JP2010074896A - Electric motor and engine startup device - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータのマグネット固定構造に関し、特に、エンジン始動装置の駆動源として使用される電動モータのマグネット固定構造に関する。 The present invention relates to a magnet fixing structure for an electric motor, and more particularly to a magnet fixing structure for an electric motor used as a drive source for an engine starting device.
従来より、直流の電動モータでは、界磁極として永久磁石(マグネット)が一般に使用されている。例えば、自動車や自動二輪車、大型発電機等のエンジンを始動させるエンジン始動装置(スタータ)にも、マグネット界磁の電動モータが使用されており、特許文献1には、このモータの回転力によってピニオンギヤを軸方向に移動させ、エンジンのリングギヤに噛合する形式のエンジン始動装置が記載されている。 Conventionally, in a DC electric motor, a permanent magnet (magnet) is generally used as a field pole. For example, an electric motor of a magnet field is also used in an engine starter (starter) for starting an engine of an automobile, a motorcycle, a large generator, etc., and Patent Document 1 discloses a pinion gear by the rotational force of this motor. An engine starting device of a type in which is moved in the axial direction and meshed with an engine ring gear is described.
図5は、このようなマグネット界磁の電動モータにおけるマグネット固定部の構成を示す説明図である。図5に示すように、当該モータでは、ヨーク101の内周面にマグネット102と補助極103が複数組配されている。隣接する組のマグネット102と補助極103の間の間隙104には、断面コの字状の板ばねからなるマグネットホルダ105が装着されている。また、マグネット102と補助極103の内側には、一端側にフランジ106が形成された円筒形状のマグネットカバー107が圧入装着される。マグネットカバー107には、間隙104に臨む部位に、径方向外側に向かって突出変形された突出部108が形成されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a magnet fixing portion in such a magnet field electric motor. As shown in FIG. 5, in the motor, a plurality of
図5のモータでは、マグネット102と補助極103は、マグネットカバー107によって径方向に押圧され、ヨーク101の内周面に密接する。また、マグネット102と補助極103は、マグネットホルダ105及びマグネットカバー107の突出部108によって、隣接するマグネット・補助極組との間隙を確保しつつ、周方向に回り止めされる。これにより、マグネット102と補助極103は、径方向及び周方向への移動が規制された状態で、ヨーク101の内周面に装着される。
しかしながら、このようなマグネット固定構造では、マグネット・補助極組の個数分だけマグネットホルダ105のような固定部品が必要となり、コストアップの要因となるという問題があった。また、部品点数の増大に伴って組付工数も増大するため、この点においてもコストアップを招来するため、その改善が求められていた。さらに、図5のような構造の場合、マグネットホルダ105が装着される間隙104は、ヨーク101とマグネットカバー107、マグネット102、補助極103に囲まれた空間となっているため、水が入り込むと排出されにくく、その内に水が溜まってしまうおそれがあるという問題もあった。
However, in such a magnet fixing structure, there is a problem in that fixing parts such as the
本発明の目的は、マグネット界磁の電動モータにおけるマグネット固定部の部品点数を削減して製品コストの低減を図ると共に、マグネット固定部の排水性を向上させ、ヨークとマグネットカバーに水が溜まりにくい構造とすることにある。 The object of the present invention is to reduce the product cost by reducing the number of parts of the magnet fixing portion in the electric motor of the magnet field, and improve the drainage of the magnet fixing portion, so that water is not easily collected in the yoke and the magnet cover. It is to make it a structure.
本発明の電動モータは、円筒形状の金属製ヨークと、前記ヨークの内周面に取り付けられる複数個のマグネットと、前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極と、前記ヨークの内側に装着され、前記ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと、前記フランジと一体に形成された円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部と前記ヨーク内周面との間にて前記マグネットを挟持するマグネットカバーと、前記マグネットカバーの前記フランジに形成され、前記マグネット及び前記補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨んで配置された水抜き孔と、を有することを特徴とする。 An electric motor of the present invention includes a cylindrical metal yoke, a plurality of magnets attached to the inner peripheral surface of the yoke, a metal auxiliary pole disposed adjacent to the magnet, and an inner side of the yoke And a flange that is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke, and a cylindrical holder portion that is formed integrally with the flange, and the magnet is disposed between the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke. And a drain hole formed on the flange of the magnet cover and disposed so as to face a gap formed in a portion where the magnet and the auxiliary electrode do not exist. .
本発明にあっては、ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部とヨーク内周面との間にてマグネットと補助極を挟持するマグネットカバーを使用することにより、個々のマグネット間に固定部品を取り付けることなく、マグネットカバーのみにてマグネットと補助極をヨーク内に装着固定することができる。このため、部品点数の削減が図られると共に、組付工数も削減される。また、マグネットカバーのフランジに水抜き孔を形成し、それをマグネット及び補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨ませて配置することにより、マグネットカバー内に水が入り込んでも、ホルダ内の水が水抜き孔から排出され、ヨークとマグネットカバーの間に水が溜まりにくくなる。 In the present invention, there is provided a magnet cover that includes a flange press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke and a cylindrical holder portion, and sandwiches the magnet and the auxiliary electrode between the holder portion and the yoke inner peripheral surface. By using it, it is possible to mount and fix the magnet and the auxiliary pole in the yoke with only the magnet cover without attaching a fixing part between the individual magnets. For this reason, the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced. Also, by forming a drain hole in the flange of the magnet cover and placing it facing the gap formed in the part where the magnet and auxiliary pole do not exist, even if water enters the magnet cover, Water is discharged from the drain hole, and it is difficult for water to collect between the yoke and the magnet cover.
