用于起動器的電磁螺線管裝置制造方法
【專利摘要】提供了一種用于起動器的電磁螺線管裝置。第一螺線管具有第一線圈和第一柱塞。小齒輪被向外推向環形齒輪。第二螺線管具有第二線圈和第二柱塞。設置在電動機的供電電路中的主接觸件被閉合。分隔件將第一柱塞在第一線圈內移動的第一移動空間與第二柱塞在第二線圈內移動的第二移動空間分隔開。在第一螺線管布置在分隔件的軸向上的一端而第二螺線管布置在另一端的情況下，第一螺線管和第二螺線管被容置在公共開關架中。分隔件設置有將第一移動空間與第二移動空間連通的通氣孔。
【專利說明】用于起動器的電磁螺線管裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于起動器的電磁螺線管裝置，該電磁螺線管裝置被配置成將第一螺線管和第二螺線管串聯設置在公共開關架中。第一螺線管將小齒輪向外推向發動機的環形齒輪。第二螺線管斷開和閉合在電動機的供電電路中設置的主接觸件。
【背景技術】
[0002]近來，配備有以下系統(在下文中，稱為“ISS”)的車輛的數量正在增加:該系統在車輛停止時關閉車輛的發動機以控制二氧化碳的排放并改進燃料效率。
[0003]例如，當車輛根據十字路口的交通燈或者由于交通阻塞而停止時，ISS停止向發動機提供燃料以自動停止發動機。此后，如果在用戶執行啟動操作(例如，松開剎車踏板的操作，換擋至驅動范圍的操作)時滿足重新啟動條件，則ISS自動觸發起動器以重新啟動發動機。
[0004]已知電磁螺線管裝置作為適用于ISS的啟動系統。該裝置包括兩個螺線管，并且被稱為串聯型螺線管。
[0005]例如，在JP-A-2009-191843中公開的電磁螺線管裝置具有螺線管SLI和螺線管SL2，螺線管SLl通過驅動變速桿將起動器的小齒輪向外推向發動機的環形齒輪，螺線管SL2斷開和閉合設置在電動機的供電電路中的主接觸件。螺線管SLl和螺線管SL2沿軸向串聯設置，并且被容納在公共開關架中。
[0006]通過使用電子控制單元(E⑶)，電磁螺線管裝置可以獨立地控制螺線管SL1、SL2的操作。因此，電磁螺線管裝置可以適用于ISS。
[0007]同時，電磁螺線管裝置具有沿著螺線管SLl的線圈(稱為“SL1線圈”)的內緣在軸向上移動的柱塞(被稱為“SL1柱塞”)以及沿著螺線管SL2的線圈(被稱為“SL2線圈”)的內緣在軸向上移動的柱塞(被稱為“SL2柱塞”)。SLl柱塞與SL2柱塞之間布置有公共固定芯。也就是說，固定芯將SLl柱塞沿著SLl線圈的內緣移動的空間與SL2柱塞沿著SL2線圈的內緣移動的空間彼此分隔開。
[0008]根據以上配置，例如，在發動機啟動之后(具體地，在確認發動機點火之后)以及在螺線管SLl的操作停止時，也就是說，當停止激勵SLl線圈使得由于失去引力，因彈簧彈力而沿與固定芯相反的方向將SLl柱塞推回時，SLl柱塞與固定芯之間的空間中的壓力被暫時地轉變為負壓狀態。在該情況下，因為在SLl柱塞開始返回之后，SLl柱塞的移動立即變慢，所以在發動機點火之后，小齒輪不能快速地與環形齒輪分開。結果，因為環形齒輪旋轉轉數隨著小齒輪分開的延遲而增加，所以容易產生異常噪音，或者在小齒輪與環形齒輪分開時，齒輪可能破裂。
[0009]同時，在螺線管SL2中，當閉合主接觸件時，也就是說，當激勵SL2使得固定芯被磁化從而將SL2柱塞吸引至固定芯時，SL2柱塞與固定芯之間的空氣被壓縮。因為沒有立即釋放所壓縮的空氣，所以SL2柱塞的移動速度受到限制。因此，可能在SL2柱塞的速度已經降低的情況下閉合主接觸件。在此情況下，關注的是，在接觸件鄰接時可能產生過量的電弧，從而接觸件可能變得被熔接。

【發明內容】

[0010]本實施方式提供了 一種用于起動器的電磁螺線管裝置。該裝置確保兩個柱塞的平穩移動以在發動機點火之后快速地使小齒輪從環形齒輪分離，并且在主接觸件閉合時限制電弧的產生。
