JP2019065792A - Electromagnetic switch device for starter, and starter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンを始動するスタータ用電磁スイッチ装置、およびスタータ用電磁スイッチ装置を備えたスタータに関するものである。 The present invention relates to a starter electromagnetic switch device for starting an engine and a starter provided with the starter electromagnetic switch device.
従来のスタータ用電磁スイッチ装置では、以下の動作を経過して、エンジンを始動することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
(1)バッテリから起動電気回路に電流が流れると、吸引保持コイルに発生する起磁力を利用して、プランジャが変位する。
(2)プランジャに連結されたレバーを介して、プランジャの変位に連動して、ピニオンがリングギヤに向かって接近する。
(3)同時に、起動電気回路を介して電流がモータに供給され、ピニオンが回転する。
(4)ピニオンの歯がリングギヤの歯と歯との間の入り込む位置までピニオンを緩やかに回転させて、ピニオンの歯とリングギヤの歯が噛み合わされる。
(5)ピニオンの歯とリングギヤの歯が完全に噛合うと、プランジャの変位に連動して、電気的な接点が起動電気回路から主電気回路に切り替わる。
(6)バッテリから主電気回路を介して、電流がモータに供給される。電気回路が主電気回路に切り替わることで、モータはフル回転され、リングギヤの回転に伴い、エンジンは始動される。
In the conventional electromagnetic switch device for starters, it is known to start the engine through the following operations (see, for example, Patent Document 1).
(1) When current flows from the battery to the starting electric circuit, the plunger is displaced using the magnetomotive force generated in the suction holding coil.
(2) The pinion approaches the ring gear in conjunction with the displacement of the plunger via the lever connected to the plunger.
(3) At the same time, current is supplied to the motor through the starting electric circuit, and the pinion rotates.
(4) The pinion is slowly rotated to a position where the teeth of the pinion enter between the teeth of the ring gear, and the teeth of the pinion and the teeth of the ring gear are engaged.
(5) When the teeth of the pinion and the teeth of the ring gear completely mesh, the electrical contact switches from the starting electric circuit to the main electric circuit in conjunction with the displacement of the plunger.
(6) A current is supplied to the motor from the battery via the main electric circuit. By switching the electric circuit to the main electric circuit, the motor is fully rotated, and as the ring gear rotates, the engine is started.
しかしながら、リングギヤの端面が損傷している場合、ピニオンを緩やかに回転させながら、ピニオンとリングギヤを接近させ、接触させても、ピニオンをリングギヤに噛み合わせることができない。その場合、プランジャに内蔵されたレバーバネをたわますことによって、可動鉄心を変位させ、ピニオンの歯とリングギヤの歯が噛み合わないまま、主電気回路に切り替える。主電気回路に切り替わることで、モータはフル回転される。モータのフル回転により、ピニオンとリングギヤの歯を強制的に噛合わせる。この切り替えは、電磁押込モードと呼ばれる。
電磁押込モードでは、ピニオンの歯とリングギヤの歯が噛み合わないままモータをフル回転させるため、リングギヤの端面上でピニオンが滑りながら回転して噛合い不良を起こすことがある。このとき、リングギヤの端面に大きな傷をつけることもある。リングギヤの端面に大きな傷をつけることで、さらに電磁押込みモードの発生頻度が増加し、噛合い不良の頻度も加速的に増加し得る。噛合い不良の増加で、リングギヤの端面の損傷は更に大きくなるため、リングギヤの寿命が短くなるといった問題があった。
However, when the end face of the ring gear is damaged, the pinion can not be engaged with the ring gear even if the pinion and the ring gear are brought close to contact with each other while gently rotating the pinion. In that case, the movable iron core is displaced by bending a lever spring built into the plunger, and switching to the main electric circuit is performed without the teeth of the pinion and the teeth of the ring gear engaging with each other. By switching to the main electric circuit, the motor is fully rotated. The full rotation of the motor forces the pinion and ring gear teeth to mesh. This switching is called an electromagnetic depression mode.
In the electromagnetic pressing mode, since the motor is fully rotated without the teeth of the pinion and the teeth of the ring gear meshing with each other, the pinion may rotate while sliding on the end face of the ring gear to cause meshing failure. At this time, the end face of the ring gear may be greatly scratched. By making a large scratch on the end face of the ring gear, the frequency of occurrence of the electromagnetic indentation mode can be further increased, and the frequency of meshing failure can also be accelerated. There is a problem that the life of the ring gear is shortened because the damage to the end face of the ring gear is further increased by the increase in the meshing failure.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、噛合い不良を増加し得る電磁押込モードを利用せずに、リングギヤの端面の損傷を抑制することができるスタータ用電磁スイッチ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an electromagnetic switch for a starter that can suppress damage to the end face of the ring gear without utilizing an electromagnetic indentation mode that can increase meshing failure. The purpose is to obtain a device.
