(57)【要約】【課題】電磁継電器において、衝突部位に弾性体を装着することなく、可動鉄心４の固定鉄心３への衝突を緩和することにある。【解決手段】固定鉄心３に、周方向に凹凸をなす一方側ギャップ面３７を設け、可動鉄心４に、一方側ギャップ面３７の凹凸に嵌合する凹凸を有し一方側ギャップ面３７とともにギャップを形成する他方側ギャップ面３８を設ける。一方側、他方側ギャップ面３７、３８は、周方向に傾斜する傾斜面３９が設けられて凹凸をなしている。これにより、可動鉄心４は、固定鉄心３に当接すると、軸方向に固定鉄心３の側に進むとともに、傾斜面３９に沿って互いの凹凸が嵌合するまで回動する。このため、可動鉄心４の衝突力の一部が回動力に消費されるので、可動鉄心４の固定鉄心３への衝突を緩和することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドへの通電により生じる磁気吸引力を利用して、接点間の閉成を行う電磁継電器において、
ギャップを形成する一方側ギャップ面が周方向に凹凸をなすように設けられた固定鉄心と、
前記一方側ギャップ面の凹凸に嵌合する凹凸を有し前記一方側ギャップ面とともにギャップを形成する他方側ギャップ面が設けられ、前記固定鉄心に磁気吸引されて前記固定鉄心に当接する可動鉄心とを備え、
前記一方側ギャップ面および前記他方側ギャップ面は、周方向に傾斜する傾斜面が設けられて凹凸をなしていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁継電器において、
前記固定鉄心は、前記一方側ギャップ面から軸方向に突出する突出部を有し、
前記可動鉄心は、前記他方側ギャップ面から軸方向に窪み、前記突出部と嵌合する窪み部を有することを特徴とする電磁継電器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電磁継電器を用いたエンジン始動用のスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドへの通電により生じる磁気吸引力を利用して、接点間の閉成を行う電磁継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ソレノイドへの通電により生じる磁気吸引力を利用して、接点間の閉成を行う電磁継電器が、広く使用されている。この電磁継電器によれば、ソレノイドへの通電により固定鉄心および可動鉄心が励磁され、可動鉄心が固定鉄心側に変位する。そして、この可動鉄心の固定鉄心側への変位と連動して、可動接点が、所定の電気回路に組み込まれた固定接点と当接し、電気回路を閉成する。
【０００３】
この電磁継電器では、可動鉄心が固定鉄心側に変位する際、可動鉄心が固定鉄心に衝突する。そこで、この衝突を緩和するための技術が、種々、考えられている。例えば、可動鉄心の衝突部位および固定鉄心の衝突部位の少なくとも一方に弾性体を取り付けることで、可動鉄心の固定鉄心への衝突を緩和する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３５３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この技術によれば、弾性体を新規に追加するためコストアップにつながる。また、弾性体の存在により、磁気抵抗が増し磁気吸引力が低下するので、ソレノイドへの通電量を増やす必要がある。さらに、弾性体が劣化すると衝突緩和の効果が低減するので、交換する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電磁継電器において、衝突部位に弾性体を装着することなく、可動鉄心の固定鉄心への衝突を緩和することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁継電器は、ソレノイドへの通電により生じる磁気吸引力を利用して、接点間の閉成を行うものである。この電磁継電器は、ギャップを形成する一方側ギャップ面が周方向に凹凸をなすように設けられた固定鉄心と、一方側ギャップ面の凹凸に嵌合する凹凸を有し一方側ギャップ面とともにギャップを形成する他方側ギャップ面が設けられ、固定鉄心に磁気吸引されて固定鉄心に当接する可動鉄心とを備える。そして、一方側ギャップ面および他方側ギャップ面は、周方向に傾斜する傾斜面が設けられて凹凸をなしている。
