JP2002048037A

JP2002048037A - スタータ

Info

Publication number: JP2002048037A
Application number: JP2000229254A
Authority: JP
Inventors: Sadayoshi Kajino; 梶野　　定義
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP4239376B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】噛み合い衝撃なしにピニオンをリングギヤに
噛み合わせることができながら、小型軽量かつ安価なス
タータを提供する。【解決手段】直流モータ２の界磁コイル２１として、
高価で大きく重い永久磁石ではなく、予備駆動コイル２
３とメインコイル２２とをもち、マグネットスイッチ３
にはメイン接点６とともに補助接点７をもつ。キースイ
ッチＫが閉じてプランジャ４が保持コイル５に吸引され
始めると、先ず補助接点７が閉じ、バッテリＢから補助
接点７を介して予備駆動コイル２３、メインコイル２２
および電機子２４の順に小電流が流れる。すると、ピニ
オン１は緩やかに回動しつつリングギヤＲに当接するの
で、噛み合い衝撃はほとんどなしにピニオン１はリング
ギヤＲに噛み合う。しかる後、メイン接点６が閉じてメ
インコイル２２および電機子２４に大電流が流れ、エン
ジンが始動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レシプロケーティ
ング・エンジン等の内燃機関を始動するエンジンスター
タの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】通常、スタータは、たとえば図９に示す
ような構成をもち、ピニオン１をエンジン（図略）のリ
ングギヤＲに突入嵌合させて、ピニオン１を回転駆動す
ることによりエンジンをクランキングして始動する。こ
の際、マグネットスイッチ３’の主接点６が閉じると、
直巻分巻モータである直流モータ２’がいきなり全力で
回転するので、ピニオン１はリングギヤＲに当接する前
後から回転駆動されて、ピニオン１とリングギヤＲとが
噛み合う瞬間にある程度大きな衝撃を生じてしまう。そ
の結果、ピニオン１の歯の端部が変形したり欠けたりし
やすくなるので、スタータの寿命が短くなるうえに、噛
み合い時の衝撃音を生じるという不都合があった。

【０００３】そこで、ピニオンがリングギヤに突入嵌合
する際、ピニオンがリングギヤに噛み合い易いように、
ピニオンがリングギヤに接触する前にピニオンをゆっく
りと回転させておき、スムースにピニオンの歯をリング
ギヤの歯に嵌合させることが望ましい。それゆえ、従来
からキースイッチを閉じると先ず直流モータがゆっくり
と回転を始め、ピニオンがリングギヤに嵌合してから全
力で直流モータが回転するようにしたスタータがある。

【０００４】すなわち、従来技術の一例としては、特開
平８−２１３４４号公報に開示されたスタータがある。
このスタータは、固定子の界磁が永久磁石だけによって
形成される直流モータと、ピニオンがリングギヤに嵌合
するまでは抵抗素子を介して電機子に比較的小さな電流
を通すリレーとを有する。このスタータによれば、キー
スイッチを閉じると、先ず抵抗素子を介し少しだけ電機
子に通電されて直流モータがゆっくりと回転を始める。
そして、ピニオンがリングギヤに嵌合すると、マグネッ
トスイッチの接点が閉じて電機子に大電流が流れ、直流
モータは全力で回転する。

【０００５】しかしながら、このスタータでは、固定子
の界磁が永久磁石によって形成されているので界磁が弱
く、全力運転しても直流モータの出力があまり大きくな
らない。それゆえ、十分なモータ出力を得ようとする
と、直流モータの体格が大きくなり、スタータの重量や
容積が大きくなってしまうという不都合がある。そのう
え、強力な永久磁石は高価であるから、スタータの価格
も高価にならざるを得ないという不都合もある。

【０００６】なお、ドイツ特許公報ＤＥ４２４２９３０
Ｃ２には、リレーを内蔵したマグネットスイッチが開示
されている。しかしながら、このリレーは、キースイッ
チを開いた後に直流モータの両端子の間を短絡させて電
磁制動させるためのものであって、直流モータをゆっく
りと回転させてピニオンをリングギヤに嵌合させる機能
を有するものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、モー
タをゆっくりと回転させてピニオンをリングギヤに噛み
合わせることができながら、前述の従来技術よりも小型
軽量かつ安価なスタータを提供することを解決すべき課
題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、発明者は以下の手段を発明した。

