CN1176193A - 具有电子控制线路的起动器开关及带有这种开关的汽车起动器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种汽车起动器的开关(10),它具有电子控制线路(70),其支座(86)、特别是呈圆盘形的印刷电路板的中央钻有孔,以便开关的控制杆(31)通过,支座轴向位于盖罩(32)内部,在固定铁心(22)和可动触点(54)之间,其上有元件(92),其特征在于,电子控制线路(70)安装在保护和联接箱盒(68)内部,箱盒(68)轴向位于盖罩(32)内部,在固定铁心(22)和可动触点(54)之间。

Description

具有电子控制线路的起动器开关 及带有这种开关的汽车起动器
本发明涉及汽车内燃发动机的起动器开关。
根据已知的设计，一个起动器的开关具有一环形圆柱体衔铁，在衔铁内安装一线圈，该线圈作用于轴向可动铁心上，轴向可动铁心作用于控制杆，而控制杆穿过呈盘形的固定铁心的中央，盘形固定铁心装在衔铁前轴向端。杆控制可动触点的移动，可动触点能与固定触点的两个端子合作，固定触点属于起动器电机的供电线路并且安装在圆柱形盖罩的底部，其侧面裙板限定一内腔，其中安装可动触点。
为了确保开关的控制，众所周知，要装备一个开关电子控制线路，开关上带有一支座，例如一般是做成一个印刷电路板，其上装有电子元件。
根据已知的设计，电子控制线路都配置在非常密封的一个盒子中，而盒子固定在起动器的外部，可安装在起动器的支架上、开关上、或者起动器的电动机汽缸盖上。电子控制线路盒还可固定在车身的发动机隔间里。
这样就有必要设置一些电线或电缆，一方面将盒子与起动器的开关联接起来，另一方面将盒子与车辆的其它机构联接起来，这些机构是控制发动机起动所必需的，例如接触式钥匙、防盗装置、控制注油和点火装置的电子计算单元等。
在一个单独的盒子中配置电子控制线路导致要制造一个附加组件，这个附加组件不仅占体积，还必须进行附加电气联接，以及在车辆上进行组装操作。
本发明提出一种上述类型的开关，其特征在于，其电子控制线路配置在保护和联接箱盒内部，后者轴向布置在盖罩内部，在固定铁心和可动触点之间。
本发明的其它特征为：
-箱盒有一圆柱形侧壁和一横向前壁，它们限定一环形圆柱体腔室，在腔室内部配置电子控制线路，其敞开的横向后平面与固定铁心的横向前平面相邻；
-箱盒侧壁后轴向端径向延伸出一个凸缘，该凸缘轴向顶靠在固定铁心横向前平面上；
-箱盒的凸缘轴向插在固定铁心的横向前平面的环形平面和盖罩之间；
-箱盒侧壁具有一些装置，以便轴向安装和/或有角度地安装箱盒内部的电子控制线路支座；
-箱盒的横向前壁至少具有一个孔，以便通过电气联接元件；
-电气联接元件是一个联接插头，该联接插头从电子控制线路支座的前平面起沿轴向延伸；
-电气联接元件是导线，它从线圈绕组起，穿过电子控制线路支座上的孔，进行轴向延伸；
-箱盒横向前壁的每个孔都在一块电气绝缘材料部件中形成；
-每个孔是在位于箱盒横向前壁孔内的绝缘材料部件中加工成的；
-箱盒横向前壁是绝缘材料制成的，至少带有一个孔，以便电气联接元件通过；
-至少一个穿过箱盒横向前壁的电气联接元件轴向穿过盖罩的底部；
-所述绝缘材料部件具有一延长部分，该延长部分向着盖罩方向轴向延伸，并进入盖罩底部上的补充形状的凹槽中，所述电气联接元件轴向穿过该延长部分和凹槽；
-箱盒具有为控制杆的滑动导向的中央套筒；
-在静止状态，可动触点轴向依靠在箱盒横向前壁的外平面。
本发明还提出一种汽车起动器，其特征在于它装有一个根据本发明的开关。
