JP5729064B2 - 電磁スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、例えば直流電動機等の電気負荷に通電するための電気回路に設けられるスイッチ接点を開閉して電気負荷に流れる電流を断続する電磁スイッチに関する。

従来技術として、特許文献１に開示されたスタータ用の電磁スイッチ装置がある。
この電磁スイッチ装置は、スタータのピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを行う第１のソレノイドと、モータに通電するための電気回路に配置されるスイッチ接点の開閉を行う第２のソレノイドとを備え、第１、第２のソレノイドをそれぞれ独立に制御できる。つまり、第１のソレノイドによってピニオンを押し出すタイミングと、第２のソレノイドによってモータに通電するタイミングとを独立に制御できるので、アイドリングストップ装置に好適に採用できる。

アイドリングストップ装置は、例えば、交差点での信号停止あるいは渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させ、その後、ユーザにより発進操作（例えば、ブレーキペダルの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等）が行われて再始動条件が成立すると、スタータを自動的に作動させてエンジンを再始動させるシステムであり、二酸化炭素の排出削減および燃費向上等に効果があることから、近年、アイドリングストップ装置を採用する車両が増加している。

特開２００９−１９１８４３号公報

ところが、アイドリングストップ装置を採用すると、一般の車両（アイドリングストップ装置を採用していない車両）と比較して、エンジンの停止および再始動が多くなるため、スタータの使用頻度が大幅に増加する。従って、特許文献１の電磁スイッチ装置では、第２のソレノイドによりスイッチ接点を開閉する回数が増加する（例えば、一般車両のスタータに搭載される電磁スイッチと比較して１０倍以上多くなる）ため、その分、スイッチ接点の摩耗が進行する。つまり、接点寿命の余裕度が大幅に減少している。

ここで、スイッチ接点の構造を図１０に示す電磁スイッチ１００によって説明する。
図１０に示す電磁スイッチ１００は、特許文献１に開示された電磁スイッチ装置の第２のソレノイド＋スイッチ接点と基本的に同一の構造を有している。
この電磁スイッチ１００は、コイル１１０への通電により電磁石を形成し、その電磁石によって磁化された固定鉄心１２０にプランジャ１３０を吸引するソレノイドと、樹脂カバー１４０に固定された２本の端子ボルト１５０、１６０を介して電気回路に接続される一組の固定接点１７０、１７１と、この一組の固定接点１７０、１７１間を電気的に断続する可動接点１８０とを有し、一組の固定接点１７０、１７１と可動接点１８０とでスイッチ接点を構成している。

２本の端子ボルト１５０、１６０は、電気回路のバッテリ側（高電位側）に接続されるＢ端子ボルト１５０と、電気回路のモータ側（低電位側）に接続されるＭ端子ボルト１６０である。一組の固定接点１７０、１７１は、樹脂カバー１４０の内側に形成される接点室に配置され、Ｂ端子ボルト１５０に固定される第１の固定接点１７０と、Ｍ端子ボルト１６０に固定される第２の固定接点１７１である。
可動接点１８０は、一組の固定接点１７０、１７１に対し軸方向の反プランジャ側に配置されて、プランジャ１３０に固定されたロッド１９０の端面に支持され、且つ、接点圧スプリング２００によってロッド１９０の端面に押し付けられている。

コイル１１０が非通電の時は、固定鉄心１２０とプランジャ１３０との間に配設されるリターンスプリング２１０の反力によってプランジャ１３０が反固定鉄心方向へ付勢されることにより、図１０に示す様に、可動接点１８０が接点圧スプリング２００を押し縮めた状態で、樹脂カバー１４０の内側端面に押し付けられている。つまり、可動接点１８０が両固定接点１７０、１７１から離れているので、スイッチ接点は開成している。
コイル１１０が通電されると、磁化された固定鉄心１２０にプランジャ１３０が吸引されるため、そのプランジャ１３０の動きに連動して、接点圧スプリング２００に付勢された可動接点１８０が両固定接点１７０、１７１に当接してスイッチ接点が閉成する。

上記の電磁スイッチ１００では、スイッチ接点のオン／オフ回数が増大して固定接点１７０、１７１が板厚方向に全摩耗すると、その摩耗した両固定接点１７０、１７１の間を可動接点１８０が通り抜けて移動する可能性がある。但し、実際には、両固定接点１７０、１７１が略同時に全摩耗する可能性は低く、通常では、プラス電位側の摩耗が大きくなるため、図１１に示す様に、Ｂ端子ボルト１５０に固定された第１の固定接点１７０の方が、Ｍ端子ボルト１６０に固定された第２の固定接点１７１より摩耗が大きくなる。また、同様の理由から、可動接点１８０は、第１の固定接点１７０との当接面より、第２の固定接点１７１との当接面の方が摩耗が大きくなる。

