JP2008106632A - 二輪車用スタータモータ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でヨークの変形を防止すると共に、マグネットの接着剤の液垂れを効果的に防止できるようにする。
【解決手段】二輪車用のスタータモータ１は、ステータ２のヨーク２１の内周にマグネット２４が接着剤で固定されている。さらに、ヨーク２１の内周にリング２５が固定されることで、ヨーク２１の剛性が増大させられている。リング２５は、マグネット２４の端面２４Ａに近接して配置され、リング２５の端面２５Ａには接着剤の液溜まり２６が形成されており、接着剤の液垂れが防止されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、二輪車のエンジン始動用のスタータモータに関する。

スタータモータには、円筒形のヨークの内周に界磁用のマグネットを接着剤で固定し、ヨークの両端の開口部のそれぞれをブラケットで閉鎖したものがある。例えば、従来のスタータモータにおけるヨークとブラケットの接合部は、印籠結合を用いることが知られている。具体的には、ヨークの端部の外周を他の部分の外周より小径にし、ブラケットの端部の内周をヨークの端部を受け入れ可能に拡大させた構造になっている。ここで、特許文献１に開示されているスタータモータでは、インロー部を内側に突出させて、肉厚がヨークの他の部分と同じ肉厚になるにしている。インロー部を肉厚を増大させることでヨークの開口部の変形が防止され、アーマチュアとマグネットの干渉を防止される。
実開平６−２５２２４号公報

ところで、近年、スタータモータは小型軽量、かつ高出力であることが求められており、このような要求を満足させるためには、例えば極数を増やしたり、ヨークやマグネットを肉薄にしたり、マグネットカバーを廃止する等の検討がなされている。
しかしながら、ヨークやマグネットを薄型化すると、ヨークの強度が低下して変形し易くなる。ヨークが変形すると、真円度が低下してマグネットに負荷がかかったり、アーマチュアに干渉したりする原因になる。また、マグネットカバーを廃止すると、マグネットをヨークに固定する接着剤の垂れを規制できなくなるので、組み付け作業の効率が低下してしまう。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でヨークの変形を防止すると共に、マグネットの接着剤の液垂れを効果的に防止できるようにすることを主な目的とする。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、円筒形を有するヨークの内周にマグネットを固定し、前記ヨークの端部をブラケットで閉塞した二輪車用スタータモータにおいて、前記ヨークの強度を向上させるリングを前記マグネットの固定位置を避けて前記ヨークの略全周にわたって設けたことを特徴とする二輪車用スタータモータとした。
この二輪車用スタータモータでは、ヨークに接するようにリングを設けることで、ヨークの剛性を高めている。リングは、マグネットの配置位置を避けて設けられており、スタータモータの外径が大きくなることはない。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の二輪車用スタータモータにおいて、前記リングは、ヨークの内周面に固定されていることを特徴とする。
この二輪車用スタータモータは、補強部材としてのリングがヨークの内周面に固定されているので、ヨークの剛性が高まる。ヨークを変形させるためには、ヨークとリングの固定をせん断するだけの力が必要になるので、その分だけヨークの剛性が高まる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の二輪車用スタータモータにおいて、前記リングは、前記マグネットの端部に近接して固定され、前記マグネットの端部と前記リングの間に前記マグネットの接着剤の液溜まりが形成されていることを特徴とする。
この二輪車用スタータモータは、接着剤の液溜まりによってマグネットの接着面積が増えると共に、マグネットの端部に接着剤を周み込ませることができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の二輪車用スタータモータにおいて、前記リングは、前記マグネットの端部に近接する周縁部が周方向に凹凸を有することを特徴とする。
この二輪車用スタータモータは、マグネットに臨むリングの周縁部が凹凸形状になっているので、接着剤の保持に寄与する表面積が増大する。

請求項５に係る発明は、請求項３に記載の二輪車用スタータモータにおいて、前記リングは、ラビリンス構造の切り欠きを有することを特徴とする。
この二輪車用スタータモータは、ラビリンス構造の切り欠きを有することで、ヨークへの装着が容易になる。また、ラビリンス構造が接着剤の液垂れを防止する。

請求項６に係る発明は、請求項３に記載の二輪車用スタータモータにおいて、前記リングは、中心軸に向かって延設されたツバを有することを特徴とする。
この二輪車用スタータモータは、リングにツバを設けることでリング自体の剛性が増大する。また、ツバによって接着剤の保持に寄与する表面積が増大する。

