(57)【要約】【課題】  本課題は、整流子付電動機において、製造工程を増加させることなく、しかもコストを増加させることなく、コイル接続部におけるコイル導体の回転強度（遠心強度）を向上させることにある。【解決手段】  上記課題を解決するために本解決手段では、コイル導体３２ａを軸方向から組み付けることができるように、導体部３４ｂの立設部３４ｄにコイル接続部３４ｅを形成し、この形成によって、コイル接続部３４ｅの外周側に、コイル導体３２ａのコイル接続部３４ｅからの遠心方向への抜けを防止するための抜け止め部３４ｆを導体部３４ｂと一体に形成する。これにより、本解決手段によれば、抜け止め部３４ｆとして新たな部材を追加することなく、しかも抜け止め部３４ｆに係る作業工程を増加させることなく、コイル接続部３４ｅにおけるコイル導体３２ａの回転強度（遠心強度）を向上させることができる。【選択図】図１
2005218268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁極を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子と
を有し、
前記回転子は、
シャフトと、
該シャフトに設けられた磁気鉄心と、
該磁気鉄心に組み込まれた電機子コイルと、
前記シャフトに設けられた整流子と
を備えており、
前記整流子の外周には、前記電機子コイルと接続されかつ電力の給電及び受電を行うブラシが摺動接触する複数の導体部が設けられており、
前記複数の導体部のそれぞれには、
前記電機子コイルを接続するためのコイル接続部と、
該コイル接続部における前記電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部と
が設けられており、
前記コイル接続部は、前記電機子コイルが軸方向から組み付けられるように形成されたものであり、
前記抜け止め部は、前記コイル接続部が前記導体部に形成されることによって前記導体部に一体に形成されたものである
ことを特徴とする整流子付電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の整流子付電動機において、
前記コイル接続部は、軸方向に貫通する溝であり、
前記抜け止め部は、前記溝の外周側近傍に設けられかつ前記溝の内側に突出した突起である
ことを特徴とする整流子付電動機。
【請求項３】
請求項１に記載の整流子付電動機において、
前記コイル接続部は、軸方向に貫通する貫通孔であり、
前記抜け止め部は、前記導体部の外周部でかつ前記貫通穴よりも外周側に位置する部位である
ことを特徴とする整流子付電動機。
【請求項４】
請求項１に記載の整流子付電動機において、
前記抜け止め部には熱加締が施されており、
前記熱加締が前記抜け止め部に施されたことによって前記導体部の外周表面には凹凸が形成されている
ことを特徴とする整流子付電動機。
【請求項５】
整流子付電動機の電機子製造方法において、
シャフトに磁気鉄心を組み込んで嵌合する工程と、
前記磁気鉄心に電機子コイルを組み込む工程と、
複数の導体部が外周に設けられたものであって、前記電機子コイルを接続するためのものでかつ前記電機子コイルを軸方向から組み付けれるように形成したコイル接続部が前記導体部に形成されたものであり、さらには、前記コイル接続部における前記電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部が、前記コイル接続部が前記導体部に形成されることによって前記導体部に一体に形成されたものである整流子を、軸方向から前記シャフトに組み込んで前記整流子を前記シャフトに嵌合すると同時に、前記コイル接続部に前記電機子コイルを軸方向から挿入して前記電機子コイルを前記コイル接続部に組み付ける工程と、
前記電機子コイルが前記コイル接続部に組み付けられた状態で、前記コイル接続部に熱加締を施す工程と
を有することを特徴とする整流子付電動機の電機子製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の整流子付電動機の電機子製造方法において、
軸方向に貫通する溝を前記導体に形成することによって、前記コイル接続部が形成されると共に、前記溝の外周側近傍に設けられかつ前記溝の内側に突出した突起である前記抜け止め部が形成される
ことを特徴とする整流子付電動機の電機子製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の整流子付電動機の電機子製造方法において、
軸方向に貫通する貫通孔を前記導体に形成することによって、前記コイル接続部が形成されると共に、前記導体部の外周部でかつ前記貫通穴よりも外周側に位置する部位である前記抜け止め部が形成される
ことを特徴とする整流子付電動機の電機子製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載の整流子付電動機の電機子製造方法において、
前記コイル接続部に熱加締が施されることによって前記抜け止め部は、熱加締が施される前に比べてその位置が内径側に位置している
ことを特徴とする整流子付電動機の電機子製造方法。
【請求項９】
請求項５に記載の整流子付電動機の電機子製造方法において、
前記電機子コイルの前記コイル接続部との接続部は、前記磁気鉄心に組み込まれる部分よりも細く形成されており、
前記電機子コイルの前記接続部の先端部分は前記接続部よりも細く形成されており、
前記電機子コイルの前記接続部が前記コイル接続部に組み付けられた後、前記先端部分を含む前記接続部のうち、前記導体部から軸方向に突出した部分は切削される
ことを特徴とする整流子付電動機の電機子製造方法。
