JP2009174435A - スタータ - Google Patents

Abstract

【課題】厳しい被水環境においても、防水性が向上でき、性能低下を抑制したスタータ１を提供する。
【解決手段】円筒状のエンドフレーム１０が円筒状のヨーク９のインロー部２９に嵌合され、インロー部２９にはリング状のＯリング３２が配置され、インロー部２９およびエンドフレーム１０の嵌合部には、リード線挿通孔２７を有するグロメット２１を嵌着するための嵌着溝２８、３０がそれぞれ対向して設けられ、グロメット２１は、Ｏリング３２の周方向のリング状の一部分を、内部に収容し、その収容部分のＯリング３２とインロー部２９の外周面とが密接し、かつ、グロメット２１の締め代によって軸方向にもシール圧を保持するように、グロメット２１の内壁側から外壁側に向けて径方向に、かつ、Ｏリング３２の外径（太さ）と略同等の溝幅のＯリング収容溝２５を設けた構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等のエンジンを始動するスタータに関するものである。

〔従来の技術〕
従来の、例えば界磁巻線式スタータにおいて、スタータモータを収容するハウジングの内部と外部との防水構造として、例えば、特許文献１に開示するようなものがある。

図４に示すように、スタータモータ１００の内部と外部とを電気的に接続するリード線１０１の防水用のグロメット１０２は、略方形の内壁１０３と、この内壁１０３に略方形の嵌着部１０４を介して一体的に結合された略方形の外壁１０５とから形成されており、嵌着部１０４の上部は部分円弧状に形成されている。外壁１０５の上面は嵌着部１０４の上面より上方に位置する。また、嵌着部１０４の下面は内壁１０３の下面と同位置にあり、外壁１０５の下面より上方に位置する。つまり、外壁１０５の下方には鍔部１０６が形成されている。そして、中心部に内壁１０３、嵌着部１０４および外壁１０５を貫通するリード線挿通孔１０７を有しており、リード線１０１を液密的に、かつ絶縁的に保持する。

内壁１０３と外壁１０５との間の所定の間隔を備える嵌着部１０４には、スタータモータ１００のエンドフレーム１１１の周壁の一部が挿入され、この周壁の一部に設けた部分円弧状の嵌着溝１０８がグロメット１０２の嵌着部１０４の上部に嵌着する。そして、嵌着部１０４の下部がスタータモータ１００のヨーク１１２のインロー部１１３に設けた位置決め用の嵌着溝１０９に嵌着する。インロー部１１３にはリング状のシール部材であるＯリング１１５が配置されている。ヨーク１１２はその内部にコネクションバー１１６を備え、コネクションバー１１６は界磁極１１７に巻回された界磁コイル１１８と溶接等により結合されている。

このような構成において、スタータモータ１００を組付けるには、グロメット１０２のリード線挿通孔１０７にリード線１０１を予め挿通しておき、その先端をコネクションバー１１６と結合し、グロメット１０２の嵌着部１０４をヨーク１１２のインロー部１１３の嵌着溝１０９に嵌着し、グロメット１０２をヨーク１１２の中心に向って押すことにより位置合せを行い、エンドフレーム１１１をヨーク１１２のインロー部１１３に嵌合させて締め付け（押圧）することにより、ヨーク１１２とエンドフレーム１１１との間にグロメット１０２が圧縮されて保持される。
特許第２６０６３７２号公報

スタータを組付けるに際し、剛体であるエンドフレームとヨークとの間の防水は、Ｏリングの適度な締め代によって十分なシール圧が生じることにより確実にシールできる構造となっている。しかしながら、Ｏリングの周方向の一部であり、グロメットの嵌着部によって径方向ならびに軸方向に押圧される部分では、グロメットが剛体でなく、ゴム等の弾性体より構成される理由から、押圧力が緩和（吸収）されて、当接はしているがシール圧が低下したり、あるいは、押圧による変形やズレが生じ、これらの歪みによって点接触的に当接する場合がある。この場合、例えば、被水が直撃したり、あるいは、直撃しなくても被水後に温度変化等による内部負圧が発生すると呼吸によって浸水し、浸水によって内部部品の発錆等によりスタータの性能低下や動作不良を招く恐れがある。

