(57)【要約】【課題】中間プレート３２が金属製のブラシホルダに接触することを防止して、中間プレート３２のヒューズ機能を確保できる技術を提供する。【解決手段】コネクションバー３１には、通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に溶断する鉄製の中間プレート３２が接続されている。また、コネクションバー３１は、インシュレータ３３により所定の位置に保持されている。インシュレータ３３には、コネクションバー３１の上方を覆うことで、コネクションバー３１及び中間プレート３２を所定の位置に規制する規制手段３３ａが設けられている。これにより、コネクションバー３１に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、コネクションバー３１と中間プレート３２との熱膨張係数の違いからコネクションバー３１及び中間プレート３２が所定の位置から浮き上がることを防止でき、中間プレート３２のヒューズ機能を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側がコネクションバーに接続され、他端側がブラシに接続される複数の界磁コイルを有すると共に、前記コネクションバーが第１のバー部材と第２のバー部材とに分割され、且つ前記第１のバー部材と第２のバー部材との間にヒューズ機能を有する中間部材が接続され、前記コネクションバーに通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に前記中間部材が溶断する様に構成されたスタータ用モータであって、
前記コネクションバー及び前記中間部材を所定の位置に保持する樹脂製のインシュレータを有し、このインシュレータには、前記コネクションバーまたは前記中間部材が金属製のブラシホルダに当接しない様に、前記コネクションバー及び前記中間部材を前記所定の位置に規制する規制手段が設けられていることを特徴とするスタータ用モータ。
【請求項２】
請求項１に記載したスタータ用モータにおいて、
前記インシュレータの規制手段は、前記コネクションバーまたは前記中間部材の上部を覆うことで、前記コネクションバー及び前記中間部材が前記所定の位置から浮き上がることを防止していることを特徴とするスタータ用モータ。
【請求項３】
請求項１に記載したスタータ用モータにおいて、
前記インシュレータの規制手段は、前記コネクションバーを熱かしめによって前記所定の位置に固定していることを特徴とするスタータ用モータ。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかのスタータ用モータにおいて、
前記インシュレータの規制手段は、前記コネクションバーに対し、複数箇所に設けられていることを特徴とするスタータ用モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを始動するためのスタータ用モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用エンジンを始動するためのスタータでは、例えば、キースイッチの戻り不良等の異常が生じた時に、内蔵されるモータに数百アンペアの大電流が長時間連続して通電され、その結果、モータに過大な熱的負荷が加わる恐れがある。
これに対し、特許文献１には、モータの内部回路に金属製（例えば鉄製）の中間部材１００を接続する技術が開示されている。中間部材１００は、例えば、図８に示す様に、コネクションバー１１０の途中に電気的且つ機械的に接続して設けられ、コネクションバー１１０に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に溶断して、モータの内部回路を遮断するヒューズ機能を有している。
【特許文献１】特開２００５−１１０４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のコネクションバー１１０は、樹脂製のインシュレータ１２０により所定の位置に保持されているが、コネクションバー１１０に接続されるモータリード線１３０を介して、コネクションバー１１０が図示しないブラシホルダ側に応力が掛かる様に、何らかの理由で組み付けられてしまうと、以下の不具合を発生することが懸念される。
つまり、鉄製の中間部材１００と銅製のコネクションバー１１０は、両者の熱膨張係数が大きく異なるため、コネクションバー１１０に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、両者の熱膨張係数の違いにより、中間部材１００及びコネクションバー１１０が所定の位置から浮き上がり、ブラシホルダ側へ移動することがある。
