一種電磁開關(guān)與繼電器的合體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的起停電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁開關(guān)與繼電器的合體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的起停電機，該合體機構(gòu)的特點是開關(guān)外殼與繼電器外殼合二為一構(gòu)成一個長筒形的長外殼，電磁開關(guān)機構(gòu)安裝在長外殼的下部，繼電器機構(gòu)位于長外殼內(nèi)電磁開關(guān)機構(gòu)的上方，兩者之間由一接線座間隔定位，并設(shè)置與開關(guān)頂桿、繼電器頂桿同軸的連接桿，在電機啟動伊始利用開關(guān)頂桿推動相吸合的連接桿和繼電器鐵芯，使繼電器頂桿頂起繼電器動觸片以將限流電阻切入，而在限流時間結(jié)束后則通過將繼電器繞組斷電，連接桿和繼電器鐵芯失去吸合力，令繼電器頂桿復(fù)位從而將限流電阻切出。本發(fā)明能減少起停電機安裝空間、降低其短路風(fēng)險、簡化生產(chǎn)工序，并具有可靠性高、易于實施的優(yōu)點。
【專利說明】一種電磁開關(guān)與繼電器的合體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的起停電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于起停電機的電磁開關(guān)和ICR繼電器的合體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的起停電機。
【背景技術(shù)】
[0002]起停電機，也稱啟停電機，用于起動汽車的發(fā)動機?，F(xiàn)有常規(guī)的起停電機由電機和電磁開關(guān)組成，電磁開關(guān)的觸點串接于電機的主回路上，用于控制電機的得、失電，電機的輸出軸上連接有起動齒輪。當點火開關(guān)接通時，電磁開關(guān)的線圈得電吸合電磁開關(guān)的觸點使電機主回路接通，電機得電運轉(zhuǎn)，另一方面電磁開關(guān)的吸合力推動起動齒輪與發(fā)動機的齒圈嚙合,從而帶動發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。
[0003]隨著社會對節(jié)能、環(huán)保的要求越來越高，以及城市交通擁堵的現(xiàn)象加重，汽車行駛在擁擠的城市交通道路中時，總免不了停車等紅綠燈或者塞車等待，而發(fā)動機怠速消耗的能源是一種浪費，而且還會增大尾氣排放量，污染空氣。因此，近年來快速發(fā)展出一種汽車環(huán)保技術(shù)——發(fā)動機啟停系統(tǒng)，特別適用于走走停停的城市路況。當駕駛員在遇到紅燈或塞車時，制動使車輛停下后，汽車會自動將發(fā)動機熄火，節(jié)省怠速運轉(zhuǎn)而浪費的燃油；重新行駛時，再自動重新啟動發(fā)動機，這樣可以最大限度地減少發(fā)動機怠速時燃油的損耗，對節(jié)省能源與減低排放有著重要的意義。但這對汽車的起停電機的要求隨之提高，起停電機需要適應(yīng)頻繁的或者快速的起動要求。否則，一方面會很容易導(dǎo)致起停電機由于起動峰值電流過大，造成其使用壽命縮短；另一方面，過大的起動峰值電流也會對車載電子設(shè)備造成影響與損害。
[0004]為了能有效地減小起停電機的啟動峰值電流，提供一種能適用于發(fā)動機啟停系統(tǒng)的起停電機，本 申請人:在先申請了一種《抑制起停電機峰值起動電流的方法、繼電器及起停電機》，該發(fā)明申請的申請?zhí)枮?01210590649.4，參見圖1、2，在起停電機的回路中接入繼電器，該繼電器包括由繼電器繞組1、繼電器鐵芯2、繼電器頂桿3、繼電器彈簧組成的繼電器動作組件、輸入端子B、限流電阻11、繼電器靜觸片、繼電器接線柱13、繼電器動觸片和動觸片彈簧，所述限流電阻11電連接在輸入端子和繼電器接線柱之間，同時，動觸片彈簧將繼電器動觸片壓緊在分別位于輸入端子和繼電器接線柱13上的繼電器靜觸片12上，使輸入端子與繼電器接線柱電氣連通，構(gòu)成常閉態(tài)；用以切入和切出限流電阻，達到在不影響起停電機正常工作的前提下抑制峰值起動電流的目的。
[0005]但上述在先申請的方案仍存在以下不足之處:
[0006]第一，由于電磁開關(guān)K2和ICR繼電器Kl均與電機25分體且并列安裝在汽車發(fā)動機安裝處內(nèi)，占用較大的空間，不利于汽車發(fā)動機的小型化及安裝、維修的操作；
[0007]第二，由于電磁開關(guān)K2和ICR繼電器Kl為各自單一結(jié)構(gòu)，電磁開關(guān)K2和ICR繼電器Kl之間需要采用連接線進行電氣連接，同時該連接線也必須用絕緣材料包裹，增加了連接線與汽車發(fā)動機發(fā)生短路的風(fēng)險；[0008]第三，由于電磁開關(guān)K2和ICR繼電器Kl的間隔距離比較近，它們的安裝往往需要專用夾具，不利于起動電機安裝工藝的簡化，造成其工藝時間變長、工藝成本增加，另外，由于起停電機在某些車型上的安裝位置極為狹窄，分別單獨對電磁開關(guān)Κ2和ICR繼電器Kl進行安裝、連接線更換的維修難度極大；
[0009]第四，由于電磁開關(guān)Κ2和ICR繼電器Kl的分體結(jié)構(gòu),在一定程度上降低了電磁開關(guān)Κ2和ICR繼電器Kl的器件、材料的利用率，從而造成起停電機的生產(chǎn)成本也較高；
[0010]第五，限流電阻的切入/切出由繼電器繞組控制，容易受電磁干擾而造成限流電阻的切入/切出出現(xiàn)偏差，使得限流電阻抑制電機峰值起動電流的可靠性和效果降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 本發(fā)明的第一個目的是提供一種用于起停電機的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明的第二個目的是提供應(yīng)用上述電磁開關(guān)和繼電器合體結(jié)構(gòu)的起停電機。
[0013]本發(fā)明的第一個目的是通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)的:
[0014]—種電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu),包括開關(guān)外殼、繼電器外殼、電磁開關(guān)機構(gòu)和繼電器機構(gòu)，所述電磁開關(guān)機構(gòu)包括由開關(guān)繞組、開關(guān)鐵芯、開關(guān)頂桿、開關(guān)彈簧組成的開關(guān)動作組件、開關(guān)動、靜觸片和輸出端子；所述繼電器機構(gòu)包括由繼電器繞組、繼電器鐵芯、繼電器頂桿、繼電器彈簧組成的繼電器動作組件、輸入端子、限流電阻、繼電器接線柱、繼電器動、靜觸片和動觸片彈簧，其特征在于:
