专利名称：发动机启动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机启动用的发动机启动装置。
背景技术：
配置在传统的辅助回转式发动机启动装置中的磁性开关为了分2段控制启动时的启动电机的动作而设置有主接点和辅助接点，将电阻体与由辅助接点的关闭形成的回路串联式连接，将电机的电枢与蓄电池连接。另一方面，由主接点的关闭形成的回路直接将蓄电池与电机的电枢连接。一旦接通启动开关，则将电流流向吸引线圈，辅助接点关闭，电流从蓄电池经由电阻体流向电机的电枢，由此，在将配置在电机轴上的小齿轮与环形齿轮顺利嵌合之后，连接主接点并移行至额定回转。将主接点和辅助接点分别配置在另外的插棒上(例如参照日本专利特开平7-109967号公报、段落0009、
图1)。
但是，由于主接点和辅助接点分别由另外的插棒进行驱动，因此外形大，端子周围的布局困难。为此，在主接点和辅助接点内共用可动接点，在谋求小形化的同时，将电阻体也内装在磁性开关中(例如参照日本专利特开平7-174062号公报、段落0009、图2)。
然而，若提高可动元件的引入速度，则在区分为引入线圈和保持线圈的情况下，难以由磁性开关开启后的感应反电动势对可动元件进行保持，因此，将驱动可动元件的线圈作为具有高阻抗的吸引线圈1段，将内装在磁性开关中的电阻体与辅助接点串联式连接，分阶段地对主接点和辅助接点进行开闭，使电流流向电机的电枢，以减少感应反电动势(例如参照日本专利特表2001-508855号公报)。
这种结构的磁性开关设置在辅助接点和主接点共用的接点室中，辅助接点小，辅助接点的接点间隙狭。因此，随着可动接点对固定接点的弹接动作而产生的铜的磨损粉沾附在辅助接点的可动接点及其固定接点上而损害绝缘并有可能造成启动不良等的故障。
本发明目的在于，提供具有使环形齿轮与小齿轮缓慢嵌合之后进行额定回转、增大制造上的尺寸余量、以遮蔽因主接点的开闭动作所发生的磨损粉影响的辅助接点的磁性开关的发动机启动装置。
发明内容
本发明的发动机启动装置，包括启动电机；由启动电机驱动、可相对于发动机的环形齿轮进行进退且啮合的小齿轮；以及启动开关，该启动开关具有以相互不同的第1和第2速度驱动启动电机用的主接点和辅助接点；与辅助接点连接的电阻体；支承主接点和辅助接点的可动接点并在非作动位置与作动位置之间移动的插棒组件；驱动插棒组件使主接点和辅助接点离接的开关线圈；以及使小齿轮进退的驱动机构，其特征在于，具有设置在主接点与辅助接点之间的分隔体。
采用本发明可获得如下的效果。
发动机启动装置包括启动电机；由启动电机驱动、可相对于发动机的环形齿轮进行进退且啮合的小齿轮；以及启动开关，该启动开关具有以相互不同的第1和第2速度驱动启动电机用的主接点和辅助接点；与辅助接点连接的电阻体；支承主接点和辅助接点的可动接点并在非作动位置与作动位置之间移动的插棒组件；驱动插棒组件使主接点和辅助接点离接的开关线圈；以及使小齿轮进退的驱动机构，由于具有了设置在主接点与辅助接点之间的分隔体，因此，可防止在主接点室中接点开闭时所产生的金属粉对辅助接点室的污染。
附图的简单说明图1为本发明实施例1的发动机启动装置的剖面图。
图2为图1的发动机启动装置的回路图。
图3为图1的A-A的剖面图。
图4为图1的侧面图。
图5为图1的B-B的剖面图。
图6为将图1的电阻体平面展开的展开图。
图7为本发明实施例2的发动机启动装置的主接点室和辅助接点室的剖面图。
具体实施例方式
实施例1图1为本发明实施例1的发动机启动装置的剖面图。图2为图1的发动机启动装置的回路图。图3为图1的A-A的剖面图。图4为图1的侧面图。图5为图1的B-B的剖面图。图6为将图1的电阻体平面展开的展开图。
