JP4923735B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
この排水装置は、始動電動機の機枠(例えばエンドフレーム)に取付けられるゴム製の水抜きパイプを有している。水抜きパイプは、エンドフレームに開けられた丸穴に嵌め込んで取付けられる取付け部と、この取付け部と一体に設けられた排水筒部とを有し、取付け部から排水筒部まで排水通路が貫通している。
また、水抜きパイプの取付け部は、エンドフレームの内側に配置される頭部の外径が、エンドフレームに開けられた丸穴の内径より大きいため、水抜きパイプをエンドフレームに取付ける際には、水抜きパイプの取付け部を変形させながら、頭部を丸穴に押し込んでエンドフレームの内側に取り出す必要がある。このため、水抜きパイプの組み付け性が悪く、必然的に組み付け時間が長くなる問題があった。
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、ケーシングへの排水部材の取付けが容易であり、且つ脱落しにくい取付け構造を有する回転電機を提供することにある。
本発明は、電機子に設けられる整流子、およびこの整流子に接触するブラシが配置されるモータのケーシングにゴム製の排水部材が取付けられる回転電機において、ケーシングは、互いに円筒形状を有する第1の枠体と第2の枠体とを軸方向に組み合わせて形成され、且つ、少なくとも第1の枠体の円筒開口部には、排水部材を取付けるための取付け穴が形成され、この取付け穴が、第1の枠体の円筒開口端に開いた切欠き形状を有しており、第1の枠体は、取付け穴の壁面に形成された軸方向端面を有し、第2の枠体は、その円筒開口端に形成された軸方向端面を有し、整流子およびブラシを覆っており、排水部材は、第1の枠体の軸方向端面と第2の枠体の軸方向端面との間に軸方向から挟み込まれた状態でケーシングに取付けられる取付け部を有し、この取付け部は、排水穴が貫通する首部と、排水穴の貫通方向に首部を挟んで対向する内側鍔部と外側鍔部とが設けられ、第1の枠体の開口端側から取付け穴に首部を挿入して、内側鍔部と外側鍔部とが、少なくとも第1の枠体を内側と外側から挟み込んだ状態で、第2の枠体の円筒開口端が、外側鍔部に形成された当接面に当接することにより、取付け穴に挿入された首部が、第1の枠体と第2の枠体との間に軸方向から挟み込まれていることを特徴とする。
さらに、第1の枠体に形成される取付け穴は、例えば、第1の枠体を加工する際に、プレスで打ち抜くことが出来るため、生産性が向上する。
請求項1に記載した回転電機において、排水部材は、取付け部と一体に設けられた排水筒部を有し、この排水筒部の内部に排水穴に通じる排水通路が形成され、この排水通路が迷路構造に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、排水筒部の排水通路を迷路構造に形成しているので、外部からの浸水を抑制できる効果がある。また、排水部材がゴム製であるため、外部からの浸水を抑制するために排水筒部を長くした場合でも、排水筒部に外力が加わった時に、取付け部に対して排水筒部が変形できるので、取付け部に大きな外力が働くことはなく、排水部材が容易に脱落することはない。
(請求項3の発明)
請求項1または2に記載した回転電機において、内側鍔部と外側鍔部は、第1の枠体を内側と外側から挟み込む第1の内側鍔部と第1の外側鍔部、および、第2の枠体を内側と外側から挟み込む第2の内側鍔部と第2の外側鍔部を有することを特徴とする。
(請求項4の発明)
請求項3に記載した回転電機において、外側鍔部は、第1の外側鍔部と第2の外側鍔部との間に当接面が形成され、第2の枠体の板厚方向に相当する当接面の高さ分だけ、第1の外側鍔部より第2の外側鍔部の方が肉厚が薄く形成されていることを特徴とする。
