WO2017187554A1 - スタータ用電磁スイッチ装置 - Google Patents

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WO2017187554A1
WO2017187554A1 PCT/JP2016/063196 JP2016063196W WO2017187554A1 WO 2017187554 A1 WO2017187554 A1 WO 2017187554A1 JP 2016063196 W JP2016063196 W JP 2016063196W WO 2017187554 A1 WO2017187554 A1 WO 2017187554A1
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main
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coil
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拓磨 小野
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三菱電機株式会社
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    • H01H51/06Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
    • H01H51/065Relays having a pair of normally open contacts rigidly fixed to a magnetic core movable along the axis of a solenoid, e.g. relays for starting automobiles

Definitions

  • the present invention relates to a starter electromagnetic switch device used for a starter for starting an engine mounted on, for example, an automobile.
  • a starter electromagnetic switch device used for a starter for starting a large displacement engine such as a bus or a truck needs to supply a large current to operate the starter, and a starter called an auxiliary relay is used as the current supply means. Smaller relays are used than the electromagnetic switch device.
  • the auxiliary relay is installed in the vicinity of the electromagnetic switch device for the starter and connected by wiring so as to form an electric circuit.
  • starter electromagnetic switch devices incorporating an auxiliary relay that eliminates the installation space and wiring (for example, Patent Documents 1 to 3). In the embodiment of FIG.
  • Patent Document 1 1 of Patent Document 1 and the embodiments of Patent Documents 2 and 3, there is a description of an electromagnetic switch device for a starter in which an auxiliary relay is built in between a solenoid coil and a movable contact. Also, FIG. In the fifth embodiment, there is a description of an electromagnetic switch device for a starter that is built in such that a part of the auxiliary relay protrudes outside the terminal block in the axial direction.
  • FIG. 1 In the first embodiment and the embodiments of Patent Documents 2 and 3, since the solenoid coil of the auxiliary relay is wound around the outer periphery of the movable contact of the starter electromagnetic switch device, the length of the coil is extended. When the developed length of the coil becomes long, the coil resistance increases, and there arises a problem that a current necessary for operating the auxiliary relay cannot be flowed. In order to solve this problem, it is necessary to increase the cross-sectional area of the coil wire of the solenoid coil of the auxiliary relay, and there is a problem that the solenoid coil of the auxiliary relay is enlarged and the manufacturing cost is increased.
  • the auxiliary relay is incorporated so as to protrude in the axial direction, which solves the problem that the solenoid coil of the auxiliary relay becomes large and the manufacturing cost increases.
  • the auxiliary relay protrudes in the axial direction.
  • vehicle mountability deteriorates.
  • the auxiliary relay is disposed at a position away from the engine mounting surface of the starter, there is a problem that the vibration response is increased and the vibration resistance is deteriorated.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an electromagnetic switch device for a starter having a built-in auxiliary relay, good vibration resistance, and low cost.
  • An electromagnetic switch device for a starter according to the present invention has a pair of main fixed contacts, a main movable contact, and a main coil, and opens and closes the electric circuit of the motor via the pair of main fixed contacts, and the pinion is ring geared via a shift lever when the main coil is energized.
  • An auxiliary relay for energizing the main coil of the electromagnetic switch A terminal block on which the pair of main fixed contacts and the main movable contact opening on the main coil axial direction side are disposed; and a terminal block on which the auxiliary relay opening on the opposite side to the main coil axial direction is disposed.
  • a cover having a through hole through which a main fixed contact passes, in a state where the auxiliary relay is sealed on the opening side where the auxiliary relay of the terminal block is disposed,
  • An elastic member is provided between the auxiliary relay and the cover and fixes the auxiliary relay in the axial direction together with the terminal block and the cover.
  • the elastic member for fixing the auxiliary relay in the axial direction is disposed between the cover and the auxiliary relay, so that the assembling property of the electromagnetic switch device for the starter is not deteriorated. Is obtained.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an internal combustion engine device according to Embodiment 1 of the present invention. It is sectional drawing of the electromagnetic switch apparatus for starters in FIG. It is other sectional drawing of the electromagnetic switch apparatus for starters which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is sectional drawing of the auxiliary relay in the electromagnetic switch apparatus for starters which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is the side view seen from the left side of FIG. 1 just after screwing the terminal block of the electromagnetic switch apparatus for starters which concerns on Embodiment 1 of this invention on the main fixed iron core with the volt
  • an internal combustion engine device 1 includes an engine 2, a ring gear 3, a starter 4, a battery 5, a key switch 6, a control device 7, a battery plus wire 8, a battery minus wire 9, and an S circuit wire 10.
  • the engine 2 Since the engine 2 is an internal combustion engine and cannot be started by itself, the engine 2 starts rotating by receiving the rotational force of the starter 4 via the ring gear 3.
  • the ring gear 3 transmits the rotational force of the starter 4 to the engine 2 and is directly connected to the engine 2.
  • the starter 4 generates a rotational force by the electric power of the battery 5 and transmits the rotational force to the engine 2 via the ring gear 3.
  • the battery 5 is a secondary battery having electric power for rotating the starter 4, and is electrically connected to the starter 4 by the battery plus wiring 8 and the battery-wiring 9.
  • the key switch 6 is a switch that rotates the starter 4 in the ON state and stops the starter 4 in the OFF state.
  • the control device 7 is a device that comprehensively determines the ON / OFF state of the key switch 6 and other start conditions and sends a start signal to the starter 4.
  • the battery plus wiring 8 connects the battery plus terminal 5a of the battery 5 and the battery terminal 11 of the starter 4, and the battery minus wiring 9 electrically connects the battery 5 and the starter 4 by connecting to the battery minus terminal 5b and the engine 2.
  • the S circuit wiring 10 is a wiring for electrically connecting the control device 7 and the S terminal 12 of the starter 4.
  • the starter 4 includes a motor 13, an output shaft 14, an overrunning clutch 15, a pinion 16, a starter electromagnetic switch device 17, a shift lever 18, and a front bracket 19.
  • the motor 13 generates a rotational force by the battery power.
  • the output shaft 14 transmits the rotational force of the motor to the overrunning clutch 15.
  • the overrunning clutch 15 is disposed on the output shaft 14 so as to be movable in the axial direction, and transmits the rotational force of the motor 13 transmitted from the output shaft 14 to the pinion 16.
  • the pinion 16 transmits the rotational force of the motor 13 transmitted from the overrunning clutch 15 to the ring gear 3 of the engine 2.
  • the starter electromagnetic switch device 17 moves the overrunning clutch 15 in the axial direction on the output shaft 14 via the shift lever 18, and responds to the start signal from the control device 7 between the battery 5 and the motor 13. Open and close the circuit.
  • the shift lever 18 transmits the propulsive force of the starter electromagnetic switch device 17 to the overrunning clutch 15 and moves it on the output shaft 14.
  • the front bracket 19 fixes the starter 4 to the engine 2 and forms an electric circuit of the motor 13 and the starter electromagnetic switch device 17.
  • the starter electromagnetic switch device 17 constitutes a motor electric circuit for supplying electric power to the motor 13 and is paired with a pair of main fixed contacts 20 disposed at positions electrically and mechanically separated, and a pair at one end.
  • a battery terminal 11 to which the wiring electrically connected to the battery plus terminal 5 a of the battery 5 is fixed at the other end, and a pair of main fixed contacts at one end A motor electric circuit is configured by electrically connecting a pair of main fixed contacts 20 and a motor terminal 21, which constitutes the other main fixed contact 20 b of 20 and a wire connected to the motor 13 is fixed to the other end.
