(57)【要約】  本発明は、スタータ界磁巻線（３）の強磁性管状ケーシング（４）に関し、前記ケーシングは、ロータの周りに配設される複数の磁極片を取り囲むようになっているとともに、強磁性管状ケーシング（４）に固定される磁極片と接触するようになっている少なくとも１つの部分（３１）と、強磁性管状ケーシング（４）に設けられる少なくとも１つの長手方向スロット（３３）とを備え、前記長手方向スロット（３３）が少なくとも１つの部分（３１）の長手方向軸線と位置合わせされる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータを備える自動車両用のスタータであって、前記電気モータが、
誘導ロータと、
前記ロータに給電するためのブラシと、
前記ロータを取り囲むインダクタステータであって、該インダクタステータが、
前記ロータの周りに配設される複数の磁極片（５’）と、
前記複数の磁極片を取り囲むインダクタ（３）強磁性管状エンベロープ（４）であって、前記磁極片が、前記強磁性管状エンベロープ（４）に固定されるとともに、前記ロータの周りに配設され、前記管状エンベロープが、
前記磁極片（５’）と接触するようになっている少なくとも１つの部分（３１）と、
前記強磁性管状エンベロープ（４）に設けられる少なくとも１つの長手方向切り欠き（３３）であって、前記長手方向切り欠き（３３）が前記少なくとも１つの部分（３１）の長手方向軸線と位置合わせされる、少なくとも１つの長手方向切り欠き（３３）と、
を備える、インダクタ（３）強磁性管状エンベロープ（４）と、
を備える、インダクタステータと、
を備える、スタータ。
【請求項２】
前記長手方向切り欠き（３３）が少なくとも前記接触部（３１）の所まで軸方向に延びる請求項１に記載のスタータ。
【請求項３】
前記長手方向切り欠き（３３）の一部は、前記磁極片を取り囲む前記管状エンベロープの部分に位置され、前記磁極片がこの部分を軸方向で画定する請求項１又は請求項２に記載のスタータ。
【請求項４】
前記長手方向切り欠き（３３）が扁平形状を有する請求項１に記載のスタータ。
【請求項５】
前記長手方向切り欠き（３３）が台形の一般的な形状を有する請求項２に記載のスタータ。
【請求項６】
前記長手方向切り欠き（３３）の側壁が凸状である請求項２又は請求項３に記載のスタータ。
【請求項７】
前記エンベロープ（４）がスリーブである請求項１から６のいずれか一項に記載のスタータ。
【請求項８】
前記エンベロープ（４）がヨークとスリーブとを備える請求項１から４のいずれか一項に記載のスタータ。
【請求項９】
非強磁性要素を更に備え、前記長手方向切り欠き（３３）が前記非強磁性要素によって充填される請求項６に記載のスタータ。
【請求項１０】
前記インダクタ（３）が４つの磁極片（５’）、すなわち、２つのＮ極と２つのＳ極とを備え、同一の極が互いに対向して配置される請求項１から９のいずれか一項に記載のスタータ。
【請求項１１】
前記磁極片（５’）が磁石である請求項１から１０のいずれか一項に記載のスタータ。
【請求項１２】
前記磁極片がコイル（５）を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のスタータ。
【請求項１３】
前記切り欠きが複数のコイルと位置合わせされ、前記コイルは、平坦部分を備えるとともに、極性発現装置（３６）の周りに最大幅で巻回され、前記コイルの巻線（３５）の出力（３４）が前記長手方向切り欠き（３３）に設けられる請求項１０に記載のスタータ。
【請求項１４】
前記極性発現装置（３６）が前記コイルの前記巻線（３５）を少なくとも部分的に側方及び軸方向で覆う請求項１１に記載のスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車両用の、熱機関のためのスタータの分野に関し、より具体的には、スタータのピニオンを駆動させる電気モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
高い始動トルクを得てピニオンを起動するために特に自動車両用のスタータにおいて電気モータを使用することが知られている。これらの電気モータは、例えばコイル又は磁石などの第１の磁気要素を備えるステータとしても知られるインダクタと、ロータとしても知られる電機子とを備え、ロータは、該ロータを回転させるように第１の磁気要素と相互に作用するようになっている第２の磁気要素を備え、ロータはピニオンランチャーに接続される。また、ステータは、一般に、電気モータの保護を可能にするスリーブによって取り囲まれる。これらの異なる磁気要素及びスリーブは、スタータにおいて大きな体積及びかなりの重量を伴う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、自動車両製造業者の目的のうちの１つは、サイズを減らして、エンジン、特にスタータにとって必要な様々な部品を軽くすることである。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、動作の同じ質を維持しつつ、スタータの電気モータの重量を減らしてその寸法を制限できるようにする解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明の主題は、電気モータを備える自動車両用のスタータであって、電気モータが、
