JP2000060099A - Motor for starter - Google Patents

Motor for starter

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JP2000060099A
JP2000060099A JP10231469A JP23146998A JP2000060099A JP 2000060099 A JP2000060099 A JP 2000060099A JP 10231469 A JP10231469 A JP 10231469A JP 23146998 A JP23146998 A JP 23146998A JP 2000060099 A JP2000060099 A JP 2000060099A
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JP
Japan
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pole
starter
auxiliary
poles
main
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JP10231469A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisaya Sasamoto
久弥 笹本
Kazuo Tawara
和雄 田原
Keisuke Nishidate
圭介 西館
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor for starter with improved durability by preventing the occurrence of sparking, even if the frequency of use of the motor for starter increases as in the case of idle stoppage. SOLUTION: This motor 10 for starter is provided with a plurality of main field poles 30a, 30b, 30c, and 30d secured on the inner circumference of a yoke 20 at equal intervals, and an armature 60 rotatably supported inside the main field poles 30a, 30b, 30c, and 30d. In addition, the motor is provided with auxiliary poles 40a, 40b, 40c, and 40d in the same number as the main field poles 30a, 30b, 30c, and 30d, placed in the positions of intermediate axes of symmetry between the main field poles 30a, 30b, 30c, and 30d, and exciting windings 50a, 50b, 50c, and 50d are wound with the main field poles 30a, 30b, 30c, and 30d and the interpoles 40a, 40b, 40c, and 40d embraced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スタータ用電動機
に係り、特に、自動車等のエンジンを始動するのに用い
るスタータ用電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor for a starter, and more particularly to a motor for a starter used to start an engine of an automobile or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のスタータ用電動機は、例えば、特
開平5−248327号公報に記載されているように、
電機子巻線を配したスロットを有する電機子の外周に、
複数の界磁極3及び界磁巻線4を等間隔に固定したヨー
クを配置した構成となっている。
2. Description of the Related Art A conventional starter motor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-248327.
On the outer periphery of the armature having a slot in which the armature winding is arranged,
A yoke in which a plurality of field poles 3 and field windings 4 are fixed at equal intervals is arranged.

【0003】また、一般的な直流機においては、例え
ば、「後藤文雌著、”電機概論”、1967年、丸善、
p.20に記載されているように、ブラシを、整流子の
上で、電気的中性軸より反回転方向に移動した位置に配
置することにより、ブラシ下の火花を減少するようにす
ることが知られている。
[0003] Further, in a general DC machine, for example, “Fumio Goto,“ Introduction to Electricity ”, 1967, Maruzen,
p. As described at 20, it is known to place the brush on the commutator in a position that is counter-rotated from the electrical neutral axis to reduce sparking under the brush. Have been.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、地球環境の破壊
を防止するために、自動車が排出するCO2を低減する
方法が種々検討されている。CO2低減の一方策とし
て、提案されているのが、自動車が赤信号等で停止する
とエンジンを停止し、さらに、青信号に変わって発進す
る際には、スタータを用いてエンジンを再始動するとい
うアイドルストップ方式である。かかる方式を用いるこ
とにより、不要なアイドル回転を防止して、アイドリン
グ中のCO2発生を低減するものである。
[0005] In recent years, in order to prevent destruction of the global environment, a method of reducing the CO 2 that automobile exhausts have been investigated. As one measure to reduce CO 2 , it has been proposed that when a car stops at a red light or the like, the engine is stopped, and when the vehicle starts to change to a green light, the engine is restarted using a starter. It is an idle stop system. By using such a method, unnecessary idle rotation is prevented, and the generation of CO 2 during idling is reduced.

【0005】このようなアイドルストップ方式を採用す
ると、自動車の停止の度毎に、スタータを用いたエンジ
ンの再始動が必要となってくるため、スタータの使用回
数が従来の約10倍程度になるものと考えられている。
従って、スタータの耐久性も従来の10倍程度まで向上
する必要がある。
When such an idle stop system is employed, the engine must be restarted using the starter each time the vehicle is stopped, so that the number of times the starter is used is about ten times as large as the conventional one. Is believed to be something.
Therefore, it is necessary to improve the durability of the starter to about ten times that of the conventional one.

【0006】しかしながら、上述した「電機概論」に記
載された方式をスタータに適用しても、スタータの耐久
性を大幅に向上することができないものである。スター
タを構成する部品の中で、最も耐久性の低いものはブラ
シである。スタータは、一般的な直流機に比べて、大電
流を用いるため、火花の発生によって、ブラシの寿命が
低減する。エンジンの始動時のように、停止状態から高
速回転まで負荷が暫次変化する場合においては、「電機
概論」に記載された方式では、ブラシの位置も、負荷の
変化に応じて変える必要があるが、負荷の変化に応じて
ブラシの位置を機械的に変化させることは困難である。
従って、従来の方式では、スタータ用電動機の火花の発
生を効果的に防止することが困難であり、スタータ用電
動機の耐久性が低下するという問題があった。
[0006] However, even if the method described in the above "General Description of Electric Machines" is applied to a starter, the durability of the starter cannot be significantly improved. Among the components constituting the starter, the brush having the lowest durability is a brush. Since the starter uses a larger current than a general DC machine, the life of the brush is reduced due to the generation of sparks. In the case where the load temporarily changes from the stop state to the high-speed rotation, such as when starting the engine, the brush position needs to be changed according to the change in the load according to the method described in the “General Description of Electric Machinery”. However, it is difficult to mechanically change the position of the brush according to a change in load.
Therefore, in the conventional method, it is difficult to effectively prevent the generation of sparks of the starter motor, and there is a problem that the durability of the starter motor is reduced.

【0007】そこで、発明者等は、先に、複数の界磁極
及び界磁巻線の間に複数の補極及び補極巻線を配したス
タータ用電動機を、特願平10−24292号として提
案している。かかる方式を採用すると、補極の整流改善
作用により電動機の火花発生が著しく抑制できるため、
スタータ用電動機の耐久性を大幅に向上できるのであ
る。
The inventors of the present invention have previously disclosed a starter motor in which a plurality of auxiliary poles and a plurality of auxiliary pole windings are arranged between a plurality of field poles and field windings as Japanese Patent Application No. 10-24292. is suggesting. When such a method is adopted, the generation of sparks of the electric motor can be significantly suppressed by the rectification improving effect of the auxiliary pole,
The durability of the starter motor can be greatly improved.

【0008】しかしながら、かかる先の提案方式につい
て、さらに検討を進めたところ、負荷電流を補極励磁巻
線に流すため励磁巻線の抵抗による銅損が発生する結
果、電動機の損失が増大し、発生トルクが減少する等ス
タータ用電動機の特性が低下することが判明した。
However, when the above-mentioned proposed method was further studied, the load current was caused to flow through the auxiliary pole excitation winding, so that copper loss due to the resistance of the excitation winding occurred, resulting in an increase in motor loss. It has been found that the characteristics of the starter motor deteriorate, such as the generated torque decreases.

