(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）通電により電磁石を形成する第１のコイルと、この第１のコイルへの通電により磁化される第１の固定鉄心と、磁化された前記第１の固定鉄心に吸引されて前記第１のコイルの内周を軸方向に移動する第１のプランジャとを有し、この第１のプランジャの動きに連動して、スタータの出力軸上に配置されるピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有するピニオン押出用ソレノイドと、
ｂ）通電により電磁石を形成する第２のコイルと、この第２のコイルへの通電により磁化される第２の固定鉄心と、磁化された前記第２の固定鉄心に吸引されて前記第２のコイルの内周を軸方向に移動する第２のプランジャとを有し、この第２のプランジャの動きに連動して、スタータモータに流れる電流を断続するためのメインスイッチを開閉するモータ通電用ソレノイドとを備え、
前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用ソレノイドとが軸方向に直列に配置され、且つ、一つの有底円筒状ケース内の底面側に前記ピニオン押出用ソレノイドが収納され、前記ケース内の開口部側に前記モータ通電用ソレノイドが収納されて一体的に構成されたスタータ用の電磁スイッチ装置であって、
前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用ソレノイドは、前記第１の固定鉄心に吸引されて移動する前記第１のプランジャの移動方向と、前記第２の固定鉄心に吸引されて移動する前記第２のプランジャの移動方向とが同一方向に構成され、
前記ピニオン押出用ソレノイドは、前記第１の固定鉄心が、前記第１のコイルに対して前記ケースの反底面側に配置される環状の鉄心プレートと、この鉄心プレートの内周側に連続して一体に設けられ、前記第１のプランジャに対向して前記第１のコイルの内周に配置される鉄心コア部とで構成され、且つ、前記鉄心コア部の反プランジャ側端面が前記鉄心プレートの反コイル側端面より所定の深さＤだけ窪んで形成され、
前記モータ通電用ソレノイドは、前記第２のコイルの通電停止時に前記第２のプランジャの静止位置を規制する非磁性体のストッパ部材を有し、このストッパ部材が、前記所定の深さＤだけ窪んで形成されている前記第１の固定鉄心の凹部に配置され、
前記ケースは、前記ピニオン押出用ソレノイドのヨークを形成する第１のケースと、前記モータ通電用ソレノイドのヨークを形成する第２のケースとが軸方向に繋がって一体に設けられており、且つ、前記第１のケースと前記第２のケースとの間を繋ぐ部分の肉厚は、前記ピニオン押出用ソレノイドの磁気回路および前記モータ通電用ソレノイドの磁気回路の断面積より、それぞれ小さく形成されていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁スイッチ装置において、
前記ストッパ部材の板厚ｔは、前記第１の固定鉄心に形成された前記凹部の深さＤより小さく形成され、前記凹部の深さＤと前記ストッパ部材の板厚ｔとの差分（Ｄ−ｔ）だけ、前記第２のプランジャの端面が前記ストッパ部材に当接して静止した状態で、前記第２のプランジャの一部が前記鉄心プレートと軸方向にオーバラップしていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した電磁スイッチ装置において、
前記モータ通電用ソレノイドは、前記メインスイッチの可動接点を保持するプランジャロッドを有し、このプランジャロッドが、前記第２のプランジャと分離して形成され、前記第２のプランジャは、略円柱形状を有する磁性体により構成されていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの電磁スイッチ装置において、
前記鉄心コア部の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
この貫通孔に嵌合する非磁性体のガイド部材が設けられ、
このガイド部材は、前記ストッパ部材と一体または別体に設けられて、径方向の中央部を軸方向に貫通するガイド孔が形成され、
前記第２のプランジャは、前記第２のコイルの通電停止時に前記ストッパ部材に当接する当接面の中央部から軸方向（前記第１のプランジャ方向）へ延びるプランジャ軸部が設けられると共に、このプランジャ軸部が前記ガイド孔に挿入され、前記ガイド部材を介して軸方向に移動自在に軸支されていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
【請求項５】
請求項４に記載した電磁スイッチ装置において、
前記ガイド孔の内径と前記プランジャ軸部の外径との間に生じる隙間は、前記第２のプランジャの外径と、前記第２のコイルを巻回するボビンの内径との間に生じる隙間より小さいことを特徴とする電磁スイッチ装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載した何れかの電磁スイッチ装置において、
前記鉄心コア部には、中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記ストッパ部材は、非磁性弾性体によって形成され、且つ、板厚方向の鉄心コア側端面から軸方向（前記第１のプランジャ方向）に突出する円柱状または円筒状の緩衝体が一体に設けられ、この緩衝体が前記貫通孔に挿通されて、前記緩衝体の先端面が、前記第１のプランジャと対向する前記鉄心コア部の吸着面より突き出ていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
【請求項７】
ａ）通電により電磁石を形成する第１のコイルと、この第１のコイルへの通電により磁化される第１の固定鉄心と、磁化された前記第１の固定鉄心に吸引されて前記第１のコイルの内周を軸方向に移動する第１のプランジャとを有し、この第１のプランジャの動きに連動して、スタータの出力軸上に配置されるピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有するピニオン押出用ソレノイドと、