前記電動モータにおいて、前記ヨークに、前記水抜き孔と該ヨーク内にて連通した排水孔を設けても良く、この排水孔の外側に、内部にラビリンス構造を備えたドレインカバーを装着しても良い。 In the electric motor, the yoke may be provided with a drain hole communicating with the drain hole, and a drain cover having a labyrinth structure may be attached to the outside of the drain hole. good.
一方、本発明のエンジン始動装置は、電動モータを駆動源とし、該電動モータによって回転駆動されるピニオンをエンジンのリングギヤと噛合させて該エンジンを始動させるエンジン始動装置であって、前記電動モータは、円筒形状の金属製ヨークと、前記ヨークの内周面に取り付けられる複数個のマグネットと、前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極と、前記ヨークの内周面側に装着され、前記ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと、前記フランジと一体に形成された円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部と前記ヨーク内周面との間にて前記マグネットを挟持するマグネットカバーと、前記マグネットカバーの前記フランジに形成され、前記マグネット及び前記補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨んで配置された水抜き孔と、を有することを特徴とする。 On the other hand, the engine starter of the present invention is an engine starter that uses an electric motor as a drive source and meshes a pinion rotated by the electric motor with an engine ring gear to start the engine. A cylindrical metal yoke, a plurality of magnets attached to the inner peripheral surface of the yoke, a metal auxiliary pole disposed adjacent to the magnet, and an inner peripheral surface side of the yoke. A flange press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke, and a cylindrical holder portion formed integrally with the flange, and the magnet is sandwiched between the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke A magnet cover and a gap formed on the flange of the magnet cover and facing a gap formed in a portion where the magnet and the auxiliary pole do not exist. And having a drain hole that is, a.
本発明にあっては、エンジン始動装置の駆動源として使用される電動モータにて、ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部とヨーク内周面との間にてマグネットと補助極を挟持するマグネットカバーを使用することにより、個々のマグネット間に固定部品を取り付けることなく、マグネットカバーのみにてマグネットと補助極をヨーク内に装着固定することができる。このため、エンジン始動装置の部品点数の削減が図られると共に、組付工数も削減される。また、マグネットカバーのフランジに水抜き孔を形成し、それをマグネット及び補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨ませて配置することにより、マグネットカバー内に水が入り込んでも、ホルダ内の水が水抜き孔から排出され、ヨークとマグネットカバーの間に水が溜まりにくくなる。 In the present invention, an electric motor used as a drive source of an engine starter includes a flange press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke and a cylindrical holder portion, and the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke By using a magnet cover that sandwiches the magnet and auxiliary pole between the magnet and the magnet, the auxiliary pole can be mounted and fixed in the yoke only with the magnet cover without attaching a fixing part between the individual magnets. it can. For this reason, the number of parts of the engine starter can be reduced and the number of assembling steps can be reduced. Also, by forming a drain hole in the flange of the magnet cover and placing it facing the gap formed in the part where the magnet and auxiliary pole do not exist, even if water enters the magnet cover, Water is discharged from the drain hole, and it is difficult for water to collect between the yoke and the magnet cover.
本発明の電動モータによれば、円筒形状の金属製ヨークと、ヨークの内周面に取り付けられる複数個のマグネット及び補助極を有する電動モータにて、ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部とヨーク内周面との間にてマグネットと補助極を挟持するマグネットカバーを使用するようにしたので、個々のマグネット間に固定部品を取り付けることなく、マグネットカバーのみにてマグネットと補助極をヨーク内に装着固定することができる。このため、部品点数の削減が図られると共に、組付工数も削減され、製品コストの低減を図ることが可能となる。また、マグネットカバーのフランジに水抜き孔を形成し、それをマグネット及び補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨ませて配置するようにしたので、マグネットカバー内に水が入り込んでも、ホルダ内の水をこの水抜き孔から排出することができ、ヨークとマグネットカバーの間に水が溜まりにくくなる。 According to the electric motor of the present invention, a cylindrical metal yoke, a flange that is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke with an electric motor having a plurality of magnets and auxiliary poles attached to the inner peripheral surface of the yoke, Since a magnet cover that includes a cylindrical holder portion and sandwiches a magnet and an auxiliary pole between the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke is used, there is no need to attach a fixing part between individual magnets. The magnet and auxiliary pole can be mounted and fixed in the yoke only by the magnet cover. For this reason, the number of parts can be reduced, the number of assembling steps can be reduced, and the product cost can be reduced. In addition, a drain hole is formed in the flange of the magnet cover, and it is arranged facing the gap formed in the part where the magnet and auxiliary pole do not exist, so even if water gets into the magnet cover, the holder The water inside can be discharged from this drain hole, and it becomes difficult for water to collect between the yoke and the magnet cover.
