JP4088338B2

JP4088338B2 - 車両スタータ用通電スイッチの非常保護方法

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Publication number: JP4088338B2
Application number: JP04071599A
Authority: JP
Inventors: 弘池谷
Original assignee: 有限会社ハイテック
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-02-18
Also published as: JPH11339622A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両スタータ用電磁継電器（リレー）、すなわち、内燃機関を始動させるためのスタータを稼働させるために用いられる内燃機関用スタータの通電スイッチとして、上記電磁継電器の機能と共に短絡事故時の非常保護機能も併せ持つ通電スイッチとして好適なスイッチ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関を始動させるために用いられるスタータには、図１７に示されるようなプランジャー型のソレノイドを用いたマグネットスイッチが多く用いられている。
【０００３】
この種のマグネットスイッチにおいては、実開昭５１−８１９５１号、実開昭５５−１５７０７号、実開昭５５−１５７０９号などに開示されているように、合成樹脂製の絶縁ベースを挿通するように取り付けられる一対の出力端子軸の内端部を軸線と直交する板面を備えた板状に形成し、一対の出力端子軸の間の絶縁ベース内にプランジャーを出力端子軸の軸線方向と平行に配置して、ソレノイドの励磁状態によって当該軸線方向に平行に移動可能に構成し、ソレノイドが励磁するとプランジャーの先端部が一対の出力端子軸に接触することによって一対の出力端子軸同士を導通させるようになっている。出力端子軸は丸軸形状であってその絶縁ベースの外側に突出した外側部分には雄ネジが刻設されている。
【０００４】
この雄ネジにはＯリング、平座金、ばね座金が順次挿通され、これらはナットによって絶縁ベースに対して締め付けられる。なお、このソレノイド方式の場合、図１７に見られる如く、可動接点と両出力端子軸が絶縁ベースに取り付けられるそれぞれの個所との距離はほぼ同じである。
【０００５】
一方、５０ccのオートバイなどのようにスタータへの供給電力の比較的少ない用途においては、通電スイッチとして図６に示されるようなヒンジ型の電磁リレーを用いる場合がある。この電磁リレーは、例えば実開昭６１−１１６０５１号公報、実開昭６２−１３９０４５号公報にも見られるように、一対の入力端子片に接続された電磁コイルと、電磁コイルの一方の電極に接合されたヨークと、ヨークに対してヒンジ構造により可動に接続されるとともに電磁コイルの他方の電極に対して接離するように構成された可動片と、可動片に接続された可動接点と、一方が可動接点に導通されており、他方が可動接点に対向する固定接点を備えた一対の出力端子片とを備えたものである。上記リレーは、入力端子片と出力端子片のソケット挿入部である外端部は、絶縁ベースの薄板状の挿通部をそのまま挿通方向に伸ばした形状の薄板状に形成されている。
【０００６】
上記の電磁リレーを用いた従来の通電スイッチにおいては、原動機付き自転車など小型の内燃機関を始動させるためのスタータに用いる場合には、マグネットスイッチに較べて軽量、小型で制御電力も少ないことから好都合である。
【０００７】
しかし、この型のリレーにおいては、一対の入力端子片と一対の出力端子片とは合成樹脂製の絶縁ベースを挿通し、絶縁ベースの外側に配置された外端部をスタータのソケットに挿入するように構成されている。
【０００８】
