專利名稱：電磁開關及使用該電磁開關的起動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車發動機和其它發動機的起動機技術領域，尤其涉及一種電磁開關及使用該電磁開關的起動機。
背景技術：
起動機由電磁開關、直流電機和傳動機構三大部分組成。如圖1中所示，圖1是現有技術中的一種起動機的電磁開關結構。該起動機的電磁開關結構主要由開關外殼4、開關線圈5、靜觸頭座7、靜鐵芯8、動觸頭12、動鐵芯1、維持彈簧13以及回位彈簧11等構成。電磁開關中的開關線圈5，都由一個吸引線圈與一個維持線圈組成，兩個線圈的匝數相等首端連接在一起，供用一個接線柱對外引出，吸引線圈的首端通過鑰匙開關與直流電機的電源端也是電磁開關的主觸點輸入接線柱連接，其尾端與電磁開關的主觸點輸出接線柱連接與電樞接地形成串聯電路，稱為吸引線圈；維持線圈5的尾端直接接到與電動機并聯，在吸引線圈被短路后，提供磁場力，保持鐵芯被吸住，稱為維持線圈。現有技術中的開關線圈5如圖2中所示，該開關線圈5通常是由粗線形成吸拉線圈102和由細線形成的維持線圈101組成。起動機接通電源時，吸拉線圈102與維持線圈101共同作用使活動鐵心右移，帶動撥叉連接驅動齒輪與發動機飛輪齒圈嚙合，并接通電動機電路；電動機通電工作時，吸引線圈被短路，維持線圈磁場力使活動鐵心保持在電路接通狀態；鑰匙開關斷開時，接觸盤還未回位，吸引線圈與維持線圈產生的磁力互相抵消，活動鐵心靠回位彈簧復位。線圈的電磁吸力受線圈電流和線圈匝數影響。因此現有技術中，為保持一定的電磁吸力，通常在線圈骨架12的內圈繞粗線102，在外圈繞細線101，并保證粗細線圈的匝數相等。這樣的開關線圈5是按照閉合磁路設計的，但在鑰匙開關接通后，活動鐵芯與電磁開關的磁路處于開路狀態，這樣金屬線圈的磁場力沒有充分發揮，在相同磁場力的情況下所需要耗費的金屬導線多，導致起動機整體制造成本增加。現有技術中，開關線圈5多使用純銅作為導體，是因為金屬銅本身具有優良的導電率和易焊接的特點，但是這樣的后果是導致生產成本居高不下，起動機本身的質量也難以降低。
發明內容
為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種新的電磁開關及使用該電磁開關的起動機，能有效降低銅用量。為了實現上述發明目的，本發明提供一種電磁開關，包括殼體，該殼體構成電磁開關的外廓；線圈，該線圈用于通過電流產生一作用于柱塞的電磁力；柱塞，該柱塞位于該線圈內部；該線圈由吸拉線圈和維持線圈組成，該維持線圈位于該柱塞的外側，該吸拉線圈位于該維持線圈的外側。更進一步地，該吸拉線圈由一金屬線繞制而成，該金屬線的內芯為鋁，鋁芯的外部包裹金屬銅。該金屬線的銅與金屬線的體積比為13至17%。該吸拉線圈與該維持線圈匝數相同。該維持線圈由金屬銅制成。
本發明同時公開一種起動機，包括電磁開關、直流電機和傳動機構，該電磁開關包括殼體，該殼體構成電磁開關的外廓；線圈，該線圈用于通過電流產生一作用于柱塞的電磁力；柱塞，該柱塞位于該線圈內部；該線圈由吸拉線圈和維持線圈組成，該維持線圈位于該柱塞的外側，該吸拉線圈位于該維持線圈的外側。更進一步地，該吸拉線圈由一金屬線繞制而成，該金屬線的內芯為鋁，鋁芯的外部包裹金屬銅。該金屬線的銅與金屬線的體積比為13至17%。該吸拉線圈與該維持線圈匝數相同。該維持線圈由金屬銅制成。與現有技術相比較，本發明所使用的電磁開關能有效降低銅用量，減輕起動機本身的質量，并且還能解決開關線圈焊接的問題。