[0011]根據實施方式的一個方面，提供了一種用于起動器的電磁螺線管裝置。通過將電動機的轉矩傳送至與發動機的環形齒輪嚙合的小齒輪，起動器啟動發動機。該裝置包括第一螺線管、第二螺線管以及分隔件。第一螺線管具有:第一線圈，其通過被激勵來形成第一電磁體；以及第一柱塞，其被第一電磁體吸引并且沿軸向在第一線圈內移動，由第一柱塞的移動導致小齒輪被向外推向環形齒輪。第二螺線管具有:第二線圈，其通過被激勵來形成第二電磁體；第二柱塞，其被第二電磁體吸引并且沿軸向在第二線圈內移動，由第二柱塞的移動導致設置在電動機的供電電路中的主接觸件被閉合。分隔件將第一柱塞沿軸向在第一線圈內移動的第一移動空間與第二柱塞沿軸向在第二線圈內移動的第二移動空間分隔開。在第一螺線管布置在分隔件的軸向上的一端而第二螺線管布置在分隔件的軸向上的另一端的情況下，第一螺線管和第二螺線管被容置在公共開關架中，并且分隔件設置有將第一移動空間與第二移動空間連通的通氣孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]在附圖中:
[0013]圖1是根據第一實施方式的電磁螺線管裝置的截面圖；
[0014]圖2是根據第一實施方式的減速型起動器的截面圖；
[0015]圖3是在軸向上從后側觀察到的圖2中示出的減速型起動器的平面圖；
[0016]圖4是起動器的電路圖；
[0017]圖5是根據第二實施方式的電磁螺線管裝置的截面圖；
[0018]圖6是根據第三實施方式的電磁螺線管裝置的截面圖；
[0019]圖7是示出d/D與SL2柱塞速度之間的關系(第三實施方式)的圖；
[0020]圖8是根據第四實施方式的電磁螺線管裝置的截面圖；以及
[0021]圖9是根據第五實施方式的電磁螺線管裝置的截面圖。
【具體實施方式】
[0022]參照附圖，將在下文描述本發明的實施方式。
[0023](第一實施方式)
[0024]在第一實施方式中，減速型起動器I使用串聯螺線管型電磁螺線管裝置2。
[0025]如圖2所示，減速型起動器I包括電動機3、小齒輪軸5、小齒輪6、減速單元(后面描述)、離合器7以及電磁螺線管裝置2。電動機3產生轉矩。小齒輪軸5布置成平行于電動機3的電樞軸4。小齒輪6被支撐在小齒輪軸5的外緣上，并且與小齒輪軸5 —體地旋轉。減速單元降低電動機3的旋轉速度以增加驅動轉矩。離合器7將所增加的驅動轉矩傳送給小齒輪軸5。電磁螺線管裝置2與小齒輪軸5同軸地布置。[0026]電動機3是包括電磁場磁體(后面描述)、電樞9和電刷10的已知的換向器電動機。電磁場磁體形成磁場。電樞9具有在電樞軸4后端的軸上的換向器8。電刷10布置在換向器8的外緣上。
[0027]電磁場磁體包括場磁極13和場線圈14。場磁極13形成磁路并且通過螺釘12固定至磁軛11的內緣，磁軛11也用作電動機3的殼體。場線圈14是通過圍繞場磁極13來纏繞矩形線形成的。應當注意，代替電磁場磁體，可以使用其中將多個永磁體設置在磁軛11的內緣上的永磁場磁體。
[0028]小齒輪軸5被插入在后面描述的花鍵管15的內緣內，并且被連接至螺旋狀花鍵。在旋轉時，小齒輪軸5可以相對于花鍵管15在軸向(圖2中的左右方向)上移動。
[0029]在下文中，在圖1和圖2中，將(小齒輪軸5和電磁螺線管裝置2的)軸向上的左側稱為前側，而將軸向上的右側稱為后側。當小齒輪軸5相對于花鍵管15沿軸向移動時,將右方定義為切換方向，而將左方定義為反切換方向。
[0030]如圖2所示，在小齒輪軸5的軸向上的中央部分處形成孔以從后側的端面延伸至前側。鋼珠16被布置在孔內。
[0031]小齒輪6經受相對于從花鍵管15的前側的端面突出的小齒輪軸5的外緣的直接花鍵配合，以被小齒輪軸5支撐。此外,通過設置在小齒輪軸5與小齒輪6之間的小齒輪彈簧17來推動小齒輪6抵靠花鍵管15前側的端面。
[0032]起動器殼體19經由滾珠軸承18旋轉支撐花鍵管15前側的端部。中央殼體21經由滾珠軸承20旋轉支撐花鍵管15后側的端部。中央殼體21被布置成與起動器殼體19的后側相鄰。
[0033]此外，回位彈簧22被設置在花鍵管15的內緣與小齒輪軸5的外緣之間。回位彈簧22沿切換方向相對于花鍵管15偏置小齒輪軸5。
[0034]如圖2所示,通過包括傳動齒輪23、惰輪24和離合器齒輪25的齒輪系來構成減速單元。傳動齒輪23形成在電樞軸4的與換向器相反一側的端部上。惰輪24與傳動齒輪23嚙合。齒輪系包括與惰輪24嚙合的離合器齒輪25。通過齒輪軸24a旋轉支撐惰輪24。齒輪軸24a的一端被壓裝到中央殼體21中形成的裝配孔內。齒輪軸24a的另一端插入在起動器殼體19中形成的裝配孔中，以被支撐。離合器齒輪25經受相對于具有圓柱形形狀的輪轂26的外緣的花鍵配合，從而附接至輪轂26。輪轂26經由軸承27被相對旋轉地支撐在花鍵管15的外緣上。
