JPS63255565A - エンジン・スタ−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〕 本発明に、日勤車等エンジンを有する物で、工亭 ンジンを始動させるためスタータに関する。

〔従来の技術〕

自動車等におりて、エンジンが始動しているのにエンジ
ン・キーを始動の位置へ回す誤操作は、スターターに異
常な力を発生させ、故障の原因となりうるので、取扱い
説明書でこのような誤操作を行わないよう指示されてい
るのが一般である。

第４図に従来の自動車等のエンジン・スターターのｔｇ
１１１＆図を示す。

第４図において、エンジンスイッチ２１を始動の位置に
回すと、バッテリー２２の■端子２３からヒーージブル
リンク２４を通してエンジン・スイッチ２１のＡＭ端子
２５へ来ている電圧に、８１゛端子（起動用端子）２６
に現れ、スターター・モーター２７の８端子２８を通し
てプルインコイル２９とホールデングコイル３０に電流
が流れる。

プルインコイル２９に電流が流れると、はねにヨシ第４
図の右側へ押されているコンタクトプレート３１は第４
図の左１１１１１　Ｋ押し出され、メイン端子のＢ端子
３２とＭ端子３３間を短絡きせる。同時に中点３５を中
心に回転可能なレバー３４によりピニオンギア３６は右
１Ｈ１１へ押し出ブれ、リンクギア３７にかみ合う。コ
ンタクトプレート３１がＢ端子３２とＭ端子３３間を短
絡するとプルインコイル２９に電流が流れなくなるが、
ホールデングコイル３０に電流が流れており、コンタク
ト・グレート３１を左側へ押し出した状態で保持してい
る。

Ｂ端子３２とＭ端子３３間が短絡するとバッテリ−２２
の■端子２３よりＢ端子３２”４通してスターターモー
ター２７のフィールドコイル３ＢＶｃ大電流が流れ、ア
ーマチャ３９′（ｉ１″回転させる。このとさ、ピニオ
ンギア３６はリングギア３７にかみ合っておシ、ピニオ
ンギア３ｂはリングギア３７を回転させる。リングギア
３７の回転はエンジンの回転となり、エンジンを始動す
る。

なお、第３図に示すようにバッテリー２２のｅ端子およ
びフィールドコイル３８のＭ％ｉｔ子３３ｖｃ接続する
側の反対側は自動車等のボデーのいずれかに接続されて
アースがとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のエンジ／・スタータでは、エンジンが既
に高速回転をしているとき、エンジンスイッチ２１を始
動の位置に回すと、上述のようにピニオンギア３６がと
ひ出し、リングギア３７とかみ合おうとするが、回転数
が異なり、互いに擦夛合うこととなシ、ギーギーという
異常音を発声する。もし、ここでピニオンギア３６とリ
ングギア３７の歯がかみ合うと、大きな回転差のため、
どちらかの歯車の欠損または破壊に至る場合がめる。

本発明は、簡単な外付回Ｍ金目勤車等のエンジン電装回
路に付加することによってエンジンが回転中にエンジン
・スイッチを始動の位置に回すという人為的な誤操作を
行った場合にピニオンギアとリングギアの接触を防止し
、このような誤操作があってもギーギーという異常音を
発声させることなく、スターターの破損を防止し保護す
るエンジン・スターターを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、スタート端子に電圧が印加されるとアーマチ
ャを回転させかつこのアーマチャト共に回転するピニオ
ンギアをリングギアにがみ合わきせこのリングギアの回
転と共にエンジンを始動させるスターターモータと、前
記エンジンが回転中に電圧が印加でれるチャージランプ
端子と、エンジンを始動させるための始動状態にすると
始動用端子に電圧が印加されるエンジンスイッチとを有
Ｔｏｙエンジン・スタータにおいて、前記始動用端子と
前記スタート端子の間に設けられた接点と。

前記チャージランプ端子に電圧が印加されてない状態で
前記始動用端子に電圧が印加された時に前記接点を閉じ
前記チャージランプに電圧が印加されなくなっても前記
始動用端子に電圧が印加されている間は前記接点を閉じ
た状態に保持する接点制御手段とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路図である。図に破線で
示す保護回路Ａが本実施例で新たに加えられた部分であ
る。第１図に示すスターター・モーター２７とバッテリ
ー２２にエンジンの始動系統で第３図と同様である。

