JP2004241297A - スタータ用電磁スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂（接点カバー４）の熱クリープに伴う螺子７の締め付け力低下を防止できること。
【解決手段】外部端子２、３を保持する接点カバー４は、例えば熱硬化性樹脂を材料として型成形され、螺子７の締め付けによってスイッチフレーム６に固定される固定部４Ａが設けられており、この固定部４Ａに金属部品８がインサート成形されている。金属部品８は、円筒形状を有し、その円筒形状の内側には、螺子７を通すための中空穴が確保されている。この金属部品８は、円筒形状の軸方向反フレーム側端部に径方向外側へ拡大するフランジ部８ａが設けられ、このフランジ部８ａにワッシャ２４を介して螺子７の締め付け力が付与される。但し、金属部品８は、螺子７の締め付け力が接点カバー４に加わらない様に、接点カバー４の固定部４Ａに対し、軸方向の全長が固定部４Ａの全長より若干長くなる様に設けられている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを始動するためのスタータに用いられる電磁スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載されたスタータ用電磁スイッチがある。この電磁スイッチは、２本の外部端子を保持する樹脂製の接点カバーを有し、この接点カバーが励磁コイル等を収容するスイッチフレームに螺子の締め付けによって固定されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５４−５３７２４号公報（図３参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、接点カバーの材料として使用される樹脂材は、エンジンルーム内の厳しい熱環境によるクリープ現象（へたり）が問題となる。つまり、接点カバーに熱クリープが生じると、螺子の締め付け力が低下するため、接点カバーとスイッチフレームとの間のシール性が低下する。また、螺子の締め付け力低下により接点カバーにガタツキが生じるため、振動による耐久性の低下や浸水による問題点がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、樹脂（接点カバー）の熱クリープに伴う螺子の締め付け力低下を防止できるスタータ用電磁スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
スタータモータの通電回路に接続される外部端子を保持する樹脂製の接点カバーと、この接点カバーが螺子の締め付けによって着脱可能に固定されるスイッチフレームとを備えるスタータ用電磁スイッチにおいて、接点カバーは、螺子により締め付けられる部位に金属部品がインサート成形され、その金属部品が螺子の締め付け力を受けてスイッチフレームに固定されることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、螺子の締め付け力が直接接点カバーに加わることがなく、締め付け力を金属部品で受けることができるので、樹脂（接点カバー）に熱クリープが生じた場合でも、螺子の締め付け力に影響を与えることはなく、締め付け力の低下を防止できる。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
金属部品は、円筒形状に設けられ、その円筒形状の内側に螺子を通すための中空穴を有していることを特徴とする。
これにより、円筒形状を有する金属部品の内側に螺子を通すことができるので、螺子の締め付け力を円筒形状の金属部品で均等に受けることができる。
【０００８】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
金属部品は、接点カバーに対する回り止め機能と抜け止め機能を有していることを特徴とする。
この構成によれば、接点カバーに対して金属部品の安定したインサート状態を維持できるので、金属部品により螺子の締め付け力を確実に受けることができ、接点カバーを安定して維持固定できる。
【０００９】
（請求項４の発明）
請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
金属部品は、自身の軸方向フレーム側端面が、接点カバーのフレーム側端面と略同一面上に位置し、且つ自身の軸方向反フレーム側端面が、接点カバーの反フレーム側端面に対し、少なくとも金属部品の全長公差を吸収できる様に突出して設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、螺子の締め付け力が接点カバーに加わることはなく、金属部品の両端面で受けることができる。
【００１０】
（請求項５の発明）
請求項２〜４に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
金属部品は、自身の軸方向反フレーム側端部に径方向外側へ拡大するフランジ部を有し、このフランジ部にワッシャを介して螺子の締め付け力が付与されることを特徴とする。
この場合、螺子の締め付け力を広い面積で受けることができるので、安定した締め付け力を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はスタータ用電磁スイッチ１の断面図である。
本実施例の電磁スイッチ１は、２本の外部端子２、３を保持する接点カバー４を有し、この接点カバー４がシール部材５を介してスイッチフレーム６に組み合わされ、螺子７により締め付け固定されている。
