具有增强的操作稳定性的电磁开关的制作方法

专利名称：具有增强的操作稳定性的电磁开关的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及可以安装在san发动机启动机的电机电路中并且装备有内置 电阻器的电磁继电器，例如，其在启动内燃机时控制电动机中的启动电流，而在内燃机启动 之后旁路电阻器以便以全电压给电动机提供电流。
背景技术：
用于启动安装在比如汽车中的内燃机的、典型的发动机启动机装备有电磁开关， 该电磁开关用于将小齿轮推向电机的环形齿轮并且闭合(close)电机电路中的主触点，以 从蓄电池给安装在发动机启动机中的电动机提供电流。当电动机开启时(换言之，当电磁开关闭合主触点时)，使得称为涌入电流的过大 的电流从电池流向电动机，从而极大地降低电池的端电压，这可能导致电器设备(比如安 装在车辆中的指示器或者声音系统)操作的瞬时故障，也称为短时中断。转让给与本申请相同受让人的日本专利第一公开号2009-224315公开了对随着 电动机的开启而立即产生的涌入电流进行控制的技术。特别地，所公开的系统装备有与安 装在发动机启动机中的电磁开关相分离的电磁继电器。电磁继电器用于选择性地断开或者 闭合电机电路，并且具有安装在其中的、电连接至电机电路的电阻器以及并联布置在电阻 器的进入端和引出端之间的继电器触点。电磁继电器属于常开型，其中，当电机驱动信号处 于关断状态时(即当继电器线圈断电时)，继电器触点断开，而当电机驱动信号处于开启状 态时(即当给继电器线圈通电时)，继电器触点闭合。在输出至电磁继电器的电机驱动信号处于关断状态的情况下，当需要启动电机 时，安装在启动器中的电磁开关闭合主触点，以断开继电器触点。这样会给电动机提供受控 于电阻器的启动电流，以使得电动机开始低速旋转。在小齿轮与发动机的环形齿轮啮合之 后，电机驱动信号转换为开启状态，以便于闭合继电器触点来短路电阻器的端，从而以电池 的全电压给电机供电以使电机高速旋转。如上所述，电磁继电器属于常开型，其中，当电机驱动信号处于关断状态时继电器 触点被断开。因此，如果由于电机驱动信号线的断开或者其未很好地插入到插座中而导致 车辆系统的操作故障，则会保持继电器触点处于断开状态。因此，电磁继电器没有响应于 从电子控制装置(ECU)输出的电机驱动信号而得以通电，所以继电器触点保持断开状态。 这使得从电池提供的电流一直经过电阻器而流向电动机。比如，在室外温度很低的寒冷条 件下，随着发动机机械摩擦的增加，电动机上的负载通常也增加，而电机电路的电阻值却减 小，从而会有更多的电流流经电阻器。此外，即使当电动机开启，并且小齿轮与环形齿轮啮合时，继电器触点也不闭合， 因此未完全地给电动机施加电压，从而导致难以启动发动机，也就是说，降低了发动机的启 动性能。经电阻器流向电动机的连续电流可以使电阻熔化，这会导致发动机不能启动。

发明内容
因此，本发明的主要目的是克服现有技术的缺点。本发明的另一目的在于提供电磁继电器的改进结构，该电磁继电器被设计成 在电机驱动信号线被破坏因而不给电磁继电器发送电机驱动信号的情况下，仍可以确保稳 定地给电动机提供电流。根据本发明的一方面，提供可以安装在汽车内燃机的启动机中的电磁继电器。电 磁继电器为常闭型并且包括(a)空心壳，所述空心壳具有基本上垂直于其轴向而延伸的 端以限定底部，所述底部具有在所述轴向上、向所述空心壳的外部延伸的径向中心部分以 限定空心突起；(b)电阻器，所述电阻器的端电连接至电机电路，以控制在需要启动电动机 时从电池提供给所述电动机的启动电流；(C)继电器线圈，所述继电器线圈布置在所述空 心壳之内，当通电时所述继电器线圈产生磁引力；(d)可动铁芯，所述可动铁芯具有在其轴 向上彼此相对的第一端和第二端，其中由所述继电器线圈产生的所述磁引力沿着所述继电 器线圈的内周移动所述可动铁芯，而所述第一端置于所述壳的所述空心突起之内；(e)继 电器触点，当所述继电器线圈通电或者断电时，所述继电器触点通过所述可动铁芯的移动 而被选择性地断开或者闭合；以及(f)短路，通过在给所述继电器线圈通电时闭合所述继 电器触点来产生所述短路，以在所述电阻器的所述端之间建立电连接，从而从所述电池给 所述电动机提供电流而没有流经所述电阻，通过在给所述继电器线圈断电时断开所述继电 器触点来断开所述短路，以经过所述电阻器从所述电池给所述电动机提供电流。如上所述，当给继电器线圈通电时，继电器触点被断开。因此，当继电器触点保持 断开状态时，如果由于比如断开或中断电机驱动信号线(可以通过该电机驱动信号线给电 磁继电器发送电机驱动信号)、或者电机驱动信号被不良地插入插座，而导致车辆系统的操 作出现故障，则会切断电机驱动信号，从而使得继电器线圈断电，并且继电器触点被不期望 地闭合。当继电器触点闭合时，短路被建立，以在没有流经电阻器的情况下从电池给电动机 提供电流。这样就可以防止在发送给电机继电器的电机驱动信号被切断的情况下电流仍继 续流经电阻器，从而防止电阻器被熔化。此外，当继电器触点闭合时，允许给电机提供电池 的全电压，从而确保电机操作的稳定性。空心壳的底部具有向空心壳外部并且轴向地延伸的空心突起。可动铁芯在继电器 线圈之内在其轴向上移动，而第一端位于空心突起之内。这种结构允许继电器线圈被布置 成靠近空心壳的底部的内表面，以将底部用作磁回路的一部分。这样就不再需要在继电器 线圈的端的附近布置比如磁板的附加部件，从而使得部件的数量最小化并且减少了电磁继 电器的装配过程的数目。 在本发明的优选模式中，电磁继电器还包括被布置成与所述可动铁芯的所述第二 端邻近的固定铁芯。当给所述继电器线圈通电时，所述固定铁芯被磁化，以产生吸引所述可 动铁芯的磁引力。当所述继电器线圈断电时，所述可动铁芯的在所述空心突起内的部分的 长度被设置为大于所述可动铁芯与所述固定铁芯之间所保持的间隔。特别地，当继电器线 圈被通电以磁化固定铁芯使得可动铁芯被吸引至固定铁芯时，可动铁芯的第一端保持布置 在空心突起之内，换言之，未到空心突起之外，从而保持空心壳的底部与可动铁芯之间的空 隙最小化。因此，从开始移动动触点直到其到达固定铁芯，该空隙始终保持不变，从而在可 动铁芯向固定铁芯移动的这段时间内保持磁阻不变，以确保所需量值的由固定铁芯所产生的磁引力。电磁继电器还包括空心树脂绕线筒和薄壁空心圆筒，围绕着所述空心树脂绕线筒 缠绕所述继电器线圈，所述薄壁空心圆筒与所述绕线筒整体地形成。所述薄壁空心圆筒布置 在所述可动铁芯的外周的位于所述空心突起内的部分与所述空心突起的内周之间。所述薄壁 空心圆筒具有与所述空心突起基本上相同的内径，以具有在没有任何不规则性的情况下延伸 的公共圆筒形内壁，来限定所述可动铁芯的所述外周以及所述空心突起的所述内周。特别地，薄壁空心圆筒与树脂绕线筒整体地形成，换言之，由树脂制成。薄壁空心 圆筒布置在可动铁芯的位于空心突起之内的部分与空心突起之间，所以可动铁芯不直接在 空心突起的内周上滑动，从而防止其机械磨损。薄壁空心圆筒与绕线筒整体地形成，以具有在绕线筒的内周延伸的圆筒形内平滑 表面而没有任何不规则性，从而确保可动铁芯在其轴向上平稳地移动而没有很大地倾斜其
