JP2001035336A - 補助回転式スタータのマグネットスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助回転コイルの電流がプランジャーの吸引
力に影響を与えることなく、プランジャーの吸引力を吸
引用コイルのアンペアターンのみにより設定することが
可能な補助回転式スタータ用のマグネットスイッチを得
る。 【解決手段】 第一のボビン２ａに巻回され、この第一
のボビン２ａの内径に移動自在に嵌挿されたプランジャ
ー６を付勢する吸引用コイル３と、第一のボビン２ａと
は軸方向に分離されて同一軸心上に配置された第二のボ
ビン２ｂに巻回され、スタータ１０に直列に接続された
補助回転コイル１と、吸引用コイル３と補助回転コイル
１との間に配設され、第一のボビン２ａの内径側におい
てプランジャー６と共に磁路を構成する第一のコア５ａ
と、補助回転コイル１の第一のコア５ａとは反対側に配
置され、第二のボビン２ｂの内径側に延長されて第一の
コア５ａと共に補助回転コイル１の磁路を短絡する第二
のコア５ｂとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ピニオンを補助
的に回転させながら移送してリングギヤに噛み合わせる
補助回転式スタータのマグネットスイッチに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の補助回転式スタータに使
用されていたマグネットスイッチの構成を示す断面図、
図４は、このマグネットスイッチを使用したスタータの
始動回路図である。図において、１はボビン２に巻回さ
れた補助回転コイル、３は補助回転コイル１の上層に巻
回された吸引用コイル、４はこれらのコイルを収納する
と共に磁路の一部を形成するヨーク、５はヨーク４の一
端を閉塞すると共にボビン２の内径まで延長されたコ
ア、６は一方の端部に図示しないスタータのピニオンを
移送するための移送部材が係合される係合部６ａを有す
るプランジャーであり、ヨーク４とコア５とプランジャ
ー６とで磁路を構成し、プランジャー６はボビン２の内
径に移動自在に嵌挿されている。７はコア５の端面に取
り付けられたメインスイッチで、プランジャー６の他方
の端部に設けられた可動接点８とメインスイッチ７の本
体に設けられた固定接点９とで構成されている。

【０００３】また、図４において、１０は補助回転式の
スタータ、１１は補助スイッチ、１２はキースイッチ、
１３は電源のバッテリであり、キースイッチ１２は補助
スイッチ１１の励磁コイル１１ａに対する通電をオン／
オフし、補助スイッチ１１は補助回転コイル１と吸引用
コイル３との通電を制御し、補助回転コイル１は補助回
転式のスタータ１０とは直列に接続されている。補助回
転コイル１と吸引用コイル３とに通電がなされるとプラ
ンジャー６は吸引されて図３の左方に移動するが、この
移動により係合部６ａに係合される図示しない移送部材
を介して図示しないスタータのピニオンが移送され、ピ
ニオンが図示しない内燃機関のリングギヤと充分に噛み
合う位置まで移送されたときにメインスイッチ７が閉じ
るように構成されている。

【０００４】このように構成されたマグネットスイッチ
において、内燃機関の始動時にキースイッチ１２が始動
の状態にされると、励磁コイル１１ａが通電されて補助
スイッチ１１が閉じ、補助回転コイル１と吸引用コイル
３とに電流が流れ、ヨーク４とコア５とプランジャー６
とで構成される磁路に磁束が発生してプランジャー６は
図３の左方に移動し、図示しないスタータのピニオンが
図示しないリングギヤ側に移送される。また、補助回転
コイル１を経由した電流がスタータ１０に供給され、ス
タータ１０を弱トルクで駆動する。すなわち、スタータ
１０は補助回転コイル１により制限された電流により駆
動され、図示しないピニオンは補助的に回転しながら移
送され、リングギヤとの噛み合いが円滑になされるよう
に構成されている。そして、ピニオンとリングギヤとが
充分に噛み合ったところでメインスイッチ７が閉じ、内
燃機関が始動される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】補助回転式スタータは
以上のように、ピニオンを補助的に弱いトルクで回転さ
せながら移送し、ピニオンの端面とリングギヤの端面と
が当接して噛み合いが行われなくてもピニオンがこの補
助回転によりリングギヤの端面を滑り回転し、一歯分の
ずれで円滑に噛み合いが行われるように構成されたもの
である。ところで、ピニオンの端面とリングギヤの端面
とに面荒れなどが起こり、両者間の摩擦抵抗が大となっ
た場合には、ピニオンの滑り回転の抵抗が大きくなり、
スタータ１０がロックされた状態となって補助回転がな
くなり、ピニオンとリングギヤとが噛み合わず内燃機関
の始動ができなくなることがある。

【０００６】このような補助回転時のスタータ１０のロ
ックを回避するには、スタータ１０の通電電流を大きく
するのが最も容易な方策であり、スタータ１０の通電電
流を大きくするには補助回転コイル１の巻線抵抗を小さ
くすればよいと考えられる。しかし、上記のような構成
のマグネットスイッチにおいては、スタータ１０の通電
電流を大きくして補助回転時のトルクを増大することは
補助回転コイル１の電流も増大することになり、マグネ
ットスイッチのアンペアターンが増加してプランジャー
６の吸引力が増大し、プランジャー６により移送される
ピニオンのリングギヤに対する押圧力が増加してピニオ
ンとリングギヤとの間の摩擦トルクも増大し、ピニオン
の滑り回転を阻害する力が増大するという悪循環を起こ
すことになり、通電電流の増大は必ずしも補助回転のロ
ック対策にはなり得なかった。