【０００４】
この場合、例えば、中間部材１００が金属製のブラシホルダに当接すると、中間部材１００からブラシホルダへ熱が逃げるため、中間部材１００の発熱が抑えられて、ヒューズ機能が妨げられる恐れがある。
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、コネクションバーまたは中間部材が金属製のブラシホルダに接触することを防止して、中間部材のヒューズ機能を確保できるスタータ用モータ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の発明）
本発明は、一端側がコネクションバーに接続され、他端側がブラシに接続される複数の界磁コイルを有すると共に、コネクションバーが第１のバー部材と第２のバー部材とに分割され、且つ第１のバー部材と第２のバー部材との間にヒューズ機能を有する中間部材が接続され、コネクションバーに通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に中間部材が溶断する様に構成されたスタータ用モータであって、コネクションバー及び中間部材を所定の位置に保持する樹脂製のインシュレータを有し、このインシュレータには、コネクションバーまたは中間部材が金属製のブラシホルダに当接しない様に、コネクションバー及び中間部材を所定の位置に規制する規制手段が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、インシュレータに設けられた規制手段により、コネクションバー及び中間部材が所定の位置に規制される。つまり、コネクションバーに通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、コネクションバー及び中間部材が所定の位置から浮き上がることはなく、中間部材またはコネクションバーが金属製のブラシホルダに当接することを防止できる。その結果、中間部材の熱が金属製のブラシホルダに逃げることはなく、中間部材のヒューズ機能が妨げられることはない。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータ用モータにおいて、インシュレータの規制手段は、コネクションバーまたは中間部材の上部を覆うことで、コネクションバー及び中間部材が所定の位置から浮き上がることを防止していることを特徴とする。
これにより、コネクションバーに通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、コネクションバー及び中間部材が所定の位置から浮き上がることを確実に防止できる。
【０００８】
（請求項３の発明）
請求項１に記載したスタータ用モータにおいて、インシュレータの規制手段は、コネクションバーを熱かしめによって所定の位置に固定していることを特徴とする。
これにより、コネクションバーに通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、コネクションバー及び中間部材が所定の位置から浮き上がることを確実に防止できる。
【０００９】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータ用モータにおいて、インシュレータの規制手段は、コネクションバーに対し、複数箇所に設けられていることを特徴とする。
この場合、コネクションバーあるいは中間部材に対して規制手段を１箇所だけ設けた場合と比較して、より幅広い範囲でコネクションバー及び中間部材が所定の位置から浮き上がることを規制できる。その結果、コネクションバーに通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、コネクションバー及び中間部材が所定の位置から浮き上がることを確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１（ａ）はモータ２のヨークアセンブリを示す軸方向平面図、図３はスタータ１の半断面図である。
本実施例のスタータ１は、図３に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転を減速する減速装置（下述する）と、この減速装置を介してモータ２の駆動トルクが伝達される出力軸３と、この出力軸３の外周にクラッチ４と一体化して配置されるピニオンギヤ５と、シフトレバー６を介してクラッチ４とピニオンギヤ５を反モータ方向（図３の左方向）へ押し出す働きを有すると共に、図４に示すモータ２の通電回路（モータ回路と呼ぶ）に設けられるメイン接点（後述する）を開閉する電磁スイッチ７等より構成される。