本発明は、電機子に設けられる整流子、およびこの整流子に接触するブラシが配置されるモータのケーシングに樹脂製の排水部材が取付けられる回転電機において、ケーシングは、互いに円筒形状を有する第1の枠体と第2の枠体とを軸方向に組み合わせて形成され、且つ、少なくとも第1の枠体の円筒開口部には、排水部材を取付けるための取付け穴が形成され、この取付け穴が、第1の枠体の円筒開口端に開いた切欠き形状を有しており、第1の枠体は、取付け穴の壁面に形成された軸方向端面を有し、第2の枠体は、その円筒開口端に形成された軸方向端面を有し、整流子およびブラシを覆っており、排水部材は、第1の枠体の開口端側から取付け穴に挿入される首部と、この首部を介して第1の枠体を内側と外側から挟み込む内側鍔部と外側鍔部とが設けられた取付け部を有し、この取付け部が、第1の枠体の軸方向端面と第2の枠体の軸方向端面との間に軸方向から挟み込まれた状態でケーシングに取り付けられていることを特徴とする。
請求項5に記載した回転電機において、排水部材は、取付け部を通ってケーシングの外部に通じる排水通路を有し、この排水通路は、第2の枠体側が全面的に開口して形成され、その開口面の一部が第2の枠体の端面によって閉塞されることを特徴とする。
排水通路の周囲全面が壁で囲まれていると、排水部材を樹脂成形する際に、スライド型や3方向型を使用する必要がある。これに対し、本発明の排水部材は、排水通路の一面に壁を設けることなく、第2の枠体側が全面的に開口しているので、2方向の型抜きで樹脂成形できる。このため、安価な型構造を採用できるので、排水部材をより安価に製造できる。
請求項6に記載した回転電機において、排水部材は、外側鍔部に近接して端板が設けられ、この端板と第1の枠体及び第2の枠体との間に排水通路の出口が開口していることを特徴とする。
この場合、排水通路の出口が端板の影に隠れるので、ケーシングの外部から排水通路の出口へ浸水することを抑制できる。
請求項1〜7に記載した何れか一つの回転電機は、モータに発生する回転力をピニオンギヤから内燃機関のリングギヤに伝達して内燃機関を始動させるためのスタータであることを特徴とする。
自動車等に搭載されるスタータは、雨天走行中あるいは洗車時等に被水する機会が多いため、ケーシングに排水部材を取付けることは重要であり、請求項1〜7に記載した何れかの技術を採用することができる。
(請求項9の発明)
請求項8に記載した回転電機において、ケーシングは、モータの磁気回路を形成するヨークと、このヨークの軸方向反ピニオンギヤ側であるエンド側円筒開口部の外周にインロー嵌合によって組み合わされるエンドフレームとを有し、第1の枠体は、ヨークであり、第2の枠体は、エンドフレームであることを特徴とする。
例えば、エンドフレームに排水部材を取付ける場合は、エンドフレームの内側に配置される部品(例えばブラシ、ブラシホルダ、ブラシスプリング等)との干渉を回避する必要があるため、排水部材の取付位置が限定される。
これに対し、本発明では、第1の枠体であるヨークのエンド側円筒開口部に取付け穴を形成するので、ケーシングの内側に比較的スペースを確保できる部位に排水部材を取付けることが可能である。
(請求項10の発明)
請求項8に記載した回転電機において、ケーシングは、モータの磁気回路を形成するヨークと、このヨークの軸方向ピニオンギヤ側であるフロント側円筒開口部に組み合わされるフロントハウジングとを有し、第1の枠体は、ヨークであり、第2の枠体は、フロントハウジングであることを特徴とする。
スタータ1は、エンジンを始動するために必要な回転力を発生するモータ2を備え、このモータ2のケーシング(以下に記載する)に排水部材3が取付けられている。
モータ2は、ヨーク4の内周に複数個の永久磁石5(界磁コイルでも良い)を配置して構成される界磁と、この界磁の内側に回転自在に配置される電機子6と、この電機子6に設けられる整流子7に摺接するブラシ8等を有し、界磁によって発生する電磁力の作用で電機子6に回転力を発生する周知の直流電動機である。
磁気回路を形成するヨーク4は、その軸方向の両端が開口する円筒形状に設けられて、フロントハウジング10とエンドフレーム9との間に挟持され、ケーシングの一部を形成している。
