CN101886600A - 一种两级电路柔性啮入式起动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两级电路柔性啮入式起动机，其中的电磁开关中包括第一级电路和第二级电路，其中第一级电路的工作电流低于第二级电路的工作电流，在起动机进行起动时，首先第一级电路接通，较小的电流经过转子电枢绕组，单向器驱动齿轮在前进过程中缓慢旋转，缓慢啮入飞轮齿圈，当单向器驱动齿轮完全啮入后，第二级电路接通，第一级电路被短路，起动机以大电流工作，正常起动发动机。本发明的起动机采用两级电路结构，可以实现起动机驱动齿轮与飞轮齿圈的柔性啮合，减小啮合时起动机单向器驱动齿轮对飞轮齿圈的冲击磨损，延长飞轮齿圈寿命，同时又降低啮合时的噪音，提高用户的感官舒适性。
Description
技术领域
本发明属于汽车领域，特别是涉及一种柔性啮入式起动机。
背景技术
普通的乘用车起动机，一般为强制啮合形式：就是当单向器驱动齿轮与飞轮齿圈处于顶齿状态时，电磁开关有一定的顶齿力，可以使动铁心继续移动，直至开关主触点接通，电机旋转，带动单向器齿轮强制啮入飞轮齿圈。这种结构存在两个弊端：1.起动机驱动齿轮强制啮入飞轮齿圈时，会对齿环造成冲击磨损；2.起动机驱动齿轮强制啮入齿圈时，产生金属碰撞噪音，降低起动舒适性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种两级电路柔性啮入式起动机，包括电磁开关、电机以及单向器驱动齿轮，所述电磁开关中包括第一级电路和第二级电路，所述第一级电路由蓄电池、30端、第一级触点、电阻、电枢绕组以及搭铁组成；所述第二级电路由蓄电池、30端、第二级触点、电枢绕组以及搭铁组成，其中第一级电路的工作电流低于第二级电路的工作电流，在起动机进行起动时，首先第一级电路接通，较小的电流经过转子电枢绕组，单向器驱动齿轮在前进过程中缓慢旋转，缓慢啮入飞轮齿圈，当单向器驱动齿轮完全啮入后，第二级电路接通，第一级电路被短路，起动机以大电流工作，正常起动发动机。
进一步，所述第一级触点包括第一级静触点和第一级动触点，所述第二级触点包括第二级静触点和第二级动触点，第一级触点和第二级触点在同一方向、先后排列在电磁开关密封盖上，第一级静触点和第一级动触点之间的间隙小于第二级静触点和第二级动触点之间的间隙。
进一步，第一级电路中串联的电阻的阻值大约等于蓄电池电压与起动机空载电流之比。
进一步，电磁开关包括动铁心，动铁心通过一顶杆与第二级动触点刚性连接，第一级动触点安装在顶杆上，并可以在顶杆上自由滑动。
进一步，动铁心通过一个回位弹簧压紧在电磁开关密封盖内壁上。
进一步，第一级动触点通过一个较小的压紧弹簧压紧在动铁心上。
进一步，还包括拨叉，其一端与动铁心连接，另一端贴紧在单向驱动齿轮上，当电磁开关得电，动铁心开始吸合移动时，带动拨叉动作，单向器驱动齿轮被拨叉拨出。
本发明的起动机采用两级电路结构，可以实现起动机驱动齿轮与飞轮齿圈的柔性啮合，减小啮合时起动机单向器驱动齿轮对飞轮齿圈的冲击磨损，延长飞轮齿圈寿命，同时又降低啮合时的噪音，提高用户的感官舒适性。
同时该结构与常规起动机相比，磁场绕组和电枢绕组均不需更改，只有电磁开关触点结构和电路电阻不同，更改简单，成本变化也很小，对永磁式、励磁式起动机均适用。
附图说明
图1为两级电路柔性啮入式起动机工作原理图；
图2为两级电路柔性啮入式起动机结构简图。
附图标记说明：
1、点火开关； 2、30端；
3、第二级触点； 4、第一级触点；
5、50端； 6、磁场绕组；
7、电磁开关； 8、拨叉；
9、电机； 10、飞轮齿圈；
11、单向驱动齿轮； 12、磁缸(定子)
13、电枢绕组(转子)； 14、搭铁；
15、蓄电池； 16、电阻；
17、第二级静触点； 18、第二级动触点；
19、第一级静触点； 20、第一级动触点；
21、顶杆 22压紧弹簧；
23、回位弹簧； 24、电磁开关密封盖；
25、动铁心； 26、行星减速齿轮机构；
27、碳刷架总成。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述。
起动机电磁开关7采用两级电路，第一级电路由蓄电池15、30端2、第一级触点4、电阻16、电枢绕组13、搭铁14组成；第二级电路由蓄电池15、30端2、第二级触点3、电枢绕组13以及搭铁14组成。在第一级电路中串联有电阻16，从而第一级电路电阻大于第二级电路的电阻，第一级电路中电阻16的阻值大约等于蓄电池电压与起动机空载电流之比，第二级电路与常规起动机主电路设计相同。相应的，电磁开关7内设有两级触点结构，在同一方向，先后排列在电磁开关密封盖24上，第一级触点4的动、静触点19、20之间的间隙小于第二级触点3的动、静触点17、18之间的间隙。
