CN102473556B - 具有触点撕开装置的接通继电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接通继电器(1)，特别是用于起动内燃机的起动装置的接通继电器，所述接通继电器具有接触装置(5)、继电器线圈(2)、衔铁(3)、操作杆(4)，其中在给所述继电器线圈(2)通电时所述衔铁(3)使所述操作杆(4)运动，并且所述接触装置(5)通过所述操作杆(4)被操纵，所述接通继电器还具有触点撕开装置，通过该触点撕开装置，所述衔铁(3)与所述操作杆(4)相互联接。为了简化装配以及拆卸，所述触点撕开装置被构造成具有设在所述衔铁(3)中的卡扣装置。

Description

具有触点撕开装置的接通继电器
技术领域
本发明涉及一种接通继电器，特别是用于起动内燃机的起动装置的接通继电器，该接通继电器具有接触装置、继电器线圈、衔铁、操作杆，其中在给继电器线圈通电时衔铁使操作杆运动并且接触装置通过操作杆被操纵，所述接通继电器还具有触点撕开装置，衔铁和操作杆通过该触点撕开装置相互联接。
本发明还涉及一种带有这种接通继电器的起动装置以及一种用于这种接通继电器的装配和拆卸方法。
背景技术
通过接通继电器，起动装置的起动电动机被接通和关掉。在接通继电器中通过给继电器线圈通电使操作杆与衔铁一起运动并且通过操作杆对接触装置进行操纵，这是已知的。
在给继电器线圈通电期间发生供电中断或者其他干扰的情况下，在接触装置上可能会产生所谓的颤动的触点，结果至少两个相互邻接的触点可能会建立相互连接，也就是类似于相互粘接。这种由在颤动时的电流所造成的连接部在下面被称为触点焊接部。由于在衔铁和操作杆之间缺少联接，在没有触点撕开装置的接通继电器中，衔铁在切断对继电器线圈的通电之后回复到其初始位置，其中，随后接触装置仍工作，也就是触点保持闭合，因为第二弹簧不能将相互粘附的触点分开，也就是不能将触点焊接部撕开，因为第二弹簧没有施加相应的触点撕开力。因此，不带有触点撕开装置的接通继电器在触点焊接之后在其接通功能方面受到干扰。起动电动机继续或者更长时间地被通电，如果不及时地将作为电源的车辆电池断开，这就会导致起动装置的损坏、起动电动机过热(特别是电缆着火)或者起动电动机的毁坏。
通过已知的触点撕开装置使所述危险减少，如果出现触点焊接部，这些触点撕开装置在切断继电器时对操作杆施加触点撕开力。
DE19951116A1描述了一种用于起动装置的接通继电器，其中设有联接元件，用于只有当出现在不利的条件下出现的触点焊接部时才在衔铁作回复运动时以有限的运动带动操作杆，从而使触点焊接部被衔铁的回复力撕开。
US6,552,638B2描述了一种带有受弹簧支撑的衔铁的继电器，操作杆以头部支承在该衔铁中。在通电时，衔铁使操作杆克服弹簧力沿轴向运动以将接触桥闭合。为了松开接触桥，在存在触点焊接部的情况下，除了弹簧力之外，操作杆的头部被衔铁中的导向件中的作为相对支承件的台肩一起拉动。
DE10260843A1(D1)描述了一种继电器，特别是在一种特别的实施方式中描述了一种用于起动机的接通继电器。为了撕开粘接或者焊接的触点，通过使电磁衔铁脉冲式地加速经过一段烧损余量距离形成足够的动能，从而当头部走过在环形槽中的一段距离b)时，操作杆通过头部又被拉回到初始位置。继电器线圈被包围在壳体中，该壳体呈罐状地将电磁衔铁固定。
DE6751537U(D3)描述了一种用于内燃机起动电动机的电磁开关。衔铁具有纵向孔，接线柱借助于纵向孔中的隆起部中的半圆形槽固定在该纵向孔中。从装配角度上，在此规定，首先将接线柱与衔铁以形状配合连接的方式连接，以便随后将接线柱固定在接触装置中。
发明内容