【０００７】
これにより、可動鉄心は、固定鉄心に当接すると、軸方向に固定鉄心の側に進行するとともに、傾斜面に沿って互いの凹凸が嵌合するまで周方向に動く（つまり、回動する）。このため、可動鉄心の衝突力の一部が回動力に消費されるので、衝突部位に弾性体を装着しなくても、可動鉄心の固定鉄心への衝突を緩和することができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁継電器によれば、固定鉄心は、一方側ギャップ面から軸方向に突出する突出部を有し、可動鉄心は、他方側ギャップ面から軸方向に窪み、突出部と嵌合する窪み部を有する。
これにより、可動鉄心の固定鉄心への衝突の際に、可動鉄心と固定鉄心との軸心を確実に一致させることができる。このため、可動鉄心は、固定鉄心への衝突の際に滑らかに回動することができる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のスタータは、請求項１または請求項２に記載の電磁継電器を用いたものである。
これにより、スタータ作動時の衝突音を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最良の形態１の電磁継電器は、ソレノイドへの通電により生じる磁気吸引力を利用して、接点間の閉成を行うものである。この電磁継電器は、ギャップを形成する一方側ギャップ面が周方向に凹凸をなすように設けられた固定鉄心と、一方側ギャップ面の凹凸に嵌合する凹凸を有し一方側ギャップ面とともにギャップを形成する他方側ギャップ面が設けられ、固定鉄心に磁気吸引されて固定鉄心に当接する可動鉄心とを備える。そして、一方側ギャップ面および他方側ギャップ面は、周方向に傾斜する傾斜面が設けられて凹凸をなしている。
【００１１】
また、固定鉄心は、一方側ギャップ面から軸方向に突出する突出部を有し、可動鉄心は、他方側ギャップ面から軸方向に窪み、突出部と嵌合する窪み部を有する。
そして、この電磁継電器は、エンジン始動用のスタータに用いられる。
【実施例１】
【００１２】
〔実施例１の構成〕
実施例１の電磁継電器１の構成を、図１および図２を用いて説明する。なお、この電磁継電器１は、エンジン始動用のスタータ（図示せず）に用いられる。
【００１３】
電磁継電器１は、通電を受けて磁気回路を形成するソレノイド２、ソレノイド２への通電により励磁され磁気回路の一部をなす固定鉄心３、ソレノイド２への通電により励磁され磁気回路の一部をなすとともに、固定鉄心３の側に磁気吸引されて変位する可動鉄心４、所定の電気回路（図示せず、以下、外部回路と呼ぶ）に接続される２つの固定接点５、可動鉄心４の固定鉄心３の側への変位に連動して固定接点５に当接し、外部回路を閉成する可動接点６、可動接点６を可動鉄心４の固定鉄心３の側への変位に連動させるロッド７、固定接点５と可動接点６とを収容し接点間の気密を保つ接点カバー８等を備える。
【００１４】
ソレノイド２は、ボビン１２に巻線されたコイルである。そして、ソレノイド２は、イグニッションキーのオン操作により車載バッテリ（図示せず）から電力の供給を受けて通電され、磁気回路を形成するとともに、可動鉄心４を固定鉄心３の側に磁気吸引させる。なお、ソレノイド２の外周側は円筒状のヨーク１３により覆われている。
【００１５】
固定鉄心３は、ソレノイド２の内周側で可動鉄心４に対向して固定されギャップを形成する。また、固定鉄心３は、軸方向の一端側に向かって延設され、ボビン１２の一端側に磁束を通すための一端側磁性プレート１５と一体に設けられている。なお、一端側磁性プレート１５の内周側には、可動接点６を固定接点５の側に付勢する接点圧スプリング１６が、絶縁部材１７を介して収容されている。
【００１６】
