(57)【要約】【課題】モータ４から発生するノイズの抑制効果を向上できるスタータ用ノイズ抑制装置１を提供する。【解決手段】ノイズ抑制装置１は、モータリード線２０とモータ側の端子ボルト１２との間にインダクタンス分を付加する導体部材１５と、アース電位に接続されるアース電位部１７と、導体部材１５から分岐してアース電位部１７との間に電気的に接続されるコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、コンデンサＣ１、Ｃ２と直列に接続される抵抗器Ｒ１、Ｒ２とを有し、樹脂製のパッケージ１９に内蔵されている。これにより、バッテリ３からモータ４に始動電流が流れる電流経路のインピーダンス（導体部材１５から分岐するコンデンサ経路への分岐点よりモータ側のインピーダンス）が増大する。言い換えると、電流経路のインピーダンスが増大する分、コンデンサ経路のインピーダンスが相対的に小さくなるため、ノイズ低減効果が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータリード線（２０）を介して電源ラインに接続され、この電源ラインを通じてバッテリ（３）より電力の供給を受けて回転力を発生するモータ（４）と、
バッテリ側の端子ボルト（１１）とモータ側の端子ボルト（１２）を介して前記電源ラインに接続される電気接点（ＭＳ）を有し、ソレノイドのオン／オフ動作に連動して前記電気接点（ＭＳ）を開閉する電磁スイッチ（６）とを備え、
前記モータ（４）に発生する回転力をエンジンのリングギヤに伝達して前記エンジンを始動させるスタータ（２）に用いられ、前記モータ（４）の作動時に発生するノイズを抑制するノイズ抑制装置（１）であって、
前記ノイズ抑制装置（１）は、
一端側が前記モータリード線（２０）と電気的に接続され、他端側が接続用リード線（２１）を介して前記モータ側の端子ボルト（１２）と電気的に接続されて、前記モータリード線（２０）と前記モータ側の端子ボルト（１２）との間にインダクタンス分を付加する導体部材（１５）と、
前記モータ（４）のボディを通じてアース電位に接続されるアース電位部（１７）と、  前記導体部材（１５）から分岐して前記アース電位部（１７）との間に電気的に接続される少なくとも一つのコンデンサ（Ｃ）とを有し、
前記導体部材（１５）、前記アース電位部（１７）、および前記コンデンサ（Ｃ）が基板（１８）上に配置されて、絶縁性を有するパッケージ（１９）に内蔵されていることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載したスタータ用ノイズ抑制装置（１）において、
前記導体部材（１５）は、前記一端側の端部と前記他端側の端部がそれぞれ前記パッケージ（１９）の外部に取り出されて、前記一端側の端部に前記モータリード線（２０）と接続されるモータ側接続端子（１５ａ）が形成され、前記他端側の端部に前記接続用リード線（２１）と接続されるスイッチ側接続端子（１５ｂ）が形成されていることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載したスタータ用ノイズ抑制装置（１）において、
前記コンデンサ（Ｃ）は、前記導体部材（１５）と前記アース電位部（１７）との間で並列に接続されて、静電容量の小さい小容量コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）と、静電容量の大きい大容量コンデンサ（Ｃ３）とを有し、
前記導体部材（１５）から前記小容量コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）へ分岐する分岐点を第１分岐点（Ａ点、Ｂ点）、前記導体部材（１５）から前記大容量コンデンサ（Ｃ３）へ分岐する分岐点を第２分岐点（Ｃ点）と呼ぶ時に、
前記第１分岐点（Ａ点、Ｂ点）は、前記第２分岐点（Ｃ点）より前記導体部材（１５）の一端側に設けられ、且つ、前記小容量コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）は、チップ型コンデンサであることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【請求項４】
請求項３に記載したスタータ用ノイズ抑制装置（１）において、
前記小容量コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）は、前記導体部材（１５）と前記アース電位部（１７）との間で並列に接続される第１のチップ型コンデンサ（Ｃ１）と第２のチップ型コンデンサ（Ｃ２）とを有し、
