JP2004260893A - Starter motor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン始動用のスタータモータに関し、特に、ヨークの構造及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、エンジンスタータとして、図9のような電動モータが広く使用されている。図9のモータ101は自動二輪車用のスタータモータであり、ステータ102内にアーマチュア103を回転自在に配設した永久磁石界磁の直流モータである。ステータ102の両端には、フロントブラケット104とリアブラケット105が取り付けられている。ステータ102とフロントブラケット104及びリアブラケット105は、セットボルト106によって締結される。
【0003】
ステータ102は、円筒状のヨーク107と、ヨーク107の内周面に固着された複数個の界磁用マグネット108とから構成されている。アーマチュア103は、回転軸109と、回転軸109に固着されたアーマチュアコア111及びコンミテータ112とから構成されている。アーマチュアコア111にはコイル113が巻装されている。回転軸109は、両ブラケット104,105に取り付けられた軸受114,115にて回転自在に支持される。
【0004】
ヨーク107と両ブラケット104,105の間は印籠結合されている。図10は、ヨーク107の構成及びヨーク107と両ブラケット104,105との結合部の構造を示す半断面の側面図である。ヨーク107は鉄パイプ材を所定長さに切断して形成され、その両端部にはそれぞれインロー部118,119が設けられている。インロー部118,119はパイプ材の表面を切削加工して形成され、パイプ外径部分よりも小径に形成されている。これに対し両ブラケット104,105端部には接合部121,122が拡径形成されている。インロー部118は接合部121と、インロー部119は接合部122とそれぞれ嵌合し、ヨーク107と両ブラケット104,105とが接合される。
【0005】
リアブラケット105内にはブラシホルダ116が収容されている。ブラシホルダ116は、図9に示すように、ヨーク107とリアブラケット105の間に挟持されて固定されている。図11は、ブラシホルダ116の構成を示す斜視図である。ブラシホルダ116は、金属板からなるブラシホルダステー123と、ブラシ117が収容されるホルダ部124が設けられている。一方のホルダ部124の下面とブラシホルダステー123との間には、合成樹脂製の絶縁板125が介設されている。ブラシ117はスプリングによって押圧された状態でホルダ部124に収容され、コンミテータ112に摺接する。
【0006】
ブラシホルダ116には、位置決め用の爪部126が形成されている。これに対し、ヨーク107側にも切欠127が形成されている。ブラシホルダ116は、爪部126を切欠127に係合させた状態で、ヨーク107とリアブラケット105の間に挟持される。これにより、ヨーク107とブラシホルダ116の位置関係が規定され、ヨーク107内に固定されたマグネット108と、ブラシホルダ116に取り付けられたブラシ117との間が位置決めされる。
【0007】
図12は、モータ101のリアブラケット105を図9において下方から見た状態を示す説明図である。リアブラケット105の端面には、モータ101を車体に固定するための取付ステー128が設けられている。取付ステー128は、リアブラケット105の端面中央のやや図9にいて下方寄りに、リアブラケット105と一体に形成されている。取付ステー128の先端部には、取付ボルト挿通用のボルト孔129が形成されている。
【0008】
【特許文献1】特開平5−137305号公報
【特許文献2】特開2000−87829号公報
【特許文献3】特開2000−92791号公報
【特許文献4】特開2001−238411号公報
【特許文献5】特開2002−233096号公報
【特許文献6】実開昭58−75456号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、エンジン始動に際し、ヨーク107にはフロントブラケット104からその開口部を歪ませるような力が加わる。エンジン始動時には、モータ101によってクランクシャフトを駆動させると、エンジン側から大きな負荷が回転軸109に加わる。回転軸109はこの負荷によって撓んだり振られたりするため、インロー部118には、それを支持するフロントブラケット104によって径方向に大きな力が加わる。ところが、図10からも分かるように、インロー部118は他の部位よりも薄肉に形成されており、この力によってインロー部118が変形する可能性がある。インロー部118が変形すると、フロントブラケット104とヨーク107との間にガタが生じ、アーマチュア103がマグネット108に干渉するおそれがあるという問題があった。
【0010】
一方、前述のように、ヨーク107は市販のパイプ材を切断して形成するため、モータ1の外径が市販品のパイプ径に制限されるという問題もあった。一般に、鋼パイプ外径はJIS等の規格によって段階的に寸法が設定されており、必ずしもモータとして最適な外径を採用できない。このため、最適径に近似するやや大きめの外径を設定せざるを得ない場合などもあり、モータの小型軽量化に反すると共に、材料費や運搬費,倉庫費等がコスト高になるという問題もあった。
【0011】
本発明の目的は、ヨーク端面開口部の補強を図りつつ、パイプ材を使用することなく所望の外径にてヨークを形成することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のスタータモータは、両端が開口した円筒形状のヨークを備えるステータと、前記ステータ内に回転自在に配置され、エンジンのクランクシャフトに連結された回転軸を備えるアーマチュアと、前記ヨークの一端側に取り付けられるフロントブラケットと、前記ヨークの他端側に取り付けられるリアブラケットとを備えてなるエンジン始動用のスタータモータであって、前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部と、前記インロー部の先端部内周に形成され、中心方向に向かって延びる内鍔部とを有することを特徴とする。
