(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引用コイルを巻回する第一のボビン、この第一のボビンとは軸方向に分離され、同一軸心上に配置された第二のボビン、この第二のボビンに巻回され、スタータと直列に接続された補助回転コイル、前記第一のボビンの内径に移動自在に嵌挿され、前記吸引用コイルに付勢されると共に、ピニオンを移送するための係合部を有するプランジャー、このプランジャーの移動により作動されるスイッチ機構、前記吸引用コイルと前記補助回転コイルとの間に配設され、前記第一のボビンの内径側において前記プランジャーと共に前記吸引用コイルの磁路を構成する第一のコア、前記補助回転コイルの前記第一のコアとは反対側に配置され、前記第二のボビンの内径側に延長されて前記第一のコアと共に前記補助回転コイルの磁路を短絡する第二のコアを備えたことを特徴とする補助回転式スタータのマグネットスイッチ。
【請求項２】
吸引用コイルと直列に、電流制御回路の電流制御素子が接続されたことを特徴とする請求項１に記載の補助回転式スタータのマグネットスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピニオンを補助的に回転させながら移送してリングギヤに噛み合わせる補助回転式スタータのマグネットスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の補助回転式スタータに使用されていたマグネットスイッチの構成を示す断面図、図４は、このマグネットスイッチを使用したスタータの始動回路図である。図において、１はボビン２に巻回された補助回転コイル、３は補助回転コイル１の上層に巻回された吸引用コイル、４はこれらのコイルを収納すると共に磁路の一部を形成するヨーク、５はヨーク４の一端を閉塞すると共にボビン２の内径まで延長されたコア、６は一方の端部に図示しないスタータのピニオンを移送するための移送部材が係合される係合部６ａを有するプランジャーであり、ヨーク４とコア５とプランジャー６とで磁路を構成し、プランジャー６はボビン２の内径に移動自在に嵌挿されている。７はコア５の端面に取り付けられたメインスイッチで、プランジャー６の他方の端部に設けられた可動接点８とメインスイッチ７の本体に設けられた固定接点９とで構成されている。
【０００３】
また、図４において、１０は補助回転式のスタータ、１１は補助スイッチ、１２はキースイッチ、１３は電源のバッテリであり、キースイッチ１２は補助スイッチ１１の励磁コイル１１ａに対する通電をオン／オフし、補助スイッチ１１は補助回転コイル１と吸引用コイル３との通電を制御し、補助回転コイル１は補助回転式のスタータ１０とは直列に接続されている。補助回転コイル１と吸引用コイル３とに通電がなされるとプランジャー６は吸引されて図３の左方に移動するが、この移動により係合部６ａに係合される図示しない移送部材を介して図示しないスタータのピニオンが移送され、ピニオンが図示しない内燃機関のリングギヤと充分に噛み合う位置まで移送されたときにメインスイッチ７が閉じるように構成されている。
【０００４】
このように構成されたマグネットスイッチにおいて、内燃機関の始動時にキースイッチ１２が始動の状態にされると、励磁コイル１１ａが通電されて補助スイッチ１１が閉じ、補助回転コイル１と吸引用コイル３とに電流が流れ、ヨーク４とコア５とプランジャー６とで構成される磁路に磁束が発生してプランジャー６は図３の左方に移動し、図示しないスタータのピニオンが図示しないリングギヤ側に移送される。また、補助回転コイル１を経由した電流がスタータ１０に供給され、スタータ１０を弱トルクで駆動する。すなわち、スタータ１０は補助回転コイル１により制限された電流により駆動され、図示しないピニオンは補助的に回転しながら移送され、リングギヤとの噛み合いが円滑になされるように構成されている。そして、ピニオンとリングギヤとが充分に噛み合ったところでメインスイッチ７が閉じ、内燃機関が始動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
補助回転式スタータは以上のように、ピニオンを補助的に弱いトルクで回転させながら移送し、ピニオンの端面とリングギヤの端面とが当接して噛み合いが行われなくてもピニオンがこの補助回転によりリングギヤの端面を滑り回転し、一歯分のずれで円滑に噛み合いが行われるように構成されたものである。ところで、ピニオンの端面とリングギヤの端面とに面荒れなどが起こり、両者間の摩擦抵抗が大となった場合には、ピニオンの滑り回転の抵抗が大きくなり、スタータ１０がロックされた状態となって補助回転がなくなり、ピニオンとリングギヤとが噛み合わず内燃機関の始動ができなくなることがある。
【０００６】