【０００９】（第１手段）本発明の第１手段は、請求項
１記載のスタータである。すなわち、本手段のスタータ
は次のような特徴を持つ。

【００１０】先ず、直流モータの固定子は、メインコイ
ルおよび予備駆動コイルからなる界磁コイルをもつ。こ
こで、界磁コイルは直巻分巻界磁コイルである必要はな
く、メインコイルおよび予備駆動コイルの接続の仕方は
一種類に限定されるものではない。次に、マグネットス
イッチは、ピニオンを移動させてリングギヤに噛み合わ
せるプランジャと、プランジャを吸引して保持する保持
コイルと、プランジャの一端に保持された主可動接点を
介して直流モータに通電する主接点とをもつ。そして、
マグネットスイッチは、プランジャによって作動し、プ
ランジャが吸引され始めると少なくとも予備駆動コイル
および電機子に通電する補助接点をさらにもつ。

【００１１】一方、界磁コイルは、補助接点から通電さ
れて比較的小さな電流が流れる予備駆動コイルと、主接
点から通電されて比較的大きな電流が流れるメインコイ
ルとをもつ。

【００１２】本手段では、キースイッチが閉じられるな
どして保持コイルに通電され、プランジャが吸引され始
めると、主接点に先んじて補助接点が閉じ、補助接点７
を通じて予備駆動コイルおよび電機子に通電される。す
ると、ピニオンがリングギヤに当接する前であっても、
直流モータが予備的なゆっくりとした回転を始め、ピニ
オンもゆっくりと回転を始める。この状態でピニオンは
リングギヤの端面に当接し、押圧付勢されながら回動す
るので、ピニオンはリングギヤに噛み合うに至る。

【００１３】しかる後、マグネットスイッチのプランジ
ャがさらに吸引され、主接点が閉じるに及んで、主接点
を介して直流モータに大電流が流れ、ピニオンが力強く
駆動されてエンジンが始動されるに至る。この際、界磁
コイルのうちメインコイルに通電されれば十分に強力な
界磁が得られるので、予備駆動コイルには通電されてい
てもいなくてもよいものとする。

【００１４】本手段では、従来技術と異なって、マグネ
ットスイッチの他にリレーを必要としないうえに、永久
磁石ではなく界磁コイルを界磁磁石として用いるので、
小型軽量であるうえに安価である。また、マグネットス
イッチは、ソレノイドコイルとして単一のコイル（保持
コイル）だけをもてば済み、吸引コイルは必要とされな
いので、本手段のスタータはなお安価になる。それでい
ながら、補助接点から予備駆動コイルおよび電機子に予
備的に電流を流すことにより、直流モータをゆっくりと
回転させながらピニオンをリングギヤに噛み合わせるこ
とができるので、ピニオンの耐久性を向上させることが
できる。

【００１５】したがって、本手段のスタータによれば、
直流モータをゆっくりと回転させてピニオンをリングギ
ヤに噛み合わせることができながら、前述の従来技術よ
りも小型軽量かつ安価に製造することができるという効
果がある。

【００１６】（第２手段）本発明の第２手段は、請求項
２記載のスタータである。

【００１７】本手段では、補助接点は、キースイッチが
開くなどしてプランジャが復帰すると、予備駆動コイル
およびメインコイルのうち少なくとも一方と電機子とを
短絡させるので、直流モータの回転が電磁的に制動され
る。それゆえ、エンジンが始動した後、速やかにスター
タが停止するので、軸受け部などの摩滅が減り、スター
タの寿命が延びる。

【００１８】したがって、本手段のスタータによれば、
前述の第１手段の効果に加えて、スタータの寿命が延び
るという効果がある。

【００１９】（第３手段）本発明の第３手段は、請求項
３記載のスタータである。

【００２０】本手段では、マグネットスイッチは、主接
点および補助接点を収容するカバーと、主接点の主可動
接点と補助接点の補助可動接点とをプランジャの一端に
保持する絶縁部材とをもつ。それゆえ、補助接点は主接
点と同一の内部空間に収容され、別途カバーを設けるこ
とを要さない。また、補助可動接点は主可動接点を保持
する絶縁部材に保持されているので、別途に補助可動接
点を保持する部材をプランジャに設ける必要もない。す
なわち、在来のマグネットスイッチに比べてマグネット
スイッチの構成要素に補助接点が増えていても、マグネ
ットスイッチの構成は比較的シンプルであり、在来品に
比べて部品点数の増加も少ないうえに、製造もさほど難
しくはならず容易である。

【００２１】したがって、本手段のスタータによれば、
マグネットスイッチの容積増加やコストアップは最低限
に抑制されており、前述の第１手段の効果がより強化さ
れるという効果がある。

