CN103573522B - 用于起动器的电磁螺线管装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,其中起动器作用为将由电动马达产生的转矩传输至与发动机的齿圈啮合的小齿轮,以起动发动机。该电磁螺线管装置为配备有与电磁螺线管装置的轴向方向对准设置的第一螺线管和第二螺线管的串联螺线管类型。第二螺线管作用为将移动触头移动成与固定触头抵接,以将电力供应至马达。固定触头具有与端子螺栓结合的连接部段。固定触头具有与移动触头接触的接触面。连接部段定位成比接触面更靠近小齿轮。这能够使电磁螺线管装置的与固定触头的接触面相比距离小齿轮更远的部分在沿电磁螺线管装置的轴向方向上的长度减小。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种用于起动器的结构紧凑的电磁螺线管装置,该电磁螺线管装置配备有第一螺线管和第二螺线管,其中,第一螺线管作用为将起动器的小齿轮推向齿圈,第二螺线管作用为选择性地建立或阻止向起动器的电动马达的电力供应。
背景技术
转让给与本申请相同的受让人的日本专利No.4207854教示了一种用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,该起动器配备有具有小齿轮的小齿轮轴以及电动马达的平行于小齿轮轴延伸的电枢轴。
该电磁螺线管装置作用为使小齿轮轴前进通过螺线管并且还作用为打开或闭合主触头。所述主触头包括移动触头和固定触头(也称为静触头)。移动触头位于固定触头的与小齿轮轴相对的侧部上。移动触头与小齿轮轴同轴地朝向固定触头或背离固定触头移动。移动触头的移动量需要取决于小齿轮的移动量。这需要从固定触头的接触区域沿轴向地背离小齿轮的方向延伸并且足够大以允许移动触头移动的空间,从而导致了电磁螺线管装置在移动触头的移动方向上的尺寸的增大。
转让给与本申请相同的受让人的日本专利第一公报No.2009-191843公开了一种配备有串联布置的两个螺线管的通常称为串联螺线管装置的电磁螺线管装置。
具体地,该电磁螺线管装置配备有第一螺线管和第二螺线管,其中,第一螺线管将小齿轮推向内燃发动机的齿圈,第二螺线管与小齿轮同轴地设置并且作用为闭合或打开主触头以供应或切断至电动马达的激励电流。该结构能够独立于电动马达起动的时间控制小齿轮移动的时间,并且因此适合于在用于机动车辆的怠速停止系统(也称为自动发动机起动/重新起动系统)中使用。
如上所述,该串联螺线管装置配备有两个单独的螺线管:移动小齿轮的第一螺线管、以及第二螺线管,该第二螺线管闭合或打开主触头以供应或切断到电动马达的激励电流,从而消除了在设置移动触头需要移动的量时考虑小齿轮的移动量的需要,这能够使移动触头移动的量减小。换句话说,可以减小串联螺线管装置的从固定触头的接触区域沿背离小齿轮的方向延伸的部分的尺寸。
如前一个公报中所教示的,为了减小电磁螺线管装置的从固定触头的接触区域沿背离小齿轮的方向延伸的部分的尺寸,电磁螺线管装置可设计为具有串联螺线管结构,如后一个公报中所教示的。
前一个公报的电磁螺线管装置具有将固定触头与诸如电池端子之类的外部端子连接的端子螺栓。所述端子螺栓设置成沿相反的半径方向背离电磁螺线管装置的本体的轴向中心。电磁螺线管装置的本体具有连接部,该连接部位于固定触头的与小齿轮相对的侧部上并且所述端子螺栓中的每个端子螺栓均通过该连接部结合至所述固定触头中的一个固定触头。因此,即使当使用串联螺线管装置的结构减小了移动触头需要移动的量时,在固定触头的与小齿轮相对的侧部上也需要用于连接部的空间,从而导致难以减小电磁螺线管装置的本体在其轴向方向上的尺寸背离。
发明内容
因此,本发明的主要目的在于避免现有技术的缺点。
本发明的另一目的在于提供一种结构改进的电磁螺线管装置,以使该电磁螺线管装置的从固定触头的接触表面沿背离小齿轮的方向延伸的部分的尺寸减小。
根据本发明的一方面,提供了一种用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,该起动器作用为将由电动马达产生的转矩传输至与发动机的齿圈啮合的小齿轮以起动发动机。该电磁螺线管装置包括:
