JP2773383B2 - スタータ用スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、駆動用モータを動力源としたスタータ用ス
イッチに関する。

［従来の技術］ 従来より、例えば動力源として電動モータを用いたス
タータ用スイッチＡは、電磁ソレノイド式のスタータ用
スイッチに対して、電源からスタータモータに電流を供
給するスタータ回路に設けられた可動接点の移動速度を
ピニオンの押出し速度と同速度とするために遅くしてい
る。このため、可動接点が固定接点に当接する際に、強
烈なアークが発生して接点磨耗量の増加による接点寿命
の低下を招いていた。その上、最悪の場合には、前述の
アークにより可動接点と固定接点とが溶着してしまう可
能性があった。

そこで、例えば、特開昭62−150073号公報において
は、可動接点の移動をストッパにより一時的に止めてコ
ンタクトスプリング荷重が所定荷重に達した時に、スト
ッパを解除してコンタクトスプリングの反力で可動接点
を固定接点に接触させるスタータ用スイッチＢが提案さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このスタータ用スイッチＢにおいては、可
動接点が固定接点を閉じた（オンする）際にも可動接点
とストッパとが摺接しているので、可動接点とストッパ
とが摩擦したり、可動接点とストッパとの磨耗によりコ
ンタクトスプリングの反力が低減したりして可動接点の
固定接点側への移動速度を低下させてしまうという課題
があった。

本発明は、接点を閉じる際に可動接点を所定の移動速
度で変移させて可動接点と固定接点との溶着を防止でき
るスタータ用スイッチの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスタータ用スイッチは、 電源とスタータモータとにそれぞれ接続された２つの
接点部、およびこれらの２つの接点部に隣設して配設さ
れた導電体を有する固定接点と、 複数の歯部、突起または穴等の第１連結部、および前
記２つの接点部のうち一方の接点部と前記導電体との断
続を制御する第１可動接点を有する第１可動手段と、 複数の歯部、突起または穴等の第２連結部、前記２つ
の接点部のうち他方の接点部と前記導電体との断続を制
御する第２可動接点、およびこの第２可動接点を前記他
方の接点部および前記導電体側に押圧する押圧手段を有
する第２可動手段と、 前記第１連結部に連結され、前記第１可動接点を前記
一方の接点部および前記導電体側に向かって軸方向に変
移させる第１被連結部を有する第１変移手段と、 前記第２連結部に連結され、前記第２可動接点を前記
他方の接点部および前記導電体と逆方向に向かって変移
させる第２被連結部、および回転方向の位置が所定位置
に到達した際に、前記第２連結部と前記第２被連結部と
の連結を解除する解除部を有する第２変移手段と、 前記第１変移手段および前記第２変移手段を回転方向
に変移させる駆動用モータと を備えた技術手段を採用した。

［作用］ 駆動用モータが回転すると、この駆動用モータと同期
して第１変移手段および第２変移手段も回転方向に変移
する。

このとき、第１可動手段の第１連結部と第１変移手段
の第１被連結部とが連結しているので、第１変移手段の
位置が変移するにしたがって、第１変移手段の第１被連
結部によって第１可動手段が軸方向に変移する。この第
１可動手段の軸方向の変移によって、第１可動接点が２
つの接点部の一方の接点部および導電体側に向かって変
移していく。

また、第２可動手段の第２連結部と第２変移手段の第
２被連結部とが連結しているので、第２変移手段の位置
が変移するにしたがって、第２変移手段の第２被連結部
によって第２可動手段が軸方向に変移する。この第２可
動手段の軸方向の変移によって、第２可動接点が２つの
接点部の他方の接点部および導電体と逆側に向かって変
移していく。

そして、さらに駆動用モータが回転することによって
第１変移手段および第２変移手段をさらに回転方向に変
移させていくと、第１可動接点が２つの接点部の一方の
接点部および導電体にゆっくりと接触する。

また、第２被連結部の位置が所定位置まで変移する
と、第２変移手段の解除部によって第２連結部と第２被
連結部との連結が解除される。このため、押圧手段の押
圧力によって、第２可動接点が２つの接点部の他方の接
点部および導電体側に素早く移動して速やかに第２可動
接点と２つの接点部の他方の接点部および導電体とが接
触する。

