(57)【要約】【課題】スタータ２に用いられる電動モータ１において、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂの発錆、および、アーマチャのアースに伴うスタータ２の発熱を抑制する。【解決手段】電動モータ１によれば、スタータ２の車両搭載状態で天側にブラシ３ａが配置されるとともに、地側にブラシ３ｂが配置される。そして、ブラシスプリング１９ａは、ブラシスプリング１９ｂよりも熱ヘタリしやすく、ブラシスプリング１９ｂは、ブラシスプリング１９ａよりも錆びにくい。これにより、錆び発生の虞がある地側にブラシスプリング１９ｂを配置することで、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂの発錆を抑制することができる。また、錆び発生の虞が極めて低い天側にブラシスプリング１９ａを配置することで、アーマチャの発熱時に、迅速にブラシスプリング１９ａによる付勢力を減じてアーマチャへの通電を遮断し、スタータ２の発熱を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス側、マイナス側のブラシ（３ａ、３ｂ）、および、これらプラス側、マイナス側のブラシ（３ａ、３ｂ）それぞれを整流子（４）に圧接させるプラス側、マイナス側のブラシスプリング（１９ａ、１９ｂ）を備えてスタータ（２）に用いられる電動モータ（１）において、
車両搭載状態で天側に前記プラス側のブラシ（３ａ）が配置されるとともに、地側に前記マイナス側のブラシ（３ｂ）が配置され、
前記プラス側のブラシスプリング（１９ａ）は、前記マイナス側のブラシスプリング（１９ｂ）よりも加熱に伴う塑性変形によって前記ブラシ（３）に対する付勢力を減じやすく、
前記マイナス側のブラシスプリング（１９ｂ）は、前記プラス側のブラシスプリング（１９ａ）よりも錆びにくいことを特徴とする電動モータ（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータ（１）において、
前記プラス側のブラシスプリング（１９ａ）はピアノ線を材料とし、前記マイナス側のブラシスプリング（１９ｂ）はステンレスを材料とすることを特徴とする電動モータ（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動モータ（１）において、
前記ブラシ（３）を前記ブラシスプリング（１９ａ、１９ｂ）による付勢方向に摺動自在に支持して収容するブラシホルダ（２０）を備え、
このブラシホルダ（２０）は樹脂を材料とすることを特徴とする電動モータ（１）。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の電動モータ（１）において、
前記ブラシスプリング（１９ａ、１９ｂ）は、コイルスプリングまたはスパイラルスプリングであることを特徴とする電動モータ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータに関するものであり、特に、車両に搭載されるスタータに用いられる電動モータに係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スタータでは、トルクの発生源である電動モータとして、ブラシと整流子との接触構造によりアーマチャに給電する直流モータを備えるものが周知であり、ブラシと整流子との接触状態を良好に保つための改善が種々の観点から行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、スタータの電動モータでは、排水や換気を目的とする排水穴が地側に向かって開口している。このため、タイヤから跳ね上げられた水が排水穴から電動モータの内部に侵入して金属部品が発錆し、様々な問題を引き起こす虞がある。例えば、ブラシおよび整流子の接触構造において、ブラシスプリングの発錆により金属酸化物の粉末が発生し、これら粉末がブラシとブラシホルダとの摺動領域に挟まり、ブラシが整流子に充分に接触できなくなる虞がある。
【０００４】
また、発錆の問題とは別に、スタータへの連続通電によりアーマチャがアースし、スタータ回路に高い電流が流れてスタータが発熱する問題がある。つまり、スタータへの連続通電によりアーマチャがアースすると、アーマチャにおいて短絡した部位からアースに電流が流れるので回路抵抗が小さくなり、スタータ回路には通常よりも高い電流が流れてしまう。