JPH05174685A - 電磁開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】体格重量や素材の増加を抑止しつつ磁気抵抗低
減が可能な電磁開閉器を提供する。 【構成】コイルケース（ヨーク）３及びプランジャ７は
その他の軟磁性部材とともにコイル５１、５２と鎖交す
る有ギャップ閉磁気回路を構成しており、コイル５１、
５２への通電によりプランジャ７は軸方向へ移動して軸
方向へ吸引される。コイルケース３の端板部３１の内周
縁からコイル側へプランジャ７と同軸に延設された内筒
部３２は、プランジャ７の外周面にギャップを介して対
面し、コイルケース３とプランジャ７との間のギャップ
の磁気抵抗を大幅削減する。その結果、コイル通電電流
やコイル断面積やコイル巻回数を削減して、電力消費や
素材の低減を図ることができる。また、内筒部３２はコ
イルケース３のプレス加工で作製できるので、工数を増
加することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁開閉器に関し、詳
しくはその磁気回路の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】実開昭５７ー８７４５１号公報はスター
タ用の電磁開閉器を開示している。図４により更に説明
すると、この電磁開閉器は、不図示の外筒部とこの外筒
部の一端に形成された端板部３１ａとを有する軟磁性の
コイルケース（ヨーク）３ａを有し、このコイルケース
３ａに円筒形状のコイル５１ａ，５２ａが収容され、端
板部３１ａの中心孔１００及びボビン５ａ内に黄銅から
なるスリーブ６ａが嵌入され、スリーブ６ａにプランジ
ャ７ａが軸方向移動自在に配設され、コイル５１ａ，５
２ａへの通電によりプランジャ７ａが軸方向へ吸引され
る構成となっている。

【０００３】更に、プランジャ７ａの外周にグリス溜溝
８４ａが凹設されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような電磁開閉器
では、閉磁気回路の磁気抵抗によりコイル通電電流の大
きさ、コイル巻回数及びコイル断面積が規定されるが、
有ギャップであるため特にギャップ部分の大きな磁気抵
抗が、コイル通電電流の低減やコイルなどの小型化の障
害となっていた。

【０００５】例えば、コイルケース３ａの端板部３１ａ
の内周縁において磁束方向と直角な断面積は小さく、そ
のために端板部の内周縁とプランジャ７ａとの間の空隙
の磁気抵抗は大きい。上記有ギャップ閉磁気回路の各部
を厚肉化したり、軟磁性部材を追加したりして閉磁気回
路の磁気抵抗を低減することは可能であるが、当然、体
格重量、素材の増加を招いてしまう。

【０００６】特に、上記した公報の電磁開閉器のように
プランジャ７ａにグリス溜溝８４ａを有するものでは、
このグリス溜溝８４ａが端板部３１ａの内周縁に近接し
た時に両者の間のギャップ長すなわち磁気抵抗が増大
し、必要電流が増大するという不具合があった。本発明
は上記問題点に鑑みなされたものであり、体格重量や素
材の増加を抑止しつつ磁気抵抗低減が可能な電磁開閉器
を提供することを、その目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁開閉器は、
外板部と該外板部の一端を内側へ屈曲して形成された端
板部とを有し有ギャップ閉磁気回路の一部を構成する軟
磁性のヨークと、該ヨークの内側に収容された磁束発生
用のコイルと、前記端板部の中心孔を貫通して前記コイ
ル内へ軸方向移動自在に配設されるとともに前記有ギャ
ップ閉磁気回路の可動部を構成する軟磁性のプランジャ
とを備える電磁開閉器において、前記ヨークは、前記端
板部と一体に形成され前記端板部の前記内周縁から前記
コイルの内へ向けて前記プランジャと同軸に延設された
内筒部を有することを特徴としている。

【０００８】

【作用】ヨーク及びプランジャはその他の軟磁性部材と
ともにコイルと鎖交する有ギャップ閉磁気回路を構成し
ており、コイルへの通電によりプランジャは軸方向へ吸
引される。ヨークの端板部の内周縁からコイル側へプラ
ンジャと同軸に延設された内筒部は、プランジャの外周
面に対面し、ヨークとプランジャとの間のギャップの磁
気抵抗を大幅削減する。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁開閉器
では、ヨークの端板部の内周縁からコイル内へ向けてプ
ランジャと同軸に内筒部を延設したので、端板部とプラ
ンジャとの間の磁気抵抗が大幅に削減され、その分、コ
イル通電電流やコイル断面積やコイル巻回数を削減し
て、電力消費や素材・体格の低減を図ることができる。

