JP3917807B2

JP3917807B2 - Manufacturing method of magnetic switch for starter

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Publication number: JP3917807B2
Application number: JP2000267143A
Authority: JP
Inventors: 慎藤原; 幸平海老原
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: JP2002070697A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用スタータに用いるマグネチックスイッチに係わり、特に、プランジャの吸引力調整が必要な場合に好適なスタータ用マグネチックスイッチ及びその製造方法並びにスタータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スタータ用マグネチックスイッチは自動車のエンジン等の内燃機関に用いられるスタータに設けられるものであり、電磁石による磁性体の吸引作動を利用することでスタータモータとエンジンのリングギアとの機械的な接続・切り離し制御、及びスタータモータの電気的なスイッチング制御の両方を行うものである。
【０００３】
このスタータ用マグネチックスイッチは、例えば特開平６−２８０７１９号公報に記載されているように、樹脂製のボビンに巻装されて磁束を発生させる電磁コイル、この電磁コイルの中心孔に挿入しつつシフトレバーに係合してこれを動作させるプランジャ、プランジャと対向する位置で電磁コイルの端面に接する固定鉄心（ボス）、吸引されるプランジャに当接して押し出されることによりバッテリ端子とスタータ端子を接合する接点を備える可動接点組立体、電磁コイルの巻き線が取り出されバッテリ端子及びスタータ端子を備えた接点ケース、及びこれらの外側に配置されてスタータ用マグネチックスイッチのほぼ全体を収容するコイルケース等を備えている。このとき、プランジャ、固定鉄心、コイルケースは磁束を通すことで容易に磁化できる磁性体の材質で構成されている。
【０００４】
電磁コイルに電源を接続して通電することによりその周囲に磁束が発生し、磁性体材質であって電磁コイルの周辺に配置されている上記の固定鉄心、コイルケース、プランジャは発生した磁束の一部を保持通過させることで磁化され、それら全体が電磁コイルの周囲の磁気回路を形成する。
【０００５】
このとき、軸方向に移動可能なプランジャは内部に固定された固定鉄心に向かって吸引されることになり、その移動によって係合しているシフトレバーを回動させてピニオンを押し出してリングギアに噛合させるとともに、可動接点組立体を押し出してバッテリ端子及びスタータ端子にそれぞれ接続する２つの接点に当接し、それらを電気的に接続させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によるスタータ用マグネチックスイッチには、以下のような課題が存在する。
（１）プランジャ吸引力の確保における課題
一般に、上記のようなスタータ用マグネチックスイッチの構成において、十分なプランジャの吸引力を確保するためにはプランジャを十分に磁化する必要がある。このとき、具体的には、このプランジャの磁化の強さは、磁気回路の一部を構成するコイルケースからプランジャに直接接触して入力する磁束の本数に比例する。
【０００７】
そして多くの本数の磁束をプランジャに入力するために、プランジャの周側面に略接して軸方向移動をガイドするコイルケースの側端面（以下、プランジャ挿入側端面という）に十分な厚さ（十分な断面積）の肉厚部を形成し、すなわち内部で飽和させずに十分な本数の磁力線を保持通過させることのできる広い断面積の磁路を確保しておくことが必要となる。
【０００８】
このとき、上記従来技術においては、例えば図３に示すように、製造工数の多い冷間鍛造などによる製法を用いて、上記プランジャ挿入側端面のみに肉厚部を一体で形成していた。このような冷間鍛造による加工のため、コイルケースの製造コストが増大し、この結果スタータ用マグネチックスイッチの製造コストを増大させる大きな要因となっていた。
【０００９】
（２）プランジャ吸引力の調整における課題
すなわち、スタータを搭載する車種の違いにより、エンジン室内におけるスタータとバッテリとの配置が大きく異なり、それらの間の距離が長い場合には接続のための配線が長くなり、配線抵抗が増加して電磁コイルへの供給電圧が降下する。このためそのままではプランジャの吸引力が低下してしまうことから、別の手段でプランジャの吸引力を増加調整する必要がある。
【００１０】
上記従来技術においては、このプランジャの吸引力の増加調整は、特に明示されていないものの電磁コイルにおける巻線の線径を大きくしたり、または巻線の巻数を増やすことで電磁コイルの周囲に発生する磁束の絶対本数を増加させる方法が主に用いられていた。
【００１１】
しかしこの場合には、巻線の線径や巻数の違いによって形状や大きさの異なる多種類の電磁コイルを用意する必要があり、共通化が図れなくなることから部品管理が煩雑となり、また製造工程が増大する。これらの結果、生産性が低下するといった課題がある。
【００１２】
本発明の第１の目的は、生産性を低下させることなくプランジャ吸引力を自在に調整できるスタータ用マグネチックスイッチの製造方法を提供することにある。
【００２０】
また、上記第１の目的を達成するために、本発明のスタータ用マグネチックスイッチの製造方法は、コイルを巻装したボビンと、前記コイルに発生する磁束の磁路を構成するボスと、前記ボスに対向して設けられるプランジャと、前記ボビンと前記ボスとの外周側に配置され、前記コイルに発生する磁束の磁路を構成するコイルケースとを有し、このコイルケースは、前記ボビンを内包するケース本体部と、前記ケース本体部より薄肉の取付け部とを備えるスタータ用マグネチックスイッチの製造方法において、略均一な肉厚を備えた円筒形状材料の軸方向端部を径方向内側に折り曲げることにより、環状のプランジャ挿入側端面を形成し、さらに、その内径側の端部を軸方向ボス側に折り曲げることで円筒形状部を形成して、前記ケース本体部を形成し、前記円筒形状部の内周側に前記プランジャを配置し、前記円筒形上部の外周側であって、前記コイルケースの内側端面に磁性体からなるプレート部材を配設し、このプレート部材の厚さを増減することにより、前記コイルケースの磁路断面積を調整する。
【００２１】
コイルケースはプランジャを十分に磁化させるために、軸方向一方側部分（通常はボスと反対側の端部）に多くの本数の磁束を保持通過できるよう十分な厚さを形成する必要がある。本発明においては、コイルケースの製造時に、略均一な肉厚を備えた円筒形状材料の軸方向端部を径方向内側に折り曲げてコイルケースのケース本体部を形成するとともに、例えばその内周側に磁路断面積を増加させる手段を取り付けるようにする。
【００２２】
これにより、コイルケースの軸方向一方側部分は十分な磁路断面積を確保できることから、多くの本数の磁束を保持してプランジャに入力し十分に磁化させることができる。したがって巻線の線径や巻数の異なる多種類のコイルを用意する必要があった従来構造と異なりコイルを共通化することができ、部品管理を簡素化しまた製造工程を低減することができる。したがって生産性を低下させることなく、プランジャ吸引力を自在に調整することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
