EINRÜCKRELAIS FÜR STARTER VON BRENNKRAFTMASCHINEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Einrückrelais für Starter von Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Derartige Einrückrelais haben üblicherweise eine Einzugswicklung und eine Haltewicklung. Gemäß der DE 10 2004 032 373 A1 wird dabei zunächst durch Bestromen der beiden Wicklungen das Starterritzel axial verschiebbar bei gleichzeitiger langsamer Drehung durch den Startermotor in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingespurt. Am Ende des Einzugsweges betätigt dann der Relaisanker einen Umschaltkontakt, mit dem die Einzugswicklung abgeschaltet und der Startermotor direkt an die elektrische Stromversorgung angeschaltet wird.

[0003] Hierbei ist nachteilig, dass das dynamische Verhalten des Einrückrelais beim Einspuren des Starterritzels von der Haltewicklung des Relais mit beeinflusst wird. Das kann zu Einspurproblemen am Starterritzel führen, indem bei einem zu schnellen Vorspuren das Ritzel zu wenig verdreht oder bei einem zu langsamen Vorspuren das Ritzel zu viel verdreht wird, was sodann am Zahnkranz der Maschine zu einer Zahn-Auf-Zahn-Stellung führt. Erst mit dem vollen Drehmoment des Startermotors schießt danach das Ritzel in den Zahnkranz mit entsprechend hohen Verschleiß und lautem Geräusch ein.

[0004] Aus der DE 198 14 504 A1 ist ein Einrückrelais bekannt, bei dem das Starterritzel von der Relaiswicklung mit optimierter Dynamik vorgespurt wird und bei dem gleichzeitig über den Ruhekontakt des Relais der Startermotor zum sanften Anlaufen über einen Widerstand an die elektrische Versorgung geschaltet wird. Nach dem Einspuren wird dann über den Umschaltkontakt des Relais der Widerstand abgeschaltet und der Startermotor direkt an die elektrische Versorgung geschaltet. Bei dieser bekannten Lösung ist der Widerstand ein meanderförmig gewickelter Widerstandsdraht. Er ist mit seinen Anschlussenden zum Umschaltkontakt hin ausgerichtet und um die Relaiswicklung außen herum gelegt. Durch diese Anordnung des Widerstandes wirkt dieser gleichzeitig wie eine induktive Windung. Dies führt zu einer unerwünschten Beeinflussung der magnetischen Dynamik des Einrückrelais.

[0005] Aus der FR 10 22 487 ist die Herstellung eines Widerstands bekannt, der weitgehend elektromagnetisch neutral ausgebildet ist.

[0006] Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, die Dynamik des Einrückrelais möglichst unabhängig von dem Vorwiderstand des Startermotors zu gestalten, ihn aber dennoch im Einrückrelais zu integrieren.

Offenbarung der Erfindung

[0007] Ein Einrückrelais mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die weitgehend elektromagnetisch neutrale Ausbildung des Widerstandselementes einerseits die Einspurzeit des Starterritzels nur noch durch eine entsprechende Dimensionierung der Relaiswicklung bestimmt beziehungsweise geregelt wird und dass andererseits das sanfte Andrehen des Startermotors beim Einspurvorgang ausschließlich durch die Dimensionierung des Widerstandselements erfolgt Eine gegenseitige Abstimmung der beiden Bauteile ist dadurch nicht mehr erforderlich. Durch eine geschickte konstruktive Ausbildung und Anordnung des Widerstandselementes am Tragkörper der Relaiswicklung lassen sich ferner größere Außenabmessungen des Relais vermeiden.

[0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

[0009] So sind in einfachster Weise die beiden zueinander parallel verlaufenden Leiter und deren Endverbindung aus einem durchgewickelten und entsprechend gebogenen Widerstansdraht gebildet. Außerdem wird vorzugsweise zur Herstellung des Widerstandselementes ein blanker Widerstansdraht verwendet, dessen zueinander parallel verlaufenden Leiter mit Abstand voneinander am Wicklungsträger der Relaiswicklung fixiert sind. Eine räumlich optimale Anordnung des Widerstandselementes mit möglichst kurzen Anschlussverbindungen ergibt sich durch seine Anordnung auf der den Umschaltkontakten zugewandten Stirnseite des Wicklungsträgers. Um zusätzlichen Platzbedarf zu vermeiden, wird das Widerstandselement konzentrisch innerhalb eines Endbereiches der Relaiswicklung in einer stirnseitig offenen Ringkammer des Wicklungsträgers angeordnet. In zweckmäßiger Weise werden dabei die beiden Leiter des um die Längsachse des Relais herum angeordneten Widerstandselementes konzentrisch zueinander parallel verlaufend durch einen am Boden der Ringkammer axial vorspringenden Steg voneinander beabstandet sowie in einer die Ringkammer ausfüllenden Vergussmasse eingebettet und/oder von einem Deckel verschlossen.

