JP5569349B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、スタータのモータ回路に設けられ、エンジン始動時にモータの起動電流を抑制する抵抗体を内蔵し、モータの起動後に抵抗体をバイパスして全電圧によりモータに通電するための電磁継電器に関する。

従来、エンジンを始動するスタータは、ピニオンをリングギヤ側へ押し出す働きと、モータ回路（バッテリからモータに電流を流すための回路）に設けられるメイン接点を開閉する働きを行う電磁スイッチを搭載している。
ところで、モータの起動時、すなわち、電磁スイッチがメイン接点を閉じた時に、バッテリから突入電流と呼ばれる大電流がモータに流れる。このため、バッテリの端子電圧が大きく低下して、メータ類やオーディオ等の電気機器が瞬間的に作動停止する、いわゆる「瞬断」と言われる現象が起きることがある。
これに対し、本出願人は、モータの起動時に流れる突入電流を抑制する技術を開示した特許文献１を提出している。

この特許文献１に係る発明では、スタータに搭載された電磁スイッチとは別に、モータ回路を開閉できるモータ通電用リレー（電磁継電器）を備えている。このモータ通電用リレーは、モータ回路に接続される抵抗体を内蔵すると共に、この抵抗体の上流端と下流端との間にリレー接点を並設している。なお、モータ通電用リレーは、駆動信号がオフ（リレーコイルが非通電）の時にリレー接点を開き、駆動信号がオン（リレーコイルが通電された状態）の時にリレー接点を閉じる、いわゆる常開接点構造である。

これにより、モータの起動時には、モータ通電用リレーに対する駆動信号がオフの状態、つまり、リレー接点が開いている時に、スタータに搭載された電磁スイッチがメイン接点を閉じることで、抵抗体により抑制された起動電流がモータに通電されて、モータが低速で回転する。その後（ピニオンがリングギヤに噛み合った後）、駆動信号がオンに切り替わり、リレー接点が閉じることで抵抗体の両端が短絡されるため、バッテリの全電圧によりモータに通電されて、モータが高速で回転する。

特開２００９−２２４３１５号公報

ところが、特許文献１に開示されたモータ通電用リレーは、駆動信号がオフの時にリレー接点が開いている常開接点構造であるため、例えば、駆動信号線の断線、コネクタの嵌合不良等による車両システムの故障や不具合があった場合、モータ通電用リレーのリレー接点は開いた状態に保持される。つまり、ＥＣＵ（電子制御装置）から駆動信号が出力されても、モータ通電用リレーのリレーコイルが通電されることはないので、リレー接点が閉じることはない。
この場合、バッテリからモータに通電される電流は、常に抵抗体を経由して流れるため、例えば、外気温が低い冷寒時には、エンジンのフリクションの増加によるモータ負荷の増加に加え、モータ回路の抵抗値が低減して、より多くの電流が抵抗体を流れる。

さらに、モータが起動してピニオンがリングギヤに噛み合っても、リレー接点が閉じることはないので、モータに全電圧が印加されることはなく、エンジンが掛かりにくくなる（エンジンの始動性が著しく低下する）ため、抵抗体を経由してモータに連続通電が行われた場合、抵抗体が溶断する恐れがある。抵抗体が溶断すると、モータへの電力供給経路が絶たれるため、エンジン始動が不可能な状態に至るという問題がある。
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、例えば、駆動信号線の断線等により駆動信号を供給できなくなった場合でも、モータへの電力供給経路を確実に確保できる電磁継電器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のモータに電流を流すためのモータ回路に接続され、モータを起動する際に、バッテリからモータに流れる起動電流を抑制する抵抗体を内蔵すると共に、通電によって電磁石を形成するリレーコイルと、このリレーコイルの通電／非通電に応じて開閉するリレー接点とを有し、このリレー接点の閉成時に抵抗体の両端間を短絡する短絡回路を形成し、リレー接点の開成時に短絡回路を開放する電磁継電器であって、軸方向の一端側に底面を有すると共に、この底面の径方向中央部に軸方向の外側へ突き出る凸底部が設けられた有底ケースと、この有底ケースの内部に収容される前記リレーコイルと、軸方向の一端側が凸底部の内周に入り込んだ状態でリレーコイルの内周を軸方向に可動する可動鉄心とを備え、可動鉄心の動きに連動してリレー接点の開閉が行われ、且つ、リレー接点は、リレーコイルが非通電の時に閉成して短絡回路を形成し、リレーコイルの通電時に開成して短絡回路を開放する常閉接点型であることを特徴とする。

本発明の電磁継電器は、常閉接点型のリレー接点を有しているので、リレーコイルの通電時にリレー接点が開成（オフ）する。このリレー接点が開いた状態、つまり、リレーコイルが通電されている状態で、電磁継電器に駆動信号を送信する駆動信号線の断線、あるいは、コネクタの嵌合不良等による車両システムの故障や不具合等が生じると、駆動信号が途絶えることにより、リレーコイルへの通電が停止されてリレー接点が閉成（オン）する。このため、リレーコイルの通電時（リレー接点が開いている時）、つまり、抵抗体を経由してモータに通電されている時に電磁継電器への駆動信号が途絶えると、リレー接点が閉成して抵抗体の両端間を短絡する短絡回路が形成されるため、抵抗体に電流が流れ続けることはなく、抵抗体が溶断することを防止できる。また、リレー接点が閉成して短絡回路が形成されることで、バッテリの全電圧が印加されてモータに電流を流すことができるので、確実にエンジンを始動できる。

さらに、本発明の電磁継電器は、有底ケースの底面に軸方向の外側へ突き出る凸底部を設けて、可動鉄心の一端側が凸底部の内周に入り込んだ状態で、その可動鉄心がリレーコイルの内周を軸方向に可動する構成である。この構成によれば、凸底部を除く有底ケースの底面（軸方向に突き出ていない部分）にリレーコイルを近接して配置できるので、有底ケースの底面を磁気回路の一部として利用できる。この場合、例えば、リレーコイルの一端側（有底ケースの底面側）に磁気回路の一部を形成する磁性プレート等の別部品を配置する必要はないので、部品点数を少なくできる。

また、本発明の電磁継電器において、可動鉄心の軸方向の他端側には、リレーコイルの通電時に磁化されて可動鉄心を吸引する固定鉄心が配置され、リレーコイルが非通電の時に、可動鉄心と固定鉄心との間に設定される軸方向の距離より、可動鉄心の一端側が凸底部の内周に入り込んでいる軸方向の距離の方が大きいことを特徴とする。
上記の構成では、リレーコイルへの通電により固定鉄心が磁化されて、その固定鉄心に可動鉄心が吸着された時に、可動鉄心の一端側が凸底部の内部に残っている。言い換えると、可動鉄心の一端側が凸底部から完全に抜け出ていないので、有底ケースの底面と可動鉄心との間に生じるエアギャップが増大することはない。つまり、可動鉄心が移動を開始してから固定鉄心に吸着されるまでの間、上記のエアギャップが変化することはなく、可動鉄心が固定鉄心側へ移動するに連れて磁気抵抗が増大することはないので、所望の吸引力を保持できる。

（請求項２および３の発明）
本発明の電磁継電器においては、凸底部の内周に入り込む可動鉄心の外周面と凸底部の内周面との間に樹脂製の薄肉円筒部が配置され、この薄肉円筒部は、リレーコイルの巻枠を形成する樹脂製のボビンと一体に設けられ、且つ、薄肉円筒部の内径がボビンの内径と同一寸法に形成されて、ボビンの内周面と薄肉円筒部の内周面とが軸方向に連続する段差の無い円筒面を形成しており、可動鉄心は、円筒面の内周を軸方向に可動することを特徴とする。
上記の構成では、凸底部の内周に入り込む可動鉄心の外周面と凸底部の内周面との間に樹脂製の薄肉円筒部を配置しているので、可動鉄心が軸方向に移動する際に、可動鉄心の外周面と凸底部の内周面とが摺動することはなく、可動鉄心の外周面および凸底部の内周面の摩耗を防止できる。

また、凸底部の内周に薄肉円筒部が無い状態では、凸底部の内周面とボビンの内周面との間に段差が生じるため、可動鉄心の中心軸が傾く恐れがあり、作動不良の要因となる。これに対し、本請求項３では、凸底部の内周に入り込む可動鉄心の外周面と凸底部の内周面との間に薄肉円筒部を配置し、且つ、その薄肉円筒部の内周面とボビンの内周面とが軸方向に連続する段差の無い円筒面を形成し、その円筒面の内周を可動鉄心が軸方向に可動するので、可動鉄心の中心軸が大きく傾くことはない。これにより、段差の無い円筒面の内周を可動鉄心がスムーズに移動できるので、可動鉄心の作動不良を防止できる。

