JP5920045B2 - スタータ用電磁ソレノイド装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出すソレノイドＳＬ１と、モータの電源回路に設けられるメイン接点を開閉するソレノイドＳＬ２とを共通のスイッチフレーム内に直列に配置して構成されるスタータ用電磁ソレノイド装置に関する。

近年、二酸化炭素の排出規制と燃費向上のため、アイドリングストップシステム（以下、ＩＳＳと言う）を採用する車両が増加している。
ＩＳＳは、例えば、交差点での信号停止あるいは渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させ、その後、ユーザによる発進操作（例えば、ブレーキペダルの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等）が行われて再始動条件が成立すると、スタータを自動的に作動してエンジンを再始動させるシステムである。

このＩＳＳに好適な始動システムの一つとして、タンデムソレノイド型と呼ばれる二つのソレノイドを備えた電磁ソレノイド装置が知られている。
例えば、特許文献１に開示されたスタータ用の電磁ソレノイド装置は、シフトレバーを駆動してスタータのピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出すソレノイドＳＬ１と、モータの電源回路に設けられるメイン接点を開閉するソレノイドＳＬ２とを有し、両ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２が軸方向に直列に配置されて、共通のスイッチフレームに収容されている。この電磁ソレノイド装置は、ソレノイドＳＬ１の作動と、ソレノイドＳＬ２の作動とをＥＣＵ（電子制御装置）によって独立に制御できるので、ＩＳＳの始動システムに好適に用いることができる。

上記の特許文献１に記載されたスタータは、モータの電機子軸とピニオンを支持する出力軸とが遊星減速装置を介して同軸線上に配置され、出力軸上をピニオンが軸方向に移動可能に設けられている。電磁ソレノイド装置は、ソレノイドＳＬ１に発生する磁力（電磁石の吸引力）によってＳＬ１プランジャを吸引し、そのＳＬ１プランジャに連結されるシフトレバーを介してピニオンをリングギヤ側へ押し出す方式である。
これに対し、軸上にピニオンを支持するピニオン軸とモータの電機子軸とが平行に配置され、且つ、電機子軸の回転が歯車減速装置を介してピニオン軸に伝達される減速型スタータが公知である（特許文献２）。この減速型スタータは、ピニオン軸と同軸線上に電磁スイッチが配置され、その電磁スイッチに内蔵されるプランジャの動きに連動してピニオン軸をリングギヤ側へ押し出す方式である。

特開２００９−１９１８４３号公報 特許第４２０７８５４号公報（図１参照）

特許文献１に示される電磁ソレノイド装置は、ＳＬ１プランジャの移動がシフトレバーを介してピニオンに伝達されるため、ピニオンがリングギヤ側へ押し出される方向と、電磁石に吸引されて移動するＳＬ１プランジャの移動方向とが逆向きとなる。
これに対し、特許文献２の減速型スタータにタンデムソレノイド型の電磁ソレノイド装置を採用した場合は、電磁石に吸引されて移動するＳＬ１プランジャの移動方向にピニオン軸が押し出されるため、ＳＬ１プランジャの移動方向とピニオンが押し出される方向とが同一方向となる。すなわち、ソレノイドＳＬ１とソレノイドＳＬ２は、ＳＬ１プランジャの移動方向とＳＬ２プランジャの移動方向とが同一方向となる。

ところで、ＳＬ１プランジャの移動方向とＳＬ２プランジャの移動方向とが同一方向であっても、ソレノイドＳＬ１をソレノイドＳＬ２より先に作動させる場合、つまり、ソレノイドＳＬ１のコイルを先に励磁し、その励磁を継続した状態でソレノイドＳＬ２のコイルを励磁する場合は、ＳＬ２プランジャの動作に何ら問題は生じない。すなわち、ソレノイドＳＬ２のコイルを励磁する時点で、既にＳＬ１プランジャはピニオン側へ移動しているので、ソレノイドＳＬ１が発生する磁束が、ＳＬ１プランジャを通じてＳＬ２プランジャに漏洩することはなく、ＳＬ２プランジャの動作に影響を与えることはない。

しかし、ソレノイドＳＬ２をソレノイドＳＬ１より先に作動させる場合、つまり、ソレノイドＳＬ２のコイルをソレノイドＳＬ１のコイルより先に励磁し、その励磁を継続した状態でソレノイドＳＬ１のコイルを励磁する場合は、ソレノイドＳＬ２が発生する磁束がＳＬ１プランジャの後部に漏洩して、ＳＬ１プランジャを保持しようとする力が発生する。このＳＬ１プランジャを保持しようとする力は、ＳＬ１プランジャを作動させる時の負荷となるため、ＳＬ１プランジャの作動が阻害される。その結果、ソレノイドＳＬ１の作動電圧が上昇することが懸念される。

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、ピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す際にソレノイドＳＬ１の電磁石に吸引されて移動するＳＬ１プランジャの移動方向と、モータの電源回路に接続されるメイン接点を閉成する際に、ソレノイドＳＬ２の電磁石に吸引されて移動するＳＬ２プランジャとを有するタンデムソレノイド型の電磁ソレノイド装置において、ソレノイドＳＬ１が発生する磁束およびソレノイドＳＬ２が発生する磁束が、互いのプランジャ動作に影響を及ぼすことがなく、作動電圧の上昇を防止できるスタータ用電磁ソレノイド装置を提供することにある。