(a)第一螺线管,该第一螺线管配备有第一线圈,该第一线圈具有第一端以及沿其轴向方向与第一端相反的第二端,第一端面向起动器的小齿轮,当通电时,第一线圈作用为朝向齿圈移动小齿轮,该小齿轮沿第一线圈的轴向方向定位成与靠近第二端相比更靠近第一线圈的第一端;(b)第二螺线管,该第二螺线管配备有第二线圈,该第二线圈具有第一端以及沿其轴向方向与第一端相反的第二端,第二螺线管以在电磁螺线管装置的轴向方向上与第一螺线管对准的方式布置,以使其第一端与靠近第一线圈的第一端相比更靠近第一线圈的第二端,当通电时,第二线圈作用为打开或闭合主触头,以供应或切断至起动器的电动马达的电力;(c)作为主触头的移动触头和固定触头,移动触头沿电磁螺线管装置的轴向方向设置成与靠近第二线圈的第一端相比更靠近第二线圈的第二端,固定触头分别包括连接部段并且布置在移动触头与第二线圈的第二端之间,移动触头通过第二螺线管朝向小齿轮移动以与固定触头接触并且还通过第二螺线管背离小齿轮移动以离开固定触头;以及(d)用于在与外部建立电连接时使用的第一端子螺栓和第二端子螺栓,所述第一端子螺栓和第二端子螺栓分别结合至固定触头的连接部段。
固定触头具有当第二螺线管通电时接触移动触头的接触面。连接部段定位成比接触面更靠近小齿轮。
换句话说,端子螺栓以及端子螺栓与固定触头的接头不布置在比接触面距离小齿轮更远的位置处。电磁螺线管装置是串联螺线管类型,从而消除了在设置移动触头需要移动的量时考虑小齿轮的移动量的需要,这使移动触头移动的量减小。这使电磁螺线管装置的比固定触头的接触面距离小齿轮更远的部分在电磁螺线管装置的轴向方向上的长度减小。
在本发明的优选模式中,电磁螺线管装置还可包括芯固定件,该芯固定件围绕第一线圈和第二线圈设置,以与第一螺线管和第二螺线管一起产生磁路。芯固定件设置成与连接部段在电磁螺线管装置的径向方向上交叠。
至少于芯固定件在电磁螺线管装置的径向方向上与第一端子螺栓和第二端子螺栓交叠的区域内,电磁螺线管装置还可以包括绝缘构件,所述绝缘构件中的每个绝缘构件位于第一端子螺栓和第二端子螺栓中的一个与芯固定件中的一个之间或固定触头的连接部段中的一个与芯固定件中的一个之间、或者位于第一端子螺栓和第二端子螺栓中的一个与芯固定件中的一个之间以及固定触头的连接部段中的一个与芯固定件中的所述一个之间。这使第一端子螺栓和第二端子螺栓中的一个或连接部段与芯固定件中的一个芯固定件之间的空气间隙的尺寸减小。这还使电磁螺线管装置的整体尺寸减小。
如果外物已经进入空气间隙,则绝缘构件用来避免端子螺栓中的一个端子螺栓与芯固定件中的一个芯固定件之间的短路。
绝缘构件可由弹性材料制成。所述绝缘构件中的每个绝缘构件均在被压缩的同时布置在连接部段中的一个连接部段或第一端子螺栓和第二端子螺栓中的一个与芯固定件中的一个芯固定件之间,或连接部段中的一个连接部段与芯固定件中的一个芯固定件之间以及第一端子螺栓和第二端子螺栓中的一个与芯固定件中的一个芯固定件之间。所述绝缘构件中的每个绝缘构件的这种结构在经受小齿轮与齿圈的接合所产生的物理冲击时或经受机械振动时使第一端子螺栓和第二端子螺栓中相应的一个的位置的移动最小化。
附图说明
根据本发明的优选实施方式的附图以及下文中给出的详细描述,将更充分地理解本发明;然而,这些优选实施方式不应当被理解为将本发明限制于特定实施方式,而仅仅用于说明和理解的目的。
在附图中:
图1为沿图3中的线I-I截取的局部纵向截面图,其示出了本发明的第一实施方式的电磁螺线管装置;
图2为沿图3中的线II-O-II截取的纵向截面图;
图3为示出了本发明的第一实施方式的安装在起动器上的电磁螺线管装置的后视图;
图4为示出了本发明的第二实施方式的电磁螺线管装置的局部纵向截面图;以及
图5为示出了本发明的第三实施方式的电磁螺线管装置的局部纵向截面图。
具体实施方式
现在参照附图,其中,在多个视图中,相同的附图标记表示相同的部件;具体参照图1,示出了根据本发明的第一实施方式的电磁螺线管装置2。如图1所示,电磁螺线管装置2为串联螺线管类型并且与减速起动器1一起使用,该减速起动器1设计为起动例如用于汽车的内燃发动机。
图1为沿图3中的线I-I截取的纵向截面图。图2为沿图3中的线II-O-II截取的纵向截面图。
