JP2003328908A - スタータ制御装置および制御装置付スタータ - Google Patents
スタータ制御装置および制御装置付スタータInfo
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Abstract
と容易に一体化できるスタータ制御装置および制御装置
付スタータを提供する。 【解決手段】 スタータ19のメインスイッチ23の作
動を制御する補助スイッチ2を有し、この補助スイッチ
2の絶縁体で形成されたキャップ4に制御回路部3を設
けるとともに、キャップ4に配設された端子と制御回路
部3とを、接続金具で電気的に接続したものである。
Description
するスタータの制御装置とその制御装置を装着したスタ
ータに関するもので、特に、補助スイッチのキャップに
制御回路部を設けたものに関するものである。
87831号公報に記載された装置がある。この従来装
置では、補助スイッチの取付ブラケットの脚部が形成す
る空間に保護回路を備えたもので、保護回路と補助スイ
ッチのキャップに設けられたターミナルとは、リード線
によって接続されたスタータ保護装置が開示されてい
る。
従来装置では、保護回路と補助スイッチのキャップに設
けられたターミナルとは、リード線によって接続されて
いるため、リード線の被覆の除去作業やリード線の導体
部分に予備ハンダ作業が必要となったり、耐振性が低下
したり、補助スイッチと保護回路を一体に構成するには
構造的にも変更が大掛かりとなるなどの問題があった。
るためになされたもので、補助スイッチのキャップに配
設された端子と制御回路部との結線が容易で、耐振性に
優れ、補助スイッチと制御回路部の一体化が容易に構成
できるスタータ制御装置、および、そのスタータ制御装
置をスタータに一体的に装着して、結線が容易で装着性
の良い制御装置付スタータを提供することを目的とす
る。
るスタータ制御装置では、スタータのメインスイッチの
作動を制御する補助スイッチを有し、この補助スイッチ
の絶縁体で形成されたキャップに制御回路部を設けると
ともに、前記キャップに配設された端子と前記制御回路
部とを、接続金具で電気的に接続したものである。
置では、補助スイッチのキャップに、スタータのメイン
スイッチの作動を制御するC端子を設け、このC端子と
制御回路部とを接続金具で接続したものである。
置では、補助スイッチのキャップに、バッテリと接続さ
れたB端子を設け、このB端子と制御回路部とを接続金
具で接続したものである。
置では、補助スイッチのキャップは、導電体のケース
に、導電体のネジによって固定されており、制御回路部
の基板を前記ネジで共締めして、前記ネジを介して前記
ケースに制御回路部のアースを構成したものである。
置では、補助スイッチのコイルへの通電は、バッテリか
らキースイッチの始動端子を経由して通電したものであ
る。
置では、制御回路部はタイマー回路を備え、このタイマ
ー回路によって、所定時間はスタータの再作動を禁止す
るとともに、前記制御回路部の電源のON時間を制御し
たものである。
ータでは、上記スタータ制御装置を、スタータに一体的
に装着したものである。
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、この発
明の実施の形態1によるスタータ制御装置の斜視図で、
図2は、その要部断面図、図3は電気接続図、図4は制
御回路部の回路図、図5はタイムチャートである。な
お、図中同一または相当部分については同一符号を付し
て説明する。図1において、1はスタータ制御装置であ
って、補助スイッチ2と制御回路部3が一体的に構成さ
れている。4はフェノール樹脂等の絶縁体で形成された
キャップであって、キャップ4と一体に形成され制御回
路部3を収納する収納部5を備えている。制御回路部3
を有しない通常の補助スイッチ2のキャップ4の形状を
変更して、一体に収納部5を形成している。また、キャ
ップ4には、それぞれ銅材等から形成されたC端子6、
B端子7およびSW端子8が設けられている。C端子6
と、黄銅板等の導電材からプレス曲げ等で形成された接
続金具9の座部9aが、ワッシャ10によってキャップ
4に機械的に固定されるとともに、電気的にも接続さ
