JP4075750B2 - Starter - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関始動用のスタータに係わり、特にスタータの過熱防止に関する。   The present invention relates to a starter for starting an internal combustion engine, and more particularly to preventing overheating of the starter.

一般に、自動車エンジンの始動時には、ユーザのキースイッチ操作により、スタータの動作を手動制御しているが、例えば、キースイッチの戻り不良等の異常が生じると、電源より電磁スイッチを介してスタータモータに数百アンペアの大電流が長時間連続して通電されるため、スタータに過大な熱的負荷が加わる恐れがある。
また、何らかの原因で電磁スイッチに不具合が生じた場合には、スタータモータが無負荷状態で連続通電される恐れもある。
Generally, when starting an automobile engine, the starter operation is manually controlled by the user's key switch operation.For example, if an abnormality such as a return failure of the key switch occurs, the starter motor is switched from the power source to the starter motor via the electromagnetic switch. Since a large current of several hundred amperes is continuously supplied for a long time, an excessive thermal load may be applied to the starter.
In addition, when a problem occurs in the electromagnetic switch for some reason, the starter motor may be continuously energized with no load.

この様に、過大な熱的負荷が生じる異常時には、何らかの手段で電源からスタータモータを電気的に切り離すことが考えられる。例えば、特許文献1に記載されたスタータでは、モータ回路に温度ヒューズが設けられ、この温度ヒューズが所定温度に達すると溶断して、モータ回路を遮断する構造が示されている。
また、特許文献2及び3に記載されたスタータでは、モータリード線やブラシリード線(ピグテール)等に断面積を局部的に小さくした凹部を設け、この凹部が通電電流による発熱で所定温度に達すると溶断して、モータ回路を遮断する構造が示されている。
国際公開第WO00/19091号パンフレット 特開平10−66311号公報 仏国特許出願公開第2785086号公報
In this way, it is conceivable that the starter motor is electrically disconnected from the power source by some means at the time of an abnormality in which an excessive thermal load is generated. For example, the starter described in Patent Document 1 shows a structure in which a thermal fuse is provided in a motor circuit, and the motor circuit is cut off when the temperature fuse reaches a predetermined temperature.
Also, in the starters described in Patent Documents 2 and 3, a recess having a locally reduced cross-sectional area is provided in a motor lead wire, a brush lead wire (pigtail), etc., and this recess reaches a predetermined temperature due to heat generated by an energizing current. Then, a structure that melts and shuts off the motor circuit is shown.
International Publication No. WO00 / 19091 Pamphlet Japanese Patent Laid-Open No. 10-66311 French Patent Application Publication No. 2785086

上記の特許文献1に示された公知技術では、温度ヒューズがスタータの外部に設置されるため、スタータ周辺の部品(例えば、エンジンの補機類や電気配線等)と温度ヒューズとの干渉を防止する必要が生じ、車両への搭載性を悪化させる可能性がある。また、温度ヒューズの追加により部品点数が増加するため、コストアップの要因となっている。   In the known technology disclosed in Patent Document 1 above, since the thermal fuse is installed outside the starter, interference between components around the starter (for example, engine accessories and electrical wiring) and the thermal fuse is prevented. It may be necessary to deteriorate the mountability on the vehicle. In addition, the number of parts increases due to the addition of the thermal fuse, which causes an increase in cost.

特許文献2及び3に示された公知技術では、もともと熱伝導率の高いモータリード線やブラシリード線等に凹部を設けているので、凹部で発生した高熱がリード線自体を伝導して逃げ易くなっている。このため、凹部で確実に溶断させるためには、凹部の断面積をかなり小さくする必要が生じ、車両走行中の振動等で断線する恐れがあり、信頼性の点で問題があった。なにより、モータ回路に使用されるリード線等の断面積を局部的に小さくすることは、回路抵抗が大きくなるため、スタータ出力が低下するという大きな問題があった。   In the known techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, since a recess is originally provided in a motor lead wire or brush lead wire having high thermal conductivity, high heat generated in the recess easily conducts through the lead wire itself and escapes easily. It has become. For this reason, in order to surely blow off at the recess, the cross-sectional area of the recess needs to be considerably reduced, and there is a risk of disconnection due to vibration or the like during traveling of the vehicle, which is problematic in terms of reliability. Above all, locally reducing the cross-sectional area of the lead wire or the like used in the motor circuit has a big problem that the starter output decreases because the circuit resistance increases.

本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、スタータの電流経路に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった場合に、温度ヒューズ等の追加部品を使用することなく、確実に電流経路を遮断できる信頼性の高い通電遮断機能を備えると共に、その通電遮断機能を設けることによる出力低下を抑制できるスタータを提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to use an additional thermal load or the like when an excessive thermal load is applied to the current path of the starter than during normal use. An object of the present invention is to provide a starter that has a highly reliable power cut-off function capable of reliably cutting off a current path and that can suppress a decrease in output due to the provision of the power cut-off function.

(請求項1の発明)
本発明のスタータは、始動電流が流れる電流経路に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった場合に、電流経路を構成する複数の部品のうち、界磁コイルが溶断することで電流経路を遮断できる通電遮断機能を有し、この通電遮断機能が、界磁コイルの全長の1/2以上の範囲に渡って、界磁コイルの断面積を減少させることにより設けられている。
(Invention of Claim 1)
In the starter of the present invention, when an excessive thermal load is applied to the current path through which the starting current flows during normal use, the field coil is blown out of a plurality of parts constituting the current path, thereby causing the current path to has a cut-off current can be supplied shielding function, the current blocking function is, over a half or more of a range of the total length of the field coil, is provided by reducing the cross-sectional area of the field coil.

この発明で、界磁コイルの断面積を減少させることにより、電流経路の中で電流密度の高い部位を設けることができる。これにより、スタータの電流経路に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった場合に、界磁コイルの断面積を減少させた部位全体に発生するジュール熱により、界磁コイルが電流密度の高い部位で溶断して、スタータの電流経路を遮断することができる。この構成によれば、背景技術で説明した公知技術(特許文献1)の様に、温度ヒューズあるいはバイメタル等の部品を追加する必要がないので、部品点数の増加に伴うコストアップを抑制できる。 In the present invention, by reducing the cross-sectional area of the field coil , it is possible to provide a portion having a high current density in the current path. As a result, when an excessive thermal load is applied to the current path of the starter than during normal use, the field coil has a high current density due to Joule heat generated in the entire area where the sectional area of the field coil is reduced. The starter current path can be interrupted by fusing at the site. According to this configuration, unlike the known technique (Patent Document 1) described in the background art, it is not necessary to add a component such as a thermal fuse or a bimetal, so that an increase in cost associated with an increase in the number of components can be suppressed.

また、本発明の通電遮断機能は、背景技術で説明した公知技術(特許文献2及び3)の様に、リード線の断面積を局部的に小さくするのではなく、界磁コイルの全長の1/2以上の広い範囲に渡って断面積を減少させることにより設けられる。この場合、公知技術と比較すると、断面積を減少させた部位が広範囲に渡っているため、熱伝導による温度低下が抑制され、断面積を減少させた部位全体の発熱を利用して溶断させることができる。つまり、断面積を減少させた部位で発生した熱が逃げにくくなっている。その結果、公知技術の様にリード線の断面積を局部的に小さくしなくても、断面積を減少させた部位全体に発生する熱を利用して、効率的に且つ短時間に溶断させることが可能である。 Further, the energization cut-off function of the present invention does not locally reduce the cross-sectional area of the lead wire as in the known techniques (Patent Documents 2 and 3) described in the background art, but 1 of the total length of the field coil. / 2 or more by reducing the cross-sectional area over a wide range. In this case, compared with the known technology, the area where the cross-sectional area is reduced is wide, so the temperature drop due to heat conduction is suppressed, and the entire area where the cross-sectional area is reduced is used for fusing. Can do. That is, it is difficult for the heat generated at the portion where the cross-sectional area is reduced to escape. As a result, even if the cross-sectional area of the lead wire is not locally reduced as in the prior art, the heat generated in the entire area where the cross-sectional area is reduced can be used for efficient and short fusing. Is possible.