このとき、解除部により第２連結部と第２被連結部と
の連結が解除された後に、第２可動接点が固定接点側に
変移するため、第２連結部と第２被連結部とが摩擦した
り、第２連結部と第２被連結部との磨耗により押圧手段
の押圧力が低減したりして可動接点の固定接点側への移
動速度を低下させることはない。

したがって、固定接点、導電体、第１可動接点および
第２可動接点を介して電源とスタータモータが電気的に
接続され、電源からスタータモータに電流が供給される
ことによってスタータモータが回転する。

［発明の効果］ 接点磨耗量の増加による接点寿命の低下を防止でき、
且つ第１可動接点および第２可動接点の移動速度の低下
を防止できるので、可動接点と固定接点との溶着を完全
に防止できる。

［実施例］ 本発明のスタータ用スイッチを第１図ないし第８図に
示す実施例に基づき説明する。

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示す。第
１図ないし第４図はスタータ用スイッチの全体構成を示
す図である。第５図は第１ギア、第２ギアおよび駆動用
モータを示す図である。

スタータ用スイッチ１は、スタータモータのアーマチ
ュア11の回転が伝達されるピニオン12を内燃機関のリン
グギア13に噛み合わせるとともに、バッテリ14からスタ
ータモータのアーマチュア11への通電および通電の停止
を制御するものである。このスタータ用スイッチ１は、
ピニオン駆動機構２、固定接点３、第１可動手段４、第
２可動手段５、第１ギア６、第２ギア７および駆動用モ
ータ８を備える。

ピニオン駆動機構２は、一端が第１可動手段４に支持
されたドライブスプリング21、このドライブスプリング
21の他端を支持し、支軸22を中心に回動するドライブレ
バー23、このドライブレバー23のリターンスプリング24
から構成されている。ドライブレバー23の図示下端部
は、アーマチュア11のシャフト15上を軸方向に摺動可能
な一方向クラッチ16の凹部17に連結されている。

このドライブレバー23は、図示上端側が図示右方向に
押されると一方向クラッチ16に一体的に形成されたピニ
オン12をリングギア13側に前進させる。

固定接点３は、バッテリ14に接続された第１接点部3
1、およびアーマチュア11に接続された第２接点部32を
備える。また、第１接点部31と第２接点部32との間には
導電体33が配設されており、これらの第１接点部31、第
２接点部32および導電体33は同一平面上に隣設して配設
されている。

第１可動手段４は、第１ロッド41、第１可動接点43お
よびコンタクトスプリング44を有する。

第１ロッド41は、ピニオン駆動機構２のドライブスプ
リング21の一端を支持している。この第１ロッド41の図
示下端縁には、軸方向に渡って複数の歯部42が列設され
ている。

複数の歯部42は、本発明の第１連結部であって、第１
ギア６が図示矢印方向に回転するときのみ第１ギア６に
噛み合う。

第１可動接点43は、固定接点３の第１接点部31と導電
体33とに接触した際に、第１接点部31と導電体33とを電
気的に接続する。

コンタクトスプリング44は、一端が第１ロッド41に支
持され、他端が第１可動接点43に支持されている。この
コンタクトスプリング44は、第１可動接点43を第１接点
部31および導電体33側に向かって付勢するもので、第１
可動接点43が第１接点部31および導電体33に接触した際
に第１可動接点43に第１接点部31および導電体33への接
触圧を付与する。

第２可動手段５は、第２ロッド51およびコンタクトス
プリング54を有する。

第２ロッド51は、複数の歯部52および第２可動接点53
を一体的に形成している。

複数の歯部52は、本発明の第２連結部であって、第２
ロッド51の図示上端縁に軸方向に渡って列設されてい
る。この複数の歯部52は、第２ギア７が図示矢印方向に
回転するときのみ第２ギア７に噛み合う。

