JP2014234710A

JP2014234710A - スタータ

Info

Publication number: JP2014234710A
Application number: JP2013114590A
Authority: JP
Inventors: 健次岸; Kenji Kishi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-12-15
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: JP6011463B2; DE102014107449A1

Abstract

【課題】ノイズ除去フィルタを備えたスタータにおいて、よりノイズ除去効果を向上させることを目的とする。【解決手段】スタータ１は、バッテリ２から電力の供給を受けて回転力を発生するモータ３と、Ｍ端子ボルト２４とＢ端子ボルト２３との間を開閉する電磁スイッチ４と、モータ３とＭ端子ボルト２４との間を接続するモータリード線３０と、電力供給回路において、モータ３と並列に接続されてモータ３から発生するノイズを低減するノイズ除去フィルタ６とを備える。また、ノイズ除去フィルタ６は、一端が、モータリード線３０とモータ３との接続箇所に接続され、他端がアース電位に接続されている。これによれば、ノイズ除去フィルタ６を、ノイズ発生源であるモータ３に結線するため、モータリード線３０の分のインダクタンスを排除でき、ノイズ除去効果が向上する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータから発生するノイズを低減するためのノイズ除去フィルタを備えたスタータに関する。

近年、車両より排出される二酸化炭素の低減および燃費向上のために、例えば、交差点で信号停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させるシステム（一般にアイドリングストップと呼ばれる）を搭載した車両が増加している。

同システムの作動によってエンジンが停止した後、ユーザが発進操作を行うと、電子制御装置であるＥＣＵの指令によりスタータが作動してエンジンを自動的に再始動させる。
ところで、一般に整流子モータを使用するスタータでは、モータの回転時に整流子とブラシとの間で火花が発生し、この火花がノイズの原因となってラジオ等の機器に雑音が発生するため、ユーザに不快感を与えることがある。
このような問題に対し、特許文献１では、モータから発生するノイズを抑制する手段として、コンデンサ回路を内蔵したノイズ除去フィルタをモータと並列に接続する技術が開示されている。

独国特許出願公開第１０２００８００１５７０号明細書

ところで、ノイズ除去フィルタの接続方法として、電磁スイッチのモータ側の端子にノイズ除去フィルタの一端を接続し、ノイズ除去フィルタの他端をアース電位に接続する方法がある。
しかしながら、この接続方法によると、モータ側の端子とモータとを接続するモータリード線の長さ分のインダクタンスが加わるため、ノイズ除去効果が十分に発揮されない可能性がある。

そこで、本発明では、ノイズ除去フィルタを備えたスタータにおいて、よりノイズ除去効果を向上させることを目的とする。

本発明のスタータは、バッテリから電力の供給を受けて回転力を発生するモータと、モータへの電力供給回路に配されて、モータ側の端子とバッテリ側の端子とでなる電気接点を有し、電気接点を開閉する電磁スイッチと、モータとモータ側の端子との間を接続するモータリード線と、電力供給回路において、モータと並列に接続されてモータから発生するノイズを低減するノイズ除去フィルタとを備える。

