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公開番号2021032158
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210301
出願番号2019153379
出願日20190826
発明の名称スタータ
出願人三菱電機株式会社
代理人特許業務法人ぱるも特許事務所,個人,個人,個人,個人
主分類F02N 11/00 20060101AFI20210201BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】リードワイヤへの水分の付着を抑制したスタータを得ること。
【解決手段】モータとソレノイドスイッチとを備えたスタータであって、モータは、円筒状のヨークと、ヨークの内側に設けられた電機子と、電機子軸の端部に設けられ摺動面を有する整流子と、摺動面に摺接するブラシと、ブラシとスプリングとを収納するブラシホルダと、電機子軸が貫通する開口を中央に備えた円板状で、ブラシホルダが取り付けられる取付面を有し、電機子軸に対して垂直に設けられたベースとを備え、開口を取り囲むベースの内周もしくは外周から切り込まれた2本の切り込み部に挟まれた部分が、第1の曲げ部でブラシホルダが取り付けられた側に折り曲げられ、第2の曲げ部で開口の方向もしくは前記開口と反対の方向に折り曲げられて折り曲げ面が形成され、折り曲げ面に隣接して設けられたブラシと一端で接続されたリードワイヤの他端が、折り曲げ面と接続されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
モータと前記モータに電流を流すソレノイドスイッチとを備えたスタータであって、
前記モータは、
磁気回路を形成する円筒状のヨークと、
前記ヨークの内側に設けられ、前記ヨークからの磁束により回転トルクを発生する電機子と、
前記電機子の軸である電機子軸の端部に設けられ、外周に沿って摺動面を有する整流子と、
前記摺動面に摺接するブラシと、
前記ブラシと前記ブラシを前記摺動面に押圧するスプリングとを収納するブラシホルダと、
前記電機子軸が貫通する開口を中央に備えた円板状で、前記ブラシホルダが取り付けられる取付面を有し、前記電機子軸に対して垂直に設けられたベースと、を備え、
前記開口を取り囲む前記ベースの内周もしくは前記ベースの外周から、前記ブラシホルダが取り付けられていない領域に切り込まれた2本の切り込み部に挟まれた部分が、第1の曲げ部で前記ブラシホルダが取り付けられた側に折り曲げられ、前記第1の曲げ部で折り曲げられた前記部分は第2の曲げ部で前記開口の方向もしくは前記開口と反対の方向に折り曲げられて折り曲げ面が形成され、
前記折り曲げ面に隣接して設けられた前記ブラシと一端で接続されたリードワイヤの他端が、前記折り曲げ面と接続されていることを特徴とするスタータ。
続きを表示(約 300 文字)【請求項2】
前記折り曲げ面を含む平面は前記電機子軸に対して垂直であることを特徴とする請求項1に記載のスタータ。
【請求項3】
前記リードワイヤの伸長する方向と前記取付面とは平行であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスタータ。
【請求項4】
前記取付面から前記折り曲げ面の間の前記ベースの一部に、切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のスタータ。
【請求項5】
前記第1の曲げ部と前記第2の曲げ部の少なくとも一方に、前記切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のスタータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本願は、スタータに関するものである。
続きを表示(約 8,400 文字)【背景技術】
【0002】
スタータは、自動車などに搭載され、エンジンを始動させるための装置である。一般に、エンジン用スタータにモータとして設けられた直流電動機では、電機子の軸である電機子軸の端部に設置された整流子と、整流子の外周に設けられた摺動面に摺接するブラシとで整流作用を得ている。ブラシは、ブラシホルダに摺動自在に収納されている。ブラシは、ブラシとともにブラシホルダに収納されたスプリングによって、摺動面に押圧されながら摺接する。ブラシホルダと、ブラシホルダが取り付けられたベースとを備えたブラシ保持装置を有する直流電動機が開示されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
