JP7019789B1 - スタータ - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシホルダ自体の振動の防止を実現するブラシ保持装置を備えたスタータを提供する。
【解決手段】ブラシホルダ（１３１）が、第１のレール部（１４ｃ）と第２のレール部（１４ａ）とに係合して、ブラシホルダ搭載部（１４１）のあらかじめ定められた位置に搭載されているとき、ブラシホルダ（１３１）に係合してブラシホルダ（１３１）が径方向の外側に移動するのを阻止する係止部（１３ｂ）を備え、ブラシホルダ搭載部（１４１）に搭載されたブラシホルダ（１３１）が、ブラシ（１０）を押圧するスプリング（１２）の弾性力に基づいて、整流子（９）の径方向の外側に押圧されて係止部（１３ｂ）に当接するように構成されたブラシ保持装置（７０）を備えたスタータ。
【選択図】図２

Description

本願は、スタータに関するものである。

周知のように、内燃機関始動用のスタータは、回転子軸の軸方向端部に設置された整流子の外周面部に摺動接触するブラシにより整流作用を得るように構成されたモータ部を備えている。モータ部のブラシは、ブラシホルダに摺動自在に収容され、ブラシホルダに収容されたスプリングにより整流子の外周面部に押圧されながら摺動接触するように構成されている。また、ブラシホルダは、複数個設けられ、これらのブラシホルダは、モータ部のベース部材にそれぞれ固定されている。

このように構成されたスタータのモータ部におけるブラシとブラシホルダは、整流子とブラシとの摩擦力、およびスプリングによるブラシへの押圧荷重等により、ブラシとブラシホルダと間の間隙内でブラシが振動し、また、スプリングとブラシホルダとの間の間隙内でスプリングが振動し、それらの振動が、スタータの作動時における騒音発生の原因となるのみならず、ブラシの寿命低下の原因となる。

従来、ブラシホルダ内のブラシの振動を抑制する技術が種々提案されており、例えば特許文献１には、ブラシの反整流子側の端部傾斜面を形成し、この傾斜面がスプリングにより押圧されることで、ブラシが、整流子方向に押圧されるとともにブラシホルダの側壁側にも押圧され、ブラシの振動を軽減するようにした技術が提案されている。また、特許文献２には、ブラシが整流子を押圧する力が整流子の回転方向上流側よりも回転方向下流側の方が小さくなるように、スプリングの付勢力を変化させる座面を、スプリングを含む付勢手段に備えるようにした技術が提案されている。

一方、ブラシホルダを振動しないようにモータ部のベース部材に固定する構成としては、ネジもしくはビス等を使用して固定する構成、あるいはブラシホルダを板金部品としてベース部材に直接かしめて固定する構成が、従来から一般的に用いられている。

特開平５－２１１７４８号公報 特開２０１２－４４８４２号公報

従来の内燃機関始動用のスタータは、前述のように、モータ部におけるブラシおよびスプリングの振動防止に対する対策は種々講じられている。一方、ブラシホルダ自体は、前述のように、ネジもしくはビス等を使用してベース部材に固定され、あるいはブラシホルダをベース部材に直接かしめて固定されてはいるが、ブラシホルダ自体の振動を防止する構成は、従来のスタータでは提供されていない。

本願は、前述のような課題を解決するための技術を開示するものであり、ブラシホルダ自体の振動の防止を実現するブラシ保持装置を備えたスタータを提供することを目的とする。

本願に開示されるスタータは、
磁気回路を形成するヨークと、
回転子軸に固定され、前記ヨークからの磁束により回転トルクを発生させる電機子と、
前記回転子軸に設置され、電源から供給される電流の方向を切替えて前記電機子に供給する整流子と、
前記整流子の外周面に摺動接触するブラシと、
前記ブラシを前記整流子の前記外周面に押圧する弾性力を有するスプリングと、
前記ブラシと前記スプリングを収容するブラシホルダと、
前記ブラシホルダを搭載するブラシホルダ搭載部を有するベース部材と、
を備え、
前記電機子に発生した回転力により、内燃機関を始動させるように構成されたスタータであって、
前記ブラシホルダ搭載部は、
前記整流子の径方向に延び、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第１のレール部と、
前記整流子の径方向に延び、前記第１のレール部に対して前記整流子の回転方向の上流側に配置され、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第２のレール部と、
前記ブラシホルダが、前記第１のレール部と前記第２のレール部とに係合して前記ブラシホルダ搭載部のあらかじめ定められた位置に搭載されているとき、前記ブラシホルダに係合して前記ブラシホルダが前記径方向の外側に移動するのを阻止する係止部と、
を有し、
前記ブラシホルダ搭載部に搭載された前記ブラシホルダは、前記スプリングの弾性力に基づいて前記径方向の外側に押圧されて前記係止部に当接するように構成され、
前記ブラシホルダは、前記径方向の外側に対向する端面部を有し、
前記係止部は、前記ブラシホルダの前記端面部に、前記径方向の外側から当接する側面部を有し、
前記ブラシホルダの前記端面部と、前記係止部の前記側面部と、のうちの少なくとも一方は、前記整流子の回転方向の下流側に向けて前記整流子の外周面から離れる方向に傾斜するように形成されている、
ことを特徴とする。
また、本願に開示されるスタータは、
磁気回路を形成するヨークと、
回転子軸に固定され、前記ヨークからの磁束により回転トルクを発生させる電機子と、
前記回転子軸に設置され、電源から供給される電流の方向を切替えて前記電機子に供給する整流子と、
前記整流子の外周面に摺動接触するブラシと、
前記ブラシを前記整流子の前記外周面に押圧する弾性力を有するスプリングと、
前記ブラシと前記スプリングを収容するブラシホルダと、
前記ブラシホルダを搭載するブラシホルダ搭載部を有するベース部材と、
を備え、
前記電機子に発生した回転力により、内燃機関を始動させるように構成されたスタータであって、
前記ブラシホルダ搭載部は、
前記整流子の径方向に延び、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第１のレール部と、
前記整流子の径方向に延び、前記第１のレール部に対して前記整流子の回転方向の上流側に配置され、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第２のレール部と、
前記ブラシホルダが、前記第１のレール部と前記第２のレール部とに係合して前記ブラシホルダ搭載部のあらかじめ定められた位置に搭載されているとき、前記ブラシホルダに係合して前記ブラシホルダが前記径方向の外側に移動するのを阻止する係止部と、
を有し、
前記ブラシホルダ搭載部に搭載された前記ブラシホルダは、前記スプリングの弾性力に基づいて前記径方向の外側に押圧されて前記係止部に当接するように構成され、
前記ブラシホルダは、前記径方向の外側に対向する端面部を有し、
前記係止部は、前記ブラシホルダの前記端面部に、前記径方向の外側から当接する側面部を有し、
前記ブラシホルダの前記端面部と、前記係止部の前記側面部と、のうちの少なくとも一方は、前記整流子の軸方向に対して直交する前記ベース部材の平面部から離れるにしたがって前記径方向の外側に傾斜するように形成されている、
ことを特徴とする。

