JP4443979B2 - 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、ユーザの始動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、始動スイッチの戻り不良等の異常が生じた場合に、電機子コイルの絶縁破壊によりコイル間で短絡すると、電源よりスタータモータに数百アンペアの大電流が長時間連続通電され、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。
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には、ブラシリード線(ブラシピグテール)の断面積を一部分小さくすることでヒューズ機能を設けた構造が示されている。
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 fuse function is provided by partially reducing the cross-sectional area of a brush lead wire (brush pigtail).
上記の特許文献1に示された公知技術では、スタータモータが長時間連続通電された時にブラシリード線を溶断させる構造であるが、そのブラシリード線が銅材によって形成されているため、溶断時の溶融温度が1100℃を超えてしまう。更に、銅の熱伝導性が良好なため、ブラシリード線が溶断しても、そのブラシリード線を介して周囲の部品に高熱が伝わり易くなる。その結果、周囲の部品が高温により損傷する可能性が考えられ、安全性の面で問題があった。 In the known technique disclosed in Patent Document 1, the brush lead wire is blown when the starter motor is energized for a long time. However, since the brush lead wire is formed of a copper material, Melting temperature exceeds 1100 ° C. Furthermore, since the thermal conductivity of copper is good, even if the brush lead wire is melted, high heat is easily transmitted to the surrounding parts via the brush lead wire. As a result, there is a possibility that surrounding parts may be damaged due to high temperature, and there is a problem in terms of safety.
また、モータの界磁に永久磁石を使用したスタータでは、図9に示す様に、ブラシリード線100が直接モータリード線110に結線(溶接)されるため、その結線部が、モータリード線110を保持しているグロメット120の近傍に配置される。この場合、特許文献1の様に、ブラシリード線100にヒューズ機能を設けると、ブラシリード線100の溶断時にグロメット120が高熱により損傷する恐れがある。
Further, in the starter using a permanent magnet for the motor field, the
なお、ブラシリード線やモータリード線等の様に、多くの細線を束ねて構成された線同士の溶接は、細線間の接触抵抗が大きいため、溶接が非常に困難であり、ろう付けを余儀無くされることが多い。この場合、溶接と比較して生産性が悪く、コストアップの要因となっている。
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、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた場合に、確実に且つ安全にモータ回路を遮断できるスタータを提供することにある。
It should be noted that welding of wires that are formed by bundling many thin wires, such as brush lead wires and motor lead wires, is very difficult because of the large contact resistance between the thin wires, and must be brazed. Often lost. In this case, productivity is poor as compared with welding, which is a cause of cost increase.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a starter that can reliably and safely shut off a motor circuit when an excessive thermal load is generated in the motor circuit than during normal use. There is to do.
(請求項1の発明)
本発明のスタータは、
始動電流の供給を受けて回転力を発生するモータと、
バッテリから前記モータに始動電流を流すためのモータ回路に設けられて、始動電流を断続する電磁スイッチとを備えたスタータにおいて、
前記モータ回路は、
前記モータのフレームに取り付けられるグロメットを挿通して、一端側が前記フレームの外側に取り出されて前記電磁スイッチに接続され、他端側が前記フレームの内側に引き出されるモータリード線と、
前記モータの内部に、前記モータリード線を通じて供給される始動電流が流れる電流経路を形成するモータ内部回路とを有し、
このモータ内部回路は、プラス側のブラシに接続されて前記電流経路の一部を形成する一対のブラシリード線を有し、このブラシリード線と前記モータリード線との間に金属製の中間部材が配置されて、この中間部材にブラシリード線がそれぞれ電気的に接続されており、
前記中間部材は、板状に形成され、前記中間部材に電気的に接続される部品が前記中間部材の表面に溶接されており、前記モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に溶断して、前記モータ回路を遮断するヒューズ機能を有しており、
前記中間部材は、3つの凸部を有する凸形状に設けられて、中央の凸部に前記モータリード線が接続され、両側の凸部にそれぞれ前記ブラシリード線が接続されると共に、前記中央の凸部と前記両側の凸部との間に、それぞれ切欠き部が形成されて、前記中央の凸部から前記両側の凸部に至る電流経路の一部に、前記切欠き部によって断面積が小さくなる小断面積部が設けられているおり、かつ
前記切欠き部は、前記中央の凸部と前記両側の凸部とが略直角に交わる両側角部の2か所と、前記中央の凸部と反対側の辺における前記角部と対向する位置の2か所の合計4か所に形成され、
前記角部に形成される切欠き部は、前記中央の凸部と反対側の辺に向かって切り込まれ、前記中央部の凸部と反対側の辺に形成される切欠き部は、前記角部に形成される切欠き部に対向して切り込まれていることを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
The starter of the present invention
A motor that receives a starting current and generates a rotational force;
In a starter provided with a motor circuit for flowing a starting current from a battery to the motor, and an electromagnetic switch for intermittently starting the current,
The motor circuit is
Inserting a grommet attached to the frame of the motor, one end side is taken out of the frame and connected to the electromagnetic switch, and the other end side is pulled out to the inside of the frame;
A motor internal circuit that forms a current path through which a starting current supplied through the motor lead wire flows, inside the motor;
The motor internal circuit has a pair of brush lead wires that are connected to the brush on the plus side to form part of the current path, and a metal intermediate member between the brush lead wire and the motor lead wire Are arranged, and brush lead wires are electrically connected to the intermediate members,
The intermediate member is formed in a plate shape, and components that are electrically connected to the intermediate member are welded to the surface of the intermediate member, resulting in an excessive thermal load on the motor circuit than during normal use. Sometimes it has a fuse function that cuts off the motor circuit by fusing.