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの電磁継電器において、有底ケースは、凸底部が別体に設けられ、有底ケースの底面に対し着脱可能に取り付けられることを特徴とする。
上記の構成によれば、有底ケースの底面から凸底部を容易に取り外すことが出来るので、凸底部を取り外して有底ケースの底面を開口することにより、その開口部から可動鉄心および関連部品を有底ケースの外部へ取り出すことが可能である。なお、関連部品とは、可動鉄心の動きに関連して作動する部品であり、例えば、可動鉄心の動きに連動するシャフト、可動鉄心をセット側（静止方向）へ付勢するためのリターンスプリング等である。但し、上記の関連部品は、凸底部を取り外した状態で有底ケースの底面に開口する開口部から取り出すことができる大きさ及び形状であることは言うまでもない。

（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの電磁継電器において、凸底部の底面と可動鉄心との間に非磁性体のスペーサ部材を配置したことを特徴とする。
上記の構成によれば、リレーコイルが非通電の時であっても、可動鉄心の一端側端面が凸底部の底面に直接当接することはなく、凸底部の底面と可動鉄心との間に非磁性体のスペーサ部材を配置したことにより、凸底部の底面と可動鉄心との間の磁気抵抗が大きくなる。これにより、リレーコイルへの通電時に固定鉄心と可動鉄心との間で有効に吸引力を発生させることができるので、可動鉄心の作動不良を防止できる。

（請求項６および７の発明）
本発明の電磁継電器において、有底ケースの底面外側には、凸底部の周囲に車載用ブラケットが配置されて有底ケースの底面に固定され、ブラケットの板厚である軸方向寸法は、有底ケースの底面から突き出る凸底部の軸方向長さと同一寸法、または、それ以上であることを特徴とする。
上記の構成によれば、有底ケースの底面から突き出る凸底部の軸方向長さ、つまり、凸底部の高さをブラケットによって吸収できる。この場合、ブラケットの板厚方向において有底ケースの底面に固定される端面と反対側の端面から有底ケースの凸底部が突き出ることはないので、電磁継電器の搭載性を向上できる。

また、電磁継電器の有底ケースは、通常、絞り加工によって製造されるため、肉厚が薄く形成される。一方、ブラケットは、電磁継電器を車両側に搭載するために使用されるため、エンジンの振動や走行中に生じる振動に耐えられるだけの強度が要求され、且つ、有底ケースと機械的に固定する際に、例えば、溶接により強固に固定する必要がある。このため、本発明のブラケットは、所望の強度が必要とされ、且つ、有底ケースとも溶接等により強固に固定できる材料として、金属製の厚板を使用することが考えられる。この場合、有底ケースの底面に金属板であるブラケットを固定することにより、ブラケットを磁気回路の一部として使用できるので、構造上薄肉で形成される有底ケースの底面の磁気抵抗の増加を緩和できる。

（請求項８の発明）
請求項１〜７に記載した何れかの電磁継電器において、リレーコイルに対して有底ケースの底面と軸方向の反対側に配置され、固定鉄心と一体または別体に設けられて径方向に磁気通路を形成する隔壁部材と、有底ケースの他端側に開口する開口部を塞いで有底ケースに固定される絶縁性のカバーと、このカバーに固定され、モータ回路の高電位側に接続される第１の外部端子と、カバーに固定され、モータ回路の低電位側に接続される第２の外部端子と、カバーの内部に配置され、第１の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第１の固定接点と、カバーの内部に配置され、第２の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第２の固定接点と、第１、第２の固定接点より軸方向の反隔壁部材側に配置され、可動鉄心の動きに連動して第１、第２の固定接点の間を電気的に断続する可動接点と、リレーコイルに通電されて可動鉄心が固定鉄心に吸着される時に、可動鉄心の動きを可動接点に伝達するシャフトとを備え、抵抗体は、カバーの内部に配置され、一端側が第１の外部端子と直接または間接的に接続され、他端側が第２の外部端子と直接または間接的に接続され、リレーコイルの通電時に可動接点が第１、第２の固定接点から開離してリレー接点が開成し、リレーコイルが非通電の時に可動接点が第１、第２の固定接点に当接してリレー接点が閉成することを特徴とする。

本請求項８に記載した電磁継電器は、リレーコイルが非通電の時に、可動接点が第１、第２の固定接点に当接してリレー接点がオン状態（閉成）となる。一方、リレーコイルが通電されて電磁石が形成され、磁化された固定鉄心に可動鉄心が吸引されると、その可動鉄心の動きがシャフトを介して可動接点に伝達されることで、可動接点が第１、第２の固定接点から開離してリレー接点がオフ状態（開成）となる。
また、抵抗体がカバーの内部に配置されて外部に露出していないため、外部から水分等が抵抗体に付着することを防止でき、耐久性が向上する。また、抵抗体を内蔵する（カバーの内部に配置する）ことにより、仮に、抵抗体が長時間の通電によって赤熱した場合でも、外部から可燃性の物体が抵抗体に接触することはないので、安全性を確保できる。さらに、カバーの内部に抵抗体を配置することにより、カバーの内壁面に抵抗体が接触することを回避できるので、抵抗体の発熱によってカバーが熱的損傷を受けることを防止できる。

（請求項９の発明）
本発明は、バッテリからスタータのモータに電流を流すためのモータ回路に接続され、モータを起動する際に、バッテリからモータに流れる起動電流を抑制する抵抗体を内蔵すると共に、通電によって電磁石を形成するリレーコイルと、このリレーコイルの通電／非通電に応じて開閉するリレー接点とを有し、このリレー接点の閉成時に抵抗体の両端間を短絡する短絡回路を形成し、リレー接点の開成時に短絡回路を開放する電磁継電器であって、軸方向の一端側に底面を有し、軸方向の他端側が開口する有底ケースと、この有底ケースの内部に収容されるリレーコイルと、このリレーコイルの内周を軸方向に可動する可動鉄心と、有底ケースの底面側であるリレーコイルの軸方向一端側に配置され、有底ケースと可動鉄心との間に磁気通路を形成する環状の磁性プレートと、リレーコイルに対して軸方向の反磁性プレート側に配置され、径方向に磁気通路を形成する隔壁部材と、この隔壁部材と一体または別体に設けられ、隔壁部材と連続して磁気通路を形成し、且つ、可動鉄心と軸方向に対向して配置される固定鉄心とを有する。

さらに、有底ケースの他端側に開口する開口部を塞いで有底ケースに固定される絶縁性のカバーと、このカバーに固定され、モータ回路の高電位側に接続される第１の外部端子と、カバーに固定され、モータ回路の低電位側に接続される第２の外部端子と、カバーの内部に配置され、第１の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第１の固定接点と、カバーの内部に配置され、第２の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第２の固定接点と、第１、第２の固定接点より軸方向の反隔壁部材側に配置され、可動鉄心の動きに連動して第１、第２の固定接点の間を電気的に断続する可動接点と、リレーコイルに通電されて可動鉄心が固定鉄心に吸着される時に、可動鉄心の動きを可動接点に伝達するシャフトとを備え、抵抗体は、カバーの内部に配置され、一端側が第１の外部端子と直接または間接的に接続され、他端側が第２の外部端子と直接または間接的に接続され、リレー接点は、リレーコイルの通電時に可動接点が第１、第２の固定接点から開離し、リレーコイルが非通電の時に可動接点が第１、第２の固定接点に当接する常閉接点型であることを特徴とする。

本発明の電磁継電器は、常閉接点型のリレー接点を有しているので、リレーコイルの通電時にリレー接点が開成（オフ）する。このリレー接点が開いた状態、つまり、リレーコイルが通電されている状態で、電磁継電器に駆動信号を送信する駆動信号線の断線、あるいは、コネクタの嵌合不良等による車両システムの故障や不具合等が生じると、駆動信号が途絶えることにより、リレーコイルへの通電が停止されてリレー接点が閉成（オン）する。このため、リレーコイルの通電時（リレー接点が開いている時）、つまり、抵抗体を経由してモータに通電されている時に電磁継電器への駆動信号が途絶えると、リレー接点が閉成して抵抗体の両端間を短絡する短絡回路が形成されるため、抵抗体に電流が流れ続けることはなく、抵抗体が溶断することを防止できる。また、リレー接点が閉成して短絡回路が形成されることで、バッテリの全電圧が印加されてモータに電流を流すことができるので、確実にエンジンを始動できる。

また、本請求項９に係る電磁継電器は、抵抗体がカバーの内部に配置されて外部に露出していないため、外部から水分等が抵抗体に付着することを防止でき、耐久性が向上する。また、抵抗体を内蔵する（カバーの内部に配置する）ことにより、仮に、抵抗体が長時間の通電によって赤熱した場合でも、外部から可燃性の物体が抵抗体に接触することはないので、安全性を確保できる。
さらに、カバーの内部に抵抗体を配置することにより、カバーの内壁面に抵抗体が接触することを回避できるので、抵抗体の発熱によってカバーが熱的損傷を受けることを防止できる。
加えて、本請求項９に係る電磁継電器においては、隔壁部材と固定鉄心とで構成される磁気通路構成部品に、径方向の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されて、この貫通孔の内周に樹脂製の筒状ガイド部が挿入され、シャフトは、可動鉄心とは別体の絶縁体により設けられ、可動鉄心の動きに連動して筒状ガイド部の内周を軸方向に可動することを特徴とする。
上記の構成では、磁気通路構成部品に形成された貫通孔の内周に直接シャフトを通すのではなく、貫通孔の内周に樹脂製の筒状ガイド部を挿入して、この筒状ガイド部の内周にシャフトを挿通している。つまり、シャフトは、可動鉄心の移動に伴って軸方向に移動する際に、筒状ガイド部の内周を摺動するので、金属部材に形成された貫通孔の内周をシャフトが摺動する場合と比較して、シャフトの摩耗を大幅に低減できる。
なお、筒状ガイド部は、単一の筒状部品として形成することも出来るが、例えば、リレーコイルの巻枠である樹脂製のボビンと一体成形することも可能である。また、筒状ガイド部をボビンと一体に成形する際に、隔壁部材をインサートして一体化しても良い。

