JP2001043788A - スタータ用マグネチックスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小形で部品点数が少なく、製造工数を減らして
低価格化を図る。 【解決手段】可動接点板１９の接点押しばね２５戻り力
による衝撃力をシャフト一体鍔18ａで受け止め、接点押
しばね２５の内径部にばね止め具２２の円筒部２２ａを
径方向に重ね合わせる。また、中空円筒形コイル１４を
ケース側板１６とテーパ状突起１７ａを持つ側板１７で
軸方向と径方向に挟持してケース１５と一体的にする。
可動接点板１９と接点押しばね２５は、絶縁性シャフト
であれば円筒部を持つ絶縁性のばね止め具のみ、導電性
シャフトなら絶縁性ばね止め具と絶縁ワッシャ（ブッシ
ュ）で一体的に組み付けができるように構成する。 【効果】シャフトの衝撃力受け部の強度を容易に確保で
き、小形，構造簡単で大きな振動に耐え得る。部品点数
低減，製造（組立）工数低減で低価格を実現でき、信頼
性に優れたマグネチックスイッチを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用スター
タのマグネチックスイッチに関し、特に中空円筒形コイ
ルを有する電磁石，バッテリとスタータモータ間の電流
断続を行う接続機構を持つスタータ用マグネチックスイ
ッチの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の構造は、特開平4−301181 号公報
記載のように絶縁性シャフト一体鍔と接点押しばね間に
両側に絶縁ワッシャと突起を有する絶縁ブッシュで挟持
した可動接点板を配置し、接点押しばねの他の端面はシ
ャフトに一体的に固定したばね止め具で受けるものであ
る。また、米国特許5757256 号公報記載のように絶縁性
シャフト一体鍔と可動接点板間に接点押しばねを配置
し、可動接点板の他の側面はシャフトに一体的に固定し
たクリップで受けるものである。さらに、特開平11−30
169 号公報に記載のように金属製シャフトではシャフト
一体鍔と可動接点板間に突起のある絶縁ブッシュを介在
させて接点押しばねを配置し、可動接点板の他の側面は
絶縁ワッシャと部材を介してシャフト先端を加締めた構
造である。

【０００３】一方、これらの公報に記載された中空円筒
形コイルの側板の突起は、冷間鍛造品で作られていて突
起外径は円筒形状であり、中空円筒形コイル側面とケー
ス側板の間にばね等の弾性部材を挟持し、ケースに対し
て中空円筒形コイルが振動等で動かないようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ス
タータ用マグネチックスイッチの作動解除後、接点押し
ばねのオーバートラベル分の撓み量が戻る時、可動接点
板の衝撃力をシャフトと一体的に固定したクリップやシ
ャフト加締めで受ける構造のものは、衝撃力の繰り返し
に耐えられるようにクリップ嵌合部の締代強度，加締め
強度等の管理に手間がかかった。また、シャフト一体鍔
で衝撃力を受ける構造のものは、強度的にはよいが、可
動接点板の両側に部材を介在させ、ばね止め具を接点押
しばねと反対方向に延ばしているので、全長が大きくな
り、側板突起のシャフト挿入径を大きくしなければなら
ないので、磁気回路の断面積減少または径方向を大きく
する必要があった。また、中空円筒形コイルのケースへ
の一体的固定のため該コイル側面にばね等を介在させて
いるので、部品点数が増え、組立工数の増加，価格アッ
プに要因になっていた。

【０００５】本発明の目的は、小形，構造簡単で効率が
よく、部品点数が少なく、製造（組立）工数を減らして
低価格，高信頼性を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】可動接点板をシャフト一
体鍔と接点押しばねで直に挟持し、作動解除後、オーバ
ートラベル分の接点押しばね撓み量が戻った時の接点押
しばねによる可動接点板の衝撃力をシャフト一体鍔で受
け止め、接点押しばね内径にはばね止め具の円筒部を径
方向に重ね合わせるように挿入する。可動接点板と接点
押しばねは、可動接点板を受け止める一体鍔を持つ絶縁
性シャフトであれば、接点押しばねの内径部に入る円筒
部を持つ絶縁性のばね止め具のみでシャフトに簡単に一
体的に組み付けができ、また、可動接点板を受け止める
一体鍔を持つ導電性シャフトなら絶縁性ばね止め具と絶
縁ワッシャ（ブッシュ）で一体的に組み付けができるよ
うにしたものである。また、中空円筒形コイルをケース
側板と製造工数の単純な板金プレスで形成したテーパ状
突起を持つ側板で軸方向と径方向に挟持し、該コイルと
ケースを一体的に構成したものである。

