JP3885568B2

JP3885568B2 - スタータ

Info

Publication number: JP3885568B2
Application number: JP2001359700A
Authority: JP
Inventors: 梶野　　定義
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP2003161240A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータスイッチを保護するために、電磁スイッチの励磁回路にスタータリレーを有するスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばディーゼルエンジン等に使用される大型スタータは、小型スタータと比べると、モータの通電電流をON/OFF制御する電磁スイッチが大きいため、スタータスイッチを流れる電流も大きくなる。そこで、図３に示す様に、スタータスイッチ100 を保護するために、スタータリレー200 が用いられている。
スタータリレー200 は、リレーコイル210 がスタータスイッチ100 に接続され、そのスタータスイッチ100 が閉じてリレーコイル210 に通電されると、電磁スイッチ300 の励磁回路に設けられる一組のリレー接点220 に可動接点230 が当接して両接点220 間を導通することにより、バッテリ400 から電磁スイッチ300 の励磁コイル（吸引コイル310 と保持コイル320 ）に通電される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３に示す従来のスタータ回路は、スタータリレー200 のリレーコイル210 と、電磁スイッチ300 の保持コイル320 とが別々に接地（アース）されて、それぞれ独立した回路を形成しているため、以下の問題が生じる。
▲１▼リレーコイル210 に独自で耐熱性を持たせる必要があるため、細いコイルでターン数（巻数）を多くしている。その結果、巻線素材費が高くなると共に、巻線工数が増大する。
【０００４】
▲２▼保持コイル320 も同様に独自で耐熱性を持たせる必要があるため、ターン数が多くなる。また、保持コイル320 とのバランスを取るために、吸引コイル310 のターン数も多くする必要があった。
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、電磁スイッチの励磁回路にスタータリレーを有するスタータにおいて、リレーコイルと保持コイル及び吸引コイルのターン数を大幅に低減してコストダウンを図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、電磁スイッチの励磁回路にスタータリレーを有し、このスタータリレーを介して励磁手段の励磁電流をON/OFFするスタータであって、
励磁手段は、吸引コイルと保持コイルとが別回路として設けられ、且つ保持コイルがスタータリレーのリレーコイルと直列に結線されている。
【０００６】
この構成によれば、直列に接続されるリレーコイルの抵抗と保持コイルの抵抗との合成抵抗によって連続通電に対する耐熱性を持たせることができる。これにより、従来のリレーコイル及び保持コイルと比較して、それぞれターン数を低減できる。
また、吸引コイルと保持コイルとが別回路に設けられるので、両者のバランスを取る必要がなく、吸引コイルのターン数を任意に設定できる。その結果、従来より吸引コイルのターン数を低減できる。
【０００７】
更に、リレーコイルの抵抗を小さくできる分、リレーコイルの線径を太くできるので、リレーコイルの断線を防止できる効果もある。
また、リレーコイルを保持コイルと直列に接続したことで、リレーコイルに流れる作動電流を従来より大きくできる。これにより、何らかの原因でリレーコイルにリーク電流が流れても、そのリーク電流がスタータリレーの作動電流を超えない限り、スタータリレーがONすることはなく、スタータが不必要に作動することを防止できる。
【０００８】
【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。
図１はスタータ１の電気回路図である。
本実施例のスタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２に駆動されて回転する出力軸３、この出力軸３上を一方向クラッチ４と一体に移動可能に設けられたピニオンギヤ５、およびモータ２の通電回路に設けられるメイン接点６を開閉制御する電磁スイッチ７等より構成され、この電磁スイッチ７の励磁回路にスタータリレー８を具備している。
【０００９】
モータ２は、周知の直流電動機であり、電磁スイッチ７によりメイン接点６が閉じると、バッテリ９から給電されてアーマチャ２ａに回転力が発生する。
出力軸３は、例えば減速装置（図示しない）を介してモータ回転軸（アーマチャシャフト）に連結され、その減速装置によりアーマチャ２ａの回転が減速されて伝達される。
ピニオンギヤ５は、エンジン始動時に出力軸３上を前進（図１にて右側へ移動する）してエンジンのリングギヤ１０に噛み合い、一方向クラッチ４を介して伝達された回転力をリングギヤ１０に伝達する。
【００１０】
電磁スイッチ７は、スタータリレー８を介して付勢される励磁手段（吸引コイル１１と保持コイル１２）と、この励磁手段に発生する起磁力によって吸引されるプランジャ１３等を有し、このプランジャ１３に具備された可動接点１４がメイン接点６に当接してモータ２の通電回路を閉成する。また、プランジャ１３は、レバー１５を介して一方向クラッチ４に連結され、プランジャ１３の移動に伴って一方向クラッチ４がピニオンギヤ５と一体に出力軸３上を移動する。
【００１１】
励磁手段は、プランジャ１３を吸引するために必要な起磁力を発生する吸引コイル１１と、吸引されたプランジャ１３を保持するために必要な起磁力を発生する保持コイル１２とから成る。但し、吸引コイル１１と保持コイル１２は、それぞれ別回路に設けられ、電磁スイッチ７のスイッチカバー１６（図２参照）に設けられた外部端子１７、１８を介してスタータリレー８に接続されている。