本願に開示されるスタータによれば、ブラシホルダ自体の振動の防止を実現するブラシ保持装置を備えたスタータが得られる。

実施の形態１によるスタータを示す一部断面図である。 実施の形態１によるスタータのブラシ保持装置を示す斜視図である。 実施の形態１によるスタータのブラシ保持装置における、ベース部材の説明図である。 図２の矢印Ａ方向から視たブラシホルダの説明図である。 図４の矢印Ｂ方向から視たブラシホルダの説明図である。 実施の形態２によるスタータのブラシ保持装置における、ベース部材の平面図である。 実施の形態２によるスタータのブラシ保持装置の機能を説明する説明図である。 実施の形態３によるスタータのブラシ保持装置における、ベース部材の斜視図である。 実施の形態３によるスタータのブラシ保持装置の断面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるスタータを示す一部断面図である。図１において、スタータ１００は、ソレノイドスイッチ１と、直流モータとしてのモータ部２と、により構成されている。モータ部２は、磁気回路を形成する円筒状のヨーク４と、ヨーク４の軸方向の一端側の開口部に嵌合されたリヤブラケット６と、ヨーク４の軸方向の他端側の開口部に嵌合されたフロントブラケット１７とを備えている。

リヤブラケット６とフロントブラケット１7は、通しボルト１６により、ヨーク４を介して互いに接近する方向に締め付けられ、ヨーク４とともに一体に固定されている。フロントブラケット１7の内部には、モータ部２の回転子軸８に発生する回転力を内燃機関（図示せず）に伝達する伝達機構部（図示せず）が搭載されている。リヤブラケット６の反ヨーク側の軸方向の端部は、端壁部６１により閉塞されている。ソレノイドスイッチ１は、モータ部２のフロントブラケット１７に一体に形成された突壁部１７１に、ネジ１１により固定されている。

モータ部２は、固定子４０と、回転子５０とを備えている。固定子４０は、ヨーク４と、ヨーク４の内周面部に円環状に配置された複数の界磁磁極としての磁石５と、を備えている。回転子５０は、回転子軸８に固定された電機子コイル３を有する電機子７と、回転子軸８に固定された整流子９と、を備えている。整流子９は、回転子軸８の軸方向の端部に配置されており、リヤブラケット６の内部に収容されている。整流子９は、周知のように、複数の整流子片と複数の絶縁片とが交互に配置されて円筒状に形成されている。複数の整流子片は、それぞれ電機子コイル３の複数のコイル端子に接続されている。

リヤブラケット６の端壁部６１の内面部には、回転子軸８を回動自在に支持する軸受１５が設けられている。また、リヤブラケット６の端壁部６１の内面部には、ブラシ保持装置７０が固定されている。ブラシ保持装置７０は、中央部に中央貫通穴１４０を有する金属製の円板状のベース部材１４と、ベース部材１４にそれぞれ搭載された、第１のブラシホルダ１３１と、第２のブラシホルダ１３２と、第３のブラシホルダ１３３と、第４のブラシホルダ１３４と、により構成されている（図１には、第１のブラシホルダ１３１のみが図示されている）。

ベース部材１４は、その中央貫通穴１４０が軸受１５により貫通され、互いに表裏の関係をなす第１の平面部１４１１(後述の図２参照)と第２の平面部１４１２（後述の図２参照）が、回転子軸８の軸方向に対して直交するように配置されている。ベース部材１４の第１の平面部１４１１には、前述の第１のブラシホルダ１３１と、第２のブラシホルダ１３２と、第３のブラシホルダ１３３と、第４のブラシホルダ１３４とが搭載され、ベース部材１４の第２の平面部１４１２は、リヤブラケット６の端壁部６１の内面部に当接して、固定されている。

