(57)【要約】【課題】インシュレータ１６の厚みを薄くして、軸長の短縮化を図ること。【解決手段】インシュレータ１６と可動接点１３は、インシュレータ１６の円筒ボス部１６ｂに可動接点１３の丸孔１３ａを嵌め合わせると共に、インシュレータ１６に形成された一対の凸部１６ｃを、可動接点１３に形成された一対の係合孔１３ｂに嵌め入れた状態で組み合わされる。これにより、インシュレータ１６と可動接点１３は、凸部１６ｃと係合孔１３ｂとの凹凸嵌合によって回り止め手段が形成され、両者の相対回転が規制されている。従って、車両振動等によってインシュレータ１６と可動接点１３とが周方向に擦れ合うことがなくなるので、インシュレータ１６の摩耗を抑制できる。その結果、インシュレータ１６に摩耗代を見込む必要がないため、従来よりインシュレータ１６の板厚を薄くでき、その分、電磁スイッチの軸長を短縮できる。【選択図】図４
2006134773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁力により吸引されるプランジャと、
スタータのモータ回路に接続される固定接点と、
この固定接点に対向して可動する可動接点と、
インシュレータを介して前記可動接点を支持すると共に、前記プランジャの動きを前記可動接点に伝えるプランジャシャフトとを備える電磁スイッチにおいて、
前記可動接点と前記インシュレータとの間に、両者の相対回転を規制する回り止め手段を設けていることを特徴とする電磁スイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁スイッチにおいて、
前記可動接点は、前記固定接点に当接する部位が略一定の場所になる様に支持され、
前記インシュレータは、ウェルド部を有する樹脂成型品であり、前記プランジャが電磁力により吸引されて前記可動接点が前記固定接点に衝突した時に、前記インシュレータに掛かる負荷が最大となる部位を避けて前記ウェルド部を配置していることを特徴とする電磁スイッチ。
【請求項３】
請求項２に記載した電磁スイッチにおいて、
前記インシュレータは、前記プランジャが電磁力により吸引されて前記可動接点が前記固定接点に衝突した時に、前記インシュレータに掛かる負荷が最小となる部位に前記ウェルド部を配置していることを特徴とする電磁スイッチ。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの電磁スイッチにおいて、
前記固定接点および前記可動接点の外側を覆う接点カバーを備え、
前記可動接点は、自身の外周が前記接点カバーの内周に回り止めされた状態で軸方向に可動することを特徴とする電磁スイッチ。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかの電磁スイッチにおいて、
前記インシュレータは、ウェルド部を有する樹脂成型品であり、
前記回り止め手段は、前記可動接点に形成された凹形状と、前記インシュレータに形成された凸形状との凹凸嵌合によって構成され、前記凸形状が前記ウェルド部に配置されていることを特徴とする電磁スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータ用の電磁スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタータのモータ回路に設けられるモータ接点を開閉操作する電磁スイッチがある。例えば、特許文献１に記載された電磁スイッチは、モータ回路に接続される一組の固定接点と、プランジャシャフトの端部にインシュレータを介して支持された可動接点とを備え、この可動接点が一組の固定接点に当接して両固定接点間が導通することにより、前記モータ接点が閉状態となり、前記可動接点が一組の固定接点から離れて両固定接点間の導通が遮断されることにより、前記モータ接点が開状態となる。
【特許文献１】特開平３−９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の特許文献１に記載された電磁スイッチでは、インシュレータと可動接点とが相対回転可能に組み付けられているため、振動等により可動接点とインシュレータとが相対回転すると、インシュレータに摩耗が発生する。このため、インシュレータは、摩耗代を見込んだ厚い寸法にする必要があり、その分だけ、電磁スイッチの軸長がアップしていた。
【０００４】
また、インシュレータには、可動接点が固定接点に衝突した時の衝撃力が加わるため、この衝撃力に耐え得るだけの強度が要求される。特に、インシュレータに樹脂成型品を使用する場合は、通常の材料強度に対して強度が低下するウェルド部の強度設計が重要になる。つまり、可動接点からインシュレータに掛かる最大負荷に対して、ウェルド部の強度が耐えられるように設計する必要がある。このため、ウェルド部の強度を確保するためにインシュレータを厚くする必要があり、それに伴い、電磁スイッチの軸長もアップしていた。