【0013】
本発明のスタータモータにあっては、インロー部の先端が内鍔部にて補強されるため、インロー部の強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0014】
また、本発明の他のスタータモータは、両端が開口した円筒形状のヨークを備えるステータと、前記ステータ内に回転自在に配置され、エンジンのクランクシャフトに連結された回転軸を備えるアーマチュアと、前記ヨークの一端側に取り付けられるフロントブラケットと、前記ヨークの他端側に取り付けられるリアブラケットとを備えてなるエンジン始動用のスタータモータであって、前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部を有し、前記インロー部はさらに、前記ヨークの中央寄りに形成された本体部と、前記本体部の先端側に形成され中心方向に向かって前記本体部よりも板厚が拡大した厚肉部とを有することを特徴とする。
【0015】
本発明のスタータモータにあっては、インロー部の先端が厚肉部にて補強されるため、インロー部の強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0016】
さらに、本発明の他のスタータモータは、両端が開口した円筒形状のヨークを備えるステータと、前記ステータ内に回転自在に配置され、エンジンのクランクシャフトに連結された回転軸を備えるアーマチュアと、前記ヨークの一端側に取り付けられるフロントブラケットと、前記ヨークの他端側に取り付けられるリアブラケットとを備えてなるエンジン始動用のスタータモータであって、前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部を有し、前記インロー部はさらに、前記ヨークの中央寄りに形成された本体部と、前記本体部の先端側に形成され前記フロントブラケットに対向する面積が中心方向に向かって拡大された対面部とを有することを特徴とする。
【0017】
本発明のスタータモータにあっては、インロー部の先端が対面部にて補強されるため、インロー部の強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0018】
加えて、本発明の他のスタータモータは、両端が開口した円筒形状のヨークを備えるステータと、前記ステータ内に回転自在に配置され、エンジンのクランクシャフトに連結された回転軸を備えるアーマチュアと、前記ヨークの一端側に取り付けられるフロントブラケットと、前記ヨークの他端側に取り付けられるリアブラケットとを備えてなるエンジン始動用のスタータモータであって、前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に前記ヨークの他の部位と同じ肉厚に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部を有することを特徴とする。この場合、前記インロー部の先端部内周に、中心方向に向かって延びる内鍔部をさらに形成しても良い。
【0019】
本発明のスタータモータにあっては、インロー部全体が同じ板厚に形成されているため、薄肉のインロー部に比して強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0020】
一方、前記スタータモータにおいて、前記ヨークを絞り加工によって形成しても良い。これにより、従来のヨークのように既存のパイプ寸法に拘束されることなく、所望の外径を任意に成形することができる。従って、最適径のヨークを自由に選択でき、モータの小型軽量化が図られ、材料費等のコストを低減させることが可能となる。また、ヨークを絞り加工によって形成することにより、前記内鍔部や厚肉部、対面部、インロー部を容易に形成することができる。従って、別途補強部を形成することなく、ヨークの成形時に併せて内鍔部等を形成でき、コストの低減が図られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態であるスタータモータの構成を示す断面図、図2は図1のスタータモータの側面図(図1における左側面図)である。図1に示すように、スタータモータ1(以下、モータ1と略記する)は、ステータ2内にアーマチュア3を回転自在に配設した永久磁石界磁の直流モータである。モータ1は自動二輪車のエンジン始動用に用いられ、その回転軸14は図示しないエンジンのクランクシャフトに連結される。
【0022】
モータ1のステータ2の両端には、フロントブラケット4とリアブラケット5が取り付けられている。ステータ2とフロントブラケット4及びリアブラケット5は、セットボルト6によって締結される。セットボルト6はフロントブラケット4側から挿通され、リアブラケット5に形成された雌ねじ32にねじ込まれ固定される。当該モータ1ではモータ小型化のため、セットボルト6が両ブラケット4,5及びヨーク11の内部に配置されたいわゆるインナーボルト式の締結方式を採用している。リアブラケット5には取付ステー40が形成されており、これによりモータ1は車体の所定位置に固定される。
【0023】
ステータ2は、円筒状のヨーク11と、ヨーク11の内周面に固着された複数個の界磁用マグネット12とから構成されている。図3は、ヨーク11の構成及びヨーク11と両ブラケット4,5との結合部の構造を示す半断面の側面図である。前述のように従来のヨークは既存の鋼パイプを切断して用いていたのに対し、ヨーク11は絞り加工によって形成されている。すなわち、中央に孔のあいた円板状のブランクを円板平面とは垂直方向から絞り、筒状に成形してヨーク11を製造している。
【0024】
図9のモータ101では、ヨーク107は市販のパイプ材を切断して形成するため、モータ1の外径が市販品のパイプ径に制限され、必ずしもモータとして最適な外径を採用できない。従って、最適径に近似するやや大きめの外径を設定せざるを得ない場合もあり、モータの小型軽量化に反すると共に、材料費や運搬費,倉庫費等がコスト高になるおそれがある。これに対し当該モータ1では、ヨーク11が絞り加工にて形成されるため、従来のヨークのように既存のパイプ寸法に拘束されることなく、所望の外径を任意に成形することができる。従って、モータ1では最適径のヨーク11を自由に選択でき、モータ1の小型軽量化が図られ、材料費等のコストを低減させることが可能となる。