本発明の電磁ソレノイド装置は、エンジンのリングギヤに噛み合うピニオンにモータの回転力を伝達してエンジンを始動させるスタータに用いられ、励磁されて第１の電磁石を形成する第１のコイルと、第１の電磁石によって磁化される第１の固定鉄心と、磁化された第１の固定鉄心に吸引されて第１のコイルの内周を軸方向の一端側へ移動する第１のプランジャと、第１の電磁石の吸引力が消滅した時に第１のプランジャを軸方向の他端側へ押し戻す第１のリターンスプリングとを有し、第１のプランジャの移動に応じてピニオンをリングギヤ側へ押し出す第１のソレノイドと、励磁されて第２の電磁石を形成する第２のコイルと、第２の電磁石によって磁化される第２の固定鉄心と、磁化された第２の固定鉄心に吸引されて第２のコイルの内周を軸方向の一端側へ移動する第２のプランジャと、第２の電磁石の吸引力が消滅した時に第２のプランジャを軸方向の他端側へ押し戻す第２のリターンスプリングとを有し、第２のプランジャの移動に応じて、モータの電源回路に設けられるメイン接点を閉成する第２のソレノイドと、第１のソレノイドと第２のソレノイドとを一体に収容する共通のスイッチフレームとを有し、第１のソレノイドと第２のソレノイドは、軸方向の一端側に第１のソレノイドが配置され、軸方向の他端側に第２のソレノイドが配置されて、第１のプランジャと第２のプランジャとの間に非磁性の隔壁部材が配設されるスタータ用電磁ソレノイド装置であって、軸方向の一端側をピニオン側、軸方向の他端側を反ピニオン側と定義し、第１のプランジャは、径方向の外周面に段差が設けられ、この段差によって形成される軸方向の端面を第１プランジャ段差面と呼び、且つ、第１プランジャ段差面の軸方向位置を基準としてピニオン側を第１プランジャ摺動部と呼び、反ピニオン側を第１プランジャ後端部と呼ぶときに、第１プランジャ後端部の外径が第１プランジャ摺動部の外径より小さく形成され、第２のプランジャは、ピニオン側の端面に開口して反ピニオン側へ筒状に延びる第２プランジャ円筒部を有し、この第２プランジャ円筒部の内径が第１プランジャ後端部の外径より大きく形成され、第１プランジャ後端部の反ピニオン側の端面を第1プランジャ後端面と呼び、第２プランジャ円筒部のピニオン側の端面を第２プランジャ先端面と呼ぶとき、第１のプランジャと第２のプランジャは、第１のコイルおよび第２のコイルが共に非励磁の時に、第１プランジャ後端部が第２プランジャ円筒部の内周に入り込んで第1プランジャ後端面が第２プランジャ先端面より反ピニオン側に位置し、第1プランジャ後端面の軸方向位置と第２プランジャ先端面の軸方向位置との間で第１プランジャ後端部と第２プランジャ円筒部とが重なって配置され、隔壁部材は、少なくとも第1プランジャ後端部の外周と第２プランジャ円筒部の内周との間に配設されていることを特徴とする。

本発明の構成によれば、第２のコイルを第１のコイルより先に励磁し、その励磁を継続した状態で第１のコイルを励磁する場合でも、第１のプランジャと第２のプランジャとの間に非磁性の隔壁部材が配設されているので、第２のソレノイドが発生する磁束が第１のプランジャ（主に第１プランジャ段差面より反ピニオン側である第１プランジャ後端部）に漏洩することを防止あるいは抑制できる。その結果、第２のソレノイドが発生する磁束が第１のプランジャの動作に影響を及ぼすことはないので、第２のコイルの励磁を継続した状態で第１のコイルを励磁する場合でも、第２のソレノイドが発生する磁束が第１のプランジャを作動させる時の負荷として働くことはない。言い換えると、第１のプランジャを保持しようとする力が第１のプランジャに作用することはないので、第１のプランジャの作動が阻害されることはなく、第１のソレノイドの作動電圧が上昇する懸念を払拭できる。

実施例１に係るスタータ用電磁ソレノイド装置の断面図である。 本発明の特徴を表す構成部の拡大断面図である。 実施例１に係る減速型スタータの断面図である。 図３に示す減速型スタータを軸方向リヤ側から見た平面図である。 スタータの電気回路図である。 実施例２に係るスタータ用電磁ソレノイド装置の断面図である。 実施例３に係るスタータ用電磁ソレノイド装置の断面図である。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

（実施例１）
実施例１では、減速型スタータ１にタンデムソレノイド型の電磁ソレノイド装置２を採用した一例を説明する。
減速型スタータ１は、図３に示す様に、回転力を発生するモータ３と、このモータ３の電機子軸４と平行に配置されるピニオン軸５と、このピニオン軸５の外周上に支持されてピニオン軸５と一体に回転するピニオン６と、モータ３の回転速度を減速して駆動トルクを増幅する減速装置（後述する）と、この減速装置で増幅された駆動トルクをピニオン軸５に伝達するクラッチ７と、ピニオン軸５と同軸線上に配置される本発明の電磁ソレノイド装置２等より構成される。

モータ３は、磁界を形成する電磁石界磁（以下に説明する）と、電機子軸４の一端側の軸上に整流子８を備える電機子９と、整流子８の外周上に配置されるブラシ１０等より構成される周知の整流子電動機である。
電磁石界磁は、磁気回路を形成すると共に、モータ３のハウジングを兼ねるヨーク１１の内周にスクリュ１２で固定される界磁磁極１３と、その界磁磁極１３の周囲に平角線を巻回した界磁コイル１４とで構成される。なお、電磁石界磁に代えて、複数の永久磁石をヨーク１１の内周に配置した永久磁石界磁を採用することもできる。

ピニオン軸５は、後述するスプラインチューブ１５の内周に挿通されてヘリカルスプライン結合され、スプラインチューブ１５に対し軸方向（図示左右方向）に移動可能に設けられている。
以下、図１、図３において、ピニオン軸５と電磁ソレノイド装置２を含む軸方向の図示左側をピニオン側、図示右側を反ピニオン側と呼び、ピニオン軸５がスプラインチューブ１５に対して軸方向に移動する際に、図示左方向を反スイッチ方向、図示右方向をスイッチ方向と定義する。
ピニオン軸５には、反ピニオン側の端面からピニオン側へ向かって、軸中心部に穿孔が凹設され、この穿孔の内部にスチールボール１６が配設されている。

