阅读说明：本技术 包括密封装置的起动器开关及包括该开关的起动器 (Starter switch comprising a sealing device and starter comprising such a switch ) 是由 R.圭格诺特 N.雷纳德 J.S.米特拉尔 C.博拉德 于 2018-05-04 设计创作，主要内容包括：一种起动器开关(2)包括：壳体(3),其沿轴线(X)延伸,界定至少一个内部空间(4)；至少一个线圈(5),其容纳在该内部空间(4)中；至少一个固定芯(10),沿轴线(X)的方向可平移移动的轴(6)穿过该固定芯(10)；以及至少一个腔(12),其包括电连接区域,所述腔通过固定芯(10)与内部空间(4)分开。起动器(1)开关(2)包括至少一个密封装置(22),其在起动器(1)开关(2)的内部空间(4)与包括连接区域的腔(12)之间提供密封。(A starter switch (2) comprising: a casing (3) extending along an axis (X) and delimiting at least one internal space (4); at least one coil (5) accommodated in the inner space (4); at least one fixed core (10) through which passes a shaft (6) that is movable in translation in the direction of the axis (X); and at least one cavity (12) comprising an electrical connection zone, said cavity being separated from the inner space (4) by a fixed core (10). The starter (1) switch (2) comprises at least one sealing means (22) which provides a seal between the inner space (4) of the starter (1) switch (2) and the cavity (12) comprising the connection area.)

包括密封装置的起动器开关及包括该开关的起动器

技术领域

本发明的领域是用于机动车辆的热力发动机的起动器。

背景技术

根据已知的设计，热力发动机特别是机动车辆的热力发动机的起动器的接触器包括圆柱形壳体，放置在其中的环形线圈在通过其的电流的作用下产生磁场。根据线圈的极化，由此产生的磁场在圆柱形且至少部分磁性的活动芯上施加力。活动芯装配在由圆柱形壳体限定的内部空间中，以便能够根据轴向平移在那里滑动，从而用其驱动活动轴，以闭合或打开与起动器的电动机的供电电路连接的电路。电路的这种打开/闭合在包含在接触器的腔中的连接区域中进行，该腔通过固定芯与内部空间分开。

这些接触器的缺点在于当面对外部环境的侵害时，特别是当面对湿气时，其部件容易损坏。因此，设法渗透到接触器中的水或喷水可能引起布置在包括连接区域的腔中的电端子之一与接触器的壳体之间的电接触。然后，该电接触可能导致该电端子电连接到的电池的短路，该短路能够引起热入射。

对于在可能损坏道路基础设施的潮湿地理区域中使用的起动器接触器，以及对于经常在恶劣特别是潮湿的环境中使用的越野车辆的起动器接触器，该缺点尤其值得注意。为了改善这些接触器的操作，已知在起动器接触器和该接触器外部的环境之间放置用于密封的装置。

因此，已知将密封装置放置在连接区域与接触器外部的环境之间，以确保该外部环境与起动器接触器之间的密封。

然而，当活动芯从壳体中露出时，活动芯的平移运动会产生活塞效应，从而引起从起动器接触器的外部和内部环境中吸入空气，因此该空气中同时存在灰尘和水。因此，该灰尘和水可以渗入接触器的内部空间，并且在随后的接触器启动期间可以到达包含连接区域的腔。然后水可以迁移并到达连接区域，并最终引起与上述相同的困难。因此，目前放置的密封装置是不够的。

发明内容

本发明属于这种情况，其目的是提出一种装置，该装置可以确保接触器的内部空间与该接触器的包含连接区域的腔之间的密封。

因此，本发明的主题是一种起动器接触器，包括：壳体，其沿轴线延伸并界定至少一个内部空间；至少一个线圈，其容纳在该内部空间中；至少一个固定芯，沿轴线的方向可平移运动的轴穿过该固定芯；以及至少一个腔，其包括电连接区域，所述腔通过固定芯与内部空间分开。该起动器接触器包括至少一个密封装置，其确保起动器接触器的内部空间与包括连接区域的腔之间的密封。