つぎに、実施の形態１によるスタータのブラシ保持装置７０について説明する。図２は、実施の形態１によるスタータのブラシ保持装置を示す斜視図、図３は、実施の形態１によるスタータのブラシ保持装置における、ベース部材の説明図、図４は、図２の矢印Ａ方向から視たブラシホルダの説明図、図５は、図４の矢印Ｂ方向から視たブラシホルダの説明図である。図２、および図３に示すように、中央貫通穴１４０を備えたベース部材１４の第１の平面部１４１１には、後述のようにして、第１のブラシホルダ１３１と、第２のブラシホルダ１３２と、第３のブラシホルダ１３３と、第４のブラシホルダ１３４と、が搭載される。

図２、図４、および図５において、第１のブラシホルダ１３１は、水平に延びる上面部１３１ａと、上面部１３１ａから垂直にベース部材１４側に屈曲して延びる上側平面部１３１ｂ１、１３１ｂ２と、上側平面部１３１ｂ１、１３１ｂ２からそれぞれ側方へ弧状に膨出する膨出部１３１ｃ１、１３１ｃ２と、膨出部１３１ｃ１、１３１ｃ２から垂直にベース部材１４側に屈曲して延びる下側平面部１３１ｄ１、１３１ｄ２と、下側平面部１３１ｄ１、１３１ｄ２からベース部材１４の平面部に平行に屈曲して延びる底面部１３１ｅと、底面部１３１ｅからベース部材１４側に突出するよう形成された基部１３１ｆと、を備えている。

基部１３１ｆの両側の側面部と、下側平面部１３１ｄ１、１３１ｄ２と、の境界部には、それぞれ第１の凹溝１３１ｇ１と、第２の凹溝１３１ｇ２が設けられている。また、膨出部１３１ｃ１、１３１ｃ２には、それぞれの開口端縁１３１ｃ１１、１３１ｃ２１から端壁部１３１ｋの方向に延びる切欠部１３１ｈ１、１３１ｈ２が設けられている。

基部１３１ｆの一方の端面部１３１ｍ１から他方の端面部１３１ｍ２までの長さは、膨出部１３１ｃ１、１３１ｃ２と、上側平面部１３１ｂ１、１３１ｂ２と、下側平面部１３１d１、１３１ｄ２と、の長さより短く形成されており、基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２は、第１のブラシホルダ１３１の底面部１３１ｅからベース部材１４の平面部に対して垂直に延び、ベース部材１４の径方向の外側に対向するように形成されている。

第１のブラシホルダ１３１の内部空間には、図４および図に破線で示すように、短冊状のブラシ１０がベース部材１４の径方向に摺動自在に収容されている。また、図４および図５に破線で示すように、第１のブラシホルダ１３１の内部空間には、コイル状の圧縮スプリングであるスプリング１２が収容されている。スプリング１２の一端部は、第１のブラシホルダ１３１の端壁部１３１ｋの内壁面に当接し、スプリング１２の他端部は、ブラシ１０の一端部に当接している。ブラシ１０は、スプリング１２の弾性力により常に、ベース部材１４の中心０の方向、つまり整流子９の外周面に対して垂直方向、に押圧され、整流子９の外周面に摺動可能に当接している。整流子９は、ベース部材１４に対して、図３に示す矢印Ｘの方向に回転する。

第２のブラシホルダ１３２、第３のブラシホルダ１３３、および第４のブラシホルダ１３４は、それぞれ前述の第１のブラシホルダ１３１と同様に構成されており、ブラシ１０、およびスプリング１２をそれぞれ内部に収容している。

つぎに、ベース部材１４について説明する。図２に示すように、ベース部材１４には、中央貫通穴１４０の周囲に第１のブラシホルダ搭載部１４１と、第２のブラシホルダ搭載部１４２と、第３のブラシホルダ搭載部１４３と、第４のブラシホルダ搭載部１４４が設けられている。

図２、および図３において、第１のブラシホルダ搭載部１４１は、ベース部材１４の径方向、すなわち整流子９の径方向、に延びる第１のレール部１４ｃと、第１のレール部１４ｃに対してベース部材１４の周方向に間隔を介して対峙するように設けられ、ベース部材１４の径方向に延びる第２のレール部１４ａと、第２のレール部１４ａに対してベース部材１４の径方向の外側に配置された係止部１４ｂと、を備えている。

第１のブラシホルダ搭載部１４１における、第２のレール部１４ａは、第１のレール部１４ｃに対して、整流子９の回転方向Ｘの下流側に位置する。第１のレール部１４ｃにおける、整流子９の径方向の内側の端部は、第２のレール部１４ａにおける、整流子９の径方向の内側の端部よりも、整流子９の径方向の内側に設けられている。また、第１のレール部１４ｃにおける、整流子９の径方向の外側の端部は、第２のレール部１４ａにおける、整流子９の径方向の外側の端部よりも、径方向の外側に設けられている。