【0025】
ヨーク11と両ブラケット4,5との間は印籠結合され、ヨーク11の両端部にはそれぞれインロー部35,36が設けられている。インロー部35,36は、絞り加工にて形成された円筒形状中間品の外径を切削加工して形成され、他の部位よりも小径に形成されている。これに対し両ブラケット4,5端部には接合部37,38が拡径形成されてり、その内径はインロー部35,36よりも若干大きくなっている。図3に示すように、インロー部35は接合部37と、インロー部36は接合部38とそれぞれほとんどガタなく嵌合する。インロー部35,36は、外周にゴム製のシールリング39が外装された状態で接合部37,38と嵌合され、ヨーク11と両ブラケット4,5がシール状態で芯合わせされて接合される。
【0026】
フロントブラケット4側のインロー部35の先端には、リブ状の内鍔部41が形成されている。内鍔部41は、インロー部35の先端部内周に形成され、中心方向に向かって延びている。また、インロー部35を断面から見ると、インロー部35は、ヨーク11の中央寄りに形成された本体部35aと、本体部35aよりも板厚が大きい厚肉部35bとからなり、この厚肉部35bが内鍔部41となっている。内鍔部41の端面は対面部42となっており、フロントブラケット4に対向する面積が本体部35aよりも中心方向に向かって拡大された形となっている。
【0027】
スタータモータでは、エンジン始動に際し、ヨーク11にはフロントブラケット4からインロー部35を歪ませるような力が加わる。すなわち、エンジン始動時にモータ1によってクランクシャフトを回転させると、回転軸14にはエンジン側から大きな負荷が加わる。回転軸14はこの負荷によって撓んだり振られたりするため、インロー部35には、回転軸14を支持するフロントブラケット4から径方向に大きな力が加わる。ところが、インロー部35はヨーク11の他の部位よりも薄肉に形成されており、この力によってインロー部35が変形し、アーマチュア3がマグネット12に干渉するおそれがある。
【0028】
これに対し当該モータ1では、インロー部35の先端が内鍔部41にて補強されており、インロー部35の強度が高められている。すなわち、インロー部35に加わる径方向の力に対して、対面部42の面積が拡大した内鍔部41が円環内周のリブとして作用し、ヨーク11の開口端部の強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケット4からインロー部35に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨーク11においてもその開口部の変形を防止でき、フロントブラケット4とヨーク11との間のガタを抑え、アーマチュア3とマグネット12の干渉を防止できる。
【0029】
一方、ヨーク11は絞り加工によって形成されるため、このような内鍔部41は容易に形成することができる。パイプ切断によるヨークでも端面の曲げ加工により内鍔部を形成できなくもないが、工程が増大すると共に、加工歪みが大きくヨーク本体の外径精度が低下するおそれがある。これに対し、絞り成形によるヨーク11では、ブランク平面部の一部を残す形で容易に内鍔部41を形成でき、しかも本体側寸法への影響もない。従って、別途補強部を形成することなく、ヨーク11の成形時に併せて内鍔部41を形成でき、コストの低減が図られる。
【0030】
図4(a),(b)はインロー部35の変形例を示す説明図である。図4(a)では、ヨーク11を絞り形成後に端部を曲げ成形し、インロー部35や内鍔部41の肉厚を他の部位と同様に形成している。なお、図4(b)のように、円板を始めに曲げ成形してインロー部35を形成した後、ヨーク11を絞り形成してインロー部35の肉厚を他の部位と同様またはそれよりも肉厚に形成しても良い。
【0031】
アーマチュア3は、エンジンのクランクシャフトに連結される回転軸14と、回転軸14にそれぞれ固着されたアーマチュアコア15とコンミテータ16とから構成されている。アーマチュアコア15は、軸方向に延びる複数のスロットを有しており、スロットにはコイル17が巻装されている。コンミテータ16は、アーマチュアコア15の端部に配設され、複数のセグメント18を有している。各セグメント18にはコイル17の一端が接続されている。
【0032】
フロントブラケット4はアルミダイカストにて形成され、ベアリング21とガスケット22とを備えた構成となっている。ベアリング21には回転軸14が挿通され、アーマチュア3の図中左端側を回転自在に支持する。フロントブラケット4の内壁19と回転軸14に取り付けられたCリング33との間には、スラストサポータ23と2枚のワッシャ24が挟装される。スラストサポータ23は内壁19、ワッシャ24はCリング33とそれぞれ当接し、アーマチュア3のスラスト方向の力を受けるようになっている。
【0033】
リアブラケット5はアルミダイカストにて形成され、ベアリング(軸受)26とブラシホルダ27及びブラシ28とを備えた構成となっている。ベアリング26には回転軸14が挿通され、アーマチュア3の図中右端側を回転自在に支持する。リアブラケット5の内壁25とコンミテータ16の端面との間には、エンドワッシャ29が挟装される。このエンドワッシャ29によりアーマチュア3のスラスト方向の位置決めが為される。ブラシ28はブラシホルダ27内に保持され、コンミテータ16の表面に摺接している。ブラシ28は、スプリング34によりコンミテータ16方向に向けて付勢されており、セグメント18の表面に接触している。
【0034】
ブラシホルダ27には、給電用の端子31が接続され、図示しないバッテリから適宜電力が供給される。端子31は、インシュレータ51に取り付けられた状態でリアブラケット5に固定される。図5は、端子31とインシュレータ51の構成を示す斜視図である。端子31は、四角形状の頭部31aと、ねじ部31bを有している。頭部31aには、一方のブラシ28と接続されるピグテール58が取り付けられる。
