CN1077957C - 具有固定接触元件的起动机开关及配备这种开关的起动机 - Google Patents

Abstract

本发明介绍一种汽车起动机开关(10)，它具有用导电材料制成的活动接触元件(26)，活动元件从停止位置向工作位置的移动受到控制，在工作位置上它将两个固定接线柱(42)的触头(40)接通，其特点是至少一个固定接线柱(42)与一个辅助固定接触元件(52)接通，当活动接触元件(26)处于其停止位置和工作位置之间的中间位置时，与辅助固定接触元件配合，从而与相应的固定接线柱(42)接通。

Description

具有固定接触元件的起动机开关及配备这种开关的起动机

本发明涉及一种用于汽车起动机的开关。

根据已知的设计，开关具有一个用导电材料制成的活动接触元件，活动接触元件从停止位置向工作位置的移动受到控制，在工作位置上它接通两个固定接线柱的触头。

活动接触元件依靠弹性复位返回停止位置，而为了接通开关的两个主接线柱之间的电源，活动接触元件向工作位置移动的整个行程受开关线圈组件内滑动安装的铁芯控制。

活动接触元件可以做成比如接触板的形状，置于一个基本垂直于其移动方向的面上，且板的前面朝着固定接线柱的触头，当它到达工作位置时将两个触头接通。

接触板和接线柱触头之间以无滑动的撞击方式接通。

由活动接触板实现电路闭合而产生的撞击通常会造成触点反弹现象。

这种反弹现象使分别由一个接线柱触头和接触板组成的两个接触点的其中一个重新打开，由此形成的电弧会产生因铜粒子熔化造成接触板与触头的粘合现象。

当发生粘合时，无法停止带有开关的起动机的运行，这很快就会造成起动机的损坏。

由闭合撞击造成的接触点重新打开还会使接线柱触头加速磨损。

当活动接触板到达接触点接通电路时，起动机电机的电源电压在瞬间达到全负荷，这对电机的电刷寿命有不利的影响。

当其中一个接触部分，特别是接线柱触头上结霜时，起动机无法工作。

只有触点闭合的撞击力才能击破元件上的霜，从而破坏结霜。

然而人们发现，在大部分结霜情况下，撞击力都不足以击破结霜并使电路接通。

本发明的目的是提出一种上述类型的起动机开关的新设计，可以解决这些问题。

为此，本发明提出一种开关，其特点是，至少有一个固定接线柱与一个辅助固定接触元件接通，活动接触元件在其停止位置和工作位置之间的中间位置上与辅助固定接触元件接触，从而使其与相应的固定接线柱电路接通。

根据本发明的其它特征：

-辅助固定接触元件的延伸方向基本平行于活动接触元件的移动方向，而活动接触元件在其上述中间位置和工作位置之间的整个移动行程上，始终与辅助固定接触件保持配合；

-辅助固定接触元件本身具有一个非零的电阻，当活动接触元件与辅助固定接触元件接触时，确定一个在两个固定接线柱的连接电路中流经的降低的电流强度值；

-活动接触元件可通过其侧边与辅助固定接触元件接触，并通过基本垂直于其移动方向、且由上述侧边限定的横向平面上的一部分与相应的固定接线柱触头接触；

-辅助固定接触件制成可弹性变形的导电簧片形状，当活动接触元件与导电簧片接触时，簧片发生变形，从而保证这两个元件之间良好的电接触状态；

-导电簧片用环形接头片上伸出的材料做成，环形接头片被固定接线柱体穿过，并轴向靠在固定接线柱的触头与柱体之间的环形接合面上；

-两个固定接线柱各自和一个相应的辅助固定接触件连接；

-两个固定接线柱的触头位于垂直于活动接触元件移动方向的同一平面上，活动接触元件制成接触板的形状，在基本垂直于其移动方向的平面上延伸；

-两个辅助固定接触元件伸出的长度相同。

本发明还提出一种用于汽车内燃机的起动机，其特点是它配备了根据本发明完成的开关。

本发明的其它特征和优点请参阅下面的详细说明，为便于理解，请参考附图，附图中：

-图1是根据本发明的起动机开关的局部轴向剖视图；

-图3是电路图，示出了配备有本发明开关的起动机电源开关的电气连接方式，图中开关的活动接触元件处于停止位置；

-图4和图3相似，图中活动接触元件处于中间位置；

-图5和图3及图4相似，图中活动接触元件处于工作位置；

-图6和图3至图5相似，图中活动接触元件处于接触不良的不正常状态。

图1示出了用于汽车起动机(未示出)的开关10，主要由一个磁性壳体12构成，壳体内容纳固定线圈组件14和固定极芯16。

线圈14通电后可使被弹簧20返回到图1所示的停止位置的活动铁芯18从图1的右边向左边移动，活动铁芯可带动滑动安装在铁芯16内的控制杆22滑动，而在位于固定极芯16前部的控制杆的自由端24上装有活动接触元件26。

