JP2004207134A - スタータ用電磁スイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】プランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻された時に、そのプランジャ４とストッパ部材５との衝撃音を低減でき、且つ励磁コイル２への通電時にプランジャ４がスムーズに移動できる電磁スイッチ１を提供すること。
【解決手段】弾性部材６は、プランジャ４の空洞部４ａに圧入されて、自身の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出した状態でプランジャ４に組み付けられている。この弾性部材６は、プランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時にストッパ面５ａに当接する反鉄心側端面６ｄの面積が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積より小さく形成されている。
この構成によれば、弾性部材６がストッパ面５ａに当接する面積が少なくなり、プランジャ４が吸引された時に、弾性部材６がストッパ面５ａから離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【選択図】 図１
【解決手段】弾性部材６は、プランジャ４の空洞部４ａに圧入されて、自身の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出した状態でプランジャ４に組み付けられている。この弾性部材６は、プランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時にストッパ面５ａに当接する反鉄心側端面６ｄの面積が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積より小さく形成されている。
この構成によれば、弾性部材６がストッパ面５ａに当接する面積が少なくなり、プランジャ４が吸引された時に、弾性部材６がストッパ面５ａから離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータモータの通電電流をON/OFFするスタータ用電磁スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された電磁スイッチがある。
この電磁スイッチは、車両エンジンを始動させるためのスタータに使用されるもので、通電によって磁力を発生する励磁コイルと、この励磁コイルに発生する磁力を受けて励磁コイルの内径側を軸方向に移動するプランジャ、及び励磁コイルへの通電が停止して磁力が消滅した時にプランジャを押し戻すためのスプリング等を有し、励磁コイルが通電されると、プランジャが移動してモータ回路の接点をONし、励磁コイルへの通電が停止すると、スプリングの反力によりプランジャが押し戻されて、モータ回路の接点をOFF する。
【０００３】
【特許文献１】
特公平5-14372 号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載された電磁スイッチは、スタータモータの通電電流をON/OFFするだけでなく、プランジャを吸引する力（コイルの磁力）を利用してピニオンを押し出す働きを有している。これに対し、本願発明者は、ピニオンを押し出す働きを持たない電磁スイッチ、即ちスタータモータの通電電流をON/OFFする機能だけを有する電磁スイッチを考えた。この電磁スイッチは、図４に示す様に、プランジャ100 の移動に応じてスタータモータ（図示せず）の通電電流をON/OFFする機能は同じであるが、プランジャ100 の反鉄心側（図４の左側）にプランジャ100 の移動を規制するストッパ部材110 を配置している。
【０００５】
ところが、図４に示す電磁スイッチでは、プランジャ100 が吸引された後、励磁コイル120 への通電停止によりプランジャ100 がスプリング130 の反力で押し戻された時に、プランジャ100 がストッパ部材110 に衝突して停止するため、衝突音が気になる（特に静かな環境で作動させた場合に顕著である）という問題が発生した。
そこで、プランジャ100 とストッパ部材110 との間に弾性部材（例えばゴム板）を配置して、プランジャ100 がストッパ部材110 に衝突する時の衝撃を緩和することで衝突音を低減できる構成を考えた。
【０００６】
しかし、プランジャ100 とストッパ部材110 との間に弾性部材を配置すると、プランジャ100 が吸引されて鉄心側へ移動する際に、プランジャ100 がスムーズに移動できないという問題が発生した。つまり、弾性部材をプランジャ100 に取り付けた場合、励磁コイル120 への通電停止時に、弾性部材がスプリング130 の反力でストッパ部材110 に押し付けられ、ストッパ部材110 の表面に吸着された状態になる。その結果、プランジャ100 が吸引されても、弾性部材がストッパ部材110 から離れにくくなっているため、プランジャ100 がスムーズに移動できなくなる。
【０００７】
また、弾性部材をストッパ部材110 の表面上に配置した場合でも、その弾性部材に対しプランジャ100 がスプリング130 の反力で押し付けられるため、プランジャ100 が吸引された時に弾性部材から離れにくく、スムーズに移動できない。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、プランジャがスプリングの反力で押し戻された時に、そのプランジャとストッパ部材との衝撃音を低減でき、且つ励磁コイルへの通電時にプランジャがスムーズに移動できる電磁スイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、プランジャが磁力を受けて固定鉄心側へ吸引された後、磁力の消滅によりスプリングの反力で反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャに取り付けられた弾性部材がストッパ面に当接することで、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突を防止するスタータ用電磁スイッチであって、
スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、ストッパ面に対向するプランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャに取り付けられた弾性部材がストッパ面に当接することにより、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突が防止されて、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
