CN107835898B - 磁性开关及发动机起动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能够将在小齿轮未被推出至与环形齿轮的啮合位置的状态下驱动起动马达这一情况防范于未然的电磁开关及发动机起动装置。本发明的磁性开关(7)具有:固定接点(212、214),其固定在外壳(217)上;可动接点(211),其被设置成能够与固定接点(212、214)抵接;第一柱塞(207),其将可动接点(211)朝固定接点(212、214)移送;以及第二柱塞(201),其移送设置在发动机起动装置上的小齿轮,在第二柱塞(201)的移送量为规定值以下的情况下,第一柱塞(207)的移送受到限制。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的发动机起动用的发动机起动装置(起动机)及其磁性开关。
背景技术
作为本技术领域的背景技术,有日本专利特开2010-248999号公报(专利文献1)。该公报中记载有一种起动机(发动机起动装置),其中,用以将小齿轮朝环形齿轮侧推出的小齿轮推出用螺线管和对马达接点进行开闭的马达通电用开关分别具有通过通电来形成电磁铁的螺线管线圈和开关线圈,在该螺线管线圈与开关线圈之间配置有两者共用的固定铁芯,而且沿轴向连续地形成有覆盖小齿轮推出用螺线管的外周的螺线管磁轭和覆盖马达通电用开关的外周的开关磁轭,并且是以一个整体磁轭的形式设置成一体(参考摘要)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2010-248999号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的起动机中,使用小齿轮推出用螺线管将小齿轮从初始位置(退避位置)推出而使其啮合至与发动机连结的环形齿轮,之后利用马达通电用开关将马达接点闭合而对起动马达(电动机)通电,从而使小齿轮转动。小齿轮的推出和起动马达的驱动的控制由进行发动机的控制的发动机控制单元(ECU)以及发动机起动装置上所配备的控制器(起动机控制器)加以执行。
在包括专利文献1的起动机在内的平常的发动机起动装置中,对于能够通过ECU检测到的障碍或故障而言,ECU能够防止起动马达的驱动于未然。但是,在发生ECU无法检测到的障碍或故障而导致小齿轮未被推出至与环形齿轮的啮合位置的情况下,恐怕会在小齿轮未与环形齿轮啮合的状态下开始起动马达的驱动。此外,对起动马达通电的马达接点是通过马达通电用开关进行开闭,而马达通电用开关通常是通过继电器来加以驱动。若该继电器误动作而导致马达通电用开关被驱动,则会在小齿轮未被推出至与环形齿轮的啮合位置的状态下对起动马达通电而开始起动马达的驱动。
本发明的目的在于提供一种能够将在小齿轮未被推出至与环形齿轮的啮合位置的状态下驱动起动马达这一情况防范于未然的磁性开关及发动机起动装置。
解决问题的技术手段
为了达成上述目的,本发明的磁性开关具有:固定接点,其固定在外壳上;可动接点,其设置成能够抵接至所述固定接点;第一柱塞,其将所述可动接点朝所述固定接点移送;以及第二柱塞,其移送发动机起动装置上所设置的小齿轮,在所述第二柱塞的移送量为规定值以下的情况下,所述第一柱塞的移送受到限制。
为了达成上述目的,本发明的发动机控制装置具备:起动马达;小齿轮,其由所述起动马达加以转动驱动;以及移位机构,其移送所述小齿轮,而且具备上述磁性开关作为对去往所述起动马达的通电电路上所设置的接点进行开闭的机构。
发明的效果
根据本发明,在第二柱塞未将小齿轮移动至与环形齿轮啮合的位置的情况下,第一柱塞无法移动至将去往起动马达的通电电路上所设置的接点闭合的位置,因此,能够将在小齿轮未被推出至与环形齿轮的啮合位置状态下驱动起动马达这一情况防范于未然。
上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施例的发动机起动装置1的外观的立体图。
图2为从图1的箭头II所示的方向观察到的发动机起动装置1的侧视图。
图3为从后侧观察本实施例的发动机起动装置1的外观图。
图4为表示本实施例的发动机起动装置1的电气构成的主要部分的电路图。
图5为表示设置于本实施例的发动机起动装置1的外部的配线结构的示意图。
图6为表示本实施例的发动机起动装置1的贯穿螺栓9的构成的图。
图7为表示磁性开关7的从侧方观察到的外观的外观图。
图8为表示磁性开关7的从后侧(端子部侧)观察到的外观的外观图。
图9为表示图6所示的磁性开关7的IX-IX向视截面的截面图。
图10为表示图6所示的磁性开关7的IX-IX向视截面的截面图。
图11为放大表示第一螺线管线圈30AC及第二螺线管线圈30BC的附近的截面图。
具体实施方式
下面,对本发明的实施例进行说明。
实施例1
首先,使用图1及图2,对本发明的发动机起动装置(起动机)1的整体构成进行说明。图1为表示本实施例的发动机起动装置1的外观的立体图。图2为从图1的箭头II所示的方向观察到的发动机起动装置1的侧视图。图3为从后侧观察本实施例的发动机起动装置1的外观图。再者,在以下的说明中,像图2所示那样对前侧及后侧进行定义来加以使用。即,在沿着中心线CL的方向上,将齿轮罩2侧定义为前侧,将起动机控制装置3侧定义为后侧。
发动机起动装置1在前侧具备齿轮罩(齿轮壳体)2,在后侧具备起动机控制装置3,在齿轮罩2与起动机控制装置3的中间部具备起动马达4。起动马达4的外周被罩壳4A覆盖,罩壳4A的后侧的端部被后盖6覆盖。罩壳4A和后盖6构成起动马达4的壳体(起动马达壳体)。再者,罩壳4A是构成起动马达4的磁轭的构件。罩壳4A和后盖6包含在起动马达4内,在以下的说明中,有时也将包含罩壳4A和后盖6的起动马达整体称为起动马达4而进行说明。
齿轮罩2收容移位机构12(参考图4)、单向离合器10(参考图4)及小齿轮13(参考图4)等,在后侧具有圆筒部2A。将发动机起动装置1固定在发动机侧的安装部5从圆筒部2A的外周面朝半径方向外侧突出并呈凸缘状地设置在齿轮罩2上。通过在形成于安装部5上的螺栓插通孔5A内穿插未图示的螺栓,发动机起动装置1得以紧固在发动机侧。
进而,在齿轮罩2的圆筒部2A的外周面,以从该外周面朝半径方向外侧突出的方式设置有固定移位机构12的驱动部即磁性开关(电磁开关)7(参考图4)的磁性开关安装部8。齿轮罩2的圆筒部2A构成起动马达4的固定部,在圆筒部2A的后侧的端部安装有起动马达4。起动马达4呈悬臂状安装在圆筒部2A的后侧端部,此外,磁性开关7呈悬臂状安装在磁性开关安装部8,起动马达4与磁性开关7是以起动马达4的转轴或者隔着减速器(未图示)的输出轴4B(参考图5)与磁性开关7的驱动轴平行的方式并排设置。
起动机控制装置3是控制对设置于起动马达4以及磁性开关7中的螺线管30(参考图4)的通电的装置。收容起动机控制装置3的外壳3A被安装在后盖6的与起动马达4侧相反那一侧的端部(端面)。在起动机控制装置3的外壳3A的外周部设置有用以与发动机控制装置(发动机控制单元:ECU)进行电连接的连接器104。
