WO2019102518A1 - スタータ用電磁スイッチ装置 - Google Patents

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拓磨 小野
岡本　光泰
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic switch device for a starter, which is used, for example, as a starter for starting an engine mounted on an automobile or the like.
  • an electromagnetic switch device for a starter which generates a magnetomotive force for attracting a plunger by winding a plurality of coils around a bobbin and coaxially overlapping them (see, for example, Patent Document 1).
  • a starter electromagnetic switch device is known that generates a magnetomotive force for attracting a plunger by winding a plurality of coils around a plurality of bobbins and arranging them coaxially (see, for example, Patent Document 2).
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an electromagnetic switch device for a starter that prevents winding disorder of a plurality of coils with different wire diameters, can be miniaturized, and can be produced at low cost.
  • the purpose is to
  • the electromagnetic switch device for a starter according to the present invention includes a bobbin in which a winding portion is divided by a flange portion having a cutout portion for drawing out a coil and a partition having a cutout portion for drawing out a coil, and a winding portion divided. It has at least two or more coils of different wire diameters wound.
  • the bobbin having the winding portion divided by the flange portion having the notch portion for drawing out the coil and the partition having the notch portion for drawing out the coil is provided, and the divided winding is performed.
  • FIG. 1 is a view showing a starter according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the starter 1 according to the first embodiment of the present invention includes an auxiliary relay 3 electrically connected to the battery 2, an electromagnetic switch device 4 for starter electrically connected to the battery 2 and the auxiliary relay 3, and a starter A motor 5 to which current is supplied from the electromagnetic switch device 4, a pinion 6 which rotates by driving the motor 5, and a lever 7 which displaces the pinion 6 by displacement.
  • the pinion 6 is displaced between a separated position separated from the ring gear 9 of the engine 8 by a predetermined distance and a contact position in contact with the ring gear 9.
  • the pinion 6 is displaced between the contact position and the biting position engaged with the ring gear 9.
  • the pinion 6 is coupled to the lever 7.
  • the pinion 6 is displaced between the separated position and the contact position by displacement of the lever 7 and also between the contact position and the meshing position.
  • the auxiliary relay 3 switches the operation of the starter electromagnetic switch device 4.
  • the auxiliary relay 3 is closed (ON) by the start signal.
  • a current is supplied from the battery 2 to the starter electromagnetic switch device 4 via the auxiliary relay 3.
  • the auxiliary relay 3 is opened (OFF)
  • the supply of current from the battery 2 to the starter electromagnetic switch device 4 via the auxiliary relay 3 is stopped.
  • the starter electromagnetic switch device 4 displaces the pinion 6 via the lever 7 and switches an electric circuit for supplying a current to the motor 5 between the main electric circuit 10 and the starting electric circuit 11.
  • the motor 5 generates a rotational force for rotating the ring gear 9 of the engine 8 through the pinion 6 using a current supplied from the battery 2.
  • the main electric circuit 10 causes a current to flow from the battery 2 to the motor 5 during normal operation of the motor 5.
  • the main electrical circuit 10 has a main electrical contact 12 consisting of a pair of contacts which are opened and closed depending on whether or not they are electrically connected to each other.
  • the main electrical contact 12 is opened when the motor 5 and the starter 1 are not operating.
  • one of the contacts constituting the main electrical contact 12 is the upstream main electrical contact 12a, and the other contact of the main electrical contact 12 is the downstream main electrical contact 12b.
  • the upstream main electrical contact 12a is disposed upstream of the downstream main electrical contact 12b.
  • the upstream side main electrical contacts 12 a and the downstream side main electrical contacts 12 b are also collectively referred to as a pair of main electrical contacts 12.
  • the upstream refers to a portion of the electric circuit close to the battery 2. The same applies to the following description.
  • the start-up electric circuit 11 supplies current from the battery 2 to the motor 5 at the time of start-up operation.
  • the starting electric circuit 11 has a starting electric contact 13 consisting of a pair of contacts which are opened and closed depending on whether they are electrically connected to each other.
  • the starting electrical contact 13 is closed when the starter 1 is not operating and when the motor 5 is in starting operation.
  • one of the pair of contacts constituting the starting electrical contact 13 is the upstream starting electrical contact 13a, and the other contact constituting the starting electrical contact 13 is the downstream starting electrical contact 13b.
  • the upstream start electrical contact 13a is disposed upstream of the downstream start electrical contact 13b.
  • the upstream side starting electrical contacts 13 a and the downstream side starting electrical contacts 13 b are collectively referred to as a pair of starting electrical contacts 13.
  • the starter electromagnetic switch device 4 displaces the lever 7 to displace the pinion 6, displaces the pinion 6, a main suction holding coil 15 provided around the movable iron core 14, and the movable iron core 14.
  • a secondary suction holding coil 16 coaxially provided with the main suction holding coil 15 around the periphery, and branched upstream of the main suction holding coil 15 and provided on the upstream side, which is one of the contacts constituting the starting electric contact
  • a resistance coil 17 electrically connected to the electrical contact 13 a and provided coaxially with the main suction holding coil 15 and a movable contact 18 displaced with the displacement of the movable iron core 14 are provided.
  • the movable core 14 is engaged with and coupled to the lever 7. When the auxiliary relay 3 is open, the movable contact 18 closes the pair of activation electrical contacts 13 by the biasing force of a spring (not shown).
