JP5387296B2 - 電磁スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとを、一つの円筒状ケースの内部に収納して一体的に構成したスタータ用の電磁スイッチ装置に関する。

従来技術として、特許文献１に開示されたスタータ用の電磁スイッチ装置がある。
この電磁スイッチ装置は、第１の可動鉄心を駆動することにより、スタータのピニオンを軸方向に移動させると共に、モータの通電用スイッチを閉成する働きを有する第１のソレノイドと、第２の可動鉄心を駆動することにより、ピニオンを軸方向に移動させることなく、モータの通電用スイッチのみを閉成する働きを有する第２のソレノイドとを備え、第１のソレノイドと第２のソレノイドが、円筒状を有する一つのケース内に直列的に収納されている。
上記の電磁スイッチ装置は、第１、第２のソレノイドを一つのケース内に収納して一体的に構成しているため、二つのソレノイドを、それぞれ別々のケースに収納して独立に構成し、且つ、その二つのソレノイドを軸心方向に配置した場合と比較して小型化を図ることが出来る。

特許第３１６２２４２号公報

ところが、上記の電磁スイッチ装置を組み立てる際には、当然ながら、二つのソレノイドを一つのケース内に順に、且つ、少なくとも周方向に位置決めをしながら組み付けていく必要がある。この場合、組み付け工数が多く、組み付けに掛かる所要時間が増加するため、製造コストが増大する。また、最初に組み付ける第１のソレノイドは、ケース内の奥深い位置に収納することになるため、組み付け難いという問題もある。
つまり、特許文献１に開示された電磁スイッチ装置は、組み付け性が良くないため、量産にあたっては重要な課題となっている。

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、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとを軸心方向に直列に配置して一体的に構成されたスタータ用の電磁スイッチ装置において、組み付け性の向上、および、組み付け時間の短縮によるコストダウンを実現できる技術を提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明に係るスタータ用の電磁スイッチ装置は、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとを備え、両ソレノイドを軸心方向に直列に配置して一体的に構成されている。
ピニオン押出用ソレノイドは、第１の樹脂製ボビンに巻回された第１のコイルを有し、この第１のコイルへの通電によって形成される電磁石の吸引力を利用して、スタータのピニオンを軸方向に押し出す働きを担う。
モータ通電用ソレノイドは、第２の樹脂製ボビンに巻回された第２のコイルを有し、この第２のコイルへの通電によって形成される電磁石の吸引力を利用して、バッテリからスタータモータに流れる電流を断続するメインスイッチを閉成する。

上記の電磁スイッチ装置は、軸方向の一端側に円環状の底面を有し、他端側が開口する有底円筒状のケースを備え、このケース内の底面側に第１のコイル、ケース内の反底面側に第２のコイルがそれぞれ収納されると共に、第１のコイルと第２のコイルとの間に、両者に共通して磁気回路の一部を形成する鉄心プレートが配置されている。
モータ通電用ソレノイドは、第２のコイルの軸心方向と直交し、且つ、第２のコイルの反鉄心プレート側に配置されて磁気回路の一部を形成すると共に、第２の樹脂製ボビンと一体に設けられた樹脂部材にインサート成形されて第２のコイルと一体に構成されている板状磁路部材と、ケースの内周に沿って挿入され、且つ、第２のコイルの径方向外側を通って鉄心プレートと板状磁路部材との間に配置され、その両者を磁気的に接続する円筒状の補助ヨークとを備える。
第１の樹脂製ボビンは、第１のコイルの軸方向両側面を保持する一組のフランジ板のうち、鉄心プレート側のフランジ板から第２のコイル側へ軸方向に延出する複数本の柱状部材を有すると共に、この柱状部材の先端部に鉤状の係止部が設けられている。
鉄心プレートには、柱状部材を第２のコイル側へ取り出すことが出来る取出し口（例えば、切欠き溝、貫通孔等）が形成されている。
ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドは、第１のコイルと第２のコイルとの間に鉄心プレートを配置した状態で、柱状部材を取出し口より第２のコイル側へ取り出して補助ヨークの内周側を軸方向に通って配設し、且つ、鉤状の係止部を補助ヨークの反鉄心プレート側の軸方向端面に係合して第１のコイルと第２のコイルとを合体させた状態でケース内に収納されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、二つのソレノイドをケースに組み付ける際に、第１のコイルと第２のコイルとが、両者の間に鉄心プレートを配置した状態で合体されているので、第１のコイルと第２のコイルとを別々にケース内に収納する必要はなく、二つのコイルを一回の動作でケース内に収納できる。
また、本発明の電磁スイッチ装置に使用されるケースは、二つのソレノイドが軸心方向に直列に配置されるため、軸方向に寸法が長い、つまり、底が深い形状となっている。この底が深い形状のケースであっても、第１のコイルを単独でケース内の深くまで保持しながら収納する必要はないので、組み付け性が向上する。つまり、ケースの入口側（他端側）に配置されるモータ通電用ソレノイドの構成部品を保持して、第１、第２のコイルをケース内に収納できるので、二つのソレノイドを同時に、且つ、短時間に組み付けることができる。
また、板状磁路部材を第２の樹脂製ボビンと一体に設けられた樹脂部材にインサート成形して第２のコイルと一体に構成することにより、第２のコイルと板状磁路部材との位置ずれを防止できるので、組み付け性の向上に寄与できる。
さらに、補助ヨークの外周面を治具等により径方向の外側から保持することにより、第２のコイルに対し第１のコイルを天地方向の下向きに吊り下げることができる。これにより、入口（他端側）を天地方向の上向きにして置かれたケースに対し、そのケースの上方より、補助ヨークの外周面を保持しながら、合体された第１のコイルと第２のコイルとを一回の動作でケース内に容易に収納できる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載した電磁スイッチ装置において、柱状部材の先端部に設けられた鉤状の係止部は、柱状部材の長手方向に対し略直角方向に向けて突出する係止面を有し、この係止面が補助ヨークの反鉄心プレート側の軸方向端面に係合していることを特徴とする。
本発明の柱状部材は、鉄心プレートの板厚＋補助ヨークの軸方向寸法に相当する軸方向長さを有しているので、柱状部材の横断面の断面係数に対して、柱状部材の軸方向長さを十分に確保できる。
ところで、柱状部材は、係止部が補助ヨークの内周を軸方向に通り抜ける際に、係止面の先端（柱状部材の長手方向と直交する方向の先端）が、補助ヨークの内周面に当たっているため、補助ヨークの内周面に所定の荷重が付与され、その反力によって柱状部材に撓みが生じる。この時、柱状部材は、上記の如く、横断面の断面係数に対する軸方向長さが長く、且つ、柱状部材の先端部に係止部が設けられているので、小さな荷重でも容易に撓むことができる。その結果、係止部が補助ヨークの内周を軸方向に通り抜ける際に、柱状部材に撓みを生じさせる荷重を小さくできるので、組み付けを容易に出来る。