請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の二輪車用スタータモータにおいて、前記リングは、前記ヨークの端部に配置され、前記ブラケットと前記ヨークに挟み込まれていることを特徴とする。
この二輪車用スタータモータは、ヨークとブラケットの間に挿入されたリングがヨークに変形荷重を伝達する部分の剛性を増大させる。

本発明によれば、ヨークに接するように配置されたリングによってヨークの剛性が増大する。このため、ヨークを肉薄にした場合であってもヨークの変形を防止できる。なお、リングにマグネットの接着剤の液溜まりを形成した場合には、接着剤の液垂れが防止されて製造時の組み付け作業が容易になる。

（第一の実施の形態）
本発明の第一の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、二輪車用スタータモータ（以下、スタータモータという）１は、ステータ２内にアーマチュア３が回転自在に配置されている。ステータ２の両端部には、フロントブラケット４とリアブラケット５がセットボルト６で取り付けられている。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５Ａにねじ込まれている。このスタータモータ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１０がエンジン（不図示）のクランクシャフトに連結される。

アーマチュア３は、回転軸１０にアーマチュアコア１１とコンミテータ１２が固定されている。アーマチュアコア１１のスロットには、コイル１３が巻装されている。コンミテータ１２は、回転軸１０の一方の端部に配設され、周方向に複数のセグメント１４を有する。各セグメント１４にコイル１３の巻線１３Ａが電気的に接続されている。

ステータ２は、円筒状のヨーク２１を有する。ヨーク２１の両端部には、各ブラケット３，４に印籠接合させるためのインロー部２２Ａ，２２Ｂが形成されている。インロー部２２Ａ，２２Ｂは、切削加工によって外径を減少させた形状を有する。インロー部２２Ａ，２２Ｂの外周には、シールリング２３が嵌め込まれている。
ヨーク２１の内周面には、界磁用のマグネット２４が複数配置されている。マグネット２４は、例えば、エポキシ樹脂などの公知の接着剤でヨーク２１に固定されている。

さらに、ヨーク２１の内周面で、マグネット２４の固定位置を避けてインロー部２２Ｂ側の端部寄りの位置には、補強部材であるリング２５が装着されている。図２に示すように、リング２５は、円環状の部材からなる。その外径は、ヨーク２１の内径に略等しく、ヨーク２１に挿入可能になっている。リング２５の肉厚は、マグネット２４の厚さに比べて十分に小さい。
図１に示すように、リング２５は、マグネット２４の端部２４Ａに近接して配置されており、マグネット２４に面するリング２５の端面２５Ａに接着剤の液溜まり２６が形成されている。液溜まり２６は、マグネット２５をヨーク２１に固定する際に滴下された接着剤の余剰分から形成されている。液溜まり２６によって、マグネット２４の端面２４Ａと、リング２５の端面２５Ａとが接着剤で接着されている。

フロントブラケット４は、例えば、アルミダイカストから製造されており、中央にアーマチャ３を通す孔３１が形成されている。孔３１内には、ベアリング３２とガスケット３３が装着されている。さらに、フロントブラケット４には、スラストサポート３４と、２枚のワッシャ３５が挿入されており、スラストサポート３４をフロントブラケット４と回転軸１０のＣリング１５との間に挟持させることで、アーマチュア３のスラスト方向の力を受けている。フロントブラケット４の外周部には、ヨーク２１のインロー部２２Ａに印籠結合される接合部３６が形成されている。接合部３６の外周は、ヨーク２１の外周に略等しい。接合部３６の内周は、がたつきが生じない範囲でインロー部２２Ａの外周に対して若干大きくても良い。

リアブラケット５は、例えば、アルミダイカストから製造されており、ベアリング４１の圧入によってアーマチュア３の端部を回転自在に支持している。リアブラケット５には、ブラシホルダ４２がコンミテータ１４を囲むように周方向に複数固定されている。各ブラシホルダ４２には、ブラシ４３が１つずつ収容されている。ブラシ４３は、スプリング４４によって中心に向けて付勢されており、アーマチュア３のコンミテータ１４に摺接している。ブラシホルダ４２からは、ピグテール４５が延びており、ピグテール４５を介してブラシ４３と給電端子４６が電気的に接続されている。給電端子４６は、インシュレータ４７を介してリアブラケット５に固定されており、不図示の電源に接続されている。

