CN106328448A - 具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，其特征在于：所述动触片中部设有通孔，所述动触头杆下端穿过动触片的通孔并利用卡簧限位防止动触片脱离动触头杆，所述环形限位凸台和动触片之间的动触头杆上套装有压紧弹簧，所述静触头由螺杆、设于螺杆顶端的双层静触片结构组成，所述双层静触片结构由下层静触片、上层静触片及设于下层静触片和上层静触片之间的弹簧片组成，所述弹簧片由随温度变化产生形变的双金属片制成。从根本上解决了上述触点结冰问题，结构简单、成本低、体积小、使用寿命长，使用可靠，适用范围广。

Description

具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关
技术领域
本发明涉及车用起动机电磁开关，特别是一种具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关。
背景技术
传统的起动机电磁开关包括外壳、设于外壳底部的静触头座、设于静触头座内的两个静触头、固定于静触头座上方的环形支撑限位座、穿设于环形支撑限位座中心的动触头杆、固定于动触头杆下端且与动触头杆垂直的动触片、设于动触头杆下端与静触头座底面之间的复位弹簧、套装于环形支撑限位座上部外周的套筒、设于套筒与外壳形成的环形空间内的电磁线圈、设于套筒内并利用弹簧支撑于环形支撑限位座顶部的动铁心，其中，动触片是一个控制流经起动机电枢电流的双触点结构，动触片两端分别对应两个静触头。当电磁线圈充电，动铁心下移，从而驱动动触头杆及动触片下移，使动触片两端分别与两个静触头相接导通电流，但其存在如下问题：当电磁开关外部气温降低，热量开始由开关外壳向外流失，作为静触头的两个T型螺栓的材质是金属，因此热量流失的比周围的塑料材质的静触头座更快，温度先于其他部件降至0℃以下，则开关内部的水蒸气优先在两个静触头表面的触点区域凝结成冰，而触点结冰的电磁开关不能导通电路，起动机无法正常起动。
为了解决上述起动机开关内静触头结冰、无法导通起动电路的问题，CN203931956U公开了一种汽车起停电机的电磁开关，其利用序号11所示的齿牙部分来击碎动触片上所结的冰，但是在电磁开关的实际使用过程中，由于静触头结冰情况要比动触头的结冰情况更严重，电磁开关触点不能导通的情况往往是由于静触头表面的结冰所引起。因此，该专利文件解决了问题的次要方面，没有从根本上解决静触头结冰的问题，即没有从根本上解决整车发动机不能起动的问题。
CN105280403A公开了一种带双层触点的防结冰起动机电磁开关，从整体结构上来看该专利申请公开的技术方案中使用了两套触点机构，其工作原理是：当受天气影响静触点表面结冰时，辅助静触头离外部环境较远，在金属板中热量传导的截面积小距离长，所以不会结冰。这时如果钥匙门动作，上、下动触片下降，下动触片两端会碰在两个静触头上，因为静触头表面有冰，故不能导通，而辅助静触头表面无冰，上动触片两端与其接触后电流会沿着金属薄板流动，金属薄板截面积小、电阻大，所以通过大电流会剧烈发热，金属薄板发出的热量融化静触头表面的冰之后，静触头开始导通流过大电流，起动机开始正常工作，从根本上解决了触点结冰无法正常起动的问题。但两套触点机构引入了新的问题：结构复杂、成本高、体积大。以上问题如果放在对体积要求不很严格的大功率柴油车上尚可以被接受，但是在体积被严格要求的乘用车上该方案就存在明显的不足之处，适用范围较窄。
CN105280442A公开了一种带螺旋弹簧触点的防结冰起动机电磁开关，设计了独特的螺旋弹簧触点结构，其工作原理是：当受天气影响静触点表面结冰时，环绕在静触头周围的螺旋弹簧因为自身弹簧丝比较长，热量传导的距离长，所以不会结冰，这时如果钥匙门动作，动触片下降，会先碰到静触头周围的螺旋弹簧，而后碰在静触头上，因为这时静触头表面有冰，故不能导通，但是螺旋弹簧表面无冰，电流会沿着螺旋弹簧流动,原本应该流过触点的电路改由通过两侧的螺旋弹簧流到静触头的下部,因为螺旋弹簧为高电阻率金属制成，所以通过大电流会剧烈发热，螺旋弹簧所发出的热量融化静触头表面的冰之后，静触点开始导通流过大电流，保证起动机开始正常工作，解决了触点结冰无法正常起动的问题。但该方案也存在着不足：因其螺旋弹簧触点每次在开关接通瞬间都会存在着一次烧蚀，在经过多次烧蚀的消耗之后弹簧的上端已经和静触点的高度相差无几，在寿命末期不能可靠的防止结冰现象出现。综上，现有的防结冰起动机电磁开关仍需改进。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种从根本上解决上述触点结冰问题且结构简单、成本低、体积小、使用寿命长的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，使用可靠，适用范围广。
