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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schaltungsvorrichtung für Starter, insbesondere für eine elektromagnetische Schaltungsvorrichtung, die einen Solenoid zur Ritzelextrusion und einen Solenoid zur Motorerregung innerhalb eines zylindrischen Gehäuses einheitlich bzw. als eine Einheit aufnimmt
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Obwohl die Aufnahmeposition des Starters im Maschinenraum gewöhnlich eine Stelle nahe zur bzw. neben der Maschine ist, sind funktionale Komponenten mit einer höheren Priorität für die Maschinenleistung, wie z.B. ein Einlasskrümmer, in vielen Fällen um die Maschine angeordnet.
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Aus diesem Grund ist die Außendurchmessergröße des Starters, der nur zum Starten der Maschine verwendet wird, oft beschränkt. Um die Wettbewerbsfähigkeit des Produktes selbst zu gewährleisten ist daher eine Verbesserung einer einfachen Anordnung des Starters durch Verkleinerung bzw. Miniaturisierung wichtig.
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Außerdem wird hinsichtlich der globalen Erderwärmung von einer Verwendung eines Leerlauf-Stopp-Systems ausgegangen, um von nun an den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
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Da Verbrennungsmaschinen jedoch deutlich öfter gestartet werden wenn das Leerlauf-Stopp-System Anwendung findet, wird die Langlebigkeit des Starters, die Verbesserung der Zuverlässigkeit über eine lange Zeitdauer, und eine Reduzierung des Betriebsgeräusches benötigt.
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Bei der Langlebigkeit ist die Verbesserung der Langlebigkeit eines Ritzels und eines Zahnkranzes ein wichtiges Kriterium.
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Zum Verbessern der Langlebigkeit muss ein Verfahren zum Einkämmen bzw. Ineinandergreifen des Ritzels mit dem Zahnkranz verbessert werden, wobei ein Weg zum Lösen dieser Aufgabe das Gewährleisten einer genauen Zeit bzw. eines genauen Zeitpunkts zum Eindrücken bzw. Bewegen des Ritzels und Erregen eines Motors ist.
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Eine herkömmliche und realisierbare Technologie, welche die vorstehend erwähnte Anordnung und Langlebigkeit verbessert, ist durch die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2009-191 843 A bekannt.
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Die
JP 2009-191 843 A offenbart eine elektromagnetische Schaltungsvorrichtung, die einen Solenoid für eine Ritzelextrusion aufweist, welche das Ritzel des Starters an die Maschinenseite extrudiert, und einen Solenoid zum Erregen eines Motors, der einen Hauptschalter öffnet und schließt, der in einer Motorschaltung des Stators vorgesehen ist, wobei der Betrieb von beiden Solenoiden unabhängig voneinander gesteuert werden kann.
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Falls überdies die Verbreitung von Leerlauf-Stopp-Systemen, d.h., sie bekannter bzw. beliebter zu machen, berücksichtigt wird, spielen auch die Kosten eine große Rolle. Insbesondere wenn die herkömmlichen Starter mit den Startern für das Leerlauf-Stopp-System ausgetauscht werden, werden die Starter für jeden Bereich und Fahrzeugtypen nacheinander ausgetauscht.
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In der Zwischenzeit ist es erforderlich, herkömmliche Starter und Starter für Leerlauf-Stopp-Systeme parallel herzustellen, wobei davon auszugehen ist, dass dies noch für eine beträchtliche Zeit der Fall sein wird, wodurch die Kosten in dieser Zeitdauer betrachtet werden müssen.
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Als Kostensparmaßnahme für diesen Fall ist das Verwenden von herkömmlichen Teilen ein wichtiger Schritt. Die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung, die in der vorstehend erwähnten
JP 2009-191 843 A offenbart ist, hat jedoch einen deutlichen Effekt auf die Einfachheit der Anordnung, was auch das Verwenden herkömmlicher Teile für die elektromagnetische Schaltung, die für den herkömmlichen Starter verwendet wird, betrifft.
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Das heißt, obwohl der Solenoid für die Ritzelextrusion, der in der
JP 2009-191 843 A offenbart ist, Spulen, Kolben etc. mit den Teilen, die für die elektromagnetische Schaltung der herkömmlichen Starter verwendet werden, teilen bzw. gemeinsam verwenden kann, können viele Teile für den Solenoid für die Motorerregung nicht geteilt bzw. gemeinsam verwendet werden.
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Aus der
DE 10 2008 007 077 A1 ist ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung bekannt, mit einer Schubvorrichtung zum Vorschieben eines Andrehritzels, und mit einem Hubmittel, das mittels mit dem Andrehritzel gekoppelt ist. Das Hubmittel ist zwischen einer Ruheposition und einer Endposition beweglich, wobei die Schubvorrichtung in einem ersten Schritt eingeschaltet wird und anschließend das Hubmittel in eine definierte Zwischenposition zwischen der Ruheposition und der Endposition bewegt wird. Des Weiteren offenbart die
DE 10 2008 007 077 A1 eine entsprechende Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen 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 einen schaltbaren magnetischen Pfad aufweist, der im durch das Hubmittel geschlossenen Zustand eine Zwischenposition des Hubmittels zwischen einer Ruheposition und einer Endposition definiert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Problems gemacht worden, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt, eine elektromagnetische Schaltungsvorrichtung vorzusehen, welche Kosten durch Verwenden von Teilen eines herkömmlichen Starters, der derzeit für die elektromagnetische Schaltung verwendet wird, reduzieren kann, und verbessert die Einfachheit der Anordnung des Starters durch Verkürzen der Gesamtlänge der Elektromagnetischen Schaltung.
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In einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines ersten Aspekts enthält die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung einen Solenoid zur Ritzelextrusion und einen Solenoid zur Motorerregung.
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Der Solenoid zur Ritzelextrusion enthält eine erste Spule, die einen Elektromagneten durch Erregung ausbildet, einen ersten fixierten Eisenkern, der durch die Erregung der ersten Spule magnetisiert wird, und einen ersten Kolben, der sich in einem Innenumfang der ersten Spule durch Anziehen des magnetisierten ersten fixierten Eisenkerns in Axialrichtung bewegt.
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Das Ritzel ist auf einer Abtriebswelle des Starters angeordnet, und wird im Zusammenspiel mit einer Bewegung des ersten Kolbens von einer Zahnkranzseite einer Maschine extrudiert.
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Der Solenoid für die Motorerregung enthält eine zweite Spule, die einen Elektromagneten durch Erregung ausbildet, einen zweiten fixierten Eisenkern, der durch die Erregung der zweiten Spule magnetisiert wird, und einen zweiten Kolben, der sich in einem Innenumfang der zweiten Spule durch Anziehen des magnetisierten zweiten fixierten Eisenkerns in Axialrichtung bewegt.
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Ein Hauptschalter unterbricht im Zusammenspiel mit einer Bewegung des zweiten Kolbens einen Strom, der zu einem Startermotor fließt.