また、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されているので、プランジャの反鉄心側端面の全面に弾性部材を配置した場合（つまり、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積がプランジャの反鉄心側端面の面積と略等しい場合）と比較して、弾性部材がストッパ面に当接する面積が少なくなる。その結果、プランジャが吸引された時に、弾性部材がストッパ面から離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００１０】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
プランジャは、径方向の中央部に空洞部が形成され、この空洞部が反鉄心側端面の中央部に開口して設けられ、弾性部材は、空洞部に圧入され、自身の一部がプランジャの反鉄心側端面よりストッパ面側へ突出して配置されていることを特徴とする。
この構成では、プランジャに空洞部を設けることでプランジャの重量を低減できる。その結果、プランジャを吸引する吸引力（磁力）を小さくできるので、励磁コイルの小型化が可能である。また、プランジャの空洞部に弾性部材を圧入することにより、デッドスペース（空洞部）を有効に利用できる。
【００１１】
（請求項３の発明）
請求項２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、径方向の中央部を軸線方向に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする。
この構成では、弾性部材をプランジャの空洞部に圧入する際に、弾性部材を径方向内側に押し縮めた状態で空洞部に挿入できるので、弾性部材の組み付け（圧入）を容易に行うことができる。また、貫通穴を設けることで、その分、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積を更に小さくできるので、プランジャが吸引された時に、更にスムーズに移動できる。
【００１２】
（請求項４の発明）
請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、空洞部に圧入される圧入部を有し、この圧入部から反ストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなるテーパ形状に設けられていることを特徴とする。
この構成では、弾性部材をプランジャの空洞部に圧入する際に、テーパ形状の効果によって空洞部への圧入を容易に行うことができる。
【００１３】
（請求項５の発明）
請求項２〜４に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、空洞部に圧入される圧入部を有し、この圧入部からストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなるテーパ形状に設けられていることを特徴とする。
これにより、弾性部材のストッパ面に当接する当接面の面積を低減でき、且つプランジャの反鉄心側端面の面積より小さくすることで、プランジャが吸引された時に、弾性部材がストッパ面から離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００１４】
（請求項６の発明）
本発明は、プランジャが磁力を受けて固定鉄心側へ吸引された後、磁力の消滅によりスプリングの反力で反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面上に配置された弾性部材にプランジャが当接することで、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突を防止するスタータ用電磁スイッチであって、
スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャの反鉄心側端面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面上に配置された弾性部材にプランジャが当接することにより、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突が防止されて、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
また、プランジャの反鉄心側端面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されているので、プランジャの反鉄心側端面の全面が弾性部材に押し付けられる場合と比較すると、プランジャが吸引された時に、弾性部材がストッパ面から離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００１６】
（請求項７の発明）
請求項６に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、プランジャとの当接面に穴、または凹部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、弾性部材のプランジャとの当接面に穴、または凹部を形成することにより、前記当接面の面積を低減してプランジャの反鉄心側端面の面積より小さくできる。
【００１７】
（請求項８の発明）
請求項６または７に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
励磁コイルの軸線方向他端側に配置されて固定磁路の一部を形成する磁性材を有し、この磁性材の反コイル側端面にストッパ部材が当接して固定される構成であり、弾性部材は、ストッパ面上に配置される自身の外径部から磁性材側まで延設された延設部を有し、この延設部が磁性材とストッパ部材との間に挟持されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、弾性部材の延設部が磁性材とストッパ部材との間に挟持されることで、弾性部材を所定位置に固定できるので、使用中の弾性部材の位置ずれを防止できる。また、磁性材とストッパ部材との間に挟持された延設部にシール機能を持たせることができるので、Ｏリング等のシール部品を使用することなく防水効果を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は電磁スイッチ１の断面図である。
本実施例の電磁スイッチ１は、図示しないスタータモータの通電電流をON/OFFするもので、以下に詳述する励磁コイル２、固定鉄心３、プランジャ４、ストッパ部材５、弾性部材６、及びモータ接点７、８等より構成される。
【００２０】
励磁コイル２は、ボビン９に巻線されて、磁性材から成るフレーム１０の内部に収納されている。