[0010] Alternativ dazu lässt sich das Widerstandselement auch in einem vormontierten Zustand im Einrückrelais integrieren. Zu diesem Zweck wird in Weiterbildung der Erfindung das Widerstandselement unter einem Deckel fixiert, vorzugsweise in Kunststoff zumindest in mehreren Kunststoffabschnitten eingespritzt, der als vorgefertigtes Bauteil in die Ringkammer des Wicklungsträgers einsetzbar ist und der einen die freien Leiterenden aufnehmenden Durchbruch aufweist. Zur Vormontage sind dabei die beiden blanken Leiter des Widerstandselementes auf der Rückseite des Deckels konzentrisch zueinander parallel verlaufend angeordnet und durch einen am Deckel angeformten, axial vorspringenden Steg voneinander beabstandet. Bei den vorerwähnten Ausführungsformen des Widerstandselementes sind die beiden zueinander parallel verlaufenden Leiter zweckmäßigerweise in einem Winkel von α > 180° und vorzugsweise von α < 360° um die Längsachse des Relais herum, insbesondere mit gleichförmiger Krümmung angeordnet.

[0011] Die Größe des Widerstandselements ist in erster Linie abhängig vom Startermotor. So kann es notwendig sein, dass die beiden Leiter des Widerstandselementes mit mehr als einer vollständigen Windung um die Längssachse des Relais herum angeordnet werden müssen. Für diesen Fall sind in einfachster Weise die beiden Leiter bei einem Winkel von α < 360° im Bereich ihrer axial abgewinkelten freien Enden um mehr als eine Leiterdicke, vorzugsweise um mindestens zwei Leiterdicken zu einer axial versetzten Abkröpfung gebogen. Bei ihrer Anordnung an der Stirnseite des Wicklungsträgers ist es ebenso zweckmäßig, wenn die beiden Leiter bei einem Winkel α > 360° in mehreren Windungen spiralig in Abstand zueinander verlaufen. Eine weitere Alternative mit wenig Platzaufwand ergibt sich, indem die beiden zueinander parallel verlaufenden Leiter in einem Winkel α > 180° gewindeartig um die Längsachse des Relais in einer Isolierstoffhülse fixiert bzw. eingespritzt sind, die vorzugsweise an die Innenseite des Wicklungsträgers axial einsetzbar ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen.

[0012] Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Einrückrelais für Starter von Brennkraftmaschinen,

Figur 2 die Schaltung einer Startanlage mit dem Einrückrelais aus Figur 1,

Figur 3 ein ersten Ausführungsbeispiel eines Widerstandselementes in raumbildlicher Darstellung,

Figur 4 einen vergrößerten Längsschnitt des Wicklungsträgers aus Figur 1 und Figur 4a eine Variante zu Figur 4 mit Vergussmasse,

Figur 5 einen Deckel mit eingespritztem Widerstandselement nach Figur 3 in raumbildlicher Darstellung,

Figur 6 eine Variante des Deckels nach Figur 5 mit dem Widerstandselement,

Figur 7 ein am Deckel vormontiertes Widerstandselement nach Figur 2 in raumbildlicher Darstellung,

Figur 8 ein zweites Ausführungsbeispiel des Widerstandselementes in raumbildlicher Darstellung,

Figur 9 ein drittes Ausführungsbeispiel des Widerstandselementes in schematischer Darstellung,

Figur 10 ein viertes Ausführungsbeispiel des Widerstandselementes in einer Isolierstoffhülse in raumbildlicher Darstellung,

Figur 11 ein Widerstandselement mit U-förmig gebogenen Leitern und

Figur 12 zeigt ein Flussdiagramm für den Magnetfluss im Einrückrelais bei einem Startvorgang.

