(57)【要約】【課題】モータが連続通電された時に、モータの異常を、早期にユーザに認識させて、連続通電によるスタータへの悪影響を防止できるモータを提供すること。【解決手段】個々の整流子片３１において、絶縁部材３２に埋設されている部分の先端部を、整流子片３１の長手方向における単位長さあたりの体積が整流子片３１の長手方向の一部において他の部分よりも小さい埋設偏小部３４とする。これにより、モータが連続通電されると、埋設偏小部３４は、他の部分よりも発熱して熱膨張が大きくなる。また、埋設偏小部３４は、遠心強度が低下している。このため、埋設偏小部３４が整流子の外周面から浮き上がりブラシの摩耗が増大して、モータの出力が低下し、エンジンの回転が低下する。その結果、ユーザが、モータの異常をいち早く認識することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子を具備するアーマチャを内蔵し、前記整流子上に配置されるブラシを通じて前記アーマチャに給電される電動機であって、
前記整流子は、絶縁部材に保持された複数の整流子片を回転軸の周囲に円筒状に配置して構成され、
前記複数の整流子片は、前記絶縁部材に埋設されている部分の、各整流子片の長手方向における単位長さあたりの体積が、各整流子片の長手方向の一部において他の部分よりも小さい埋設偏小部を有し、
この埋設偏小部は、前記整流子片を冷鍛成形する際に生じるだれ部分に設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機において、
前記埋設偏小部は、前記各整流子片において、前記アーマチャと反対側の先端部に設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動機の回転力を伝達して、エンジンを始動させるスタータ。
【請求項４】
請求項３に記載のスタータにおいて、
前記アーマチャの回転速度を減速して、前記電動機の回転力を前記エンジンに伝達する減速機構を備えることを特徴とするスタータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機および電動機の回転力によりエンジンを始動するスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電動機（モータ）の回転力をピニオンと噛み合うリングギヤに伝達してエンジンを始動させるスタータがある。このスタータは、近年、小型軽量化が進み、モータの体格が小さくなる傾向にある。
ところで、ユーザがＩＧキーをＳＴ位置に投入してエンジンを始動させる時に、エンジンの掛かりが悪いと、モータを連続通電させる場合がある。この時、モータへの通電時間が長くなり過ぎると、モータが発熱（主に整流子部で発熱）して整流子が損傷するおそれがある。特に、上記の様にモータが小型化されている場合は、モータの発熱による整流子への影響が大きくなるといった問題があった。
この問題に対し、モータ発熱時に、特定箇所が溶断され外部電源と遮断されるようにした技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６６３１１号公報（第３−４頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１では、モータ発熱時に溶断される特定箇所を、別途、加工する必要があり構成が複雑になってしまう。
本発明の目的は、複雑な構成によらず、連続通電された時に、エンジン回転数を大幅に低下させて電動機の異常をユーザに認識させることにより、連続通電による電動機およびスタータへの悪影響を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
請求項１に記載の発明は、整流子を具備するアーマチャを内蔵し、整流子上に配置されるブラシを通じてアーマチャに給電される電動機であって、整流子は、絶縁部材に保持された複数の整流子片を回転軸の周囲に円筒状に配置して構成され、複数の整流子片は、絶縁部材に埋設されている部分の、各整流子片の長手方向における単位長さあたりの体積が、各整流子片の長手方向の一部において他の部分よりも小さい埋設偏小部を有し、この埋設偏小部は、整流子片を冷鍛成形する際に生じるだれ部分に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、モータが連続通電されると、絶縁部材に埋設されている各整流子片の埋設偏小部が発熱して熱膨張する。その結果、各整流子片が浮き上がるため、各整流子片に摺接するブラシの摩耗が増大して、モータの出力が低下する。これにより、ユーザは、モータの異常を早期に認識することができる。
【０００７】
また、整流子片には、遠心強度を強化するため整流子の内径側にダブテールが設けられるが、冷鍛成形時に生じるだれ部分は、ダブテールが設けられず、切削加工により除去されていた。よって、だれ部分を埋設偏小部として利用すれば、埋設偏小部の遠心強度は、他の部分よりも低くなる。このため、スタータが連続通電された時、さらに浮き上がり易くなる。この結果、より早くブラシとの接触が正常に行われなくなり、モータの出力が低下する。これにより、ユーザは、より早期にモータの異常を認識することができる。また、従来、切削加工して除去していただれ部分を、埋設偏小部として活用することができるため、材料長さを小さくでき、コスト低減を図ることができる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項２に記載の発明は、埋設偏小部が、各整流子片において、アーマチャと反対側（反アーマチャ側）の先端部に設けられていることを特徴とする。
これによれば、だれ部分が最も生じやすい反アーマチャ側の先端部を、埋設偏小部として活用することができる。
【０００９】
（請求項３の発明）
