JP2006029268A - スタータ - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できること、また、電機子９と減速機との間に配設されるプレート１９の芯ずれを防止できること。
【解決手段】電機子９と減速機との間に配設されるプレート１９の外周には外側シール部材２８が取り付けられ、プレート１９の内周には内側シール部材２９が取り付けられている。外側シール部材２８は、自身のリップ部がモータケース７の内周面に接触することで、プレート１９の外周とモータケース７の内周との間をシールし、内側シール部材２９は、自身のリップ部が電機子軸１２の滑らかな外周面に接触することで、プレート１９の内周と電機子軸１２との間をシールしている。
また、プレート１９は、自身の外径面が外側シール部材２８に覆われることなく露出しており、そのプレート１９の外径面がモータケース７の内周面に当接することで、プレート１９の径方向位置が規制されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊星ギヤ減速機を備えるスタータに関する。

例えば、非特許文献１に記載された減速機付きスタータでは、図６に示す様に、モータ（図示せず）と遊星ギヤ減速機１００との間を仕切るプレート１１０を備えている。このプレート１１０は、自身の外周部にゴム等の弾性体１２０が焼き付けられており、この弾性体１２０が、内部に減速機１００を収容するセンタケース１３０の内周面に接触して組み付けられることにより、モータ内部で発生するブラシ粉が減速機１００側へ侵入することを防止している。
日本電装公開技報 発行日：１９８７年３月１５日 整理番号５２−１３２

ところが、上記の公知技術（非特許文献１）に示されるプレート１１０は、径方向の中央部に電機子軸１４０を通すための円筒部１１１が設けられ、この円筒部１１１が電機子軸１４０に形成されたサンギヤ１５０の外周に配置されている。この場合、サンギヤ１５０の歯の無い部分（歯と歯の間）に対して円筒部１１１との間に隙間が生じるため、円筒部１１１と電機子軸１４０との間のシールが不完全であり、減速機１００側へのブラシ粉の侵入を防止することは困難である。

また、プレート１１０は、センタケース１３０に対して弾性体１２０を介して径方向に位置決めされている。つまり、プレート１１０の外周とセンタケース１３０の内周との間に弾性体１２０が配置されているため、その弾性体１２０の撓み具合によっては、プレート１１０が芯ずれを起こす（プレート１１０の中心が径方向にずれる）ことがあり、円筒部１１１の内側に電機子軸１４０を通して組み付けることが困難な場合があった。
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、モータの内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できること、また、電機子と減速機との間に配設されるプレートの芯ずれを防止できるスタータを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明のスタータは、磁気回路を形成するモータケースの内側に電機子を有するモータと、電機子の回転を減速する遊星ギヤ減速機と、モータケースとは別体に設けられて、電機子と遊星ギヤ減速機との間に配設され、径方向の中央部に電機子の回転軸（電機子軸）を通すための中央孔を有するプレートと、このプレートの外周とモータケースの内周との間をシールする外側シール部材と、プレートの内周と電機子との間を全周に渡ってシールする内側シール部材とを備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、プレートの外周とモータケースの内周との間が外側シール部材によってシールされると共に、プレートの内周と電機子との間が内側シール部材によってシールされるので、電機子と減速機との間をプレートによって隙間無く仕切ることができる。これにより、モータの内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、外側シール部材は、プレートの軸方向反モータ側の表面外周部に固着され、プレートは、プレートの外径面が外側シール部材に覆われることなく露出しており、そのプレートの外径面がモータケースの内周面に当接することで、プレートの径方向位置が規制されていることを特徴とする。

この場合、モータケースの内周面にプレートの外径面を当接させることで、プレートの芯出しを行うことができる。つまり、プレートの外径面とモータケースの内周面との間に外側シール部材が挟まれることはないので、外側シール部材の撓み具合に係わり無く、モータケースの内周面によってプレートの径方向位置が規制される。これにより、モータケースの内部にプレートを挿入して、そのプレートの中央孔に電機子軸を通す場合に、プレートの中心が径方向にずれることがないので、電機子軸をプレートの中央孔に容易に通すことができる。

