JP6135477B2 - 電磁スイッチ - Google Patents
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Description
ところで、軸方向一端部において絶縁板が載る位置は、固定接点と金属フレームとの絶縁の沿面距離に直接的に影響するため、非常に重要である。つまり、絶縁板の位置がずれると部分的に沿面距離が短くなってしまう。そこで、金属フレームに対する絶縁板の位置ずれに対して何らかの対策を採って絶縁に対する信頼性を高めておくのが好ましい。
また、位置出し精度を緩和する方法として、金属フレームと固定接点との軸方向の距離(絶縁隙間)を拡大したり、絶縁部材を追加したりすることが考えられる。しかし、これらの方法は、電磁スイッチの大型化や組付け工数の増加を伴うので好ましくない。
また、第1発明によれば、絶縁隙間を拡大せず、また、絶縁部材を追加しないので、電磁スイッチが大型化せず、かつ、組付け工数も増加しない。
以上により、電磁スイッチの大型化や組付け工数の増加を伴うことなく、固定接点と金属フレームとの間の絶縁に対する信頼性を高めることができる。
これにより、絶縁板がコーティングに対して滑りにくくなるので、固定接点と金属フレームとの間の絶縁に対する信頼性を更に高めることができる。
また、固定接点に可動接点が当接するときの衝撃をコーティングで緩和することができるので、可動接点のバウンドを抑制することができる。このため、電磁スイッチを静音化することができるとともに接点寿命を延長することができる。
これにより、プランジャの摺接支持領域をプランジャと内周側コーティングとの摺接によりシールすることができる。このため、プランジャの摺接領域に異物が進入するのを防止することができるので、電磁スイッチの信頼性を高めることができる。
これにより、プランジャの移動に伴いスリーブに径方向に加わる衝撃を内周側コーティングにより緩和することができる。このため、スリーブがプランジャの外周と軸方向一端部の内周とにより挟まれて伸び変形等するのを抑制することができる。
これにより、軸方向他端側の表面に施されたコーティングによってコイルおよびボビンを軸方向他端側に付勢することができる。このため、コイルおよびボビンを軸方向他端側に付勢して軸方向に固定する部材が不要になるので、部品点数を削減してコストダウンすることができる。
これにより、外周部の内、外周側コーティングが存在する部分の外周側に端子ボルトを配置しても十分な絶縁空間ギャップを確保することができる。このため、端子ボルトの設定位置の自由度を高めることができる。
これにより、絶縁距離を更に大きくすることができる。
実施例1の電磁スイッチ1は、内燃機関(図示せず。)を始動するスタータ2を構成するものである。
まず、図1および図2を用いてスタータ2の全体構成および電磁スイッチ1の概略構成を説明する。
また、スプラインチューブ11は、一方向クラッチ12の軸方向他端側、一端側それぞれの側でベアリング15A、15Bを介してハウジング16、センターケース17に回転自在に支持されている。
金属フレーム20は、コイル6への通電により発生する磁束を通す磁性体であり、コイル6を外周側および軸方向一端側で覆うコの字状の第1フレーム20A、および、コイル6を軸方向他端側で覆う板状の第2フレーム20Bからなる。
次に、実施例1の電磁スイッチ1の特徴を図2〜図4を用いて説明する。
まず、軸方向一端部20Abの軸方向一端側の表面38Aには絶縁性のコーティング39が施されている(以下、表面38Aに施されたコーティング39をコーティング39Aと呼ぶことがある。)。
なお、コーティング39の素材はゴムである。
さらに、外周部20Aaの外周側、内周側それぞれの表面38D、38Eにもコーティング39が施されている(以下、表面38D、38Eそれぞれに施されたコーティング39をコーティング39D、39Eと呼ぶ。)。また、コーティング39D、39Eは、表面38D、38Eの内、第2フレーム20Bよりも軸方向一端側の範囲に施されている。
なお、コーティング39A〜39Eは連続している。また、コーティング39はディッピングにより設けられる。
実施例1の電磁スイッチ1によれば、軸方向一端部20Abの軸方向一端側の表面38Aの全面にコーティング39Aが施され、絶縁板31は、コーティング39Aの表面に軸方向一端側から載り、さらに、固定接点8は、絶縁板31に軸方向一端側から着座している。
これにより、絶縁板31を表面38Aに軸方向に投影したときに、表面38Aに映る絶縁板31の投影範囲はコーティング39Aの範囲に含まれる。このため、絶縁板31の位置がずれても、コーティング39Aの存在により必要な沿面距離を確保することができる。この結果、電磁スイッチ1において、固定接点8と金属フレーム20との間の絶縁に対する信頼性を高めることができる。
