JP4849006B2 - 電磁スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、スタータのモータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチに関する。

従来、エンジンの始動を行うスタータは、モータ回路のメイン接点を開閉する電磁スイッチを有している（特許文献１参照）。
この電磁スイッチは、図５に示す様に、電磁石を形成する電磁コイル１００と、電磁石に吸引されて移動するプランジャ１１０と、このプランジャ１１０に固定されたロッド１２０と、このロッド１２０に絶縁部材１３０を介して支持される可動接点１４０と、２本の外部端子１５０、１６０を介してモータ回路に接続される一組の固定接点１７０等より構成され、プランジャ１１０の動きに応じて可動接点１４０が一組の固定接点１７０間を断続することによりメイン接点を開閉する。
特開２００６−１３４７７６号公報

ところで、上記の電磁スイッチは、ロッド１２０の端部をプランジャ１１０の端面に溶接で固定しているが、この場合、溶接歪み（熱変形）によりロッド１２０が傾く恐れがあるため、歪み取りを実施する必要があり、コストアップの要因となっている。
また、ロッド１２０をプランジャ１１０に固定した後、接点圧スプリング１８０と、絶縁部材１３０に保持された可動接点１４０とがロッド１２０の外周に組み付けられ、さらに、可動接点１４０の抜け止め用ワッシャ１９０がロッド１２０の端部に熱カシメ等により固定される。このワッシャ１９０の固定作業は、接点圧スプリング１８０を撓ませながら、ワッシャ１９０を所定の位置に保持して行う必要があるため、作業状態が不安定であり、組み付け作業が困難であった。
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、歪み取りを廃止できるロッドの固定方法を採用することによってコストダウンを図ると共に、組み付け性を向上できる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、通電を受けて電磁石を形成する電磁コイルと、電磁石に吸引されて移動するプランジャと、このプランジャに円筒形状の保持部材を介して固定されるロッドと、モータ回路に接続される一組の固定接点と、ロッドの反プランジャ側に絶縁部材を介して支持され、プランジャの動きに応じて一組の固定接点間を断続する可動接点と、プランジャが電磁石により吸引されて可動接点が一組の固定接点に当接した後、可動接点を付勢して一組の固定接点との間に接点圧を付与する接点圧スプリングとを備える電磁スイッチであって、保持部材は、プランジャの端面に形成された穴部に圧入して固定され、ロッドは、プランジャ側の端部を保持部材の内周に嵌め込んで固定されていることを特徴とする。

上記のロッドは、プランジャ側の端部を保持部材の内周に嵌め込んで固定されるので、プランジャの端面にロッドを溶接する必要はない。また、保持部材は、プランジャの端面に形成された穴部に圧入して固定されるので、保持部材をプランジャの端面に溶接する必要もない。すなわち、ロッドを固定するための手段として溶接を用いないので、溶接歪みが生じることはない。その結果、歪み取り工程を廃止できるので、コストダウンが可能となる。
また、ロッドをプランジャの端面に溶接する必要がないので、ロッドのプランジャ側端部を保持部材の内周に嵌め込む前に、予めロッドの外周に接点圧スプリングと絶縁部材に保持された可動接点とを組み付けておくことができ、組み付け性が向上する。

（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、ロッドは、プランジャ側の端部に中空部が形成されると共に、この中空部の外周に複数のスナップフィットが設けられ、このスナップフィットの先端部に有する係止爪を保持部材の端面に係止させることにより、保持部材からロッドが抜け止めされていることを特徴とする。
この場合、スナップフィットの弾性を利用して容易にロッドを保持部材の内周に嵌め込むことができ、且つ、スナップフィットの係止爪を保持部材の端面に係止させることで、保持部材からロッドが抜けることを防止できる。

（請求項３の発明）
請求項２に記載した電磁スイッチにおいて、保持部材の長さをＬ１、保持部材の端面に係止される係止爪の係止面から中空部の底面までの長さをＬ２とした時に、
Ｌ１＞Ｌ２…………………（１）
上記（１）式の関係が成立することを特徴とする。
この場合、ロッドの中空部の周囲だけでなく、中空部より強度を有する部位（中実部）を保持部材の内周に嵌め込んでいるので、保持部材によってロッドを確実に保持でき、ロッドの傾きを防止できる。

（請求項４の発明）
請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、ロッドは、プランジャ側の端部を保持部材の内周に圧入して固定されていることを特徴とする。
この場合、保持部材によりロッドの端部を安定かつ確実に保持できるので、ロッドの傾きを防止できる。