前記第１のチップ型コンデンサ（Ｃ１）は、前記第２のチップ型コンデンサ（Ｃ２）より静電容量が小さく、且つ、前記導体部材（１５）から前記第２のチップ型コンデンサ（Ｃ２）へ分岐する分岐点（Ｂ点）より前記導体部材（１５）の一端側で前記アース電位部（１７）との間に接続されていることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載したスタータ用ノイズ抑制装置（１）において、
前記小容量コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）と前記大容量コンデンサ（Ｃ３）の少なくとも一方には、抵抗器（Ｒ）が直列に接続されていることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【請求項６】
請求項５に記載したスタータ用ノイズ抑制装置（１）において、
前記コンデンサ（Ｃ）および前記抵抗器（Ｒ）は、前記基板（１８）上に半田付け、または導電性を有する接着剤によって実装されることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載した何れか一つのスタータ用ノイズ抑制装置（１）において、
前記パッケージ（１９）は、前記モータ（４）のボディの一部を構成するエンドフレーム（１６）に設けられた台座（１６ａ）に固定され、且つ、前記アース電位部（１７）が前記台座（１６ａ）に直接または間接的に接触して前記エンドフレーム（１６）と電気的に接続されていることを特徴とするスタータ用ノイズ抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータモータから発生するノイズを低減するためのスタータ用ノイズ抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両より排出される二酸化炭素の低減および燃費向上のために、例えば、交差点で信号停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させるシステム（一般にアイドリングストップシステムと呼ばれる）を搭載した車両が増加している。同システムによってエンジンが停止した後、ユーザが発進操作を行うと、同システムを制御するＥＣＵ（電子制御装置）の指令によりスタータを起動してエンジンを自動的に再始動させる。
ところで、整流子モータを使用するスタータでは、モータの回転時に整流子とブラシとの間で火花が発生し、この火花がノイズの原因となってラジオやナビゲーション等の機器に雑音が発生するため、ユーザに不快感を与えることがある。
このような問題に対し、特許文献１では、少なくとも一つのコンデンサをモータと並列に接続したコンデンサ回路を設けることで、モータから発生するノイズを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８００１５７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ノイズ対策に使用されるコンデンサは、「周波数が高い交流ほど通しやすい」という性質を利用しているが、どんな交流電流でも同じように通すわけではなく、自己共振周波数と呼ばれる周波数以上の高周波領域では、コンデンサが持っているインダクタンス成分（等価直列インダクタンス）による影響が顕在化するため、コンデンサのインピーダンスが大きくなる。このため、特許文献１に開示されたコンデンサ回路では、ある周波数以上の高周波領域において、ノイズ抑制効果が減少するという問題がある。
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、モータから発生するノイズの抑制効果を向上できるスタータ用ノイズ抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１に係る発明）
本発明は、モータリード線を介して電源ラインに接続され、この電源ラインを通じてバッテリより電力の供給を受けて回転力を発生するモータと、バッテリ側の端子ボルトとモータ側の端子ボルトを介して電源ラインに接続される電気接点を有し、ソレノイドのオン／オフ動作に連動して電気接点を開閉する電磁スイッチとを備え、モータに発生する回転力をエンジンのリングギヤに伝達してエンジンを始動させるスタータに用いられ、モータの作動時に発生するノイズを抑制するノイズ抑制装置であって、このノイズ抑制装置は、一端側がモータリード線と電気的に接続され、他端側がモータ側の端子ボルトと電気的に接続されて、モータリード線とモータ側の端子ボルトとの間にインダクタンス分を付加する導体部材と、モータのボディを通じてアース電位に接続されるアース電位部と、導体部材から分岐してアース電位部との間に電気的に接続される少なくとも一つのコンデンサとを有し、導体部材、アース電位部、およびコンデンサが基板上に配置されて、絶縁性を有するパッケージに内蔵されていることを特徴とする。