轴ο所述空心壳具有带有底部的主体，所述主体被形成为与所述空心突起分离。所述 空心突起被设计成可拆卸地连接至所述空心壳的所述主体的所述底部。这种结构使得能够 从空心壳上移除空心突起，来从空心壳中去掉可动铁心机器相关组件以对其进行更换。电磁继电器还包括布置在所述空心突起的内底面与所述可动铁芯之间的非磁性 间隔物。这种结构使得可动铁芯的端面与空心突起的底部不直接接触，并且会增加空心突 起的底部与可动铁芯之间的磁阻，从而在继电器线圈通电时改善产生作用于可动铁芯的磁 引力的效率，并且确保可动铁芯的操作稳定性。电磁继电器还包括用于在车辆中安装所述电磁继电器的支架。所述支架布置在所 述空心突起之外并且固定在所述空心壳的所述底部上。所述支架在所述电磁继电器的轴向 上具有厚度。所述厚度基本上等于或者大于从所述继电器壳的主体突出的所述空心突起的 高度。这种结构允许整个空心突起保持在支架之内。换言之，空心突起没有从支架的厚度 中突出，从而改善电磁继电器在比如汽车发动机启动机中的可安装性。可以通过典型的拉拔工艺来形成空心壳，这样通常会导致厚度减小。支架用于在 比如汽车中安装电磁继电器，因而需要具有足够大的机械长度，以抵挡由于移动车辆的发 动机或者车辆而产生的机械振动，并且同时通过比如焊接来将其牢固地固定至空心壳。因 此，需要用厚壁板来制作支架。这使得固定至空心壳的底部的支架能够用作磁回路的一部 分，从而缓和具有薄壁的空心壳的底部的磁阻的增加。 电磁继电器还包括(a)隔壁，所述隔壁处于在所述继电器线圈的远离所述继电 器壳的所述底部的相对侧上，与所述固定铁芯整体地形成且与所述固定铁芯分离，(b)绝缘 盖，所述绝缘盖闭合所述空心壳的端中形成的与所述底部相对的开口并且固定至所述空心 壳，(c)第一外部端子，所述第一外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路的高 电位侧，(d)第二外部端子，所述第二外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路 的低电位侧，(e)第一静触点，所述第一静触点布置在所述绝缘盖之内并且电连接和机械连 接至所述第一外部端子，(f)第二静触点，所述第二静触点布置在所述绝缘盖之内并且电连 接和机械连接至所述第二外部端子，(g)动触点，所述动触点被布置在所述第一静触点和所 述第二静触点的远离所述隔壁的相对侧上，并且随着所述可动铁芯的移动而移动以在所述 第一静触点和所述第二静触点之间选择性地建立和阻止电连接，以及(h)轴，当给所述继电器线圈通电以将所述可动铁芯移动至所述固定铁芯时，所述轴将所述可动铁芯的移动传 递给所述动触点。所述电阻器布置在所述绝缘盖之内并且所述电阻器的一端连接至所述第 一外部端子而另一端连接至所述第二外部端子。当给所述继电器线圈通电时，所述动触点 离开所述第一静触点和所述第二静触点，以断开所述继电器触点。当所述继电器线圈断电 时，所述动触点移动至与所述第一静触点和所述第二静触点相接，以闭合所述继电器触点。特别地，当继电器线圈断电时，动触点与第一和第二静触点接触以闭合继电器触 点，而当给继电器线圈通电时，会产生将可动铁芯吸引至固定铁芯的磁引力，可动铁芯的移 动穿过轴传递至动触点，接着离开第一和第二静触点以断开继电器触点。 电阻器布置在盖之内，从而防止来自盖外部的水滴附着在电阻器，从而改善电阻 器的耐久性。此外，盖保护电阻器免于与存在于电磁继电器的外部的可燃物粘合，从而当电 流长时间地持续流经电阻器而使得电阻器发热时，确保电磁继电器的安全性。间隔物可以形成为具有弹性。这样可以吸收当继电器线圈变换成关断状态使得可 动铁芯从固定铁芯返回时动触点碰撞间隔物引起的碰撞声音。被放置成要彼此接触的所述第一静触点和所述第二静触点以及所述动触点的表 面具有不规则性。在典型的常闭电磁继电器中，当遭受外部机械振动时，动触点和静触点的 平面可能互相摩擦，这会导致平面或者平面的颤动之间的接触电阻发生变化。为了缓和这 种问题，第一和第二静触点与动触点的接触表面具有不规则性。所述隔壁和所述固定铁芯构成磁路组件，所述磁路组件的径向中心部分中形成有 孔，所述孔在所述磁路组件的轴向上延伸，且穿过所述孔布置有树脂空心导向筒。所述导向 筒用于导向所述轴的移动。所述轴由绝缘材料制成并与所述可动铁芯相分离，且在所述空 心导向筒之内随着所述可动铁芯的移动而移动。特别地，轴没有直接布置在磁路组件的孔内，而被布置成可以沿着被插入磁路组 件的孔中的导向筒的内周移动。换言之，当被可动铁芯推动时，轴在导向筒的内周上滑动， 从而极大地减小了轴的机械磨损。可以用离散的圆筒形组件构成导向筒，或者由单件部件与继电器线圈所围绕的绕 线筒一起形成导向筒。也可以用单件部件来插入模制隔壁。电磁继电器还包括恢复弹簧，所述恢复弹簧用于推动所述可动铁芯离开所述固定 铁芯。所述轴的面对所述可动铁芯的端上形成有凸缘，所述凸缘向所述轴的外部径向地延 伸。所述凸缘被施加由所述恢复弹簧产生的压力，以使其一直与所述可动铁芯相接，从而不 需要使用比如锻造工具来将轴机械地固定至可动铁芯，这会使得电磁继电器的生产过程最简化。所述第一外部端子和所述第二外部端子中的每个设置有具有外螺纹的螺栓，并且 通过暴露在所述盖之外的外螺纹而固定至所述盖，从而使得电磁继电器能够电连接至比如 汽车发动机启动机和汽车的电气部件，而无需改动车辆中典型使用的导线或者连接器。可动铁芯具有凹槽，所述凹槽在可动铁芯的轴向上彼此相对的端的径向中心部分 中形成，以具有在所述可动铁芯的轴向上延伸的H形的纵向横截面，由此导致可动铁芯的 重量减少，这样确保了其可以响应于固定铁芯的吸引而快速移动。圆筒形凹槽的形状可以 是对称的，从而允许可动铁芯从其任一端插入绕线筒，这样可以减小电磁继电器装配中出 现错误的可能性。
根据本发明的第二方面，提供一种常闭电磁继电器，其包括(a)空心壳，所述空 心壳具有在所述空心壳的轴向上彼此相对的端，其中一端限定底部，另一端具有开口 ； (b) 电阻器，所述电阻器的端电连接至电机电路，以控制当需要启动电动机时从电池给所述电 动机提供的启动电流；(c)继电器线圈，所述继电器线圈布置在所述空心壳之内，当通电时 所述继电器线圈产生磁引力；(d)可动铁芯，由所述继电器线圈产生的所述磁引力沿着所 述继电器线圈的内周移动所述可动铁芯；(e)继电器触点，当所述继电器线圈通电或者断 电时，所述继电器触点通过所述可动铁芯的移动而被选择性地断开或者闭合；(f)短路，通 过在给所述继电器线圈通电时闭合所述继电器触点来产生所述短路，以在所述电阻器的所 述端之间建立电连接，从而从电池给所述电动机提供电流而没有流经所述电阻，而通过在 所述继电器线圈断电时断开所述继电器触点来断开所述短路，以经过所述电阻器从所述电 池给所述电动机提供电流；(g)环形磁板，所述环形磁板布置在所述继电器壳的所述底部 与所述继电器线圈的端之间，以在所述空心壳和所述可动铁芯之间产生磁路；(h)隔壁，所 述隔壁处于在所述继电器线圈的远离所述磁板的相对侧上，以产生在其径向上延伸的磁 路；(i)固定铁芯，与所述隔壁整体地形成并且与所述隔壁分离，并且形成持续至由所述隔 壁产生的磁路的磁路，所述固定铁芯被布置成在其轴向上与所述可动铁芯面对；(j)绝缘 盖，所述绝缘盖闭合所述空心壳的所述开口并且固定至所述空心壳；(k)第一外部端子，所 述第一外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路的高电位侧，第二外部端子， 所述第二外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路的低电位侧；(1)第一静触 点，所述第一静触点布置在所述绝缘盖之内并且电连接和机械连接至所述第一外部端子； (m)第二静触点，所述第二静触点布置在所述绝缘盖之内并且电连接和机械连接至所述第 二外部端子；(η)动触点，所述动触点被布置在所述第一静触点和所述第二静触点的远离 所述隔壁的相对侧上，并且随着所述可动铁芯的移动而移动，以在所述第一静触点和所述 第二静触点之间选择性地建立和阻止所述电连接；(ο)轴，当给所述继电器线圈通电以将 所述可动铁芯移动至所述固定铁芯时，所述轴将所述可动铁芯的移动传递给所述动触点。 