[0015]所述的開關(guān)外殼與繼電器外殼合二為一構(gòu)成一個長筒形的長外殼，所述電磁開關(guān)機構(gòu)安裝在所述長外殼的下部，所述繼電器機構(gòu)位于長外殼內(nèi)電磁開關(guān)機構(gòu)的上方，即位于長外殼的中部，兩者之間由一接線座間隔定位，所述接線座是一個具有與長外殼內(nèi)壁相適應(yīng)的臺式座體，其具有一橫向的開有中心開孔的臺板，該接線座下端架在電磁開關(guān)機構(gòu)上，上方則支承繼電器機構(gòu)；
[0016]所述繼電器頂桿與開關(guān)頂桿位于同一軸線上且在該兩者之間增設(shè)有一個同軸線的由桿頭和桿身組成的連接桿，所述繼電器鐵芯與增設(shè)的鐵芯端蓋固定連接圍成一個具有內(nèi)部空腔的繼電器鐵芯構(gòu)件，其中，繼電器鐵芯位于下方并開有下端面通孔，該繼電器鐵芯構(gòu)件活動安裝在所述繼電器繞組的中心位置，繼電器頂桿固定在鐵芯端蓋的上端面，所述連接桿的桿頭活動安裝在所述繼電器鐵芯構(gòu)件的內(nèi)部空腔中，并且桿頭在該內(nèi)部空腔中可相對內(nèi)部空腔運動一個繼電器頂桿的復(fù)位距離，所述連接桿的桿身則從所述下端面通孔穿出，再穿過接線座的中心開孔，與開關(guān)頂桿上端面在常態(tài)下間隔相對，并且，當繼電器繞組通電時繼電器鐵芯和連接桿會吸合為一體；
[0017]所述輸入端子、繼電器接線柱和輸出端子均設(shè)置在長外殼的上部，所述開關(guān)靜觸片設(shè)有兩塊，相分離的設(shè)置在所述接線座的臺板下表面上，并且，一塊開關(guān)靜觸片與所述繼電器接線柱電連接，另一塊開關(guān)靜觸片與所述輸出端子電連接；
[0018]所述開關(guān)動觸片安裝在開關(guān)頂桿的上端部，當開關(guān)頂桿向上移動頂起所述連接桿時，所述開關(guān)動觸片電連接在兩塊開關(guān)靜觸片之間。
[0019]工作時，接通點火開關(guān)后(參見圖3-1)，汽車的蓄電池開始為起停電機供電，主電流I從輸入端子B輸入，控制電流則從控制端子S輸入，輸入控制端子S的控制電流分成兩路，一路控制電流I1向開關(guān)繞組I輸出，另一路控制電流i2向繼電器繞組7輸出，在點火開關(guān)接通后的限流時間內(nèi)(由控制芯片控制，圖未顯示)，開關(guān)繞組I和繼電器繞組7同時通電，開關(guān)鐵芯2推動開關(guān)頂桿3向上移動，頂觸到連接桿18，與此同時，繼電器鐵芯8a也與連接桿18相吸合為一體，故開關(guān)頂桿3通過連接桿18和繼電器鐵芯8a推動繼電器頂桿9向上移動，一方面，將繼電器動觸片14頂離繼電器靜觸片12，使輸入端子B和繼電器接線柱13的直接通路斷開，即令限流電阻11切入，另一方面，開關(guān)動觸片5隨著開關(guān)頂桿的上移而接觸開關(guān)靜觸片20，從而連通開關(guān)接線柱6與輸出端子M，形成限流回路，主電流I依次通過輸入端子B、限流電阻11、繼電器接線柱13、開關(guān)接線柱6、開關(guān)動、靜觸片5、20和輸出端子M輸入到電機25的控制端，驅(qū)動電機25對汽車的發(fā)動機進行起動。由于電機25啟動伊始在回路中切入了限流電阻11，從而抑制了起停電機在啟動瞬間過大的啟動電流。
[0020]但限流時間不宜過長，否則會影響電機的起動性能，故需控制限流時間(由控制芯片控制)，限流后，繼電器繞組7即斷電(參見圖3-2)，繼電器鐵芯8a和連接桿18之間失去吸合力，由于連接桿18的桿頭18a與繼電器頂桿之間留有一個復(fù)位空間，從而使繼電器頂桿9和繼電器鐵芯8a在連接桿18不動的情況下，也能在繼電器彈簧的作用下復(fù)位，繼而使得繼電器動觸片14在動觸片彈簧的作用下重新貼合兩塊靜觸片12，使得限流電阻11被繼電器動、靜觸片14、12的通路短路而切出，此時，主電流I依次通過輸入端子B、繼電器動、靜觸片14和12、繼電器接線柱13、開關(guān)接線柱6、開關(guān)動、靜觸片5、20和輸出端子M輸入到電機25的控制端，讓驅(qū)動電機25繼續(xù)對汽車的發(fā)動機進行起動，直至汽車發(fā)動機正常起動為止。
[0021]為了確保合體結(jié)構(gòu)由初始狀態(tài)過渡到限流狀態(tài)的過程中，連接桿與繼電器鐵芯
均能保持吸合，作為本發(fā)明中繼電器動作組件的優(yōu)選實施方式，所述連接桿的桿頭為“ iTu
形，所述鐵芯端蓋為內(nèi)腔適配于該桿頭的底部敞口蓋體，所述繼電器鐵芯固定連接在鐵芯端蓋的底部敞口上，所述繼電器繞組安裝在中心側(cè)缺口的“ □”形導(dǎo)磁框架中，當開關(guān)繞組和繼電器繞組均通電時，所述吸合為一體的連接桿與繼電器鐵芯均與所述導(dǎo)磁框架形成用于繼電器繞組磁場的閉合磁路。
[0022]為了確保合體結(jié)構(gòu)由初始狀態(tài)過渡到限流狀態(tài)的過程中，連接桿與繼電器鐵芯均能保持吸合，本發(fā)明中繼電器動作組件還可以采用以下實施方式:所述連接桿的桿頭為“T”形，所述鐵芯端蓋為內(nèi)腔適配于該桿頭的底部敞口蓋體，并且該蓋體由導(dǎo)磁材料制成的上部與非導(dǎo)磁材料制成的下部固定連接組成，蓋體的外表面覆蓋有一層薄非導(dǎo)磁材料，所述繼電器鐵芯固定連接在鐵芯端蓋的底部敞口上，所述繼電器繞組安裝在中心側(cè)缺口的“[]”形導(dǎo)磁框架中，當開關(guān)繞組和繼電器繞組均通電時，所述吸合為一體的連接桿與繼電器鐵芯均與所述鐵芯端蓋和導(dǎo)磁框架形成用于繼電器繞組磁場的閉合磁路。
[0023]作為本發(fā)明確保在電機啟動伊始即切入限流電阻的優(yōu)選實施方式，在開關(guān)繞組和繼電器繞組均斷電的情況下，所述開關(guān)頂桿上端到連接桿下端之間的距離X，所述繼電器頂桿上端到繼電器動觸片之間的距離1，以及所述開關(guān)動觸片到所述開關(guān)靜觸片的距離Z，滿足以下條件:x+y〈z。
[0024]為了連接桿能自動回位，與繼電器鐵芯能更好的吸合，同時避免動作時繼電器頂桿和連接桿相撞擊，對繼電器動作組件造成損害，作為本發(fā)明繼電器動作組件的一種改進，所述繼電器鐵芯構(gòu)件的內(nèi)部空腔中增設(shè)有連接桿彈簧；該連接桿彈簧抵接在鐵芯端蓋的上端面與連接桿的桿頭之間。[0025]作為本發(fā)明中長外殼的一種優(yōu)選實施方式，所述長外殼由蓋體、殼體和內(nèi)殼體構(gòu)成，所述蓋體為長外殼的上部，所述輸入端子、限流電阻、繼電器接線柱、繼電器動、靜觸片、動觸片彈簧和輸出端子安裝在蓋體的上部，所述殼體為頂部敞口的筒形殼體，作為長外殼的中下部，所述開關(guān)動作組件安裝在殼體的下部；所述接線座安裝在開關(guān)動作組件上方，位于殼體的中部；所述內(nèi)殼體安裝在接線座的上方，位于殼體的上部，用于安裝所述繼電器動作組件，使所述繼電器動作組件整體坐落在接線座上方，并且讓所述連接桿的桿身穿過接線座臺板上的中心開孔進入所述臺板下方的空間中；當所述蓋體的下部與殼體的頂部連接組成完整的長外殼時，所述繼電器頂桿的上端位于繼電器動觸片的下方附近。