（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装置において、柱状部材には、長手方向に貫通する中空孔、あるいは、長手方向に沿って溝状の開口部が形成され、第１のコイルの端末引出し線が、中空孔、あるいは、溝状の開口部を通って軸方向に引き出されていることを特徴とする。
本発明では、第１のコイルの端末引出し線を、柱状部材に形成された中空孔あるいは溝状の開口部を通って軸方向（ケースの反底面方向）に引き出すことができるので、柱状部材とは別に、第１のコイルの端末引出し線を軸方向に引き出すための引出し手段を専用に設ける必要がない。その結果、専用の引出し手段を設けるために掛かるコストが不要であり、且つ、専用の引出し手段を設けるためのスペースを確保する必要もないため、電磁スイッチ装置の低コスト化及び小型化が可能である。

（請求項４の発明）
請求項３に記載した電磁スイッチ装置において、第２の樹脂製ボビンと一体に設けられた樹脂部材には、バッテリに接続される第１のターミナルと第２のターミナルとが固定され、第１のコイルは、柱状部材に形成された中空孔あるいは溝状の開口部を通って軸方向に引き出された２本の端末引出し線のうち、一方の端末引出し線が第１のターミナルに接続され、他方の端末引出し線が板状磁路部材に接続されてアースされ、第２のコイルは、一方の端末引出し線が第２のターミナルに接続され、他方の端末引出し線が板状磁路部材に接続されてアースされていることを特徴とする。

上記の構成によれば、第１、第２のターミナルが、それぞれ樹脂部材に固定され、その樹脂部材に板状磁路部材がインサート成形されているので、第１、第２のコイルをケース内に収納する前に、第１、第２のコイルの各端末引出し線を、それぞれ第１、第２のターミナル、および、板状磁路部材に電気的、且つ、機械的に接続しておくことが出来る。
つまり、第１、第２のコイルの各端末引出し線の接続作業をケース内の狭いスペースで行う必要はないので、作業性が向上する。

電磁スイッチ装置の断面図〔図４（ｂ）のＡ−Ａ断面図〕である。 電磁スイッチ装置の組み付け手順を示す工程図である。 電磁スイッチ装置の組み付け手順を示す工程図である。 （ａ）電磁スイッチ装置の断面図〔同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図〕、（ｂ）電磁スイッチ装置を樹脂カバー側から見た軸方向平面図である。 スタータの電気回路図である。

