專利名稱：帶有具有盤部分的固定磁芯的電磁開關的制作方法
技術領域：
本發明一般而言涉及電磁開關。更具體地，本發明涉及用于汽車起動器電動機的電磁開關，該電磁開關包括固定磁芯，該固定磁芯具有由一組基體和平衡金屬板形成的盤部分。
背景技術：
美國專利No.6281770 B1公開了包括以兩部分形式制成的固定磁芯的電磁開關。
更具體地，參照圖7，固定磁芯具有單獨制成的基體部分100和盤部分110。基體部分100制成具有凸臺130。盤部分110通過堆疊多個薄疊片120而制成，每個疊片具有中心通孔。基體和盤部分100和110通過將基體部分100的凸臺130壓配到構成盤部分110的疊片120的中心通孔中而組裝在一起。
為了減少制造成本，疊片120一般由容易從市場購買的標準鋼疊片組成。
然而，在這樣的情況下，所有的疊片120具有相同的厚度，因而難于將盤部分110的厚度設定為所期望的值，盤部分1 10的厚度是疊片120厚度的之和。因而，在開關的磁路設計中，難于優化盤部分110的橫截面。
進一步，在這樣的情況下，每個疊片120的壓配負荷小于由一件厚金屬板形成的盤部分的情況。因而，能夠以較小的力氣將每個疊片120從基體部分100的凸臺130上卸下。因而，當在操作開關過程中可動磁芯碰撞固定磁芯時，由于碰撞引起的機械沖擊，疊片120會與基體部分100的凸臺分離。
發明內容
鑒于上述問題進行本發明。
因而，本發明的第一目的是提供一種包括固定磁芯的電磁開關，固定磁芯具有盤部分，盤部分由具有所期望的厚度的一疊金屬板形成，因而具有優化的橫截面。
根據本發明，提供一種包括固定觸頭對、可動磁芯、電磁線圈和固定磁芯的電磁開關。
可動磁芯配置成由磁吸引力移動，由此建立固定觸頭之間的電連接。
固定磁芯配置成當電磁線圈通電時，形成磁吸引力。固定磁芯具有基體部分和盤部分。基體部分布置成面對可動磁芯。盤部分固定到基體部分，并且由一疊金屬板形成，金屬板包括至少一個基體金屬板和平衡金屬板。平衡金屬板具有預定成平衡盤部分的期望厚度和至少一個基體金屬板總厚度之間的差值的厚度。
利用上述配置，通過將平衡金屬板的厚度設定成能夠平衡盤部分的期望厚度和至少一個基體金屬板總厚度之間的差值的預定厚度，可以將盤部分的厚度設定成期望厚度。
結果，能夠利用盤部分的期望厚度優化盤部分的橫截面。
進一步，平衡金屬板的厚度可以與基體金屬板的厚度不同。
在本發明的優選實施例中，固定磁芯的基體部分具有面對可動磁芯的主體，和在與可動磁芯相反方向上從主體伸出的凸臺。金屬板的每個具有中心通孔，基體部分的凸臺壓配合到中心通孔中，平衡金屬板布置成在金屬板中離可動磁芯最遠。平衡金屬板的厚度大于基體金屬板的厚度。
利用上述配置，可以可靠地防止平衡金屬板和因而的整個盤部分在電磁開關操作過程中從基體部分的凸臺脫離。
在本發明的另一個實施例中，電磁開關進一步包括磁軛，磁軛將電磁線圈和固定磁芯容納在其中，并且在磁軛中形成內肩，通過內肩，固定磁芯定位在磁軛中。在金屬板中，僅僅平衡金屬板抵靠磁軛的內肩。平衡金屬板的厚度小于基體金屬板的厚度。
利用上述配置，可以確保平衡金屬板和磁軛的內肩之間的足夠大的接觸面積，由此使電磁開關的磁路的磁阻最小化。結果，固定和可動磁芯之間的磁吸引力能夠最大化，因而可以使電磁開關尺寸減少。
在本發明另一個優選實施例中，布置成在金屬板中離可動磁芯最遠的一個金屬板由鋼制成，并且在與可動磁芯相反的一側上具有涂層表面，磁芯的接地端子通過焊接或者軟焊中一種連接到涂層表面。
利用上述配置，電磁線圈的接地端子能夠可靠地連接到鋼制的平衡金屬板的涂層表面。同時，由于不需要對所有金屬板進行涂覆，能夠降低制造成本。
本發明從以下給出的詳細描述和從本發明優選實施例的附圖中得到更完全的理解，然而，這些不能認為是將本發明限制在具體實施例中，而是僅僅出于解釋和理解的目的。