【００２２】（第４手段）本発明の第４手段は、請求項
４記載のスタータである。

【００２３】本手段では、前述の第３手段において、マ
グネットスイッチは、主接点の主可動接点が接触する底
部と補助接点の補助可動接点が接触する突出部とが一体
に形成された正極固定接点をもつ。それゆえ、マグネッ
トスイッチの正極固定接点は単体で済み、補助可動接点
のために別途他の正極固定接点を設ける必要がない。

【００２４】したがって、本手段のスタータによれば、
前述の第３手段の効果に加えて、コストダウンがより強
化されるという効果がある。

【００２５】（第５手段）本発明の第５手段は、請求項
５記載のスタータである。

【００２６】本手段では、前述の第３手段において、補
助可動接点は、互いに異なる半径方向に突出し基端で互
いに導通している複数の腕部をもつバネ板と、これらの
腕部の先端にそれぞれ固定された複数の接点金具とをも
つ。それゆえ、補助可動接点の構成はシンプルであり、
補助可動接点を含む補助接点の増設に伴うマグネットス
イッチの容積増加やコストアップは最低限に抑制されて
いる。

【００２７】したがって、本手段のスタータによれば、
マグネットスイッチの構成がシンプルであるので、前述
の第３手段の効果に加えて、コストダウンおよび小型軽
量化がより強化されるという効果がある。

【００２８】（第６手段）本発明の第６手段は、請求項
６記載のスタータである。

【００２９】本手段では、メインコイルおよび予備駆動
コイルは互いに直列に接続された直巻界磁コイルであっ
て、予備駆動コイルの一端は補助接点に接続され、メイ
ンコイルと予備駆動コイルとの接続部は前記主接点に接
続されている。

【００３０】すると先ず、マグネットスイッチの作動時
の初期にプランジャが吸引され始めると、主接点および
補助接点のうち補助接点だけが閉じた予備駆動状態に一
時的になり、補助接点を通じて予備駆動コイル、メイン
コイルおよび電機子に通電される。その結果、比較的小
さな電流でも直流モータの界磁が適度な強さで形成され
るので、予備駆動コイルが過熱しにくい。

【００３１】しかる後、プランジャが十分に吸引される
と、補助接点だけではなく主接点も閉じた全力駆動状態
になる。すると、メインコイルおよび電機子に主接点か
ら直接大電流が流れ込み、メインコイルが強力な界磁を
形成して直流モータは全力駆動される。この際、予備駆
動コイルの両端は主接点および補助接点を介して同電位
となるので、予備駆動コイルにはもはや電流が流れず、
予備駆動コイルが過熱することはない。

【００３２】したがって、本手段のスタータによれば、
前述の第１手段の効果に加えて、予備駆動コイルの過熱
が防止されているという効果がある。

【００３３】（第７手段）本発明の第７手段は、請求項
７記載のスタータである。

【００３４】本手段では、メインコイルおよび予備駆動
コイルは互いに並列に接続された直巻界磁コイルであっ
て、予備駆動コイルの一端は補助接点に接続され、メイ
ンコイルの一端は主接点に接続されている。

【００３５】すると先ず、マグネットスイッチの作動時
の初期にプランジャが吸引され始めると、主接点および
補助接点のうち補助接点だけが閉じた予備駆動状態に一
時的になり、補助接点を通じて予備駆動コイルおよび電
機子に通電される。この際、主接点がまだ閉じていない
ので、メインコイルには通電されない。

【００３６】しかる後、プランジャが十分に吸引される
と、補助接点だけではなく主接点も閉じるので、予備駆
動コイルにだけではなく並行してメインコイルにも通電
され、直流モータは全力駆動状態になる。すると、いず
れも直巻界磁コイルであり互いに並列なメインコイルお
よび予備駆動コイルから並行して、電機子に大電流が流
れ込む。

【００３７】その結果、メインコイルおよび予備駆動コ
イルが強力な界磁を形成するばかりではなく、メインコ
イルだけではなく予備駆動コイルからの電流も加わって
電機子にもより大きな電流が流れ、直流モータは全力で
駆動される。この際、メインコイルおよび予備駆動コイ
ルの両方に通電されてより強力な界磁が形成されるうえ
に、電機子にも大電流が流れてより強く励磁されるの
で、直流モータの軸出力は、前述の第６手段に比べてよ
り大きくなる。