此处,使用图6,对贯穿螺栓9的构成进行说明。图6为表示本实施例的发动机起动装置1的贯穿螺栓9的构成的图。
在本实施例中,在外壳3A的外周部以沿周向空出间隔的方式设置有3个贯穿螺栓连结部3B(参考图3)。在贯穿螺栓连结部3B上形成有从后侧贯通至前侧的通孔3B1。在通孔3B1的中间部设置有金属制(本实施例中为铜制)环状构件3B2。在环状构件3B2上形成有沿轴线方向贯通环状构件3B2的通孔3B3。
外壳3A构成起动机控制装置3的树脂制壳体(起动机控制装置壳体),且构成发动机起动装置1的电路组件。上述金属制环状构件3B2模制在形成外壳3A的树脂上。此外,外壳3A由收容有电路基板的电路基板收容部3AA和形成有贯穿螺栓连结部3B的法兰部(凸缘部)3AB构成,电路基板收容部3AA和法兰部(凸缘部)3AB是沿中心线CL方向层叠而构成。再者,外壳3A被包含在起动机控制装置3内,在以下的说明中,有时也将包含外壳3A的起动机控制装置整体称为起动机控制装置3而进行说明。
中心线CL是穿过起动马达4的转轴的轴心的线段,是穿过隔着未图示的减速器的起动马达4的输出轴的轴心的线段。
在后盖6的外周部以沿周向空出间隔的方式设置有3个贯穿螺栓贯通部(法兰部)6A。在贯穿螺栓贯通部6A上形成有沿轴线方向贯通的通孔6A1。后盖6为金属制(本实施例中为铝制),构成起动马达4的接地。从后盖6的后侧装配起动机控制装置3。
在齿轮罩2的圆筒部2A上以沿周向空出间隔的方式设置有3处螺孔形成部2B,该螺孔形成部2B被形成为从圆筒部2A的外周面突出。在螺孔形成部2B上沿轴线方向形成有螺孔2B1。
从后侧朝前侧(齿轮罩2侧)将贯穿螺栓9穿插于设置在贯穿螺栓连结部3B上的环状构件3B2的通孔3B3以及贯穿螺栓贯通部6A的通孔6A1内,并螺合至形成于齿轮罩2的螺孔形成部2B上的螺孔2B1。由此,起动机控制装置3(外壳3A)得以与齿轮罩2连结、固定。
此时,起动机控制装置3的环状构件3B2抵接至贯穿螺栓贯通部6A的端面6A2,被贯穿螺栓9的紧固力推压在端面6A2上。3个环状构件3B2中的1个环状构件3B2通过母线3B2B与起动机控制装置3的接地端子103电连接。因而,通过利用贯穿螺栓9将起动机控制装置3紧固在齿轮罩2上,起动机控制装置3的接地端子103得以与后盖6即起动马达4的接地电连接。
穿插在外壳3A的贯穿螺栓连结部3B的通孔3B1内的贯穿螺栓9被设置成穿插后盖6的贯穿螺栓贯通部6A。通过贯穿螺栓9而作用于外壳3A与齿轮罩2之间的紧固力以在起动马达4的转轴4B方向上压缩起动马达4的罩壳4A的方式起作用。该紧固力使得后盖6及起动马达4夹设、固定在外壳3A与齿轮罩2之间。在本实施例中,贯穿螺栓9配置在起动马达4的罩壳(磁轭)4A的外侧而露出于外部。
在本实施例中,配设在磁性开关7侧的2根贯穿螺栓9的距离L1比所述2根贯穿螺栓9中的各方与配设得离磁性开关7最远的贯穿螺栓9之间所成的距离L2、L3短。本实施例为如下构成:尤其是在将距离L2与距离L3设为相等并投影在垂直于起动马达4的转轴4B的平面上的情况下,3个贯穿螺栓9配置在等腰三角形的顶点。
在本实施例中,通过将3个贯穿螺栓9配置在等腰三角形的顶点,在磁性开关7侧提高了起动马达4的支承力(固定力)。由此,降低了振动对设置于磁性开关7与起动机控制装置3之间的配线部(母线)20B、20M、20S的影响。此外,通过在配置在边L1的两端的2个贯穿螺栓9之间设置配线部(包括起动机控制装置3的内部配线)20B、20M、20S,避免了起动机控制装置3的固定部与配线部20B、20M、20S的干扰,从而易于进行布线作业。
也能以距离L1、距离L2、距离L3相等的方式将3个贯穿螺栓9配置在正三角形的顶点。在该情况下,相较于将3个贯穿螺栓9配置在等腰三角形的顶点的情况而言,周向上的支承力变得均匀。但能够避免起动机控制装置3的固定结构与配线部20B、20M、20S的干扰这一情况是不变的。
在磁性开关7的罩壳(磁性开关壳体)7A的后侧端面7AB设置有电池连接端子15B、马达连接端子15M及螺线管连接端子15S,所述电池连接端子15B连接来自电池50(参考图4)的电线束22(参考图4)和来自起动机控制装置3的母线20B,所述马达连接端子15M连接用以从起动机控制装置3对起动马达4进行通电的母线20M,所述螺线管连接端子15S连接用以从起动机控制装置3对磁性开关7的螺线管30B(参考图4)进行通电的母线20S。电池连接端子15B、马达连接端子15M及螺线管连接端子15S是供配线构件电连接的连接端子。
再者,罩壳7A包含在磁性开关7内,在以下的说明中,有时也将包含罩壳7A的磁性开关整体称为磁性开关7而进行说明。
在电池连接端子15B上电连接有来自起动机控制装置3的母线20B,电池连接端子15B成为对起动机控制装置3供给电池电压的中继端子。此外,在马达连接端子15M上连接有从起动马达4引出的电线束21,对马达连接端子15M进行中继而从起动机控制装置3对起动马达4进行通电。即,马达连接端子15M是用以从起动马达4对起动马达4进行通电的中继端子。
母线20B、母线20M及母线20S从起动机控制装置3朝沿着起动马达4的转轴4B的方向延伸设置,与电池连接端子15B、马达连接端子15M及螺线管连接端子15S连接。
母线20B、母线20M及母线20S的与电池连接端子15B、马达连接端子15M及螺线管连接端子15S连接的端部设置有分为两股的分支部,分支部以围绕各端子15B、15M、15S的周围的一部分的方式通过螺母28B、28M、28S而紧固在各端子15B、15M、15S上。由此,使电连接变得良好,而且实现了耐振动的连接结构。
接着,使用图4及图5,对发动机起动装置的电气构成和动作进行说明。图4为表示本实施例的发动机起动装置1的电气构成的主要部分的电路图。图5为表示本实施例的发动机起动装置1的外部所的配线结构的示意图。
电池电源50的正极侧经由点火开关60与发动机控制装置(发动机控制单元:ECU)70电连接。ECU经由连接器104与起动机控制装置3的控制器(ASIC)110电连接。此外,点火开关60的输出侧还与控制器110电连接,控制器110经由点火开关60与电池电源50的正极侧电连接。
磁性开关7由具备第一螺线管30A和第二螺线管30B的螺线管30构成。第一螺线管30A的一端部与设置于磁性开关7上的端子17电连接,端子17经由电线束24与继电器80的输出侧电连接。继电器80的输入侧与电池电源50的正极侧电连接。另一方面,第一螺线管30A的另一端部与端子19电连接。端子19接地于本体地31。
本体地为齿轮罩2,齿轮罩2呈接地电位。
第二螺线管30B的一端部与螺线管连接端子15S连接,螺线管连接端子15S经由母线20S与起动机控制装置3的端子105电连接。端子105与由MOSFET构成的开关元件150电连接。另一方面,第二螺线管30B的另一端部与端子19电连接。
第一螺线管30A经由继电器80与电池电源50的正极侧电连接,通过导通继电器80,从电池电源50对第一螺线管30A进行通电。继电器80由ECU 70通过信号线25来控制导通断开。