ｂ）通電により電磁石を形成する第２のコイルと、この第２のコイルへの通電により磁化される第２の固定鉄心と、磁化された前記第２の固定鉄心に吸引されて前記第２のコイルの内周を軸方向に移動する第２のプランジャとを有し、この第２のプランジャの動きに連動して、スタータモータに流れる電流を断続するためのメインスイッチを開閉するモータ通電用ソレノイドとを備え、
前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用ソレノイドとが軸方向に直列に配置され、且つ、一つの有底円筒状ケース内の底面側に前記ピニオン押出用ソレノイドが収納され、前記ケース内の開口部側に前記モータ通電用ソレノイドが収納されて一体的に構成
前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用ソレノイドは、前記第１の固定鉄心に吸引されて移動する前記第１のプランジャの移動方向と、前記第２の固定鉄心に吸引されて移動する前記第２のプランジャの移動方向とが同一方向に構成され、
前記ケースは、前記ピニオン押出用ソレノイドのヨークを形成する第１のケースと、前記モータ通電用ソレノイドのヨークを形成する第２のケースとが軸方向に繋がって一体に設けられており、且つ、前記第１のケースと前記第２のケースとの間を繋ぐ部分の肉厚が、前記ピニオン押出用ソレノイドの磁気回路および前記モータ通電用ソレノイドの磁気回の断面積より、それぞれ小さく形成されていることを特徴とする電磁スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとを一つの円筒状ケースの内部に収納して一体的に構成したスタータ用の電磁スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用スタータの搭載スペースは、通常、エンジンの横に密接した部位であり、多くの場合、スタータの周囲には、吸気管を初めとするエンジン性能にとって優先度の高い機能部品が配置される。このため、始動機能のみを有するスタータは、その外形寸法の制約を大きく受ける場合が多く、製品自体の市場競争力を確保するためには、小型化による搭載性向上が重要である。
【０００３】
一方、地球温暖化問題に起因する燃費向上のため、アイドルストップの採用が今後増加するものと予測されているが、アイドルストップを採用すると、エンジンの始動回数が飛躍的に増加するため、スタータの耐久性、長期にわたる信頼性向上、および、作動音の低減が必要となる。ここで、耐久性においては、ピニオン及びリングギヤの耐久性向上が重要な課題である。この耐久性向上には、ピニオンとリングギヤとの噛み合いの仕方自体の改良が必要であり、具体的手段として、ピニオンを押し出すタイミングと、モータに通電するタイミングとを適正に保つことが有効である。上記の搭載性および耐久性の向上を実現可能な従来技術としては、特許文献１が公知である。この特許文献１には、ピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有するピニオン押出用ソレノイドと、モータ回路のメインスイッチを開閉するモータ通電用ソレノイドとを有し、両ソレノイドの作動を独立に制御できる電磁スイッチ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９１８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アイドルストップの普及を考慮すると、コストも重要な課題になるが、とりわけ、従来スタータからアイドルストップ用スタータに切り替える場合、地域、車種毎に順次切り替えることになる。その間は、従来スタータとアイドルストップ用スタータとを平行生産する必要があり、相当長期間にわたることも予想され、この期間を含めたコストを考慮する必要がある。この場合のコスト低減策として、部品の共用化が重要な手段として挙げられる。しかし、上記の特許文献１に記載された電磁スイッチ装置は、搭載性向上の効果は大きいが、従来スタータに使用される電磁スイッチとの部品共用化の面で課題がある。つまり、特許文献１に開示されているピニオン押出用ソレノイドは、コイル、プランジャ等を従来スタータの電磁スイッチに使用される部品と共用できるが、モータ通電用ソレノイドについては、多くの部品を共用できない。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので、その目的は、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドを軸方向に直列に配置して一つのケース内に一体的に収納した構成を有し、従来スタータの電磁スイッチに使用されている部品との共有化を図ることによりコストを低減でき、且つ、全長の短縮による搭載性の向上も実現できる電磁スイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１の発明）
本発明は、スタータ用の電磁スイッチ装置であって、ピニオン押出用ソレノイドと、モータ通電用ソレノイドとを備える。
ピニオン押出用ソレノイドは、通電により電磁石を形成する第１のコイルと、この第１のコイルへの通電により磁化される第１の固定鉄心と、磁化された第１の固定鉄心に吸引されて第１のコイルの内周を軸方向に移動する第１のプランジャとを有し、この第１のプランジャの動きに連動して、スタータの出力軸上に配置されるピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有する。
モータ通電用ソレノイドは、通電により電磁石を形成する第２のコイルと、この第２のコイルへの通電により磁化される第２の固定鉄心と、磁化された第２の固定鉄心に吸引されて第２のコイルの内周を軸方向に移動する第２のプランジャとを有し、この第２のプランジャの動きに連動して、スタータモータに流れる電流を断続するためのメインスイッチを開閉する働きを有する。
ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとが軸方向に直列に配置され、且つ、一つのケース内の底面側にピニオン押出用ソレノイドが収納され、ケース内の開口部側にモータ通電用ソレノイドが収納されて一体的に構成されている。
