(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ヨークの内面に円周方向に複数に分割されたマグネットを固着し、該マグネットに対向してコイルのコアが相互に回転可能に配設され、前記ヨークの両端部がカバーで覆われ、該両端部のカバー同士を連結する通しボルトが前記ヨークに沿って挿通するスタータモータにおいて、
前記分割された部分で隣接するマグネットの磁気極性が同じであって、該分割された部分のヨーク内面に前記通しボルト挿通用の溝を形成し、
前記分割されたマグネットは、内面側の一端がＮ、他端がＳ、外面側はその逆となるように着磁され、
前記ヨークの外周面は断面円形であり、前記溝が形成された部分の壁厚は、前記マグネットが配設された部分の壁厚よりも薄いことを特徴とするスタータモータ。
【請求項２】
前記マグネットは、ネオジム系磁性材料からなることを特徴とする請求項１に記載のスタータモータ。
【請求項３】
前記ヨークがステータを構成し、該ヨークの中心軸上に配設した回転軸に前記コアを設けてロータを構成し、該コアの回転軸がモータ出力軸となることを特徴とする請求項１または２に記載のスタータモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車その他の車両用エンジンのスタータモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン始動用のスタータモータとしてバッテリーから電源供給される直流モータがエンジンに備わる。このスタータモータは、円筒状ヨークの内面に円周方向に複数に分割されたマグネットを固着してステータを構成し、このマグネットに対向して配設したコイルによりロータを構成し、このロータの回転軸をモータの出力軸としたものである。このモータ出力軸に減速ギヤ及びオーバーランニングクラッチ等を介してエンジンのクランク軸が連結され、スタータモータの回転力によりエンジンを始動させる。
【０００３】
このようなスタータモータは、エンジン全体をコンパクトにレイアウトするために小型でシンプルな構成とすることが要求される。
【０００４】
図４は従来のフェライト系マグネットを用いたスタータモータを側面から見た概略図であり、図５は図４のスタータモータ中央部の断面図、図６は図４のスタータモータの後面図である。
【０００５】
図示したように、一方の端部（前端）が開口した円筒容器状のヨーク４１の内側面にマグネット４４が接合される。このマグネット４４は通常の磁石を形成するフェライト系の磁性材料を着磁したものが用いられる。マグネット４４は円周方向に２分割されている（図５）。ヨーク４１及びマグネット４４がステータを構成する。マグネット４４に対向して複数の磁極歯６０からなるロータ４２が備わる。各磁極歯６０がコアとなってコイル（不図示）が巻回される。各磁極歯６０はロータ４２の回転軸であるモータ出力軸４３から放射状に形成されている。
【０００６】
各磁極歯６０に対応する接触片６１からなるコンミテータ６２がモータ出力軸４３上に備わる。コンミテータ６２の接触片６１に対しブラシ（不図示）を介して電源ケーブル６３から電源電圧が供給される。ヨーク４１の前端は前カバー４５で覆われる。前カバー４５にはエンジン側へボルト結合するための取付孔４５ａが例えば２ヶ所に形成される。
【０００７】
ヨーク４１の後端面が後カバー４１ａ（ヨーク４１と一体）を構成する。前カバー４５及びヨーク４１及びこれと一体の後カバー４１ａによりモータケース６４が形成される。後カバー４１ａと前カバー４５との間に通しボルト４６が挿通し、モータケース６４を締結する。この通しボルト４６は、ヨーク４１の内面でマグネット４４の分割部の隙間を挿通する（図５）。フェライト系マグネット４４は比較的厚さが厚いため、その厚さの範囲内で通しボルト４６を挿通させることができる。
【０００８】
しかしながら、フェライト系マグネットを用いたスタータモータでは、マグネット厚が厚くなるため、ヨーク外径が大きくなりモータが大型化する。
【０００９】
一方、フェライト系マグネットに代えて高エネルギーのネオジム系マグネットを用いたスタータモータが開発されている。このネオジム系マグネットを用いることによりマグネット厚を薄くすることができ出力向上とともに小型化が図られる。
【００１０】
図７は従来のネオジム系マグネットを用いたスタータモータを側面から見た概略図であり、図８は図７のスタータモータ中央部の断面図、図９は図７のスタータモータの後面図である。
【００１１】
図示したように、円筒状ヨーク５２の内面に、希土類のネオジム（Ｎｄ）又はその化合物を含む磁性材料からなる高エネルギーのネオジム系マグネット５１が接合される。このネオジム系マグネット５１は同じ出力を得る場合、フェライト系マグネット４４（図４）に比べて薄くできるため、その分ヨークの外径を小さくしてモータを小型化できる。マグネット５１に対向してロータ６５が設けられる。ロータ６５の構成は図４の例と同様であり、モータ出力軸（ロータ軸）６６上にコンミテータ６７及び放射状の磁極歯６８を設けたものである。
【００１２】