  • the main movable contact 22 and the main movable iron core 23 made of a magnetic material that moves the main movable contact 22 in the direction of the pair of main fixed contacts 20 and the magnet that generates an attractive force between the main movable iron core 23.
  • a main fixed iron core 24 made of a body, a suction coil 25 that generates a magnetic field that attracts the main movable iron core 23 to the main fixed iron core 24, and a holding coil 26 that generates a magnetic field that holds the main movable iron core 23 at the moving end after suction.
  • a main yoke 27 made of a magnetic material, which is a magnetic circuit of a magnetic field generated by the suction coil 25 and the holding coil 26.
  • the starter electromagnetic switch device 17 constitutes an electric circuit for supplying electric power to the suction coil 25 and the holding coil 26, and a pair of sub-fixed contacts 28 arranged at positions electrically and mechanically separated, and a pair of A sub movable contact 29 constituting an electric circuit for supplying power to the suction coil 25 and the holding coil 26 by electrically connecting the sub fixed contacts 28 and the sub movable contact 29 in the direction of the pair of sub fixed contacts 28.
  • a secondary movable iron core 31 made of a magnetic material that generates a propelling force to be moved, a secondary coil 33 that generates a magnetic field that is a thrust of the secondary movable iron core 31, and a secondary yoke that is a magnetic circuit of the magnetic field of the secondary coil 33.
  • 30 and a pair of sub-fixed iron cores 32 that are disposed at both ends of the sub-relay 30 and serve as a magnetic circuit.
  • the starter electromagnetic switch device 17 includes a terminal block 43 on which the main contact chamber 57 and the subcoil 33 are arranged so as to be adjacent to each other in the radial direction via a partition wall 70 separating the subcoil 33 and the main contact chamber 57. It has.
  • the starter electromagnetic switch device 17 includes a pair of sub-fixed contacts 28 and one sub-fixed contact 28 a of the sub-fixed contact 28 on the end surface 43 a of the terminal block 43 opposite to the suction coil 25 in the axial direction.
  • Electrical circuits such as a connector 36 and a ground connector 39 for connecting the holding coil 26 to the battery minus wire 9 are arranged on the same plane. In addition, these wires have different electrical connection methods depending on the earth float type and the body earth type.
  • the battery connector 34, the SW connector 35, the motor connector 36, the S plus connector 37, the S minus connector 38, and the ground connector 39 that form these electric circuits are a terminal block 43, a B bush 46 and an M bush 47 made of a conductor.
  • the battery terminal 11 and the motor terminal 21, each having a screw portion at one end and a head portion at the other end, are screwed together with a pair of nuts 49 via a pair of washers 48. Is done.
  • the heads of the battery terminal 11 and the motor terminal 21 are mating surfaces with the terminal block 43, and restrict the rotation of the battery terminal 11 and the motor terminal 21 with respect to the terminal block 43.
  • the nut 49a in contact with the battery terminal 11, the washer 48a in contact with the nut 49a, the B bush 46 in contact with the washer 48a, and the battery connector 34 in contact with the B bush 46 are electrically connected.
  • a circuit is formed, and the nut 49b in contact with the motor terminal 21, the washer 48b in contact with the nut 49b, the M bush 47 in contact with the washer 48b, and the M bush 47 are in contact.
  • An electric circuit is formed by the motor connector 36.
  • the main movable contact 22 is a plate-like conductive material having a through-hole through which the main movable iron core 23 passes in the center.
  • One end of the end face in the plate thickness direction of the main movable contact 22 forms a contact surface between the pair of main fixed contacts 20 and the insulating plate 50, and the other end forms a contact surface with the insulating member 51.
  • the inner periphery of the through hole forms a contact surface with the insulating member 51.
  • the main movable contact 22 is insulated and held by the main movable iron core 23 from the insulating member 51 and the insulating plate 50.
  • the main movable iron core 23 is a solid stepped round bar made of a magnetic material and constitutes a magnetic circuit.
  • an insulating plate 50, an insulating member 51, a main movable contact 22, and a main contact spring 52 are fixed by a retaining ring 53.
  • a surface of the main movable iron core 23 facing the main fixed iron core 24 forms a contact surface with the main fixed iron core 24.
  • the flange portion 23 b of the main movable iron core 23 is engaged with the shift lever 18.
  • you may apply to an electromagnetic pushing starter by making the inside of the main movable iron core 23 hollow and incorporating a spring.
  • the main fixed iron core 24 is a cylinder made of a magnetic material, and has a flange portion 24a at one end and a stepped through hole at the center to constitute a magnetic circuit.
  • the outer periphery of the flange portion 24 a is fitted with the main yoke 27, and one end surface of the flange portion 24 a is caulked and fixed to the circumference after fitting the main yoke 27.
  • the main bobbin 54 around which the main yoke 27, the suction coil 25, and the holding coil 26 are wound comes into contact with the other end surface of the flange portion 24a.
  • the suction coil 25 is an enamel-covered conductor wound around the main bobbin 54, and generates a magnetic field for attracting the main movable iron core 23 toward the main fixed iron core 24.
  • One end of the suction coil 25 is electrically connected to the motor connector 36.
  • the other end is electrically connected to the SW connector 35.
  • the coil lead wires are connected by welding, crimping or the like.
  • the holding coil 26 is an enamel-coated conductor wound around the main bobbin 54, and generates a magnetic field for attracting and holding the main movable iron core 23 in the direction of the main fixed iron core 24.
  • One end of the holding coil 26 is electrically connected to the SW connector 35.
  • the other end is electrically connected to the ground connector 39.
  • the other end may be electrically connected to the main fixed iron core 24 to be a body ground type.
  • the main yoke 27 is a magnetic material and serves as a magnetic circuit for a magnetic field generated by the suction coil 25 and the holding coil 26.
  • the main yoke 27 has a bottomed cylindrical shape, and has a through-hole through which the main movable iron core 23 passes and a screw hole for fixing to the front bracket 19, and a suction coil 25 and a holding coil inside the cylindrical shape. 26 is stored.
  • the main fixed iron core 24 is fixed to the end surface opposite to the cylindrical bottom portion by caulking the entire periphery of the end portion toward the inner peripheral side after the main fixed iron core 24 is fitted.
  • One sub-fixed contact 28 a of the pair of sub-fixed contacts 28 is formed of a plate material made of the same conductor as the battery connector 34, and the other sub-fixed contact 28 b is formed of a plate material made of the same conductor as the SW connector 35.
  • the electric circuit of the suction coil 25 and the holding coil 26 is formed.
  • a surface facing the sub movable contact 29 which is one end surface in the plate thickness direction of the pair of sub fixed contacts 28 is a contact surface that contacts the sub movable contact 29.
  • the sub movable contact 29 is a plate material made of a conductor, and has a through hole through which the rod 55 penetrates in the center, and forms an electric circuit of the suction coil 25 and the holding coil 26.
  • One end surface of the sub movable contact 29 in the plate thickness direction is a contact surface that contacts the pair of sub fixed contacts 28.
  • the other end surface is a contact surface that contacts the cover 44.
  • the rod 55 penetrates in the center of the sub movable contact 29, and the sub contact spring 41 having both ends closely wound in the small diameter portion 55a of the rod 55 penetrated in the same manner as the small diameter portion 55a of the rod 55 is inserted and integrated.
  • the contactor rod ASSY 60 can be used (see FIG. 7).
  • the pair of auxiliary fixed iron cores 32 is a magnetic material that is a magnetic circuit together with the auxiliary yoke 30.
  • One sub-fixed iron core 32 a of the pair of sub-fixed iron cores 32 is formed of the same member as the sub-joint 30.