ヨーク4のエンドフレーム9側の円筒開口部(以下、エンド側開口部と呼ぶ)には、排水部材3を取付けるための取付け穴11が形成されている。この取付け穴11は、周囲が閉じた丸穴ではなく、図3に示す様に、略U字状に形成されて、ヨーク4の円筒開口端(以下、開口端と呼ぶ)に開いている。
また、ヨーク4は、取付け穴11の壁面に形成されて、排水部材3に当接する軸方向端面を有している。
排水部材3は、例えば、ゴム製であり、図2に示す様に、ケーシングへの取付け部3Aと、内部に排水通路3a(図1参照)を形成する排水筒部3Bとが一体に設けられている。また、排水部材3は、ヨーク4の軸方向端面とエンドフレーム9の軸方向端面との間に取付け部3Aが軸方向から挟み込まれた状態で、ヨーク4のエンド側開口部とエンドフレーム9の円筒開口部との間に取付けられる。
首部3bを挟んで対向する内側鍔部3cと外側鍔部3dの各対向面は、図4に示す様に、排水部材3をヨーク4に取付けた状態で、ヨーク4の軸心方向から見た形状がヨーク4の円筒形状に沿って緩やかに湾曲している。
内側鍔部3cの表面には、図2(a)に示す様に、排水穴3eに通じる複数の排水溝3fが形成されている。この排水溝3fは、ケーシングの内部に入り込んだ水を排水穴3eへ導く働きを有する。また、外側鍔部3dには、エンドフレーム9の開口端面が当接する当接面3hが形成されている。
また、内側鍔部3cと外側鍔部3dは、排水部材3をケーシングに取付けた状態で、ヨーク4を板厚方向に挟み込む第1の内側鍔部3c1と第1の外側鍔部3d1、および、エンドフレーム9を板厚方向に挟み込む第2の内側鍔部3c2と第2の外側鍔部3d2を有し、且つ、第1の外側鍔部3d1と第2の外側鍔部3d2との間に当接面3hが形成され、図2(b)に示す様に、当接面3hの高さ分(図示上下方向の寸法)だけ、第1の外側鍔部3d1より第2の外側鍔部3d2の方が肉厚が薄く形成されている。
また、排水筒部3Bの内部には、図1に示す様に、排水通路3aを迷路構造に形成する邪魔板3hと、この邪魔板3hより下流側に位置する仕切板3iとが設けられ、この仕切板3iの中央部に排水通路3aを絞る小穴3jが形成されている。
上記の排水部材3は、ヨーク4のエンド側開口部にエンドフレーム9を組み付ける前に、ヨーク4の開口端側から取付け部3Aの首部3bを取付け穴11に挿入して、内側鍔部3cと外側鍔部3dとが、少なくともヨーク4を内側と外側から挟み込んだ状態でヨーク4に取付けられる(図4参照)。
この後、ヨーク4のエンド側開口部にエンドフレーム9を組み付けると、エンドフレーム9の開口端が外側鍔部3dに形成された当接面3hに当接することにより、図1に示す様に、ヨーク4とエンドフレーム9との間に首部3bが挟み込まれて保持される。
これにより、排水部材3は、図1に示す様に、取付け部3Aがヨーク4の軸方向端面とエンドフレーム9の軸方向端面との間に軸方向から挟み込まれた状態で取り付けられる。この状態で、第1の内側鍔部3c1と第1の外側鍔部3d1との間にヨーク4が板厚方向に挟み込まれ、第2の内側鍔部3c2と第2の外側鍔部3d2との間にエンドフレーム9が板厚方向に挟み込まれている。
なお、ケーシングに対する排水部材3の取付け位置は、スタータ1をエンジンに取付けた状態で、天地方向の地方向である。
実施例1では、排水部材3を取付けるための取付け穴11が、ヨーク4のエンド側開口部に形成されて、ヨーク4の開口端に開いているので、従来の様にケーシングの外側から排水部材3の取付け部3Aを取付け穴11に押し込んで取付ける必要はなく、取付け穴11に対してヨーク4の開口端側から取付けることができる。つまり、排水部材3の取付け部3Aをヨーク4の開口端側から軸方向に沿ってスライドさせながら、取付け部3Aの首部3bを取付け穴11に挿入できるため、排水部材3を取付けるのに大きな力は必要なく、極めて容易に取付けることができる。その結果、排水部材3の自動組み付けも可能となり、コスト低減を図ることができる。
