JP5838070B2 - Engine starter - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの始動装置に関し、特には始動電動機の通電を2段階に分けて制御するもの。   The present invention relates to an engine starter, and in particular, controls energization of a starter motor in two stages.

環境対策及びエネルギー資源の節約のために、自動車を運転中にエンジンの一時停止が許容される所定条件が成立したときに、エンジンに供給する燃料を遮断することによりアイドリングを自動的にストップさせることが考えられており、既に一部の自動車において実施されている。   In order to save environmental resources and conserve energy resources, idling is automatically stopped by shutting off the fuel supplied to the engine when a predetermined condition is established that allows the engine to be temporarily stopped while driving the vehicle. Is already being implemented in some automobiles.

このアイドルストップに対応した自動車において、アイドルストップ後の再始動の度にエンジン始動装置を駆動させることが必要となる。このエンジン始動装置を駆動する際に、公知の従来のエンジン始動装置では、図3に示す様にモータ通電へのメイン接点を閉じる時に、バッテリからの突入電流と呼ばれる大電流が流れるため、バッテリ端子電圧が大きく低下し、オーディオやナビゲーションシステムや電動パワーステアリング等の電気機器の動作するために必要な最低電圧を下回ってしまい、いわゆる瞬間停止が起きることがある。   In an automobile corresponding to this idle stop, it is necessary to drive the engine starting device each time the engine is restarted after the idle stop. When driving the engine starter, in a known conventional engine starter, a large current called an inrush current from the battery flows when the main contact to the motor energization is closed as shown in FIG. The voltage is greatly reduced and may be lower than the minimum voltage required for the operation of electrical equipment such as audio, navigation system, and electric power steering, and so-called instantaneous stop may occur.

この瞬間停止防止を低減する技術として特許文献1の様に、モータ通電時の突入電流を制御するために、バッテリと始動電動機のメイン接点間に直列に抵抗体を配置し、まず抵抗体のみでモータに通電することにより前記突入電流を低減し、低減された電流によりモータが回転することによりモータの逆起電力が発生した後に前記抵抗体を短絡することにより、前記バッテリの全電圧をモータに印加する始動電動機が公知である。   As a technique for reducing this momentary stop prevention, as in Patent Document 1, in order to control the inrush current when the motor is energized, a resistor is arranged in series between the main contact of the battery and the starting motor. The inrush current is reduced by energizing the motor, and the motor is rotated by the reduced current, and after the back electromotive force of the motor is generated, the resistor is short-circuited, so that the total voltage of the battery is supplied to the motor. Starting motors to be applied are known.

特開2009−287459号公報JP 2009-287459 A

ところが特許文献1に示される従来の技術では、モータのメイン接点を開閉させる第一のソレノイドスイッチと、抵抗体を含んでかつ抵抗体を短絡させるための接点を含んだ第二のソレノイドスイッチとが別体であり、かつモータの周方向に並列で配置されている。このような構成では、モータの中心軸に対して、異なる二つのソレノイドスイッチが配置されているため、エンジンへの搭載性において大きな寸法上の制約が発生する。通常の始動電動機は、一つのモータに対し一つのソレノイドスイッチを有しており、エンジンへの搭載時に始動電動機の周囲に配置されている様々な装着部品との干渉を避けるために、ソレノイドスイッチをモータの中心軸に対して回転させることにより、前記装着部品との干渉を避けて解決できていた。   However, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1, a first solenoid switch that opens and closes a main contact of a motor and a second solenoid switch that includes a resistor and includes a contact for short-circuiting the resistor are provided. It is a separate body and is arranged in parallel in the circumferential direction of the motor. In such a configuration, since two different solenoid switches are arranged with respect to the central axis of the motor, a large dimensional restriction occurs in the mountability to the engine. A normal starter motor has one solenoid switch for one motor. To avoid interference with various mounting parts arranged around the starter motor when mounted on the engine, the solenoid switch is installed. By rotating with respect to the central axis of the motor, it was possible to avoid the interference with the mounting parts.

しかし従来技術の始動電動機では、モータ中心に対して二つの異なるソレノイドスイッチが並列に配置されるため、様々な装着部品との干渉を回避することが困難なケースが発生すると言う問題がある。   However, the conventional starter motor has a problem that it may be difficult to avoid interference with various mounting parts because two different solenoid switches are arranged in parallel with respect to the motor center.

また従来の技術の様に、モータ回路に前記メイン接点と直列に前記抵抗体を接続すると、前記抵抗体を含んだ第二のソレノイドスイッチと前記メイン接点を開閉する第一のソレノイドスイッチとの間の配線は、前記抵抗体を短絡させた後に前記第一のソレノイドスイッチと第二のソレノイドスイッチを閉して前記バッテリの全電圧をモータに印加させてエンジンを始動する際のメイン電流回路の一部となるので、細い断面の配線を採用できない。従いエンジンへの搭載時の搭載性改善を目的に、前記第一のソレノイドスイッチと前記抵抗体を含んだ第二のソレノイドスイッチを直列に一体構成としようとした際に、前記第一のソレノイドスイッチと前記第二のソレノイドスイッチとを直列に接続する部材の断面を小さくできず、前記一体構成の弊害となっていた。
本発明の目的は、搭載性が良好なエンジンの始動装置を提供することにある。
As in the prior art, when the resistor is connected in series with the main contact to the motor circuit, the second solenoid switch including the resistor and the first solenoid switch for opening and closing the main contact are provided. This wiring is a part of a main current circuit for starting the engine by closing the first solenoid switch and the second solenoid switch after the resistor is short-circuited and applying the entire voltage of the battery to the motor. Since it becomes a part, it cannot adopt a wiring with a thin cross section. Therefore, when the first solenoid switch and the second solenoid switch including the resistor are integrated in series for the purpose of improving mountability when mounted on an engine, the first solenoid switch The cross-section of the member connecting the second solenoid switch and the second solenoid switch in series cannot be reduced, which is an adverse effect of the integrated configuration.
An object of the present invention is to provide an engine starter having good mountability.

