CN105655203A - 电磁继电器，尤其用于起动装置的起动继电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电磁继电器，尤其用于起动装置的起动继电器，该电磁继电器具有可调整的往复式衔铁和径向上彼此重叠布置在绕组载体上的两个绕组。径向上位于外部的绕组直接缠绕到径向位于内部的绕组上，此外，绕组的绕组线具有不同大小的导电性。

Description

电磁继电器，尤其用于起动装置的起动继电器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电磁继电器，尤其用于起动装置的起动继电器。
背景技术
从文件DE102010001895A1中已知一种电磁起动继电器，其用在用于内燃机的起动装置中。借助于起动继电器在退回的非啮合位置与前移的接合位置之间调整起动小齿轮，在该接合位置中起动小齿轮与待起动的内燃机的齿圈处于啮合中。为了起动内燃机，经由起动电马达使起动小齿轮处于旋转中。
起动继电器在罩壳中具有第一继电器绕组，该第一继电器绕组具有吸引绕组(Einzugswicklung)的功能，并且该第一继电器绕组的场(Feld)调整经由叉形杆与起动小齿轮相耦联的往复式衔铁。在继电器绕组通电时，往复式衔铁在轴向上被拉到环绕的绕组中。
第二继电器绕组缠绕到第一继电器绕组上，第二继电器绕组具有切换装置的功能以用于接通起动电马达。在第二继电器绕组通电时，往复式衔铁以附加的程度受到调整并且操纵开关衔铁，由此闭合起动马达的电流回路。第一继电器绕组和第二继电器绕组具有不同的横截面，中间层位于这两个继电器绕组之间，该中间层形成用于径向上处于外部的第二继电器绕组的底座，从而可正循环地(orthozyklisch)卷绕第二继电器绕组。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种成本合适且紧凑构造的电磁继电器，其具有径向上彼此重叠的两个绕组。
根据本发明，该目的利用权利要求1的特征来实现。从属权利要求提供适宜的改进方案。
借助于根据本发明的电磁继电器可产生用于调整往复式衔铁的电磁场。电磁继电器例如用作用于内燃机的起动装置的起动继电器，以在与内燃机的齿圈的非作用位置和前移的啮合位置之间调整起动小齿轮。在啮合位置中，由起动电马达驱动起动小齿轮，由此起动内燃机。起动继电器的往复式衔铁运动学地(kinematisch)与起动小齿轮例如经由叉形杆相耦联。
与起动装置无关地，也考虑电磁继电器在其他应用中的使用。
继电器具有两个绕组，其在径向上彼此重叠地布置在绕组载体上。绕组有利地可彼此独立地通电并且分别产生电磁场，电磁场作用到相同的往复式衔铁上并且克服复位弹簧的力调整往复式衔铁。第一绕组例如具有吸引绕组的功能，以克服调节弹簧的力将往复式衔铁从静止位置调整到偏移位置中。第二绕组具有附加的功能，例如作为保持弹簧或者保持绕组，以将往复式衔铁保持在偏移位置中，在该偏移位置中吸引绕组有利地不再通电。但第二绕组的功能例如也可是加强第一绕组的磁场，以便例如使往复式衔铁更进一步在轴向上偏移并且将往复式衔铁调整到与接通装置的接触位置中并且使例如用于起动装置的起动马达的电流回路闭合。
径向上位于内部的绕组例如具有吸引绕组的功能，而径向上位于外部的绕组例如具有保持绕组的功能。但是也可实现相反的实施方案，在其中径向上位于内部的绕组具有保持绕组的功能，而径向上位于外部的绕组具有吸引绕组的功能。
在根据本发明的电磁继电器中，径向上位于外部的第二绕组直接位于径向上位于内部的第一绕组上。取消分离绕组的中间层，第二绕组的位于内部的绕组层接触第一绕组的外部的绕组层。通过取消在绕组之间的中间层，达到在径向方向上紧凑的实施方案。
