JP2003148315A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピグテール９ａにヒューズ機能を容易に設け
ることができる構成を提供すること。 【解決手段】 プラス側のブラシ１０ａに接続されるピ
グテール９ａは、モータ２の通電回路中に使用される金
属材料の中で最も融点が低い低融点材料（例えばＡｌ）
によって形成され、モータ２の通電回路におけるヒュ−
ズ機能として設けられている。但し、低融点材料（Ａ
ｌ）の融点は、アーマチャコイルの絶縁皮膜の耐熱温度
より高くなっている。これにより、キースイッチ１２等
の故障でバッテリ電流がスタータに連続通電された場合
に、ピグテール９ａが溶断することでアーマチャ６への
通電が停止されるため、スタータの損傷を防止できる。
この構成によれば、ピグテール９ａの材質を低融点材料
（Ａｌ）に変更するだけでピグテール９ａにヒューズ機
能を持たせることができるので、出力が異なるスタータ
に対してもヒューズ機能の設定が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシのピグテー
ルにヒューズ機能を持たせたスタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、キースイッチ等が何らかの理
由で故障すると、スタータにバッテリ電流が連続通電さ
れることによりスタータが損傷する虞がある。このスタ
ータの損傷を未然に防止するものとして、ドイツ公開公
報DE19950956に記載された技術が公知である。この従来
技術は、ブラシに接続されるピグテールの一部の断面積
を小さくすることでヒューズ機能を持たせたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術では、ピグテールに流れる電流の大きさに応じてピ
グテールの一部の断面積を小さく設定することが困難で
ある。つまり、出力が異なるスタータ毎にピグテールの
一部の断面積を変更することは容易ではなく、現実的な
方法とは言えない。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、ピグテールにヒューズ機能を
容易に設けることができる構成を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）本発
明は、バッテリからブラシを介して通電されるアーマチ
ャを有するモータと、アーマチャにバッテリ電流を流す
ためのモータ通電回路をON/OFF制御する電磁スイッチと
を備えるスタータであって、ブラシに接続されるピグテ
ールは、少なくとも自身の一部が、モータ通電回路のヒ
ューズ機能を果たす低融点材料によって設けられてい
る。この構成では、ピグテールの少なくとも一部（全部
でも良い）の材質を低融点材料に変更するだけでピグテ
ールにヒューズ機能を持たせることができるので、出力
が異なるスタータに対してもヒューズ機能の設定が容易
である。

【０００５】（請求項２の発明）請求項１に記載したス
タータにおいて、ヒューズ機能としてピグテールに設け
られる低融点材料は、モータ通電回路中に使用される金
属材料の中で最も融点が低い。これにより、キースイッ
チ等の故障でバッテリ電流がスタータに連続通電された
場合に、ピグテールの低融点材料が速やかに溶断できる
ので、確実にスタータの損傷を防止できる。

【０００６】（請求項３の発明）請求項１または２に記
載したスタータにおいて、ヒューズ機能としてピグテー
ルに設けられる低融点材料の融点は、アーマチャに巻装
されるアーマチャコイルの絶縁皮膜の耐熱温度よりも高
い。この構成では、バッテリ電流がスタータに連続通電
されると、アーマチャコイルの絶縁皮膜が損傷（熱で溶
ける）してからピグテールの低融点材料が溶断するの
で、アーマチャコイルの素線同士が短絡する（アーマチ
ャレアー）前にヒューズ機能が早期に働くことはない。
つまり、アーマチャレアー後に、ピグテールがヒューズ
機能を果たすことにより、連続通電によるスタータの損
傷を確実に防止できる。

【０００７】（請求項４の発明）請求項１〜３に記載し
た何れかのスタータにおいて、ピグテールは、複数本の
金属線を束ねた撚り線であり、この撚り線の少なくとも
一部が低融点材料により設けられている。この場合、ピ
グテールに用いられる撚り線の何本かを（全部でも良
い）低融点材料に変更するだけでピグテールにヒューズ
機能を持たせることができるので、出力が異なるスター
タに対してもヒューズ機能の設定が容易である。

