JP2004260894A - スタータモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】リアブラケット底部を補強し、取付ステー基部やベアリング保持部の強度を向上させると共に、ブラシホルダの安定した保持や放熱性の向上を図る。
【解決手段】リアブラケット５には、回転軸を支持するベアリング２６と、ブラシを保持するブラシホルダ２７が設けられる。リアブラケット５の底面部４５には、軸方向に向かって台座部４４が突出形成されている。台座部４４はベアリング２６の周囲を囲繞するように形成される。台座部４４上にはブラシ載置板４７が取り付けられ、合成樹脂製のブラシホルダ２７が固定される。ブラシホルダ２７の底面はその略全面が台座部４４の上面に接触する。台座部４４と外壁４８との間には、ボルト装着部４９がそれらと一体となって設けられている。
【選択図】 図７
【解決手段】リアブラケット５には、回転軸を支持するベアリング２６と、ブラシを保持するブラシホルダ２７が設けられる。リアブラケット５の底面部４５には、軸方向に向かって台座部４４が突出形成されている。台座部４４はベアリング２６の周囲を囲繞するように形成される。台座部４４上にはブラシ載置板４７が取り付けられ、合成樹脂製のブラシホルダ２７が固定される。ブラシホルダ２７の底面はその略全面が台座部４４の上面に接触する。台座部４４と外壁４８との間には、ボルト装着部４９がそれらと一体となって設けられている。
【選択図】 図７
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、リアブラケット内におけるブラシホルダの固定構造に関する。
【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、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１０５に形成されており、図１２のように端面に設けたものの他、それをブラケット外周に設けたものも存在する。後者の場合、取付ステーの位置が軸方向にずれると、それに伴いリアブラケット１０５もまた長くなる場合がある。その一方で、ブラシホルダ１１６の位置は、コンミテータ１１２との関係から位置が決まっている。従って、ブラシホルダ位置を維持しつつリアブラケット１０５を長くすると、ブラシホルダ取付位置がその分だけブラケットの奥側に設定される場合も出てくる。
【００１０】
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、従来のスタータモータでは、図９に示すように、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を挟持しているため、それに応じて印籠結合部も長くせざるを得ない。しかしながら、印籠結合部は薄肉であるため、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という問題が生じる。
【００１１】
また、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、エンジン始動時にリアブラケット５が径方向の力を受け、ブラシホルダ１１６に撓みが生じるおそれがある。このため、印籠嵌合部に挟持されたブラシホルダ１１６に歪みが生じ、ブラシ１１７とコンミテータ１１２の摺動性が損なわれる可能性があるという問題もある。
【００１２】
一方、特開２０００−９２７９１号公報や特開２００１−２３８４１１号公報のように、アルミダイカスト製リアブラケットの底部にブラシホルダを固定する方式を採用したスタータモータも存在している。かかるモータでは、前述のようなブラシホルダ取付位置の移動に関する問題は生じにくい。しかしながら、このようなモータにおいても、エンジン始動時におけるエンジン側からの負荷に対し、取付ステーやベアリング保持部にて強度不足の問題が生じ易くその対策が求められている。
【００１３】
スタータモータでは、エンジン始動時にモータ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、それを支持するリアブラケット１０５にも径方向に大きな力が加わる。このため、リアブラケット１０５を車体側に固定する取付ステーに関しても強度不足の問題が生じ易い。特に、図１２のように、取付ステー１２８がリアブラケット１０５の端面の軸受近傍に設けられている場合、リアブラケット１０５の端面部にその力が集中し、取付ステー基部の強度を十分確保できないという問題が生じる。また、リアブラケット１０５の端面部には、エンジン始動時の荷重が回転軸１０９から直接加わるベアリング１１５が取り付けられており、リアブラケット１０５はこのベアリング１１５の保持強度も求められる。
【００１４】
本発明の目的は、リアブラケットの底部を補強し、取付ステー基部やベアリング保持部の強度を向上させると共に、ブラシホルダの安定した保持や放熱性の向上を図ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスタータモータは、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前記回転軸を支持する軸受と前記アーマチュアに対し電流を供給するためのブラシを保持するブラシホルダとが設けられるリアブラケットと、前記リアブラケットの底面部に軸方向に向かって突出形成されその上面に前記ブラシホルダが載置される台座部と有することを特徴とする。
【００１６】