上記課題を解決するため、本発明の望ましい構成の一つは次の通りである。   In order to solve the above problems, one of the desirable configurations of the present invention is as follows.

モータと、前記モータの回転駆動力をエンジンのクランク軸上のリングギヤに伝達するピニオンと、抵抗体と、バッテリから前記モータへの前記抵抗体を介した電力供給のオンオフ及び前記ピニオンの前記リングギヤの押し込み位置への移送を行う第一のソレノイドと、が設けられた第一のソレノイドスイッチと、前記バッテリから前記モータへの電力供給のオンオフを行う第二のソレノイドが設けられ、前記第一のソレノイドスイッチと並列に接続された第二のソレノイドスイッチと、前記第一のソレノイドスイッチと前記第二のソレノイドスイッチとを前記モータの軸方向に直列的に収納する筐体とを備え、前記筐体が前記モータを収容するハウジングに組み付けられ、前記エンジンの初回始動時又はアイドルストップ後の再始動時に、前記第一のソレノイドにより前記モータへの前記抵抗体を介した電力供給のオンと前記リングギヤの噛み込み位置への移送とをした後に、前記第二のソレノイドにより前記モータへの電力供給をオンするようにエンジン始動装置を構成する。A motor, a pinion for transmitting the rotational driving force of the motor to a ring gear on a crankshaft of an engine, a resistor, on / off of power supply from a battery to the motor via the resistor, and the ring gear of the pinion A first solenoid that is provided with a first solenoid that performs transfer to the push-in position, and a second solenoid that is configured to turn on and off power supply from the battery to the motor. A second solenoid switch connected in parallel with the switch, and a casing that houses the first solenoid switch and the second solenoid switch in series in the axial direction of the motor, the casing It is assembled to a housing that houses the motor, and when the engine is started for the first time or restarted after an idle stop, The power supply to the motor is turned on by the second solenoid after the power supply to the motor via the resistor is turned on by the first solenoid and the ring gear is moved to the biting position. Thus, the engine starting device is configured.

本発明では、モータの突入電流を制御することによりバッテリ電圧低下による電気機器の瞬間停止を防止する抵抗体と、抵抗体を介してモータへ通電する接点と、前記抵抗体を介さずにモータへフル通電するための接点を含んだ始動電動機装置において、エンジンへの搭載性を悪化させないエンジン始動装置を提供することにある。   In the present invention, by controlling the inrush current of the motor, a resistor that prevents an instantaneous stop of the electric device due to a battery voltage drop, a contact that energizes the motor through the resistor, and the motor without passing through the resistor. An object of the present invention is to provide an engine starter that does not deteriorate the mountability to an engine in a starter motor device including a contact for full energization.

本発明の一実施例を示す構成図。The block diagram which shows one Example of this invention. 第一の実施例の始動電動機の動作に関わる時間軸波形。The time-axis waveform in connection with operation | movement of the starting motor of a 1st Example. 従来の始動電動機の動作に関わる時間軸波形。Time axis waveform related to the operation of a conventional starting motor. 第二の実施例の始動電動機動作に関わる時間軸波形。The time-axis waveform in connection with the starting motor operation | movement of a 2nd Example. 従来技術で一体構成とした場合の構成図例1。Example 1 of a configuration diagram in the case of an integrated configuration according to the prior art. 従来技術で一体構成とした場合の構成図例2。FIG. 3 is a configuration diagram example 2 in the case of an integrated configuration in the prior art. 第三の実施例を示す構成図。The block diagram which shows a 3rd Example. 第一の実施例のより具体的な構成図。The more specific block diagram of a 1st Example. 第四の実施例のより具体的な構成図。The more specific block diagram of the 4th Example.

以下、第一の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, a first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の係わる装置の一例を示す説明図であり、始動電動機1は、ハーネス14にてバッテリ7に接続されており、通電によりモータ2の回転力を出力軸3を介してヘリカルスプイライン(図示せず)により係合された一方向クラッチ4に一体構成されたピニオン5と、ピニオン5をエンジンクランク軸(図示せず)のリングギヤ6に噛み合うように移送するためのリンク棒8と、抵抗体11を介してモータへの通電を行うサブ接点(10a、10b、10d)を備え、且つリンク棒8を駆動する役割とサブ接点を閉路とする役割を備えた可動鉄心10fとを備えた第一のソレノイドスイッチ10と、前記サブ接点(10a、10b、10d)とは並列に接続された、モータ2のメイン接点(12a、12b、12d)を備えた第二のソレノイドスイッチ12とにより構成される。   FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an apparatus according to the present invention. A starter motor 1 is connected to a battery 7 by a harness 14, and the rotational force of the motor 2 is helically transmitted through the output shaft 3 by energization. A pinion 5 integrally formed with a one-way clutch 4 engaged by a spi line (not shown), and a link bar for transferring the pinion 5 so as to mesh with a ring gear 6 of an engine crankshaft (not shown). 8 and a movable iron core 10f provided with sub-contacts (10a, 10b, 10d) for energizing the motor through the resistor 11, and having a role of driving the link rod 8 and a role of closing the sub-contacts; The first solenoid switch 10 provided with the second contact provided with the main contact (12a, 12b, 12d) of the motor 2 connected in parallel with the sub-contact (10a, 10b, 10d). Constituted by a solenoid switch 12.

モータ2は、第二のソレノイドスイッチ12に構成された固定接点12bに電圧が印加されると、アーマチャ(図示せず)に設置された整流子2bにブラシ2aを介して通電されることにより回転力を発生させる周知のモータである。   When a voltage is applied to the fixed contact 12b configured in the second solenoid switch 12, the motor 2 rotates by energizing the commutator 2b installed in the armature (not shown) via the brush 2a. It is a well-known motor that generates force.

