用于发动机起动机的电磁螺线管装置制造方法
【专利摘要】一种用于在起动机中使用的电磁螺线管装置，该电磁螺线管装置工作用于将如由电动马达产生的扭矩传递至与发动机的齿圈啮合的小齿轮以起动发动机。电磁螺线管装置包括产生了磁引力以使小齿轮朝向齿圈移动的第一螺线管，以及布置成与第一螺线管对准的第二螺线管。该第二螺线管工作用于产生磁引力以使柱塞与移动触头一起移动，从而与固定触头进行物理接触，因此将通电电流供给至电动马达。移动触头围绕柱塞的外周布置并且通过保持件保持为能够相对于柱塞旋转。移动触头通过间隙离开旋转止动件放置。当移动触头与旋转止动件进行物理接触时，旋转止动件使移动触头停止旋转。在移动触头与柱塞之间以及在移动触头与保持件之间中的至少一者布置有摩擦减速器，以能够相对于柱塞旋转。该摩擦减速器工作用于减小柱塞至移动触头的扭矩传递，从而抑制了当移动触头碰到旋转止动件时移动触头的扭矩转换成推动移动触头的力。
【专利说明】用于发动机起动机的电磁螺线管装置
【技术领域】
[0001]本公开内容总体上涉及一种用于可以用来起动内燃机的起动机的电磁螺线管装置，更特别地，涉及一种螺线管装置，该螺线管装置配备有:第一螺线管，该第一螺线管工作用于将起动机的小齿轮移动至与发动机的齿圈啮合；和第二螺线管，该第二螺线管工作建立或切断对起动机的电动马达的电流供给。
【背景技术】
[0002]受让于与本申请相同的受让人的日本专利N0.4207854教示了一种与减速驱动起动机(也称为减速起动机)一起使用电磁螺线管致动器，在该减速驱动起动机中，电动马达的电枢轴平行于小齿轮轴延伸，其中，该小齿轮轴在其端部上配装有小齿轮。
[0003]电磁螺线管致动器工作用于沿着小齿轮轴的轴向方向推动小齿轮轴并且还关闭主触头。该主触头包括移动触头和固定触头。该移动触头通过柱塞保持成能够以与小齿轮轴对准的方式移动。该移动触头在柱塞的相反的轴向方向中的一个方向上被推进以与固定触头进行物理接触，从而关闭主触头，即，在固定触头之间建立电连接。移动触头需要移动的量直接取决于小齿轮应当移动的量。
[0004]受让于与本申请相同的受让人的日本特许第一公报N0.2009-191843公开了一种配备有两个串联设置的螺线管的、通常被称为串联螺线管致动器的电磁螺线管致动器。
[0005]具体地，该串联螺线管致动器包括:第一螺线管，该第一螺线管工作用于朝向内燃机的齿圈推动小齿轮；和第二螺线管，该第二螺线管以与小齿轮对准的方式布置并且工作用于打开或关闭主触头以切断或建立对电动马达的电流供给。串联螺线管能够不依赖于当电动马达将要起动的时刻来控制小齿轮将要移动的时刻，并且因此，该串联螺线管适合于与用于机动车辆的自动发动机停止/重新起动系统(也被称为怠速停止系统)的发动机起动机一起使用。
[0006]如上文描述的，该串联螺线管致动器配备有两个分离的螺线管:第一螺线管，该第一螺线管使小齿轮移动；和第二螺线管，该第二螺线管关闭或打开主触头以对电动马达供给通电电流或切断至电动马达的通电电流，从而排除了在设定移动触头所需要的移动量时考虑小齿轮的移动量的需要，这允许了移动触头所需要的移动量被减小。
[0007]为了缓解上述问题，如在较前面的公报中教示的起动机可以修改成具有串联螺线管致动器的结构，如在较后面的公报中所教示的。
[0008]较前面的公报中的螺线管致动器配备有线圈和柱塞，该柱塞具有由滑动部和小直径部组成的长度。该柱塞布置成能够相对于线圈旋转。滑动部布置在线圈的内周的内侧。小直径部在直径方面比滑动部小。移动触头配装在小直径部的外周上。绝缘板被紧夹在移动触头与柱塞的肩部之间，柱塞的该肩部限定了滑动部和小直径部。
[0009]移动触头由圆盘制成。移动触头和绝缘板布置成在高振动作用在起动机(即，电磁螺线管致动器)上时能够相对于柱塞旋转，使得柱塞摆动或转动。
[0010]如上文所描述的，串联螺线管致动器不需要在设定移动触头的移动量时考虑小齿轮的移动量，从而允许减小移动触头的移动量。换言之，当螺旋圈致动器未通电使得主触头未打开时，移动触头与固定触头之间的间隙可以不依赖于小齿轮的移动量来确定，从而允许螺线管致动器的尺寸在螺线管致动器的轴向方向上减小。然而，在这种间隙的减小导致了柱塞的扭矩至移动触头的不理想传递。传递至移动触头的扭矩可以转换成朝向固定触头轻微地推动移动触头和柱塞以关闭主触头的力。
【发明内容】
[0011]因此，本发明的目的是一种用于起动机的电磁螺线管装置，该电磁螺线管装置设计成在经受高振动时使移动触头和/或柱塞在柱塞的轴向方向上的移动量最小化。
