(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平型のディスクコンミテータの回転摺動面に周方向に沿って配設されている複数のセグメントに摺接し、このセグメントに接続されている巻線に給電を行うための２つの陽極ブラシと、２つの陰極ブラシとを有し、
これら陽極ブラシ、および陰極ブラシは、それぞれ異極同士が前記ディスクコンミテータの回転軸を挟んで対向するように、かつ同極同士が周方向に隣り合うように配置されているブラシ装置であって、
前記２つの陽極ブラシ、および前記２つの陰極ブラシは、
それぞれの一方のブラシの摺接面に、径方向内側から径方向外側に向かうに従って前記セグメント側に傾斜する第１傾斜面が形成されていると共に、他方のブラシの摺接面に、径方向外側から径方向内側に向かうに従って前記セグメント側に傾斜する第２傾斜面が形成され、
直方体状の４つの共有ブラシの摺接面に、径方向内側、および径方向外側の何れか一方に向かうに従って前記セグメント側に傾斜する共有傾斜面を形成すると共に、
前記４つの共有ブラシの前記摺接面とは直交する方向に面する側面のうち、それぞれ同一の側面に、前記共有ブラシと外部電源とを電気的に接続するためのピグテールの一端を接続し、
前記共有傾斜面の向きを変化させて配置することにより、１種類の前記共有ブラシを前記２つの陽極ブラシ、および前記２つの陰極ブラシとして構成したことを特徴とするブラシ装置。
【請求項２】
各セグメントを、径方向内側から径方向外側に向かって末広がりとなるように平面視扇状に形成すると共に、
前記２つの陽極ブラシ、および前記２つの陰極ブラシを、断面四角形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のブラシ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のブラシ装置と、
前記ブラシ装置によって給電が行われる前記巻線を備えたアーマチュアと、
前記アーマチュアを回転自在に支持し、磁極を有するヨークハウジングとを備えたことを特徴とするスタータモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシ装置、およびこれを用いたスタータモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動二輪車の始動用に用いられるスタータモータとしては、磁極を有するヨークハウジング内にアーマチュアが回転自在に設けられているものが多い。アーマチュアは、巻線が巻装されているアーマチュアコアと、巻線が接続されているコンミテータとを備えており、このコンミテータに摺接するブラシによって巻線に給電が行われるようになっている。
【０００３】
また、この種のスタータモータは小型化の要望が高く、コンミテータとして、扁平型の所謂ディスクコンミテータが用いられる。ディスクコンミテータは、回転摺動面である端面に、巻線が接続される複数のセグメントが放射状に設けられている。各セグメントは、径方向内側から径方向外側に向かって末広がりとなるように平面視略扇状に形成される。そして、ブラシが軸方向セグメント側に向かってスプリングによって付勢されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１にあっては、アーマチュアの回転に伴ってディスクコンミテータが回転すると、セグメントとブラシとの間に生じる摩擦抵抗によってブラシが僅かに回転方向に向かって傾倒する。このような場合、スタータモータの初期動作において、セグメントに対してブラシが片当たりした状態になる。すなわち、ブラシの接触面積が減少してしまい、ブラシが摩耗してセグメントに対して面接触するまでに時間がかかる。このため、ブラシの摺接面に、ディスクコンミテータの回転方向に向かうに従ってディスクコンミテータ側に傾斜する傾斜面を形成した技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
これによれば、ディスクコンミテータの回転に伴ってブラシが僅かに反回転方向に向かって傾倒すると、傾斜面とセグメントとが面接触するので、セグメントにブラシを面接触させるまでの時間を短縮することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０４９４６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０９１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献２にあっては、スタータモータの初動時と所定時間経過後とで、ブラシが接触するセグメント数が変化してしまう。より詳しく、図７に基づいて説明する。