【００３８】したがって、本手段のスタータによれば、
前述の第１手段の効果に加えて、直流モータの軸出力が
より大きくなるという効果がある。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明のスタータの実施の形態に
ついては、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以
下の実施例で明確かつ十分に説明する。

【００４０】［実施例１］（実施例１の構成）本発明の実施例１としてのスタータ
は、図１に模式的に示すように、代表的な機能要素とし
て、ピニオン１、直流モータ２、マグネットスイッチ３
およびドライブレバー９を有する。

【００４１】ピニオン１は、マグネットスイッチ３によ
りドライブレバー９を介して押し出され、軸長方向に移
動してエンジン（図略）のリングギヤＲに噛み合ってリ
ングギヤＲを回転駆動する機能をもつ。ピニオン１に
は、ワンウェイクラッチ５が付設されている。

【００４２】直流モータ２は、界磁コイル２１をもつ固
定子（図略）と回転する電機子２４とをもち、ピニオン
１を回転駆動してエンジンをクランキングする機能をも
つ。ここで、界磁コイル２１は、電気抵抗が高く比較的
小さな電流が流れる予備駆動コイル２３と、電気抵抗が
低く比較的大きな電流が流れるメインコイル２２とから
なる。メインコイル２２および予備駆動コイル２３は、
互いに直列に接続された直巻界磁コイルである。すなわ
ち、メインコイル２２および予備駆動コイル２３の一端
は、それぞれマグネットスイッチ３の後述の主接点６お
よび補助接点７に接続されており、メインコイル２２の
他端はブラシおよび整流子を介して電機子２４に接続さ
れている。そして、固定子の各突極（図略）には、先ず
比較的細い被覆銅線からなる予備駆動コイル２３が巻装
されており、その外側から帯状の比較的太い被覆導線か
らなるメインコイル２２が巻装されている。

【００４３】マグネットスイッチ３は、ピニオン１を移
動させてリングギヤＲに噛み合わせるプランジャ４と、
プランジャ４を吸引して保持する保持コイル５と、プラ
ンジャ４の一端に保持された主可動接点６０を介して直
流モータ２に通電する主接点６とをもつ。さらに、マグ
ネットスイッチ３は、プランジャ４によって作動し、プ
ランジャ４が吸引され始めると、少なくとも予備駆動コ
イル２３および電機子２４に通電する補助接点７をもも
つ。

【００４４】そして、界磁コイル２１のうち予備駆動コ
イル２３の一端は、補助接点７に接続されている。一
方、メインコイル２２と予備駆動コイル２３との接続部
は、主接点６に接続されている。また、メインコイル２
２の他端は、電機子２４に接続され、電機子２４を介し
てフレーム（図略）に接地されている。さらに、本実施
例のスタータの休止状態においては、予備駆動コイル２
３の一端は、補助接点７を介してやはりフレームに接地
されている。それゆえ、このような休止状態において
は、補助接点７、予備駆動コイル２３、メインコイル２
２および電機子２４を回路要素とする直列回路は、その
両端でフレームに接地されている。

【００４５】ここで、図２〜図４を参照しつつ、マグネ
ットスイッチ３の要部構成について具体的に説明する。

【００４６】先ず、マグネットスイッチ３の後半部の側
断面図を図２に示すが、図２は図１に対して左右反転し
ていることに注意されたい。

【００４７】マグネットスイッチ３は、主接点６および
補助接点７を収容する合成樹脂製のカバー３４と、主接
点６の主可動接点６０と補助接点７の補助可動接点７０
とをプランジャ４の一端に保持する絶縁部材４２とをも
つ。それゆえ、主可動接点６０と補助可動接点７０と
は、プランジャ４の後端部を構成する小径部４１に、互
いに絶縁されて絶縁部材４２により保持されている。な
お、補助可動接点７０は主可動接点６０に対し所定の間
隔をおいて前方に配設されている。

【００４８】カバー３４は、リング状のパッキング３３
を挟んで、ナイロンボビン５０に巻装された保持コイル
５を覆う鋼製のフレームの後端部に、固定ボルト３５
（図４参照）により固定されている。マグネットスイッ
チ３に装備されたコイルは保持コイル５だけであって、
吸引コイルは装備されていない。カバー３４の後端部に
は、正極端子６３と負極端子６４とがそれぞれ金属ブッ
シュ６５を介して圧入固定されており、それぞれカバー
３４内部の正極固定接点６１と負極固定接点６２と導電
性の一体部材を形成している。

