JP4123164B2

JP4123164B2 - スタータ用電磁スイッチ

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Publication number: JP4123164B2
Application number: JP2004044984A
Authority: JP
Inventors: 正巳新美; 志賀　　孜; 忠博倉沢
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: US20050184838A1; JP2005233129A; US7009475B2

Description

本発明は、スタータモータを二段階に通電するスタータ用電磁スイッチに関し、特に、スタータモータへの通電電流を断続する接点部の構造に関する。

近年、無駄な燃料消費を抑えると共に、排出ガスを低減する等の目的で、信号待ちや渋滞での停車時に、エンジンを自動的に停止するアイドルストップシステムを搭載した車両が増えている。このアイドルストップシステムを搭載する車両では、アイドルストップシステムを行わない通常の車両と比較して、スタータの使用回数が飛躍的に増加するため、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせてエンジン始動を行うギヤ噛み合い式のスタータでは、ピニオンギヤとリングギヤの摩耗が問題となる。つまり、両ギヤの摩耗が進行すると、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合い不良を招き、エンジン始動が困難になる。

このギヤの摩耗を減らして寿命を向上させる手段として、例えば、特許文献１に記載されたスタータがある。このスタータは、モータの通電回路に並列に接続されたメイン接点部とサブ接点部とを設けて、メイン接点部よりサブ接点部の方が先に閉じることで、モータを二段階に通電する構成である。但し、サブ接点部（固定接点側）には、電気抵抗が大きいカーボン抵抗体が使用され、メイン接点部より先にサブ接点部が閉じることで、モータへの通電電流が制限される。これにより、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合い時には、モータがゆっくり回転することで、ピニオンギヤとリングギヤの摩耗を抑制でき、両ギヤの噛み合い後は、メイン接点部が閉じて、モータがフルパワーで回転することにより、確実にエンジン始動を行うことができる。
特開２００３−２９３９１３号公報

ところが、サブ接点部にカーボン抵抗体を使用する場合、車載バッテリを１２Ｖとすると、概ね２０〜１００ｍΩ程度の抵抗値が適当であるが、このカーボン抵抗体を固定接点として電磁スイッチの内部に配設するためには、カーボン抵抗体の断面積が略５０〜１００ｍｍ²、長さが略５〜１０ｍｍ程度に設定される。この場合、カーボン抵抗体の抵抗率は、略１００００〜１５００００μΩｃｍが必要であり、材料としては、必然的にＣ：１００％が必要となる。

ここで、最も重要なのは、カーボン抵抗体への通電の入口と出口の処理方法である。前記特許文献１では、カーボン抵抗体の一端側が箱状の金属部材に圧入嵌合されることにより通電の入口が確保されているため、通電によるカーボン抵抗体の発熱により、金属部材の熱膨張及び収縮が発生する。このため、熱膨張率の異なるカーボン抵抗体と金属部材との間に緩みが生じて、通電不良となる恐れがある。この問題の解決策として、例えば、モータのブラシに接続される様な、銅撚線から成るリード線をカーボン抵抗体に埋め込む方法が考えられるが、Ｃ：１００％の抵抗体に、そのままリード線を埋め込むと、やはり銅とカーボンとの接触部の発熱に起因する熱膨張率の差によって、埋め込み部に緩みが生じる恐れがある。

一方、通電の出口として、カーボン抵抗体の他端側端面に相手側の可動接点が当接する接点面が形成されている。しかし、カーボン抵抗体の接点面には、可動接点が当接して実際に通電する、いわゆる通電点が存在し、この通電点が何点かの微小点状の部位であるため、カーボン抵抗体の抵抗率が高いことと相まって、その通電点で局部的に発熱して、カーボン抵抗体を構成するカーボン粒が脱落して消耗する問題が発生する。

