JP2006287991A - Starter for starting engine - Google Patents

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Hideo Tanaka
秀夫 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a starter for staring an engine which enables a user to detect abnormality early by perceiving at least one commutator segment 34A floating from an insulating member 35 by setting of a heat expansion amount or the like to prevent the commutator segment 34A from being disengaged from the insulating member 35, with no fear of secondary effect on a starter motor. <P>SOLUTION: An engaging ring 38 is press-fitted in the outer peripheral part of the riser 34c of the commutator 34 and a projecting part 38a projecting in the outside-diameter direction is formed on one part of the engaging ring 38, to provide minute clearance M between the projecting part 38a and the riser 34c of at least one commutator segment 34A. Since commutator segment 34A floated from the insulating member 35 is restrained by the minute clearance M in the projecting part 38a of the engaging ring 38, the commutator segment 34A is prevented from being disengaged from the insulating member 35 and also from being grounded on the electronic circuit in the starter motor, with no fear of secondary effect on the starter motor. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、整流子片からなる整流子を有するアーマチャを内蔵したモータを備えたエンジン始動用のスタータに関する。   The present invention relates to a starter for starting an engine provided with a motor having a built-in armature having a commutator composed of commutator pieces.

車両の運転において、エンジン始動時、エンジンのかかりが悪い場合、スタータへの通電状態を持続することとなり、スタータに対する通電時間が長くなり過ぎると、モータの小型化が進んでいることもあって、モータの整流子が発熱してスタータに悪影響を与える虞がある。このため、モータへの通電状態が持続する場合、浮出し手段によりエンジンの回転数を大きく低下させ、スタータの異変をユーザに知らせてスタータへの悪影響を避けることが考えられている(例えば、特許文献1参照)。   In driving the vehicle, if the engine is not started when the engine is started, the energization state of the starter will be maintained, and if the energization time for the starter becomes too long, the motor may be downsized, The motor commutator may generate heat and adversely affect the starter. For this reason, when the energization state of the motor is continued, it is considered that the engine speed is greatly reduced by the lifting means to notify the user of the starter change to avoid an adverse effect on the starter (for example, Patent Document 1).

特許文献1の浮出し手段において、複数の整流子片のうち、少なくとも一つの整流子片は、他の整流子片よりも絶縁部材に対する埋設部分の体積を小さく設定したものである。スタータにおけるモータへの通電時間が長くなると、絶縁部材に対する埋設部分の体積が小さい整流子片が、他の整流子片よりも多く発熱して熱膨張量が大きくなる。この時、発熱により熱膨張量が大きくなった整流子片が他の整流子片から外方に浮き出て、ブラシの摩耗量を大きくしてモータの出力を低下させる。これに伴い、エンジンの回転数が大幅に低下するので、スタータの異変をユーザが早めに察知することになり、スタータに対する通電時間を早期に解除して悪影響を与えないようにしている。
特開2003−158857号公報
In the floating means of Patent Document 1, at least one commutator piece among the plurality of commutator pieces is set such that the volume of the embedded portion with respect to the insulating member is set smaller than the other commutator pieces. When the energization time to the motor in the starter is increased, the commutator piece having a small volume of the embedded portion with respect to the insulating member generates more heat than the other commutator pieces and the amount of thermal expansion is increased. At this time, the commutator piece whose thermal expansion amount has increased due to heat generation floats outward from the other commutator pieces, and the wear amount of the brush is increased to reduce the output of the motor. Along with this, the rotational speed of the engine is greatly reduced, so that the user will detect an abnormality of the starter at an early stage, and the energization time for the starter is canceled early so as not to have an adverse effect.
JP 2003-158857 A

しかしながら、発熱に起因する熱膨張量により絶縁部材から浮き出た整流子片は、回転に基づく遠心力を受けていることもあって、その発熱量や熱膨張量によっては、浮き出た整流子片が絶縁部材から離脱してモータ内の電気回路上での接地によりスタータに二次的な影響を及ぼす虞がある。   However, the commutator piece that is raised from the insulating member due to the amount of thermal expansion caused by heat generation may be subjected to centrifugal force based on rotation, and depending on the amount of heat generation and thermal expansion, There is a possibility that the starter may have a secondary influence by being separated from the insulating member and grounded on the electric circuit in the motor.

この発明の目的は、熱膨張量などの設定により、少なくとも一つの整流子片を絶縁部材から浮き出して、異変をユーザに察知させてスタータに対する通電時間を早期に解除して悪影響を与えないようにしながらも、浮き出た整流子片が絶縁部材から離脱するのを防いでスタータに二次的な影響を与える虞のないエンジン始動用のスタータを提供することにある。   An object of the present invention is to prevent at least one commutator piece from protruding from an insulating member by setting the amount of thermal expansion, etc., and letting the user detect an abnormality so as to cancel the energization time to the starter early so as not to have an adverse effect. However, an object of the present invention is to provide a starter for starting an engine which prevents the raised commutator piece from being detached from the insulating member and does not have a secondary influence on the starter.

