适于车辆的怠速停止系统的起动的制造方法

适于车辆的怠速停止系统的起动的制造方法
【专利摘要】一种控制起动机的电动机电流的电磁螺线管，包括：第一开关，第一开关包括第一固定触头和第一可动触头，第一开关中断电动机电流；抑制电阻器，抑制电阻器抑制电动机电流；第二开关，第二开关包括第二固定触头和第二可动触头，第二开关形成短路路径以绕开抑制电阻器；第一调节构件，第一调节构件由第一螺线管驱动，第一调节构件将第一开关调节为闭合并且在经过预定时间之后使第一开关释放调节；以及第二调节构件，第二调节构件由第二螺线管驱动，第二调节构件将第二开关调节为闭合并且当第一开关从调节状态释放时经过预定时间之后将第二开关从调节状态释放。第一调节构件和第二调节构件设置在调节位置与释放位置之间以调节第一开关和第二开关。
【专利说明】适于车辆的怠速停止系统的起动机

【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种对安装在车辆上的发动机进行起动的起动机，并且更具体地涉及 一种适于车辆的怠速停止系统的起动机。

【背景技术】
[0002] 近年来，为了减小二氧化碳并提高燃料经济性，设置有使发动机自动停止及重新 起动的怠速停止系统（下文中称作ISS)的车辆逐渐增多。在这种车辆中，起动机设置有如 下一种电磁螺线管：该电磁螺线管将小齿轮响应于柱塞的运动而向外推动、使电流能够/ 不能够流动通过电动机以及在电动机被激活时抑制冲击电流的功能相结合。
[0003] 使发动机起动的常规类型的起动机在执行怠速停止功能时不能重新起动发动机， 直到发动机完全停止为止，也就是说，在发动机通过惯性旋转而旋转时发动机不能被重新 起动。
[0004] 根据该常规类型的发动机，一个螺线管开关（在本公开中被称作非ISS开关）控 制小齿轮朝向发动机的齿圈侧向外推动并控制用于中断电动机电流的主开关接通及切断。
[0005] 同时，例如，日本特许申请公开公报No. 2011-144799公开了一种设置有串联螺线 管开关（下文中被称作ISS开关）的起动机，该起动机能够响应于通过驾驶员的重新起动 请求而重新起动发动机。ISS开关包括用于向外推动小齿轮的螺线管SL1以及用于断开及 闭合主接触点的螺线管SL2,并且两个螺线管均构造成被独立地进行控制。换句话说，由于 螺线管SL1向外推动小齿轮的操作以及螺线管SL2断开/闭合主开关的操作可以被独立地 进行控制，因此即使发动机借助惯性旋转，发动机仍然可以通过使小齿轮与齿圈接合而被 重新起动。
[0006] 由于具有ISS系统的车辆每次在车辆由于红灯或由于交通堵塞而不得不在十字 路口处停下时都要使发动机停止并响应于重新起动请求使发动机重新起动，因此发动机起 动操作的频率显著增大。在这方面，出现如下问题：当电动机在执行怠速停止操作之后响应 于发动机重新起动请求被激活时有大量的电流（称作为起动电流或冲击电流）流动。具体 地，当大量的电流流动时，电池的端子电压极大地减小，使得在车辆中发生瞬时电力故障， 由此导致电气设备一诸如仪表设备、音频设备或导航系统之类一暂时停止操作。通常，由 于设置有ISS的车辆在道路上执行怠速停止，因此每次在起动机操作时都有大量的电流流 动，使得驾驶员可能由于这种现象而备受压力。
[0007] 为了避免瞬时电力故障的发生，采用了抑制电阻器。例如，日本特许申请公开公报 No. 2011-142067公开了如下一种技术：在该技术中，结合有抑制电阻器的电磁继电器（被 称作ICR(涌入电流减小）继电器）连接至电动机的激活电路，并且低电阻回路路径和高电 阻回路路径被控制为响应于处于0N及OFF (接通及切断）的继电器触头而在低电阻回路路 径与高电阻回路路径之间进行切换。这种ICR继电器在ICR继电器响应于电动机的激活而 断开（切断）时形成了包括抑制电阻器的高电阻回路路径。因此，所抑制的电流从电池经 过抑制电阻器流动到电动机中，由此可以避免电池的端子处的显著的电压下降。随后，当继 电器触头闭合（接通）时，抑制电阻器的两端短路以形成低电阻回路路径，由此整个电池电 压施加至电动机。
[0008] 然而，无论其操作的顺序如何，用于ISS的常规类型的开关均独立控制螺线管中 的每个螺线管，使得对于两个螺线管SL1和SL2而言都必须需要满足起动机的操作速率的 足够大的热容以及其余裕值。因此，两个螺线管的尺寸变得更大以保证耐热性。此外，由 于螺线管SL1和SL2通过车辆侧ECU (电子控制单元）来进行控制，因此，两个端子（下文 中被称作端子-50)必须向两个螺线管SL1和SL2供以动力。换句话说，如图16中所示， 用于SL1的端子-50T1以及用于端子SL2的端子-50T2单独地设置，使得端子-50T1和端 子-50T2的尺寸变得更大。因此，使车辆侧的可安装性下降，并且由于对于两个端子T1和 T2而言需要连接至端子-50T1和T2的两个线束和起动机继电器而因此增大了系统成本。
[0009] 此外，为了保证与非ISS开关的小齿轮与齿圈的接合性能类似的小齿轮与齿圈的 接合性能，保持螺线管SL1的柱塞所需的电流相比非ISS开关所需的电流变得更大。因此， 取决于车辆的类型，需要用于线束的端子-50的熔断器容量更大并且需要线束的电线直径 增大，从而增加了 ISS单元的系统成本。由于通常所使用的ICR继电器为单个部件，因此必 须准备操作ICR继电器的信号线路以及连接ICR继电器和起动机的线束，使得增加了必要 的工时和部件的数目，从而增加了系统成本。此外，ICR继电器和起动机通过额外的线束连 接，由此由于该额外的线束而增大了接线电阻。因此，由于起动机的输出功率减小，因此取 决于车辆的类型，相比常规使用的起动机必须使用具有更大的输出功率的起动机。
[0010] 此外，由于需要将固定ICR继电器的固定部设置在起动机外壳或车辆侧中，因此 取决于车辆的类型，固定部可以不设置在车辆中。在图16中，示出了 ICR继电器固定至起动 机外壳139的示例。具体地，ICR继电器与ISS开关120 -起通过螺栓140固定至起动机外 壳139。当ICR继电器相对于电磁开关的B端子（S卩，电池线缆所能够连接的螺栓）需要设 置在电池侧处时，电压通常施加至ICR继电器的连接端子。因此，为了避免由接触至ICR继 电器的连接端子的外来体或工具所引起的不必要的短路，需要保护盖来覆盖连接端子。因 此，进一步增加了必要的工时和部件的数目，使得将增加系统成本。


【发明内容】

[0011] 本实施方式提供了一种设置有适于怠速停止功能并且结合了对冲击电流的抑制 的功能的小尺寸/轻重量的电动螺线管单元的起动机。
[0012] 作为本实施方式的第一方面，根据本公开的起动机包括：电动机，该电动机通过被 通电而产生旋转力；小齿轮，该小齿轮在小齿轮与齿圈接合时将电动机的旋转力传递至发 动机的齿圈；以及电磁螺线管，该电磁螺线管以与电动机平行地设置的方式固定至起动机 外壳。
[0013] 该所述电磁螺线管包括：
[0014] 一对第一固定触头，所述一对第一固定触头设置在电动机的激活电路处；
[0015] 第一可动触头，该第一可动触头面向所述一对第一固定触头，第一可动触头能够 在轴向方向上移动以断开及闭合所述一对第一固定触头，所述一对第一固定触头在第一可 动触头与所述一对第一固定触头接触时闭合，并且所述一对第一固定触头在第一可动触头 与所述一对第一固定触头分离时断开；
[0016] 第一开关，该第一开关响应于第一可动触头断开及闭合所述一对第一固定触头来 中断供给至电动机的电流，第一开关在第一可动触头断开所述一对第一固定触头时断开并 且在第一可动触头闭合所述一对第一固定触头时闭合；
[0017] 抑制电阻器，该抑制电阻器以与第一开关串联的方式连接至激活电路，从而在第 一开关闭合时抑制冲击电流流到激活电路中；
[0018] -对第二固定触头，所述一对第二固定触头设置在激活电路处，从而绕开抑制电 阻器；
[0019] 第二可动触头，该第二可动触头面向所述一对第二固定触头，第二可动触头能够 在轴向方向上移动以断开及闭合所述一对第二固定触头，所述一对第二固定触头在第二可 动触头与所述一对第二固定触头接触时闭合，并且所述一对第二固定触头在第二可动触头 与所述一对第二固定触头分离时断开；