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、第２接点部に使用されるカーボン抵抗体への安定的な通電を保証でき、且つカーボン抵抗体の信頼性を向上できるスタータ用電磁スイッチを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、バッテリからスタータモータに通電される電流を断続する第１接点部と、この第１接点部と並列に接続され、且つ、第１接点部より先に閉操作されて、スタータモータに流れる電流を制限する第２接点部とを有し、第１接点部及び第２接点部を開閉操作するスタータ用電磁スイッチであって、第２接点部は、バッテリ側に接続される固定接点と、スタータモータ側に接続される可動接点とで構成され、その固定接点と可動接点の何方か一方は、カーボンの含有率が低い低抵抗部と、カーボンの含有率が高い高抵抗部とを有するカーボン抵抗体によって形成され、そのカーボン抵抗体は、通電方向の一端側に低抵抗部が配置され、残りの一部または全部に高抵抗部が配置されて、全体が一体的に成型接合されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、カーボン抵抗体の一端側に低抵抗部を配置したことにより、その低抵抗部をカーボン抵抗体への通電の入口または出口として形成できる。例えば、低抵抗部を通電の入口として形成することで、その低抵抗部に接続される金属導体との接触抵抗を低くできるため、金属導体との接続部の温度上昇を抑制でき、且つ低抵抗部と金属導体との熱膨張率の差も小さくできるので、カーボン抵抗体への通電信頼性が向上する。また、低抵抗部を通電の出口として形成することで、相手側の接点（固定接点または可動接点）が当接する微小な通電点での局部的な発熱が抑えられるため、カーボン抵抗体の消耗を抑制でき、接点としての耐久性を確保できる。

（請求項２の発明）
本発明は、バッテリからスタータモータに通電される電流を断続する第１接点部と、この第１接点部と並列に接続され、且つ、第１接点部より先に閉操作されて、スタータモータに流れる電流を制限する第２接点部とを有し、第１接点部及び第２接点部を開閉操作するスタータ用電磁スイッチであって、第２接点部は、バッテリ側に接続される固定接点と、スタータモータ側に接続される可動接点とで構成され、その固定接点と可動接点の何方か一方は、カーボンの含有率が低い低抵抗部と、カーボンの含有率が高い高抵抗部とを有するカーボン抵抗体によって形成され、そのカーボン抵抗体は、通電方向の一端側と他端側に低抵抗部が配置され、両者に挟まれた中間部分の一部または全部に高抵抗部が配置されて、全体が一体的に成型接合されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、カーボン抵抗体の両側（一端側と他端側）にそれぞれ低抵抗部を配置したことにより、その低抵抗部をカーボン抵抗体への通電の入口及び出口として形成できる。例えば、低抵抗部を通電の入口として形成することで、その低抵抗部に接続される金属導体との接触抵抗を低くできるため、金属導体との接続部の温度上昇を抑制でき、且つ低抵抗部と金属導体との熱膨張率の差も小さくできるので、カーボン抵抗体への通電信頼性が向上する。また、低抵抗部を通電の出口として形成することで、相手側の接点（固定接点または可動接点）が当接する微小な通電点での局部的な発熱が抑えられるため、カーボン抵抗体の消耗を抑制でき、接点としての耐久性を確保できる。

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、低抵抗部は、１００μΩｃｍ以下の抵抗率を有し、高抵抗部は、低抵抗部より１００倍以上の抵抗率を有していることを特徴とする。
これにより、第１接点部より先に第２接点部が閉じた時に、スタータモータへの通電電流を制限する抵抗値を確保できる。

（請求項４の発明）
請求項１または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、カーボン抵抗体は、低抵抗部に通電用の導体が電気的且つ機械的に接続されていることを特徴とする。
この場合、低抵抗部と通電用の導体との接続部の抵抗値を小さく保つことができ、接続部の発熱による劣化を防止できる。また、低抵抗部は、Ｃ：１００％の抵抗体と比較して、銅等の成分比率を増加させることにより、機械的強度を上げることができ、接続部の振動などに対する耐力を向上できる。