电阻器布置在所述绝缘盖之内，并且所述电阻器的一端连接至所述第一外部端子而另一端 连接至所述第二外部端子。当给所述继电器线圈通电时，所述动触点离开所述第一静触点 和所述第二静触点以断开所述继电器触点，而当所述继电器线圈断电时，所述动触点移动 至与所述第一静触点和所述第二静触点相接，以闭合所述继电器触点。如上所述，当给继电器线圈通电时，继电器触点被断开。因此，当继电器触点保持 断开状态时，如果由于比如断开或中断电机驱动信号线(可以通过该电机驱动信号线给电 磁继电器发送电机驱动信号)、或者电机驱动信号被不良地插入插座，而导致车辆系统的操 作出现故障，则会切断电机驱动信号，从而使得继电器线圈断电，并且继电器触点被不期望 地闭合。当继电器触点闭合时，短路被建立，以在没有流经电阻器的情况下从电池给电动机 提供电流。这样就可以防止在发送给电机继电器的电机驱动信号被切断的情况下电流仍继 续流经电阻器，从而防止电阻器被熔化。此外，当继电器触点闭合时，允许给电机提供电池 的全电压，从而确保电机操作的稳定性。电阻器布置在盖之内，从而防止来自盖外部的水滴附着到电阻器，从而改善电阻 器的耐久性。此外，盖保护电阻器免于与存在于电磁继电器的外部的可燃物粘合，从而当电 流长时间地持续流经电阻器而使得电阻器发热时，确保电磁继电器的安全性。
在盖内安装电阻器避免了电阻器与盖内壁的直接接触，从而使得因热(由电阻器 所产生)而产生的、对盖的热破坏最小化。在本发明的优选模式中，电磁继电器还包括布置在空心壳的底部与可动铁芯之间 的非磁性间隔物。特别地，当继电器线圈断电时，可动铁芯的端离开空心壳的底部。非磁性 间隔物的安装增加 了空心壳的底部与可动铁芯之间的磁阻，这样就确保了固定铁芯与可动 铁芯之间所需量值的磁引力。间隔物可以被形成为具有弹性。这样可以吸收当继电器线圈变换成关断状态使得 可动铁芯从固定铁芯返回时由于动触点碰撞间隔物而引起的碰撞声音。被放置成要彼此接触的所述第一静触点和所述第二静触点以及所述动触点的表 面具有不规则性。在典型的常闭电磁继电器中，当遭受外部机械振动时，动触点和静触点的 平面可能互相摩擦，这会导致平面或者平面的颤动之间的接触电阻发生变化。为了缓和这 种问题，第一和第二静触点与动触点的接触表面具有不规则性。所述隔壁和所述固定铁芯构成磁路组件，所述磁路组件的径向中心部分中形成有 孔，所述孔在所述磁路组件的轴向上延伸，并且穿过所述孔布置有树脂空心导向筒。所述导 向筒用于导向所述轴的移动。所述轴由绝缘材料制成并与所述可动铁芯分离，并且在所述 空心导向筒之内随着所述可动铁芯的移动而移动。特别地，轴未直接布置在磁路组件内，而被布置成可以沿着被插入磁路组件的孔 中的导向筒的内周移动。换言之，当被可动铁芯推动时，轴在导向筒的内周上滑动，从而极 大地减小了轴的机械磨损。可以用分离的圆筒形组件来构成导向筒，或者由单件部件与继电器线圈所围绕的 绕线筒一起形成导向筒。也可以用单件部件来插入模制隔壁。电磁继电器还包括恢复弹簧，所述恢复弹簧用于推动所述可动铁芯离开所述固定 铁芯。所述轴的面对所述可动铁芯的端上形成有凸缘，所述凸缘向所述轴的外部径向地延 伸。所述凸缘被施加由所述恢复弹簧产生的压力，以使其一直与所述可动铁芯相接，从而不 需要使用比如锻造工具来将轴机械地固定至可动铁芯，这使得电磁继电器的生产过程最简 化。所述第一外部端子和所述第二外部端子中的每个设置有具有外螺纹的螺钉，并且 通过暴露在所述盖之外的外螺纹被固定至所述盖，从而使得电磁继电器能够电连接至比如 汽车发动机启动机和汽车的电气部件，而无需更换车辆中典型使用的导线或者连接器。所述可动铁芯具有凹槽，所述凹槽在可动铁芯的轴向上彼此相对的端的径向中心 部分中形成，以具有在所述可动铁芯的轴向上延伸的H形的纵向横截面，由此导致可动铁 芯的重量减少，这样确保了其可以响应于固定铁芯的吸引而快速移动。圆筒形凹槽的形状 可以是对称的，从而允许可动铁芯从其任一端插入绕线筒，这样可以减小电磁继电器装配 中出现错误的可能性。


参考下文中所给出的详细描述以及本发明的优选实施例的附图，会更容易理解本 发明，但是，不应将其理解为本发明限于特定实施例，这些实施例仅用于解释和理解的目 的。
在附图中图1是示出了根据本发明的第一实施例的电磁继电器的内部结构的纵向截面图；图2是示出了装备有图1的电磁继电器的汽车发动机启动机的电路并且说明了电磁继电器处于关断状态的图；图3是示出了装备有图1的电磁继电器的汽车发动机启动机的电路并且说明了电 磁继电器处于开启状态的图；图4(a)至4(g)是示出了图2的发动机启动机的操作的时序图；图5是示出了根据本发明的第二实施例的电磁继电器的内部结构的纵向截面图；图6是示出了根据本发明的第三实施例的电磁继电器的内部结构的纵向截面图；图7(a)是示出了根据本发明的第四实施例的电磁继电器的内部结构的纵向截面 图；图7(b)是图7(a)的电磁继电器的部分(如用箭头A所指示)的局部放大图；图8 (a)是示出了电磁继电器(如图7(a)和7 (b)中所示)的改型的纵向截面图；图8(b)是图8(a)的电磁继电器的部分(如用箭头A所指示)的局部放大图；以 及图9是示出了根据本发明的第五实施例的电磁继电器的内部结构的纵向截面图。
具体实施例方式参照附图，尤其参照图1和图2，示出了安装在根据本发明的第一实施例的发动机 启动机1的电机电路中的电磁继电器2，其中，相似的附图标记指代相似的部分。发动机启 动机1用于启动比如安装在汽车中的内燃机。电磁继电器2用于给电动机3提供电流，并 且以下将电磁继电器2也称为电机继电器。如图2中清楚地示出的，启动器1装备有电机3、输出轴4、小齿轮承载部(稍后会 详细描述)、电磁开关5、以及电机继电器2。当通电时，电机3生成用于通过电枢3a来旋转 输出轴4的扭矩。小齿轮承载部可以沿着输出轴4移动。电磁开关5用于推动小齿轮承载 部离开电机3(如由附图可见，即向左侧)并且断开或闭合安装在电机电路中的主触点(稍 后会详细描述)。电机继电器2安装有电阻器7，当给电机3通电时，该电阻器7用于控制 从电池6流向电机3的启动电流。可以在电机3和输出轴4之间设置比如行星齿轮组的减 速器，以降低电机3的速度，从而使电机3生成放大的扭矩。电机3属于典型的换向器型，其具有由永磁体或者电磁体形成的磁场(未示出)， 具有换向器3b的电枢3a以及位于换向器3b的外周的电刷8。小齿轮承载部由离合器9和小齿轮10组成。离合器9包括外部、内部和滚筒，该外部通过螺旋状齿条与输出轴4的外周相结 合，该内部与小齿轮10整体地形成，该滚筒设置在外部和内部之间以建立或者阻止它们之 间的扭矩的传输。