  • the main suction holding circuit 19 is configured of a main suction holding coil 15.
  • the secondary suction holding circuit 20 is configured of a resistance coil 17, an upstream side starting electrical contact 13 a, and a secondary suction holding coil 16.
  • the resistive coil 17 is also included in the starting circuit 11.
  • the electric circuit of the starter 1 is composed of a main electric circuit 10, a starting electric circuit 11, a main suction holding circuit 19 and a secondary suction holding circuit 20.
  • the electric circuit of the starter electromagnetic switch device 4 is composed of a portion of the electric circuit of the starter 1 excluding the auxiliary relay 3 and the motor 5.
  • the electric circuit of the starter electromagnetic switch device 4 may include the auxiliary relay 3.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a first operation stage in the starter 1 of FIG.
  • FIG. 2 although a part of code
  • the auxiliary relay 3 is closed in response to the start request.
  • the current flowing in the main suction holding circuit 19 generates a magnetomotive force in the main suction holding coil 15.
  • an activation suction force A is generated which gently moves the movable core 14 toward the movable contact 18.
  • the secondary suction storage coil 16 of the secondary suction storage circuit 20 is connected in parallel with the motor 5 of the start-up circuit 11, and the resistance value of the secondary suction storage coil 16 is very large compared to the resistance value of the motor 5, Most of the current passing through the upstream start electrical contact 13 a flows to the motor 5. As a result, a starting rotational force B for gently turning the pinion 6 is generated. The starting rotational force B is adjusted by the resistance value of the resistance coil 17.
  • the activation suction force A gently moves the pinion 6 toward the end face of the ring gear 9 from the separated position to the contact position via the lever 7 engaged with the movable core 14.
  • the magnetomotive force of the secondary attraction holding coil 16 hardly contributes to the activation attraction force A
  • the pinion 6 and the ring gear The collision force generated between them and 9 decreases. Thereby, the wear of the ring gear 9 is reduced.
  • the pinion 6 After the pinion 6 collides with the ring gear 9, the pinion 6 can not be displaced from the contact position to the meshing position in a state where the pinion 6 and the end face of the ring gear 9 contact, Engage.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a second operation stage in the starter 1 of FIG.
  • the pinion 6 meshes with the ring gear 9 in the first operation stage
  • the movable iron core 14 engaged with the lever 7 moves further and the movable iron core 14 reaches the movable contact 18, the movable contact 18 is not shown.
  • the pair of start-up electrical contacts 13 are opened by moving in the direction away from the pair of start-up electrical contacts 13 while resisting the biasing force of the spring. As a result, the current flowing to the starting electric circuit 11 is cut off, and the starting rotational force B of the motor 5 disappears.
  • the current flowing through the auxiliary suction holding coil 16 becomes equal to the current flowing through the resistive coil 17.
  • the value is smaller than the current flowing through the resistive coil 17 before the starting electrical contact 13 opens. It becomes larger than the electric current of the secondary suction holding coil 16 before the electrical contact 13 opens.
  • the magnetomotive force of the auxiliary suction holding coil 16 is larger than that of the first operation stage.
  • the current flowing through the main attracting and holding coil 15 hardly changes, and a magnetomotive force similar to that in the first operation stage is generated. Therefore, the magnetomotive force of the sub-suction holding coil 16 largely contributes to the suction holding force C for smoothly performing the operation of the second operation stage.
  • the current flowing through the resistance coil 17 is significantly smaller than that in the first operation stage. As a result, the amount of heat generated in the resistance coil 17 is suppressed.
  • FIG. 4 is a view for explaining the third operation stage in the starter 1 of FIG.
  • the movable contact 18 moves in the direction away from the starting electrical contact 13 in the second operation stage, when the movable contact 18 moves further away from the starting electrical contact 13 by the suction holding force C, the movable contact 18 becomes the pair of main electrical The contacts 12 are hit, and the pair of main electrical contacts 12 are closed.
  • the main electric circuit 10 is closed, and a current flows from the battery 2 to the motor 5.
  • a main rotational force D for driving the engine is generated in the motor 5.
  • the operation of the starter 1 is unnecessary, and the auxiliary relay 3 is opened to stop the starter 1.
  • the main electric circuit 10 is configured, and the main electric circuit 10 is opened or closed depending on whether or not they are electrically connected to each other.
  • the movable iron core 14 is displaced between the separated position away from the ring gear 9 of the engine 8 and the contact position in contact with the ring gear 9 and between the contact position and the bite position engaged with the ring gear; And is branched upstream of the main suction holding coil 15 and is electrically connected to the upstream side starting electrical contact 13a.
  • a sub-suction holding coil 16 electrically connected to the upstream side starting electrical contact 13a, coaxially provided with the main suction holding coil 15 around the movable core 14, and generating a magnetomotive force.
  • the magnetomotive force of the main attracting and holding coil 15 generates a starting attractive force A that causes the movable iron core 14 to displace the pinion 6 from the separated position to the contact position.
  • the current to the motor 5 is cut off and the start rotational force B is eliminated by electrically disconnecting the start electrical contact 13.
