一种起动机用电磁开关

1.本发明涉及汽车起动机技术领域，尤其涉及起动机用电磁开关。


背景技术：

2.车辆的起动机主要由直流电动机、传动机构和控制机构等主要部分组成。在启动车辆发动机时，直流电动机产生的旋转力矩通过传动机构的驱动齿轮传递到发动机飞轮的齿圈上，以此来驱动车辆发动机的曲轴旋转。以上过程是将车辆蓄电池提供的电能转变为机械能的过程，此转变过程是由控制机构控制起动机的电路通断以及驱动齿轮和齿圈的啮合与脱开实现的。目前，广泛使用的起动机控制机构是电磁开关。
3.根据推杆形式可将电磁开关分为整体式和分体式。应用整体式推杆的电磁开关的不足是由于推杆体积较大，导致其刚性和惯性都相应变大，造成在推杆运动时将产生较大撞击力的情况，长期使用将对设备产生较大磨损降低使用寿命，如申请号为pct/cn2013/077891专利。应用分体式推杆的电磁开关有效解决了上述整体式推杆的不足，但是在车辆行驶的颠簸振动时，分体式两推杆结构的稳定性相对较弱，更易造成触头的误触和粘连，如申请号为202020430893.4的专利。申请号为201922322060.6的专利提出了一种防打齿的电磁开关起动机结构，所设计的结构重点解决了驱动齿轮和齿圈将要啮合时的打齿问题，但是由于控制推杆的电磁线圈中流过的电流较大，造成推杆退去动作存在滞后现象，使得驱动齿轮和齿圈分离迟缓造成接触面的损坏，此问题还未得到有效解决。此外，现有动触头和静触头接触时产生的电弧将造成灼伤问题，严重时将造成设备的损毁。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种起动机用电磁开关，该电磁开关能够有效提升起动机运行的稳定性，避免由于车辆振动行驶导致驱动齿轮和齿圈的碰撞，提升设备稳定性。此外，电磁开关的灭弧结构可有效降低电弧的产生，提升设备的安全性。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
6.第一方面，本发明提供一种起动机用电磁开关，包括静触头，动触头，第一线圈，第二线圈，小弹簧，大弹簧，推杆，动触杆径向方向的外围布置第一线圈，所述第一线圈的左侧布置了第二线圈，所述第二线圈位于所述大弹簧的外围径向方向上，大弹簧连接推杆右端，小弹簧连接动触杆，动触杆和推杆在同一轴线上；其特征在于：
7.所述第二线圈的左侧布置了第三线圈，第二线圈的匝数大于第一线圈的匝数，第一线圈的匝数大于第三线圈的匝数，第二线圈所受向左的安培力大于大弹簧向右的拉力，三个线圈分别通过电磁开关壳体上的相应限位柱限制在相应区域内，第一线圈、第二线圈和第三线圈从右到左依次设置，所述推杆上设置有凸台结构，在第三线圈所在区域的两个限位柱之间的空间内固定锁止部件，初始状态时，大弹簧给推杆向右的拉力，且凸台结构位于锁止部件限位部的左侧；第三线圈导通且第二线圈未导通时，锁止部件上移，解开对凸台结构的限制，推杆向右移动使得动静触头逐渐接触；当第二线圈导通时，第二线圈导通后对
推杆产生向左的安培力，此安培力的大小大于大弹簧的弹力，所以推杆向左移动，实现驱动齿轮与齿圈的分离；当第三线圈不导通时，锁止部件再次落下卡在凸台结构位置对推杆进行锁止。
8.所述静触头串联了电池和直流电动机以及时间继电器，所述时间继电器的功能为限制电路的最长通电时长，若发生触头粘连导致电路一直导通的情况时，时间继电器达到自身预设时长后将自动断路以保证设备的安全，外部开关连接于所述电池和所述第三线圈之间；所述第三线圈串联了限流电阻，二者串联的电路共同并联了常开延时开关；所述第二线圈并联了常闭延时开关；