よって、第１の固定接点１７０が全摩耗した状態でスイッチ接点が閉成すると、図１１に示す様に、第１の固定接点１７０に対向する可動接点１８０の一端側（図示上端側）が第１の固定接点１７０の板厚以上に深く入り込んで、可動接点１８０が傾く恐れがある。この状態でコイル１１０への通電が停止されると、可動接点１８０の一端側が第１の固定接点１７０の摩耗部に引っ掛かり、最悪の場合、可動接点１８０の戻り不良が発生する恐れがある。
また、両固定接点１７０、１７１が全摩耗する間際の状態では、可動接点１８０と両固定接点１７０、１７１との接触面積が増加して溶着力が大きくなり、その溶着力が可動接点１８０の戻し力を上回ると、接点溶着により可動接点１８０の戻り不良が発生する。
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、固定接点の摩耗による可動接点の戻り不良を防止できる電磁スイッチを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、電気負荷に通電するための電気回路に配置されるスイッチ接点と、通電により磁力を発生するコイルを内蔵し、このコイルに発生する磁力によってプランジャを吸引するソレノイドとを備え、プランジャの動きに連動してスイッチ接点を開閉することにより、電気負荷に流れる電流を断続する電磁スイッチであって、スイッチ接点は、電気回路の高電位側と低電位側とに接続される一組の固定接点と、一組の固定接点間を電気的に断続する可動接点とで構成され、スイッチ接点の閉成時に可動接点が当接する固定接点側の当接面を接点面と呼び、この接点面の反対側を反接点面と呼ぶ時に、固定接点が反接点面側以外で支持されていると共に、固定接点の板厚方向で反接点面に対向して絶縁性の接点移動規制部材が配置されており、固定接点の反接点面に対向する接点移動規制部材の軸方向端面が可動接点側に露出する状態まで固定接点の接点面が摩耗して以降、スイッチ接点を閉成する際に移動する可動接点の移動量が接点移動規制部材によって規制されるものである。
そして、電気負荷は、車両の走行用エンジンを始動させるためのスタータモータであることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定接点の接点面が摩耗して接点移動規制部材の軸方向端面が露出すると、スイッチ接点を閉成する時に、可動接点が接点移動規制部材の端面に当接することで、可動接点の移動量が規制される。これにより、固定接点が全摩耗しても、可動接点が固定接点の板厚以上に深く入り込むことを抑制できるので、固定接点の摩耗部に可動接点の端部が引っ掛かることはなく、可動接点の戻り不良を防止できる。
なお、スイッチ接点は、可動接点が一組の固定接点に当接して、両固定接点間が可動接点を通じて導通する状態を「閉成」と呼び、可動接点が一組の固定接点から離れて、両固定接点間が電気的に遮断された状態を「開成」と呼ぶ。また、固定接点の全摩耗とは、固定接点の板厚方向に接点面が消滅するまで摩耗した状態を言う。
特に、本発明では、スタータモータの通電電流を断続する電磁スイッチに適用しているから、可動接点の戻り不良によるスタータモータへの連続通電を防止できるため、安全性の観点から極めて効果が大きい。

（請求項２の発明）
請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、接点移動規制部材の軸方向端面は、固定接点の反接点面に当接していることを特徴とする。
この場合、固定接点が板厚方向に全摩耗した段階で接点移動規制部材の軸方向端面が露出するので、固定接点の全摩耗位置以上に可動接点が移動することはない。なお、固定接点の全摩耗位置とは、固定接点が板厚方向に全摩耗した時の位置、つまり、接点面が消滅するまで摩耗した時の位置を言う。

（請求項３の発明）
請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、固定接点の反接点面に凹み部が形成され、接点移動規制部材の軸方向端面が凹み部に入り込んでいることを特徴とする。
この構成によれば、固定接点が全摩耗する前に接点移動規制部材の軸方向端面が露出する。つまり、固定接点の板厚をｔ、凹み部の深さをｄとすると、（ｔ−ｄ）だけ固定接点が摩耗した段階で接点移動規制部材の軸方向端面が露出する。この場合、固定接点が全摩耗する手前で可動接点の移動を規制できるので、固定接点の全摩耗間際に接点溶着力が大きくなる状態を回避できる。その結果、接点溶着力が可動接点の戻し力を上回ることはなく、可動接点の戻り不良を防止できる。

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れか一つの電磁スイッチにおいて、可動接点は、固定接点に対し軸方向の反プランジャ側に配置され、接点移動規制部材は、固定接点に対し軸方向の反可動接点側に設けられ、且つ、コイルの巻枠であるボビンと一体に樹脂成形されていることを特徴とする。
この場合、絶縁性を有する接点移動規制部材は、ボビンと一体に樹脂成形することにより、接点移動規制部材を設けることによる部品点数の増加を防止できる。また、接点移動規制部材を個別に組み付ける必要がないので、接点移動規制部材を設けることによって組み付け工数が増大することはない。

