JPS6038059Y2 - スタ−タ保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車輛用スタータの保護装置に関し、特にスター
タが未だ惰性回転を続けているときに、再度起動スイッ
チを投入しても、オペレーショナルアンプで構成される
差動増幅器とスイッチングトランジスタを使用して、ス
タータがエンジンと連結されないように構成したスター
タの保護装置に関するものである。

車輛用エンジンを始動するために、まず手動のキースイ
ッチをオンしてスタータを回転させ、該スタータの回転
によりエンジンを回転し、エンジンの始動が行われる。

該スタータの回転は、スタータと連結しているピニオン
がエンジンのリングギアと噛合することにより、エンジ
ンに伝達される。

しかしながら、車輌用エンジンを始動させるために、手
動キースイッチをオンさせ、スタータを始動させたあと
、何等かの理由で再び上記手動キースイッチをオンさせ
スタータを回転させることがある。

こ再度のスタータの回転のときに、スタータが停止して
おれば、スタータと連結しているピニオンとエンジンの
りングギアがスムースに噛み合い異常現象は生じない。

しかし最初の手動キースイッチの投入によりスタータを
起動し、回転させたあとで、このスタータが惰性回転し
ている期間に再び手動キースイッチをオンしてスタータ
を飛込ますと、いわゆるスタータ惰性飛込現象を生じ、
ピニオンとエンジンのりングギアとの噛合がスムーズに
行われず、歯車部分に損傷を生ずることがある。

このようなスタータ惰性飛込現象は、例えば大型トラッ
クやバスの如く、大型車輛においてその損傷度合が大き
くなるので、従来は、このようなスタータ惰性飛込現象
を抑制するために、スタータが惰性回転しているときに
発生する電圧をリレーにより検出腰このリレーを使用し
て、上記惰性飛込抑制機構を構成していた。

しかし、リレーは大型のために、このような抑制機構は
大型になり、この抑制機構を狭い車輛内に配置するため
にはスペース上の問題点があり、費用も高くなる。

しかも、リレーの動作復帰電圧がかなり大きく、スター
タがある程度惰性回転しているときてもリレーが復帰す
るので、動作の正確な惰性飛込制御機構をリレーを用い
て、簡単に構成することは困難であった。

したがって、本考案は、このスタータ惰性飛込を正確に
抑制できるスタータ保護装置を、リレーがほとんど使用
することなく提供することを目的とするものであって、
このために、手動キースイッチと、スタータと、該スタ
ータの始動を抑制するスタータリレーと、該スタータに
流れる電流を開閉する接点を有するエンゲージスイッチ
と、該スタータの回転に応じて回転するピニオンを具備
する車軸用エンジン起動装置において、上記エンゲージ
スイッチにプルコイルと保持コイルを設けるとともに、
上記スタータリレーに流れる励磁電流をオンオフするス
イッチングトランジスタと、該スイッチングトランジス
タを制御するオペレーショナルアンプを設け、該オペレ
ーショナルアンプの基準端子に設定電圧を印加し、該オ
ペレーショナルアンプの入力端子に、スタータが惰性回
転するときスタータより生ずる発生電圧に応じた電圧を
上記エンゲージスイッチのプルフィルを経由して印加す
る如く構成したことを特徴とする。

以下本考案の一実施例を第１図について説明する。

図において、１は手動キースイッチ、２はスタータリレ
ーで、励磁コイル２−１と該励磁コイル２−１により制
御される接点部２−２を有する。

３はスイッチングトランジスタ、４はスタータ、５はピ
ニオンでスタータ４により回転されるモノであり、６は
エンジンのりングギア、７はエンゲージスイッチで、固
定接点７−１，７−１′、可動接点７−２、該可動接点
７−２を駆動するプルコイル７−３及び保持コイル７−
４を具備し、該保持コイル７−４は、可動接点７−２が
固定接点７−１及び７−１′と接触しているとき、可動
接点７−２を上記各固定接点と接触状態に保持する如く
作用するものである。

８はレバー機構で、支点８−１を中心に駆動する可動枠
８−２及び８−３を有する。

９はオペレーショナルアンプで構成される差動増幅器、
１０．１１はゼナーダイオード、１２は例えば電池の如
き車輛用電源、１３は開閉器、Ｒ１乃至Ｒ３及びＲ５，
Ｒ６は抵抗、Ｒ２は可変抵抗である。

