen des Hubmittels 168 in die Endposition zu erreichen. Eine derartige
Notfallsteuerung würde beispielsweise durch einen "Kickdown" des Gaspedals erkannt
werden können. "Kickdown" des Gaspedals bedeutet hier, dass entweder das Pedal oder
ein damit verbundenes Stellorgan, welches des Willen des Fahrers oder der Fahrerin
repräsentiert, eine gewisse Stellgeschwindigkeit überschreitet oder beispielsweise
eine bestimmte Lage des Stellorgans, welches mit dem Gaspedal verbunden ist, erreicht
wird, obwohl die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist.
[0050] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Hubmittel
168 ein Schaltmittel mittelbar betätigt. Während in den voranbeschriebenen Ausführungsbeispielen
das Hubmittel 168 ein Teil des Schaltmittels in Gestalt eines Relais ist bzw. die
Kontaktbrücke 184 mechanisch betätigt, könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass
ein Organ die Endposition des Hubmittels 168 erkennt und davon ausgehend einen von
der Startvorrichtung 10 entfernt angeordneten Schalter betätigt, und damit dann den
Startermotor 13 bestromt.
[0051] Der zeitliche Abstand, indem die Wicklung zum Voreinspuren 162 und die Wicklung zum
Schalten 165 geschaltet werden, kann sowohl variabel als auch konstant sein und sowohl
gesteuert als auch ungesteuert stattfinden. Der zeitliche Abstand im Sinne von "Konstantabstand"
kann beispielsweise derartig erfolgen, dass grundsätzlich eine bestimmt Zeit eingestellt
ist, nach der die Wicklung zum Schalten 165 bestromt wird (sofern der Fahrer oder
die Fahrerin nicht zuvor ein früheres Startsignal - s. o. - gibt).
[0052] Der zeitliche Abstand zwischen dem Einschalten der Wicklung zum Vorspuren 162 und
dem Schalten der Wicklung zum Schalten 165 kann derartig variabel sein, dass beispielsweise
erst nach dem Betätigen eines Elementes wie beispielsweise eines Gaspedals oder äquivalenten
Schalters oder ein damit verbundenes Stellorgan, welches des Willen des Fahrers oder
der Fahrerin repräsentiert, die Wicklung zum Schalten 165 bestromt wird.
[0053] Die genannte Wicklung zum Voreinspuren 162 und die Wicklung zum Schalten 165 bzw.
die jeweiligen Einzugswicklungen 340 bzw. 350 und Haltewicklungen 343 bzw. 353 können
sich auch in jeweils mehreren Kammern befinden. Dies bedeutet, dass beispielsweise
die Wicklung zum Voreinspuren getrennt nach Einzugswicklung 340 und Haltewicklung
343 beispielsweise axial hintereinander in zwei verschiedenen Kammern angeordnet und
beispielsweise durch einen Flansch getrennt wären. Gleiches gilt für eine Wicklung
zum Schalten 165, die aus Einzugwicklung 350 und Haltewicklung 353 aufgebaut wäre.
[0054] Nachdem die Startvorrichtung den sicheren Selbstlauf erreicht hat, wird zumindest
die Wicklung zum Schalten 165 abgeschaltet, sinnvoller Weise spätestens dann auch
die Wicklung zum Voreinspuren 162.
[0055] Der Zwischenkern 166 zwischen der Wicklung zum Voreinspuren 162 und der Wicklung
zum Schalten 165 ist vorzugweise aus Eisen, Eisenlegierungen bzw. magnetisch gut leitenden
Material. Das Profil des Zwischenkerns 166 kann beispielsweise rechteckig, oder auch
dreieckig, trapezförmig, n-eckig, oval und rund sein.
[0056] Wird die Startvorrichtung 10 bzw. die Schubvorrichtung 16 mit einer Wicklung zum
Voreinspuren 162 und einer Wicklung zum Schalten 165 ausgeführt, so weist die Schubvorrichtung
16 bzw. deren Deckel 153 neben den beiden Bolzen 303 und 150 zwei weitere getrennte
Anschlüsse auf, mittels derer die beiden Wicklungen angesteuert werden. Werden die
beiden genannten Wicklungen jeweils mit Einzugswicklung bzw. Haltewicklung ausgeführt,
so hat der Deckel 153 neben den beiden Bolzen vier Anschlüsse zum Ansteuern der vier
Wicklungen.
[0057] Das Andrehritzel 22 könnte nach dem Erreichen der Zwischenposition des Hubmittels
168 auch bereits voll eingespurt sein. Es sind dann Elastizitäten vorzusehen, die
bei weiterer Bewegung des Hubmittels 168 in Richtung zur Endposition sich verformen.