まず図２は、本実施の形態によるスタータ用マグネチックスイッチを適用したスタータの軸方向断面図であり、このスタータ１００は、概略的に言うと、その一端の中心にモータシャフト１０１を結合して他端をリアカバー１０２で支持されたモータ１０３と、モータシャフト１０１のシャフトギア１０４を介してモータ１０３と接続する減速装置１０５と、減速装置１０５の出力軸であるピニオンシャフト１０６と、ローラクラッチ１０７と一体的に組み立てられてピニオンシャフト１０６上を軸方向に動きながら回転力を伝達するピニオン１０８と、軸方向に移動可能なプランジャ１０９を備えたマグネチックスイッチ１１０と、マグネチックスイッチ１１０のプランジャ１０９の動きをローラクラッチ１０７に伝達するシフトレバー１１１と、リアカバー１０２及びマグネチックスイッチ１１０を取り付けるギアケース１１２とを備えている。
【００２７】
モータ１０３は、マグネチックスイッチに設けた後述する２つの端子を介してバッテリ１１３に接続しており、マグネチックスイッチ１１０のスイッチング制御によりバッテリ１１３からの電力が供給されることで中心に結合するモータシャフト１０１を回転させるようになっている。
【００２８】
減速装置１０５は、モータシャフト１０１の先端に形成されているシャフトギア１０４に噛合し、伝達されたモータ１０３の回転を減速してピニオンシャフト１０６に出力するようになっている。
【００２９】
ピニオンシャフト１０６は、その減速装置側の一部に軸方向に対して斜めに刻設されたヘリカルスプライン１１４を設けており、またその先端をギアケース１１２に嵌入している。
【００３０】
ローラクラッチ１０７は、ピニオンシャフト１０６に嵌合されており、一体に組み立てられたピニオン１０８とともに軸方向に移動できるようになっている。
【００３１】
ピニオン１０８は、ローラクラッチ１０７とともにピニオンシャフト１０６に嵌合されており、さらにその内周側でヘリカルスプライン１１４に螺合している。これによりピニオンシャフト１０６の回転力を伝達しながらローラクラッチ１０７とともに軸方向に移動できるようになっている。
【００３２】
マグネチックスイッチ１１０は、内部に挿入するプランジャ１０９を軸方向に移動させることで、シフトレバー１１１の連動を介してピニオン１０８をエンジンのリングギア１１５に係脱させる機能と、モータ１０３のスイッチングを行うリレー機能とを一体に構成したものである（詳細は後述する）。
【００３３】
シフトレバー１１１は、その中央部分を中心に回動可能に軸支され、一端をマグネチックスイッチ１１０のプランジャ１０９に、他端をローラクラッチ１０７に係合している。プランジャ１０９の軸方向移動に連動してローラクラッチ１０７とともにピニオン１０８を軸方向に移動させることでエンジンのリングギア１１５とピニオン１０８の係脱を行うようになっている。
【００３４】
ギアケース１１２は、モータ１０３を支持するリアカバー１０２とマグネチックスイッチ１１０を取り付け、内部において減速装置１０５、ローラクラッチ１０７、ピニオン１０８、シフトレバー１１１等を収容する固定支持部材である。
【００３５】
図１は、本実施の形態によるスタータ用マグネチックスイッチを表す図２中要部の軸方向断面図である。
【００３６】
この図１において、本実施の形態によるスタータ用マグネチックスイッチは、概略的に言うと、円筒形状のボビン１に巻装される電磁コイル２と、このボビン１の中心孔３に挿入してシフトレバー１１１を係合するプランジャ１０９と、略環状であってプランジャ１０９と軸方向に対向する位置でボビン１の端面に接して固定されているボス４と、ボス４のシャフト貫通孔５を貫通してプランジャ１０９と軸方向に対向するよう配置されているシャフト６と、電磁コイル２の巻線の両端をボビン１からマグネチックスイッチ１１０の外部に取り出すとともにバッテリ端子７及びモータ端子８を備える接点ケース９と、以上の部材の外側に配置されてマグネチックスイッチ１１０の大部分を収容するコイルケース１０と、コイルケース１０のプランジャ１０９を挿入する側（図中の右側、以下プランジャ挿入側という）の端面の内側に着脱可能に嵌合させる環状のプレート１１とを備えている。
【００３７】
電磁コイル２は、樹脂製の略円筒形状体であるボビン１の外周に導体の巻線を巻装して形成された導線のコイルである。ボビン１の中心孔３の内径はプランジャ１０９を挿入できる径となっており、またボビン１のプランジャ挿入側の端面には回り止めのための突起部１２が周方向に複数備えられている。
【００３８】
プランジャ１０９は、概略的に円柱形状の部材であって、その一端側（図１中左側）にはシャフト６を遊嵌できてプランジャ１０９のおよそ径方向中央の位置に当接させるシャフト挿入穴１３を設け、他端にシフトレバー１１１を係合できるシフトレバー係合部１４を設けたものであり、また磁性体を材質として電磁コイル２の周囲に発生する磁束の磁路を構成するようになっている。そしてプランジャ１０９はマグネチックスイッチ１１０の内部で前記の一端がボス４に軸方向に対向する向きでボビン１の中心孔３に挿入され、前記の他端に設けたシフトレバー係合部１４がシフトレバー１１１に接続されている。
【００３９】
ボス４は、その中央にシャフト６を遊嵌できるシャフト貫通孔５を設けた環状部材であって、そのシャフト貫通孔５の周囲にはボビン１の中心孔３へ嵌入可能な径のエンボス部１５が成形されており、また磁性体を材質として電磁コイル２の周囲に発生する磁束の磁路を構成するようになっている。そして後述する吸引力がプランジャ１０９に作用していない場合は所定の位置へ押し戻せるよう、コイルバネであるプランジャ戻しバネ１６がプランジャ１０９のシャフト挿入穴１３に嵌入してボス４の表面との間に配置されている。
【００４０】
シャフト６は、プランジャ１０９側から順に、プランジャ戻しバネ１６の内側に遊嵌して軸方向に移動可能な径のシャフト当接部６ａと、軸方向の一方がシャフト当接部６ａと同じ径であって他方がボス４のシャフト貫通孔５より大きい径のテーパが形成されたシャフトテーパ部６ｂと、シャフトテーパ部６ｂの大径側と同じ径のシャフト大径部６ｃと、外径がシャフト大径部６ｃより大きい円形の鍔６ｄ₁を備えたシャフト鍔部６ｄとを同軸で直列に接続して組み立てたものである。
【００４１】
そして外径がシャフト大径部６ｃよりも大きい円板形状のバネ止め具６ｅがシャフトテーパ部６ｂとシャフト大径部６ｃとの間に狭設され、また導体であってシャフト鍔部６ｄの鍔６ｄ₁よりも外径が大きく環状板形状である可動接点板１７がシャフト大径部６ｃに嵌合されており、さらにバネ止め具６ｅと可動接点板１７との間にコイルバネである可動接点板戻しバネ１８が配置されている。これにより可動接点板１７は可動接点板戻しバネ１８によって常に付勢されながらシャフト鍔部６ｄの鍔６ｄ₁で抜け止めされている。
【００４２】
接点ケース９は、合成樹脂を材質としたケースであり、ボス４のプランジャ挿入側と反対側（図１中の左側）の側面を覆うことでシャフト６のうちシャフトテーパ部６ｂよりプランジャ挿入側の反対側全体を収容するものである。そして電磁コイル２の巻線の図示しない両端をボビン１からマグネチックスイッチ１１０の外部に取り出し、またバッテリ端子７とモータ端子８を外表面に設置するとともにそれぞれに接続する２つの固定接点７ａ，８ａを同じシャフト６の軸方向位置で可動接点板１７に同時に接触する配置で備え、またシャフト６のプランジャ挿入側と反対側の端部とそれに対向する接点ケース９の内壁との間にはコイルバネであるシャフト戻しバネ１９が配置されている。
【００４３】
コイルケース１０は、ボビン１（電磁コイル２）とボス４との外周側に配置され、ボス４と接点ケース９の接触部分までを覆うことでマグネチックスイッチ１１０のほとんどの部材を収容して固定するケースであり、また磁性体を材質として電磁コイル２の周囲に発生する磁束の磁路を構成するようになっている。
【００４４】
