用于安装到电的结构单元的电路中的NTC构件的制作方法

本发明涉及一种用于安装到电的结构单元、例如在用于内燃机的起动装置内的电的结构单元的电路中的ntc(负温度系数)构件。

背景技术：

在de4106247c1中记载了一种带有起动电机和起动继电器的起动装置，该起动继电器用于使得起动小齿轮在与内燃机齿圈脱离啮合的位置和啮合位置之间转移。在到达啮合位置之后，起动小齿轮由起动电机予以驱动。为了与温度无关的功能，起动继电器的励磁绕组与由ntc(负温度系数)电阻和欧姆电阻构成的并联电路串联。ntc电阻在高温情况下相比于低温情况下更好地引导电流，由此限制继电器电流，该继电器电流由于继电器绕组的ptc(正温度系数)特性在低温时提高。由此引起的增大的、作用到起动小齿轮上的拉力，可以通过ntc电阻元件予以补偿。

由de4122252a1、de10317466a1、de102007036789a1和de2012215338a1已知在电的结构单元的电路中带有ntc电阻元件的其它起动机构。

技术实现要素：

本发明的ntc(负温度系数)构件可以用于安装到电的结构单元的电路中，例如安装到起动装置的电的结构单元的电路中，该起动装置用于起动内燃机。这种起动装置具有起动小齿轮以及电磁的起动继电器，该起动继电器使得起动小齿轮在与内燃机齿圈脱离啮合的位置和啮合位置之间转移。为了驱动处于啮合位置的起动小齿轮，采用了起动电机。在起动装置—优选起动电机，必要时附加地或者替代地还有起动小齿轮—的电的结构单元的电路中，可以设置ntc构件，其在高温情况下相比于低温情况下更好地引导电流。该ntc构件特别是在起动阶段开始时限制短路电流，由此防止或者至少减弱在车辆的车载电网中的电压干扰。也可以利用ntc构件部分地或者完全地补偿在起动电机或起动继电器中的在低温时的较高的导电能力，并避免增大的磨损。

ntc构件具有壳体以及两个连接部件，这些连接部件用于与电路电连接，其中，在这些连接部件之间，在壳体内部有个ntc电阻元件(即带有负温度系数的电阻元件)，电流流经该电阻元件。

这些连接部件有利地构造成刚性的导电的用于电接触ntc电阻元件的电极，并且可以优选地从壳体伸出，其中，在连接部件的伸出的区段上，与连接电缆或电路绞合线进行连接。也可行的是，一个连接部件或两个连接部件并不从壳体伸出，与电路的连接通过把连接电缆插入到ntc构件中进行。

两个连接部件和位于中间的ntc电阻元件，通过至少一个弹性部件被施加力而顶靠到壳体内壁上。有利地，两个连接部件和ntc电阻元件形成挂连着的结构单元，该结构单元被至少一个弹性部件压靠到壳体内壁上。通过施加弹力，连接部件和ntc电阻元件稳固地且无间隙地安置在ntc构件的壳体中。

由至少一个弹性部件施加的弹力，可通过至少三个力传递点或者至少一个力传递面，传递到两个连接部件和该ntc电阻元件上。这保证了均匀的力传递，并且，具有两个连接部件和该ntc电阻元件的结构单元相应地均匀地被加载。不均匀的、非对称的具有局部的力峰值的加载得到了避免，同样避免了结构单元在ntc构件的壳体中歪斜。

原则上，设置一个唯一的弹性部件来传递弹力就足够了。但也可行的是，设置多个弹性部件，比如三个独立的弹性部件，有利地设置在相同侧，这些弹性部件分别把一个或多个力作用点或力作用面施加到具有连接部件和ntc电阻元件的结构单元上。

不仅可行的是，给至少三个力传递点分别规定点式的力传递或者给至少一个力传递面规定面式的力传递。而且可以考虑的是，使得力通过至少一个力传递点并且附加地通过至少一个力传递面传递到具有连接部件和ntc电阻元件的结构单元上。

如果力仅仅点式地传递，则有益的是，该力形成一个三角形，特别是等边三角形。由此支持了均匀的力传递。

根据又一个其它有益的设计，设置一个唯一的弹性部件，它被构造成带有至少三个力传递点的波形弹簧。该波形弹簧环形地构造，且具有轴向地突伸的接触点，这些接触点形成了力传递点。既可以考虑恰好具有三个力传递点的波形弹簧，又可以考虑具有多于三个的力传递点的波形弹簧，例如具有四个、五个或六个力传递点。

根据再一个其它有益的设计，弹性部件构造成板式弹簧，其具有力传递面，用于平面地接触并将力传递到具有两个连接部件和ntc电阻元件的结构单元上。板式弹簧有利地恰好具有一个力传递面。在一种替代的设计中有益的是，板式弹簧—或另一弹性部件—具有多个彼此间隔开的力传递面，利用这些力传递面对具有两个连接部件和ntc电阻元件的结构单元施加力。例如，恰好一个弹性部件具有总共四个彼此间隔开的力传递面，这些力传递面例如形成矩形并对结构单元施加弹力。