[0035]離合器7是例如包括外離合器7a、內離合器(后面描述)、滾子7b和彈簧7c的滾子型單向離合器。外離合器7a在其內緣上形成多個凸輪面。內離合器被布置在外離合器7a的內緣側上。滾子7b被布置在外離合器7a的凸輪面與內離合器的外緣之間。彈簧7c朝向凸輪面來偏置滾子7b。
[0036]外離合器7a連接至離合器齒輪25的輪轂26。經由輪轂26傳送離合器齒輪25的旋轉。內離合器由花鍵管15形成。也就是說，花鍵管15還用作內離合器。滾子7b將外離合器7a的旋轉傳送給內離合器(花鍵管15 )。另外，滾子7b阻擋從內離合器到外離合器7a的動力傳送。
[0037]接下來，描述電磁螺線管裝置2的配置。
[0038]電磁螺線管裝置2包括第一螺線管(在下文中，被稱為“螺線管SL1”)和第二螺線管(在下文中，被稱為“螺線管SL2”)。螺線管SLl通過使用電磁體的引力來沿反切換方向推出小齒輪軸5。螺線管SL2斷開和閉合連接至電動機3的供電電路的主接觸件(后面描述)。
[0039]如圖1所示，在沿軸向(圖1中的左右方向)串聯設置螺線管SLl和螺線管SL2的情況下，螺線管SLl和螺線管SL2被一體地容置在后面描述的公共開關架中。應當注意，螺線管SLl被容置在開關架的前側。螺線管SL2被容置在開關架的后側。螺線管SLl的移動方向和螺線管SL2的移動方向相同。
[0040]如圖1所示，開關殼體包括金屬框架28、樹脂框架29以及金屬端框架(端蓋)30。金屬框架28主要覆蓋螺線管SLl的外緣。樹脂框架29主要覆蓋螺線管SL2的外緣。端框架30封閉樹脂框架29的后側開放端。
[0041]金屬框架28與中央殼體21是一體的，并且相對于中央殼體21柱狀地延伸至后偵U。樹脂框架29具有圓柱形形狀，樹脂框架29前側和后側的兩端都開放。在將橡膠密封墊31置于樹脂框架29的前側開放端與金屬框架28的開放端之間的情況下，附接樹脂框架
29。在將橡膠密封墊32置于端框架30與樹脂框架29的后側開放端之間的情況下，附接端框架30。通過將內螺母33和外螺母34固定在預先用螺釘連接到金屬框架28上的多個柱螺栓(未示出)的端部的方式來固定端框架30。
[0042](關于螺線管SLl)
[0043]如圖1所示，螺線管SLl包括SLl線圈35、SLl柱塞36、SLl固定芯37、環形芯板38、軸39、回位彈簧40以及驅動彈簧41。SLl線圈35通過電傳導形成電磁體(第一電磁體)。SLl柱塞36沿軸向(圖1中的左右方向)在SLl線圈35的內緣移動。SLl固定芯37被電磁體磁化，以吸引SLl柱塞36。芯板38被布置在SLl線圈35的前側。軸39經由鋼珠16(參見圖2)將SLl柱塞36的移動傳送至小齒輪軸5。當電磁體的引力減小時，回位彈簧40將SLl柱塞36推回。驅動彈簧41存儲用于將小齒輪6推進發動機的環形齒輪G (參見圖4)的反作用力。
[0044]例如通過圍繞樹脂繞線筒42纏繞被絕緣涂覆的銅線來形成SLl線圈35。圓柱形套管43插入繞線筒42的內緣內。圓柱形套管43由非磁性金屬(例如，不銹鋼)制成，并且引導SLl柱塞36的移動。
[0045]SLl柱塞36具有階梯形狀，其徑向外緣具有階梯。SLl柱塞36具有通孔44，通孔44穿過在SLl柱塞36的徑向上定位的中央部分，并且沿著SLl柱塞36的縱向(圖1中的左右方向)延伸。在通孔44前側形成具有較小直徑的小直徑孔部分44a。
[0046]SLl固定芯37具有環形形狀，其中定位在SLl固定芯37的徑向上的中央部分呈圓柱形地開放。SLl固定芯37被插入圓柱形套管43前側端部的內緣中，以在軸向上與SLl柱塞36相對。
[0047]如圖2所示，芯板38被卷邊并且固定至SLl固定芯37，以磁連接至SLl固定芯37。芯板38與位于形成金屬框架28的底面的中央殼體21的軸向方向上的端面接觸。因此，限制芯板38朝向位于軸向方向上的前側移動。此外，限制芯板38在周向方向上的旋轉。
[0048]軸39被插入SLl柱塞36的小直徑孔部分44a中，以附接至SLl柱塞36。從小直徑孔部分44a進入通孔44后側的軸39的端部設置有凸緣39a，凸緣39a的外徑大于小直徑孔部分44a的直徑。此外，從通孔44突出的軸39的前側穿過SLl固定芯37的內緣并且被插入在小齒輪軸5后側的端面中形成的孔中，以與鋼球16 (參見圖2)接觸。