従って、負荷装置に短絡事故が生じ、スタータ動作時に該リレーに通常のスタータ電流を上回る過電流が流れた場合、上記ソケットで外部端子が絶縁ベースにはめ込まれて固着されているので、上記過電流による異常加熱により絶縁ベースが溶融しても、後述する本願発明のように上記接点間が開放されることはない。
【０００９】
通常１２５cc以下のクラスでは後述するヒューズが付いていないことが多いので、上記短絡事故が起きると上記リレー自体やバッテリーから出ている電源ケーブルの被覆が溶融し、場合によっては該溶融によって上記接点間が短絡状態になるとバッテリーが完全に放電するまで電流が流れ、最後には燃えだしてしまうこととなる。
【００１０】
上記のように、従来の電磁リレーをスタータに用いる場合、スタータには大電流が流れるので負荷装置に短絡事故が発生すると過電流によりリレー自体が燃えてしまうと同時に他の電気系の被覆が溶融したりして修復不可能な故障を発生し、最悪の場合は発火、炎上等の危険性もあるという問題がある。
【００１１】
従って、特公昭６２−５８０９８号公報や実公昭５６−３１００４号公報に示されるように、２５０cc以上のオートバイでは該リレーはヒューズと一体化して用いられている。しかし、上記ヒューズを別に取り付けることは部品点数が増えることになり、構造も複雑となる欠点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来のマグネットスイッチの改良型として構造が簡単で作り易く、従って安価で、信頼性の高い電磁リレー構造であって、なおかつ、前記従来の欠点を改良し、上記リレー自体にヒューズと同様の過電流溶断機能を備え、ヒューズを用いずに構成を簡略化して、上記従来のヒューズを備えたものと同機能を有するスタータ用通電スイッチを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明の車両スタータ用通電スイッチは、一対の入力端子部及び一対の出力端子軸を備え、一対の前記入力端子部の間に電圧を印加することにより電磁コイルに磁力を発生させて一対の前記出力端子軸間を導通させるように構成された車両スタータ用通電スイッチにおいて、
収納ケースの一部を構成し、一対の棒状の出力端子軸が挿通する絶縁ベース、該絶縁ベースを挿通すると共に、外部ケーブルが固着される前記一対の棒状の出力端子軸、上記絶縁ベースのケース内側端部においてそれぞれ上記出力端子軸と導電接続される屈曲板状の一対の出力端子片、前記一方の出力端子片に導電接続された固定接点、前記他方の出力端子片と導電接続され、前記電磁コイルの発生する磁界に応じて動作する可動接点を備えたヒンジ型の可動片からなり、上記可動片の動作に基づいて上記接点間を開閉動作させることにより前記一対の出力端子軸間を導通させると共に、負荷装置の短絡事故に対し前記絶縁ベースが該短絡の過電流によって溶融することにより前記接点間を開放する非常保護機能も併せ有することを特徴とする。
【００１４】
前記棒状の出力端子軸の外部ケーブル取り付け側に雄螺子部が形成され、該螺子部に前記外部ケーブルのターミナルがナットで取り付けられており、前記一対の出力端子片における、前記開閉動作する接点と前記絶縁ベースのケース内側端部との距離がそれぞれ異なっていて、前記距離の短い方の一方の端子片と出力端子軸が導電接続される側の絶縁ベースが前記過電流による異常加熱により溶融して前記接点が開放されるまで、前記距離の長い方の他方の端子片と出力端子軸が導電接続される側の絶縁ベースが溶融されないような温度差を生じるように前記それぞれの端子片の形状が構成されている。
【００１５】
また、過電流による異常加熱により、上記端子片取り付け部絶縁ベースが溶融する前記距離の短い方の一方の端子片が固定接点側であることを特徴とする。
