CN202888090U - 一种反冲击强制断电电磁开关 - Google Patents

Abstract

一种反冲击强制断电电磁开关，包括动铁芯、依次设置于动铁芯之外的吸拉线圈和保持线圈、连杆、挂钩、动触点以及可与动触点连接的静触点，所述动铁芯中间设置有中间细两端粗的台阶状内孔，所述挂钩与动铁芯相连接，挂钩尾端设有与动铁芯内孔相通的凹槽；所述连杆尾端设置在所述挂钩的凹槽内，其杆身延伸到动铁芯内孔外，且连杆尾端装有垫圈，始端与动触点连接。本实用新型可以避免电磁开关触点粘连的故障发生，进而减少起动机整机的故障率，减低了发动机公司零公里PPM值和售后PPM值。

Description

一种反冲击强制断电电磁开关

技术领域

本实用新型涉及汽车电器设备技术领域，特别是涉及一种反冲击强制断电电磁开关。

背景技术

目前，汽车发动机配件的零公里和售后故障率统计中，起动机所占的比例始终处于前几位，在这些失效故障中电磁开关的故障比例尤其突出，成为主要失效模式之一。而在电磁开关故障模式中开关主触点粘连也是常见的现象。并且，开关主触点粘连后又会导致起动机出现其他的故障，例如：1、由于主触点粘连，蓄电池长期供电给起动机，驱动齿轮在发动机正常工作过程中被飞轮齿圈反带，时间长了，发动机换向器和电枢都会损坏，单向器也会损坏。2、导致蓄电池馈电受损的潜在失效。3、使发电机不得不提供大的负载电流，维持供电系统平衡。4、如果起动机内部由于零件损坏，而出现短路时，蓄电池+30端线束也可能变热老化。

目前，主要有分体式和整体式两种电磁开关，其具体结构特点如图1和图2所示。

图1所示为分体式电磁开关，动铁芯51与动触点53没有机械连接，当T50断电时，动触点依靠开关盖55里面的小的回位弹簧56回位，压缩力F55大约20N~30N左右，如果发生动触点与静触点粘连现象，就会导致力F55不足以分离粘连在一起的动触点与静触点。就会导致电磁开关失效。

图2所示为整体式电磁开关，动铁芯61与连杆67通过滚花过盈68连接，从而使动触点63与动铁芯61构成整体式结构，当T50断电时，动触点63依靠安装于动铁芯位置的回位弹簧62的压缩力F64和单向器通过拔叉的杠杆作用在动铁芯上产生向左的拉力F63的合力共同作用回位，合力大约60N~80N左右，如果发生动触点63与静触点64粘连现象，依靠此合力分离粘连在一起的动触点和静触点，避免电磁开关粘连失效。

现在使用的电磁开关基本上是上述分体式或者整体式结构，但是此两类电磁开关均存在触点粘连现象，无法避免故障的发生，所以，开关触点粘连是个有待解决的难点问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种反冲击强制断电电磁开关，以避免电磁开关触点粘连的故障发生，进而减少起动机整机的故障率。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种反冲击强制断电电磁开关，包括动铁芯、依次设置于动铁芯之外的吸拉线圈和保持线圈、连杆、挂钩、动触点以及可与动触点连接的静触点，所述动铁芯中间设置有中间细两端粗的台阶状内孔，所述挂钩与动铁芯相连接，挂钩尾端设有与动铁芯内孔相通的凹槽；所述连杆尾端设置在所述挂钩的凹槽内，其杆身延伸到动铁芯内孔外，且连杆尾端装有垫圈，始端与动触点连接。