本发明的其它特征和优点在阅读下面参照附图的详细说明后会更加明了，其中：
-图1是沿图2的1-1线的根据本发明的起动器开关的轴向剖视图；
-图2是沿一个与图1剖面错开90°的平面的图1所示开关的轴向剖视图；
-图3是图1和图2的开关电子控制线路箱盒的沿箭头F3方向的视图；
-图4是沿图3的4-4线的剖视图；
-图5是沿图3的5-5线的剖视详图；
-图6是沿图4的6-6线的剖视图；
-图7是电子控制线路的与开关盖罩联接的插头的详图。
图1和图2示出一个电磁开关10，该电磁开关用于装备在汽车内燃发动机的一起动器(未示出)上。
开关10带有一个可动铁心12，它联接到摇杆(未示出)的一端，其另一端联到起动器啮合器的传动装置上。
电磁开关10带有一外部衔铁14，也称为桶或壳体，沿轴线X-X呈圆环圆柱形，在其内部，特别安装一环形线圈16。
可动铁心滑动安装在管状裙板18内，后者固定在盘形的固定铁心22的中央部分上，铁心的主要环形平面部分24在垂直于轴X-X的一平面上延伸，并固定在衔铁14的轴向前端部形成的一凹槽26中。
中央部分20有中央孔30，用于给控制杆31沿轴线X-X滑动导向，可动铁心驱动控制杆31。
开关10具有一盖罩32，它由绝缘材料、例如热塑材料模制而成。
盖罩32一般沿轴线X-X呈圆柱形，由垂直于轴线X-X的一个径向端底部34和一个圆柱体侧裙板36构成。
裙板的主要部分36限定圆柱形内部腔室38，其自由端环形边缘43，如前所述，轴向直接倚靠在固定铁心22的盘形部分24的横向前平面25上。
把盖罩32装配在衔铁14上是通过向着衔铁14轴向端变薄的一部分44的内部径向镶嵌进行的。
按照已知的设计，开关10具有两个用导电材料制成的端子46和48，这两个端子通过复制模模制埋在盖罩32的底部34上，每个固定端子都具有一个触头50和52，二者在腔室38内一个垂直于轴线X-X的平面上就位。
按照已知的布置，控制杆31在其前方自由端具有矩形板状的可动触点54，在其中央有孔56，以便控制杆31的较大直径部分58通过。
在图1所示的静止状态，铁心12、杆31和可动触点54由位于可动铁心12和衔铁14端部15的径向平面之间的复位弹簧13弹性返回图1所示的左端。
在激发状态，即当线圈16通电时，铁心12和杆31将可动触点54从图1上的左边驱动到右边，以便通过前平面60建立起端子46和48的触点50和52之间的接触。
根据图上所示的本发明实施方式，在静止时，可动触点54通过其后平面62倚靠在箱盒68的横向前壁66的前平面64上，该平面属于电子控制线路70的保护和联接箱盒68。
在图示的实施方式中，箱盒68是用模锻制成的钢板部件、特别是由切割和冲压加工而成，一般呈圆柱体缸形，其横向底部66通过圆柱形侧壁72轴向向后延伸，其自由后端部的轴向边缘74通过一凸缘76径向向外延伸。
横向前底的内部径向边缘66轴向向内部延伸，即通过一套筒80向开关的后方延伸，在该套筒中，控制杆31的外部径向轴肩82通过并在其中滑动导向，轴肩限定控制杆的相对其较大直径的前端部58的主体。
横向前壁64和圆柱侧壁72限定环形腔室84，在腔室内部安装电子线路70。
箱盒68通过凸缘76固定在固定铁心22的圆盘形主部24上，例如焊接在固定铁心22的横向前平面25上。
焊接固定可以由机械固定、特别是镶嵌或弹性接合来补充或代替。
在完全用导电钢板制成的箱盒68情况中，在固定铁心22上箱盒68的固定能够把箱盒与固定铁心体电气联接起来，这不需要任何特殊的电气联接。