フレーム１０は、底壁部１０ａ（請求項８に記載した磁性材）を有する円筒形状に設けられ、固定鉄心３と共に固定磁路を形成している。フレーム１０の底壁部１０ａには、中央部にプランジャ４を挿通できる丸穴が形成されている。
固定鉄心３は、励磁コイル２に対しフレーム１０の底壁部１０ａと反対側（励磁コイル２の軸線方向一端側）に配置されるリング状の磁性プレート３Ａと、この磁性プレート３Ａに組み合わされてボビン９の内径側に配置されるコア部３Ｂとで構成される。
【００２１】
プランジャ４は、ボビン９の内径側に円筒スリーブ１１を介して摺動自在に挿入され、コア部３Ｂとの間に設けられたスプリング１２により反鉄心方向（図１の左方向）へ付勢されている。また、このプランジャ４には、径方向の中央部に空洞部４ａが形成され、この空洞部４ａがプランジャ４の反鉄心側端面４ｂの中央部に開口している。
円筒スリーブ１１は、フレーム１０の底壁部１０ａに開けられた丸穴を通ってボビン９の内周面に嵌合し、プランジャ４が移動する時のガイド面として機能する。
【００２２】
ストッパ部材５は、軸線方向にプランジャ４の反鉄心側端面４ｂと対向するストッパ面５ａを有し、このストッパ面５ａに下述の弾性部材６が当接することにより、プランジャ４の反鉄心方向への移動を規制している。このストッパ部材５は、非磁性材から成る金属製（例えばアルミニウム製）で、フレーム１０の底壁部１０ａに密着して組み付けられ、フレーム１０に固定された螺子１３にナット（図示せず）を締め付けて固定される。
【００２３】
弾性部材６は、例えばゴム製であり、プランジャ４の空洞部４ａに圧入されて、自身の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出した状態でプランジャ４に組み付けられている。この弾性部材６は、プランジャ４への組み付け（空洞部４ａへの圧入）を容易に行うために、径方向の中央部を軸線方向に貫通する貫通穴６ａが設けられている。
また、弾性部材６は、空洞部４ａに圧入される圧入部から反ストッパ面側（図１の右側）の端面に向かって次第に外径が小さくなる第１のテーパ形状６ｂを有し、この第１のテーパ形状６ｂの先端面の外径が空洞部４ａの内径より小さく設けられている。
【００２４】
同様に、前記圧入部からストッパ面５ａ側（図１の左側）の端面に向かって次第に外径が小さくなる第２のテーパ形状６ｃを有し、この第２のテーパ形状６ｃの先端面（反鉄心側端面６ｄ）の外径が空洞部４ａの内径より小さく設けられている。また、第２のテーパ形状６ｃは、図２に示す様に、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄの面積Ａが、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積Ｂより小さくなる（Ａ＜Ｂ）様に形成されている。
【００２５】
モータ接点７、８は、プランジャ４に連結されたロッド１４の端部に絶縁ブッシュ１５を介して保持され、且つ接点圧スプリング１６に付勢された可動接点７と、外部端子（図示せず）を介してスタータモータの通電回路に接続される一組の固定接点８とで形成され、可動接点７が一組の固定接点８に当接して両固定接点８間を導通することでスタータモータの通電回路を閉成し、可動接点７が一組の固定接点８から離れることで通電回路を開成する。
【００２６】
次に、電磁スイッチ１の作動を説明する。
図示しないイグニッションキーのON操作により、励磁コイル２が通電されて磁力が発生すると、プランジャ４が固定鉄心３側へ吸引され、スプリング１２の付勢力に抗して図１の右方向へ移動する。このプランジャ４の移動により可動接点７が一組の固定接点８に当接して両固定接点８間を導通すると、スタータモータの通電回路が閉成して、図示しない車載バッテリからスタータモータに通電される。
【００２７】その後、イグニッションキーのOFF 操作により、励磁コイル２への通電が停止して磁力が消滅すると、それまで吸引されていたプランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻され、反鉄心方向へ移動する。ここで、プランジャ４には弾性部材６が取り付けられており、その弾性部材６の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出しているので、反鉄心方向へ押し戻されたプランジャ４は、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄ（ストッパ面５ａに対向する端面）がストッパ面５ａに当接することで、反鉄心方向への移動が停止する。
【００２８】
（第１実施例の効果）
本実施例の電磁スイッチ１は、プランジャ４の空洞部４ａに圧入された弾性部材６の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出しているので、スプリング１２の反力でプランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時に、弾性部材６がストッパ面５ａに当接することでプランジャ４の反鉄心方向への移動が規制される。その結果、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂがストッパ面５ａに強く衝突することがなく、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
【００２９】
また、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄの面積Ａ（スプリング１２の反力でプランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面５ａに当接する弾性部材６の当接面の面積）の方が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積Ｂより小さくなる（Ａ＜Ｂ）様に形成されているので、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの全面に弾性部材６を取り付けた場合と比較すると、弾性部材６がストッパ面５ａに当接する面積が少なくなる。その結果、プランジャ４が吸引された時に、弾性部材６がストッパ面５ａから離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００３０】
本実施例の電磁スイッチ１は、プランジャ４に空洞部４ａを設けているので、プランジャ４の重量を低減できる。その結果、プランジャ４を吸引する吸引力（磁力）を小さくできるので、励磁コイル２の小型化が可能である。また、プランジャ４の空洞部４ａに弾性部材６を圧入することにより、デッドスペース（空洞部４ａ）を有効に利用できる。
【００３１】