可動鉄心４は、非磁性材からなる円筒スリーブ１９を介して、ソレノイド２の内周側で軸方向に摺動自在に、かつ、周方向に回転自在に配置される。そして、可動鉄心４は、ソレノイド２の内周側で固定鉄心３に対向して配置されギャップを形成し、一端側で磁束の受け渡しを行う。なお、可動鉄心４の他端側における磁束の受け渡しは、ボビン１２の他端側で弾性体２０を介して配置される他端側磁性プレート２１により行われる。
【００１７】
また、可動鉄心４の内周側には凹部２２が設けられ、可動鉄心４を他端側に付勢するリターンスプリング２３が収容されている。なお、リターンスプリング２３の一端は固定鉄心３に取り付けられている。さらに、リターンスプリング２３の内周側には、ロッド７の他端部分が収容されている。そして、ソレノイド２への通電により可動鉄心４が固定鉄心３の側に磁気吸引されると、凹部２２の最奥面がロッド７の他端に当接する。これにより、可動鉄心４は、ロッド７に対し一端側に付勢する押圧力を与え、ロッド７を一端側に変位させる。
【００１８】
固定接点５は、各々、バッテリケーブルを介して車載バッテリに接続されるバッテリ端子２６、および、モータリード線を介してスタータモータの通電回路に接続されるモータ端子２７と導通状態を保つように接点カバー８の内側に固定して配置される。
【００１９】
可動接点６は、絶縁部材２９、３０により軸方向に挟み込まれロッド７の一端に保持され、ロッド７と一体となって軸方向に変位する。また、可動接点６は、接点カバー８の内側で固定接点５と対向して配置される。また、可動接点６は、絶縁部材３０を介して接点圧スプリング１６の一端が取り付けられ、固定接点５の側に付勢される。同時に、可動接点６は、絶縁部材２９を介してスプリング３１の他端が取り付けられ、固定接点５から離間する方向に付勢される。
【００２０】
ここで、接点圧スプリング１６およびスプリング３１は、スプリング３１の付勢力が接点圧スプリング１６の付勢力よりも強くなるようにセットされている。よって、ソレノイド２への通電が行われていない時には、他端側に作用する付勢力の方が、一端側に作用する付勢力よりも強くなるので、可動接点６は、固定接点５から離れて静止する。このため、車載バッテリと通電回路との間に構成される外部回路は、開成している。
【００２１】
ソレノイド２への通電が行われると、可動鉄心４からロッド７に押圧力が与えられる。これにより、一端側に作用する付勢力の方が、他端側に作用する付勢力よりも強くなるので、可動接点６およびロッド７は、一端側、つまり固定接点５の側に変位し、可動接点６は固定接点５に当接する。この結果、外部回路が閉成し、車載バッテリからスタータモータの通電回路に電力が供給され、スタータが作動してエンジンが始動する。
【００２２】
ロッド７は、上記のように、一端において可動接点６が保持されて一体化され、他端において可動鉄心４に当接される。また、ロッド７は、固定鉄心３の中央部に開口する丸穴を通るように配置され、絶縁部材１７に軸受けされて軸方向に摺動する。
【００２３】
接点カバー８は、バッテリ端子２６およびモータ端子２７を軸方向に保持するとともに、固定接点５および可動接点６を内側に収容する。また、接点カバー８には、スプリング３１の一端が取り付けられている。そして、接点カバー８の他端側に、シール部材３３を介して一端側磁性プレート１５を配置するとともに、電磁継電器１の外郭をなすフレーム３４により、かしめ固定されている。
【００２４】
〔実施例１の特徴〕
実施例１の電磁継電器１によれば、互いに対向してギャップを形成するとともに、可動鉄心４が固定鉄心３に当接する際に、互いに面接触する一方側、他方側ギャップ面３７、３８が設けられている。ここで、一方側ギャップ面３７は固定鉄心３の他端に設けられ、他方側ギャップ面３８は可動鉄心４の一端に設けられている。つまり、一方側ギャップ面３７は固定鉄心３の衝突部位をなし、他方側ギャップ面３８は可動鉄心４の衝突部位をなす。
【００２５】
一方側、他方側ギャップ面３７、３８は、周方向に凹凸をなすように設けられている。また、この凹凸は、図２に示すように、周方向に傾斜する傾斜面３９を設けることで形成されている。この傾斜面３９は、例えば平面であり、傾斜方向の異なる複数の平面が周方向に順次連なるように設けられて、一方側、他方側ギャップ面３７、３８が構成されている。そして、互いに隣り合う平面同士が交わって形成される稜が、交互に凹凸の頂４０と底４１をなし、かつ、径方向外側に向かい放射状に形成されている。また、一方側、他方側ギャップ面３７、３８は互いに嵌合するように設けられている。
