JPH1032945A

JPH1032945A - 永久磁石界磁型モータ

Info

Publication number: JPH1032945A
Application number: JP8205290A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Oya; 正明大屋; Koji Nara; 幸治奈良; Yoshikazu Sato; 善和佐藤; Michio Okada; 道夫岡田; Shinichi Nagashima; 愼一長島; Eiichi Kimura; 栄一木村
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-02-03
Also published as: FR2751486A1; US5869913A; FR2751486B1

Abstract

(57)【要約】【課題】筒形ヨークの内周面上に配設された界磁用永
久磁石の内周側にマグネットカバーを設けた永久磁石界
磁型モータのセットボルト組み付け性を高める。【解決手段】筒形ヨーク４４の内周面上に配設された
界磁用永久磁石４６の内周側に略円筒状のマグネットカ
バー４７が設けられ、該マグネットカバー４７の軸方向
端縁に筒形ヨーク４４の内周面に向かって延出されたフ
ランジ部４７ｂが設けられ、筒形ヨーク４４の軸線方向
端面に蓋体を結合するセットボルト４８を挿通するため
の孔４９がフランジ部４７ｂに開設されている永久磁石
界磁型モータにおいて、挿通孔４９の開口縁部に、概ね
セットボルト４８の挿入方向に向かって突出したガイド
片５０が折り曲げ形成されているものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒形ヨークの内周
面上に配設された界磁用永久磁石の内周側にマグネット
カバーを設けた永久磁石界磁型モータに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】筒形ヨークを兼ねるケーシングの内周面
に複数の円弧状の永久磁石を配設した永久磁石界磁型モ
ータには、ケーシングの軸線方向両端を塞ぐエンドカバ
ーを、ケーシング内を貫通させたセットボルトによって
ケーシングと一体化するようにしたものがある。

【０００３】上記構成の永久磁石界磁型モータにおい
て、特公平−５９６６１号公報に開示されているよう
に、アーマチュアに永久磁石の破片が落ち込むことを防
止するためのマグネットカバーを永久磁石の内周側に配
設した場合、永久磁石の軸線方向端面を覆うようにマグ
ネットカバーの軸線方向端縁に筒形ヨークの内周面に向
かって延出されたフランジ部分に、セットボルトの挿通
孔を穿設する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このセット
ボルトの挿通孔を、単に打ち抜き加工等によって穿設し
ただけであると、セットボルトを一方のエンドカバー側
から他方のエンドカバーに向けて通す組み付け作業時
に、セットボルトの雄ねじ部がボルト挿通孔の内周縁に
引っかかり、作業効率を低下させてしまう。これに対し
て、引っかかりをなくすためにボルト挿通孔の内径を大
きくすると、セットボルトのガイド機能が失われてしま
い、他方のエンドカバーに設けた雌ねじ部やボルト挿通
孔にセットボルトの先端を合わせる作業が難しくなる。
このため、組立工程が人手に頼らざるを得ず、自動化・
省人化が困難であり、製造コスト低減の要望を十分に満
たすことができなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、セットボルト組み付け性を高めるために、本発明で
は、筒形ヨークの内周面上に配設された界磁用永久磁石
の内周側に略円筒状のマグネットカバーが設けられ、該
マグネットカバーの軸方向端縁に前記筒形ヨークの内周
面に向かって延出されたフランジ部が設けられ、前記筒
形ヨークの軸線方向端面に蓋体を結合するセットボルト
を挿通するための孔が前記フランジ部に開設されている
永久磁石界磁型モータにおいて、前記挿通孔の開口縁部
に、概ね前記セットボルトの挿入方向に向かって突出し
たガイド片が折り曲げ形成されているものとした。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された実施
形態に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【０００７】図１は、本発明に基づく永久磁石界磁型モ
ータが適用された自動車用エンジンスタータの全体図で
あり、中心線より上側は静止状態を、下側は通電状態を
示している。このスタータ１は、エンジンの始動に必要
な回転力を発生するものであり、遊星歯車式減速機２を
備えた電動機３と、減速機２を介して電動機３に連結さ
れた出力軸４と、出力軸４上に摺動自在に設けられた一
方向ローラクラッチ５及びピニオン６と、電動機３に対
する電源供給路を開閉するスイッチユニット７と、スイ
ッチユニット７の可動接点板８及びピニオン６を軸方向
に移動させるための電磁装置９とからなっている。