−誘導ロータと、
−ロータに給電するためのブラシと、
−ロータを取り囲むインダクタステータであって、該インダクタステータが、
・ロータの周りに配設される磁極片と、
・複数の磁極片を取り囲むインダクタ強磁性管状エンベロープであって、磁極片が、強磁性管状エンベロープに固定されるとともに、ロータの周りに配設され、管状エンベロープが、
・磁極片と接触するようになっている少なくとも１つの部分と、
・前記強磁性管状エンベロープに設けられる少なくとも１つの長手方向切り欠きであって、前記長手方向切り欠きが少なくとも１つの部分の長手方向軸線と位置合わせされる、少なくとも１つの長手方向切り欠きと、
を備える、インダクタ強磁性管状エンベロープと、
を備える、インダクタステータと、
を備える、スタータである。
【０００６】
本発明の一態様によれば、長手方向切り欠きが少なくとも接触部の所まで軸方向に延びる。
【０００７】
本発明の一態様によれば、長手方向切り欠きの一部は、磁極片を取り囲む管状エンベロープの部分に位置され、この場合、磁極片がこの部分を軸方向で画定する。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、長手方向切り欠きが扁平形状を有する。
【０００９】
本発明の更なる態様によれば、長手方向切り欠きが台形の一般的な形状を有する。
【００１０】
本発明の更なる態様によれば、切り欠きの側壁が凸状である。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、エンベロープがスリーブである。
【００１２】
本発明の更なる態様によれば、エンベロープがヨークとスリーブとを備える。
【００１３】
本発明の更なる態様によれば、エンベロープは非強磁性要素を更に備え、長手方向切り欠きが非強磁性要素によって充填される。
【００１４】
また、本発明は、ロータの周りに配設される複数の磁極片を取り囲むようになっているスタータのインダクタの強磁性管状エンベロープに関し、エンベロープは、該エンベロープに固定される磁極片と接触するようになっている少なくとも１つの部分と、前記強磁性管状エンベロープに設けられる少なくとも１つの長手方向切り欠きとを備え、前記切り欠きが少なくとも１つの部分の長手方向軸線と位置合わせされる。
【００１５】
本発明の異なる態様によれば、管状エンベロープは、前述したスタータのための管状エンベロープのうちの１つに係る。
【００１６】
また、本発明は、先の段落に記載される実施形態のうちの１つに係る強磁性管状エンベロープと、強磁性管状エンベロープ上に周方向に配設される複数の磁極片とを備え、エンベロープの一部が強磁性管状エンベロープ上に周方向に配設される複数の磁極片と接触する、スタータのインダクタに関する。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、インダクタが４つの磁極片、すなわち、２つのＮ極と２つのＳ極とを備え、同一の極が互いに対向して配置される。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、磁極片が磁石である。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、磁極片がコイルを備える。
【００２０】
強磁性管状エンベロープが複数の長手方向切り欠きを備える本発明の更なる態様によれば、切り欠きが複数のコイルと位置合わせされ、また、コイルは、平坦部分を備えるとともに、極性発現装置の周りに最大幅で巻回され、コイルの巻線の出力が長手方向切り欠きに設けられる。
【００２１】
本発明の更なる態様によれば、極性発現装置がコイルの巻線を少なくとも部分的に側方及び軸方向で覆う。
【００２２】
また、本発明は、前述したインダクタを備えるスタータに関する。
【００２３】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な示唆として本発明の想定し得る実施形態を表す添付図面に関連してここに与えられる説明を読むことにより更に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】スタータの図を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係るインダクタの三次元図を示す。
