JP4687439B2

JP4687439B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP4687439B2
Application number: JP2005363575A
Authority: JP
Inventors: 達彌齋藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: US20070137600A1; JP2007166867A

Description

本発明は、リード線の撚線部がグロメットを挿通してフレームの外側に取り出され、且つグロメットと一体に設けられたチューブの内部に通されている回転電機に関する。

従来技術として、特許文献１に記載された回転電機がある。
この回転電機は、自動車用エンジンを始動するためのスタータに適用されるもので、モータケースに取り付けられるグロメットを挿通してモータケースの外側に取り出されるリード線を有している。このリード線は、モータ側の引出部が溶接等により固められて、グロメットに締め代を持ってシールされている。
また、特許文献２には、グロメットと一体に設けられたチューブが示され、このチューブにリード線を通して、そのリード線の端部を電磁スイッチのモータ端子に接続する構成が開示されている。
特開２００５−３３９５５号公報実公平６−３５６４９号公報

ところで、モータケースの内部に引き出されるリード線の引出部には、ブラシピグテールやコネクションバー等の内部導体が溶接される。しかし、図６に示す様に、チューブ１００がグロメット１１０と一体に設けられて、そのチューブ１００の内部にリード線の撚線部１２０を通し、且つリード線の引出部１３０がグロメット１１０に締め代を持ってシールされている構成では、グロメット１１０をたくし上げる（図示矢印方向に移動する）のに大きな力を要する。また、グロメット１１０を一度たくし上げると、固められた引出部１３０より径の大きい撚線部１２０を圧縮するため、グロメット１１０を元の位置に戻すことが困難である。

また、チューブ１００の開口端よりチューブ１００の内部に浸入した水が排出されることなく、チューブ１００の内部に留まると、長い時間をかけてグロメット１１０のシール部１４０を通過して、モータケースの内部に入り込むことで発錆の原因となり、耐久性に問題が生じる。
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、リード線の引出部に対する溶接作業性の向上及びグロメットの組み付け性向上を図ると共に、チューブの内部に留まる水を少なくして、フレーム内部への浸水を抑制できる技術を提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、フレームに取り付けられるグロメットと、このグロメットと一体に設けられるチューブと、グロメットに形成される貫通孔を挿通してフレームの外側に取り出される撚線部を有し、この撚線部がチューブの内部に通されるリード線とを備える回転電機であって、グロメットは、貫通孔の内径が撚線部の外径と略同等あるいは若干大きく形成され、撚線部は、径方向に圧縮して固められた固め部を有し、チューブは、固め部に対し締め代を持って押圧する少なくとも２個所以上の押圧部が所定の間隔で配置されるシール部を有し、このシール部の一端側と他端側には、押圧部から離れるにつれてチューブの内径がテーパ状に大きくなる拡径部が設けられていることを特徴とする。

上記の構成では、撚線部の固め部に対するシール部をグロメットではなく、チューブに持たせている。つまり、グロメットにシール部を設けていないため、チューブに設けられたシール部との間でチューブを撓ませながら、小さな力でグロメットを容易にたくし上げることができる。また、フレームの内部に引き出されるリード線の引出部に溶接作業を行った後、グロメットを元の位置へ確実に戻すことができる。これにより、リード線の引出部に対する溶接作業性及びグロメットの組み付け作業性が向上する。
また、グロメットにシール部が無くても、チューブにシール部を設けることで、チューブの開口端よりチューブの内部に浸入した水をシール部で止めることができる。
さらに、シール部に設けられる２箇所以上の押圧部が、撚線部の固め部に対し締め代を持って押圧することにより、撚線部の毛細管現象による浸水を固め部で防止できる。その結果、チューブの内部に浸入した水が回転電機の内部まで入り込むことを抑制でき、回転電機の耐久性及び耐錆性が向上する。
また、シール部には、２箇所以上の押圧部が所定の間隔で配置され、その２箇所以上の押圧部によって段階的にシールできるので、シール部のシール性が向上する。

（請求項２の発明）
請求項１に記載した回転電機において、チューブに設定されるシール部は、チューブの長さ方向の略中央部に位置していることを特徴とする。
チューブに設定されるシール部の位置がグロメットに近接していると、グロメットをたくし上げる際に、チューブを撓ませるために大きな荷重を要する。
また、シール部の位置が反グロメット側の端部に近接している場合は、リード線の反グロメット側端部を外部端子に接続する際に、リード線の端部を外部端子に近づけるためにリード線を曲げる必要があると、その曲げ加工が困難になる。
これに対し、チューブの略中央部にシール部を設定することで、グロメットをたくし上げる際に、小さな荷重でチューブを撓ませることができる。また、リード線の端部を外部端子に近づけるために曲げる必要がある場合でも、その曲げ加工にシール部が影響することがないので、外部端子への接続作業を容易にできる。

（請求項３の発明）
請求項１に記載した回転電機において、チューブに設定されるシール部は、チューブの長さ方向の中央部より反グロメット側に位置していることを特徴とする。
チューブに設定されるシール部の位置がグロメットに近接していると、グロメットをたくし上げる際に、チューブを撓ませるために大きな荷重を要する。
これに対し、チューブの中央部より反グロメット側にシール部を設定することで、グロメットをたくし上げる際に、小さな荷重でチューブを撓ませることができる。