【００１２】
スタータリレー８は、図１に示す様に、リレーコイル８ａと、一組のリレー接点８ｂ、及び可動接点８ｃとで構成され、リレーコイル８ａが付勢されると、可動接点８ｃが一組のリレー接点８ｂに当接して両接点８ｂ間を導通する。
リレーコイル８ａは、保持コイル１２に通電するための通電回路に設けられて、＋側がスタータスイッチ１９（IGスイッチ）に接続され、−側が外部端子１７を介して保持コイル１２と直列に接続されている。
一組のリレー接点８ｂは、吸引コイル１１を励磁するための励磁回路に設けられて、＋側のリレー接点８ｂがバッテリ９に接続され、−側のリレー接点８ｂが外部端子１８を介して吸引コイル１１に接続されている。
【００１３】
次に、本実施例の作動を説明する。
ユーザがスタータスイッチ１９をONすると、直列に接続されたリレーコイル８ａと保持コイル１２にバッテリ９から給電され、リレーコイル８ａの磁力を受けて可動接点８ｃが作動する。可動接点８ｃが一組のリレー接点８ｂに当接して吸引コイル１１の励磁回路が閉成すると、吸引コイル１１と保持コイル１２との合成磁力によってプランジャ１３が吸引され、そのプランジャ１３にレバー１５を介して連結された一方向クラッチ４が軸前方へ押し出される。これにより、一方向クラッチ４と一体にピニオンギヤ５が出力軸３上を前進してリングギヤ１０に当接する。
【００１４】
その後、プランジャ１３に具備された可動接点１４がメイン接点６に当接してモータ２の通電回路を閉成すると、バッテリ９からモータ２に給電されてアーマチャ２ａに回転力が発生し、そのアーマチャ２ａの回転を受けて出力軸３が回転する。これにより、出力軸３の回転が一方向クラッチ４を介してピニオンギヤ５に伝達され、そのピニオンギヤ５がリングギヤ１０と噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ１０と噛み合うことにより、ピニオンギヤ５からリングギヤ１０に回転力が伝達されて、エンジンをクランキングさせる。
【００１５】
エンジン始動後、ユーザがスタータスイッチ１９をOFF すると、直列に接続されたリレーコイル８ａと保持コイル１２とが共に消勢され、且つ可動接点８ｃが一組のリレー接点８ｂから離れて吸引コイル１１の励磁回路を開くことにより、吸引コイル１１が消勢される。この結果、プランジャ１３が押し戻されて可動接点１４がメイン接点６から離れることにより、モータ２への通電が停止してアーマチャ２ａの回転が停止する。
【００１６】
（本実施例の効果）
本実施例のスタータ１は、電磁スイッチ７の吸引コイル１１と保持コイル１２とが別回路に設けられ、且つ保持コイル１２がスタータリレー８のリレーコイル８ａと直列に結線されている。この構成では、直列に接続されるリレーコイル８ａの抵抗と保持コイル１２の抵抗との合成抵抗によって連続通電に対する耐熱性を持たせることができるので、従来のリレーコイル及び保持コイルと比較して、それぞれターン数を大幅に低減できる。
例えば、バッテリ電圧を24Ｖとして、
リレーコイル８ａ：φ 0.26 、1245Ｔ（ターン数）→φ 0.8、30Ｔ
保持コイル１２：φ 0.8、 200Ｔ→φ 0.8、 170Ｔにそれぞれ低減できる。
【００１７】
また、吸引コイル１１と保持コイル１２とが別回路に設けられるので、両者のバランスを取る必要がなく、吸引コイル１１のターン数を任意に設定できる。つまり、従来のスタータでは、エンジン始動後、スタータリレーがOFF された時（メイン接点が閉じている状態）に、保持コイルの磁力を打ち消すために吸引コイルと保持コイルのターン数が同数に設定されている。
【００１８】
これに対し、本実施例のスタータ１では、スタータスイッチ１９がOFF されると、リレーコイル８ａと共に保持コイル１２への通電が停止してプランジャ１３を保持する磁力が消滅するので、保持コイル１２のターン数に係わり無く、吸引コイル１１のターン数を自在に設定できる。その結果、保持コイル１２だけでなく、吸引コイル１１のターン数も従来より低減できる（例えば 200Ｔ→ 170Ｔ）。
【００１９】
また、リレーコイル８ａの抵抗を小さくできる分、リレーコイル８ａの線径を太くできるので、リレーコイル８ａの断線を防止できる効果もある（従来は、リレーコイルの線径が細いため断線する可能性が高い）。
更に、リレーコイル８ａを保持コイル１２と直列に接続したことで、リレーコイル８ａに流れる作動電流を従来より大きくできる（例えば20〜30Ａ）。これにより、何らかの原因（例えば車両が水没した場合）でリレーコイル８ａにリーク電流（最大10Ａ）が流れても、そのリーク電流がスタータリレー８の作動電流より小さいため、スタータリレー８がONすることはなく、スタータ１が不必要に作動することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタータの電気回路図である。
【図２】スタータの全体図（ａ）、及び電磁スイッチとスタータリレーとの結線図（ｂ）である。
【図３】スタータの電気回路図である（従来技術）。
【符号の説明】
１スタータ
２モータ
２ａアーマチャ
６メイン接点
７電磁スイッチ
８スタータリレー
８ａリレーコイル
１１吸引コイル（励磁手段）
１２保持コイル（励磁手段）

Claims

アーマチャに回転力を発生するモータと、
吸引コイルと保持コイルから成る励磁手段を有し、前記モータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉制御する電磁スイッチと、
前記励磁手段を付勢するための励磁回路に設けられるスタータリレーとを備え、このスタータリレーを介して前記励磁手段の励磁電流をON/OFFするスタータであって、
前記励磁手段は、前記吸引コイルと前記保持コイルとが別回路として設けられ、且つ前記保持コイルが前記スタータリレーのリレーコイルと直列に結線されていることを特徴とするスタータ。