JPH11103542A

JPH11103542A - 回転電機

Info

Publication number: JPH11103542A
Application number: JP21267998A
Authority: JP
Inventors: Masami Niimi; 正巳新美
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 1999-04-13
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP4022844B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁極側面３ａからの磁気洩れを低減できる回
転電機を提供すること。【解決手段】ヨーク２の内周面にはフェライト等の永
久磁石から成る複数の磁極３が周方向に等間隔に配置さ
れている。ヨーク２には、周方向に隣合う磁極３間の壁
部に、内周側から外周側へ向かって膨らむ膨出部５が軸
方向に沿って設けられている。この膨出部５は、その断
面形状が半円形状に形成され、且つヨーク２の円筒壁部
２ａとアール５ａによって結ばれている。ここで、磁極
側面３ａと膨出部５の内周面との成す角度θ2 は、磁極
側面３ａとヨーク２の円筒壁部２ａの内周面との成す角
度θ1 に対し、θ2 ＞θ1 となる様に構成されている。
また、ヨーク２の開口端部は、エンドカバーによって閉
塞され、そのエンドカバーが複数本の通しボルト４によ
って締め付け固定されている。この通しボルト４は、ヨ
ーク２に形成された膨出部５の内側を通って配設されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヨークの内周面に
永久磁石から成る複数の磁極を配置した固定子を有する
回転電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁極として永久磁石を用いた
固定子では、巻線式より鋼板製ヨークの板厚を薄くでき
るため、小型軽量化に好適である。しかし、ヨークの板
厚が薄くなると、高振動下において使用されるスタータ
に用いた場合、ヨークの剛性が低いために、エンジン等
の外部からの振動と共振することがある。この場合、締
結部材である通しボルトに緩みが生じ、その結果、各部
品同士間の異常摩耗等が発生することが考えられる。こ
の解決策として、特開平８−１６３７９８号公報では、
周方向に隣合う磁極（永久磁石）間において、ヨークの
円筒壁部に外周側から内周側へ向けて窪んだ凹部を設
け、この凹部に通しボルトを配設した回転電機が記載さ
れている（図４参照）。この場合、凹部がリブの作用を
果たし、通しボルトの締め付け力を凹部の端面によって
受けることができるため、ヨークの板厚を薄くしても十
分な剛性を確保できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の様に
ヨークの円筒壁部に凹部を設けると、その凹部が周方向
に隣合う磁極間に入り込んでくるため、ヨークの円筒壁
部に凹部を設けていない場合より、磁極側面とヨーク
（凹部）との距離が小さくなる。その結果、磁極側面と
ヨーク（凹部）との間の磁気洩れが増加して、回転電機
の性能が低下するという問題があった。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、ヨークの
内周面に永久磁石から成る磁極を備えた回転電機におい
て、磁極側面からヨークへの磁気洩れを低減でき、且つ
剛性に優れた回転電機を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（請求項１及び２の手段）ヨークには、周方向に隣合う
磁極間に、ヨーク内周面と磁極側面との交点付近を起点
として内周側から外周側へ向かって膨らむ膨出部が軸方
向に沿って設けられている。この場合、磁極側面とヨー
ク内周面との交点において磁極側面とヨーク内周面の接
線とが成す角度より、磁極側面と膨出部の起点から外周
側へ伸びる膨出部内周面との成す角度の方が大きくな
る。これにより、従来の様に磁極間のヨークに内周側へ
窪む凹部を設けた場合より、磁極側面とヨーク（膨出
部）との距離を大きくできるため、磁極側面からヨーク
への磁気洩れを低減でき、その結果、回転電機の性能向
上を達成できる。

【０００５】（請求項３の手段）周方向に隣合う磁極間
に補助磁極を配置したことにより、補助磁極の減磁性能
を向上できる。つまり、ヨークの筒状壁部に設けた膨出
部の内周側に補助磁極が配置されるため、ヨークに膨出
部がない場合よりヨークの内周面（膨出部の内周面）と
補助磁極との距離を大きくすることができる。これによ
り、補助磁極を含む磁気回路の磁気抵抗が大きくなるた
め、結果的に補助磁極の減磁性能を向上できることにな
る。