（請求項１０の発明）
請求項９に記載した電磁継電器において、有底ケースの底面と可動鉄心との間に非磁性体のスペーサ部材を配置したことを特徴とする。
上記の構成によれば、リレーコイルが非通電の時であっても、可動鉄心の一端側端面が有底ケースの底面に直接当接することはなく、有底ケースの底面と可動鉄心との間に非磁性体のスペーサ部材を配置したことにより、有底ケースの底面と可動鉄心との間の磁気抵抗が大きくなる。これにより、リレーコイルへの通電時に固定鉄心と可動鉄心との間で有効に吸引力を発生させることができるので、可動鉄心の作動不良を防止できる。

（請求項１１の発明）
請求項５または１０に記載した電磁継電器において、スペーサ部材は、弾性を有していることを特徴とする。
この場合、電磁継電器に対する駆動信号がオンからオフに切り替わった時、つまり、リレーコイルへの通電停止により、可動鉄心が反固定鉄心方向へ押し戻されてスペーサ部材に衝突した時に、その衝突時の衝撃をスペーサ部材の弾力によって吸収できるので、衝突音を低減できる。

（請求項１２の発明）
請求項８または９に記載した電磁継電器において、第１、第２の固定接点および可動接点の接触面に微小な凹凸形状を設けたことを特徴とする。
一般に、常閉接点型の接点構造では、外部振動により固定接点と可動接点の接触面同士が平行な平面上で擦れ合うため、固定接点と可動接点との接触抵抗が変化して導通不良を招く恐れがあると共に、チャタリングの発生も懸念される。
これに対し、請求項８または９に記載した電磁継電器は、第１、第２の固定接点および可動接点の接触面に微小な凹凸形状を設けているので、第１、第２の固定接点と可動接点との接触抵抗が変化することを抑制できると共に、チャタリングの発生を抑制できる効果も期待できる。

（請求項１３の発明）
請求項８に記載した電磁継電器において、隔壁部材と固定鉄心とで構成される磁気通構成部品には、径方向の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されて、この貫通孔の内周に樹脂製の筒状ガイド部が挿入され、シャフトは、可動鉄心とは別体の絶縁体により設けられ、可動鉄心の動きに連動して筒状ガイド部の内周を軸方向に可動することを特徴とする。

上記の構成では、磁気通路構成部品に形成された貫通孔の内周に直接シャフトを通すのではなく、貫通孔の内周に樹脂製の筒状ガイド部を挿入して、この筒状ガイド部の内周にシャフトを挿通している。つまり、シャフトは、可動鉄心の移動に伴って軸方向に移動する際に、筒状ガイド部の内周を摺動するので、金属部材に形成された貫通孔の内周をシャフトが摺動する場合と比較して、シャフトの摩耗を大幅に低減できる。
なお、筒状ガイド部は、単一の筒状部品として形成することも出来るが、例えば、リレーコイルの巻枠である樹脂製のボビンと一体成形することも可能である。また、筒状ガイド部をボビンと一体に成形する際に、隔壁部材をインサートして一体化しても良い。

（請求項１４の発明）
請求項９または１３に記載した電磁継電器において、可動鉄心を反固定鉄心方向へ押し戻すためのリターンスプリングを有し、シャフトは、可動鉄心側の軸方向端部に径方向の外側へ突き出るフランジ部が設けられ、このフランジ部がリターンスプリングの荷重を受けて可動鉄心に押圧されていることを特徴とする。
上記の構成では、リターンスプリングに蓄えられる荷重は、シャフトのフランジ部を可動鉄心に押さえ付ける方向に働くため、シャフトの端部を可動鉄心にかしめ等により固定する必要はない。つまり、シャフトと可動鉄心とを機械的に固定する工程が不要であるため、工程数の低減によるコストダウンが可能である。

（請求項１５の発明）
請求項８または９に記載した電磁継電器において、第１、第２の外部端子は、外周にねじ山が形成された雄ねじ部を有するボルト形状であり、雄ねじ部がカバーの外側に突き出た状態でカバーに固定されていることを特徴とする。
第１、第２の外部端子は、従来のスタータ用電磁スイッチに汎用的に使用されているボルト形状とすることで、第１、第２の外部端子に対し、車両側の配線端子形状を変更することなく接続可能となる。

（請求項１６の発明）
請求項１〜１５に記載した何れかの電磁継電器において、可動鉄心は、軸方向の両端面に径方向の中央部が窪む凹部が形成され、径方向の中心を通って軸方向に切断した断面形状がＨ型形状に設けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、可動鉄心の軸方向の両端面に凹部を形成することにより、円柱形状の可動鉄心と比較して、可動鉄心の質量を軽減できるので、可動鉄心の作動応答性が向上する。また、軸方向の両端面に形成される凹部の形状を対称形状とすることで、軸方向の組み付け方向性がなくなる、つまり、誤組み付けが無くなるため、工数低減にも寄与できる。

実施例１に示すモータ通電用リレーの断面図である。 スタータの電気回路図（モータ通電用リレーに対する駆動信号がオフの状態）である。 スタータの電気回路図（モータ通電用リレーに対する駆動信号がオンの状態）である。 スタータの作動説明に係るタイムチャートである。 実施例２に示すモータ通電用リレーの断面図である。 実施例３に示すモータ通電用リレーの断面図である。 （ａ）実施例４に示すモータ通電用リレーの断面図、（ｂ）Ａ部の拡大断面図である。 （ａ）実施例４に示すモータ通電用リレーの断面図、（ｂ）Ａ部の拡大断面図である。 実施例５に示すモータ通電用リレーの断面図である。

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）
この実施例１は、スタータ１のモータ回路に本発明の電磁継電器を設けた一例であり、以下、電磁継電器をモータ通電用リレー２と呼ぶ。
スタータ１は、図２に示す様に、電機子３ａに回転力を発生するモータ３と、このモータ３に駆動されて回転する出力軸４と、この出力軸４の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体（後述する）と、このピニオン移動体を反モータ方向（図示右方向）へ押し出す働きを有すると共に、モータ回路に設けられるメイン接点（後述する）を開閉する電磁スイッチ５と、モータ３を起動する際に、バッテリ６からモータ３に流れる起動電流を抑制するための抵抗体７を内蔵した上記のモータ通電用リレー２等より構成される。なお、モータ３と出力軸４との間に、モータ３の回転を減速してトルクを増幅するための減速装置（例えば、遊星歯車減速機）を設けることも出来る。

モータ３は、永久磁石または電磁石によって構成される界磁（図示せず）と、整流子３ｂを有する電機子３ａと、整流子３ｂの外周に配置されるブラシ８等を備える周知の整流子電動機である。
ピニオン移動体は、クラッチ９とピニオン１０とで構成される。
クラッチ９は、出力軸４の外周にヘリカルスプライン嵌合するアウタと、ピニオン１０と一体に設けられるインナと、アウタとインナとの間で回転力の伝達を断続するローラ等より構成され、このローラを介してアウタ側（出力軸４）からインナ側（ピニオン１０）へ一方向のみ回転力を伝達する一方向クラッチとして構成されている。
ピニオン１０は、エンジンの始動時に、出力軸４の外周上を反モータ方向へ移動してエンジンのリングギヤ１１に噛み合い、モータ３の回転力をリングギヤ１１に伝達して、リングギヤ１１を回転させる。

電磁スイッチ５は、スタータリレー１２を介してバッテリ６に接続される励磁コイル１３と、この励磁コイル１３の内周を軸心方向に可動するプランジャ１４等を有し、励磁コイル１３への通電により形成される電磁石の吸引力によってプランジャ１４を軸方向に駆動し、このプランジャ１４の移動に連動してメイン接点の開閉を行うと共に、シフトレバー１５を介してピニオン移動体を反モータ方向へ押し出す働きを有する。
メイン接点は、図示しない２本の端子ボルトを介してモータ回路に接続される一組の固定接点１６、１７と、プランジャ１４の動きに連動して軸方向に可動する可動接点１８とで構成され、この可動接点１８が一組の固定接点１６、１７に当接して両固定接点１６、１７間が電気的に導通することで閉成（オン）し、可動接点１８が一組の固定接点１６、１７から開離することで開成（オフ）する。なお、２本の端子ボルトは、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、モータ回路の低電位側（モータ側）に接続されるＭ端子ボルトと呼ぶ。

