(57)【要約】  内燃機関のスタータ（１０）用の噛み合わせリレー（１）であって、リレー巻線（２）と、ピニオンをスタータ（１０）から内燃機関のリングギヤに進入させるためのレバーを操作することのできる可動子（３）と、該可動子（３）にある切換（４）スイッチとを有し、該切換スイッチが静止位置では、スタータを緩慢に起動するための第１の電流回路を、抵抗を介して閉じ、リレー巻線（２）に通電されるとスタータ（１０）を第２の電流回路で電流供給部に直接接続し、これによりスタータ（１０）を最初は緩慢に回転させ、ピニオンが進入した後に駆動する。噛み合わせリレー（１）を簡単に構成し、噛み合わせリレー（１）のリレー発熱を低減するために、第１の電流回路は、抵抗材料からなる小型の抵抗（５）を有し、該小型の抵抗はリレー巻線（２）から空間的に分離されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のスタータ（１０）用の噛み合わせリレー（１）であって、
リレー巻線（２）と、ピニオンをスタータ（１０）から内燃機関のリングギヤに進入させるためのレバーを操作することのできる可動子（３）と、該可動子（３）にある切換（４）スイッチとを有し、
該切換スイッチが静止位置では、スタータを緩慢に起動するための第１の電流回路を、抵抗を介して閉じ、リレー巻線（２）に通電されるとスタータ（１０）を第２の電流回路で電流供給部に直接接続し、
これによりスタータ（１０）を最初は緩慢に回転させ、ピニオンが進入した後に駆動する噛み合わせリレーにおいて、
第１の電流回路は、抵抗材料からなる小型の抵抗（５）を有し、該小型の抵抗はリレー巻線（２）から空間的に分離されている、ことを特徴とする噛み合わせリレー。
【請求項２】
前記抵抗（５）は切換スイッチ（４）に形成されている、請求項１記載の噛み合わせリレー。
【請求項３】
前記抵抗（５）は切換スイッチ（４）に位置固定して配置されている、請求項１または２記載の噛み合わせリレー。
【請求項４】
前記抵抗（５）は切換のために可動子（３）に可動に配置されており、
該抵抗（５）は第１の電流回路でだけ導通し、第２の電流回路では導電材料が接続される、請求項１または２記載の噛み合わせリレー。
【請求項５】
前記抵抗（５）はプレートとして構成されており、該プレートの上に第２の電流回路の接点に適合された導電性接点板が配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の噛み合わせリレー。
【請求項６】
リレー巻線（２）は、吸着巻線および保持巻線により形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の噛み合わせリレー。
【請求項７】
電気ピニオン回転装置を有し、該ピニオン回転装置は、スタータ（１０）を緩慢に起動させるための抵抗（５）を備えた切換スイッチを有し、
該抵抗（５）は小型の抵抗材料から作製され、噛み合わせリレー（１）のリレー巻線から空間的に分離されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の噛み合わせリレー（１）を備える内燃機関用のスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のスタータ用の噛み合わせリレーに関するものであり、リレー巻線と、ピニオンをスタータから内燃機関のリングギヤに進入させるためのレバーを操作することのできる可動子と、可動子にある切換スイッチとを有し、この切換スイッチが静止位置では、スタータを緩慢に起動するための第１の電流回路を、抵抗を介して閉じ、リレー巻線に通電されるとスタータを第２の電流回路で電流供給部に直接接続し、これにより内燃機関を、ピニオンの進入後に最大の電気エネルギーにより駆動する。本発明はさらに、噛み合わせリレーを有する内燃機関用のスタータに関するものであり、とりわけ上記の特徴と、ピニオン回転装置とを有し、このピニオン回転装置は、スタータを緩慢に起動するための抵抗を備える切換スイッチを含む。
【背景技術】
【０００２】
１段または２段のスタータが、内燃機関を始動するための電気機械として公知である。１段システムは、吸着巻線と保持巻線を有する。噛み合わせ巻線により、可動子と、これに対して可動のピニオンが係合し、係合された状態が保持巻線により保持される。噛み合わせ巻線は保持巻線よりも強い磁束を形成し、吸着巻線と保持巻線の組み合わせによって、リレー発熱がただ１つの吸着巻線を有するスタータよりも低減される。
【０００３】
２段システムは、第１段の緩慢なピニオン回転機構により動作する。第１段では、スタータの電流がスイッチオンされた抵抗により低減され、第２段ではスタータが電流供給源に直接接続され、最大回転する。
【０００４】