[0020] 第二开关，该第二开关在第二可动触头闭合所述一对第二固定触头时使抑制电阻 器短路以形成短路路径，第二开关在第二可动触头断开所述一对第二固定触头时释放短路 路径，第二开关在第二可动触头断开所述一对第二固定触头时断开并且在第二可动触头闭 合所述一对第二固定触头时闭合；
[0021] 主螺线管，所述主螺线管包括主电磁体，当所述主电磁体被通电时，柱塞由所述主 电磁体拉动以在所述轴向方向上移动，其中该主螺线管响应于柱塞在轴向方向上的移动而 朝向齿圈向外推动小齿轮，并且相应地朝向所述一对第一固定触头驱动第一可动触头以及 朝向所述一对第二固定触头驱动第二可动触头；
[0022] 第一调节构件，该第一调节构件设置成能够在调节位置与释放位置之间移动，调 节位置在第一开关闭合时调节第一可动触头的运动以使所述第一可动触头与所述一对第 一固定触头不接触，释放位置从所述调节位置释放第一可动触头的运动以允许第一可动触 头与所述一对第一固定触头接触；
[0023] 第二调节构件，该第二调节构件设置成能够在调节位置与释放位置之间移动，调 节位置响应于第二开关闭合来调节第二可动触头的运动以使第二可动触头与所述一对第 二固定触头不接触，释放位置从调节位置释放第二可动触头的运动以允许第二可动触头与 所述一对第二固定触头接触；
[0024] 第一螺线管，该第一螺线管在被通电时形成第一电磁体，该第一螺线管在第一电 磁体通电时将第一调节构件驱动成处于调节位置并且在第一电磁体切断时将第一调节构 件释放成处于释放位置；以及
[0025] 第二螺线管，该第二螺线管在被通电时形成第二电磁体，该第二螺线管在第二电 磁体通电时将第二调节构件驱动成处于调节位置并且在第二电磁体切断时将第二调节构 件释放成处于释放位置。
[0026] 第一螺线管构造成控制第一电磁体以通电及切断，使得第一调节构件在第一开关 于主螺线管开始操作时闭合之前被驱动成处于调节位置以调节第一可动触头的运动，以及 使得第一调节构件在柱塞被主电磁体拉动之后经过预定时间时被释放成处于释放位置以 释放第一可动触头的运动；第二螺线管构造成控制第二电磁体以接通及断开，使得第二调 节构件在第二开关于主螺线管开始操作时闭合之前被驱动成处于调节位置以调节第二可 动触头的运动，以及使得第二调节构件在第一调节构件释放第一可动触头的运动之后经过 预定时间时被释放成处于释放位置以释放第二可动触头的运动。
[0027] 根据本公开的电磁螺线管能够通过第一螺线管和第二螺线管在第一螺线管和第 二螺线管响应于主螺线管的操作通电之前的操作对第一可动触头和第二可动触头的运动 运行调节。具体地，用于通电第一螺线管和第二螺线管的时间被独立地控制，使得从响应于 柱塞的运动朝向齿圈侧向外推动小齿轮至第一开关闭合的预定时期可以进行设定。此外， 从第一开关闭合至第二开关闭合的预定时期也可以进行设定。因此，可以构成具有常规的 ISS开关的功能以及ICR继电器的功能（S卩，用于在电动机被激活时抑制冲击电流的功能） 的电磁螺线管。就第一螺线管和第二螺线管而言，由于在将第一调节构件和第二调节构件 驱动成处于调节位置处之后使第一调节构件和第二调节构件从调节位置释放所需的操作 时间较短（例如，大于大约10毫秒并且一直到大约200毫秒），因此可以显著地减小由被通 电的第一螺线管和第二螺线管所产生的热量。
[0028] 另外，就第一螺线管和第二螺线管而言，当第一调节构件和第二调节构件被驱动 成处于调节位置处以从而调节第一可动触头和第二可动触头的运动时，主螺线管的柱塞自 身的运动没有被调节。因此，第一螺线管和第二螺线管的调节第一可动触头和第二可动触 头所需的调节力不需要超出主电磁螺线管的施加至柱塞的力，由此可以缩小第一螺线管和 第二螺线管。此外，当第一螺线管操作时，也就是说，当第一可动触头的运动通过第一调节 构件调节时，第一可动触头和第一固定触头没有彼此接触，使得电池电压没有施加至电动 机。换句话说，在第一螺线管操作时电动机没有被供以电力，从而将不会发生由于冲击电流 导致的电池电压的显著的电压下降。因此，由于不需要考虑由于第一螺线管的操作触发的 冲击电流所导致的电压下降的发生，因此可以进一步缩小第一螺线管。
[0029] 在第二螺线管操作时，第二可动触头被调节成使得第二开关断开。因此，来自电池 的电力在第一开关由于第一可动触头通过第一螺线管从调节位置释放的闭合而经由抑制 电阻器供给至电动机。因此，对于起动机而言可以实现ICR继电器的功能（S卩，可以通过抑 制电阻器显著地减小在第一开关闭合时的冲击电流的量）。因此，由于可以减小由于冲击电 流引起的电压下降的影响，因此可以进一步缩小第二螺线管。第一螺线管和第二螺线管具 有如下构型：在该构型中，柱塞在第一螺线管和第二螺线管形成为将第一调节构件和第二 调节构件驱动成处于调节位置处时被向外推动。因此，如果第一螺线管中发生故障，也就是 说，如果第一螺线管即使在被供以电力时仍不能工作，则第一调节构件不能被驱动成处于 调节位置处。类似地，当第二螺线管即使在被供以电力而仍不能进行操作时，第二调节构件 不能被驱动成处于调节位置处。在这种情况下，可以与非ISS开关的电磁螺线管类似地操 作电磁螺线管。因此，即使在或者第一螺线管或者第二螺线管中发生故障时，该故障也不会 立即引起起动机操作的失灵。因此，可以增强电磁螺线管的鲁棒性。
[0030] 此外，根据本公开的起动机，由于常规的ICR继电器的功能结合至电磁螺线管，因 此连接电磁螺线管和ICR继电器的线束并非必要，使得线束处的电压下降（线束的电阻损 失）变为零。因此，相比ICR继电器与起动机组合的情况，可以增强起动机的输出能力。另 夕卜，减小了部件的数目，使得可以减小系统成本，并且不需要用于待安装的ICR继电器的必 要的区域，使得提高了起动机的可安装性。

【专利附图】

【附图说明】
[0031] 在附图中：
[0032] 图1为示出了根据本公开的实施方式的起动机的半截面的视图；
[0033] 图2为示出了相对于起动机的轴向方向从小齿轮的反侧部观察的起动机的后视 图的视图；
[0034] 图3为示出了电磁螺线管的截面的视图；
[0035] 图4为示出了在如图3中所示的电磁螺线管的线IV - IV处的截面的视图；
[0036] 图5为示出了在如图3中所示的电磁螺线管的线V - V处的截面的视图；
[0037] 图6为起动机的电路图；
[0038] 图7为示出了处于如下状态的起动机的半截面的视图：在该状态下，第一可动触 头和第二可动触头的运动在第一开关和第二开关响应于主螺线管的激活而闭合之前被进 行调节；
[0039] 图8为与如图7中所示的起动机对应的电路图；
[0040] 图9为示出了处于如下状态的起动机的半截面的视图：在该状态下，对第一可动 触头的运动在主螺线管的柱塞已经被吸入时释放；
[0041] 图10为与如图9中所示的起动机对应的电路图；
[0042] 图11为示出了处于第一可动触头和第二可动触头都被释放的状态的起动机的半 截面的视图；
[0043] 图12为与如图11中所示的起动机对应的电路图；
[0044] 图13为示出了发动机行为在发动机停止的紧之前表现为过冲（反向旋转）时的 发动机速度的曲线图；
[0045] 图14为示出了根据第二实施方式的电磁螺线管的半截面的视图；
[0046] 图15为示出了指示根据第三实施方式的电刷附近的结构的截面的视图；以及
[0047] 图16为示出了相对于起动机的轴线方向从小齿轮的反侧部观察的常规类型的起 动机的后视图的视图。

【具体实施方式】
[0048] 现在将对本公开的实施方式进行如下详细描述。
[0049](第一实施方式）
[0050] 下文中将参照图1至图13对第一实施方式进行描述。