【０００８】（請求項５の発明）請求項１〜４に記載し
た何れかのスタータにおいて、ヒューズ機能を有するピ
グテールは、アーマチャに対しプラス側のブラシに接続
されている。スタータへの連続通電によりアーマチャが
発熱してアース故障した場合に、アース時の電流は、ア
ーマチャよりプラス側のブラシには流れるが、マイナス
側のブラシには部分的にしか流れないので、プラス側の
ブラシに接続されるピグテールにヒューズ機能を持たせ
ることで、より確実にヒューズ機能を果たすことができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 （第１実施例）図１はスタータ１の電気回路図、図２は
スタータ１の全体図である。本実施例のスタータ１は、
図２に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモ
ータ２に駆動されて回転する出力軸３、この出力軸３上
に設けられるピニオンギヤ４、及びモータ２の通電回路
（図１参照）をON/OFF制御する電磁スイッチ５等より構
成される。

【００１０】モータ２は、アーマチャ６、ヨーク７、フ
ィールドコイル８、ピグテール９を有するブラシ１０
（プラス側のブラシ１０ａとマイナス側のブラシ１０
ｂ）等より構成される周知の直流電動機であり、電磁ス
イッチ５によりモータ２の通電回路（後述する）が閉成
されると、バッテリ１１から給電されてアーマチャ６に
回転力が発生する。出力軸３は、例えば減速装置を介し
てモータ２の回転軸（アーマチャシャフト６Ａ）に連結
され、アーマチャ６の回転が減速装置で減速されて伝達
される。ピニオンギヤ４は、一方向クラッチ（図示しな
い）と一体に出力軸３上を軸方向に移動可能に設けら
れ、出力軸３の回転が伝達されて回転する。

【００１１】電磁スイッチ５は、図１に示す様に、キー
スイッチ１２の投入（ON）により通電される励磁コイル
１３（吸引コイル１３ａと保持コイル１３ｂ）と、この
励磁コイル１３の内周に摺動自在に嵌装されるプランジ
ャ１４とを有し、励磁コイル１３が発生する磁力を受け
てプランジャ１４が吸引されると、プランジャ１４に具
備された可動接点１５がモータ２の通電回路に設けられ
た一組の固定接点１６に当接して両固定接点１６間を導
通することにより、モータ２の通電回路を閉成する。

【００１２】なお、一組の固定接点１６は、図２に示す
様に、電磁スイッチ５のモールドカバー１７に固設され
た２本の端子ボルト１８、１９と一体に設けられ、各端
子ボルト１８、１９を通じて外部との電気的接続が行わ
れる。一方の端子ボルト１８は、バッテリケーブル２０
を介してバッテリ１１に接続され、他方の端子ボルト１
９は、ヨーク７から取り出されたフィールドコイル８の
リード線２１に接続されている。

【００１３】モータ２の通電回路には、プラス側のブラ
シ１０ａに接続されるピグテール９ａにヒューズ機能を
持たせている。即ち、プラス側のブラシ１０ａに接続さ
れるピグテール９ａは、モータ２の通電回路中に使用さ
れる金属材料の中で最も融点が低い低融点材料（例えば
Ａｌ）によって形成されている（図３（ａ）参照）。但
し、低融点材料（Ａｌ）の融点は、アーマチャコイル６
Ｂの絶縁皮膜６ｂの耐熱温度より高くなっている。一
方、マイナス側のブラシ１０ｂに接続されるピグテール
９ｂは、複数本の金属線（Ｃｕ）を束ねた撚り線によっ
て形成されている（図３（ｂ）参照）。

【００１４】アーマチャコイル６Ｂは、図４に示す様
に、コイル素線（Ｃｕ線６ａ）の外周を覆う絶縁皮膜６
ｂを有し、その絶縁皮膜６ｂ（例えばポリエステル）の
耐熱温度が約 250℃である。モータ２の通電回路中に使
用される金属材料とは、バッテリケーブル２０、一組の
固定接点１６、可動接点１５、励磁コイル１３、リード
線２１、フィールドコイル８、ブラシ１０、ピグテール
９、及びアーマチャコイル６Ｂであり、本実施例では、
プラス側のブラシ１０ａに接続されるピグテール９ａ以
外の全てにＣｕ（融点：1083℃）が使用されている。

【００１５】次に、スタータ１の作動を説明する。キー
スイッチ１２の投入により電磁スイッチ５の励磁コイル
１３に通電されると、励磁コイル１３の磁力を受けてプ
ランジャ１４が吸引され、そのプランジャ１４の移動が
図示しないレバーを介して一方向クラッチに伝達され
る。その結果、一方向クラッチが軸前方（図２の左方
向）へ押し出されるため、一方向クラッチと一体にピニ
オンギヤ４が出力軸３上を前進してエンジンのリングギ
ヤ（図示しない）に当接する。

