JP2017040231A - マグネットスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】内部空間への液体の浸入を抑えながら、内部空間と外部との間で換気を行うことができるマグネットスイッチを提供する。
【解決手段】マグネットスイッチ１７は、内部空間Ｓを外部と連通させ、換気を行わせる換気孔１７７ｄを備えている。さらに、換気孔１７７ｄに、フィルタ１７７ｅを備えている。フィルタ１７７ｅは、液体の透過を遮断するが、気体を透過する素材で構成されている。そのため、マグネットスイッチ１７の内部空間Ｓへの液体の浸入を抑えながら、マグネットスイッチ１７の内部空間Ｓと外部の間で換気を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部空間を外部と連通させ、換気を行わせる換気孔を備えたマグネットスイッチに関する。

従来、内部空間を外部と連通させ、換気を行わせる換気孔を備えたマグネットスイッチとして、例えば以下に示す特許文献１に開示されている電磁スイッチがある。

この電磁スイッチは、スタータを構成するための機器であり、内部空間であるスイッチ室を外部と連通させる換気孔を備えている。換気孔は、スタータのフロントハウジングに設けられた連通溝及び肉盗み空間を介してスタータの外部に連通している。

特許第４２０７８５４号公報

前述した電磁スイッチでは、スタータが被水した場合、スタータのフロントハウジングに設けられた肉盗み空間及び連通溝を介して、換気孔からスイッチ室内に水が浸入してしまう可能性がある。スイッチ室内に水が浸入すると、接点の凍結や錆の発生によって電磁スイッチが動作不良を起こす恐れがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、内部空間への液体の浸入を抑えながら、内部空間と外部との間で換気を行うことができるマグネットスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた発明は、内部空間を外部と連通させ、換気を行わせるための換気孔を備えたマグネットスイッチにおいて、換気孔に、液体の透過を遮断するが気体を透過するフィルタを有することを特徴とする。

この構成によれば、換気孔に設けられているフィルタは、液体の透過を遮断するが、気体を透過する。そのため、マグネットスイッチの内部空間への液体の浸入を抑えながら、マグネットスイッチの内部空間と外部の間で換気を行うことができる。

本実施形態におけるスタータの軸方向断面図である。 図１におけるマグネットスイッチの軸方向断面図である。 図１におけるプランジャカバーの軸方向断面図である。 図１におけるプランジャカバーの正面図である。 図３における換気孔周辺の拡大断面図である。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係るマグネットスイッチを車両に搭載されるスタータに適用した例を示す。

まず、図１〜図５を参照してスタータの構成について説明する。なお、図中における前後方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に記載したものである。

図１に示すように、スタータ１は、ハウジング１０と、センタケース１１と、モータ１２と、減速装置１３と、シャフト１４と、クラッチ１５と、ピニオン１６と、マグネットスイッチ１７と、シフトレバー１８とから構成されている。

ハウジング１０は、センタケース１１を介してモータ１２及び減速装置１３を固定するとともに、センタケース１１との間でシャフト１４を回転可能に支持する金属からなる略筒状の部材である。また、マグネットスイッチ１７を固定するとともに、クラッチ１５、ピニオン１６、及びシフトレバー１８を収容する部材でもある。

センタケース１１は、モータ１２及び減速装置１３を固定するとともに、ハウジング１０との間でシャフト１４を回転可能に支持する金属からなる略円板状の部材である。

モータ１２は、エンジンを始動するための回転力を発生する機器である。具体的には、直流モータである。

減速装置１３は、モータ１２の回転力を減速してシャフト１４に伝達する装置である。具体的には、遊星ギア減速装置である。減速装置１３は、弾性部材を介してセンタケース１１に固定されている。モータ１２は、出力軸を減速装置１３に嵌合させた状態でセンタケース１１に固定されている。

シャフト１４は、減速装置１３よって減速されたモータ１２の回転力をクラッチ１５に伝達する金属からなる略円柱状の部材である。シャフト１４の軸方向中央部の外周面には、ヘリカルスプラインが形成されている。シャフト１４の後方端面は、減速装置１３の出力軸に固定されている。シャフト１４の前方端部は軸受を介してハウジング１０に、後方端部は軸受を介してセンタケース１１にそれぞれ回転可能に支持されている。

クラッチ１５は、シフトレバー１８によって押圧されることで軸方向に移動するとともに、シャフト１４の回転力をピニオン１６に伝達する装置である。また、ピニオン１６の回転数がシャフト１４の回転数を超えると、空転して回転力の伝達を遮断する装置でもある。クラッチ１５は、アウタ１５０と、ローラ１５１と、インナ１５２とを備えている。アウタ１５０の内周面には、ヘリカルスプラインが形成されている。アウタ１５０は、ヘリカルスプラインをシャフト１４のヘリカルスプラインと嵌合させた状態で設けられている。アウタ１５０に伝達されたシャフト１４の回転力は、ローラ１５１を介してインナ１５２に伝達される。インナ１５２は、軸受を介してシャフト１４に往復動可能かつ回転可能に支持されている。

