JP3125944B2 - スタータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、減速機構を備えるスタ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ア−マチャにより駆動されるア−
マチャ軸の回転を遊星歯車減速機構などの減速ギヤで減
速した後、ピニオンギヤに伝達するスタ−タにおいて、
防塵などの理由によりハウジング内部に外部に対して密
閉した状態のピニオンギヤ室、減速ギヤ室及びモ−タ室
を設け、ピニオンギヤ室にピニオンギヤを、減速ギヤ室
に減速ギヤを、モ−タ室にモ−タ室をそれぞれ収容する
形式が知られている。

【０００３】この種のスタ−タでは、モータ室内のア−
マチャコイルやフィールドコイル、特に大電流が流れる
ア−マチャコイルの冷却が重要課題であり、この対策の
一つとして例えば特開平２−２１９４４７号公報のスタ
−タは、ア−マチャコイルが巻装されるア−マチャコア
（電機子鉄心）に軸方向へ貫通する通風孔を設け、通風
孔の入口、出口に通風加速用の羽根を設けている。更
に、コンミテ−タの絶縁樹脂体に軸方向へ貫通する通風
孔を設け、これら両貫通孔を通じてモ−タ室内に循環通
風路を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した外気に対して
密閉されるモ−タ室を有するいわゆる全閉型のモ−タ
は、外部よりの塵埃や水滴の流入防止を図れるものの、
始動に際しア−マチャコイルに流れる大電流などによる
銅損を筆頭として鉄損、摩擦損などにより、モ−タ内部
が急激に昇温するという問題を本質的に内包している。

【０００５】上記公報のスタ−タによればモ−タ室内に
循環気流を創成できるが、発生熱は循環気流によりモ−
タ室外に放散されるわけではないので、種々の手段を講
じたとしても冷却性能の改善には限界があった。本発明
は、上記問題点に鑑みなされたものであり、モ−タ冷却
性能を格段に改善可能なスタ−タを提供することを、そ
の目的としている。

【０００６】請求項１記載のスタータは、減速ギヤ及び
この減速ギヤに軸方向に隣接するモ−タを外部から密閉
するハウジングと、前記ハウジングに回転自在に保持さ
れて前記モ−タの駆動トルクを前記減速ギヤに伝達する
ア−マチャ軸とを備えるスタ−タにおいて、前記減速ギ
ヤと前記モータとの間に隔設されて、前記減速ギヤを内
蔵する減速ギヤ室と前記減速ギヤ室に隣接しつつ前記モ
−タを内蔵するモ−タ室とを区画する隔壁と、前記隔壁
に貫設されて前記モータ室及び前記減速ギヤ室を連通す
る複数の通気孔と、前記ア−マチャ軸により駆動されて
前記各通気孔を通じて前記モータ室及び前記減速ギヤ室
の間で空気を循環させる循環ファンとを備えることを特
徴としている。請求項２記載のスタータは、請求項１記
載のスタータにおいて更に、前記モ−タ室から前記減速
ギヤ室へ空気を流入させる前記通気孔と、前記モ−タ室
から前記減速ギヤ室へ空気を流入させる前記通気孔と
は、前記隔壁の径方向に離れた位置に設けられているこ
とを特徴としている。

【０００７】

【作用】減速ギヤ内蔵の減速ギヤ室とモ−タ内蔵のモ−
タ室は隔壁により隔てられ、モ−タはア−マチャ軸、減
速ギヤを介して最終的にエンジンに駆動トルクを伝達す
る。ア−マチャ軸は循環ファンを駆動し、循環ファンに
より生成された気流は複数の通気孔を通じてモ−タ室及
び減速ギヤ室間を循環し、それによりモ−タ室で高温と
なった空気は減速ギヤ室で冷却されてモ−タ室に戻り、
モ−タを冷却する。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスタ−タ
は、隔壁に貫設されてモータ室及び減速ギヤ室を連通す
る複数の通気孔を通じて、循環ファンがモータ室及び減
速ギヤ室の間で空気を循環させる構成を採用しているの
で、モ−タ室で高温化した空気は減速ギヤ室内の各部で
急速冷却されて再びモ−タを冷却することができる。そ
の結果、気密な全閉モ−タ型式を採用するにも関わら
ず、低温の減速ギヤ室の熱容量の分だけモ−タ温度を低
下させることができ、かつ、外部への熱放散をモ−タ室
及び減速ギヤ室の両方から行うことができるので、冷却
性能のより一層の向上を図ることができる。