本発明のエンジン始動装置によれば、エンジン始動装置の駆動源として使用され、円筒形状の金属製ヨークと、ヨークの内周面に取り付けられる複数個のマグネット及び補助極とを有する電動モータに、ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部とヨーク内周面との間にてマグネットと補助極を挟持するマグネットカバーを使用するようにしたので、個々のマグネット間に固定部品を取り付けることなく、マグネットカバーのみにてマグネットと補助極をヨーク内に装着固定することができる。このため、部品点数の削減が図られると共に、組付工数も削減され、製品コストの低減を図ることが可能となる。また、マグネットカバーのフランジに水抜き孔を形成し、それをマグネット及び補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨ませて配置するようにしたので、マグネットカバー内に水が入り込んでも、ホルダ内の水をこの水抜き孔から排出することができ、ヨークとマグネットカバーの間に水が溜まりにくくなる。 According to the engine starter of the present invention, an electric motor that is used as a drive source of the engine starter and has a cylindrical metal yoke, a plurality of magnets and auxiliary poles attached to the inner peripheral surface of the yoke, Because it has a flange that is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke and a cylindrical holder portion, and a magnet cover that sandwiches the magnet and the auxiliary pole between the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke is used. Without attaching a fixing part between individual magnets, the magnet and the auxiliary electrode can be mounted and fixed in the yoke only by the magnet cover. For this reason, the number of parts can be reduced, the number of assembling steps can be reduced, and the product cost can be reduced. In addition, a drain hole is formed in the flange of the magnet cover, and it is arranged facing the gap formed in the part where the magnet and auxiliary pole do not exist, so even if water gets into the magnet cover, the holder The water inside can be discharged from this drain hole, and it becomes difficult for water to collect between the yoke and the magnet cover.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例である電動モータを駆動源として使用したエンジン始動装置の構成を示す断面図であり、中心線より上側は静止状態を、下側は通電状態を示している。図1のエンジン始動装置(スタータ)1は、自動車用エンジンの起動に使用され、マグネット界磁の電動モータ(以下、モータと略記する)2を駆動源としている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an engine starter using an electric motor as a drive source according to an embodiment of the present invention, in which the upper side from the center line shows a stationary state and the lower side shows an energized state. . An engine starter (starter) 1 shown in FIG. 1 is used for starting an automobile engine, and uses a magnet field electric motor (hereinafter abbreviated as a motor) 2 as a drive source.
モータ2は減速装置3と接続されており、モータ2の回転は減速装置3を介してドライブシャフト4に伝達される。ドライブシャフト(出力軸)4上には、オーバーランニングクラッチ5とピニオンギヤ6が軸方向に移動自在に設けられている。当該エンジン始動装置1は、マグネットスイッチ7がドライブシャフト4と同軸状に配置された1軸タイプのスタータとなっており、ピニオンギヤ6は、マグネットスイッチ7の作用によって、オーバーランニングクラッチ5と共に軸方向に移動し、エンジンのリングギヤ8と噛合する。
The motor 2 is connected to a reduction gear 3, and the rotation of the motor 2 is transmitted to the drive shaft 4 via the reduction gear 3. An
モータ2は、円筒形状のモータハウジング21内にアーマチュア22を回転自在に配置した構成となっている。モータハウジング21はモータ2のヨークを兼ねており、鉄等の磁性体金属によって形成されている。モータハウジング21の右端部には、金属製のエンドカバー23が取り付けられる。一方、モータハウジング21の左端部は、ピニオンギヤ6が収容されるギヤカバー24に取り付けられる。エンドカバー23はセットボルト25によってギヤカバー24に固定され、モータハウジング21はエンドカバー23とギヤカバー24との間に固定される。
The motor 2 has a configuration in which an
モータハウジング21の内周面には、周方向に複数個(ここでは6個)のマグネット26と補助極87が固定されている。マグネット26と補助極87の内側には、図1に示すように、ステンレス製のマグネットカバー88が装着されている。図2は、マグネットカバー88の構成を示す図面であり、(a)はマグネットカバー88の側面図、(b)はその左側面図である。また、図3は、マグネットカバー88によってマグネット26と補助極87を固定した状態のモータハウジング21の構成を示す図面であり、(a)はその断面図、(b)は右側面図である。なお、図1では、マグネットカバー88の存在を分かり易く示すため、その板厚が誇張して示されている。
A plurality (six in this case) of