确保起动器接触器的内部空间与包括连接区域的腔之间的密封的该密封装置在下文中被称为“第一密封装置”。

因此，接触器的元件的组件包含在壳体中，该壳体被具有至少两个孔的盖封闭，至少两个电端子穿过该孔。

该接触器可以具有确保连接区域的电端子与封闭壳体的盖之间的密封的至少一个第二密封装置。该第二密封装置例如可以围绕电端子放置，在该电端子通过其而穿过盖的孔处。

有利地，接触器可以具有两个密封装置，分别放置在两个电端子中的每一个的周边上，在这些电端子通过其而穿过盖的每个孔处。

可选地，该接触器还可以包括确保接触器的壳体与盖之间的密封的第三密封装置。该第三密封装置可以例如放置在盖的周边上。

可选地，该接触器还可以包括确保起动器接触器的内部空间与包括连接区域的腔之间的密封的第四密封装置。该第四密封装置例如可以放置在固定芯和壳体之间。

根据本发明的变型实施例，第二、第三和第四密封装置可以是O形环密封件。

根据本发明的另一变型实施例，第二、第三和第四密封装置可以是例如矩形或长圆形的形状密封件。

根据变形实施例，第三和第四密封装置由确保固定芯和盖之间的密封的单个密封装置形成。因此，该密封装置可以使包括连接区域的腔与接触器的内部空间和外部环境绝缘。该密封装置可以是O形环密封件或例如矩形或长圆形的形状密封件。该装置可以容纳在盖中的轴向凹部中，并且其可以压靠在固定芯的轴向法向平坦表面上。选择该凹部的轴向深度，以便在接触器未处于装配状态时将装置保持在适当位置。特别地，该装置在装配状态下***凹部中其轴向长度的至少50％。

在此应理解，包含连接区域的腔因此针对围绕它的空气被完全密封，无论该区域是在接触器的外部还是存在于接触器的线圈延伸的壳体中。

根据一实施例，第一密封装置可以放置在包含连接区域的腔中。

根据第一实施例，接触器具有布置在固定芯上的用于集成第一密封装置的容纳部。

根据本发明的第二实施例，接触器具有布置在活动轴上的用于集成第一密封装置的容纳部。

根据本发明的第一实施例，第一密封装置与布置在固定芯中的集成容纳部成一体，该第一密封装置与活动轴滑动接触。在这种情况下，当活动轴平移时，第一密封装置相对于壳体固定。

根据本发明的第二实施例，第一密封装置与布置在活动芯中的集成容纳部成一体，该第一密封装置与固定芯滑动接触。在另一种情况下，当活动轴在固定芯中平移时，第一密封装置与活动轴同时运动。

根据本发明的实施例，第一密封装置通过支撑垫圈保持在集成容纳部中的适当位置。从在通过其中心轴线的平面上形成的横截面看，该支撑垫圈可以例如具有圆锥形横截面。

根据本发明的接触器的活动轴可具有至少一个第一止动件，支撑垫圈抵靠着该第一止动件放置。第一止动件可以与活动轴成一体。根据本发明的接触器的固定芯本身可以具有至少一个第二止动件，支撑垫圈抵靠着该第二止动件放置。

根据本发明的特征，第一密封装置放置在包含连接区域的腔中。

根据本发明的实施例，第一密封装置可以是唇形密封件。

根据本发明的另一实施例，第一密封装置可以是自润滑的密封件。

根据本发明的另一实施例，第一密封装置可以是O形环密封件。

根据本发明的另一方面，确保起动器接触器的内部空间与包括连接区域的腔之间的密封的密封装置可以包括密封件和密封环。

密封环可以放置在密封件和活动轴之间。

密封件可以是O形环密封件。密封件可以由过氧化的EPDM制成，或者由选自EPDM、NBR、FKM、ACM的材料制成。

密封环可以是动态密封环。该环可以由PTFE制成。除了PTFE之外，该环可以包括青铜和/或碳(填充有青铜的PTFE或填充有碳的PTFE)。密封环使得可以防止由于剥落而造成的磨损，当密封件直接与活动轴接触时，剥落在活动轴的往复运动过程中会被观察到。剥落造成的磨损会使系统在一段时间内不密封。