【0009】本発明の目的は、アイドルストップのよう
にスタータ用電動機の使用頻度が多くなった場合でも、
火花の発生を防止でき、さらに、電動機特性の向上した
スタータ用電動機を提供することにある。
[0009] An object of the present invention is to provide a starter motor which is frequently used even when the starter motor is frequently used as in the case of an idle stop.
An object of the present invention is to provide a starter motor that can prevent generation of sparks and has improved motor characteristics.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、ヨークの内周側に等間隔で固定さ
れた複数の主極界磁極と、これらの複数の主極界磁極の
それぞれに巻回された励磁巻線と、上記複数の主極界磁
極の内側に回転可能に支持された電機子とを有するスタ
ータ用電動機において、上記複数の主極界磁極の間の中
間対称軸の位置に配置された補極とを備え、上記主極界
磁極と一方に隣り合った位置に配置された補極とを包含
して上記励磁巻線を巻回するようにしたものである。か
かる構成により、補極に専用の励磁巻線を巻回すること
なく、整流起電力を発生させることができ、電機子巻線
により発生するリアクタンス電圧を、打ち消すことがで
きるので、アイドルストップのようにスタータ用電動機
の使用頻度が多くなった場合でも、火花の発生を防止し
て、耐久性を向上し得るとともに、励磁巻線による銅損
を低減して、電動機特性を向上し得るものとなる。
(1) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of main pole field poles fixed at equal intervals on the inner peripheral side of a yoke, and a plurality of these main poles. An excitation winding wound around each of the field poles, and a starter motor having an armature rotatably supported inside the plurality of main pole field poles, wherein the starter motor includes a portion between the plurality of main pole field poles. An auxiliary pole disposed at a position of an intermediate symmetry axis, wherein the excitation winding is wound around the main pole field pole and an auxiliary pole disposed at a position adjacent to one of the main pole field poles. It is. With such a configuration, a rectified electromotive force can be generated without winding a dedicated excitation winding around the auxiliary pole, and a reactance voltage generated by the armature winding can be canceled, so that the idle stop can be performed. Even if the frequency of use of the starter motor increases, sparks can be prevented, durability can be improved, and copper loss due to exciting windings can be reduced, and motor characteristics can be improved. .

【0011】(2)上記(1)において、好ましくは、
上記励磁巻線を巻回した主極界磁極と補極との中間部に
おけるヨークに、内周側と外周側を連絡する貫通孔を設
けたものである。かかる構成により、冷却風を主極界磁
極と補極の中間部の空間を通って電機子表面に導くこと
ができ、スタータ用電動機の温度上昇を低減し得るもの
となる。
(2) In the above (1), preferably,
A yoke at an intermediate portion between the main pole field pole and the auxiliary pole around which the exciting winding is wound is provided with a through hole connecting the inner peripheral side and the outer peripheral side. With this configuration, the cooling air can be guided to the armature surface through the space between the main pole field pole and the auxiliary pole, and the temperature rise of the starter motor can be reduced.

【0012】(3)上記(2)において、好ましくは、
上記貫通孔は、上記電機子の回転方向に倒置するように
傾斜を持って配置するようにしたものである。かかる構
成により、通風抵抗を減少することができるので電機子
表面に流入する冷却風を増加することができ、スタータ
用電動機の温度上昇をさらに、低減し得るものとなる。
(3) In the above (2), preferably,
The through-hole is arranged to be inclined so as to be inverted in the rotation direction of the armature. With this configuration, the ventilation resistance can be reduced, so that the cooling air flowing into the armature surface can be increased, and the temperature rise of the starter motor can be further reduced.

【0013】(4)上記(2)において、好ましくは、
上記貫通孔は、上記主極界磁極と補極との中間部より回
転方向側に偏位させて配置したものである。かかる構成
により、通風抵抗をさらに減少することができるのでス
タータ用電動機の温度上昇をさらに、低減し得るものと
なる。
(4) In the above (2), preferably,
The through-hole is arranged so as to be deviated in the rotational direction from an intermediate portion between the main pole field pole and the auxiliary pole. With this configuration, the ventilation resistance can be further reduced, so that the temperature rise of the starter motor can be further reduced.

【0014】(5)上記(2)において、好ましくは、
上記ヨークは、上記貫通孔を設ける部分の厚みを他の部
分より厚くしたものである。かかる構成により、貫通孔
を設けたことによってヨーク断面の磁束通過面積が減少
することを防止でき、磁束の飽和現象によって電動機の
特性が低下することを防止し得るものとなる。
(5) In the above (2), preferably,
In the yoke, a portion where the through hole is provided is thicker than other portions. With this configuration, it is possible to prevent the magnetic flux passage area of the yoke cross section from decreasing due to the provision of the through holes, and to prevent the characteristics of the electric motor from deteriorating due to the magnetic flux saturation phenomenon.

【0015】(6)上記(2)において、好ましくは、
上記貫通孔が設けられたヨークの内側に、磁性体による
スペーサを配置したものである。かかる構成により、コ
スト上昇を低減し得るものとなる。
(6) In the above (2), preferably,
A spacer made of a magnetic material is arranged inside the yoke provided with the through hole. With such a configuration, the cost increase can be reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図3を用いて、本発
明の一実施形態によるスタータ用電動機について説明す
る。最初に、図1を用いて、本発明の一実施形態による
スタータ用電動機の構成について説明する。図1は、本
発明の一実施形態によるスタータ用電動機の構成を示す
断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A starter motor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the configuration of a starter motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to an embodiment of the present invention.

【0017】スタータ用電動機10は、ヨーク20と、
このヨーク20の内周側に固定された4個の主極界磁極
30a,30b,30c,30dを備えている。なお、
図示するスタータ用電動機10は、4極機の場合であ
る。主極界磁極30a,30b,30c,30dは、ヨ
ーク20の内周側に等間隔で配置されており、それぞれ
図示しない止めねじ等によってヨーク20に固定されて
いる。主極界磁極30a,30b,30c,30dの内
径側側端部は、周方向に突き出しており、いわゆるシュ
ー部32a,32b,32c,32dを形成している。
シュー部32a,32b,32c,32dを含む主極界
磁極30a,30b,30c,30dの内径側端部は、
円弧状となっており、後述する電機子60の外周部分と
の間の空隙長が一定となっている。
The starter motor 10 includes a yoke 20,
The yoke 20 has four main pole field poles 30a, 30b, 30c, and 30d fixed on the inner peripheral side. In addition,
The illustrated starter motor 10 is a four-pole motor. The main pole field poles 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged at equal intervals on the inner peripheral side of the yoke 20, and are fixed to the yoke 20 by set screws (not shown). The inner diameter side ends of the main pole field poles 30a, 30b, 30c, 30d protrude in the circumferential direction, forming so-called shoe portions 32a, 32b, 32c, 32d.
The inner diameter side ends of the main pole field poles 30a, 30b, 30c, 30d including the shoe portions 32a, 32b, 32c, 32d are:
It has an arc shape, and the gap length between the armature 60 and an outer peripheral portion described later is constant.