  • suction holding force for displacing the pinion 6 from the contact position to the biting position by the magnetomotive force of the main suction holding coil 15 and the magnetomotive force of the secondary suction holding coil 16 Is generated, and after the pinion 6 is displaced from the contact position to the biting position, the main electric contact 12 is electrically connected to resume the energization of the motor 5 and generate the main rotational force D of the motor 5.
  • a suction holding force C for holding the pinion 6 at the biting position of the movable iron core 14 is generated.
  • the starter electromagnetic switch device 4 when the pinion 6 which is the first operation stage of the meshing operation is displaced from the separated position to the contact position, By making it smaller, the collision force between the pinion 6 and the ring gear 9 becomes smaller, and the wear of the ring gear 9 can be reduced.
  • the suction holding force C can be increased when the pinion 6 which is the second operation stage is displaced from the contact position to the biting position, the operation of the second operation stage can be smoothly performed. Further, since the pinion 6 can be displaced from the contact position to the meshing position in the absence of the starting rotational force B and the main rotational force D, the meshing position from the meshing position can be obtained without friction of the meshing tooth surface. The second operation stage can be smoothly operated.
  • the suction holding force C after the pinion 6 as the third operation stage is displaced from the contact position to the biting position can be increased, the pinion 6 can be reliably held at the biting position.
  • FIG. 5 is a projection view of a bobbin in the starter electromagnetic switch device according to the first embodiment of the present invention.
  • the bobbin 21 has a main suction holding coil 15, a secondary suction holding coil 16 and a resistance coil 17 between the collar 22 and a collar 22 formed of a first collar 22a and a second collar 22b provided at both ends of the bobbin.
  • the partition wall 23 which consists of 2 partition wall 23b is provided.
  • the divided winding portion 24 is provided with a winding groove corresponding to the wire diameter of each of the coils, and it becomes possible to wind each of the coils around each winding without disturbing the winding.
  • the secondary suction holding coil 16 is wound around the first winding portion 24a
  • the main suction holding coil 15 is wound around the second winding portion 24b
  • the resistance coil 17 is wound around the third winding portion 24c.
  • a terminal mounting portion 27 holds a terminal 26 which is composed of a first terminal 26a, a second terminal 26b, and a third terminal 26c.
  • the flange portion 22 and the partition wall 23 are provided with notches 25 for drawing the coils into and out of the winding portion 24 from the outside.
  • the notch 25 includes a first notch 25a, a second notch 25b, and a third notch 25c, which will be described later, and collectively refers to the notch.
  • the first suction portion 22a pulls the main suction holding coil 15 into the first notch 25a and the second winding portion 24b for pulling the secondary suction holding coil 16 into and out of the first winding portion 24a.
  • a third notch 25c for drawing in and pulling out the resistance coil 17 in the third winding portion 24c.
  • a second notch 25b for drawing in and out the main suction holding coil 15 in the second winding portion 24b and a resistance coil 17 in the third winding portion 24c; It has a third notch 25c for pulling out.
  • the second partition 23 b is provided with a third notch 25 c for drawing in and pulling out the resistance coil 17 in the third winding portion 24 c.
  • the terminal 26 is electrically connected to the lead wire 28 of the main suction holding coil, the lead wire 29 of the auxiliary suction holding coil, and the lead wire 30 of the resistance coil, which will be described later, to form an electric circuit.
  • the first flange portion 22 a is provided with a terminal attaching portion 27 for attaching the terminal 26, and the terminal 26 is press-fit into the terminal attaching portion 27.
  • FIG. 6 is a front view of a bobbin in the electromagnetic switch device for starters according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the bobbin 21 is manufactured by resin molding.
  • the notches 25 are all arranged in parallel in order to facilitate mold separation of the notches 25.
  • the first terminal 26a is electrically connected by resistance welding or the like to the winding start portion 28a of the lead wire 28 of the main suction holding coil and the winding start portion 30a of the lead wire 30 of the resistance coil 17, as shown in FIGS.
  • the connection portion 41 is formed.
  • the winding start portion 29a of the lead wire 29 of the sub-suction holding coil 16 and the winding end portion 30b of the lead wire 30 of the resistance coil 17 are electrically connected by resistance welding or the like.
  • connection portion 42 shown is formed.
  • the winding end portion 28b of the lead wire 29 of the main suction holding coil 15 and the winding end portion 29b of the lead wire 29 of the auxiliary suction holding coil 16 are electrically connected by resistance welding or the like.
  • the winding end portion 29b of the lead wire 29 of the auxiliary suction holding coil 16 and the winding end portion 30b of the lead wire 30 of the resistance coil 17 are also at the intersection point of the outermost diameter of the notch 25 and the collar 22
  • the winding end position of the coil is determined so that the angle formed with the tangent tangent to the outermost diameter is smaller than 90 degrees.
  • FIG. 7 is a projection view showing the bobbin after the coil has been applied.
  • the outer diameter of the auxiliary suction holding coil 16 wound around the first winding portion 24a is smaller than the outermost diameter of the main suction holding coil 15 wound around the second winding portion 24b.
  • the outer diameter of the main suction holding coil 15 wound around the second winding portion 24b is smaller than the outermost diameter of the resistance coil 17 wound around the third winding portion 24c. That is, the outermost diameter of the coil wound around each of the divided winding portions increases in order from the position near the ridge portion having the notch portion.
  • the lead wire 28 of the main suction holding coil 15 wound around the second winding portion 24 b is a first wire across the outermost diameter of the auxiliary suction holding coil 16 wound around the first winding portion 24 a. It is pulled out to the notch 25 of the part 22a.