【0035】
インシュレータ51は合成樹脂にて形成され、平板部51aと、平板部51a上に突設された凸部51bと、平板部51aの端部に突設された位置決め突起51cとを有している。平板部51aの図5において裏面側には、凸部51bの反対面に端子取付部51dが凹設されている。端子取付部51dは四角形状になっており、端子31の頭部31aが収容される。
【0036】
リアブラケット5には、インシュレータ取付部52が凹設されている(図7,8参照)。インシュレータ取付部52は、平面状の底部を有し平板部51aが取り付けられるインシュレータ収容部52aと、凸部51bが嵌合する取付孔52bが形成されている。取付孔52bの外周面側開口部の近傍には、平板状の台座53が設けられている。取付孔52bから突出した端子31のねじ部31bには、ワッシャ54,55を介してナット56が取り付けられる。ワッシャ54には絶縁用にコルクワッシャや合成樹脂ワッシャ等が使用され、台座53上に載置される。ナット56を締め付けることにより、端子31はインシュレータ51を挟んで、リアブラケット5に固定される。
【0037】
図6はリアブラケット5を開口端側から見た側面図、図7はリアブラケット5とブラシホルダ27の構成を示す斜視図である。ブラシホルダ27は合成樹脂にて形成され、リアブラケット5の底部にねじ43にて固定される。リアブラケット5の底部には、台座部44が底面部45から約10mm突出して設けられており、リアブラケット5はこの台座部44上に固定される。
【0038】
ここで、スタータモータは車種に応じて車体への取付位置が異なり、モータを車体に固定する取付ステーもその取付角度や位置が移動する。取付ステーは一般にリアブラケットに形成されており、それがブラケット外周に設けられたものでは、取付ステーの位置が軸方向にずれるとそれに伴いブラケットも長くせざるを得ない場合がある。その一方で、ブラシホルダの位置は、コンミテータとの関係から位置が決まっており、ブラケットが長くなるとブラシホルダ取付位置がブラケットの奥になることがある。ところが、図9に示すように、従来のモータでは、リアブラケット105とヨーク107との間の印籠結合部にブラシホルダ116を挟持しており、ブラシホルダ取付位置がリアブラケット105の奥になると、それに応じて印籠結合部も長くせざるを得ない。
【0039】
しかしながら、印籠結合部は薄肉となるため、ヨーク107もリアブラケット105もその部分の強度は低下する。このため、印籠結合部が長く深くなると、強度の弱い部分がより多く存在することになり、その分、板厚を厚くする必要が生じ、小型軽量化やコスト低減の妨げとなる。これに対し当該モータ1では、ブラシホルダ27は台座部44に固定され、印籠嵌合部とは関係なくリアブラケット5内に取り付けられる。しかも、台座部44の高さを適宜変更することにより、その取付位置を軸方向に任意にずらすことができる。従って、リアブラケット5の強度を損なうことなく、種々の取付ステー位置に対応してブラシホルダ27を設置することができる。
【0040】
また、図9のモータでは、ブラシホルダ116は印籠結合部の段差のみで挟持されているため、エンジン始動時にブラシホルダ116に撓みが生じ、ブラシ117とコンミテータ112の摺動性が損なわれるおそれがある。エンジン始動に際し、エンジン側負荷によってヨーク107とリアブラケット105の間には径方向の力が加わる。このため、印籠嵌合部に挟持されたブラシホルダ116外周部にも力が加わり、全体に歪みが生じる場合がある。
【0041】
これに対しモータ1では、前述のように、ブラシホルダ27は台座部44に固定され、印籠嵌合部とは関係なくリアブラケット5内に取り付けられる。このため、エンジン始動に際しヨーク11とリアブラケット5の間に力が加わっても、ブラシホルダ27自体には何ら影響がなく、安定的にブラケット5内に固定される。従って、ブラシ28とコンミテータ16との間の摺動性は、組み付け当初と同様の状態で良好に維持される。
【0042】
ブラシホルダ27は、その底面略全面が台座部44の上面に直接接触する形で固定される。すなわち、図9に示した形態のモータに比して、ブラシホルダ27とアルミダイカスト製のリアブラケット5との接触面積が大幅に増大している。従って、ブラシホルダ27を合成樹脂にて形成しても、台座部44を介して放熱性が確保され、高電流仕様にも対応することができる。
【0043】
台座部44は略C字形に形成され、中央の孔部分にはベアリング26が配置されている。このように、台座部44がベアリング26を取り囲むように設けられているので、ベアリング26の周囲が台座部44によって補強され、リアブラケット5におけるベアリング26の保持強度が向上する。従って、エンジン側の負荷によりベアリング26に加わる径方向の力に対抗できる保持強度を確保することが可能となる。また、図12のように、取付ステーがリアブラケット5の端面の軸受近傍に設けられているものにおいても、リアブラケット5の底面強度が向上するため、取付ステー基部の強度を十分確保できる。
【0044】
台座部44上には雌ねじ部46が2個設けられている。雌ねじ部46には、台座部44上にブラシホルダ27を載置した状態でねじ43が螺着される。このようにブラシホルダ27は、ねじ止めにて容易にリアブラケット5内に固定できる。また、台座部44上には凹部59が形成されており、合成樹脂製のブラシ載置板47が収容されている。ブラシ載置板47は、ブラシ28と台座部44との間の絶縁と、ブラシ28の摺動性確保のために設けられている。
【0045】
台座部44とリアブラケット5の外壁48との間には、ボルト装着部49が軸方向沿って形成されている。ボルト装着部49内には雌ねじ32が形成され、セットボルト6が螺着される。台座部44とボルト装着部49は一体化されており、台座部44もボルト装着部49の一部となり、雌ねじ32周りの肉厚が確保される。また、ボルト装着部49は、台座部44にてリアブラケット5の外壁48に押さえ込まれたような形となり、ボルト装着部49の強度向上も図られる。従って、当該モータ1では、インナーボルト式を採用しつつも、セットボルト6の保持強度を十分に確保できる。
【0046】