在附圖中圖1是示出根據本發明第一實施例的電磁開關的總配置的局部剖視圖；圖2是示出根據本發明第一實施例的固定磁芯示例的剖視圖；圖3是根據本發明的第一實施例的固定磁芯的另一個示例的剖視圖；圖4是示出根據本發明第二實施例的固定磁芯的剖視圖；圖5是示出根據本發明第三實施例的磁軛的內肩和固定磁芯的盤部分之間的靠接的剖視圖；圖6是示出電磁開關的變化的透視圖；和圖7是示出現有技術電磁開關的固定磁芯的分解透視圖。
具體實施例方式
以下參照圖1-圖5描述本發明優選實施例。
應該注意，為了便于清楚和理解，在本發明不同實施例中具有相同功能的相同部件已經在可以的情況下在每個附圖中用相同的參考標號標記。
(第一實施例)圖1示出根據本發明第一實施例的電磁開關1的總配置。電磁開關1設計成開啟和關閉例如汽車起動器電動機的電源電路。
如圖1所示，電磁開關1包括彼此間隔開的一對固定觸頭14，工作來連接和斷開固定觸頭14的可動觸頭15和工作來致動可動觸頭15以使可動觸頭15與固定觸頭14接觸或者脫離的螺線管2，其中該對觸頭14構成起動器電動機的電源電路的主要觸頭。
螺線管2包括杯形磁軛3、容納在磁軛3中的電磁線圈4、配置成當電磁線圈4通電時被磁化的固定磁芯5、可滑動地插入在電磁線圈4中的插捧式鐵心(即，可動磁芯)6和工作將插捧式鐵心6的運動傳遞到可動觸頭15的軸7。
磁軛3用作螺線管2的外部框架以將固定磁芯5以及電磁線圈4容納在其中。磁軛3還與固定磁芯5和插捧式鐵心6協調工作形成圍繞電磁線圈4的磁路。
電磁線圈4由拉入繞組4a和保持繞組4b組成。設置拉入繞組4a用于形成磁吸引力以吸引插捧式鐵心6。另一方面，設置保持繞組4b用于形成將被吸引的插捧式鐵心6保持就位的磁吸引力。拉入和保持繞組4a和4b繞樹脂制成的繞線管8以雙層的形式纏繞。
固定磁芯5由鐵磁材料(例如，鋼)制成。固定磁芯5的詳細配置將在后面描述。
插入式鐵心6設置在電磁線圈4的內側以在電磁開關1的縱向方向上面對固定磁芯5。在插捧式鐵心6和固定磁芯5之間，設置回位彈簧9。回位彈簧9在遠離固定磁芯5的方向上(即，在圖1的向左方向上)對插捧式鐵心加力，由此，保持插捧式鐵心6和固定磁芯5之間預定的氣隙。
軸7在基端處具有凸緣部分7a。凸緣部分7a固定到插捧式鐵心6的端面，因而使軸7可與插捧式鐵心6一起移動。另一方面，軸7的遠端伸出通過固定磁芯5的中心通孔5a進入到接觸室10a。
接觸室10a形成在接觸蓋10內以將固定觸頭14和可動觸頭15容納在其中。接觸蓋10由例如樹脂材料通過模制成型而制成。如從圖1可見，通過向內卷曲磁軛3的開口端，接觸蓋10經由橡膠填料11連接到固定磁芯5的端面。
固定觸頭14經由端子柱12和13分別連接到起動器電動機的電源電路。端子柱12和13緊固到接觸蓋10，并且分別電連接到汽車電池(未示出)的正端子和起動器電動機(未示出)的激勵繞組。
可動觸頭15經由絕緣體16被軸7支撐著，使得可動觸頭15在軸7的軸向方向上相對于軸7可動。
接觸壓力彈簧17繞軸7布置在軸7的凸緣部分7a和絕緣體16之間。接觸壓力彈簧17在從軸7的基端到遠端的方向上(即，在圖1的向右方向)向可動觸頭15以及絕緣體16加力。而且，擋塊(例如，墊圈)設置在軸7的遠端處，以阻止可動觸頭15從軸7脫離。
現在參照圖2，固定磁芯5具有基體部分50和盤部分51。
基體部分50具有通過徑向中心形成的中心通孔5a。如在圖1中所示，基體部分50布置在電磁開關1中以在開關1的縱向方向上面對插捧式鐵心6。盤部分51固定到基體部分50，并且具有靠接繞線管8的端面部。進一步，盤部分51的端面的徑向外部靠接形成在磁軛3中的內肩3a，由此將固定磁芯5定位在磁軛3中。
在本實施例中，固定磁芯5以兩部分形式制成。即，基體部分50和盤部分51首先單獨制成，然后組裝在一起。
更具體地，基體部分50形成具有主體50a和凸臺50b。主體50a裝配在繞線管8中，并且在電磁開關1的縱向方向上面對插捧式鐵心6。具有柱形形狀的凸臺50b在與插捧式鐵心相反的方向上從主體伸出。另一方面，盤部分51通過堆疊多個金屬(例如，鋼)板52而制成。每個金屬板52壓制而成，使得具有通過徑向中心而形成的中心通孔。基體和盤部分50和51通過將基體部分50的凸臺50b壓配合到構成盤部分51的金屬板52的中心通孔中而組裝在一起。