第二螺线管30B与构成开关元件的MOSFET 150的源极S电连接,MOSFET 150的漏极D经由起动机控制装置3的端子101以及母线20B与电池连接端子15B连接,进而经由电线束22与电池电源50的正极侧电连接。MOSFET 150的栅极G通过信号线150S与控制器(ASIC)110电连接,MOSFET 150接收来自控制器110的控制信号而导通断开。通过MOSFET150导通,对第二螺线管30B进行来自电池电源50的通电。
在本实施例中,后文叙述的第一柱塞207(参考图7)的移送受到作为电开关的MOSFET150的限制。即,MOSFET 150控制第一柱塞207的移送。在该情况下,第一柱塞207的移送控制由MOSFET 150进行,该MOSFET 150对移送后文叙述的第二柱塞201(参考图7)的第二螺线管30B的通电进行控制。
起动马达4由直流马达构成,起动马达4的正极侧的电极经由电线束21与马达连接端子15M电连接。马达连接端子15M经由母线20M与起动机控制装置3的端子102电连接。端子102与构成开关元件的MOSFET 120的源极S电连接,MOSFET 120的漏极D经由起动机控制装置3的端子101以及母线20B与电池连接端子15B连接,进而经由电线束22与电池电源50的正极侧电连接。另一方面,起动马达4的负极侧的电极与端子18连接。端子18经由贯穿螺栓9或者起动马达4的罩壳(磁轭)4A与本体地31电连接。
在马达连接端子15M上电连接有后文叙述的磁性开关7的固定接点214,另一固定接点212经由电池连接端子15B与电池电源50的正极端子连接。
由于本体地31设置在齿轮罩2上,因此,贯穿螺栓9或者起动马达4的罩壳(磁轭)4A介存于连接起动马达4的负极侧的电极的端子18与端子19之间。
在本实施例中,作为去往起动马达4的通电电路,设置有通过固定接点212及固定接点214来进行通电的通电电路和通过MOSFET 120来进行通电的通电电路。在长时间停止后起动发动机的情况下,需要较大的驱动电流以驱动起动马达4。相对于此,在经过相对较短的停止时间而再起动的情况下,起动马达4的驱动电流为小电流即可。例如,对于怠速熄火等而言,可以使用MOSFET 120的通电电路对起动马达4通电而起动发动机。
MOSFET 120的栅极G通过信号线120S与控制器110电连接,MOSFET 120接收来自控制器110的控制信号而导通断开。通过MOSFET 120导通,对起动马达4进行来自电池电源50的通电。再者,以基于来自ECU 70的指令的导通率(Duty)对起动马达4进行通电的方式从控制器110对MOSFET 120的栅极G输出控制信号。
再者,MOSFET 150的漏极D以及MOSFET 120的漏极D经由电容器170而接地。设置电容器170是为了吸收MOSFET 150及MOSFET 120的开关时的电涌。
MOSFET 150的源极S通过端子105与第二螺线管30B连接,另一方面,经由二极管160与起动机控制装置3的端子103连接。此外,MOSFET 120的源极S通过端子102与起动马达4连接,另一方面,经由二极管130与起动机控制装置3的端子103连接。端子103经由配线零件23与设置于起动马达4的负电极侧的端子18连接。
具体而言,端子18与后盖6电连接,端子18和后盖6均为接地(接地)电位。此外,端子103为起动机控制装置3的接地(接地)端子,与后盖6电连接。起动机控制装置3的接地端子103与起动马达4的负电极侧的端子18经由后盖6而电连接,后盖6构成配线构件23的一部分。
在本实施例中,宜通过紧固贯穿螺栓9将起动机控制装置3的接地端子103与后盖6电连接。在该情况下,可经由贯穿螺栓9将接地端子103与后盖6电连接。或者,也可在贯穿螺栓连结部(法兰部)3B与贯穿螺栓贯通部(法兰部)6A的抵接部分别设置导电构件,将贯穿螺栓连结部3B侧的导电构件电连接至端子103,将贯穿螺栓贯通部(法兰部)6A侧的导电构件电连接至端子18,通过紧固贯穿螺栓9来使两导电构件抵接而电连接。在该情况下,也可利用贯穿螺栓连结部3B侧的导电构件来构成端子103。
后盖6经由贯穿螺栓9或者起动马达4的磁轭4A与齿轮罩2的本体地31电连接。因而,后盖6理想而言与齿轮罩2为等电位,呈接地电位。实际上,由于贯穿螺栓9或者起动马达4的磁轭4A等存在电阻,因此严格而言,后盖6与齿轮罩2之间会产生电位差。
二极管130是将对起动马达4的通电被切断时所产生的浪涌电流Is回流至起动马达4的续流二极管,通过利用配线零件23将端子103与端子18电连接,形成连接续流二极管130、端子102、母线20M、马达连接端子15M、起动马达4、端子18(接地)、端子103(接地)的闭合电路。即,在本实施例中,在对起动马达4进行通电的通电电路中构成了将循环电流Is流至起动马达4的闭合电路。通过将在该闭合电路中循环的循环电流Is用于起动马达4的驱动,得以谋求省电化。再者,Id表示通过MOSFET 120而供给的起动马达4的驱动电流。
像图5中示意性所示那样来实现上述电连接。如上所述,图5中,起动机控制装置3的接地端子103与起动马达4的负电极侧的端子18经由后盖6而电连接。
当点火开关60导通时,ECU 70在初始化完成的时间点启动控制器110,开始起动机控制装置3的动作。此外,ECU 70在初始化完成的时间点通过信号线25输出使继电器80导通的信号。此外,在启动后的起动机控制装置3中,从控制器110通过信号线150S对MOSFET 150的栅极G输出导通信号。
当继电器80及MOSFET 150导通而对第一螺线管30A及第二螺线管30B进行通电时,移位机构12被驱动,从而朝箭头A所示的方向推出单向离合器10及小齿轮13。被移位机构12从退避位置推出的小齿轮13与连结于发动机500的环形齿轮500A啮合。即,移位机构12是用以使小齿轮13在退避位置和与连结于发动机的环形齿轮500A的啮合位置之间位移的机构。
当小齿轮13与环形齿轮500A啮合时,从控制器110通过信号线120S对MOSFET 120输出导通信号。再者,该情况下的导通信号是以成为由ECU指示的导电率(Duty)的方式输出。由此,起动马达4被驱动而使得小齿轮13转动。进而,与小齿轮13啮合的环形齿轮500A转动,由此使得发动机500起动。
接着,使用图2,对母线的构成进行说明。在本实施例中,在母线20B上设置有弯曲部20-3。与母线20B一样,在母线20M、20S上也设置有弯曲部20-3,但图2中,母线20M、20S的弯曲部20-3是被挡住而看不到的状态。
设置在母线20B、20M、20S上的弯曲部20-3提高发动机起动装置1的组装性。即,在本实施例这样的发动机起动装置1中,在沿着起动马达4的转轴4B的方向上,难以使尺寸精度达到高精度。因此,设置在起动机控制装置3侧的母线20B、母线20M及母线20S的位置与设置在磁性开关罩壳7B的后侧端面7B的电池连接端子15B、马达连接端子15M及螺线管连接端子15S的位置有可能在沿着起动马达4的转轴4B的方向上发生偏离。弯曲部20-3吸收沿着该转轴4B的方向的偏离,由此,尤其提高布线作业中的组装性。此外,在因热膨胀而导致母线20B、母线20M及母线20S的位置与电池连接端子15B、马达连接端子15M及螺线管连接端子15S的位置发生偏离的情况下,也能通过弯曲部20-3来吸收该偏离。进而,能够通过弯曲部20-3来降低因振动而产生的对母线部的应力。