本发明的目的是对开头所述类型的接通继电器以及对用于这种接通继电器的装配和拆卸方法进行改进，使得装配以及拆卸得以简化并且接通继电器的结构得以简化。
根据本发明，所述目的通过权利要求1、10的内容得以实现。从属权利要求限定了本发明的优选的改进方案。
所述目的以一种接通继电器通过如下方式得以实现：衔铁被构造为用于触点撕开装置的可解开的卡扣装置的一部分，以及继电器线圈和接触装置被构造为能够作为组件被推到衔铁上。
优选地，衔铁通过第一弹簧被预紧，从而在为了借助于对操作杆施加负荷来操纵接触装置而给继电器线圈通电时使该衔铁偏移并且在切断通电之后弹簧使该衔铁运动回到初始位置。此外，操作杆可以通过第二弹簧被预紧，以便一旦该操作杆不再被衔铁施加负荷，就使该操作杆运动到初始位置以断开接触装置或者保持在该初始位置。
在一种优选的实施方式中，在将接通继电器断开的特别是沿轴向的运动方面，操作轴不是与衔铁固定联接。如果继电器线圈不再被通电，那么使衔铁以及操作杆与该衔铁分开地分别通过第一以及第二弹簧运动到其初始位置(亦即用来断开接触装置)并且保持在那里。
优选地，接触装置包括至少一个带有至少两个电触点的接触片，该接触片特别地是固定在操作杆的端面上。因此，通过操作杆的轴向运动可以使接触片运动以闭合和断开触点。
优选地，操作杆能够以特别是在继电器线圈的未通电状态下有轴向间隙的方式卡入衔铁中，从而衔铁和操作杆可以相对地特别是沿轴向运动或者相对移动一定距离，并且同时相互联接。因此，如后面所阐述的，衔铁可以形成用于触点撕开装置的冲量。
所述目的还通过一种装配方法得以实现，在该装配方法中，将继电器线圈和接触装置作为组件推到衔铁上，将操作杆通过其与接触装置对置的端部部分地插入衔铁中并且可解开地卡入该衔铁中。因此，特别是相对于所提到的US6,552,638B2，装配得到简化，因为不必使操作杆延伸完全穿过衔铁。
此外，所述目的还通过一种拆卸方法得以实现，在该拆卸方法中，将操作杆朝接触装置的方向从衔铁拉出，其中，该以大于触点撕开力的用于解开卡扣装置的解开力将操作杆解开并拉出，以及将电磁线圈和接触装置作为组件从衔铁拔出，该卡扣装置是衔铁的一部分。
通过根据本发明的装配方法，可以通过同样的运动对衔铁和操作杆进行装配以及拆卸，通过这些运动在接通继电器工作时也能使衔铁和操作杆运动，从而它们的相互装配在它们的安装位置上也可以执行，其中不仅操作杆可以相对于已经装配好的衔铁进行装配或者拆卸，而且衔铁也可以相对于已经装配好的操作杆进行装配或者拆卸。因此，特别地，可以避免采用如现有技术所描述的复杂的使操作杆完全穿过衔铁的技术手段或者使用附加的接合元件。因此，一个优点是简单的装配，该装配可以如常规一样在装配流程没有实质改变的情况下实施。此外，根据本发明的拆卸方法实现了无损坏且可通过直观的运动执行的衔铁与操作杆的分开，即只通过单个操作相互拉开。
优选地，接通继电器由优选为两个的组件组成，其中，操作杆和衔铁被分配给两个不同的组件，通过将操作杆只是部分地沿轴向插入并且卡入衔铁中，对这两个组件进行相互装配。
特别是为了能轻松地拆卸这两个这样的组件，操作杆能以大于触点撕开力的解开力被从衔铁中解开。
在一种优选的实施方式中，将壳体部件、继电器线圈、操作杆和至少一个带有至少两个触点的接触片预装配为一个组件，并且通过操作杆将该组件推到衔铁上并卡入衔铁中。
优选地，卡扣装置包括作为支承件的台肩和与该台肩相互接合的相对支承件。特别地，卡扣装置通过衔铁和/或操作杆的相应形状形成。因此，衔铁和操作杆可以通过相互的形状配合连接直接相互卡合并且特别易于装配，因为有利地避免使用其它部件，例如根据现有技术的、将卡扣装置不仅与衔铁而且与操作杆连接的接合元件。