径向上位于内部的绕组和径向上位于外部的绕组的绕组线具有不同大小的导电性。这使得能够将不同的材料用于内部绕组和外部绕组以更好地匹配绕组的相应的使用目的。如果位于内部的绕组用作用于往复式衔铁的调整运动的吸引绕组，必须通过在内部绕组中相应更大的电流产生更强的电磁场，为此适宜的是绕组线带有更高的导电性。与此相对，径向上位于外部的绕组的绕组线具有更小的导电性，然而这对于绕组的功能是足够的，例如以用于将往复式衔铁保持在偏移位置中或者用于附加地调整往复式衔铁以接通电动马达。绕组线的导电性例如相差至少20％、30％、40％、50％或60％或者更多。
不同大小的导电性使得能够将不同的材料用于在径向上位于内部的绕组和径向上位于外部的绕组中的绕组线。尤其对于这样的绕组，其与产生较强的电磁场的绕组相比产生更弱的电磁场，可使用成本合适和/或特别更轻的材料。例如对于应产生更强的场的位于内部的绕组，考虑使用铜或铜合金，而对于径向上位于外部的绕组，考虑使用铝或铝合金。但是也考虑其他材料副(Materialpaarung)，例如不仅对于位于内部的绕组而且对于位于外部的绕组分别考虑铜合金，其中位于内部的绕组具有更高的铜含量。
在原则上不仅考虑这些实施方案，在其中径向上位于内部的绕组的绕组线具有比径向上位于外部的绕组的绕组线更高的导电性；而且考虑这些实施方案，在其中径向上位于内部的绕组的绕组线具有比径向上位于外部的绕组的绕组线更低的导电性。
根据一种有利的实施方案，两个绕组的绕组线具有相同的横截面形状以及相同的横截面面积。这具有的优点是，在优选地正循环的绕组方式中(在其中，绕组的线圈至少几乎与绕组载体的纵轴线正交)，两个绕组可正循环地彼此重叠卷绕。以该方式提高填充因子。可取消在绕组之间的中间层和粘结剂，此外降低用于提供(Aufbringen)绕组的制造时间。
结合用于绕组线的、比重有利地彼此不同的不同材料，与现有技术相比，这在位于外部的绕组的导电性保持相同或者至少未显著减小的情况下引起总重量降低，位于外部的绕组的绕组线与现有技术相比可具有更大的直径。由于取消中间层的原因，径向上的总延伸仍未扩大或者未显著扩大。
根据另一适宜的实施方案，两个绕组分别具有相同数量的绕组层。但是带有不同数量的绕组层的实施方案也是可能的，其中不仅径向上位于内部的绕组可具有数量更多的绕组层，而且径向上位于外部的绕组也可具有数量更多的绕组层。
此外有利的是，两个绕组分别具有相同数量的匝数。但是带有不同数量的匝数的实施方案也是可能的。
附图说明
其他的优点和适宜的实施方案可从其他的权利要求、附图说明和附图中得悉。其中：
图1显示了带有用于调整起动小齿轮的起动继电器的、用于内燃机的起动装置，
图2显示了带有径向上彼此重叠的、在绕组载体上的两个绕组的起动继电器的截面，
在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出的用于内燃机的起动装置1具有起动小齿轮2，其为了起动内燃机4与内燃机4的齿圈3形成啮合。起动小齿轮2如以双向箭头所示的那样沿轴向可移动地支承在轴5上，其中起动小齿轮2抗扭转地与轴5相耦联。起动小齿轮2经由起动继电器6在与内燃机4的齿圈3的退回的非作用位置与前移的啮合位置之间进行调整，继电器6电磁地来构造并且包括可通电的绕组7和往复式衔铁8，往复式衔铁在第一绕组和第二绕组通电时克服复位弹簧的力被沿轴向拉到绕组中，且在第二绕组独自通电时保持在该位置中。往复式衔铁8经由接合杆(Einrückhebel)9运动学地与起动小齿轮2相耦联，从而将往复式衔铁8在静止位置与调整位置之间的轴向调整运动转换成起动小齿轮2在非作用位置与啮合位置之间的相应的轴向调节运动。
借助于起动电马达11产生作用到轴5或者说起动小齿轮2上的旋转的驱动运动，起动电马达11经由行星齿轮传动器12与轴5相耦联。在操纵起动电马达11时，轴5并且由此起动小齿轮2置于旋转中。
为起动装置1分配有调节或控制器10，经由其控制起动继电器6以及起动马达11的功能。在起动继电器中的另一绕组通电时，调整起动继电器6的调节衔铁13，经由该调节衔铁接通起动电马达11。
在图2中以截面图示出了绕组载体14，绕组载体带有缠绕于其上的起动继电器绕组7a和7b。绕组载体14的纵轴线15同时是往复式衔铁的调整方向。