弾性部材６は、圧入部から反ストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなる第１のテーパ形状６ｂを有しているので、弾性部材６をプランジャ４の空洞部４ａに圧入する作業を容易に行うことができる。
また、圧入部からストッパ面５ａ側の端面に向かって次第に外径が小さくなる第２のテーパ形状６ｃを設けることで、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄ（ストッパ面５ａに当接する当接面）の面積を低減できる。
【００３２】
更に、弾性部材６は、径方向の中央部に貫通穴６ａが設けられているので、弾性部材６をプランジャ４の空洞部４ａに圧入する際に、弾性部材６を径方向内側に押し縮めた状態で空洞部４ａに挿入できる。従って、貫通穴６ａが無い場合と比較して、弾性部材６の組み付け（圧入）を容易に行うことができる。また、貫通穴６ａを設けることで、その分、ストッパ面５ａに当接する弾性部材６の当接面の面積を更に小さくできるので、プランジャ４が吸引された時に、更にスムーズに移動できる。
【００３３】
（第２実施例）
図３は電磁スイッチ１の断面図である。
本実施例の電磁スイッチ１は、図３に示す様に、弾性部材６をストッパ面５ａ上に配置した場合の一例である。
弾性部材６は、プランジャ４と一体に移動することはなく、図３に示す様に、ストッパ面５ａ上に配置されて、自身の外径部から軸線方向に沿って延設された延設部６ｅの端部がフレーム１０の底壁部１０ａとストッパ部材５との間に挟持されている。
【００３４】
従って、第１実施例では、プランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻された時に、弾性部材６がストッパ面５ａに当接することでプランジャ４の反鉄心方向への移動が規制されるが、本実施例では、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂが弾性部材６に当接することでプランジャ４の反鉄心方向への移動が規制される。
但し、プランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻された時に、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂに当接する弾性部材６の当接面の面積が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積より小さくなる様に設定されている。具体的には、図３に示す様に、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂに対向する弾性部材６に穴または凹部６ｆが形成されている。
【００３５】
（第２実施例の効果）
本実施例の構成によれば、スプリング１２の反力でプランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャ４とストッパ面５ａとの間に弾性部材６が介在されることで、第１実施例と同じく、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂがストッパ面５ａに強く衝突することがなく、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
【００３６】
また、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂに当接する弾性部材６の当接面の面積の方が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積より小さくなる様に設けられているので、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの全面が弾性部材６に押し付けられる場合と比較して、プランジャ４と弾性部材６とが接触する面積を少なくできる。その結果、プランジャ４が吸引された時に、弾性部材６がストッパ面５ａから離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００３７】
更に、本実施例では、弾性部材６の延設部６ｅがフレーム１０の底壁部１０ａとストッパ部材５との間に挟持されているので、弾性部材６を所定位置に固定することができ、使用中の弾性部材６の位置ずれを防止できる。また、フレーム１０の底壁部１０ａとストッパ部材５との間に挟持された延設部６ｅにシール機能を持たせることができるので、Ｏリング等のシール部品を使用することなく防水効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁スイッチの断面図である（第１実施例）。
【図２】プランジャの反鉄心側から見た軸方向正面図である（第１実施例）。
【図３】電磁スイッチの断面図である（第２実施例）。
【図４】電磁スイッチの断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
１ 電磁スイッチ
２ 励磁コイル
３ 固定鉄心
４ プランジャ
４ａ 空洞部
５ ストッパ部材
５ａ ストッパ面
６ 弾性部材
６ａ 貫通穴
６ｅ 弾性部材の延設部
６ｆ 穴または凹部
７ 可動接点
８ 固定接点
１０ａ フレームの底壁部（磁性材）
１２ スプリング
Ａ 弾性部材の反鉄心側端面の面積（第１実施例）
Ｂ プランジャの反鉄心側端面の面積（第１実施例）
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータモータの通電電流をON/OFFするスタータ用電磁スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された電磁スイッチがある。
この電磁スイッチは、車両エンジンを始動させるためのスタータに使用されるもので、通電によって磁力を発生する励磁コイルと、この励磁コイルに発生する磁力を受けて励磁コイルの内径側を軸方向に移動するプランジャ、及び励磁コイルへの通電が停止して磁力が消滅した時にプランジャを押し戻すためのスプリング等を有し、励磁コイルが通電されると、プランジャが移動してモータ回路の接点をONし、励磁コイルへの通電が停止すると、スプリングの反力によりプランジャが押し戻されて、モータ回路の接点をOFF する。
【０００３】
【特許文献１】
特公平5-14372 号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載された電磁スイッチは、スタータモータの通電電流をON/OFFするだけでなく、プランジャを吸引する力（コイルの磁力）を利用してピニオンを押し出す働きを有している。これに対し、本願発明者は、ピニオンを押し出す働きを持たない電磁スイッチ、即ちスタータモータの通電電流をON/OFFする機能だけを有する電磁スイッチを考えた。この電磁スイッチは、図４に示す様に、プランジャ100 の移動に応じてスタータモータ（図示せず）の通電電流をON/OFFする機能は同じであるが、プランジャ100 の反鉄心側（図４の左側）にプランジャ100 の移動を規制するストッパ部材110 を配置している。
