JP2014015910A - Electromagnetic solenoid apparatus for starter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出すソレノイドSL1と、モータの電源回路に設けられるメイン接点を開閉するソレノイドSL2とを共通のスイッチフレーム内に直列に配置して構成されるスタータ用電磁ソレノイド装置に関する。 The present invention is an electromagnetic solenoid for a starter configured by arranging a solenoid SL1 for pushing a pinion toward the ring gear of an engine and a solenoid SL2 for opening and closing a main contact provided in a motor power circuit in series in a common switch frame. Relates to the device.
近年、二酸化炭素の排出規制と燃費向上のため、アイドリングストップシステム(以下、ISSと言う)を採用する車両が増加している。
ISSは、例えば、交差点での信号停止あるいは渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させ、その後、ユーザによる発進操作(例えば、ブレーキペダルの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等)が行われて再始動条件が成立すると、スタータを自動的に起動してエンジンを再始動させるシステムである。
In recent years, an increasing number of vehicles adopt an idling stop system (hereinafter referred to as ISS) in order to control carbon dioxide emissions and improve fuel efficiency.
The ISS automatically stops the engine by cutting the fuel supply to the engine when the vehicle is temporarily stopped due to a signal stop or traffic jam at an intersection, for example, and then a start operation (for example, a brake pedal by a user) When the restart condition is established by performing a release operation, a shift operation to the drive range, etc.), the starter is automatically activated to restart the engine.
上記のISSに好適な始動システムの一つとして、タンデムソレノイド型と呼ばれる二つのソレノイドを備えた電磁ソレノイド装置が知られている。
例えば、特許文献1に記載された電磁ソレノイド装置は、シフトレバーを駆動してスタータのピニオンをエンジンのリングギヤ側へ押し出すソレノイドSL1と、モータの電源回路に設けられるメイン接点の開閉を行うソレノイドSL2とを有し、両ソレノイドSL1、SL2が軸方向に直列に配置されて、共通のスイッチフレームに収容されている。
この電磁ソレノイド装置は、ソレノイドSL1の作動と、ソレノイドSL2の作動とをECU(電子制御装置)によって独立に制御できるので、ISSの始動システムに好適に用いることができる。
As one of the starting systems suitable for the ISS, an electromagnetic solenoid device including two solenoids called a tandem solenoid type is known.
For example, the electromagnetic solenoid device described in Patent Document 1 includes a solenoid SL1 that drives a shift lever to push a starter pinion toward the ring gear of the engine, and a solenoid SL2 that opens and closes a main contact provided in a motor power circuit. Both solenoids SL1, SL2 are arranged in series in the axial direction and are accommodated in a common switch frame.
Since the operation of the solenoid SL1 and the operation of the solenoid SL2 can be independently controlled by an ECU (electronic control unit), this electromagnetic solenoid device can be suitably used for an ISS starting system.
ところで、上記の電磁ソレノイド装置は、ソレノイドSL1のコイル(SL1コイルと呼ぶ)の内周を軸心方向に可動するプランジャ(SL1プランジャと呼ぶ)と、ソレノイドSL2のコイル(SL2コイルと呼ぶ)の内周を軸心方向に可動するプランジャ(SL2プランジャと呼ぶ)とを有し、SL1プランジャとSL2プランジャとの間に共通の固定鉄心が配置されている。すなわち、SL1コイルの内周をSL1プランジャが可動する空間と、SL2コイルの内周をSL2プランジャが可動する空間との間が固定鉄心によって分離されている。 By the way, the electromagnetic solenoid device described above includes a plunger (referred to as SL1 plunger) movable in the axial direction on the inner periphery of a coil of solenoid SL1 (referred to as SL1 coil) and a coil of solenoid SL2 (referred to as SL2 coil). A plunger (referred to as an SL2 plunger) whose circumference is movable in the axial direction is provided, and a common fixed iron core is disposed between the SL1 plunger and the SL2 plunger. That is, the fixed iron core separates the space in which the SL1 plunger moves on the inner circumference of the SL1 coil and the space in which the SL2 plunger moves on the inner circumference of the SL2 coil.
上記の構成によると、例えば、エンジンの始動が行われた後(具体的にはエンジン着火が確認された後)、ソレノイドSL1の作動を停止する際、つまり、SL1コイルへの励磁を中止し、吸引力が失われてSL1プランジャがスプリング力によって反固定鉄心方向へ押し戻される際に、SL1プランジャと固定鉄心との間が一時的に負圧状態となる。この場合、SL1プランジャの戻り開始直後の動きが鈍くなるため、エンジン着火後、ピニオンをリングギヤから速やかに離脱させることが出来なくなる。その結果、ピニオンの離脱が遅れるほど、リングギヤの回転数が上昇するため、ピニオンがリングギヤから離脱する際に異音が発生しやすくなる、あるいは、ギヤに欠けが生じる恐れがある。 According to the above configuration, for example, after the engine is started (specifically, after engine ignition is confirmed), when the operation of the solenoid SL1 is stopped, that is, the excitation of the SL1 coil is stopped, When the suction force is lost and the SL1 plunger is pushed back toward the anti-fixed iron core by the spring force, a negative pressure is temporarily applied between the SL1 plunger and the fixed iron core. In this case, since the movement immediately after the start of the return of the SL1 plunger becomes dull, the pinion cannot be quickly detached from the ring gear after engine ignition. As a result, as the pinion disengagement delays, the rotation speed of the ring gear increases. Therefore, when the pinion disengages from the ring gear, abnormal noise is likely to occur, or the gear may be chipped.
一方、ソレノイドSL2では、メイン接点を閉成する際、すなわち、SL2コイルが励磁されて固定鉄心が磁化され、その固定鉄心にSL2プランジャが吸引される際に、SL2プランジャと固定鉄心との間で空気が圧縮され、その圧縮された空気が即時に開放されないため、SL2プランジャの移動速度が抑制される。このため、SL2プランジャの速度が失われた状態でメイン接点が閉成する恐れがあり、その場合、接点当接時に過大なアークが発生して、接点が溶着することが懸念される。
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、SL1プランジャおよびSL2プランジャのスムーズな移動を確保することにより、エンジン着火後にピニオンを速やかにリングギヤから離脱させることができ、且つ、メイン接点の閉成時にアークの発生を抑制できるスタータ用電磁ソレノイド装置を提供することにある。
On the other hand, in the solenoid SL2, when the main contact is closed, that is, when the SL2 coil is excited and the fixed iron core is magnetized, and the SL2 plunger is attracted to the fixed iron core, between the SL2 plunger and the fixed iron core. Since the air is compressed and the compressed air is not immediately released, the moving speed of the SL2 plunger is suppressed. For this reason, there is a possibility that the main contact may be closed in a state where the speed of the SL2 plunger is lost. In this case, there is a concern that an excessive arc is generated at the time of contact contact and the contact is welded.
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to ensure the smooth movement of the SL1 plunger and the SL2 plunger so that the pinion can be quickly detached from the ring gear after engine ignition, and An object of the present invention is to provide an electromagnetic solenoid device for a starter that can suppress the generation of an arc when a main contact is closed.
請求項1に係る本発明は、エンジンのリングギヤに噛み合うピニオンにモータの回転力を伝達してエンジンを始動させるスタータに用いられる電磁ソレノイド装置であって、励磁されて第1の電磁石を形成する第1のコイルと、第1の電磁石に吸引されて第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のプランジャの移動によってピニオンをリングギヤ側へ押し出す第1のソレノイドと、励磁されて第2の電磁石を形成する第2のコイルと、第2の電磁石に吸引されて第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のプランジャの移動によって、モータの電源回路に設けられるメイン接点を閉成する第2のソレノイドと、第1のプランジャが第1のコイルの内周を軸方向に可動する第1の可動空間と、第2のプランジャが第2のコイルの内周を軸方向に可動する第2の可動空間との間を仕切る隔壁部材とを有し、隔壁部材に対し、第1のソレノイドが軸方向の一端側、第2のソレノイドが軸方向の他端側に配置されて、共通のスイッチフレームに収容される。この電磁ソレノイド装置において、隔壁部材には、第1の可動空間と第2の可動空間とを連通する通気孔が形成されていることを特徴とする。 The present invention according to claim 1 is an electromagnetic solenoid device used in a starter for transmitting the rotational force of a motor to a pinion meshing with an engine ring gear to start the engine, and is excited to form a first electromagnet. 1 coil and a first plunger that is attracted by the first electromagnet and moves in the axial direction on the inner periphery of the first coil, and the pinion is pushed out to the ring gear side by the movement of the first plunger. 1 solenoid, a second coil that is excited to form a second electromagnet, and a second plunger that is attracted by the second electromagnet and moves in the axial direction on the inner periphery of the second coil. By the movement of the second plunger, the second solenoid that closes the main contact provided in the motor power circuit and the first plunger move the inner circumference of the first coil in the axial direction. A first movable space, and a partition member that partitions the second plunger between the second movable space in which the inner periphery of the second coil is movable in the axial direction. The solenoid is disposed on one end side in the axial direction, and the second solenoid is disposed on the other end side in the axial direction, and is accommodated in a common switch frame. In this electromagnetic solenoid device, the partition wall member is formed with a vent hole communicating the first movable space and the second movable space.