[0051] 如图1中所示，根据第一实施方式的起动机1包括：整流电动机2,该整流电动机2 通过被通电来产生旋转力；减速单元3,该减速单元3使电动机2的旋转速度减小；输出轴 4,该输出轴4联接至电动机2的电枢轴2a ;冲击吸收部（之后进行描述），该冲击吸收部吸 收从发动机侧传送的过度的冲击；离合器5,该离合器5将由电动机2产生的扭矩传递并通 过减速单元3放大至输出轴4 ;小齿轮6,该小齿轮6设置在输出轴4上；以及电磁螺线管 8,该电磁螺线管8与电动机2 -起固定至起动机外壳7。电动机2和电磁螺线管8以彼此 平行设置的方式固定至起动机外壳7,使得电动机2(电枢轴2a)的旋转轴线与电磁螺线管 8的纵向方向（轴向方向）变得平行。电动机2包括由多个永磁体10、电枢12以及电刷13 构成的磁场元件，其中，所述多个永磁体10设置在形成磁路的轭状件9的内周上，该电枢12 在与电枢轴2a的与减速单元相反的侧部（图1中的右侧部）的端部部分处设置有整流器 11，该电刷13设置在整流器11的外周上。如图1中所示，示出了一种永磁体式磁场元件， 然而，也可以采用电磁式磁场元件。
[0052] 减速单元3为周知的行星齿轮式减速单元，在该减速单元中，多个行星齿轮通过 接收电枢轴2a的旋转而围绕自身轴线自转并围绕恒星齿轮公转。输出轴4设置在从电动机 2的电枢轴2a中的所述一个电枢轴延伸的轴线（相同的轴线：图1中所指示的轴向方向） 上，并且输出轴4的一个端部部分由起动机外壳7经由轴承15以可旋转的方式支承，并且 输出轴4的另一端部部分由中央壳体17经由轴承6以可旋转的方式支承。冲击吸收部由 以交替方式设置的固定板18 (旋转被控制）和摩擦板20构成，在该冲击吸收部中，盘簧19 推动摩擦板20以与固定板20接合。冲击吸收部在从发动机侧被施加了过多的扭矩时吸收 冲击。具体地，摩擦板20在从发动机侧被施加了过多的扭矩时滑行（旋转）以释放摩擦力 从而吸收冲击。应当指出的是，摩擦板20还用作减速单元3的内齿轮。
[0053] 离合器5包括外部21、内部22以及滚子23,其中，该外部21通过接收行星齿轮14 的公转力来旋转，该内部22与输出轴4 一起设置在外部21的内周侧处，该滚子23中断外 部21与内部22之间的力的传递。离合器5用作单向离合器单元，在该单向离合器单元中， 旋转力从外部21经由滚子23传递至内部22,并且内部22与外部21之间的扭矩传递被滚 子23的怠速旋转切断。小齿轮6通过螺旋形花键接合以可运动的方式设置在输出轴4的 外周上。当发动机需要起动时，小齿轮6与齿圈24 (如图1中所示）接合，以将电动机2的 被减速单元3放大的旋转扭矩传递至齿圈24。
[0054] 接下来，下文中将参照图1至图6对电磁螺线管8的构型进行描述。在以下描述 中，如图3中示出的电磁螺线管8的左侧部限定为前端侧，并且其右侧部限定为后端侧。电 磁螺线管的纵向方向限定为由图1和图3中的虚线所指示的轴向方向。电磁螺线管8由主 螺线管26、开关盖28、第一接触单元以及第二接触单元构成。主螺线管26驱动拨叉25 (图 1)以朝向齿圈24侧向外推动小齿轮6。开关盖28固定至框架27以覆盖框架27的开口。 框架27具有圆筒形形状并用作主螺线管的磁路。第一接触单元和第二接触单元设置在开 关盖28内。主螺线管26包括：线圈29,该线圈29通过被通电来形成电磁体（下文中称作 主电磁体）；圆筒形轭状件，该圆筒形轭状件设置在线圈29的外周处；固定铁芯31，与线圈 29的后端侧相邻设置的该固定铁芯31具有圆形形状；固定板32,与线圈29的前端部相邻 设置的该固定板32具有圆形形状；柱塞33,该柱塞33在线圈29的内周中朝向轴向方向移 动；柱塞杆34,该柱塞杆34固定至柱塞33的后端部面；以及复位弹簧35,该复位弹簧35朝 向与固定铁芯相反的侧部（图3中的左侧方向）迫压柱塞33。
[0055] 线圈29通过围绕由树脂制成的绕线筒36缠绕而形成。图6为示出了起动机在起 动机没有操作时的电路图的视图。如图6中所示，线圈29的一个端部部分连接至传导端子 (根据第一实施方式的端子-5037)，并且线圈29的其他部分例如连接至固定铁芯31的表 面以接地。就圆筒形轭状件30而言，轴上方向上的后端部与固定铁芯31接触并且轴上方 向上的前端部与固定板32接触，由此在固定铁芯31与固定板之间形成了磁通路径。固定 铁芯31设置成使得径向方向上的内周侧延伸成位于绕线筒36的内径内部并且固定铁芯31 设置成沿轴向方向面向柱塞33。固定板32由与固定铁芯31的铁磁体类似的诸如铁之类的 铁磁体形成。固定板32在主电磁体形成时被磁化。
[0056] 在柱塞33中，圆筒形孔形成在柱塞33的内周中以具有带底的圆筒形形状，使得带 底表面形成在圆筒形孔的后端侧处并且开口形成在圆筒形孔的前端侧处。就柱塞杆34而 言，凸缘部34a在轴向方向上设置在前端侧处，并且凸缘部34a通过焊接或粘结固定至柱塞 33的端部面。柱塞杆34沿轴向方向上延伸通过在固定铁芯的中央部分处敞开的圆筒形孔 的内周，并且与柱塞相反的侧部（后端侧）的端部部分延伸成位于形成在开关盖28内的接 触点室38中。在与柱塞相反的侧部的端部部分处，设置了具有更大的杆直径的大杆部部分 34b。此外，沿大杆部部分34b的两个径向方向（图3中的上部/下部侧两者）延伸的保持 盘34c与大杆部部分34b -起设置。就复位弹簧35而言，其轴向方向上的后端部由与线圈 侧相反的侧端部面支承，并且其轴向方向上的前端部由固定至柱塞33的前端面的弹簧容 纳部39支承。
[0057] 在柱塞33处形成的圆筒形孔中，接合部40和驱动弹簧41插入到柱塞33的圆筒 形孔中，其中，该接合部40将柱塞33在其轴向方向上的运动传递至拨叉25,该驱动弹簧41 设置在接合部40的外周处。接合部40包括设置在其后端部部分处的凸缘部40a。凸缘部 40a接收驱动弹簧41的力，由此凸缘部40a被推动至圆筒形孔的底部表面。此外，接合凹槽 40b形成在接合部40的从柱塞33的圆筒形孔突出的前端部部分处。通过该接合凹槽40b， 拨叉25的端部部分与接合凹槽40b以叉形形状接合（图1)。驱动弹簧41在柱塞33被通 过主电磁体磁化的固定铁芯31拉动时被压缩以保持用于朝向齿圈24向外推动小齿轮6的 反作用力。
[0058] 在开关盖28中，设置了包括连接至电动机2的激活电路以及上述端子-5037的第 一连接端子42和第二连接端子43的两个连接端子。第一连接端子42对应于电池线束所 连接的B端子42,并且第二连接端子43与连接至电动机2的Μ端子对应。如图3中所示， Β端子42具有带螺栓头42a和外螺纹部42b的螺栓状，其中，螺栓头42a嵌入至开关盖28 并且外螺纹部42b从开关盖28的后端部沿轴向方向突出。
[0059] Μ端子43通过由例如铜的金属制成的板状构件形成。该板状构件通过由橡胶制 成的垫圈44保持并且设置成通过开关盖28的接触点室38且在电动机2内沿径向方向延 伸。具体地，如图1中所示，板状构件的从垫圈44突出的一个端部侧从开关盖28的侧表面 插入接触点室38,并且板状构件的从垫圈44突出的另一端部侧插入到电动机2中，于是，Μ 端子43经由电动机2中的金属板电连接至正端子侧的电刷13。
[0060] 端子-5037例如通过具有平板形状的片式端子形成。如图2中所示，仅一个端 子-5037从开关盖28的外侧突出，并且与开关盖28 -起形成的由树脂制成的连接件45围 绕端子-5037设置。如图6中所示，经由起动机继电器46连接至电池47的线束连接至端 子-5037,当起动机继电器46闭合时电力从电池47供给至该端子-5037。起动机继电器46 被控制成当发动机在执行怠速停止之后响应于驾驶员的重新起动请求而被重新起动时通 过车辆侧的Ε⑶48来闭合。
[0061] 第一接触单元包括使供给至电动机2的电流中断的第一开关以及驱动第一调节 构件49以对该第一开关的操作（闭合操作）进行调节的第一螺线管50。第一开关由一对 第一固定触头51和52以及面向该第一固定触头51和52并且能够在轴向方向上移动的第 一可动触头53构成。第一开关在第一可动触头53朝向第一固定触头51和52沿轴向方向 移动而与所述一对第一固定触头51和52接触时闭合。第一开关在第一可动触头53与第 一固定触头51和52不接触时断开。在第一固定触头51和52中，一个固定触头51与上述 Μ端子43 -起设置以形成本公开的Μ固定触头。也就是说，如图5中所示，Μ端子43的从 开关盖28的侧表面插入到接触点室38的一个端部侧形成为一个固定触头51。另一固定 触头52以与该一个固定触头51间隔开预定距离的方式固定至开关盖28以形成本公开的 Μ中间固定触头。该另一固定触头52在下文中被称作中间固定触头52。