  • the lead wire 30 of the resistance coil 17 wound around the third winding portion 24c passes the outer side of the outermost diameter of the main suction holding coil 15 wound around the second winding portion 24b, and the first ridge portion 22a Is pulled out to the notch 25 of the That is, the lead wire of the coil wound around the divided winding portion passes the outermost diameter of the coil with a different wire diameter wound around the winding portion adjacent to the notched ridge portion side, It is pulled out toward the buttocks with a notch.
  • the bobbin having the winding portion divided by the flange portion having the notch portion for drawing out the coil and the partition wall having the notch portion for drawing out the coil is provided and divided.

Abstract

線径の違う複数のコイルの巻き乱れを防止し、小型化が可能でかつ低コストに生産できるスタータ用電磁スイッチ装置を提供する。コイルを引き出す第１切欠き部（２５ａ）、第２切欠き部（２５ｂ）、第３切欠き部（２５ｃ）を有する第１鍔部（２２ａ）と、コイルを引き出す第２切欠き部（２５ｂ）、第３切欠き部（２５ｃ）を有する第１隔壁（２３ａ）、第２隔壁（２３ｂ）とによって卷回部（２４）が分割されたボビン（２１）を備え、分割された第１卷回部（２４ａ）、第２卷回部（２４ｂ）、第３卷回部（２４ｃ）にそれぞれ巻回された線径の違う主吸引保持コイル（１５）、副吸引保持コイル（１６）、抵抗コイル（１７）が設けられている。

Description

スタータ用電磁スイッチ装置
　この発明は、例えば自動車などに搭載された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に関する。
　従来、複数のコイルをボビンに巻いて同軸上に重ねて巻くことでプランジャを吸引する起磁力を発生させる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を参照)。
　また、複数のコイルを複数のボビンに巻き、それら同軸上に配置することで、プランジャを吸引する起磁力を発生させる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２を参照)。
特開２００２－３１３２０５号公報 特開２００１－３５３３６号公報
　しかしながら、線径の違うコイルをボビンに重ねて巻くことで、巻き乱れが生じコイル展開長がばらつく。コイル展開長がばらつくことで、コイル抵抗もばらつきプランジャを吸引するために必要な電流が安定せず、個体によって性能がばらつくといった問題があった。
　また、線径の違うコイルを別々のボビンに巻くことで巻き乱れを無くすことができるが、部品点数が増加し製造原価が高くなるといった問題があった。
　この発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、線径の違う複数のコイルの巻き乱れを防止し、小型化が可能でかつ低コストに生産できる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。
　この発明に係るスタータ用電磁スイッチ装置は、コイルを引き出す切欠き部のある鍔部とコイルを引き出す切欠き部のある隔壁によって巻回部が分割されたボビンと、分割された巻回部にそれぞれ巻回された線径の異なる少なくとも２つ以上のコイルを備えている。
　この発明に係るスタータ用電磁スイッチ装置によれば、コイルを引き出す切欠き部のある鍔部とコイルを引き出す切欠き部のある隔壁によって巻回部が分割されたボビンを設け、分割された巻回部にそれぞれ線径の異なる少なくとも２つ以上のコイルが巻回されていることで、コイルの巻き乱れを防止して、小型化が可能でかつ低コストに生産できる効果が得られる。
この発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置を用いたスタータを示す回路図である。 図１のスタータにおける第１動作ステージを説明する回路図である。 図１のスタータにおける第２動作ステージを説明する回路図である。 図１のスタータにおける第３動作ステージを説明する回路図である。 この発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置におけるボビンを示す投影図である。 この発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置におけるボビンを示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置においてコイルが巻回されたボビンを示す投影図である。