請求項1の構成によれば、エンジンの始動が行われた後、第1のソレノイドの作動を停止する際、つまり、第1のコイルへの励磁を中止し、吸引力が失われて第1のプランジャが押し戻される(通常はリターンスプリングの反力によって押し戻される)際に、第1のプランジャの移動によって生じる第1の可動空間の圧力変動が抑制される。例えば、第1のコイルへの励磁を中止して第1のプランジャが押し戻される際に、第1の可動空間の容積が減少する場合、言い換えると、第1の可動空間の容積が減少する方向に第1のプランジャが押し戻される時は、隔壁部材に形成された通気孔を通って第1の可動空間から第2の可動空間へ空気が流れることにより、第1の可動空間の圧力上昇が抑制される。 According to the configuration of the first aspect, after the engine is started, when the operation of the first solenoid is stopped, that is, the excitation to the first coil is stopped, the attraction force is lost, and the first solenoid is lost. When the first plunger is pushed back (usually pushed back by the reaction force of the return spring), the pressure fluctuation in the first movable space caused by the movement of the first plunger is suppressed. For example, when the excitation of the first coil is stopped and the first plunger is pushed back, the volume of the first movable space decreases, in other words, in the direction in which the volume of the first movable space decreases. When the first plunger is pushed back, air flows from the first movable space to the second movable space through the vent hole formed in the partition wall member, thereby suppressing an increase in pressure in the first movable space. The
上記とは逆の場合、つまり、第1の可動空間の容積が拡大する方向に第1のプランジャが押し戻される時は、隔壁部材に形成された通気孔を通って第2の可動空間から第1の可動空間へ空気が流入することにより、第1の可動空間の空気圧力の低下が抑制される。
上記の結果、第1のコイルへの励磁を中止して第1のプランジャが押し戻される際に、第1のプランジャの移動によって生じる第1の可動空間の圧力変動が抑制されるので、第1のプランジャの戻り開始直後の動きが遅くなることはない。これにより、エンジン着火後にピニオンをリングギヤから速やかに離脱させることが可能であり、ピニオンがリングギヤから離脱する際に発生する異音を低減できると共に、ギヤの欠けも防止できる。
In the opposite case, that is, when the first plunger is pushed back in the direction in which the volume of the first movable space increases, the first movable space passes through the vent hole formed in the partition wall member. As the air flows into the movable space, a decrease in the air pressure in the first movable space is suppressed.
As a result, when the excitation to the first coil is stopped and the first plunger is pushed back, the pressure fluctuation in the first movable space caused by the movement of the first plunger is suppressed. The movement of the plunger immediately after the start of return does not slow down. As a result, the pinion can be quickly detached from the ring gear after the engine is ignited, and an abnormal noise generated when the pinion is detached from the ring gear can be reduced, and the gear can be prevented from being lost.
一方、エンジンの始動を行う過程でメイン接点を閉成するために第2のソレノイドを作動する際、つまり、第2のプランジャが第2の電磁石に吸引されて移動する際に、第2のプランジャの移動によって生じる第2の可動空間の圧力変動が抑制される。すなわち、第2のコイルが励磁されて第2のプランジャが第2の電磁石に吸引される際に、第2の可動空間の容積が減少する場合、言い換えると、第2の可動空間の容積が減少する方向に第2のプランジャが吸引されて移動する時は、隔壁部材に形成された通気孔を通って第2の可動空間から第1の可動空間へ空気が流れることにより、第2の可動空間の圧力上昇が抑制される。これにより、第2のプランジャの移動速度が抑制されることはなく、スムーズな移動が可能となる。 On the other hand, when the second solenoid is actuated to close the main contact in the course of starting the engine, that is, when the second plunger is attracted by the second electromagnet and moved, the second plunger The pressure fluctuation in the second movable space caused by the movement of is suppressed. That is, when the volume of the second movable space decreases when the second coil is excited and the second plunger is attracted by the second electromagnet, in other words, the volume of the second movable space decreases. When the second plunger is sucked and moved in the direction in which the second movable space is moved, air flows from the second movable space to the first movable space through the vent hole formed in the partition wall member. The pressure rise is suppressed. Thereby, the moving speed of the second plunger is not suppressed, and smooth movement is possible.
上記の結果、第2のプランジャの速度が失われた状態でメイン接点が閉成することはなく、第2のプランジャが適度な速度を有してメイン接点を閉成することができる。よって、メイン接点の閉成時に過大なアークが発生することを防止でき、接点が溶着する懸念を払拭できる。
また、隔壁部材に形成される通気孔の孔径を適度な大きさに設定することで、接点当接時の第2のプランジャの移動速度を調整することも可能である。つまり、メイン接点を閉成する際に第2のプランジャが過大な速度を有していると、接点当接時の衝突力が大きくなって、接点バウンスが発生する恐れがある。これに対し、通気孔の孔径を適度な大きさに設定することで、第2のプランジャの移動速度を調整できるので、接点バウンスを抑制できる。
As a result, the main contact is not closed in a state where the speed of the second plunger is lost, and the second plunger can close the main contact with an appropriate speed. Therefore, it is possible to prevent an excessive arc from being generated when the main contact is closed, and to eliminate the concern that the contact is welded.
Moreover, it is also possible to adjust the moving speed of the 2nd plunger at the time of contact contact by setting the hole diameter of the ventilation hole formed in a partition member to an appropriate magnitude | size. That is, if the second plunger has an excessive speed when the main contact is closed, the collision force at the time of contact contact becomes large, and contact bounce may occur. On the other hand, since the moving speed of the second plunger can be adjusted by setting the hole diameter of the vent hole to an appropriate size, contact bounce can be suppressed.
請求項2に係る本発明は、エンジンのリングギヤに噛み合うピニオンにモータの回転力を伝達してエンジンを始動させるスタータに用いられる電磁ソレノイド装置であって、励磁されて第1の電磁石を形成する第1のコイルと、第1の電磁石に吸引されて第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のプランジャの移動によってピニオンをリングギヤ側へ押し出す第1のソレノイドと、励磁されて第2の電磁石を形成する第2のコイルと、第2の電磁石に吸引されて第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のプランジャの移動によって、モータの電源回路に設けられるメイン接点を閉成する第2のソレノイドと、第1のプランジャが第1のコイルの内周を軸方向に可動する第1の可動空間と、第2のプランジャが第2のコイルの内周を軸方向に可動する第2の可動空間との間を仕切る隔壁部材とを有し、隔壁部材に対し、第1のソレノイドが軸方向の一端側、第2のソレノイドが軸方向の他端側に配置されて、共通のスイッチフレームに収容される。この電磁ソレノイド装置において、第2のプランジャには、第2の可動空間を第2のプランジャの外側に開放する通気孔が形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic solenoid device used in a starter that transmits the rotational force of a motor to a pinion that meshes with an engine ring gear to start the engine, and is excited to form a first electromagnet. 1 coil and a first plunger that is attracted by the first electromagnet and moves in the axial direction on the inner periphery of the first coil, and the pinion is pushed out to the ring gear side by the movement of the first plunger. 1 solenoid, a second coil that is excited to form a second electromagnet, and a second plunger that is attracted by the second electromagnet and moves in the axial direction on the inner periphery of the second coil. By the movement of the second plunger, the second solenoid that closes the main contact provided in the motor power circuit and the first plunger move the inner circumference of the first coil in the axial direction. A first movable space, and a partition member that partitions the second plunger between the second movable space in which the inner periphery of the second coil is movable in the axial direction. The solenoid is disposed on one end side in the axial direction, and the second solenoid is disposed on the other end side in the axial direction, and is accommodated in a common switch frame. In this electromagnetic solenoid device, the second plunger is formed with a vent hole that opens the second movable space to the outside of the second plunger.
