JP5390836B2 - 始動発電機 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のエンジン等に設けられる始動発電機の技術分野に属するものである。

一般に、自動二輪車のエンジンに設けられる始動発電機として、固定子と、固定子の周りを回転する回転子と、回転子の回転位置を検出する検出センサとを備えたものが知られている。固定子は、Ｔ字形状に形成されたティース部を有する固定子鉄心と、ティース部の周りに巻装されたコイルとを有し、回転子は、有底筒状に形成されたロータヨークと、ロータヨークの内周面に周回り方向等間隔で配設された複数のマグネット（フィールドマグネット）とを有している。そして、回転子を構成するロータヨークはフライホイールとしても使用されている。特に、この始動発電機がエンジン始動装置（スタータモータ）として使用される場合においては、始動発電機がブラシレスモータとして作動するため、始動発電機にブラシレスモータを駆動するモータドライバが接続され、モータドライバからのモータ駆動信号に基づいてブラシレスモータの固定子の各コイルに電流が供給され、回転子が回転する。モータドライバは、回転検出センサによって検出された回転子の回転位置信号に基づいてブラシレスモータを駆動するモータ駆動用信号を発生する。
回転検出センサは、従来、回転子のロータヨークに設けられたセンサマグネットと、固定子に配設されたホールＩＣ等のセンサ素子によって構成され、センサ素子は、回転子の回転に伴って切り替わるセンサマグネットの磁束の切り替りを検出する。始動発電機がエンジン始動装置として使用される場合には、回転検出センサは、モータ駆動用信号を発生するための回転位置信号の他に、回転子の絶対的な位置情報信号をも検出する。この位置情報信号はエンジンの点火タイミング用信号を発生するために用いられる。

このような構成のものとしては、センサマグネットとして、Ｓ極とＮ極とが交互に複数個着磁されたリング状の駆動用センサマグネットと、周回り方向一箇所にのみＮ極が着磁されたリング状の点火タイミング用センサマグネットとを、回転子のロータヨークに設けられたボス筒部上に、軸方向に互いに隣接して配設するようにしたものがあり、このものでは、固定子にケース体を設け、駆動用センサマグネットに対向する部位に位置して駆動用センサ素子を配置し、点火タイミング用センサマグネットに対向する位置に点火タイミング用センサ素子を配置する構成としている。
特開２００３−１４８３１７号公報

ところが、前記従来のものでは、回転子のボス筒部に、駆動用センサマグネットと点火タイミング用センサマグネットの両者が軸方向に並んで設けられているので、これらセンサマグネットと、これに対応するセンサ素子とを、固定子に干渉しないように設けるためには、ボス筒部の筒長を長くしなければならない。さらに、駆動用センサマグネットは、回転子のロータヨークの内周面に設けられたフィールドマグネットの着磁位置に対応して着磁されるが、駆動用センサマグネットは小径であるため、フィールドマグネットに比べ精度よく着磁することが難しいという問題がある。駆動用センサマグネットの周回り方向の着磁位置の僅かなずれが回転子の位置ずれとして影響するため、着磁位置がずれるとセンサ素子による回転位置信号や位置情報信号の検出が正確にできないという問題もあり、これらに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、エンジンの躯体から突出する駆動軸に遊嵌状に外嵌し、躯体に固定される固定子と、固定子に遊嵌状に外嵌する筒部を備え、駆動軸と一体回転するよう連結される回転子と、該回転子の内周面に設けられるマグネットと、該マグネットの磁束の切り替わりに基づいて前記回転子の回転位置を検出する回転検出センサとを有する始動発電機において、回転検出センサを、マグネットの磁束の切り替りを検出する複数のセンサ素子と、前記センサ素子が固定される基盤と、該基盤から引出されるリード線と、これらセンサ素子、基盤を収容するケース体とを備えて構成し、ケース体は、固定子の躯体側の側面に沿う溝底片を有した凹溝状部と、溝底片から固定子側に延出し、固定子外周に周回り方向複数形成されるティース部の隣接部に保持されるセンサ保持部とが形成され、前記リード線は、ケース体凹溝片の内径側部位から内径側に引出され、ケース体にはステー部材が抜け止め状に係止され、該ステー部材は固定子に固定されていることを特徴とする始動発電機である。
請求項２の発明は、ケース体には、凹溝状部の外径側の溝側片から外径方向に突出し、躯体に固定される突片が形成されるものとし、ステー部材は、金属製板材を折曲して形成され、径方向に延出して板面がケース体の溝開口の一部を塞ぐ本体部と、本体部の外径側に形成され、ケース体の突片に係止される係止片部と、本体部の内径側端部から固定子側に向けて折曲する脚片部と、該脚片部の先端から内径側に折曲し固定子内径側のリング状部に固定される固定片部とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の始動発電機である。
請求項３の発明は、固定子は、固定鉄心のティース部外周面とリング状部を除く露出面に、軸方向両側から一対のインシュレータが装着され、インシュレータにはリング状部の外周に沿って軸方向外方に向けて突出する周壁が形成されるものとし、ステー部材の脚片部は周回り方向複数に分割され、これら分割された脚片は、周壁の内周面に近接す部位においてそれぞれ折曲されていることを特徴とする請求項２に記載の始動発電機である。
請求項４の発明は、脚片部は、所定間隙を存して周回り方向三つに分割されるものとし、中央に位置する脚片の周周り方向幅は、両側に位置する脚片の周回り方向幅よりも幅広に形成されている請求項３に記載の始動発電機である。

