專利名稱：用于車輛的起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的起動器。
背景技術(shù)：
本申請的申請人提交的日本專利申請?zhí)亻_No. 2009-191843描述了一種起動器，該起動器可以有利地用于怠速停止設(shè)備。該起動器設(shè)置有串列螺線管類型的電磁開關(guān)，該電磁開關(guān)包括第一螺線管和第二螺線管，所述第一螺線管用于通過移位杠桿朝向發(fā)動機(jī)的環(huán)形齒輪推出起動器的小齒輪，所述第二螺線管用于通過斷開和閉合主觸頭來中斷供給至馬達(dá)的電流，第一和第二螺線管沿起動器的軸向方向串列設(shè)置。由于可以相互獨立地控制第一和第二螺線管，即，由于推出小齒輪的正時和向馬達(dá)供給電流的正時可以相互獨立地控制，故而該起動器可以有利地用于怠速停止控制設(shè)備。

怠速停止控制設(shè)備是如下設(shè)備該設(shè)備使得能夠在車輛在十字路口遇到紅燈停車、或者由于交通擁堵停車時，通過切斷向發(fā)動機(jī)的燃料供給而自動地停止車輛的發(fā)動機(jī)；以及此后當(dāng)滿足預(yù)定重新起動條件時(例如，當(dāng)車輛駕駛員松開制動踏板、或者將變速器換擋至驅(qū)動級時)，通過使起動器操作來自動地重新起動發(fā)動機(jī)。因為其有助于減少二氧化碳排放和燃料消耗，所以使用這種怠速停止控制設(shè)備的車輛的數(shù)量越來越多。上述專利文獻(xiàn)中描述的起動器具有如下構(gòu)造柱塞被由第一螺線管產(chǎn)生的磁力(電磁體的吸引力)吸引，以通過聯(lián)接至柱塞的移位杠桿推出小齒輪，馬達(dá)的電樞軸和小齒輪軸通過行星齒輪裝置相互同軸聯(lián)接。還已知一種減速型起動器，其中馬達(dá)的電樞軸和小齒輪軸設(shè)置為相互平行，而電樞軸的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由減速齒輪裝置傳送至小齒輪軸。例如，參照日本專利No. 4207854。如在該專利文獻(xiàn)中描述的減速型起動器構(gòu)造為與柱塞互鎖地朝向發(fā)動機(jī)推出小齒輪軸，所述柱塞被包括在電磁開關(guān)中，所述電磁開關(guān)設(shè)置為與小齒輪軸同軸。然而，如前一專利文獻(xiàn)中描述的起動器的電磁開關(guān)具有其軸向長度大的問題，因為第一和第二螺線管設(shè)置為沿起動器的軸向方向串列設(shè)置。在如后一專利文獻(xiàn)中描述的減速型起動器中，電磁開關(guān)設(shè)置為與小齒輪軸同軸。因此，如果將前一專利文獻(xiàn)中描述的串列螺線管類型的電磁開關(guān)用在如后一文獻(xiàn)中描述的起動器中，包括小齒輪軸的起動器的軸向長度進(jìn)一步增大，從而導(dǎo)致其難以安裝在車輛上。此外，因為與如在后一專利文獻(xiàn)中描述的常規(guī)減速型起動器相比較軸向長度長，由于固定至電磁開關(guān)的樹脂蓋的M觸頭螺栓(馬達(dá)觸頭螺栓)的位置沿軸向方向大大地移位，所以從馬達(dá)引出的馬達(dá)引線至M觸頭螺栓的連接的可操作性可能會變得更差。

發(fā)明內(nèi)容
示例性實施方式提供了一種起動器，包括馬達(dá)，所述馬達(dá)用于產(chǎn)生驅(qū)動扭矩；小齒輪軸，所述小齒輪軸與所述馬達(dá)的電樞軸平行地設(shè)置；
小齒輪，所述小齒輪由所述小齒輪軸支承以與所述小齒輪軸一起旋轉(zhuǎn)；減速齒輪裝置，所述減速齒輪裝置用于減小所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并增大所述驅(qū)動扭矩；離合器，所述離合器用于將通過所述減速齒輪裝置增大的所述驅(qū)動扭矩傳送至所述小齒輪軸；以及 