【０００７】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、補助回転コイルの電流がプランジ
ャーの吸引力に影響を与えることなく、プランジャーの
吸引力が吸引用コイルのアンペアターンのみにより設定
することが可能な補助回転式スタータのマグネットスイ
ッチを得ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる補助回
転式スタータのマグネットスイッチは、吸引用コイルを
巻回する第一のボビンと、この第一のボビンとは軸方向
に分離されて同一軸心上に配置された第二のボビンと、
この第二のボビンに巻回されスタータと直列に接続され
た補助回転コイルと、第一のボビンの内径に移動自在に
嵌挿され、吸引用コイルに付勢されると共に、ピニオン
を移送するための係合部を有するプランジャーと、この
プランジャーの移動により作動されるスイッチ機構と、
吸引用コイルと補助回転コイルとの間に配設され、第一
のボビンの内径側においてプランジャーと共に吸引用コ
イルの磁路を構成する第一のコアと、補助回転コイルの
第一のコアとは反対側に配置され、第二のボビンの内径
側に延長されて第一のコアと共に補助回転コイルの磁路
を短絡する第二のコアとを備えるようにしたものであ
る。

【０００９】また、吸引用コイルとは直列に、電流制御
回路の電流制御素子を接続するようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１の補助回転式スタータのマグネットスイ
ッチの構成を示す断面図であり、上記の従来例との同一
部分には同一符号が付与されている。図１において、３
は第一のボビン２ａに巻回された吸引用コイル、１は第
二のボビン２ｂに巻回され、上記吸引用コイル３とは軸
方向に分離して配設された補助回転コイル、４はこれら
の補助回転コイル１と吸引用コイル３とを収納すると共
に磁路の一部をなすヨーク、５ａは補助回転コイル１と
吸引用コイル３との間に配設され、第一のボビン２ａの
内径に延長されて延長端面が磁極面５ｃを形成する第一
のコア、５ｂは補助回転コイル１の第一のコア５ａとは
反対側に配設され、第二のボビン２ｂの内径に延長され
て端面が第一のコア５ａに接するように構成された第二
のコアである。

【００１１】６は第一のボビン２ａの内径に移動自在に
嵌挿され、一方の端部に図示しないスタータのピニオン
を移送する移送部材が係合される係合部６ａを有するプ
ランジャー、７はメインスイッチで、プランジャー６の
移動によって操作されるロッド１４に設けられた可動接
点８とメインスイッチ７の本体に設けられた固定接点９
とで構成されている。また、１５はプランジャー６を常
時所定位置に保持するバネ、１６はメインスイッチ７の
可動接点８と固定接点９とを常時開離させておくための
バネ、１７はメインスイッチ７の動作時に、可動接点８
と固定接点９との間に所定の圧力を与えるバネである。

【００１２】このように構成されたこの発明の実施の形
態１の補助回転式スタータのマグネットスイッチにおい
て、従来例の図４に示した回路図のキースイッチ１２が
閉じると補助スイッチ１１が閉じて補助回転コイル１と
吸引用コイル３とには電流が流れ、補助回転コイル１は
スタータ１０に直列に接続されているため、補助回転コ
イル１に流れる電流はスタータ１０を弱いトルクで駆動
し、吸引用コイル３の電流はプランジャー６をバネ１５
に抗して図１の左方に吸引し、プランジャー６の係合部
６ａに係合される図示しない移送部材によりスタータ１
０の図示しないピニオンは補助的に回転しながら移送さ
れ、図示しないリングギヤに噛み合う。ピニオンとリン
グギヤとの噛み合いが所定の状態になったとき、プラン
ジャー６に押圧されて図の左方に移動するロッド１４が
メインスイッチ７の可動接点８と固定接点９とを閉じ、
補助回転コイル１は短絡され、スタータ１０に大電流が
供給されて内燃機関を始動する。

【００１３】吸引コイル３の電流による磁束はヨーク４
と第一のコア５ａとプランジャー６とで構成される磁路
を流れ、プランジャー６が第一のコア５ａの磁極面５ｃ
に吸引される。補助回転コイル１の電流による磁束はヨ
ーク４と第二のコア５ｂと第一のコア５ａとで構成され
る磁路を流れるが、第二のコア５ｂと第一のコア５ａと
で磁路が閉じており、プランジャー６が第一のボビン２
ａの内径に配置されていることと相俟って、プランジャ
ー６に加わる吸引力には殆ど影響を与えず、プランジャ
ー６の吸引力は吸引用コイル３のアンペアターンにのみ
依存して決定される。従って、この発明の実施の形態１
の補助回転式スタータのマグネットスイッチによれば、
補助回転コイル１の電流をピニオンとリングギヤとの間
の摩擦トルクに打ち勝つ値に設定し、吸引用コイル３の
電流をピニオンを確実に噛み合わせるための電流に設定
し、両者を個別に設定することができるので、補助回転
しているスタータがロックを生ずることなく、安定した
動作が可能な補助回転式スタータのマグネットスイッチ
を得ることができるものである。