9.在外部开关闭合时第二线圈处于被短路的状态不会马上接通，从电源流出的电流会先流过常闭延时开关，常闭延时开关晚于外部开关开始工作，常开延时开关的时长大于常闭延时开关的时长，在外部开关闭合时第三线圈的回路也实现了导通。
10.所述锁止部件包括锁块和支撑座，所述锁块为三角形形状且下端有凸出的矩形块，此矩形块与推杆上表面的凸台结构相互接触配合，且在电磁开关不工作时，所述凸台结构位于锁块下端矩形块的左侧；所述锁块左下侧的斜面贴合着支撑座，二者之间有导轨相配合使锁块能在支撑座的表面滑动，且二者之间有处于压缩状态的弹簧接触，此弹簧在电磁开关不工作时对锁块产生向右的推力。
11.第二方面，本发明提供一种起动机用电磁开关，包括静触头、动触头、辅助触头，静触头的数量为两个，其特征在于，在至少一个静触头上设置灭弧室，相应的静触头上设置灭弧室后，相对面的动触头上也要相应设置灭弧室，在相应的动触头和静触头的相对面上均集成灭弧室，所述辅助触头独立于灭弧室工作。
12.第三方面，本发明提供一种起动机用电磁开关，包括静触头、动触头、辅助触头，静触头的数量为两个，其特征在于，在动触头和静触头之间设置辅助触头，辅助触头的作用是在动触头和静触头接触前预先接触相应位置的触台，动触头和静触头分离后再与相应位置的触台分离，具有至少两个触台，至少一个辅助触头；辅助触头或触台至少一个与动触头固定，辅助触头或触台至少一个与静触头固定。
13.所述静触头为梯形或矩形，静触头与动触头相对的表面上设计有多个灭弧室，每个灭弧室的底部由多个格栅分割成数个小空间，与所述静触头相对的左侧是动触头，所述动触头与静触头相对的表面上设计了与之对应的灭弧室及格栅，所述灭弧室的形状为表面口小但内部空间大的结构，包括灭弧室开口，灭弧室开口较小，从较小的灭弧室开口进入内部有较大空间，较大内部空间被若干数量的格栅分割成很多小空间用于分解电弧，所有灭弧室的面积和长度均不大于触头的面积和触头相对面的长度。
14.所述动触头和静触头相对面对应着间隔设置接触表面和灭弧室开口，即触头上的灭弧室间隔设置，两个接触表面在通电接触时产生的电弧会从灭弧室的灭弧室开口处向内部引申，并经由灭弧室底部的数个格栅将电弧进一步分解为更小的单元；优选地，所述辅助触头与触台接触的位置采用碲铜材料制成。
15.该电磁开关具有两个相同结构的静触头，动触头和两个对称的静触头形成两个相对面，在两个相对面上均间隔设置多个具有格栅的灭弧室，在两个静触头的相对的侧面上均焊接有触头，在所述动触头的最右端用螺栓连接了辅助触头，所述辅助触头的右端在上下方向上为展开的对称柔性结构，即辅助触头呈y字型结构，y字型结构的主干通过螺栓固
定在动触头的最右端，y字型结构的两个分支对称，分别延伸至上下两个静触头侧面上的触头与之接触；辅助触头的两个分支与焊接在静触头侧面的触台将紧密贴合并滑动摩擦接触，在动触头向右移动与静触头接触的过程中，所述辅助触头将预先与触台接触，由于接触面积较小且为软着陆接触，将不会导致电弧的产生，且能预先导通了两个静触头所连接的电路；
16.或者在两个静触头的相对侧面均设置触台，同时在动触头的最右端也焊接触台，辅助触头的上部通过滑槽和弹簧与电磁开关的壳体内壁相连，所述滑槽的长度大于静触头上触台的长度，且滑槽的左端与动触头的最右端高度方向对齐，所述辅助触头为u字型结构，u字型结构的封闭位置能在滑槽内滑动，且动触头上的触台能够推动辅助触头的封闭端在滑槽内滑动，u字型结构开口位置的两个支脚分别与两个静触头侧面的触台接触，在滑槽内部的右侧安装弹簧，此弹簧顶住安装在滑槽内的辅助触头封闭位置；
17.或者辅助触头焊接在两个静触头的侧面，触台通过螺栓连接于动触头的最右端；