作为优选，所述垫圈的外径大于所述动铁芯内孔的最小内径。

进一步地，所述垫圈的外径小于所述挂钩凹槽的内径。

进一步地，所述动铁芯内孔与连杆之间设置有第一回位弹簧。

进一步地，所述连杆端部设置有第二回位弹簧。

进一步地，所述静触点设置在与动触点相对应的位置上，并且静触点分别与+30端子和电机端子连接。

进一步地，所述第一回位弹簧的压缩力为25~44N。

进一步地，所述第二回位弹簧的压缩力为10~22N。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：有效避免电磁开关的动静触点粘连的故障发生，降低了起动机整机的故障率，减低了发动机公司零公里PPM值和售后PPM值，同时，节省了起动机公司的索赔成本，也就是提高了企业的利润率，减少了客户的投诉和抱怨，提高了汽车公司的销售量。

附图说明

图1为现有技术的分体式电磁开关的示意图；

图2为现有技术的整体式电磁开关的示意图；

图3为本实用新型的电磁开关的示意图；

图4为本实用新型的实施例的电路示意图；

图5为本实用新型的实施例的不工作状态示意图；

图6为本实用新型的实施例的啮合工作状态示意图；

图7为本实用新型的实施例的断电后触点粘连时状态示意图；

图8为本实用新型的电磁开关的放大图。

其中：1...电机部件，2...电机端子，3...吸拉线圈，4...保持线圈，

6...车载继电器，7...钥匙开关，8...+30端子，9...挂钩，11...飞轮齿圈，12...驱动齿轮，13...输出轴，14...驱动单向器，15...拔叉，16...动铁芯，17...动触点，18...静触点，19...第一回位弹簧，20...连杆，21...垫圈，22...螺旋花键，23...第二回位弹簧，51...动铁芯，52...顶杆，53...动触点，54...静触点，55...开关盖，56...回位弹簧，61...动铁芯，62...回位弹簧，67...连杆，63...动触点，64...静触点，65...开关盖，68...滚花过盈。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图3为本实用新型的电磁开关的示意图，如图所示:一种反冲击强制断电电磁开关，包括动铁芯16、依次设置于动铁芯16之外的吸拉线圈3和保持线圈4、连杆20、挂钩9、动触点17以及可与动触点连接的静触点18，所述动铁芯16中间设置有中间细两端粗的台阶状内孔，所述挂钩9与动铁芯16相连接，挂钩9尾端设有与动铁芯16内孔相通的凹槽；所述连杆20尾端设置在所述挂钩9的凹槽内，其杆身延伸到动铁芯16内孔外，且连杆20尾端装有垫圈21，始端与动触点17连接。

如图4、图5和图6所示：当钥匙开关7转到“起动”档，车载继电器6导通，起动机电磁开关端子T50导通，此时，电磁开关的吸拉线圈3和保持线圈4工作，动铁芯16在吸拉线圈3和保持线圈4产生的电磁吸力的作用下向右移动，与动铁芯16相连的挂钩9也随之向右移动，待挂钩9凹槽底部接触到连杆20尾端时，连杆20与动铁芯16构成整体，一起向右移动，而此时动铁芯16相对连杆20有相对位移δ（δ定义为反冲击间隙）。与连杆20相连的动触点17向右移动直到与静触点18接触导通。动触电17与静触点18导通，进而使电机端子2与+30端子8导通，电机部件1开始工作，输出轴13转动，驱动单向器14转动。

在动触点17和静触点18导通的过程中，动铁芯16在电磁力作用下向右移动动，由于拔叉15尾端与挂钩9顶端相连，故带动拔叉15尾端向右移动，通过拔叉15的杠杆作用使拔叉15与单向器14配合的一端向左移动，推动单向器14左移，此时单向器14的驱动齿轮12与发动机的飞轮齿圈11啮合，驱动发动机曲轴转动，成功启动发动机。

当钥匙开关7断电后，车载继电器6断电，T50端子断电，吸拉线圈3和保持线圈4断电，动铁芯16在回位弹簧19力F4和拔叉15拉力F3作用下回位，动触点17在F3+F4+F5的合力作用下回位，所以电磁开关动触点17和静触点18成功分离。电机部分1断电，单向器14回位，起动机停止工作。完成启动任务。