密封环可具有与活动轴滑动接触的圆柱形表面。面对活动轴，该环可以具有腔，该腔可以在活动轴上建立密封件的压力，该压力根据其移动方向而不同。

根据本发明的另一方面，当密封装置包括密封件和密封环以及支撑垫圈时，支撑垫圈可以仅与密封环接触。密封件未轴向夹在固定芯的容纳部中。支撑垫圈可具有面对密封装置的平坦表面。

根据本发明的另一方面，支撑垫圈邻接的第二止动件可以是固定芯中的凹口。第二止动件可以径向地位于密封装置之外。

根据本发明的另一方面，密封环可以较薄或较厚。根据本申请，如果环的径向尺寸比处于压缩状态(即在接触器中的位置)的O形环密封件的径向尺寸小至少两倍，则该环较薄。如果其径向尺寸与处于压缩状态的密封件的径向尺寸基本相等，则其较厚。

密封环可包括轴向边缘，以将密封件保持在适当位置。

本发明还涉及一种热力发动机的起动器，其包括至少一个根据本发明的接触器。

附图说明

与以下附图所示的本发明的不同实施例有关，通过阅读以下以指示方式提供的详细说明，本发明的其他特征、细节和优点将变得更加明显：

-图1是包括根据本发明的接触器的起动器和电动机的轴向横截面的示意图；

-图2是根据本发明的起动器接触器的一部分的轴向横截面图；

-图3是图2所示的根据本发明的接触器的第一密封区域的放大图；

-图4是根据根据本发明第二实施例的接触器的第一密封区域的轴向横截面的示意图；

-图5是图2所示的根据根据本发明的接触器的第四密封区域的轴向横截面的示意图；

-图6是根据根据本发明的起动器接触器的另一示例的一部分的轴向横截面的视图；

-图7是图6所示的根据本发明的接触器的第一密封区域的放大图；以及

-图8表示图6和7中的接触器的密封装置的不同变型。

具体实施方式

在下文的描述中，术语“轴向”、“径向”、“外部”和“内部”针对的是轴线X，轴线X在其中心穿过根据本发明的起动器接触器。轴向方向对应于穿过活动芯、固定芯、活动轴、壳体和线圈的中心的轴线X，而径向方向对应于垂直于轴线X的平面。对于径向方向，术语“外部”或“内部”是相对于同一轴线X来理解的，其中术语“内部”对应于朝向轴线X定向或与第二元件相比更靠近轴线X的元件，而术语“外部”是指与该轴线X的径向间距。

图1示意性地示出了包括根据本发明的接触器2的机动车辆的热力发动机的起动器1。

起动器接触器2具有壳体3，该壳体3沿轴线X延伸并且限定内部空间4，该内部空间例如具有圆柱形状，在该内部空间中容纳有环形线圈5以及可沿着轴线X平移运动的轴6。

壳体3具有：第一轴向端部7，由活动芯8保持的活动轴6的第一部分6a穿过该第一轴向端部7；以及第二轴向端部9，活动轴6的第二部分6b穿过该第二轴向端部9，该第二部分6b本身由固定芯10保持。如图1所示，活动轴6的第一部分6a和该活动轴6的第二部分6b彼此接触。

第一轴向端部7具有未示出的整体，活动芯8可滑动通过该整体，从而用其驱动活动轴6的第一部分6a，而第二轴向端部9被盖11封闭。因此，活动轴6穿过固定芯10、活动芯8和壳体3的第一轴向端部7中的孔的中心，并以此顺序穿过。

固定芯10可以例如具有盘的总体形状，并且其支撑在壳体3的内面上、该壳体3的肩部处以及盖11上。

如图1所示，第二轴向端部9具有腔12，该腔12由盖11沿径向朝向外部限定，并且沿轴向在一侧由固定芯10限定，而在另一侧由盖11限定。该腔12容纳至少一个连接板13和两个电端子14在其中延伸的电连接区域。这些端子14在盖11的内面上延伸，并通过两个不同的孔穿过该盖。

