專利名稱：具有抗過(guò)載電流保護(hù)功能的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)(即，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)機(jī))，特別涉及一種為防止啟動(dòng)機(jī)中因?yàn)橛糜谑軉?dòng)機(jī)控制的電機(jī)上的連續(xù)電流而引起過(guò)熱的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在USP 6184602(日本未審公開(kāi)申請(qǐng)No.11-289724)中公開(kāi)的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，例如，具有一個(gè)勵(lì)磁線圈，其經(jīng)過(guò)電刷和換向器與電樞線圈串聯(lián)。勵(lì)磁線圈經(jīng)由連接條連接到電機(jī)引出線上。在具有這種勵(lì)磁線圈的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)由于按鍵開(kāi)關(guān)的返回失敗而連續(xù)供給電流時(shí)，例如會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題電樞中的絕緣構(gòu)件被電機(jī)中產(chǎn)生的熱量熔化，從而導(dǎo)致電樞繞組接地或與其他電導(dǎo)體部分接觸。特別地，這個(gè)問(wèn)題是這樣，其絕緣構(gòu)件已熔化的繞組不可避免地使繞組層之間發(fā)生短路，或者產(chǎn)生延伸至軛等接地部分的短路，結(jié)果大的短路電流持續(xù)流動(dòng)并最終熔化勵(lì)磁線圈，并且當(dāng)其將要熔化或線圈部分將要熔化時(shí)也無(wú)法控制。解決當(dāng)過(guò)量熱負(fù)荷作用于啟動(dòng)電機(jī)時(shí)的異常情況這個(gè)問(wèn)題的對(duì)策是進(jìn)行控制以使電池與啟動(dòng)電機(jī)在較早時(shí)期電氣斷路。優(yōu)選地，該熔化現(xiàn)象可以在預(yù)定熔化部分產(chǎn)生。
然而在上述類型的啟動(dòng)機(jī)中，勵(lì)磁線圈和連接條的電阻都設(shè)置為小級(jí)別。因此，當(dāng)大電流在短路時(shí)流經(jīng)它們時(shí)并不急劇發(fā)熱，因而只有在經(jīng)過(guò)一段特定的時(shí)間后電路才熔化。在短路電流流過(guò)勵(lì)磁線圈的情況下，出于安全原因盡量減少短路時(shí)間是重要的。最后，一種方法，例如可以提高整個(gè)勵(lì)磁線圈繞組的電阻以加速發(fā)熱，以此在較早期熔化勵(lì)磁線圈的繞組。然而，這個(gè)方法產(chǎn)生了其它問(wèn)題，熔化的繞組與相鄰繞組形成短路而沒(méi)有提供完全斷路，或者需要特定的時(shí)間來(lái)獲得完全斷路，或電機(jī)中輸出功率減小。
為解決這些問(wèn)題，日本未審公開(kāi)申請(qǐng)No.2005-110484公開(kāi)了一種啟動(dòng)電機(jī)，其中在電機(jī)引出線和放置在電機(jī)內(nèi)部電路中的金屬中間構(gòu)件之間設(shè)置電連接，該電機(jī)引出線通過(guò)電池電纜接收來(lái)自電池并用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的電流，這樣，一旦電機(jī)電路產(chǎn)生比平常使用時(shí)大很多的熱負(fù)荷，熔斷器功能，即熔化中間構(gòu)件的功能關(guān)閉電機(jī)電路。為了提高作為熔斷器的功能，作為中間構(gòu)件的原料選自鐵、鋁或錫，例如，具有比連接于中間構(gòu)件的配線(以銅線為代表)更高的電阻和更低的導(dǎo)熱系數(shù)。
因此，提供這樣一個(gè)中間構(gòu)件，即原先啟動(dòng)機(jī)沒(méi)有的構(gòu)件，產(chǎn)生了一些問(wèn)題。例如增加部件數(shù)量。同時(shí)，增加了步驟數(shù)量，如，將中間構(gòu)件焊接在配線上的步驟，或?qū)χ虚g構(gòu)件實(shí)施表面處理(如鍍錫)以提高焊接效率。此外，必須改變一些除了中間構(gòu)件以外的其他構(gòu)件的設(shè)計(jì)以確保容納中間構(gòu)件的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到傳統(tǒng)技術(shù)中的這些問(wèn)題，其一個(gè)目的是提供一種啟動(dòng)機(jī)，該啟動(dòng)機(jī)具有熔化功能從而當(dāng)短路電流流過(guò)內(nèi)部電路時(shí)在較早時(shí)期關(guān)閉電機(jī)內(nèi)部電路。