根据另一有益的设计，弹性部件支撑在壳体内壁上。该壳体可以具有基底壳体和顶盖，其中，弹性部件要么支撑在基底壳体上，要么支撑在顶盖内侧面上。弹性部件把具有两个连接部件和ntc电阻元件的结构单元顶压到基底壳体的或顶盖的对置的内侧面上。

根据又一个其它有益的设计，弹性部件直接作用在连接部件的侧面上。在替代的设计中也可行的是，至少一个弹性部件仅间接地，例如通过位于中间的分布部件，作用在连接部件的侧面上。

根据再一个其它有益的设计，位于力传递点之间的面积，或者力传递面的面积，为面向该弹性部件或这些弹性部件的连接部件的侧面积的至少25％或至少50％。由此保证各力传递点足够远地分开，以便确保均匀的力传递。相应的情况适用于面式力传递。在有多个力传递面时，全部力传递面的面积，包括位于这些力传递面之间的面积在内，为相邻连接部件的侧面积的至少25％或至少50％。

附图说明

其它优点和有益设计可由其它权利要求、附图说明和附图得到。其中：

图1为沿着内燃机的起动装置剖切的剖视图，其中，在起动电机的电路中设置有ntc构件；

图2为ntc构件的剖视图，其带有集成的被构造成波形弹簧的弹性部件；

图3为ntc构件的连接部件(包括波形弹簧在内)的俯视图；

图4示出构造成板式弹簧的弹性部件，其为ntc构件的一部分；

图5为连接部件的俯视图，其带有由板式弹簧产生的力传递面；

图6示出板式弹簧的一种变型设计，其带有多个小的力传递面；

图7为连接部件的俯视图，其带有图6的板式弹簧的力传递面。

在这些附图中，相同的构件标有相同的附图标记。

具体实施方式

该起动装置1用于起动内燃机，且在形成轴承盖的壳体2中具有起动电机3、被设计成行星齿轮传动机构的传动机构4、驱动轴5、自由轮离合器6以及起动小齿轮7，该起动小齿轮可轴向地在缩进的脱离啮合位置与前伸的啮合位置(虚线所示)之间移调，在啮合位置，起动小齿轮7与内燃机的齿圈23啮合。起动小齿轮7的轴向移调运动借助于电磁的起动继电器8进行，该起动继电器保持在或者法兰连接在起动装置1的轴承盖上。

起动电机3在该实施例中被设计成永久励磁的直流电机，其在电机壳体或极壳体10的内侧带有永久磁铁。起动电机3具有电枢11，该电枢带有被旋转地支撑的电枢轴12、位于电枢轴12上的衔铁叠片组13以及带有集电器14的整流机构30，该衔铁叠片组带有可通电的绕组，该集电器用于把电流传递到和整流到衔铁叠片组13的绕组上。

行星齿轮传动机构4受起动电机3的驱动轴12驱动，且具有在壳体侧固定地保持的空心齿轮15、在行星架18上的行星齿轮17以及具有中央的太阳齿轮19，该空心轮带有内齿部。这些传动部件容纳在行星齿轮箱构件16中。太阳齿轮19位于电枢轴12的端侧，且抗扭地与电枢轴12连接。太阳齿轮19与行星齿轮17啮合，这些行星齿轮同时在空心齿轮15的啮合的内侧滚动。行星齿轮17可转动地支撑在行星架18上的轴上，该行星架抗扭地与驱动轴5连接，起动小齿轮7位于该驱动轴上。通过这种方式，起动电机3的电枢轴12的驱动运动通过行星齿轮传动机构4转变为驱动轴5的转动运动。传动机构4具有减速传动机构的功能。

自由轮离合器6包括从动件20，且位于驱动轴5上。从动件20通过大节距螺纹21与驱动轴5耦接。自由轮离合器6还包括小齿轮轴22，该小齿轮轴与起动小齿轮7一体地构造，并与从动件20通过滚动体转动耦接。自由轮离合器6允许在起动电机的转动方向或驱动方向上传递力矩，而在相反方向上无法传递运动或力矩。由此保证在内燃机起动之后在齿圈相对于起动小齿轮赶超时避免起动电机受损。

起动小齿轮7的轴向的移调运动通过对电磁的起动继电器8的触动来产生，该起动继电器具有可轴向地移调的往复衔铁24，该往复衔铁通过叉形杆25与从动件20耦接。在触动起动继电器8时，往复衔铁24轴向地移调，这种移调运动通过叉形杆25转变为从动件20和起动小齿轮7的轴向的偏转运动。由于从动件20通过大节距螺纹21与驱动轴5耦接，在轴向的进给运动时，自由轮离合器6，包括起动小齿轮7在内，进行旋转运动，这在齿对齿姿态下便于啮合到齿圈中。