さらに、前記構成において、絶縁ベースが過電流による異常加熱により溶融する側の一方の端子片と接続される出力端子軸が、スプリング・ワッシャーを介して前記絶縁ベースにネジ止めされており、前記絶縁ベース溶融時該出力端子軸が上記スプリング・ワッシャーの復元力によりケース外方に引き抜かれることを特徴とし、さらに、絶縁ベース溶融時、前記一方の端子片が前記可動接点の圧接力により固定接点側の端子軸を中心にして接点開放方向に回動することを特徴とする。
【００１６】
この発明の構成を用いることにより、従来別途必要であったヒューズを備えなくても上記従来のものと同様の過電流保護機能が得られるので、スタータの通電スイッチ装置の全体構成を簡略化でき、安価に作ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る通電スイッチの実施例について説明する。
この実施例は内燃機関用スタータの通電スイッチとして用いられる場合に適合するように構成した例を示すものである。図１は本発明の通電スイッチの実施例の全体構造を金属ケース２０（図示−点鎖線で示す。）を取り外した状態を示すための概略斜視図、図２は図１に示すヒンジ型の電磁継電部３０を除く部分の分解斜視図、図３（ａ）は図２における絶縁ベース１０の外面を示すための背面図であり、図３（ｂ）は図２における絶縁ベース１０の内面の他の実施例を示す詳細図である。
【００１８】
この実施例では、絶縁ベース１０に対して銅合金などの良導体からなる一対の出力端子軸１１をケース内側から一対の軸挿通孔１０ａに挿通した後、図２に示す出力端子片１２，１３を出力端子軸１１のケース内側端部１１ａに嵌合させ、図１に示す電磁継電部３０を絶縁ベース１０に対して組み込むことによって構成されている。なお、出力端子片１２，１３は出力端子軸１１と同じ銅合金などの良導体で形成されている。
【００１９】
絶縁ベース１０は図２に示すように矩形板上の合成樹脂からなり、出力端子軸１１を挿通する軸挿通孔１０ａと、後述する入力端子片を挿通して外部に引き出すための一対のスリット孔１０ｂと、後述する電磁継電部３０のヨークに設けられた一対に延長部を挿通するための一対の矩形孔１０ｃとを備えており、金属ケースの内側に嵌合するように構成された枠上の嵌合つば部１０ｊ（図２）の上側部分の直下位置に金属製の接点保持板１４が圧入固定されている。なお、前記絶縁ベースは通常ポリエチレンテレフタレート樹脂が用いられており、上記接点保持板１４は接点開放時の上側ストッパーである。
【００２０】
この接点保持板１４の圧入固定部の直下には、図３（ｂ）の１０ｍに示される横長のスリット穴が形成されており、後述する出力端子片１３の圧入部１３ｃ（図２）を圧入固定するようになっている。
【００２１】
絶縁ベース１０の背面には図１〜図３に示すように横長の厚肉部１０ｄが設けられ、この厚肉部１０ｄの表面に上記挿通孔１０ａの背面側の開口が形成されている。厚肉部１０ｄにおける軸挿通孔１０ａの開口縁部１０ｉは図４に示すように円錐面に成形されている。絶縁ベース１０の背面の上部には一対の出力端子１１間を遮るように三角柱形状の庇部１０ｅ（図１，図３）が設けられ、この庇部１０ｅからさらに背面側及び下方に伸びる板上の仕切部１０ｆ（図１，図３）も形成されている。厚肉部１０ｄの下には、一対の凹部１０ｇが形成されており、これらの凹部１０ｇの内部にそれぞれ上記スリット孔１０ｂ及び矩形孔１０ｃ（図２，図３）が開口している。また、凹部１０ｇ内におけるスリット孔１０ｂの内側側方には、さらに円形状の円凹部１０ｈがそれぞれ設けられている。
【００２２】
図３（ｂ）において、斜線部が同一平面を形成し、１０ｉ，１０ｋ，１０ｌは該平面に対する凹部となっている。１０ｌは、前記端子片の１２ｆ、１３ｆ（図２）の部分がはめ込まれる凹部であり、１０ａは端子軸挿入口である。１０ｉは前記接点保持板１４の支持構造用に設けられたものである。
【００２３】