係止部１４ｂは、整流子９の径方向に対向する一対の側面部１４ｂ１、１４ｂ２を備え、これらの側面部１４ｂ１、１４ｂ２は互いに平行に延びるとともに、それぞれベース部材１４の径方向、すなわち整流子９の径方向、に対して直交する方向に延びるように形成されている。

第１のブラシホルダ搭載部１４１は、ベース部材１４を、たとえばプレス加工機により、第１のレール部１４ｃと、第２のレール部１４ａと、係止部１４ｂと、を残して、打抜き穴１４ｄを打抜くことで形成される。プレス加工機による打抜き時には、第１のレール部１４ｃと、第２のレール部１４ａと、係止部１４ｂとは、平板状にベース部材１４と同一の平板状に形成されているが、その打抜きの後に、第１のレール部１４ｃと第２のレール部１４ａとを、ベース部材１４の第１の平面部１４１１から図２に示すように隆起させることで、後述のように第１のブラシホルダ１３１にスライド可能に係合して、これを保持することが可能となる。

また、後述のように、係止部１４ｂは、第１のブラシホルダ搭載部１４１に搭載された第１のブラシホルダ１３１と係合することで、第１のブラシホルダ１３１が、第１のブラシホルダ搭載部１４１から、整流子９の径方向の外側に脱落することを防止する。

第２のブラシホルダ搭載部１４２、第３のブラシホルダ搭載部１４３、および第４のブラシホルダ搭載部１４４の構成は、前述の第１のブラシホルダ搭載部１４１の構成と同様である。

図２に示すように、第１のブラシホルダ搭載部１４１と第３のブラシホルダ搭載部１４３とは、ベース部材１４の中心０を介して対峙し、第２のブラシホルダ搭載部１４２と第４のブラシホルダ搭載部１４４とは、ベース部材１４の中心０を介して対峙するように配置されている。

第１のブラシホルダ１３１に保持されたブラシ１０と、第３のブラシホルダ１３３に保持されたブラシ１０とは、電源の正極側に接続される。第２のブラシホルダ１３２に保持されたブラシ１０と、第４のブラシホルダ１３４に保持されたブラシ１０とは、電源の負極側に接続される。第１のブラシホルダ１３１と、第２のブラシホルダ１３２と、第３のブラシホルダ１３３と、第４のブラシホルダ１３４と、にそれぞれ挿入されているブラシ１０には、リード線（図示せず）が埋め込まれている。

第１のブラシホルダ１３１と第３のブラシホルダ１３３にそれぞれ挿入され、電源の正極側に接続されるブラシ１０のリード線は、図１に示すヨーク４に形成された貫通穴（図示せず）に装着されたグロメット（ｇｒｏｍｍｅｔ）２１を通してモータ部２の外側に導出され、スイッチ等を介して電源に接続される。第２のブラシホルダ１３２と第４のブラシホルダ１３４にそれぞれ挿入され、電源の負極側に接続されるブラシ１０のリード線は、ベース部材１４の第１の平面部１４１１に、例えば溶接により接続される。ベース部材１４には、前述のグロメット２１を固定するための立ち上げ部１４０２が設けられている。貫通穴１４０１は、前述の立ち上げ部位１４０２の打抜きによりベース部材１４に形成された貫通穴である。

図３に示すように、第１のブラシホルダ搭載部１４１の第２のレール部１４ａのベース部材１４における、整流子９の径方向の内側の打抜き位置１４ａ１は、第１のレール部１４ｃにおける、整流子９の径方向の内側の打抜き位置１４ｃ１よりも、整流子９の径方向の外側に存在するように形成されている。第２のブラシホルダ搭載部１４２、第３のブラシホルダ搭載部１４３、および第４のブラシホルダ搭載部１４４も、それぞれ第１のブラシホルダ搭載部１４１と同様に形成されている。

前述のように、第２のレール部１４ａにおける、整流子９の径方向の内側の打抜き位置１４ａ１を、第１のレール部１４ｃにおける、整流子９の径方向の内側の打抜き位置１４ｃ１よりも、整流子９の径方向の外側とするように構成することにより、そのように構成しない場合に比べて、第１のブラシホルダ搭載部１４１における第２のレール部１４ａの打抜き位置１４ａ１と第２のブラシホルダ搭載部１４２における第１のレール部１４ｃの打抜き位置１４ｃ１との間隔ａを、第１のレール部１４ｃの長さを短くすることなく大きくすることができる。

その結果、ベース部材１４を打抜いて、第１のブラシホルダ搭載部１４１から第４のブラシホルダ搭載部１４４を形成するとき、隣接する第１のブラシホルダ搭載部１４１と第２のブラシホルダ搭載部１４２との間隔ａ、および隣接する第３のブラシホルダ搭載部１４３と第４のブラシホルダ搭載部１４４との間隔ａ、を大きくすることができるので、ベース部材１４の加工性が向上する。さらに、隣接するブラシホルダ搭載部の間の間隔ａを大きくすることで、ベース部材１４の剛性を高めることができ、モータ部２の組み立て時の通しボルト１６の締め付け荷重によるベース部材１４の変形が防止され、第１のブラシホルダ１３１から第４のブラシホルダ１３４の搭載位置を、より正確に設定することができる。