[0012]根据本发明的一个方面，提供了一种用于在起动机(I)中使用的电磁螺线管装置，该电磁螺线管装置工作用于将如由电动马达(3)产生的扭矩传递至与发动机的齿圈啮合的小齿轮(6)以起动发动机，该电磁螺线管装置具有带有第一端和与第一端相对的第二端的长度。电磁螺线管装置包括:(a)柱塞，该柱塞具有在电磁螺线管装置的纵长方向上延伸的长度；(b)主触头，该主触头包括移动触头和固定触头，该移动触头通过柱塞来保持，该固定触头定位成比移动触头更靠近电磁螺线管装置的第一端；(C)第一螺线管，该第一螺线管配备有第一线圈，该第一线圈在通电时产生磁引力以使小齿轮沿着电磁螺线管装置的纵长方向朝向齿圈移动；(d)第二螺线管，该第二螺线管以与第一螺线管同轴地对准的方式布置，该第二螺线管配备有第二线圈并且工作用于利用如由第二线圈在通电时产生的磁引力来使柱塞与移动触头一起移动以打开或关闭主触头，从而切断或建立对电动马达的通电电流的供给；以及(e)树脂壳体，该树脂壳体配备有旋转止动件。
[0013]柱塞包括滑动部、小直径部以及形成在滑动部与小直径部之间的肩部。滑动部布置在第二线圈的内周的内侧。小直径部定位成比滑动部更靠近电磁螺线管的第二端并且在直径方面比滑动部更小。
[0014]移动触头围绕小直径部的外周布置并且被推压到柱塞的肩部上。移动触头通过保持件保持成能够相对于小直径部旋转并且具有通过间隙离开树脂壳体的旋转止动件放置的接触部。当接触部与树脂壳体的旋转止动件进行物理接触时，旋转止动件用于使移动触头停止旋转。
[0015]在移动触头与肩部之间以及在在移动触头与保持件之间中的至少一者布置有摩擦减速器，以能够相对于柱塞旋转。
[0016]在摩擦减速器的操作中，当柱塞摆动或旋转时，摩擦减速器工作用于减小柱塞至移动触头的接触部的扭矩传递，从而抑制了当移动触头的接触部碰到树脂壳体的旋转止动件时接触部的扭矩转换成推动移动触头的力。
[0017]保持件可以是配备有套筒本体和头部的绝缘套筒。该套筒本体工作用于使移动触头与柱塞的外周表面之间绝缘。该头部定位成比该套筒本体更靠近电磁螺线管装置的第二端并且该头部具有与移动触头的面对电磁螺线管装置的第二端的表面相面对的表面。电磁螺线管装置还可以包括绝缘板，该绝缘板定位成比绝缘套筒和移动触头更靠近电磁螺线管装置的第一端，并且绝缘板布置在肩部与绝缘套筒之间和在肩部与移动触头之间以使柱塞与移动触头之间绝缘。
[0018]具体地，套筒本体确保了移动触头与柱塞的绝缘。该头部确保了移动触头与电磁螺线管装置的第二端侧的绝缘。绝缘板确保了移动触头与电磁螺线管装置的第一端侧的绝缘。摩擦减速器工作用于减小摩擦减速器自身与移动触头之间的摩擦，从而减小了移动触头在电磁螺线管装置的纵长方向上的移动量。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]根据下文给出的详细描述和本发明的优选实施方式的附图，将更充分地理解本发明，然而，本发明的优选实施方式不应被用来将本发明限制于特定的实施方式，而仅是出于解释和理解的目的。
[0020]在附图中:
[0021]图1为沿着图3中的线I1-O-1I截取的、示出了本发明的第一实施方式的电磁螺线管的部分纵向截面图；
[0022]图2沿着图3的线I1-O-1I截取的纵向截面图；
[0023]图3为示出了本发明的第一实施方式的安装在起动机上的电磁螺线管装置的后视图；
[0024]图4为示出了安装在图1的电磁螺线管装置的树脂壳体的内侧的移动触头的平面图；
[0025]图5为示出了根据本发明的第二实施方式的柱塞的经修改的结构的纵向截面图；以及
[0026]图6为示出了根据本发明的第三实施方式的柱塞的经修改的结构的纵向截面图。【具体实施方式】
[0027]现在参照附图，特别是图1至图3，示出了根据本发明的第一实施方式的电磁螺线管装置2，其中，在若干视图中，相同的附图标记指的是相同的部分。该电磁螺线管装置2是串联螺线管类型的，并且如图1所示，该电磁螺线管装置2与设计用于起动例如用于汽车的内燃机的减速起动机I一起使用。
[0028]图1为减速起动机的部分纵向截面图。图2为沿着图3的线I1-O-1I截取的纵向截面图。
[0029]如在图2中所示，减速起动机I配备有电动马达3、小齿轮轴5、小齿轮6、如稍后将详细描述的减速器、离合器7以及电磁螺线管装置2。电动马达3工作用于产生扭矩并且具有平行于小齿轮轴5延伸的电枢轴4。小齿轮6配装在小齿轮轴5的端部上使得能够与小齿轮轴5 —起旋转。减速器工作用于减小电动马达3的电枢轴4的旋转速度以增大如由电动马达3产生的扭矩。离合器7工作用于使如从减速器输出的增大的扭矩传递至小齿轮轴
5。电磁螺线管装置2布置成具有以与小齿轮轴5同轴或对准的方式延伸的长度。
[0030]马达3是典型的换向器马达，该典型的换向器马达配备有工作用于产生电磁场的电磁场系统(稍后将详细描述)、电枢9以及电刷10。电枢9具有布置在电枢轴4的后端上的换向器8。电刷10跨在换向器8的外周上。