（請求項３の発明）
請求項２に記載したスタータにおいて、外側シール部材は、プレートの表面外周部に固着される固定部と、この固定部から反電機子側に向かって斜め径方向外側に延出する薄肉状のリップ部とが設けられ、このリップ部の先端部がモータケースの内周面に接触していることを特徴とする。
この場合、モータケースの内部にプレートを挿入する際に、外側シール部材のリップ部がプレートの挿入方向と反対側へ傾斜しているので、外側シール部材のリップ部がプレートの挿入を妨げることはなく、モータケースの内部へプレートを容易に挿入できる。

（請求項４の発明）
本発明のスタータは、磁気回路を形成するモータケースの内側に電機子を有するモータと、電機子の回転を減速する遊星ギヤ減速機と、モータケースとは別体に設けられて、電機子と遊星ギヤ減速機との間に配設され、自身の外周端から軸方向に突き出る筒状の折り曲げ部を有し、この折り曲げ部の外周をモータケースの内周に圧入して組み付けられると共に、径方向の中央部に電機子の回転軸（電機子軸）を通すための中央孔を有するプレートと、このプレートの内周と電機子との間を全周に渡ってシールする内側シール部材とを備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、プレートに設けられた折り曲げ部の外周がモータケースの内周に圧入されることで、折り曲げ部の外周とモータケースの内周との間がシールされると共に、プレートの内周と電機子との間が内側シール部材によってシールされるので、電機子と減速機との間をプレートによって隙間無く仕切ることができる。これにより、モータの内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できる。

（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、内側シール部材は、電機子軸の滑らかな外周面に接触することにより、プレートの内周と電機子軸との間を気密にシールしていることを特徴とする。
電機子軸には、遊星ギヤ減速機の遊星ギヤに噛み合うサンギヤが形成されるが、このサンギヤの外周ではなく、電機子軸の滑らかな外周面（つまり、サンギヤが形成されていない電機子軸の外周面）に内側シール部材を接触させることで、プレートの内周と電機子軸との間を気密にシールできる。

（請求項６の発明）
請求項５に記載したスタータにおいて、内側シール部材は、プレートの内周に取り付けられる取付け部と、この取付け部から減速機側へ向かって斜め径方向内側に延出する薄肉状のリップ部とが設けられ、このリップ部の先端部が電機子軸の滑らかな外周面に接触していることを特徴とする。
この場合、プレートの中央孔に電機子軸を通して組み付ける際に、内側シール部材のリップ部が電機子軸の挿入方向へ傾斜しているので、内側シール部材のリップ部が電機子軸の挿入を妨げることはなく、電機子軸をプレートの中央孔に容易に通すことができる。

（請求項７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、内側シール部材は、電機子軸以外の電機子の平滑面に接触していることを特徴とする。
内側シール部材は、必ずしも電機子軸の外周面に接触させる必要はなく、電機子軸以外の電機子の平滑面に接触させることで、ブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを防止できる。

（請求項８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、内側シール部材は、電機子側に取り付けられて、プレートの内周部に接触していることを特徴とする。
内側シール部材は、必ずしもプレートに取り付ける必要はなく、電機子側に取り付けて、プレートの内周部に接触させることもできる。

（請求項９の発明）
請求項１〜８に記載した何れかのスタータにおいて、モータケースは、磁気回路を形成するヨークと、遊星ギヤ減速機を内部に収容するセンタケースとに分割して設けられていることを特徴とする。
本発明は、モータケースがヨークとセンタケースとを組み合わせて構成されるスタータにも適用できる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１はスタータ１の半断面図である。
実施例１に示すスタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転を減速する遊星ギヤ減速機（後述する）と、この減速機を介してモータ２の回転力が伝達される出力軸３と、この出力軸３上に配置されたピニオンギヤ４と、シフトレバー５を介してピニオンギヤ４を反モータ方向（図１の左方向）へ押し出す働きを有すると共に、モータ回路（図示せず）に設けられた接点手段（後述する）を開閉操作する電磁スイッチ６等より構成される。