【０００８】電動機３は、公知の整流子式直流電動機か
らなり、そのロータ軸１０は、図に於ける右端がボトム
プレート１１の中心に枢着され、図に於ける左端が、ロ
ータ軸１０と同軸配置された出力軸４の右端の中心に枢
着されている。

【０００９】減速機２は、電動機３のトッププレート１
２の内面に設けられている。この減速機２は、ロータ軸
１０の出力軸４に対する支持部に隣接する位置に形成さ
れたサンギヤ１３と、サンギヤ１３に噛合した複数のプ
ラネタリギヤ１４と、複数のプラネタリギヤ１４が噛合
するべくトッププレート１２の内周面に形成された内歯
リングギヤ１５とからなっている。また、複数のプラネ
タリギヤ１４を支持した支持板１６が、トッププレート
１２の中心に枢支された出力軸４の右端に結合されてい
る。

【００１０】トッププレート１２には、エンジンに対す
る固定ブラケットを兼ねるピニオンハウジング１７が接
合されている。このピニオンハウジング１７の左壁の内
面中心部に、出力軸４の左端が枢着されている。

【００１１】出力軸４の中間部の外周面には、一方向ロ
ーラクラッチ５のクラッチアウタ１８の内周部が、ヘリ
カルスプライン１９を介して結合している。このクラッ
チアウタ１８は、ヘリカルスプライン１９による出力軸
４との結合部１８ａと、出力軸４の左端に抜け止め支持
されたストッパプレート２０との間に縮設されたリター
ンスプリング２１により、常時右方へ弾発付勢されてい
る。なお、リターンスプリング２１は、クラッチアウタ
１８の内周部に形成されたスリーブ状部分１８ｂの内周
面と出力軸４の外周面との間に画成された空隙に巻装さ
れている。

【００１２】クラッチアウタ１８には、一方向ローラク
ラッチ５のクラッチインナ２２が、相対軸方向変位不能
に且つ相対回転可能に係合している。このクラッチイン
ナ２２の左端の外周部には、エンジンのリングギヤ２３
に噛合してエンジンを駆動するために、前記したピニオ
ン６が一体的に形成されている。このピニオン６が一体
形成されたクラッチインナ２２は、回転自在に且つ軸方
向変位自在に出力軸４の左端部に嵌装されている。

【００１３】ピニオンハウジング１７の中間部には、非
磁性材で形成された出力軸４を外囲する励磁コイル２４
が固設されている。この励磁コイル２４は、出力軸４が
貫通する内向きフランジ２５ａを有するカップ状のホル
ダ２５及びリング状円板２６で構成されたヨークで囲ま
れている。そして励磁コイル２４の内周面と出力軸４の
外周面との間の空隙には、磁性材で形成されたアーマチ
ュアアウタ２７とアーマチュアインナ２８とが、内外二
重に相対摺動自在に装着されている。これらアーマチュ
ア２７・２８の左端面は、ホルダ２５の内向きフランジ
２５ａの中央部の内面と対向しており、内向きフランジ
２５ａの中央部が両アーマチュア２７・２８に対するポ
ールとなっている。

【００１４】アーマチュアアウタ２７の右端は、連結プ
レート２９と、電動機３のトッププレート１２を貫通し
た連結ロッド３０とを介し、電動機３の整流子部３１に
隣接配置されたスイッチユニット７の可動接点板８に連
結されている。この可動接点板８は、連結ロッド３０に
対して軸方向変位可能に取り付けられると共に、コイル
ばね３２にて浮動的に支持されており、整流子部３１の
周囲に設けられたブラシステー３３に固設されたスイッ
チユニット７の固定接点板３４に対し、接離移動可能に
なっている。またアーマチュアアウタ２７は、励磁コイ
ル２４のホルダ２５に設けられた内向きフランジ２５ａ
との間に縮設されたリターンスプリング３５によって右
方へ常時弾発付勢されており、通常は接点間を開いた状
態で静止している。