起动器1还包括电动机15，其通过接触器2的端子14之一电连接到接触器2。该电动机15还具有小齿轮16，其可在平行于轴线X的方向上平移运动，这种类型的小齿轮设计为接合在热力发动机的发动机飞轮上。

第一电端子14连接至电池30，该电池30例如以12V或24V的电压供应电流。第二电端子14本身连接至起动器的电动机15。因此，电端子14参与起动器1的供电电路，并且当电连接板13与电端子14接触时，起动器1的供电电路闭合，并且电流可以流通，因此如下所述允许起动热力发动机。

线圈5在流过其的电流的作用下产生磁场。根据该线圈5的极化，由此产生的磁场在活动芯8上施加吸引力或排斥力，从而可根据轴向平移在壳体3中滑动。当该活动芯8穿入壳体3中时，它在活动轴6的第一部分6a上施加平移力，该平移力又驱动活动轴6的第二部分6b，使得电连接板13与电端子14接触。一旦电连接板13与端子14接触，电动机15的供电电路就闭合。

活动轴6的第一部分6a控制叉17，叉17使得可以将电动机15的小齿轮16放置在此处未示出的发动机飞轮上的适当位置。当通过活动轴6的平移运动使连接板13接触时，电动机15的供电电路闭合，这允许该电动机15运行，从而使小齿轮16旋转。小齿轮16的该旋转又使得可以启动发动机飞轮，从而起动车辆的热力发动机。

在此以两个部分6a和6b描述了活动轴6，但应理解的是，该活动轴可以与叉17成一体直至连接板13。

至少第一复位弹簧(其例如是螺旋型的)设计成推回活动轴6的第二部分6b，当没有向线圈5供电时，第二部分6b又同时推动活动芯8和第一部分6a。

当向线圈5供电时，活动轴6尤其是其第一部分6a通过如前所述的沿轴线X的平移运动压缩复位弹簧。当不再向线圈5供电时，该第一复位弹簧将活动芯8从内部空间4推回，从而使活动芯恢复其原始位置。因此，活动轴6的第一部分6a可以重新获得其原始位置，该活动轴6的第二部分6b也可以如此，该活动轴6也被图2至4所示的第二复位弹簧推回。

通过重新获得其位置，活动轴6的第一部分6a经由叉17驱动电动机15的小齿轮16，因此该小齿轮16从发动机飞轮脱离。

另外，通过重新获得其初始位置，活动轴6的第二部分6b驱动电连接板13。然后，该电连接板13不再与电端子14接触，因此电动机15的供电电路是打开的，这防止电流的流通，并且导致该电动机15的停止。

应当注意，固定芯10相对于活动轴6特别是其第二部分6b形成平移轴承。实际上，固定芯10被其中心的孔刺穿，该孔允许活动轴6滑动。该孔在内部空间4和腔12之间形成通道。

图2是根据接触器2的一部分的轴向横截面的视图，在该接触器2的第二轴向端部9处。该图特别表示了具有连接区域的腔12和起动器接触器2的内部空间4。该图2还示出了固定芯10、活动轴6，更具体地是该活动轴6的第二部分6b，以及容纳有线圈5的壳体3。如前所述，该壳体2由盖11轴向封闭，其中设有两个孔，每个电端子14分别穿过该孔。该图还示出了第二复位弹簧18，其允许活动轴6特别是该活动轴6的第二部分6b重新获得其初始位置，如前所述。

接触器2具有多个密封区域19、20、21、31。第一密封区域19设置在内部空间4和具有电连接区域的腔12之间。第二密封区域20和第三密封区域21本身设置在接触器2外部的环境和具有电连接区域的腔12之间。第四密封区域31设置在内部空间4和具有电连接区域的腔12之间，位于不同于第一密封区域19的位置。因此，应理解的是，第一密封区域19和第四密封区域31形成在根据本发明的接触器内部的空间之间，而第二密封区域20和第三密封区域21形成在接触器外部的环境和接触器内部的空间(在这种情况下为腔12)之间。