【００４９】ここで、マグネットスイッチ３は、主接点
６の主可動接点６０が接触する底部６１１と、補助接点
７の補助可動接点７０が接触する突出部６１２とが、一
体に形成された正極固定接点６１をもつ。すなわち、前
述の正極端子６３のボルトに一体的に形成されて導通し
ている正極固定接点６１は、断面形状がＬ字状の導電性
一体成型部材であり、大きく分けて主可動接点６０が当
接する底部６１１と補助可動接点７０が当接する突出部
６１２とをもつ。なお、突出部６１２の前端には、補助
可動接点７０の接点金具７１０と当接して電気的な導通
をとる接点金具が溶接されている。

【００５０】すなわち、主接点６は、カバー３４の後端
部に固定された一対の正極固定接点６１および負極固定
接点６２と、プランジャ４の後端部に絶縁部材４２によ
って保持された主可動接点６０とから構成されている。

【００５１】一方、補助接点７は、一組の固定接点とし
ての正極固定接点６１、補助固定接点７０２およびスト
ッパ部材３２と、補助可動接点７０とから構成されてい
る。ここで、正極固定接点６１および補助固定接点７０
２は、カバー３４の後端部に固定された一組の固定接点
であり、それぞれ正極端子６３および補助端子７４（図
４参照）に導通している。また、ストッパ部材３２は、
保持コイル５の後端を封止して全周でフレーム３１の後
端部にかしめ固定された鋼製の部材であり、フレーム３
１に導通して接地している。一方、ストッパ部材３２が
補助可動接点７０と接する部分には、図示しないメッキ
による表面処理が施され、接点としての耐久性が高めら
れている。そして、補助可動接点７０は、プランジャ４
の後端部に絶縁部材４２によって主可動接点６０よりも
前方に保持されており、主可動接点６０および補助可動
接点７０は、ともに絶縁部材４２に保持されてプランジ
ャ４に連動する。

【００５２】ここで、主可動接点６０および補助可動接
点７０を保持している絶縁部材４２は、モールド樹脂か
らなる一体成形部材であり、保持スプリング８２によっ
てプランジャ４の後端に向かって付勢されている。逆
に、プランジャ４は、リターンスプリング８１によって
前方に付勢されている。

【００５３】補助可動接点７０は、図３に示すように、
バネ板７００および三つの接点金具７１０，７２０，７
３０からなる。バネ板７００は、約１２０°ずつ空けて
三方の互いに異なる半径方向に突出しリング状の基端で
互いに導通している三本の腕部７１，７２，７３と、各
腕部７１，７２，７３を基端で連結させる中央のリング
状の部分とからなる。そして、各腕部７１，７２，７３
の先端部には、それぞれ接点金具７１０，７２０，７３
０が溶接されている。それゆえ、三つの接点金具７１
０，７２０，７３０は、ベリリウム銅などの導電性バネ
材からなるバネ板７００を介して、互いに導通してい
る。

【００５４】ここで、三つの接点金具７１０，７２０，
７３０のうち、接点金具７１０は正極固定接点６１の突
出部６１２に対応した位置にあり、接点金具７２０は補
助固定接点７０２に対応した位置にあり、最後の接点金
具７３０はストッパ部材３２の背面に対向した位置にあ
る。再び図２に示すように、二つの接点金具７１０，７
２０はそれぞれ腕部７１，７２の先端部の背面側に溶接
されており、残る一つの接点金具７３０は腕部７３の先
端部の正面側に溶接されている。

【００５５】なお、補助可動接点７０の接点金具７１
０，７２０，７３０と、正極固定接点６１および補助固
定接点７０２の先端部を構成する接点金具とは、いずれ
も接点用金属製の小さなブロックである。

【００５６】そして、マグネットスイッチ３の背面に
は、図４に示すように、正極端子６３，負極端子６４，
スイッチ端子５１，補助端子７４および固定ボルト３５
が突出している。ここで、再び図２に示すように、正極
端子６３は正極固定接点６１に、負極端子６４は負極固
定接点６２に、スイッチ端子５１は保持コイル５の一端
に、そして補助端子７４は補助固定接点７０２に、それ
ぞれ導通している。

【００５７】なお、同じく図２に示すように、スタータ
が休止状態にあるときには、バネ板７００のバネ弾性に
よって付勢された補助可動接点７０が接触しているの
で、補助固定接点７０２とストッパ部材３２とは、補助
接点７を介し互いに導通して接地されている。しかし、
正極固定接点６１には補助可動接点７０が接触しておら
ず、バッテリＢ（図１参照）からの電流はどこへも流れ
ない。