このような補助回転時のスタータ１０のロックを回避するには、スタータ１０の通電電流を大きくするのが最も容易な方策であり、スタータ１０の通電電流を大きくするには補助回転コイル１の巻線抵抗を小さくすればよいと考えられる。しかし、上記のような構成のマグネットスイッチにおいては、スタータ１０の通電電流を大きくして補助回転時のトルクを増大することは補助回転コイル１の電流も増大することになり、マグネットスイッチのアンペアターンが増加してプランジャー６の吸引力が増大し、プランジャー６により移送されるピニオンのリングギヤに対する押圧力が増加してピニオンとリングギヤとの間の摩擦トルクも増大し、ピニオンの滑り回転を阻害する力が増大するという悪循環を起こすことになり、通電電流の増大は必ずしも補助回転のロック対策にはなり得なかった。
【０００７】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、補助回転コイルの電流がプランジャーの吸引力に影響を与えることなく、プランジャーの吸引力が吸引用コイルのアンペアターンのみにより設定することが可能な補助回転式スタータのマグネットスイッチを得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる補助回転式スタータのマグネットスイッチは、吸引用コイルを巻回する第一のボビンと、この第一のボビンとは軸方向に分離されて同一軸心上に配置された第二のボビンと、この第二のボビンに巻回されスタータと直列に接続された補助回転コイルと、第一のボビンの内径に移動自在に嵌挿され、吸引用コイルに付勢されると共に、ピニオンを移送するための係合部を有するプランジャーと、このプランジャーの移動により作動されるスイッチ機構と、吸引用コイルと補助回転コイルとの間に配設され、第一のボビンの内径側においてプランジャーと共に吸引用コイルの磁路を構成する第一のコアと、補助回転コイルの第一のコアとは反対側に配置され、第二のボビンの内径側に延長されて第一のコアと共に補助回転コイルの磁路を短絡する第二のコアとを備えるようにしたものである。
【０００９】
また、吸引用コイルとは直列に、電流制御回路の電流制御素子を接続するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の補助回転式スタータのマグネットスイッチの構成を示す断面図であり、上記の従来例との同一部分には同一符号が付与されている。図１において、３は第一のボビン２ａに巻回された吸引用コイル、１は第二のボビン２ｂに巻回され、上記吸引用コイル３とは軸方向に分離して配設された補助回転コイル、４はこれらの補助回転コイル１と吸引用コイル３とを収納すると共に磁路の一部をなすヨーク、５ａは補助回転コイル１と吸引用コイル３との間に配設され、第一のボビン２ａの内径に延長されて延長端面が磁極面５ｃを形成する第一のコア、５ｂは補助回転コイル１の第一のコア５ａとは反対側に配設され、第二のボビン２ｂの内径に延長されて端面が第一のコア５ａに接するように構成された第二のコアである。
【００１１】
６は第一のボビン２ａの内径に移動自在に嵌挿され、一方の端部に図示しないスタータのピニオンを移送する移送部材が係合される係合部６ａを有するプランジャー、７はメインスイッチで、プランジャー６の移動によって操作されるロッド１４に設けられた可動接点８とメインスイッチ７の本体に設けられた固定接点９とで構成されている。また、１５はプランジャー６を常時所定位置に保持するバネ、１６はメインスイッチ７の可動接点８と固定接点９とを常時開離させておくためのバネ、１７はメインスイッチ７の動作時に、可動接点８と固定接点９との間に所定の圧力を与えるバネである。
【００１２】
このように構成されたこの発明の実施の形態１の補助回転式スタータのマグネットスイッチにおいて、従来例の図４に示した回路図のキースイッチ１２が閉じると補助スイッチ１１が閉じて補助回転コイル１と吸引用コイル３とには電流が流れ、補助回転コイル１はスタータ１０に直列に接続されているため、補助回転コイル１に流れる電流はスタータ１０を弱いトルクで駆動し、吸引用コイル３の電流はプランジャー６をバネ１５に抗して図１の左方に吸引し、プランジャー６の係合部６ａに係合される図示しない移送部材によりスタータ１０の図示しないピニオンは補助的に回転しながら移送され、図示しないリングギヤに噛み合う。ピニオンとリングギヤとの噛み合いが所定の状態になったとき、プランジャー６に押圧されて図の左方に移動するロッド１４がメインスイッチ７の可動接点８と固定接点９とを閉じ、補助回転コイル１は短絡され、スタータ１０に大電流が供給されて内燃機関を始動する。
【００１３】