ステータを構成するヨーク５２の前後両端は前カバー５３及び後カバー５４で覆われる。これらの前カバー５３及び後カバー５４間に通しボルト５５が挿通し、ヨーク５２及びその前後カバー５３,５４からなるモータケース６９を締結する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のネオジム系マグネットを用いたスタータモータでは、マグネット５１が薄いため、円周方向に分割されたマグネット５１間の分割部のヨーク内側に通しボルト５５を通すことができない。従って、ヨーク５２と前後カバー５３，５４を固定するための通しボルト５５はヨーク５２の外側に設けるしか方法がなかった。このため、通しボルト５５を通すためのフランジ５７をスタータモータ５６の外側に設けて通しボルト５５を設けていた。従って、ネオジム系マグネットを用いることによりヨーク外径が小さくなっても、図９に示すように、通しボルト５５がモータケース６９の外側に突出するため、コンパクトでシンプルな形状のスタータモータとすることは困難であった。
【００１４】
通常分割された各マグネット５１の磁極配置は、図８に示すように、各マグネットごとに内面がＳ、外面がＮのマグネットとその逆のマグネットを交互に配設している。従って、分割部７０の磁極は隣接するマグネット同士で逆極性の磁極である。このため、同図（Ｂ）に示すように、各分割部７０のヨーク５２を通して磁気通路７１が形成される（（Ａ）では１ヶ所のみ図示）。従って、分割部７０のヨーク５２を切欠いて通しボルト５５を配置しようとしても、磁気通路７１の断面積が小さくなって出力に影響するため、ヨーク５２を切欠くことはできない。
【００１５】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、ネオジム系マグネット等の高エネルギーのマグネットを用いた場合にマグネット厚がモータケース固定用の通しボルトの径より薄くなった場合であっても、通しボルトをヨーク内面に配設してモータケース外面に通しボルトを突出させず、実質的に小型でシンプルなスタータモータの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、円筒状ヨークの内面に円周方向に複数に分割されたマグネットを固着し、該マグネットに対向してコイルのコアが相互に回転可能に配設され、前記ヨークの両端部がカバーで覆われ、該両端部のカバー同士を連結する通しボルトが前記ヨークに沿って挿通するスタータモータにおいて、前記分割された部分で隣接するマグネットの磁気極性が同じであって、該分割された部分のヨーク内面に前記通しボルト挿通用の溝を形成したことを特徴とするスタータモータを提供する。
【００１７】
この構成によれば、分割された部分で隣接するマグネットの磁気極性が同じであるため、磁気通路は、この分割部分を跨るヨークを通過しない。このため、分割部分の隙間の範囲でヨークを切欠いても磁気通路を狭めることはなく、磁力性能は低下しない。したがって、このマグネットの分割部分の隙間のヨーク内面に溝を形成してこの溝内に通しボルトを挿通させ、ヨーク両端のカバー同士を連結してモータケースを組立てることができる。これにより、マグネットが薄くヨーク内面に通しボルトを挿通できない場合であっても、通しボルトをヨークの外周側に配設することなく、且つ磁力性能を低下させることなく、ヨーク内面に溝を設けて通しボルトをヨーク内面側に配設することができ、スタータモータの形状を小型でコンパクトに形成できる。
【００１８】
好ましい構成例では、前記マグネットは、ネオジム系磁性材料からなることを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、ネオジム系磁性材料からなる高エネルギーマグネットを用いてマグネット厚を薄くした場合、通しボルトをヨークの内周側に配設して有効にスタータモータの小型化を図ることができる。
【００２０】
さらに好ましい構成例では、前記ヨークがステータを構成し、該ヨークの中心軸上に配設した回転軸に前記コアを設けてロータを構成し、該コアの回転軸がモータ出力軸となることを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、ヨークを外筒としてコンパクトな形状としたインナーロータ型の直流モータにおいて、ヨーク内面のマグネットを薄くしてさらにコンパクトな形状が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るスタータモータについて説明する。
図１は本発明に係るスタータモータを側面から見た概略図であり、図２は図１のスタータモータ中央部の断面図、図３は図１のスタータモータの後面図である。
【００２３】
本発明に係るスタータモータ１は、円筒状のヨーク２とその内面に円周方向に４分割されて接合された４枚の円弧状断面のマグネット３からなるステータ４と、このステータ４内に装着されたロータ５とにより構成される。ロータ５は、マグネット３に対面してモータ出力軸６に装着されたコア７と、このコア７に隣接してモータ出力軸６に装着された整流子（コンミテータ）８とにより構成される。コア７は、複数の放射状の磁極歯７ａからなり、各磁極歯７ａに図示しないコイルが巻回される。整流子８は、磁極歯７ａに対応した枚数の接触片８ａからなり、図示しないブラシが整流子８の外周側から接触する。
【００２４】