ピニオン６は、スプラインチューブ１５のピニオン側端面より突き出るピニオン軸５の外周に直スプライン嵌合して支持され、且つ、ピニオンスプリング１７によってスプラインチューブ１５のピニオン側端面に押し付けられている。
スプラインチューブ１５は、ピニオン側の端部がボールベアリング１８を介してスタータハウジング１９に回転自在に支持され、反ピニオン側の端部がボールベアリング２０を介してセンタケース２１に回転自在に支持されている。また、スプラインチューブ１５の内周には、スプラインチューブ１５に対してピニオン軸５をスイッチ方向へ付勢するリターンスプリング２２が配設されている。

減速装置は、図３に示す様に、電機子軸４の反整流子側の端部に形成されたドライブギヤ２３と、このドライブギヤ２３に噛み合うアイドルギヤ２４と、このアイドルギヤ２４に噛み合うクラッチギヤ２５から成る歯車列によって構成される。アイドルギヤ２４は、ギヤ軸２４ａに回転自在に支持され、そのギヤ軸２４ａは、一方の端部がセンタケース２１に形成された嵌合孔に圧入固定され、他方の端部がスタータハウジング１９に形成された嵌合孔に挿入されている。クラッチギヤ２５は、円筒形状を有するボス部２６の外周にスプライン嵌合して取り付けられ、そのボス部２６がスプラインチューブ１５の外周に軸受２７を介して相対回転自在に支持されている。

クラッチ７は、クラッチギヤ２５の回転がボス部２６を介して伝達されるクラッチアウタ７ａと、上記スプラインチューブ１５と一体に形成されるクラッチインナ７ｂと、クラッチアウタ７ａの回転をクラッチインナ７ｂに伝達するローラ７ｃ等より構成される。このクラッチ７は、クラッチアウタ７ａからローラ７ｃを介してクラッチインナ７ｂに回転力を伝達する一方、クラッチインナ７ｂからクラッチアウタ７ａへの動力伝達を遮断できる周知の一方向クラッチを構成している。

続いて、電磁ソレノイド装置２の構成を説明する。
電磁ソレノイド装置２は、電磁石の吸引力を利用してピニオン軸５を反スイッチ方向へ押し出す第１のソレノイド（以下、ソレノイドＳＬ１と言う）と、モータ３の電源回路に接続されるメイン接点（後述する）を開閉する第２のソレノイド（以下、ソレノイドＳＬ２と言う）とを備える（図１参照）。
ソレノイドＳＬ１とソレノイドＳＬ２は、両者を軸方向に直列に並べて、以下に説明する共通のスイッチフレームに一体的に収納される。なお、ソレノイドＳＬ１は、スイッチフレームのピニオン側内部に収納され、ソレノイドＳＬ２は、スイッチフレームの反ピニオン側内部に収納されて、ソレノイドＳＬ１の動作方向とソレノイドＳＬ２の動作方向とが同一方向に設定される。

スイッチフレームは、図１に示す様に、主にソレノイドＳＬ１の外周を覆う金属フレーム２８と、主にソレノイドＳＬ２の外周を覆う樹脂フレーム２９と、この樹脂フレーム２９の開口端を閉塞する金属のエンドフレーム３０とで構成される。
金属フレーム２８は、センタケース２１と一体に設けられて、センタケース２１より反ピニオン側へ筒状に延設される。樹脂フレーム２９は、ピニオン側と反ピニオン側の両端が開口する筒形状を有し、ピニオン側の開口端が金属フレーム２８の開口端との間にゴム製のガスケット３１を挟み込んで組み付けられる。エンドフレーム３０は、樹脂フレーム２９の反ピニオン側の開口端との間にゴム製のガスケット３２を挟み込んで組み付けられ、あらかじめ金属フレーム２８に螺子結合される複数本のスタッドボルト（図示せず）の端部に内ナット３３と外ナット３４を締結して固定される。

（ソレノイドＳＬ１の説明）
ソレノイドＳＬ１は、図１に示す様に、通電によって電磁石を形成するＳＬ１コイル３５と、このＳＬ１コイル３５の内周を軸心方向（図示左右方向）に可動するＳＬ１プランジャ３６と、電磁石により磁化されてＳＬ１プランジャ３６を吸着するＳＬ１固定鉄心３７と、ＳＬ１コイル３５のピニオン側に配置される円環状のコアプレート３８と、ＳＬ１プランジャ３６の動きをピニオン軸５に伝達するシャフト３９と、電磁石の吸引力が消滅した時にＳＬ１プランジャ３６を押し戻すリターンスプリング４０と、ピニオン６をエンジンのリングギヤＧ（図５参照）に押し込むための反力を蓄えるドライブスプリング４１等を備える。

ＳＬ１コイル３５は、例えば、絶縁被覆された銅線を樹脂製のボビン４２に巻線して構成される。ボビン４２の内周には、ＳＬ１プランジャ３６の移動を案内する非磁性金属製（例えばステンレス製）の円筒スリーブ４３が挿入されている。
ＳＬ１プランジャ３６は、径方向の外周面に段差を有する段付き形状に設けられると共に、径方向の中央部を長手方向（図１の左右方向）に貫通する中空孔４４が形成され、中空孔４４のピニオン側には、内径を小さく設定した小径孔部４４ａが設けられている。
ＳＬ１固定鉄心３７は、径方向の中央部が開口する円環状に設けられて、円筒スリーブ４３のピニオン側内周に挿入され、ＳＬ１プランジャ３６と軸方向に対向して配置される。

コアプレート３８は、ＳＬ１固定鉄心３７にかしめ固定されて機械的かつ磁気的に連結され、金属フレーム２８のピニオン側底面を形成するセンタケース２１の端面に当接して軸方向ピニオン側への移動が規制され、且つ、周方向に回転規制されている。
シャフト３９は、ＳＬ１プランジャ３６の小径孔部４４ａを挿通してＳＬ１プランジャ３６に組み付けられる。小径孔部４４ａより中空孔４４の反ピニオン側へ入り込むシャフト３９の端部には、小径孔部４４ａの内径より大きい外径を有するフランジ部３９ａが設けられている。一方、中空孔４４より突き出るシャフト３９のピニオン側は、ＳＬ１固定鉄心３７の内周を通り抜けて、ピニオン軸５の端面に凹設された穿孔の内部に挿入され、スチールボール１６に当接している。