この結果、スタータが高温になり、スタータの構成部品やスタータ周辺の部品が被熱して損傷する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０２７８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、スタータに用いられる電動モータにおいて、ブラシスプリングの発錆、および、アーマチャのアースに伴うスタータの発熱を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、電動モータは、プラス側、マイナス側のブラシ、および、プラス側、マイナス側のブラシそれぞれを整流子に圧接させるプラス側、マイナス側のブラシスプリングを備えてスタータに用いられる。また、車両搭載状態で天側にプラス側のブラシが配置されるとともに、地側にマイナス側のブラシが配置される。そして、プラス側のブラシスプリングは、マイナス側のブラシスプリングよりも加熱に伴う塑性変形によってブラシに対する付勢力を減じやすく、マイナス側のブラシスプリングは、プラス側のブラシスプリングよりも錆びにくい（以下、ブラシスプリングに関し、「加熱に伴う塑性変形によって付勢力を減じる」ことを、「熱ヘタリする」と称する。）。
【０００８】
これにより、錆び発生の虞がある地側に、錆びにくいマイナス側のブラシスプリングを配置することで、ブラシスプリングの発錆を抑制することができる。
また、錆び発生の虞が極めて低い天側に、熱ヘタリしやすいプラス側のブラシスプリングを配置することで、発熱時に、迅速にプラス側のブラシスプリングによる付勢力を減じることができる。このため、発熱時にプラス側のブラシの整流子に対する当接圧を直ちに弱めてアーマチャへの通電を遮断することができる。
以上により、スタータに用いられる電動モータにおいて、ブラシスプリングの発錆、および、アーマチャのアースに伴うスタータの発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スタータを側面から示す部分断面図である（実施例）。
【図２】スタータ回路を示す回路図である（実施例）。
【図３】スタータを背面からエンドフレームを外して示す構成図である（実施例）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態の電動モータを実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例の構成〕
実施例の電動モータ１の構成を、図１〜図３を用いて説明する。
電動モータ１は、車両（図示せず。）に搭載されるスタータ２に用いられるものであり、内燃機関（図示せず。）を始動するためのトルクの発生源である。また、電動モータ１は、ブラシ３と整流子４との接触構造によりアーマチャ５に給電する直流モータであり、例えば、永久磁石によりフィールド（界磁：図示せず。）を形成する。
【００１２】
スタータ２は、電動モータ１以外の構成要素として、周知のピニオン７、一方向クラッチ（図示せず。）、および電磁継電器８等を備える。
すなわち、ピニオン７は、電動モータ１が発生するトルクにより回転駆動されるものであり、電磁継電器８により軸方向に押し出されて内燃機関のリングギヤ（図示せず。）に噛み合う。また、一方向クラッチは、内燃機関の始動後に電動モータ１とピニオン７との間のトルクの伝達を遮断し、内燃機関から電動モータ１にトルクが伝わるのを阻止する。
【００１３】
また、電磁継電器８は、例えば、電磁ソレノイド９および各種のスプリング（図示せず。）を内蔵するとともに、アーマチャ５への通電をオンオフする接点１０を形成する。そして、電磁ソレノイド９が発生する磁気吸引力により、ピニオン７をリングギヤの方に押し出すとともに接点１０を閉じて電動モータ１への通電をオンし、スプリングの付勢力により、ピニオン７をリングギヤから離脱させるとともに接点１０を開いて電動モータ１への通電をオフする。
【００１４】
そして、アーマチャ５や接点１０等によりスタータ回路１２が形成され、例えば、乗員のキー操作によりスタータスイッチ１３が閉じ、電磁ソレノイド９への通電が始まってスタータ回路１２への通電がオンされる。これにより、ピニオン７がリングギヤの方に押し出されるとともにアーマチャ５への通電がオンされ、ピニオン７が回転駆動されてリングギヤに噛み合うとともに、内燃機関が始動される。そして、内燃機関の始動後、電磁ソレノイド９への通電が終わり、ピニオン７がリングギヤから離脱するとともにアーマチャ５への通電がオフされる。
【００１５】
以下、電動モータ１について説明する。
電動モータ１は、ヨーク１５の内周に界磁としての永久磁石を装着するとともに、永久磁石の内周側にアーマチャ５を回転自在に配置することで構成されている。ここで、電動モータ１の出力軸（図示せず。）は、アーマチャ５の軸方向先端側（ピニオン側）に配置され、ヨーク１５の軸方向先端側には、ピニオン７を収容するフロントハウジング１６が配置される。また、アーマチャ５の軸方向後端側（反ピニオン側）には、ブラシ３と整流子４との接触構造が形成されており、ヨーク１５の軸方向後端側には、ブラシ３と整流子４との接触構造を収容するエンドフレーム１７が配置される。
【００１６】