因此，在该腔12处的密封区域使得可以改善起动器接触器的使用寿命。

因此，第一密封区域19形成在活动轴6和固定芯10之间的接合处，如图3所示。

该第一密封区域19具有放置在活动轴6的第二部分6b与固定芯10之间的第一密封装置22，并且可以确保包含电连接区域的腔12与内部空间4之间的密封。另外，第一密封装置22可以确保腔12与内部空间4之间的连续绝缘，即这两个区域彼此密封，而与活动轴6的位置无关。

优选地，第一密封装置22放置在容纳电连接区域的腔12中。换句话说，该第一密封装置22放置在活动轴6的第二部分6b与固定芯10之间于腔12侧而非内部空间4侧。第一密封装置22的该位置使得可以不影响线圈5施加在活动芯8上的吸引力或排斥力。实际上，为了接收密封装置而布置在内部空间4侧的固定芯10中的形式可以破坏由线圈5产生的磁场，该线圈5经由固定芯10回绕。

必须选择根据本发明的第一密封装置22，以便可以确保在彼此相对平移的两个部分之间的密封，在这种情况下是活动轴6和接触器的固定芯10之间的密封。根据在此示出的本发明的实施例，第一密封装置22因此可以是例如唇形密封件。

第二密封区域20至少设置在电端子14之一与壳体3的盖11之间，有利地在每个电端子14与壳体3的盖11之间。

因此，在图2中，示出了两个第二密封区域20，每个都包括第二密封装置23，其放置在电端子14之一与接触器2的壳体3的盖11之间于这些电端子14穿过的盖11中的每个孔中。

这些第二密封装置23例如由O形环密封件形成，该O形环密封件围绕每个电端子14的整个周边延伸，或者根据变型实施例，由例如矩形或长圆形的形状密封件形成。

第三密封区域21本身包括第三密封装置24，其放置在壳体3与该壳体3的盖11之间的接合处。根据本发明的变型，该第三密封装置24也可以由围绕盖11的整个周边延伸的例如矩形或长圆形的形状密封件形成。

因此，这些第二和第三密封装置20、21使得可以确保接触器2外部的环境与接触器2中的腔12之间的密封。

第四密封区域31本身包括第四密封装置32，其放置在壳体3与固定芯10之间的接合处。该第四密封装置32可以由O形环密封件形成，或者根据本发明的变型，由围绕固定芯10的整个周边延伸的例如矩形或长圆形的形状密封件形成。

根据图5所示的变型实施例，第三密封装置24和第四密封装置32可以组合在置于固定芯10与盖11之间的单个密封装置33中。因此，该密封装置33使得可以使腔12绝缘，该腔包括抵靠着接触器的内部空间和外部环境的连接区域。该密封装置33可以由O形环密封件形成，或者根据本发明的变型，由在盖11的内面上延伸的例如矩形或长圆形的形状密封件形成。

图3示出了第一密封区域19的第一实施例。可以看出，该第一密封区域19包括第一密封装置22。

如图3所示，在固定芯10上布置有用于集成第一密封装置22的容纳部25。该第一密封装置22例如由唇形密封件形成。

根据本发明，该集成容纳部25形成在固定芯10的内壁中，即该固定芯10的面对活动轴6的壁。如图3所示，使唇形密封件与该集成容纳部25成为一体，并且唇部与活动轴6滑动接触，从而确保密封，同时允许该活动轴6相对于固定芯10的轴向平移运动。

根据此处未示出的本发明的另一实施例，该第一密封装置可以由自润滑的密封件形成。

活动轴6和固定芯10还可以分别具有第一和第二止动件26、27。这两个止动件26、27在彼此相反的方向上形成，并且构造成***支撑在第一密封装置22上的支撑垫圈28，从而确保该第一密封装置22保持在布置在固定芯10中的集成容纳部25中。

该垫圈28是附加部件，因此允许将第一密封装置22装配在集成容纳部25中，其中该部件还阻挡第一密封装置22，以使其在活动轴6的平移期间不移动。垫圈28还特别地阻挡形成第一密封装置22的实施例的唇形密封件的唇部。