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。

（実施例１）
本実施例の電磁スイッチ装置１は、図５に示す様に、スタータのピニオン２を軸方向（図示右方向）へ押し出す働きを担うピニオン押出用ソレノイド３と、バッテリ４からモータ５に流れる電流を断続するメインスイッチ（後述する）を閉成するモータ通電用ソレノイド６から成る。
この電磁スイッチ装置１を有するスタータは、例えば、エンジンの停止および再始動を自動制御するアイドルストップシステムを搭載する車両に適用され、電子制御装置であるアイドルストップＥＣＵ７により、ピニオン押出用ソレノイド３の作動とモータ通電用ソレノイド６の作動とを独立に制御できる様に構成されている。なお、電磁スイッチ装置１を除く、スタータ本体は、モータ５に発生する回転トルクを減速装置（減速装置は無くても可能）で増幅して出力軸８に伝達し、その出力軸８の外周上に配置される一方向クラッチ９を介してピニオン２に伝達する周知の構成を有している。

以下、電磁スイッチ装置１の構成を詳細に説明する。
ピニオン押出用ソレノイド３とモータ通電用ソレノイド６は、図１に示す様に、それぞれ通電によって電磁石を形成する第１のコイル１０と第２のコイル１１を有し、この第１のコイル１０と第２のコイル１１との間に、両者に共通して用いられる固定鉄心１２を配置すると共に、ピニオン押出用ソレノイド３のヨークを形成する第１のケースと、モータ通電用ソレノイド６のヨークを形成する第２のケースとが軸方向に連続して形成され、一つの全体ケース１３として一体に設けられている。つまり、ピニオン押出用ソレノイド３とモータ通電用ソレノイド６は、両者が軸心方向（図示左右方向）に直列に配置され、スタータ用の電磁スイッチ装置１として一体に構成されている。

全体ケース１３（第１のケースと第２のケース）は、図３（ｄ）に示す様に、軸方向の一端側（図示下側）の端部に円環状の底面１３ａを有し、他端側の端部が開口する有底の筒形状であり、円環状の底面１３ａに取り付けられた２本のスタッドボルト（図示せず）を介してスタータのハウジング（図示せず）に固定される。
この全体ケース１３は、一端から他端まで外径が同一寸法を有し、且つ、第１のケースを形成する一端側より、第２のケースを形成する他端側（全体ケース１３の入口側）の方が内径が大きく、肉厚が薄く形成されている。つまり、全体ケース１３の内周面には、第１のケースを形成する軸方向の一端側と、第２のケースを形成する軸方向の他端側との間に段差１３ｂが設けられている。

固定鉄心１２は、図４（ａ）に示す様に、円環状の鉄心プレート１２ａと、この鉄心プレート１２ａの内周に嵌合して固定される鉄心コア部１２ｂとに分割して構成され、鉄心プレート１２ａの第１のコイル１０側の外周端面が、全体ケース１３の内周面に設けられた段差１３ｂに当接して、全体ケース１３の底面方向に対し位置決めされている。
ピニオン押出用ソレノイド３は、図４（ａ）に示す様に、第１のコイル１０が樹脂製のボビン（第１のボビン１４と呼ぶ）に巻回されて、全体ケース１３の一端側（鉄心プレート１２ａより図示左側）の内周に収納され、全体ケース１３の底面側に配置される弾性体１５（例えば、ゴム、皿ばね等）の弾力により、全体ケース１３の底面１３ａと鉄心プレート１２ａとの間で軸方向の移動が規制されている。
第１のコイル１０の内周には、鉄心コア部１２ｂの一方の吸着面〔図４（ａ）の左端面〕に対向して軸心方向に可動するプランジャ１６を備えている。なお、第１のボビン１４の内周には、プランジャ１６の移動を案内する円筒状のスリーブ１７〔図２（ａ）参照〕が挿入されている。

プランジャ１６は、第１のコイル１０への通電によって固定鉄心１２が磁化されると、鉄心コア部１２ｂとの間に配設されるリターンスプリング１８の反力に抗して鉄心コア部１２ｂの一方の吸着面に吸着され、第１のコイル１０への通電が停止すると、リターンスプリング１８の反力で反鉄心コア部方向（図１の左方向）へ押し戻される。
このプランジャ１６は、径方向の中央部に円筒孔を有する略円筒状に設けられ、その円筒孔は、プランジャ１６の一端側（図１の左側）に開口して、他端側に底面を有している。プランジャ１６の円筒孔には、プランジャ１６の動きをシフトレバー１９（図５参照）に伝達するためのジョイント２０と、ピニオン２をエンジンのリングギヤ２１（図５参照）に噛み合わせるための反力を蓄えるドライブスプリング２２とが挿入されている。

ジョイント２０は、棒状に設けられて、プランジャ１６の円筒孔から突き出る一端側の端部にシフトレバー１９の一方の端部が係合する係合溝２０ａが形成され、他端側の端部にフランジ部２０ｂが設けられている。フランジ部２０ｂは、プランジャ１６の円筒孔の内周に摺動可能な外径を有し、ドライブスプリング２２の荷重を受けて円筒孔の底面に押圧されている。
ドライブスプリング２２は、プランジャ１６の開口端部にかしめ固定されたスプリング受け部２３と、ジョイント２０のフランジ部２０ｂとの間に挟持され、プランジャ１６が鉄心コア部１２ｂに吸引されて移動する際に、シフトレバー１９を介して反モータ方向（図５の右方向）に押し出されたピニオン２の軸方向端面がリングギヤ２１の軸方向端面に当接した後、プランジャ１６が鉄心コア部１２ｂの一方の吸着面に吸着される間に圧縮されて反力を蓄える。