【0018】さらに隣り合った主極界磁極30a,30
b,30c,30d同士の中間中央部の位置,すなわ
ち、主極界磁極の中間対称軸の位置であり、整流を受け
る電機子巻線の対応した位置(電気的中性軸)には、補
極40a,40b,40c,40dを備えている。補極
40a,40b,40c,40dは、ヨーク20の内周
側に等間隔で配置されており、それぞれ、図示しない止
めネジ等でヨーク20に固定されている。補極40a,
40b,40c,40dの内径側側端部は、周方向に突
き出しており、いわゆるシュー部42a,42b,42
c,42dを形成している。シュー部42a,42b,
42c,42dを含む補極40a,40b,40c,4
0dの内径側端部は、平板状となっており、電機子60
の外周部分との間の空隙長は、シュー部42a,42
b,42c,42dで広く、補極40a,40b,40
c,40dの内径側中央端部では狭くなっている。電機
子60と補極40a,40b,40c,40dの内径側
端部との間の平均空隙長は、主極界磁極30a,30
b,30c,30dの内径側端部と電機子60の外周部
分との間の空隙長よりも広くしている。
Further, the adjacent main pole field poles 30a, 30
b, 30c, and 30d, the position of the middle central portion, that is, the position of the middle symmetric axis of the main pole field pole, and the corresponding position (electrically neutral axis) of the armature winding to be rectified, It has poles 40a, 40b, 40c, 40d. The auxiliary poles 40a, 40b, 40c, and 40d are arranged at equal intervals on the inner peripheral side of the yoke 20, and each is fixed to the yoke 20 by a not-shown set screw or the like. Complementary pole 40a,
The inner diameter side ends of 40b, 40c, and 40d protrude in the circumferential direction, so-called shoe portions 42a, 42b, 42.
c, 42d. The shoe parts 42a, 42b,
Complementary poles 40a, 40b, 40c, 4 including 42c, 42d
0d has a flat plate-shaped end, and the armature 60
The length of the gap between the outer peripheral portion of each of the shoe portions 42a, 42
b, 42c, and 42d, and the auxiliary poles 40a, 40b, and 40
At the center end on the inner diameter side of c and 40d, the width is narrow. The average gap length between the armature 60 and the inner diameter side end of the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, 40d is determined by the main pole field poles 30a, 30
The gap length between the inner diameter side ends of b, 30c, and 30d and the outer peripheral portion of the armature 60 is made wider.

【0019】なお、シュー部42a,42b,42c,
42dを含む補極40a,40b,40c,40dの内
径側端部は、平板状とすることにより、電機子60の外
周部分との間の空隙長は、シュー部42a,42b,4
2c,42dで広くなるため、隣接する主極界磁極30
a,30b,30c,30dから補極40a,40b,
40c,40dに直接磁束が漏れ難くなり、漏れ磁束を
低減することができる。なお、平板状とすることは、本
発明の必須の条件でないことは言うまでもないものであ
る。
The shoe sections 42a, 42b, 42c,
The inner-diameter end portions of the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, and 40d including the 42d are formed in a flat plate shape, so that the gap length between the outer peripheral portion of the armature 60 and the shoe portions 42a, 42b, and 4 is reduced.
2c and 42d, the width of the adjacent main pole field pole 30
a, 30b, 30c, 30d to complementary poles 40a, 40b,
It becomes difficult for the magnetic flux to leak directly to 40c and 40d, and it is possible to reduce the magnetic flux leaking. Needless to say, the flat shape is not an essential condition of the present invention.

【0020】さらに、本実施形態によるスタータ用電動
機10は、上記主極界磁極30a,30b,30c,3
0dと補極40a,40b,40c,40dとを包含す
るように励磁巻線50a,50b,50c,50dが巻
回されている。ここで、例えば、励磁巻線50aは、隣
合う主極界磁極30aと補極40aとに巻回されている
ように、励磁巻線50は、一つの主極界磁極30と電機
子60の回転方向R側に隣あった補極40とに渡って巻
回されている。
Further, the starter motor 10 according to the present embodiment includes the main pole magnetic poles 30a, 30b, 30c, 3
The excitation windings 50a, 50b, 50c, 50d are wound so as to include 0d and the supplementary poles 40a, 40b, 40c, 40d. Here, for example, the excitation winding 50 is formed of one main pole field pole 30 and the armature 60 so that the excitation winding 50a is wound around the adjacent main pole field pole 30a and auxiliary pole 40a. It is wound around the auxiliary pole 40 adjacent to the rotation direction R side.

【0021】ここで、主極界磁極30a,30b,30
c,30dの極性N,Sと、補極40a,40b,40
c,40dの極性n,sの関係は、電動機では回転方向
にN・n・S・sの順とすれば良いから、スタータ用電
動機のように一方向回転のみに使用される場合は、主極
界磁極30aと補極40aは同極性となり、また、主極
界磁極30bと補極40bは同極性となるように、隣合
う主極界磁極30a,30b,30c,30dと補極4
0a,40b,40c,40dを、それぞれ、一つの励
磁巻線50a,50b,50c,50dで包含して巻回
することが可能となる。
Here, the main pole field poles 30a, 30b, 30
The polarities N and S of c and 30d and the complementary poles 40a, 40b and 40
The relationship between the polarities n and s of c and 40d may be N, n, S, and s in the direction of rotation of the electric motor. The adjacent main pole field poles 30a, 30b, 30c, 30d and the supplementary pole 4 are arranged so that the pole field pole 30a and the supplement pole 40a have the same polarity, and the main pole field pole 30b and the supplement pole 40b have the same polarity.
0a, 40b, 40c, and 40d can be wound by being included in one excitation winding 50a, 50b, 50c, and 50d, respectively.

【0022】さらに、主極界磁極30a,30b,30
c,30dと補極40a,40b,40c,40dとで
は必要起磁力が異なるが、本実施形態のように、主極界
磁極30a,30b,30c,30dと補極40a,4
0b,40c,40dを一つの励磁巻線で包含して巻回
する場合は、主極界磁極30a,30b,30c,30
dと補極40a,40b,40c,40dのそれぞれの
空隙長を変えることによって調節すればよいものであ
る。
Further, the main pole magnetic poles 30a, 30b, 30
Although the required magnetomotive force differs between c and 30d and the auxiliary poles 40a, 40b, 40c and 40d, as in the present embodiment, the main pole magnetic poles 30a, 30b, 30c and 30d and the auxiliary poles 40a and 4 are different.
0b, 40c, and 40d are wound by including one excitation winding, the main pole field poles 30a, 30b, 30c, 30
It can be adjusted by changing the gap length of each of d and the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, 40d.

【0023】例えば、上述したように、電機子60と補
極40a,40b,40c,40dの内径側端部との間
の平均空隙長は、主極界磁極30a,30b,30c,
30dの内径側端部と電機子60の外周部分との間の空
隙長よりも広くしている。先の提案の方式のように、主
極界磁極に巻回する励磁巻線と補極に巻回する励磁巻線
を独立にして、それぞれの励磁巻線に同じ電流を流す場
合、主極界磁極に巻回する励磁巻線の巻数を10とし
て、補極に巻回する励磁巻線の巻数を4とすると、主極
界磁極の起磁力と補極の起磁力の比率は、10対4とな
る。従って、電機子60と補極40a,40b,40
c,40dの内径側端部との間の平均空隙長を、主極界
磁極30a,30b,30c,30dの内径側端部と電
機子60の外周部分との間の空隙長の(10/4)倍と
することにより、先の提案方式と同等の起磁力を得るこ
とができる。なお、主極界磁極の起磁力と補極の起磁力
と変える方法としては、空隙長を変える以外にも、補極
の軸方向の長さを主極界磁極の軸方向の長さよりも短く
する等の方法をとることもできる。
For example, as described above, the average gap length between the armature 60 and the inner diameter side end of the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, 40d is determined by the main pole field poles 30a, 30b, 30c,
The gap length is larger than the gap length between the inner diameter side end of 30d and the outer peripheral portion of the armature 60. As in the previously proposed method, when the excitation winding wound around the main pole field pole and the excitation winding wound around the auxiliary pole are made independent and the same current flows through each excitation winding, Assuming that the number of windings of the exciting winding wound around the magnetic pole is 10 and the number of windings of the exciting winding wound around the auxiliary pole is 4, the ratio of the magnetomotive force of the main pole field pole and the auxiliary pole is 10: 4. Becomes Therefore, the armature 60 and the auxiliary poles 40a, 40b, 40
The average gap length between the inner diameter side ends of the c and 40d is (10 //) of the gap length between the inner diameter side ends of the main pole field poles 30a, 30b, 30c and 30d and the outer peripheral portion of the armature 60. 4) By making it twice, it is possible to obtain a magnetomotive force equivalent to that of the previously proposed method. As a method of changing the magnetomotive force of the main pole field pole and the magnetomotive force of the auxiliary pole, in addition to changing the gap length, the axial length of the auxiliary pole is shorter than the axial length of the main pole field pole. And other methods.