[0062] 第一可动触头53由设置在保持盘34c的包括在柱塞杆34c中的一个侧部处的接 触支承构件54来支承，并且相对于该接触支承构件54以在轴向方向上可运动的方式设置。 第一可动触头53通过设置在第一可动触头53与保持盘34c之间的接触压力弹簧55被朝 向与保持构件相反的侧部（图1中的右侧方向）迫压。接触支承构件54具有圆筒形形状， 该圆筒形形状能够与形成在保持盘34c处的圆形孔（未示出）的内周接合以能够在该环形 孔的内周上滑动。接触支承构件54附接至保持盘34c以相对于该保持盘34c能够在轴向 方向上移动。接触支承构件54在其轴向方向上的前端部部分处具有凸缘部54a。该凸缘 部54a用作止动件以避免接触支承构件54从环形孔滑脱。同时，在接触支承构件54的轴 向方向上的后端部处设置有凸缘部54b。该凸缘部54b用作止动件以避免被接触压力弹簧 55迫压的第一可动触头53从接触支承构件54滑脱。
[0063] 如图3中所不，第一调节构件49设置成在轴向方向上面向第一可动触头53。第一 调节构件49在第一螺线管50操作时被驱动至调节位置（如下所述），而在第一螺线管50 没有操作时返回至释放位置。该调节位置为如下位置：在该位置处，第一可动触头53的运 动在第一开关闭合时被调节成：允许第一可动触头53在第一可动触头53与第一固定触头 51和52之间具有一定的间隙时与第一调节构件49相接触，从而控制第一可动触头53和 第一固定触头51和52不彼此接触。具体地，该调节位置位于第一可动触头53的接触表面 与第一固定触头51和52的接触表面之间。释放位置为如下位置：在该位置处，当第一可动 触头53从该调节位置释放时，第一可动触头53和第一固定触头51和52被允许彼此接触。 具体地，该释放位置相对于第一固定触头51和52的接触表面位于与可动触头相反的侧部 处。
[0064] 如图6中所示，第一螺线管50包括在第一螺线管50被通电时形成电磁体（下文 中被称作第一电磁体）的线圈56以及响应于第一电磁体的0N/0FF操作而朝向轴向方向移 动的柱塞57。第一调节构件49以与柱塞57相连动的方式进行操作。应当指出的是，第一 电磁体的0N/0FF操作与线圈56的通电/断电相同。当第一螺线管50形成第一电磁体以 拉动柱塞57从而将第一调节构件49驱动成处于调节位置处时，第一螺线管50在第一可动 触头53与第一调节构件49接触之前将柱塞57拉得与第一螺线管50保持在一起。在第一 螺线管50调节第一可动触头53的运动时，接触压力弹簧55的按压第一可动触头53的按 压载荷明显小于调节第一可动触头53的运动的力（即，调节力）。
[0065] 第二接触单元包括：抑制电阻器58,该抑制电阻器58串联地连接至第一开关以连 接至电动机2的激活电路；第二开关，该第二开关设置在激活电路中从而绕开抑制电阻器 58 ;以及第二螺线管60,该第二螺线管60驱动第二调节构件59以调节第二开关的操作（闭 合操作）。抑制电阻器58在第一开关闭合以将来自电池47的电力供给至电动机2时抑制 电流流动到电动机2中。第二开关由一对第二固定触头61和62以及面向该第二固定触头 61和62并且能够在轴向方向上移动的第二可动触头63构成。第二开关在第二可动触头 63朝向第二固定触头61和62沿轴向方向移动以与所述一对第二固定触头61和62接触时 闭合。第二开关在第二可动触头63与第二固定触头61和62不接触时断开。第二开关在 第二可动触头63与第二固定触头61和62接触时形成了使抑制电阻器58的两个端部短路 的短路路径，并且在第二可动触头63远离第二固定触头61和62移动时释放该短路路径。 [0066] 在第二固定触头61和62之中，如图3中所示，第二固定触头61电连接至B端子 42,该B端子42固定至开关盖28以形成本公开的B固定触头。如图5中所示，第二固定触 头62以与第二固定触头61具有预定间隔的方式固定至开关盖28,由此形成本公开的B中 间固定触头。固定触头62在下文中被称作中间固定触头62。中间固定触头62与上述中 间固定触头52 -起设置以构成本公开的共用中间固定触头。第一固定触头51和52以及 第二固定触头61和62的相应的接触表面以与第一可动点53和第二可动触头63在其移动 方向（轴向方向）上的位置对应的方式设置。抑制电阻器58的一个端部连接至固定触头 61，并且抑制电阻器58的另一个端部连接至中间固定触头62。
[0067] 第二可动触头63由设置在保持盘34c的包括在柱塞杆34中的另一端部面处的接 触支承构件64来支承，并且相对于该接触支承构件64以在轴向方向上可运动的方式设置。 第二可动触头63通过设置在第二可动触头63与保持盘34c之间的接触压力弹簧65而朝 向与保持构件相反的侧部（图3中的右侧方向）被迫压。由于接触支承构件64的构型与 接触支承构件54的构型相同，因此省去其详细的说明。然而，假设第一可动触头53与第一 固定触头51和52之间的距离为L1，并且第二可动触头63与第二固定触头61和62之间的 距离为L2,则满足关系L1>L2 (图3)。如图4中所示，上述第一可动触头53和第二可动触 头63以在触头的纵向方向上（如图4中所示的上-下方向）具有预定间隙的方式设置并 且分别由接触支承构件54和64来支承。
[0068] 如图3中所示，第二调节构件59设置成在轴向方向上面向第二可动触头63。第二 调节构件59在第二螺线管60操作时被驱动至调节位置（如下所述），而在第二螺线管60 没有操作时返回至释放位置。该调节位置为如下位置：在该位置处，第二可动触头63的运 动被调节成在第二开关闭合时允许第二可动触头63在第二可动触头63与第二固定触头61 和62之间具有一定的间隙时与第二调节构件59接触，从而控制第二可动触头63和第二固 定触头61和62不彼此接触。释放位置为如下位置：在该位置处，当第二可动触头63从调 节位置释放时，第二可动触头63和第二固定触头61和62被允许彼此接触。具体地，该释 放位置位于相对于第二固定触头61和62的接触表面位于与可动触头相反的侧部处。
[0069] 如图6中所示，第二螺线管60包括在第二螺线管60被通电时形成电磁体（下文 中被称作第二电磁体）的线圈66以及响应于该第二电磁体的0N/0FF操作而朝向轴向方向 移动的柱塞67。第二调节构件59以与柱塞67相连动的方式进行操作。应当指出的是，第 二电磁体的0N/0FF操作与线圈66的通电/断电相同。当第二螺线管60形成第二电磁体 以拉动柱塞67从而响应于柱塞67的运动将第二调节构件59驱动成处于调节位置处时，第 二螺线管60在第二可动触头63与第二调节构件59接触之前将柱塞67拉住而与第二螺线 管60保持在一起。在第二螺线管60调节第二可动触头63的运动时，接触压力弹簧65的 按压第二可动触头63的按压载荷显然小于调节第二可动触头63的运动的力。
[0070] 第一螺线管50和第二螺线管60的操作时间（S卩，第一电磁体和第二电磁体的 0N-0FF操作）通过包括在电磁螺线管8中的1C(集成电路）68来进行控制。如图3中所 示，IC68相对于从开关盖28的侧表面（图3中的第一螺线管50的后侧部）插入到接触点 室38中的板状固定触头51设置在于轴向方向上与可动触头相反的侧部处。在电磁螺线管 8中，当上述起动机继电器46闭合时，来自电池47电力供给至端子-5037,于是，主螺线管 26、第一螺线管50、第二螺线管60以及IC68经由端子-5037供以动力。也就是说，来自单 个端子一即，端子-5037-的接线被导引（分支）至主螺线管26、第一螺线管50、第二螺 线管60以及开关盖28内的IC68。应当指出的是，IC68与控制电路对应。
[0071] 接下来，现在将对起动机的操作进行如下描述。下文中描述的是起动机1在发动 机于怠速停止操作期间发动机自动停止之后响应于驾驶员的重新起动请求而被重新起动 时的操作。ECU48在接收到发动机重新起动请求时控制起动机继电器46闭合。当起动机 继电器46闭合时，来自电池47的电力供给至端子-5037,以将电力分配至主螺线管26、第 一螺线管50、第二螺线管60以及IC68。就主螺线管26而言，当通过使线圈29通电而形成 主电磁体时，柱塞33推动复位弹簧35以被压缩并被固定铁芯31被拉动，由此使柱塞33移 动。