図2に示すように、マグネットカバー88は、一端部にフランジ89が形成された円筒形状となっている。フランジ89は、円筒形状のホルダ部91と一体に形成されており、その外径は、モータハウジング21の内径よりも若干小径となっている。マグネットカバー88は、モータハウジング21の一端側(図3(a)において左側)から、モータハウジング21内に挿入され、その際、フランジ89はモータハウジング21内に圧入される。これにより、マグネットカバー88は、モータハウジング21内に圧入固定され、ホルダ部91との外周面91aとモータハウジング21の内周面21aとの間にマグネット26と補助極87が挟持される。
As shown in FIG. 2, the
マグネットカバー88は、モータハウジング21内に圧入固定された後、ホルダ部91の先端が周方向外側に向かって拡径変形され、カシメ部91bが形成される。また、マグネットカバー88では、マグネット26と隣接極の補助極87との間に形成された周方向の間隙92に臨む部位に、径方向外側に向かって突出変形された突出部91cが形成される。これにより、マグネット26は、径方向、軸方向、周方向に抜け止めされた状態にて、ホルダ部91の外周面91aに装着される。従って、当該モータ2では、間隙ごとに固定部品を取り付けることなく、マグネットカバー88のみにてマグネット26と補助極87をモータハウジング21内に装着固定することができる。このため、部品点数の削減が図られると共に、組付工数も削減され、製品コストの低減を図ることが可能となる。
After the
一方、フランジ89には、水抜き孔93が周方向に沿って複数個等間隔で形成されている。この水抜き孔93は、マグネット26−補助極87間の間隙92に対応する形で、当該モータ2では、60°間隔にて6個形成されている。そして、水抜き孔93は、図3(b)に示すように、マグネットカバー88をモータハウジング21内に組み付けたとき、間隙92に臨む位置、すなわち、マグネット26と補助極87が存在しない部位に配される。これにより、もしマグネットカバー88内に水が入り込んでも、ホルダ内の水はこの水抜き孔93から排出される。従って、モータハウジング21とマグネットカバー88の間に水が溜まりにくくなり、モータ2の信頼性が向上すると共に、エンジン始動装置1の信頼性の向上も図られる。
On the other hand, a plurality of drain holes 93 are formed in the
また、モータハウジング21には、水抜き孔93から排出された水をモータ外へ排出する排水孔94が設けられている。排水孔94は、水抜き孔93とモータハウジング21内にて連通しており、排水孔の一つ(93a)と周方向位置が重なる直近位置に形成されている。すなわち、径方向に沿って延びる両孔93a,94の中心軸Oの周方向位置が略同位置となるように(±1°以内程度)に配置されている。この排水孔94により、マグネットカバー88内に入り込み水抜き孔93から排出された水は、該排水孔94を通ってスムーズにモータ外へと排出される。また、排水孔94は、当該エンジン始動装置1を車体に取り付けたとき、真下(地面方向)を向く形で配置されるため、排水孔94から排出された水はモータ下方(地面)に滴下し、モータ周囲に滞留することがない。
Further, the
なお、排水孔94には、合成樹脂製のドレインカバー95が取り付けられている。図4はドレインカバー95の構成を示す図面であり、(a)はその底面図、(b)は右側面図である。図4に示すように、ドレインカバー95内はラビリンス構造となっており、その内部に隔壁96a,96bが交互に配置されたラビリンス部96が形成されている。ドレインカバー95はスナップフィット部97にて排水孔94に取り付けられ、排水孔94に対応した連通口98と、排水口99を備えている。排水孔94から排出される水は、連通口98からラビリンス部96を通って排水口99に至り、そこからモータ外へと排出される。このように、排水孔94にラビリンス構造を備えたドレインカバー95を取り付けることにより、外部からの水の侵入を防ぎつつ、内部からの排水を行うことが可能となる。
A
マグネット26の内側にはアーマチュア22が配置される。アーマチュア22は、モータシャフト27に固定されたアーマチュアコア28と、アーマチュアコア28に巻装されたアーマチュアコイル29とから構成されている。モータシャフト27の右端部は、エンドカバー23に取り付けられたメタル軸受31によって回転自在に支持されている。一方、モータシャフト27の左端部は、ピニオンギヤ6等が取り付けられたドライブシャフト4の端部に回転自在に支持されている。ドライブシャフト4の右端部には軸受部32が凹設されており、モータシャフト27はそこに取り付けられたメタル軸受33によって回転自在に支持される。これにより、ドライブシャフト4は、モータ2のモータシャフト27と同軸状に配置される。
An
アーマチュアコア28の一端側には、モータシャフト27に外嵌固定されたコンミテータ34が隣接配置されている。コンミテータ34の外周面には、導電材にて形成されたコンミテータ片35が複数個取り付けられており、各コンミテータ片35にはアーマチュアコイル29の端部が固定されている。モータハウジング21の左端部には、ブラシホルダ36が取り付けられている。ブラシホルダ36には、周方向に間隔をあけて、ブラシ収容部37が複数個配置されている。各ブラシ収容部37にはそれぞれブラシ38が出没自在に内装されている。ブラシ38の突出先端部(内径側先端部)は、コンミテータ34の外周面に摺接している。
A
ブラシ38の後端側には図示しないピグテールが取り付けられており、ブラシホルダ36に設けられた導電プレート41の第1プレート41aと電気的に接続されている。導電プレート41は、この第1プレート41aと、電源ターミナル44と電気的に接続された第2プレート41bとから構成されており、両プレート41a,41bの間には両者間を絶縁する絶縁部41cが設けられている(以下、第1及び第2プレート41a,41bは、それぞれ、プレート41a,プレート41bと略記する)。絶縁部41cには、スイッチプレート43が対向配置されており、導電プレート41(プレート41a,41b)とスイッチプレート43の両電気接点によってスイッチ部42が形成されている。
A pigtail (not shown) is attached to the rear end side of the
スイッチプレート43はスイッチシャフト45に取り付けられており、エンジンのイグニッションスイッチがONされてマグネットスイッチ7が通電されると、スイッチシャフト45が左方に移動する。スイッチプレート43がプレート41a,41bに接触すると、絶縁部41cが導通しスイッチ部42がON状態となる。これにより、図示しない給電ケーブルが取り付けられた電源ターミナル44とブラシ38との間が電気的に接続され、バッテリからコンミテータ34に電源が供給される。これに対し、イグニッションスイッチがOFFのときは、絶縁部41cが開放されてスイッチ部42がOFF状態となり、導電プレート41とスイッチプレート43の間には空隙が形成され、モータ2への給電が停止する。
The
減速装置3の遊星歯車機構11には、インターナルギヤユニット46とドライブプレートユニット47が設けられている。インターナルギヤユニット46は、ギヤカバー24の右端部に固定されており、その内周側には内歯リングギヤ48が形成されている。インターナルギヤユニット46の中央にはメタル軸受49が内装されており、ドライブシャフト4の右端側が回転自在に支持されている。ドライブプレートユニット47は、ドライブシャフト4の右端部に固定されており、プラネタリギヤ51が3個等分間隔で取り付けられている。プラネタリギヤ51は、ベースプレート52に固定された支持ピン53に、メタル軸受54を介して回転自在に支持されている。プラネタリギヤ51は内歯リングギヤ48と噛合している。