第２段は通例、吸着巻線だけを有し、別個の保持巻線を有していない。第１段のための抵抗は、最近の開発ではメアンダ状の抵抗ワイヤとしてリレー巻線に組み込まれているか、または外に配置されている。
【０００５】
例えば以下の従来技術が例として公知である。
【０００６】
特許文献１は、切替え接点としてのスイッチを備える、内燃機関のスタータ用の噛み合わせリレーを開示する。このリレーは、静止位置ではスタータモータを、抵抗を介して穏やかに起動させ、動作位置では電気供給源に直接接続し、このときに抵抗は遮断される。抵抗はメアンダ状の抵抗ワイヤとして組み込まれているか、または吸着巻線の外側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第０９５３２００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の噛み合わせリレーとスタータを改善して、噛み合わせリレーを簡単な構造にし、リレー発熱を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は本発明によれば請求項１と７の対象によって解決される。有利な改善形態は従属請求項から明らかとなる。
【００１０】
本発明の要点は、抵抗がリレー巻線の外に配置されていることであり、これによりリレーの発熱特性を低減し、抵抗を小型に構成することができることである。
【００１１】
この課題は、第１の電流回路が、空間的にリレー巻線から分離された抵抗材料からなる小型の抵抗を有することによって解決される。したがって簡単な構造が得られる。なぜなら抵抗材料を単純に配置すれば良く、リレー巻線の内部または外部に組み込む必要がないからである。このことは、合理的な簡単な製造を可能にする。従来技術による抵抗ワイヤの発熱は、抵抗ワイヤが過度に高い電流の際に溶融するおそれがあるという欠点を有しており、そのため電気的に短絡し、場合によりリレー巻線を電気的に接続されることがある。これは、スタータの誤制御を引き起こすことがあり、スタータシステムが完全に故障してしまう。抵抗を空間的に分離することによって、必要な回転電流を抵抗の調整によって簡単に調整することができる。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態によれば、抵抗は切換スイッチに形成されている。その利点は、抵抗がリレー巻線から分離されており、リレー巻線の発熱が直接作用しないことである。そのため抵抗が焼き切れても、リレー巻線には直接の影響を及ぼさない。抵抗が焼き切れることは、抵抗ワイヤが巻き付けられている従来技術に対して、小型の太い抵抗材料を使用することによっても阻止される。
【００１３】
切り換えられる可動の可動子をできるだけ軽量にし、第１と第２の両方の電流回路をそれぞれ接続するように構成された接点板を軽量にするため、抵抗は切換スイッチに位置固定して配置されている。したがって可動子にある接点板により、第１の電流回路が位置固定された抵抗と接続される。可動子の接点板は、起動後に第２の電流回路も接続する。
【００１４】
抵抗を、噛み合わせリレーのリレー巻線の発熱から保護するために、好ましくは抵抗は選択で、切替えのために可動子に可動に配置される。ここで抵抗は第１の電流回路でだけ導通され、第２の電流回路では良導電性の材料、例えば銅板が接続される。
【００１５】
好ましい実施形態では、抵抗がプレートとして構成されており、その上で導電性の接点板が可動子に固定されている。この接点板は第２の電流回路の接点に適合されている。このような実施形態は小型であり、少数の構成素子からなる簡単な構造である。
【００１６】
リレー巻線の発熱を低減するために、リレー巻線は吸着巻線および保持巻線により形成される。したがって外部の予制御リレーによって、吸着巻線および同時にスタータ用の低い回転電流が制御され、可動子がその引出し位置に達すると、すなわち第２の電流回路が吸着巻線から保持巻線に切り替わると、保持巻線は噛み合わせリレーにわずかな熱しか形成しない。なぜなら小さな電流と小さな磁束しか形成されないからである。
【００１７】
前記課題は、内燃機関用のスタータにより、抵抗が小型の抵抗材料から作製され、空間的に噛み合わせリレーのリレー巻線から分離されていることによっても解決される。抵抗はオーム抵抗であり、スタータの電流回路中に、電気的に他の構成部材から分離された任意の個所で配置することができる。抵抗はハウジング外部から接近することができ、個別に調整することができる。
【００１８】
好ましくは抵抗は、前記特徴による噛み合わせリレーに配置される。
【００１９】
前記および後で説明する特徴はそれぞれ記述した組み合わせでだけ使用可能なのではなく、他の組み合わせでも使用可能であることは理解されよう。
【００２０】
以下、図面を参照し、実施形態に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】噛み合わせリレーの概略的側面図である。