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種具有優(yōu)良設(shè)備設(shè)計(jì)和裝配程序的啟動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明提供了一種用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)機(jī)，該啟動(dòng)機(jī)具有一個(gè)由電池供給啟動(dòng)電流的電機(jī)，其中該電機(jī)具有向其供給啟動(dòng)電流以產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈；該啟動(dòng)機(jī)具有將啟動(dòng)電流供給到勵(lì)磁線圈的配線；該配線具有一整體形成部分，其垂直于縱向方向的截面面積小于勵(lì)磁線圈繞組的面積，這樣該部分起到了熔斷器的功能。
優(yōu)選地，確定一對(duì)該部分的長(zhǎng)度和該部分所述截面的面積，這樣該部分起到在預(yù)定的熔化時(shí)間內(nèi)熔化的熔斷器作用。
優(yōu)選地，配線是連接勵(lì)磁線圈和電機(jī)引出線的連接條，啟動(dòng)電流經(jīng)過(guò)電機(jī)引出線。
優(yōu)選地，當(dāng)電機(jī)具有多個(gè)勵(lì)磁線圈且勵(lì)磁線圈之一的繞組端部經(jīng)由連接電線連接到另一勵(lì)磁線圈的繞組端部，該配線是連接電線。


圖1是示出實(shí)施本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)中連接條和電機(jī)引出線的平面圖；
圖2是軛的軸向平面圖，其中連接條根據(jù)第一實(shí)施例連接到勵(lì)磁線圈上；圖3是包括根據(jù)第一實(shí)施例的啟動(dòng)機(jī)的部分截面的側(cè)視圖；圖4是示出測(cè)量結(jié)果的表，該測(cè)量為根據(jù)第一實(shí)施例中截面減少率和連接條熔化時(shí)間之間的關(guān)系；圖5是示出測(cè)量結(jié)果的表，該測(cè)量為根據(jù)第一實(shí)施例中截面減少部分的長(zhǎng)度和連接條熔化時(shí)間之間的關(guān)系；圖6是通過(guò)連接電線連接到實(shí)施本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)中的勵(lì)磁線圈的展開(kāi)(development)圖；圖7A是示出根據(jù)第一實(shí)施例從電池向勵(lì)磁線圈供給電流的配線的整體布置示意圖；圖7B是示出根據(jù)第二實(shí)施例從電池向勵(lì)磁線圈供給電流的配線的整體布置示意圖；圖8是示出連接條截面(S1)、連接電線截面(S2)和勵(lì)磁線圈截面(S0)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖描述本發(fā)明的一些實(shí)施例。在所有實(shí)施例中，相同的標(biāo)記表示相同的部件。
(第一實(shí)施例)下面參照?qǐng)D1-3說(shuō)明第一實(shí)施例。
(布置)如圖3所示，根據(jù)第一實(shí)施例的啟動(dòng)機(jī)1包括電機(jī)2，電磁開(kāi)關(guān)7，減速器(稍后說(shuō)明)和離合器8。電機(jī)2產(chǎn)生用于合并電樞(incorporated armature)(稍后說(shuō)明)的轉(zhuǎn)矩。電磁開(kāi)關(guān)7間歇地傳遞來(lái)自電池34(見(jiàn)圖7A和7B)并通過(guò)輸出軸4供給電機(jī)2的啟動(dòng)電流以在輸出軸4上軸向支撐小齒輪3。
電磁開(kāi)關(guān)7還具有將輸出軸4經(jīng)由連桿5和滾珠6推向發(fā)動(dòng)機(jī)(朝圖3左向)的功能。減速器減少了電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)，離合器8將減少的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出軸4。
電機(jī)2是公知的DC電機(jī)，其包括形成磁場(chǎng)的磁場(chǎng)元件，和一個(gè)位于磁場(chǎng)元件內(nèi)周邊的電樞。在電機(jī)2中，通過(guò)在磁場(chǎng)元件和該電樞之間起作用的電磁力產(chǎn)生用于電樞的轉(zhuǎn)矩。