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Der Solenoid für die Ritzelextrusion und der Solenoid für die Motorerregung sind in einer Linie in Axialrichtung angeordnet.
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Es ist ein Zylindergehäuse mit einem Boden auf einer Seite und einer Öffnung auf einer anderen Seite vorgesehen, wobei der Solenoid zur Ritzelextrusion in der Bodenseite des Gehäuses aufgenommen ist, und der Solenoid für die Motorerregung in der Öffnungsseite des Gehäuses, um die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung für Starter einheitlich bzw. in einer Einheit auszubilden.
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Der Solenoid für die Ritzelextrusion und der Solenoid für die Motorerregung sind so ausgebildet, dass die Richtung, in der sich der erste Kolben durch Anziehen des ersten fixierten Eisenkerns bewegt, und die Richtung, in der sich der zweite Kolben durch Anziehen des zweiten fixierten Eisenkerns bewegt, die gleiche Richtung ist.
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Der erste fixierte Eisenkern des Solenoids für die Ritzelextrusion besteht aus einer ringförmigen Eisenkernplatte, die an einer Oberseite des Gehäuses der ersten Spule angeordnet ist, und einem Eisenkernteil, der in einer Einheit mit einer Innenumfangsseite der Eisenkernplatte vorgesehen ist, die an einem Innenumfang der ersten Spule angeordnet ist, welche dem ersten Kolben gegenüberliegt.
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Der erste fixierte Eisenkern weist eine der Kolbenseite gegenüberliegende Endfläche des Eisenkernteils auf, die gegenüber der der Spulenseiten gegenüberliegenden Endfläche der Eisenkernplatte in eine vorbestimmte Tiefe D vertieft ist.
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Der Solenoid für die Motorerregung weist ein Stoppelement aus nichtmagnetischem Material auf, das eine Stopp-Position des zweiten Kolbens zu einem Zeitpunkt vorsieht, bei dem die Erregung der zweiten Spule gestoppt ist.
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Das Stoppelement ist an einem konkaven Abschnitt angeordnet, der mit der vorbestimmten Tiefe D des ersten fixierten Eisenkerns vertieft ist.
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Bei der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Richtung, in welche sich der erste Kolben durch die Anziehung des ersten fixierten Eisenkerns bewegt, und die Richtung, in welche sich der zweite Kolben durch die Anziehung der zweiten fixierten Eisenspule bewegt, die gleiche Richtung.
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Dadurch kann der elektromagnetischen Schalter des herkömmlichen Schalters auch für den Aufbau des Hauptschalters verwendet werden.
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Genauer gesagt, können auch der Bewegungskontakt, der zwischen dem Satz fixierter Kontakte unterbricht (d.h., abwechselnd öffnet und schließt), der Isolator, der den Bewegungskontakt gegen die Kolbenstange isoliert hält und dergleichen geteilt bzw. gemeinsam verwendet werden.
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Da der konkave Abschnitt mit einer vorbestimmten Tiefe D in dem ersten fixierten Eisenkern ausgebildet ist, kann die Länge der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung in Axialrichtung im Vergleich zu dem Fall, in welchem die der Kolbenseiten gegenüberliegende Endfläche des Eisenkernteils und die der Spulenseiten gegenüberliegende Endfläche der Eisenkernplatte in der gleiche Ebene ausgebildet sind, und das Stoppelement auf dieser Ebene angeordnet wird, verkürzt werden, wodurch eine Einfachheit der Anordnung des Starters verbessert werden kann.
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Bei einer elektromagnetische Schaltungsvorrichtung gemäß eines zweiten Aspekts ist die Dicke t des Stoppelements kleiner als die Tiefe D des konkaven Abschnitts, der im ersten fixierten Eisenkern ausgebildet ist, und ein Teil des zweiten Kolbens überschneidet sich mit dem ersten fixierten Eisenkern in Axialrichtung nur um die Differenz (D-t) der Tiefe D des konkaven Abschnitts und der Dicke t des Stoppelements.
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Bei einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines dritten Aspekts enthält das Gehäuse ein erstes Gehäuse, das ein Joch des Ritzelsolenoids ausbildet, und eine zweites Gehäuse, das ein Joch des Motorsolenoids ausbildet, welche einheitlich bzw. als eine Einheit ausgebildet und in einer Linie in Axialrichtung angeordnet sind, wobei eine Dicke eines Abschnitts, der das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse verbindet, kleiner als die Querschnittsbereiche bzw. fläche des magnetischen Kreises des Ritzelsolenoids bzw. des magnetischen Kreises des Motorsolenoids ausgebildet ist, d.h. die Dicke des Abschnitts, der das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse verbindet, kleiner ist als die Querschnittsfläche des ersten Gehäuses und des zweiten Gehäuses.
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Bei einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines vierten Aspekts weist der Motorsolenoid eine Kolbenstange auf, die separat vom zweiten Kolben, der einen Bewegungskontakt des Hauptschalters lagert, vorgesehen ist, wobei der zweite Kolben aus einem im Wesentlichen stabförmigen Element aus magnetischen Materialien besteht.
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Bei einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines fünften Aspekts ist ein Durchdringungsloch vorgesehen, das einen Mittelteil bzw. zentralen Teil des Eisenkernteils in Axialrichtung durchdringt, wobei ein Führungselement aus einem nichtmagnetischen Material zu dem Durchdringungsloch vorgesehen ist.
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Das Führungselement ist entweder als eine Einheit mit oder separat zu dem Stoppelement ausgebildet und weist ein Führungsloch auf, das in Axialrichtung das radiale Zentrum des Führungselements durchdringt.
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Der zweite Kolben ist mit einem Kolbenachsenteil vorgesehen, der sich in Axialrichtung (in Richtung des ersten Kolbens) von einem zentralen Teil in Radialrichtung einer Oberfläche des zweiten Kolbens, der das Stoppelement in einem Zeitpunkt berührt, in dem die Erregung der zweiten Spule gestoppt wird, hervorsteht, wobei das Kolbenachsenteil in das Führungsloch eingebracht ist und beweglich in Axialrichtung über das Führungselement gelagert ist.
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Bei einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines sechsten Aspekts ist ein Spalt, der zwischen einem Innendurchmesser des Führungslochs und dem Außendurchmesser des Kolbenachsenteils ausgebildet ist, kleiner als ein Spalt ist, der zwischen einem Außendurchmesser des zweiten Kolbens und einem Innendurchmesser eines Spulenkörpers, auf dem die zweite Spule aufgewickelt ist, ausgebildet ist.
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Bei einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines siebten Aspekts ist ein Durchdringungsloch im Eisenkernteil ausgebildet, das einen zentralen Teil davon durchdringt, wobei ein zylindrischer oder säulenförmiger Pufferkörper aus einem nichtmagnetische elastischen Körper, der in Axialrichtung (in Richtung des ersten Kolbens) von einer Oberfläche der Eisenkernteilseite hervorsteht, einheitlich bzw. als eine Einheit mit dem Stoppelement vorgesehen.