リターンスプリング４０は、ＳＬ１プランジャ３６の小径孔部４４ａより突き出るシャフト３９の外周に配設されて、ピニオン側の端部がスチールボール１６に当接して支持され、反ピニオン側の端部が小径孔部４４ａの外側周縁部に当接して支持されている。
ドライブスプリング４１は、図１に示す様に、小径孔部４４ａより反ピニオン側に形成される中空孔４４の内部に配置されて、反ピニオン側の端部が端板４５に当接して支持され、ピニオン側の端部がシャフト３９のフランジ部３９ａに当接して支持されている。
端板４５は、ＳＬ１プランジャ３６の反ピニオン側端面に溶接あるいは接着等により固定されている。

（ソレノイドＳＬ２の説明）
ソレノイドＳＬ２は、図１に示す様に、通電によって電磁石を形成するＳＬ２コイル４６と、このＳＬ２コイル４６の内周を軸心方向（図示左右方向）に可動するＳＬ２プランジャ４７と、電磁石により磁化されてＳＬ２プランジャ４７を吸着するＳＬ２固定鉄心４８と、ＳＬ２コイル４６のピニオン側に配置される円環状の磁性プレート４９と、電磁石の吸引力が消滅した時にＳＬ２プランジャ４７を押し戻すリターンスプリング５０等を備える。

ＳＬ２コイル４６は、例えば、絶縁被覆された銅線を樹脂製のボビン５１に巻線して構成される。ボビン５１の内周には、ＳＬ２プランジャ４７の移動を案内する非磁性金属製（例えばステンレス製）の円筒スリーブ５２が挿入されている。
ＳＬ２プランジャ４７は、図１に示す様に、外周面に段差を有する段付き形状に設けられると共に、ピニオン側の端面に開口して反ピニオン側へ筒状に延びる第２プランジャ円筒部４７ａを有する。
ＳＬ２固定鉄心４８は、径方向の内周面に段差を有する円環状に設けられて、円筒スリーブ５２のピニオン側内周に挿入され、ＳＬ２プランジャ４７と軸方向に対向して配置される。

磁性プレート４９は、例えば、プレスで円環状に打ち抜いた複数枚の鋼板を積層して構成され、ＳＬ２固定鉄心４８と機械的かつ磁気的に連結されている。
この磁性プレート４９と、ソレノイドＳＬ１のコアプレート３８は、図１に示す様に、ソレノイドＳＬ１とソレノイドＳＬ２とに共通の磁気通路を形成するコアステーショナリ５３を介して磁気的に接続されている。
リターンスプリング５０は、ＳＬ２プランジャ４７に形成される第２プランジャ円筒部４７ａの内周に挿入されて、ピニオン側の端部がＳＬ２固定鉄心４８の反ピニオン側端面に支持され、反ピニオン側の端部が第２プランジャ円筒部４７ａの底面（軸方向端面）に支持されている。

ソレノイドＳＬ２によって開閉されるメイン接点は、図５に示す様に、以下に説明する２本の端子ボルト５４、５５を介してモータ３の電源回路に接続される一組の固定接点５６と、この一組の固定接点５６の間を電気的に断続する可動接点５７とで形成され、この可動接点５７が一組の固定接点５６に当接して両固定接点５６の間が可動接点５７を通じて導通することによりメイン接点が閉成（オン）し、可動接点５７が一組の固定接点５６から離れて両固定接点５６の間が電気的に遮断されることでメイン接点が開成（オフ）する。

２本の端子ボルト５４、５５は、外周に雄ねじ部が形成されたＢ端子ボルト５４とＭ端子ボルト５５であり、図５に示す様に、Ｂ端子ボルト５４には、バッテリＢのプラス端子に繋がるバッテリケーブル５８のターミナルが接続され、Ｍ端子ボルト５５には、モータ３のプラス側ブラシ１０に繋がるモータリード線５９（図４参照）のターミナルが接続される。このＢ端子ボルト５４とＭ端子ボルト５５は、図１に示す様に、樹脂フレーム２９に埋設されるカラー６０を挿通して樹脂フレーム２９の外側へ雄ねじ部が引き出され、その雄ねじ部に結合されるナット６１をカラー６０に対し締め付けることによって固定される。

上記の樹脂フレーム２９には、ＳＬ１コイル３５とＳＬ２コイル４６が接続される２本の通電用端子６２、６３（図５参照）をインサート成形したコネクタハウジング６４（図４参照）が一体に樹脂成形されている。
コネクタハウジング６４に取り出された２本の通電用端子６２、６３には、図５に示す様に、バッテリＢからＳＬ１コイル３５およびＳＬ２コイル４６に電力を供給するための給電線６５、６６がコネクタ接続される。給電線６５、６６には、それぞれ、ＳＬ１用リレー６７とＳＬ２用リレー６８が接続され、そのＳＬ１用リレー６７およびＳＬ２用リレー６８の開閉動作がＥＣＵ６９によって電子制御される。
また、２本の通電用端子６２、６３には、ＳＬ１用リレー６７およびＳＬ２用リレー６８をオフした時にＳＬ１コイル３５とＳＬ２コイル４６に発生する逆起電力をショートするためのダイオード７０、７１がそれぞれＳＬ１コイル３５およびＳＬ２コイル４６と並列に接続されている。

一組の固定接点５６は、それぞれ、Ｂ端子ボルト５４およびＭ端子ボルト５５と別体に設けられ、例えば、固定接点５６に形成される円形孔にＢ端子ボルト５４およびＭ端子ボルト５５の首下部を圧入して固定される。また、Ｂ端子ボルト５４とＭ端子ボルト５５の首下部にセレーションを形成して、そのセレーションが形成される首下部を固定接点５６の円形孔に圧入して固定することもできる。
なお、図１は、Ｂ端子ボルト５４が樹脂フレーム２９の図示下側へ取り出された状態を示しているが、実際は、図４に示す様に、Ｂ端子ボルト５４とＭ端子ボルト５５が樹脂フレーム２９の図示左右両側より取り出されている。つまり、図１および図３に示す電磁ソレノイド装置２は、図４に示すＩ−Ｏ−Ｉ線に沿った断面形状を示している。