モータ通電用ソレノイド６は、図４（ａ）に示す様に、第２のコイル１１が樹脂製のボビン（第２のボビン２４と呼ぶ）に巻回されて、全体ケース１３の他端側（鉄心プレート１２ａより図示右側）の内周に収納されると共に、鉄心コア部１２ｂの他方の吸着面に対向して第２のコイル１１の内周を軸心方向に可動する可動鉄心２５と、全体ケース１３の他端側に開口する開口部を塞いで組み付けられる樹脂カバー２６とを有し、この樹脂カバー２６の内部にメインスイッチを形成する一組の固定接点２７と可動接点２８が配置されている。
また、第２のコイル１１の径方向外側と、軸方向の反鉄心プレート側には、それぞれ磁気回路の一部を形成する円筒状の補助ヨーク２９と、プレート状の磁路部材（以下、板状磁路部材３０と呼ぶ）とが配置されている。この補助ヨーク２９と板状磁路部材３０は、両者の外径が、共に、鉄心プレート１２ａの外径と同一寸法である。

補助ヨーク２９は、第２のケースを形成する全体ケース１３の他端側の内周に沿って挿入され、軸方向一端側の端面が鉄心プレート１２ａの外周部の表面に当接して、鉄心プレート１２ａに対し軸方向に位置決めされている。
板状磁路部材３０は、第２のコイル１１の軸心方向に対し直交して配置され、且つ、可動鉄心２５が軸心方向へ移動できる様に、径方向の中央部に丸孔を有する円環状に形成されている。この板状磁路部材３０は、板厚方向のコイル側（図１の左側）の外周部表面が補助ヨーク２９の軸方向端面に当接して、補助ヨーク２９に対し軸方向に位置決めされている。また、この板状磁路部材３０は、図２（ａ）に示す様に、第２のボビン２４と一体に設けられた樹脂部材３１にインサート成形されて、第２のコイル１１と一体に構成されている。

可動鉄心２５は、第２のコイル１１への通電によって固定鉄心１２が磁化されると、鉄心コア部１２ｂとの間に配設されるリターンスプリング３２の反力に抗して鉄心コア部１２ｂの他方の吸着面に吸着され、第２のコイル１１への通電が停止すると、リターンスプリング３２の反力で反鉄心コア部方向（図１の右方向）へ押し戻される。
樹脂カバー２６は、図４（ａ）に示す様に、２本の端子ボルト３３、３４が取り付けられる有底部２６ａと、この有底部２６ａの外周より軸方向に延びる円筒状の脚部２６ｂとを有し、この脚部２６ｂの先端側が全体ケース１３の他端側に開口する開口部の内周に挿入されて、脚部２６ｂの軸方向端面が板状磁路部材３０の反コイル側の表面に当接して板状磁路部材３０に対し軸方向に位置決めされ、且つ、脚部２６ｂの外周面に形成された段差部に全体ケース１３の端部をかしめることで全体ケース１３に固定されている。なお、図４（ｂ）は、２本の端子ボルト３３、３４が取り付けられた樹脂カバー２６を軸方向から見た平面図である。

２本の端子ボルト３３、３４は、モータ回路の高電位側（バッテリ側）に接続されるＢ端子ボルト３３と、モータ回路の低電位側（モータ側）に接続されるＭ端子ボルト３４であり、樹脂カバー２６の有底部２６ａを軸方向に貫通する貫通孔を通って樹脂カバー２６に組み付けられ、それぞれ、２枚のワッシャ３５、３６（図１参照）によって樹脂カバー２６に固定されている。
一組の固定接点２７は、図４（ａ）に示す様に、２本の端子ボルト３３、３４とそれぞれ電気的、且つ、機械的に結合されている。なお、固定接点２７と端子ボルト３３、３４は、両者を別体に形成して結合しても良いが、例えば、端子ボルト３３、３４の頭部を利用して、固定接点２７を端子ボルト３３、３４と一体に設けることも可能である。

可動接点２８は、可動鉄心２５に固定された樹脂製のロッド３７の端面に支持されて、固定接点２７より反可動鉄心側（図１の右側）に配置され、且つ、接点圧スプリング３８の荷重を受けてロッド３７の端面に押し付けられている。なお、接点圧スプリング３８の初期荷重は、リターンスプリング３２の初期荷重より小さく設定されている。従って、第２のコイル１１が非通電の時は、可動接点２８が接点圧スプリング３８を押し縮めた状態で樹脂カバー２６の内部端面に着座している（図１に示す状態）。
メインスイッチは、接点圧スプリング３８に付勢された可動接点２８が一組の固定接点２７に当接して両固定接点２７間が導通することにより閉成状態（オン）となり、可動接点２８が一組の固定接点２７から離れて両固定接点２７間の導通が遮断されることにより開成状態（オフ）となる。

