JPH08289520A - 車両用始動兼発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータの慣性が小さくブラシの耐久性に優れ
た小型軽量の車両用始動兼発電装置を供する。 【解決手段】 始動コイル23と発電コイル22とを同一電
機子のステータコア21に巻回した車両用の始動兼発電装
置において、回転軸に嵌着された回転内磁型ロータ10を
ステータコア21の径内方に配設し、回転内磁型ロータ10
と軸方向の相対的な移動を許して一体に回転するブラシ
ホルダー30を同回転内磁型ロータ10の側方に設け、ブラ
シホルダー30の外側表面に複数のブラシ31を突設し、ブ
ラシホルダー30の外側表面と対向して設けられた固定整
流子ホルダー40の内側表面に複数の整流子43を所定位置
に配設し、ブラシホルダー30の軸方向の移動でブラシ31
と整流子43とが接離可能で接触時に始動コイル23への電
力供給がなされる車両用始動兼発電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車および
自動四輪車等の車両に搭載されるエンジン始動装置およ
び発電装置を一体に組み合わせた始動兼発電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用始動兼発電装置としては同
じ出願人が先に提案した例（実開平３−９１０６４号公
報）がある。同例に係る装置は、同一電機子のステータ
コアに始動コイルと発電コイルを巻回した始動兼発電装
置であるが、回転外磁型ロータでありステータコアの外
側を界磁極が回転しており、ステータコアの径内方にブ
ラシと整流子からなる電流転換器およびブラシを移動さ
せる電磁コイルが配設される構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ステータコアの径内方
に電流転換器および電磁コイルが配設されるため、ステ
ータコア自体の径が大きくなり、さらにその外側を回転
するロータも大径化するため、ロータの回転慣性が大き
くなり内燃機関の性能に対し負荷となってしまう不具合
があるとともに装置自体が大型化し重くなる。電磁コイ
ルやブラシをステータコア内方に配設すると、電磁コイ
ルやブラシを高温状態におくことになる。

【０００４】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的とする処はロータの慣性が小さくブラシの耐久
性に優れた小型軽量の車両用始動兼発電装置を供する点
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、始動コイルと発電コイルとを同一電機子
のステータコアに巻回した車両用の始動兼発電装置にお
いて、回転軸に嵌着された回転内磁型ロータを前記ステ
ータコアの径内方に配設し、前記回転内磁型ロータと軸
方向の相対的な移動を許して一体に回転するブラシホル
ダーを同回転内磁型ロータの側方に設け、前記ブラシホ
ルダーの外側表面に複数のブラシを突設し、前記ブラシ
ホルダーの外側表面と対向して設けられた固定整流子ホ
ルダーの内側表面に複数の整流子を所定位置に配設し、
前記ブラシホルダーの軸方向の移動で前記ブラシと整流
子とが接離可能で接触時に前記始動コイルへの電力供給
がなされる車両用始動兼発電装置とした。

【０００６】ステータコアの径内方に回転内磁型ロータ
を配設したので、ロータの回転慣性は小さく内燃機関の
性能に対し負荷となるようなことはなく、かつ装置全体
を小型軽量化することができる。またブラシおよび整流
子を回転内磁型ロータの側方に設けたので、走行中発熱
するロータとステータの外にあってブラシの性能に影響
を与えない。

【０００７】付勢手段が前記固定整流子ホルダーに対し
前記ブラシホルダーを離れる方向に付勢し、前記ブラシ
ホルダーに連結されたワイヤーを引くことにより付勢手
段の付勢力に抗してブラシホルダーを移動してブラシを
整流子に接触させることで、ブラシと整流子の接離駆動
機構を簡素化し装置をより小型軽量化することができ
る。

【０００８】スタータレバーの手動操作により前記ワイ
ヤーが引かれることで、電磁コイル等を不要とし構造を
簡素化しコストの低減を図ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図１ないし図１４に図示した
本発明の一実施の形態について説明する。本実施の形態
に係る車両用始動兼発電装置１の側断面図を状態別に図
１および図２に図示する。該車両用始動兼発電装置１は
小型自動二輪車に適用されたもので、その内燃機関のク
ランクケース２の側方に設けられ、クランクシャフト３
に車両用始動兼発電装置１のロータ部が直結されてい
る。