更に、本発明の通電遮断機能では、断面積を局部的に小さくした場合よりも広い範囲に渡って断面積を減少させた場合の方が、断面積を減少させた部位全体の発熱を利用できるため、比較的大きな断面積でも同等の通電遮断時間を設定できる。つまり、断面積を減少させてない部位と断面積を減少させた部位とで断面積の変化を小さくすることができ、断面積が変化する部分の応力集中を抑えることができる。その結果、断面積を減少させたことによる界磁コイルの機械的強度の低下を抑制できるので、車両走行中等の振動に対して断線の可能性が低く、信頼性の高い通電遮断機能を提供できる。 Furthermore, in the energization cut-off function of the present invention, the heat generation of the entire part with the reduced cross-sectional area can be used when the cross-sectional area is reduced over a wider range than when the cross-sectional area is locally reduced. Therefore, an equivalent energization cut-off time can be set even with a relatively large cross-sectional area. That is, the change in the cross-sectional area can be reduced between the part where the cross-sectional area is not reduced and the part where the cross-sectional area is reduced, and the stress concentration in the part where the cross-sectional area changes can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the mechanical strength of the field coil due to the reduction in the cross-sectional area, so that there is a low possibility of disconnection with respect to vibrations during vehicle running and the like, and it is possible to provide a highly reliable energization cutoff function. .

また、界磁コイルに対して断面積を減少させた部位を全長の1/2以上の広い範囲に渡って設けることにより、公知技術の様に断面積を極端に小さくしなくても、過大な熱的負荷が生じた時に、電流密度の高い部位で確実に溶断させることができるため、断面積の減少による回路抵抗の増加を小さくでき、それに伴うスタータの出力低下を抑えることができる。 Further, by providing a portion having a reduced cross-sectional area over a wide range of 1/2 or more of the total length with respect to the field coil , it is excessive even if the cross-sectional area is not extremely reduced as in the known technique. When a thermal load occurs, it can be surely melted at a portion having a high current density, so that an increase in circuit resistance due to a reduction in cross-sectional area can be reduced, and a decrease in output of the starter associated therewith can be suppressed.

(請求項2の発明)
請求項1に記載したスタータにおいて、通電遮断機能を有する界磁コイルは、モータの内部に配置されている。
この場合、断面積を減少させた部位が発熱して界磁コイルが溶断した時に、その溶断した界磁コイルから、モータの外側に配置される車両側の部品やワイヤハーネス等に熱的な影響を与えることがないため、スタータの電流経路に過大な熱的負荷が生じた時に、安全に電流経路を遮断できる。
(Invention of Claim 2)
In the starter according to claim 1, the field coil having a current-carrying-off function is disposed inside the motor.
In this case, when the portion where the cross-sectional area is reduced generates heat and the field coil is melted, the melted field coil causes a thermal effect on the vehicle-side components and wire harnesses arranged outside the motor. Therefore, when an excessive thermal load is generated in the current path of the starter, the current path can be safely interrupted.

(請求項の発明)
請求項1または2に記載したスタータにおいて、通電遮断機能は、界磁コイルの断面積を全長に渡って減少させることにより設けられている。
この場合、断面積を減少させる部位をより長く設定することができるので、溶断に必要な熱エネルギを効率的に得ることができる。また、界磁コイルに断面積の大きい部位と小さい部位とを形成する場合は、その製造が困難であるのに対し、界磁コイルの断面積を全長に渡って減少させる場合は、線径の細い界磁コイルを使用すれば良いので、コスト面で有利である。
(Invention of Claim 3 )
In the starter according to claim 1 or 2 , the energization cutoff function is provided by reducing the cross-sectional area of the field coil over the entire length.
In this case, since the site | part which reduces a cross-sectional area can be set longer, the thermal energy required for fusing can be obtained efficiently. In addition, when forming a portion having a large cross-sectional area and a portion having a small cross-sectional area in the field coil, it is difficult to manufacture, whereas when reducing the cross-sectional area of the field coil over the entire length, Since a thin field coil may be used, it is advantageous in terms of cost.

(請求項の発明)
請求項1〜に記載した何れかのスタータにおいて、電流経路を構成する複数の部品のうち、界磁コイル以外に、可燃性の部材に接触または近接して配置される高温忌避部品を有し、この高温忌避部品の電流密度が、複数の部品の中で最も小さくなる様に、高温忌避部品の断面積を全長に渡って大きくしている。
この構成によれば、高温忌避部品の電流密度が最も小さい、即ち断面積が大きいので、高温忌避部品を流れる電流によって発生するジュール熱を抑えることができる。その結果、スタータの電流経路に過大な熱的負荷が加わった場合に、通電遮断機能を有する界磁コイルが溶断するまでに、可燃性の部材に与える熱的影響を抑えることが可能である。
(Invention of Claim 4 )
The starter according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a high-temperature repellent component arranged in contact with or close to a combustible member, other than the field coil , among the plurality of components constituting the current path. The cross-sectional area of the high-temperature repellent component is increased over the entire length so that the current density of the high-temperature repellent component is the smallest among the plurality of components.
According to this configuration, since the current density of the high-temperature repellent component is the smallest, that is, the cross-sectional area is large, Joule heat generated by the current flowing through the high-temperature repellent component can be suppressed. As a result, when an excessive thermal load is applied to the current path of the starter, it is possible to suppress the thermal influence on the combustible member before the field coil having the energization cutoff function is melted.

(請求項の発明)
請求項に記載したスタータにおいて、高温忌避部品の電流密度は、界磁コイルの断面積を減少させた部位の電流密度の略1/2である。
これにより、スタータの電流経路に過大な熱的負荷が加わった場合に、界磁コイルが溶断する時の温度に対し、高温忌避部品の温度を略半分に抑えることができる。その結果、高温忌避部品が接触または近接する可燃性の部材に対する熱的影響を抑えることができる。
(Invention of Claim 5 )
In the starter according to claim 4 , the current density of the high-temperature repellent component is approximately ½ of the current density of the portion where the cross-sectional area of the field coil is reduced.
As a result, when an excessive thermal load is applied to the current path of the starter, the temperature of the high-temperature repellent component can be reduced to approximately half of the temperature at which the field coil is melted. As a result, it is possible to suppress the thermal influence on the combustible member that is in contact with or close to the high temperature repellent component.

(請求項の発明)
請求項またはに記載したスタータにおいて、高温忌避部品は、可燃性の部材であるゴム製のグロメットに保持されて、一端側がモータのフレームより外側に取り出されてモータ端子に接続され、他端側がフレームの内側に引き込まれたモータリード線である。
これにより、スタータの電流経路に過大な熱的負荷が加わった場合に、ゴム製のグロメットがモータリード線から受ける熱的負荷を抑えることができ、グロメットの熱的な損傷を防止できる。
(Invention of Claim 6 )
The starter according to claim 4 or 5, hot repellent component is held by the rubber grommet which is flammable member, one end of which is connected to the motor terminal is taken out outside the frame of the motor, the other end A motor lead wire whose side is drawn inside the frame.
Accordingly, when an excessive thermal load is applied to the current path of the starter, the thermal load received by the rubber grommet from the motor lead wire can be suppressed, and thermal damage to the grommet can be prevented.