[0031]电磁场系统用于产生磁路并且包括磁极13和励磁线圈14,该磁极13利用螺钉12固定至轭部11的内周，该励磁线圈14由围绕磁极13缠绕的矩形导线制成。轭部11还用作电动马达3的壳或壳体。可以使用具有设置在轭部11的内周上的多个永磁体的永磁体场系统替代电磁场系统。
[0032]小齿轮轴5布置在与其以螺旋花键方式连接的花键管15的内周的内侦彳，使得小齿轮轴5可以在旋转的同时沿着花键管15的长度(即，沿着图2中的横向方向)移动。
[0033]电磁螺线管装置2具有带有第一端(即，在图1和图2中的左边)和与第一端相反的第二端(即，在图1和图2中的右边)的给定长度。在下列讨论中，在图1和图2中的小齿轮轴5和电磁螺线管装置2的组件的长度(即，轴线)的左侧将被称作前端或第一端，而在图1和图2中的小齿轮轴5和电磁螺线管装置2的组件的长度(即，轴线)的右侧将被称作后端或第二端。而且，小齿轮5相对于花键管15沿着小齿轮轴5和电磁螺线管装置2的组件的轴线在图1和图2的向右方向上移动所沿的方向将还被称为转换侧方向或反小齿轮侧方向，而与之相反的方向将还被称为反转换侧方向或小齿轮侧方向。小齿轮轴5在转换侧反方向上移动以使小齿轮6达到与接合至例如内燃机的齿圈(未示出)啮合。
[0034]如能够在图2中观察到的，小齿轮轴5具有从后端沿着小齿轮轴5的纵向中心线延伸的圆筒形腔或孔，其中，在圆筒形腔或孔中布置有钢球16。
[0035]小齿轮6接合至小齿轮轴5的下述端部:小齿轮轴5的该端部从花键管15的与形成在小齿轮轴5的外周上的花键直接啮合的端部突出。小齿轮6通过小齿轮弹簧17而被推动成与花键管15的前端持续地抵接。小齿轮弹簧17布置在小齿轮轴5与小齿轮6之间。
[0036]花键管15在其前端通过起动机外壳19经由球轴承18以能够旋转的方式保持，并且花键管15在其后端通过中心壳体21经由球轴承20以能够旋转的方式而被保持。中心壳体21设置成与起动机外壳19的后端抵接。
[0037]在花键管15的内周与小齿轮轴5的外周之间布置有复位弹簧22以在转换侧方向上推动小齿轮轴5离开花键管15。
[0038]如在图2中所示，减速器由包括驱动齿轮23、惰轮24和离合器齿轮25的齿轮系构成。驱动齿轮23形成在电枢轴4的前端上。惰轮24与驱动齿轮23啮合。离合器齿轮25与惰轮24啮合。惰轮24通过齿轮轴24a保持为能够旋转。齿轮轴24a在其前端处压入配合在形成在中心壳体21中的孔中，并且在其的后端处压入配合在形成在起动机外壳19中的孔中。离合器齿轮25配装在圆筒形凸台26的外周上。凸台26经由花键管15的外周通过轴承27以能够旋转的方式来保持。
[0039]离合器7例如是单向滚柱式离合器，并且包括离合器外部件7a、离合器内部件(稍后将详细描述)、滚柱7b以及弹簧7c。离合器外部件7a具有形成在其的内壁上的多个凸轮表面。离合器内部件布置在离合器外部件7a的内侧。滚柱7b设置在离合器外部件7a的凸轮表面与离合器内部件的外周之间并且通过弹簧7c被推动成与凸轮表面持续地抵接。
[0040]离合器外部件7a联接至离合器齿轮25的凸台26，使得离合器齿轮25的扭矩通过凸台26传递至离合器外部件7a。离合器内部件通过花键管15形成。换言之，花键管15用作离合器内部件。滚柱7b工作用于将离合器外部件7a的旋转运动传递至离合器内部件(即，花键管15)并且阻断了旋转运动从离合器内部件至离合器外部件7a的传递。
[0041]下面将参照图1对电磁螺线管装置2的结构进行描述。
[0042]电磁螺线管装置2配备有第一螺线管SLl和以与第一螺线管SLl对准的方式延伸的第二螺线管SL2。第一螺线管SLl用作电磁体以产生磁引力从而使小齿轮轴5在反转换侧方向上移动。第二螺线管SL2工作用于打开或关闭连接至电源电路以切断对电动马达3的电力供给或对电动马达3供给电力的主触头，如后面将详细描述的。
[0043]第一螺线管SLl和第二螺线管SL2沿着电磁螺线管装置2的轴向方向(即，纵长方向)彼此同轴地对准并且一体地安装在转换壳体中，如下文将要描述的。
[0044]第二螺线管SL2定位成具有面向第一螺线管SLl的后端的前端。换言之，第一螺线管SLl和第二螺线管SL2产生沿着相同方向取向的磁引力。
[0045]如上文所描述的，小齿轮6通过小齿轮轴5来保持并且沿着第一螺线管SLl的轴向方向定位在第一螺线管SLl的前侧上。
[0046]如在图1中示出的，转换壳体包括金属框架28、树脂壳体29以及端盖30。该金属框架28覆盖第一螺线管SLl的外周。树脂壳体29接合至金属框架28的后端以覆盖第二螺线管SL2。端盖30用作用于封闭树脂壳体29的后端中的开口的盖。