この発明に係るスタータ用電磁スイッチ装置は、バッテリとモータとが接続される主電気回路に設けられた主電気接点と、起動抵抗を介してバッテリとモータとが接続される起動電気回路に設けられた起動電気接点と、主電気接点または起動電気接点と接触、離間して、主電気回路または起動電気回路を開閉する可動接点と、起動電気回路から分岐された吸引保持コイルと、吸引保持コイルの内部で離間して対向する固定鉄心とプランジャと、固定鉄心を貫通して固定鉄心の端面からプランジャの方向に一端が突出し、他端で可動接点に取り付けられたロッドとを備え、プランジャにレバーを介して連結されたピニオンが、エンジンに設けられたリングギヤの端面で当接されたとき、可動接点が主電気接点および起動電気接点を開路する位置に、プランジャの変位を規制する変位規制機構部を備えたものである。 The starter electromagnetic switch device according to the present invention is provided in a main electrical contact provided in a main electrical circuit in which the battery and the motor are connected, and in a starting electrical circuit in which the battery and the motor are connected via the starting resistance. A start-up electrical contact, a movable contact which contacts or separates from the main electrical contact or the start-up electrical contact and opens or closes the main electrical circuit or the start-up electrical circuit, a suction holding coil branched from the start-up electrical circuit, A lever is provided with a fixed iron core and a plunger which are internally spaced apart and a rod which has one end projecting in the direction of the plunger from the end face of the fixed iron core through the fixed iron core and attached to the movable contact at the other end The position where the movable contact opens the main electrical contact and the starting electrical contact when the pinion connected via is abutted at the end face of the ring gear provided on the engine , Those having a displacement restriction mechanism for restricting the displacement of the plunger.
この発明に係るスタータ用電磁スイッチ装置によれば、ピニオンがリングギヤ端面を滑りながら回転する噛合い不良を起こさず、リングギヤの端面の損傷を抑制することができる。 According to the electromagnetic switch device for starters concerning this invention, damage to the end surface of a ring gear can be suppressed, without causing the meshing defect which a pinion slips and rotates while sliding on a ring gear.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るスタータの回路を概略的に示す構成図である。この発明の実施の形態1に係るスタータ1は、図1に示すように、バッテリ2、補助リレー3、スタータ用電磁スイッチ装置4、モータ5、ピニオン6、レバー7から構成されている。スタータ1は、エンジン8を始動させるための装置である。バッテリ2は、モータ5に電流を供給する。電流が供給されるとモータ5は回転し、モータ5に連結されたピニオン6も回転する。ピニオン6はレバー7の変位で移動し、エンジン8に連結されたリングギヤ9と噛合い、エンジン8を始動させる。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a circuit of a starter according to
バッテリ2は、直流電源である。バッテリ2は、補助リレー3を介してスタータ用電磁スイッチ装置4と電気的に接続され、スタータ用電磁スイッチ装置4に電流を供給する。また、バッテリ2は、補助リレー3を介して、または補助リレー3を介さずにモータ5に電流を供給する。
The
二点鎖線で囲まれた補助リレー3は、スタータ用電磁スイッチ装置4のON、OFFの動作を切り替える。補助リレー3は、ドライバーからのキー操作やボタン操作に伴った始動信号を制御部(不図示)から得て、閉路される。補助リレー3が閉路されると、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が開路されると、スタータ用電磁スイッチ装置4への電流供給が停止される。
The
