CN102810945B - 具有降噪装置的启动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有用于降低电机的旋转产生的噪声的降噪装置的启动器以及降噪装置。该启动器包括电机、电磁开关和降噪装置。电机经由电机引线线路连接到供配线路，并且通过从电池供应的电力来产生扭矩。电磁开关包括经由电池侧端子和电机侧端子连接到供配线路的电接触部，并且与螺线管的通断操作相配合地接通和断开电接触部。降噪装置包括至少一个电容器，该至少一个电容器被插入在接地和供配线路之间并降低从电机产生的噪声。在该启动器中，导体被插入在电机侧端子和电机引线线路之间作为能够增加启动器的启动器等效电路的阻抗的电感部件。该至少一个电容器被插入在接地和导体的、连接到所述电机侧端子的一端之间。

Description

具有降噪装置的启动器

技术领域

本发明涉及具有用于降低电机的旋转产生的噪声的降噪装置的启动器。

背景技术

近来，为了降低由交通工具排放的二氧化碳并且改进燃料效率，具有切断给引擎的燃料供应以在路口处的信号灯前停留时自动停止引擎的功能的交通工具在增多。该功能也称为“怠速停止功能”。通过该功能来停止引擎。此后，由用户来执行启动操作。响应于启动操作，由ECU（电子控制单元）的指令来激活启动器以自动重启引擎。

另一方面，在使用换向器电机的启动器中，在电机的旋转期间可能在换向器和电刷（brush）之间生成火花。火花使得在诸如无线电的装置中生成噪声，这给用户带来了不舒适感。

针对这样的问题，DE-A-102008001570公开了如下技术：其用于通过使用具有至少一个与电机并联的电容器的电容器电路来抑制从电机生成的噪声。

用于降噪的电容器使用了使得自身频率较高的交流电更有可能通过的性质。然而，电容器无法使得交流电以相同方式通过。在等于或高于所谓的自谐振频率的高频域中，电容器的电感成分（等效串联电感）变得显著，并且因此电容器的阻抗变大。

因此，在DE-A-102008001570中公开的电容器电路中，在等于或高于给定频率的高频域中降噪效果可能降低。

发明内容

本公开提供了具有降噪装置的启动器，其能够改进降低来自电机的噪声的效果。

根据本公开的方面，提供了一种启动器，其包括：电机，其经由电机引线线路连接到供配线路，并且通过从电池供应的电力来产生扭矩；电磁开关，其包括经由电池侧端子和电机侧端子连接到供配线路的电接触部，并且与螺线管的通断操作相配合地接通和断开所述电接触部；以及降噪装置，其包括至少一个电容器，该至少一个电容器被插入在接地和供配线路之间并降低从电机产生的噪声，其中：导体被插入在电机侧端子和电机引线线路之间作为能够增加启动器的启动器等效电路的阻抗的电感部件；并且该至少一个电容器被插入在接地和导体的、连接到电机侧端子的一端之间。

此处，由降噪装置产生的降噪效果表达为启动器等效电路的阻抗与降噪装置的阻抗的比值。就是说，随着降噪装置的阻抗相比于启动器等效电路的阻抗变小，降噪效果变得更有效。

在根据本公开的启动器中，作为附加的电感部件的导体被插入到电机的供配线路中。因此，启动器等效电路的阻抗变更大。作为结果，相比于启动器等效电路的阻抗，包括至少一个电容器的降噪装置的阻抗变得相对更小。这导致了降噪效果的改进。

在启动器中，至少一个电容器包括：第一电容器，其被插入在接地和导体的、连接到电机侧端子的一端之间；以及第二电容器，其被插入在接地和导体的、连接到电机引线线路的另一端之间。第一电容器和第二电容器之一具有能够降低低频噪声的第一电容。第一电容器和第二电容器中的另一个具有能够降低高频噪声的第二电容。

在该配置中，第一电容器和第二电容器之一具有能够降低低频噪声的第一电容，而第一电容器和第二电容器中的另一个具有能够降低高频噪声的第二电容。这可以得到更广的频域中的降噪效果。