【００１２】
モータ２は、ヨーク８の内周に複数（本実施例では４個）の界磁コイル９を配置して構成される界磁と、電機子軸１０に固定される電機子鉄心１１に電機子コイル１２を巻線して構成される電機子１３とを有し、界磁コイル９と電機子コイル１２とがブラシ１４を介して直列に接続される周知の直流直巻電動機である。
減速装置は、電機子軸１０と同軸上で減速できる遊星歯車減速機であり、電機子軸１０に設けられる太陽歯車１５と、この太陽歯車１５と同心に配置され、且つトルクリミッタを介して回転規制される内歯歯車１６と、両歯車１５、１６に噛み合う複数の遊星歯車１７とで構成され、この遊星歯車１７の公転運動が出力軸３に伝達される。
【００１３】
トルクリミッタは、摩擦力によって回転規制される回転ディスク１８を有し、この回転ディスク１８が内歯歯車１６に連結されている。このトルクリミッタは、回転ディスク１８の静止トルクを超える過大トルクが内歯歯車１６に加わると、回転ディスク１８が摩擦力に抗して滑る（回転する）ことにより、内歯歯車１６の回転を許容して、過大トルクの伝達を遮断する。
出力軸３は、電機子軸１０と同一軸線上に配置され、一端側の端部が軸受１９を介してハウジング２０に回転自在に支持され、他端側の端部が減速装置に連結されている。
【００１４】
クラッチ４は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合して、エンジン始動時に出力軸３の回転をピニオンギヤ５に伝達する。また、ピニオンギヤ５がエンジンによって回された時、つまりピニオンギヤ５の回転速度が出力軸３の回転速度を上回ると、ピニオンギヤ５の回転が出力軸３に伝わらない様に、両者間の動力伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。
ピニオンギヤ５は、クラッチ４の反モータ側に配置され、クラッチ４と一体に出力軸３上を反モータ方向へ移動してエンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合った後、クラッチ４を介して伝達される回転力をリングギヤに伝達する。
【００１５】
電磁スイッチ７は、始動スイッチ（図示せず）の閉操作によってバッテリ２１（図４参照）から通電される電磁コイル（図示せず）と、この電磁コイルの内側を可動するプランジャ（図示せず）とを有し、電磁コイルへの通電によって電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャが吸引されてメイン接点を閉操作する。また、電磁コイルへの通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、図示しないリターンスプリングの反力にプランジャが押し戻されてメイン接点を開操作する。
【００１６】
メイン接点は、図４に示す様に、２本の外部端子２２、２３を介してモータ回路に接続される一組の固定接点２４と、プランジャと一体に可動して一組の固定接点２４間を断続する可動接点２５とで形成され、この可動接点２５を通じて一組の固定接点２４間が導通することでメイン接点が閉状態となり、一組の固定接点２４間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態となる。
２本の外部端子２２、２３は、バッテリケーブルを介して車載バッテリ２１に接続されるＢ端子２２と、モータ２から取り出されたモータリード線２６が接続されるＭ端子２３であり、共に電磁スイッチ７の接点カバー２７に固定されている。
【００１７】
シフトレバー６は、レバーホルダ２８に回動自在に支持されるレバー支点部６ａを有し、このレバー支点部６ａより一端側のレバー端部６ｂが電磁スイッチ７のプランジャに取り付けられたシフト用ロッド２９に連結され、レバー支点部６ａより他端側のレバー端部６ｃがクラッチ４に係合して、プランジャの動きをクラッチ４に伝達する。つまり、プランジャが電磁石に吸引されて図３の右方向へ移動すると、シフト用ロッド２９に連結されたレバー端部６ｂがプランジャに引かれて移動することにより、クラッチ４に係合するレバー端部６ｃがレバー支点部６ａを中心に揺動して、クラッチ４を反モータ方向へ押し出す働きを有する。
【００１８】
次に、本発明に係るヒューズ機能について説明する。
上記のモータリード線２６は、モータ側（反Ｍ端子側）の端部がゴム製のグロメット３０を挿通してモータ２の内部に取り込まれ、図１（ａ）に示す様に、ヨーク８の内周に沿って湾曲するコネクションバー３１に接続されている。
