JP6011424B2

JP6011424B2 - 電磁ソレノイド装置

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Publication number: JP6011424B2
Application number: JP2013082035A
Authority: JP
Inventors: 大輔今辻
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: JP2014203811A; DE102014104935A1

Description

本発明は、例えばスタータにおいてモータに電流を流すためのメイン接点を開閉する電磁ソレノイド装置に関する。

近年、地球温暖化問題に起因する燃費向上のためにアイドリングストップシステム（以下、ＩＳＳと呼ぶ）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、エンジンを自動的に停止させて、その後、ユーザからの再始動要求によってスタータを自動的に起動してエンジンを再始動させるシステムである。

ＩＳＳに搭載されるスタータの電磁スイッチとして例えば特許文献１に記載のものがある。
この電磁スイッチは、タンデムソレノイド型と呼ばれ、ピニオンをリングギヤへ押出すための第１の電磁ソレノイド装置と、モータへ電流を流すためのメイン接点を開閉するための第２の電磁ソレノイド装置とを備えている。この電磁スイッチは、第１の電磁ソレノイド装置と第２の電磁ソレノイド装置とを独立に制御できる、つまり、ピニオンの押出しタイミングとモータの通電タイミングとを独立に制御できるため、ＩＳＳに搭載されるのに好適である。

特開２０１２−２２５１８９号公報

ところで、ＩＳＳに搭載される電磁スイッチは作動回数が多いため、モータへの通電を断続する第２の電磁ソレノイド装置における接点開閉回数が多く、接点の消耗が早くなる虞がある。すなわち、プランジャに保持される可動接点と固定接点との離接回数が多くなるため、可動接点及び固定接点の消耗が早くなる。この結果、電磁スイッチの寿命が短くなる虞がある。

電磁スイッチの長寿命化の方法として、可動接点の板厚を増加させる方法がある。
しかし、この場合、可動接点の剛性上昇によって固定接点との当接時に発生する物理的衝撃が増大し、可動接点がバウンドする現象（以下、バウンド現象と呼ぶ）が発生する可能性がある。そして、このバウンド現象が生じると、接点開閉が繰り返されて、かえって可動接点及び固定接点の消耗が早くなる虞がある。

バウンド現象を防止するためには、接点を閉じる方向へのプランジャの加速を抑える必要がある。プランジャの加速を抑える方法としては、プランジャがコイルの通電によって発生する吸引力によって接点を閉じる方向へ移動する場合に、その吸引力を低下させる方法が考えられる。しかしながら、この方法は作動電圧の上昇や応答性の悪化を招く虞がある。
また、別の方法として、プランジャの摺動抵抗を増加させる方法が考えられる。しかし、この方法はプランジャの寿命や経年変化の観点での懸念が生じる。
従って、いずれの方法も実用的な方法とは言えなかった。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、接点を開閉する電磁ソレノイド装置において、接点を閉じる方向へのプランジャの加速を抑えることにある。

本発明の電磁ソレノイド装置は、通電により電磁石を形成するコイルと、電磁石に吸引されて、コイルの内周に形成された摺動空間内を軸方向一端側に移動するプランジャと、プランジャの軸方向一端側への移動によって閉成される接点と、プランジャに設けられて、プランジャが軸方向一端側へ移動する際にプランジャにより圧縮される摺動空間内の空気を外部に開放するための通気孔と、少なくとも摺動空間の圧力が所定値以上になった際に通気孔を開閉する圧力逃し弁とを備える。
そして、圧力逃し弁が閉じた状態では、摺動空間が略密閉状態である。

すなわち、圧力逃し弁が閉じている間は摺動空間が密閉状態であるため、プランジャが軸方向一端側（接点閉成方向）への移動に伴って摺動空間内の圧力が上昇する。そして、圧力が所定値以上になると圧力逃し弁が開いて圧力が低下する構造となっている。

これによれば、摺動空間内の圧力はプランジャを押し返す向き、つまりプランジャの移動方向と反対方向に働くため、プランジャの過度の加速を防ぐことができる。
ここで、摺動空間内の圧力が上昇しすぎると、接点閉成後の接点圧が十分得られなかったり、プランジャ押し返しによって接点が開いてしまったりする虞があるが、本発明では、通気孔及び圧力逃し弁を設けているため、その虞を回避できる。
すなわち、接点閉成後の接点圧やプランジャの挙動に悪影響を与えることなく、プランジャの加速を抑えることができる。