請求項2の構成によれば、エンジンの始動を行う過程でメイン接点を閉成するために第2のソレノイドを作動する際、つまり、第2のコイルが励磁されて第2の電磁石が形成され、その第2の電磁石に第2のプランジャが吸引される際に、第2のプランジャの移動によって生じる第2の可動空間の圧力変動が抑制される。
例えば、第2のプランジャの移動によって第2の可動空間の容積が減少する場合、言い換えると、第2の可動空間の容積が減少する方向に第2のプランジャが移動する時は、第2のプランジャに形成された通気孔を通って、第2の可動空間より第2のプランジャの外側へ空気が流出することにより、第2の可動空間の圧力上昇が抑制される。
According to the configuration of the second aspect, when the second solenoid is operated in order to close the main contact in the process of starting the engine, that is, the second electromagnet is formed by exciting the second coil. When the second plunger is attracted to the second electromagnet, the pressure fluctuation in the second movable space caused by the movement of the second plunger is suppressed.
For example, when the volume of the second movable space decreases due to the movement of the second plunger, in other words, when the second plunger moves in the direction in which the volume of the second movable space decreases, the second plunger When the air flows out from the second movable space to the outside of the second plunger through the vent hole formed in, the pressure increase in the second movable space is suppressed.
なお、第2のプランジャの外側とは、第2のプランジャに対して第2の可動空間と反対側に形成されるスイッチフレーム内の空間を言う。
この発明によれば、第2の電磁石に吸引されて移動する第2のプランジャの速度が抑制されることはなく、スムーズな移動が可能となる。これにより、第2のプランジャの速度が失われた状態でメイン接点が閉成することはなく、第2のプランジャが適度な速度を有してメイン接点を閉成することができる。その結果、メイン接点の閉成時に過大なアークが発生することを防止でき、接点が溶着する懸念を払拭できる。
The outside of the second plunger refers to a space in the switch frame that is formed on the opposite side of the second movable space with respect to the second plunger.
According to this invention, the speed of the second plunger that is attracted and moved by the second electromagnet is not suppressed, and smooth movement is possible. Thereby, the main contact is not closed in a state where the speed of the second plunger is lost, and the second plunger can close the main contact with an appropriate speed. As a result, it is possible to prevent an excessive arc from being generated when the main contact is closed, and to eliminate the concern that the contact is welded.
また、第2のプランジャに形成される通気孔の孔径を適度な大きさに設定することで、接点当接時の第2のプランジャの移動速度を調整することも可能である。つまり、メイン接点を閉成する際に第2のプランジャが過大な速度を有していると、接点当接時の衝突力が大きくなって、接点バウンスが発生する恐れがある。
これに対し、通気孔の孔径を適度な大きさに設定することで、第2のプランジャの移動速度を調整できるので、接点バウンスを抑制できる。具体的には、請求項4に記載した(1)式の条件が成立する様に、通気孔の孔径dと第2のプランジャの外径Dとの比率(d/D)を設定する。これにより、接点当接時に第2のプランジャが失速することはなく、且つ、接点バウンスが発生する程の過大な速度が与えられることもなく、適度な移動速度に調整することが可能となる。
It is also possible to adjust the moving speed of the second plunger at the time of contact with the contact by setting the diameter of the air hole formed in the second plunger to an appropriate size. That is, if the second plunger has an excessive speed when the main contact is closed, the collision force at the time of contact contact becomes large, and contact bounce may occur.
On the other hand, since the moving speed of the second plunger can be adjusted by setting the hole diameter of the vent hole to an appropriate size, contact bounce can be suppressed. Specifically, the ratio (d / D) between the hole diameter d of the vent hole and the outer diameter D of the second plunger is set so that the condition of the expression (1) described in
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。 The mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
(実施例1)
実施例1では、減速型スタータ1にタンデムソレノイド型の電磁ソレノイド装置2を採用した一例を説明する。
減速型スタータ1は、図2に示す様に、回転力を発生するモータ3と、このモータ3の電機子軸4と平行に配置されるピニオン軸5と、このピニオン軸5の外周上に支持されてピニオン軸5と一体に回転するピニオン6と、モータ3の回転速度を減速して駆動トルクを増幅する減速装置(後述する)と、この減速装置で増幅された駆動トルクをピニオン軸5に伝達するクラッチ7と、ピニオン軸5と同軸線上に配置される本発明の電磁ソレノイド装置2等より構成される。
Example 1
In the first embodiment, an example in which an
As shown in FIG. 2, the decelerating starter 1 is supported on a
モータ3は、磁界を形成する電磁石界磁(以下に説明する)と、電機子軸4の後端側の軸上に整流子8を備える電機子9と、整流子8の外周上に配置されるブラシ10等より構成される周知の整流子電動機である。
電磁石界磁は、磁気回路を形成すると共に、モータ3のハウジングを兼ねるヨーク11の内周にスクリュ12で固定される界磁磁極13と、その界磁磁極13の周囲に平角線を巻回した界磁コイル14とで構成される。なお、電磁石界磁に代えて、複数の永久磁石をヨーク11の内周に配置した永久磁石界磁を採用することもできる。
The
The electromagnet field forms a magnetic circuit, and a field
ピニオン軸5は、後述するスプラインチューブ15の内周に挿通されてヘリカルスプライン結合され、スプラインチューブ15に対し軸方向(図示左右方向)へ回転しながら移動可能に設けられている。
以下、図1、図2において、ピニオン軸5と電磁ソレノイド装置2を含む軸方向の図示左側をフロント側、図示右側をリヤ側と呼び、ピニオン軸5がスプラインチューブ15に対して軸方向に移動する際に、図示右方向をスイッチ方向、図示左方向を反スイッチ方向と定義して説明する。
ピニオン軸5には、図2に示す様に、リヤ側の端面からフロント側へ向かって、軸中心部に穿孔が形成され、この穿孔の内部にスチールボール16が配設されている。
The
1 and 2, the left side in the axial direction including the
As shown in FIG. 2, the
ピニオン6は、スプラインチューブ15のフロント側端面より突き出るピニオン軸5の外周に直スプライン嵌合して支持され、且つ、ピニオン軸5とピニオン6との間に配設されるピニオンスプリング17によってスプラインチューブ15のフロント側端面に押し付けられている。
スプラインチューブ15は、フロント側の端部がボールベアリング18を介してスタータハウジング19に回転自在に支持され、リヤ側の端部がボールベアリング20を介してセンタケース21に回転自在に支持されている。センタケース21は、スタータハウジング19のリヤ側に隣接して配置される。
また、スプラインチューブ15の内周とピニオン軸5の外周との間には、スプラインチューブ15に対してピニオン軸5をスイッチ方向へ付勢するリターンスプリング22が配設されている。
The
The front end of the spline tube 15 is rotatably supported by a
A
減速装置は、図2に示す様に、電機子軸4の反整流子側の端部に形成されたドライブギヤ23と、このドライブギヤ23に噛み合うアイドルギヤ24と、このアイドルギヤ24に噛み合うクラッチギヤ25から成る歯車列によって構成される。アイドルギヤ24は、ギヤ軸24aに回転自在に支持され、そのギヤ軸24aは、一方の端部がセンタケース21に形成された嵌合孔に圧入固定され、他方の端部がスタータハウジング19に形成された嵌合孔に挿入されて支持される。クラッチギヤ25は、円筒形状を有するボス部26の外周にスプライン嵌合して取り付けられ、そのボス部26がスプラインチューブ15の外周に軸受27を介して相対回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the reduction gear includes a
クラッチ7は、例えば、ローラ式の一方向クラッチであり、内周に複数のカム面を形成するクラッチアウタ7aと、このクラッチアウタ7aの内周側に配置されるクラッチインナ(下述する)と、クラッチアウタ7aのカム面とクラッチインナの外周面との間に配設されるローラ7bと、このローラ7bをカム面に向けて付勢するスプリング7cなどより構成される。
クラッチアウタ7aは、クラッチギヤ25のボス部26に連結され、そのボス部26を介してクラッチギヤ25の回転が伝達される。クラッチインナは、上記のスプラインチューブ15によって形成される。つまり、スプラインチューブ15がクラッチインナを兼ねている。ローラ7bは、クラッチアウタ7aの回転をクラッチインナ(スプラインチューブ15)へ伝達する一方、クラッチインナからクラッチアウタ7aへの動力伝達を遮断する。
The
The clutch outer 7 a is connected to the
続いて、本発明に係る電磁ソレノイド装置2の構成を説明する。
電磁ソレノイド装置2は、電磁石の吸引力を利用してピニオン軸5を反スイッチ方向へ押し出す第1のソレノイド(以下、ソレノイドSL1と言う)と、モータ3の電源回路に接続されるメイン接点(後述する)を開閉する第2のソレノイド(以下、ソレノイドSL2と言う)とを備える。
ソレノイドSL1とソレノイドSL2は、図1に示す様に、両者を軸方向(図示左右方向)に直列に並べて、以下に説明する共通のスイッチフレームに一体的に収納される。なお、ソレノイドSL1は、スイッチフレーム内のフロント側に収納され、ソレノイドSL2は、スイッチフレーム内のリヤ側に収納されて、ソレノイドSL1の動作方向とソレノイドSL2の動作方向とが同一方向に設定されている。
Next, the configuration of the
The
As shown in FIG. 1, the solenoid SL1 and the solenoid SL2 are arranged in series in the axial direction (left-right direction in the figure) and are integrally housed in a common switch frame described below. The solenoid SL1 is housed on the front side in the switch frame, the solenoid SL2 is housed on the rear side in the switch frame, and the operation direction of the solenoid SL1 and the operation direction of the solenoid SL2 are set in the same direction. Yes.
