(57)【要約】【課題】製造性に優れたコ字状ヨークを採用するにもかかわらず体格増大を抑止可能なスタータ用マグネットスイッチを提供すること。【解決手段】コイルボビン９に巻装された励磁コイル８と鎖交する磁路の一部をなすコ字状ヨーク（フレーム）１１の一対の軸板部を、コイルボビンを囲む向きに円弧状に湾曲させる。これによりスタータ用マグネットスイッチやそれを搭載したスタータの小型化を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルボビンの一端面に対面しつつ径方向に延在する径板部と、前記径板部の径方向両端から前記コイルボビンの外周面に対面しつつ軸方向略同一向きに延在する一対の軸板部とを有して、前記コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する磁路の一部をなすコ字状ヨークを有するスタータ用マグネットスイッチであって、
前記一対の軸板部は、前記コイルボビンを囲む向きに湾曲していることを特徴とするスタータ用マグネットスイッチ。
【請求項２】
請求項１記載のスタータ用マグネットスイッチにおいて、
前記コイルボビンの他端面に対面しつつ径方向に延在して前記コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する磁路の一部をなし、外周部に係止用の溝部を有するプレートと、
前記プレートに対面する底部と、前記コ字状ヨークに嵌着される筒部とを有するとともに、前記底部の外周部は前記係止用の溝部に対面する位置にて軸方向に係止用の孔部を有するスイッチケースと、
を有し、
前記コ字状ヨークの軸板部は、前記プレートの係止用の溝部を貫通して軸方向に延在して前記スイッチケースの孔部に達し、塑性変形されて前記プレート及びスイッチケースに係止される係止用の突部を有することを特徴とするスタータ用マグネットスイッチ。
【請求項３】
請求項２記載のスタータ用マグネットスイッチにおいて、
前記係止用の突部は、前記一対の軸板部にそれぞれ複数個形成されていることを特徴とするスタータ用マグネットスイッチ。
【請求項４】
請求項３記載のスタータ用マグネットスイッチにおいて、
前記係止用の突部は、前記軸板部の先端部の周方向両端部にそれぞれ形成されていることを特徴とするスタータ用マグネットスイッチ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか記載のスタータ用マグネットスイッチにおいて、
前記一対の軸板部は、
前記スタータ用マグネットスイッチの軸心と、前記スタータ用マグネットスイッチに隣接するスタータモータの軸心とを含む仮想平面を挟んで対面していることを特徴とするスタータ用マグネットスイッチ。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか記載のスタータ用マグネットスイッチの製造方法において、
前記係止用の突部は、周方向両側に周方向へ塑性変形可能な爪部を有し、
前記一対の軸板部の一方に形成された係止用の突部と、前記一対の軸板部の他方に形成された係止用の突部とは、略点対称位置に配置され、
前記係止用の突部のすべての対から選択した前記略点対称位置の一対の前記係止用の突部を同時に塑性変形させる係止加工を、前記各対ごとに順次行うことを特徴とするスタータ用マグネットスイッチの製造方法。
【請求項７】
スイッチ軸が出力軸と異なるタイプのスタータに採用され、コイルボビンの一端面に対面しつつ径方向に延在する径板部と、前記径板部の径方向両端から前記コイルボビンの外周面に対面しつつ軸方向同一向きに延在する一対の軸板部とを有して、前記コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する磁路の一部をなすコ字状ヨークを有するスタータ用マグネットスイッチであって、
前記一対の軸板部は、前記一対の軸板部は、
前記スタータ用マグネットスイッチの軸心と、前記スタータ用マグネットスイッチに隣接するスタータモータの軸心とを含む仮想平面を挟んで対面していることを特徴とするスタータ用マグネットスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータ用マグネットスイッチ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヨーク（フレームとも呼ばれる場合がある）をコ字状に形成したスタータ用マグネットスイッチが下記の特許文献１に記載されている。更に説明すると、このコ字状ヨークは、図６に示すように、コイルボビンの一端面に対面しつつ径方向に延在する径板部（底板部とも言う）と、この径板部の径方向両端からコイルボビンの外周面に対面しつつ軸方向同一向きに延在する一対の軸板部（脚板部とも言う）とを有しており、コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する静止磁路の一部を構成している。このコ字状ヨークは、平板形状の軟鋼板の簡単な加工により構成することができるため、従来の円筒状ヨークの軸方向一端部に輪板状ヨークを圧入して構成したヨークに対して製造が容易となる利点を有している。