Bspw. gilt dies für die Feder 200, die bspw. weiter kompressibel sein könnte oder
den Gabelhebel 190, der bspw. blattfederartig noch nachgeben kann.
1. Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung (10) mit einer Schubvorrichtung (16)
zum Vorschieben eines Andrehritzels (22), mit einem Hubmittel (168), das mittels Getriebeelementen
(187, 190, 197, 193, 200,137) mit dem Andrehritzel (22) gekoppelt ist, wobei das Hubmittel
(168) zwischen einer Ruheposition und einer Endposition beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubvorrichtung (16) in einem ersten Schritt (S1) eingeschaltet wird und anschließen
das Hubmittel (168) in eine durch einen Zwischenkern (166) definierte Zwischenposition
zwischen der Ruheposition und der Endposition bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubmittel (168) in der definierten Zwischenposition gehalten wird (S3).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubmittel (168) nach dem Erreichen der Zwischenposition in Richtung zur Endposition
bewegt wird (S4), um einen elektrischen Schaltvorgang auszulösen (S5).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schaltvorgang dadurch ausgelöst wird, dass das Hubmittel (168), das
Bewegen eines Schaltmittels zum Schalten eines Hauptstroms des Startermotors (13)
verursacht, durch welches eine elektrische Spannung an einen Kontakt (181) angelegt
wird und dadurch ein Startermotor (13) in Betrieb genommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubmittel (168) das Schaltmittel mechanisch betätigt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubmittel (168) das Schaltmittel mittelbar betätigt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrehritzel (22) zum sicheren Verhindern einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen
dem Andrehritzel (22) und einem Zahnkranz (25) um seine Drehachse elektromotorisch
bewegt wird, indem der Startermotor (13) kurzzeitig bestromt wird, bevor das Schaltmittel
den Hauptstrom des Startermotors (13) schaltet.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Hubmittel (168) in die definierte Zwischenposition entweder
a. eine Wicklung zum Voreinspuren (162) bestromt wird oder
b. eine erste Wicklung zum Voreinspuren in Gestalt einer Einzugswicklung (340) und
eine zweite Wicklung zum Voreinspuren in Gestalt einer Haltewicklung (343) bestromt
wird, wobei die Einzugswicklung (340) frühestens dann abgeschaltet wird, wenn die
Zwischenposition erreicht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Hubmittel (168) in die Endposition entweder
a. eine Wicklung zum Schalten (165) bestromt wird oder
b. eine erste Wicklung zum Schalten in Gestalt einer Einzugswicklung (350) und eine
zweite Wicklung zum Schalten in Gestalt einer Haltewicklung (353) bestromt wird, wobei
die Einzugswicklung (350) frühestens dann abgeschaltet wird, wenn die Endposition
erreicht ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestromen der zumindest einen Wicklung zum Schalten (165) die zumindest
eine Wicklung zum Voreinspuren (162) abgeschaltet wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen des sicheren Selbstlaufs der Brennkraftmaschine die zumindest
eine Wicklung zum Schalten (165) abgeschaltet wird und davor oder danach die zumindest
eine Wicklung zum Voreinspuren (162) abgeschaltet wird.
12. Startvorrichtung (10) für Brennkraftmaschinen, mit einer Schubvorrichtung (16) zum
Vorschieben eines Andrehritzels (22) mit einem Hubmittel (168), das mittels Getriebeelementen
(187, 190, 197, 193, 200, 137) mit dem Andrehritzel (22) gekoppelt ist, wobei das
Hubmittel (168) zwischen einer Ruheposition und einer Endposition beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubvorrichtung (16) einen schaltbaren magnetischen Pfad aufweist, der eine
durch einen Zwischenkern (166) definierte Zwischenposition des Hubmittel (168) zwischen
einer Ruheposition und einer Endposition aufweist.
13. Startvorrichtung nach Anspruch 12±, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare magnetische Pfad durch zumindest eine Wicklung zum Voreinspuren (162)
erregbar ist, wobei durch ein dadurch erzeugbares Magnetfeld das Hubmittel (168),
der elektromagnetisch erregbare Zwischenkern (166) und ein Gehäusebereich (204, 202)
durchflutbar ist.
14. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkern (166) zwischen einer Wicklung zum Voreinspuren (162) und einer Wicklung
zum Schalten (165) angeordnet ist.
15. Startvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer schaltbarer magnetischer Pfad durch die zumindest eine Wicklung zum
Schalten (165) erregbar ist, wobei ein dadurch erzeugbares Magnetfeld das Hubmittel
(168), ein elektromagnetisch erregbarer Zwischenkern (166) und ein dem Hubmittel (168)
zumindest teilweise in Schubrichtung gegenüberstehender Rückschlusskern (171) durchflutbar
ist.
16. Startvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hubmittel (168) und dem Rückschlusskern (171) eine Rückstellkraft einer
Druckfeder (264) wirkt.
17. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkern (166) ringförmig ist und insbesondere ein Zylinderring (172) parallel
zum Gehäusebereich angeordnet ist.
18. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkern (166) topfförmig ist, wobei dabei der Zwischenkern (166) die Form
eines halbierten Ringes aufweist, der an seinen Außenseiten eine Zylinderwand aufweist.
19. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkern (166) eine Durchgangsstelle (330) aufweist, durch die zumindest
ein, vorzugsweise zwei, elektrischer Leiter ragt, der zur Stromversorgung der zumindest
einen Wicklung zum Vorspuren (162) dient.
20. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Hubmittel (168) fest verbundene Schubstange (174) in Schubrichtung einem
Schaltbolzen (177) gegenübersteht, wobei der Schaltbolzen (177) eine Kontaktbrücke
(184) trägt.
21. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass diese entweder
a. eine Wicklung zum Voreinspuren (162) aufweist oder
b. die Wicklung zum Voreinspuren (162) eine Einzugswicklung (340) und eine Haltewicklung
(343) aufweist.
22. Startvorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, dass diese zum Bewegung des Hubmittels (168) in die Endposition entweder
a. eine Wicklung zum Schalten (165) oder
b. die Wicklung zum Schalten (165) einen Einzugswicklung (350) und eine Haltewicklung
(353) aufweist.
23. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (315), die zumindest eine Wicklung zum Voreinspuren (162) gegen
den Zwischenkern (166) drückt.
1. Method for operating a starting apparatus (10) comprising a pushing apparatus (16)
for advancing a starter pinion (22) comprising a displacement means (168) which is
coupled to the starter pinion (22) by means of gear elements (187, 190, 197, 193,
200, 137), wherein the displacement means (168) can move between an inoperative position
and an end position, characterized in that the pushing apparatus (16) is switched on in a first step (S1) and then the displacement
means (168) is moved to an intermediate position, which is defined by an intermediate
core (166), between the inoperative position and the end position.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the displacement means (168) is held in the defined intermediate position (S3).
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the displacement means (168), after reaching the intermediate position, is moved
in the direction of the end position (S4) in order to trigger an electrical switching
process (S5).
4. Method according to Claim 3, characterized in that the electrical switching process is triggered by the displacement means (168) causing
the movement of a switching means for switching a main current of the starter motor
(13), the said switching means applying an electrical voltage to a contact (181) and
as a result a starter motor (13) being put into operation.
5. Method according to Claim 4, characterized in that the displacement means (168) mechanically operates the switching means.
6. Method according to Claim 4, characterized in that the displacement means (168) indirectly operates the switching means.
7. Method according to one of Claims 3 to 6, characterized in that the starter pinion (22), in order to reliably prevent a tooth-on-tooth position between
the starter pinion (22) and a ring gear (25), is electromotively moved about its rotation
axis by current briefly being supplied to the starter motor (13) before the switching
means switches the main current of the starter motor (13).
8. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that, in order to move the displacement means (168) to the defined intermediate position,
either
a. current is supplied to a winding for preliminary meshing (162) or
b. current is supplied to a first winding for preliminary meshing in the form of a
pull-in winding (340) and a second winding for preliminary meshing in the form of
a holding winding (343), wherein the pull-in winding (340) is switched off at the
earliest when the intermediate position is reached.
9. Method according to Claim 8,
characterized in that, in order to move the displacement means (168) to the end position, either
a. current is supplied to a winding for switching (165) or
b. current is supplied to a first winding for switching in the form of a pull-in winding
(350) and a second winding for switching in the form of a holding winding (353), wherein
the pull-in winding (350) is switched off at the earliest when the end position is
reached.
10. Method according to Claim 9, characterized in that, after current is supplied to the at least one winding for switching (165), the at
least one winding for preliminary meshing (162) is switched off.
11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, after reliable self-running of the internal combustion engine is achieved, the at
least one winding for switching (165) is switched off and the at least one winding
for preliminary meshing (162) is switched off beforehand or afterwards.
12. Starting apparatus (10) for internal combustion engines, comprising a pushing apparatus
(16) for advancing a starter pinion (22) comprising a displacement means (168) which
is coupled to the starter pinion (22) by means of gear elements (187, 190, 197, 193,
200, 137), wherein the displacement means (168) can move between an inoperative position
and an end position, characterized in that the pushing apparatus (16) has a switchable magnetic path which has an intermediate
position, which is defined by an intermediate core (166), of the displacement means
(168) between an inoperative position and an end position.