  • the sub-fixed iron core 32 a has a through-hole and a flange portion that penetrates, and a flat plate portion obtained by bending the flange portion at a right angle serves as the auxiliary yoke 30.
  • One end surface of the flange portion constitutes a contact surface with the sub-bobbin 56, and the other end surface constitutes a contact surface with the holder 45.
  • the other sub-fixed iron core 32b has a bottomed cylindrical shape with a flange, and the opening surface forms a tapered surface, and the secondary return spring 40 is accommodated inside the cylindrical shape.
  • the end surface opposite to the opening surface constitutes the contact surface of the terminal block 43, and the flange portion constitutes the fitting portion of the secondary yoke 30.
  • the sub-movable iron core 31 is a magnetic circuit of a magnetic field generated by the sub-coil 33, and has a tapered surface at one end of a cylinder made of a magnetic material and a hollow portion at both ends.
  • the sub movable iron core 31 is disposed inside the cylinder of the sub bobbin 56, the taper surface of one end faces the taper surface of the sub fixed iron core 32b, and the sub return spring 40 is accommodated in the hollow portion on the taper surface side.
  • a rod 55 is accommodated in the cylinder at the other end, and its end face faces the holder 45.
  • the auxiliary coil 33 is an enamel-covered conductor wound around the auxiliary bobbin 56, and generates a magnetic field for moving and holding the auxiliary movable iron core 31 from the auxiliary fixed iron core 32a to the auxiliary fixed iron core 32b.
  • One end of the sub-coil 33 is connected to the S plus connector 37 and electrically connected to the S circuit wiring 10, and the other end is connected to the S minus connector 38 and electrically connected to the battery-wiring 9.
  • the auxiliary movable iron core 31, the auxiliary coil 33, and the auxiliary return spring 40 are integrated by fitting a pair of auxiliary fixed iron cores 32 via the auxiliary yoke 30 to be a relay ASSY 61 (see FIG. 7).
  • the holder 45 is an insulating material, and has a bottomed cylindrical portion having a central axis different from the central axis of the through hole at one end in the axial direction of the through hole and the through hole, and a cover spring that is an elastic member in the bottomed cylindrical portion 42 is stored.
  • the other end in the axial direction of the through hole forms an abutting surface that abuts on the sub-fixed iron core 32a.
  • the rod 55 passes through the through hole.
  • FIG. 10A After the upper packing 62 is supplied to the terminal block 43, the relay ASSY 61 assembled on the sub ASSY assembly line is supplied to the terminal block 43.
  • FIG. 10B Next, the holder 45 and the cover spring 42 are supplied onto the relay ASSY 61.
  • FIG. 10C Next, a pair of auxiliary fixed contacts 28 are supplied onto the holder 45.
  • the sub-fixed iron core 32 is disposed on the end surface 43 a of the terminal block 43. Since the end surface of the holder 45 that faces the pair of sub-fixed contacts 28 is below the end surface 43a of the terminal block 43, the sub-fixed contacts 28 do not float.
  • FIG. 10A After the upper packing 62 is supplied to the terminal block 43, the relay ASSY 61 assembled on the sub ASSY assembly line is supplied to the terminal block 43.
  • FIG. 10B Next, the holder 45 and the cover spring 42 are supplied onto the relay ASSY 61.
  • FIG. 10C Next, a pair of auxiliary fixed contacts 28 are supplied
  • the starter electromagnetic switch device 17 assembled and configured in this way can improve the vibration resistance because not only the load of the cover spring 42 but also the load of the auxiliary return spring 40 contributes to the fixing of the relay ASSY 61. Further, by making the components constituting the auxiliary relay 65 into sub-ASSY, the assemblability is improved, and a low-cost starter can be provided by reducing assembly defects. Furthermore, since the electric circuit 68 is stored in the terminal block 43, waterproofness and corrosion resistance can be improved.
  • the main contact chamber 57 is a space in which the pair of main fixed contacts 20 are arranged on the terminal block 43 and the main movable contact 22 is movable.
  • the sub contact chamber 58 is a space in which the pair of sub fixed contacts 28 and the sub movable contact 29 are arranged, and is a space constituted by the cover 44 and the holder 45.
  • the terminal block 43 has a shape in which a part of a cylindrical shape made of an insulating material protrudes in the radial direction, and has a battery connector 34, a SW connector 35, a motor connector 36, an S plus connector 37, an S minus connector 38 at one end, The ground connector 39 and the S terminal 12 are arranged, and an opening of a space in which the relay ASSY 61 is arranged is provided.
  • the opening of the main contact chamber 57 and the mating surface of the battery terminal 11 in the main contact chamber 57 and the motor terminal 21 are provided at the other end. With a fitting surface.
  • the space for arranging the sub-coil 33 and the main contact chamber 57 are arranged so as to be adjacent to each other in the radial direction, and are separated by a partition wall.
  • a bolt 59a disposed on the auxiliary coil 33 side and a bolt 59b disposed on the opposite side of the bolt 59a are used.
  • the screw portion is screwed into a screw hole provided in the main fixed iron core 24.
  • the upper packing 62 is an elastic body such as chloroprene rubber and has a shape as shown in FIG. 11A, and is pressed between the end face of the terminal block 43 and the end face of the cover 44 to prevent water from entering from the outside. (Fig. 4).
  • the lower packing 63 is an elastic body such as chloroprene rubber, and has a shape as shown in FIG. 11B.
  • the outer peripheral end 63 a is such that the end surface of the terminal block 43 and the main yoke 27 fall into the main fixed iron core 24. It is pressed and clamped on the crimped surface to prevent water from entering from the outside (FIG. 4). Further, the inner peripheral end 63 b of the lower packing 63 is pressed and held between the opening end portion of the main contact chamber 57 and the main fixed iron core 24 to prevent water from entering the main contact chamber 57.
  • the sealing material 64 is a liquid sealing material that has functions of insulation, rust prevention, and waterproof, and can be cured by temperature, humidity, ultraviolet rays, etc. after application.
  • the cover spring 42 has a function of fixing the auxiliary relay 65 disposed in the space between the terminal block 43 and the cover 44 so as to resist an external force such as vibration.
  • the starter electromagnetic switch device is in a non-operating state, and the secondary return spring biases the secondary fixed iron core 32a in the direction of the terminal block. Therefore, the secondary return spring 40 is a cover spring. It works to assist the fixed function.
  • the O-ring 67a and the O-ring 67b include a pair of auxiliary fixed contact 28, auxiliary movable contact 29, auxiliary coil 33, battery connector 34, SW connector 35, motor connector 36, S plus connector 37, S minus connector 38, and ground connector 39.
  • a structure that ensures waterproofness is provided in order to protect the electrical circuit 68.
  • a seal surface is formed by the outer periphery of the battery terminal 11 and the inner periphery of the O-ring 67a, the inner periphery of the B bush 46 and the outer periphery of the O-ring 67a, and the water intrusion path is cut off.
  • a seal surface is formed by the outer periphery of the motor terminal 21 and the inner periphery of the O-ring 67b, the inner periphery of the M bush 47 and the outer periphery of the O-ring 67b, and the water intrusion path is cut off.
  • the operation of the starter electromagnetic switch device 17 will be described.
  • a current flows through the subcoil 33.
  • the current flowing through the sub-coil 33 is about several hundred mA to several A, and is ON / OFF controlled by a contact relay or a semiconductor relay in the control device 7.
  • a current flows through the subcoil 33, a magnetic field is generated, and a magnetic flux flows through a magnetic circuit composed of the sub yoke 30, the sub fixed iron core 32a, the sub fixed iron core 32b, the sub movable iron core 31, and a gap existing between the components.