スイッチケースは、図1に示す様に、主にソレノイドSL1の外周を覆う金属フレーム28と、主にソレノイドSL2の外周を覆う樹脂フレーム29と、この樹脂フレーム29のリヤ側開口端を閉塞する金属製のエンドフレーム30とで構成される。
金属フレーム28は、センタケース21と一体に設けられて、センタケース21よりリヤ側へ筒状に延設されている。樹脂フレーム29は、フロント側とリヤ側の両端が開口する筒形状を有し、フロント側の開口端が金属フレーム28の開口端との間にゴム製のガスケット31を挟み込んで組み付けられる。エンドフレーム30は、樹脂フレーム29のリヤ側の開口端との間にゴム製のガスケット32を挟み込んで組み付けられ、金属フレーム28にあらかじめ螺子結合される複数本のスタッドボルト(図示せず)の端部に内ナット33と外ナット34を締結して固定される。
As shown in FIG. 1, the switch case includes a
The
(ソレノイドSL1の説明)
ソレノイドSL1は、図1に示す様に、通電によって電磁石(本発明に係る第1の電磁石)を形成するSL1コイル35と、このSL1コイル35の内周を軸心方向(図示左右方向)に可動するSL1プランジャ36と、電磁石により磁化されてSL1プランジャ36を吸着するSL1固定鉄心37と、SL1コイル35のフロント側に配置される円環状のコアプレート38と、SL1プランジャ36の動きをスチールボール16(図2参照)を介してピニオン軸5に伝達するシャフト39と、電磁石の吸引力が減少した時にSL1プランジャ36を押し戻すリターンスプリング40と、ピニオン6をエンジンのリングギヤG(図4参照)に押し込むための反力を蓄えるドライブスプリング41等を備える。
(Description of solenoid SL1)
As shown in FIG. 1, the solenoid SL1 is movable in the axial direction (the left-right direction in the figure) with the
SL1コイル35は、例えば、絶縁被覆された銅線を樹脂製のボビン42に巻回して構成される。ボビン42の内周には、SL1プランジャ36の移動を案内する非磁性金属製(例えばステンレス製)の円筒スリーブ43が挿入されている。
SL1プランジャ36は、径方向の外周面に段差を有する段付き形状に設けられると共に、径方向の中央部を長手方向(図1の左右方向)に貫通する中空孔44が形成され、中空孔44のフロント側には、孔径を小さく形成した小径孔部44aを有する。
SL1固定鉄心37は、径方向の中央部が筒状に開口する円環状に設けられて、円筒スリーブ43のフロント側端部の内周に挿入され、SL1プランジャ36と軸方向に対向して配置される。
The
The
The SL1 fixed
コアプレート38は、SL1固定鉄心37にかしめ固定されて磁気的に連結され、図2に示す様に、金属フレーム28の底面を形成するセンタケース21の軸方向端面に当接して軸方向フロント側への移動が規制され、且つ、周方向に回転規制されている。
シャフト39は、SL1プランジャ36の小径孔部44aを挿通してSL1プランジャ36に組み付けられる。小径孔部44aより中空孔44のリヤ側へ入り込むシャフト39の端部には、小径孔部44aの孔径より大きい外径を有するフランジ部39aが設けられている。また、中空孔44より突き出るシャフト39のフロント側は、SL1固定鉄心37の内周を通り抜けて、ピニオン軸5のリヤ側端面に形成された穿孔の内部に挿入され、スチールボール16に当接している(図2参照)。
The
The
リターンスプリング40は、SL1プランジャ36の小径孔部44aより突き出るシャフト39の外周に配設されて、フロント側の端部がスチールボール16に当接して支持され、リヤ側の端部が小径孔部44aの外側周縁部に当接して支持されている。
ドライブスプリング41は、図1に示す様に、小径孔部44aよりリヤ側に形成される中空孔44の内部に配置されて、リヤ側の端部が端板45に当接して支持され、フロント側の端部がシャフト39のフランジ部39aに当接して支持されている。
端板45は、SL1プランジャ36のリヤ側端面に溶接あるいは接着等により固定され、図1に示す様に、径方向の中央部に丸孔45aが開口している。
The
As shown in FIG. 1, the
The
(ソレノイドSL2の説明)
ソレノイドSL2は、図1に示す様に、通電によって電磁石(本発明に係る第2の電磁石)を形成するSL2コイル46と、このSL2コイル46の内周を軸心方向(図示左右方向)に可動するSL2プランジャ47と、電磁石により磁化されてSL2プランジャ47を吸着するSL2固定鉄心48と、SL2コイル46のフロント側に配置される円環状の磁性プレート49と、電磁石の吸引力が減少した時にSL2プランジャ47を押し戻すリターンスプリング50等を備える。
(Description of solenoid SL2)
As shown in FIG. 1, the solenoid SL2 has an
SL2コイル46は、例えば、絶縁被覆された銅線を樹脂製のボビン51に巻回して構成される。ボビン51の内周には、SL2プランジャ47の移動を案内する非磁性金属製(例えばステンレス製)の円筒スリーブ52が挿入されている。
SL2プランジャ47は、図1に示す様に、径方向の外周面に段差を有する段付き形状に設けられると共に、フロント側の端面に開口する円筒孔47aが形成されている。
SL2固定鉄心48は、径方向の中央部が筒状に開口する円環状に設けられて、円筒スリーブ52のフロント側内周に挿入され、SL2プランジャ47と軸方向に対向して配置される。
The
As shown in FIG. 1, the
The SL2 fixed
磁性プレート49は、例えば、プレスで円環状に打ち抜いた複数枚の鋼板を積層して構成され、SL2固定鉄心48と機械的かつ磁気的に連結されている。
この磁性プレート49と、ソレノイドSL1のコアプレート38は、図1に示す様に、ソレノイドSL1とソレノイドSL2とに共通の磁気通路を形成するコアステーショナリ53を介して磁気的に接続されている。
リターンスプリング50は、図1に示す様に、SL2プランジャ47に形成される円筒孔47aの内周に挿入されて、フロント側の端部が後述する隔壁部材76の段差部76eに支持され、リヤ側の端部がSL2プランジャ47の円筒孔47aの底面(軸方向端面)に支持されている。
For example, the
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1, the
ソレノイドSL2によって開閉されるメイン接点は、図4に示す様に、2本の端子ボルト54、55(以下に説明する)を介してモータ3の電源回路に接続される一組の固定接点56と、この一組の固定接点56の間を電気的に断続する可動接点57とで形成され、この可動接点57が一組の固定接点56に当接して両固定接点56の間が可動接点57を通じて導通することによりメイン接点が閉成(オン)し、可動接点57が一組の固定接点56から離れて両固定接点56の間が電気的に遮断されることでメイン接点が開成(オフ)する。
The main contacts opened and closed by the solenoid SL2 are, as shown in FIG. 4, a set of fixed
2本の端子ボルト54、55は、外周に雄ねじ部が形成されたB端子ボルト54とM端子ボルト55であり、図4に示す様に、B端子ボルト54には、バッテリBのプラス端子に繋がるバッテリケーブル58のターミナルが接続され、M端子ボルト55には、モータ3のプラス側ブラシ10に繋がるモータリード線59のターミナルが接続される。