ヨーク２の両側には、図の左側を覆う前カバー１１および図の右側を覆う後カバー１２が装着される。ヨーク２及び前後カバー１１，１２によりモータケース７９が形成される。後カバー１２にはモータをエンジン側に取付けるためのブラケット７３が一体的に設けられる。ブラケット７３にはボルト取付孔７４が形成される。モータ出力軸６は、前カバー１１及び後カバー１２にそれぞれ図示しないベアリングを介して回転可能に保持される。前カバー１１には、ケーブルガイド１６内のケーブル（不図示）を通して車載バッテリ（不図示）から正極側の電源を供給する正側ターミナル７２が設けられる。この正側ターミナル７２は、正極側のブラシ（不図示）に接続される。コンミテータ８に接触する負極側（アース側）のブラシ（不図示）はヨーク２及び後カバー１２のブラケット７３から取付けボルト（不図示）を通してエンジン側にアースされ、バッテリ（不図示）の負極に接続される。
【００２５】
マグネット３には、希土類のネオジム（Ｎｄ）又はその化合物を含む磁性材料からなる高エネルギーのネオジム系マグネットを用いる。この４分割された各マグネット３の磁極配置は、図２に示すように、各マグネットごとに内面側の一端がＮ、他端がＳ、外面側はその逆となるように着磁される。このような各マグネット３を分割部７５で隣り合うマグネット３同士の極性が同じになるように配設する。このように、隣り合うマグネット３同士の磁気極性を同じくすることにより、同図（Ｂ）に示すように、磁気通路７６は、マグネット３間の分割部７５のヨーク２を通過しない。このため、マグネット間の分割部７５でヨークを切欠いても磁気通路７６を狭めることはなく、磁力性能は低下しない。したがって、このマグネット間の分割部７５のヨーク内面に溝７７を形成してこの溝７７内に通しボルト９を挿通させ、ヨーク両端のカバー１１，１２同士を連結することができる。これにより、マグネット３が通しボルト９の径より薄い場合であっても、通しボルト９をヨーク２の外周側に配設することなく、且つ磁力性能を低下させることなく、ヨーク２内面に溝７７を設けて通しボルト９をヨーク２内面側に配設することができる。従って、図３に示すように、ボルト９はモータケース７９の外周面に突出することはなく、スタータモータ１の形状を小型でコンパクトに形成できる。
【００２６】
このように、ネオジム系磁性材料からなる高エネルギーマグネットを用いてマグネット厚を薄くした場合に、通しボルト９をヨークの内周側に配設することができ、マグネットを薄型化した効果が有効に発揮されスタータモータ１の小型化を充分図ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、分割された部分で隣接するマグネットの磁気極性が同じであるため、磁気通路は、この分割部分を跨るヨークを通過しない。このため、分割部分の隙間の範囲でヨークを切欠いても磁気通路を狭めることはなく、磁力性能は低下しない。したがって、このマグネットの分割部分の隙間のヨーク内面に溝を形成してこの溝内に通しボルトを挿通させ、ヨーク両端のカバー同士を連結してモータケースを組立てることができる。これにより、マグネットが薄くヨーク内面に通しボルトを挿通できない場合であっても、通しボルトをヨークの外周側に配設することなく、且つ磁力性能を低下させることなく、ヨーク内面に溝を設けて通しボルトをヨーク内面側に配設することができ、スタータモータの形状を小型でコンパクトに形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るスタータモータを側面から見た概略図。
【図２】  図１のスタータモータ中央部の断面図。
【図３】  図１のスタータモータの後面図。
【図４】  従来のフェライト系マグネットを用いたスタータモータを側面から見た概略図。
【図５】  図４のスタータモータ中央部の断面図。
【図６】  図４のスタータモータの後面図。
【図７】  従来のネオジム系マグネットを用いたスタータモータを側面から見た概略図。
【図８】  図７のスタータモータ中央部の断面図。
【図９】  図７のスタータモータの後面図。
【符号の説明】
１：スタータモータ、２：ヨーク、３：マグネット、４：ステータ、
５：ロータ、６：モータ出力軸、７：コア、７ａ：磁極歯、８：整流子、
８ａ：接触片、９：通しボルト、１１：前カバー、１２：後カバー、
１６：ケーブルガイド、４１：ヨーク、４１ａ：後カバー、４２：ロータ、
４３：モータ出力軸、４４：フェライト系マグネット、４５：前カバー、
４５ａ：取付孔、４６：通しボルト、５１：ネオジム系マグネット、
５２：ヨーク、５３：前カバー、５４：後カバー、５５：通しボルト、
５７：フランジ、６０：磁極歯、６１：接触片、６２：コンミテータ、
６３：電源ケーブル、６４：モータケース、６５：ロータ、
６６：モータ出力軸、６７：コンミテータ、６８：磁極歯、
６９：モータケース、７０：分割部、７１：磁気通路、
７２：正側ターミナル、７３：ブラケット、７４：ボルト取付孔、
７５：分割部、７６：磁気通路、７７：溝、７９：モータケース、。
【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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【図９】
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