ソレノイドアッシー9は、抵抗体11を備えた第一のソレノイドスイッチ10と第二のソレノイドスイッチ12とを、軸方向に直列に配置して一体的に且つ一つの筐体内に構成される。   The solenoid assembly 9 includes a first solenoid switch 10 having a resistor 11 and a second solenoid switch 12 arranged in series in the axial direction and integrally formed in a single housing.

ハーネス14とバッテリ7とリングギヤ6を除く上記構成部品は、始動電動機ハウジング(図示せず)に組み付けられ、かつボルト等により固定されている。   The above-described components excluding the harness 14, the battery 7, and the ring gear 6 are assembled to a starter motor housing (not shown) and fixed by bolts or the like.

モータ2へのメイン接点を備えた第二のソレノイドスイッチ12は、ソレノイドコイル12cと固定接点12aと固定接点12bと可動接点12dとを備えた磁気回路部品(図示せず)により構成され、制御装置13より配線12e及び外部接続端子21及び第二のソレノイドコイルの一方の端12fを介したソレノイドコイル12cへの通電により磁気回路が構築され、可動接点12dの移動により接点が閉じる。ソレノイドコイル12cへの通電を停止すると、バネ(図示せず)力により可動接点12dが所定の位置に戻ることにより接点が開く。
The second solenoid switch 12 having a main contact to the motor 2 is constituted by a magnetic circuit component (not shown) having a solenoid coil 12c, a fixed contact 12a, a fixed contact 12b, and a movable contact 12d. 13, a magnetic circuit is constructed by energizing the solenoid coil 12c through the wiring 12e, the external connection terminal 21 and one end 12f of the second solenoid coil, and the contact is closed by the movement of the movable contact 12d. When energization of the solenoid coil 12c is stopped, the movable contact 12d is returned to a predetermined position by a spring (not shown) force to open the contact.

モータ2への突入電流を低減するための抵抗体11を備えた第一のソレノイドスイッチ10は、ソレノイドコイル10cと固定接点10aと固定接点10bと可動接点10dと抵抗体11と可動鉄心10fを備えた磁気回路部品(図示せず)により構成され、制御装置13より配線10e及び外部接続端子20及び第一のソレノイドコイルの一方の端10gを介したソレノイドコイル10cへの通電により磁気回路が構築され、可動接点10dの移動によりサブ接点が閉じる。ソレノイドコイル10cへの通電を停止すると、バネ(図示せず)力により可動接点10dが所定の位置に戻ることにより接点が開く。抵抗体11の片方の端11aは第二のソレノイドスイッチ12の固定接点12aに接続され、もう片方の端11bは第一のソレノイドスイッチ10の固定接点10aに接続されている。配線11cは、第一のソレノイドスイッチ10の固定接点10bと第二のソレノイドスイッチ12の固定接点12bに接続されている。
A first solenoid switch 10 having a resistor 11 for reducing the inrush current to the motor 2 includes a solenoid coil 10c, a fixed contact 10a, a fixed contact 10b, a movable contact 10d, a resistor 11, and a movable iron core 10f. The magnetic circuit is constructed by energizing the solenoid coil 10c from the control device 13 through the wiring 10e, the external connection terminal 20, and one end 10g of the first solenoid coil. The sub contact is closed by the movement of the movable contact 10d. When the energization of the solenoid coil 10c is stopped, the contact is opened by the movable contact 10d returning to a predetermined position by a spring (not shown) force. One end 11 a of the resistor 11 is connected to the fixed contact 12 a of the second solenoid switch 12, and the other end 11 b is connected to the fixed contact 10 a of the first solenoid switch 10. The wiring 11 c is connected to the fixed contact 10 b of the first solenoid switch 10 and the fixed contact 12 b of the second solenoid switch 12.

また上記ソレノイドコイル10cに通電されることにより、可動鉄心10fが固定鉄心(図示せず)側に吸引されることにより、リンク棒8がピニオン5をリングギヤ6に噛み込ませ、ソレノイドコイル10cへの通電を停止すると、バネ(図示せず)力により、前記可動鉄心10fが所定の位置に戻ることを利用し、リンク棒8を介してリングギヤ6に噛み込んだピニオン5を所定の位置に戻す。   Further, when the solenoid coil 10c is energized, the movable iron core 10f is attracted to the fixed iron core (not shown), so that the link bar 8 causes the pinion 5 to engage the ring gear 6, and the solenoid coil 10c is connected to the solenoid coil 10c. When the energization is stopped, the pinion 5 engaged with the ring gear 6 via the link rod 8 is returned to a predetermined position by utilizing the return of the movable iron core 10f to a predetermined position by a spring (not shown) force.

制御装置13は、必要に応じてエンジンコントロールユニット(図示せず)と通信しながら、配線10eと配線12eを介してソレノイドアッシー9の外部接続端子20と外部接続端子21に結線され、また配線13aを介してバッテリ7からの電力をソレノイドアッシー9に供給する。制御装置13内には、一般的にリレー(図示せず)が内臓されており、このリレーの開閉により、ソレノイドアッシー9への通電を制御する。または制御装置13は、2つのリレーのみで構成されてもよく、各々のリレーはエンジンコントロールユニットなどの制御装置やリレードラーバー(図示せず)などにより、駆動されてもよい。   The control device 13 is connected to the external connection terminal 20 and the external connection terminal 21 of the solenoid assembly 9 via the wiring 10e and the wiring 12e while communicating with an engine control unit (not shown) as necessary, and the wiring 13a. The electric power from the battery 7 is supplied to the solenoid assembly 9 via. In general, a relay (not shown) is built in the control device 13, and energization to the solenoid assembly 9 is controlled by opening and closing the relay. Alternatively, the control device 13 may be composed of only two relays, and each relay may be driven by a control device such as an engine control unit, a relay driver (not shown), or the like.

上記構成において、エンジンを再始動する際の始動電動機1の動作を、図2を用いて説明する。図2は、第一のソレノイドスイッチ10と第二のソレノイドスイッチ12のOn−Off状態と、バッテリ電圧、モータ電流を示した時間軸チャートである。   In the above configuration, the operation of the starting motor 1 when the engine is restarted will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a time axis chart showing the On-Off state of the first solenoid switch 10 and the second solenoid switch 12, the battery voltage, and the motor current.