(請求項の発明)
請求項またはに記載したスタータにおいて、高温忌避部品は、可燃性の部材であるゴム製のグロメットに保持されて、一端側がモータのフレームより外側に取り出されてモータ端子に接続され、他端側がフレームの内側に引き込まれたモータリード線と、可燃性の部材である樹脂製のインシュレータに保持されて、モータリード線と界磁コイルとを電気的に接続するコネクションバーである。
これにより、スタータの電流経路に過大な熱的負荷が加わった場合に、ゴム製のグロメットがモータリード線から受ける熱的負荷を抑えることができ、グロメットの熱的な損傷を防止できる。同様に、樹脂製のインシュレータがコネクションバーから受ける熱的負荷を抑えることができ、インシュレータの熱的な損傷を防止できる。
(Invention of Claim 7 )
The starter according to claim 4 or 5, hot repellent component is held by the rubber grommet which is flammable member, one end of which is connected to the motor terminal is taken out outside the frame of the motor, the other end It is a connection bar that is held by a resin lead, which is a flammable member, and a motor lead wire that is pulled into the inside of the frame and electrically connects the motor lead wire and the field coil.
Accordingly, when an excessive thermal load is applied to the current path of the starter, the thermal load received by the rubber grommet from the motor lead wire can be suppressed, and thermal damage to the grommet can be prevented. Similarly, the thermal load that the resin insulator receives from the connection bar can be suppressed, and thermal damage to the insulator can be prevented.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

図1はスタータ1の半断面図である。
本実施例のスタータ1は、図1に示す様に、回転力を発生するモータ2と、このモータ2に駆動されて回転する出力軸3と、この出力軸3上に配置されるピニオン移動体(後述する)と、シフトレバー4を介してピニオン移動体を反モータ方向(図1の左方向)へ押し出す働きを有すると共に、図4に示すモータ回路(後述する)に設けられた接点手段Aを開閉操作する電磁スイッチ5等より構成される。
FIG. 1 is a half sectional view of the starter 1.
As shown in FIG. 1, the starter 1 of this embodiment includes a motor 2 that generates a rotational force, an output shaft 3 that is driven by the motor 2 to rotate, and a pinion moving body that is disposed on the output shaft 3. (Described later) and a contact means A provided in the motor circuit (described later) shown in FIG. 4 as well as functioning to push the pinion moving body counterclockwise (leftward in FIG. 1) via the shift lever 4 It is comprised from the electromagnetic switch 5 etc. which open / close.

モータ2は、磁束を発生する界磁6(図2参照)と、整流子7を有する電機子8、及び整流子7上に配置されるブラシ9等より構成される周知の直流電動機である。
界磁6は、図2に示す様に、磁気回路を形成すると共に、モータ2の機枠を兼ねる円筒形状のヨーク6aと、このヨーク6aの内周に固定される複数の界磁極6b、及び各界磁極6bに巻線される複数の界磁コイル6cとで構成され、この界磁コイル6cに本発明の通電遮断手段(後述する)が設けられている。なお、本実施例のスタータ1は、図4に示す様に、4極モータ2を使用するものであり、界磁極6b及び界磁コイル6cは、それぞれ4個ずつ設けられている。
The motor 2 is a well-known DC motor including a field magnet 6 (see FIG. 2) that generates magnetic flux, an armature 8 having a commutator 7, a brush 9 disposed on the commutator 7, and the like.
As shown in FIG. 2, the field magnet 6 forms a magnetic circuit and also has a cylindrical yoke 6a that also serves as a machine frame of the motor 2, a plurality of field poles 6b fixed to the inner periphery of the yoke 6a, and The field coil 6c is composed of a plurality of field coils 6c wound around each field magnetic pole 6b, and the field coil 6c is provided with a current-carrying means (described later) of the present invention. The starter 1 of this embodiment uses a four-pole motor 2 as shown in FIG. 4, and four field poles 6b and four field coils 6c are provided.

電機子8は、回転軸8aと、この回転軸8aに固定される電機子鉄心8b、及び電機子鉄心8bに巻線される電機子コイル8cによって構成され、回転軸8aの一端側端部が、出力軸3のモータ側端部(図1の右側端部)に設けられた円筒部の内側に挿入されて、出力軸3に相対回転可能に支持され、回転軸8aの他端側端部が、モータ2の後部を覆うエンドフレーム10に回転自在に支持されている。
整流子7は、回転軸8aの後端部外周に絶縁保持された複数のセグメントを円筒形状に配置して構成され、各セグメントがそれぞれ電機子コイル8cに電気的且つ機械的に結合されている。
The armature 8 includes a rotating shaft 8a, an armature core 8b fixed to the rotating shaft 8a, and an armature coil 8c wound around the armature core 8b. The inner end of the output shaft 3 is inserted into the cylindrical portion provided on the motor side end (the right end in FIG. 1) and supported by the output shaft 3 so as to be relatively rotatable. However, the end frame 10 covering the rear part of the motor 2 is rotatably supported.
The commutator 7 is configured by arranging a plurality of segments insulated and held on the outer periphery of the rear end of the rotating shaft 8a in a cylindrical shape, and each segment is electrically and mechanically coupled to the armature coil 8c. .

ブラシ9は、図4に示す様に、ブラシピグテール11を介して界磁コイル6cに接続される2個のプラス側ブラシ9aと、ブラシピグテール12を介してアース接続される2個のマイナス側ブラシ9bとを有し、それぞれブラシホルダ13(図1参照)に収納されて整流子7の外周上に配置され、ブラシスプリング(図示せず)により整流子7の外周面に押圧されている。
出力軸3は、減速装置を介して電機子8の回転軸8aと同軸線上に配置され、反モータ側である一方の端部が、フロントハウジング14に回転自在に支持され、他方の端部が、センタケース15に回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 4, the brush 9 includes two plus-side brushes 9 a connected to the field coil 6 c via the brush pigtail 11 and two minus-side brushes connected to the ground via the brush pigtail 12. 9b, each accommodated in a brush holder 13 (see FIG. 1), disposed on the outer periphery of the commutator 7, and pressed against the outer peripheral surface of the commutator 7 by a brush spring (not shown).
The output shaft 3 is arranged coaxially with the rotating shaft 8a of the armature 8 via a speed reducer, one end on the side opposite to the motor is rotatably supported by the front housing 14, and the other end is The center case 15 is rotatably supported.

減速装置は、周知の遊星歯車機構によって構成され、電機子8の回転速度を遊星歯車16の公転運動に変換して減速する。減速された遊星歯車16の公転運動は、遊星歯車16を支持するギヤ軸17を介して出力軸3に伝達される。
センタケース15は、減速装置の外周を覆って、フロントハウジング14とヨーク6aとの間に配設されている。なお、センタケース15と減速装置との間には、減速装置に過大トルクが作用した時に、その過大トルクを吸収する滑り板式の衝撃吸収装置18が組み込まれている。
The speed reduction device is configured by a known planetary gear mechanism, and converts the rotational speed of the armature 8 into the revolving motion of the planetary gear 16 to reduce the speed. The revolving motion of the reduced planetary gear 16 is transmitted to the output shaft 3 via the gear shaft 17 that supports the planetary gear 16.
The center case 15 is disposed between the front housing 14 and the yoke 6a so as to cover the outer periphery of the reduction gear. In addition, a sliding plate type shock absorber 18 is incorporated between the center case 15 and the speed reducer to absorb the excessive torque when the torque is applied to the speed reducer.