18.或者辅助触头与触台的接触面并不在同一个水平面上，而是在空间高度上相互错开的结构，辅助触头通过螺栓连接于动触头的最右端，并高于焊接在静触头侧面的触台，辅助触头的柔性结构的下表面与触台的上表面相互摩擦接触，辅助触头的两个支脚到其对称中心的长度大于触台侧面到辅助触头对称中心的距离，使得支脚下表面与触台上表面接触。
19.该电磁开关具有两个不同形状的静触头，在截面面积较大的静触头和动触头的相对面间隔设置多个灭弧室，在截面面积较小的静触头上不设置灭弧室，且在截面面积较小的静触头和动触头的相对面上设置辅助触头和触台，此位置的辅助触头数量为多个；此外在所述动触头的最右端用螺栓也连接了一个触台，截面面积较大的静触头和动触头最右端触台之间的相对的侧面上焊接有辅助触头；优选地，所述辅助触头分别焊接在上面静触头的下表面和动触头的下表面，此时上面静触头的截面面积较大，动触头的最右端和下面一个静触头的上表面连接了触台，此时的动触头的仅一侧以及其中的一个静触头保留了完整了接触面和灭弧室，动触头的另一侧以及其中的另一个静触头则仅由多个辅助触头和触台组成，多个辅助触头依次接触，完成接触后的导电工序，所述静触头上的触台安装的起点为静触头的最左端，静触头上触台安装终点不小于动静触头接触时多个辅助触头所在位置；
20.或者辅助触头焊接在两个静触头的侧面，在动触头的最右端通过螺栓连接一个触台，在动触头的侧面焊接一个长条形触台，长条形触台长度与该侧面长度一致。
21.第四方面，本发明还保护一种使用上述起动机用电磁开关的起动机。
22.相比于现有技术，本发明的优点在于：
23.本发明电磁开关一改常规思路，不考虑驱动齿轮和齿圈啮合时候发生的撞击行为(二者将要进行接触啮合这个动作时，即让二者的齿尽量准确且快速的互相啮合进去)，关注驱动齿轮和齿圈即将分离的这个动作，而二者分离的动作要快即驱动齿轮要快速的从齿圈中抽出来，且抽出来之后还得保持一定的距离，避免了现有技术中驱动齿轮缓慢的花费较长时间的从齿圈中退出来，且退出来后位置不固定还有可能和齿圈的端面发生二次碰撞的问题，本发明能克服这一二次损坏或是称之为由于设备稳定性不足导致的损坏而带来的不足。本发明中第二线圈5通电后对推杆11产生的向左移动的动作，第二线圈5能在瞬间产生较大的向左的安培力，且安培力大于相应弹簧的弹力，同时设置锁块结构，能够实现驱动
齿轮和齿圈快速分离，避免在退出的动作缓慢游移时在似接触非接触的时候，驱动齿轮和齿圈的端面以及齿的边缘接触位置会发生损坏的问题，也避免采用推杆的线圈由断电而失去向右安培力推杆在弹簧向左的力的推动下向左移动的过程进行分离，由于线圈匝数多且内部电流大，这一过程是逐渐的且是需要一段时间并非瞬时的而造成损耗和齿圈与驱动齿轮分离迟滞的问题。
24.本发明锁块的设置与第三线圈配合，不是一味地增加线圈的推力，推杆运动到最左端时，通过第三线圈使得锁块落下，与推杆上的凸台进行限位，实现锁止。本发明的这种抗振结构，保证车辆在颠簸行驶和外界冲击时推杆的位置稳定，能够有效防止齿圈和驱动齿轮的撞击和损坏。
25.本发明中引入的第三线圈通过常开延时开关进行控制，第二线圈使用常闭延时开关控制，配合抗振结构还能实现齿圈和驱动齿轮啮合完成时的快速与自动脱离，以降低二者在高速旋转啮合时接触面的损毁。
26.本发明在动触头和静触头的接触区域设计了灭弧结构，使得灭弧室与相应的动触头和静触头集成在一起，能够有效降低两触头接触时电弧的产生，保证设备的运行安全。此外，本发明中灭弧结构中设置预先接触和最后分离的辅助触头，最大程度地减小电弧产生。
附图说明
27.图1是本发明起动机用电磁开关的整体结构示意图；
28.图2是本发明起动机用电磁开关的抗振结构示意图；
29.图3是本发明起动机用电磁开关的灭弧结构实施例1的示意图；
30.图4是本发明起动机用电磁开关的灭弧结构实施例2的示意图；