具体说明的话,本实施例的母线20B、20M、20S具备第1部分20-1和第2部分20-2,所述第1部分20-1从起动机控制装置3朝沿着起动马达4的转轴4B的方向延伸设置,所述第2部分20-2在与沿着起动马达4的转轴4B的方向垂直的方向(起动马达4的半径方向)上从起动马达4的中心侧朝外侧延伸设置,并且,在第1部分20-1与第2部分20-2之间设置有在沿着起动马达4的转轴4B的方向上较为松弛的弯曲部20-3。即,弯曲部20-3连接第1部分20-1与第2部分20-2。
接着,使用图7,对磁性开关7的构成进行详细说明。图7为将第一螺线管30A及第二螺线管30B设为不通电状态的情况下的磁性开关7的截面图(图3的VII-VII向视截面)。再者,在以下的说明中,以图7中箭头l7所示的方向为轴线方向来进行说明。轴线方向l7是与中心线CL平行且与中心线CL一起包含在同一平面内的方向。并且,轴线方向l7与柱塞轴207B、移送限制轴构件207C及轴构件201A的轴心(中心轴线)一致。
首先,使用图7,对磁性开关7的构成进行说明。再者,图7展示的是将第一螺线管30A及第二螺线管30B设为不通电状态的情况下的状态。
在磁性开关7中设置有第一螺线管30A和第二螺线管30B。第一螺线管30A构成对将电池电力通往起动马达4的开关211、212、214进行开闭的执行器。此外,第二螺线管30B构成对移送小齿轮13的移位机构12进行驱动的执行器。在本实施例的磁性开关7中,连接端子部200A、主接点部200B、第一螺线管30A的电磁驱动部以及第二螺线管30B的电磁驱动部沿轴线方向l7从后侧朝前侧依序配置。即,本实施例的磁性开关7为第一螺线管30A的第一柱塞207的中心轴线与第二螺线管30B的第二柱塞201的中心轴线串列配置在同轴上的构成。即,第一柱塞207和第二柱塞201沿轴向配置。
首先,对第二螺线管30B进行说明。第二螺线管30B具备小齿轮移送用柱塞(第二柱塞)201、小齿轮移送用固定铁芯(第二固定铁芯)202、卷绕在线圈骨架203上的小齿轮移送用螺线管线圈(第二螺线管线圈)30BC、磁轭204以及小齿轮移送用柱塞复位弹簧205。
小齿轮移送用柱塞201构成第二螺线管30B中的可动铁芯,由形成有沿中心轴线l7方向贯通中心部的带阶差的通孔201H1、201H2、201H3的筒状构件构成。关于通孔201H1、201H2、201H3的内径,通孔部201H1的内径最大,通孔部210H2的内径小于通孔部201H1,通孔部201H3的内径最小。通孔部201H1设置在从磁性开关7的磁轭204突出至外侧的柱塞201的端部侧。通孔部201H3设置在位于磁轭204内侧的端部侧。通孔部201H2设置在通孔部201H1与通孔部201H2之间。
在通孔部210H1中***有轴构件201A的一端部,轴构件201A的另一端部从柱塞201的端面201F突出至外侧。在轴构件201A的一端部形成有扩径部(凸缘部)201A1。在轴构件201A的另一端部设置有与移位机构12卡合的槽状的卡合部201A2。轴构件201A穿插于螺旋弹簧201B,螺旋弹簧201B的一端部与扩径部201A1抵接。螺旋弹簧201B的另一端部与固定在通孔部201H1的端部的环状的挡圈201C抵接。螺旋弹簧201B被扩径部201A1和挡圈201C夹住,以将扩径部201A1的端面201A3推压至通孔部201H1与通孔部201H2的阶梯部201H4的方式对轴构件201A施力。
通孔部201H2与通孔部201H3的阶梯部201H5构成供后文叙述的接点移送用柱塞207的移送限制轴构件207C卡合的卡合部。并且,通孔部201H2构成使得贯通通孔部201H3的移送限制轴构件207C能够在中心轴线l7方向上进行与柱塞201的相对位移的空间。
小齿轮移送用固定铁芯202是通过磁性吸引力朝端面(吸引面)202S吸引柱塞201的构件。固定铁芯202由在中心部形成有沿中心轴线l7方向贯通的通孔202A的环状构件构成。移送限制轴构件207C穿插于通孔202A。
在小齿轮移送用固定铁芯202与柱塞201之间设置有小齿轮移送用柱塞复位弹簧205,在中心轴线l7方向上对柱塞201赋予将因磁吸引力而朝固定铁芯202移动的柱塞201回推的方向的作用力。复位弹簧205的一端与形成于固定铁芯202的端面202S的外周部上的阶梯部202C抵接,另一端与形成于柱塞201的后侧端部的外周部上的阶梯部201D抵接。
小齿轮移送用螺线管线圈30BC是以跨越小齿轮移送用柱塞201的外周侧和小齿轮移送用柱塞201的移动空间206的外周侧的方式配置。螺线管线圈30BC被绕卷在线圈骨架203上。在线圈骨架203的中心部,通过沿中心轴线l7方向贯通的通孔203A的内周面而形成有移动空间206。
固定铁芯202的外周部以及螺线管线圈30BC的外周部被磁轭构件204覆盖。磁轭构件204由具有底部204A的有底筒状的构件构成,在底部204A的中心部形成有供柱塞201沿轴线方向贯通的通孔204B。磁轭构件204的底部204A的相反侧覆盖第一螺线管30A的外周部,到达至接点外壳217的外周部。磁轭构件204还兼作第一螺线管30A的磁轭构件,构成磁性开关7的罩壳(外壳)7A。
接着,对第一螺线管30A进行说明。第一螺线管30A具备接点移送用柱塞(第一柱塞)207、接点移送用固定铁芯A(第一固定铁芯A)208及接点移送用固定铁芯B(第一固定铁芯B)209、卷绕在线圈骨架213上的接点移送用螺线管线圈(第一螺线管线圈)30AC、磁轭204、接点移送用柱塞复位弹簧221以及可动接点211。
接点移送用柱塞207由可动铁芯207A、柱塞轴207B及移送限制轴构件207C构成。在柱塞轴207B的一端部(柱塞201侧的端部)装配有作为区别于柱塞轴207B的其他构件而构成的可动铁芯207A。为此,在可动铁芯207A的中心部形成有沿中心轴线l7方向贯通的通孔207AA。此外,在柱塞轴207B的一端部形成有形成阶梯部207BA的小径部207BB。将柱塞轴207B的小径部207BB穿插至可动铁芯207A的通孔207AA,从而将可动铁芯207A装配在柱塞轴207B上。
在柱塞轴207B的一端部,在相较于装配有可动铁芯207A的部位而言更靠端部侧形成有环状槽207BC,通过将形成于移送限制轴构件207C的柱塞轴207B侧(后侧)的卡止爪207CA卡止于环状槽207BC,移送限制轴构件207C得以与柱塞轴207B连结在一起。移送限制轴构件207C的尤其是柱塞轴207B侧的外径比可动铁芯207A的通孔207AA的内径大。因此,通过将移送限制轴构件207C与柱塞轴207B连结,得以防止可动铁芯207A从柱塞轴207B上脱落。
