JPH01227642A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電動機、あるいは発電機等の回転電機に関し
、主に車両用内燃機関のスタータに用いて好適な回転電
機にかかわる。１ し従来の技術］ 従来より、車両用内燃機関のスタータなどの電動機（実
開昭６１−５８８４３号公報など）は、ブラケットにブ
ラシホルダを固着した後、ブラシホルダ内にブラシを挿
入し、ブラケットにアーマデユアを組み付け、ブラシを
整流子に押圧させるためのコイル状ブラシスプリング（
以下コイルスプリングと略す）をブラシホルダ内に挿入
して製造される。、このように、組み立て工程で、整流
子を組み付けた後に、コイルスプリングを挿入している
ので、ブラシホルダの整流子側の面を除く５面のうち１
面は、開口した状態で成形する必要があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、上記のような従来の電動機は、ブラシホルダ
に別途成形された蓋体が必要となり、部品点数が増加し
、組み句け■数も増加するという課題があった。

さらに、一般にブラシは、整流子との接触面積を大きく
するために、断面形状が長方形に成形されているので、
ブラシ箱も長方形に成形される。

よって、コイルスプリングは、ブラシの偏摩耗を防止す
る必要からブラシを整流子の表面に偏荷重なく接触させ
るために、外周が長方形のブラシ箱の内壁に接触して、
ブラシ箱内で位置のズレのない比較的高価な楕円形のコ
イルスプリングを使用していた。したがって、従来の電
動機では、ブラシ箱内で径方向に移動し、整流子の表面
に偏荷重を付与する恐れのある安価な円筒形のコイルス
プリングを用いることができなかった。

そこで、本出願人等は、日本電装公開技法Ｎ０８５４−
１７７　（昭和６２年７月１５日発行）において、ブラ
シの穴内に挿入される四角柱を有するブラシターミナル
にコイルスプリングを外嵌して、ブラシターミナルにブ
ラシの取付位置を決める位置決めや、コイルスプリング
の座面を兼ねさせたブラシホルダを提案したが、このブ
ラシホルダにおいては、ブラシに穴開は加工を施す必要
があり、ブラシの断面積が従来のブラシより小さくなる
ので、ブラシの耐久性を低下させる恐れがあった。

本発明は、部品点数を増加させることなく、ブラシター
ミナルによってブラシスプリングの座面を形成でき、ブ
ラシが偏荷重なく整流子またはスリップリングなどの接
触子に接触でき、ブラシの耐久性を向上できる回転電機
の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の回転電機は、回転する導体と固定された電気機
器とを電気的に接続する整流子またはスリップリングな
どの接触子を有し、固定部材に回転自在に支持された回
転子と、 前記接触子に摺接しながら、その接触子と電気的に接続
するブラシと、 該ブラシを前記接触子に押圧させるコイル状ブラシスプ
リングと、 前記接触子に向って開口した開口部を有し、前記ブラシ
および前記ブラシスプリングを収納するブラシ箱と、 ゛　該ブラシ箱内に、そのブラシ箱に対して交差的に差
し込まれ、前記ブラシスプリングの軸方向または径方向
の移動を規制して、前記ブラシスプリングを支持する支
持手段を有し、前記ブラシを介して前記接触子と前記電
気機器との電気的接続を仲介するブラシターミナルとを
備えた構成を採用した。

［作用コ 本発明の回転電機は上記構成により、っぎの作用を有す
る。

ブラシを介して、回転する導体と固定された電気機器と
を電気的に接続する整流子またはスリップリングなどの
接触子と電気機器との電気的接続を仲介するために必須
のブラシターミナルを、ブラシおよびコイル状ブラシス
プリングが遊嵌されたブラシ箱内に、そのブラシ箱に対
して交差的に差し込むことによって、部品点数を増加さ
せることなく、ブラシスプリングの座面を形成できる。

また、ブラシターミナル設けられた支持手段によって、
ブラシスプリングの軸方向または径方向の移動を規制し
て、ブラシスプリングを支持しているので、ブラシスプ
リングによって接触子に押圧されるブラシは偏荷重なく
、接触子に摺接することとなり、ブラシの偏摩耗を防止
できる。

［発明の効果］ 本発明の回転電機は上記構成および作用により、つぎの
効果を奏する。

部品点数を増加させることなく、ブラシスプリングの座
面を形成できる。ブラシが偏荷重なく、接触子に摺接さ
せながら、接触子に□接触することができ、ブラシの偏
摩耗を防止できるため、ブラシの耐久性を向上できる。