手動キースイッチ１が開放されている通常状態では、抵
Ｔｈ３と可変抵稙Ｒ４とで分圧された正電圧が、差動増
幅器９の基準端子Ｔ１に印加されており、該差動増幅器
９の出力電圧によりトランジスタ３のベースに正電圧が
印加され、トランジスタ３はオン状態にある。

いま、手動キースイッチ１を閉じれば、トランジスタ３
がオン状態になっているために、電源１２−手動キース
イッチ１−励磁コイル２−１−）ランジスタ３−接地の
回路に電流が流れ、スタータリレー２の接点部２−２が
閉成する。

接点部２−２の閉成により、エンゲージスイッチ７のプ
ルコイル７−３及びスタータ４に電流が流れる。

このプルコイル７−３に流れる電流により、可動接点７
−２は固定接点７−１及び７−１′間を橋絡し、同時に
該可動接点７−２に接続されたレバー機構８の可動枠８
−２が支点８−１を中心に左引に移動するので、可動枠
８−３の先端は逆に右引に移動し、ピニオン５をエンジ
ンリングギア６と噛合させる。

また固定接点？−１．７−１’間を可動接点７−２が橋
絡することにより、スタータ４にはプルコイル７−３を
経由せずに直接電源１２から電流が供給されるので、ス
タータ４は回転し、ピニオン５を介してエンジンのリン
グギア６を回転し、図示省略されたエンジンを始動する
。

上記可動接点７−２の橋絡状態は、接点２−２−保持コ
イル７−４−接地の回路に流れる保持電流により保持さ
れる。

スタータリレー２の接点部２−２が閉成されると、ゼナ
ーダイオード１０がトランジスタ３のベース・エミッタ
回路を径由して通電されるため、差動増幅器９の出力電
圧如何にかかわらず、トランジスタ３はオン状態にある
。

したがって、手動キースイッチ１が閉成している間、ト
ランジスタ３もオン状態にある。

手動キースイッチ１より手を放して、該スイッチ１を開
放状態にすれば、励磁コイル２−１の電流が遮断され、
接点部２−２は開放し、保持コイル７−４には保持電流
が流れなくなるので、可動接点７−２は固定接点？−１
，７−１’から解放され、スタータ４には電流は流れな
いが、該スタータ４は惰性のため、通常５乃至７秒間位
回転している。

このスタータ４が惰性回転しているとき、スタータ４は
発電機として電圧を発生しており、差動増幅器９の端子
Ｔ２に印加される電圧は、抵抗Ｒ３，Ｒ２に分圧された
基準端子Ｔ１に印加される電圧よりも高いので、今度は
差動増幅器９には出力電圧は現われず、トランジスタ３
はオフ状態にある。

したがって、このスタータ４が惰性回転している期間に
、エンスト等の理由により再び手動キースイッチを閉成
し、エンジンを始動しようとしても、トランジスタ３が
、今度はオフ状態のため励磁コイル２−１には電流が流
れない。

したがって接点部２−２も閉成せず、またプルコイル７
−３に動作電流が流れることもないので、上記再度の手
動キースイッチ１の閉成によるもスタータ４は回転しな
い。

例えば、差動増幅器９の基準端子Ｔ□に印加される基準
電圧を５ＱｍＶに設定すれば、入力端子Ｔ２に印加され
るスタータ４の発生電圧が５９ｍＶ以上の間は、スター
タ４の惰性飛込を防止できる。

かくして、スタータ４が惰性回転している期間に再びス
タータ４が始動されるようなことはなく、明細書の冒頭
で説明したような、スタータ惰性飛込現象の発生を正確
にかつ有効に防止できる。

次に、本考案の他の実施例を第２図について説明する。

図中、第１図と同一符号の部分は、第１図と同一部を示
す。

第２図では、差動増幅器９の出力部分に抵１７とコンデ
ンサＣとにより構成される遅延回路が接続されている。

この第２実施例においても、第１図の場合と同様に、手
動キースイッチ１が開放されているとき、差動増幅器９
の入力端子Ｔ１には、電源１２の電圧を抵抗Ｒ３と可変
抵抗Ｒ４により分割した値の電圧が印加されているので
、差動増幅器９の高出力電圧を発生し、コンデンサＣも
この電圧で充電されているので、トランジスタ３はオン
状態にある。