【０００８】
上記のピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドは、第１の固定鉄心に吸引されて移動する第１のプランジャの移動方向と、第２の固定鉄心に吸引されて移動する第２のプランジャの移動方向とが同一方向に構成されている。
また、ピニオン押出用ソレノイドは、第１の固定鉄心が、第１のコイルに対してケースの反底面側に配置される環状の鉄心プレートと、この鉄心プレートの内周側に連続して一体に設けられ、第１のプランジャに対向して第１のコイルの内周に配置される鉄心コア部とで構成され、且つ、鉄心コア部の反プランジャ側端面が鉄心プレートの反コイル側端面より所定の深さＤだけ窪んで形成され、モータ通電用ソレノイドは、第２のコイルの通電停止時に第２のプランジャの静止位置を規制する非磁性体のストッパ部材を有し、このストッパ部材が、所定の深さＤだけ窪んで形成されている第１の固定鉄心の凹部に配置されている。
さらに、ケースは、ピニオン押出用ソレノイドのヨークを形成する第１のケースと、モータ通電用ソレノイドのヨークを形成する第２のケースとが軸方向に繋がって一体に設けられており、且つ、第１のケースと第２のケースとの間を繋ぐ部分の肉厚は、ピニオン押出用ソレノイドの磁気回路およびモータ通電用ソレノイドの磁気回路の断面積より、それぞれ小さく形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電磁スイッチ装置は、第１の固定鉄心に吸引されて移動する第１のプランジャの移動方向と、第２の固定鉄心に吸引されて移動する第２のプランジャの移動方向とが同一方向に構成されているので、メインスイッチの構成を従来スタータの電磁スイッチと共用できる。具体的には、一組の固定接点間を断続する可動接点と、プランジャロッドに対して可動接点を絶縁保持するためのインシュレータ等の部品を共用できる。
また、本発明では、第１の固定鉄心に所定の深さＤを有する凹部を形成しているので、鉄心コア部の反プランジャ側端面と鉄心プレートの反コイル側端面とを同一平面に形成し、その平面上にストッパ部材を配置した場合と比較すると、軸方向長さを短縮することができ、搭載性が向上する。
さらに、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとを一体的に収納する本発明のケースは、第１のケースと第２のケースとが軸方向に繋がって形成されているため、例えば、モータ通電用ソレノイドを作動させる時、つまり、第２のコイルに通電してメインスイッチを閉成する際に、第２のコイルへの通電により発生した磁束の一部がケースを通ってピニオン押出用ソレノイドの磁気回路へ漏れることが予想される。
これに対し、本発明では、第１のケースと第２のケースとの間を繋ぐ部分の肉厚を、ピニオン押出用ソレノイドの磁気回路およびモータ通電用ソレノイドの磁気回路の断面積より、それぞれ小さく形成しているので、第２のコイルへの通電により発生した磁束の一部がピニオン押出用ソレノイドの磁気回路へ漏れることを抑制できる。これにより、第２のコイルへの通電により発生した磁束の一部が、第１の固定鉄心（特に、鉄心プレート）を通って第２のプランジャの端面に回り込み難くなるため、モータ通電用ソレノイドの吸引力が大きく減少することはない。言い換えると、モータ通電用ソレノイドの吸引力の減少を抑制できるので、メインスイッチを閉成する際に、第２のプランジャを吸引するために必要な吸引力を確保できる。
【００１０】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した電磁スイッチ装置において、ストッパ部材の板厚ｔは、第１の固定鉄心に形成された凹部の深さＤより小さく形成され、凹部の深さＤとストッパ部材の板厚ｔとの差分（Ｄ−ｔ）だけ、第２のプランジャの端面がストッパ部材に当接して静止した状態で、第２のプランジャの一部が鉄心プレートと軸方向にオーバラップしていることを特徴とする。
上記の構成によれば、第２のプランジャの端面がストッパ部材に当接して静止している状態で、その第２のプランジャの端面が鉄心プレートの反コイル側端面より凹部内に入り込んでいるので、軸方向長さの短縮化を図ることができる。
【００１３】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した電磁スイッチ装置において、モータ通電用ソレノイドは、メインスイッチの可動接点を保持するプランジャロッドを有し、このプランジャロッドが、第２のプランジャと分離して形成され、第２のプランジャは、略円柱形状を有する磁性体により構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第２のプランジャとプランジャロッドとを分離することで、第２のプランジャを単純な円柱形状に形成できるので、製造コストを低減できる。
また、第２のプランジャとプランジャロッドとを分離することにより、プランジャロッドを第２のプランジャと同じ材質で形成する必要はなく、例えば、樹脂製のプランジャロッドを使用することで、プランジャロッドの軽量化も可能である。
【００１４】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの電磁スイッチ装置において、鉄心コア部の中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に嵌合する非磁性体のガイド部材が設けられ、このガイド部材は、ストッパ部材と一体または別体に設けられて、径方向の中央部を軸方向に貫通するガイド孔が形成され、第２のプランジャは、第２のコイルの通電停止時にストッパ部材に当接する当接面の中央部から軸方向（第１のプランジャ方向）へ延びるプランジャ軸部が設けられると共に、このプランジャ軸部がガイド孔に挿入され、ガイド部材を介して軸方向に移動自在に軸支されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、プランジャ軸部がガイド部材を介して軸支されることで、第２のプランジャの径方向の動きを抑制できる。これにより、外部からの振動が第２のプランジャに作用した時に振動振幅が減少するため、耐振動性を向上できる。