電磁ソレノイド装置の断面図である（実施例１）。スタータの断面図である（実施例１、２）。電磁ソレノイド装置の要部拡大断面図である（実施例１）。電磁ソレノイド装置の要部拡大断面図である（実施例３）。電磁ソレノイド装置の要部拡大断面図である（実施例３）。電磁ソレノイド装置の要部拡大断面図である（実施例３）。電磁ソレノイド装置の断面図である（実施例４）。

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の構成〕
実施例１の構成を図１〜３を用いて説明する。
本実施例の電磁ソレノイド装置１は、減速型スタータ２に搭載されるタンデムソレノイド型の電磁スイッチ３に用いられるものであって、モータ４への通電を断続させるために用いられる。

減速型スタータ２は、図２に示す様に、回転力を発生するモータ４と、このモータ４の電機子軸４ａ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４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電磁スイッチ３等より構成される。

モータ４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４ａの後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。

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）へ回転しながら移動可能に設けられている。

以下、図１、図２において、ピニオン軸５と電磁スイッチ３を含む軸方向の図示左側を軸方向一端側、図示右側を軸方向他端側と呼ぶ。また、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、図示右方向をスイッチ方向、図示左方向を反スイッチ方向と定義して説明する。なお、ピニオン軸５が反スイッチ方向に移動することによって、ピニオン６がリングギヤＧに噛み合う。

ピニオン６は、スプラインチューブ１５の軸方向一端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、ピニオン軸５とピニオン６との間に配設されるピニオンスプリング１７によってスプラインチューブ１５の軸方向一端面に押し付けられている。

スプラインチューブ１５は、軸方向一端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、軸方向他端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。センタケース２１は、スタータハウジング１９の軸方向他端側に隣接して配置される。

減速装置は、図２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。

クラッチ７は、例えば、ローラ式の一方向クラッチであり、内周に複数のカム面を形成するクラッチアウタ７ａと、このクラッチアウタ７ａの内周側に配置されるクラッチインナ（下述する）と、クラッチアウタ７ａのカム面とクラッチインナの外周面との間に配設されるローラ７ｂと、このローラ７ｂをカム面に向けて付勢するスプリング７ｃなどより構成される。

クラッチアウタ７ａにはモータ４の回転駆動力がクラッチギヤ２５を介して伝達される。
クラッチインナは、上記のスプラインチューブ１５によって形成される。つまり、スプラインチューブ１５がクラッチインナを兼ねている。
ローラ７ｂは、クラッチアウタ７ａの回転をクラッチインナ（スプラインチューブ１５）へ伝達する一方、クラッチインナからクラッチアウタ７ａへの動力伝達を遮断する。

続いて、電磁スイッチ３の構成を主に図１を用いて説明する。
電磁スイッチ３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のソレノイド装置（以下、ソレノイドＳＬ１と呼ぶ）と、モータ４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のソレノイド装置（以下、ソレノイドＳＬ２と呼ぶ）とを備える。
ここで、ソレノイドＳＬ２は、本発明の電磁ソレノイド装置に該当する。

ソレノイドＳＬ１とソレノイドＳＬ２とは、図１に示す様に、軸方向（図示左右方向）に直列に並べて配されており、スイッチケース２８に一体的に収納される。
スイッチケース２８は、センタケース２１と一体的に設けられた金属フレーム２８ａと、金属フレーム２８ｂの軸方向多端側に接続される樹脂フレーム２８ｂと、樹脂フレーム２８ｂの軸方向多端側の開口を閉塞する金属製のエンドフレーム２８ｃとで構成される。
ソレノイドＳＬ２は、ソレノイドＳＬ１の軸方向他端側に配されており、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ている。

（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の軸方向一端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、電磁石の吸引力が減少した時に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に巻回して構成される。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、軸方向他端部が径小となるように径方向の外周面に段差が形成された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の軸方向一端側には、孔径を小さく形成した小径孔部４４ａを有する。