【請求項１０】
内燃機関を始動させる始動装置であって、
内燃機関を始動させるための回転動力を発生する電動機と、
該電動機の前記回転動力を内燃機関に伝達する伝達機構と、
前記電動機と電源との間の電気的な接続を制御する開閉機構と
を有し、
前記電動機は、
界磁極を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子と
を有しており、
前記回転子は、
シャフトと、
該シャフトに設けられた磁気鉄心と、
該磁気鉄心に組み込まれた電機子コイルと、
前記シャフトに設けられた整流子と
を備えており、
前記整流子の外周には、前記電機子コイルと接続されかつ電力の給電及び受電を行うブラシが摺動接触する複数の導体部が設けられており、
前記複数の導体部のそれぞれには、
前記電機子コイルを接続するためのコイル接続部と、
該コイル接続部における前記電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部と
が設けられており、
前記コイル接続部は、前記電機子コイルが軸方向から組み付けられるように形成されたものであり、
前記抜け止め部は、前記コイル接続部が前記導体部に形成されることによって前記導体部に一体に形成されたものである
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関始動装置において、
前記コイル接続部は、軸方向に貫通する溝であり、
前記抜け止め部は、前記溝の外周側近傍に設けられかつ前記溝の内側に突出した突起である
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の内燃機関始動装置において、
前記コイル接続部は、軸方向に貫通する貫通孔であり、
前記抜け止め部は、前記導体部の外周部でかつ前記貫通穴よりも外周側に位置する部位である
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の内燃機関始動装置において、
前記抜け止め部には熱加締が施されており、
前記熱加締が前記抜け止め部に施されたことによって前記導体部の外周表面には凹凸が形成されている
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の内燃機関始動装置において、
前記電動機と前記伝達機構との間には減速機構が設けられている
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の内燃機関始動装置において、
前記開閉機構はアクチュエータを兼ねたものであり、
前記アクチュエータの駆動力はレバーを介して前記伝達機構に伝達されるようになっており、これによって、前記伝達機構が軸方向に移動する
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子付電動機及びその電機子製造方法並びに内燃機関始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
整流子付電動機の整流子と電機子コイルとの接続方法としては、例えば特許文献１，２に開示された接続方法が採用されている。
【０００３】
特許文献１に開示の接続方法では、整流子セグメントに設けられた開口溝に電機子コイルの先端部を嵌め込み、その部分に電気加締を施し、整流子と電機子コイルとを接続している。また、特許文献１に開示の接続方法では、電機子コイルの先端部を接続部端面よりも突出させ、電機子コイルの先端部を絶縁物で固定することにより、電機子コイルの接続部の回転強度を向上させている。
【０００４】
特許文献２に開示の接続方法では、整流子セグメントに設けられた開口溝に電機子コイルの先端部を嵌め込み、その部分に半田接合を施し、整流子と電機子コイルとを接続している。また、特許文献２に開示の接続方法では、電機子鉄心と整流子との間に電機子コイルの保持部材を設けているので、電機子コイルの接続部の回転強度が確保されると考えられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７５４６４号公報
【特許文献２】特開平７−６７３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電機子コイルの先端部を接続端面よりも突出させて絶縁物で固定する特許文献１に開示の接続方法では、電機子コイルの接続部の回転強度が絶縁物の機械的特性に左右される。また、上記の接続方法では、製造工程が増加する。さらに、上記の接続方法では、電機子コイルの先端部が接続部よりも軸方向に突出するので、電機子の全長の軸方向長を長くしなければならない。
【０００７】
また、電機子鉄心と整流子との間に電機子コイルの保持部材を設ける特許文献２に開示の接続方法では、電機子コイルの接続部の回転強度が確保のために部品点数を増やさなければならず、コストが増加する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、製造工程を増加させることなく、しかもコストを増加させることなく、電機子コイルと整流子との接続部における回転強度を向上させることができる整流子付電動機を提供する。
【０００９】
ここに、本発明は、整流子の外周に設けられた複数の導体部のそれぞれに、電機子コイルを接続するためのコイル接続部と、このコイル接続部における電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部とを設けると共に、コイル接続部が、電機子コイルを軸方向から組み付けられるように導体部に形成されたものであり、抜け止め部が、コイル接続部を導体部に形成することによって導体部に一体に形成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、電機子コイルを軸方向から組み付けられるようにコイル接続部を導体部に形成することによって、抜け止め部を導体部に一体に形成するようにしたので、抜け止め部として新たな部材を追加することなく、しかも抜け止め部に係る作業工程を増加させることがない。
