JP2002304940A - 電気接点構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減速式スタータのマグネットスイッチの可動
接点１０が一対二個の固定接点１１、１２に当接した際
の可動接点１０のバウンスの発生を抑制する。 【解決手段】 センタケースに固定された固定接点１
１、１２の第１、第２当接部４１、４２の位置を、可動
接点１０の中心に対して非対称となる位置に配置するこ
とにより、可動接点１０が固定接点１１、１２に当接す
る時に、可動接点１０の中心に対して１８０°の角度を
なす２つの当接点で可動接点１０の荷重を支えることは
なくなり、可動接点１０のバウンスは起こらなくなる。
それによって、１回のマグネットスイッチの作動につ
き、可動接点１０と固定接点１１、１２の第１、第２当
接部４１、４２との当接・開離は１回となる。これによ
り、電気的転移による可動接点１０および固定接点１
１、１２の摩耗を低減でき、可動接点１０および固定接
点１１、１２の接点寿命を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一平面上に固定
された一対二個の固定接点に接離自在に設けられた可動
接点を備えた電気接点構造に関するもので、特にマグネ
ットコイルの起磁力によってスタータ通電回路等の電気
回路を閉成または開成するマグネットスイッチに係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両に搭載されたエンジンを
始動する車両用始動装置、特に自動車用減速式スタータ
は、図４に示したように、エンジンのリングギヤに係脱
自在に設けられたピニオンギヤ１０１と、このピニオン
ギヤ１０１を回転駆動するスタータモータ１０２と、プ
ランジャ１１１を軸方向の後方側に付勢する付勢力を与
えるリターンスプリング１０３と、このリターンスプリ
ング１０３の付勢力に抗してピニオンギヤ１０１をリン
グギヤ側に向けて押し出してスタータモータ１０２を通
電するマグネットスイッチ１０４とから構成されてい
る。

【０００３】そして、マグネットスイッチ１０４は、リ
ターンスプリング１０３の付勢力に抗してピニオンギヤ
１０１をリングギヤ側に向けて押し出すプランジャ１１
１と、このプランジャ１１１をリングギヤ側（図示左方
向）に吸引するマグネットコイル１１２と、センタケー
ス１１３等の固定部材において同一平面上に固定された
一対二個の固定接点１１４、１１５と、プランジャ１１
１の外周において一対二個の固定接点１１４、１１５に
接離自在に設けられた可動接点１１６と、この可動接点
１１６に一対二個の固定接点１１４、１１５への接触圧
を与えるコンタクトスプリング１１７とを備えている。

【０００４】なお、図４において１１８はプランジャ１
１１がリングギヤから離脱する側（図示右方向）に移動
した際にスイッチカバー１１９に接触する絶縁性ブッシ
ュで、プランジャ１１１の外周において絶縁性ワッシャ
１２０との間に可動接点１１６を挟持している。ここ
で、マグネットスイッチ１０４の一対二個の固定接点１
１４、１１５は、図５に示したように、コンタクトスプ
リング１１７によってリングギヤ側に押圧された可動接
点１１６に接するように、プランジャ１１１の両側に対
称的に２つの第１、第２当接部（当接点）１２１、１２
２が配置されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のマグ
ネットスイッチ１０４は、スタータ作動時に、マグネッ
トコイル１１２の起磁力によってプランジャ１１１がリ
ングギヤ側に吸引されることにより、可動接点１１６は
一対二個の固定接点１１４、１１５の２つの第１、第２
当接部１２１、１２２に当接するが、可動接点１１６が
いったん２つの第１、第２当接部１２１、１２２に当接
した後に、衝突した際の衝撃によって可動接点１１６が
２つの第１、第２当接部１２１、１２２から開離し、再
び当接する。このような可動接点１１６と２つの第１、
第２当接部１２１、１２２との当接・開離をバウンスと
呼ぶ。