電磁開關(guān)，所述電磁開關(guān)包括第一螺線管和第二螺線管，所述第一螺線管用于利用由第一線圈產(chǎn)生的磁力將所述小齒輪軸向發(fā)動機(jī)側(cè)推出，所述第二螺線管用于根據(jù)第二線圈的激勵/去激勵而斷開和閉合主觸頭，經(jīng)由所述主觸頭向所述馬達(dá)供給電流，所述第一螺線管和所述第二螺線管與所述小齒輪軸同軸地設(shè)置，所述起動器構(gòu)造為將傳送至所述小齒輪軸的所述驅(qū)動扭矩傳送至發(fā)動機(jī)的環(huán)形齒輪以起動所述發(fā)動機(jī)，其中，當(dāng)沿所述起動器的軸向方向的小齒輪側(cè)被稱為前端側(cè)而沿所述軸向方向與所述小齒輪相對的一側(cè)被稱為后端側(cè)時，所述第一螺線管和所述第二螺線管共用磁板，所述磁板具有環(huán)形形狀，并且設(shè)置在所述第一線圈與所述第二線圈之間，以垂直于所述第一線圈和所述第二線圈的軸向中心方向，所述第一線圈相對于所述磁板設(shè)置在所述前端側(cè)，所述第二線圈相對于所述磁板設(shè)置在所述后端側(cè)，所述第一螺線管包括第一柱塞，所述第一柱塞用于通過被由所述第一線圈所產(chǎn)生的磁力吸引而朝向所述發(fā)動機(jī)側(cè)推出所述小齒輪軸，以及所述第一柱塞在其徑向外周處形成有臺階部，其中，當(dāng)所述第一柱塞的相對于所述臺階部位于所述前端側(cè)的部分被稱為柱塞滑動部而所述第一柱塞的相對于所述臺階部位于所述后端側(cè)的部分被稱為柱塞后部時，所述柱塞后部的外徑小于所述柱塞滑動部的外徑，所述第二螺線管包括第二柱塞，所述第二柱塞通過被由所述第二線圈所產(chǎn)生的磁力吸引而沿閉合所述主觸頭的方向運(yùn)動，所述第二柱塞具有向所述前端側(cè)敞口的圓筒形狀，所述圓筒的內(nèi)徑大于所述柱塞后部的外徑，以及所述第一柱塞和所述第二柱塞沿所述軸向方向彼此交疊地設(shè)置，使得當(dāng)所述第一線圈和所述第二線圈去激勵時，所述柱塞后部進(jìn)入到所述第二柱塞內(nèi)。根據(jù)示例性實施方式，可以減小串列螺線管類型的電磁開關(guān)的長度，所述電磁開關(guān)設(shè)置為與起動器的小齒輪軸同軸。根據(jù)包括附圖和權(quán)利要求的下文描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征將變得顯而易見。


在所述附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的起動器的截面圖；圖2是圖I中示出的起動器中包括的電磁開關(guān)的放大截面圖3是沿起動器的軸向方向從后側(cè)觀察的圖I中示出的起動器的平面圖；圖4是圖I中示出的起動器的電路圖；以及圖5是示出圖I中示出的起動器的電磁開關(guān)中包括的第一螺線管的吸引力特性的曲線圖。
具體實施例方式第一實施方式如圖I中示出的，作為本發(fā)明第一實施方式的減速型起動器2包括馬達(dá)3、小齒輪軸5、小齒輪6、減速齒輪裝置(稍后說明)、離合器7和電磁開關(guān)1，馬達(dá)3用于產(chǎn)生扭矩， 小齒輪軸5設(shè)置為與馬達(dá)3的電樞軸4平行，小齒輪6固定至小齒輪軸5的外周而隨小齒輪軸5 —同旋轉(zhuǎn)，減速齒輪裝置用于減小馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速并增大馬達(dá)3的扭矩，離合器7用于將通過減速齒輪裝置增大的扭矩傳送至小齒輪軸5，而電磁開關(guān)I設(shè)置為與小齒輪軸5同軸。馬達(dá)3是整流子馬達(dá)，其包括用于產(chǎn)生磁場的磁場裝置(稍后說明)、具有整流子8的電樞9、和電刷10，其中所述整流子8設(shè)置在電樞軸4上。在本實施方式中，馬達(dá)3的磁場裝置是線圈式場裝置，其包括磁場極柱13和扁平線14，所述磁場極柱13通過螺釘12固定至構(gòu)成磁回路的軛的內(nèi)周，而所述扁平線14作為繞磁極柱13卷繞的場線圈。替代性地，磁場裝置可以是將永磁體設(shè)置在軛11的內(nèi)周上的磁體式場裝置。小齒輪軸5被插入并且以螺旋花鍵方式連接至花鍵管15，從而能夠沿起動器的軸向方向(沿圖I中的左右方向)移動。在反發(fā)動機(jī)側(cè)(圖I中的右側(cè))，小齒輪軸5在其后端面的軸向中心部處形成有穿孔。該穿孔中設(shè)置有鋼珠16。