通过锥体部分44的镶嵌操作，把盖罩32组装在衔铁14上时，凸缘76被铁心22的前端横向平面的环形平面部分25和盖罩32的裙板36的环形后端面43紧紧夹住。
按照常规设计，电子控制线路70主要由一块印刷电路板86组成，该印刷电路板一般呈圆盘形，中央有孔，以便让控制杆31通过，在印刷电路板的横向前平面88和横向后平面90两个平面上装有各种电子元件92。
根据本发明，电子控制线路70配置和固定在保护和联接箱盒68内部，在该箱盒腔室84中。
为此，如同在图4和图6更详细看到的，箱盒68的圆柱形侧壁72在其内部凹面73上有定位销94，定位销在侧壁中以裂口的形式实现，它们都位于同一个径向定位平面P中，以便限定一个平面，支座86就向前倚靠在该平面上，以便确定在箱盒68中电子控制线路的精确轴向位置。
侧壁72还可带有一些装置，图上未示出，以便按角度在箱盒68内部安置圆盘形支座86。
在箱盒68内部，支座86即电子控制线路70的固定是利用焊接实现的，在焊接过程中，会出现一条环形焊缝96。
连续或非连续焊缝96使装配具有很好的耐振动和高固有频率性能。
在印刷电路板86的正反两面88和90上设置导电线路，特别在电路板周围附近有导电线路，以便通过定位销94和焊缝96把箱盒68与这些导电线路联接起来。
为了改善盖罩68的焊接性能和抗腐蚀性能，可在盖罩的内表面上，也在凸缘76的后端部的横向平面上覆盖一金属薄膜。
现在描述在电子控制线路70和线圈16或盖罩32之间、以及线圈16和盖罩32之间，穿过支座86的不同电气联接方法。
电子控制线路70与盖罩32的电气联接、特别是利用车辆接触钥匙使电子控制线路与给开关通电的总线路联接起来，是由一个联接端子或插头100来保证的，其实施例在图7表示出来。
联接插头100是一个切割的扁平舌片，它与电子元件92同时焊接在印刷电路板86上，通过安装在印刷电路板中补充形状的孔中的舌片端头102，进行焊接固定。
插头100的另一端渐细且尺寸变小，以便能够穿过在盖罩68的横向前壁中形成的孔104，以便其自由端的那段轴向向前延伸到盖罩68的外部，该端部就能在开关的外部进行焊接。
插头100的主体108具有侧面切口110，使其具有纵向弹性，为了舌片能够经得住盖罩32和印刷电路板86之间的膨胀和相对运动，而不致于给印刷电路板施加对电子控制线路70运行和可靠性有害的机械应力。
为了通过孔104、穿过箱盒68而无短路，该孔安装一个由电绝缘材料制成的套管112，按照已有技术，例如通过复制模制造，或者用镶嵌法，将套管安装进孔104中，套管轴向向外延伸，超出箱盒68的横向前壁66的前平面64。
套管112的中心孔114安装插座100并为其导向，因此为支座86相对于箱盒68的角度索引作出贡献。
位于套管112的轴向前端部的锥形自由端116用于便于插入到盖罩32的底盘中形成的补充形凹槽中，其实施例将在下面描述。
线圈16的绕组与盖罩32的电气联接是通过至少一条导线118来实现的，该导线从线圈16起轴向延伸，通过固定铁心22的主部24，然后通过印刷电路板中形成的孔120。
导线118然后穿过箱盒68的横向前壁66，通过箱盒上的孔104，如同插头100通过的另一孔104的情况，孔中也装备一绝缘套管112，其设计与前面描述的套管112一样，只是其内部114尺寸更小，以便导线118从引导锥形头122通过。
如同在图2的下部所看到的，绝缘套管112的轴向前锥形端116轴向进入盖罩32的底盘中形成的补充形凹槽124中，该凹槽轴向通向外部，以便导线118通过，从而通过焊接将其联接到盖罩32的一个端柱126上。