【特許文献１】特開平5-190070号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したコ字状ヨークをもつスタータ用マグネットスイッチは、上記した底付き円筒状ヨークをもつスタータ用マグネットスイッチに対して、径方向断面において、コ字状ヨークの両軸板部を結ぶ方向の必要寸法が増大するため、マグネットスイッチの径方向断面形状が最小断面積が得られる円形とはならず異形となってしまい、ヨーク体格すなわち静止磁路体格が大型化するという問題があった。
【０００４】
コ字状ヨークの体格増大の理由について更に説明する。
【０００５】
まず、コイルボビンに巻装された励磁コイルの径方向断面は円形断面となるにもかかわらず、コ字状ヨークの一対の軸板部は、その径方向断面においてこの励磁コイルの外周面の略接線方向へ延設されるため、励磁コイルの外周面と軸板部との間に無駄な隙間が生じてしまう。
【０００６】
次に、このように軸板部が励磁コイルの外周面から離れると言うことは、その分、これら軸板部から磁束を径方向中心部に流す径板部の平均磁路長が増大することを意味するため、静止磁路の磁気抵抗の増大を防ぐため径板部の厚さを増大する必要がある。
【０００７】
更に、この軸板部の先端部に位置して径方向に延在する静止径方向磁路部材としてのプレートをコ字状ヨークを収容するケースにかしめ固定した場合に、軸板部の剛性不足によりプレート脚部が変形してしまうという問題に対して対策を講じる必要があった。
【０００８】
その上、上記したコ字状ヨークの体格増大は、このコ字状ヨークをもつスタータ用マグネットスイッチの他の部材たとえば接点カバーなどの大型化、更にはこの大型化したスタータ用マグネットスイッチを固定し、収容するための必要空間の大型化も招いた。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造性に優れたコ字状ヨークを採用するにもかかわらず体格増大を抑止可能なスタータ用マグネットスイッチを提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた第１発明は、コイルボビンの一端面に対面しつつ径方向に延在する径板部と、前記径板部の径方向両端から前記コイルボビンの外周面に対面しつつ軸方向略同一向きに延在する一対の軸板部とを有して、前記コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する磁路の一部をなすコ字状ヨークを有するスタータ用マグネットスイッチであって、前記一対の軸板部は、前記コイルボビンを囲む向きに湾曲している。なお、ここで言う軸方向略同一向きとは、０〜３０°の角度範囲を言うものとする。
【００１１】
このようにすれば、製造性に優れたコ字状ヨークを採用するにもかかわらず体格増大を抑止可能なスタータ用マグネットスイッチを提供することができる。更に説明すると、この発明では、従来のコ字状ヨークの一対の軸板部を、その径方向断面において円弧形状に湾曲させたので、励磁コイルの円形の外周面に小間隔を隔てて配置することができ、励磁コイルの外周面と軸板部との間に無駄な隙間を減らしてマグネットスイッチの小型化を実現することができる。そのうえ、このヨークの軸板部を励磁コイルの外周面に近接配置できる分だけ、このヨークの径板部の平均径方向長すなわち平均磁路長を短縮することができるので、その分だけこの径板部の厚さを低減することができ、これらの結果として、マグネットスイッチの体格を縮小することができる。
【００１２】
また、ヨークの軸板部の剛性を増大することができるのでマグネットスイッチへの径方向の外力に対する形状安定性を向上することができるとともに、スタータ用マグネットスイッチの必要空間の縮小も可能となる。
【００１３】
好適な態様において、前記コイルボビンの他端面に対面しつつ径方向に延在して前記コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する磁路の一部をなし、外周部に係止用の溝部を有するプレートと、前記プレートに対面する底部と、前記コ字状ヨークに嵌着される筒部とを有するとともに、前記底部の外周部は前記係止用の溝部に対面する位置にて軸方向に係止用の孔部を有するスイッチケースとを有し、前記コ字状ヨークの軸板部が、前記プレートの係止用の溝部を貫通して軸方向に延在して前記スイッチケースの孔部に達し、塑性変形されて前記プレート及びスイッチケースに係止される係止用の突部を有する。
【００１４】
このようにすれば、ヨークの軸板部をプレート及びスイッチケースに簡単確実に固定することができるとともに、ヨークの軸板部とプレートとを磁気的に結合することができる。