第２可動接点53は、固定接点３の第２接点部32と導電
体33とに接触した際に、第２接点部32と導電体33とを電
気的に接続する。

コンタクトスプリング54は、本発明の押圧手段であっ
て、一端が第２ロッド51に支持され、他端が第２可動接
点53に支持されている。このコンタクトスプリング54
は、第２可動接点53を第２接点部32および導電体33側に
向かって付勢するもので、第２可動接点53が第２接点部
32および導電体33に接触した際に第２可動接点53に第２
接点部32および導電体33への接触圧を付与する。

第６図は第１ギア６を示す図である。

第１ギア６は、本発明の第１変移手段であって、複数
の歯部61およびラチェット62を有し、駆動用モータ８に
回転駆動される。

複数の歯部61は、本発明の第１被連結部であって、第
１ギア６の外周に回転方向に渡って列設されている。こ
の複数の歯部61は、第１ロッド41の複数の歯部42に第１
ギア６が図示矢印方向に回転するときのみ噛み合う。こ
のため、第１ギア６は、図示矢印方向に変移することに
よって第１ロッド41を図示右方向に変移させて第１可動
接点43を固定接点３の第１接点部31および導電体33側に
向かって軸方向に変移させる。

ラチェット62は、第１ギア６の第２ギア７との当接面
に形成されている。

第２ギア７は、本発明の第２変移手段であって、第７
図に示すように、複数の歯部71、ラチェット72および解
除部73を有し、第１ギア６と同様に駆動用モータ８に回
転駆動される。また、第２ギア７は、第１ギア６より小
さい径とされている。

複数の歯部71は、本発明の第２被連結部であって、第
２ギア７の外周の回転方向に部分的（半円弧状）に列設
されている。この複数の歯部71は、第２ロッド51の複数
の歯部52に第２ギア７が図示矢印方向に回転するときの
み噛み合う。このため、第２ギア７は、図示矢印方向に
変移することによって第２ロッド51を図示左方向に変移
させて第２可動接点53を固定接点３の第２接点部32およ
び導電体33と逆側に向かって軸方向に変移させる。

ラチェット72は、第１ギア６のラチェット62との当接
面に形成されている。そして、ラチェット72は、駆動用
モータ８が図示矢印方向に回転するとラチェット62と係
合し、駆動用モータ８が逆回転するとラチェット62と空
回りする。

解除部73は、第２ギア７の外周のうち複数の歯部71が
形成されていない欠損部分である。この解除部73は、複
数の歯部71の位置が所定位置に到達しないときに、複数
の歯部52と複数の歯部71との噛み合いを解除して第２ロ
ッド51と第２ギア７との連結を解除する。

駆動用モータ８のシャフト81の外周には、第１ギア６
が固定されているとともに、第２ギア７が回動自在に配
設されている。そして、この駆動用モータ８は、キース
イッチ82が閉じられるとシャフト81が図示矢印方向に回
転し、キースイッチ82が開かれるとシャフト81の回転が
止まる。

また、シャフト81の外周には、コイルスプリング83が
配設されている。このコイルスプリング83は、一端がシ
ャフト81に固定されたリテーナ84に支持され、他端が第
２ギア７の側面に支持されている。さらに、コイルスプ
リング83は、第１ギア６のラチェット62と第２ギア７の
ラチェット72とを常に押圧して、第１ギア６と第２ギア
７とを接触させている。

本実施例のスタータ用スイッチ１の作用を第１図ない
し第７図に基づき説明する。

キースイッチ82が開かれているときは、第１図に示す
ように、第１可動接点43により第１接点部31と導電体33
とが開かれ、第２可動接点53により第２接点部32と導電
体33とが閉じられ、スタータモータのアーマチュア11と
バッテリ14との接続が遮断されている。

そして、キースイッチ82が閉じられると、駆動用モー
タ８が通電され、駆動用モータ８のシャフト81が図示矢
印方向への回転を始める。すると、シャフト81の回転速
度と同速度で第１ギア６も回転し、さらに第１ギア６と
ラチェット62、72が接触している第２ギア７も回転す
る。