【０００６】（請求項４の手段）通しボルトが膨出部の
内周側を通って配設されている。この場合、従来の様に
ヨークに凹部を設けて、その凹部に通しボルトを配設し
た場合より、通しボルトの締め付け力を受けるヨーク端
面（座面）の面積を大きく確保できるため、座面の座乗
性（座りの良さ）を向上できる。また、座面の座乗性向
上により、ヨークの開口端部を閉塞する閉塞部材の剛性
を高める必要がなくなるため、従来の鋼板やアルミダイ
カスト等の金属に代えて、例えば樹脂製とすることも可
能となる。その結果、更なる軽量化、低コスト化を図る
ことができる。

【０００７】（請求項５の手段）電磁スイッチの駆動力
を受けて回転規制部材を作動させるレバーは、アーマチ
ャの径方向外側を通って直線状に延びる棒状部を有し、
この棒状部が膨出部の内周側に配設されている。この場
合、ヨークの膨出部をレバーの棒状部を収納する収納ス
ペースとして利用できるため、新たにレバーの棒状部を
収納するための収納スペースを設ける必要がない。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の回転電機を図面に
基づいて説明する。図１は固定子１の径方向断面図であ
る。本実施例の回転電機は、例えば自動車用スタータに
用いられる直流モータであり、図１に示す様に、ヨーク
２の内周面に複数の磁極３を有する固定子１（界磁）を
備える。ヨーク２は、磁性体である軟鋼板製で略円筒状
に形成され、少なくとも軸方向一端側の開口端部が図示
しないエンドカバー（本発明の閉塞部材）によって閉塞
されて、複数本（図１では２本）の通しボルト４により
締め付け固定されている。磁極３は、フェライト等の永
久磁石から成り、略直方体形状に設けられてヨーク２の
周方向に等間隔に配置され、径方向にＳ極とＮ極が現れ
る様に着磁されている。但し、周方向に隣合う磁極３同
士は、図１に示す様に、互いの磁極３が異なる様に（つ
まり、各磁極３が周方向に交互にＳ極、Ｎ極となる様
に）着磁されている。

【０００９】また、ヨーク２には、周方向に隣合う磁極
３間に、ヨーク２内周面と磁極側面３ａとの交点付近を
起点として内周側から外周側へ向かって膨らむ膨出部５
が軸方向に沿って設けられている。この膨出部５は、図
１に示す様に、その断面形状が半円形状に形成され、且
つヨーク２の円筒壁部２ａとアール５ａによって結ばれ
ている。ここで、磁極側面３ａと膨出部５の内周面との
成す角度θ2 は、磁極側面３ａとヨーク２の円筒壁部２
ａの内周面との成す角度θ1 に対し、以下の関係（数
１）が成り立つ様に構成されている。

【数１】θ2 ＞θ1 なお、通しボルト４は、図１に示す様に、それぞれ膨出
部５の内周に近接して配設されている。

【００１０】本実施例の様に、固定子１の磁極３として
永久磁石を用いた場合、特に多用されるフェライト磁石
と空気との透磁率が略等しいため、磁極側面３ａからの
磁気洩れが性能に影響する。この磁気洩れは、下記の数
式（数２）で求められる洩れパーミアンス係数Ｐｅで表
される。

【数２】Ｐｅ＝（１８０／π・θ）×（Ｌｍ／Ａｍ）×Ｗｍなお、Ｌｍ：磁石（磁極３）の径方向厚さ、Ａｍ：磁石
（磁極３）の断面積、Ｗｍ：磁石（磁極３）の軸方向
幅、θ：磁石側面（磁極側面３ａ）とヨーク２内周面と
の成す角度（図２参照）。また、磁極３の有効磁束量Φ
ｍは、下記の数式（数３）により求められる。

【数３】Φｍ＝（Ｂｄ−２Ｐｅ・Ｈｄ）×Ａｍ上記の関係により、洩れパーミアンス係数Ｐｅで表され
る磁気洩れを小さくするためには、θをできる限り大き
くとることが有効であり、その結果、有効磁束量Φｍが
増加して回転電機の出力が向上することが分かる。