スタータ用電磁スイッチ装置4は、主に2つの機能を有する。第1の機能は、レバー7を変位させ、レバー7に連結されたピニオン6を変位させる機能である。第2の機能は、モータ5に電流を流す電気回路を、点線で囲まれた主電気回路10と一点鎖線で囲まれた起動電気回路11との間で切り替える機能である。2つの機能は、互いに連動して行われる。
図1において、破線で囲まれたスタータ用電磁スイッチ装置4は、主電気接点12、起動電気接点13、プランジャ14、吸引保持コイル15、起動抵抗16、可動接点17、ロッド18、固定鉄心23から構成されている。レバー7を変位させるプランジャ14、主電気接点12と起動電気接点13とを切り替える可動接点17、可動接点17を変位させるロッド18は、スタータ用電磁スイッチ装置4において、変位する部位である。
主電気接点12と起動電気接点13は、可動接点17でON、OFFの動作が切り替えられる電気接点である。バッテリ2とモータ5とが接続される主電気回路10は、主電気接点12にて開閉される。モータ5の通常運転時に、主電気回路10を通して、バッテリ2からモータ5に電流が流れる。起動抵抗16を介してバッテリ2とモータ5とが接続される起動電気回路11は、起動電気接点13にて開閉される。モータ5の起動運転時に、起動電気回路11を通して、バッテリ2からモータ5に電流が流れる。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。スタータ用電磁スイッチ装置4の起動電気回路11は、バッテリ2、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が、補助リレー3が含まれていても構わない。
吸引保持コイル15は、起動電気回路11から分岐して設けられるコイルである。電流が流れると、吸引保持コイル15に起磁力が発生する。
プランジャ14と固定鉄心23は対向して設けられる。吸引保持コイル15に発生した起磁力で、プランジャ14は固定鉄心23の方向に吸引される。固定鉄心23は、強磁性体である鉄で作製され、ロッド18が貫通するように、スタータ用電磁スイッチ装置4内に固定される。固定鉄心23と対向する面を含む、プランジャ14を構成する筐体も、強磁性体である鉄で作製される。この発明の実施の形態1では、起磁力を発生させるのは吸引保持コイル15のみの構成としているが、これに限るものではない。起動抵抗16を吸引保持コイル15と同軸にコイル状に巻回し、起動抵抗16でも発生させた起磁力で、プランジャ14を吸引させてもよい。
ロッド18は、一端がプランジャ14の端面と対向し、他端で可動接点17が取り付けられた棒状の剛体であり、例えば金属棒である。ロッド18の一端は、固定鉄心23を貫通して、固定鉄心23の端面からプランジャ14の方向に突出される。ロッド18の突出した一端は、吸引されたプランジャ14の端面と接触する。接触後、プランジャ14の変位に伴い、ロッド18、および可動接点17は連動して変位する。
The starter
In FIG. 1, the starter
The main
The
The
The
モータ5は、バッテリ2から供給される電流により回転し、エンジンを始動するための回転力を発生する。回転力は、モータ5に連結されたピニオン6を介して、エンジン8のリングギヤ9に伝達される。起動電気回路11を介して電流が供給された場合、モータ5は緩やかに回転する。主電気回路10を介して電流が供給された場合、モータ5はフル回転する。
The
ピニオン6は、モータ5の回転に応じて回転し、リングギヤ9と噛合うことで回転力をリングギヤ9に伝達する。ピニオン6は、ピニオン軸6aに設置される。ピニオン6とリングギヤ9は、相互に噛合う歯を有した歯車の形態を有している。ピニオン6は、ピニオン6がリングギヤ9から離れている離間位置と、ピニオン6がリングギヤ9の端面に接触する接触位置と、ピニオン6がリングギヤ9に噛み込んだ噛込位置との間で変位する。
The
レバー7は、ほぼ中央部で回動自在に支持された機構部である。この支持された部位が支点となり、支点を中心として可動する。レバー7は、一端がプランジャ14と連結される。他端は、ピニオン6が設置されたピニオン軸6aに連結される。このような構成により、プランジャ14の変位に連動して、ピニオン6は変位する。
The
スタータ1の異常時の動作に係る変位規制機構部を有したプランジャ14の構成について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係るプランジャ14の概略構成を示す断面図である。
プランジャ14は、可動鉄心19と、レバーバネ20と、フック21と、スリーブ22から構成されている。可動鉄心19は、強磁性体である鉄で作製され、内部が繰り抜かれた筒状の可動体である。フック21は、フック本体部21aとフック先端部21bとから構成され、フック本体部21aは、段差部21cと接続部21dを有する。可動鉄心19の外部にフック本体部21aの接続部21dが突出している。筒状のフック本体部21aは異なる外径を有し、段差部21cとなる。フック本体部21aの先端部分が接続部21dであり、この接続部21dに、フック先端部21bが連結される。このフック先端部21bに、レバー7が連結される。レバーバネ20は、コイル状のバネであり、コイルの内部にフック本体部21aを収める。レバーバネ20は一端でフック本体部21aと、他端でスリーブ22と接している。スリーブ22は、可動鉄心19の内部にレバーバネ20とフック21を収める蓋である。スリーブ22は、可動鉄心19の端部に圧入して固定される。スリーブ22の可動鉄心19の内部側の当接面22aは、フック本体部21aの段差部21cと対向し、かつ当接する。フック21は、レバーバネ20のたわみに伴い変位するが、この変位は段差部21cと当接面22aが当接することで規制される。この規制に係る機構が、実施の形態1における変位規制機構部となる。
プランジャ14は以下の手順で組み立てられる。可動鉄心19に、フック本体部21a、レバーバネ20を収め、スリーブ22が可動鉄心19の端部に圧入して固定される。可動鉄心19の外部に突出した接続部21dに、フック先端部21bがネジ止め等により取り付けられ、プランジャ14は完成する。