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Der Pufferkörper ist in das Durchdringungsloch eingebracht, wobei eine Kopffläche des Pufferkörpers von der Anziehungsseite des Eisenkernteils hervorsteht, die dem ersten Kolben gegenüberliegt.
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Bei einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung gemäß eines achten Aspekts enthält die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung einen Solenoid zur Ritzelextrusion und einen Solenoid zur Motorerregung.
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Der Solenoid zur Ritzelextrusion enthält eine erste Spule, die einen Elektromagneten durch Erregung ausbildet, einen zweiten fixierten Eisenkern, der durch die Erregung der ersten Spule magnetisiert wird, und einen ersten Kolben, der sich in einem Innenumfang der ersten Spule durch Anziehung des magnetisierten ersten fixierten Eisenkerns in Axialrichtung bewegt.
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Das Ritzel ist auf der Abtriebswelle eines Starters angeordnet, das im Zusammenspiel mit einer Bewegung des ersten Kolbens von einer Zahnkranzseite einer Maschine extrudiert wird.
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Der Solenoid für die Motorerregung enthält eine zweite Spule, die einen Elektromagneten durch Erregung ausbildet, einen zweiten fixierten Eisenkern, der durch die Erregung der zweiten Spule magnetisiert wird, und einen zweiten Kolben, der sich in einem Innenumfang der zweiten Spule durch Anziehung des magnetisierten zweiten fixierten Eisenkerns in Axialrichtung bewegt.
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Ein Hauptschalter unterbricht im Zusammenspiel mit einer Bewegung des zweiten Kolbens einen Strom, der zu einem Startermotor fließt.
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Der Solenoid für die Ritzelextrusion und der Solenoid für die Motorerregung sind in einer Linie in axialer Richtung angeordnet.
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Es ist ein zylindrisches Gehäuse mit einem Boden auf einer Seite und einer Öffnung auf einer anderen Seite vorgesehen, wobei der Solenoid für die Ritzelextrusion in der Bodenseite des Gehäuses aufgenommen ist und der Solenoid für die Motorerregung in der Öffnungsseite des Gehäuses aufgenommen ist, um die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung für Starter einheitlich bzw. als eine Einheit auszubilden.
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Der Solenoid für die Ritzelextrusion und der Solenoid für die Motorerregung sind so ausgebildet, dass die Richtung, in welche sich der erste Kolben durch Anziehung des ersten fixierten Eisenkerns bewegt, und die Richtung, in welche sich der zweite Kolben durch Anziehung des zweiten fixierten Eisenkerns bewegt, die gleiche Richtung ist.
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In einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung gemäß eines neunten Aspekts ist das Gehäuse einheitlich bzw. als eine Einheit mit einem ersten Gehäuse, das ein Joch des Ritzelsolenoids ausbildet, und einem zweiten Gehäuse, das ein Joch des Motorsolenoids ausbildet, vorgesehen, welche in einer Linie in Axialrichtung ausbildet sind, wobei eine Dicke eines Abschnitts, der das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse verbindet, ist kleiner als die Querschnittsfläche des magnetischen Kreises des Ritzelsolenoids bzw. des magnetischen Kreises des Motorsolenoids ausgebildet, d.h. die Dicke des Abschnitts, der das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse verbindet, kleiner ist als die Querschnittsfläche des ersten Gehäuses und des zweiten Gehäuses.
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Figurenliste
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In den beigefügten Figuren zeigt:
- 1 eine Querschnittsansicht einer elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung, dargestellt in einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine elektrische Schaltung eines Starters;
- 3 eine Schnittansicht der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung, dargestellt in einer zweiten Ausführungsform;
- 4 eine Schnittansicht der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung, dargestellt in einer dritten Ausführungsform;
- 5 eine Schnittansicht einer weiteren elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung, dargestellt in der dritten Ausführungsform; und
- 6 eine Schnittansicht der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung, dargestellt in einer vierten Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bezüglich der beigefügten Figuren werden hiernach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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[Ausführungsformen]
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[Erste Ausführungsform]
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Wie in 2 dargestellt, enthält eine elektromagnetische Schaltungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform einen Solenoid 4 zur Ritzelextrusion (hiernach als „Ritzelsolenoid“ bezeichnet), der ein Ritzel 2 eines Starters zu einer Maschinenseite 3 extrudiert bzw. zieht, und einen Solenoid zur Motorerregung 5 (hiernach als „Motorsolenoid“ bezeichnet), der einen Hauptschalter (nachfolgend erwähnt), der in einer Motorschaltung des Starters vorgesehen ist, öffnet und schließt.
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Der Starter mit dieser elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 wird bei einem Fahrzeug verwendet, das mit einem Leerlauf-Stopp-System ausgestattet ist, das ein Stoppen und ein Neustarten einer Maschine automatisch steuert, und ist so ausgestaltet, dass die Solenoide des Ritzelsolenoids 4 und des Motorsolenoids 5 unabhängig voneinander durch eine Leerlauf-Stopp-ECU 6, welche eine elektrische Steuereinheit ist, gesteuert werden können.
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Ein Hauptkörper des Starters weist mit Ausnahme der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 eine bereits bekannte Ausgestaltung auf, wobei das Drehmoment, das am Motor 7 erzeugt wird, durch ein Untersetzungsgetriebe (eine Verstärkung durch das Untersetzungsgetriebe muss nicht notwendig sein) verstärkt, auf die Abtriebswelle 8 übertragen, und auf das Ritzel 2 über eine Einwegkupplung 9, welche an einem Perimeter der Abtriebswelle 8 angeordnet ist, übertragen wird.
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Hiernach wird die Ausgestaltung der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 basierend auf 1 und 2 im Detail erläutert.
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Wie in 1 dargestellt sind der Ritzelsolenoid 4 und der Motorsolenoid 5 axial in einer Linie (Horizontalrichtung in der Figur) angeordnet, und im Inneren eines Gesamtgehäuses 10 aufgenommen und einheitlich bzw. in einer Einheit ausgestaltet.
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Das Gesamtgehäuse 10 weist ein erstes Gehäuse auf, das ein Joch des Ritzelsolenoids 4 ausbildet und ein zweites Gehäuse, das ein Joch des Motorsolenoids 5 ausbildet. Beide Gehäuse sind in einer Linie in Axialrichtung angeordnet und in einer Einheit ausgebildet.
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Das Gesamtgehäuse 10 weist eine zylindrische Form mit einem Boden auf, der einen ringförmigen Boden 10a aufweist, der in einem Endabschnitt von einem Ende vorgesehen ist, das das erste Gehäuse ausbildet, und eine Öffnung, die in einem Endabschnitt eines anderen Endes bzw. Endbereichs vorgesehen ist, das das zweite Gehäuse ausbildet.
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Das Gesamtgehäuse 10 ist an einem Gehäuse (nicht dargestellt) des Starters über zwei Stehbolzen (nicht dargestellt), die im Boden 10a vorgesehen sind, fixiert.