請求項1の発明におけるエンジン始動用のスタータでは、整流子を有するアーマチャを内蔵し、整流子に接触するブラシを介してアーマチャに給電され、通電により回転力をエンジンに伝達するモータを備えている。整流子は、絶縁部材に保持された複数の整流子片を等間隔に配置してなり、これら複数の整流子片のうちの少なくとも一つの整流子片は、モータへの連続通電時間が長引くにつれて、浮出し手段により他の整流子片よりも外方に浮き出て、モータの回転数を低減させて異変を知らせるように構成されている。
アーマチャのコイル線が接続された整流子片のライザの外周部に、嵌合リングを固定し、この嵌合リングの一部に径方向に突出する突部を形成することにより、この突部と浮き出た整流子片のライザとの間に微少間隙を付与している。
The starter for starting the engine according to the first aspect of the present invention includes an armature having a commutator, a motor that supplies power to the armature through a brush that contacts the commutator, and transmits rotational force to the engine by energization. . The commutator is formed by arranging a plurality of commutator pieces held by an insulating member at equal intervals, and at least one of the plurality of commutator pieces has a longer continuous energization time to the motor. Further, it is configured to be raised outward from the other commutator pieces by the raising means, and to notify the abnormality by reducing the rotational speed of the motor.
The fitting ring is fixed to the outer peripheral portion of the riser of the commutator piece to which the coil wire of the armature is connected, and a protruding portion that protrudes in the radial direction is formed on a part of the fitting ring. A minute gap is provided between the riser of the commutator piece that has been raised.

モータに対する連続通電時間が長くなると、浮出し手段により少なくとも一つの整流子片が絶縁部材から浮き出て、モータの回転数を低減して異変をユーザに早めに知らせる。このため、ユーザはモータに対する通電時間を早期に解除して悪影響を与えないようにすることができる。しかも、絶縁部材から浮き出た整流子片は、嵌合リングの突部内の微少間隙で拘束されるため、その整流子片は絶縁部材から離脱せず、モータ内の電子回路上で接地することがなく、モータに二次的な影響を与える虞を解消する。   When the continuous energization time for the motor becomes longer, at least one commutator piece is lifted from the insulating member by the lifting means, and the number of rotations of the motor is reduced to notify the user of an abnormality early. For this reason, the user can cancel the energization time for the motor early so as not to adversely affect the motor. In addition, since the commutator piece raised from the insulating member is constrained by a minute gap in the protrusion of the fitting ring, the commutator piece does not leave the insulating member and can be grounded on the electronic circuit in the motor. And eliminates the possibility of secondary effects on the motor.

請求項2の発明における突部は、二つ以上の整流子片のライザに跨がって微少間隙を形成している。二つ以上の整流子片のうち、いずれの整流子片が浮き出ても、モータの異変をユーザが早めに察知でき、その整流子片は絶縁部材から離脱せず、モータ内の電子回路上で接地することがなく、モータに二次的な影響を与える虞がなくなる。しかも、二つ以上の整流子片のうち、いずれの整流子片も浮き出るようにしているので、モータの異変をユーザに報知する確率が高くなり安全でもある。   The protrusion in the invention of claim 2 forms a minute gap across the risers of two or more commutator pieces. Even if any of the two or more commutator pieces rises up, the user can quickly detect the change in the motor, and the commutator pieces do not leave the insulating member, and the electronic circuit inside the motor There is no possibility of having a secondary influence on the motor without being grounded. Moreover, since any commutator piece is raised among the two or more commutator pieces, the probability of notifying the user of a change in the motor is high and safe.

請求項3の発明における嵌合リングは、外周部の一部を弧状に曲成することにより突部を形成し、ライザに対する固定時に少なくとも一つの整流子片のライザと微少間隙を形成する。
この場合、嵌合リングの外周部の一部を弧状に曲成していることから、浮き出る複数の整流子片が突部に対応するようになり、請求項2と同様な効果を奏することができる。また、嵌合リングをライザに固定する際、浮き出る整流子片のいずれかに突部が合うようにすれば良いので、突部の正確な位置決めが不要になり、固定作業が容易で迅速になる。
The fitting ring in the invention of claim 3 forms a protrusion by bending a part of the outer peripheral portion in an arc shape, and forms a minute gap with the riser of at least one commutator piece when fixed to the riser.
In this case, since a part of the outer peripheral portion of the fitting ring is bent in an arc shape, the plurality of commutator pieces that come out correspond to the protrusion, and the same effect as in claim 2 can be achieved. it can. Further, when the fitting ring is fixed to the riser, it is only necessary to make the protrusions fit with any of the commutator pieces that float, so that accurate positioning of the protrusions becomes unnecessary, and the fixing work is easy and quick. .

請求項4の発明における嵌合リングの突部を含む外周寸法は、モータの外形寸法よりも小に設定されている。
この場合、例えば嵌合リングの厚みを小さくすることにより、モータの体格を大きくしたりせず、他部品に形状変更を加えることなく、既存の空きスペースを有効利用して嵌合リングを取り付けることができる。
In the invention of claim 4, the outer peripheral dimension including the protrusion of the fitting ring is set smaller than the outer dimension of the motor.
In this case, for example, by reducing the thickness of the fitting ring, the size of the motor is not increased, and the fitting ring is attached using the existing empty space without changing the shape of other parts. Can do.

請求項5の発明において、複数の整流子片のうち、少なくとも一つの整流子片に対応する位置決め片部を絶縁部材に設けている。このため、位置決め片部に対応する位置に突部を合わせるようにして、ライザに対する嵌合リングの固定をすれば良いので、突部の位置決めを容易に行うことができる。   According to a fifth aspect of the present invention, a positioning piece corresponding to at least one commutator piece among the plurality of commutator pieces is provided on the insulating member. For this reason, it is only necessary to fix the fitting ring to the riser so that the protrusion is aligned with the position corresponding to the positioning piece, so that the protrusion can be easily positioned.