如图2所示,减速起动器1配备有电动马达3、小齿轮轴5、小齿轮6、将在之后详细描述的减速器、离合器7和电磁螺线管装置2。电动马达3作用为产生转矩并且具有平行于小齿轮轴5延伸的电枢轴4。小齿轮6配装在小齿轮轴5的一端上以能够与小齿轮轴5一起旋转。减速器作用为减小电动马达3的电枢轴4的旋转速度,以放大由电动马达3产生的转矩。离合器7作用为将从减速器输出的放大的转矩传输至小齿轮轴5。电磁螺线管装置2设置成具有与小齿轮轴5同轴地延伸的长度。
马达3为配备有作用为产生磁场的电磁场系统(这将在之后详细描述)、电枢9以及电刷10的一般换向器马达。电枢9具有设置在电枢轴4的后端上的换向器8。电刷10靠在换向器8的外周上。
电磁场系统用来产生磁路并且由场极13和场线圈14组成,场极13利用螺钉12紧固至磁轭11的内周,场线圈14由围绕场极13缠绕的矩形线制成。磁轭11还用作电动马达3的壳体或外壳。可以使用具有布置在磁轭11的内周上的多个永磁体的永磁体场系统来替代电磁场系统。
小齿轮轴5设置在与其螺旋花键连接的花键管15的内周内,使得小齿轮轴5在旋转的同时可沿着花键管15的长度(即,沿图2中的横向方向)移动。
在下面的讨论中,图1和图2中的小齿轮轴5和电磁螺线管装置2的组件的长度(即,轴线)的左侧将被称为前侧或第一侧,而其右侧将被称为后侧或第二侧。此外,小齿轮轴5沿着小齿轮轴5和电磁螺线管装置2的组件的轴线相对于花键管15在图1和图2中的向右方向上移动的方向也将被称为开关侧方向或反小齿轮侧方向,而其相反的方向也将被称为反开关侧方向或小齿轮侧方向。小齿轮轴5沿开关侧相反方向移动以使小齿轮6与结合至例如内燃发动机的齿圈G接合。
如能够在图2中观察到的,小齿轮轴5具有从其后端沿纵向中心线延伸的圆柱形腔或孔,并且在该圆柱形腔或孔中设置有钢珠16。
小齿轮6结合至小齿轮轴5的端部,该端部从与形成在小齿轮轴5的外周上的花键直接接合的花键管15的端部突出。通过小齿轮弹簧17将小齿轮6推动成与花键管15的前端始终抵接。小齿轮弹簧17设置在小齿轮轴5与小齿轮6之间。
花键管15在其前端由起动器外壳19通过滚珠轴承18可旋转地保持并且在其后端由中心壳体21通过滚珠轴承20保持。
回位弹簧22设置在花键管15的内周与小齿轮轴5的外周之间以沿开关侧方向推动小齿轮轴5离开花键管15。
如图2所示,减速器由齿轮组制成,该齿轮组由驱动齿轮24、中间齿轮24和离合器齿轮25构成。驱动齿轮23形成在电枢轴4的前端上。中间齿轮24与驱动齿轮23啮合。离合器齿轮25与中间齿轮24啮合。中间齿轮24通过齿轮轴24a保持以能够旋转。齿轮轴24a在其前端被压配在形成于中心壳体21中的孔中并且在其后端被压配在形成于起动器外壳19中的孔中。离合器齿轮25配装在圆筒形毂26的外周上。毂26由花键管15的外周通过轴承27可旋转地保持。
离合器7例如为单向滚子离合器并且包括离合器外部7a、离合器内部(这将在之后详细描述)、滚子7b和弹簧7c。离合器外部7a具有形成在其内壁上的多个凸轮表面。离合器内部设置在离合器外部7a内。滚子7b设置在离合器外部7a的凸轮表面与离合器内部的外周之间并且通过弹簧7c推动成与凸轮表面始终抵接。
离合器外部7a联接至离合器齿轮25的毂26,使得离合器齿轮25的转矩通过毂26传输至离合器外部7a。离合器内部由花键管15形成。换句话说,花键管15用作离合器内部。滚子7b用于将离合器外部7a的旋转传输至离合器内部(即,花键管15)并且阻止将旋转从离合器内部传输至离合器外部7a。
下面将参照图1对电磁螺线管装置2的结构进行描述。
电磁螺线管装置2配备有第一螺线管SL1以及与第一螺线管SL1对准地延伸的第二螺线管SL2。第一螺线管SL1作为产生使小齿轮轴5沿反开关侧方向移动的磁吸引力的电磁体。第二螺线管SL2作用为打开或闭合将在之后详细描述的主触头,这些主触头连接至电源电路以切断电力或将电力供应至电动马达3。
第一螺线管SL1和第二螺线管SL2沿电磁螺线管装置2的轴向方向串联成一直线并且一体地安装在将在下面描述的开关壳体内。
第二螺线管SL2定位成具有面向第一螺线管SL1的后端的前端。换句话说,第一螺线管SL1和第二螺线管SL2产生定向在相同方向上的磁吸引力。
如上所述,小齿轮6通过小齿轮轴5保持并且位于第一螺线管SL1的在第一螺线管SL1的轴向方向上的前侧上。