アイドルストップ後のエンジン再始動要求が発生すると制御装置13は、まずピニオン5をリングギヤ側に移送するために第一のソレノイドスイッチ10のソレノイドコイル10cへ通電することにより、可動鉄心10fが固定鉄心(図示せず)側に吸引されることによりリンク棒8を介してピニオン5がリングギヤ6に噛み込むか、または噛み込む様にリングギヤ6の端面に押し付けられる。またこの通電により発生する吸引力により可動接点10dが固定接点10a、10bに当接することによりサブ接点が閉路となり、バッテリ7から抵抗体11を介した電流がモータ2に通電される。この時の通電電流は抵抗体11を介しているため、モータ2には制限された電流が流れて、モータ2は低速回転することによりエンジンのクランキングが開始される。   When an engine restart request after an idle stop is generated, the control device 13 first energizes the solenoid coil 10c of the first solenoid switch 10 to transfer the pinion 5 to the ring gear side, whereby the movable core 10f is fixed to the fixed core ( By being sucked to the side (not shown), the pinion 5 is engaged with the ring gear 6 via the link rod 8 or is pressed against the end face of the ring gear 6 so as to be engaged. Further, the movable contact 10d comes into contact with the fixed contacts 10a and 10b by the suction force generated by this energization, whereby the sub contact is closed, and the current from the battery 7 through the resistor 11 is supplied to the motor 2. Since the energization current at this time is via the resistor 11, a limited current flows through the motor 2, and the engine 2 starts rotating at a low speed to start cranking the engine.

次に、モータが低速回転を開始したある所定の時間が経過した後に、制御装置13は第二のソレノイドスイッチ12のソレノイドコイル12cへ通電する。この通電により発生する吸引力により可動接点12dが固定接点12a、12bに当接することによりメイン接点が閉路となり、バッテリ7から抵抗体11を介した電流とは並列に電流がモータ2に通電され、モータ2は全力でエンジンをクランキングする。   Next, after a predetermined time after the motor starts rotating at a low speed, the control device 13 energizes the solenoid coil 12 c of the second solenoid switch 12. The main contact is closed when the movable contact 12d comes into contact with the fixed contacts 12a and 12b by the suction force generated by this energization, and the current is supplied to the motor 2 from the battery 7 in parallel with the current via the resistor 11, The motor 2 cranks the engine at full power.

図2のV1とA1は第一のソレノイドスイッチを作動させた直後のバッテリの電圧と電流を示し、V2とA2は第二のソレノイドスイッチを作動させた直後のバッテリの電圧と電流を示す。図3は、抵抗体11を備えない従来の始動電動機を作動させた時の時間軸チャートであり、V11とA11はメイン接点が閉じた直後のバッテリの電圧と電流である。本発明の構成では、抵抗体11を介して制限させた電流でモータ2に通電を開始し、モータ2が回転して逆起電力が発生した後にメイン接点を閉じてモータ2に通電するため、V1とV2>>V11となることにより、バッテリの電圧低下を大幅に防止することができる。   In FIG. 2, V1 and A1 indicate the voltage and current of the battery immediately after operating the first solenoid switch, and V2 and A2 indicate the voltage and current of the battery immediately after operating the second solenoid switch. FIG. 3 is a time axis chart when a conventional starting motor without the resistor 11 is operated, and V11 and A11 are the voltage and current of the battery immediately after the main contact is closed. In the configuration of the present invention, energization of the motor 2 is started with a current limited via the resistor 11, and the main contact is closed and the motor 2 is energized after the motor 2 rotates and the back electromotive force is generated. By satisfying V1 and V2 >> V11, it is possible to greatly prevent the voltage drop of the battery.

またこの様に、ピニオン5がリングギヤ6に噛み込んだ時に、モータ2への電流を制限しているために、ピニオン5がリングギヤ6への噛み込み直後の衝突エネルギーが緩和されるため、静かなエンジン始動を提供することができるとともに、ピニオン5とリングギヤ6各々のギヤ磨耗やギヤ破損の低減が図れることにより、より長寿命なアイドルストップ車用の始動電動機を提供することができる。   Moreover, since the current to the motor 2 is limited when the pinion 5 is engaged with the ring gear 6, the collision energy immediately after the pinion 5 is engaged with the ring gear 6 is alleviated. The engine start can be provided, and the gear wear and gear breakage of each of the pinion 5 and the ring gear 6 can be reduced, so that a starter motor for an idle stop vehicle having a longer life can be provided.

本発明の第二の実施例について、アイドルストップ後のエンジンを再始動する際の始動電動機1の動作を、図4を用いて説明する。   Regarding the second embodiment of the present invention, the operation of the starting motor 1 when the engine after the idle stop is restarted will be described with reference to FIG.

第一のソレノイドスイッチ10に備えられた抵抗体11を、エンジンがある所定の時間内で始動可能な抵抗値に設定することにより、アイドルストップ後の再始動時に、第二のソレノイドスイッチ12を用いることなく、モータ2への通電接点として利用できる。   The resistor 11 provided in the first solenoid switch 10 is set to a resistance value at which the engine can be started within a predetermined time, so that the second solenoid switch 12 is used when restarting after an idle stop. It can utilize as a current-carrying contact to the motor 2 without.

この際のメイン接点を備えた第二のソレノイドスイッチ12は、アイドルストップ後の再始動でなく、エンジンの最初の始動などエンジン負荷が大きい時に、抵抗体11を介さずにバッテリ7の電力を余すことなくモータ2へ供給する時に用いる。   The second solenoid switch 12 having the main contact at this time leaves the power of the battery 7 without going through the resistor 11 when the engine load is large, such as when the engine is started for the first time, instead of restarting after idle stop. Used when supplying to the motor 2 without any problems.