【００１５】
（請求項５の発明）
請求項４に記載した電磁スイッチ装置において、ガイド孔の内径とプランジャ軸部の外径との間に生じる隙間は、第２のプランジャの外径と、第２のコイルを巻回するボビンの内径との間に生じる隙間より小さいことを特徴とする。
上記の構成によれば、請求項４に記載した様に、外部からの振動が第２のプランジャに作用した時に振動振幅が減少するので、第２のプランジャの外周が第２のコイルを巻回するボビンの内周と接触し難くなる。つまり、第２のプランジャが軸方向に移動する時に、第２のプランジャの外周とボビンの内周との間に所定の隙間を確保できるので、第２のプランジャとの接触（摺動）に伴うボビンの摩耗を低減でき、摺動耐久性を向上できる。
【００１６】
（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの電磁スイッチ装置において、鉄心コア部には、中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、板厚方向の鉄心コア側端面から軸方向（第１のプランジャ方向）に突出する円柱状または円筒状の緩衝体が一体に設けられ、この緩衝体が貫通孔に挿通されて、緩衝体の先端面が、第１のプランジャと対向する鉄心コア部の吸着面より突き出ていることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、ピニオン押出用ソレノイドが作動した時、つまり、第１のコイルに通電されて、第１のプランジャが鉄心コア部に吸引された時に、第１のプランジャの端面が鉄心コア部の吸着面に当接する前に、鉄心コア部の吸着面より突き出ている緩衝体の先端面に当接し、その後、緩衝体を撓ませて鉄心コア部の吸着面に当接する。これにより、第１のプランジャの端面が鉄心コア部の吸着面に当接する直前に緩衝体が撓むことにより、第１のプランジャと鉄心コア部とが衝突する時の衝撃力が吸収されるため、その衝突時に発生する衝突音を低減できる。
（請求項７の発明）
本発明は、通電により電磁石を形成する第１のコイルと、この第１のコイルへの通電により磁化される第１の固定鉄心と、磁化された第１の固定鉄心に吸引されて第１のコイルの内周を軸方向に移動する第１のプランジャとを有し、この第１のプランジャの動きに連動して、スタータの出力軸上に配置されるピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有するピニオン押出用ソレノイドと、通電により電磁石を形成する第２のコイルと、この第２のコイルへの通電により磁化される第２の固定鉄心と、磁化された第２の固定鉄心に吸引されて第２のコイルの内周を軸方向に移動する第２のプランジャとを有し、この第２のプランジャの動きに連動して、スタータモータに流れる電流を断続するためのメインスイッチを開閉するモータ通電用ソレノイドとを備え、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドとが軸方向に直列に配置され、且つ、一つの有底円筒状ケース内の底面側にピニオン押出用ソレノイドが収納され、ケース内の開口部側にモータ通電用ソレノイドが収納されて一体的に構成されたスタータ用の電磁スイッチ装置であって、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドは、第１の固定鉄心に吸引されて移動する第１のプランジャの移動方向と、第２の固定鉄心に吸引されて移動する第２のプランジャの移動方向とが同一方向に構成され、ケースは、ピニオン押出用ソレノイドのヨークを形成する第１のケースと、モータ通電用ソレノイドのヨークを形成する第２のケースとが軸方向に繋がって一体に設けられており、且つ、第１のケースと第２のケースとの間を繋ぐ部分の肉厚が、ピニオン押出用ソレノイドの磁気回路およびモータ通電用ソレノイドの磁気回路の断面積より、それぞれ小さく形成されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、第１の固定鉄心に吸引されて移動する第１のプランジャの移動方向と、第２の固定鉄心に吸引されて移動する第２のプランジャの移動方向とが同一方向に構成されているので、メインスイッチの構成を従来スタータの電磁スイッチと共用できる。具体的には、一組の固定接点間を断続する可動接点と、プランジャロッドに対して可動接点を絶縁保持するためのインシュレータ等の部品を共用できる。
また、本発明のケースは、第１のケースと第２のケースとが軸方向に繋がって形成されているため、例えば、モータ通電用ソレノイドを作動させる時、つまり、第２のコイルに通電してメインスイッチを閉成する際に、第２のコイルへの通電により発生した磁束の一部がケースを通ってピニオン押出用ソレノイドの磁気回路へ漏れることが予想される。
これに対し、本発明では、第１のケースと第２のケースとの間を繋ぐ部分の肉厚を、ピニオン押出用ソレノイドの磁気回路およびモータ通電用ソレノイドの磁気回路の断面積より、それぞれ小さく形成しているので、第２のコイルへの通電により発生した磁束の一部がピニオン押出用ソレノイドの磁気回路へ漏れることを抑制できる。これにより、第２のコイルへの通電により発生した磁束の一部が、第１の固定鉄心（特に、鉄心プレート）を通って第２のプランジャの端面に回り込み難くなるため、モータ通電用ソレノイドの吸引力が大きく減少することはない。言い換えると、モータ通電用ソレノイドの吸引力の減少を抑制できるので、メインスイッチを閉成する際に、第２のプランジャを吸引するために必要な吸引力を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に示す電磁スイッチ装置の断面図である。
【図２】スタータの電気回路図である。
【図３】実施例２に示す電磁スイッチ装置の断面図である。
【図４】実施例３に示す電磁スイッチ装置の断面図である。
【図５】実施例３に示す他の電磁スイッチ装置の断面図である。