此处，低频噪声对应于在例如用于AM（调幅）广播的无线电波频带（例如522至1602MHz）中成为问题的噪声。高频噪声对应于在例如用于FM（调频）广播的无线电波频带（例如76至108MHz）中成为问题的噪声。用于AM和FM广播的这些频率值是在日本使用的示例，并且因而根据国家和地区而变化。

例如，优选的是，能够降低低频噪声的电容器具有几十微法（μF）的电容，而能够降低高频噪声的电容器具有几纳法（nF）的电容。

在该启动器中，第一电容器和第二电容器中的至少一者可以与电阻器串联。

在具有不同电容的电容器彼此并联时，在各自的自谐振点之间的中间频率处产生了电感器和电容器的并联谐振电路，使得产生所谓的反谐振。在该情况下，增加了降噪装置的阻抗。作为结果，可能减弱了降噪装置的衰减特性。

根据本公开，第一电容器和第二电容器中的至少一者可以与电阻器串联。这可以降低关于并联谐振的合成阻抗，从而能够降低由于并联谐振产生的降噪装置的衰减特性的减弱。

在启动器中，导体可以包括形成在筒状（cylindrically-shaped）的一端的内缘上的内螺纹以及形成在柱状（rod-like）的另一端的外缘上的外螺纹。内螺纹可以连结到电机侧端子。外螺纹可以连接到电机引线线路。

根据以上配置，内螺纹形成在导体的一端处，并且连结到电机侧端子。因此，导体可以容易地固定于（securedto）电机侧端子。此外，导体的外螺纹可以连结到电机引线线路，类似于电机引线线路连接到电机侧端子的情况。

根据本公开的方面，还提供了一种用于启动器的降噪装置。启动器包括：电机，其经由电机引线线路连接到供配线路，并且通过从电池供应的电力来产生扭矩；以及电磁开关，其包括经由电池侧端子和电机侧端子连接到供配线路的电接触部，并且与螺线管的通断操作相配合地接通和断开电接触部。降噪装置包括：至少一个电容器，其降低从电机产生的噪声，并且被插入在接地和导体的一端之间，该导体被插入在电机侧端子和电机引线线路之间作为能够增加启动器的启动器等效电路的阻抗的电感部件。

附图说明

附图中：

图1是根据本发明的实施例的具有降噪装置的启动器的电机电路图；

图2是图1中的降噪装置的平视图；并且

图3是图1中的启动器的侧视图。

具体实施方式

参照附图，以下将描述根据本发明的示例性实施例的具有降噪装置的启动器。

图1至3示出了根据本实施例的用于启动器的降噪装置（噪声抑制装置）的示例。本实施例的启动器可以应用于交通工具上的引擎系统。如图3中所示，启动器1包括电机4、小齿轮（pinion）5、电磁开关6和降噪装置7。电机4经由电机引线线路2连接到供配线路31（参见图1），并且通过接收从电池3供应的电力来生成扭矩。小齿轮5从电机4将扭矩传送到交通工具上安装的引擎的环形齿轮（未示出）。电磁开关6使通电电流连接到电机4或者与电机4断开连接。降噪装置7能够降低电机的旋转产生的噪声。

电机4是众所周知的换向器电机，包括磁场（filed）、电枢（armature）和电刷。磁场由布置在磁轭（yoke）的内缘上的多个永磁体或者磁场线圈来配置以形成磁路。电枢可旋转地布置在此窗的内缘上，并且包括换向器。电刷与电枢的旋转相配合地在换向器的外缘上滑动。

电磁开关6包括通过将内嵌的线圈通电而形成电磁体并且通过电磁体的吸引力来吸引插棒（plunger）的螺线管。通过螺线管的通断操作，即，激励/不激励线圈，电磁开关6接通和断开主接触部9。

主接触部9由固定接触部12和移动接触部13的组来配置（参见图1）。固定接触部12的组经由电池侧端子闩（bolt）10和电机侧端子闩（以下称为“M端子闩”）11连接到供配线路31。移动接触部13响应于插棒的移动，使固定接触部12的组之间电气地连接或断开连接。移动接触部13接触固定接触部12的组以允许电流流过固定接触部12的组，从而接通主接触部9。另一方面，移动接触部13从固定接触部12的组移开，从而断开主接触部9。