該磁場(chǎng)元件由形成磁路的圓柱形軛9和位于該軛9內(nèi)周邊的勵(lì)磁線圈10構(gòu)成，并且當(dāng)啟動(dòng)電流通過(guò)勵(lì)磁線圈10時(shí)形成磁場(chǎng)。勵(lì)磁線圈10構(gòu)造成纏繞于位于軛9內(nèi)周邊的磁極11上的繞組。例如，可以提供這種具有四個(gè)勵(lì)磁線圈10的布置，且四個(gè)磁極11中的每一個(gè)都纏繞有繞組。應(yīng)當(dāng)理解，勵(lì)磁線圈的繞組可以通過(guò)包扎(binding up)多個(gè)副繞組來(lái)構(gòu)成。
電樞由纏繞于電樞鐵芯17上的電樞線圈18和位于電樞軸16一端(圖3右邊)的換向器19構(gòu)成。電樞鐵芯17壓入配合至電樞軸16的外周邊，該電樞軸16通過(guò)一對(duì)軸承12和13被前殼體14和端架15可旋轉(zhuǎn)地支撐，以獲得鋸齒狀裝配。
換向器19由多個(gè)換向器片構(gòu)成，這些換向器片通過(guò)樹脂模(未示出)支撐在電樞軸16周圍，并以彼此間均勻的間隔周向及圓柱形地布置。多個(gè)碳刷20布置在換向器19的外周，并通過(guò)刷握彈簧21壓靠在換向器19上。
刷20具有兩個(gè)連接到勵(lì)磁線圈10上的正側(cè)(positive-side)刷20a，和兩個(gè)接地的負(fù)側(cè)(negative-side)刷20b，如接地到軛9上。
輸出軸4與形成離合器8內(nèi)環(huán)的花鍵管22耦合，以彼此建立螺旋槽鍵耦合，使得可相對(duì)于花鍵管22軸向(圖3中的左和右向)活動(dòng)。為了壓回已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)前壓(圖3中向左的方向)的輸出軸4，回位彈簧29設(shè)置在花鍵管22和輸出軸4之間。小齒輪3與從前殼14向前突出的輸出軸4一端建立鍵槽耦合，從而與輸出軸4整體轉(zhuǎn)動(dòng)。電磁開(kāi)關(guān)7包括當(dāng)打開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)(未示出)以形成電磁體時(shí)來(lái)自電池34的電流所供應(yīng)給的激勵(lì)線圈23、插入激勵(lì)線圈23內(nèi)并牽引電磁體移動(dòng)到圖3左向的活塞(未示出)和根據(jù)活塞的運(yùn)動(dòng)而打開(kāi)/關(guān)閉的電機(jī)觸點(diǎn)。
電機(jī)觸點(diǎn)包括與活塞可整體移動(dòng)或與活塞運(yùn)動(dòng)聯(lián)鎖的可移動(dòng)觸點(diǎn)32(見(jiàn)圖7A和7B)和一對(duì)連接到電機(jī)2的電流供給電路的固定觸點(diǎn)31(見(jiàn)圖7A和7B)。當(dāng)可移動(dòng)觸點(diǎn)32接觸到兩個(gè)固定觸點(diǎn)31從而導(dǎo)電時(shí)，電機(jī)觸點(diǎn)進(jìn)入閉合狀態(tài)，當(dāng)可移動(dòng)觸點(diǎn)32與兩個(gè)固定觸點(diǎn)31分離從而關(guān)閉兩個(gè)固定觸點(diǎn)31之間的導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)觸點(diǎn)進(jìn)入打開(kāi)狀態(tài)。這對(duì)固定觸點(diǎn)31中，一個(gè)固定觸點(diǎn)31通過(guò)電池纜線33(見(jiàn)圖7A和7B)連接到車內(nèi)用蓄電池34(能量源34)上，如圖2所示，另一個(gè)固定觸點(diǎn)31通過(guò)電機(jī)引出線24連接到連接條25上。
連接條25是在電機(jī)引出線24和四個(gè)勵(lì)磁線圈10之間建立電連接的部件，并由例如具有彎曲的圓形截面的銅桿構(gòu)件構(gòu)成。如圖1中所示，在連接條25的兩端形成平的接線25a和25c，以連接到勵(lì)磁線圈10上，并在接線25a和25c間形成平的接線25b。
在第一實(shí)施例中，連接條25的長(zhǎng)度(L1)是80mm。連接條25在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有垂直于連接條25縱向(LD1)的截面(S1)，其小于垂直于每個(gè)勵(lì)磁線圈10的繞組(WG)縱向(LD0)的截面(S0)的一半。換句話說(shuō)，連接條25的截面減小率(S1/S0)相對(duì)于勵(lì)磁線圈10的繞組(WG)截面(S0)為大于或等于50％。
在此，截面減少部分定義為“配線(電流繼電器元件)的一部分”，該部分中垂直于配線(電流繼電器元件)縱向方向(例如LD1，LD2)的截面(例如S1，S2)平均小于垂直于勵(lì)磁線圈的繞組(WG)縱向方向(例如LD0)的截面(S0)，其中配線(電流繼電器元件)定義為“將來(lái)自電池(能量源)的啟動(dòng)電流供應(yīng)到激勵(lì)線圈的每個(gè)配線(電流繼電器元件)中的任一個(gè)。”在此，截面減小率定義為“配線的上述截面減少部分的截面相對(duì)于垂直于勵(lì)磁線圈繞組縱向方向的截面的比率”。
