JP2010123262A

JP2010123262A - 電磁スイッチ

Info

Publication number: JP2010123262A
Application number: JP2008292976A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Morimoto; 芳宏森本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-06-03
Anticipated expiration: 2028-11-17
Also published as: FR2938693B1; FR2938693A1; JP4606490B2

Abstract

【課題】スイッチケースにストッパ部材を密接して固定するのに大きな力が必要とせず、面圧を受け経時変化で劣化する領域が減少し、さらに困難なストッパ部材の溝加工が不要となる等の電磁スイッチを得る。
【解決手段】この発明に係る電磁スイッチは、スイッチケース１と、励磁コイル７と、固定鉄心２と、ロッド３と、可動鉄心４と、スプリング５と、ストッパ部材１５と、緩衝部材１８と、ワッシャ１９とを備え、緩衝部材１８は、ストッパ部材１５の凹部１７に収納されているとともに、可動鉄心４の径方向の外側で一端面がスイッチケース１に当接し、他端面が凹部１７の底面に当接した柱部２０を有している。
【選択図】図１

Description

この発明は、励磁コイルの通電のオン、オフにより接点同士が接離する電磁スイッチに関するものである。

従来、スイッチケースと、このスイッチケースの内部に設けられ、通電時に磁力を発生する筒状の励磁コイルと、この励磁コイルの一端部に固定された固定鉄心と、この固定鉄心に摺動可能に設けられ、固定接点と当接する可動接点を保持するロッドと、前記励磁コイルに前記固定鉄心に対向して挿入された可動鉄心と、この可動鉄心と前記固定鉄心との間に設けられ、可動鉄心を反固定鉄心側に付勢したスプリングと、前記スイッチケースに連結され前記スプリングの弾性力により前記可動鉄心が反固定鉄心側へ移動したときの停止位置を規制したストッパ部材と、前記スイッチケースと前記ストッパ部材との間に設けられ、前記スプリングの弾性力により前記可動鉄心のストッパ部材に対する衝撃力を緩和する緩衝部材とを備えた電磁スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２６０８４６号公報（図１及び図３）

上記構成の電磁スイッチでは、ストッパ部材の凹部に収納された緩衝部材は、径外側方向に折曲された周縁部がストッパ部材とスイッチケースとの間に挟まれて固定されているので、次のような問題点があった。
イ．緩衝部材の周縁部は、全周にわたって一面がスイッチケースと面接触し、他面がストッパ部材と面接触しており、ストッパ部材とスイッチケースとからの面圧により弾性変形するので、所定の変形に対して大きな力を要することになり、それだけスイッチケースにストッパ部材を密接して固定するのに大きな力が必要となる。
ロ．周縁部の全体が常に面圧を受け、経時変化で劣化し易い。
ハ．周縁部の肉厚は、スイッチケースにストッパ部材を密接して固定するときの力に大きな影響があり、周縁部が係合するストッパ部材の溝の深さ管理が困難である。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、スイッチケースにストッパ部材を密接して固定するのに大きな力が必要とせず、面圧を受け経時変化で劣化する領域が減少し、さらに困難なストッパ部材の溝加工が不要となる等の電磁スイッチを得ることを目的とする。

この発明に係る電磁スイッチは、スイッチケースと、このスイッチケースの内部に設けられ、通電時に磁力を発生する筒状の励磁コイルと、この励磁コイルの端部に固定された固定鉄心と、この固定鉄心に摺動可能に設けられ、固定接点と当接する可動接点を保持するロッドと、前記励磁コイルに前記固定鉄心に対向して挿入された可動鉄心と、この可動鉄心と前記固定鉄心との間に設けられ、可動鉄心を反固定鉄心側に付勢したスプリングと、前記スイッチケースに連結され前記スプリングの弾性力により前記可動鉄心が反固定鉄心側へ移動したときの停止位置を規制したストッパ部材と、前記スイッチケースと前記ストッパ部材との間に設けられ、前記スプリングの弾性力により前記可動鉄心のストッパ部材に対する衝撃力を緩和する緩衝部材と、この緩衝部材に係止され前記可動鉄心と衝突するワッシャとを備え、前記緩衝部材は、前記ストッパ部材に形成された凹部に収納されているとともに、前記可動鉄心の径方向の外側で一端面が前記スイッチケースに当接し、他端面が凹部の底面に当接した柱部を有している。