离合器9用作仅将扭矩从外部(即输出轴4)经滚筒传输至内部(即小 齿轮10)的单向离合器。当需要启动发动机时，小齿轮10沿着输出轴4的离开电机3的外周而移动，接着 啮合固定至发动机的机轴的环形齿轮11，以便将由电机3生成的扭矩传输至环形齿轮11。电磁开关5包括激励线圈13和活塞14。激励线圈13经启动机继电器12电连接至电池6。活塞14可在激励线圈13之内在其轴向上移动。特别地，当通电时，激励线圈13 会产生在轴向上移动活塞14的磁引力，从而闭合主触点并且还推动小齿轮承载部离开电 机3。主触点设置有两个静触点(fixed contact) 16和17以及动触点(movable contact) 18，这两个静触点16和17通过两个端螺栓(未示出)连接至电机电路，该动触 点 18随着活塞14在其轴向上的移动而移动。当动触点18与静触点16和17接触时，在静触 点16和17之间建立电连接。相反地，当动触点18离开静触点16和17时，阻止静触点16 和17之间的电连接。端螺栓设置有所谓的B端和所谓的M端，该所谓的B端电连接至电机 电路的高电势侧(即电池6)，该所谓的M端电连接至电机电路的低电势侧(即电机3)。参照图1来详细描述电机继电器2的结构。电机继电器2装备有继电器线圈19和继电器触点(稍后会详细描述)。当通电时，继电器线圈19用作电磁体以闭合继电器触点。当继电器触点闭合时， 形成短路以电连接电阻器7的端。当继电器触点断开时，短路被断开以允许电流流经电阻 器7。图1示出了当继电器线圈19断电时电机继电器2的状态。电机继电器2由继电器壳20、继电器线圈19、可动铁芯21、分隔壁或隔壁 (bulkhead) 22、固定铁芯23、树脂盖24、两个外部端子25和26、第一和第二静触点27和28、 动触点29以及电阻器7组成。继电器壳20用作磁回路的一部分。继电器线圈19布置在 继电器壳20内。可动铁芯21将在继电器线圈19的内周之内在其轴向上移动。隔壁22被 布置成邻近继电器线圈19。固定铁芯被放置成在电机继电器2的轴向上与可动铁芯2对 齐。盖24固定至继电器壳20以闭合继电器壳20的开口。外部端子25和26的端牢固地 固定在盖24中。第一和第二静触点27和28附连至外部端子25和26并且经由外部端子 25和26电连接至电机电路。动触点29是可移动的，以在第一和第二静触点27和28之间 建立或者阻止电连接。电阻器7电布置在外部端子25和26之间。继电器壳20为空心圆筒形状，并且具有轴向相对的端，该端之一为底部，而另一 端为开口。底部具有基本上垂直于继电器壳20的轴向(即电机继电器2的轴向)延伸的 底壁20a。底壁20a在继电器壳20的轴向(如由附图可见，即左侧)上具有向外延伸的径 向中心部分，以限定空心突起20b。突起20b为圆筒状，并且其内径略大于可动铁芯21的内径。例如，用拉拔方法(drawing method)来形成继电器壳20，继电器壳20具有在内周 上形成的环形内肩，以限定大直径室和小直径室。大直径室和小直径室被布置成在继电器 壳20的轴向上彼此邻近。继电器线圈19被布置在小直径室之内。由继电器壳20的较薄 的壁来限定大直径室，而由继电器壳20的较厚的壁来限定小直径室。这种壁厚度的差异对 应于内肩的宽度。继电器壳20具有安装在外底表面上的支架30，以便在车辆上安装电机继电器2。 例如，支架30用于在车体上(比如启动机1的外壳)保持或安装电机继电器2。支架30由 具有中心孔的金属铁板制成。支架30牢固地安装在圆筒形突起20b的圆周上并且焊接至 继电器壳20的底壁20a。如由附图可见，支架30的横向壁厚基本上等于或者大于圆筒形突起20b的高度 (即，圆筒形突起20b的、在底壁20a的主要部分的外表面与圆筒形突起20b的顶端面之间的轴向长度)。换言之，支架30具有外端面，该外端面处于与圆筒形突起20b的顶端面齐平 的位置上，或者在其厚度方向上略微在圆筒形突起20b的顶端面之外的位置上。如图2所示，继电器线圈19由缠绕在空心树脂绕线筒31的周围的线组成，并且继 电器线圈19的一端连接至端子32，而另一端经过继电器壳20接地。绕线筒31与薄壁空 心圆筒31a整体地形成，该薄壁空心圆筒31a安装在继电器壳20的圆筒形突起20b的内周 中。换言之，空心圆筒31a和绕线筒31具有公共圆筒形内周壁，所述公共圆筒形内周壁在 轴向上连续而没有任何不规则性。端子32具有延伸到壳24之外的端，该端电连接至对启动机1的操作进行控制的 电子控制装置(E⑶)33。可动铁芯21布置在由绕线筒31与薄壁圆筒31a的公共内周壁限定的圆筒形室 中。可动铁芯21将在公共内周壁的轴向上移动，其端部分位于继电器壳20的圆筒形突起 20b之内。当继电器线圈19处于断电状态时，可动铁芯21的、布置在圆筒形突起20b之内 的端部分的轴向长度大于可动铁芯21和固定铁芯23之间的距离(即间隙)。换言之，即使 当给继电器线圈19通电使得可动铁芯21完全地被吸引至固定铁芯23时，可动铁芯21也 不会完全离开圆筒形突起20b的内室。可动铁芯21的相对端的中心部分中形成有圆筒形凹槽，该圆筒形凹槽在电机继 电器2的轴向上对齐。因此，如由图1可见，可动铁芯21的纵向横截面为H形。

继电器壳20的圆筒形突起20b的内底面与可动铁芯21之间布置有间隔物34，该 间隔物34由比如树脂或者橡胶的非磁性材料制成。间隔物34具有平的端面和凸起部，该 端面对着圆筒形突起20b的底部，该凸起部形成在其另一端上。凸起部安装在可动铁芯21 的一个凹槽中。隔壁22的厚度大于继电器壳20，并且隔壁22在其径向上形成磁路，该磁路是磁回 路的部分。隔壁22具有径向最外边缘(如由附图可见，即左边缘)，该径向最外边缘处于与 继电器壳20的内肩相接的位置，以固定其相对于继电器线圈19的位置。固定铁芯23和隔壁22由单件部件组成。固定铁芯23为空心圆筒，并且与可动铁 芯21对齐地从隔壁22的径向中心部分延伸进入绕线筒31。或者，可以由单独的部件组成 固定铁芯23和隔壁22，这些单独的部件机械地连接在一起以便于形成磁路。以下将固定铁芯23和隔壁22的组合件也称为磁路组件。如由图1可见，磁路组 件具有中心孔，轴35(稍后会详细描述)在电机继电器2的轴向上穿过该中心孔。盖24为杯底形，具有圆筒形罩(skirt) 24a。罩24a安装在继电器壳20的开口中， 其端与隔壁22的径向最外边缘(如由附图可见，即右边缘)相接。在整个圆周上或者在多 个圆周部分弹性地卷曲继电器壳20的薄壁，以与罩24a牢固地接合。在盖24和继电器壳 20之间布置密封36 (比如0-形环)，以防止来自电机继电器2外部的水的侵入。如图2清楚地示出的，外部端子25通过电缆电连接至电池6的正极端子。外部端 子26通过金属连接板或电缆电连接至电磁开关5的B螺栓端子。以下外部端子25和26 也分别称为第一和第二外部端子。如由图1可见，第一和第二外部端子25和26分别由具有外螺纹25a和26a的螺 栓来构成。第一和第二外部端子25和26还具有分别在其远离螺纹25a和26a的端上形成 的头部25b和26b。头部25b和26b布置在盖24的里面。第一和第二外部端子25和26具有圆筒形的体，该圆筒形的体从盖24的内部穿过孔延伸至其外部，以使外螺纹25a和26a 位于盖24之外。