減速器包括形成于電樞軸16前側(cè)一端的驅(qū)動(dòng)齒輪26、與驅(qū)動(dòng)齒輪26嚙合的空轉(zhuǎn)齒輪27和與空轉(zhuǎn)齒輪27嚙合的離合器齒輪28。速度通過(guò)依次傳遞從驅(qū)動(dòng)齒輪26經(jīng)由空轉(zhuǎn)齒輪27到離合器齒輪28的電樞軸16的旋轉(zhuǎn)來(lái)降低。
離合器8將傳遞給離合器齒輪28的旋轉(zhuǎn)傳遞到花鍵管22上。離合器8組成單向離合器，一旦花鍵管22的轉(zhuǎn)動(dòng)速度超出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)離合器齒輪28的速度時(shí)，該單向離合器就中斷從花鍵管22到離合器齒輪28的動(dòng)力傳遞。
(正常條件下的操作)參照?qǐng)D3，下面說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例在正常條件下即沒(méi)有過(guò)量電流供應(yīng)給電機(jī)2的情況下的啟動(dòng)操作。當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電流供應(yīng)到電磁開(kāi)關(guān)7的勵(lì)磁線圈23中以形成電磁場(chǎng)。然后，活塞受電磁力牽引移動(dòng)，從而推動(dòng)輸出軸4經(jīng)由連桿5和滾珠6向前至前面(發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)面)，由此軸向支承在輸出軸4上的小齒輪3通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形齒輪(未示出)的接觸而停止。
另一方面，當(dāng)通過(guò)活塞移動(dòng)關(guān)閉電機(jī)觸點(diǎn)時(shí)，電流從電池經(jīng)由電磁開(kāi)關(guān)7供給到電機(jī)2。然后，電磁力作用在磁場(chǎng)元件和電樞之間，由此電樞開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。
電樞的旋轉(zhuǎn)被減速器降低后經(jīng)由離合器8傳遞至輸出軸4，以使輸出軸4旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出軸4旋轉(zhuǎn)時(shí)，小齒輪3旋轉(zhuǎn)至能與環(huán)形齒輪嚙合的位置。一旦小齒輪3與環(huán)形齒輪嚙合，輸出軸4的旋轉(zhuǎn)就從小齒輪3傳遞至環(huán)形齒輪，以使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸(未示出)旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后關(guān)閉按鍵開(kāi)關(guān)時(shí)，停止供給到激勵(lì)線圈23的電流以消除電磁吸引力。然后，接收回動(dòng)彈簧29(見(jiàn)圖3)的反作用力回壓輸出軸4，使得小齒輪3從環(huán)形齒輪上分離，且活塞受回動(dòng)彈簧29的反作用力而回到初始位置。結(jié)果，打開(kāi)電機(jī)觸點(diǎn)以停止從電池到電機(jī)2的電流供給。
(非正常條件下的操作)下面將說(shuō)明第一實(shí)施例中非正常條件下的啟動(dòng)操作。這也就是當(dāng)過(guò)載電流供給至電機(jī)2時(shí)，連接條25的截面減少部分怎樣起作用的。
當(dāng)由于如上述第一實(shí)施例的電機(jī)2中按鍵開(kāi)關(guān)的返回失敗或啟動(dòng)機(jī)繼電器焊接(未示出)而使電流連續(xù)供給至電機(jī)2時(shí)，在整個(gè)連接條25長(zhǎng)度上，連接條25的截面(S1)相對(duì)于勵(lì)磁線圈的繞組(WG)截面(S0)的減少率(S1/S0)設(shè)定為大于或等于50％(圖8)。因此，在連接條25截面減少部分產(chǎn)生的焦耳熱(這種情況下為連接條整個(gè)長(zhǎng)度)變大，這樣連接條25的截面減少部分隨著溫度有效升高而在短時(shí)間內(nèi)熔化。