【００１０】また、上記内筒部はヨークのプレス加工な
どにより作製できるので工数を増加することがなく、内
筒部は従来の内抜き部位を利用して作製できるので素材
必要量が増加することもない。またこの内筒部は、通
常、ボビンに巻装された各コイルをボビンと共に保持す
るスリーブの端部を支持するが、本発明の内筒部は、従
来の端板部の内周縁に比べて格段に広面積で上記スリー
ブの端部を支持するので、電磁開閉器装着機器より受け
るプランジャ軸と直角方向の振動に対し、面圧低減によ
り上記スリーブ支持端部の磨耗を軽減することができ
る。

【００１１】

【実施例】

（第１実施例）本発明の電磁開閉器（以下、マグネット
スイッチともいう）の一実施例を図１に示し、その要部
拡大断面を図２に示す。なお、図１の左方を前側、図１
の右方を後側とする。

【００１２】図１はマグネットスイッチ内蔵のスタータ
であって、スタータ１の上部には不図示のスタータモー
タが内蔵され、その駆動トルクは不図示の減速ギヤ及び
クラッチを通じてピニオン軸１１に伝達可能となってい
る。スタータ１のハウジング１０は、ピニオン軸１１の
反対側の位置に後端開口の円筒部１０ａを有し、円筒部
１０ａには本実施例のマグネットスイッチ２が収容され
ている。

【００１３】マグネットスイッチ２は、前端開口の軟鉄
円筒からなるコイルケース（本発明でいうヨーク）３を
有し、コイルケース３は外筒部３０、端板部３１及び内
筒部３２から構成されていて、外筒部３０の前端は、軟
鉄輪板からなるグランドプレート４を挟んで円筒部１０
ａの前端に位置する部位においてハウジング１０にかし
められている。

【００１４】内筒部３２は輪板形状の端板部３１の内周
縁（すなわち中心孔の縁）から前方へコイルケース３と
同軸に延設されている。これらコイルケース３及びグラ
ンドプレート４は有ギャップ閉磁気回路の静止部を構成
しており、ボビン５に巻装された吸引コイル５１及び保
持コイル５２がコイルケース３の内部に収容されてい
る。ボビン５の右端部はコイルケース３の内筒部３２の
外周面及び端板部３１の前面に接しており、ボビン５の
残部の内周面及び内筒部３２の内周面は同径に形成され
て、これらの内部に黄銅からなるスリーブ６が嵌入され
ている。

【００１５】スリーブ６には軟鉄からなる略円筒形状の
プランジャ７が上記有ギャップ閉磁気回路の可動部とし
て前後摺動自在に挿通されており、プランジャ７の内孔
はその前端から所定深さの位置にて隔壁７１で仕切られ
ており、隔壁７１には径小な摺動孔７２が前後に貫孔さ
れている。摺動孔７２にはロッド７３の後部が前後摺動
自在に挿通されており、ロッド７３はピニオン軸１１と
同軸となっていて前動時にピニオン軸１１を前方に押し
込み可能となっている。

【００１６】ロッド７３にはプランジャスプリング７４
が巻装されており、プランジャスプリング７４の前端は
ハウジング１０に、その後端はプランジャ７の隔壁７１
に係止されてプランジャ７を後方へ付勢している。ま
た、プランジャ７の内孔の後側部分にはドライブスプリ
ング７５が収容されており、ドライブスプリング７５の
後端はプランジャ７の後端に固定されたストッパ板７６
に係止され、その前端はロッド７３の大径後端部を前方
に付勢している。

【００１７】プランジャ７の外周面の前後方向中央部に
は段差があり、プランジャ７の後半部はその前半部より
僅かに径小となっている。プランジャ７の後半部の外周
面には樹脂からなる可動接点支持リング７７及び接点ス
プリング７８が嵌着されており、接点スプリング７８の
後端はストッパ板７６に係止され、その前端は可動接点
支持リング７７の後端を前方へ付勢している。可動接点
支持リング７７の前面部には可動接点板７９が垂直に固
定されており、更に樹脂リングからなる絶縁ワッシャ８
５（図２参照）が可動接点板７９の絶縁のためにプラン
ジャ７に嵌着されている。