【０００６】
ノイズ抑制装置によるノイズ低減効果は、バッテリからモータに始動電流が流れる電流経路のインピーダンスと、ノイズ抑制装置に内蔵されるコンデンサ経路のインピーダンスとの比に関係する。つまり、モータ電流経路のインピーダンス（コンデンサ経路への分岐点よりモータ側にあるインピーダンス）が大きく、コンデンサ経路のインピーダンスが小さくなる程、ノイズ低減効果が大きくなると言える。
本発明のノイズ抑制装置は、モータリード線とモータ側の端子ボルトとの間にインダクタンス分を付加する導体部材を有し、その導体部材とアース電位部との間にコンデンサを接続しているので、モータ電流経路のインピーダンス（コンデンサ経路への分岐点よりモータ側のインピーダンス）が増大する。言い換えると、モータ電流経路のインピーダンスが増大する分、コンデンサ経路のインピーダンスが相対的に小さくなるため、ノイズ低減効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】モータの電源ラインにノイズ抑制装置を接続した回路図である。
【図２】ノイズ抑制装置の内部構成を示す平面図である。
【図３】ノイズ抑制装置を取り付けたスタータの側面図である。
【図４】ノイズ抑制装置を取り付けたスタータを後端側から見た背面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
（実施例１）
まず、本発明に係るノイズ抑制装置１を備えるスタータ２の構成を簡単に説明する。
スタータ２は、図３に示す様に、バッテリ３（図１参照）より電力の供給を受けて回転力を発生するモータ４と、このモータ４の回転力をエンジンのリングギヤ（図示せず）に伝達するピニオン５と、モータ４への通電電流を断続する電磁スイッチ６等より構成される。
モータ４は、磁気回路を形成するヨーク８の内周に複数の永久磁石または界磁巻線を周方向等間隔に配置して構成される界磁子と、この界磁子の内周に回転自在に配置される電機子と、この電機子の軸方向反ピニオン側（図３の右側）に設けられる整流子と、電機子の回転に伴って整流子の外周上を摺動するブラシ９（図１参照）等を有する周知の整流子電動機である。
【００１０】
電磁スイッチ６は、図１に示す様に、スタータスイッチＳＷのオン操作によってバッテリ３より励磁されるコイル１０を内蔵し、このコイル１０が励磁されて電磁石を形成するソレノイドを備え、このソレノイドのオン／オフ動作、すなわち、コイル１０の励磁／非励磁に応じてメイン接点ＭＳの開閉を行う。
メイン接点ＭＳは、バッテリ側の端子ボルト１１とモータ側の端子ボルト１２とを介してモータ４の電源ラインに接続される一組の固定接点１３と、一組の固定接点１３間を電気的に断続する可動接点１４とで構成され、この可動接点１４が一組の固定接点１３に当接して一組の固定接点１３間が導通することでメイン接点ＭＳが閉成し、可動接点１４が一組の固定接点１３から開離することでメイン接点ＭＳが開成する。
【００１１】
次に、ノイズ抑制装置１について説明する。
ノイズ抑制装置１は、図１に示す様に、モータ４の電源ラインにインダクタンス分を付加する導体部材１５と、ヨーク８の後端を覆うモータ４のエンドフレーム１６（図３、図４参照）を介してアース電位に接続されるアース電位部１７と、導体部材１５とアース電位部１７との間に電気的に接続されるコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３および抵抗器Ｒ１、Ｒ２とを有する。上記の導体部材１５、図２に示す様に、アース電位部１７、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３および抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、絶縁性を有する基板１８上に配置されて、樹脂製のパッケージ１９（図３、図４参照）に収容されている。