そして、第１ギア６の回転により複数の歯部42、61同
士が常時噛み合う第１ロッド41が第１接点部31および導
電体33側に移動する。同時に、第２ギア７の回転により
複数の歯部52、71同士が噛み合っているので、第２ロッ
ド51がコンタクトスプリング54の付勢力に打ち勝って第
２接点部33および導電体33側に対して逆方向に移動し
て、第２可動接点53により閉じられていた第２接点部32
と導電体33とが開かれる。

さらに、駆動用モータ８のシャフト81が図示矢印方向
に回転すると、第２図に示すように、第１ロッド41とコ
ンタクトスプリング44を介して連結された第１可動接点
43が第１接点部31および導電体33側にシャフト81の回転
速度と同速度で移動して、第１可動接点43により第１接
点部31と導電体33とが閉じられる。また、第１ロッド41
の第１接点部31および導電体33側への移動によって、ド
ライブスプリング21も同方向に移動するため、ドライブ
レバー23が支軸22を中心に図示右回転する。このため、
ドライブレバー23により一方向クラッチ16が図示左方向
に押し出され、ピニオン12の端面と内燃機関のリングギ
ア13の端面とが当接するが、駆動用モータ８への通電が
続けられるため、シャフト81の回転が続行する。よっ
て、ドライブスプリング21およびコンタクトスプリング
44を撓ませながら第１ロッド41の第１接点部31および導
電体33側への移動が続けられる。

そして、シャフト81の回転が続行されることによっ
て、第３図に示すように、第２ギア７の外周の欠損部
分、つまり解除部73のある回転位置まで第２ギア７が回
転すると、第２ロッド51の複数の歯部52と第２ギア７の
複数の歯部71との噛み合いが解除される。このため、第
４図に示すように、第２ロッド51がコンタクトスプリン
グ54の反力によりかなりの移動速度を保ちながら第２接
点部32および導電体33側に移動して、第２可動接点53に
より第２接点部32と導電体33とが閉じられる。

よって、バッテリ14から供給される電流は、第１接点
部31、第１可動接点43、導電体33、第２可動接点53、第
２接点部32の順に流れ、スタータモータのアーマチュア
11が回転する。よって、ピニオン12がアーマチュア11の
回転とドライブスプリング21の反力によりリングギア13
に噛み込み内燃機関が始動される。

なお、解除部73により第２ロッド51の複数の歯部52と
第２ギア７の複数の歯部71との連結が解除された後に、
第２可動接点53が固定接点３側に素早く移動していく。
このため、複数の歯部52、71の摩擦や、複数の歯部52、
71の磨耗によりコンタクトスプリング54の半力が低減し
たりして第２可動接点53の固定接点３側への移動速度を
低下させることはない。

したがって、第２可動接点53が固定接点３に接触する
際の第２可動接点53の移動速度が速いので、第２可動接
点53と固定接点３との間にアークが発生することはな
い。このため、接点磨耗量の増加による接点寿命の低下
を防止でき、第１可動接点43および第２可動接点53と固
定接点３との溶着、とくに第２可動接点53と第２接点部
32および導電体33との溶着を防止できる。

また、内燃機関の始動時に、キースイッチ82を開く
と、駆動用モータ８への通電が停止されるので、リター
ンスプリング24によりドライブレバー23が支軸22を中心
に左回転して一方向クラッチ16を初期位置に戻す。同時
に、第１ロッド41を第１接点部31および導電体33側と逆
方向に移動させることによって、第１可動接点43により
閉じられていた第１接点部31と導電体33とが素早く開か
れる。このため、スタータモータのアーマチュア11の通
電が停止され、アーマチュア11の回転が止まる。

したがって、本実施例では、第１可動接点43が速やか
に第１接点部31および導電体33から離れ、しかもストッ
パが存在しないので、従来装置のようにストッパに可動
接点が引っ掛かって戻り速度の低下または戻り不良とな
ることを防止できる。