【００１６】その後、プランジャ１４の移動により可動
接点１５が一組の固定接点１６に当接してモータ２の通
電回路が閉じると、バッテリ１１からアーマチャ６に給
電されてアーマチャ６に回転力が発生し、そのアーマチ
ャ６の回転が減速装置を介して出力軸３に伝達される。
出力軸３の回転によりピニオンギヤ４がリングギヤと噛
み合い可能な位置まで回転すると、ピニオンギヤ４がリ
ングギヤ内に押し込まれてリングギヤとの噛み合いが完
了する。これにより、出力軸３の回転がピニオンギヤ４
からリングギヤに伝達されてエンジンをクランキングさ
せる。

【００１７】エンジン始動後、キースイッチ１２を開く
と、励磁コイル１３への通電が停止して磁力が消滅する
ため、それまで吸引されていたプランジャ１４が押し戻
され、そのプランジャ１４の移動がレバーを介して一方
向クラッチに伝達される。その結果、一方向クラッチが
軸後方へ戻されるため、ピニオンギヤ４がリングギヤか
ら離脱して一方向クラッチと一体に始動前の位置に復帰
する。また、プランジャ１４の移動により、可動接点１
５が一組の固定接点１６から離れてモータ２の通電回路
が開くため、モータ２への通電が停止してアーマチャ６
の回転が停止する。

【００１８】続いて、本発明に係わる作用及び効果につ
いて説明する。本実施例のスタータ１は、プラス側のブ
ラシ１０ａに接続されるピグテール９ａ全体がＡｌによ
って形成され、そのＡｌの融点がモータ２の通電回路中
に使用される他の金属材料（Ｃｕ）の融点より低いこと
により、ピグテール９ａ自体がモータ２の通電回路にお
けるヒューズ機能として設けられている。これにより、
キースイッチ１２等の故障でバッテリ電流がスタータ１
に連続通電された場合に、ピグテール９ａが溶断するこ
とでアーマチャ６への通電が停止されるため、スタータ
１の損傷を防止できる。

【００１９】この構成によれば、従来技術で説明したピ
グテールの一部の断面積を小さくすることでヒューズ機
能を持たせる方法と比較すると、ピグテール９ａの材質
を低融点材料（Ａｌ）に変更するだけでピグテール９ａ
にヒューズ機能を持たせることができるので、出力が異
なるスタータに対してもヒューズ機能の設定が容易であ
る。また、ピグテール９ａの断面積を小さく加工する必
要がないので、ピグテール９ａにヒューズ機能を持たせ
ること自体が極めて容易にできる。その結果、ピグテー
ル９ａを有するブラシ１０の共通化を図ることも可能で
ある。

【００２０】ピグテール９ａに使用されるＡｌの融点
は、アーマチャコイル６Ｂの絶縁皮膜６ｂ（例えばポリ
エステル）の耐熱温度よりも高いので、バッテリ電流が
スタータ１に連続通電されると、アーマチャコイル６Ｂ
の絶縁皮膜６ｂが損傷（熱で溶ける）してからピグテー
ル９ａが溶断するので、アーマチャコイル６ＢのＣｕ線
６ａ同士が短絡する前にヒューズ機能が早期に働くこと
はない。つまり、アーマチャレアー後に、ピグテール９
ａがヒューズ機能を果たすことにより、連続通電による
スタータ１の損傷を確実に防止できる。

【００２１】更に、ヒューズ機能を有するピグテール９
ａは、アーマチャ６に対しプラス側のブラシ１０ａに接
続されている。この場合、スタータ１への連続通電によ
りアーマチャ６が発熱してアース故障した場合に、アー
ス時の電流は、アーマチャ６よりプラス側のブラシ１０
ａには流れるが、マイナス側のブラシ１０ｂには部分的
にしか流れないので、プラス側のブラシ１０ａに接続さ
れるピグテール９ａにヒューズ機能を持たせることで、
より確実にヒューズ機能を果たすことができる。

【００２２】（第２実施例）図５はヒューズ機能を有す
るピグテール９ａの側面図である。本実施例は、ピグテ
ール９ａの一部に低融点材料（例えばＰｂ：融点 327
℃）で形成された中間部材２２を挟み込むことにより、
ヒューズ機能を持たせた場合の一例である。