【００１０】本車両用始動兼発電装置１はインナーロー
タ（回転内磁型ロータ）10を採用しており、クランクシ
ャフト３にインナーロータ10が嵌着され一体に回転す
る。インナーロータ10を図３ないし図５に図示する。ロ
ータボス11は、概ね円柱状をなして中心をクランクシャ
フト３が貫通するテーパした嵌入孔11ａが穿設され、そ
の端部に内径が拡大した拡径部11ｂが形成されている。

【００１１】ロータボス11の外周面には軸方向に指向し
た断面円弧状の溝が周方向に亘って等ピッチで６か所形
成され、その一端にはフランジ11ｃが突出しており、こ
の６か所の溝にそれぞれ断面が円弧状をしたマグネット
12が嵌合されている。そして有底円筒状をし底部中央に
円孔を有したロータカバー13が同心円に配列された６個
のマグネット12の外側にフランジ11ｃのない側から嵌合
されるようにして被せられている。ロータボス11のフラ
ンジ11ｃ側には円筒部11ｄが延出形成されている。同円
筒部11ｄには一部切欠き11ｅが設けられている。

【００１２】かかるインナーロータ10は、そのロータボ
ス11の嵌入孔11ａにクランクシャフト３の側端の円錐部
を嵌入し貫通して拡径部11ｂに突出した先端ネジ部にナ
ット４が螺合緊締されてクランクシャフト３に一体に固
着される。

【００１３】このようにクランクシャフト３に固着され
たインナーロータ10の外周にアウターステータ20が組み
合わされる。アウターステータ20を図６および図７に図
示する。アウターステータ20のステータコア21は、薄鋼
板を積層してなり外周縁の円環状部分21ａから中心方向
に向かって複数のヨーク21ｂが延出しており、このヨー
ク21ｂに発電コイル22と始動コイル23とが巻回されてい
る。

【００１４】発電コイル22は各ヨーク21ｂの先端近傍す
なわち内周側に巻き付けられ、始動コイル23はヨーク21
ｂの発電コイル22より外周に基端まで巻き付けられてい
る。ステータコア21の円環状部分21ａにはアウターステ
ータ20をクランクケース２に固定するためのボルト孔21
ｃが穿設されている。

【００１５】一方で前記インナーロータ10のロータボス
11に設けられた円筒部11ｄにブラシホルダー30がその延
出した円筒部30ａによって外側から摺動自在に嵌合し支
持されている。ブラシホルダー30は図８ないし図１０に
図示するように円筒部30ａの内周面の一部が中心方向に
延出して突起30ｂを形成しており、同突起30ｂがロータ
ボス11側の円筒部11ｄの切欠き11ｅに嵌まり、ブラシホ
ルダー30はロータボス11に対して軸方向の相対的な摺動
は可能であるが周方向には一体に回転する。

【００１６】この円筒部30ａは円盤状をしたブラシホル
ダー30の内側表面から延出しており、外側表面には中心
から放射状に６条の突条30ｃが等間隔に形成されてい
て、各突条30ｃには半径方向に並んで３個の矩形穴30ｄ
が所定位置に形成されている。これら複数の矩形穴30ｄ
のうち所定の矩形穴30ｄに角柱状のブラシ31がスプリン
グ32を介装して嵌入される。

【００１７】ブラシ31は、中に介装されたスプリング32
により外側に付勢されて先端を矩形穴30ｄから外に突出
させているが、その嵌入基端側にストッパー33が嵌着さ
れていて矩形穴30ｄから抜けないようになっている。

【００１８】各突条30ｃの内側，中間，外側に位置する
３個の矩形穴30ｄのうち内側と中間の矩形穴30ｄにブラ
シ31が嵌入された突条30ｃと内側と外側の矩形穴30ｄに
ブラシ31が嵌入された突条30ｃとが交互に構成され、各
突条30ｃに配設された２個のブラシ31は互いに連結部材
34によって連結されて導通状態にある。このように突条
30ｃ毎に２個ずつブラシ31を突出させたブラシホルダー
30の外側表面に対向して整流子ホルダー40がカバーを兼
ねて設けられる。

【００１９】整流子ホルダー40は図１１ないし図１３に
図示するように概ね円板の中央が円環状のフランジ部40
ａを残して略円形に膨出した形状をなし、膨出した円形
底壁40ｃは対称位置にある一対の連結段部40ｂによりフ
ランジ部40ａと連結されており、連結段部40ｂの側方は
他方の連結段部40ｂとの間で空隙40ｄを形成している。
円形底壁40ｃの中央には円孔40ｅを有するとともに前記
空隙40ｄを有する対称な部分が互いに離れる方向に延出
してコネクター端子部40ｆを形成し、前記フランジ部40
ａにはボルト孔40ｇが穿設されている。