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は電磁スイッチ１の断面図である。
本実施例の電磁スイッチ１は、スタータ（図示せず）のモータ回路に設けられるメイン接点（後述する）を開閉する働きを有し、図１に示す様に、電磁石の吸引力を利用してプランジャ２を駆動するソレノイド３と、このソレノイド３との間に接点室４を形成して、その接点室４にメイン接点を収納する接点カバー５とを備える。
ソレノイド３は、通電時に電磁石を形成する電磁コイル６と、電磁石により磁化される固定鉄心７と、磁化された固定鉄心７に吸引されて図示右方向へ移動するプランジャ２と、このプランジャ２に保持部材８を介して固定されるロッド９と、電磁石の吸引力が消滅した時にプランジャ２を押し戻すためのリターンスプリング１０等より構成される。

電磁コイル６は、プランジャ２を吸引するための磁力を発生する吸引コイル６ａと、吸引されたプランジャ２を保持するための磁力を発生する保持コイル６ｂとで構成され、ソレノイドケース１１の内部に収納されている。
固定鉄心７は、電磁コイル６の一端側に配置される環状のベースコア部７ａと、このベースコア部７ａの内周側に組み合わされる内側コア部７ｂとで構成される。
プランジャ２は、電磁コイル６の内周に内側コア部７ｂと対向して配置され、その内側コア部７ｂとプランジャ２との間にリターンスプリング１０が配設されている。
接点カバー５は、例えば、樹脂成形品であり、ベースコア部７ａとの間に板状のゴムパッキン１２を挟んでソレノイドケース１１の開口部内に組み付けられ、ソレノイドケース１１の端部にかしめ固定されている。

メイン接点は、２本の外部端子１３、１４を介してモータ回路に接続される一組の固定接点１５と、ロッド９の反プランジャ側に絶縁部材１６を介して支持される可動接点１７とで構成され、この可動接点１７が一組の固定接点１５間を断続することによりメインが開閉される。なお、可動接点１７は、保持部材８と絶縁部材１６との間に配設される接点圧スプリング１８によりロッド９の先端側（反プランジャ側）へ付勢され、そのロッド９の先端部に固定されたワッシャ１９に当接して抜け止めされている。
２本の外部端子１３、１４は、バッテリ電流が供給されるＢ端子ボルト１３と、スタータモータから取り出されるリード線（図示せず）が接続されるＭ端子ボルト１４であり、それぞれ接点カバー５に固定されている。

続いて、本発明に係る保持部材８およびロッド９の固定方法について説明する。
保持部材８は、例えば、ロッド９の外径より僅かに大きい内径を有する金属製のパイプ材を所定の長さに切断したもので、図２に示す様に、プランジャ２の端面に形成された穴部２ａに圧入して固定されている。
ロッド９は、図３に示す様に、プランジャ側の端部に中空部９ａが設けられると共に、この中空部９ａの外周にスリット状の切り込み９ｂ〔同図（ａ）参照〕が複数ヶ所形成されて、複数のスナップフィット２０が設けられており、このスナップフィット２０を有するプランジャ側の端部を保持部材８の内周に嵌め込んで固定される。

スナップフィット２０は、先端部に鉤状の係止爪２０ａを有し、この係止爪２０ａが保持部材８の端面に係止されることで、保持部材８からロッド９が抜け止めされている（図１参照）。すなわち、ロッド９は、スナップフィット２０の係止爪２０ａが保持部材８の内周に入るように、スナップフィット２０の先端側を径方向内側へ弾性変形させた状態で、プランジャ側の端部を保持部材８の内周に嵌め込み、係止爪２０ａが保持部材８の内周を通り抜けて保持部材８の外側に突き出た時点で、スナップフィット２０が外側に広がる（元の形状に戻る）ことにより、係止爪２０ａが保持部材８の端面に係止されて、保持部材８からロッド９が抜け止めされる。
なお、図２に示す様に、保持部材８の長さをＬ１、保持部材８の端面に係止される係止爪２０ａの係止面から中空部９ａの底面までの長さをＬ２とした時に、下記（１）式の関係が成立している。
Ｌ１＞Ｌ２…………………（１）

次に、電磁スイッチ１の作動を説明する。
電磁コイル６への通電により電磁石が形成されて固定鉄心７が磁化されると、固定鉄心７の内側コア部７ｂとプランジャ２との間に吸引力が働き、プランジャ２がリターンスプリング１０を押し縮めながら内側コア部７ｂ（図１の右方向）に吸引されて移動する。このプランジャ２の移動により、ロッド９が押し出されて可動接点１７が一組の固定接点１５に当接した後、接点圧スプリング１８により可動接点１７が押圧されてメイン接点が閉状態となり、バッテリからスタータモータへ給電される。
エンジン始動後、電磁コイル６への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、リターンスプリング１０の反力でプランジャ２が押し戻され、可動接点１７が一組の固定接点１５から離れてメイン接点が開状態となり、スタータモータへの給電が停止される。