【０００５】
ところが、図４に示す電磁スイッチでは、プランジャ100 が吸引された後、励磁コイル120 への通電停止によりプランジャ100 がスプリング130 の反力で押し戻された時に、プランジャ100 がストッパ部材110 に衝突して停止するため、衝突音が気になる（特に静かな環境で作動させた場合に顕著である）という問題が発生した。
そこで、プランジャ100 とストッパ部材110 との間に弾性部材（例えばゴム板）を配置して、プランジャ100 がストッパ部材110 に衝突する時の衝撃を緩和することで衝突音を低減できる構成を考えた。
【０００６】
しかし、プランジャ100 とストッパ部材110 との間に弾性部材を配置すると、プランジャ100 が吸引されて鉄心側へ移動する際に、プランジャ100 がスムーズに移動できないという問題が発生した。つまり、弾性部材をプランジャ100 に取り付けた場合、励磁コイル120 への通電停止時に、弾性部材がスプリング130 の反力でストッパ部材110 に押し付けられ、ストッパ部材110 の表面に吸着された状態になる。その結果、プランジャ100 が吸引されても、弾性部材がストッパ部材110 から離れにくくなっているため、プランジャ100 がスムーズに移動できなくなる。
【０００７】
また、弾性部材をストッパ部材110 の表面上に配置した場合でも、その弾性部材に対しプランジャ100 がスプリング130 の反力で押し付けられるため、プランジャ100 が吸引された時に弾性部材から離れにくく、スムーズに移動できない。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、プランジャがスプリングの反力で押し戻された時に、そのプランジャとストッパ部材との衝撃音を低減でき、且つ励磁コイルへの通電時にプランジャがスムーズに移動できる電磁スイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、プランジャが磁力を受けて固定鉄心側へ吸引された後、磁力の消滅によりスプリングの反力で反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャに取り付けられた弾性部材がストッパ面に当接することで、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突を防止するスタータ用電磁スイッチであって、
スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、ストッパ面に対向するプランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャに取り付けられた弾性部材がストッパ面に当接することにより、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突が防止されて、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
また、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されているので、プランジャの反鉄心側端面の全面に弾性部材を配置した場合（つまり、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積がプランジャの反鉄心側端面の面積と略等しい場合）と比較して、弾性部材がストッパ面に当接する面積が少なくなる。その結果、プランジャが吸引された時に、弾性部材がストッパ面から離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００１０】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
プランジャは、径方向の中央部に空洞部が形成され、この空洞部が反鉄心側端面の中央部に開口して設けられ、弾性部材は、空洞部に圧入され、自身の一部がプランジャの反鉄心側端面よりストッパ面側へ突出して配置されていることを特徴とする。
この構成では、プランジャに空洞部を設けることでプランジャの重量を低減できる。その結果、プランジャを吸引する吸引力（磁力）を小さくできるので、励磁コイルの小型化が可能である。また、プランジャの空洞部に弾性部材を圧入することにより、デッドスペース（空洞部）を有効に利用できる。
【００１１】
（請求項３の発明）
請求項２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、径方向の中央部を軸線方向に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする。
この構成では、弾性部材をプランジャの空洞部に圧入する際に、弾性部材を径方向内側に押し縮めた状態で空洞部に挿入できるので、弾性部材の組み付け（圧入）を容易に行うことができる。また、貫通穴を設けることで、その分、ストッパ面に当接する弾性部材の当接面の面積を更に小さくできるので、プランジャが吸引された時に、更にスムーズに移動できる。
【００１２】
（請求項４の発明）
請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、空洞部に圧入される圧入部を有し、この圧入部から反ストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなるテーパ形状に設けられていることを特徴とする。
この構成では、弾性部材をプランジャの空洞部に圧入する際に、テーパ形状の効果によって空洞部への圧入を容易に行うことができる。
【００１３】
（請求項５の発明）
請求項２〜４に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、空洞部に圧入される圧入部を有し、この圧入部からストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなるテーパ形状に設けられていることを特徴とする。
これにより、弾性部材のストッパ面に当接する当接面の面積を低減でき、且つプランジャの反鉄心側端面の面積より小さくすることで、プランジャが吸引された時に、弾性部材がストッパ面から離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００１４】
（請求項６の発明）