【００１５】
好適な態様において、前記係止用の突部は、前記一対の軸板部にそれぞれ複数個形成されている。これにより、ヨークとプレートとの結合を強固とし、磁気抵抗も低減することができる。
【００１６】
好適な態様において、前記係止用の突部は、前記軸板部の先端部の周方向両端部にそれぞれ形成されている。これにより、スイッチの周方向すなわち軸板部の略幅方向における軸板部とプレートとの密着性を向上し、磁気抵抗を一層低減することができる。
【００１７】
好適な態様において、前記一対の軸板部は、前記スタータ用マグネットスイッチの軸心と、このスタータ用マグネットスイッチに隣接するスタータモータの軸心とを含む平面を挟んで対面している。このようにすれば、上記両軸心を結ぶ方向における装置寸法（一例において高さ）を低減することができる。また、モータ軸心とスイッチ軸心との間の距離を短縮することができるので、レバーの必要長を短縮することができる。
【００１８】
好適な態様において、前記係止用の突部は、周方向両側に周方向へ塑性変形可能な爪部を有し、前記一対の軸板部の一方に形成された係止用の突部と、前記一対の軸板部の他方に形成された係止用の突部とは、略点対称位置に配置され、前記係止用の突部のすべての対から選択した前記略点対称位置の一対の前記係止用の突部を同時に塑性変形させる係止加工を、前記各対ごとに順次行う。これにより、上記塑性変形においてヨークの軸板部に対する変形力を時間的に分割することによりその変形を低減することができるとともに、一対の軸板部を対称位置にて塑性変形のための力を与えるため、フレームがソレノイドの軸に対して大きく傾くことがない。
【００１９】
上記目的を達成するためになされた第２発明は、スイッチ軸が出力軸と異なるスタータに適用され、コイルボビンの一端面に対面しつつ径方向に延在する径板部と、前記径板部の径方向両端から前記コイルボビンの外周面に対面しつつ軸方向同一向きに延在する一対の軸板部とを有して、前記コイルボビンに巻装された励磁コイルと鎖交する磁路の一部をなすコ字状ヨークを有するスタータ用マグネットスイッチであって、前記一対の軸板部は、前記スタータ用マグネットスイッチの軸心と、前記スタータ用マグネットスイッチに隣接するスタータモータの軸心とを含む仮想平面を挟んで対面していることを特徴としている。このようにすれば、既述したように、スタータの体格縮小等の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のスタータ用マグネットスイッチの好適な実施形態を図面を参照して以下に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を他の公知技術又はそれと必要機能が共通するその他の技術を組み合わせて構成できることはもちろんである。
【００２１】
（実施例）
この実施例のスタータ用マグネットスイッチは、図示しないスタータに一体固定されてこのスタータのモータへの給電を断続制御するとともにピニオン駆動用のレバーも駆動するための装置であって、後述する特徴部分を除いて通常のレバー駆動型のスタータ用マグネットスイッチと本質的な構造及び動作は同じである。
【００２２】
（全体構成の説明）
このスタータ用マグネットスイッチの軸方向断面図を図１に示す。
【００２３】
このスタータ用のマグネットスイッチは、接点部材以外の主要部材が収容される複合装置であるスイッチ本体部１と、スイッチ本体部１の後端面から後方へ突出して軸方向に直動するプランジャ軸２の先端部に固定されてプランジャ軸２の略径方向へ延在する可動接点部材３と、可動接点部材３を軸方向変位自在に収容する凹部（接点室とも言う）４を有してスイッチ本体部１の後端面にパッキンを挟んで固定される樹脂製の接点カバー５と、接点カバー５の底部に固定される一対のボルト状の固定接点部材６、７とを有している。
【００２４】
（スイッチ本体部１の説明）
スイッチ本体部１を説明する。スイッチ本体部１は、励磁コイル８を有している。励磁コイル８は、ボビン９に二層巻きされた吸引コイルと保持コイルとからなる。励磁コイル８と鎖交して励磁コイル８への通電によって発生する磁束を通すための磁気回路が形成されている。スイッチ本体部１は底付き円筒形状を有して後方へ開口するスイッチケース１０に収容されている。
【００２５】
この磁気回路は、励磁コイル８の外周を覆う有底円筒形のフレーム１１、スイッチ本体部１の後端部にてフレーム１１の開口を閉鎖する向きに配置されるステーショナリコア１２、いわゆる可動鉄片部材であるプランジャ１３、プレート１３０により構成されている。この実施例では、スイッチケース１０は軟鋼製とされ、一部の磁束が流れることができるようになっているが、スイッチケース１０を樹脂製としてもよい。
【００２６】
プランジャ１３は、ボビン９の内周に円筒スリーブを介して軸方向摺動自在に挿入されている。１４は、ステーショナリコア１２とプランジャ１３との間に配置されてプランジャ１３を前方に付勢するリターンスプリングである。