[0049]回位彈簧40被設置在從SLl柱塞36的小直徑孔部分44a突出的軸39的外緣上。回位彈簧40前側的端部與鋼球16接觸以被支撐?；匚粡椈?0后側的端部與小直徑孔部分44a的外緣部接觸。
[0050]如圖1所示，驅動彈簧41被布置在相對于小直徑孔部分44a的后側處形成的通孔44中。驅動彈簧41后側的端部與端板45接觸以被支撐。驅動彈簧41前側的端部與軸39的凸緣39a接觸以被支撐。
[0051]端板45通過熔接或粘接被固定至SLl柱塞36后側的端面。如圖1所示，在位于端板45的徑向上的中央部分處形成圓孔45a。
[0052](關于螺線管SL2)
[0053]如圖1所示，螺線管SL2包括SL2線圈46、SL2柱塞47、SL2固定芯48、環形磁板49以及回位彈簧50。SL2線圈46通過電傳導形成電磁體(第二電磁體)。SL2柱塞47沿軸向(圖1中的左右方向)在SL2線圈46的內緣移動。SL2固定芯48被電磁體磁化以吸引SL2柱塞47。磁板49布置在SL2線圈46的前側。當電磁體的引力已經減小時，回位彈簧50將SL2柱塞47推回。
[0054]例如通過圍繞樹脂繞線筒51纏繞被絕緣涂覆的銅線來形成SL2線圈46。圓柱形套管52插入繞線筒51的內緣內。圓柱形套管52由非磁性金屬(例如，不銹鋼)制成，并且引導SL2柱塞47的移動。
[0055]如圖1所示，SL2柱塞47具有階梯形狀，其徑向外緣具有階梯。SL2柱塞47具有在其前側處的端面中開放的圓柱形孔47a。并且SL2柱塞47具有在沿前側方向突出的外部部分中的突出部分47d。
[0056]SL2固定芯48具有環形形狀，其中位于SL2固定芯48的徑向上的中央部分呈圓柱形地開放。SL2固定芯48被插入在圓柱形套管52前側處的內緣內，以在軸向上與SL2柱塞47相對。SL2固定芯48在其外部具有鄰接部分48a，鄰接部分48a通過與突出部分47d鄰接來停止SL2柱塞47的移動。
[0057]磁板49具有多層鋼板的分層結構，該多層鋼板通過壓制被圓形地沖壓。磁板49機械連接且磁連接至SL2固定芯48。
[0058]如圖1所示，經由形成螺線管SLl和螺線管SL2所共有的磁路的芯固定體53來磁連接磁板49和螺線管SLl的芯板38。
[0059]如圖1所示，回位彈簧50插入在SL2柱塞47中形成的圓柱形孔47a的內緣內?；匚粡椈?0前側的端部通過后面描述的分隔件76的階梯部分76e來支撐。回位彈簧50后側的端部通過SL2柱塞47的圓柱形孔47a的底面(位于軸向方向上的端面)來支撐。
[0060]如圖4所示，通過螺線管SL2斷開和閉合的主接觸件由移動接觸件57和一對固定接觸件56形成。固定接觸件56經由兩個端螺栓54、55 (后面描述)連接至電動機3的供電電路。移動接觸件57在固定接觸件56之間電斷開和電閉合。當移動接觸件57接觸固定接觸件56時，經由移動接觸件57在固定接觸件56之間建立電傳導，從而閉合(接通)主接觸件。當移動接觸件57與固定接觸件56分開時，固定接觸件56之間的電傳導中斷，從而斷開(關斷)主接觸件。
[0061]兩個端螺栓54和55分別是B端螺栓和M端螺栓，端螺栓54和55中的每個的外緣上都具有外螺紋。如圖4所示，連接至電池B的正極端子的電池電纜58的端子被連接至B端螺栓54。連接至電動機3的正極側電刷10的電動機引線59的端子被連接至M端螺栓55。
[0062]如圖1所示，將B端螺栓54和M端螺栓55中的每個插入軸環60中，軸環60經受相對于樹脂框架29的夾物模壓。將B端螺栓54和M端螺栓55的外螺紋的端部部分被引至樹脂框架29的外部。在每個軸環60與螺母62之間放入墊片61。圍繞外螺紋上緊螺母62以固定B端螺栓54和M端螺栓55。
[0063]樹脂框架29通過樹脂模制與連接器殼體29a (參見圖3) —體化。連接至SLl線圈35和SL2線圈46的兩個傳導端子63和64 (參見圖4)經受相對于連接器殼體29a (參見圖3)的夾物模壓。
[0064]如圖4所示，被引至連接器殼體29a的傳導端子63和64通過連接器連接至用于將電力從電池B提供給SLl線圈35和SL2線圈46的供電線路65和66。SLl繼電器67和SL2繼電器68分別連接至供電線路65和供電線路66。E⑶(電子控制單元)69電控制SLl繼電器67和SL2繼電器68的通斷操作。