次に、第１のコイル１０と第２のコイル１１の端末処理、および、本発明に係る柱状部材３９の構成について説明する。
第１のコイル１０は、図１及び図２（ａ）に示す様に、第１のボビン１４に巻回する巻き始め側と巻き終わり側の２本の端末引出し線１０ａ、１０ｂを有し、この２本の端末引出し線１０ａ、１０ｂが、第１のボビン１４と一体に樹脂成形された２本の柱状部材３９を介して軸方向に引き出されている。
柱状部材３９は、第１のコイル１０の両側面を保持する第１のボビン１４の一組のフランジ板１４ａのうち、鉄心プレート１２ａに隣接する一方のフランジ板１４ａから軸方向反コイル側に延出され、且つ、先端部に鉤状の係止部３９ａが設けられている。

また、柱状部材３９には、第１のコイル１０の端末引出し線１０ａ、１０ｂを通すための引出し線通路（例えば、柱状部材３９の内部を長手方向に貫通する中空孔、あるいは、柱状部材３９の長手方向に沿って形成された溝状の開口部等）が形成されている。
柱状部材３９に設けられた鉤状の係止部３９ａは、柱状部材３９の長手方向に対し略直角方向に向けて突出する係止面を有しており、柱状部材３９が設けられる一方のフランジ板１４ａの表面から係止面までの軸方向長さが、鉄心プレート１２ａの板厚＋補助ヨーク２９の軸方向長さと略同一寸法に設定されている。

第１のコイル１０の一方の端末引出し線１０ａは、一方の柱状部材３９に設けられた係止部３９ａの先端より取り出されて、第１のターミナル４０（図１参照）に接続され、他方の端末引出し線１０ｂは、他方の柱状部材３９に設けられた係止部３９ａの先端より取り出されて、板状磁路部材３０の反コイル側（図１の右側）の表面に溶接等により接合されてアースされている。
第２のコイル１１は、第１のコイル１０と同様に、第２のボビン２４に巻回する巻き始め側と巻き終わり側の２本の端末引出し線（図示せず）を有し、一方の端末引出し線が、第２のターミナル４１（図１参照）に接続され、他方の端末引出し線が、板状磁路部材３０の反コイル側の表面に溶接等により接合されてアースされている。

第１のターミナル４０と第２のターミナル４１は、板状磁路部材３０をインサート成形した樹脂部材３１に固定され、全体ケース１３に樹脂カバー２６を組み付けた状態で、両ターミナル４０、４１の先端部が、樹脂カバー２６の有底部２６ａより軸方向に突き出た状態で取り付けられている（図１参照）。
なお、鉄心プレート１２ａの外周部には、図２（ａ）に示す様に、柱状部材３９を第２のコイル１１側へ取り出すための取出し口１２ｃ（例えば、切欠き溝、貫通孔等）が形成されている。また、板状磁路部材３０の外周部には、柱状部材３９の係止部３９ａを取り出すための取出し口３０ａ〔図２（ａ）参照〕と、第２のコイル１１の端末引出し線を板状磁路部材３０の反コイル側へ引き出すための引出し溝（図示せず）が形成されている。但し、第２のコイル１１の端末引出し線は、板状磁路部材３０に形成された取出し口３０ａを利用して板状磁路部材３０の反コイル側へ引き出すことも可能であり、この場合、引出し溝は不要である。

次に、本実施例のスタータによるエンジン始動時の作動を説明する。
アイドルストップＥＣＵ７は、エンジンの運転状態を制御するエンジンＥＣＵ（図示せず）を通じて、例えば、エンジン回転信号、ミッションレバーの位置信号、ブレーキスイッチのオン／オフ信号等を入力し、これらの情報を基に、エンジンを停止させるための停止条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵにエンジン停止信号を送信する。
また、アイドルストップＥＣＵ７は、アイドルストップが実施された後、運転者が車両を発進させようとする操作（例えばブレーキの解除操作、ドライブレンジ等へのシフト操作等）を行うと、再始動要求が発生したと判断して、再始動要求の信号をエンジンＥＣＵへ送信すると共に、電磁スイッチ装置１に対してオン信号を出力する。

以下、アイドルストップが実施された場合の一例として、エンジン停止過程（エンジンの回転が完全に停止するまでの減速期間中）で再始動要求が発生した場合の作動について説明する。
アイドルストップＥＣＵ７は、エンジン停止過程で再始動要求が発生すると、先ず、ピニオン押出用ソレノイド３に対してオン信号を出力する。これにより、バッテリ４からスタータリレー４２（図５参照）を介して、第１のターミナル４０に接続された第１のコイル１０に通電される。その結果、磁化された鉄心コア部１２ｂにプランジャ１６が吸引されて移動し、このプランジャ１６の移動に伴い、シフトレバー１９を介してピニオン２が反モータ方向へ押し出されて、ピニオン２の端面がリングギヤ２１の端面に当接する。この時、エンジンの回転が完全に停止していない、つまり、リングギヤ２１が減速しながら回転しているため、リングギヤ２１がピニオン２と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ドライブスプリング２２に蓄えられた反力によりピニオン２がリングギヤ２１に噛み合う。

