專利名稱：用于電磁開關(guān)的線圈架及繞制線圈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)和其它發(fā)動機(jī)的起動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電磁開關(guān)的線圈架及繞制線圈的方法。
背景技術(shù)：
起動機(jī)由電磁操縱機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成。如圖1中所示，圖1 是現(xiàn)有技術(shù)中的一種起動機(jī)的電磁開關(guān)結(jié)構(gòu)。該起動機(jī)的電磁開關(guān)結(jié)構(gòu)主要由開關(guān)外殼4、 開關(guān)線圈5、靜觸頭座7、靜鐵芯8、動觸頭12、動鐵芯1、維持彈簧13以及回位彈簧11等構(gòu)成。電磁開關(guān)中的開關(guān)線圈5，都由一個吸引線圈與一個保持線圈組成，兩個線圈的匝數(shù)相等首端連接在一起，供用一個接線柱對外引出，吸引線圈的首端通過鑰匙開關(guān)與直流電機(jī)的電源端也是電磁開關(guān)的主觸點(diǎn)輸入接線柱連接，其尾端與電磁開關(guān)的主觸點(diǎn)輸出接線柱連接與電樞接地形成串聯(lián)電路，稱為吸引線圈；保持線圈5的尾端直接接到與電動機(jī)并聯(lián)， 在吸引線圈被短路后，提供磁場力，保持鐵芯被吸住，稱為保持線圈?，F(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)線圈5如圖2中所示，該開關(guān)線圈5通常是由粗線形成吸拉線圈102和由細(xì)線形成的保持線圈101組成。起動機(jī)接通電源時，吸拉線圈102與保持線圈 101共同作用使活動鐵心右移，帶動撥叉連接驅(qū)動齒輪與發(fā)動機(jī)飛輪齒圈嚙合，并接通電動機(jī)電路；電動機(jī)通電工作時，吸引線圈被短路，保持線圈磁場力使活動鐵心保持在電路接通狀態(tài)；鑰匙開關(guān)斷開時，接觸盤還未回位，吸引線圈與保持線圈產(chǎn)生的磁力互相抵消，活動鐵心靠回位彈簧復(fù)位。線圈的電磁吸力受線圈電流和線圈匝數(shù)影響。因此現(xiàn)有技術(shù)中，為保持一定的電磁吸力，通常在線圈骨架12的內(nèi)圈繞粗線102，在外圈繞細(xì)線101，并保證粗細(xì)線圈的匝數(shù)相等。這樣的開關(guān)線圈5是按照閉合磁路設(shè)計的，但在鑰匙開關(guān)接通后，活動鐵芯與電磁開關(guān)的磁路處于開路狀態(tài)，這樣金屬線圈的磁場力沒有充分發(fā)揮，在相同磁場力的情況下所需要耗費(fèi)的金屬導(dǎo)線多，導(dǎo)致起動機(jī)整體制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的用于電磁開關(guān)的線圈架及繞制線圈的方法，利用該線圈架可以改變了現(xiàn)有技術(shù)中的線圈繞組方式，并提高線圈的勵磁能力。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種用于電磁開關(guān)的線圈架，包括第一擋板， 第二擋板及圈筒，該線圈架還包括兩個半月型擋板。本發(fā)明還公開一種用于電磁開關(guān)的線圈架，包括第一擋板，第二擋板及圈筒，該線圈架還包括第三擋板，該第一擋板與第三擋板之間用于放置吸拉線圈，該第二擋板與第三擋板之間用于放置維持線圈。更進(jìn)一步地，該第二擋板上包括至少一個突起。該圈筒上包括若干條紋，用于增強(qiáng)線圈與線圈架之間的摩擦力。該條紋為連續(xù)或非連續(xù)條紋。本發(fā)明還公開一種利用上述線圈架繞制線圈的方法，在線圈架的第一擋板與半月型擋板之間繞制吸拉線圈；去除半月型擋板；在吸拉線圈與第二擋板之間繞制維持線圈。本發(fā)明還公開一種利用上述線圈架繞制線圈的方法，其特征在于，同時繞制吸拉線圈及維持線圈。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的用于電磁開關(guān)的線圈架及繞制線圈的方法能在保持磁吸力不變的情況下，通過改變線圈繞組方式，以提高了線圈的勵磁能力。通過改變線圈的重心，使線圈既滿足磁吸力不變，還能減少線圈匝數(shù)，減少線圈的耗材。進(jìn)一步地，由于線圈耗材的減少，使該起動機(jī)的整體重量減少，能實(shí)現(xiàn)降低成本，減少燃油損耗的技術(shù)效果。