【００１１】
また、本発明は、上記整流子付電動機の電機子製造方法を提供する。
【００１２】
さらに、本発明は、上記整流子付電動機を備えた内燃機関始動装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、抜け止め部として新たな部材を追加することなく、しかも抜け止め部に係る作業工程を増加させることがないので、製造工程を増加させることなく、しかもコストを増加させることなく、電機子コイルと整流子との接続部における回転強度を向上させ、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の代表的な最良の実施形態を列挙する。
【００１５】
界磁極を有する固定子と、この固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子とを有し、回転子は、シャフトと、このシャフトに設けられた磁気鉄心と、この磁気鉄心に組み込まれた電機子コイルと、シャフトに設けられた整流子とを備えており、整流子の外周には、電機子コイルと接続されかつ電力の給電及び受電を行うブラシが摺動接触する複数の導体部が設けられており、複数の導体部のそれぞれには、電機子コイルを接続するためのコイル接続部と、このコイル接続部における電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部とが設けられており、コイル接続部は、電機子コイルが軸方向から組み付けられるように形成されたものであり、抜け止め部は、コイル接続部が導体部に形成されることによって導体部に一体に形成されたものである整流子付電動機。
【００１６】
シャフトに磁気鉄心を組み込んで磁気鉄心をシャフトに嵌合する工程と、磁気鉄心に電機子コイルを組み込む工程と、複数の導体部が外周に設けられたものであって、電機子コイルを接続するためのものでかつ電機子コイルを軸方向から組み付けられるように形成したコイル接続部が導体部に形成されたものであり、さらには、コイル接続部における電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部が、コイル接続部が導体部に形成されることによって導体部に一体に形成されたものである整流子を、軸方向からシャフトに組み込んで整流子をシャフトに嵌合すると同時に、コイル接続部に電機子コイルを軸方向から挿入して電機子コイルをコイル接続部に組み付ける工程と、電機子コイルがコイル接続部に組み付けられた状態で、コイル接続部に熱加締を施す工程とを有する整流子付電動機の電機子製造方法。
【００１７】
内燃機関を始動させる始動装置であって、内燃機関を始動させるための回転動力を発生する電動機と、この電動機の前記回転動力を内燃機関に伝達する伝達機構と、電動機と電源との間の電気的な接続を制御する開閉機構とを有し、電動機は、界磁極を有する固定子と、この固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子とを有し、回転子は、シャフトと、このシャフトに設けられた磁気鉄心と、この磁気鉄心に組み込まれた電機子コイルと、シャフトに設けられた整流子とを備えており、整流子の外周には、電機子コイルと接続されかつ電力の給電及び受電を行うブラシが摺動接触する複数の導体部が設けられており、複数の導体部のそれぞれには、電機子コイルを接続するためのコイル接続部と、このコイル接続部における電機子コイルの遠心方向への抜けを阻止するための抜け止め部とが設けられており、コイル接続部は、電機子コイルが軸方向から組み付けられるように形成されたものであり、抜け止め部は、コイル接続部が導体部に形成されることによって導体部に一体に形成されたものである内燃機関始動装置。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１９】
図４はスタータ１００の全体構成を示す。スタータ１００は、自動車に搭載されたバッテリ（図示せず）から直流電力の供給を受けて、自動車の内燃機関であるエンジン（図示せず）を始動させるための回転駆動力を発生し、発生した回転駆動力をエンジンのリングギヤ１５０に伝達する内燃機関始動装置である。本実施例のスタータ１００は、減速機構を備えた内燃機関始動装置であり、機能上、四つの部位に大別される。すなわち本実施例のスタータ１００は回転駆動力発生機構部，回転駆動力伝達機構部，駆動機構部及び減速機構部から構成されている。
【００２０】
回転駆動力発生機構部は、エンジン始動用の回転駆動力を発生する部分であり、直流電動機１１０から構成されている。回転駆動力伝達機構部は、直流電動機１１０の回転駆動力をエンジンのリングギヤ１５０に伝達するものであり、クラッチ機構１２０から構成されている。駆動機構部は、クラッチ機構１２０を軸方向に移動させるアクチュエータ機構と、直流電動機１１０とバッテリとの間の電気的な接続を制御する（それらの間の電気的な開閉（オン・オフ）を行う）スイッチ機構を兼ねたものであり、電磁式スイッチ１３０から構成されている。減速機構部は、直流電動機１１０の回転を所定の減速比で減速してクラッチ機構１２０に伝達するものであり、遊星歯車機構１４０から構成されている。以下、各機構の構成について説明する。
【００２１】