従って、このような厳しい実車での被水環境の中には、激しい被水がグロメット部分に直撃することも考えて、組付けの際のグロメットの嵌着状態、特に、グロメットの鍔部のヨーク外周表面との密着状態のチェック工程を加え、さらに、車両が一時的に冠水状態になる場合が考えられるものにおいては、鍔部の周縁にシール剤を塗布して防水対応をする場合があり、ともに大幅なコストアップを招く懸念がある。

それで、本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的は、厳しい被水環境においても、防水性が向上でき、性能低下を抑制したスタータを提供することである。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段によれば、円筒状のエンドフレームが円筒状のヨークのインロー部に嵌合され、インロー部にはリング状のシール部材が配置され、インロー部およびエンドフレームの嵌合部には、リード線挿通孔を有するグロメットを嵌着するための嵌着溝がそれぞれ対向して設けられ、グロメットがそれぞれの嵌着溝に嵌着され、エンドフレームの締め付けによって圧縮されて組付けられる構成のスタータにおいて、グロメットは、シール部材の周方向のリング状の一部分を、内部に収容し、その収容部分のシール部材とインロー部の外周面とが密接するように、グロメットの内壁側から外壁側に向けて径方向にシール部材収容溝を設けたことを特徴としている。

これにより、シール部材は、グロメットのシール部材収容溝に収容される部分も含めインロー部の外周面の全周に渡って径方向の適度なシール圧を保持し、さらに、シール部材収容溝に収容される部分は、エンドフレームの押圧によるグロメットの締め代によって軸方向にも適度なシール圧を保持できるので、激しい被水が直撃しても、あるいは内部負圧による呼吸が生じても、内部への浸水に至ることはない。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段によれば、シール部材収容溝は、リング状のシール部材の外径（太さ）と略同等の溝幅を設けたことを特徴としている。
これにより、リング状のシール部材は、インロー部の外周面の全周に渡って径方向の適度なシール圧を保持するのみならず、グロメットの締め代によって圧縮され、軸方向のシール圧を保持することもでき、シールがより確実となる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段によれば、グロメットは、収容部分のシール部材とインロー部の端面とが密接するように、グロメットの下面側から上面側に向けて軸方向にシール部材収容溝を設けたことを特徴としている。
これにより、シール部材は、グロメットのシール部材収容溝に収容される部分も含めインロー部の端面の全周に渡って軸方向の適度なシール圧を保持できるので、請求項１の手段と同様な作用効果を奏する。

本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例１とともに説明する。

〔実施例１の構成〕
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１はスタータを示し、（ａ）はスタータの部分断面図であり、(ｂ)は側面図であり、(ｃ)はＡ視詳細図である。図２はスタータモータの要部を示し、（ａ）は軸方向の断面図であり、（ｂ）はＢ部の拡大詳細図である。

本実施例のスタータ１は、図１（ａ）に示すように、回転力を発生するスタータモータ（以下、単にモータと呼ぶ）２とこのモータ２の通電回路に設けられるメイン接点（後記する）を開閉する電磁スイッチ３と、モータ２に駆動されて回転する出力軸４と、この出力軸４上に配置されるピニオンギア５等により構成され、このピニオンギア５をエンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合わせて後、モータ２の駆動トルクをピニオンギア５からリングギヤに伝達してエンジンを始動する。

モータ２は、界磁コイル６と電機子コイル７とがブラシ８を介して直列に接続される直流直巻電動機であり、磁気回路を形成するヨーク９の後端側開口部にエンドフレーム１０を被せ、そのエンドフレーム１０とともに、複数個のスルーボルト１１によってハウジング１２に固定されている。