【0024】また、スタータ用電動機10は、主極界磁
極30a,30b,30c,30d及び補極40a,4
0b,40c,40dの内周側に、電機子60を備えて
いる。電機子60は、シャフト62と、このシャフト6
2に固定された複数の板を積層したコア64とから構成
される。コア64には、シャフト62と平行に伸びる複
数のスロット66が形成されている。スロット66に
は、図示しない電機子巻線が配せられている。電機子巻
線の端部は、図示しない整流子に接続されている。電機
子60は、これらの整流子,電機子巻線,コア64及び
シャフト62によって構成されている。
The starter motor 10 includes main pole magnetic poles 30a, 30b, 30c, 30d and auxiliary poles 40a, 4a.
An armature 60 is provided on the inner peripheral side of Ob, 40c, and 40d. The armature 60 includes a shaft 62 and the shaft 6.
And a core 64 in which a plurality of plates fixed to 2 are laminated. A plurality of slots 66 extending in parallel with the shaft 62 are formed in the core 64. The slot 66 is provided with an armature winding (not shown). The end of the armature winding is connected to a not-shown commutator. The armature 60 includes the commutator, the armature winding, the core 64, and the shaft 62.

【0025】スタータ用電動機が回転すると、整流作用
を受けた電機子巻線の電流iが変化する。このとき、電
機子巻線のインダクタンスLによって、リアクタンス電
圧er(=−L・di/dt(V))が発生し、整流中
の電機子巻線内の電流の変化を妨げ、整流を遅らせる作
用をする。この整流遅れは火花発生の原因となるため、
リアクタンス電圧にうち勝って整流を促進し、できるだ
け直線整流に近づけるためには、整流中のコイルに外部
からリアクタンス電圧erと反対方向で大きさの等しい
電圧を誘起させる必要がある。この目的のために、本実
施形態においては、補極40a,40b,40c,40
dを中性軸に置き、整流を受けるコイルにこの整流電圧
を誘起させるようにしている。なお、リアクタンス電圧
は、負荷電流に正比例するから、整流電圧も負荷電流に
比例させる必要がある。このために、補極は負荷電流で
励磁するようにしている。この結果、スタータ用電動機
が停止状態から高速運転に至るまで負荷の状態に拘わら
ず、リアクタンス電圧を整流起電力によって効果的に打
ち消すことができる。
When the starter motor rotates, the current i of the rectifying armature winding changes. At this time, a reactance voltage er (= −L · di / dt (V)) is generated due to the inductance L of the armature winding, which prevents a change in current in the armature winding during rectification and delays rectification. do. This rectification delay causes sparks,
In order to promote the rectification by overcoming the reactance voltage and make the rectification as close to the linear rectification as possible, it is necessary to induce a voltage equal in magnitude in the opposite direction to the reactance voltage er from the outside to the coil under rectification. For this purpose, in the present embodiment, the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, 40
d is placed on the neutral axis so that the rectified voltage is induced in the rectified coil. Since the reactance voltage is directly proportional to the load current, the rectified voltage also needs to be proportional to the load current. For this purpose, the auxiliary pole is excited by a load current. As a result, the reactance voltage can be effectively canceled by the rectified electromotive force regardless of the state of the load from the stop state to the high-speed operation of the starter motor.

【0026】さらに、本実施形態においては、励磁巻線
50は、構造的な特徴も有している。すなわち、図1に
示すように、励磁巻線50a,50b,50c,50d
は、主極界磁極30a,30b,30c,30dと、回
転方向R側に隣り合った補極40a,40b,40c,
40dとを包含して巻回するようにしている。このよう
に主極励磁巻線と補極励磁巻線を同一にしているため、
補極励磁電流を負荷電流に完全に同化することが可能と
なる。また、従来のように主極励磁巻線と別に補極励磁
巻線を持たないため、巻線の数が主極の数と同数とする
ことができる。
Further, in the present embodiment, the exciting winding 50 also has a structural feature. That is, as shown in FIG. 1, the excitation windings 50a, 50b, 50c, 50d
Are the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, adjacent to the main pole field poles 30a, 30b, 30c, 30d on the rotation direction R side.
And 40d. Since the main pole excitation winding and the auxiliary pole excitation winding are the same,
The auxiliary pole excitation current can be completely assimilated to the load current. Further, since no auxiliary pole excitation winding is provided separately from the main pole excitation winding unlike the related art, the number of windings can be the same as the number of main poles.

【0027】ここで、図2を用いて、本実施形態による
スタータ用電動機において主極界磁極と補極を同一の励
磁巻線を用いて巻回することにより励磁巻線による銅損
の低減効果について説明する。図2は、本発明の一実施
形態によるスタータ用電動機における励磁巻線による銅
損の低減効果を説明するコイル構成図である。なお、図
1と同一符号は、同一部分を示している。
Here, referring to FIG. 2, in the starter motor according to the present embodiment, the main pole field pole and the auxiliary pole are wound using the same excitation winding, thereby reducing the copper loss by the excitation winding. Will be described. FIG. 2 is a coil configuration diagram illustrating the effect of reducing copper loss by the excitation winding in the starter motor according to one embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0028】励磁巻線50a,50b,50c,50d
は、主極界磁極30a,30b,30c,30dと、回
転方向R側に隣り合った補極40a,40b,40c,
40dとを、それぞれ、包含して巻回するようにしてい
る。励磁巻線50aと励磁巻線50bの間は、連絡線5
2abにより接続され、励磁巻線50cと励磁巻線50
dの間は、連絡線52cdにより接続されている。連絡
線とは、励磁巻線同士を接続したり、励磁巻線を他の箇
所と接続するために用いられる導体であり、主極界磁極
や補極による起磁力には、直接関係しない部分である。
また、励磁巻線50aは、連絡線52aによりバッテリ
ー120に接続され、励磁巻線50cは、連絡線52c
によりバッテリー120に接続されている。さらに、励
磁巻線50bは、連絡線52bによりブラシ70A,7
0Cに接続され、励磁巻線50dは、連絡線52dによ
りブラシ70A,70Cに接続されている。ブラシ70
B,70Dは、接地されている。本図は2コイル直並列
接続の場合の実施形態を示している。
Excitation windings 50a, 50b, 50c, 50d
Are the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, adjacent to the main pole field poles 30a, 30b, 30c, 30d on the rotation direction R side.
And 40d, respectively, and are wound. A connection line 5 is provided between the excitation winding 50a and the excitation winding 50b.
2ab, the exciting winding 50c and the exciting winding 50
Connections d are connected by a connection line 52cd. The connection line is a conductor used to connect the excitation windings or to connect the excitation windings to other parts.It is a part that is not directly related to the magnetomotive force generated by the main pole field pole or the auxiliary pole. is there.
The exciting winding 50a is connected to the battery 120 by a connecting line 52a, and the exciting winding 50c is connected to the connecting line 52c.
Is connected to the battery 120. Further, the excitation winding 50b is connected to the brushes 70A, 7A by the connecting wire 52b.
0C, and the excitation winding 50d is connected to the brushes 70A, 70C by a connecting line 52d. Brush 70
B and 70D are grounded. This figure shows an embodiment in the case of two-coil series-parallel connection.