The planetary gear mechanism 11 of the reduction gear 3 is provided with an internal gear unit 46 and a drive plate unit 47. The internal gear unit 46 is fixed to the right end portion of the
モータシャフト27の左端部には、サンギヤ55が形成されている。サンギヤ55はプラネタリギヤ51と噛合しており、プラネタリギヤ51は、サンギヤ55と内歯リングギヤ48との間で、自転しつつ公転する。モータ2が作動すると、モータシャフト27と共にサンギヤ55が回転し、サンギヤ55の回転に伴い、プラネタリギヤ51が内歯リングギヤ48と噛み合いながらサンギヤ55の周りを公転する。これにより、ドライブシャフト4に固定されたベースプレート52が回転し、モータシャフト27の回転が減速されてドライブシャフト4に伝達される。
A
オーバーランニングクラッチ5は、遊星歯車機構11によって減速された回転をピニオンギヤ6に対し一回転方向に伝達する。オーバーランニングクラッチ5は、クラッチアウタ56とクラッチインナ57との間に、ローラ58とクラッチスプリング(図示せず)を配した構成となっている。クラッチアウタ56は、ボス部56aとクラッチ部56bとからなり、ボス部56aは、ドライブシャフト4のヘリカルスプライン部61に取り付けられている。ボス部56aの内周側には、ヘリカルスプライン部61と噛み合うスプライン部62が形成されている。これにより、クラッチアウタ56は、ドライブシャフト4上をヘリカルスプライン部61に沿って軸方向に移動可能となっている。
The overrunning clutch 5 transmits the rotation decelerated by the planetary gear mechanism 11 to the pinion gear 6 in one rotation direction. The overrunning
ドライブシャフト4にはストッパ63が取り付けられている。ストッパ63は、ドライブシャフト4に装着されたサークリップ64によって軸方向の移動が規制されている。ストッパ63には、ギヤリターンスプリング65の一端側が取り付けられている。ギヤリターンスプリング65の他端側は、ボス部56aの内端壁66に当接している。クラッチアウタ56は、このギヤリターンスプリング65によって右方向に付勢されており、通常時(非通電時)には、クラッチアウタ56はギヤカバー24に固定されたクラッチストッパ67に当接した位置で保持される。
A
クラッチアウタ56のクラッチ部56b内周には、ピニオンギヤ6と一体に形成されたクラッチインナ57が配置されている。クラッチアウタ56とクラッチインナ57の間には、ローラ58及びクラッチスプリングが複数組配置されている。また、クラッチ部56bの外周にはクラッチカバー68が外装されており、クラッチ部56bの左端面とクラッチカバー68との間には、クラッチワッシャ69が取り付けられている。このクラッチワッシャ69によって、ローラ58及びクラッチスプリングは、クラッチ部56bの内周側に、軸方向の移動を規制された状態で収容される。
A clutch inner 57 formed integrally with the pinion gear 6 is disposed on the inner periphery of the
クラッチ部56bの内周壁はカム面となっており、楔状斜面部と曲面部が形成されている。ローラ58は、通常、クラッチスプリングによって曲面部側に押されている。クラッチアウタ56が回転し、クラッチスプリングの付勢力に抗して、ローラ58が楔状斜面部とクラッチインナ57の外周面との間に挟持されると、クラッチインナ57はローラ58を介してクラッチアウタ56と一体に回転する。これにより、モータ2が作動しドライブシャフト4が回転すると、その回転はクラッチアウタ56からローラ58を介してクラッチインナ57に伝達され、ピニオンギヤ6が回転する。
The inner peripheral wall of the
これに対し、エンジンが始動し、クラッチインナ57がクラッチアウタ56よりも早く回転すると、ローラ58は曲面部側に移動し、クラッチインナ57はクラッチアウタ56に対し空転状態となる。すなわち、クラッチインナ57がオーバーラン状態となると、ローラ58が楔状斜面部とクラッチインナ外周面との間には挟持されず、クラッチインナ57の回転はクラッチアウタ56には伝達されない。従って、エンジン始動後、エンジン側からより高い回転数でクラッチインナ57が回されても、その回転はオーバーランニングクラッチ5にて遮断され、モータ2側には伝達されない。
On the other hand, when the engine is started and the clutch inner 57 rotates faster than the clutch outer 56, the
クラッチインナ57の左端側には、ピニオンギヤ6が一体に形成されている。ピニオンギヤ6(クラッチインナ57)は、冷間鍛造によって形成された鋼製部材であり、クロム鋼(例えば、SCr 420H)に浸炭処理を施したものが使用される。ピニオンギヤ6の内径側にはシャフト孔71が形成されており、シャフト孔71にはピニオンギヤメタル72が取り付けられている。ピニオンギヤ6は、このピニオンギヤメタル72を介してドライブシャフト4に回転自在に支持される。一方、クラッチインナ57の内径側にはスプリング収容部73が形成されており、そこには、ストッパ63やギヤリターンスプリング65が収容されている。
A pinion gear 6 is integrally formed on the left end side of the clutch inner 57. The pinion gear 6 (clutch inner 57) is a steel member formed by cold forging, and chrome steel (for example, SCr 420H) subjected to carburizing treatment is used. A shaft hole 71 is formed on the inner diameter side of the pinion gear 6, and a
マグネットスイッチ7は、遊星歯車機構11の左方にドライブシャフト4と同軸状に配置されており、モータ2や遊星歯車機構11とも同心状となっている。マグネットスイッチ7は、ギヤカバー24に固定された鋼製の固定部74と、ボビン78に沿って左右方向に移動自在、すなわち、ボビン78に対し相対移動可能に配置された可動部75とからなる。固定部74には、ギヤカバー24に固定されたケース76と、ケース76内に収容されたコイル77及びケース76の内周側に取り付けられたボビン78が設けられている。コイル77は、図示しないイグニッションスイッチと電気的に接続されている。可動部75には、スイッチシャフト45が取り付けられた可動鉄心79が設けられ、可動鉄心79の内周側にはギヤプランジャ81が取り付けられている。可動鉄心79の外周側(図中下端側)には、スイッチリターンスプリング86が取り付けられている。スイッチリターンスプリング86の他端側はギヤカバー24に当接しており、可動鉄心79は右方に付勢されている。
The magnet switch 7 is arranged coaxially with the drive shaft 4 on the left side of the planetary gear mechanism 11 and is concentric with the motor 2 and the planetary gear mechanism 11. The magnet switch 7 includes a steel fixed