如图1所示,开关壳体由金属框架28、树脂框架29和端部框架30组成。金属框架28覆盖第一螺线管SL1的周边。树脂框架29结合至金属框架28的后端以覆盖第二螺线管SL2。端部框架30封闭树脂框架29的后端中的开口。
金属框架28为中空圆筒形并且与中心壳体21一体地形成。金属框架28从中心壳体21沿电磁螺线管装置2的向后方向延伸。
第一螺线管SL1
如图1所示,第一螺线管SL1配备有线圈35、插棒36、定子芯37、芯板38、轴39、回位弹簧40和驱动弹簧41。当通电时,线圈35作为电磁体。插棒36能够在线圈35中沿电磁螺线管装置2的轴向方向移动。定子芯37被电磁体磁化以吸引插棒36。芯板38呈环形盘形状并且设置在线圈35的前端上。如图2所示出的,轴39用于将插棒36的移动通过钢珠16传输至小齿轮轴5。回位弹簧40用来在由电磁体产生的磁吸引力减小或消失时使插棒36返回到其初始位置。驱动弹簧41积累用来将小齿轮6推动成与齿圈G啮合的压力。
第一螺线管SL1的线圈35由围绕树脂线筒42缠绕的电绝缘铜线制成。线筒42具有配装在其内周上的中空圆筒形套筒43。套筒43由诸如不锈钢之类的非磁性材料制成并且用来引导插棒36的运动。
插棒36具有小直径后部。具体地,插棒36由大直径主体、小直径后部以及形成在大直径主体与小直径后部之间的环状阶梯部或肩部构成。插棒36在其中形成有延伸穿过其纵向中心的圆柱形孔44。圆柱形孔44具有位于其前端处的小直径孔44a。
定子芯37由具有延伸穿过其径向中心的中央圆柱形孔的环状芯制成。定子芯37部分地配装在与插棒36的纵向中心对准的套筒43的前端中。
芯板38配装在定子芯37的外周上以在芯板38与定子芯37之间形成磁耦合。芯板38与定子芯37的结合通过使定子芯37的边缘卷曲来实现。如能够在图1中观察到的,芯板38布置成与形成金属框架28的底部的中心壳体21的端部抵接,换句话说,芯板38由中心壳体21的端部保持而不能沿电磁螺线管装置2的轴向方向移动以及沿其周向方向旋转。
轴39穿过插棒36的小直径孔44a,使得轴39由插棒36保持。轴39具有沿向后的方向突出到小直径孔44a之外的后端。该后端具有凸缘39a,该凸缘39a的外径大于小直径孔44a的内径。轴39的大部分沿电磁螺线管装置2的向前方向延伸到圆柱形孔44之外并且具有穿过定子芯37的前端。如能够在图2中观察到的,该前端与钢珠16接触。
隔离壁45附接至线圈35的后端。隔离壁45用作阻止插棒36的返回动作的止动件。隔离壁45由覆盖插棒36的后端的杯状非磁性金属板制成。
当线圈35断电时,使得磁吸引力消失,这将使插棒36通过由回位弹簧40产生的反作用力移动到通过插棒36与隔离壁45之间的物理接触而限定的其初始位置。
第二螺线管SL2
如图1所示,第二螺线管SL2配备有线圈46、插棒47、定子芯48、磁板49和回位弹簧50。当通电时,线圈46作为电磁体。插棒47能够在线圈46中沿电磁螺线管装置2的轴向方向移动。定子芯48被电磁体磁化以吸引插棒47。磁板49由环形盘制成并且设置在线圈46的前端上。回位弹簧50用来在由电磁体产生的磁吸引力减小或消失时使插棒47返回到其初始位置。
第二螺线管SL2的线圈46由围绕树脂线筒51缠绕的电绝缘铜线制成。线筒51具有配装在其内周上的中空圆筒形套筒52。套筒52由诸如不锈钢之类的非磁性材料制成并且用来引导插棒47的运动。
插棒47具有小直径后部。具体地,类似于插棒36,插棒47由大直径主体、小直径后部以及形成在大直径主体与小直径后部之间的环状阶梯部或肩部构成。插棒47在其中形成有延伸穿过其纵向中心的圆柱形孔47a。圆柱形孔47a具有后部开口。隔离壁45的后端部(即,小直径部)设置在插棒47的圆柱形孔47a内。当线圈46断电时,插棒47被定位成在其半径方向上与第一螺线管SL1的插棒36部分地交叠。这种布置允许电磁螺线管装置2在其轴向方向上的尺寸减小。
定子芯48由具有延伸穿过其径向中心的中央圆柱形孔的环形芯制成。定子芯48与插棒47的纵向中心对准地部分地配装在套筒52的前端中。
磁板49由例如通过挤压形成的一堆环形钢盘制成并且机械地且磁性地联接至定子芯48。