【０００８】
図７は、従来のセグメント、およびブラシを示し、（ａ）は初動時のセグメントとブラシとの接触状態を示す説明図、（ｂ）は所定時間経過後のセグメントとブラシとの接触状態を示す説明図である。
図７（ａ）に示すように、ブラシ１０１の摺接面１０１ａは、ディスクコンミテータ１０２の回転方向（図７（ａ）における矢印Ｙ１０１参照）に向かうに従って、ディスクコンミテータ１０２側に傾斜するように傾斜面１０１ｂが形成されている。このため、スタータモータの初動時にあっては、ブラシ１０１の摺接面１０１ａにおける回転方向前方側縁１０４（図７（ａ）における網掛け部参照）のみがディスクコンミテータ１０２のセグメント１０３に接触した状態になっている。すなわち、隣接する２つのセグメント１０３，１０３のうちの一方に、ブラシ１０１の径方向外側が接触した状態になる（図７（ａ）におけるＰ１０１参照）。また、他方にブラシ１０１の径方向内側が接触した状態になる（図７（ａ）におけるＰ１０２参照）。
【０００９】
これに対し、図７（ｂ）に示すように、ディスクコンミテータ１０２の回転に伴ってブラシ１０１が回転方向に向かって僅かに傾倒すると、セグメント１０３に対してブラシの摺接面１０１ａが面接触した状態になる。このような状態の場合、ディスクコンミテータ１０２のセグメント１０３が平面視扇状に形成されていることから、ブラシ１０１の径方向外側では、１つのセグメント１０３に接触した状態となる（図７（ｂ）におけるＰ１０３参照）。これに対し、ブラシ１０１の径方向内側では、隣接する３つのセグメント１０３，１０３，１０３に跨るように接触した状態になる（図７（ｂ）におけるＰ１０４参照）。
【００１０】
このように、上述の特許文献２にあっては、スタータモータの初動時と所定時間経過後とで、ブラシが接触するセグメント数が変化してしまうので、セグメントに接続されている巻線の有効導体数が変化してしまう。このため、スタータモータの初動時と所定時間経過後とで、スタータモータの性能が大きく変化してしまうという課題がある。
【００１１】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、初動時からブラシがセグメントに面接触するまでの時間を短縮可能で、かつ経時変化に伴うモータ性能の変化を抑制することが可能なブラシ装置、およびスタータモータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、扁平型のディスクコンミテータの回転摺動面に周方向に沿って配設されている複数のセグメントに摺接し、このセグメントに接続されている巻線に給電を行うための２つの陽極ブラシと、２つの陰極ブラシとを有し、これら陽極ブラシ、および陰極ブラシは、それぞれ異極同士が前記ディスクコンミテータの回転軸を挟んで対向するように、かつ同極同士が周方向に隣り合うように配置されているブラシ装置であって、前記２つの陽極ブラシ、および前記２つの陰極ブラシは、それぞれの一方のブラシの摺接面に、径方向内側から径方向外側に向かうに従って前記セグメント側に傾斜する第１傾斜面が形成されていると共に、他方のブラシの摺接面に、径方向外側から径方向内側に向かうに従って前記セグメント側に傾斜する第２傾斜面が形成され、直方体状の４つの共有ブラシの摺接面に、径方向内側、および径方向外側の何れか一方に向かうに従って前記セグメント側に傾斜する共有傾斜面を形成すると共に、前記４つの共有ブラシの前記摺接面とは直交する方向に面する側面のうち、それぞれ同一の側面に、前記共有ブラシと外部電源とを電気的に接続するためのピグテールの一端を接続し、前記共有傾斜面の向きを変化させて配置することにより、１種類の前記共有ブラシを前記２つの陽極ブラシ、および前記２つの陰極ブラシとして構成したことを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、初動時において、同極同士の２つのブラシは、このうちの一方のブラシが径方向外側でセグメントに接触すると共に、他方のブラシが径方向内側でセグメントに接触する。すなわち、各ブラシは、周方向の幅全体に亘ってセグメントに接触する。とりわけ、セグメントの径方向内側に接触する他方のブラシにあっては、ブラシが接触するセグメント数が同一になる。このため、経時変化に伴って巻線の有効導体数が変化するのを従来と比較して抑制でき、この結果モータ性能の変化を抑制することが可能になる。
また、初動時において、各ブラシのセグメントに対する接触面積が減少する分、各ブラシのセグメントに対する面圧を増大させることができる。このため、初動時のブラシの摩耗を促進させることができ、初動時から各ブラシがセグメントに面接触するまでの時間を短縮することが可能になる。