31.图5是本发明起动机用电磁开关的灭弧结构实施例3的示意图及辅助触头的安装位置示意图；
32.图6是本发明起动机用电磁开关的灭弧结构实施例4的示意图；
33.图7是本发明起动机用电磁开关的灭弧结构实施例5的示意图；
34.图8是本发明起动机用电磁开关的灭弧结构实施例6的示意图；
35.图9是本发明起动机用电磁开关的电路方案的示意图；
36.图10是本发明起动机用电磁开关的两个线圈控制电路的示意图；
37.图中：1、静触杆，2、静触头，3、动触头，4、第一线圈，5、第二线圈，6、小弹簧，7、大弹簧，8、第三线圈，9、锁块，10、支撑座，11、推杆，12、拨叉，13、单向器，14、输出轴，15、驱动齿轮，16、减速装置，17、直流电动机，18、辅助触头，19、齿圈，20、触台，21、灭弧室，22、格栅，23、动触杆，24、限流电阻，25、电池，26、时间继电器，27、外部开关，28、常开延时开关、29、常闭延时开关。
具体实施方式
38.下面结合实施例及附图进一步解释本发明。
39.本发明一种抗振性能和灭弧效果良好的起动机用电磁开关(简称电磁开关，参见图1-10)包括静触杆1，静触头2，动触头3，第一线圈4，第二线圈5，小弹簧6，大弹簧7，第三线圈8，锁块9，支撑座10，推杆11，拨叉12，单向器13，输出轴14，驱动齿轮15，减速装置16，直流
电动机17，辅助触头18，齿圈19，触台20，灭弧室21，格栅22，动触杆23，限流电阻24，电池25，时间继电器26，外部开关27，常开延时开关28，常闭延时开关29。
40.为了便于空间位置的表述，现规定第二线圈5相对第一线圈4的位置为左，推杆11相对于输出轴14的位置为上，具体如附图1所示。
41.上述的静触头2、动触头3、辅助触头18和触台20为灭弧结构的主要部件，在动触头和静触头至少一个相对面上设置有灭弧室，灭弧室集成在相应的动触头和静触头上，静触头的数量为两个，可以在至少一个上设置灭弧室，相应的静触头上设置灭弧室后，相对面的动触头上也要相应设置灭弧室。所述辅助触头18独立于灭弧室，辅助触头和灭弧室之间没有联系二者独立工作。
42.电磁开关的静触杆1的右端经导线连接于直流电动机17，两个静触杆1分别接通导线的正极和负极，此处不做区分。所述静触杆1的左端通过螺栓与静触头2连接，所述静触头2为梯形或矩形，静触头2与动触头3相对的表面上设计有多个灭弧室21，每个灭弧室21的底部由多个格栅22分割成数个小空间，与所述静触头2相对的左侧是动触头3，所述动触头3与静触头2相对的表面上设计了与之对应的灭弧室21及格栅22，动、静触头上的灭弧室的数量或格栅的具体个数没有要求，能起到分解或者说是分割电弧的功能即可。所述灭弧室21的形状为表面开口小但内部空间大的结构，包括灭弧室开口，灭弧室开口较小，从较小的灭弧室开口进入内部有较大空间，较大内部空间被若干数量的格栅分割成很多小空间用于分解电弧，所有灭弧室的面积和长度均不大于触头的面积和触头相对面的长度。
43.所述动触头3和静触头2相对面(即二者能相互接触的位置的表面)对应着间隔设置接触表面和灭弧室开口，即触头上的灭弧室间隔设置。两个接触表面在通电接触时产生的电弧会从灭弧室21的灭弧室开口处向内部引申，并经由灭弧室21底部的数个格栅22将电弧进一步分解为更小的单元，分解后的电弧能量减弱、热量降低，不会再对设备造成击穿或烧毁，起到了保护电磁开关的作用，以上结构的设计起到了扩展动触头和静触头接触表面积的功能。
44.为了进一步降低动触头3和静触头2在突然地猛烈地大面积接触地撞击下可能产生的电弧，在动触头和静触头之间设置辅助触头，辅助触头的作用是在主触点接触前预先接触相应位置的触台，主触点分离后再与相应位置的触台分离，所述主触点是相对辅助触点而言，辅助触头与触台的接触为辅助触点，动触头和静触头的接触为主触点。