尚、以下の説明では、スタータ１００の軸方向のリングギヤ１５０側（図右側）をフロント側、スタータ１００の軸方向のリングギヤ１５０側とは反対側（図左側）をリア側と定義して用いる。
【００２２】
まず、直流電動機１１０の構成について説明する。
【００２３】
直流電動機１１０はフロントブラケット１６０に固定されている。直流電動機１１０の外被は円筒状のヨーク（継鉄）１０から構成されている。ヨーク１０は界磁（固定子）側の磁気回路を構成する。ヨーク１０のフロント側端部にはフロントカバー１１が設けられている。ヨーク１０のリア側端部にはリアカバー１２が設けられている。ヨーク１０の内周側には複数の界磁極２０が設けられている。複数の界磁極２０は永久磁石から構成されている。本実施例では、界磁極２０を永久磁石から構成したが、ヨーク１０と共に磁気回路を構成する界磁鉄心（固定子鉄心）と、界磁鉄心に巻かれた界磁巻線（固定子巻線）から構成してもよい。
【００２４】
界磁極２０の内周側には、空隙を介して電機子（回転子）３０が回転可能に設けられている。電機子３０は磁気鉄心（回転子鉄心）３１を備えている。磁気鉄心３１は電機子側の磁気回路を構成しており、シャフト３３上に嵌合されている。磁気鉄心３１の外周部には、軸方向に貫通した複数のスロット（図示せず）が周方向に所定の間隔をもって形成されている。複数のスロットの各々には、電機子コイル３２（回転子巻線）を構成するコイル導体３２ａが絶縁部材３２ｂを介して装着されている。コイル導体３２ａは平角状（或いは偏平状）のコイルがＵ字状に、かつ対向する２つの直辺部に磁気鉄心３１の径方向の段差ができるように成形されている。コイル導体３２ａの対向する２つの直辺部は、複数のスロットを跨いで２つの異なるスロットに挿入されている。これにより、複数のスロットの各々には、跨り方向の異なる２つのコイル導体３２ａの直辺部が絶縁部材３２ｂを介して装着されている。
【００２５】
シャフト３３の磁気鉄心３１よりもリア側の部位には整流子３４（コンミテータともいう）が嵌合されている。尚、整流子３４の具体的な構成については後述する。整流子３４には、磁気鉄心３１のリア側端部からリア側に向かって突出した複数のコイル導体３２ａのリア側コイル端部が機械的に接続されている。尚、コイル導体３２ａのコイル端部と整流子３４との間の具体的な接続構成については後述する。シャフト３３の磁気鉄心３１よりも軸方向フロント側の部位にはアーマチャギヤ３３ａが設けられている。シャフト３３のリア側端部は、リアカバー１２に保持された軸受１３によって回転可能に支持されている。シャフト３３のフロント側端部は、ピニオンシャフト５０のリア側端部に保持された軸受１４によって回転可能に支持されている。
【００２６】
整流子３４の外周表面には４つのブラシ３５が摺動接触している。ブラシ３５は、バッテリから供給された直流電力を整流子３４に供給する２つの正極ブラシと、電機子コイル３２に流れた直流電力を整流子３４から受けて車両のアース側に放電する２つの負極ブラシから構成されている。４つのブラシ３５の各々は、リアカバー１２に保持されたブラシホルダ３６によって保持され、押圧手段であるバネの押圧力を受けて整流子３４の外周表面に押圧されている。４つのブラシ３５の各々にはブラシリード線（図示せず）の一端側が接続されている。正極ブラシのブラシリード線の他端側は、電磁式スイッチ１３０の端子に接続されたリード線２１に接続されている。リード線２１は、ヨーク１０の一部分とリアカバー１２の一部分との間に設けられた絶縁ブッシュ１５を貫通して電動機外部から電動機内部に導入されている。負極ブラシのブラシリード線の他端側は車両のアースに電気的に接続されている。
【００２７】
次に、遊星歯車機構１４０の構成について説明する。
【００２８】
遊星歯車機構１４０は、その中心軸上に配置されアーマチャギヤ３３ａと、アーマチャギヤ３３ａの外側に同心状に配置された環状のインターナルギヤ４０と、アーマチャギヤ３３ａとインターナルギヤ４０との間の環状空間に配置された複数のプラネットギヤ４１とが相互に噛み合って構成されている。インターナルギヤ４０の外周側はフロントカバー１１に固定されている。プラネットギヤ４１は周方向に等間隔に配置されている。プラネットギヤ４１の各々の中心軸上にはプラネットシャフト４１ａが設けられている。プラネットシャフト４１ａのフロント側端部はフロント側に延びており、ピニオンシャフト５０の鍔部５０ａに回転可能に保持されている。
【００２９】
次に、クラッチ機構１２０の構成について説明する。
【００３０】
クラッチ機構１２０は、ピニオンシャフト５０と、ピニオンシャフト５０の外周側に設けられたローラクラッチ６０から構成されている。ピニオンシャフト５０はシャフト３３と同軸上に配置されている。ピニオンシャフト５０のリア側端部には鍔部５０ａが設けられている。鍔部５０ａには、前述したように、プラネットシャフト４１ａが回転可能に保持されている。ピニオンシャフト５０のリア側端部の中心部には軸受１４が保持されている。軸受１４は、前述したように、シャフト３３のフロント側端部を回転可能に支持している。ピニオンシャフト５０のフロント側端部は、フロントブラケット１６０に保持された軸受１７によって回転可能に支持されている。ピニオンシャフト５０のリア側端部でありかつ鍔部５０ａよりもフロント側の部位は、フロントカバー１１の内周面に保持された軸受１６によって回転可能に支持されている。ピニオンシャフト５０のリア側端部でありかつ軸受１６によって支持されている部位よりもフロント側の外周面上にはヘリカルスプライン溝５０ｂが設けられている。
【００３１】