如图1中所示，本实施例的启动器1提供有导体14，导体14是附加地插入电机4的供配线路31中作为电感部件的导体部件或零件。导体14包括例如铁，并且具有两端（即筒状端（一端）和柱状端（另一端）），其中内螺纹14a形成在筒状端的内缘上，而外螺纹14b形成在柱状端的外缘上。如图3中所示，通过组合内螺纹14a和M端子闩11来附接导体14，并且外螺纹14b连接到电机引线线路2。导体14被插入在M端子闩11和电机引线线路2之间。

环状端子2a位于连接到导体14的外螺纹14b的电机引线线路2的一个端部。环状端子2a安放（fit）在外螺纹14b的外缘中。此后，通过将螺母15结合并紧固（tighten）到外螺纹14b来固定导体14。电机引线线路2的另一端部（即反端子侧的端部）连接到电机4内部的正极侧电刷。磁场绕组可以用作电机4的磁场。如果使用了磁场绕组，则可以采用将电机引线线路2连接到磁场绕组这样的配置。

接下来，以下将描述降噪装置7。

如图1中所示，降噪装置7包括电容器C1、电阻器R和两个电容器C2。电容器C1被插入在接地（大地）和导体14的、连接到电机引线线路2的另一端（图1中的点A）之间。电阻器R与电容器C1串联。两个电容器C2被并联插入在接地和导体14的、连接到M端子闩11的一端（图1中的点B）之间。

电容器C1具有例如4.7nF的电容，并且用于降低在主要用于FM（调频）广播的无线电波频带中成为问题的高频噪声。两个电容器C2中的每个具有例如10μF的电容，并且用于降低在主要用于AM（调幅）广播的无线电波频带中成为问题的低频噪声。

电阻器R用来降低由于并联谐振产生的降噪装置7的衰减特性的减弱。就是说，在具有不同电容的电容器彼此并联时，在各自的自谐振点之间的中间频率处产生反谐振以减弱特性，并因而可能减弱降噪装置的衰减特性。因而，为了降低并联谐振频率中不必要的并联谐振，将电阻器与电容器C1串联。

电阻器R的电阻值对应于通过从降低并联谐振所需要的电阻值中减去例如配线的电阻和各个电容器C1和C2的ESR（等效串联电阻）之和而得到的值。此处，降低并联谐振所需要的电阻值是基于（i）通过将并联谐振电路中所包括的全部电感与各个电容器C1和C2的ESL（等效串联电感）之和相加而得到的总电感和（ii）电容器C1和C2的合成电容来计算的。

如图2中所示，电容器C1、电阻器R和两个电容器C2被并入例如由树脂封装制成的封装16。电容器C1和两个电容器C2例如由陶瓷电容器制成。

电容器C1包括电容器本体C1a和两个引线端子（以下称为“第一和第二引线端子C1ta和C1tb”）。电容器本体C1a具有在给定的方向（例如，长度方向或者宽度方向）上的两端EC1a和EC1b。第一和第二引线端子C1ta和C1tb以相对于电容器本体C1a的相同方向从电容器本体C1a的同一端EC1a抽出来，如图2中所示。

两个电容器C2包括电容器本体C2a和两个引线端子（以下称为“第一和第二引线端子C2ta和C2tb”）。电容器本体C2a具有在给定的方向（例如，长度方向或者宽度方向）上的两端EC2a和EC2b。第一和第二引线端子C2ta和C2tb以相对于电容器本体C2a的相同方向从电容器本体C2a的同一端EC2a抽出来，如图2中所示。

电阻器R包括电阻器本体Ra和两个引线端子（以下称为“第一和第二引线端子Rta和Rtb”）。电阻器本体Ra具有在给定的方向（例如，长度方向或者宽度方向）上的两端ERa和ERb。第一和第二引线端子Rta和Rtb以彼此相对的方向从电阻器本体Ra的不同端Era和Erb抽出来，如图2中所示。

第一正电极17、内部电极18、第二正电极19和接地电极（大地电极）被插入并固定在封装16中。第一正电极17连接到电阻器R的引线端子Rta和Rtb之一。内部电极18连接到电阻器R的引线端子Rta和Rtb中的另一个以及电容器C1的引线端子C1ta和C1tb之一。接地电极20连接到电容器C1的引线端子C1ta和C1tb中的另一个以及电容器C2的引线端子C2ta和C2tb中的一个。第二正电极19连接到电容器C2的引线端子C2ta和C2tb中的另一个。