支承件和相对支承件不仅可以是触点撕开装置的组成部分，也可以是卡扣装置的组成部分，其中优选地这两个功能，即触点撕开装置的功能和卡扣装置的功能通过对同一支承件或者相对支承件施加的不同的在前面以及下面所描述的力实现。因此，降低了制造和装配花费。
优选的是，操作杆具有至少一个卡爪作为相对支承件，而衔铁具有至少一个台肩作为支承件，其中台肩形成一个止动面，特别是用于卡爪的支臂端部的端面的止动面。然后，衔铁和操作杆的至少一个卡爪可以仅通过相互挤压且通过以一定的卡合力使卡爪运动经过台肩而相互装配在一起。
在一种优选的实施方式中，衔铁和操作杆也可以通过相互拉开而彼此分开，其中对于这种拆卸，以一个解开力使卡爪朝相反的方向运动经过台肩。因此，在卡合的状态下，台肩形成用于卡爪的止动面，其中优选地只有通过规定的解开力才可以克服这种相互止动。
也可以以如下方式对卡扣装置进行构造，即，将其在本说明书中被分配给操作杆的部件分配给衔铁，反之亦然。特别地，所述支承件，特别是台肩可以构造在操作杆上，而所述相对支承件，特别是卡爪可以构造在衔铁上。
此外，卡扣装置还可以具有多个，优选为两个、三个或者四个卡爪以及一个作为台肩的带状件。同样地，卡扣装置也可以通过衔铁以及操作杆分别具有至少一个台肩和至少一个卡爪来实现。
优选地，所述支承件，特别是台肩由弹性材料制成，从而确定适合的解开力，在该适合的解开力下所述支承件发生弹性变形，使得相对支承件，特别是卡爪在拆卸时被分离，也就是说实现了简单解开。
此外，但优选作为替代方案，所述相对支承件，特别是卡爪被构造为弹性的，并且特别地卡扣装置可以通过相对支承件，特别是卡爪的弹性变形卡合或者解开。
在此，特别优选的是，为了以解开方式拆卸操作杆和衔铁，台肩的止动面和卡爪的端面是相对于轴向呈倾斜的，特别是以一个特定的角度倾斜。通过这些面的倾斜设计，在相互拉出时，也就是在轴向力的作用下，这些面像斜的平面一样，也就是类似以楔紧作用或者也可作为斜坡起作用，从而产生的力使卡爪和台肩最后相互从旁边经过以解开，而且优选是通过卡爪被台肩压扁，从而衔铁和操作杆相互分开。在此，可以适当地对角度进行选择，以控制解开力。
此外，台肩和/或卡爪可以分别具有第二个倾斜于轴向布置的面，该面被构造成在操作杆和衔铁进行卡合时，以很小的力消耗使卡爪移动经过台肩。这些面同样如之前所描述的一样像斜的平面一样，也就是类似以楔紧作用或者作为斜坡起作用。
在本发明的一种改进的实施方式中，卡扣装置包括带有至少一个卡爪的间隔衬套。这种间隔衬套可以是操作杆的组成部分并且实现了对于卡扣装置和操作杆的其余组成部分使用不同的材料，例如以便实现所述卡爪的弹性或者提高使用寿命。因此，此外，通过将卡扣装置，至少是将卡爪连同间隔衬套预装配在操作杆上，使接通继电器的装配得到简化。
特别地，卡扣装置，特别是相对支承件，而且优选是间隔衬套可以由塑料制成，以尽可能成本低廉且减轻重量地制造接通继电器。
为了制造使用寿命长的卡扣装置，卡扣装置，特别是相对支承件，而且优选是间隔衬套可以由有弹性的金属材料制成，例如以形成弹性的卡爪。
所述目的还通过具有之前或下面所描述的接通继电器的用于起动内燃机的起动装置实现。
易于理解的是，前面所述的和后面还要阐述的特征不仅能以分别给出的组合方式，而且能以其他的组合方式使用。
附图说明
接下来，参照附图对本发明进行详细阐述。附图中：
图1示出了根据本发明的接通继电器的横向剖视图，
图2示出了图1的触点撕开装置的细节放大图，