不管该支撑垫圈28的形状如何，第一和第二止动件26、27具有与支撑垫圈28的形状互补的斜率。

根据图3所示的本发明的第一实施例，从根据通过其中心轴线的平面形成的横截面看，该支撑垫圈28可以具有圆锥形横截面。当支撑垫圈28具有圆锥形状时，第一和第二止动件26、27具有圆锥斜面。

图4示意性地示出了本发明的第二实施例。根据该第二实施例，在活动轴6上特别是在其外周边壁上布置有用于集成第一密封装置22的容纳部29。

根据该第二实施例，第一密封装置22也是唇形密封件。因此，该唇形密封件容纳在布置在活动轴6上的集成容纳部29中，并且置于使得其唇部在固定芯10上摩擦，从而确保密封，尽管该活动轴6相对于固定芯10平移运动。

尽管在该图4中未示出，但是该第二实施例也可以包括附加的支撑垫圈，从而可以确保有效地保持第一密封装置22。至于第一实施例，活动轴和固定芯则分别具有带有与支撑垫圈的形状互补的形状的第一和第二止动件，如前所述。

图6和7示出了根据本发明的起动器接触器2的另一示例。

图6中的示例与图2中的示例不同，特别是在第三和第四密封装置处以及密封装置22的形状。

在所涉及的示例中，以图5的方式，接触器2包括单个密封装置33，其形成第三和第四密封装置，以确保固定芯10和盖11之间的密封。

在所涉及的示例中，密封装置33容纳在盖11中的轴向凹部40中，并且压靠在固定芯的轴向法向平坦表面41上。在这种情况下，密封装置33是具有长圆形横截面的密封件，但是它也可以形成为例如矩形或环形的形状密封件。

在所涉及的示例中，参照图7，确保起动器接触器的内部空间与包括连接区域的腔之间的密封的密封装置22包括密封件44和密封环45。密封环45在这种情况下是放置在密封件44和活动轴6之间的动态密封环。密封件可以是处于自由状态的O形环密封件。

密封环可以具有与活动轴6滑动接触的圆柱形表面。

在所涉及的示例中，密封装置22与布置在固定芯中的集成容纳部29成一体，并且密封装置通过支撑垫圈28保持在该容纳部中。在这种情况下，支撑垫圈28仅与密封环45接触。密封件44没有轴向地夹在固定芯的容纳部29中。支撑垫圈28具有面对密封装置22的平坦表面。支撑垫圈28和密封环45之间的接触是平坦的。

支撑垫圈28与固定芯10成一体，并且垫圈例如压接在固定芯上。支撑垫圈不会在活动轴上摩擦6。

最后，图8示出了参照图6和7示出的密封装置22的两个变型，并且其对应于中间的图。所示装置处于自由状态，即未压缩。

在第一变型中，密封环45具有面对活动轴6的腔47，使得可以在活动轴上建立密封件44的压力，该压力根据其移动方向而不同。

在第三变型中，密封环45较薄。其径向尺寸比处于压缩状态(即在接触器中的位置)的O形环密封件的径向尺寸小至少两倍。在第二变型中，即图6和7，密封环45较厚。其径向尺寸基本上等于处于压缩状态的密封件44的径向尺寸。

在第三变型中，密封环45包括轴向边缘48，用于将密封件44保持在适当位置。

因此，由于放置在活动轴和固定芯之间的密封装置，本发明使得可以确保接触器的内部空间与该接触器的具有电连接区域的腔之间的密封。因此，保护该电连接区域免受可能渗入该腔的灰尘和水的影响。由于该连接区域受到保护，因此根据本发明的起动器接触器的使用寿命得以改善。

然而，本发明不限于在此描述和示出的装置和构造，并且本发明还扩展到所有等同的装置或构造以及使用这些装置的任何技术组合。特别地，只要密封装置实现与本文件中描述的功能相同的功能，就可以在不损害本发明的前提下修改密封装置及其所处的密封区域。