【００５８】以上のような主接点６および補助接点７の
作用については、次の作用効果の項で順を追って説明す
る。なお、再び図１に示すように、プランジャ４が復帰
すると、補助接点７は、直流モータ２の予備駆動コイル
２３およびメインコイル２２と電機子２４とを短絡さ
せ、直流モータ２を電磁制動する作用があるが、これに
ついても次の作用効果の項で説明する。

【００５９】（実施例１の作用効果）本実施例のスター
タは、以上のように構成されているので、以下のような
作用効果を発揮する。

【００６０】先ず、図５に示すように、キースイッチＫ
が閉じられると、保持コイル５に通電され、プランジャ
が保持コイル５に吸引されて後方に移動し始める。する
と、補助接点７が閉じて予備駆動コイル２３、メインコ
イル２２および電機子２４に通電される。

【００６１】すなわち、補助接点７の補助可動接点７０
は、接地されたストッパ部材３２から離れる一方で、正
極端子６３の突出部６１２に接触する。一方、補助可動
接点７０は補助固定接点７０２に接触したままであるか
ら、補助可動接点７０を介して正極固定接点６１と補助
固定接点７０２とが導通する。すると、バッテリＢから
正極固定接点６１、補助可動接点７０および補助固定接
点７０２を順に経て、直列に接続された予備駆動コイル
２３、メインコイル２２および電機子２４を通る予備駆
動回路が形成される。この際、ピニオン１がリングギヤ
Ｒに当接する以前に予備駆動回路が形成されるように、
スタータ各部のギャップが設定されている。

【００６２】すると、ピニオン１がリングギヤＲに当接
する前であっても、比較的電気抵抗が高い予備駆動コイ
ル２３を介して通電されるので、直流モータ２は予備的
なゆっくりとした回転を始め、ピニオン１もゆっくりと
回転を始める。この状態を予備駆動状態と呼ぶことにす
る。ピニオン１は、予備駆動状態でリングギヤＲの端面
に当接し、押圧付勢されながらゆっくりと回動するの
で、ほとんど衝撃なしにリングギヤＲに噛み合うに至
る。

【００６３】次いで、図６に示すように、マグネットス
イッチ３のプランジャ４が保持コイル５にさらに吸引さ
れ、主接点６が閉じるに及んでは、主接点６を介して直
流モータ２に大電流が流れる。すなわち、主可動接点６
０が正極固定接点６１および負極固定接点６２に当接
し、主接点６が閉じてバッテリＢからの電流が直接、直
巻されたメインコイル２２と電機子とに流れる。

【００６４】この際、予備駆動コイル２３の両端は、主
接点６および補助接点７を介して短絡しているので同電
位になり、予備駆動コイル２３には電流が流れず励磁さ
れない。逆に、メインコイル２２および電機子２４に
は、抵抗が比較的大きな予備駆動コイル２３を介さず
に、直接的にバッテリＢからの電流が流れるので、回路
の抵抗は小さくなり直流モータ２には大電流が流れる。
その結果、十分に深くリングギヤＲに噛み合ったピニオ
ン１が、直流モータ２により力強く駆動されてエンジン
が始動されるに至る。

【００６５】しかる後、図７に示すように、キースイッ
チＫが開けられると、プランジャ４は、リターンスプリ
ング１（図２参照）等の付勢力によって、図１および図
２と同様の原位置に復帰する。すると、マグネットスイ
ッチ３の主接点６は開かれ、補助接点７も正極固定接点
６１から離れるが、補助接点７によって補助固定接点７
０２とストッパ部材３２とは接続されている。すなわ
ち、補助接点７を介して電機子２４、メインコイル２２
および予備駆動コイル２３を含む直列回路が閉じてお
り、惰性で回転を続けている電機子２４が発電する電力
は主に電気抵抗が比較的大きな予備駆動コイル２３で消
費される。その結果、直流モータ２には電磁制動がかか
るので、電機子２４の回転は速やかに停止する。

【００６６】本実施例のスタータでは、前述の従来技術
とは異なって、マグネットスイッチ３の他にリレーを必
要としないうえに、永久磁石ではなく界磁コイルを界磁
磁石として用いるので、小型軽量であるうえに安価であ
る。また、マグネットスイッチ３は保持コイル５だけを
もち吸引コイルをもっていないので、その分だけマグネ
ットスイッチ３は小型軽量化され、その価格は安価にな
る。一方、マグネットスイッチ３は補助接点７をもって
いるが、補助接点７の構成は前述のように簡素であり、
軽量であるばかりでなく、補助接点７は主接点６と一緒
にカバー３４に収容されているので小型でもある。それ
ゆえ、補助接点７をもつことによって生じるコストアッ
プは最低限に抑制されているので、本実施例のスタータ
は、前述の従来技術のスタータよりも小型軽量かつ安価
になる。