請求項6の発明において、突部の径方向に沿う突出寸法が異なる複数の嵌合リングをライザに対して交換可能に設けている。このため、突部の突出寸法が大きい嵌合リングを用いることにより、少なくとも一つの整流子片の浮き出る量が多くなり、この整流子片に対するブラシの摩耗が増加してモータの出力が低下する。これにより、エンジンの回転数が著しく低下し、スタータの異変をユーザが早期に察知し、スタータへの連続通電を早めに停止させることが可能となる。   In a sixth aspect of the present invention, a plurality of fitting rings having different projecting dimensions along the radial direction of the protrusion are provided so as to be replaceable with respect to the riser. For this reason, by using a fitting ring in which the protrusion has a large protrusion size, the amount of at least one commutator piece that rises increases, and the wear of the brush on the commutator piece increases, thereby reducing the output of the motor. As a result, the number of revolutions of the engine is remarkably reduced, and the user can quickly detect a change in the starter and can stop the continuous energization to the starter early.

請求項7の発明における浮出し手段は、絶縁部材に埋設されている部分の体積について、少なくとも一つの整流子片を他の整流子片よりも小さく設定することにより構成されている。
この浮出し手段により、スタータにおけるモータへの連続通電時間が長くなると、絶縁部材に対する埋設部分の体積が小さい整流子片が他の整流子片よりも多く発熱し、熱膨張量が大きくなる。多く発熱して熱膨張量の多い整流子片が他の整流子片より外方に浮き出て、ブラシの摩耗量を大きくしてモータの出力を低下させる。これに伴い、エンジンの回転数が大幅に低下するので、スタータの異変をユーザが早めに察知することになり、スタータに対する通電時間を早期に解除して悪影響を与えないようにすることができる。
The raising means in the invention of claim 7 is configured by setting at least one commutator piece smaller than the other commutator pieces with respect to the volume of the portion embedded in the insulating member.
When the continuous energization time to the motor in the starter is increased by this lifting means, the commutator piece having a small volume of the embedded portion with respect to the insulating member generates more heat than the other commutator pieces, and the amount of thermal expansion increases. A commutator piece that generates a large amount of heat and has a large amount of thermal expansion rises outward from the other commutator pieces, increasing the amount of wear of the brush and lowering the output of the motor. Along with this, the engine speed is greatly reduced, so that the user can quickly detect a change in the starter, and the energization time for the starter can be canceled early so as not to adversely affect the starter.

この発明のエンジン始動用のスタータにおいて、アーマチャのコイル線が接続された整流子片のライザの外周部に、突部を有する嵌合リングを固定し、この突部と少なくとも一つの整流子片のライザとの間に微少間隙を付与している。モータに対する連続通電時間が長くなると、浮出し手段により、少なくとも一つの整流子片が絶縁部材から浮き出て、モータの回転数を低減して異変をユーザに早めに知らせる。このため、ユーザはモータに対する通電時間を早期に解除して悪影響を与えないようにすることができる。しかも、絶縁部材から浮き出た整流子片は、嵌合リングの突部内の微少間隙で拘束されるため、その整流子片は絶縁部材から離脱せず、モータ内の電子回路上で接地することがなく、モータに対して二次的な影響を与える虞を解消する。   In the starter for starting the engine according to the present invention, a fitting ring having a protrusion is fixed to the outer periphery of the riser of the commutator piece to which the coil wire of the armature is connected, and the protrusion and at least one commutator piece are A minute gap is given to the riser. When the continuous energization time for the motor becomes longer, at least one commutator piece is lifted from the insulating member by the lifting means, and the number of rotations of the motor is reduced to notify the user of an abnormality early. For this reason, the user can cancel the energization time for the motor early so as not to adversely affect the motor. In addition, since the commutator piece raised from the insulating member is constrained by a minute gap in the protrusion of the fitting ring, the commutator piece does not leave the insulating member and can be grounded on the electronic circuit in the motor. And eliminates the possibility of secondary effects on the motor.

この発明の実施例1を図1ないし図3に基づいて説明する。
この実施例1の始動用のスタータ1は、図1に示すように、回転力を発生させる始動モータ2と、この始動モータ2の回転を減速する遊星歯車減速装置Tと、アーマチャシャフト30および遊星歯車減速装置Tを介して始動モータ2の回転力が一方向クラッチ6を介して伝達される出力軸3を有する。さらに、スタータ1は、出力軸3に対し、前端部(後述するリングギア24側)に結合されるピニオン5を有している。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a starter 1 for starting the first embodiment includes a starter motor 2 that generates a rotational force, a planetary gear speed reducer T that decelerates the rotation of the starter motor 2, an armature shaft 30, and a planetary gear. It has an output shaft 3 to which the rotational force of the starting motor 2 is transmitted via a one-way clutch 6 via a gear reduction device T. Furthermore, the starter 1 has a pinion 5 that is coupled to a front end portion (a ring gear 24 side described later) with respect to the output shaft 3.

始動モータ2は、直流電動機であり、図示しないキースイッチにより、電磁クラッチ9に内蔵された接点が閉じられてアーマチャ29が通電されて回転する。電磁クラッチ9は、軸方向に変位可能に設けられた周知のプランジャ7と、このプランジャ7を吸引力により変位させるソレノイド(図示せず)とを具備し、プランジャ7の変位に伴って始動モータ2の接点を開閉するとともに、その変位がレバー10を介して一方向クラッチ6に伝えられる。   The starter motor 2 is a direct current motor, and a contact built in the electromagnetic clutch 9 is closed by a key switch (not shown), and the armature 29 is energized to rotate. The electromagnetic clutch 9 includes a known plunger 7 provided so as to be displaceable in the axial direction, and a solenoid (not shown) that displaces the plunger 7 by a suction force. And the displacement is transmitted to the one-way clutch 6 through the lever 10.