開示された構成では、4個のブラシホルダが1枚のベースにスライド溝を介して組み付けられている。通常、4個のブラシホルダを設けた場合、2個のブラシホルダには正極側のブラシが収納され、残りの2個のブラシホルダには負極側のブラシが収納される。負極側のブラシと一端で接続されたリードワイヤの他端に連なる側部は、ベースと接続され、接地されている。正極側のブラシと一端で接続されたリードワイヤの他端は、直流電動機の外部に設けられた電源に接続される。ブラシ保持装置は、直流電動機の筐体の一部であるリヤブラケットに組み付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2009−71925号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1においては、組み付け工数を低減することはできる。しかしながら、リヤブラケットにはリードワイヤを外部の電源と接続するために引き出す開口部が設けられており、開口部を介してブラシ保持装置は外部と連通しているため、開口部からリヤブラケットおよびベースを伝って侵入した水分がベースに接続されたリードワイヤに付着し、その後水分はリードワイヤに接続されたブラシへと移動していた。リードワイヤには通常撚線が用いられるため、毛細管現象によって、リードワイヤからブラシへの水分の移動は容易に行われる。水分がブラシに到達すると、水分によりブラシに錆が発生し、錆によりブラシがブラシホルダに固着するという課題があった。
【0006】
また、開口部から侵入した水分だけでなく、結露によりベースの表面に付着した水滴がベースに接続されたリードワイヤにも付着していたため、この水分に起因して生じた錆によりブラシがブラシホルダに固着するという課題もあった。
【0007】
本願は前記のような課題を解決するためになされたものであり、リードワイヤへの水分の付着を抑制したスタータを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本願に開示されるスタータは、モータとモータに電流を流すソレノイドスイッチとを備えたスタータであって、モータは、磁気回路を形成する円筒状のヨークと、ヨークの内側に設けられ、ヨークからの磁束により回転トルクを発生する電機子と、電機子の軸である電機子軸の端部に設けられ、外周に沿って摺動面を有する整流子と、摺動面に摺接するブラシと、ブラシとブラシを摺動面に押圧するスプリングとを収納するブラシホルダと、電機子軸が貫通する開口を中央に備えた円板状で、ブラシホルダが取り付けられる取付面を有し、電機子軸に対して垂直に設けられたベースとを備え、開口を取り囲むベースの内周もしくはベースの外周から、ブラシホルダが取り付けられていない領域に切り込まれた2本の切り込み部に挟まれた部分が、第1の曲げ部でブラシホルダが取り付けられた側に折り曲げられ、第1の曲げ部で折り曲げられた部分は第2の曲げ部で開口の方向もしくは開口と反対の方向に折り曲げられて折り曲げ面が形成され、折り曲げ面に隣接して設けられたブラシと一端で接続されたリードワイヤの他端が、折り曲げ面と接続されているものである。
【発明の効果】
【0009】
本願に開示されるスタータによれば、リードワイヤへの水分の付着が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
実施の形態1に係るスタータの構成を示す側面図である。
実施の形態1に係るスタータが備えたブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態1に係るスタータが備えるベースの折り曲げ面形成前の平面図である。
実施の形態1に係るスタータが備えた別のブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態1に係るスタータが備える別のベースの折り曲げ面形成前の平面図である。
実施の形態1に係るスタータが備えた別のブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態2に係るスタータが備えたブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態3に係るスタータが備えたブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態3に係るスタータが備えた別のブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態4に係るスタータが備えたブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態5に係るスタータが備えたブラシ保持装置の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本願の実施の形態によるスタータを図に基づいて説明する。各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【0012】
実施の形態1.