以上により、電磁スイッチ1の大型化や組付け工数の増加を伴うことなく、固定接点8と金属フレーム20との間の絶縁に対する信頼性を高めることができる。
これにより、絶縁板31がコーティング39Aに対して滑りにくくなるので、固定接点8と金属フレーム20との間の絶縁に対する信頼性を更に高めることができる。
また、固定接点8に可動接点9が当接するときの衝撃をコーティング39Aで緩和することができるので、可動接点9のバウンドを抑制することができる。このため、電磁スイッチ1を静音化することができるとともに接点寿命を延長することができる。
これにより、プランジャ7の摺接支持領域、つまり、スリーブ23の内周面とプランジャ7の外周面とが摺接する領域を、プランジャ7とコーティング39Bとの摺接によりシールすることができる。このため、プランジャ7の摺接領域に異物が進入するのを防止することができるので、電磁スイッチ1の信頼性を高めることができる。
これにより、コーティング39Cによってコイル6およびボビン19を軸方向他端側に付勢することができる。このため、コイル6およびボビン19を軸方向他端側に付勢して軸方向に固定する部材(例えば、特許文献1における弾性体28)が不要になるので、部品点数を削減してコストダウンすることができる。
また、コーティング39はディッピングにより設けられる。これにより、コーティング39をはけ塗りにより設ける必要がなくなるので、コーティング39を設けるコストを低減することができる。
これにより、第1フレーム20Aの軸方向他端(コの字の先端)を、第2フレーム20Bおよびセンターケース17の孔に軸方向に通して、円滑に第2フレーム20Bおよびセンターケース17から突出させることができる。このとき、第1フレーム20Aをディッピング液に浸す位置を決めることで、コーティング39D、39Eを施す範囲を適切に決めている。
実施例2の電磁スイッチ1によれば、図5に示すように、スリーブ23の軸方向長さが実施例1のスリーブ23よりも長く、スリーブ23はボビン19から軸方向一端側に突出している。そして、突出した部分の外周面にコーティング39Bの内周縁が接触する。
これにより、プランジャ7の軸方向への移動に伴いスリーブ23に径方向に加わる衝撃をコーティング39Bにより緩和することができる。このため、スリーブ23がプランジャ7の外周と軸方向一端部20Abの内周とにより挟まれて伸び変形等するのを抑制することができる。
実施例3の電磁スイッチ1によれば、図6に示すように、固定接点8は、辺部8bが辺部8aよりも軸方向他端側に存在するようにセンターケース17に固定され、端子ボルト32の頭部32aが軸方向に関して金属フレーム20とオーバーラップしている。
外周部20Aaにコーティング39Dが施されている場合、頭部32aを軸方向に関して金属フレーム20とオーバーラップさせても、コーティング39Dの存在により必要な沿面距離を確保することができる。
さらに、金属フレーム20とオーバーラップするような位置に端子ボルト32を配置することで、固定接点8と可動接点9との軸方向距離を短縮することができるので、電磁スイッチ1の軸方向長さの低減や、コイル6が発生する磁束量を低減することができる。
電磁スイッチ1の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の電磁スイッチ1によれば、センターケース17は金属製であったが、センターケース17を樹脂製にしてもよい。
この場合、コーティング39Dにより固定接点8と外周部20Aaの金属露出部分との間の絶縁空間ギャップが拡大されているので、端子ボルト32を内周側に寄せて電磁スイッチ1を小型化することができる。
さらに、実施例の電磁スイッチ1によれば、コーティング39Aは表面38Aの全面に施されていたが、コーティング39Aを施す範囲は、このような態様に限定されない。つまり、絶縁板31を表面38Aに軸方向に投影したときに、表面38Aに映る絶縁板31の投影範囲がコーティング39Aの範囲に含まれるようになっていれば、コーティング39Aを施す範囲は特に限定されない。
Claims (7)
- コイル(6)、固定接点(8)および可動接点(9)を備え、前記コイル(6)への通電により発生する磁束によって、前記可動接点(9)を前記固定接点(8)に当接させるものであり、
前記コイル(6)を外周側で覆う外周部(20A、20Aa)、軸方向一端側で覆う軸方向一端部(20A、20Ab)および軸方向他端側で覆う軸方向他端部(20B)を有して前記コイル(6)の外周側、軸方向一端側および軸方向他端側で磁束を通す金属フレーム(20、20A、20B)を備え、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向一端側に前記固定接点(8)が配置されるスタータ(2)用の電磁スイッチ(1)において、