垫圈37和38被固定成与外螺纹25a和26a相接合，从而将第一和第二外 部端子25和26牢固地固定至盖24。在盖24的孔中布置密封39和40 (比如O形环)，以 在盖24与第一和第二外部端子25和26之间进行密封，从而防止水经过孔侵入盖24。用第一和第二静触点27和28以及动触点29来实现继电器触点。当动触点29与 第一和第二静触点27和28相接时，第一和第二静触点27和28之间会产生电连接，从而闭 合电机继 电器2。或者，当动触点29远离第一和第二静触点27和28时，会阻止第一和第二 静触点27和28之间的电连接，从而断开电机继电器2。第一静触点27布置在盖24之内，电连接至第一外部端子25，并且用第一外部端子 25来机械地保持。相似地，第二静触点28布置在盖24之内，电连接至第二外部端子26，并 且用第二外部端子26来机械地保持。动触点29处于盖24之内的第一和第二静触点27和28的远离隔壁22的相对侧 上。当继电器线圈19断电时，如图1所示，接触弹簧41驱动动触点29 —直与第一和第二 静触点27和28相接。当给继电器线圈19通电时，可动铁芯21被固定铁芯23吸引，以反 着压力(由接触弹簧41所产生的压力)方向推动动触点29穿过轴35，从而如图3所示地 断开动触点29与第一和第二静触点27和28。简而言之，继电器触点用作常闭型开关，常闭 型开关即当继电器线圈29处于断电状态时被闭合的开关。轴35由树脂制成，并且与可动铁芯21相分离。轴35在电机继电器2的轴向上穿 过树脂空心导向筒42而延伸，该树脂空心导向筒安装在在磁路组件中形成的通孔中。轴35的相对端中的一个上形成有在轴35的径向延伸的凸缘35a。凸缘35a安装 在在可动铁芯21的端中形成的凹槽中。当继电器线圈19断电时，轴35的另一端(如由图 1可见，即右端)处于穿过空隙远离动触点29的位置上。直到导致减小由接触弹簧41产生 并且施加在动触点29以及第一和第二静触点27和28上的压力，轴35的另一端才可以可 替换地处于与动触点29轻微接触的位置上。导向筒42与树脂板43整体地形成，该树脂板43被布置成与隔壁22的相对的主 表面中的、距离继电器线圈19更远的一个主表面紧密接触。导向筒42为空心圆筒状，并且 从树脂板43的内边缘、在垂直于树脂板43的主表面的方向上延伸。恢复弹簧44布置在由在磁路组件中形成的通孔的内周以及轴35的外周所限定的 室中。恢复弹簧44 一直驱动可动铁芯21离开固定铁芯23。用轴35的凸缘35a固定恢复 弹簧44的一端，而用导向圆筒42的端来固定其另一端，以使得恢复弹簧44弹性地驱动轴 35与可动铁芯21—直相接。电阻器7布置在被限定成在树脂板43的相对侧(如由图可见，即右侧)上远离隔 壁22的室内。电阻器7的一端电连接和机械连接至第一外部端子25的头部25b，而另一端 电连接和机械连接至第二外部端子26的头部26b。电阻器7与轴35的外周分离，且也与盖24的内壁以及树脂板43的表面物理地分 离，以使得当电阻器7发热时对盖24和树脂板43的热损坏最小化。下面将参照图4(a)至4(g)的时序图来描述启动机1的操作。当在tl时刻接收发动机启动请求信号的输入时，如图4(a)和4(d)所示，E⑶33 给启动机继电器12和电机继电器2输出电机驱动信号(即开启信号)。在车辆中安装有被配置成自动控制内燃机的停止和重启的空闲停止系统(也称为自动停止/重启系统)的情 况下，当车辆操作者打开点火开关(未示出)或者车辆操作者进行操作以启动车辆(比如， 释放刹车踏板或者将选速杆变换至车辆的自动变速器的行使范围)时，发动机启动请求信 号会被输入至E⑶33，以在以自动空闲停止(automatic idlestop)模式停止内燃机之后、 或者在以自动空闲停止模式停止内燃机之前的内燃机减速期间启动车辆。当启 动机继电器12闭合以给电磁开关5的激励线圈13通电时，如图4(b)所示， 会产生吸引活塞14的磁引力。这使得通过变速杆15沿着输出轴4的圆周上的螺旋状齿条 一起移动小齿轮10和离合器9离开电机3。小齿轮10的端面碰撞环形齿轮11的端面，然 后停止。如图4(c)所示，活塞14的运动也使得在基本上与小齿轮10碰撞环形齿轮11的 同时(实际上有点滞后)主触点被闭合。小齿轮10可以在没有碰撞环形齿轮11的情况下与环形齿轮11啮合。但是，这种 情况的可能性比较小。小齿轮10通常在与环形齿轮11啮合之前就已经与其碰撞了。如图4(d)所示，在tl时刻与t2时刻之间的这段时间内电机继电器2保持开启， 接着在t2时刻之后被关断。因此，仅在tl时刻和t2时刻之间给继电器线圈19通电，以使 得继电器触点在这段时间内保持断开，如图4(e)所示。当继电器触点被断开时，如以上图3所示，将引起连接电阻器7的端之间的短路被 断开，使得经由电阻器7从电池6给电机3提供电流。此时，给电机3施加电平低于电池6 的全电压的电压，以控制流经电机3的电流。因此，电机3开始低速旋转。在小齿轮10被电机3旋转并且接着与环形齿轮11啮合之后，E⑶33在t2时刻 关断输出至电机继电器2的电机驱动信号，以闭合继电器触点，从而建立在电阻器7的端之 间连接的短路，以便于直接给电机3提供电流。这使得给电机3施加电池6的全电压以便 于电机3高速旋转，从而将扭矩经过小齿轮10传输至环形齿轮11，以曲柄转动发动机。发动机启动机1的结构具有以下优点。如上所述，安装在发动机启动机1中的电机继电器2为常闭型，其中当给继电器线 圈19通电时，继电器触点会被断开。当继电器触点保持断开时，如果由于比如断开或中断 电机驱动信号线(可以经过该信号线从ECU 33给电机继电器2输出电机驱动信号)或者 由于电机驱动信号线的被不良地插入插座而导致车辆系统的操作出现故障，即继电器线圈 19保持通电，则会切断电机驱动信号，所以继电器线圈19断电，并且继电器触点被不期望 地闭合。特别地，如果当继电器触点保持断开时切断电机驱动信号，换言之，经过电阻器7 给电机3提供电流，则会闭合继电器触点以使得在电阻器7的端之间短路，从而防止在发送 给电机继电器2的电机驱动信号被切断时电流仍继续流经电阻器7，由此防止电阻器7被熔 化。此外，当闭合继电器触点时，会给电机3提供电池6的全电压，从而确保启动发动机的