(熔斷器部分的熔化時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果)參照?qǐng)D4和5，下面說(shuō)明有關(guān)熔斷器部分(截面減少部分，截面已減少部分)的熔化特性(截面減少部分的熔化時(shí)間)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)中，采用長(zhǎng)度(L1)為80mm的連接條25。進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘岣呷刍瘯r(shí)間達(dá)到常規(guī)產(chǎn)品熔化時(shí)間的三分之一或更短。
(熔化時(shí)間和減少率的關(guān)系)圖4示出了有關(guān)連接條25截面減少部分(熔斷器部分)的熔化時(shí)間與相對(duì)于勵(lì)磁線圈10繞組(WG)的截面(S0)的截面減小率(S1/S0)之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，當(dāng)截面減小率允許大于或等于50％，結(jié)果是與勵(lì)磁線圈10繞組的截面等于連接條25截面的常規(guī)產(chǎn)品相比，連接條25的熔化時(shí)間t′fa可以減少到常規(guī)產(chǎn)品熔化時(shí)間tfa的約三分之一或更短。
然而，在截面減少部分(熔斷器部分)的長(zhǎng)度小的地方，在縱向方向上向熔斷器部分兩端即將電機(jī)引出線24連接到連接條25和勵(lì)磁線圈10上的熱傳導(dǎo)數(shù)量大于熔斷器部分產(chǎn)生的熱量。結(jié)果熔斷器部分的溫度未升至足夠高。因此，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)連接條25熔化的時(shí)間要延長(zhǎng)，或熔化溫度可能達(dá)不到。在這種情況下，實(shí)施這些實(shí)驗(yàn)以檢驗(yàn)熔斷器部分的熔化時(shí)間與熔斷器部分的長(zhǎng)度之間的關(guān)系。結(jié)果顯示在圖5中。
(熔化時(shí)間與長(zhǎng)度的關(guān)系)圖5示出了有關(guān)連接條25截面減小部分(熔斷器部分)的熔化時(shí)間與其長(zhǎng)度(L1)之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
正如圖5所示，根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是當(dāng)截面減小率為50％時(shí)，通過(guò)將熔斷器部分長(zhǎng)度設(shè)置為大于或等于40mm(換句話說(shuō)，大于連接條25整個(gè)長(zhǎng)度的一半)，連接條25熔化時(shí)間t’fb減少到常規(guī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品熔化時(shí)間tfb的約三分之一或更短。
更進(jìn)一步，當(dāng)熔斷器部分長(zhǎng)度設(shè)置為約10mm時(shí)，熔化時(shí)間與常規(guī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的熔化時(shí)間近似相同。當(dāng)熔斷器部分進(jìn)一步拉長(zhǎng)，熔化時(shí)間趨于呈指數(shù)減少。長(zhǎng)度為20mm的熔斷器部分熔化時(shí)間約為常規(guī)產(chǎn)品的二分之一，長(zhǎng)度為40mm時(shí)，約為常規(guī)產(chǎn)品的三分之一。當(dāng)截面減少部分的長(zhǎng)度大于或等于40mm，長(zhǎng)度增加量對(duì)熔化時(shí)間減少量的影響趨于稍微更小，但截面減少部分的長(zhǎng)度增加仍可以減少熔化時(shí)間。相應(yīng)地，為了獲得具有較短熔化時(shí)間的起到有效熔斷器作用的截面減少部分，截面減少部分的長(zhǎng)度需要大于10mm，優(yōu)選大于或等于20mm，更優(yōu)選大于或等于40mm。
(實(shí)驗(yàn)概要)這樣，可以確定連接條25的一對(duì)截面減小率和長(zhǎng)度，使得熔斷器部分(截面減少部分)的熔化時(shí)間等于或小于理想值(這里為常規(guī)產(chǎn)品的約三分之一或更小)。
(缺點(diǎn))為連接條25提供該熔斷器部5分對(duì)寸電機(jī)輸出造成的影響與在勵(lì)磁線圈10上提供熔斷器部分的情況即繞組截面在勵(lì)磁線圈10繞組的整個(gè)長(zhǎng)度上減少的情況相比是小的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，在第一實(shí)施例的情況中，輸出減小率僅減少約1％，且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力的影響極小。