本发明的技术方案是：
一种具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，包括外壳、设于外壳底部的静触头座、设于静触头座内的两个静触头、固定于静触头座上方的环形支撑限位座、穿设于环形支撑限位座中心的动触头杆、设于动触头杆下端且与动触头杆垂直的动触片、设于动触头杆下端与静触头座底面之间的复位弹簧、套装于环形支撑限位座上部外周的套筒、设于套筒与外壳形成的环形空间内的电磁线圈、设于环形支撑限位座顶部并可沿套筒内壁滑动的动铁心，所述环形支撑限位座的顶部中心位置设有环形槽座，所述动铁心底部中心位置设有与环形槽座相对应的凹槽，所述环形槽座底面与凹槽底面之间设有支撑弹簧，所述凹槽底面中心位置另设有对应动触头杆的顶杆，所述环形支撑限位座的下部中心位置设有限位腔，所述动触头杆对应限位腔位置设有环形限位凸台，所述动触片两端分别对应两个静触头，其特征在于：所述动触片中部设有通孔，所述动触头杆下端穿过动触片的通孔并利用卡簧限位防止动触片脱离动触头杆，所述环形限位凸台和动触片之间的动触头杆上套装有压紧弹簧，所述静触头由螺杆、设于螺杆顶端的双层静触片结构组成，所述双层静触片结构由下层静触片、上层静触片及设于下层静触片和上层静触片之间的弹簧片组成，所述弹簧片由随温度变化产生形变的双金属片制成。
上述的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，所述下层静触片的上表面设有通槽Ⅰ，所述上层静触片的下表面设有与通槽Ⅰ对应的通槽Ⅱ，所述弹簧片设于通槽Ⅰ和通槽Ⅱ包围而成的空间内，所述弹簧片呈V字形，所述弹簧片的一端与通槽Ⅰ的底面连接，另一端与通槽Ⅱ的底面连接。
上述的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，所述动触头杆由绝缘材料制成，以免电流泄露至电磁开关其他部位。
上述的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，所述弹簧片两端受热收缩闭合，受冷反向张开。
本发明的有益效果是：采用双层静触片结构，从根本上解决了触点结冰问题，主要在于弹簧片除对上层静触片提供弹性支撑力之外，还具有另一个特性，那就是随温度变化而变形。具体是，当受天气影响电磁开关外部气温降低时，弹簧片张开使上、下层静触片分开，热量开始沿着螺杆开始流失，水汽会凝结在与螺杆直接相连的下层静触片的上表面，但由于弹簧片截面积较小、导热路径较长、温度下降较慢、不易发生结冰现象，连接在弹簧片上的上层静触片更不容易发生结冰现象，弹簧片通过分开两个静触片来保证上层静触片不会发生结冰。在该种状态下，动触片下降与两个上层静触片相接触，由于下层静触片有冰，电流不易导通，电流会沿着弹簧片流到上层静触片，并通过未发生结冰的上层静触片流到动触片上，上述过程由于电流流经截面较小的弹簧片会产生大量的热，电流引起的热量会使冰融化，冰融化之后，弹簧片受热收缩使上、下层静触片闭合接触，可靠导通起动电路，保证起动机开始正常工作。而当天气温度较高不易发生结冰的时候，弹簧片一直处于收缩闭合状态，保证上、下层静触片闭合，避免额外的磨损。双层静触片结构简单，使用安全可靠，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中双层静触片结构的结构示意图；
图3是图2的左视图。
图中：1.动铁心、2.外壳、3.顶杆、4.电磁线圈、5.支撑弹簧、6.动触头杆、7.环形支撑限位座、8.压紧弹簧、9.动触片、10.上层静触片、11.弹簧片、12.下层静触片、13.复位弹簧、14.静触头座、15.卡簧、16.环形限位凸台、17.套筒、18.螺杆、19.通槽Ⅱ、20.通槽Ⅰ。
具体实施方式