小齒輪6豎直花鍵裝配至從花鍵管15的前端面(圖I中的左端面)突出的小齒輪軸5的外周，并且通過小齒輪彈簧17壓靠在花鍵管15的前端面上?；ㄦI管15在其小齒輪側(cè)的端面處通過滾珠軸承18由起動器殼體19可旋轉(zhuǎn)地支承，而在其反小齒輪側(cè)的端面處通過滾珠軸承20由中心機(jī)殼21可旋轉(zhuǎn)地支承。該花鍵管15內(nèi)設(shè)置有用于使小齒輪軸5相對于花鍵管15朝向反發(fā)動機(jī)側(cè)偏置的復(fù)位彈簧22。減速齒輪裝置由齒輪系構(gòu)成,該齒輪系包括驅(qū)動齒輪24、中間齒輪24和離合器齒輪25，驅(qū)動齒輪23形成在電樞軸4的端部中，中間齒輪24與驅(qū)動齒輪23嚙合，而離合器齒輪25與中間齒輪24嚙合。中間齒輪24由齒輪軸24a可旋轉(zhuǎn)地支承，所述齒輪軸24a在其一個端部處被壓力插入中心機(jī)殼21。離合器齒輪25被裝配至齒輪凸起區(qū)段26的外周，所述齒輪凸起區(qū)段26具有圓筒形狀通過軸承27由花鍵管15的外周可旋轉(zhuǎn)地支承。離合器7包括離合器外部、離合器內(nèi)部和離合器滾子，離合器齒輪25的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由齒輪凸起區(qū)段26傳送至所述離合器外部，所述離合器內(nèi)部與花鍵管15 —體地形成，而所述離合器滾子用于將所述離合器外部的旋轉(zhuǎn)傳送至所述離合器內(nèi)部。離合器7是單向離合器，其能夠經(jīng)由離合器滾子將扭矩從離合器外部傳送至離合器內(nèi)部并中斷從離合器內(nèi)部向離合器外部的動力傳送。接下來，將參照圖2至圖4說明電磁開關(guān)I的結(jié)構(gòu)。下文中，沿軸向方向的小齒輪側(cè)(圖2中的左側(cè))被稱為前端側(cè)，而反小齒輪側(cè)(圖2中的右側(cè))被稱為后端側(cè)。電磁開關(guān)I包括第一線圈(下文稱為SLl線圈28)、第一螺線管(稱為螺線管SLl)、第二線圈(下文稱為SL2線圈29)和第二螺線管(稱為螺線管SL2)，第一線圈用于在通電時產(chǎn)生磁力，第一螺線管用于使用由SLl線圈28產(chǎn)生的磁力將小齒輪軸5朝向發(fā)動機(jī)側(cè)推出，第二線圈用于在通電時產(chǎn)生磁力，而第二螺線管用于根據(jù)SL2線圈29的通電和斷電斷開和閉合主觸頭(待稍后說明)。螺線管SLl和螺線管SL2沿著軸向方向串列設(shè)置。螺線管SLl和螺線管SL2共用磁板30，該磁板30設(shè)置在SLl線圈28與SL2線圈29之間，從而沿垂直于這些線圈28和29的軸向中心方向的方向延伸。相對于磁板30，SLl線圈28設(shè)置在前端側(cè)，而SL2線圈29則設(shè)置在后端側(cè)。如圖4中示出的，這些線圈28和29分別在其一個線圈端處被連接至電流供給端子31和32，而在其另一線圈端處接地。在本實施方式中，磁板30通過層壓多個芯薄板形成，所述芯薄板通過將薄鋼板壓制為環(huán)形圈而形成。繞磁板30的外周設(shè)置有具有圓筒形狀的芯固定部33，從而形成位于SLl線圈28和SL2線圈29徑向外側(cè)的磁軛。螺線管SLl包括第一柱塞(下文稱為SLl柱塞34)，當(dāng)被用作電磁體的SLl線圈20吸引時,該第一柱塞使小齒輪軸5朝向發(fā)動機(jī)側(cè)(朝向圖2中的左側(cè))移動；第一固定芯 部(下文稱作SLl固定芯部35),該第一固定芯部用于吸引SLl柱塞34 ;柱塞軸36,該柱塞軸36用于將SLl柱塞34的運(yùn)動傳送至柱塞軸5 ;復(fù)位彈簧37，當(dāng)電磁體的吸引力消失時，該復(fù)位彈簧37用于推SLl柱塞34 ;和驅(qū)動彈簧39，該驅(qū)動彈簧39用于儲存將小齒輪6推向發(fā)動機(jī)的環(huán)形齒輪38 (見圖4)的反作用力。SLl柱塞34形成有沿縱向方向(沿圖2中左右方向)貫穿SLl柱塞34的中心部的中空孔34c。該中空孔34c在其后端處由端板34d閉合。中空孔34c在其前端側(cè)形成有具有減小的直徑的狹窄開口部。固定芯部35在沿軸向方向的前端側(cè)處設(shè)置在SLl線圈28內(nèi)從而面對SLl柱塞34。