【図６】実施例４に示す電磁スイッチ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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】
【００２０】
（実施例１）
本実施例の電磁スイッチ装置１は、図２に示す様に、スタータのピニオン２をエンジンのリングギヤ３側へ押し出す働きを有するピニオン押出用ソレノイド４と、スタータのモータ回路に設けられるメインスイッチ（後述する）を開閉するモータ通電用ソレノイド５とを備える。
この電磁スイッチ装置１を有するスタータは、例えば、エンジンの停止および再始動を自動制御するアイドルストップシステムを搭載する車両に適用され、電子制御装置であるアイドルストップＥＣＵ６により、ピニオン押出用ソレノイド４の作動とモータ通電用ソレノイド５の作動とを独立に制御できる様に構成されている。なお、電磁スイッチ装置１を除く、スタータ本体は、モータ７に発生する回転トルクを減速装置（減速装置は無くても可能）で増幅して出力軸８に伝達し、その出力軸８の外周上に配置される一方向クラッチ９を介してピニオン２に伝達する周知の構成を有している。
【００２１】
以下、電磁スイッチ装置１の構成を図１及び図２を基に詳細に説明する。
ピニオン押出用ソレノイド４とモータ通電用ソレノイド５は、図１に示す様に、両者が軸方向（図示左右方向）に直列に配置され、一つの全体ケース１０の内部に収納されて一体的に構成されている。
全体ケース１０は、ピニオン押出用ソレノイド４のヨークを形成する第１のケースと、モータ通電用ソレノイド５のヨークを形成する第２のケースとを有し、両ケースが軸方向に連続して一体に設けられている。この全体ケース１０は、第１のケースを形成する一端側の端部に円環状の底面１０ａが設けられ、第２のケースを形成する他端側の端部が開口する有底筒形状を有し、円環状の底面１０ａに取り付けられる２本のスタッドボルト（図示せず）を介してスタータのハウジング（図示せず）に固定される。
この全体ケース１０は、軸方向の一端から他端まで外径が同一寸法を有し、且つ、第１のケースを形成する一端側より、第２のケースを形成する他端側（全体ケース１０の入口側）の方が内径が大きく、肉厚が薄く形成されている。つまり、全体ケース１０の内周面には、一端側と他端側との間に段差１０ｂが設けられている。
【００２２】
ピニオン押出用ソレノイド４は、樹脂製のボビン１１に巻回される第１のコイル１２と、この第１のコイル１２への通電によって磁化される第１の固定鉄心１３と、第１のコイル１２の内周を軸心方向（図１の左右方向）に可動する第１のプランジャ１４等より構成される。
第１のコイル１２は、図２に示す様に、一方のコイル端部がスタータリレー１５を介してバッテリ１６に接続され、他方のコイル端部が全体ケース１０を介してアース接続されている。スタータリレー１５は、アイドルストップＥＣＵ６により通電制御される。
【００２３】
第１の固定鉄心１３は、図１に示す様に、第１のコイル１２の軸方向他端側に配置される円環状の鉄心プレート１３ａと、この鉄心プレート１３ａの内周側に連続して一体に設けられ、第１のコイル１２の内周に配置される鉄心コア部１３ｂとで構成され、鉄心プレート１３ａの第１のコイル１２側の外周端面が、全体ケース１０の内周面に設けられた段差１０ｂに当接して軸方向に位置決めされている。また、この第１の固定鉄心１３は、鉄心コア部１３ｂの反プランジャ側端面が、鉄心プレート１３ａの反コイル側端面より所定の深さＤだけ窪んで形成されている。以下、所定の深さＤだけ窪んでいる部分を第１の固定鉄心１３の凹部と呼ぶ。
【００２４】
第１のプランジャ１４は、第１のコイル１２への通電によって第１の固定鉄心１３が磁化されると、鉄心コア部１３ｂとの間に配設されるリターンスプリング１７の反力に抗して鉄心コア部１３ｂの吸着面（図１の左側端面）に吸着され、第１のコイル１２への通電が停止すると、リターンスプリング１７の反力で反鉄心コア部方向（図１の左方向）へ押し戻される。なお、ボビン１１の内周には、第１のプランジャ１４の移動を案内する円筒状のスリーブ１８が挿入されている。
この第１のプランジャ１４は、径方向の中央部に円筒孔を有する略円筒状に設けられ、その円筒孔は、第１のプランジャ１４の一端側が開口して、他端側に底面を有している。第１のプランジャ１４の円筒孔には、第１のプランジャ１４の動きをシフトレバー１９（図２参照）に伝達するためのジョイント２０と、ピニオン２をリングギヤ３に噛み合わせるための反力を蓄えるドライブスプリング２１とが挿入されている。
【００２５】
ジョイント２０は、棒状に設けられて、第１のプランジャ１４の円筒孔から突き出る一端側の端部にシフトレバー１９の一方の端部が係合する係合溝２０ａが形成され、他端側の端部にフランジ部２０ｂが設けられている。フランジ部２０ｂは、円筒孔の内周に摺動可能な外径を有し、ドライブスプリング２１の荷重を受けて円筒孔の底面に押圧されている。
ドライブスプリング２１は、第１のプランジャ１４の開口端部にかしめ固定されたスプリング受け部２２と、ジョイント２０のフランジ部２０ｂとの間に挟持され、第１のプランジャ１４が鉄心コア部１３ｂに吸引されて移動する際に、シフトレバー１９を介して反モータ方向（図２の右方向）に押し出されたピニオン２の軸方向端面がリングギヤ３の軸方向端面に当接した後、第１のプランジャ１４が鉄心コア部１３ｂの吸着面に吸着される間に圧縮されて反力を蓄える。
【００２６】
モータ通電用ソレノイド５は、樹脂製のボビン２３に巻回される第２のコイル２４と、この第２のコイル２４への通電によって磁化される第２の固定鉄心２５と、第２のコイル２４の内周を軸心方向（図１の左右方向）に可動する第２のプランジャ２６と、全体ケース１０の他端側に開口する開口部を塞いで組み付けられる樹脂カバー２７等より構成され、この樹脂カバー２７の内部にメインスイッチを構成する一組の固定接点２８と可動接点２９が配置されている。
第２のコイル２４は、図２に示す様に、一方のコイル端部がモータリレー３０を介してバッテリ１６に接続され、他方のコイル端部が全体ケース１０を通じてアース接続されている。モータリレー３０は、アイドルストップＥＣＵ６により通電制御される。