发动机启动装置具有透磁性的筒状的壳体1和圆筒状的可动元件4，该可动元件4在壳体1的中心轴方向的非作动位置与作动位置之间移动，利用设置在壳体1的前支架2侧的侧面1a与侧面1a所具有的周向台阶部4a之间的可动元件复位弹簧3向前支架2侧施力。还形成具有磁心5、驱动可动元件4的磁性回路，该磁心5被铆接在壳体1的保持部1b上，与可动元件4相对置，中心轴具有贯通孔5a。
发动机启动装置还具有将可动元件的外周包围、可滑动地引导可动元件4的圆筒状的绝缘套筒6；同心圆状地将绝缘套筒6围住的线圈壳7；收纳于线圈壳7内的开关线圈8；以及与开关线圈8之间具有间隙、被配设在开关线圈8与壳体1之间的电阻体9，向磁性回路供给可使可动元件4移动的磁能。
发动机启动装置还具有固定在磁心5的与前支架2的反向侧的杯状的第1开关盖10；固定在第1开关盖10的前支架2的反向侧的杯状的第2开关盖11；贯通于第1开关盖10的圆筒侧面的2个的第1螺栓端子12、13；固定在第1螺栓端子12、13的第1开关盖10内侧的各自端部的辅助固定接点14、15；安装在第1螺栓端子12、13的第1开关盖10外侧的各自端部切削成的螺纹部上的2段螺母16；贯通于第2开关盖11的与第1开关盖10对置的端面11a而固定的2个第2螺栓端子17、18；与第2螺栓端子17、18的第2开关盖11内侧的各自端部连接的固定主接点19、20；以及通过平垫圈21紧固在第2螺栓端子17、18的第2开关盖11外侧的各自端部的螺母22，形成主接点室23和辅助接点室24，辅助固定接点对由25由辅助固定接点14、15构成，主固定接点对26由主固定接点19、20构成。在杯状的第1开关盖10的面向主接点室23的底面10a的中央设置有孔10b，起着将主接点室23与辅助接点室24分隔的隔板27的作用。
并且，发动机启动装置还具有将一个第1螺栓端子12与一个螺栓端子17连接的导电端子28，在另一个第1螺栓端子13和另一个第2螺栓端子19上分别连接着电阻体9的导线29，同时在第2螺栓端子17上连接着从蓄电池引出的连接线30，第2的螺栓端子18与电机引出的连接线30连接。
发动机启动装置还具有与可动元件4的贯通孔4b嵌合、延伸至主接点室23并在中央部直径变小的2段阶梯状的切换轴31；与切换轴31中央的外侧面紧密接触且可滑动、中央具有周向台阶部32a的第1绝缘衬套32；一端与第1绝缘衬套32的周向台阶部32a的辅助接点室24侧的侧面抵接的辅助接点推入弹簧33；被支承在辅助接点推入弹簧33的另一端、在第1绝缘衬套32的外侧面进行滑动的2段阶梯环状的绝缘支架34；固定在第1绝缘支架34的直径小的环的外侧面的圆盘状的辅助可动接点35；设置在绝缘衬套32的辅助接点室24侧的端部的夹具36和档圈37；配设在档圈37的端面与第1开关盖10的辅助接点室24侧的端面上设置的台阶部10c之间、由螺旋弹簧构成且可将第1绝缘衬套32朝前支架2方向施力的弹性构件38；一端支承在切换轴31的周向台阶部31a上的主接点推入弹簧39；支承在主接点推入弹簧39的另一端、在切换轴31的外侧面进行滑动的2段台阶环状的第2绝缘支架40；与第2绝缘支架40的直径小的环的外周面紧密接触、配设在直径大的环的外周面和直径小的环的外周面的台阶部与绝缘垫圈41之间的主可动接点42；以及限制主可动接点42向主固定接点对26侧移动的夹具43和档圈44，构成磁性开关的可动接点。
发动机启动装置还具有固定在可动元件4的前支架2侧的端面的环45；由杆弹簧46施力、使其与切换轴31的前支架2侧的端面抵接的轴47；与轴47的前支架2侧连续的绝缘材料衬套48；一端回转自如地支承在绝缘材料衬套48上、另一端回转自如地支承在与发动机启动装置的电机回转轴49嵌合的离合器50上、通过杆夹具52支承在杆支承部51上的爪状的杆53；以及设置在离合器50前端的小齿轮54，通过使小齿轮54与内燃机的环形齿轮55离接，可将内燃机的回转轴启动。