したがって、手動キースイッチ１を閉成すれば、第１図
の場合と全く同様にしてスタータ４が回転し、エンジン
リングギア６が回転され、エンジンが始動する。

もし、スタータ４が惰性回転している場合には、スター
タ４は発電機として電圧を発生し、プルコイル７−３及
び抵抗Ｒ１を介して差動増幅器９の入力端子Ｔ２には基
準端子Ｔ１に印加される電圧よりも高い電圧が印加され
、差動増幅器９は低電圧出力状態になる。

差動増幅器９は、入力端子Ｔ２の印加電圧が基準端子Ｔ
、の印加電圧よりも十分に大であれば、その出力電圧も
十分に低いので、第１図に示す如く、遅延回路を設ける
ことなく直接的にトランジスタ３が接続されていても問
題はない。

しかしスタータ４の惰性回転が終りに近づいたころに手
動キースイッチ１が閉じられると、第１図の装置では、
スタータ４の発電機としての出力電圧がかなり低くなり
、差動増幅器９の出力が安定しないので、場合によって
はスタータ４が完全に停止していない状態でトランジス
タ３がオンになるおそれがある。

しかし、第２図に示す実施例では、差動増幅器９の出力
側に抵稙Ｒ７とコンデンサＣによる遅延回路が接続され
ているため、スタータ４の惰性回転が終了近くに手動キ
ースイッチ１が閉成されても、コンデンサＣの端子電圧
は、スタータ４の惰性回転が大きい状態のもとてほぼ０
に近い状態を維持しているので、トランジスタ３はスタ
ータ４が確実に停止するまで、オフ状態を保持する。

なお、本考案の各実施例に使用した比較回路の入力端子
Ｔ１に印加される基準電圧の大きさは適宜に選択される
ものであることは説明するまでもない。

以上説明した如く、本考案によれば、スタータ４の惰性
回転のときにスタータより発生する電圧をオペレーショ
ナル・アンプで構成される差動増幅器により検出して、
その出力でスイッチングトランジスタを、オンオフ制御
するので、スタータ惰性飛込現象を正確に防止すること
ができる。

そしてリレーをほとんど使用せずに、小型のオペレーシ
ョナルアンプを用いてスタータ保護装置を構成したので
、これを極めて小型化することができ、狭い車輌内に該
スタータ保護装置を設置するためのスペースも少なくて
よいし、またリレーを利用したものに比較して消費電力
を極めて少くすることが可能となる。

更に、遅延回路を組合わせて使用することにより、スタ
ータの惰性回転がほとんどＯになってもスイッチングト
ランジスタをオフ状態にすることができるので、一層確
実にスタータ惰性飛込現象を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のスタータ保護装置の一実施例を示し、
第２図は本考案の他の実施例を示すものである。 図中、１は手動キースイッチ、２はスタータリレー、３
はトランジスタ、４はスタータ、５はピニオン、６はエ
ンジンのりングギア、７はエンゲージスイッチ、８はレ
バー機構、９はオペレーショナルアンプで構成される差
動増幅器、１０，１１はゼナーダイオード、Ｒ□乃至Ｒ
３、Ｒ５乃至Ｒ７は抵抗、Ｒ１は可変抵抗、Ｃはコンデ
ンサをそれぞれ示す。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）手動キースイッチと、スタータと、該スタータの
   始動を制御するスタータリレーと、該スタータに流れる
   電流を開閉する接点を有するエンゲージスイッチと、該
   スタータの回転に応じて回転するピニオンを具備する車
   輛用エンジン起動装置において、上記エンゲージスイッ
   チにプルコイルと保持コイルを設けるとともに、上記ス
   タータリレーに流れる励磁電流をオンオフするスイッチ
   ングトランジスタと、該スイッチングトランジスタを制
   御するオペレーショナルアンプを設け、該オペレーショ
   ナルアンプの基準端子に設定電圧を印加し、該オペレー
   ショナルアンプの入力端子に、スタータが惰性回転する
   ときこのスタータより生ずる発生電圧に応じた電圧を上
   記エンゲージスイッチのプルコイルを経由して印加する
   如く構成したことを特徴とするスタータ保護装置。
2. （２）上記オペレーショナルアンプの出力側に遅延回路
   を接続したことを特徴とする特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のスタータ保護装置。