【００１１】（本実施例の効果）本実施例によれば、ヨ
ーク２の磁極３間に内周側から外周側へ向かって膨らむ
膨出部５を設けたことにより、磁極側面３ａと膨出部５
の内周面との成す角度θ2 を磁極側面３ａとヨーク２の
円筒壁部２ａの内周面との成す角度θ1 より大きく取れ
るため、上述の関係（数２及び数３）からも分かる様
に、磁極側面３ａからの磁気洩れを小さくできる。その
結果、有効磁束量Φｍが増加して回転電機の出力を向上
できる。また、通しボルト４を膨出部５の内側に通し、
且つ膨出部５の内周面に近接して配設したことにより、
膨出部５がない場合（周方向に隣合う磁極３間に通しボ
ルト４を配設している）と比較して、通しボルト４と磁
極側面３ａ間の距離を大きく取ることができる。その結
果、隣接する磁極３間の磁気洩れを低減できる効果があ
る。これは、耐振性を高めるために通しボルト４を多く
（３本以上）使用した時（但し、最大極数分）に、特に
効果が大である。

【００１２】更に、本実施例では、通しボルト４の締め
付け力を受けるヨーク２端面（座面）の座乗性を向上さ
せることができる。つまり、図３に示す様に、通しボル
ト４の中心Ｏからヨーク２の内周面に接する２本の接線
Ｘを引いた場合、膨出部５を含む２本の接線Ｘの成す角
度αは１８０度より大きくなる。一方、従来技術で説明
した様に、ヨーク２の磁極３間に凹部６を形成した場合
は、図４に示す様に、通しボルト４の中心Ｏからヨーク
２の外周面に接する２本の接線Ｙを引くと、凹部６を含
む２本の接線Ｙの成す角度βは１８０度より小さくな
る。なお、図３及び図４において一点鎖線で示す円４ａ
は、通しボルト４の頭部直径を表す想像線である。ま
た、図中のφＤは、径方向の対向位置に配設された通し
ボルト４間の直径である。

【００１３】以上により、本実施例の方が従来の場合よ
り通しボルト４の締め付け力を受ける座面の面積を大き
く取ることができるため、座面の座乗性が向上し、通し
ボルト４を強く締め付けた場合でも座面が傾くことがな
く、より強い締め付け力を確保することができる。これ
により、ヨーク２の開口端部を塞ぐエンドカバーの剛性
を高める必要がないため、エンドカバーを従来の鋼板や
アルミダイカスト等の金属に代えて、例えば樹脂製とす
ることも可能となり、更なる軽量化、低コスト化を図る
ことができる。上述の様に、本発明によれば、従来より
性能を向上できるとともに、軽量且つ低コストの回転電
機を提供できる。これは、軽量で高出力が要求され、且
つ高振動下で使用されるスタータモータとして好適であ
る。

【００１４】（第２実施例）図５は固定子１の径方向断
面図である。本実施例は、ヨーク２の磁極３間に設けた
膨出部５の形状を変更して更なる出力向上を図った一例
を示すものである。膨出部５は、図５に示す様に、ヨー
ク２の円筒壁部２ａに対して略直線状に結ばれている。
この場合、磁極側面３ａと膨出部５の略直線部５ｂとの
成す角度θ3 は、第１実施例に示したθ2 より大きく
（θ3 ＞θ2 ）することができるため、磁極側面３ａか
らの磁気洩れを更に小さくでき、より大きな効果（磁気
洩れ低減による出力向上）を得ることができる。

【００１５】（第３実施例）図６は回転電機の径方向断
面図である。本実施例では、周方向に隣合う磁極３（以
下、主磁極３と呼ぶ）間に補助磁極７を配設した一例を
示す。補助磁極７は、主磁極３と同様にフェライト等の
永久磁石から成り、周方向にＳ極とＮ極が現れる様に着
磁されている。但し、隣接する主磁極３の内面側と極性
が同一となる様に着磁されている。この補助磁極７は、
図７に示す様に、主磁極３間の電機子起磁力の最大点に
位置するため、補助磁極７の減磁性能は、補助磁極７を
含む磁気回路（図６に破線で示す）の磁気抵抗が大きく
影響する。つまり、磁気回路の磁気抵抗が大きくなる
程、補助磁極７の減磁性能が向上する。なお、図６及び
図７において、電機子（アーマチャ）を符号８で示す。