ピニオン移動体は、以下に説明する一方向クラッチと、モータ2の回転力をエンジンのリングギヤ(図示せず)に伝達するためのピニオンギヤ19とで構成される。
一方向クラッチは、出力軸3の回転をピニオンギヤ19に伝達するもので、出力軸3にヘリカルスプライン嵌合するスプラインチューブ20と、このスプラインチューブ20と一体に設けられたアウタ21、このアウタ21の内側に配置されるインナ22、及びアウタ21とインナ22との間に形成されるくさび状空間に配置されるローラ23等から構成される。
ピニオンギヤ19は、一方向クラッチのインナ22と一体に設けられて、インナ22の軸方向反モータ側(図1の左側)に配置され、出力軸3に軸受24を介して支持されている。
The pinion moving body includes a one-way clutch described below and a pinion gear 19 for transmitting the rotational force of the motor 2 to an engine ring gear (not shown).
The one-way clutch transmits the rotation of the output shaft 3 to the pinion gear 19. The spline tube 20 that is helically splined to the output shaft 3, the outer 21 provided integrally with the spline tube 20, It is comprised from the inner 22 arrange | positioned inside, the roller 23 etc. which are arrange | positioned in the wedge-shaped space formed between the outer 21 and the inner 22. As shown in FIG.
The pinion gear 19 is provided integrally with the inner 22 of the one-way clutch, is disposed on the inner side of the inner 22 opposite to the motor in the axial direction (left side in FIG. 1), and is supported by the output shaft 3 via a bearing 24.

電磁スイッチ5は、図3に示す様に、始動スイッチ(図示せず)の閉操作により、バッテリ25(図4参照)から通電されて磁力を発生する励磁コイル26と、この励磁コイル26の内側に挿入され、励磁コイル26に発生する磁力を受けて図3の右方向へ吸引されるプランジャ27、及び励磁コイル26への通電が停止されて磁力が消滅した時に、プランジャ27を押し戻すためのリターンスプリング28等より構成される。
シフトレバー4は、電磁スイッチ5のプランジャ27と一方向クラッチのスプラインチューブ20とを連結して、支点部4aを中心に揺動可能に設けられ、プランジャ27の動きをピニオン移動体に伝達する。
As shown in FIG. 3, the electromagnetic switch 5 includes an exciting coil 26 that generates a magnetic force when energized from a battery 25 (see FIG. 4) by closing a start switch (not shown), and an inner side of the exciting coil 26. 3 and the plunger 27 that is attracted to the right in FIG. 3 by receiving the magnetic force generated in the exciting coil 26, and the return for pushing back the plunger 27 when the energization to the exciting coil 26 is stopped and the magnetic force disappears. It is composed of a spring 28 and the like.
The shift lever 4 connects the plunger 27 of the electromagnetic switch 5 and the spline tube 20 of the one-way clutch, is provided so as to be able to swing around the fulcrum part 4a, and transmits the movement of the plunger 27 to the pinion moving body.

接点手段Aは、図3に示す様に、2本の外部端子29、30を介してモータ回路(図4参照)に接続される一組の固定接点31(31a、31b)と、プランジャ27の動きに連動して(またはプランジャ27と一体に)可動する可動接点32とで構成され、この可動接点32が一組の固定接点31に当接して、両固定接点31間が導通することにより閉状態となり、可動接点32が一組の固定接点31から離れることで開状態となる。   As shown in FIG. 3, the contact means A includes a set of fixed contacts 31 (31 a and 31 b) connected to a motor circuit (see FIG. 4) via two external terminals 29 and 30, and a plunger 27. The movable contact 32 is configured to move in conjunction with the movement (or integrally with the plunger 27). The movable contact 32 abuts against a set of fixed contacts 31, and the fixed contacts 31 are electrically connected to each other to close. When the movable contact 32 is separated from the set of fixed contacts 31, the state is opened.

2本の外部端子29、30は、一方の固定接点31aと電気的且つ機械的に結合されたバッテリ端子29と、他方の固定接点31bと電気的且つ機械的に結合されたモータ端子30であり、共に電磁スイッチ5の接点カバー5aに固定されている。
バッテリ端子29には、接点カバー5aの外側に取り出されたボルト部にバッテリケーブル33(図4参照)が接続され、モータ端子30には、同じく接点カバー5aの外側に取り出されたボルト部にモータリード線34が接続される。
The two external terminals 29 and 30 are a battery terminal 29 electrically and mechanically coupled to one fixed contact 31a, and a motor terminal 30 electrically and mechanically coupled to the other fixed contact 31b. Both are fixed to the contact cover 5 a of the electromagnetic switch 5.
A battery cable 33 (see FIG. 4) is connected to the battery terminal 29 at a bolt portion taken out of the contact cover 5a, and a motor terminal 30 is connected to a motor at the bolt portion taken out of the contact cover 5a. A lead wire 34 is connected.

モータリード線34は、エンドフレーム10に取り付けられるゴム製のグロメット35に保持されて、一端側がエンドフレーム10の外側に取り出され、その一端側端部に設けられたリング状のターミナル部34a(図2参照)がモータ端子30に嵌合して、ナット36により締め付け固定されている(図1参照)。モータリード線34の他端側は、グロメット35を挿通してエンドフレーム10の内側に引き込まれ、その端部が銅製のコネクションバー37に接続されている(図4参照)。   The motor lead wire 34 is held by a rubber grommet 35 attached to the end frame 10, and one end side is taken out of the end frame 10, and a ring-shaped terminal portion 34 a (see FIG. 2) is fitted to the motor terminal 30 and is fastened and fixed by a nut 36 (see FIG. 1). The other end side of the motor lead wire 34 is inserted into the end frame 10 through the grommet 35, and the end thereof is connected to a copper connection bar 37 (see FIG. 4).

コネクションバー37は、図4に示すモータ回路の一部を構成する部品であり、4個の界磁コイル6cの反ブラシ側端部がそれぞれ接続され、モータリード線34と各界磁コイル6cとを電気的に接続している。このコネクションバー37は、図2に示す様に、ヨーク6aのエンドフレーム10側開口部の内側に組み込まれた樹脂製のインシュレータ38に絶縁保持されている。   The connection bar 37 is a component that constitutes a part of the motor circuit shown in FIG. 4, and the anti-brush side ends of the four field coils 6c are connected to each other, and the motor lead wire 34 and each field coil 6c are connected. Electrically connected. As shown in FIG. 2, the connection bar 37 is insulated and held by a resin insulator 38 incorporated inside the opening on the end frame 10 side of the yoke 6a.

モータ回路は、スタータ内部を始動電流が流れる電流経路を形成するもので、図4に示す複数の部品、即ち、バッテリ端子29、接点手段A(固定接点31と可動接点32)、モータ端子30、モータリード線34、コネクションバー37、界磁コイル6c、プラス側のブラシピグテール11、プラス側ブラシ9、電機子8(電機子コイル8cと整流子7)、マイナス側ブラシ9、及びマイナス側のブラシピグテール12によって構成され、接点手段Aが閉じると、図1〜3に実線矢印で示す様に、上記複数の部品を順に始動電流が流れる。なお、図中に示す丸付き数字は、始動電流が流れる順番を示している。   The motor circuit forms a current path through which the starting current flows in the starter, and includes a plurality of components shown in FIG. 4, that is, a battery terminal 29, contact means A (fixed contact 31 and movable contact 32), motor terminal 30, Motor lead wire 34, connection bar 37, field coil 6c, plus-side brush pigtail 11, plus-side brush 9, armature 8 (armature coil 8c and commutator 7), minus-side brush 9, and minus-side brush When the contact means A is constituted by the pigtail 12 and the contact means A is closed, a starting current flows through the plurality of parts in order as shown by solid line arrows in FIGS. In addition, the numbers with circles shown in the figure indicate the order in which the starting current flows.