關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖1是現有技術中的起動機的電磁開關結構示意圖圖2是現有技術中電磁開關的局部放大圖；圖3是本發明所提供的電磁開關的局部放大圖；圖4是本發明所提供的起動機的結構示意圖；圖5是本發明所示出的電磁開關線圈的吸拉線圈的截面圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的一種具體實施例的電磁開關及使用該電磁開關的起動機。然而，應當將本發明理解成并不局限于以下描述的這種實施方式，并且本發明的技術理念可以與其他公知技術或功能與那些公知技術相同的其他技術組合實施。在以下描述中，為了清楚展示本發明的結構及工作方式，將借助諸多方向性詞語進行描述，但是應當將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內”、“向外”、“向內”、“軸向”、“徑向”等詞語理解為方便用語，而不應當理解為限定性詞語。此外，在以下描述中所使用的“第一層” 一詞主要指線圈靠近鐵心的一層。同樣地，“第N層” 一詞主要指線圈靠近鐵心的最外層，即方向上與第一層相反的另一區域。“內側” 一詞主要指線圈靠近鐵心的一側。“外側”一詞主要指線圈遠離鐵心的一側。以下說明請同時參照圖2。如圖2中所示，圖2是是現有技術中電磁開關的局部放大圖，現有技術中電磁開關由吸拉線圈102和維持線圈101構成。其中吸拉線圈102和維持線圈101均纏繞102在線圈架12上，且吸拉線圈102和維持線圈101的匝數相等。為了使通電線圈中所產生的磁吸力足夠大，必須使線圈的匝數保持在一定數量。現有技術中吸拉線圈102和維持線圈101均由金屬銅制成，這是因為金屬銅的導電率較高。但是相對而言，金屬銅的市場價格較為昂貴，導致所制造的電磁開關成本較高。現有技術中為了減少金屬導線的用量，通常的做法是把較粗的吸拉線圈102放在靠近線圈架12的位置，即內圈，完成吸拉線圈102的纏繞后再將維持線圈101纏繞在吸拉線圈102的外側。但是，這樣做的缺點是線圈的產生磁場的效率較低，同時隨著金屬銅在生產成本中所占據的比重加重，需要一種新的電磁開關能有效節約銅用量。
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圖3是本發明所提供的電磁開關的局部放大圖。與現有技術的教導不同的是，本發明所提供的電磁開關的較粗的吸拉線圈201繞于較細的維持線圈202外側，維持線圈202放在靠近線圈架12的位置，即內圈。完成維持線圈202的纏繞后再將吸拉線圈201纏繞在維持線圈202的外側。如圖5所示，圖5是本發明所示出的電磁開關線圈的繞線的截面圖。該吸拉線圈201沒有采用傳統的純銅金屬制成，而是采用了雙重結構，其中吸拉線圈的外層結構由金屬銅211制成，而內層結構則由金屬鋁212制成。金屬鋁的導電率僅次于金屬銅，同樣是較為理想的導電材料，但是吸引線圈201的首端需要與電磁開關的主觸點輸入接線柱連接，其尾端與電磁開關的主觸點輸出接線柱連接與電樞接地，進而形成串聯電路，因此吸引線圈201必然滿足可以被焊接的條件。金屬鋁由于其承載較低，因此不適合焊接。本發明所提供的吸拉線圈201，將金屬銅211放置于鋁芯212的外層，解決了金屬鋁無法被焊接的缺陷。由于金屬銅211僅使用在鋁芯212的外層，所以吸拉線圈201在保持原線徑不變的情況下，使金屬銅211的使用量大為減少。在本實施方式中，金屬銅211占整個吸拉線圈201體積的13%至17%，因此僅僅吸拉線圈201就可以比現有技術節約80%以上的銅用量。在本實施方式中，維持線圈202仍然采用純銅制成，但是位置上位于吸拉線圈的201的內側。由于維持線圈202位于吸拉線圈201的內側，因此在等匝數的情況下，線徑遠小于現有技術中的線徑。因此，維持線圈202的銅用量同樣可以大大減少。