在移送限制轴构件207C的柱塞201侧的端部形成有扩径部(凸缘部)207CB,通过扩径部207CB卡在柱塞201的阶梯部201H5,移送限制轴构件207C相对于柱塞201的相对位移得到限制。若移送限制轴构件207C相对于柱塞201的相对位移得到限制,则包含与移送限制轴构件207C连结的柱塞轴207B的接点移送用柱塞207也无法再相对于柱塞201作相对位移。再者,该情况下的移送限制轴构件207C或接点移送用柱塞207与柱塞201的相对位移是移送限制轴构件207C的扩径部207CB抵接至柱塞201的阶梯部201H5的方向的位移,相对于该相对位移而言,能够进行反方向的相对位移。
在本实施例中,通过移送限制轴构件207C,在柱塞201的移送量为规定值以下的情况下,将接点移送用第一柱塞207的移送量限制在比可动接点211与固定接点212、214相抵接的移送量小的大小。尤其是在本实施例中,移送限制轴构件207C作为在柱塞201的移送量为规定值以下的情况下限制接点移送用柱塞207的移送的限制构件而发挥功能。
如上所述,移送限制轴构件207C是连结柱塞轴207B或接点移送用柱塞207与柱塞201的连结构件。
从柱塞轴207B的与柱塞201侧相反那一侧的端部到柱塞轴207B的中部左右形成有小径部207BE,在该小径部207BE与大径部207BF的连接部形成有阶梯部207BD。在小径部207BE上设置有环状的可动接点211。针对可动接点211,在小径部207BE的顶端侧,挡圈220嵌入设置在形成于小径部207BE上的环状槽207BG,从而防止可动接点211从柱塞轴207B上脱落。
在可动接点211与阶梯部207BD之间设置有将可动接点211朝挡圈220推压的弹簧构件223。在本实施例中,弹簧构件223由螺旋弹簧构成。可动接点211是与固定接点212及固定接点214电连接的构件(导电构件),在挡圈220与可动接点211之间设置有环状的绝缘构件222A,在弹簧构件223与可动接点211之间设置有环状的绝缘构件222B。
在挡圈220的与可动接点211侧相反那一侧的端面与接点外壳217之间设置有接点移送用柱塞复位弹簧221。复位弹簧221是在中心轴线l7方向上朝柱塞201侧对柱塞207施力的弹簧构件。即,复位弹簧221朝使柱塞207的可动铁芯207A离开第一固定铁芯A 208的方向施力。
在接点移送用固定铁芯A 208上设置有与可动铁芯207A的端面207AB相对的端面(磁吸引面)208A和沿中心轴线l7方向贯通中心部的通孔208B。柱塞轴207B被穿插于通孔208B。
接点移送用固定铁芯B209被配置成与接点移送用固定铁芯A208一起在中心轴线l7方向上夹住螺线管线圈30AC。在固定铁芯B209上形成有圆筒部209A,该圆筒部209A从其内周侧端部沿中心轴线l7方向朝固定铁芯A 208的端面208A延伸设置而成。该圆筒部209A的内周面与可动铁芯207A的外周面相对。圆筒部209A的内周面与可动铁芯207A的外周面抵接,作为经由可动铁芯207A来引导柱塞轴207B的中心轴线l7方向的移动的引导面而发挥功能。
固定铁芯A208和固定铁芯B209是在第一螺线管30A中构成固定铁芯的构件。固定铁芯A208在第一螺线管30A中构成固定铁芯的一部分,固定铁芯B209在第一螺线管30A中构成固定铁芯的一部分。
磁轭204是以跨越固定铁芯A208的外周部和固定铁芯B209的外周部的方式设置。此外,在固定铁芯B209与小齿轮移送用固定铁芯202之间设置有与固定铁芯A208、固定铁芯B209及固定铁芯202相比导磁率极小的非磁性构件210,使得固定铁芯B209上所形成的磁路与固定铁芯202上所形成的磁路磁性分离。作为非磁性构件210,可以利用铝、树脂或橡胶等来构成。
如后文所述,在不对第一螺线管30A通电时,柱塞207被复位弹簧221施力,将可动铁芯207A的端面207AC抵接至非磁性构件210而静止。通过利用树脂或橡胶等构件来构成非磁性构件210,能够降低可动铁芯207A抵接时所产生的碰撞声。在利用铝等容易在可动铁芯207A抵接时产生碰撞声的构件来构成非磁性构件210的情况下,宜使例如橡胶、树脂或碟形弹簧等弹性构件介存于非磁性构件210与可动铁芯207A之间。
在非磁性构件210上形成有沿中心轴线l7方向贯通中心部的通孔210A。移送限制轴构件207C穿插于通孔210A。
接着,对主接点部200B进行说明。在接点外壳217上,在隔着柱塞杆207B(中心轴线l7)而对称的位置配置固定有固定接点212和固定接点214。当可动接点211沿中心轴线l7方向移动时,与固定接点212和固定接点214两方抵接,从而将固定接点212与固定接点214电连接。当固定接点212与固定接点214电连接时,从电池电源50对起动马达4进行通电。
此处,对柱塞201和柱塞207的装配方法进行说明。从柱塞201的通孔部201H1侧***移送限制轴构件207C,然后将轴构件201A***至通孔部201H1,然后将螺旋弹簧201B***至通孔部201H1,并安装挡圈201C。
从柱塞轴207B的一端部装配弹簧构件223,其后,按照绝缘构件222B、可动接点211、绝缘构件222A的顺序装配至柱塞轴207。最后,装配挡圈220,防止弹簧构件223、绝缘构件222B、可动接点211及绝缘构件222A脱落。从柱塞轴207B的另一端部侧装配可动铁芯207A,之后将柱塞207的组件***至磁轭204的内侧,并将穿插在固定铁芯202的通孔202A内的移送限制轴构件207C连结至柱塞轴207B。再者,在将移送限制轴构件207C穿插至固定铁芯202的通孔202A时,预先将复位弹簧205装配在卷绕有螺线管线圈30BC的线圈骨架203的内侧。
接着,使用图7至图10,对发动机起动装置的动作进行说明。图8为将第一螺线管30A设为不通电状态、将第二螺线管30B设为通电状态的情况下的磁性开关7的截面图(图3的VII-VII向视截面)。图9为将第一螺线管30A设为通电状态、将第二螺线管30B设为不通电状态的情况下的磁性开关7的截面图(图3的VII-VII向视截面)。图10为将第一螺线管30A及第二螺线管30B设为通电状态的情况下的磁性开关7的截面图(图3的VII-VII向视截面)。
图7展示了未对第一螺线管30A及第二螺线管30B进行通电的状态(不通电状态)。以下,将图7的状态称为初始状态来进行说明。
在该状态下,柱塞207被复位弹簧221施力,柱塞207的可动铁芯207A与非磁性构件210抵接而静止。此外,可动接点211被弹簧构件223隔着绝缘构件222B而推压在挡圈220上。此时,可动接点211与固定接点212及固定接点214的间隙L4为长度La。即,初始状态下的间隙L4的长度为La。
此外,可动铁芯207A的端面207AB与第一固定铁芯A208的端面208A的间隙L5为长度Lb。即,初始状态下的间隙L5的长度为Lb。
柱塞201被复位弹簧205施力,柱塞201的端面201E与固定铁芯202的端面202S的间隙L6为长度Lc。即,初始状态下的间隙L6的长度为Lc。