図1はスタータ100の構成を示す側面図である。ただし筐体の一部を切り欠いて、スタータ100の内部を示している。スタータ100は、自動車などに搭載され、エンジンを始動させるための装置である。スタータ100は、モータ2と、モータ2に電流を流すソレノイドスイッチ1と、スタータ100の筐体の一部であるフロントブラケット3、リヤブラケット4とを備える。通しボルト5は、フロントブラケット3とリヤブラケット4とを連結する。フロントブラケット3とリヤブラケット4の連結により、モータ2はフロントブラケット3とリヤブラケット4に挟持されて、固定される。フロントブラケット3の内部には、モータ2に連結され、モータ2で発生する回転力をエンジン(図示せず)に伝達する伝達機構部(図示せず)が搭載されている。以下、モータ2の構成について説明する。
【0013】
モータ2は、ヨーク6、電機子8、整流子11、およびブラシ12を備える。円筒状のヨーク6は、内壁に磁石7を備え、磁気回路を形成する。ヨーク6の内側に設けられる電機子8は、電機子コイル9を備え、ヨーク6からの磁束により回転トルクを発生する。整流子11は、電機子8の軸である電機子軸10の端部に設けられ、外周に沿って摺動面11aを有する。ブラシ12は、摺動面11aに摺接する。モータ2は、整流子11とブラシ12とから整流作用を得ている。ヨーク6は、一端側の開口部でリヤブラケット4と嵌合し、他端側の開口部でフロントブラケット3と嵌合する。リヤブラケット4の内側には軸受13が設けられ、電機子軸10は軸受13において回転自在に支持される。
【0014】
ブラシ12の設置について説明する。スタータ100には正極側のブラシと負極側のブラシが設けられるが、ここでは図1に示された極を指定しないブラシ12で説明する。ブラシ12は、ブラシ12を摺動面11aに押圧するスプリング14とともにブラシホルダ15に収納される。ブラシホルダ15は板状のベース16に取り付けられ、ベース16はリヤブラケット4に電機子軸10に対して垂直に設けられる。ブラシホルダ15とベース16とから、ブラシ保持装置17が構成される。
【0015】
ブラシ保持装置17の構成について説明する。図2は実施の形態1に係るスタータ100が備えたブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。電機子軸10(図2の一点鎖線)が貫通する開口16aを中央に備えた円板状のベース16は、4個のブラシホルダ15a、15b、15c、15dが取り付けられる取付面16bを有し、導電性を備えた金属で作製される。なお、ベース16に取り付けられるブラシホルダ15の個数は4個に限るものではない。ブラシホルダ15は、ブラシホルダ15の底部とベース16から切り起こされた部位とを嵌め合って取り付けられる。2個のブラシホルダ15a、15bには正極側のブラシ12aが収納され、残りの2個のブラシホルダ15c、15dには負極側のブラシ12bが収納される。
【0016】
本願の要部であるリードワイヤ18がベース16と接続される折り曲げ面16eについて説明する。図3は、実施の形態1に係るスタータ100が備えるベース16の平面図である。ただし折り曲げ面16eを形成する前の図で、破線で囲まれた4箇所はブラシホルダ15が取り付けられる領域を示している。開口16aを取り囲むベース16の内周から、ブラシホルダ15が取り付けられていない領域に切り込まれた2本の切り込み部16fに挟まれた部分が、第1の曲げ部16cでブラシホルダ15が取り付けられた側に折り曲げられる。さらに、第1の曲げ部16cで折り曲げられた部分は、第2の曲げ部16dで開口16aの方向に折り曲げられて折り曲げ面16eが形成される。折り曲げられたベース16の一部の形状は、図2に示すように、鉤型の形状になる。
【0017】
ブラシホルダ15c、15dのそれぞれの側面に設けられた切欠き15eを介して、リードワイヤ18の一端は折り曲げ面16eに隣接して設けられたブラシ12bと接続される。リードワイヤ18の他端に連なる側部は、折り曲げ面16eと溶接部18aで溶接して接続される。リードワイヤ18は溶接部18aでベース16に接地される。ベース16の表面である取付面16bと溶接部18aとは離間している。なお、正極側のブラシ12aと一端で接続されたリードワイヤ(図示せず)の他端は、モータ2の外部に設けられたバッテリ(図示せず)に接続される。
【0018】