アーマチャ29は、アーマチャシャフト30に連結されたアーマチャコア31を有し、アーマチャコア31は、ステータ32内に電機子コイル33を巻回している。アーマチャシャフト30の後端部(反ピニオン5側)には、整流子34が設けられている。整流子34は、複数の整流子片34aを樹脂製の絶縁部材35に円筒状に保持させたもので、アーマチャシャフト30の外周において周方向かつ同心的に配列されている。整流子片34aの円筒表面には、接続リード36を介して給電されるブラシ36aが接触状態に配置され、整流子片34aの各ライザ34cには、電機子コイル33からのコイル線37が接続されている。   The armature 29 has an armature core 31 connected to an armature shaft 30, and the armature core 31 has an armature coil 33 wound around a stator 32. A commutator 34 is provided at the rear end of the armature shaft 30 (on the side opposite to the pinion 5). The commutator 34 is obtained by holding a plurality of commutator pieces 34 a in a cylindrical shape on a resin insulating member 35, and is arranged circumferentially and concentrically on the outer periphery of the armature shaft 30. A brush 36a fed with power via a connection lead 36 is disposed in contact with the cylindrical surface of the commutator piece 34a. A coil wire 37 from the armature coil 33 is connected to each riser 34c of the commutator piece 34a. Has been.

図2の(a)、(b)に示すように、整流子片34aの内径部は、絶縁部材35内に埋設されており、整流子片34aのうちの少なくとも一つ整流子片34Aの埋設体積は、他の整流子片34aのものよりも小に設定されている。すなわち、整流子片34Aを除く整流子片34aは、ダブテール部の両端に突起部Pを有しているが、整流子片34Aは突起部Pを有していない。整流子片34Aは、突起部Pを有していない分だけ体積が小さくなるので、自己の熱容量が小さくなり温度が速く上昇するようになっている。このため、突起部Pは、整流子片34Aの体積を減少させる浮出し手段を構成する。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the inner diameter portion of the commutator piece 34a is embedded in the insulating member 35, and at least one commutator piece 34A of the commutator pieces 34a is embedded. The volume is set smaller than that of the other commutator piece 34a. That is, the commutator piece 34a excluding the commutator piece 34A has the protrusions P at both ends of the dovetail part, but the commutator piece 34A does not have the protrusions P. Since the volume of the commutator piece 34A is reduced by the amount not having the protrusion P, the heat capacity of the commutator piece 34A decreases and the temperature rises quickly. For this reason, the protrusion P constitutes a raised means for reducing the volume of the commutator piece 34A.

整流子34の各ライザ34cの外周部には、図3の(a)、(b)に示すように、径方向に突き出る突部38aを形成した樹脂製の嵌合リング38が圧入固定されている。突部38aは整流子片34Aに対応し、この整流子片34Aとの間に微少間隙Mを形成している。
嵌合リング38の突部38aを含む外周寸法(D)は、始動モータ2の外形寸法(E)よりも小に設定されている。この設定は、嵌合リング38の厚み(t)を小さくすることで可能となり、始動モータ2の体格を大きくせず、かつ他部品に形状変更を加えることなく、既存の空きスペースを有効利用して嵌合リング38の取付けを行うことができる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, a resin fitting ring 38 having a protruding portion 38a protruding in the radial direction is press-fitted and fixed to the outer peripheral portion of each riser 34c of the commutator 34. Yes. The protrusion 38a corresponds to the commutator piece 34A, and a minute gap M is formed between the protrusion 38a and the commutator piece 34A.
The outer dimension (D) including the protrusion 38 a of the fitting ring 38 is set to be smaller than the outer dimension (E) of the starting motor 2. This setting can be made by reducing the thickness (t) of the fitting ring 38, and the existing empty space can be effectively used without increasing the size of the starter motor 2 and changing the shape of other parts. Thus, the fitting ring 38 can be attached.

図1に示す遊星歯車減速装置Tは、ピニオン5側においてアーマチャ29の回転軸11に設けられたサンギア12、このサンギア12と噛合う遊星ギア13、この遊星ギア13に噛合するインターナルギア14を有し、遊星ギア13の公転運動がキャリア15を介して出力軸3に伝達される。遊星ギア13は、キャリア15に圧入されたキャリアピン16に対してベアリング17を介して回転可能に支持されている。   A planetary gear reduction device T shown in FIG. 1 has a sun gear 12 provided on the rotating shaft 11 of the armature 29 on the pinion 5 side, a planetary gear 13 meshing with the sun gear 12, and an internal gear 14 meshing with the planetary gear 13. Then, the revolution movement of the planetary gear 13 is transmitted to the output shaft 3 via the carrier 15. The planetary gear 13 is rotatably supported via a bearing 17 with respect to a carrier pin 16 press-fitted into the carrier 15.