[0026]本發(fā)明為優(yōu)化制作的工藝，可以進一步做以下改進:所述連接座的臺式座體結(jié)構(gòu)中的臺板位于整個座體高度方向的上中部，所述連接座的臺板上方和下方均為空腔，在所述臺板上，其中心開孔設(shè)置為中心導(dǎo)向孔，該中心導(dǎo)向孔向上突出于臺板，使之接近于內(nèi)殼體的底面，該中心導(dǎo)向孔的下部為喇叭形，以留出開關(guān)頂桿的上端部頂觸連接桿上移時的移動空間；在所述臺板上還以中心開孔為基準沿徑向?qū)ΨQ開有兩安裝孔，用于安裝所述兩塊開關(guān)靜觸片，該兩安裝孔分別嵌裝有與開關(guān)靜觸片一體的導(dǎo)流柱，并采用L形的開關(guān)接線柱和輸出接線柱，以它們的橫桿部分分別連接在所述兩導(dǎo)流柱的上端，它們的豎桿部分則在蓋體與殼體連接組成完整的長外殼時，分別依次穿出開設(shè)在內(nèi)殼體側(cè)壁和蓋體下部側(cè)壁上的縱向通孔，其中，開關(guān)接線柱與所述繼電器接線柱電連接，輸出接線柱與所述輸出端子電連接。
[0027]本發(fā)明中蓋體的優(yōu)選實施方式如下:所述蓋體為底部敞口的筒形蓋體,其頂面內(nèi)壁開有一個足以容納所述動觸片彈簧的中心盲孔，并且其頂面以該中心盲孔為中心十字形分布開設(shè)有四個安裝通孔，所述兩繼電器靜觸片相間隔并對稱地固定在該中心盲孔底部，所述繼電器動觸片則活動安裝在中心盲孔中，并位于所述繼電器靜觸片與動觸片彈簧之間，在動觸片彈簧的作用下，繼電器動觸片貼在兩繼電器靜觸片上形成常閉開關(guān)；所述輸入端子和繼電器接線柱分別嵌裝在蓋體的其中兩個相對的安裝通孔中，并且它們的上部伸出蓋體外，下部則分別于所述兩繼電器靜觸片連接，所述限流電阻為半環(huán)形電阻，其兩端分別連接在輸入端子和繼電器接線柱的底面；所述蓋體的另外兩個相對的安裝通孔即為所述蓋體下部側(cè)壁上的兩個縱向通孔，所述輸出端子為一螺栓，其水平固定在蓋體的頂部并且其螺紋部朝外，所述輸出接線柱的上端開有豎向凹槽，當蓋體與殼體連接組成完整的長外殼時，所述輸出端子適配嵌入所述輸出接線柱的豎向凹槽中；所述開關(guān)接線柱的上端開有通孔，所述繼電器接線柱與開關(guān)接線柱之間通過連接片電連接，該連接片為一端帶彎頭另一端帶連接孔的長形片狀物，其彎頭端帶孔，通過一螺栓與開關(guān)接線柱的上端通孔電連接并固定，另一端的連接孔則用于與繼電器接線柱連接。
[0028]本發(fā)明中內(nèi)殼體的優(yōu)選實施方式如下:所述內(nèi)殼體為頂部開有通孔、底部敞口、側(cè)壁開有兩個相對的通孔的空腔殼體，其中，內(nèi)殼體側(cè)壁上的兩個相對的通孔即為所述內(nèi)殼體的側(cè)壁縱向通孔，頂部通孔為由上小下大的導(dǎo)向孔組成的階梯孔，并且該下導(dǎo)向孔足以容納套裝在繼電器頂桿上的繼電器彈簧；所述繼電器繞組安裝在內(nèi)殼體的空腔中，所述繼電器鐵芯構(gòu)件活動安裝在繼電器繞組的中心位置，所述繼電器頂桿的上端穿過上方導(dǎo)向孔伸出到所述繼電器動觸片的下方附近，所述繼電器彈簧抵接在下方導(dǎo)向孔的上端面與鐵芯端蓋的上端面之間，所述連接桿的桿身從內(nèi)殼體的底部敞口露出。[0029]本發(fā)明中殼體的優(yōu)選實施方式如下:所述殼體的底面中心開有導(dǎo)向孔，其內(nèi)部位于底部與中部的交界位置設(shè)置開有中心導(dǎo)向孔的導(dǎo)磁蓋板，并且導(dǎo)磁蓋板的中心導(dǎo)向孔底部設(shè)有靜鐵芯，所述開關(guān)繞組安裝在殼體位于其底面與導(dǎo)磁蓋板之間的內(nèi)壁上，所述開關(guān)鐵芯安裝在開關(guān)繞組的中心位置，所述開關(guān)頂桿的下端固定連接在開關(guān)鐵芯的頂面上，其上端穿出導(dǎo)磁蓋板的中心導(dǎo)向孔，并使所述開關(guān)動觸片位于導(dǎo)磁蓋板上方，所述開關(guān)彈簧套裝在開關(guān)頂桿上，并抵接在所述靜鐵芯與開關(guān)鐵芯之間；所述接線座的底部貼在導(dǎo)磁蓋板的頂面上，并使得所述開關(guān)動觸片位于接線座底部的長方形凹腔中，所述開關(guān)繞組通電時，靜鐵芯與開關(guān)鐵芯相吸合，使開關(guān)頂桿向上移動并將所述連接桿向上頂起，并使開關(guān)動觸片分別與所述兩開關(guān)靜觸片電連接。
[0030]本發(fā)明的開關(guān)動作組件還可作以下改進:所述開關(guān)動觸片通過一絕緣安裝滑套滑動安裝在開關(guān)頂桿的上端部，并通過增設(shè)套裝在開關(guān)頂桿上的滑套彈簧，使該滑套彈簧抵接在絕緣安裝滑套和開關(guān)鐵芯的頂面之間，以在開關(guān)頂桿向上移動時緩沖開關(guān)靜觸片和開關(guān)動觸片之間的沖擊力，并使得開關(guān)動觸片壓緊在所述兩塊開關(guān)靜觸片上。
[0031]作為本發(fā)明的一種改進，所述的一體化結(jié)構(gòu)還包括用于控制所述繼電器繞組通電時間的控制器，并設(shè)有輸入控制電流的控制端子；所述控制器安裝在接線座上，所述控制端子設(shè)置在蓋體的上端面，控制端子一路與開關(guān)繞組電連接，另一路通過控制器與繼電器繞組電連接，并且控制器、控制端子、開關(guān)繞組、繼電器繞組之間的電氣連接導(dǎo)線通過開設(shè)在所述長外殼內(nèi)的孔道布線。
[0032]本發(fā)明的第二個目的是通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)的:
[0033]一種起停電機，包括電機、電磁開關(guān)、帶限流電阻的繼電器和由外部蓄電池供電輸入的電源輸入端，所述供電端分別與開關(guān)繞組、繼電器繞組和輸入端子電氣連接，其特征在于:所述電磁開關(guān)和繼電器應(yīng)用上述任意一項合體化結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0035]第一,本發(fā)明的電磁開關(guān)機構(gòu)和繼電器機構(gòu)一體化有機地安裝在同一個長外殼內(nèi)，減少了起停電機在汽車發(fā)動機安裝處的占用空間，有利于汽車發(fā)動機的小型化；
[0036]第二，本發(fā)明的電磁開關(guān)機構(gòu)和繼電器機構(gòu)一體化設(shè)計，使二者良好地保護在長外殼之內(nèi)，無需增加額外防護，并且一體化結(jié)構(gòu)僅在長外殼頂部設(shè)置有接線端子與電機進行電氣連接，縮短了電磁開關(guān)與繼電器和電機之間外露的連接線路，便于集中進行防護，能夠有效降低短路風(fēng)險；
[0037]第三，本發(fā)明的電磁開關(guān)機構(gòu)和繼電器機構(gòu)的一體化設(shè)計，簡化了起停電機的安裝工序，能夠有效提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還使得一體化結(jié)構(gòu)更換和安裝的維修難度降低；
[0038]第四，本發(fā)明的一體化結(jié)構(gòu)中，電磁開關(guān)機構(gòu)和繼電器機構(gòu)共用開關(guān)接線柱，從而減少了材料的用量，使起停電機的重量減輕，有助于降低汽車的油耗；
[0039]第五，本發(fā)明的繼電器機構(gòu)和電磁開關(guān)機構(gòu)通過接線座隔離定位，以安裝在長外殼中，開關(guān)動作組件與繼電器動作組件在常態(tài)下相分離，確保了在電機啟動伊始繼電器繞組和開關(guān)繞組之間不會相互干擾，提高了本發(fā)明的合體機構(gòu)的可靠性；