（請求項５の発明）
請求項４に記載した電磁スイッチにおいて、ソレノイドは、プランジャの軸心方向と直交してプランジャの径方向外側に磁気回路の一部を形成する円環状の磁性プレートを有し、ボビンは、コイルの両側面を保持する一組のフランジ部のうち、磁性プレート側のコイル側面を保持する一方のフランジ部と一体に磁性プレートがインサート成形され、接点移動規制部材は、磁性プレートの軸方向反コイル側の表面を覆う一方のフランジ部より軸方向に延びて設けられ、プランジャの周囲に複数本配置されていることを特徴とする。
本発明の電磁スイッチは、プランジャの径方向外側に円環状の磁性プレートを配置しているが、その磁性プレートをボビンの一方のフランジ部と一体にインサート成形しているので、接点移動規制部材を一方のフランジ部と一体に樹脂成形できる。

（請求項６の発明）
請求項１〜３に記載した何れか一つの電磁スイッチにおいて、可動接点は、固定接点に対し軸方向の反プランジャ側に配置され、接点移動規制部材は、固定接点に対し軸方向の反可動接点側に設けられ、且つ、コイルの巻枠であるボビンを形成する樹脂材料より耐熱性の高い熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂によってボビンとは別体に形成されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、接点移動規制部材を耐熱性の高い樹脂材料で形成できるので、スイッチ接点の閉成時に固定接点と可動接点との間に流れる通電電流が増加し、発熱量が高い設定でも、接点移動規制部材の耐熱性を維持できる。

（請求項７の発明）
請求項６に記載した電磁スイッチにおいて、ソレノイドは、プランジャの軸心方向と直交してプランジャの径方向外側に磁気回路の一部を形成する円環状の磁性プレートを有し、ボビンは、コイルの両側面を保持する一組のフランジ部のうち、磁性プレート側のコイル側面を保持する一方のフランジ部と一体に磁性プレートがインサート成形され、且つ、一方のフランジ部には、プランジャの外周に沿って軸方向に突き出る円環状の凸部あるいは複数の凸部が周方向に所定の間隔を有して設けられ、接点移動規制部材は、プランジャの径方向外側を軸方向に延びる棒状に設けられてプランジャの周囲に複数本配置され、且つ、反固定接点側の端部がリング部によって円環状に連結され、このリング部を凸部の外周に嵌合して取り付けられることを特徴とする。

請求項７の発明に係る接点移動規制部材は、反固定接点側の端部がリング部によって円環状に連結されているので、リング部をボビンの一方のフランジ部に設けられる凸部の外周に嵌合することで、接点移動規制部材をボビンと別体に設けた場合の組み付けを容易にできる。また、複数本の接点移動規制部材がリング部によって連結されているので、複数本の接点移動規制部材を固定接点の反接点面に対向して１本ずつ位置合わせする必要はなく、同時に固定接点の反接点面に対向して配置できる。

（請求項８の発明）
請求項１〜７に記載した何れか一つの電磁スイッチにおいて、接点移動規制部材は、一組の固定接点のうち、接点面の摩耗が早く進行すると想定される一方の固定接点側に配置されることを特徴とする。
スイッチ接点の摩耗は、電位が＋側に発生するため、一組の固定接点の設計仕様（例えば、固定接点の板厚、形状等）が同一であれば、電気回路の高電位側に接続される一方の固定接点の方が低電位側に接続される他方の固定接点より早期に全摩耗することが想定される。よって、接点移動規制部材は、電気回路の高電位側に接続される一方の固定接点側に配置することにより、一方の固定接点が全摩耗しても、可動接点が固定接点の板厚以上に深く入り込むことを抑制できる。

言い換えると、可動接点が固定接点の全摩耗位置より更に深く移動することを抑制できるので、固定接点の摩耗部に可動接点の端部が引っ掛かることはなく、可動接点の戻り不良を防止できる。
但し、請求項８に係る発明は、電気回路の高電位側に接続される固定接点に対して接点移動規制部材を配置することを限定するものではなく、低電位側に接続される固定接点の方が高電位側に接続される固定接点より早期に全摩耗する様に設計されている場合は、低電位側に接続される固定接点に対して接点移動規制部材を配置することを否定するものではない。

実施例１に示す電磁スイッチの断面図である。 樹脂カバーを外した状態を示すソレノイドの軸方向平面図である。 一方の固定接点が全摩耗した状態を示す電磁スイッチの断面図である。 スタータの電気回路図である。 実施例２に示す電磁スイッチの断面図である。 実施例２に示す樹脂カバーを内側から見た平面図である。 実施例３に示す電磁スイッチの断面図である。 樹脂カバーを外した状態を示すソレノイドの軸方向平面図である。 実施例４に示す樹脂カバーを軸方向から見た平面図である。 従来技術を説明する電磁スイッチの断面図である。 固定接点が全摩耗した状態を示す電磁スイッチの断面図である。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