【００２０】かかる整流子ホルダー40の円形底壁40ｃの
内面には図１２に図示するように銅板からなる電流転換
回路が配設されている。第１の導電路41，第２の導電路
42および整流子片43が中心側から外側に順に同心の円環
状に配設され、第１の導電路41と第２の導電路42はそれ
ぞれ連続した１個の円環状をなし、整流子片43は周方向
に亘って18個に分割されている。

【００２１】各整流子片43は銅板で一体に形成された接
続線部44を介してやはり一体形成された端子片45に接続
されており、端子片45は前記コネクター端子部40ｆに配
列される。以上の同心円上に配設された第１の導電路4
1，第２の導電路42，整流子片43の各半径は、前記ブラ
シホルダー30の外側表面におけるやはり同心円上の内
側，中間，外側に配置されたブラシ31の中心からの半径
に等しい。

【００２２】以上のような整流子ホルダー40は前記アウ
ターステータ20を介装してクランクケース２に固定され
る。すなわち図１および図２に図示するようにクランク
ケース２におけるクランクシャフト３の端部が臨む開口
の縁部にアウターステータ20を間に挟んで外側から整流
子ホルダー40をあてがい、その際中央のインナーロータ
10に摺動自在に支持されたブラシホルダー30との間にス
プリング50を介入しておき、フランジ部40ａに設けられ
たボルト孔40ｆおよびアウターステータ20のボルト孔21
ｃを貫通してボルト51がクランクケース２に螺合し整流
子ホルダー40をアウターステータ20とともに共締めす
る。

【００２３】ブラシホルダー30に支持されたブラシ31は
整流子ホルダー40に配設された第１の導電路41，第２の
導電路42，整流子片43に相対向する。すなわち同心円内
側のブラシ31は第１の導電路41に対向し、中間のブラシ
31は第２の導電路42に対向し、外側のブラシ31は18個の
整流子片43のいずれかに対向し、ブラシホルダー30の軸
方向の移動により互いに接離可能である。

【００２４】そしてブラシホルダー30の内側表面の中心
部にスラストニードルベアリング52が嵌合されて、同ス
ラストニードルベアリング52にワイヤー53の端部53ａが
結着され、ワイヤー53は同結着部より外側に延出して整
流子ホルダー40の円孔40ｅを貫通して外部に延びてお
り、その端部はスタータレバー60に連結されている。ま
たアウターステータ20の始動コイル23から延出したコー
ド61の接続端子が配列支持されたコネクター62を整流子
ホルダー40のコネクター端子部40ｆに接続する。

【００２５】本車両用始動兼発電装置１は以上のような
構造をしており、通常始動時以外は図１に図示するよう
にスプリング50の付勢力によりブラシホルダー30は内側
に移動して、ブラシホルダー30の外側表面に突出してい
るブラシ31は整流子ホルダー40の内側表面に配設された
第１の導電路41，第２の導電路42，整流子片43から離れ
ており、車両用始動兼発電装置１は発電機として働き、
インナーロータ10の回転によりアウターステータ20の発
電コイル22に電力を生じ充電に供する。

【００２６】一方始動時にはスタータレバー60が操作さ
れワイヤー53が引かれると、図２に図示するようにスプ
リング50に抗してブラシホルダー30が外側に移動されブ
ラシ31がそれぞれ第１の導電路41，第２の導電路42，整
流子片43に接触し、かつ各ブラシ31を外方向に付勢する
スプリング32により適当な圧力で押圧される。この各ブ
ラシ31の第１の導電路41，第２の導電路42，整流子片43
への接触によりアウターステータ20の所要の始動コイル
23に電力が供給されインナーロータ10をクランクシャフ
ト３とともに回転させて電動機として作用させ内燃機関
の始動に供する。

【００２７】図１４に始動機構における回路を図示す
る。ステータコア21のヨーク21ｂに重ね巻きされた始動
コイル23の所定箇所から延出されたコード61がコネクタ
ー62とコネクター端子部40ｆとの結合により端子片45に
接続され接続線部44を介して各整流子片43にそれぞれ導
通している。第１の導電路41はスタータマグネチックス
イッチ65の一方の端子に接続され、第２の導電路42はバ
ッテリー66のマイナス端子に接続される。ブラシ31はい
ずれかの整流子片43と第１の導電路41または第２の導電
路42とを導通し、ブラシホルダー30の回転により同心円
上に配列された整流子片43に順次接触して電流の流れを
転換していく。