モータ２は、ヨークを兼ねるモータケース７の内側に複数の永久磁石８を周方向等間隔に配置して界磁を形成すると共に、この界磁の内側に電機子９を回転自在に配置して構成される直流電動機である。なお、界磁は、永久磁石８を使用する代わりに、鉄心に界磁コイルを巻き付けて構成される巻線式界磁を採用することもできる。
モータケース７は、軸方向の両端が開口する円筒形状を有し、一端側がフロントハウジング１０に組み合わされ、他端側がエンドフレーム１１に組み合わされて、モータ２の外枠を形成している。

電機子９は、モータ２の回転軸を形成する電機子軸１２と、この電機子軸１２に支持される電機子鉄心１３と、この電機子鉄心１３に複数のコイル導体１４を組み立てて形成される電機子巻線とで構成される。電機子巻線は、軸方向の反減速機側（図１の右側）の端面が整流子面として形成されている。
整流子面にはブラシ１５が当接して配設され、そのブラシ１５が図示しないブラシスプリングにより整流子面に押圧されている。

遊星ギヤ減速機は、電機子軸１２に形成されたサンギヤ１６と、モータケース７の内側に配置された環状のインターナルギヤ１７と、両ギヤ１６、１７に噛み合う遊星ギヤ１８とで構成される。この減速機は、電機子軸１２の回転を受けて、遊星ギヤ１８がサンギヤ１６の周囲を自転しながら公転することにより、電機子９の回転速度を遊星ギヤ１８の公転速度まで減速して出力軸３に伝達する。
この減速機と電機子９との間には、モータ２の内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入しない様に、プレート１９（後述する）が配設されている。
出力軸３は、電機子軸１２と同軸線上に配置され、遊星ギヤ１８を支持するギヤピン２０を介して遊星ギヤ１８の回転（公転運動）が伝達される。

ピニオンギヤ４は、クラッチ２１と一体に構成され、出力軸３の回転がクラッチ２１を介して伝達される。
クラッチ２１は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合して、ピニオンギヤ４と一体に出力軸３上を移動可能に配設されている。このクラッチ２１は、エンジン始動後、ピニオンギヤ４がエンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合ったまま、リングギヤを介してピニオンギヤ４がエンジンの回転を受けて高速で回された時に、そのピニオンギヤ４の回転が出力軸３に伝達されない様に、回転動力の伝達を遮断できる一方向クラッチを構成している。

電磁スイッチ６は、モータ回路に設けられる始動スイッチ（図示せず）の閉操作により、車載バッテリから通電されて磁力を発生する励磁コイル２２と、この励磁コイル２２に発生する磁力を受けて図１の右方向へ吸引されるプランジャ２３と、励磁コイル２２への通電が停止して磁力が消滅した時に、プランジャ２３を押し戻すためのリターンスプリング２４等より構成される。
シフトレバー５は、電磁スイッチ６のプランジャ２３とクラッチ２１とを連結して、支点部５ａを中心に揺動可能に設けられ、プランジャ２３の動き（図示左右方向の動き）をクラッチ２１に伝達することができる。

接点手段は、２本の外部端子２５、２６を介してモータ回路に接続される一組の固定接点（図示せず）と、プランジャ２３の動きに連動して（またはプランジャ２３と一体に）可動する可動接点（図示せず）とで構成され、この可動接点が一組の固定接点に当接して、両固定接点間が導通することにより閉状態となり、可動接点が一組の固定接点から離れて、両固定接点間の導通が遮断されることで開状態となる。
２本の外部端子２５、２６は、一方の固定接点と電気的且つ機械的に結合されたバッテリ端子２５と、他方の固定接点と電気的且つ機械的に結合されたモータ端子２６であり、共に電磁スイッチ６の接点カバー２７に取り付けられている。