ピニオン１６は、リングギア（図略）と噛合し、クラッチ１５のインナ１５２の回転力をエンジンに伝達する金属からなる円筒状のギアである。ピニオン１６は、インナ１５２の前方側の外周面に一体的に形成されている。

マグネットスイッチ１７は、シフトレバー１８を揺動させるための駆動力を発生するとともに、モータ１２に電力を供給する機器である。マグネットスイッチ１７は、コイル１７０と、プランジャ１７１と、コア１７２と、可動接点１７３と、接点カバー１７４と、固定接点１７５、１７６と、プランジャカバー１７７とを備えている。

コイル１７０は、電流が流れることでプランジャ１７１を吸引するための磁力を発生する円筒状の部材である。

プランジャ１７１は、磁路の一部を構成し、コイル１７０の発生する磁力によってコイル１７０の軸方向に往復動してシフトレバー１８を揺動させる磁性材からなる円柱状の部材である。図２に示すように、プランジャ１７１の前面には、凹部１７１ａが形成されている。凹部１７１ａには、シフトレバー１８を揺動させるためのロッド１７１ｂが収容されている。凹部１７１ａの開口部には、ロッド１７１ｂに挿通した状態でプランジャワッシャ１７１ｃが固定されている。凹部１７１ａには、ロッド１７１ｂを後方に押圧するためのドライブスプリング１７１ｄが収容されている。プランジャ１７１の後面には、可動接点１７３を支持すためのシャフト１７１ｅが固定されている。プランジャ１７１は、コイル１７０の内側に、コイル１７０の軸方向である前後方向に往復動可能に設けられている。

コア１７２は、磁路の一部を構成し、コイル１７０の発生した磁力によってプランジャ１７１を吸引する磁性材からなる部材である。コア１７２は、フレーム１７２ａと、プレート１７２ｂと、ステーショナリコア１７２ｃとを備えている。

フレーム１７２ａは、コイル１７０の前面及び外周面を覆う部材である。フレーム１７２ａは、底部１７２ｄと、筒部１７２ｅとを備えている。底部１７２ｄは、コイル１７０の前面を覆う円板状の部位である。筒部１７２ｅは、コイル１７０の外周面を覆う円筒状の部位である。フレーム１７２ａは、底部１７２ｄでコイル１７０の前面を、筒部１７２ｅでコイル１７０の外周面を覆うように設けられている。

プレート１７２ｂは、コイル１７０の後面を覆う円板状の部材である。プレート１７２ｂは、外周面を筒部１７２ｅの内周面に嵌合させた状態で、コイル１７０の後面を覆うように設けられている。

ステーショナリコア１７２ｃは、コイル１７０の後方側の内周面を覆うとともにプランジャ１７１の後面と対向する円筒状の部材である。ステーショナリコア１７２ｃは、後方側の外周面をプレート１７２ｂの内周面に嵌合させた状態で、コイル１７０の後方側の内周面を覆うとともに、プランジャ１７１の後面と対向するように設けられている。

プランジャ１７１は、シャフト１７１ｅの先端部をステーショナリコア１７２ｃの開口部１７２ｆから後方に突出させた状態で設けられている。プランジャ１７１とステーショナリコア１７２ｃの間には、プランジャ１７１を前方に押圧するためのリターンスプリング１７２ｇが設けられている。

可動接点１７３は、プランジャ１７１と一体的に往復動することで、固定接点１７５、１７６と接続、又は、固定接点１７５、１７６から切断する金属からなる板状の部材である。可動接点１７３は、インシュレータ１７３ａを介してシャフト１７１ｅの後方端部に固定されている。プランジャ１７１とインシュレータ１７３ａの間には、インシュレータ１７３ａを介して可動接点１７３を固定接点１７５、１７６側に押圧するための接点圧スプリング１７３ｂが設けられている。

接点カバー１７４は、可動接点１７３を覆うとともに、固定接点１７５、１７６を支持する樹脂からなる有底筒状の部材である。接点カバー１７４は、コイル１７０の後面側に、ステーショナリコア１７２ｃの開口部１７２ｆを覆うとともに、可動接点１７３を覆うようにコア１７２に固定されている。

固定接点１７５、１７６は、可動接点１７３によって接続されることで、バッテリからモータ１２に電力を供給する金属からなるボルト状の部材である。固定接点１７５、１７６は、接点カバー１７４の内部において、接点部１７５ａ、１７６ａを可動接点１７３と対向させるとともに、接点カバー１７４の外部に外部接続部１７５ｂ、１７６ｂを突出させた状態で接点カバー１７４に固定されている。