【図２】スタータがスイッチオンされた際の電気回路である。
【図３】噛み合わされた噛み合わせリレーの概略的側面図である。
【図４】噛み合わせリレーが噛み合わされたスタータの、図３に対応する電気回路である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、リレー巻線２と、リレー巻線２内に可動に配置された可動子３を有する噛み合わせリレー１の抽象化された概略側面図である。可動子３は図示しないバネにより負荷されており、このバネに抗して可動子３は、リレー巻線２に通電されると反対方向に移動し、図示しないピニオンが内燃機関のリングギヤに進入する。ピニオンがスタータから穏やかに進入し、ピニオンの歯とリングギヤの歯が互いに衝突しないようにするため、２段式スタータでは回転電流の小さい第１の段と、スタータに完全な電流供給が行われる第２の段が設けられている。可動子３には、２段システムを切り換えるための切換スイッチ４が設けられている。可動子３は静止位置で、スタータへの第１の電流回路を抵抗５を介して閉じる。抵抗５に基づき、比較的小さな回転電流が、したがって小さな回転がスタータで形成され、この回転電流はピニオンを軽く回転させ、これによりピニオンはリングギヤに穏やかに進入する。
【００２３】
本発明によれば可動子にある抵抗が、抵抗プレート５として小型の抵抗材料から直接作製されている。抵抗プレート５は、第１の電流回路の２つの導電性端子６，７を接続する。端子６はクランプ４５とも称され、好ましくはアースされている。端子７はクランプ５０ｉと称され、この端子は予制御リレーにより小さな制御電流で制御される。抵抗プレート５の上には導電性の接点板８があり、これは顕著なオーム抵抗を有していない。接点板８は、クランプ３０、４５として示され、好ましくは円錐形状の接点ヘッドを有する接点１１，１２を接続する。接点板８は、可動子３がレバーを操作し、これによりピニオンがスタータからリングギヤに進入すると第２の電流回路を閉じる。
【００２４】
第２の電流回路を閉じることにより、スタータは抵抗５なしで電流供給部により直接制御される。例えば貨物自動車のスタータに対して直接電流が供給される場合は１５００Ａが流れ、抵抗５を介する回転電流は１５０から２００Ａの範囲である。
【００２５】
図２は、噛み合わせリレー１をスイッチオンするための概略的回路図である。まず噛み合わせリレーのクランプ５０ｉに、図示しない予制御リレーの操作により電流が印加される。このとき電流は抵抗５を介してスタータ１０に流れる。これによりスタータ１０はピニオンを緩慢に回転させ、ピニオンは内燃機関を始動するためにリングギヤに進入する。この回転によりブロックが阻止される。回転電流は１秒未満しか流れない。なぜなら噛み合わせリレー１が可動子３を介して切換スイッチ４を操作し、電流を図４に示すようにクランプ３０を介してスタータ１０に導くからである。
【００２６】
図３は、図１に対応する概略的側面図であり、噛み合わせリレー１の可動子３が、リレー巻線２に通電することで引き出されている。
【００２７】
さらに好ましい実施形態によれば、リレー巻線２は吸着巻線と保持巻線を有する。第２の電流回路の接点１１，１２が接点板８により閉じられると、吸着巻線はスイッチオフされ、保持巻線がスイッチオンされる。これにより噛み合わせリレー１はわずかしか発熱しない。なぜなら保持巻線は小電流により制御されるからである。これにより噛み合わせリレー１の寿命が、始動が頻繁に長期間、行われても延長される。
抵抗５は可動子で任意の形状を有することができ、任意の抵抗材料から作製される。この抵抗５は、開放接点と称することもできる端子６，７を第１の電流回路から遮断する。
【００２８】
図４は電気回路として、リレー巻線２と、好ましい実施形態ではわずかな電流しか流れない保持巻線とを備える噛み合わせリレー１に通電したことで切換スイッチ４で閉じた第２の電流回路を示す。抵抗５は、回転のために最適化して構成することができる。リレー巻線２または保持巻線への影響を考慮する必要がなくなる。なぜなら抵抗５に対して空間的分離部が設けられているからである。したがって構造が格段に簡素化され、噛み合わせリレー１の発熱特性も低減される。このことは最大許容スイッチオン時間の延長につながり、切換回数も多くなる。さらに製造が格段に簡単になり、安価になる。なぜなら抵抗ワイヤの巻付けが回避されるからである。
【００２９】
すべての図面は概略的であり、縮尺通りではない。その他、本発明にとって重要なものだけが図示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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