次に、前述のプレート１９について説明する。
プレート１９は、径方向の中央部に電機子軸１２を通すための中央孔を有する円板形状に設けられている。
このプレート１９の外周には、モータケース７の内周との間をシールする外側シール部材２８（図２参照）が取り付けられ、プレート１９の内周には、電機子軸１２との間をシールする内側シール部材２９（図３参照）が取り付けられている。なお、プレート１９の内周側には、図３に示す様に、内側シール部材２９が取り付けられるプレート内周端の位置を軸方向の電機子９側（図示右側）へずらすために段差部１９ａが設けられている。

外側シール部材２８は、図２に示す様に、プレート１９の軸方向反モータ側の表面外周部に固着される固定部２８ａと、この固定部２８ａから反電機子側（図示左側）に向かって斜め径方向外側に延出する薄肉状のリップ部２８ｂとが設けられている。
内側シール部材２９は、図３に示す様に、プレート１９の内周端に取り付けられる取付け部２９ａと、この取付け部２９ａから減速機側（図示左側）へ向かって斜め径方向内側に延出する薄肉状のリップ部２９ｂとが設けられている。

上記のプレート１９は、モータケース７の軸方向一端側（図１の左側）からモータケース７の内部に挿入され、図２に示す様に、モータケース７の内側に打ち出された突起部７ａにプレート１９の外周部を押し当てることで軸方向に位置決めされる。このとき、プレート１９は、自身の外径面が外側シール部材２８に覆われることなく露出しており、そのプレート１９の外径面がモータケース７の内周面に当接することで、プレート１９の径方向位置が規制されている。つまり、プレート１９の外径は、モータケース７の内部でプレート１９が径方向にがたつくことがない程度に、モータケース７の内径より若干小さく設けられている。

モータケース７の内部に挿入されたプレート１９は、外側シール部材２８のリップ部２８ｂがモータケース７の内周面に接触することで、プレート１９の外周とモータケース７の内周との間がシールされ、内側シール部材２９のリップ部２９ｂが電機子軸１２の外周面に接触することで、プレート１９の内周と電機子軸１２との間がシールされる。
なお、内側シール部材２９のリップ部２９ｂは、図３に示す様に、電機子軸１２に形成されたサンギヤ１６の歯先に当たることはなく、サンギヤ１６が形成されていない電機子軸１２の滑らかな外周面に接触している。これは、プレート１９の内周側に段差部１９ａを設けて、プレート内周端の位置を軸方向の電機子９側へずらしたことによって実現される。

（実施例１の効果）
実施例１に記載したスタータ１では、プレート１９の外周とモータケース７の内周との間が外側シール部材２８によってシールされると共に、プレート１９の内周と電機子軸１２との間が内側シール部材２９によってシールされるので、電機子９と減速機との間をプレート１９によって隙間無く仕切ることができる。これにより、モータ２の内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できる。

また、プレート１９は、外側シール部材２８がプレート１９の表面外周部に固着されているので、プレート１９の外径面が外側シール部材２８によって覆われることはなく露出している。これにより、モータケース７の内周面にプレート１９の外径面を当接させることで、プレート１９の芯出しを行うことができる。つまり、プレート１９の外径面とモータケース７の内周面との間に外側シール部材２８が挟まれることがないので、外側シール部材２８の撓み具合に係わり無く、モータケース７の内周面によってプレート１９の径方向位置が規制される。これにより、モータケース７の内部にプレート１９を挿入して、そのプレート１９の中央孔に電機子軸１２を通す際に、プレート１９の中心が径方向にずれることがないので、電機子軸１２をプレート１９の中央孔に容易に通すことができる。