【００２６】
一方側ギャップ面３７よりも内径側の部分は、軸方向に突出する突出部４４をなす。この突出部４４の内径側の部分には、ロッド７を軸方向に通す丸穴が貫通して開口している。また、他方側ギャップ面３８よりも内径側の部分は、軸方向に窪み、突出部４４と嵌合する窪み部４６をなす。この窪み部４６の内径側の部分には、リターンスプリング２３およびロッド７の他端部分を収容する凹部２２が開口している。
【００２７】
〔実施例１の作用〕
ソレノイド２への通電が始まり、可動鉄心４が固定鉄心３の側に変位して固定鉄心３に当接すると、他方側ギャップ面３８が一方側ギャップ面３７に当接する。このとき、一方側、他方側ギャップ面３７、３８のいずれか一方の頂４０が、他方の傾斜面３９に当接する。そして、さらに可動鉄心４が固定鉄心３の側に変位すると、一方の頂４０が、他方の傾斜面３９に沿って周方向に相対的に動く（つまり、可動鉄心４が、固定鉄心３に対して回動しながら固定鉄心３の側に進む）。これにより、一方の頂４０が、他方の底４１と周方向において略一致し、一方側ギャップ面３７の凹凸が他方側ギャップ面３８の凹凸に嵌合する。
【００２８】
〔実施例１の効果〕
実施例１の電磁継電器１は、ギャップを形成する一方側ギャップ面３７が周方向に凹凸をなすように設けられた固定鉄心３と、一方側ギャップ面３７の凹凸に嵌合する凹凸を有し一方側ギャップ面３７とともにギャップを形成する他方側ギャップ面３８が設けられ、固定鉄心３に磁気吸引されて固定鉄心３に当接する可動鉄心４とを備える。そして、一方側ギャップ面３７および他方側ギャップ面３８は、周方向に傾斜する傾斜面３９が設けられて凹凸をなしている。
これにより、可動鉄心４は、固定鉄心３に当接すると、軸方向に固定鉄心３の側に進むとともに、傾斜面３９に沿って互いの凹凸が嵌合するまで回動する。このため、可動鉄心４の衝突力の一部が回動力に消費されるので、可動鉄心４の固定鉄心３への衝突を緩和することができる。
【００２９】
また、固定鉄心３は、一方側ギャップ面３７から軸方向に突出する突出部４４を有し、可動鉄心４は、他方側ギャップ面３８から軸方向に窪み、突出部４４と嵌合する窪み部４６を有する。
これにより、可動鉄心４の固定鉄心３への衝突の際に、可動鉄心４と固定鉄心３との軸心を確実に一致させることができる。このため、可動鉄心４は、固定鉄心３への衝突の際に滑らかに回動することができる。
【００３０】
また、電磁継電器１は、エンジン始動用のスタータに用いられている。
これにより、スタータ作動時の衝突音を低減できる。
【００３１】
〔変形例〕
実施例１の電磁継電器１によれば、周方向に凹凸をなすために設けられる傾斜面３９は、平面であったが、図３に示すように、曲面としてもよい。  
実施例１の突出部４４は、一方側ギャップ面３７から軸方向に突出するように設けられ、窪み部４６は、他方側ギャップ面３８から軸方向に窪むように設けられていたが、一方側ギャップ面３７の方に窪み部を設け、他方側ギャップ面３８の方に突出部を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】電磁継電器の構成図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は固定鉄心の要部を示す下面図であり、（ｂ）は固定鉄心の要部を示す側面図であり、（ｃ）は可動鉄心の要部を示す側面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）は固定鉄心の要部を示す側面図であり、（ｂ）は可動鉄心の要部を示す側面図である（変形例）。
【符号の説明】
【００３３】
１  電磁継電器
２  ソレノイド
３  固定鉄心
４  可動鉄心
３７  一方側ギャップ面
３８  他方側ギャップ面
３９  傾斜面
４４  突出部
４６  窪み部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007115526.tif 000005