可减小起动机顶齿力的电磁开关的制作方法
【专利摘要】一种可减小起动机顶齿力的电磁开关，主要特征是吸引线圈的工作电流可使起动机慢转，在动铁芯4的圆心孔内有柔性啮合弹簧11，柔性啮合弹簧的压力小于强制啮合弹簧的压力，柔性啮合弹簧内有拉杆12，动铁芯4可以在拉杆12上滑动。电磁开关吸合时，由柔性啮合弹簧11来推动拉杆12与推动顶杆6，这样起动机齿轮对飞轮齿环的顶齿力，就由柔性啮合弹簧的压力决定，从而能减小顶齿力，使起动机齿轮在慢转的小转矩下，能柔和地与飞轮齿环啮合，避免了现有技术的顶齿问题，又由于在齿轮没有啮合时开关触点不会接通，起动机不会获得大转矩，也就避免了现有技术的铣齿问题。
【专利说明】可减小起动机顶齿力的电磁开关
【技术领域】
[0001]本发明是汽车起动机上的控制开关，用于控制起动机的通断电及齿轮的啮合与分离。
【背景技术】
[0002]现有的电磁开关，由铁壳、吸引线圈与保持线圈、挡铁、动铁芯、复位弹黃、顶杆、动触点与静触点、绝缘盖组成，也有一部分电磁开关的动铁芯上设置有啮合弹簧。
[0003]在起动机上的工作过程是，吸引线圈与保持线圈通电后，动铁芯在电磁吸力作用下向挡铁移动，动铁芯的外端拉动起动机的拨叉，使起动机齿轮向飞轮齿环移动，动铁芯的内端推动顶杆，使动触点向静触点移动，当动铁芯与挡铁接触，称为电磁开关吸合，此时动触点也与静触点接触，称为触点接通。其主要特征是动铁芯直接推动顶杆与拉动拨叉，电磁开关吸合与触点接通是同步的，动铁芯的吸力通过拨叉作用于起动机齿轮，因此动铁芯吸力的大小，决定了起动机齿轮对飞轮齿环压力的大小，这种压力称为顶齿力。虽有一部分电磁开关的动铁芯上设置了啮合弹簧，动铁芯的吸力要通过啮合弹簧作用于齿轮，但由于这种啮合弹簧是按强制啮合的要求设置，弹簧压力很大，所以起动机齿轮对飞轮齿环的顶齿力依然很大。
[0004]为了改善起动机齿轮的啮合性能，许多大功率起动机采用了柔性啮合技术，通常是用增加电磁开关吸引线圈工作电流的方法，在电磁开关触点接通之前，起动机就获得来自吸引线圈的较大电流而慢转，这样当起动机齿轮靠近飞轮齿环时，慢转的起动机齿轮，能错开顶齿位置与飞轮齿环啮合。这种用增加吸引线圈工作电流的方法，虽然达到了让起动机慢转的目的，但同时也增加了动铁芯的吸力，也就增加了起动机齿轮对飞轮齿环的顶齿力，增加的顶齿力抵消了一部分起动机的慢转转矩，从而导致在起动机齿轮与飞轮齿环处于最不利的啮合位置时，因转动阻力增大，起动机停止慢转，也就无法错开顶齿位置，齿轮不能啮合，这种情况称为顶齿。造成顶齿的主要原因是，起动机慢转时转矩小，而动铁芯吸力产生的顶齿力却很大，这就是现有技术的缺陷，不能百分之百啮合成功。
[0005]如要使起动机齿轮百分之百啮合成功，一方面要增加起动机慢转时的转矩，另一方面就是要减小顶齿力，也就是要减小动铁芯的吸力。
[0006]专利CN200610040946.6起动机及起动继电器、CN200910266831辅助旋转式起动机的电磁开关、CN201310713445 一种辅助啮合式起动机及电磁开关，都可以减小电磁开关动铁芯的吸力，但最终都受到了电磁开关标准规定的吸合电压与释放电压的限制，也就无法再减小电磁开关动铁芯的吸力。实践证明，在电磁开关满足吸合电压与释放电压的情况下，其动铁芯吸力产生的顶齿力，相对于起动机慢转时的小转矩依然偏大，因此上述这些专利还是不能彻底解决问题。
[0007]而专利CN98801862起动机的继电器、CN201210390065 一种柔性啮合二阶驱动起动机，为了解决顶齿问题，采用了强制啮合弹簧，就是当出现顶齿现象，因顶齿力太大，起动机停止慢转后，就压缩强制啮合弹簧使触点接通，起动机直接从电源获得大电流，进入大转矩工作状态，以此来让起动机转动，错开顶齿位置使齿轮啮合。但由于转矩大、转速高，强制啮合极有可能造成铣齿，为了避免铣齿，就必须增加弹簧压力，也就是要增加顶齿力。这样的后果是齿轮磨损加快，齿轮磨损后又会铣齿。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题，是在增加吸引线圈的工作电流时，又能减小顶齿力，使顶齿力不受动铁芯吸力的影响。