[0040]第六，本發(fā)明優(yōu)選采用形桿頭的連接桿，依據(jù)連接桿的行程距離設(shè)計該桿頭的長度，即可使得合體結(jié)構(gòu)由初始狀態(tài)過渡到限流狀態(tài)的過程中，吸合為一體的連接桿與繼電器鐵芯均與導(dǎo)磁框架形成用于繼電器繞組磁場的閉合磁路，確保了連接桿與繼電器鐵芯在此過程中均能保持吸合，因此，提高了本發(fā)明合體結(jié)構(gòu)的工作可靠性，并且由于鐵芯端蓋為內(nèi)腔適配于 形桿頭的底部敞口蓋體，在為桿頭在鐵芯端蓋中提供了足夠一個繼電器頂桿復(fù)位距離的運動距離的同時，繼電器鐵芯構(gòu)件還能保持足夠短，使得合體結(jié)構(gòu)更為緊湊。
[0041]第七，本發(fā)明通過設(shè)置與開關(guān)頂桿、繼電器頂桿同軸的連接桿，在電機啟動伊始即利用開關(guān)頂桿推動相吸合的連接桿和繼電器鐵芯，使得繼電器頂桿頂起繼電器動觸片，以將限流電阻切入而達到抑制起停電機啟動電流的目的，而在限流時間結(jié)束后則通過將繼電器繞組斷電，連接桿和繼電器鐵芯失去吸合力，令繼電器頂桿復(fù)位從而將限流電阻切出，也就是說:限流電阻的切入時間是由開關(guān)頂桿至連接桿加上繼電器頂桿至繼電器動觸片的行程距離之和所決定的，僅通過使開關(guān)頂桿上端到連接桿下端之間的距離X，繼電器頂桿上端到繼電器動觸片之間的距離1，以及開關(guān)動觸片到開關(guān)靜觸片的距離Z，在開關(guān)繞組和繼電器繞組均斷電的情況下滿足條件:x+y〈z，即能使得限流電阻在電機啟動伊始的切入時間先于啟動電流的輸出時間，而對啟動電流進行限流保護；另外，設(shè)計繼電器繞組與電磁開關(guān)繞組之間具有足夠的空間距離，即能保證它們不會相互干擾，確保在電機啟動伊始，限流電阻的切入時間早于開關(guān)動觸片與開關(guān)靜觸片的電連接時間，以確保限流電阻能抑制起停電機在啟動瞬間過大的啟動電流，所以，本發(fā)明具有可靠性高，易于實施的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
[0043]圖1為在先申請的繼電器接入起停電機的回路的電原理圖；
[0044]圖2為在先申請的起停電機的整體外觀立體圖；
[0045]圖3-1為本發(fā)明的起停電機回路的電原理圖——切入限流電阻狀態(tài)；
[0046]圖3-2為本發(fā)明的起停電機回路的電原理圖——切出限流電阻狀態(tài)；
[0047]圖4為本發(fā)明實施例一和實施例二的電磁開關(guān)與繼電器合體結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0048]圖5-1為本發(fā)明實施例一中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均未通電時，圖4的A-A剖視示意圖；
[0049]圖5-2為本發(fā)明實施例一中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均未通電時，圖4的C-C剖視示意圖；
[0050]圖5-3為圖5-1的F部局部放大示意圖；
[0051]圖6-1為本發(fā)明實施例一中的開關(guān) 繞組I和繼電器繞組7均已通電時，圖4的A-A剖視示意圖；
[0052]圖6-2為本發(fā)明實施例一中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均已通電時，圖4的C-C剖視示意圖；
[0053]圖7-1為本發(fā)明實施例一中的開關(guān)繞組I保持通電、繼電器繞組7已斷電時，圖4的A-A劑視不意圖；
[0054]圖7-2為本發(fā)明實施例一中的開關(guān)繞組I保持通電、繼電器繞組7已斷電時，圖4的C-C劑視不意圖；
[0055]圖8-1為本發(fā)明實施例二中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均未通電時，圖4的A-A剖視示意圖；
[0056]圖8-2為本發(fā)明實施例二中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均未通電時，圖4的C-C剖視示意圖；
[0057]圖9-1為本發(fā)明實施例二中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均已通電時，圖4的A-A剖視示意圖；
[0058]圖9-2為本發(fā)明實施例二中的開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均已通電時，圖4的C-C剖視示意圖；
[0059]圖10-1為本發(fā)明實施例二中的開關(guān)繞組I保持通電、繼電器繞組7已斷電時，圖4的A-A首I]視不意圖；
[0060]圖10-2為本發(fā)明實施例二中的開關(guān)繞組I保持通電、繼電器繞組7已斷電時，圖4的C-C首I]視不意圖；
[0061]圖11為本發(fā)明實施例一和實施例二的電磁開關(guān)與繼電器合體中蓋體22總成的仰視外觀立體圖；
[0062]圖12為本發(fā)明實施例一和實施例二的電磁開關(guān)與繼電器合體中內(nèi)殼體23總成的外觀立體圖；
[0063]圖13-1為本發(fā)明實施例一和實施例二的電磁開關(guān)與繼電器合體中接線座26總成的俯視外觀立體圖；
[0064]圖13-2為本發(fā)明實施例一和實施例二的電磁開關(guān)與繼電器合體中接線座26總成的仰視外觀立體圖；
[0065]圖14為本發(fā)明實施例一和實施例二的電磁開關(guān)與繼電器合體中殼體16總成的俯視外觀立體圖；
[0066]圖15為本發(fā)明起停電機的整體外觀立體圖；
[0067]圖16為本發(fā)明起停電機的信號流程框圖。
[0068]圖中，Kl-1CR繼電器；K2-電磁開關(guān)；Β_輸入端子；Μ_輸出端子；S_控制端子；1-開關(guān)繞組；2_開關(guān)鐵芯；3_開關(guān)頂桿；4_開關(guān)彈簧；5_開關(guān)動觸片；6_開關(guān)接線柱；7-繼電器繞組；8a-繼電器鐵芯；8b-鐵芯端蓋；9_繼電器頂桿；10_繼電器彈簧；11_限流電阻；12-繼電器靜觸片；13_繼電器接線柱；14-繼電器動觸片；15_動觸片彈簧；16_殼體；17_輸出接線柱；18_連接桿；18a-桿頭；18b_桿身；19_連接桿彈簧；19b_工字型橡膠墊；20_開關(guān)靜觸片；21_導(dǎo)流柱；22_蓋體；23_內(nèi)殼體；24_控制器；25_電機；26_接線座；26a-接線座的中心開孔；27_導(dǎo)磁蓋板；28_靜鐵芯；29_絕緣安裝滑套；30_滑套彈簧；31-連接片；32_螺栓；33_導(dǎo)磁框架。
【具體實施方式】
[0069]實施例一
[0070]如圖4至圖7-2、圖11至圖14所示，本發(fā)明實施例一的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)包括長筒形長外殼、電磁開關(guān)機構(gòu)、繼電器機構(gòu)、接線座26、控制器24和控制端子S。其中，電磁開關(guān)機構(gòu)安裝在長外殼的下部，繼電器機構(gòu)位于長外殼內(nèi)電磁開關(guān)機構(gòu)的上方，即位于長外殼的中部,兩者之間由接線座26間隔定位；長外殼由蓋體22、殼體16和內(nèi)殼體23構(gòu)成；電磁開關(guān)機構(gòu)包括由開關(guān)繞組1、開關(guān)鐵芯2、開關(guān)頂桿3、開關(guān)彈簧4組成的開關(guān)動作組件、開關(guān)動、靜觸片5、20和輸出端子Μ;繼電器機構(gòu)包括由繼電器繞組7、繼電器鐵芯8a、繼電器頂桿9、繼電器彈簧10組成的繼電器動作組件、輸入端子B、限流電阻11、繼電器接線柱13、繼電器動、靜觸片14、12和動觸片彈簧15。