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Das Gesamtgehäuse 10 weist einen Außendurchmesser auf, der von einem zum anderen Ende die gleiche Größe hat, wobei eine Endseite (Öffnungsseite des Gesamtgehäuses 10), welche das zweite Gehäuse ausbildet, einen größeren Innendurchmesser und eine dünnere Wandstärke als die andere Seite aufweist, welche das erste Gehäuse ausbildet.
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Das heißt, es besteht eine Leveldifferenz 10b auf einem Innenumfang des Gesamtgehäuses 10 zwischen der einen Endseite in Axialrichtung, welche das erste Gehäuses ausbildet, und der anderen Endseite in Axialrichtung, welche das zweite Gehäuse ausbildet.
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Der Ritzelsolenoid 4 weist eine erste Spule 12 auf, die um einen Harzspulenkörper 11 gewickelt ist, einen ersten fixierten Eisenkern 13, der durch Erregung der ersten Spule 12 magnetisiert wird, einen ersten Kolben 14, der sich im Innenumfang der ersten Spule 12 in Axialrichtung (Horizontalrichtung in 1) bewegt, und dergleichen.
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Wie in 2 dargestellt, ist ein Ende der ersten Spule 12 mit einer Batterie 16 über ein Starterrelais 15 verbunden, und ein anderes Ende der ersten Spule 12 über das Gesamtgehäuse 10 geerdet. Das Starterrelais 15 wird durch Erregung durch die Leerlauf-Stopp-ECU 6 gesteuert.
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Wie in 1 dargestellt, besteht der erste fixierte Eisenkern 13 aus einer ringförmigen Eisenkernplatte 13a, die an einer anderen Endseite in Axialrichtung der ersten Spule 12 angeordnet ist, und einem Eisenkernteil 13b. Der Eisenkernteil 13b ist in einer Einheit mit der Innenumfangsseite der Eisenkernplatte 13a vorgesehen, und am Innenumfang der ersten Spule 12 angeordnet.
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Eine Perimeterendfläche auf der Seite der ersten Spule 12 der Eisenkernplatte 13a steht mit der Leveldifferenz 10b, die in einem Innenumfang des Gesamtgehäuses 10 vorgesehen ist, so in Kontakt, dass der erste fixierte Eisenkern 13 in Axialrichtung positioniert wird.
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Der erste fixierte Eisenkern 13 hat seine Gegen-Kolbenseiten-Endfläche des Eisenkernteils 13b in einer vorbestimmten Tiefe D von einer Gegen-Spulenseiten-Endfläche der Eisenkernplatte 13a eingedrückt bzw. vertieft.
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Hiernach wird ein Abschnitt, der in vorbestimmter Tiefe D eingedrückt bzw. vertieft ist, als konkaver Abschnitt des ersten fixierten Eisenkerns 13 bezeichnet.
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Wenn der erste fixierte Eisenkern 13 durch die Erregung der ersten Spule 12 magnetisiert wird, wird der erste Kolben 14 auf eine Anziehungsseite des Gegen-Kernteils 13e (linke Endfläche von 1) aufgenommen, und widersteht einer Elastizität einer Rückholfeder 17, die zwischen dem ersten Kolben 14 und dem Kernteil 13e angeordnet ist.
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Wenn die Erregung der ersten Spule 12 stoppt, wird der erste Kolben 14 in Richtung eines Gegen-Spulenteils (links von 1) durch die Elastizität der Rückholfeder 17 zurückgedrückt.
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Eine zylindrische Größe 18, welche eine Bewegung des ersten Kolbens 14 führt, ist in den Innenumfang des Spulenkörpers 11 eingebracht.
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Der erste Kolben 14 ist in der im Wesentlichen zylindrischen Form mit einem mittigen zylindrischen Loch in Radialrichtung ausgebildet. Das zylindrische Loch öffnet in eine Endseite des Kolbens 14, während die andere Endseite des Kolbens 14 einen Boden aufweist.
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Eine Verbindung 20 zum Übertragen einer Bewegung des ersten Kolbens 14 auf einen Schalthebel 19 (siehe 2) und eine Triebfeder bzw. Ansteuerfeder 21, welche eine Elastizität zum Ineinandergreifen des Ritzels 2 in den Zahnkranz 3 speichert, werden in das zylindrische Loch des ersten Kolbens 14 eingebracht.
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Die Verbindung 20 ist stabförmig ausgebildet, wobei ein Eingriffsschlitz 20a, in welchem ein Endabschnitt des Schalthebels 19 eingreift, in einem Endabschnitt von einer Endseite ausgebildet ist, die von dem zylindrischen Loch des ersten Kolbens 14 ragt, während ein Flanschteil 20b in einem Endabschnitt einer anderen Endseite vorgesehen ist.
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Das Flanschteil 20b weist einen Außendurchmesser auf, der auf dem Innenumfang des zylindrischen Lochs des Kolbens 14 gleiten kann, und wird gegen den Boden des zylindrischen Lochs als Reaktion auf die Last bzw. Kraft der Ansteuerfeder 21 gepresst.
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Die Triebfeder bzw. Ansteuerfeder 21 ist zwischen einem Federaufnahmeteil 22, das an dem Öffnungsende des ersten Kolbens 14 festgekrimpt ist, und dem Flanschteil 20b der Verbindung 20 platziert.
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Wenn der erste Kolben 14 durch den Kernteil 13b angezogen wird und sich bewegt, wird der erste Kolben 14 komprimiert und behält die Elastizität, während der erste Kolben 14 zu einer Anziehungsseite des Kernteils 13b adsorbiert bzw. gezogen wird, nachdem eine Endfläche in Axialrichtung des Ritzels 2, das in Gegen-Motorrichtung (rechts in 2) über den Schalthebel 19 herausgedrückt wird, eine Endfläche in Axialrichtung des Zahnkranzes 3 berührt.
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Der Motorsolenoid 5 weist eine zweite Spule 24 auf, die um einen Harzspulenkörper 23 gewickelt ist, einen zweiten fixierten Eisenkern 25, der durch Erregung der zweiten Spule 24 magnetisiert wird, einen zweiten Kolben 26, der sich im Innenumfang der zweiten Spule 24 in Axialrichtung (Horizontalrichtung in 1) bewegt, eine Harzabdeckung 27, die an einer Öffnung befestigt ist und diese schließt, welche in Richtung eines anderen Endes des Gesamtgehäuses 10 öffnet, und dergleichen.
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Ein Satz fixierter Kontakte 28 und ein Bewegungskontakt 29, die einen Hauptschalter ausbilden, sind im Inneren der Harzabdeckung 27 angeordnet.
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Wie in 2 dargestellt, ist ein Ende der zweiten Spule 24 mit einer Batterie 16 über ein Motorrelais 30 verbunden, und ein weiteres Ende der zweiten Spule 24 über das Gesamtgehäuse 10 geerdet. Das Motorrelais 30 wird durch Erregung durch die Leerlauf-Stopp-ECU 6 gesteuert.