この発明の実施の形態1に係るスタータ1のフック21は段差部21cを有すため、可動鉄心19から突出するフック本体部21aの外径は、従来のフックの外径より小さい。そのため、そのままのフック本体部21aの形状では、従来のレバー7を連結できない。フック21を2分割して、フック本体部21aとフック先端部21bとから構成し、接続部21dにフック先端部21bを連結することで、従来通りレバー7が連結できる構成としている。
The configuration of the
The
The
Since the
次に、スタータ1の動作について説明する。スタータ1は、エンジン8が始動された時の通常時の動作と、エンジン8が始動されなかった時の異常時の動作の2つの動作を有する。最初に、図3から図5を用いて、通常時の動作について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係るスタータ1のピニオン6が離間位置に存在する時の部分断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係るスタータ1のピニオン6が接触位置に存在する時の部分断面図である。図5は、本発明の実施の形態1に係るスタータ1のピニオン6が噛込位置に存在する時の部分断面図である。
Next, the operation of the
通常時の動作は、第1動作ステージと第2動作ステージに分けられる。第1動作ステージは、ピニオン6が離間位置から接触位置に変位し、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間の入り込む位置に回転するまでである。つまり、図3から図4までが、第1動作ステージとなる。
第2動作ステージは、ピニオン6が接触位置から噛込位置に変位した後、主電気回路10を閉路してエンジン8を始動させる回転力をリングギヤ9に伝達するまでである。つまり、図4から図5までが、第2動作ステージとなる。
The normal operation is divided into a first operation stage and a second operation stage. The first operation stage is until the
The second operation stage is until the rotational force for closing the main
まず、第1動作ステージについて説明する。
始動信号を得て補助リレー3が閉路されると、吸引保持コイル15に、バッテリ2から電流が供給される。吸引保持コイル15に流れる電流によって、吸引保持コイル15に起磁力が発生し、プランジャ14は固定鉄心23の方向に吸引される。吸引保持コイル15の内部に、プランジャ14と固定鉄心23が対向して設けられている。プランジャ14の変位に伴い、レバー7を介して、ピニオン6はリングギヤ9の端面に向かって離間位置から接触位置へ変位する。
ピニオン6とリングギヤ9の端面とが接触し、ピニオン6とリングギヤ9の歯が噛合わない状態では、ピニオン6は接触位置から噛込位置に変位できない。可動接点17で起動電気接点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、モータ5は回転する。起動電気回路11では、起動抵抗16を経由するため、ピニオン6は緩やかに回転する。モータ5の回転に伴い、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間の入り込む位置まで回転する。ここまでが、第1動作ステージとなる。
First, the first operation stage will be described.
When the start signal is obtained and the
When the
第2動作ステージについて説明する。
第1動作ステージにおいて、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間に入り込む位置までピニオン6が回転したため、ピニオン6は接触位置から噛込位置に変位する。起磁力は発生し続けているため、プランジャ14は固定鉄心23の方向へ変位し続ける。よって、ピニオン6は噛込位置へ変位する。
プランジャ14が固定鉄心23の方向に変位すると、プランジャ14の端面とロッド18の一端が接触する。接触後は、ロッド18もプランジャ14と共に変位し始める。ロッド18の他端に取り付けられた可動接点17も同時に変位する。可動接点17は起動電気接点13から離れて、起動電気回路11を開路する。その後、可動接点17は主電気接点12に接触して、主電気回路10を閉路する。この閉路により、バッテリ2から主電気回路10を経由してモータ5に電流が供給され、モータ5はフル回転する。モータ5は、エンジン8を始動させる回転力を発生させる。
エンジン8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は開路され、スタータ1は動作を停止する。以上がスタータ1の通常時の動作となる。
The second operation stage will be described.
In the first operation stage, the
When the
When the
次にスタータ1がエンジン8を始動できない異常時の動作について説明する。ここでエンジン8が始動できない理由は、ピニオン6がリングギヤ9に噛み込まずに、リングギヤ9の端面で当接されるためである。図6は、本発明の実施の形態1に係るスタータ1のピニオン6が異常時に接触位置に存在する時の部分断面図である。通常時の動作を示した図4と図6との相違点は、プランジャ14を構成する可動鉄心19の位置である。
Next, an operation at the time of abnormality in which the