SLl固定芯部35經(jīng)由芯部板40聯(lián)接至芯固定部33以形成磁路。柱塞軸36貫穿狹窄開口部34e并被組裝至SLl柱塞34。從中空孔34c在該處敞口的、SLl柱塞34的前端突出的柱塞軸36的前端部貫穿SLl固定芯部35，并被插入小齒輪軸5的后端面中形成的穿孔。柱塞軸36在其后端處形成有凸緣部36a，與所述狹窄開口部34e相比，所述凸緣部36a具有更大的直徑。復(fù)位彈簧37繞柱塞軸36的周邊設(shè)置，并且在其前端處由鋼珠16支承，而在其后端處由SLl柱塞的狹窄開口部34e的邊緣支承。驅(qū)動彈簧39容納在SLl柱塞34的比狹窄開口部34e更靠近后端的部分中形成的中空孔34c中，并且在其前端處由柱塞軸36的凸緣部36a支承，而在其后端處由閉合中空孔34c的后端的端板34d支承。螺線管SL2包括第二柱塞(下文稱為SL2柱塞41)，當(dāng)被用作電磁體的SL2線圈29吸引時，第二柱塞沿閉合主觸頭的方向(朝向圖2中的左側(cè))移動；第二固定芯部(下文稱為SL2固定芯部42)，其用于吸引LS2柱塞41 ;和復(fù)位彈簧43，當(dāng)電磁體的吸引力消失時，該復(fù)位彈簧43用于推回SL2柱塞41。SL2柱塞41包括柱塞滑動部41a和柱塞小直徑部41b，柱塞滑動部41a具有在其前端處敞口的圓筒形狀，柱塞小直徑部41b具有減小的直徑并且位于柱塞滑動部41a之后。柱塞小直徑部41b的后端中設(shè)置有直徑稍大于柱塞小直徑部41b的凸緣板41c。SL2固定芯部42在軸向前側(cè)設(shè)置在SL2線圈29內(nèi)從而面對SL2柱塞41，并且被固定至磁板30的內(nèi)周。復(fù)位彈簧43被設(shè)置在用于限定SLl柱塞34的復(fù)位位置的分隔壁板44與柱塞滑動部41a的內(nèi)底部之間。SLl柱塞34的復(fù)位位置是當(dāng)螺線管SLl的吸引力消失時、被復(fù)位彈簧43推回的SLl柱塞34通過由分隔壁板44的臺階面限定而歇止的位置。分隔壁板44由諸如鋁、黃銅、不銹鋼的非磁性金屬制成。分隔壁板44具有杯形狀，其覆蓋SLl柱塞34的后端部，并且在其敞口端徑向向外彎曲而被保持在SLl線圈28的線圈架45與磁板30之間。如圖4中示出的，主觸頭由一對固定觸頭48及活動觸頭49構(gòu)成，所述一對固定觸頭48分別經(jīng)由觸頭螺栓46和47連接至馬達(dá)3的電流供給電路，而活動觸頭49用于形成及阻斷固定觸頭48之間的電連接。當(dāng)活動觸頭49與固定觸頭49接觸而在它們之間形成電連續(xù)性時，主觸頭閉合(接通)。當(dāng)活動觸頭49與固定觸頭49脫離接觸而阻斷它們之間的電連續(xù)性，主觸頭斷開(關(guān)閉)。馬達(dá)3的電流供 給電路是用于在主觸頭閉合時將電流從電池50(見圖4)傳輸至馬達(dá)3的電路。如圖3中示出的，觸頭螺栓46是連接有電池線纜(未示出)的B觸頭螺栓，而觸頭螺栓47是連接有馬達(dá)引線51的M觸頭螺栓。如圖2中示出的，觸頭螺栓46和47中的每一個均通過將螺母54經(jīng)由墊圈70上緊至嵌入樹脂框架52中的套環(huán)53的陽螺紋部而固定至樹脂框架52。順便提及，盡管B觸頭螺栓46在圖2中示出為從樹脂框架52向下引出，但實際上，兩個觸頭螺栓46和47分別從樹脂框架52的左側(cè)和右側(cè)引出。S卩，圖I是沿著A-O-A線截取的圖3的截面圖。如圖2中示出的，樹脂框架52通過密封構(gòu)件55被組裝至中心機(jī)殼21的后端，從而覆蓋該電磁開關(guān)I的后端側(cè)(主要是螺線管SL2的外周)。由金屬制成的端蓋57通過將下螺母58和上螺母59上緊至插入固定至樹脂框架52的螺栓(未示出)而經(jīng)由密封構(gòu)件56固定至樹脂框架52，從而覆蓋樹脂框架52的后端。樹脂框架52裝配有電流供給端子31和32。如圖4中示出的，電流供給端子31和32與分別經(jīng)由SLl用繼電器60和SL2用繼電器61連接至電池50的供電線纜連接。SLl用繼電器60和SL2用繼電器61由稍后說明的ECU 62(見圖4)進(jìn)行接通/關(guān)閉控制。兩個固定觸頭48分別與兩個觸頭螺栓46和47分開設(shè)置。