ピニオン押出用ソレノイド３に対するオン信号の出力タイミングから所定時間（例えば３０ｍｓ〜４０ｍｓ）だけ遅れて、アイドルストップＥＣＵ７からモータ通電用ソレノイド６に対してオン信号が出力される。これにより、バッテリ４から図示しないリレーを介して、第２のターミナル４１に接続された第２のコイル１１に通電され、磁化された鉄心コア部１２ｂに可動鉄心２５が吸引されて移動する。この可動鉄心２５の移動と共に、可動接点２８が接点圧スプリング３８に付勢され、一組の固定接点２７に当接してメインスイッチが閉成する。その結果、バッテリ４からモータ５に通電されて電機子５ａ（図５参照）に回転力が発生し、その回転力が出力軸８に伝達され、さらに、出力軸８からクラッチ９を介してピニオン２に伝達される。ピニオン２は、既にリングギヤ２１に噛み合っているので、モータ５の回転力がピニオン２からリングギヤ２１に伝達されて、速やかにエンジンをクランキングできる。

続いて、電磁スイッチ装置１の組み立て工程について、図２及び図３を参照しながら説明する。
先ず、図２（ａ）に示す第１のコイル１０、固定鉄心１２、補助ヨーク２９、および、第２のコイル１１を軸心方向（図示上下方向）に配置して、第１のコイル１０に対し、固定鉄心１２、補助ヨーク２９、および、第２のコイル１１を順に組み付ける。
組み立てる前の第１のコイル１０は、第１のボビン１４に巻回されて、２本の端末引出し線１０ａ、１０ｂが、それぞれ２本の柱状部材３９に形成された引出し線通路を通って軸方向（図示上方向）に引き出されている。また、第１のボビン１４の内周には、プランジャ１６の移動を案内するスリーブ１７が装着されている。

固定鉄心１２は、鉄心プレート１２ａの内周に鉄心コア部１２ｂを嵌め込んで、両者が一体に固定されている。この固定鉄心１２は、鉄心コア部１２ｂの一方の吸着面の外径より径方向外側に突き出ている鉄心プレート１２ａの外周部を、第１のボビン１４の一方のフランジ板１４ａの図示上面に乗せて第１のコイル１０に組み付けられている。この固定鉄心１２を組み付ける時に、一方のフランジ板１４ａと一体に設けられている柱状部材３９は、鉄心プレート１２ａの外周部に形成された取出し口１２ｃを通って鉄心プレート１２ａより図示上方へ取り出される。

補助ヨーク２９は、第１のコイル１０に固定鉄心１２を組み付けた後、鉄心プレート１２ａの反コイル側の外周部表面に軸方向の一端面を乗せて配置され、且つ、柱状部材３９の先端部に設けられた鉤状の係止部３９ａによって固定される。つまり、係止部３９ａに形成された係止面が、補助ヨーク２９の軸方向の他端面に係合することにより、第１のコイル１０に対し、鉄心プレート１２ａ及び補助ヨーク２９の軸方向の移動が規制される。この三者（第１のコイル１０、固定鉄心１２、補助ヨーク２９）が一体に組み合わされたものを、第１のコイルユニットＡＵ〔図２（ｂ）参照〕と呼ぶ。

続いて、第２のボビン２４に巻回された第２のコイル１１を補助ヨーク２９の内周に挿入して、板状磁路部材３０の外周部を補助ヨーク２９の軸方向端面に当接させた状態で組み付ける。
この後、第１のコイル１０の一方の端末引出し線１０ａを第１のターミナル４０に接続し、他方の端末引出し線１０ｂを板状磁路部材３０の表面に接合（例えば溶接）する。なお、第２のコイル１１は、予め、一方の端末引出し線が第２のターミナル４１に接続され、他方の端末引出し線が板状磁路部材３０の表面に接合されている。また、板状磁路部材３０は、第２のボビン２４と一体に設けられた樹脂部材３１にインサート成形されているので、第２のコイル１１と板状磁路部材３０および２本のターミナル４０、４１は、一体的に構成されている。これを第２のコイルユニットＢＵ〔図２（ｂ）参照〕と呼ぶ。
ここまでの工程により、図２（ｃ）に示す様に、第１のコイルユニットＡＵと第２のコイルユニットＢＵとが合体された状態となる。この合体された二つのコイルユニットＡＵ、ＢＵを、以下、ソレノイドユニットＳＵと呼ぶ。