ノイズ除去フィルタは、一端が、モータリード線とモータとの接続箇所に接続され、他端がアース電位に接続され、接続箇所はモータ内部に設けられている。

これによれば、ノイズ除去フィルタを、ノイズ発生源であるモータに結線するため、モータリード線分のインダクタンスを排除でき、ノイズ除去効果が向上する。

スタータの側面図である（実施例１）。モータへの電力供給回路を示す回路図である（実施例１）。スタータの部分断面図である（実施例１）。グロメットの組み付けの様子を説明する斜視図である（実施例１）。ケーブルの接続工程を説明する斜視図である（実施例１）。ケーブルの接続工程を説明する斜視図である（実施例１）。（ａ）はグロメットの正面図であり、（ｂ）はグロメットの断面図である（実施例１）。（ａ）はグロメットの正面図であり、（ｂ）はグロメットの断面図である（実施例２）。スタータの要部断面図である（実施例２）。グロメットの正面図である（実施例２）。グロメットの正面図である（実施例２）。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例１〕
実施例１のスタータ１を、図１〜図７を用いて説明する。
スタータ１は、図１に示すように、バッテリ２から電力供給を受けて回転力を発生するモータ３と、モータ３への通電電流を断続する働きとを有する電磁スイッチ４と、モータ３の回転力をエンジンのリングギヤ（図示せず）に伝達するピニオン５、モータ３から発生するノイズを低減するノイズ除去フィルタ６等により構成される周知のものである。

モータ２は、磁気回路を形成する円筒状のヨーク７、ヨーク７の軸方向一方の開口を塞ぐエンドフレーム８、ヨーク７の内周に配される界磁コイル９（図３参照）、界磁コイル９の内側に回転自在に配置される電機子１０（図２参照）、および電機子１０に設けられる整流子に摺接するブラシ１１（図２、３参照）等を有する周知の直流電動機である。
なお、ヨーク７及びエンドフレーム８はモータ３の外殻をなすケーシング１２となる。

エンドフレーム８は、ヨーク側に開口する有底円筒状を呈しており、ヨーク７と同軸的に、ヨーク７の軸方向一方の開口を塞ぐように取り付けられ、ブラシ１１等を収容している。つまり、エンドフレーム８は、軸方向において、ヨーク７の反ピニオン側の開口を塞ぐものである。
なお、ヨーク７の軸方向他方（ピニオン側）の開口はフロントハウジング１３により塞がれており、エンドフレーム８とフロントハウジング１３とがスルーボルト１４により締結されることで、エンドフレーム８とフロントハウジング１３との間にヨーク７が固定されている。

ヨーク７は、外周壁に軸方向沿ってエンドフレーム側に開口する切欠き７ａを有し、エンドフレーム８は、切欠き７ａに対向するように、軸方向に沿ってヨーク側に開口する切欠き８ａを有している（図４参照）。

そして、切欠き７ａと切欠き８ａとによって形成される穴にグロメット２０（後に詳述する）が配される。

電磁スイッチ４は、図２に示す様に、励磁コイル２１への通電により電磁石を形成してプランジャ２２を吸引するソレノイドＳＬ、及び、２本の端子ボルト２３、２４を有する電気接点等を備える。
２本の端子ボルト２３、２４は、ケーブル２８を介してバッテリ２の正極ターミナルに接続されるＢ端子ボルト２３（本発明のバッテリ側の端子）と、モータリード線３０を介して正極側のブラシ１１に接続されるＭ端子ボルト２４（本発明のモータ側の端子）である。

電気接点は、図２に示す様に、Ｂ端子ボルト２３とＭ端子ボルト２４を介してモータ３の電力供給回路に接続される一組の固定接点３２と、プランジャ２２の動きに連動して一組の固定接点３２間を電気的に断続する可動接点３３とで構成される。

モータリード線３０は、図３に示す様に、一端が、グロメット２０を挿通してケーシング１２の内側へ引き込まれ、他端が、グロメット２０よりケーシング１２の外側へ取り出されてＭ端子ボルト２４に接続される。

また、本実施例では、モータ３の界磁に永久磁石ではなく界磁コイル９が使用されており、モータリード線３０の一端はコネクションバー３５を介して界磁コイル９に接続されている。なお、コネクションバー３５は複数の界磁コイル９同士を接続する。

ノイズ除去フィルタ６は、少なくとも一つのコンデンサ６ａ（図２参照）を内蔵すると共に、電力供給回路において、モータ３と並列に接続される。

〔本実施例の特徴〕
本実施例のスタータ１によれば、ノイズ除去フィルタ６は、一端が、モータリード線３０とモータ３との接続箇所４０に接続され、他端がアース電位に接続されている。