  • the sub-movable core 31 is connected to the sub-fixed core 32b.
  • the sub movable contact 29 is moved in the direction of the pair of sub fixed contacts 28 by the load of the sub contact spring 41.
  • the auxiliary movable iron core 31 continues to move until the auxiliary movable iron core 31 comes into contact with the auxiliary fixed iron core 32b. After abutting on 32b, it is held in that state.
  • a current flows through the suction coil 25 and the holding coil 26, a magnetic field is generated, and a magnetic flux flows through a magnetic circuit including the main yoke 27, the main fixed iron core 24, the main movable iron core 23, and a gap existing between the components.
  • the main movable contact 22 is disposed at one end of the main movable iron core 23, the main movable iron core 23 moves in the direction of the pair of main fixed contacts 20, and the main movable contact 22 and the pair of main fixed contacts 20 come into contact with each other. Then, the motor circuit is closed, a voltage is applied to the motor terminal 21, and the motor 13 starts rotating. Since one end of the suction coil 25 is electrically connected to one end of the pair of sub-fixed contacts 28 and the other end is electrically connected to the motor terminal 21, the pair of main fixed contacts 20 and the main movable contact 22 are in contact with each other. At the same time as the voltage is applied to the contact motor terminal 21, there is almost no potential difference between both ends of the suction coil 25, so that the current of the suction coil 25 almost does not flow after the transient phenomenon.
  • the main movable iron core 23 continues to move until it comes into contact with the main fixed iron core 24 due to its own inertial force, the transient current of the suction coil 25 and the current of the holding coil 26. After the main movable iron core 23 and the main fixed iron core 24 come into contact with each other, the gap between the iron cores disappears, so that the amount of magnetic flux required for holding decreases drastically, and the main movable iron core 23 and the main fixed iron core 24 come into contact with each other by the holding force of the holding coil 26. Hold the state.
  • the stop operation of the starter 4 is the same when the operator of the key switch 6 turns off the key switch 6 before the engine 2 starts rotating by itself or when the control device 7 determines that the start is not necessary / impossible. .
  • the sub movable contact 29 receives a force in a direction away from the pair of sub fixed contacts 28 via the rod 55, leaves the pair of sub fixed contacts 28, and the electric circuits of the suction coil 25 and the holding coil 26 are opened. No current flows through the suction coil 25 and the holding coil 26.
  • the electromagnetic switch device for starter has a pair of main fixed contacts, a main movable contact, and a main coil (either a suction coil or a holding coil or both).
  • An electromagnetic switch that opens and closes the electric circuit of the motor via the main fixed contact of the motor, and engages the pinion with the ring gear via the shift lever when the main coil is energized, a pair of sub fixed contacts, a sub movable contact, and And a pair of sub-fixed contacts connected to the main coil of the electromagnetic switch, and energizing the main coil of the electromagnetic switch via the pair of sub-fixed contacts in response to a start signal.
  • the auxiliary relay the main contact chamber in which the pair of main fixed contacts and the main movable contact that are opened in the main coil axial direction side, and the auxiliary relay that is opened in the main coil axial direction opposite side are arranged.
  • an elastic member (cover spring 42) for fixing the auxiliary relay in the axial direction together with the terminal block and the cover, and an elastic member for fixing the auxiliary relay in the axial direction between the auxiliary relay and the cover Since they are arranged, the effect of improving the vibration resistance can be obtained without degrading the assemblability of the starter electromagnetic switch device.