さらに、２つの陽極ブラシ、および２つの陰極ブラシを共有化することができる。このため、部品点数を低減することができ、部品管理が容易になる。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、各セグメントを、径方向内側から径方向外側に向かって末広がりとなるように平面視扇状に形成すると共に、前記２つの陽極ブラシ、および前記２つの陰極ブラシを、断面四角形状に形成したことを特徴とする。
【００１５】
このように構成することで、各セグメントの回転方向一辺は、ブラシの幅方向一辺に対して斜めに延在した状態になる。このため、ブラシにおける次のセグメントへの切り替わりが徐々に行われるので、整流性を向上させることが可能になる。
また、各ブラシを断面四角形状とすることにより、ブラシを容易に形成することが可能になる。
【００１８】
請求項３に記載した発明は、上記に記載のブラシ装置と、前記ブラシ装置によって給電が行われる前記巻線を備えたアーマチュアと、前記アーマチュアを回転自在に支持し、磁極を有するヨークハウジングとを備えたことを特徴とするスタータモータとした。
【００１９】
このように構成することで、初動時からブラシがセグメントに面接触するまでの時間を短縮可能で、かつ経時変化に伴うモータ性能の変化を抑制することが可能なスタータモータを提供できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、初動時において、同極同士の２つのブラシは、このうちの一方のブラシが径方向外側でセグメントに接触すると共に、他方のブラシが径方向内側でセグメントに接触する。すなわち、各ブラシは、周方向の幅全体に亘ってセグメントに接触する。とりわけ、セグメントの径方向内側に接触する他方のブラシにあっては、ブラシが接触するセグメント数が同一になる。このため、経時変化に伴って巻線の有効導体数が変化するのを従来と比較して抑制でき、この結果モータ性能の変化を抑制することが可能になる。
また、初動時において、各ブラシのセグメントに対する接触面積が減少する分、各ブラシのセグメントに対する面圧を増大させることができる。このため、初動時のブラシの摩耗を促進させることができ、初動時から各ブラシがセグメントに面接触するまでの時間を短縮することが可能になる。
さらに、２つの陽極ブラシ、および２つの陰極ブラシを共有化することができる。このため、部品点数を低減することができ、部品管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態におけるスタータモータの一部断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるコンミテータの概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるリヤブラケットをフロントブラケット側からみた平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の実施形態におけるセグメントとブラシとの接触状態を示す説明図である。
【図７】従来のセグメント、およびブラシを示し、（ａ）は初動時のセグメントとブラシとの接触状態を示す説明図、（ｂ）は所定時間経過後のセグメントとブラシとの接触状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（スタータモータ）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、スタータモータの一部断面図である。
同図に示すように、スタータモータ１は、例えば、不図示の船舶用のエンジンの始動に必要な回転力を発生するための所謂慣性飛び込み式のスタータモータである。スタータモータ１は、フロントブラケット２（図１における上側）と、フロントブラケット２に一端部が固定される円筒状のステータ３と、ステータ３の他端部を閉塞するリヤブラケット４（図１における下側）と、ステータ３内に配置され、フロントブラケット２、およびリヤブラケット４に回転自在に支持されるアーマチュア５と、アーマチュア５の回転軸１０の一端側（図１における上端側）に設けられているピニオン機構６０とを備えている。
【００２３】
フロントブラケット２は、例えばアルミダイカスト等により略円板状に形成されたものであって、径方向中央に回転軸１０を挿通可能な貫通孔１５が設けられている。この貫通孔１５を介し、回転軸１０の一端がフロントブラケット２から突出している。貫通孔１５のステータ３側には、回転軸１０の一端部を回転自在に支持する軸受１６が圧入固定されている。また、貫通孔１５のピニオン機構６０側に、オイルシール１７が設けられている。