このB端子ボルト54とM端子ボルト55は、図1に示す様に、樹脂フレーム29にインサート成形されるカラー60を挿通して樹脂フレーム29の外側へ雄ねじ部の先端側が取り出され、カラー60との間にワッシャ61を挟み込んで、雄ねじ部にナット62を締め付けることによって固定される。
The two
As shown in FIG. 1, the
上記の樹脂フレーム29には、SL1コイル35とSL2コイル46が接続される2本の通電用端子63、64(図4参照)をインサート成形したコネクタハウジング29a(図3参照)が一体に樹脂成形されている。
コネクタハウジング29aに取り出された2本の通電用端子63、64には、図4に示す様に、バッテリBからSL1コイル35およびSL2コイル46に電力を供給するための給電線65、66がコネクタ接続される。給電線65、66には、それぞれ、SL1用リレー67とSL2用リレー68が接続され、そのSL1用リレー67およびSL2用リレー68のオン/オフ動作がECU69によって電子制御される。
また、2本の通電用端子63、64には、SL1用リレー67およびSL2用リレー68をオフした時にSL1コイル35とSL2コイル46に発生する逆起電力をショートするためのダイオード70、71がそれぞれSL1コイル35およびSL2コイル46と並列に接続されている。
A
As shown in FIG. 4,
The two energizing
一組の固定接点56は、それぞれ、B端子ボルト54およびM端子ボルト55と別体に設けられ、例えば、固定接点56に形成される円形孔にB端子ボルト54およびM端子ボルト55の首下部を圧入して固定される。また、B端子ボルト54とM端子ボルト55の首下部にセレーションを形成して、そのセレーションが形成される首下部を固定接点56の円形孔に圧入して固定することもできる。
なお、図1および図2では、B端子ボルト54が樹脂フレーム29の図示下側へ取り出された状態を示しているが、実際は、図3に示す様に、B端子ボルト54とM端子ボルト55が樹脂フレーム29の図示左右両側より取り出されている。つまり、図1および図2に示す電磁ソレノイド装置2は、図3に示すII−O−II線に沿った断面形状を示している。
The set of fixed
1 and FIG. 2 show a state in which the
可動接点57は、図1に示す様に、樹脂製の絶縁板72と絶縁ブッシュ73との間に挟持されてSL2プランジャ47に保持され、且つ、メイン接点の閉成時に接点圧を付与するための接点圧スプリング74に付勢されている。この接点圧スプリング74は、フロント側の一端が絶縁ブッシュ73に支持され、リヤ側の他端が、SL2プランジャ47のリヤ側端面に溶接または接着等によって固定されたフランジ板75に支持されている。
なお、SL2プランジャ47の戻り位置、つまり、SL2コイル46への励磁を中止して電磁石の吸引力が失われた時に、SL2プランジャ47がリターンスプリング50の反力により押し戻されて停止する位置は、図1に示す様に、絶縁ブッシュ73に形成されたテーパ面が、エンドカバー30に設けられたテーパ面に当接することによって規制される。
As shown in FIG. 1, the
The return position of the
次に、本発明に係る電磁ソレノイド装置2の特徴を説明する。
まず、SL1プランジャ36およびSL2プランジャ47の形状について説明する。
SL1プランジャ36は、外周面の段差によって形成される軸方向の端面を段差面と呼ぶ時に、その段差面よりフロント側の外径が大きく、リヤ側の外径が小さく形成されている。以下、SL1プランジャ36の段差面よりフロント側をプランジャ摺動部36aと呼び、リヤ側をプランジャ後端部36bと呼ぶ(図1参照)。
SL2プランジャ47は、フロント側の端面に開口する円筒孔47aの内径がプランジャ後端部36bの外径より大きく形成される。
Next, features of the
First, the shapes of the
When the axial end surface formed by the step on the outer peripheral surface is called a step surface, the
The
SL1プランジャ36とSL2プランジャ47は、SL1コイル35およびSL2コイル46が共に非励磁の時、つまり、SL1プランジャ36とSL2プランジャ47が、それぞれリターンスプリング40、50に押されて戻り位置に静止している時に、SL2プランジャ47に形成される円筒孔47aの内周にプランジャ後端部36bが入り込んで軸方向にラップした状態を形成している。なお、SL1プランジャ36の戻り位置は、図1に示す様に、SL1プランジャ36の段差面が隔壁部材76に設けられる段差部76eに当接することで規制される。一方、SL2プランジャ47の戻り位置は、前述した様に、SL2プランジャ47に組み付けられる絶縁ブッシュ73のテーパ面がエンドカバー30のテーパ面に当接することで規制される。
The
SL1プランジャ36とSL2プランジャ47との間には、SL1プランジャ36がSL1コイル35の内周を軸方向に可動する第1の可動空間と、SL2プランジャ47がSL2コイル46の内周を軸方向に可動する第2の可動空間との間を仕切る上記の隔壁部材76が配設されている。
隔壁部材76は、非磁性の金属板(例えばステンレス板)よりカップ形状にプレス成形される。具体的には、図1に示す様に、SL1コイル35よりリヤ側へ突き出るSL1プランジャ36の外周を筒状に覆う隔壁筒部(以下に説明する)と、この隔壁筒部の底面(軸方向の端面)を形成する隔壁底部76aと、隔壁筒部のフロント側端部から径方向の外側へ延設される隔壁フランジ部76bとで構成される。
Between the
The
隔壁筒部は、図1に示す様に、プランジャ摺動部36aの外周を覆う大径筒部76cと、プランジャ後端部36bの外周を覆う小径筒部76dとが形成され、大径筒部76cと小径筒部76dとの間に上記の段差部76eが設けられる。
また、隔壁底部76aには、径方向の中央部に第1の可動空間と第2の可動空間とを連通する通気孔77が開口している。なお、通気孔77の内径は、端板45に空けられた丸孔45aの内径と同一寸法、あるいは、丸孔45aの内径より若干小さく形成される。
この隔壁部材76は、例えば、大径筒部76cの外周をSL2固定鉄心48の内周に圧入すると共に、SL1コイル35のボビン42と磁性プレート49との間に隔壁フランジ部76bを挟み込んで固定される。
As shown in FIG. 1, the bulkhead cylinder part is formed with a large-
The partition
For example, the
次に、減速型スタータ1の作動を説明する。
ここでは、アイドリング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)に再始動要求が発生した場合の作動について説明する。
図4に示すECU69は、始動スイッチ78のオン操作によって作動するアイドリングストップ用の電子制御装置であり、エンジン停止過程で再始動要求が発生すると、SL1用リレー67およびSL2用リレー68を介してソレノイドSL1の作動とソレノイドSL2の作動とを独立に制御できる。
Next, the operation of the deceleration type starter 1 will be described.
Here, as an example of the case where idling stop is performed, an operation when a restart request is generated in the engine stop process (during a deceleration period until the engine rotation completely stops) will be described.