一方、マグネット12とブラシ28との間は次のように位置決めされる。図8はそれらの位置決め構造を示す斜視図である。マグネット12とブラシ28との間の位置決めは、ヨーク11とリアブラケット5に取り付けられたインシュレータ51との間で行われる。この場合、ヨーク11には、所定位置にマグネット12が固定されている。また、リアブラケット5にはブラシホルダ27が固定されており、そのブラシホルダ27にはブラシ28が所定位置に収容されている。さらに、リアブラケット5には、所定位置にインシュレータ51が取り付けられる。従って、ヨーク11とインシュレータ51との間を位置決めすれば、マグネット12とブラシ28との間も位置決めされる。
【0047】
前述のように、インシュレータ51には位置決め突起51cが形成されている。位置決め突起51cは、図8に示すように、リアブラケット5の接合部38に突出している。これに対し、ヨーク11の所定位置には、その端部に切欠57が形成されている。切欠57はインロー部36に設けられており、軸方向に向かって延びている。リアブラケット5とヨーク11を接合する際には、切欠57に位置決め突起51cを嵌合させつつ、インロー部36と接合部38を嵌合させる。
【0048】
ここで、従来のスタータモータでは、図11に示すように、ブラシホルダ116の爪部126をヨーク107の切欠127に係合させて、マグネット108とブラシ117との間を位置決めしている。ところが、当該モータ1のように、合成樹脂にて形成したブラシホルダ27を台座部44に載置する構成を採ると、ヨークに形成した切欠に係合する爪部は、図1,7からも分かるように、相当に長くなり大がかりな構造となる。このような長い爪部は精度的にも強度的にも好ましくなく、また、爪部形成のためにブラシホルダ形状も複雑化し材料も多く必要となる。さらに、ブラシホルダを使用しないモータでは、この方式は採用し得ない。
【0049】
これに対しモータ1では、インシュレータ51に突起51cを形成し、これをヨーク11の切欠57と係合させて位置決めを行うので、簡単な構造で容易にマグネット12とブラシ28との間を位置決めできる。この際、ブラシホルダ27には特別な突起は必要なく、その構成も複雑化しない。また、突起51cも必要以上に長くなく、しかも、型成形にて精度良く形成できる。なお、リアブラケット5自体に突起を設ける方式も考え得るが、精度確保のため切削加工を行うと、切除部分も多く工数的にも不利となる。
【0050】
一方、従来のインシュレータ131は、図9に示されているように、端子頭部が収容できる程度の正四角形状であり、ナットを締め込むと割れが生じるおそれがある。これに対し、インシュレータ51は、位置決め突起51cを形成するために軸方向に寸法が拡大しており、その分、インシュレータ51自身がボリュームアップし、平板部51aの面積が拡大している。このため、リアブラケット5内において、インシュレータ収容部52aの底面に対向してナット56の締め付け力を受ける面積が大きくなり、インシュレータ51の面圧を低減できる。従って、ナット56を締め付ける際のインシュレータ51の割れを防止できる。
【0051】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、インシュレータ51とブラシホルダ27をそれぞれ単品で形成し、それぞれ別途にリアブラケット5に取り付ける構成を示したが、それらを一体に形成することも可能である。これにより、部品点数や組付工数を削減することができ、コスト低減が図られる。
【0052】
【発明の効果】
本発明のスタータモータによれば、両端が開口した円筒形状のヨーク端部に形成されたインロー部の先端に内鍔部を設けたので、インロー部が補強されその強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0053】
また、本発明のスタータモータによれば、両端が開口した円筒形状のヨーク端部に形成されたインロー部の先端に厚肉部を設けたので、インロー部が補強されその強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0054】
さらに、本発明のスタータモータによれば、両端が開口した円筒形状のヨーク端部に形成されたインロー部の先端に対面部を設けたので、インロー部が補強されその強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0055】
加えて、本発明のスタータモータによれば、両端が開口した円筒形状のヨーク端部に形成されたインロー部の肉厚をヨークの他の部位と同じ肉厚に形成したので、インロー部が補強されその強度が向上する。このため、エンジン側の負荷によりフロントブラケットからインロー部に径方向の力が加わっても、その力に対抗することができる。従って、両端が開口したヨークにおいてもその開口部の変形を防止でき、アーマチュアとマグネットの干渉を防止できる。
【0056】
一方、本発明のスタータモータによれば、前記ヨークを絞り加工によって形成することににより、従来のヨークのように既存のパイプ寸法に拘束されることなく、所望の外径を任意に成形することができる。従って、最適径のヨークを自由に選択でき、モータの小型軽量化が図られ、材料費等のコストを低減させることが可能となる。また、ヨークを絞り加工によって形成することにより、前記内鍔部や厚肉部、対面部、インロー部を容易に形成することができる。従って、別途補強部を形成することなく、ヨークの成形時に併せて内鍔部等を形成でき、コストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の一実施の形態であるスタータモータの構成を示す断面図である。
【図2】
図1のスタータモータの左側面図である。
【図3】
ヨークの構成及びヨークとフロントブラケット,リアブラケットとの結合部の
構造を示す半断面の側面図である。
【図4】
インロー部の変形例を示す説明図である。
【図5】
端子とインシュレータの構成を示す斜視図である。
【図6】
リアブラケットを開口端側から見た側面図である。
【図7】
リアブラケットとブラシホルダの構成を示す斜視図である。
【図8】