【００２４】
さらに、フロントブラケット２の外周縁には、ステータ３の一端が内嵌されるリング状の嵌合部２ａがステータ３側に向かって突設されている。
また、フロントブラケット２の外周部には、ボルト１９を挿通可能な挿通孔（不図示）が形成されている。この挿通孔にボルト１９を挿通し、ステータ３を介してリヤブラケット４にボルト１９が締結されることにより、フロントブラケット２がステータ３に固定されるようになっている。
【００２５】
ステータ３は、例えば鉄等により形成されたものであって、筒部２１Ａを有する略円筒状のヨーク２１を備えている。ヨーク２１のフロントブラケット２側の周縁には、嵌合部２ａに嵌合可能な嵌合部３ａが形成されている。一方、ヨーク２１のリヤブラケット４側の周縁には、リヤブラケット４に内嵌可能な嵌合部３ｂが形成されている。
また、ヨーク２１の内周側には、界磁用の瓦状に形成されたマグネット２２が周方向に沿って複数固着されている。マグネット２２には、例えば、ネオジウム系の希土類磁石などを用いることができる。
【００２６】
アーマチュア５は、回転軸１０にアーマチュアコア１１と、コンミテータ１２とが外嵌固定されたものである。アーマチュアコア１１は、例えば鉄心片を積層して製造され、回転軸１０を中心にして放射状に延びる複数のティース６を有する。各ティース６間には、軸方向に長い蟻溝状のスロット７が形成されており、このスロット７を介してティース６に巻線１３が巻装されるようになっている。
【００２７】
図２は、コンミテータの概略構成を示す平面図である。
図１、図２に示すように、コンミテータ１２は、略円板状に形成された所謂ディスク型コンミテータであって、回転軸１０のアーマチュアコア１１よりも他端側（図１における下端側）に外嵌固定されている。コンミテータ１２のリヤブラケット４側の面は、後述のブラシ３２が摺接する回転摺動面に設定されており、ここに複数のセグメント１４が回転軸１０を中心に放射状に配設されている。
各セグメント１４は、径方向中心から径方向外側に向かって徐々に末広がりとなるように軸方向平面視略扇状に形成されている。周方向で隣接するセグメント１４，１４間には、互いに絶縁を確保するためのスリット１８が形成されている。また、各セグメント１４には、巻線１３の一端が接続されている。
【００２８】
図３は、リヤブラケットをフロントブラケット側からみた平面図である。
図１、図３に示すように、リヤブラケット４は、例えばアルミダイカスト等により有底筒状に形成されたものであって、外周部に刻設されている雌ネジ部２３にボルト１９が螺入されることにより、ステータ３に固定されるようになっている。リヤブラケット４の底部４Ａには、径方向中央にボス部２５がステータ３側に向かって突設されている。このボス部２５には、アーマチュア５の回転軸１０の他端を回転自在に支持するための軸受２６が圧入されている。
【００２９】
（ブラシ装置）
リヤブラケット４の底部４Ａの内側には、ブラシ装置２９が設けられている。ブラシ装置２９は、不図示の外部電源からの電力をコンミテータ１２を介して巻線１３に供給するためのものであって、リヤブラケット４の内面側に固定されたブラシホルダ３０を有している。
ブラシホルダ３０は略環状の樹脂成型品であり、径方向中央には、リヤブラケット４のボス部２５の外周面を覆うように形成されたホルダボス３０Ａが突設されている。すなわち、リヤブラケット４に突設されたボス部２５とブラシホルダ３０に突設されたホルダボス３０Ａとによってアーマチュア５の回転軸１０の他端を回転自在に支持する軸受けボスが構成された状態になっている。
【００３０】
また、リヤブラケット４には、ホルダボス３０Ａを囲むように４つのホルダ部３１が一体に設けられている。ホルダ部３１は、四角筒状に形成されたものであって、軸方向に沿って配置されている。また、４つのホルダ部３１は、このうちの２つが回転軸１０を中心にして互いに対向するように、配置されている。そして、各ホルダ部３１には、それぞれアーマチュア５を構成するコンミテータ１２のセグメント１４に摺接する導電性のブラシ３２が１つずつ摺動自在に収容されている。
【００３１】
図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図３〜図５に詳示するように、ブラシ３２は、略直方体に形成されたものであって、その横断面長手方向がコンミテータ１２の径方向に沿うようにホルダ部３１内に収納されている。そして、ブラシ３２は、ホルダ部３１内に配置されたスプリング３３により、コンミテータ１２側に向けて付勢されている。ブラシ３２の横断面短手方向における側面には、ピグテール３４の一端が溶着などによって固定されている。ピグテール３４は、ホルダ部３１の側部に形成された不図示のスリットから引き出される。