Ausführungsformen der Erfindung

[0013] Figur 1 zeigt den konstruktiven Aufbau eines mit 10 bezeichneten Einrückrelais für die Startanlage einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen. Das Einrückrelais 10 hat eine Relaiswicklung 11 auf einem aus Kunststoff hergestellten Wicklungsträger 12, der auf einem Magnetkern 13 befestigt ist. Die Relaiswicklung 11 ist dabei in einem metallischen Gehäuse 14 eingesetzt, in dessen vorderes, offenes Ende der Magnetkern 13 aufgenommen ist. Am Boden des Gehäuses 14 ist in einer Öffnung ein Anker 15 des Relais axial geführt, der in die Relaiswicklung 11 eintaucht. In einer zentrischen Bohrung des Ankers 15 ist ein Stössel 16 befestigt, dessen kopfseitiges Ende ein so genanntes Paddel 17 zur Aufnahme eines Einrückhebels für ein nicht dargestellt Starterritzel aufweist. In einer Durchgangsöffnung des Magnetkerns 13 ist eine Schaltstange 18 mittels einer Isolierhülse 19 geführt, wobei das vordere Ende der Schaltstange 18 mit Abstand dem Ende des Stössels 16 gegenüber steht. Am hinteren Ende der Schaltstange 18 ist eine als Umschaltkontakt 20 wirkende Kontaktbrücke axial verschiebbar aufgenommen, die einerseits mit nicht erkennbaren Ruhekontakten auf einer Isolierplatte an der Rückseite des Magnetkerns 13 zusammen wirkt und andererseits zwei Gegenkontakten 20a gegenüber steht, welche in einem Schalterdeckel 21 befestigt sind, der auf dem Magnetkern 13 durch einen Gehäuserand 14a am oberen, offenen Ende des Gehäuses 14 befestigt ist. Die beiden Gegenkontakte 20a sind als Anschlussklemmen 30 und 45 im Schalterdeckel 21 festgeschraubt. In einer axialen Ausnehmung 15a des Ankers 15 ist eine Ankerrückstellfeder 23 angeordnet, die in bekannter Weise mit einer Kontaktrückstellfeder 24 und einer Kontaktdruckfeder 25 zusammen wirkt. Alle drei Federn sind derart vorgespannt, dass sich die in Figur 1 dargestellte Ruhelage ergibt.

[0014] Bei einem Startvorgang wird beim Einspuren des Starterritzels in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine der Startermotor über ein Widerstandselement 26 leicht gedreht. Dieses Widerstandselement 26 ist im Einrückrelais 10 integriert, indem es unter dem Magnetkern 13 auf der dem Umschaltkontakt 20 zugewandten Stirnseite des Wicklungsträgers 12 fixiert ist.

[0015] Figur 2 zeigt den Schaltungsaufbau einer Startanlage mit dem Einrückrelais 10. Ein Startermotor 31 wird von einer Fahrzeugbatterie 32 als elektrische Stromversorgung über die Anschlussklemmen 30 und 45 des Einrückrelais 10 direkt vom Umschaltkontakt 20 des Einrückrelais 10 auf Pluspotential geschaltet. Das Pluspotential der Fahrzeugbatterie 32 liegt ferner an einem Startschalter 33, dem ein Startrelais 34 nachgeschaltet ist. Über den Schaltkontakt 34a des Startrelais 34 wird das Pluspotential der Fahrzeugbatterie 32 auf das Einrückrelais 10 geschaltet. Im Einrückrelais 10 gelangt das Pluspotential einerseits zu der auf Masse liegenden Relaiswicklung 11 und andererseits über den Ruhekontakt 20b zum Widerstandselement 26 und von dort über die Anschlussklemme 45 zum Startermotor 31. Am Ende des Ankerweges wird über die Schaltstange 18 des Einrückrelais 10 der Ruhekontakt 20b von der Kontaktbrücke 20 des Umschaltkontaktes geöffnet und der Gegenkontakt 20a wird geschlossen. Dadurch wird das Widerstandselement 26 abgeschaltet und der Startermotor 31 am Ende des Einrückweges direkt an die elektrische Versorgung geschaltet.

[0016] In einem ersten Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 das Widerstandselement 26 als weitgehend elektromagnetisch neutrale Wicklung dargestellt. Es besteht aus zwei zueinander parallel verlaufenden Leitern 27a, 27b, die um die Längsachse x des Einrückrelais 10 herum angeordnet ist und deren Enden durch eine Endverbindung 27c miteinander in Reihe geschaltet sind. Die beiden Leiter 27a, 27b des Widerstandselementes 26 sowie deren Endverbindung 27c bestehen aus einem durchgehenden und entsprechend gebogenen Widerstansdraht, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 2mm und Widerstand R von circa 1,5 Ω hat. Der aus einer Kupfer-Nickel-Legierung hergestellt Widerstandsdraht hat zwei in Achsrichtung des Einrückrelais 10 abgewinkelte freie Anschlussenden 27d. Die beiden zueinander parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b sind hier mit einer gleichförmigen Krümmung in einem Winkel α von circa 350° um die Längsachse x des Einrückrelais 10 herum angeordnet.