【０００７】上記の構成とすれば、部品精度や強度管理
をラフ化してもシャフト一体鍔で接点押しばねの衝撃力
を受け止める強度を容易に確保でき、また、接点押しば
ねとばね止め具の円筒部を径方向に重ね合わせているの
で全長や磁気回路部外径を大きくすることなく、小形で
磁気回路の断面積を得易い。中空円筒形コイルは、側板
の突起外径テーパによりケースと軸方向，径方向にばね
等の部品を使用することなく一体的に固定することがで
きるので、ケースとの動きを完全に抑えて大きな振動に
耐え得るようにできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を次に説明する。

【０００９】図１はスタータの断面図を示したものであ
る。モータ１は中心にモータシャフト１ａを結合して一
端をリヤーカバー１０で支持し、シャフトギャー１ｂが
設けられた他端は減速装置２に直結する。減速装置２の
出力軸であるピニオンシャフト３は、その外周の一部に
ヘリカルスプライン３ａを設けて一端をギャーケース８
で支持し、ピニオン５と一体的に組み立てられたローラ
クラッチ４をヘリカルスプライン３ａに螺合し、ローラ
クラッチ４，ピニオン５はピニオンシャフト３上を軸方
向に動き、回転力を伝達する。

【００１０】シフトレバー９は、一端をローラクラッチ
４に係合し、他端はマグネチックスイッチ６のプランジ
ャ７に係合する。プランジャ７の軸方向の動きによって
シフトレバー９は支点９ａを中心に回動し、ローラクラ
ッチ４，ピニオン５をピニオンシャフト３上を動かし、
内燃機関（図示せず）に直結したリングギャー１１に噛
み合わせる。

【００１１】マグネチックスイッチ６はプランジャ７と
その反対端に固定した絶縁性の接点ケース２８にバッテ
リ１２に直結する端子２０ａ，モータ１に直結する端子
21ａを一体的に組み込む。

【００１２】図２はマグネチックスイッチの断面図、図
３はばね止め具の断面図、図４はばね止め具の側面図を
示したものである。プランジャ７はケース１５，ケース
側板１６及び突起１７ａを有する側板１７と円筒形の磁
気回路を形成し、磁気回路の中にボビン１３にコイルを
巻回した中空円筒形コイル１４を設ける。側板１７の突
起１７ａの外径はテーパを持ち、テーパ先端外径は任意
の長さの範囲でボビン１３の内径より小さく、それ以外
の部分は大きい。プランジャ戻しばね２７は側板１７と
プランジャ７間に配し、作動解除後プランジャ７を元の
位置に戻す。

【００１３】プランジャ７の動きに任意の位置で連動す
るように配置した絶縁性のシャフト１８はシャフト一体
鍔１８ａ，シャフト小径１８ｂ，シャフト大径１８ｃ，
シャフト斜面１８ｄより成り、円筒部２２ａに数箇所の
スリット２２ｂを持つ絶縁性のばね止め具２２の内径段
差２２ｃをシャフト小径１８ｃに嵌み込み、シャフト一
体鍔１８ａとばね止め具２２間に可動接点板１９，接点
押しばね２５を挟持する。ばね止め具２２の円筒部２２
ａと接点押しばね２５の内径の隙間（Ｇ）は、ばね止め
具２２の内径段差２２ｃ（Ａ）より大きくする。接点戻
しばね２６は接点ケース２８とシャフト１８間に配し、
作動解除後可動接点板１９の組立体を元の位置に戻す。

【００１４】可動接点板１９は規定の距離を隔てて端子
２０ａを持つ固定接点Ｂ２０，端子２１ａを持つ固定接
点Ｍ２１を配し、これらは接点ケース２８に一体的に固
定する。

【００１５】このように構成されたものの動作について
説明する。バッテリ１２からマグネチックスイッチ６の
中空円筒形コイル１４に通電すると、プランジャ７はプ
ランジャ戻しばね２７の力に抗して吸引し、シフトレバ
ー９を介してローラクラッチ４とピニオン５がピニオン
シャフト３上を動いてリングギャー１１に噛合う。一
方、同時にプランジャ７の吸引によりシャフト１８，可
動接点板１９等の組立体が接点戻しばね２６の力に抗し
て動くので、可動接点板１９は固定接点Ｂ２０，固定接
点Ｍ２１に接触する。可動接点板１９が固定接点Ｂ２
０，固定接点Ｍ２１に接触後もプランジャ７の吸引は続
き、さらに、シャフト１８，ばね止め具２２は接点オー
バートラベル分の距離を接点押しばね２５の力に抗して
動き、シャフト一体鍔１８ａと可動接点板１９間に隙間
が空き、プランジャ７が側板１７の突起１７ａに衝突し
て動きを終了する。可動接点板１９が固定接点Ｂ，固定
接点Ｍに接触すると円時にバッテリ１２よりモータ１に
電流が流れ、モータ１の動力は減速装置２を介してピニ
オンシャフト３に伝達され、さらに、ローラクラッチ
４，ピニオン５からリングギャー１１を回して内燃機関
を始動する。内燃機関始動後、中空円筒形コイル１４の
通電を遮断すると、接点戻しばね２６，プランジャ戻し
ばね２７、さらに、接点押しばね２５の作用で、まず、
プランジャ７，シャフト１８とばね止め具２２が戻り、
次に可動接点板１９，シフトレバー９，ローラクラッチ
４，ピニオン５が戻り、固定接点Ｂ２０，固定接点Ｍ２
１と可動接点板１９は開放してモータ１の回転は停止す
る。