图3示出了根据本发明的卡扣装置的横向剖视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的接通继电器1的横向剖视图，该接通继电器用于在机动车辆中起动内燃机的起动装置，该接通继电器作为起动继电器通过衔铁3也将未示出的起动小齿轮啮合到内燃机的齿圈中。接通继电器1被构造具有继电器线圈2、通过第一弹簧20预紧的衔铁3以及通过第二弹簧21预紧的操作杆4，该操作杆与衔铁3同轴地被支承。在此，操作杆4通过卡扣装置与衔铁3联接，而且不是刚性地，而是可相对于该衔铁沿轴向(在图1中也就是沿水平方向)移动。图3中所示的卡扣装置包括在操作杆4上的间隔衬套8的至少三个卡爪9和在衔铁3上的一个台肩10。操作杆4在其与衔铁3对置的端部上具有一个接触片5作为接触装置，该接触片带有两个用于将接触螺钉7电连接的触点6。因此，可以通过操作杆4的轴向运动，利用接通继电器1通过接触螺钉7为起动装置的起动电动机接通电流。压紧螺栓13在衔铁3上对中，并且通过起动装置的叉形杆可靠地固定在一个组件上。然后才装配接通继电器1的剩余部分，其中间隔衬套8上的卡爪9(只示出了其中两个)在轴向孔内有轴向间隙地与衔铁3上的台肩10卡合。
在图3所示的切断状态下，也就是说在没有给继电器线圈2通电的情况下，衔铁3处于初始位置，并且触点6断开。在此，间隔衬套8的卡爪9不贴靠在衔铁3的台肩10上，从而提高使用寿命。
在未示出的接通继电器1的接通状态下，继电器线圈2被通电，并且衔铁3运动进入继电器线圈2，从而同轴地支承在衔铁3内的压紧螺栓13的端面抵靠在操作杆4的头部43上，接触桥通过接触片5克服弹簧力而闭合。在这种状态下，电流流经与接触片5连接的接触螺钉7，用来使起动装置的起动电动机运转。在这种状态下，卡爪9同样没有沿轴向贴靠在衔铁3的台肩10上，从而提高使用寿命。
图1示出了接通继电器1带有所谓的触点焊接部的一种状态，在这种状态下，触点6闭合，也就是说接触片5类似于粘接在接触螺钉7上，尽管没有给继电器线圈2通电。触点焊接部例如由于短时间的干扰，即继电器线圈2的通电中断而出现，这可能会导致接触片5上的触点6颤动。此外，由于起停工作模式功能而增加的循环次数总体上会导致继电器1的温度升高，从而促进了触点焊接部的出现。
在此，图1示出了在触点撕开装置作用于触点焊接部的时刻的接通继电器1。触点撕开装置如卡扣装置一样主要包括衔铁3上的台肩10和操作杆4上的带卡爪9的间隔衬套8。也就是说，在该实施例中，触点撕开装置和卡扣装置通过一个唯一的结构设计方案实现。间隔衬套8由有弹性的金属制成。
图2示出了图1横向剖视图中的触点撕开装置的细节放大图。在切断对继电器线圈2的通电之后，衔铁3由未示出的第一弹簧驱动，朝远离操作杆4的方向并且向其初始位置运动，即在图1和图2中向左。如果没有触点焊接部，那么操作杆4由第二弹簧驱动，也会向其初始位置运动，即在图1和图2中同样向左，由此触点6断开。也就是说，台肩10和卡爪9在正常工作状态下原则上不相接触。但第二弹簧21的弹簧力不总是足以施加必需的大的触点斯开力来撕开在此期间出现的触点焊接部。
因此，触点撕开装置以如下方式工作。衔铁3如之前所述由于有弹簧力作用且没有磁力作用运动离开不再被通电的继电器线圈2。在此，衔铁3以确定的质量M得到加速。因为操作杆4由于触点焊接部而没有往回运动，衔铁3通过台肩10与卡爪9相撞并且由此通过冲量将触点撕开力传递给操作杆4，从而使触点焊接部被撕开。为了产生该冲量，衔铁3移动一段距离S。
图3示出了根据图1和图2的本发明的卡扣装置的示意性横向剖视图，在继电器线圈2未被通电且触点6断开的情况下，衔铁3和操作杆4分别处于其初始位置。卡扣装置既是衔铁3的组成部分又是操作杆4的组成部分，其中该卡扣装置包括衔铁3上的台肩10以及操作杆4上的卡爪9。因此，卡扣装置同时也是触点撕开装置，两者通过台肩10和带卡爪9的间隔衬套8实现，从而实现了简单的装配。