次に、図３（ｄ）に示す様に、全体ケース１３を入口側（他端側）が天地方向の上向きとなるように配置して、その全体ケース１３の底面１３ａ上に弾性体１５を配置した後、ソレノイドユニットＳＵを全体ケース１３の内部に収納する。この工程（ソレノイドユニットＳＵを全体ケース１３の内部に収納する工程）では、補助ヨーク２９の径方向外周面を治具４３等により保持することで、第２のコイルユニットＢＵに対し、第１のコイルユニットＡＵを図示下方に吊り下げた状態を維持したまま、全体ケース１３の内部にソレノイドユニットＳＵを収納できる。図３（ｅ）は、全体ケース１３の内部にソレノイドユニットＳＵを収納した状態を示している。

この後、図３（ｆ）に示す様に、モータ通電用ソレノイド６に使用される各部品（リターンスプリング３２、可動鉄心２５＋ロッド３７、可動接点２８、接点圧スプリング３８、および、樹脂カバー２６を組み付けて、全体ケース１３の開口端部を樹脂カバー２６の段差部にかしめ固定する。なお、２本のターミナル４０、４１は、樹脂カバー２６を組み付ける際に、樹脂カバー２６の有底部２６ａに形成されている貫通孔を通って樹脂カバー２６の外側へ取り出される。

（実施例の効果）
本実施例の電磁スイッチ装置１は、第１のコイルユニットＡＵと第２のコイルユニットＢＵとが軸心方向に直列に配置された状態で一つの全体ケース１３に収納されるので、全体ケース１３が軸方向に長い形状、つまり、底が深い形状となっている。
これに対し、本実施例では、第１のコイルユニットＡＵと第２のコイルユニットＢＵとを別々に収納するのではなく、両コイルユニットＡＵ、ＢＵを合体させたソレノイドユニットＳＵを全体ケース１３の内部へ収納するので、二つのコイルユニットＡＵ、ＢＵを一回の動作で全体ケース１３の内部へ容易に収納できる。この方法によれば、第１のコイルユニットＡＵを単独で全体ケース１３の奥深くまで保持しながら収納する必要はなく、全体ケース１３の入口側に配置される補助ヨーク２９の外周面を保持しながら、第２のコイルユニットＢＵに対し第１のコイルユニットＡＵを下方に吊り下げた状態のまま全体ケース１３の内部へ収納できるので、組み付け性が向上すると共に、組み付け時間の短縮によるコストダウンを図ることができる。

また、第１のコイルユニットＡＵは、第１のボビン１４に巻回された第１のコイル１０と固定鉄心１２および補助ヨーク２９とを一体に組み合わせた後、柱状部材３９の先端部に設けられた鉤状の係止部３９ａを補助ヨーク２９の軸方向端面に係合させることで組み立てられている。その第１のコイルユニットＡＵを組み立てるために使用する２本の柱状部材３９の内部（引出し線通路）を通って第１のコイル１０の端末引き出し線１０ａ、１０ｂが軸方向に引き出されている。この構成によれば、柱状部材３９とは別に、第１のコイル１０の端末引出し線１０ａ、１０ｂを軸方向に引き出すための引出し手段を専用に設ける必要がないので、専用の引出し手段を設けるために掛かるコストが不要となる。また、専用の引出し手段を設けるためのスペースを確保する必要もないため、電磁スイッチ装置１の低コスト化及び小型化が可能となる。

さらに、柱状部材３９は、樹脂製である第１のボビン１４と一体に成形できるため、部品点数が増えることはなく、部品コストが増加することもない。
この柱状部材３９は、第１のコイルユニットＡＵを組み立てる際、つまり、柱状部材３９の先端部に設けられた係止部３９ａが補助ヨーク２９の内周を軸方向に通り抜ける際に、係止面の先端（柱状部材３９の長手方向と直交する方向の先端）が、補助ヨーク２９の内周面に当たっているため、補助ヨーク２９の内周面に所定の荷重が付与され、その反力によって柱状部材３９に撓みが生じる。ここで、柱状部材３９の軸方向長さは、鉄心プレート１２ａの板厚＋補助ヨーク２９の軸方向長さに相当する寸法を有しているので、横断面の断面係数に対する軸方向長さを長くでき、且つ、柱状部材３９の先端部に係止部３９ａが設けられているため、小さな荷重でも容易に撓むことができる。その結果、係止部３９ａが補助ヨーク２９の内周を軸方向に通り抜ける際に、柱状部材３９に撓みを生じさせる荷重を小さくできるので、組み付けが容易である。

（変形例）
上記の実施例では、第１のコイルユニットＡＵを組み立てるために２本の柱状部材３９を使用しているが、２本に限定されるものではなく、３本以上の柱状部材３９を設けることも出来る。また、柱状部材３９は、第１のボビン１４と一体に樹脂成形する例を記載しているが、例えば、柱状部材３９を第１のボビン１４とは別体に設けて、第１のボビン１４の一方のフランジ板１４ａに開けた孔に柱状部材３９の端部を差し込んで固定することも出来る。