（請求項５の発明）
請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、カーボン抵抗体は、一端側の低抵抗部に通電用の導体が電気的且つ機械的に接続され、他端側の低抵抗部に相手側の接点が当接することを特徴とする。
この場合、一端側の低抵抗部と通電用の導体との接続部の抵抗値を小さく保つことができ、接続部の発熱による劣化を防止できる。また、低抵抗部は、Ｃ：１００％の抵抗体と比較して、銅等の成分比率を増加させることにより、機械的強度を上げることができ、接続部の振動などに対する耐力を向上できる。
更に、他端側の低抵抗部は、相手側の接点が当接する接点面として利用できる。

（請求項６の発明）
請求項４または５に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、通電用の導体は、良導体である銅撚線、あるいは銅板等の金属固体であることを特徴とする。
例えば、通電用の導体を柔軟性のある銅撚線とすることで、カーボン抵抗体の配置自由度を向上できる。また、通電用の導体を剛性の高い金属固体とすることで、その金属固体とカーボン抵抗体との位置関係を厳密に保持できる。

（請求項７の発明）
請求項１〜６に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、カーボン抵抗体は、低抵抗部と高抵抗部との間にカーボンを含む中間層が形成され、この中間層が、低抵抗部と高抵抗部との中間の熱膨張率を有していることを特徴とする。
この構成によれば、低抵抗部と中間層との熱膨張率の差、及び中間層と高抵抗部との熱膨張率の差をそれぞれ小さくできるので、カーボン抵抗体の製作過程における成型時、および過大な温度上昇を繰り返し行った時等に、熱膨張率の差による境界部の亀裂発生を防止でき、カーボン抵抗体の信頼性を向上できる。

（請求項８の発明）
請求項１〜７に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、カーボン抵抗体は、固定接点を形成していることを特徴とする。
この場合、カーボン抵抗体を固定した状態で使用するので、相手側の接点（可動接点）が当接した時に、カーボン抵抗体自体が振動あるいは揺動しにくくなり、安定して通電を行うことができる。

（請求項９の発明）
請求項８に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、固定接点を形成するカーボン抵抗体は、バッテリケーブルを介してバッテリに接続される外部端子と直接または間接的に熱伝導性を確保して連結されていることを特徴とする。
この構成によれば、通電時にカーボン抵抗体で発生した熱を、比較的質量の大きな外部端子へ逃がすことができる。更には、外部端子を介して熱容量のより大きなバッテリケーブルへ逃がすことができるため、カーボン抵抗体の局部的な温度上昇を抑制できる。

（請求項１０の発明）
請求項９に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、固定接点を形成するカーボン抵抗体は、請求項４〜６の何れかに記載した通電用の導体を介して、外部端子と一体的に連結されていることを特徴とする。
これにより、カーボン抵抗体と通電用の導体および外部端子とをコンパクトにまとめることができ、電磁スイッチの小型化を図ることが可能である。

（請求項１１の発明）
請求項１０に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、固定接点を形成するカーボン抵抗体は、通電用の導体と共に、外部端子と一体にモールド成形されていることを特徴とする。
この場合、通電用の導体は、カーボン抵抗体の低抵抗部と同一材料にて形成することができ、且つ、外部端子と一体にモールド成形することにより、外部端子、通電用の導体、及びカーボン抵抗体から成る端子部の生産が容易となり、コスト低減を図ることが可能である。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１はスタータ１の断面図、図３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、回転力を発生するスタータモータ（以下、モータ２と呼ぶ）と、このモータ２に駆動されて回転する出力軸３と、この出力軸３上に配置されるピニオンギヤ４と、モータ２が起動する前にピニオンギヤ４の回転を規制するための回転規制部材５と、モータ２の通電回路（図３参照）に設けられる接点手段（後述する）を開閉操作すると共に、連結部材６を介して回転規制部材５を駆動する電磁スイッチ７等を備えている。

モータ２は、磁束を発生する界磁８と、整流子を有する電機子９、及び整流子に摺接するブラシ１０等より構成される直流電動機である。
界磁８は、磁気回路を形成するヨーク８ａと、ヨーク８ａの内周面に配置される複数の永久磁石８ｂとで構成され、モータ２の機枠を兼ねるヨーク８ａが、フロントハウジング１１とエンドカバー１２との間に配置され、図示しないスルーボルトを締め付けて固定されている。なお、図１では、磁石式界磁を示しているが、巻線式界磁を用いても良い。