插棒组件56具有可动元件4、轴47、以及固定在可动元件4上的切换轴31，分别在非作动位置与作动位置之间进行移动。
又，小齿轮54通过驱动机构57进行进退。驱动机构57具有与轴47连结的杆53和离合器50。
主接点室23与辅助接点室24由分隔体58进行分隔，分隔体58具有隔板27和弹性构件38。
启动开关的主接点59由主可动接点42和主固定接点对26构成。又，辅助接点60由辅助可动接点35和辅助固定接点对25构成，主接点59在蓄电池61与启动电机62之间进行开闭，辅助接点60通过电阻体9在蓄电池61与启动电机62之间进行开闭。
该发动机启动装置通过使电流流向开关线圈8，使磁性回路励磁，将可动元件4向图1中的左右方向吸引以及复位。本说明中，可动元件4的非作动位置就是在电流不流向开关线圈8的情况下与离合器50连结的静止位置，此时的离合器50正处于由设置于电机回转轴49上的未图示的止动器停止的位置。该小齿轮54与环形齿轮55相对的端面间的间隙G1即是小齿轮54的非作动位置，也就是与由止动器停止的与离合器50连接的小齿轮54的状态和环形齿轮55虽与小齿轮54的端面抵接但未与花键54a嵌合状态的小齿轮54之间的距离。
辅助可动接点35与辅助固定接点14、15的辅助接点间隙G2即是辅助可动接点35的非作动位置，也就是与处于绝缘衬套32的周向台阶部32a与磁心5的端部5a抵接而静止着的辅助可动接点35的位置与辅助固定接点14、15之间的距离。同样，绝缘衬套32的非作动位置是指该周向台阶部32a停止在磁心5的台阶部5a上，由弹性构件38朝前支架2方向施力。
主可动接点42与主固定接点19、20的间隙G3即是主可动接点42的非作动位置，也就是可动元件复位弹簧3对可动元件4朝图1中的右方向施力、利用杆弹簧52由止动器将离合器50停止状态的主可动接点41的位置与主固定接点19、20之间的距离。
在对开关线圈8进行吸引电流的开闭时，若将可动元件4的最大移动距离定为L(mm)，则切换轴31也只能以相同距离进行移动。若将与可动元件4的磁心5对置的端面4b与处于非作动位置的绝缘衬套32的与可动元件4对置的端面的间隙定为Q(mm)，则辅助可动接点35在可动元件4(Q+G2)(mm)移动时将辅助接点关闭。若将辅助可动接点35的推入量定为K1，则K1(mm)为(L-Q-G2)(mm)。主可动接点42在可动元件4移动(mm)时将主接点关闭，若将主可动接点42的推入量定为K2，则K2(mm)为(L-G3)。
另一方面，轴47的移动量P(mm)由于轴47在朝图1中的左方向移动时将杆弹簧46压缩，因此，可使其比可动元件的移动量L小于该压缩部分M(mm)，P(mm)成为(L-M)(mm)。在切换轴31与轴47之间形成间隙。
图1中，主接点间隙G3大致与辅助接点间隙G2和间隙Q的加算值相同，辅助接点间隙G2和间隙Q的加算值比环形齿轮与小齿轮的间隙G1加上杆弹簧的压缩部分M的加算值大。
通过将由铜镍合金组成的电阻板设定了图6所示的电阻体的宽度63和间距64，即可得到具有所需额定电力的所必需的电阻值的电阻体9。即，当额定电力增大时，因宽度63增大，间距64相应地变小而间距数增多，故可容易地得到具有不同额定电力的相同电阻值的电阻体9。在冲压成蛇行状并加工成圆筒状之后，可用苯酚树脂和插入模制方式进行制造。圆筒状的电阻体9的外径加工成大致与壳体1的内径相等，以使其与壳体1紧密内接，而电阻体9的内径大于开关线圈8的外径。