(優(yōu)點(diǎn))如上所述，當(dāng)給啟動(dòng)機(jī)提供額外過(guò)載電流時(shí)，連接條25的截面減少部分可以起到有效熔斷器的作用，以迅速而可靠地關(guān)閉電機(jī)2的內(nèi)部電路。
更進(jìn)一步應(yīng)該意識(shí)到，上述截面減少部分無(wú)需向連接條25的部分插入例如中間構(gòu)件即可與連接條25成為一體(第一實(shí)施例中，截面減少部分形成在全部長(zhǎng)度上)。因此，由于截面減少部分的構(gòu)造，啟動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中的工序數(shù)不會(huì)增加。如果熔斷器部分使用不同于連接條的中間構(gòu)件形成，則必須添加一個(gè)工序，如焊接連接條和中間構(gòu)件，或?qū)χ虚g構(gòu)件進(jìn)行表面處理以提高焊接部分的焊接強(qiáng)度的工序。更進(jìn)一步，因?yàn)榻孛鏈p小部分的截面小于截面減少部分形成前連接條25的截面，所以不需要新準(zhǔn)備容納連接條25的空間，而且除了連接條25外不需要為啟動(dòng)機(jī)構(gòu)件改變?cè)O(shè)計(jì)。
(第二實(shí)施例)下面參照?qǐng)D6說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例。圖6是勵(lì)磁線圈10的展開(kāi)圖，其中第一勵(lì)磁線圈10a和第二勵(lì)磁線圈10b經(jīng)由連接電線30連接。第二實(shí)施例中的電機(jī)2提供一個(gè)例子，其中為連接在第一勵(lì)磁線圈10a和第二勵(lì)磁線圈10b之間的連接電線30提供截面減少部分(熔斷器部分，截面減少部分)。連接電線30將第一勵(lì)磁線圈10a串聯(lián)連接到第二勵(lì)磁線圈10b上。特別地，第一勵(lì)磁線圈10a的一端經(jīng)由連接電線30電連接到第二勵(lì)磁線圈10b的一端。第一勵(lì)磁線圈10a的另一端連接到電機(jī)引出線24上，第二勵(lì)磁線圈10b的另一端連接到正側(cè)刷20上。
形成連接電線30使得在整個(gè)長(zhǎng)度上的截面(S2)為勵(lì)磁線圈10繞組(WG)截面(S0)的一半或更小。換句話說(shuō)，連接電線30截面(S2)相對(duì)于勵(lì)磁線圈10繞組的截面(S0)的減小率(S2/S0)大于或等于50％。連接電線30從第一勵(lì)磁線圈10a的接點(diǎn)到第二勵(lì)磁線圈10b的接點(diǎn)的長(zhǎng)度(L2)大于或等于40mm。因此，在由于向電機(jī)2連續(xù)供給電流而使大的短路電流(如幾百安培)流經(jīng)勵(lì)磁線圈10和連接電線30的情況下，截面(S2)小于勵(lì)磁線圈10繞組(WG)截面(S0)的連接電線30(圖8)在短時(shí)間內(nèi)(根據(jù)實(shí)驗(yàn)為20秒或更短)熔化，以迅速而可靠地關(guān)閉電機(jī)2的內(nèi)部電路。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與第一實(shí)施例的相似，表明當(dāng)連接電線30的熔斷器部分長(zhǎng)度大于40mm時(shí)，通過(guò)延長(zhǎng)其長(zhǎng)度來(lái)縮短熔化時(shí)間的影響微不足道。相反，當(dāng)連接電線30的長(zhǎng)度小于40mm時(shí)，通過(guò)延長(zhǎng)其長(zhǎng)度來(lái)縮短熔化時(shí)間的影響趨于相對(duì)更好。這樣，結(jié)果顯示出與第一實(shí)施例(圖5)中所獲得的類似趨勢(shì)。
如上所述，當(dāng)向啟動(dòng)機(jī)提供額外過(guò)載電流時(shí)，連接電線30的截面減少部分可以起到有效熔斷器的作用，以迅速而可靠地關(guān)閉電機(jī)2的內(nèi)部電路。
應(yīng)該意識(shí)到，截面減少部分的特征在于無(wú)需例如將中間構(gòu)件插入連接電線30的一部分即可與連接電線30成為一體(第二實(shí)施例中，截面減少部分在連接電線30的整個(gè)長(zhǎng)度上形成)。相應(yīng)地，不像熔斷器部分由中間構(gòu)件制成的情況，由于截面減少部分的構(gòu)造，啟動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中的工序數(shù)不會(huì)增加。更進(jìn)一步，因?yàn)榻孛鏈p小部分的截面小于截面減少部分形成前連接電線30的截面，所以不需要新準(zhǔn)備容納連接電線30的空間，而且除了連接電線30外不需要為啟動(dòng)機(jī)構(gòu)件改變?cè)O(shè)計(jì)。