The intermediate member is provided in a convex shape having three convex portions, the motor lead wire is connected to the central convex portion, the brush lead wire is connected to the convex portions on both sides, and the central A notch is formed between each convex part and the convex part on both sides, and a cross-sectional area is formed by the notch part in a part of the current path from the central convex part to the convex part on both sides. A smaller cross-sectional area is provided, and
The notch is located at two opposite corners where the central convex portion and the convex portions on both sides intersect at a substantially right angle and the corner portion on the side opposite to the central convex portion. Are formed in a total of four places,
The notch formed in the corner is cut toward the side opposite to the central convex, and the notch formed on the side opposite to the central convex is It is cut | disconnected so as to oppose the notch part formed in a corner | angular part .
上記の構成によれば、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、中間部材が溶断することで、モータ回路を遮断でき、モータへの連続通電を回避できる。
また、コネクションバーの低電位側に中間部材を配置しているので、熱の影響を受けたくないグロメット(一般的にゴム製である)と中間部材との距離を比較的長く採ることが可能であり、中間部材が溶断した時に、グロメットに伝わる熱を抑制でき、高熱によるグロメットの損傷を防止できる。
According to the above configuration, when an excessive thermal load is generated in the motor circuit than during normal use, the motor member can be cut off by fusing the intermediate member, and continuous energization of the motor can be avoided.
Moreover, since the intermediate member is arranged on the low potential side of the connection bar, it is possible to take a relatively long distance between the intermediate member and the grommet (generally made of rubber) that is not affected by heat. In addition, when the intermediate member is melted, heat transmitted to the grommet can be suppressed, and damage to the grommet due to high heat can be prevented.
上記の構成によれば、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、中間部材が溶断することで、モータ回路を遮断でき、モータへの連続通電を回避できる。
また、モータリード線とブラシリード線とを、ろう付け等によって直接接続する必要がなく、両者を中間部材に接続することができる。この場合、モータリード線とブラシリード線とを中間部材の金属表面に溶接によって接続することが可能であり、溶接が困難なリード線同士を接続する場合と比較して、生産性を向上できる。
According to the above configuration, when an excessive thermal load is generated in the motor circuit than during normal use, the motor member can be cut off by fusing the intermediate member, and continuous energization of the motor can be avoided.
Further, it is not necessary to directly connect the motor lead wire and the brush lead wire by brazing or the like, and both can be connected to the intermediate member. In this case, the motor lead wire and the brush lead wire can be connected to the metal surface of the intermediate member by welding, and productivity can be improved as compared with the case where lead wires that are difficult to weld are connected to each other.
上記の構成によれば、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、中間部材が溶断することで、モータ回路を遮断でき、モータへの連続通電を回避できる。
また、モータリード線と界磁コイルとを、ろう付け等によって直接接続する必要がなく、両者を中間部材に接続することができる。この場合、モータリード線と界磁コイルとを中間部材の金属表面に溶接によって接続することが可能であり、溶接が困難なリード線同士を接続する場合と比較して、生産性を向上できる。
According to the above configuration, when an excessive thermal load is generated in the motor circuit than during normal use, the motor member can be cut off by fusing the intermediate member, and continuous energization of the motor can be avoided.
Further, it is not necessary to directly connect the motor lead wire and the field coil by brazing or the like, and both can be connected to the intermediate member. In this case, the motor lead wire and the field coil can be connected to the metal surface of the intermediate member by welding, and productivity can be improved as compared with the case where lead wires that are difficult to weld are connected.