図３は、本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチを構成するコイルケース１０の軸方向断面図であり、この図３において、ボス４の配置位置（図中の２点鎖線部）よりもプランジャ挿入側に位置する部分の形状については、まず肉厚が均一な円筒形状材料からそのボス４と軸方向反対側（図中右側）の軸方向端部を径方向内側に折り曲げることで環状のプランジャ挿入側端面２０を形成する。さらにその内径側の端部を軸方向ボス４側（図中左側）に折り曲げることでコイルケース１０の軸方向断面の片側をＪ字型とし、そのプランジャ挿入側端面２０の中央にできた略円筒形状部分をボビン１の中心孔３と同軸の配置でプランジャ１０９を挿入可能な径のプランジャ挿入円筒２１として形成する。このようにしてボス４の配置位置よりもプランジャ挿入側に位置する部分をケース本体部２２として構成する。その後プランジャ挿入側端面２０に、ボビン１の突起部１２を挿入して支持するための突起部挿入孔２３や、コイルケース１０をギアケース１１２に固定するためのネジ孔２４を設ける。なおネジ孔２４については好ましくはバーリング加工によって形成する。
【００４５】
そしてコイルケース１０のうち、ボス４の配置位置から反プランジャ挿入側に位置する部分については、ケース本体部２２よりも薄肉の円筒形状材料として予め形成されたものを、その軸方向端部において接点ケース９の下縁を加締めることでボス４と接点ケース９をコイルケース１０内に固定して取り付ける取付け部２５を構成する。
【００４６】
プレート１１は、磁性体を材質とした環状の平板部材であり、その内径はコイルケース１０のプランジャ挿入円筒２１の外径にほぼ嵌合する大きさであって、コイルケース１０内周部のボス４と反対側に位置する部分、即ちコイルケース１０のプランジャ挿入側端面２０の内側に着脱可能に配設されている。図４は、本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチを構成するプレート１１の平面図であり、この図４においてプレート１１には、コイルケース１０のプランジャ挿入側端面２０に設けたバーリング加工のネジ孔２４や、ボビン１の回り止め用の突起部１２をそれぞれ貫通可能な貫通孔２６，２７が設けられている。
【００４７】
図５は、本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチにおいて、上記のボス４、ボビン１及び電磁コイル２、プレート１１をコイルケース１０内に組み込む配置を表す軸方向断面図である。この図５において、コイルケース１０内にプレート１１、ボビン１、ボス４の順に組み込む際には、ボビン１の回り止め用の突起部１２をプレート１１の貫通孔２７に貫通させてコイルケース１０の挿入孔２３に挿入できるよう（またこの図に示さないコイルケース１０固定用のネジ孔２４についてもプレート１１の貫通孔２６に貫通できるよう）、プレート１１とボビン１をコイルケース１０に対して適切に周方向位置を合わせた上で組み込み、その後にエンボス部１５をボビン１の中心孔３に嵌入するようボス４を組み込む。
【００４８】
以上において、電磁コイル２は、特許請求の範囲各項記載のボビンに巻装されたコイルを構成する。
【００４９】
またプレート１１は、コイルケースの磁路断面積を調整する磁路調整手段、コイルケースの軸方向一方側部分における厚さを増減する厚さ増減手段、コイルケース内周部のボスと反対側に位置する部分に取り付けたプレート部材、及びコイルケースの磁路断面積を増加させる磁路増加手段を構成する。
【００５０】
またコイルケース１０のプランジャ挿入側端面２０は、コイルケースの軸方向一方側部分を構成する。
【００５１】
次に、本実施の形態によるスタータ用マグネチックスイッチ１１０を適用したスタータ１００全体の概略動作を説明する。図２において、まず最初に電磁コイル２が通電されてなくマグネチックスイッチ１１０がオフ状態となっている時点では、バッテリ端子７とモータ端子８が非接続状態となっているためモータ１０３には電力が供給されておらず停止したままである。また、プランジャ１０９はプランジャ戻しバネ１６の付勢力でコイルケース１０から押し出された配置の状態となっており、シフトレバー１１１はピニオン１０８をリングギア１１５から離した状態で、ローラクラッチ１０７とともに減速装置１０５の付近に位置させている。
【００５２】
そして図示しないキースイッチがオンされて電磁コイル２が通電されることでマグネチックスイッチ１１０がオン状態となり、プランジャ１０９がコイルケース１０内部に吸引されて移動し、シフトレバー１１１がそれに連動してピニオン１０８をローラクラッチ１０７とともにピニオンシャフト１０６の先端側に移動させ、リングギア１１５にピニオン１０８を噛合させる。また同様にマグネチックスイッチ１１０がオン状態となることで、ピニオン１０８の噛合にわずかに遅れてマグネチックスイッチ１１０でバッテリ端子７とモータ端子８が電気的に接続される。すなわちモータ１０３に外部のバッテリ１１３が接続されて電力が供給され、モータ１０３はモータシャフト１０１、減速装置１０５、ピニオンシャフト１０６、ヘリカルスプライン１１４、ピニオン１０８を介してエンジンのリングギア１１５を回転駆動する。
【００５３】
以上のようにしてスタータ１００はモータ１０３の動力をリングギア１１５に伝達させてエンジンの始動を行うことができる。
【００５４】
次に、本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチの動作を説明する。図１において、まず電磁コイル２が通電されておらずにマグネチックスイッチ１１０がオフ状態となっている時点では、前述のようにプランジャ１０９はプランジャ戻しバネ１６の付勢によってコイルケース１０から押し出され、突出した配置の状態となっている。
【００５５】
シャフト６はシャフト戻しバネ１９によってプランジャ１０９側に付勢され、シャフトテーパ部６ｂがボス４のプランジャ挿入側と反対側の側面に当接しており、可動接点板１７は２つの固定接点７ａ，８ａから離れて可動接点板戻しバネ１８の付勢力によりシャフト鍔部６ｄの鍔６ｄ₁に当接している。
【００５６】
そして電磁コイル２に電源を接続して通電する（マグネチックスイッチ１１０がオン状態となる）ことによりその周囲に磁束が発生し、電磁コイル２の周辺に配置されている磁性体材質のボス４、コイルケース１０、プランジャ１０９が協働して電磁コイル２周囲の磁気回路を形成する。
【００５７】
図６は、本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチにおいて、マグネチックスイッチ１１０がオン状態となって形成する磁気回路を表す軸方向断面図であり、この図６において、図１と同符号のものは同一部分を示す。この図６において、磁性体材質であるボス４、コイルケース１０、プレート１１、プランジャ１０９は、電磁コイル２の周囲の空間に発生した磁束のうちの一部の磁束Ｍ１，Ｍ２を保持通過させて磁化されることで磁路を構成し、それら全体が電磁コイル２周囲の磁気回路を形成する。
【００５８】
そして対向するボス４とプランジャ１０９がそれぞれ磁化されたことでそれらの間に磁化の強さに比例する吸引力Ｆが働き、その結果コイルケース１０内部に固定されたボス４に向かってプランジャ１０９がプランジャ戻しバネ１６の付勢力を押し返しながら吸引移動される。
【００５９】
図７は、本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチにおいて、マグネチックスイッチ１１０がオン状態となってプランジャ１０９の吸引移動が行き着いた後の各部材の配置を表す軸方向断面図である。
【００６０】
この図７において、プランジャ１０９が吸引移動されることによりプランジャ１０９の他端に係合するシフトレバー１１１を引き込んで回動させ、それに連動して図示しないピニオン１０８とリングギア１１５を噛合させる。
【００６１】