実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係るスタータを示す図である。この発明の実施の形態１に係るスタータ１は、バッテリ２に電気的に接続される補助リレー３と、バッテリ２および補助リレー３に電気的に接続されるスタータ用電磁スイッチ装置４と、スタータ用電磁スイッチ装置４から電流が供給されるモータ５と、モータ５の駆動によって回転するピニオン６と、変位することによってピニオン６を変位させるレバー７とを備えている。ピニオン６は、エンジン８のリングギヤ９から所定距離だけ離れた離間位置と、リングギヤ９に接触する接触位置との間で変位する。また、ピニオン６は、接触位置と、リングギヤ９に噛み込んだ噛込位置との間で変位する。ピニオン６は、レバー７に連結されている。ピニオン６は、レバー７が変位することによって、離間位置と接触位置との間で変位し、更に接触位置と噛込位置との間でも変位する。
　補助リレー３は、スタータ用電磁スイッチ装置４の作動を切り替える。補助リレー３は、始動信号によって閉路（ＯＮ）する。補助リレー３が閉路することによって、バッテリ２から補助リレー３を介してスタータ用電磁スイッチ装置４に電流が供給される。一方、補助リレー３が開路（ＯＦＦ）することによって、バッテリ２から補助リレー３を介してスタータ用電磁スイッチ装置４に電流が供給されることが停止される。
　スタータ用電磁スイッチ装置４は、レバー７を介してピニオン６を変位させるとともに、モータ５に電流を流す電気回路を主電気回路１０と起動電気回路１１との間で切り替える。
　モータ５は、ピニオン６を介してエンジン８のリングギヤ９を回転させる回転力を、バッテリ２から供給される電流を用いて発生させる。
　主電気回路１０は、モータ５の通常運転時にバッテリ２からモータ５に電流を流す。主電気回路１０は、互いに電気的に接続されるか否かによって主電気回路１０が開閉される一対の接点でなる主電気接点１２を有している。主電気接点１２は、モータ５およびスタータ１が作動していない場合に開路される。この例では、主電気接点１２を構成する一対に接点の内の一方の接点を上流側主電気接点１２ａとし、主電気接点１２を構成する他方の接点を下流側主電気接点１２ｂとする。上流側主電気接点１２ａは、下流側主電気接点１２ｂよりも上流に配置されている。上流側主電気接点１２ａ、下流側主電気接点１２ｂを総称して一対の主電気接点１２ともいう。ここでは、上流とは、電気回路の中でバッテリ２に近い部分を示している。以下の説明においても同様である。
　起動電気回路１１は、起動運転時にバッテリ２からモータ５に電流を流す。起動電気回路１１は、互いに電気的に接続されるか否かによって起動電気回路１１が開閉される一対の接点でなる起動電気接点１３を有している。起動電気接点１３は、スタータ１が作動していない場合およびモータ５の起動運転時に閉路される。この例では、起動電気接点１３を構成する一対の接点の内の一方の接点を上流側起動電気接点１３ａとし、起動電気接点１３を構成する他方の接点を下流側起動電気接点１３ｂとする。上流側起動電気接点１３ａは、下流側起動電気接点１３ｂよりも上流に配置されている。上流側起動電気接点１３ａ、下流側起動電気接点１３ｂを総称して一対の起動電気接点１３ともいう。
　また、スタータ用電磁スイッチ装置４は、変位することによってレバー７を変位させてピニオン６を変位させる可動鉄心１４と、可動鉄心１４の周囲に設けられた主吸引保持コイル１５と、可動鉄心１４の周囲に主吸引保持コイル１５と同軸上に設けられた副吸引保持コイル１６と、主吸引保持コイル１５よりも上流で分岐して設けられ、起動電気接点を構成する一方の接点である上流側起動電気接点１３ａに電気的に接続され、主吸引保持コイル１５と同軸上に設けられた抵抗コイル１７と、可動鉄心１４の変位に伴って変位する可動接点１８とを備えている。可動鉄心１４は、レバー７に係合して連結されている。可動接点１８は、補助リレー３が開路している場合、図示していないばねの付勢力によって一対の起動電気接点１３を閉じている。
　主吸引保持コイル１５に電流が流れることによって、主吸引保持コイル１５には、可動鉄心１４を変位させる起磁力が発生する。副吸引保持コイル１６に電流が流れることによって、副吸引保持コイル１６には起磁力が発生する。
　主吸引保持回路１９は、主吸引保持コイル１５から構成されている。副吸引保持回路２０は、抵抗コイル１７と、上流側起動電気接点１３ａと、副吸引保持コイル１６とから構成されている。抵抗コイル１７は、起動電気回路１１にも含まれている。
　スタータ１の電気回路は、主電気回路１０、起動電気回路１１、主吸引保持回路１９および副吸引保持回路２０から構成されている。
　スタータ用電磁スイッチ装置４の電気回路は、スタータ１の電気回路における補助リレー３およびモータ５を除いた部分から構成されている。なお、スタータ用電磁スイッチ装置４の電気回路には、補助リレー３が含まれてもよい。
　次に、スタータ１の動作について説明する。まず、ピニオン６が離間位置から接触位置に変位するとともに、ピニオン６とリングギヤ９との間で一方の歯と歯の間に他方の歯が入り込む位置までピニオン６が回転する動作である第１動作ステージについて説明する。図２は図１のスタータ１における第１動作ステージを説明する図である。なお、図２においては、図１に示された符号の一部が省略されているが、構成は図１と同じである。後述する図３、図４についても同様である。