ＳＬ１固定鉄心３７は、径方向の中央部が筒状に開口する円環状に設けられて、円筒スリーブ４３の軸方向一端部の内周に挿入され、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コイル３５の軸方向一端側に位置し、ＳＬ１固定鉄心３７にかしめ固定されて磁気的に連結される。

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の軸方向他端側へ入り込むシャフト３９の端部には、小径孔部４４ａの孔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。

なお、ＳＬ１コイル３５の軸方向他端側には、ＳＬ１プランジャ３６の戻り位置を規制する隔壁部材４５が固定されている。隔壁部材４５は、非磁性の金属板で形成されており、ＳＬ１プランジャ３６の軸方向他端側を囲うカップ状を呈している。

ＳＬ１プランジャ３６の戻り位置、つまり、ＳＬ１コイル３５への励磁を中止して電磁石の吸引力が失われた時に、ＳＬ１プランジャ３６がリターンスプリング４０の反力により押し戻されて停止する位置は、図１に示す様に、ＳＬ１プランジャ３６と隔壁部材４５との当接によって規制される。

（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の軸方向一端側に配置される円環状の磁性プレート４９と、電磁石の吸引力が減少した時にＳＬ２プランジャ４７を押し戻すリターンスプリング５０と、ＳＬ２プランジャの移動に伴って開閉されるメイン接点等を備える。

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に巻回して構成される。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。そして、この円筒スリーブ５２の内周は、ＳＬ２プランジャ４７が摺動する摺動空間Ｓとなっている。

ＳＬ２プランジャ４７は、円筒スリーブ５２の内周に軸方向に摺動可能に配されている。また、図１に示す様に、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、軸方向一端側の端面に開口する凹部４７ａが形成されている。なお、凹部４７ａに隔壁部材４５の軸方向他端部が入り込んでおり、非励磁時に、ＳＬ１プランジャ３６とＳＬ２プランジャ４７とが軸方向にオーバーラップしている。これによって電磁スイッチ３の軸方向寸法が小さくなっている。

ＳＬ２固定鉄心４８は、径方向の中央部が筒状に開口する円環状に設けられて、円筒スリーブ５２の軸方向一端側内周に挿入され、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、凹部４７ａ内に配されて、一端が隔壁部材４５に、他端がＳＬ２プランジャ４７に支持されている。

メイン接点は、２本の端子ボルト５４、５５を介してモータ４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である。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のターミナルが接続され、Ｍ端子ボルト５５には、モータ４のプラス側ブラシ１０に繋がるモータリード線のターミナルが接続される。

一組の固定接点５６は、Ｂ端子ボルト５４およびＭ端子ボルト５５と別体に設けられており、一方の固定接点５６がＢ端子ボルト５４に、他方の固定接点５６がＭ端子ボルト５５に電気的に接続するように固定される。固定接点５６は、それぞれ接点面が軸方向他端側を向くように固定されている。

可動接点５７は、図１に示す様に、軸方向を厚さ方向とする板状を呈しており、樹脂製の絶縁板６３と絶縁ブッシュ６４との間に挟持されてＳＬ２プランジャ４７に保持されている。
可動接点５７は、接点面が軸方向一端側を向くように保持されており、可動接点５７は固定接点５６に軸方向他端側から離接する。
また、可動接点５７は、メイン接点の閉成時に接点圧を付与するための接点圧スプリング６５によって付勢されている。接点圧スプリング６５は、一端が絶縁ブッシュ６４に支持され、他端がＳＬ２プランジャ４７の他端に設けられたフランジ板６６に支持されている。

ＳＬ２プランジャ４７の戻り位置、つまり、ＳＬ２コイル４６への励磁を中止して電磁石の吸引力が失われた時に、ＳＬ２プランジャ４７がリターンスプリング５０の反力により押し戻されて停止する位置は、図１に示す様に、絶縁ブッシュ６４とエンドフレーム２８ｃとの当接によって規制される。すなわち、エンドフレーム２８ｃは、ＳＬ２プランジャ４７の軸方向他端側への移動を規制するストッパとして機能する。

〔本実施例の特徴〕
本実施例のソレノイドＳＬ２は、ＳＬ２プランジャ４７に設けられて、ＳＬ２プランジャ４７が軸方向一端側へ移動する際にＳＬ２プランジャ４７により圧縮される摺動空間Ｓ内の空気を外部に開放するための通気孔７０と、摺動空間Ｓの圧力が所定値以上になった際に通気孔７０を開閉する圧力逃し弁７１とを備える。