次に、本発明の通電遮断機能について説明する。
通電遮断機能は、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった場合に、モータ回路を構成する複数の部品のうち、特定の部品が溶断することでモータ回路を遮断する機能であり、特定の部品の全長の1/2以上の範囲に渡って、その特定の部品の断面積を減少させることにより設けられている。この実施例1では、前記特定の部品を界磁コイル6cとし、その界磁コイル6cに使用される銅線の断面積を全長に渡って減少させている。つまり、従来の界磁コイル6cより線径の細い銅線が使用されている。具体的には、従来品の90%程度の断面積を有する銅線が使用される。
Next, the energization cutoff function of the present invention will be described.
The energization cutoff function is a function that shuts off the motor circuit by blowing out certain parts among the multiple parts that make up the motor circuit when an excessive thermal load is applied to the motor circuit than during normal use. It is provided by reducing the cross-sectional area of the specific part over a range of 1/2 or more of the total length of the specific part. In the first embodiment, the specific component is the field coil 6c, and the cross-sectional area of the copper wire used for the field coil 6c is reduced over the entire length. That is, a copper wire having a smaller diameter than that of the conventional field coil 6c is used. Specifically, a copper wire having a cross-sectional area of about 90% of a conventional product is used.

なお、一般的に、モータ回路を構成する複数の部品は、それぞれの電流密度が略同じになる様に、各部品の断面積が設定されている。例えば、モータ端子30に直列接続されるモータリード線34の断面積を基準とした場合、図5に示す様に、モータリード線34に対する並列回路数に応じて各部品の断面積が設定される。従って、4極モータ2に使用される界磁コイル6cは、その並列回路数が「4」となるため、界磁コイル6cの断面積は、モータリード線34の断面積の略1/4となる。これに対し、本発明の通電遮断機能を有する界磁コイル6cは、モータリード線34の断面積の略1/4の断面積を有する界磁コイル6cを従来品とした場合に、その従来品より10%程度、断面積を減少させたもので、これにより、電流密度が他の部品より大きくなっている。   In general, the cross-sectional area of each component is set so that the current density of each of the components constituting the motor circuit is substantially the same. For example, when the cross-sectional area of the motor lead 34 connected in series to the motor terminal 30 is used as a reference, the cross-sectional area of each component is set according to the number of parallel circuits with respect to the motor lead 34 as shown in FIG. . Accordingly, since the number of parallel circuits of the field coil 6c used in the four-pole motor 2 is “4”, the sectional area of the field coil 6c is approximately ¼ of the sectional area of the motor lead wire 34. Become. On the other hand, when the field coil 6c having a cross-sectional area of approximately ¼ of the cross-sectional area of the motor lead wire 34 is used as a conventional product, the field coil 6c having a current-canceling function of the present invention is the conventional product. Further, the cross-sectional area is reduced by about 10%, so that the current density is larger than that of other components.

次に、スタータ1の作動を説明する。
始動スイッチの閉操作により、電磁スイッチ5の励磁コイル26が通電されてプランジャ27が吸引されると、シフトレバー4を介してピニオン移動体が出力軸3上を反モータ方向へ押し出され、ピニオンギヤ19がエンジンのリングギヤに当接して停止する。
一方、プランジャ27の移動により接点手段Aが閉じると、電機子8が通電されて回転し、その電機子8の回転が減速装置で減速されて出力軸3に伝達される。
Next, the operation of the starter 1 will be described.
When the excitation coil 26 of the electromagnetic switch 5 is energized and the plunger 27 is attracted by closing the start switch, the pinion moving body is pushed out on the output shaft 3 in the anti-motor direction via the shift lever 4, and the pinion gear 19. Stops in contact with the ring gear of the engine.
On the other hand, when the contact means A is closed by the movement of the plunger 27, the armature 8 is energized and rotated, and the rotation of the armature 8 is decelerated by the reduction device and transmitted to the output shaft 3.

出力軸3が回転すると、出力軸3の回転が一方向クラッチを介してピニオンギヤ19に伝達され、ピニオンギヤ19がリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤに噛み合うと、ピニオンギヤ19からリングギヤに回転力が伝達されてエンジンをクランキングさせる。
エンジン始動後、始動スイッチが開操作されると、励磁コイル26への通電が停止して磁力が消滅するため、リターンスプリング28の反力でプランジャ27が押し戻される。このプランジャ27の移動により、接点手段Aが開いてモータ2への通電が停止されると共に、シフトレバー4を介してピニオン移動体が出力軸3上を反リングギヤ方向へ後退して、図1に示す静止位置に停止する。
When the output shaft 3 rotates, the rotation of the output shaft 3 is transmitted to the pinion gear 19 via the one-way clutch. Is transmitted to crank the engine.
When the start switch is opened after the engine is started, the energization to the exciting coil 26 is stopped and the magnetic force disappears, so that the plunger 27 is pushed back by the reaction force of the return spring 28. By this movement of the plunger 27, the contact means A is opened and the energization to the motor 2 is stopped, and the pinion moving body moves backward on the output shaft 3 in the counter ring gear direction via the shift lever 4, so that FIG. Stop at the indicated rest position.

上記の作動において、例えば、始動スイッチの戻り不良が生じた場合、あるいは何らかの原因によりモータ2が無負荷状態で連続通電された場合等に、電機子コイル8cに絶縁破壊が生じてコイル間が短絡すると、バッテリ25からモータ2に数百アンペアの大電流が連続通電されるため、通常使用時より過大な熱的負荷がモータ回路に加わる。これに対し、従来品より断面積を減少させた界磁コイル6cでは、断面積が減少した分、電流密度が他の部品より大きくなるため、大電流が流れることにより発生するジュール熱も高くなる。   In the above operation, for example, when a return failure of the start switch occurs, or when the motor 2 is continuously energized with no load for some reason, insulation breakdown occurs in the armature coil 8c and the coils are short-circuited. Then, since a large current of several hundred amperes is continuously supplied from the battery 25 to the motor 2, an excessive thermal load is applied to the motor circuit as compared with the normal use. On the other hand, in the field coil 6c having a reduced cross-sectional area compared to the conventional product, the current density is larger than that of the other parts because the cross-sectional area is reduced, so the Joule heat generated by the flow of a large current also increases. .

上記の結果、界磁コイル6c全体が発熱して、特に電流密度の高い部位で溶断することにより、モータ回路が遮断されて、モータ2への連続通電が回避される。
なお、界磁コイル6cは、通常、1つの界磁極6bに対して複数回(例えば4回)巻き付けられているため、発熱により界磁コイル6cの被膜が損傷して、隣接するコイル同士が短絡(レア)した時に、その部分の電流密度が低下するため、界磁極6bに巻き付けられている部分で溶断することは殆どなく、実際には、図6に破線部分で示す様に、界磁極6bから引き出された界磁コイルの端部6d(巻き始め部または巻き終わり部)にて溶断する可能性が高い。
As a result of the above, the entire field coil 6c generates heat and melts at a particularly high current density portion, so that the motor circuit is cut off and continuous energization to the motor 2 is avoided.
Since the field coil 6c is usually wound a plurality of times (for example, four times) around one field magnetic pole 6b, the coating of the field coil 6c is damaged by heat generation, and adjacent coils are short-circuited. When (rare), the current density of the portion decreases, so that the portion wound around the field pole 6b is hardly melted. Actually, as shown by the broken line portion in FIG. 6, the field pole 6b There is a high possibility of fusing at the end portion 6d (winding start portion or winding end portion) of the field coil drawn out from.