電機子９は、電機子軸９ａと、この電機子軸９ａに固定される電機子コア９ｂ、及び電機子コア９ｂに巻線される電機子コイル９ｃを備える。
整流子は、電機子コイル９ｃの一方（図１の右側）のコイルエンドを利用して設けられ、そのコイルエンドの軸方向端面が整流子面として形成されている。
ブラシ１０は、整流子面に当接して配置され、ブラシスプリング１３により整流子面に押圧されている。

出力軸３は、以下に説明する減速装置とクラッチ１４とを介して、電機子軸９ａと同軸線上に配置され、反モータ側（図示左側）である一方の端部が、フロントハウジング１１に軸受１５を介して回転自在に支持され、他方の端部が、フロントハウジング１１の内部に収容されるギヤケース１６に軸受１７を介して回転自在に支持されている。
ギヤケース１６は、クラッチ１４及び減速装置の外周を覆う円筒壁部を有し、その円筒壁部の内周に減速装置の一部品を構成するインターナルギヤ１８が形成されている。

減速装置は、前記インターナルギヤ１８と、電機子軸９ａの端部に形成されたサンギヤ１９、及びインターナルギヤ１８とサンギヤ１９とに噛み合う複数の遊星ギヤ２０とで構成される周知の遊星歯車機構であり、電機子９の回転速度を遊星ギヤ２０の公転速度まで減速する。
クラッチ１４は、遊星ギヤ２０を回転自在に支持するギヤ軸２１を介して遊星ギヤ２０の回転（公転運動）が伝達され、その回転を図示しないローラを介して出力軸３に伝達すると共に、エンジン始動後に出力軸３の回転速度がクラッチ１４の回転速度（遊星ギヤ２０の公転速度）を上回ると、ローラが空転してオーバランを防止する一方向クラッチである。

ピニオンギヤ４は、モータ２の回転力をエンジンのリングギヤ４４に伝達するもので、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合して、出力軸３と一体に回転可能、且つ軸方向に移動可能に設けられ、ピニオンスプリング２２により反リングギヤ方向（図示右方向）へ付勢されている。
ピニオンギヤ４の反リングギヤ側には、ピニオンギヤ４より外径が若干大きい回転規制リング２３が一体に、もしくは相対回転不能に固定され、この回転規制リング２３の外周に複数の凹部が周方向等間隔に形成されている。

回転規制部材５は、例えば、リング状に曲げ加工されたスプリング素材の一端側を略直角に折り曲げて設けられ、図１に示す様に、回転規制リング２３の径方向外側を軸方向に沿って配置されると共に、回転規制リング２３に対し径方向（図１の上下方向）に移動可能に保持されている。この回転規制部材５は、連結部材６を介して電磁スイッチ７により駆動されると、図１に示す静止位置から図示上方へ押し上げられ、回転規制リング２３の凹部に係合することで、回転規制リング２３と共にピニオンギヤ４の回転を規制する。

連結部材６は、電機子９の外側を軸方向に通り抜けて配置される棒状部６ａと、この棒状部６ａの一端側に連結された腕部６ｂとを有し、この腕部６ｂが、電磁スイッチ７のプランジャ２４に固定されたフック２５に連結され、棒状部６ａの他端側が略直角に折り曲げられて、回転規制部材５と一体に設けられた突起部２６に係合している。この連結部材６は、プランジャ２４の動きが腕部６ｂに伝達されると、棒状部６ａが回動することにより、棒状部６ａの他端側が突起部２６を押圧して、回転規制部材５を図１の上方へ押し上げることができる。
突起部２６は、前記スプリング素材の他端側を、回転規制部材５と反対側へ略直角に折り曲げて設けられている。