第１図の保護回路Ａより上の部分は、一般に自動車等の
充電系統として用いられている回路で、まず、この充電
系統について説明しておく。

充電系統は、自動車のエンジン回転により自動車が消費
する電力を供給する部分であシ２発電するオルタネータ
−５０と、発電した電圧を一定にするレギュレーター５
１から王に構成されている。

また、発電状態をモニターするためのチャージ・ランプ
５３も回路に接続されており、このチャージランプ５３
は運転席のダツシュボード内に取付てめシ、運転者が監
視できるようになっている。

オルタネ−クー５０のローターは、外１８１１にプーリ
ーが設けてありエンジンの同転軸とベルトで結ばれ、エ
ンジンの回転により回きれるようになっている。このロ
ーターに巻かれているコイルがローターコイル５４であ
り、ローターの回転数とローターコイル５４に流れる電
流によって発電電力は市ｕｓｉ−ｑれる。エンジン・ス
イ・ノチ２１が（ＪＮの状態であると、エンジン・スイ
・ンテ２１のＡＭゲ端子２５とＩＧ端子５５が接続され
、バッテリー２２の■端子２３からの電圧はチャージラ
ンプ５３とボルテージ・レギュレーター５１の１Ｇ端子
５６へ供給される。

エンジンが回転していなけれは、オルタイ−ター５０の
ローターは回転しておらす、ステーターコイル５７に発
電々圧は生じない。即ち、オルタネータ−５０のへ端子
５８　ＶＣ′４１１電圧は現れない。

このとさ、ボルテージレギュレーター５１内のプレッシ
ャーコイル５９に電流が流れないため％接点ＰｏとＰｌ
が接触している。接点ＰＬはボルテージレギーレーメ−
５１のＬ端子６０に接続されており、Ｌ端子６０の電位
はＯ■となり、チャージ・ランプ５３は点灯する。また
、この状態で電圧コイル６１の両端に電圧に加わってい
す、接点Ｐ３とＰ４が接触しており、）（ツテリー２２
からの電圧はローターコイル５４のＦ端子６２へそのま
ま加っており、ローターコイル５４に電流を流している
。

エンジンが回転すると、オルターネータ−５０のローグ
ーが回転し、ローターコイル５４に電流が流れているの
でステーターコイル５７に電圧が発生する。ステーター
コイル５７は３ケ巻いてめり、３相又流電圧を発生し、
６ケのダイオードからなるレクチファイヤ６３で全波整
流される。同時にステーターコイル５７の中性点６４に
も電圧が発生し、その電圧はボルテージレギーレータ−
５１のＮ端子６５全通してプレッシャーコイル５９に印
加される。

エンジンの回転数がめる回転数になり、中性点６４の電
圧がある電圧になるとプレッシャコイル５９に流れる電
流による磁力で接点Ｐ１は、プレッシャーコイル５’Ｈ
４１ｌｌＩＣ吸引され、接点ＰＯから離れ、接点Ｐｌは
Ｐ２に接触する。接点Ｐ２は）（ッテリー２２の■端子
２３に接続されており、チャージランプ５３は消える。

また、電圧コイル６１には電圧が印７ＪＩ］すれる。即
ち、この状態ではレクチファイヤ−６３で整流された発
電々圧そのものが電圧コイ１レ６１１Ｃ刀口わることに
なる。

発電々圧が低いと電圧コイル６１に流れる電流も少なく
、接点Ｐ４の吸引力も弱く、接点Ｐ４は接点Ｐ３に接触
したままになシ、発電々圧はそのｔｔｏ−ｚ−コイル５
４に加わす、ローターコイル５４にはなるべく大きな電
流を流し込み、発電々圧を高めようとする。

発電々圧が高くなると電圧コイル６１に流れる電流も増
加し、接点Ｐ４の吸引力も増加し、接点Ｐ４は接点Ｐ３
から離れる。接点Ｐ４とＰ３が離れると、発電々圧は制
御抵抗６６を通してローターコイル５４に流れ、ロータ
ーコイル５４に流す電流を少なくして発電々圧を低くす
るように働く。

しかし、それでも発電々圧が高いと、電圧コイル６１の
接点Ｐ４の吸引力が大きくなり、接点Ｐ４は接点Ｐ５に
接触する。接点Ｐ４が接点Ｐ５に接触すると、ローター
コイル５４に電流が流れなくなり、ローターが回転して
いてもオルタネータ−５０は発電しなくなる。即ち、電
圧コイル６１に印加される発電々圧により変化する接点
Ｐ４の吸引力でローターコイル５４に流す電流をｍｌＪ
御することにより発電々圧を一定に保つ動作を行う。