[0065]傳導端子63和64分別連接至二極管70和71，以在SLl繼電器67和SL2繼電器68斷開時短路從SLl線圈35和SL2線圈46產生的反電動勢。二極管70和71分別并聯連接至SLl線圈35和SL2線圈46。
[0066]分別與B端螺栓54和M端螺栓55間隔開地設置一對固定接觸件56和56。例如，B端螺栓54和M端螺栓55的本體被壓裝進入在接觸件56、56中形成的圓孔,從而被固定?；蛘撸梢栽贐端螺栓54和M端螺栓55的本體上形成鋸齒。本體可以被壓裝進入接觸件
56、56的圓孔,從而被固定。
[0067]應當注意，當觀察圖1和圖2時，從樹脂框架29向下引導B端螺栓54。然而，在實踐中，如圖3所示，從樹脂框架29的左側和右側引導B端螺栓54和M端螺栓55。也就是說，圖1和圖2所示的電磁螺線管裝置2具有沿著圖3所示的I1-O-1I切割的截面形狀。
[0068]如圖1所示，移動接觸件57置于樹脂絕緣板72與絕緣襯套73之間以被SL2柱塞47支持。此外，移動接觸件57偏置到用于當主接觸件閉合時施加接觸壓力的接觸壓力彈簧74。接觸壓力彈簧74前側處的一端由絕緣襯套73支撐。接觸壓力彈簧74后側處的另一端由通過溶接或粘接而固定在SL2柱塞47的后側端面的凸緣板75來支撐。
[0069]應當注意，如圖1所示，SL2柱塞47的回位位置(即，在停止SL2線圈46的激勵從而失去電磁體的引力的情況下，SL2柱塞47在由于回位彈簧50的反作用力而被推回后停在的位置)受到限制，這是因為設置在絕緣襯套73上的斜面與設置在端蓋30上的斜面接觸。
[0070]接下來，將解釋電磁螺線管裝置2的特征。
[0071]首先，解釋SLl柱塞36和SL2柱塞47的形狀。關于SLl柱塞36，將位于軸向方向上并且形成有階梯狀的外緣的端面稱為階梯狀表面。SLl柱塞36前側的外徑比階梯狀表面的外徑大。SLl柱塞36后側的外徑比階梯狀表面的外徑小。在下文中,將相對于SLl柱塞36的階梯狀表面的前側稱為柱塞滑動部36a。將相對于SLl柱塞36的階梯狀表面的后側稱為柱塞后端部36b (參見圖1)。
[0072]關于SL2柱塞47，在SL2柱塞47前側處的端面中開放的圓柱形孔47a的內徑大于柱塞后端部36b的外徑。[0073]關于SLl柱塞36和SL2柱塞47，當SLl線圈35和SL2線圈46兩者均未被激勵時，也就是說，當通過回位彈簧40和50分別推動SLl柱塞36和SL2柱塞47從而在回位位置處靜止時，柱塞后端部36b插入在SL2柱塞47中形成的圓柱形孔47a的內緣內，以沿軸向重疊。應當注意，如圖1所示，SLl柱塞36的回位位置受到限制，這是因為SLl柱塞36的階梯狀表面與分隔件76的階梯狀部分76e接觸。如上所述，SL2柱塞47的回位位置受到限制，這是因為附接至SL2柱塞47的絕緣襯套73的錐面與端蓋30的錐面接觸。
[0074]分隔件76布置在SLl柱塞36和SL2柱塞47之間。分隔件76將SLl柱塞36沿軸向在SLl線圈35的內緣內移動的第一移動空間與SL2柱塞47沿軸向在SL2線圈46的內緣內移動的第二移動空間分隔開。
[0075]通過將非磁性金屬板(例如，不銹鋼板)壓進杯狀物中，來形成分隔件76。具體地，如圖1所示，分隔件76包括分隔圓柱部(后面描述)、分隔底部76a以及分隔凸緣部76b。分隔圓柱部圓柱形地覆蓋從SLl線圈35突出至后側的SLl柱塞36的外緣。分隔底部76a形成分隔圓柱部的底面(位于軸向方向上的端面)。分隔凸緣部76b沿其徑向從分隔圓柱部前側的端部延伸至其外部。
[0076]如圖1所示，分隔圓柱部包括大直徑圓柱部76c和小直徑圓柱部76d。大直徑圓柱部76c覆蓋柱塞滑動部36a的外緣。小直徑圓柱部76d覆蓋柱塞后端部36b的外緣。階梯狀部分76e設置在大直徑圓柱部76c與小直徑圓柱部76d之間。并且分隔底部76a用作制動器，該制動器在由于回位彈簧40的反作用力而將SLl柱塞36推回時使SLl柱塞36的移
動停止。
[0077]此外，通氣孔77開在沿分隔底部76a的徑向布置的中央部分處。通氣孔77連通第一移動空間和第二移動空間。應當注意，通氣孔77的內徑等于或略微小于在端板45中形成的圓孔45a的內徑。
[0078]關于分隔件76，例如，將大直徑圓柱部76c的外緣壓進SL2固定芯48的內緣。此夕卜，將分隔凸緣部76b置于SLl線圈35的繞線筒42與磁板49之間。由此,分隔件76被固定。