一旦起动小齿轮7已到达其轴向前伸的与齿圈啮合的啮合位置，起动电机3就被起动，并且，电枢轴12的旋转运动传递到起动小齿轮7上。

起动装置1被设计成可自由地顶出。驱动轴5在其自由端侧区域中，在壳体或轴承盖2中容纳在敞开的凹口内，并在那里可转动地支撑在轴承26中。轴向地相邻于轴承26，在轴承盖2的内侧，有个挡圈27位于驱动轴5上，该挡圈轴向固定地与驱动轴5连接。驱动轴5为此具有环绕的槽，挡圈27或者带有挡圈27的固定环嵌入到该槽中。

衔铁叠片组13中的绕组通过整流机构30被供电。在整流机构30所在的电路中，有与ntc(负温度系数)构件29电连接的连接电缆28。整流机构30的电路在起动继电器8的往复衔铁偏转时被起动继电器8闭合。在起动电机3的整流机构30的电路中的ntc构件29在高温情况下，相比于低温情况下，更好地引导电流，由此补偿起动电机的反转特性，从而在宽广的温度范围内实现起动电机的补偿特性。整流机构30包括抗扭地与起动电机3的电枢轴12连接的集电器14，以及包括位于电路中的在电刷引导件中可移调地安置的电刷。

ntc构件必要时也可以集成到起动继电器8的电路中。

图2中所示为ntc构件29的剖视图。ntc构件29包括由基底壳体35和顶盖36组成的壳体31，该顶盖可放置到基底壳体35上。壳体31朝向一侧敞开地设计。在壳体31中容纳着两个电的连接部件32和33，这些连接部件从壳体31的敞开侧突伸出来，并通过位于中间的ntc电阻元件34导电地连接。ntc电阻元件34完全位于ntc构件29的壳体31内部。两个连接部件32和33用来与连接电缆连接，且相互平行地伸展。ntc电阻元件34在壳体31中受到保护以防外界作用。

在顶盖36的内侧面与最近的连接部件33的侧面33a之间有个空腔，在该空腔中容纳着弹性部件38。在根据图2和3的实施例中，弹性部件38被构造成环形的波形弹簧，该波形弹簧沿着圆周分布地总共具有三个隆起的力作用点40a、40b和40c(图3)，通过这些力作用点将力传递到由两个连接部件32和33以及位于中间的ntc电阻元件34构成的结构单元上。这种力传递基本上点形地通过力作用点40a～40c进行，其中，这些力作用点均匀地沿着圆周分布地布置，且以120°的角度彼此间隔开。因此，这三个力作用点40a～40c形成了一个等边三角形，以均匀的方式将力传递到具有连接部件32、33和ntc电阻元件34的结构单元上。相应地，波形弹簧38通过三个均匀地分布的力作用点也支撑在顶盖36的内侧面上。

也可以考虑将弹性部件38设置在基底壳体35的相对的内侧面上。根据弹性部件38的位置而定，将具有连接部件32、33和ntc电阻元件34的结构单元压向壳体的相对的内侧面，即顶压到基底壳体35的内侧面上，或者顶压到顶盖36的内侧面上。

替代于壳体31的带有基底壳体35和顶盖36的设计，也可以考虑壳体的整体式设计。

波形弹簧38的直径和力作用点40a～40c的分布经过设计，从而位于力作用点40a～40c之间的面积占据连接部件33的侧面33a的显著部分。力传递点40a～40c之间的面积有利地为侧面33a的至少25％。由此也支持了在弹性部件与连接部件之间的均匀的力传递。

在图4和5中示出了另一实施例，在该实施例中，弹性部件38被构造成板式弹簧，该板式弹簧以平面的力传递面41贴靠在连接部件33的侧面33a上，并利用该力传递面41对连接部件33加载。板式弹簧38的侧边缘略微弯拱地构造，并且在装入到ntc构件29中时产生所希望的沿着力传递面41传递的弹力。力传递面41具有一面积，该面积占据侧面33a的显著部分。在该实施例中，该部分至少为50％。

在根据图6和7的实施例中，弹性部件38同样被构造成板式弹簧，但该板式弹簧在侧面上具有与侧向边缘间隔开的、轴向地突伸的较小的力传递面41a～41d。这些力传递面41a～41d分布地布置，并形成了一个矩形，如特别是由图7可见。位于力传递面41a～41d之间的、包括力传递面本身在内的全部的面积，大致相当于与根据图4和5的实施例相同的面积，且为连接部件33的侧面33a的至少50％。由此也在根据图6和7的实施例中确保从弹性部件38到连接部件33的均匀的力传递。

附图标记清单

1起动装置

2壳体/轴承盖

3起动电机

4行星齿轮传动机构

5驱动轴

6自由轮离合器

7起动小齿轮

8起动继电器

9永久磁铁

10极壳体

11电枢

12电枢轴

13衔铁叠片组

14集电器

15空心齿轮

16行星齿轮箱构件

17行星齿轮

18行星架

19太阳齿轮

20从动件

21大节距螺纹

22小齿轮轴

23齿圈

24往复衔铁

25叉形杆

26轴承

27挡圈

28连接电缆

29ntc构件

30整流机构

31壳体

32连接部件

33连接部件

33a侧面

34ntc电阻元件

35基底壳体

36顶盖

37弹性部件

40a-c力传递点

41a-d力传递面