１ 電磁スイッチ装置
２ ピニオン
３ ピニオン押出用ソレノイド
４ バッテリ
５ モータ（スタータモータ）
６ モータ通電用ソレノイド
１０ 第１のコイル
１０ａ 第１のコイルの一方の端末引出し線
１０ｂ 第１のコイルの他方の端末引出し線
１１ 第２のコイル
１２ａ 鉄心プレート
１２ｃ 鉄心プレートに形成された取出し口
１３ 全体ケース（ケ−ス）
１３ａ 全体ケースの底面（円環状の底面）
１４ 第１のボビン（第１の樹脂製ボビン）
１４ａ 第１のボビンの一方のフランジ板
２４ 第２のボビン（第２の樹脂製ボビン）
２７ 固定接点（メインスイッチ）
２８ 可動接点（メインスイッチ）
２９ 補助ヨーク（モータ通電用ソレノイドの構成部品）
３０ 板状磁路部材
３１ 第２のボビンと一体に設けられた樹脂部材
３９ 柱状部材
３９ａ 柱状部材に設けられた鉤状の係止部
４０ 第１のターミナル
４１ 第２のターミナル

Claims (4)

1. 軸方向の一端側に円環状の底面を有し、他端側が開口する有底円筒状のケースと、
   第１の樹脂製ボビンに巻回されて前記ケース内の底面側に収納される第１のコイルを有し、この第１のコイルへの通電によって形成される電磁石の吸引力を利用してスタータのピニオンを軸方向に押し出す働きを担うピニオン押出用ソレノイドと、
   第２の樹脂製ボビンに巻回されて前記ケース内の反底面側に収納される第２のコイルを有し、この第２のコイルへの通電によって形成される電磁石の吸引力を利用してバッテリからスタータモータに流れる電流を断続するメインスイッチを閉成するモータ通電用ソレノイドとを備え、
   前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用ソレノイドとを軸心方向に直列に配置して一体的に構成され、且つ、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に、両者に共通して磁気回路の一部を形成する鉄心プレートが配置されるスタータ用の電磁スイッチ装置であって、
   前記モータ通電用ソレノイドは、前記第２のコイルの軸心方向と直交し、且つ、前記第２のコイルの反鉄心プレート側に配置されて磁気回路の一部を形成すると共に、前記第２の樹脂製ボビンと一体に設けられた樹脂部材にインサート成形されて前記第２のコイルと一体に構成されている板状磁路部材と、前記ケースの内周に沿って挿入され、且つ、前記第２のコイルの径方向外側を通って前記鉄心プレートと前記板状磁路部材との間に配置され、その両者を磁気的に接続する円筒状の補助ヨークとを備え、
   前記第１の樹脂製ボビンは、前記第１のコイルの軸方向両側面を保持する一組のフランジ板のうち、前記鉄心プレート側のフランジ板から前記第２のコイル側へ軸方向に延出する複数本の柱状部材を有すると共に、この柱状部材の先端部に鉤状の係止部が設けられ、 前記鉄心プレートには、前記柱状部材を前記第２のコイル側へ取り出すことが出来る取出し口が形成され、
   前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用ソレノイドは、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に前記鉄心プレートを配置した状態で、前記柱状部材を前記取出し口より前記第２のコイル側へ取り出して前記補助ヨークの内周側を軸方向に通って配設し、且つ、前記鉤状の係止部を前記補助ヨークの反鉄心プレート側の軸方向端面に係合して前記第１のコイルと前記第２のコイルとを合体させた状態で前記ケース内に収納されていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
2. 請求項１に記載した電磁スイッチ装置において、
   前記柱状部材の先端部に設けられた前記鉤状の係止部は、前記柱状部材の長手方向に対し略直角方向に向けて突出する係止面を有し、この係止面が前記補助ヨークの反鉄心プレート側の軸方向端面に係合していることを特徴とする電磁スイッチ装置。
3. 請求項１または２に記載した電磁スイッチ装置において、
   前記柱状部材には、長手方向に貫通する中空孔、あるいは、長手方向に沿って溝状の開口部が形成され、
   前記第１のコイルの端末引出し線が、前記中空孔、あるいは、前記溝状の開口部を通って軸方向に引き出されていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
4. 請求項３に記載した電磁スイッチ装置において、
   前記第２の樹脂製ボビンと一体に設けられた樹脂部材には、前記バッテリに接続される第１のターミナルと第２のターミナルとが固定され、
   前記第１のコイルは、前記柱状部材に形成された前記中空孔あるいは前記溝状の開口部を通って軸方向に引き出された２本の端末引出し線のうち、一方の端末引出し線が前記第１のターミナルに接続され、他方の端末引出し線が前記板状磁路部材に接続されてアースされ、
   前記第２のコイルは、一方の端末引出し線が前記第２のターミナルに接続され、他方の端末引出し線が前記板状磁路部材に接続されてアースされていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
   
   

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