【０００９】その結果、気密な全閉モ−タ型式を採用す
るにも関わらず、低温の減速ギヤ室の熱容量の分だけモ
−タ温度を低下させることができ、かつ、外部への熱放
散をモ−タ室及び減速ギヤ室の両方から行うことができ
るので、冷却性能のより一層の向上を図ることができ
る。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して以下に説
明する。図１はこの実施例のスタータの軸方向断面図、
図２は図１の要部拡大断面図である。このスタ−タのハ
ウジング１００は、スタ−タハウジング１と、長ボルト
１０でスタ−タハウジング１に固定されたモ−タケ−シ
ングとしてのモ−タブロック２及びエンドフレ−ム３か
らなる。スタ−タハウジング１の上部に設けられた孔部
１１にはマグネットスイッチ１２の頭部１２ａが嵌め込
まれて、この孔部１１を密閉している。スタ−タハウジ
ング１の前端部に設けられた軸孔１３はメタル軸受けを
介して駆動軸４の前端部を回転自在に支承している。エ
ンドフレ−ム３に設けられた軸孔３１はメタル軸受けを
介してア−マチャ軸５を回転自在に支承している。

【００１１】スタ−タハウジング１のリヤ側には、有孔
カップ形状の軸受けフレ−ム６が固定され、軸受けフレ
−ム６の円筒部６１の先端は隔壁７の外周縁を挟んでモ
−タブロック２の前端面に接合している。隔壁７は、図
２に示すように円板部７１と、円板部７１の中央部に設
けられた径小の円筒部７２とからなり、薄肉円板をプレ
ス加工して形成されている。隔壁７はカップ形状の軸受
フレ−ム６の開口面を遮蔽して軸受フレ−ム６内部に減
速ギヤ室Ｃｇを区画形成し、モ−タブロック２及びエン
ドフレ−ム３の内部にモ−タ室Ｃｍを区画形成してい
る。モ−タ室Ｃｍ及び減速ギヤ室Ｃｇは隔壁７の円筒部
７２により互いに連通している。

【００１２】軸受フレ−ム６の中央部には軸受孔６２が
貫孔されており、軸受孔６２はメタル軸受けを介して駆
動軸４の後端部を回転自在に支承している。駆動軸４の
後端部は更に減速ギヤ室Ｃｇに延びており、駆動軸４の
後端には遊星ギヤ９１支承用の鍔部４２が形成されてい
る。一方、モ−タ室Ｃｍにおいて、ア−マチャ軸５には
ア−マチャコア５１がスプライン結合により相対回転不
能に嵌着され、ア−マチャコア５１にはア−マチャコイ
ル５２が巻装されている。また、ア−マチャコア５１の
周囲には界磁鉄心５３がモ−タブロック２の内周面に固
定されており、界磁鉄心５３には界磁コイル５４が巻装
されている。更にモ−タ室Ｃｍには、エンドフレ−ム３
に固定されてブラシ５５が、ア−マチャ軸５に嵌着され
てコンミテ−タ５６支持用の絶縁筒５７が収容されてい
る。コンミテ−タ５６の各片はア−マチャコイル５２の
各巻線端に個別に接続されており、コンミテ−タ５６は
ブラシ５５を通じて外部より給電可能となっている。

【００１３】ア−マチャ軸５の前端部は減速ギヤ室Ｃｇ
に突出してメタル軸受けを介して駆動軸４のリヤ側凹部
に回転自在に支承されている。ア−マチャ軸５の前端部
の内、駆動軸４のリヤ側凹部に嵌入されない部分にはサ
ンギヤとしてのア−マチャギヤ９２が形成されており、
ア−マチャギヤ９２は遊星ギヤ９１に噛合し、遊星ギヤ
９１は含油焼結合金を素材とするブッシュ９４を介して
ピン９５に回転自在に支承され、ピン９５は駆動軸４の
鍔部４２に貫孔された貫通孔４３に嵌入されている。