請求項３に記載の発明は、上記の電動機を用いたスタータである。
これにより、スタータのユーザは、早期にモータの異常を認識することができるので、モータの連続通電によるスタータへの悪影響を防止することができる。
【００１０】
（請求項４の発明）
請求項４に記載の発明は、上記の電動機を用いたスタータにおいて、アーマチャの回転速度を減速して、電動機の回転力をエンジンに伝達する減速機構を備えることを特徴とする。
これによれば、アーマチャをさらに高回転にすることができるので、モータが連続通電された際、整流子片はより早く浮き上がり、ブラシの摩耗も増加する。このため、ユーザは、さらに早期にスタータへの悪影響を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施例）
本実施例では、本発明に係る電動機（以下、モータと言う）１を、エンジンを始動するスタータ２に適用している。
本発明に係るモータ１を用いたスタータ２は、図１に示す様に、モータ１に内蔵されるアーマチャ１１の回転速度を、減速機構（減速ギア）２１により減速してピニオン２２を駆動する減速型のスタータである。このスタータ２は、ピニオン２２を押し出しエンジンのリングギア（図示せず）と噛み合わせるマグネットスイッチ２３、およびモータ１の回転力をピニオン２２に伝達するクラッチ２４などを備える。なお、このような減速型のスタータ２は、従来より広く知られているものであり、その構造および作動の詳細な説明は省略する。
【００１２】
アーマチャ１１は、回転軸（アーマチャシャフト）１２の後端部、すなわち、減速機構２１とは反対側に、整流子３を装着している。整流子３は、図２に示す様に複数個の整流子片３１が回転軸１２の周囲に円筒状（周方向）に配置され、樹脂製の絶縁部材３２に保持される構成を有する。個々の整流子片３１は、自身の内径部が絶縁部材３２に埋設されている。そして、図１に示す様に、ブラシ３３が、整流子３の径方向から整流子片３１に接触できるように配置されている。なお、個々の整流子片３１は、アーマチャコイル１３と電気的及び機械的に接続されている。
【００１３】
個々の整流子片３１は、図１に示す様に、アーマチャ１１と反対側（反アーマチャ側）の先端部が、埋設偏小部３４を形成している。埋設偏小部３４とは、絶縁部材３２に埋設されている部分の、各整流子片３１の長手方向における単位長さあたりの体積が、各整流子片３１の長手方向の一部において、他の部分よりも小さい部分である。
【００１４】
そして、図２に示す様に、整流子片３１は、絶縁部材３２に埋設されている部分の周方向両側に、遠心強度を強化するための突起部（以下、ダブテールと言う）３５を有しているが、埋設偏小部３４ではダブテール３５を有していない。このため、埋設偏小部３４の遠心強度は低く、スタータ２が連続通電された時に浮き上がりやすくなっている。また、整流子片３１を冷鍛成形する際に生じるだれ部分を、埋設偏小部３４として利用している。このため、整流子片３１のだれ部分が除去されることなく、整流子３が構成されている。ここで、だれ部分とは、金属材料を押出または展伸などしたときに、材料の末端において形状が不揃いとなる部分であり、通常は切削加工により削除される。
【００１５】
次に、本実施例の作用及び効果について説明する。
ユーザがＩＧキーをＳＴ位置に投入してエンジンを始動させる時に、エンジンの掛かりが悪いと、スタータ２を連続通電することがある。この時（連続通電された時）、埋設偏小部３４は、絶縁部材３２に埋設されている部分の体積が小さいため、他の部分より発熱量が多く熱膨張が大きくなる。また、埋設偏小部３４は、ダブテール３５を有していないため、他の部分と比較して遠心強度が低下している。
【００１６】
これにより、埋設偏小部３４が整流子３の円筒外周面から浮き上がるため、その円筒外周面に摺接するブラシ３３の摩耗が増大して、モータ１の出力が低下し、エンジンの回転が著しく低下する。このエンジン回転数の低下により、モータ１の異常を、ユーザがいち早く認識することができる。その結果、モータ１への連続通電を早期に停止することができるので、複雑な構成によらずスタータ２の損傷を未然に防止することができる。
また、整流子片３１の、アーマチャ１１と反対側の先端部を、冷鍛成形する際に生じるだれ部分とし、このだれ部分を埋設偏小部３４としているため、例えば図３に示す様に、従来、切削加工して除去していた先端部（ハッチング部）を、除去する必要がなくなる。このため、材料長さを小さくでき、コスト低減を図ることができる。
【００１７】
（変形例）
本実施例では、整流子片３１の、反アーマチャ側の先端部に埋設偏小部３４を形成しているが、アーマチャ１１側の先端部に埋設偏小部３４を設けてもよい。
本実施例では、減速型のスタータ２を用いて説明したが、減速機構２１を有さないスタータに本発明を適用してもよい。
本実施例では、減速機構２１として減速ギアを用いたが、遊星歯車などを減速機構２１として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタータの全体図である。
【図２】整流子片の軸方向に沿った断面図（ａ）と、整流子の回転軸と直交する径方向断面図（ｂ）である。
【図３】従来の整流子片において、除去される先端部を示す説明図である。
【符号の説明】
１    電動機（モータ）
１１  アーマチャ
１２  回転軸（アーマチャシャフト）
１３  アーマチャコイル
２    スタータ
２１  減速機構（減速ギア）
２２  ピニオン
２３  マグネットスイッチ
２４  クラッチ
３    整流子
３１  整流子片
３２  絶縁部材
３３  ブラシ
３４  埋設偏小部
３５  突起部（ダブテール）
【図１】
2004282968.tif 000003
【図２】
2004282968.tif 000004
【図３】
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