The
ソレノイドSL1は、ECU69によってSL1用リレー67がオン制御されると、バッテリBから通電用端子63に電力が供給され、その通電用端子63に接続されるSL1コイル35が励磁されて電磁石を形成する。これにより、磁化されたSL1固定鉄心37にSL1プランジャ36が吸引されて軸方向フロント側へ移動し、そのSL1プランジャ36の移動に伴い、シャフト39を介してスチールボール16が押されることでピニオン軸5がエンジンのリングギヤ側(図2の左方向)へ押し出される。ピニオン軸5に支持されたピニオン6の側面がリングギヤGの側面に当接した後、減速中のリングギヤGがピニオン6と噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリング41に蓄えられた反力によりピニオン6が押し出されてリングギヤGに噛み合う。
When the
ソレノイドSL2は、ECU69によってSL2用リレー68がオン制御されると、バッテリBから通電用端子64に電力が供給され、その通電用端子64に接続されるSL2コイル46が励磁されて電磁石を形成する。これにより、磁化されたSL2固定鉄心48にSL2プランジャ47が吸引されて軸方向フロント側へ移動する。このSL2プランジャ47の移動により、可動接点57が一組の固定接点56に当接して接点圧スプリング74に付勢されることでメイン接点が閉成する。その結果、バッテリBよりモータ3に電力が供給されて電機子9に回転力が発生し、その電機子9の回転力が減速装置で増幅されてピニオン軸5に伝達される。この時、ピニオン6は、既にリングギヤGに噛み合っているので、減速装置によって増幅されたモータ3の回転力がピニオン6からリングギヤGに伝達されて、速やかにエンジンをクランキングする。
When the
(実施例1の作用および効果)
実施例1の電磁ソレノイド装置2は、エンジンの始動が行われた後、ソレノイドSL1の作動を停止する際、つまり、SL1コイル35への励磁を中止して、SL1プランジャ36がリターンスプリング40の反力によって押し戻される際に、SL1プランジャ36の移動によって生じる第1の可動空間(この場合、隔壁部材76とSL1プランジャ36との間に形成される空間)の圧力変動を抑制できる。すなわち、SL1プランジャ36が押し戻される際に、隔壁底部76aに形成された通気孔77を通って第1の可動空間から第2の可動空間へ空気が流れることにより、第1の可動空間の圧力上昇が抑制される。これにより、SL1プランジャ36がリターンスプリング40の反力によって押し戻される際に、SL1プランジャ36の戻り開始直後の動きが遅くなることはなく、スムーズに戻り始めることができる。その結果、エンジン着火後にピニオン6をリングギヤGから速やかに離脱させることが出来るので、ピニオン6がリングギヤGから離脱する際に発生する異音を低減できると共に、ギヤの欠けも防止できる。
(Operation and Effect of Example 1)
In the
また、エンジンの始動を行う過程でメイン接点を閉成するためにソレノイドSL2を作動する際、つまり、SL2プランジャ47が磁化されたSL2固定鉄心48に吸引されて移動する際に、SL2プランジャ47の移動によって生じる第2の可動空間(この場合、隔壁部材76とSL2プランジャ47との間に形成される空間)の圧力変動が抑制される。すなわち、SL2プランジャ47の移動によって第2の可動空間の容積が減少すると、隔壁底部76aに形成された通気孔77を通って第2の可動空間から第1の可動空間へ空気が流れるため、第2の可動空間の圧力上昇が抑制される。これにより、SL2プランジャ47の移動速度が抑制されることはなく、スムーズな移動が可能となる。
Further, when the solenoid SL2 is actuated to close the main contact in the course of starting the engine, that is, when the
上記の結果、SL2プランジャ47の速度が失われた状態でメイン接点が閉成することはなく、SL2プランジャ47が適度な速度を有してメイン接点を閉成することができる。よって、メイン接点の閉成時に過大なアークが発生することを防止できるので、接点が溶着する懸念を払拭できる。なお、「SL2プランジャ47の速度が失われた状態でメイン接点が閉成する」とは、可動接点57が一組の固定接点56に当接した時点で、SL2プランジャ47の速度が略ゼロとなっている状態を言う。
但し、メイン接点を閉成する際にSL2プランジャ47が過大な速度を有していると、接点当接時の衝突力が大きくなって、接点バウンスが発生する恐れがある。
As a result, the main contact is not closed when the speed of the
However, if the
接点バウンスを生じると、接点の衝突に伴う損耗もしくはアークの発生による接点間の溶着などを招き、接点の短寿命化の原因となる。また、接点バウンスによるSL2プランジャ47の戻り(跳ね返り)が大きくなると、SL2プランジャ47に取り付けられた絶縁ブッシュ73が金属製のエンドカバー30に衝突して衝突音が発生する。
これに対し、隔壁底部76aに形成される通気孔77の孔径を適度な大きさに設定することにより、接点当接時のSL2プランジャ47の移動速度を調整することが可能となり、接点バウンスの発生を抑制でき、且つ、絶縁ブッシュ73がエンドカバー30に衝突することを回避できる、あるいは、衝突音を小さくできる。
When contact bounce occurs, wear due to contact collision or welding between contacts due to generation of an arc may be caused, resulting in shortening of the contact life. Further, when the return (bounce) of the
On the other hand, by setting the diameter of the
続いて、本発明に係る他の実施例(実施例2〜5)を説明する。
なお、以下の実施例2〜5では、実施例1と同一名称の部品または同一機能を有する部品には同一番号を付している。
(実施例2)
この実施例2は、図5に示す様に、隔壁底部76aに形成された通気孔(番号省略)に孔径調整弁79を取り付けた一例である。
孔径調整弁79は、径方向の中央部に弁口が開口するゴム製の弁体79aと、弁口の周囲にインサート成形される金属環79bとで構成される。金属環79bは、温度変化によって全長が伸縮する可逆性の形状記憶合金によって形成される。よって、孔径調整弁79は、周囲の雰囲気温度が上昇すると、金属環79bの全長が伸張して弁口の開口面積が拡大し、雰囲気温度が常温まで低下すると、金属環79bの全長が収縮して弁口の開口面積が初期の大きさに戻ることが出来る。
Subsequently, other examples (Examples 2 to 5) according to the present invention will be described.
In the following second to fifth embodiments, parts having the same names or parts having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
(Example 2)
As shown in FIG. 5, the second embodiment is an example in which a hole diameter adjusting valve 79 is attached to a vent hole (number is omitted) formed in the
The hole diameter adjusting valve 79 includes a rubber valve body 79a having a valve opening at a central portion in the radial direction, and a metal ring 79b insert-molded around the valve opening. The metal ring 79b is formed of a reversible shape memory alloy whose entire length expands and contracts due to a temperature change. Therefore, in the hole diameter adjusting valve 79, when the ambient temperature rises, the entire length of the metal ring 79b expands and the opening area of the valve opening increases, and when the ambient temperature decreases to room temperature, the entire length of the metal ring 79b contracts. The opening area of the valve opening can be restored to the initial size.
車両のエンジンルーム内に搭載される電磁ソレノイド装置2は、周囲の雰囲気温度が大きく変化するため、隔壁部材76によって間を仕切られた第1の可動空間および第2の可動空間の空気圧も変化する。また、温度変化に応じてSL1コイル35およびSL2コイル46の抵抗値が増減するため、ソレノイドSL1およびソレノイドSL2の吸引力も変化する。例えば、温度が上昇すると抵抗値が上がり、SL1コイル35およびSL2コイル46を流れる電流値が下がることにより、吸引力が低下する。
これに対し、隔壁底部76aに形成された通気孔に孔径調整弁79を取り付けることにより、その孔径調整弁79の弁口径を雰囲気温度の変化に対応して増減できるので、周囲の雰囲気温度が大きく変化する場合でも、SL1プランジャ36およびSL2プランジャ47のスムーズな作動を確保できる。
In the
On the other hand, by attaching the hole diameter adjusting valve 79 to the vent hole formed in the partition
(実施例3)
この実施例3は、実施例1に記載したSL2プランジャ47に通気口80を形成した一例である。通気口80は、図6に示す様に、SL2プランジャ47の径方向中央部を軸方向に貫通して形成される。具体的には、フロント側の一端が、SL2プランジャ47に形成された円筒孔47aの底面に開口し、リヤ側の他端が、SL2プランジャ47のリヤ側に凹設された穿設孔47bに開口している。また、SL2プランジャ47のリヤ側端面に固定されたフランジ板75には、穿設孔47bに通じる連通孔75aが形成されている。よって、SL2プランジャ47が可動する第2の可動空間は、通気口80、穿設孔47b、および、連通孔75aを通じてSL2プランジャ47の外側空間に連通している。
なお、実施例3の電磁ソレノイド装置2に使用される隔壁部材76には、実施例1で説明した通気孔77(図1参照)は形成されていない。
(Example 3)
The third embodiment is an example in which the
The
ここで、図6に示す様に、SL2プランジャ47の外径をD、通気口80の孔径をdとした時に、下記(1)式の条件が成立している。なお、フランジ板75に形成された連通孔75aの孔径は、SL2プランジャ47に形成された通気口80の孔径dと同一寸法、あるいは、通気口80の孔径dより大きく形成される。
0.03≦d/D≦0.08 …………………………………………(1)
上記(1)式は、d/Dをパラメータとして、接点当接時に発生するバウンスの発生頻度を調査したテスト結果を基に設定した。そのテスト結果を下記の表(1)に示す。
表(1)のテスト結果は、バウンス発生頻度が50%以上の場合を×印で表示し、バウンス発生頻度が50%未満の場合を○印で表示している。
Here, as shown in FIG. 6, when the outer diameter of the
0.03 ≦ d / D ≦ 0.08 …………………………………… (1)
The above equation (1) is set based on the test result of investigating the occurrence frequency of the bounce that occurs at the time of contact with d / D as a parameter. The test results are shown in the following table (1).