れ、接続金具9の一端をなす接続部9bは、制御回路部
3を収納する収納部5の方向に屈曲されて制御回路部3
と接続されている。同様にB端子7と、接続金具11の
座部11aが、ワッシャ12によってキャップ4に機械
的に固定されるとともに、電気的にも接続され、接続金
具11の一端をなす接続部11bは、制御回路部3を収
納する収納部5の方向に屈曲されて制御回路部3と接続
されている。
されたケース13の内部に、コイル14を有しており、
キャップ4に設けたSW端子8に、コイル14の一端が
電気的に接続されている。コイル14への通電に応じ
て、キャップ4に設けたC端子6とB端子7間が電気的
に開閉されるように構成されている。また、ケース13
の円筒状の外周面には、鉄板等の導電体で形成された取
付ブラケット15が、溶接等で一体に取付けられ、取付
ブラケット15に備えた脚部15aには、取付穴15b
を有している。
ップ4と一体に形成された収納部5に制御回路部3が収
納されている。C端子6から接続金具9の接続部9bを
介して、制御回路部3の基板16にハンダ付け等で電気
的に接続されている。同様に、B端子7から接続金具1
1の接続部11bを介して、制御回路部3の基板16に
電気的に接続されている。また、コイル14の他方の端
末14aは、基板16にハンダ付け等で接続されてい
る。基板16は、鉄材等の導電体のネジ17よって、キ
ャップ4と共に、ケース13に設けたネジ部13aに共
締めされ、ケース13と一体に固定される。このように
して制御回路部3のアースは、基板16からネジ17を
介して、ケース13および取付ブラケット15に構成さ
れている。更に、制御回路部3の収納および接続が終っ
た後に、絶縁性のエポキシ等の樹脂18を収納部5に充
填し固化して、制御回路部3の固定およびシールを行な
っている。
装置1と、スタータ19、バッテリ20、キースイッチ
21の接続を示している。スタータ19は、モータ部2
2とメインスイッチ23から構成されており、モータ部
22は、電機子24と、電機子24に給電するブラシ2
5と、磁極をなす界磁コイル26からなっている。メイ
ンスイッチ23は、スタータ19の作動を制御するS端
子27に接続されたPコイル28とHコイル29、およ
び、電気接点を構成するバッテリ端子30、モータ端子
31、可動接点32からなっている。スタータ制御装置
1は、補助スイッチ2と制御回路部3から構成されてお
り、補助スイッチ2は、電気接点を構成するC端子6、
B端子7、可動接点33を備え、この電気接点の開閉を
制御するコイル14を備えている。
ーブル34を介して、スタータ19のバッテリ端子30
に接続され、バッテリ20のマイナス側はアースされて
いる。更に、バッテリ20のプラス側からキースイッチ
21の始動端子21bを介して、スタータ制御装置1の
SW端子8に接続されている。なお、21aはキースイ
ッチ21のON端子であって、エンジン運転中のキース
イッチ21の通常の位置であり、始動端子21bは、エ
ンジンの始動操作時に接続される端子である。スタータ
制御装置1のB端子7には、バッテリ20のプラス側が
接続され、C端子6は、メインスイッチ23のS端子2
7と接続されている。なお、スタータ制御装置1の内部
接続は、前記説明の接続となっている。
よびQ2はトランジスタ、Q3はFET、IC1および
IC2はコンパレータ、D1〜D4はダイオード、ZD
1およびZD2はツェナーダイオード、R1〜R12は
抵抗、C1はコンデンサで、図4の接続がされている。
図4のB点には、B端子7から接続端子11を介してバ
ッテリ20の電圧が常時印加されており、FETQ3の
ゲートGにもバッテリ20からの電圧が印加されて、F
ETQ3はON状態となっている。コンパレータIC1
のマイナス端子と、コンパレータIC2のマイナス端子
は接続されており、C端子6がON時は、共にツェナー
ダイオードZD2とダイオードD1で定まる電圧が印加
される。コンパレータIC1のプラス端子には、C端子
6がON時は、コンパレータIC1のマイナス端子に対
してダイオードD2分だけ高い電圧が印加され、C端子
6がOFF時は、ツェナーダイオードZD2とダイオー
ドD1で定まる電圧を、抵抗R7と抵抗R8で分圧した