下面说明发动机启动装置的主接点及其辅助接点的开闭定时。如图2的回路图所示，当接通手动启动开关65时，电流从蓄电池61流向开关线圈8，将可动元件4吸向磁心5方向的磁力发生作用，可动元件4将可动元件复位弹簧3压缩，朝图1中的左方向吸引。与轴47连接的绝缘材料衬套48朝图1中的左方向移动，杆53以杆夹具52为中心沿图1的逆时针方向回转，小齿轮54朝图1中的右方向移动，与环形齿轮55的端面抵接。此时，可动元件4虽然只移动了间隙G1，但因G2+Q大于间隙G1，故辅助可动接点35不与辅助固定接点14、15抵接。当小齿轮54的端面与环形齿轮55的端面抵接时，支承在离合器49上的杆53的支承点不能移动，另一方的可动元件因具有了朝图1中的左方向的力，故杆弹簧46发生挠曲，辅助可动接点35朝图1中的左方向移动，可动元件推压绝缘衬套32，使其移动到磁心5一端，与辅助固定接点14、15连接。一旦辅助可动接点35与辅助固定接点14、15连接，则电流从蓄电池61经由电阻体9流向启动电机62。该电流因经由电阻体9而流动，故电流值缓慢增加，启动电机62的转速也缓慢地上升。环形齿轮55的端面一边被引向小齿轮54的端面，一边缓慢地与小齿轮54的花键54a啮合。
当环形齿轮55与小齿轮54的花键54a啮合时，切换轴31也朝左方向移动，主可动接点42与主固定接点19、20连接，电流从蓄电池61经由主接点流向启动电机62，启动电机62进行额定回转，可使发动机启动。
一旦将主接点59关闭，则辅助接点60之间因隔有电阻体9，故辅助接点60侧的回路的阻抗与主接点59侧的回路相差极大，额定回转时，在辅助接点侧的回路中基本没有电流流动。
另外，辅助可动接点35由弹性构件38朝前支架2方向施力。又，可动元件4将可动元件复位弹簧3压缩，并朝前支架2方向施力。
接着，当发动机启动时，断开手动启动开关65，因向开关线圈8的电压附加被遮断，故失去了将可动元件4朝图1中的左方向的吸引力，因此，利用可动元件复位弹簧3的弹力使可动元件4朝图1中的右方向移动。与可动元件4连结的切换轴31朝图1中的右方向移动，主可动接点42与主固定接点19、20分离。同时，在可动元件4与绝缘衬套32分离时，利用弹性构件38的弹力使辅助可动接点35快速地朝图1中的右方向移动，将辅助接点开启。此时，即使小齿轮54由于与环形齿轮55的磨擦力而动作不平滑，也由于辅助接点可独自地从作业位置分开，故大电流不能持续地流向电阻体9。
将该发动机启动装置作成图2所示的回路结构，反复启动内燃机，确认辅助接点的开闭状况，发现在辅助接点开启的时点能可靠地进行开启，电流没有流向电阻体。
又，反复启动内燃机后，将主接点室和辅助接点室分解并观察固定接点，但在辅助接点的表面基本上没有发现象主接点室中所看到的那种金属粉等。
采用这种发动机启动装置，可防止在主接点室中接点开闭时所产生的金属粉将辅助接点室污染。
并且，利用辅助可动复位弹簧的压缩，防止了金属粉从主接点室向辅助接点室的污染。
又，在使启动线圈励磁时，最初是环形齿轮与停止中的小齿轮有相对的端面抵接，其后是将辅助接点关闭，通过电流在串联连接的回路中流动，一边使环形齿轮在缓慢开始回转的小齿轮的端面上滑动，一边与小齿轮的花键啮合，故可减少小齿轮与环形齿轮的啮合失误。
并且，在将启动线圈的励磁切断使可动元件回到非作动位置时，在主接点开启后，在与轴的复位动作无关的情况下由可动元件4使切换轴移动，因此，辅助接点也在主接点的开启后延迟开启，电流不向电阻体流动。
又，由于可独立地决定主接点间隙和辅助接点间隙，因此不需要特意地去提高装配精度，可降低成本。
当环形齿轮与小齿轮的相对的端面抵接时，即使是在通常的装配精度下进行组装，辅助接点也不会关闭，而是在杆弹簧挠曲后进行关闭。