この発明によれば、緩衝部材は、ストッパ部材に形成された凹部に収納されているとともに、可動鉄心の径方向の外側で一端面がスイッチケースに当接し、他端面が凹部の底面に当接した柱部を有しているので、スイッチケースにストッパ部材を密接して固定するのに大きな力が必要とせず、面圧を受け経時変化で劣化する領域が減少し、さらに困難なストッパ部材の溝加工が不要となる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の電磁スイッチを示す断面図である。
この電磁スイッチでは、円筒形状のスイッチケース１の上端部に、周縁部が鍔形状の固定鉄心２が固定されている。固定鉄心２の中心部には、上下に摺動可能なロッド３が設けられている。このロッド３に対向して有底円筒形状の可動鉄心４が設けられている。可動鉄心４と固定鉄心２との間には、可動鉄心４の上端部の外周面及び固定鉄心２の下部の外周面を囲った第１のスプリング５が設けられている。この第１のスプリング５の弾性力により、可動鉄心４は固定鉄心２から離れる方向に常に付勢されている。
可動鉄心４及び固定鉄心２の外側には、可動鉄心４及び固定鉄心２を囲った励磁コイル７が設けられている。励磁コイル７は、円筒形状のボビン６に導線が巻回されて構成されている。

ロッド３の可動鉄心４と反対側には、ロッド３に一端部が当接した第２のスプリング８が設けられている。この第２のスプリング８の他端部は、上下動可能な可動接点９に当接している。
スイッチケース１は、開口部がかしめ加工されて円筒形状の接点ケース１０と固定されている。接点ケース１０には、先端部に固定接点１１が設けられた第１の外部端子１２、及び先端部に固定接点１１が設けられた第２の外部端子１３が固定されている。第１の外部端子１２は、バッテリケーブル（図示せず）に接続される。第２の外部端子１３は、スタータモータのリード線（図示せず）と接続される。可動接点９と接点ケース１０との間には、弾性力により可動接点９側に常に付勢した第３のスプリング１４が設けられている。

スイッチケース１の底壁部には、非磁性部材であるアルミニウム製のストッパ部材１５がボルト１６により固定されている。
このストッパ部材１５の上面には、凹部１７が形成されている。この凹部１７には、弾性を有するゴム製の緩衝部材１８が収納されている。この緩衝部材１８には、図２に示す、金属製のワッシャ１９が係止されている。

緩衝部材１８は、図３及び図４に示すように小判形状であり、長径側の両側には、柱部２０がそれぞれ形成されている。この両柱部２０は、可動鉄心４の径方向の外側でスイッチケース１及びストッパ部材１５の両側に突出し、一方の先端面がスイッチケース１の下面に当接し、他方の先端面がストッパ部材１５の凹部１７の底面に当接している。この柱部２０は、円柱形状で両先端部において円錐形状の小径部２０ａを有している。
緩衝部材１８は、ストッパ部材１５側に突出した変形部２１が周方向に間隔をおいて６個形成されている。この変形部２１は、先端部が半球形状の小径部２１ａを有しており、その先端面が凹部１７の底面に当接している。
緩衝部材１８の中心部には、可動鉄心４の内部に突出した係止部２２が形成されている。この係止部２２は、中空であり、圧入されたワッシャ１９を係止している。係止部２２の周壁面には、周方向に等間隔で三箇所にストッパ部２２ａが形成されている。このストッパ部２２ａにより、ワッシャ１９がロッド３側に移動するのを規制している。
緩衝部材１８は、長径側の両周面に径方向に突出した抜け止め部２４がそれぞれ形成されている。この抜け止め部２４の先端面は凹部１７の内側壁面に当接している。