（実施例１）
実施例１では、車両の走行用エンジンを始動するスタータ１に本発明の電磁スイッチ２を適用した一例を説明する。
スタータ１は、図４に示す様に、回転力を発生するスタータモータ３（以下、モータ３と略して呼ぶ）と、このモータ３に駆動されて回転する出力軸４と、この出力軸４の外周上にクラッチ５と一体に配置されるピニオン６と、シフトレバー７を介してピニオン６をクラッチ５と一体に反モータ方向（図示右方向）へ押し出すピニオン駆動用ソレノイド８と、モータ回路（本発明の電気回路）を通じてバッテリ９からモータ３に流れる電流を断続する本発明の電磁スイッチ２等より構成される。なお、モータ３は、例えば永久磁石から成る界磁１０と、整流子１１を有する電機子１２と、整流子１１の外周上に配置されるブラシ１３とを備える本発明の電気負荷である。

電磁スイッチ２は、図１に示す様に、通電によって電磁石を形成するコイル１４を内蔵し、その電磁石の吸引力でプランジャ１５を吸引するソレノイドＳＬと、モータ回路に配置されるスイッチ接点（後述する）と、このスイッチ接点を収容する樹脂カバー１６等より構成される。
ソレノイドＳＬは、軸方向の一端に底面を有し、軸方向の他端が開口する有底円筒状のソレノイドケース１７と、このソレノイドケース１７の内部に収容される上記コイル１４と、このコイル１４に対してソレノイドケース１７の底面と反対側（図示右側）に配置される円環状の磁性プレート１８と、コイル１４の内周に配置される固定鉄心１９と、この固定鉄心１９に対向して軸方向（図示左右方向）に可動する上記プランジャ１５等より構成される。

ソレノイドケース１７は、例えば、絞り加工によって製造され、コイル１４を内部に収容する軸方向一端側の内径より他端側の内径の方が若干大きく形成され、一端側と他端側との間に段差１７ａが設けられている。つまり、軸方向一端側の肉厚より他端側の肉厚の方が若干薄く形成され、その肉厚の差分だけ段差１７ａが形成されている。
コイル１４は、樹脂製のボビン２０に巻回され、図２に示す様に、一方のコイル端部１４ａがプラス側のターミナル２１に接続され、他方のコイル端部１４ｂがマイナス側のターミナル２２に接続される。
両ターミナル２１、２２は、例えば、磁性プレート１８側のコイル側面を保持するボビン２０の一方のフランジ部２０ａにインサート固定され、軸方向に延びる先端部が樹脂カバー１６の外部に引き出されている。プラス側のターミナル２１は、図４に示す様に、リレー２３を介して、アイドリングストップシステム用の電子制御装置であるＥＣＵ（以下、ＩＳＳ用ＥＣＵ２４と呼ぶ）に接続され、マイナス側のターミナル２２には、アース配線が接続される。

磁性プレート１８は、プランジャ１５の軸心方向と直交する径方向に配置され、ソレノイドケース１７とプランジャ１５との間に磁気通路を形成している。この磁性プレート１８は、ボビン２０の一方のフランジ部２０ａと一体にインサート成形され、且つ、板厚方向のコイル側端面が、ソレノイドケース１７の内周に設けられた段差１７ａに当接してソレノイドケース１７の底面方向に対し位置決めされている。
固定鉄心１９は、コイル１４への通電によって磁化される鉄等の強磁性体によって形成され、反プランジャ側の端面がソレノイドケース１７の底面に固定されている。
プランジャ１５は、固定鉄心１９と同じく鉄等の強磁性体によって形成され、固定鉄心１９との間に配設されるリターンスプリング２５によって反固定鉄心方向へ付勢されている。

樹脂カバー１６は、２本の端子ボルト２６、２７が取り付けられる有底部１６ａと、この有底部１６ａの外周より軸方向に延びる円筒状の脚部１６ｂとを有し、この脚部１６ｂがソレノイドケース１７の他端側に開口する開口部の内周に挿入され、且つ、脚部１６ｂの先端面が磁性プレート１８の反コイル側の表面に当接して軸方向に位置決めされ、脚部１６ｂの外周面に形成された段差面（図示せず）にソレノイドケース１７の端部をかしめることでソレノイドケース１７に固定される。また、脚部１６ｂとソレノイドケース１７および磁性プレート１８との間に形成される空間にゴム製のＯリング２８が装着され、このＯリング２８によって外部からの被水等をシールしている。