またこのとき同時にプランジャ１０９が吸引移動されることで、シャフト当接部６ａの先端がプランジャ１０９のシャフト挿入穴１３の底に当接し、さらに吸引移動が進んでシャフト６全体が接点ケース９内に押し込まれることにより可動接点板１７が固定端子７ａ，８ａの両方に当接する。その結果バッテリ端子７とモータ端子８が電気的に接続されて図示しないモータ１０３が回転を始め、スタータ１００によるエンジンの始動が行われる。
【００６２】
ここで、プランジャ１０９がシフトレバー１１１を強く引き込んでピニオン１０８をリングギア１１５に噛合させるとともに、プランジャ戻しバネ１６、シャフト戻しバネ１９及び可動接点板戻しバネ１８から受ける付勢力を押し返して可動接点板１７を２つの固定接点７ａ，８ａに押接させるためには、ボス４とプランジャ１０９の間に十分大きな吸引力Ｆが必要となる。
【００６３】
図６において、このボス４とプランジャ１０９の吸引力Ｆの強さ、すなわちプランジャ１０９の磁化の強さはコイルケース１０のプランジャ挿入円筒２１の内周面から入力される磁束の本数に比例し、またこの入力される磁束の本数は、プランジャ挿入側端面２０及びその内側に接するよう取り付けられたプレート１１がそれらの内部で飽和させずに磁束を保持しうる容量、すなわちそれら（プランジャ挿入側端面２０及びプレート１１）を重ね合わせた厚さ（磁路断面積）に比例する。
【００６４】
例えばプレート１１を取り付けた場合、保持してプランジャに入力できる磁束はＭ１，Ｍ２，Ｍ３であるが、より厚いプレート１１Ａ（図中２点鎖線部）に交換した場合にはより大きい磁路断面積を確保できることから図中に示す磁束Ｍ４をも保持してプランジャ１０９に入力し、その分より強くプランジャ１０９を磁化させることができる。つまり組立時に任意の厚さのプレート１１をコイルケース１０に取り付けることで、プランジャ１０９の吸引力Ｆを所要の大きさに調整することができる。
【００６５】
したがって本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチ１１０によれば、その設置条件等の都合上、例えば電磁コイル２に供給される電圧が降下してその分だけプランジャ１０９の吸引力Ｆを増加調整する必要がある場合でも、従来行われていたように巻線の線径や巻数の異なる電磁コイル２及びボビン１を多数用意して交換することで磁束の発生密度を調整するような方法によらずに吸引力Ｆを増加調整することが可能となる。すなわちボビン１及び電磁コイル２を単一種類に共通化することができ、その結果、部品管理を簡素化し、また製造工程を低減することができる。
【００６６】
また本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチ１１０においては、コイルケース１０にプレート１１を取り付けることで十分な磁路断面積を確保し、プランジャ１０９を強く磁化できる一方、プランジャ挿入側端面２０を含むコイルケース１０のケース本体部２２全体を、前述したように肉厚が均一な円筒形状材料から２度の折り曲げ加工によって簡便に形成することができる。したがって例えば簡易な板金プレス加工などを利用して少ない工数で製造できるため、従来構造のように端面にのみ肉厚部を一体に形成するよう加工した場合と比較して製造コストを削減することができる。
【００６７】
また上述したように、車種の違いによってはバッテリとの間の配置距離に比例して配線抵抗が増加し、それにより電磁コイル２に供給される電圧が降下する分だけプランジャ１０９の吸引力Ｆを増加調整できるようプレート１１もより厚いものが取り付けられる。しかしながら本実施の形態のスタータ用マグネチックスイッチ１１０によれば、コイルケース１０の内壁面とボビン１との間に設けられた隙間にプレート１１を取り付けるため、どのような厚さのプレート１１を取り付けてもマグネチックスイッチ１１０の全長は変化することがない。すなわちスタータ１００全体はどの位置に配置しても常に同じ設置スペースを維持できるため、狭いエンジンルーム内におけるレイアウトを考える場合のような設計上の利点が大きい。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１〜４，７記載の発明によれば、コイルの周囲に発生する磁束の磁路を構成するコイルケースのプランジャ挿入側端面の内側に、プレート部材を取り付けて厚さを増減させることでプランジャに入力できる磁束の本数を調整することができる。
【００６９】
そのため電磁コイルは同一構造のままで車種の違いによる配線抵抗の増加に基づく電磁コイルへの供給電圧降下にプレート部材の厚さ調整だけで対応することができ、部品管理を簡素化しまた製造工程を低減することができる。したがって生産性を低下させることなく、プランジャ吸引力を自在に調整することができる。
【００７０】
請求項５、６記載の発明によれば、コイルケースの製造時に、略均一な肉厚を備えた円筒形状材料の軸方向端部を径方向内側に折り曲げてコイルケースのケース本体部を形成するとともに、その内周側に磁路断面積を増加させるプレートを取り付けるようにする。
【００７１】
これにより、コイルケースのプランジャ挿入側端面は十分な磁路断面積を確保できることから、多くの本数の磁束を保持してプランジャに入力し十分に磁化させることができる。また一方でケース本体部を簡易な板金プレス加工などを用いて少ない製造工数で形成できる。したがって、製造コストの増大を抑えつつプランジャ吸引力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態を表す軸方向断面図である。
【図２】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態を適用したスタータの軸方向断面図である。
【図３】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態を構成するコイルケースの軸方向断面図である。
【図４】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態を構成するプレートの平面図である。
【図５】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態において、ボス、ボビン及び電磁コイル、プレートをコイルケース内に組み込む配置を表す軸方向断面図である。
【図６】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態において、形成する磁気回路を表す軸方向断面図である。
【図７】本発明のスタータ用マグネチックスイッチの一実施の形態において、プランジャの吸引移動が行き着いた後の各部材の配置を表す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１ボビン
２電磁コイル（コイル）
４ボス
１０コイルケース
１１プレート（磁路調整手段、厚さ調整手段、プレート部材、磁路
増加手段）
２０プランジャ挿入側端面（軸方向一方側部分）
２２ケース本体部
２５取付け部
１００スタータ
１０３モータ
１０８ピニオン
１０９プランジャ
１１０マグネチックスイッチ（スタータ用マグネチックスイッチ）
１１１シフトレバー
１１５エンジンのリングギア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic switch used for a starter for an automobile, and more particularly to a magnetic switch for a starter suitable for adjustment of a suction force of a plunger, a manufacturing method thereof, and a starter.