（請求項４の発明）
請求項１に記載した回転電機において、チューブに設定されるシール部は、チューブの長さ方向の中央部よりグロメット側に位置していることを特徴とする。
シール部の位置が反グロメット側の端部に近接している場合は、リード線の反グロメット側端部を外部端子に接続する際に、リード線の端部を外部端子に近づけるためにリード線を曲げる必要があると、その曲げ加工が困難になる。
これに対し、チューブの中央部よりグロメット側にシール部を設定することで、リード線の端部を外部端子に近づけるために曲げる必要がある場合でも、その曲げ加工にシール部が影響することがないので、外部端子への接続作業を容易にできる。

（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの回転電機において、電磁力の作用で電機子に回転力を発生するモータと、このモータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチとを備え、リード線は、モータのケーシングを形成するフレームの内側で、撚線部の一端がモータの内部導体に接続され、フレームの外側に取り出された撚線部の他端が、電磁スイッチに設けられるモータ端子に接続されることを特徴とする。

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。

実施例１では、本発明の回転電機をエンジン始動用のスタータに適用した一例を説明する。図１はスタータ１に使用されるリード線９の断面図、図３はスタータ１の側面図である。
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の通電回路（モータ回路と呼ぶ）に設けられるメイン接点（後述する）を開閉する電磁スイッチ３と、モータ２の駆動トルクが伝達されて回転するピニオンギヤ４等を有し、このピニオンギヤ４をエンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合わせた後、ピニオンギヤ４からリングギヤへモータ２の駆動トルクを伝達してエンジンを始動させる周知の働きを有する。

モータ２は、電磁力の働きによって電機子（図示せず）に回転力を発生する直流電動機であり、図３に示す様に、スルーボルト５によってフロントハウジング６に締め付け固定されている。
電磁スイッチ３は、２本の外部端子７、８を介してモータ回路に接続される一組の固定接点（図示せず）と、この一組の固定接点間を断続する可動接点（図示せず）と、電磁石の吸引力を利用して可動接点を駆動するソレノイド（図示せず）等を有し、可動接点を介して両固定接点間が導通することで前記メイン接点が閉状態（ＯＮ）となり、両固定接点間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態（ＯＦＦ）となる。
２本の外部端子７、８は、バッテリケーブルを通じて車載バッテリに接続されるＢ端子７と、モータ２から取り出されたリード線９が接続されるＭ端子８である。

リード線９は、図１に示す様に、複数本の銅素線を撚り合わせて形成される撚線部９ａに絶縁用のチューブ１０を被せて形成され、このチューブ１０がグロメット１１と一体に設けられている。
撚線部９ａは、グロメット１１を挿通してモータ２の内部に引き込まれる一端側の端部（以下、引出部９ｂと呼ぶ）に、モータ２の内部導体１２（例えばコネクションバーあるいはブラシピグテール等）が溶接され、チューブ１０から取り出された他端側の端部にターミナル１３が接続されて、このターミナル１３が電磁スイッチ３のＭ端子８（図３参照）に電気的に接続される。また、撚線部９ａの長さ方向の中間部には、溶接等により径方向に圧縮して固められた固め部９ｃが設けられている。

グロメット１１は、ゴム製であり、例えば、図３に示す様に、モータ２の後部側を覆うエンドフレーム１４に取り付けられて、モータヨーク１５との間に挟持されている。このグロメット１１には、撚線部９ａを通すための貫通孔が形成されている。貫通孔の内径は、撚線部９ａの外径と略同等あるいは若干大きく形成されている。
チューブ１０は、撚線部９ａを無理なく通すことができる程度に、撚線部９ａの外径より若干大きい内径を有している。また、チューブ１０の中間部には、図１に示す様に、撚線部９ａの固め部９ｃに対し締め代を持ってシールするシール部１０ａが設けられている。このシール部１０ａは、チューブ１０の内径を固め部９ｃの外径より若干小さくして設けられている。

上記のリード線９は、図３に示す様に、グロメット１１からモータ２の外側に取り出された直後にスタータ１の前方（図示左方向）に向かって折り曲げられ、モータヨーク１５と略平行に配設された後、電磁スイッチ３に設けられたＭ端子８の近傍で再度、図示上方へ折り曲げられて、撚線部９ａの端部に取り付けられたターミナル１３がＭ端子８にナット１６で締め付け固定されている。

（実施例１の効果）
実施例１に示すグロメット１１は、撚線部９ａを通すための貫通孔の内径が、撚線部９ａの外径と略同等あるいは若干大きく形成されている。つまり、撚線部９ａに対するシール部１０ａをグロメット１１に設けていないため、撚線部９ａの引出部９ｂにモータ２の内部導体１２を溶接する際に、図２に示す様に、チューブ１０に設定されたシール部１０ａを動かすことなく、小さな力Ｆでチューブ１０を撓ませながらグロメット１１を容易にたくし上げる（図示矢印方向へ移動する）ことができる。
また、グロメット１１をたくし上げた状態で撚線部９ａがグロメット１１によって締め付けられることもないため、引出部９ｂへの溶接作業を実施した後、グロメット１１を元の位置へ容易に且つ確実に戻すことができる。これにより、撚線部９ａの引出部９ｂに対する溶接作業性及びグロメット１１の組み付け作業性が向上する。