これに対し、本発明では、電気抵抗の大きい中間部材にヒューズ機能を持たせているので、中間部材の機械的強度が低下することはなく、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた場合に、中間部材が溶断してモータ回路を確実に遮断することができる。 また、中間部材は、モータリード線及びモータ内部回路より熱伝導率が低い材料を使用して形成されるので、中間部材が溶断した時に、その溶断部位の高熱が周囲に伝わり難くなる。その結果、例えば、モータリード線を保持しているグロメットを高熱から保護することができる。 On the other hand, in the present invention, since the intermediate member having a large electric resistance is provided with a fuse function, the mechanical strength of the intermediate member does not decrease, and the motor circuit has an excessive thermal load compared with that during normal use. When this occurs, the intermediate member is melted and the motor circuit can be reliably shut off. Further, since the intermediate member is formed using a material having a lower thermal conductivity than the motor lead wire and the motor internal circuit, when the intermediate member is melted, high heat at the melted portion is hardly transmitted to the surroundings. As a result, for example, the grommet holding the motor lead wire can be protected from high heat.
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 by the following examples.
図1はヒューズ機能を有する中間プレート34と、その中間プレート34に接続されたモータ回路の一部を示す平面図であり、図3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3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3の左方向)へ押し出す働きを有すると共に、モータ回路(図4参照)に設けられた接点手段A(後述する)を開閉する電磁スイッチ5等より構成される。
FIG. 1 is a plan view showing an
As shown in FIG. 3, the starter 1 of this embodiment includes a
モータ2は、磁束を発生する界磁6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、円筒形状のヨーク6aと、このヨーク6aの内周に配置される複数の永久磁石6bとで構成される。ヨーク6aは、フロントハウジング10とエンドフレーム11との間に挟持されて、磁気回路を形成すると共に、モータ2の機枠を兼ねている。複数の永久磁石6bは、ヨーク6aの周方向に等間隔に配置されている。
The
The
電機子8は、モータ2の回転軸を成す電機子軸8aを有し、この電機子軸8aの一端側端部が軸受12を介して出力軸3に相対回転可能に支持され、電機子軸8aの他端側端部が軸受13を介してエンドフレーム11に回転自在に支持されている。
整流子7は、電機子軸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8bに電気的、且つ機械的に接続されている。
The
The
ブラシ9は、図4に示す様に、電機子8のプラス側に配置されるプラス側ブラシ9aと、電機子8のマイナス側に配置されるマイナス側ブラシ9bとを有し、それぞれブラシホルダ14(図3参照)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15(図3参照)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軸受16を介してフロントハウジング10に回転自在に支持され、他方の端部が軸受17を介してセンタケース18に回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 4, the
The
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19の公転速度まで減速する。減速された遊星歯車19の回転(公転運動)は、遊星歯車19を支持するギヤ軸20を介して出力軸3に伝達される。
センタケース18は、フロントハウジング10の開口部内側に配されて、減速装置のインターナルギヤ21を回転規制している。
The reduction gear is configured by a known planetary gear mechanism, and reduces the rotational speed of the
The
ピニオン移動体は、一方向クラッチ22とピニオンギヤ23とで構成される。
一方向クラッチ22は、出力軸3の回転をピニオンギヤ23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22aと、このスプラインチューブ22aと一体に設けられたアウタ22b、このアウタ22bの内側に配置されるインナ22c、及びアウタ22bとインナ22cとの間に形成されるくさび状空間に配置されるローラ22d等から構成される。
ピニオンギヤ23は、一方向クラッチ22のインナ22cと一体に設けられて、インナ22cの軸方向反モータ側(図3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 22 and a
The one-way clutch 22 transmits rotation of the
The
電磁スイッチ5は、始動スイッチ25(図4参照)の閉操作により、バッテリ26から通電されて磁力を発生する励磁コイル5aと、この励磁コイル5aの内側に挿入され、励磁コイル5a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5b、及び励磁コイル5aへの通電が停止されて磁力が消滅した時に、プランジャ5bを押し戻すためのリターンスプリング5c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5bと一方向クラッチ22のスプラインチューブ22a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5bの動きをピニオン移動体に伝達する。
The
The
接点手段Aは、2本の外部端子27、28を介してモータ回路に接続される一組の固定接点29(29a、29b)と、プランジャ5bの動きに連動して(またはプランジャ5bと一体に)可動する可動接点30とで構成され、この可動接点30が一組の固定接点29に当接して、両固定接点29間が導通することにより閉状態となり、可動接点30が一組の固定接点29から離れることで開状態となる。