この実施例では、凹部１０ｋが設けられている。該凹部１０ｋが設けられていると、該凹部１０ｋと凹部１０ｌの境界となる部分１０ｎが前記短絡時の溶融により溶けるスピードが早まる効果があり、その分後述する接点圧による回動が早まり動作が確実なものとなる。以上の全ての構造は射出成形などによって一体に形成されている。
【００２４】
出力端子軸１１は丸棒状に形成されており、ケース内側端部１１ａは軸線方向と直交する板面を備えた板状に形成され、その表面は平面となっている。出力端子軸１１の内端部１１ａの表面の中心部には図２に示すように小径の軸状に形成された突出軸部１１ｂが設けられている。出力端子軸１１における軸挿通孔１０ａ内に挿通された部分は円筒面状の外周部を備えているが、図４に示すように軸挿通孔１０ａに挿通された部分よりも外部側には雄ネジ１１ｃが刻設されている。この雄ネジ１１ｃには図４に示す防水用のＯリング１５及びＯリングを加圧するための平座金１６が挿通され、さらに図３に示すスプリング・ワッシャー（ばね座金）１７が挿通された後、ナット１８，１９が螺入され、締め付けられる。
【００２５】
出力端子片１２は、図２に示すように、カシメ孔１２ｂを備えたヨーク取付部１２ａと、このヨーク取付部１２ａから伸びる帯板状の平帯部１２ｃと、平帯部１２ｃに対して約３０度程度屈曲して内側斜め方向に伸びる傾斜板部１２ｄと、傾斜板部１２ｄに対して再び傾斜し、平帯部１２ｃと再び平行になるとともに途中から上下方向に幅広に形成された幅変化部１２ｅと、幅変化部１２ｅから直角に屈曲して上記出力端子軸１１の内端部１１ａの表面と平行な板面を備えた平板状の接触板部１２ｆとを有する。接触板部１２ｆのほぼ中央には内端部１１ａの中央の突出軸部１１ｂを挿通可能な軸孔１２ｇが形成されている。
【００２６】
一方、出力端子片１３は、水平に配置される対面部１３ａの表面状に固定接点１３ｂが固定されており、この固定接点１３ｂの奥側は圧入部１３ｃとなり、絶縁ベース１０に形成された図示しないスリット穴に圧入固定される。対面部１３ａから水平に伸びる連結部１３ｄの絶縁ベース側はほぼ直角に屈曲して垂直な平板状の接触板部１３ｅとなっており、この接触板部１３ｅは出力端子軸１１のケース内側端部１１ａに当接するようになっている。接触板部１３ｅの中央には突出軸部１１ｂを受け入れるための軸孔１３ｆが形成されている。なお、理解を容易にするため繰り返すと、図１において、３１は合成樹脂性のコイルスプール、１４は金属製の接点保持板、３０，３４は同材質のヨーク及び可動片、３３はリン青銅のバネである。図１において、符号３１を付けられているところは、すべて一体化されていている一つの部材である。
【００２７】
電磁継電部３０においては、図１が示すように、合成樹脂からなるコイルスプール３１の中心孔に図示しない鉄心が挿通され、断面Ｌ字状のヨーク３２が下側のコイルスプール３１の下部にて鉄心に接合されている。ヨーク３２の上端部には薄いリン青銅などの薄板からなるＬ字型の可動接点ばね３３の下部３７が固定されている。この可動接点ばね３３の上端部３８はコイルスプール３１の上部に配置された、材質は同じでヨーク３２とは別体の可動片３４を固着すると共にそのまま延伸し、先端に図示しない可動接点を取付け、この可動接点は接点保持板１４の下方に配置されている。コイルスプール３１の円筒部の外周面には電磁コイル３５が巻回され、この電磁コイル３５から引き出された導電線の両端部は、コイルスプール３１の側部に圧入された一対の入力端子片３６（一方のみを図示している。）に接続されている。
【００２８】
一対の入力端子片３６は絶縁ベース１０の一対の上記スリット孔１０ｂにそれぞれ圧入され、図３に示す絶縁ベース１０の背面側に設けられた凹部１０ｇの内部に突出している。コイルスプール３１の上部には一対の相互に対称形に形成された凸部３１ａ（図１）が設けられており、これらの凸部３１ａに形成された凹溝部３１ｂに接点保持板１４の周縁部に設けられた突起１４ａが嵌合するようになっている。コイルスプール３１に取り付けられたヨーク３２の下部には、絶縁ベース１０側の端部に図示しない一対の延長部が設けられており、これらの延長部は絶縁ベース１０の下部に設けられた図２及び図３に示す矩形孔１０ｃに挿通される。