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Der zweite fixierte Eisenkern 25 besteht aus einer ringförmigen Eisenkernplatte 25a, die an einer anderen Endseite in Axialrichtung der zweiten Spule 24 angeordnet ist, und einen Eisenkernteil 25b. Der Eisenkernteil 25b ist in einer Einheit mit der Innenumfangsseite der Eisenkernplatte 25a vorgesehen, und am Innenumfang der zweiten Spule 24 angeordnet.
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Ein zylindrisches Hilfsjoch 31 und ein plattenähnliches magnetisches Pfadelement 32, welche Teile einer magnetischen Schaltung bzw. eines magnetischen Kreises ausbilden, sind an einer Außenseite in Radialrichtung der zweiten Spule 24 und an einer Endseite in Axialrichtung entsprechend angeordnet.
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Das Hilfsjoch 31 ist am Innenumfang an einem anderen Ende des Gesamtgehäuses 10, das das zweite Gehäuse ausbildet, angeordnet, und zwischen den Perimeterteil des magnetischen Pfadelements 32 und den Perimeterteil der Eisenkernplatte 25a geklemmt.
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Das magnetische Pfadelement 32 ist eine Axialrichtung der zweiten Spule 24 rechtwinklig schneidend angeordnet, und in Ringform mit einem Loch in einem mittleren bzw. zentralen Teil in Radialrichtung ausgebildet, so dass sich der zweite Kolben 26 in Axialrichtung bewegen kann.
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Ein Abstandselement 33 aus einem nichtmagnetischen Material ist zwischen dem magnetischen Pfadelement 32 und der Eisenkernplatte 13a des ersten fixierten Eisenkerns 13 angeordnet. Ein vorbestimmtes Intervall, das gleich einer Dicke des Abstandselements 33 ist, ist zwischen dem magnetischen Pfadelement 32 und der Eisenkernplatte 13a gesichert.
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Wenn der zweite fixierte Eisenkern 25 durch die Erregung der zweiten Spule 24 magnetisiert wird, wird der zweite Kolben 26 in eine Anziehungsseite des Kernteils 25b (die linke Endfläche in 1) aufgenommen, während er einer Kraft einer Rückholfeder 34 widersteht (siehe 1).
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Wenn die Erregung der zweiten Spule 24 stoppt, wird der zweite Kolben 26 in Richtung eines Gegen-Kernteils (links in 1) durch die Elastizität der Rückholfeder 34 zurückgedrückt, und stoppt durch die Berührung bzw. das Auftreffen auf ein Stoppelement 35, welches anschließend erläutert wird.
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Das Stoppelement 35 ist scheibenförmig ausgebildet, besteht aus einem nichtmagnetischen Material, wie z.B. Harz, und ist am konkaven Abschnitt (dem Abschnitt, der in die vorbestimmte Tiefe D eingedrückt bzw. vertieft ist) des ersten fixierten Eisenkerns 13 angeordnet, wie in 1 dargestellt.
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Eine Dicke t des Stoppelements 35 ist kleiner (dünner) als die Tiefe D des konkaven Abschnitts, der im ersten fixierten Eisenkern 13 ausgebildet ist, und in dem Zustand, in dem eine Endfläche des zweiten Kolbens 26 eine Oberfläche des Stoppelements 35 nicht mehr berührt (der Zustand, der in 1 dargestellt ist), überschneidet sich ein Teil des zweiten Kolbens 26 mit dem ersten fixierten Eisenkern 13 in Axialrichtung nur um die Differenz (D-t), d.h., zwischen der Tiefe D des konkaven Abschnitts, der im ersten fixierten Eisenkern 13 ausgebildet ist, und der Dicke t des Stoppelements 35.
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Das heißt, in dem Zustand, in dem eine Endfläche des zweiten Kolbens 26 eine Oberfläche des Stoppelements 35 nicht mehr berührt, dringt eine Position bzw. ein Abschnitt in Axialrichtung der Endfläche des zweiten Kolbens 26 ins Innere des konkaven Abschnitts von der Gegen-Spulenseiten-Endfläche der Eisenkernplatte 13a ein.
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Die Harzabdeckung 27 weist einen Bodenabschnitt 27a auf, in welchem zwei Anschlussbolzen 36 und 37 befestigt sind, und einen zylindrischen Fußabschnitt 27b, der in Axialrichtung von einem Perimeter des Bodenabschnitts 27a verlängert ist.
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Die Harzabdeckung 27 ist in Axialrichtung durch Einbringen einer Vorderfläche des Fußabschnitts 27b im Inneren des Innenumfangs des Gesamtgehäuses 10 positioniert, und eine Endfläche in Axialrichtung des Beinabschnitts 27b berührt die Oberfläche der Gegen-Spulenseite der Eisenkernplatte 25a.
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Die Harzabdeckung 27 ist am Gesamtgehäuse 10 durch Krimpen eines Endes des Gesamtgehäuses 10 auf ein Level-Differenzteil (nicht dargestellt), das in einer Perimeterfläche des Beinabschnitts 27b ausgebildet ist, fixiert.
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Die Anschlussbolzen 36 und 37 sind ein B-Anschlussbolzen 36, der an einer Hochpotentialseite (Batterieseite) einer Motorschaltung angeschlossen ist, und ein M-Anschlussbolzen 37, der an eine Niederpotentialseite (Motorseite) der Motorschaltung angeschlossen ist.
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Die Anschlussbolzen 36 und 37 sind an der Harzabdeckung 27 durch Durchdringungslöcher, welche den Bodenabschnitt 27a der Harzabdeckung 27 in Axialrichtung durchdringen, angeordnet, wobei jeder der Anschlussbolzen 36 und 37 an der Harzabdeckung 27 durch Krimpscheiben 38 (siehe 1) fixiert ist.
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Ein Paar der fixierten Kontakte 28 ist mit den zwei Anschlussbolzen 36 und 37 elektrisch und mechanisch verbunden.
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Obwohl die fixierten Kontakte 28 und die Anschlussbolzen 36 und 37 separat und miteinander verbunden ausgebildet sein können, ist es auch möglich, den fixierten Kontakt 28 und die Anschlussbolzen 36 und 37 einheitlich bzw. in einer Einheit, z.B. durch die Köpfe der Anschlussbolzen 36 und 37 auszubilden.
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Der Bewegungskontakt 29 ist durch eine Kolbenstange 39, die an dem zweiten Kolben 26 fixiert ist, beweglich gelagert, oder einheitlich bzw. in einer Einheit an dem zweiten Kolben 26 über einen Satz Isolatoren 40, die Isolationselemente sind, ausgebildet. Eine Unterlegscheibe bzw. Scheibe 41, die an dem Ende der Kolbenstange 39 fixiert ist, stoppt den Bewegungskontakt 29, der von der Kolbenstange 39 kommt.
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Eine Kontaktdruckfeder 42 ist im Perimeter der Kolbenstange 39 zwischen dem zweiten Kolben 26 und dem Isolator 40 angeordnet.
