JP4297036B2 - Electromagnetic switch - Google Patents
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Description
本発明は、スタータ用の電磁スイッチに関する。 The present invention relates to an electromagnetic switch for a starter.
従来、スタータのモータ回路に設けられるモータ接点を開閉操作する電磁スイッチがある。例えば、特許文献1に記載された電磁スイッチは、モータ回路に接続される一組の固定接点と、プランジャシャフトの端部にインシュレータを介して支持された可動接点とを備え、この可動接点が一組の固定接点に当接して両固定接点間が導通することにより、前記モータ接点が閉状態となり、前記可動接点が一組の固定接点から離れて両固定接点間の導通が遮断されることにより、前記モータ接点が開状態となる。
ところが、上記の特許文献1に記載された電磁スイッチでは、インシュレータと可動接点とが相対回転可能に組み付けられているため、振動等により可動接点とインシュレータとが相対回転すると、インシュレータに摩耗が発生する。このため、インシュレータは、摩耗代を見込んだ厚い寸法にする必要があり、その分だけ、電磁スイッチの軸長がアップしていた。
However, in the electromagnetic switch described in
また、インシュレータには、可動接点が固定接点に衝突した時の衝撃力が加わるため、この衝撃力に耐え得るだけの強度が要求される。特に、インシュレータに樹脂成型品を使用する場合は、通常の材料強度に対して強度が低下するウェルド部の強度設計が重要になる。つまり、可動接点からインシュレータに掛かる最大負荷に対して、ウェルド部の強度が耐えられるように設計する必要がある。このため、ウェルド部の強度を確保するためにインシュレータを厚くする必要があり、それに伴い、電磁スイッチの軸長もアップしていた。
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、インシュレータの厚みを薄くすることにより、軸長を短縮できる電磁スイッチを提供することにある。
Moreover, since the impact force when a movable contact collides with a fixed contact is added to an insulator, the intensity | strength which can endure this impact force is requested | required. In particular, when a resin molded product is used for the insulator, it is important to design the strength of the weld portion where the strength is reduced with respect to the normal material strength. That is, it is necessary to design so that the strength of the weld portion can withstand the maximum load applied to the insulator from the movable contact. For this reason, it is necessary to increase the thickness of the insulator in order to ensure the strength of the weld portion, and accordingly, the axial length of the electromagnetic switch has been increased.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic switch capable of shortening the axial length by reducing the thickness of the insulator.
(請求項1の発明)
本発明の電磁スイッチは、電磁力により吸引されるプランジャと、スタータのモータ回路に接続される固定接点と、この固定接点に対向して可動する可動接点と、インシュレータを介して可動接点を支持すると共に、プランジャの動きを可動接点に伝えるプランジャシャフトと、可動接点とインシュレータとの間に設けられ、両者の相対回転を規制する回り止め手段とを備える電磁スイッチであって、可動接点は、固定接点に当接する部位が略一定の場所になる様に支持され、インシュレータは、プランジャが電磁力により吸引されて可動接点が固定接点に衝突した時に、インシュレータに掛かる負荷が最大となる部位を避けてウェルド部を配置した樹脂成型品であり、回り止め手段は、可動接点に形成された凹形状と、インシュレータに形成された凸形状との凹凸嵌合によって構成され、凸形状がウェルド部に配置されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、回り止め手段によって可動接点とインシュレータとの相対回転が規制されるので、インシュレータの摩耗を抑制できる。その結果、インシュレータに摩耗代を見込む必要がないので、従来よりインシュレータの板厚を薄くでき、延いては電磁スイッチの軸長を短縮できる。
また、可動接点が固定接点に当接する部位が略一定の場所であるので、可動接点が固定接点に衝突した時に、可動接点からインシュレータに掛かる負荷が最大となる部位も略一定の場所となる。従って、インシュレータでは、最大負荷が掛かる部位を避けてウェルド部を配置することにより、強度面での余裕度を向上できるので、その分、インシュレータの板厚を薄く設計することが可能であり、電磁スイッチの軸長を更に短縮できる。
さらに、回り止め手段の凸形状をウェルド部に配置することで、ウェルド部の肉厚が増大して、ウェルド部の強度が向上するため、その分、インシュレータを薄肉化できる。
なお、ウェルド部に配置される凸形状は、可動接点に形成された凹形状に凹凸嵌合するので、凸形状の高さ(軸方向の寸法)が電磁スイッチの軸長に影響することはなく、インシュレータに凸形状を形成しても、電磁スイッチの軸長が増大することにはならない。
(Invention of Claim 1)
The electromagnetic switch of the present invention supports a movable contact via an insulator, a plunger attracted by an electromagnetic force, a fixed contact connected to a motor circuit of a starter, a movable contact that moves in opposition to the fixed contact, and an insulator. with a plunger shaft for transmitting the movement of the plunger to the movable contact, is provided between the movable contact and the insulator, an electromagnetic switch and a detent means for restricting the relative rotation therebetween, the movable contact is a fixed contact The insulator is supported so that the load applied to the insulator is maximized when the plunger is attracted by electromagnetic force and the movable contact collides with the fixed contact. This is a resin molded product with a part, and the detent means has a concave shape formed on the movable contact and a shape on the insulator. Is constituted by a concave-convex fitting between been convex, convex shape, characterized in that it is arranged to weld.