【図３】強磁性材料と関連付けられる磁極片の図を表す。
【図４】本発明の一実施形態に係るインダクタの一部の図を表す。
【図５】本発明の一実施形態に係るインダクタの図を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
これらの図では、同じ参照数字が同一の要素を示す。
【００２６】
図１は、自動車両の内燃機関のためのスタータ１の図を示す。
【００２７】
このスタータ１は、軸線Ｘの周りで回転移動できるロータ又は電機子２と、電機子２を取り囲むステータ又はインダクタ３とを備える。インダクタ３は、複数の磁極片５を支持する強磁性管状エンベロープ４を備える。磁極片５は、例えば、管状エンベロープに固定される磁石又はコイルである。ロータ２は、ロータ本体７と、ロータ本体７の両側にフロントシニヨン９及びリヤシニヨン１０を形成する巻線８とを備える。また、ロータ２には、巻線８の配線に接続されるコレクタ１２も設けられる。巻線８の給電のために一組のブラシ１３，１４が設けられ、一方のブラシ１３がスタータ１のアースに接続されるとともに、他方のブラシ１４が配線１６を介して接触器１７の電気端子１５に接続される。例えば４つのブラシ１３，１４が存在する。ブラシ１３，１４は、ロータ２が回転しているときにコレクタ１２に擦り付く。また、スタータ１はランチャーアセンブリ１９も備え、該ランチャーアセンブリ１９は、駆動シャフト１８上で軸方向に移動できるように取り付けられるとともに、ロータ２により軸線Ｘの周りで回転され得る。ロータ２と駆動シャフト１８との間には減速アセンブリ２０が介挿される。ランチャーアセンブリ１９は、燃焼機関の駆動リング（図示せず）に係合されるようになっているピニオン２１により形成される駆動要素を備える。また、ランチャーアセンブリ１９は、フォーク２７の端部２５を受ける溝２４を画定するフリーホイール又はクラッチ装置２２も備える。フォーク２７は、回動支持体３７上で回動するように取り付けられるとともに、ランチャーアセンブリ１９がピニオン２１を用いて燃焼機関を駆動させる第１の位置とランチャーアセンブリ１９が燃焼機関から離脱される第２の位置との間でランチャーアセンブリ１９を軸線Ｘにしたがって駆動シャフト１８に対して移動させるために接触器１７によって作動される。
【００２８】
ブラシ１４に接続される端子１５に加えて、接触器１７は、例えばバッテリ（図示せず）などの車両の電源に対して配線３０により接続される端子２９を備える。
【００２９】
ここで、図２に基づき、インダクタ又はステータ３について更に詳しく説明する。インダクタ３は強磁性材料から形成される管状エンベロープ４を備え、該エンベロープの内側には、磁極片、例えばコイル５又は磁石が固定される。磁極片は、周方向に、すなわち、管状エンベロープ４の外周上に一定の間隔で配設される。したがって、管状エンベロープ４は、磁極片と接触する接触部３１として知られる複数の部分を備える。この場合、磁極片の数、したがって接触部の数は４つである。したがって、磁極片は、対を成して互いに対向して配置され、この場合、互いに対向して位置される磁極片は、一方側に２つのＮ極を構成するとともに、他方側に２つのＳ極を構成する。磁極片は、この場合にはコイル５であるが、本発明の文脈内でコイル５と同じ態様で配置される磁石を使用することもできる。また、管状エンベロープ４は、接触部３１の長手方向軸線と位置合わせされる長手方向の切り欠き３３を備える。実際に、磁極片における磁束の密度の分布を調べることにより、本発明者等は、磁極片の軸線上に位置されるエンベロープ４の部分が、飽和されず、したがって、磁束の地帰路に何ら役立たないことに気付いた。図３は、飽和されない材料の領域が除去されてしまった強磁性材料４’により取り囲まれる磁極片５’の一例を表す。
【００３０】
したがって、管状エンベロープ４に設けられる長手方向切り欠き３３は、管状エンベロープ４の材料の量、したがって管状エンベロープ４の重量を減らすことができるようにするが、磁束の分布及び地帰路に影響を及ぼさない。
【００３１】
長手方向切り欠き３３の形状は、磁束の分布にしたがって調整され得る。したがって、長手方向切り欠き３３は、例えば台形の一般的な形状などの幅広形状を有することができる。長手方向切り欠き３３の側壁３３ａを凸状にすることもできる。
【００３２】
また、磁極片がコイル５により形成されるとともに、コイル５が平坦部分を備えて極性発現装置３６の周りに最大幅で巻回される場合には、コイル５の巻線３５の出力３４を図２に示されるように長手方向切り欠き３３に位置させることができる。これにより、コイル５の厚さを最小限に抑えることができ、したがって、電機子２の位置に対応するインダクタ３の中心で空間を最適化できる。
【００３３】