この様な構成でエンジンを再始動する際には、図4に示すようなエンジン再始動中において、モータ2への電力供給中にモータ2への電力供給回路に変化が生じないために、図2に示した様にメイン接点を閉じた時に生じる二度目の電圧低下V2の発生はなく、より安定したバッテリ電圧を確保できる。   When the engine is restarted with such a configuration, the power supply circuit to the motor 2 does not change during the power supply to the motor 2 during the engine restart as shown in FIG. As shown in FIG. 2, there is no second voltage drop V2 that occurs when the main contact is closed, and a more stable battery voltage can be secured.

ここで従来技術である、モータ回路へのメイン接点に対し直列に抵抗体を接続する構成で、且つ抵抗体を含んだ第一のソレノイドスイッチとメイン接点を開閉する第二のソレノイドスイッチとを一体で構成した場合の構成例を、図5及び図6に示す。図中の記号の多くは図1の実施形態と同一であり一部説明を省略する。   Here, in the conventional technique, a resistor is connected in series with the main contact to the motor circuit, and the first solenoid switch including the resistor and the second solenoid switch for opening and closing the main contact are integrated. An example of the configuration when configured in FIG. 5 and FIG. 6 is shown. Many of the symbols in the figure are the same as those in the embodiment of FIG.

図5及び図6に記載の配線17は、前記抵抗体11を短絡させた後に前記第一のソレノイドスイッチと第二のソレノイドスイッチを閉して前記バッテリの全電圧をモータに印加させてエンジンを始動する際のメイン電流回路の一部となるので細い断面の配線を採用できず、図5及び図6に記載の如く、一体構成したソレノイドアッシー9の外周部に結線するか、もしくは一体構成したソレノイドアッシー9内で結線することも可能であるが、一体構成したソレノイドアッシー9が大型化されるのは容易に想像でき、エンジンへの搭載性が悪化する。またソレノイドアッシー9の胴体部に、外部との接続端子(図5ではバッテリ7との接続、図6ではモータ2との接続)を設ける必要があり、ソレノイドアッシーが複雑で高価な構成となることが容易に想像できる。   The wiring 17 shown in FIG. 5 and FIG. 6 closes the first solenoid switch and the second solenoid switch after short-circuiting the resistor 11, and applies the entire voltage of the battery to the motor to Since it becomes a part of the main current circuit at the time of starting, it is not possible to adopt a wiring with a thin cross section, and as shown in FIGS. 5 and 6, it is connected to the outer peripheral portion of the integrally constructed solenoid assembly 9 or is integrally constructed. Although it is possible to connect within the solenoid assembly 9, it can be easily imagined that the integrated solenoid assembly 9 is increased in size, and the mountability to the engine deteriorates. Further, it is necessary to provide a connection terminal (connection to the battery 7 in FIG. 5 and connection to the motor 2 in FIG. 6) on the body portion of the solenoid assembly 9, and the solenoid assembly is complicated and expensive. Can be easily imagined.

本実施例によると、抵抗体11を含んだ第一のソレノイドスイッチ10は、モータ2のメイン接点を備えた第二のソレノイドスイッチ12と並列に接続されているために、第一のソレノイドスイッチ10と第二のソレノイドスイッチ12を並列に接続するための配線の役割を担う抵抗体の片方の端11a、抵抗体の片方の端11b、及び配線11cは、抵抗体11の一部となり得るために細い配線を使用でき、従い抵抗体11を含んだ第一のソレノイドスイッチ10とモータ2のメイン接点を備えた第二のソレノイドスイッチ12とを、複雑な構造とすること無く、一体構成とすることが可能となる。抵抗体の片方の端11a、抵抗体の片方の端11b、及び配線11cらの一例としては、断面積1平方mm程度の銅線であるのに対して、従来技術での配線17は、たとえば20平方mm程度の断面積を要した銅線を用いる必要があり、本発明の技術の有用性が伺える。図8は、本発明の第一の実施例の構造を、より具体的に示したものである。   According to the present embodiment, the first solenoid switch 10 including the resistor 11 is connected in parallel with the second solenoid switch 12 having the main contact of the motor 2, and thus the first solenoid switch 10. Because one end 11a of the resistor, which serves as a wiring for connecting the second solenoid switch 12 and the second solenoid switch 12 in parallel, one end 11b of the resistor, and the wiring 11c can be a part of the resistor 11. The first solenoid switch 10 including the resistor 11 and the second solenoid switch 12 having the main contact of the motor 2 can be integrated without using a complicated structure. Is possible. An example of one end 11a of the resistor, one end 11b of the resistor, and the wiring 11c is a copper wire having a cross-sectional area of about 1 square mm, whereas the wiring 17 in the prior art is, for example, It is necessary to use a copper wire having a cross-sectional area of about 20 square mm, and the usefulness of the technique of the present invention can be seen. FIG. 8 shows the structure of the first embodiment of the present invention more specifically.

本発明の第三の実施形態について、図7を用いて説明する。図中の符号1〜9及び11〜14は、図1の実施形態と同一であり一部説明を省略する。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numerals 1 to 9 and 11 to 14 in the figure are the same as those in the embodiment of FIG.

本実施形態においては、制御装置13から配線16bを介して外部接続端子22に結線され、外部接続端子22に結線されたソレノイドコイルの片方の端16dを介してソレノイド16のソレノイドコイル16aへ通電することにより、ソレノイド16内に磁気回路(図示せず)が形成されることにより、可動鉄心16cが吸引されることにより、リンク棒8が駆動され、ピニオン5がリングギヤ6に噛み込ませ、ソレノイドコイル16aへの通電を停止すると、バネ(図示せず)力により、前記可動鉄心16cが所定の位置に戻ることを利用し、リンク棒8を介してリングギヤ6に噛み込んだピニオン5を所定の位置に戻す。   In the present embodiment, the control device 13 is connected to the external connection terminal 22 via the wiring 16b, and the solenoid coil 16a of the solenoid 16 is energized via one end 16d of the solenoid coil connected to the external connection terminal 22. As a result, a magnetic circuit (not shown) is formed in the solenoid 16, whereby the movable iron core 16 c is attracted to drive the link bar 8, causing the pinion 5 to be engaged with the ring gear 6 and the solenoid coil. When the energization to 16a is stopped, the movable iron core 16c is returned to a predetermined position by a spring (not shown) force, and the pinion 5 engaged with the ring gear 6 via the link rod 8 is moved to the predetermined position. Return to.