通常時の動作において、第1動作ステージでは、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間に入り込む位置まで、ピニオン6が回転する。しかしながら、リングギヤ9のピニオン6との接触箇所に大きな傷がある場合等においては、ピニオン6の回転が妨げられるため、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間に入り込む位置まで、ピニオン6は回転することができない。
ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間に入り込まないため、ピニオン6は接触位置から噛込位置へと変位できない。ピニオン6の位置が接触位置にて当接され、変位できなくなるため、レバー7を介し、プランジャ14のフック21の位置も変位できない状態となる。
しかしながら、吸引保持コイル15の起磁力は発生し続けており、プランジャ14の固定鉄心23の方向への吸引は継続される。プランジャ14のフック21が変位できないため、プランジャ14の可動鉄心19のみが固定鉄心23の方向に、レバーバネ20をたわませて変位する。
可動鉄心19の変位により、可動鉄心19の端面とロッド18の一端が接触する。接触後は、ロッド18も可動鉄心19と共に変位し始める。ロッド18の他端に取り付けられた可動接点17も同時に変位する。可動接点17は起動電気接点13から離れて、起動電気回路11を開路する。開路に伴い、モータ5の回転は停止され、起動抵抗16への電流供給も停止される。発熱量の大きい起動抵抗16への電流供給が停止されるため、スタータ用電磁スイッチ装置4の回路を損傷することはない。
その後、スリーブ22の当接面22aとフック21の段差部21cとが接触する変位規制機構部の動作により、可動鉄心19の変位は規制され、可動鉄心19は停止する。可動鉄心19の停止に伴い、ロッド18と可動接点17も停止する。
可動接点17は、主電気接点12と接触しない位置で停止するため、主電気回路10は開路されており、バッテリ2からモータ5へは電流が供給されない。モータ5が回転しないため、リングギヤ9の端面上でピニオン6は回転せず、リングギヤ9の端面を傷つけることはない。つまり、リングギヤ9の端面上でピニオン6が滑りながら回転する噛合い不良は生じない。
可動接点17の変位が停止し、モータが回転しないためドライバーが異常に気付き、始動操作を取りやめることで、補助リレー3は開路される。吸引保持コイル15に発生した起磁力は停止され、プランジャ14は初期位置に戻る。プランジャ14の変位に連動して、ピニオン6は接触位置から離間位置に戻る。ここで異常時の動作は終了する。
In the normal operation, in the first operation stage, the
Since the teeth of the
However, the magnetomotive force of the
The displacement of the
Thereafter, the displacement of the
Since the
Since the displacement of the
異常時の動作の終了時、ピニオン6とリングギヤ9との間で歯と歯の位置関係が変わる。再度、スタータ1を動作させ、補助リレー3を閉路することで、ピニオン6の歯をリングギヤ9の歯と歯との間の入り込む位置に回転させることができる。第1動作ステージ、第2動作ステージと進行させ、スタータ1はエンジン8を始動することができる。
At the end of the abnormal operation, the positional relationship between the teeth changes between the
スタータ1がエンジン8を始動できない異常時に、モータ5に電流が供給されないように可動接点17を所定の位置で停止させるための、各部の寸法の関係について説明する。図7は、本発明の実施の形態1に係るスタータ1の、ピニオン6が接触位置に存在し、可動鉄心19が変位する前の拡大部分断面図である。フック本体部21aの段差部21cとスリーブ22の当接面22aの間を寸法Aとする。寸法Aは、可動鉄心19が固定鉄心の方向へ変位可能な距離である。固定鉄心23に対向した可動鉄心19の端面とロッド18の一端の間を寸法Bとする。主電気接点12と可動接点17の間を寸法Cとする。これらの寸法の関係が、寸法B<寸法A<(寸法B+寸法C)を満たしているとき、可動接点17は所定の位置で停止する。
The relationship of the dimensions of the respective parts for stopping the
この発明の実施の形態1に係るプランジャ14の別の構成例を、図8にて説明する。図8は、本発明の実施の形態1による別のプランジャ14の概略構成を示す断面図である。図5に示した先の例では、フック本体部21aの段差部21cとスリーブ22の当接面22aとが接することでプランジャ14の変位が規制された。図8に示した別の例においては、段差部21cが設けられず、伸長したスリーブ22の当接面22bとフック本体部21aのレバーバネ設置面21eが接することでプランジャ14変位が規制される。レバーバネ設置面21eは、レバーバネ20とフック本体部21aが接する、フック本体部21aの端部に設けられたレバーバネ20の設置面である。段差部21cの加工が不要であるため、フック本体部21aの加工が容易となる。
Another configuration example of the
以上のように、この発明の実施の形態1に係るスタータ1によれば、スタータ1がエンジン8を始動できなかった時、ピニオン6がリングギヤ9の端面を滑りながら回転する噛合い不良を起こさず、リングギヤ9の端面の損傷を抑制することができる。また、スタータ1のモータ5に電流の供給を停止することで、スタータ用電磁スイッチ装置4の回路損傷も防ぐことができる。
As described above, according to the
実施の形態2.