【００１４】遊星ギヤ９１は円筒形状の内歯ギヤ筒９３
に噛合し、内歯ギヤ筒９３は軸受フレ−ム６に回転能に
固定されているので、ア−マチャギヤ９２が回転する
と、内歯ギヤ筒９３に案内されて遊星ギヤ９１が自転及
び公転し、それにより駆動軸４が減速回転する。これら
ア−マチャギヤ９２、遊星ギヤ９１及び内歯ギヤ筒９３
は本発明でいう遊星歯車減速機構（本発明でいう減速ギ
ヤ）を構成している。駆動軸４にはアウタ４４及びピニ
オン４５が嵌着されており、アウタ４４の小径部４４ａ
の内周面は駆動軸４の外周面にヘリカルスプライン結合
して、同期回転及び軸方向変位可能となっている。ま
た、アウタ４４の大径部４４ｂの内周面には楔状のクラ
ッチ溝（図示せず）が形成されており、このクラッチ溝
とピニオン４５の外周部との間にクラッチロ−ラ４６が
介挿されて、いわゆる一方向クラッチが形成されてい
る。ピニオン４５はメタル軸受けを介して駆動軸４に相
対回転自在かつ軸方向変位可能に支承されており、ピニ
オン４５の外周にはピニオンギヤ４７が形成されてい
る。

【００１５】以下、この実施例の特徴をなす構成を図２
を参照して説明する。珪素鋼板を積層して形成されたア
−マチャコア５１には、複数の通気孔（図３参照）８１
が軸方向に貫孔されており、通気孔８１の吸入口は隔壁
７の円筒部７２に近接している。一方、隔壁７の円板部
７１にも複数の通気孔７３が貫孔されており、これら通
気孔７３はモ−タ室Ｃｍと減速ギヤ室Ｃｇとを連通して
いる。

【００１６】減速ギヤ室Ｃｇにおいて、軸受フレ−ム６
の内周面と内歯ギヤ筒９３の外周面との間には径方向に
所定間隔ｄの隙間８２が形成されており、隙間８２は通
気孔７３を介してモ−タ室Ｃｍと連通している。また、
内歯ギヤ筒９３の前部には、径方向の通気孔８３が貫孔
されており、通気孔８３は隙間８２と内歯ギヤ筒９３の
内部フロント側の衝撃吸収室８４とを連通している。内
歯ギヤ筒９３の内周面の軸方向中央部は、軸心側へ膨設
された厚肉部９３ｂとなっており、厚肉部９３ｂの内周
面と鍔部４２の外周面との間の隙間８５は、内歯ギヤ筒
９３の内部リヤ側のギヤ室８６と衝撃吸収室８４とを連
通している。ギヤ室８６には上述したように遊星歯車減
速機構が収容され、衝撃吸収室８４には軸受フレ−ム６
に支持されて内歯ギヤ筒９３への瞬時的大トルクを吸収
する衝撃吸収機構（図示せず）が収容されているが、衝
撃吸収機構自体はこの実施例の要部ではないので説明を
省略する。

【００１７】また、駆動軸４に嵌装されたワッシャ４８
はサ−クリップ４９に係止されて軸受フレ−ム６のフロ
ント側端面に当接している。更に、ア−マチャ軸５のア
−マチャギヤ９２とア−マチャコア５１との間に位置し
て、複数枚の軸流羽根８が突設された筒部８ａがア−マ
チャ軸５には焼き嵌めされており、隔壁７の円筒部７２
が軸流羽根８を囲包している。

【００１８】このようにして、減速ギヤ室Ｃｇ及びモ−
タ室Ｃｍが外部より気密化される。界磁コイル５４及び
ア−マチャコイル５２に通電して、ア−マチャ軸５を回
転すると、回転は上記減速ギヤで減速されてアウタ４
４、上記一方向クラッチを通じてピニオン４５に伝達さ
れる。次に、マグネットスイッチ１２がピン１５を中心
としてドライブレバ−１４を時計方向に回動すれば、ア
ウタ４４はスプライン溝に沿って左動し、それによりピ
ニオン４５も左動する。ピニオン４５の左動によりピニ
オンギヤ４７は図示しないリングギヤに噛合し、このリ
ングギヤを通じてエンジン（図示せず）が回転される。

【００１９】マグネットスイッチ１２への通電を遮断す
ると、図示しないばねによりドライブレバ−１４が反時
計方向に回動し、アウタ４４及びピニオン４５が右動
し、ピニオンギヤ４７とリングギヤとの噛合が解除され
る。以下、本実施例の特徴をなす作用を説明する。軸流
羽根８が回転すると、生成された気流は、通気孔８１、
モ−タ室Ｃｍのリヤ側空間Ｃｍｒ、界磁鉄心５３の側
方、通気孔７３、隙間８３、衝撃吸収機構８４、隙間８
５、ギヤ室８６、隔壁７の円筒部７２の内部の通気孔８
７と循環し、それによりモ−タ室Ｃｍ内で発生した熱は
循環気流により減速ギヤ室Ｃｇに移送され、減速ギヤ室
Ｃｇで軸受フレ−ム６やその内部の遊星歯車減速機構や
駆動軸４などで冷却されて、再びモ−タ室Ｃｍに戻って
モ−タ各部を冷却する。