它們可以通過分別將觸頭螺栓46和47的頭下部壓力插入固定觸頭48中形成的圓形孔而被固定。觸頭螺栓46和47可以在其頭下部處形成有鋸齒狀突起，使得可以通過將形成有鋸齒狀突起的頭下部壓力插入固定觸頭48中形成的圓形孔而將固定觸頭48固定。觸頭螺栓46和47的材料可以與固定觸頭48的材料不同。例如，固定觸頭48可以由具有高導(dǎo)電性的銅材料制成，而觸頭螺栓46和47可以由具有高機(jī)械強(qiáng)度的鋼材料制成。當(dāng)觸頭螺栓46和47由鋼材料制成時，其表面可以鍍銅，使得其除了高機(jī)械強(qiáng)度以外還具有高導(dǎo)電性。如圖2中示出的，當(dāng)主觸頭閉合時，活動觸頭49通過用于提供接觸壓力的接觸壓力彈簧65朝向柱塞滑動部41的肩部表面偏置，所述接觸壓力彈簧65居于絕緣板63與絕緣襯套64之間，并由形成在SL2柱塞41的后端中的柱塞小直徑部41b的外周保持。接觸壓力彈簧65在其前端處由絕緣襯套64支承，并且由附連于柱塞小直徑部41b的后端的凸緣板41c支承。SL2柱塞41的復(fù)位位置、即當(dāng)向SL2線圈29的電流供給停止并且電磁體的吸引力消失時由復(fù)位彈簧43推回的SL2柱塞41歇止的位置通過絕緣襯套64的錐面抵靠于端蓋57的錐面而被限定。接下來，詳細(xì)說明SLl柱塞34和SL2柱塞41。SLl柱塞34在其外周處形成有臺階部。當(dāng)SLl柱塞34相對于該臺階部在前端側(cè)的部分被稱為柱塞滑動部34a、并且相對于該臺階部在后端側(cè)的部分被稱為柱塞后部34b時，使柱塞后部34b的外徑小于柱塞滑動部34a的外徑。另一方面,使SL2柱塞41的柱塞滑動部41a的內(nèi)徑大于柱塞后部34b的外徑。在本實施方式中，使柱塞滑動部41a的內(nèi)徑和柱塞滑動部34a的外徑彼此大致相等。如圖2中示出的，SLl柱塞34和SL2柱塞41沿軸向方向彼此重疊，使得當(dāng)SLl線圈28和SL2線圈29均斷電時，S卩，當(dāng)SLl柱塞34和SL2柱塞41均歇止于其復(fù)位位置時，柱塞后部34b進(jìn)入SL2柱塞41內(nèi)。此外，當(dāng)SLl線圈28斷電時，柱塞滑動部34a的后端進(jìn)入SL2固定芯部42內(nèi)。即，SLl柱塞34設(shè)置為使得柱塞滑動部34a在其后端側(cè)處沿軸向方向與SL2固定芯部42重疊。更具體地，如圖2中示出的，SLl柱塞34的復(fù)位位置(歇止位置)設(shè)定為使得沿軸向方向與SL2柱塞41相對的、SL2固定芯部42的后端面與柱塞滑動部34a的后端(S卩，形成在SLl柱塞34的外周中的臺階部)處于大致相同位置。接下來說明具有上述結(jié)構(gòu)的減速型起動器2的操作。在本實施方式中，電磁開關(guān) I使E⑶62能夠獨立地控制螺線管SLl和螺線管SL2。作為在構(gòu)造為當(dāng)鑰匙開關(guān)66接通時起動操作的怠速停止控制系統(tǒng)中使用的電子控制單元，ECU 62經(jīng)由用于控制發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)ECU(未示出)接收發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)信號、變速器桿位置信號、制動接通/關(guān)閉信號等，并且在基于這些接收到的信號而判定滿足預(yù)定發(fā)動機(jī)停止條件時，向發(fā)動機(jī)E⑶傳送發(fā)動機(jī)停止信號。當(dāng)車輛駕駛員執(zhí)行起動車輛的操作、例如松開制動踏板或者將變速器換擋至驅(qū)動級時，ECU 62判定已產(chǎn)生發(fā)動機(jī)重新起動請求，并且向發(fā)動機(jī)ECU傳送發(fā)動機(jī)重新起動請求信號，同時向SLl用繼電器60和SL2用繼電器61傳送接通信號。接下來，作為怠速停止操作的示例，說明發(fā)動機(jī)停止期間(發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速減小直至其完全停止的降速期間)減速型起動器2的操作。