【００６７】それでいながら、予備駆動状態では、補助
接点７から予備駆動コイルを介してメインコイル２２お
よび電機子２４に予備的に電流を流すことにより、直流
モータ２をゆっくりと回転させることができる。する
と、ピニオン１が緩やかに回転しながらリングギヤＲに
当接し、スムースにピニオン１をリングギヤＲに噛み合
わせることができる。それゆえ、ピニオン１がリングギ
ヤＲに噛み合う際の衝撃は低減されるので、やはりピニ
オン１を含むスタータの耐久性を向上させることができ
る。

【００６８】さらに、エンジンが始動してキースイッチ
Ｋが開けられると、プランジャ４が原位置に復帰し、補
助接点７を介して予備駆動コイル２３とメインコイル２
２と電機子２４とが短絡する。それゆえ、直流モータ２
の回転が電磁的に制動されてエンジン始動後には速やか
にスタータが停止するので、軸受け部などの摩滅が減
り、本実施例のスタータの耐久性はさらに向上する。

【００６９】以上詳述したように、本実施例のスタータ
によれば、直流モータ２を緩やかに回転させてピニオン
１をリングギヤＲにスムースに噛み合わせることができ
ながら、前述の従来技術よりも小型軽量かつ安価に製造
することができるという効果がある。

【００７０】（実施例１の変形態様１）本実施例の変形
態様１として、図８に示すように、直流モータ２におい
てメインコイル２２に対する予備駆動コイル２３の接続
の仕方が異なるスタータの実施が可能である。

【００７１】すなわち、本変形態様では、予備駆動コイ
ル２３が、メインコイル２２の下流ではなく上流に接続
されている。より詳しくは、メインコイル２２および予
備駆動コイル２３は、実施例１とは異なり、互いに並列
に接続された直巻界磁コイルである。そして、予備駆動
コイル２３の一端は、実施例１と同様に補助固定接点７
０２を介して補助接点７に接続されている一方、メイン
コイル２２の一端は、実施例１とは異なって主接点６に
接続されている。

【００７２】本変形態様において、キースイッチＫが閉
じられてプランジャ４が保持コイル５に吸引され始める
と、先ず、実施例１と同様に補助接点７だけが閉じた予
備駆動状態に一時的になる。すると、補助接点７を通じ
て予備駆動コイル２３および電機子２４に通電され、ピ
ニオン１が緩やかに回動される予備駆動状態になる。こ
の際、主接点６はまだ閉じていないので、メインコイル
２２には通電されず、直流モータ２は適度に弱いトルク
でしか回転しない。

【００７３】しかる後、プランジャ４が保持コイル５に
十分に吸引されると、補助接点７だけではなく主接点６
も閉じ、予備駆動コイル２３だけではなくメインコイル
２２にも通電されて全力駆動状態になる。すると、いず
れも直巻界磁コイルであり互いに並列なメインコイル２
２および保持コイル２３から電機子２４に大電流が流れ
込む。その結果、メインコイル２２だけではなく保持コ
イル２３にも通電されるので、強力な界磁が形成され
る。そればかりではなく、メインコイル２２からの電流
だけではなく予備駆動コイル２３からの電流も加わっ
て、電機子２４には実施例１よりも大きな電流が流れ
る。それゆえ、予備駆動コイル２３の分だけ界磁が強力
になるばかりではなく、電機子２４もより強力に励磁さ
れるので、直流モータ２は全力で駆動される。その結
果、直流モータ２の軸出力は、前述の実施例１に比べて
より大きくなる。

【００７４】したがって、本変形態様のスタータによれ
ば、前述の実施例１と同様な効果に加えて、直流モータ
２の軸出力がより大きくなるという効果もある。

【００７５】なお、本変形態様においては、直流モータ
２の界磁コイル２１を形成するメインコイル２２および
予備駆動コイル２３は、実施例１とは導線の断面積や巻
回回数などが異なっている。しかし、これらは設計事項
であるので、ここで詳しくは言及しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１としてのスタータの構成を示す模式
図