According to the above configuration, since the relative rotation between the movable contact and the insulator is restricted by the rotation preventing means, the wear of the insulator can be suppressed. As a result, since it is not necessary to allow for the wear allowance of the insulator, the thickness of the insulator can be made thinner than before, and the axial length of the electromagnetic switch can be shortened.
Further, since the part where the movable contact abuts on the fixed contact is a substantially constant place, the part where the load applied to the insulator from the movable contact when the movable contact collides with the fixed contact is also a substantially constant place. Therefore, in the insulator, the margin in the strength can be improved by arranging the weld portion while avoiding the portion where the maximum load is applied, and accordingly, it is possible to design the insulator with a thin plate thickness. The shaft length of the switch can be further shortened.
Furthermore, by arranging the convex shape of the anti-rotation means in the weld portion, the thickness of the weld portion is increased and the strength of the weld portion is improved, so that the insulator can be made thinner accordingly.
In addition, since the convex shape arranged in the weld portion is unevenly fitted into the concave shape formed in the movable contact, the height of the convex shape (the dimension in the axial direction) does not affect the axial length of the electromagnetic switch. Even if a convex shape is formed on the insulator, the axial length of the electromagnetic switch does not increase.
(請求項2の発明)
請求項1に記載した電磁スイッチにおいて、インシュレータは、プランジャが電磁力により吸引されて可動接点が固定接点に衝突した時に、インシュレータに掛かる負荷が最小となる部位にウェルド部を配置していることを特徴とする。
この場合、インシュレータの中で最も強度的に弱いウェルド部を、最も負荷の小さい部位に配置できるので、強度面での余裕度が更に向上し、インシュレータの薄肉化を図ることができる。
(Invention of Claim 2 )
2. The electromagnetic switch according to
In this case, since the weld part having the weakest strength among the insulators can be arranged at a part having the smallest load, the margin in terms of strength can be further improved, and the insulator can be thinned.
(請求項3の発明)
請求項1または2に記載した電磁スイッチにおいて、固定接点および可動接点の外側を覆う接点カバーを備え、可動接点は、自身の外周が接点カバーの内周に回り止めされた状態で軸方向に可動することを特徴とする。
これにより、可動接点は、常に同一部位が固定接点に当接するので、可動接点が固定接点に衝突した時に、可動接点からインシュレータに掛かる負荷が最大となる部位および最小となる部位も略一定の場所となる。
(Invention of Claim 3 )
3. The electromagnetic switch according to
As a result, the movable contact always comes into contact with the fixed contact, so when the movable contact collides with the fixed contact, the portion where the load applied to the insulator from the movable contact is maximum and the portion where the load is minimum are also substantially constant. It becomes.