【００２７】
プランジャ１３は、前方に開口する凹部を有し、この凹部にはレバー駆動用ロッド１５と、このレバー駆動用ロッド１５を後方へ付勢するレバースプリング１６とが収容されている。レバースプリング１６の基端は、プランジャ１３の前端に上記凹部を囲んで係止されるカラー１７に係止され、レバースプリング１６の付勢端はレバー駆動用ロッド１５の後端部を後方へ付勢している。
【００２８】
プランジャ軸２は、例えば真鍮製であってプランジャ１３からプランジャ軸心に沿ってステーショナリコア１２を貫通して後方へ突設され、接点室４に突入している。プランジャ軸２の先端部にはブッシュ１８が軸方向移動可能に嵌着され、ブッシュ１８に可動接点部材３が嵌合されて径方向へ延在している。可動接点部材３は、接点スプリング１９により後方へ付勢されている。プランジャ軸２の先端には可動接点部材３の後退（プランジャ軸２の先端側への移動）を規制するストッパ部材としてのワッシャ２０がサークリップによりプランジャ軸２の先端に固定されている。
【００２９】
（動作説明）
上記説明したスタータ用マグネットスイッチの作動を説明する。図示しないIGキーの投入により励磁コイル８に通電されると、図１に示す初期位置からプランジャ１３がリターンスプリング１４を押し縮めながら吸引されて後退し、プランジャ軸２及び可動接点部材３も後退し、可動接点部材３は一対の固定接点部材６、７に当接する。可動接点部材３が固定接点部材６、７に当接した後、プランジャ１３は接点スプリング１９を押し縮めながら更に後退し、ステーショナリコア１２の前端面に当接してプランジャ１３の後退は停止する。接点スプリング１９は可動接点部材３に固定接点部材６、７へ向けての押接圧力を付与する。これにより、マグネットスイッチは閉成されてバッテリからスタータモータに給電される。エンジン始動後、励磁コイル８への通電がOFF されて磁力が消滅すると、リターンスプリング１４はプランジャ１３を元の位置に押し戻す。この時、可動接点部材３は固定接点部材６、７から離れてマグネットスイッチが遮断される。
【００３０】
（静止磁気回路の説明）
磁気回路のうちのプランジャ１３を除く静止磁気回路すなわちヨーク（静止継鉄）は、フレーム１１、ステーショナリコア１２及びプレート１３０により構成されている。フレーム１１は、径方向に延在する底板部１１０と、底板部１１０の両端から軸方向前方へ延在する一対の脚板部１１１、１１２とからなるコ字状の軟鋼板からなる。フレーム１１の更なる詳細については後述するものとする。ステーショナリコア１２は、フレーム１１の底板部１１０の中央孔に圧入された軟鋼製の円筒部材であって、その内部を軸方向にプランジャ軸２が軸方向移動自在に貫設されている。プレート１３０は、両端がフレーム１１の前端部に係止されて径方向内側へ延在する輪板状の軟磁性部材であって、その中央孔にはレバー駆動用ロッド１５が軸方向移動自在に貫設されている。
【００３１】
（フレーム１１の説明）
フレーム１１の形状を図２に示す。図２において、（ａ）は軸方向にみた正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【００３２】
フレーム１１は、上述したように、フレーム（コ字状ヨーク）１１は、径方向に延在する底板部（径板部とも言う）１１０と、底板部１１０の両端から軸方向前方へ延在する一対の脚板部（軸板部とも言う）１１１、１１２とからなるコ字状の軟鋼板からなる。
【００３３】
底板部１１０は、ボビン９の後端面に対面しつつ径方向に延在する略長方形の平板形状を有しており、プランジャ軸心の位置にてステーショナリコア１２が嵌合する孔１１３を有している。脚板部１１１、１１２は、底板部１１０の左右端から励磁コイル８を囲むように円弧状に湾曲しつつ軸方向前方に延在する円弧形状を有している。脚板部１１１、１１２の前端には、上下方向中央に位置して前方に突出する爪状の凸部（係止用の突部）１１４が突設されている。このフレーム１１は、孔１１３を含めて軟鋼板をプレス打ち抜きした後、脚板部１１１、１１２を折り曲げつつ円弧状に成形することにより容易に形成することができる。
【００３４】
（フレーム１１とプレート１３０との固定の説明）
フレーム１１とプレート１３０との機械的結合について図３を参照して説明する。図３はフレーム１１の凸部１１４近傍を示す拡大断面図である。
【００３５】
プレート１３０の径方向外端部には係止用の溝部１３１が設けられている。スイッチケース１０は、底板部１０１と周壁部１０２とからなるが、底板部１０１の外周部にはプレート１３０の溝部１３１に連通する貫通孔（係止用の孔部）１０３が設けられている。この貫通孔１０３は図３に示すように、プレート１３０の溝部１３１に隣接する奥側にて狭くなっており、前方側にて広くなっている。
【００３６】