轴构件201A被螺旋弹簧201B施力,使得轴构件201A的扩径部201A1与柱塞201的阶梯部201H4抵接。此外,柱塞201被复位弹簧205施力而静止在移送限制轴构件207C的扩径部207CB与阶梯部201H5卡合的位置。在该状态下,轴构件201A的端面201A3与移送限制轴构件207C的扩径部207CB的端面207CC的间隙L7为长度Ld。即,初始状态下的间隙L7的长度为Ld。
再者,移送限制轴构件207C的扩径部207CB限制了柱塞201向图中右方的运动,因此柱塞201不会从磁性开关7上脱落。
长度尺寸La、Lb、Lc、Ld处于La<Lb<Ld<Lc的关系。
图8展示了第一螺线管30A处于不通电状态、第二螺线管30B为通电状态的情况。通过对第二螺线管30B的第二螺线管线圈30BC通电,在柱塞201、磁轭204及第二固定铁芯202间循环的磁路上产生磁通φB。通过产生磁通φB,磁吸引力作用于第二固定铁芯202与柱塞201之间,使得柱塞201被第二固定铁芯202吸引。图8中展示了柱塞201的端面201E与第二固定铁芯202的端面202S抵接的状态。
在该状态下,柱塞201移动了间隙L6的初始状态下的长度Lc。此时,由于初始状态下的间隙L6(=Lc)与间隙L7(=Ld)处于L7<L6的关系,因此,轴构件201A的端面201A3与移送限制轴构件207C的端面207CB抵接,进而将移送限制轴构件207C朝第一固定铁芯208A侧推压距离(Lc-Ld)。结果,可动铁芯207A的端面207AB与第一固定铁芯208的端面208A的间隙L5变为Lb-(Lc-Ld)的大小。此外,可动接点211与固定接点212及固定接点214的间隙L4变为La-(Lc-Ld)的大小。在该情况下,有Lb>(Lc-Ld)的关系,有La>(Lc-Ld)的关系。此外,由于La<Lb,因此,在图8的状态下,处于L4<L5的关系。
在本实施例中,在第一螺线管30A为不通电状态、第二螺线管30B通电的情况下,可动接点211与固定接点212及固定接点214的间隙L4大于零,可动接点211与固定接点212及固定接点214不抵接。因而,若只是第二螺线管30B通电,则不会通过固定接点212及固定接点214进行对起动马达4的通电。
图9展示了第一螺线管30A处于通电状态、第二螺线管30B为不通电状态的情况。通过对第一螺线管30A的第一螺线管线圈30AC通电,在第一固定铁芯A208、可动铁芯207A、第一固定铁芯B209及磁轭204间循环的磁路上产生磁通φA。通过产生磁通φA,磁吸引力作用于第一固定铁芯A208与可动铁芯207A之间。
在本实施例中,在第二螺线管30B不通电时,使柱塞201朝固定铁芯202侧移动的情况下的移动阻力比固定铁芯208吸引可动铁芯207A的磁吸引力大。具体而言,将复位弹簧205的作用力设定得比固定铁芯208吸引可动铁芯207A的磁吸引力大。
因而,在该状态下,柱塞207和柱塞201都不动作而维持初始状态(图7的状态)。由此,若只是第一螺线管30A通电,则不会通过固定接点212及固定接点214进行对起动马达4的通电。
图10展示了第一螺线管30A及第二螺线管30B为通电状态的情况。通过对第一螺线管30A的第一螺线管线圈30AC以及第二螺线管30B的第二螺线管线圈30BC通电,在第一螺线管30A及第二螺线管30B中分别产生磁通φA(参考图9)及磁通φB(参考图8)。通过产生磁通φA,磁吸引力作用于第一固定铁芯208与可动铁芯207A之间,可动铁芯207A被第一固定铁芯208吸引。此外,通过产生磁通φB,磁吸引力作用于第二固定铁芯202与柱塞201之间,柱塞201被第二固定铁芯202吸引。
结果,柱塞201移动直至其端面201E抵接至第二固定铁芯202的端面202S为止。即,柱塞201变成图8所示的状态。在该情况下,柱塞201的端面201E与固定铁芯202的端面202S的间隙L6为零。
另一方面,可动铁芯207A移动直至其端面207AB抵接至第一固定铁芯A208的端面208A为止。该状态与可动铁芯207A从图8的状态开始移动直至抵接至第一固定铁芯A208的端面208A为止的状态相同。在该情况下,可动铁芯207A的端面207AB与第一固定铁芯A208的端面208A的间隙L5为零。
在图10的状态下,可动接点211与固定接点212及固定接点214抵接,并相对于柱塞杆207B相对位移至绝缘构件222A与挡圈220的间隙L8变为Lb-La的大小的位置。此时,可动接点211被弹簧构件223推压至固定接点212及固定接点214,维持与固定接点212及固定接点214抵接的状态。即,可动接点211与固定接点212及固定接点214的间隙L4为零。
L5=Lb的尺寸比L4=La的尺寸大。由此,能够在可动铁芯207A的行程L5=Lb的范围内使可动接点211可靠地接触固定接点212及固定接点214,从而不需要较高的尺寸精度及组装精度。此外,由于磁吸引力是通过可动铁芯207A的端面207AB与固定铁芯208的端面208S抵接而由可动铁芯207A承受,因此可动接点211受到的力不大。可动接点211沿离开挡圈220的方向被回推Lb-La的距离,被弹簧构件223的作用力推压至固定接点212及固定接点214。即,将弹簧构件223的作用力设为能够获得可动接点211与固定接点212及固定接点214的电连接所需的大小即可。
L6=Lc的尺寸比L5=Lb的尺寸大。由此,在柱塞201的端面201E与固定铁芯202的端面202S抵接的状态下,能够使可动铁芯207A移动至与固定铁芯208抵接的位置。
通过将L7=Ld的尺寸设为L6=Lc的尺寸减去L5=Lb的尺寸而得的值以上,在柱塞201及柱塞207分别移动到了与固定铁芯202及固定铁芯208抵接的位置的状态下,移送限制轴构件207C与轴构件201A不再抵接。考虑到在第一螺线管30A未被驱动时第二螺线管30B被驱动的状态,L7=Ld的尺寸宜设为L6=Lc的尺寸减去L4=La的尺寸而得的值以上。由此,能够防止仅仅因为第二螺线管30B的动作便导致可动接点211与固定接点212及固定接点214抵接这一情况。此外,通过使L7=Ld的尺寸小于L6=Lc的尺寸,能够避免轴线方向l7上的磁性开关7的不必要的大型化。
对发动机的起动进行说明。如上所述,作为将电池电源50连接于起动马达4以起动发动机的通电电路,有通过固定接点212及固定接点214来进行通电的通电电路和通过MOSFET120来进行通电的通电电路。
首先,对通过固定接点212及固定接点214将电池电源50连接至起动马达4的通电电路进行说明。当点火开关60导通时,ECU70在初始化完成的时间点启动控制器110,开始起动机控制装置3的动作。此外,ECU70在初始化完成的时间点通过信号线25输出使继电器80导通的信号。此外,在启动后的起动机控制装置3中,从控制器110通过信号线150S对MOSFET150的栅极G输出导通信号。
通过导通继电器80,对第一螺线管30A的螺线管线圈30AC通电,在由固定铁芯208、可动铁芯207A、固定铁芯209及磁轭204构成的磁路上产生磁通φA。另一方面,通过导通MOSFET150,对第二螺线管30B的螺线管线圈30BC通电,在由固定铁芯202、柱塞201及磁轭204构成的磁路上产生磁通φB。