【００２８】バッテリー66のプラス端子は前記スタータ
マグネチックスイッチ65の他方の端子に接続されるとと
もにスタータマグネチックスイッチ65の電磁コイル65ａ
の一端に接続されている。電磁コイル65ａの他端は常閉
型の始動切りスイッチ67を介して前記スタータレバー60
の始動スイッチ68に接続されている。始動切りスイッチ
67は内燃機関70のエンジン回転数検出手段71が検出する
エンジン回転数によって制御され、所定のエンジン回転
数を越えた時始動切りスイッチ67はオフされるようにな
っている。

【００２９】以上のような配線回路の下でスタータレバ
ー60が操作されると、前記したようにワイヤー53を介し
てブラシホルダー30が移動してブラシ31を第１の導電路
41，第２の導電路42，整流子片43に接触させるととも
に、始動スイッチ68がオンしスタータマグネチックスイ
ッチ65の電磁コイル65ａを励磁し同スタータマグネチッ
クスイッチ65をオンするので、バッテリー66から電流が
第１の導電路41，ブラシ31，所要の整流子片43，始動コ
イル23と流れ、始動コイル23から所要の別の整流子片4
3，第２の導電路42と流れ、よってインナーロータ10に
回転トルクを生じクランクシャフト３を回転させる。

【００３０】クランクシャフト３の強制回転で内燃機関
70が始動し所定エンジン回転数に達すると、エンジン回
転数検出手段71がこれを検出して始動切りスイッチ67を
オフしてスタータマグネチックスイッチ65の電磁コイル
65ａを消磁しスタータマグネチックスイッチ65をオフし
始動コイル23への電流供給を停止し始動作業を終える。
内燃機関70が起動された後は発電コイル22により発電さ
れバッテリー66への充電がなされる。

【００３１】本車両用始動兼発電装置１は以上のように
作動する。回転内磁型ロータを採用し、ステータコア21
の径内方にインナーロータ10を配設する構造としたの
で、インナーロータ10の外径は小さくよって回転慣性が
小さいため内燃機関の駆動に対し負荷となるようなこと
はなく内燃機関の性能を低下させることはない。

【００３２】またブラシホルダー30および整流子ホルダ
ー40をインナーロータ10およびアウターステータ20の側
方に配設したので、インナーロータ10は益々径が小さ
く、したがってステータコア21も径を小さくでき、車両
用始動兼発電装置１自体を小型軽量にすることができ
る。

【００３３】ブラシ31および整流子片43がインナーロー
タ10やアウターステータ20の側方に配設されているの
で、車両用始動兼発電装置１を発電機として使用してい
る走行中の発熱の影響をブラシ31および整流子片43が直
接受けずブラシの耐久性を向上させることができる。

【００３４】スタータレバー60の手動操作でワイヤーを
引いてブラシホルダー30を移動させているので、ソレノ
イド等駆動源を装置１内に必要とせず車両用始動兼発電
装置１内の構造が簡素化されており、かつ小型軽量化が
益々推進されるとともにコストの低減を図ることができ
る。

【００３５】次に別の実施の形態について図１５ないし
図３１に基づき説明する。本実施の形態に係る車両用始
動兼発電装置80の側断面図を状態別に図１５および図１
６に図示する。車両用始動兼発電装置80はクランクケー
ス82の側方に設けられ、インナーロータ90は、そのロー
タボス91がクランクシャフト83の端部に嵌合しナット84
で緊締されて、クランクシャフト83と一体に回転する。

【００３６】インナーロータ90を図１７ないし図１９に
図示する。クランクシャフト83の端部に嵌着されるロー
タボス91には、前記実施の形態と同様にその外周に６か
所マグネット92が嵌合され、ロータカバー93が被せられ
ている。ロータボス91の一側面には円筒部91ｄが突出形
成され、同円筒部91ｄには所定箇所にピン91ｅが突設さ
れている。

【００３７】このロータボス91の円筒部91ｄの外周囲に
偏平円筒状のガバナーアウター94が内側開口縁をロータ
ボス91にリベット95により固着されている。同ガバナー
アウター94は、内周面に軸方向に指向した浅い溝条94ａ
が６条周方向に等間隔に形成されていて、同６条の溝条
94ａにそれぞれ対応して外側開口縁には中心軸側に屈曲
して延出した爪部94ｂが形成されている。