本発明のスタータモータにあっては、リアブラケット底面に台座部が設けられているため、リアブラケットの底面強度が向上し、取付ステーが軸受近傍に設けられているものにおいても、取付ステー基部の強度を十分確保できる。また、軸方向に突設された台座部上にブラシホルダが載置されるので、台座部の高さによりブラシホルダの取付位置を自在に変更できる。このため、取付ステーの位置にかかわらずブラシホルダを所定位置に配置でき、しかも、その際に、リアブラケットとヨークとの間の印籠結合部を延長する必要がない。
【００１７】
前記スタータモータにおいて、前記台座部を前記軸受の周囲を囲繞するように形成しても良い。これにより、軸受の周囲が台座部によって補強され、リアブラケットにおける軸受の保持強度が向上する。従って、エンジン始動時に軸受に加わる力に対抗できる軸受保持強度を確保できる。なお、軸受の周囲を囲繞する場合、軸受の周囲全周を取り囲む形態のみならず、一部を切り欠いてＣ字形に取り囲む形態も含まれる。
【００１８】
また、前記スタータモータにおいて、前記リアブラケットの底面の略全面を前記台座部の上面に接触させた状態で前記リアブラケットを前記台座部上に固定するようにしても良い。これにより、ブラシホルダとアルミダイカスト製のリアブラケットが直接接触し、しかもその接触面積を最大限広く取ることができる。従って、ブラシホルダを合成樹脂にて形成しても、台座部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。
【００１９】
さらに、前記スタータモータにおいて、前記ヨークと前記フロントブラケット及び前記リアブラケットを、それらの内部に挿通されるセットボルトによって一体に締結し、前記リアブラケットに、前記台座部と一体に形成され前記セットボルトが螺着されるボルト装着部を設けても良い。これにより、台座部がボルト装着部を取り囲むような形となり、セットボルトが螺着される雌ねじ周りの肉厚が確保される。また、台座部にてボルト装着部をリアブラケットの外壁に押さえ込んだような形にもできるため、ボルト装着部の強度がさらに向上する。従って、インナーボルト式を採用しつつも、セットボルトの保持強度を十分に確保できる。
【００２０】
加えて、前記スタータモータにおいて、前記台座部の上面に、絶縁材料にて形成され、前記ブラシが摺動自在に載置されるブラシ載置板を設けても良い。これにより、ブラシホルダを台座部上に直接固定する方式を採っても、ブラシの摺動性を確保しつつ、ブラシとリアブラケットとの間の絶縁性を確保できる。
【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、その底面の略全面が台座部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、リアブラケット底面に台座部を設けたので、リアブラケットの底面強度が向上し、取付ステーが軸受近傍に設けられているものにおいても、取付ステー基部の強度を十分確保できる。また、軸方向に突設された台座部上にブラシホルダが載置されるので、台座部の高さによりブラシホルダの取付位置を自在に変更できる。このため、取付ステーの位置にかかわらずブラシホルダを所定位置に配置でき、しかも、その際に、リアブラケットとヨークとの間の印籠結合部を延長する必要がなく、印籠嵌合部の強度低下も防止できる。
【００５３】
また、台座部を軸受の周囲を囲繞するように形成することにより、軸受の周囲が台座部によって補強され、リアブラケットにおける軸受の保持強度が向上する。従って、エンジン始動時に軸受に加わる力に対抗できる軸受保持強度を確保できる。
【００５４】
さらに、リアブラケットの底面の略全面を台座部の上面に接触させた状態でリアブラケットを台座部上に固定することにより、ブラシホルダとアルミダイカスト製のリアブラケットが直接接触し、しかもその接触面積を最大限広く取ることができる。従って、ブラシホルダを合成樹脂にて形成しても、台座部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可能となる。
【００５５】
加えて、リアブラケットに設けられるセットボルト装着部を台座部と一体に形成することにより、台座部がボルト装着部を取り囲むような形となり、雌ねじ周りの肉厚が確保される。また、台座部にてボルト装着部をリアブラケットの外壁に押さえ込んだような形にもできるため、ボルト装着部の強度がさらに向上する。従って、インナーボルト式を採用しつつも、セットボルトの保持強度を十分に確保することが可能となる。
【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（軸受）
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
【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、リアブラケット内におけるブラシホルダの固定構造に関する。
【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、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１０５に形成されており、図１２のように端面に設けたものの他、それをブラケット外周に設けたものも存在する。後者の場合、取付ステーの位置が軸方向にずれると、それに伴いリアブラケット１０５もまた長くなる場合がある。その一方で、ブラシホルダ１１６の位置は、コンミテータ１１２との関係から位置が決まっている。従って、ブラシホルダ位置を維持しつつリアブラケット１０５を長くすると、ブラシホルダ取付位置がその分だけブラケットの奥側に設定される場合も出てくる。
【００１０】
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、従来のスタータモータでは、図９に示すように、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を挟持しているため、それに応じて印籠結合部も長くせざるを得ない。しかしながら、印籠結合部は薄肉であるため、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という問題が生じる。