[0079]接下來，將描述減速型起動器I的操作。
[0080]在下文中，當執行怠速停止(怠速減少)的情況的示例時，解釋在發動機停止過程期間(在減速時間段期間，通過該減速時間段發動機的旋轉完全停止)當發出重新啟動請求時所執行的操作。
[0081]圖4中示出的E⑶69是用于在接通啟動開關78時被觸發的怠速停止系統的電子控制單元。如果在發動機停止過程期間發出重新啟動請求，則可以經由SLl繼電器67和SL2繼電器68來獨立地控制螺線管SLl的操作和螺線管SL2的操作。
[0082]關于螺線管SL1，如果SLl繼電器67由E⑶69來控制以被接通，則將電力從電池B提供給傳導端子63。從而，激勵連接至傳導端子63的SLl線圈35，這形成電磁體。因此，SLl柱塞36被吸引至磁化的SLl固定芯37并且向在軸向方向上的前側移動。由于SLl柱塞36的移動，經由軸39推動鋼球16，由此將小齒輪軸5推出至發動機的環形齒輪側(圖2的左側)。在小齒輪軸5支撐的小齒輪6的側表面與環形齒輪G的側表面接觸之后，如果減速環形齒輪G已經旋轉至環形齒輪G可以與小齒輪6嚙合的位置，則通過存儲在驅動彈簧41中的反作用力推出小齒輪6。因此，小齒輪6與環形齒輪G相嚙合。[0083]關于螺線管SL2，如果SL2繼電器68由E⑶69來控制以被接通，則將電力從電池B提供給傳導端子64。從而，激勵連接至傳導端子64的SL2線圈46，這形成電磁體。因此，SL2柱塞47被吸引至磁化的SL2固定芯48并且向在軸向方向上的前側移動。并且SL2柱塞47的突出部47d通過與SL2固定芯48的鄰接部分48a鄰接來停止該移動。由于SL2柱塞47的移動，移動接觸件57與一對固定接觸件56接觸，并且移動接觸件57通過接觸壓力彈簧74而被偏置，從而閉合主接觸件。結果，將電力從電池B提供給電動機3，從而在電樞9中產生轉矩。電樞9的轉矩通過減速單元增加并且然后被傳送至小齒輪軸5。此時，由于小齒輪6已經與環形齒輪G相嚙合，所以將電動機3的通過減速單元增加的轉矩從小齒輪6傳送至環形齒輪G，這快速地啟動發動機。
[0084](第一實施方式的優點)
[0085]在發動機啟動之后，當第一實施方式的電磁螺線管裝置2停止螺線管SLl的操作時，即，當停止激勵SLl線圈35使得SLl柱塞36由于回位彈簧40的反作用力而被推回時，可以限制在第一移動空間(在分隔件76 (特別地，分隔底部76a、小直徑圓柱部76d)與SLl柱塞36之間的空間)中的由于SLl柱塞36的移動而產生的壓力波動。也就是說，當將SLl柱塞36被推回時，空氣通過在分隔底部76a中形成的通氣孔77從第一移動空間流向第二移動空間。從而，可以限制第一移動空間中的壓力增加。因此，當SLl柱塞36由于回位彈簧40的反作用力而被推回時，SLl柱塞36的移動不在SLl柱塞36開始返回之后立即變慢，并且SLl柱塞36可以平穩地開始返回。結果，因為在發動機點火后小齒輪6可以快速地與環形齒輪G分開，所以可以降低在小齒輪6與環形齒輪G分開時產生的異常噪聲。另外，可以防止齒輪破裂。
[0086]另外，當螺線管SL2在啟動發動機的過程期間進行操作以閉合主接觸件時，即，當SL2柱塞47由于被吸引而向磁化的SL2固定芯48移動時，限制第二移動空間(在分隔件76與SL2柱塞47之間的空間)中的由于SL2柱塞47的移動而產生的壓力波動。也就是說，如果第二移動空間的體積由于SL2柱塞47的移動而減小，則空氣通過在分隔底部76a中形成的通氣孔77從第二移動空間流向第一移動空間，這限制第二移動空間中的壓力增加。因此，因為沒有限制SL2柱塞47的速度，所以SL2柱塞47可以平穩地移動。
[0087]結果，主接觸件沒有在SL2柱塞47的速度已經降低的情況下閉合。主接觸件能夠在SL2柱塞47具有足夠速度的情況下閉合。因此，因為可以防止當主接觸件閉合時產生的過量電弧，所以可以消除主接觸件被熔接的顧慮。應當注意，用語“主接觸件在SL2柱塞47的速度已經降低的情況下閉合”指以下情況:當移動接觸件57已經與一對固定接觸件56接觸時，SL2柱塞47的速度已經變成基本上為零。
[0088]應當注意，如果SL2柱塞47當主接觸件閉合時具有過高的速度，則主接觸件進行接觸時所產生的沖擊力變大，這可以產生觸點顫動。