通过产生磁通φB,使得柱塞201移动至柱塞201的端面201E与固定铁芯202的端面202S抵接的位置。此时,与形成于轴构件201A的端部的卡合部201A2卡合的移位机构12的一端部被拉拽,移位机构12的另一端部将小齿轮13推出至与环形齿轮500A的啮合位置。另一方面,通过产生磁通φA,使得柱塞207移动至可动铁芯207A的端面207AB与固定铁芯208的端面208A抵接的位置。由此,可动接点211与固定接点212及固定接点214抵接,从而得以从电池电源50通过固定接点212及固定接点214来供给电力。再者,起动马达4的起动是在小齿轮13与环形齿轮500A啮合之后执行。
当小齿轮13与环形齿轮500A啮合时,从控制器110通过信号线120S对MOSFET120输出导通信号。再者,该情况下的导通信号是以成为由ECU指示的导电率(Duty)的方式输出。由此,起动马达4被驱动,从而使得小齿轮13转动。进而,与小齿轮13啮合的环形齿轮500A转动,由此使得发动机500起动。
此处,设想如下情况:在柱塞201处于图7所示的初始状态的状态(未对第一螺线管30A及第二螺线管30B通电的状态)下,发生某种障碍或故障,导致第二螺线管30B无法动作。或者设想如下情况:在未对第二螺线管30B进行通电的状态下,继电器80因误动作而导通。
在上述情况下,第二螺线管30B不会动作,柱塞201持续维持静止状态,因此,即便继电器80被导通而对第一螺线管30A进行了通电,被卡止于柱塞201的移送限制轴构件207C也会阻碍柱塞207的移动。因此,柱塞207无法朝使可动接点211与固定接点212及固定接点214抵接而闭合接点212及214的方向(图10中为右侧)移动。
为了实现该动作,在本实施例中,使第二螺线管30B不通电时柱塞201朝固定铁芯202侧移动的情况下的移动阻力比固定铁芯208吸引可动铁芯207A的磁吸引力大。具体而言,将复位弹簧205的作用力设定得比固定铁芯208吸引可动铁芯207A的磁吸引力大。
由此,即便在第二螺线管30B不通电时对第一螺线管30A进行通电,柱塞207的移动也会被柱塞201限制,柱塞207无法朝闭合接点212及214的方向(图10中为右侧)移动。因此,不会通过接点212及214进行对起动马达4的通电。由此,能够将在小齿轮13未被推出至与环形齿轮500A的啮合位置的状态下驱动起动马达4这一情况防范于未然。
在本实施例中,第一螺线管30A与第二螺线管30B是以在轴线方向l7上相邻的方式配置。并且,是第一螺线管30A的固定铁芯209与第二螺线管30B的固定铁芯202被配置为极近距离的结构。在本实施例中,通过在设置为极近距离的固定铁芯209与固定铁芯202之间设置非磁性体210,将第一螺线管30A的磁路与第二螺线管30B的磁路分离开来。也能利用一个构件来构成固定铁芯209和固定铁芯202。
接着,使用图11,对线圈骨架103及线圈骨架213进行说明。图11为放大表示第一螺线管线圈30AC及第二螺线管线圈30BC的附近的截面图(图3所示的XI-XI截面图)。
第一螺线管线圈30AC被卷绕在线圈骨架203上且被收容在磁性开关7的罩壳7A的内侧。第二螺线管线圈30BC被卷绕在线圈骨架213上且被收容在磁性开关7的罩壳7A的内侧。线圈骨架203与线圈骨架213沿中心轴线l7方向串列配置。
在固定铁芯202上,在半径方向上与螺线管线圈30BC的内周大致相同的位置形成有沿中心轴线l7方向贯通的通孔202B。此外,在固定铁芯B209的圆筒部209A的外周侧形成有沿中心轴线l7方向贯通的通孔209C。此外,在非磁性构件210的通孔210A的外周侧形成有沿中心轴线l7方向贯通的通孔210B。在接点移送用固定铁芯A208上,在通孔208B的外周侧设置有沿中心轴线l7方向贯通的通孔208C。
第一螺线管线圈30AC的引出线穿过通孔208C而被引出至配置有可动接点211的空间230。第二螺线管线圈30BC的引出线穿过通孔202B、通孔209C、通孔210B及通孔208C而被引出至配置有可动接点211的空间230。为此,在线圈骨架213上设置有引出第一螺线管线圈30AC的第一螺线管线圈引出部213B和引出第二螺线管线圈30BC的第二螺线管线圈引出部213A。第一螺线管线圈引出部213B及第二螺线管线圈引出部213A穿插在固定铁芯A208的通孔208C内。此外,第二螺线管线圈引出部213A被穿插在固定铁芯B209的通孔208C内。
第一螺线管线圈引出部213B及第二螺线管线圈引出部213A分别夹着柱塞207在柱塞207的两侧各设置有一个。在线圈骨架213上设置有端子231A、231B。端子231A、231B被设置在第一螺线管线圈引出部213B与第二螺线管线圈引出部213A之间。夹着柱塞207在柱塞207的一侧设置端子231A,在另一侧设置端子231B。在端子231A上连接有从附近的第一螺线管线圈引出部213B引出的第一螺线管线圈30AC的一引出线。第一螺线管线圈30AC的另一引出线与固定铁芯208电连接。在端子231B上连接有从附近的第二螺线管线圈引出部213A引出的第二螺线管线圈30BC的一引出线。第二螺线管线圈30BC的另一引出线与固定铁芯208电连接。
端子231A突出至空间230,其顶端部与端子17电连接。端子231B突出至空间230,其顶端部与螺线管连接端子15S电连接。
在本实施例中,通过将第一螺线管线圈引出部213B及第二螺线管线圈引出部213A穿插至通孔208C、并将第二螺线管线圈引出部213A穿插至通孔208C,能够简单地装配第一螺线管线圈30AC及其引出线、第二螺线管线圈30BC及其引出线、固定铁芯202、非磁性构件210、固定铁芯B209以及固定铁芯A208。即,通过从第一螺线管线圈30AC的卷绕部沿中心轴线l7方向突出的第一螺线管线圈引出部213B及第二螺线管线圈引出部213A,能够进行固定铁芯202、非磁性构件210、固定铁芯B209及固定铁芯A208的周向上的定位,从而使得组装的作业效率提高。
再者,本发明包含各种变形例,并不限定于上述实施例。例如,上述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明而作的详细说明,并非一定限定于具备所有构成。