一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机 |
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| 申请号 | CN201610149508.7 | 申请日 | 2016-03-16 | 公开(公告)号 | CN105702526A | 公开(公告)日 | 2016-06-22 |
| 申请人 | 上海法雷奥汽车电器系统有限公司; | 发明人 | 胡光龙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种电磁 开关 ，涉及 汽车 发动机 和其他发动机的起动机技术领域，可解决 现有技术 中电磁开关的触点振荡问题。所述电磁开关包括：一电磁线圈、一动 铁 芯、一静铁芯、一触片轴、一触片、一 螺栓 以及一 接触 弹簧 ，所述电磁线圈产生一电磁 力 驱动所述动铁芯推动所述触片轴，使得所述触片与所述螺栓接触，所述接触弹簧用于提供触点闭合时的压力，其特征在于，所述电磁开关还包括一阻尼元件，所述阻尼元件用于吸收和减低振动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电磁开关，包括：一电磁线圈、一动铁芯、一静铁芯、一触片轴、一触片、一螺栓以及一接触弹簧，所述电磁线圈产生一电磁力驱动所述动铁芯推动所述触片轴，使得所述触片与所述螺栓接触，所述接触弹簧用于提供触点闭合时的压力，其特征在于，所述电磁开关还包括一阻尼元件，所述阻尼元件用于吸收和减低振动。 |
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| 说明书全文 | 一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机技术领域背景技术[0002] 起动机(或称作“启动机”)使用在车辆中，用来起动车辆的发动机。起动机一般包括直流电动机、传动机构和控制机构。通常使用的起动机的控制机构是电磁开关，其具有使用方便、性能可靠的优点。 [0003] 如图1所示，电磁开关包括：电磁线圈010、动铁芯020、触片轴030、静铁芯040、触片050、螺栓060，其中，电磁开关工作时，电磁线圈010产生安匝数，即磁动势，磁动势产生磁通，磁通在由动铁芯020、静铁芯040、气隙070、开关壳080形成的闭合性磁路中流通。在电磁线圈的电磁力作用下，触片轴030在动铁芯020的驱动下做轴向运动，推动触片050与螺栓 060相结合，在触片轴030的轴向运动过程中，动铁芯020和静铁芯040相接触。现有技术中，电磁开关的接触弹簧090与触片050直接连接，或者接触弹簧090通过垫片(图中未示出)与 触片050间接连接。当电磁开关触点闭合时，接触弹簧090用于提供稳定的接触力使得触片 050与接触螺栓060之间的接触稳定可靠。 [0004] 电磁开关工作过程中，会存在两次触点振荡，即第一次触点振荡和第二次触点振荡，触点振荡瞬间会使触片050接触不良而导致拉弧，从而导致触点050电蚀严重，严重时会导致触点050焊死。 [0005] 如图2所示，当触片050刚接触到接触螺栓060的一瞬间，此时动铁芯020尚未接触静铁芯040，气隙070还没闭合，由于触片050的速度很快，撞击力比较大，而接触弹簧090尚未被压缩，且其阻尼系数很小，可以忽略不计，此时触片050因撞击螺栓060而发生第一次触点振荡。 [0006] 如图2所示，当触片050刚接触接触弹簧090时，动铁芯020和静铁芯040之间仍然存在一定的间隙，动铁芯020继续以极高的速度运动直至撞击静铁芯040，如图3所示,在撞击 的一瞬间会产生很大的振动，振动通过触片轴030及静铁芯040、开关盖传递到触点部位而 导致触点发生第二次触点振荡。 [0007] 为了克服触点振荡的技术问题，现有技术进一步通过加大接触弹簧的接触弹簧力实现更加稳定牢靠的固定住触片。尽管如此，该技术方案仍然存在两方面的不足：1、由于触点第一次发生振荡时，接触弹簧尚未被压缩，因此，该技术方案无法解决第一次触点振荡问题；2、当接触弹簧的接触弹簧力变大时，电磁线圈势必需要提供更大的电磁力来克服该接触弹簧力，这将意味着电磁线圈需要更多的铜线圈，电磁开关体积增大，成本也会进一步上升。 发明内容[0009] 为了克服现有技术中电磁开关的触点振荡技术问题，本发明提供了一种触点振荡低(不是概率,就是降低)、工作可靠性强、制造成本低的电磁开关。 [0010] 为了实现上述发明目的，本发明公开了一种电磁开关，包括：一电磁线圈、一动铁芯、一静铁芯、一触片轴、一触片、一螺栓以及一接触弹簧，所述电磁线圈产生一电磁力驱动所述动铁芯推动所述触片轴，使得所述触片与所述螺栓接触，所述接触弹簧用于提供触点闭合时的压力，其特征在于，所述电磁开关还包括一阻尼元件，所述阻尼元件用于吸收和减低振动。 [0011] 更进一步地，所述阻尼元件位于所述触片和所述接触弹簧之间。 [0012] 更进一步地，所述阻尼元件和所述触片之间具有一隔热垫片，所述隔热垫片用于将所述触片产生的热与所述阻尼元件隔开。 [0013] 更进一步地，所述阻尼元件和所述接触弹簧之间具有一垫片。 [0014] 更进一步地，所述阻尼元件的数量为N个，N为大于或等于1的整数。 [0015] 更进一步地，所述阻尼元件呈蜂窝状或碟片状或块状。 [0016] 更进一步地，所述阻尼元件由硬橡胶材料制成。 [0018] 与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案具有以下优点：第一、通过将接触弹簧与高阻尼系数的阻尼元件串联，有效降低了触点振荡，电磁开关运行更加稳定可靠；第二、接触弹簧与高阻尼系数的阻尼元件串联后，振动被阻尼元件有效吸收，此时可以适当减小接触弹簧的接触弹簧力，减少电磁线圈的用铜量，缩小了电磁开关的体积，降低了电磁开关的制造成本。 附图说明 [0019] 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。 [0020] 图1是现有技术中电磁开关的结构示意图； [0021] 图2是现有技术中电磁开关处于第一次触点振荡时的结构示意图； [0022] 图3是现有技术中电磁开关处于第二次触点振荡时的结构示意图； [0023] 图4是本发明所提供的电磁开关的结构示意图。 具体实施方式[0025] 在以下具体实施例的说明中，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“气隙”一词是指动铁芯和静铁芯之间的空气部分，开关闭合时，气隙长度逐渐变小。 [0026] 本发明的目的在于提供一种电磁开关，实现有效降低触点振荡，提高电磁开关工作可靠性，并进一步降低电磁开关的制造成本。 [0027] 下面结合附图4详细说明本发明的具体实施例。 [0028] 图4是本发明所提供的电磁开关的结构示意图。如图4所示，本发明所提供的电磁开关包括：电磁线圈101、动铁芯102、触片轴103、静铁芯104、触片105、螺栓106，其中，电磁开关工作时，电磁线圈101产生安匝数，即磁动势，磁动势产生磁通，磁通在由动铁芯102、静铁芯104、气隙107、开关壳108形成的闭合性磁路中流通。在电磁线圈101的电磁力作用下，触片轴103在动铁芯102的驱动下做轴向运动，推动触片105与固定在开关盖109上的螺栓 106、114相结合，在触片轴103的轴向运动过程中，动铁芯102和静铁芯104相接触，其中，螺栓106连起动机电机，螺栓114连蓄电池。 [0029] 触片轴103的一端与动铁芯102固定一体，另一端则依次装有限位卡圈110、触片105、隔热垫片111、阻尼元件112及接触弹簧113，限位卡圈110用于对触片105、隔热垫片111及阻尼元件112提供限位作用，防止上述零部件在触片轴103上运动；由隔热性材料制成的 隔热垫片111位于触片105和阻尼元件112之间，该零件用于将触片105产生的热与阻尼元件 112隔开；阻尼元件112，位于隔热垫片111和接触弹簧113之间并可相对触片轴进行滑动，该零件由阻尼系数较高的材料制成，如阻尼系数为1的硬橡胶或其他高阻尼系数元件，阻尼元件可以采用蜂窝状或碟片状来提高阻尼效应，高阻尼系数阻尼元件能够更好的吸收和减低 振动；接触弹簧113套设于触片轴103上，两端分别为触片轴103的轴肩和阻尼元件112，其可沿触片轴103的轴向方向进行运动，用于提供触点闭合时的压力。 [0030] 阻尼元件与接触弹簧串联设计，既可以通过接触弹簧提供稳定接触力的方式降低触点振荡，又可以通过高阻尼系数的阻尼元件吸收和减低振动的方式降低触点振荡，两者 结合，进一步提高了触点工作的可靠性。具体而言，触点第一次振荡时，触片刚刚接触接触螺栓，接触弹簧的阻尼系数基本忽略不计，所以，此时即使增加接触弹簧的弹簧力，触点振荡基本无改善。而高阻尼系数的阻尼元件可以吸收和减低振动，从而可以显著地降低触点 的第一次振动；触点第二次振动时，动铁芯和静铁芯相互碰撞接触，接触弹簧处于被压缩状态，此时，虽然增加接触弹簧的接触弹簧力可以降低触点的振荡，但接触弹簧力大则需要更大的电磁力来克服该弹簧力，即需要更多的铜线圈，这将导致电磁开关的体积增大和成本 上升，基于此，本发明所提供的解决方案为在接触弹簧的基础上串联一个高阻尼系数的阻 尼元件，阻尼元件可以吸收和降低触点振荡，这样不仅不需要额外增加接触弹簧力，甚至还可以减小接触弹簧力，从而节省了线圈的用铜量，缩小了电磁开关的体积，降低了电磁开关的制造成本。 [0031] 本领域的普通技术人员应当知悉，阻尼元件的数量并不限于一个，且当阻尼元件为耐温型阻尼元件，电磁开关中的隔热垫片亦可以省去。同时，本领域的普通技术人员亦可以在阻尼元件和接触弹簧之间放置垫片。 [0032] 与现有技术相比较，本发明所提供的电磁开关具有以下优点：第一、通过将接触弹簧与高阻尼系数的阻尼元件串联，有效降低了触点振荡的概率，电磁开关运行更加稳定可靠；第二、接触弹簧与高阻尼系数的阻尼元件串联后，振动被阻尼元件有效吸收，此时可以适当减小接触弹簧的接触弹簧力，减少电磁线圈的用铜量，缩小了电磁开关的体积，降低了电磁开关的制造成本。 [0033] 如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中出现的类似于“一”的限定语并非是指对数量的限定，而是描述在前文中未曾出现的技术特征。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。 [0034] 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。 |
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