可動鉄心79の内周にはさらに、ブラケットプレート82が固定されている。ブラケットプレート82には、プランジャスプリング83の一端がカシメ固定されている。プランジャスプリング83の他端側は、イグニッションキースイッチがOFFのとき(図1の上半分の状態のとき)は、ギヤプランジャ81に当接しており、ギヤプランジャ81はプランジャスプリング83によって左方に付勢されている。ギヤプランジャ81はドライブシャフト4に軸方向に移動可能取り付けられており、可動鉄心79の内周面との間には摺動鉄心84が介設されている。
A
ギヤカバー24はアルミダイカストにて形成されており、ギヤカバー24の左端部には、メタル軸受85を介してドライブシャフト4の左端側が回転自在に支持されている。ギヤカバー24内には、合成樹脂製(例えば、ガラス繊維強化ポリアミド)のクラッチストッパ67やケース76等が固定されている。また、ギヤカバー24の右端面側には、モータハウジング21やエンドカバー23がセットボルト25によって固定されている。
The
次に、このようなエンジン始動装置1を用いたエンジン始動動作について説明する。まず、自動車のイグニッションキースイッチがOFFされているときは、図1の上半分のように、ギヤリターンスプリング65の付勢力によって、クラッチアウタ56はクラッチストッパ67に当接した状態にある。このとき、スイッチプレート43は導電プレート41から離れており、モータ2への給電は行われない。また、ピニオンギヤ6は、右方の離脱位置にあり、リングギヤ8とは噛み合っていない状態にある。
Next, the engine starting operation using such an engine starting device 1 will be described. First, when the ignition key switch of the automobile is OFF, the clutch outer 56 is in contact with the clutch stopper 67 by the biasing force of the
これに対し、イグニッションキースイッチをONすると、まず、コイル77に電流が流れ、マグネットスイッチ7に吸引力が発生する。コイル77が励磁されると、ケース76及びボビン78を通る磁路が形成され、可動鉄心79が左方に吸引される。可動鉄心79が左方に吸引されると、ブラケットプレート82が左方へ移動し、プランジャスプリング83が押し縮められる。このときのプランジャスプリング83の反発力は、ギヤリターンスプリング65の反発力よりも大きくなるように設定されており、ギヤプランジャ81は、摺動鉄心84に加わる吸引力と、プランジャスプリング83によって左方に押される。これにより、クラッチアウタ56がヘリカルスプライン部61上を軸方向に沿って移動し、それと共にピニオンギヤ6もまた左方へ移動する。
On the other hand, when the ignition key switch is turned on, first, a current flows through the
一方、可動鉄心79がスイッチリターンスプリング86の付勢力に抗して左方に移動すると、スイッチシャフト45も左方へ移動し、スイッチプレート43が導電プレート41に接触して接点が閉じる。これにより、電源ターミナル44とブラシ38との間が電気的に接続され、コンミテータ34に電源が供給されてモータ2が作動しアーマチュア22が回転する。モータ2が作動し、アーマチュア22が回転すると、遊星歯車機構11を介してドライブシャフト4が回転する。
On the other hand, when the
ドライブシャフト4の回転に伴い、ヘリカルスプライン部61に取り付けられたクラッチアウタ56もまた回転する。ヘリカルスプライン部61は、ドライブシャフト4の回転方向を考慮してねじり方向が設定されており、クラッチアウタ56の回転数が増大すると、その慣性マスによって、クラッチアウタ56がヘリカルスプライン部61に沿って左方に移動する。モータ2の回転に伴ってクラッチアウタ56が左方へ飛び出すと、ピニオンギヤ6もクラッチアウタ56と共に左方に移動し、ピニオンギヤ6はリングギヤ8と噛合する。すなわち、イグニッションキースイッチONに伴い、ピニオンギヤ6は、まず、ギヤプランジャ81によって左方に押され、その後、モータ2の作動と共に一気に左方に飛び出し、リングギヤ8と噛み合う。
As the drive shaft 4 rotates, the clutch outer 56 attached to the
これにより、ピニオンギヤ6は、図1の下半分の状態のような作動位置に移動し、モータ2の回転がリングギヤ8に伝達され、リングギヤ8が回転する。リングギヤ8はエンジンのクランク軸に接続されており、リングギヤ8の回転に伴ってクランク軸が回転し、エンジンが起動する。エンジンが起動すると、リングギヤ8によってピニオンギヤ6は高回転で回転されるが、オーバーランニングクラッチ5の作用によりその回転はモータ2側には伝達されない。
As a result, the pinion gear 6 moves to the operating position as shown in the lower half of FIG. 1, the rotation of the motor 2 is transmitted to the ring gear 8, and the ring gear 8 rotates. The ring gear 8 is connected to the crankshaft of the engine. As the ring gear 8 rotates, the crankshaft rotates and the engine is started. When the engine is started, the pinion gear 6 is rotated at a high speed by the ring gear 8, but the rotation is not transmitted to the motor 2 side due to the action of the overrunning
なお、クラッチアウタ56が左方に移動すると、ギヤリターンスプリング65もクラッチアウタ56に押されて縮められる。また、プランジャスプリング83は、ギヤプランジャ81を左方に押し出し、ピニオンギヤ6とリングギヤ8が完全に噛み合った状態となると解放され、自然長状態となる。このため、クラッチアウタ56に当接した状態のギヤプランジャ81とプランジャスプリング83との間には、図1の下半分の状態のように、若干の隙間が生じる。
When the clutch outer 56 moves leftward, the
エンジンが始動するとピニオンギヤ6は高回転で回転され、オーバーランニングクラッチ5は空転方向に回転される。オーバーランニングクラッチ5が空転方向に回されるとクラッチ内に空転トルクが生じ、クラッチアウタ56には切れトルクと呼ばれる回転力が働く。この回転力により、クラッチアウタ56にはヘリカルスプライン部61を介して右方へのスラスト力が生じ、クラッチアウタ56が右方へ移動しピニオンギヤ6がリングギヤ8から離脱するおそれがある。そこで、エンジン始動装置1では、摺動鉄心84に加わる電磁吸引力によって、ギヤプランジャ81を移動左端位置(図1の下半分参照)にて保持し、クラッチアウタ56の移動を規制する。これにより、ピニオンギヤ6の右方への移動が規制され、ピニオンギヤ6の離脱が抑えられる。
When the engine is started, the pinion gear 6 is rotated at a high speed, and the overrunning