【００３２】
ここで、各ブラシ３２のセグメント１４に対する摺接面３７には、コンミテータ１２の径方向に沿って傾斜した傾斜面３７ａが形成されている。そして、傾斜面３７ａの傾斜向きが周方向に互い違いになるように配置されている。さらに、４つのブラシ３２は、これらのうち、図３における上側の２つのブラシ３２，３２が陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａとして構成され、図３における下側の２つのブラシ３２，３２が陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂとして構成されている。
【００３３】
すなわち、陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、それぞれ異極同士が回転軸１０を中心にして対向するように、かつ同極同士が周方向に隣り合うように配置されていることになる。
また、２つの陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａは、これらのうち、一方（図３における左方）の陽極ブラシ３２Ａの傾斜面３７ａは、径方向外側から径方向内側に向かうに従ってセグメント１４側に傾斜した外向傾斜面３７ａ１となる。また、他方（図３における右方）の陽極ブラシ３２Ａの傾斜面３７ａは、径方向内側から径方向外側に向かうに従ってセグメント１４側に傾斜した内向傾斜面３７ａ２となる。
【００３４】
さらに、２つの陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂは、これらのうち、一方（図３における左方）の陰極ブラシ３２Ｂの傾斜面３７ａは、径方向内側から径方向外側に向かうに従ってセグメント１４側に傾斜した内向傾斜面３７ａ２となる。また、他方（図３における右方）の陰極ブラシ３２Ｂの傾斜面３７ａが径方向外側から径方向内側に向かうに従ってセグメント１４側に傾斜した外向傾斜面３７ａ１となる。
このように配置された各ブラシ３２は、それぞれセグメント１４に対する接触状態が異なる。より具体的に図６に基づいて説明する。
【００３５】
図６は、セグメントとブラシとの接触状態を示す説明図である。なお、図６は、説明を分かり易くするために、２つの同極同士のブラシ３２（２つの陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａ、または２つの陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂ）と複数のセグメント１４の一部のみを示し、隣り合う同極ブラシ間の間隔を図３よりも狭く図示している。
同図に示すように、同極同士のブラシ、つまり、２つの陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａ、または２つの陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂの一方は、外向傾斜面３７ａ１を有している（図６における右側のブラシ３２Ａ，３２Ｂ参照）。また、２つの陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａ、または２つの陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂの他方は、内向傾斜面３７ａ２を有している（図６における左側のブラシ３２Ａ，３２Ｂ参照）。
【００３６】
このため、一方（図６における左方）の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂの横断面長手方向における一側は、この全体がセグメント１４の径方向外側に接触した状態になる。また、他方（図６における右方）の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂの横断面長手方向における他側は、この全体がセグメント１４の径方向内側に接触した状態になる。
【００３７】
ここで、各セグメント１４は、径方向中心から径方向外側に向かって徐々に末広がりとなるように軸方向平面視略扇状に形成されている。すなわち、セグメント１４の内周側の周長は、外周側の周長よりも短く設定されていることになる。一方、陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、それぞれ略直方体に形成されているので、互いに対向する辺の長さが略同一に設定されていることになる。
