JPH045470A - 多機能型スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車等に搭載されエンジンを始動するた
めのスタータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動車用エンジンを始動ずためのスタータに補機
回転機械を具備した多機能型スタータが知られている（
例えば、実開昭６０−４７６５号公報）。即ち、第４図
に示すように、スタータのハウジングｌに直流モータ２
が装着され、この直流モータ２のアーマチャシャフト（
回転軸）３にはエアポンプ等の補機回転機４が連結され
、直流モータ２の駆動により補機回転機４が回転駆動さ
れるものである。尚、同スタータにはエンジンとの結合
・離脱機構が備えられている。即ち、アーマチャシャフ
ト３にピニオンギヤ５とオーバランニンククラッチ６か
設けられ、マグネットスイッチ７によりピニオンギヤ５
のリングギヤとの噛合・離脱を行うようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところか、このような多機能型スタータにおいて補機回
転機としてエアポンプを使用した場合には、エアポンプ
は負荷トルクか低くスタータの無負荷付近で使われその
使用領域が直巻モータ特性からみて回転数の変動が大き
な領域なので負荷変動に対し性能が安定しなかった。又
、モータの全抵抗が少ないため無負荷時で数１０Ａとな
り電流消費量が多くなってしまっていた。

この発明の目的は、エンジン始動時と補機使用時の両方
において最適なる性能を発揮する多機能型スタータを提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、直流モータの回転軸をエンジン及び補機回
転機に連結した多機能型スタータにおいて、 前記直流モータを直巻式と、複巻式又は分巻式とに切り
換え可能な切換手段と、前記切換手段を制御して、エン
ジン始動の際には前記直流モータを直巻式にするととも
に、前記補機回転機の駆動の際には前記直流モータを複
巻式又は分巻式にする切換制御手段とを備えた多機能型
スタータをその要旨とするものである。

〔作用〕

切換制御手段は切換手段を制御してエンジン始動の際に
は直流モータを直巻式にするとともに、補機回転機の駆
動の際には直流モータを複巻式又は分巻式にする。即ち
、例えば、低負荷タイプのエアポンプを補機回転機とし
て使用した場合には複巻式又は分巻式に切り換え、ある
いは、負荷トルクの変動が大きな電動ウィンチを補機回
転機として使用した場合には複巻式に切り換える。

〔実施例〕

以下、この発明を自動車エンジン始動用スタータに具体
化した一実施例を図面に従って説明する。

本実施例の多機能型スタータの外観は第４図と同様なの
でその説明は省略する。又、本実施例では補機回転機４
としてエアポンプを使用している。

第１図は多機能型スタータの電気的構成を示す。

マグネットスイッチ７はプルインコイル１０、ホールデ
ィングコイル１１、プランジャ１２等から構成され、プ
ランジャ１２の移動により第１端子１３と第２端子１４
とが導通状態又は遮断状態にされる。そして、プルイン
コイル１０及びホールディングコイル１１にはキースイ
ッチ（エンジン始動スイッチ）１５を介してバッテリー
１６のプラス端子と接続されている。又、ホールデイン
クコイル１１の他端は接地されるとともに、プルインコ
イル１０の他端は第２端子１４と接続されている。さら
に、第１端子１３がバッテリー１６のプラス端子と接続
されている。

直流モータ２において、アーマチャ１７と第１フイール
ドコイル１８とが直列に接続されるとともに、アーマチ
ャ１７に対し第２フイールドコイル１９が並列に接続さ
れている。そして、第１フイールドコイル１８がマグネ
ットスイッチ７の第２端子１４と接続されている。

切換手段としての切換回路２０は２つの電磁開閉器２１
．２２よりなり、電磁開閉器２１のリレー接点（常開接
点）２１ａがバッチ！Ｊ−１６のプラス端子とマグネッ
トスイッチ７の第２端子１４との間に配置されている。

又、電磁開閉器２２のリレー接点（常開接点）２２ａが
バッテリー１６のプラス端子と直流モータ２の第２フイ
ールドコイル１９との間に配置されている。

切換制御手段としての切換制御回路２３はインバータ２
４とアンド回路２５とからなり、アンド回路２５の一方
の入力端子はインバータ２４を介してキースイッチ１５
と接続されている。又、アンド回路２５の他方の入力端
子は補機回転機４の操作スイッチからオン信号を入力す
る。つまり、補機回転機４の駆動の際にはハイレベルの
駆動信号を入力する。さらに、アンド回路２５の出力端
子は切換回路２０の各電磁開閉器２１．２２のリレーコ
イル２１ｂ、２２ｂに接続されている。

次に、このように構成した多機能型スタータの作用を説
明する。

まず、キースイッチ１５が開き、かつ、補機回転機４の
駆動信号か出力されない状態において、アント回路２５
はその一方の入力端子がインバータ２４によりハイレベ
ルとなり、又、他方の入力端子がローレベルとなってお
り、電磁開閉器２１゜２２のリレー接点２１ａ、２２ａ
は開路している。

この状態から、エンジン始動のために運転者がキースイ
ッチ１５を操作して同スイッチ１５を閉じると、マグネ
ットスイッチ７のプルインコイル１０及びホールディン
グコイル１１が通電されてプランジャ１２が移動する。