（実施例１の作用及び効果）
本実施例の電磁スイッチ１は、可動接点１７を支持するロッド９が保持部材８を介してプランジャ２に固定されている。つまり、ロッド９は、プランジャ側の端部を保持部材８の内周に嵌め込んで固定されるので、プランジャ２の端面にロッド９を溶接する必要はない。また、保持部材８は、プランジャ２の端面に形成された穴部２ａに圧入して固定されるので、保持部材８をプランジャ２の端面に溶接する必要もない。この構成によれば、ロッド９を固定するための手段として溶接を用いないので、溶接歪みが生じることはない。その結果、歪み取り工程を廃止できるので、コストダウンが可能となる。

また、ロッド９をプランジャ２の端面に溶接する必要がないので、ロッド９の端部を保持部材８の内周に嵌め込む前に、予めロッド９の外周に接点圧スプリング１８と絶縁部材１６に保持された可動接点１７とを組み付けておくことができる。すなわち、可動接点１７の抜け止めを行うワッシャ１９は、ロッド９を保持部材８に嵌め込む前に、予めロッド９の端部に固定しておくことができる（図２参照）。このため、ワッシャ１９をロッド９の端部に固定する際に、接点圧スプリング１８を撓ませながら行う必要はなく、接点圧スプリング１８の荷重を受けないため、ワッシャ１９の固定作業を容易にできる。

また、ロッド９を保持部材８の内周に嵌め込む際に、絶縁部材１６に保持された可動接点１７および接点圧スプリング１８がロッド９の端部から抜け落ちることもなく、ワッシャ１９によって抜け止めされるので、組み付け作業も容易である。
さらに、ロッド９は、中空部９ａの周囲だけでなく、中空部９ａより強度を有する部位（中実部）まで保持部材８の内周に嵌め込んでいるので、保持部材８によってロッド９を確実に保持でき、ロッド９の傾きを防止できる。

図４はプランジャ２に保持部材８およびロッド９を固定した断面図である。
この実施例２は、ロッド９を保持部材８の内周に圧入して固定する方法を示す。
保持部材８は、実施例１と同じく、プランジャ２の端面に形成された穴部２ａに圧入して固定され、その保持部材８の内周にロッド９のプランジャ側を圧入して固定される。
また、保持部材８の内周には、ロッド９の圧入深さを規制する段差８ａが形成され、ロッド９は、プランジャ側の端面周縁部が段差８ａに当接する位置まで圧入されている。
上記の構成によれば、保持部材８によりロッド９のプランジャ側を安定かつ確実に保持できるので、ロッド９の傾きを防止できる。

電磁スイッチの断面図である。 ロッドを保持部材に嵌め込む工程を示す断面図である（実施例１）。 （ａ）ロッドの先端側から見た軸方向平面図、（ｂ）ロッドの側面図である（実施例１）。 プランジャに保持部材およびロッドを固定した断面図である（実施例２）。 電磁スイッチの断面図である（従来技術）。

符号の説明

１ 電磁スイッチ
２ プランジャ
２ａ プランジャの端面に形成された穴部
６ 電磁コイル
８ 保持部材
９ ロッド
９ａ ロッドの中空部
１５ 一組の固定接点
１６ 絶縁部材
１７ 可動接点
１８ 接点圧スプリング
２０ スナップフィット
２０ａ スナップフィットの係止爪

Claims (4)

1. 通電を受けて電磁石を形成する電磁コイルと、
   前記電磁石に吸引されて移動するプランジャと、
   このプランジャに円筒形状の保持部材を介して固定されるロッドと、
   モータ回路に接続される一組の固定接点と、
   前記ロッドの反プランジャ側に絶縁部材を介して支持され、前記プランジャの動きに応じて前記一組の固定接点間を断続する可動接点と、
   前記プランジャが前記電磁石に吸引されて前記可動接点が前記一組の固定接点に当接した後、前記可動接点を付勢して前記一組の固定接点との間に接点圧を付与する接点圧スプリングとを備える電磁スイッチであって、
   前記保持部材は、前記プランジャの端面に形成された穴部に圧入して固定され、
   前記ロッドは、プランジャ側の端部を前記保持部材の内周に嵌め込んで固定されていることを特徴とする電磁スイッチ。
2. 請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記ロッドは、プランジャ側の端部に中空部が形成されると共に、この中空部の外周に複数のスナップフィットが設けられ、このスナップフィットの先端部に有する係止爪を前記保持部材の端面に係止させることにより、前記保持部材から前記ロッドが抜け止めされていることを特徴とする電磁スイッチ。
3. 請求項２に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記保持部材の長さをＬ１、前記保持部材の端面に係止される前記係止爪の係止面から前記中空部の底面までの長さをＬ２とした時に、
   Ｌ１＞Ｌ２…………………（１）
   上記（１）式の関係が成立することを特徴とする電磁スイッチ。
4. 請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記ロッドは、プランジャ側の端部を前記保持部材の内周に圧入して固定されていることを特徴とする電磁スイッチ。

Images