活动接触元件呈通常的长方形活动接触板形状，其后面28依靠弹性返回图1所示的停止位置，在该位置上，它轴向紧靠在固定极芯16的前面30上。

活动接触板26靠复位弹簧32返回上述位置，复位弹簧位于控制杆22的前端24和开关罩壳36的横向底部34之间，罩壳嵌装在壳体12的前端38中。

根据已知的设计，在活动铁芯18的作用下，活动接触板26可将两个接线柱42的触头40接通，接线柱固定在罩壳36的横向底部34上。

触头40位于罩壳内部，并分别通过其环形面44靠在横向底部34的内面上，环形面44限定了触头与接线柱42的柱体46的位置，柱体穿过横向底部34，使接线柱与起动机电动机的电源电路连接，这将在下面参照图3至图6进行说明。

两个触头40的后面48位于基本垂直于开关轴线X-X、即垂直于活动接触板26移动方向的同一平面上，当接触板的前面50向前与接线柱42的触头40的接触面48接触时，便可接通两个接线柱42。

与活动接触板26一样，每一个接线柱42都用导电材料制成，并安装在用绝缘材料制成的罩壳36中。

根据本发明，接线柱42的每个触头40都有一个辅助固定接触元件52，该元件在图2中详细示出。

每个辅助接触元件52都是用导电材料板冲压后弯成的零件。

每个辅助接触元件52包括一个环形接头片54，装在相应的接线柱42的环形面44和罩壳36的底部34的内面之间，罩壳底部上有与之呈互补形状的凹槽，用来安装环形接头片54。

环形接头片54通过导电簧片56延伸，簧片沿触头40的长度纵向延伸，即沿着平行于开关轴线X-X的方向延伸，并超出触头40的前面48。

簧片56可以弹性变形，并在其尾部的自由端58上有一个基本弯折成180度的部分，构成斜面60，与活动接触板26相应的侧边62配合。这样，斜面60便与侧边62相对而置。

当活动接触板26从图1所示的停止位置，向其前面50与接线柱42的触头40的后面48接触的工作位置移动时，在中间位置上，即在其前面50形成接触状态前，首先通过其侧边62与辅助接触元件52接触。

每个环形接头片54上可有装置(图中未示出)，用以确定它与壳盖36的角度，从而使其处于图1所示的安装位置，在该位置上，其斜面60与侧边62相对。

在图3所示的电路图中，示出了带有电动机66的起动机64，电动机的一个接线端68与地线70相连，而另一个接线端72与开关的其中一个电源接线柱42相连。

另一个接线柱42则与汽车蓄电池的正极+BAT相连。

在图3的电路图上还示出了开关10的线圈组件14的电源开关74，该开关连接蓄电池正极+BAT与线圈组件14的中间点76，线圈组件中的吸力线圈15与地线70相连，另一个线圈13与固定接线柱42连接，固定接线柱42上连接着电动机66。

图中还示出了两个辅助接触元件52以及活动接触元件26。

根据本发明的一个特征，每个辅助固定接触元件52本身都有一个确定的不等于零的电阻，在图3至图6中用电阻R表示。

当装有起动机64的汽车的司机合上开关74时，就接通了线圈组件14，线圈使活动铁芯18移动，离开图1和图3所示的停止位置，同时带动活动接触元件26离开其停止位置。

在上述动作过程中，如图4所示，活动接触元件26在到达中间位置时同时与两个辅助固定接触元件52接触。

这时汽车蓄电池经过辅助固定接触元件52的两个电阻R给电动机66供电，两个电阻在蓄电池正极+BAT与电动机66的连接电路中处于串联状态。

这样，电动机66的接线端68和72上的电压被减弱，因为在具有两个串联电阻R的供电电路中流动的是强度降低的电流I1。

为防止起动机电枢转动，电阻R的值应该足够大。

在活动铁芯18的作用下，活动接触元件26的工作行程从图4所示的中间位置继续到图5所示的工作位置，在该工作位置上，活动接触元件26直接接通电动机66的电源，这时电源电路直接通过与开关固定接线柱的触头40接触的活动接触板26，直接将蓄电池正极+BAT与电动机接线端72接通。