通気孔７０は、ＳＬ２プランジャ４７を軸方向に貫通する孔であり、一端は摺動空間Ｓに向かって開口しており、他端はフランジ板６６に形成された貫通孔６６ａを介してスイッチケース内の空間（摺動空間Ｓの外部）に向かって開口している。

圧力逃し弁７１は、機械式弁であって、通気孔７０中に形成された弁座７２に離着座して通気孔７０を開閉する弁体７３と、弁体７３を軸方向他端側から弁座７２に向かって付勢するバルブスプリング７４とを有する。
そして、図３に示すように、摺動空間Ｓの圧力が所定値以上になると弁体７３が弁座７２から離座して通気孔７０を開く。

弁体７３は、通気孔７０に配されたバルブケース７５内に配されており、バルブケース７５が弁座７２を形成している。

バルブケース７５は、非磁性金属製（例えばステンレス製）によって筒状に形成されており、他端に設けられたフランジ部７５ａが、ＳＬ２プランジャ４７とフランジ板６６との間に挟持されることで、ＳＬ２プランジャ４７に固定されている。

弁座７２は、バルブケース７５の一端部に形成されており、弁体７３が軸方向他端側から離着座して弁座７２の内側に設けられる弁孔を開閉することによって、通気孔７０が開閉される。

バルブスプリング７４は、弁体７３の軸方向他端側に配されており、一端が弁体７３に、他端がフランジ板６６に支持されている。そして、バルブスプリング７４のセット荷重により、圧力逃し弁７１の開弁圧が設定される。

そして、本実施例のソレノイドＳＬ２は、圧力逃し弁７１が閉じた状態で、摺動空間Ｓが略密閉状態である。
すなわち、円筒スリーブ５２とＳＬ２プランジャ４７との間の径方向のクリアランスを小さくし、そのクリアランスにグリスなどの潤滑油を充填させて、摺動空間Ｓからのクリアランスを介する空気の漏れを抑制して、摺動空間Ｓを略密閉状態としている。

円筒スリーブ５２を設けず、ボビン５１内周面をＳＬ２プランジャ４７の摺動面としてもよいが、その場合にも、ボビン５１とＳＬ２プランジャ４７との間のクリアランスを小さくし、そのクリアランスにグリスなどの潤滑油を充填させて、摺動空間Ｓを略密閉状態とする。なお、本実施例のタンデムソレノイド型の電磁スイッチ３では、ＳＬ２プランジャ４７の径方向の体格が大きくなり、重量が大きくなるため、金属製の円筒スリーブ５２を設ける方が好ましい。

〔実施例１の作用効果〕
本実施例によれば、圧力逃し弁７１が閉じている間は摺動空間Ｓが密閉状態であるため、ＳＬ２プランジャ４７が軸方向一端側（接点閉成方向）への移動に伴って摺動空間Ｓ内の圧力が上昇する。そして、圧力が所定値（開弁圧）以上になると圧力逃し弁７１が開いて圧力が低下する構造となっている。

これによれば、接点閉成方向への移動時に摺動空間Ｓ内の圧力はＳＬ２プランジャ４７を押し返す向き、つまりＳＬ２プランジャ４７の移動方向と反対方向に働くため、ＳＬ２プランジャ４７の過度の加速を防ぐことができる。
ここで、摺動空間Ｓ内の圧力が上昇しすぎると、接点閉成後の接点圧が十分得られなかったり、ＳＬ２プランジャ４７の押し返しによって接点が開いてしまったりする虞があるが、本実施例では、通気孔７０及び圧力逃し弁７１を設けているため、その虞を回避できる。

すなわち、摺動空間内の圧力が所定値以上になると、圧力逃し弁７１が通気孔７０を開いて、摺動空間Ｓの圧力が外部へ抜けるため、摺動空間Ｓの過度の圧力上昇を抑制することができる。
これにより、接点閉成後の接点圧やＳＬ２プランジャ４７の挙動に悪影響を与えることなく、ＳＬ２プランジャ４７の加速を抑えることができる。

