具有電子控制線路的起動器開關及帶有這種開關的汽車起動器的製作方法

2023-06-07 12:09:31

專利名稱：具有電子控制線路的起動器開關及帶有這種開關的汽車起動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車內燃發動機的起動器開關。
根據已知的設計，一個起動器的開關具有一環形圓柱體銜鐵，在銜鐵內安裝一線圈，該線圈作用於軸向可動鐵心上，軸向可動鐵心作用於控制杆，而控制杆穿過呈盤形的固定鐵心的中央，盤形固定鐵心裝在銜鐵前軸向端。杆控制可動觸點的移動，可動觸點能與固定觸點的兩個端子合作，固定觸點屬於起動器電機的供電線路並且安裝在圓柱形蓋罩的底部，其側面裙板限定一內腔，其中安裝可動觸點。
為了確保開關的控制，眾所周知，要裝備一個開關電子控制線路，開關上帶有一支座，例如一般是做成一個印刷電路板，其上裝有電子元件。
根據已知的設計，電子控制線路都配置在非常密封的一個盒子中，而盒子固定在起動器的外部，可安裝在起動器的支架上、開關上、或者起動器的電動機汽缸蓋上。電子控制線路盒還可固定在車身的發動機隔間裡。
這樣就有必要設置一些電線或電纜，一方面將盒子與起動器的開關聯接起來，另一方面將盒子與車輛的其它機構聯接起來，這些機構是控制發動機起動所必需的，例如接觸式鑰匙、防盜裝置、控制注油和點火裝置的電子計算單元等。
在一個單獨的盒子中配置電子控制線路導致要製造一個附加組件，這個附加組件不僅佔體積，還必須進行附加電氣聯接，以及在車輛上進行組裝操作。
本發明提出一種上述類型的開關，其特徵在於，其電子控制線路配置在保護和聯接箱盒內部，後者軸向布置在蓋罩內部，在固定鐵心和可動觸點之間。
本發明的其它特徵為
-箱盒有一圓柱形側壁和一橫向前壁，它們限定一環形圓柱體腔室，在腔室內部配置電子控制線路，其敞開的橫向後平面與固定鐵心的橫向前平面相鄰；-箱盒側壁後軸向端徑向延伸出一個凸緣，該凸緣軸向頂靠在固定鐵心橫向前平面上；-箱盒的凸緣軸向插在固定鐵心的橫向前平面的環形平面和蓋罩之間；-箱盒側壁具有一些裝置，以便軸向安裝和/或有角度地安裝箱盒內部的電子控制線路支座；-箱盒的橫向前壁至少具有一個孔，以便通過電氣聯接元件；-電氣聯接元件是一個聯接插頭，該聯接插頭從電子控制線路支座的前平面起沿軸向延伸；-電氣聯接元件是導線，它從線圈繞組起，穿過電子控制線路支座上的孔，進行軸向延伸；-箱盒橫向前壁的每個孔都在一塊電氣絕緣材料部件中形成；-每個孔是在位於箱盒橫向前壁孔內的絕緣材料部件中加工成的；-箱盒橫向前壁是絕緣材料製成的，至少帶有一個孔，以便電氣聯接元件通過；-至少一個穿過箱盒橫向前壁的電氣聯接元件軸向穿過蓋罩的底部；-所述絕緣材料部件具有一延長部分，該延長部分向著蓋罩方向軸向延伸，並進入蓋罩底部上的補充形狀的凹槽中，所述電氣聯接元件軸向穿過該延長部分和凹槽；-箱盒具有為控制杆的滑動導向的中央套筒；-在靜止狀態，可動觸點軸向依靠在箱盒橫向前壁的外平面。
本發明還提出一種汽車起動器，其特徵在於它裝有一個根據本發明的開關。
本發明的其它特徵和優點在閱讀下面參照附圖的詳細說明後會更加明了，其中-

圖1是沿圖2的1-1線的根據本發明的起動器開關的軸向剖視圖；-圖2是沿一個與圖1剖面錯開90°的平面的圖1所示開關的軸向剖視圖；-圖3是圖1和圖2的開關電子控制線路箱盒的沿箭頭F3方向的視圖；-圖4是沿圖3的4-4線的剖視圖；-圖5是沿圖3的5-5線的剖視詳圖；-圖6是沿圖4的6-6線的剖視圖；-圖7是電子控制線路的與開關蓋罩聯接的插頭的詳圖。