このプランジャ１２の移動によりピニオンギヤ５がリン
クギヤに噛み合うとともに、マグネットスイッチ７の第
１と第２端子１３．１４が導通した状態となる。

その結果、バッテリー１６の電力が第１フイールドコイ
ル１８からアーマチャ１７に供給され、直巻式にて直流
モータ２が回転駆動する。そして、その直流モータ２の
アーマチャシャフト３の回転力がピニオンギヤ５とリン
クギヤを介してエンジンに伝達されエンジンが始動する
。この際、第２図の実線で示したように、エンジンの回
り始めにおいて非常に大きなトルクが発生する。

そして、エンジンが始動するとキースイッチ１５は開か
れ、マグネットスイッチ７のプルインコイル１０及びホ
ールディングコイル１１か非通電状態となりプランジャ
１２か元位置に戻る。このプランジャ１２の移動により
ピニオンギヤ５がリンクギヤとの噛み合いを解除する。

エンジン始動後において、乗員が補機回転機（エアポン
プ）４を駆動させるために補機用操作スイッチをオン操
作すると、アント回路２５に／Ｓイレヘルの補機回転機
駆動信号が出力される。この際、キースイッチ１５は開
路されているので、アント回路２５のもう一方の入力端
子にはインバータ２４にてハイレベルの信号が出力され
ている。

よって、補機回転機駆動信号の入力によりアンド回路２
５の出力かハイレベルとなり、電磁開閉器２１．２２の
リレーコイル２１ｂ、２２ｂか通電され電磁開閉器２１
．２２のリレー接点２１　ａ。

２２ａか閉路する。

その結果、第１及び第２フイールドコイル１８゜１９が
通電され、複巻式にて直流モータ２が回転駆動する。そ
して、直流モータ２のアーマチャシャフト３が回転によ
り補機回転機４　（エアポンプ）が駆動される。

この補機回転機４の駆動の際には、第２図の破線で示す
ように、無負荷付近（トルク＃０）の電流は下がるとと
もに、モータの発熱も抑制できる。

さらに、この無負荷付近での使用範囲において回転数の
変化は滑らかなものになり、僅かな負荷変動に対して回
転変動は小さくなり補機回転機４の安定作動を行うこと
ができる。つまり、直巻式の場合には、負荷トルクか低
い領域では回転数の変化が急峻のため僅かな負荷変動で
回転数が大幅に変化してしまうが、複巻式にてモータ駆
動を行うためにそのようなことか回避される。

又、キースイッチ１５を閉じたまま補機回転機４の駆動
信号が出力された場合には、アンド回路２５の出力はロ
ーレベルを維持し、電磁開閉器２１．２２のリレー接点
２１ａ、２２ａが閉じることはない。

このように本実施例は、切換回路２０（切換手段）によ
り直流モータ２を直巻式と複巻式とに切り換え可能とし
、切換制御回路２３（切換制御手段）により切換回路２
０を制御してエンジン始動の際には直流モータ２を直巻
式にするとともに、補機回転機４の駆動の際には直流モ
ータ２を複巻式にするようにした。

その結果、補機回転機４としてのエアポンプは低負荷で
の運転を行うが、このエアポンプの駆動時において複巻
モータ特性にて低負荷時での低電流化を図るとともに回
転数変化を少なくできる。

このようにして、エンジン始動時と補機使用時の両方に
おいて最適なる性能を引き出すことができることとなる
。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、上記実施例では直巻式と複巻式とに切り換え可
能としたが、直巻式と分巻式とに切り換えられるように
してもよい。即ち、第３図に示すように、電磁開閉器２
１のリレー接点２１ａの一方の端子をアーマチャ１７の
電源側端子ａに接続し、例えば電動ファンのような補機
回転機４の操作スイッチのオン操作により電磁開閉器２
１．２２のリレー接点２１ａ、２２ａが閉じると第２フ
イールドコイル１９にのみ電流を流すようにしてもよい
。

尚、高負荷時に高トルクが、又、低負荷時に低トルクが
必要な電動ウィンチを補機回転機４として使用する場合
には、直巻式と複巻式の切り換え方式が採用される。

又、直巻式と、複巻式又は分巻式の切り換えを行うとと
もに、フィールドコイルの印加電圧や印加電流をも変化
させてもよい。

さらに、補機回転機４はアーマチャシャフト３と直結し
なくてもアーマチャ回転力を得られる連結方式ならよい
。

さらには、キースイッチ１５が閉じたまま補機回転機４
が駆動した際には強制的にキースイッチ１５の回路を開
くようにした後、第１及び第２フィールドコイル１８．
１９に通電するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、エンジン始動時
と補機使用時の両方において最適なる性能を引き出すこ
とができる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の多機能型スタータの電気回路図、第２
図はスタータの性能特性図、第３図は別例の多機能型ス
タータの電気回路図、第４図は多機能型スタータの外観
図である。 ３はアーマチャシャフト（回転軸）、４は補機回転機、
２０は切換手段としての切換回路、２３は切換制御手段
としての切換制御回路。 特許出願人　　日本電装　　株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流モータの回転軸をエンジン及び補機回転機に連
   結した多機能型スタータにおいて、 前記直流モータを直巻式と、複巻式又は分巻式とに切り
   換え可能な切換手段と、 前記切換手段を制御して、エンジン始動の際には前記直
   流モータを直巻式にするとともに、前記補機回転機の駆
   動の際には前記直流モータを複巻式又は分巻式にする切
   換制御手段と を備えたことを特徴とする多機能型スタータ。