次に、モータ通電用リレー２の構造について、図１を基に詳細に説明する。
モータ通電用リレー２は、通電によって電磁石を形成するリレーコイル１９と、このリレーコイル１９の通電／非通電に応じて開閉するリレー接点（後述する）とを有し、このリレー接点の閉成時に抵抗体７の両端間を短絡する短絡回路を形成し、リレー接点の開成時に短絡回路を開放する働きを担っている。なお、図１に示すモータ通電用リレー２は、リレーコイル１９が非通電の状態を示している。

このモータ通電用リレー２は、磁気回路の一部を兼ねるリレーケース２０と、このリレーケース２０の内部に収容される上記リレーコイル１９と、このリレーコイル１９の内周を軸方向に可動する可動鉄心２１と、リレーコイル１９の図示右側に隣接して配置される隔壁部材２２と、可動鉄心２１と軸方向に対向して配置される固定鉄心２３と、リレーケース２０の開口部を塞いでリレーケース２０に固定される樹脂製のカバー２４と、このカバー２４に固定される２本の外部端子２５、２６と、この２本の外部端子２５、２６を介してモータ回路に接続される第１、第２の固定接点２７、２８と、この第１、第２の固定接点２７、２８の間を電気的に断続する可動接点２９と、２本の外部端子２５、２６の間に接続される上述の抵抗体７等より構成される。

リレーケース２０は、軸方向の一端側に底面２０ａを有し、軸方向の他端側が開口する有底円筒状に形成されている。リレーケース２０の底面２０ａには、径方向の中央部に軸方向の外側（図示左側）へ突き出る凸底部２０ｂが設けられている。この凸底部２０ｂは、径方向の断面形状が円筒形であり、後述する可動鉄心２１の外径より少し大きい内径を有している。
このリレーケース２０は、例えば、絞り加工によって製造され、リレーコイル１９を内部に収容する軸方向の一端側の内径より他端側の内径の方が若干大きく形成されて、内周面に段差が設けられている。つまり、軸方向の一端側の肉厚より他端側の肉厚の方が若干薄く形成され、その肉厚の差分だけ段差が形成されている。

リレーケース２０の底面外側には、モータ通電用リレー２を車両側（例えば、スタータ１のハウジング）に取り付けるためのブラケット３０が固定される。このブラケット３０は、例えば、鉄等の金属板によって形成され、凸底部２０ｂの周囲に嵌合してリレーケース２０の底面２０ａに溶接等によって強固に固定されている。
なお、ブラケット３０の板厚（図示左右方向の寸法）は、リレーケース２０の底面２０ａから突き出る凸底部２０ｂの軸方向長さ（以下、凸底部２０ｂの高さと呼ぶ）と同一寸法、または、それ以上の寸法に設定されている。

リレーコイル１９は、樹脂製のボビン３１に巻回されて、一方の端部がターミナル端子３２（図２参照）に接続され、他方の端部がリレーケース２０を介してアースに接続されている。なお、リレーケース２０に設けられる凸底部２０ｂの内周には、ボビン３１と一体に形成された薄肉円筒部３１ａが配置され、この薄肉円筒部３１ａの内径とボビン３１の内径とが同一寸法に形成されている。すなわち、ボビン３１の内周面と薄肉円筒部３１ａの内周面とが軸方向に連続する段差の無い円筒面を形成している。
ターミナル端子３２は、先端側がカバー２４の外部に引き出され、スタータ１の動作を制御するＥＣＵ３３（電子制御装置）に電気配線を介して接続されている。

可動鉄心２１は、上記のボビン３１の内周面と薄肉円筒部３１ａの内周面とで形成される段差の無い円筒面の内側に配置され、軸方向の一端側がリレーケース２０に設けられる凸底部２０ｂの内周に入り込んだ状態で前記円筒面の内周を軸方向に可動する。なお、リレーコイル１９が非通電の時に、可動鉄心２１の一端側が凸底部２０ｂの内周に入り込んでいる軸方向の距離は、可動鉄心２１と固定鉄心２３との間の距離より大きく設定されている。つまり、リレーコイル１９が通電されて可動鉄心２１が固定鉄心２３に吸着された状態でも、可動鉄心２１が凸底部２０ｂから完全に抜け出ることはなく、可動鉄心２１の一端側の端部が凸底部２０ｂの内部に残っている。

この可動鉄心２１は、軸方向の両端面に径方向の中央部が窪む凹部が形成され、径方向の中心を通って軸方向に切断した断面形状が図１に示すＨ型形状に設けられている。
また、リレーケース２０の凸底部２０ｂの底面と可動鉄心２１との間には、例えば、樹脂あるいはゴム等の非磁性体により形成されたスペーサ部材３４が配置されている。このスペーサ部材３４は、凸底部２０ｂの底面と対向する一端側が平坦形状であり、可動鉄心２１と対向する他端側が、可動鉄心２１の一端側端面に形成された凹部に嵌合する凸形状に設けられている。

隔壁部材２２は、リレーケース２０より板厚が厚く形成され、径方向に磁気通路（磁気回路の一部）を形成している。この隔壁部材２２は、板厚方向のコイル側外径端部（図示左側の外径端部）が、リレーケース２０の内周に設けられた段差に当接して、コイル側の位置が規制されている。
固定鉄心２３は、隔壁部材２２と一体に設けられ、且つ、隔壁部材２２の内径側よりボビン３１の内周側へ入り込んで可動鉄心２１と軸方向に対向して配置されている。なお、隔壁部材２２と固定鉄心２３は、必ずしも一体に設ける必要はなく、両者を別体に設けて、連続した磁気通路が形成されるように機械的に固定しても良い。
以下、隔壁部材２２と固定鉄心２３とを合わせて磁気通路構成部品と呼ぶ。この磁気通路構成部品は、後述するシャフト３５を通すために、径方向の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されている。

カバー２４は、筒状の脚部２４ａを有する有底形状に設けられ、脚部２４ａの先端側がリレーケース２０の開口部の内周に挿入され、隔壁部材２２の反コイル側（図示右側）の外径部端面に当接した状態で組み付けられ、脚部２４ａの周方向の一部あるいは全周にリレーケース２０の薄肉に形成された開口端部をかしめて固定されている。カバー２４とリレーケース２０との間は、例えば、Ｏリング等のシール部材３６によって液密にシールされ、外部から水等の浸入を防止している。
２本の外部端子２５、２６は、図２に示す様に、バッテリ６の正極ターミナルにケーブルを介して接続される第１の外部端子２５と、例えば、金属板等の連結部材またはケーブル等を介して電磁スイッチ５のＢ端子ボルトに接続される第２の外部端子２６である。

上記の第１、第２の外部端子２５、２６は、図１に示す様に、それぞれ、外周にねじ山が形成された雄ねじ部２５ａ、２６ａを有するボルト形状に設けられ、反雄ねじ部側の端部にボルト頭部２５ｂ、２６ｂを有している。この第１、第２の外部端子２５、２６は、カバー２４の内側にボルト頭部２５ｂ、２６ｂを配置して、カバー２４の有底部に形成された貫通孔を通ってカバー２４の内側から外側へ雄ねじ部２５ａ、２６ａが取り出され、その雄ねじ部２５ａ、２６ａのねじ山に係合するワッシャ３７、３８によってカバー２４に固定されている。なお、カバー２４に形成された貫通孔と第１、第２の外部端子２５、２６との間は、例えば、Ｏリング等のシール部材３９、４０によって液密にシールされ、外部から水等の浸入を防止している。

リレー接点は、第１、第２の固定接点２７、２８と可動接点２９とで構成され、この可動接点２９が第１、第２の固定接点２７、２８に当接して、両固定接点２７、２８間が電気的に導通することによって閉成（オン）し、可動接点２９が第１、第２の固定接点２７、２８から開離することにより開成（オフ）する。
第１の固定接点２７は、カバー２４の内部に配置されて、第１の外部端子２５と電気的に接続され、且つ、機械的に固定されている。
第２の固定接点２８は、第１の固定接点２７と同様、カバー２４の内部に配置されて、第２の外部端子２６と電気的に接続され、且つ、機械的に固定されている。

可動接点２９は、カバー２４の内部で第１、第２の固定接点２７、２８より軸方向の反隔壁部材側（図示右側）に配置され、リレーコイル１９が非通電の時に、図１に示す様に、接点圧スプリング４１の荷重を受けて第１、第２の固定接点２７、２８に押圧されている。また、リレーコイル１９が通電されると、固定鉄心２３に吸着される可動鉄心２１の動きがシャフト３５を介して伝達されることにより、可動接点２９が接点圧スプリング４１を押し縮めながら軸方向の反隔壁部材側へ移動して第１、第２の固定接点２７、２８から開離する（図３参照）。つまり、リレー接点は、図１に示す様に、リレーコイル１９が非通電の状態で閉成する常閉接点型である。