圖1和圖2示出一個電磁開關10，該電磁開關用於裝備在汽車內燃發動機的一起動器(未示出)上。
開關10帶有一個可動鐵心12，它聯接到搖杆(未示出)的一端，其另一端聯到起動器嚙合器的傳動裝置上。
電磁開關10帶有一外部銜鐵14，也稱為桶或殼體，沿軸線X-X呈圓環圓柱形，在其內部，特別安裝一環形線圈16。
可動鐵心滑動安裝在管狀裙板18內，後者固定在盤形的固定鐵心22的中央部分上，鐵心的主要環形平面部分24在垂直於軸X-X的一平面上延伸，並固定在銜鐵14的軸向前端部形成的一凹槽26中。
中央部分20有中央孔30，用於給控制杆31沿軸線X-X滑動導向，可動鐵心驅動控制杆31。
開關10具有一蓋罩32，它由絕緣材料、例如熱塑材料模製而成。
蓋罩32一般沿軸線X-X呈圓柱形，由垂直於軸線X-X的一個徑向端底部34和一個圓柱體側裙板36構成。
裙板的主要部分36限定圓柱形內部腔室38，其自由端環形邊緣43，如前所述，軸向直接倚靠在固定鐵心22的盤形部分24的橫向前平面25上。
把蓋罩32裝配在銜鐵14上是通過向著銜鐵14軸向端變薄的一部分44的內部徑向鑲嵌進行的。
按照已知的設計，開關10具有兩個用導電材料製成的端子46和48，這兩個端子通過複製模模製埋在蓋罩32的底部34上，每個固定端子都具有一個觸頭50和52，二者在腔室38內一個垂直於軸線X-X的平面上就位。
按照已知的布置，控制杆31在其前方自由端具有矩形板狀的可動觸點54，在其中央有孔56，以便控制杆31的較大直徑部分58通過。
在圖1所示的靜止狀態，鐵心12、杆31和可動觸點54由位於可動鐵心12和銜鐵14端部15的徑向平面之間的復位彈簧13彈性返回圖1所示的左端。
在激發狀態，即當線圈16通電時，鐵心12和杆31將可動觸點54從圖1上的左邊驅動到右邊，以便通過前平面60建立起端子46和48的觸點50和52之間的接觸。
根據圖上所示的本發明實施方式，在靜止時，可動觸點54通過其後平面62倚靠在箱盒68的橫向前壁66的前平面64上，該平面屬於電子控制線路70的保護和聯接箱盒68。
在圖示的實施方式中，箱盒68是用模鍛製成的鋼板部件、特別是由切割和衝壓加工而成，一般呈圓柱體缸形，其橫向底部66通過圓柱形側壁72軸向向後延伸，其自由後端部的軸向邊緣74通過一凸緣76徑向向外延伸。
橫向前底的內部徑向邊緣66軸向向內部延伸，即通過一套筒80向開關的後方延伸，在該套筒中，控制杆31的外部徑向軸肩82通過並在其中滑動導向，軸肩限定控制杆的相對其較大直徑的前端部58的主體。
橫向前壁64和圓柱側壁72限定環形腔室84，在腔室內部安裝電子線路70。
箱盒68通過凸緣76固定在固定鐵心22的圓盤形主部24上，例如焊接在固定鐵心22的橫向前平面25上。
焊接固定可以由機械固定、特別是鑲嵌或彈性接合來補充或代替。
在完全用導電鋼板製成的箱盒68情況中，在固定鐵心22上箱盒68的固定能夠把箱盒與固定鐵心體電氣聯接起來，這不需要任何特殊的電氣聯接。
通過錐體部分44的鑲嵌操作，把蓋罩32組裝在銜鐵14上時，凸緣76被鐵心22的前端橫向平面的環形平面部分25和蓋罩32的裙板36的環形後端面43緊緊夾住。
按照常規設計，電子控制線路70主要由一塊印刷電路板86組成，該印刷電路板一般呈圓盤形，中央有孔，以便讓控制杆31通過，在印刷電路板的橫向前平面88和橫向後平面90兩個平面上裝有各種電子元件92。
根據本發明，電子控制線路70配置和固定在保護和聯接箱盒68內部，在該箱盒腔室84中。