【００１６】ここで、磁気抵抗Ｒは、下記の数式（数
４）により求められる。

【数４】Ｒ＝Ｌ／μ・ＡＬ：補助磁極７とヨーク２内周面との距離Ａ：補助磁極７の断面積 μ：空気の透磁率この数式より、補助磁極７とヨーク２内周面との距離Ｌ
が大きくなる程、磁気抵抗Ｒも大きくなることが分か
る。本実施例では、周方向に隣合う主磁極３間に補助磁
極７を配置しているため、図６に示す様に、補助磁極７
とヨーク２内周面との距離Ｌは、補助磁極７と膨出部５
の内周面との距離Ｌ2 となり、膨出部５がない時の距離
Ｌ1 より大きくなる。この結果、膨出部５がない時より
磁気抵抗が大きくなり、補助磁極７の減磁性能が向上す
るため、主磁極３間の漏洩磁束が更に低減されて出力向
上を図ることができる。

【００１７】（第４実施例）次に、本発明の固定子を具
備するスタータの実施例を図８〜図１２に基づいて説明
する。図８はスタータ１０の全体断面図である。なお、
第１〜第３実施例に記載した同一名称の部品（ヨーク
２、磁極３、通しボルト４、膨出部５、アーマチャ８）
については、そのまま同一符号を付けて説明する。スタ
ータ１０は、通電を受けて回転力を発生するスタータモ
ータ１１、このスタータモータ１１の回転軸と同軸に配
された出力軸１２、スタータモータ１１の回転力を出力
軸１２へ伝達する回転力伝達手段（後述する）、出力軸
１２の外周に嵌め合されたピニオン１３、このピニオン
１３をエンジンのリングギヤ（図示しない）に噛み合わ
せる際に、ピニオン１３が出力軸１２上を移動する推力
を得るためにピニオン１３の回転を規制する回転規制部
材１４、ピニオン１３がリングギヤと噛み合った後にピ
ニオン１３の後退を規制する後退規制部材１５、スター
タモータ１１の後方に配置されたマグネットスイッチ１
６等より構成されている。

【００１８】（スタータモータ１１の説明）スタータモ
ータ１１は、ヨーク２、磁極３、アーマチャ８、ブラシ
１７等より構成されている。ヨーク２は、円筒状に設け
られ、その後端側（図８の右端側）に配置される軸受保
持板１８とともにハウジング１９とエンドカバー２０と
の間に挟持されている。アーマチャ８は、回転軸を成す
シャフト２１、このシャフト２１の外周に設けられたコ
ア２２、このコア２２に巻装されたコイル２３等より構
成され、コイル２３の後端面をコンミテータとして形成
している。このアーマチャ８は、出力軸１２の後方でシ
ャフト２１が出力軸１２と同軸に配され、シャフト２１
の一端側が隔壁部２４に配設された軸受２５を介して回
転自在に支持され、シャフト２１の他端側が軸受保持板
１８に保持された軸受２６を介して回転自在に支持され
ている。隔壁部２４は、アーマチャ８と遊星歯車減速装
置（後述する）とを区画するもので、ヨーク２の前端側
にヨーク２と一体に設けられている。ブラシ１７は、軸
受保持板１８に係合したホルダ２７に保持され、エンド
カバー２０に組み込まれたスプリング（図示しない）に
よりコンミテータ（コイル２３の後端面）に押圧されて
いる。

【００１９】（出力軸１２の説明）出力軸１２は、その
先端が軸受２８を介してハウジング１９の先端部に回転
自在に支持され、後端部が軸受２９を介してセンタケー
ス３０に回転自在に支持されている。センタケース３０
は、ハウジング１９の後端側内周に固定されて、回転力
伝達手段の外周を覆っている。

【００２０】（回転力伝達手段の説明）回転力伝達手段
は、遊星歯車減速装置と一方向クラッチとから構成され
る。遊星歯車減速装置は、スタータモータ１１の回転速
度を減速して、スタータモータ１１の出力トルクを増大
する減速装置であり、シャフト２１の先端外周に形成さ
れたサンギヤ３１、このサンギヤ３１の外周に噛み合う
３個の遊星ギヤ３２、各遊星ギヤ３２と噛み合うインタ
ーナルギヤ３３、及び出力軸１２の後端に装着されたプ
ラネットキャリア３４より構成される。３個の遊星ギヤ
３２は、それぞれプラネットキャリア３４に固定された
ピン３５に軸受３６を介して回転自在に支持されてい
る。一方向クラッチは、周知の機能を有するもので、プ
ラネットキャリア３４が兼ねるクラッチアウタ、出力軸
１２に設けられたクラッチインナ３７、及びローラ３８
等により構成されている。