[0071]本實施例一的蓋體22作為長外殼的上部，用于安裝輸入端子B、限流電阻11、繼電器接線柱13、繼電器動、靜觸片14、12、動觸片彈簧15和輸出端子M ;蓋體22為底部敞口的筒形蓋體，頂面內(nèi)壁開有一個足以容納動觸片彈簧15的中心盲孔，并且其頂面以該中心盲孔為中心十字形分布開設(shè)有四個安裝通孔。兩繼電器靜觸片12相間隔并對稱地固定在中心盲孔底部，繼電器動觸片14則活動安裝在中心盲孔中，并位于繼電器靜觸片12與動觸片彈簧15之間，在動觸片彈簧15的作用下，繼電器動觸片14貼在兩繼電器靜觸片12上形成常閉開關(guān)；輸入端子B和繼電器接線柱13分別嵌裝在蓋體22的其中兩個相對的安裝通孔中，并且它們的上部伸出蓋體22外，下部則分別于兩繼電器靜觸片12連接，限流電阻11為半環(huán)形電阻，其兩端分別連接在輸入端子B和繼電器接線柱13的底面；而蓋體22的另外兩個相對的安裝通孔均為蓋體22下部側(cè)壁上的縱向通孔；另外，輸出端子M為一螺栓，其水平固定在蓋體22的頂部并且其螺紋部朝外。
[0072]本實施例一的殼體16作為長外殼的中下部，其下部用于安裝開關(guān)動作組件；殼體16為頂部敞口的筒形殼體，其底面中心開有導(dǎo)向孔，內(nèi)部位于底部與中部的交界位置設(shè)置開有中心導(dǎo)向孔的導(dǎo)磁蓋板27，并且導(dǎo)磁蓋板27的中心導(dǎo)向孔底部設(shè)有靜鐵芯28，開關(guān)繞組I位于在殼體16位于其底面與導(dǎo)磁蓋板27之間的內(nèi)壁上，開關(guān)鐵芯2安裝在開關(guān)繞組I的中心位置，開關(guān)頂桿3的下端固定連接在開關(guān)鐵芯2的頂面上，其上端穿出導(dǎo)磁蓋板27的中心導(dǎo)向孔，開關(guān)彈簧4套裝在開關(guān)頂桿3上，并抵接在靜鐵芯28與開關(guān)鐵芯2之間；開關(guān)動觸片5通過絕緣安裝滑套29滑動安裝在開關(guān)頂桿3的上端部，位于導(dǎo)磁蓋板27上方，滑套彈簧30套裝在開關(guān)頂桿3上，并抵接在絕緣安裝滑套29和開關(guān)鐵芯2的頂面之間，以在開關(guān)頂桿3向上移動時時,緩沖開關(guān)靜觸片20與開關(guān)動觸片5之間的沖擊力，并使得開關(guān)動觸片5壓緊在兩塊開關(guān)靜觸片20上。
[0073]本實施例一的接線座26安裝在開關(guān)動作組件上方，位于殼體16的中部；它是一個具有與長外殼內(nèi)壁相適應(yīng)的臺式座體，其具有一橫向的開有中心開孔26a的臺板，它的臺式座體結(jié)構(gòu)中的臺板位于整個座體高度方向的上中部，連接座26的臺板上方和下方均為空腔，在臺板上，其中心開孔26a設(shè)置為中心導(dǎo)向孔，該中心導(dǎo)向孔向上突出于臺板，使之接近于內(nèi)殼體的底面，該中心導(dǎo)向孔的下部為喇叭形，以留出開關(guān)頂桿3的上端部頂觸連接桿18上移時的移動空間；在臺板上還以中心開孔26a為基準沿徑向?qū)ΨQ開有兩安裝孔，用于安裝兩塊開關(guān)靜觸片20，該兩安裝孔分別嵌裝有與開關(guān)靜觸片20—體的導(dǎo)流柱21，其中兩塊開關(guān)靜觸片20相分離的設(shè)置在接線座26的臺板下表面，并采用L形的開關(guān)接線柱6和輸出接線柱17，以它們的橫桿部分分別連接在兩導(dǎo)流柱21的上端，其中輸出接線柱17的上端開有豎向凹槽。接線座26下端架在電磁開關(guān)機構(gòu)上，其底部貼在導(dǎo)磁蓋板27的頂面上，并使開關(guān)動觸片5位于接線座26底部的長方形凹腔中，以便于開關(guān)繞組I通電時，靜鐵芯28與開關(guān)鐵芯2相吸合，使開關(guān)頂桿3向上移動并將連接桿18向上頂起，令開關(guān)動觸片5分別與兩開關(guān)靜觸片20電連接。
[0074]本發(fā)明的內(nèi)殼體23安裝在接線座26的上方,位于殼體16的上部,用于安裝繼電器動作組件；內(nèi)殼體23為頂部開有通孔、底部敞口、側(cè)壁開有兩個相對的縱向通孔的空腔殼體，其中，頂部通孔為由上小下大的導(dǎo)向孔組成的階梯孔，并且該下導(dǎo)向孔足以容納套裝在繼電器頂桿9上的繼電器彈簧10 ;繼電器繞組7固定安裝在中心側(cè)缺口的“ □”形導(dǎo)磁框架33中，而該導(dǎo)磁框架33則固定安裝在內(nèi)殼體23的空腔中；繼電器鐵芯8a與增設(shè)的鐵芯端蓋Sb固定連接圍成一個具有內(nèi)部空腔的繼電器鐵芯構(gòu)件，其中，鐵芯端蓋Sb為內(nèi)腔適配于該桿頭18a的底部敞口蓋體，繼電器鐵芯8a開有下端面通孔并固定連接在鐵芯端蓋8b的底部敞口上，該繼電器鐵芯構(gòu)件活動安裝在繼電器繞組7的中心位置；繼電器頂桿9的下端固定在鐵芯端蓋8b的上端面，上端穿過內(nèi)殼體23的頂部通孔伸出；連接桿18由桿頭
18a和桿身18b組成，該桿頭18a為“l(fā)Ti ”形并且活動安裝在繼電器鐵芯構(gòu)件的內(nèi)部空腔中，
桿頭18a在該內(nèi)部空腔中可相對內(nèi)部空腔運動一個繼電器頂桿9的復(fù)位距離，連接桿18的桿身18b則從繼電器鐵芯8a的下端面通孔穿出，以從內(nèi)殼體23的底部敞口露出，并且繼電器頂桿9與連接桿18位于同一軸線上，當繼電器繞組7通電時，繼電器鐵芯8a和連接桿18會吸合為一體；繼電器鐵芯構(gòu)件的內(nèi)部空腔中還增設(shè)有連接桿彈簧19，該連接桿彈簧19抵接在鐵芯端蓋8b的上端面與連接桿18的桿頭18a之間；繼電器彈簧10抵接在下方導(dǎo)向孔的上端面與鐵芯端蓋Sb的上端面之間。內(nèi)殼體23的兩個相對的縱向通孔分別套裝在上述L形的開關(guān)接線柱6和輸出接線柱17的豎桿部分，以使繼電器動作組件整體坐落在接線座26上方，由接線座26支承，并且讓連接桿18的桿身18b穿過接線座26臺板上的中心開孔26a進入臺板下方的空間中，與開關(guān)頂桿3上端面在常態(tài)下間隔相對，并且繼電器頂桿9、連接桿18與開關(guān)頂桿3位于同一軸線上。
[0075]當本實施例一的蓋體22的下部與殼體16的頂部連接組成完整的長外殼時，開關(guān)接線柱6和輸出接線柱17的豎桿部分則分別穿出開設(shè)在蓋體22下部側(cè)壁上的縱向通孔，使得繼電器頂桿9的上端位于繼電器動觸片14的下方附近，其中，開關(guān)接線柱6與繼電器接線柱13電連接，輸出接線柱17與輸出端子M電連接，具體的說:輸出端子M適配嵌入輸出接線柱17的豎向凹槽中；而開關(guān)接線柱6的上端開有通孔，繼電器接線柱13與開關(guān)接線柱6之間通過連接片31電連接，該連接片31為一端帶彎頭另一端帶連接孔的長形片狀物，其彎頭端帶孔，通過一螺栓32與開關(guān)接線柱6的上端通孔電連接并固定，另一端的連接孔則用于與繼電器接線柱13連接。