13. Starting apparatus according to Claim 12, characterized in that the switchable magnetic path can be excited by at least one winding for preliminary
meshing (162), wherein a magnetic field which can be generated as a result can flow
through the displacement means (168), the electromagnetically excitable intermediate
core (166) and a housing region (204, 202).
14. Starting apparatus according to either of Claims 12 and 13, characterized in that the intermediate core (166) is arranged between a winding for preliminary meshing
(162) and a winding for switching (165).
15. Starting apparatus according to Claim 14, characterized in that a further switchable magnetic path can be excited by the at least one winding for
switching (165), wherein a magnetic field which can be generated as a result can flow
through the displacement means (168), an electromagnetically excitable intermediate
core (166) and a magnetic return path core (171) which is situated opposite the displacement
means (168) at least partially in the pushing direction.
16. Starting apparatus according to Claim 15, characterized in that a restoring force of a compression spring (264) acts between the displacement means
(168) and the magnetic return path core (171).
17. Starting apparatus according to one of Claims 12 to 16, characterized in that the intermediate core (166) is annular and, in particular, a cylinder ring (172)
is arranged parallel to the housing region.
18. Starting apparatus according to one of Claims 11 to 16, characterized in that the intermediate core (166) is pot-like, wherein here the intermediate core (166)
has the shape of half a ring which has a cylinder wall on its outer sides.
19. Starting apparatus according to one of Claims 12 to 18, characterized in that the intermediate core (166) has a passage point (330) through which at least one,
preferably two, electrical conductors protrude, the said electrical conductor serving
to supply power to the at least one winding for preliminary tracking (162).
20. Starting apparatus according to one of Claims 12 to 19, characterized in that a push rod (174) which is fixedly connected to the displacement means (168) is situated
opposite a switching bolt (177) in the pushing direction, wherein the switching bolt
(177) is fitted with a contact bridge (184).
21. Starting apparatus according to one of Claims 12 to 20,
characterized in that it either
a. has a winding for preliminary meshing (162) or
b. the winding for preliminary meshing (162) has a pull-in winding (340) and a holding
winding (343).
22. Starting apparatus according to Claim 21,
characterized in that, for moving the displacement means (168) to the end position, it either
a. has a winding for switching (165) or
b. the winding for switching (165) has a pull-in winding (350) and a holding winding
(353).
23. Starting apparatus according to one of Claims 11 to 22, characterized in that a spring element (315) presses the at least one winding for preliminary meshing (162)
against the intermediate core (166).
1. Procédé pour faire fonctionner un dispositif de démarrage (10) comportant un dispositif
d'avance (16) destiné à faire avancer un pignon de démarrage (22), comportant un moyen
de levage (168) qui est couplé au moyen d'éléments de transmission (187, 190, 197,
193, 200, 137) au pignon de démarreur (22), dans lequel ledit moyen de levage (168)
est mobile entre une position de repos et une position d'extrémité, caractérisé en ce que le dispositif d'avance (16) est activé lors d'une première étape (S1) et le moyen
de levage (168) est ensuite déplacé à une position intermédiaire définie entre la
position de repos et la position d'extrémité par un noyau intermédiaire (166).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de levage (168) est maintenu à la position intermédiaire définie (S3).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de levage (168) est déplacé après que la position intermédiaire dans la
direction de la position d'extrémité (S4) a été atteinte afin de déclencher un processus
de commutation électrique (S5).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le processus de commutation électrique est déclenché par le fait que le moyen de
levage (168) provoque le déplacement d'un moyen de commutation pour commuter un courant
principal du moteur de démarreur (13), par l'intermédiaire duquel une tension électrique
est appliquée à un contact (181) et qu'un moteur de démarreur (13) est ainsi mis en
fonctionnement.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de levage (168) actionne mécaniquement le moyen de commutation.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de levage (168) actionne indirectement le moyen de commutation.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le pignon de démarreur (22) est déplacé autour de son axe par un moteur électrique
pour éviter de manière sûre une position dent sur dent entre le pignon de démarreur
(22) et une couronne dentée (25), en faisant en sorte que le moteur de démarreur (13)
soit excité peu de temps avant que le moyen de commutation commute le courant principal
du moteur de démarreur (13).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que, pour déplacer le moyen de levage (168) à la position intermédiaire définie, soit
a. un enroulement de préengagement (162) est mis sous tension, soit
b. un premier enroulement de préengagement, sous la forme d'un enroulement d'appel
(340), et un second enroulement de préengagement, sous la forme d'un enroulement de
maintien (343), sont mis sous tension, dans lequel l'enroulement d'appel (340) n'est
mis hors tension au plus tôt que lorsque la position intermédiaire est atteinte.