出力軸3は、アーマチャ29の回転軸11と同軸上に配置され、後端部にキャリア15が一体に設けられている。出力軸3には、一方向クラッチ6を結合するヘリカルスプライン3aが設けられている。
一方向クラッチ6は、ヘリカルスプライン3aを介して出力軸3の回転が伝達されるアウタ6aとインナ6b、アウタ6aの回転をインナ6bに伝達するローラ6cを有している。インナ6bは、出力軸3に沿って延びてエンジン側のリングギア24に噛合するピニオン5を有している。
The output shaft 3 is arranged coaxially with the rotary shaft 11 of the armature 29, and the carrier 15 is integrally provided at the rear end portion. The output shaft 3 is provided with a helical spline 3 a that couples the one-way clutch 6.
The one-way clutch 6 includes an outer 6a and an inner 6b to which the rotation of the output shaft 3 is transmitted via the helical spline 3a, and a roller 6c that transmits the rotation of the outer 6a to the inner 6b. The inner 6b has a pinion 5 that extends along the output shaft 3 and meshes with the ring gear 24 on the engine side.

上記構成において、キースイッチの操作により、電磁クラッチ9を作動させると、プランジャ7の変位に伴ってレバー10が支点10aを中心にして回動し、レバー10を介して一方向クラッチ6が出力軸3を図1の左方である前方に押し出す。これにより、一方向クラッチ6と一緒に出力軸3が前方に摺動変位し、ピニオン5をリングギア24に噛合わせる。   In the above configuration, when the electromagnetic clutch 9 is operated by operating the key switch, the lever 10 rotates about the fulcrum 10a as the plunger 7 is displaced, and the one-way clutch 6 is output via the lever 10 to the output shaft. 3 is pushed forward to the left in FIG. As a result, the output shaft 3 slides forward together with the one-way clutch 6, and the pinion 5 meshes with the ring gear 24.

プランジャ7の変位に伴い、始動モータ2の接点が閉じられると、接続リード36、ブラシ36aおよび整流子34を介して電機子コイル33に給電され、始動モータ2のアーマチャ29が通電されて回転を開始する。アーマチャ29の回転は、遊星歯車減速装置Tで減速されて出力軸3に伝わり、一方向クラッチ6を介してピニオン5と噛合うリングギア24を回転させるクランキングが行われる。   When the contact of the starter motor 2 is closed along with the displacement of the plunger 7, power is supplied to the armature coil 33 through the connection lead 36, the brush 36a and the commutator 34, and the armature 29 of the starter motor 2 is energized to rotate. Start. The rotation of the armature 29 is decelerated by the planetary gear reduction device T and transmitted to the output shaft 3, and cranking is performed to rotate the ring gear 24 that meshes with the pinion 5 via the one-way clutch 6.

エンジンが始動すると、リングギア24と噛合うピニオン5の回転速度が出力軸3の回転速度を上回るが、一方向クラッチ6により出力軸3に対する動力伝達を遮断してアーマチャ29のオーバーランを防ぐ。始動後にキースイッチを開放すると、電磁クラッチ9のプランジャ7が待機位置に復帰することにより、一方向クラッチ6がレバー10を介して出力軸3上に沿って、図1の右方である後方に引き戻される。   When the engine is started, the rotational speed of the pinion 5 that meshes with the ring gear 24 exceeds the rotational speed of the output shaft 3, but power transmission to the output shaft 3 is interrupted by the one-way clutch 6 to prevent overrun of the armature 29. When the key switch is released after the start, the plunger 7 of the electromagnetic clutch 9 returns to the standby position, so that the one-way clutch 6 moves along the output shaft 3 via the lever 10 to the rear, which is the right side of FIG. Pulled back.

これに伴い、一方向クラッチ6とピニオン5がリングギア24から離脱して元の静止位置に戻る。プランジャ7の復帰変位により、始動モータ2の接点が開き、アーマチャ29に対する給電が止まってアーマチャ29の回転が停止する。   Accordingly, the one-way clutch 6 and the pinion 5 are detached from the ring gear 24 and returned to the original stationary position. Due to the return displacement of the plunger 7, the contact of the starting motor 2 is opened, the power supply to the armature 29 is stopped, and the rotation of the armature 29 is stopped.

エンジン始動時、エンジンのかかりが悪いと、スタータ1の始動モータ2に連続通電を行うことが多い。この場合、絶縁部材35に埋設されている部分の体積が小さい整流子片34Aが、他の整流子片34aよりも多く発熱し、その熱膨張量が他の整流子片34aのものよりも大きくなる。また、整流子片34Aは、図2の(b)に示すように、ダブテール部に突起部Pを有していないので、他の整流子片34aと比較して回転による遠心強度が低下している。   When the engine is started, if the engine is not running well, the starter motor 2 of the starter 1 is often energized continuously. In this case, the commutator piece 34A in which the volume of the portion embedded in the insulating member 35 is small generates more heat than the other commutator pieces 34a, and the thermal expansion amount thereof is larger than that of the other commutator pieces 34a. Become. Further, as shown in FIG. 2B, the commutator piece 34A does not have the protrusion P at the dovetail portion, so that the centrifugal strength due to rotation is lower than that of the other commutator piece 34a. Yes.

熱膨張量および遠心強度から、整流子片34Aが整流子の34の円筒表面から浮き出て、ブラシ36aの摩耗量が増加し、始動モータ2の出力が低下してエンジンの回転数を大幅に低減させる。このため、始動モータ2の出力低下からスタータ1の異変を知ることができ、スタータ1への連続通電を早期に停止して、スタータ1への損傷を防ぐことができる。
しかも、整流子34の円筒表面から浮き出た整流子片34Aは、嵌合リング38の突部38a内の微少間隙Mで拘束されるため、その整流子片34Aは絶縁部材35から離脱せず、始動モータ2内の電子回路上で接地することがなく、始動モータ2に二次的な影響を与える虞がなくなる。
From the amount of thermal expansion and centrifugal strength, the commutator piece 34A rises from the cylindrical surface of the commutator 34, the amount of wear of the brush 36a increases, the output of the starter motor 2 decreases, and the engine speed is greatly reduced. Let For this reason, it is possible to know a change in the starter 1 from a decrease in the output of the starter motor 2, and to stop the energization of the starter 1 at an early stage, thereby preventing damage to the starter 1.
In addition, since the commutator piece 34A that is raised from the cylindrical surface of the commutator 34 is restrained by the minute gap M in the protrusion 38a of the fitting ring 38, the commutator piece 34A does not separate from the insulating member 35, Since there is no grounding on the electronic circuit in the starter motor 2, there is no possibility of having a secondary influence on the starter motor 2.

