CN103681115A - 起动机继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起动机继电器、一种用于该起动机继电器的触桥和一种具有这种起动机继电器的起动机。该起动机继电器具有多个接触销，这些销在起动机继电器操作时通过可运动的触桥相连接，其中，该触桥包括主接触器，且其中，附加设有至少一个弹性的预接触器。

Description

起动机继电器

技术领域

本发明涉及用于机动车的起动机的起动机继电器、用于这样的起动机继电器的触桥和具有这样的起动机继电器的起动机。

背景技术

已知的是，为了起动内燃机而采用起动机或者说驱动装置，其由与燃料供应装置分开的供能装置来供能。为此例如建议电动机，它通过电池且在机动车中一般是车辆电池来驱动，在许多情况下采用直流电动机，其驱动小齿轮首先接合入内燃机的齿圈中以便随后驱动内燃机。

出版文献DE3901953A1描述了一种用于内燃机的起动机或者说起动装置，其具备包括杠杆连接制动器的惯性运动制动器，其在起动机的惯性运动过程中使起动电机电刷的引线通过电阻相连接。

在起动过程结束后，起动机的小齿轮又从内燃机中脱离。此时采用一个共同的继电器或者说一个共同的电流开关用于接合过程和同时用于主电流接通以驱动电动机。这样的起动机继电器一般包括接触销，它们通过触桥导电连接。因为导通大电流，故起动机继电器必须构造成强电流开关。但在此要注意的是可能出现电弧，这在使用寿命、噪声和触点低温(Kontakteis)方面可能有问题。这种布置结构尤其具有以下缺点，除电弧外还可能出现触点弹跳，其导致开关触点粘结或焊合。

还要注意的是，起动机继电器的使用寿命尤其由接触销和触桥的质量来确定。在这里，在具有优化的几何结构的同时正确选择材料是基本前提。

当前，起动机大多单级地构成，这意味着起动机的主电流在起动机继电器操作时完全被接通。但这导致接触系统的材料负荷增大。还已知具有一个串联电阻的两级系统，但该串联电阻承受很高的热负荷。另外，串联电阻是伴随有附加布线成本的附加构件。

出版文献DE4301056A1公开了一种电磁开关，其用作内燃机的起动机继电器并且具有主触桥，其与主电流触点的接触面共同作用，其中该触桥和主电流触点具有在轴向上倾斜延伸的接触面，所述接触面在径向上弹性构成。通过这种方式保证了均匀一致的接触压力。

发明内容

鉴于此背景，提出一种具有权利要求1特征的起动机继电器、根据权利要求9的触桥和根据权利要求11的起动机。由从属权利要求和说明书给出本发明的实施方式。

因此在上述的起动机继电器中设有触桥，其除了主接触器外还具有弹性构成的预接触器。使得销连接以提供电连接的触桥在一个实施方式中构造成，当操作起动机继电器时预接触器首先实现电连接并随后在经过短暂时间后使主接触器连接这些接触销。这是如此实现的：预接触器弹性构成，因而触桥整体在通过预接触器提供了连接后可进一步朝向接触销运动，其中弹性的预接触器屈服或者说偏移，直到主接触器提供该连接。

因此，在一个实施方式中提出一种两级的起动机继电器，其第一级通过预接触器实现，其第二级通过主接触器实现。当然也可以实现多级的起动机继电器，在此情况下须设置多于一个的预接触器。在此情况下如此构造和/或布置预接触器，即，它们在时间上先后实现接触。作为替代或补充，分散布置的多个预接触器也可同时作用。

例如通过选择用于主接触器和预接触器的不同材料，可以调节所提供的连接的电阻并进而调节电流流动。作为替代或补充，这可通过接触器的不同尺寸来实现。

预接触器在这里表现为是弹性的。在一个实施方式中这可能意味着预接触器构造成弹簧元件，这意味着通过预接触器的形状和材料来保证它是弹性的或者说弹簧弹性的，并且容许主接触器在经过预定时间后也建立接触。一旦建立主接触器和接触销之间的接触，则预接触器可进一步偏移，从而它不再与接触销接触。但也可规定，主接触器和预接触器两者都随后与接触销接触。

或者，预接触器可以是一个接触元件，其例如包括接触板，接触板与例如弹簧的弹性件共同作用。通过此方式，预接触器也是弹性的，与接触板本身单独来看是否也是弹性的无关。这样的预接触器也容许主接触器提供起动机继电器的接触销之间的连接。