如图1所示,磁板49与第一螺线管SL1的芯板38通过至少两个芯固定件53磁性地结合在一起,从而产生对第一螺线管SL1和第二螺线管SL2公共的磁路。
芯固定件53沿线圈35和46的周向方向彼此离开地定位并且沿直径方向彼此相对。芯固定件53中的每个芯固定件均包括轴向延伸条53a和径向延伸条53b。轴向延伸条53a沿着线圈35和46的外周在线圈35和46的轴向方向上延伸。径向延伸条53b从轴向延伸条53a的后端向内延伸以覆盖线圈46的后端。
通过第二螺线管SL2打开或闭合的主触头包括移动触头57和两个固定触头56。换句话说,固定触头56和移动触头57作为主触头。固定触头56要分别通过端子螺栓54和55电连接至用于电动马达3的电源电路。移动触头57形成或阻止固定触头56之间的电连接。具体地,当移动触头57与固定触头56接触时,将产生固定触头56的电连接,从而闭合主触头。替代性地,当移动触头57移动离开固定触头56时,将阻止固定触头56的电连接,从而打开主触头。
通常,端子螺栓54和55分别称为B端子螺栓(即,电池端子螺栓)和M端子螺栓(即,马达端子螺栓)。B端子螺栓54和M端子螺栓55具有外螺纹。导向电池B的正极端子的电池线缆的端子要被连接至B端子螺栓54。与电动马达3的电刷10中的一个正极电刷连接的马达引线的端子要被连接至M端子螺栓55。
如图1所示,树脂框架29具有嵌入模制在其中的套圈29。B端子螺栓54和M端子螺栓55中的每一个均从固定触头56的内侧插入到套圈29中的一个套圈中以具有突出到套圈29之外的螺纹头。垫圈61设置在套圈29中的每个套圈上。B端子螺栓54和M端子螺栓55中的每一个与固定触头56中的一个固定触头的结合均通过将螺母62布置在垫圈61上并且紧紧地拧紧螺母62来实现。
固定触头56中的每个固定触头均由与B端子螺栓54和M端子螺栓55中相应的一个分开的一件式构件制成。如上所述,固定触头56分别电连接至B端子螺栓54和M端子螺栓55。固定触头56中的每个固定触头均具有接触面56a,移动触头57与接触面56a接触。固定触头56的接触面56a面向电磁螺线管装置2的向前方向。换句话说,接触面56a大致垂直于插棒36和47的长度(即,电磁螺线管装置2的轴向方向)延伸。
如能够在图1中观察到的,移动触头57被保持在树脂绝缘板63与绝缘套64之间并且安装在第二螺线管SL2的插棒47上。
移动触头57沿电磁螺线管装置2(即,插棒36和47)的径向方向延伸。移动触头57具有接触面57a,固定触头56与接触面57a接触。接触面57a面向电磁螺线管装置2的向前方向。换句话说,接触面57a大致垂直于插棒36和47的长度(即,电磁螺线管装置2的轴向方向)延伸。当需要打开固定触头56时,移动触头57的接触面57a沿向后的方向(即,在图1和图2中观察到的向右的方向)移动离开接触面56a。
通过接触压力弹簧65推动移动触头57,使得移动触头57通过绝缘板63被夹紧在绝缘套64与插棒47的肩部之间。当移动触头57与固定触头56接触时,这使移动触头57的接触面57a将给定程度的压力施加到固定触头56的接触面56a上。
如能够在图1中观察到的,第二螺线管SL2的插棒47的返回位置——即,插棒47通过由回位弹簧50产生的反作用力而移动并随后在线圈46断电以使得作用在插棒47上的磁吸引力消失时的停靠位置——由衬套64与端部框架30的物理接触限定。
下面将对由电磁螺线管装置2的结构提供的特征进行描述。在以下讨论中,如已经描述的,小齿轮侧方向为向前的方向(即,图1和图2中的向左的方向),而反小齿轮侧方向为向后的方向(即,图1和图2中的向右的方向)。
固定触头56中的每个固定触头均具有连接部段56b,端子螺栓54和55中的一个端子螺栓结合至连接部段56b。固定触头56的连接部段56b中的每个连接部段均大致沿插棒36和47的轴向方向(即,电磁螺线管装置2的轴向方向)延伸并且均定位成比接触面56a更靠近小齿轮6(即,更靠近电磁螺线管装置2的前部)。