プランジャカバー１７７は、プランジャ１７１の前方端部を覆う弾性を有する材質からなる部材である。例えば、ゴムやシリコンからなる部材である。図２〜図５に示すように、プランジャカバー１７７は、底部１７７ａと、筒部１７７ｂとを備えている。図２に示すように、底部１７７ａは、プランジャ１７１の前面を覆う円板状の部位である。筒部１７７ｂは、プランジャ１７１の前方端部の外周面を覆う円筒状の部位である。底部１７７ａの開口部１７７ｃは、プランジャワッシャ１７１ｃに固定されている。プランジャカバー１７７は、コイル１７０の前面側にフレーム１７２ａの開口部１７２ｈを覆うとともに、プランジャ１７１の前方端部を覆うようにコア１７２に設けられている。プランジャカバー１７７は、マグネットスイッチ１７が、ハウジング１０に固定されることによってコア１７２に固定される。

図２〜図５に示すように、プランジャカバー１７７は、さらに、換気孔１７７ｄと、フィルタ１７７ｅとを備えている。

図２に示すよう、換気孔１７７ｄは、コア１７２、接点カバー１７４及びプランジャカバー１７７によって形成されるマグネットスイッチ１７の内部空間Ｓを外部と連通させ、換気を行わせるための孔部である。図２〜図５に示すように、換気孔１７７ｄは、底部１７７ａに設けられている。

フィルタ１７７ｅは、液体の透過を遮断するが、気体を透過する素材からなる布状の部材である。フィルタ１７７ｅは、換気孔１７７ｄを覆うように設けられている。一体成形によって換気孔１７７ｄに一体的に設けられている。

図１に示すように、マグネットスイッチ１７は、ハウジング１０の開口部に固定されている。

シフトレバー１８は、マグネットスイッチ１７の発生する駆動力によって揺動し、クラッチ１５を押圧して軸方向に移動させる部材である。シフトレバー１８は、上方端部をロッド１７１ｂに、下方端部をクラッチ１５のアウタ１５０にそれぞれ係合させた状態で、ピンによって、ハウジング１０に揺動可能に支持されている。

次に、図１を参照して本実施形態のスタータの動作について説明する。

図１において、車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンすると、コイル１７０に電流が流れる。電流が流れると、コイル１７０は磁力を発生する。プランジャ１７１は、コイル１７０の発生する磁力によってステーショナリコア１７２ｃに吸引され、後方に移動する。それに伴ってロッド１７１ｂも後方に移動する。その結果、シフトレバー１８が揺動し、クラッチ１５が前方に移動する。クラッチ１５が前方に移動すると、インナ１５２に形成されているピニオン１６が、エンジンのリングギアと噛合する。このとき、可動接点１７３が固定接点１７５、１７６と接触し、バッテリからモータ１２に電力が供給される。電力が供給されると、モータ１２はエンジンを始動するための回転力を発生する。モータ１２の発生した回転力は、減速装置１３で減速されシャフト１４に伝達される。さらに、クラッチ１５からピニオン１６を経てリングギアへと伝達され、エンジンが始動する。

エンジンが始動し、イグニッションスイッチがオフすると、コイル１７０に流れていた電流が遮断される。電流が遮断されると、コイル１７０は、磁力の発生を停止する。プランジャ１７１は、リターンスプリング１７２ｇによって押圧され前方に移動する。それに伴って、ロッド１７１ｂも前方に移動する。その結果、シフトレバー１８が揺動し、クラッチ１５が後方に移動する。クラッチ１５が後方に移動すると、ピニオン１６がリングギアから離れる。このとき、可動接点１７３が固定接点１７５、１７６から離れ、バッテリからモータ１２への電力の供給が遮断される。電力の供給が遮断されると、モータ１２が停止し、エンジンの始動が完了する。

図２に示すように、プランジャカバー１７７は、換気孔１７７ｄを備えている。マグネットスイッチ１７は、換気孔１７７ｄを介して内部空間Ｓと外部との間で換気を行う。エンジンの始動の際、プランジャ１７１の前後方向への移動に伴って、内部空間Ｓ内の空気が移動する。そのため、特にこのとき、より多くの空気が換気される。

図１に示すスタータ１は、車両において被水する可能性があるエンジンルームに搭載されている。そのため、図２に示す換気孔１７７ｄを介して内部空間Ｓ内に水が浸入してしまう可能性がある。しかし、換気孔１７７ｄには、液体の透過を遮断するが、気体を透過する素材からなるフィルタ１７７ｅが設けられている。そのため、内部空間Ｓへの液体の浸入を抑えながら、内部空間Ｓと外部の間で換気を行うことができる。