［実施例コ　□ 本発明の回転電機の一実施例を第１図ないし第５図に基
づき□説明する。　　□ 第１図は本発明の一実施例に採用された自動車用内燃機
関のスタータのモータ部１の要部を示す。

自動車用内燃機関のスタータ（回転電機）Ａのモータ部
１は、回転する導体であるノーマチ１アコイル（図示せ
ず）、アーマチュアコア（図示せず）、整流子１１およ
び回転軸１２から構成される回転子であるアーマチュア
Ｂと、円筒状のヨーク２、フェライト磁石等の永久磁石
であるポールコア（図示せず）、＋側ブラシ３ａおよび
一側ブラシ３ｂとを備える。１３はアーマチユアＢのス
ラスト調整用ワッシャである。

ヨーク２は、強磁性体製で、内周壁に永久磁石のボール
コアが取イ１けられ、回転軸１２を同軸的に収容する筒
状部２１と、該筒状部２１の後端部２２の外周より外方
へ延設され、固定部材であると共に電気機器であるブラ
ケット４にねじ２３により締結されるための締結穴２４
を有するフランジ部２５が形成されている。

＋側ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂは、長方形で、ヨ
ーク２側端部がブラシホルダ５内に収納され、アーマチ
ュアＢ側端部がブラシホルダ５より突出するようにブラ
シホルダ５に組み込まれている。＋側ブラシ３ａおよび
一側ブラシ３ｂは、ピグテール３１．３２が一体的に組
み込まれている。

また、＋側ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂは、コイル
スプリング３３．３４によって、整流子１１の表面に押
圧され、整流子１１の表面に摺接しながら整流子１１と
電気的に接続する。

ブラケット４は、第２図にも示すごとく、鋳造アルミニ
ウム製で、ヨーク２のフランジ部２５の外壁面に固着さ
れるフランジ部４０、該フランジ部４０の内周に形成さ
れた円環状部４１、および円環状部４１の内周より後方
（第１図において図示左方向）に向って延設された筒状
部４２から構成されている。

フランジ部４０には、ヨーク２のフランジ部２５をねじ
２３により締結するための締結穴４３、および内燃機関
への取伺けのための取イ４穴（図示せず）が形成されて
いる３゜ 円環状部４１の内壁面には、ブラシホルダ５を組み付け
るための２つの突起部４４が形成されている。

また、円環状部４１には、ヨーク２の後端部２２の内周
面と印部嵌合するリング状側壁４５、＋側ブラシ３ａの
ピグテール３１が溶接される＋側ブラシターミナル６を
外部に取出す取出穴４６、および−側ブラシ３ｂのピグ
テール３２が溶接される一側ブラシターミナル７を固着
する溝４７が形成されている。

筒状部４２には、内燃機関の潤滑油などのスタータへの
流入を阻止するオイルシール４８、および回転軸１２を
回転、自在に支持するためのベアリング４９が組み付け
られている。

ブラシホルダ５は、第２図ないし第４図にも示すごとく
、熱硬化性樹脂製で、ブラケット４から電気的に絶縁さ
れている。このブラシホルダ５は、ブラケット４の円環
状部４１の内壁面に固着された円環状の平板部５１と、
２つのブラシ箱５２とが一体的に成形されている。

平板部５１は、２つのブラシ箱５２０間に突起部４４に
嵌め込まれる嵌込穴５１ａが形成され、この嵌込穴５１
ａ内に突起部４４を嵌め込Ｉυだ後、突起部４４の先端
をかしめることによって、ブラシホルダ５は、ブラケッ
ト４の円環状部４１の内壁面に固着される。

ブラシ箱５２は、外郭が台形状を呈し、＋側ブラシ３ａ
または一側ブラシ３ｂを収納する長方形の収納部５３、
該収納部５３の天板５４、収納部５３の底板５５、およ
び天板５４と底板５５を連結する側壁５６を有する。ま
た、ブラシ箱５２には、整流子側に向って開口した第１
の開口部５７、および該第１の開口部５７に対向した位
置で（ヨーク側に向って）開口した第２の開口部５８が
形成されている。