２本の端子ボルト２６、２７は、バッテリケーブルが接続されるＢ端子ボルト２６と、モータ３のリード線が接続されるＭ端子ボルト２７であり、それぞれ、樹脂カバー１６の有底部９ａを軸方向に貫通する貫通孔を通って樹脂カバー１６に取り付けられ、ワッシャ２９によって樹脂カバー１６に固定される。なお、モータ３のリード線は、例えば、図４に示す様に、プラス側のブラシ１３に接続されている。
樹脂カバー１６の内側には、接点スペースが形成され、この接点スペースには、スイッチ接点を構成する一組の固定接点３０と可動接点３１が配置される。

一組の固定接点３０は、それぞれ、２本の端子ボルト２６、２７と一体に設けられている。あるいは、一組の固定接点３０を２本の端子ボルト２６、２７と別体に設けて、圧入や溶接等の方法で固定することもできる。一組の固定接点３０を２本の端子ボルト２６、２７と別体に設ける場合は、固定接点３０と端子ボルト２６、２７を異種金属によって形成することもできる。例えば、固定接点３０を導電率の高い銅材料で形成し、端子ボルト２６、２７を機械的強度が高い鉄材料で形成することができる。さらに、鉄材料で形成された端子ボルト２６、２７の表面に銅メッキを施すこともできる。この場合、鉄材料が持つ機械的強度に加えて、端子ボルト２６、２７の表面に銅メッキを施すことで導電率を高めることができる。

可動接点３１は、プランジャ１５に固定されたロッド３２の端面に支持されて、一組の固定接点３０より反プランジャ側（図１の右側）に配置され、且つ、スイッチ接点の閉成時に接点圧を付与する接点圧スプリング３３の荷重を受けてロッド３２の端面に押し付けられている。ロッド３２は、絶縁性を有する材料（例えば樹脂）によって断面円形の棒状に形成され、プランジャ１５の反固定鉄心側の端面に穿設された丸孔に圧入等によって固定されている。
接点圧スプリング３３は、リターンスプリング２５より初期荷重が小さく設定されるので、コイル１４が非通電の時は、図１に示す様に、可動接点３１が一組の固定接点３０から離れて、樹脂カバー１６の内側端面に押し付けられている。

次に、本発明に係る接点移動規制部材３４について説明する。
本実施例の電磁スイッチ２は、固定接点３０が全摩耗した時に、可動接点３１が固定接点３０の全摩耗位置より更に深く移動することを規制する接点移動規制部材３４を有している。この接点移動規制部材３４は、コイル１４の巻枠であるボビン２０と一体に樹脂成形され、そのボビン２０の一方のフランジ部２０ａから軸方向へ棒状に延びて設けられ、その軸方向端面が固定接点３０の反接点面に対向して配置される。なお、固定接点３０の反接点面とは、スイッチ接点の閉成時に可動接点３１が当接する固定接点３０の接点面と反対側の端面を言う。

上記の接点移動規制部材３４は、図２に示す様に、磁性プレート１８の反コイル側の表面を覆う樹脂部材２０ｂの中央部に開口する丸孔の周囲に４本設けられ、その内の２本（図示上側の２本）が、Ｂ端子ボルト２６に固定される第１の固定接点３０ａの反接点面に対向して配置され、残りの２本が、Ｍ端子ボルト２７に固定される第２の固定接点３０ｂの反接点面に対向して配置される。なお、本発明では、磁性プレート１８の反コイル側の表面を覆う樹脂部材２０ｂを含めて一方のフランジ部２０ａと呼んでいる。
この接点移動規制部材３４は、軸方向端面が固定接点３０の反接点面に当接していることが望ましいが、接点移動規制部材３４の軸方向寸法の誤差あるいは部品の組み付け公差等の影響により、接点移動規制部材３４の軸方向端面と固定接点３０の反接点面との間に若干の隙間が生じることは許容できる。但し、前記隙間は、固定接点３０の板厚以下とする。

次に、エンジン始動時の作動を説明する。
本実施例の電磁スイッチ２とピニオン駆動用ソレノイド８は、ＩＳＳ用ＥＣＵ２４（図４）によって独立に制御される。
ＩＳＳ用ＥＣＵ２４は、エンジンの運転状態を制御するエンジンＥＣＵ（図示せず）を通じて、例えば、エンジン回転信号、ミッションレバーの位置信号、ブレーキスイッチのオン／オフ信号等を入力し、これらの情報を基に、エンジンを停止させるための停止条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵにエンジン停止信号を送信する。
また、ＩＳＳ用ＥＣＵ２４は、アイドリングストップが実施された後、運転者が車両を発進させようとする操作（例えばブレーキの解除操作、ドライブレンジ等へのシフト操作等）を行うと、再始動要求が発生したと判断して、再始動要求の信号をエンジンＥＣＵへ送信すると共に、電磁スイッチ２およびピニオン駆動用ソレノイド８に対しオン信号を出力する。