マグネットとブラシとの間の位置決め構造を示す斜視図である。
【図9】
従来のエンジンスタータ用モータの構成を示す断面図である。
【図10】
図9のモータにおけるヨークの構成及びヨークとフロントブラケット,リアブ
ラケットとの結合部の構造を示す半断面の側面図である。
【図11】図9のモータにおけるブラシホルダの構成を示す斜視図である。
【図12】図9のモータのリアブラケットを図9において下方から見た状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 スタータモータ
2 ステータ
3 アーマチュア
4 フロントブラケット
5 リアブラケット
6 セットボルト
11 ヨーク
12 マグネット
14 回転軸
15 アーマチュアコア
16 コンミテータ
17 コイル
18 セグメント
19 内壁
21 ベアリング
22 ガスケット
23 スラストサポータ
24 ワッシャ
25 内壁
26 ベアリング
27 ブラシホルダ
28 ブラシ
29 エンドワッシャ
31 端子
31a 頭部
31b ねじ部
32 雌ねじ
33 Cリング
34 スプリング
35 インロー部
35a 本体部
35b 厚肉部
36 インロー部
37 接合部
38 接合部
39 シールリング
40 取付ステー
41 内鍔部
42 対面部
43 ねじ
44 台座部
45 底面部
46 雌ねじ部
47 ブラシ載置板
48 外壁
49 ボルト装着部
51 インシュレータ
51a 平板部
51b 凸部
51c 位置決め突起
51d 端子取付部
52 インシュレータ取付部
52a インシュレータ収容部
52b 取付孔
53 台座
54 ワッシャ
55 ワッシャ
56 ナット
57 切欠
58 ピグテール
59 凹部
101 モータ
102 ステータ
103 アーマチュア
104 フロントブラケット
105 リアブラケット
106 セットボルト
107 ヨーク
108 マグネット
109 回転軸
111 アーマチュアコア
112 コンミテータ
113 コイル
114 軸受
115 軸受
116 ブラシホルダ
117 ブラシ
118 インロー部
119 インロー部
121 接合部
122 接合部
123 ブラシホルダステー
124 ホルダ部
125 絶縁板
126 爪部
127 切欠
128 取付ステー
129 ボルト孔
131 インシュレータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a starter motor for starting an engine, and more particularly, to a yoke structure and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric motor as shown in FIG. 9 has been widely used as an engine starter. The
[0003]
The
[0004]
A seal is connected between the
[0005]
A
[0006]
A
[0007]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state where the
[0008]
[Patent Document 1] JP-A-5-137305 [Patent Document 2] JP-A-2000-87829 [Patent Document 3] JP-A-2000-92791 [Patent Document 4] JP-A-2001-238411 [Patent] Document 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-233096 Patent Document 6: Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-75456
[Problems to be solved by the invention]
Here, when starting the engine, a force is applied to the
[0010]
On the other hand, as described above, since the
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to form a yoke with a desired outer diameter without using a pipe material while reinforcing a yoke end face opening.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A starter motor according to the present invention includes a stator having a cylindrical yoke with both ends opened, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to a crankshaft of an engine, and one end of the yoke. A starter motor for starting an engine, comprising: a front bracket attached to the yoke; and a rear bracket attached to the other end of the yoke. It is characterized in that it has a spigot part fitted to the joint part formed at the end, and an inner flange part formed on the inner periphery of the tip part of the spigot part and extending toward the center.