在电容器C1、C2和电阻器R中，这些各个引线端子C1ta、C1tb、C2ta、C2tb、Rta和Rtb通过熔焊或软钎焊来连结到相应的电极17至20。

在引线端子C1ta、C1tb、C2ta、C2tb、Rta和Rtb连接到相应电极17至20之后，通过盖子将其中并入有电容器C1、C2和电阻器R的封装16的表面密封。

第一正电极17经由支路配线21连接到图1中的点A，如图3中所示。第二正电极19经由支路配线22连接到点B，如图3中所示。接地电极20通过螺栓23固定到覆盖电极4的后端的末端框架24，如图3中所示。

如图3中所示，支路配线21的反电极侧的端部提供有安放了导体14的外螺纹14b的环状端子21a。支路配线21的反电极侧端部通过耦接到外螺纹14b的螺母25的紧固力来固定。

支路配线22的反电极侧端部通过螺栓27来固定到与M端子闩11相耦接的连接盘26，如图3中所示。

在图1中，L1指代支路配线21中所包括的电感部件，L2指代支路配线22中所包括的电感部件，而L3和L4代表降噪装置7的各个电极18、19和20中所包括的电感部件。

根据本实施例的降噪装置7，作为附加的电感部件的导体14被插入在M端子闩11和电机引线线路2之间。降噪装置7连接在导体14的两端（图1中的点A和B）和接地之间。

由降噪装置7产生的降噪效果表达为启动器等效电路的阻抗对降噪装置7的阻抗的比值。就是说，随着降噪装置7的阻抗相比于启动器等效电路的阻抗变小，降噪效果变得更有效。

在本实施例的启动器1中，作为附加的电感部件的导体14被插入在M端子闩11和电机引线线路2之间。因此，启动器等效电路的阻抗变更大。作为结果，相比于启动器等效电路的阻抗，降噪装置7的阻抗变得相对更小。这可以改进降噪效果。

导体14在其一端侧具有内螺纹14a。内螺纹14a连结到M端子闩11。因此，导体14可以容易地固定于（securedto）M端子闩11。

导体14在其另一端侧具有外螺纹14b。电机引线线路2连接到M端子闩11。与该情况类似地，将导体14的外螺纹14b安放到电机引线线路2的环状端子2a中并且随后紧固螺母15。因此，导体14可以容易地连结到电机引线线路2。

启动器1可以安装在引擎间中。在该情况下，在M端子闩11周围的区域有足够的空间。因此，即使导体14被固定于M端子闩11，启动器1也不会干涉到位于引擎周围的区域中的辅助部件部分、进气管和排气管、线缆等，从而有利于安装启动器。

在降噪装置7中，具有那个降低高频噪声的小电容（例如4.7nF）的电容器C1被插入在接地和导体14的、连接到电机引线线路2的另一端（图1中的点A）之间。此外，具有那个降低低频噪声的大电容（例如10μF）的两个电容器C2被彼此并联地插入在接地和导体14的、连接到M端子闩11的一端（图1中的点B）之间。电容器C1、C2的该配置可以在更广的频域内得到降噪效果。

此处，低频噪声对应于在例如用于AM广播的无线电波频带中成为问题的噪声。高频噪声对应于在例如用于FM广播的无线电波频带中成为问题的噪声。

在降噪装置7中，电阻器R与电容器C1串联。电阻器R的该配置可以降低关于并联谐振的合成阻抗，从而能够降低由于并联谐振产生的降噪装置7的衰减特性的减弱。

（修改）

在以上实施例的降噪装置7中，电容器C1连接在接地和导体14的、连接到电机引线线路2的另一端之间，而两个电容器C2接地和导体14的、连接到M端子闩11的一端之间。

降噪装置7可以通过将电容器C1和电容器C2中任一者插入接地和导体14的、连接到M端子闩11的另一端（图1中的点B）之间来配置。

在以上实施例中，电阻器R与电容器C1串联。电阻器R可以与两个电容器C2串联。

在以上实施例中，电容器C1的电容是4.7nF，而各个电容器C2的电容是10μF。各个电容的值是示例并且可以任意设定。

本发明可以以若干其他形式来实施而不脱离其精神。因此目前为止所描述的实施例和修改仅仅意在进行阐释而非限制，因为本发明的范围是由所附权利要求限定的，而非由前述说明书来限定。因此，落在权利要求的边界和限制内、或者落在这样的边界和限制的等同物中的所有改变均旨在由权利要求所包含。