[0017] In Figur 4 ist erkennbar, dass das Widerstandselement 26 aus Figur 3 an der oberen Stirnseite des im Längsschnitt vergrößert dargestellten Wicklungsträgers 12 in einer dort angeformten, stirnseitig offenen Ringkammer 35 des Wicklungsträgers 12 eingesetzt ist. Die beiden konzentrisch zueinander parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b sind mit Abstand voneinander in der Ringkammer 35 fixiert, indem sie durch einen am Boden der Ringkammer 35 axial vorspringenden Steg 35a voneinander beabstandet sind. Die Ringkammer 35 wird durch einen Kunststoffdeckel 36 verschlossen und durch eine zur Aufnahme des Ankers 15 dienenden Messinghülse 37 fixiert. Die Anschlussenden 27d des Widerstandselementes 26 sind durch einen axialen Kragen 38 des Wicklungsträgers 12 hindurch geführt.

[0018] Da das Widerstandselement 26 aus einem blanken Widerstanddraht hergestellt ist, können seine beiden Leiter 27a, 27b alternativ zum Kunststoffdeckel 36 auch in einer die Ringkammer 35 ausfüllenden Vergussmasse 28 eingebettet werden, wie dies in Figur 4a dargestellt ist. Gegebenenfalls kann das Widerstandselement 26 auch zunächst in Vergussmasse eingebettet und dann die Ringkammer 35 durch einen Deckel 36 verschlossen werden.

[0019] Figur 5 zeigt in raumbildlicher Darstellung einen Kunststoffdeckel 36a, unter dem das Widerstandselement 26 aus Figur 3 fixiert ist, indem es dort in einem Kunststoffmaterial 39 eingespritzt wurde. Dabei weist das Kunststoffmaterial 39 für ein Haltewerkzeug des Kunststoffdeckels 36a mehrere Aussparung 40 auf. Die freien Leiterenden 27d sind durch einen im Kragen 38 des Kunststoffdeckels 36a angeordneten Durchbruch hindurchgeführt.

[0020] Figur 6 zeigt eine zu Figur 5 alternative Ausführungsform des Kunststoffdeckels 36a in räumlicher Darstellung nach oben gewendet, bei der das Widerstandselement 26 aus Figur 3 an der Unterseite des Kunststoffdeckels 36a lediglich in mehreren, voneinander gleichmäßig beabstandeten Kunststoffabschnitten 39a eingebettet ist.

[0021] In Figur 7 ist in räumlicher Darstellung eine vormontierte Baueinheit aus dem Kunststoffdeckel 36a und dem Widerstandselement 26 erkennbar. Dort sind die beiden blanken Leiter 27a, 27b des Widerstandselementes 26 auf der Rückseite des Kunststoffdeckels 36a konzentrisch zueinander parallel verlaufend durch einen am Deckel angeformten, axial vorspringenden Steg 41 voneinander beabstandet. Dort ist ferner erkennbar, dass die beiden freien Enden 27d der Leiter 27a, 27b des Widerstandselementes 26 im Kragen 38 des Kunststoffdeckels 36a durch einen Durchbruch 42 nach außen geführt sind. Das auf diese Weise vormontierte Widerstandselement 26 wird anschließend gemäß Figur 6 durch die Kunststoffabschnitte 39a oder durch die nahezu vollständige Einbettung im Kunststoffmaterial 39 gemäß Figur 5 fixiert, um schließlich in die Ringkammer 35a des Wicklungsträgers gemäß Figur 1 eingesetzt zu werden.

[0022] In Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform des Widerstandselementes dargestellt und mit 26a bezeichnet. Hierbei sind die beiden konzentrisch zueinander parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b in nahezu zwei vollständigen Windungen um die Längsachse x des Einrückrelais 10 mit gleichförmiger Krümmung angeordnet. Am Ende der ersten Windung sind dort die beiden Leiter 27a, 27b im Bereich ihrer axial abgewinkelten freien Enden 27d um mehr als eine Leiterdicke zu einer axial versetzten Abkröpfung 27e gebogen. Die Abkröpfung 27e beträgt hier etwa das 1,5-fache der Leiterdicke, um zwischen den beiden Windungen der blanken Leiter 27a, 27b einen ausreichenden Abstand zu gewährleisten. Die Endverbindung 27c der beiden Leiter 27a, 27b befindet sich dort unterhalb der Abkröpfungen 27e. Dieses Widerstandselement 26a wird in eine entsprechend vertiefte Ringkammer 35 des Wicklungsträgers 12 gemäß Figur 4 eingesetzt oder gemäß Figur 5 und 6 an der Unterseite des Kunststoffdeckels 26a in Kunststoffmaterial 39 beziehungsweise 39a fixiert.