電磁スイッチ７は、始動スイッチ２７（図３参照）の閉操作により、バッテリ２８から通電されて磁力を発生するソレノイド２９と、このソレノイド２９の内側に挿入され、ソレノイド２９への通電によって発生する磁力を受けて図１の上方へ吸引される前記プランジャ２４、及びソレノイド２９への通電が停止された時に、プランジャ２４を押し戻すためのリターンスプリング３０等を備える。

接点手段は、図３に示す様に、モータ２の通電回路に並列に接続されるメイン接点部Ａとサブ接点部Ｂとで構成される。
メイン接点部Ａは、外部端子３１に接続される第１固定接点３２と、ブラシリード線３３を介して正極側のブラシ１０に接続される第１可動接点３４とで形成される。
外部端子３１は、図１に示す様に、エンドカバー１２の側壁を貫通して取り付けられ、ワッシャ３５により固定されている。この外部端子３１には、エンドカバー１２の外側に取り出されたボルト部に、バッテリケーブル３６（図３参照）のターミナルが接続され、図示しないナットにより締め付け固定される。

第１固定接点３２は、外部端子３１と一体に設けられて、エンドカバー１２の側壁内側に配置されている。
第１可動接点３４は、接点圧スプリング３７に付勢された状態で、絶縁性（例えば樹脂製）を有する接点ホルダ３８に保持され、プランジャ２４の移動に伴い、第１固定接点３２に対向して可動する。
接点ホルダ３８は、プランジャ２４の端部に固定されたフランジ部（図示せず）に支持され、そのフランジ部と共に、プランジャ２４と一体に可動する。

サブ接点部Ｂは、通電板３９（本発明の通電用の導体）を介して外部端子３１と電気的、且つ機械的に接続された第２固定接点４０と、例えば、銅撚線から成るリード線（図示せず）を介して、第１可動接点３４と電気的に接続された第２可動接点４１とで形成される。
通電板３９は、良導体である銅板等によって形成され、図２に示す様に、第２固定接点４０と一体的に接合され、且つ、エンドカバー１２の内側で外部端子３１と電気的且つ機械的に結合される。

第２固定接点４０は、本発明のカーボン抵抗体によって形成される。そのカーボン抵抗体は、１００μΩｃｍ以下の抵抗率を有する低抵抗部４０ａと、この低抵抗部４０ａより１００倍以上の抵抗率を有する高抵抗部４０ｂとで構成され、図２に示す様に、第２固定接点４０への通電の入口となる一端側に低抵抗部４０ａが配置され、通電の出口となる他端側に高抵抗部４０ｂが配置されている。

このカーボン抵抗体は、低抵抗部４０ａと高抵抗部４０ｂとを一体的に焼結して製造される。但し、低抵抗部４０ａは、高抵抗部４０ｂよりカーボンの含有率が低く、良導体である銅等の成分比率が低抵抗部４０ａの７０％程度を占めている。
また、高抵抗部４０ｂは、カーボンの含有率が１００％程度を占めており、且つ、通電方向に低抵抗部４０ａの３倍程度の長さを有している。

第２可動接点４１は、接点圧スプリング４２に付勢された状態で、前述の接点ホルダ３８に保持され、プランジャ２４の移動に伴い、第２固定接点４０に対向して可動する。
上記のメイン接点部Ａとサブ接点部Ｂは、プランジャ２４の移動と共に、メイン接点部Ａより先にサブ接点部Ｂが閉じる様に構成されている。具体的には、スタータ１の停止時（図１に示す状態）に、第１固定接点３２と第１可動接点３４との接点間距離より、第２固定接点４０と第２可動接点４１との接点間距離の方が小さく設定されている。

次に、スタータ１の作動を説明する。
始動スイッチ２７を閉操作すると、電磁スイッチ７のソレノイド２９が通電されて磁力が発生し、その磁力によりプランジャ２４が吸引され、図１の上方へ移動する。このプランジャ２４の移動が連結部材６を介して突起部２６に伝達されると、突起部２６と一体に回転規制部材５が図１の上方へ押し上げられて、回転規制リング２３の凹部に係合することにより、回転規制リング２３と共にピニオンギヤ４の回転を規制する。