図9は、本発明の実施の形態2に係るスタータ1のピニオン6が接触位置に存在する時の部分断面図である。実施の形態1では、レバーバネ20がプランジャ14に内蔵された、プランジャ14の変位を規制する変位規制機構部を示した。プランジャ14の変位を規制する変位規制機構部はこれに限られず、プランジャ14からレバー7を介してピニオン6に至る力の伝達経路の他の部位に設けられても構わない。本発明の実施の形態2に係るスタータ1では、レバー7の支点に隣接して、プランジャ14の変位を規制する変位規制機構部を設けた例を示す。なお、他の構成については、実施の形態1の構成と同様であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 9 is a partial cross-sectional view when the
実施の形態2に係るスタータ1は、変位規制機構部として、レバーバネ31、レバーの支点当接部32、レバーバネホルダ33を備えている。レバーバネ31は、コイル状のバネであり、一端でレバーの支点当接部32と、他端でレバーバネホルダ33と接している。レバーの支点当接部32はレバー7の支点34と接して設けられ、変位する部位である。レバーバネホルダ33は、ピニオン軸6aを取り囲むスタータ1の筐体35に固定されている。レバーの支点当接部32のレバーの支点当接面32aと、レバーバネホルダ33のレバーバネホルダ当接面33aは、レバーバネ31を介して対向して設けられる。
The
スタータ1がエンジン8を始動できない異常時の動作について説明する。
発明の実施の形態1と同様に、異常時には、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間に入り込まないため、ピニオン6は接触位置から噛込位置へと変位できない。
しかしながら、吸引保持コイル15の起磁力は発生し続けており、固定鉄心23の方向へのプランジャ14の吸引は継続される。プランジャ14は固定鉄心23の方向に、レバーバネ31をたわませて変位する。レバーの支点当接部32はレバーバネホルダ33の方向に変位する。
プランジャ14の変位により、プランジャ14の端面とロッド18の一端が接触する。接触後は、ロッド18もプランジャ14と共に変位し始める。ロッド18の他端に取り付けられた可動接点17も同時に変位する。可動接点17は起動電気接点13から離れて、起動電気回路11を開路する。開路に伴い、モータ5の回転は停止され、起動抵抗16への電流供給も停止される。
その後、レバーの支点当接面32aとレバーバネホルダ当接面33aとが接触する変位規制機構部の動作により、プランジャ14の変位は規制され、プランジャ14は停止する。プランジャ14の停止に伴い、ロッド18と可動接点17も停止する。
可動接点17は、主電気接点12と接触しない位置で停止するため、主電気回路10は開路されており、バッテリ2からモータ5へは電流が供給されない。モータ5が回転しないため、リングギヤ9の端面上でピニオン6は回転せず、リングギヤ9の端面を傷つけることはない。つまり、リングギヤ9の端面上でピニオン6が滑りながら回転する噛合い不良は生じない。
可動接点17の変位が停止し、モータが回転しないためドライバーが異常に気付き、始動操作を取りやめることで、補助リレー3は開路される。吸引保持コイル15に発生した起磁力は停止され、プランジャ14は初期位置に戻る。プランジャ14の変位に連動して、ピニオン6は接触位置から離間位置に戻る。ここで異常時の動作は終了する。
The operation | movement at the time of the abnormality which the
As in the first embodiment of the invention, when abnormal, since the teeth of the
However, the magnetomotive force of the
The displacement of the
Thereafter, the displacement of the
Since the
Since the displacement of the
スタータ1がエンジン8を始動できない異常時に、モータ5に電流が供給されないように可動接点17を所定の位置で停止させるための、各部の寸法の関係について説明する。図9において、レバーの支点当接面32aとレバーバネホルダ当接面33aの間を寸法A’とする。固定鉄心23に対向したプランジャ14の端面とロッド18の一端の間を寸法Bとする。主電気接点12と可動接点17の間を寸法Cとする。レバー7において、プランジャ14との接続部から支点34までの距離をL1、ピニオン軸6aとの接続部から支点34までの距離をL2とすると、レバー比は、(L1+L2)/L2となる。ピニオン6がリングギヤ9の端面で当接された後のプランジャ14の変位寸法をDとすると、DはA’にレバー比を乗じた値となる。寸法Dは、プランジャ14が固定鉄心の方向へ変位可能な距離であり、実施の形態1における寸法Aと同等の関係にある。これらの寸法の関係が、寸法B<寸法D<(寸法B+寸法C)を満たしているとき、可動接点17は所定の位置で停止する。
The relationship of the dimensions of the respective parts for stopping the
以上のように、この発明の実施の形態2に係るスタータ1によれば、スタータ1がエンジン8を始動できなかった時、ピニオン6がリングギヤ9の端面を滑りながら回転する噛合い不良を起こさず、リングギヤ9の端面の損傷を抑制することができる。また、プランジャ14の構成を変更することなく、容易に実現される。
As described above, according to the
実施の形態3.
図10は、本発明の実施の形態3に係るスタータ1のピニオン6が接触位置に存在する時の部分断面図である。本発明の実施の形態3に係るスタータ1では、ピニオン軸6aに、プランジャ14の変位を規制する変位規制機構部を設けた例を示す。なお、他の構成については、実施の形態1の構成と同様であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。
Third Embodiment
FIG. 10 is a partial cross-sectional view when the
本実施の形態3に係るスタータ1は、変位規制機構部として、レバーバネ41、前ホルダ42、後ホルダ43を備えている。レバーバネ41は、コイル状のバネであり、一端で前ホルダ42と、他端で後ホルダ43と接している。前ホルダ42はピニオン軸6aに設けられ、変位する部位である。後ホルダ43は、ピニオン軸6aに固定されている。前ホルダ42の前ホルダ当接面42aと後ホルダ43の後ホルダ当接面43aは、レバーバネ41を介して対向して設けられる。
The
スタータ1がエンジン8を始動できない異常時の動作について説明する。
実施の形態1と同様に、異常時には、ピニオン6の歯がリングギヤ9の歯と歯との間に入り込まないため、ピニオン6は接触位置から噛込位置へと変位できない。
しかしながら、吸引保持コイル15の起磁力は発生し続けており、固定鉄心23の方向へのプランジャ14の吸引は継続される。プランジャ14は固定鉄心23の方向に、レバーバネ41をたわませて変位する。前ホルダ42は、後ホルダ43の方向に変位する。
プランジャ14の変位により、プランジャ14の端面とロッド18の一端が接触する。接触後は、ロッド18もプランジャ14と共に変位し始める。ロッド18の他端に取り付けられた可動接点17も同時に変位する。可動接点17は起動電気接点13から離れて、起動電気回路11を開路する。開路に伴い、モータ5の回転は停止され、起動抵抗16への電流供給も停止される。
その後、前ホルダ当接面42aと後ホルダ当接面43aとが接触する変位規制機構部の動作により、プランジャ14の変位は規制され、プランジャ14は停止する。プランジャ14の停止に伴い、ロッド18と可動接点17も停止する。