[0023] Figur 9 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere, mit 26b bezeichnete Ausführungsform des Widerstandselementes 26. Dort sind die beiden zueinander konzentrisch parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b in nahezu zwei vollständigen Windungen spiralig mit Abstand zueinander angeordnet. Ein solches Widerstandselement 26b lässt sich in einfachster Weise an der oberen Stirnseite des Wicklungsträgers 12 aus Figur 1 anbringen. Wie Figur 9 zeigt, ist dabei eine gleichmäßige Krümmung der Leiter 27a, 27b nicht zwingend erforderlich.

[0024] In Figur 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Widerstandselement 26c raumbildlich dargestellt. Dort sind die beiden zueinander parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b mit axialem Abstand zueinander mit mehr als einer Windung (α > 360°) gewindeartig um die Längsachse x des Einrückrelais 10 in einer Isolierstoffhülse 43 eingespritzt. Folglich ist das Widerstandselement 26c in der Isolierstoffhülse 43 nur gestrichelt erkennbar, da lediglich die freien, axial abgewinkelten Enden 27c an der oberen Stirnseite der Isolierstoffhülse 43 aus dem Isolierstoffmaterial der Hülse austreten. Bei dieser Ausführungsform sind die Abmessungen der Isolierstoffhülse 43 so gewählt, dass sie an der Innenseite des Wicklungsträgers 12 aus Figur 1 axial einsetzbar ist.

[0025] In Figur 11 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Widerstandselement 26d dargestellt, dass aus einem durchgehenden Widerstandsdraht mit rechteckigem Querschnitt in Form einer Drei/Vier-Windung der beiden konzentrisch zueinander parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b besteht. Das Widerstandselement 26d ist mit zwei rechtwinkligen Abbiegungen U-förmig ausgebildet, wobei die beiden nackten Leiter 27a, 27b zueinander einen Abstand haben. Dieses Widerstandselement 26d ist ebenfalls in eine entsprechend Ausnehmung auf der oberen Stirnseite des Wicklungsträgers 12 nach Figur 1 einsetzbar.

[0026] In Figur 12 ist in einem Zeitdiagramm der magnetische Fluss Φ des Einrückrelais 10 aus Figur 1während eines mit der Schaltungsanordnung nach Figur 2 durchgeführten Startvorganges dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 wird der Startschalter 33 geschlossen und über das Starterrelais 34 wird die Relaiswicklung 11 des Einrückrelais 10 bestromt. Mit dem dadurch erzeugten Magnetfluss Φ_RW wird der Anker 15 des Einrückrelais 10 eingezogen, bis schließlich zum Zeitpunkt t2 der Umschaltkontakt 20 des Einrückrelais 10 betätigt wird. Dadurch wird der Ruhekontakt 20b geöffnet und der Gegenkontakt 20a wird geschlossen. Bis zu diesem Zeitpunkt fließt ein dosierter Strom über den Ruhekontakt 20b des Einrückrelais 10 und des dazu in Reihe geschaltete Widerstandselement 26 zum Startermotor 31. Dadurch wird der Startermotor 31 beim Vorspuren des Starterritzels leicht gedreht, um das Starterritzel in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine sanft einspuren zu können. Zum Zeitpunkt t3 wird das Widerstandselement 26 abgeschaltet und der Startermotor 31 erhält nun zum Andrehen der Brennkraftmaschine die volle Spannung der Fahrzeugbatterie 32 über die Gegenkontakte 20a des Umschaltkontaktes 20. Nachdem Hochlaufen der Brennkraftmaschine wird zum Zeitpunkt t4 der Startschalter 33 wieder geöffnet und der Startvorgang wird dadurch beendet.