可動接点５７は、図１に示す様に、樹脂製の絶縁板７２と絶縁ブッシュ７３との間に挟持されて、ＳＬ２プランジャ４７に保持され、且つ、メイン接点の閉成時に接点圧を付与する接点圧スプリング７４に付勢されている。
なお、ＳＬ２プランジャ４７の戻り位置、つまり、ＳＬ２コイル４６への通電が停止されて電磁石の吸引力が消滅した時に、ＳＬ２プランジャ４７がリターンスプリング５０の反力によって押し戻された時に停止する位置は、図１に示す様に、絶縁ブッシュ７３に形成されたテーパ面が、エンドカバー５７に設けられたテーパ面に当接することによって規制される。

続いて、本発明に係る構造上の特徴を説明する。
まず、ＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７について説明する。
ＳＬ１プランジャ３６は、図２に示す様に、外周面の段差によって形成される軸方向の端面を第１プランジャ段差面３６ａと呼び、且つ、その第１プランジャ段差面３６ａの軸方向位置を基準として軸方向のピニオン側（図示左側）を第１プランジャ摺動部３６ｂと呼び、軸方向の反ピニオン側（図示右側）を第１プランジャ後端部３６ｃと呼ぶ時に、第１プランジャ後端部３６ｃの外径は、第１プランジャ摺動部３６ｂの外径より小さく形成される。
ＳＬ２プランジャ４７は、第２プランジャ円筒部４７ａの内径が第１プランジャ後端部３６ｃの外径より大きく形成される。

このＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７は、ＳＬ１コイル３５およびＳＬ２コイル４６が共に非励磁の時、つまり、ＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７が、それぞれリターンスプリング４０、５０に押されて戻り位置に静止している時に、図２に示す様に、ＳＬ２プランジャ４７に形成される第２プランジャ円筒部４７ａの内周に第１プランジャ後端部３６ｃが入り込んで軸方向にラップした状態を形成している。ラップした状態とは、第１プランジャ後端部３６ｃの反ピニオン側の端面を第1プランジャ後端面と呼び、第２プランジャ円筒部４７ａのピニオン側の端面を第２プランジャ先端面と呼ぶときに、第１プランジャ後端面が第２プランジャ先端面より反ピニオン側に位置し、第1プランジャ後端面の軸方向位置と第２プランジャ先端面の軸方向位置との間で第１プランジャ後端部３６ｃと第２プランジャ円筒部４７ａとが重なって配置された状態を言う。
なお、ＳＬ２プランジャ４７の戻り位置は、前述した様に、ＳＬ２プランジャ４７に組み付けられる絶縁ブッシュ７３のテーパ面がエンドカバー５７のテーパ面に当接することで規制される。一方、ＳＬ１プランジャ３６の戻り位置は、以下に説明するＳＬ２固定鉄心４８によって規制される。

ＳＬ２固定鉄心４８は、図２に示す様に、内周面の段差によって形成される軸方向の端面を第２鉄心段差面４８ａと呼び、且つ、第２鉄心段差面４８ａの軸方向位置を基準として軸方向のピニオン側を第２鉄心フロント部４８ｂと呼び、軸方向の反ピニオン側を第２鉄心リヤ部４８ｃと呼ぶ時に、第２鉄心フロント部４８ｂの内径は、第１プランジャ摺動部３６ｂの外径より大きく、且つ、ＳＬ１コイル３５のボビン４２の内径と略同一寸法に設定される。また、第２鉄心フロント部４８ｂの内周には、ＳＬ１プランジャ３６の移動をガイドする円筒スリーブ４３が挿入される。つまり、円筒スリーブ４３は、ボビン４２の内周だけでなく、反ピニオン側へ延長されて第２鉄心フロント部４８ｂの内周まで挿入されている。第２鉄心リヤ部４８ｃの内径は、第１プランジャ摺動部３６ｂの外径より小さく、且つ、第１プランジャ後端部３６ｃの外径より大きく形成される。

上記のＳＬ１プランジャ３６は、リターンスプリング４０に押し戻された時に、第１プランジャ段差面３６ａが第２鉄心段差面４８ａに直接または間接的に当接することで戻り位置が規制される。但し、実施例１の構成では、下述する隔壁部材７５のフランジ部７５ｃが第２鉄心段差面４８ａに当接しているので、実際は、第１プランジャ段差面３６ａがフランジ部７５ｃを介して第２鉄心段差面４８ａに間接的に当接することで戻り位置が規制される。
隔壁部材７５は、上記の軸方向にラップした状態を形成するＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７との間に配設される。この隔壁部材７５は、非磁性を有する金属板（例えばステンレス板）よりプレス加工によって形成される。

隔壁部材７５の具体的な形状を説明する。
隔壁部材７５は、ＳＬ２プランジャ４７との間でラップした状態を形成するＳＬ１プランジャ３６に対し、第１プランジャ後端部３６ｃの周囲を覆うカップ形状に形成される。具体的には、図２に示す様に、第１プランジャ後端部３６ｃの反ピニオン側端面に取り付けられた端板４５に対向して配置されるプレート状の隔壁底部７５ａと、この隔壁底部７５ａの径方向の外周縁より第１プランジャ後端部３６ｃの外周に沿ってピニオン側へ円筒状に延設される隔壁筒部７５ｂと、この隔壁筒部７５ｂのピニオン側の端部から径方向の外側へ延設される上記のフランジ部７５ｃとを有する。
この隔壁部材７５は、フランジ部７５ｃを第２鉄心段差面４８ａに当接させた状態で、隔壁筒部７５ｂの外周を第２鉄心リヤ部４８ｃの内周に圧入してＳＬ２固定鉄心４８に固定される。また、本実施例の隔壁部材７５は、隔壁筒部７５ｂにソレノイドＳＬ１のリターンスプリング５０をガイドする機能を持たせている。つまり、リターンスプリング５０は、内径側が隔壁筒部７５ｂの外周面に保持されることで、径方向の移動が規制されている。