金屬鋁除了具有導電性佳的優點外，同樣具有熔點低的缺點，因此現有技術中存在一種普遍的認識，不能將其作為開關線圈使用，否則會因為通過的電流過大而使發熱，導致開關線圈被燒毀。但是本發明所供的以金屬鋁作為內芯材料的吸拉線圈201，由于發動機在啟動時，吸拉線圈201的工作時間較短，一旦電動機被啟動就立即斷電，因此避免了長時間通過電流過大而發熱的情況。圖4是本發明所提供的起動機的結構示意圖。如圖4中所示，該起動機的電磁開關結構主要由開關外殼24、開關線圈25、靜觸頭座27、靜鐵芯觀、動觸頭22、動鐵芯21、維持彈簧23以及回位彈簧四等構成。電磁開關中的開關線圈25包括吸拉線圈201和維持線圈202，該維持線圈202纏繞于靜鐵芯觀的外側，該吸拉線圈201纏繞于維持線圈202的外側。該吸拉線圈201和維持線圈202的匝數相等首端連接在一起，供用一個接線柱對外引出。吸拉線圈201的首端通過鑰匙開關與直流電機的電源端也是電磁開關的主觸點輸入接線柱連接，其尾端與電磁開關的主觸點輸出接線柱連接與電樞接地形成串聯電路.維持線圈202的尾端直接接到與電動機并聯，在吸拉線圈201被短路后，提供磁場力，保持鐵芯被吸住。與現有技術相比較，本發明所使用的電磁開關能有效降低銅用量，并且還能解決開關線圈焊接的問題。本說明書中所述的只是本發明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明的限制。凡本領域技術人員依本發明的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發明的范圍之內。
權利要求
1.一種電磁開關，包括殼體，所述殼體構成電磁開關的外廓；線圈，所述線圈用于通過電流產生一作用于柱塞的電磁力；柱塞，所述柱塞位于所述線圈內部；其特征在于，所述線圈由吸拉線圈和維持線圈組成，所述維持線圈位于所述柱塞的外側，所述吸拉線圈位于所述維持線圈的外側。
2.如權利要求1所述的電磁開關，其特征在于，所述吸拉線圈由一金屬線繞制而成，所述金屬線的內芯為鋁，鋁芯的外部包裹金屬銅。
3.如權利要求2所述的電磁開關，其特征在于，所述金屬線的銅與金屬線的體積比為13 至 17%。
4.如權利要求1所述的電磁開關，其特征在于，所述吸拉線圈與所述維持線圈匝數相同。
5.如權利要求1所述的電磁開關，其特征在于，所述維持線圈由金屬銅制成。
6.一種起動機，包括電磁開關、直流電機和傳動機構，其特征在于，所述電磁開關包括殼體，所述殼體構成電磁開關的外廓；線圈，所述線圈用于通過電流產生一作用于柱塞的電磁力；柱塞，所述柱塞位于所述線圈內部；所述線圈由吸拉線圈和維持線圈組成，所述維持線圈位于所述柱塞的外側，所述吸拉線圈位于所述維持線圈的外側。
7.如權利要求6所述的電磁開關，其特征在于，所述吸拉線圈由一金屬線繞制而成，所述金屬線的內芯為鋁，鋁芯的外部包裹金屬銅。
8.如權利要求7所述的電磁開關，其特征在于，所述金屬線的銅與金屬線體積比為13至 17%。
9.如權利要求6所述的電磁開關，其特征在于，所述吸拉線圈與所述維持線圈匝數相同。
10.如權利要求6所述的電磁開關，其特征在于，所述維持線圈由金屬銅制成。
全文摘要
本發明公開一種電磁開關，包括殼體，該殼體構成電磁開關的外廓；線圈，該線圈用于通過電流產生一作用于柱塞的電磁力；柱塞，該柱塞位于該線圈內部；該線圈由吸拉線圈和維持線圈組成，該維持線圈位于該柱塞的外側，該吸拉線圈位于該維持線圈的外側。本發明同時公開使用該電磁開關的起動機。
文檔編號H01H50/44GK102386020SQ20111034201
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者劉增崗, 范永周 申請人:上海法雷奧汽車電器系統有限公司