电磁开关动铁心25与第二级动触点18刚性连接，动铁心25通过一个回位弹簧23压紧在电磁开关密封盖24内壁上；第一级动触点20套在与第二级动触点18刚性连接的顶杆21上，并可以在顶杆21上自由滑动，第一级动触点20通过压紧弹簧22压紧在动铁心25上。
拨叉8的一端与动铁心25连接，另一端贴紧在单向驱动齿轮11上，当电磁开关7得电，动铁心25开始吸合移动时，带动拨叉8动作，单向器驱动齿轮11被拨叉拨出。
结合图1，当开始起动时，点火开关1闭合，电流经过50端5到电磁开关磁场绕组6，电磁开关7得电，动铁心25开始吸合移动，带动拨叉8动作，起动机单向驱动齿轮11被拨叉拨出；当单向驱动齿轮11端面到达飞轮齿圈10端面位置时(如果驱动齿轮的轮齿不是正对着飞轮齿圈的齿槽，此时会出现顶齿)，第一级触点4闭合，第一级电路接通，即：蓄电池15——30端2——第一级触点4——电阻16——电枢绕组13——搭铁14形成通路，以较小的电流驱动电枢绕组，起动机以较小的转速旋转。此时动铁心25继续移动，单向驱动齿轮11继续前进，起动机有较小的扭矩输出，但足以克服飞轮齿圈10的摩擦阻力，单向驱动齿轮11缓慢旋转啮入飞轮齿圈10。直至单向驱动齿轮11完全啮合进入飞轮齿圈10时，第二级触点3闭合，第二级电路接通，即：蓄电池15——30端2——第二级触点3——电枢绕组13——搭铁14形成通路，同时第一级电路被短路，起动机以大电流驱动电枢绕组13，转速和扭矩都达到常规起动机水平，迅速起动发动机。
结合图2，具体描述触点的动作。当磁场绕组6通电后，动铁心25首先通过压紧弹簧22推动第一级动触点20，使其接触第一级静触点19，第一级触点4接通；由于第一级动触点20与第一级静触点19的间隙小于第二级动触点18与第二级静触点17的间隙，所以此时第二级触点3还未接触；动铁心25继续吸合，第一级触点4保持接触时，压紧弹簧22继续压紧，由于动铁心25和第二级动触点18是刚性连接，可以推动第二级动触点18，直至与第二级静触点17接触，第二级电路接通，第一级电路被短路。
Claims (7)
1.一种两级电路柔性啮入式起动机，包括电磁开关(7)和电机(9)两部分，所述电磁开关(7)中包括第一级电路和第二级电路，所述第一级电路由蓄电池(15)、30端(2)、第一级触点(4)、电阻(16)、电枢绕组(13)以及搭铁(14)组成；所述第二级电路由蓄电池(15)、30端(2)、第二级触点(3)、电枢绕组(13)以及搭铁(14)组成，其中第一级电路的工作电流低于第二级电路的工作电流，在起动机进行起动时，首先第一级电路接通，较小的电流经过转子电枢绕组(13)，单向器驱动齿轮(11)在前进过程中缓慢旋转，缓慢啮入飞轮齿圈(10)，当单向器驱动齿轮(11)完全啮入后，第二级电路接通，第一级电路被短路，起动机以大电流工作，正常起动发动机。
2.根据权利要求1所述的起动机，其特征在于：所述第一级触点(4)包括第一级静触点(19)和第一级动触点(20)，所述第二级触点(3)包括第二级静触点(17)和第二级动触点(18)，第一级触点(4)和第二级触点(3)在同一方向、先后排列在电磁开关密封盖(24)上，第一级静触点(19)和第一级动触点(20)之间的间隙小于第二级静触点(17)和第二级动触点(18)之间的间隙。
3.根据权利要求1或2所述的起动机，其特征在于：第一级电路中串联的电阻(16)的阻值大约等于蓄电池电压与起动机空载电流之比。
4.根据权利要求1-3任一项所述的起动机，其特征在于：电磁开关包括动铁心(25)，动铁心(25)通过顶杆(21)与第二级动触点(18)刚性连接，第一级动触点(20)安装在顶杆(21)上，并可以在顶杆(21)上自由滑动。
5.根据权利要求1-3任一项所述的起动机，其特征在于：动铁心(25)通过一个回位弹簧(23)压紧在电磁开关密封盖(24)内壁上。
6.根据权利要求1-3任一项所述的起动机，其特征在于：第一级动触点(20)通过一个较小的压紧弹簧(22)压紧在动铁心(25)上。
7.根据权利要求1-4任一项所述的起动机，其特征在于：还包括拨叉(8)，其一端与动铁心(25)连接，另一端贴紧在单向驱动齿轮(11)上，当电磁开关(7)得电，动铁心(25)开始吸合移动时，带动拨叉(8)动作，单向器驱动齿轮(11)被拨叉拨出。
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