また、第１のレール部１４ｃよりも整流子９の回転方向Ｘの上流側に位置する第２のレール部１４ａの、整流子９の径方向の長さを短くすることにより、第２のレール部１４ａの径方向の外側に、係止部１４ｂを設けることができる。

図２に示すように、第１のブラシホルダ１３１は、ベース部材１４に形成された第１のブラシホルダ搭載部１４１に搭載され、第２のブラシホルダ１３２は、第２のブラシホルダ搭載部１４２に搭載され、第３のブラシホルダ１３３は、第３のブラシホルダ搭載部１４３に搭載され、第４のブラシホルダ１３４は、第４のブラシホルダ搭載部１４４に、それぞれ搭載される。

つぎに、ベース部材１４へのブラシホルダの搭載の仕方について説明する。以下の説明では、第１のブラシホルダ１３１を第１のブラシホルダ搭載部１４１に搭載する仕方について説明するが、第２のブラシホルダ１３２、第３のブラシホルダ１３３、および第４のブラシホルダ１３４も、第１のブラシホルダ１３１と同様の仕方で、それぞれ第２のブラシホルダ搭載部１４２、第３のブラシホルダ搭載部１４３、および第４のブラシホルダ搭載部１４４に搭載される。

ベース部材１４に第１のブラシホルダ１３１から第４のブラシホルダ１３４を搭載する前に、ベース部材１４の第１のブラシホルダ搭載部１４１から第４のブラシホルダ搭載部１４４における、第１のレール部１４ｃと第２のレール部１４ａとは、図２に示すように、ベース部材１４の第１の平面部１４１１から隆起させた状態とする。このとき、係止部１４ｂは、未だ立ち上げずに平板状のままとする。

上記の状態に形成されたベース部材１４を、その中央貫通穴１４０に整流子９を備えた回転子軸８を貫通させた状態で保持し、つぎに、第１のブラシホルダ搭載部１４１の第１のレール部１４ｃを、ベース部材１４の径方向の外側から第１のブラシホルダ１３１の第１の凹溝１３１ｇ１に挿入する。このとき、ブラシ１０とスプリング１２は、図４および図５に破線で示すように、あらかじめ第１のブラシホルダ１３１の内部に収容されている。したがって、第１のブラシホルダ１３１を第１のブラシホルダ搭載部１４１に搭載するとき、ブラシ１０の反スプリング１２側の端面は、スプリング１２の弾性力により整流子９の表面に当接する。

つぎに、上記の状態で、第１のブラシホルダ１３１を、スプリング１２の弾性力に抗してベース部材１４の径方向の内側へスライドさせ、第１のブラシホルダ搭載部１４１の第２のレール部１４ａを、第１のブラシホルダ１３１の第２の凹溝１３１ｇ２に挿入する。つぎに、その状態で、図２に示す位置まで、第１のブラシホルダ１３１を、スプリング１２を圧縮させつつ、ベース部材１４の径方向の内側へさらにスライドさせる。

上記のようにして第１のブラシホルダ１３１を図２に示す位置に到達させた後、ベース部材１４の第１のブラシホルダ搭載部１４１における係止部１４ｂを、ベース部材１４の第１の平面部１４１１から立ち上げ、係止部１４ｂの径方向の内側の側面部１４ｂ１を、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１fにおける端面部１３１ｍ２（図４参照）に当接させる。これにより、第１のブラシホルダ１３１は、スプリング１２の弾性力により係止部１４ｂに押圧された状態となる。

前述のようにして第１のブラシホルダ１３１が第１のブラシホルダ搭載部１４１に搭載されることで、第１のブラシホルダ１３１は、第１のブラシホルダ搭載部１４１から整流子９の径方向の外側へ脱落することが防止されるとともに、スプリング１２の弾性力により常に係止部１４ｂに押圧されるので、第１のブラシホルダ１３１自体の振動が抑制される。

ブラシ１０は、スプリング１２により整流子９の径方向の内側に常に押圧され、ブラシ１０の反スプリング側の端部は、図１に示すように、ベース部材１４の貫通穴を貫通した整流子９の外周面部に押圧され、回転する整流子９の外周面と摺動接触する。

前述のように、ベース部材１４の外周側、つまり径方向の外側から第１のブラシホルダ１３１から第４のブラシホルダ１３４を、対応する第１のブラシホルダ搭載部１４１から第４のブラシホルダ搭載部１４４へ挿入する構造とすることで、これらの複数個のブラシホルダを、たとえば同時にベース部材１４に組み付けることができ、組み立て工数を削減することができる。

以上のように構成されたブラシ保持装置７０は、図１に示すように、リヤブラケット６の内部に固定される。ブラシ保持装置７０に装着されたブラシ１０は、整流子９の周面に摺動接触する。このとき、第１のブラシホルダ１３１から第４のブラシホルダ１３４は、それぞれの内部に収容したスプリング１２により反整流子９側、つまりベース部材１４の径方向の外側に押圧され、対応する第１のブラシホルダ搭載部１４１から第４のブラシホルダ搭載部１４４の係止部１４ｂに前述のように押圧されて当接した状態となる。

このように、第１のブラシホルダ１３１から第４のブラシホルダ１３４は、それぞれが収容しているスプリングにより反整流子９側に常に押圧されて係止部１４ｂに当接しているので、従来のブラシホルダに比べて振動が抑圧される。