[0002]
[Prior art]
The magnetic switch for the starter is provided in a starter used for an internal combustion engine such as an automobile engine. A mechanical connection between the starter motor and the ring gear of the engine is made possible by using a magnetic material attracting action by an electromagnet. Both separation control and electrical switching control of the starter motor are performed.
[0003]
This starter magnetic switch is, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-280719, an electromagnetic coil wound around a resin bobbin to generate a magnetic flux, while being inserted into a central hole of the electromagnetic coil. A plunger that engages and operates the shift lever, a fixed iron core (boss) that contacts the end surface of the electromagnetic coil at a position facing the plunger, and abuts against the attracted plunger to push out and join the battery terminal and starter terminal A movable contact assembly including a contact for contact, a contact case including a battery terminal and a starter terminal from which a winding of an electromagnetic coil is taken out, and a coil case disposed outside these to accommodate almost the entire starter magnetic switch, etc. It has. At this time, the plunger, the fixed iron core, and the coil case are made of a magnetic material that can be easily magnetized by passing a magnetic flux.
[0004]
When a power source is connected to the electromagnetic coil and energized, a magnetic flux is generated around it, and the above-described fixed iron core, coil case, and plunger, which are made of a magnetic material and are arranged around the electromagnetic coil, are one of the generated magnetic fluxes. The parts are magnetized by holding and passing, and the whole forms a magnetic circuit around the electromagnetic coil.
[0005]
At this time, the plunger movable in the axial direction is sucked toward the fixed iron core fixed inside, and the shift lever engaged by the movement is rotated to push out the pinion to the ring gear. At the same time, the movable contact assembly is pushed out and brought into contact with two contact points respectively connected to the battery terminal and the starter terminal to electrically connect them.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems exist in the magnetic switch for a starter according to the above prior art.
(1) Issues in securing the plunger suction force
Generally, in the configuration of the starter magnetic switch as described above, the plunger needs to be sufficiently magnetized in order to ensure a sufficient plunger attractive force. At this time, specifically, the strength of magnetization of the plunger is proportional to the number of magnetic fluxes that are input in direct contact with the plunger from a coil case constituting a part of the magnetic circuit.
[0007]
In order to input a large number of magnetic fluxes to the plunger, the coil case has a sufficient thickness (hereinafter referred to as a plunger insertion side end surface) that is substantially in contact with the peripheral side surface of the plunger and guides the axial movement. In other words, it is necessary to secure a magnetic path having a wide cross-sectional area capable of holding and passing a sufficient number of magnetic field lines without being saturated inside.
[0008]
At this time, in the prior art, as shown in FIG. 3, for example, a thick part is integrally formed only on the end surface on the plunger insertion side using a manufacturing method such as cold forging with a large number of manufacturing steps. Due to such cold forging processing, the manufacturing cost of the coil case is increased, and as a result, the manufacturing cost of the magnetic switch for the starter is increased.
[0009]
(2) Issues in adjusting plunger suction force
In other words, the starter and battery in the engine compartment differ greatly depending on the type of vehicle on which the starter is mounted, and if the distance between them is long, the wiring for connection becomes longer, the wiring resistance increases, and the electromagnetic resistance increases. The supply voltage to the coil drops. For this reason, since the suction force of the plunger decreases as it is, it is necessary to increase and adjust the suction force of the plunger by another means.
[0010]
In the above-mentioned prior art, the increase adjustment of the attractive force of the plunger is generated around the electromagnetic coil by increasing the wire diameter of the electromagnetic coil or increasing the number of turns of the winding, although not particularly specified. A method of increasing the absolute number of magnetic fluxes to be used has been mainly used.
[0011]
However, in this case, it is necessary to prepare various types of electromagnetic coils with different shapes and sizes depending on the wire diameter and the number of turns of the windings. Will increase. As a result, there is a problem that productivity decreases.
[0012]
  The first object of the present invention is to provide a magnetic switch for a starter that can freely adjust the plunger suction force without reducing productivity.Manufacturing methodIs to provide.
[0020]
  Also, aboveFirstIn order to achieve the object, a method for manufacturing a magnetic switch for a starter according to the present invention includes a bobbin around which a coil is wound, a boss that forms a magnetic path of a magnetic flux generated in the coil, and a boss facing the boss. And a coil case that is disposed on the outer peripheral side of the bobbin and the boss and forms a magnetic path of magnetic flux generated in the coil, and the coil case includes a case main body that encloses the bobbin; In the manufacturing method of the magnetic switch for starter provided with a thinner attachment part than the case main body part, by bending the axial end of the cylindrical material having a substantially uniform thickness radially inward,An annular plunger insertion side end surface is formed, and a cylindrical portion is formed by bending the inner diameter side end portion toward the axial boss side,Forming the case body,The plunger is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical portion, the plate member made of a magnetic material is disposed on the inner end surface of the coil case on the outer peripheral side of the cylindrical upper portion, and the thickness of the plate member The magnetic path cross-sectional area of the coil case is adjusted by increasing or decreasing.
[0021]
In order to sufficiently magnetize the plunger, the coil case needs to have a sufficient thickness so that a large number of magnetic fluxes can be held and passed through one axial portion (usually the end opposite to the boss). In the present invention, when the coil case is manufactured, the axial end portion of the cylindrical material having a substantially uniform thickness is bent inward in the radial direction to form the case main body portion of the coil case. A means for increasing the magnetic path cross-sectional area is attached.
[0022]
  Thereby, since the one side part of the axial direction of a coil case can ensure sufficient magnetic path cross-sectional area, many magnetic flux can be hold | maintained and it can input into a plunger and can fully magnetize.Therefore, unlike the conventional structure where it is necessary to prepare many types of coils with different wire diameters and numbers of windings, the coils can be made common, the parts management can be simplified, and the manufacturing process can be reduced. Therefore, the plunger suction force can be freely adjusted without reducing the productivity.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a magnetic switch for a starter according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
First, FIG. 2 is a sectional view in the axial direction of a starter to which the magnetic switch for a starter according to the present embodiment is applied. In general, this starter 100 has a motor shaft 101 coupled to the center of one end thereof. A motor 103 supported at the other end by a rear cover 102, a reduction gear 105 connected to the motor 103 via a shaft gear 104 of the motor shaft 101, a pinion shaft 106 which is an output shaft of the reduction gear 105, a roller clutch 107, A pinion 108 that is integrally assembled and transmits rotational force while moving on the pinion shaft 106 in the axial direction, a magnetic switch 110 having a plunger 109 that is movable in the axial direction, and a plunger 109 of the magnetic switch 110 Shift lever 1 that transmits movement to the roller clutch 107 1, and a gear case 112 for attaching the rear cover 102 and the magnetic switch 110.
[0027]
The motor 103 is connected to the battery 113 via two terminals, which will be described later, provided on the magnetic switch. The motor 103 is coupled to the center by being supplied with electric power from the battery 113 by switching control of the magnetic switch 110. The shaft 101 is rotated.
[0028]
The speed reducer 105 meshes with a shaft gear 104 formed at the tip of the motor shaft 101, decelerates the transmitted rotation of the motor 103, and outputs it to the pinion shaft 106.