取付面16bと溶接部18aとが離間しているため、ベース16の表面を伝って侵入した水分およびベースの表面で結露した水分の、溶接部18aを介したリードワイヤ18へ付着は抑制される。また、折り曲げ面16eを含む平面は電機子軸10に対して垂直な面であるため、リードワイヤ18を溶接する際、電機子軸10に平行な方向から溶接部18aに対して溶接用電極を押し当てることができる。この溶接用電極を押し当てる方向は、取付面16bにリードワイヤ18を溶接していた従来の位置での溶接の場合と同じ方向であるため、設備の変更を必要とせず、従来と同様にリードワイヤ18を溶接することができる。また、リードワイヤ18の伸長する方向と取付面16bとは平行であるため、リードワイヤ18を取付面16bに溶接するときと比較して、リードワイヤ18の長さは短縮できる。また、溶接部18aが設けられる領域が折り曲げ面16eの領域に限定されるため、リードワイヤ18を溶接する際に溶接用電極を押し当てる位置の位置決めが容易である。
【0019】
次に、スタータ100の動作について説明する。ソレノイドスイッチ1がオンされると、バッテリ(図示せず)からブラシ12、整流子11を介して電機子コイル9に電流が供給される。電機子コイル9に流れる電流がヨーク6に設置された磁石7からの磁束と鎖交することで、電機子コイル9に回転トルクが発生し、電機子8が回転する。電機子8が回転すると、電機子8と一体的に配設された整流子11と、整流子11の摺動面11aを摺動するブラシ12とで整流が行われる。電機子8の回転により、電機子8に連結された伝達機構部(図示せず)も回転し、伝達機構部はエンジン(図示せず)に連結されたリングギヤ(図示せず)と噛合ってエンジンを始動させる。
【0020】
なお、図2に示したように、溶接部18aを折り曲げ面16eの一方の側であるブラシホルダ15の搭載側に設けたがこれに限るものではない。図4は、実施の形態1に係るスタータ100が備えた別のブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。図4に示すように、溶接部18aを折り曲げ面16eの他方の側に設けても構わない。他方の側に設けても溶接部18aと取付面16bとは離間しているため、溶接部18aを介したリードワイヤ18への水分の付着は抑制される。また、図3に示したように、ベース16の内周から2本の切り込み部16fを設けたがこれに限るものではない。図5は、実施の形態1に係るスタータ100が備える別のベース16の折り曲げ面16e形成前の平面図である。図5に示すように、ベース16の外周から2本の切り込み部16fを設けても構わない。2本の切り込み部16fに挟まれた部分が、第1の曲げ部16cでブラシホルダ15が取り付けられた側に折り曲げられる。さらに、第1の曲げ部16cで折り曲げられた部分は、第2の曲げ部16dで開口16aと反対の方向に折り曲げられて折り曲げ面16eが形成される。図6は、実施の形態1に係るスタータ100が備えた別のブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。外周から切り込み部16fを設けても、図6に示すように、内周から切り込み部16fを設けた場合と同様に折り曲げ面16eを形成できる。
【0021】
以上のように、このスタータ100において、一端でブラシ12と接続されたリードワイヤ18の他端は折り曲げ面16eと溶接部18aで溶接して接続され、ベース16の取付面16bと溶接部18aとは離間しているため、ベース16の表面を伝って侵入した水分およびベースの表面で結露した水分の、リードワイヤ18への付着を抑制することができる。また、ベース16の一部を折り曲げて鉤型の形状に加工した折り曲げ面16eに溶接部18aを設けており、従来のベース16を利用できるため、容易に取付面16bと離間した折り曲げ面16eを作製することができる。また、折り曲げ面16eを含む平面が電機子軸10に対して垂直な面である場合、溶接用電極の押し当て方向が従来と同じであるため、製造設備および製造工程を変更することなく、従来の溶接位置での溶接の場合と同様にリードワイヤ18を溶接することができる。また、リードワイヤ18の伸長する方向と取付面16bとが平行である場合、リードワイヤ18を取付面16bに溶接する場合と比較してリードワイヤ18の長さが短縮できるため、リードワイヤ18の材料費を抑制することができる。また、溶接部18aが設けられる領域が折り曲げ面16eに限定され、リードワイヤ18を溶接する際に溶接用電極を押し当てる位置の位置決めが容易であるため、製造工程を簡略化することができる。
【0022】
実施の形態2.