ローラクラッチ６０は、クラッチアウタ６１，クラッチインナ６２，ローラ６３及びスプリング（図示せず）から構成された一方向クラッチであり、電磁式スイッチ１３０からの駆動力を受けてピニオンシャフト５０上を軸方向に移動すると共に、ピニオンシャフト５０と共に回転する。クラッチアウタ６１は、ヘリカルスプライン溝５０ｂに係合されており、電磁式スイッチ１３０からの駆動力を受けてピニオンシャフト５０上を軸方向に移動すると共に、ピニオンシャフト５０と共に回転する。クラッチアウタ６１の内周側にはクラッチインナ６２が設けられている。クラッチアウタ６１とクラッチインナ６２との間には、クラッチアウタ６１の回転駆動力をクラッチインナ６２に伝達するローラ６３が設けられている。クラッチインナ６２のフロント側端部にはピニオン６４が一体に設けられている。ピニオン６４は、エンジンのリングギヤ１５０と噛み合って直流電動機１１０から遊星歯車機構１４０を介してクラッチ機構１２０に伝達された回転駆動力をエンジンのリングギヤ１５０に伝達するものであり、ピニオンシャフト５０の外周面上に回転可能にかつ軸方向に摺動可能なように軸受１８，１９を介して支持されていると共に、クラッチインナ６２と共に回転する。
【００３２】
次に、電磁式スイッチ１３０の構成について説明する。
【００３３】
電磁式スイッチ（マグネットスイッチともいう）１３０は直流電動機１１０に並設されてフロントブラケット１６０に固定されている。磁気回路の一部を構成するコイルケース７０の環状内部空間には、通電によって励磁されて電磁力を発生する励磁コイル７１が設けられている。コイルケース７０は電磁式スイッチ１３０の外被の一部を構成する。コイルケース７０の内周側のフロント側端部には、コイルケースの内周側を軸方向に摺動可能な可動部材であるプランジャ（可動コア）７２が配置されている。プランジャ７２は、励磁コイル７１で発生した電磁力を受けてコイルケースの内周側を軸方向に移動する。コイルケース７０の内周側のリア側端部には、磁気回路の一部（固定コア）を構成するボス
７３がプランジャ７２に対向配置されている。ボス７３の中心部には、ボス７３を軸方向に貫通する可動シャフト７４が摺動可能に設けられている。
【００３４】
コイルケース７０のリア側端部には接点ケース７７が設けられている。接点ケース７７は電磁式スイッチ１３０の外被の一部を構成している。コイルケース７０のリア側端部と接点ケース７７のフロント側端部との間にはボス７３の外周部が挟み込まれている。接点ケース７７の内部空間にある可動シャフト７４のリア側端部には、直流電動機１１０とバッテリとの間の通電回路を電気的に開閉するための接点の可動側を構成する可動接点７５が設けられている。可動接点７５は円環状の導電性部材である。接点ケース７７のリア側端部でありかつ可動接点７５と対向する部位には、直流電動機１１０とバッテリとの間の通電回路を電気的に開閉するための接点の固定側を構成する一対の固定接点７６が設けられている。可動接点７５と固定接点７６は軸方向に接離可能に構成されている。固定接点７６のリア側端部は接点ケース７７を貫通して接点ケース７７の内部から外部に延びている。固定接点７６の一方のリア側端部には、バッテリに電気的に接続されたバッテリ端子７６ａが一体に設けられている。固定接点７６の他方のリア側端部には、リード線２１が接続された電動機端子７６ｂが一体に設けられている。接点ケース７７のリア側端部にはスイッチ端子（図示せず）が設けられている。スイッチ端子には、励磁コイル７１と、バッテリに電気的に接続されたイグニションキースイッチ（図示せず）が電気的に接続されている。
【００３５】
プランジャ７２のフロント側端部には、フロント側に突出した突出部７２ａが設けられている。突出部７２ａの途中には角穴部７２ｂが設けられている。角穴部７２ｂにはシフトレバー８０のプランジャ係合部８０ａが挿入されて係合されている。これにより、プランジャ７２とシフトレバー８０は連結されている。シフトレバー８０は、プランジャ７２の駆動力をクラッチアウタ６１に伝達するためのものである。シフトレバー８０の中間部位には、フロントブラケット１６０の内面に当接した支点部８０ｂが設けられている。支点部８０ｂにはレバースプリング８１が係合されている。レバースプリング８１はシフトレバー８０の動作支点となるものであり、支点部８０ｂを中心にシフトレバー８０を回動可能に支持する。レバースプリング８１のバネ荷重は、エンジンの始動時、ピニオン６４をリングギヤ１５０に噛み込ませる力として作用し、エンジンの始動後、プランジャ７２及びシフトレバー８０を元の位置に戻す力として作用する。シフトレバー８０のプランジャ係合部８０ａ側とは反対側は二又構造になっており、軸方向に対して直角な方向からクラッチアウタ６１のリア側端部を挟み込むようにして、クラッチアウタ６１のリア側端部に回動可能に軸着されている。
【００３６】
次に、スタータ１００の動作について説明する。
【００３７】
エンジンの始動時、イグニションキースイッチを運転者が投入（ＯＮ）すると、バッテリから励磁コイル７１に通電が開始される。これにより、励磁コイル７０は励磁されて電磁力が発生する。電磁力が発生するとプランジャ７２には、リア側に移動させようとする吸引力が作用する。これにより、プランジャ７２は、シフトレバー９１を介して作用するレバースプリング８１のバネ荷重に抗して、コイルケース７０の内周側をリア側に向かって移動する。
【００３８】
プランジャ７２が後方に移動すると、レバースプリング８１によって支持された支点部８０ｂを中心にシフトレバー８０が反時計回りに回動する。シフトレバー８０が反時計回りに回動すると、ローラクラッチ６０と共にピニオン６４がフロント側に移動する。この時、ピニオン６４の歯とリングギヤ１５０の歯との端面同士が当接（衝突）しない場合には、ピニオン６４はそのままリングギヤ１５０と噛み合う。一方、ピニオン６４の歯とリングギヤ１５０の歯との端面同士が当接（衝突）した場合には、ピニオン６４のフロント側への移動は止まる。
