螺线管及其操作方法 |
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| 申请号 | CN201510432441.3 | 申请日 | 2011-09-02 | 公开(公告)号 | CN105118743A | 公开(公告)日 | 2015-12-02 |
| 申请人 | 佩特来电器有限公司; | 发明人 | 亚历山大·赫尔尼亚克; 詹姆斯·戴维·普勒茨勒尔; 罗伯特·戴维·霍耳; 克莱夫·哈利; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了螺线管及其操作方法。螺线管包括：第一 柱塞 ，包括第一 接触 杆和轴向缝隙；第二柱塞，包括第二接触杆并至少部分地位于第一柱塞的轴向缝隙中；第一对 端子 ，被构造为当第一柱塞已经被致动时通过第一接触杆连接；第二对端子，被构造为当第二柱塞已经被致动时通过第二接触杆连接；第一线圈，包围第一柱塞和第二柱塞的一部分，其中，第一线圈被构造为当第一 电流 流过第一线圈时致动第一柱塞而不致动第二柱塞；以及第二线圈，包围第一柱塞和第二柱塞的一部分，其中，第二线圈被构造为当第一电流流过第一线圈并且第二电流流过第二线圈时致动第二柱塞，其中，第一线圈和第二线圈能够独立地通电。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种螺线管，包括： |
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| 说明书全文 | 螺线管及其操作方法[0001] 本申请是国际申请PCT/US2011/050312于2013年4月26日进入国家阶段、国家申请号为201180052002.X的发明名称为“车辆起动器的软起动系统及方法”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。 技术领域[0002] 本公开涉及螺线管及其操作方法。 背景技术[0003] 在车辆起动过程中，已发现可取的是，初始时以降低的电力来使马达运转。该惯例称为“软起动”。软起动的一个优点是初始时以动力传动系中减小的转矩来运行马达，这能允许在马达以满功率运转之前小齿轮完全接合齿圈。为了实现软起动，现有车辆马达在点火开关与向马达提供操作电流的螺线管之间包括继电器。记载了这样的构造的专利文献的实例包括美国专利No.5,475,270、美国专利No.5,892,422以及美国申请公开No.2009/0002105。 [0004] 图1中示意性示出了在点火开关104与螺线管106之间包括继电器102的现有技术的车辆起动系统100。该系统100还包括电池108和马达110。在操作中，当车辆操作者转动钥匙时，点火开关104允许电力(例如，大约1-5amps)从电池108流向继电器102。继电器102则允许电力(例如，大约250amps)从电池108流向螺线管106。使螺线管106通电允许电力(例如，大约250amps)流向马达110并且使螺线管柱塞朝向接触114和116移动。当螺线管柱塞112抵接接触114和116时，较高电力(例如，大约2000amps)经由螺线管106从电池108流向马达110。向马达供应较低电力(例如，大约250amps)的初始时期提供软起动。 [0005] 然而，额外的继电器占据空间，是潜在的故障点并且增加车辆起动系统的成本。 [0006] 因此，存在改进车辆的软起动系统及方法的需要。 发明内容[0007] 本发明的实施例提供改进的软起动系统及方法。 [0008] 根据本发明的实施方式，提供了一种螺线管，包括：第一柱塞，包括第一接触杆和轴向缝隙；第二柱塞，包括第二接触杆并至少部分地位于所述第一柱塞的所述轴向缝隙中；第一对端子，被构造为当所述第一柱塞已经被致动时通过所述第一接触杆连接；第二对端子，被构造为当所述第二柱塞已经被致动时通过所述第二接触杆连接；第一线圈，包围所述第一柱塞和所述第二柱塞的一部分，其中，所述第一线圈被构造为当第一电流流过所述第一线圈时致动所述第一柱塞而不致动所述第二柱塞；以及第二线圈，包围所述第一柱塞和所述第二柱塞的一部分，其中，所述第二线圈被构造为当所述第一电流流过所述第一线圈并且第二电流流过所述第二线圈时致动所述第二柱塞，其中，所述第一线圈和所述第二线圈能够独立地通电。 [0009] 优选地，所述第一电流小于所述第二电流。 [0010] 优选地，所述第一电流为1amps至10amps，并且所述第二电流为200amps。 [0011] 优选地，所述第一对端子中的一个电连接至所述第二对端子中的一个。 [0012] 优选地，所述第一对端子中的一个经由所述第二线圈电连接至所述第二对端子中的一个。 [0013] 优选地，所述第一线圈包括保持线圈。 [0014] 优选地，所述第二线圈包括拉线圈。 [0015] 根据本发明的另一实施方式，提供一种用于操作螺线管的方法，其中，所述方法包括：首先用第一电流使保持线圈通电以致动第一柱塞，使得第一对端子通过所述第一柱塞的接触杆彼此电连接；响应于所述第一对端子彼此电连接，用第二电流使拉线圈通电以致动第二柱塞，使得第二对端子通过所述第二柱塞的接触杆电连接；以及在使所述拉线圈通电之后，在保持所述第二对端子之间的电连接的同时使所述拉线圈失电，其中，所述第一电流小于所述第二电流。附图说明 [0016] 图1为现有技术的车辆起动系统的示意图。 [0017] 图2为处于第一状态下的根据本发明一实施例所使用的车辆起动系统的示意图。 [0018] 图3为处于第二状态下的图2的车辆起动系统的示意图。 [0019] 图4为处于第三状态下的图2的车辆起动系统的示意图。 [0020] 图5为处于第四状态下的图2的车辆起动系统的示意图。 [0021] 图6示出了根据本发明一实施例所使用的螺线管的侧向剖视图。 [0022] 图7示出了图6的螺线管的立体图。 [0023] 图8示出了图6的螺线管的侧向剖视图。 [0024] 图9示出了图6的螺线管的侧向剖视图。 [0025] 图10示出了图6的螺线管的侧向剖视图。 [0026] 当结合附图来阅读上述发明内容以及以下本发明的实施例的详细描述时，将对它们有更好的理解。出于说明本发明的目的，在附图中示出特定的实施例。然而，应当理解的是，本发明不限于在附图中示出的布置和手段。 具体实施方式[0027] 本发明的实施例提供改进的软起动系统及方法。在附图中，相同的元件以相同的标号指示。 [0028] 图1为在背景部分中描述的现有技术的车辆起动系统100的示意图。 [0029] 图2为处于第一状态下的根据本发明实施例所使用的车辆起动系统200的示意图。该车辆起动系统200包括钥匙开关202、螺线管203、电池204、马达206和接地装置(ground)208。螺线管203包括保持线圈(hold coil)210、拉线圈(pull coil)212、具有接触杆214的第一柱塞、第一端子215、具有接触杆216的第二柱塞、以及第二端子217。在图2所示的第一状态下，钥匙开关202打开/断开，使得：(1)电力不经由连接部B1从电池204流向螺线管203；(2)电力不经由连接部B2从电池204流向螺线管203；以及(3)电力不经由连接部B3从电池204流向螺线管203。这是当马达206不在运转中并且车辆点火器未曾例如通过车辆的操作者转动点火器中的钥匙而触发时，车辆起动系统200所处的状态。 [0030] 图3为处于第二状态下的车辆起动系统200的示意图。这是当车辆点火器例如通过车辆的操作者转动点火器中的钥匙而被触发之后，车辆起动系统200即时所处的状态。在图3中所示的第二状态下，钥匙开关202闭合/接通，从而允许电力(例如，大约1-10amps)经由连接部B1从电池204流向螺线管203。经由连接部B1将电力供应给螺线管 203使保持线圈210通电，导致具有接触杆214的第一柱塞朝向第一端子215侧向地移动。 马达206在该状态下不运转。 [0031] 图4为处于第三状态下的车辆起动系统200的示意图。这是当第一柱塞的接触杆214抵接第一端子215之后，车辆起动系统200即时所处的状态。将接触杆214抵接至第一端子215经由连接部B3而使拉线圈212通电，从而允许电力(例如，大约200amps)经由螺线管203和连接部B3而从电池204流向马达206，并且导致具有接触杆216的第二柱塞朝向第二端子217侧向地移动。马达206在该状态下以较低的电力(例如，大约200amps)运转，提供软起动。 [0032] 图5为处于第四状态下的车辆起动系统200的示意图。这是当具有接触杆216的第二柱塞抵接第二端子217之后，车辆起动系统200即时所处的状态。将第二柱塞的接触杆216抵接至第二端子217允许较高的电力(例如，大约2000amps)经由螺线管203和连接部B2而从电池204流向马达206。马达206在该状态下以较高的电力(例如，大约2000amps)运转。 [0033] 当马达例如通过车辆的操作者转动点火器中的钥匙而停止时，车辆起动系统200将回到图2中所示的第一状态。 [0034] 图6示出了根据本发明的实施例所使用的螺线管600的侧向剖视图。螺线管600包括以上结合图2-图5所描述的螺线管203的元件。螺线管600还包括本体602、绕线筒604和砧台(anvil)606，并且示出具有接触杆214的第一柱塞608以及具有接触杆216的第二柱塞610。图7示出了图6的螺线管的立体图。 [0035] 图8-图10示出了图6的螺线管的侧向剖视图。图8示出了以上结合图2所描述的处于第一状态下的螺线管600。在第一状态下，具有接触杆214的第一柱塞608在接触杆抵接第一端子215之前能横穿过第一间隙802。并且，具有接触杆216的第二柱塞610在接触杆抵接第一端子217之前能横穿过第二间隙804。 [0036] 图9示出了以上结合图4所描述的处于第三状态下的螺线管600。在第三状态下，具有接触杆214的第一柱塞608抵接第一端子215，而具有接触杆216的第二柱塞610并不抵接第二端子217。在该状态下，附接的马达将以较低的电力(例如，大约200amps)运转，提供软起动。 [0037] 图10示出了以上结合图5所描述的处于第四状态下的螺线管600。在第四状态下，具有接触杆214的第一柱塞608抵接第一端子215，并且具有接触杆216的第二柱塞610抵接第二端子217。在该状态下，附接的马达将以较高的电力(例如，大约2000amps)运转。 [0038] 图9-图10还示出了螺线管的线圈210、212的磁路902。 [0039] 在操作中，如在此所描述的螺线管和/或车辆起动系统能在不需要额外的继电器的情况下为马达提供软起动。本发明的特定实施例包括使用如在此所描述的螺线管和/或车辆起动系统来起动引擎的方法。本发明的特定实施例包括制造如在此所描述的螺线管和/或车辆起动系统的方法。 [0040] 本发明螺线管和/或车辆起动系统的特定实施例能用于：(1)通过去除额外的继电器而改进空间的使用；(2)消除潜在的故障点；和/或(3)降低成本。 |
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