JP2016003588A

JP2016003588A - スタータモータ

Info

Publication number: JP2016003588A
Application number: JP2014122987A
Authority: JP
Inventors: 崇貴小野; Takaki Ono; 勝彦田畑; Katsuhiko Tabata; 山本　浩正; Hiromasa Yamamoto; 浩正山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2016-01-12
Also published as: US20150364964A1; DE102015109514A1

Abstract

【課題】スタータモータ１において、排水機能を損なうことなく防水構造を強化する。【解決手段】スタータモータ１において、第２の孔１４を第１の孔１３の外側の開口よりも鉛直方向上側で外側に開口させ、第２の孔１４には通気性および撥水性を有するフィルタ１８を装着する。これにより、第１の孔１３にフィルタ１８を装着せず、第２の孔１４にフィルタ１８を装着することで、第１の孔１３の排水機能を損なうことなく、第２の孔１４において、外気の導入を妨げずに水分の浸入を抑制することができる。このため、スタータモータ１において、排水機能を損なうことなく防水構造を強化することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを始動するスタータを構成するスタータモータに関する。

従来から、スタータモータでは内部が高気密に保たれることから、エンジンによる被熱によってスタータが高温になっているときに被水すると、急激な冷却により、スタータモータの内部に負圧が発生しやすい。このため、負圧により部品同士の隙間から水分を吸引する可能性があるので、例えば、スタータモータのエンドフレームに孔を設けて外気を導入することで、負圧の解消を図っている。また、スタータモータの内部に、万一、水分が浸入して滞留すると錆びが発生してブラシが固着し、ブラシとコンミテータとの摺動不良が発生する可能性がある。そこで、孔を鉛直方向下側に向って開口させ、孔に排水機能を持たせている。

しかし、車両が冠水するような事態を想定すると、孔が鉛直方向下側に向って開口していることにより、孔からスタータモータの内部に水分が浸入する可能性が高まる。そこで、スタータモータの排水機能を高めるべく、鉛直方向下側に向って開口する孔（以下、第１の孔と呼ぶ。）とは別に第２の孔を設け、第２の孔からも外気の導入を可能にして第１の孔の排水機能を高めている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、第２の孔を設けていない場合、万一、スタータの内部に水分が浸入すると、第１の孔が水滴によって塞がれ、スタータの内外の気圧差や水滴に生じる表面張力によって水分が抜けなくなる可能性がある。そこで、特許文献１の構造では、第２の孔を設けて第２の孔からの外気の導入により、第１の孔の排水機能を高めている。

さらに、第２の孔を設けていない場合、冠水によってスタータモータが急激に冷やされてスタータモータの内部に負圧が発生すると、第１の孔から水分が吸引されてスタータモータの内部に水分が浸入する可能性が更に高まる。そこで、第２の孔を設けることで、冠水に伴う負圧の解消を図って第１の孔による水分の吸引を抑制している。

近年、スタータでは、被水や冠水等に対する耐性を高めて防水構造を更に強化する要求が高まっており、更なる対策が求められている。
ここで、回転電機の防水構造の強化策として、撥水性および通気性を有するフィルタを孔に装着することで、孔からの水分の浸入を抑制する構成が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。

また、特許文献２の防水構造によれば、仮に水分が内部に浸入しても、水蒸気として排出することができる、としている。
しかし、孔にフィルタを装着すると、水蒸気としての排水は可能であるものの、液としての排水が困難になり、排水機能が損なわれてしまう。その上、特許文献２では、全ての孔にフィルタを装着するので、回転電機の内部で水分の気化が不十分である場合、水分は液として滞留し、錆び発生の可能性が高まる。このため、特許文献２の構成は、防水構造の更なる強化策として不十分であると考えられる。

特開２００８−２１５０９５号公報特開平０９−１７２７５０号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、スタータモータにおいて、排水機能を損なうことなく防水構造を強化することにある。

本願発明によれば、スタータモータは、車両に搭載されてスタータを構成するものである。また、スタータモータは、ブラシおよびコンミテータを収容するエンドフレームと、エンドフレームに設けられてエンドフレームの内側を外側に開放する第１、第２の孔とを備える。そして、第１の孔は鉛直方向下側に向って開口し、第２の孔は第１の孔の外側の開口よりも鉛直方向の上側で外側に開口し、第２の孔には通気性を有するフィルタが装着されている。

これにより、第１の孔にフィルタを装着せず、第２の孔にフィルタを装着することで、第１の孔の排水機能を損なうことなく、第２の孔において、外気の導入を妨げずに水分の浸入を抑制することができる。このため、スタータモータにおいて、排水機能を損なうことなく防水構造を強化することができる。