そして、ＳＬ２プランジャ４７の加速を抑えることができるので、可動接点５７の板厚を厚くしてもバウンド現象を生じることがなく、可動接点５７の板厚を厚くして接点長寿命化を図ることが可能となる。

また、本実施例では、タンデムソレノイド型の電磁スイッチ３において、ソレノイドＳＬ２に本発明を適用した。
１つの電磁ソレノイド装置によってピニオン軸５を反スイッチ方向へ押し出すとともに、モータ４の電源回路に接続されるメイン接点を開閉するものの場合、すなわち、１つのプランジャの移動によってピニオン軸５の押出しとメイン接点開閉を行うタイプ（従来型）の場合には、プランジャは接点閉成方向に移動する際に、ピニオン軸５の押出しに伴う抵抗を受ける。

しかし、タンデムソレノイド型の場合には、ピニオン軸５の押出しとメイン接点の開閉とを別のソレノイド装置（ＳＬ１、ＳＬ２）で行っているため、メイン接点の開閉用のＳＬ２プランジャ４７にはピニオン軸５の押出しに伴う抵抗が作用しないので、ＳＬ２プランジャ４７の移動速度が上昇しやすい。
本実施例では、そのようなタンデムソレノイド型でも、十分にＳＬ２プランジャ４７の加速を抑えることができる。

〔実施例２〕
実施例２を、実施例１とは異なる点を中心に、図１を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。

本実施例の圧力逃し弁７１は、摺動空間Ｓの圧力が所定値以上になった場合に加えて、ＳＬ２プランジャ４７がリターンスプリング５０の付勢力によってエンドフレーム２８ｃに衝突した際に弁体７３に働く慣性力によっても、弁体７３が弁座７２から離座して通気孔７０を開く。

例えば、バルブスプリング７４のセット荷重を、ＳＬ２プランジャ４７がエンドフレーム２８ｃに衝突する際に弁体７３にかかる衝撃力よりも小さくしておくならば、ＳＬ２プランジャ４７のエンドフレーム２８ｃへの衝突によって、弁体７３が弁座７２から離座する。

ＳＬ２コイル４６への励磁を中止して電磁石の吸引力が失われた時に、ＳＬ２プランジャ４７がリターンスプリング５０の反力により押し戻される（復元と呼ぶ）際には、摺動空間Ｓ内の空気が膨張して負圧となるが、この負圧が大きいと、ＳＬ２プランジャ４７が復元後に負圧によって軸方向一端側に引っ張られて、接点が閉じてしまう虞がある。

しかし、本実施例では、復元時のＳＬ２プランジャ４７とエンドフレーム２８ｃの衝突によって圧力逃し弁７１が開くため、摺動空間Ｓ内の負圧が開放される。
このため、本実施例では、実施例１の作用効果に加えて、ＳＬ２プランジャ４７が復元後に負圧によって軸方向一端側に引っ張られて接点が閉じてしまう虞を回避できるという作用効果を奏する。

〔実施例３〕
実施例３を、実施例１とは異なる点を中心に、図４〜６を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。

本実施例の圧力逃し弁７１は、弁体７３の反バルブスプリング側に配されて、ＳＬ２プランジャ４７の軸方向一端側への移動に伴って、弁体７３をバルブスプリング７４の付勢力に抗して押圧し、弁座７２から離座させて通気孔７０を開く弁体押出部材８０を有する。

そして、圧力逃し弁７１は、摺動空間Ｓの圧力が所定値以上になって弁体７３が弁座７２から離座した場合、および、摺動空間Ｓの圧力に関わりなく弁体押出部材８０に押圧されて弁体７３が弁座７２から離座した場合に、通気孔７０を開く。

弁体押出部材８０は、弁体７３の反バルブスプリング側に配置される。
例えば、弁体押出部材８０は、ＳＬ２プランジャ４７の軸方向一端側に軸方向に対向して配置された隔壁部材４５と一体的もしくは隔壁部材４５に固定して設けられており、隔壁部材４５の軸方向他端面から軸方向他端側へ突出する棒状に設けられている。