ノイズ除去フィルタ６は、ケーシング１２の外部に取付けされている。そして、コンデンサ６ａの一端が接続されるケーブル４１が接続箇所４０に接続される。そして、コンデンサ６ａの他端はリード線もしくはリード板を介してアースボルト４２へ接続されている。

接続箇所４０について、図３を用いて詳述する。
本実施例の接続箇所４０は、モータリード線３０の一端がコネクションバー３５に接続するモータ３内部の部分である。ケーブル４１の一端が、グロメット２０を挿通されてケーシング１２内に引き込まれ、ケーシング内で、コネクションバー３５へモータリード線３０とともに接合されている。

具体的には、図５及び６に示すように、コネクションバー３５の表面にケーブル４１を配置するための溝３５ａが形成されており、この溝３５ａにケーブル４１を配置した状態で、ケーブル４１をコネクションバー３５とモータリード線３０で挟み、抵抗溶接等により接合する。

次に、グロメット２０について詳述する。
グロメット２０は、例えば、ＡＲ（エラストマー）等のシール材に用いられる材質により形成されている。
また、グロメット２０は、ヨーク７とエンドフレーム８との間に挟持されるシール部２０ａと、ケーシング１２の外部でモータリード線３０の外周を覆う筒部２０ｂとを有する。

シール部２０ａは、切欠き７ａと切欠き８ａとによって形成される穴に挟持されて、ヨーク７とエンドフレーム８との間をシールする。また、シール部２０ａには、ヨーク７及びエンドフレーム８の内周面に密着するカバー部２０ｃと、ヨーク７及びエンドフレーム８の外周面に密着するカバー部２０ｄとを有している。
そして、シール部２０ａにはケーシング１２の内外を連通させる貫通孔２０ｅが設けられている。

筒部２０ｂは、貫通孔２０ｅのケーシング１２外部側の開口から延びて設けられている。
そして、筒部２０ｂの筒壁には、貫通孔２０ｅと直交して筒壁を貫通する横穴２０ｆが設けられている。

貫通孔２０ｅには、図３に示すように、モータリード線３０が挿通されて、モータリード線３０の一端が貫通孔２０ｅによってケーシング１２の内部に引き出される。なお、ケーシング外部で筒部２０ｂから突出するモータリード線３０の部分は、防水キャップ４５により覆われている（図１参照）。

また、ケーブル４１は、横穴２０ｆ、筒部２０ｂを経由して、一端がケーシング１２の内部に引き出される。ケーブル４１の他端は、横穴２０ｆの筒部２０ｂ外側の開口（ケーブル引出口２０ｇ）から引き出されてノイズ除去フィルタ６に接続される。

〔実施例１の作用効果〕
本実施例では、ノイズ除去フィルタ６は、一端が、モータリード線３０とモータ３との接続箇所４０に接続され、他端がアース電位に接続されている。
これによれば、ノイズ除去フィルタ６を、ノイズ発生源であるモータ３に結線するため、Ｍ端子ボルト２４に結線する場合と比較して、モータリード線３０の分のインダクタンスを排除でき、ノイズ除去効果が向上する。

また、本実施例では、ケーブル４１は、横穴２０ｆ、筒部２０ｂを経由して、一端がケーシング１２の内部に引き出される。ケーブル４１の他端は、横穴２０ｆの筒部２０ｂ外側の開口（ケーブル引出口２０ｇ）から引き出されて前記ノイズ除去フィルタ６に接続される。
これによれば、ケーブル４１を挿通する孔を貫通孔２０ｅと並行してシール部２０ａに形成する場合と比較して、シール部２０ａに孔を設けたりケーブル４１の締め代を設けたりする必要がないので、シール部２０ａを大きくする必要がなく、ヨーク７の切欠き７ａを大きく形成しなくてよい。よってヨーク７の磁気特性への悪影響を低減しつつ接続箇所を設けることができる。