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Der Hauptschalter nimmt einen geschlossenen Zustand (AN) an, wenn der bewegliche Kontakt 29, der durch die Kontaktdruckfeder 42 gedrückt wird, ein Paar der fixierten Kontakte 28 berührt, so dass zwischen beiden fixierten Kontakten 28 eine elektrische Verbindung hergestellt ist. Der Hauptschalter nimmt jedoch einen geöffneten Zustand (AUS) an, wenn sich der bewegliche Kontakt 29 von einem Paar der fixierten Kontakte 28 entfernt, so dass die elektrische Verbindung zwischen den beiden fixierten Kontakten 28 unterbrochen wird.
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Die vorstehend erwähnte Rückholfeder 34 ist zwischen der Scheibe 41, die an der Kolbenstange 39 fixiert ist, und den inneren Endflächen der Harzabdeckung 27 angeordnet, und drückt den zweiten Kolben 26 in die Richtung des Gegen-EisenkernTeils 13b.
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Dadurch, wenn die zweite Spule 24 nicht erregt wird, wird der zweite Kolben 26 durch die Rückholfeder 34 gedrückt, und die Endfläche des zweiten Kolbens 26 (Endfläche einer Gegen-Kolbenstangenseite) berührt die Oberfläche des Stoppelements 35 und steht still.
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Als nächstes wird der Betrieb bzw. Vorgang zum Zeitpunkt des Startens der Maschine mit dem Starter der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
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Die Leerlauf-Stopp-ECU 6 gibt z.B. ein Maschinenrotationssignal, ein Positionssignal eines Schalthebels, ein AN/AUS-Signal eines Bremsschalters, etc. durch eine Maschinen-ECU (nicht dargestellt) aus, welche den Maschinenbetriebsstatus steuert, und falls eine Bedingung, welche eine Voraussetzung zum Stoppen der Maschine ist, beurteilt wird, basierend auf diesen Informationen aufgetreten zu sein, wird ein Maschinen-Stopp-Signal zur Maschinen-ECU übertragen.
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Die Leerlauf-Stopp-ECU 6 überträgt ein Signal eines Neustartsignals zur Maschinen-ECU und gibt ein AN-Signal zur elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 aus, wodurch beurteilt wird, dass ein Neustart erforderlich ist, wenn Betriebe, bei welchen ein Fahrer das Fahrzeug starten wird (z.B. ein Lösebetrieb der Bremse, Schaltbetriebe in einem Fahrbereich, etc.) durchgeführt werden, nachdem der Leerlauf-Stopp-Betrieb durchgeführt wird.
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Hiernach wird ein Betrieb, wenn ein Neustart im Maschinen-Stopp-Vorgang (während einer Verlangsamungsdauer, während die Maschine vollständig stoppt) auftritt, als ein Beispiel erläutert, wenn ein Leerlauf-Stopp-Betrieb durchgeführt wird.
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Die Leerlauf-Stopp-ECU 6 gibt ein AN-Signal an den Ritzelsolenoid 4 erst aus, wenn der Neustart im Maschinen-Stopp-Vorgang auftritt.
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Dies erregt die erste Spule 12 von der Batterie 16 über das Starterrelais 15 (siehe 2).
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Dadurch wird der erste Kolben 14 durch den magnetisierten Kernteil 13b angezogen und bewegt sich.
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Mit der Bewegung des ersten Kolbens 14 wird das Ritzel 2 in Gegen-Motorrichtung über die Getriebeschaltung 19 herausgedrückt, wobei eine Endfläche des Ritzels 2 eine Endfläche des Zahnkranzes 3 berührt.
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Da die Umdrehung der Maschine in diesem Moment nicht vollständig gestoppt wird, d.h., der Zahnkranz 3 sich beim Langsamerwerden dreht, steht das Ritzel 2 mit dem Zahnkranz 3 durch die Elastizität, die in der Triebfeder 21 gespeichert ist, in dem Zeitpunkt, wenn der Zahnkranz 3 in die Position kommt, in der das Ritzel 2 in Eingriff stehen kann, in Eingriff.
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Das AN-Signal wird von der Leerlauf-Stopp-ECU 6 zum Motorsolenoid 6, das um eine vorbestimmte Zeit (z.B. 30ms bis 40ms) vom Ausgangszeitpunkt des AN-Signals zum Ritzelsolenoid 5 verzögert ausgegeben.
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Dadurch wird die zweite Spule 24 von der Batterie 16 über das Motorrelais (siehe 2) erregt, und der zweite Kolben 26 wird durch den magnetisierten Kernteil 25b angezogen und bewegt sich.
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Der bewegliche Kontakt 29 wird durch die Kontaktdruckfeder 42 mit der Bewegung des zweiten Kolbens 26 gedrückt, und der bewegliche Kontakt 29 berührt das Paar der fixierten Kontakte 28 so, dass sich der Hauptschalter schließt.
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Demnach tritt ein Drehmoment in einem Rotor 7a (siehe 2) durch die Erregung des Motors 7 von der Batterie 16 auf, wobei das Drehmoment auf die Abtriebswelle 8 übertragen wird, und weiter auf das Ritzel 2 über die Kupplung 9 von der Abtriebswelle 8 übertragen wird.
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Da das Ritzel 2 bereits mit dem Zahnkranz in Eingriff steht, wird das Drehmoment des Motors 7 auf den Zahnkranz 3 vom Ritzel 2 übertragen, und startet umgehend die Maschinen.
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Die Eigenschaft, die Funktion und die Auswirkung der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1, welche in der ersten Ausführungsform dargestellt ist, werden hiernach erläutert.
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Bei der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform sind die Richtung, in welche sich der erste Kolben 14 in dem Zeitpunkt bewegt, in dem der Ritzelsolenoid 14 arbeitet (in dem Zeitpunkt, wenn die erste Spule 12 erregt wird), und die Richtung, in welche sich der zweite Kolben 26 in dem Zeitpunkt bewegt, in dem der Motorsolenoid 5 arbeitet (in dem Zeitpunkt, in dem die zweite Spule 24 erregt wird), in die gleiche Richtung konstituiert (rechts in 1).
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Dadurch kann der elektromagnetische Schalter des herkömmlichen Starters auch für die Zusammensetzung des Hauptschalters verwendet werden.
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Genauer gesagt können auch der Bewegungskontakt 29, der den Satz fixierter Kontakte 28 unterbricht, der Isolator 40, der den Bewegungskontakt 29, der gegen die Kolbenstange 39 isoliert ist, aufrechterhält, die Scheibe 41, die den Bewegungskontakt 29 vom Abkommen von der Kolbenstange 39 stoppt und dergleichen geteilt bzw. verwendet werden. Darüber hinaus kann auch die Anordnung der Kontaktdruckfeder 42 geteilt bzw. verwendet werden.