ブラシ箱５２内には、その第２の開口部５８がわを塞ぐ
ように＋側ブラシターミナル６または一側ブラシターミ
ナル７がブラシ箱５２に対して交差的に差し込まれてい
る。

収納部５３には、＋側ブラシ３ａまたは一側ブラシ３ｂ
が移動自在に嵌め込まれ、その＋側ブラシ３ａまたは一
側ブラシ３ｂの外方端がわにブラシスプリング３３．３
４が遊嵌されている。

天板５４には、その天板５４のヨーク側端部５４ａより
直交方向に延設され、ピグテール３１．３２のヨーク２
内周壁への接触防止用の側板５４ｂが設けられている。

また、天板５４には、＋側ブラシターミナル６または一
側ブラシターミナル７の先端を突出させると共に、ピグ
テール３１またはピグテール３２を取出すための丁の字
型のスリット５４ｃまたはスリット５４ｄが形成されて
いる。

＋側ブラシ３ａを収納するブラシ箱５２の底板５５のヨ
ーク側には、ブラケット４の円環状部４１の取出穴４６
に対応した位置に取出穴４６よりやや大きな矩形状の開
口部５５ａが形成されている。ここで取出穴４６、開口
部５５ａおよび天板５４のスリット５４Ｃのヨーク側部
分は、＋側ブラシターミナル６が挿通可能なように直線
上に配されている。

一方、−側ブラシ３ｂを収納するブラシ箱５２の底板５
５には、ブラケット４の円環状部４１に形成された溝４
７に対応した位置に、−側ブラシターミナル７が挿通可
能な開口部５５ｂが形成されている。

ここで、溝４７、開口部５５ｂ１および天板５４のスリ
ット５４ｄのヨーク側部分は、−側ブラシターミナル７
が挿通可能なように直線上に配されている。

側壁５６には、断面積□が天板５４より底板５５に向っ
て漸増するように外側に斜面が形成されている。

＋側ブラシターミナル６は、プレート状で、略コの字型
を呈・し、＋側ブラシ３ａを介して整流子１１と固定さ
れた電気機器であるＩｌｍ（図示せず）との電気的接続
を仲介するように働く。＋側ブラシターミナル６は、第
２図および第５図に示すごとく、ヨーク２およびブラケ
ット４から電気的に絶縁するために、ブラケット４の円
環状部４１に形成された取出穴４６に圧入されるブツシ
ュ６１にインサート成形されている。

＋側ブラシターミナル６のブラケット４内に挿入されて
いる部分は、ブラシ箱５２の第２の開口部５８を全体的
または部分的に塞ぐと共に、また円筒形のコイルスプリ
ング３３のヨーク側端部を係止する座面部６２を兼ねて
いる。また、この座面部６２には、ブラシ箱５２の収納
部５３の中心位置に対応した個所に、コイルスプリング
３３の軸方向または径方向の移動を規制して、コイルス
プリング３３の外方端を支持する支持手段として働く突
起６３が形成されている。

この突起６３は、コイルスプリング３３の内周に嵌合す
ることによって、コイルスプリング３３を伸長自在に保
持して、＋側ブラシ３ａを偏楠重なく整流子１１の表面
を滑らせながら整流子１１に電気的１こ接続させる。ま
た、突起６３の長さしは、ブラケット４の取出穴４６お
よびブラシホルダ５のブラシ箱５２め底板５５に形成さ
れた開口部５５ａに接触しない長ざとされ、突起６３の
幅Ｗは、コイルスプリング３３の内径とほぼ同一の幅と
されている。

そして、＋側ブラシターミナル６の先端は、ブラシホル
ダ５のブラシ箱５２の天板５４のスリット５４Ｃよりブ
ラシ箱５２の外へ突出し、ピグテール３１を溶接する接
続部６４とされている。

−側ブラシターミナル７は、プレート状で、□−側ブラ
シ３ｂを介して整流子１１とブラケット４との電気め接
続を仲介するように働く。−側ブラシターミナル７は、
一端がブラケツ′ト４の円環状部４１に形成された溝４
７に嵌め込まれ、他端がブラシホルダ５”のブラシ箱５
２の天板５４のスリット５４ｄよリブラシ箱５２の外へ
突出し、Ｉ：″タテール３２をｉ接する接続部７１とさ
れている。

一側ブラシターミナル７のブラケット４内に挿入されて
いる部分は、ブラシ箱５２の第２の開口部５８の全体ま
たは一部分を塞ぐと共に、また円筒形のコイルスプリン
グ３４のヨーク側端部を係止する座面部７２を兼ねてい
る。また、この座面部７２には、ブラシ箱５２の収納部
５３の中心位置に対応した個所に、＋側ブラシターミナ
ル６の突起６３と同様なコイルスプリング３４の軸方向
または径方向の移動を規制して、コイルスプリング３３
の外方端を支持する支持手段として働く突起７３が形成
されている。