9. Procédé selon la revendication 8,
caractérisé en ce que, pour déplacer le moyen de levage (168) à la position d'extrémité, soit
a. un enroulement de commutation (165) est mis sous tension, soit
b. un premier enroulement de commutation, sous la forme d'un enroulement d'appel (350),
et un second enroulement de commutation, sous la forme d'un enroulement de maintien
(353), sont mis sous tension, dans lequel l'enroulement d'appel (350) n'est mis hors
tension au plus tôt que lorsque la position d'extrémité est atteinte.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'au moins un enroulement de préengagement (162) est mis hors tension après la mise
sous tension de l'au moins un enroulement de commutation (165).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après avoir atteint un fonctionnement autonome de manière sûre du moteur à combustion
interne, ledit au moins un enroulement de commutation (165) est mis hors tension et,
avant ou après cela, l'au moins un enroulement de préengagement (162) est mis hors
tension.
12. Dispositif de démarrage (10) pour moteurs à combustion interne, comprenant un dispositif
d'avance (16) destiné à faire avancer un pignon de démarrage (22), comportant un moyen
de levage (168) qui est couplé au moyen d'éléments de transmission (187, 190, 197,
193, 200, 137) au pignon d'entraînement (22), dans lequel ledit moyen de levage (168)
est mobile entre une position de repos et une position d'extrémité, caractérisé en ce que le dispositif d'avance (16) comprend un trajet magnétique commutable qui présente
une position intermédiaire des moyens de levage (168) définie entre une position de
repos et une position d'extrémité par un noyau intermédiaire (166).
13. Dispositif de démarrage selon la revendication 12, caractérisé en ce que le trajet magnétique commutable peut être excité par au moins un enroulement de préengagement
(162), dans lequel le moyen de levage (168), le noyau intermédiaire excitable de façon
électromagnétique (166) et une région de boîtier (204, 202) peuvent être traversés
par un champ magnétique pouvant ainsi être produit.
14. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le noyau intermédiaire (166) est disposé entre un enroulement de préengagement (162)
et un enroulement de commutation (165).
15. Dispositif de démarrage selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'un autre trajet magnétique commutable peut être excité par l'au moins un enroulement
de commutation (165), dans lequel un champ magnétique pouvant ainsi être produit peut
être amené à passer à travers le moyen de levage (168), un noyau intermédiaire excitable
de façon électromagnétique (166) et un noyau magnétique de retour (171) situé en position
opposée au moyen de levage (168) au moins en partie dans la direction d'avance.
16. Dispositif de démarrage selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'une force de rappel d'un ressort de compression (264) agit entre le moyen de levage
(168) et le noyau magnétique de retour (171).
17. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que le noyau intermédiaire (166) est annulaire et, en particulier, en ce qu'un cylindre annulaire (172) est disposé parallèlement à la région de boîtier.
18. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que le noyau intermédiaire (166) est en forme de cuvette, dans lequel le noyau intermédiaire
(166) présente ainsi la forme d'un anneau divisé en deux, qui présente une paroi cylindrique
sur ses faces extérieures.
19. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 12 à 18, caractérisé en ce que le noyau intermédiaire (166) comprend un point de traversée (330) à travers lequel
fait saillie au moins un, et de préférence deux conducteurs électriques, qui est/sont
utilisé(s) pour l'alimentation électrique de l'au moins un enroulement de suivi (162).
20. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 12 à 19, caractérisé en ce qu'une tige d'avance (174) reliée de manière fixe au moyen de levage (168) est opposée
à un goujon de commutation (177) dans la direction d'avance, dans lequel le goujon
de commutation (177) porte un pont de contact (184).
21. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 12 à 20,
caractérisé en ce qu'il comporte soit
a. un enroulement de préengagement (162), soit
b. l'enroulement de préengagement (162), un enroulement d'appel (340) et un enroulement
de maintien (343).
22. Dispositif de démarrage selon la revendication 21,
caractérisé en ce qu'il comporte, pour le déplacement du moyen de levage (168) à la position d'extrémité,
soit
a. un enroulement de commutation (165), soit
b. l'enroulement de commutation (165), un enroulement d'appel (350) et un enroulement
de maintien (353).
23. Dispositif de démarrage selon l'une des revendications 11 à 22, caractérisé en ce qu'un élément de ressort (315) comprime l'au moins un enroulement pour son préengagement
(162) contre le noyau intermédiaire (166).