上述的触桥被用在本文所述类型的起动机继电器中。所述的起动机与这样的起动机继电器共同作用。它例如在机动车中被用于起动用于驱动机动车的内燃机。

从说明书和附图中得到本发明的其它优点和实施方式。

显然，上述的和以下还要描述的特征不仅可以被用在各自给出的组合当中，而且可被用在其它的组合中或者单独使用，而没有离开本发明的范围。

附图说明

图1示出了根据现有技术的串联继电器的一个实施方式；

图2示出了在触桥和接触销上的磨损；

图3示出了本发明所述的起动机继电器的一个实施方式；

图4示出了起动机继电器的另一个实施方式；

图5示出了起动机继电器的又一个实施方式；

图6示出了起动机继电器的再一个实施方式；

图7示出了图6的起动机继电器的接触机构；

图8示出了起动机继电器的又一个实施方式；

图9示出了图8的起动机继电器的接触机构；

图10示出了接触垫。

具体实施方式

结合实施方式在附图中示意性示出了本发明并且以下将参照附图来详细描述。

图1示出了根据现有技术的总体用附图标记10表示的起动机继电器。该起动机继电器10具有壳体12，在该壳体内设有触桥14、开关轴16、继电器衔铁18和桨状件20作为连至叉杆的连接件。而且，第一接触销24设置用于端子30，第二接触销26设置用于端子45。

触桥14通过继电器衔铁18来运动，从而使触桥接触到接触销24、26并且将接触销24和26相互导电相连接。所示的起动机继电器10因此是单级式起动机继电器10，它在操作后提供由触桥14电阻来确定的电流。

图2示出了在使用寿命结束时的触桥50及其对应的接触销52。因电弧和预定的电流方向，在接触销端子30上出现所谓的材料沉积，而在端子45的销处出现材料损坏。在触桥50中，该作用恰好反过来。

要注意，在用于起/停马达的起动机中和一般在强电流开关中，对开关次数的要求越来越高。开关要求是超过500000次操作。所示的材料损坏限制了这种强电流开关的使用寿命。因此力求延长强电流开关的使用寿命。

图3示出了总体用附图标记100表示的所述起动机继电器的一个实施方式。该示意图示出了壳体102，在壳体中设有开关轴104、继电器衔铁106和桨状件108。还示出了触桥110，其包括预接触器112和主接触器114。主接触器112构造成接触板，其保证了面接触。预接触器112构造成弹簧元件，这意味着通过例如在材料和/或形状方面的特性使该预接触器112以弹簧方式地或者说弹性地构成。

另外，示出了第一接触销116和第二接触销118。第一接触销116的接触面由触片120形成。触片120例如由铜制成并且确保良好接触且例如借助晃摆与例如由钢制成的第一接触销116相连接。相应地，第二接触销118载有第二触片122.

当触桥110闭合时，首先是弹性的预接触器112、随后是平面的主接触器114触碰该触片120、122。这是如此实现的：预接触器112以弹簧方式构成，因而在触桥110朝向接触销116、118进一步运动时屈服。

由弹簧元件实现的弹性的预接触器112通过其能调整适应的构造方式改善了触点低温和弹跳特性以及焊合倾向或粘结倾向。通过呈平面的接触板形式的主接触器114，同时利用了最结实的平面接触的优点。挠性的弹簧元件和造成可靠接触的平面接触板的组合是很有利的。

另一个优点是以下可能性，根据需要，该预接触器112可至少由具有比平面接触更低或更高的电导的材料、例如铜构成。

采用高欧姆值材料或低欧姆值材料的选择可以根据应用而定。作为高欧姆值材料，例如考虑锰镍铜合金、铝、锌、镍和铁，以在第一毫秒内限制电流流动并进而限制烧损并且通过这种方式减小或甚至避免电弧。

通过低欧姆值材料例如像银和银合金，可以防止触点低温。对于耐用接触，考虑例如铂或类似的例如钨制的贵金属触点。

在图4中示出了起动机继电器150的另一个实施方式的一部分。该示意图示出了壳体152、开关轴154、第一接触销156和第二接触销158。每个接触销156和158对应于一个接触垫160或162。而且示出了接触板164，其用作主接触器。第一接触垫160对应于第一弹簧170。相应地，第二弹簧172对应于第二接触垫162。所述弹簧170和172实现接触垫160和162在起动机继电器150操作时的弹性作用或者弹簧作用。接触垫160、162与其对应的弹簧170、172一起形成预接触。

在所示的实施方式中，接触垫160和162首先闭合通过接触板164与接触销156、158的接触。不久后，接触板164触碰接触销156、158。这些元件将通过其它的弹簧176和178来加载，以便在全接触时不被损坏。

图5示出了起动机继电器180的另一个实施方式。该示意图示出了壳体182、开关轴164、第一接触销186和第二接触销188。每个接触销186、188对应于一个接触垫190、192。而且示出用作主接触器的接触板194。接触垫190和192通过其形状以弹簧方式构成并且分别构成一个预接触器。

在如图5所示的实施方式中，接触垫190、192首先同时通过接触板闭合与接触销186、188或者说与接触销186、188的触片的接触。不久后，接触板194触碰接触销186、188。这些元件在旁边用弹簧196和198来加载，以便在全接触时不被损坏。

图6示出了起动机继电器200的又一个实施方式。该示意图示出了壳体202，其包括开关轴204、作为主接触器的接触板206、作为预接触器的弹簧元件208、第一接触销210和第二接触销212。