稳定性。如上所述，本实施例的发动机启动机1被设计成当启动时会给电机3提供受控于 电阻器7的电流，从而防止由于电池6的端子处的电压的下降而导致给电机3提供的电流 的短时切断。在车辆装备有空闲停止系统的情况下，本实施例的发动机启动机1保证了可 以在不给车辆操作者带来不舒服感觉的情况下稳定地自动重启发动机。当小齿轮10与环形齿轮11啮合时，在电机3被启动时流过电机3的受控于电阻器7的电流导致小齿轮10的旋转速度减小，从而缓和对小齿轮10和环形齿轮11的物理碰 撞。这样可以减小小齿轮10与环形齿轮11机械磨损，并且提高其耐久性。此外，电阻器7 用于控制电机3的启动电流，换言之，减小涌入电流，从而改善电机3的主触点以及电刷的 服务寿命。电机继电器2具有安装在盖24之内的电阻器7，换言之，该电阻器7未暴露在盖 24的外面，从而防止水滴粘合至电阻器7 (这会引起其腐蚀)并且确保电阻器7的耐久性。 此外，盖24保护电阻器7以使其免于与存在于电机继电器2之外的易燃物粘合，从而当电 流持续长时间地流经电阻器7而使得电阻器7发热时，确保电机继电器2的安全性。如上所述，电阻器7与轴35的外周分离，并且也与盖24的内壁和树脂板43的表 面上物理地分离，从而使得当电阻器7发热时对盖24和树脂板43的热破坏最小化。动触 点29处于在盖24内的第一和第二静触点27和28的相对侧上远离隔壁22的位置上，从而 保持动触点29不与电阻器7接触，以确保操作的可靠性和电机继电器2的安全性。如上所述，电机继电器2的继电器壳20具有带有空心突起20b的底壁20a。可动 铁芯21在继电器线圈19的内周上在电机继电器2的轴向上滑动，可动铁芯21的端保持在 突起20b之内。这种结构允许继电器线圈19被布置成靠近继电器壳20的底壁20a，以将底 壁20a用作磁回路的部分。这样就不再需要在继电器线圈19的远离隔壁22的相对侧上布 置比如磁板的附加部件，从而使得部件的数量最小化，并且减少电机继电器2的装配处理 的次数。当继电器线圈19断电时，可动铁芯21的布置在空心突起20b之内的部分的长度 被设置成大于可动铁芯21和固定铁芯23之间所保持的间隔(换言之，也就是当给继电器 线圈19通电时可动铁芯21移动的距离)。因此，即使当给继电器线圈19通电使得可动铁 芯21被固定铁芯23吸引时，可动铁芯21的端仍然保持在突起21b之内，换言之，可动铁芯 21的端仍不会在突起20b之外，从而保持继电器壳20的底壁20a与可动铁芯21之间的空 隙为最小。因此，从当动触点21开始要被固定铁芯23吸引时直到其到达固定铁芯23，该空 隙一直保持不变，从而使得在可动铁芯21移动至固定铁芯23的这段时间内磁阻保持不变， 以确保需要量值的由固定铁芯23产生的磁引力。 在突起20b的周围，支架30固定至继电器壳20的底壁20a的外表面上。支架30 的厚度被设置成等于或者大于突起20b的高度。因此，整个突起20b保持在支架30之内。 换言之，突起20b未从支架30的厚度(即支架30的、在电机继电器2的轴向上彼此相对的 端之间的距离)突出，从而改善发动机启动机1中的电机继电器2的可安装性。当用拉拔 方法来形成继电器壳20时，其通常具有减小的厚度。但是，由厚的板制成并且连接至继电 器壳20的底壁20a的支架30被用作磁回路的一部分，从而缓和被制成具有小厚度的继电 器壳20的底壁20a的磁阻的增加。电机继电器2具有树脂薄壁空心圆筒31a，该树脂薄壁空心圆筒31a安装在位于继 电器壳20的突起20b之内的可动铁芯21的一部分的外周与突起20b的内周之间，从而当 可动铁芯21在电机继电器2的轴向上移动时，避免突起20b的内周上的、可动铁芯21的外 周的金属与金属之间的摩擦，以使得可动铁芯21和突起20b的机械磨损最小化。如上所述，薄壁空心圆筒31a与继电器线圈19的绕线筒31整体地形成，以具有遍 布绕线筒31的内周的圆筒形平坦内表面而没有任何不规则性，从而确保可动铁芯21在其轴向上平稳地移动，且可动铁芯21的轴没有很大的倾斜。电机继电器2具有布置在继电器壳20的底壁20a与可动铁芯21之间的、由非磁 性材料制成的间隔物34，以保持可动铁芯21的端远离底壁20a，从而增加其间的磁阻。这 样防止了当给继电器线圈19通电时可动铁芯被吸引至继电器壳20的底壁20a，从而确保固 定铁芯23和可动铁芯21之间的所需量值的磁引力。间隔物34由比如橡 胶或者树脂的弹性可变形的材料制成，从而当从ECU 33给电 机继电器2输出的电机驱动信号从开启状态变换至关断状态时(因而继电器线圈19断电 且可动铁芯21从固定铁芯23返回)，吸收动触点21碰撞间隔物34而产生的碰撞声音。电机继电器2具有导向筒42和树脂轴35，该导向筒42安装在延伸穿过由隔壁22 和固定铁芯23构成的磁路组件的中心的孔的内周中，该树脂轴35延伸穿过导向筒42的中 心孔。当可动铁芯21在其轴向上被磁性地吸引时，轴35在导向筒42的内周上滑动。如上 所述，用弹性材料制成导向筒42，从而使得由于轴35在导向筒42上滑动而产生的机械磨损 最小化。树脂轴35具有在其端上形成的靠近可动铁芯21的凸缘35a，并且承受由恢复弹簧 44产生的弹簧压力。弹簧压力推动轴35与可动铁芯21相接，从而排除了需要使用比如锻 造工具来确保轴35机械地连接至可动铁芯21，这使得电机继电器2的生产处理最简化。如由图1可见，可动铁芯21在纵向横截面上为延伸穿过其径向中心的H形，以使 其相对端中形成有圆筒形凹陷，从而减小了可动铁芯21的重量，这样确保其能够响应于固 定铁芯23的吸引而快速移动。圆筒形凹陷的形状是对称的，从而允许可动铁芯21从其任 一端插入绕线筒31，这样可以减小电机继电器2装配时的错误。轴35的凸缘35a安装在可动铁芯21的圆筒形凹陷中的一个中，从而排除了凸缘 35a与可动铁芯21在径向上没有对准的可能性。用具有外螺纹25a和26a的螺栓构成第一和第二外部端子25和26。第一和第二 外部端子25和26具有从盖24的内部延伸至其外部的圆筒形体，使得外螺纹25a和26a位 于盖24之外。如图1所示，导线连接至外螺纹25a和26a。第一和第二外部端子25和26 具有比如用于传统发动机启动机的典型电磁开关的构造，使得电机继电器2能够电连接至 启动器1和车辆的电气部件(即电池6和电磁开关5)，而无需更换典型的用于车辆中的导 线或者连接器。图5示出了根据本发明的第二实施例的电机继电器2。与第一实施例中采用的附 图标记相同的附图标记表示相同部件，在此省略了对于相同部件的详细解释。本实施例的电机继电器2与第一实施例的电机继电器的不同在于本实施例中电 阻器7电连接至第一和第二外部端子25和26。其它配置与第一实施例相同。特别地，电阻器7的一端经过第一连接部件45间接地连接至第一外部端子25，而 另一端经过第二连接部件45间接地连接至第二外部端子26。每个第一和第二连接部件45 由比如铝、铜或者铁的良好导电材料构成。用L形的金属板来实现每个第一和第二连接部件45。第一连接部件45的垂直地 延伸的一端夹在第一外部端子25的头部25b与第一静触点27之间。相似地，第二连接部 件45的垂直地延伸的一端夹在第二外部端子26的头部26b与第二静触点28之间。第一 和第二连接部件45的其它端在电机继电器2的轴向上水平延伸并且与电阻器7连接。
可替换地，每个第一和第二连接部件45可以用软线来制成。在这种情况下，需要 使用比如支撑部的附加支撑来牢固地固定电阻器7。图6示出了根据本发明的第三实施例的电机继电器2。与第一实施例中采用的附 图标记相同的附图标记表示相同部件，在此省略了对于相同部件的详细解释。本实施例的电机继电器2不具有第一实施例中所使用的支架30。可以在继电器壳20的圆周的周围紧紧地缠绕金属带(未示出)从而将电机继电 器2安装在车辆中。或者，可以将电机继电器2安装在设置在车辆发动机舱中的盒状空间 内。