本実施例の自動車用内燃機関のスタ゛−タＡのブラケッ
ト４へのブラシホルダ５の取付方法を図に基づき□説萌
する咥　　　　□ 初めに、アルミニウムを鋳造成形することによりヨーク
２およびブラケット４を製造し、熱硬化性樹°脂により
ブラシホルダ５を所定の形状に一体的に成形する。また
、＋側ブラシターミナルおよび一側ブ□ラジターミナル
７メ先端に２本の平行な切り込みを入れ、それらの切り
込み゛で囲まれた部分を整流子１１側に折り曲１ｆ（以
下切り起し成形と呼ぶ）、所定の長さしに切断すること
により突起６３．７３を畦側ブラシターミナルおよび一
側ブラシターミナル７に形成する。突起６３の長さＬは
、取出穴４６を通過することが可能な長さに形成する。

そして、ブラケット４の円環状部４１に形成された取出
穴４６に＋側ブラシターミナル６をインザート成形した
ブツシュ６１を圧入し、さらにブラケット４０筒状部４
２の所定の場所にオイルシール４８およびベアリング４
９を組み付ける。このように、＋側ブラシターミナル６
、−側ブラシターミナル７、オイルシール４８およびベ
アリング４９を組み付けたブラケット４の突起部４４に
平板部５１に形成された嵌込穴５１ａを嵌め込んだ後、
突起部４４の先端を二点鎖線に示すようにビールかしめ
を行うことによって、ブラケット４にブラシホルダ５を
固着する。

このように、ブラケット４にブラシホルダ５を組み付け
、ブラケット４の満４７に一側ブラシターミプル７を嵌
め込むと、＋側ブラシターミナル６および一側ブラシタ
ーミナル７は、それぞれのブラシ箱５２の第２の開口部
５８がわを全体的または部分的に塞ぐようにブラシ箱５
２に対して交差的に差し込まれた状態で固定される。

そして、＋側ブラシ３ａのピグテール３１をブラシ箱５
２の大月板５４に形成されたスリット５４ｃより突出し
た＋側ブラシターミナル６の接続部６４に溶接し、ざら
に−側ブラシ３ｂのピグテール３２をブラシ箱５２の天
板５４に形成されたスリット５４ｄより突出した一側ブ
ラシターミナル７の接続部７１に溶接する。

その後、＋側ブラシターミナル６の突起６３に円筒形の
コイルスプリング３３を嵌合させ、−側ブラシターミナ
ル７の突起７３に円筒形のコイルスプリング３４を嵌合
させる。

そして、これら＋側ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂを
ブラシ箱５２の第１の開口部５７より挿入し、アーマチ
１７Ｂをブラケット４に組み付ける。

したがって、本実施例では、＋側ブラシターミナル６お
よび一側ブラシターミナル７をブラシホルダ５のブラシ
箱５２の第２の開口部５８がねで、ブラシ箱５２に対し
て、交差的に差し込むことによって、部品点数を増加さ
せることなく、ブラシホルダ５のブラシ箱５２の第２の
開口部５８がわを、全体的または部分的に塞ぐことがで
きる。さらに、第２の開口部５８がわに、１−側ブラシ
ターミナル６および一側ブラシターミナル７のコイルス
プリング３３．３４の座面部６２．７２を形成すること
ができる。

また、この＋側ブラシターミナル６および一側ブラシタ
ーミナル７にコイルスプリング３３．３４の突起６３．
７３を設けているので、本実施例のように長方形の＋側
ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂを円筒形のコイルスプ
リング３３．３４によって、整流子１１に押圧した場合
でも長方形の＋側ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂを偏
荷重なく整流子１１の表面に摺接させながら押圧するこ
とができ、＋側ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂと整流
子１１とが確実に電気的に接続できる。

さらに、上述のように＋側ブラシ３ａおよび一側ブラシ
３ｂが整流子１１に偏荷重なく接触するので、＋側ブラ
シ３ａおよび一側ブラシ３ｂの偏摩耗を防止できるため
、→、側ブラシ３ａおよび一側ブラシ３ｂの耐久性を向
上できる。