【００１２】
接点カバー４は、例えば熱硬化性樹脂を材料として型成形され、螺子７の締め付けによってスイッチフレーム６に固定される固定部４Ａを有し、この固定部４Ａに、螺子７の締め付け力を受ける金属部品８（後述する）がインサート成形されている。
２本の外部端子２、３は、バッテリケーブルを介して車載バッテリ（図示せず）に接続されるバッテリ端子２と、モータリード線を介してスタータモータ（図示せず）に接続されるモータ端子３であり、それぞれ接点カバー４の内部に固定接点２ａ、３ａを有している。
【００１３】
スイッチフレーム６は、底面６ａを有する円筒体で、反底面側の外周に、接点カバー４の固定部４Ａに対向する受け部６Ａが設けられ、その受け部６Ａに螺子７を締め付けるための螺子穴が形成されている。なお、スイッチフレーム６の底面中央部には、後述のプランジャ９が摺動できる様に丸穴６ｂが開口している。
スイッチフレーム６の内部には、ボビン１０に巻線された励磁コイル１１と、この励磁コイル１１の磁気回路１２、１３、１４（固定磁路）、及びプランジャ９等が収容される。
【００１４】
磁気回路１２、１３、１４は、励磁コイル１１の外周を覆う円筒形のヨーク１２と、ヨーク１２の一端側に配設されるグランドプレート１３、及びヨーク１２の他端側に配設されるコアプレート１４より構成される。グランドプレート１３は、スイッチフレーム６の開口部内側に設けられた段差部６ｃに圧入嵌合して組み付けられ、スイッチフレーム６と接点カバー４との間に挟持されている。また、グランドプレート１３の中央部には、中間ロッド１５（後述する）を通すための貫通穴１３ａが開口している。
なお、コアプレート１４とボビン１０との間には、ゴム等の弾性体１６が配設され、自身の反発力でボビン１０をグランドプレート１３側へ押圧している。
【００１５】
プランジャ９は、ボビン１０の内側に配置される円筒スリーブ１７をガイド面として摺動自在に挿入され、励磁コイル１１が通電されると、グランドプレート１３との間に作用する磁力に吸引されてグランドプレート１３側へ移動する。また、励磁コイル１１への通電が停止して磁力が消滅すると、リターンスプリング１８の反力で図１に示す初期位置まで押し戻される。
【００１６】
中間ロッド１５は、グランドプレート１３の貫通穴１３ａを通って軸方向（図１の左右方向）に移動可能に設けられ、接点カバー４の内部に突出する自身の先端部に一組の樹脂部材１９を介して可動接点２０を絶縁保持している。この中間ロッド１５は、励磁コイル１１への通電によりプランジャ９がグランドプレート１３側へ移動する途中から、プランジャ９と共に図示右方向へ移動し、励磁コイル１１への通電が停止してプランジャ９が初期位置へ押し戻されると、接点カバー４との間に配置されるスプリング２１の反力を受けて図１に示す位置まで押し戻される。
【００１７】
可動接点２０は、中間ロッド１５の移動（図１右方向への移動）によって一組の固定接点２ａ、３ａに当接し、接点圧スプリング２２に付勢されて両固定接点２ａ、３ａ間を導通する。これにより、スタータモータの通電回路が閉成されて、バッテリ端子２に接続されるバッテリから、モータ端子３に接続されるスタータモータに通電される。
【００１８】
次に、上述の金属部品８について説明する。
金属部品８は、図２に示す様に、円筒形状を有し、その内側（円筒形状の内側）には、螺子７を通すための中空穴２３が確保されている。この金属部品８は、円筒形状の軸方向反フレーム側端部に径方向外側へ拡大するフランジ部８ａが設けられ、このフランジ部８ａにワッシャ２４（図１参照）を介して螺子７の締め付け力が付与される。
【００１９】
なお、金属部品８は、螺子７の締め付け力が接点カバー４に加わらない様に、接点カバー４の固定部４Ａに対し、軸方向の全長が固定部４Ａの全長より若干長くなる様に設けられている。つまり、図２（ａ）に示す様に、金属部品８の両端面と固定部４Ａの両端面との間に段差Ｌ１、Ｌ２が設けられている。但し、段差Ｌ２は、限りなく０に近く（インサート時に、固定部４Ａの軸方向フレーム側端面４ａを形成する樹脂型の側面に金属部品８の軸方向フレーム側端面８ｂを当接させる）設定され、段差Ｌ１は、金属部品８の全長公差を吸収できる様に設定されている。また、段差Ｌ１が限りなく０に近い状態（上記の逆の関係）でも効果は同じである。
【００２０】
また、金属部品８には、固定部４Ａに対する回り止め機能として、フランジ部８ａの外周にカット面８ｃ（図２（ｂ） 参照）が二カ所設けられ、更に固定部４Ａに対する抜け止め機能として、円筒部外周面にローレット等（図示せず）が設けられている。なお、カット面８ｃは一カ所以上で、ローレットも金属部品８が抜けない構造であれば良い。
【００２１】
（本実施例の作用及び効果）
本実施例の電磁スイッチ１は、予め接点カバー４の固定部４Ａにインサート成形された金属部品８の中空穴２３に螺子７を通し、その螺子７をスイッチフレーム６の受け部６Ａに形成された螺子穴に結合することでスイッチフレーム６に接点カバー４が固定される。この時、螺子７の締め付け力は、ワッシャ２４を介して金属部品８のフランジ部８ａに加わり、その金属部品８のフレーム側端面８ｂがスイッチフレーム６の受け部６Ａに当接しているので、金属部品８を介してスイッチフレーム６の受け部６Ａに締め付け力が作用する。
【００２２】
この構成によれば、螺子７の締め付け力が接点カバー４の固定部４Ａに直接作用することがないので、樹脂（接点カバー４）に熱クリープが生じても、螺子７の締め付け力に影響を与えることはなく、締め付け力の低下を防止できる。