【００１５】アーマチュアインナ２８は、クラッチアウ
タ１８に設けられたリターンスプリング２１の弾発力よ
り弱いばね力のコイルばね３６をもって、トッププレー
ト１２から左方へ常時弾発付勢されている。またアーマ
チュアインナ２８には、その左端がクラッチインナ２２
の右端に当接する非磁性材で形成されたシフタ部材３７
が結合している。

【００１６】励磁コイル２４は、スイッチユニット７に
設けられたコネクタ３８（図２参照）を介し、図示され
ていないイグニッションスイッチに電気的に接続されて
いる。

【００１７】スイッチユニット７の固定接点板３４に
は、図示されていないバッテリの陽極が電気的に接続さ
れ、スイッチユニット７の可動接点板８には、図２に併
せて示すように、一対の陽極ブラシ３９に連結された一
対のピグテール４０が、スポット溶接にて固着されてい
る。また一対の陽極ブラシ３９と線対称位置に、一対の
陰極ブラシ４１が設けられている。この陰極ブラシ４１
のピグテール４２は、後述のセンタプレート４３に接続
され、かつピニオンハウジング１７及び図示されていな
い車体を介してバッテリの陰極に接続されている。なお
スイッチユニット７は、一対の陽極ブラシ３９に挟まれ
た空間に設けられている。

【００１８】ブラシステー３３とトッププレート１２と
の間には、リング状の金属製センタープレート４３が介
設されており、減速機２と電動機３との間を隔絶してい
る。このセンタープレート４３の中心部には、その内周
面がロータ軸１０の外周面と微小間隙をおいて対向する
円筒部４３ａが、整流子部３１側へ向けて突出形成され
ている。この円筒部４３ａの遊端は、整流子部３１の軸
線方向端面に形成された凹部３１ａに入り込み、減速機
２のグリスが整流子部３１側へ漏洩することを防止して
いる。

【００１９】スイッチユニット７は、スタータ１の上方
に位置しており、ブラシステー３３に固設された固定接
点板３４および可動接点板８などの接点部は、ヨークと
してのモータケーシング４４内に於いてブラシステー３
３とカバー４５とで覆われており、スイッチユニット７
の接点部にブラシ粉が侵入することを防いでいる。

【００２０】ところで、電動機３のモータケーシング４
４の内周面上には、円弧状をなす永久磁石４６が、モー
タ軸線について対称位置に少なくとも一対配設されてい
る。そして永久磁石４６の内周面は、マグネットカバー
４７で全面的に覆われている。

【００２１】マグネットカバー４７は、永久磁石４６の
内周面に接する円筒状の主部４７ａと、主部４７ａの一
端においてモータケーシング４４の内周面に圧接し得る
ように外向きに延出されたＬ字形状断面をなすフランジ
部４７ｂと、主部４７ａの他端において永久磁石４６の
テーパ部分に沿って僅かに拡径された拡径部４７ｃとか
らなっている。

【００２２】フランジ部４７ｂには、軸線方向に延在す
るセットボルト４８が挿通されるボルト挿通孔４９が開
設されている。このセットボルト４８は、ピニオンハウ
ジング１７とトッププレート１２とモータケーシング４
４とボトムプレート１１とを一体的に結合するものであ
り、ボトムプレート１１側から挿入されて、モータケー
シング４４の内側を通り、トッププレート１２の挿通孔
を経て、ピニオンハウジング１７に形成された雌ねじ部
に螺着されるようになっている。セットボルト４８は、
永久磁石４６の互いに対向する周方向端面間に受容され
るようにして、ロータ軸１０について対称的に一対配設
されている。

【００２３】マグネットカバー４７は、アルミニウム合
金等の展延性を有する金属材によって形成されたもので
あり、拡径部４７ｃは、初期状態にあっては、図３に示
すように、径方向内向きに延出した形状に形成されてい
る。また、主部４７ａの外径は、モータケーシング４４
の内周面に配設された複数の永久磁石４６の内周面より
僅かに大径に形成されており、モータケーシング４４の
内周面に位置決め保持された永久磁石４６の内側空間に
向けて、ボトムプレート１１側の開口からマグネットカ
バー４７を圧入することで、モータケーシング４４に対
して永久磁石４６並びにマグネットカバー４７が固定さ
れるようになっている。