【００２１】（ピニオン１３の説明）ピニオン１３は、
ハウジング１９の内部で出力軸１２の先端寄り外周にヘ
リカルスプライン嵌合されて、ピニオン１３の先端側に
配されたスプリング３９により常時出力軸１２の後方
（図８の右方向）へ付勢されている。スプリング３９
は、ピニオン１３の前方で出力軸１２の外周に嵌め合わ
されたシャッタ４０を介してピニオン１３を付勢してい
る。シャッタ４０は、ピニオン１３の移動に連動してハ
ウジング１９のリングギヤ側に開口する開口部（図示し
ない）を開閉するものである。ピニオン１３の後端側に
は、ピニオン１３より外径寸法が大径で、その外周に多
数の凹部４１ａが形成されたフランジ４１が一体に設け
られている。なお、凹部４１ａは、ピニオン１３の外歯
枚数より多く形成されている。また、フランジ４１の後
端側には、スラストベアリング４２を介してピニオン１
３の回転方向に回転自在なスラストリング４３が組付け
られている。

【００２２】（後退規制部材１５の説明）後退規制部材
１５は、図９（回転規制部材１４と後退規制部材１５と
を図８のＡ方向から見た矢視図）に示すように、プレー
ト４４に設けられた２つのプレート突起部４４ａ、４４
ｂにそれぞれ配設された穴（図示しない）に係合する接
続部１５ａと、回転規制部材１４の第１の突起部１４ａ
に当接する当接部１５ｂとから構成されている。後退規
制部材１５の外周の一部は、スラストリング４３に設け
られた２つの爪部（図示しない）によって係合され、ピ
ニオン１３とともに、前記穴を支点として後退規制部材
１５が揺動する。プレート４４は、ハウジング１９とセ
ンタケース３０との間に挟持され、外周に設けられた突
起４４ｃ（図９参照）がハウジング１９に設けられた溝
（図示しない）に係合して回転方向の位置決めがされて
いる。

【００２３】（回転規制部材１４の説明）回転規制部材
１４は、棒状の金属材を巻回して形成され、それぞれの
先端部には、後退規制部材１５の当接部１５ｂに当接す
る第１の突起部１４ａと、レバー４５（後述する）に設
けられた作動部４５ａに当接する第２の突起部１４ｂと
が設けられるとともに、この第１、第２の突起部１４
ａ、１４ｂが径方向の対向位置で同一方向へ直角に曲げ
起こされて突出している。この回転規制部材１４は、セ
ンタケース３０とプレート４４との間の空間部に収納さ
れ、第１、第２の突起部１４ａ、１４ｂがプレート４４
から前方に取り出されており、空間部を図９のＢ−Ｃ方
向に移動可能に配置されている。また、回転規制部材１
４は、プレート４４に取り付けられたリターンスプリン
グ４６によって常時図９のＢ方向へ付勢されており、レ
バー４５を介してマグネットスイッチ１６の吸引力が第
２の突起部１４ｂに伝達されると、回転規制部材１４全
体がリターンスプリング４６の付勢力に抗して図９のＣ
方向へ移動し、マグネットスイッチ１６がオフされて吸
引力が消滅すると、リターンスプリング４６の付勢力に
より図９のＢ方向へ移動して初期位置へ復帰する。

【００２４】（マグネットスイッチ１６の説明）マグネ
ットスイッチ１６は、図８に示すように、軸受保持板１
８の後端側に保持されて、エンドカバー２０の内側に配
され、スタータモータ１１のシャフト２１に対して動作
方向が交差するように固定されている。このマグネット
スイッチ１６は、スイッチカバー４７、コイル４８、固
定鉄心４９、プランジャ５０、スプリング５１、及びロ
ッド５２等により構成されている。スイッチカバー４７
は、磁性体製（例えば鉄製）でカップ状にプレス成形さ
れ、カバー底面（図８の下面）の中央部に、プランジャ
５０を摺動自在に挿通する挿通穴が空けられている。コ
イル４８は、車両の始動スイッチ（イグニッションスイ
ッチ／図示しない）を介して車載バッテリ（図示しな
い）に接続され、始動スイッチがオンされて通電される
ことにより磁力を発生する。