このため、例えば、本実施形態においては一方の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、１つのセグメント１４に接触した状態になる（図６におけるＰ１部参照）。また、他方の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、３つのセグメント１４に跨って接触した状態になる（図６におけるＰ２部参照）。
【００３８】
図３に示すように、各陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａに一端が接続されているピグテール３４は、給電板３５を介してターミナルボルト３６に接続されている。つまり、ピグテール３４の他端は、給電板３５に溶着などによって接続されている。ピグテール３４は、給電板３５から末広がり状に配索されて２つのプラス側のブラシ３２Ａに接続された状態になっている。給電板３５は略Ｌ字形に屈曲させられており、ブラシホルダ３０にインサート成型されている。
一方、陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂに一端が接続されているピグテール３４の他端は、アース端子４０に接続されている。
【００３９】
ターミナルボルト３６は、不図示の外部電源と給電板３５とを電気的に接続するためのものであって、ボルト本体５１とボルト本体５１の基端に設けられ、ブラシホルダ３０内に配置される頭部４１とから成る。
ボルト本体５１は、ブラシホルダ３０、およびリヤブラケット４のそれぞれに形成された端子挿入孔４２，４３を介して内面側から外側へと突出している。ボルト本体５１の先端側には、雄ネジ部５２が刻設されており、ここにナット４７が螺入されるようになっている。
【００４０】
また、ブラシホルダ３０、およびリヤブラケット４のそれぞれに設けられた端子挿入孔４２，４３には、Ｏリング４４が挿入されている。これによって、ターミナルボルト３６のボルト本体５１と端子挿入孔４２，４３との間の間隙がシールされる。
一方、リヤブラケット４の外側では、ターミナルボルト３６に、樹脂ブッシュ４５と、ストッパワッシャ４６とを通した後でナット４７を締め込んである。このように、ターミナルボルト３６とナット４７とにより、ブラシホルダ３０とリヤブラケット４を挟み込んでいる。また、樹脂ブッシュ４５には、ナット４７を囲むように絶縁性のリング部材４８が一体成形されている。
【００４１】
（ピニオン機構）
ピニオン機構６０は、クラッチ６１と、ピニオンギヤ６２とを有しており、回転軸１０の一端側（図１における上端側）の外周に取り付けられている。より具体的には、回転軸１０のフロントブラケット２から突出している部位であって、かつフロントブラケット２寄りに、ヘリカルスプライン６３が形成されており、ここに、クラッチ６１を構成する有底筒状のクラッチハウジング６４が螺合されている。
クラッチハウジング６４の底部６４Ａには、回転軸１０のヘリカルスプライン６３に噛合うヘリカルスプライン６５が形成されている。
【００４２】
クラッチハウジング６４の内側には、回転軸１０の周囲を取り囲むように筒状に形成されたクラッチインナ６６が回転軸１０に対してスライド移動可能に外嵌されている。また、クラッチインナ６６は、クラッチローラ６７を介し、クラッチハウジング６４に対して軸方向に変位不能、かつ相対回転可能に係合されている。さらに、クラッチハウジング６４の開口部６４Ｂには、この開口部６４Ｂを閉塞するようにホルダ６８が設けられており、この上からクラッチカバー５９で周囲が覆われている。
【００４３】
ホルダ６８は、クラッチハウジング６４内への塵埃の侵入を防止するためのものであって、略環状に形成されており、内周縁にシールリング６８Ａが設けられている。ホルダ６８の径方向中央には、クラッチインナ６６が軸方向外側に向かって突出されており、クラッチインナ６６の外周面がシールリング６８Ａの内周縁に摺接した状態になっている。
【００４４】
このように、クラッチ６１は、クラッチハウジング６４、クラッチインナ６６、クラッチローラ６７、およびホルダ６８を主な構成としている。そして、クラッチ６１は、クラッチハウジング６４とクラッチインナ６６との間に生じるトルク差、および回転速度差が所定値以内の場合、互いに回転力を伝達する一方、トルク差、および回転速度差が所定値を越えた場合、回転力の伝達が遮断されるように構成されている。
【００４５】
クラッチインナ６６の先端部、つまり、ホルダ６８から突出した端部には、ピニオンギヤ６２が一体成形されている。