[0076]在開關(guān)繞組I和繼電器繞組7均斷電的情況下，本實施例一的開關(guān)頂桿3上端到連接桿18下端之間的距離X，繼電器頂桿9上端到繼電器動觸片14之間的距離y，以及開關(guān)動觸片5到開關(guān)靜觸片20的距離z，滿足以下條件:X+y〈z。
[0077]本發(fā)明的控制器24用于控制繼電器繞組7通電時間，控制端子S用于輸入控制電流，控制器24安裝在接線座26上，控制端子S設(shè)置在蓋體22的上端面，控制端子S —路與開關(guān)繞組I電連接，另一路通過控制器24與繼電器繞組7電連接，并且控制器24、控制端子S、開關(guān)繞組1、繼電器繞組7之間的電氣連接導(dǎo)線通過開設(shè)在長外殼內(nèi)的孔道布線。
[0078]如圖15所示，本發(fā)明的起停電機包括電機25、電磁開關(guān)、帶限流電阻的繼電器和由外部蓄電池供電輸入的電源輸入端，電磁開關(guān)和繼電器應(yīng)用上述一體化結(jié)構(gòu)，電源輸入端分別與開關(guān)繞組1、繼電器繞組7和輸入端子B電氣連接，輸出端子M與電機25的控制端電氣連接。其中，起停電機的輸出端子M與汽車電機的控制端通過連接線纜電連接，連接線纜的接線端子套在輸出端子上，并通過一螺母將該接線端子與起停電機輸出端子M和輸出接線柱17鎖緊固定，以保證它們之間可靠的電連接。[0079]如圖16所示，汽車的點火開關(guān)接通后，汽車的蓄電池開始為起停電機供電，即上述電源輸入端同時輸出一路主電流I和一路控制電流，其中主電流I從輸入端子B輸入起停電機，控制電流從控制端子S輸入起停電機；輸入控制端子S的控制電流分成兩路，一路控制電流I1直接輸出到開關(guān)繞組1，另一路控制電流i2通過控制器24輸出到繼電器繞組7，參見圖6-1和圖6-2，在點火開關(guān)接通后的限流時間內(nèi)，控制電流i2直接通過控制器24，使開關(guān)繞組I和繼電器繞組7同時通電，開關(guān)鐵芯2推動開關(guān)頂桿3向上移動，頂觸到連接桿18，與此同時，繼電器鐵芯8a也與連接桿18相吸合為一體，故開關(guān)頂桿3通過連接桿18和繼電器鐵芯8a推動繼電器頂桿9向上移動，一方面，克服動觸片彈簧15的阻力將繼電器動觸片14頂離繼電器靜觸片12，使輸入端子B和繼電器接線柱13的直接通路斷開，即令限流電阻11切入，另一方面，開關(guān)動觸片5隨著開關(guān)頂桿的上移而接觸開關(guān)靜觸片20，從而連通開關(guān)接線柱6與輸出端子M，形成限流回路，主電流I依次通過輸入端子B、限流電阻11、繼電器接線柱13、開關(guān)接線柱6、開關(guān)動、靜觸片5、20、輸出接線柱17和輸出端子M輸入到電機25的控制端，驅(qū)動電機25對汽車的發(fā)動機進行起動。由于電機25啟動伊始在回路中切入了限流電阻11，從而抑制了起停電機在啟動瞬間過大的啟動電流。
[0080]為了不影響電機的起動性能，該限流時間不宜過長，一般為30?180ms，為了保證限流電阻11能有效工作，上述控制器24無論是選用控制芯片還是自制控制電路，其讓控制電流i2直接通過的響應(yīng)時間均要求小于IOms ;參見圖7-1和圖7-2，在限流時間后，控制器24截斷控制電流i2，使繼電器繞組7斷電，而此時開關(guān)繞組I仍保持通電，繼電器鐵芯8a和連接桿18之間失去吸合力，由于連接桿18的桿頭18a與繼電器頂桿之間留有一個復(fù)位空間，從而使繼電器頂桿9和繼電器鐵芯8a在連接桿18不動的情況下，也能在繼電器彈簧10的作用下復(fù)位，繼而使得繼電器動觸片14在動觸片彈簧的作用下重新貼合兩塊靜觸片12，使得限流電阻11被繼電器動、靜觸片14、12的通路短路而切出，此時，主電流I依次通過輸入端子B、繼電器動、靜觸片14和12、繼電器接線柱13、開關(guān)接線柱6、開關(guān)動、靜觸片5、20、輸出接線柱17和輸出端子M輸入到電機25的控制端，讓驅(qū)動電機25繼續(xù)對汽車的發(fā)動機進行起動，直至汽車發(fā)動機正常起動為止。
[0081]參見圖5-1和圖5-2，在汽車發(fā)動機正常起動后，點火開關(guān)復(fù)位，汽車的蓄電池停止對起停電機供電，使得開關(guān)繞組I也斷電，開關(guān)頂桿3受開關(guān)彈簧4的作用復(fù)位，輸出端子M和繼電器接線柱13的開關(guān)動觸片5電氣通路斷開，電機25失電停止工作，本發(fā)明的起停電機恢復(fù)到初始狀態(tài)。
[0082]參見圖5-3，上述合體結(jié)構(gòu)處于初始狀態(tài)下，當汽車的點火開關(guān)接通后，開關(guān)繞組I和繼電器繞組7即能獲得供電而產(chǎn)生磁場，對于繼電器繞組7來說，由于在初始狀態(tài)下導(dǎo)磁框架33、連接桿18和繼電器鐵芯8a圍成一個封閉的回路，使得繼電器繞組7產(chǎn)生的磁場在該封閉回路上形成閉合磁路Φ，連接桿18與繼電器鐵芯8a得以緊緊的吸合為一體；并且，即便在初始狀態(tài)下連接桿18和繼電器鐵芯8a由于外部因素而分離，由于導(dǎo)磁框架33、連接桿18和繼電器鐵芯8a圍成的回路僅在連接桿18與繼電器鐵芯8a之間存在間隙，而使得磁路Φ也僅在連接桿18與繼電器鐵芯8a之間斷開，令連接桿18與繼電器鐵芯8a上由于繼電器繞組7產(chǎn)生的磁場而產(chǎn)生極性相反的磁極，并且繼電器繞組7產(chǎn)生的磁場的磁壓降集中在連接桿18與繼電器鐵芯8a之間，使得連接桿18與繼電器鐵芯8a受到強大的磁力而迅速的吸合為一體。其中，鐵芯端蓋8b應(yīng)采用足夠薄的隔磁材料支撐，一方面保證上述磁路Φ能夠穿透鐵芯端蓋8b而得以形成閉合回路，另一方面則保證磁路Φ形成后，僅連接桿18與繼電器鐵芯8a之間吸合，而避免連接桿18與導(dǎo)磁框架33之間發(fā)生吸合。
[0083]另外，在合體結(jié)構(gòu)處于限流狀態(tài)下，上述導(dǎo)磁框架33、連接桿18和繼電器鐵芯8a同樣能圍成一個封閉的回路，使得繼電器繞組7產(chǎn)生的磁場在該封閉回路上形成閉合磁路Φ，所以，本實施例一的合體結(jié)構(gòu)能夠確保合體結(jié)構(gòu)由初始狀態(tài)過渡到限流狀態(tài)的過程中，在外部因素影響下連接桿與繼電器鐵芯均能保持吸合，從而本實施例一具有高工作可靠性。
[0084]實施例二
[0085]如圖4、圖8-1至圖14所示，本發(fā)明實施例二與實施例一的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的起停電機基本相同，它們的區(qū)別在于:本實施例二的連接桿18的桿頭18a為“T”形，鐵芯端蓋Sb為內(nèi)腔適配于該桿頭18a的底部敞口蓋體，并且該蓋體由導(dǎo)磁材料制成的上部與非導(dǎo)磁材料制成的下部固定連接組成，蓋體的外表面覆蓋有一層薄非導(dǎo)磁材料，繼電器鐵芯8a固定連接在鐵芯端蓋8b的底部敞口上。另外，本實施例二采用工字型橡膠墊19b替代實施例一中的連接桿彈簧19，本實施例二與實施例一的工作原理相同，其中，磁路Φ的閉合回路由導(dǎo)磁框架33、連接桿18、繼電器鐵芯8a和鐵芯端蓋8b形成，在此不再贅述。另外，上述工字型橡膠墊1%也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的彈性材料或者彈性結(jié)構(gòu)替換。