吸引コイル３の電流による磁束はヨーク４と第一のコア５ａとプランジャー６とで構成される磁路を流れ、プランジャー６が第一のコア５ａの磁極面５ｃに吸引される。補助回転コイル１の電流による磁束はヨーク４と第二のコア５ｂと第一のコア５ａとで構成される磁路を流れるが、第二のコア５ｂと第一のコア５ａとで磁路が閉じており、プランジャー６が第一のボビン２ａの内径に配置されていることと相俟って、プランジャー６に加わる吸引力には殆ど影響を与えず、プランジャー６の吸引力は吸引用コイル３のアンペアターンにのみ依存して決定される。従って、この発明の実施の形態１の補助回転式スタータのマグネットスイッチによれば、補助回転コイル１の電流をピニオンとリングギヤとの間の摩擦トルクに打ち勝つ値に設定し、吸引用コイル３の電流をピニオンを確実に噛み合わせるための電流に設定し、両者を個別に設定することができるので、補助回転しているスタータがロックを生ずることなく、安定した動作が可能な補助回転式スタータのマグネットスイッチを得ることができるものである。
【００１４】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２の補助回転式スタータのマグネットスイッチを使用するスタータの始動回路図であり、この実施の形態は、図１の構成のマグネットスイッチを使用して始動回路に特徴を持たせるようにしたものである。図２において、１０は補助回転式のスタータ、１１は励磁コイル１１ａを有する補助スイッチ、１２はキースイッチ、１３は電源のバッテリであり、キースイッチ１２は補助スイッチ１１の励磁コイル１１ａに対する通電をオン／オフし、補助スイッチ１１は補助回転コイル１と吸引用コイル３との通電を制御し、補助回転コイル１は補助回転式のスタータ１０に直列に接続されている。また１８は制御回路１９と電流制御トランジスタ２０とで構成される電流制御回路であり、吸引用コイル３の電流を制御し、プランジャー６に作用する電磁吸引力を制御するように構成されている。
【００１５】
上記に説明したように、実施の形態１のマグネットスイッチでは、補助回転コイル１の電流による磁束は第一のコア５ａと第二のコア５ｂとで磁路が短絡状態になってプランジャー６の吸引力には殆ど影響を与えず、吸引用コイル３の電流値のみによりプランジャー６の吸引力が決定される。従って、図２の回路図に示すように、吸引用コイル３の電流を制御する制御回路１９と電流制御トランジスタ２０とを有する電流制御回路１８を吸引用コイル３に直列接続し、電流量を制御することにより、プランジャー６の移動速度、すなわち、ピニオンの移送速度を任意に制御することができる。このように構成することにより、ピニオンとリングギヤとの衝突速度を制御して衝突音を低減し、また、両者の傷の発生を抑止して内燃機関の始動機構を長寿命化することができるものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の補助回転式スタータのマグネットスイッチによれば、プランジャーに駆動力を与える吸引用コイルと、スタータに補助回転用の電流を供給する補助回転コイルとを軸方向に分離して配置し、吸引用コイルと補助回転コイルとの間には磁路を構成してプランジャーを付勢する第一のコアと、補助回転コイルの第一のコアとは反対側には第二のコアを設け、第二のコアが第一のコアと共に補助回転コイルの磁路を短絡するように構成したので、補助回転コイルの電流がプランジャーの吸引力に影響を与えず、プランジャーの付勢力を吸引用コイルのみに依存させることができるので、スタータの補助回転トルクとピニオンの移送力とを個別に設定して安定した始動動作を行わせることが可能となり、また、吸引用コイルの電流を制御してピニオンの移送速度を任意に制御することができるので、衝突音の低減と、始動機構の長寿命化とが可能になるなど、優れた補助回転式スタータのマグネットスイッチを得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の補助回転式スタータのマグネットスイッチの構成を示す断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態２の補助回転式スタータのマグネットスイッチの回路図である。
【図３】  従来の補助回転式スタータのマグネットスイッチの構成を示す断面図である。
【図４】  従来の補助回転式スタータのマグネットスイッチの回路図である。
【符号の説明】
１  補助回転コイル、２ａ  第一のボビン、２ｂ  第二のボビン、
３  吸引用コイル、４  ヨーク、５ａ  第一のコア、５ｂ  第二のコア、
６  プランジャー、６ａ  係合部、７  メインスイッチ、８  可動接点、
９  固定接点、１０  スタータ、１１  補助スイッチ、
１２  キースイッチ、  １３  バッテリ、１４  ロッド、
１５、１６、１７  バネ。
【図１】
0003735492.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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