モータ2への突入電流を低減するための抵抗体11を備えた第一のソレノイドスイッチ15は、ソレノイドコイル15cと固定接点15aと固定接点15bと可動接点15dと抵抗体11と備えた磁気回路部品(図示せず)により構成され、制御装置13より配線15e及び外部接続端子20及びソレノイドコイル15cの片方の端15jを介してソレノイドコイル15cへ通電することにより磁気回路が構築され、可動接点15dの移動によりサブ接点が閉じて制限された電流がモータ2へ通電される。ソレノイドコイル15cへの通電を停止すると、バネ(図示せず)力により可動接点15dが所定の位置に戻ることにより接点が開く。抵抗体11の片方の端15fは第二のソレノイドスイッチ12の固定接点12aに接続され、もう片方の端15hは第一のソレノイドスイッチ15の固定接点15aに接続されている。配線15gは、第一のソレノイドスイッチ15の固定接点15bと第二のソレノイドスイッチ12の固定接点12bに接続されている。
The first solenoid switch 15 having a resistor 11 for reducing the inrush current to the motor 2 is a magnetic circuit component having a solenoid coil 15c, a fixed contact 15a, a fixed contact 15b, a movable contact 15d, and a resistor 11. (Not shown), and a magnetic circuit is constructed by energizing the solenoid coil 15c from the control device 13 through the wiring 15e, the external connection terminal 20 and one end 15j of the solenoid coil 15c, and the movable contact 15d Due to the movement, the sub-contact is closed and the limited current is supplied to the motor 2. When the energization to the solenoid coil 15c is stopped, the contact is opened by returning the movable contact 15d to a predetermined position by a spring (not shown) force. One end 15 f of the resistor 11 is connected to the fixed contact 12 a of the second solenoid switch 12, and the other end 15 h is connected to the fixed contact 15 a of the first solenoid switch 15. The wiring 15g is connected to the fixed contact 15b of the first solenoid switch 15 and the fixed contact 12b of the second solenoid switch 12.

上記第三の実施形態の構成を用いることにより、エンジンを再始動する際には、抵抗体11を介して制限させた電流でモータ2に通電を開始し、モータ2が回転して逆起電力が発生した後にメイン接点(12a、12b、12d)を閉じてモータ2に通電するため、第一の実施形態で動作と同じく、バッテリの電圧低下を大幅に防止することができ、かつピニオン5のリングギヤ6への移送を行うソレノイド16と、抵抗体11を備えた第一のソレノイドスイッチ15と、モータ2へのメイン接点を備えた第二のソレノイドスイッチ12とを、各々分離独立して駆動することができる。
By using the configuration of the third embodiment, when the engine is restarted, energization of the motor 2 is started with a current limited via the resistor 11, and the motor 2 rotates to counter electromotive force. Since the main contacts (12a, 12b, 12d) are closed and the motor 2 is energized after the occurrence of the occurrence of the battery, the battery voltage drop can be largely prevented as in the first embodiment, and the pinion 5 A solenoid 16 for transferring to the ring gear 6, a first solenoid switch 15 having a resistor 11, and a second solenoid switch 12 having a main contact to the motor 2 are driven separately and independently. be able to.

本発明の第四の実施形態について、図9を用いて説明する。図中の記号の内、図1の実施形態と同一である部分については、一部説明を省略する。   A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Among the symbols in the figure, the description of the same parts as those in the embodiment of FIG. 1 is partially omitted.

本実施形態においては、第一のソレノイドスイッチ10のソレノイドコイル10cの片方の端10gは外部接続端子20に結線され、配線18、制御装置13、配線13a、及びハーネス14を介してバッテリ7に接続されている。第二のソレノイドスイッチ12のソレノイドコイル12cの片方の端12fは、外部接続端子20に結線され、もう片方の端12gは制御回路19及び配線19bを介して、アース接続されている。制御回路19は配線19aにて外部接続端子20に結線されており、第二のソレノイドスイッチ12のソレノイドコイル12cへの通電回路を開閉できる半導体素子(図示せず)またはリレースイッチ(図示せず)を備えており、配線19bを介してアース接続されている。制御装置13の指示によりリレー(図示せず)が駆動されることにより、外部接続端子20にバッテリ7からの電圧が印加され、バッテリ7から第一のソレノイドスイッチ10のソレノイドコイル10cに流れると同時に、制御回路19は配線19aを介して外部接続端子20の電圧上昇をトリガーとして、ある所定の時間経過後に第二のソレノイドスイッチ12のソレノイドコイル12cへの通電回路を閉路できる様に構成されている。またエンジン始動後に制御装置13がリレー(図示せず)の駆動を停止すると外部接続端子20の電圧がゼロに戻り、第一のソレノイドスイッチ10のソレノイドコイル10cへの通電が停止され、且つある所定の時間以降に、制御回路19は第二のソレノイドスイッチ12のソレノイドコイル12cへの通電回路を開路とする様に構成されている。   In the present embodiment, one end 10 g of the solenoid coil 10 c of the first solenoid switch 10 is connected to the external connection terminal 20 and connected to the battery 7 through the wiring 18, the control device 13, the wiring 13 a, and the harness 14. Has been. One end 12f of the solenoid coil 12c of the second solenoid switch 12 is connected to the external connection terminal 20, and the other end 12g is grounded via the control circuit 19 and the wiring 19b. The control circuit 19 is connected to the external connection terminal 20 by a wiring 19a, and a semiconductor element (not shown) or a relay switch (not shown) that can open and close the energization circuit to the solenoid coil 12c of the second solenoid switch 12. And is grounded via the wiring 19b. When a relay (not shown) is driven by an instruction from the control device 13, the voltage from the battery 7 is applied to the external connection terminal 20 and flows from the battery 7 to the solenoid coil 10 c of the first solenoid switch 10. The control circuit 19 is configured so that the energization circuit to the solenoid coil 12c of the second solenoid switch 12 can be closed after a predetermined time elapses, triggered by a voltage rise of the external connection terminal 20 via the wiring 19a. . When the control device 13 stops driving the relay (not shown) after the engine is started, the voltage of the external connection terminal 20 returns to zero, the energization of the solenoid coil 10c of the first solenoid switch 10 is stopped, and a certain predetermined value. After this time, the control circuit 19 is configured to open the energization circuit to the solenoid coil 12c of the second solenoid switch 12.