ピニオンギヤ６２は、不図示のエンジンのリングギヤ６９に噛合うことにより、回転軸１０の回転力をリングギヤ６９に伝達してエンジンを始動させるためのものである。ピニオンギヤ６２は、回転軸１０に対してスライド移動自在に外嵌されている。
【００４６】
回転軸１０の一端には、ストッパ７１が外嵌されている。ストッパ７１は、回転軸１０の一端に取り付けられている止め輪７２により、抜け方向への移動が規制されている。ストッパ７１の抜け方向が規制されることにより、ピニオン機構６０の抜け方向も規制される。また、ストッパ７１とピニオンギヤ６２との間には、回転軸１０の周囲を取り囲むように形成されたリターンスプリング７３が設けられている。このリターンスプリング７３によって、ピニオンギヤ６２に常時フロントブラケット２側に向かって押し戻される力が付勢される。
【００４７】
（ブラシの製造方法、取り付け方法）
次に、ブラシ３２の製造方法について説明する。
ブラシ３２は、導電性を有する金属の角棒を所定長さに切断することにより形成される。そして、切断された角棒の摺接面３７側に横断面長手方向に沿う傾斜面３７ａを形成し、ブラシ３２の製造が完了する。
続いて、複数のブラシ３２の傾斜面３７ａの向きを揃え、ブラシ３２の横断面短手方向の側面にピグテール３４を溶着する。このとき、傾斜面３７ａの向きが同じなので、接続作業性を向上させることができると共に、ピグテール３４の誤溶着を防止できる。
【００４８】
次に、リヤブラケット４に設けられているブラシホルダ３０のホルダ部３１に、スプリング３３を挿入した後、各ブラシ３２を挿入する。このとき、傾斜面３７ａの向きが周方向に沿って互い違いとなるように、かつブラシ３２の横断面長手方向がコンミテータ１２の径方向に沿うように挿入する。各ブラシ３２を周方向に沿って互い違いに挿入することにより、同極同士となるブラシ３２のピグテール３４の引き出し方向が同方向になる（図３参照）。これにより、ブラシ３２の取り付けが完了する。
【００４９】
（スタータモータの動作）
次に、図１、図３〜図６に基づいて、スタータモータ１の動作について説明する。
図１に示すように、スタータモータ１は、例えば、不図示の船体に、ピニオン機構６０が鉛直方向上方を向くように、かつ回転軸１０が鉛直方向に沿うように縦置きされる。すなわち、ターミナルボルト３６が鉛直方向下方に向かって突出し、これを覆うターミナルカバー８３も鉛直下方に位置することになる。また、ターミナルカバー８３の導出部８５は、開口部９５が鉛直方向上方を向いた状態になる。
【００５０】
このような状態で、船舶のエンジンを始動すべく、不図示のイグニションスイッチをオンすると、ターミナルボルト３６を介してブラシ３２のうち、２つの陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａに電圧が印加される。各ブラシ３２は、それぞれセグメント１４に摺接しているので、セグメント１４を介して巻線１３に電流が供給される。すると、アーマチュアコア１１に磁界が形成され、ヨーク２１のマグネット２２との間に磁気的な反発力や吸引力が作用し、回転軸１０が回転する。
【００５１】
ここで、図６に詳示するように、２つの陽極ブラシ３２Ａ，３２Ａ、および２つの陰極ブラシ３２Ｂ，３２Ｂの摺接面３７には、それぞれ傾斜面３７ａが形成されているので、スタータモータ１の初動時において、各ブラシ３２の接触面積が減少し、各ブラシ３２のセグメント１４に対する面圧が増大する。
このような状態で回転軸１０が回転すると、ブラシ３２の面圧が大きい分、摺接面３７の摩耗が促進される。そして、所定時間経過後、セグメント１４に対してブラシ３２が面接触する（図７（ｂ）参照）。つまり、本実施形態にあっては、３つのセグメント１４に跨るように各ブラシ３２が摺接した状態になる。
【００５２】
また、各セグメント１４は、径方向中心から径方向外側に向かって徐々に末広がりとなるように軸方向平面視略扇状に形成されているので、各セグメント１４の回転方向一側１４ａが各ブラシ３２の横断面短手方向における一側３２ａに対して斜めに延在した状態になる。このため、各ブラシ３２における次のセグメント１４への切り替わりが徐々に行われる。
【００５３】
回転軸１０が回転することにより、回転軸１０のヘリカルスプライン６３に噛合うクラッチハウジング６４が連れ回り、クラッチ６１に慣性力が作用する。そして、慣性力によってピニオン機構６０がリターンスプリング７３のバネ力に抗し、ヘリカルスプライン６３に沿うように回転しながら、リングギヤ６９側、つまり、重力方向とは反対側の上方に向かって押し出される。すると、リングギヤ６９にピニオンギヤ６２が噛み合い、回転軸１０の回転力がピニオン機構６０を介してリングギヤ６９に伝達される。そして、エンジンが起動する。
【００５４】