請求項１の発明とすることにより、高い検出精度で、正確な回転検出をすることができ、構造の簡略化、コンパクト化が図れる。しかも、ケース体とステー部材とが別部材で構成されるため、リード線を引回しやすくなり、回転検出センサの組付け作業が円滑、かつ、容易になる。
請求項２の発明とすることにより、ステー部材による回転検出センサの固定作業が容易になる。
請求項３の発明とすることにより、ステー部材を円弧状に曲げることなく、固定子に設置可能になる。そのため、ステー部材を容易に形成できるうえ、耐震強度の高いステー部材とすることができる。
請求項４の発明とすることにより、ステー部材の一層の強度アップを図ることができる。

つぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図面において、１は、始動発電機であって、自動二輪のエンジン２を構成する駆動軸２ａに連結される。始動発電機１は、エンジン２の始動時においてスタータモータとして機能し、エンジン２の始動後においては発電機として機能する。
始動発電機１は、エンジン２の駆動軸２ａに一体的に固定され、駆動軸２ａとともに回転する回転子３と、エンジン２に固定され、前記回転子３に遊嵌状に内嵌する固定子４とを備えたブラシレス型の回転電機として構成されている。

回転子３は、強磁性部材からなる金属製プレート体を適宜成形加工することにより有底筒状に形成されたロータヨーク５を備えて構成されており、ロータヨーク５は、底片部５ａと、底片部５ａから一端側に延出する筒片部５ｂと、底片部５ａの軸芯部から筒片部５ｂに沿って開口側に向けて延出するボス筒部５ｃとを備えて構成されている。そして、ロータヨーク５の筒片部５ｂの内周面にはマグネット６の複数対のＮ極、Ｓ極が周回り方向に交互に隣接する状態で配設されている。尚、複数対のマグネット６は、ロータヨーク５の筒片部５ｂの内周面に固定されるリング状のマグネットホルダ６ａ上に保持されている。

固定子４は、複数枚のコア材４ａを積層して形成される固定子鉄心ＳＣを用いて構成されている。コア材４ａは、貫通孔４ｂが開設された平板リング状のリング状部４ｃの外周縁部から、所定間隙を開けて放射方向に突出する複数のティース部４ｄを備えている。ティース部４ｄは、リング状部４ｃの外周縁部から外径方向に突出する脚片４ｅと、脚片４ｅの先端部から周回り方向外方に突出して形成される爪片４ｆとによりＴ字形状に形成されている。そして、固定子４は、固定子鉄心ＳＣを構成する各ティース部４ｄの脚片４ｅに、巻線を巻装することにより形成された複数のコイル７を有している。
尚、８は、固定子鉄心ＳＣの軸方向両側部に沿って設けられるインシュレータであって、これらインシュレータ８は、ティース部４ｄの外周面とリング状部４ｃを除く露出面を覆う覆い部８ａと、コア材のリング状部４ｃ外周縁相当部位であって、ティース部４ｄの脚片４ｅ突出基端部相当部位に位置して軸方向外方に突出するリング状の周壁８ｂとがそれぞれ形成されている。