The contact means A is a set of fixed contacts 29 (29a, 29b) connected to the motor circuit via the two
2本の外部端子27、28は、一方の固定接点29aと電気的且つ機械的に結合されたバッテリ端子27と、他方の固定接点29b(図4参照)と電気的且つ機械的に結合されたモータ端子28であり、共に電磁スイッチ5の接点カバー5dに固定されている。
バッテリ端子27には、接点カバー5dの外側に取り出されたボルト部にバッテリケーブル31(図4参照)が接続され、モータ端子28には、同じく接点カバー5dの外側に取り出されたボルト部にモータリード線32が接続される。
The two
A battery cable 31 (see FIG. 4) is connected to the
モータ回路には、図1に示す様に、モータリード線32と、プラス側ブラシ9aに接続されるブラシリード線33とが設けられ、且つモータリード線32とブラシリード線33との間に金属製の中間プレート34(本発明の中間部材)が電気的に接続されている。
モータリード線32は、エンドフレーム11に取り付けられるグロメット35を挿通して、一端側がエンドフレーム11の外側に取り出され、他端側がエンドフレーム11の内側に引き出されている。
As shown in FIG. 1, the motor circuit is provided with a
The
モータリード線32の一端側は、その端部にリング状のターミナル部32aが設けられて、このターミナル部32aがモータ端子28に嵌合して、ナット36により締め付け固定されている(図3参照)。モータリード線32の他端側は、その端部が中間プレート34の表面に溶接されている(図1参照)。
グロメット35は、例えば、ゴム製であり、略中央部に丸孔(図示せず)が形成されて、この丸孔にモータリード線32が挿通され、エンドフレーム11に対しモータリード線32を絶縁保持している。
ブラシリード線33は、図1に示す様に、一端側端部がプラス側ブラシ9aに電気的且つ機械的に接続され、他端側端部が中間プレート34の表面に溶接されている。
One end side of the
The
As shown in FIG. 1, one end of the
中間プレート34は、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、自身が溶断することでモータ回路を遮断できるヒューズ機能を有している。この中間プレート34は、例えば、鉄製であり、図1及び図2に示す様に、プレス加工により3つの凸部34a、34b、34cを有する凸型に形成され、その中央の凸部34aにモータリード線32が接続され、左右両側の凸部34b、34cにそれぞれブラシリード線33が接続されて、モータリード線32とブラシリード線33とを電気的に接続している。また、中間プレート34には、中央の凸部34aと左右両側の凸部34b、34cとの間に、それぞれ切欠き部34dが形成され、その切欠き部34dによって断面積が小さくなる小断面積部34eが設けられている。
The
更に、中間プレート34の形状について図2を参照しながら詳述する。
中間プレート34は、3つの凸部34a、34b、34cを有する凸型あるいは略三角形と呼び得る形状であり、その1つの凸部34aにモータリード線32が接続され、残り2つの凸部34b、34cにそれぞれブラシリード線33が接続される。切欠き部34dは、中央の凸部34aと左右両側の凸部34b、34cとが略直角に交わる両側角部の2か所と、中央部の凸部34aと反対側の辺における前記角部と対向する位置の2か所の合計4か所に形成されている。
Further, the shape of the
The
中間プレート34の角部に形成される切欠き部34dは、中央部の凸部34aと反対側の辺に向かって、例えばU字状に切り込まれ、中央部の凸部34aと反対側の辺に形成される切欠き部34dは、角部に形成される切欠き部34dに対向して、例えばU字状に切り込まれている。また、3つの凸部34a、34b、34cにおいては、モータリード線32、ブラシリード線33との接続作業性や接続後の強度等を考慮して、一定の表面積および断面積が確保されている。
The
上記の結果、中間プレート34は、角部に形成される切欠き部34dと、中央部の凸部34aと反対側の辺に形成される切欠き部34dとの間が狭く形成されることにより、中央の凸部34aと図示左側の凸部34bとの間および中央の凸部34aと図示右側の凸部34cとの間にそれぞれ断面積が小さくなる小断面積部34eが設けられている。この小断面積部34e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時に溶断する部位(溶断部位)であり、図示左側の凸部34bの近傍、および図示右側の凸部34cの近傍に設けられることで、中央の凸部34aから比較的離れた位置にあり、高熱に弱いグロメット35と溶断部位との間の距離が確保されている。
なお、中間プレート34の表面には、モータリード線32及びブラシリード線33との溶接強度を確保するために、例えば、すずメッキ等の表面処理を施すことができる。
As a result of the above, the
In addition, in order to ensure the welding strength with the
次に、スタータ1の作動を説明する。
始動スイッチ25の閉操作により、電磁スイッチ5の励磁コイル5aが通電されてプランジャ5b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23がエンジンのリングギヤ37(図3参照)に当接して停止する。
一方、プランジャ5b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
On the other hand, when the contact means A is closed by the movement of the
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22を介してピニオンギヤ23に伝達され、ピニオンギヤ23がリングギヤ37に噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ37に噛み合うと、ピニオンギヤ23からリングギヤ37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25が開操作されると、励磁コイル5a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5cの反力でプランジャ5bが押し戻される。このプランジャ5b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3に示す静止位置に停止する。
When the
When the
上記の作動において、例えば、始動スイッチ25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8bに絶縁破壊が生じてコイル間が短絡すると、バッテリ26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ことにより、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が加わる。この時、中間プレート34の温度が所定温度まで上昇すると、中間プレート34が小断面積部34eにて溶断するため、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。