　始動要求に応じて補助リレー３が閉路する。これにより、主吸引保持回路１９および副吸引保持回路２０に、バッテリ２から電流が供給される。また、可動接点１８によって一対の起動電気接点１３が閉路されているため、バッテリ２から起動電気回路１１を経由してモータ５に電流が供給される。また、ばね（図示しない）の付勢力によって可動接点１８が一対の起動電気接点１３に押し付けられて、閉路しているため、バッテリ２から起動電気回路１１を経由してモータ５に電流が供給される。
　主吸引保持回路１９に流れる電流によって、主吸引保持コイル１５には起磁力が発生する。これにより、可動鉄心１４を可動接点１８に向かって緩やかに動かす起動吸引力Ａが発生する。
　副吸引保持回路２０の副吸引保持コイル１６は、起動電気回路１１のモータ５と並列に接続されており、副吸引保持コイル１６の抵抗値がモータ５の抵抗値に比べて非常に大きいので、上流側起動電気接点１３ａを通る電流の大半は、モータ５に流れる。これにより、ピニオン６を緩やかに回すための起動回転力Ｂが発生する。起動回転力Ｂは、抵抗コイル１７の抵抗値によって調整される。
　上流側起動電気接点１３ａを通る電流の一部が副吸引保持コイル１６に流れ、副吸引保持コイル１６には微小な起磁力が発生するが主吸引保持コイル１５の起磁力に対して微小であるため、副吸引保持コイル１６に発生する起磁力は、起動吸引力Ａにほとんど寄与しない。
　起動吸引力Ａは、可動鉄心１４に係合されたレバー７を介してピニオン６をリングギヤ９の端面に向かって離間位置から接触位置に緩やかに移動させる。この場合、副吸引保持コイル１６の起磁力が起動吸引力Ａにほとんど寄与していないので、副吸引保持コイル１６の起磁力が起動吸引力Ａに寄与する場合と比較して、ピニオン６とリングギヤ９との間に発生する衝突力が小さくなる。これにより、リングギヤ９の摩耗が低減される。
　ピニオン６がリングギヤ９に衝突した後、ピニオン６とリングギヤ９の端面とが接触した状態ではピニオン６が接触位置から噛込位置に変位できないが、起動回転力Ｂによってピニオン６がリングギヤ９と緩やかに噛合う。
　次に、第１動作ステージの後、ピニオン６が接触位置から噛込位置に変位する動作である第２動作ステージについて説明する。図３は図１のスタータ１における第２動作ステージを説明する図である。第１動作ステージにおいてピニオン６がリングギヤ９と噛み合った後、レバー７と係合している可動鉄心１４がさらに移動して可動鉄心１４が可動接点１８に到達すると、可動接点１８が図示していないばねの付勢力に抗しながら一対の起動電気接点１３から離れる方向に移動して、一対の起動電気接点１３が開路する。これにより、起動電気回路１１に流れる電流が遮断され、モータ５の起動回転力Ｂが無くなる。
　起動電気接点１３が開路すると副吸引保持コイル１６を流れる電流は抵抗コイル１７を流れる電流と等しくなり、その値は起動電気接点１３が開路する前の抵抗コイル１７を流れる電流よりも小さいが、起動電気接点１３が開路する前の副吸引保持コイル１６の電流よりも大きくなる。これにより、副吸引保持コイル１６の起磁力は、第１動作ステージの場合と比較してより大きくなる。一方で主吸引保持コイル１５を流れる電流はほとんど変化せず、第１動作ステージと同様の起磁力が発生している。したがって、第２動作ステージの動作を円滑に行う吸引保持力Ｃに対して副吸引保持コイル１６の起磁力は大きく寄与する。
　前述したように、抵抗コイル１７に流れる電流は、第１動作ステージの場合と比較して大幅に小さくなる。その結果、抵抗コイル１７に発生する発熱量が抑えられる。
　次に、第２動作ステージの後、主電気接点１２が閉路にして、モータ５に主回転力Ｄを発生させ、発生している状態を保っている状態である第３動作ステージについて説明する。図４は図１のスタータ１における第３動作ステージを説明する図である。第２動作ステージにおいて可動接点１８が起動電気接点１３から離れる方向に移動した後、可動接点１８が吸引保持力Ｃによってさらに起動電気接点１３から離れる方向に移動すると、可動接点１８が一対の主電気接点１２に当たり、一対の主電気接点１２が閉路する。これにより、主電気回路１０が閉路されて、バッテリ２からモータ５に電流が流れる。その結果、モータ５には、エンジンを駆動する主回転力Ｄが発生する。以上により、エンジンが始動すればスタータ１の動作は不要となり補助リレー３が開路されることでスタータ１は停止する。
　以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置４によれば、主電気回路１０を構成し、互いに電気的に接続されるか否かによって主電気回路１０が開閉される一対の主電気接点１２と、起動電気回路１１を構成し、互いに電気的に接続されるか否かによって起動電気回路１１が開閉される一対の起動電気接点１３と、スタータ１のピニオン６を、エンジン８のリングギヤ９から離れる離間位置とリングギヤ９と接触する接触位置との間および接触位置とリングギヤに噛み込んだ噛込位置との間で変位させる可動鉄心１４と、可動鉄心１４の周囲に設けられ、起磁力を発生させる主吸引保持コイル１５と、主吸引保持コイル１５よりも上流で分岐して設けられ、上流側起動電気接点１３ａに電気的に接続された抵抗コイル１７と、上流側起動電気接点１３ａに電気的に接続され、可動鉄心１４の周囲に主吸引保持コイル１５と同軸上に設けられ、起磁力を発生させる副吸引保持コイル１６とを備え、始動信号に応じて、主吸引保持コイル１５の起磁力によって可動鉄心１４がピニオン６を離間位置から接触位置に変位させる起動吸引力Ａを発生するとともに、抵抗コイル１７を流れる電流によってモータ５に起動回転力Ｂを発生させ、ピニオン６が離間位置から接触位置に変位した後に、起動電気接点１３を電気的に非接続状態にすることによってモータ５への電流を遮断し起動回転力Ｂを無くすとともに、主吸引保持コイル１５の起磁力および副吸引保持コイル１６の起磁力によってピニオン６を接触位置から噛込位置に変位させる吸引保持力Ｃを発生させ、ピニオン６が接触位置から噛込位置に変位した後に、主電気接点１２を電気的に接続状態にすることによってモータ５への通電が再開されモータ５の主回転力Ｄを発生させるとともに、主吸引保持コイル１５の起磁力および副吸引保持コイル１６の起磁力によって可動鉄心１４がピニオン６を噛込位置に保持する吸引保持力Ｃが発生するようにした。