電圧が印加される。コンパレータIC2のプラス端子に
は、ツェナーダイオードZD2とダイオードD1で定ま
る電圧を、抵抗R5と抵抗R6で分圧した電圧が印加さ
れる。この電圧はコンパレータIC1のプラス端子に印
加される電圧よりも低い電圧が印加されるように設定さ
れている。
の動作について説明する。エンジンを始動するために、
キースイッチ21の始動端子21bを閉じると、FET
Q3はON状態であるため、バッテリ20から、始動端
子21b、SW端子8を通ってコイル14が通電され
て、これによって可動接点33が移動してB端子7とC
端子6間を閉路する。可動接点33が閉路すると、C端
子6からメインスイッチ23のS端子27に、バッテリ
20からの電圧が印加されて、Pコイル28およびHコ
イル29が通電されて、可動接点32が移動して、バッ
テリ端子30とモータ端子31間を閉路する。可動接点
32が閉路すると、バッテリ20から、バッテリケーブ
ル34、バッテリ端子30、可動接点32、モータ端子
31を経由して、モータ部22にバッテリ20からの電
流が流入して、界磁コイル26と電機子24の電磁作用
によって電機子24は回転し、その回転力でエンジンを
始動することができる。エンジンが始動して、キースイ
ッチ21を始動端子21bからON端子21aに戻す
と、補助スイッチ2のコイル14への通電が遮断される
ため、可動接点33は開路し、伴って可動接点32も開
路するために、モータ部22への通電は遮断されて、始
動操作は完了する。
4で説明する。前述の説明の通り、FETQ3はON状
態となっており、キースイッチ21の始動端子21bを
閉じると、バッテリ20から、始動端子21b、SW端
子8を通ってコイル14が通電され、可動接点33が移
動してB端子7とC端子6間を閉路して、C端子6には
バッテリ20からの電圧が発生する。この電圧は、C端
子6から接続金具9を介して図4のC点に導かれて、抵
抗R1を経てトランジスタQ2をONさせ、更にトラン
ジスタQ1をONさせて、コンパレータIC1およびI
C2の電源ならびに入力電圧を発生させる。また、ダイ
オードD2、抵抗R9を通って、コンデンサC1を充電
する。コンパレータIC1のプラス端子の電圧は、コン
パレータIC1のマイナス端子の電圧よりも電圧が高い
ため、コンパレータIC1の出力はH(HIGHT)と
なり、FETQ3のON状態は継続される。また、コン
パレータIC2のプラス端子の電圧は、コンパレータI
C1のマイナス端子の電圧よりも電圧が低いため、コン
パレータIC2の出力はL(LOW)となり、トランジ
スタQ1のON状態は継続されて、キースイッチ21の
始動端子21bが遮断されるまで、この状態が継続し
て、スタータ19でエンジンを始動付勢する。
てエンジンを始動付勢したが、例えばエンジンが不調等
で始動に至らず途中で始動操作を中止したときなど、一
旦キースイッチ21を始動端子21bからON端子21
aに戻し、すぐに再度、始動端子21bの位置にした場
合について説明する。キースイッチ21を始動端子21
bからON端子21aに一旦戻したので、コイル14へ
の通電が遮断され、可動接点33が開路して、C端子6
に発生していたバッテリ20からの電圧が無くなる。コ
ンデンサC1は、ツェナーダイオードZD2とダイオー
ドD1とで定まる電圧で充電されていたが、C端子6の
電圧が無くなると、抵抗10とコンデンサC1で定まる
時定数で放電して、徐々にコンパレータIC1およびI
C2のマイナス端子の電圧は低下する。このコンデンサ
C1の充電を、抵抗10とコンデンサC1で定まる時定
数で放電させることで、タイマー回路を構成している。
ェナーダイオードZD2とダイオードD1とで定まる電
圧を、抵抗R7と抵抗R8で分圧した電圧が印加され、
この電圧が、コンパレータIC1のマイナス端子の電圧
よりも低いため、コンパレータIC1の出力はLとなっ
て、FETQ3がOFFとなる。コンデンサC1が放電
して徐々に電圧が低下し、コンパレータIC1のプラス
端子の電圧よりも低くなり、コンパレータIC1の出力
がHとなるまで、FETQ3のOFFが継続する。この
間に、キースイッチ21を始動端子21bにしても、F
ETQ3がOFFのため、コイル14には通電されず、