図１に示す実施の形態１によるスタータ１００において、ソレノイドスイッチ１がオンされると、電源としての車載バッテリ（図示せず）からブラシ１０、整流子９を介して電機子コイル３に電流が供給される。電機子コイル３に流れる電流が、ヨーク４に設置した磁石５からの磁束と鎖交することで、電機子コイル３を有する回転子５０に回転力が発生し、回転子５０が回転する。回転子５０が回転すると、回転子５０と一体に固定された整流子９と、整流子９の外周面を摺動するブラシ１０と、により周知のように整流が行われ、回転子５０は継続して回転する。その結果、モータ部２の回転子軸８に連結された伝達機構部（図示せず）を介して内燃機関を始動する。

実施の形態２．
つぎに、実施の形態２によるスタータのブラシ保持装置について説明する。実施の形態２によるスタータは、ブラシ保持装置７０の構成以外は図１と同様である。図６は、実施の形態２によるスタータのブラシ保持装置における、ベース部材の平面図である。

図６において、ベース部材１４に設けられた第１のブラシホルダ搭載部１４１の係止部１４ｂは、ベース部材１４の径方向、すなわち整流子９の径方向の内側の側面部１４ｂ２、つまり第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２（図４参照）に当接する側面部１４ｂ２が、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２に対して傾斜するように形成されている。

すなわち、係止部１４ｂは、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆにおける端面部１３１ｍ２に、整流子９の径方向の外側から当接する側面部１４ｂ２を有し、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２と、係止部１４ｂの側面部１４ｂ２は、整流子９の回転方向の下流側に向けて整流子９の外周面から離れる方向に傾斜するように形成されている。

その他の構成は、実施の形態１によるブラシ保持装置と同様である。なお、図示していないが、第２のブラシホルダ、第３のブラシホルダ、第４のブラシホルダ、および、第２のブラシホルダ搭載部、第３のブラシホルダ搭載部、第４のブラシホルダ搭載部も、前述の第１のブラシホルダと第１のブラシホルダ搭載部１４１と同様に構成されている。

図７は、実施の形態２によるスタータのブラシ保持装置の機能を説明する説明図である。図７において、第１のブラシホルダ１３１は、内部に収容されているスプリング１２の弾性力に基づく押圧力ｅ０により、第１のブラシホルダ搭載部１４１の係止部１４ｂの側面部１４ｂ２に押圧される。このとき、前述のように、係止部１４ｂの側面部１４ｂ２は、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２に対して傾斜するように形成されているので、係止部１４ｂの側面部１４ｂ２は、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆにおける端面部１３１ｍ２の端縁のみに当接される。

係止部１４ｂの側面部１４ｂ２に加わる押圧力ｅ０は、係止部１４ｂの側面部１４ｂ２に対して垂直方向に分力ｅ１と、分力ｅ１に対して直交する分力ｅ２とに分解される。第１のブラシホルダ１３１は、分力ｅ２により、第１のブラシホルダ搭載部１４１の第１のレール部１４ｃに押付けられる。また、整流子９は、図７の矢印Ｘの方向に回転しており、ブラシ１０は、整流子９の外周面との接触により整流子９の回転方向Ｘの摩擦力ｂを受ける。したがって、第１のブラシホルダ１３１は、ブラシ１０を介して摩擦力ｂと同一の力ｃにより、第１のブラシホルダ搭載部１４１の第１のレール部１４ｃに押付けられる。

その結果、第１のブラシホルダ１３１は、スプリング１２から受ける押圧力ｅ０の分力ｅ２と、整流子９の回転による摩擦力ｂに基づく力ｃと、により第１のレール部１４ｃに常に押付けられるので、第１のブラシホルダ１３１自体の振動が抑制される。

以上の動作の説明は、第１のブラシホルダ１３１と第１のブラシホルダ搭載部１４１についてのみとしたが、第２のブラシホルダと第２のブラシホルダ搭載部との動作、第３のブラシホルダと第３のブラシホルダ搭載部との動作、および、第４のブラシホルダと第４のブラシホルダ搭載部との動作、についても、前述の第１のブラシホルダ１３１と第１のブラシホルダ搭載部１４１との動作と同様である。

なお、前述の説明では、係止部１４ｂの側面部１４ｂ２に傾斜を設けていたが、ブラシホルダの基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２に傾斜を設けるようにしてもよい。

実施の形態３．
つぎに、実施の形態２によるブラシ保持装置について説明する。実施の形態３によるスタータは、ブラシ保持装置７０の構成以外は図１と同様である。図８は、実施の形態３によるスタータのブラシ保持装置における、ベース部材の斜視図である。

図８において、ベース部材１４に設けられた第１のブラシホルダ搭載部１４１の係止部１４ｂは、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２に、整流子９の径方向の外側から当接する側面部１４ｂ２を有し、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２と、係止部１４ｂの側面部１４ｂ２とは、整流子９の軸方向に対して直交するベース部材１４の平面部から離れるにしたがって整流子９の径方向の外側に傾斜するように形成されている。

第１のブラシホルダ搭載部１４１のその他の構成は、実施の形態１によるブラシ保持装置と同様である。なお、図示していないが、第２のブラシホルダ搭載部、第３のブラシホルダ搭載部、第４のブラシホルダ搭載部は、それぞれ、第１のブラシホルダ搭載部１４１と同様に構成されている。