如同第一实施例那样，电阻器7的一端可以机械地或者焊接地连接至第一外部端 子25的头部25b，而另一端连接至第二外部端子26的头部26b，但或者也可以如图5的第 二实施例中所使用的那样，将电阻器7通过连接部件45电连接至第一和第二外部端子25 和26。图7(a)和7(b)示出了根据本发明的第四实施例的电机继电器2。与第一实施例 中采用的附图标记相同的附图标记表示相同部件，在此省略了对于相同部件的详细解释。继电器壳20由两个分离的部分组成一个是具有底壁20a的主体；而另一个是杯 (即突起20b)。杯通过螺纹可拆卸地连接至底壁20a。特别地，如图7(b)清楚地示出的那 样，杯具有外螺纹，而底壁20a具有内螺纹。本实施例的结构使得杯(即突起20b)能够安装在继电器壳20的底壁20a上或者 从其上卸掉。通过松开突起20b可以实现去除继电器壳20之外的可动铁芯21、轴35、恢复 弹簧44等，从而打开底壁20a。如上所述，由于电机继电器20的轴35由树脂制成，所以轴35的端会因为多次碰 撞金属动触点29而磨损，这会导致不能够推动动触点29离开第一和第二静触点27和28， 也就是说，不能够在继电器线圈19通电时断开电机继电器2的继电器触点。在出现这种问 题的情况下，通过从继电器壳20的底壁20a上移除突起20b，可以从继电器壳20中去掉磨 损的轴35，以对其进行更换。在继电器壳20中安装新的轴35之后，突起20b固定至继电器 壳20的底壁20a。图8(a)和8(b)示出了第四实施例中的继电器壳20的改型。如同图7(a)和7(b)的第四实施例，继电器壳20的突起20b被设置成可以容易地 安装至底壁20a或者从其上卸掉。特别地，如图8(b)中清楚地示出的，突起20b具有内螺 纹，而底壁20a具有外螺纹。其它布置与第四实施例相同，在此省略了对其详细描述。或者，可以分别将图7(a)至8(b)中的继电器壳20的突起20b和底壁20a分别加 工成具有啮合部，以将突起20b牢固地安装在底壁20a的开口中。比如，突起20b可以按压 安装在底壁20a的开口中。可以通过在突起20b的径向上转动突起20b并将其插入底壁 20a的开口中来实现安装。图9示出了根据本发明的第五实施例的电机继电器2。与第一实施例中采用的附 图标记相同的附图标记表示相同部件，在此省略了对于相同部件的详细解释。与第一实施例类似，电机继电器2为常闭型。如图可见，继电器壳20具有基本上 垂直于继电器壳20的纵向中心线延伸的、平的底壁20a。换言之，继电器壳20不具有第一 实施例中的突起20b。
电机继电器2还具有被设置成在继电器线圈19的远离隔壁22的相对侧上的磁板 46。磁板46的厚度基本上与继电器壳20的厚度相同，并且为具有径向中心孔的环形。磁 板46用作在继电器壳20与可动铁芯21之间径向地延伸的磁回路的一部分(即磁路)。磁 板46的中心孔的内径被设置成稍大于可动铁芯21的外径，以便允许可动铁芯21穿过中心 孔在可动铁芯21的轴向上移动。电机继电器2还包括由比如树脂或者橡胶的非磁性材料制成的间隔物34。间隔 物34布置在继电器壳20的底壁20a、可动铁芯21、以及磁板46之间。或者，可以将间隔物 34仅放置在继电器壳20的底壁20a与可动铁芯21之间。比如，可以将间隔物34加工成外 径小于图9所示的尺寸，以便于将磁板46经过空隙暴露于底壁20a的内表面。在这种情况 下，只要可动铁芯21适当地滑动，磁板46就可以具有增加的厚度，从而与继电器壳20的底 壁20a直接相接。虽然为了使得本发明更加容易理解而以优选实施例的方式对其进行了公开，但 是，应当理解的是可以不脱离本发明的原理地用不同方式来实施本发明。因此，本发明应 当理解为包括在不脱离本发明的原理(如所附权利要求所提出的)的情况下，可以具体实 现的对所示实施例的所有可能的改型和所有可能的实施例。在典型的常闭电磁继电器中，当遭受外部机械振动时，动触点和静触点的平面可 能互相摩擦，这样会导致平面之间或者平面颤动时的接触电阻发生变化。为了防止这种问 题，第一和第二静触点27和28与动触点29的接触表面可以具有小的不规则性。每个上述实施例中的继电器壳20被成形为具有圆形的横向横截面，但是，可替换 地，其也可以被成形为具有比如方形或者六边形的多边形的横截面。如由图2可见，第一实施例的电机继电器2被电布置在电磁开关5的主触点的上 游，但是，可替换地，也可以将其电放置在M端子和电机3之间的主触点的下游。第一实施例中的继电器线圈19的绕线筒31与树脂板43和导向筒42的组合件相 分离，但可替换地，其也可以与单件部件整体地形成。比如，可以在绕线筒31、树脂板43、以 及导向筒42之间模制插入隔壁22和固定铁芯23。
权利要求
1.一种常闭电磁继电器，包括空心壳，所述空心壳具有基本上垂直于其轴向而延伸的端以限定底部，所述底部具有 在所述轴向上、向所述空心壳的外部延伸的径向中心部分以限定空心突起；电阻器，所述电阻器的端电连接至电机电路，以控制在需要启动电动机时从电池提供 给所述电动机的启动电流；继电器线圈，所述继电器线圈布置在所述空心壳之内，当通电时所述继电器线圈产生 磁引力；可动铁芯，所述可动铁芯具有在其轴向上彼此相对的第一端和第二端，其中由所述继 电器线圈产生的所述磁引力沿着所述继电器线圈的内周移动所述可动铁芯，而所述第一端 置于所述壳的所述空心突起之内；继电器触点，当所述继电器线圈通电或者断电时，所述继电器触点通过所述可动铁芯 的移动而被选择性地断开或者闭合；短路，通过在给所述继电器线圈通电时闭合所述继电器触点来产生所述短路，以在所 述电阻器的所述端之间建立电连接，从而从所述电池给所述电动机提供电流而没有流经所 述电阻器，通过在给所述继电器线圈断电时断开所述继电器触点来断开所述短路，以经过 所述电阻器从所述电池给所述电动机提供电流。
2.根据权利要求1所述的常闭电磁继电器，还包括被布置成与所述可动铁芯的所述第 二端邻近的固定铁芯，当给所述继电器线圈通电时，所述固定铁芯被磁化，以产生吸引所述 可动铁芯的磁引力，其中，当所述继电器线圈断电时，所述可动铁芯的在所述空心突起内的 部分的长度被设置为大于所述可动铁芯与所述固定铁芯之间所保持的间隔。
3.根据权利要求1所述的常闭电磁继电器，还包括空心树脂绕线筒和薄壁空心圆筒， 围绕着所述空心树脂绕线筒缠绕所述继电器线圈，所述薄壁空心圆筒与所述绕线筒整体地 形成，其中，所述薄壁空心圆筒布置在所述可动铁芯的外周的位于所述空心突起内的部分 与所述空心突起的内周之间，所述薄壁空心圆筒具有与所述空心突起基本上相同的内径， 以具有在没有任何不规则性的情况下延伸的公共圆筒形内壁，来限定所述可动铁芯的所述 外周以及所述空心突起的所述内周。
4.根据权利要求1所述的常闭电磁继电器，其中所述空心壳具有带有底部的主体，所 述主体被形成为与所述空心突起分离，且其中所述空心突起可拆卸地连接至所述空心壳的 所述主体的所述底部。
5.根据权利要求1所述的常闭电磁继电器，还包括布置在所述空心突起的内底面与所 述可动铁芯之间的非磁性间隔物。
6.根据权利要求1所述的常闭电磁继电器，还包括用于在车辆中安装所述电磁继电器 的支架，所述支架布置在所述空心突起之外并且固定在所述空心壳的所述底部上，其中所 述支架在所述电磁继电器的轴向上具有厚度，所述厚度基本上等于或者大于从所述继电器 壳的主体突出的所述空心突起的高度。