[0029]
The pinion shaft 106 is provided with a helical spline 114 that is engraved obliquely with respect to the axial direction at a part on the side of the reduction gear, and the tip of the pinion shaft 106 is fitted into the gear case 112.
[0030]
The roller clutch 107 is fitted to the pinion shaft 106 and can move in the axial direction together with the pinion 108 assembled integrally.
[0031]
The pinion 108 is fitted to the pinion shaft 106 together with the roller clutch 107, and is further screwed to the helical spline 114 on the inner peripheral side thereof. Accordingly, the rotational force of the pinion shaft 106 can be transmitted along with the roller clutch 107 in the axial direction.
[0032]
The magnetic switch 110 performs a function of engaging and disengaging the pinion 108 with the ring gear 115 of the engine via the interlock of the shift lever 111 by moving the plunger 109 inserted therein in the axial direction, and switching of the motor 103. The relay function is integrally configured (details will be described later).
[0033]
The shift lever 111 is pivotally supported around its central portion, and has one end engaged with the plunger 109 of the magnetic switch 110 and the other end engaged with the roller clutch 107. The ring gear 115 and the pinion 108 of the engine are engaged and disengaged by moving the pinion 108 together with the roller clutch 107 in the axial direction in conjunction with the axial movement of the plunger 109.
[0034]
The gear case 112 is a fixed support member to which the rear cover 102 and the magnetic switch 110 that support the motor 103 are attached, and the reduction gear 105, the roller clutch 107, the pinion 108, the shift lever 111, and the like are accommodated therein.
[0035]
FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a main part in FIG. 2 showing a magnetic switch for a starter according to the present embodiment.
[0036]
In FIG. 1, the magnetic switch for starter according to the present embodiment is roughly shifted by inserting an electromagnetic coil 2 wound around a cylindrical bobbin 1 and a center hole 3 of the bobbin 1. The plunger 109 that engages the lever 111, the boss 4 that is substantially annular and is fixed in contact with the end surface of the bobbin 1 at a position facing the plunger 109 in the axial direction, and the shaft through hole 5 of the boss 4 pass through. And a contact case provided with a battery terminal 7 and a motor terminal 8 as well as taking out both ends of the winding of the electromagnetic coil 2 from the bobbin 1 to the outside of the magnetic switch 110. 9, a coil case 10 disposed outside the above members and accommodating most of the magnetic switch 110, and a coil case 10 (Right side of FIG, hereinafter referred to as the plunger insertion side) side of inserting the Nja 109 and an annular plate 11 to the inner end face removably fitted in.
[0037]
The electromagnetic coil 2 is a conductive wire coil formed by winding a conductor winding around the outer periphery of a bobbin 1 that is a substantially cylindrical body made of resin. The inner diameter of the central hole 3 of the bobbin 1 is such that the plunger 109 can be inserted, and a plurality of protrusions 12 for preventing rotation are provided on the end surface of the bobbin 1 on the plunger insertion side in the circumferential direction.
[0038]
The plunger 109 is a substantially cylindrical member, and a shaft insertion hole 13 in which the shaft 6 can be loosely fitted to one end side (the left side in FIG. 1) and is brought into contact with a position approximately in the radial direction of the plunger 109. And the other end is provided with a shift lever engaging portion 14 that can engage the shift lever 111, and a magnetic path is formed for the magnetic flux generated around the electromagnetic coil 2 using a magnetic material. ing. The plunger 109 is inserted into the center hole 3 of the bobbin 1 with the one end facing the boss 4 in the axial direction inside the magnetic switch 110, and the shift lever engaging portion 14 provided at the other end is shifted. It is connected to the lever 111.
[0039]
The boss 4 is an annular member provided with a shaft through-hole 5 in which the shaft 6 can be loosely fitted in the center, and an embossed portion 15 having a diameter that can be fitted into the center hole 3 of the bobbin 1 around the shaft through-hole 5. Further, a magnetic path of magnetic flux generated around the electromagnetic coil 2 is made of a magnetic material. A plunger return spring 16, which is a coil spring, is fitted into the shaft insertion hole 13 of the plunger 109 so that it can be pushed back to a predetermined position when a suction force described later is not acting on the plunger 109. Has been placed.
[0040]
The shaft 6 has, in order from the plunger 109 side, a shaft contact portion 6a having a diameter that can be loosely fitted inside the plunger return spring 16 and movable in the axial direction, and one of the axial directions has the same diameter as the shaft contact portion 6a. The other side of the shaft taper portion 6b is formed with a taper having a diameter larger than that of the shaft through hole 5 of the boss 4, the shaft large diameter portion 6c has the same diameter as the large diameter side of the shaft taper portion 6b, and the outer diameter is large. Circular ridge 6d larger than diameter portion 6c₁The shaft flange portion 6d provided with a shaft is coaxially connected in series and assembled.
[0041]
A disk-shaped spring stopper 6e having an outer diameter larger than that of the shaft large diameter portion 6c is narrowly provided between the shaft taper portion 6b and the shaft large diameter portion 6c. 6d₁A movable contact plate 17 having a larger outer diameter and an annular plate shape is fitted to the large shaft diameter portion 6 c, and a movable contact plate return spring that is a coil spring between the spring stopper 6 e and the movable contact plate 17. 18 is arranged. As a result, the movable contact plate 17 is always urged by the movable contact plate return spring 18, while the shaft 6d of the shaft flange portion 6d.₁It is prevented from falling off.
[0042]
The contact case 9 is a case made of synthetic resin, and covers the side surface of the boss 4 opposite to the plunger insertion side (left side in FIG. 1) so that the shaft 6 is closer to the plunger insertion side than the shaft taper portion 6b. It accommodates the entire opposite side. Then, both ends (not shown) of the winding of the electromagnetic coil 2 are taken out from the bobbin 1 to the outside of the magnetic switch 110, and the battery terminal 7 and the motor terminal 8 are installed on the outer surface and are connected to the two fixed contacts 7a and 8a. Are arranged so as to simultaneously contact the movable contact plate 17 at the same axial position of the shaft 6, and a coil spring is provided between the end of the shaft 6 opposite to the plunger insertion side and the inner wall of the contact case 9 facing it. A shaft return spring 19 is arranged.
[0043]
The coil case 10 is disposed on the outer peripheral side of the bobbin 1 (electromagnetic coil 2) and the boss 4, and covers and fixes most of the members of the magnetic switch 110 by covering up to the contact portion between the boss 4 and the contact case 9. In addition, a magnetic path of magnetic flux generated around the electromagnetic coil 2 is made of a magnetic material.
[0044]
FIG. 3 is a sectional view in the axial direction of the coil case 10 constituting the magnetic switch for starter of the present embodiment. In FIG. 3, the plunger is located more than the arrangement position of the boss 4 (two-dot chain line portion in the figure). As for the shape of the portion located on the insertion side, first, an annular plunger is formed by bending the axial end of the boss 4 and the axially opposite side (right side in the figure) radially inward from a cylindrical material having a uniform thickness. The insertion side end face 20 is formed. Further, the end of the inner diameter side is bent to the axial boss 4 side (left side in the figure), so that one side of the axial cross section of the coil case 10 is J-shaped, and a substantially cylindrical formed at the center of the end surface 20 on the plunger insertion side. The shape portion is formed as a plunger insertion cylinder 21 having a diameter into which the plunger 109 can be inserted in a coaxial arrangement with the central hole 3 of the bobbin 1. In this way, a portion located on the plunger insertion side with respect to the arrangement position of the boss 4 is configured as the case main body portion 22. Thereafter, a protrusion insertion hole 23 for inserting and supporting the protrusion 12 of the bobbin 1 and a screw hole 24 for fixing the coil case 10 to the gear case 112 are provided on the end surface 20 on the plunger insertion side. The screw hole 24 is preferably formed by burring.