【0029】ここで、主極界磁極30a及び補極40a
を例にして、先に提案した方式に比べて、励磁巻線の全
長がどの程度低減できるかについて説明する。図中にお
いて、1点鎖線でしめした巻線54a,56aは、主極
界磁極30a及び補極40aをそれぞれ別の励磁巻線に
より巻回した場合を模式的に示している。主極界磁極3
0a及び補極40aを同一の巻線50aによって巻回し
た場合、巻線54a,56aの部分は不要となる。巻線
54a,56aの部分の長さをL1として、巻線の1T
辺り、2・L1だけ短くなる。一方、主極界磁極30a
と補極40aの間の長さをL2とすると、2・L2だけ
長くなっている。さらに、主極界磁極30a及び補極4
0aをそれぞれ別の励磁巻線により巻回した場合、補極
の励磁巻線は、主極界磁極の励磁巻線よりも巻数が少な
いので、主極界磁極30a及び補極40aを同一の巻線
50aによって巻回した場合には、巻数は等しいため、
その分、巻線の長さは長くなる。これらを総合的に勘案
すると、主極界磁極30a及び補極40aをそれぞれ別
の励磁巻線により巻回した場合に対して、主極界磁極3
0a及び補極40aを同一の巻線50aによって巻回し
た場合には、励磁巻線の全長を20〜30%低減するこ
とができる。従って、励磁巻線による銅損を、20〜3
0%低減することができる。その結果、本実施形態にお
いては、補極励磁巻線の抵抗損による電動機の発生トル
クの低減を防止して、電動機特性を向上することができ
る。
Here, the main pole field pole 30a and the auxiliary pole 40a
As an example, how the entire length of the exciting winding can be reduced as compared with the previously proposed method will be described. In the figure, windings 54a and 56a indicated by alternate long and short dash lines schematically show the case where the main pole field pole 30a and the auxiliary pole 40a are wound by separate excitation windings. Main pole field pole 3
When 0a and the auxiliary pole 40a are wound by the same winding 50a, the windings 54a and 56a become unnecessary. Assuming that the lengths of the windings 54a and 56a are L1, 1T
Around 2 · L1. On the other hand, the main pole field pole 30a
Assuming that the length between L and the auxiliary pole 40a is L2, the length is 2 · L2. Further, the main pole field pole 30a and the auxiliary pole 4
0a is wound by separate excitation windings, the excitation winding of the auxiliary pole has a smaller number of turns than the excitation winding of the main pole field pole. When wound by the wire 50a, since the number of turns is equal,
Accordingly, the length of the winding becomes longer. Considering these factors comprehensively, when the main pole field pole 30a and the auxiliary pole 40a are wound by separate excitation windings, the main pole field pole 3a
When the 0a and the auxiliary pole 40a are wound by the same winding 50a, the total length of the exciting winding can be reduced by 20 to 30%. Therefore, the copper loss due to the excitation winding is reduced to 20 to 3
0% can be reduced. As a result, in the present embodiment, it is possible to prevent the torque generated by the motor from being reduced due to the resistance loss of the auxiliary pole excitation winding, and to improve the motor characteristics.

【0030】また、励磁巻線の全長を短くできることに
より、使用する巻線の材料コストを低減することができ
る。さらに、主極界磁極及び補極への励磁巻線の巻回
は、半減できるので、巻線作業に要するコストを低減す
ることができる。
Further, since the total length of the exciting winding can be shortened, the material cost of the winding used can be reduced. Furthermore, the number of turns of the exciting winding around the main pole field pole and the auxiliary pole can be reduced by half, so that the cost required for winding work can be reduced.

【0031】次に、図3を用いて、本実施形態によるス
タータ用電動機を用いるエンジンの始動装置の構成につ
いて説明する。図3は、本発明の一実施形態によるスタ
ータ用電動機を用いるエンジンの始動装置の構成を示す
ブロック図である。
Next, the configuration of an engine starting device using the electric motor for a starter according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an engine starting device using a starter motor according to an embodiment of the present invention.

【0032】スタータ用電動機10の励磁巻線50は、
主極界磁極の励磁巻線と補極の励磁巻線も兼用してお
り、ブラシ70及び整流子72を介して電機子60の電
機子巻線に接続されている。このような構成とすること
によって、補極を負荷電流Iで励磁することができ、ブ
ラシ70による短絡線輪の自己誘導起電力、すなわち、
リアクタンス電圧を、補極40a,40b,40c,4
0dによって発生する整流起電力で打ち消すことができ
る。
The excitation winding 50 of the starter motor 10 is
The excitation winding of the main pole field pole and the excitation winding of the auxiliary pole are also used, and are connected to the armature winding of the armature 60 via the brush 70 and the commutator 72. With such a configuration, the auxiliary pole can be excited by the load current I, and the self-induced electromotive force of the short-circuit wire by the brush 70, that is,
The reactance voltage is changed to the auxiliary poles 40a, 40b, 40c, 4
It can be canceled by the rectified electromotive force generated by Od.

【0033】スタータ100は、スタータ用電動機10
と、マグネットスイッチ90によって構成されている。
マグネットスイッチ90は、キースイッチ110を介し
て、バッテリ120に接続されている。また、マグネッ
トスイッチ90は、吸引コイル92と、保持コイル94
と、プランジャ96と、主接点98を備えている。
The starter 100 includes a starter motor 10
And a magnet switch 90.
The magnet switch 90 is connected to the battery 120 via the key switch 110. The magnet switch 90 includes a suction coil 92 and a holding coil 94.
, A plunger 96 and a main contact 98.

【0034】エンジンを始動するため、キースイッチ1
10を閉じると、バッテリ120から吸引コイル92に
電流が流れ、プランジャ96を矢印A方向に吸引して、
主接点98を閉じる。主接点98が閉じると、バッテリ
120から主接点98を介して、スタータ用電動機10
に電流が流れるとともに、保持コイル94にも電流が流
れ、プランジャ96は主接点98を閉じた状態に保持さ
れる。また、プランジャ96が矢印A方向に移動する
と、プランジャ96に係合している図示しないシフト機
構によって、スタータ用電動機10のピニオンギヤ74
が矢印B方向に移動して、ピニオンギヤ74が内燃機関
本体130の駆動軸に取り付けられたリングギヤ132
に突入して噛み合う。
The key switch 1 is used to start the engine.
When 10 is closed, a current flows from the battery 120 to the suction coil 92, and the plunger 96 is sucked in the direction of arrow A,
The main contact 98 is closed. When the main contact 98 is closed, the starter motor 10 is connected from the battery 120 via the main contact 98.
, The current also flows through the holding coil 94, and the plunger 96 is held with the main contact 98 closed. When the plunger 96 moves in the direction of arrow A, the pinion gear 74 of the starter motor 10 is moved by a shift mechanism (not shown) engaged with the plunger 96.
Moves in the direction of arrow B, and the pinion gear 74 is moved to the ring gear 132 attached to the drive shaft of the internal combustion engine main body 130.
And mesh with each other.