（ａ）はスタータモータの一部構成を示す部分断面図であり、（ｂ）は第２の孔を示す（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）は第１の孔を示す（ａ）の部分拡大図である（実施例）。（ａ）はスタータモータの一部構成を示す部分断面図であり、（ｂ）は第２の孔を示す（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）は第１の孔を示す（ａ）の部分拡大図である（変形例）。第２の孔を示す断面図である（変形例）。第２の孔を示す断面図である（変形例）。

実施形態のスタータを実施例に基づき説明する。

〔実施例の構成〕
実施例のスタータモータ１の全体構成を、図１を用いて説明する。
スタータモータ１は、エンジン（図示せず。）を始動するスタータ２を構成するものであり、車両（図示せず。）のエンジンルーム内に搭載される。

なお、スタータ２は、例えば、電磁スイッチ３によりピニオン（図示せず。）を軸方向前方に押してリングギヤ（図示せず。）と噛み合わせ、スタータモータ１のトルクによりピニオンを介してリングギヤを回し、エンジンを始動するものであり、周知の動作をする。また、スタータモータ１は、ヨーク５およびエンドフレーム６の内周に電機子コイル７、永久磁石８、ブラシ９、コンミテータ１０およびブラシホルダ１１等を収容し、周知の動作によりトルクを発生する直流電動機である。

次に、スタータモータ１の特徴的な構成を説明する。
スタータモータ１の軸方向後方の外郭は、金属製のエンドフレーム６により形成され、エンドフレーム６の内周に、ブラシ９、コンミテータ１０およびブラシホルダ１１等が収容されている。そして、エンドフレーム６には、エンドフレーム６の内側を外側に開放する第１、第２の孔１３、１４が設けられており、第１、第２の孔１３、１４により、スタータモータ１の内部に外気を導入することができる。なお、エンドフレーム６は、スタータモータ１の回転軸を中心軸とする略円筒状の周壁部６ａと、軸方向に垂直であってスタータモータ１の後端をなす底壁部６ｂとを有する。

第１、第２の孔１３、１４は、両方とも、エンドフレーム６を貫通する貫通孔１６である。
また、第１の孔１３は、周壁部６ａの内、鉛直方向下側に配置される部分を貫通しており、鉛直方向下側に向って開口する。このため、第１の孔１３は、スタータモータ１の内部から外側に水分を液体のまま排水する排水機能を有する。

さらに、第２の孔１４は、周壁部６ａの内、鉛直方向上側に配置される部分を貫通しており、鉛直方向上側に向って開口する。つまり、第２の孔１４は、第１の孔１３の外側の開口よりも鉛直方向の上側で外側に開口する。そして、第２の孔１４には、通気性および撥水性を有するフィルタ１８が装着されている。このため、第２の孔１４は、被水に対する耐性が高く、水分の浸入が抑制されている。なお、フィルタ１８は、周壁部６ａの外周面に溶着や接着により取り付けられ、第２の孔１４の外側の開口を外側から覆っている。

〔実施例の効果〕
以上により、スタータモータ１では、エンジンによる被熱によって高温になっているときに被水して内部に負圧が発生しても、第１、第２の孔１３、１４の両方から外気を導入して負圧を解消することができる。このため、負圧により部品同士の隙間から水分が吸引されるのを防止することができる。

また、スタータモータ１の内部に、万一、水分が浸入しても、第１の孔１３から水分を液体のまま排水することができる。さらに、第１の孔１３が水滴によって塞がれそうになっても、第２の孔１４からの外気の導入により、スタータモータ１の内外の気圧差を解消するとともに水滴に生じる表面張力に打ち勝って水分を第１の孔１３から確実に抜くことができる。また、冠水等により第１の孔１３が水分によって塞がれても、第２の孔１４からの外気の導入により負圧を解消して第１の孔１３による水分の吸引を抑制することができる。
さらに、第１、第２の孔１３、１４をエンドフレーム６に設けることで、錆び発生による問題が大きいブラシ９およびコンミテータ１０の近傍で水分が滞留するのを防止することができる。

また、第２の孔１４は第１の孔１３の外側の開口よりも鉛直方向上側で外側に開口し、第２の孔１４には通気性および撥水性を有するフィルタ１８が装着されている。
これにより、第１の孔１３にフィルタ１８を装着せず、第２の孔１４にフィルタ１８を装着することで、第１の孔１３の排水機能を損なうことなく、第２の孔１４において、外気の導入を妨げずに水分の浸入を抑制することができる。このため、スタータモータ１において、排水機能を損なうことなく防水構造を強化することができる。

また、第２の孔１４を第１の孔１３の外側の開口よりも鉛直方向上側で開口させることで、冠水時に、第２の孔１４まで冠水する可能性を下げることができるとともに、被水によるフィルタ１８の劣化を抑えることができる。
なお、第２の孔１４は、スタータモータ１の内部への外気導入をアシストすることを主目的とするものである。このため、第２の孔１４においてフィルタ１８を装着して水分の浸入抑制効果を高めることで、第２の孔１４の設定位置の自由度を高めることができる。