(実施例1の効果)
本実施例のスタータ1は、界磁コイル6cの断面積を全長に渡って減少させることにより、界磁コイル6cに通電遮断機能を持たせている。この構成によれば、例えば、モータリード線34の断面積を局部的に小さくしてヒューズ機能を持たせた公知技術(特許文献2及び3)と比較すると、断面積を減少させた部位が広範囲に渡っているため、熱伝導による温度低下が抑制される。つまり、界磁コイル6cに発生したジュール熱が逃げにくいため、界磁コイル6c全体の発熱を利用して効率的に且つ短時間に溶断させることが可能である。
この構成によれば、モータ回路の一部である界磁コイル6cに通電遮断機能を持たせているので、公知技術(特許文献1)の様に、温度ヒューズあるいはバイメタル等の部品を追加する必要がなく、部品点数の増加に伴うコストアップを抑制できる。
(Effect of Example 1)
In the starter 1 of the present embodiment, the field coil 6c is provided with a function of interrupting energization by reducing the cross-sectional area of the field coil 6c over the entire length. According to this configuration, for example, compared with the known techniques (Patent Documents 2 and 3) in which the cross-sectional area of the motor lead wire 34 is locally reduced to have a fuse function, the portion where the cross-sectional area is reduced is wide. Therefore, the temperature drop due to heat conduction is suppressed. That is, since the Joule heat generated in the field coil 6c is difficult to escape, the heat generation of the entire field coil 6c can be used for efficient and short fusing.
According to this configuration, the field coil 6c, which is a part of the motor circuit, is provided with a current cut-off function. Therefore, it is necessary to add a component such as a thermal fuse or a bimetal as in the known technique (Patent Document 1). Therefore, it is possible to suppress an increase in cost associated with an increase in the number of parts.

また、界磁コイル6c全体の発熱を効率的に利用して溶断させることができるので、界磁コイル6cの断面積を極端に減少させる必要はなく、上述した様に、従来品よりせいぜい10%程度、断面積を減少させるだけで、十分に通電遮断機能を果たすことができる。これにより、断面積の減少による回路抵抗の増加を極力小さくできるので、回路抵抗の増加によるスタータ1の出力低下を抑えることができる。   Further, since the heat generation of the entire field coil 6c can be efficiently utilized for fusing, there is no need to extremely reduce the cross-sectional area of the field coil 6c, and as described above, at most 10% of the conventional product. Only by reducing the cross-sectional area to the extent, it is possible to sufficiently perform the current-cutoff function. As a result, the increase in circuit resistance due to the reduction in the cross-sectional area can be reduced as much as possible, so that a decrease in the output of the starter 1 due to the increase in circuit resistance can be suppressed.

更に、公知技術(特許文献2及び3)の様に、リード線の断面積を局部的に小さくすると、その部位に応力集中が生じるため、リード線の機械的強度が低下するが、本実施例の界磁コイル6cは、全長に渡って断面積を減少させているので、応力集中を排除できる。その結果、断面積を減少させたことによる界磁コイル6cの機械的強度が大きく低下することはなく、車両走行中等の振動によって断線する可能性が低くなり、信頼性の高い通電遮断機能を提供できる。   Further, as in the known technique (Patent Documents 2 and 3), when the cross-sectional area of the lead wire is locally reduced, stress concentration occurs at that portion, so that the mechanical strength of the lead wire is reduced. Since the field coil 6c has a reduced cross-sectional area over its entire length, stress concentration can be eliminated. As a result, the mechanical strength of the field coil 6c due to the reduction in the cross-sectional area is not greatly reduced, and the possibility of disconnection due to vibration during traveling of the vehicle is reduced, providing a highly reliable power-off function. it can.

また、公知技術(特許文献2及び3)に開示された構成では、リード線の断面積を局部的に小さくするための加工を必要とするが、本実施例では、界磁コイル6cの断面積を全長に渡って減少させている。即ち、従来品より線径の細い界磁コイル6cを使用するだけで、界磁コイル6cに特別な加工を必要としないため、コスト面でも有利である。   Further, in the configuration disclosed in the known techniques (Patent Documents 2 and 3), processing for locally reducing the cross-sectional area of the lead wire is required. In this embodiment, the cross-sectional area of the field coil 6c is required. Is reduced over the entire length. That is, only the field coil 6c having a smaller wire diameter than the conventional product is used, and no special processing is required for the field coil 6c, which is advantageous in terms of cost.

本実施例では、通電遮断機能を界磁コイル6cに持たせたことにより、例えば、可燃性の部材で形成されるグロメット35(ゴム製)との距離を確保できる。その結果、界磁コイル6cが溶断するまでに、その界磁コイル6cの高熱がグロメット35に与える影響を小さくでき、グロメット35の熱的な損傷を防止できる。また、通電遮断機能を有する界磁コイル6cは、モータ2の内部に配置されているため、界磁コイル6cが溶断した時に、モータ2の外側に配置されている車両側の部品やワイヤハーネス等に熱的な影響を与えることが殆どなく、安全にモータ回路を遮断できる。   In the present embodiment, by providing the field coil 6c with an energization cutoff function, for example, a distance from the grommet 35 (made of rubber) formed of a combustible member can be secured. As a result, the influence of the high heat of the field coil 6c on the grommet 35 before the field coil 6c is melted can be reduced, and thermal damage to the grommet 35 can be prevented. Further, since the field coil 6c having an energization cutoff function is disposed inside the motor 2, when the field coil 6c is melted, vehicle-side components, wire harnesses, and the like disposed outside the motor 2 are used. The motor circuit can be safely shut off with little thermal influence on the motor.

なお、実施例1では、界磁コイル6cの断面積を全長に渡って減少させる例を記載したが、少なくとも1/2の範囲、言い換えると1/2以上の範囲に渡って断面積を減少させることで通電遮断機能を持たせても良い。この場合、断面積を減少させる範囲が短くなるため、それに応じて、断面積の減少率を大きくする、つまり線径をより細くすることが望ましい。例えば、界磁コイル6cの断面積を全長の1/2の範囲に渡って減少させる場合は、実施例1に記載した従来品より30%程度、断面積を減少させると良い。   In the first embodiment, the example in which the cross-sectional area of the field coil 6c is reduced over the entire length has been described. However, the cross-sectional area is reduced over at least a range of 1/2, in other words, a range of 1/2 or more. Therefore, it may have an energization cutoff function. In this case, since the range in which the cross-sectional area is reduced is shortened, it is desirable to increase the cross-sectional area reduction rate accordingly, that is, to make the wire diameter thinner. For example, when the cross-sectional area of the field coil 6c is reduced over a range of ½ of the total length, the cross-sectional area may be reduced by about 30% from the conventional product described in the first embodiment.

また、断面積を減少させる部位は、必ずしも連続している必要はなく、例えば、界磁コイル6cの巻き始め側と巻き終わり側とに分けて設けることも可能である。界磁コイル6cのうち、界磁極6bに巻き付けられている部分については、発熱しても熱が界磁極6bあるいはヨーク6aに逃げるため、界磁コイル6cのうちでも、コネクションバー37等からモータ2の軸方向に沿って延びる巻き始め部分と巻き終わり部分とが高温になりやすく、溶断が発生しやすい。よって、これら巻き始め部分と巻き終わり部分とのうち、ヨーク6a等に連続的に接触させて保持されることなく架線される部位が高温になりやすいことから、係る部位を溶断発生箇所として想定して設計することが望ましい。   Moreover, the site | part which reduces a cross-sectional area does not necessarily need to be continuous, For example, it is also possible to provide separately in the winding start side and winding end side of the field coil 6c. Of the field coil 6c, the portion of the field coil 6b that is wound around the field pole 6b escapes heat to the field pole 6b or the yoke 6a even if it generates heat. The winding start portion and the winding end portion that extend along the axial direction are likely to become high temperature, and fusing is likely to occur. Therefore, since the portion that is wired without being continuously held in contact with the yoke 6a or the like among these winding start portion and winding end portion is likely to become hot, such a portion is assumed as a fusing occurrence location. It is desirable to design.

更に、界磁コイル6cの巻き始め側と巻き終わり側とに、予め引っ張り力を付与しておくことにより、界磁コイル6cが巻き始め部分または巻き終わり部分にて溶断した時に、弾性体等の特別な部品を使用することなく、予め付与された引っ張り力によって溶断した部位が引き離されるため、速やかに且つ確実にモータ回路を遮断できる。   Further, by applying a tensile force in advance to the winding start side and the winding end side of the field coil 6c, when the field coil 6c is melted at the winding start portion or the winding end portion, an elastic body or the like is used. Without using special parts, the melted portion is pulled away by a previously applied tensile force, so that the motor circuit can be shut off quickly and reliably.