[0072] 当柱塞33被移动时，小齿轮6通过拨叉25朝向在输出轴4上与电动机相反的方 向（朝向图1中的左侧部）被向外推动。随后，小齿轮6在轴向方向上的端部面与齿圈24 在轴向方向上的端部面接触，并且小齿轮6的运动停止。小齿轮6可以在与齿圈24彼此不 接触的情况下与齿圈24平滑地接合，然而，这种接合不太可能发生。通常，小齿轮6的端部 面与齿圈24的端部面接触。同时，当柱塞杆34随着柱塞33的运动而被一起向外推动时， 经由接触支承构件54和64通过保持盘34c支承的第一可动触头53和第二可动触头63朝 向第一固定触头51和52以及第二固定触头61和62移动。
[0073] 第一螺线管50和第二螺线管60在主螺线管26操作成使第一开关和第二开关闭 合之前将第一调节构件49和第二调节构件59驱动成处于调节位置处，从而调节第一可动 触头53和第二可动触头63的运动。因此，如图7中所示，第一可动触头53与接触支承构 件54 -起逆着保持盘34c在轴向方向上移动。随后，由于这种运动，接触压力弹簧55被压 缩以在第一可动触头53与第一固定触头51和52之间产生间隙，并在接触压力弹簧被压缩 时该间隙被保持。换句话说，如图8中所示，由于第一开关和第二开关没有闭合，因此电流 不会流动穿过电动机2的激活电路。应当指出的是，图8为当起动机在主螺线管接通并且 第一开关和第二开关断开的情况下操作时的电路图。
[0074] 就第一螺线管50而言，当主螺线管26的柱塞33被拉动至固定铁芯31并经过了 预定时间（例如，大于大约10毫秒并且一直到大约200毫秒）时，线圈56被断电以切断第 一电磁体。当第一螺线管50停止操作时，柱塞57通过复位弹簧（未示出的）的反作用力 被向回推动以允许第一调节构件49返回至释放位置，从而使第一可动触头53从调节位置 释放。因此，如图9中所示，第一可动触头53与第一固定触头51和52接触，并且随后通过 被接触压力弹簧55迫压而使第一开关闭合。
[0075] 图10为与如图9中示出的起动机对应的电路图，其中，主螺线管接通，第一开关闭 合并且第二开关断开。
[0076] 在第一开关闭合时，第二可动触头63的运动通过第二调节构件59来调节。换句 话说，由于第二螺线管60操作，则第二开关断开。当第一开关在第二开关断开期间闭合时， 在电动机2的激活电路中形成了高电阻路径。因此，如图10中所示，通过抑制电阻器58抑 制的电流从电池47供给至电动机2,由此可以避免电池47的端子电压承受显著的压降。此 夕卜，当电动机2通过抑制电流以较低的旋转速度旋转并且旋转力被传递至小齿轮6时，小齿 轮6旋转至小齿轮6可以与齿圈24接合的位置处，S卩如下位置处：在该位置中，或者小齿轮 或者齿圈的齿部到达小齿轮或齿圈的两个齿部之间的间隙（内齿间隙）并且所述一个齿部 进入到该内齿间隙中，由此小齿轮与齿圈24接合。
[0077] 就第二螺线管60而言，当第一开关闭合并且并经过了预定时间（例如，大于大约 10毫秒并且一直到大约200毫秒）时，线圈66被断电以切断第二电磁体。当第二螺线管 60停止操作时，柱塞67通过复位弹簧（未示出）的反作用力被向回推动以允许第二调节 构件59返回至释放位置，从而使第二可动触头63从调节位置释放。因此，如图11中所示， 第二可动触头63与第二固定触头61和62接触，于是通过被接触压力弹簧55迫压而使第 二开关闭合。因此，如图12中所示，由于形成了使抑制电阻器58的两个端部短路的短路路 径，因此电动机在没有电流流动穿过抑制电阻器58的情况下直接从电池47供以动力。换 句话说，由于电池47的整个电压都被施加至电动机2,因此电动机2以高旋转速度旋转，使 得电动机2的旋转力被传递至小齿轮6和齿圈24,从而转动曲柄以发动发动机。应当指出 的是，图12为与如图11中示出的起动机对应的电路图，其中主螺线管接通，第一开关和第 二开关均闭合。
[0078] 如所描述的，示出了发动机在发动机由于怠速停止功能而自动停止时被重新起动 的起动机操作。然而，如下所述，本公开的起动机操作在可以适于车辆减速期间的意识控制 或怠速停止控制的改变。意识控制的改变例如为在车辆已经停止时（图13)、在包括发动机 由于在发动机的完全停止的紧之前发生发动机的过冲而沿相反方向旋转的旋转区域在内 的发动机没有完全停止的条件下、基于驾驶员的重新起动请求来控制发动机重新起动。车 辆减速期间的怠速停止控制被定义为在车速在车辆完全停止之前减小至零时一即，减速 阶段一基于驾驶员的重新起动请求而被重新起动。
[0079] 下文中描述的是第一实施方式的效果和优点。在根据第一实施方式的电磁螺线管 8中，第一螺线管50和第二螺线管60 (下文中称作两个螺线管50和60)在第一开关和第 二开关响应于主螺线管26的操作而闭合之前进行操作，由此可以调节第一触头53和第二 可动触头63的运动。此外，预定延迟时间设定为从由于第一螺线管50的操作停止而使第 一可动触头53的运动从调节位置释放至由于第二螺线管60的操作停止而使第二可动触头 63的运动从调节位置释放的时期期间。在从使第一可动触头53的运动从调节位置释放至 使第二可动触头63的运动从调节位置释放一即，在能够使电动机2以高输出功率旋转的 第二开关在第一开关闭合之后闭合时一的时期期间，电流可以经由抑制电阻器58供给至 电动机2。因此可以抑制冲击电流。
[0080] 如所描述的，电磁螺线管8可以通过设定在主螺线管26的柱塞33被拉动并且第 一开关和第二开关闭合时的预定延时时间来减小瞬时电力故障的发生。另外，在经过了预 定延迟时间后，电动机2可以以高输出功率旋转，使得发动机可以在短时间内被重新起动。 此外，由于在其中结合了抑制冲击电流的功能，因此本公开的起动机1可以适于怠速停止 功能。由于两个螺线管50和60的激活或失活的时间可以单独进行控制，因此可以容易地 控制经由抑制电阻器58向电动机供以动力以控制小齿轮被向外推动的时间以及在没有抑 制电阻器58的情况下向电动机供以动力的时间。
[0081] 由于两个螺线管50和60中的每一者均具有相对较短的操作时间（例如，大于大 约10毫秒并且一直到大约200毫秒），因此，相比用于常规的ISS开关的螺线管SL1和SL2， 可以显著减少在两个螺线管50和60中产生的热量。因此，不需要获得与螺线管SL1和SL2 的耐热特性类似的耐热特性，以使两个螺线管50和60可以被缩小。在两个螺线管50和60 分别通过将第一调节构件49和第二调节构件59调节至位于调节位置处来调节第一可动触 头53和第二可动触头63的运动时，螺线管50和60均不对主螺线管26的柱塞33的运动 进行调节。因此，两个螺线管50和60的调节第一可动触头53和第二可动触头63的运动 的调节力不需要超出主电磁体的施加至柱塞33的力的大小，由此可以缩小两个螺线管50 和60的尺寸。
[0082] 此外，在第一螺线管50操作时，即在第一可动触头53由第一调节构件49调节时， 第一可动触头53与第一固定触头51和52不接触，使得电压施加没有施加至电动机22。具 体地，在第一螺线管50操作时，电动机2没有被供以动力，使得不会发生由于冲击电流而在 电池处产生显著的电压下降。因此，在第一螺线管50操作时不需要考虑由于冲击电流引起 的电压下降，由此可以进一步缩小第一螺线管50的尺寸。
[0083] 在第二螺线管60操作时，第二可动触头63的运动被调节并且第二开关断开。因 此，当通过第一螺线管50使第一可动触头53的运动从调节位置释放以闭合第一开关时，电 动机2被经由抑制电阻器58从电池47供给电流。也就是说，在第一开关闭合时流动到电 动机2中的冲击电流可以显著减小，使得由冲击电流引起的电压下降的影响最小化。因此， 可以进一步缩小第二螺线管60。