界磁コイル６は、図２（ａ）に示すように、ヨーク９の内周に固定される界磁極１３の周囲に導線を巻き付けて形成され、一端側の端部がコネクションバー１４に、例えば、溶接等にて接続され、他端側の端部が正極側のブラシ８に接続されている。なお、界磁コイル６は、断面が円形の導線に限ることなく、剛性を有する平角導線を巻回して構成されてもよい。

電磁スイッチ３（図１参照）は、通電時に電磁石を形成する電磁コイル（図示せず）と、この電磁コイルの内側を可動するプランジャ（図示せず）とを有し、電磁コイルにより電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャが吸引されてメイン接点を閉操作する。また、電磁コイルへの通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、リターンスプリング（図示せず）にプランジャが押し戻されてメイン接点を開操作する。

メイン接点は、２個の外部端子１５、１６を介してモータ２の通電回路に接続される１組の固定接点（図示せず）と、プランジャと一体に可動する可動接点（図示せず）とで構成され、この可動接点を介して両固定接点間が導通することでメイン接点が閉状態となり、両固定接点間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態となる。

２個の外部端子１５、１６は、バッテリケーブル（図示せず）を介して車載バッテリに接続される外部端子（Ｂ端子）１５と、モータ２から取り出されたリード線１７が接続される外部端子（Ｍ端子）１６であり、ともに電磁スイッチ３のケース部１９に固定されている。接点カバー１８は、例えば、金属製であり、ハウジング１２と一体に結合されたケース部１９に複数のボルト２０を締め付けて固定されている。

そして、本実施例では、リード線１７は、図１（ｃ）に示すように、ヨーク９とエンドフレーム１０との間に挟持されるグロメット２１に保持されて、モータ２の内側に引き出される一端側の端部がコネクションバー１４に溶接され、モータ２の外側に取り出される他端側の端部がＭ端子１６に嵌着して、ナットにより締め付け固定される。

コネクションバー１４は、図２（ａ）に示すように、リード線１７と界磁コイル６とを電気的に接続するための部品であり、例えば、銅製の板材を略コの字形に折り曲げて形成され、長手方向の略中央部にリード線１７が溶接されている。

また、リード線１７は、板状に形成された金属製の部材であり、図２（ａ）に示すように、グロメット２１に保持され、かつ一端側の端部がコネクションバー１４に溶接された状態で、この３個の部品でリード線サブアッセンブリを構成している。

グロメット２１は、適度の硬度を有したゴム製であり、ヨーク９とエンドフレーム１０に対し、リード線１７を絶縁保持するとともに、リード線１７の取り出し口を液密的にシールしている。

ここで、グロメット２１は、図２（ｂ）に示すように、略方形の内壁２２と、この内壁２２に略方形の嵌着部２３を介して一体的に結合された略方形の外壁２４とから形成されており、嵌着部２３の上部は部分円弧状に形成されている。外壁２４の上面は嵌着部２３の上面より上方に位置する。また、嵌着部２３の下面は内壁２２の下面と同位置にあるが、内壁２２の下面より下方に所定の幅と深さを有するＯリング収容溝２５が形成されて、さらに延伸して下方に位置する。また、外壁２４の下面は、嵌着部２３の下面より下方に位置し鍔部２６が形成されている。そして、中心部に内壁２２、嵌着部２３および外壁２４を貫通するリード線挿通孔２７を有しており、リード線１７を液密的に、かつ絶縁的に保持する。

内壁２２と外壁２４との間の所定の間隔を備える嵌着部２３には、モータ２のエンドフレーム１０の周壁の一部が挿入され、この周壁の一部に設けた部分円弧状の嵌着溝２８がグロメット２１の嵌着部２３の上部に嵌着する。また、嵌着部２３の下部がモータ２のヨーク９のインロー部２９に設けた位置決め用の嵌着溝３０および嵌着段差部３１に嵌着する。