次に、保護回路Ａについて説明する。

保護回路Ａの動作を表す図が第２図であり、第２図１７
１ｍは第１図に示す端１２〜１４に印加これる電圧の変
化を示す。

第１図において、端子１２が低レベルの状りにろ９．ト
ランジスタ５がｏｆｆの場合に端子１３に電圧を加える
と、抵抗６．ダイオード７を通してトランジスタ９のペ
ースに電流が流れ、トランジスタ９はＯへ状態になり、
リレーのコイル１０に電流が流れ、このリレーの接点１
１が閉じて端子１３に加えられた電圧は、リレーの接点
１１の閉じるのに要する時間遅れて端子１４に現れる。

第２図に示す時間ｔ１がリレーの動作遅れ時間である。

端子１４に電圧が現われると、今度は抵抗８を通してト
ランジスタ９にベース電流が流れ、トランジスタ９．抵
抗８．リレーのコイル】０および接点１１で自己保持回
路を形成し、接点１１は閉じた状態を保持する。抵抗６
とダイオード７全通して流れる電流と抵抗８を流れる電
流はトランジスタ９のベース電流となり、トランジスタ
９はＵへの状態になっている。第２図の時間ｔ２がこの
状態になっている時間である。

次に、この状態で端子Ｊ２に電圧を刀■えるとトランジ
スタ５は０へになり、抵抗６に流れる電流はトランジス
タ５のコレクターに流れてしまい。

ダイオード７を通しては流れなくなるが、抵抗８全通し
てトランジスタ９にはベース電流が流れており、自己保
持状態にある。この自己保持状態は、端子１２の電圧に
関係なく、端子１３に電圧力靭０えられている間、持続
する。第２図の時間ｔ３がこの自己保持状態の時間であ
る。

端子１３に電圧を加えるのをやめれば、端子１４に電圧
は出てこなくなる。この状態は第２図の時間ｔ４の状り
になる。次に、接点１１が開いている状態で、端子１２
に電圧が加えられている状態から端子１３に電圧を加え
てみると、まず端子１２に電圧が印加されているからそ
の電圧はダイオードｌ、抵抗２および３全通してトラン
ジスタ５のベースに流れこみ、トランジスタ５を（ＪＮ
状態にせしめているため、端子１３に印加された電圧に
よる抵抗６全通して流れる電流にトランジスタ５のコレ
クター、エミッター間に流れ、ダイオード７には流れな
いためにトランジスタ９のベース電流は流れず、トラン
ジスタ９はｏｆｆの状態にある。

トランジスタ９がｏｆｆ状態であれは端子１３に加えら
れた電圧による。リレーのコイル１０に電流が流れない
ため、接点１１は開いた状態にあり、端子１３ＶＣ訓え
られた電圧は端子１４には現れて来ない。この状態は、
第２図の時間ｔ５の間保持されている。

吹≠端子］２および１３の両方に電圧を加えておいてか
ら、次に端子１２の電圧をＯボルトにしてみると、予め
端子１２に加えられた電圧によりコンデンサ４にはトラ
ンジスタ５０ベース・エミッタ間の電圧降下と抵抗３の
電圧降下の和の電圧で充電式れておシ、端子１２に加え
られている電圧が急に無くなってもコンデンサ４よシ抵
抗３全通してトランジスタ５のベース電流が流れ、コン
デンサ４の値、抵抗３の値、トランジスタ５をＯコンデ
ンサ４の電荷が抵抗３．トランジスタ５のベース・エミ
ッタ間を通して放電し、この放電々流が減少し、トラン
ジスタ５をＯＮにするだけのベース電流より少なくなる
と、トランジスタ５はｏｆｆ状態になり、抵抗６を流れ
ていた電流はダイオード７を通してトランジスタ９のベ
ースに流れ込み、トランジスタ９を（Ｊ　Ｎ　ＶＣＬ　
、リレー１０のコイルに電流が流れ接点１１が閉じて端
子１４に電圧が現われる。このように端子１４に電圧が
現われている時間を第２図の時間ｔ７に示す。

