[发明专利]用于车辆起动器的螺线管

说明书

本发明公开了用于车辆起动器的螺线管，包括：至少一个线圈和柱塞，该至少一个线圈具有沿轴向方向延伸穿过线圈的通道，该至少一个线圈配置成产生磁路，所述柱塞配置成当与磁路相关的磁力施加给柱塞时沿轴向方向在通道内运动，柱塞包括圆筒形外表面，圆筒形外表面具有基本均一的直径和周向凹口，圆筒形外表面限定了具有第一直径的第一部分和第二部分，周向凹口限定了具有比第一直径小的第二直径的部分，其中，所述柱塞不包括永磁体，其中，当所述柱塞沿轴向方向在通道内运动时，磁路的磁阻和所述磁力基于周向凹口的位置而改变，柱塞配置为沿轴向方向在第一部分从柱塞止动部移开的第一位置与第一部分接合柱塞止动部的第二位置之间运动。

本分案申请是基于中国发明专利申请号201180045316.7(国际申请号PCT/US2011/051918)、发明名称“具有可变磁阻柱塞的起动器马达螺线管”、申请日为2011年9月16日的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及车辆起动器的领域，并且更具体地，涉及用于起动器马达组件的螺线管。

背景技术

协助起动发动机例如车辆发动机的起动器马达组件是众所周知的。图15中示出了常规的起动器马达组件。图23的起动器马达组件200包括螺线管210、电机202、以及驱动机构204。螺线管210包括线圈212，线圈212在点火开关闭合时由电池通电。当螺线管212通电时，柱塞216沿线性方向运动，从而导致换档杆205枢转，并且迫使小齿轮206与车辆发动机(未示出)的环形齿轮啮合。当柱塞216抵达柱塞止挡部时，电触头闭合，从而将电机202连接到电池上。通电的电机202随后旋转并且向驱动机构204提供输出转矩。驱动机构204通过各种驱动部件将电机的转矩传递给与车辆发动机的环形齿轮啮合的小齿轮206上。因此，电机202和小齿轮206的旋转导致发动机转动曲柄开动直到发动机起动为止。

很多起动器马达组件例如图15的起动器马达组件200配置有“软起动”起动器马达接合系统。软起动起动器马达接合系统的意图为在将充分的电力施加到起动器电机之前使起动器的小齿轮与发动机的环形齿轮啮合。如果小环形齿轮在该接合期间抵接到环形齿轮内，则电机提供较小的转矩以转动小齿轮并且使小齿轮能够在高电流被施加之前正确地啮合到环形齿轮内。螺线管、换档拨叉、电触头和电机起动器的配置为使得在齿轮被正确啮合之前高电流没有被施加到电机上。因此，在具有软起动接合系统的起动器电机中防止小齿轮与环形齿轮的轧齿。

具有软起动接合系统的起动器例如图15的起动器通常包括具有两个不同线圈的螺线管。第一线圈为吸入线圈212，第二线圈为保持线圈214。如图15中所示，吸入线圈212首先缠绕在卷轴220上。保持线圈214缠绕在该绕组的上方。有时，该顺序被反转，使得保持线圈214首先缠绕在卷轴220上并且随后为吸入线圈212。

在起动器的操作期间，点火开关的闭合(通常在操作者转动钥匙后)使吸入线圈212和保持线圈214均通电。此刻流过吸入线圈212的电流也抵达电机202，从而向电极施加一些有限的功率，并且导致使小齿轮转动的一些较低的转矩。吸入线圈212和保持线圈214的通电使螺线管轴(本文也被称为“柱塞”)沿轴向方向运动。螺线管柱塞的轴向运动使换档杆205运动并且将小齿轮206朝向与发动机环形齿轮的啮合偏置。一旦螺线管柱塞抵达柱塞止动部，一组电触点就闭合，从而向电机提供全功率。电触头的闭合有效地使吸入线圈212短路，从而消除由吸入线圈所产生的非期望的热量。但是，当吸入线圈短路时，保持线圈214提供足够的电磁力以将柱塞保持在位并且将电触点维持在闭合位置中，从而能够继续朝向电机202的全功率输送。全功率的电机202驱动小齿轮206，从而导致发动机环形齿轮的旋转，并且由此起动车辆发动机。

在发动机点火后(即，车辆起动)之后，车辆的操作者打开点火开关。起动器马达组件的电路配置为使得点火开关的打开导致电流沿相反的方向流过保持线圈和吸入线圈。吸入线圈212和保持线圈214配置为使得当点火开关打开时两个线圈212、214的电磁力相互抵消，而复位弹簧将柱塞216迫压回到其初始断电位置。由此，将电机202连接到电功率源上的电触点断开，而电机断电。