本実施例は、通電遮断機能を界磁コイル6cに設けると共に、可燃性を有するグロメット35に保持されたモータリード線34、同じく可燃性を有する樹脂製のインシュレータ38に保持されたコネクションバー37の断面積を従来品より大きくした場合の一例である。
スタータ1には、モータリード線34を保持するゴム製のグロメット35、及びコネクションバー37を保持する樹脂製のインシュレータ38等、可燃性を有する部材が使用されている。このため、モータ回路に過大な熱的負荷が加わった場合、グロメット35やインシュレータ38が高熱の影響を受ける恐れがある。
In the present embodiment, the field coil 6c is provided with a current interruption function, and the motor lead wire 34 held by the flammable grommet 35 and the connection bar 37 held by the resin insulator 38 also having flammability are provided. This is an example in which the cross-sectional area is larger than that of the conventional product.
The starter 1 uses combustible members such as a rubber grommet 35 that holds the motor lead wire 34 and a resin insulator 38 that holds the connection bar 37. For this reason, when an excessive thermal load is applied to the motor circuit, the grommet 35 and the insulator 38 may be affected by high heat.

そこで、グロメット35に保持されたモータリード線34、及びインシュレータ38に保持されたコネクションバー37の断面積を従来品より大きくして電流密度を小さくする。具体的には、図7に示す様に、モータリード線34の断面積を従来品の約1.5倍として電流密度を1/1.5まで小さくし、コネクションバー37の断面積を従来品の約2倍として電流密度を1/2まで小さくする。なお、モータ回路を構成するその他の部品(界磁コイル6c、プラス側のブラシピグテール11、マイナス側のブラシピグテール12、電機子コイル8c)は、実施例1の場合と同じである。   Therefore, the current density is reduced by increasing the cross-sectional area of the motor lead wire 34 held by the grommet 35 and the connection bar 37 held by the insulator 38 as compared with the conventional product. Specifically, as shown in FIG. 7, the cross-sectional area of the motor lead 34 is about 1.5 times that of the conventional product, the current density is reduced to 1 / 1.5, and the cross-sectional area of the connection bar 37 is reduced to the conventional product. Current density is reduced to ½. The other components constituting the motor circuit (field coil 6c, plus-side brush pigtail 11, minus-side brush pigtail 12, armature coil 8c) are the same as those in the first embodiment.

本実施例の構成によれば、モータ回路に過大な熱的負荷が加わった場合に、実施例1と同様に、界磁コイル6cの巻き始め部分あるいは巻き終わり部分で溶断することでモータ回路を遮断でき、且つ従来品より電流密度が小さくなるモータリード線34及びコネクションバー37の発熱を抑えることができるため、グロメット35及びインシュレータ38を高熱から保護することが可能である According to the configuration of the present embodiment, when an excessive thermal load is applied to the motor circuit, similarly to the first embodiment, the motor circuit is blown at the winding start portion or winding end portion of the field coil 6c. Since the heat generation of the motor lead wire 34 and the connection bar 37 that can be cut off and has a lower current density than the conventional product can be suppressed, the grommet 35 and the insulator 38 can be protected from high heat .

〔参考例1〕
図8はモータリード線34の平面図である。
参考例は、通電遮断機能をモータリード線34に設けた例を示すものであり、図8(b)にモータリード線34の断面積を全長に渡って減少させた例を示し、図8(c)にモータリード線34の断面積を全長の1/2以上に渡って減少させた例を示す。
[Reference Example 1]
FIG. 8 is a plan view of the motor lead 34.
This reference example, the current blocking function is intended showing an example in which the motor leads 3 4 illustrates an example of the cross-sectional area of the motor lead 34 is reduced over the entire length in FIG. 8 (b), FIG. FIG. 8 (c) shows an example in which the cross-sectional area of the motor lead wire 34 is reduced over ½ of the total length.

モータリード線34の断面積を全長に渡って減少させる場合、つまり、図8(a)に示す従来品より線径の細いモータリード線34を使用する場合は、例えば、従来品の60%程度の断面積とする。これは、モータリード線34が界磁コイル6cと比較して全長が短いため、溶断に必要な熱エネルギを得るためには、全長が短くなる分、断面積の減少率を大きくした方が良いためである。
モータリード線34の断面積を全長の1/2以上に渡って減少させる場合、つまり、図8(a)に示す従来品と同じ断面積を有する部分を残している場合は、線径の細い部分の断面積を従来品の40%程度とする
When reducing the cross-sectional area of the motor lead 34 over the entire length, that is, when using the motor lead 34 having a smaller wire diameter than the conventional product shown in FIG. 8A, for example, about 60% of the conventional product. The cross-sectional area of This is because the total length of the motor lead wire 34 is shorter than that of the field coil 6c, and in order to obtain the thermal energy necessary for fusing, it is better to increase the reduction ratio of the cross-sectional area as the total length becomes shorter. Because.
When the cross-sectional area of the motor lead 34 is reduced over ½ or more of the total length, that is, when a portion having the same cross-sectional area as that of the conventional product shown in FIG. The cross-sectional area of the part is about 40% of the conventional product .

〔参考例2〕
図9はブラシ9の斜視図である。
参考例は、通電遮断機能をブラシピグテール11に設けた例を示すものであり、図9(b)にブラシピグテール11の断面積を全長に渡って減少させた例を示し、図9(c)にブラシピグテール11の断面積を全長の1/2以上に渡って減少させた例を示す。
[Reference Example 2]
FIG. 9 is a perspective view of the brush 9.
This reference example, the current blocking function is intended showing an example in which the brush pigtail 1 1 shows an example in which the cross-sectional area of the brush pigtail 11 is reduced over the entire length in FIG. 9 (b), 9 ( The example which reduced the cross-sectional area of the brush pigtail 11 over 1/2 or more of full length is shown to c).

ブラシピグテール11の断面積を全長に渡って減少させる場合、つまり、図9(a)に示す従来品より線径の細いブラシピグテール11を使用する場合は、例えば、従来品の60%程度の断面積とする。これは、参考例1に記載したモータリード線34の場合と同じ理由である。
ブラシピグテール11の断面積を全長の1/2以上に渡って減少させる場合、つまり、図9(a)に示す従来品と同じ断面積を有する部分を残している場合は、線径の細い部分の断面積を従来品の40%程度とする
When reducing the cross-sectional area of the brush pigtail 11 over its entire length, that is, when using the brush pigtail 11 having a thinner wire diameter than the conventional product shown in FIG. The area. This is the same reason as in the case of the motor lead 34 described in Reference Example 1 .
When the cross-sectional area of the brush pigtail 11 is reduced over ½ or more of the total length, that is, when the part having the same cross-sectional area as that of the conventional product shown in FIG. The cross-sectional area is about 40% of the conventional product .

〔参考例3〕
参考例は、通電遮断機能をコネクションバー37に設けた例を示すものであり、コネクションバー37の断面積を全長に渡って減少させる場合、つまり、従来品より直径の細いコネクションバー37を使用する場合は、例えば、従来品の70%程度の断面積とする。これは、コネクションバー37の全長が、界磁コイル6cよりは短く、且つモータリード線34及びブラシピグテール11より長いため、断面積の減少率をモータリード線34及びブラシピグテール11の場合より小さく設定している。
また、コネクションバー37の断面積を全長の1/2以上に渡って減少させる場合、つまり、従来品と同じ断面積を有する部分を残している場合は、直径の細い部分の断面積を従来品の50%程度とする。
[Reference Example 3]
This reference example is intended showing an example in which a current blocking function to the connection bars 3 7, when decreasing over the cross-sectional area of the connection bars 37 to the full-length, i.e., a thin connection bar 37 in diameter than conventional When used, for example, the cross-sectional area is about 70% of the conventional product. This is because the total length of the connection bar 37 is shorter than that of the field coil 6 c and longer than the motor lead wire 34 and the brush pigtail 11, so that the reduction rate of the cross-sectional area is set smaller than that of the motor lead wire 34 and the brush pigtail 11. is doing.
In addition, when the cross-sectional area of the connection bar 37 is reduced over ½ of the total length, that is, when a portion having the same cross-sectional area as that of the conventional product is left, the cross-sectional area of the portion having a small diameter is changed to the conventional product. About 50%.

