JP2008010345A - 電磁スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】可動接点１５との接触による接点カバー３の磨耗を抑制することにより、接点の導通不良を防止できる電磁スイッチ１を提供する。
【解決手段】電磁コイル５の一端側に配置される固定鉄心６のディスク部６１は、第１のプレートと第２のプレートとを重ね合わせて構成される。第２のプレートには、接点室３ａに突き出る突起部６１ｃが設けられている。この突起部６１ｃは、可動接点１５の静止時に、可動接点１５の側面に当接して可動接点１５を回転方向に位置決めしている。これにより、可動接点１５の静止時に、第２のプレートに設けられた突起部６１ｃによって可動接点１５を回り止めできるので、可動接点１５が接点カバー３の内壁面に強く当たることはない。その結果、接点カバー３の磨耗を防止でき、磨耗粉の堆積による接点の導通不良を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、エンジン始動用のスタータに用いられる電磁スイッチに関する。

従来技術として、特許文献１に記載されたスタータ用の電磁スイッチが知られている。 この電磁スイッチは、モータ回路のメイン接点を開閉する働きを有し、図４に示す様に、電磁コイル１１０への通電により固定鉄心１２０を磁化してプランジャ１３０を吸引するソノレイド１００と、メイン接点を収納する樹脂製の接点カバー１４０とを備える。
メイン接点は、接点カバー１４０に取り付けられる２本の外部端子１５０、１６０を介してモータ回路に接続される一組の固定接点１７０と、プランジャ１３０に固定されるシャフト１８０の端部に絶縁部材１９０を介して取り付けられる可動接点２００とで構成され、この可動接点２００がプランジャ１３０の動きに連動して一組の固定接点１７０間を断続することによりメイン接点を開閉する。
特開２００６−１３４７７３号公報

ところで、スタータはエンジンに直付けする場合が多いため、振動が高くなる傾向を有する高出力エンジンにスタータが取り付けられると、以下の問題を生じる。
上記の電磁スイッチは、図５に示す様に、接点カバー１４０の内側に可動接点２００を回り止めするための回り止め壁１４１が設けられているが、可動接点２００が振動により回り止め壁１４１に当接して、回り止め壁１４１が磨耗することがあった。その結果、接点カバー１４０の磨耗粉が接点表面に堆積して導通不良になる問題を有していた。
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、可動接点との接触による接点カバーの磨耗を抑制することにより、接点の導通不良を防止できる電磁スイッチを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、電磁コイルに通電して強磁性体の固定鉄心を磁化する電磁石と、この電磁石に吸引されて移動するプランジャと、固定鉄心との間に接点室を形成する樹脂製の接点カバーと、この接点カバーに固定されて接点室に配置される固定接点と、この固定接点に対向して接点室に配置され、プランジャの動きに連動して可動する可動接点とを備える電磁スイッチにおいて、固定鉄心には、接点室に突き出る突起部が一体に設けられ、この突起部が、可動接点の静止時に、可動接点の側面に当接して可動接点を回転方向に位置決めしていることを特徴とする。

上記の構成によれば、強磁性体である金属製の固定鉄心に突起部が一体に設けられ、この突起部によって可動接点が静止時に回り止めされるので、従来の様に、樹脂製の接点カバーによって可動接点を回り止めする必要がない。その結果、静止時に可動接点が振動しても、接点カバーの内壁面に可動接点が強く当たることはなく、接点カバーの磨耗を防止できるので、磨耗粉の堆積による接点の導通不良を防止できる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、固定鉄心は、電磁コイルと接点カバーとの間に配置される円板状のディスク部を有し、このディスク部は、少なくとも第１のプレートと第２のプレートとを重ね合わせて構成されると共に、接点カバー側に配置される第２のプレートに突起部が設けられていることを特徴とする。
固定鉄心のディスク部が１枚の厚板で構成される場合は、例えば、突起部をプレス等で容易に形成することが困難であるのに対し、本発明では、ディスク部を少なくとも第１のプレートと第２のプレートとに分割して、その第２のプレートに突起部を設けているので、突起部をプレス等で容易に設けることが可能である。

（請求項３の発明）
請求項２に記載した電磁スイッチにおいて、第２のプレートは、第１のプレートより板厚が薄く設けられていることを特徴とする。
この場合、突起部が設けられる第２のプレートを薄肉化することにより、磁気回路を損なうことなく、プレス等で容易に突起部を設けることができる。