如图1-图3所示，该具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，包括外壳2、设于外壳2底部的静触头座14、设于静触头座14内的两个静触头、固定于静触头座14上方的环形支撑限位座7、穿设于环形支撑限位座7中心的动触头杆6、设于动触头杆6下端且与动触头杆6垂直的动触片9、设于动触头杆6下端与静触头座14底面之间的复位弹簧13、套装于环形支撑限位座7上部外周的套筒17、设于套筒17与外壳2形成的环形空间内的电磁线圈4、设于环形支撑限位座7顶部并可沿套筒17内壁滑动的动铁心1，所述环形支撑限位座7的顶部中心位置设有环形槽座，所述动铁心1底部中心位置设有与环形槽座相对应的凹槽，所述环形槽座底面与凹槽底面之间设有支撑弹簧5，所述凹槽底面中心位置另设有对应动触头杆6的顶杆3，所述环形支撑限位座7的下部中心位置设有限位腔，所述动触头杆6对应限位腔位置设有环形限位凸台16，所述动触片9两端分别对应两个静触头。
其中，所述动触片9中部设有通孔，所述动触头杆6下端穿过动触片9的通孔并利用卡簧15限位防止动触片9脱离动触头杆6，所述环形限位凸台16和动触片9之间的动触头杆6上套装有压紧弹簧8，所述静触头由螺杆18、设于螺杆18顶端的双层静触片结构组成，所述双层静触片结构由下层静触片12、上层静触片10及设于下层静触片12和上层静触片10之间的弹簧片11组成，所述弹簧片11由随温度变化产生形变的双金属片制成。所述下层静触片12的上表面设有通槽Ⅰ20，所述上层静触片10的下表面设有与通槽Ⅰ20对应的通槽Ⅱ19，所述弹簧片11设于通槽Ⅰ20和通槽Ⅱ19包围而成的空间内，所述弹簧片11呈V字形，所述弹簧片11的一端与通槽Ⅰ20的底面连接，另一端与通槽Ⅱ19的底面连接。所述弹簧片11两端受热收缩闭合，受冷反向张开。所述动触头杆6由绝缘材料制成，以免电流泄露至电磁开关其他部位。
本发明采用的双金属片也称热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较低的称为被动层。

Claims (4)

1.一种具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，包括外壳、设于外壳底部的静触头座、设于静触头座内的两个静触头、固定于静触头座上方的环形支撑限位座、穿设于环形支撑限位座中心的动触头杆、设于动触头杆下端且与动触头杆垂直的动触片、设于动触头杆下端与静触头座底面之间的复位弹簧、套装于环形支撑限位座上部外周的套筒、设于套筒与外壳形成的环形空间内的电磁线圈、设于环形支撑限位座顶部并可沿套筒内壁滑动的动铁心，所述环形支撑限位座的顶部中心位置设有环形槽座，所述动铁心底部中心位置设有与环形槽座相对应的凹槽，所述环形槽座底面与凹槽底面之间设有支撑弹簧，所述凹槽底面中心位置另设有对应动触头杆的顶杆，所述环形支撑限位座的下部中心位置设有限位腔，所述动触头杆对应限位腔位置设有环形限位凸台，所述动触片两端分别对应两个静触头，其特征在于：所述动触片中部设有通孔，所述动触头杆下端穿过动触片的通孔并利用卡簧限位防止动触片脱离动触头杆，所述环形限位凸台和动触片之间的动触头杆上套装有压紧弹簧，所述静触头由螺杆、设于螺杆顶端的双层静触片结构组成，所述双层静触片结构由下层静触片、上层静触片及设于下层静触片和上层静触片之间的弹簧片组成，所述弹簧片由随温度变化产生形变的双金属片制成。
2.根据权利要求1所述的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，其特征在于：所述下层静触片的上表面设有通槽Ⅰ，所述上层静触片的下表面设有与通槽Ⅰ对应的通槽Ⅱ，所述弹簧片设于通槽Ⅰ和通槽Ⅱ包围而成的空间内，所述弹簧片呈V字形，所述弹簧片的一端与通槽Ⅰ的底面连接，另一端与通槽Ⅱ的底面连接。
3.根据权利要求1所述的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，其特征在于：所述动触头杆由绝缘材料制成。
4.根据权利要求1所述的具有双层静触点的防结冰起动机电磁开关，其特征在于：所述弹簧片两端受热收缩闭合，受冷反向张开。
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