実施例1に係わるスタータの半断面図である。1 is a half sectional view of a starter according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係わる界磁の断面図(a)及び軸方向正面図(b)である。It is sectional drawing (a) and an axial front view (b) of the field concerning Example 1. FIG. 実施例1に係わる電磁スイッチの断面図である。1 is a cross-sectional view of an electromagnetic switch according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係わるモータ回路図である。1 is a motor circuit diagram according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係わるモータ回路を構成する各部品の断面積及び電流密度を比較した図面である。2 is a drawing comparing cross-sectional areas and current densities of components constituting the motor circuit according to the first embodiment. 実施例1に係わる界磁コイルの溶断部位を示すモータ回路図である。It is a motor circuit diagram which shows the fusing part of the field coil concerning Example 1. FIG. 実施例2に係わるモータ回路を構成する各部品の断面積と電流密度及び発熱量を比較した図面である。6 is a diagram comparing cross-sectional areas, current densities, and heat generation amounts of components constituting a motor circuit according to a second embodiment. 参考例1に係わるモータリード線の平面図である。6 is a plan view of a motor lead wire according to Reference Example 1. FIG. 参考例2に係わるブラシの斜視図である。 10 is a perspective view of a brush according to Reference Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 スタータ
2 モータ
5 電磁スイッチ
6 界磁
6a ヨーク
6b 界磁極
6c 界磁コイ
6d 界磁コイルの端部(巻き始め部分または巻き終わり部分)
7 整流子
8 電機子
9 ブラシ
10 エンドフレーム(フレーム)
11 ブラシピグテール
25 バッテリ
29 バッテリ端子
30 モータ端子
34 モータリード線(高温忌避部品)
35 グロメット(可燃性の部材)
37 コネクションバー(高温忌避部品)
38 インシュレータ(可燃性の部材)
1 starter 2 motor 5 the electromagnetic switch 6 field 6a yoke 6b field pole 6c end of the field coil 6d field coil (winding start portion or winding end portion)
7 Commutator 8 Armature 9 Brush 10 End frame (frame)
11 Brush Pigtail 25 Battery 29 Battery Terminal 30 Motor Terminal 34 Motor Lead Wire (High Temperature Repellent Parts)
35 Grommet (flammable material)
37 Connection bar (high temperature repellent parts)
38 Insulator (flammable material)

Claims (7)

界磁と電機子とを備えると共に、前記界磁は、磁気回路を形成するヨークと、このヨークの内周に固定される界磁極と、この界磁極に巻線される界磁コイルとで構成され、前記電機子に設けられる整流子上にブラシが配置され、このブラシを介してバッテリから前記電機子に始動電流が供給されることにより、前記電機子に回転力を発生するモータと、
前記バッテリに接続されるバッテリ端子と前記モータに接続されるモータ端子とを有し、前記バッテリ端子と前記モータ端子との間を電気的に断続する電磁スイッチとを備えたスタータであって、
このスタータ内部を前記始動電流が流れる電流経路に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった場合に、前記電流経路を構成する複数の部品のうち、前記界磁コイルが溶断することで前記電流経路を遮断できる通電遮断機能を有し、
この通電遮断機能は、前記界磁コイルの全長の1/2以上の範囲に渡って、前記界磁コイルの断面積を減少させることにより設けられており、且つ、前記界磁コイルには、予め引っ張り力が付与されていることを特徴とするスタータ。
In addition to a field and an armature, the field includes a yoke that forms a magnetic circuit, a field pole fixed to the inner periphery of the yoke, and a field coil wound around the field pole. A brush is disposed on a commutator provided in the armature, and a starting current is supplied to the armature from a battery via the brush, thereby generating a rotational force in the armature;
A starter having a battery terminal connected to the battery and a motor terminal connected to the motor, and comprising an electromagnetic switch that electrically connects and disconnects between the battery terminal and the motor terminal,
When an excessive thermal load is applied to the current path through which the starting current flows in the starter than during normal use, among the parts constituting the current path, the field coil is blown to blow the current. It has a power cut off function that can cut off the path,
The current blocking function is over 1/2 or more ranges of the total length of the field coil is provided by decreasing the cross-sectional area of the field coil and, the field coil is previously A starter to which a tensile force is applied .
請求項1に記載したスタータにおいて、
前記通電遮断機能を有する前記界磁コイルは、前記モータの内部に配置されていることを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 1,
The starter according to claim 1, wherein the field coil having the energization cutoff function is disposed inside the motor.
請求項1または2に記載したスタータにおいて、
前記通電遮断機能は、前記界磁コイルの断面積を全長に渡って減少させることにより設けられていることを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 1 or 2,
The starter characterized in that the energization cutoff function is provided by reducing the cross-sectional area of the field coil over its entire length .
請求項1〜3に記載した何れかのスタータにおいて、
前記電流経路を構成する複数の部品のうち、前記界磁コイル以外に、可燃性の部材に接触または近接して配置される高温忌避部品を有し、この高温忌避部品の電流密度が、前記複数の部品の中で最も小さくなる様に、前記高温忌避部品の断面積を大きくしたことを特徴とするスタータ。
The starter according to any one of claims 1 to 3 ,
Among the plurality of parts constituting the current path, in addition to the field coil, a high temperature repellent part disposed in contact with or close to the combustible member is provided, and the current density of the high temperature repellent part is the plurality of the plurality of parts. The starter characterized in that the cross-sectional area of the high-temperature repellent component is increased so as to be the smallest among the components .
請求項4に記載したスタータにおいて、
前記高温忌避部品の電流密度は、前記界磁コイルの断面積を減少させた部位の電流密度の略1/2であることを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 4 ,
The starter characterized in that the current density of the high-temperature repellent component is approximately ½ of the current density of the portion where the cross-sectional area of the field coil is reduced .
請求項4または5に記載したスタータにおいて、
前記高温忌避部品は、前記可燃性の部材であるゴム製のグロメットに保持されて、一端側が前記モータのフレームより外側に取り出されて前記モータ端子に接続され、他端側が前記フレームの内側に引き込まれたモータリード線であることを特徴とするスタータ。
In starter according to claim 4 or 5,
The high temperature repellent component is held by a rubber grommet which is a combustible member, one end side is taken out from the frame of the motor and connected to the motor terminal, and the other end side is drawn into the frame. Starter characterized by being a motor lead wire .
請求項4または5に記載したスタータにおいて、
前記高温忌避部品は、前記可燃性の部材であるゴム製のグロメットに保持されて、一端側が前記モータのフレームより外側に取り出されて前記モータ端子に接続され、他端側が前記フレームの内側に引き込まれたモータリード線と、前記可燃性の部材である樹脂製のインシュレータに保持されて、前記モータリード線と前記界磁コイルとを電気的に接続するコネクションバーであることを特徴とするスタータ
The starter according to claim 4 or 5 ,
The high temperature repellent component is held by a rubber grommet which is a combustible member, one end side is taken out from the frame of the motor and connected to the motor terminal, and the other end side is drawn into the frame. A starter that is a connection bar that is held by a resin insulator, which is a combustible member, and electrically connects the motor lead wire and the field coil .
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