スタータ19は作動しない。
チャートである。図5(a)において、1はコンパレー
タIC1のプラス端子の電圧、2はコンパレータIC1
およびIC2のマイナス端子の電圧、3はコンパレータ
IC2のプラス端子の電圧であって、これらの電圧の大
小関係と時間に対する変化を模式的に示している。図5
(b)において、4はコンパレータIC2の出力端子の
状態、5はコンパレータIC1の出力端子の状態を示
し、Hは出力がHIGHT、Lは出力がLOWを示す。
図5(c)の6は、キースイッチ21の始動端子21b
のON、OFF状態を示しており、図5(d)の7は、
FETQ3のON、OFF状態を示している。図5
(e)の8は、補助スイッチ2の可動接点33のON、
OFF状態を示しており、図5(f)の9は、制御回路
部3の基板16の電源のON、OFF状態を示してい
る。
1の始動端子21bがON(始動操作)されるが、その
時間T0より前に、コンパレータIC2の出力端子は
H、コンパレータIC1の出力端子はH、FETQ3は
ONとなっていることが解かる。時間T0から時間T1
まで、キースイッチ21の始動端子21bがON(始動
操作)されて、コンパレータIC1のプラス端子の電
圧、コンパレータIC1およびIC2のマイナス端子の
電圧、コンパレータIC2のプラス端子の電圧はそれぞ
れ図5(a)の大小関係で変化する。また、コンパレー
タIC2の出力端子はHからLに、コンパレータIC1
の出力端子はHの状態を継続している。FETQ3は、
キースイッチ21の始動端子21bのOFFに伴ってO
FFし、補助スイッチ2の可動接点33もOFFするた
め、スタータ19はキースイッチ21の始動操作に連動
して作動する。制御回路部3の基板16の電源は、ON
状態を継続している。
子21bをOFFして、時間T2で再度始動端子21b
をONすると、コンパレータIC1のマイナス端子の電
圧がコンパレータIC1のプラス端子の電圧よりも高い
ため、コンパレータIC1の出力端子はLとなって、F
ETQ3はOFFしており、補助スイッチ2の可動接点
33もOFFとなって、スタータ19は作動しない。こ
の時間は、コンパレータIC1のマイナス端子の電圧が
コンパレータIC1のプラス端子の電圧よりも低くなる
まで継続して、時間T3でFETQ3がON可能とな
る。この時間が図5の時間Tであって、スタータ19の
再噛み込み防止時間となる。その後、時間T4で、コン
パレータIC2のマイナス端子の電圧がコンパレータI
C2のプラス端子の電圧よりも低くなるため、コンパレ
ータIC2の出力端子はHとなって、トランジスタQ1
がOFFするため、制御回路部3の基板16の電源はO
FFする。
てエンジンを始動付勢したが、例えばエンジンが不調等
で始動に至らず途中で始動操作を中止したときなど、一
旦キースイッチ21を始動端子21bからON端子21
aに戻した時は、電機子24は惰性で回転しており、磁
極の残留磁気との作用で電圧が発生して、この発電電圧
が、S端子27、C端子6、接続金具9を経て、図4の
C点に導かれて、コンデンサC1が放電中であっても、
発電電圧がコンデンサC1の電圧より高い間は、発電電
圧によってコンデンサC1を充電するように作用して、
その結果スタータ19の再噛み込み防止時間Tが長くな
るように動作する。
るので、補助スイッチ2のキャップ4と一体に収納部5
が容易に構成され、補助スイッチ2のC端子6やB端子
7から接続金具9や接続金具11によって、短い距離で
確実に制御回路部3と接続できるため、結線が容易でノ
イズに対して有利なほか、小型で耐振性に優れ、補助ス
イッチ2と制御回路部3の一体化が容易に構成できる安
価なスタータ制御装置1を得ることができる。また、制
御装置を有しない始動システムにも、この発明のスター
タ制御装置1を追加することで、スタータ19を変更す
ることなく容易に構成でき、スタータ19の標準化が図
れる。なお、メインスイッチ23のPコイル28やHコ
イル29に比べて、補助スイッチ2のコイル14は抵抗
値が高いため電流が少なく、FETQ3やキースイッチ
21を小型にすることができる。
9で接続したので、C端子6の電圧を検出することで、
間接的にキースイッチ21の始動端子21bが始動操作