図4の(a)、(b)はこの発明の実施例2を示す。実施例2が実施例1と異なるところは、嵌合リング38の外周部の一部を弧状に曲成して突部38aを設けたことである。 この場合、嵌合リング38の外周部の一部を弧状に曲成していることから、複数の整流子片34Aが突部38aに対応するようになる。   4 (a) and 4 (b) show Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that a part of the outer peripheral portion of the fitting ring 38 is bent in an arc shape to provide a protrusion 38a. In this case, since a part of the outer peripheral portion of the fitting ring 38 is bent in an arc shape, the plurality of commutator pieces 34A correspond to the protrusions 38a.

このため、複数の整流子片34Aのうち、いずれが浮き出ても、始動モータ2の異変をユーザが早めに察知でき、その整流子片34Aは絶縁部材35から離脱せず、始動モータ2内の電子回路上で接地することがなく、始動モータ2に二次的な影響を与える虞がない。しかも、複数の整流子片34Aのうち、いずれも浮き出るようにしているので、スタータ1の異変をユーザに報知する確率が高くなり安全でもある。
また、嵌合リング38をライザ34cに圧入固定する際、突部38aが整流子片34Aのいずれかに合うようにすれば良いので、突部38aの正確な位置決めが不要になり、圧入固定作業が容易で迅速になる。
For this reason, even if any of the plurality of commutator pieces 34 </ b> A is raised, the user can quickly detect a change in the starter motor 2, and the commutator piece 34 </ b> A does not leave the insulating member 35, and There is no possibility of grounding on the electronic circuit, and there is no possibility of secondary influence on the starting motor 2. Moreover, since all of the plurality of commutator pieces 34A are raised, the probability of notifying the user of any change in the starter 1 is high and safe.
Further, when the fitting ring 38 is press-fitted and fixed to the riser 34c, the protrusion 38a only needs to be fitted to any one of the commutator pieces 34A. Be easy and quick.

図4の(c)、(d)はこの発明の実施例3を示す。実施例3が実施例1と異なるところは、整流子34における絶縁部材35の端面部で、整流子片34Aに対応する位置に位置決め片部35aを設けたことである。このため、嵌合リング38をライザ34cに圧入固定する際、位置決め片部35aが突部38aの位置決め機能を果たし、突部38aを位置決め片部35aに合致させればよく圧入固定作業が迅速になる。   FIGS. 4C and 4D show Embodiment 3 of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment in that a positioning piece 35a is provided at a position corresponding to the commutator piece 34A on the end face portion of the insulating member 35 in the commutator 34. For this reason, when the fitting ring 38 is press-fitted and fixed to the riser 34c, the positioning piece 35a performs the positioning function of the protrusion 38a, and the press-fitting and fixing work can be performed quickly by matching the protrusion 38a with the positioning piece 35a. Become.

図5の(a)、(b)はこの発明の実施例4を示す。実施例4が実施例2と異なるとこころは、嵌合リング38における外周部の一部を一段と深く弧状に曲成して突部38aを大きく変形させたことである。これにより、微少間隙Mに位置する整流子片34Aの数が多くなり、実施例2で奏する効果を強化することになる。   FIGS. 5A and 5B show Embodiment 4 of the present invention. The difference between the fourth embodiment and the second embodiment is that the protrusion 38a is greatly deformed by bending a part of the outer peripheral portion of the fitting ring 38 into a deeper arc. As a result, the number of commutator pieces 34A located in the minute gap M increases, and the effect achieved in the second embodiment is enhanced.

図5の(c)、(d)はこの発明の実施例5を示す。実施例5が実施例1と異なるところは、嵌合リング38における突部38aの周方向に沿う幅寸法(H)を大きく設定したことである。これにより、実施例4と同様に、微少間隙Mに位置する整流子片34Aの数が多くなり、実施例2での効果を強化することになる。   FIGS. 5C and 5D show Embodiment 5 of the present invention. The fifth embodiment differs from the first embodiment in that the width dimension (H) along the circumferential direction of the protrusion 38a in the fitting ring 38 is set large. As a result, as in the fourth embodiment, the number of commutator pieces 34A located in the minute gap M is increased, and the effect in the second embodiment is enhanced.