エンジンを始動する際は、制御装置13はリレー(図示せず)を駆動して外部接続端子20に電圧を印加し、まずピニオン5をリングギヤ側に移送するために第一のソレノイドスイッチ10のソレノイドコイル10cへ通電し、可動鉄心10fが固定鉄心(図示せず)側に吸引されることによりリンク棒8を介してピニオン5がリングギヤ6に噛み込むか、または噛み込む様にリングギヤ6の端面に押し付けられる。またこの通電により発生する吸引力により可動接点10dが固定接点10a、10bに当接することによりサブ接点が閉路となり、バッテリ7から抵抗体11を介した電流がモータ2に通電される。この時の通電電流は抵抗体11を介しているため、モータ2には制限された電流が流れて、モータ2は低速回転することによりエンジンのクランキングが開始される。また外部接続端子20の電圧上昇を配線19aを介して検出した制御回路19は、ある所定の時間が経過した後に第二のソレノイドスイッチ12のソレノイドコイル12cへの通電回路を閉路とすることにより、この通電により発生する吸引力により可動接点12dが固定接点12a、12bに当接することによりメイン接点が閉路となり、バッテリ7から抵抗体11を介した電流とは並列に電流がモータ2に通電され、モータ2は全力でエンジンをクランキングする。   When starting the engine, the control device 13 drives a relay (not shown) to apply a voltage to the external connection terminal 20, and first the solenoid of the first solenoid switch 10 to transfer the pinion 5 to the ring gear side. When the coil 10c is energized and the movable iron core 10f is attracted to the fixed iron core (not shown), the pinion 5 is engaged with the ring gear 6 via the link rod 8, or the end surface of the ring gear 6 is engaged. Pressed. Further, the movable contact 10d comes into contact with the fixed contacts 10a and 10b by the suction force generated by this energization, whereby the sub contact is closed, and the current from the battery 7 through the resistor 11 is supplied to the motor 2. Since the energization current at this time is via the resistor 11, a limited current flows through the motor 2, and the engine 2 starts rotating at a low speed to start cranking the engine. Further, the control circuit 19 that detects the voltage increase of the external connection terminal 20 via the wiring 19a closes the energization circuit to the solenoid coil 12c of the second solenoid switch 12 after a predetermined time has elapsed. The main contact is closed when the movable contact 12d comes into contact with the fixed contacts 12a and 12b by the suction force generated by this energization, and the current is supplied to the motor 2 from the battery 7 in parallel with the current via the resistor 11, The motor 2 cranks the engine at full power.

第一の実施形態ではソレノイドアッシー9内の第一のソレノイドスイッチ10と第二のソレノイドスイッチ12を各々駆動するために、配線10eと配線12eの二本の配線で接続されていたが、上記構成とすることで制御装置13とソレノイドアッシー9間は、一本の配線18のみで結線される。一般的な自動車の始動電動機のソレノイドアッシーのソレノイドを駆動するための配線は1本のみであることから、自動車側の配線を変更する必要がなく、モータの突入電流を制御することによりバッテリ電圧低下による電気機器の瞬間停止を防止する抵抗体と、抵抗体を介してモータへ通電する接点と、前記抵抗体を介さずにモータへのフル通電するための接点を含んだ始動電動機装置を車両へ搭載可能となる。   In the first embodiment, in order to drive the first solenoid switch 10 and the second solenoid switch 12 in the solenoid assembly 9, respectively, the two wirings of the wiring 10e and the wiring 12e are connected. Thus, the control device 13 and the solenoid assembly 9 are connected by only one wiring 18. Since there is only one wiring for driving the solenoid of the solenoid assembly of a general automobile starter motor, there is no need to change the wiring on the automobile side, and the battery voltage is reduced by controlling the inrush current of the motor. A starter motor device including a resistor for preventing an instantaneous stop of an electric device due to the motor, a contact for energizing the motor via the resistor, and a contact for fully energizing the motor without using the resistor Can be mounted.

なお上記第一の実施形態、第三の実施形態、及び第四の実施形態に基づく動作説明はアイドルストップ後のエンジンの再始動についての説明であるが、アイドルストップ後のエンジン再始動ではなく、Key−Swなどによるエンジンの初回始動時にも、エンジン再始動時と同じ動作となるために、より長寿命な始動電動機を提供できる。   In addition, although the operation description based on said 1st embodiment, 3rd embodiment, and 4th embodiment is description about engine restart after an idle stop, it is not an engine restart after an idle stop, Even when the engine is started for the first time by Key-Sw or the like, the same operation as when the engine is restarted is performed, so that a starting motor with a longer life can be provided.