進一步，在本實施例中，金屬板52包括多個基體金屬板52a和平衡金屬板52b。
所有的基體金屬板52a具有相同的厚度，該厚度可以是從市場購買的標準鋼板的厚度。相比之下，平衡金屬板52b具有預定以平衡盤部分51的期望厚度(即，該疊金屬板52的期望厚度)與基體金屬板52a厚度和之間的差。
應該注意，術語“基體金屬板”和“平衡金屬板”此處僅僅用于表示其厚度對整個盤部分51的厚度的作用。
還應該注意，基體金屬板52a的厚度可以彼此不同。而且，還應該注意，金屬板52可以包括一個以上的平衡金屬板52b。
在一些情況下，平衡金屬板52b的預定厚度可以等于基體金屬板52a的厚度。然而，在大多數情況下，平衡金屬板52b的預定厚度會與基體金屬板52a的厚度不同。
例如，在圖1中，平衡金屬板52b的預定厚度大于基體金屬板52a的厚度。相反，在圖2中，平衡金屬板52b的預定厚度小于基體金屬板52a的厚度。
利用上述配置，通過將平衡金屬板52b的厚度設定成能夠平衡盤部分51的期望厚度與基體金屬板52a總厚度(基體金屬板52a的厚度之和)之間的差的預定厚度，盤部分51的厚度能夠設定成所期望的厚度。
因而，盤部分51的橫截面能夠用盤部分51的期望厚度優化。
已經描述了根據本實施例的電磁開關1的配置，以下將描述其操作。
當接通起動器開關(未示出)使電磁線圈4通電時，固定磁芯5磁化產生磁吸引力。磁吸引力吸引插捧式鐵心6從靜止位置向固定磁芯5克服回位彈簧9的作用力運動。隨著插捧式鐵心6的運動，軸7深深地推入到接觸室10a中，使得可動觸頭15與固定觸頭14接觸。此后，插捧式鐵心6進一步向固定磁芯5克服回位彈簧9和接觸壓力彈簧17兩者的作用力運動，直到其接觸固定磁芯5的基體部分50。
因而，在接觸固定觸頭14之后，可動觸頭15在由接觸壓力彈簧17施加的壓力下保持與固定觸頭14的接觸，由此橋接固定觸頭14。
因而，起動器電動機的電源電路閉合，使得起動器電動機被供應來自電池的電力，來起動機動車的發動機。
一起動發動機，就斷開起動器開關使電磁線圈4斷電，使得固定磁芯5和插捧式鐵心6之間的磁吸引力消失。接著，插捧式鐵心6被回位彈簧9的作用力回位到靜止的位置。隨著插捧式鐵心6的回位運動，軸7被從接觸室10a拉出，僅僅留下其遠端在接觸室10a中。
結果，可動部件15離開固定觸頭14，使得電動機起動器的電源電路斷開，因而到起動器電動機的電源被切斷。
(第二實施例)圖4示出根據本發明第二實施例的固定磁芯5。
如在圖4中所示，在本實施例中，平衡金屬板52b的厚度大于基體金屬板52a的厚度。進一步，在金屬板52中平衡金屬板52b最后一個壓配合到基體部分50的凸臺50b上。結果，在組裝電磁開關1之后，在金屬板52中，平衡金屬板52b離插捧式鐵心6最遠。
如之前所述，當通過堆疊金屬板52而形成盤部分51時，每個金屬板52的壓配負荷小于在由單件厚金屬板形成的盤部分的情況。因而，每個金屬板52可以用較小的力從基體部分50的凸臺50b拆卸。結果，當插捧式鐵心6在開關1操作過程中碰撞固定磁芯5時，金屬板52會從基體部分50的凸臺50b脫離。
然而，在本實施例中，平衡金屬板52b具有比基體金屬板52a大的厚度，因而，以較大的負荷壓配合到基體部分50的凸臺50b上。因而，只有用較大的力才能將平衡金屬板52b 基體部分50的凸臺50b拆卸。結果，可以可靠地防止平衡金屬板52b和因而整個盤部分51在開關1的操作過程中從基體部分50的凸臺50b脫離。
(第三實施例)參照圖5，在本實施例中，平衡金屬板52b的厚度小于基體金屬板52a的厚度。進一步，在金屬板52中，平衡金屬板52b第一個壓配到基體部分50的凸臺50b上。結果，在組裝電磁開關1之后，平衡金屬板52b靠接磁軛3的內肩3a。