コイル５の巻線３５は例えば銅又はアルミニウムから形成され、巻線は、長方形断面を有するとともに、平坦部分で巻回される。巻回は中心極性発現装置３６の周りで行われ、中心極性発現装置３６は例えばネジ３８により管状エンベロープ４に固定される。また、極性発現装置は、コイル５の巻線３５を少なくとも部分的に覆う発現フィン４０も備える。
【００３４】
この場合、発現フィン４０は、巻線３５の最初の２巻きを覆う側方フィンであるが、フィンは、軸方向に延びることもでき、或いは、巻線の全周にわたって延びることもできる。実際に、巻線３５の出力３４を長手方向切り欠きに位置させる結果として、発現フィンを軸方向に配置できる。また、発現フィン４０は、巻線３５の全ての巻回部を覆うことができる。
【００３５】
加えて、本発明がこのタイプの巻線３５及びコイル５に限定されないことに留意すべきである。しかしながら、他のタイプの巻線３５、例えばエッジワイズ巻線においては、巻線３５の出力が過度の厚さを伴わず、そのため、インダクタ３の中心に位置される空間を最適化するために巻線３５の出力３４を長手方向切り欠き３３に位置させる必要がない。
【００３６】
また、管状エンベロープ４は、接触部３１の長手方向軸線上に位置されないがその製造中にエンベロープを保持するべく使用される更なる切り欠き４２を備えることができる。
【００３７】
安全性及び／又はスタータの保護のために、長手方向切り欠き３３の場所は、管状エンベロープ４に対して減少された厚さ及び／又は重量を有することができる例えばプラスチック又はアルミニウムなどの非強磁性材料によって充填され得る。長手方向切り欠き３３によって自由のまま残された空間を充填するようになっている材料のこれらの要素は、例えば、インダクタ３に隣接する要素、例えば減速器２０のエンベロープ又はコレクタ１２に位置されるアルミニウムベアリングなどと一体になり得る。
【００３８】
図２に示される実施形態において、強磁性材料から形成される管状エンベロープ４は、スリーブの厚さに対応する厚さを備える。
【００３９】
長手方向切り欠き３３は、少なくとも接触部３１の所まで軸方向に延び、また、この場合、この実施形態では、長手方向切り欠きがコイルと対向する接触部内で延びる。
【００４０】
長手方向切り欠き３３の部分は、磁極片を取り囲む管状エンベロープの部分に位置され、この場合、磁極片がこの部分を軸方向で画定する。
【００４１】
しかしながら、図４に示される別の実施形態によれば、管状エンベロープ４は、スリーブ４４と、少なくとも一部がスリーブ４４上に重ね合わされて磁束閉鎖ヨークとしても知られるヨーク４６を構成する更なる厚さとを備える。実際に、ヨーク４６とスリーブ４４とを備える管状エンベロープ４の場合、スリーブ４４は、磁極片に位置されて接触部３１を構成する複数のパネルによって形成することができ、これらのパネルは、チューブを形成するヨーク４６によって取り囲まれて該ヨーク４６に固定される。
【００４２】
図４の場合、スリーブ４４は、極性発現装置３６が固定される管状形態を有する。図５に示されるように、スリーブ４４の軸方向長さは、スリーブ４４に当て付いて位置されるようになっているコイル５のサイズに対応する。また、スリーブ４４は、コイル５を受けるようになっているスリーブ４４の部分の長手方向軸線上に長手方向切り欠き３３も備える。また、ヨーク４６は管状形態も有し、該ヨークは、スリーブ４４を取り囲むとともに、スリーブ４４よりも長い軸方向長さを有する。スリーブ４４及びヨーク４６は、スリーブ４４の長さに重ね合わされる。
【００４３】
別の実施形態によれば、長手方向切り欠き３３をヨーク４６に形成することもできる。この場合には、強磁性体でない要素がヨーク４６に残される自由空間を充填できる。
【００４４】
図５に示されるように、ヨーク４４２に形成される長手方向切り欠き３３は、コイル５の中心で空間を自由にするようにコイル５の巻線３５の出力３４を前記長手方向切り欠き３３内でヨーク４６に当て付けて位置させることができるようにする。
【００４５】
したがって、磁気的観点から飽和されない材料の領域に対応する接触部３１の長手方向軸線に長手方向切り欠き３３を形成することにより、インダクタ３の重量を該インダクタの動作に影響を及ぼすことなく減らすことができる。また、これらの長手方向切り欠き３３は、インダクタ３の厚さを減らしてインダクタ３と電機子２との間の摩擦のリスクを最小限に抑えるように、コイル５の巻線３５の出力３４を通過させるために使用され得る。
【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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【国際調査報告】
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