45.所述动静触头、辅助触头18和触台20具有多种连接方式，只要能实现上述要求即可，下面给出可行的几种连接方式。
46.如图3所示的连接方式为实施例1，有两个相同结构的静触头，静触头呈梯形，动触头呈三角形，动触头和两个对称的静触头形成两个相对面，在两个相对面上均间隔设置多个具有格栅的灭弧室，在两个静触头的相对的侧面上均焊接有触头，在所述动触头3的最右端用螺栓连接了辅助触头18，所述辅助触头18的右端在上下方向上为展开的对称柔性结构，即辅助触头呈y字型结构，y字型结构的主干通过螺栓固定在动触头的最右端，y字型结构的两个分支对称，分别延伸至上下两个静触头侧面上的触台与之接触。辅助触头的两个分支与焊接在静触头2侧面的触台20将紧密贴合并滑动摩擦接触。在动触头3向右移动与静触头2接触的过程中，所述辅助触头18将预先与触台20接触，由于接触面积较小且为软着陆接触，将不会导致电弧的产生，且能预先导通了两个静触头2所连接的电路。所述动触头3继
续向右移动至与静触头2接触面贴合时，灭弧室21和格栅22将进一步抵消电弧。
47.柔性结构是指刚度不是很大的材料，如铜等，刚度较软的铜材料能够起到缓冲作用，避免发生刚性撞击，辅助触头的顶端即辅助触头18与触台20接触的位置为碲铜材料。
48.如图4所示的连接方式为实施例2，有两个不同形状的静触头，在截面面积较大的静触头和动触头的相对面间隔设置多个灭弧室，在截面面积较小的静触头上不设置灭弧室，且在截面面积较小的静触头和动触头的相对面上设置辅助触头和触台，此位置的辅助触头数量为多个，能起到类似于灭弧室的作用。此外在所述动触头3的最右端用螺栓也连接了一个触台20，截面面积较大的静触头和该动触头最右端触台之间的相对的侧面上焊接有辅助触头。
49.更具体地，所述辅助触头18分别焊接在上面静触头2的下表面和动触头3的下表面，此时上面静触头的截面面积较大，动触头3的最右端和下面一个静触头2的上表面连接了触台20，此时的动触头3的仅一侧以及其中的一个静触头2保留了完整了接触面和灭弧室21，动触头3的另一侧以及其中的另一个静触头2则仅由多个辅助触头18和触台20组成，多个辅助触头依次接触，所以也不会产生电弧，完成接触后的导电工序。此时静触头上的触台安装的起点为静触头的最左端，静触头上触台安装终点不小于动静触头接触时多个辅助触头所在位置。
50.如图5所示的连接方式为实施例3，本实施例中动静触头的形状同实施例1，在两个静触头2的相对侧面均设置触台20，同时在动触头3的最右端也焊接触台，辅助触头18的上部通过滑槽和弹簧与电磁开关的壳体内壁相连。所述滑槽的长度大于静触头上触台的长度，且滑槽的左端与动触头的最右端高度方向对齐，所述辅助触头为u字型结构，u字型结构的封闭位置能在滑槽内滑动，且动触头上的触台能够推动辅助触头的封闭端在滑槽内滑动，u字型结构开口位置的两个支脚分别与两个静触头侧面的触台接触，在滑槽内部的右侧安装弹簧，此弹簧顶住安装在滑槽内的辅助触头封闭位置。动触头向右移动过程，动触头上的触台会先与辅助触头18的u字型结构的封闭位置接触，然后推着辅助触头在滑槽内向右滑动，此过程中会压缩弹簧，当分离时，辅助触头在弹簧作用下向右移动配合主触点的分离，在主触点分离后触台与辅助触点分离。辅助触头位于滑槽最左端时不与静触头上的两个触台接触。
51.如图6所示的连接方式为实施例4，本实施例中动静触头的形状同实施例2，辅助触头18焊接在两个静触头2的侧面，在动触头3的最右端通过螺栓连接一个触台20，在动触头3的侧面焊接一个长条形触台，长条形触台长度与该侧面长度一致，静触头2和动触头3的形状发生了相应变化并如实施例2所叙述的一致，此处不再赘述。