なお、グロメット１１にシール部が無くても、チューブ１０にシール部１０ａを設けることで、チューブ１０の開口端よりチューブ１０の内部に浸入した水をシール部１０ａで止めることができる。
また、撚線部９ａには、径方向に圧縮して固められた固め部９ｃが設けられ、この固め部９ｃがチューブ１０のシール部１０ａに締め代を持ってシールされているため、撚線部９ａの毛細管現象による浸水を固め部９ｃで防止できる。これらの結果、チューブ１０の内部に浸入した水がモータ２の内部まで入り込むことを抑制でき、モータ２の耐久性及び耐錆性が向上する。
また、従来の様に、グロメット１１にシール部１０ａを設定した場合と比較すると、チューブ１０の開口端からシール部１０ａまでの距離を従来より短くできるため、チューブ１０の内部に浸入して留まる水の量を少なくできる。その結果、モータ内部への浸水レベルを抑えることができる。

更に、チューブ１０に設定されるシール部１０ａの位置がグロメット１１に近接していると、グロメット１１をたくし上げる際に、チューブ１０を撓ませるために大きな荷重を要するが、本実施例では、チューブ１０の中間部にシール部１０ａを設定しているので、グロメット１１をたくし上げる際に、シール部１０ａが抵抗になることはなく、小さな荷重でチューブ１０を撓ませることができる。
また、ターミナル１３を電磁スイッチ３のＭ端子８に接続するために、リード線９を折り曲げる場合には、図４に示す様に、シール部１０ａを避けて折り曲げることができるので、Ｍ端子８へのターミナル１３の接続作業を容易にできる。

図５はチューブ１０のシール部１０ａを示す拡大断面図である。
この実施例２に示すシール部１０ａは、図５に示す様に、撚線部９ａの固め部９ｃに締め代を持って押圧する押圧部１０ｂが少なくとも２箇所以上（図５では３箇所）設けられ、その２箇所以上の押圧部１０ｂが所定の間隔で配置されている。また、シール部１０ａの一端側と他端側には、押圧部１０ｂから離れるにつれてチューブ１０の内径がテーパ状に大きくなる拡径部１０ｃが設けられている。
上記の構成によれば、２箇所以上の押圧部１０ｂにより、撚線部９ａの固め部９ｃに対し段階的にシールできるので、シール性がより向上する。

リード線の断面図である（実施例１）。グロメットをたくし上げた状態を示すリード線の断面図である。スタータの全体側面図である。リード線の断面図である。チューブに設けられたシール部の拡大断面図である（実施例２）。リード線の断面図である（従来技術）。

符号の説明

１スタータ（回転電機）
２モータ
３電磁スイッチ
８Ｍ端子（モータ端子）
９リード線
９ａ撚線部
９ｃ撚線部に設けられる固め部
１０チューブ
１０ａシール部
１０ｂシール部の押圧部
１１グロメット
１２モータの内部導体
１４エンドフレーム（フレーム、モータのケーシング）

Claims

フレームに取り付けられるグロメットと、
このグロメットと一体に設けられるチューブと、
前記グロメットに形成される貫通孔を挿通して前記フレームの外側に取り出される撚線部を有し、この撚線部が前記チューブの内部に通されるリード線とを備える回転電機であって、
前記グロメットは、前記貫通孔の内径が前記撚線部の外径と略同等あるいは若干大きく形成され、
前記撚線部は、径方向に圧縮して固められた固め部を有し、
前記チューブは、前記固め部に対し締め代を持って押圧する少なくとも２個所以上の押圧部が所定の間隔で配置されるシール部を有し、このシール部の一端側と他端側には、前記押圧部から離れるにつれて前記チューブの内径がテーパ状に大きくなる拡径部が設けられていることを特徴とする回転電機。
請求項１に記載した回転電機において、
前記チューブに設定されるシール部は、前記チューブの長さ方向の略中央部に位置していることを特徴とする回転電機。
請求項１に記載した回転電機において、
前記チューブに設定されるシール部は、前記チューブの長さ方向の中央部より反グロメット側に位置していることを特徴とする回転電機。
請求項１に記載した回転電機において、
前記チューブに設定されるシール部は、前記チューブの長さ方向の中央部よりグロメット側に位置していることを特徴とする回転電機。
請求項１〜４に記載した何れかの回転電機において、
電磁力の作用で電機子に回転力を発生するモータと、
このモータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチとを備え、
前記リード線は、前記モータのケーシングを形成する前記フレームの内側で、前記撚線部の一端が前記モータの内部導体に接続され、前記フレームの外側に取り出された前記撚線部の他端が、前記電磁スイッチに設けられるモータ端子に接続されることを特徴とする回転電機。