  • a packing is provided on the end surface on the opening side where the auxiliary relay of the terminal block is arranged, and the terminal block, the packing, and the cover sandwich the auxiliary relay arranged in the terminal block and the internal wiring. Therefore, in addition to the improvement in vibration resistance, the packing can be pressed and held between the end face of the terminal block and the end face of the cover, thereby preventing water from entering from the outside.
  • the second packing is pressed and clamped between the end face of the terminal block and the surface where the main yoke is crimped to the main fixed iron core, it is possible to further prevent water from entering from the outside.
  • the present invention is not limited to the embodiments, and various design changes can be made.
  • the embodiments can be freely combined or the embodiments can be combined. Modifications and omissions can be made as appropriate.

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Abstract

補助リレーを内蔵し耐振性が良好で低コストなスタータ用電磁スイッチ装置を提供する。 吸引コイル(25)の軸方向側に開口する一対の主固定接点と主可動接点が配置される主接点室と吸引コイル(25)の軸方向反対側に開口する補助リレー(65)が配置される端子台(43)と、端子台の補助リレーが配置される開口部側に補助リレーを密閉した状態で、副固定接点(28)が貫通する貫通穴を有するカバー(44)と、補助リレー(65)とカバー(44)の間に配置され、端子台(43)とカバー(44)とともに補助リレー(65)を軸方向に固定する弾性部材(42)を備えた。

Description

スタータ用電磁スイッチ装置
 本発明は、例えば自動車などに搭載されるエンジンを始動するスタータに用いられるスタータ用電磁スイッチ装置に関するものである。
 従来、特にバス、トラックといった大排気量エンジンを始動させるスタータに用いられるスタータ用電磁スイッチ装置は、これを作動させるために大電流を供給する必要があり、この電流供給手段として補助リレーと呼ばれるスタータ用電磁スイッチ装置より小型のリレーを使用している。
補助リレーはスタータ用電磁スイッチ装置の近傍に設置し電気回路を構成するよう配線で接続するが、エンジン室内でこの補助リレーの設置空間を確保することが困難であったり配線の配策が難しいことも多いため、この設置空間及び配線を不要とした補助リレーを内蔵したスタータ用電磁スイッチ装置が知られている(例えば特許文献1~3)。
特許文献1のFig.1の実施例及び特許文献2,3の実施例においてはソレノイドコイルと可動接点の間に補助リレーを内蔵したスタータ用電磁スイッチ装置の記載がある。
また特許文献1のFig.5の実施例においては端子台の軸方向外側に補助リレーの一部が突出するように内蔵されたスタータ用電磁スイッチ装置の記載がある。
US2009/0002105A1 特開2002-138931 特表平8-504913
 しかしながら、上記特許文献1のFig.1の実施例や特許文献2,3の実施例においては、スタータ用電磁スイッチ装置の可動接点の外周に補助リレーのソレノイドコイルを巻回しているためコイルの展開長が長くなる。
コイルの展開長が長くなるとコイル抵抗が大きくなり、補助リレーが作動するために必要な電流を流すことができないという問題が生じる。
この問題を解決するためには補助リレーのソレノイドコイルのコイル素線断面積を大きくする必要があり、補助リレーのソレノイドコイルの大型化と製造原価が高くなるという問題があった。
 また上記特許文献1のFig.5の実施例においては、補助リレーを軸方向に突出するように内蔵することで補助リレーのソレノイドコイルの大型化と製造原価が高くなるという問題を解決しているが、軸方向に突出することで車両搭載性が悪化する。
更にスタータのエンジン取付面から離れた位置に補助リレーが配置されるため振動応答が大きくなり耐振性が悪化するという問題があった。
 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、補助リレーを内蔵し耐振性が良好で低コストなスタータ用電磁スイッチ装置を提供することを目的とする。
 本発明に係るスタータ用電磁スイッチ装置は、
一対の主固定接点、主可動接点、主コイルを有し、前記一対の主固定接点を介してモータの電気回路を開閉すると共に、前記主コイルの付勢時にシフトレバーを介してピニオンをリングギアに係合させる電磁スイッチと、
一対の副固定接点、副可動接点および副コイルを有し、前記一対の副固定接点を前記電磁スイッチの前記主コイルに接続され、始動信号に応じて、前記一対の副固定接点を介して前記電磁スイッチの前記主コイルを付勢する補助リレーと、
前記主コイル軸方向側に開口する前記一対の主固定接点と主可動接点が配置される主接点室と前記主コイル軸方向反対側に開口する前記補助リレーが配置される端子台と、
前記端子台の補助リレーが配置される開口部側に前記補助リレーを密閉した状態で、主固定接点が貫通する貫通穴を有するカバーと、
前記補助リレーと前記カバーの間に配置され、前記端子台と前記カバーとともに前記補助リレーを軸方向に固定する弾性部材を備えている。
 本発明に係るスタータ用電磁スイッチ装置によれば、補助リレーを軸方向に固定する弾性部材をカバーと補助リレーの間に配置したので、スタータ用電磁スイッチ装置の組立性が悪化することなく耐振性が向上するといった効果が得られる。
本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置を搭載したスタータの部分断面図である。 本発明の実施の形態1に係る内燃機関装置の模式図である。 図1におけるスタータ用電磁スイッチ装置の断面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置の他の断面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置における補助リレーの断面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置の端子台を主固定鉄心にボルトで螺合した直後の図1の左側からみた側面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置のリレー部を構成するサブASSYの断面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置の図1の左側から見た側面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置の電気回路周辺部の断面図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置における補助リレーの組立手順を示す説明図である。 本発明の実施の形態1に係るスタータ用電磁スイッチ装置における上パッキン及び下パッキンの斜視図である。
 図1~10において、内燃機関装置1は、エンジン2、リングギヤ3、スタータ4、バッテリ5、キースイッチ6、制御装置7、バッテリプラス配線8、バッテリマイナス配線9、S回路配線10を備えている。
 エンジン2は内燃機関であり、自力始動できないためスタータ4の回転力をリングギヤ3を介して受けることで自力回転を始める。
リングギヤ3はスタータ4の回転力をエンジン2に伝達するものであり、エンジン2と直結される。
スタータ4はバッテリ5の電力により回転力を発生し、その回転力をリングギヤ3を介してエンジン2に伝達する。
バッテリ5はスタータ4を回転させる電力を備えている二次電池であり、スタータ4とバッテリプラス配線8、バッテリ-配線9によって電気的に接続される。
キースイッチ6はON状態でスタータ4を回転させ、OFF状態でスタータ4を停止状態にするスイッチである。