并且，一旦环形齿轮与小齿轮的花键开始啮合，则利用杆弹簧的复位力可加快环形齿轮与花键的啮合，因此，环形齿轮与小齿轮一边在宽大的抵接面上进行啮合一边回转，可减少环形齿轮与小齿轮抵接面的损伤。
实施例2图7为本发明实施例2的发动机启动装置的主接点室和辅助接点室的剖面图。图7是在图1的隔板27的辅助接点室24侧的侧面固定由波纹管组成的弹性构件66，切换轴31贯通隔板27的孔27a和弹性构件66，向主接点室24延伸。与非作动位置的可动元件4(参照图1)连结的切换轴31上由主接点推入弹簧39支承的主可动接点42的与弹性构件66对向的面，与弹性构件66的端部连接。在将开关线圈8(参照图1)励磁而使切换轴31朝图7中的左方向移动时，弹性构件66一边与主可动接点42连接一边延伸。
将该发动机启动装置作成图2所示的回路结构，反复启动内燃机，确认辅助接点的开闭状况，发现在辅助接点开启的时点能可靠地进行开启，电流没有流向电阻体。
又，反复启动内燃机后，将主接点室和辅助接点室分解并观察固定接点，但在辅助接点的表面基本上没有发现象主接点室中所看到的那种金属粉等。
采用这种发动机启动装置，可防止在主接点室中接点开闭时所产生的金属粉对辅助接点室的污染。
另外，隔板上具有了由波纹管组成的弹性构件，但即使是将通常用的弹簧之类的弹性构件同心圆状地设置在切换轴上，也可减轻金属粉对辅助接点室的污染。
权利要求
1.一种发动机启动装置，包括启动电机；由所述启动电机驱动、可相对于发动机的环形齿轮进行进退且啮合的小齿轮；以及启动开关，该启动开关具有以相互不同的第1和第2速度驱动所述启动电机用的主接点和辅助接点；与所述辅助接点连接的电阻体；支承所述主接点和辅助接点的可动接点并在非作动位置与作动位置之间移动的插棒组件；驱动所述插棒组件使所述主接点和辅助接点离接的开关线圈；以及使所述小齿轮进退的驱动机构，其特征在于，具有设置在所述主接点与所述辅助接点之间的分隔体。
2.如权利要求1所述的发动机启动装置，其特征在于，所述分隔体包括具有贯通所述插棒组件且延伸用的贯通孔、将所述主接点与辅助接点之间分隔的隔板；以及围住所述贯通孔、设置在所述隔板与所述插棒组件之间的弹性构件。
3.如权利要求1或2所述的发动机启动装置，其特征在于，所述主接点和辅助接点的可动接点相互独立地设置在所述插棒组件上。
4.如权利要求1或2所述的发动机启动装置，其特征在于，在作动位置上的所述插棒组件中所具有的切换轴与轴的相对的端面相互之间具有间隙。
5.如权利要求1或2所述的发动机启动装置，其特征在于，随着从非作动位置的所述插棒组件的移动，当所述环形齿轮与小齿轮的相对的端面相互间抵接之后，利用所述驱动机构中所具有的支承杆的杆弹簧的挠曲将与所述电阻体串联连接的所述辅助接点关闭。
全文摘要
一种发动机启动装置，包括启动电机；由启动电机驱动、可相对于发动机的环形齿轮进行进退且啮合的小齿轮；以及启动开关，该启动开关具有以相互不同的第1和第2速度驱动启动电机用的主接点和辅助接点；与辅助接点连接的电阻体；支承主接点和辅助接点的可动接点并在非作动位置与作动位置之间移动的插棒组件；驱动插棒组件使主接点和辅助接点离接的开关线圈；以及使小齿轮进退的驱动机构。由此提供具有使环形齿轮与小齿轮缓慢嵌合之后进行额定回转、增大制造上的尺寸余量以遮蔽因主接点的开闭动作所发生的磨损粉影响的辅助接点的磁性开关的发动机启动装置。
文档编号F02N15/06GK1506573SQ20031012257
公开日2004年6月23日 申请日期2003年12月9日 优先权日2002年12月10日
发明者永井彻, 山内逸人, 人 申请人:三菱电机株式会社