Claims (10)

1.一种启动器，其包括：

电机，其经由电机引线线路连接到供配线路，并且通过从电池供应的电力来产生扭矩；

电磁开关，其包括经由电池侧端子和电机侧端子连接到所述供配线路的电接触部，并且与螺线管的通断操作相配合地接通和断开所述电接触部；以及

降噪装置，其包括至少一个电容器，所述至少一个电容器被插入在接地和供配线路之间并降低从所述电机产生的噪声，

其中：

导体被插入在所述电机侧端子和所述电机引线线路之间作为能够增加所述启动器的启动器等效电路的阻抗的电感部件；并且

所述至少一个电容器被插入在接地和所述导体的、连接到所述电机侧端子的一端之间。

2.根据权利要求1所述的启动器，其中：

所述至少一个电容器包括：

第一电容器，其被插入在所述接地和所述导体的、连接到所述电机侧端子的一端之间；以及

第二电容器，其被插入在所述接地和所述导体的、连接到所述电机引线线路的另一端之间，

其中：

所述第一电容器和所述第二电容器之一具有能够降低低频噪声的第一电容；并且

所述第一电容器和所述第二电容器中的另一个具有能够降低高频噪声的第二电容。

3.根据权利要求2所述的启动器，其中：

所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一者与电阻器串联。

4.根据权利要求1所述的启动器，其中：

所述导体包括形成在筒状的一端的内缘上的内螺纹以及形成在柱状的另一端的外缘上的外螺纹；

所述内螺纹连结到所述电机侧端子；并且

所述外螺纹连接到所述电机引线线路。

5.根据权利要求2所述的启动器，其中：

所述降噪装置还包括：

正电极，其经由支路配线连接到所述供配线路；

接地电极，其经由所述电机的电机本体连接到接地；以及

封装，所述正电极和所述接地电极被插入并固定在所述封装中，所述封装容纳有所述第一电容器和所述第二电容器。

6.一种用于启动器的降噪装置，

所述启动器包括：

电机，其经由电机引线线路连接到供配线路，并且通过从电池供应的电力来产生扭矩；以及

电磁开关，其包括经由电池侧端子和电机侧端子连接到所述供配线路的电接触部，并且与螺线管的通断操作相配合地接通和断开所述电接触部，

所述降噪装置包括：

至少一个电容器，其降低从所述电机产生的噪声，并且被插入在接地和导体的一端之间，所述导体被插入在所述电机侧端子和所述电机引线线路之间作为能够增加所述启动器的启动器等效电路的阻抗的电感部件。

7.根据权利要求6所述的降噪装置，其中：

所述至少一个电容器包括：

第一电容器，其被插入在所述接地和所述导体的、连接到所述电机侧端子的一端之间；以及

第二电容器，其被插入在所述接地和所述导体的、连接到所述电机引线线路的另一端之间，

其中：

所述第一电容器和所述第二电容器之一具有能够降低低频噪声的第一电容；并且

所述第一电容器和所述第二电容器中的另一个具有能够降低高频噪声的第二电容。

8.根据权利要求7所述的降噪装置，其中：

所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一者与电阻器串联。

9.根据权利要求6所述的降噪装置，其中：

所述导体包括形成在筒状的一端的内缘上的内螺纹以及形成在柱状的另一端的外缘上的外螺纹；

所述内螺纹连结到所述电机侧端子；并且

所述外螺纹连接到所述电机引线线路。

10.根据权利要求7所述的降噪装置，其还包括：

正电极，其经由支路配线连接到所述供配线路；

接地电极，其经由所述电机的电机本体连接到接地；以及

封装，所述正电极和所述接地电极被插入并固定在所述封装中，所述封装容纳有所述第一电容器和所述第二电容器。