また、第１ロッド41が第１接点部31および導電体33側
と逆方向に移動すると、第１ギア６および駆動用モータ
８のシャフト81が図示矢印方向と逆回転するが、第１ギ
ア６と第２ギア７とはラチェット62、72により一方向の
みで動力伝達が可能な構造とされている。このため、第
２ギア７の複数の歯部71と第２ロッド51の複数の歯部52
とが噛み合わないので、第１ロッド51が移動せず、第２
可動接点53により第２接点部32と導電体33とが閉じられ
た状態が継続される。

第８図は本発明のスタータ用スイッチの第２実施例を
示す。

この駆動用モータ８のシャフト85の外周には、第１ギ
ア６および第２ギア７が回動自在に配設されている。ま
た、第１ギア６の当接面とシャフト85のフランジ部86の
当接面には、駆動用モータ８によりシャフト85が回転す
ると係合し、シャフト85が逆回転すると空回りするラチ
ェット63、87がそれぞれ形成されている。

このように、駆動用モータ８によりシャフト85が回転
する方向のみ動力を第１ギア６および第２ギア７に伝達
するようにしておくと、キースイッチ82が開かれた際
に、第１ロッド41が逆方向に移動してもラチェット63、
87同士が空回りして第１ギア６とシャフト85のフランジ
部86とが空転する。このため、駆動用モータ８のシャフ
ト85を逆方向に回転させずにすむので、第１実施例より
さらに第１接点部31と導電体33とが素早く開かれる。こ
のため、アーマチュア11の回転が素早く止まる。

（変形例） 本実施例では、第１連結部および第２連結部として複
数の歯部を用いたが、第１連結部または第２連結部とし
て複数の突起、複数の穴やウォームギア等を用いても良
い。また、第１被連結部または第２被連結部は、第１連
結部または第２連結部に連結する構造であれば自由に変
更できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示す。第１
図ないし第４図はスタータ用スイッチの全体構成を示す
概略図、第５図は第１ギア、第２ギアおよび駆動用モー
タを示す側面図、第６図は第１ギアを示す斜視図、第７
図は第２ギアを示す斜視図である。 第８図は本発明の第２実施例を示し、第１ギア、第２ギ
アおよび駆動用モータを示す側面図である。 図中 １……スタータ用スイッチ、３……固定接点、４……第
１可動手段、５……第２可動手段、６……第１ギア（第
１変移手段）、７……第２ギア（第２変移手段）、８…
…駆動用モータ、11……アーマチュア、12……ピニオ
ン、13……リングギア、14……バッテリ（電源）、31…
…第１接点部（一方の接点部）、32……第２接点部（他
方の接点部）、33……導電体、42……複数の歯部（第１
連結部）、43……第１可動接点、52……複数の歯部（第
２連結部）、53……第２可動接点、54……コンタクトス
プリング（押圧手段）、61……複数の歯部（第１被連結
部）、71……複数の歯部（第２被連結部）、73……解除
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02N 11/00 H01H 3/00 F02N 15/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）電源とスタータモータとにそれぞれ
   接続された２つの接点部、およびこれらの２つの接点部
   に隣設して配設された導電体を有する固定接点と、 （ｂ）複数の歯部、突起または穴等の第１連結部、およ
   び前記２つの接点部のうち一方の接点部と前記導電体と
   の断続を制御する第１可動接点を有する第１可動手段
   と、 （ｃ）複数の歯部、突起または穴等の第２連結部、前記
   ２つの接点部のうち他方の接点部と前記導電体との断続
   を制御する第２可動接点、およびこの第２可動接点を前
   記他方の接点部および前記導電体側に押圧する押圧手段
   を有する第２可動手段と、 （ｄ）前記第１連結部に連結され、前記第１可動接点を
   前記一方の接点部および前記導電体側に向かって軸方向
   に変移させる第１被連結部を有する第１変移手段と、 （ｅ）前記第２連結部に連結され、前記第２可動接点を
   前記他方の接点部および前記導電体と逆方向に向かって
   変移させる第２被連結部、および回転方向の位置が所定
   位置に到達した際に、前記第２連結部と前記第２被連結
   部との連結を解除する解除部を有する第２変移手段と、 （ｆ）前記第１変移手段および前記第２変移手段を回転
   方向に変移させる駆動用モータと を備えたスタータ用スイッチ。