[0009]本发明是在现有电磁开关基础上，增加吸引线圈的工作电流，使起动机能慢转，动铁芯的圆心孔内设置有柔性啮合弹簧，柔性啮合弹簧的压力小于强制啮合弹簧的压力，柔性啮合弹簧内设置有拉杆，拉杆穿过动铁芯的圆心孔，动铁芯可在拉杆上滑动，拉杆的内端上有止挡块，用于挡住柔性啮合弹簧，拉杆的外端用于挂接起动机的拨叉，电磁开关吸合时，柔性啮合弹簧作用于拉杆内端上的止挡块，推动拉杆往挡铁方向移动，同时柔性啮合弹簧也推动顶杆，使动触点向静触点移动。顶杆与拉杆可以连为一体，也可以分离，分离后顶杆与拉杆之间留有贯通孔，还需增设动触点复位弹簧。拉杆的外端与起动机的拨叉挂接后，柔性啮合弹簧推动拉杆移动时，就拉动了拨叉，因此顶齿力就由柔性啮合弹簧的压力决定，而不再由动铁芯的吸力决定。为了避免在小顶齿力下，因触点接通而发生铣齿问题，就又由柔性啮合弹簧来推动顶杆，而不再由动铁芯直接推动。这样当电磁开关吸合时，如果起动机齿轮没有与飞轮齿环啮合，即出现了顶齿现象，起动机拨叉只能移动起动机齿轮与飞轮齿环的轴向间隙那么一点距离，由于拨叉基本不能移动，拉杆也就不能移动，动铁芯就压缩柔性啮合弹簧后继续移动，柔性啮合弹簧被压缩后就无法推动顶杆，触点就不会接通，起动机只能从吸引线圈获得电流而慢转，由于柔性啮合弹簧产生的顶齿力不大，起动机齿轮在慢转小转矩下，能错开任何顶齿位置与飞轮齿环啮合。齿轮啮合后，拨叉才能继续移动，拉杆才能跟着移动，使柔性啮合弹簧复位后，才能推动顶杆使触点接通，让起动机直接从电源获得大电流，进入大转矩工作状态。
[0010]可见，当出现顶齿现象时，柔性啮合弹簧虽然被压缩，但触点却不会接通，起动机不会获得大转矩，也就不会铣齿。此时起动机只能慢转，只要合理选取柔性啮合弹簧的压力与起动机慢转时的小转矩相配合，就能保证起动机齿轮百分之百啮合成功，做到既不顶齿也不纟先齿。
[0011]本发明的优点是，只在小转矩，小顶齿力下使起动机齿轮与飞轮齿环啮合，避免了现有技术在小转矩、大顶齿力下啮合造成的顶齿问题，又避免了在大转矩下啮合造成的铣齿问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的可减小起动机顶齿力的电磁开关剖视图。
[0013]图2是本发明的可减小起动机顶齿力的电磁开关的另一例剖视图。
[0014]图3是本发明的可减小起动机顶齿力的电磁开关的又一例局部剖视图。
[0015]实施方法
[0016]如图1，可减小起动机顶齿力的电磁开关，包括铁壳1、固定在铁壳内的吸引线圈与保持线圈2、固定在铁壳开口端的挡铁3、位于铁壳圆心孔与线圈内孔中的动铁芯4、位于动铁芯外围的复位弹簧5、穿过挡铁圆心孔的顶杆6、位于顶杆一端的动触点7、固定在挡铁外的绝缘盖8、固定在绝缘盖上的静触点9、10。还有动铁芯圆心孔内的柔性啮合弹簧11、柔性啮合弹簧内的拉杆12、拉杆12穿过动铁芯4的圈心孔，动铁芯4可以在拉杆12上滑动，在拉杆的内端有止挡块121，用于挡住柔性啮合弹簧11，拉杆外端的122用于挂接起动机的拨叉，其结构形状根据拨叉的要求而定。顶杆6与拉杆12可以连为一体，也可以分离，分离后顶杆6与拉杆12之间留有贯通孔，还需增加动触点7的复位弹簧。
[0017]可减小起动机顶齿力的电磁开关，安装在起动机上的工作过程如下:
[0018]吸引线圈与保持线圈2通电后，在电磁吸力的作用下，动铁芯4向挡铁3移动，此过程在动铁芯外部要压缩复位弹簧5、在动铁芯内部有压缩柔性啮合弹簧11的趋势，柔性啮合弹簧11作用于拉杆内端上的止挡块121，从而推动拉杆12也往挡铁方向移动，拉杆的外端122拉动起动机的拨叉，使起动机齿轮向飞轮齿环移动，同时柔性啮合弹簧11也在推动顶杆6，使动触点7向静触点9、10移动。如果起动机齿轮碰到飞轮齿环后顺利啮合，上述推动过程继续下去，直至动铁芯4与挡铁3接触，动触点7与静触点9、10接触。如果起动机齿轮碰到飞轮齿环后没有啮合，即出现了顶齿现象，上述推动过程被迫停止，起动机拨叉只是移动了起动机齿轮与飞轮齿环的轴向间隙那么一点距离，由于拨叉基本不能移动，拉杆12也不能移动，但动铁芯4在压缩复位弹簧5与压缩柔性啮合弹簧11后，依然能移动，直至与挡铁3接触，此时顶杆6也不能移动，动触点7不会接触静触点9、10。如果是分体式开关，因柔性啮合弹簧11被压缩后，就无法推动到顶杆6，动触点7也不会与静触点9、10接触。起动机只能从吸引线圈获得电流而慢转，这时起动机齿轮对飞轮齿环的顶齿力，是由被压缩的柔性啮合弹簧11的压力决定，顶齿力不会很大，因此起动机齿轮在慢转的小转矩下能错开任何顶齿位置与飞轮齿环啮合。齿轮啮合后拨叉才能继续移动，拉杆12也才能跟着移动，使柔性啮合弹簧11复位后，才能推动顶杆6，使动触点7与静触点9、10接触，起动机直接从电源获得大电流，进入大转矩工作状态。
[0019]图2是本发明的另一实施方案，不同之处是动铁芯4的圆心孔内放置复位弹簧5，把柔性啮合弹簧11移到了动铁芯的外端弹簧罩13内，弹簧罩13与动铁芯4固定连接，拉杆12芽过弹黃罩13的圆心孔，弹黃罩13与拉杆12滑动连接，顶杆6芽过动铁芯4的圆心孔，动铁芯4可在顶杆6上滑动。
[0020]图3是本发明的又一实施方案，不同之处是把柔性啮合弹簧11设置在动铁芯4的外端圆心孔内，并用封堵盖14挡住柔性啮合弹簧11，拉杆12穿过封堵盖14的圆心孔，封堵盖14与动铁芯4是固定连接，封堵盖14与拉杆12是滑动连接。
【权利要求】
1.可减小起动机顶齿力的电磁开关，包括铁壳1、吸引线圈与保持线圈2、挡铁3、动铁芯4、复位弹簧5、顶杆6、绝缘盖8、以及绝缘盖内的动触点与静触点。其特征是吸引线圈的工作电流可使起动机慢转，动铁芯4的圆心孔内有柔性啮合弹簧11，柔性啮合弹簧11的压力小于强制啮合弹簧的压力，柔性啮合弹簧11内有拉杆12、拉杆12穿过动铁芯4的圆心孔，动铁芯4可在拉杆12上滑动，拉杆内端上有止挡块121，顶杆6的外端上有1个动触点7，绝缘盖8上固定2个静触点9、10，顶杆6与拉杆12连为一体。电磁开关吸合时，柔性啮合弹簧11作用于拉杆内端上的止挡块121，推动拉杆12向挡铁3方向移动，同时柔性啮合弹簧11也推动顶杆6，使动触点7向静触点9、10移动。
2.根据权利要求1的可减小起动机顶齿力的电磁开关，其特征是柔性啮合弹簧11位于动铁芯4的外端弹簧罩13内，弹簧罩13与动铁芯4固定连接，拉杆12穿过弹簧罩13的圆心孔，弹簧罩13与拉杆12滑动连接，顶杆6穿过动铁芯4的圆心孔，动铁芯4可在顶杆6上滑动。
3.根据权利要求1的可减小起动机顶齿力的电磁开关，其特征是柔性啮合弹簧11的一端有封堵盖14，拉杆12穿过封堵盖14的圆心孔，封堵盖14与动铁芯4是固定连接，封堵盖14与拉杆12是滑动连接。
4.根据权利要求1、2、3的可减小起动机顶齿力的电磁开关，其特征是顶杆6与拉杆12分离，顶杆6与拉杆12之间有贯通孔，动触点7有复位弹簧。
【文档编号】H01H50/58GK104465231SQ201410775542
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月7日 优先权日:2014年12月7日
【发明者】吴建刚 申请人:吴建刚