这时电动机电源电路中的电流强度I2为最大，该值始终低于在没有前期低速转动时(处于图4所示的中间位置上)起动机可能接收的电流值，因为在该初始阶段有一个反电动力。

这样就避免了突如其来的高电流峰值，减少了电动机66电刷过早磨损现象。

图6示出了开关不正常的工作状态。

这种不正常的工作状态可能有两个原因。

第一个原因比如是由接触元件的结霜造成的。

与蓄电池正极+BAT相连的触头40可被一层结霜绝缘，霜阻碍了活动接触板26在工作行程的终点与该触头40接触。

这时进入电动机66的电流I3低于最大强度的正常电流I2，因为其中一个电阻R串联在电动机66的接线端72的电源电路中。

这时，相应的辅助固定接触元件52由于焦尔作用而发热。

由于热传导，接线柱42和触头40也热起来，直到溶化触头表面的结霜，这样在一定时间后，活动接触元件26的两个点就可与触头40恢复正常接触，如图5所示。

当发生两个触头40都结霜时，通过辅助固定接触元件52加热去霜的原理是一样的，因为通过每个辅助接触元件的电流都是强度减弱的电流I1。

图6所示的不正常工作状态的另一个原因可能是接触弹跳。

由于设计了辅助固定接触元件52，由机械振动造成弹跳的可能性比传统的只采用固定接线柱42的触头40的接触方式小得多。

实际上，当活动接触板26靠近时，其速度由于辅助固定接触元件52与接触板26侧边62的摩擦而降低，而且另一方面，振动力部分地由上述辅助接触元件52长度方向的摩擦所吸收。

然而，当由于弹跳现象导致发生开启时，活动接触元件26处于图6或图3所示状态，电动机66的电源电流仍然不会中断。

这时不会发生电弧现象，电源电流仅在活动接触元件26的振动期间内减弱。

因此，根据本发明的开关设计可使起动机在接触元件结霜时仍迅速启动，可使电动机初始电源电压减小，并可消除接触元件弹跳的不利影响。

Claims (9)

1.一种汽车起动机开关(10)，它有一个用导电材料制成的活动接触元件(26)，该元件从停止位置向工作位置的移动受到控制，在工作位置上它将两个固定接线柱(42)的触头(40)接通，其特点是，至少有一个固定接线柱(42)与一个辅助固定接触元件(52)接通，活动接触元件(26)在停止位置和工作位置之间的中间位置上与辅助固定接触元件(52)接触，从而与固定接线柱(42)接通，活动接触元件(26)可通过侧边(62)与辅助固定接触元件接触，并通过基本垂直于其移动方向(X-X)、并由上述侧边(62)限定的横向表面(50)上的一部分与固定接线柱(42)的触头(40)接触。

2.根据权利要求1所述的开关，其特点在于，辅助固定接触元件(52)的延伸方向基本平行于活动接触元件(26)的移动方向(X-X)，活动接触元件(26)在上述中间位置和其工作位置之间的整个移动行程上与辅助固定接触元件(52)配合。

3.根据权利要求2所述的开关，其特点是，辅助固定接触元件(52)有一个非零的特定电阻(R)，当活动接触元件(26)与辅助固定接触元件(52)接触时，可确定一个流经两个固定接线柱(42)连接电路的降低的电流强度值(11、13)。

4.根据权利要求1所述的开关，其特点是，辅助固定接触元件(52)制成可弹性变形的导电簧片(56)的形状，当它与活动接触元件(26)接触时可以变形，从而保证这两个元件(52、56)良好的电接触状态。

5.根据权利要求4所述的开关，其特点是，导电簧片(56)从环形接头片(54)上伸出，环形接头片由固定接线柱(42)的柱体(46)穿过，并轴向靠在固定接线柱(42)的柱体(46)和触头(40)之间的环形接合面(44)上。

6.根据权利要求1所述的开关，其特点是，两个固定接线柱(42)的每一个都与一个相应的辅助固定接触元件(52)连接。

7.根据权利要求1所述的开关，其特点是，两个固定接线柱(42)的触头(40)处于垂直于活动接触元件(26)移动方向(X-X)的同一平面上，活动接触元件制成触板形状，其延伸方向基本垂直于其移动方向。

8.根据权利要求2所述的开关，其特点是，两个辅助固定接触元件(52)延伸的长度相同。

9.起动机(64)，其特点是，它配备有根据上述权利要求中任何一项所述的开关(10)。

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