図９は、実施の形態３によるスタータのブラシ保持装置の断面図である。図９において、第１のブラシホルダ１３１は、基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２が、整流子の軸方向に対して直交するベース部材１４の平面部から離れるにしたがって、整流子９の径方向の外側に傾斜するように形成されている。第１のブラシホルダ１３１は、内部に収容されているスプリング１２（図示せず）の弾性力に基づいて第１のブラシホルダ搭載部１４１の係止部１４ｂの側面部１４ｂ２に押圧されたとき、係止部１４ｂの傾斜した側面部１４ｂ２と、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの傾斜した端面部１３１ｍ２とが面接触し、係止部１４ｂの傾斜した側面部１４ｂ２に沿って、第１のブラシホルダ１３１が反ベース部材１４側に押し上げられる。

その結果、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆに設けられた第１の凹溝１３１ｇ１（図示せず）のベース部材１４側の内側面部が、第１のレール部１４ｃ（図示せず）のベース部材１４側の面部に押圧され、同様に、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆに設けられた第２の凹溝１３１ｇ２のベース部材１４側の内側面部が、第２のレール部１４ａのベース部材１４側の面部に押圧される。また、第１のブラシホルダ１３１の基部１３１ｆの端面部１３１ｍ２は、第１のブラシホルダ搭載部１４１の係止部１４ｂの側面部１４ｂ２に押圧される。

その結果、第１のブラシホルダ１３１は、スプリング１２から受ける押圧力に基づいて、係止部１４ｂの傾斜した側面部１４ｂ２によりベース部材１４の平面部に対して垂直の方向に押し上げられ、第１のレール部１４ｃのベース部材１４側の面部と、第２のレール部１４ａのベース部材１４側の面部と、に押圧されて固定され、第１のブラシホルダ１３１自体の振動が抑制される。また、第１のブラシホルダ１３１が回転子軸８の方向に傾くことがないため、ブラシ１０の偏摩耗を抑えて長寿命化に効果がある。

なお、以上の動作の説明は、第１のブラシホルダ１３１と第１のブラシホルダ搭載部１４１についてのみとしたが、第２のブラシホルダと第２のブラシホルダ搭載部との動作、第３のブラシホルダと第３のブラシホルダ搭載部との動作、および、第４のブラシホルダと第４のブラシホルダ搭載部との動作、についても、前述の第１のブラシホルダ１３１と第１のブラシホルダ搭載部１４１との動作と同様である。

なお、前述の実施の形態１から３のスタータは、４個のブラシホルダと４個のブラシホルダ搭載部を備える場合について説明したが、ブラシホルダとブラシホルダ搭載部の数は、４個に限られるものではない。

前述の各実施の形態によるスタータによれば、ベース部材において隣り合うブラシホルダ搭載部のそれぞれのレール部が近づき過ぎてベース部材の強度が低下することはなく、レール部をよりベース部材の整流子側へ寄せることができ、ブラシが整流子の回転に伴う摩擦力により整流子の回転方向の下流側へ引きずられた際のブラシホルダのがたつきが少なくなり、ブラシホルダの振動を抑制し、騒音の防止とブラシの長寿命化が期待できる。

また、前述の各実施の形態によるスタータによれば、整流子の回転方向の下流側のレール部を長くすることにより、ベース部材とブラシホルダの接触面が増加し振動抑制効果を高められる。

さらに、前述の各実施の形態によるスタータによれば、ベース部材のブラシホルダ搭載部にブラシホルダを挿入して、ベース部材の係止部を立ち上げるだけの簡単な構造で、部品点数を増やすことなく、複数のブラシホルダを同時にベース部材に挿入することで組み立て時間も短縮することができる。また、ブラシホルダをベース部材に押し付けて固定することで、ブラシホルダの振動を抑制できる。振動の抑制により、騒音の低減及びブラシの長寿命化ができる。

また、ブラシホルダをレール部のベース部材側の面に押し当て固定することにより、ブラシホルダが回転子軸に対して傾くことを防止でき、ブラシの偏摩耗を防止して長寿命化することができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１００ スタータ、１ ソレノイドスイッチ、２ モータ部、３ 電機子コイル、４ ヨーク、５ 磁石、６ リヤブラケット、７ 電機子、８ 回転子軸、９ 整流子、１０ ブラシ、１２ スプリング、１５ 軸受、１６ 通しボルト、１７ フロントブラケット、２１ グロメット、１７１ 突壁部、４０ 固定子、５０ 回転子、７０ ブラシ保持装置、１３１ 第１のブラシホルダ、１３１ａ 上面部、１３１ｂ１、１３１ｂ２ 上側平面部、１３１ｃ１、１３１ｃ２ 膨出部、１３１ｄ１、１３１ｄ２ 下側平面部、１３１ｅ 底面部、１３１ｆ 基部、１３１ｇ１ 第１の凹溝、１３１ｇ２ 第２の凹溝、１３１ｃ１１、１３１ｃ２１ 開口端縁、６１、１３１ｋ 端壁部、１３１ｈ１、１３１ｈ２ 切欠部、１３１ｍ１、１３１ｍ２ 端面部、１３２ 第２のブラシホルダ、１３３ 第３のブラシホルダ、１３４ 第４のブラシホルダ、１４ ベース部材、１４ｃ 第１のレール部、１４ｂ 係止部、１４ｂ１、１４ｂ２ 側面部、１４ａ 第２のレール部、１４０ 中央貫通穴、１４０１ 貫通穴、１４０２ 立ち上げ部、１４ａ１、１４ｃ１ 打抜き位置、１４１ 第１のブラシホルダ搭載部、１４２ 第２のブラシホルダ搭載部、１４３ 第３のブラシホルダ搭載部、１４４ 第４のブラシホルダ搭載部、１４１１ 第１の平面部、１４１２ 第２の平面部