【００３９】
ピニオン６４の移動が止まった後もプランジャ７２はレバースプリング８１を撓ませながら（弾性変形させながら）リア側に移動する。これにより、可動シャフト７４がリア側に移動する。これに伴って可動接点７５もリア側に移動する。可動シャフト７４がプランジャ７２によって所定距離、リア側に移動すると、可動接点７５が固定接点７６に当接する。これにより、一対の固定接点７６が可動接点７５を介して電気的に接続される。一対の固定接点７６が電気的に接続されると、バッテリと直流電動機１１０が電気的に接続される。
【００４０】
バッテリと直流電動機１１０が電気的に接続されると、バッテリから供給された直流電力がバッテリ端子７６ａ，固定接点７６の一方、可動接点７５，固定接点７６の他方、電動機端子７６ｂ，リード線２１及びブラシリード線を介してブラシ３５（正極ブラシ）に供給される。ブラシ３５に供給された直流電力は整流子３４を介して電機子コイル３２に供給される。これにより、電機子３０は電磁力を発生し、界磁極２０との磁気作用によって回転し、回転駆動力を発生する。
【００４１】
発生した回転駆動力は、アーマチャギヤ３３ａを介して遊星歯車機構１４０に伝達される。遊星歯車機構１４０では、アーマチャギヤ３３ａが回転することにより、複数のプラネットギヤ４１がプラネットシャフト４１ａを中心軸として自転し、かつアーマチャギヤ３３ａを中心軸として公転する。これにより、アーマチャギヤ３３ａから伝達された回転駆動力は減速される。
【００４２】
減速された回転駆動力は、複数のプラネットギヤ４１の公転と共に回転するピニオンシャフト５０に伝達される。ピニオンシャフト５０に伝達された回転駆動力はクラッチアウタ６１，ローラ６３及びクラッチインナ６２を介してピニオン６４に伝達される。これにより、ピニオン６４は回転駆動される。この時、ピニオン６４とリングギヤ１５０とが噛み合っている状態では、リングギヤ１５０はピニオン６４の回転駆動力によって回転駆動される。一方、ピニオン６４とリングギヤ１５０との噛み合っていない状態では、ピニオン６４が回転することにより、レバースプリング８１のバネ荷重でピニオン６４がフロント側に押圧された状態でピニオン６４の歯とリングギヤ１５０の歯との端面における当接状態が噛み合い可能な位置までずれ、ピニオン６４とリングギヤ１５０が噛み合う。そして、ピニオン６４の回転駆動力がリングギヤ１５０に伝達される。これにより、リングギヤ１５０は回転駆動する。リングギヤ１５０の回転駆動によってエンジンの回転数が上昇すると、エンジンは始動する。
【００４３】
次に、直流電動機１１０の整流子３４の構成及び整流子３４と電機子コイル３２のコイル導体３２ａとの接続構成を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００４４】
整流子３４は、フロント側端部に鍔部を備えた円筒部材である。整流子３４の本体は円筒状の樹脂成形部３４ａによって形成されている。樹脂成形部３４ａは、例えばガラス繊維補強フェノール樹脂のプレス成形体から形成されている。樹脂成形部３４ａの外周面上には、磁気鉄心３１に設けられたスロットと同数の導体部３４ｂが周方向に並設され、整流子３４の導電部が構成されている。導体部３４ｂは断面形状がＬ字状の導電性部材であり、樹脂成形部３４ａの外周部に一体成形されている。導体部３４ｂには平面部３４ｃと立設部３４ｄが形成されている。平面部３４ｃの表側には、樹脂成形部３４ａの外周面に接する接線と平行な平面が、裏側には樹脂成形部３４ａの外周部に埋め込まれる埋設部がそれぞれ形成されている。立設部３４ｄは、平面部３４ｃの表側の平面上でありかつ平面部３４ｃの長手方向一方側端部に対して直角に立つように設けられている。複数の導体部３４ｂを樹脂成形部３４ａの外周面上に設けるにあたっては、平面部３４ｃの長手方向が軸方向と同方向を向き、かつ平面部３４ｃが樹脂成形部３４ａのリア側に、立設部３４ｄが樹脂成形部３４ａのフロント側にそれぞれ配置されるように、複数の導体部３４ｂを樹脂成形部３４ａの外周面上に設けている。これにより、樹脂成形部３４ａのリア側には平面部３４ｃの平面が周方向に並設され、ブラシ３５が摺動接触するブラシ接触部が形成される。樹脂成形部３４ａのフロント側には立設部３４ｄが周方向に並設され、コイル導体３２ａのリア側端部が接続されるライザ部が形成される。
【００４５】
立設部３４ｄには、軸方向に貫通する孔が形成されている。貫通孔は、２つのコイル導体３２ａのリア側コイル端部が軸方向から組み付けられるコイル接続部３４ｅである。コイル接続部３４ｅには、２つのコイル導体３２ａのリア側コイル端部が径方向に積み重なるように収納されている。コイル接続部３４ｅの外周側には抜け止め部３４ｆが形成されている。抜け止め部３４ｆは、コイル接続部３４ｅを形成することによって導体部３４ｂと一体に形成されるものであり、立設部３４ｄの外周部でありかつコイル接続部３４ｅよりも径方向外側に位置する導体部３４ｂの一部分から形成されている。抜け止め部３４ｆは、コイル接続部３４ｅに軸方向から組み付けられたコイル導体３２ａが、整流子３４の回転に伴ってコイル接続部３４ｅから遠心方向（径方向外側）に抜け出すことを防止するためのに設けられている。コイル導体３２ａをコイル接続部３４ｅに組み付けた後、コイル接続部３４ｅにはフュージングなどの熱加締が施される。熱加締は、抜け止め部３４ｆの外周側に冶具を押圧した状態で抜け止め部３４ｆの外周側を加熱してコイル導体３２ａをコイル接続部３４ｅに加締める接続方法である。このため、熱加締を施した後、抜け止め部３４ｆの外周側の径方向の位置は、図１に示すように、熱加締を施す前（図２，図３参照）よりも径方向内側に位置する。すなわち立設部３４ｄの外周表面が熱加締によって径方向内側に窪む。これにより、ライザ部の外周表面には周方向に凹部と凸部が交互に形成される。