ＳＬ２プランジャ４７はＳＬ２コイル４６に対して軸方向に摺動可能に配されるが、弁体押出部材８０はＳＬ２コイル４６に対して静止した状態で配される。
そして、弁体押出部材８０は、通気孔７０の開口に対して軸方向に対向して配置されており、ＳＬ２プランジャ４７の移動によって、弁体押出部材８０が通気孔７０内を挿通可能になっている。

弁体押出部材８０の先端は、ＳＬ２コイル４６の通電によってＳＬ２プランジャ４７が吸引される前の状態において、バルブケース７５の一端よりも軸方向一端に位置している（図４参照）。

そして、ＳＬ２コイル４６の通電によってＳＬ２プランジャ４７が軸方向一端側へ移動していくと、弁体押出部材８０の先端が弁体７３に当接し（図５参照）、さらにＳＬ２プランジャ４７が移動することで、弁体押出部材８０が弁体７３を押し上げて弁座７２から離座させる（図６参照）。

本実施例では、実施例１の作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
本実施例では、摺動空間Ｓの圧力が所定値以上にならなくても、ＳＬ２プランジャ４７の軸方向一端側へ所定量移動したら、強制的に圧力逃し弁７１を開弁することができる。
例えば、接点閉成直前に強制的に圧力逃し弁７１を開弁する構成とするならば、接点閉成直前には摺動空間Ｓ内の圧力を開放することができ、接点閉成時には十分の接点圧を得ることができる。

〔実施例４〕
実施例４を、実施例１とは異なる点を中心に、図７を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。

本実施例は従来型の電磁スイッチ３に本発明を適用したものである。
すなわち、電磁スイッチ３は、１つのプランジャの移動によってピニオン軸５の押出しとメイン接点開閉を行うタイプである。

本実施例の電磁ソレノイド装置１Ａは、メイン接点開閉を行う部分の主な構成が実施例１のソレノイドＳＬ２と同様である。
すなわち、ＳＬ２コイル４６に相当するコイル８２、ＳＬ２プランジャ４７に相当するプランジャ８３を有する。そしてコイル８２の内周の空間がプランジャ８３の摺動空間Ｓとなっている。

プランジャ８３には、樹脂製の絶縁板６３と絶縁ブッシュ６４との間に挟持された可動接点５７が保持されている。
また、プランジャ８３には、プランジャ８３の動きをピニオン軸５に伝達するシャフト３９と、ピニオン６をエンジンのリングギヤＧに押し込むための反力を蓄えるドライブスプリング４１とを組み付けるための軸方向孔８３ａが設けられている。

そして、電磁ソレノイド装置１Ａは、プランジャ８３が軸方向一端側へ移動する際にプランジャ８３により圧縮される摺動空間Ｓ内の空気を外部に開放するための通気孔７０と、摺動空間Ｓの圧力が所定値以上になった際に通気孔７０を開閉する圧力逃し弁７１とを備える。そして、圧力逃し弁７１が閉じた状態で、摺動空間Ｓが略密閉状態である。

本実施例の通気孔７０は、軸方向孔８３ａ及び、軸方向孔８３ａと摺動空間Ｓとを連通する第１連通孔８３ｂ、軸方向孔８３ａの軸方向他端側に延びて軸方向孔８３ａとスイッチケース内の空間（摺動空間の外部）を連通する第２連通孔８３ｃにより構成されている。
第１連通孔８３ｂは、一端がプランジャ８３の軸方向一端面に開口し、他端が軸方向孔８３ａの内周面に開口している。

軸方向孔８３ａと第２連通孔８３ｃとの間には隔壁８４が設けられており、隔壁８４に設けられた孔８４ａにより互いが連通している。隔壁８４の一端面はドライブスプリング４１の他端を支持するバネ座として機能する。
なお、本実施例では、図７に示すように、隔壁８４を含む軸方向他端側のプランジャ８３の部分と、隔壁８４よりも軸方向一端側のプランジャ８３の部分とを別体で形成して接合している。

第２連通孔８３ｃには圧力逃し弁７１が配設されており、隔壁８４の他端面には圧力逃し弁７１の弁座７２が設けられている。
圧力逃し弁７１の構成は、実施例１と同様であり、弁座７２に離着座する弁体７３によって孔８４ａを開閉することで、通気孔７０を開閉する。