第２図の時間ｔ６は、主に抵抗３とコンデンサ４の値で
決るが、この時間ｔ６は、この保護回路Ａを実際に第１
図に示すようにエンジンスターターに取付けて動作させ
た場合に、エンジンが回転している状態でエンジン・ス
イッチｉＯＮからＯｆｆ　にしてエンジン回転を止めよ
うとしてもエンジンは慣性で短時間、数百ミリ秒回転し
て止るので、この時間より少し長めに時間ｔ６を設足す
る必要がある。もし、この時間ｔ６の時間が無いか短か
過ぎると、エンジンが回転している状態でエンジン・ス
イッチを（ＪＮからｏｆｆにして再ひ丁ぐにＯへにし、
更にエンジン・始動の位置迄エンジン・スイッチを回す
という操作した場合、エンジン・スターターよりギーギ
ーという異常音が発声することがある。本実施例では、
このような誤操作を行ってもエンジン・スタータが保護
されるように時間ｔ６を設けている。

次に、保護回路Ａの自動車等の一般の電装Ｎ路への接続
を説明する。

自動車等の電装回路に外付回路として保護回路Ａを取り
付ける。保護回路Ａの端子１２を自動車電装回路のボル
テージレギュレーター５１のＬ端子６０に接続する。一
般の電装回路の状態でスターターモーター２７の８端子
２８とエンジンスイッチ２１の８Ｔ端子２６とを接続す
る導線を８端子２８のところからはずす。一般にスター
ターモーター２７の８端子２８は平型端子のオス型にな
って＄１．″Ｉ！＆エンジンスイッチ２１の８Ｔ端子２
６から来ている導線０Ｉｌｌは平型端子のメス端子を使
っているので引き抜くだけで簡単にはすれる。

保護回路Ａの端子】４は平型端子のメス型とし、また端
子】３は平型端子のオス型として構成しておく。

スターグーモーター２７の８端子２８０平型端子のオス
型を端子１４の平型端子のメス型に差込み接続する。同
様にエンジン・スイッチ２１のＳＴ端子２６から来てい
る界線の先端の平型端子のメス型ＶＣ端子１３の平型端
子のオス型を差込；９−接続する。また保護回路Ａ内の
アース端子は自動車等のポデーのいずれかに接続し、ア
ースをとる。

このように本実施例の保護回ｗ５Ａの電装回路への取付
接続作業は簡単に行える。

本実施例において、自動車等のエンジンが回転している
状態でエンジン・スイッチを始動の位置へ回シても、エ
ンジン・スターターよりギーギーという異常性を発生さ
せることなく、エンジン・スターターをこのような人為
的誤操作から保護する。以下、このような人為的誤操作
を行ってもエンジンスターターがいかにして保訛芒れる
か説明する。

第１図において、１ず、エンジンが停止している状態か
ら始動する場合の動作の説明を行う。第１図の各部分に
エンジンが停止している状態ｔ−表わしている。ここで
エンジン・スイッチ２１を０へにすると、バッテリー２
２からの電圧はエンジン・スイッチ２１のＡＭ端子２５
からＩＧ端子５５に現れる。オルターネータ−５０は回
転しておらす、中性点６４に接続されるＮ端子５８には
電圧が現れず、ボルテージ・レギュレーター５１のプレ
ッシャーコイル５９により動かされる接点ＰＩＢＰｏ　
と接触している。即ち、ボルテージ・レギーレータ−５
１のＬ端子６０はアース電位となり、チャージランプ５
３は点灯する。

次ニ、エンジン・スイッチ２１を始動の位置へ回スト、
エンジン・スイッチ２１のＳＴ端子２６に電圧が現れる
。この電圧は保護回路Ａの端子１３をとおり、抵抗６に
流れる。このとさ、ボルテージレギュレーター５１のＬ
端子６０は、アース電位にめるため、トランジスタ５は
ｏｆｆになっており、抵抗６に流れる電流はダイオード
７を辿してトランジスタ９のベースに流れ、トランジス
タ９をＯＮにする。トランジスタ９がＯへになれは、リ
レーのコイル１０に電流が流れ、接点１１が閉シ、スタ
ーターモーター２７のｓｉ子２ｓへ電流力流し、スター
グーモーター２７のアーマチャ３９が回転し、エンジン
始動となる。

次に、エンジンが回転しているのに、エンジンが止まっ
ていると思い違いをして人為的誤操作によってエンジン
・スイッチ２１を始動の位置に回した場合の動作を説明
する。