当动触点17和静触点18粘连后，本实用新型的反冲击强制断电电磁开关的功能才能发挥出来，即体现出它的特点和优势。从图7和图8可看出动触点16和静触点17的分离过程，由于在连杆20的尾端安装了垫圈21，当动铁芯16移动到下边接触到它时，动铁芯16就可以带着连杆20一起向下移动，从而带着动触点17向下移动，最终动触点17和静触点18被强制分离。

在图7和图8中，T50断电的瞬间，动铁芯16处于位置A时刻,反冲击间隙δ处于最大值（如图8所示），此时动铁芯16受回位弹簧19的推力F1，设计参数F1=44N。在F1作用下，动铁芯16下移,接触到垫圈21，使反冲击间隙δ=0，动铁芯16到达位置B，此时的弹簧力为F4，由第一回位弹簧19的设计图纸可知F4的静态力是25N。

当发动机的飞轮齿圈11转速高于起动机驱动齿轮12的转速时，单向器14会被飞轮齿圈11反推向起动机尾端,此力通过单向器14传递给拨叉15，其计算公式为：

F2=(2Mt/Do)×Tanβ=(2×0.8×1000/16.5)×Tan20=35.3N

其中：

Mt=0.8N.m  单向器14反向打滑扭矩.它是估计值

Do=16.5mm  输出轴13的螺旋花键22分度圆直径

Tanβ=20°  输出轴13的螺旋花键22的螺旋角

F3：由于拨叉15的杠杆作用，在动铁芯16端产生的向左的拉力,由杠杆原理可知(图8)，F2与F3的关系式：

F2×L1=F3×L2

其中：

L1=43mm；L2=27mm

所以，F3=F2×L1/L2

F3=35.3×43/27=56.2N；

当反冲击间隙δ=0时，回位弹簧23作用于动触点17上的力，由设计图纸可知：F5=22N；

从而可知：粘连的动触点17和静触点18反冲击断电时静态合力F为：F=F3+F4+F5=56.2N+25N+22N=103.2N。

而在反冲击间隙从最大值到δ=0过程中，动铁芯16的合力（F3+F4）产生的所有动能都撞击在垫圈21上，在此瞬间会产生很大的动态冲击力，其动态合力对于粘连的动触点17和静触点18的分离力要远远大于（F3+F4）的静态力本身的分离力。所以实际产生的动态的分离力要远大于F=103.2N。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种反冲击强制断电电磁开关，包括动铁芯（16）、依次设置于动铁芯之外的吸拉线圈（3）和保持线圈（4）、连杆（20）、挂钩（9）、动触点（17）以及可与动触点（17）连接的静触点（18），其特征在于，

所述动铁芯（16）中间设置有中间细两端粗的台阶状内孔；

所述挂钩（9）与动铁芯（16）相连接，挂钩（9）尾端设有与动铁芯（16）内孔相通的凹槽；

所述连杆（20）尾端设置在所述挂钩（9）的凹槽内，其杆身延伸到动铁芯（16）的内孔外，且连杆（20）尾端装有垫圈（21），始端与动触点（17）连接。

2.根据权利要求1所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述垫圈（21）的外径大于所述动铁芯（16）内孔的最小内径。

3.根据权利要求1所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述垫圈（21）的外径小于所述挂钩（9）凹槽的内径。

4.根据权利要求1所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述动铁芯（16）内孔与连杆（20）之间设置有第一回位弹簧（19）。

5.根据权利要求1所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述连杆（20）端部设置有第二回位弹簧（23）。

6.根据权利要求1所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述静触点（18）设置在与动触点（17）相对应的位置上，并且静触点（18）分别与+30端子（8）和电机端子（2）连接。

7.根据权利要求4所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述第一回位弹簧（19）的压缩力为25~44N。

8.根据权利要求5所述的反冲击强制断电电磁开关，其特征在于，所述第二回位弹簧（23）的压缩力为10~22N。

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