以下、アイドリングストップが実施された場合の一例として、エンジン停止過程（エンジンの回転が完全に停止するまでの減速期間中）に再始動要求が発生した場合の作動について説明する。ＩＳＳ用ＥＣＵ２４は、エンジン停止過程で再始動要求が発生すると、先ず、ピニオン駆動用ソレノイド８に対してオン信号を出力する。これにより、図４に示すリレー３５がオンして、ピニオン駆動用ソレノイド８が作動し、シフトレバー７を介してピニオン６が反モータ方向へ押し出される。この時、エンジンの回転は完全に停止していない。つまり、エンジンのリングギヤ３６が減速しながら回転しているため、リングギヤ３６がピニオン６と噛み合い可能な位置まで回転した時点でピニオン６がリングギヤ３６に噛み合うことができる。

ピニオン駆動用ソレノイド８に対するオン信号の出力タイミングから所定時間（例えば３０ｍｓ〜４０ｍｓ）だけ遅れて、ＩＳＳ用ＥＣＵ２４から電磁スイッチ２に対してオン信号が出力される。これにより、図４に示すリレー２３がオンして、バッテリ９からターミナル２１に電力が供給され、そのターミナル２１に接続されたコイル１４に通電される。このコイル１４への通電によって磁化された固定鉄心１９にプランジャ１５が吸引されて移動すると、接点圧スプリング３３に付勢された可動接点３１が一組の固定接点３０に当接してスイッチ接点が閉成する。その結果、バッテリ９からモータ３に通電されて電機子１２に回転力が発生し、その回転力が出力軸４に伝達され、さらに、出力軸４からクラッチ５を介してピニオン６に伝達される。ピニオン６は、既にリングギヤ３６に噛み合っているので、モータ３の回転力がピニオン６からリングギヤ３６に伝達されて、速やかにエンジンをクランキングできる。

（実施例１の効果）
モータ３への通電電流を断続する電磁スイッチ２は、アイドリングストップ装置の採用により、スイッチ接点を開閉する回数が大幅に増加するため、その分、スイッチ接点の摩耗が増大して固定接点３０が全摩耗する恐れがある。
これに対し、実施例１に示す電磁スイッチ２は、固定接点３０の反接点面に対向して接点移動規制部材３４を配置しているので、例えば、図３に示す様に、Ｂ端子ボルト２６に固定される第１の固定接点３０ａが全摩耗しても、スイッチ接点を閉成する方向（接点閉成方向と呼ぶ）に移動する可動接点３１の移動量が接点移動規制部材３４によって規制されるため、可動接点３１が固定接点３０の全摩耗位置より更に接点閉成方向へ移動することはない。

なお、図３では、第１の固定接点３０ａが第２の固定接点３０ｂより先に全摩耗した状態を示しているが、第２の固定接点３０ｂが先に全摩耗した場合、あるいは、第１の固定接点３０ａと第２の固定接点３０ｂの両方が略同時に全摩耗した場合でも、同様に、可動接点３１の移動量が接点移動規制部材３４によって規制されるため、可動接点３１が固定接点３０の全摩耗位置より更に接点閉成方向へ移動することはない。
これにより、固定接点３０が全摩耗しても、可動接点３１が固定接点３０の板厚以上に深く入り込むことを抑制でき、可動接点３１の端部が固定接点３０の摩耗部に引っ掛かって戻れなくなる事態を回避できる。その結果、可動接点３１の戻り不良に伴うモータ３への連続通電を防止できるので、安全性の高い電磁スイッチ２を提供できる。

（実施例２）
この実施例２に示す電磁スイッチ２は、図５に示す様に、固定接点３０の反接点面に凹み部３０ｃが形成され、その凹み部３０ｃに接点移動規制部材３４の軸方向端面が入り込んでいる。この接点移動規制部材３４の軸方向端面は、凹み部３０ｃの底面に当接していることが望ましい。なお、図６は、樹脂カバー１６を内側から見た平面図であり、固定接点３０の反接点面に形成された凹み部３０ｃが４個所示されている。また、可動接点３１の図示両側には、それぞれスリット状の孔１６ｃが形成され、プラス側およびマイナス側の両ターミナル２１、２２が、それぞれスリット状の孔１６ｃを通って樹脂カバー１６の外側へ取り出される。
上記の構成によれば、接点移動規制部材３４の軸方向端面が固定接点３０の反接点面より固定接点３０の板厚内に入り込んでいるため、固定接点３０が板厚方向に全摩耗する前に接点移動規制部材３４の軸方向端面が露出する。

つまり、固定接点３０の板厚をｔ、凹み部３０ｃの深さをｄとすると、（ｔ−ｄ）だけ固定接点３０が摩耗した段階で接点移動規制部材３４の軸方向端面が露出する。これにより、固定接点３０が全摩耗する手前で可動接点３１の移動（接点閉成方向への移動）を規制できる。言い換えると、固定接点３０の接点面が全摩耗することはないので、固定接点３０の全摩耗間際に固定接点３０と可動接点３１との接触面積が増加して接点溶着力が大きくなる状態を回避できる。その結果、接点溶着力が可動接点３１の戻し力を上回ることはないので、可動接点３１の戻り不良を確実に防止でき、モータ３が連続通電される状態を回避できる。