固定触头56中的每个固定触头均通过将板弯曲成L形而形成并且均由两个条构成,L形的弯曲部56e介于这两个条之间。所述两个条中的一个条为结合至端子螺栓54和55中的相应的一个端子螺栓的连接部段56b。另一个条为与移动触头57接触的接触部段56c。固定触头56中的每个固定触头均具有平坦区域,该平坦区域从接触部段56c的内端75延伸到弯曲部56e与接触部段56c的扁平体之间的边界。在该平坦区域内,移动触头57的包括外端85在内的一部分将与固定触头56中的每个固定触头接触。具体地,固定触头56中的每个固定触头的接触面56a与移动触头57的接触面57a中的相应的一个接触面在从固定触头56的内端75到移动触头57的外端85的宽度范围中彼此电接触,从而带来了主触头的使用寿命的增加,即使在电磁螺线管装置2与用于机动车辆的怠速停止系统一起使用的情况下,亦是如此。
固定触头56中的每个固定触头的接触部段56c均沿电磁螺线管装置2的径向方向延伸并且均定位成比第二螺线管SL2的线圈46距离小齿轮6更远。接触部段56c的接触面56a面向反小齿轮侧方向。
固定触头56中的每个固定触头的接触部段56b均从接触部段56c的径向外端(即,弯曲部56e)沿小齿轮侧方向延伸。连接部段56b沿电磁螺线管装置2的径向方向定位在芯固定件53的外侧。连接部段56b的厚度方向与电磁螺线管装置2的径向方向平行。
连接部段56b中的每个连接部段均具有延伸穿过其厚度的孔56d。端子螺栓54和55中的每个端子螺栓均穿过孔56d。如上所述,连接部段56b与树脂框架29的结合通过拧紧螺母62以接合端子螺栓54和55中的一个端子螺栓的外螺纹并将连接部段56b紧紧地夹在端子螺栓54和55中的一个端子螺栓的头部与套圈60之间而实现。如能够从图1和图2中观察到的,端子螺栓54和55中的每个端子螺栓均从连接部段56b中的一个连接部段沿电磁螺线管装置2的径向方向(即,与接触面56a的延伸方向平行的方向)延伸。
连接部段56b中的每个连接部段均定向成沿电磁螺线管装置2的径向方向与芯固定件53的轴向延伸的条53a交叠。换句话说,连接部段56b和端子螺栓54和55沿电磁螺线管装置2的径向方向定位在芯固定件53的外侧。在端子螺栓54和55中的每个端子螺栓的头部与芯固定件53中的相应的一个芯固定件的外周之间产生空气间隙C以使所述头部与所述外周之间电绝缘。
如上所述,连接部段56b布置成与树脂框架29直接接触并且大致平行于芯固定件53的长度延伸。连接部段56b中的每个连接部段均与芯固定件53中的相应的一个芯固定件隔开一定间隔地设置,该间隔等于端子螺栓54和55的头部的厚度与空气间隙C在电磁螺线管装置2的径向方向上的尺寸的总和。
第一实施方式中的操作及有益效果
如上所述,电磁螺线管装置2具有连接部段56b,端子螺栓54和55与连接部段56b机械连接并电连接。该连接部段56b定位成比固定触头56的接触面56a更靠近小齿轮6(即,电磁螺线管装置2的前部)。当电磁螺线管装置2处于断电状态时,移动触头57、固定触头56以及端子螺栓54和55按照该顺序从电磁螺线管装置2的最远离小齿轮6的后端开始布置。端子螺栓54和55与固定触头56的接头定位成比接触面56a更靠近小齿轮6。
换句话说,端子螺栓54和55以及端子螺栓54和55与固定触头56的接头不是布置在比接触面56a更远离小齿轮6的位置处。电磁螺线管装置2为串联螺线管类型,从而消除了在设置移动触头需要移动的量时考虑小齿轮6的移动量的需要,这使移动触头57移动的量减小。这能够使电磁螺线管装置2的与固定触头56的接触面56a相比距离小齿轮6更远的部分在电磁螺线管装置2的轴向方向上的长度减小。
如能够在图2中观察到的,上述结构还使电磁螺线管装置2的在起动器外壳19的起动器安装表面19a与端子螺栓54和55的纵向中心线之间在电磁螺线管装置2的轴向方向上的长度L减小,从而使诸如与电磁螺线管装置2连接的线束之类的电缆缩短。例如,长度L可设置成与配备有单个螺线管的起动器的长度相等,如在本申请的引言部分中参照的日本专利No.4207854中所教示的。起动器安装表面19a为电磁螺线管装置2附接至发动机的位置。
图4示出了根据本发明的第二实施方式的电磁螺线管装置2。第一实施方式中所采用的相同的附图标记将表示相同的部分,并且其详细说明将在这里被省略。
电磁螺线管装置2配备有绝缘构件66,芯固定件53中的每个芯固定件有一个绝缘构件。具体地,至少于芯固定件53在电磁螺线管装置2的径向方向上与端子螺栓54和55交叠的区域内,绝缘构件66中的每个绝缘构件位于端子螺栓54和55中的相应的一个与芯固定件53中的相应的一个之间以及固定触头56的连接部段56b中的相应的一个与芯固定件53中的所述一个之间。