【００１１】
また、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、エンジン始動時にリアブラケット５が径方向の力を受け、ブラシホルダ１１６に撓みが生じるおそれがある。このため、印籠嵌合部に挟持されたブラシホルダ１１６に歪みが生じ、ブラシ１１７とコンミテータ１１２の摺動性が損なわれる可能性があるという問題もある。
【００１２】
一方、特開２０００−９２７９１号公報や特開２００１−２３８４１１号公報のように、アルミダイカスト製リアブラケットの底部にブラシホルダを固定する方式を採用したスタータモータも存在している。かかるモータでは、前述のようなブラシホルダ取付位置の移動に関する問題は生じにくい。しかしながら、このようなモータにおいても、エンジン始動時におけるエンジン側からの負荷に対し、取付ステーやベアリング保持部にて強度不足の問題が生じ易くその対策が求められている。
【００１３】
スタータモータでは、エンジン始動時にモータ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、それを支持するリアブラケット１０５にも径方向に大きな力が加わる。このため、リアブラケット１０５を車体側に固定する取付ステーに関しても強度不足の問題が生じ易い。特に、図１２のように、取付ステー１２８がリアブラケット１０５の端面の軸受近傍に設けられている場合、リアブラケット１０５の端面部にその力が集中し、取付ステー基部の強度を十分確保できないという問題が生じる。また、リアブラケット１０５の端面部には、エンジン始動時の荷重が回転軸１０９から直接加わるベアリング１１５が取り付けられており、リアブラケット１０５はこのベアリング１１５の保持強度も求められる。
【００１４】
本発明の目的は、リアブラケットの底部を補強し、取付ステー基部やベアリング保持部の強度を向上させると共に、ブラシホルダの安定した保持や放熱性の向上を図ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスタータモータは、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前記回転軸を支持する軸受と前記アーマチュアに対し電流を供給するためのブラシを保持するブラシホルダとが設けられるリアブラケットと、前記リアブラケットの底面部に軸方向に向かって突出形成されその上面に前記ブラシホルダが載置される台座部と有することを特徴とする。
【００１６】
本発明のスタータモータにあっては、リアブラケット底面に台座部が設けられているため、リアブラケットの底面強度が向上し、取付ステーが軸受近傍に設けられているものにおいても、取付ステー基部の強度を十分確保できる。また、軸方向に突設された台座部上にブラシホルダが載置されるので、台座部の高さによりブラシホルダの取付位置を自在に変更できる。このため、取付ステーの位置にかかわらずブラシホルダを所定位置に配置でき、しかも、その際に、リアブラケットとヨークとの間の印籠結合部を延長する必要がない。
【００１７】
前記スタータモータにおいて、前記台座部を前記軸受の周囲を囲繞するように形成しても良い。これにより、軸受の周囲が台座部によって補強され、リアブラケットにおける軸受の保持強度が向上する。従って、エンジン始動時に軸受に加わる力に対抗できる軸受保持強度を確保できる。なお、軸受の周囲を囲繞する場合、軸受の周囲全周を取り囲む形態のみならず、一部を切り欠いてＣ字形に取り囲む形態も含まれる。
【００１８】
また、前記スタータモータにおいて、前記リアブラケットの底面の略全面を前記台座部の上面に接触させた状態で前記リアブラケットを前記台座部上に固定するようにしても良い。これにより、ブラシホルダとアルミダイカスト製のリアブラケットが直接接触し、しかもその接触面積を最大限広く取ることができる。従って、ブラシホルダを合成樹脂にて形成しても、台座部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。
【００１９】
さらに、前記スタータモータにおいて、前記ヨークと前記フロントブラケット及び前記リアブラケットを、それらの内部に挿通されるセットボルトによって一体に締結し、前記リアブラケットに、前記台座部と一体に形成され前記セットボルトが螺着されるボルト装着部を設けても良い。これにより、台座部がボルト装着部を取り囲むような形となり、セットボルトが螺着される雌ねじ周りの肉厚が確保される。また、台座部にてボルト装着部をリアブラケットの外壁に押さえ込んだような形にもできるため、ボルト装着部の強度がさらに向上する。従って、インナーボルト式を採用しつつも、セットボルトの保持強度を十分に確保できる。
【００２０】
加えて、前記スタータモータにおいて、前記台座部の上面に、絶縁材料にて形成され、前記ブラシが摺動自在に載置されるブラシ載置板を設けても良い。これにより、ブラシホルダを台座部上に直接固定する方式を採っても、ブラシの摺動性を確保しつつ、ブラシとリアブラケットとの間の絶縁性を確保できる。
【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、その底面の略全面が台座部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、リアブラケット底面に台座部を設けたので、リアブラケットの底面強度が向上し、取付ステーが軸受近傍に設けられているものにおいても、取付ステー基部の強度を十分確保できる。また、軸方向に突設された台座部上にブラシホルダが載置されるので、台座部の高さによりブラシホルダの取付位置を自在に変更できる。このため、取付ステーの位置にかかわらずブラシホルダを所定位置に配置でき、しかも、その際に、リアブラケットとヨークとの間の印籠結合部を延長する必要がなく、印籠嵌合部の強度低下も防止できる。