[0084] 此外，两个螺线管50和60构造成使得柱塞57和67在响应于两个螺线管50和60 的操作而形成第一电磁体和第二电磁体时被向外推动以将第一调节构件49和第二调节构 件50驱动成处于调节位置处。为此，假设第一螺线管50处于故障条件下（即，第一螺线管 50即使在将电力供给至其时也不能进行操作），则第一调节构件不能被驱动至调节位置。 类似地，第二螺线管60即使在动力被供给至第二螺线管60时也不能进行操作，第二调节构 件59不能被驱动至调节位置。在这种情况下，电磁螺线管8可以类似于非ISS开关进行操 作。因此，即使当两个螺线管50与60之间的任一螺线管具有故障时，该故障也不会立即引 起起动机操作的失灵。因此，可以增大电磁螺线管8的鲁棒性并且另外可以构成小尺寸且 轻重量的电磁螺线管8。
[0085] 分别调节第一可动触头53和第二可动触头63的运动的第一螺线管50和第二螺 线管60的调节力设定为比接触压力弹簧55和接触压力弹簧66的按压第一可动触头53和 第二可动触头63的按压载荷更大。换句话说，由于第一螺线管50和第二螺线管60的调节 力仅需要略微大于接触压力弹簧55和接触按压弹簧65的分别按压第一可动触头53和第 二可动触头63的按压载荷的力的大小，因此可以缩小第一螺线管50和第二螺线管60的尺 寸。
[0086] 此外，第一螺线管50构造成使得当第一螺线管50拉动柱塞57以将第一调节构件 49驱动成处于调节位置处时，第一螺线管50在第一可动触头53与第一调节构件49接触之 前拉动柱塞57 (即，柱塞57被拉动至与固定铁芯接触（未示出））。类似地，第二螺线管60 构造成使得当第二螺线管60拉动柱塞67以将第二调节构件59驱动成处于调节位置处时， 第二螺线管60在第二可动触头63与第二调节构件59接触之前拉动柱塞67。通过这种构 型，在两个螺线管50和60中，可以使得通过第一调节构件49和第二调节构件59调节第一 可动触头53和第二可动触头63所需的调节力的大小更小。具体地，用于两个螺线管50和 60的所需调节力可以由柱塞57和67的吸力来产生，所述吸力大于第一电磁体和第二电磁 体的拉动定位成与相应的固定铁芯间隔开的柱塞57和67的力。因此，相比通过利用定位 成与固定铁芯间隔开的柱塞57和67来调节的构型，柱塞57和67的吸力可以设定地更小， 使得可以缩小两个螺线管50和60。
[0087] 而且，就第一开关和第二开关而言，第二开关的接触点之间的距离（即，第二固定 接触点61、62与第二可动触头63之间的距离）大于第一开关的接触点之间的距离（S卩，第 一固定接触点51、52与第二可动触头53之间的距离）。具体地，在主螺线管26的线圈29 没有被通电时，第一固定触头51和52的接触表面以及第二固定触头61和62的接触表面 相对于第一可动触头53和第二可动触头63移动所沿的方向设置在相同的位置处，并且第 一可动接触点53的接触表面相对于第二可动触头63的接触表面设置成位于固定触头侧。 因此，第二可动触头63与第二固定触头61和62之间的距离L2设定成大于第一可动触头 53与第一固定触头51和52之间的距离LI (L1〈L2)。
[0088] 根据接触点的上述构型，当起动机1的操作停止时，即，当起动机继电器46断开 时，第一开关在第二开关断开之前断开。因此，当第一可动触头53移动为与第一固定触头 51和52间隔开时，第一开关仅切断经由抑制电阻器58流动到电动机2中的低电流。因此， 相比在没有抑制电阻器58的情况下切断流动到电动机2中的整个电流的情况，可以减小施 加至第一开关的应力。因此，可以显著增强接触点在开关1处的耐用性，可以缩小第一可动 触头53和第一固定触头51和52的尺寸，从而也可以缩小电磁螺线管8的尺寸。
[0089] 另外，由于第一开关和第二开关包括彼此结合的两个中间固定触头52和62,因此 连接中间固定触头52和中间固定触头62的结构不再必要。因此，可以缩小开关盖28的接 触点室38,使得也可以缩小电磁螺线管8的尺寸。在根据第一实施方式的电磁螺线管8中， 具有大热容量的电池线束与固定至开关盖28的B端子连接。在这种情况下，当周围温度降 低时，线束的温度在起动机本体的温度降低之前被降低，使得连接线束的B端子42的温度 首先降低。因此，在接触点室38中固定触头61的连接至B端子42的表面处可能会发生冷 凝，从而在冷凝水珠被冷冻的情况下引起传导故障。在这方面中，根据常规的ISS开关，需 要使螺线管的吸力更大以在可动触头与固定触头接触时产生较大的冲击，从而击碎固定触 头上的冰。
[0090] 与之相比，在第一实施方式的构型中，抑制电阻器的两个端部连接至固定触头61 和62。换句话说，由于具有更小的导热系数的抑制电阻器连接在固定触头61与中间触头 62之间，因此相比固定触头61，难以立即冷却中间固定触头62。因此，即使在周围温度降低 时，中间固定触头62的表面处也不太可能发生冷凝，使得也不可能发生冷凝的冷冻。假设 固定触头61的表面被冷冻，从而引起暂时的传导故障，由于第一开关闭合以允许电流流动 通过抑制电阻器58,从而在抑制电阻器58处发生热量产生，所产生的热量可以使冰融化。 因而可以确保在电磁螺线管中的电传导。因此,可以减小主螺线管的击碎接触表面上的冰 的吸力的大小，使得可以进一步减小电磁螺线管8的尺寸。
[0091] 由于控制两个螺线管50和60的操作时间的IC68结合至电磁螺线管8中，因此不 需要控制车辆侧中的操作时间，使得操作时间仅由起动机1来控制。在这种情况下，可以实 现与具有非ISS开关的起动机1的控制相同的车辆侧中的控制。因此可以简化ISS系统的 控制。
[0092] 此外，电磁螺线管8不需要单独控制主螺线管26的和两个螺线管50和60,使得 端子-5037不需要像ISS开关那样具有两个端子。换句话说，端子-5037可以像非ISS开 关那样为一个端子，使得来自端子-5037的电气接线可以分支成连接主螺线管26、两个螺 线管50和60以及IC68,由此车辆侧线束和起动机继电器46不需要分离成具有2个不同 的系统，使得电磁螺线管8可以与非ISS开关类似地由一对线束和起动机继电器46构成。 因此，ISS系统可以以低成本构造。此外，由于端子-5037构造为一个端子，因此端子-5037 的连接件45的形状可以为与非ISS开关相同的形状，由此连接件45不会变得像ISS开关 那样地更大，使得可以增强其可安装性。
[0093] 根据第一实施方式的起动机1，由于常规的ICR继电器的功能（抑制冲击电流的功 能）结合至电磁螺线管8,因此不再需要连接起动机1和ICR继电器的线束，使得线束处的 电压下降（线束的电阻损失）变为零。因此，相比ICR继电器和起动机1组合的情况，可以 增强起动机1的输出能力。而且，相比ICR继电器设置在电动机2的激活电路而非设置在 电磁螺线管8中的情况，减小了部件的数目，使得可以减小系统成本，并且不需要用于待安 装的ICR继电器的必要的区域，使得提高了起动机1的可安装性。
[0094] 根据第一实施方式1，Μ端子43通过由金属制成的板状构件而形成。该板状构件 的一个端部侧从开关盖28的侧表面插入至接触点室38,并且该板状构件的另一端部侧插 入电动机2内，这样，Μ端子43电连接至正端子侧的电刷13。在这种情况下，相比Μ端子43 类似于Β端子42具有螺栓状的情况，在螺栓状Μ端子43设置成在轴向方向上穿透开关盖 28的位置处，可以获得用于安装IC68的空间。因此，必要部件可以有效地设置在开关盖28 内，从而有助于缩小电磁螺线管8。
[0095] 下文中描述的是本公开的其他实施方式，即，实施方式2和3。应当指出的是，在第 一实施方式中使用的在实施方式2和3中共享的相同的部件应用有第一实施方式的相同的 附图标记，并且省去其说明。
[0096] (第二实施方式）
[0097] 根据第二实施方式，如图14中所示，Μ端子43的形状与第一实施方式中描述的Β 端子的形状相同。在这种情况下，就第一螺线管50和第二螺线管60而言，两个线圈56和 线圈66的负端子侧可以在开关盖28内容易地连接至Μ端子43并且可以经由电动机2从 Μ端子43连接至地面（地表）。
[0098] 控制两个螺线管50和60的操作时间的IC68串联地连接至两个螺线管50和60 的操作回路。换句话说，IC68连接在两个螺线管50和60与地面之间，或连接在端子-5037 与两个螺线管50和60之间。