[0047]金属框架28是中空圆筒形的并且与中心壳体21—体地形成。金属框架28从中心壳体21沿着电磁螺线管装置2的向后方向延伸。
[0048]第一螺线管SLl
[0049]如图1所示，第一螺线管SLl配备有线圈35、柱塞36、定子芯37、芯板38、轴39、复位弹簧40以及驱动弹簧41。当通电时，线圈35用作电磁体。柱塞36能够沿着电磁螺线管装置2的轴向方向在线圈35中移动。定子芯37通过电磁体而被磁化以吸引柱塞36。芯板38为环形盘的形状并且布置在线圈35的前端上。轴39工作用于通过钢球16将柱塞36的运动传递至小齿轮轴5，如图2中所示。复位弹簧40用于在如由电磁体产生的磁引力减小或消失时使柱塞36返回至柱塞36的初始位置。驱动弹簧41积累压力，该压力用于将小齿轮6推动至与齿圈G啮合。
[0050]第一螺线管SLl的线圈35由围绕树脂绕线筒42缠绕的电绝缘铜线制成。
[0051]柱塞36具有小直径后部36a。具体地，柱塞36包括大直径主体、小直径后部36a、以及形成在大直径主体与小直径后部36a之间的环形台阶或肩部。柱塞36具有形成在其中的延伸通过柱塞36的纵向中心的圆筒形孔44。该圆筒形孔44具有位于其前端处的小直径孔44a ο
[0052]定子芯37布置成能够以与柱塞36对准的方式面向柱塞36。
[0053]芯板38配装在定子芯37的外周向部上以在芯板38与定子芯37之间形成磁性联接。芯板38至定子芯37的接合通过卷曲定子芯37的边缘来实现。如在图1中能够观察到的，芯板38被放置成与中心壳体21的形成了金属框架28的底部的端部抵接，换言之，该芯板38通过中心壳体21的端部保持从而防止了芯板38沿着电磁螺线管装置2的轴向方向移动以及沿着电磁螺线管装置2的周向方向旋转。
[0054]轴39穿过柱塞36的小直径孔44a，使得该轴39通过柱塞36保持。柱塞39具有沿着向后方向突出小直径孔44a的外侧的后端。该后端具有凸缘39a，该凸缘39a的外径比小直径孔44a的内径更大。柱塞39的大部分沿着电磁螺线管装置2的向前方向延伸至圆筒形孔44的外侧并且具有穿过定子芯37的前端。如在图2中能够观察到的，该前端与钢球16接触。
[0055]隔壁45附接至线圈35的后端。隔壁45用作止动件以停止柱塞36的返回动作。隔壁45由覆盖了柱塞36的后端的杯状非磁性金属板制成。
[0056]当线圈35未通电时，使得磁引力消失，这将导致柱塞36通过如由复位弹簧40产生的反作用力而移动至柱塞36的初始位置，该初始位置通过柱塞36与隔壁45之间的物理接触而限定。
[0057]第二螺线管SL2
[0058]如图1所示出的，第二螺线管SL2配备有线圈46、柱塞47、定子芯48、磁性板49以及复位弹簧50。当通电时，线圈46用作电磁体。柱塞47能够沿着电磁螺线管装置2的轴向方向在线圈46中移动。定子芯48通过电磁体而被磁化以吸引柱塞47。磁性板49由环形盘制成并且布置在线圈46的前端上。复位弹簧50用于当如由电磁体产生的磁引力减小或消失时使柱塞47返回至其初始位置。
[0059]第二螺线管SL2的线圈46由围绕树脂绕线筒51缠绕的电绝缘铜线制成。
[0060]如能够在图1中观察到的，柱塞47定形状为具有形成其外周上的台阶或外肩部47b，以限定滑动部47a和以与滑动部47a对准的方式延伸的小直径部47c。换言之，柱塞47具有由滑动部47a和小直径部47c构成的长度。滑动部47a布置在第二螺线管SL2的线圈46的内侧。小直径部47c具有与滑动部47a的纵向中心线对准的纵向中心线并且小直径部47c限定了柱塞47的后部。小直径部47c在直径上比滑动部47a更小。柱塞47具有形成在其中的延伸通过柱塞47的纵向中心的圆筒形孔47d。圆筒形孔47d具有前开口。隔壁45的后端部(即，小直径部)布置在柱塞47的圆筒形孔47d的内侧。当线圈46未通电时，柱塞47以下述方式定位:柱塞47定位成使得能够沿着柱塞47的半径方向与第一螺线管SLl的柱塞36部分地叠置，即，配装在隔壁45的后端部(即，小直径部)中的柱塞36的小直径后部36a布置在柱塞47的孔47d的内侧。换言之，当线圈46处于未通电状态时，柱塞36的小直径后部36a沿着电磁螺线管装置2的半径方向放置成与柱塞47的滑动部47a —致。
[0061]定子芯48由具有延伸通过定子芯48的径向中心的中心圆筒形孔的环形芯制成。该定子芯48以与柱塞47的纵向中心对准的方式面对该柱塞47。
[0062]磁性板49由例如一叠环形钢盘制成，该一叠环形钢盘通过压制而形成并且以机械和磁性的方式联接至第二螺线管SL2的定子芯48。