本発明は、プランジャが磁力を受けて固定鉄心側へ吸引された後、磁力の消滅によりスプリングの反力で反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面上に配置された弾性部材にプランジャが当接することで、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突を防止するスタータ用電磁スイッチであって、
スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャの反鉄心側端面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、スプリングの反力でプランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面上に配置された弾性部材にプランジャが当接することにより、プランジャの反鉄心側端面とストッパ面との衝突が防止されて、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
また、プランジャの反鉄心側端面に当接する弾性部材の当接面の面積の方が、プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されているので、プランジャの反鉄心側端面の全面が弾性部材に押し付けられる場合と比較すると、プランジャが吸引された時に、弾性部材がストッパ面から離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００１６】
（請求項７の発明）
請求項６に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
弾性部材は、プランジャとの当接面に穴、または凹部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、弾性部材のプランジャとの当接面に穴、または凹部を形成することにより、前記当接面の面積を低減してプランジャの反鉄心側端面の面積より小さくできる。
【００１７】
（請求項８の発明）
請求項６または７に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
励磁コイルの軸線方向他端側に配置されて固定磁路の一部を形成する磁性材を有し、この磁性材の反コイル側端面にストッパ部材が当接して固定される構成であり、弾性部材は、ストッパ面上に配置される自身の外径部から磁性材側まで延設された延設部を有し、この延設部が磁性材とストッパ部材との間に挟持されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、弾性部材の延設部が磁性材とストッパ部材との間に挟持されることで、弾性部材を所定位置に固定できるので、使用中の弾性部材の位置ずれを防止できる。また、磁性材とストッパ部材との間に挟持された延設部にシール機能を持たせることができるので、Ｏリング等のシール部品を使用することなく防水効果を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は電磁スイッチ１の断面図である。
本実施例の電磁スイッチ１は、図示しないスタータモータの通電電流をON/OFFするもので、以下に詳述する励磁コイル２、固定鉄心３、プランジャ４、ストッパ部材５、弾性部材６、及びモータ接点７、８等より構成される。
【００２０】
励磁コイル２は、ボビン９に巻線されて、磁性材から成るフレーム１０の内部に収納されている。
フレーム１０は、底壁部１０ａ（請求項８に記載した磁性材）を有する円筒形状に設けられ、固定鉄心３と共に固定磁路を形成している。フレーム１０の底壁部１０ａには、中央部にプランジャ４を挿通できる丸穴が形成されている。
固定鉄心３は、励磁コイル２に対しフレーム１０の底壁部１０ａと反対側（励磁コイル２の軸線方向一端側）に配置されるリング状の磁性プレート３Ａと、この磁性プレート３Ａに組み合わされてボビン９の内径側に配置されるコア部３Ｂとで構成される。
【００２１】
プランジャ４は、ボビン９の内径側に円筒スリーブ１１を介して摺動自在に挿入され、コア部３Ｂとの間に設けられたスプリング１２により反鉄心方向（図１の左方向）へ付勢されている。また、このプランジャ４には、径方向の中央部に空洞部４ａが形成され、この空洞部４ａがプランジャ４の反鉄心側端面４ｂの中央部に開口している。
円筒スリーブ１１は、フレーム１０の底壁部１０ａに開けられた丸穴を通ってボビン９の内周面に嵌合し、プランジャ４が移動する時のガイド面として機能する。
【００２２】
ストッパ部材５は、軸線方向にプランジャ４の反鉄心側端面４ｂと対向するストッパ面５ａを有し、このストッパ面５ａに下述の弾性部材６が当接することにより、プランジャ４の反鉄心方向への移動を規制している。このストッパ部材５は、非磁性材から成る金属製（例えばアルミニウム製）で、フレーム１０の底壁部１０ａに密着して組み付けられ、フレーム１０に固定された螺子１３にナット（図示せず）を締め付けて固定される。
【００２３】
弾性部材６は、例えばゴム製であり、プランジャ４の空洞部４ａに圧入されて、自身の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出した状態でプランジャ４に組み付けられている。この弾性部材６は、プランジャ４への組み付け（空洞部４ａへの圧入）を容易に行うために、径方向の中央部を軸線方向に貫通する貫通穴６ａが設けられている。
また、弾性部材６は、空洞部４ａに圧入される圧入部から反ストッパ面側（図１の右側）の端面に向かって次第に外径が小さくなる第１のテーパ形状６ｂを有し、この第１のテーパ形状６ｂの先端面の外径が空洞部４ａの内径より小さく設けられている。
【００２４】
同様に、前記圧入部からストッパ面５ａ側（図１の左側）の端面に向かって次第に外径が小さくなる第２のテーパ形状６ｃを有し、この第２のテーパ形状６ｃの先端面（反鉄心側端面６ｄ）の外径が空洞部４ａの内径より小さく設けられている。また、第２のテーパ形状６ｃは、図２に示す様に、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄの面積Ａが、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積Ｂより小さくなる（Ａ＜Ｂ）様に形成されている。
【００２５】
モータ接点７、８は、プランジャ４に連結されたロッド１４の端部に絶縁ブッシュ１５を介して保持され、且つ接点圧スプリング１６に付勢された可動接点７と、外部端子（図示せず）を介してスタータモータの通電回路に接続される一組の固定接点８とで形成され、可動接点７が一組の固定接点８に当接して両固定接点８間を導通することでスタータモータの通電回路を閉成し、可動接点７が一組の固定接点８から離れることで通電回路を開成する。
【００２６】
次に、電磁スイッチ１の作動を説明する。