次に、この実施の形態の作用について説明する。
ステータ２を製造するときは、ヨーク２１にリング２５を固定し、リング２５側を下にしてマグネット２４をヨーク２１の内周に接着する。マグネット２４とヨーク２１の間に注入された接着剤は、一部がリング２５の端面２５Ａ上に滴り落ちて液溜まり２６を形成する。液溜まり２６が形成されることで、接着剤の液垂れが防止される。また、液溜まり２６によって、接着剤がマグネット２４の下側の端面２４Ａにも回り込む。この状態で、接着剤を硬化させると、マグネット２４の外周面がヨーク２１内周に、下側の端面２４Ａがリング２５にそれぞれ固定される。
スタータモータ１を組み立てるときは、ステータ２にアーマチュア３を挿通させた状態で両ブラケット４，５を印籠接合し、セットボルト６で締め付ける。接着剤の液垂れが防止されているので、組み付け不良が発生することなく、容易に作業が行える。

スタータモータ１を使用するときは、回転軸１０をクランク軸に連結させる。エンジンを始動するときは、給電端子４６からブラシ４２に給電する。ブラシ４２に接しているセグメント１４から所定のコイル１３に通電され、回転力が発生して回転軸１０がクランク軸を回転させる。このとき、ヨーク２１に力が加わることがあるが、リング２５によってヨーク２１の変形が防止される。

この実施の形態では、ヨーク２１の内周面で、マグネット２５とインロー部２２Ｂの間にリング２５を装着することで、ヨーク２１の剛性が高められているので、肉薄のヨーク２１であっても変形を防止できる。例えば、ヨーク２１を変形させるためには、ヨーク２１とリング２５の間の接着を破断させるようなせん断力が必要になるので、このせん断力に相当する力だけヨーク２１の剛性を増大できる。
リング２５をマグネット２４の近傍に配置したので、リング２５とマグネット２４の間に接着剤の液溜まり２６を形成することが可能になる。液溜まり２６によってマグネット２４の端面２４Ａも接着することが可能になるので、マグネット２４の固定強度を向上できる。さらに、マグネット２４の端面２４Ａが接着剤でコーティングされるので、マグネット２４の割れが防止される。
リング２５は、接着剤の液垂れを防止する手段としても機能するので、ブラケット５の組み付け不良などを防止でき、組み立て工数の削減にも寄与する。
このようなリング２５は、形状がシンプルでコストが安く、重量増加も少ないので、小型軽量なスタータモータを安価に製造できるようになる。なお、リング２５は、ヨーク２１のフロントブラケット４側に配置しても良いし、マグネット２４を挟むように両方に１つずつ配置しても良い。

ここで、図３から図５にヨークの全周に略沿って配置され、ヨークの変形を防止する補強部材の変形例を示す。
図３に示すリング５１は、波（ギザギザ）状の端部５１Ａを有する。この端部５１Ａは、マグネット２４の端部２４Ａに向けて配置される。このリング５１は、波形状がストレートな端部に比べて表面積が大きくなることから、接着剤の液溜まりとして機能する部分が多くなる。このように、リング５１の周縁部を周方向に沿って凹凸を有する形状にすることで、接着剤の液垂れ防止の性能を向上することができる。
図４に示すリング５２は、ラビリンス構造の切り欠き５２Ａを有する。切り欠き５２Ａを有することでヨーク２１内面への組み付けが容易になる。また、リング５２を製造する際に、例えば、板状の部材を湾曲させれば良いので、歩留まりが向上する。切り欠き５２Ａは、接着剤が垂れた場合の経路を長くする機能も有するので、接着剤の液垂れ防止の性能が向上する。
図５に示すリング５３は、円筒状の本体部５３Ａの一方の端部が中心に向かって一体に延設されたツバ５３Ｂを有する。ツバ５３Ａによって、リング５３の剛性が高まってヨーク２１の変形をさらに防止し易くなる。また、ツバ５３Ｂは、余剰な接着剤を受ける受け皿としても機能するので、接着剤の液垂れ防止の性能が向上する。ツバ５３Ｂは、マグネット２４の端部２４Ａに向かって配置することが好ましい。ツバ５３Ｂとマグネット２４の端部２４Ａの距離が近くなって接着剤の液溜まり２６でマグネット２４の端部２４Ａを保持し易くなるからである。なお、ツバ５３Ｂは、マグネット２４の端部２４Ａと反対側に向けて配置しても良い。