[0089]如果出現觸點顫動，則接觸件可能由于碰撞而被耗損，或者接觸件可能由于電弧而被熔接，這使得接觸件的壽命縮短。另外，如果SL2柱塞47的返回(顫動(bounce))由于觸點顫動而變大，則附接至SL2柱塞47的絕緣襯套73與金屬端框架30碰撞，這產生碰撞噪聲。
[0090]為了解決這些問題，通過適當地設置在分隔底部76a中形成的通氣孔77的直徑，可以控制鄰接接觸件時所獲得的SL2柱塞47的移動速度。因此，能夠限制產生觸點顫動。此外，可以防止絕緣襯套73與端框架30碰撞?；蛘?，碰撞噪聲可以更小。
[0091]在以下的第二實施方式至第五實施方式中，與第一實施方式相同的附圖標記表不相同部件或者具有相同功能的部件。
[0092](第二實施方式)
[0093]在第二實施方式中，如圖5所示，直徑調節閥79附接至在分隔底部76a中形成的通氣孔中。使用通氣孔來控制壓力變化的機制與第一實施方式中的機制相同。
[0094]直徑調節閥79包括橡膠閥79a和金屬環79b。閥口開在沿橡膠閥79a的徑向定位的中央部分處。金屬環79b經受圍繞閥口的夾物模壓。金屬環79b由其長度隨溫度變化而變化的可逆形狀記憶合金來形成。因此，如果圍繞直徑調節閥79的環境溫度升高，則金屬環79b的長度增加，從而增加閥口的孔徑面積。如果環境溫度降低至室溫，則金屬環79b的長度減小，從而閥口的孔徑面積可以返回到初始值。 [0095]因為安裝在車輛的發動機艙中的電磁螺線管裝置2周圍的環境溫度顯著地變化，所以通過分隔件76分隔開的第一移動空間和第二移動空間中的氣壓也變化。此外，因為SLl線圈35和SL2線圈46的電阻值隨溫度變化而變化，所以螺線管SLl和螺線管SL2的引力也變化。例如，如果溫度升高，則電阻值增加，這使得SLl線圈35和SL2線圈46的電流值降低，從而導致引力減小。
[0096]為了解決以上問題，通過相對于在分隔底部76a中形成的通氣孔來附接直徑調節閥79，可以響應于環境溫度的變化來增加或減小直徑調節閥79的閥口的直徑。因此，即使在電磁螺線管裝置2周圍的環境溫度顯著變化的情況下，SLl柱塞36和SL2柱塞47也能夠平穩地進行操作。
[0097](第三實施方式)
[0098]在第三實施方式中，在第一實施方式中描述的SL2柱塞47中形成通氣孔80。如圖6所示，通氣孔80沿軸向穿過沿SL2柱塞47的徑向定位的中央部分。具體地，通氣孔80前側的一端開放，以連接至在SL2柱塞47中形成的圓柱孔47a的底部。通氣孔80后側的另一端開放，以連接至設置在SL2柱塞47后側的凹孔47b。SL2柱塞47在SL2柱塞47由于電磁引力而移動的一側具有端面47c (軸向上的端表面)。使用端面47c、分隔件76和SL2固定芯48來形成第二可移動空間。圖6示出了 SL2柱塞47未被吸引的情況，并且圖6中示出的圓柱孔47a是第二可移動空間。連通孔75a形成在凸緣板75中，凸緣板75被固定在SL2柱塞47后側的端面，以與凹孔47b連通。因此，其中端面47c被設置在SL2柱塞47的由于電磁引力而移動的一側的第二移動空間經由通氣孔80、凹孔47b和連通孔75a與SL2柱塞47外部的空間連通。因此，第二可移動空間的壓力變化被控制。
[0099]應當注意，在第一實施方式中描述的通氣孔77 (參見圖1)未形成在用于第三實施方式的電磁螺線管裝置2的分隔件76中。
[0100]建立以下表達式(I)，其中，如圖6所示，D是SL2柱塞47的外徑，而d是通氣孔80的直徑。應注意，在凸緣板75中形成的連通孔75a的直徑等于或大于在SL2柱塞47中形成的通氣孔80的直徑d。
[0101]0.03 ^ d/D ^ 0.08(I)
[0102]通過使用d/D作為參數并且基于其中檢查在鄰接接觸件時產生的顫動頻率的測試結果來用公式表示以上表達式(I)。在以下表1中示出了測試結果。[0103]在表1中，由“X”表示顫動的生成頻率等于或大于50%的情況，并且由“O”表示顫動的生成頻率小于50%的情況。
[0104]表1
[0105]
【權利要求】