【００１８】一方、ハウジング１の円筒部１０ａには端
板部３１に隣接して固定接点板８０が配設されており、
固定接点板８０はハウジング１の円筒部１０ａ及び端板
部３１から絶縁されている。固定接点板８０にはターミ
ナル８１が固定され、円筒部１０ａの後端開口には防塵
カバ−８２が被着されている。このマグネットスイッチ
の組付けについて説明すると、外側に吸引コイル５１
が、内側に保持コイル５２が巻装されたボビン５をコイ
ルケース３に嵌入し、スリーブ６を嵌入した後、プラン
ジャ７などの可動部を組み付け、コイルケース３をグラ
ンドプレート４を挟んでハウジング１０の円筒部１０ａ
内にかしめ、固定接点板８０及びターミナル８１を固定
する。

【００１９】マグネットスイッチの動作を説明すると、
車両の始動スイッチ（図示せず）の閉成により吸引コイ
ル５１及び保持コイル５２に通電され、上記有ギャップ
閉磁気回路の磁束によりプランジャ７及びロッド７３が
前動し、プランジャ７はグランドプレート４に近接乃至
接触し、可動接点板７９が固定接点板８０と接触すると
接点スプリング７５が圧縮されて接点圧が維持されると
ともに、吸引コイル５１の短絡により保持コイル５２に
のみ通電される。ロッド７３の前動によりピニオン軸１
１が前動するとともに、ドライブスプリング７５がロッ
ド７３を前方へ押し付ける。上記始動スイッチを開く
と、保持コイル５２への通電も遮断され、プランジャス
プリング７４によりプランジャ７及びロッド７３が後退
する。

【００２０】以下、この実施例の要部を更に図２を参照
して説明する。なお、図２では接点閉成状態となってい
る。コイルケース３の端板部３１及び内筒部３２はプレ
ス加工により一挙に作製される。また、プランジャ７の
中央部の外周面には段差面８３に隣接してグリス溜溝８
４が凹設されており、このグリス溜溝８４は端板部３１
の内周縁に近接して位置している。したがって端板部３
１とプランジャ７との間の磁気抵抗はこのグリス溜溝８
４の存在により高くなっており、もし内筒部３２が無け
れば通電電流を増加するかまたは巻数を増加する必要が
あった。

【００２１】この実施例では、内筒部３２が存在するた
め、内筒部３２とプランジャ７との間の磁気抵抗が小さ
く、そのために必要な通電電流の大幅削減又は吸引、吸
着力の増加（実験例によれば吸着力で約８％の増加）が
可能となる。特に、この通電電流の削減は、グランドプ
レート４とプランジャ７との間に存在する可変ギャップ
が縮小乃至解消されるところの保持コイル５２のみ通電
時（吸着時）に特に有効となる。更に、保持コイル５２
の巻回数又は巻線断面積の削減により保持コイル５２の
小型化も実現できる。

【００２２】次に、この種のマグネットスイッチでは装
着の機器よりプランジャ７の軸心と直角な方向に振動を
受ける場合があるが、この振動が大きいと従来は端板部
の内周縁に支持されるスリーブ端部が異常磨耗する場合
があったが、この実施例では振動による力は内筒部３２
の内周面全体に掛かるので面圧が低下し、スリーブ６の
支持端部（端板部３１に隣接する部位）が異常磨耗する
ことがない。 （第２実施例）他の実施例のヨーク２の半断面図を図３
に示す。

【００２３】このヨーク２は、コイルケース３と同じく
有ギャップ閉磁気回路の一部を構成するものでコイルケ
ース３と同一位置に配設される。２１はコイルケース３
の外筒部と同じ機能を果たす外板部であり、２２は端板
部であり、端板部２２の内周縁２２ａから内筒部２３が
延設されている。このヨーク２においても、内筒部２３
は第１実施例の場合と同一の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁開閉器の一実施例を示す断面図、

【図２】図１の要部断面図、

【図３】他の実施例のヨークの半断面図、

【図４】従来の電磁開閉器の要部断面図、

【符号の説明】

３…コイルケース（ヨーク） ７…プランジャ ３０…外筒部（外板部） ３１…端板部 ３１…内筒部 ５１…吸引コイル（コイル） ５２…保持コイル（コイル）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外板部と該外板部の一端を内側へ屈曲して
   形成された端板部とを有し有ギャップ閉磁気回路の一部
   を構成する軟磁性のヨークと、該ヨークの内側に収容さ
   れた磁束発生用のコイルと、前記端板部の中心孔を貫通
   して前記コイル内へ軸方向移動自在に配設されるととも
   に前記有ギャップ閉磁気回路の可動部を構成する軟磁性
   のプランジャとを備える電磁開閉器において、 前記ヨークは、前記端板部と一体に形成され前記端板部
   の前記内周縁から前記コイルの内へ向けて前記プランジ
   ャと同軸に延設された内筒部を有することを特徴とする
   電磁開閉器。