台肩10通过在衔铁3的轴向孔内的铲削部制成，并且具有止动面12和斜边14。卡爪9被构造在替代地由塑料制成的间隔衬套8上并且在每一支臂端部上各具有一个端面11，其中端面11和止动面12被构造用于卡爪9和台肩10的相互止动，以便不仅将操作杆4和衔铁3卡合而且将触点撕开力从衔铁3传递到操作杆4上。
为了装配接通继电器，特别是为了装配操作杆4与衔铁3，将操作杆4通过其具有头部43和间隔衬套8的端部沿轴向部分地插入到衔铁3中，其中，弹性的卡爪9以其圆锥形的面15被台肩10通过倾斜的斜边14的楔紧作用压扁，由此各卡爪分别从台肩10旁边经过被压入到衔铁3的轴向孔中。在经过台肩10之后，卡爪9由于其弹性特性又重新具有其初始形状，从而操作杆4卡入衔铁3中并且在拉出衔铁时，触点撕开装置通过卡爪9分别以其端面11抵靠在台肩10的止动面12上而起作用。因此，操作杆4可以简单地仅通过卡入衔铁3中与该衔铁装配在一起。由此，将两个成品组件，即带压紧螺栓13的衔铁3以及带有接触片5的起动继电器1的预制组件，如常规方式在一个步骤中组装。
为了拆卸，将操作杆4向接触片5的方向沿轴向从衔铁3中拉出，或者将衔铁3沿相反的方向从操作杆4中拉出，但此时端面11抵靠在止动面12上。这两个面被构造为相对于轴向是倾斜的，从而在弹性的卡爪9和台肩10之间产生楔紧作用，并且一旦操作杆4被施以适合的解开力，卡爪9就在大于触点撕开力的足够大的拆卸力下被压扁。也就是说，操作杆4可以通过简单的运动从衔铁3中拆出，而且特别是无损坏地拆出，从而可以在没有附加花费的情况下进行随后的装配。
此外，解开力主要由卡爪9的弹性并且由端面11或者止动面12相对于轴向的角度α在结构上进行限定，而且特别是被限定成使解开力大于触点撕开力。因此确保在出现触点焊接部的情况下将触点撕开力从衔铁3传递到操作杆4上，而在此时不会使卡紧装置解开，但同时在拆卸时，例如为了维修或者为了在清洁接通继电器1时使材料分开，可以解开。
总体上，通过根据本发明的接通继电器1，特别是与现有技术相比，实现了下列优点：触点撕开装置可以在没有附加的接合元件或者其他部件的情况下实现，特别地可以以无损坏且可再次装配的方式进行拆卸。根据本发明的卡扣装置可以在常规的接通继电器中通过带有卡爪9的间隔衬套8在结构没有实质性改变的情况下进行装配，特别是没有改变装配步骤，以及没有改变继电器线圈2、弹簧力、带有触点6的接触片5或者衔铁3和操作杆4的长度。也就是说，总的来说，触点撕开装置能够成本低廉地与根据本发明的卡扣装置相结合。
另一未示出的实施例是用于在机动车辆中起动内燃机的起动装置，该起动装置带有图1至图3中所示的接通继电器。所有的附图仅示意性地示出而不是按照正确比例的视图。此外，要特别地参见对于本发明来说重要的图示。

Claims (14)

1.一种用于起动内燃机的起动装置的接通继电器(1)，所述接通继电器具有接触装置(5)、继电器线圈(2)、衔铁(3)、操作杆(4)，其中在给所述继电器线圈(2)通电时所述衔铁(3)使所述操作杆(4)运动，并且所述接触装置(5)通过所述操作杆(4)被操纵，所述接通继电器还具有触点撕开装置，通过该触点撕开装置，所述衔铁(3)与所述操作杆(4)相互联接，其特征在于，所述衔铁被构造为用于触点撕开装置的能解开的卡扣装置的一部分并且所述继电器线圈(2)和所述接触装置(5)能够作为一个组件被推到所述衔铁上。
2.按照权利要求1所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述操作杆(4)能够以在所述继电器线圈(2)的未通电状态下有轴向间隙的方式卡入所述衔铁(3)中。