【００２９】
この実施例においては、図２に示す出力端子片１２，１３の接触板部１２ｆ，１３ｅが出力端子軸１１のケース内側端部１１ａに接するように突出軸部１１ｂを軸孔１２ｇ，１３ｆに挿通させた状態で、電磁継電部３０を図１に示すように絶縁ベース１０に対して装着する。このとき、出力端子片１２のヨーク取付部１２ａに形成されたカシメ孔１２ｂに対してヨーク３２の側部に設けられた突起３２ａ（図１）を挿通され、突起３２ａの挿通されて突出した部分をカシメ加工することによって出力端子片１２はヨーク３２に固定される。また、出力端子片１２，１３の軸孔１２ｇ，１３ｆに挿通された突出軸部１１ｂもカシメ加工によって軸孔１２ｇ，１３ｆの開口縁部に広がった形状となり、これによって出力端子軸１１と出力端子片１２，１３とが接続固定される。
【００３０】
上記の電磁継電部３０を絶縁ベース１０に装着する際に、一対の入力端子片３６はスリット孔１０ｂに挿通されて絶縁ベース１０の背面部に設けられた凹部１０ｇ内に突出し、ヨーク３２の一対の延長部は矩形孔１０ｃに挿通されて絶縁ベース１０の背面部に設けられた凹部１０ｇ内に突出する。絶縁ベース１０の背面部に突出したヨーク３２の延長部の凹部１０ｇ内に突出した部分が凹部１０ｇ内においてカシメ加工を受けることにより、電磁継電部３０は絶縁ベース１０に対して固定される。なお、スリット孔１０ｂを挿通して絶縁ベース１０の背面側の凹部１０ｇ内に突出した入力端子片３６の外端部には入力配線が接続される。この状態で外端部は隣接する円凹部１０ｈに向けて屈曲させられ、その後、凹部１０ｇ内に樹脂が流し込まれて密封される。
【００３１】
本実施例では、絶縁ベース１０の背面側に突出した一対の入力端子片３６の外端部の間に所定値以上の電圧を印加すると、電磁コイル３５に電流が流れて励磁され、可動片３４が図示しない鉄心の上端部に形成された磁極に吸引されて可動接点ばね３３の先端部に設けられた図示しない可動接点が下方向に動き、出力端子片１３の固定接点１３ｂに接触する。これによって、一方の出力端子軸１１から出力端子片１２、ヨーク３２、可動接点ばね３３、可動接点、固定接点１３ｂ、出力端子片１３、他方の出力端子軸１１までの導通経路が形成される（図１０参照）。
【００３２】
この実施例では、まず、高電流に耐えうる充分な断面積を備えた出力端子軸１１を絶縁ベース１０に挿通させ、出力端子軸のケース内側端部（絶縁ベース１０の前面側であって、金属ケース２０の内側に配置された端部）に対して電磁継電部３０に接続された出力端子片１２，１３を導電接続しているため、通常動作時に絶縁ベースの挿通部や外部の配線コードやソケットとの間の接合部において過熱し、絶縁ベースが変形したり、接合部が焼損したりすることを防止することができる。また、この実施例においては、図４に示すように、出力端子片１２，１３のいずれもが出力端子軸１１のケース内側端部１１ａの表面に対して屈曲部を介して平行に設けられた接触板部１２ｆ，１３ｅを備えており、これらの接触板部１２ｆ，１３ｅの表面をケース内側端部１１ａに当接させた状態で導通が確保されているので、出力端子軸と出力端子片との間の導電接触部の接合面積を大きくすることができ、通常動作時に大電流を流しても接合部の過熱や焼損などを防止することができる。
【００３３】
以下、次に前記負荷装置が短絡故障を起こしたときの動作を説明する。車両用スタータは動作時大電流が流れるので、負荷装置が短絡状態となると大電流が流れっぱなしとなって危険である。すなわち、加熱によりスタータの電気系は電線の被覆等が至るところで溶融し修復不可能になると同時に、場合によっては発火し、最悪の場合は炎上・爆発等の危険もある。このため、従来は別途ヒューズを設けていたが、この発明の通電スイッチは上記ヒューズと同様に短絡事故時の過電流による非常保護装置としても機能する。その動作は、以下のとおりである。