【０００６】すなわち、可動接点１１６が一対二個の固
定接点１１４、１１５に当接する際に、可動接点１１６
の荷重を２つの当接点（２つの第１、第２当接部１２
１、１２２）で支えることになる。それらの２つの当接
点が、図５に示したように、可動接点１１６の中心に対
して１８０°の対称の位置にあると可動接点１１６がバ
ウンスする。したがって、従来のマグネットスイッチ１
０４では、１回のスイッチ作動時に、可動接点１１６と
一対二個の固定接点１１４、１１５との当接・開離が多
数繰り返されることにより、接点材の電気的転移による
接点摩耗が促進され、接点寿命の低下の要因となってい
た。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、可動鉄心の外周に保持された
可動接点が一対二個の固定接点に当接した際の可動接点
のバウンスの発生を抑制することにより、可動接点およ
び一対二個の固定接点の摩耗を低減して、可動接点およ
び一対二個の固定接点の接点寿命を向上させることを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、一対二個の固定接点の２つの第１、第２当接部
の位置を、可動接点の中心に対して非対称に配置するこ
とにより、可動鉄心の外周に保持された可動接点が２つ
の第１、第２当接部に当接する際に、可動接点の中心に
対して１８０°の角度をなす２つの当接部で可動接点の
荷重を支えることはなくなるので、可動接点のバウンス
は起こらなくなる。それによって、電気的転移による可
動接点および２つの第１、第２当接部の摩耗を低減する
ことができるので、可動接点および一対二個の固定接点
の接点寿命の低下を抑制することができる。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、一対二個
の固定接点の２つの第１、第２当接部の形状を、可動接
点の中心に対して非対称となるような形状に形成するこ
とにより、可動鉄心の外周に保持された可動接点が２つ
の第１、第２当接部に当接する際に、可動接点の中心に
対して１８０°の角度をなす２つの当接部で可動接点の
荷重を支えることはなくなるので、可動接点のバウンス
は起こらなくなる。それによって、請求項１に記載の発
明の効果を更に向上することができる。また、請求項３
に記載の発明によれば、一対二個の固定接点の２つの第
１、第２当接部のうちの一方の当接部を、他方の当接部
よりも可動接点との接触面積を大きくすることにより、
一方の当接部の接点寿命を向上させることができる。さ
らに、請求項４に記載の発明によれば、可動鉄心および
可動接点を、一対二個の固定接点の各第１、第２当接部
に当接する方向に吸引するマグネットコイルと、可動鉄
心および可動接点を、一対二個の固定接点の各第１、第
２当接部から離間する方向に付勢するリターンスプリン
グとを備えたことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。 ［第１実施例の構成］図１および図２は本発明の第１実
施例を示したもので、図１はスタータのマグネットスイ
ッチを示した図で、図２は一対二個の固定接点と可動接
点との電気接点構造を示した図である。

【００１１】本実施例の車両用始動装置は、小型の高速
型モータを利用してアーマチャの回転速度を１／３〜１
／４に減速させてピニオンギヤを回す方式のリダクショ
ン型スタータ（自動車用減速式スタータ）である。この
スタータは、基本構造は周知の構造のものであり、ピニ
オンシャフト（図示せず）と、このピニオンシャフトを
回転駆動するスタータモータ（図示せず）と、ピニオン
シャフトをエンジンのリングギヤ（図示せず）に向けて
押し出してからスタータモータを通電するスタータ用マ
グネットスイッチ（以下マグネットスイッチと言う）１
とを備えている。なお、スタータのピニオンシャフトの
先端部には、エンジンのリングギヤに係脱可能に設けら
れたピニオンギヤ（図示せず）が形成されている。ま
た、スタータモータは、通電されるとピニオンギヤを回
転駆動するためのトルクを発生する周知の構造を有する
もので、フィールドコイルを有する界磁装置と電機子コ
イルを搭載したアーマチャとから構成されている。

【００１２】マグネットスイッチ１は、通電されると起
磁力を発生するマグネットコイル２、このマグネットコ
イル２の起磁力により磁化されるコイルハウジング（エ
ンドプレート）３、マグネットコイル２の起磁力により
吸引されるプランジャ（可動鉄心）４、このプランジャ
４を軸方向の後方側（図示右方向）に付勢するリターン
スプリング５、プランジャ４の外周に保持されたコンタ
クトスプリング６、プランジャ４の内部に収容されたド
ライブスプリング７、プランジャ４の外周に保持されて
一対二個の固定接点１１、１２に接離自在に設けられた
可動接点１０、およびこれらのスイッチ部品を収容する
センタケース（フレーム）８等から構成されている。

【００１３】マグネットコイル２は、太い線で巻かれた
プルインコイル１５、および細い線で巻かれ、プルイン
コイル１５よりも起磁力の弱いホールディングコイル１
６から構成され、プランジャ４およびプランジャシャフ
ト２４の外周に嵌め合わされたコイルボビン１７に巻回
されている。コイルハウジング３は、センタケース８の
内周壁に嵌め合わされる円筒壁部と、コイルボビン１７
の後端部を弾性部材（ゴムパッキン）１８を介して係止
する環状壁部とで形成されている。そして、コイルボビ
ン１７の前端部とセンタケース８との間には、グランド
プレート１９が装着されている。そのグランドプレート
１９は、コイルハウジング３と共に磁気回路を形成する
磁性体よりなる。