シャフト３５は、可動鉄心２１とは別体の樹脂部材により形成されている。このシャフト３５は、磁気通路構成部品に形成された貫通孔の内周に挿入される筒状ガイド部４２の内周を挿通して軸方向に配置されている。
シャフト３５は、一端側の端部に径方向の外側へ突き出るフランジ部３５ａが設けられ、このフランジ部３５ａが可動鉄心２１の他端側端面に形成された凹部に嵌合している。また、シャフト３５の他端側の端面は、リレーコイル１９が非通電の状態で可動接点２９に接触することはなく、図１に示す様に、若干の隙間が確保されている。但し、接点圧スプリング４１によって可動接点２９と第１、第２の固定接点２７、２８との間に付与される接点圧に影響が生じなければ、つまり、接点圧が低下しなければ、他端側の端面が可動接点２９の表面に軽く接触していても良い。

筒状ガイド部４２は、隔壁部材２２の反コイル側の表面に密着して配置される樹脂プレート４３と一体に設けられ、この樹脂プレート４３の内径端から直角に折れ曲がって円筒状に形成されている。
また、磁気通路構成部品に形成された貫通孔の内周とシャフト３５の外周との隙間には、固定鉄心２３に対し可動鉄心２１をセット側（反固定鉄心方向）へ引き離すためのリターンスプリング４４が配設されている。このリターンスプリング４４は、一端がシャフト３５のフランジ部３５ａに支持され、他端が筒状ガイド部４２の軸方向端面に支持されている。これにより、シャフト３５は、フランジ部３５ａがリターンスプリング４４の荷重を受けて可動鉄心２１に押圧されている。

抵抗体７は、樹脂プレート４３より軸方向の反隔壁部材側（図１の右側）に形成されるカバー２４の内部空間に配置されて、一方の端部が第１の外部端子２５のボルト頭部２５ｂと電気的、且つ、機械的に接合され、他方の端部が第２の外部端子２６のボルト頭部２６ｂと電気的、且つ、機械的に接合されている。
この抵抗体７は、シャフト３５の外周面と接触することはなく、且つ、抵抗体７が赤熱した時に、樹脂製であるカバー２４および樹脂プレート４３が熱的ダメージを受けることがない様に、カバー２４の内周面および樹脂プレート４３の表面との間に適宜な空間が確保された状態で配置されている。

次に、スタータ１の作動を図４のタイムチャートに基づいて説明する。
ＥＣＵ３３は、エンジンを始動するための始動信号を入力すると、タイムチャートの横軸上に示される時刻ｔ１において、スタータリレー１２およびモータ通電用リレー２に駆動信号を出力する〔図４（ａ）、（ｄ）参照〕。なお、エンジンの始動信号は、例えば、ユーザによりイグニッションスイッチ（図示せず）がオン操作された時、あるいは、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装置を搭載する車両において、アイドルストップが実施されてエンジンが停止した後、または、停止するまでの減速期間中に、ユーザ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、ドライブレンジへのシフト操作等）を行った場合に入力される。

スタータリレー１２が閉成して電磁スイッチ５の励磁コイル１３に通電〔図４（ｂ）参照〕されると、電磁石が形成されてプランジャ１４が吸引される。このプランジャ１４の移動により、シフトレバー１５を介してピニオン１０がクラッチ９と一体に出力軸４の外周上をヘリカルスプラインに沿って回転しながら反モータ方向へ押し出され、ピニオン１０の軸方向端面がリングギヤ１１の軸方向端面に当接して停止する。また、プランジャ１４の移動により、ピニオン１０がリングギヤ１１に当接するのと略同時（実際は、若干の機械的な遅れが生じる）にメイン接点が閉成する〔図４（ｃ）参照〕。
なお、ピニオン１０がリングギヤ１１に当接することなく、そのままスムーズに噛み合うことも有り得るが、確率的には極めて小さく、通常は、リングギヤ１１の端面に当接することが多い。

一方、モータ通電用リレー２は、図４（ｄ）に示す様に、時刻ｔ１からｔ２までの所定時間だけ駆動信号がオンとなり、時刻ｔ２以後は、駆動信号がオフとなる。このため、時刻ｔ１からｔ２までの間だけリレーコイル１９が通電されてリレー接点が開成（オフ）する〔図４（ｅ）参照〕。
リレー接点が開成すると、図３に示す様に、抵抗体７の両端間を短絡する短絡回路が開放されるため、バッテリ６から抵抗体７を経由してモータ３に電流が流れる。この時、図４（ｆ）、（ｇ）に示す様に、バッテリ６の全電圧より低い電圧がモータ３に印加され、抑制された電流が流れることにより、低速度でモータ３が回転する。

モータ３の回転を受けてピニオン１０がリングギヤ１１に噛み合った後、時刻ｔ２でモータ通電用リレー２に対する駆動信号がオフとなる。これにより、リレー接点が閉成して、抵抗体７の両端間を短絡する短絡回路が形成される。その結果、抵抗体７を経由することなくモータ３に通電されるため、バッテリ６の全電圧がモータ３に印加されてモータ３が高速度で回転し、そのモータ３の回転がピニオン１０からリングギヤ１１に伝達されてエンジンをクランキングする。

（実施例１の効果）
本実施例のモータ通電用リレー２は、リレー接点が常閉接点型であり、リレーコイル１９が通電された状態でリレー接点が開成（オフ）する。このリレー接点が開成した状態、つまり、リレーコイル１９が通電されている時に、ＥＣＵ３３からモータ通電用リレー２に駆動信号を送信する駆動信号線の断線、あるいは、信号線を接続するコネクタの嵌合不良等による車両システムの故障や不具合が生じると、駆動信号が途絶えるため、リレーコイル１９への通電が遮断されてリレー接点が閉成（オン）する。
このため、リレー接点が開成している時、つまり、抵抗体７を経由してモータ３に通電されている時に駆動信号が途絶えると、リレー接点が閉成して抵抗体７の両端間を短絡する短絡回路が形成される。これにより、モータ通電用リレー２に対する駆動信号が途絶えても、抵抗体７に電流が流れ続けることはないので、抵抗体７が溶断することを防止できる。また、リレー接点が閉成することにより、バッテリ６の全電圧が印加されてモータ３に電流を流すことができるので、確実にエンジンを始動できる。

本実施例のスタータ１は、モータ３の起動時に抵抗体７によって抑制された電流がモータ３に流れるため、バッテリ端子電圧の低下に起因する「瞬断」の発生を防止できる。特に、アイドルストップ装置を搭載した車両では、道路上でエンジンを再始動する度に「瞬断」が発生することを防止できるので、ユーザの不快感および不安感を解消できる。
また、モータ３の起動時に抵抗体７によって抑制された電流がモータ３に流れるため、ピニオン１０がリングギヤ１１と噛み合う時の回転速度が低くなり、噛み合い時の衝撃が緩和される。その結果、ピニオン１０およびリングギヤ１１の摩耗が低減され、耐久性が向上する。さらに、本実施例のスタータ１では、モータ３の起動電流を抑制できる、つまり、突入電流を低減できるので、メイン接点の接点寿命、および、モータ３に使用されるブラシ８の寿命を向上できる。

実施例１のモータ通電用リレー２は、カバー２４の内部空間に抵抗体７を配置している、つまり、抵抗体７をカバー２４の外部に露出させていない。これにより、抵抗体７に水分等が付着することを防止でき、腐食することがないので、耐久性を向上できる。また、抵抗体７が長時間の通電により赤熱した場合でも、外部から持ち込まれる可燃性の物体が抵抗体７に接触することがないため、安全性を向上できる。
さらに、抵抗体７は、シャフト３５の外周面と接触することはなく、且つ、抵抗体７が赤熱した時に、樹脂製であるカバー２４および樹脂プレート４３が熱的ダメージを受けることがない様に、カバー２４の内周面および樹脂プレート４３の表面との間に適宜な空間が確保された状態で配置されている。また、可動接点２９は、第１、第２の固定接点２７、２８より軸方向の反隔壁部材側に配置されるので、抵抗体７と可動接点２９とが接触することもない。これらの構成により、抵抗体７を内蔵したモータ通電用リレー２の信頼性および安全性が向上する。

実施例１に記載したモータ通電用リレー２は、リレーケース２０の底面２０ａに凸底部２０ｂを設けており、可動鉄心２１の一端側端部が凸底部２０ｂの内周に入り込んだ状態で、その可動鉄心２１がリレーコイル１９の内周を軸方向に可動する。この構成によれば、リレーケース２０の底面２０ａにリレーコイル１９を近接して配置できるので、リレーケース２０の底面２０ａを磁気回路の一部として利用できる。この場合、例えば、リレーコイル１９の一端側（軸方向の反隔壁部材側）に磁気回路の一部を形成する磁性プレート等の別部品を配置する必要はないので、部品点数の削減および組み付け工数の低減によりコストダウンが可能である。

また、リレーコイル１９が非通電の時に、可動鉄心２１と固定鉄心２３との間に保持される距離、つまり、リレーコイル１９が通電された時に可動鉄心２１が移動する距離より、可動鉄心２１の一端側が凸底部２０ｂの内周に入り込んでいる軸方向の距離の方が大きく設定されている。この構成であれば、リレーコイル１９が通電されて可動鉄心２１が固定鉄心２３に吸着された時に、可動鉄心２１の一端側の端部が凸底部２０ｂの内部に残っている。言い換えると、可動鉄心２１の一端側が凸底部２０ｂから完全に抜け出ていないので、リレーケース２０の底面２０ａと可動鉄心２１との間に生じるエアギャップが増大することはない。つまり、可動鉄心２１が移動を開始してから固定鉄心２３に吸着されるまでの間、上記のエアギャップが変化することはなく、可動鉄心２１が固定鉄心２３側へ移動するに連れて磁気抵抗が増大することはないので、所望の吸引力を保持できる。