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。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
図1は電磁スイッチ1の断面図である。
実施例1に記載する電磁スイッチ1は、図1に示す様に、カップ形状を有するスイッチヨーク2と、ボビン3に巻線されてスイッチヨーク2の内部に収容される励磁コイル4と、ボビン3の内周にスリーブ5を介して挿入されるプランジャ6と、このプランジャ6に固定されるシャフト7と、スタータ(図示せず)のモータ回路を開閉するモータ接点(後述する)等より構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 1, the
スイッチヨーク2は、径方向中央部に丸孔が開口する底壁部2aと、この底壁部2aの外周から筒状に延びて励磁コイル4の外周を覆う外壁部2bとが設けられている。このスイッチヨーク2は、電磁スイッチ1の外枠(ケース)を形成すると共に、固定鉄心8と協働して励磁コイル4の周囲に磁気回路を形成している。
励磁コイル4は、プランジャ6を吸引するための磁力を発生する吸引コイル4aと、吸引されたプランジャ6を保持するための磁力を発生する保持コイル4bとで構成され、ボビン3に二層状態で巻線されている。
The
The exciting coil 4 includes an attracting
スリーブ5は、例えば、ステンレス製で円筒形状に設けられ、ボビン3の内周からスイッチヨーク2の底壁部2aに開口する丸孔の内周にかけて配設されている。
プランジャ6は、スリーブ5の内側に挿入され、そのスリーブ5をガイド面として軸方向に可動すると共に、固定鉄心8との間に配置されるリターンスプリング9によって反鉄心方向(図示左方向)に付勢されている。
The
The
このプランジャ6は、励磁コイル4への通電によって固定鉄心8が磁化されると、その固定鉄心8との間に作用する吸引力により、リターンスプリング9を押し縮めながら図1の右方向へ移動する。また、励磁コイル4への通電が停止して吸引力が消滅すると、リターンスプリング9の反力を受けて、図1の左方向へ押し戻される。なお、図1の中心線より上側は、電磁スイッチ1の作動状態を示し、中心線より下側は、電磁スイッチ1の非作動状態を示している。
When the fixed
シャフト7は、一方の端部にフランジ部7aが設けられ、このフランジ部7aの端面がプランジャ6の端面に溶接等により固定されて、プランジャ6と一体に可動する。
モータ接点は、2本の端子ボルト10、11を介してモータ回路に接続される一組の固定接点12と、この一組の固定接点12に対向して可動する可動接点13とで構成され、可動接点13が両固定接点12に当接して両固定接点12間を導通することによりモータ接点が閉状態となり、可動接点13が両固定接点12から離れて両固定接点12間の導通が遮断されることでモータ接点が開状態となる。
The
The motor contact is composed of a set of
2本の端子ボルト10、11は、樹脂製の接点カバー14に固定され、その接点カバー14の内側にそれぞれ固定接点12が設けられている。接点カバー14は、図1に示す様に、固定鉄心8との間にゴムパッキン15を挟んで配置され、スイッチヨーク2の開口部にかしめ固定されている。
The two
可動接点13は、図2に示す様に、略一定の板厚を有する金属板(例えば銅板)によって形成され、平面形状が略長方形状に設けられている。可動接点13の中央部には、シャフト7の外径より大きい丸孔13aが開口すると共に、長方形状の長手方向には、丸孔13aの両側に一対の係合孔13bが形成されている。この可動接点13は、絶縁部材であるインシュレータ16を介してシャフト7の他方の端部に支持され、シャフト7のフランジ部7aとインシュレータ16との間に配設される接点圧スプリング17に付勢されて、シャフト7の端部に取り付けられたストッパ18に位置決めされている。また、可動接点13は、係合孔13bより長手方向外側の部分(接点部13cと呼ぶ)が、常に固定接点12に当接できる様に、可動接点13の外周が接点カバー14の内周に回り止めされて軸方向に可動する。
As shown in FIG. 2, the
インシュレータ16は、図3(b)に示す様に、平面形状が円形に設けられ、その中央部にシャフト7の外周に嵌合する丸孔16aが開口している。丸孔16aの周囲には、円筒ボス部16bが設けられ、更に、円筒ボス部16bの径方向両側には、一対の凸部16cが設けられている。円筒ボス部16bと一対の凸部16cは、図3(a)に示す様に、板厚方向の一方側(図示右側)に突出して設けられ、その突出高さが、可動接点13の板厚と略等しく設けられている(図4参照)。
As shown in FIG. 3 (b), the
可動接点13とインシュレータ16は、図4に示す様に、可動接点13の丸孔13aにインシュレータ16の円筒ボス部16bを嵌め合わせると共に、インシュレータ16に形成された一対の凸部16cを、可動接点13に形成された一対の係合孔13bに嵌め入れた状態で組み合わされる。これにより、インシュレータ16と可動接点13は、凸部16cと係合孔13bとの凹凸嵌合によって回り止め手段が形成され、両者の相対回転が規制されている。
As shown in FIG. 4, the
次に、電磁スイッチ1の作動を説明する。
励磁コイル4が通電されて固定鉄心8が磁化されると、固定鉄心8とプランジャ6との間に吸引力が作用するため、プランジャ6が固定鉄心8に吸引されて、リターンスプリング9を押し縮めながら図1の右方向へ移動する。このプランジャ6の移動により、シャフト7の端部に支持された可動接点13の接点部13cが固定接点12に当接してモータ接点が閉状態になる。