なお、図１に記載されるＥＳＬ１、ＥＳＬ２、ＥＳＬ３およびＥＳＲ１、ＥＳＲ２、ＥＳＲ３は、それぞれコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３に含まれるインダクタンス成分（等価直列インダクタンス）と抵抗成分（等価直列抵抗）を表すもので、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６は、図中のＡ点、Ｂ点、Ｃ点よりそれぞれ分岐するコンデンサ経路の浮遊インダクタンスを表している。
【００１２】
導体部材１５は、例えば、銅板よりプレスで図２に示す形状に打ち抜いて形成され、基板１８の表面上に接着剤またはねじ止め等によって固定される。この導体部材１５は、一端側の端部と他端側の端部がそれぞれパッケージ１９の外部に取り出されて、一端側の端部にリング状のモータ側接続端子１５ａが形成され、他端側の端部にリング状のスイッチ側接続端子１５ｂが形成されている。
モータ側接続端子１５ａには、図３に示す様に、エンドフレーム１６よりモータ４の外部へ引き出されたモータリード線２０の一方の端部が電気的に接続される。モータリード線２０の他方の端部は、モータ４の内部でプラス側のブラシ９と電気的に接続されている（図１参照）。なお、モータ４の界磁子に界磁巻線を用いる場合は、その界磁巻線にモータリード線２０を接続することもできる。
【００１３】
スイッチ側接続端子１５ｂには、モータ側の端子ボルト１２に繋がる接続用リード線２１が電気的に接続される。つまり、スイッチ側接続端子１５ｂは、モータ側の端子ボルト１２と直接に接続されるのではなく、接続用リード線２１を介してモータ側の端子ボルト１２と電気的に接続される。
アース電位部１７は、導体部材１５と同様に、銅板をプレスで打ち抜いて形成され、図２に示す様に、基板１８の略中央部に配置されて、接着剤またはねじ止め等によって基板１８上に固定される。また、アース電位部１７の中央部には、取付けボルト２２（図３参照）を通すための丸孔１７ａが空けられている。なお、アース電位部１７を略中央部に印刷したプリント基板を用いても良い。
【００１４】
コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ１は、図２に示す様に、モータ側接続端子１５ａに近い導体部材１５の一端側（図示Ａ点）とアース電位部１７との間に直列に接続され、コンデンサＣ２と抵抗器Ｒ２は、導体部材１５の一端側と他端側との間（図示Ｂ点）とアース電位部１７との間に直列に接続され、コンデンサＣ３は、スイッチ側接続端子１５ｂに近い導体部材１５の他端側（図示Ｃ点）とアース電位部１７との間に接続される。
なお、図１および図２に示すＬ１、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ７は、導体部材１５のインダクタンス成分を表すもので、Ｌ１は、図中Ａ点よりモータ側接続端子１５ａ側のインダクタンス分、Ｌ３は、図中Ａ点−Ｂ点間のインダクタンス分、Ｌ５は、図中Ｂ点−Ｃ点間のインダクタンス分、Ｌ７は、図中Ｃ点よりスイッチ側接続端子１５ｂ側のインダクタンス分である。
【００１５】
コンデンサＣ１は、例えば、４．７ｎＦの静電容量を有し、主にＦＭ放送で使用される電波周波数帯域（例えば、７６〜１０８ＭＨｚ）で問題となるノイズを低減する。
コンデンサＣ２は、例えば、２．２μＦの静電容量を有し、主に短波放送で使用される電波周波数帯域（例えば、３〜３０ＭＨｚ）で問題となるノイズを低減する。
コンデンサＣ３は、例えば、５６μＦの静電容量を有し、主にＡＭ放送で使用される電波周波数帯域（例えば、５２２〜１６０２ｋＨｚ）で問題となるノイズを低減する。
静電容量の小さいコンデンサＣ１、Ｃ２は、チップ型コンデンサ（例えば、積層セラミックチップコンデンサ）であり、静電容量の大きいコンデンサＣ３は、例えば、電解コンデンサである。静電容量の小さいチップ型コンデンサは、静電容量の大きい電解コンデンサと比較してＥＳＬが小さいので、ＦＭ放送あるいは短波放送等の高周波帯域で使用するのに適している。
【００１６】
容量の異なるコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３を並列に接続すると、それぞれの自己共振点の中間の周波数においてインダクタとキャパシタの並列共振回路となり、反共振と呼ばれる現象が発生するため、ノイズ抑制装置１のインピーダンスが悪化（上昇）して減衰特性が低下する恐れがある。そこで、実施例１では、並列共振時の合成インピーダンスを低下させるために、コンデンサＣ１、Ｃ２と直列に抵抗器Ｒ１、Ｒ２を接続している。
なお、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３および抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ基板１８の表面上に半田付け、または導電性を有する接着剤によって実装される。