また、凸底部２０ｂの周囲には、リレーケース２０の底面２０ａの外側に車載用のブラケット３０が固定され、そのブラケット３０の板厚が凸底部２０ｂの高さと同一寸法、または、それ以上の寸法に設定されている。この構成によれば、ブラケット３０によって凸底部２０ｂの高さを吸収できる。つまり、ブラケット３０の板厚方向において、リレーケース２０の底面２０ａに固定される端面と反対側の端面（図１の左側端面）から凸底部２０ｂが突き出ることはないので、モータ通電用リレー２の搭載性が向上する。さらに、リレーケース２０を絞り加工によって製造する場合、その肉厚が薄く形成されるが、厚板のブラケット３０をリレーケース２０の底面２０ａに固定することで、ブラケット３０を磁気回路の一部として使用できる。これにより、構造上薄肉で形成されるリレーケース２０の底面２０ａの磁気抵抗の増加を緩和できる。

実施例１のモータ通電用リレー２は、リレーケース２０の凸底部２０ｂの内周に入り込む可動鉄心２１の外周面と凸底部２０ｂの内周面との間に樹脂製の薄肉円筒部３１ａを配置しているので、可動鉄心２１が軸方向に移動する際に、金属同士である可動鉄心２１の外周面と凸底部２０ｂの内周面とが摺動することはなく、可動鉄心２１の外周面および凸底部２０ｂの内周面の摩耗を防止できる。
また、薄肉円筒部３１ａは、リレーコイル１９の巻枠であるボビン３１と一体に形成でき、且つ、薄肉円筒部３１ａの内周面とボビン３１の内周面とが軸方向に連続する段差の無い円筒面を形成し、その円筒面の内周を可動鉄心２１が軸方向に可動する。この構成によれば、可動鉄心２１の中心軸が大きく傾くことはなく、段差の無い円筒面の内周を可動鉄心２１がスムーズに移動できるので、可動鉄心２１の作動不良を防止できる。

本実施例のモータ通電用リレー２は、ケースの底面２０ａと可動鉄心２１との間に、非磁性体によって形成されたスペーサ部材３４を配置しているので、ケースの底面２０ａに可動鉄心２１の端面が直接当接することはなく、両者間の磁気抵抗を大きくできる。その結果、リレーコイル１９が通電された時に、可動鉄心２１がリレーケース２０の底面２０ａに吸着されることはなく、固定鉄心２３と可動鉄心２１との間で有効に吸引力を発生させることができるので、作動不良を防止できる。
また、スペーサ部材３４に弾力を有する材質（例えば、ゴム、樹脂等）を採用することにより、ＥＣＵ３３からモータ通電用リレー２に送信される駆動信号がオンからオフに切り替わった時、つまり、リレーコイル１９への通電停止により、可動鉄心２１が反固定鉄心側へ押し戻されてスペーサ部材３４に衝突した時に、その衝突時の衝撃をスペーサ部材３４の弾力によって吸収できるので、衝突音を低減できる。

本実施例のモータ通電用リレー２では、隔壁部材２２と固定鉄心２３とで構成される磁気通路構成部品の中央部を貫通する貫通孔の内周に筒状ガイド部４２を挿入し、その筒状ガイド部４２の内周に樹脂製のシャフト３５を挿通している。この場合、可動鉄心２１との動きに応じてシャフト３５が軸方向へ移動する時に、筒状ガイド部４２の内周を摺動するので、金属製のガイド部を使用した場合、つまり、金属製のガイド部の内周をシャフト３５が摺動する場合と比較して、シャフト３５の摩耗を低減できる。
さらに、樹脂部材によって形成されたシャフト３５は、可動鉄心２１側の端部にフランジ部３５ａが設けられ、このフランジ部３５ａでリターンスプリング４４の荷重を受けている。この場合、リターンスプリング４４の荷重は、シャフト３５を可動鉄心２１に押さえ付ける方向に働くため、シャフト３５を可動鉄心２１にかしめ等により機械的に固定する必要はない。つまり、シャフト３５を可動鉄心２１に機械的に固定するための作業工程が不要であるため、製造工程を低減できる。

また、本実施例の可動鉄心２１は、径方向の中心を通って軸方向に切断した断面形状（図１に示す断面形状）がＨ型形状であり、軸方向の両端面に凹部が形成されている。この可動鉄心２１によれば、円柱形状の可動鉄心を使用した場合と比較して、質量を軽減できるので、可動鉄心２１の作動応答性が向上する。また、軸方向の両端面に形成される凹部の形状を対称形状とすることにより、軸方向の組み付け方向性がなくなる、つまり、誤組み付けが無くなるため、工数低減に寄与できる。
さらに、可動鉄心２１の他端側端面に形成された凹部にシャフト３５のフランジ部３５ａを嵌合させることにより、可動鉄心２１にシャフトの端部を機械的に固定しなくても、可動鉄心２１に対してフランジ部３５ａの位置が径方向にずれることはないので、シャフト３５のぶれを防止できる。

また、実施例１に示したモータ通電用リレー２は、第１、第２の外部端子２５、２６が、雄ねじ部２５ａ、２６ａを有するボルト形状であり、雄ねじ部２５ａ、２６ａがカバー２４から軸方向に突き出た状態でカバー２４に固定され、その雄ねじ部２５ａ、２６ａに電気配線が接続される。この様に、第１、第２の外部端子２５、２６を、従来のスタータ用電磁スイッチに汎用的に使用されているボルト形状とすることで、第１、第２の外部端子２５、２６に対し、車両側の配線端子形状を変更することなく接続可能となる。

（実施例２）
実施例２では、抵抗体７と第１、第２の外部端子２５、２６との接続方法について、実施例１とは異なる他の例を説明する。なお、抵抗体７と第１、第２の外部端子２５、２６との接続方法以外の構造については、実施例１と同じであり、説明を省略する。
実施例２に示すモータ通電用リレー２は、図５に示す様に、抵抗体７の一端が一方の間接部材４５を介して第１の外部端子２５と間接的に接続され、抵抗体７の他端が他方の間接部材４５を介して第２の外部端子２６と間接的に接続されている。間接部材４５は、良導体であるアルミ、銅、鉄等の金属材料を用いることができる。

この実施例２に示す間接部材４５は、図５に示すように、例えば、Ｌ字形を有する金属プレートによって形成され、その金属プレートの一端側を第１、第２の外部端子２５、２６のボルト頭部２５ｂ、２６ｂと第１、第２の固定接点２７、２８との間に挟み込んで取り付けることができる。金属プレートの他端側は、一端側に対しＬ字形に折れ曲がって軸方向に延設され、その先端側に抵抗体７が接続される。
なお、図５に示す間接部材４５は、その一例を示しているだけであり、Ｌ字形の金属プレートに限定するものではない。また、金属プレート以外にワイヤ等の形状を保持できない間接部材４５を用いることも可能である。但し、この場合、間接部材４５とは別に、絶縁材から成るステー等の手段を用いて抵抗体７の位置を保持する必要がある。

（実施例３）
実施例１に記載したモータ通電用リレー２は、リレーケース２０の底面外側にブラケット３０を固定しているが、図６に示す様に、ブラケット３０を廃止することもできる。
ブラケット３０を廃止する代わりに、例えば、リレーケース２０の外周に巻き締めした金属製のバンド（図示せず）を介して車両側に搭載することも可能である。あるいは、モータ通電用リレー２を固定するボックス状の搭載スペースを車両側に設けておき、その搭載スペースにモータ通電用リレー２を配置して搭載することも可能である。
なお、図６に示すモータ通電用リレー２は、実施例１と同じく、抵抗体７の一端が第１の外部端子２５のボルト頭部２５ｂに接合され、他方の端部が第２の外部端子２６のボルト頭部２６ｂに接合されているが、実施例２と同様に、間接部材４５を介して抵抗体７と第１、第２の外部端子２５、２６とを間接的に接続することもできる。

（実施例４）
この実施例４に示すモータ通電用リレー２は、図７、図８に示す様に、リレーケース２０の凸底部２０ｂを別体に設けて、リレーケース２０の底面２０ａに対し凸底部２０ｂを着脱可能に取り付ける例を示すものである。
凸底部２０ｂをリレーケース２０の底面２０ａに着脱可能に取り付けるための技術的手段として、例えば、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示す様に、ねじ構造による方法が考えられる。なお、図７（ｂ）、図８（ｂ）は、それぞれ、図７（ａ）、図８（ａ）のねじ構造を示す図中Ａの部分を拡大した断面図である。
上記の構成によれば、リレーケース２０の底面２０ａから凸底部２０ｂを容易に取り外すことが出来るので、凸底部２０ｂを取り外してリレーケース２０の底面２０ａを開口することにより、その開口部から可動鉄心２１、シャフト３５、リターンスプリング４４等の部品をリレーケース２０の外部へ取り出すことが可能である。

