JP2003148315A - スタータ - Google Patents

スタータ

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JP2003148315A
JP2003148315A JP2001350205A JP2001350205A JP2003148315A JP 2003148315 A JP2003148315 A JP 2003148315A JP 2001350205 A JP2001350205 A JP 2001350205A JP 2001350205 A JP2001350205 A JP 2001350205A JP 2003148315 A JP2003148315 A JP 2003148315A
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JP
Japan
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starter
melting point
armature
pigtail
fuse function
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Application number
JP2001350205A
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English (en)
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Yukihiro Nishio
行広 西尾
Shinji Usami
伸二 宇佐見
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2872642A1 (fr) * 2004-06-30 2006-01-06 Valeo Equip Electr Moteur Circuit d'alimentation d'un balai d'un moteur electrique, notamment d'un demarreur de vehicule automobile
US7414327B2 (en) 2006-02-27 2008-08-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Starter

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FR2872642A1 (fr) * 2004-06-30 2006-01-06 Valeo Equip Electr Moteur Circuit d'alimentation d'un balai d'un moteur electrique, notamment d'un demarreur de vehicule automobile
WO2006010862A1 (fr) * 2004-06-30 2006-02-02 Valeo Equipements Electriques Moteur Circuit d'alimentation d'un balai d'un moteur electrique, notamment d'un demarreur de vehicule automobile
US7414327B2 (en) 2006-02-27 2008-08-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Starter

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