次に、減速型スタータ１の作動を説明する。
ここでは、アイドリング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）に再始動要求が発生した場合の作動について説明する。
図５に示すＥＣＵ６９は、始動スイッチ７６のオン操作によって作動するアイドリングストップ用の電子制御装置であり、エンジン停止過程で再始動要求が発生すると、ＳＬ１用リレー６７およびＳＬ２用リレー６８を介してソレノイドＳＬ１の作動とソレノイドＳＬ２の作動とを独立に制御できる。

ソレノイドＳＬ１は、ＥＣＵ６９によってＳＬ１用リレー６７がオン制御されると、バッテリＢから通電用端子６２に電力が供給されるため、その通電用端子６２に接続されるＳＬ１コイル３５が励磁されて電磁石を形成する。これにより、磁化されたＳＬ１固定鉄心３７にＳＬ１プランジャ３６が吸引されて軸方向ピニオン側へ移動し、そのＳＬ１プランジャ３６の移動に伴い、シャフト３９を介してスチールボール１６が押されることでピニオン軸５がエンジンのリングギヤ側（図３の左方向）へ押し出される。ピニオン６の側面がリングギヤＧの側面に当接した後、減速中のリングギヤＧがピニオン６と噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリング４１に蓄えられた反力によりピニオン６が押し出されてリングギヤＧに噛み合う。

ソレノイドＳＬ２は、ＥＣＵ６９によってＳＬ２用リレー６８がオン制御されると、バッテリＢから通電用端子６３に電力が供給されるため、その通電用端子６３に接続されるＳＬ２コイル４６が励磁されて電磁石を形成する。これにより、磁化されたＳＬ２固定鉄心４８にＳＬ２プランジャ４７が吸引されて軸方向ピニオン側へ移動する。このＳＬ２プランジャ４７の移動により、可動接点５７が接点圧スプリング７４に付勢されて一組の固定接点５６に当接することでメイン接点が閉成する。その結果、バッテリＢよりモータ３に電力が供給されて電機子９に回転力が発生する。電機子９の回転力は、減速装置で増幅されてピニオン軸５に伝達される。この時、ピニオン６は、既にリングギヤＧに噛み合っているので、増幅されたモータ３の回転力がピニオン６からリングギヤＧに伝達されて、速やかにエンジンをクランキングする。

（実施例１の効果）
実施例１に記載した電磁ソレノイド装置２は、ＳＬ１コイル３５およびＳＬ２コイル４６が共に非励磁の時、つまり、ＳＬ１プランジャ３６およびＳＬ２プランジャ４７がそれぞれ戻り位置に静止している時に、ＳＬ１プランジャ３６の第１プランジャ後端部３６ｃが、第２プランジャ円筒部４７ａの内周に入り込んでラップした状態を形成している。このため、ソレノイドＳＬ１とソレノイドＳＬ２とを軸方向に直列に並べて配置した構成であっても、電磁ソレノイド装置２の軸長を短縮化できる。
また、ＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７とがラップする構成であっても、ＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７との間に非磁性の隔壁部材７５を配設しているので、ソレノイドＳＬ１が発生する磁束およびソレノイドＳＬ２が発生する磁束が相手側プランジャ４７、３６に漏洩することを抑制できる。

特に、ソレノイドＳＬ２をソレノイドＳＬ１より先に作動させる場合、つまり、ＳＬ２コイル４６を先に励磁し、その励磁を継続した状態でＳＬ１コイル３５を励磁する場合でも、第１プランジャ後端部３６ｃの周囲がカップ形状の隔壁部材７５によって覆われているので、ソレノイドＳＬ２が発生する磁束がＳＬ１プランジャ３６（主に第１プランジャ後端部３６ｃ）に漏洩することを抑制できる。これにより、ＳＬ２コイル４６の励磁を継続した状態でＳＬ１コイル３５を励磁した場合に、ソレノイドＳＬ２の吸引力がＳＬ１プランジャ３６に作用することはない。その結果、ＳＬ１プランジャ３６の作動が阻害されることはなく、ＳＬ１プランジャ３６のスムーズな動作が可能となるため、ソレノイドＳＬ１の作動電圧が上昇する懸念を払拭できる。

なお、先の作動説明に記載した様に、ソレノイドＳＬ１をソレノイドＳＬ２より先に作動させる場合、つまり、ＳＬ１コイル３５を先に励磁して、その励磁を継続した状態でＳＬ２コイル４６を励磁する場合は、ＳＬ２コイル４６を励磁する時点で、既にＳＬ１プランジャ３６がピニオン側へ移動して、ＳＬ１固定鉄心３７に吸着されているので、ソレノイドＳＬ１が発生する磁束が、ＳＬ１プランジャ３６を通じてＳＬ２プランジャ４７に漏洩することはなく、ＳＬ２プランジャ４７の動作に影響を与えることはない。

また、実施例１の電磁ソレノイド装置２は、ＳＬ１プランジャ３６の戻り位置をＳＬ２固定鉄心４８によって規制している。つまり、ＳＬ１コイル３５への通電が停止されて電磁石の吸引力が消滅した時に、ＳＬ１プランジャ３６がリターンスプリング４０の反力によって押し戻された時に停止する位置は、ＳＬ１プランジャ３６の外周に形成された第１プランジャ段差面３６ａがＳＬ２固定鉄心４８の第２鉄心段差面４８ａに当接することで規制される。このため、ＳＬ１プランジャ３６の戻り位置を規制するための規制部品を新たに設ける必要はなく、部品点数を少なく、且つ、構成をシンプルにできる。
また、隔壁部材７５は、ＳＬ１プランジャ３６が戻った時に、第１プランジャ段差面３６ａと第２鉄心段差面４８ａとの間に隔壁部材７５のフランジ部７５ｃが押圧されるが、フランジ部７５ｃの板厚方向に荷重が加わるだけであり、特に変形、損傷等の不具合が隔壁部材７５に生じることはない。