7.根据权利要求2所述的常闭电磁继电器，还包括(a)隔壁，所述隔壁处于在所述继 电器线圈的远离所述继电器壳的所述底部的相对侧上，与所述固定铁芯整体地形成且与所 述固定铁芯分离，(b)绝缘盖，所述绝缘盖闭合所述空心壳的端中形成的与所述底部相对的 开口并且固定至所述空心壳，(c)第一外部端子，所述第一外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路的高电位侧，(d)第二外部端子，所述第二外部端子固定至所述绝缘盖 并且连接至所述电机电路的低电位侧，(e)第一静触点，所述第一静触点布置在所述绝缘盖 之内并且电连接和机械连接至所述第一外部端子，(f)第二静触点，所述第二静触点布置在 所述绝缘盖之内并且电连接和机械连接至所述第二外部端子，(g)动触点，所述动触点被布 置在所述第一静触点和所述第二静触点的远离所述隔壁的相对侧上，并且随着所述可动铁 芯的移动而移动以在所述第一静触点和所述第二静触点之间选择性地建立和阻止电连接， 以及(h)轴，当给所述继电器线圈通电以将所述可动铁芯移动至所述固定铁芯时，所述轴 将所述可动铁芯的移动传递给所述动触点，并且其中，所述电阻器布置在所述绝缘盖之内并且所述电阻器的一端连接至所述第一外部 端子而另一端连接至所述第二外部端子，以及其中，当给所述继电器线圈通电时，所述动触点离开所述第一静触点和所述第二静触 点，以断开所述继电器触点，而当所述继电器线圈断电时，所述动触点移动至与所述第一静 触点和所述第二静触点相接，以闭合所述继电器触点。
8.根据权利要求5所述的常闭电磁继电器，其中所述间隔物具有弹性。
9.根据权利要求7所述的常闭电磁继电器，其中被放置成要彼此接触的所述第一静触 点和所述第二静触点以及所述动触点的表面具有不规则性。
10.根据权利要求7所述的常闭电磁继电器，其中所述隔壁和所述固定铁芯构成磁路 组件，所述磁路组件的径向中心部分中形成有孔，所述孔在所述磁路组件的轴向上延伸，且 穿过所述孔布置有树脂空心导向筒，其中所述轴由绝缘材料制成并与所述可动铁芯相分 离，且在所述空心导向筒之内随着所述可动铁芯的移动而移动。
11.根据权利要求8所述的常闭电磁继电器，还包括恢复弹簧，所述恢复弹簧用于推 动所述可动铁芯离开所述固定铁芯，并且其中所述轴的面对所述可动铁芯的端上形成有凸 缘，所述凸缘向所述轴的外部径向地延伸，所述凸缘被施加由所述恢复弹簧产生的压力，以 使其一直与所述可动铁芯相接。
12.根据权利要求7所述的常闭电磁继电器，其中所述第一外部端子和所述第二外部 端子中的每个设置有具有外螺纹的螺栓，并且通过暴露在所述盖之外的外螺纹而固定至所 述盖。
13.根据权利要求1所述的常闭电磁继电器，其中所述可动铁芯具有凹槽，所述凹槽在 可动铁芯的轴向上彼此相对的端的径向中心部分中形成，以具有在所述可动铁芯的轴向上 延伸的H形的纵向横截面。
14.一种常闭电磁继电器，包括空心壳，所述空心壳具有在所述空心壳的轴向上彼此相对的端，其中一端限定底部，另一端具有开口；电阻器，所述电阻器的端电连接至电机电路，以控制当需要启动电动机时从电池给所 述电动机提供的启动电流；继电器线圈，所述继电器线圈布置在所述空心壳之内，当通电时所述继电器线圈产生 磁引力；可动铁芯，由所述继电器线圈产生的所述磁引力沿着所述继电器线圈的内周移动所述 可动铁芯；继电器触点，当所述继电器线圈通电或者断电时，所述继电器触点通过所述可动铁芯 的移动而被选择性地断开或者闭合；短路，通过在给所述继电器线圈通电时闭合所述继电器触点来产生所述短路，以在所 述电阻器的所述端之间建立电连接，从而从电池给所述电动机提供电流而没有流经所述电 阻，而通过在所述继电器线圈断电时断开所述继电器触点来断开所述短路，以经过所述电 阻器从所述电池给所述电动机提供电流；环形磁板，所述环形磁板布置在所述继电器壳的所述底部与所述继电器线圈的端之 间，以在所述空心壳和所述可动铁芯之间产生磁路；隔壁，所述隔壁处于在所述继电器线圈的远离所述磁板的相对侧上，以产生在其径向 上延伸的磁路；固定铁芯，与所述隔壁整体地形成并且与所述隔壁分离，并且形成持续至由所述隔壁 产生的磁路的磁路，所述固定铁芯被布置成在其轴向上与所述可动铁芯面对； 绝缘盖，所述绝缘盖闭合所述空心壳的所述开口并且固定至所述空心壳； 第一外部端子，所述第一外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路的高电 位侧；第二外部端子，所述第二外部端子固定至所述绝缘盖并且连接至所述电机电路的低电 位侧；第一静触点，所述第一静触点布置在所述绝缘盖之内并且电连接和机械连接至所述第 一外部端子；第二静触点，所述第二静触点布置在所述绝缘盖之内并且电连接和机械连接至所述第 二外部端子；动触点，所述动触点被布置在所述第一静触点和所述第二静触点的远离所述隔壁的相 对侧上，并且随着所述可动铁芯的移动而移动，以在所述第一静触点和所述第二静触点之 间选择性地建立和阻止所述电连接；以及轴，当给所述继电器线圈通电以将所述可动铁芯移动至所述固定铁芯时，所述轴将所 述可动铁芯的移动传递给所述动触点，并且其中，电阻器布置在所述绝缘盖之内，并且所述电阻器的一端连接至所述第一外部端 子而另一端连接至所述第二外部端子，以及其中，当给所述继电器线圈通电时，所述动触点离开所述第一静触点和所述第二静触 点以断开所述继电器触点，而当所述继电器线圈断电时，所述动触点移动至与所述第一静 触点和所述第二静触点相接，以闭合所述继电器触点。
15.根据权利要求14所述的常闭电磁继电器，还包括布置在所述空心壳的所述底部与 所述可动铁芯之间的非磁性间隔物。
16.根据权利要求15所述的常闭电磁继电器，其中所述间隔物具有弹性。
17.根据权利要求14所述的常闭电磁继电器，其中被放置成要彼此接触的所述第一静 触点和所述第二静触点以及所述动触点的表面具有不规则性。
18.根据权利要求14所述的常闭电磁继电器，其中所述隔壁和所述固定铁芯构成磁 路组件，所述磁路组件的径向中心部分中形成有孔，所述孔在所述磁路组件的轴向上延伸， 并且穿过所述孔布置有树脂空心导向筒，其中所述轴由绝缘材料制成并与所述可动铁芯分离，并且在所述空心导向筒之内随着所述可动铁芯的移动而移动。
19.根据权利要求16所述的常闭电磁继电器，还包括恢复弹簧，所述恢复弹簧用于推 动所述可动铁芯离开所述固定铁芯，其中所述轴的面对所述可动铁芯的端上形成有凸缘， 所述凸缘向所述轴的外部径向地延伸，所述凸缘被施加由所述恢复弹簧产生的压力，以使 其一直与所述可动铁芯相接。
20.根据权利要求14所述的常闭电磁继电器，其中所述第一外部端子和所述第二外部 端子中的每个设置有具有外螺纹的螺钉，并且通过暴露在所述盖之外的外螺纹被固定至所 述盖。
21.根据权利要求14所述的常闭电磁继电器，其中所述可动铁芯具有凹槽，所述凹槽 在可动铁芯的轴向上彼此相对的端的径向中心部分中形成，以具有在所述可动铁芯的轴向 上延伸的H形的纵向横截面。
全文摘要
一种常闭电磁继电器，可以用于控制给汽车发动机启动机提供电流。电磁继电器装备有电阻器和短路。通过在给继电器线圈通电时闭合继电器触点来产生所述短路，以在电阻器的端之间建立电连接，从而从电池给电动机提供电流而没有流经电阻器，通过在给继电器线圈断电时断开继电器触点来断开短路，以经过电阻器从电池给电动机提供电流。当继电器线圈保持通电时，如果通向电磁继电器的电机驱动信号线断开，则产生短路，以确保给电机提供电流，这也防止电阻器被熔化。
文档编号H01H50/16GK102097256SQ201010592368
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月11日
发明者村田光广, 铃木佳明 申请人:株式会社电装