【００４６】
平面部３４ｃの埋設部のリア側端部は保持環３４ｇによって、平面部３４ｃの埋設部のフロント側端部は保持環３４ｈによってそれぞれ樹脂成形部３４ａに保持されている。保持環３４ｇ，３４ｈは、整流子３４の回転によって複数の導体部３４ｂにかかる遠心力に対抗して複数の導体部３４ｂを樹脂成形部３４ａに保持するための保持部材である。周方向に隣接する各導体部３４ｂ間は、樹脂成形部３４ａを構成する樹脂によって電気的に絶縁されている。
【００４７】
次に、直流電動機１１０における電機子３０の製造方法、特に整流子３４へのコイル導体３２ａの組み付け方法を図５に基づいて説明する。
【００４８】
〔第１工程〕
まず、電機子３０を構成する各構成部品を用意する。すなわち磁気鉄心３１，電機子コイル３２を構成する複数のコイル導体３２ａ，シャフト３３及び整流子３４のそれぞれを用意する。
【００４９】
磁気鉄心３１は、低炭素鋼板を打ち抜いて複数の円環状の鉄板を形成し、得られた複数の鉄板を積層して成層鉄心を形成することより得ることができる。尚、低炭素鋼板を打ち抜く時、鉄板の外周部を同時に打ち抜いて鉄板の外周部に複数の貫通孔を形成する。これにより、複数の鉄板を積層した時、コイル導体３２ａを組み込む複数のスロットを磁気鉄心２１の外周部に形成することができる。
【００５０】
シャフト３３は、機械用炭素鋼材を冷間鍛造或いは切削加工することにより得ることができる。この時、シャフト３３の外周表面に、磁気鉄心３１を嵌合するためのローレット部３３ｂ，整流子３４を嵌合するためのローレット部３３ｃ，アーマチャギヤ３３ａ及び軸受支持部３３ｄ，３３ｅを形成する。
【００５１】
コイル導体３２ａは、次の工程を経て得ることができる。まず、絶縁被膜が施された平角銅線をＵ字状に成形する。次に、対向する２つの直辺部に磁気鉄心３１の径方向の段差ができるようにＵ字状コイルを成形する。次に、Ｕ字状コイルの始端及び終端に施されている絶縁被膜を除去して、磁気鉄心３１のスロットに組み込まれる部分よりも細い整流子３４との接続部３２ｂを形成する。次に、接続部３２ｂの先端部をさらに除去して接続部３２ｂよりもさらに細く形成する。ここで、接続部３２ｂの先端部をさらに除去して接続部３２ｂよりもさらに細く形成するのは、磁気鉄心３１のスロットや整流子３４のコイル接続部３４ｅに軸方向からコイル導体３２ａを挿入し易くして、電機子３０の組立作業性を向上させるためである。
【００５２】
整流子３４は、次の工程を経て得ることができる。まず、表側に平面が形成され、裏側に埋設部が形成された平面部３４ｃと、コイル接続部３４ｅ及びコイル接続部３４ｅを形成することによって導体部３４ｂに一体に形成される抜け止め部３４ｆが形成された立設部３４ｄを有する複数の導体部３４ｂを銅材から成形する。次に、周方向に所定の間隔をもち、かつ円筒が形成されるように、複数の導体部３４ｂを金型内に並べる。次に、平面部３４ｃの埋設部の両端部に保持環３４ｇ，３４ｈを取り付ける。次に、金型内に絶縁性樹脂、例えばガラス繊維補強フェノール樹脂を注入し、プレス成形する。これにより、樹脂成形体３４ａの外周面上に、複数の導体部３４ｂの各々が電気的に絶縁された状態で周方向に並設された整流子３４を得ることができる。
【００５３】
〔第２工程〕
軸方向一方側からシャフト３３に磁気鉄心３１を組み込み、磁気鉄心３１の内周側をシャフト３３のローレット部３３ｂに圧入する。
【００５４】
〔第３工程〕
磁気鉄心３１の外周部に形成された複数のスロットに軸方向一方側（ローレット３３ｃ側とは反対側）からＵ字状のコイル導体３２ａの始端及び終端を挿入する。この時、コイル導体３２ａは、複数のスロットを跨いで２つの異なるスロットに挿入される。これにより、スロット内にはコイル導体３２ａの直辺部が収納される。また、磁気鉄心３１の軸方向一方側端部（ローレット３３ｃ側端部）からは、コイル導体３２ａの始端及び終端が軸方向に突出する。複数のスロットの各々には、周方向一方側から跨るコイル導体３２ａの直辺部が磁気鉄心３１の径方向下側（スロット底部側）に、周方向他方側から跨るコイル導体３２ａの直辺部が磁気鉄心３１の径方向上側（スロット底部側とは反対側）にそれぞれなるように、磁気鉄心３１の径方向に重なって収納される。これは、コイル導体３２ａの対向する直辺部に磁気鉄心３１の径方向の段差ができるようにコイル導体３２ａが成形されているためである。
【００５５】
次に、磁気鉄心３１の軸方向一方側端部から軸方向に突出しているコイル導体３２ａの始端側コイルエンド部と終端側コイルエンド部とを、当該コイル導体３２ａの跨り方向とは反対方向に斜めに折れ曲がるように成形する。そして、各コイルエンド部の端部に形成された接続部３２ｂが軸方向と同方向を向くように成形する。これにより、周方向一方側から跨るコイル導体３２ａの接続部３２ｂと、周方向他方側から跨るコイル導体３２ａの接続部３２ｂが磁気鉄心３１の径方向に重なる。これは、径方向外側にある接続部３２ｂの対応するコイル導体３２ａの直辺部がスロットの径方向上側に配置され、径方向内側にある接続部３２ｂの対応するコイル導体３２ａの直辺部がスロットの径方向下側に配置されているためである。
【００５６】
〔第４工程〕
シャフト３３の軸方向ローレット３３ｃ側から整流子３４をシャフト３３に組み込んでローレット３３ｃに整流子３４を圧入すると同時に、磁気鉄心３１の径方向に重なる２つの接続部３２ｂを、対応するコイル接続部３４ｅに軸方向から挿入して、対応するコイル接続部３４ｅに組み付ける。この時、整流子３４は、そのライザ部が磁気鉄心３１側となるようにしてシャフト３３に組み込む。また、コイル導体３２ａの先端部分を含む接続部３２ｂの一部分は、整流子３４のライザ部の磁気鉄心３１側とは反対側端部から軸方向に突出している。