【００３８】一方上記ロータボス91の円筒部91ｄには、
略有底円筒状をしたガバナーインナー96が外側から軸方
向の摺動を許し回転は一体に嵌合する。同ガバナーイン
ナー96は、図２０ないし図２２に図示するように、円底
部96ａを囲む円筒部96ｂの外周に等間隔に６か所外側に
開口したポケット96ｃが膨出形成されており、同ポケッ
ト96ｃの底壁96ｄは、斜めにテーパしている。

【００３９】また円筒部96ｂの外周には、対称位置にネ
ジ孔96ｅが形成されたボス部96ｆが突出形成されて、円
底部96ａに接してブラシホルダー100 がネジ97によって
貫通されネジ孔96ｅに螺合して一体に固着される。該ガ
バナーインナー96の外周６か所のポケット96ｃにそれぞ
れ金属ボール98が収容されて、円筒部96ｂがロータボス
91の円筒部91ｄに外側から摺動自在に嵌合すると同時
に、ポケット96ｃが前記ガバナーアウター94の内側にボ
ール98とともに嵌装され、図１５および図１６に示すよ
うにガバナーアウター94の屈曲した爪部94ｂは、ポケッ
ト96ｃの開口を幾らか覆ってボール98をポケット96ｃの
底壁96ｄとの間に位置させている。

【００４０】なおガバナーインナー96の円筒部91ｄの一
部には切欠き91ｇを有して、前記のロータボス91の円筒
部91ｄに突設されたピン91ｅが嵌合し、ロータボス91に
対してガバナーインナー96が相対的な回転を禁止され軸
方向の摺動だけを許されている。

【００４１】ロータボス91の円筒部91ｄの内側底部とガ
バナーインナー96の円底部96ａとの間にはスプリング99
が介装されて、ロータボス91に対してガバナーインナー
96をブラシホルダー100 とともに外側に付勢しており、
したがってボール98は、ガバナーアウター94の斜めに屈
曲した爪部94ｂとポケット96ｃのテーパした底壁96ｄと
に挟持される。なおガバナーアウター94の内周面とガバ
ナーインナー96の円筒部96ｂの外周面との間は、ボール
98が半径方向にある程度移動可能なように余裕を持たせ
ている。

【００４２】したがって図１５に示す状態にあるガバナ
ーインナー96は、インナーロータ90の回転速度が増す
と、ボール98が遠心力により遠心方向に移動しようとし
てガバナーアウター94の斜めに屈曲した爪部94ｂに案内
されてガバナーインナー96のポケット96ｃのテーパした
底壁96ｄを押して図１６に示すようにガバナーインナー
96をブラシホルダー100 とともにスプリング99に抗して
軸方向内側に摺動させる。

【００４３】次にブラシホルダー100 は、図２３ないし
図２５に示すように円底部100aを偏平円筒部100bが囲む
外形状をなし、円筒部100b内は同心円状に概ね大径凹部
101a，中径凹部101b，小径凹部101cが内壁100cによって
仕切られて形成されている。また小径凹部101cの外周面
と内周面に沿ってそれぞれ略一周に近い円環状の大径間
隙102aと小径間隙102bとが円底部100aに穿設されてい
る。また大径凹部101aの所定対称位置に前記ガバナーイ
ンナー96と結合するネジ97が貫通する円孔103 が一対形
成されている。

【００４４】該ブラシホルダー100 の円環状の大径間隙
102aには、図２６に示すように一部欠損して円環状に形
成された−側ターミナルプレート105 が円底部100a側か
ら嵌入され、同様に小径間隙102bには、図２７に示すよ
うに略同形で径を小さくした＋側ターミナルプレート10
6 が嵌入される。各ターミナルプレート105 ，106 は、
それぞれ所定の３か所に突起105a，106aが形成されてい
て、円底部100aに対し反対側に向けている。

【００４５】大径凹部101aの所定箇所に配設された１個
の−側ブラシ110aから延出した無酸素銅からなる導線11
1aが、前記−側ターミナルプレート105 の１つの突起10
5aに接続され、中径凹部101bの所定３か所に配設された
３個の−側ブラシ110b，110c，110dのうち隣合う２個の
−側ブラシ110b，110cは互いに導線111bにより接続さ
れ、そのうち１個の−側ブラシ110cからさらに延出した
導線111cおよび残りの１個の−側ブラシ110dから延出し
た導線111dが−側ターミナルプレート105 の他の２つの
突起105a，105aに接続される。