そして、Ｏリング３２がインロー部２９の周方向に配置され、インロー部２９の周方向の一箇所、つまり、嵌着段差部３１において、グロメット２１のＯリング収容溝２５に収容されるように嵌着される。ここで、Ｏリング収容溝２５の溝幅は、Ｏリング３２の外径（太さ）と同等か、わずかに大きく設定されて、Ｏリング３２がＯリング収容溝２５内で歪んだりズレたりすることはない。

そして、Ｏリング３２は内径側に締め代を有し、インロー部２９の外周面に密接して配置され、さらにエンドフレーム１０の締め付けによる軸方向の押圧により、適度なシール圧が一様に生じるように寸法値が管理されている。また、同様に、嵌着段差部３１におけるＯリング３２も、グロメット２１のＯリング収容溝２５に収容され、エンドフレーム１０の締め付けによる押圧により、グロメット２１自身の締め代によりＯリング収容溝２５も押圧され、Ｏリング３２も変形歪みやズレを生じることなく一様に軸方向に適度なシール圧が生じるようになる。

これにより、Ｏリング３２は、グロメット２１のＯリング収容溝２５に収容される部分も含めインロー部２９の外周面の全周に渡って径方向の適度なシール圧を保持し、さらに、Ｏリング収容溝２５に収容される部分は、エンドフレーム１０の押圧によるグロメット２１の締め代によって軸方向にも適度なシール圧を保持して組み付けられる。

〔実施例１の効果〕
本実施例では、円筒状のエンドフレーム１０が円筒状のヨーク９のインロー部２９に嵌合され、インロー部２９にはリング状のＯリング３２が配置され、インロー部２９およびエンドフレーム１０の嵌合部には、リード線挿通孔２７を有するグロメット２１を嵌着するための嵌着溝２８、３０がそれぞれ対向して設けられ、グロメット２１は、Ｏリング３２の周方向のリング状の一部分を、内部に収容し、その収容部分のＯリング３２とインロー部２９の外周面とが密接するように、グロメット２１の内壁側から外壁側に向けて径方向にＯリング収容溝２５を設けた構成とした。

これにより、Ｏリング３２は、グロメット２１のＯリング収容溝２５に収容される部分も含めインロー部２９の外周面の全周に渡って径方向の適度なシール圧を保持し、さらに、Ｏリング収容溝２５に収容される部分は、エンドフレーム１０の押圧によるグロメット２１の締め代によって軸方向にも適度なシール圧を保持できるので、激しい被水が直撃しても、あるいは内部負圧による呼吸が生じても、内部への浸水に至ることはない。従って、スタータの始動性能の低下を抑制することができる。

〔実施例２の構成〕
本発明の実施例２を図３に示す。図３は、スタータモータの要部の詳細断面図である。実施例１と実質的に同一構成部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

実施例１では、モータ２のグロメット２１は、Ｏリング３２の周方向の一部分を内部に収容し、その収容部分のＯリング３２とヨーク９のインロー部２９の外周面とを密接させ、さらに、Ｏリング収容溝２５に収容される部分は、エンドフレーム１０の押圧によるグロメット２１の締め代によって軸方向にも適度なシール圧を保持できるような構成としたが、これに限ることなく、その収容部分のＯリング３２とインロー部２９の端面とを密接させて組付けるような構成としてもよい。

グロメット２１は、図３に示すように、嵌着部２３の下面が内壁２２の下面より下方に位置し、外壁２４の下面となる鍔部２６の下面と同位置まで延伸し、嵌着部２３の下面には所定の幅と深さを有するＯリング収容溝２５が形成される。Ｏリング収容溝２５は、内部にリング状のＯリング３２を収容すべく部分円環状に形成されるが、その部分円環状のＯリング収容溝２５の内周面は、ヨーク９のインロー部２９の外周面と曲率が一致しており、インロー部２９に位置決め用に設けられた嵌着溝３０に嵌着される構成となっている。