（第二の実施の形態）
図６を主に参照して第二の実施の形態について詳細に説明する。なお、第一の実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、第一の実施の形態と重複する説明は省略する。
スタータモータ１は、ヨーク２１と各ブラケット４，５のそれぞれの間にリング６１が配設されている。リング６１は、扁平の環状部材であって、その外径は、対応するブラケット４，５の接合部３６の内径に略等しい。リング６１の内径は、ヨーク２１の内径より小さく、アーマチュア３に干渉しない大きさである。しかしながら、ヨーク２１の内径に略等しくても良い。リング６１の厚さは、ブラケット４，５とヨーク２１を接合したときに、リング６１を挟んでインロー部２２Ａ，２２Ｂと接合部３６が突き当たる程度の厚さである。

スタータモータ１を組み立てる際には、ヨーク２１とブラケット４，５でリング６１を一つずつ挟み込む。リング６１は、マグネット２４の固定位置を避け、かつヨーク２１の略全周にわたって配置される。ヨーク２１をブラケット４，５で挟んでからセットボルト６で締め付けるときに、矢印Ａ１で示すように、変形荷重が発生するが、リング６１が介在していることによってヨーク２１に変形荷重を伝達する部位（例えば、接合部３６）の剛性が高まって、ヨーク２１の変形が防止される。リング６１は、ヨーク２１の一方の端部のみに配置しても良いが、両端部のそれぞれに配置した方がヨーク２１の変形をより確実に防げる。
また、リング６１を第一の実施の形態のいずれかのリング２５，５１〜５３と共に用いると、ヨーク２１の変形をさらに確実に防止できる。

なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
リング２５，５１，５３や、リング６１に、切り欠き５２Ａを設けても良い。
液溜まり２６は、必ずしも形成する必要はない。また、リング２５，５１〜５３の端部と、マグネット２４の端部２４Ａとを接着剤を介して接着しなくても良い。このような場合には、リング２５，５１〜５３をヨーク２１のさらに端部側に装着することができる。
リング５１は、両方の端部に凹凸を設けても良い。凹凸は、径方向に設けてられても良い。
２つ又は３つのピースを組み合わせることでリング２５，５１〜５３や、リング６１のような略環状の補強部材を構成しても良い。
リング２５，５１〜５３は、断面の少なくとも一部が屈曲又は湾曲した形状であったり、波状であったりしても良い。

本発明の実施の形態に係る二輪車用スタータモータを一部破断して示す概略構成図である。 リングの斜視図である。 他のリングの斜視図である。 他のリングの斜視図である。 他のリングの斜視図である。 ヨークとブラケットでリングを挟み込む形態の概略を示す断面図である。

符号の説明

１ スタータモータ
４ フロントブラケット
５ リアブラケット
２１ ヨーク
２４ マグネット
２４Ａ 端部
２５，５１，５２，５３，６１ リング
２６ 液溜まり
５１Ａ 端部（周方向に凹凸を有する周縁部）
５２Ａ 切り欠き
５３Ｂ ツバ

Claims (7)

1. 円筒形を有するヨークの内周にマグネットを固定し、前記ヨークの端部をブラケットで閉塞した二輪車用スタータモータにおいて、
   前記ヨークの強度を向上させるリングを前記マグネットの固定位置を避けて前記ヨークの略全周にわたって設けたことを特徴とする二輪車用スタータモータ。
2. 前記リングは、ヨークの内周面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の二輪車用スタータモータ。
3. 前記リングは、前記マグネットの端部に近接して固定され、前記マグネットの端部と前記リングの間に前記マグネットの接着剤の液溜まりが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の二輪車用スタータモータ。
4. 前記リングは、前記マグネットの端部に近接する周縁部が周方向に凹凸を有することを特徴とする請求項３に記載の二輪車用スタータモータ。
5. 前記リングは、ラビリンス構造の切り欠きを有することを特徴とする請求項３に記載の二輪車用スタータモータ。
6. 前記リングは、中心軸に向かって延設されたツバを有することを特徴とする請求項３に記載の二輪車用スタータモータ。
7. 前記リングは、前記ヨークの端部に配置され、前記ブラケットと前記ヨークに挟み込まれていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の二輪車用スタータモータ。

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