【００２３】即ち、プラス側のブラシ１０ａに接続され
るピグテール９ａは、全体が低融点材料で形成されてい
る訳ではなく、マイナス側のブラシ１０ｂに接続される
ピグテール９ｂと同様に、複数本の金属線（Ｃｕ）を束
ねた撚り線を主体として形成され、その撚り線を途中で
切断して、間に中間部材２２を挟み込んで形成されてい
る。この構成においても、第１実施例と同様に、スター
タ１が連続通電されてアーマチャ６が発熱した場合に、
ピグテール９ａに設けられた中間部材２２が溶断するこ
とにより、アーマチャ６への通電が停止されてスタータ
１の損傷を未然に防ぐことができる。

【００２４】（第３実施例）本実施例のピグテール９ａ
は、複数本の金属線を束ねた撚り線によって形成され、
その撚り線の何本かに低融点材料（例えばＡｌ線）を使
用し、残りの撚り線を例えばＣｕ線とした場合の一例で
ある。なお、低融点材料の量は、撚り線の断面積に対し
て半分以上であることが望ましい。

【００２５】この構成によれば、全ての撚り線をＣｕ線
とした従来のピグテールと比較して、若干の性能低下で
済む。また、スタータ１が連続通電された際に、低融点
材料で形成された撚り線（Ａｌ線）が先に溶け出し、そ
の後、Ｃｕ線が溶け始めるので、徐々にスタータ性能が
低下していくことにより、ユーザにスタータ１の異常を
認識させることが可能であり、スタータ１の交換時期を
促すことができる。

【００２６】（変形例）ヒューズ機能として使用される
低融点材料は、モータ２の通電回路に使用される金属材
料（Ｃｕ）より融点が低い材料であれば、ＡｌまたはＰ
ｂ以外の金属材料を使用することができる。なお、スタ
ータ１の構成は、本実施例で説明したピニオン飛び込み
式に限定されるものではなく、ブラシ１０を介してアー
マチャ６に通電する構成であれば、その他のスタータに
も広く適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの電気回路図である。

【図２】スタータの全体図（一部断面を含む）である。

【図３】プラス側ブラシに接続されたピグテールの側面
図（ａ）とマイナス側ブラシに接続されたピグテールの
側面図（ｂ）である。

【図４】アーマチャコイルの側面図である。

【図５】ヒューズ機能を有するピグテールの断面図であ
る（第２実施例）。

【符号の説明】

１ スタータ ２ モータ ５ 電磁スイッチ ６ アーマチャ ６ｂ アーマチャコイルの絶縁皮膜 ９ａ ヒューズ機能を持つピグテール １０ ブラシ １１ バッテリ ２２ 中間部材（低融点材料）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H611 AA03 BB01 PP06 SS02 TT00 UA01 5H623 AA00 GG03 LL11 LL17

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリからブラシを介して通電されるア
   ーマチャを有し、このアーマチャに回転力を発生させる
   モータと、 前記アーマチャにバッテリ電流を流すためのモータ通電
   回路をON/OFF制御する電磁スイッチとを備え、 前記アーマチャに発生する回転力を動力源としてエンジ
   ンを始動させるスタータであって、 前記ブラシに接続されるピグテールは、少なくとも自身
   の一部が、前記モータ通電回路のヒューズ機能を果たす
   低融点材料によって設けられていることを特徴とするス
   タータ。
2. 【請求項２】請求項１に記載したスタータにおいて、 前記ヒューズ機能として前記ピグテールに設けられる低
   融点材料は、前記モータ通電回路中に使用される金属材
   料の中で最も融点が低いことを特徴とするスタータ。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載したスタータにお
   いて、 前記ヒューズ機能として前記ピグテールに設けられる低
   融点材料の融点は、前記アーマチャに巻装されるアーマ
   チャコイルの絶縁皮膜の耐熱温度よりも高いことを特徴
   とするスタータ。
4. 【請求項４】請求項１〜３に記載した何れかのスタータ
   において、 前記ピグテールは、複数本の金属線を束ねた撚り線であ
   り、この撚り線の少なくとも一部が前記低融点材料によ
   り設けられていることを特徴とするスタータ。
5. 【請求項５】請求項１〜４に記載した何れかのスタータ
   において、 前記ヒューズ機能を有する前記ピグテールは、前記アー
   マチャに対しプラス側のブラシに接続されていることを
   特徴とするスタータ。