专利名称：电磁开关及使用该电磁开关的起动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车发动机和其它发动机的起动机技术领域，尤其涉及一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机。
背景技术：
起动机由电磁开关、直流电机和传动机构三大部分组成。如图1中所示，图1是现有技术中的一种起动机的电磁开关结构。该起动机的电磁开关结构主要由开关外壳4、开关线圈5、静触头座7、静铁芯8、动触头12、动铁芯1、维持弹簧13以及回位弹簧11等构成。电磁开关中的开关线圈5，都由一个吸引线圈与一个维持线圈组成，两个线圈的匝数相等首端连接在一起，供用一个接线柱对外引出，吸引线圈的首端通过钥匙开关与直流电机的电源端也是电磁开关的主触点输入接线柱连接，其尾端与电磁开关的主触点输出接线柱连接与电枢接地形成串联电路，称为吸引线圈；维持线圈5的尾端直接接到与电动机并联，在吸引线圈被短路后，提供磁场力，保持铁芯被吸住，称为维持线圈。现有技术中的开关线圈5如图2中所示，该开关线圈5通常是由粗线形成吸拉线圈102和由细线形成的维持线圈101组成。起动机接通电源时，吸拉线圈102与维持线圈101共同作用使活动铁心右移，带动拨叉连接驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合，并接通电动机电路；电动机通电工作时，吸引线圈被短路，维持线圈磁场力使活动铁心保持在电路接通状态；钥匙开关断开时，接触盘还未回位，吸引线圈与维持线圈产生的磁力互相抵消，活动铁心靠回位弹簧复位。线圈的电磁吸力受线圈电流和线圈匝数影响。因此现有技术中，为保持一定的电磁吸力，通常在线圈骨架12的内圈绕粗线102，在外圈绕细线101，并保证粗细线圈的匝数相等。这样的开关线圈5是按照闭合磁路设计的，但在钥匙开关接通后，活动铁芯与电磁开关的磁路处于开路状态，这样金属线圈的磁场力没有充分发挥，在相同磁场力的情况下所需要耗费的金属导线多，导致起动机整体制造成本增加。现有技术中，开关线圈5多使用纯铜作为导体，是因为金属铜本身具有优良的导电率和易焊接的特点，但是这样的后果是导致生产成本居高不下，起动机本身的质量也难以降低。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种新的电磁开关及使用该电磁开关的起动机，能有效降低铜用量。为了实现上述发明目的，本发明提供一种电磁开关，包括壳体，该壳体构成电磁开关的外廓；线圈，该线圈用于通过电流产生一作用于柱塞的电磁力；柱塞，该柱塞位于该线圈内部；该线圈由吸拉线圈和维持线圈组成，该维持线圈位于该柱塞的外侧，该吸拉线圈位于该维持线圈的外侧。更进一步地，该吸拉线圈由一金属线绕制而成，该金属线的内芯为铝，铝芯的外部包裹金属铜。该金属线的铜与金属线的体积比为13至17%。该吸拉线圈与该维持线圈匝数相同。该维持线圈由金属铜制成。
本发明同时公开一种起动机，包括电磁开关、直流电机和传动机构，该电磁开关包括壳体，该壳体构成电磁开关的外廓；线圈，该线圈用于通过电流产生一作用于柱塞的电磁力；柱塞，该柱塞位于该线圈内部；该线圈由吸拉线圈和维持线圈组成，该维持线圈位于该柱塞的外侧，该吸拉线圈位于该维持线圈的外侧。更进一步地，该吸拉线圈由一金属线绕制而成，该金属线的内芯为铝，铝芯的外部包裹金属铜。该金属线的铜与金属线的体积比为13至17%。该吸拉线圈与该维持线圈匝数相同。该维持线圈由金属铜制成。与现有技术相比较，本发明所使用的电磁开关能有效降低铜用量，减轻起动机本身的质量，并且还能解决开关线圈焊接的问题。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。图1是现有技术中的起动机的电磁开关结构示意图图2是现有技术中电磁开关的局部放大图；图3是本发明所提供的电磁开关的局部放大图；图4是本发明所提供的起动机的结构示意图；图5是本发明所示出的电磁开关线圈的吸拉线圈的截面图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的电磁开关及使用该电磁开关的起动机。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“第一层” 一词主要指线圈靠近铁心的一层。同样地，“第N层” 一词主要指线圈靠近铁心的最外层，即方向上与第一层相反的另一区域。“内侧” 一词主要指线圈靠近铁心的一侧。“外侧”一词主要指线圈远离铁心的一侧。以下说明请同时参照图2。如图2中所示，图2是是现有技术中电磁开关的局部放大图，现有技术中电磁开关由吸拉线圈102和维持线圈101构成。其中吸拉线圈102和维持线圈101均缠绕102在线圈架12上，且吸拉线圈102和维持线圈101的匝数相等。为了使通电线圈中所产生的磁吸力足够大，必须使线圈的匝数保持在一定数量。现有技术中吸拉线圈102和维持线圈101均由金属铜制成，这是因为金属铜的导电率较高。但是相对而言，金属铜的市场价格较为昂贵，导致所制造的电磁开关成本较高。现有技术中为了减少金属导线的用量，通常的做法是把较粗的吸拉线圈102放在靠近线圈架12的位置，即内圈，完成吸拉线圈102的缠绕后再将维持线圈101缠绕在吸拉线圈102的外侧。但是，这样做的缺点是线圈的产生磁场的效率较低，同时随着金属铜在生产成本中所占据的比重加重，需要一种新的电磁开关能有效节约铜用量。