【００５３】
また、台座部を軸受の周囲を囲繞するように形成することにより、軸受の周囲が台座部によって補強され、リアブラケットにおける軸受の保持強度が向上する。従って、エンジン始動時に軸受に加わる力に対抗できる軸受保持強度を確保できる。
【００５４】
さらに、リアブラケットの底面の略全面を台座部の上面に接触させた状態でリアブラケットを台座部上に固定することにより、ブラシホルダとアルミダイカスト製のリアブラケットが直接接触し、しかもその接触面積を最大限広く取ることができる。従って、ブラシホルダを合成樹脂にて形成しても、台座部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可能となる。
【００５５】
加えて、リアブラケットに設けられるセットボルト装着部を台座部と一体に形成することにより、台座部がボルト装着部を取り囲むような形となり、雌ねじ周りの肉厚が確保される。また、台座部にてボルト装着部をリアブラケットの外壁に押さえ込んだような形にもできるため、ボルト装着部の強度がさらに向上する。従って、インナーボルト式を採用しつつも、セットボルトの保持強度を十分に確保することが可能となる。
【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（軸受）
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
Claims (5)
- 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、前記回転軸を支持する軸受と、前記アーマチュアに対し電流を供給するためのブラシを保持するブラシホルダとが設けられるリアブラケットと、
前記リアブラケットの底面部に軸方向に向かって突出形成され、その上面に前記ブラシホルダが載置される台座部と有することを特徴とするスタータモータ。 - 請求項１記載のスタータモータにおいて、前記台座部は、前記軸受の周囲を囲繞するように形成されることを特徴とするスタータモータ。
- 請求項１又は２記載のスタータモータにおいて、前記リアブラケットは、その底面の略全面が前記台座部の上面に接触した状態で前記台座部上に固定されることを特徴とするスタータモータ。
- 請求項１〜３の何れか１項に記載のスタータモータにおいて、前記ヨークと前記フロントブラケット及び前記リアブラケットは、それらの内部に挿通されるセットボルトによって一体に締結され、前記リアブラケットは、前記台座部と一体に形成され前記セットボルトが螺着されるボルト装着部を有することを特徴とするスタータモータ。
- 請求項１〜４の何れか１項に記載のスタータモータにおいて、前記台座部の上面に、絶縁材料にて形成され、前記ブラシが摺動自在に載置されるブラシ載置板を設けたことを特徴とするスタータモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003046786A JP2004260894A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | スタータモータ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003046786A JP2004260894A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | スタータモータ |
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Family Applications (1)
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| JP2003046786A Pending JP2004260894A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | スタータモータ |
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008001689A1 (fr) * | 2006-06-26 | 2008-01-03 | Mitsuba Corporation | Moteur avec balai |
| JP2014234790A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 三菱電機株式会社 | エンジン始動装置 |
-
2003
- 2003-02-25 JP JP2003046786A patent/JP2004260894A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008001689A1 (fr) * | 2006-06-26 | 2008-01-03 | Mitsuba Corporation | Moteur avec balai |
| JP5044552B2 (ja) * | 2006-06-26 | 2012-10-10 | 株式会社ミツバ | ブラシ付モータ |
| JP2014234790A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 三菱電機株式会社 | エンジン始動装置 |
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