當(dāng)發(fā)動機(jī)停止期間已產(chǎn)生發(fā)動機(jī)重新起動請求信號時，E⑶62向SLl用繼電器60輸出接通信號。結(jié)果，SLl用繼電器60接通，電流從電池經(jīng)由SLl用繼電器60供給至連通端子31，并且連接至連通端子31的SLl線圈28通電。當(dāng)SLl線圈28通電并且開始用作電磁體時，SLl柱塞34被吸引，并且向被該電磁體磁化的SLl固定芯部35移動。通過SLl柱塞34的運(yùn)動，通過柱塞軸36和鋼珠16將小齒輪軸5朝向發(fā)動機(jī)側(cè)推出，結(jié)果由小齒輪軸5支承的小齒輪6側(cè)抵靠于環(huán)形齒輪38偵U。此時，發(fā)動機(jī)未完全停止。即，由于發(fā)動機(jī)的環(huán)形齒輪38在降速的同時旋轉(zhuǎn)，故而當(dāng)環(huán)形齒輪38旋轉(zhuǎn)至環(huán)形齒輪38可以與小齒輪6嚙合的位置時，小齒輪6被驅(qū)動彈簧39中儲存的反作用力推出。在晚于接通SLl用繼電器60的接通信號輸出至螺線管SLl的正時預(yù)定時間(例如，30至40ms)的正時處，E⑶62向螺線管SL2輸出接通信號。結(jié)果，接通SL2用繼電器61，從電池50經(jīng)由SL2用繼電器62向連通端子32供給電流，并且連接至連通端子32的SL2線圈29通電。當(dāng)SLl線圈29通電并用作電磁體時，SL2柱塞41被吸引，并且向被該電磁體磁化的SL2固定芯部42移動。通過SL2柱塞41的運(yùn)動，活動觸頭49抵靠于一對固定觸頭48以閉合主觸頭。結(jié)果，電流從電池50供給至馬達(dá)3，并且在電樞9中產(chǎn)生扭矩。該扭矩通過減速齒輪裝置增大，并且經(jīng)由離合器7傳送至小齒輪軸5。此時，由于小齒輪6已經(jīng)與環(huán)形齒輪38接合，并且相應(yīng)地使馬達(dá)3的扭矩從小齒輪6傳送至環(huán)形齒輪38，故而發(fā)動機(jī)可以快速起動。
如圖4中示出的，SLl線圈28和SL2線圈29分別與二極管67和68并聯(lián)連接，以便抑制當(dāng)SLl用繼電器和SL2用繼電器關(guān)閉時分別在SLl線圈28和SL2線圈29中感生的反電動勢。在上述說明中，螺線管SLl比螺線管SL2更早通電。然而，此順序可以逆轉(zhuǎn)。即，上述實施方式可以修改為使得在通過為螺線管SL2通電而閉合主觸頭以向馬達(dá)3供給電流之后，通過為螺線管SLl通電來推出小齒輪軸5,同時使小齒輪6的轉(zhuǎn)速等于環(huán)形齒輪38的轉(zhuǎn)速，以促使小齒輪6與環(huán)形齒輪38接合。上文描述的第一實施方式提供了如下優(yōu)點。如圖2中示出的，當(dāng)SLl線圈28和SL2線圈29未通電時，S卩，當(dāng)SLl柱塞34和SL2柱塞41靜止時，SLl柱塞34的柱塞后部34b進(jìn)入柱塞滑動部41a內(nèi)，使得SLl柱塞34沿軸向方向與SL2柱塞41部分地重疊。因此，根據(jù)本實施方式，可以減小串列螺線管類型的電磁開關(guān)I的軸向長度，在所述串列螺線管類型的電磁開關(guān)I中，螺線管SLl和螺線管SL2沿軸向方向串列設(shè)置。在減速型起動器2中，由于設(shè)置為與小齒輪軸5同軸的電磁開關(guān)I被朝向發(fā)動機(jī)側(cè)推出，故而與上述專利文獻(xiàn)I中描述的杠桿型起動器相比較，柱塞行程(SLl柱塞34的移動距離)大。因此，特別在串列螺線管類型的電磁開關(guān)的情況下，在車輛可安裝性方面，可以減小電磁開關(guān)的軸向長度的優(yōu)點很顯著。此外，由于與上述專利文獻(xiàn)2中描述的常規(guī)減·速型起動器相比較，沒有必要沿軸向方向使M觸頭螺栓47的位置大幅移位，故而可以改進(jìn)馬達(dá)引線51 (見圖3)連接至M觸頭螺栓47的可操作性。在上述實施方式中，螺線管SLl通電早于螺線管SL2。然而，螺線管SL2可以通電早于螺線管SL1。這是因為在螺線管SL2在SLl柱塞34靜止時通電的情況下，可以將進(jìn)入SL2固定芯部42內(nèi)的柱塞滑動部34a的后端部用作螺線管SL2的磁回路。