次に、上記構成の電磁スイッチの動作について説明する。
始動スイッチ（図示せず）をＯＮ操作すると、励磁コイル７に電圧が印加され、励磁コイル７に電流が流れて、磁界が発生する。この磁界の発生により、第１のスプリング５の弾性力に逆らって可動鉄心４が固定鉄心２側に吸引される。可動鉄心４は、固定鉄心２に当接する前に、ロッド３の先端面に当接し、ロッド３を介して可動接点９を移動（図１の上方向）させて、可動接点９を一対の固定接点１１に当接させる。この結果、スタータモータ（図示せず）の通電回路が閉回路となり、バッテリ（図示せず）からスタータモータに始動電流が流れる。

その後、始動スイッチをＯＦＦ操作すると、励磁コイル７への通電が停止し、可動鉄心４を固定鉄心２側に吸引させる電磁力が消滅する。この結果、可動鉄心４は、ロッド３を介した第２のスプリング８と第３のスプリング１４との弾性力と、第１のスプリング５の弾性力とによりストッパ部材１５側に移動し、その可動鉄心４の移動に連動してロッド３も移動して、可動接点９は固定接点１１から開離し、この結果、スタータモータ（図示せず）の通電回路が開回路となり、バッテリからスタータモータへの通電は遮断される。

可動鉄心４は、ストッパ部材１５側に引き続き移動し、ワッシャ１９に衝突して停止する。この衝突時、緩衝部材１８の変形部２１は軸線方向に弾性変形し、衝突エネルギを吸収することで、衝突音を低減している。

上記構成の電磁スイッチによれば、緩衝部材１８は、ストッパ部材１５に形成された凹部１７に収納されているとともに、可動鉄心４の径方向の外側で一端面がスイッチケース１の下面に当接し、他端面が凹部１７の底面に当接した柱部２０を有しており、この柱部２０により緩衝部材１８の軸線方向の移動が規制されている。
従って、電磁スイッチの組立時において、スイッチケース１にストッパ部材１５を密接して固定するのに大きな力が必要とせず、簡単に固定することができる。
また、緩衝部材１８において、スイッチケース１とストッパ部材１５との間に挟まれ常に面圧を受けるのは柱部２０だけであり、従来のものと比較して面圧を受ける領域が減少し、緩衝部材１８は、長期にわたって品質が確保される。
また、緩衝部材１８を凹部１７に収納し、固定するために、従来必要としていたストッパ部材１５にわざわざ溝部を加工するといった面倒な加工は不要である。

また、柱部２０は、先端部において先端面に向かって断面積が縮小した小径部２０ａを有しているので、緩衝部材１８が凹部１７内に収納された際にストッパ部材１５の上面から柱部２０が突出する距離が少々大きくても、スイッチケース１にストッパ部材１５を密接して固定するのに、固定力がさほど大きく増加せず、従って柱部２０の軸線方向の寸法の許容範囲を広げることができる。

また、緩衝部材１８は、可動鉄心４の内側に突出した中空の係止部２２を有しているので、係止部２２は弾性変形し易くなり、ワッシャ１９を係止部２２に係止する際の緩衝部材１８の破損を低減することができる。
また、係止部２２のストッパ部２２ａで、ワッシャ１９が係止され、係止部２２からのワッシャ１９の抜けを防止することができる。

また、緩衝部材１８は、ストッパ部材１５側に突出した複数個の変形部２１を有しており、可動鉄心４がワッシャ１９に衝突したときに、この変形部２１が弾性変形して可動鉄心４による衝撃力を吸収するので、係止部２２等の他の部位での衝撃力による破損を防止することができる。