【0035】バッテリ120からの電流は、主極及び補
極励磁巻線50に流れるとともに、ブラシ70及び整流
子72を介して、電機子60の電機子巻線に流れるた
め、電機子60が回転し、電機子60と連結されたピニ
オンギヤ74の回転力が、リングギヤ132を介して、
内燃機関本体130に伝達され、内燃機関130が始動
する。
The current from the battery 120 flows through the main pole and auxiliary pole excitation windings 50, and also flows through the brush 70 and the commutator 72 to the armature windings of the armature 60, so that the armature 60 rotates. The rotation force of the pinion gear 74 connected to the armature 60 is
The power is transmitted to the internal combustion engine main body 130, and the internal combustion engine 130 starts.

【0036】このとき、励磁巻線50に流れる電流は、
補極を励磁して、整流起電力を発生して、電機子40
a,40b,40c,40dに発生するリアクタンス電
圧を打ち消して、火花を抑制する。
At this time, the current flowing through the exciting winding 50 is
The auxiliary pole is excited to generate a rectified electromotive force, and the armature 40
The sparks are suppressed by canceling the reactance voltages generated at a, 40b, 40c, and 40d.

【0037】内燃機関本体130の始動後、キースイッ
チ110を開くことにより、保持コイル94への通電が
遮断され、プランジャ96が矢印C方向に復帰して、主
接点98を開いて、スタータ用電動機10の回転が停止
するとともに、ピニオンギヤ74も、矢印D方向に復帰
して、ピニオンギヤ74とリングギヤ132の係合も解
放される。
When the key switch 110 is opened after the start of the internal combustion engine body 130, the power supply to the holding coil 94 is interrupted, the plunger 96 returns in the direction of arrow C, the main contact 98 is opened, and the starter motor is opened. As the rotation of the pinion gear 10 stops, the pinion gear 74 also returns in the direction of arrow D, and the engagement between the pinion gear 74 and the ring gear 132 is released.

【0038】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、電機子巻線の自己誘導起電力によって発生したリア
クタンス電圧を、補極により発生する整流起電力で打ち
消すようにしているため、ブラシ下の火花の発生を減少
することができる。また、補極の励磁巻線には負荷電流
を流すようにしているので、リアクタンス電圧が増加し
ても、整流起電力も併せて増加するため、負荷の状態に
拘わらず、リアクタンス電圧を整流起電力によって効果
的に打ち消すことができる。さらに、主極界磁極と補極
とを包含して励磁巻線により巻回するようにしているた
め、銅損を低減することができ、電動機の発生トルクの
低減を防止して、電動機特性を向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, the reactance voltage generated by the self-induced electromotive force of the armature winding is canceled by the rectified electromotive force generated by the auxiliary pole. Sparks can be reduced. In addition, since the load current flows through the excitation winding of the auxiliary pole, even if the reactance voltage increases, the rectified electromotive force also increases, so that the reactance voltage is rectified regardless of the load state. Power can effectively counteract it. Furthermore, since the winding is wound by the exciting winding including the main pole field pole and the auxiliary pole, it is possible to reduce copper loss, prevent a reduction in torque generated by the motor, and improve motor characteristics. Can be improved.

【0039】次に、図4を用いて、本発明の第2の実施
形態によるスタータ用電動機について説明する。図4
は、本発明の第2の実施形態によるスタータ用電動機の
構成を示す部分断面図である。なお、図1と同一符号
は、同一部分を示している。
Next, a starter motor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0040】本実施形態の全体的な構成は、図1に示し
たものと同様であり、隣合う主極界磁極30と補極40
を包含するように、励磁巻線50によって巻回するよう
にしている。
The overall configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the adjacent main pole field pole 30 and auxiliary pole 40 are adjacent to each other.
Are wound by the exciting winding 50 so as to include

【0041】さらに、本実施形態においては、主極界磁
極30と補極40との間の部分におけるヨーク20に、
内周側と外周側とを連絡する貫通孔150を設けてい
る。先に提案した方式のように、主極励磁巻線と補極励
磁巻線がそれぞれ独立している方式においては、主極3
0と補極40の間にはそれぞれ巻線の一部が納められて
いるため、空間は形成されていないものである。それに
対して、本実施形態では、主極励磁巻線と補極励磁巻線
を共用することにより、主極30と補極40の間には空
間部Xが存在する。そこで、ヨーク相当部に貫通孔15
0を設け、電機子60の回転によるファン作用により、
電機子の軸方向から吸入された冷却風は電機子表面,極
表面,コイル内面を冷却して、矢印E方向に流れて外部
に流出する。これによって、スタータ用電動機の温度上
昇を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the yoke 20 in the portion between the main pole field pole 30 and the auxiliary pole 40 has:
A through hole 150 that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side is provided. In a system in which the main pole excitation winding and the auxiliary pole excitation winding are independent from each other as in the previously proposed system, the main pole 3
A space is not formed between the zero and the auxiliary pole 40 because a part of the winding is accommodated in each. On the other hand, in the present embodiment, the space X exists between the main pole 30 and the auxiliary pole 40 by sharing the main pole excitation winding and the auxiliary pole excitation winding. Therefore, the through hole 15 is provided in the yoke equivalent part.
0, and the fan action by the rotation of the armature 60
The cooling air drawn in from the axial direction of the armature cools the armature surface, the pole surface, and the coil inner surface, flows in the direction of arrow E, and flows out. Thereby, the temperature rise of the starter motor can be suppressed.

【0042】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、電機子巻線の自己誘導起電力によって発生したリア
クタンス電圧を、補極により発生する整流起電力で打ち
消すようにしているため、ブラシ下の火花の発生を減少
することができる。また、補極の励磁巻線を、主極の励
磁巻線と共用しているので、負荷電流がそのまま補極に
流れ、リアクタンス電圧が増大しても、整流起電力も併
せて増加するため、負荷の状態に拘わらず、リアクタン
ス電圧を整流起電力によって打ち消すことができる。さ
らに、主極界磁極と補極とを包含して励磁巻線により巻
回するようにしているため、銅損を低減することがで
き、電動機の発生トルクの低減を防止して、電動機特性
を向上することができる。また、主極と補極の中間部ヨ
ークに、貫通孔を設けているので、電機子のファン作用
により、電機子表面、極表面、コイル内面を有効に冷却
することができる。これによってスタータ用電動機の温
度上昇を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the reactance voltage generated by the self-induced electromotive force of the armature winding is canceled by the rectified electromotive force generated by the auxiliary pole. Sparks can be reduced. Also, since the excitation winding of the auxiliary pole is shared with the excitation winding of the main pole, even if the load current flows through the auxiliary pole as it is and the reactance voltage increases, the rectified electromotive force also increases. Regardless of the state of the load, the reactance voltage can be canceled by the rectified electromotive force. Furthermore, since the winding is wound by the exciting winding including the main pole field pole and the auxiliary pole, it is possible to reduce copper loss, prevent a reduction in torque generated by the motor, and improve motor characteristics. Can be improved. Further, since the through hole is provided in the intermediate yoke between the main pole and the auxiliary pole, the armature surface, the pole surface, and the inner surface of the coil can be effectively cooled by the fan action of the armature. This can suppress a rise in the temperature of the starter motor.