[0086]本發(fā)明不局限與上述【具體實施方式】，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，例如，上述實施例中，也可通過控制器24控制繼電器繞組7在點火開關(guān)接通時晚于開關(guān)繞組I通電，以確保輸入端子B和導(dǎo)流柱13在繼電器動觸片14的電氣通路上斷開的時間早于開關(guān)動觸片5電氣連接在開關(guān)接線柱6和輸出端子M之間的時間，均落在本發(fā)明的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，包括開關(guān)外殼、繼電器外殼、電磁開關(guān)機構(gòu)和繼電器機構(gòu)，所述電磁開關(guān)機構(gòu)包括由開關(guān)繞組(I)、開關(guān)鐵芯(2)、開關(guān)頂桿(3)、開關(guān)彈簧(4)組成的開關(guān)動作組件、開關(guān)動、靜觸片(5、20)和輸出端子(M);所述繼電器機構(gòu)包括由繼電器繞組(7)、繼電器鐵芯(8a)、繼電器頂桿(9)、繼電器彈簧(10)組成的繼電器動作組件、輸入端子(B)、限流電阻(11)、繼電器接線柱(13)、繼電器動、靜觸片(14、12)和動觸片彈簧(15)，其特征在于: 所述的開關(guān)外殼與繼電器外殼合二為一構(gòu)成一個長筒形的長外殼，所述電磁開關(guān)機構(gòu)安裝在所述長外殼的下部，所述繼電器機構(gòu)位于長外殼內(nèi)電磁開關(guān)機構(gòu)的上方，即位于長外殼的中部，兩者之間由一接線座(26)間隔定位，所述接線座(26)是一個具有與長外殼內(nèi)壁相適應(yīng)的臺式座體，其具有一橫向的開有中心開孔(26a)的臺板，該接線座(26)下端架在電磁開關(guān)機構(gòu)上，上方則支承繼電器機構(gòu)； 所述繼電器頂桿(9)與開關(guān)頂桿(3)位于同一軸線上且在該兩者之間增設(shè)有一個同軸線的由桿頭(18a)和桿身(18b)組成的連接桿(18)，所述繼電器鐵芯(8a)與增設(shè)的鐵芯端蓋(Sb)固定連接圍成一個具有內(nèi)部空腔的繼電器鐵芯構(gòu)件，其中，繼電器鐵芯(8a)位于下方并開有下端面通 孔，該繼電器鐵芯構(gòu)件活動安裝在所述繼電器繞組(7 )的中心位置，繼電器頂桿(9)固定在鐵芯端蓋(Sb)的上端面，所述連接桿(18)的桿頭(18a)活動安裝在所述繼電器鐵芯構(gòu)件的內(nèi)部空腔中，并且桿頭(18a)在該內(nèi)部空腔中可相對內(nèi)部空腔運動一個繼電器頂桿(9)的復(fù)位距離，所述連接桿(18)的桿身(18b)則從所述繼電器鐵芯(8a)的下端面通孔穿出，再穿過接線座(26)的中心開孔(26a)，與開關(guān)頂桿(3)上端面在常態(tài)下間隔相對，并且，當繼電器繞組(7)通電時繼電器鐵芯(8a)和連接桿(18)會吸合為一體； 所述輸入端子(B)、繼電器接線柱(13)和輸出端子(M)均設(shè)置在長外殼的上部，所述開關(guān)靜觸片(20)設(shè)有兩塊，相分離的設(shè)置在所述接線座(26)的臺板下表面上，并且，一塊開關(guān)靜觸片(20)與所述繼電器接線柱(13)電連接，另一塊開關(guān)靜觸片(20)與所述輸出端子(M)電連接； 所述開關(guān)動觸片(5)安裝在開關(guān)頂桿(3)的上端部，當開關(guān)頂桿(3)向上移動頂起所述連接桿(18 )時，所述開關(guān)動觸片(5 )電連接在兩塊開關(guān)靜觸片(20 )之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接桿(18)的桿頭(18a)為“Μ形，所述鐵芯端蓋(8b)為內(nèi)腔適配于該桿頭(18a)的底部敞口蓋體，所述繼電器鐵芯(8a)固定連接在鐵芯端蓋(8b)的底部敞口上，所述繼電器繞組(7)安裝在中心側(cè)缺口的“ □”形導(dǎo)磁框架(33)中，當開關(guān)繞組(I)和繼電器繞組(7)均通電時，所述吸合為一體的連接桿(18)與繼電器鐵芯(8a)均與所述導(dǎo)磁框架(33)形成用于繼電器繞組(7 )磁場的閉合磁路(Φ )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接桿(18)的桿頭(18a)為“T”形，所述鐵芯端蓋(Sb)為內(nèi)腔適配于該桿頭(18a)的底部敞口蓋體，并且該蓋體由導(dǎo)磁材料制成的上部與非導(dǎo)磁材料制成的下部固定連接組成，蓋體的外表面覆蓋有一層薄非導(dǎo)磁材料，所述繼電器鐵芯(8a)固定連接在鐵芯端蓋(8b)的底部敞口上，所述繼電器繞組(7)安裝在中心側(cè)缺口的“[]”形導(dǎo)磁框架(33)中，當開關(guān)繞組(I)和繼電器繞組(7)均通電時，所述吸合為一體的連接桿(18)與繼電器鐵芯(8a)均與所述鐵芯端蓋(8b)和導(dǎo)磁框架(33)形成用于繼電器繞組(7)磁場的閉合磁路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:在開關(guān)繞組(I)和繼電器繞組(7)均斷電的情況下，所述開關(guān)頂桿(3)上端到連接桿(18 )下端之間的距離X，所述繼電器頂桿(9)上端到繼電器動觸片(14)之間的距離y，以及所述開關(guān)動觸片(5)到所述開關(guān)靜觸片(20)的距離z，滿足以下條件:X+y〈z。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述繼電器鐵芯構(gòu)件的內(nèi)部空腔中增設(shè)有連接桿彈簧(19);該連接桿彈簧(19)抵接在鐵芯端蓋(Sb)的上端面與連接桿(18)的桿頭(18a)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu),其特征在于:所述長外殼由蓋體(22)、殼體(16)和內(nèi)殼體(23)構(gòu)成，所述蓋體(22)為長外殼的上部，所述輸入端子(B)、限流電阻(11)、繼電器接線柱(13)、繼電器動、靜觸片(14、12)、動觸片彈簧(15)和輸出端子(M)安裝在蓋體(22)的上部，所述殼體(16)為頂部敞口的筒形殼體，作為長外殼的中下部，所述開關(guān)動作組件安裝在殼體(16)的下部；所述接線座(26)安裝在開關(guān)動作組件上方，位于殼體(16)的中部；所述內(nèi)殼體(23)安裝在接線座(26)的上方,位于殼體(16)的上部，用于安裝所述繼電器動作組件，使所述繼電器動作組件整體坐落在接線座(26)上方，并且讓所述連接桿( 18)的桿身(18b)穿過接線座(26)臺板上的中心開孔(26a)進入所述臺板下方的空間中；當所述蓋體(22)的下部與殼體(16)的頂部連接組成完整的長外殼時，所述繼電器頂桿(9)的上端位于繼電器動觸片(14)的下方附近。