固定子４は、リング状部４ｃに形成された貫通孔４ｂを、エンジン２の駆動軸２ａに遊嵌状に外嵌させ、貫通孔４ｂが駆動軸２ａを貫通する状態でエンジン２の躯体２ｂに組込まれ、スルーボルト４ｇにより躯体２ｂに固定されている。この後、回転子３を構成するロータヨーク５が固定子４に遊嵌状に外嵌する状態で、エンジン２のケース体２ｂから突出する駆動軸２ａの突出先端部にボス筒部５ｃを回り止め状に外嵌して連結することでエンジン２への組込みがなされ、これによって、エンジン２の駆動軸２ａと回転子３とが一体回転するように構成されている。回転子３のロータヨーク５の筒片部５ｂの内周面にはマグネット６が配設され、マグネット６は、固定子４の固定子鉄心ＳＣに対向して配置されている。
また、固定子４（固定子鉄心ＳＣ（コア材４ａ））には、後述するように、本発明の回転検出センサに相当する検出センサユニット９が設けられ、該検出センサユニット９には、第一〜第三センサ素子（ホールＩＣ）１０、１１、１２が設けられている。これら第一〜第三ホールＩＣ１０、１１、１２は、回転子３の回転に伴い、ロータヨーク５に固定されたマグネット６が発生する磁束の変化を検出し、回転子３の回転位置信号を発生する。

このように構成された始動発電機１は、図示しないモータドライバ機能を備えた制御部から、固定子４の各コイル７に電流が供給されることによりブラシレスモータとして機能し、回転子３が回転する。回転子３が回転すると、エンジン２の駆動軸２ａが回転し、エンジン２が始動する。従って、始動発電機１は、エンジン２を始動するスタータを構成する。そして、エンジン２が始動した後は、エンジン２の駆動軸２ａの回転に伴って、マグネット６を有する回転子３が固定子４の外周を回転し、固定子４のティース部４ｄに巻装された各コイル７には誘導起電力が発生する。これによって、始動発電機１は発電機として機能する。

そして、制御部には、固定子４に設けられる第一〜第三ホールＩＣ１０、１１、１２を備えた前記検出センサユニット９が信号線を介して接続されている。そして、検出センサユニット９の第一〜第三ホールＩＣ１０、１１、１２は、前述したように、回転子３の回転に伴って変化するマグネット６の磁束の切り替りを検出し、回転子３の回転に伴うマグネット６の磁束の切り替りを表す回転位置信号を発生し、制御部に供給する。

一方、回転子３の内周面には、周回り方向に複数対配されるＮ極とＳ極とからなるマグネット６が配置されているが、任意の箇所に設けられた一つのマグネット６は、二段着磁されている。二段着磁により形成されるマグネット６は、軸方向他端部側は、隣接するマグネット６の磁極と異なる磁極（本実施の形態ではＳ極）が着磁され、ロータヨーク５の開口側であって、エンジン２配設側となる一端部側は、隣接するマグネット６の磁極と同じ磁極（Ｎ極）が着磁されている。従って、マグネット６の周回り方向のマグネット６の磁極の配列状態は、軸方向他端部においてはＳ極とＮ極が交互に配置され、軸方向一端部においては周回り方向の一ヶ所において同極の磁極が三個隣接して配置されている。

そして、検出センサユニット９には、マグネット６の軸方向他端部の磁束の切り替りを検出する第一、第二、第三ホールＩＣ１０、１１、１２とともに、マグネット６の軸方向一端部の磁束の切り替りを検出する第四ホールＩＣ（センサ素子）１３が配設されている。第四ホールＩＣ１３は、マグネット６の軸方向一端部における磁束の切り替りを検出することにより、回転子３の絶対位置を検出し、絶対位置情報信号を制御部に供給する。
制御部は、第四ホールＩＣ１３から出力された絶対位置情報信号と第一〜第三ホールＩＣ１０、１１、１２から出力された回転位置信号に基づいて、エンジン２を点火する点火タイミング信号を発生する。
即ち、第四ホールＩＣ１３によって出力された絶対位置情報信号がゲート信号となり、エンジン２の点火可能範囲が選択され、ゲート信号である絶対位置情報信号によって選択された第二ホールＩＣ１１の信号の立ち上がりのタイミングで、制御部は点火タイミング信号を発生する。
前記第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３を備えた検出センサユニット９は、ケース体１４に収容されてユニット化されており、この検出センサユニット９を固定子４（固定鉄心ＳＣ）に固定することにより、第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３は、それぞれマグネット６に対して近接した状態で配設されている。