在此情況下，由于可以減小磁通密度，由此防止磁回路中的磁飽和，故而可以增大螺線管SL2的吸引力。換言之，由于可以使SL2固定芯部4的壁厚小，并且相應(yīng)地可以使螺線管SL2的外徑小，故而可以使電磁開關(guān)I沿徑向方向的尺寸小。第二實施方式在上述第一實施方式的電磁開關(guān)I中，由于柱塞滑動部34a的后端側(cè)進(jìn)SL2固定芯部42內(nèi)，故而如果SL2通電早于螺線管SLl，則SLl柱塞34被螺線管SL2的吸引力、即被由SL2線圈29產(chǎn)生的磁力保持。由于在為螺線管SLl通電時，保持SLl柱塞34的該力變?yōu)樨?fù)荷，故而有必要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定螺線管SLl的吸引力以順利地吸引SLl柱塞34。順便提及，為了吸引SLl柱塞34，螺線管SLl的吸引力必須超過壓縮各彈簧(驅(qū)動彈簧39、復(fù)位彈簧37和小齒輪彈簧17)的必要負(fù)荷(圖5的曲線圖中由實線A示出的彈簧負(fù)荷)。然而，在螺線管SLl在SLl柱塞34被螺線管SL2吸引的狀態(tài)下通電的情況下，可能會發(fā)生螺線管SLl的吸引力小于由線A示出的必要負(fù)荷，并且無法吸引SLl柱塞34。因此，通過在螺線管SL2通電(向SL2線圈供給電流)的狀態(tài)下向SLl線圈28傳輸電流，本發(fā)明的發(fā)明人執(zhí)行模擬，以獲得螺線管SLl在通電時的吸引力特性。圖5是示出了模擬結(jié)果的曲線圖。在該曲線圖中，豎軸代表螺線管SLl的吸引力，而橫軸代表SLl柱塞34的移動行程。實線B和虛線C中的每一個均示出了當(dāng)向SLl線圈28施加特定電壓(例如8V)時吸引力的計算值。實線B示出了將螺線管SLl的吸引力Fl設(shè)定為等于螺線管SL2的吸引力F2的三倍的情況。在此情況下，由于對于SLl柱塞34的整個行程，螺線管SLl的吸引力Fl超過由實線A示出的彈簧負(fù)荷，故而即使當(dāng)SLl柱塞34被螺線管SL2的吸引力F2吸引時，也可以順利地移動SLl柱塞34。虛線C示出了將螺線管SLl的吸引力Fl設(shè)定為小于螺線管SL2的吸引力F2的三倍(圖5中為兩倍)的情況。在此情況下，由于對于SLl柱塞34的整個行程，螺線管SLl的吸引力Fl未超過由實線示出的彈簧負(fù)荷，故而不可以順利地移動SLl柱塞34。根據(jù)該模擬發(fā)現(xiàn)，通過將螺線管SLl的吸引力Fl設(shè)定為大于或等于螺線管SL2的吸引力F2的三倍，即使在螺線管SL2通電的狀態(tài)下為螺線管SLl通電時，也可以抵抗保持SLl柱塞34的力而順利地移動SLl柱塞34。除了上述內(nèi)容，還可以通過下述構(gòu)造減小影響SLl柱塞34的螺線管SL2的吸引力的效果。如圖2中示出的，當(dāng)SLl線圈28未通電時，SLl柱塞34沿軸向方向從柱塞滑動部、34a的后端面以其超過軸向長度一半的部分超出磁板30的前端面而進(jìn)入SLl線圈28內(nèi)。因此，由于用作螺線管SLl的磁回路的柱塞滑動部34a的區(qū)段的軸向長度長于用作螺線管SL2的磁回路的的區(qū)段的軸向長度，可以更多地使用螺線管SLl的吸引力來吸引SLl柱塞34。換言之，由于SLl柱塞的歇止位置在SLl線圈28內(nèi)是深的，并且相應(yīng)地減小了影響螺線管柱塞34的螺線管SL2的吸引力的效果，故而可以抵抗保持SLl柱塞34的力而順利地移動SLl柱塞34。上文說明的優(yōu)選實施方式是僅由下文所附權(quán)利要求描述的本申請的發(fā)明的示例。