一般而言，在壓制形成金屬板過程中，在金屬板的邊緣會發生剪切損失(shear drop)。進一步，剪切損失的程度隨著金屬板的厚度而減小。
因而，在本實施例中，厚度小于基體金屬板52a的平衡金屬板52b形成有較小程度的剪切損失。結果，可以確保在平衡金屬板52b和內肩3a之間有足夠大的接觸面積A，由此使電磁開關1的磁路的磁阻最小化。結果，固定磁芯5和插捧式鐵心6之間的磁吸引力能夠最大化，因而可以減小電磁開關1的尺寸。
盡管已經示出和描述了本發明以上特定的實施例，但是實施本發明的人員和本技術領域的技術人員將理解到在不脫離本公開概念精神的情況下可以對本發明進行各種修改、變化和改進。
例如，如在圖6中所示，在上述電磁開關1中，電磁線圈4的接地端子41(即，保持繞組4b的遠端)可以引至在插捧式鐵心6相反側上的盤部分51的端面51a，并且通過焊接或者軟焊連接到端面51a。
在這情況下，在金屬板52中布置在最外側(即，離插捧式鐵心6最遠)的一個金屬板52優選地由鋼制成，并且優選地在插捧式鐵心6的相反側上具有涂層的表面。
因而，電磁線圈4的接地端子41能夠可靠地連接到鋼制的金屬板52的涂層表面。同時，由于不需要對所有金屬板52進行涂覆，因而降低了制造成本。
現有技術內的這樣的修改、變化和改進意在由所附權利要求覆蓋。
本申請基于和主張于2006年2月23日提交的日本專利申請No.2006-46976的優先權，其內容在此處通過引用而包含在本申請中。
權利要求
1.一種電磁開關，包括一對固定觸頭；可動磁芯，配置成由磁吸引力移動，由此建立所述固定觸頭之間的電連接；電磁線圈；和固定磁芯，配置成當所述電磁線圈通電時形成所述磁吸引力，所述固定磁芯具有基體部分和盤部分，所述基體部分布置成面對所述可動磁芯，所述盤部分固定到所述基體部分并且由一疊金屬板形成，所述金屬板包括平衡金屬板和至少一個基體金屬板，所述平衡金屬板具有預先確定以平衡所述盤部分的期望厚度與所述至少一個基體金屬板總厚度之間的差值的厚度。
2.根據權利要求1所述的電磁開關，其中，所述平衡金屬板的所述厚度不同于所述基體金屬板的所述厚度。
3.根據權利要求2所述的電磁開關，其中，所述固定磁芯的所述基體部分具有面對所述可動磁芯的主體，和在與所述可動磁芯相反方向上從所述主體伸出的凸臺，所述金屬板的每個具有中心通孔，所述基體部分的所述凸臺壓配合到所述中心通孔中，所述平衡金屬板布置成在所述金屬板中離所述可動磁芯最遠，和所述平衡金屬板的所述厚度大于所述基體金屬板的所述厚度。
4.根據權利要求2所述的電磁開關，進一步包括磁軛，所述磁軛將所述電磁線圈和所述固定磁芯容納在其中，并且在所述磁軛中形成有內肩，所述固定磁芯通過所述內肩定位在所述磁軛中，其中，在所述金屬板中，僅僅所述平衡金屬板抵靠所述磁軛的所述內肩，和所述平衡金屬板的所述厚度小于所述基體金屬板的所述厚度。
5.根據權利要求1所述的電磁開關，其中，布置成在所述金屬板中離所述可動磁芯最遠的一個金屬板由鋼制成，并在與所述可動磁芯相反一側上具有涂層表面，所述電磁線圈的接地端子通過焊接或者軟焊中一種連接到所述涂層表面。
全文摘要
根據本發明，電磁開關包括一對固定觸頭、可動磁芯、電磁線圈和固定磁芯。可動磁芯配置成由磁吸引力移動，由此建立固定觸頭之間的電連接。固定磁芯配置成當電磁線圈通電時，形成磁吸引力。固定磁芯具有基體部分和盤部分。基體部分布置成面對可動磁芯。盤部分固定到基體部分，并且由一疊金屬板形成，金屬板包括至少一個基體金屬板和平衡金屬板，平衡金屬板具有預定成平衡盤部分的期望厚度和至少一個基體金屬板總厚度之間的差值的厚度。
文檔編號H01H50/36GK101026051SQ20071008416
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月17日 優先權日2006年2月23日
發明者倉澤忠博 申請人:株式會社電裝