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Da der konkave Abschnitt mit einer vorbestimmten Tiefe D im ersten fixierten Eisenkern 13 ausgebildet ist, und das Stoppelement 35 darin angeordnet ist, kann die Länge der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 in Axialrichtung verkürzt werden, im Vergleich zu dem Fall, wenn die Gegen-Kolbenseiten-Endfläche des Eisenkernteils 13b und die Gegen-Spulenseiten-Endfläche der Eisenkernplatte 13a auf derselben Ebene ausgebildet werden, und z.B. das Stoppelement 35 auf dieser Ebene angeordnet wird.
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Ferner überlagert der Teil des zweiten Kolbens 26 den ersten fixierten Eisenkern 13 in Axialrichtung in der ersten Ausführungsform nur um die Differenz (D-t) der Tiefe D des konkaven Abschnitts und der Dicke t des Stoppelements 35 in dem Zustand, in dem die Endfläche des zweiten Kolbens 26 die Oberfläche des Stoppelements 35 nicht mehr berührt, da die Dicke t des Stoppelements 35 kleiner (dünner) als die Tiefe D des konkaven Abschnitts ausgebildet ist, wie in 1 dargestellt.
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Da die Länge der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1 in Axialrichtung selbst dann verkürzt werden kann, wenn die Zusammenstellung dem Ritzelsolenoid 4 und dem Motorsolenoid 5, welche in einer Linie in Axialrichtung angeordnet sind, aufweist, trägt dies zum Verbessern der einfachen Anordnung des Starters bei.
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Das Gesamtgehäuse 10, das den Ritzelsolenoid 4 und den Motorsolenoid 5 aufnimmt, ist in einer Einheit mit dem ersten Gehäuse, das das Joch des Ritzelsolenoids 4 ausbildet, und dem zweiten Gehäuse, das das Joch des Motorsolenoids 5 ausbildet, in einer Linie in Axialrichtung angeordnet, und eine Dicke des Abschnitts (Perimeterteil des Abstandselements 33), das das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse verbindet, ist kleiner als die Querschnittsbereiche der magnetischen Schaltung des Ritzelsolenoids 4 bzw. der magnetischen Schaltung des Motorsolenoids 5 ausgebildet.
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Dadurch kann der Austritt eines magnetischen Flusses zum Ritzelsolenoid 4 unterdrückt werden, wenn der Motorsolenoid 5 betrieben wird, d.h., während die zweite Spule 24 erregt wird.
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Deshalb nimmt die Absorptionsleistung des Motorsolenoids 5 nicht übermäßig ab, da der Teil des magnetischen Flusses, der durch die Erregung der zweiten Spule 24 erzeugt wird, nicht einfach die Endfläche des zweiten Kolbens 26, welcher durch den ersten fixierten Eisenkern 13 passiert (insbesondere die Eisenkernplatte 13a) erreichen kann.
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Das heißt, dass ausreichend Absorptionsleistung, welche benötigt wird, um den zweiten Kolben 26 anzuziehen, gespeichert werden kann, wenn der Hauptschalter geschlossen wird, da die Reduktion der Absorptionsleistung des Motorsolenoids 5 unterdrückt werden kann.
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[Zweite Ausführungsform]
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In der zweiten und den nachfolgenden Ausführungsformen werden identische oder ähnliche Komponenten bezüglich der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen, um auf eine wiederholte Erläuterung zu verzichten.
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In der elektromagnetischen Schaltungsvorrichtung 1, welche in dieser zweiten Ausführungsform erläutert wird und in 3 dargestellt ist, ist eine neue Eigenschaft dass die Kolbenstange 29 vom zweiten Kolben 26 beabstandet wird.
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Ein Verjüngungsabschnitt 39a ist an der Kolbenstange 39 in der Position näher zur Seite des zweiten Kolbens 26 vom zentralen Teil in Längsrichtung (Horizontalrichtung in der Figur) vorgesehen.
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Der Verjüngungsabschnitt 39a ist verjüngt bzw. konisch ausgebildet, so dass ein Außendurchmesser der Kolbenstange 39 von der Seite des zweiten Kolbens 26 in Richtung der Seite des Bewegungskontakts 29 graduell größer wird (von links nach rechts in der Figur).
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Die Kontaktdruckfeder 42 ist zwischen den Endflächen (den Endflächen, welche die Axialrichtung der Kolbenstange 29 rechtwinklig schneiden) des Verjüngungsabschnitts 39a, der seinen maximalen Außendurchmesser aufweist, und dem Isolator 40 angeordnet.
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Eine konische bzw. verjüngte Lagerfläche (ein Loch in konischer Form), welche den verjüngten Abschnitt 39a der Kolbenstange 39 hält, wenn der Betrieb des Motorsolenoids 5 gestoppt wird, ist in einem zentralen Teil in Radialrichtung des zweiten fixierten Eisenkerns 25 ausgebildet.
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Das heißt, das Positionieren der Kolbenstange 39 in Axialrichtung und das Übereinstimmen einer Position einer Mittelachse (Verhindern eines Positionsspalts in Radialrichtung) werden durchgeführt wenn der verjüngte Abschnitt 39a in die konische bzw. verjüngte Lagerfläche passt.
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Bei der ersten Ausführungsform wird der Bewegungskontakt 29 übrigens von dem Satz fixierter Kontakte 28 beabstandet (zurückgedrückt), wenn die Erregung der zweiten Spule 24 gestoppt wird, da die Kolbenstange 39 am zweiten Kolben 26 fixiert ist.
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Obwohl eine Rückholfeder 34 verwendet wird, um den zweiten Kolben 26 zurückzudrücken und ihn gegen das Stoppelement 35 in der ersten Ausführungsform zu drücken (siehe 1), arbeitet die Rückholfeder 34, die in der ersten Ausführungsform dargestellt ist, als Bewegungskontakt-Rückholfeder 43 zum Beabstanden (Zurückdrücken) des Bewegungskontakts 29 von dem Satz fixierter Kontakte 28, da die Kolbenstange 39 separat vom zweiten Kolben 26 in der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist.
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Eine Kolbenrückholfeder 44 zum Zurückdrücken des zweiten Kolbens 26 ist unabhängig von der Bewegungskontakt-Rückholfeder 43 vorgesehen.
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Gemäß der Zusammenstellung der zweiten Ausführungsform kann der zweite Kolben 26 zusätzlich zum Effekt der ersten Ausführungsform z.B. durch Kaltumformen einfach hergestellt werden, wodurch Herstellungskosen reduziert werden können, da der zweite Kolben 26 aus einer einfachen Stabform aus magnetischen Materialien hergestellt werden kann.
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Durch Beabstanden des zweiten Kolbens 26 und der Kolbenstange 39 ist es nicht notwendig, die Kolbenstange 39 mit der gleichen Materialqualität wie die des zweiten Kolbens 26 auszubilden. Daher sind zudem Gewichtsersparnisse bei der Kolbenstange 39 durch Verwenden einer Kolbenstange 39 möglich, die z.B. aus einem Harz hergestellt ist.
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Außerdem ist es möglich, die Anzahl der Teile und den Zusammenbauvorgang durch Vorsehen eines einheitlichen bzw. aus einer Einheit bestehenden Stoppelements 35 und Abstandselements 33, welche in der ersten Ausführungsform erläutert werden, zu reduzieren (dies ist auch in der ersten Ausführungsform möglich).