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的起動機(jī)的電磁開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中電磁開關(guān)的局部放大圖3是本發(fā)明所涉及的線圈繞制方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明所提供的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本發(fā)明所提供的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一種具體實(shí)施例的線圈架及繞制線圈的方法。然而，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明理解成并不局限于以下描述的這種實(shí)施方式，并且本發(fā)明的技術(shù)理念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實(shí)施。在以下描述中，為了清楚展示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作方式，將借助諸多方向性詞語進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內(nèi)”、“向外”、“向內(nèi)”、“軸向”、“徑向” 等詞語理解為方便用語，而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語。此外，在以下描述中所使用的“第一層” 一詞主要指線圈靠近鐵心的一層。同樣地，“第N層” 一詞主要指線圈靠近鐵心的最外層，即方向上與第一層相反的另一區(qū)域?！暗贙層” 一詞主要指介于第一層至第N層中間的一層。如圖2中所示，圖2是是現(xiàn)有技術(shù)中電磁開關(guān)的局部放大圖，現(xiàn)有技術(shù)中電磁開關(guān)由吸拉線圈102和保持線圈101構(gòu)成。其中吸拉線圈102和保持線圈101均纏繞102在線圈架12上，且吸拉線圈102和保持線圈101的匝數(shù)相等。為了使通電線圈中所產(chǎn)生的磁吸力足夠大，必須使線圈的匝數(shù)保持在一定數(shù)量?，F(xiàn)有技術(shù)中為了減少金屬導(dǎo)線的用量，通常的做法是把較粗的吸拉線圈102放在靠近線圈架12的位置，即內(nèi)圈，完成吸拉線圈102的纏繞后再將保持線圈101纏繞在吸拉線圈102的外側(cè)。但是，這樣做的缺點(diǎn)是線圈的產(chǎn)生磁場的效率較低。
位于線圈架12內(nèi)部的是活動柱塞33，通常而言該活動柱塞33是一鐵芯。當(dāng)線圈中通電將提供一磁吸力使該柱塞33移動，帶動撥叉連接驅(qū)動齒輪與飛輪，同時接通電動機(jī)電路(圖中未示出)。在線圈架12上包括不止一層的吸拉線圈102，吸拉線圈102的外側(cè)纏繞保持線圈101。電磁場強(qiáng)度公式為Φ=Κ*Ν*Ι，其中K是導(dǎo)磁率，N是線圈的匝數(shù)，I是線圈內(nèi)通過的電流。相同材質(zhì)的線圈，K是一個固定系數(shù)。由該公式可以看出，電磁場強(qiáng)度由線圈匝數(shù)N和線圈內(nèi)電流I所決定。在等匝數(shù)的情況下，電流越大，則產(chǎn)生的電磁場強(qiáng)度越大，電流則由電阻決定，導(dǎo)線長度越長則對應(yīng)的電阻越大?，F(xiàn)有技術(shù)的電磁開關(guān)，由于采用均勻地粗線-細(xì)線繞法，因此該線圈的重心落在線圈的二分之一處的位置，如圖2中的a 點(diǎn)。電磁操縱機(jī)構(gòu)在剛開始工作時，磁路不能閉合，因此當(dāng)鐵心33越接近線圈重心，鐵心33 所受到的電磁力越大。事實(shí)上，電磁操縱機(jī)構(gòu)在初始工作階段，鐵心33與線圈重心之間保持一定距離，因此在同樣的線圈匝數(shù)情況下，線圈的所產(chǎn)生的磁場不能完全被利用，也進(jìn)一步導(dǎo)致對線圈材料的浪費(fèi)。本發(fā)明提供一種新的用于電磁開關(guān)的線圈架，利用該線圈架可以改變了現(xiàn)有技術(shù)中的線圈繞組方式。利用該線圈架及新的線圈繞組方式，可以在保持磁吸力不變的情況下， 同時減少吸拉線圈和維持線圈的匝數(shù)，并進(jìn)一步降低金屬導(dǎo)線的用量。如圖3中所示，圖3是本發(fā)明所涉及的線圈繞制方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3中所示，吸拉線圈52和保持線圈51均纏繞于線圈架12上。與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于，該吸拉線圈52和保持線圈51的均繞制與線圈架上，并且高度大體上保持相等，這樣做的目的在于使線圈的重心b盡可能靠近鐵心。粗線線圈和細(xì)線線圈都從第一層開始同時繞制于線圈架上，粗線線圈和細(xì)線線圈在線圈架上按一定比例排列。假設(shè)線圈架的總長度為C，其中細(xì)線線圈占據(jù)線圈架L/C的長度，細(xì)線線圈占據(jù)線圈架C-L/C的長度，最后使粗線線圈的高度與細(xì)線線圈的高度保持一致。