[0027] An den verschiedenen Ausführungsbeispielen des Widerstandselementes 26 gemäß Figur 3, 8, 9, 10 und 11 ist erkennbar, dass die jeweils zueinander parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b und ihren Anschlussenden 27d bis zu ihrer Endverbindung 27c nicht gleich lang sind. Daraus ergibt sich, dass sich die durch den Stromfluss an den beiden Leitern 27a, 27b ausbildenden Magnetfelder des Widerstandselementes 26 nicht vollständig aufheben. Es verbleibt somit ein restlicher Magnetfluss ΔΦ, der jedoch durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Widerstandselementes 26 deutlich geringer ist als bei den Ausführungen nach dem Stand der Technik. Dieser restliche Magnetfluss wird bis zum Öffnen des Ruhekontaktes 20b dem Magnetfluss Φ_RW der Relaiswicklung 11 überlagert. Gemäß Figur 12 ergibt sich dadurch je nach Stromrichtung im Widerstandselement 26 eine leichte Schwächung oder Verstärkung des Magnetflusses Φ_RW um den Betrag ± ΔΦ.

[0028] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, da die Gestaltung und Anordnung des Widerstandselementes 26 zahlreiche Alternativen zulässt. So kann anstelle einer kreisrunden oder u-förmigen Ausbildung des Widerstandselementes ebenso eine ovale, polygone oder ungleichförmige Ausführung verwendet werden. Ebenso ist es möglich, anstelle eines durchgewickelten Widerstandsdrahtes die beiden parallel verlaufenden Leiter 27a, 27b als Einzelleiter mit einer separat hergestellten Endverbindung 27c miteinander zu dem Widerstandselement 26 in Reihe zu schalten. Dabei sind je nach Belastung auch verschiedene bekannte Materialien für das Widerstandselement 26 verwendbar. Durch die Fixierung des Widerstandselements 26 am Wicklungsträger 12 des Einrückrelais 10 wird auf eine Lackisolierung des Widerstandsdrahtes verzichtet. Zusätzlich erhöht eine Steganordnung zwischen den beiden Leitern 27a, 27b des Widerstandselementes 26 die Stoß- und Schüttelfestigkeit des Widerstandsdrahtes und zusätzlich werden beim Einsetzen des Widerstandselementes 26 in die Ringkammer 35 des Wicklungsträgers 12 die Leiter 27a, 27b in der Kammer verklemmt und dadurch für weitere Montageschritte sicher positioniert. Anstelle des Steges 35a in der Ringkammer 35 nach Figur 4 beziehungsweise des Steges 41 am Kunststoffdeckel 36 nach Figur 5 kann das Widerstandselement 26 auch mit separaten Abstandsclips in der Ringkammer 35 beziehungsweise am Kunststoffdeckel 36a vormontiert werden.

Ansprüche

1. Einrückrelais (10) für Starter von Brennkraftmaschinen, bei denen ein Starterritzel durch Bestromen einer Relaiswicklung (11) zunächst axial verschiebbar und bei gleichzeitiger langsamer Drehung in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine einspurbar ist, um danach vom Startermotor (31) mit voller Kraft bis zum Ende des Startvorganges angetrieben zu werden, wobei das Einrückrelais mit einem Umschaltkontakt (20) ausgebildet ist, der im ersten Teil des Einrückweges den Startermotor zum langsamen Drehen über ein Widerstandselement (26) und am Ende des Errückweges direkt an die elektrische Stromversorgung schaltet, wobei das Widerstandselement (26) als weitgehend elektromagnetisch neutrale Wicklung mit zwei zueinander parallel verlaufenden Leitern (27a, 27b) um die Längsachse (x) des Relais (10) herum angeordnet ist, und dass die Enden der zwei Leiter (27a, 27b) miteinander verbunden sind, wobei die beiden Leiter (27a, 27b) und deren Endverbindung (27c) aus einem durchgehend und entsprechend gebogenen Widerstandsdraht bestehen, wobei die Leiter (27a, 27b) des vorzugsweise blanken Widerstandsdrahtes mit Abstand voneinander am Wicklungsträger (12) der Relaiswicklung (11) fixiert sind, wobei das Widerstandselement (26) an der dem Umschaltkontakt (20) zugewandten Stirnseite des Wicklungsträgers (12) fixiert ist, wobei das Widerstandselement (26) konzentrisch innerhalb der Relaiswicklung (11) in einer stirnseitig offenen Ringkammer (35) des Wicklungsträgers (12) angeordnet ist.

2. Einrückrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (27a, 27b) des Widerstandselementes (26) konzentrisch zueinander parallel verlaufen, durch einen am Boden der Ringkammer (35) axial vorspringenden Steg (35a) voneinander beabstandet sind sowie in einer die Ringkammer (35) ausfüllenden Vergussmasse (28) eingebettet und/oder von einem Deckel (36) verschlossen sind.

3. Einrückrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (26) unter einem Deckel (36a) fixiert, vorzugsweise in Kunststoffmaterial (39), zumindest in mehreren Kunststoffabschniften (39a) eingespritzt ist, und dass der Deckel (36a) in die Ringkammer (35) des Wicklungsträgers (12) einsetzbar ist und einen die freien Leiterenden (27c) aufnehmenden Durchbruch (42) aufweist.

4. Einrückrelais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden blanken Leiter (27a, 27b) des Widerstandselementes (26) auf der Rückseite des Deckels (36a) konzentrisch zueinander parallel verkauften und durch einen am Deckel angeformten, axial vorspringenden Steg (41) voneinander beabstandet sind.

5. Einrückrelais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zueinander parallel verlaufenden Leiter (27a, 27b) in einem Winkel α > 180° und vorzugsweise α < 360° um die Längsachse (x) des Relais (10) herum, insbesondere mit gleichförmiger Krümmung angeordnet sind.

6. Einrückrelais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (27a, 27b) bei einem Winkel α > 360° gewindeartig um die Längsachse (x) des Relais (10) in einer Isolierstoffhülse (43) eingespritzt sind, die vorzugsweise an der Innenseite des Wicklungsträgers (12) axial eingesetzt ist.

7. Einrückrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Winkel α > 360° die beiden Leiter (27a, 27b) im Bereich ihrer axial abgewinkelten freien Enden (27c) um mehr als eine Leiterdicke, vorzugsweise um 1,5 Leiterdicken zu einer axial versetzten Abkröpfung (27e) gebogen sind.

8. Einrückrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (27a, 27b) bei einem Winkel α > 360° in mehrere Windungen spiralig mit Abstand zueinander verlaufen.

9. Starter für Brennkraftmaschinen mit einem Einrückrelais nach einem der vorstehenden Ansprüche.

Claims

1. Engagement relay (10) for starters of internal combustion engines in which a starter pinion can be initially axially displaced by current being applied to a relay winding (11) and can engage into a ring gear of the internal combustion engine in the event of simultaneous slow rotation, in order to then be driven by the starter motor (31) with full power until the end of the starting process, wherein the engagement relay is designed with a changeover contact (20) which, for slow rotation, connects the starter motor to the electrical power supply by means of a resistance element (26) in the first part of the engagement path and connects said starter motor directly to the electrical power supply at the end of the engagement path, wherein the resistance element (26), as a largely electromagnetic neutral winding with two conductors (27a, 27b) which run in parallel to one another, is arranged around the longitudinal axis (x) of the relay (10), and wherein the ends of the two conductors (27a, 27b) are connected to one another, wherein the two conductors (27a, 27b) and the end connection (27c) of said conductors comprise a continuous and correspondingly bent resistance wire, wherein the conductors (27a, 27b) of the preferably blank resistance wire are fixed to the winding support (12) of the relay winding (11) at a distance from one another, wherein the resistance element (26) is fixed to that end face of the winding support (12) which faces the changeover contact (20), wherein the resistance element (26) is arranged concentrically within the relay winding (11) in a ring chamber (35) of the winding support (12), which ring chamber is open at an end face.

2. Engagement relay according to Claim 1, characterized in that the two conductors (27a, 27b) of the resistance element (26) run concentrically in parallel in relation to one another, are spaced apart from one another by a web (35a) which projects axially from the base of the ring chamber (35) and also are embedded in a potting compound (28) which fills the ring chamber (35) and/or are closed by a cover (36).

3. Engagement relay according to Claim 1, characterized in that the resistance element (26) is fixed beneath a cover (36a), preferably in plastic material (39), is injection-moulded at least into several plastic sections (39a), and in that the cover (36a) can be inserted into the ring chamber (35) of the winding support (12) and has an aperture (42) which receives the free conductor ends (27c).

4. Engagement relay according to Claim 3, characterized in that the two blank conductors (27a, 27b) of the resistance element (26) run in parallel concentrically in relation to one another on the rear face of the cover (36a) and are spaced apart from one another by an axially projecting web (41) which is integrally formed on the cover.

5. Engagement relay according to one of the preceding claims, characterized in that the two conductors (27a, 27b) which run in parallel in relation to one another are arranged at an angle α > 180° and preferably α < 360° about the longitudinal axis (x) of the relay (10), in particular with a uniform curvature.

6. Engagement relay according to one of the preceding claims, characterized in that the two conductors (27a, 27b) are injection-moulded into an insulation sleeve (43), which is preferably axially inserted on the inside of the winding support (12), in the manner of a thread about the longitudinal axis (x) of the relay (10) given an angle α > 360°.