【００２４】ボルト挿通孔４９には、バーリング加工に
より、セットボルト４８のねじ部のピッチよりも長寸な
円筒ガイド部５０が延出形成されており、モータ１の組
立時において、図４に示すように、セットボルト４８を
ボルト挿通孔４９にボトムプレート１１側の開口から挿
入した際に、円筒ガイド部５０の内周面によりセットボ
ルト４８が所定方向に案内される。

【００２５】次に上記実施形態の作動要領について説明
する。励磁コイル２４に電流を加えない静止状態にあっ
ては、アーマチュアアウタ２７はリターンスプリング３
５に付勢されて右方へ一杯に移動しており、これに連結
された可動接点板８は固定接点板３４から離間してい
る。これと同時に、リターンスプリング２１に付勢され
たクラッチアウタ１８が、ピニオン６と一体をなすクラ
ッチインナ２２、シフタ部材３７及びアーマチュアイン
ナ２８を伴って右方へ一杯に移動しており、ピニオン６
とリングギヤ２３との結合が断たれている。

【００２６】イグニッションスイッチをスタータオンポ
ジションにすると、励磁コイル２４に通電されてこれが
励磁される。するとアウタ・インナ両アーマチュア２７
・２８を磁束が通る磁路が形成され、アウタ・インナ両
アーマチュア２７・２８が左方へ移動する。この時、ホ
ルダ２５の内向きフランジ２５ａの中央部（ポール）に
対してアーマチュアアウタ２７側がより近接しているた
め、これがアーマチュアインナ２８に先行して移動す
る。すると連結プレート２９及び連結ロッド３０を介し
て可動接点板８が左方へ移動し、固定接点板３４に接触
する。これにより電動機３にバッテリの電力が供給さ
れ、ロータ軸１０が回転する。ここでアーマチュアアウ
タ２７のフルストロークに対して早めに可動接点板８が
固定接点板３４に接触し、かつ可動接点板８が連結ロッ
ド３０に対して軸方向変位可能に浮動支持されているの
で、コイルばね３２の押圧力が両接点８・３４間に加わ
ることになる。一方アーマチュアアウタ２７は、これの
右端側に一体形成された外向きフランジ２７ａがリング
状円板２６に当接したところで、これの左端面と内向き
フランジ２５ａの中央部との間に隙間を開けた状態で停
止する。

【００２７】ロータ軸１０が回転すると、この回転力
は、減速機２で減速されて出力軸４に伝達される。この
時、ヘリカルスプライン１９を介して出力軸４に係合し
たクラッチアウタ１８は、慣性抵抗で静止しようとする
ため、ヘリカルスプライン１９の働きによる軸方向力が
クラッチアウタ１８に加わり、クラッチアウタ１８が左
方への移動を開始する。これと同時に、アーマチュアイ
ンナ２８には励磁コイル２４による左方への吸引力とコ
イルばね３６の押圧力とが同時に作用しており、アーマ
チュアインナ２８も左方への移動を開始する。しかして
この移動力も、シフタ部材３７を介してクラッチアウタ
１８に軸方向力として加わる。

【００２８】これらの軸方向力により、リターンスプリ
ング２１の付勢力に抗してクラッチアウタ１８が左方へ
押し出され、クラッチアウタ１８と一体的に結合したク
ラッチインナ２２と一体のピニオン６も左方へ押し出さ
れる。そしてクラッチアウタ１８がストッパプレート２
０に当接すると共に、リングギヤ２３との正規噛み合い
位置にピニオン６が到達すると、出力軸４の回転力がリ
ングギヤ２３に伝達されてエンジンが起動される。この
時、アーマチュアインナ２８の左端面はホルダ２５の内
向きフランジ２５ａの中央部に当接し、アーマチュアイ
ンナ２８と一体的に移動したシフタ部材３７の左端面と
クラッチアウタ１８との間に微小な間隙が形成されてい
る。このように、ホルダ２５の内向きフランジ２５ａの
中央部に当接することで、アーマチュアインナ２８には
励磁コイル２４の吸引力が最大に作用するので、リング
ギヤ２３から抜け出す力がピニオン６に作用しても、ク
ラッチアウタ１８の右方への移動をシフタ部材３７を介
して阻止することとなり、リングギヤ２３からのピニオ
ン６の抜け出しが防止される。