接纳套管112的凹槽124的装配能够在箱盒68周围安装盖罩时，对盖罩起导向和索引作用。
插头100和/或导线118的超出端由绝缘套管112保护和支撑，以避免损坏。为此，套管112的轴向长度确定成在电气联接元件100、118的突出端还没有达到盖罩32的底盘34中加工的通孔128之前，套管112就先在盖罩的补充凹槽124中对正。
现在描述线圈16与电子控制线路70的电气联接方式，这种电气联接由保护和联接箱盒68的外部焊接来保证。
为此，一个形成联接插头130的扁平舌片预先安装和焊接在印刷电路板86上，如同插头100一样，该舌片轴向向前延伸，以便通过在箱盒68的横向前壁中形成的一个孔132。
孔132装备一个用于线导向的由绝缘材料制成的部件134，该部件固定在孔132中，它具有第一个通道135，让舌片130通过，舌片自由端136轴向通过通道134，轴向突出箱盒68，并径向弯折90°，靠在线导向体134的前平面138上，线导向体134沿着横向前壁66的前平面64向箱盒68的外部延伸。
线圈16的联接是由导线140来保证的，该导线轴向延伸，通过印刷线路板86上的孔142，然后再通过在线导向体134中形成的第二个通道144。
导线140的自由端146在箱盒68的外部延伸，并弯折90°，径向向内延伸，以便靠在舌片130的折下的部分136上。
通道135和144的尺寸应尽可能小，以防止焊接飞边穿入箱盒68内部。
导线导向体134的平行侧边148防止焊接飞边向箱盒68的金属部分延伸。
弯折90°之后进行焊接，而不与箱盒68进行直接机械联接，这样能使整体具有足够的弹性，防止有害的机械应力传递给电子控制电路70，尽管由于热膨胀或振动，在线路板86和开关10的线圈16之间可能出现小幅度的运动。
作为变型，绝缘材料部件112和134可借助它们之间的臂将它们联接而制成一个部件，这个单一整体然后用棘轮机构、镶嵌、热铆接或者超声波技术安装在箱盒68的横向前壁66上。
箱盒68的金属底盘本身可以是塑料模制板，其上具有用塑料模制成的套管和线导向体。
按照另一变型方案，箱盒68本身可以完全用塑料制成。因此有必要对此箱盒表面进行金属涂层，涂层从凸缘76延伸到平面P，以便在箱盒上焊接控制线路板86，以及为了线路板70相对于固定铁心22的电气地线联接。
箱盒68和固定铁心22之间的电气接触由在盖罩32的裙板36的后轴向端部周围的衔铁14的变薄部分44的镶嵌压力来保证。可以通过例如在盖罩的后轴向端部与箱盒68的凸缘76之间加一弹簧垫圈或在固定铁心22与箱盒68之间加一弹簧垫圈来增加接触压力。
根据本发明，电子控制线路70在开关中的安装和装配是特别容易的。
保护和联接箱盒68防止线路板70在装配到开关之前由于搬运造成的碰撞和热应力。
为起动器供电的大功率电接触所形成的电弧造成的对电子线路的干扰也得到了防护。

Claims (16)

1.汽车起动器的开关(10)，具有一环形圆柱体衔铁(14)，在衔铁内部安装一线圈(18)，此线圈轴向驱动一可动铁心(12)，而可动铁心作用在控制杆(31)上，该控制杆穿过安装在衔铁(14)轴向前端部(28)的呈圆盘形(24)固定铁心(22)的中央(20，30)，开关内部杆(31)控制可动触点(54)的位移，可动触点可以和属于起动器电机供电线路的固定触点的两个端子(50，52)配合，这两个端子安装在盖罩(32)的底盘(34)中，盖罩侧部裙板(36)限定腔室(38)，在该腔室内安装可动触点(54)，该开关带有电子控制线路(70)，其支座(86)、特别是一个印刷电路板呈圆盘形，中央有孔，以便让控制杆体(31)通过，该电子控制线路轴向装配在盖罩(32)内部，在固定铁心(22)和可动触点(54)之间，其上有元件(92)，其特征在于，电子控制线路(70)配置在保护和联接箱盒(68)的内部，而保护和联接箱盒(68)则轴向安装在盖罩(32)内部，在固定铁心(22)和可动触点(54)之间。