【００２５】固定鉄心４９は、コイル４８の上端側に配
されて、スイッチカバー４７の開口部にかしめ固定され
ている。プランジャ５０は、磁性体製（例えば鉄製）で
略円柱形状を呈し、コイル４８の中空内部に固定鉄心４
９と対向して配置され、コイル４８への通電時に磁化さ
れた固定鉄心４９側（図８の上方）へ吸引される。な
お、プランジャ５０の底部には、レバー４５の移動部４
５ｂが係合されている。スプリング５１は、コイル４８
の内周でプランジャ５０と固定鉄心４９との間に介在さ
れ、固定鉄心４９に対してプランジャ５０を図８の下方
へ付勢している。即ち、コイル４８への通電が停止され
た時に、それまでスプリング５１の付勢力に抗して固定
鉄心４９側へ吸引されていたプランジャ５０を初期位置
へ復帰させる。ロッド５２は、プランジャ５０の上部側
に固定されて、コイル４８の中空内部を通り、固定鉄心
４９の中央部に空けられた貫通穴を摺動自在に貫通して
上方へ突出されている。

【００２６】マグネットスイッチ１６の接点構造は、エ
ンドカバー２０に取り付けられた端子ボルト５３、この
端子ボルト５３の頭部５３ａに固定され、起動抵抗体５
４が接続された固定接点５５、正極側ブラシのリード線
（図示しない）に接続される主可動接点５６、この主可
動接点５６に銅板を介して接続される副可動接点５７よ
り構成される。端子ボルト５３は、エンドカバー２０の
底壁を貫通して先端側がエンドカバー２０の外部に露出
した状態で取付けられ、ワッシャ５８の締め付けにより
エンドカバー２０に固定されている。この端子ボルト５
３は、給電線（図示しない）により車載バッテリの正極
に接続されている。固定接点５５は、エンドカバー２０
の内部で端子ボルト５３の頭部５３ａに溶接等により固
定されている。主可動接点５６は、固定接点５５に対向
して配置され、マグネットスイッチ１６のロッド５２に
摺動自在に嵌め合わされている。

【００２７】起動抵抗体５４は、例えばニッケル線をコ
イル状に巻回して設けられ、一端が固定接点５５に接続
され、他端が副可動接点５７に対向して配置される。副
可動接点５７は、起動抵抗体５４に対向して配置され、
マグネットスイッチ１６がオンされてプランジャ５０が
吸引されると、ロッド５２の移動に伴って端子ボルト５
３に電気的に接続される起動抵抗体５４に当接し、マグ
ネットスイッチ１６がオフされると、固定鉄心４９の外
側端面に当接して電気的に導通状態となっている。な
お、主可動接点５６と固定接点５５との間隔より副可動
接点５７と起動抵抗体５４との間隔の方が小さく設定さ
れており、マグネットスイッチ１６がオンされてプラン
ジャ５０が固定鉄心４９側へ吸引された時は、主可動接
点５６が固定接点５５に当接する前に副可動接点５７が
端子ボルト５３に電気的に接続される起動抵抗体５４に
当接して、バッテリ電圧が起動抵抗体５４を介してスタ
ータモータ１１のアーマチャ８に印加される。

【００２８】（レバー４５の説明）レバー４５は、適度
な弾性を有する材料、例えば鉄から形成されている。こ
のレバー４５は、プランジャ５０に係合し、プランジャ
５０に連動して移動する移動部４５ｂ（図１０参照）
と、回転規制部材１４の第２の突起部１４ｂに当接して
回転規制部材１４を作動させる作動部４５ａ（図９参
照）と、移動部４５ｂと作動部４５ａとを連結する直線
棒状の棒状部４５ｃとから構成される。この棒状部４５
ｃは、図１１（固定子１の断面図）に示すように、ヨー
ク２の膨出部５内に配置され、アーマチャ８のシャフト
２１と略平行に延びている。移動部４５ｂと作動部４５
ａは、棒状部４５ｃの軸を中心に径方向外側に向かって
棒状部４５ｃの両端からそれぞれ延びており、棒状部４
５ｃの軸を中心として移動部４５ｂと作動部４５ａとの
成す角度は、所定の角度（例えば６０度程度）である。
棒状部４５ｃは、２つの樹脂から成る軸受５９、６０に
よって軸支されている。一方の軸受５９はハウジング１
９とセンタケース３０との間で挟持され、他方の軸受６
０はエンドカバー２０と軸受保持板１８との間で挟持さ
れている。