実施の形態2に係るスタータ100について説明する。図7はスタータ100が備えたブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。実施の形態2に係るスタータ100は、折り曲げ面16eの位置が実施の形態1とは異なる構成になっている。
【0023】
実施の形態2では、第2の曲げ部16dの位置を変えて、取付面16bから折り曲げ面16eまでの高さが、実施の形態1と比較して高くなるように折り曲げ面16eが設けられている。折り曲げられたベース16の一部の形状は、実施の形態1と同様に鉤型の形状で、組立性を変更することなく、第2の曲げ部16dの折り曲げで設けられた折り曲げ面16eに、溶接部18aが設けられる。溶接部18aと取付面16bとがさらに離間しているため、ベース16の表面を伝って侵入した水分およびベースの表面で結露した水分の、溶接部18aを介したリードワイヤ18への付着はさらに抑制される。なお、折り曲げ面16eを含む平面は電機子軸10(図7の一点鎖線)に対して垂直な面であるため、設備の変更を必要とせずに従来の位置(取付面16b)での溶接の場合と同様にリードワイヤ18を溶接することができる。
【0024】
以上のように、このスタータ100は溶接部18aと取付面16bとがさらに離間して設けられているため、ベース16の表面を伝って侵入した水分およびベースの表面で結露した水分の、リードワイヤ18へ付着をさらに抑制することができる。
【0025】
実施の形態3.
実施の形態3に係るスタータ100について説明する。図8はスタータ100が備えたブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。実施の形態3に係るスタータ100は、取付面16bから折り曲げ面16eの間のベース16の一部に、切欠き部19を設けた構成になっている。
【0026】
取付面16bから折り曲げ面16eの間のベース16の一部である第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dに、切欠き部19が設けられている。第1の曲げ部16cにおいては、両側面のそれぞれに切欠き部19aが設けられている。第2の曲げ部16dにおいては、中央に、第2の曲げ部16dの一部をくり抜いた切欠き部19bが設けられている。切欠き部19aおよび切欠き部19bを設けることで、ベース16の取付面16bから溶接部18aに至る水分の経路が縮小されるため、溶接部18aを介したリードワイヤ18への水分の付着はさらに抑制される。切欠き部19aおよび切欠き部19bは第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dに設けられているため、第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dを折り曲げる前に切欠き部19aおよび切欠き部19bを形成しておくことで、これらを折り曲げる加工は容易となり、加工性は向上する。
【0027】
なお、第1の曲げ部16cには両側面、第2の曲げ部16dには中央に切欠き部19を設けたが、切欠き部19を設ける位置はこれに限るものではなく、第1の曲げ部16cの中央、第2の曲げ部16dの両側面に設けても構わない。また、第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dの双方に切欠き部19を設けたが、第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dの少なくとも一方に切欠き部19を設けても構わない。また、図9は実施の形態3に係るスタータ100が備えた別のブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。図9に示すように、第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dの間のベース16の一部に切欠き部19を設けても構わない。
【0028】
以上のように、このスタータ100において、取付面16bから折り曲げ面16eの間のベース16の一部に切欠き部19を設けることで、ベース16の取付面16bから溶接部18aに至る水分の経路が縮小されるため、溶接部18aを介したリードワイヤ18への水分の付着をさらに抑制することができる。切欠き部19を第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dに設けた場合、第1の曲げ部16cと第2の曲げ部16dを折り曲げる加工は容易となるため、加工性を向上させることができる。
【0029】
実施の形態4.
実施の形態4に係るスタータ100について説明する。図10はスタータ100が備えたブラシ保持装置17の外観を示す斜視図である。実施の形態4に係るスタータ100は、第2の曲げ部16dに設けた切欠き部19bが実施の形態3とは異なる構成になっている。
【0030】
実施の形態3では、第2の曲げ部16dにおいて、中央に、第2の曲げ部16dの一部をくり抜いた切欠き部19bを設けたが、実施の形態4では切り欠いた箇所をくり抜くのではなく、切欠き部19bに加えて、切り欠かれた箇所が突出するように突出部20を設けている。突出部20を設けることでも、ベース16の取付面16bから溶接部18aに至る水分の経路が制限されるため、溶接部18aを介したリードワイヤ18への水分の付着は抑制される。また、突出部20とすることで、くり抜いた部分に相当する不要な部材を廃棄する必要がないため、製造工程は簡略化される。
(【0031】以降は省略されています)

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