In the above operation, for example, when the return failure of the
(実施例1の効果)
本実施例のスタータ1は、銅と比較して電気抵抗が大きい鉄製の中間プレート34にヒューズ機能を持たせているので、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、銅線を束ねて構成されるモータリード線32及びブラシリード線33よりも早く且つ確実に中間プレート34を溶断させることができる。
また、鉄の熱伝導率が銅の約1/5と小さいため、中間プレート34が溶断した時に、その中間プレート34に接続されているモータリード線32及びブラシリード線33への熱伝導を抑えることができ、モータリード線32を保持しているグロメット35を高熱から保護することができる。
(Effect of Example 1)
In the starter 1 of the present embodiment, the iron
Moreover, since the thermal conductivity of iron is as small as about 1/5 that of copper, when the
また、本実施例では、モータリード線32やブラシリード線33等より電気抵抗の大きい鉄製の中間プレート34にヒューズ機能を設けているので、モータリード線32やブラシリード線33等に断面積を小さくしてヒューズ機能を持たせた場合と比較して、モータリード線32及びブラシリード線33の機械的強度が低下することはなく、信頼性の高いスタータ1を提供できる。
更に、中間プレート34の材料として、入手が容易であり、且つ安価な鉄を採用することで、コスト削減を図ることができると共に、プレス加工によって中間プレート34を容易に形成できる利点もある。
Further, in this embodiment, since a fuse function is provided in the iron
Further, by using iron that is easily available and inexpensive as the material of the
中間プレート34には、切欠き部34dが4か所形成されて、モータリード線32との接続部からブラシリード線33との接続部に至る電流経路の断面積が一部分小さくなる小断面積部34eが2か所設けられている。これにより、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた場合に、中間プレート34の小断面積部34eで確実に溶断できるため、溶断部位及び溶断時間の信頼性を高めることができる。
The
また、本実施例のスタータ1は、中間プレート34を介してモータリード線32とブラシリード線33とが電気的に接続されている。つまり、モータリード線32とブラシリード線33は、両者を直接接合する必要がなく、中間プレート34の表面に溶接にて接合できるので、溶接が困難なリード線同士を溶接する場合と比較して、生産性が向上する。
更には、中間プレート34の表面に融点の低い材料の表面処理(例えばすずメッキ)を施すことで、モータリード線32及びブラシリード線33を中間プレート34に溶接する際の溶接性を向上させることができる。その結果、車両走行中の振動等で溶接部が剥がれることはなく、ヒューズ機能の信頼性を高めることができる。
In the starter 1 of the present embodiment, the
Furthermore, surface property of a material having a low melting point (for example, tin plating) is applied to the surface of the
図5は実施例2に係わる中間プレート34と、その中間プレート34に接続されたモータ回路の一部を示す平面図である。
この実施例2は、実施例1に記載した中間プレート34の変形例を示すものである。
実施例2に示す中間プレート34は、図5に示す様に、実施例1に記載した中間プレート34と同様に、3つの凸部34a、34b、34cを有する凸型あるいは略三角形状に形成され、その中央の凸部34aにモータリード線32が接続され、左右両側の凸部34b、34cにそれぞれブラシリード線33が接続されている。中央の凸部34aと反対側の辺には、左右両側の略中間部に切欠き部34dが1か所形成されている。
FIG. 5 is a plan view showing an
The second embodiment shows a modification of the
As shown in FIG. 5, the
上記の切欠き部34dは、モータリード線32が接続される中央の凸部34aと反対側の辺から中央の凸部34a側に向かって半円形状あるいは略U字状に切り込まれている。この結果、一つの切欠き部34dにより、中央の凸部34aから左右両側の凸部34b、34cに至る2つの電流経路の断面積がそれぞれ均等に狭められて、小断面積部34eを形成している。また、3つの凸部34a、34b、34cにおいては、略正方形の部位が残されており、各リード線32、33との接続作業性および接続後の強度を考慮して、一定の面積および断面積が確保されている。
The
この実施例2に記載した中間プレート34は、切欠き部34dの位置や数等の設計が異なるだけで、基本的な構成は実施例1に記載した中間プレート34と同一である。即ち、中間プレート34にヒューズ機能を持たせているので、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた場合は、中間プレート34の小断面積部34eが溶断することで、モータ回路を遮断することができ、モータ2への連続通電を回避できる。
The
図6は実施例3に係わるモータ2の内部構造を示す平面図、図7は実施例3に係わるスタータ1の半断面図、図8はモータ回路図である。
本実施例のスタータ1は、モータ2の界磁を巻線式として構成した一例を示すもので、実施例1に記載したスタータ1とは、主にモータ内部の電流経路が異なり、その他の構成は略同一である。なお、本実施例において、実施例1に記載したスタータ1と実質的に同一である構成部品については、同一番号を記して図示しているが、その説明は省略する。
6 is a plan view showing the internal structure of the
The starter 1 of the present embodiment shows an example in which the field of the
以下に、実施例1と異なるモータ内部の電流経路を中心に説明する。
本実施例の巻線式界磁は、図7に示す様に、磁気回路を形成するヨーク6aと、このヨーク6aの内周に固定される界磁極38と、この界磁極38に巻線される界磁コイル39とで構成される。但し、本実施例では、界磁極38および界磁コイル39がそれぞれ4個ずつ設けられる4極モータ2として説明する。
4個の界磁コイル39は、図8に示す様に、それぞれの一端側がコネクションバー40に接続され、他端側がプラス側ブラシ9aに接続されている。
The following description will focus on the current path inside the motor, which is different from the first embodiment.