図示しないイグニッションキーのON操作により、励磁コイル２が通電されて磁力が発生すると、プランジャ４が固定鉄心３側へ吸引され、スプリング１２の付勢力に抗して図１の右方向へ移動する。このプランジャ４の移動により可動接点７が一組の固定接点８に当接して両固定接点８間を導通すると、スタータモータの通電回路が閉成して、図示しない車載バッテリからスタータモータに通電される。
【００２７】その後、イグニッションキーのOFF 操作により、励磁コイル２への通電が停止して磁力が消滅すると、それまで吸引されていたプランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻され、反鉄心方向へ移動する。ここで、プランジャ４には弾性部材６が取り付けられており、その弾性部材６の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出しているので、反鉄心方向へ押し戻されたプランジャ４は、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄ（ストッパ面５ａに対向する端面）がストッパ面５ａに当接することで、反鉄心方向への移動が停止する。
【００２８】
（第１実施例の効果）
本実施例の電磁スイッチ１は、プランジャ４の空洞部４ａに圧入された弾性部材６の一部がプランジャ４の反鉄心側端面４ｂよりストッパ面５ａ側へ突出しているので、スプリング１２の反力でプランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時に、弾性部材６がストッパ面５ａに当接することでプランジャ４の反鉄心方向への移動が規制される。その結果、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂがストッパ面５ａに強く衝突することがなく、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
【００２９】
また、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄの面積Ａ（スプリング１２の反力でプランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時に、ストッパ面５ａに当接する弾性部材６の当接面の面積）の方が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積Ｂより小さくなる（Ａ＜Ｂ）様に形成されているので、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの全面に弾性部材６を取り付けた場合と比較すると、弾性部材６がストッパ面５ａに当接する面積が少なくなる。その結果、プランジャ４が吸引された時に、弾性部材６がストッパ面５ａから離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００３０】
本実施例の電磁スイッチ１は、プランジャ４に空洞部４ａを設けているので、プランジャ４の重量を低減できる。その結果、プランジャ４を吸引する吸引力（磁力）を小さくできるので、励磁コイル２の小型化が可能である。また、プランジャ４の空洞部４ａに弾性部材６を圧入することにより、デッドスペース（空洞部４ａ）を有効に利用できる。
【００３１】
弾性部材６は、圧入部から反ストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなる第１のテーパ形状６ｂを有しているので、弾性部材６をプランジャ４の空洞部４ａに圧入する作業を容易に行うことができる。
また、圧入部からストッパ面５ａ側の端面に向かって次第に外径が小さくなる第２のテーパ形状６ｃを設けることで、弾性部材６の反鉄心側端面６ｄ（ストッパ面５ａに当接する当接面）の面積を低減できる。
【００３２】
更に、弾性部材６は、径方向の中央部に貫通穴６ａが設けられているので、弾性部材６をプランジャ４の空洞部４ａに圧入する際に、弾性部材６を径方向内側に押し縮めた状態で空洞部４ａに挿入できる。従って、貫通穴６ａが無い場合と比較して、弾性部材６の組み付け（圧入）を容易に行うことができる。また、貫通穴６ａを設けることで、その分、ストッパ面５ａに当接する弾性部材６の当接面の面積を更に小さくできるので、プランジャ４が吸引された時に、更にスムーズに移動できる。
【００３３】
（第２実施例）
図３は電磁スイッチ１の断面図である。
本実施例の電磁スイッチ１は、図３に示す様に、弾性部材６をストッパ面５ａ上に配置した場合の一例である。
弾性部材６は、プランジャ４と一体に移動することはなく、図３に示す様に、ストッパ面５ａ上に配置されて、自身の外径部から軸線方向に沿って延設された延設部６ｅの端部がフレーム１０の底壁部１０ａとストッパ部材５との間に挟持されている。
【００３４】
従って、第１実施例では、プランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻された時に、弾性部材６がストッパ面５ａに当接することでプランジャ４の反鉄心方向への移動が規制されるが、本実施例では、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂが弾性部材６に当接することでプランジャ４の反鉄心方向への移動が規制される。
但し、プランジャ４がスプリング１２の反力で押し戻された時に、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂに当接する弾性部材６の当接面の面積が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積より小さくなる様に設定されている。具体的には、図３に示す様に、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂに対向する弾性部材６に穴または凹部６ｆが形成されている。
【００３５】
（第２実施例の効果）
本実施例の構成によれば、スプリング１２の反力でプランジャ４が反鉄心方向へ押し戻された時に、プランジャ４とストッパ面５ａとの間に弾性部材６が介在されることで、第１実施例と同じく、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂがストッパ面５ａに強く衝突することがなく、金属同士の過大な衝突音を防止できる。
【００３６】
また、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂに当接する弾性部材６の当接面の面積の方が、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの面積より小さくなる様に設けられているので、プランジャ４の反鉄心側端面４ｂの全面が弾性部材６に押し付けられる場合と比較して、プランジャ４と弾性部材６とが接触する面積を少なくできる。その結果、プランジャ４が吸引された時に、弾性部材６がストッパ面５ａから離れ易くなるため、よりスムーズに移動できる。