つぎに、第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３が組込まれる検出センサユニット９について、図１に示す組込み状態に基づいて説明する。図１は、本発明による始動発電機１の断面図である。
検出センサユニット９のケース体１４は、図２に示すように、周回り方向に隣接して配置された五つのティース部４ｄに対向して円弧形状に形成されており、ティース部４ｄの外径より僅かに大径に形成された外径側片１４ａと、ティース脚片４ｅの内径と略同径に形成された内径側片１４ｂと、外径側片１４ａと内径側片１４ｂとを連結する周回り方向に対向する一対の側片１４ｃと、固定子４のエンジン２の躯体２ｂ側の側面に沿って配設される溝底片１４ｄとにより、軸方向一端側（エンジン２の躯体２ｂ側）が開口する円弧状の凹溝状部に形成されている。
そして、溝底片１４ｄの外径側部位には、軸方向他端側に向けて四つのセンサ保持部となるホルダ片１４ｅが、同形状で、周回り方向に隣接して突出形成される。これら各ホルダ片１４ｅは、後述するように、隣接するティース部４ｄの外径側部位に形成される隙間にそれぞれ嵌入されている。
そして、各ホルダ片１４ｅには、溝底片１４ｄを貫通する支持溝１４ｆが軸方向他端側に向けてそれぞれ形成されており、各支持溝１４ｆの溝側面は、先端側（軸方向他端側）ほど細くなる先端先細状に傾斜して形成されている。

そして、ホルダ片１４ｅの支持溝１４ｆには、ケース体１４の溝開口側から第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３がそれぞれ組込まれている。
ここで、第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３は、予めセンサホルダ１５に支持された状態で組込まれており、センサホルダ１５は、図３に示すように、ケース体１４の外径側片１４ａに沿う円弧状の平板部１５ａを備えている。平板部１５ａの軸方向他端側の板面には、前記支持溝１４ｆに対向する状態で軸方向他端側に向けて突出する四つの支持片１５ｂが形成されている。各支持片１５ｂのうち、回転子３の回転方向の逆方向（回転方向基端側）に位置する支持片１５ｃの長さは、他の支持片１５ｂの長さよりも短く形成されており、回転子３の回転方向先側の各支持片１５ｂに第一〜第三ホールＩＣ１０、１１、１２が順次支持され、回転方向基端側の支持片１５ｃに第四ホールＩＣ１３が支持されている。そして、センサホルダ１５に組込まれた第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３をケース体１４の各支持溝１４ｆに組込むことで、ケース体１４のホルダ片１４ｅには、回転子３の回転方向先側に位置するホルダ片１４ｅから順に第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３が組込まれる。
ここで、各第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３は、それぞれセンサ部１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａと図示しない端子部とを備えている。
一方、センサホルダ平板部１５ａには、貫通孔１５ｄが開設され、各支持片１５ｂ、１５ｃの基端部は、貫通孔１５ｄに臨んで、センサホルダ平板部１５ａに固定されている。そして、各第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３は、各支持片１５ｂ、１５ｃにセンサ部１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａが支持され、端子部は貫通孔１５ｄから軸方向一端部側に引出され、平板部１５ａの軸方向一端側面に固定された基盤１６に接続されている。

そして、センサホルダ１５をケース体１４に組込むことにより、第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３のセンサ部１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａは、支持片１５ｂ、１５ｃとともにケース体支持溝１４ｆの溝奥側に挿し込まれ、支持溝１４ｆの外径に沿って誘導され、かつ、先細状の支持溝１４ｆにそれぞれガタつきのない状態で支持されている。そして、端子部が接続され、図６から明らかなようにケース体１４に収容された基盤１６は、溝底片１４ｄに積層状に配設されて、ケース体１４の溝開口を塞ぐように構成されている。このとき、支持片１５ｂに支持された第一〜第三ホールＩＣのセンサ部１０ａ、１１ａ、１２ａは、ケース体支持溝１４ｆの溝奥側である軸方向他端側に位置し、支持片１５ｃに支持された第四ホールＩＣのセンサ部１３ａは、支持溝１４ｆの溝奥よりも開口側である軸方向一端側に偏寄した位置するように配置されている。
尚、基盤１６から溝開口側に引出される複数のリード線（ハーネス）は、ケース体１４の溝底片１４ｄの内径側部位に形成された複数の貫通孔１４ｇを貫通して溝底片１４ｄの一端側に引出され、内径側片１４ｂの一端側縁部から内径側の突出形成される案内片１４ｈを経由してケース体１４の内径側（内径側片１４ｂの内径側）に引出されるように構成されている。また、検出センサユニット９は、ケース体１４に第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３が組込まれたセンサホルダ１５を組込み、リード線を溝底片１４ｄの一端側に引出した後、充填材１４ｑを充填するように構成されており、第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３の保護を図るようにしている。