【００１６】このような構成，動作で、シャフト１８，
可動接点板１９等の組立体は、シャフト一体鍔１８ａに
接する可動接点板１９，接点押しばね２５をシャフト１
８の軸方向から挿入したばね止め具２２で保持するので
部品点数が最小限になる。さらに、ばね止め具２２の円
筒部２２ａは接点押しばね２５と径方向に重ね合わせて
いるので軸方向の長さも最小になる。また、シャフト１
８へのばね止め具２２の組み付けはばね止め具２２を軸
方向から挿入してシャフト斜面１８ｄで数箇所のスリッ
ト２２ｂを設けて撓み易くしたばね止め具２２の内径段
差２２ｃをシャフト大径１８ｃまで広げて移動してシャ
フト小径１８ｂに内径段差２２ｃを落とし込み組立を完
了するもので、部品精度を必要とせず、組立工程も簡単
である。当然ながら、組立時にばね止め具２２の円筒部
２２ａの外周には接点押しばね２５を配しているが、シ
ャフト大径１８ｃを内径段差２２ｃが通過する時に拡大
する円筒部２２ａが接点押しばね２５の内径に接触しな
いように隙間Ｇを設定している。

【００１７】磁気回路の中の中空円筒形コイル１４は、
磁気回路部品のケース１５等に対してガタがあると、内
燃機関の振動により加振されてコイル口出し等が断線す
る。このガタを止めるため側板１７の突起１７ａの外径
にテーパをつけ、ボビン１３の内径に押し込む。突起１
７ａの先端径はボビン１３の内径より小さいので入り易
く、入った後はテーパできつくなる。中空円筒形コイル
１４の側面は、ケース側板１６側は密着し、側板１７側
は隙間が空いて突起１７ａのテーパ部で密着する。部品
を増やすことなく中空円筒形コイル１４をケース１５，
側板１７に一体的に固定できる。

【００１８】中空円筒形コイル１４に通電でスタータは
作動する。スタータを作動させ、内燃機関始動後、中空
円筒形コイル１４の通電を遮断すると、プランジャ７の
吸引力がなくなり、プランジャ戻しばね２７，接点戻し
ばね２６等の作用で可動接点板１８は固定接点Ｂ２０，
固定接点Ｍ２１を離れる。この過程で接点押しばね２５
は、シャフト一体鍔１８ａと可動接点板１９間の隙間、
即ち、オーバートラベル分の距離を元に戻ることにな
り、接点押しばね２５の戻り力が衝撃的にシャフト一体
鍔１８ａに加わることになる。

【００１９】図５は導電性シャフト可動接点板組の断面
図を示したものである。シャフト１８に対してシャフト
一体鍔１８ａと可動接点板１９間に絶縁ワッシャ２４を
配しているので、可動接点板１９と接点押しばね２５は
シャフト１８と絶縁される。

【００２０】可動接点板１９のみをシャフト１８に対し
て絶縁する時は、可動接点板１９と接点押しばね２５
間、及び可動接点板１９の内径間に跨る絶縁材の配置が
必要であるが、接点押しばね２５も絶縁すれば絶縁材配
置の必要がなく、部品点数の低減，軸方向の短縮ができ
る。

【００２１】図６は導電性シャフト可動接点板組の他の
断面図、図７は絶縁性シャフト可動接点板組の他の断面
図を示したものである。図６は図５に対して絶縁ワッシ
ャ２４を突起部２３ａのある絶縁ブッシュ２３に、図７
は図２に対してシャフト１８にシャフト段差１８ｅを追
加したものである。