因为高欧姆值的弹簧元件208凸出几毫米，故高欧姆值的弹簧元件208在期望起动时首先触碰触片214、216，触片例如由铜制成并且摆动设置在接触销210、212中。此时，继电器触点、即接触销210和212首先通过弹簧元件208被闭合并且由此避免了电弧。当通过接触板206实现完全的触点重合时，弹簧元件208可以在接触板206的自由空间内消失。弹簧元件208可以通过弹簧被保持在工作位置上，或者如在此所示地是弹性的柄并由此总是凸出于作为主接触的接触板，因此先接通该弹簧元件，随后容许主电流流过铜。

当断开时，此原理反过来，并且通过两级的断开来减小或甚至避免有害电弧。要注意，弹簧元件208的弹簧力必须小于开关继电器200的闭合力。

图7示出了如在图6的实施方式中所采用的接触机构240。该示意图示出了第一接触销210、第二接触销212、接触板206和在此作为预接触器的弹簧元件208。利用接触板206和弹簧元件208构成一个触桥230。

图8示出了起动机继电器的又一个实施方式，其用附图标记250表示。该示意图示出了壳体252、开关轴254、作为主接触器的弯曲形成的接触板256、第一接触销260和第二接触销262，其上分别有一个触片264。第一接触销260对应于第一接触垫270，第二接触销262对应于第二接触垫272。接触垫270、272和接触板256一起构成一个触桥280。

在此实施方式中，接触垫270和272相反地安置在接触销260、262下面。因此可以实现触桥280的简单构成和安装。接触垫270、272的弹簧方式的轮廓须匹配于接触材料的特殊性能。脆性材料例如像锰镍铜合金或许需要例如呈波形的弹簧轮廓。该形状可以在例如铁的弹簧钢中简单形成。

例如用在图8的起动机继电器250中的接触机构300在图9中示出。该示意图示出了触桥280，其具有接触板256和两个接触垫270、272。该示意图还示出了包括触片264的第一接触销260和第二接触销262。

在接触机构300操作时，使接触板256向右运动，直到接触板接触接触垫272并且通过该接触垫和接触板256使接触销260、262相互连接。该连接的电阻由接触板256和两个接触垫270、272来确定。

若接触板256进一步向右运动，则接触端290、292弹性偏移，使得接触板256能进一步朝向接触销260、262运动。这一过程继续，直到作为主接触器的接触板256触碰接触销260、262的触片264。现在起，连接的电阻主要由接触板256来确定，因为接触板的电阻低于接触垫270和272的电阻。

图10示出了如图9所示的接触垫272。它具有包括用于容纳接触销的开口302的垫本体300。在垫本体300上形成接触面304，其端部构造成接触端292。接触端292的隆起结构造成它能在接触板上且在图8中是在接触板256上沿着接触板滑动，其中该接触面304弹性向下摆动。

Claims (11)

1.一种用于机动车的起动机的起动机继电器，具有多个接触销(116、118、156、158、186、188、210、212、260、262)，所述多个接触销在起动机继电器(100、150、180、200、250)操作时通过可运动的触桥(110、230、280)相连接，其中，所述触桥(110、230、280)包括主接触器(114)，并且其中，附加设有至少一个弹性的预接触器(112)。

2.根据权利要求1所述的起动机继电器，其中，该预接触器(112)能够在起动机继电器(100、150、180、200、250)操作时在时间上在该主接触器(114)之前实现所述接触销(116、118、156、158、186、188、210、212、260、262)的连接。

3.根据权利要求1或2所述的起动机继电器，其中，所述至少一个预接触器(112)具有比主接触器(114)高的欧姆值。

4.根据权利要求1至3之一所述的起动机继电器，其中，所述至少一个预接触器(114)是弹簧元件(208)。

5.根据权利要求1至3之一所述的起动机继电器，其中，所述至少一个预接触器(112)具有与弹簧(170、172)共同作用的接触元件。

6.根据权利要求1至5之一所述的起动机继电器，其中，所述至少一个预接触器(112)设置在主接触器(114)上。

7.根据权利要求1至5之一所述的起动机继电器，其中，分别给所述接触销(116、118、156、158、186、188、210、212、260、262)配设一个预接触器(112)。

8.根据权利要求7所述的起动机继电器，其中，在两个接触销(116、118、156、158、186、188、210、212、260、262)中的每一个上推装上作为预接触器(112)的一个接触垫(160、162、190、192)。

9.一种用于起动机继电器、尤其是根据权利要求1至8之一所述的起动机继电器(100、150、180、200、250)的触桥，具有主接触器(114)和弹性的预接触器(112)。

10.根据权利要求9所述的触桥，其中，该预接触器(112)是弹簧元件(208)。

11.一种用于机动车的起动机，具有根据权利要求1至8之一所述的起动机继电器(100、150、180、200、250)。

Images