図6はこの発明の実施例6を示す。実施例6が実施例1と異なるところは、突部38aの径方向に沿う突出寸法(W)が異なる複数の嵌合リング38を整流子34のライザ34cに対して交換可能に設けたことである。このため、図6の(a)、(b)、(c)のうちで、突部38aの突出寸法(W)が大きい嵌合リング38を用いることにより、整流子片34Aの浮出る量が多くなり、この整流子片34Aに対するブラシ36aの摩耗が増加して始動モータ2の出力が低下する。これにより、エンジンの回転数が著しく低下し、スタータ1の異変をユーザが早期に察知し、スタータ1への連続通電を早めに停止させることが可能となる。   FIG. 6 shows Embodiment 6 of the present invention. The sixth embodiment differs from the first embodiment in that a plurality of fitting rings 38 having different projecting dimensions (W) along the radial direction of the projecting portion 38a are provided to be exchangeable with respect to the riser 34c of the commutator 34. is there. For this reason, the amount of protrusion of the commutator piece 34A by using the fitting ring 38 having a large protrusion dimension (W) of the protrusion 38a among (a), (b), and (c) of FIG. , The wear of the brush 36a on the commutator piece 34A increases, and the output of the starter motor 2 decreases. Thereby, the number of revolutions of the engine is remarkably lowered, and the user can detect an abnormality of the starter 1 at an early stage and can stop the continuous energization to the starter 1 at an early stage.

図7に浮出し手段の類型を列挙して示す。図7の(a)における整流子片34Aはダブテール部が直線部34Bであり、他の整流子片34aは括れ部34Cを形成しており、整流子片34Aの体積を減少させ、遠心強度を低下させている。
図7の(b)では、整流子片34Aのダブテール部に片側だけ突起部Pを設けて、絶縁部材35に埋設されている部分の体積を他の整流子片34aよりも小に設定している。
FIG. 7 shows a list of types of embossing means. The commutator piece 34A in FIG. 7A has a straight dovetail portion 34B, and the other commutator piece 34a forms a constricted portion 34C, reducing the volume of the commutator piece 34A and increasing the centrifugal strength. It is decreasing.
In FIG. 7B, a protrusion P is provided on one side of the dovetail portion of the commutator piece 34A, and the volume of the portion embedded in the insulating member 35 is set smaller than the other commutator pieces 34a. Yes.

図7の(c)では、整流子片34Aに傾斜部34Dを設けて、他の整流子片34aよりも絶縁部材35に埋設される部分の体積を小さくしている。
図7の(d)では、整流子片34Aの一端部だけにフィン状のカール部34Eを設け、他の整流子片34aには両端部にカール部34Eを設け、整流子片34Aの絶縁部材35に埋設される部分の体積を他の整流子片34aのものよりも小さくしている。
In FIG. 7C, the commutator piece 34 </ b> A is provided with an inclined portion 34 </ b> D so that the volume of the portion embedded in the insulating member 35 is smaller than the other commutator pieces 34 a.
In FIG. 7D, a fin-shaped curled portion 34E is provided only at one end of the commutator piece 34A, and a curled portion 34E is provided at both ends of the other commutator piece 34a. The volume of the portion embedded in 35 is made smaller than that of the other commutator piece 34a.

なお、各実施例では、嵌合リング38の突部38aを、その周上に単体として一つ設けたが、二つあるいは三つ設けるようにしてもよい。
また、嵌合リング38を整流子34のライザ34cに圧入固定したが、これに限らず接着剤、溶着、超音波融着などの取付手段を用いて嵌合リング38をライザ34cに固定するようにしてもよい。
In each embodiment, one protrusion 38a of the fitting ring 38 is provided as a single unit on its circumference, but two or three may be provided.
Further, the fitting ring 38 is press-fitted and fixed to the riser 34c of the commutator 34. However, the fitting ring 38 is not limited to this, and the fitting ring 38 is fixed to the riser 34c using attachment means such as an adhesive, welding, or ultrasonic fusion. It may be.

スタータの一部断面側面図である(実施例1)。(Example 1) which is a partial cross section side view of a starter. (a)は嵌合リングと一緒に示す整流子の縦断面図、(b)は整流子の部分横断面図である(実施例1)。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a commutator shown with a fitting ring, (b) is a partial cross-sectional view of a commutator (Example 1). (a)は始動モータの側面図、(b)は始動モータの正面図である(実施例1)。(A) is a side view of a starting motor, (b) is a front view of a starting motor (Example 1). (a)はライザに圧入固定した嵌合リングの正面図(実施例2)、(b)は嵌合リングの正面図(実施例2)、(c)はライザに圧入固定した嵌合リングの正面図(実施例3)、(d)は嵌合リングの正面図である(実施例3)。(A) is a front view of a fitting ring press-fitted to the riser (Example 2), (b) is a front view of the fitting ring (Example 2), and (c) is a fitting ring press-fitted to the riser. Front views (Example 3) and (d) are front views of a fitting ring (Example 3). (a)はライザに圧入固定した嵌合リングの正面図(実施例4)、(b)は嵌合リングの正面図(実施例4)、(c)はライザに圧入固定した嵌合リングの正面図(実施例5)、(d)は嵌合リングの正面図である(実施例5)。5)。(A) is a front view of a fitting ring press-fitted to the riser (Example 4), (b) is a front view of the fitting ring (Example 4), and (c) is a fitting ring press-fitted to the riser. Front views (Example 5) and (d) are front views of a fitting ring (Example 5). 5). (a)〜(c)は突部の突出寸法が異なる複数の嵌合リングの正面図である(実施例6)。(A)-(c) is a front view of several fitting rings from which the protrusion dimension of a protrusion differs (Example 6). (a)〜(d)は浮出し手段の類型を列挙する横断面図および縦断面図である。(A)-(d) is the cross-sectional view which enumerates the type of embossing means, and a longitudinal cross-sectional view.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン始動用のスタータ
2 始動モータ(モータ)
3 出力軸
5 ピニオン
24 リングギア
29 アーマチャ
34 整流子
34A 少なくとも一つの整流子片
34B 直線部(浮出し手段)
34D 傾斜部(浮出し手段)
34E カール部(浮出し手段)
34a 整流子片
34c ライザ
35 絶縁部材
35a 位置決め片部
36a ブラシ
37 コイル線
38 嵌合リング
38a 突部
D 嵌合リングの突部を含む外周寸法
E 始動モータの外形寸法
H 突部の幅寸法
W 突部の突出寸法
M 微少間隙
P 突起部(浮出し手段)
T 遊星歯車減速装置
1 Starter for engine start 2 Start motor (motor)
3 Output shaft 5 Pinion 24 Ring gear 29 Armature 34 Commutator 34A At least one commutator piece 34B Straight section (lifting means)
34D inclined part (lifting means)
34E Curl (lifting means)
34a Commutator piece 34c Riser 35 Insulating member 35a Positioning piece part 36a Brush 37 Coil wire 38 Fitting ring 38a Protrusion D Peripheral dimension including the protrusion part of the fitting ring E External dimension of the starting motor H Width part of the protrusion W Projection Projection dimension M Minute gap P Projection (lifting means)
T planetary gear reducer