52.如图7所示的连接方式为实施例5，辅助触头18焊接在两个静触头2的侧面，触台20通过螺栓连接于动触头3的最右端。前述五组实施例中辅助触头与触台的接触面在同一水平面上，即辅助触头末端直接与触台的侧面在同一个水平面内。
53.如图8所示的连接方式为实施例6，与之前的五组实施例不同，动触头和静触头的形式和实施例1相同，而辅助触头18与触台20的接触面并不在同一个水平面上，而是在空间高度上相互错开的结构，辅助触头18通过螺栓连接于动触头3的最右端，并高于焊接在静触头2侧面的触台20，辅助触头18的柔性结构的下表面与触台20的上表面相互摩擦接触，辅助触头的左端通过螺栓与动触头最右端连接，辅助触头的右端为圆弧型，圆弧的两端为两个
支脚，两个支脚到其对称中心的长度大于触台侧面到辅助触头对称中心的距离，使得支脚下表面与触台上表面接触。
54.如上文所述的辅助触头18和触台20存在多种连接与组合方式，通过上文的介绍，本领域技术人员还能轻易联想到很多种结构设计方式，如将实施例6中的辅助触头18置于触台20的下方，或者辅助触头18连接于静触头2并且触台20连接于动触头3等多种改进结构。本发明仅是示例性的展开介绍如上六种连接方式，但显而易见的是，本发明对灭弧结构的保护范围不局限于此六种方式。
55.以上所述各实施例中在设置辅助触头和触台接触的基本要求是小面积、非撞击、非刚性的软着陆。
56.所述动触头3的左端通过螺栓连接了动触杆23，所述动触杆23的左端面上连接有小弹簧6，所述动触杆23的左边处于同轴线的位置上是推杆11，所述推杆11的右端面上连接有大弹簧7并处于拉伸的状态。所述动触杆23和推杆11都通过各自的轴套连接于电磁开关壳体，二者可在各自轴套(图中未标出)内自由的左右方向上滑动。所述动触杆23和推杆11一般由非磁性材料制成，如铜合金、铜、不锈钢等，以免对电磁线圈产生的磁路造成不良影响。所述动触头3、静触头2和辅助触头18需要具有良好的导电性能，故本发明选用碲铜合金材料，此材料兼顾了较好的易切削性能和优良的导电、导热性能，同时具备抗腐蚀和抗电烧蚀性能且易于加工铸造，这些加工性能便于所述灭弧室21和格栅22等复杂形状的制造，且此材料的抗电弧产生能力的效果明显。由于三种触头为频繁摩擦接触件易磨损，所以各触头和触杆之间优选通过螺栓连接，以便于后期更换和维修，在安装空间较小时也可以选择焊接方式进行连接，方便加工。
57.所述推杆11的最左端铰链连接拨叉12的上端，所述拨叉12的中部通过铰链连接于电磁开关壳体上，拨叉12的下部与输出轴14的右端配合连接。输出轴的左端在径向方向上分别套入了单向器13和驱动齿轮15，所述驱动齿轮15与车辆发动机飞轮的齿圈19啮合接触。所述输出轴14的右侧通过减速装置16与直流电动机17相连。
58.所述动触杆23径向方向的外围一周布置了第一线圈4，所述第一线圈4的左侧布置了第二线圈5，所述第二线圈5位于所述大弹簧7的外围径向方向上。所述第二线圈5的左侧布置了匝数更少的第三线圈8，所述第三线圈8在空间上位于锁块9的上侧，三个线圈分别通过电磁开关壳体上的相应限位柱限制在相应区域内，第一线圈、第二线圈和第三线圈从右到左依次设置，在第三线圈所在区域的两个限位柱之间的空间内固定支撑座10，所述支撑座10通过螺栓与电磁开关壳体相连限制支撑座所在位置。所述锁块9为三角形形状且下端有凸出的矩形块，此矩形块与推杆11右端上表面的凸台结构相互接触配合，且在电磁开关不工作时，所述凸台结构位于锁块9下端矩形块的左侧。所述锁块9左下侧的斜面贴合着支撑座10，二者之间有导轨相配合使锁块9可在支撑座10的表面滑动，且二者之间有处于压缩状态的弹簧接触，此弹簧在电磁开关不工作时对锁块9产生向右的推力。锁块9、支撑座10和推杆11后端上表面的凸台结构构成抗振结构的主要部件。锁块9在电磁开关壳体的上、左、右的空间都是有限的，即被电磁开关壳体限制了移动的空间，锁块9与支撑座10之间的弹簧向右推9，但是有电磁开关壳体限位则不会掉下去；锁块9与支撑座10之间是通过导轨相连的，所以锁块9是不会乱跑的。