　上述したようにこの発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置４によれば、噛合動作の第１動作ステージであるピニオン６が離間位置から接触位置に変位する際の起動吸引力Ａを小さくすることでピニオン６とリングギヤ９との衝突力が小さくなり、リングギヤ９の摩耗を減らすことができる。
　また、第２動作ステージであるピニオン６が接触位置から噛込位置に変位する際の吸引保持力Ｃを大きくすることができるので、第２動作ステージの動作を円滑に行うことができる。また、起動回転力Ｂおよび主回転力Ｄが無い状態でピニオン６を接触位置から噛込位置に変位させることができるので、ピニオン６を噛合歯面の摩擦が無い状態で接触位置から噛込位置に変位させることができ、これにより、第２動作ステージの動作を円滑に行うことができる。
　また、第３動作ステージであるピニオン６が接触位置から噛込位置に変位した後の吸引保持力Ｃを大きくすることができるので、ピニオン６を噛込位置に確実に保持することができる。
　次にスタータ用電磁スイッチ装置４を構成するボビンについて説明する。
　図５はこの発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置におけるボビンの投影図である。ボビン２１は、ボビンの両端に設けられた第１鍔部２２ａ、第２鍔部２２ｂで成る鍔部２２と、鍔部２２の間に主吸引保持コイル１５、副吸引保持コイル１６と抵抗コイル１７を巻回する第１巻回部２４ａ、第２巻回部２４ｂ、第３巻回部２４ｃでなる巻回部２４と、巻回部２４を分割するように設けられた第１隔壁２３ａ、第２隔壁２３ｂでなる隔壁２３を備えている。
　分割された巻回部２４には、前記各コイルの線径に合わせた巻回溝を備えており、巻き乱れすることなく前記各コイルを各巻回部に巻回することが可能となる。
　第１巻回部２４ａには副吸引保持コイル１６を巻回し、第２巻回部２４ｂには主吸引保持コイル１５を巻回し、第３巻回部２４ｃには抵抗コイル１７を巻回する。鍔部２２ａには、第１ターミナル２６ａ、第２ターミナル２６ｂ、第３ターミナル２６ｃでなるターミナル２６がターミナル取付け部２７で保持されている。
　鍔部２２および隔壁２３に、前記各コイルを外部から巻回部２４に引き入れたり、引き出したりするために切欠き部２５を備えている。切欠き部２５は、後述する第１切欠き部２５ａ、第２切欠き部２５ｂ、第３切欠き部２５ｃで構成されて切欠き部を総称している。
　第１鍔部２２aには、第１巻回部２４ａに副吸引保持コイル１６を引き入れたり、引き出したりするための第１切欠き部２５aと第２巻回部２４ｂに主吸引保持コイル１５を引き入れたり、引き出したりするための第２切欠き部２５ｂと、第３巻回部２４ｃに抵抗コイル１７を引き入れたり、引き出したりするための第３切欠き部２５ｃを備えている。
　第１隔壁２３aには、第２巻回部２４ｂに主吸引保持コイル１５を引き入れたり、引き出したりするための第２切欠き部２５ｂと、第３巻回部２４ｃに抵抗コイル１７を引き入れたり、引き出したりするための第３切欠き部２５ｃを備えている。
　第２隔壁２３ｂには、第３巻回部２４ｃに抵抗コイル１７を引き入れたり、引き出したりするための第３切欠き部２５ｃを備えている。
　ターミナル２６は、後述する主吸引保持コイルのリード線２８、副吸引保持コイルのリード線２９、抵抗コイルのリード線３０と電気的に接続し電気回路を形成する。
　第１鍔部２２aには、ターミナル２６を取り付けるターミナル取付け部２７を備えており、ターミナル取付け部２７にターミナル２６を圧入している。
　図６はこの発明の実施の形態１に係るスタータ用電磁スイッチ装置におけるボビンの正面図である。ボビン２１は樹脂成型で製作する。切欠き部２５の型割を容易にするため切欠き部２５はすべて平行に配置される。
　第１ターミナル２６aは、主吸引保持コイルのリード線２８の巻き始め部２８aと抵抗コイル１７のリード線３０の巻き始め部３０aを抵抗溶接などで電気的に接続され、図１～図４に示す結線部４１を形成する。
　第２ターミナル２６ｂは、副吸引保持コイル１６のリード線２９の巻き始め部２９aと抵抗コイル１７のリード線３０の巻き終り部３０ｂを抵抗溶接などで電気的に接続され、図１～図４に示す結線部４２を形成する。
　第３ターミナル２６ｃは、主吸引保持コイル１５のリード線２９の巻き終り部２８ｂと副吸引保持コイル１６のリード線２９の巻き終り部２９ｂを抵抗溶接などで電気的に接続され、図１～図４に示す結線部４３を形成する。
　主吸引保持コイル１５のリード線２８の巻き終り部２８ｂを引き出す切欠き部２５と、切欠き部２５と鍔部２２の最外径の交点において、図６において破線矢印で示すように、鍔部２２の最外径に接する接線との間でなす角が９０度より小さくすることで、主吸引保持コイル１５のリード線２８の巻き終り部２８ｂが巻回によるスプリングバックで巻回方向と逆方向に戻ろうとすることを抑える。