[0063]如图1中所示，磁性板49和第一螺线管SLl的芯板38通过至少两个芯固定件53而以磁性的方式接合在一起，从而产生了为第一螺线管SLl和第二螺线管SL2共用的磁路。
[0064]通过第二螺线管SL2打开和关闭的主触头包括移动触头57和两个固定触头56(为了方便公开起见，在图1中仅不出了一个固定触头56)。换言之，固定触头56和移动触头57用作主触头。固定触头56通过下述两个端子螺栓电连接至用于电动马达3的电源电路:这两个端子螺栓中的一个是所谓的B端子(电池端子)螺栓54，而另一个是所谓的M端子(马达端子)螺栓55 (未示出)。移动触头57产生或阻断了固定触头56之间的电连接。具体地，当移动触头57与固定触头56接触时，这将产生固定触头的电连接，从而关闭或接通主触头。可替代地，当移动触头57移动离开固定触头56时，这将阻断固定触头56的电连接，从而打开或断开主触头。
[0065]B端子螺栓54和M端子螺栓55具有外螺纹。通向电池B的正端子的电池线缆的端子要连接至B端子螺栓54。与电动马达3的电刷10中的一个正极或阳极电刷连接的马达引线的端子要连接至M端子螺栓55。
[0066]如在图4中能够观察到的，固定触头56定位成彼此离开。固定触头56中的每一个触头由与B端子螺栓54和M端子螺栓55中的相应的一个分离的一体式构件形成，并且固定触头56中的每一个触头固定至芯固定件53中的一个芯固定件。固定触头56中的一个固定触头(下文中也将称为B固定触头56a)电接合至B端子螺栓54,而其他固定触头56(下文中也将称为M固定触头56b)电接合至M端子螺栓55。B固定触头56a和M固定触头56b通过树脂壳体29来保持并且如在图4中示出的，相对于移动触头57的中心(B卩，柱塞36和柱塞47的纵向中心线)以点对称的方式设置。B固定触头56a和M固定触头56b各自具有面对移动触头57的接触表面。
[0067]如在图4中示出的，移动触头57由包括环形部57b和两个矩形带状部57c的板制成。移动触头57具有中心通孔57a。矩形带状部57c从环形部57b的外周向部的在直径方向上彼此相反的部分沿着相反的方向延伸。矩形带状部57c设置成通过环形部57b的中心彼此对准，即，通过通孔57a彼此分开180度。矩形带状部57c在宽度方面彼此相等的并且还与B固定触头56a和M固定触头56b相等。该B固定触头56a和M固定触头56b具有如在图4中通过虚线标示的、通过移动触头57的孔57a的中心线彼此面对的端部。如在图4中能够观察到的，移动触头57的矩形带状部57c以下述方式定位:该矩形带状部57c定位成使得能够沿着电磁螺线管装置2的纵长方向或轴向方向覆盖B固定触头56a和M固定触头56b的端部(B卩，柱塞36和柱塞47)或与B固定触头56a和M固定触头56b的端部(SP，柱塞36和柱塞47)叠置。换言之，矩形带状部57c用于确保移动触头57与B固定触头56a和M固定触头56b之间的接触面积的增大，从而导致了主触头的使用寿命的增加,这对于用于机动车辆的怠速停止系统——在该系统中，主触头需要被频繁地打开或关闭——是有利的。
[0068]如从图1能够观察到的，柱塞47的小直径部47c被插入至移动触头57的孔57a中。换言之，移动触头57配装在小直径部47c的周向部上并且保持在树脂绝缘板63与绝缘套筒64之间。树脂绝缘板63与绝缘套筒64工作用于使移动触头57与柱塞47电绝缘。
[0069]绝缘板63由环形盘制成并且在肩部47b与移动触头57之间配装在柱塞47的小直径部47c的外周上，使得该绝缘板63能够相对于柱塞47旋转。绝缘板63具有放置成与肩部47b的表面直接接触的主面，并且还具有放置成与柱塞47的小直径部47c的外周直接接触的内周向部，从而导致绝缘板63与柱塞47之间的摩擦力使得绝缘板63随着柱塞47的旋转而旋转的可能性。
[0070]绝缘套筒64包括套筒本体64a和头部64b。套筒本体64a覆盖了柱塞47的外周以使柱塞47与移动触头57之间绝缘。头部64b位于移动触头57的后端表面上。
[0071]头部64b从移动触头57的孔57a沿着螺线管装置2的向后方向突出并且基本上呈外径大于孔57的直径的圆筒形形状。换言之，头部64b具有面对移动触头57的后端表面(即，在图1的右端表面)的表面(即，绝缘套筒64的肩部)。
[0072]绝缘套筒64配装在柱塞47上，使得绝缘套筒64可以相对于柱塞47旋转，然而，套筒本体64a的内周放置成与柱塞47的外周直接接触，从而导致了套筒本体64a与柱塞47之间的摩擦力使得绝缘套筒64随着柱塞47的旋转而旋转的可能性。