[0013]
In the starter motor according to the present invention, the front end of the spigot portion is reinforced by the inner flange portion, so that the strength of the spigot portion is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0014]
Further, another starter motor of the present invention includes a stator having a cylindrical yoke having both ends opened, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to a crankshaft of an engine, A starter motor for starting an engine, comprising: a front bracket attached to one end of a yoke; and a rear bracket attached to the other end of the yoke, the starter motor being formed at an opening end of the yoke on the front bracket side. A spigot portion that fits into a joint formed at an end of the front bracket, wherein the spigot portion is further formed at a main body portion formed near the center of the yoke, and at a tip end side of the main body portion. A thicker portion whose plate thickness is larger than that of the main body portion toward the center direction.
[0015]
In the starter motor according to the present invention, the tip of the spigot portion is reinforced by the thick portion, so that the strength of the spigot portion is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0016]
Further, another starter motor of the present invention includes a stator having a cylindrical yoke with both ends opened, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to a crankshaft of an engine, A starter motor for starting an engine, comprising: a front bracket attached to one end of a yoke; and a rear bracket attached to the other end of the yoke, the starter motor being formed at an opening end of the yoke on the front bracket side. A spigot portion that fits into a joint formed at an end of the front bracket, wherein the spigot portion is further formed at a main body portion formed near the center of the yoke, and at a tip end side of the main body portion. An area facing the front bracket has a facing portion enlarged toward a center. That.
[0017]
In the starter motor according to the present invention, since the front end of the spigot portion is reinforced at the facing portion, the strength of the spigot portion is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0018]
In addition, another starter motor of the present invention includes a stator having a cylindrical yoke with open ends, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to a crankshaft of an engine, A starter motor for starting an engine, comprising: a front bracket attached to one end of the yoke; and a rear bracket attached to the other end of the yoke. It is characterized in that it has a spigot portion formed to have the same thickness as other portions of the yoke and to be fitted to a joint formed at an end of the front bracket. In this case, an inner flange portion extending toward the center may be further formed on the inner periphery of the tip portion of the spigot portion.
[0019]
In the starter motor of the present invention, since the entire spigot portion is formed with the same thickness, the strength is improved as compared with the thin spigot portion. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0020]
On the other hand, in the starter motor, the yoke may be formed by drawing. Thus, the desired outer diameter can be arbitrarily formed without being restricted by the existing pipe dimensions unlike the conventional yoke. Therefore, the yoke having the optimum diameter can be freely selected, the size and weight of the motor can be reduced, and costs such as material costs can be reduced. Further, by forming the yoke by drawing, the inner flange portion, the thick portion, the facing portion, and the spigot portion can be easily formed. Therefore, the inner flange portion and the like can be formed at the time of forming the yoke without separately forming a reinforcing portion, and cost can be reduced.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a starter motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view (a left side view in FIG. 1) of the starter motor of FIG. As shown in FIG. 1, a starter motor 1 (hereinafter abbreviated as “
[0022]
A
[0023]
The
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
A rib-shaped
[0027]
In the starter motor, when the engine is started, a force is applied to the
[0028]
On the other hand, in the
[0029]
On the other hand, since the
[0030]
FIGS. 4A and 4B are explanatory views showing a modification of the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
A
[0035]
The
[0036]
An
[0037]
FIG. 6 is a side view of the
[0038]
Here, the mounting position of the starter motor on the vehicle body varies depending on the vehicle type, and the mounting angle and position of the mounting stay for fixing the motor to the vehicle body also move. The mounting stay is generally formed on the rear bracket, and when the mounting stay is provided on the outer periphery of the bracket, if the position of the mounting stay is shifted in the axial direction, the bracket may have to be lengthened accordingly. On the other hand, the position of the brush holder is determined from the relationship with the commutator, and if the bracket is long, the brush holder mounting position may be located at the back of the bracket. However, as shown in FIG. 9, in the conventional motor, the
[0039]
However, the strength of the
[0040]
Further, in the motor shown in FIG. 9, the
[0041]
On the other hand, in the
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
Two
[0045]
A
[0046]
On the other hand, the position between the
[0047]
As described above, the positioning
[0048]
Here, in the conventional starter motor, as shown in FIG. 11, the
[0049]
On the other hand, in the
[0050]
On the other hand, as shown in FIG. 9, the
[0051]
The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, a configuration is shown in which the
[0052]
【The invention's effect】
According to the starter motor of the present invention, since the inner flange portion is provided at the tip of the spigot portion formed at the end of the cylindrical yoke with both ends open, the spigot portion is reinforced and its strength is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0053]
Further, according to the starter motor of the present invention, since the thick portion is provided at the tip of the spigot portion formed at the end of the cylindrical yoke with both ends open, the spigot portion is reinforced and its strength is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0054]
Furthermore, according to the starter motor of the present invention, since the facing portion is provided at the tip of the spigot portion formed at the end of the cylindrical yoke with both ends open, the spigot portion is reinforced and its strength is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0055]
In addition, according to the starter motor of the present invention, since the thickness of the spigot portion formed at the end of the cylindrical yoke having both ends opened is formed to be the same thickness as the other portions of the yoke, the spigot portion is reinforced. The strength is improved. Therefore, even if a radial force is applied to the spigot portion from the front bracket by the load on the engine side, the force can be countered. Therefore, even in a yoke having both ends opened, deformation of the opening can be prevented, and interference between the armature and the magnet can be prevented.