為此，如同在圖4和圖6更詳細看到的，箱盒68的圓柱形側壁72在其內部凹面73上有定位銷94，定位銷在側壁中以裂口的形式實現，它們都位於同一個徑向定位平面P中，以便限定一個平面，支座86就向前倚靠在該平面上，以便確定在箱盒68中電子控制線路的精確軸向位置。
側壁72還可帶有一些裝置，圖上未示出，以便按角度在箱盒68內部安置圓盤形支座86。
在箱盒68內部，支座86即電子控制線路70的固定是利用焊接實現的，在焊接過程中，會出現一條環形焊縫96。
連續或非連續焊縫96使裝配具有很好的耐振動和高固有頻率性能。
在印刷電路板86的正反兩面88和90上設置導電線路，特別在電路板周圍附近有導電線路，以便通過定位銷94和焊縫96把箱盒68與這些導電線路聯接起來。
為了改善蓋罩68的焊接性能和抗腐蝕性能，可在蓋罩的內表面上，也在凸緣76的後端部的橫向平面上覆蓋一金屬薄膜。
現在描述在電子控制線路70和線圈16或蓋罩32之間、以及線圈16和蓋罩32之間，穿過支座86的不同電氣聯接方法。
電子控制線路70與蓋罩32的電氣聯接、特別是利用車輛接觸鑰匙使電子控制線路與給開關通電的總線路聯接起來，是由一個聯接端子或插頭100來保證的，其實施例在圖7表示出來。
聯接插頭100是一個切割的扁平舌片，它與電子元件92同時焊接在印刷電路板86上，通過安裝在印刷電路板中補充形狀的孔中的舌片端頭102，進行焊接固定。
插頭100的另一端漸細且尺寸變小，以便能夠穿過在蓋罩68的橫向前壁中形成的孔104，以便其自由端的那段軸向向前延伸到蓋罩68的外部，該端部就能在開關的外部進行焊接。
插頭100的主體108具有側面切口110，使其具有縱向彈性，為了舌片能夠經得住蓋罩32和印刷電路板86之間的膨脹和相對運動，而不致於給印刷電路板施加對電子控制線路70運行和可靠性有害的機械應力。
為了通過孔104、穿過箱盒68而無短路，該孔安裝一個由電絕緣材料製成的套管112，按照已有技術，例如通過複製模製造，或者用鑲嵌法，將套管安裝進孔104中，套管軸向向外延伸，超出箱盒68的橫向前壁66的前平面64。
套管112的中心孔114安裝插座100並為其導向，因此為支座86相對於箱盒68的角度索引作出貢獻。
位於套管112的軸向前端部的錐形自由端116用於便於插入到蓋罩32的底盤中形成的補充形凹槽中，其實施例將在下面描述。
線圈16的繞組與蓋罩32的電氣聯接是通過至少一條導線118來實現的，該導線從線圈16起軸向延伸，通過固定鐵心22的主部24，然後通過印刷電路板中形成的孔120。
導線118然後穿過箱盒68的橫向前壁66，通過箱盒上的孔104，如同插頭100通過的另一孔104的情況，孔中也裝備一絕緣套管112，其設計與前面描述的套管112一樣，只是其內部114尺寸更小，以便導線118從引導錐形頭122通過。
如同在圖2的下部所看到的，絕緣套管112的軸向前錐形端116軸向進入蓋罩32的底盤中形成的補充形凹槽124中，該凹槽軸向通向外部，以便導線118通過，從而通過焊接將其聯接到蓋罩32的一個端柱126上。
接納套管112的凹槽124的裝配能夠在箱盒68周圍安裝蓋罩時，對蓋罩起導向和索引作用。
插頭100和/或導線118的超出端由絕緣套管112保護和支撐，以避免損壞。為此，套管112的軸向長度確定成在電氣聯接元件100、118的突出端還沒有達到蓋罩32的底盤34中加工的通孔128之前，套管112就先在蓋罩的補充凹槽124中對正。
現在描述線圈16與電子控制線路70的電氣聯接方式，這種電氣聯接由保護和聯接箱盒68的外部焊接來保證。