そして、ヨーク１５、フロントハウジング１６およびエンドフレーム１７は、フロントハウジング１６とエンドフレーム１７とによりヨーク１５を軸方向に挟み込むようにスルーボルト（図示せず）のねじ締結によって一体化され、電動モータ１の外郭を構成する。
【００１７】
続いて、ブラシ３と整流子４との接触構造について説明する。
ブラシ３と整流子４との接触構造は、プラス側、マイナス側のブラシ３ａ、３ｂ、ブラシ３ａ、３ｂそれぞれを整流子４に圧接させるプラス側、マイナス側のブラシスプリング１９ａ、１９ｂ、およびブラシ３ａ、３ｂをブラシスプリング１９ａ、１９ｂによる付勢方向に摺動自在に支持して収容するブラシホルダ２０等により構成されている。
【００１８】
ブラシスプリング１９ａ、１９ｂは、コイルスプリングであり、それぞれブラシホルダ２０に収容されてブラシ３ａ、３ｂを整流子４の外周に垂直に当接するように付勢する。ここで、ブラシスプリング１９ａはピアノ線を材料として設けられ、ブラシスプリング１９ｂはステンレスを材料として設けられている。このため、ブラシスプリング１９ａは、ブラシスプリング１９ｂよりも加熱に伴う塑性変形によってブラシ３に対する付勢力を減じやすく（熱ヘタリしやすく）、ブラシスプリング１９ｂは、ブラシスプリング１９ａよりも錆びにくい。
【００１９】
また、ブラシ３ａは、電磁継電器８のマイナス側の端子ボルト２１と導通するリード線２２、および、プラス側のピグテール２３ａを介して接点１０と導通し、ブラシ３ｂは、マイナス側のピグテール２３ｂを介してアースに接続される。なお、ブラシホルダ２０は樹脂製である。また、エンドフレーム１７には、水や換気を目的とする排水穴２４が開口している。
そして、スタータ２の車両搭載状態において、天側にブラシ３ａが配置されるとともに、地側にブラシ３ｂが配置され、排水穴２４は地側に向かって開口する。
【００２０】
〔実施例の効果〕
実施例の電動モータ１によれば、車両搭載状態で天側にブラシ３ａが配置されるとともに、地側にブラシ３ｂが配置される。そして、ブラシスプリング１９ａは、ブラシスプリング１９ｂよりも熱ヘタリしやすく、ブラシスプリング１９ｂは、ブラシスプリング１９ａよりも錆びにくい。
これにより、タイヤから跳ね上げられた水が排水穴２４から侵入することによる錆び発生の虞がある地側に、錆びにくいブラシスプリング１９ｂを配置することで、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂの発錆を抑制することができる。
【００２１】
また、錆び発生の虞が極めて低い天側に、熱ヘタリしやすいブラシスプリング１９ａを配置することで、アーマチャ５のアースに伴う発熱時に、迅速にブラシスプリング１９ａによる付勢力を減じることができる。このため、発熱時にブラシ３ａの整流子４に対する当接圧を直ちに弱めてアーマチャ５への通電を遮断することができる。
以上により、電動モータ１において、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂの発錆、および、アーマチャ５のアースに伴うスタータ２の発熱を抑制することができる。
【００２２】
また、ブラシスプリング１９ａはピアノ線を材料とし、ブラシスプリング１９ｂはステンレスを材料とする。
これにより、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂの材料として汎用的で安価なものを採用することができる。
【００２３】
さらに、ブラシホルダ２０は樹脂を材料とする。
これにより、ブラシ３と整流子４との接触構造において、さらに錆の発生源を減らすことができるので、金属酸化物の粉末がブラシ３とブラシホルダ２０との摺動領域に挟まり、ブラシ３が整流子４に充分に接触できなくなる虞をさらに低減することができる。
【００２４】
〔変形例〕
電動モータ１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の電動モータ１によれば、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂはコイルスプリングであったが、ブラシスプリング１９ａ、１９ｂとしてスパイラルスプリングを採用してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  電動モータ  ２  スタータ  ３ａ  ブラシ（プラス側のブラシ）  ３ｂ  ブラシ（マイナス側のブラシ）  １９ａ  ブラシスプリング（プラス側のブラシスプリング）  １９ｂ  ブラシスプリング（マイナス側のブラシスプリング）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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