【００３４】
図５〜図９は、前記図１〜図３のこの発明の通電スイッチの要部を示したものである。図６が図１の上面図に相当し、図５，図７は、図６の左右切り欠き側面図である。図８は、図６の底面図であり、図９は、前記端子片のみを取り出した詳細図である。
【００３５】
図において、２０は図１の出力端子軸１１に相当する端子ボルト（Ｃ端子）、２１はＣ端子・ヨーク接合部、２２は可動片・ヨーク接合部、２４は図１の他の出力端子軸１１に相当する端子ボルト（固定片）である。図９において、２５はＣ端子（図１の出力端子片１２）、２６は可動片（図１の３３）、２７は可動接点及びその下部にある固定接点、２８は固定片（図１の出力端子片１３）である。
【００３６】
図１０に示す如く、前記電磁継電部が動作すると、バッテリー３１からの電流はＣ端子２０から、可動片２６，可動接点、固定接点２７を介して端子ボルト（固定片）側に流れる。この系の中に省略されているが、スタータ・モーターが配置されており、車両のエンジンを始動させる。
【００３７】
図１の圧肉部１０ａとボルト１８の間には、平座金と共に図１１に示されるスプリング・ワッシャー４０が間挿される。該スプリング・ワッシャー４０は、図１１（ａ）に示される締め付け状態から図１１（ｂ）に示される開放状態になるとき、バネの復元力により２〜３mm図の上下方向に伸張する。前記短絡故障時の加熱により前記絶縁ベース１０が溶融すると、絶縁ベースによる出力端子軸１１の締め付けが緩んで該ワッシャーは復元し、該復元時の該ワッシャーの復元力により前記端子ボルト（固定片）２４は絶縁ベースと反対方向（外方向）に引き抜かれる。この状態を図１２に示す。
【００３８】
また、図１３（ａ）に示されるように、電磁継電部動作時に可動接点を固定接点１３ｂに当接させるため、電磁石４２に吸引されている可動切片４３は、そのバネ圧により可動接点４１を図面下方に押しており、前記絶縁ベースの溶融時には固定接点を固定している絶縁ベースが溶融により緩むことによりその絶縁ベースの固定力が緩み、図１３（ｃ）に示されるように、固定接点１３ｂは端子ボルト（固定片）４４を中心にして回動するように下方向に押し出される。結果的に前記溶融時には、前記引き抜き動作と相俟って前記可動接点４１と固定接点１３ｂとの間が開放されることになる。
【００３９】
上記動作説明から分かるように、上記短絡保護動作が行われるためには、絶縁ベース溶融時、上記端子軸がフリーとなる必要がある。実開昭６２−１３９０４５号公報にも示されるような従来のこの型のリレーにおいては、一対の入力端子片と一対の出力端子片は絶縁ベースの外側に配置された外端部をスタータのソケットに挿入するように構成されているので、上記ソケットで外部端子が絶縁ベースにはめ込まれて固着されているため、絶縁ベース溶融時上記端子軸がフリーにならないので上記動作は生じない。この発明は、通常動作時の電流容量を大きくした丸棒状の端子軸と該端子軸への外部ケーブル接続をナット締めで行う構造の組み合わせを車両スタータ用通電スイッチに用い、上記絶縁ベース溶融時該端子軸がフリーになる点に特徴がある。
【００４０】
表１に、実際にこの発明の通電スイッチに過電流を流した場合の測定結果を示す。図１５にその測定結果（サンプル９）の例（グラフ）を示す。
【００４１】
【表１】

【００４２】