その後、励磁コイル4への通電停止により吸引力が消滅して、リターンスプリング9の反力でプランジャ6が図1の左方向へ押し戻されると、可動接点13が固定接点12から引き離されて、モータ接点が開状態となる。
Next, the operation of the
When the exciting coil 4 is energized and the fixed
Thereafter, when the energization to the exciting coil 4 is stopped, the attraction force disappears, and when the
(実施例1の効果)
本実施例の電磁スイッチ1は、インシュレータ16に形成された凸部16cと可動接点13に形成された係合孔13bとの凹凸嵌合により、インシュレータ16と可動接点13との相対回転が規制されている。これにより、車両振動等によってインシュレータ16と可動接点13とが周方向に擦れ合うことがなくなるので、インシュレータ16の摩耗を抑制できる。その結果、インシュレータ16に摩耗代を見込む必要がないため、従来よりインシュレータ16の板厚を薄くでき、その分、電磁スイッチ1の軸長を短縮できる。
(Effect of Example 1)
In the
この実施例2では、インシュレータ16を樹脂成型品とした場合の一例を説明する。
実施例1に記載した可動接点13は、自身の外周が接点カバー14の内周に回り止めされて軸方向に可動するので、一組の固定接点12に当接する部位が常に一定の場所(図2に示す接点部13c)となる。
In the second embodiment, an example in which the
The
また、プランジャ6が電磁力により吸引されて可動接点13が固定接点12に衝突すると、その衝撃力が可動接点13を介してインシュレータ16に加わる。この時、可動接点13は、固定接点12に当接する部位が常に一定の場所(接点部13c)であり、且つ可動接点13とインシュレータ16との相対回転が規制されているので、インシュレータ16に掛かる負荷が最も大きくなる部位も略一定の場所になる。つまり、インシュレータ16には、可動接点13が固定接点12に衝突した時に、一対の凸部16cが形成されている径方向両側に荷重を受けるため、図3(b)に示す円筒ボス部16bの左右両側に最も大きな負荷が掛かる。
When the
インシュレータ16に樹脂成型品を使用する場合は、強度設計の点でウェルド部Wの配置が重要となる。すなわち、強度的に最も弱くなるウェルド部Wに最も大きな負荷が掛かる場合には、その最大負荷に耐え得るだけの強度をウェルド部Wに持たせる必要が生じ、必然的にインシュレータ16の板厚が厚くなってしまう。これに対し、最も大きな負荷が掛かる部位を避けてウェルド部Wを配置すれば、強度面での余裕度が得られる。
従って、この実施例2に示すインシュレータ16は、最大負荷が掛かる部位(図3(b)に示す円筒ボス部16bの左右両側)を避けてウェルド部Wを配置している。より好ましくは、図3(b)に示す様に、インシュレータ16に掛かる負荷が最小となる部位、つまり、一対の凸部16cが形成されている部位にウェルド部Wを配置することが良い。
When a resin molded product is used for the
Therefore, in the
このように、インシュレータ16に樹脂成型品を使用する場合には、最大負荷が掛かる部位を避けてウェルド部Wを配置することで、強度面での余裕度を向上できるので、その分、インシュレータ16の板厚を薄く設計することが可能であり、電磁スイッチ1の軸長を更に短縮できる効果がある。特に、インシュレータ16に掛かる負荷が最小となる部位にウェルド部Wを配置した場合は、その場所に凸部16cが形成されているので、ウェルド部Wの肉厚が増大して、ウェルド部Wの強度が向上するため、更にインシュレータ16の薄肉化が可能である。
なお、インシュレータ16に形成される凸部16cは、可動接点13に形成される係合孔13bに凹凸嵌合するので、凸部16cの高さ(軸方向の寸法)が電磁スイッチ1の軸長に影響することはなく、凸部16cが形成されている部位にウェルド部Wを配置しても、電磁スイッチ1の軸長が増大することはない。
As described above, when a resin molded product is used for the
In addition, since the
(変形例)
実施例1では、可動接点13の平面形状が略長方形状である一例を記載したが、略長方形状に限定されるものではなく、接点カバー14の内周によって回り止めできる形状であれば良い。あるいは、シャフト7に対しインシュレータ16を回り止めすると共に、そのシャフト7が固定されるプランジャ6を回り止めする(例えば、プランジャ6の断面形状が楕円形であり、同じく楕円形のスリーブ5によってプランジャ6の回転が規制される)構造であれば、可動接点13の平面形状を円形にすることもできる。
(Modification)
In the first embodiment, an example in which the planar shape of the
実施例2では、インシュレータ16に樹脂成型品を使用する一例を記載したが、実施例1では、インシュレータ16の材質を樹脂に限定する必要はない。つまり、実施例1では、インシュレータ16と可動接点13との相対回転を規制することで、インシュレータ16の摩耗を防止しているので、インシュレータ16の材質は樹脂でも良いが、樹脂以外の絶縁材(コルク、セラミック、木材等)、あるいは、導体の表面に絶縁材(絶縁塗料等)をコーティングしたもの等を採用することもできる。
In Example 2, although the example which uses a resin molded product for the