〔実施例２〕
実施例２を、実施例１とは異なる点を中心に、図８〜１１を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、グロメット２０のシール部２０ａに、貫通孔２０ｅと平行して別の貫通孔２０ｈを有しており、その貫通孔２０ｈにケーブルが挿通される。

なお、図１０及び図１１のように、シール部２０ａの外周から貫通孔２０ｈに向かって切り込み２０ｉを設け、切り込み２０ｉからケーブル４１を貫通孔２０ｈ内へ配置できるようにしてもよい。

本実施例によっても、実施例１と同様に、ノイズ除去フィルタ６を、ノイズ発生源であるモータ３に結線するため、モータリード線３０の分のインダクタンスを排除でき、ノイズ除去効果が向上する。

〔変形例〕
実施例のスタータ１の電磁スイッチ４は、１つのソレノイドＳＬによって、モータ３の通電を断続するとともに、ピニオン５を軸方向に押し出すタイプであってもよいし、モータの通電を断続するソレノイドＳＬとは別に、ピニオン５を押し出す別のソレノイドを有するタイプであってもよい。

１モータ、２バッテリ、３モータ、４電磁スイッチ、６ノイズ除去フィルタ、２３Ｂ端子ボルト、２４Ｍ端子ボルト、３０モータリード線、４０接続箇所

Claims

バッテリ（２）から電力の供給を受けて回転力を発生するモータ（３）と、
前記モータ（３）への電力供給回路に配されて、モータ側の端子（２４）とバッテリ側の端子（２３）とでなる電気接点を有し、前記電気接点を開閉する電磁スイッチ（４）と、
前記モータ（３）と前記モータ側の端子（２４）との間を接続するモータリード線（３０）と、
前記電力供給回路において、前記モータ（３）と並列に接続されて前記モータ（３）から発生するノイズを低減するノイズ除去フィルタ（６）とを備えるスタータであって、
前記ノイズ除去フィルタ（６）は、一端が、前記モータリード線（３０）と前記モータ（３）との接続箇所（４０）に接続され、他端がアース電位に接続され、前記接続箇所（４０）は前記モータ（３）内部に設けられていることを特徴とするスタータ。
請求項１に記載のスタータにおいて、
前記ノイズ除去フィルタ（６）は、ケーブル（４１）を介して前記モータリード線（３０）と接続することを特徴とするスタータ。
請求項２に記載のスタータにおいて、
前記モータ（３）は、筒状のヨーク（７）の軸方向一方の開口をエンドフレーム（８）で塞ぐことで構成されるケーシング（１２）を有し、
前記モータリード線（３０）は、前記ケーシング（１２）の外に引き出されるとともに、前記ヨーク（７）と前記エンドフレーム（８）との間に挟持されるグロメット（２０）に保持され、
前記ノイズ除去フィルタ（６）は、前記ケーシング（１２）の外部に配置されて、前記ケーブル（４１）を介して前記モータリード線（３０）と接続され、
前記グロメット（２０）は、前記ヨーク（７）と前記エンドフレーム（８）との間に挟持されるシール部（２０ａ）と、前記ケーシング（１２）の外部で前記モータリード線（３０）の外周を覆う筒部（２０ｂ）とを有し、
前記ケーブル（４１）は、一端が前記接続箇所（４０）に接続され、前記筒部（２０ｂ）の内部を通って、他端が前記筒部（２０ｂ）の外周面に開口するケーブル引出口（２０ｇ）から引き出されて前記ノイズ除去フィルタ（６）に接続されていることを特徴とするスタータ。
請求項２または３に記載のスタータにおいて、
前記モータ（３）は、前記ケーシングに収容される界磁コイル（９）と、前記モータリード線（３０）と前記界磁コイル（９）とを電気的に接続するコネクションバー（３５）を有し、
前記コネクションバー（３５）には、前記ケーブル（４１）を配置するためのガイド溝（３５ａ）が設けられ、
前記ケーブル（４１）は、前記モータリード線（３０）とともにコネクションバー（３５）に接続されることを特徴とするスタータ。