前記固定接点(8)と前記軸方向一端部(20A、20Ab)との間に樹脂製の絶縁板(31)が挟まって前記固定接点(8)と前記金属フレーム(20、20A、20B)との間の絶縁が保たれ、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向一端側の表面(38A)には絶縁性のコーティング(39、39A)が施され、前記絶縁板(31)は、前記コーティング(39、39A)の表面に軸方向一端側から載り、さらに、前記固定接点(8)は、前記絶縁板(31)に軸方向一端側から着座しており、
前記絶縁板(31)を前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向一端側の表面(38A)に軸方向に投影したときに、前記表面(38A)に映る前記絶縁板(31)の投影範囲は前記コーティング(39)の範囲に含まれることを特徴とする電磁スイッチ(1)。 - 請求項1に記載の電磁スイッチ(1)において、
前記コーティング(39)はゴムであることを特徴とする電磁スイッチ(1)。 - 請求項2に記載の電磁スイッチ(1)において、
前記コイル(6)の内周側に配置され、前記コイル(6)への通電により発生する磁束によって軸方向他端側に移動するプランジャ(7)を備え、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)には、前記プランジャ(7)を通す穴(22)が開いており、
この穴(22)の内周面(38B)にも前記コーティング(39、39B)が施され、
前記プランジャ(7)は、外周面が前記内周面(38B)に施された前記コーティング(39、39B)と接触しながら軸方向に移動することを特徴とする電磁スイッチ(1)。 - 請求項2に記載の電磁スイッチ(1)において、
前記コイル(6)の内周側に配置され、前記コイル(6)への通電により発生する磁束によって軸方向一端側に移動するプランジャ(7)を備え、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)には、前記プランジャ(7)を通す穴(22)が開いており、
この穴(22)の内周面(38B)にも前記コーティング(39、39B)が施され、
前記内周面(38B)に施された前記コーティング(39、39B)の内周および前記コイル(6)の内周には、前記プランジャ(7)の摺接を受ける筒状のスリーブ(23)が配置され、
前記内周面(38B)に施された前記コーティング(39、39B)は前記スリーブ(23)の外周面に接触することを特徴とする電磁スイッチ(1)。 - 請求項1ないし請求項4の内のいずれか1つに記載の電磁スイッチ(1)において、
前記コーティング(39)はゴムであり、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向他端側の表面(38C)にも前記コーティング(39、39C)が施されていることを特徴とする電磁スイッチ(1)。 - 請求項1ないし請求項5の内のいずれか1つに記載の電磁スイッチ(1)において、
前記外周部(20A、20Aa)の外周側の表面(38D)にも前記コーティング(39、39D)が施されていることを特徴とする電磁スイッチ(1)。 - 請求項1ないし請求項6の内のいずれか1つに記載の電磁スイッチ(1)において、
前記コイル(6)の内周側に配置され、前記コイル(6)への通電により発生する磁束によって軸方向他端側に移動するプランジャ(7)を備え、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)には、前記プランジャ(7)を通す穴(22)が開いており、
この穴(22)の内周面(38B)にも前記コーティング(39、39B)が施され、
また、前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向他端側の表面(38C)にも前記コーティング(39、39C)が施され、
さらに、前記外周部(20A、20Aa)の外周側、内周側それぞれの表面(38D、38E)にも前記コーティング(39、39D、39E)が施され、
前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向一端側の表面(38A)に施された前記コーティング(39、39A)、前記穴(22)の内周面(38B)に施された前記コーティング(39、39B)、前記軸方向一端部(20A、20Ab)の軸方向他端側の表面(38C)に施された前記コーティング(39、39C)、および前記外周部(20A、20Aa)の外周側、内周側それぞれの表面(38D、38E)に施された前記コーティング(39、39D、39E)は連続していることを特徴とする電磁スイッチ(1)。
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