In the test results of Table (1), a case where the bounce occurrence frequency is 50% or more is indicated by a cross, and a case where the bounce occurrence frequency is less than 50% is indicated by a circle.
上記の調査では、d/D≦0.02、および、d/D≧0.09の場合に、それぞれバウンス発生頻度が50%以上(×印)となり、0.03≦d/D≦0.08の場合に、バウンス発生頻度が50%未満(○印)となる結果が得られた。
よって、上記(1)式の条件を満たす実施例3の構成によれば、SL2プランジャ47が磁化されたSL2固定鉄心48に吸引されて移動する際に、図7に示す様に、SL2プランジャ47を適度な移動速度(0.03≦d/D≦0.08の範囲に相当する速度)に調整できる。すなわち、接点当接時にSL2プランジャ47が失速することはなく、且つ、接点バウンスが発生する程の過大な速度が与えられることもなく、適度な移動速度に調整することが可能となる。
In the above investigation, when d / D ≦ 0.02 and d / D ≧ 0.09, the bounce occurrence frequency is 50% or more (x mark), and 0.03 ≦ d / D ≦ 0. In the case of 08, the result that the bounce occurrence frequency was less than 50% (circle mark) was obtained.
Therefore, according to the configuration of the third embodiment that satisfies the condition of the above formula (1), when the
上記の結果、接点当接時に過大なアークが発生することはなく、且つ、接点バウンスの発生も抑制できる。また、接点バウンスを抑制できる効果として、衝突に伴う接点の損耗や溶着などによる接点寿命の短縮化を防止できるだけでなく、接点バウンスによるSL2プランジャ47の戻り(跳ね返り)を抑制できるので、SL2プランジャ47に取り付けられた絶縁ブッシュ73が金属製のエンドカバー30に衝突することを回避できる、あるいは、衝突によって発生する衝突音を小さくできる。
この実施例3の構成に対し、実施例2で説明した孔径調整弁79(図5参照)をSL2プランジャ47に取り付けることも可能である。但し、孔径調整弁79の弁口は、前記(1)式の条件が成立する範囲内で可変するものとする。
As a result, an excessive arc is not generated at the time of contact, and the occurrence of contact bounce can be suppressed. Further, as an effect of suppressing contact bounce, not only can the contact life be shortened due to contact wear or welding due to collision, but also the return (bounce) of the
With respect to the configuration of the third embodiment, the hole diameter adjusting valve 79 (see FIG. 5) described in the second embodiment can be attached to the
(実施例4)
この実施例4に示す電磁ソレノイド装置2は、図示しないシフトレバーを介してピニオン6をエンジンのリングギヤ側へ押し出す方式のスタータ(スタータの全体図は省略する)に搭載される。
ピニオン6の押し出しを行うソレノイドSL1は、図8に示す様に、電磁石に吸引されて移動するSL1プランジャ36の移動方向が、SL2プランジャ47の移動方向と逆方向に設定される。具体的には、SL1プランジャ36とSL2プランジャ47との間に共通の固定鉄心81を有し、SL1コイル35が励磁されて固定鉄心81が磁化されると、リターンスプリング40を押し縮めながらSL1プランジャ36が図示右方向へ移動する。一方、メイン接点の開閉を行うソレノイドSL2は、SL2コイル46が励磁されて固定鉄心81が磁化されると、リターンスプリング50を押し縮めながらSL2プランジャ47が図示左方向へ移動する。
Example 4
The
As shown in FIG. 8, in the solenoid SL1 that pushes out the
この電磁ソレノイド装置2は、SL1プランジャ36がSL1コイル35の内周を軸方向に可動する第1の可動空間と、SL2プランジャ47がSL2コイル46の内周を軸方向に可動する第2の可動空間との間が固定鉄心81によって仕切られている。すなわち、固定鉄心81が本発明の隔壁部材を形成し、その固定鉄心81に第1の可動空間と第2の可動空間とを連通する通気孔77が形成されている。これにより、エンジンの始動が行われた後、ソレノイドSL1の作動を停止する際、つまり、SL1コイル35への励磁を中止して、SL1プランジャ36がリターンスプリング40の反力によって押し戻される際に、固定鉄心81に形成された通気孔77を通って第2の可動空間(ここでは、SL2コイル46の内周で固定鉄心81とSL2プランジャ47との間に形成される空間)から第1の可動空間(ここでは、SL1コイル35の内周で固定鉄心81とSL1プランジャ36との間に形成される空間)へ空気が流れ込むため、上記の第1の可動空間が一時的に負圧状態となることを回避できる。
The
これにより、SL1プランジャ36の戻り開始直後の動きが遅くなることはなく、スムーズに戻り始めることができる。よって、エンジン着火後にピニオン6をリングギヤGから速やかに離脱させることが出来るので、ピニオン6がリングギヤGから離脱する際に発生する異音を低減できると共に、ギヤの欠けも防止できる。
また、ソレノイドSL2の作動時、すなわち、メイン接点を閉成するためにソレノイドSL2を作動する際には、実施例1と同様の効果を得ることができる。具体的には、SL2プランジャ47が磁化された固定鉄心81に吸引されて移動する際に、固定鉄心81に形成された通気孔77を通って第2の可動空間から第1の可動空間へ空気が流れることにより、第2の可動空間の圧力上昇が抑制される。
As a result, the movement of the
Further, when the solenoid SL2 is actuated, that is, when the solenoid SL2 is actuated to close the main contact, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Specifically, when the
上記の結果、SL2プランジャ47の移動速度が抑制されることはなく、スムーズな移動が可能となる。これにより、SL2プランジャ47の速度が失われた状態でメイン接点が閉成することはなく、SL2プランジャ47が適度な速度を有してメイン接点を閉成することができる。よって、メイン接点の閉成時に過大なアークが発生することを防止できるので、接点が溶着する懸念を払拭できる。
また、実施例1と同様に、固定鉄心81に形成される通気孔77の孔径を適度な大きさに設定することで、接点当接時のSL2プランジャ47の移動速度を調整することも可能であり、それによって、接点バウンスを抑制できる効果も期待できる。
As a result, the moving speed of the
Similarly to the first embodiment, by setting the hole diameter of the
(実施例5)
この実施例5は、実施例4と同じく、SL1プランジャ36とSL2プランジャ47との間に共通の固定鉄心81を有する電磁ソレノイド装置2に係わり、実施例3と同様に、SL2プランジャ47に通気口80を形成した一例である。なお、固定鉄心81には、実施例4で説明した通気孔77(図8参照)は形成されていない。
この実施例5の電磁ソレノイド装置2に使用されるSL2プランジャ47は、図9に示す様に、リヤ側の径方向中央部にプランジャロッド82が取り付けられ、且つ、可動接点57が接点圧スプリング74に付勢されてプランジャロッド82の端面に押圧されている。このため、通気口80は、SL2プランジャ47の径方向中央部を貫通して空けることが出来ないため、プランジャロッド82を避けた位置に形成されている。
(Example 5)
As in the fourth embodiment, the fifth embodiment relates to the
As shown in FIG. 9, the
この実施例5に示す電磁ソレノイド装置2においても、実施例3に記載した(1)式の条件が満たされることにより、SL2プランジャ47が電磁石に吸引されて移動する際に、適度な移動速度(図7に示す0.03≦d/D≦0.08の範囲に相当する速度)に調整できる。すなわち、接点当接時にSL2プランジャ47が失速することはなく、且つ、接点バウンスが発生する程の過大な速度が与えられることもなく、適度な移動速度に調整することが可能となる。よって、実施例3と同様の効果を得ることができる。
また、この実施例5の構成に対し、実施例2で説明した孔径調整弁79(図5参照)をSL2プランジャ47に取り付けることも可能である。但し、孔径調整弁79の弁口は、実施例3に記載した(1)式の条件が成立する範囲内で可変するものとする。
Also in the
Further, with respect to the configuration of the fifth embodiment, the hole diameter adjusting valve 79 (see FIG. 5) described in the second embodiment can be attached to the
1 スタータ
2 電磁ソレノイド装置
3 モータ
6 ピニオン
35 SL1コイル(第1のコイル)
36 SL1プランジャ(第1のプランジャ)
37 SL1固定鉄心(第1の固定鉄心)
40 リターンスプリング(第1のリターンスプリング)
46 SL2コイル(第2のコイル)
47 SL2プランジャ(第2のプランジャ)
48 SL2固定鉄心(第2の固定鉄心)
50 リターンスプリング(第2のリターンスプリング)
76 隔壁部材
77 通気孔
79 孔径調整弁
80 通気口
81 固定鉄心(隔壁部材)
SL1 第1のソレノイド
SL2 第2のソレノイド
1
36 SL1 plunger (first plunger)
37 SL1 fixed iron core (first fixed iron core)
40 Return spring (first return spring)
46 SL2 coil (second coil)
47 SL2 plunger (second plunger)
48 SL2 fixed iron core (second fixed iron core)
50 Return spring (second return spring)
76
SL1 first solenoid SL2 second solenoid
Claims (8)
励磁されて第1の電磁石を形成する第1のコイル(35)と、前記第1の電磁石に吸引されて前記第1のコイル(35)の内周を軸方向に移動する第1のプランジャ(36)とを有し、この第1のプランジャ(36)の移動によって前記ピニオン(6)を前記リングギヤ側へ押し出す第1のソレノイド(SL1)と、
励磁されて第2の電磁石を形成する第2のコイル(46)と、前記第2の電磁石に吸引されて前記第2のコイル(46)の内周を軸方向に移動する第2のプランジャ(47)とを有し、この第2のプランジャ(47)の移動によって、前記モータ(3)の電源回路に設けられるメイン接点を閉成する第2のソレノイド(SL2)と、
前記第1のプランジャ(36)が前記第1のコイル(35)の内周を軸方向に可動する第1の可動空間と、前記第2のプランジャ(47)が前記第2のコイル(46)の内周を軸方向に可動する第2の可動空間との間を仕切る隔壁部材(76)とを有し、
前記隔壁部材(76)に対し、前記第1のソレノイド(SL1)が軸方向の一端側、前記第2のソレノイド(SL2)が軸方向の他端側に配置されて、共通のスイッチフレームに収容される電磁ソレノイド装置(2)であって、
前記隔壁部材(76)には、前記第1の可動空間と前記第2の可動空間とを連通する通気孔(77)が形成されていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。 Used in the starter (1) for starting the engine by transmitting the rotational force of the motor (3) to the pinion (6) meshing with the ring gear of the engine;