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图3是本发明所提供的电磁开关的局部放大图。与现有技术的教导不同的是，本发明所提供的电磁开关的较粗的吸拉线圈201绕于较细的维持线圈202外侧，维持线圈202放在靠近线圈架12的位置，即内圈。完成维持线圈202的缠绕后再将吸拉线圈201缠绕在维持线圈202的外侧。如图5所示，图5是本发明所示出的电磁开关线圈的绕线的截面图。该吸拉线圈201没有采用传统的纯铜金属制成，而是采用了双重结构，其中吸拉线圈的外层结构由金属铜211制成，而内层结构则由金属铝212制成。金属铝的导电率仅次于金属铜，同样是较为理想的导电材料，但是吸引线圈201的首端需要与电磁开关的主触点输入接线柱连接，其尾端与电磁开关的主触点输出接线柱连接与电枢接地，进而形成串联电路，因此吸引线圈201必然满足可以被焊接的条件。金属铝由于其承载较低，因此不适合焊接。本发明所提供的吸拉线圈201，将金属铜211放置于铝芯212的外层，解决了金属铝无法被焊接的缺陷。由于金属铜211仅使用在铝芯212的外层，所以吸拉线圈201在保持原线径不变的情况下，使金属铜211的使用量大为减少。在本实施方式中，金属铜211占整个吸拉线圈201体积的13%至17%，因此仅仅吸拉线圈201就可以比现有技术节约80%以上的铜用量。在本实施方式中，维持线圈202仍然采用纯铜制成，但是位置上位于吸拉线圈的201的内侧。由于维持线圈202位于吸拉线圈201的内侧，因此在等匝数的情况下，线径远小于现有技术中的线径。因此，维持线圈202的铜用量同样可以大大减少。金属铝除了具有导电性佳的优点外，同样具有熔点低的缺点，因此现有技术中存在一种普遍的认识，不能将其作为开关线圈使用，否则会因为通过的电流过大而使发热，导致开关线圈被烧毁。但是本发明所供的以金属铝作为内芯材料的吸拉线圈201，由于发动机在启动时，吸拉线圈201的工作时间较短，一旦电动机被启动就立即断电，因此避免了长时间通过电流过大而发热的情况。图4是本发明所提供的起动机的结构示意图。如图4中所示，该起动机的电磁开关结构主要由开关外壳24、开关线圈25、静触头座27、静铁芯观、动触头22、动铁芯21、维持弹簧23以及回位弹簧四等构成。电磁开关中的开关线圈25包括吸拉线圈201和维持线圈202，该维持线圈202缠绕于静铁芯观的外侧，该吸拉线圈201缠绕于维持线圈202的外侧。该吸拉线圈201和维持线圈202的匝数相等首端连接在一起，供用一个接线柱对外引出。吸拉线圈201的首端通过钥匙开关与直流电机的电源端也是电磁开关的主触点输入接线柱连接，其尾端与电磁开关的主触点输出接线柱连接与电枢接地形成串联电路.维持线圈202的尾端直接接到与电动机并联，在吸拉线圈201被短路后，提供磁场力，保持铁芯被吸住。与现有技术相比较，本发明所使用的电磁开关能有效降低铜用量，并且还能解决开关线圈焊接的问题。本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种电磁开关，包括壳体，所述壳体构成电磁开关的外廓；线圈，所述线圈用于通过电流产生一作用于柱塞的电磁力；柱塞，所述柱塞位于所述线圈内部；其特征在于，所述线圈由吸拉线圈和维持线圈组成，所述维持线圈位于所述柱塞的外侧，所述吸拉线圈位于所述维持线圈的外侧。
2.如权利要求1所述的电磁开关，其特征在于，所述吸拉线圈由一金属线绕制而成，所述金属线的内芯为铝，铝芯的外部包裹金属铜。
3.如权利要求2所述的电磁开关，其特征在于，所述金属线的铜与金属线的体积比为13 至 17%。
4.如权利要求1所述的电磁开关，其特征在于，所述吸拉线圈与所述维持线圈匝数相同。
5.如权利要求1所述的电磁开关，其特征在于，所述维持线圈由金属铜制成。
6.一种起动机，包括电磁开关、直流电机和传动机构，其特征在于，所述电磁开关包括壳体，所述壳体构成电磁开关的外廓；线圈，所述线圈用于通过电流产生一作用于柱塞的电磁力；柱塞，所述柱塞位于所述线圈内部；所述线圈由吸拉线圈和维持线圈组成，所述维持线圈位于所述柱塞的外侧，所述吸拉线圈位于所述维持线圈的外侧。
7.如权利要求6所述的电磁开关，其特征在于，所述吸拉线圈由一金属线绕制而成，所述金属线的内芯为铝，铝芯的外部包裹金属铜。
8.如权利要求7所述的电磁开关，其特征在于，所述金属线的铜与金属线体积比为13至 17%。
9.如权利要求6所述的电磁开关，其特征在于，所述吸拉线圈与所述维持线圈匝数相同。
10.如权利要求6所述的电磁开关，其特征在于，所述维持线圈由金属铜制成。
全文摘要
本发明公开一种电磁开关，包括壳体，该壳体构成电磁开关的外廓；线圈，该线圈用于通过电流产生一作用于柱塞的电磁力；柱塞，该柱塞位于该线圈内部；该线圈由吸拉线圈和维持线圈组成，该维持线圈位于该柱塞的外侧，该吸拉线圈位于该维持线圈的外侧。本发明同时公开使用该电磁开关的起动机。
文档编号H01H50/44GK102386020SQ20111034201
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者刘增岗, 范永周 申请人:上海法雷奥汽车电器系统有限公司