在绕组载体14的绕组容纳部中容纳有两个绕组7a和7b，其中径向上位于内部的绕组7a直接位于绕组载体14的外侧面上，而径向上位于外部的绕组7b缠绕在绕组7a的外部的线圈上。两个绕组7a和7b具有相同的轴向长度和相同的匝数，此外，两个绕组具有相同数量的绕组层。每个绕组7a、7b的绕组线具有相同的圆形横截面形状和相同的直径。
然而，两个绕组7a、7b的绕组线在其材料以及其导电性方面彼此不同。径向上位于内部的绕组7a具有吸引绕组的功能，在其通电时，起动继电器的往复式衔铁被拉到绕组载体14中。如以上所示的那样，第二绕组7b具有保持绕组的功能，在其通电时，往复式衔铁被保持在拉入的位置中，即使径向上位于内部的吸引绕组不再通电。往复式衔铁由复位弹簧朝其初始位置(Ausgangsposition)进行力加载，绕组7a、7b克服复位弹簧的力将往复式衔铁拉动或保持在绕组载体14的内腔中。
作为用于径向上位于内部的吸引绕组7a的材料，例如使用铜或铜合金，而用于径向上位于外部的保持绕组7b的材料使用铝或铝合金。铜相对铝不仅具有更高的导电性，而且具有更高的比重。由于在两个绕组7a、7b中的绕组线的相同的横截面形状和横截面尺寸，可取消在两个绕组之间的中间层；径向上位于外部的绕组7b直接缠绕到径向上位于内部的绕组7a上。此外，相同的横截面形状和横截面尺寸允许正循环地缠绕两个绕组。

Claims (13)

1.一种电磁继电器，尤其用于内燃机(4)的起动装置(1)的起动继电器，具有能调整的往复式衔铁(8)和径向上彼此重叠地缠绕到绕组载体(14)上的两个绕组(7a、7b)，其特征在于，径向上位于外部的绕组(7b)直接缠绕到径向上位于内部的绕组(7a)上，并且绕组(7a、7b)的绕组线具有不同大小的导电性。
2.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述两个绕组(7a、7b)的绕组线具有相同的横截面形状以及相同的横截面面积。
3.根据权利要求1或2所述的继电器，其特征在于，径向上位于内部的绕组(7a)的绕组线具有比径向上位于外部的绕组(7b)的绕组线更高的导电性。
4.根据权利要求1或2所述的继电器，其特征在于，径向上位于内部的绕组(7a)的绕组线具有比径向上位于外部的绕组(7b)的绕组线更低的导电性。
5.根据上述权利要求1至4中任一项所述的继电器，其特征在于，所述绕组(7a、7b)的绕组线由铜或者铜合金构成。
6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的继电器，其特征在于，所述绕组(7a、7b)的绕组线由铝或者铝合金构成。
7.根据上述权利要求1至6中任一项所述的继电器，其特征在于，所述绕组(7a、7b)的绕组线具有圆形的横截面形状。
8.根据上述权利要求1至7中任一项所述的继电器，其特征在于，所述两个绕组(7a、7b)分别正循环地缠绕到所述绕组载体上。
9.根据上述权利要求1至8中任一项所述的继电器，其特征在于，所述两个绕组(7a、7b)分别具有相同数量的匝数。
10.根据上述权利要求1至9中任一项所述的继电器，其特征在于，所述两个绕组(7a、7b)分别具有相同数量的绕组层。
11.根据上述权利要求1至10中任一项所述的继电器，其特征在于，径向上位于内部的绕组(7a)用作用于所述往复式衔铁(8)的吸引绕组，而径向上位于外部的绕组(7b)用作用于所述往复式衔铁(8)的保持绕组。
12.根据上述权利要求1至10中任一项所述的继电器，其特征在于，径向上位于内部的绕组(7a)用作用于所述往复式衔铁(8)的保持绕组，而径向上位于外部的绕组(7b)用作用于所述往复式衔铁(8)的吸引绕组。
13.一种用于内燃机的起动装置，带有根据权利要求1至12中任一项所述的起动继电器和能够由所述起动继电器在非啮合位置与啮合位置之间调整的起动小齿轮(2)。
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