A first coil (35) that is excited to form a first electromagnet, and a first plunger that is attracted by the first electromagnet and moves in the axial direction on the inner circumference of the first coil (35). 36), and a first solenoid (SL1) that pushes the pinion (6) toward the ring gear by the movement of the first plunger (36);
A second coil (46) that is excited to form a second electromagnet, and a second plunger that is attracted by the second electromagnet and moves in the axial direction on the inner periphery of the second coil (46). 47), and a second solenoid (SL2) that closes a main contact provided in the power supply circuit of the motor (3) by the movement of the second plunger (47),
A first movable space in which the first plunger (36) is movable in the axial direction on the inner periphery of the first coil (35), and the second plunger (47) is the second coil (46). A partition member (76) that partitions the inner periphery of the second movable space that is movable in the axial direction,
The first solenoid (SL1) is disposed on one end side in the axial direction and the second solenoid (SL2) is disposed on the other end side in the axial direction with respect to the partition member (76), and is accommodated in a common switch frame. An electromagnetic solenoid device (2),
The starter electromagnetic solenoid device, wherein the partition member (76) is formed with a vent hole (77) for communicating the first movable space and the second movable space.
励磁されて第1の電磁石を形成する第1のコイル(35)と、前記第1の電磁石に吸引されて前記第1のコイル(35)の内周を軸方向に移動する第1のプランジャ(36)とを有し、この第1のプランジャ(36)の移動によって前記ピニオン(6)を前記リングギヤ側へ押し出す第1のソレノイド(SL1)と、
励磁されて第2の電磁石を形成する第2のコイル(46)と、前記第2の電磁石に吸引されて前記第2のコイル(46)の内周を軸方向に移動する第2のプランジャ(47)とを有し、この第2のプランジャ(47)の移動によって、前記モータ(3)の電源回路に設けられるメイン接点を閉成する第2のソレノイド(SL2)と、
前記第1のプランジャ(36)が前記第1のコイル(35)の内周を軸方向に可動する第1の可動空間と、前記第2のプランジャ(47)が前記第2のコイル(46)の内周を軸方向に可動する第2の可動空間との間を仕切る隔壁部材(76)とを有し、
前記隔壁部材(76)に対し、前記第1のソレノイド(SL1)が軸方向の一端側、前記第2のソレノイド(SL2)が軸方向の他端側に配置されて、共通のスイッチフレームに収容される電磁ソレノイド装置(2)であって、
前記第2のプランジャ(47)には、前記第2の可動空間を前記第2のプランジャ(47)の外側に開放する通気口(80)が形成されていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。 Used in the starter (1) for starting the engine by transmitting the rotational force of the motor (3) to the pinion (6) meshing with the ring gear of the engine;
A first coil (35) that is excited to form a first electromagnet, and a first plunger that is attracted by the first electromagnet and moves in the axial direction on the inner circumference of the first coil (35). 36), and a first solenoid (SL1) that pushes the pinion (6) toward the ring gear by the movement of the first plunger (36);
A second coil (46) that is excited to form a second electromagnet, and a second plunger that is attracted by the second electromagnet and moves in the axial direction on the inner periphery of the second coil (46). 47), and a second solenoid (SL2) that closes a main contact provided in the power supply circuit of the motor (3) by the movement of the second plunger (47),
A first movable space in which the first plunger (36) is movable in the axial direction on the inner periphery of the first coil (35), and the second plunger (47) is the second coil (46). A partition member (76) that partitions the inner periphery of the second movable space that is movable in the axial direction,
The first solenoid (SL1) is disposed on one end side in the axial direction and the second solenoid (SL2) is disposed on the other end side in the axial direction with respect to the partition member (76), and is accommodated in a common switch frame. An electromagnetic solenoid device (2),
The second plunger (47) is formed with a vent (80) that opens the second movable space to the outside of the second plunger (47). apparatus.
前記隔壁部材(76)には、周囲の雰囲気温度に応じて前記通気孔(77)の孔径を可変する孔径調整弁(79)が取り付けられていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。 The starter electromagnetic solenoid device (2) according to claim 1,
An electromagnetic solenoid device for a starter, wherein a hole diameter adjusting valve (79) that varies the hole diameter of the vent hole (77) according to the ambient temperature is attached to the partition member (76).
前記第2のプランジャ(47)の外径をD、前記通気口(80)の孔径をdとした時に、
0.03≦d/D≦0.08 …………………………………………(1)
上記(1)式の条件が成立することを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。 The starter electromagnetic solenoid device (2) according to claim 2,
When the outer diameter of the second plunger (47) is D and the hole diameter of the vent (80) is d,
0.03 ≦ d / D ≦ 0.08 …………………………………… (1)
An electromagnetic solenoid device for a starter characterized in that the condition of the formula (1) is satisfied.
前記第2のプランジャ(47)には、周囲の雰囲気温度に応じて前記通気口(80)の孔径を前記(1)式の条件が成立する範囲内で可変する孔径調整弁(79)が取り付けられていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。 The starter electromagnetic solenoid device (2) according to claim 4,
The second plunger (47) is provided with a hole diameter adjusting valve (79) that varies the hole diameter of the vent hole (80) within a range where the condition of the expression (1) is satisfied according to the ambient temperature. An electromagnetic solenoid device for a starter.
前記第1のソレノイド(SL1)と前記第2のソレノイド(SL2)は、前記第1の電磁石に吸引されて移動する前記第1のプランジャ(36)の移動方向と、前記第2の電磁石に吸引されて移動する前記第2のプランジャ(47)の移動方向とが反対方向に設定されると共に、前記第1のプランジャ(36)と前記第2のプランジャ(47)との間に前記隔壁部材を形成する共通の固定鉄心(81)を有し、この固定鉄心(81)に前記通気孔(77)が形成されていることを特徴とするスタータ用電磁ソレノイド装置。 The starter electromagnetic solenoid device (2) according to claim 1 or 3,
The first solenoid (SL1) and the second solenoid (SL2) are attracted to the moving direction of the first plunger (36) moving by being attracted by the first electromagnet, and to the second electromagnet. The moving direction of the second plunger (47) that is moved is set in the opposite direction, and the partition member is interposed between the first plunger (36) and the second plunger (47). An electromagnetic solenoid device for a starter having a common fixed iron core (81) to be formed, and the vent hole (77) formed in the fixed iron core (81).
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