 制御装置7はキースイッチ6のON、OFF状態と、その他の始動条件を総合的に判断し、スタータ4に始動信号を送る装置である。
バッテリプラス配線8はバッテリ5のバッテリプラス端子5aとスタータ4のバッテリ端子11を接続し、バッテリマイナス配線9はバッテリマイナス端子5bとエンジン2に接続することでバッテリ5とスタータ4を電気的に接続する。
S回路配線10は制御装置7とスタータ4のS端子12を電気的に接続する配線である。
 次にスタータ4の構成について説明する。
スタータ4はモータ13、出力軸14、オーバーランニングクラッチ15、ピニオン16、スタータ用電磁スイッチ装置17、シフトレバー18、フロントブラケット19を備えている。
モータ13はバッテリの電力により回転力を発生する。
出力軸14はモータの回転力をオーバーランニングクラッチ15に伝達する。
オーバーランニングクラッチ15は出力軸14上に軸方向に移動可能に配置され、出力軸14から伝達されたモータ13の回転力をピニオン16に伝達する。
ピニオン16はオーバーランニングクラッチ15から伝達されたモータ13の回転力をエンジン2のリングギヤ3に伝達する。
スタータ用電磁スイッチ装置17は、シフトレバー18を介してオーバーランニングクラッチ15を出力軸14上で軸方向に移動させると共に、制御装置7からの始動信号に対応してバッテリ5とモータ13間の電気回路を開閉する。
シフトレバー18はスタータ用電磁スイッチ装置17の推進力をオーバーランニングクラッチ15に伝達し出力軸14上を移動させる。
フロントブラケット19は、スタータ4をエンジン2に固定するとともに、モータ13とスタータ用電磁スイッチ装置17の電気回路を形成する。
 次にスタータ用電磁スイッチ装置17について構成を説明する(図3,4参照)。
実施の形態1のスタータ用電磁スイッチ装置17は、モータ13へ電力を供給するモータ電気回路を構成し電気的および機械的に離れた位置に配置される一対の主固定接点20と、一端に一対の主固定接点20の一方の主固定接点20aを構成すると共に、他端にバッテリ5のバッテリプラス端子5aと電気的に接続する配線が固定されるバッテリ端子11と、一端に一対の主固定接点20の他方の主固定接点20bを構成すると共に、他端にモータ13と接続する配線が固定されるモータ端子21と、一対の主固定接点20間を電気的に接続することでモータ電気回路を構成する主可動接点22と、主可動接点22を一対の主固定接点20の方向に移動させる磁性体からなる主可動鉄心23と、主可動鉄心23との間で吸引力を発生する磁性体からなる主固定鉄心24と、主可動鉄心23を主固定鉄心24に吸引する磁界を発生する吸引コイル25と、主可動鉄心23を吸引後の移動端に保持する磁界を発生する保持コイル26と、吸引コイル25と保持コイル26が発生する磁界の磁気回路であり磁性体からなる主継鉄27とを備えている。
 また、スタータ用電磁スイッチ装置17は、吸引コイル25と保持コイル26に電力を供給する電気回路を構成し電気的および機械的に離れた位置に配置される一対の副固定接点28と、一対の副固定接点28間を電気的に接続することで吸引コイル25および保持コイル26に電力を供給する電気回路を構成する副可動接点29と、副可動接点29を一対の副固定接点28の方向に移動させる推進力を発生する磁性体からなる副可動鉄心31と、副可動鉄心31の推力のもととなる磁界を発生する副コイル33と、副コイル33の磁界の磁気回路となる副継鉄30と、副継鉄30の両端に配置され磁気回路となる一対の副固定鉄心32とを備えている。
 更に、スタータ用電磁スイッチ装置17は、副コイル33と主接点室57を分離する隔壁70を介して互いに径方向に隣り合うように主接点室57と副コイル33が配置された端子台43とを備えている。
 更に、スタータ用電磁スイッチ装置17は、端子台43の吸引コイル25とは軸方向反対側の端面43a上で、一対の副固定接点28と、副固定接点28の一方の副固定接点28aを構成するバッテリコネクタ34と、他方の副固定接点28bを構成するSWコネクタ35と、副コイル33に電力を供給するSプラスコネクタ37と、Sマイナスコネクタと、吸引コイル25をモータ端子21に接続するモータコネクタ36と、保持コイル26をバッテリマイナス配線9と接続するアースコネクタ39といった、電気回路を同一平面上に配置している。
また、これらの配線はアースフロートタイプ、ボディアースタイプによって電気接続の方法は異なる。
これらの電気回路を形成するバッテリコネクタ34、SWコネクタ35、モータコネクタ36、Sプラスコネクタ37、Sマイナスコネクタ38、アースコネクタ39は、端子台43と、導電体からなるBブッシュ46とMブッシュ47をインサート成型したカバー44とで挟み込む構成で、一端をネジ部、他端に頭部が形成されているバッテリ端子11とモータ端子21を一対のワッシャ48を介して、一対のナット49で螺合される。
 バッテリ端子11およびモータ端子21の頭部は、端子台43との勘合面であり、端子台43に対してバッテリ端子11およびモータ端子21が回転することを規制している。
また、バッテリ端子11と接触しているナット49aと、ナット49aと接触しているワッシャ48aと、ワッシャ48aと接触しているBブッシュ46と、Bブッシュ46と接触しているバッテリコネクタ34によって電気回路を形成し、また、モータ端子21と接触しているナット49bと、ナット49bと接触しているワッシャ48bと、ワッシャ48bと接触しているMブッシュ47と、Mブッシュ47と接触しているモータコネクタ36によって電気回路を形成している。
 主可動接点22は中央に主可動鉄心23が貫通する貫通穴を有する板状の導電材である。主可動接点22の板厚方向における端面の一端は、一対の主固定接点20との当接面と絶縁板50との当接面を、他端は絶縁部材51との当接面を形成し、貫通穴の内周は絶縁部材51との当接面を形成する。
主可動接点22は絶縁部材51と絶縁板50より主可動鉄心23に絶縁保持される。
 主可動鉄心23は磁性材からなる中実段付き丸棒であって磁気回路を構成する。
主可動鉄心23の小径部23aは絶縁板50と絶縁部材51と主可動接点22と主接点バネ52が止め輪53で固定されている。
主可動鉄心23の主固定鉄心24との対向面は主固定鉄心24との当接面を形成する。
主可動鉄心23の鍔部23bはシフトレバー18と係合させる。
なお、主可動鉄心23の内部を中空にし、バネを内蔵することで電磁押し込みスタータに適用してもよい。
 主固定鉄心24は磁性材からなる円筒であって、一端にフランジ部24aと、中央に段付きの貫通穴を有し、磁気回路を構成する。
フランジ部24aの外周は主継鉄27と嵌合し、フランジ部24aの一方の端面は主継鉄27を嵌合後に円周状にカシメ固定する。
フランジ部24aの他端面には、主継鉄27および吸引コイル25および保持コイル26を巻いた主ボビン54が当接する。
また、フランジ部24aに形成された貫通穴が多数あり、それぞれに主ボビン54の吸引コイル25および保持コイル26の口出し部が嵌合する。
中央に主可動鉄心23の小径部23aが貫通する。
 吸引コイル25は主ボビン54に巻回されたエナメル被覆された導電体であって、主可動鉄心23を主固定鉄心24の方向に吸引するための磁界を発生する。
吸引コイル25の一端は、モータコネクタ36に電気的に接続される。
他端は、SWコネクタ35に電気的に接続される。
接続方法は、コイル口出し線を溶接や圧着等によって接続する。
 保持コイル26は主ボビン54に巻回されたエナメル被覆された導電体であって、主可動鉄心23を主固定鉄心24の方向に吸引および保持するための磁界を発生する。
保持コイル26の一端は、SWコネクタ35に電気的に接続される。
他端はアースコネクタ39に電気的に接続される。
または、他端を主固定鉄心24に電気的に接続してボディアースタイプとしてもよい。
 主継鉄27は磁性材であって、吸引コイル25および保持コイル26で発生した磁界の磁気回路となる。
主継鉄27は有底筒形状であって、底には主可動鉄心23が貫通する貫通穴とフロントブラケット19と固定するためのネジ穴を備え、筒形状の内側に吸引コイル25と保持コイル26を収納する。
筒形状の底部と反対側の端面は、主固定鉄心24を嵌合させた後に、端部全周を内周側に倒すようにかしめることにより主固定鉄心24が固定される。
 次に補助リレー65の構成について説明する(図5,6参照)。
 一対の副固定接点28の一方の副固定接点28aはバッテリコネクタ34と同一の導電体からなる板材で形成され、他方の副固定接点28bはSWコネクタ35と同一の導電体からなる板材で形成され、吸引コイル25および保持コイル26の電気回路を形成する。
一対の副固定接点28の板厚方向の一端面である副可動接点29との対向面は、副可動接点29と当接する当接面である。
 副可動接点29は導電体からなる板材であって、中央にロッド55が貫通する貫通穴を有し、吸引コイル25および保持コイル26の電気回路を形成する。
副可動接点29の板厚方向の一端面は一対の副固定接点28と当接する当接面である。他端面は、カバー44と当接する当接面である。副可動接点29の中央にロッド55が貫通し、貫通したロッド55の小径部55aに両端密巻部をロッド55の小径部55aと同等に絞った副接点バネ41を挿入することで一体化させコンタクタロッドASSY60とすることができる(図7参照)。
 一対の副固定鉄心32は副継鉄30と共に磁気回路である磁性材である。