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接座(26 )的臺式座體結(jié)構(gòu)中的臺板位于整個座體高度方向的上中部，所述連接座(26 )的臺板上方和下方均為空腔，在所述臺板上，其中心開孔(26a)設(shè)置為中心導(dǎo)向孔，該中心導(dǎo)向孔向上突出于臺板，使之接近于內(nèi)殼體的底面，該中心導(dǎo)向孔的下部為喇叭形，以留出開關(guān)頂桿(3)的上端部頂觸連接桿(18)上移時的移動空間；在所述臺板上還以中心開孔(26a)為基準沿徑向?qū)ΨQ開有兩安裝孔，用于安裝所述兩塊開關(guān)靜觸片(20)，該兩安裝孔分別嵌裝有與開關(guān)靜觸片(20)—體的導(dǎo)流柱(21)，并采用L形的開關(guān)接線柱(6)和輸出接線柱(17)，以它們的橫桿部分分別連接在所述兩導(dǎo)流柱(21)的上端，它們的豎桿部分則在蓋體(22)與殼體(16)連接組成完整的長外殼時，分別依次穿出開設(shè)在內(nèi)殼體(23)側(cè)壁和蓋體(22)下部側(cè)壁上的縱向通孔，其中，開關(guān)接線柱(6)與所述繼電器接線柱(13)電連接，輸出接線柱(17)與所述輸出端子(M)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述蓋體(22)為底部敞口的筒形蓋體，其頂面內(nèi)壁開有一個足以容納所述動觸片彈簧(15)的中心盲孔，并且其頂面以該中心盲孔為中心十字形分布開設(shè)有四個安裝通孔，所述兩繼電器靜觸片(12)相間隔并對稱地固定在該中心盲孔底部，所述繼電器動觸片(14)則活動安裝在中心盲孔中，并位于所述繼電器靜觸片(12)與動觸片彈簧(15)之間，在動觸片彈簧(15)的作用下，繼電器動觸片(14)貼在兩繼電器靜觸片(12)上形成常閉開關(guān)；所述輸入端子(B)和繼電器接線柱(13)分別嵌裝在蓋體(22)的其中兩個相對的安裝通孔中，并且它們的上部伸出蓋體(22)外，下部則分別于所述兩繼電器靜觸片(12)連接，所述限流電阻(11)為半環(huán)形電阻，其兩端分別連接在輸入端子(B)和繼電器接線柱(13)的底面；所述蓋體(22)的另外兩個相對的安裝通孔即為所述蓋體(22)下部側(cè)壁上的兩個縱向通孔，所述輸出端子(M)為一螺栓，其水平固定在蓋體(22)的頂部并且其螺紋部朝外，所述輸出接線柱(17)的上端開有豎向凹槽，當蓋體(22)與殼體(16)連接組成完整的長外殼時，所述輸出端子(M)適配嵌入所述輸出接線柱(17)的豎向凹槽中；所述開關(guān)接線柱(6)的上端開有通孔，所述繼電器接線柱(13)與開關(guān)接線柱(6)之間通過連接片(31)電連接，該連接片(31)為一端帶彎頭另一端帶連接孔的長形片狀物，其彎頭端帶孔，通過一螺栓(32)與開關(guān)接線柱(6)的上端通孔電連接并固定，另一端的連接孔則用于與繼電器接線柱(13)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)殼體(23)為頂部開有通孔、底部敞口、側(cè)壁開有兩個相對的通孔的空腔殼體，其中，內(nèi)殼體(23)側(cè)壁上的兩個相對的通孔即為所述內(nèi)殼體(23)的側(cè)壁縱向通孔，頂部通孔為由上小下大的導(dǎo)向孔組成的階梯孔，并且該下導(dǎo)向孔足以容納套裝在繼電器頂桿(9)上的繼電器彈簧(10);所述繼電器繞組(7)安裝在內(nèi)殼體(23)的空腔中，所述繼電器鐵芯構(gòu)件活動安裝在繼電器繞組(7)的中心位置，所述繼電器頂桿(9)的上端穿過上方導(dǎo)向孔伸出到所述繼電器動觸片(14)的下方附近，所述繼電器彈簧(10)抵接在下方導(dǎo)向孔的上端面與鐵芯端蓋(8b)的上端面之間，所述連接桿(18)的桿身(18b)從內(nèi)殼體(23)的底部敞口露出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述殼體(16)的底面中心開有導(dǎo)向孔，其內(nèi)部位于底部與中部的交界位置設(shè)置開有中心導(dǎo)向孔的導(dǎo)磁蓋板(27)，并且導(dǎo)磁蓋 板(27)的中心導(dǎo)向孔底部設(shè)有靜鐵芯(28)，所述開關(guān)繞組(I)安裝在殼體(16)位于其底面與導(dǎo)磁蓋板(27)之間的內(nèi)壁上，所述開關(guān)鐵芯(2)安裝在開關(guān)繞組(1)的中心位置，所述開關(guān)頂桿(3)的下端固定連接在開關(guān)鐵芯(2)的頂面上，其上端穿出導(dǎo)磁蓋板(27)的中心導(dǎo)向孔，并使所述開關(guān)動觸片(5)位于導(dǎo)磁蓋板(27)上方，所述開關(guān)彈簧(4 )套裝在開關(guān)頂桿(3 )上，并抵接在所述靜鐵芯(28 )與開關(guān)鐵芯(2 )之間；所述接線座(26)的底部貼在導(dǎo)磁蓋板(27)的頂面上，并使得所述開關(guān)動觸片(5)位于接線座(26)底部的長方形凹腔中，所述開關(guān)繞組(I)通電時，靜鐵芯(28)與開關(guān)鐵芯(2)相吸合，使開關(guān)頂桿(3)向上移動并將所述連接桿(18)向上頂起，并使開關(guān)動觸片(5)分別與所述兩開關(guān)靜觸片(20)電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述開關(guān)動觸片(5)通過一絕緣安裝滑套(29)滑動安裝在開關(guān)頂桿(3)的上端部，并通過增設(shè)套裝在開關(guān)頂桿(3)上的滑套彈簧(30)，使該滑套彈簧(30)抵接在絕緣安裝滑套(29)和開關(guān)鐵芯(2)的頂面之間，以在開關(guān)頂桿(3)向上移動時緩沖開關(guān)靜觸片(20)和開關(guān)動觸片(5)之間的沖擊力，并使得開關(guān)動觸片(5)壓緊在所述兩塊開關(guān)靜觸片(20)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電磁開關(guān)和繼電器的合體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的一體化結(jié)構(gòu)還包括用于控制所述繼電器繞組(7)通電時間的控制器(24)，并設(shè)有輸入控制電流的控制端子(S);所述控制器(24)安裝在接線座(26)上，所述控制端子(S)設(shè)置在蓋體(22)的上端面，控制端子(S) —路與開關(guān)繞組(I)電連接，另一路通過控制器(24)與繼電器繞組(7)電連接，并且控制器(24)、控制端子(S)、開關(guān)繞組(I)、繼電器繞組(7)之間的電氣連接導(dǎo)線通過開設(shè)在所述長外殼內(nèi)的孔道布線。
13.一種起停電機，包括電機(25)、電磁開關(guān)、帶限流電阻的繼電器和由外部蓄電池供電輸入的電源輸入端，所述供電端分別與開關(guān)繞組(I)、繼電器繞組(7)和輸入端子(B)電氣連接，其特征在于:所述電磁開關(guān)和繼電器應(yīng)用權(quán)利要求1至12任意一項所述的合體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H01H89/00GK103456580SQ201310365547
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】陳和平, 胡錫勝, 唐黎明, 吳鑒沛, 羅水根, 方振偉, 曹連德 申請人:廣州汽車集團零部件有限公司, 成都法斯特汽車電器有限公司