可動接点17は、主電気接点12と接触しない位置で停止するため、主電気回路10は開路されており、バッテリ2からモータ5へは電流が供給されない。モータ5が回転しないため、リングギヤ9の端面上でピニオン6は回転せず、リングギヤ9の端面を傷つけることはない。つまり、リングギヤ9の端面上でピニオン6が滑りながら回転する噛合い不良は生じない。
可動接点17の変位が停止し、モータが回転しないためドライバーが異常に気付き、始動操作を取りやめることで、補助リレー3は開路される。吸引保持コイル15に発生した起磁力は停止され、プランジャ14は初期位置に戻る。プランジャ14の変位に連動して、ピニオン6は接触位置から離間位置に戻る。ここで異常時の動作は終了する。
The operation | movement at the time of the abnormality which the
As in the first embodiment, when abnormal, since the teeth of the
However, the magnetomotive force of the
The displacement of the
Thereafter, the displacement of the
Since the
Since the displacement of the
スタータ1がエンジン8を始動できない異常時に、モータ5に電流が供給されないように可動接点17を所定の位置で停止させるための、各部の寸法の関係について説明する。図10において、前ホルダ当接面42aと後ホルダ当接面43aの間を寸法A”とする。固定鉄心23に対向したプランジャ14の端面とロッド18の一端の間を寸法Bとする。主電気接点12と可動接点17の間を寸法Cとする。レバー7において、プランジャ14との接続部から支点34までの距離をL1、ピニオン軸6aとの接続部から支点34までの距離をL2とする。レバー比は、L1/L2となる。ピニオン6がリングギヤ9の端面で当接された後のプランジャの変位寸法をEとすると、EはA”にレバー比を乗じた値となる。寸法Eは、プランジャ14が固定鉄心の方向へ変位可能な距離であり、実施の形態1における寸法A、もしくは実施の形態2における寸法Dと同等の関係にある。これらの寸法の関係が、寸法B<寸法E<(寸法B+寸法C)を満たしているとき、可動接点17は所定の位置で停止する。
The relationship of the dimensions of the respective parts for stopping the
以上のように、この実施の形態3に係るスタータ1によれば、スタータ1がエンジン8を始動できなかった時、ピニオン6がリングギヤ9の端面を滑りながら回転する噛合い不良を起こさず、リングギヤ9の端面の損傷を抑制することができる。また、プランジャ14の構成を変更することなく、容易に実現される。
As described above, according to the
以上の実施の形態1〜3に示した構成は、本発明の構成の一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。 The configurations shown in the above first to third embodiments are an example of the configuration of the present invention, and it is possible to change and configure such as omitting some without departing from the scope of the present invention. Needless to say.
1 スタータ、2 バッテリ、3 補助リレー、4 スタータ用電磁スイッチ装置、5 モータ、6 ピニオン、6a ピニオン軸、7 レバー、8 エンジン、9 リングギヤ、10 主電気回路、11 起動電気回路、12 主電気接点、13 起動電気接点、14 プランジャ、15 吸引保持コイル、16 起動抵抗、17 可動接点、18 ロッド、19 可動鉄心、20 レバーバネ、21 フック、21a フック本体部、21b フック先端部、21c 段差部、21d 接続部、21e レバーバネ設置面、22 スリーブ、22a 当接面、22b 当接面、23 固定鉄心、31 レバーバネ、32 レバーの支点当接部、32a レバーの支点当接面、33 レバーバネホルダ、33a レバーバネホルダ当接面、34 支点、35 筐体、41 レバーバネ、42 前ホルダ、42a 前ホルダ当接面、43 後ホルダ、43a 後ホルダ当接面
この発明の実施の形態1に係るプランジャ14の別の構成例を、図8にて説明する。図8は、本発明の実施の形態1による別のプランジャ14の概略構成を示す断面図である。図6に示した先の例では、フック本体部21aの段差部21cとスリーブ22の当接面22aとが接することでプランジャ14の変位が規制された。図8に示した別の例においては、段差部21cが設けられず、伸長したスリーブ22の当接面22bとフック本体部21aのレバーバネ設置面21eが接することでプランジャ14変位が規制される。レバーバネ設置面21eは、レバーバネ20とフック本体部21aが接する、フック本体部21aの端部に設けられたレバーバネ20の設置面である。段差部21cの加工が不要であるため、フック本体部21aの加工が容易となる。
Another configuration example of the
Claims (8)
起動抵抗を介して前記バッテリと前記モータとが接続される起動電気回路に設けられた起動電気接点と、
前記主電気接点または前記起動電気接点と接触、離間して、前記主電気回路または前記起動電気回路を開閉する可動接点と、
前記起動電気回路から分岐された吸引保持コイルと、
前記吸引保持コイルの内部で離間して対向する固定鉄心とプランジャと、
前記固定鉄心を貫通して前記固定鉄心の端面から前記プランジャの方向に一端が突出し、他端で前記可動接点に取り付けられたロッドとを備え、
前記プランジャにレバーを介して連結されたピニオンが、エンジンに設けられたリングギヤの端面で当接されたとき、
前記可動接点が前記主電気接点および前記起動電気接点を開路する位置に、
前記プランジャの変位を規制する変位規制機構部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。 Main electrical contacts provided in the main electrical circuit where the battery and the motor are connected;
A starting electrical contact provided in a starting electrical circuit in which the battery and the motor are connected via a starting resistor;
A movable contact that contacts or separates from the main electrical contact or the activation electrical contact and opens or closes the main electrical circuit or the activation electrical circuit;
A suction holding coil branched from the starting electric circuit;
A stationary iron core and a plunger spaced apart and opposed inside the suction holding coil,
And a rod having one end projecting in the direction of the plunger from the end face of the stationary core through the stationary core and a rod attached to the movable contact at the other end.