一方、エンジンが始動しイグニッションキースイッチがOFFされると、マグネットスイッチ7への通電も停止され、その吸引力も消滅する。すると、スイッチリターンスプリング86の付勢力によってブラケットプレート82が右方に押され、それまでボビン78による吸引力にて左方に保持されていた可動鉄心79が右方に移動する。可動鉄心79が右方に移動すると、スイッチシャフト45も右方へ移動し、スイッチプレート43が導電プレート41から離れ接点が開く。これにより、モータ2に対する給電が遮断され、ドライブシャフト4の回転が停止し、クラッチアウタ56の回転も停止する。
On the other hand, when the engine is started and the ignition key switch is turned off, the energization to the magnet switch 7 is stopped and the attractive force disappears. Then, the
クラッチアウタ56の回転が停まると、その慣性マスによる軸方向への移動力も消滅する。このため、押し縮められていたギヤリターンスプリング65の付勢力によって、クラッチアウタ56は、ヘリカルスプライン部61に沿って作動位置から静止位置へと右方へ移動する。このとき、ギヤプランジャ81もクラッチアウタ56に押されて図1の上半分の状態となる。なお、ギヤリターンスプリング65の付勢力は、この時点におけるプランジャスプリング83の付勢力よりも大きくなるように設定されている。クラッチアウタ56が右方に移動すると、ピニオンギヤ6もまた右方に移動してリングギヤ8から離脱し、図1の上半分の状態へと戻る。
When the rotation of the clutch outer 56 stops, the moving force in the axial direction due to the inertia mass disappears. For this reason, the clutch outer 56 moves to the right from the operating position to the stationary position along the
本発明は前記実施例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、前述の実施例では、界磁マグネット26に補助極87を付加した構造のモータに本発明を適用した例を示したが、補助極87を用いないモータに本発明によるマグネット固定構造を適用することも可能である。また、前述のモータ2は、エンジン始動装置の駆動源として使用されるモータであるが、本発明は、エンジン始動装置用モータには限定されず、電動モータ一般に広く適用可能である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the motor having the structure in which the
1 エンジン始動装置
2 電動モータ
3 減速装置
4 ドライブシャフト
5 オーバーランニングクラッチ
6 ピニオンギヤ
7 マグネットスイッチ
8 リングギヤ
11 遊星歯車機構
21 モータハウジング
21a 内周面
22 アーマチュア
23 エンドカバー
24 ギヤカバー
25 セットボルト
26 マグネット
27 モータシャフト
28 アーマチュアコア
29 アーマチュアコイル
31 メタル軸受
32 軸受部
33 メタル軸受
34 コンミテータ
35 コンミテータ片
36 ブラシホルダ
37 ブラシ収容部
38 ブラシ
41 導電プレート
41a 第1プレート
41b 第2プレート
41c 絶縁部
42 スイッチ部
43 スイッチプレート
44 電源ターミナル
45 スイッチシャフト
46 インターナルギヤユニット
47 ドライブプレートユニット
48 内歯リングギヤ
49 メタル軸受
51 プラネタリギヤ
52 ベースプレート
53 支持ピン
54 メタル軸受
55 サンギヤ
56 クラッチアウタ
56a ボス部
56b クラッチ部
57 クラッチインナ
58 ローラ
61 ヘリカルスプライン部
62 スプライン部
63 ストッパ
64 サークリップ
65 ギヤリターンスプリング
66 内端壁
67 クラッチストッパ
68 クラッチカバー
69 クラッチワッシャ
71 シャフト孔
72 ピニオンギヤメタル
73 スプリング収容部
74 固定部
75 可動部
76 ケース
77 コイル
78 ボビン
79 可動鉄心
81 ギヤプランジャ
82 ブラケットプレート
83 プランジャスプリング
84 摺動鉄心
85 メタル軸受
86 スイッチリターンスプリング
87 補助極
88 マグネットカバー
89 フランジ
91 ホルダ部
91a 外周面
91b カシメ部
91c 突出部
92 間隙
93 水抜き孔
93a 水抜き孔
94 排水孔
95 ドレインカバー
96 ラビリンス部
96a,96b 隔壁
97 スナップフィット部
98 連通口
99 排水口
101 ヨーク
102 マグネット
103 補助極
104 間隙
105 マグネットホルダ
106 フランジ
107 マグネットカバー
108 突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine starter 2 Electric motor 3 Reduction gear 4 Drive shaft 5 Overrunning clutch 6 Pinion gear 7 Magnet switch 8 Ring gear 11 Planetary gear mechanism 21 Motor housing 21a Inner peripheral surface 22 Armature 23 End cover 24 Gear cover 25 Set bolt 26 Magnet 27 Motor shaft 28 Armature core 29 Armature coil 31 Metal bearing 32 Bearing portion 33 Metal bearing 34 Commutator 35 Commutator piece 36 Brush holder 37 Brush housing portion 38 Brush 41 Conductive plate 41a First plate 41b Second plate 41c Insulating portion 42 Switch portion 43 Switch plate 44 Power terminal 45 Switch shaft 46 Internal gear unit 47 Drive plate unit 48 Internal ring 49 Metal bearing 51 Planetary gear 52 Base plate 53 Support pin 54 Metal bearing 55 Sun gear 56 Clutch outer 56a Boss part 56b Clutch part 57 Clutch inner 58 Roller 61 Helical spline part 62 Spline part 63 Stopper 64 Circlip 65 Gear return spring 66 Inner end wall 67 Clutch stopper 68 Clutch cover 69 Clutch washer 71 Shaft hole 72 Pinion gear metal 73 Spring accommodating portion 74 Fixed portion 75 Movable portion 76 Case 77 Coil 78 Bobbin 79 Movable iron core 81 Gear plunger 82 Bracket plate 83 Plunger spring 84 Sliding iron core 85 Metal bearing 86 Switch return spring 87 Auxiliary pole 88 Magnet cover 89 Flange 91 Holder portion 91a Outer peripheral surface 91b Shim portion 91c Protruding portion 92 Gap 93 Drain hole 93a Drain hole 94 Drain hole 95 Drain cover 96 Labyrinth portions 96a, 96b Separator 97 Snap fit portion 98 Communication port 99 Drain port