[0056]
On the other hand, according to the starter motor of the present invention, by forming the yoke by drawing, the desired outer diameter can be arbitrarily formed without being restricted by the existing pipe dimensions unlike the conventional yoke. Can be. Therefore, the yoke having the optimum diameter can be freely selected, the size and weight of the motor can be reduced, and costs such as material costs can be reduced. Further, by forming the yoke by drawing, the inner flange portion, the thick portion, the facing portion, and the spigot portion can be easily formed. Therefore, the inner flange portion and the like can be formed at the time of forming the yoke without separately forming a reinforcing portion, and cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a starter motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2
It is a left view of the starter motor of FIG.
FIG. 3
FIG. 4 is a side view of a half section showing a configuration of a yoke and a structure of a connecting portion between a yoke, a front bracket, and a rear bracket.
FIG. 4
It is explanatory drawing which shows the modification of a spigot part.
FIG. 5
It is a perspective view showing composition of a terminal and an insulator.
FIG. 6
It is the side view which looked at the rear bracket from the opening end side.
FIG. 7
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a rear bracket and a brush holder.
FIG. 8
It is a perspective view which shows the positioning structure between a magnet and a brush.
FIG. 9
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional engine starter motor.
FIG. 10
FIG. 10 is a side view of a half section showing a configuration of a yoke and a structure of a coupling portion between a yoke, a front bracket, and a rear bracket in the motor of FIG. 9.
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a brush holder in the motor of FIG. 9;
12 is an explanatory diagram showing a state in which the rear bracket of the motor shown in FIG. 9 is viewed from below in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部と、
前記インロー部の先端部内周に形成され、中心方向に向かって延びる内鍔部とを有することを特徴とするスタータモータ。A stator having a cylindrical yoke with open ends, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to an engine crankshaft, and a front bracket attached to one end of the yoke; A starter motor for starting an engine, comprising: a rear bracket attached to the other end of the yoke,
A spigot portion formed at the front bracket-side opening end of the yoke and fitted to a joint formed at the front bracket end,
A starter motor having an inner flange portion formed on an inner periphery of a front end portion of the spigot portion and extending toward a center direction.
前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部を有し、
前記インロー部はさらに、前記ヨークの中央寄りに形成された本体部と、前記本体部の先端側に形成され中心方向に向かって前記本体部よりも板厚が拡大した厚肉部とを有することを特徴とするスタータモータ。A stator having a cylindrical yoke with open ends, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to an engine crankshaft, and a front bracket attached to one end of the yoke; A starter motor for starting an engine, comprising: a rear bracket attached to the other end of the yoke,
An inlay portion formed at the front bracket side opening end of the yoke and fitted to a joint formed at the front bracket end,
The spigot portion further includes a main body portion formed near the center of the yoke, and a thick portion formed at a tip end side of the main body portion and having a thickness greater than the main body portion toward the center toward the center. A starter motor characterized by the following.
前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部を有し、
前記インロー部はさらに、前記ヨークの中央寄りに形成された本体部と、前記本体部の先端側に形成され前記フロントブラケットに対向する面積が中心方向に向かって拡大された対面部とを有することを特徴とするスタータモータ。A stator having a cylindrical yoke with open ends, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to an engine crankshaft, and a front bracket attached to one end of the yoke; A starter motor for starting an engine, comprising: a rear bracket attached to the other end of the yoke,
An inlay portion formed at the front bracket side opening end of the yoke and fitted to a joint formed at the front bracket end,
The spigot portion further includes a main body portion formed near the center of the yoke, and a facing portion formed at a distal end side of the main body portion and having an area facing the front bracket enlarged toward the center. A starter motor characterized by the following.
前記ヨークの前記フロントブラケット側開口端部に前記ヨークの他の部位と同じ肉厚に形成され、前記フロントブラケット端部に形成された接合部に嵌合するインロー部を有することを特徴とするスタータモータ。A stator having a cylindrical yoke with open ends, an armature rotatably disposed in the stator and having a rotating shaft connected to an engine crankshaft, and a front bracket attached to one end of the yoke; A starter motor for starting an engine, comprising: a rear bracket attached to the other end of the yoke,
A starter characterized by having a spigot portion formed at the opening end of the yoke on the front bracket side at the same thickness as other portions of the yoke and fitted to a joint formed at an end of the front bracket. motor.
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