【００２７】
第２の固定鉄心２５は、第２のコイル２４の軸方向他端側に配置される円環状の鉄心プレート２５ａと、この鉄心プレート２５ａの内周側に一体に設けられ、第２のコイル２４の内周に配置される環状の鉄心コア部２５ｂとを有している。
また、第２のコイル２４の径方向外側と軸方向一端側には、それぞれ磁気回路の一部を形成する円筒状の補助ヨーク３１と、プレート状の磁路部材（以下、板状磁路部材３２と呼ぶ）とが配置されている。
補助ヨーク３１は、第２のケースを形成する全体ケース１０の他端側の内周に配置され、板状磁路部材３２の外周部と鉄心プレート２５ａの外周部との間に挟持されている。
【００２８】
板状磁路部材３２は、第２のコイル２４の軸心方向に対し直交して配置され、且つ、第２のプランジャ２６が軸方向へ移動できる様に、径方向の中央部に丸孔を有する円環状に形成されている。板状磁路部材３２と第１の固定鉄心１３の鉄心プレート１３ａとの間には、非磁性体のスペーサ部材３３が配置され、このスペーサ部材３３の板厚分だけ板状磁路部材３２と鉄心プレート１３ａとの間に所定の間隔が確保されている。
第２のプランジャ２６は、第２のコイル２４への通電によって第２の固定鉄心２５が磁化されると、リターンスプリング３４（図１参照）の荷重に抗して鉄心コア部２５ｂの吸着面（図１の左側端面）に吸着され、第２のコイル２４への通電が停止すると、リターンスプリング３４の反力で反鉄心コア部方向（図１の左方向）へ押し戻され、以下に説明するストッパ部材３５に当接して停止する。
【００２９】
ストッパ部材３５は、例えば、樹脂等の非磁性体により円盤状に形成され、図１に示す様に、第１の固定鉄心１３の凹部（所定の深さＤだけ窪んでいる部分）に配置されている。なお、ストッパ部材３５の板厚ｔは、第１の固定鉄心１３に形成された凹部の深さＤより小さく（薄く）形成され、第２のプランジャ２６の端面がストッパ部材３５の表面に当接して静止した状態（図１に示す状態）で、第１の固定鉄心１３に形成された凹部の深さＤとストッパ部材３５の板厚ｔとの差分（Ｄ−ｔ）だけ、第２のプランジャ２６の一部が第１の固定鉄心１３と軸方向にオーバラップしている。すなわち、第２のプランジャ２６の端面がストッパ部材３５の表面に当接して停止している状態では、第２のプランジャ２６の端面の軸方向位置が鉄心プレート１３ａの反コイル側端面より凹部内に入り込んでいる。
【００３０】
樹脂カバー２７は、２本の端子ボルト３６、３７が取り付けられる有底部２７ａと、この有底部２７ａの外周より軸方向に延びる円筒状の脚部２７ｂとを有し、この脚部２７ｂの先端側が全体ケース１０の内周に挿入されて、脚部２７ｂの軸方向端面が鉄心プレート２５ａの反コイル側の表面に当接して軸方向に位置決めされ、且つ、脚部２７ｂの外周面に形成された段差部（図示せず）に全体ケース１０の端部をかしめることで、全体ケース１０に固定されている。
２本の端子ボルト３６、３７は、モータ回路の高電位側（バッテリ側）に接続されるＢ端子ボルト３６と、モータ回路の低電位側（モータ側）に接続されるＭ端子ボルト３７であり、樹脂カバー２７の有底部２７ａを軸方向に貫通する貫通孔を通って樹脂カバー２７に組み付けられ、それぞれ、かしめワッシャ３８（図１参照）によって樹脂カバー２７に固定されている。
【００３１】
一組の固定接点２８は、２本の端子ボルト３６、３７とそれぞれ電気的、且つ、機械的に結合されている。なお、一組の固定接点２８と端子ボルト３６、３７は、別体に形成して結合しても良いが、例えば、端子ボルト３６、３７の頭部を利用して、固定接点２８を端子ボルト３６、３７と一体に設けることも可能である。
可動接点２９は、第２のプランジャ２６に固定された、あるいは、第２のプランジャ２６と一体に設けられたプランジャロッド３９に、絶縁部材である一組のインシュレータ４０を介して摺動自在に保持され、プランジャロッド３９の端部に固定されるワッシャ４１によりプランジャロッド３９から抜け止めされている。また、プランジャロッド３９の外周には、第２のプランジャ２６とインシュレータ４０との間に接点圧スプリング４２が配設されている。
【００３２】
メインスイッチは、接点圧スプリング４２に付勢された可動接点２９が一組の固定接点２８に当接して両固定接点２８間が導通することにより閉成状態（オン）となり、可動接点２９が一組の固定接点２８から離れて両固定接点２８間の導通が遮断されることにより開成状態（オフ）となる。
上述のリターンスプリング３４は、プランジャロッド３９に固定されたワッシャ４１と樹脂カバー２７の内部端面との間に配設され、第２のプランジャ２６を反鉄心コア部方向へ押圧している。これにより、第２のプランジャ２６は、第２のコイル２４が非通電の時に、リターンスプリング３４に押圧されて、第２のプランジャ２６の端面（反プランジャロッド側の端面）がストッパ部材３５の表面に当接して静止している。
【００３３】
次に、本実施例のスタータによるエンジン始動時の作動を説明する。
アイドルストップＥＣＵ６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、アイドルストップＥＣＵ６は、アイドル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、電磁スイッチ装置１に対してオン信号を出力する。
【００３４】
以下、アイドル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）において再始動要求が発生した場合の作動について説明する。
アイドルストップＥＣＵ６は、エンジン停止過程で再始動要求が発生すると、先ず、ピニオン押出用ソレノイド４に対してオン信号を出力する。これにより、バッテリ１６からスタータリレー１５（図２参照）を介して第１のコイル１２に通電される。その結果、磁化された鉄心コア部１３ｂに第１のプランジャ１４が吸引されて移動し、この第１のプランジャ１４の移動に伴い、シフトレバー１９を介してピニオン２が反モータ方向へ押し出されて、ピニオン２の端面がリングギヤ３の端面に当接する。この時、エンジンの回転が完全に停止していない、つまり、リングギヤ３が減速しながら回転しているため、リングギヤ３がピニオン２と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ドライブスプリング２１に蓄えられた反力によりピニオン２がリングギヤ３に噛み合う。