[0073]头部64b具有朝向绝缘套筒64的后端渐缩的一部分。类似地，端盖30具有沿着螺线管装置2的向后方向渐缩的一部分。头部64b的渐缩部的外表面与端盖30的渐缩部的内表面进行物理接触。头部64a的渐缩部可以优选地定轮廓为与端盖30的渐缩部的轮廓相符合使得能够在头部64a的渐缩部与端盖30的渐缩部之间形成面-面接触。
[0074]移动触头57沿着电磁螺线管装置2 (B卩，柱塞36和47)的径向方向延伸。移动触头57具有要与固定触头56接触的接触面。当需要关闭固定触头56a和固定触头56b时，移动触头57沿着螺线管装置2的向前方向移动以与固定触头56a和固定触头56b进行物理接触。可替代地，当需要打开固定触头56a和固定触头56b时，移动触头57沿着螺线管装置2的向后方向(即，如在图1和图2所观察的向右方向)移动离开固定触头56a和固定触头56b。
[0075]绝缘套筒64用作保持件以保持移动触头57。该移动触头57通过接触压力弹簧65而被推动，使得移动触头57被紧夹在绝缘套筒64与柱塞47的肩部47b之间。
[0076]移动触头57能够相对于柱塞47旋转。如在图4中示出的，树脂壳体29通过恒定的空气间隙靠近移动触头57布置。具体地，树脂壳体29具有壁部29a，该壁部29a定轮廓为与移动触头57 (S卩，环形部57b和矩形带状部57c)的侧壁的轮廓相符合，使得能够在壁部29a与移动触头57的侧部之间产生恒定的空气间隙。矩形带状部57c中的每一个矩形带状部具有面对树脂壳体29的壁部29a的拐角部57cI。树脂壳体29的壁部29a具有面对移动触头57的拐角57cl的表面29al。当移动触头57围绕绝缘套筒64的套筒本体64a旋转时，这将导致移动触头57的拐角57cl中的任一个拐角碰到表面29al中的相应的一个。具体地，表面29al用作止动件以在拐角57cl中的一个拐角碰到壁部29a时使移动触头57停止旋转。这就避免了移动触头57相对于树脂壳体29和固定至树脂壳体29的固定触头56a和固定触头56b的旋转，换言之，使移动触头57相对于固定触头56a和固定触头56b产生的角度的不理想的增大最小化，以确保移动触头57关于固定触头56a和固定触头56b的理想的位置关系。因此，当起动机I (即，螺线管装置2)遭受到高的外部振动使得柱塞47不合需要地振动或旋转时，树脂壳体29 (即，壁部29a或表面29al)用作旋转止动件以保持移动触头57的矩形带状部57c与固定触头56a和固定触头56b处于理想的定向或相对角度，从而确保了在移动触头57与固定触头56a和固定触头56b之间的大的接触面积。
[0077]如在图1中能够观察到的，第二螺线管SL2的柱塞47的返回位置——即，当线圈46未通电使得作用在柱塞47上的磁引力消失时，柱塞47通过如由复位弹簧50产生的反作用力移动并且随后停止时的复位位置——通过套筒64的渐缩部与端盖30的渐缩部的物理接触来限定。这在即使柱塞47摆动或从柱塞47的行程的纵向路径偏离的情况下，仍然确保了柱塞47在复位位置处的所需取向，从而确保了移动触头57的矩形带状部57c的端部与固定触头56a和固定触头56b之间的所需距离。
[0078]在下文中将对如由电磁螺线管装置2的结构提供的特征及其操作进行描述。在下列讨论中，如已经描述的，小齿轮侧方向是前方向(即，在图1和图2中的向左方向)，而反小齿轮侧方向是后方向(即，在图1和图2中的向右方向)。
[0079]如上文所描述的，螺线管装置2用作致动器以移动小齿轮轴5以及打开或关闭主触头。如在图2中所示，螺线管装置2具有布置在绝缘板63与移动触头57的前表面之间的垫圈70。垫圈70能够相对于柱塞47旋转并且用作摩擦减速器以减小移动触头57与绝缘板63之间的机械摩擦。
[0080]垫圈70由具有中心孔的环形钢板制成并且以与移动触头57和绝缘板63相抵接的方式配装在柱塞47的小直径部47c的外周上。[0081]垫圈70具有两个主表面:前表面和后表面，该前表面和该后表面通过垫圈70的厚度而彼此相反。垫圈70的前表面放置成与绝缘板63的后表面机械接触。垫圈70的后表面放置成与移动触头57的前表面机械接触。
[0082]垫圈70被覆以绝缘材料并且使垫圈70的内周向部与柱塞47的小直径部47c的外周向部之间电绝缘。
[0083]当高振动施加在起动机I (B卩，电磁螺线管装置2)上使得柱塞47振动或转动时，这将导致柱塞47的扭矩通过柱塞47与绝缘板63之间的机械摩擦而传递至绝缘板63。垫圈70工作用于在其自身与绝缘板63之间的和在其自身与移动触头57之间产生小程度摩擦。换言之，垫圈70允许在其自身与绝缘板63之间的和在其自身与移动触头57之间的滑动，从而导致了从柱塞47传递至移动触头57的降低的扭矩量。这使当移动触头57碰到树脂壳体29时由柱塞47的扭矩可能转换成的、并且不合需要地起作用以使移动触头57沿着小直径部47c在柱塞47的轴向方向上移动的力最小化。