【００１４】プランジャ４は、ピニオンギヤと同一軸心
上に配され、リターンスプリング５の付勢力に抗してピ
ニオンギヤをエンジンのリングギヤ側に向けて押し出
す。なお、プランジャ４は、内部にドライブスプリング
７を収容保持する軸方向穴２１を形成している。このプ
ランジャ４の後端部には、ワッシャ２２が軸方向穴２１
の後端部を塞ぐように溶接等の接合手段を用いて接合さ
れている。そして、プランジャ４は、プランジャシャフ
ト２４と可動接点１０とを備えている。

【００１５】プランジャシャフト２４は、ピニオンギヤ
と同一軸心上に配され、外周にリターンスプリング５を
装着している。このプランジャシャフト２４の先端部
は、スチールボール（図示せず）を介して先端部にピニ
オンギヤが形成されたピニオンシャフトに連結されてい
る。また、プランジャシャフト２４の後端部に設けられ
た鍔状部２６は、軸方向穴２１内に摺動自在に嵌め合わ
されてプランジャ４に保持されている。また、プランジ
ャ４の外周には、絶縁性ブッシュ２７が装着されてい
る。

【００１６】リターンスプリング５は、先端がスチール
ボールを介してピニオンシャフトに保持され、後端がプ
ランジャ４の先端面に形成された凹部に保持されてい
る。このリターンスプリング５は、ピニオンギヤをリン
グギヤから離脱させる方向に付勢することで、プランジ
ャ４を軸方向の前方位置（ピニオンギヤの押し出し位
置）から軸方向の後方位置（ピニオンギヤの離脱位置）
に戻す付勢力（スプリング力）が働く。また、コンタク
トスプリング６は、先端が絶縁性ブッシュ２７に保持さ
れ、後端がワッシャ２２の外周部分に保持されている。
このコンタクトスプリング６は、センタケース８に固定
された一対二個の固定接点１１、１２への接触圧を可動
接点１０に与える付勢力（スプリング力）が働く接点圧
スプリングである。

【００１７】ドライブスプリング７は、プランジャ４の
軸方向穴２１内において、先端がプランジャシャフト２
４の鍔状部２６に保持され、後端がワッシャ２２に保持
されている。このドライブスプリング７は、プランジャ
４、プランジャシャフト２４を介してピニオンギヤをリ
ングギヤ側に押圧するように押し出し力（スプリング
力）が働く。センタケース８は、アルミニウムダイカス
トにより形成されており、フロントカバー（図示せず）
とスイッチカバー９との間に連結されている。スイッチ
カバー９は、センタケース８の後端部にシール用パッキ
ン２９を介して連結されている。そのスイッチカバー９
には、リターンスプリング５の付勢力によってプランジ
ャ４が軸方向の後方側へ移動することで、ピニオンギヤ
がリングギヤから離脱し、且つ可動接点１０が一対二個
の固定接点１１、１２から離間してプランジャ４の外周
に保持された絶縁性ブッシュ２７が接触した際に、プラ
ンジャ４の過剰な軸方向の後方側への移動を規制するテ
ーパ部（規制部）が設けられている。

【００１８】可動接点１０は、図１および図２に示した
ように、銅等の導電体により円環形状に形成されてお
り、絶縁性ブッシュ２７と絶縁性ワッシャ３１との間に
挟持されてプランジャ４の外周に保持されている。この
可動接点１０は、プランジャ４が軸方向の前方側、つま
りピニオンギオの押し出し方向に移動した時に、ターミ
ナルボルト３２およびナット３３等に電気的に接続され
た一対二個の固定接点１１、１２に接触する。なお、可
動接点１０と一対二個の固定接点１１、１２とが接触す
ると、バッテリとスタータモータとを電気的に接続する
スタータ通電回路が閉成される。