さらに、実施例１の隔壁部材７５は、隔壁筒部７５ｂにソレノイドＳＬ２のリターンスプリング５０をガイドする機能を持たせている。つまり、リターンスプリング５０は、内径側が隔壁筒部７５ｂの外周面に保持されることで、径方向の移動が規制されている。これにより、リターンスプリング５０の径方向位置を規制するための規制部品を新たに設ける必要はなく、部品点数を少なく、且つ、構成をシンプルにできる。
なお、リターンスプリング５０の径方向の移動は隔壁筒部７５ｂによって規制されるが、ＳＬ２プランジャ４７の移動に伴ってリターンスプリング５０が軸方向に圧縮されると、外径側へ太鼓状に膨れる可能性がある。このため、リターンスプリング５０に外径側への膨れが発生した場合でも、第２プランジャ円筒部４７ａの内周面にリターンスプリング５０の外径部が接触しない程度に隙間を確保しておくことが望まれる。

（実施例２）
実施例１に記載した電磁ソレノイド装置２は、図１に示した様に、ＳＬ１プランジャ３６の移動をガイドする円筒スリーブ４３が第２鉄心フロント部４８ｂの内周まで延設されている。これに対し、実施例２の電磁ソレノイド装置２は、図６に示す様に、隔壁部材７５を第２鉄心フロント部４８ｂの内周まで延設した一例である。
つまり、隔壁部材７５は、第２鉄心段差面４８ａ（図２参照）に当接するフランジ部７５ｃの外周縁から軸方向ピニオン側へ筒状に延設される筒状ガイド部７５ｄを有し、この筒状ガイド部７５ｄが第２鉄心フロント部４８ｂの内周に挿入されて、ＳＬ１プランジャ３６の移動をガイドする機能を持たせている。
この実施例２の構成では、円筒スリーブ４３の軸方向長さを短くできる。言い換えると、円筒スリーブ４３を第２鉄心フロント部４８ｂの内周まで軸方向に延長する必要がないので、既存の円筒スリーブ４３をそのまま使用できる。

また、隔壁部材７５は、筒状ガイド部７５ｄをフランジ部７５ｃの外周縁から連続して形成できる、つまり、筒状ガイド部７５ｄとフランジ部７５ｃとが途切れることはないので、ソレノイドＳＬ１が発生する磁束およびソレノイドＳＬ２が発生する磁束が、相手側プランジャ４７、３６に漏洩することを確実に防止できる。
特に、ソレノイドＳＬ２をソレノイドＳＬ１より先に作動させた場合に、ソレノイドＳＬ２が発生する磁束がＳＬ１プランジャ３６に漏洩することを隔壁部材７５によって防ぐことができるので、ＳＬ１プランジャ３６の作動が阻害されることはなく、ソレノイドＳＬ１の作動電圧が上昇することもない。

（実施例３）
実施例１に記載した隔壁部材７５は、図２に示した様に、隔壁底面７５ａを有するカップ形状であるが、この実施例３に記載する隔壁部材７５は、図７に示す様に、隔壁底面７５ａの無い筒形状とした一例である。
隔壁部材７５に隔壁底面７５ａが無くても、第１プランジャ後端部３６ｃの外周が非磁性である隔壁筒部７５ｂによって覆われているので、ＳＬ２コイル４６をＳＬ１コイル３５より先に励磁した場合でも、ソレノイドＳＬ２から第１プランジャ後端部３６ｃに漏洩する磁束の量は多くない。言い換えると、ＳＬ１プランジャ３６の作動を阻害するほどの磁束がソレノイドＳＬ２から第１プランジャ後端部３６ｃに漏洩することはない。

また、ＳＬ２プランジャ４７がＳＬ２固定鉄心４８に吸着された状態で、ドライブスプリング４１の反ピニオン側の端部を受ける端板４５と、第２プランジャ円筒部４７ａの底面（軸方向端面）との間にエアギャップを設定することで、ソレノイドＳＬ２から第１プランジャ後端部３６ｃに漏洩する磁束を少なくできる。
さらに、端板４５を非磁性材（例えばステンレス板）とすることもできる。この場合、隔壁部材７５に隔壁底面７５ａを設けた場合と同等の効果を期待できる。

１ スタータ
２ 電磁ソレノイド装置
３ モータ
６ ピニオン
３５ ＳＬ１コイル（第１のコイル）
３６ ＳＬ１プランジャ（第１のプランジャ）
３７ ＳＬ１固定鉄心（第１の固定鉄心）
４０ リターンスプリング（第１のリターンスプリング）
４６ ＳＬ２コイル（第２のコイル）
４７ ＳＬ２プランジャ（第２のプランジャ）
４８ ＳＬ２固定鉄心（第２の固定鉄心）
５０ リターンスプリング（第２のリターンスプリング）
７５ 隔壁部材
ＳＬ１ 第１のソレノイド
ＳＬ２ 第２のソレノイド

Claims (5)