（実施例３）
実施例１では、接点移動規制部材３４をコイル１４の巻枠であるボビン２０と一体に樹脂成形しているが、この実施例３は、図７に示す様に、接点移動規制部材３４をボビン２０と別体に設けた一例である。
ボビン２０の一方のフランジ部２０ａには、図８に示す様に、磁性プレート１８の反コイル側の表面を覆う樹脂部材２０ｂの内周円に沿って円環状の凸部２０ｄが設けられている。なお、凸部２０ｄは、必ずしも円環状である必要はなく、例えば、周方向に所定の間隔を有して複数設けることもできる。
一方、接点移動規制部材３４は、例えば、実施例１と同様に、プランジャ１５の周囲に４本配置され、その４本の接点移動規制部材３４の反固定接点側の端部がリング部３７によって円環状に連結されている。このリング部３７によって連結された４本の接点移動規制部材３４は、図７に示す様に、凸部２０ｄの外周にリング部３７を嵌合して取り付けることができる。

また、本実施例では、接点移動規制部材３４をボビン２０と別体に設けているので、ボビン２０に使用される樹脂材料より耐熱性が高い熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂によって接点移動規制部材３４を形成することができる。例えば、ボビン２０の材料には、ガラス繊維を含むポリアミド樹脂を使用し、接点移動規制部材３４の材料には、耐熱性が高い芳香族ポリアミド樹脂、あるいはフェノール樹脂等を使用することができる。これにより、スイッチ接点の閉成時に固定接点３０と可動接点３１との間に流れる通電電流が増加し、発熱量が高い設定でも、接点移動規制部材３４の耐熱性を維持できる効果がある。

（実施例４）
上記の実施例１〜３では、第１の固定接点３０ａと第２の固定接点３０ｂに対して、それぞれ２本ずつ接点移動規制部材３４を配置した例を記載しているが、樹脂カバー１６の形状によっては、接点移動規制部材３４の配置に制約を受けることがある。
例えば、図９に示す様に、Ｍ端子ボルト２７に近接する樹脂カバー１６の一カ所にプラス側とマイナス側の両ターミナル２１、２２をまとめて取り出し、その周囲に共通のコネクタ壁部３８を設ける場合、Ｍ端子ボルト２７に固定される第２の固定接点３０ｂに対して接点移動規制部材３４の場所を確保できない場合が生じる。

上記の場合、Ｂ端子ボルト２６に固定される第１の固定接点３０ａ側だけに接点移動規制部材３４を配置することもできる。スイッチ接点の摩耗は、プラス電位側の方がマイナス電位側より大きくなるため、Ｂ端子ボルト２６に固定される第１の固定接点３０ａの方がＭ端子ボルト２７に固定される第２の固定接点３０ｂより早期に全摩耗することが想定される。従って、第１の固定接点３０ａが全摩耗しても、可動接点３１の移動が接点移動規制部材３４によって規制されるので、可動接点３１が固定接点３０の板厚以上に深く入り込むことを抑制できる。つまり、可動接点３１が第１の固定接点３０ａの全摩耗位置より更に移動することを抑制できるので、第１の固定接点３０ａの摩耗部に可動接点３１の端部が引っ掛かることはなく、可動接点３１の戻り不良を防止できる。

但し、この実施例４は、プラス電位側である第１の固定接点３０ａに対して接点移動規制部材３４を配置することを限定するものではなく、マイナス電位側である第２の固定接点３０ｂの方が第１の固定接点３０ａより早期に全摩耗する様に設計されている場合は、第２の固定接点３０ｂに対して接点移動規制部材３４を配置できる様に、プラス側とマイナス側の両ターミナル２１、２２をまとめて取り出し位置を変更することもできる。

（変形例）
実施例１では、電磁スイッチ２とピニオン駆動用ソレノイド８を別体に構成した一例を記載しているが、特許文献１に記載された電磁スイッチ装置と同様に構成することもできる。つまり、電磁スイッチ２とピニオン駆動用ソレノイド８を軸方向に並べて共通のソレノイドケースに収容した電磁スイッチ装置として構成することもできる。
実施例１に記載した電磁スイッチ２は、コイル１４が非通電の時にスイッチ接点が開成する常開接点型であるが、コイル１４が非通電の時にスイッチ接点が閉成する常閉接点型の電磁スイッチにも本発明の接点移動規制部材３４を適用できる。