表１及び図１５における温度は、図１４における測定部５２，５１の温度の測定結果である。図１５において、横軸は経過時間であり、図１５に見られるように、固定端子側５２の方の温度上昇がＣ端子側５１の温度上昇より大きく、通電後の経過時間４分４７秒後に固定端子側で絶縁ベースが２２５℃となって溶融し、接点が開放されて通電が止まっている。なお、この時Ｃ端子側５１の温度上昇は１７５℃であり、絶縁ベースはまだ溶融していない。同様に、他のサンプルのデータについて説明すると、表１において、ＮＧ時間とは、前記通電後接点開放に至るまでの経過時間である。接点開放後は、通電による加熱も終了するので前記溶融した絶縁ベースは開放状態のまま自然に固まることになる。オフロック時の温度上昇値とは、前記接点開放時の上記固定端子側５２及びＣ端子側５１の温度値である。
【００４３】
次に、上記のように固定端子側５２及びＣ端子側５１の間に温度差が生じる動作を説明する。
表２には、前記各部の抵抗を調べるため、通電実験時の前記通電スイッチの各部分の電圧値、抵抗値を測定した結果を示す。表中のＡ〜Ｅは図１６に図示される同じ記号の個所を示す。
【００４４】
【表２】

【００４５】
表２から分かるようにＡ〜Ｃ及びＤ〜Ｅの抵抗値はＣ〜Ｄの間の抵抗値に較べるとはるかに小さい。これは接点個所の接触抵抗がＡ，Ｅ間の大部分を占めており、前記過電流時の発熱も大部分が該接点部分で生じることを意味している。端子片１２，１３等は銅を用いているので熱伝導性及び放熱性が良く、従って前記測定個所５２，５１の温度上昇は前記接点と前記測定個所（絶縁ベースへの取り付け部）間の距離によって決まり、上記測定個所の温度上昇差はこのようにして生じるものと考えられる。上記温度上昇の差は、一方の端子片可動接点側（Ｃ端子側）１２が固定されている状態で、固定接点側１３が溶融して移動可能となることを意味し、このことはこの発明の非常保護動作（異常時の接点開放動作）を確実にするためには重要な事項である。すなわち、両方の端子片が同時に溶融する状況では前記開放動作が必ず起こるとは保証されないからである。表３に上記固定片の移動距離の測定値を示す。
【００４６】
【表３】

【００４７】
この発明の電磁継電器は、２０〜３０個上記開放試験を行ったが、いずれも前記オフ動作をし、非常保護装置として十分信頼性の高いものであることが確認された。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、絶縁ベースを挿通する出力端子軸のケース内側端部と、電磁継電部の接点ブロックに導電接続された出力端子片とを導電接続したことにより、外部の配線やソケットなどと接続される出力端子軸の電流容量を大きくし、通常動作時の出力端子軸の過熱による絶縁ベースの変形や導電接続部の焼損などを防止することができる。特に、出力端子片の屈曲部の先に形成された接触板状部の表面が出力端子軸の内端部の表面に当接するように構成することができ、出力端子片と出力端子軸との接合面積を大きくとることができ、この接合部の過熱や焼損を防止することができる。
【００４９】
また、この発明の通電スイッチは、従来必要とされたヒューズを併用しなくても、ヒューズを用いた場合と同様の過電流保護機能を該通電スイッチ自体が有しており、その動作の信頼性も高いものである。従って、従来より部品点数が少なくなり、明らかに構成が簡単で、手軽で安価な非常保護機能を兼ね備えた車両スタータ用通電スイッチが実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通電スイッチの実施例における金属ケースを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】同実施例における電磁動作部を取り除いた部分の分解斜視図である。
【図３】同実施例における図２に示す状態にある絶縁ベースの背面部を示す背面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図４】同実施例における一対の出力端子軸と一対の出力端子片との接続部分（２ヶ所）を拡大して示す拡大縦断面図（ａ）及び（ｂ）である。
【図５】この発明の通電スイッチの要部を示したものであり図６の左右切り欠き側面図である。
