JP4132067B2

JP4132067B2 - 通電スイッチ

Info

Publication number: JP4132067B2
Application number: JP07872599A
Authority: JP
Inventors: 弘池谷
Original assignee: 有限会社ハイテック
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: JPH11339620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電磁継電器（リレー）、特に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用の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。この種のマグネットスイッチにおいては、実開昭５１−８１９５１号公報、実開昭５５−１５７０７号公報、実開昭５５−１５７０９号公報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ケース内側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。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。
【０００３】
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ヒンジ型の電磁リレーを用いるられる。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。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。
【０００４】
ところが、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ものの、これをそのまま大型のオートバイや乗用車などに用いると、通電容量に不足を来たし、過熱や絶縁不良を起こす可能性がある。特に、出力端子片は通常のヒンジ型の小型リレーとほぼ同様の板状の形状であるため、出力端子片とスタータとの接続部において電流容量を充分に確保することができず、過熱による絶縁ベースの変形や焼損などの危険性が考えられる。
【０００５】
これを改良し、上記端子片部の電流容量を十分確保するため、棒状の端子軸を絶縁ベースに挿通する構成が同じ発明者によって提案されている。（実開昭５９−２３１３７号公報参照。）該考案は図５に示す如く、端子棒４７が絶縁ベース４４の孔４４ｂを挿通するものであり、図６に示す如く該端子棒４７の先端の小径の突起４７ａに取り付け片４６がかしめ或いは溶接されて固着される構造となっている。なお、４５は接点であり、図５の４４ａは絶縁ベースに設けられた凹部である。該凹部４４ａには端子軸挿入時前記取り付け片４６がはまり込み、回動しないように固定される構造となっている。該従来例は、端子軸が棒状となり、電流容量が大きく取れるが、上記取り付け片４６を上記従来例と同様に端子軸の中心に設けた小径の突起４７ａに固着しようとすると、図７におけるケース外壁方向の距離Ｄの部分によりケースの幅内に収まらなかったり、あるいは横方向にスペースの無駄が生じてケースが大きくなってしまう欠点があった。従って、スペース内に効率よく収納するためには、図７に示す如く上記小径の突起を前記端子軸の中心よりずらせて（偏心）させて設ける必要があった。この場合、偏心のため端子軸と一体になった台座部分３８を必要とするが、該全体構造は突起３７が偏心しているため押し出し加工で製造することが困難であり、切削加工にならざるを得なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、従来のマグネットスイッチに変わる電磁リレー構造を用いた通電スイッチにおいて、従来よりも大きな電流容量に耐えうる棒状の端子軸を用いた構造において、リレーケース内に効率よく、収納し得る端子構造を実現することを目的とする。また、上記目的を達成するための端子軸を押し出し加工で製造できるようにした端子片構造を提案することを目的とする。
【０００７】
【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、先端に板状の取り付け片が一体化されていて棒状部が前記絶縁ベースを挿通する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ことを特徴とする。また、前記屈曲板状の一対の出力端子片の一端に前記出力端子軸の先端の板状の取り付け片に対応した形状の接触板状部が設けられており、そして前記出力端子軸の先端の板状の取り付け片に小径の突起が設けられており、該突起が前記出力端子片の接触板状部の軸孔に嵌合して固着されることを特徴とする。
さらに、前記可動接点側の他方の出力端子片が前記絶縁ベースのケース内側端部において前記屈曲部をケースの中心側方向に設けて前記出力端子軸の板状の先端に取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
この手段によれば、絶縁ベースを挿通する棒状の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板状の取り付け片を介して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、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。またさらに、前記出力端子片の端部には屈曲部の先に形成され、前記出力端子軸の絶縁ベース内側端部の表面に対応した形状の表面を備えた接触板状部が設けられ、該接触板状部の表面が前記出力端子軸の絶縁ベース内側端部に当接した状態で導電接続されている。この手段によれば、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。
【０００９】
この場合にはさらに、前記可動接点側の出力端子片は、前記出力端子軸の前記絶縁ベース内側端部において前記ケースの中心側に屈曲部を備えている。この手段によれば、出力端子片の屈曲部がケースの中心側に屈曲部を備えているため、出力端子軸に一体化されている前記先端の小径の突起を前記出力端子軸の棒状部の中心にもってくることが可能になるので、絶縁ケースの幅を大きくすることなく前記出力端子軸の板状の取り付け片と出力端子片の接触板状部を合わせることができるので、前記出力端子軸における板状の取り付け片（台座部分）を一体化させた形状を、押し出し成形により製造することが可能になる。なお、出力端子片は出力端子軸と同材質で形成させていることが接合特性上好ましい。
【００１０】
【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の内面を示す詳細図である。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。
【００１１】
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。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。絶縁ベース１０の背面には図１〜３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（図３）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。
【００１２】
図３（ｂ）において、点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。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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
【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。
【００２２】
また、図２に示されるように、ヨーク取り付け部１２ａに対して傾斜板部１２ｄによりケース中心側に屈曲する出力端子片を用いることにより、端子軸の小径の突起１１ｂを端子軸の中心にもってきてもケースの幅（１０ｊの内側）に収めることができるので、該端子軸を押し出し加工により製造することが可能となった。
【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】従来の通電スイッチの端子構造を示す図である。
【図６】上記従来の通電スイッチの端子構造の詳細図である。
【図７】従来の通電スイッチの改良された他の端子構造の詳細図である。
【図８】この発明の通電スイッチの端子構造の詳細図である。
【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
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
３７突起
３８台座
４０端子片

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、中心孔に鉄心を有するコイルスプールの円筒部に巻かれた電磁コイルにより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内燃機関スタータ用の通電スイッチであって、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、先端に板状の取り付け片が一体化されていて棒状部が前記絶縁ベースを挿通する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、及び前記コイルスプールの下部にて前記鉄心に結合され、その下部が前記絶縁ベースの孔に挿通された断面Ｌ字状のヨークからなり、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、前記一対の出力端子片、前記ヨーク、前記可動接点、前記固定接点を介する導通経路を形成して、前記一対の出力端子軸間を導通させる内燃機関スタータ用の通電スイッチにおいて、
前記屈曲板状の一対の出力端子片の一端に前記出力端子軸の先端の板状の取り付け片に対応した４角形形状の接触板状部が設けられ、前記出力端子軸の先端の４角形形状の板状の取り付け片に小径の突起が設けられており、該突起が前記出力端子片の接触板状部の軸孔に嵌合して固着されると共に、前記可動接点側の他方の出力端子片が前記絶縁ベースのケース内側端部において前記屈曲部をケースの中心側方向に設けて前記出力端子軸の板状の先端に取り付けられており、前記ヨークに固定された該出力端子片が前記ヨーク取り付け部から伸びる平帯部に対して約３０度屈曲して内側斜め方向に伸びる傾斜板部を有することにより前記端子軸の小径の突起を端子軸の中心に設けても前記接触板状部の表面が前記端子軸の内端部の表面と整合して接触し、前記出力端子片と前記出力端子軸の接合面積を大きくしたことを特徴とする内燃機関スタータ用の通電スイッチ。