As shown in FIG. 7, the wound field of the present embodiment is wound around a
As shown in FIG. 8, each of the four field coils 39 has one end connected to the
コネクションバー40は、電流経路の一部を構成する棒状の金属部品(例えば銅製)であり、モータリード線32と4個の界磁コイル39とを電気的に接続して、モータリード線32を通じて供給される始動電流を4個の界磁コイル39に並列に流すことができる。 このコネクションバー40は、図6に示す様に、第1のバー部材40aと第2のバー部材40bとに分割されて、それぞれ樹脂製のインシュレータ41により絶縁保持され、ヨーク6aのエンドフレーム側開口部の内側に配設されている。
The
第1のバー部材40aは、第2のバー部材40bより全長が長く設けられ、その略中央部にモータリード線32の他端側端部が溶接等により結合されて電気的に接続されている。また、第1のバー部材40aの一端側端部には、2個の界磁コイル39の一端側が共通に接続されている。なお、モータリード線32は、実施例1と同じく、エンドフレーム11に取り付けられるグロメット35の丸孔を挿通して、一端側がエンドフレーム11の外側に取り出されて電磁スイッチ5のモータ端子28に接続され、他端側がエンドフレーム11の内側に引き出されている(図7参照)。
第2のバー部材40bは、第1のバー部材40aの他端側に配設され、以下に説明する中間プレート34を介して第1のバー部材40aと電気的に接続されている。また、第2のバー部材40bの一端側端部には、残り2個の界磁コイル39の一端側が共通に接続されている。
The
The
中間プレート34は、実施例1と同じく、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、自身が溶断することでモータ回路を遮断できるヒューズ機能を持たせている。この中間プレート34は、例えば、鉄製であり、図6に示す様に、全体が緩やかに湾曲した弓型に設けられ、且つ中間プレート34の両側辺には、左右両側の略中央部に、例えば円弧状の窪みが形成されている。中間プレート34の一端側端部には、第1のバー部材40aの他端側端部が溶接等により結合されて電気的に接続され、中間プレート34の他端側端部には、第2のバー部材40bの一端側端部が溶接等により結合されて電気的に接続されている。また、中間プレート34の表面には、第1のバー部材40a及び第2のバー部材40bとの溶接強度を確保するために、例えば、すずメッキ等の表面処理を施すことができる。
Similar to the first embodiment, the
第1のバー部材40aおよび第2のバー部材40bが接続される中間プレート34の両端部には、第1のバー部材40aおよび第2のバー部材40bとの接続作業性や接続後の強度等を考慮して、一定の表面積および断面積が確保されている。また、第1のバー部材40aが接続される中間プレート34の一端側端部と第2のバー部材40bが接続される中間プレート34の他端側端部との間、つまり中間プレート34の長手方向中央部には、中間プレート34の両側辺に前記円弧状の窪みが形成されることで、プレート幅が狭くなる小断面積部34eが設けられている。この小断面積部34e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時に溶断する部位(溶断部位)となる。
At both ends of the
(実施例3の効果)
実施例3に記載したスタータ1は、銅と比較して電気抵抗が大きい鉄製の中間プレート34にヒューズ機能を持たせているので、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、中間プレート34の両側に接続されたコネクションバー40よりも早く且つ確実に中間プレート34を溶断させることができる。
また、鉄の熱伝導率が銅の約1/5と小さいため、中間プレート34が溶断した時に、その中間プレート34に接続されているコネクションバー40及びそのコネクションバー40(第1のバー部材40a)に溶接接合されているモータリード線32への熱伝導を抑えることができ、モータリード線32を保持しているグロメット35を高熱から保護することができる。
(Effect of Example 3)
In the starter 1 described in the third embodiment, since an iron
Moreover, since the thermal conductivity of iron is as small as about 1/5 of copper, when the
また、本実施例では、コネクションバー40やモータリード線32等より電気抵抗の大きい鉄製の中間プレート34にヒューズ機能を設けているので、コネクションバー40やモータリード線32等の断面積を小さくしてヒューズ機能を持たせた場合と比較して、コネクションバー40及びモータリード線32の機械的強度が低下することはなく、信頼性の高いスタータ1を提供できる。
更に、中間プレート34の材料として、入手が容易であり、且つ安価な鉄を採用することにより、コスト削減を図ることができると共に、プレス加工によって容易に形成できる利点もある。
Further, in this embodiment, since the fuse function is provided in the iron
Furthermore, as the material of the
本実施例の中間プレート34には、両側辺の略中央部に円弧状の窪みが形成されて、中間プレート34の幅が狭くなる小断面積部34eが設けられている。これは、第1のバー部材40aが接続される中間プレート34の一端側端部から第2のバー部材40bが接続される中間プレート34の他端側端部に至る電流経路の途中(略中央部)に小断面積部34eが設けられることになるため、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた場合に、前記小断面積部34eで確実に溶断することができ、溶断部位及び溶断時間の信頼性を高めることができる。
The
更には、中間プレート34の表面に融点の低い材料の表面処理(例えばすずメッキ)を施すことで、第1のバー部材40a及び第2のバー部材40bを中間プレート34に溶接する際の溶接性を向上させることができる。その結果、車両走行中の振動等で溶接部が剥がれることはなく、ヒューズ機能の信頼性を高めることができる。