コネクションバー３１は、モータリード線２６を通じて供給される電流を４個の界磁コイル９に流すための通電部品であり、図４に示す様に、４個の界磁コイル９の一端側（反ブラシ側）の端部がそれぞれ接続されている。
【００１９】
このコネクションバー３１は、図１（ａ）に示す様に、第１のバー部材３１ａと第２のバー部材３１ｂとに分割され、且つ第１のバー部材３１ａと第２のバー部材３１ｂとの間に中間プレート３２が接続されている。つまり、第１のバー部材３１ａと第２のバー部材３１ｂとが中間プレート３２を介して電気的且つ機械的に接続されている。
中間プレート３２は、モータ回路に通常使用時より過大な熱的負荷が生じた時に、自身が溶断することでモータ回路を遮断するヒューズ機能を持たせている。この中間プレート３２は、例えば銅製のコネクションバー３１より電気抵抗の大きい金属部材（例えば鉄製）によって形成され、第１のバー部材３１ａに接続される一端側と第２のバー部材３１ｂに接続される他端側との間で断面積が小さくなる様に、両側辺がくびれた形状に形成されている。
【００２０】
上記のコネクションバー３１は、図２に示す様に、ヨーク８の軸方向反減速機側（図示右側）に配置され、円環状のインシュレータ３３〔図１（ａ）参照〕により所定の位置に保持されている。インシュレータ３３は、絶縁性を有すると共に、中間プレート３２より熱伝導率の低い材料（例えば樹脂）によって形成されている。
このインシュレータ３３には、コネクションバー３１及び中間プレート３２が所定の位置から浮き上がらない様に、コネクションバー３１及び中間プレート３２を所定の位置に規制する規制手段３３ａが設けられている。この規制手段３３ａは、中間プレート３２に近接して設けられ、図１（ｂ）に示す様に、第１のバー部材３１ａ（または第２のバー部材３１ｂ）を上方から覆う庇状に設けられている。
【００２１】
次に、スタータ１の作動を説明する。
始動スイッチの閉操作により、電磁スイッチ７の電磁コイルに通電されて電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャが吸引されて、図３の右方向へ移動する。このプランジャの移動がシフトレバー６を介してクラッチ４に伝達されると、クラッチ４がピニオンギヤ５と一体に出力軸３上を反モータ方向へ移動して、ピニオンギヤ５の端面がリングギヤの端面に当接して停止する。
【００２２】
一方、プランジャの移動によってモータ回路のメイン接点が閉じると、バッテリ２１からモータ２に給電されて電機子１３に回転力が生じる。この電機子１３の回転が減速装置で減速されて出力軸３に伝達され、更に、出力軸３からクラッチ４を介してピニオンギヤ５に伝達される。その結果、ピニオンギヤ５が強制的に回され、リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤに噛み合うことにより、ピニオンギヤ５からリングギヤに回転力が伝達されて、エンジンをクランキングする。
【００２３】
クランキングからエンジンが始動して、始動スイッチが開操作されると、電磁コイルへの通電停止により吸引力が消滅する。これにより、リターンスプリングの反力でプランジャが押し戻されるため、メイン接点が開いてバッテリ２１からモータ２への給電が停止され、電機子１３の回転が次第に減速して停止する。
また、プランジャが押し戻されると、エンジン始動時と反対方向にシフトレバー６が揺動して、プランジャの動きがクラッチ４に伝達される。その結果、ピニオンギヤ５がリングギヤから離脱してクラッチ４と一体に出力軸３上を所定の位置（図３に示す位置）まで後退して停止する。
【００２４】
（実施例１の効果）
上記の作動において、例えば、始動スイッチの戻り不良等により、バッテリ２１からモータ２に数百アンペアの大電流が連続通電されると、通常使用時より過大な熱的負荷がモータ回路に加わる。この時、コネクションバー３１に接続された中間プレート３２が所定温度まで上昇して溶断することにより、モータ回路が遮断されて、モータ２への連続通電が回避される。
また、コネクションバー３１及び中間プレート３２は、インシュレータ３３に設けられた規制手段３３ａによって所定の位置に規制されているため、コネクションバー３１または中間プレート３２が、ブラシ１４を保持する金属製のブラシホルダ３４（図２参照）に当接することが防止される。
【００２５】
即ち、モータリード線２６を介してコネクションバー３１がブラシホルダ３４側に応力が掛かる様に組み付けられている場合でも、コネクションバー３１に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、コネクションバー３１と中間プレート３２との熱膨張係数の違いからコネクションバー３１及び中間プレート３２が所定の位置から浮き上がることを防止できる。その結果、中間プレート３２またはコネクションバー３１が金属製のブラシホルダ３４に当接することを防止できるので、中間プレート３２の熱が金属製のブラシホルダ３４に逃げることはなく、中間プレート３２のヒューズ機能が妨げられることはない。