2.根据权利要求1的开关，其特征在于，箱盒(68)具有一圆柱形侧壁(72)和一横向前壁(66)，它们限定了圆柱形腔室(84)，在腔室(84)内部安装电子控制线路(70)，其敞开的横向后表面与固定铁心(22，24)的横向前表面相邻。
3.根据权利要求2的开关，其特征在于，箱盒(68)的侧壁(72)的轴向后端部(74)径向延伸成一个凸缘(76)，该凸缘轴向依靠在固定铁心(22，24)的横向前平面(25)上。
4.根据权利要求3的开关，其特征在于，箱盒(68)的凸缘(76)轴向夹在固定铁心(22，24)的横向前平面(25)的环形表面与盖罩(32，43)之间。
5.根据权利要求2到4中的任何一条的开关，其特征在于，箱盒(68)的侧壁上具有箱盒(68)内部的电子控制线路(70)支座的轴向和/或有角度定位的装置(94)。
6.根据权利要求2到5中的任何一条的开关，其特征在于，箱盒(68)的横向前壁(66)至少具有一个孔(114，135，144)，以便让电气联接元件(100，118，130，140)通过。
7.根据权利要求6的开关，其特征在于，电气联接元件是一个联接插头(100，130)，它从电子控制线路(70)的支座(86)前表面(88)起轴向延伸。
8.根据权利要求6的开关，其特征在于，电气联接元件是一导线(118，140)，它从线圈的绕组(16)起轴向延伸，穿过电子控制线路(70)的支座(86)上的孔(120，142)。
9.根据权利要求6到8中的任何一条的开关，其特征在于，箱盒横向前壁的每个孔(114，135，144)是在电绝缘材料制成的部件(112，134)中形成的。
10.根据权利要求9的开关，其特征在于，每个孔是在位于箱盒(68)的横向前壁(66)上的孔(104，132)内的绝缘材料的部件(112，134)中形成的。
11.根据权利要求9的开关，其特征在于，箱盒的横向前壁是用绝缘材料制成的，至少具有一个孔让电气联接元件通过。
12.根据权利要求6到11中的任何一条的开关，其特征在于，穿过箱盒(68)的横向前壁(66)的至少一个电气联接元件(100，118)轴向穿过盖罩(32)的底部(34)。
13.根据权利要求12并结合权利要求9到11中的任何一条的开关，其特征在于，所述绝缘部件(112)具有一个延长部分，它向盖罩(32)的方向轴向延伸，进入盖罩(32)的底盘(34)的补充形凹槽(124)中，所述电气联接元件(100，118)轴向穿过所述延长部分(112)和所述凹槽(124，128)。
14.根据权利要求2到13中的任何一条的开关，其特征在于，箱盒(68)具有一个为控制杆(31，82)的滑动导向的中央套筒(80)。
15.根据权利要求2到14中的任何一条的开关，其特征在于，在静止位置，可动触点(54)轴向倚靠在箱盒(68)横向前壁(66)的外平面(64)上。
16.汽车的起动器，其特征在于，它具有根据上述任何一条权利要求的开关(10)。
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