[0045]
In the coil case 10, the portion located on the side opposite to the plunger insertion side from the position where the boss 4 is arranged is preliminarily formed as a cylindrical material thinner than the case main body portion 22, and is contacted at the axial end portion. By attaching the lower edge of the case 9, the mounting portion 25 is configured to fix and attach the boss 4 and the contact case 9 in the coil case 10.
[0046]
The plate 11 is an annular flat plate member made of a magnetic material. The inner diameter of the plate 11 is such that the inner diameter of the plate 11 is substantially fitted to the outer diameter of the plunger insertion cylinder 21 of the coil case 10. 4 is detachably disposed on a portion located on the opposite side of 4, that is, on the inner side of the end surface 20 on the plunger insertion side of the coil case 10. FIG. 4 is a plan view of the plate 11 constituting the starter magnetic switch according to the present embodiment. In FIG. 4, the plate 11 has a burring screw provided on the end surface 20 on the plunger insertion side of the coil case 10. Through holes 26 and 27 that can penetrate the hole 24 and the protrusion 12 for preventing rotation of the bobbin 1 are provided.
[0047]
FIG. 5 is an axial sectional view showing an arrangement in which the boss 4, the bobbin 1, the electromagnetic coil 2, and the plate 11 are incorporated in the coil case 10 in the magnetic switch for starter according to the present embodiment. In FIG. 5, when the plate 11, the bobbin 1, and the boss 4 are assembled in this order in the coil case 10, the protrusion 12 for preventing rotation of the bobbin 1 is passed through the through hole 27 of the plate 11 to The plate 11 and the bobbin 1 are appropriately attached to the coil case 10 so that the plate 11 and the bobbin 1 can be inserted into the insertion hole 23 (and the screw hole 24 for fixing the coil case 10 not shown in this figure can also be passed through the through hole 26 of the plate 11) The boss 4 is assembled so that the embossed portion 15 is fitted into the center hole 3 of the bobbin 1.
[0048]
In the above, the electromagnetic coil 2 comprises the coil wound by the bobbin as described in each claim.
[0049]
The plate 11 has a magnetic path adjusting means for adjusting the magnetic path cross-sectional area of the coil case, a thickness increasing / decreasing means for increasing / decreasing the thickness of one side portion in the axial direction of the coil case, The plate member attached to the position and the magnetic path increasing means for increasing the magnetic path cross-sectional area of the coil case are configured.
[0050]
Moreover, the plunger insertion side end surface 20 of the coil case 10 constitutes one axial side portion of the coil case.
[0051]
Next, the overall operation of the starter 100 to which the starter magnetic switch 110 according to the present embodiment is applied will be described. In FIG. 2, first, when the electromagnetic coil 2 is not energized and the magnetic switch 110 is in the OFF state, the battery terminal 7 and the motor terminal 8 are in a disconnected state. Is not supplied and remains stopped. The plunger 109 is arranged to be pushed out of the coil case 10 by the urging force of the plunger return spring 16, and the shift lever 111 is in a state where the pinion 108 is separated from the ring gear 115 and together with the roller clutch 107, a reduction device. It is located in the vicinity of 105.
[0052]
When a key switch (not shown) is turned on and the electromagnetic coil 2 is energized, the magnetic switch 110 is turned on, the plunger 109 is attracted and moved into the coil case 10, and the shift lever 111 is linked to the pinion. 108 is moved together with the roller clutch 107 to the tip end side of the pinion shaft 106, and the pinion 108 is engaged with the ring gear 115. Similarly, when the magnetic switch 110 is turned on, the battery terminal 7 and the motor terminal 8 are electrically connected by the magnetic switch 110 with a slight delay after the engagement of the pinion 108. That is, an external battery 113 is connected to the motor 103 to supply electric power, and the motor 103 rotationally drives the ring gear 115 of the engine via the motor shaft 101, the reduction gear 105, the pinion shaft 106, the helical spline 114, and the pinion 108. .
[0053]
As described above, the starter 100 can start the engine by transmitting the power of the motor 103 to the ring gear 115.
[0054]
Next, the operation of the starter magnetic switch of the present embodiment will be described. In FIG. 1, first, when the electromagnetic coil 2 is not energized and the magnetic switch 110 is in the OFF state, the plunger 109 is pushed out of the coil case 10 by the bias of the plunger return spring 16 as described above. It is in a state of protruding arrangement.
[0055]
The shaft 6 is urged toward the plunger 109 by the shaft return spring 19, the shaft taper portion 6b is in contact with the side surface of the boss 4 opposite to the plunger insertion side, and the movable contact plate 17 has two fixed contacts 7a and 8a. The flange 6d of the shaft flange 6d by the urging force of the movable contact plate return spring 18 away from₁Abut.
[0056]
Then, by connecting a power source to the electromagnetic coil 2 and energizing it (magnetic switch 110 is turned on), a magnetic flux is generated around the magnetic coil 2, and the magnetic material boss 4 disposed around the electromagnetic coil 2, The coil case 10 and the plunger 109 cooperate to form a magnetic circuit around the electromagnetic coil 2.
[0057]
FIG. 6 is a sectional view in the axial direction showing a magnetic circuit formed by the magnetic switch 110 being turned on in the magnetic switch for starter of the present embodiment. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. The thing shows the same part. In FIG. 6, the boss 4, the coil case 10, the plate 11, and the plunger 109, which are magnetic materials, hold and pass some magnetic fluxes M <b> 1 and M <b> 2 of the magnetic flux generated in the space around the electromagnetic coil 2. By being magnetized, a magnetic path is formed, and the entirety forms a magnetic circuit around the electromagnetic coil 2.
[0058]
Since the opposing boss 4 and plunger 109 are magnetized, an attractive force F proportional to the strength of magnetization acts between them, and as a result, the plunger 109 moves toward the boss 4 fixed inside the coil case 10. The plunger is moved by suction while pushing back the urging force of the plunger return spring 16.
[0059]
FIG. 7 is an axial cross-sectional view showing the arrangement of each member after the magnetic switch 110 is turned on and the suction movement of the plunger 109 reaches the end in the magnetic switch for starter of the present embodiment.
[0060]
In FIG. 7, when the plunger 109 is sucked and moved, the shift lever 111 engaged with the other end of the plunger 109 is pulled and rotated, and the pinion 108 (not shown) and the ring gear 115 are engaged with each other.
[0061]
At the same time, the plunger 109 is moved by suction, so that the tip of the shaft abutting portion 6a comes into contact with the bottom of the shaft insertion hole 13 of the plunger 109, and the suction movement further proceeds so that the entire shaft 6 is moved into the contact case 9. By being pushed in, the movable contact plate 17 contacts both the fixed terminals 7a and 8a. As a result, the battery terminal 7 and the motor terminal 8 are electrically connected, the motor 103 (not shown) starts rotating, and the starter 100 starts the engine.