【００４６】したがって大径凹部101aに配設される１個
の−側ブラシ110aと中径凹部101bに配設される３個の−
側ブラシ110b，110c，110dとは、−側ターミナルプレー
ト105 を介して導通状態にある。

【００４７】また小径凹部101cの所定箇所に配設された
１個の＋側ブラシ112aから延出した導線113aが、前記＋
側ターミナルプレート106 の１つの突起106aに接続さ
れ、中径凹部101bの所定３か所に配設された３個の＋側
ブラシ112b，112c，112dのうち隣合う２個の＋側ブラシ
112b，112cは互いに導線113bにより接続され、そのうち
１個の＋側ブラシ112cからさらに延出した導線113cおよ
び残りの１個の＋側ブラシ112dから延出した導線113dが
＋側ターミナルプレート106 の他の２つの突起106a，10
6aに接続される。

【００４８】したがって小径凹部101cに配設される１個
の＋側ブラシ112aと中径凹部101bに配設される３個の＋
側ブラシ112b，112c，112dとは、＋側ターミナルプレー
ト106 を介して導通状態にある。なお各ブラシは、前記
実施の形態と同様に凹部に介装されたスプリング115 に
より外側に付勢され、ストッパー116 により凹部から抜
けないようになっている。

【００４９】上記ブラシホルダー100 に対応する整流子
ホルダー120 は、図２８ないし図３０に図示するよう
に、円板部120aの周囲をブラシホルダー100 より径の大
きい円筒部120bが周設されており、円板部120aのブラシ
ホルダー100 側表面にはブラシホルダー100 の大径凹部
101a，小径凹部101cにそれぞれ対向して円環状をなす大
径導電路121 ，小径導電路123 が配設され、中径凹部10
1bに対向しては18等分に分割された整流子片122 が円環
状に配列されている。

【００５０】大径導電路121 と小径導電路123 とは、そ
れぞれ一部端子片121a，123aが延出して円板部120aを貫
通して外側表面に突出しており、18個の整流子片122 は
それぞれ端子片122aが円板部120aを貫通して外側表面に
突出している。

【００５１】インナーロータ90の外周に配設されるアウ
ターステータ130 の基本構造は、前記実施の形態のアウ
ターステータ20と変わりなく、ステータコア131 のヨー
ク131aに発電コイル132 と始動コイル133 が巻回されて
いる。そしてこのアウターステータ130 のステータコア
131 の内周部が軸方向に延出して形成された円筒部135
が前記ガバナーアウター94およびブラシホルダー100の
一部を覆うとともに整流子ホルダー120 の円筒部120bに
連結して支持している（図１５および図１６参照）。

【００５２】図３１に同実施の形態の始動機構における
回路を図示する。ステータコア131 のヨーク131aに重ね
巻きされた始動コイル133 は、所定箇所から延出したコ
ード134 を介して所定の整流子片122 に導通している。

【００５３】大径導電路121 は、バッテリー141 のマイ
ナス端子に接続され、小径導電路123 は、スタータマグ
ネチックスイッチ140 の一方の端子に接続され、バッテ
リー141 のプラス端子は、スタータマグネチックスイッ
チ140 の他方の端子に接続されるとともに、スタータマ
グネチックスイッチ140 の電磁コイル140aの一端に接続
されている。電磁コイル140aの他端は、スタータレバー
142 の１端子をアースされた始動スイッチ143 の他端子
に接続されている。

【００５４】ブラシホルダー100 に支持された４個の−
側ブラシ110a，110b，110c，110dと４個の＋側ブラシ11
2a，112b，112c，112dは、整流子ホルダー120 の大径導
電路121 ，整流子片122 、小径導電路123 のいずれかに
それぞれ接離可能に移動する。

【００５５】−側ブラシ110aは大径導電路121 と接離
し、他の−側ブラシ110b，110c，110dはそれぞれ整流子
片122 に接離可能で、接触状態で円環状に配列された整
流子片122 に順次接触し、この４個の−側ブラシ110a，
110b，110c，110dは−側ターミナルプレート105 によっ
て導通状態にある。

【００５６】また＋側ブラシ112aは小径導電路123 と接
離し、他の＋側ブラシ112b，112c，112dはそれぞれ整流
子片122 に接離可能で、接触状態で円環状に配列された
整流子片122 に順次接触し、この４個の＋側ブラシ112
a，112b，112c，112dは＋側ターミナルプレート106 に
よって導通状態にある。