特に、本実施例のモータ通電用リレー２は、樹脂製のシャフト３５を使用しているため、金属部材である可動接点２９との接触を繰り返すことにより、シャフト３５の端面が摩耗することがある。このシャフト端面の摩耗が進行すると、リレーコイル１９が通電されて可動鉄心２１が固定鉄心２３に吸着された時に、シャフト３５を介して可動接点２９を十分に押し上げることができず、可動接点２９が第１、第２の固定接点２７、２８から開離できなくなる恐れがある。つまり、リレーコイル１９が通電されても、リレー接点が開成しなくなる問題を生じる。

上記の場合、リレーケース２０の底面２０ａから凸底部２０ｂを取り外すことにより、リレーケース２０の底面２０ａに開口する開口部から摩耗したシャフト３５を取り出して、新しいシャフト３５と交換することができる。新しいシャフト３５を組み込んだ後は、リレーケース２０の底面２０ａに開口する開口部に凸底部２０ｂをねじ結合して元の状態に戻すことができる。
なお、図７、図８では、凸底部２０ｂをリレーケース２０の底面２０ａに着脱可能に取り付けるための技術的手段としてねじ構造を示しているが、ねじ構造以外の手段として、例えば、リレーケース２０の底面２０ａと凸底部２０ｂの両方に係合部を設けておき、底面２０ａに開口する開口部に対し凸底部２０ｂを周方向に回して係合固定させる方法も考えられる。

（実施例５）
この実施例５は、実施例１と同じく、常閉接点型のリレー接点を有するモータ通電用リレー２を示すものであり、実施例１との相違点について説明する。
実施例５に示すリレーケース２０は、図９に示す様に、軸方向の一端側に平坦な底面２０ａを有している。つまり、実施例１に記載した凸底部２０ｂを設けない一例である。
また、リレーコイル１９の反隔壁部材側には、リレーコイル１９に隣接して磁性プレート４６が配置される。この磁性プレート４６は、例えば、リレーケース２０と略同寸法の板厚を有し、径方向の中央部に丸孔を有する円環状に形成されて、リレーケース２０と可動鉄心２１との間に径方向の磁気通路（磁気回路の一部）を形成している。丸孔の内径は、その内側を可動鉄心２１が軸方向に移動できる程度に、可動鉄心２１の外径より少し大きく開口している。

また、リレーケース２０の底面２０ａと、可動鉄心２１および磁性プレート４６との間には、例えば、樹脂あるいはゴム等の非磁性体により形成されたスペーサ部材３４が配置されている。なお、スペーサ部材３４は、リレーケース２０の底面２０ａと可動鉄心２１との間にだけ配置することも出来る。つまり、リレーケース２０の底面２０ａと磁性プレート４６との間には、スペーサ部材３４が無くても良く、リレーケース２０の底面２０ａと磁性プレート４６との間に隙間（空間）が有っても良い。あるいは、可動鉄心２１の動作上に問題が無ければ、磁性プレート４６の厚みを厚くして、リレーケース２０の底面２０ａに磁性プレート４６を接触させても良い。
この実施例５は、実施例１に記載した凸底部２０ｂに係わる作用効果を除き、実施例１と同様の効果を得ることができる。

（変形例）
通常、常閉接点型のリレー接点を有する電磁継電器では、外部振動により固定接点と可動接点の接触面同士が平行な平面上で擦れ合うことがあり、接点間の接触抵抗の変化、および、チャタリングの発生が懸念される。そこで、上記の接点間の接触抵抗の変化、および、チャタリングの発生を抑制する手段として、第１、第２の固定接点２７、２８および可動接点２９の接触面に微小な凹凸形状を設けても良い。
実施例に記載したリレーケース２０は、有底の円筒形状であるが、必ずしも外周形状が円筒形状である必要はなく、軸方向と直交する断面形状が多角形状（例えば、四角形、六角形等）であっても良い。

また、実施例１では、図２に示す様に、モータ通電用リレー２を電磁スイッチ５のメイン接点より上流側に設けているが、メイン接点より下流側、つまり、Ｍ端子ボルトとモータ３との間に設けることも可能である。
実施例１では、樹脂プレート４３及び筒状ガイド部４２と、リレーコイル１９の巻枠であるボビン３１とを別体に設けているが、全体を一体に構成することも可能である。つまり、樹脂プレート４３及び筒状ガイド部４２とボビン３１との間に隔壁部材２２及び固定鉄心２３をインサートした状態で一体成形しても良い。

１ スタータ
２ モータ通電用リレー（電磁継電器）
３ モータ
６ バッテリ
７ 抵抗体
１９ リレーコイル
２０ リレーケース（有底ケース）
２０ａ リレーケースの底面
２０ｂ リレーケースの底面に設けられた凸底部
２１ 可動鉄心
２２ 隔壁部材（磁気通路構成部品）
２３ 固定鉄心（磁気通路構成部品）
２４ 樹脂製のカバー
２５ 第１の外部端子
２６ 第２の外部端子
２７ 第１の固定接点（リレー接点）
２８ 第２の固定接点（リレー接点）
２９ 可動接点
３０ 車載用のブラケット
３４ スペーサ部材
３５ シャフト
３５ａ シャフトの端部に設けられたフランジ部
４２ 筒状ガイド部
４４ リターンスプリング
４５ 間接部材
４６ 磁性プレート

Claims (16)