されたことを検出でき、そのための配線が不要となるな
ど、補助スイッチ2との一体化が容易にできる。また、
スタータ19の発電電圧を検出することができるため、
電機子24の惰性回転中にスタータ19が作動して、ス
タータ19やエンジン側の部品が損傷することを防止で
きる。また、B端子7と制御回路部3を接続金具11で
接続したので、制御回路部3の電源のための新たな配線
が必要とならず、補助スイッチ2との一体化が容易にで
きる。また、FETQ3はON状態となっているため応
答性が良く、万一、制御回路部3の一部に不具合が生じ
ても、エンジンの始動ができる。
体のネジ17を介して導電体のケース13に構成したた
め、アースのための新たな配線が必要とならず、補助ス
イッチ2との一体化が容易にできる。また、キースイッ
チ21の始動端子21bを経由して、補助スイッチ2の
コイル14へ通電したので、新たな配線を追加すること
がなく、補助スイッチ2との一体化が容易にできる。
時間スタータ19の再作動を禁止したので、エンジンや
電機子24が惰性回転中にエンジンに再噛み込みして、
エンジンやスタータ19を損傷したりすることを防止で
きる。更に、制御回路部3の電源のON時間を制御した
ので、B端子7から制御回路部3の電源を取っていて
も、所定時間後に自動的に電源がOFFして、消費電力
がほとんど無くなり、バッテリ20の寿命が向上するほ
か、ノイズに対しても有利となる。
図に基づいて説明する。図6は、スタータ制御装置の斜
視図で、1はスタータ制御装置であって、図1とほぼ同
様の構成となっており、図1と同一または相当部分に同
一符号を付して説明を省略する。図7(a)は、スター
タ制御装置をスタータに一体的に装着した制御装置付ス
タータの正面図であって、図7(b)は、X方向から見
た側面図である。図において、制御装置付スタータ19
aは、主に機構部35、モータ部22、メインスイッチ
23、スタータ制御装置1から構成されている。機構部
35の外殻をなすブラケット36は、アルミダイキャス
ト等の導電体で構成されており、このブラケット36に
モータ部22、メインスイッチ23、スタータ制御装置
1が一体的に装着されている。ブラケット36に一体に
設けた取付座面37に、スタータ制御装置1の脚部15
aをネジ38で締め付けてスタータ制御装置1を装着し
ている。更に、ブラケット36に一体に設けたフランジ
39によって、スタータ19はエンジンに取付けられ、
エンジンにバッテリ20のマイナス側が接続されている
ため、ブラケット36もバッテリ20のマイナス側が接
続されていることとなり、このブラケット36に装着さ
れたモータ部22、メインスイッチ23、スタータ制御
装置1もバッテリ20のマイナス側が接続されているこ
ととなる。
と、スタータ制御装置1のB端子7はリードワイヤ30
aで接続されており、スタータ制御装置1のC端子6と
メインスイッチ23のS端子27もリードワイヤ27a
で接続されている。また、スタータ制御装置1のSW端
子8はリードワイヤ8aで延長されている。制御装置付
スタータ19aでこの接続が完了しており、このフラン
ジ39をエンジンに取付けて、バッテリケーブル34を
バッテリ端子30に、キースイッチ21の始動端子21
bをSW端子8に接続することで所定の接続が完了す
る。
るので、結線が容易でノイズに対して有利なほか、配線
の追加が無く、小型で装着性の良い制御装置付スタータ
19aを得ることができる。制御回路部3を備えない補
助スイッチ2を有した通常のスタータ19においては、
この発明のスタータ制御装置1に交換することで、容易
に制御装置付スタータ19aが構成できて、スタータ1
9の標準化が図れる。補助スイッチ2を有しないスター
タ19においても、スタータ制御装置1を装着すること
で、エンジン側に新たな配線の追加が無く、容易に構成
できる。スタータ19とスタータ制御装置1を一体的に
装着したので搭載性が良く、その制御装置付スタータ1
9aによって制御回路を備えたシステムを、配線の追加
無く自己完結で構成することができる。
るスタータ制御装置では、スタータのメインスイッチの
作動を制御する補助スイッチを有し、この補助スイッチ
の絶縁体で形成されたキャップに制御回路部を設けると