此外,可以对实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1…发动机起动装置,2…齿轮罩,2A…圆筒部,2B…螺孔形成部,3…起动机控制装置,3A…起动机控制装置的外壳,3B…贯穿螺栓连结部(法兰部),3B'…螺栓紧固部,4…起动马达,4A…罩壳(磁轭),4B…起动马达4的转轴,5…安装部,5A…螺栓插通孔,6…后盖,6A…贯穿螺栓贯通部(法兰部),6A'…螺栓紧固部,7…磁性开关,7A…磁性开关7的罩壳,7AB…罩壳7A的后侧端面,8…磁性开关安装部,9…贯穿螺栓,10…单向离合器,11…转动传感器,11A…转动传感器的连接器,12…移位机构,13…小齿轮,15B…电池连接端子,15M…马达连接端子,15S…螺线管连接端子,17…端子,18…端子,19…端子,20B、20M、20S…母线(配线部),20C…母线的弯曲部,22…电线束,23…配线零件,24…电线束,25…信号线,28B、28M、28S…螺母,29…螺栓,30…螺线管,30A…第一螺线管,30AC…接点移送用螺线管线圈(第一螺线管线圈),30B…第二螺线管,30BC…小齿轮移送用螺线管线圈(第二螺线管线圈),31…本体地,50…电池电源,60…点火开关,70…发动机控制装置(发动机控制单元:ECU),80…继电器,101…端子,102…端子,103…端子,104…连接器,105…端子,110…控制器(ASIC),120…开关元件(MOSFET),150…开关元件(MOSFET),120S…信号线,130…二极管,150S…信号线,170…电容器,160…二极管,200A…连接端子部,200B…主接点部,201…小齿轮移送用柱塞(第二柱塞),201A…轴构件,201A1…轴构件201A的扩径部(凸缘部),201A2…与移位机构12的卡合部,201A3…端面,201B…螺旋弹簧,201C…挡圈,201D…阶梯部,201E…端面,201H1、201H2、201H3…通孔部,201H4、201H5…阶梯部,202…小齿轮移送用固定铁芯(第二固定铁芯),202A、202B…通孔,202C…阶梯部,202S…小齿轮移送用固定铁芯202的端面(吸引面),203…线圈骨架,203A…通孔,204…磁轭,204A…磁轭构件204的底部,205…小齿轮移送用柱塞复位弹簧,206…小齿轮移送用柱塞201的移动空间,207…接点移送用柱塞,207A…可动铁芯,207AA…通孔,207AB…端面,207B…柱塞轴,207BA…阶梯部,207BB…小径部,207BC…环状槽,207BD…阶梯部,207BE…小径部,207BF…大径部,207BG…环状槽,207C…移送限制轴构件,207CA…卡止爪,207CB…扩径部(凸缘部),208…接点移送用固定铁芯A(第一固定铁芯A),208A…端面,208B、208C…通孔,209…接点移送用固定铁芯B(第一固定铁芯B),209A…圆筒部,209B…内周面,209C…通孔,210…非磁性构件,210A、210B…通孔,211…可动接点,212…固定接点,213…线圈骨架,213A…第二螺线管线圈引出部,213B…第一螺线管线圈引出部,214…固定接点,217…接点外壳,220…挡圈,221…接点移送用柱塞复位弹簧,222A、222B…绝缘构件,223…弹簧构件,500…发动机,500A…环形齿轮。
Claims (10)
1.一种电磁开关,其具有:固定接点,其固定在外壳上;可动接点,其被设置成能够与所述固定接点抵接;第一柱塞,其将所述可动接点朝所述固定接点移送;以及第二柱塞,其移送设置于发动机起动装置上的小齿轮,该电磁开关的特征在于,
还具备:第一螺线管,其使磁吸引力作用于所述第一柱塞而移送所述第一柱塞;第二螺线管,其使磁吸引力作用于所述第二柱塞而移送所述第二柱塞;以及连结构件,其使所述第一柱塞与所述第二柱塞连动,
沿轴向配置所述第一柱塞和所述第二柱塞,
将所述第二柱塞朝所述第一柱塞侧移动时所受到的阻力设定得比所述第一柱塞从所述第一螺线管受到的磁吸引力大,
在所述第二柱塞的移送量为规定值以下的情况下,所述第一柱塞的移送受到限制。
2.根据权利要求1所述的电磁开关,其特征在于,
通过电开关来进行所述第一柱塞的移送的限制。
3.根据权利要求2所述的电磁开关,其特征在于,
所述电开关是控制移送所述第二柱塞的所述第二螺线管的通电的开关。
4.一种发动机起动装置,其特征在于,具备:起动马达;小齿轮,其由所述起动马达加以转动驱动;以及移位机构,其移送所述小齿轮,而且具备根据权利要求1至3中任一项所述的电磁开关来作为对接点进行开闭的机构,该接点设置于去往所述起动马达的通电电路上。
5.一种发动机起动装置,其特征在于,具备:起动马达;小齿轮,其由所述起动马达加以转动驱动;移位机构,其移送所述小齿轮;以及磁性开关,其具有第一螺线管以及驱动所述移位机构的第二螺线管,该第一螺线管对设置于去往所述起动马达的通电电路上的接点进行开闭,
所述第一螺线管具有第一固定铁芯、第一柱塞及第一螺线管线圈,构成为:通过对所述第一螺线管线圈的通电,使磁吸引力作用于朝与第一固定铁芯侧相反那一侧被施力的所述第一柱塞,将所述第一柱塞吸引至所述第一固定铁芯侧,
所述第二螺线管具有第二固定铁芯、第二柱塞及第二螺线管线圈,构成为:通过对所述第二螺线管线圈的通电,使磁吸引力作用于朝与第二固定铁芯侧相反那一侧被施力的所述第二柱塞,将所述第二柱塞吸引至所述第二固定铁芯侧,
所述第一螺线管和所述第二螺线管构成为沿所述第一柱塞及所述第二柱塞的驱动方向配置,而且由所述第一固定铁芯产生的对所述第一柱塞的磁吸引力与由所述第二固定铁芯产生的对所述第二柱塞的磁吸引力的方向相同,
设置有连结构件,所述连结构件与所述第二柱塞连结,用以限制所述第一柱塞朝所述第一固定铁芯侧的位移,
使所述第二柱塞朝所述第二固定铁芯侧的移动阻力比所述第一固定铁芯作用于所述第一柱塞的磁吸引力大。
6.根据权利要求5所述的发动机起动装置,其特征在于,具备与电源侧电连接的第一固定接点和与所述起动马达侧电连接的第二固定接点,
所述第一螺线管在所述第一柱塞的一端部具备可动铁芯,而且在另一端部具备与所述第一固定接点及所述第二固定接点相对的可动接点。
7.根据权利要求6所述的发动机起动装置,其特征在于,
在未对所述第一螺线管及所述第二螺线管进行通电的状态下,相对于形成于所述可动接点与所述第一固定接点及所述第二固定接点之间的间隙L4而言,形成于所述第一固定铁芯与所述可动铁芯之间的间隙L5较大。
8.根据权利要求7所述的发动机起动装置,其特征在于,
所述第二柱塞具有:第一孔部,其在与所述第二固定铁芯侧的端面相反那一侧的端面开口,并沿轴线方向设置;第二孔部,其形成为直径小于所述第一孔部;以及第三孔部,其形成为直径小于所述第一孔部,在所述第二孔部的底面开口而贯通至所述第二固定铁芯侧的所述端面,并且所述第二柱塞具备轴构件,所述轴构件的一端部被***至所述第一孔部,在另一端部设置有与所述移位机构卡合的卡合部,
所述连结构件构成为:一端部与所述第一柱塞的端部连结,在另一端部形成有扩径部,而且所述扩径部被***至所述第二孔部,且所述扩径部被卡止于所述第二孔部与所述第三孔部的阶梯部。
9.根据权利要求8所述的发动机起动装置,其特征在于,
所述连结构件的所述另一端部通过抵接至所述轴构件的所述一端部的端面来限制轴线方向的移动,
在所述轴构件与所述第一孔部和所述第二孔部的阶梯部抵接、所述扩径部被卡止于所述第二孔部与所述第三孔部的阶梯部的状态下,形成于所述连结构件的所述另一端部与所述轴构件的所述端面之间的间隙的长度L7比不对所述第二螺线管通电时形成于所述第二柱塞的所述第二固定铁芯侧的端面与所述第二固定铁芯侧之间的间隙的长度L6小。
10.根据权利要求9所述的发动机起动装置,其特征在于,
所述间隙的长度L6减去所述间隙的长度L4而得的长度比所述间隙的长度L7小。
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