さらに、外側シール部材２８は、プレート１９の軸方向反モータ側の表面外周部に固定部２８ａが固着され、その固定部２８ａから反電機子側に向かって斜め径方向外側にリップ部２８ｂが延出している。これにより、モータケース７の内部にプレート１９を挿入する際に、外側シール部材２８のリップ部２８ｂがプレート１９の挿入方向と反対側へ傾斜しているので、外側シール部材２８のリップ部２８ｂがプレート１９の挿入を妨げることはなく、モータケース７の内部へプレート１９を容易に挿入できる。

また、内側シール部材２９は、プレート１９の内周端に取り付けられる取付け部２９ａから減速機側へ向かって斜め径方向内側にリップ部２９ｂが延出している。これにより、プレート１９の中央孔に電機子軸１２を通す際に、内側シール部材２９のリップ部２９ｂが電機子軸１２の挿入方向へ傾斜しているので、内側シール部材２９のリップ部２９ｂが電機子軸１２の挿入を妨げることはなく、電機子軸１２をプレート１９の中央孔に容易に通すことができる。

また、実施例１に記載したプレート１９は、モータケース７とは別体に設けられているので、モータケース７の内部に電機子９が組み込まれた状態で、プレート１９をモータケース７の内部へ挿入することができる。あるいは、電機子９より先にプレート１９をモータケース７の内部へ挿入して、その後、電機子９をモータケース７の内部へ組み込むことも可能であり、組み付け順序を適宜に選ぶことができる。

図４はスタータ１の半断面図である。
この実施例２では、プレート１９の外周をモータケース７の内周に圧入して組み付ける場合の一例を説明する。
プレート１９は、図４に示す様に、自身の外周端から軸方向反電機子側（図示左側）へ突き出る筒状の折り曲げ部１９ｂを有し、この折り曲げ部１９ｂの外周をモータケース７の内周に圧入して組み付けられる。

この構成によれば、折り曲げ部１９ｂの外周をモータケース７の内周に圧入することで、プレート１９の径方向のずれ（がたつき）を防止でき、プレート１９の芯出しを行うことができる。また、シール部品を用いることなく、プレート１９の外周とモータケース７の内周との間をシールできるので、実施例１に記載した外側シール部材２８を省略することができ、部品点数を低減できる。なお、プレート１９の内周側は、実施例１と同じく、内側シール部材２９によって電機子軸１２との間がシールされる。これにより、モータ２の内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できる。

図５はスタータ１の半断面図である。
この実施例３では、内側シール部材２９を電機子軸１２以外の電機子９の平滑面に接触させてシール性を確保する場合の一例を説明する。
内側シール部材２９は、図５に示す様に、プレート１９の内周側を軸方向反減速機側（図示右側）へ折り曲げて形成されたリング形状部１９ｃの先端部に取り付けられ、リップ部２９ｂ（図３参照）の先端が電機子鉄心１３の端面とコイル導体１４との間に配設される絶縁板３０の表面に接触することで、プレート１９と電機子９との間を気密にシールできる。

また、プレート１９の外周側は、実施例１に記載した外側シール部材２８によってモータケース７との間をシールすることができる。あるいは、実施例２に記載した様に、プレート１９の折り曲げ部１９ｂ（図４参照）をモータケース７の内周に圧入してシールすることもできる。これにより、モータ２の内部で発生するブラシ粉等の異物が減速機側へ侵入することを確実に防止できる。
なお、内側シール部材２９のリップ部２９ｂが接触する電機子９の平滑面としては、コイル導体１４同士の接続部１４ａ（図５参照）を採用することもできる。

（変形例）
実施例１〜３では、内側シール部材２９をプレート１９に取り付けているが、電機子９側に取り付けることもできる。つまり、内側シール部材２９を電機子９側の平滑面等に固定して、リップ部２９ｂをプレート１９の表面内周部に接触させることで、プレート１９と電機子９との間を気密にシールすることができる。
また、本発明のモータケースは、磁気回路を形成するヨークと、減速機を内部に収容するセンタケースとに分割することもできる。この場合、外側シール部材２８は、ヨークの内周面またはセンタケースの内周面にリップ部２８ｂを接触させてシールすることができる。