【００３５】
ピニオン押出用ソレノイド４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、アイドルストップＥＣＵ６からモータ通電用ソレノイド５に対してオン信号が出力される。これにより、バッテリ１６からモータリレー３０（図２参照）を介して第２のコイル２４に通電され、磁化された鉄心コア部２５ｂに第２のプランジャ２６が吸引されて移動する。この第２のプランジャ２６の移動と共に、可動接点２９が接点圧スプリング４２に付勢され、一組の固定接点２８に当接してメインスイッチが閉成する。その結果、バッテリ１６からモータ７に通電されて電機子７ａ（図２参照）に回転力が発生し、その回転力が出力軸８に伝達され、さらに、出力軸８からクラッチ９を介してピニオン２に伝達される。ピニオン２は、既にリングギヤ３に噛み合っているので、モータ７の回転力がピニオン２からリングギヤ３に伝達されて、速やかにエンジンをクランキングできる。
【００３６】
（実施例１に示す電磁スイッチ装置１の特徴および作用効果）
本実施例の電磁スイッチ装置１は、ピニオン押出用ソレノイド４の作動時（第１のコイル１２の通電時）に第１のプランジャ１４が移動する方向と、モータ通電用ソレノイド５の作動時（第２のコイル２４の通電時）に第２のプランジャ２６が移動する方向とが同一方向（図１の右方向）に構成されている。これにより、メインスイッチの構成を従来スタータの電磁スイッチと共用できる。具体的には、一組の固定接点２８間を断続する可動接点２９と、プランジャロッド３９に対して可動接点２９を絶縁保持するためのインシュレータ４０、および、プランジャロッド３９から可動接点２９を抜け止めするためのワッシャ４１等の部品を共用でき、さらに、接点圧スプリング４２の配置も共通化できる。
【００３７】
また、第１の固定鉄心１３に所定の深さＤを有する凹部を形成し、その凹部にストッパ部材３５を配置しているので、例えば、鉄心コア部１３ｂの反プランジャ側端面と鉄心プレート１３ａの反コイル側端面とを同一平面に形成し、その平面上にストッパ部材３５を配置した場合と比較すると、軸方向長さを短縮できる。
さらに、実施例１では、凹部の深さＤよりストッパ部材３５の板厚ｔの方が小さく（薄く）形成されているので、図１に示した様に、第２のプランジャ２６の端面がストッパ部材３５の表面に当接して静止している状態では、凹部の深さＤとストッパ部材３５の板厚ｔとの差分（Ｄ−ｔ）だけ、第２のプランジャ２６の一部が第１の固定鉄心１３と軸方向にオーバラップしている。これにより、ピニオン押出用ソレノイド４とモータ通電用ソレノイド５とを軸方向に直列に配置した構成であっても、電磁スイッチ装置１の軸方向長さを短縮化できるので、スタータの搭載性向上に寄与する。
【００３８】
また、ピニオン押出用ソレノイド４とモータ通電用ソレノイド５とを収納する全体ケース１０は、ピニオン押出用ソレノイド４のヨークを形成する第１のケースと、モータ通電用ソレノイド５のヨークを形成する第２のケースとが軸方向に繋がって一体に設けられており、且つ、第１のケースと第２のケースとの間を繋ぐ部分（スペーサ部材３３の外周部）の肉厚は、ピニオン押出用ソレノイド４の磁気回路およびモータ通電用ソレノイド５の磁気回路の断面積より、それぞれ小さく形成されている。これにより、特に、モータ通電用ソレノイド５の作動時、つまり、第２のコイル２４への通電時に発生した磁束の一部がピニオン押出用ソレノイド４の磁気回路へ漏れることを抑制できる。その結果、第２のコイル２４への通電により発生した磁束の一部が、第１の固定鉄心１３（特に、鉄心プレート１３ａ）を通って第２のプランジャ２６の端面に回り込み難くなるため、モータ通電用ソレノイド５の吸引力が大きく減少することはない。言い換えると、モータ通電用ソレノイド５の吸引力の減少を抑制できるので、メインスイッチを閉成する際に、第２のプランジャ２６を吸引するために必要な吸引力を確保できる。
【００３９】
（実施例２）
この実施例２で説明する電磁スイッチ装置１は、図３に示す様に、プランジャロッド３９が第２のプランジャ２６と分離して設けられていることを特徴とする。
プランジャロッド３９は、長手方向（図示左右方向）の中央部より第２のプランジャ２６側へ少し寄った位置にテーパ状段付き部３９ａが設けられている。このテーパ状段付き部３９ａは、第２のプランジャ２６側から可動接点２９側（図示左側から図示右側）へ向かって外径が次第に大きくなるテーパ状に設けられ、その最大外径を有するテーパ状段付き部３９ａの端面（プランジャロッド３９の軸心方向と直交する端面）とインシュレータ４０との間に接点圧スプリング４２が配設されている。
また、第２の固定鉄心２５の径方向中央部には、モータ通電用ソレノイド５の作動停止時に、プランジャロッド３９のテーパ状段付き部３９ａを保持するテーパ状座面（テーパ状に窪む孔）が形成されている。つまり、プランジャロッド３９は、テーパ状段付き部３９ａがテーパ状座面に嵌合することにより、軸方向の位置決め、及び、中心軸の位置合わせ（径方向の位置ずれ防止）が行われる。
【００４０】
なお、実施例１では、プランジャロッド３９が第２のプランジャ２６に固定されているので、第２のコイル２４への通電が停止された時に、可動接点２９を一組の固定接点２８から切り離す（押し戻す）と共に、第２のプランジャ２６を押し戻してストッパ部材３５に押し当てるために、一つのリターンスプリング３４（図１参照）を使用しているが、この実施例２では、プランジャロッド３９が第２のプランジャ２６と分離して設けられているので、実施例１に示したリターンスプリング３４は、可動接点２９を一組の固定接点２８から切り離す（押し戻す）ための可動接点戻しスプリング４３として働き、この可動接点戻しスプリング４３とは別に、第２のプランジャ２６を押し戻すためのプランジャ戻しスプリング４４が設けられている。
【００４１】
この実施例２の構成によれば、実施例１の効果に加えて、第２のプランジャ２６を単純な円柱形状に出来るので、例えば、冷間鍛造により容易に第２のプランジャ２６を製造でき、製造コストを低減できる。