次に、本実施形態のスタータの効果について説明する。

本実施形態によれば、マグネットスイッチ１７は、内部空間Ｓを外部と連通させ、換気を行わせる換気孔１７７ｄを備えている。さらに、換気孔１７７ｄに、フィルタ１７７ｅを備えている。フィルタ１７７ｅは、液体の透過を遮断するが、気体を透過する素材で構成されている。そのため、マグネットスイッチ１７の内部空間Ｓへの液体の浸入を抑えながら、マグネットスイッチ１７の内部空間Ｓと外部の間で換気を行うことができる。

本実施形態によれば、マグネットスイッチ１７は、コイル１７０と、プランジャ１７１と、コア１７２と、プランジャカバー１７７と、接点カバー１７４とを備えている。コイル１７０は円筒状の部材である。プランジャ１７１は、磁路を構成する部材であり、コイル１７０の内側にコイル１７０の軸方向に往復動可能に設けられている。コア１７２は、磁路を構成する部材であり、開口部１７２ｈ、１７２ｆを有し、コイル１７０の軸方向一端面である前面及び軸方向他端面である後面を覆うように設けられるとともに、コイル１７０の外周面を覆うように設けられている。一端面側カバーであるプランジャカバー１７７は、コイル１７０の前面側に、コア１７２の開口部１７２ｈを覆うように設けられている。他端面側カバーである接点カバー１７４は、コイル１７０の後面側に、コア１７２の開口部１７２ｆを覆うように設けられている。その結果、コア１７２、プランジャカバー１７７及び接点カバー１７４によって、内部空間Ｓが形成される。換気孔１７７ｄは、プランジャカバー１７７に設けられている。そのため、換気孔１７７ｄを介して内部空間Ｓ内の空気を効率よく換気することができる。

本実施形態によれば、プランジャカバー１７７は、弾性を有する素材によって構成され、プランジャ１７１に固定されている。換気孔１７７ｄは、プランジャカバー１７７に設けられている。そのため、プランジャ１７１の前後方向への移動に伴ってプランジャカバー１７７が変形し、換気孔１７７ｄを介して内部空間Ｓ内の空気を効率よく換気することができる。

本実施形態によれば、フィルタ１７７ｅは、換気孔１７７ｄに一体的に設けられている。そのため、フィルタ１７７ｅを換気孔１７７ｄに別途組付ける場合に比べ、組付け作業を簡素化することができる。また、組付け忘れを防止することができる。さらに、フィルタ１７７ｅの脱落を抑えることができる。

なお、本実施形態では、換気孔１７７ｄがプランジャカバー１７７に設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。換気孔は、接点カバー１７４やコア１７２に設けられていてもよい。コア１７２、接点カバー１７４及びプランジャカバー１７７の少なくともいずれかに設けられていればよい。

１・・・スタータ、１７・・・マグネットスイッチ、１７０・・・コイル、１７１・・・プランジャ、１７２・・・コア、１７４・・・接点カバー、１７７・・・プランジャカバー、１７７ｄ・・・換気孔、１７７ｅ・・・フィルタ、Ｓ・・・内部空間

Claims (4)

1. 内部空間を外部と連通させ、換気を行わせるための換気孔（１７７ｄ）を備えたマグネットスイッチにおいて、
   前記換気孔に、液体の透過を遮断するが気体を透過するフィルタ（１７７ｅ）を有することを特徴とするマグネットスイッチ。
2. 筒状のコイル（１７０）と、
   前記コイルの内側に前記コイルの軸方向に往復動可能に設けられ、磁路を構成するプランジャ（１７１）と、
   開口部を有し前記コイルの軸方向一端面及び軸方向他端面を覆うように設けられるとともに、前記コイルの外周面を覆うように設けられ、磁路を構成するコア（１７２）と、
   前記コイルの軸方向一端面側に、前記コアの前記開口部を覆うように設けられる一端面側カバー（１７７）と、
   前記コイルの軸方向他端面側に、前記コアの前記開口部を覆うように設けられる他端面側カバー（１７４）と、
   を有し、
   前記内部空間（Ｓ）は、前記コア、前記一端面側カバー及び前記他端面側カバーによって形成され、
   前記換気孔は、前記コア、前記一端面側カバー及び前記他端面側カバーの少なくともいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマグネットスイッチ。
3. 前記一端面側カバーは、弾性を有する素材によって構成され、前記プランジャに固定され、
   前記換気孔は、前記一端面側カバーに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のマグネットスイッチ。
4. 前記フィルタは、前記換気孔に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のマグネットスイッチ。

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