また、プランジャ２４の移動により、メイン接点部Ａより先にサブ接点部Ｂが閉じると、第２固定接点４０が所定の高い電気抵抗を有しているため、バッテリ２８から電機子９に比較的小電流（１００〜３００Ａ程度）が流れて、電機子９がゆっくり回転する。電機子９の回転は、減速装置で減速された後、クラッチ１４を介して出力軸３に伝達される。出力軸３が回転すると、ピニオンギヤ４も回転しようとするが、上記の如く、ピニオンギヤ４の回転が規制されているので、出力軸３の回転がヘリカルスプラインの作用でスラスト力（前進力）に変換されてピニオンギヤ４に作用する。

これにより、ピニオンギヤ４が出力軸３上を前進（図１の左方向へ移動）して、リングギヤ４４にスムーズに噛み合うと、回転規制部材５が回転規制リング２３の凹部から外れて、回転規制リング２３の後側（反ピニオンギヤ側）に入り込むことにより、ピニオンギヤ４の回転規制が解除されると同時に、ピニオンギヤ４の後退が阻止される。
一方、ピニオンギヤ４がリングギヤ４４にスムーズに噛み合うことなく、ピニオンギヤ４とリングギヤ４４の端面同士が衝突すると、その時点で、ピニオンギヤ４の移動が一旦停止するため、出力軸３の回転がピニオンギヤ４を回転させる方向に作用する。

ここで、スプリング素材で形成された回転規制部材５は、弾性を有することから、回転規制リング２３の凹部に係合したまま、ピニオンギヤ４の回転方向に弾性変形が可能である。従って、ピニオンギヤ４は、回転規制部材５が回転規制リング２３の凹部に係合した状態で、若干の回転（例えばピニオンギヤ４の一歯分の回転）が許容される。その結果、ピニオンギヤ４がリングギヤ４４と噛み合い可能な位置まで回転すると、再び、ピニオンギヤ４が出力軸３からスラスト力を受けて前進することにより、リングギヤ４４に噛み合うことができる。

ピニオンギヤ４とリングギヤ４４との噛み合いが良好に行われ、回転規制部材５が回転規制リング２３の凹部から外れると、プランジャ２４が更に移動してメイン接点部Ａが閉じることにより、モータ２に大電流（７００Ａ程度）が流れて、電機子９が高速度で回転する。その結果、出力軸３と一体にピニオンギヤ４が回転して、そのピニオンギヤ４が噛み合うリングギヤ４４にモータ２の回転力が伝達されて、エンジンをクランキングする。

エンジン始動後、始動スイッチ２７を開操作すると、電磁スイッチ７のソレノイド２９に流れる電流が遮断されて磁力が消滅するため、プランジャ２４がリターンスプリング３０の反力で押し戻され、図１の下方へ移動する。このプランジャ２４の移動に伴い、メイン接点部Ａ及びサブ接点部Ｂが順に開くことで、電機子９への通電が遮断されて、電機子９の回転が停止する。

また、プランジャ２４の移動に伴い、連結部材６の棒状部６ａがエンジン始動時と反対方向に回動して、突起部２６を押圧する力が解除されると、図示しないスプリングの反力により、回転規制部材５が回転規制リング２３の後側から抜け出て、図１に示す初期位置まで押し戻される。
その結果、回転規制部材５によるピニオンギヤ４の後退規制が解除されるため、ピニオンスプリング２２の反力とリングギヤ４４から受ける後退力とで、ピニオンギヤ４が図１に示す停止位置まで押し戻される。