　同様に副吸引保持コイル１６のリード線２９の巻き終り部２９ｂ、抵抗コイル１７のリード線３０の巻き終り部３０ｂも切欠き部２５と鍔部２２の最外径の交点において、鍔部２２の最外径に接する接線との間でなす角を９０度より小さくなるようにコイルの巻き終り位置を決める。
　このように、切欠き部より引き出されるコイルのリード線の巻き終り部において、図６において破線矢印で示すように、切欠き部と平行でボビンの中心よりに向かうベクトルと、切欠き部と鍔部の最外径の交点に接する鍔部の最外径の接線で巻き始め方向に向かうベクトルとがなす角が９０度より小さくなっている。
　図７は、コイルが施された後のボビンを示す投影図である。なお、図７においては、図５に示された符号の一部が省略されているが、それらの部分の構成は図５と同じである。
　第１巻回部２４ａに巻回された副吸引保持コイル１６の外径は、第２巻回部２４ｂに巻回された主吸引保持コイル１５の最外径より小さくなるように巻回する。
　第２巻回部２４ｂに巻回された主吸引保持コイル１５の外径は、第３巻回部２４ｃに巻回された抵抗コイル１７の最外径より小さくなるように巻回する。
　即ち、分割された巻回部にそれぞれ巻回されているコイルの最外径が、切欠き部のある鍔部に近い位置から順に最外径が大きくなっている。
　第２巻回部２４ｂに巻回された主吸引保持コイル１５のリード線２８は、第１巻回部２４ａに巻回された副吸引保持コイル１６の最外径の外側を渡って第１鍔部２２ａの切欠き部２５に引き出されている。
　第３巻回部２４ｃに巻回された抵抗コイル１７のリード線３０は、第２巻回部２４ｂに巻回された主吸引保持コイル１５の最外径の外側を渡って第１鍔部２２ａの切欠き部２５に引き出されている。
　即ち、分割された巻回部に巻回されたコイルのリード線が、切欠き部のある鍔部側に隣り合う巻回部に巻かれた異なる線径の前記コイルの最外径を渡し、切欠き部のある鍔部に向かって引き出されている。
　本実施の形態１におけるスタータ用電磁スイッチ装置によれば、コイルを引き出す切欠き部のある鍔部とコイルを引き出す切欠き部のある隔壁によって巻回部が分割されたボビンを設け、分割された巻回部にそれぞれ線径の異なる少なくとも２つ以上のコイルが巻回されていることで、コイルの巻き乱れを防止して、小型化が可能でかつ低コストに生産できる。
　本実施の形態では、３種類の線径の異なるコイルを３つに分割された巻回部に巻回する構造で説明しているが、コイルの種類が２つ以上でコイルの種類と同数に分割された巻回部となるように設計をしても同様の効果が得られる
　この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その発明の範囲において、実施の形態を適宜変更することができる。
　４：スタータ用電磁スイッチ装置、１５：主吸引保持コイル、１６：副吸引保持コイル、１７：抵抗コイル、２１：ボビン、２２：鍔部、２２ａ：第１鍔部、２２ｂ：第２鍔部、２３：隔壁、２３ａ：第１隔壁、２３ｂ：第２隔壁、２４：巻回部、２４ａ：第１巻回部、２４ｂ：第２巻回部、２４c：第３巻回部、２５：切欠き部、２５ａ：第１切欠き部、２５ｂ：第２切欠き部、２５ｃ：第３切欠き部、２６：ターミナル、２８：主吸引保持コイルのリード線、２８ａ：巻き始め部、２８ｂ：巻き終り部、２９：副吸引保持コイルのリード線、２９ａ：巻き始め部、２９ｂ：巻き終り部、３０：抵抗コイルのリード線、３０ａ：巻き始め部、３０ｂ：巻き終り部

Claims (6)

  1. 　エンジンを始動させるスタータの電気回路に設けられ、前記電気回路の接点を作動させる起磁力を発生するコイルを有するスタータ用電磁スイッチ装置において、前記コイルは線径の異なる２つ以上のコイルで構成されており、前記コイルを引き出す切欠き部のある鍔部と前記コイルを引き出す切欠き部のある隔壁によって巻回部が分割されたボビンを備え、線径の異なる前記コイルが、分割された前記巻回部にそれぞれ巻回されていることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ装置。
  2. 　前記鍔部と前記隔壁にある前記切欠き部がすべて平行に配置される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. 　前記切欠き部より引き出された前記コイルのリード線は前記鍔部に設けられたターミナル取付け部に取り付けられたターミナルに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  4. 　前記切欠き部より引き出される前記コイルのリード線の巻き終り部において、前記切欠き部と平行で前記ボビンの中心よりに向かうベクトルと、前記切欠き部と前記鍔部の最外径の交点に接する前記鍔部の最外径の接線で巻き始め方向に向かうベクトルとがなす角が９０度より小さくなっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  5. 　分割された前記巻回部にそれぞれ巻回されている前記コイルの最外径が、切欠き部のある前記鍔部に近い位置から順に最外径が大きくなっていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。
  6. 　分割された前記巻回部に巻回された前記コイルのリード線が、切欠き部のある前記鍔部に隣り合う巻回部に巻かれた異なる線径の前記コイルの最外径を渡し、切欠き部のある前記鍔部に向かって引き出されてい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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