1 始動電動機
2 モータ
3 出力軸
4 一方向クラッチ
5 ピニオン
6 リングギヤ
7 バッテリ
9 ソレノイドアッシー
10、15 第一のソレノイドスイッチ
12c、15c、16a ソレノイドコイル
13 制御装置
13a、15e、15g、16b、17、18、19a、19b 配線
14 ハーネス
15a、15b 固定接点
15d 可動接点
15f 抵抗体の片方の端
15j、16d ソレノイドコイルの片方の端
16 ソレノイド
16c 可動鉄心
19 制御回路
20、21、22 外部接続端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Starter motor 2 Motor 3 Output shaft 4 One-way clutch 5 Pinion 6 Ring gear 7 Battery 9 Solenoid assembly 10, 15 First solenoid switch 12c, 15c, 16a Solenoid coil 13 Controller 13a, 15e, 15g, 16b, 17, 18 , 19a, 19b Wiring 14 Harness 15a, 15b Fixed contact 15d Movable contact 15f One end of resistor 15j, 16d One end of solenoid coil 16 Solenoid 16c Movable core 19 Control circuit 20, 21, 22 External connection terminal

Claims (7)

モータと、
前記モータの回転駆動力をエンジンのクランク軸上のリングギヤに伝達するピニオンと、
抵抗体と、バッテリから前記モータへの前記抵抗体を介した電力供給のオンオフ及び前記ピニオン前記リングギヤの押し込み位置への移送を行う第一のソレノイドと、が設けられた第一のソレノイドスイッチと、
前記バッテリから前記モータへの電力供給のオンオフを行う第二のソレノイドが設けられ、前記第一のソレノイドスイッチと並列に接続された第二のソレノイドスイッチと、
前記第一のソレノイドスイッチと前記第二のソレノイドスイッチとを前記モータの軸方向に直列的に収納する筐体とを備え、
前記筐体前記モータを収容するハウジングに組み付けられ
前記エンジンの初回始動時又はアイドルストップ後の再始動時に、前記第一のソレノイドにより前記モータへの前記抵抗体を介した電力供給のオンと前記リングギヤの噛み込み位置への移送とをした後に、前記第二のソレノイドにより前記モータへの電力供給オンすることを特徴とするエンジン始動装置。
A motor ,
A pinion that transmits the rotational driving force of the motor to a ring gear on the crankshaft of the engine;
A resistor, and a first solenoid which performs the transfer from the battery to the push-in position of the ring gear on and off and the pinion of the power supply via the resistor to the motor, a first solenoid switch provided ,
Second solenoid is provided to perform on-off of the power supply from the battery to the motor, a second solenoid switch connected in parallel with said first solenoid switch,
A housing that houses the first solenoid switch and the second solenoid switch in series in the axial direction of the motor ;
Assembled in a housing where the housing for accommodating the motor,
After turning on the power supply to the motor via the resistor and transferring the ring gear to the biting position when the engine is first started or restarted after an idle stop An engine starter that turns on the power supply to the motor by the second solenoid.
請求項1において、
前記抵抗体を巻き回して、前記第一のソレノイドの一部を構成したことを特徴とするエンジン始動装置。
In claim 1,
An engine starter comprising a part of the first solenoid wound around the resistor.
請求項1において、
前記筐体の前記ピニオンの側には、前記第一のソレノイドスイッチが設けられ、
前記筐体の他端側に、前記バッテリからの供給電力を前記第一のソレノイドスイッチに入力するための入力端子と、前記第一のソレノイドスイッチからの供給電力を前記モータへ出力するための出力端子と、を有する端子部が設けられ、
前記第一のソレノイドスイッチと前記端子部との間に前記第二のソレノイドスイッチが設けられたことを特徴とするエンジン始動装置。
In claim 1,
The first solenoid switch is provided on the pinion side of the housing,
An input terminal for inputting power supplied from the battery to the first solenoid switch and an output for outputting power supplied from the first solenoid switch to the motor at the other end of the housing And a terminal portion having a terminal,
An engine starter characterized in that the second solenoid switch is provided between the first solenoid switch and the terminal portion.
請求項2において、
前記第一のソレノイドスイッチと、前記第二のソレノイドスイッチとを、各々分離独立して制御することを特徴とするエンジン始動装置。
In claim 2,
An engine starter characterized in that the first solenoid switch and the second solenoid switch are separately and independently controlled.
請求項4において、
前記初回始動時は、前記第一のソレノイドにより前記モータへの前記抵抗体を介した電力供給のオンと前記リングギヤの噛み込み位置への移送とをした後に、前記第二のソレノイドにより前記モータへの電力供給をオンし、
前記アイドルストップ後の再始動時は、前記モータへの通電、前記抵抗体を含んだ前記第一のソレノイドスイッチのみを用いることを特徴とするエンジン始動装置。
In claim 4,
At the time of the initial start, after the first solenoid turns on the power supply to the motor via the resistor and transfers the ring gear to the biting position, the second solenoid moves the motor to the motor. Turn on the power supply of
The time of restart after idle stop, the energization of the motor, the engine starting device, characterized by using only the first solenoid switch which includes the resistor.
請求項1において、
一つの駆動指示信号により、前記第一のソレノイドにより前記始動電動機のモータへの電力供給のオンと前記リングギヤの噛み込み位置への移送とをし、ある所定の時間が経過した後に、前記第二のソレノイドにより前記モータへの電力供給オンするとともに、
前記駆動指示信号の停止により、前記リングギヤに移送された前記ピニオンが所定の位置に戻り、前記第一のソレノイドの駆動が停止され、且つ前記第二のソレノイドの駆動が停止されるよう構成されたことを特徴とするエンジン始動装置。
In claim 1,
According to one drive instruction signal, the first solenoid turns on the power supply to the motor of the starter motor and transfers the ring gear to the biting position, and after a predetermined time has passed, The power supply to the motor is turned on by the solenoid of
By stopping the drive instruction signal, the pinion transferred to the ring gear returns to a predetermined position, the drive of the first solenoid is stopped, and the drive of the second solenoid is stopped. An engine starter characterized by that.
請求項6において、
前記駆動指示信号が停止された場合、前記第一のソレノイドの駆動が停止されてから所定の時間が経過した後に、前記第二のソレノイドの駆動が停止されるよう構成されたことを特徴とするエンジン始動装置。
In claim 6,
When the drive instruction signal is stopped, the drive of the second solenoid is stopped after a predetermined time has elapsed after the drive of the first solenoid is stopped. Engine starter.
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