一対の副固定鉄心32の一方の副固定鉄心32aは、副継鉄30と同一部材で形成されている。
副固定鉄心32aは貫通する貫通穴と鍔部を有し、鍔部を直角に曲げた平板部が副継鉄30となる。鍔部の一端面は副ボビン56との当接面を、他端面はホルダ45との当接面を構成する。
他方の副固定鉄心32bは、鍔付の有底筒形状で開口面はテーパ面を構成し、筒形状内部に副復帰バネ40を収納する。
開口面と反対側の端面は端子台43の当接面を、鍔部は副継鉄30の嵌合部を構成する。
 副可動鉄心31は、副コイル33で発生した磁界の磁気回路であって、磁性材からなる
円柱の一端にテーパ面を、両端に中空部を構成している。
副可動鉄心31は、副ボビン56の円筒の内側に配置され、一端のテーパ面は、副固定鉄心32bのテーパ面と対向し、テーパ面側の中空部に副復帰バネ40を収納する。
他端の円筒内部にはロッド55を収納し、その端面はホルダ45と対向する。
 副コイル33は副ボビン56に巻回されたエナメル被覆された導電体であって、副可動鉄心31を副固定鉄心32aから副固定鉄心32bの方向に移動および保持するための磁界を発生する。
副コイル33の一端はSプラスコネクタ37に接続し、S回路配線10に電気的に接続され、他端はSマイナスコネクタ38に接続し、バッテリ-配線9に電気的に接続される。
 副可動鉄心31と副コイル33と副復帰バネ40は一対の副固定鉄心32を副継鉄30を介して嵌合することで一体化され、リレーASSY61とすることができる(図7参照)。
 ホルダ45は絶縁材であって、貫通穴と貫通穴の軸方向一端に貫通穴の中心軸とは異なる中心軸を持った有底円筒部を有し、有底円筒部に弾性部材であるカバーバネ42を収納する。
貫通穴の軸方向他端は、副固定鉄心32aと当接する当接面を形成している。
また貫通穴にはロッド55が貫通する。
 次に、図10を用いて、スタータ用電磁スイッチ装置17の補助リレー65の組立手順について説明する。
図10A
端子台43に上パッキン62が供給された後、サブASSY組立ラインで組立てたリレーASSY61が端子台43に供給される。
図10B
次に、ホルダ45とカバーバネ42がリレーASSY61の上に供給される。
図10C
次に、一対の副固定接点28がホルダ45の上に供給される。
副固定鉄心32は端子台43の端面43a上に配置される。
ホルダ45の端面で一対の副固定接点28と対向する面は、端子台43の端面43aより下にあるため、副固定接点28は浮き上がった状態になることがない。
図10D
次にサブASSY組立ラインで組立てたコンタクタロッドASSY60がホルダ45の貫通穴を通し、リレーASSY61の副可動鉄心31の上に供給される。
図10E
最後に上パッキン62の上にカバー44が供給され、バッテリ端子11とモータ端子21を一対のナット49で螺合することで、端子台43とカバー44が固定される。
図10F
組み立てが完了したスタータ用電磁スイッチ装置17の補助リレー65を示す。
 このように組み立てられ構成されたスタータ用電磁スイッチ装置17は、カバーバネ42の荷重だけでなく、副復帰バネ40の荷重もリレーASSY61の固定に寄与するため、耐振性を向上させることができる。
また、補助リレー65を構成する部品をサブASSY化することで組立性が良くなり、組立不良を低減することで低コストなスタータを提供することができる。
さらに、電気回路68が端子台43の中に格納されることで防水性、耐腐食性を向上することができる。
 上記のように構成されたスタータ用電磁スイッチ装置において、主接点室57は、端子台43に一対の主固定接点20を配置し、主可動接点22が可動する空間である。
副接点室58は、一対の副固定接点28と副可動接点29を配置する空間であって、カバー44とホルダ45で構成される空間である。
 端子台43は、絶縁材からなる円筒形上の一部が径方向に突出した形状であって、一端にバッテリコネクタ34、SWコネクタ35、モータコネクタ36、Sプラスコネクタ37、Sマイナスコネクタ38、アースコネクタ39とS端子12を配置するとともに、リレーASSY61を配置する空間の開口部を備え、他端に主接点室57の開口部と主接点室57にバッテリ端子11の勘合面とモータ端子21の勘合面を備える。
副コイル33を配置する空間と主接点室57は互いに径方向に隣り合うように配置され、隔壁によって隔離されている。
 端子台43を主固定鉄心24に固定するために、副コイル33側に配置したボルト59aと、ボルト59aの対角に配置したボルト59bが用いられ、それぞれ頭部が端子台43の端面に当接し、ネジ部は主固定鉄心24が備えるネジ穴に螺合する。
 上パッキン62はクロロプレンゴム等の弾性体であって、図11(A)に示すような形状を有し、端子台43の端面とカバー44の端面で押圧挟持され外部からの水の浸入を防いでいる(図4)。
 下パッキン63はクロロプレンゴム等の弾性体であって、図11(B)に示すような形状を有し、外周端63aは端子台43の端面と主継鉄27を主固定鉄心24に倒れ込むようにかしめた面で押圧挟持され外部からの水の浸入を防いでいる(図4)。
また、下パッキン63の内周端63bは主接点室57の開口端部と主固定鉄心24で押圧挟持され主接点室57への水の浸入を防いでいる。
 シール材64は、絶縁、防錆、防水の機能を持ち塗布後は、温度、湿度、紫外線等で硬化させることが可能な液状シール材であって、Sプラスコネクタ37とSマイナスコネクタ38とアースコネクタ39と端子台43と上パッキン62とカバー44で構成された空隙に塗布する。
 カバーバネ42は、端子台43とカバー44との間の空間に配置された補助リレー65を振動等の外力に抗するように固定する機能を持つ。
なお、内燃機関の運転中においてはスタータ用電磁スイッチ装置が非動作状態にあって、副復帰バネが副固定鉄心32aを端子台方向に付勢した状態にあるので、副復帰バネ40はカバーバネの固定機能を補助するように働く。
 Oリング67aとOリング67bは、一対の副固定接点28と副可動接点29と副コイル33とバッテリコネクタ34とSWコネクタ35とモータコネクタ36とSプラスコネクタ37とSマイナスコネクタ38とアースコネクタ39からなる電気回路68を保護するために防水性を確保する構造をもつ。
バッテリ端子11の外周とOリング67aの内周、Bブッシュ46の内周とOリング67aの外周とでシール面を形成し、水の浸入経路を絶っている。
同様に、モータ端子21の外周とOリング67bの内周、Mブッシュ47の内周とOリング67bの外周とでシール面を形成し、水の浸入経路を絶っている。
 次にスタータ用電磁スイッチ装置17の動作について説明する。
キースイッチ6がONになり、制御装置7からS回路配線10を通じてS端子12に電圧が印加されると副コイル33に電流が流れる。
この副コイル33に流れる電流は数百mAから数A程度であって、制御装置7内の有接点リレーや半導体リレーでON/OFF制御される。
副コイル33に電流が流れると磁界が発生し、副継鉄30、副固定鉄心32a、副固定鉄心32b、副可動鉄心31および部品間に存在する空隙からなる磁気回路に磁束が流れる。
副固定鉄心32bと副可動鉄心31の間には、鉄心間ギャップが存在し、磁気回路に流れる磁束は、この鉄心間ギャップが小さくなるように副可動鉄心31を副固定鉄心32bの方向に移動する吸引力を発生する。
 副可動鉄心31の一端、副固定鉄心32bとの対向面の反対側にはロッド55、副可動接点29、副接点バネ41を順に配置しているので、副可動鉄心31が副固定鉄心32bの方向に移動すると、副接点バネ41の荷重で副可動接点29は一対の副固定接点28の方向に移動する。
 副可動接点29と一対の副固定接点28間の接点間ギャップが無くなると、吸引コイル25と保持コイル26の電気回路が閉路するので、吸引コイル25と保持コイル26に電流が流れる。
 吸引コイル25と保持コイル26に電流が流れた後も副コイル33には電流が流れ続けるので、副可動鉄心31が副固定鉄心32bに当接するまで副可動鉄心31は移動を続け、副固定鉄心32bに当接した後はその状態で保持される。
吸引コイル25と保持コイル26に電流が流れると、磁界が発生し主継鉄27、主固定鉄心24、主可動鉄心23、およびそれぞれの部品間に存在する空隙からなる磁気回路に磁束が流れる。
主固定鉄心24と主可動鉄心23の間には、鉄心間ギャップが存在し、磁気回路に流れる磁束はこの鉄心間ギャップが小さくなるように主可動鉄心23を主固定鉄心24の方向に移動する吸引力を発生する。
 主可動鉄心23の一端には主可動接点22を配置しているので、主可動鉄心23が一対の主固定接点20の方向に移動し、主可動接点22と一対の主固定接点20が当接すると、モータ回路が閉路されモータ端子21に電圧が印加されモータ13が回転を始める。
吸引コイル25の一端は一対の副固定接点28の一端と電気的に接続され、他端がモータ端子21と電気的に接続されているため、一対の主固定接点20と主可動接点22が当接しモータ端子21に電圧が印加されると同時に吸引コイル25の両端の電位差がほぼなくなるため、吸引コイル25の電流は過渡現象の経過後、ほぼ流れなくなる。
 主可動鉄心23は自身の慣性力および吸引コイル25の過渡電流及び保持コイル26の電流により主固定鉄心24に当接するまで移動を続ける。
主可動鉄心23と主固定鉄心24が当接した後は鉄心間ギャップがなくなるので保持に必要な磁束量は激減し、保持コイル26による保持力で主可動鉄心23と主固定鉄心24は当接した状態を保持する。