【図２】実施例１のマグネットスイッチの要部構成を
示す側断面図

【図３】実施例１のマグネットスイッチの端子配置を
示す背面図

【図４】実施例１の補助接点および主接点の構成を示
す正断面図

【図５】実施例１の作用を予備駆動状態で示す模式図

【図６】実施例１の作用を全力駆動状態で示す模式図

【図７】実施例１の作用を電磁制動状態で示す模式図

【図８】実施例１の変形態様１としてのスタータの構
成を示す模式図

【図９】通常のスタータの一構成を示す模式図

【符号の説明】

１：ピニオン１１：ワンウェイクラッチ２：直流モータ（直巻モータ）２１：界磁コイル２２：メインコイル２３：予備駆動コイル２４：電機子３：マグネットスイッチ３１：フレーム３２：ストッパ部材３３：パッキング３４：カバー３５：固定ボル
ト４：プランジャ４１：小径部４２：絶縁部材５：保持コイル５０：ナイロンボビン５１：ス
イッチ端子６：主接点６０：主可動接点６１：正極固定接点６１１：底部６１２：突出部６２：負極固定接点６３：正極端子６４：負極端子６４１：ターミナルプレート６５：金属ブッシュ７：補助接点７０：補助可動接点７００：バネ板７１，７２，７３：腕部７１０，７２０，７３０：接点金具７０２：補助固定接点７４：補助端子８１：リターンスプリング８２：保持スプリング９：ドライブレバー２’：直流モータ（直巻分巻モータ）２１’：界磁コイル２２’：直巻界磁コイル２３’：分巻界磁コイル３’：マグネットスイッチ５’：ソレノイドコイル５１’：吸引コイル５２’：保持コイルＢ：バッテリＫ：キースイッチＬ：リレー
Ｒ：リングギヤ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．
１０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｈ 50/54 Ｈ０１Ｈ 50/54 ＢＨ０２Ｋ 7/10 Ｈ０２Ｋ 7/10 Ｅ 23/08 23/08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸長方向に移動してエンジンのリングギヤ
に噛み合い、このリングギヤを回転駆動するピニオン
と、界磁コイルをもつ固定子と回転する電機子とをもち、こ
のピニオンを回転駆動する直流モータと、このピニオンを移動させてこのリングギヤに噛み合わせ
るプランジャと、このプランジャを吸引して保持する保
持コイルと、このプランジャの一端に保持された主可動
接点を介してこの直流モータに通電する主接点とをもっ
たマグネットスイッチと、を有するスタータであって、前記界磁コイルは、比較的小さな電流が流れる予備駆動
コイルと、比較的大きな電流が流れるメインコイルとを
もち、前記マグネットスイッチは、前記プランジャによって作
動しこのプランジャが吸引され始めると少なくとも前記
予備駆動コイルおよび前記電機子に通電する補助接点を
さらにもつことを特徴とする、スタータ。
【請求項２】前記補助接点は、前記プランジャが復帰す
ると、前記予備駆動コイルおよび前記メインコイルのう
ち少なくとも一方と前記電機子とを短絡させる、請求項１記載のスタータ。
【請求項３】前記マグネットスイッチは、前記主接点お
よび前記補助接点を収容するカバーと、前記主接点の主
可動接点と前記補助接点の補助可動接点とを前記プラン
ジャの一端に保持する絶縁部材とをもつ、請求項１記載のスタータ。
【請求項４】前記マグネットスイッチは、前記主接点の
前記主可動接点が接触する底部と、前記補助接点の前記
補助可動接点が接触する突出部とが、一体に形成された
正極固定接点をもつ、請求項３記載のスタータ。
【請求項５】前記補助可動接点は、互いに異なる半径方
向に突出し基端で互いに導通している複数の腕部をもつ
バネ板と、これらの腕部の先端にそれぞれ固定された複
数の接点金具とをもつ、請求項３記載のスタータ。
【請求項６】前記メインコイルおよび前記予備駆動コイ
ルは、互いに直列に接続された直巻界磁コイルであっ
て、この予備駆動コイルの一端は前記補助接点に接続さ
れ、このメインコイルとこの予備駆動コイルとの接続部
は前記主接点に接続されている、請求項１記載のスター
タ。
【請求項７】前記メインコイルおよび前記予備駆動コイ
ルは、互いに並列に接続された直巻界磁コイルであっ
て、この予備駆動コイルの一端は前記補助接点に接続さ
れ、このメインコイルの一端は前記主接点に接続されて
いる、請求項１記載のスタータ。