【００２９】エンドカバー２０には、図１２に示すよう
に、通しボルト４（本実施例では２本）が挿入され、且
つ頭部４ａが当接する貫通穴２０ａが形成されている。
そして、通しボルト４の先端の雄ネジ部４ｂをエンドカ
バー２０の貫通穴２０ａに貫通させて、ハウジング１９
の雌ネジ部１９ａに螺合させ、エンドカバー２０とハウ
ジング１９とを強固に固定している。なお、２本の通し
ボルト４は、図１１に示すように、径方向に対向するヨ
ーク２の膨出部５内に収納されている。また、通しボル
ト４及びレバー４５の棒状部４５ｃが収納されていない
ヨーク２の膨出部５は、ヨーク２内の空気通路を形成し
ている。

【００３０】次に、本実施例の作動を説明する。乗員に
より始動スイッチがオンされて、マグネットスイッチ１
６のコイル４８が通電されると、プランジャ５０がスプ
リング５１の付勢力に抗して、磁化された固定鉄心４９
側へ吸引される。このプランジャ５０の移動に伴ってレ
バー４５の移動部４５ｂが棒状部４５ｃの軸を中心に回
動し、さらに棒状部４５ｃの軸を中心にして作動部４５
ａが回動することにより、作動部４５ａが回転規制部材
１４の第２の突起部１４ｂに当接しながら、その回転規
制部材１４が図９のＣ方向へ所定量移動して、第１の突
起部１４ａがフランジ４１の外周に設けられた凹部４１
ａに係合することにより、ピニオン１３の回転が規制さ
れる。

【００３１】一方、プランジャ５０の上昇に伴って副可
動接点５７が端子ボルト５３に電気的に接続されている
起動抵抗体５４に当接し、起動抵抗体５４を介して正極
側ブラシに通電されることによりスタータモータ１１が
起動されてアーマチャ８が低電圧で印加された状態で回
転する。アーマチャ８の回転は、遊星歯車減速装置で減
速されて出力軸１２に伝達され、出力軸１２が回転す
る。この出力軸１２の回転によってピニオン１３も回転
しようとするが、ピニオン１３は第１の突起部１４ａに
より回転規制されていることから、出力軸１２の回転力
は、ピニオン１３に対して軸方向に押し出す推力として
作用する。この結果、ピニオン１３は、出力軸１２上を
ヘリカルスプラインに沿って前進してリングギヤと噛み
合うことができる。後退規制部材１５は、プレート４４
に設けられた２つのプレート突起部４４ａ、４４ｂの穴
を支点として、ピニオン１３の前進に伴ってスラストリ
ング４３に引っ張られ、ピニオン１３とともに揺動す
る。また、回転規制部材１４は、ピニオン１３が完全に
リングギヤに噛み合うと、第１の突起部１４ａの先端が
フランジ４１の凹部４１ａから外れて、後退規制部材１
５の後端側に落ち込むことにより、ピニオン１３の回転
規制を解除する。

【００３２】その後、主可動接点５６が固定接点５５に
当接すると、起動抵抗体５４が短絡されてスタータモー
タ１１に定格電圧が印加され、アーマチャ８が高速で回
転する。これにより、アーマチャ８の回転が遊星歯車減
速装置を介して出力軸１２に伝達され、回転規制が解除
されたピニオン１３が出力軸１２と共に回転してリング
ギヤを回転することによりエンジンを始動することがで
きる。ピニオン１３が前進してリングギヤと噛み合った
状態では、ピニオン１３の先端側に配されたスプリング
３９の付勢力が大きくなる。また、エンジン始動後、ピ
ニオン１３がリングギヤによって回転されると、エンジ
ンの回転力がヘリカルスプラインの作用によってピニオ
ン１３を後退させる方向へ作用する。これらの力によ
り、ピニオン１３は出力軸１２上を後退しようとする
が、回転規制部材１４の第１の突起部１４ａが後退規制
部材１５の当接部１５ｂに当接することによってピニオ
ン１３の後退が規制され、ピニオン１３がアーマチャ８
側に後退することを阻止できる。