(改進(jìn))在第一實(shí)施例的連接條25中，連接器25a和25b以外的其它部件的截面具有環(huán)形形狀。然而，截面并不限于環(huán)形形狀，也可以是如矩形形狀或正方形形狀。連接條25也可以具有中空結(jié)構(gòu)以有效減少截面。相似地，可以適當(dāng)選擇第二實(shí)施例中連接電線30的截面形狀，如環(huán)形形狀、矩形形狀或正方形形狀。
第一實(shí)施例中，連接條25在整個(gè)長(zhǎng)度上的截面小于勵(lì)磁線圈10繞組的截面。然而，至于確保截面減少部分(熔斷器部分)不小于作為熔斷器作用的預(yù)定長(zhǎng)度，該熔斷器具有截面減少部分理想的熔化特性(例如，熔化時(shí)間的減小率)，熔化部分以外的其它部分的截面可以等于常規(guī)產(chǎn)品的截面。相似地，在第二實(shí)施例中，確保連接電線30的截面減少部分(熔斷器部分)不小于起到熔斷器作用的預(yù)定長(zhǎng)度，該熔斷器具有截面減少部分的理想熔化特性(例如，熔化時(shí)間)，熔化部分以外的其它部分的截面可以等于常規(guī)產(chǎn)品的截面。截面減少部分不必在整個(gè)長(zhǎng)度上具有相同的截面，而只需具有一個(gè)對(duì)實(shí)現(xiàn)理想熔化特性有效截面。進(jìn)一步地，只需確定截面減少部分的長(zhǎng)度和截面的組合，這樣熔斷器部分可以具有理想的熔化特性。
第一實(shí)施例中截面減少部分的理想熔化特性包括熔化時(shí)間約為常規(guī)產(chǎn)品的三分之一或更短，第二實(shí)施例中的這些特性包括熔化時(shí)間為20秒或更短。然而，本發(fā)明中，截面減少部分的理想特性不限于這種小于或等于常規(guī)產(chǎn)品約三分之一或小于等于20秒的熔化時(shí)間。
最后，圖7A和7B示出了分別在第一和第二實(shí)施例中將電流從電池供給到勵(lì)磁線圈的繞組的整體布置。在第一和第二實(shí)施例中，已經(jīng)分別為連接條25和連接電線30提供截面減少部分作為熔斷器使用。然而，也可以向連接條25和連接電線30以外的其它部分(電流繼電器元件)提供截面減少部分，如電池電纜34部分(電流繼電器元件)、勵(lì)磁線圈10a的拔出導(dǎo)線10ai和10ao或勵(lì)磁線圈10b的導(dǎo)線10bi和10bo。
為了說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方法的優(yōu)點(diǎn)，以上已經(jīng)公開(kāi)了特殊的啟動(dòng)機(jī)，在每個(gè)啟動(dòng)機(jī)中熔斷器都與配線(電流繼電器元件)成為一體。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限于這些啟動(dòng)機(jī)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)所有可能發(fā)生的任何和所有的改進(jìn)、變化或等同布置都應(yīng)該屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)機(jī)，包括具有勵(lì)磁線圈的電機(jī)，該勵(lì)磁線圈接收來(lái)自能量源的啟動(dòng)電流從而激發(fā)該勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)；和電流繼電器元件，其被設(shè)置以形成連接勵(lì)磁線圈和電源的電路的至少一部分，該元件具有截面面積小于構(gòu)成所述勵(lì)磁線圈的繞組的截面面積的截面減少部分，確定截面減少部分的截面面積，使得截面減少部分起到防止過(guò)量啟動(dòng)電流的熔斷器作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的啟動(dòng)機(jī)，其中所述電流繼電器元件是連接所述勵(lì)磁線圈和電機(jī)引出線的連接條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的啟動(dòng)機(jī)，其中所述勵(lì)磁線圈包括多個(gè)勵(lì)磁線圈，所述勵(lì)磁線圈的其中一個(gè)的一端經(jīng)由連接電線連接到另一個(gè)勵(lì)磁線圈的一端，所述截面減少部分與所述連接電線一體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于所述連接條長(zhǎng)度的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于所述連接電線長(zhǎng)度的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于40mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于40mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的啟動(dòng)機(jī)，其中所述連接條的所述截面減少部分的所述截面面積等于或小于構(gòu)成所述勵(lì)磁線圈的所述繞組的截面積的一半。