【００２９】ここでフルストロークしたアーマチュア２
７・２８を静止させておくのに要する電流は、アーマチ
ュア２７・２８を起動するのに要する電流に比して小さ
くて済む。即ち、上記のように、ヘリカルスプライン１
９による軸方向力を、ピニオン６を含む一方向ローラク
ラッチ５の起動力として利用することにより、励磁コイ
ル２４の出力を低減し得るので、励磁コイル２４をより
一層小径化することができる。なお、エンジンが起動し
てピニオン６の回転速度を上回ると、一方向ローラクラ
ッチ５の作用でピニオン６が空転する点については、従
来構成と全く同様である。

【００３０】励磁コイル２４への通電を停止すると、ク
ラッチアウタ１８に対するリターンスプリング２１の付
勢力、並びにアーマチュアアウタ２７に対するリターン
スプリング３５の付勢力により、ピニオン６がリングギ
ヤ２３から離脱すると共に、可動接点板８が固定接点板
３４から離間して電動機３が停止する。

【００３１】なお、上記実施形態においては、ガイド片
としてバーリング加工によってボルト挿通孔４９に円筒
ガイド部５０を形成するものとしたが、例えば、図５及
び図６に示すように、マグネットカバー４７の所定位置
に放射状の切れ込みを入れる等して形成された少なくと
も３つ以上の三角形状片５１を、セットボルト４８の挿
入方向に折り曲げ加工して、セットボルト４８の挿通孔
を形成するようにしても、同様の効果を得ることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】このように本発明によれば、セットボル
ト先端の雄ねじ部がボルト挿通孔の内周縁に引っかかる
ことなく円滑に挿入し得るようになる。しかも、ガイド
片によるガイド機能によって、雌ねじ部やボルト挿通孔
に対するセットボルト先端の整合作業が容易になり、自
動機にも対応可能になるため、セットボルト組み付け時
の作業性を高める上に多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づいて構成された永久磁石界磁型モ
ータとしての自動車用エンジンスターターの断面図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【図３】マグネットカバーの初期状態を示す断面図。

【図４】セットボルトの挿通状況を示す要部断面図。

【図５】ガイド片の第２の実施形態を示す正面図。

【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図。

【符号の説明】

１スタータ２減速機３電動機４出力軸５一方向ローラクラッチ６ピニオン７スイッチユニット８可動接点板９電磁装置１０ロータ軸１１ボトムプレート１２トッププレート１３サンギヤ１４プラネタリギヤ１５内歯リングギヤ１６支持板１７ピニオンハウジング１８クラッチアウタ１９ヘリカルスプライン２０ストッパプレート２１リターンスプリング２２クラッチインナ２３リングギヤ２４励磁コイル２５ホルダ、２５ａ内向きフランジ２６リング状円板２７アーマチュアアウタ、２７ａ外向きフランジ２８アーマチュアインナ２９連結プレート３０連結ロッド３１整流子部、３１ａ凹部３２コイルばね３３ブラシステー３４固定接点板３５リターンスプリング３６コイルばね３７シフタ部材３８コネクタ３９陽極ブラシ４０ピグテール４１陰極ブラシ４２ピグテール４３センタプレート、４３ａ円筒部４４モータケーシング４５カバー４６永久磁石４７マグネットカバー、４７ａ主部、４７ｂフラ
ンジ部、４７ｃ拡径部４８セットボルト４９ボルト挿通孔５０円筒ガイド部５１三角形状片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田道夫群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者長島愼一群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者木村栄一群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社三ツ葉電機製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒形ヨークの内周面上に配設された界
磁用永久磁石の内周側に略円筒状のマグネットカバーが
設けられ、該マグネットカバーの軸方向端縁に前記筒形
ヨークの内周面に向かって延出されたフランジ部が設け
られ、前記筒形ヨークの軸線方向端面に蓋体を結合する
セットボルトを挿通するための孔が前記フランジ部に開
設されている永久磁石界磁型モータであって、前記挿通孔の開口縁部に、概ね前記セットボルトの挿入
方向に向かって突出したガイド片が折り曲げ形成されて
いることを特徴とする永久磁石界磁型モータ。