[0062]
Here, the plunger 109 strongly pulls the shift lever 111 to engage the pinion 108 with the ring gear 115 and push back the urging force received from the plunger return spring 16, the shaft return spring 19 and the movable contact plate return spring 18 to move the movable contact plate. In order to press the 17 to the two fixed contacts 7 a and 8 a, a sufficiently large suction force F is required between the boss 4 and the plunger 109.
[0063]
In FIG. 6, the strength of the attractive force F of the boss 4 and the plunger 109, that is, the strength of the magnetization of the plunger 109 is proportional to the number of magnetic fluxes input from the inner peripheral surface of the plunger insertion cylinder 21 of the coil case 10. The number of input magnetic fluxes is the capacity that the plunger insertion side end face 20 and the plate 11 attached so as to be in contact with the inside can hold the magnetic flux without being saturated inside them, that is, those (plunger insertion side end face 20 And it is proportional to the thickness (magnetic path cross-sectional area) obtained by superimposing the plates 11).
[0064]
For example, when the plate 11 is attached, the magnetic flux that can be held and input to the plunger is M1, M2, and M3. However, when the plate 11A is replaced with a thicker plate 11A (two-dot chain line portion in the figure), a larger magnetic path cross-sectional area is obtained. Therefore, the magnetic flux M4 shown in the figure can be held and input to the plunger 109, and the plunger 109 can be magnetized more strongly. That is, by attaching the plate 11 having an arbitrary thickness to the coil case 10 during assembly, the suction force F of the plunger 109 can be adjusted to a required magnitude.
[0065]
Therefore, according to the starter magnetic switch 110 of the present embodiment, for example, due to the installation conditions, the voltage supplied to the electromagnetic coil 2 drops and the suction force F of the plunger 109 is increased and adjusted accordingly. Even if necessary, it is not based on a method of adjusting the magnetic flux generation density by preparing and exchanging a large number of electromagnetic coils 2 and bobbins 1 having different winding wire diameters or winding numbers, as is conventionally done. In addition, the suction force F can be increased and adjusted. That is, the bobbin 1 and the electromagnetic coil 2 can be made common to a single type, and as a result, parts management can be simplified and the manufacturing process can be reduced.
[0066]
In the starter magnetic switch 110 of the present embodiment, the plate 11 is attached to the coil case 10 to ensure a sufficient magnetic path cross-sectional area, and the plunger 109 can be strongly magnetized, while including the plunger insertion side end face 20. As described above, the entire case main body portion 22 of the coil case 10 can be easily formed from the cylindrical material having a uniform wall thickness by two bending processes. Therefore, since it can be manufactured with a small number of man-hours using, for example, simple sheet metal pressing, the manufacturing cost can be reduced compared to the case where the thick part is integrally formed only on the end face as in the conventional structure. it can.
[0067]
Further, as described above, depending on the type of vehicle, the wiring resistance increases in proportion to the arrangement distance from the battery, and as a result, the attractive force F of the plunger 109 is increased by the amount that the voltage supplied to the electromagnetic coil 2 drops. A thicker plate 11 is attached so that the increase can be adjusted. However, according to the magnetic switch 110 for starter of the present embodiment, the plate 11 is attached to the gap provided between the inner wall surface of the coil case 10 and the bobbin 1, so that the plate 11 having any thickness is attached. However, the total length of the magnetic switch 110 does not change. In other words, the entire starter 100 can always maintain the same installation space regardless of where it is arranged, and thus there is a great design advantage as in the case of considering a layout in a narrow engine room.
[0068]
【The invention's effect】
According to the first to fourth and seventh aspects of the present invention, the plate member is attached to the inside of the end surface on the plunger insertion side of the coil case constituting the magnetic path of the magnetic flux generated around the coil, thereby increasing or decreasing the thickness. The number of magnetic fluxes that can be input to the plunger can be adjusted.
[0069]
As a result, the electromagnetic coil can remain the same structure and can respond to a drop in the supply voltage to the electromagnetic coil due to an increase in wiring resistance due to the difference in vehicle type, by simply adjusting the thickness of the plate member, simplifying parts management and reducing the manufacturing process. Can be reduced. Therefore, the plunger suction force can be freely adjusted without reducing the productivity.
[0070]
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, when the coil case is manufactured, the axial end portion of the cylindrical material having a substantially uniform thickness is bent radially inward to form the case main body portion of the coil case. At the same time, a plate that increases the cross-sectional area of the magnetic path is attached to the inner periphery.
[0071]
Thereby, since the end surface on the plunger insertion side of the coil case can secure a sufficient magnetic path cross-sectional area, a large number of magnetic fluxes can be held and input to the plunger to be sufficiently magnetized. On the other hand, the case main body can be formed with a small number of manufacturing steps by using a simple sheet metal press working or the like. Therefore, the plunger suction force can be ensured while suppressing an increase in manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view showing an embodiment of a magnetic switch for a starter according to the present invention.
FIG. 2 is an axial sectional view of a starter to which an embodiment of a magnetic switch for a starter according to the present invention is applied.
FIG. 3 is an axial sectional view of a coil case constituting an embodiment of a magnetic switch for a starter according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a plate constituting one embodiment of a magnetic switch for a starter according to the present invention.
FIG. 5 is an axial sectional view showing an arrangement in which a boss, a bobbin, an electromagnetic coil, and a plate are assembled in a coil case in an embodiment of a magnetic switch for a starter according to the present invention.
FIG. 6 is an axial sectional view showing a magnetic circuit to be formed in an embodiment of the magnetic switch for starter of the present invention.
FIG. 7 is an axial cross-sectional view showing the arrangement of each member after the plunger has reached the suction movement in one embodiment of the magnetic switch for a starter of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 bobbin
2 Electromagnetic coil (coil)
4 Boss
10 Coil case
11 Plate (magnetic path adjusting means, thickness adjusting means, plate member, magnetic path
Increase means)
20 Plunger insertion side end face (Axial one side part)
22 Case body
25 Mounting part
100 starter
103 motor
108 pinion
109 Plunger
110 Magnetic switch (magnetic switch for starter)
111 Shift lever
115 Engine ring gear

Claims

A bobbin around which a coil is wound, a boss constituting a magnetic path of a magnetic flux generated in the coil, a plunger provided to face the boss, and an outer peripheral side of the bobbin and the boss. A coil case constituting a magnetic path of the generated magnetic flux, and the coil case is a manufacture of a magnetic switch for a starter comprising a case main body containing the bobbin and an attachment portion thinner than the case main body. In the method
By bending the axial end of the cylindrical material with a substantially uniform thickness radially inward, an annular plunger insertion side end surface is formed, and the inner diameter end is bent toward the axial boss. By forming a cylindrical part, the case body part is formed,
The plunger is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical portion, the outer peripheral side of the cylindrical upper portion, and a plate member made of a magnetic material is disposed on the inner end surface of the coil case,
A method of manufacturing a magnetic switch for a starter, wherein the magnetic path cross-sectional area of the coil case is adjusted by increasing or decreasing the thickness of the plate member.