應(yīng)當(dāng)理解，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所想象得到的，可以對優(yōu)選實施方式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種起動器，包括 馬達(dá)，所述馬達(dá)用于產(chǎn)生驅(qū)動扭矩； 小齒輪軸，所述小齒輪軸與所述馬達(dá)的電樞軸平行地設(shè)置； 小齒輪，所述小齒輪由所述小齒輪軸支承以與所述小齒輪軸一起旋轉(zhuǎn)； 減速齒輪裝置，所述減速齒輪裝置用于減小所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并增大所述驅(qū)動扭矩；離合器，所述離合器用于將通過所述減速齒輪裝置增大的所述驅(qū)動扭矩傳送至所述小齒輪軸；以及 電磁開關(guān)，所述電磁開關(guān)包括第一螺線管和第二螺線管，所述第一螺線管用于利用由第一線圈產(chǎn)生的磁力將所述小齒輪軸向發(fā)動機(jī)側(cè)推出，所述第二螺線管用于根據(jù)第二線圈的激勵/去激勵而斷開和閉合主觸頭，經(jīng)由所述主觸頭向所述馬達(dá)供給電流，所述第一螺線管和所述第二螺線管與所述小齒輪軸同軸地設(shè)置， 所述起動器構(gòu)造為將傳送至所述小齒輪軸的所述驅(qū)動扭矩傳送至發(fā)動機(jī)的環(huán)形齒輪以起動所述發(fā)動機(jī)， 其中，當(dāng)沿所述起動器的軸向方向的小齒輪側(cè)被稱為前端側(cè)而沿所述軸向方向與所述小齒輪相對的一側(cè)被稱為后端側(cè)時， 所述第一螺線管和所述第二螺線管共用磁板，所述磁板具有環(huán)形形狀，并且設(shè)置在所述第一線圈與所述第二線圈之間，以垂直于所述第一線圈和所述第二線圈的軸向中心方向， 所述第一線圈相對于所述磁板設(shè)置在所述前端側(cè)， 所述第二線圈相對于所述磁板設(shè)置在所述后端側(cè)， 所述第一螺線管包括第一柱塞，所述第一柱塞用于通過被由所述第一線圈所產(chǎn)生的磁力吸引而朝向所述發(fā)動機(jī)側(cè)推出所述小齒輪軸，以及所述第一柱塞在其徑向外周處形成有臺階部， 其中，當(dāng)所述第一柱塞的相對于所述臺階部位于所述前端側(cè)的部分被稱為柱塞滑動部而所述第一柱塞的相對于所述臺階部位于所述后端側(cè)的部分被稱為柱塞后部時， 所述柱塞后部的外徑小于所述柱塞滑動部的外徑， 所述第二螺線管包括第二柱塞，所述第二柱塞通過被由所述第二線圈所產(chǎn)生的磁力吸弓I而沿閉合所述主觸頭的方向運(yùn)動， 所述第二柱塞具有向所述前端側(cè)敞口的圓筒形狀，所述圓筒的內(nèi)徑大于所述柱塞后部的外徑，以及 所述第一柱塞和所述第二柱塞沿所述軸向方向彼此交疊地設(shè)置，使得當(dāng)所述第一線圈和所述第二線圈去激勵時，所述柱塞后部進(jìn)入到所述第二柱塞內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的起動器，其中，所述第二螺線管固定至所述磁板，以在所述軸向方向上與所述第二柱塞相對，并且所述第二螺線管包括固定芯部，所述固定芯部具有環(huán)形形狀，以便通過在所述第二線圈被激勵時被磁化而吸引所述第二柱塞，以及 當(dāng)所述第一線圈去激勵時，所述第一柱塞的柱塞滑動部在其后端側(cè)進(jìn)入到所述固定芯部內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的起動器，其中，所述第一螺線管吸引所述第一柱塞的吸引力被設(shè)定為大于或等于所述第二螺線管吸引所述第二柱塞的吸引力的三倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于車輛的起動器。具體地，本發(fā)明涉及這樣一種起動器，其包括電磁開關(guān)，該電磁開關(guān)包括第一螺線管和第二螺線管，所述第一螺線管用于向發(fā)動機(jī)側(cè)推出小齒輪軸，而所述第二螺線管用于斷開和閉合主觸頭，電流經(jīng)由該主觸頭供給至馬達(dá)。第一和第二螺線管設(shè)置為與小齒輪軸同軸。分別包括在第一和第二螺線管中的第一和第二柱塞設(shè)置為沿起動器的軸向方向彼此交疊，使得當(dāng)?shù)谝缓偷诙菥€管去激勵時，第一柱塞的后部進(jìn)入到第二柱塞內(nèi)。
文檔編號F02N11/00GK102734035SQ20121011011
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者名和幸男, 長谷川洋一 申請人:株式會社電裝