実施例１に係るスタータの半断面図である。 外側シール部材によるシール構造を示す部分断面図である。 内側シール部材によるシール構造を示す部分断面図である。 実施例２に係るスタータの半断面図である。 実施例３に係るスタータの半断面図である。 公知技術に係るスタータの部分断面図である。

符号の説明

１ スタータ
２ モータ
７ モータケース
９ 電機子
１２ 電機子軸
１６ サンギヤ（遊星ギヤ減速機）
１７ インターナルギヤ（遊星ギヤ減速機）
１８ 遊星ギヤ（遊星ギヤ減速機）
１９ プレート
１９ｂ 折り曲げ部
２８ 外側シール部材
２８ａ 外側シール部材の固定部
２８ｂ 外側シール部材のリップ部
２９ 内側シール部材
２９ａ 内側シール部材の取付け部
２９ｂ 内側シール部材のリップ部
３０ 絶縁板（電機子の平滑面）

Claims (9)

1. 磁気回路を形成するモータケースの内側に電機子を有するモータと、
   前記電機子の回転を減速する遊星ギヤ減速機と、
   前記モータケースとは別体に設けられて、前記電機子と前記遊星ギヤ減速機との間に配設され、径方向の中央部に前記電機子の回転軸（電機子軸と呼ぶ）を通すための中央孔を有するプレートと、
   このプレートの外周と前記モータケースの内周との間をシールする外側シール部材と、 前記プレートの内周と前記電機子との間を全周に渡ってシールする内側シール部材とを備えることを特徴とするスタータ。
2. 請求項１に記載したスタータにおいて、
   前記外側シール部材は、前記プレートの軸方向反モータ側の表面外周部に固着され、
   前記プレートは、前記プレートの外径面が前記外側シール部材に覆われることなく露出しており、そのプレートの外径面が前記モータケースの内周面に当接することで、前記プレートの径方向位置が規制されていることを特徴とするスタータ。
3. 請求項２に記載したスタータにおいて、
   前記外側シール部材は、前記プレートの表面外周部に固着される固定部と、この固定部から反電機子側に向かって斜め径方向外側に延出する薄肉状のリップ部とが設けられ、このリップ部の先端部が前記モータケースの内周面に接触していることを特徴とするスタータ。
4. 磁気回路を形成するモータケースの内側に電機子を有するモータと、
   前記電機子の回転を減速する遊星ギヤ減速機と、
   前記モータケースとは別体に設けられて、前記電機子と前記遊星ギヤ減速機との間に配設され、自身の外周端から軸方向に突き出る筒状の折り曲げ部を有し、この折り曲げ部の外周を前記モータケースの内周に圧入して組み付けられると共に、径方向の中央部に前記電機子の回転軸（電機子軸と呼ぶ）を通すための中央孔を有するプレートと、
   このプレートの内周と前記電機子との間を全周に渡ってシールする内側シール部材とを備えることを特徴とするスタータ。
5. 請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記内側シール部材は、前記電機子軸の滑らかな外周面に接触することにより、前記プレートの内周と前記電機子軸との間を気密にシールしていることを特徴とするスタータ。
6. 請求項５に記載したスタータにおいて、
   前記内側シール部材は、前記プレートの内周に取り付けられる取付け部と、この取付け部から減速機側へ向かって斜め径方向内側に延出する薄肉状のリップ部とが設けられ、このリップ部の先端部が前記電機子軸の滑らかな外周面に接触していることを特徴とするスタータ。
7. 請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記内側シール部材は、前記電機子軸以外の前記電機子の平滑面に接触していることを特徴とするスタータ。
8. 請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記内側シール部材は、前記電機子側に取り付けられて、前記プレートの内周部に接触していることを特徴とするスタータ。
9. 請求項１〜８に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記モータケースは、前記磁気回路を形成するヨークと、前記遊星ギヤ減速機を内部に収容するセンタケースとに分割して設けられていることを特徴とするスタータ。

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