1. バッテリからスタータのモータに電流を流すためのモータ回路に接続され、前記モータを起動する際に、前記バッテリから前記モータに流れる起動電流を抑制する抵抗体を内蔵すると共に、通電によって電磁石を形成するリレーコイルと、このリレーコイルの通電／非通電に応じて開閉するリレー接点とを有し、このリレー接点の閉成時に前記抵抗体の両端間を短絡する短絡回路を形成し、前記リレー接点の開成時に前記短絡回路を開放する電磁継電器であって、
   軸方向の一端側に底面を有すると共に、この底面の径方向中央部に軸方向の外側へ突き出る凸底部が設けられた有底ケースと、
   この有底ケースの内部に収容される前記リレーコイルと、
   軸方向の一端側が前記凸底部の内周に入り込んだ状態で前記リレーコイルの内周を軸方向に可動する可動鉄心とを備え、
   前記可動鉄心の動きに連動して前記リレー接点の開閉が行われ、且つ、前記リレー接点は、前記リレーコイルが非通電の時に閉成して前記短絡回路を形成し、前記リレーコイルの通電時に開成して前記短絡回路を開放する常閉接点型であり、
   前記可動鉄心の軸方向の他端側には、前記リレーコイルの通電時に磁化されて前記可動鉄心を吸引する固定鉄心が配置され、
   前記リレーコイルが非通電の時に、前記可動鉄心と前記固定鉄心との間に設定される軸方向の距離より、前記可動鉄心の一端側が前記凸底部の内周に入り込んでいる軸方向の距離の方が大きいことを特徴とする電磁継電器。
2. 請求項１に記載した電磁継電器において、
   前記凸底部の内周に入り込む前記可動鉄心の外周面と前記凸底部の内周面との間に樹脂製の薄肉円筒部が配置され、この薄肉円筒部は、前記リレーコイルの巻枠を形成する樹脂製のボビンと一体に設けられ、且つ、前記薄肉円筒部の内径が前記ボビンの内径と同一寸法に形成されて、前記ボビンの内周面と前記薄肉円筒部の内周面とが軸方向に連続する段差の無い円筒面を形成しており、前記可動鉄心は、前記円筒面の内周を軸方向に可動することを特徴とする電磁継電器。
3. バッテリからスタータのモータに電流を流すためのモータ回路に接続され、前記モータを起動する際に、前記バッテリから前記モータに流れる起動電流を抑制する抵抗体を内蔵すると共に、通電によって電磁石を形成するリレーコイルと、このリレーコイルの通電／非通電に応じて開閉するリレー接点とを有し、このリレー接点の閉成時に前記抵抗体の両端間を短絡する短絡回路を形成し、前記リレー接点の開成時に前記短絡回路を開放する電磁継電器であって、
   軸方向の一端側に底面を有すると共に、この底面の径方向中央部に軸方向の外側へ突き出る凸底部が設けられた有底ケースと、
   この有底ケースの内部に収容される前記リレーコイルと、
   軸方向の一端側が前記凸底部の内周に入り込んだ状態で前記リレーコイルの内周を軸方向に可動する可動鉄心とを備え、
   前記可動鉄心の動きに連動して前記リレー接点の開閉が行われ、且つ、前記リレー接点は、前記リレーコイルが非通電の時に閉成して前記短絡回路を形成し、前記リレーコイルの通電時に開成して前記短絡回路を開放する常閉接点型であり、
   前記凸底部の内周に入り込む前記可動鉄心の外周面と前記凸底部の内周面との間に樹脂製の薄肉円筒部が配置され、この薄肉円筒部は、前記リレーコイルの巻枠を形成する樹脂製のボビンと一体に設けられ、且つ、前記薄肉円筒部の内径が前記ボビンの内径と同一寸法に形成されて、前記ボビンの内周面と前記薄肉円筒部の内周面とが軸方向に連続する段差の無い円筒面を形成しており、前記可動鉄心は、前記円筒面の内周を軸方向に可動することを特徴とする電磁継電器。
4. 請求項１〜３に記載した何れかの電磁継電器において、
   前記有底ケースは、前記凸底部が別体に設けられ、前記有底ケースの底面に対し着脱可能に取り付けられることを特徴とする電磁継電器。
5. 請求項１〜４に記載した何れかの電磁継電器において、
   前記凸底部の底面と前記可動鉄心との間に非磁性体のスペーサ部材を配置したことを特徴とする電磁継電器。
6. 請求項１〜５に記載した何れかの電磁継電器において、
   前記有底ケースの底面外側には、前記凸底部の周囲に車載用ブラケットが配置されて前記有底ケースの底面に固定され、
   前記ブラケットの板厚である軸方向寸法は、前記有底ケースの底面から突き出る前記凸底部の軸方向長さと同一寸法、または、それ以上であることを特徴とする電磁継電器。
7. バッテリからスタータのモータに電流を流すためのモータ回路に接続され、前記モータを起動する際に、前記バッテリから前記モータに流れる起動電流を抑制する抵抗体を内蔵すると共に、通電によって電磁石を形成するリレーコイルと、このリレーコイルの通電／非通電に応じて開閉するリレー接点とを有し、このリレー接点の閉成時に前記抵抗体の両端間を短絡する短絡回路を形成し、前記リレー接点の開成時に前記短絡回路を開放する電磁継電器であって、
   軸方向の一端側に底面を有すると共に、この底面の径方向中央部に軸方向の外側へ突き出る凸底部が設けられた有底ケースと、
   この有底ケースの内部に収容される前記リレーコイルと、
   軸方向の一端側が前記凸底部の内周に入り込んだ状態で前記リレーコイルの内周を軸方向に可動する可動鉄心とを備え、
   前記可動鉄心の動きに連動して前記リレー接点の開閉が行われ、且つ、前記リレー接点は、前記リレーコイルが非通電の時に閉成して前記短絡回路を形成し、前記リレーコイルの通電時に開成して前記短絡回路を開放する常閉接点型であり、
   前記有底ケースの底面外側には、前記凸底部の周囲に車載用ブラケットが配置されて前記有底ケースの底面に固定され、
   前記ブラケットの板厚である軸方向寸法は、前記有底ケースの底面から突き出る前記凸底部の軸方向長さと同一寸法、または、それ以上であることを特徴とする電磁継電器。
8. 請求項１〜７に記載した何れかの電磁継電器において、
   前記リレーコイルに対して前記有底ケースの底面と軸方向の反対側に配置され、前記固定鉄心と一体または別体に設けられて径方向に磁気通路を形成する隔壁部材と、
   前記有底ケースの他端側に開口する開口部を塞いで前記有底ケースに固定される絶縁性のカバーと、
   このカバーに固定され、前記モータ回路の高電位側に接続される第１の外部端子と、
   前記カバーに固定され、前記モータ回路の低電位側に接続される第２の外部端子と、
   前記カバーの内部に配置され、前記第１の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第１の固定接点と、
   前記カバーの内部に配置され、前記第２の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第２の固定接点と、
   前記第１、第２の固定接点より軸方向の反隔壁部材側に配置され、前記可動鉄心の動きに連動して前記第１、第２の固定接点の間を電気的に断続する可動接点と、
   前記リレーコイルに通電されて前記可動鉄心が前記固定鉄心に吸着される時に、前記可動鉄心の動きを前記可動接点に伝達するシャフトとを備え、
   前記抵抗体は、前記カバーの内部に配置され、一端側が前記第１の外部端子と直接または間接的に接続され、他端側が前記第２の外部端子と直接または間接的に接続され、
   前記リレーコイルの通電時に前記可動接点が前記第１、第２の固定接点から開離して前記リレー接点が開成し、前記リレーコイルが非通電の時に前記可動接点が前記第１、第２の固定接点に当接して前記リレー接点が閉成することを特徴とする電磁継電器。
9. バッテリからスタータのモータに電流を流すためのモータ回路に接続され、前記モータを起動する際に、前記バッテリから前記モータに流れる起動電流を抑制する抵抗体を内蔵すると共に、通電によって電磁石を形成するリレーコイルと、このリレーコイルの通電／非通電に応じて開閉するリレー接点とを有し、このリレー接点の閉成時に前記抵抗体の両端間を短絡する短絡回路を形成し、前記リレー接点の開成時に前記短絡回路を開放する電磁継電器であって、
   軸方向の一端側に底面を有し、軸方向の他端側が開口する有底ケースと、
   この有底ケースの内部に収容される前記リレーコイルと、
   このリレーコイルの内周を軸方向に可動する可動鉄心と、
   前記有底ケースの底面側である前記リレーコイルの軸方向一端側に配置され、前記有底ケースと前記可動鉄心との間に磁気通路を形成する環状の磁性プレートと、
   前記リレーコイルに対して軸方向の反磁性プレート側に配置され、径方向に磁気通路を形成する隔壁部材と、
   この隔壁部材と一体または別体に設けられ、前記隔壁部材と連続して磁気通路を形成し、且つ、前記可動鉄心と軸方向に対向して配置される固定鉄心と、
   前記有底ケースの他端側に開口する開口部を塞いで前記有底ケースに固定される絶縁性のカバーと、
   このカバーに固定され、前記モータ回路の高電位側に接続される第１の外部端子と、
   前記カバーに固定され、前記モータ回路の低電位側に接続される第２の外部端子と、
   前記カバーの内部に配置され、前記第１の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第１の固定接点と、
   前記カバーの内部に配置され、前記第２の外部端子と一体または別体に設けられて電気的かつ機械的に接続される第２の固定接点と、
   前記第１、第２の固定接点より軸方向の反隔壁部材側に配置され、前記可動鉄心の動きに連動して前記第１、第２の固定接点の間を電気的に断続する可動接点と、
   前記リレーコイルに通電されて前記可動鉄心が前記固定鉄心に吸着される時に、前記可動鉄心の動きを前記可動接点に伝達するシャフトとを備え、
   前記抵抗体は、前記カバーの内部に配置され、一端側が前記第１の外部端子と直接または間接的に接続され、他端側が前記第２の外部端子と直接または間接的に接続され、
   前記リレー接点は、前記リレーコイルの通電時に前記可動接点が前記第１、第２の固定接点から開離し、前記リレーコイルが非通電の時に前記可動接点が前記第１、第２の固定接点に当接する常閉接点型であり、
   前記隔壁部材と前記固定鉄心とで構成される磁気通路構成部品には、径方向の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されて、この貫通孔の内周に樹脂製の筒状ガイド部が挿入され、
   前記シャフトは、前記可動鉄心とは別体の絶縁体により設けられ、前記可動鉄心の動きに連動して前記筒状ガイド部の内周を軸方向に可動することを特徴とする電磁継電器。
10. 請求項９に記載した電磁継電器において、
    前記有底ケースの底面と前記可動鉄心との間に非磁性体のスペーサ部材を配置したことを特徴とする電磁継電器。
11. 請求項５または１０に記載した電磁継電器において、
    前記スペーサ部材は、弾性を有していることを特徴とする電磁継電器。
12. 請求項８または９に記載した電磁継電器において、
    前記第１、第２の固定接点および前記可動接点の接触面に微小な凹凸形状を設けたことを特徴とする電磁継電器。
13. 請求項８に記載した電磁継電器において、
    前記隔壁部材と前記固定鉄心とで構成される磁気通路構成部品には、径方向の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されて、この貫通孔の内周に樹脂製の筒状ガイド部が挿入され、
    前記シャフトは、前記可動鉄心とは別体の絶縁体により設けられ、前記可動鉄心の動きに連動して前記筒状ガイド部の内周を軸方向に可動することを特徴とする電磁継電器。
14. 請求項９または１３に記載した電磁継電器において、
    前記可動鉄心を反固定鉄心方向へ押し戻すためのリターンスプリングを有し、
    前記シャフトは、前記可動鉄心側の軸方向端部に径方向の外側へ突き出るフランジ部が設けられ、このフランジ部が前記リターンスプリングの荷重を受けて前記可動鉄心に押圧されていることを特徴とする電磁継電器。
15. 請求項８または９に記載した電磁継電器において、
    前記第１、第２の外部端子は、外周にねじ山が形成された雄ねじ部を有するボルト形状であり、前記雄ねじ部が前記カバーの外側に突き出た状態で前記カバーに固定されていることを特徴とする電磁継電器。
16. 請求項１〜１５に記載した何れかの電磁継電器において、
    前記可動鉄心は、軸方向の両端面に径方向の中央部が窪む凹部が形成され、径方向の中心を通って軸方向に切断した断面形状がＨ型形状に設けられていることを特徴とする電磁継電器。

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