このように構成された検出センサユニット９は、ホルダ片１４ｅが固定子４の隣接するティース部４ｄの間に形成された隙間に差し込まれている。検出センサユニット９が組込まれる部位の固定子４の固定子鉄心ＳＣには、軸方向の端部に位置する複数枚のコア材４ａにおいて、周回り方向に隣接するティース部４ｄ（爪片４ｆ）の一部が切欠かれて、切欠き部４ｈが形成されており、これら隣接する切欠き部４ｈの対向間にホルダ片１４ｅが嵌入可能となる。
これに対し、各ホルダ片１４ｅには、軸方向一端側から他端側に向けて第一、第二段差部１４ｉ、１４ｊがそれぞれ形成されている。軸方向他端側に位置する第二段差部１４ｊは、各ホルダ片１４ｅ他端部（先端部）の両側から切欠かれるように形成されており、各ホルダ片１４ｅの先端中央部に外径側に突出する膨出部１４ｋが形成されている。因みに、ホルダ片１４ｅは、第一、第二段差部１４ｉ、１４ｊの間における周回り方向幅が、隣接するティース部４ｄ（爪片４ｆ）に形成される切欠き部４ｈ同士の間に形成される間隔と略同じ長さとなり、膨出部１４ｋにおける周回り方向幅が、隣接するティース部４ｄの爪片４ｆ同士の間に形成される間隔と略同じ長さとなる。

そして、各ホルダ片１４ｅの外径側面１４ｍを、固定子４の爪片４ｆの外径側部（外周面）に位置合わせし、ホルダ片１４ｅの他端部を切欠き部４ｈに挿し込むことにより、検出センサユニット９は固定子４に組込まれる。この状態において、ケース体１４は、図５、６に示すように、ホルダ片１４ｅの第二段差部１４ｊが爪片４ｆに突き当たるまで切欠き部４ｈに嵌入されており、これによって、ホルダ片１４ｅの第一、第二段差部１４ｉ、１４ｊの間の部位は爪片４ｆの切欠き部４ｈ同士の間に挟持状に保持され、膨出部１４ｊは、切欠き部４ｈが形成されていない爪片４ｆ同士のあいだに挟持状に保持されており、検出センサユニット９は安定した状態で固定子４に保持される。
この状態に組込むことにより、各第一〜第四ホールＩＣセンサ部１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａは、固定子４のティース部４ｄの軸方向中間部で、爪部４ｆの外周よりも内径側に位置して配設され、第一〜第三ホールＩＣ１０、１１、１２はマグネット６の軸方向他端部の磁束の切り替りを検出し、第四ホールＩＣ１４はマグネット６の軸方向一端部の磁束の切り替りを検出する。これによって、従来のセンサマグネットやセンサケースを軸方向に並列して設けるもののように、始動発電機が軸方向に長くなってしまう不具合を防止できるとともに、各ティース部４ｄに巻装されたコイル７が励磁されたときに発生する磁束が、各第一〜第四ホールＩＣセンサ部１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａに対して与える影響を小さくすることができる。
さらに、ケース体１４の外径側片１４ａの周回り方向中間部には、軸方向一端側から外径方向に突出する突片１４ｎが一体形成されている。この突片１４ｎは、固定子４に保持されたとき固定子４の外周から外径側に突出し、エンジン２の躯体２ｂへの固定部材となっており、突片１４ｎには貫通孔１４ｐが形成されている。

このように、検出センサユニット９は、ケース体１４の四つのホルダ片１４ｅをティース部４ｄの間に挿し込むように組込むことで固定子４に保持することができ（本発明の第一工程）、この保持状態の検出センサユニット９が、ステー部材１７を用いて固定子４に一体的に固定されるように構成されている。
ステー部材１７は、径方向に延出する長尺状の金属製板材を折曲して形成されており、板材の板幅は、ケース体１４の外径側片１４ｃから外径方向に突出する突片１４ｎの周回り方向幅よりも幅広に形成されている。ステー部材１７の長尺方向中間部を構成する本体部１７ａは、ケース体１４の凹溝状部の一端側面に突当てられ、ケース体１４の溝開口の周回り方向中央部を径方向に塞ぎ、固定子４に設けられるインシュレータ８の周壁８ｂを越える長さに形成されている。本体部１７ａの外径側には、ケース体１４の外径側片１４ａから外径側に突出する突片１４ｎに対向する部位に位置して係止片部１７ｂが形成されている。本体部１７ａと係止片部１７ｂとの間には、基端側に折曲する折曲片部１７ｃが形成されるとともに、本体部１７ａの外径側から係止片部１７ｂの内径側に至る部位には突片１４ｎが貫通する支持孔１７ｄが形成されている。そして、支持孔１７ｄに突片１４ｎを貫通させ、本体部１７ａをケース体１４の一端側（溝開口）に突当てることにより、係止片部１７ｂが突片１４ｎの他端面に突当たるように形成されている。ここで、支持孔１７ｄは、本体部１７ａおよび折曲片部１７ｃにおいては、突片１４ｎを遊嵌可能となる孔幅を有した幅広部１７ｅに形成されるが、係止片部１７ｂにおいては、突片１４ｎの周回り方向幅よりも幅狭の幅狭部１７ｆに形成されている。