1 電磁スイッチ
6 プランジャ
7 シャフト(プランジャシャフト)
12 固定接点
13 可動接点
13b 係合孔(可動接点に形成された凹形状、回り止め手段)
14 接点カバー
16 インシュレータ
16c 凸部(インシュレータに形成された凸形状、回り止め手段)
W ウェルド部
1
12
14 Contact cover 16
W Weld
Claims (3)
スタータのモータ回路に接続される固定接点と、
この固定接点に対向して可動する可動接点と、
インシュレータを介して前記可動接点を支持すると共に、前記プランジャの動きを前記可動接点に伝えるプランジャシャフトと、
前記可動接点と前記インシュレータとの間に設けられ、両者の相対回転を規制する回り止め手段とを備える電磁スイッチであって、
前記可動接点は、前記固定接点に当接する部位が略一定の場所になる様に支持され、
前記インシュレータは、前記プランジャが電磁力により吸引されて前記可動接点が前記固定接点に衝突した時に、前記インシュレータに掛かる負荷が最大となる部位を避けてウェルド部を配置した樹脂成型品であり、
前記回り止め手段は、前記可動接点に形成された凹形状と、前記インシュレータに形成された凸形状との凹凸嵌合によって構成され、前記凸形状が前記ウェルド部に配置されていることを特徴とする電磁スイッチ。 A plunger attracted by electromagnetic force;
A fixed contact connected to the motor circuit of the starter;
A movable contact that is movable in opposition to the fixed contact;
A plunger shaft for supporting the movable contact via an insulator and transmitting the movement of the plunger to the movable contact;
Provided between the insulator and the movable contact, an electromagnetic switch and a detent means for restricting the relative rotation therebetween,
The movable contact is supported so that the portion that contacts the fixed contact is a substantially constant place,
The insulator is a resin molded product in which a weld portion is arranged to avoid a portion where the load applied to the insulator is maximum when the plunger is attracted by electromagnetic force and the movable contact collides with the fixed contact.
The anti-rotation means is constituted by a concave-convex fitting of a concave shape formed on the movable contact and a convex shape formed on the insulator, and the convex shape is arranged in the weld portion. Electromagnetic switch to do.
前記インシュレータは、前記プランジャが電磁力により吸引されて前記可動接点が前記固定接点に衝突した時に、前記インシュレータに掛かる負荷が最小となる部位に前記ウェルド部を配置していることを特徴とする電磁スイッチ。 The electromagnetic switch according to claim 1 ,
In the insulator, when the plunger is attracted by electromagnetic force and the movable contact collides with the fixed contact, the weld portion is disposed at a portion where the load applied to the insulator is minimized. switch.
前記固定接点および前記可動接点の外側を覆う接点カバーを備え、
前記可動接点は、自身の外周が前記接点カバーの内周に回り止めされた状態で軸方向に可動することを特徴とする電磁スイッチ。 The electromagnetic switch according to claim 1 or 2 ,
A contact cover covering the fixed contact and the movable contact;
The electromagnetic switch characterized in that the movable contact is movable in the axial direction in a state in which an outer periphery of the movable contact is prevented from rotating on an inner periphery of the contact cover.
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