為此，一個形成聯接插頭130的扁平舌片預先安裝和焊接在印刷電路板86上，如同插頭100一樣，該舌片軸向向前延伸，以便通過在箱盒68的橫向前壁中形成的一個孔132。
孔132裝備一個用於線導向的由絕緣材料製成的部件134，該部件固定在孔132中，它具有第一個通道135，讓舌片130通過，舌片自由端136軸向通過通道134，軸向突出箱盒68，並徑向彎折90°，靠在線導向體134的前平面138上，線導向體134沿著橫向前壁66的前平面64向箱盒68的外部延伸。
線圈16的聯接是由導線140來保證的，該導線軸向延伸，通過印刷線路板86上的孔142，然後再通過在線導向體134中形成的第二個通道144。
導線140的自由端146在箱盒68的外部延伸，並彎折90°，徑向向內延伸，以便靠在舌片130的折下的部分136上。
通道135和144的尺寸應儘可能小，以防止焊接飛邊穿入箱盒68內部。
導線導向體134的平行側邊148防止焊接飛邊向箱盒68的金屬部分延伸。
彎折90°之後進行焊接，而不與箱盒68進行直接機械聯接，這樣能使整體具有足夠的彈性，防止有害的機械應力傳遞給電子控制電路70，儘管由於熱膨脹或振動，在線路板86和開關10的線圈16之間可能出現小幅度的運動。
作為變型，絕緣材料部件112和134可藉助它們之間的臂將它們聯接而製成一個部件，這個單一整體然後用棘輪機構、鑲嵌、熱鉚接或者超聲波技術安裝在箱盒68的橫向前壁66上。
箱盒68的金屬底盤本身可以是塑料模製板，其上具有用塑料模製成的套管和線導向體。
按照另一變型方案，箱盒68本身可以完全用塑料製成。因此有必要對此箱盒表面進行金屬塗層，塗層從凸緣76延伸到平面P，以便在箱盒上焊接控制線路板86，以及為了線路板70相對於固定鐵心22的電氣地線聯接。
箱盒68和固定鐵心22之間的電氣接觸由在蓋罩32的裙板36的後軸向端部周圍的銜鐵14的變薄部分44的鑲嵌壓力來保證。可以通過例如在蓋罩的後軸向端部與箱盒68的凸緣76之間加一彈簧墊圈或在固定鐵心22與箱盒68之間加一彈簧墊圈來增加接觸壓力。
根據本發明，電子控制線路70在開關中的安裝和裝配是特別容易的。
保護和聯接箱盒68防止線路板70在裝配到開關之前由於搬運造成的碰撞和熱應力。
為起動器供電的大功率電接觸所形成的電弧造成的對電子線路的幹擾也得到了防護。
權利要求
1.汽車起動器的開關(10)，具有一環形圓柱體銜鐵(14)，在銜鐵內部安裝一線圈(18)，此線圈軸向驅動一可動鐵心(12)，而可動鐵心作用在控制杆(31)上，該控制杆穿過安裝在銜鐵(14)軸向前端部(28)的呈圓盤形(24)固定鐵心(22)的中央(20，30)，開關內部杆(31)控制可動觸點(54)的位移，可動觸點可以和屬於起動器電機供電線路的固定觸點的兩個端子(50，52)配合，這兩個端子安裝在蓋罩(32)的底盤(34)中，蓋罩側部裙板(36)限定腔室(38)，在該腔室內安裝可動觸點(54)，該開關帶有電子控制線路(70)，其支座(86)、特別是一個印刷電路板呈圓盤形，中央有孔，以便讓控制杆體(31)通過，該電子控制線路軸向裝配在蓋罩(32)內部，在固定鐵心(22)和可動觸點(54)之間，其上有元件(92)，其特徵在於，電子控制線路(70)配置在保護和聯接箱盒(68)的內部，而保護和聯接箱盒(68)則軸向安裝在蓋罩(32)內部，在固定鐵心(22)和可動觸點(54)之間。