一方、本体部１７ａの内径側には、固定子４に設けられるインシュレータ８の周壁８ｂを越えて内径側のリング状部４ｃに対向する部位に位置して固定片部１７ｇが形成されている。本体部１７ａと固定片部１７ｇとの間には、他端側に折曲する脚片部が形成され、これによって、固定片部１７ｇが、リング状部４ｃの一端側面に突当たるように形成されている。また、本実施の形態の脚片部は、本体部１７ａの内径側部から固定片部１７ｇの外径側部に至る部位を、周回り方向に所定間隙を存して貫通孔を形成することにより、間に所定間隙を存した状態で周回り方向三つに分割された第一、第二、第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊに形成されている。これら第一〜第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊはそれぞれ所定の周回り方向の板幅を有して形成されており、周回り方向中央部に位置する第二脚片１７ｉは、周回り方向幅が第一、第三脚片１７ｈ、１７ｊの周回り方向幅よりも幅広に形成されている。

そして、これら第一〜第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊは、本体部１７ａに対して９０度の角度間隔を存し、かつ、折曲辺が本体部１７ａの長尺方向に対して直交するように折曲されるが、それぞれインシュレータ８の周壁８ｂ内周面の円弧形状に合わせ、内周面に最も近接する位置において折曲されている。このため、周回り方向中央部に位置する第二脚片１７ｉは最も外径側において折曲され、第一、第三脚片１７ｈ、１７ｊは第二脚片１７ｉよりも内径側において折曲され、第一〜第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊが円弧軌跡に沿うように位置している。
これら第一〜第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊの他端側端部に形成される固定片部１７ｇは、これら第一、第二、第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊに対して９０度の角度間隔を存し、かつ、折曲辺が本体部１７ａの長尺方向に対して直交するように折曲され、これら脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊを一体的に連結した状態に形成されている。このとき、各脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊは、前述したように、円弧軌跡上に位置するように折曲形成されていて、固定片部１７ｇの周回り方向中央部の第二脚片１７ｉに続く部位は径方向に長いスペースが確保されている。そして、前記周回り方向中央部の径方向に長く確保されたスペースに、貫通孔１７ｋが開設されている。
このように、ステー部材１７は、脚片部を介して固定片部１７ｇが形成されるが、脚片部を周回り方向に分割し、それぞれを折曲することにより、円弧状に折曲することなく、ステー部材１７の折曲加工が容易なものでありながら、各脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊが周壁８ｂに沿うよう近接して形成できるようにしている。

そして、ステー部材１７をケース体１４に保持させる場合では、ステー部材１７の長尺方向が固定子４の軸方向を向く状態でステー部材１７をケース体１４に対向させる。続いて、支持孔１７ｄの幅広部１７ｅに突片１４ｎを内嵌し、さらに幅広部１７ｅに突片１４ｎを貫通して幅広部１７ｅを突片１４ｎの突出基端側に位置させ、支持孔１７ｄの幅狭部１７ｆの孔縁が突片１４ｎに引っ掛かって抜止めされた係止状態とする。続いて、ステー部材１７の固定片１７ｇ側を他端側（ケース体１４側）に近付けるように揺動させ、本体部１７ａをケース体１４の溝開口側端部（一端側面）に突当てるとともに、支持孔１７ｄの幅狭部１７ｆの孔縁（係止片部１７ｂ）を突片１４ｎの他端側面に当接させる。これによって、ステー部材１７は、係止片部１７ｂが突片１４ｎに抜止めされる状態で突片１４ｎの他端側面に当接するとともに、本体部１７ａがケース体１４の一端側面に当接する状態でケース体１４に組込まれ、ステー部材１７がケース体１４から脱落することなく保持される（本発明の第二工程）。
このとき、ケース体１４の外径側片１４ａと内径側片１４ｂとの各一端側面には、それぞれステー部材１７の板厚に相当する支持凹部１４ｒ、１４ｓが形成されていて、ステー部材１７のケース体１４への組込み状態で、ステー部材１７の本体部１７ａの一端側面とケース体１４の一端側面とが面一状となっている。