Claims (6)

1. 磁気回路を形成するヨークと、
   回転子軸に固定され、前記ヨークからの磁束により回転トルクを発生させる電機子と、
   前記回転子軸に設置され、電源から供給される電流の方向を切替えて前記電機子に供給する整流子と、
   前記整流子の外周面に摺動接触するブラシと、
   前記ブラシを前記整流子の前記外周面に押圧する弾性力を有するスプリングと、
   前記ブラシと前記スプリングを収容するブラシホルダと、
   前記ブラシホルダを搭載するブラシホルダ搭載部を有するベース部材と、
   を備え、
   前記電機子に発生した回転力により、内燃機関を始動させるように構成されたスタータであって、
   前記ブラシホルダ搭載部は、
   前記整流子の径方向に延び、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第１のレール部と、
   前記整流子の径方向に延び、前記第１のレール部に対して前記整流子の回転方向の上流側に配置され、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第２のレール部と、
   前記ブラシホルダが、前記第１のレール部と前記第２のレール部とに係合して前記ブラシホルダ搭載部のあらかじめ定められた位置に搭載されているとき、前記ブラシホルダに係合して前記ブラシホルダが前記径方向の外側に移動するのを阻止する係止部と、
   を有し、
   前記ブラシホルダ搭載部に搭載された前記ブラシホルダは、前記スプリングの弾性力に基づいて前記径方向の外側に押圧されて前記係止部に当接するように構成され、
   前記ブラシホルダは、前記径方向の外側に対向する端面部を有し、
   前記係止部は、前記ブラシホルダの前記端面部に、前記径方向の外側から当接する側面部を有し、
   前記ブラシホルダの前記端面部と、前記係止部の前記側面部と、のうちの少なくとも一方は、前記整流子の回転方向の下流側に向けて前記整流子の外周面から離れる方向に傾斜するように形成されている、
   ことを特徴とするスタータ。
2. 磁気回路を形成するヨークと、
   回転子軸に固定され、前記ヨークからの磁束により回転トルクを発生させる電機子と、
   前記回転子軸に設置され、電源から供給される電流の方向を切替えて前記電機子に供給する整流子と、
   前記整流子の外周面に摺動接触するブラシと、
   前記ブラシを前記整流子の前記外周面に押圧する弾性力を有するスプリングと、
   前記ブラシと前記スプリングを収容するブラシホルダと、
   前記ブラシホルダを搭載するブラシホルダ搭載部を有するベース部材と、
   を備え、
   前記電機子に発生した回転力により、内燃機関を始動させるように構成されたスタータであって、
   前記ブラシホルダ搭載部は、
   前記整流子の径方向に延び、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第１のレール部と、
   前記整流子の径方向に延び、前記第１のレール部に対して前記整流子の回転方向の上流側に配置され、前記径方向にスライド自在に前記ブラシホルダと係合する第２のレール部と、
   前記ブラシホルダが、前記第１のレール部と前記第２のレール部とに係合して前記ブラシホルダ搭載部のあらかじめ定められた位置に搭載されているとき、前記ブラシホルダに係合して前記ブラシホルダが前記径方向の外側に移動するのを阻止する係止部と、
   を有し、
   前記ブラシホルダ搭載部に搭載された前記ブラシホルダは、前記スプリングの弾性力に基づいて前記径方向の外側に押圧されて前記係止部に当接するように構成され、
   前記ブラシホルダは、前記径方向の外側に対向する端面部を有し、
   前記係止部は、前記ブラシホルダの前記端面部に、前記径方向の外側から当接する側面部を有し、
   前記ブラシホルダの前記端面部と、前記係止部の前記側面部と、のうちの少なくとも一方は、前記整流子の軸方向に対して直交する前記ベース部材の平面部から離れるにしたがって前記径方向の外側に傾斜するように形成されている、
   ことを特徴とするスタータ。
3. 前記第１のレール部の前記径方向の内側の端部は、前記第２のレール部の前記径方向の内側の端部よりも、前記径方向の内側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスタータ。
4. 前記第１のレール部の前記径方向の外側の端部は、前記第２のレール部の前記径方向の外側の端部よりも前記径方向の外側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載のスタータ。
5. 前記係止部は、前記第２のレール部に対して前記径方向の外側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載のスタータ。
6. 前記係止部は、前記ベース部材と一体に形成され、
   前記ブラシホルダが前記ブラシホルダ搭載部の予め定められた位置に搭載されたとき、前記係止部は、前記ベース部材の平面部から離れる方向に折り曲げられることにより、前記ブラシホルダに係合するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか一項に記載のスタータ。

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