【図６】この発明の通電スイッチの要部を示したものであり図１の上面図である。
【図７】この発明の通電スイッチの要部を示したものであり図６の左右切り欠き側面図である。
【図８】この発明の通電スイッチの要部を示したものであり図６の底面図である。
【図９】この発明の前記端子片のみを取り出した詳細図である。
【図１０】上記実施例における通電スイッチの動作電流の流れを説明する図である。
【図１１】出力端子軸にはめ込まれるスプリング・ワッシャーを示す。
【図１２】上記スプリング・ワッシャーの動作態様の説明図である。
【図１３】この発明の通電スイッチの可動接点の保護動作態様を示す。
【図１４】上記保護動作の実験における測定個所を示す。
【図１５】上記保護動作の実験結果の例を示す。
【図１６】上記保護動作の各部抵抗測定実験における測定個所を示す。
【図１７】従来のソレノイド式のリレーを示す。
【符号の説明】
１０絶縁ベース
１０ａ軸挿通孔
１１出力端子軸
１１ａ内端部
１１ｂ突出軸部
１２，１３出力端子片
１２ｆ，１３ｅ接触板部
１２ｇ，１３ｆ軸孔
２０端子ボルト（Ｃ端子）
２１Ｃ端子・ヨーク接合部
２２可動片・ヨ−ク接合部
２３固定片
２４端子ボルト（固定片）
２５端子ボルト（Ｃ端子）
２６可動片
２７可動接点・固定接点
２８固定片
３０電磁動作部
３１コイルスプール
３２ヨーク
３３可動接点ばね
３４可動片
３５電磁コイル
３６入力端子片
４０スプリング・ワッシャー
４３可動片

Claims

一対の入力端子部及び一対の出力端子軸を備え、一対の前記入力端子部の間に電圧を印加することにより電磁コイルに磁力を発生させて一対の前記出力端子軸間を導通させるように構成された車両スタータ用通電スイッチにおいて、収納ケースの一部を構成し、一対の棒状の出力端子軸が挿通するポリエチレンテレフタレートからなる絶縁ベース、該絶縁ベースを挿通すると共に、外部ケーブルが固着される前記一対の棒状の出力端子軸、上記絶縁ベースのケース内側端部においてそれぞれ上記出力端子軸と導電接続される屈曲板状の一対の出力端子片、前記一方の出力端子片に導電接続された固定接点、前記他方の出力端子片と導電接続され、前記電磁コイルの発生する磁界に応じて動作する可動接点を備えたヒンジ型の可動片からなり、上記可動片の動作に基づいて上記接点間を開閉動作させることにより前記一対の出力端子軸間を導通させると共に、負荷装置の短絡事故に対し前記絶縁ベースが該短絡の過電流によって融点付近まで加熱され溶融することにより前記接点間を開放する非常保護機能も併せ有する車両スタータ用通電スイッチにおいて、
前記一対の出力端子片における、前記開閉動作する接点と前記絶縁ベースのケース内側端部との距離がそれぞれ異なっていて、前記距離の短い方の固定接点側の出力端子軸が挿通される側の絶縁ベースが前記過電流による異常加熱により溶融して前記接点が開放されるまで、Ｌ字型の可動接点ばねを含む前記距離の長い方の出力端子軸が挿通される側の絶縁ベースが溶融されないように温度差を生じるように構成されていると共に、
前記絶縁ベースが過電流による異常加熱により溶融する側の一方の端子片と接続される出力端子軸が、スプリング・ワッシャーを介して前記絶縁ベースにネジ止めされており、前記絶縁ベース溶融時該出力端子軸が上記スプリング・ワッシャーの復元力によりケース外方に引き抜かれることにより負荷装置の短絡事故等の非常時に前記接点を開放することを特徴とする車両スタータ用通電スイッチの非常保護方法。
前記一方の端子片の固定接点が出力端子軸の中心から偏心するように屈曲した形状であって、絶縁ベース溶融時、該一方の端子片が負荷装置の短絡事故等の非常時に可動接点の圧接力により固定接点側の端子軸を中心にして接点開放方向に回動することにより前記接点を開放することを特徴とする前記請求項１記載の車両スタータ用通電スイッチの非常保護方法。