そして、ケース体１４に保持されるステー部材１７は、内径側の固定片部１７ｇが、固定子４に配されるインシュレータ８の周壁８ｂよりも内径側のリング状部４ｃの一端側面に突当てられる。一方、リング状部４ｃの固定片部１７ｇが突当てられる部位には螺子孔４ｉが形成されており、固定片部１７ｇの貫通孔１７ｋを貫通する螺子１７ｍを螺子孔４ｉに螺合することにより、ステー部材１７がリング状部４ｃに固定されて、ケース体１４が固定子４に一体化される（本発明の第三工程）。この場合に、ステー部材１７は、ケース体１４に保持されているので、固定片部１７ｇを固定子４のリング状部４ｃに固定する作業が容易で、固定作業を円滑に行うことができる。

ここで、検出センサユニット９に設けられる第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３に接続するリード線等は、前述したように、ケース体１４の内径側に引出され、リード線ホルダにより集結されて、固定子４の一端側面に沿って引出すことになる。これに対し、固定子４に検出センサユニット９を保持した状態であって、ステー部材１７を介して検出センサユニット９が固定子４に固定される前の段階（第一工程が終了した段階）では、検出センサユニット９のケース体１４の内径側には、リード線をケース体１４の内径側に誘導して引出すための案内片１４ｈのみが形成されていて、ケース体１４と周壁８ｂとの対向間を一端側から遮る部材がない。このため、検出センサユニット９を固定子４に保持させた第一工程が終了した段階で、リード線を固定子４の一端側面に沿って引出す作業を行うようにすることで、引出し作業が円滑、かつ、容易になり、作業性が向上するように構成されている。

そして、リード線を外部に引出した後、ステー部材１７を、前記手順に基づいてケース体１４の突片１４ｎに抜止め状に係止させて、ケース体１４に保持させた状態（第二工程）とし、ステー部材１７が、固定片部１７ｇを介して螺子１７ｍをリング状部４ｃの螺子孔４ｉに螺合することにより固定子４に固定される（第三工程）ことで、検出センサユニット９は固定子４に固定される。
検出センサユニット９が固定された固定子４は、前述したように、エンジン２の駆動軸２ａに外嵌し、躯体２ｂに固定されることになるが、このとき、エンジン２の躯体２ｂには、検出センサユニット９配設部に対向して取付け部２ｃが形成されており、取付け部２ｃには螺子孔２ｄが形成されている。そして、取付け部２ｃに固定子４の外周から突出するケース体１４の突片１４ｎを突当て、突片１４ｎ側（軸方向他端側）から挿入するボルト１８を螺子孔２ｄに螺合することにより、検出センサユニット９（ケース体１４）がエンジン２の躯体２ｂに固定されている。
ここで、ステー部材１７は、エンジン２と固定子４とに固定されており、エンジン始動時等に振動が作用することになるが、脚片部は第一、第二、第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊの三つに分割され、しかも、径方向に位置ズレして設けられているので、軸心方向の振動は第一、第二、第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊに分散された状態で作用することになって、ステー部材１７の強度アップが図れるようになっている。さらに、最も応力が集中する周回り方向中央に位置し、固定片部１７ｇの径方向長さが最も長く確保できる部位に連続する第二脚片１７ｉが、第一、第三脚片１７ｈ、１７ｊよりも周回り方向幅が広く形成されているので、ステー部材１７の一層の強度アップが図れるように構成されている。

叙述の如く構成された本形態において、始動発電機１をスタータモータとして機能させる場合に、回転子３の回転を検出する検出手段を構成する被検出体として回転子３の内周面に設けられるマグネット６を用いる構成としたので、強い磁束のマグネット６に基づいて磁束の切り替りを検出することができ、高い検出精度で検出することが可能となる。しかも、マグネット６のうち、一つのマグネット６は二段着磁されていて、軸方向の一端部に同極が連続して隣接しており、マグネット６の軸方向一端部と他端部との磁束の切り替りを、検出センサユニット９の第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３により検出することに基づいてモータ駆動用信号と点火タイミング用信号を得ることができ、モータ駆動用、点火タイミング用、それぞれのセンサマグネットが不要になり、構造の簡略化、コンパクト化を図れる。
さらに、この場合に、検出センサユニット９の第一〜第四ホールＩＣ１０、１１、１２、１３は、固定子４の隣接するティース部４ｄ間に保持されるセンサ保持部１４ｅを備えたケース体１４に収容されて、マグネット６の軸方向多端部と一端太における磁束の切り替りを精度よく検出できるようにしているが、ケース体１４は、予め固定子４に保持され（第一工程）、ステー部材１７をケース体１４に保持した（第二工程）後、ステー部材１７の固定片部１７ｇを固定子４に固定する構成としたので、固定子４と一体化するための取付け片等をケース体１４に形成する必要がなくなって、第一工程であるケース体１４を固定子４に保持する作業が容易になるうえ、固定子４に保持した第一工程が完了した状態で、ケース体１４から引出されるリード線の配線等の作業を行うことができて、組付け作業が円滑、かつ、容易になる。