Further, the surface property of the material having a low melting point (for example, tin plating) is applied to the surface of the
実施例1に記載したスタータ1では、中間プレート34にモータリード線32とブラシリード線33とを接続しているので、必然的に中間プレート34を配置する位置が限定される。これに対し、実施例3に記載したスタータ1は、コネクションバー40の任意の場所に中間プレート34を配置することが可能である。つまり、コネクションバー40を第1のバー部材40aと第2のバー部材40bとに分割する位置に応じて、中間プレート34を配置する位置を任意に変更できる。その結果、中間プレート34を配置する場所の自由度が増えるため、スペース上の都合によって中間プレート34の大きさや形状が大きく制限されることはなく、ヒューズ機能を有する中間プレート34として適切な大きさ及び形状を選定することが可能である。
In the starter 1 described in the first embodiment, since the
(変形例)
実施例1では、モータ2の界磁に永久磁石6bを使用する磁石式界磁を記載したが、界磁コイル39を備える巻線式界磁を持つモータ2に本発明を適用することもできる。この巻線式界磁を持つモータ2において、界磁コイル39が電機子8の低電位側(アース側)に配置される場合は、実施例1と同様に、プラス側のブラシリード線33が中間プレート34に接続されるが、界磁コイル39が電機子8の高電位側(バッテリ26側)に配置される場合は、その界磁コイル39の反ブラシ側端部が中間プレート34に接続される。
(Modification)
In the first embodiment, the magnetic field using the
実施例3では、コネクションバー40を分割して、その間に中間プレート34を配置しているが、これ以外の例として、例えば、モータリード線32とコネクションバー40との間に中間プレート34を配置して、この中間プレート34を介してモータリード線32とコネクションバー40とを電気的に接続することもできる。あるいは、コネクションバー40と界磁コイル39との間に中間プレート34を配置して、この中間プレート34を介してコネクションバー40と界磁コイル39とを電気的に接続することもできる。
In the third embodiment, the
また、実施例3に記載したスタータ1は、モータ内部にコネクションバー40を有し、且つ界磁コイル39を持つ巻線式界磁のモータ2を搭載しているが、巻線式界磁に替えて永久磁石6bを有する磁石式界磁を採用することもできる。この場合、モータリード線32とプラス側のブラシリード線33との間にコネクションバー40を配置して、このコネクションバー40を介して両リード線32、33を電気的に接続することができる。この磁石式界磁を持つモータ2の場合でも、(1)コネクションバー40の途中に中間プレート34を配置する、(2)モータリード線32とコネクションバー40との間に中間プレート34を配置する、(3)コネクションバー40とブラシリード線33との間に中間プレート34を配置することが可能である。
Further, the starter 1 described in the third embodiment includes the
実施例1〜3では、本発明の中間部材として、鉄製の中間プレート34を記載したが、中間プレート34の材料としては、鉄以外に、銅より電気抵抗が大きく、且つ熱伝導率が低い材料、例えば、アルミニウム、錫などを採用することができる。
また、中間部材の形状は、実施例1〜3に記載したプレート状、つまり板状である必要はなく、例えば、筒状、棒状、塊状等でも良く、その一部に断面積の小さい小断面積部34eを形成してヒューズ機能を持たせても良い。
In Examples 1 to 3, the
Further, the shape of the intermediate member does not need to be the plate shape described in the first to third embodiments, that is, the plate shape, and may be, for example, a cylindrical shape, a rod shape, a lump shape, etc. The
1 スタータ
2 モータ
5 電磁スイッチ
6 界磁
6a ヨーク
6b 永久磁石
7 整流子
8 電機子
9 ブラシ
11 エンドフレーム(フレーム)
26 バッテリ
32 モータリード線
33 ブラシリード線(モータ内部回路)
34 中間プレート(中間部材)
34d 切欠き部
34e 小断面積部
35 グロメット
39 界磁コイル(モータ内部回路)
40 コネクションバー(モータ内部回路)
40a 第1のバー部材(コネクションバー)
40b 第2のバー部材(コネクションバー)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
26
34 Intermediate plate (intermediate member)
40 Connection bar (motor internal circuit)
40a First bar member (connection bar)
40b Second bar member (connection bar)
Claims (1)
バッテリから前記モータに始動電流を流すためのモータ回路に設けられて、始動電流を断続する電磁スイッチとを備えたスタータにおいて、
前記モータ回路は、
前記モータのフレームに取り付けられるグロメットを挿通して、一端側が前記フレームの外側に取り出されて前記電磁スイッチに接続され、他端側が前記フレームの内側に引き出されるモータリード線と、
前記モータの内部に、前記モータリード線を通じて供給される始動電流が流れる電流経路を形成するモータ内部回路とを有し、
このモータ内部回路は、プラス側のブラシに接続されて前記電流経路の一部を形成する一対のブラシリード線を有し、このブラシリード線と前記モータリード線との間に金属製の中間部材が配置されて、この中間部材にブラシリード線がそれぞれ電気的に接続されており、