1. エンジンのリングギヤに噛み合うピニオン（６）にモータ（３）の回転力を伝達して前記エンジンを始動させるスタータ（１）に用いられ、
   励磁されて第１の電磁石を形成する第１のコイル（３５）と、前記第１の電磁石によって磁化される第１の固定鉄心（３７）と、磁化された前記第１の固定鉄心（３７）に吸引されて前記第１のコイル（３５）の内周を軸方向の一端側へ移動する第１のプランジャ（３６）と、前記第１の電磁石の吸引力が消滅した時に前記第１のプランジャ（３６）を軸方向の他端側へ押し戻す第１のリターンスプリング（４０）とを有し、前記第１のプランジャ（３６）の移動に応じて前記ピニオン（６）を前記リングギヤ側へ押し出す第１のソレノイド（ＳＬ１）と、
   励磁されて第２の電磁石を形成する第２のコイル（４６）と、前記第２の電磁石によって磁化される第２の固定鉄心（４８）と、磁化された前記第２の固定鉄心（４８）に吸引されて前記第２のコイル（４６）の内周を軸方向の一端側へ移動する第２のプランジャ（４７）と、前記第２の電磁石の吸引力が消滅した時に前記第２のプランジャ（４７）を軸方向の他端側へ押し戻す第２のリターンスプリング（５０）とを有し、前記第２のプランジャ（４７）の移動に応じて、前記モータ（３）の電源回路に設けられるメイン接点を閉成する第２のソレノイド（ＳＬ２）と、
   前記第１のソレノイド（ＳＬ１）と前記第２のソレノイド（ＳＬ２）とを一体に収容する共通のスイッチフレーム（２８、２９、３０）とを有し、
   前記第１のソレノイド（ＳＬ１）と前記第２のソレノイド（ＳＬ２）は、軸方向の一端側に前記第１のソレノイド（ＳＬ１）が配置され、軸方向の他端側に前記第２のソレノイド（ＳＬ２）が配置されて、前記第１のプランジャ（３６）と前記第２のプランジャ（４７）との間に非磁性の隔壁部材（７５）が配設されるスタータ用電磁ソレノイド装置（２）であって、
   軸方向の一端側をピニオン側、軸方向の他端側を反ピニオン側と定義し、
   前記第１のプランジャ（３６）は、径方向の外周面に段差が設けられ、この段差によって形成される軸方向の端面を第１プランジャ段差面（３６ａ）と呼び、且つ、前記第１プランジャ段差面（３６ａ）の軸方向位置を基準としてピニオン側を第１プランジャ摺動部（３６ｂ）と呼び、反ピニオン側を第１プランジャ後端部（３６ｃ）と呼ぶときに、前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の外径が前記第１プランジャ摺動部（３６ｂ）の外径より小さく形成され、
   前記第２のプランジャ（４７）は、ピニオン側の端面に開口して反ピニオン側へ筒状に延びる第２プランジャ円筒部（４７ａ）を有し、この第２プランジャ円筒部（４７ａ）の内径が前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の外径より大きく形成され、
   前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の反ピニオン側の端面を第1プランジャ後端面と呼び、前記第２プランジャ円筒部（４７ａ）のピニオン側の端面を第２プランジャ先端面と呼ぶとき、
   前記第１のプランジャ（３６）と前記第２のプランジャ（４７）は、前記第１のコイル（３５）および前記第２のコイル（４６）が共に非励磁の時に、前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）が前記第２プランジャ円筒部（４７ａ）の内周に入り込んで前記第1プランジャ後端面が前記第２プランジャ先端面より反ピニオン側に位置し、前記第1プランジャ後端面の軸方向位置と前記第２プランジャ先端面の軸方向位置との間で前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）と前記第２プランジャ円筒部（４７ａ）とが重なって配置され、
   前記隔壁部材（７５）は、少なくとも前記第1プランジャ後端部（３６ｃ）の外周と前記第２プランジャ円筒部（４７ａ）の内周との間に配設されていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。
2. 請求項１に記載したスタータ用電磁ソレノイド装置（２）において、
   前記第２の固定鉄心（４８）は、径方向の内周面に段差を有する円環状に設けられ、前記段差によって形成される軸方向の端面を第２鉄心段差面（４８ａ）と呼び、且つ、前記第２鉄心段差面（４８ａ）の軸方向位置を基準としてピニオン側を第２鉄心フロント部（４８ｂ）と呼び、反ピニオン側を第２鉄心リヤ部（４８ｃ）と呼ぶときに、前記第２鉄心フロント部（４８ｂ）の内径は、前記第１プランジャ摺動部（３６ｂ）の外径より大きく形成され、前記第２鉄心リヤ部（４８ｃ）の内径は、前記第１プランジャ摺動部（３６ｂ）の外径より小さく、且つ、前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の外径より大きく形成されており、
   前記第１のプランジャ（３６）は、前記第１の電磁石の吸引力が消滅して前記第１のリターンスプリング（４０）により反ピニオン側へ押し戻された時に、前記第１プランジャ段差面（３６ａ）が前記第２鉄心段差面（４８ａ）に直接または間接的に当接することにより、反プランジャ側への移動が停止することを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。
3. 請求項２に記載したスタータ用電磁ソレノイド装置（２）において、
   前記隔壁部材（７５）は、前記第１のコイル（３５）が非励磁の時に前記第１のリターンスプリング（４０）に付勢されて静止している前記第１のプランジャ（３６）に対し、前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の外周を筒状に覆う隔壁筒部（７５ｂ）と、この隔壁筒部（７５ｂ）のピニオン側の端部から径方向の外側へ延設されるフランジ部（７５ｃ）とを有し、このフランジ部（７５ｃ）を前記第２鉄心段差面（４８ａ）に当接させた状態で、前記隔壁筒部（７５ｂ）の外周を前記第２鉄心リヤ部（４８ｃ）の内周に圧入して前記第２の固定鉄心（４８）に固定されることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。
4. 請求項２に記載したスタータ用電磁ソレノイド装置（２）において、
   前記隔壁部材（７５）は、前記第１のコイル（３５）が非励磁の時に前記第１のリターンスプリング（４０）に付勢されて静止している前記第１のプランジャ（３６）に対し、前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の反ピニオン側の端面に対向して配置される隔壁底部（７５ａ）と、この隔壁底部（７５ａ）の外周縁より前記第１プランジャ後端部（３６ｃ）の外周に沿ってピニオン側へ筒状に延設される隔壁筒部（７５ｂ）と、この隔壁筒部（７５ｂ）のピニオン側の端部から径方向の外側へ延設されるフランジ部（７５ｃ）とを有し、このフランジ部（７５ｃ）を前記第２鉄心段差面（４８ａ）に当接させた状態で、前記隔壁筒部（７５ｂ）の外周を前記第２鉄心リヤ部（４８ｃ）の内周に圧入して前記第２の固定鉄心（４８）に固定されることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。
5. 請求項３または４に記載したスタータ用電磁ソレノイド装置（２）において、
   前記第２のリターンスプリング（５０）は、前記第２プランジャ円筒部（４７a）の内周に挿入され、且つ、内径側が前記隔壁筒部（７５ｂ）の外周面に支持されて径方向の移動が規制されていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。