さらに、本発明が実施されたものにあっては、ステー部材１７は、外径側に形成される係止片部１７ａが、ケース体１４の突片１４ｎに抜止め状に係止される構成としたので、ステー部材１７を固定子４のリング状部４ｃに螺子１７ｍを用いて固定する作業が容易になる。

また、ステー部材１７の脚片部は、インシュレータ８の周壁８ｂの内周側において折曲されているが、脚片部は第一、第二、第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊの三つに分割され、各第一、第二、第三脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊが径方向に近接するべく個別に折曲したので、ステー部材１７の折曲加工が容易なものでありながら、各脚片１７ｈ、１７ｉ、１７ｊが周壁８ｂに沿うよう近接して形成することができるうえ、脚片部が三つに分割されていることにより軸方向の振動に対して強度アップを図ることができる。

しかも、脚片部の周回り方向中央に位置し、固定片部１７ｇの螺子１７ｍが螺合する部位に連続する第二脚片１７ｉの周回り方向幅が、第一、第三脚片１７ｈ、１７ｊよりも幅広に形成されているので、ステー部材１７の一層の強度アップを図ることができ。

始動発電機の側面断面図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれケース体の正面図、背面図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれセンサホルダの背面図、側面図、斜視図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれステー部材の正面図、側面図、斜視図である。 図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ固定子にケース体、ステー部材を組込んだ状態の正面図、斜視図である。 固定子に検出センサユニットを組込んだ状態の側面図である。 ケース体にステー部材を保持させた状態の斜視図である。

符号の説明

１ 始動発電機
２ エンジン
２ａ 駆動軸
３ 回転子
４ 固定子
４ｃ リング状部
４ｄ ティース部
５ ヨーク
６ マグネット
８ インシュレータ
８ｂ 周壁
９ 検出センサユニット
１０ ホールＩＣ
１４ ケース体
１４ｅ ホルダ片
１４ｎ 突片
１５ センサホルダ
１７ ステー部材
１７ａ 本体部
１７ｂ 係止片部
１７ｄ 支持孔
１７ｇ 固定片部
１７ｉ 第二脚片
１７ｍ 螺子

Claims (4)

1. エンジンの躯体から突出する駆動軸に遊嵌状に外嵌し、躯体に固定される固定子と、固定子に遊嵌状に外嵌する筒部を備え、駆動軸と一体回転するよう連結される回転子と、該回転子の内周面に設けられるマグネットと、該マグネットの磁束の切り替わりに基づいて前記回転子の回転位置を検出する回転検出センサとを有する始動発電機において、回転検出センサを、マグネットの磁束の切り替りを検出する複数のセンサ素子と、前記センサ素子が固定される基盤と、該基盤から引出されるリード線と、これらセンサ素子、基盤を収容するケース体とを備えて構成し、ケース体は、固定子の躯体側の側面に沿う溝底片を有した凹溝状部と、溝底片から固定子側に延出し、固定子外周に周回り方向複数形成されるティース部の隣接部に保持されるセンサ保持部とが形成され、前記リード線は、ケース体凹溝片の内径側部位から内径側に引出され、ケース体にはステー部材が抜け止め状に係止され、該ステー部材は固定子に固定されていることを特徴とする始動発電機。
2. ケース体には、凹溝状部の外径側の溝側片から外径方向に突出し、躯体に固定される突片が形成されるものとし、ステー部材は、金属製板材を折曲して形成され、径方向に延出して板面がケース体の溝開口の一部を塞ぐ本体部と、本体部の外径側に形成され、ケース体の突片に係止される係止片部と、本体部の内径側端部から固定子側に向けて折曲する脚片部と、該脚片部の先端から内径側に折曲し固定子内径側のリング状部に固定される固定片部とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の始動発電機。
3. 固定子は、固定鉄心のティース部外周面とリング状部を除く露出面に、軸方向両側から一対のインシュレータが装着され、インシュレータにはリング状部の外周に沿って軸方向外方に向けて突出する周壁が形成されるものとし、ステー部材の脚片部は周回り方向複数に分割され、これら分割された脚片は、周壁の内周面に近接す部位においてそれぞれ折曲されていることを特徴とする請求項２に記載の始動発電機。
4. 脚片部は、所定間隙を存して周回り方向三つに分割されるものとし、中央に位置する脚片の周周り方向幅は、両側に位置する脚片の周回り方向幅よりも幅広に形成されている請求項３に記載の始動発電機。

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