When a pinion connected to the plunger via a lever is abutted at an end face of a ring gear provided on the engine,
At a position where the movable contact opens the main electrical contact and the activation electrical contact,
An electromagnetic switch device for a starter, comprising a displacement restricting mechanism portion that restricts displacement of the plunger.
前記プランジャの可動鉄心の内部にレバーバネとフックとスリーブとを備え、
前記レバーバネは一端で前記フックと、他端で前記スリーブと接しており、前記スリーブは前記可動鉄心の端部で固定され、
前記スリーブの方向に移動する前記フックと前記スリーブが接触することで、
前記プランジャの変位を規制す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。 The displacement restriction mechanism unit
A lever spring, a hook and a sleeve are provided inside the movable iron core of the plunger,
The lever spring contacts the hook at one end and the sleeve at the other end, and the sleeve is fixed at the end of the movable core.
Contact between the hook moving in the direction of the sleeve and the sleeve causes
The electromagnetic switch device for a starter according to claim 1, which regulates displacement of the plunger.
前記フックの前記段差部と前記当接面の間の寸法Aと、
前記固定鉄心に対向した前記プランジャの端面と前記ロッドの一端の端面の間の寸法Bと、
前記主電気接点と前記可動接点の間の寸法Cとの関係が、
寸法B<寸法A<(寸法B+寸法C)にあることを特徴とする請求項3に記載のスタータ用電磁スイッチ装置。 When the pinion abuts on the end face of the ring gear,
A dimension A between the stepped portion of the hook and the abutment surface;
A dimension B between the end face of the plunger facing the fixed core and the end face of one end of the rod;
The relationship between dimension C between the main electrical contact and the movable contact is:
4. The electromagnetic switch device for starter according to claim 3, wherein the dimensions B <the dimensions A <(the dimensions B + the dimensions C).
前記スリーブの端面から突出した前記フック本体部の接続部に前記フック先端部が接続されることを特徴とする請求項2から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。 The hook comprises a hook body and a hook tip,
5. The electromagnetic switch device for a starter according to any one of claims 2 to 4, wherein the hook distal end portion is connected to a connection portion of the hook main body portion which protrudes from an end face of the sleeve.
前記レバーバネは一端で前記レバーの支点当接部と、他端で前記レバーバネホルダと接しており、
前記レバーバネホルダの方向に移動する前記レバーの支点当接部と前記レバーバネホルダが接触することで、
前記プランジャの変位を規制す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。 The displacement restricting mechanism includes a lever spring, a fulcrum contact portion of the lever, and a lever spring holder.
The lever spring is in contact with the fulcrum contact portion of the lever at one end and the lever spring holder at the other end,
The contact point of the lever that moves in the direction of the lever spring holder comes into contact with the lever spring holder.
The electromagnetic switch device for a starter according to claim 1, which regulates displacement of the plunger.
前記レバーバネは一端で前記前ホルダと、他端で前記後ホルダと接しており、前記後ホルダは前記レバーと接して前記ピニオンを設置するピニオン軸に設けられ、
前記前ホルダの方向に移動する前記前ホルダと前記後ホルダが接触することで、
前記プランジャの変位を規制す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。 The displacement restricting mechanism includes a lever spring, a front holder, and a rear holder.
The lever spring is in contact with the front holder at one end and the rear holder at the other end, and the rear holder is provided on a pinion shaft on which the pinion is installed in contact with the lever.
Contact between the front holder and the rear holder moving in the direction of the front holder causes
The electromagnetic switch device for a starter according to claim 1, which regulates displacement of the plunger.
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