【実施例２】
【００２６】
図５は実施例２に係るヨークアセンブリの軸方向平面図である。
この実施例２は、インシュレータ３３に設けられた規制手段３３ａを中間プレート３２の上部に配置した一例である。つまり、規制手段３３ａは、図５に示す様に、中間プレート３２の上部を覆う位置に設けられている。この場合、規制手段３３ａが直接中間プレート３２を規制しているので、中間プレート３２が所定の位置から浮き上がることを防止でき、中間プレート３２が金属製のブラシホルダ３４に当接することを確実に防止できる。その結果、中間プレート３２の熱がブラシホルダ３４に逃げることはなく、中間プレート３２のヒューズ機能が妨げられることはない。
【実施例３】
【００２７】
図６（ａ）は実施例３に係るヨークアセンブリの軸方向平面図である。
この実施例３は、インシュレータ３３に設けられた規制手段３３ａ〔図６（ｂ）参照〕により、コネクションバー３１を熱かしめによって固定した一例である。
この場合、規制手段３３ａによってコネクションバー３１を確実に所定の位置に固定できるので、コネクションバー３１及び中間プレート３２が所定の位置から浮き上がることはなく、中間プレート３２またはコネクションバー３１が金属製のブラシホルダ３４に当接することを防止できる。その結果、中間プレート３２の熱がブラシホルダ３４に逃げることはなく、中間プレート３２のヒューズ機能が妨げられることはない。なお、規制手段３３ａは、コネクションバー３１に対し広い範囲に渡って熱かしめすることで、より確実に固定できることは言うまでもない。
【実施例４】
【００２８】
図７は実施例４に係るヨークアセンブリの軸方向平面図である。
この実施例４は、インシュレータ３３の規制手段３３ａを複数箇所（図７では２カ所）に設けた一例である。例えば、図７に示す様に、第１のバー部材３１ａに対する規制手段３３ａと、第２のバー部材３１ｂに対する規制手段３３ａとを設けて、それぞれ熱かしめによって第１のバー部材３１ａ及び第２のバー部材３１ｂを所定の位置に固定している。なお、規制手段３３ａは、熱かしめに限ることなく、実施例１及び実施例２に示した様に、コネクションバー３１あるいは中間プレート３２の上方を覆う構成でも良い。
【００２９】
この場合、コネクションバー３１あるいは中間プレート３２に対して規制手段３３ａを１箇所だけ設けた場合と比較して、より幅広い範囲でコネクションバー３１及び中間プレート３２が所定の位置から浮き上がることを規制できる。その結果、コネクションバー３１に通常使用時より過大な熱的負荷が加わった時に、中間プレート３２あるいはコネクションバー３１が金属製のブラシホルダ３４に当接することを確実に防止できるので、中間プレート３２の熱がブラシホルダ３４に逃げることはなく、中間プレート３２のヒューズ機能が妨げられることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）モータのヨークアセンブリを示す軸方向平面図、（ｂ）インシュレータに設けられる規制手段の断面図（Ａ−Ａ断面図）である（実施例１）。
【図２】図１（ａ）に示すヨークアセンブリの断面図である。
【図３】スタータの半断面図である。
【図４】モータ回路図である。
【図５】ヨークアセンブリの軸方向平面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）ヨークアセンブリの軸方向平面図、（ｂ）規制手段の断面図（Ｂ−Ｂ断面図）である（実施例３）。
【図７】ヨークアセンブリの軸方向平面図である（実施例４）。
【図８】ヨークアセンブリの軸方向平面図である（従来技術）。
【符号の説明】
【００３１】
１    スタータ
２    モータ
９    界磁コイル
１４    ブラシ
３１    コネクションバー
３１ａ  第１のバー部材
３１ｂ  第２のバー部材
３２    中間プレート（中間部材）
３３    インシュレータ
３３ａ  規制手段
３４    ブラシホルダ
【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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【図８】
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