［他の実施例］ 本実施例では、本発明の回転電機を自動車用内燃機関の
スタータに用いたが、本発明の回転電機をブラシが整流
子またはスリップリングに摺接するその他の電動機、発
電機などに用いても良い。

本実施例では、ブラケットの内壁面とブラシホルダとの
固定方法としてブラケットの内壁面に突起部を設けてビ
ールかしめを用いたが、ブラケットの内壁面に側壁を設
けて、その側壁の内周とブラシホルダの外周との圧入に
よる固定方法を用いても良く、ブラケットとブラシホル
ダとを接着剤等により固着する方法、あるいはヨークの
フランジ部とブラケットのフランジ部との間でブラシホ
ルダの外周を挟着する方法を用いても良い。また、ヨー
クの端部の内周とブラケットの外周とを印部嵌合させ、
ヨークとブラケットを固着することによって、ブラケッ
トにブラシホルダを固着しても良い。さらに、ブラシホ
ルダがブラシ箱のみで構成されていても良く、＋側ブラ
シおよび−側ブラシをそれぞれ収納するブラシ箱が別途
形成されていても良い。

本実施例では、プレート状のブラシターミナルを用いた
が、円柱状、角柱状のブラシターミナルでも良く、コイ
ル状ブラシスプリングの軸方向または径方向の移動を規
制する規制手段を設けていれば種々の形状のブラシター
ミナルを用いることができる。

本実施例では、ブラシターミナルをブラケットに固着、
または取出したが、ブラシターミナルをヨークに固着、
または取出しても良い。ヨークの７ランジ部とブラケッ
トの７ランジ部との間にブラシホルダの外周が挟着され
ている場合には、その挟着部分よりブラシターミナルを
取出すことも考えちれる。

本実施例では、コイル状ブラシスプリングの規制手段と
してブラシターミナルを切り起し成形した突起を用いた
が、ブラシターミナルのブラケット側をコの字状に切り
込みを入れて、突起を切り起しても良く、ブラシスプリ
ングのヨーク側端部をかしめなどによりブラシターミナ
ルに固着したり、ブラシターミナルにブラシスプリング
の圧巻部を係止する穴を設けることによって、径方向の
移動を規制する方法を用いても良い。

ブラシターミナルに支持手段を別途設ける方法も考えら
れるが、部品点数が増加するので、本実施例のようにブ
ラシターミナルに一体的に支持手段を設ける方法が好ま
しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を採用した自動車用内燃機関
のスタータのモータ部の要部を示す側面断面図、第２図
は本発明の一実施例を採用したブラケット、ブラシホル
ダおよび＋側ブラシターミナルの分解図、第３図は本発
明の一実施例を採用したブラケット、ブラシホルダおよ
び＋側ブラシターミナルの組付状態を示す平面図、第４
図は第３図のＤ−Ｄ断面図、第５図は本発明の一実施例
を採用したコイルスプリングおよび＋側ブラシターミナ
ルの分解図である。 図中 Ａ・・・自動車用内燃機関のスタータ（回転電機）Ｂ・
・・アーマデユア（回転子）　　２・・・ヨーク　３ａ
・・・＋側ブラシ　３ｂ・・・−側ブラシ　４・・・ブ
ラケット（固定部材、電気機器）　　５・・・ブラシホ
ルダ６・・・＋・側ブラシターミナル　７・・・−側１
ラシターミナル　３１．３２・・・ピグテール　３３．
３４・−・コイルスプリング　５２・・・ブラシ箱　５
７・・・第１の開口部（開口部）６２．７２・・・座面
部　６３．１３・・・突起（支持手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）回転する導体と固定された電気機器とを電気
   的に接続する整流子またはスリップリングなどの接触子
   を有し、固定部材に回転自在に支持された回転子と、 （ｂ）前記接触子に摺接しながら、その接触子と電気的
   に接続するブラシと、 （ｃ）該ブラシを前記接触子に押圧させるコイル状ブラ
   シスプリングと、 （ｄ）前記接触子に向って開口した開口部を有し、前記
   ブラシおよび前記ブラシスプリングを収納するブラシ箱
   と、 （ｅ）該ブラシ箱内に、そのブラシ箱に対して交差的に
   差し込まれ、前記ブラシスプリングの軸方向または径方
   向の移動を規制して、前記ブラシスプリングを支持する
   支持手段を有し、前記ブラシを介して前記接触子と前記
   電気機器との電気的接続を仲介するブラシターミナルと
   を備えた回転電機。