【0043】次に、図5を用いて、本発明の第3の実施
形態によるスタータ用電動機について説明する。図5
は、本発明の第3の実施形態によるスタータ用電動機の
構成を示す部分断面図である。なお、図1と同一符号
は、同一部分を示している。
Next, a starter motor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to a third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0044】本実施形態の全体的な構成は、図1に示し
たものと同様であり、隣合う主極界磁極30と補極40
を包含するように、励磁巻線50によって巻回するよう
にしている。
The overall configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the adjacent main pole field pole 30 and auxiliary pole 40
Are wound by the exciting winding 50 so as to include

【0045】さらに、本実施形態においては、主極界磁
極30と補極40との間の部分におけるヨーク20に、
内周側と外周側とを連絡する貫通孔150Aを設けてい
る。貫通孔150Aは、放射軸線160より回転方向R
側に傾斜して設けられている。こうすることによって、
冷却風の通風抵抗を減少することができるので、電動機
内部の冷却を、さらに効果的に高めることができ、スタ
ータ用電動機の温度上昇をさらに抑制することができ
る。
Further, in the present embodiment, the yoke 20 at a portion between the main pole field pole 30 and the auxiliary pole 40 has:
A through hole 150A that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side is provided. The through hole 150 </ b> A is rotated in the rotational direction R from the radiation axis 160.
It is provided to be inclined to the side. By doing this,
Since the ventilation resistance of the cooling air can be reduced, the cooling inside the electric motor can be more effectively increased, and the temperature rise of the electric motor for the starter can be further suppressed.

【0046】次に、図6を用いて、本発明の第4の実施
形態によるスタータ用電動機について説明する。図6
は、本発明の第4の実施形態によるスタータ用電動機の
構成を示す部分断面図である。なお、図1と同一符号
は、同一部分を示している。
Next, a starter motor according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to a fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0047】本実施形態の全体的な構成は、図1に示し
たものと同様であり、隣合う主極界磁極30と補極40
を包含するように、励磁巻線50によって巻回するよう
にしている。
The overall configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the adjacent main pole field pole 30 and auxiliary pole 40
Are wound by the exciting winding 50 so as to include

【0048】さらに、本実施形態においては、主極界磁
極30と補極40との間の部分におけるヨーク20に、
内周側と外周側とを連絡する貫通孔150Bが設けられ
ている。貫通孔150Bは、放射軸線160上より回転
方向R側に偏位して設けられている。こうすることによ
って、補極40側面40Xを通風ガイドとして利用でき
るため、冷却風の通風抵抗をさらに減少することができ
るので、電動機内部の冷却を、さらに効果的に高めるこ
とができ、スタータ用電動機の温度上昇をさらに抑制す
ることができる。
Further, in the present embodiment, the yoke 20 at the portion between the main pole field pole 30 and the auxiliary pole 40 has:
A through hole 150B that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side is provided. The through-hole 150B is provided so as to be deviated from the radial axis 160 toward the rotation direction R. By doing so, since the side surface 40X of the auxiliary pole 40 can be used as a ventilation guide, the ventilation resistance of the cooling air can be further reduced, so that the cooling inside the motor can be more effectively increased, and the starter motor can be used. Can be further suppressed.

【0049】このとき、貫通孔150Bは放射軸線16
0に対し、傾斜していても、また平行に設けられていて
も同様の効果が得られるのは言うまでもない。
At this time, the through hole 150B is
It is needless to say that the same effect can be obtained even if it is inclined or provided in parallel to 0.

【0050】次に、図7を用いて、本発明の第5の実施
形態によるスタータ用電動機について説明する。図7
は、本発明の第5の実施形態によるスタータ用電動機の
構成を示す部分断面図である。なお、図1と同一符号
は、同一部分を示している。
Next, a starter motor according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to a fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0051】本実施形態の全体的な構成は、図1に示し
たものと同様であり、隣合う主極界磁極30と補極40
を包含するように、励磁巻線50によって巻回するよう
にしている。
The overall configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the adjacent main pole field pole 30 and auxiliary pole 40
Are wound by the exciting winding 50 so as to include

【0052】さらに、本実施形態においては、主極界磁
極30と補極40との間の部分におけるヨーク20に、
内周側と外周側とを連絡する貫通孔150Cを設けてい
る。貫通孔150Cが設けられているヨーク部分22の
肉厚は、孔の幅分に相当する面積分だけ厚くしてある。
こうすることによって、部分22のヨークの周方向断面
積を貫通孔150Cが無いヨーク部分と同等にすること
ができ、部分22を通過する磁束170に対する磁気抵
抗を増加することなく、貫通孔150Cを設けることが
できる。
Further, in the present embodiment, the yoke 20 at the portion between the main pole field pole 30 and the auxiliary pole 40 is
A through hole 150 </ b> C that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side is provided. The thickness of the yoke portion 22 provided with the through-hole 150C is increased by an area corresponding to the width of the hole.
By doing so, the circumferential cross-sectional area of the yoke of the portion 22 can be made equal to that of the yoke portion without the through hole 150C, and the through hole 150C can be formed without increasing the magnetic resistance to the magnetic flux 170 passing through the portion 22. Can be provided.

【0053】なお、貫通孔150Cは、図5に示した貫
通孔150Aのように、放射軸線160より回転方向R
側に傾斜して設けてもよく、また、貫通孔150Bのよ
うに、放射軸線160上より回転方向R側に偏位して設
けられてもよいものである。
The through-hole 150C is, as in the through-hole 150A shown in FIG.
It may be provided to be inclined to the side, or may be provided so as to be deviated toward the rotation direction R side from the radial axis 160 like the through hole 150B.

【0054】本実施形態においては、スタータ用電動機
の温度上昇を抑制できるだけでなく、磁束の通過を妨げ
ないようにできるので、電動機特性の低下を防止でき
る。
In this embodiment, not only the temperature rise of the starter motor can be suppressed, but also the passage of the magnetic flux can be prevented, so that the deterioration of the motor characteristics can be prevented.

【0055】次に、図8を用いて、本発明の第6の実施
形態によるスタータ用電動機について説明する。図8
は、本発明の第6の実施形態によるスタータ用電動機の
構成を示す部分断面図である。なお、図1と同一符号
は、同一部分を示している。
Next, a starter motor according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 13 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to a sixth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0056】本実施形態の全体的な構成は、図1に示し
たものと同様であり、隣合う主極界磁極30と補極40
を包含するように、励磁巻線50によって巻回するよう
にしている。
The overall configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the adjacent main pole field pole 30 and auxiliary pole 40 are adjacent to each other.
Are wound by the exciting winding 50 so as to include

【0057】さらに、本実施形態においては、主極界磁
極30と補極40との間の部分におけるヨーク20に、
内周側と外周側とを連絡する貫通孔150Dを設けてい
る。また、貫通孔150Dが設けられるヨーク部分に磁
性材によるスペーサ24が設けられている。これによっ
て、貫通孔150Dによって妨げられた磁束170は、
スペーサ24にも分散して流れることができるので、電
動機特性を低下すること無く、貫通孔を設けることがで
きる。また、大きなヨークを加工して面積変更部を作る
ことなく、ヨーク肉厚部を実現できるので、コスト増大
を防止できる。
Further, in the present embodiment, the yoke 20 at a portion between the main pole field pole 30 and the auxiliary pole 40 has
A through hole 150D that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side is provided. Further, a spacer 24 made of a magnetic material is provided in a yoke portion where the through hole 150D is provided. Thereby, the magnetic flux 170 disturbed by the through hole 150D becomes
Since the fluid can be dispersed and flow also in the spacer 24, the through hole can be provided without deteriorating the motor characteristics. In addition, since a thick yoke portion can be realized without processing a large yoke to form an area changing portion, an increase in cost can be prevented.