【００１９】一対二個の固定接点１１、１２は、図１お
よび図２に示したように、銅またはタングステン等の導
電体により所定の形状に形成されており、センタケース
８等の固定部材において同一平面上に固定された２つの
第１、第２当接部４１、４２をそれぞれ有している。こ
れらの第１、第２当接部４１、４２は、可動接点１０が
接離自在に接続する。なお、２つの第１、第２当接部４
１、４２は、絶縁性ワッシャ３４を介してコイルハウジ
ング３に接触するように固定されている。また、第１、
第２当接部４１、４２は、図２に示したように、同一平
面上に固定されており、しかも可動接点１０の中心に対
して非対称となる位置に配置されている。本実施例で
は、２つの第１、第２当接部（当接点）４１、４２が可
動接点１０の中心に対して９０〜１３５°の角度をなす
位置に配置されている。

【００２０】なお、一対二個の固定接点１１、１２のう
ちの一方の固定接点１１には、バッテリに電気的に接続
するターミナルボルト３２に接続される第１被接続部４
３が略直交する方向に折り曲げられて設けられている。
その第１被接続部４３は、絶縁性ブッシュ３５、３６を
介してセンタケース８に固定されている。そして、第１
被接続部４３には、ターミナルボルト３２の鍔状部近傍
の軸状部を圧入固定するための取付孔４４が形成されて
いる。また、他方の固定接点１２には、スタータモータ
のフィールドコイルおよびマグネットコイル２のプルイ
ンコイル１５に電気的に接続するターミナル（図示せ
ず）に接続される第２被接続部（図示せず）が略直交す
る方向に折り曲げられて設けられている。第２被接続部
は、絶縁性ブッシュ（図示せず）を介してセンタケース
８に固定されている。

【００２１】［第１実施例の作用］次に、本実施例のス
タータの作用を図１および図２に基づいて簡単に説明す
る。

【００２２】スタータスイッチ（図示せず）をＯＮする
ことによりマグネットコイル２に作動電圧が印加される
と、マグネットコイル２に起磁力が発生し、このマグネ
ットコイル２の起磁力によってプランジャ４がピニオン
ギヤ側に吸引される。このとき、プランジャ４がプラン
ジャストローク分だけ、すなわち、リングギヤとピニオ
ンギヤとのギャップ分だけ吸引されると、ピニオンギヤ
がリングギヤに当接する。すると、ドライブスプリング
７のスプリング力によりピニオンスプリング（図示せ
ず）が撓んで、プランジャストローク分だけプランジャ
４がピニオンギヤ側に移動する。

【００２３】さらに、プランジャ４が吸引されると、ド
ライブスプリング７が大きく撓み、可動接点１０が同一
平面上に固定された一対二個の固定接点１１、１２の２
つの第１、第２当接部（接点部）４１、４２に当接する
と共に、コンタクトスプリング６が作用し始める。つづ
いて、コンタクトスプリング６が撓むまでプランジャ４
が移動すると、マグネットコイル２によるプランジャ４
の吸引が完了する。一方、可動接点１０が一対二個の固
定接点１１、１２の各第１、第２当接部４１、４２に当
接すると、スタータ通電回路が閉成されるため、スター
タモータのアーマチャに電流が流れ、スタータモータが
回り始める。すると、このスタータモータの回転力がピ
ニオンシャフトを介してピニオンギヤに伝えられ、ピニ
オンギヤがリングギヤに当接した状態で回転し始める。
そして、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うためエン
ジンが始動する。

【００２４】そして、エンジンが始動すると、スタータ
モータのアーマチャがリングギヤによって逆に駆動され
ないようにクラッチ（図示せず）が空転する。そして、
スタータスイッチをＯＦＦすることにより、マグネット
コイル２の起磁力はなくなり、リターンスプリング５の
付勢力によってプランジャ４が軸方向の後方側（リング
ギヤと逆側、図示右方向）に戻される。すると、プラン
ジャ４の外周に固定された絶縁性ブッシュ２７とスイッ
チカバー９のテーパ部とが接触して、それ以上のプラン
ジャ４の移動が規制される。これにより、プランジャ４
の外周に保持された可動接点１０は、一対二個の固定接
点１１、１２の各第１、第２当接部４１、４２より離間
するため、スタータ通電回路が開成されて、スタータモ
ータのアーマチャへの電流が遮断される。

【００２５】［第１実施例の特徴］以上のように、本実
施例のマグネットスイッチ１の絶縁性ブッシュ３５、３
６を介してセンタケース８に固定された一対二個の固定
接点１１、１２の各第１、第２当接部４１、４２の位置
を、可動接点１０の中心に対して非対称となる位置に配
置することにより、マグネットスイッチ１の作動時、つ
まりプランジャ４が図示左方向に移動して可動接点１０
が一対二個の固定接点１１、１２に当接する時に、可動
接点１０の中心に対して１８０°の角度をなす２つの当
接点で可動接点１０の荷重を支えることはなくなり、可
動接点１０のバウンスは起こらなくなる。