１ スタータ
２ 電磁スイッチ
３ モータ（電気負荷）
１４ コイル
１５ プランジャ
１８ 磁性プレート
２０ ボビン
２０ａ 一方のフランジ部
２０ｄ 一方のフランジ部に設けられた凸部
３０ 一組の固定接点（スイッチ接点）
３０ａ 第１の固定接点
３０ｂ 第２の固定接点
３０ｃ 固定接点の反接点面に形成される凹み部
３１ 可動接点（スイッチ接点）
３４ 接点移動規制部材
３７ リング部
ＳＬ ソレノイド

Claims (8)

1. 電気負荷に通電するための電気回路に配置されるスイッチ接点と、
   通電により磁力を発生するコイルを内蔵し、このコイルに発生する磁力によってプランジャを吸引するソレノイドとを備え、
   前記プランジャの動きに連動して前記スイッチ接点を開閉することにより、前記電気負荷に流れる電流を断続する電磁スイッチであって、
   前記スイッチ接点は、
   前記電気回路の高電位側と低電位側に接続される一組の固定接点と、
   前記一組の固定接点間を電気的に断続する可動接点とで構成され、
   前記スイッチ接点の閉成時に前記可動接点が当接する前記固定接点側の当接面を接点面と呼び、前記接点面の反対側を反接点面と呼ぶ時に、
   前記固定接点が前記反接点面側以外で支持されていると共に、前記固定接点の板厚方向で前記反接点面に対向して絶縁性の接点移動規制部材が配置されており、
   前記固定接点の反接点面に対向する前記接点移動規制部材の軸方向端面が前記可動接点側に露出する状態まで前記固定接点の接点面が摩耗して以降、前記スイッチ接点を閉成する際に移動する前記可動接点の移動量が前記接点移動規制部材によって規制されるものであり、
   前記電気負荷は、車両の走行用エンジンを始動させるためのスタータモータであることを特徴とする電磁スイッチ。
2. 請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記接点移動規制部材の軸方向端面は、前記固定接点の反接点面に当接していることを特徴とする電磁スイッチ。
3. 請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記固定接点の反接点面に凹み部が形成され、
   前記接点移動規制部材の軸方向端面が前記凹み部に入り込んでいることを特徴とする電磁スイッチ。
4. 請求項１〜３に記載した何れか一つの電磁スイッチにおいて、
   前記可動接点は、前記固定接点に対し軸方向の反プランジャ側に配置され、
   前記接点移動規制部材は、前記固定接点に対し軸方向の反可動接点側に設けられ、且つ、前記コイルの巻枠であるボビンと一体に樹脂成形されていることを特徴とする電磁スイッチ。
5. 請求項４に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記ソレノイドは、前記プランジャの軸心方向と直交して前記プランジャの径方向外側に磁気回路の一部を形成する円環状の磁性プレートを有し、
   前記ボビンは、前記コイルの両側面を保持する一組のフランジ部のうち、前記磁性プレート側のコイル側面を保持する一方のフランジ部と一体に前記磁性プレートがインサート成形され、
   前記接点移動規制部材は、前記磁性プレートの軸方向反コイル側の表面を覆う前記一方のフランジ部より軸方向に延びて設けられ、前記プランジャの周囲に複数本配置されていることを特徴とする電磁スイッチ。
6. 請求項１〜３に記載した何れか一つの電磁スイッチにおいて、
   前記可動接点は、前記固定接点に対し軸方向の反プランジャ側に配置され、
   前記接点移動規制部材は、前記固定接点に対し軸方向の反可動接点側に設けられ、且つ、前記コイルの巻枠であるボビンを形成する樹脂材料より耐熱性の高い熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂によって前記ボビンとは別体に形成されていることを特徴とする電磁スイッチ。
7. 請求項６に記載した電磁スイッチにおいて、
   前記ソレノイドは、前記プランジャの軸心方向と直交して前記プランジャの径方向外側に磁気回路の一部を形成する円環状の磁性プレートを有し、
   前記ボビンは、前記コイルの両側面を保持する一組のフランジ部のうち、前記磁性プレート側のコイル側面を保持する一方のフランジ部と一体に前記磁性プレートがインサート成形され、且つ、前記一方のフランジ部には、前記プランジャの外周に沿って軸方向に突き出る円環状の凸部あるいは複数の凸部が周方向に所定の間隔を有して設けられ、
   前記接点移動規制部材は、前記プランジャの径方向外側を軸方向に延びる棒状に設けられて前記プランジャの周囲に複数本配置され、且つ、反固定接点側の端部がリング部によって円環状に連結され、前記リング部を前記凸部の外周に嵌合して取り付けられることを特徴とする電磁スイッチ。
8. 請求項１〜７に記載した何れか一つの電磁スイッチにおいて、
   前記接点移動規制部材は、前記一組の固定接点のうち、前記接点面の摩耗が早く進行すると想定される一方の固定接点側に配置されることを特徴とする電磁スイッチ。

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