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[Dritte Ausführungsform]
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Die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung 1, die in dieser dritten Ausführungsform erläutert wird, ist ein Beispiel, in welchem ein Pufferkörper 45 aus einem nichtmagnetischen elastischen Körper, wie in 4 dargestellt, am ersten fixierten Eisenkern 13 befestigt ist.
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Ein Durchdringungsloch ist vorgesehen, das den zentralen Teil eines Eisenkernteils 13b durchdringt, welcher im ersten fixierten Eisenkern 13 ausgebildet ist, wobei der zylindrische oder säulenförmige Pufferkörper 45 in einem Innenumfang des Durchdringungslochs eingebracht ist.
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Wie in 4 dargestellt, ist der Pufferkörper 45 in einer Einheit mit dem Stoppelement 35 vorgesehen, wobei eine Vorderfläche (linke Endfläche in der Figur) des Pufferkörpers 45, welche den ersten Kolben 14 gegenüberliegt, ein wenig von der Anziehungsseite des Eisenkernteils 13b ragt.
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Gemäß der vorstehend erwähnten Zusammenstellung berührt die Endfläche des ersten Kolbens 14 die Vorderfläche des Pufferkörpers 45, welche ein wenig von der Anziehungsseite des Eisenkernteils 13b ragt, bevor sie die Anziehungsseite des Eisenkernteils 13b berührt, und berührt anschließend die Anziehungsseite des Eisenkernteils 13b, während sie den Pufferkörper 45 biegt, wenn der Ritzelsolenoid 4 betrieben wird, d.h., wenn die erste Spule 12 erregt wird und der erste Kolben 14 durch den Eisenkernteil 13b angezogen wird.
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Dadurch, da sich der Pufferkörper 45 biegt kurz bevor die Endfläche des ersten Kolbens 14 die Anziehungsseite des Eisenkernteils 13b berührt, wird eine Aufprallenergie zum Zeitpunkt, wenn der erste Kolben 14 und der Eisenkernteil 13b kollidieren, absorbiert, wodurch das Kollisionsgeräusch, welches zum Zeitpunkt der Kollision erzeugt wird, reduziert werden kann.
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Obwohl 4 ein Beispiel darstellt, in welchem der Pufferkörper 45 und das Stoppelement 35 in einer Einheit ausgebildet sind, können der Pufferkörper 45 und das Stoppelement 35 auch separat ausgebildet sein, wie z.B. in 5 dargestellt.
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[Vierte Ausfiihrungsform]
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Die elektromagnetische Schaltungsvorrichtung 1, welche in dieser vierten Ausführungsform erläutert wird, ist ein Beispiel, bei welchem der zweite Kolben 26 mit einem Kolbenachsenteil 26a vorgesehen ist, und lagert den Kolbenachsenteil 26a beweglich in Axialrichtung durch ein Führungselement 46, das aus einem nichtmagnetischen Material besteht, wie in 6 dargestellt.
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Ein Durchdringungsloch ist vorgesehen, welches einen zentralen Teil des Eisenkernteils 13b in Axialrichtung durchdringt, welches im ersten fixierten Eisenkern 13 ausgebildet ist, wobei das Führungselement 46 in das Durchdringungsloch eingepasst ist und daran befestigt ist.
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Das Führungselement 46 ist in einer Einheit mit dem Stoppelement 35 ausgebildet, und einem Führungsloch, das einen runden Bereich aufweist, welcher in Axialrichtung das radiale Zentrum des Führungselements durchdringt.
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Das Führungsloch wird von einer Endfläche in Axialrichtung des Führungselements 46 zu einer Oberfläche des Stoppelements 35 durchdrungen.
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Der Kolbenachsenteil 26a, der in Axialrichtung herausragt, ist in einem zentralen Teil in Radialrichtung einer Oberfläche des zweiten Kolbens 26 vorgesehen, welcher das Stoppelement 35 berührt, wobei der Kolbenachsenteil 26a in ein Führungsloch eingebracht ist, das im Führungselement 46 ausgebildet ist.
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Das heißt, der Kolbenachsenteil 26a ist zylindrisch oder säulenförmig ausgebildet, mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der des zweiten Kolbens 26 ist, so dass er in das Führungsloch eingebracht werden kann.
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Jedoch ist ein Spalt, der zwischen einem Innendurchmesser des Führungslochs und dem Außendurchmesser des Kolbenachsenteils 26a ausgebildet ist, kleiner eingestellt als ein Spalt, der zwischen einem Außendurchmesser des zweiten Kolbens 26 und einem Innendurchmesser des Spulenkörpers 23 ausgebildet ist.
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Gemäß der vorstehend erwähnten Zusammenstellung kann eine Bewegung in Radialrichtung des zweiten Kolbens 26 unterdrückt werden, da der Kolbenachsenteil 26a über das Führungselement 46 gelagert ist.
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Dadurch wird die Oszillationsamplitude vermindert, wenn eine externe Vibration auf den zweiten Kolben 26 wirkt, wobei es schwierig ist, dass der Perimeter des zweiten Kolbens 26 den Innenumfang des Spulenkörpers 23 berührt.
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Das heißt, ein Verschleiß des Spulenkörpers 23, der durch die Berührung (Gleiten) mit dem zweiten Kolben 26 verursacht wird, kann reduziert werden, wodurch eine Gleit-Langlebigkeit verbessert werden kann, da der vorbestimmte Spalt zwischen dem Perimeter des zweiten Kolbens 26 und dem Innenumfang des Spulenkörpers 23 gewährleistet werden kann, wenn der zweite Kolben 26 sich in Axialrichtung bewegt.
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Obwohl das Beispiel, in welchem das Führungselement 46 und das Stoppelement 35 in einer Einheit ausgebildet sind, in der vorliegenden Ausführungsform erläutert wird, kann das Führungselement 46 und das Stoppelement 35 auch separat ausgebildet werden.
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[Modifikation]
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Obwohl die vorstehend erwähnte erste Ausführungsform den Betrieb erläutert, wenn der Neustart auftritt, während die Maschine langsamer wird, ist diese Erläuterung des Betriebs lediglich ein Beispiel.
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Zum Beispiel kann das vorstehend erwähnte Betreiben des Ritzelsolenoids 4 den Motorsolenoid 5 betreiben, nachdem die Endfläche des Ritzels 2 den Zahnkranz 3 berührt, selbst wenn der Neustart auftritt nachdem die Maschine ihre Umdrehung vollständig gestoppt hat.
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Selbst wenn dies geschieht, bevor der Neustart auftritt, kann das Betreiben des Ritzelsolenoids 4, während die Maschine langsamer wird, den Motorsolenoid 5 zu dem Zeitpunkt betreiben, wenn der Neustart auftritt, nachdem das Ritzel 2 mit dem Zahnkranz 3 in Eingriff gebracht wird.
