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» 2013年03月07日 08時00分 公開

大解剖! スターターモーターの仕組みいまさら聞けない 電装部品入門(5)(2/3 ページ)

[カーライフプロデューサー テル,MONOist]

スターターの回路図と動作の流れ

 以下の図は、最も基本的かつシンプルに表現したスターターの作動回路図です。

スターターの回路図 スターターの回路図

 スターターの回路を構成している主な部品は、以下の8つです。

  • 鉛バッテリー
  • スタータースイッチ(イグニッションスイッチ)
  • プランジャ(突入棒)
  • ホールディングコイル(保持コイル)
  • プルインコイル(引き込みコイル)
  • メイン接点
  • フィールドコイル(励磁コイル)
  • アーマチュアコイル(回転コイル)

 スタータースイッチがオフの時、鉛バッテリーからB端子へは常に12V電圧が掛かっていることが分かります(常時電源)。

 この状態でスタータースイッチをオンにする(メインキーを回す、エンジンスタートボタンを押す)と、鉛バッテリーからの電流がホールディングコイルに流れてアースに落ちます。

スタータースイッチをオンにした状態 スタータースイッチをオンにした状態

 さらにプルインコイルへも電流が流れ、その後フィールドコイルからアーマチュアコイルにまで流れてアースに落ちます。

 この際、プランジャに巻き付けられたホールディングコイルならびにプルインコイルに流れた電流によって生じた磁界は、「右ねじの法則・右手親指の法則」によってプランジャを回路図の左側へ引き込む力となります(このプランジャの動きと同期してピニオンがリングギヤへとかみ込みます)。

 同時にプルインコイルを経由してアーマチュアコイルへと流れた比較的小さな電流によって、アーマチュアコイルが緩やかに回転します。

 スターターのピニオンがリングギヤにかみ込むタイミングと同時に、プランジャがメイン接点を閉じるため、フィールドコイルとアーマチュアコイルは鉛バッテリーと直結状態となり、クランクシャフトを駆動する大電流が流れることになります。

フィールドコイルとアーマチュアコイルが鉛バッテリーと直結状態になり、クランクシャフトを駆動する大電流が流れる フィールドコイルとアーマチュアコイルが鉛バッテリーと直結状態になり、クランクシャフトを駆動する大電流が流れる

 この状態になると、C端子とM端子は同電位となり、プルインコイルに電流が流れなくなります(電圧差がないため、電流が流れない)。

 すると、プルインコイルによるプランジャの引き込み力がなくなってしまいますが、既に大きな引き込み力の必要がない「保持」だけで十分ですので、電気回路がまだ成立しているホールディングコイルによってプランジャは保持されます。

 最後に、スタータースイッチをオフにした(エンジン始動完了など)瞬間を見てみましょう。

 スタータースイッチがオフになった瞬間では、まだメイン接点が閉じたままです。つまり、瞬間的に鉛バッテリーからプルインコイル、ホールディングコイルへと流れる電流が発生します。

スタータースイッチがオフになった瞬間 スタータースイッチがオフになった瞬間

 これはつまり、右ねじの法則・右手親指の法則によって、両コイルの電磁力が相殺されるので、プランジャに設けられたリターンスプリングによってピニオンがリングギヤから引き戻されることになります。

 スタータースイッチがオフになるとピニオンが引き戻されるという動作は、スターターにとって極めて重要ですが、もともとの回路構成によって実現されているのです。

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