【００２６】そして、可動接点１０のバウンスが起こら
なければ、１回のマグネットスイッチ１の作動につき、
可動接点１０と一対二個の固定接点１１、１２の各第
１、第２当接部４１、４２との当接・開離は１回となる
ので、可動接点１０のバウンスによって当接・開離が多
数繰り返される従来の電気接点構造に比べて、電気的転
移による可動接点１０および一対二個の固定接点１１、
１２の摩耗を低減することができる。これにより、可動
接点１０および一対二個の固定接点１１、１２の接点寿
命の低下を抑制することができる。

【００２７】［第２実施例］図３は本発明の第２実施例
を示したもので、一対二個の固定接点と可動接点との電
気接点構造を示した図である。

【００２８】本実施例の一対二個の固定接点１１、１２
には、可動接点１０と接触する第１、第２当接部５１、
５２が設けられている。２つの第１、第２当接部５１、
５２は、同一平面上に固定されており、しかも可動接点
１０の中心に対して非対称となる位置に配置されてい
る。また、第１、第２当接部５１、５２は、可動接点１
０の中心に対して非対称となるような形状に形成されて
いる。

【００２９】さらに、第２当接部５２は、第１当接部５
１よりも可動接点１０との接触面積が大きくなるよう
に、可動接点１０とそれぞれ接触する２つの当接点５
３、５４、およびこれらを連結する可動接点１０とは非
接触の連結部５５を有している。これにより、第１実施
例の効果に加えて、固定接点１２の第２当接部５２の接
触面積を大きくすることができるので、固定接点１２の
接点寿命を向上させることができる。

【００３０】［変形例］本実施例では、可動接点として
円環状の可動接点１０を採用した例を説明したが、可動
接点として角環状や部分環状の可動接点を採用しても良
い。また、本実施例では、本発明を、自動車用減速式ス
タータのマグネットスイッチ１に適用した例を説明した
が、マグネットスイッチの力でドライブレバーを介して
ピニオンギヤを押し出しエンジンのリングギヤと噛み合
わせる方式のスタータのマグネットスイッチに適用して
も良い。また、本実施例では、本発明を、スタータ通電
回路の閉成・開成を行う電気接点構造に採用した例を説
明したが、各種の電気回路の閉成・開成を行う電気接点
構造に採用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータのマグネットスイッチを示した断面図
である（第１実施例）。

【図２】一対二個の固定接点と可動接点との電気接点構
造を示した説明図である（第１実施例）。

【図３】一対二個の固定接点と可動接点との電気接点構
造を示した説明図である（第２実施例）。

【図４】スタータのマグネットスイッチを示した断面図
である（従来の技術）。

【図５】一対二個の固定接点と可動接点との電気接点構
造を示した説明図である（従来の技術）。

【符号の説明】

１ マグネットスイッチ ２ マグネットコイル ４ プランジャ（可動鉄心） ５ リターンスプリング １０ 可動接点 １１ 固定接点 １２ 固定接点 ４１ 第１当接部（当接点） ４２ 第２当接部（当接点）

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 1/54 Ｈ０１Ｈ 1/54 Ｆターム(参考） 5G051 NA01 NB08 NB12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】往復移動自在に設けられた可動鉄心と、 この可動鉄心の外周に保持された可動接点と、 前記可動鉄心よりも外側において同一平面上に固定され
   て、前記可動接点が当接する２つの第１、第２当接部を
   有する一対二個の固定接点とを備え、 前記２つの第１、第２当接部は、前記可動接点の中心に
   対して非対称の位置に配置されていることを特徴とする
   電気接点構造。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電気接点構造において、 前記２つの第１、第２当接部は、前記可動接点の中心に
   対して非対称となるような形状に形成されていることを
   特徴とする電気接点構造。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の電気接点
   構造において、 前記２つの第１、第２当接部のうちの一方の当接部は、
   他方の当接部よりも前記可動接点との接触面積を大きく
   していることを特徴とする電気接点構造。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のうちいずれかに
   記載の電気接点構造において、 前記可動鉄心および前記可動接点を、前記２つの第１、
   第２当接部に当接する方向に吸引するマグネットコイル
   と、 前記可動鉄心および前記可動接点を、前記２つの第１、
   第２当接部から離間する方向に付勢するリターンスプリ
   ングとを備えたことを特徴とする電気接点構造。