【００５７】計８個のブラシ110a，110b，110c，110d，
112a，112b，112c，112dの大径導電路121 ，整流子片12
2 、小径導電路123 との接離は自動的に行われ、クラン
クシャフト83の回転数が所定回転数以下であれば、スプ
リング99による付勢力でブラシはそれぞれ所定の大径導
電路121 ，整流子片122 、小径導電路123 に接触状態に
あり（図１５参照）、所定回転数を越えると遠心力によ
りボール98がガバナーインナー96のポケット96ｃのテー
パした底壁96ｄに作用しスプリング99の付勢力に打ち勝
ってガバナーインナー96をブラシホルダー100 とともに
移動し、ブラシは一斉に大径導電路121 ，整流子片122
、小径導電路123 から離れる（図１６参照）。

【００５８】以上のような構成の車両用始動兼発電装置
80において、スタータレバー142 が操作され始動スイッ
チ143 がオンされると、電磁コイル140aが励磁されスタ
ータマグネチックスイッチ140 がオンし、バッテリー14
1 から電流が小径導電路123，＋側ブラシ112a，＋側タ
ーミナルプレート106 ，３つの＋側ブラシ112b，112c，
112d，３つの整流子片122 を順次経て，所要の始動コイ
ル133 に流れ、次いで始動コイル133 を流れた電流は３
つの整流子片122 ，３つの−側ブラシ110b，110c，110
d，−側ターミナルプレート105 ，−側ブラシ110a，大
径導電路121 を経てバッテリー141 に戻る。この所要の
始動コイル133 に流れる電流によりインナーロータ90に
回転トルクを生じクランクシャフト83を回転させ、内燃
機関を始動させる。

【００５９】本実施の形態も、ステータコア131 の内側
に回転内磁型インナーロータ90を配設したので、回転慣
性は小さく内燃機関の性能に対し負荷となることはな
く、かつ装置全体を小型軽量化することができ、またブ
ラシおよび整流子をインナーロータ90の側方に設け、熱
の影響を避けブラシの性能に影響を与えない。さらに本
実施の形態では、８個のブラシ110a，110b，110c，110
d，112a，112b，112c，112dを用いており、前記実施の
形態における１２個のブラシに比べ４個程ブラシの数を
減らすことができ、整流子片や導電路に摺接して磨耗す
るブラシの数が少ないことは組付けを容易にし、かつ経
済的である。

【００６０】またブラシと整流子片・導電路との接離を
ボール98の遠心力を利用して自動的に行っているので、
スタータレバーに連動してブラシホルダーを移動する機
構および内燃機関の回転数検出信号に基づき回路の断接
を制御する制御機構の両機構を必要とせず、同両機構の
働きを１つの簡単な遠心ボール機構で自動的に行ってい
る。したがって構成を簡素化しコストの低減を図ること
ができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明は、ステータコアの径内方に回転
内磁型ロータを配設したので、ロータの回転慣性は小さ
く内燃機関の性能に対し負荷となるようなことはなく、
かつ装置全体を小型軽量化することができる。またブラ
シおよび整流子を回転内磁型ロータの側方に設けたの
で、走行中発熱するロータとステータの外にあってブラ
シの性能に影響を与えない。

【００６２】付勢手段が固定整流子ホルダーに対しブラ
シホルダーを離れる方向に付勢し、ブラシホルダーに連
結されたワイヤーを引くことにより付勢手段の付勢力に
抗してブラシホルダーを移動してブラシを整流子に接触
させることで、ブラシと整流子の接離駆動機構を簡素化
し装置をより小型軽量化することができる。

【００６３】スタータレバーの手動操作により前記ワイ
ヤーは引かれることで、電磁コイル等を不要とし構造を
簡素化しコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用始動兼発電
装置の発電機として機能している時の側断面図である。