例如,绝缘构件66中的每个绝缘构件均由绝缘纸制成并且连续地占据或覆盖芯固定件53的径向延伸条53b的面向电磁螺线管装置2的后部的整个外端表面以及轴向延伸条53a的至少包括在电磁螺线管装置2的径向方向上面向端子螺栓54和55中的一个端子螺栓的区域的外表面。
第二实施方式中的电磁螺线管装置2的结构提供了以下额外的效果。
绝缘构件66中的每个绝缘构件均用于使端子螺栓54和55中的相应的一个端子螺栓与芯固定件53中的相应的一个芯固定件之间绝缘以及使连接部段56b中的相应的一个连接部段与芯固定件53中的一个芯固定件之间绝缘,从而使端子螺栓54和55中的一个端子螺栓或连接部段56b与芯固定件53之间的空气间隙C的尺寸与第一实施方式的结构相比减小。这还使电磁螺线管装置2的整体尺寸减小。
如果外物已经进入空气间隙C,则绝缘构件66用来避免端子螺栓54和55中的每个端子螺栓与芯固定件53中的相应的一个芯固定件之间的短路。
图5示出了根据本发明的第三实施方式的电磁螺线管装置2。第二实施方式中所采用的相同的附图标记将表示相同的部分,并且其详细说明将在这里被省略。
与第二实施方式中类似,电磁螺线管装置2配备有绝缘构件66,芯固定件53中的每个芯固定件有一个绝缘构件。绝缘构件66中的每个绝缘构件均由诸如橡胶之类的弹性材料制成。绝缘构件66中的每个绝缘构件均被压缩并被保持在端子螺栓54和55中的一个端子螺栓与芯固定件53中的一个芯固定件之间。
如图5所示,具体地,绝缘构件66中的每个绝缘构件均在被压缩的同时布置在芯固定件53中的相应的一个芯固定件的轴向延伸部段53a与端子螺栓54和55中的相应的一个端子螺栓的头部之间。绝缘构件66始终沿电磁螺线管装置2的径向方向膨胀,从而沿电磁螺线管装置2的径向方向向内挤压芯固定件53并且还沿电磁螺线管装置2的径向方向向外挤压端子螺栓54和55。
第三实施方式中的电磁螺线管装置2的结构提供了以下额外的效果。
绝缘构件66中的每个绝缘构件均用于使端子螺栓54和55中的相应的一个端子螺栓与芯固定件53中的相应的一个芯固定件之间绝缘,并且还用于在经受小齿轮6与齿圈G的接合所产生的物理冲击时或经受车辆的振动时使端子螺栓54和55中的一个的位置的移动最小化。
尽管已经根据优选实施方式公开了本发明以有利于更好地理解本发明,但应当理解的是,在不背离本发明的原理的情况下能够以各种方式实施本发明。因此,本发明应当被理解为包括所有可能的实施方式以及能够在不背离如所附权利要求所阐释的本发明的原理的情况下对示出的实施方式实施的改型。
电磁螺线管装置2在第一实施方式至第三实施方式中的每个实施方式中用作用于减速起动器1的致动器,然而,电磁螺线管装置2可设计为具有沿与第二螺线管SL2中的方向相反的方向吸引插棒36的第一螺线管SL1并且可与起动器一起使用,在该起动器中,小齿轮6通过由第一螺线管SL1移动的拨杆被推向齿圈G。
在第二实施方式和第三实施方式中所使用的绝缘构件66中的每个绝缘构件均可选地仅设置在端子螺栓54和55中的一个端子螺栓的一部分或芯固定件53中的一个芯固定件的一部分(这两部分最靠近于彼此)之间。在第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式的结构中,端子螺栓54和55中的每个端子螺栓与芯固定件53中的相应的一个芯固定件之间的距离在端子螺栓54或55的头部或连接部段56b与芯固定件53之间最短。因此,绝缘构件66可选地仅设置在端子螺栓54和55的头部与芯固定件53之间。
在固定触头56的连接部段56b中的每个连接部段与芯固定件53中的相应的一个芯固定件之间的距离在芯固定件53与连接部段56b或端子螺栓54或55之间最短的情况下,绝缘构件66可仅设置在连接部段56b与芯固定件53之间。
Claims (4)
1.一种用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,所述起动器作用为将由电动马达产生的转矩传输至与发动机的齿圈啮合的小齿轮以起动所述发动机,所述电磁螺线管装置包括:
第一螺线管,所述第一螺线管配备有第一线圈,所述第一线圈具有第一端以及在所述第一线圈的轴向方向上与第一端相反的第二端,所述第一端面向所述起动器的所述小齿轮,所述第一线圈在被通电时用于朝向所述齿圈移动所述小齿轮,所述小齿轮在所述第一线圈的轴向方向上定位成与靠近所述第二端相比更靠近所述第一线圈的第一端;
第二螺线管,所述第二螺线管配备有第二线圈,所述第二线圈具有第一端以及在所述第二线圈的轴向方向上与第一端相反的第二端,所述第二螺线管以与所述第一螺线管在所述电磁螺线管装置的轴向方向上对准的方式布置,以使所述第二螺线管的第一端与靠近所述第一线圈的第一端相比更靠近所述第一线圈的第二端,所述第二线圈在被通电时作用为打开或闭合主触头,以供应或切断至所述起动器的所述电动马达的电力;
作为所述主触头作用的移动触头和固定触头,所述移动触头设置成在所述电磁螺线管装置的轴向方向上与靠近所述第二线圈的第一端相比更靠近所述第二线圈的第二端,所述固定触头布置在所述移动触头与所述第二线圈的第二端之间,所述移动触头通过所述第二螺线管朝向所述小齿轮移动以与所述固定触头接触,以及还通过所述第二螺线管背离所述小齿轮轴向地移动以离开所述固定触头;以及
用于在建立与外部的电连接时使用的第一端子螺栓和第二端子螺栓,
其中,所述固定触头具有接触面,所述接触面被通过所述第二螺线管移动的所述移动触头接触,
其中,所述固定触头中的每个固定触头均由L形板形成,所述L形板由两个条构成,所述两个条中的一个条为结合至所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓中的一个端子螺栓的连接部段,所述两个条中的另一个条为与所述移动触头接触的接触部段,所述连接部段定位成比所述接触面更靠近所述小齿轮,并且
其中,所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓中的每个端子螺栓均从所述连接部段中的一个连接部段沿所述电磁螺线管装置的径向方向、即与所述接触面的延伸方向平行的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,还包括芯固定件,所述芯固定件围绕所述第一线圈和所述第二线圈设置,以与所述第一螺线管和所述第二螺线管一起形成磁路,以及其中,所述芯固定件设置成在所述电磁螺线管装置的径向方向上与所述连接部段交叠。
3.根据权利要求2所述的用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,其中,至少于所述芯固定件在所述电磁螺线管装置的径向方向上与所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓交叠的区域内,所述电磁螺线管装置还包括绝缘构件,所述绝缘构件中的每个绝缘构件位于所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓中的一个端子螺栓与所述芯固定件中的一个芯固定件之间或所述固定触头的所述连接部段中的一个连接部段与所述芯固定件中的一个芯固定件之间、或者位于所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓中的一个端子螺栓与所述芯固定件中的一个芯固定件之间以及所述固定触头的所述连接部段中的一个连接部段与所述芯固定件中的所述一个芯固定件之间。
4.根据权利要求3所述的用于在起动器中使用的电磁螺线管装置,其中,所述绝缘构件中的每个绝缘构件均由弹性材料制成,所述绝缘构件中的每个绝缘构件在被压缩的同时布置在所述连接部段中的一个连接部段或所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓中的一个端子螺栓与所述芯固定件中的一个芯固定件之间、或者布置在所述连接部段中的一个连接部段与所述芯固定件中的一个芯固定件之间以及所述第一端子螺栓和所述第二端子螺栓中的一个端子螺栓与所述芯固定件中的一个芯固定件之间。
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