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの電磁スイッチにおいて、接点カバーの内側には、可動接点が接点室内を移動する際に、可動接点を回り止めする回り止め壁が設けられていることを特徴とする。
可動接点の静止時以外、つまり、プランジャの動きに連動して可動接点が接点室内を移動する時は、接点カバーの内側に設けられた回り止め壁によって可動接点を回り止めできる。すなわち、可動接点は、接点カバーの内側に設けられた回り止め壁に沿って移動するので、可動接点が固定接点に当接する際に、両接点の当接位置がずれることはなく、接触不良を防止できる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１は電磁スイッチ１の全体断面図である。
実施例１に示す電磁スイッチ１は、スタータ（図示せず）のモータ回路に設けられるメイン接点（後述する）を開閉するもので、電磁石を構成するソレノイド２と、メイン接点を収納する接点カバー３とを備える。
ソレノイド２は、ヨークを形成する筒状のスイッチケース４と、このスイッチケース４の内部に収納される電磁コイル５と、この電磁コイル５への通電によって磁化される固定鉄心６と、電磁コイル５の内周に摺動自在に挿入されるプランジャ７と、このプランジャ７と一体に可動するシャフト８等より構成される。

電磁コイル５は、プランジャ７を吸引するための磁力を発生する吸引コイル５ａと、吸引されたプランジャ７を保持するための磁力を発生する保持コイル５ｂとで構成され、樹脂製のボビン９に二層状態で巻線されている。
固定鉄心６は、スイッチケース４の開口部側に配置され、そのスイッチケース４及びプランジャ７と共に、電磁コイル５の周囲に磁気回路を形成している。この固定鉄心６には、径方向の中央部にシャフト８を通すための中心孔６ａが形成されている。この固定鉄心６の詳細な構成については後述する。

プランジャ７は、電磁コイル５の内周で固定鉄心６に対向して配置され、且つ固定鉄心６との間に配設されるリターンスプリング１０により反鉄心方向（図１の左方向）に付勢されている。
シャフト８は、一方の端部がプランジャ７の端面に溶接等により固定され、他方の端部が固定鉄心６の中心孔６ａを通り抜けて、接点カバー３の内部に形成される接点室３ａに入り込んでいる。
接点カバー３は、例えば、樹脂成形品であり、固定鉄心６との間にゴムパッキン等のシール部材１１を挟んで配置され、スイッチケース４の端部にかしめ固定されている。

メイン接点は、接点カバー３に取り付けられる２本の外部端子１２、１３を介してモータ回路に接続される一組の固定接点１４と、この一組の固定接点１４間を断続する可動接点１５とで構成される。
可動接点１５は、接点室３ａに入り込んだシャフト８の端部に絶縁部材１６を介して取り付けられると共に、プランジャ７との間に配設される接点圧スプリング１７によってシャフト８の先端方向（図１の右方向）へ付勢され、シャフト８の端部に取り付けられたワッシャ１８に当接して抜け止めされている。
２本の外部端子１２、１３は、バッテリケーブルを介して車載バッテリ（図示せず）に接続されるＢ端子１２と、スタータモータ（図示せず）から取り出されたリード線が接続されるＭ端子１３である。

続いて、固定鉄心６の詳細な構成を図１〜図３を基に説明する。
固定鉄心６は、電磁コイル５の内周でプランジャ７に対向して配置されるベース部６０と、電磁コイル５の一端側に配置されるディスク部６１とで構成される（図２参照）。
ベース部６０は、中央部に前記中心孔６ａが形成された環状体であり、電磁コイル５の内周に嵌合するベース部本体６０ａと、このベース部本体６０ａの反プランジャ側に突出するボス部６０ｂとが一体に設けられている。
ディスク部６１は、図２に示す様に、中央部に丸孔が開口するリング状の第１のプレート６１ａと第２のプレート６１ｂとを重ね合わせて構成され、両プレート６１ａ、６１ｂの丸孔にベ−ス部６０のボス部６０ｂを圧入して、ベース部６０と一体に固定されている。

第２のプレート６１ｂは、第１のプレート６１ａより板厚が薄く設けられ、第１のプレート６１ａの反コイル側（図１の右側）に配置される。この第２のプレート６１ｂには、図１に示す様に、接点室３ａに突き出る複数（本実施例では４か所）の突起部６１ｃが設けられている。この突起部６１ｃは、例えば、第２のプレート６１ｂに切り込みを入れた部分を直角に曲げ起こして形成され、図２（ｂ）に示す様に、第２のプレート６１ｂの丸孔の周囲に４か所設けられている。この突起部６１ｃは、可動接点１５の静止時に、図３に示す様に、可動接点１５の側面に当接して可動接点１５を回転方向に位置決めしている。

第２のプレート６１ｂの表面から立ち上がる突起部６１ｃの高さは、可動接点１５の静止時に、可動接点１５を確実に回り止めできる高さであれば良い。例えば、図１に示す電磁スイッチ１では、突起部６１ｃの先端が可動接点１５より反プランジャ方向（図示右方向）へ突き出ていないが、可動接点１５より反プランジャ方向へ少し突き出る高さでも良い。
また、「可動接点１５の静止時」とは、電磁スイッチ１の作動停止時である。つまり、電磁コイル５が非通電の時に、プランジャ７がリターンスプリング１０に付勢されて反鉄心方向へ押し戻されている状態（図１に示す状態）である。
なお、接点カバー３の内側には、可動接点１５の静止時以外、つまり、可動接点１５が接点室３ａ内を移動する際に、可動接点１５を回り止めする回り止め壁３ｂ（図３参照）が設けられている。