在繞制如圖3中所示的線圈時，既可以按先后順序繞制吸拉線圈52和保持線圈51，還可以對吸拉線圈52和保持線圈51同時繞制。如圖3中所示，采用矩形繞法的線圈，其重心b會落在偏向粗線的位置。以相同匝數(shù)，相同長度的矩形繞法制成的線圈為例，如果粗線的直徑是細(xì)線的2倍，則重心會落在線圈總長度的三分之一至二分之一的區(qū)間段內(nèi)。當(dāng)鐵心與線圈重心的位置靠得越近，在磁路不閉合的情況下所產(chǎn)生的磁吸力越大。在保持磁吸力不變的情況下，可以減少粗線線圈匝數(shù)。同時又由于細(xì)線線圈也采用了矩形繞法，從第一層繞制最后一層。與現(xiàn)有技術(shù)中細(xì)線線圈繞在粗線外層的技術(shù)方案相比較，能夠在保持線圈匝數(shù)不變的情況下，減少細(xì)線線圈的總的線長度。當(dāng)線圈長度減少，對應(yīng)的電阻也會減少，因而能夠增大通過細(xì)線線圈內(nèi)的電流。電流增大后，在保持電磁場強(qiáng)度的情況下能夠進(jìn)一步減少細(xì)線線圈的匝數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)該新型的線圈繞法，本發(fā)明提供一新的線圈架。圖4是本發(fā)明所提供的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。為了實(shí)現(xiàn)吸拉線圈和維持線圈的先后繞制，該線圈架由兩部分組成，第一部分是線圈架主體結(jié)構(gòu)，第二部分是兩個半月型檔板21、22。線圈架主體結(jié)構(gòu)包括前擋板123、后擋板IM及中間的圈筒。該半月型擋板21、22的厚度與細(xì)線或粗線的待繞制寬度一致。為了節(jié)約原材料，降低成本，將該半月型擋板的厚度設(shè)計為與細(xì)線繞在線圈架上的寬度一致。繞制粗線之前，先將該半月型擋板21、22緊貼前擋板123或后擋板124。 待粗線繞制完畢后，取出該半月型擋板21、22，在該線圈的剩余部分繞制細(xì)線。為了保障線圈與線圈架的相互位置的固定，增加摩擦力，圈筒上還設(shè)置有若干條連續(xù)或不連續(xù)的紋路。后擋板IM上設(shè)置至少一個突起122，該突起122用于與電磁開關(guān)中的擋鐵連接，使線圈架位置固定。同時，該線圈還可以粗線細(xì)線同時繞制的方式。圖5是本發(fā)明所提供的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5中所示，該線圈架12包括前擋板123、后擋板124、中間擋板121 及圈筒。中間擋板121與前擋板123之間用于放置粗線圈，中間擋板121與后擋板IM之間用于放置粗線圈。同樣地，后擋板上設(shè)置一突起122，用于與電磁開關(guān)中的擋鐵連接，使線圈架位置固定。與第一實(shí)施方式相比較而言，第二實(shí)施方式具有能夠粗線細(xì)線同時繞制的優(yōu)點(diǎn)，能夠減少生產(chǎn)節(jié)拍，減少生產(chǎn)一電磁線圈所需要的工藝時間。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于電磁開關(guān)的線圈架，包括第一擋板，第二擋板及圈筒，其特征在于，所述線圈架還包括兩個半月型擋板。
2.一種用于電磁開關(guān)的線圈架，包括第一擋板，第二擋板及圈筒，其特征在于，所述線圈架還包括第三擋板，所述第一擋板與第三擋板之間用于放置吸拉線圈，所述第二擋板與第三擋板之間用于放置維持線圈。
3.如權(quán)利要求1或2所述的線圈架，其特征在于，所述第二擋板上包括至少一個突起。
4.如權(quán)利要求1或2所述的線圈架，其特征在于，所述圈筒上包括若干條紋，用于增強(qiáng)線圈與線圈架之間的摩擦力。
5.如權(quán)利要求4所述的線圈架，其特征在于，所述條紋為連續(xù)或非連續(xù)條紋。
6.一種利用如權(quán)利要求1所述的線圈架繞制線圈的方法，其特征在于，在線圈架的第一擋板與半月型擋板之間繞制吸拉線圈；去除半月型擋板；在吸拉線圈與第二擋板之間繞制維持線圈。
7.一種利用如權(quán)利要求2所述的線圈架繞制線圈的方法，其特征在于，同時繞制吸拉線圈及維持線圈。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種新的用于電磁開關(guān)的線圈架，包括第一擋板，第二擋板及圈筒，該線圈架還包括兩個半月型擋板。利用該線圈架可以改變了現(xiàn)有技術(shù)中的線圈繞組方式，并提高線圈的勵磁能力。
文檔編號H01H50/44GK102315044SQ20111017695
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉增崗 申請人:上海法雷奧汽車電器系統(tǒng)有限公司