【００２２】これらの構成では、シャフト１８にばね止
め具２２を挿入する時、ばね止め具２２の円筒部２２ａ
の先端部を可動接点板１９の内径に挿入する必要がない
ので、より容易にシャフト１８と可動接点板１９と接点
押しばね２５の組立体を作ることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、シャフト一体鍔で接点
押しばね戻り力による衝撃力を受け止め、接点押しばね
とばね止め具の円筒部を径方向に重ね合わせた構成にし
たので、衝撃力受け止め強度を容易に確保でき、外径，
全長も大きくすることなく、効率のよい磁気回路にする
ことができる。また、中空円筒形コイルをケース側板と
テーパ状突起を持つ側板で軸方向と径方向に挟持したの
で、部品点数を減らして該コイルとケースの動きを完全
に抑えて大きな振動に耐え得るようにできる。可動接点
と接点押しばねは、絶縁性シャフトであれば絶縁性のば
ね止め具のみで、導電性シャフトなら絶縁性ばね止め具
と絶縁ワッシャ（ブッシュ）で簡単に一体的に組み付け
ができる。小形，構造簡単で効率がよく、部品点数低
減，製造工数低減により、低価格で信頼性に優れたマグ
ネチックスイッチを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの断面図。

【図２】マグネチックスイッチの断面図。

【図３】ばね止め具の詳細断面図。

【図４】ばね止め具の側面図。

【図５】導電性シャフト可動接点板組の断面図。

【図６】導電性シャフト可動接点板組の他の断面図。

【図７】絶縁性シャフト可動接点板組の他の断面図。

【符号の説明】

１…モータ、１ａ…モータシャフト、１ｂ…シャフトギ
ャー、２…減速装置、３…ピニオンシャフト、３ａ…ヘ
リカルスプライン、４…ローラクラッチ、５…ピニオ
ン、６…マグネチックスイッチ、７…プランジャ、８…
ギャーケース、９…シフトレバー、９ａ…支点、１０…
リヤーカバー、１１…リングギャー、１２…バッテリ、
１３…ボビン、１４…中空円筒形コイル、１５…ケー
ス、１６…ケース側板、１７…側板、１７ａ…突起、１
７ｂ…テーパ、１８…シャフト、18ａ…シャフト一体
鍔、１８ｂ…シャフト小径、１８ｃ…シャフト大径、１
８ｄ…シャフト傾斜、１８ｅ…シャフト段径、１９…可
動接点板、２０…固定接点Ｂ、２０ａ，２１ａ…端子、
２１…固定接点Ｍ、２２…ばね止め具、２２ａ…円筒
部、２２ｂ…スリット、２２ｃ…内径段差、２３…絶縁
ブッシュ、２３ａ…突起部、２４…絶縁ワッシャ、２５
…接点押しばね、２６…接点戻しばね、２７…プランジ
ャ戻しばね、２８…接点ケース。

フロントページの続き (72)発明者 時田 保 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 5H607 BB01 BB04 BB10 BB14 CC01 CC03 CC05 EE31 FF01 FF24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビンにコイルを巻回した中空円筒形コイ
   ルの外周部と一方の側面を被うケース、該コイルの他の
   側面に中央に突起を有する側板、該コイルの内周に軸方
   向に動くプランジャを有して磁気回路を形成し、プラン
   ジャの動きにシャフトを介して動く可動接点板、該接点
   板の両面を一方はシャフト一体鍔、他方はシャフトに一
   体的に固定した円筒部を有するばね止め具で一端を保持
   する接点押しばねで直に受け、該接点板と規定距離を隔
   てて配置したバッテリ接続の固定接点Ｂとスタータモー
   タ接続の固定接点Ｍの一対の固定接点より成るスタータ
   用マグネチックスイッチであって、接点押しばねの内径
   にばね止め具の円筒部を挿入したことを特徴とするスタ
   ータ用マグネチックスイッチ。
2. 【請求項２】請求項１記載のスタータ用マグネチックス
   イッチにおいて、接点押しばね内径とばね止め具円筒部
   外径の差（Ｇ）は、ばね止め具の内径段差（Ａ）より大
   きいことを特徴とするスタータ用マグネチックスイッ
   チ。
3. 【請求項３】請求項１記載のスタータ用マグネチックス
   イッチにおいて、シャフトが導電性材質より成り、可動
   接点板と接点押しばねをシャフトから絶縁したことを特
   徴とするスタータ用マグネチックスイッチ。
4. 【請求項４】請求項３記載のスタータ用マグネチックス
   イッチにおいて、シャフト一体鍔と可動接点板間に該接
   点板の内周を挿入した絶縁ブッシュを挟持し、突起長さ
   が可動接点板のオーバートラベル量より大きいことを特
   徴とするスタータ用マグネチックスイッチ。
5. 【請求項５】請求項１記載のスタータ用マグネチックス
   イッチにおいて、側板の突起外径をテーパ状にし、テー
   パ状突起外径の先端は、ボビン内径より小さくして中空
   円筒形コイルを保持することを特徴とするスタータ用マ
   グネチックスイッチ。
6. 【請求項６】請求項１記載のスタータ用マグネチックス
   イッチにおいて、側板を板金プレスで成形したことを特
   徴とするスタータ用マグネチックスイッチ。