エンジンスイッチ２１がＯＮ状態でエンジンが回転して
いるとき、第１図の回路においては、次の様な状態を維
持している。エンジンの回転によす、オルタネータ−５
０のローターコイル５４は回転しており、ステーターコ
イル５７ＶＣ起電力を生じ１発電しており、ステーター
コイル５７の中性点にも電圧を発生している。この電圧
はボルテージ・レギュレーター５１のプレッシャーコイ
ル５９に加わっており、接点ＰＬは接点Ｐ２Ｖｃ接触し
ている。こＣで、チャージ・ランプ５３のＬ端子６０仙
には、オルタネータ−５０のステーターコイル５７で発
電された交流電圧をレフティファイヤー６３で整流した
直流電圧がオルタ−ネータ のＢ端子６８、接点Ｐ２、接点Ｐｌｋ通るルートで直流
の発電々圧が現れている。エンジンスイッチ２１の１Ｇ
端子５５にも回じ電圧が現れ、チャージランプ５３のフ
ィラメントの両端は同電位となり、消灯している。また
エンジンスイッチ２１の８Ｔ端子２６に電圧は現れて（
始動の位置にまだしていないので）いないのでスタータ
ーモータ２７の８端子２８に電圧は加っておらず、スタ
ーターモータ２７は停止の状態［らる。

次に、エンジン・スイッチ２１を始動の位置に回すと、
エンジン・スイッチ２１のδＴ端子２６にバッテリー２
２の電圧が現れ、さらに保錘回路Ａの端子１３に加わる
が、このときボルテージ・レギーレータ−５１のＬ端子
６０には発電々圧が現れており、この電圧はダイオード
１．抵′Ｆｒ、２と３を通してトランジスタ５のベース
電流を流し。

トランジスタ５ｉＵＮ状態にしている。端子１３に加わ
った電圧による。抵抗６に流れる電流はトランジスタ５
のコレクターからエミッターに流れてしまい、ダイオー
ド７を通してトランジスタ９０ヘースＶＣは電流が流れ
ない、即ちトランジスタ９にｏｆｆの状態にめるため、
リレーのコイル１０にも電流が流れず接点１１は開いた
贅までるる。

即ち、ステーターコイルチ２１を始動の位置にしてδＴ
端子２６に電圧が現れても、この電圧はスターターモー
ター２７のＳ端子２８に加わらないため、スターターモ
ーター２７のピニオンギア３６はとひ出さず、ギーギー
という異常音も発生しない。

〔発明の効果〕

以上説明したように不発明は、始動用端子とスタート端
子の間に設けた接点の開閉を始動用端子とチャージラン
プ端子の印加電圧で制御することにより、エンジンが回
転していると＠にエンジ／・スイッチを始動の位置に同
す誤操作を行ってもピニオンギアとリンダギアが擦り合
うことによるエンジン・スターターの異常音の発生３防
止し、エンジン・スターターの破損を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は第１図に
示す保護回路Ａの動作を説明するためのタイミング図、
第３図は従来のエンジン・スターターの回路図である。 ２１・・・エンジンスイッチ、２２・・・バッテリー。 ２７・・・スターターモーター、２９・・・プルイアコ
イル、３０・・・ホールディングコイル、３１・・・コ
ンタクトプレート、３６・・・ピニオンギア、３７・・
・リングギア、５０・・・オルタネータ−９５１・・・
ボルテージレギュレーター、５３・・・チャージランプ
、５４・・・ローターコイル、５７・・・ステーターコ
イル。 ５９・・・プレッシャーコイル、６１・・・電圧コイル
。 ６３・・・レフティファイア−，Ａ・・・保護回路代理
人　弁理士　　内　原　　　晋 ＝２１＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スタート端子に電圧が印加されるとアーマチャを回転さ
   せかつこのアーマチャと共に回転するピニオンギアをリ
   ングギアにかみ合わさせこのリングギアの回転と共にエ
   ンジンを始動させるスターターモータと、前記エンジン
   が回転中に電圧が印加されるチャージランプ端子と、エ
   ンジンを始動させるための始動状態にすると始動用端子
   に電圧が印加されるエンジンスイッチとを有するエンジ
   ン・スタータにおいて、前記始動用端子と前記スタート
   端子の間に設けられた接点と、前記チャージランプ端子
   に電圧が印加されてない状態で前記始動用端子に電圧が
   印加された時に前記接点を閉じ前記チャージランプに電
   圧が印加されなくなっても前記始動用端子に電圧が印加
   されている間は前記接点を閉じた状態に保持する接点制
   御手段とを含むことを特徴とするエンジン・スターター
   。