【００２０】更にこの実施例では、従来のモ−タ室Ｃｍ
から周囲に伝熱、対流、輻射により熱放散する場合に比
較して、モ−タ室Ｃｍ及び減速ギヤ室Ｃｇの両方から周
囲に同様に熱放散するので、放熱面積が増加した分だけ
放熱性能が高くなるという優れた効果を奏することがで
きる。図３にモ−タの径方向断面を示し、図４に内歯ギ
ヤ筒９３の正面図を示し、図５に内歯ギヤ筒９３の軸方
向断面図を示し、図６に軸流羽根８の正面図を示し、図
９にその側面図を示す。

【００２１】図８に変形態様を示す。この態様では、通
気孔８１の内周面に複数の凹凸溝８１ａを軸方向へ設け
ている。このようにすれば、通気孔８１の表面積の増大
によりア−マチャコア５１から循環気流への熱伝達を向
上させることができる。 もちろん、通気孔８１の断面
形状は種々選択可能である。

【００２２】図９に変形態様を示す。この態様では、モ
−タブロック２のフロント側端部と接合する隔壁７及び
軸受フレ−ム６の端部をモ−タブロック２のフロント側
端部の外周面に嵌着している。更に、軸受フレ−ム６の
円筒部６１の内周面に冷却フィン８９を突設し、循環気
流から冷却フィン８９への放熱性を改善している。な
お、冷却フィン８９は、循環気流を阻害しないように軸
方向に延びている。同様に、内歯ギヤ筒９３の外周面に
も軸受フレ−ム６の円筒部６１の内周面に冷却フィン８
９を突設し、循環気流から冷却フィン８９が突設され、
同様の効果を挙げている。

【００２３】なお上記実施例の他に、軸流ファン８の位
置や形式を変更したり、循環気流の方向を反対としたり
することは可能である。このような構成をとる本実施例
のスタ−タは、優れたア−マチャコイル５２の冷却性を
有するので、ア−マチャコイル５２の絶縁被覆樹脂の劣
化を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスタ−タの一実施例を示す軸方向断
面図、

【図２】 図１のスタ−タの要部拡大断面図、

【図３】 ア−マチャコアの径方向断面図、

【図４】 内歯ギヤ筒の正面図、

【図５】 内歯ギヤ筒の軸方向断面図、

【図６】 軸流羽根の正面図、

【図７】 軸流羽根の側面図、

【図８】 変形態様のア−マチャコアの径方向断面図、

【図９】 変形態様のスタ−タの要部拡大断面図、

【符号の説明】

５はア−マチャ軸、７は隔壁、８は循環ファン、９１は
遊星ギヤ（減速ギヤ）、９２はア−マチャギヤ（減速ギ
ヤ）、９３は内歯ギヤ筒（減速ギヤ）、Ｃｇは減速ギヤ
室、Ｃｍはモ−タ室、１はスタ−タハウジング（ハウジ
ング）、２はモ−タブロック、３はエンドフレ−ム（ハ
ウジング）、８７、７３は隔壁７の通気孔、

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減速ギヤ及びこの減速ギヤに軸方向に隣接
   するモ−タを外部から密閉するハウジングと、前記ハウ
   ジングに回転自在に保持されて前記モ−タの駆動トルク
   を前記減速ギヤに伝達するア−マチャ軸とを備えるスタ
   −タにおいて、前記減速ギヤと前記モータとの間に隔設されて、前記減
   速ギヤを内蔵する減速ギヤ室と前記減速ギヤ室に隣接し
   つつ前記モ−タを内蔵するモ−タ室とを区画する隔壁
   と、 前記隔壁に貫設されて前記モータ室及び前記減速ギヤ室
   を連通する複数の通気孔と、 前記ア−マチャ軸により駆動されて前記各通気孔を通じ
   て前記モータ室及び前記減速ギヤ室の間で空気を循環さ
   せる循環ファンと、 を備えることを特徴とするスタ−タ。
2. 【請求項２】前記モ−タ室から前記減速ギヤ室へ空気を
   流入させる前記通気孔と、前記モ−タ室から前記減速ギ
   ヤ室へ空気を流入させる前記通気孔とは、前記隔壁の径
   方向に離れた位置に設けられていることを特徴とする請
   求項１記載のスタータ。