【００１４】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２の補助回転式スタータのマグネットスイッチを使
用するスタータの始動回路図であり、この実施の形態
は、図１の構成のマグネットスイッチを使用して始動回
路に特徴を持たせるようにしたものである。図２におい
て、１０は補助回転式のスタータ、１１は励磁コイル１
１ａを有する補助スイッチ、１２はキースイッチ、１３
は電源のバッテリであり、キースイッチ１２は補助スイ
ッチ１１の励磁コイル１１ａに対する通電をオン／オフ
し、補助スイッチ１１は補助回転コイル１と吸引用コイ
ル３との通電を制御し、補助回転コイル１は補助回転式
のスタータ１０に直列に接続されている。また１８は制
御回路１９と電流制御トランジスタ２０とで構成される
電流制御回路であり、吸引用コイル３の電流を制御し、
プランジャー６に作用する電磁吸引力を制御するように
構成されている。

【００１５】上記に説明したように、実施の形態１のマ
グネットスイッチでは、補助回転コイル１の電流による
磁束は第一のコア５ａと第二のコア５ｂとで磁路が短絡
状態になってプランジャー６の吸引力には殆ど影響を与
えず、吸引用コイル３の電流値のみによりプランジャー
６の吸引力が決定される。従って、図２の回路図に示す
ように、吸引用コイル３の電流を制御する制御回路１９
と電流制御トランジスタ２０とを有する電流制御回路１
８を吸引用コイル３に直列接続し、電流量を制御するこ
とにより、プランジャー６の移動速度、すなわち、ピニ
オンの移送速度を任意に制御することができる。このよ
うに構成することにより、ピニオンとリングギヤとの衝
突速度を制御して衝突音を低減し、また、両者の傷の発
生を抑止して内燃機関の始動機構を長寿命化することが
できるものである。

【００１６】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の補助
回転式スタータのマグネットスイッチによれば、プラン
ジャーに駆動力を与える吸引用コイルと、スタータに補
助回転用の電流を供給する補助回転コイルとを軸方向に
分離して配置し、吸引用コイルと補助回転コイルとの間
には磁路を構成してプランジャーを付勢する第一のコア
と、補助回転コイルの第一のコアとは反対側には第二の
コアを設け、第二のコアが第一のコアと共に補助回転コ
イルの磁路を短絡するように構成したので、補助回転コ
イルの電流がプランジャーの吸引力に影響を与えず、プ
ランジャーの付勢力を吸引用コイルのみに依存させるこ
とができるので、スタータの補助回転トルクとピニオン
の移送力とを個別に設定して安定した始動動作を行わせ
ることが可能となり、また、吸引用コイルの電流を制御
してピニオンの移送速度を任意に制御することができる
ので、衝突音の低減と、始動機構の長寿命化とが可能に
なるなど、優れた補助回転式スタータのマグネットスイ
ッチを得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の補助回転式スター
タのマグネットスイッチの構成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態２の補助回転式スター
タのマグネットスイッチの回路図である。

【図３】 従来の補助回転式スタータのマグネットスイ
ッチの構成を示す断面図である。

【図４】 従来の補助回転式スタータのマグネットスイ
ッチの回路図である。

【符号の説明】

１ 補助回転コイル、２ａ 第一のボビン、２ｂ 第二
のボビン、３ 吸引用コイル、４ ヨーク、５ａ 第一
のコア、５ｂ 第二のコア、６ プランジャー、６ａ
係合部、７ メインスイッチ、８ 可動接点、９ 固定
接点、１０ スタータ、１１ 補助スイッチ、１２ キ
ースイッチ、 １３ バッテリ、１４ ロッド、１５、
１６、１７ バネ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引用コイルを巻回する第一のボビン、
   この第一のボビンとは軸方向に分離され、同一軸心上に
   配置された第二のボビン、この第二のボビンに巻回さ
   れ、スタータと直列に接続された補助回転コイル、前記
   第一のボビンの内径に移動自在に嵌挿され、前記吸引用
   コイルに付勢されると共に、ピニオンを移送するための
   係合部を有するプランジャー、このプランジャーの移動
   により作動されるスイッチ機構、前記吸引用コイルと前
   記補助回転コイルとの間に配設され、前記第一のボビン
   の内径側において前記プランジャーと共に前記吸引用コ
   イルの磁路を構成する第一のコア、前記補助回転コイル
   の前記第一のコアとは反対側に配置され、前記第二のボ
   ビンの内径側に延長されて前記第一のコアと共に前記補
   助回転コイルの磁路を短絡する第二のコアを備えたこと
   を特徴とする補助回転式スタータのマグネットスイッ
   チ。
2. 【請求項２】 吸引用コイルと直列に、電流制御回路の
   電流制御素子が接続されたことを特徴とする請求項１に
   記載の補助回転式スタータのマグネットスイッチ。