[0099] 就根据第二实施方式的具有螺栓状的Μ端子43而言，与常规的ISS开关或非ISS 开关的Μ端子类似，电动机引线（未示出）的端子连接至在轴向方向上从开关盖28突出的 外螺纹部。电动机引线的与端子相反的侧部穿透垫圈44(未示出）而插入电动机2内，并 且电连接至电刷13的正端子侧。因此，由于两个螺线管50和60均可以在开关盖28的内 部连接。因此，电磁螺线管8可以以开关盖28可以简单地安装至主螺线管26的简单结构 构成。
[0100](第三实施方式）
[0101] 根据第三实施方式，示出了起动机1的结构。在该结构中，至少第一螺线管50连 接至与第二实施方式的Μ端子类似的Μ端子43,并具有与电刷13的工作寿命类似更长的工 作寿命。
[0102] 使用整流电动机2的起动机1不能精确地检测电刷13的工作寿命。因此，在车辆 侧中对操作次数的数目进行计数，并且ECU48促使用户在操作次数的数目达到预定值（寿 命时间操作计数）时更换起动机1。在这种情况下，由于电刷13设计成在其工作寿命方面 具有足够的余裕以满足起动机1的预计工作寿命（即，不能少于预计操作次数），因此，电刷 13不能被有效地使用到其工作寿命。
[0103] 同时，当电刷13磨损到其工作寿命附近时，整流器11与电刷13之间的接触压力 减小，使得接触电阻迅速增大，从而使电动机2的性能退化。然而，由于起动机1通常设计 成在低温度下使用最大输出功率，因此起动机1在正常温度下具有足够的能力实现用于重 新起动发动机的所需性能。因此，即使当电刷13在其工作寿命附近时而磨损并且性能退化 时，起动机1仍然可以起动发动机。因此，第三实施方式的起动机1设计成具有如下构型： 该构型使得整流器11与电刷13之间的触头在电动机2由于到达其工作寿命的电刷13的磨 损而不能重新起动之前变得不稳定。具体地，如图15中所示，可以在保持电刷13的电刷保 持件69与电刷辫70之间使用钩部。换句话说，用于将电刷辫70向上捡拾的U状凹槽69a 形成在电刷保持件69的侧表面处。当电刷13被磨损至工作寿命附近时，电刷辫70被钩在 U状凹槽69a的底部部分处。
[0104] 此处，就第一螺线管50而言，第一螺线管50的负极侧连接至Μ端子43并经由电 动机2连接至地面，使得第一螺线管50在整流器11与电刷13之间的接触变得不稳定时不 能适当地操作。换句话说，当整流器11与电刷13之间的接触变得不稳定时，第一螺线管50 不能获得所需的调节力，这是因为施加至线圈56的驱动电压减小。在这种情况下，由于第 一可动触头53不能被进行调节，因此闭合第一开关的时间变得更快，由此从起动机继电器 46闭合至由于冲击电流而发生电压下降的时期变得更短。车辆侧ECU48检测电压下降发生 的时间以判断第一螺线管50是否适当地操作。
[0105] ECU48测量从起动机继电器46闭合至由冲击电流而引起的电压下降发生的时期 以及检测在通过ECU48测量的该时期电压下降发生的时间（电压下降时间）。ECU48在电压 下降时间早于正常时间时确定第一螺线管50没有适当地操作。此外，Ε⑶48可以在Ε⑶48 检测出第一螺线管50没有适当地操作时向驾驶员输出警告，使得即使在电刷13磨损到达 工作寿命附近时，也可以在起动机1不能起动发动机之前通知驾驶员需要更换起动机1。此 时，由于起动机1可以有效使用到电刷13的工作寿命附近，因此可以减小电刷13在工作寿 命方面的设计余裕。因此，起动机1的尺寸可以更小并且重量可以更轻。
[0106] 在上述示例中，当整流器11与电刷13之间的接触变得不稳定时，第一螺线管50 不能调节第一可动触头53的运动，使得电压下降发生在更早的时间，并且ECU48检测电压 下降发生的时间。换句话说，假设第一螺线管50中没有发生故障的情况，然而，施加至线圈 56的驱动电压减小使得不能获得必要的调节力来调节第一可动触头53。在这方面，即使当 第一螺线管50中发生故障并且引起操作故障时，相比第一螺线管50适当地操作，第一开关 断开的时间变得更早。因此，与上述示例的情况类似，ECU48检测由于冲击电流而发生电压 下降的时间并在所检测出的时间早于正常时间时确定第一螺线管50不能适当地操作。
[0107] 如上所述，即使当第一螺线管50不能操作而使得第一可动触头不能被调节时，起 动机1中也不会立即发生故障，使得起动机1仍然可以进行操作。然而，当小齿轮6与齿圈 24接合时对齿圈24的损坏增大。因此，加速了齿圈的磨损，由此在比起动机1的预计寿命 时间操作计数更早的时间处可能发生接合故障。在这方面，当车辆侧ECU48确定第一螺线 管50不能适当地操作时，E⑶48能够抑制ISS操作并警告驾驶员发生故障。因此，E⑶48可 以促使驾驶员在齿圈24的磨损非预期地增大之前更换起动机1。
[0108] 另外，E⑶48可以判断在电压下降时间（由冲击电流引起的电压下降）早于正常时 间时是否由于电刷13的磨损而使整流器11与电刷13之间的接触不稳定或者判断是否由 于第一螺线管50自身发生故障而使整流器11与电刷13之间的接触不稳定。例如，E⑶48 可以确定整流器11与电刷13之间的接触并非不稳定，而是螺线管50在起动机1的操作次 数的数目并未达到预定值时已经发生故障。
[0109] (改型）
[0110] 根据第一实施方式，第一开关相对于第二开关设置在电动机2侧处。然而，第一开 关可以相对于第二开关设置在电池47侧处。此外，根据第一实施方式，第一开关侧处的中 间固定触头52以及第二开关侧处的中间固定触头62为一体的，然而，中间固定触头52和 63可以分别形成并且可以通过金属板电连接。根据第二和第三实施方式，两个螺线管50和 60 (根据第三实施方式的第一螺线管60)的线圈56和66的负极侧连接至具有螺栓状的Μ 端子43,然而，线圈56和66的负极侧可以连接至在第一实施方式中描述的Μ端子43,即由 金属制成的类似板状的构件。换句话说，即使Μ端子43为类似板状的构件，锁定部仍然可 以设置在电磁螺线管8中以具有线圈56和66的连接至Μ端子43的负极侧。
【权利要求】
1. 一种用于起动安装在车辆上的发动机的起动机，所述起动机包括： 电动机，所述电动机通过通电而产生旋转力，所述电动机绕所述电动机的旋转轴线旋 转； 小齿轮，所述小齿轮在所述小齿轮与所述发动机的齿圈接合时将所述电动机的所述旋 转力传递至所述齿圈； 电磁螺线管，所述电磁螺线管以与所述电动机平行地设置的方式固定至起动机外壳， 使得所述电动机的所述旋转轴线与所述电磁螺线管的作为纵向方向的轴向方向变得平行， 其中， 所述电磁螺线管包括： 一对第一固定触头，所述一对第一固定触头设置在所述电动机的激活电路处； 第一可动触头，所述第一可动触头面向所述一对第一固定触头，所述第一可动触头能 够在所述轴向方向上移动以断开及闭合所述一对第一固定触头，所述一对第一固定触头在 所述第一可动触头与所述一对第一固定触头接触时闭合，并且所述一对第一固定触头在所 述第一可动触头与所述一对第一固定触头分离时断开； 第一开关，所述第一开关响应于所述第一可动触头断开及闭合所述一对第一固定触头 来中断供给至所述电动机的电流，所述第一开关在所述第一可动触头断开所述一对第一固 定触头时断开并且在所述第一可动触头闭合所述一对第一固定触头时闭合； 抑制电阻器，所述抑制电阻器以与所述第一开关串联的方式连接至所述激活电路，从 而在所述第一开关闭合时抑制冲击电流流到所述激活电路中； 一对第二固定触头，所述一对第二固定触头设置在所述激活电路处，从而绕开所述抑 制电阻器； 第二可动触头，所述第二可动触头面向所述一对第二固定触头，所述第二可动触头能 够在所述轴向方向上移动以断开及闭合所述一对第二固定触头，所述一对第二固定触头在 所述第二可动触头与所述一对第二固定触头接触时闭合，并且所述一对第二固定触头在所 述第二可动触头与所述一对第二固定触头分离时断开； 第二开关，所述第二开关在所述第二可动触头闭合所述一对第二固定触头时使所述抑 制电阻器短路以形成短路路径，所述第二开关在所述第二可动触头断开所述一对第二固定 触头时释放所述短路路径，所述第二开关在所述第二可动触头断开所述一对第二固定触 头时断开并且在所述第二可动触头闭合所述一对第二固定触头时闭合； 主螺线管（26)，所述主螺线管（26)包括主电磁体，当所述主电磁体被通电时，柱塞 (33)由所述主电磁体拉动以在所述轴向方向上移动，其中所述主螺线管响应于所述柱塞在 所述轴向方向上的移动而朝向所述齿圈向外推动所述小齿轮，并且相应地朝向所述一对第 一固定触头驱动所述第一可动触头以及朝向所述一对第二固定触头驱动所述第二可动触 头； 第一调节构件，所述第一调节构件设置成能够在调节位置与释放位置之间移动，所述 调节位置在所述第一开关闭合时调节所述第一可动触头的运动以使所述第一可动触头与 所述一对第一固定触头不接触，所述释放位置释放所述第一可动触头的运动以允许所述第 一可动触头与所述一对第一固定触头接触； 第二调节构件，所述第二调节构件设置成能够在调节位置与释放位置之间移动，所述 调节位置响应于所述第二开关闭合来调节所述第二可动触头的运动以使所述第二可动触 头与所述一对第二固定触头不接触，所述释放位置从所述调节位置释放所述第二可动触头 的运动以允许所述第二可动触头与所述一对第二固定触头接触； 第一螺线管，所述第一螺线管在被通电时形成第一电磁体，所述第一螺线管在所述第 一电磁体接通时将所述第一调节构件驱动成处于所述调节位置并且在所述第一电磁体切 断时将所述第一调节构件释放成处于所述释放位置；以及 第二螺线管，所述第二螺线管在被通电时形成第二电磁体，所述第二螺线管在所述第 二电磁体接通时将所述第二调节构件驱动成处于所述调节位置并且在所述第二电磁体切 断时将所述第二调节构件释放成处于所述释放位置；其中 所述第一螺线管构造成控制所述第一电磁体以接通及切断，使得所述第一调节构件在 所述第一开关于所述主螺线管开始操作时闭合之前被驱动成处于所述调节位置以调节所 述第一可动触头的所述运动，以及使得所述第一调节构件在所述柱塞被所述主电磁体拉动 之后经过预定时间时被释放成处于所述释放位置以释放所述第一可动触头的所述运动； 所述第二螺线管构造成控制所述第二电磁体以接通及断开，使得所述第二调节构件在 所述第二开关于所述主螺线管开始操作时闭合之前被驱动成处于所述调节位置以调节所 述第二可动触头的所述运动，以及使得所述第二调节构件在所述第一调节构件释放所述 第一可动触头的所述运动之后经过预定时间时被释放成处于所述释放位置以释放所述第 二可动触头的所述运动。
2. 根据权利要求1所述的起动机，其中， 所述第一螺线管和所述第二螺线管包括柱塞，所述柱塞分别由所述第一电磁体和所述 第二电磁体拉动，从而允许所述柱塞在所述轴向方向上移动； 所述第一调节构件和所述第二调节构件设置成能够与所述柱塞一起在所述调节位置 与所述释放位置之间移动； 当所述第一调节构件和所述第二调节构件被驱动成位于所述调节位置时，所述柱塞在 所述第一可动触头和所述第二可动触头分别与所述第一调节构件和所述第二调节构件接 触之前由所述第一电磁体和所述第二电磁体拉动。
3. 根据权利要求1或2所述的起动机，其中， 所述第一开关和所述第二开关构造成使得：当所述第一可动触头和所述第二可动触头 响应于所述主螺线管的操作停止而与所述一对第一固定触头和所述一对第二固定触头分 离时，所述第二可动触头在所述第一可动触头与所述一对第二固定触头分离之前与所述一 对第一固定触头分离。
4. 根据权利要求1或2所述的起动机，其中， 所述电磁螺线管包括具有圆筒形形状并用作所述主螺线管的磁路的框架以及固定至 所述框架以覆盖所述框架的开口的开关盖； 连接至所述激活电路的电池侧的第一连接端子以及连接至所述激活电路的电动机侧 的第二连接端子固定至所述开关盖； 连接至所述第一连接端子的B固定触头、连接至所述第二连接端子的Μ固定触头、与所 述Β固定触头成对的Β中间固定触头、以及与所述Μ固定触头成对的Μ中间固定触头设置 在所述开关盖内；以及 所述第一固定触头或所述第二固定触头中的任一者由B固定触头和B中间固定触头构 成，并且所述第一固定触头或所述第二固定触头中的另一者由所述Μ固定触头和所述Μ中 间固定触头构成；并且所述Β中间固定触头和所述Μ中间固定触头彼此电连接。
5. 根据权利要求4所述的起动机，其中， 所述Β中间固定触头和所述Μ中间固定触头结合成共用中间固定触头。
6. 根据权利要求4所述的起动机，其中， 所述抑制电阻器的一个端部连接至所述Β固定触头，并且所述抑制电阻器的另一个端 部连接至所述Β中间固定触头或所述共用中间固定触头。
7. 根据权利要求4所述的起动机，其中， 所述起动机包括控制所述第一螺线管和所述第二螺线管的操作时间的控制电路。
8. 根据权利要求7所述的起动机，其中， 所述控制电路结合至所述电磁螺线管。
9. 根据权利要求7所述的起动机，其中， 所述起动机包括经由线束连接至所述电池的传导端子，所述传导端子为单个端子，所 述线束连接在所述单个端子处，并且来自所述传导端子的接线分支以连接所述主螺线管、 所述第一螺线管、所述第二螺线管以及所述控制电路。
10. 根据权利要求4所述的起动机，其中， 所述第一螺线管和所述第二螺线管设置在所述开关盖内； 所述第一螺线管包括在被通电时形成所述第一电磁体的第一线圈，并且所述第二螺线 管包括形成所述第二电磁体的第二线圈（66);以及 所述第一线圈和所述第二线圈的负极侧连接至所述第二连接端子以经由所述电动机 接地。
11. 根据权利要求4所述的起动机，其中， 所述第一螺线管和所述第二螺线管设置在所述开关盖内； 所述第一螺线管包括在被通电时形成所述第一电磁体的第一线圈，并且所述第二螺线 管包括形成所述第二电磁体的第二线圈； 至少所述第一螺线管接地，使得所述第一线圈的负极侧连接至所述第二连接端子以经 由所述电动机接地； 所述电动机包括整流器和电刷，所述电动机构造成使得所述整流器与所述电刷之间的 接触在所述电动机由于在所述整流器的外周上滑动的所述电刷的磨损而失去了重新起动 所述发动机所需的性能之前变得不稳定；以及 所述第一螺线管构造成使得施加至所述第一线圈的驱动电压在所述整流器与所述电 刷之间的所述接触变得不稳定时减小，由此所述第一螺线管不能获得通过所述第一调节构 件来调节所述第一可动触头的所述运动的所需的调节力。
12. 根据权利要求11所述的起动机，其中， 所述电动机构造成使得所述电刷的电刷辫在所述电刷磨损至达到其工作寿命之前钩 在保持所述电刷的电刷保持件处，由此所述整流器与所述电刷之间的所述接触变得不稳 定。
13. 根据权利要求7所述的起动机，其中， 所述第二连接端子由金属制成的板状构件形成，所述板状构件的一个端部侧在所述开 关盖内形成所述Μ固定触头，所述板状构件的另一端部侧从所述开关盖的表面沿垂直于所 述轴向方向的径向方向突出以插入到所述电动机中并且电连接至所述电动机内的所述电 刷；以及 所述控制电路在所述开关盖中设置成在所述轴向方向上相对于所述Μ固定触头处于 可动触头的相反侧。
14. 一种包括根据权利要求1或2所述的起动机的发动机起动单元，其中， 所述发动机起动单元包括操作判定单元，所述操作判定单元判断在所述发动机从怠速 停止状态重新起动时所述第一螺线管是否适当地操作； 所述操作判定单元测量从所述主螺线管和所述第一螺线管被通电时至响应于所述第 一开关闭合而发生由冲击电流引起的电压下降时的时期，并且基于通过所述操作判定单元 测得的所述时期来检测所述电压下降发生的时间；以及 所述操作判定单元在通过所述操作判定单元检测出的所述时间早于正常时间时判定 所述第一螺线管没有适当地操作。
15. -种包括根据权利要求3所述的起动机的发动机起动单元，其中， 所述发动机起动单元包括操作判定单元，所述操作判定单元判断在所述发动机从怠速 停止状态重新起动时所述第一螺线管是否适当地操作； 所述操作判定单元测量从所述主螺线管和所述第一螺线管被通电时至响应于所述第 一开关闭合而发生由冲击电流引起的电压下降时的时期，并且基于通过所述操作判定单元 测得的所述时期来检测所述电压下降发生的时间；以及 所述操作判定单元在通过所述操作判定单元检测出的所述时间早于正常时间时判定 所述第一螺线管没有适当地操作。
【文档编号】H02K23/66GK104121131SQ201410165782
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2013年4月23日
【发明者】平林崇 申请人:株式会社电装