【0058】なお、貫通孔150Dは、図5に示した貫
通孔150Aのように、放射軸線160より回転方向R
側に傾斜して設けてもよく、また、貫通孔150Bのよ
うに、放射軸線160上より回転方向R側に偏位して設
けられてもよいものである。
The through-hole 150D is, as in the through-hole 150A shown in FIG.
It may be provided to be inclined to the side, or may be provided so as to be deviated toward the rotation direction R side from the radial axis 160 like the through hole 150B.

【0059】本実施形態においては、スタータ用電動機
の温度上昇を抑制できるだけでなく、磁束の通過を妨げ
ないようにできるので、電動機特性の低下を防止でき
る。
In the present embodiment, not only the temperature rise of the starter motor can be suppressed, but also the passage of the magnetic flux can be prevented, so that the deterioration of the motor characteristics can be prevented.

【0060】なお、図4〜図8に示した実施形態におい
て、貫通孔は、1個でも、また複数でもよいものであ
る。
In the embodiment shown in FIGS. 4 to 8, one or a plurality of through holes may be provided.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、アイドルストップのよ
うにスタータ電動機の使用頻度が多くなった場合でも、
火花の発生を防止でき、さらに、電動機特性の向上させ
ることができる。
According to the present invention, even when the frequency of use of the starter motor increases, such as in the case of idle stop,
The generation of sparks can be prevented, and the characteristics of the electric motor can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態によるスタータ用電動機の
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態によるスタータ用電動機に
おける励磁巻線による銅損の低減効果を説明するコイル
構成図である。
FIG. 2 is a coil configuration diagram illustrating an effect of reducing copper loss by an exciting winding in a starter motor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態によるスタータ用電動機を
用いるエンジンの始動装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an engine starting device using a starter motor according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態によるスタータ用電動
機の構成を示す部分断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view showing a configuration of a starter motor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態によるスタータ用電動
機の構成を示す部分断面図である。
FIG. 5 is a partial sectional view showing a configuration of a starter motor according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態によるスタータ用電動
機の構成を示す部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態によるスタータ用電動
機の構成を示す部分断面図である。
FIG. 7 is a partial sectional view showing a configuration of a starter motor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施形態によるスタータ用電動
機の構成を示す部分断面図である。
FIG. 8 is a partial sectional view showing a configuration of a starter motor according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…スタータ用電動機 20…ヨーク 22…ヨーク厚肉部 24…スペーサ 30a,30b,30c,30d…主極界磁極 40a,40b,40c,40d…補極 50…励磁巻線 60…電機子 62…シャフト 64…コア 66…スロット 70…ブラシ 72…整流子 74…ピニオンギヤ 90…マグネットスイッチ 92…吸引コイル 94…保持コイル 96…プランジャ 98…主接点 100…スタータ 110…キースイッチ 120…バッテリ 130…内燃機関 132…リングギヤ 140…連絡線 150…貫通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Starter motor 20 ... Yoke 22 ... Yoke thick part 24 ... Spacer 30a, 30b, 30c, 30d ... Main pole field pole 40a, 40b, 40c, 40d ... Complementary pole 50 ... Excitation winding 60 ... Armature 62 ... Shaft 64 Core 66 Slot 72 Brush 72 Commutator 74 Pinion gear 90 Magnet switch 92 Attraction coil 94 Holding coil 96 Plunger 98 Main contact 100 Starter 110 Key switch 120 Battery 130 Internal combustion engine 132 ring gear 140 connection line 150 through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西館 圭介 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 Fターム(参考) 5H623 AA00 AA10 BB07 GG07 GG23 JJ03 LL06 LL12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Keisuke Nishidate 2520 Odaiba, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in the Automotive Equipment Division, Hitachi, Ltd. (Reference) 5H623 AA00 AA10 BB07 GG07 GG23 JJ03 LL06 LL12

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヨークの内周側に等間隔で固定された複数
の主極界磁極と、 これらの複数の主極界磁極のそれぞれに巻回された励磁
巻線と、 上記複数の主極界磁極の内側に回転可能に支持された電
機子とを有するスタータ用電動機において、 上記複数の主極界磁極の間の中間対称軸の位置に配置さ
れた補極とを備え、 上記主極界磁極と一方に隣り合った位置に配置された補
極とを包含して上記励磁巻線を巻回することを特徴とす
るスタータ用電動機。
1. A plurality of main pole field poles fixed at equal intervals on an inner peripheral side of a yoke, an excitation winding wound around each of the plurality of main pole field poles, and the plurality of main poles A starter motor having an armature rotatably supported inside a field pole, comprising: an auxiliary pole disposed at a position of an intermediate symmetry axis between the plurality of main pole field poles; An electric motor for a starter, wherein the excitation winding is wound around a magnetic pole and an auxiliary pole arranged at a position adjacent to one side.
【請求項2】請求項1記載のスタータ用電動機におい
て、 上記励磁巻線を巻回した主極界磁極と補極との中間部に
おけるヨークに、内周側と外周側を連絡する貫通孔を設
けたことを特徴とするスタータ用電動機。
2. The motor for a starter according to claim 1, wherein a yoke at an intermediate portion between the main pole field pole and the auxiliary pole around which the exciting winding is wound has a through hole connecting the inner peripheral side and the outer peripheral side. An electric motor for a starter, wherein the electric motor is provided.
【請求項3】請求項2記載のスタータ用電動機におい
て、 上記貫通孔は、上記電機子の回転方向に倒置するように
傾斜を持って配置することを特徴とするスタータ用電動
機。
3. The electric motor for a starter according to claim 2, wherein said through-holes are arranged so as to be inclined in a direction of rotation of said armature.
【請求項4】請求項2記載のスタータ用電動機におい
て、 上記貫通孔は、上記主極界磁極と補極との中間部より回
転方向側に偏位させて配置したことを特徴とするスター
タ用電動機。
4. The motor for a starter according to claim 2, wherein the through hole is arranged so as to be deviated in a rotational direction from an intermediate portion between the main pole field pole and the auxiliary pole. Electric motor.
【請求項5】請求項2記載のスタータ用電動機におい
て、 上記ヨークは、上記貫通孔を設ける部分の厚みを他の部
分より厚くしたことを特徴とするスタータ用電動機。
5. The electric motor for a starter according to claim 2, wherein a portion of the yoke provided with the through hole is thicker than other portions.
【請求項6】請求項2記載のスタータ用電動機におい
て、 上記貫通孔が設けられたヨークの内側に、磁性体による
スペーサを配置したことを特徴とするスタータ用電動
機。
6. The electric motor for a starter according to claim 2, wherein a spacer made of a magnetic material is arranged inside the yoke provided with the through hole.
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