2.根據權利要求1的開關，其特徵在於，箱盒(68)具有一圓柱形側壁(72)和一橫向前壁(66)，它們限定了圓柱形腔室(84)，在腔室(84)內部安裝電子控制線路(70)，其敞開的橫向後表面與固定鐵心(22，24)的橫向前表面相鄰。
3.根據權利要求2的開關，其特徵在於，箱盒(68)的側壁(72)的軸向後端部(74)徑向延伸成一個凸緣(76)，該凸緣軸向依靠在固定鐵心(22，24)的橫向前平面(25)上。
4.根據權利要求3的開關，其特徵在於，箱盒(68)的凸緣(76)軸向夾在固定鐵心(22，24)的橫向前平面(25)的環形表面與蓋罩(32，43)之間。
5.根據權利要求2到4中的任何一條的開關，其特徵在於，箱盒(68)的側壁上具有箱盒(68)內部的電子控制線路(70)支座的軸向和/或有角度定位的裝置(94)。
6.根據權利要求2到5中的任何一條的開關，其特徵在於，箱盒(68)的橫向前壁(66)至少具有一個孔(114，135，144)，以便讓電氣聯接元件(100，118，130，140)通過。
7.根據權利要求6的開關，其特徵在於，電氣聯接元件是一個聯接插頭(100，130)，它從電子控制線路(70)的支座(86)前表面(88)起軸向延伸。
8.根據權利要求6的開關，其特徵在於，電氣聯接元件是一導線(118，140)，它從線圈的繞組(16)起軸向延伸，穿過電子控制線路(70)的支座(86)上的孔(120，142)。
9.根據權利要求6到8中的任何一條的開關，其特徵在於，箱盒橫向前壁的每個孔(114，135，144)是在電絕緣材料製成的部件(112，134)中形成的。
10.根據權利要求9的開關，其特徵在於，每個孔是在位於箱盒(68)的橫向前壁(66)上的孔(104，132)內的絕緣材料的部件(112，134)中形成的。
11.根據權利要求9的開關，其特徵在於，箱盒的橫向前壁是用絕緣材料製成的，至少具有一個孔讓電氣聯接元件通過。
12.根據權利要求6到11中的任何一條的開關，其特徵在於，穿過箱盒(68)的橫向前壁(66)的至少一個電氣聯接元件(100，118)軸向穿過蓋罩(32)的底部(34)。
13.根據權利要求12並結合權利要求9到11中的任何一條的開關，其特徵在於，所述絕緣部件(112)具有一個延長部分，它向蓋罩(32)的方向軸向延伸，進入蓋罩(32)的底盤(34)的補充形凹槽(124)中，所述電氣聯接元件(100，118)軸向穿過所述延長部分(112)和所述凹槽(124，128)。
14.根據權利要求2到13中的任何一條的開關，其特徵在於，箱盒(68)具有一個為控制杆(31，82)的滑動導向的中央套筒(80)。
15.根據權利要求2到14中的任何一條的開關，其特徵在於，在靜止位置，可動觸點(54)軸向倚靠在箱盒(68)橫向前壁(66)的外平面(64)上。
16.汽車的起動器，其特徵在於，它具有根據上述任何一條權利要求的開關(10)。
全文摘要
本發明提出一種汽車起動器的開關(10),它具有電子控制線路(70),其支座(86)、特別是呈圓盤形的印刷電路板的中央鑽有孔,以便開關的控制杆(31)通過,支座軸向位於蓋罩(32)內部,在固定鐵心(22)和可動觸點(54)之間,其上有元件(92),其特徵在於,電子控制線路(70)安裝在保護和聯接箱盒(68)內部,箱盒(68)軸向位於蓋罩(32)內部,在固定鐵心(22)和可動觸點(54)之間。
文檔編號H01H50/02GK1176193SQ97117600
公開日1998年3月18日 申請日期1997年9月5日 優先權日1996年9月6日
發明者熱拉爾·維洛 申請人:瓦萊奧電機設備公司