【００３３】その後、始動スイッチがオフされて、マグ
ネットスイッチ１６のコイル４８への通電が停止される
と、コイル４８の磁力が消滅することで、それまで固定
鉄心４９側へ吸引されていたプランジャ５０がスプリン
グ５１の付勢力によって初期位置へ戻される（図８で下
方へ移動する）。このプランジャ５０が初期位置へ戻る
ことにより、レバー４５を介して回転規制部材１４の第
２の突起部１４ｂに当接し下方へ押圧した力が消滅する
ことから、回転規制部材１４はリターンスプリング４６
のバネ力によって初期位置へ復帰する。この時、後退規
制部材１５は、回転規制部材１４の第１の突起部１４ａ
が係合凹部から外れて係合状態が解除されるとともに、
レバー４５の作動部４５ａが回転規制部材１４の第２の
突起部１４ｂから離脱し、当接が解除される。この結
果、リングギヤから後退力を受けるピニオン１３が静止
位置に戻される。以上のように、本実施例では、レバー
４５の棒状部４５ｃが膨出部５の内周側に配設されてい
る。この場合、ヨーク２の膨出部５をレバー４５の棒状
部４５ｃを収納する収納スペースとして利用できるた
め、新たにレバー４５の棒状部４５ｃを収納するための
収納スペースを設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】固定子の径方向断面図である（第１実施例）。

【図２】永久磁石の斜視図である。

【図３】ヨークの膨出部近傍の断面図である。

【図４】ヨークの凹部近傍の断面図である（従来例）。

【図５】固定子の径方向断面図である（第２実施例）。

【図６】回転電機の径方向断面図である（第３実施
例）。

【図７】電機子起磁力と補助磁極との位置関係を示す回
転子と固定子の一部展開図である（第３実施例）。

【図８】スタータの全体断面図である（第４実施例）。

【図９】回転規制部材と後退規制部材とを図８のＡ方向
から見た平面図である（第４実施例）。

【図１０】エンドカバーの内部構造を示す断面図である
（第４実施例）。

【図１１】固定子の開口部を軸方向から見た正面図であ
る（第４実施例）。

【図１２】通しボルトの締結状態を示すスタータの全体
図である（第４実施例）。

【符号の説明】

１固定子２ヨーク３磁極（永久磁石）４通しボルト５膨出部７補助磁極８アーマチャ１２出力軸１３ピニオン１４回転規制部材１６マグネットスイッチ（電磁スイッチ）４５レバー４５ｃ棒状部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０２Ｋ 5/04 Ｈ０２Ｋ 5/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状ヨークの内周面周方向に永久磁石から
成る複数の磁極を略等間隔に配置した固定子を有する回
転電機において、前記ヨークには、周方向に隣合う前記磁極間に、前記ヨ
ーク内周面と磁極側面との交点付近を起点として内周側
から外周側へ向かって膨らむ膨出部が軸方向に沿って設
けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】前記磁極側面と前記ヨーク内周面との交点
において前記磁極側面と前記ヨーク内周面の接線とが成
す角度より、前記磁極側面と前記膨出部の前記起点から
外周側へ伸びる前記膨出部内周面との成す角度の方が大
きいことを特徴とする請求項１に記載した回転電機。
【請求項３】周方向に隣合う前記磁極間に補助磁極を配
置したことを特徴とする請求項１または２に記載した回
転電機。
【請求項４】少なくとも前記ヨークの軸方向一端側の開
口端部を閉塞する閉塞部材と、この閉塞部材を前記ヨークに固定するための通しボルト
とを備え、この通しボルトが前記膨出部の内周側を通って配設され
ていることを特徴とする請求項１〜３に記載した何れか
の回転電機。
【請求項５】回転力を発生するアーマチャと、このアーマチャの回転力が伝達されて回転する出力軸
と、この出力軸上にヘリカルスプライン結合され、前記出力
軸上を移動してエンジンのリングギヤに噛み合うことが
できるピニオンと、前記出力軸上を前記ピニオンを移動させるために前記ピ
ニオンの回転を規制する回転規制部材と、この回転規制部材を作動させるための駆動力を発生する
電磁スイッチと、この電磁スイッチの駆動力を受けて前記回転規制部材を
作動させるレバーとを備え、前記レバーは、前記アーマチャの径方向外側を通って直
線状に延びる棒状部を有し、この棒状部が前記膨出部の
内周側に配設されていることを特徴とする請求項１〜４
に記載した何れかの回転電機。