 主可動鉄心23が主固定鉄心24に吸着される過程で、主可動鉄心23に結合したシフトレバー18によってピニオン16がリングギヤ3の方向に移動しピニオン16とリングギヤ3が歯面同士で噛合い、モータ13の発生トルクがピニオン16からリングギヤ3に伝達される。
 モータ13が回転するとピニオン16及びリングギヤ3を介してエンジン2が回り始める。
エンジン2が自力で回転できる回転速度まで到達するとエンジン2が自力で回転を始める。以上がスタータ4がエンジン2を回し始める時の動作説明である。
 以降はエンジン2が自力で回転を始めた後のスタータ4の停止動作について説明する。なお、エンジン2が自力で回転を始める前にキースイッチ6の操作者がキースイッチ6をOFFした場合や制御装置7自身が始動不要・不可と判断した場合もスタータ4の停止動作は同じである。
 エンジン2が自力で回転を始めるとスタータ4の作動は不要になるので、キースイッチ6の操作者はキースイッチ6をOFFし、または制御装置7自身が判断を下し、S端子12への電圧印加を停止する。
S端子12への電圧印加が停止されると、副コイル33に電流が流れなくなるので副可動鉄心31と副固定鉄心32b間の保持力がなくなり、副復帰バネ40の力で副可動鉄心31は副固定鉄心32bから離れ元の位置に戻る。
 その過程で副可動接点29はロッド55を介して一対の副固定接点28から離れる方向に力を受け、一対の副固定接点28から離れ、吸引コイル25と保持コイル26の電気回路は開路され、吸引コイル25と保持コイル26に電流が流れなくなる。
 吸引コイル25と保持コイル26に電流が流れなくなると、主可動鉄心23を主固定鉄心24に保持する力が無くなり、主復帰バネ69の力で主可動鉄心23は元の位置に戻る。その過程で主可動接点22は一対の主固定接点20から離されるため、モータ回路が開路されモータ13に電流が流れなくなり、モータ13の回転が停止する。
また、その過程で主可動鉄心23と結合したシフトレバー18によってピニオン16が元の位置に戻され、ピニオン16がリングギヤ3から離脱する。
以上がスタータ4の停止動作についての説明である。
 以上のように本発明の実施の形態1に係わるスタータ用電磁スイッチ装置は、一対の主固定接点、主可動接点、主コイル(吸引コイル、保持コイルのいずれか又は両方)を有し、前記一対の主固定接点を介してモータの電気回路を開閉すると共に、前記主コイルの付勢時にシフトレバーを介してピニオンをリングギアに係合させる電磁スイッチと、一対の副固定接点、副可動接点および副コイルを有し、前記一対の副固定接点を前記電磁スイッチの前記主コイルに接続され、始動信号に応じて、前記一対の副固定接点を介して前記電磁スイッチの前記主コイルを付勢する補助リレーと、前記主コイル軸方向側に開口する前記一対の主固定接点と主可動接点が配置される主接点室と前記主コイル軸方向反対側に開口する前記補助リレーが配置される端子台と、前記端子台の補助リレーが配置される開口部側に前記補助リレーを密閉した状態で、主固定接点が貫通する貫通穴を有するカバーと、前記補助リレーと前記カバーの間に配置され、前記端子台と前記カバーとともに前記補助リレーを軸方向に固定する弾性部材(カバーバネ42)を備えたもので、補助リレーを軸方向に固定する弾性部材を補助リレーとカバーとの間に配置したので、スタータ用電磁スイッチ装置の組立性が悪化することなく耐振性が向上するといった効果が得られる。
 また、端子台の補助リレーが配置されている開口部側の端面上にパッキンを備え、端子台、パッキン、及びカバーで、端子台内に配置された補助リレーと内部配線を挟み込む構造を有しているので、耐振性の向上に加え、端子台の端面とカバーの端面でパッキンを押圧挟持し、外部からの水の浸入を防ぐことができる。
 また、端子台の端面と主継鉄を主固定鉄心にかしめた面とで第2のパッキンを押圧挟持された構造を有しているので、更に外部からの水の浸入を防ぐことができる。
 補助リレーに始動信号を伝達するコネクタと、コネクタがパッキンを貫通した状態で外部に露出する箇所における隙間に固着された液状シール材を有しているので、絶縁、防錆、防水の機能を確保することができる。
 なお、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能であり、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
 1:内燃機関装置、2:エンジン、3:リングギヤ、4:スタータ、5:バッテリ、5a:バッテリプラス端子、5b:バッテリマイナス端子、6:キースイッチ、7:制御装置、8:バッテリプラス配線、9:バッテリマイナス配線、10:S回路配線、11:バッテリ端子、12:S端子、13:モータ、14:出力軸、15:オーバーランニングクラッチ、16:ピニオン、17:スタータ用電磁スイッチ装置、18:シフトレバー、19:フロントブラケット、20:一対の主固定接点、20a,20b:主固定接点、21:モータ端子、22:主可動接点、23:主可動鉄心、23a:小径部、23b:鍔部、24:主固定鉄心、25:吸引コイル、26:保持コイル、27:主継鉄、28:一対の副固定接点、28a,28b:副固定接点、29:副可動接点、30:副継鉄、31:副可動鉄心、32:一対の副固定鉄心、32a,32b:副固定鉄心、33:副コイル、34:バッテリコネクタ、35:SWコネクタ、36:モータコネクタ、37:Sプラスコネクタ、38:Sマイナスコネクタ、39:アースコネクタ、40:副復帰バネ、41:副接点バネ、42:カバーバネ、43:端子台、44:カバー、45:ホルダ、46:Bブッシュ、47:Mブッシュ、48:一対のワッシャ、48a,48b:ワッシャ、49:一対のナット、49a,49b:ナット、50:絶縁板、51:絶縁部材、52:主接点バネ、53:トメワ、54:主ボビン、55:ロッド、56:副ボビン、57:主接点室、58:副接点室、59:一対のボルト、59a,59b:ボルト、60:コンタクタロッドASSY、61:リレーASSY、62:上パッキン、63:下パッキン、63a:外周端、63b:内周端、64:シール材、65:補助リレー、66:空間、67:一対のOリング、67a,67b:Oリング、68:電気回路、69:主復帰バネ、70:隔壁。

Claims (6)

  1.  一対の主固定接点、主可動接点、主コイルを有し、前記一対の主固定接点を介してモータの電気回路を開閉すると共に、前記主コイルの付勢時にシフトレバーを介してピニオンをリングギアに係合させる電磁スイッチと、
    一対の副固定接点、副可動接点および副コイルを有し、前記一対の副固定接点を前記電磁スイッチの前記主コイルに接続され、始動信号に応じて、前記一対の副固定接点を介して前記電磁スイッチの前記主コイルを付勢する補助リレーと、
    前記主コイル軸方向側に開口する前記一対の主固定接点と主可動接点が配置される主接点室と前記主コイル軸方向反対側に開口する前記補助リレーが配置される端子台と、
    前記端子台の補助リレーが配置される開口部側に前記補助リレーを密閉した状態で、主固定接点が貫通する貫通穴を有するカバーと、
    前記補助リレーと前記カバーの間に配置され、前記端子台と前記カバーとともに前記補助リレーを軸方向に固定する弾性部材を備えた
    ことを特徴とするスタータ用電磁スイッチ装置。
  2.  前記補助リレーは、
    前記副可動接点を前記一対の副固定接点の方向に移動させる副可動鉄心と、
    前記副可動鉄心を静止状態に保つ方向に付勢する副復帰バネと、
    前記副コイルの磁界の磁気回路となる副継鉄と、
    前記副継鉄の両端に配置し磁気回路となる一対の副固定鉄心を備え、
    前記副復帰バネの一端が前記一対の副固定鉄心の一方に当接した状態で、前記副継鉄と前記一対の副固定鉄心を一体に固定した
    ことを特徴とする請求項1に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  3.  前記主コイルは、吸引コイル、保持コイルのいずれか又は両方を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  4.  前記補助リレーは、前記副可動接点と結合されたロッドが貫通する貫通穴と、前記カバー側に前記弾性部材であるカバーバネを収納する有底円筒部とを有するホルダを備えたことを特徴とする請求項2または3に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  5.  前記端子台の前記補助リレーが配置されている開口部側の端面上にパッキンを備え、前記端子台、前記パッキン、及び前記カバーで、前記端子台内に配置された前記補助リレーと内部配線を挟み込む構造を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  6.  前記補助リレーに始動信号を伝達するコネクタと、前記コネクタが前記パッキンを貫通した状態で外部に露出する箇所における隙間に固着された液状シール材を有することを特徴とする請求項5に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
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