前記中間部材は、板状に形成され、前記中間部材に電気的に接続される部品が前記中間部材の表面に溶接されており、前記モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に溶断して、前記モータ回路を遮断するヒューズ機能を有しており、
前記中間部材は、3つの凸部を有する凸形状に設けられて、中央の凸部に前記モータリード線が接続され、両側の凸部にそれぞれ前記ブラシリード線が接続されると共に、前記中央の凸部と前記両側の凸部との間に、それぞれ切欠き部が形成されて、前記中央の凸部から前記両側の凸部に至る電流経路の一部に、前記切欠き部によって断面積が小さくなる小断面積部が設けられているおり、かつ
前記切欠き部は、前記中央の凸部と前記両側の凸部とが略直角に交わる両側角部の2か所と、前記中央の凸部と反対側の辺における前記角部と対向する位置の2か所の合計4か所に形成され、
前記角部に形成される切欠き部は、前記中央の凸部と反対側の辺に向かって切り込まれ、前記中央部の凸部と反対側の辺に形成される切欠き部は、前記角部に形成される切欠き部に対向して切り込まれていることを特徴とするスタータ。 A motor that receives a starting current and generates a rotational force;
In a starter provided with a motor circuit for flowing a starting current from a battery to the motor, and an electromagnetic switch for intermittently starting the current,
The motor circuit is
Inserting a grommet attached to the frame of the motor, one end side is taken out of the frame and connected to the electromagnetic switch, and the other end side is pulled out to the inside of the frame;
A motor internal circuit that forms a current path through which a starting current supplied through the motor lead wire flows, inside the motor;
The motor internal circuit has a pair of brush lead wires that are connected to the brush on the plus side to form part of the current path, and a metal intermediate member between the brush lead wire and the motor lead wire Are arranged, and brush lead wires are electrically connected to the intermediate members,
The intermediate member is formed in a plate shape, and components that are electrically connected to the intermediate member are welded to the surface of the intermediate member, resulting in an excessive thermal load on the motor circuit than during normal use. Sometimes it has a fuse function that cuts off the motor circuit by fusing .
The intermediate member is provided in a convex shape having three convex portions, the motor lead wire is connected to the central convex portion, the brush lead wire is connected to the convex portions on both sides, and the central A notch is formed between each convex part and the convex part on both sides, and a cross-sectional area is formed by the notch part in a part of the current path from the central convex part to the convex part on both sides. A smaller cross-sectional area is provided, and
The notch is located at two opposite corners where the central convex portion and the convex portions on both sides intersect at a substantially right angle and the corner portion on the side opposite to the central convex portion. Are formed in a total of four places,
The notch formed in the corner is cut toward the side opposite to the central convex, and the notch formed on the side opposite to the central convex is A starter characterized by being cut in opposition to a notch formed at a corner .
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