101 York
102 magnet
103 Auxiliary electrode
104 gap
105 Magnet holder
106 flange
107 Magnet cover
108 Protrusion
Claims (4)
前記ヨークの内周面に取り付けられる複数個のマグネットと、
前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極と、
前記ヨークの内側に装着され、前記ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと、前記フランジと一体に形成された円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部と前記ヨーク内周面との間にて前記マグネットを挟持するマグネットカバーと、
前記マグネットカバーの前記フランジに形成され、前記マグネット及び前記補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨んで配置された水抜き孔と、を有することを特徴とする電動モータ。 A cylindrical metal yoke,
A plurality of magnets attached to the inner peripheral surface of the yoke;
A metal auxiliary pole disposed adjacent to the magnet;
A flange mounted on the inner side of the yoke and press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke; and a cylindrical holder portion formed integrally with the flange; and between the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke A magnet cover for holding the magnet at
An electric motor comprising: a drain hole formed in the flange of the magnet cover and disposed facing a gap formed in a portion where the magnet and the auxiliary pole do not exist.
前記電動モータは、
円筒形状の金属製ヨークと、
前記ヨークの内周面に取り付けられる複数個のマグネットと、
前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極と、
前記ヨークの内周面側に装着され、前記ヨーク内周面に圧入固定されるフランジと、前記フランジと一体に形成された円筒形状のホルダ部とを備え、該ホルダ部と前記ヨーク内周面との間にて前記マグネットを挟持するマグネットカバーと、
前記マグネットカバーの前記フランジに形成され、前記マグネット及び前記補助極の存在しない部位に形成される間隙に臨んで配置された水抜き孔と、を有することを特徴とするエンジン始動装置。 An engine starter that uses an electric motor as a drive source and engages a pinion rotated by the electric motor with an engine ring gear to start the engine,
The electric motor is
A cylindrical metal yoke,
A plurality of magnets attached to the inner peripheral surface of the yoke;
A metal auxiliary pole disposed adjacent to the magnet;
A flange mounted on the inner peripheral surface side of the yoke and press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the yoke, and a cylindrical holder portion formed integrally with the flange, the holder portion and the inner peripheral surface of the yoke A magnet cover for sandwiching the magnet between
An engine starter comprising: a drainage hole formed on the flange of the magnet cover and arranged to face a gap formed in a portion where the magnet and the auxiliary pole do not exist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008237287A JP2010074896A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Electric motor and engine startup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008237287A JP2010074896A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Electric motor and engine startup device |
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Family Applications (1)
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JP2008237287A Pending JP2010074896A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Electric motor and engine startup device |
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-
2008
- 2008-09-17 JP JP2008237287A patent/JP2010074896A/en active Pending
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