本実施例によれば、実施例１と同様に、接点閉成後の接点圧やプランジャ８３の挙動に悪影響を与えることなく、プランジャ８３の加速を抑えることができる。

１、１Ａ電磁ソレノイド装置
４６ＳＬ２コイル
４７ＳＬ２プランジャ
５６固定接点
５７可動接点
７０通気孔
７１圧力逃し弁
８２コイル
８３プランジャ
Ｓ摺動空間

Claims

通電により電磁石を形成するコイル（４６、８２）と、
前記電磁石に吸引されて、前記コイル（４６、８２）の内周に形成された摺動空間（Ｓ）内を軸方向一端側に移動するプランジャ（４７、８３）と、
前記プランジャ（４７、８３）の軸方向一端側への移動によって閉成される接点（５６、５７）と、
前記プランジャ（４７、８３）に設けられて、前記プランジャ（４７、８３）が軸方向一端側へ移動する際に前記プランジャ（４７、８３）により圧縮される前記摺動空間（Ｓ）内の空気を外部に開放するための通気孔（７０）と、
少なくとも前記摺動空間（Ｓ）の圧力が所定値以上になった際に前記通気孔（７０）を開閉する圧力逃し弁（７１）とを備え、
前記圧力逃し弁（７１）が閉じた状態では、前記摺動空間（Ｓ）が略密閉状態であることを特徴とする電磁ソレノイド装置。
請求項１に記載の電磁ソレノイド装置において、
前記圧力逃し弁（７１）は、
前記通気孔（７０）中に形成された弁座（７２）に離着座して前記通気孔を開閉する弁体（７３）と、
前記弁体（７３）を軸方向他端側から前記弁座（７２）に向かって付勢するバルブスプリング（７４）とを有し、
前記摺動空間（Ｓ）の圧力が所定値以上になると弁体（７３）が弁座（７２）から離座して前記通気孔（７０）を開く機械式弁であることを特徴とする電磁ソレノイド装置。
請求項１に記載の電磁ソレノイド装置において、
前記圧力逃し弁（７１）は、
前記通気孔（７０）中に形成された弁座（７２）に軸方向他端側から離接して前記通気孔（７０）を開閉する弁体（７３）と、
前記弁体（７３）を軸方向他端側から前記弁座（７２）に向かって付勢するバルブスプリング（７４）と、
前記弁体（７３）の反バルブスプリング側に配されて、前記プランジャ（４７、８３）の軸方向一端側への移動に伴って、前記弁体（７３）を前記バルブスプリング（７４）の付勢力に抗して押圧し、前記弁座（７２）から離座させて前記通気孔（７０）を開く弁体押出部材（８０）とを有し、
前記摺動空間（Ｓ）の圧力が所定値以上になって前記弁体（７３）が前記弁座（７２）から離座した場合、および、前記摺動空間（Ｓ）の圧力に関わりなく前記弁体押出部材８０）に押圧されて前記弁体（７３）が前記弁座（７２）から離座した場合に、前記通気孔（７０）を開くことを特徴とする電磁ソレノイド装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電磁ソレノイド装置において、
前記コイル（４６、８２）への通電が停止されたときに、前記プランジャ（４７、８３）を軸方向他端側へ戻して、前記接点（５６、５７）を開成するリターンスプリング（５０）と、
前記プランジャ（８３）の軸方向他端側への移動を規制するストッパ（２８ｃ）とを備え、
前記圧力逃し弁（７１）は、前記プランジャ（４７、８３）が前記リターンスプリング（５０）の付勢力によって前記ストッパ（２８ａ）に衝突した際に前記弁体（７３）に働く慣性力によって、前記弁体（７３）が前記弁座（７２）から離座して前記通気孔（７０）を開くことを特徴とする電磁ソレノイド装置。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁ソレノイド装置であって、
エンジンのリングギヤ（Ｇ）に噛み合うピニオン（６）に回転力を伝達するモータ（４）と、前記ピニオン（６）を前記リングギヤ（Ｇ）へ押し出すための第１の電磁ソレノイド装置（ＳＬ１）と、前記モータ（４）へ電流を流すためのメイン接点を開閉するための第２の電磁ソレノイド装置（ＳＬ２）とを備えるスタータ（２）において、前記第２の電磁ソレノイド装置（ＳＬ２）として用いられることを特徴とする電磁ソレノイド装置。