[0084]在没有垫圈70的情况下，柱塞47的旋转将导致柱塞47的扭矩通过绝缘板63与移动触头57之间的摩擦而传递至移动触头57，从而引起了移动触头57的旋转。当碰到树脂壳体29时，移动触头57停止旋转。然而，反作用力可以从树脂壳体29施加在移动触头57上以使移动触头57和柱塞47在柱塞47的轴向方向上移动。然而，布置在移动触头57与绝缘板63之间的垫圈70工作用于在垫圈70自身与绝缘板63之间的和在垫圈70自身与移动触头57之间的产生小程度的摩擦，从而减小了柱塞47和绝缘板63至移动触头57的扭矩传递。具体地，该垫圈70用于使垫圈70和移动触头57的旋转数量比柱塞47和绝缘板63旋转数量小，从而导致了当移动触头57碰到树脂壳体29时从树脂壳体29施加在移动触头57上以使移动触头57和柱塞47沿着柱塞47的轴向方向移动的反作用力减小。换言之，垫圈70抑制了当移动触头57碰到树脂壳体29时柱塞47的扭矩转换成推动移动触头57的力，从而使移动触头57和柱塞47不合需要地行进的量最小化。
[0085]如上文所描述的，垫圈70由钢板制成，从而使垫圈70的由于垫圈70自身与移动触头57之间的滑动或垫圈70自身与绝缘板63之间的滑动而引起的机械磨损最小化。
[0086]如上文所描述的，绝缘板63和移动触头57与垫圈70物理接触。在下列讨论中，在套筒64的头部64b、绝缘板63以及移动触头57中的在直径方面最小的一者的一部分将被称为最小直径接触部71。垫圈70以下述方式设计:垫圈70设计成使得能够具有沿着垫圈70 (B卩，柱塞47)的半径方向位于最小直径接触部71的外侧的外周向部，其中，垫圈70(即，柱塞47)的半径方向换言之为垂直于电磁螺线管装置2的轴向方向(B卩，纵长方向)的方向。
[0087]在该实施方式中，绝缘板63的外径比移动触头57的环形部57b的外径更小，并且因此，绝缘板62是最小直径接触部71。
[0088]垫圈70在外径方面比绝缘板63更大。因此，垫圈70的外周向部沿着垫圈70的半径方向位于绝缘板63的外周向部的外侧。这使在垫圈70的表面与绝缘板63的表面之间的在其彼此滑动的位置处的诸如研磨粉之类的异物的干扰最小化。
[0089]如果垫圈70在外径方面比绝缘板63更小，这将导致在绝缘板63与移动触头57之间限定在垫圈70的外周向部的外侧的空间。当研磨粉积聚在该空间中时，这会不利地影响垫圈70的滑动运动。为了缓解这种问题，垫圈70设计成具有如上文所描述的结构。[0090]图5示出了根据第二实施方式的螺线管装置2的柱塞47的经修改的结构。如在第一实施方式中采用的相同的附图标记将指的是相同的部分，并且在此将省略对该相同部分的详细解释。
[0091]绝缘板63a和垫圈70配装在套筒64的套筒本体64a的外周上。如上描述的，套筒本体64a为中空圆筒形形状并且配装在柱塞47的小直径部47c上。
[0092]具体地，垫圈70通过柱塞47经由套筒64来保持。因此，柱塞47的扭矩通过小直径部47c的外周与套筒64之间的滑动而传递至垫圈70，从而导致了传递至移动触头57的扭矩的大幅减小。
[0093]图6示出了根据第三实施方式的螺线管装置2的柱塞47的经修改的结构。如在第一实施方式中采用的相同的附图标记将指的是相同的部分，并且在此将省略对该相同部分的详细解释。
[0094]绝缘板63a和垫圈70配装在套筒64的套筒本体64a的外周上。垫圈70以与套筒64的头部64b (即，肩部的表面)和移动触头57表面接触的方式布置在套筒64的头部64b (即，肩部的表面)与移动触头57之间。如在图4中，柱塞47的扭矩通过小直径部47c的外周与套筒64之间的滑动而传递至垫圈70，从而导致了传递至移动触头57的扭矩的大幅减小。
[0095]虽然已经根据优选实施方式公开了本发明以有助于更好地理解本发明，应当理解的是，本发明能够在不脱离本发明的原理的情况下以多种方式实施。因此，本发明应当理解为包括能够在不脱离如在所附权利要求中阐述的本发明的原理的情况下实施的所有可能的实施方式和对已示出的实施方式的修改。
[0096]如在图1中所示，垫圈70布置在绝缘板63与移动触头57之间，然而，该垫圈70可以以与柱塞47的肩部47b和绝缘板63表面接触的方式置于柱塞47的肩部47b与绝缘板63之间。而且，图1的结构还可以修改成除了位于绝缘板63与移动触头57之间的垫圈70之外还具有设置在柱塞47的肩部47b与绝缘板63之间的附加垫圈。换言之，电磁螺线管装置2可以配备有类似垫圈70的、用作摩擦减速器以使移动触头57的不合需要的线性运动最小化的多个垫圈。