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、インシュレータの厚みを薄くすることにより、軸長を短縮できる電磁スイッチを提供することにある。          
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１の発明）
本発明の電磁スイッチは、電磁力により吸引されるプランジャと、スタータのモータ回路に接続される固定接点と、この固定接点に対向して可動する可動接点と、インシュレータを介して可動接点を支持すると共に、プランジャの動きを可動接点に伝えるプランジャシャフトとを備え、可動接点とインシュレータとの間に、両者の相対回転を規制する回り止め手段を設けていることを特徴とする。
上記の構成によれば、回り止め手段によって可動接点とインシュレータとの相対回転が規制されるので、インシュレータの摩耗を抑制できる。その結果、インシュレータに摩耗代を見込む必要がないので、従来よりインシュレータの板厚を薄くでき、延いては電磁スイッチの軸長を短縮できる。
【０００６】
（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、可動接点は、固定接点に当接する部位が略一定の場所になる様に支持されている。また、インシュレータは、ウェルド部を有する樹脂成型品であり、プランジャが電磁力により吸引されて可動接点が固定接点に衝突した時に、インシュレータに掛かる負荷が最大となる部位を避けてウェルド部を配置していることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、可動接点が固定接点に当接する部位が略一定の場所であるので、可動接点が固定接点に衝突した時に、可動接点からインシュレータに掛かる負荷が最大となる部位も略一定の場所となる。従って、インシュレータでは、最大負荷が掛かる部位を避けてウェルド部を配置することにより、強度面での余裕度を向上できるので、その分、インシュレータの板厚を薄く設計することが可能であり、電磁スイッチの軸長を更に短縮できる。
【０００８】
（請求項３の発明）
請求項２に記載した電磁スイッチにおいて、インシュレータは、プランジャが電磁力により吸引されて可動接点が固定接点に衝突した時に、インシュレータに掛かる負荷が最小となる部位にウェルド部を配置していることを特徴とする。
この場合、インシュレータの中で最も強度的に弱いウェルド部を、最も負荷の小さい部位に配置できるので、強度面での余裕度が更に向上し、インシュレータの薄肉化を図ることができる。
【０００９】
（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において、固定接点および可動接点の外側を覆う接点カバーを備え、可動接点は、自身の外周が接点カバーの内周に回り止めされた状態で軸方向に可動することを特徴とする。
これにより、可動接点は、常に同一部位が固定接点に当接するので、可動接点が固定接点に衝突した時に、可動接点からインシュレータに掛かる負荷が最大となる部位および最小となる部位も略一定の場所となる。
【００１０】
（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの電磁スイッチにおいて、インシュレータは、ウェルド部を有する樹脂成型品であり、回り止め手段は、可動接点に形成された凹形状と、インシュレータに形成された凸形状との凹凸嵌合によって構成され、凸形状がインシュレータのウェルド部に配置されていることを特徴とする。
この場合、ウェルド部に凸形状を配置することで、ウェルド部の肉厚が増大して、ウェルド部の強度が向上するため、その分、インシュレータを薄肉化できる。
なお、ウェルド部に配置される凸形状は、可動接点に形成された凹形状に凹凸嵌合するので、凸形状の高さ（軸方向の寸法）が電磁スイッチの軸長に影響することはなく、インシュレータに凸形状を形成しても、電磁スイッチの軸長が増大することにはならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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】
【００１２】
図１は電磁スイッチ１の断面図である。
実施例１に記載する電磁スイッチ１は、図１に示す様に、カップ形状を有するスイッチヨーク２と、ボビン３に巻線されてスイッチヨーク２の内部に収容される励磁コイル４と、ボビン３の内周にスリーブ５を介して挿入されるプランジャ６と、このプランジャ６に固定されるシャフト７と、スタータ（図示せず）のモータ回路を開閉するモータ接点（後述する）等より構成される。
【００１３】
スイッチヨーク２は、径方向中央部に丸孔が開口する底壁部２ａと、この底壁部２ａの外周から筒状に延びて励磁コイル４の外周を覆う外壁部２ｂとが設けられている。このスイッチヨーク２は、電磁スイッチ１の外枠（ケース）を形成すると共に、固定鉄心８と協働して励磁コイル４の周囲に磁気回路を形成している。