〔変形例〕
実施例のスタータモータ１によれば、第２の孔１４は、エンドフレーム６の周壁部６ａを貫通する貫通孔１６であったが、第１、第２の孔１３、１４の態様は実施例に限定されない。例えば、図２に示すように、底壁部６ｂに、軸方向に貫通する貫通孔１６を設け、底壁部６ｂに設けた貫通孔１６を第２の孔１４として用いてもよい。

また、実施例のスタータモータ１によれば、第１、第２の孔１３、１４は、エンドフレーム６を貫通する貫通孔１６であったが、貫通孔１６自体を第１、第２の孔１３、１４として利用するのではなく、例えば、図３に示すように、貫通孔１６にパイプ２０を差し入れてパイプ２０の内周を第１、第２の孔１３、１４として利用してもよい。

すなわち、パイプ２０には、エンドフレーム６の内側に引っ掛かる爪２０ａを設け、爪２０ａをエンドフレーム６に引っ掛けてパイプ２０をエンドフレーム６に固定することで、パイプ２０の内周を第１、第２の孔１３、１４として利用してもよい。また、パイプ２０の内周を第２の孔１４として利用する場合、例えば、パイプ２０において爪２０ａと反対側の端にフランジ２０ｂを設けておき、フランジ２０ｂにフィルタ１８を取り付けてもよい。

さらに、図４に示すように、エンドフレーム６に、外側に突き出る筒状のボス部２２を設けるとともに、ボス部２２の内周をエンドフレーム６の内側に開くことで、ボス部２２の内周を第１、第２の孔１３、１４として利用してもよい。また、ボス部２２の内周を第２の孔１４として利用する場合、例えば、次のようにしてフィルタ１８をエンドフレーム６に装着することができる。

すなわち、エンドフレーム６とは別体の筒体２４を設けておき、筒体２４において一方の開口端を覆うようにフィルタ１８を取り付ける。そして、フィルタ１８を取り付けた筒体２４をボス部２２に圧入することで、フィルタ１８をエンドフレーム６に装着することができる。
なお、実施例のスタータモータ１によれば、第２の孔１４は、１箇所に設けられていたが、第２の孔１４を複数箇所に設けてもよい。さらに、実施例のスタータモータ１は、電機子コイル７および永久磁石８を収容する永久磁石式の直流電動機であったが、永久磁石８に替えて巻線磁極を収容する巻線式の直流電動機をスタータモータ１として採用してもよい。

１スタータモータ２スタータ６エンドフレーム９ブラシ１０コンミテータ１３第１の孔１４第２の孔１８フィルタ

Claims

車両に搭載されてスタータ（２）を構成するスタータモータ（１）において、
ブラシ（９）およびコンミテータ（１０）を収容するエンドフレーム（６）と、
このエンドフレーム（６）に設けられて前記エンドフレーム（６）の内側を外側に開放する第１、第２の孔（１３、１４）とを備え、
前記第１の孔（１３）は鉛直方向下側に向って開口し、前記第２の孔（１４）は前記第１の孔（１３）の外側の開口よりも鉛直方向の上側で外側に開口し、
前記第２の孔（１４）には通気性を有するフィルタ（１８）が装着されていることを特徴とするスタータモータ（１）。
請求項１に記載のスタータモータ（１）において、
前記エンドフレーム（６）を貫通する貫通孔（１６）を備え、
前記フィルタ（１８）は前記エンドフレーム（６）に取り付けられていることを特徴とするスタータモータ（１）。
請求項１に記載のスタータモータ（１）において、
前記エンドフレーム（６）に固定されるパイプ（２０）と、前記エンドフレーム（６）を貫通する貫通孔（１６）とを備え、
前記パイプ（２０）は、前記貫通孔（１６）から前記エンドフレーム（６）の内側に差し入れられて前記エンドフレーム（６）に引っ掛かる爪（２０ａ）を有し、この爪（２０ａ）を前記エンドフレーム（６）に引っ掛けることで、前記エンドフレーム（６）に固定され、
前記フィルタ（１８）は、前記パイプ（２０）に取り付けられていることを特徴とするスタータモータ（１）。
請求項１に記載のスタータモータ（１）において、
前記エンドフレーム（６）には、外側に突き出る筒状のボス部（２２）が設けられ、このボス部（２２）の内周がエンドフレーム（６）の内側に開かれ、
前記フィルタ（１８）は、前記エンドフレーム（６）とは別体として設けられた筒体（２４）に装着されており、この筒体（２４）が前記ボス部（２２）に圧入されていることを特徴とするスタータモータ（１）。
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のスタータモータ（１）において、
前記第２の孔（１４）は複数箇所に設けられていることを特徴とするスタータモータ（１）。