[0097]如在第一实施方式至第三实施方式中使用的垫圈70的主表面的整个表面或内周向表面可以被覆以诸如蜡的润滑剂以降低垫圈70自身与套筒64或邻近构件(S卩，绝缘板64或移动触头57)之间的摩擦系数。
[0098]第一实施方式至第三实施方式的结构可以修改成具有在结构方面与垫圈70相似的多个垫圈。
[0099]第一实施方式和第二实施方式中的每一个的结构可以修改成具有在头部64b与移动触头57之间的、类似垫圈70的附加垫圈。
【权利要求】
1.一种用于在起动机(I)中使用的电磁螺线管装置，所述电磁螺线管装置工作用于将如由电动马达(3 )产生的扭矩传递至与发动机的齿圈啮合的小齿轮(6 )以起动所述发动机，所述电磁螺线管装置具有带有第一端和与所述第一端相对的第二端的长度，所述电磁螺线管装置包括: 柱塞(47)，所述柱塞(47)具有沿所述电磁螺线管装置的纵长方向延伸的长度； 主触头，所述主触头包括移动触头(57 )和固定触头(56 )，所述移动触头通过所述柱塞(47 )来保持，所述固定触头定位成比所述移动触头更靠近所述电磁螺线管装置的所述第一端; 第一螺线管(SL1)，所述第一螺线管(SLl)配备有第一线圈(35)，所述第一线圈(35)在通电时产生磁引力以使所述小齿轮(6)沿所述电磁螺线管装置的所述纵长方向朝向所述齿圈移动； 第二螺线管(SL2)，所述第二螺线管(SL2)以与所述第一螺线管(SLl)同轴地对准的方式布置，所述第二螺线管配备有第二线圈(46)并且工作用于使用如由所述第二线圈在通电时产生的磁引力来使所述柱塞(47)与所述移动触头(57) —起移动，从而打开或关闭所述主触头，因此切断或建立对所述电动马达(3)的通电电流的供给；以及 树脂壳体(29)，所述树脂壳体(29)配备有旋转止动件(29al)， 其中，所述柱塞(47)包括滑动部(47a)、小直径部(47c)以及形成在所述滑动部与所述小直径部之间的肩部(47b)，所述滑动部布置在所述第二线圈(46)的内周的内侧，所述小直径部定位成比所述 滑动部更靠近所述电磁螺线管的所述第二端，并且所述小直径部在直径方面比所述滑动部更小， 其中，所述移动触头(57)围绕所述小直径部(47c)的外周布置并且被推压在所述柱塞(47 )的所述肩部(47b )上，所述移动触头通过保持件(64 )被保持成能够相对于所述小直径部旋转并且所述移动触头具有接触部(57cl)，所述接触部(57cl)通过间隙离开所述树脂壳体(29)的所述旋转止动件(29al)放置，当所述接触部(57cI)与所述树脂壳体(29)的所述旋转止动件(29al)进行物理接触时，所述旋转止动件(29al)用于使所述移动触头(57)停止旋转，以及 其中，在所述移动触头(57)与所述肩部(47b)之间以及在所述移动触头(57)与所述保持件(64)之间中的至少一者布置有摩擦减速器(70)，以能够相对于所述柱塞(47)旋转。
2.根据权利要求1所述的电磁螺线管装置，其中，所述保持件(64)是配备有套筒本体(64a)和头部(64b)的绝缘套筒，所述套筒本体工作用于使所述移动触头(57)与所述柱塞(47)的外周表面之间绝缘，所述头部定位成比所述套筒本体更靠近所述电磁螺线管装置的所述第二端，并且所述头部具有与所述移动触头(57)的面对所述电磁螺线管装置的第二端的表面相面对的表面，并且所述电磁螺线管装置还包括绝缘板(63)，所述绝缘板(63)定位成比所述绝缘套筒(64)和所述移动触头(57)更靠近所述电磁螺线管装置的所述第一端，并且所述绝缘板(63)布置在所述肩部(47b)与所述绝缘套筒(64)之间以及在所述肩部(47b)与所述移动触头(57)之间以使所述柱塞(47)与所述移动触头(57)之间绝缘。
3.根据权利要求2所述的电磁螺线管装置，其中，所述摩擦减速器(70)保持在所述套筒本体(64a)的外周上。
4.根据权利要求3所述的电磁螺线管装置，其中，所述摩擦减速器(70)由钢板制成。
5.根据权利要求4所述的电磁螺线管装置，其中，所述摩擦减速器(70)以下述方式设计:所述摩擦减速器(70)设计成具有沿着所述摩擦减速器(70)的半径方向位于所述摩擦减速器(70)的半径方向上的最小直径接触部的外侧的外周向部，所述最小直径接触部是所述头部(64b )、所述绝缘板(63 )以及所述移动触头(57 )中的在直径方面最小的一者的一部分。
6.根据权利要求5所述的电磁螺线管装置，其中，所述摩擦减速器包括多个板。
7.根据权利要求6所述的电磁`螺线管装置，其中，所述摩擦减速器的表面被覆以蜡。
【文档编号】F02N11/00GK103629035SQ201310373337
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】稻垣登久 申请人:株式会社电装