1.一種用于起動器的電磁螺線管裝置，所述起動器通過將電動機的轉矩傳送至與發動機的環形齒輪嚙合的小齒輪來啟動所述發動機，所述電磁螺線管裝置包括: 第一螺線管，其具有:第一線圈，其通過被激勵來形成第一電磁體；以及第一柱塞，其被所述第一電磁體吸引并且沿軸向在所述第一線圈內移動，由所述第一柱塞的移動導致所述小齒輪被向外推向所述環形齒輪； 第二螺線管，其具有:第二線圈，其通過被激勵來形成第二電磁體；以及第二柱塞，其被所述第二電磁體吸引并且沿軸向在所述第二線圈內移動，由所述第二柱塞的移動導致設置在所述電動機的供電電路中的主接觸件被閉合；以及 分隔件，其將第一移動空間與第二移動空間分隔開，所述第一柱塞在所述第一移動空間中沿所述軸向在所述第一線圈內移動，所述第二柱塞在所述第二移動空間中沿所述軸向在所述第二線圈內移動，其中 在所述第一螺線管布置在所述分隔件的軸向上的一端而所述第二螺線管布置在所述分隔件的軸向上的另一端的情況下，所述第一螺線管和所述第二螺線管被容置在公共開關架中，并且 所述分隔件設置有將所述第一移動空間與所述第二移動空間連通的通氣孔。
2.一種用于起動器的電磁螺線管裝置，所述起動器通過將電動機的轉矩傳送至與發動機的環形齒輪嚙合的小齒輪來啟動所述發動機，所述電磁螺線管裝置包括: 第一螺線管，其具有:第一線圈，其通過被激勵來形成第一電磁體；以及第一柱塞，其被所述第一電磁體吸引并且沿軸向在所述第一線圈內移動，由所述第一柱塞的移動導致所述小齒輪被向外推向所述環形齒輪； 第二螺線管，其具有:第二線圈，其通過被激勵來形成第二電磁體；以及第二柱塞，其被所述第二電磁體吸引并且沿軸向在所述第二線圈內移動，由所述第二柱塞的移動導致設置在所述電動機的供電電路中的主接觸件被閉合；以及 分隔件，其將第一移動空間與第二移動空間分隔開，所述第一柱塞在所述第一移動空間中沿所述軸向在所述第一線圈內移動，所述第二柱塞的在軸向上的端面在所述第二移動空間中沿所述軸向在所述第二線圈內移動，其中 在所述第一螺線管布置在所述分隔件的軸向上的一端而所述第二螺線管布置在所述分隔件的軸向上的另一端的情況下，所述第一螺線管和所述第二螺線管被容置在公共開關架中，并且 所述分隔件設置有將所述第二移動空間與所述第二柱塞的外部連通的通氣孔。
3.根據權利要求1所述的電磁螺線管裝置，其中 所述分隔件設置有直徑調節閥，所述直徑調節閥具有直徑尺寸能夠根據所述直徑調節閥周圍的環境溫度而變化的通氣孔。
4.根據權利要求2所述的電磁螺線管裝置，其中 建立以下表達式(I):
0.03 ^ d/D ^ 0.08 (I) 其中，D是所述第二柱塞的外徑，d是所述通氣孔的直徑。
5.根據權利要求4所述的電磁螺線管裝置，其中 所述第二柱塞設置有直徑調節閥，在滿足所述表達式(I)的條件下，所述直徑調節閥根據所述直徑調節閥周圍的環境溫度來改變所述通氣孔的直徑。
6.根據權利要求1所述的電磁螺線管裝置，其中 被所述第一電磁體吸引而移動的所述第一柱塞的移動方向與被所述第二電磁體吸引而移動的所述第二柱塞的移動方向相同。
7.根據權利要求2所述的電磁螺線管裝置，其中 被所述第一電磁體吸引而移動的所述第一柱塞的移動方向與被所述第二電磁體吸引而移動的所述第二柱塞的移動方向相同。
8.根據權利要求1所述的電磁螺線管裝置，其中 被所述第一電磁體吸引而移動的所述第一柱塞的移動方向與被所述第二電磁體吸引而移動的所述第二柱塞的移動方向彼此相反。
9.根據權利要求2所述的電磁螺線管裝置，其中 被所述第一電磁體吸引而移動的所述第一柱塞的移動方向與被所述第二電磁體吸引而移動的所述第二柱塞的移動方向彼此相反。
10.根據權利要求1所述的電磁螺線管裝置，其中 被所述第一電磁體吸引而移動的所述第一柱塞的移動方向與被所述第二電磁體吸引而移動的所述第二柱塞的移動方向彼此相反， 所述第一 螺線管和所述第二螺線管具有公共固定鐵芯，該公共固定鐵芯形成所述第一柱塞與所述第二柱塞之間的所述分隔件，并且 所述通氣孔形成在所述固定鐵芯中。
11.根據權利要求3所述的電磁螺線管裝置，其中 被所述第一電磁體吸引而移動的所述第一柱塞的移動方向與被所述第二電磁體吸引而移動的所述第二柱塞的移動方向彼此相反， 所述第一螺線管和所述第二螺線管具有公共固定鐵芯，該公共固定鐵芯形成所述第一柱塞與所述第二柱塞之間的所述分隔件，并且 所述通氣孔形成在所述固定鐵芯中。
【文檔編號】F02N11/08GK103541850SQ201310291293
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月11日 優先權日:2012年7月11日
【發明者】名和幸男 申請人:株式會社電裝