【００５７】
〔第５工程〕
磁気鉄心３１の径方向に重なる２つの接続部３２ｂが複数のコイル接続部３４ｅの各々に組み付けられた状態で、コイル接続部３４ｅにフュージングなどの熱加締を施す。このため、抜け止め部３４ｆの外周側に電気加熱用の冶具５００を押圧した状態で抜け止め部３４ｆの外周側を加熱し、接続部３２ｂをコイル接続部３４ｅに加締める。これによって抜け止め部３４ｆの外周側の径方向の位置は、熱加締を施す前よりも径方向内側に位置する。すなわち立設部３４ｄの外周表面が熱加締によって径方向内側に窪む。
【００５８】
〔第６工程〕
コイル導体３２ａの先端部分を含む接続部３２ｂの一部分であり、かつ整流子３４のライザ部の磁気鉄心３１側とは反対側端部から軸方向に突出した部分を切削し、図４に示す構成の電機子３０を得る。
【００５９】
以上説明した本実施例によれば、コイル導体３２ａを軸方向から組み付けることができるように、導体部３４ｂの立設部３４ｄにコイル接続部３４ｅを形成し、この形成によって、コイル接続部３４ｅの外周側に、コイル導体３２ａのコイル接続部３４ｅからの遠心方向への抜けを防止するための抜け止め部３４ｆを導体部３４ｂと一体に形成することができるので、抜け止め部３４ｆとして新たな部材を追加することがない。しかも、直流電動機１１０の電機子３０の製造工程において、抜け止め部３４ｆに係る作業工程を増加させることがない。
【００６０】
従って、本実施例によれば、製造工程を増加させることなく、しかもコストを増加させることなく、コイル接続部３４ｅにおけるコイル導体３２ａの回転強度（遠心強度）を向上させることができる。
【実施例２】
【００６１】
本発明の第２実施例を図６，図７に基づいて説明する。
【００６２】
本実施例は前例の変形例であり、整流子３４の導体部３４ｂの立設部３４ｄに設けられたコイル接続部３４ｅ及び抜け止め部３４ｆの構成が前例とは異なる。この他の構成や電機子の製造方法は前例と同様である。以下、前例と同様の点については説明を省略し、前例と異なる点についてのみ説明する。
【００６３】
本実施例では、コイル接続部３４ｅを溝で形成している。溝は軸方向に貫通し、その外周側に形成された開口部によって外周側が開放したものである。開口部はその周方向幅が溝の周方向幅及びコイル接続部３４ｅに収納されたコイル導体３２ａの周方向幅よりも小さく、溝の外周側の周方向中央部に位置している。このため、本実施例においても、コイル導体３２ａはコイル接続部３４ｅに対して軸方向から挿入される。コイル接続部３４ｅの外周側には、前例と同様に、コイル接続部３４ｅを導体部３４ｂの立設部３４ｄに形成することによって導体部３４ｂの立設部３４ｄに一体に形成された抜け止め部３４ｆが設けられている。本実施例では、前述したように、外周側に開口部を有する溝からコイル接続部３４ｅを形成している。このため、本実施例の抜け止め部３４ｆは、溝の外周側において溝の内側に突出した突起、すなわち溝の開口部を挟んで周方向に対向するように突出した突起によって構成されている。
【００６４】
コイル導体３２ａをコイル接続部３４ｅに組み付けた後、コイル接続部３４ｅには、前例と同様に、フュージングなどの熱加締が施される。すなわち抜け止め部３４ｆの外周側に冶具５００を押圧した状態で抜け止め部３４ｆの外周側を加熱してコイル導体３２ａをコイル接続部３４ｅに加締める。このため、本実施例においても、熱加締を施した後、抜け止め部３４ｆの外周側の径方向の位置は、図６に示すように、熱加締を施す前（図７参照）よりも径方向内側に位置する。すなわち立設部３４ｄの外周表面が熱加締によって径方向内側に窪む。
【００６５】
本実施例によれば、前例と同様に、コイル接続部３４ｅの形成によって、コイル接続部３４ｅの外周側に、コイル導体３２ａのコイル接続部３４ｅからの遠心方向への抜けを防止するための抜け止め部３４ｆを導体部３４ｂと一体に形成することができるので、前例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施例であるスタータの直流電動機における整流子のライザ部の構成を示す拡大平面図であり、コイル接続部にコイル導体を組み付けて熱加締を施した後の状態を示す。
【図２】図１の整流子の全体構成を部分的に断面で示した平面図であり、整流子単体時の状態を示す。
【図３】図２の整流子のライザ部の構成を拡大して示した拡大平面図である。
【図４】本発明の第１実施例であるスタータの全体構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第１実施例であるスタータの直流電動機における電機子の製造工程を示す組立図。
【図６】本発明の第２実施例であるスタータの直流電動機における整流子のライザ部の構成を示す拡大平面図であり、コイル接続部にコイル導体を組み付けて熱加締を施した後の状態を示す。
【図７】図６の整流子のライザ部の構成を拡大して示した拡大平面図であり、コイル接続部にコイル導体を組み付ける前の状態を示す。
【符号の説明】
【００６７】
２０…界磁極、３０…電機子、３１…磁気鉄心、３２…電機子コイル、３２ａ…コイル導体、３３…シャフト、３４…整流子、３４ｂ…導体部、３４ｅ…コイル接続部、３４ｆ…抜け止め部、１００…スタータ、１１０…直流電動機、１２０…クラッチ機構、１３０…電磁式スイッチ、１４０…遊星歯車機構、１５０…リングギヤ。
【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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