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的啟動(dòng)機(jī)，其中所述連接電線的所述截面減少部分的所述截面面積等于或小于構(gòu)成所述勵(lì)磁線圈的所述繞組的截面積的一半。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的啟動(dòng)機(jī)，其中所述連接條的所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于40mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的啟動(dòng)機(jī)，其中所述連接電線的所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于40mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的截面積等于或小于構(gòu)成所述勵(lì)磁線圈的所述繞組的截面積的一半。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度大于10mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于20mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的啟動(dòng)機(jī)，其中所述截面減少部分的長(zhǎng)度等于或大于40mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的啟動(dòng)機(jī)，其中所述電流繼電器元件是連接所述勵(lì)磁線圈和電機(jī)引出線的連接條。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的啟動(dòng)機(jī)，其中所述勵(lì)磁線圈包括多個(gè)勵(lì)磁線圈，所述勵(lì)磁線圈的其中一個(gè)的一端經(jīng)由連接電線連接到另一個(gè)勵(lì)磁線圈的一端，所述截面減少部分與所述連接電線一體形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的啟動(dòng)機(jī)，其中所述電流繼電器元件是連接所述勵(lì)磁線圈和電機(jī)引出線的連接條。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的啟動(dòng)機(jī)，其中所述勵(lì)磁線圈包括多個(gè)勵(lì)磁線圈，所述勵(lì)磁線圈的其中一個(gè)的一端經(jīng)由連接電線連接到另一個(gè)勵(lì)磁線圈的一端，所述截面減少部分與所述連接電線一體形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的啟動(dòng)機(jī)，其中確定所述截面減少部分的長(zhǎng)度和所述截面減少部分的所述截面積，以使得所述截面減少部分起到熔斷器的作用，其在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)防止超過(guò)預(yù)定量的啟動(dòng)電流量。
全文摘要
在啟動(dòng)具有電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)機(jī)中，啟動(dòng)電流從電池供給到電機(jī)，該電機(jī)具有利用供給電流形成磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈，啟動(dòng)機(jī)具有用于從電池把電流供給到勵(lì)磁線圈的配線。配線具有垂直于縱向方向的截面，其小于垂直于勵(lì)磁線圈繞組縱向方向的截面，這樣截面減少部分與配線成為一體。當(dāng)過(guò)載電流通過(guò)內(nèi)部電路時(shí)，截面減少部分起到熔斷器的作用，在較早時(shí)期關(guān)閉電機(jī)內(nèi)部電路。
文檔編號(hào)F02N11/00GK1936315SQ200610143758
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者仁藤訓(xùn)明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