（実施例１の効果）
実施例１では、サブ接点部Ｂの第２固定接点４０をカーボン抵抗体で形成し、そのカーボン抵抗体の一端側に低抵抗部４０ａを配置したことにより、その低抵抗部４０ａを通電の入口として形成できる。この場合、低抵抗部４０ａの抵抗率が１００μΩｃｍ以下と小さいため、この低抵抗部４０ａに接合される通電板３９との接触抵抗を低くできる。その結果、通電板３９との接合部の温度上昇を抑制できると共に、低抵抗部４０ａと通電板３９（例えば銅板）との熱膨張率の差も小さくできるので、両者の熱膨張率の差により、例えば、低抵抗部４０ａと通電板３９との接合部に亀裂が発生する様なこともなく、カーボン抵抗体への通電信頼性が向上する。

また、実施例１では、カーボン抵抗体を第２固定接点４０に用いているので、第２固定接点４０に第２可動接点４１が当接した時に、カーボン抵抗体自体が振動あるいは揺動しにくくなり、安定して通電を行うことができる。
更に、低抵抗部４０ａは、Ｃ：１００％の抵抗体と比較して、銅等の成分比率を増加させることにより、機械的強度を上げることができるので、振動等に対し、通電板３９との接合部の耐力を向上できる。

図４は実施例２に係る第２固定接点４０（カーボン抵抗体）の断面図である。
実施例２に係る第２固定接点４０は、実施例１と同じく、カーボン抵抗体によって形成され、そのカーボン抵抗体と外部端子３１（図１参照）とを電気的に接続する通電板３９が低抵抗部４０ａに埋め込まれており、低抵抗部４０ａと一体に成型接合された一例である。

図５は実施例３に係る第２固定接点４０（カーボン抵抗体）の断面図である。
この実施例３は、実施例１及び２に記載した通電板３９の代わりに、銅撚線から成るリード線４３を使用した一例であり、そのリード線４３が、低抵抗部４０ａに埋め込まれて、低抵抗部４０ａと一体に成型接合されている。この場合、リード線４３が柔軟性を有することから、第２固定接点４０（カーボン抵抗体）の配置自由度を向上できるメリットが生まれる。

図６は実施例４に係る第２固定接点４０（カーボン抵抗体）の断面図である。
実施例４に係る第２固定接点４０は、図６に示す様に、カーボン抵抗体の他端側にも、１００μΩｃｍ以下の抵抗率を有する低抵抗部４０ａを配置した一例である。この場合、他端側の低抵抗部４０ａを通電の出口として形成できるので、相手側の第２可動接点４１（図１参照）が当接する微小な通電点での局部的な発熱を低減でき、第２固定接点４０としての耐久性を確保できる。

図７は実施例５に係る第２固定接点４０（カーボン抵抗体）の断面図である。
実施例５に係る第２固定接点４０は、図７に示す様に、低抵抗部４０ａと高抵抗部４０ｂとの間にカーボンを含む中間層４０ｃが形成され、この中間層４０ｃが、低抵抗部４０ａと高抵抗部４０ｂとの中間の熱膨張率を有する一例である。
この場合、低抵抗部４０ａと中間層４０ｃとの熱膨張率の差、及び中間層４０ｃと高抵抗部４０ｂとの熱膨張率の差をそれぞれ小さくできるので、カーボン抵抗体の製作過程における成型時、および過大な温度上昇を繰り返し行った時等に、熱膨張率の差による境界部の亀裂発生を防止でき、カーボン抵抗体の信頼性を向上できる。

図８は実施例６に係る端子部全体の断面図である。
実施例６に係る第２固定接点４０は、図８に示す様に、通電板３９と共に、外部端子３１と一体にモールド成形された一例である。
この場合、通電板３９をカーボン抵抗体の低抵抗部４０ａと同一材料にて形成することができ、且つ、外部端子３１と一体にモールド成形することにより、外部端子３１、第１固定接点３２、通電板３９、及び第２固定接点４０から成る端子部全体の生産が容易となり、コスト低減を図ることが可能である。

（変形例）
実施例１〜６では、本発明のカーボン抵抗体をサブ接点部Ｂの第２固定接点４０に用いているが、サブ接点部Ｂの第２可動接点４１にカーボン抵抗体を用いることもできる。