ともに、前記キャップに配設された端子と前記制御回路
部とを、接続金具で電気的に接続したので、結線が容易
で、小型で耐振性に優れ、補助スイッチと制御回路部の
一体化が容易に構成できる安価なスタータ制御装置を得
ることができる。
制御装置では、補助スイッチのキャップに、スタータの
メインスイッチの作動を制御するC端子を設け、このC
端子と制御回路部とを接続金具で接続したので、配線が
簡素で、性能が良く安価なスタータ制御装置を得ること
ができる。
制御装置では、補助スイッチのキャップに、バッテリと
接続されたB端子を設け、このB端子と制御回路部とを
接続金具で接続したので、配線が簡素で、性能が良く安
価なスタータ制御装置を得ることができる。
制御装置では、補助スイッチのキャップは、導電体のケ
ースに、導電体のネジによって固定されており、制御回
路部の基板を前記ネジで共締めして、前記ネジを介して
前記ケースに制御回路部のアースを構成したので、配線
が簡素で、安価なスタータ制御装置を得ることができ
る。
制御装置では、補助スイッチのコイルへの通電は、バッ
テリからキースイッチの始動端子を経由して通電したの
で、配線が簡素で、安価なスタータ制御装置を得ること
ができる。
制御装置では、制御回路部はタイマー回路を備え、この
タイマー回路によって、所定時間はスタータの再作動を
禁止するとともに、前記制御回路部の電源のON時間を
制御したので、構成が容易で性能が良く、余分な電力を
消費しないスタータ制御装置を得ることができる。
付スタータでは、上記スタータ制御装置を、スタータに
一体的に装着したので、構成が容易で装着性が良く、制
御回路を備えたシステムを、配線の追加無く自己完結で
得ることができる。
装置の斜視図である。
装置の要部断面図である。
ある。
回路図である。
トである。
装置の斜視図である。
タータの正面図および側面図である。
御回路部、 4 キャップ、 5 収納部、 6 C端
子、 7 B端子、 8 SW端子、 9 接続金具、
11 接続金具、 13 ケース、 14 コイル、
16 基板、17 ネジ、 19 スタータ、 19
a 制御回路付スタータ、 20 バッテリ、 21
キースイッチ、 21b 始動端子、 23 メインス
イッチ。
Claims (7)
- 【請求項1】 スタータのメインスイッチの作動を制御
する補助スイッチを有し、この補助スイッチの絶縁体で
形成されたキャップに制御回路部を設けるとともに、前
記キャップに配設された端子と前記制御回路部とを、接
続金具で電気的に接続したことを特徴とするスタータ制
御装置。 - 【請求項2】 補助スイッチのキャップに、スタータの
メインスイッチの作動を制御するC端子を設け、このC
端子と制御回路部とを接続金具で接続したことを特徴と
する請求項1記載のスタータ制御装置。 - 【請求項3】 補助スイッチのキャップに、バッテリと
接続されたB端子を設け、このB端子と制御回路部とを
接続金具で接続したことを特徴とする請求項1または請
求項2記載のスタータ制御装置。 - 【請求項4】 補助スイッチのキャップは、導電体のケ
ースに、導電体のネジによって固定されており、制御回
路部の基板を前記ネジで共締めして、前記ネジを介して
前記ケースに制御回路部のアースを構成したことを特徴
とする請求項1から3のいずれか1項に記載のスタータ
制御装置。 - 【請求項5】 補助スイッチのコイルへの通電は、バッ
テリからキースイッチの始動端子を経由して通電したこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の
スタータ制御装置。 - 【請求項6】 制御回路部はタイマー回路を備え、この
タイマー回路によって、所定時間はスタータの再作動を
禁止するとともに、前記制御回路部の電源のON時間を
制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか1
項に記載のスタータ制御装置。 - 【請求項7】 上記請求項1から6のいずれかに記載の
スタータ制御装置を、スタータに一体的に装着したこと
を特徴とする制御装置付スタータ。
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