3.按照权利要求1和2中任意一项所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述操作杆(4)和所述衔铁(3)能以大于触点撕开力的解开力解开。
4.按照权利要求1所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述卡扣装置包括台肩(10)和与该台肩相互接合的相对支承件(9)。
5.按照权利要求1所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述操作杆(4)具有至少一个卡爪(9)作为相对支承件并且所述衔铁(3)具有台肩(10)，其中所述台肩(1O)形成用于所述卡爪(9)的支臂端部的端面(11)的止动面(12)。
6.按照权利要求5所述的接通继电器(1)，其特征在于，为了以解开方式拆卸所述操作杆(4)和所述衔铁(3)，所述台肩(10)的止动面(12)和所述卡爪(9)的端面(11)分别是相对于轴向倾斜的以一个特定的角度(α)倾斜。
7.按照权利要求1所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述卡扣装置包括带有卡爪(9)的间隔衬套(8)。
8.按照权利要求1所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述卡扣装置至少部分由塑料制成。
9.按照权利要求4所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述相对支承件(9)至少部分由塑料制成。
10.按照权利要求1所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述卡扣装置至少部分由有弹性的金属材料制成。
11.按照权利要求4所述的接通继电器(1)，其特征在于，所述相对支承件(9)至少部分由有弹性的金属材料制成。
12.一种用于起动内燃机的起动装置，所述起动装置具有按照权利要求1至11中任意一项所述的接通继电器。
13.用于按照权利要求1至11中任意一项所述的接通继电器(1)或者用于按照权利要求12所述的起动装置的接通继电器(1)的装配方法，所述接通继电器具有接触装置(5)、继电器线圈(2)、衔铁(3)、操作杆(4)，其中在给所述继电器线圈(2)通电时所述衔铁(3)使所述操作杆(4)运动，并且所述接触装置(5)通过所述操作杆(4)被操纵，所述接通继电器还具有触点撕开装置，通过该触点撕开装置，所述衔铁(3)与所述操作杆(4)相互联接，其特征在于，将所述继电器线圈(2)和所述接触装置(5)作为一个组件推到衔铁上并且将所述操作杆(4)通过其与所述接触装置(5)对置的端部部分地插入到所述衔铁(3)中并且以能解开的方式与该衔铁(3)卡合。
14.用于按照权利要求1至11中任意一项所述的接通继电器(1)或者用于按照权利要求12所述的起动装置的接通继电器(1)的拆卸方法，所述接通继电器具有接触装置(5)、继电器线圈(2)、衔铁(3)、操作杆(4)，其中在给所述继电器线圈(2)通电时所述衔铁(3)使所述操作杆(4)运动，并且所述接触装置(5)通过所述操作杆(4)被操纵，所述接通继电器还具有触点撕开装置，通过该触点撕开装置，所述衔铁(3)与所述操作杆(4)相互联接，其特征在于，将所述操作杆(4)朝所述接触装置(5)的方向从所述衔铁(3)中拉出，其中，以大于触点撕开力的用于解开卡扣装置的解开力将所述操作杆解开并拉出，以及将所述继电器线圈(2)和所述接触装置(5)作为一个组件从衔铁中拉出，其中所述卡扣装置是所述衔铁(3)的一部分。
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