凸部１１４は、プレート１３０の溝部１３１を貫通してその前方の貫通孔１０１に嵌入している。凸部１１４の先端には軸方向後方へ伸びる一対の切れ目が設けられており、この切れ目を押し広げることにより、凸部１１４はスイッチケース１０及びプレート１３０に係止されている。
【００３７】
（実施例効果）
このようにすれば、既述した効果を奏することができる。
【００３８】
（変形態様）
フレーム１１の他の好適形状を図４を参照して説明する。図２において、（ａ）は軸方向にみた正面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は平面図である。この変形態様では、脚板部１１１、１１２のそれぞれ上下両端に凸部１１４を設けたものである。したがって、フレーム１１は、互いに点対称位置にて配置された二対の凸部１１４を持つことになる。
【００３９】
なお、凸部１１４を爪状に押し広げて上記係止を行う作業は、これら二対の凸部１１４を同時に行うのではなく、一対ずつ行う。当然、互いに点対称位置にある二つの凸部１１４は同時に加工される。このようにすれば、上述の押し広げる塑性変形によりフレーム（ヨーク）１１やスイッチケース１０に対する係る望ましくない非対称な捻れ力を低減することができ、フレーム１１がプランジャ軸心に対して大きく傾くのを抑止することができる。
【００４０】
また、この態様によれば、凸部１１４を多数設けたので、フレーム１１とプレート１３０とスイッチケース１０との結合に必要な係止力を分散させることができ、係止加工を容易とすることもできる。更に凸部１１４は脚板部１１１、１１２の周方向両端に配置されるため、フレーム１１とプレート１３０との磁気的又は機械的結合性の向上を図ることができる。
【００４１】
（マグネットスイッチの配置）
上記した実施例のスタータ用マグネットスイッチの配置を図５を参照して説明する。図５はスタータ用マグネットスイッチとスタータモータとの配置を示す径方向にみた模式正面図である。図５において、左半分は従来の配置を示し、右半分はこの実施例の配置を示す。図５から明らかなように、この実施例のスタータ用マグネットスイッチでは、フレーム１１の一対の脚板部１１１、１１２を左右に配置するため、この実施例のマグネットスイッチのプランジャ軸心とモータ軸心との間の距離Ｌは、円筒状のフレームをもつ従来のスタータにおける距離Ｌ’よりも短縮することができる。この結果、レバーの小型軽量化やスタータ体格の縮小、スタータ収容のためのスペースの縮小など実用上大きな効果を実現することができる。更に、スイッチ軸が出力軸と異なるため、スイッチの外形寸法がエンジン側部品との干渉に厳しいため、スタータ軸心とモータ軸心の間の距離を短縮できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例のスタータ用マグネットスイッチの軸方向断面図である。
【図２】図１のフレームの形状を示す図であり、（ａ）は軸方向にみた正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図３】フレームの凸部近傍を示す拡大断面図である。
【図４】変形態様のフレームの形状を示す図であり、（ａ）は軸方向にみた正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図５】スタータ用マグネットスイッチとスタータモータとの配置を示す径方向にみた模式正面図である。
【図６】従来のフレームの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      スイッチ本体部
２      プランジャ軸
３      可動接点部材
４      接点室
５      接点カバー
６      固定接点部材
７      固定接点部材
８      励磁コイル
９      ボビン
１０      スイッチケース
１１      フレーム（コ字状ヨーク）
１２      ステーショナリコア
１３      プランジャ
１４      リターンスプリング
１５      レバー駆動用ロッド
１６      レバースプリング
１７      カラー
１８      ブッシュ
１９      接点スプリング
２０      ワッシャ
１０１      底板部
１０２      周壁部
１０３      貫通孔（係止用の孔部）
１１０      底板部（径板部）
１１１      脚板部（軸板部）
１１２      脚板部（軸板部）
１１３      孔
１１４      凸部（係止用の突部）
１３０      プレート
１３１      溝部（係止用の溝部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006170076.tif 000005
【図４】
2006170076.tif 000006
【図５】
2006170076.tif 000007
【図６】
2006170076.tif 000008