【００１７】
上記のノイズ抑制装置１は、図４に示す様に、モータ４のエンドフレーム１６と一体に設けられた台座１６ａに取付けボルト２２（図３参照）を締め付けて固定され、パッケージ１９の外部に取り出されたモータ側接続端子１５ａにモータリード線２０が電気的かつ機械的に接続され、スイッチ側接続端子１５ｂに接続用リード線２１が電気的および機械的に接続されると共に、アース電位部１７が台座１６ａに直接または取付けボルト２２を介して間接的に接触することで、アース電位であるエンドフレーム１６と電気的に接続される。
【００１８】
（実施例１の作用および効果）
実施例１のノイズ抑制装置１は、パッケージ１９の外部に取り出されるモータ側接続端子１５ａにモータリード線２０が接続され、スイッチ側接続端子１５ｂに接続用リード線２１が接続されるので、モータリード線２０のインダクタンスをバッテリ３からモータ４に始動電流が流れる電流経路のインピーダンスとして利用できる。さらに、モータ側接続端子１５ａとスイッチ側接続端子１５ｂとの間で導体部材１５の各点（図１のＡ点、Ｂ点、Ｃ点）から分岐してアース電位部１７との間にコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３を並列に接続しているので、モータ電流経路のインピーダンス（導体部材１５から分岐するコンデンサ経路への分岐点よりモータ側のインピーダンス）が増大する。言い換えると、モータ電流経路のインピーダンスが増大する分、コンデンサ経路のインピーダンスが相対的に小さくなるため、ノイズ低減効果が向上する。
【００１９】
特に、導体部材１５からコンデンサ経路への分岐点がモータリード線２０側、つまり、モータ側接続端子１５ａに近いほど、導体部材１５による追加インピーダンス量が小さくなるため、モータ側接続端子１５ａに最も近い導体部材１５のＡ点（図１、図２参照）より分岐するコンデンサ経路に浮遊インダクタンス容量の小さいチップ型コンデンサを用いると、より効果的となる。
また、実施例１では、接続用リード線２１が接続されるスイッチ側接続端子１５ｂに最も近い導体部材１５のＣ点から分岐するコンデンサ経路に静電容量の大きいコンデンサＣ３を配置し、さらに、Ａ点とＣ点との間（図２に示すＢ点）から分岐するコンデンサ経路にコンデンサＣ１と同じく、チップ型コンデンサＣ２を配置しているので、広い周波数帯域においてノイズ低減効果を高めることができる。
【００２０】
さらに、実施例１のノイズ抑制装置１は、モータ４の電流経路にインダクタンス分を付加する導体部材１５をパッケージ１９に内蔵しているので、スタータ２への取り付けが容易である。具体的には、エンドフレーム１６に設けた台座１６ａにパッケージ１９を取付けボルト２２によって締め付けることで固定でき、且つ、パッケージ１９の外部にモータ側接続端子１５ａとスイッチ側接続端子１５ｂとが取り出されているので、モータリード線２０との接続、および、接続用リード線２１を介してモータ側の端子ボルト１２との接続も容易に出来る。これにより、ノイズ抑制装置１をスタータ２に取り付けるために、スタータ２側の構造変更を最小限に止めることができる。つまり、エンドフレーム１６に台座１６ａを設けるだけで良いので、ノイズ抑制装置１を取り付けていない従来スタータとの部品互換性が高く、大幅なコストアップを避けることができる。
【００２１】
（変形例）
実施例１では、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３の静電容量をそれぞれ４．７ｎＦ、２．２μＦ、５６μＦとしたが、これらの容量は、あくまでも一例であり、適宜に変更できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２２】
１  ノイズ抑制装置
２  スタータ
３  バッテリ
４  モータ
６  電磁スイッチ
１１  バッテリ側の端子ボルト
１２  モータ側の端子ボルト
１５  導体部材
１７  アース電位部
１８  基板
１９  パッケージ
２０  モータリード線
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  コンデンサ
Ｒ１、Ｒ２  抵抗器
ＭＳ  メイン接点（電気接点）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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