従来の様に、排水部材3をケーシングの外側から取付け穴11に押し込んで組み付ける構成では、排水部材3の取付け部3Aを変形させるために、ゴム製の排水部材3を用いる必要がある。しかし、本発明では、実施例1に記載した様に、排水部材3の取付け部3Aをヨーク4の開口端側から軸方向に沿ってスライドさせながら、取付け部3Aの首部3bを取付け穴11に挿入して取付けることができるので、実施例1に記載したゴム製の排水部材3以外にも、樹脂製の排水部材3を採用することができる。
図5(a)は排水部材3の平面図、同図(b)はフロント側から見た排水部材3の正面図、同図(c)は排水部材3の側面図、同図(d)はエンド側から見た排水部材3の正面図、図6は排水部材3をケーシングに取付けた状態を示す断面図である。なお、フロント側とは、排水部材3に対してフロントハウジング10側であり、エンド側とは、排水部材3に対してエンドフレーム9側である。
取付け部3Aは、実施例1の排水部材3と同様に、ヨーク4の取付け穴11に挿入される首部3bと、この首部3bを挟んで対向する内側鍔部3cと外側鍔部3dとが設けられ、内部に排水穴3e(本発明の排水通路)が形成されている。但し、排水穴3eは、周囲全面が壁で囲まれているのではなく、エンドフレーム9側〔図5(c)の右側〕の一面が全面的に開口している。
また、出口部3Cの端面には、出口部3Cの外形より大きな略円形の端板3kが設けられている。この端板3kは、排水出口3gの開口面と直交して設けられ、且つ排水出口3gの開口面より外側へ出ているため、スタータ1が被水した時等に、排水出口3gより排水部材3の内部へ浸水することを抑制できる。
また、排水穴3eの周囲全面が壁で囲まれていると、排水部材3を樹脂成形する際に、スライド型や3方向型を使用する必要があるが、本実施例の排水部材3は、排水穴3eの一面に壁を設けることなく、エンドフレーム9側が全面的に開口しているので、2方向の型抜きで樹脂成形できる。このため、安価な型構造を採用できるので、排水部材3をより安価に製造できる。
実施例1及び実施例2では、排水部材3を取付けるための取付け穴11をヨーク4のエンド側開口部に形成する例を記載したが、ヨーク4のフロント側円筒開口部、つまりフロントハウジング10に組み合わされる円筒開口部に形成しても良い。
また、ヨーク4とエンドフレーム9の両方、あるいはヨーク4とフロントハウジング10の両方に取付け穴11を形成しても良い。但し、何れの場合も、取付け穴11は閉じた穴ではなく、開いた形状である。
また、実施例1では、本発明の回転電機をスタータ1に適用した一例を記載したが、スタータ以外の回転電機、例えば、各種の電動機等にも広く適用できる。
3 排水部材
4 ヨーク(ケーシング、第1の枠体)
9 エンドフレーム(ケーシング、第2の枠体)
3A 排水部材の取付け部
3B 排水部材の排水筒部(実施例1)
3C 排水部材の出口部(実施例2)
3a 排水通路
3b 首部
3c 内側鍔部
3d 外側鍔部
3e 排水穴(排水通路)
3g 排水出口
3h 当接面
10 フロントハウジング(ハウジング)
11 取付け穴
Claims (10)
- 電機子に設けられる整流子、およびこの整流子に接触するブラシが配置されるモータのケーシングにゴム製の排水部材が取付けられる回転電機において、
前記ケーシングは、互いに円筒形状を有する第1の枠体と第2の枠体とを軸方向に組み合わせて形成され、且つ、少なくとも前記第1の枠体の円筒開口部には、前記排水部材を取付けるための取付け穴が形成され、この取付け穴が、前記第1の枠体の円筒開口端に開いた切欠き形状を有しており、
前記第1の枠体は、前記取付け穴の壁面に形成された軸方向端面を有し、
前記第2の枠体は、その円筒開口端に形成された軸方向端面を有し、前記整流子および前記ブラシを覆っており、
前記排水部材は、前記第1の枠体の軸方向端面と前記第2の枠体の軸方向端面との間に軸方向から挟み込まれた状態で前記ケーシングに取付けられる取付け部を有し、