また、本実施例の金属部品８は、固定部４Ａに対する回り止め機能（フランジ部８ａのカット面８ｃ）と抜け止め機能（円筒部外周面のローレット等）を有しているので、螺子７の締め付け時に連れ回りすることもなく、安定したインサート状態を維持できる。
【００２３】
（第２実施例）
図３は金属部品８の断面図（ａ） とフランジ部８ａの平面図（ｂ） である。
本実施例の金属部品８は、固定部４Ａに対する回り止め機能及び抜け止め機能として、図３（ａ） に示す様に、円筒部の壁面を貫通する穴８ｄが一カ所以上形成されている。これにより、インサート時に樹脂が穴８ｄに充填されるので、金属部品８の固定部４Ａに対する軸方向及び周方向の位置決めが行われ、回り止め及び抜け止めとして機能する。
【００２４】
また、この構成では、図３（ｂ） に示す様に、フランジ部８ａに回り止め機能（例えば第１実施例に記載したカット面８ｃ）を設ける必要がないので、フランジ部８ａの外径Ｄからワッシャ２４がはみ出すことはなく（但しフランジ部８ａの外径Ｄ≧ワッシャ２４の外径）、ワッシャ２４と固定部４Ａとの干渉を避けることができる。これにより、第１実施例では、フランジ部８ａの端面（ワッシャ２４が当たる面）を固定部４Ａの反フレーム側端面４ｂより段差Ｌ１だけ突出させる必要があったが、本実施例では、図３（ａ） に示す様に、フランジ部８ａの端面を固定部４Ａの反フレーム側端面４ｂより段差Ｌ３（任意の数値）だけ下げることも可能である。
【００２５】
（第３実施例）
図４は金属部品８の断面図（ａ） とフランジ部８ａの平面図（ｂ） である。
本実施例の金属部品８は、図４に示す様なスプリングピンに似た形状を使用したものである。このスプリングピン等を使用する場合でも、第２実施例と同様に、壁面を貫通する穴８ｄを一カ所以上形成することにより、固定部４Ａに対する回り止め機能及び抜け止め機能を持たせることができる。
【００２６】
（変形例）
第１実施例で説明した電磁スイッチ１は、接点カバー４に２本の外部端子２、３が取り付けられているが、例えば可動接点２０から直接リード線を介してスタータモータのブラシ（図示せず）に接続することにより、図１に示したモータ端子３を接点カバー４から廃止することも可能である。この場合、接点カバー４には、外部端子としてバッテリ端子２のみが取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁スイッチの断面図である。
【図２】金属部品の断面図（ａ） と、金属部品に設けられるフランジ部の平面図（ｂ） である（第１実施例）。
【図３】金属部品の断面図（ａ） と、金属部品に設けられるフランジ部の平面図（ｂ） である（第２実施例）。
【図４】金属部品の断面図（ａ） と、軸方向から見た平面図（ｂ） である（第３実施例）。
【符号の説明】
１ スタータ用電磁スイッチ
２ バッテリ端子（外部端子）
３ モータ端子（外部端子）
４ 接点カバー
６ スイッチフレーム
７ 螺子
４ａ 接点カバーの軸方向フレーム側端面
４ｂ 接点カバーの反フレーム側端面
８ 金属部品
８ａ フランジ部
８ｂ 金属部品の軸方向フレーム側端面
８ｃ フランジ部のカット面（回り止め機能）
８ｄ 穴（回り止め機能、抜け止め機能）
２３ 中空穴
２４ ワッシャ

Claims (5)

1. スタータモータの通電回路に接続される外部端子を保持する樹脂製の接点カバーと、
   この接点カバーが螺子の締め付けによって着脱可能に固定されるスイッチフレームとを備えるスタータ用電磁スイッチにおいて、
   前記接点カバーは、前記螺子により締め付けられる部位に金属部品がインサート成形され、その金属部品が前記螺子の締め付け力を受けて前記スイッチフレームに固定されることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
2. 請求項１に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
   前記金属部品は、円筒形状に設けられ、その円筒形状の内側に前記螺子を通すための中空穴を有していることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
3. 請求項１または２に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
   前記金属部品は、前記接点カバーに対する回り止め機能と抜け止め機能を有していることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
4. 請求項２または３に記載したスタータ用電磁スイッチにおいて、
   前記金属部品は、自身の軸方向フレーム側端面が、前記接点カバーのフレーム側端面と略同一面上に位置し、且つ自身の軸方向反フレーム側端面が、前記接点カバーの反フレーム側端面に対し、少なくとも前記金属部品の全長公差を吸収できる様に突出していることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。
5. 請求項２〜４に記載した何れかのスタータ用電磁スイッチにおいて、
   前記金属部品は、自身の軸方向反フレーム側端部に径方向外側へ拡大するフランジ部を有し、このフランジ部にワッシャを介して前記螺子の締め付け力が付与されることを特徴とするスタータ用電磁スイッチ。

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