励磁コイル４は、プランジャ６を吸引するための磁力を発生する吸引コイル４ａと、吸引されたプランジャ６を保持するための磁力を発生する保持コイル４ｂとで構成され、ボビン３に二層状態で巻線されている。
【００１４】
スリーブ５は、例えば、ステンレス製で円筒形状に設けられ、ボビン３の内周からスイッチヨーク２の底壁部２ａに開口する丸孔の内周にかけて配設されている。
プランジャ６は、スリーブ５の内側に挿入され、そのスリーブ５をガイド面として軸方向に可動すると共に、固定鉄心８との間に配置されるリターンスプリング９によって反鉄心方向（図示左方向）に付勢されている。
【００１５】
このプランジャ６は、励磁コイル４への通電によって固定鉄心８が磁化されると、その固定鉄心８との間に作用する吸引力により、リターンスプリング９を押し縮めながら図１の右方向へ移動する。また、励磁コイル４への通電が停止して吸引力が消滅すると、リターンスプリング９の反力を受けて、図１の左方向へ押し戻される。なお、図１の中心線より上側は、電磁スイッチ１の作動状態を示し、中心線より下側は、電磁スイッチ１の非作動状態を示している。
【００１６】
シャフト７は、一方の端部にフランジ部７ａが設けられ、このフランジ部７ａの端面がプランジャ６の端面に溶接等により固定されて、プランジャ６と一体に可動する。
モータ接点は、２本の端子ボルト１０、１１を介してモータ回路に接続される一組の固定接点１２と、この一組の固定接点１２に対向して可動する可動接点１３とで構成され、可動接点１３が両固定接点１２に当接して両固定接点１２間を導通することによりモータ接点が閉状態となり、可動接点１３が両固定接点１２から離れて両固定接点１２間の導通が遮断されることでモータ接点が開状態となる。
【００１７】
２本の端子ボルト１０、１１は、樹脂製の接点カバー１４に固定され、その接点カバー１４の内側にそれぞれ固定接点１２が設けられている。接点カバー１４は、図１に示す様に、固定鉄心８との間にゴムパッキン１５を挟んで配置され、スイッチヨーク２の開口部にかしめ固定されている。
【００１８】
可動接点１３は、図２に示す様に、略一定の板厚を有する金属板（例えば銅板）によって形成され、平面形状が略長方形状に設けられている。可動接点１３の中央部には、シャフト７の外径より大きい丸孔１３ａが開口すると共に、長方形状の長手方向には、丸孔１３ａの両側に一対の係合孔１３ｂが形成されている。この可動接点１３は、絶縁部材であるインシュレータ１６を介してシャフト７の他方の端部に支持され、シャフト７のフランジ部７ａとインシュレータ１６との間に配設される接点圧スプリング１７に付勢されて、シャフト７の端部に取り付けられたストッパ１８に位置決めされている。また、可動接点１３は、係合孔１３ｂより長手方向外側の部分（接点部１３ｃと呼ぶ）が、常に固定接点１２に当接できる様に、可動接点１３の外周が接点カバー１４の内周に回り止めされて軸方向に可動する。
【００１９】
インシュレータ１６は、図３（ｂ）に示す様に、平面形状が円形に設けられ、その中央部にシャフト７の外周に嵌合する丸孔１６ａが開口している。丸孔１６ａの周囲には、円筒ボス部１６ｂが設けられ、更に、円筒ボス部１６ｂの径方向両側には、一対の凸部１６ｃが設けられている。円筒ボス部１６ｂと一対の凸部１６ｃは、図３（ａ）に示す様に、板厚方向の一方側（図示右側）に突出して設けられ、その突出高さが、可動接点１３の板厚と略等しく設けられている（図４参照）。
【００２０】
可動接点１３とインシュレータ１６は、図４に示す様に、可動接点１３の丸孔１３ａにインシュレータ１６の円筒ボス部１６ｂを嵌め合わせると共に、インシュレータ１６に形成された一対の凸部１６ｃを、可動接点１３に形成された一対の係合孔１３ｂに嵌め入れた状態で組み合わされる。これにより、インシュレータ１６と可動接点１３は、凸部１６ｃと係合孔１３ｂとの凹凸嵌合によって回り止め手段が形成され、両者の相対回転が規制されている。
【００２１】
次に、電磁スイッチ１の作動を説明する。
励磁コイル４が通電されて固定鉄心８が磁化されると、固定鉄心８とプランジャ６との間に吸引力が作用するため、プランジャ６が固定鉄心８に吸引されて、リターンスプリング９を押し縮めながら図１の右方向へ移動する。このプランジャ６の移動により、シャフト７の端部に支持された可動接点１３の接点部１３ｃが固定接点１２に当接してモータ接点が閉状態になる。
その後、励磁コイル４への通電停止により吸引力が消滅して、リターンスプリング９の反力でプランジャ６が図１の左方向へ押し戻されると、可動接点１３が固定接点１２から引き離されて、モータ接点が開状態となる。
【００２２】
（実施例１の効果）
本実施例の電磁スイッチ１は、インシュレータ１６に形成された凸部１６ｃと可動接点１３に形成された係合孔１３ｂとの凹凸嵌合により、インシュレータ１６と可動接点１３との相対回転が規制されている。これにより、車両振動等によってインシュレータ１６と可動接点１３とが周方向に擦れ合うことがなくなるので、インシュレータ１６の摩耗を抑制できる。その結果、インシュレータ１６に摩耗代を見込む必要がないため、従来よりインシュレータ１６の板厚を薄くでき、その分、電磁スイッチ１の軸長を短縮できる。