Claims (7)

整流子を有するアーマチャを内蔵し、前記整流子に接触するブラシを介して前記アーマチャに給電され、通電により回転力をエンジンに伝達するモータを備え、
前記整流子は、絶縁部材に保持された複数の整流子片を等間隔に配置してなり、これら複数の整流子片のうちの少なくとも一つの整流子片は、前記モータへの連続通電時間が長引くにつれて、浮出し手段により他の整流子片よりも外方に浮き出て、前記モータの回転数を低減させて異変を知らせるように構成されたエンジン始動用のスタータであって、
前記アーマチャのコイル線が接続された前記整流子片のライザの外周部に嵌合リングを固定するとともに、この嵌合リングの一部に径方向に突出する突部を形成することにより、この突部と浮き出た整流子片の前記ライザとの間に微少間隙を付与したことを特徴とするエンジン始動用のスタータ。
An armature having a commutator, and a motor that is supplied with power to the armature through a brush that contacts the commutator and transmits rotational force to the engine by energization;
The commutator is formed by arranging a plurality of commutator pieces held by an insulating member at equal intervals, and at least one of the commutator pieces has a continuous energization time to the motor. A starter for starting an engine, which is configured to be raised outward from the other commutator pieces by the lifting means as it is extended, and to notify the abnormality by reducing the rotation speed of the motor,
A fitting ring is fixed to the outer peripheral portion of the riser of the commutator piece to which the coil wire of the armature is connected, and a protrusion projecting in the radial direction is formed on a part of the fitting ring. A starter for starting an engine, characterized in that a minute gap is provided between the riser and the riser of the commutator piece that protrudes.
請求項1に記載のエンジン始動用のスタータにおいて、前記突部は、二つ以上の整流子片の前記ライザに跨がって前記微少間隙を形成していることを特徴とするエンジン始動用のスタータ。   The starter for starting an engine according to claim 1, wherein the protrusion forms the minute gap across the riser of two or more commutator pieces. Starter. 請求項1に記載のエンジン始動用のスタータにおいて、前記嵌合リングは、外周部の一部を弧状に曲成することにより前記突部を形成し、前記ライザに対して固定し、前記少なくとも一つの整流子片の前記ライザと前記微少間隙を形成することを特徴とするエンジン始動用のスタータ。   2. The starter for starting an engine according to claim 1, wherein the fitting ring forms the protrusion by bending a part of an outer peripheral portion in an arc shape, and is fixed to the riser. A starter for starting an engine, characterized in that the minute gap is formed with the riser of two commutator pieces. 請求項1に記載のエンジン始動用のスタータにおいて、前記嵌合リングの前記突部を含む外周寸法は、前記モータの外形寸法よりも小に設定されていることを特徴とするエンジン始動用のスタータ。   2. The starter for starting an engine according to claim 1, wherein an outer peripheral dimension including the protrusion of the fitting ring is set to be smaller than an outer dimension of the motor. 3. . 請求項1に記載のエンジン始動用のスタータにおいて、前記複数の整流子片のうち、前記少なくとも一つの整流子片に対応する位置決め片部を前記絶縁部材に設けていることを特徴とするエンジン始動用のスタータ。   2. The starter for starting an engine according to claim 1, wherein a positioning piece corresponding to the at least one commutator piece is provided in the insulating member among the plurality of commutator pieces. Starter. 請求項1に記載のエンジン始動用のスタータにおいて、前記突部の径方向に沿う突出寸法が異なる複数の嵌合リングを前記ライザに対して交換可能に設けていることを特徴とするエンジン始動用のスタータ。   The starter for starting an engine according to claim 1, wherein a plurality of fitting rings having different projecting dimensions along the radial direction of the projecting portion are provided so as to be replaceable with respect to the riser. Starter. 請求項1に記載のエンジン始動用のスタータにおいて、前記浮出し手段は、前記絶縁部材に埋設されている部分の体積について、前記少なくとも一つの整流子片を前記他の整流子片よりも小さく設定することにより構成されていることを特徴とするエンジン始動用のスタータ。   2. The starter for starting an engine according to claim 1, wherein the floating means is configured to make the at least one commutator piece smaller than the other commutator pieces with respect to a volume of a portion embedded in the insulating member. An engine starter characterized in that it is configured by setting.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112564447A (en) * 2020-11-03 2021-03-26 超音速智能技术(杭州)有限公司 Small single-phase brushless motor

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