【図２】同車両用始動兼発電装置の電動機として機能し
ている時の側断面図である。

【図３】インナーロータの正面図である。

【図４】同裏面図である。

【図５】図３におけるＶ−Ｖ線で切断した断面図であ
る。

【図６】アウターロータの正面図である。

【図７】図６におけるVII −VII 線で切断した断面図で
ある。

【図８】ブラシホルダー部の正面図である。

【図９】同裏面図である。

【図１０】図８におけるＸ−Ｏ−Ｘ線で切断した断面図
である。

【図１１】整流子ホルダー部の正面図である。

【図１２】同裏面図である。

【図１３】図１１におけるXIII−Ｏ−XIII線で切断した
断面図である。

【図１４】始動機構の回路図である。

【図１５】別の実施の形態に係る車両用始動兼発電装置
の電動機として機能している時の側断面図である。

【図１６】同車両用始動兼発電装置の電動機として機能
している時の側断面図である。

【図１７】インナーロータの正面図である。

【図１８】同裏面図である。

【図１９】図１７におけるXIX −Ｏ−XIX 線で切断した
断面図である。

【図２０】ガバナーインナーの正面図である。

【図２１】同裏面図である。

【図２２】図２０におけるXXII−Ｏ−XXII線で切断した
断面図である。

【図２３】ブラシホルダーの正面図である。

【図２４】同裏面図である。

【図２５】図２４におけるXXV −Ｏ−XXV 線で切断した
断面図である。

【図２６】−側ターミナルプレートの斜視図である。

【図２７】＋側ターミナルプレートの斜視図である。

【図２８】整流子ホルダーの正面図である。

【図２９】同裏面図である。

【図３０】図２８におけるXXX −Ｏ−XXX 線で切断した
断面図である。

【図３１】同実施の形態の始動機構の回路図である。

【符号の説明】

１…車両用始動兼発電装置、２…クランクケース、３…
クランクシャフト、４…ナット、10…インナーロータ、
11…ロータボス、12…マグネット、13…ロータカバー、
20…アウターステータ、21…ステータコア、22…発電コ
イル、23…始動コイル、30…ブラシホルダー、31…ブラ
シ、32…スプリング、33…ストッパー、34…連結部材、
40…整流子ホルダー、41…第１の導電路、42…第２の導
電路、43…整流子片、44…接続線部、45…端子片、50…
スプリング、51…ボルト、52…スラストニードルベアリ
ング、53…ワイヤー、60…スタータレバー、61…コー
ド、62…コネクター、65…スタータマグネチックスイッ
チ、66…バッテリー、67…始動切りスイッチ、68…始動
スイッチ、70…内燃機関、71…エンジン回転数検出手
段、80…車両用始動兼発電装置、82…クランクケース、
83…クランクシャフト、90…インナーロータ、91…ロー
タボス、92…マグネット、93…ロータカバー、94…ガバ
ナーアウター、95…リベット、96…ガバナーインナー、
97…ネジ、98…ボール、99…スプリング、100 …ブラシ
ホルダー、101a…大径凹部、101b…中径凹部、101c…小
径凹部、102a…大径凹部、102b…小径凹部、103 …円
孔、105 …−側ターミナルプレート、106 …＋側ターミ
ナルプレート、110a，110b，110c，110d…−側ブラシ、
111a，111b，111c，111d…導線、112a，112b，112c，11
2d…−側ブラシ、113a，113b，113c，113d…導線、115
…スプリング、116 …ストッパー、120 …整流子ホルダ
ー、121 …大径導電路、122 …整流子片、123 …小径導
電路、130 …アウターステータ、131 …ステータコア、
132 …発電コイル、133 …始動コイル、134 …コード、
135 …円筒部、140 …スタータマグネチックスイッチ、
141 …バッテリー、142 …スタータレバー、143 …始動
スイッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 始動コイルと発電コイルとを同一電機子
   のステータコアに巻回した車両用の始動兼発電装置にお
   いて、 回転軸に嵌着された回転内磁型ロータを前記ステータコ
   アの径内方に配設し、 前記回転内磁型ロータと軸方向の相対的な移動を許して
   一体に回転するブラシホルダーを同回転内磁型ロータの
   側方に設け、 前記ブラシホルダーの外側表面に複数のブラシを突設
   し、 前記ブラシホルダーの外側表面と対向して設けられた固
   定整流子ホルダーの内側表面に複数の整流子を所定位置
   に配設し、 前記ブラシホルダーの軸方向の移動で前記ブラシと整流
   子とが接離可能で接触時に前記始動コイルへの電力供給
   がなされることを特徴とする車両用始動兼発電装置。
2. 【請求項２】 付勢手段が前記固定整流子ホルダーに対
   し前記ブラシホルダーを離れる方向に付勢し、 前記ブラシホルダーに連結されたワイヤーを引くことに
   より前記付勢手段の付勢力に抗して前記ブラシホルダー
   を移動して前記ブラシを前記整流子に接触させることを
   特徴とする請求項１記載の車両用始動兼発電装置。
3. 【請求項３】 スタータレバーの手動操作により前記ワ
   イヤーが引かれることを特徴とする請求項２記載の車両
   用始動兼発電装置。