【実施例２】
【００２３】
この実施例２では、インシュレータ１６を樹脂成型品とした場合の一例を説明する。
実施例１に記載した可動接点１３は、自身の外周が接点カバー１４の内周に回り止めされて軸方向に可動するので、一組の固定接点１２に当接する部位が常に一定の場所（図２に示す接点部１３ｃ）となる。
【００２４】
また、プランジャ６が電磁力により吸引されて可動接点１３が固定接点１２に衝突すると、その衝撃力が可動接点１３を介してインシュレータ１６に加わる。この時、可動接点１３は、固定接点１２に当接する部位が常に一定の場所（接点部１３ｃ）であり、且つ可動接点１３とインシュレータ１６との相対回転が規制されているので、インシュレータ１６に掛かる負荷が最も大きくなる部位も略一定の場所になる。つまり、インシュレータ１６には、可動接点１３が固定接点１２に衝突した時に、一対の凸部１６ｃが形成されている径方向両側に荷重を受けるため、図３（ｂ）に示す円筒ボス部１６ｂの左右両側に最も大きな負荷が掛かる。
【００２５】
インシュレータ１６に樹脂成型品を使用する場合は、強度設計の点でウェルド部Ｗの配置が重要となる。すなわち、強度的に最も弱くなるウェルド部Ｗに最も大きな負荷が掛かる場合には、その最大負荷に耐え得るだけの強度をウェルド部Ｗに持たせる必要が生じ、必然的にインシュレータ１６の板厚が厚くなってしまう。これに対し、最も大きな負荷が掛かる部位を避けてウェルド部Ｗを配置すれば、強度面での余裕度が得られる。
従って、この実施例２に示すインシュレータ１６は、最大負荷が掛かる部位（図３（ｂ）に示す円筒ボス部１６ｂの左右両側）を避けてウェルド部Ｗを配置している。より好ましくは、図３（ｂ）に示す様に、インシュレータ１６に掛かる負荷が最小となる部位、つまり、一対の凸部１６ｃが形成されている部位にウェルド部Ｗを配置することが良い。
【００２６】
このように、インシュレータ１６に樹脂成型品を使用する場合には、最大負荷が掛かる部位を避けてウェルド部Ｗを配置することで、強度面での余裕度を向上できるので、その分、インシュレータ１６の板厚を薄く設計することが可能であり、電磁スイッチ１の軸長を更に短縮できる効果がある。特に、インシュレータ１６に掛かる負荷が最小となる部位にウェルド部Ｗを配置した場合は、その場所に凸部１６ｃが形成されているので、ウェルド部Ｗの肉厚が増大して、ウェルド部Ｗの強度が向上するため、更にインシュレータ１６の薄肉化が可能である。
なお、インシュレータ１６に形成される凸部１６ｃは、可動接点１３に形成される係合孔１３ｂに凹凸嵌合するので、凸部１６ｃの高さ（軸方向の寸法）が電磁スイッチ１の軸長に影響することはなく、凸部１６ｃが形成されている部位にウェルド部Ｗを配置しても、電磁スイッチ１の軸長が増大することはない。
【００２７】
（変形例）
実施例１では、可動接点１３の平面形状が略長方形状である一例を記載したが、略長方形状に限定されるものではなく、接点カバー１４の内周によって回り止めできる形状であれば良い。あるいは、シャフト７に対しインシュレータ１６を回り止めすると共に、そのシャフト７が固定されるプランジャ６を回り止めする（例えば、プランジャ６の断面形状が楕円形であり、同じく楕円形のスリーブ５によってプランジャ６の回転が規制される）構造であれば、可動接点１３の平面形状を円形にすることもできる。
【００２８】
実施例２では、インシュレータ１６に樹脂成型品を使用する一例を記載したが、実施例１では、インシュレータ１６の材質を樹脂に限定する必要はない。つまり、実施例１では、インシュレータ１６と可動接点１３との相対回転を規制することで、インシュレータ１６の摩耗を防止しているので、インシュレータ１６の材質は樹脂でも良いが、樹脂以外の絶縁材（コルク、セラミック、木材等）、あるいは、導体の表面に絶縁材（絶縁塗料等）をコーティングしたもの等を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電磁スイッチの断面図である。
【図２】（ａ）可動接点の断面図、（ｂ）可動接点の平面図である。
【図３】（ａ）インシュレータの断面図、（ｂ）インシュレータの平面図である。
【図４】（ａ）インシュレータと可動接点とを組み合わせた状態の断面図、（ｂ）同平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    電磁スイッチ
６    プランジャ
７    シャフト（プランジャシャフト）
１２    固定接点
１３    可動接点
１３ｂ  係合孔（可動接点に形成された凹形状、回り止め手段）
１４    接点カバー
１６    インシュレータ
１６ｃ  凸部（インシュレータに形成された凸形状、回り止め手段）
Ｗ    ウェルド部
【図１】
2006134773.tif 000003
【図２】
2006134773.tif 000004
【図３】
2006134773.tif 000005
【図４】
2006134773.tif 000006