專利名稱：具有磁性開關的起動電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種搭載在乘用車、卡車等上的車輛用起動電動機，特別涉及改進起動電動機用的磁性開關。
背景技術：
近年來，對于汽車用起動器提出了小型化的要求。也就是說，要求以合理的價格提供一種體積小并且輸出功率高的車輛用起動機。通常，車輛用起動器、尤其是輸出功率大的商用車起動器具有如圖1所示的代表性構造。起動器主要包括馬達3、單向離合器2和磁性開關1三個部分，還包括相關的連接件變速桿、小齒輪。起動器安裝于引擎主體，通過起動機開關的操作，起動器的小齒輪與設置于飛輪外周的環形齒輪(圖中未畫出)嚙合，借助馬達3的力量，使曲軸旋轉，從而起動引擎。小齒輪與環形齒輪的嚙合是通過磁性開關1的電磁力，使小齒輪在驅動軸上移動來進行。馬達和單向離合器的工作原理和結構為公知技術，在此不再詳述。磁性開關1如圖2所示，由吸引線圈11、保持線圈10、磁芯13、復位彈簧16、柱塞 12以及主接點14、主端子15等構成，柱塞12通過其可動螺栓17與變速桿5 —端連接。如圖3所示，變速桿5 —端連接柱塞12，另一端連接單向離合器2，并以支點18固定在起動器上。當磁性開關1動作時，柱塞12被吸引向右方，通過變速桿5，將單向離合器 2推出。圖4所示的是起動器電路，電路中包括起動機開關19和勵磁線圈20。合上起動機開關19后，通過吸引線圈11流至馬達的勵磁線圈20及電樞線圈，同時也流向保持線圈10。 結果，電樞慢慢開始旋轉，柱塞12在吸引線圈11與保持線圈12的共同磁力作用下被吸引， 使變速桿5擺動，推出小齒輪6與環形齒輪嚙合。當柱塞被吸引時，主接點14會關閉，從電池流出的大電流向勵磁線圈及電樞線圈流去，起動器開始強力轉動。此時吸引線圈11的兩端被短路，因此吸引線圈的磁力消失，柱塞僅由保持線圈的吸引力來保持。當引擎起動，起動機開關關閉后，流向吸引線圈和保持線圈的電流方向相反，兩個線圈所產生的磁力互相抵消，吸引力變成零，柱塞12在復位彈簧16的作用力下恢復原位。 此外，由于柱塞12的移動，使得單向離合器2經由變速桿5被拉回，小齒輪6與環形齒輪的嚙合解除。流向該馬達的電流必須要產生足以起動引擎的轉矩，而電流值通常是由磁性開關吸引線圈的電阻值單一地決定。吸引線圈為了在該電流下能抑制溫度的上升，因此選擇了適當的電流密度，并決定了線圈的截面積。過去由于使用銅線制作磁性開關1的吸引線圈 11，因此為配合所需的電阻值，就需要增加線圈的長度。因此，磁性開關的大小取決于用于卷繞所需線圈的空間。而另一方面，由于將起動機開關關閉時需要使柱塞的吸引力為零，因此保持線圈10的繞組數必須與吸引線圈11的繞組數相同。由于保持線圈的電阻值不是規定起動時馬達轉矩的唯一因素，因此可以比較自由地進行設計，但為了防止由于起動機開關關閉時的電流造成發熱或熔斷，因此選擇了適當的電流密度，決定了線圈的截面積。圖5是現有技術磁性開關軛的尺寸示意圖，磁性開關軛的厚度薄，極易導致磁飽和。以上已成為減輕起動器體積和重量的一個瓶頸，其原因就在于起動時的電流是由吸引線圈的電阻值單一決定的。
發明內容
本發明是為了解決以上存在的缺陷而提供一種車輛用起動電動機，使其在保證性能的前提下大大減輕其自身的重量。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案為
一種具有磁性開關的起動電動機，其特征在于在所述的磁性開關中，吸引線圈和保持線圈由鋁線或鋁包線制成，磁性開關軛的厚度為3 4mm。在起動電動機的磁性開關中，將吸引線圈和保持線圈制成鋁線，通過使用鋁線來減少繞組數，為了防止吸引力降低，增加磁性開關軛的厚度，降低磁飽和。這樣雖然繞組數少，卻沒有減少吸引力。與現有起動電動機相比，本發明所述電動機的磁性開關體積僅為原來的63%，線圈重量減少80%。大幅度減少貴重材料使用量，節約成本和資源。
圖1是現有技術車輛用起動電動機(起動器)的構造圖。圖2是現有技術磁性開關的截面圖。圖3是現有技術磁性開關的動作原理圖。圖4是現有技術起動裝置的電路。圖5是現有技術磁性開關軛的尺寸示意圖。
圖6是本實用新型中磁性開關軛的尺寸示意圖。
具體實施方案以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。本發明將磁性開關的線圈材質換成鋁線或者鋁包線，由此便可大幅縮短線圈長度。磁性開關中，通常銅線電阻率是鋁線電阻率的1. 58倍，如果線徑相同，使用鋁線制作吸引線圈時，長度大約是銅線的63%，重量可減輕約80%。由于線圈長度變短，繞組數減少，柱塞的吸引力也會減弱，為此將磁性開關軛的厚度設為3 4mm，優選為3. 5mm,使軛部的磁飽和降低，雖然繞組數少，卻沒有減少吸引力。圖 6是本發明中磁性開關軛的尺寸示意圖。與現有電動機相比，本發明所述電動機的磁性開關吸引線圈與保持線圈的體積僅為原來的63%。下表是現有電動機與本發明所述Φ83電動機用磁性開關所使用的電線質量的比較
4線醻_關 ()線 Chh)镅線(A)纖(B)質量(kg)(n)質量(kg)吸引線圉0.111.918.10.44211.40.0871.490.60.0600.012里 5t H qrOn0.099
從表中可知，現有電動機中，吸引線圈與保持線圈合計為0. 50 ,而相同規格下，本發明使用鋁線時，重量僅為0. 0卯kg，減輕約80%。
權利要求
1.一種具有磁性開關的起動電動機，其特征在于在所述的磁性開關中，吸引線圈和保持線圈由鋁線或鋁包線制成，磁性開關軛的厚度為3 4mm。
2.如權利要求1所述的具有磁性開關的起動電動機，其特征在于所述的磁性開關軛的厚度為3. 5mm。
全文摘要
一種具有磁性開關的起動電動機，在所述的磁性開關中,吸引線圈和保持線圈由鋁線或鋁包線制成，磁性開關軛的厚度為3～4mm。與現有起動電動機相比，本發明所述電動機的磁性開關體積僅為原來的63%，線圈重量減少80%。大幅度減少貴重材料使用量，節約成本和資源。
文檔編號H01H50/44GK102418640SQ201110437640
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者王衛, 竺韻德 申請人:寧波韻升電機有限公司, 寧波韻升股份有限公司, 日興(寧波)電機有限公司