59.如图9和图10所示的本发明电路方案所示，所述静触头2串联了电池25和直流电动
机17以及时间继电器26。所述时间继电器26的功能为限制电路的最长通电时长，若发生触头粘连导致电路一直导通的情况时，时间继电器26达到自身预设时长后将自动断路以保证设备的安全。外部开关27连接于所述电池25和所述第三线圈8之间。所述第三线圈8串联了限流电阻24，二者串联的电路共同并联了常开延时开关28。所述第二线圈5并联了常闭延时开关29。
60.本发明电磁开关的工作过程是：闭合外部开关27则电池25导通，第一线圈4通电后对动触杆23产生了向右的安培力，此力的大小大于小弹簧6向左的力，所以动触杆23向右移动，在向右移动的过程中安装于动触头3上的辅助触头18预先与安装于静触头2上的触台20接触，减弱了可能产生的电弧。动触杆23继续向右移动，直至动触头3与静触头2的接触面相互贴合，至此实现了两个静触头之间电流的完全导通，且此电流进而流通直流电动机17，直流电动机17输出的旋转力矩通过减速装置16后传递给了输出轴14，使得输出轴14可按起动机所需的转速运转起来。
61.在外部开关27闭合时第三线圈8的回路也实现了导通，第三线圈8所产生向左的安培力大于支撑座10对锁块9向右的弹簧弹力，所以锁块9向左移动。与此同时，由于支撑座10斜面的限制作用，使得锁块9向左移动的同时也向上移动，促使锁块9下端的矩形块高于推杆11上表面的凸台结构，推杆11摆脱锁块9的限位后在大弹簧7的拉力下向右滑动。拨叉12的上端随着推杆11一起向右移动，则输出轴14随着拨叉12的下端一起向左移动，安装于输出轴14最左端的驱动齿轮15也将向左移动，并与车辆发动机飞轮的齿圈19啮合接触。至此实现了电磁开关控制起动机运转，并将起动机的转矩传递给车辆发动机的工序。
62.由于第二线圈5并联了常闭延时开关29，所以在外部开关27闭合时第二线圈5处于被短路的状态不会马上接通，从电源流出的电流会先流过常闭延时开关29，常闭延时开关晚于外部开关27开始工作。假设预先设置常闭延时开关29的时间为三秒，则外部开关27闭合三秒后常闭延时开关29断开，第二线圈5才能导通。第二线圈5导通后对推杆11产生向左的安培力，此安培力的大小大于大弹簧7的弹力，所以推杆11向左移动，则拨叉12的下端和输出轴14向右移动。驱动齿轮15随着输出轴14向右移动的过程中与齿圈19分离不再啮合。至此实现了起动机与车辆发动机的自动分离工序。
63.常开延时开关28的时长大于常闭延时开关29的时长，这个时间间隔就是推杆开始左移到锁块开始下落的时间，假设在本实施例中设置为五秒，则在第二线圈5开始工作并将推杆11推送到最左端(当推杆11在最左端的时候，9下端的矩形部分的位置是高于11上表面的，这是因为第三线圈8对锁块9有向左的安培力，锁块9在支撑座10的导轨作用下又向上移动了，但是锁块9的上表面又有机架的空间限制，所以锁块9也不会一直向上移动，即9的下表面不会高于支撑座10的下表面就停止了向上的移动。)第二线圈5导通两秒后常开延时开关28接通，并导致第三线圈8短路不再工作。锁块9失去了第三线圈8提供的向左的安培力后，将在支撑座10给予的向右的弹簧弹力的作用下向右并向下移动，使锁块9再次卡住了推杆11上表面的凸台结构，确保推杆在车辆颠簸行驶路况下的位置稳定，在第三线圈8断电的情况下，锁块失去了第三线圈的限制，沿支撑座落下，此时第二线圈5向左的安培力撤去，受到弹簧向右的力，使得推杆11可以从最左端向右缓冲一段距离，恰好在锁块下落位置卡住。关闭外部开关27后，第一线圈4断电，使得动触杆23在小弹簧6的作用下左移，并导致动触头3和静触头2分离，则直流电动机17断电。至此，实现了整个设备的一次完整周期的运行。