また、部分円環状のＯリング収容溝２５の外周面は、グロメット２１がヨーク９に嵌着されたとき、ヨーク９のインロー部２９の端面３３と当接する、つまり、ヨーク９の外径より内側に位置し、その幅と深さはＯリング３２の外径（太さ）と同等か、わずかに大きく設定される。

本実施例が、実施例１と異なるのは、主にこのことのみで他の構成に大きく変わるところはない。従って、ヨーク９とエンドフレーム１０との間のインロー部２９に配設されたＯリング３２は、エンドフレーム１０の締め付けによる軸方向の押圧により、適度な締め代による軸方向のシール圧を生じるが、このとき、グロメット２１も適度な締め代によって圧縮されるので、Ｏリング収容溝２５内に収容されたＯリング３２の収容部分も同様に、軸方向の圧縮を受けて、変形歪みやズレを生じることなく一様に端面３３との間にシール圧を保持して組付けられる。

これにより、Ｏリング３２は、グロメット２１のＯリング収容溝２５に収容される部分も含めインロー部２９の端面３３の全周に渡って軸方向に適度なシール圧を保持できるので、実施例１と同様な作用効果を奏する。

〔他の実施例〕
実施例１に記載したスタータ１は、出力軸４と同軸に電磁スイッチ３を配置し、出力軸４とは別軸にモータ２を配置して、モータ２の回転トルクを減速装置を介して出力軸４に伝達して駆動する所謂リダクション型スタータに適用したが、これに限ることなく、出力軸４と同軸にモータ２を配置し、別軸に電磁スイッチ３を配置する周知の汎用スタータに適用することができる。

スタータを示し、（ａ）はスタータの部分断面図であり、(ｂ)は側面図であり、(ｃ)はＡ視詳細図である（実施例１）。 スタータモータの要部を示し、（ａ）は軸方向の断面図であり、（ｂ）はＢ部の拡大詳細図である（実施例１）。 スタータモータの要部の詳細断面図である（実施例２）。 スタータモータの要部を示し、（ａ）は軸方向の断面図であり、（ｂ）はＸ部の拡大詳細図である（従来例）。

符号の説明

１ スタータ
２ モータ（スタータモータ）
９ ヨーク
１０ エンドフレーム
２１ グロメット
２２ 内壁
２３ 嵌着部
２４ 外壁
２５ Ｏリング収容溝（シール部材収容溝）
２７ リード線挿通孔
２８、３０ 嵌着溝
２９ インロー部
３２ Ｏリング（リング状のシール部材）

Claims (3)

1. 円筒状のエンドフレームが円筒状のヨークのインロー部に嵌合され、
   前記インロー部にはリング状のシール部材が配置され、
   前記インロー部および前記エンドフレームの嵌合部には、リード線挿通孔を有するグロメットを嵌着するための嵌着溝がそれぞれ対向して設けられ、
   前記グロメットがそれぞれの前記嵌着溝に嵌着され、前記エンドフレームの締め付けによって圧縮されて組付けられる構成のスタータにおいて、
   前記グロメットは、前記シール部材の周方向のリング状の一部分を、内部に収容し、
   その収容部分の前記シール部材と前記インロー部の外周面とが密接するように、前記グロメットの内壁側から外壁側に向けて径方向にシール部材収容溝を設けたことを特徴とするスタータ。
2. 請求項１に記載のスタータにおいて、
   前記シール部材収容溝は、前記リング状のシール部材の外径（太さ）と略同等の溝幅を設けたことを特徴とするスタータ。
3. 請求項１または２に記載のスタータにおいて、
   前記グロメットは、前記収容部分の前記シール部材と前記インロー部の端面とが密接するように、前記グロメットの下面側から上面側に向けて軸方向に前記シール部材収容溝を設けたことを特徴とするスタータ。

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