エンジンが起動し、ピニオンギヤ６２の回転速度が回転軸１０の回転速度を上回ると、クラッチ６１が作用してピニオンギヤ６２が空転する。これにより、エンジンが起動することによるリングギヤ６９の回転力が回転軸１０に伝達されてしまうことを防止できる。
さらに、回転軸１０の回転が安定すると、ピニオン機構６０に作用する慣性力が弱まる。すると、この慣性力よりもリターンスプリング７３のバネ力が上回ると共に、ピニオン機構６０の自重により、ピニオン機構６０が鉛直方向下方に向かって押し戻される。そしてこの後、スタータモータ１を停止する。
【００５５】
（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、スタータモータ１の初動時において、一方の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、１つのセグメント１４に接触した状態になると共に、他方の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、３つのセグメント１４に跨って接触した状態になるので、従来と比較して初動時から所定時間経過後に至るまでのブラシ３２が接触するセグメント数の変化を小さくできる。とりわけ、他方（図６における右方）の陽極ブラシ３２Ａ、および陰極ブラシ３２Ｂは、初動時に３つのセグメント１４に跨って接触しているので、初動時と所定時間経過後とで接触するセグメント数が変化しない。このため、経時変化に伴って巻線１３の有効導体数が変化するのを従来と比較して抑制でき、この結果スタータモータ１のモータ性能の変化を抑制することが可能になる。
【００５６】
また、初動時において、各ブラシ３２のセグメント１４に対する接触面積が減少する分、各ブラシ３２のセグメント１４に対する面圧を増大させることができる。このため、初動時のブラシ３２の摩耗を促進させることができ、初動時から各ブラシ３２がセグメント１４に面接触するまでの時間を短縮することが可能になる。
【００５７】
さらに、各セグメント１４を、径方向内側から径方向外側に向かって末広がりとなるように平面視扇状に形成すると共に、各ブラシ３２を断面長方形状に形成することにより、各セグメント１４の回転方向一側１４ａが各ブラシ３２の横断面短手方向における一側３２ａに対して斜めに延在した状態になる。このため、各ブラシ３２における次のセグメント１４への切り替わりが徐々に行われる。この結果、整流性を向上させることが可能になる。また、各ブラシ３２を容易に製造することが可能になる。
【００５８】
そして、各ブラシ３２に形成されている傾斜面３７ａの向きが周方向に沿って互い違いとなるように配置し、それぞれ周方向に隣り合うブラシ３２同士を陽極ブラシ３２Ａとして構成すると共に、陰極ブラシ３２Ｂとして構成している。このため、各ブラシ３２にピグテール３４を溶着する際、傾斜面３７ａの向きを同じにした状態で作業を行うことができる。ブラシ３２へのピグテール３４の接続作業性の向上化、誤溶着の防止化を図ることができる。よって、製造歩留まりを向上させることが可能になると共に、陽極ブラシ３２Ａと陰極ブラシ３２Ｂとをそれぞれ別々に管理する必要がなく、部品管理を容易に行うことができる。
しかも、ホルダ部３１にブラシ３２を組み付けた際に、同極同士となるブラシ３２のピグテール３４の引き出し方向を同方向にすることができる（図３参照）。このため、ピグテール３４を無駄に引き回すことを防止でき、ブラシホルダ３０内のレイアウト性が向上する。
【００５９】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、スタータモータ１は、例えば、不図示の船舶用のエンジンの始動に必要な回転力を発生するためのものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、自動二輪車等のエンジン始動用にスタータモータ１を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  スタータモータ
５  アーマチュア
１０  回転軸
１２  コンミテータ（ディスクコンミテータ）
１３  巻線
１４  セグメント
２１  ヨーク（ヨークハウジング）
２２  マグネット（磁極）
２９  ブラシ装置
３２  ブラシ（共有ブラシ）
３２Ａ  陽極ブラシ
３２Ｂ  陰極ブラシ
３７  摺接面
３７ａ  傾斜面（共有傾斜面）
３７ａ１  外向傾斜面（第２傾斜面）
３７ａ２  内向傾斜面（第１傾斜面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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