実施例１に係るスタータの断面図である。実施例１に係る第２固定接点の断面図である。実施例１に係るスタータの電気回路図である。実施例２に係る第２固定接点（カーボン抵抗体）の断面図である。実施例３に係る第２固定接点（カーボン抵抗体）の断面図である。実施例４に係る第２固定接点（カーボン抵抗体）の断面図である。実施例５に係る第２固定接点（カーボン抵抗体）の断面図である。実施例６に係る端子部全体の断面図である。

符号の説明

１スタータ
２スタータモータ
７電磁スイッチ
２８バッテリ
３１外部端子
３６バッテリケーブル
３９通電板（通電用の導体）
４０第２固定接点（カーボン抵抗体）
４０ａ低抵抗部
４０ｂ高抵抗部
４０ｃ中間層
４１第２可動接点
４３リード線（通電用の導体）
Ａメイン接点部（第１接点部）
Ｂサブ接点部（第２接点部）

Claims

バッテリからスタータモータに通電される電流を断続する第１接点部と、
この第１接点部と並列に接続され、且つ、前記第１接点部より先に閉操作されて、前記スタータモータに流れる電流を制限する第２接点部とを有し、
前記第１接点部及び前記第２接点部を開閉操作するスタータ用電磁スイッチであって、前記第２接点部は、前記バッテリ側に接続される固定接点と、前記スタータモータ側に接続される可動接点とで構成され、その固定接点と可動接点の何方か一方は、カーボンの含有率が低い低抵抗部と、カーボンの含有率が高い高抵抗部とを有するカーボン抵抗体によって形成され、
そのカーボン抵抗体は、通電方向の一端側に前記低抵抗部が配置され、残りの一部または全部に前記高抵抗部が配置されて、全体が一体的に成型接合されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
バッテリからスタータモータに通電される電流を断続する第１接点部と、
この第１接点部と並列に接続され、且つ、前記第１接点部より先に閉操作されて、前記スタータモータに流れる電流を制限する第２接点部とを有し、
前記第１接点部及び前記第２接点部を開閉操作するスタータ用電磁スイッチであって、前記第２接点部は、前記バッテリ側に接続される固定接点と、前記スタータモータ側に接続される可動接点とで構成され、その固定接点と可動接点の何方か一方は、カーボンの含有率が低い低抵抗部と、カーボンの含有率が高い高抵抗部とを有するカーボン抵抗体によって形成され、
そのカーボン抵抗体は、通電方向の一端側と他端側に前記低抵抗部が配置され、両者に挟まれた中間部分の一部または全部に前記高抵抗部が配置されて、全体が一体的に成型接合されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項１または２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記低抵抗部は、１００μΩｃｍ以下の抵抗率を有し、前記高抵抗部は、前記低抵抗部より１００倍以上の抵抗率を有していることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項１または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記カーボン抵抗体は、前記低抵抗部に通電用の導体が電気的且つ機械的に接続されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記カーボン抵抗体は、一端側の前記低抵抗部に通電用の導体が電気的且つ機械的に接続され、他端側の前記低抵抗部に相手側の接点が当接することを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項４または５に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記通電用の導体は、良導体である銅撚線、あるいは銅板等の金属固体であることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項１〜６に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記カーボン抵抗体は、前記低抵抗部と前記高抵抗部との間にカーボンを含む中間層が形成され、この中間層が、前記低抵抗部と前記高抵抗部との中間の熱膨張率を有していることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項１〜７に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記カーボン抵抗体は、前記固定接点を形成していることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項８に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記固定接点を形成する前記カーボン抵抗体は、バッテリケーブルを介して前記バッテリに接続される外部端子と直接または間接的に熱伝導性を確保して連結されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項９に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記固定接点を形成する前記カーボン抵抗体は、請求項４〜６の何れかに記載した前記通電用の導体を介して、前記外部端子と一体的に連結されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
請求項１０に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
前記固定接点を形成する前記カーボン抵抗体は、前記通電用の導体と共に、前記外部端子と一体にモールド成形されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。