7. Engagement relay according to one of Claims 1 to 5, characterized in that, given an angle α > 360°, the two conductors (27a, 27b) are bent by more than one conductor thickness, preferably by 1.5 conductor thicknesses, to form an axially offset bent portion (27e) in the region of their axially angled free ends (27c).

8. Engagement relay according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the two conductors (27a, 27b) run at a distance from one another in a spiral manner in several turns given an angle of α > 360°.

9. Starter for internal combustion engines comprising an engagement relay according to one of the preceding claims.

Revendications

1. Contacteur électromagnétique (10) pour le démarreur de moteurs à combustion interne, avec lequel, en alimentant électriquement un enroulement de relais (11), un pignon de démarreur peut tout d'abord être amené à effectuer une translation axiale et peut s'engrener dans une couronne dentée du moteur à combustion interne simultanément avec une rotation lente afin d'être entraînée ensuite par le moteur de démarreur (31) à pleine puissance jusqu'à la fin du processus de démarrage, le contacteur électromagnétique étant configuré avec un contact inverseur (20) qui, dans la première partie de la course d'enclenchement, commute le moteur de démarreur par le biais d'un élément résistif (26) pour une rotation lente et, à la fin de la course d'enclenchement, le commute directement à l'alimentation électrique, l'élément résistif (26) étant disposé sous la forme d'un enroulement largement neutre du point de vue électromagnétique avec deux conducteurs (27a, 27b) posés en parallèle autour de l'axe longitudinal (x) du contacteur (10), et les extrémités des deux conducteurs (27a, 27b) étant reliées ensemble, les deux conducteurs (27a, 27b) et leur liaison d'extrémité (27c) étant constitués d'un fil résistif d'un seul tenant et courbé en conséquence, les conducteurs (27a, 27b) du fil résistif de préférence nu étant fixés à un écart donné l'un de l'autre sur le porte-enroulement (12) de l'enroulement de relais (11), l'élément résistif (26) étant fixé au côté frontal du porte-enroulement (12) qui fait face au contact inverseur (20), l'élément résistif (26) étant disposé de manière concentrique à l'intérieur de l'enroulement de relais (11) dans une chambre annulaire (35) ouverte du côté frontal du porte-enroulement (12).

2. Contacteur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux conducteurs (27a, 27b) de l'élément résistif (26) s'étendent de manière concentrique parallèlement l'un à l'autre, sont espacés l'un de l'autre par une nervure (35a) faisant saillie dans le sens axial sur le fond de la chambre annulaire (35) et sont enrobés dans une masse de scellement (28) qui remplit la chambre annulaire (35) et/ou enfermés par un couvercle (36).

3. Contacteur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément résistif (26) est fixé sous un couvercle (36a), de préférence en matière plastique (39), enrobé par injection au moins dans plusieurs portions en matière plastique (39a), et en ce que le couvercle (36a) peut être implanté dans la chambre annulaire (35) du porte-enroulement (12) et possède une traversée (42) qui accueille les extrémités de conducteur (27c) libres.

4. Contacteur électromagnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux conducteurs nus (27a, 27b) de l'élément résistif (26) s'étendent de manière concentrique parallèlement l'un à l'autre sur le dos du couvercle (36a) et sont espacés l'un de l'autre par une nervure (41) façonnée sur le couvercle faisant saillie dans le sens axial.

5. Contacteur électromagnétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux conducteurs (27a, 27b) qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre sont disposés dans un angle α > 180° et de préférence α < 360° autour de l'axe longitudinal (x) du contacteur (10), de préférence avec une courbure uniforme.

6. Contacteur électromagnétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux conducteurs (27a, 27b) sont enrobés par injection avec un angle α > 360 ° à la manière d'un filet autour de l'axe longitudinal (x) du contacteur (10) dans une gaine en matériau isolant (43), laquelle est de préférence implantée dans le sens axial sur le côté intérieur du porte-enroulement (12).

7. Contacteur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'avec un angle α > 360°, les deux conducteurs (27a, 27b) sont coudés dans la zone de leurs extrémités libres (27c) recourbées dans le sens axial de plus d'une épaisseur de conducteur, de préférence de 1,5 épaisseur de conducteur, en un coude (27e) décalé dans le sens axial.

8. Contacteur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux conducteurs (27a, 27b), avec un angle α > 360°, s'étendent en plusieurs spires à la manière d'une spirale avec un écart entre eux.

9. Démarreur pour moteurs à combustion interne, équipé d'un contacteur électromagnétique selon l'une des revendications précédentes.

Zeichnung