64.本发明能够实现驱动齿轮快速退出来：实现这个动作的结构是第二线圈5通电后对推杆11产生的向左移动的动作，本技术中要使得第二线圈5能在瞬间产生较大的向左的安培力，因此设置的第二线圈匝数较多，且大于第一线圈和第三线圈的线圈匝数。如果退出的动作是缓慢游移的，则在似接触非接触的时候，驱动齿轮15和齿圈19的端面以及齿的边缘接触位置一定是会发生损坏的。而现有技术中使用外部开关闭合之后线圈得电，对推杆产生向右的力，外部开关断开之后线圈失去电也就失去了向右的安培力，推杆在弹簧向左的力的推动下向左移动。但问题在于第二线圈由于线圈匝数多且内部电流大，则由断电而失去安培力的过程是逐渐的且是需要一段时间并非瞬时的，不能实现快速退出。本技术将大弹簧的力和第二线圈产生的力的方向创造性进行180
°
的翻转，即第二线圈通电后能够瞬间产生较大向左的安培力，大弹簧向右的拉力明显小于该向左的安培力，使得推杆向左快速移动，并添加了锁块9的结构在第三线圈不导通时及时对推杆进行限位，实现进一步的稳定的功能。本文改进的结构实现了驱动齿轮主动从齿圈中退出来，即第二线圈给出主动的且更大的安培力，进而主动实现二者分离。
65.本发明中关于驱动齿轮15位置的固定：驱动齿轮快速退出来以后还得保证其位置的稳定，即不会在车辆颠簸或设备振动时候出现左右移动的情况，否则驱动齿轮还会和齿圈进行碰撞，二次碰撞或者说在车辆运行时候的碰撞，齿圈随着车辆发动机高速旋转而驱动齿轮没有旋转，二者的碰撞一定会造成损坏。所以本技术设计了锁块9的结构，该结构与第三线圈、及推杆上的凸台结构配合保证驱动齿轮在右端位置即推杆11在左端位置时候，不会左右移动。
66.本发明还实现了驱动齿轮的自动退出：此处的“自动”指的是当本设备完成了对车辆发动机的起动之后，驱动齿轮将自动的退出来，这依赖于本技术中设置的常闭延时开关29、常开延时开关28，常开延时开关28的时长大于常闭延时开关29的时长，常开延时开关28控制第三线圈的通断，常闭延时开关29控制第二线圈的通断，根据这两个开关的时间差就能实现驱动齿轮的自动退出而不需要通过断开外部开关来使驱动齿轮退出，从而保证了驱动齿轮和齿圈不被损坏和设备的稳定及更可控的运行。
67.图1里面上半部分的结构为电磁开关的结构，图1的整体结构称为起动机的结构，静触头和动触头在接触的时候会出现电弧，电弧是不希望出现的东西，因为它会烧毁或者击穿设备。而电弧产生的条件主要有：突然的、猛烈的、大面积的撞击。为了解决电弧产生的问题，本发明设置了辅助触头和触台、灭弧室。本发明中的辅助触头能在静触头和动触头的大面积的、突然的、猛烈的撞击之前，预先进行小触头的接触，即主触点接触之前辅助触点先预先接触上，主触点分离之后辅助触点才最后分离。辅助触头为柔性的接触，避免猛烈撞击的情况。同时本发明还设置了与触头一体化的灭弧室。辅助触头消灭了一定量的电弧，但两个主触头撞击接触的时候还会有电弧产生，所设计的灭弧室就是要消灭这部分的电弧，电弧产生后应该主动的把产生的电弧引导到更大的空间中，并有针对性的通过格栅22把大空间内的电弧进行分解，分解后的电弧的能量就减弱了，本发明中在一个触头上设置多个小尺寸的灭弧室，实现电弧分解的作用。
68.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。
69.本发明未述及之处适用于现有技术。