この取付け部は、排水穴が貫通する首部と、前記排水穴の貫通方向に前記首部を挟んで対向する内側鍔部と外側鍔部とが設けられ、前記第1の枠体の開口端側から前記取付け穴に前記首部を挿入して、前記内側鍔部と前記外側鍔部とが、少なくとも前記第1の枠体を内側と外側から挟み込んだ状態で、前記第2の枠体の円筒開口端が、前記外側鍔部に形成された当接面に当接することにより、前記取付け穴に挿入された前記首部が、前記第1の枠体と前記第2の枠体との間に軸方向から挟み込ま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、
前記排水部材は、前記取付け部と一体に設けられた排水筒部を有し、この排水筒部の内部に前記排水穴に通じる排水通路が形成され、この排水通路が迷路構造に形成されていることを特徴とする回転電機。 - 請求項1または2に記載した回転電機において、
前記内側鍔部と前記外側鍔部は、前記第1の枠体を内側と外側から挟み込む第1の内側鍔部と第1の外側鍔部、および、前記第2の枠体を内側と外側から挟み込む第2の内側鍔部と第2の外側鍔部を有することを特徴とする回転電機。 - 請求項3に記載した回転電機において、
前記外側鍔部は、前記第1の外側鍔部と前記第2の外側鍔部との間に前記当接面が形成され、前記第2の枠体の板厚方向に相当する前記当接面の高さ分だけ、前記第1の外側鍔部より前記第2の外側鍔部の方が肉厚が薄く形成されていることを特徴とする回転電機。 - 電機子に設けられる整流子、およびこの整流子に接触するブラシが配置されるモータのケーシングに樹脂製の排水部材が取付けられる回転電機において、
前記ケーシングは、互いに円筒形状を有する第1の枠体と第2の枠体とを軸方向に組み合わせて形成され、且つ、少なくとも前記第1の枠体の円筒開口部には、前記排水部材を取付けるための取付け穴が形成され、この取付け穴が、前記第1の枠体の円筒開口端に開いた切欠き形状を有しており、
前記第1の枠体は、前記取付け穴の壁面に形成された軸方向端面を有し、
前記第2の枠体は、その円筒開口端に形成された軸方向端面を有し、前記整流子および前記ブラシを覆っており、
前記排水部材は、前記第1の枠体の開口端側から前記取付け穴に挿入される首部と、この首部を介して前記第1の枠体を内側と外側から挟み込む内側鍔部と外側鍔部とが設けられた取付け部を有し、この取付け部が、前記第1の枠体の軸方向端面と前記第2の枠体の軸方向端面との間に軸方向から挟み込まれた状態で前記ケーシングに取り付けられていることを特徴とする回転電機。 - 請求項5に記載した回転電機において、
前記排水部材は、前記取付け部を通って前記ケーシングの外部に通じる排水通路を有し、この排水通路は、前記第2の枠体側が全面的に開口して形成され、その開口面の一部が前記第2の枠体の端面によって閉塞されることを特徴とする回転電機。 - 請求項6に記載した回転電機において、
前記排水部材は、前記外側鍔部に近接して端板が設けられ、この端板と前記第1の枠体及び前記第2の枠体との間に前記排水通路の出口が開口していることを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜7に記載した何れか一つの回転電機は、モータに発生する回転力をピニオンギヤから内燃機関のリングギヤに伝達して前記内燃機関を始動させるためのスタータであることを特徴とする回転電機。
- 請求項8に記載した回転電機において、
前記ケーシングは、前記モータの磁気回路を形成するヨークと、このヨークの軸方向反ピニオンギヤ側であるエンド側円筒開口部の外周にインロー嵌合によって組み合わされるエンドフレームとを有し、前記第1の枠体は、前記ヨークであり、前記第2の枠体は、前記エンドフレームであることを特徴とする回転電機。 - 請求項8に記載した回転電機において、
前記ケーシングは、前記モータの磁気回路を形成するヨークと、このヨークの軸方向ピニオンギヤ側であるフロント側円筒開口部に組み合わされるフロントハウジングとを有し、前記第1の枠体は、前記ヨークであり、前記第2の枠体は、前記フロントハウジングであることを特徴とする回転電機。
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