次に、電磁スイッチ１の作動を説明する。
始動スイッチ（図示せず）のオン操作により電磁コイル５に通電されると、電磁石が形成されて固定鉄心６が磁化されるため、固定鉄心６のベース部６０とプランジャ７との間に吸引力が働き、プランジャ７がリターンスプリング１０を押し縮めながらベース部６０側（図１の右方向）へ移動する。このプランジャ７の移動により、プランジャ７に固定されたシャフト８が押し出されて、シャフト８の端部に支持された可動接点１５が一組の固定接点１４に当接する。その後、プランジャ７は、接点圧スプリング１７を押し縮めながら更に移動して、ベース部６０の端面に当接して停止する。

これにより、接点圧スプリング１７の圧縮荷重が可動接点１５に付与され、その可動接点１５が一組の固定接点１４に押し付けられることで、メイン接点が閉状態となり、バッテリからスタータモータへ給電される。
エンジン始動後、始動スイッチのオフ操作により、電磁コイル５への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、リターンスプリング１０の反力でプランジャ７が反ベース部方向へ押し戻されることにより、可動接点１５が一組の固定接点１４から離れてメイン接点が開状態となり、スタータモータへの給電が停止される。

（実施例１の効果）
上記の電磁スイッチ１は、固定鉄心６のディスク部６１に使用される第２のプレート６１ｂに突起部６１ｃが設けられ、この突起部６１ｃが、可動接点１５の静止時に可動接点１５の側面に当接して可動接点１５を回転方向に位置決めしている。これにより、従来の様に、樹脂製の接点カバー３によって可動接点１５を回り止めする必要がないので、可動接点１５の静止時に可動接点１５が振動しても、接点カバー３の内壁面に可動接点１５が強く当たることはない。その結果、接点カバー３の磨耗を防止でき、磨耗粉の堆積による接点の導通不良を防止できる。

また、固定鉄心６のディスク部６１を第１のプレート６１ａと第２のプレート６１ｂとに分割すると共に、突起部６１ｃが設けられる第２のプレート６１ｂを薄肉化したことにより、磁気回路を損なうことなく、第２のプレート６１ｂにプレス等で容易に突起部６１ｃを設けることができる。
なお、可動接点１５は、静止時以外、つまりプランジャ７の動きに連動して接点室３ａ内を移動する時に、接点カバー３に設けられた回り止め壁３ｂによって回り止めされるので、可動接点１５が固定接点１４に当接する際に、両接点１４、１５の当接位置がずれることはなく、接触不良を防止できる。

（変形例）
実施例１では、固定鉄心６のディスク部６１を第１のプレート６１ａと第２のプレート６１ｂとに分割する一例を示しているが、３枚以上のプレートに分割しても良い。あるいは、２枚のプレートに分割することなく、１枚の厚板によってディスク部６１を構成し、そのディスク部６１に突起部６１ｃを設けても良い。

電磁スイッチの全体断面図である。 （ａ）固定鉄心のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）固定鉄心の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 電磁スイッチの全体断面図である（従来技術）。 図４のＣ−Ｃ断面図である（従来技術）。

符号の説明

１ 電磁スイッチ
２ ソレノイド（電磁石）
３ 接点カバー
３ａ 接点室
３ｂ 接点カバーに設けられた回り止め壁
５ 電磁コイル
６ 固定鉄心
７ プランジャ
１４ 固定接点
１５ 可動接点
６１ ディスク部
６１ａ 第１のプレート
６１ｂ 第２のプレート
６１ｃ 突起部

Claims (4)

1. 電磁コイルに通電して強磁性体の固定鉄心を磁化する電磁石と、
   この電磁石に吸引されて移動するプランジャと、
   前記固定鉄心との間に接点室を形成する樹脂製の接点カバーと、
   この接点カバーに固定されて前記接点室に配置される固定接点と、
   この固定接点に対向して前記接点室に配置され、前記プランジャの動きに連動して可動する可動接点とを備える電磁スイッチにおいて、
   前記固定鉄心には、前記接点室に突き出る突起部が一体に設けられ、この突起部が、前記可動接点の静止時に、前記可動接点の側面に当接して前記可動接点を回転方向に位置決めしていることを特徴とする電磁スイッチ。
2. 請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記固定鉄心は、前記電磁コイルと前記接点カバーとの間に配置される円板状のディスク部を有し、このディスク部は、少なくとも第１のプレートと第２のプレートとを重ね合わせて構成されると共に、前記接点カバー側に配置される前記第２のプレートに前記突起部が設けられていることを特徴とする電磁スイッチ。
3. 請求項２に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記第２のプレートは、前記第１のプレートより板厚が薄く設けられていることを特徴とする電磁スイッチ。
4. 請求項１〜３に記載した何れかの電磁スイッチにおいて、
   前記接点カバーの内側には、前記可動接点が前記接点室内を移動する際に、前記可動接点を回り止めする回り止め壁が設けられていることを特徴とする電磁スイッチ。
   

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