また、第２のプランジャ２６とプランジャロッド３９とを分離することにより、プランジャロッド３９を第２のプランジャ２６と同じ材質で形成する必要はなく、例えば、樹脂製のプランジャロッド３９を使用することで、プランジャロッド３９の軽量化も可能である。さらに、実施例１で説明したストッパ部材３５とスペーサ部材３３とを一体に設けることにより、部品点数を低減して組み付け工程を減らすことも可能である（これは、実施例１でも可能である）。
【００４２】
（実施例３）
この実施例３で説明する電磁スイッチ装置１は、図４に示す様に、第１の固定鉄心１３に非磁性弾性体から成る緩衝体４５を組み付けた一例である。
第１の固定鉄心１３は、鉄心コア部１３ｂの中央部を貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔の内周に円筒状あるいは円柱状の緩衝体４５が挿入されている。
緩衝体４５は、例えば、図４に示す様に、ストッパ部材３５と一体に設けられ、第１のプランジャ１４に対向する緩衝体４５の先端面（図示左端面）が、鉄心コア部１３ｂの吸着面より若干突き出ている。
【００４３】
上記の構成によれば、ピニオン押出用ソレノイド４が作動した時、つまり、第１のコイル１２に通電されて、第１のプランジャ１４が鉄心コア部１３ｂに吸引された時に、第１のプランジャ１４の端面が鉄心コア部１３ｂの吸着面に当接する前に、鉄心コア部１３ｂの吸着面より突き出ている緩衝体４５の先端面に当接し、その後、緩衝体４５を撓ませて鉄心コア部１３ｂの吸着面に当接する。
これにより、第１のプランジャ１４の端面が鉄心コア部１３ｂの吸着面に当接する直前に緩衝体４５が撓むことで、第１のプランジャ１４と鉄心コア部１３ｂとが衝突する時の衝撃力が吸収されるため、その衝突時に発生する衝突音を低減できる。なお、図４では、緩衝体４５とストッパ部材３５とを一体に設けた例を示しているが、例えば、図５に示す様に、緩衝体４５とストッパ部材３５とを別体に設けることも出来る。
【００４４】
（実施例４）
この実施例４で説明する電磁スイッチ装置１は、図６に示す様に、第２のプランジャ２６にプランジャ軸部２６ａを設け、このプランジャ軸部２６ａを非磁性体のガイド部材４６によって軸方向に移動自在に支持する一例である。
第１の固定鉄心１３には、鉄心コア部１３ｂの中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔にガイド部材４６が嵌合して組み付けられている。
ガイド部材４６は、ストッパ部材３５と一体に設けられ、径方向の中央部を軸方向に貫通する断面円形のガイド孔が形成されている。なお、ガイド孔は、ガイド部材４６の軸方向端面からストッパ部材３５の表面まで貫通している。
【００４５】
第２のプランジャ２６は、ストッパ部材３５に当接する表面の径方向中央部に軸方向へ突き出るプランジャ軸部２６ａが設けられ、このプランジャ軸部２６ａが、ガイド部材４６に形成されたガイド孔に挿入されている。つまり、プランジャ軸部２６ａは、第２のプランジャ２６より外径が小さく、ガイド孔に挿入可能な外径を有する円柱形状または円筒形状に設けられている。
但し、ガイド孔の内径とプランジャ軸部２６ａの外径との間に生じる隙間は、第２のプランジャ２６の外径と、第２のコイル２４を巻回するボビン２３の内径との間に生じる隙間より小さく設定されている。
【００４６】
上記の構成によれば、プランジャ軸部２６ａがガイド部材４６を介して軸支されることにより、第２のプランジャ２６の径方向の動きを抑制できる。これにより、外部からの振動が第２のプランジャ２６に作用した時に振動振幅が減少すると共に、第２のプランジャ２６の外周がボビン２３の内周と接触し難くなる。つまり、第２のプランジャ２６が軸方向に移動する時に、第２のプランジャ２６の外周とボビン２３の内周との間に所定の隙間を確保できるので、第２のプランジャ２６との接触（摺動）によるボビン２３の摩耗を低減でき、摺動耐久性を向上できる。
なお、本実施例では、ガイド部材４６をストッパ部材３５と一体に設けた一例を説明したが、ガイド部材４６とストッパ部材３５とを別体に設けることも出来る。
【００４７】
（変形例）
上記の実施例１では、エンジン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しているが、この作動説明は、あくまでも一例であり、例えば、エンジンの回転が完全に停止してから再始動要求が発生した場合でも、先にピニオン押出用ソレノイド４を作動させ、ピニオン２の端面がリングギヤ３の端面に当接した後、モータ通電用ソレノイド５を作動させても良い。
または、再始動要求が発生する前であっても、エンジンの減速期間中にピニオン押出用ソレノイド４を作動させてリングギヤ３にピニオン２を噛み合わせておき、その後、再始動要求が発生した時点でモータ通電用ソレノイド５を作動させても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１    電磁スイッチ装置
２    ピニオン
３    エンジンのリングギヤ
４    ピニオン押出用ソレノイド
５    モータ通電用ソレノイド
７    モータ（スタータモータ）
８    スタータの出力軸
１０    全体ケース（有底円筒状ケース）
１２    第１のコイル
１３    第１の固定鉄心
１３ａ  第１の固定鉄心の鉄心プレート
１３ｂ  第１の固定鉄心の鉄心コア部
１４    第１のプランジャ
１６    バッテリ
２３    第２のコイルが巻回されるボビン
２４    第２のコイル
２５    第２の固定鉄心
２６    第２のプランジャ
２６ａ  第２のプランジャに設けられるプランジャ軸部
２８    一組の固定接点（メインスイッチ）
２９    可動接点（メインスイッチ）
３５    ストッパ部材
３９    プランジャロッド
４５    緩衝体
４６    ガイド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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