【００３７】
更に、本実施例では、弾性部材６の延設部６ｅがフレーム１０の底壁部１０ａとストッパ部材５との間に挟持されているので、弾性部材６を所定位置に固定することができ、使用中の弾性部材６の位置ずれを防止できる。また、フレーム１０の底壁部１０ａとストッパ部材５との間に挟持された延設部６ｅにシール機能を持たせることができるので、Ｏリング等のシール部品を使用することなく防水効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁スイッチの断面図である（第１実施例）。
【図２】プランジャの反鉄心側から見た軸方向正面図である（第１実施例）。
【図３】電磁スイッチの断面図である（第２実施例）。
【図４】電磁スイッチの断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
１ 電磁スイッチ
２ 励磁コイル
３ 固定鉄心
４ プランジャ
４ａ 空洞部
５ ストッパ部材
５ａ ストッパ面
６ 弾性部材
６ａ 貫通穴
６ｅ 弾性部材の延設部
６ｆ 穴または凹部
７ 可動接点
８ 固定接点
１０ａ フレームの底壁部（磁性材）
１２ スプリング
Ａ 弾性部材の反鉄心側端面の面積（第１実施例）
Ｂ プランジャの反鉄心側端面の面積（第１実施例）
Claims (8)
- 通電されて磁力を発生する励磁コイルと、
この励磁コイルの軸線方向一端側に配置される固定鉄心と、
前記励磁コイルの内径側に摺動可能に挿入され、前記固定鉄心との間にエアギャップを有して対向するプランジャと、
このプランジャの反鉄心側端面と対向するストッパ面を有し、このストッパ面により前記プランジャの反鉄心方向への移動を規制するストッパ部材と、
前記プランジャを反鉄心方向へ付勢するスプリングと、
スタータモータの通電回路に接続された固定接点と、
前記プランジャと一体に可動し、前記励磁コイルが通電されて前記プランジャが前記固定鉄心側へ吸引されると、前記固定接点に当接して前記通電回路を閉成する可動接点と、
前記プランジャに取り付けられ、前記プランジャの反鉄心側端面より前記ストッパ面側へ突出する弾性部材とを有し、
前記プランジャが前記固定鉄心側へ吸引された後、磁力の消滅により前記スプリングの反力で反鉄心方向へ押し戻された時に、前記弾性部材が前記ストッパ面に当接することで、前記プランジャの反鉄心側端面と前記ストッパ面との衝突を防止するスタータ用電磁スイッチであって、
前記スプリングの反力で前記プランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、前記ストッパ面に当接する前記弾性部材の当接面の面積の方が、前記ストッパ面に対向する前記プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 請求項１に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記プランジャは、径方向の中央部に空洞部が形成され、この空洞部が反鉄心側端面の中央部に開口して設けられ、
前記弾性部材は、前記空洞部に圧入され、自身の一部が前記プランジャの反鉄心側端面より前記ストッパ面側へ突出して配置されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 請求項２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記弾性部材は、径方向の中央部を軸線方向に貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記弾性部材は、前記空洞部に圧入される圧入部を有し、この圧入部から反ストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなるテーパ形状に設けられていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 請求項２〜４に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記弾性部材は、前記空洞部に圧入される圧入部を有し、この圧入部からストッパ面側の端面に向かって次第に外径が小さくなるテーパ形状に設けられていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 通電されて磁力を発生する励磁コイルと、
この励磁コイルの軸線方向一端側に配置される固定鉄心と、
前記励磁コイルの内径側に摺動可能に挿入され、前記固定鉄心との間にエアギャップを有して対向するプランジャと、
このプランジャの反鉄心側端面と対向するストッパ面を有し、このストッパ面により前記プランジャの反鉄心方向への移動を規制するストッパ部材と、
前記プランジャを反鉄心方向へ付勢するスプリングと、
スタータモータの通電回路に接続された固定接点と、
前記プランジャと一体に可動し、前記励磁コイルが通電されて前記プランジャが前記固定鉄心側へ吸引されると、前記固定接点に当接して前記通電回路を閉成する可動接点と、
前記ストッパ面上に配置される弾性部材とを有し、
前記プランジャが前記固定鉄心側へ吸引された後、磁力の消滅により前記スプリングの反力で反鉄心方向へ押し戻された時に、前記プランジャが前記弾性部材に当接することで、前記プランジャの反鉄心側端面と前記ストッパ面との衝突を防止するスタータ用電磁スイッチであって、
前記スプリングの反力で前記プランジャが反鉄心方向へ押し戻された時に、前記プランジャの反鉄心側端面に当接する前記弾性部材の当接面の面積の方が、前記プランジャの反鉄心側端面の面積より小さく設定されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 請求項６に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記弾性部材は、前記プランジャとの当接面に穴、または凹部が形成されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。 - 請求項６または７に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記励磁コイルの軸線方向他端側に配置されて固定磁路の一部を形成する磁性材を有し、この磁性材の反コイル側端面に前記ストッパ部材が当接して固定される構成であり、
前記弾性部材は、前記ストッパ面上に配置される自身の外径部から前記磁性材側まで延設された延設部を有し、この延設部が前記磁性材と前記ストッパ部材との間に挟持されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
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