また、変形部２１は、先端部において先端面に向かって断面積が縮小した小径部２１ａを有しているので、衝撃力に対しての変形部２１の軸線方向の弾性変形量が増大し、それだけ緩衝部材１８に対する衝撃時間が長くなることから、緩衝部材１８に対する衝撃力が緩和され、衝撃による緩衝部材１８の破損を低減することができる。
また、変形部２１は係止部２２を中心にして、周方向に等間隔で形成されているので、緩衝部材１８は、可動鉄心４からの衝撃力を均等に受け、緩衝部材１８は、長期にわたって品質が確保される。

また、緩衝部材１８は、周側面に径方向に突出して形成され先端面が凹部１７の内周壁面に当接した抜け止め部２４を有しているので、電磁スイッチの組立工程において、例えばストッパ部材１５を凹部１７が下向きの状態にしても、緩衝部材１８がストッパ部材１５から脱落することはなく、組立の作業性が向上する。

なお、上記の実施の形態では、柱部２０の小径部２０ａは円錐形状、変形部２１の小径部２１ａは曲面形状としたが、勿論この形状に限定されるものではなく、先端面に向かって横断面積が小さくなる形状のものであればよい。

この発明の実施の形態１の電磁スイッチを示す断面図である。図１のワッシャを可動鉄心側から視たときの図である。図１の緩衝部材を可動鉄心側から視たときの図である。図１の緩衝部材をストッパ部材側から視たときの図である。

符号の説明

１スイッチケース、２固定鉄心、３ロッド、４可動鉄心、５第１のスプリング、７励磁コイル、９可動接点、１１固定接点、１５ストッパ部材、１７凹部、１８緩衝部材、１９ワッシャ、２０柱部、２０ａ小径部、２１変形部、２１ａ小径部、２２係止部、２２ａストッパ部、２４抜け止め部。

Claims

スイッチケースと、
このスイッチケースの内部に設けられ、通電時に磁力を発生する筒状の励磁コイルと、
この励磁コイルの端部に固定された固定鉄心と、
この固定鉄心に摺動可能に設けられ、固定接点と当接する可動接点を保持するロッドと、
前記励磁コイルに前記固定鉄心に対向して挿入された可動鉄心と、
この可動鉄心と前記固定鉄心との間に設けられ、可動鉄心を反固定鉄心側に付勢したスプリングと、
前記スイッチケースに連結され前記スプリングの弾性力により前記可動鉄心が反固定鉄心側へ移動したときの停止位置を規制したストッパ部材と、
前記スイッチケースと前記ストッパ部材との間に設けられ、前記スプリングの弾性力により前記可動鉄心のストッパ部材に対する衝撃力を緩和する緩衝部材と、
この緩衝部材に係止され前記可動鉄心と衝突するワッシャとを備え、
前記緩衝部材は、前記ストッパ部材に形成された凹部に収納されているとともに、前記可動鉄心の径方向の外側で一端面が前記スイッチケースに当接し、他端面が凹部の底面に当接した柱部を有していることを特徴とする電磁スイッチ。
前記柱部は、先端部において先端面に向かって断面積が縮小した小径部を有していることを特徴とする請求項１に記載の電磁スイッチ。
前記緩衝部材は、前記可動鉄心の内側に突出した中空の係止部を有しており、この係止部に前記ワッシャが係止されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁スイッチ。
前記緩衝部材は、前記ストッパ部材側に突出した変形部を有しており、前記可動鉄心が前記ワッシャに衝突したときに、この変形部が弾性変形することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電磁スイッチ。
前記変形部は、先端部において先端面に向かって断面積が縮小した小径部を有していることを特徴とする請求項４に記載の電磁スイッチ。
前記緩衝部材は、周側面に径方向に突出して形成され先端面が前記凹部の内周壁面に当接した抜け止め部を有していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電磁スイッチ。