JPH05211740A - スタータ用モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィールドコイルの緩み防止が可能なスタータ
用モータの提供。 【構成】インシュレータ６はフィールドコイル３３の互
いに隣接するコイルエンド部３３ａの間の周方向間隙に
個別に圧入されるインサート部６２を備え、各インサー
ト部６２はリング部６１によって一体保持されている。
インサート部６２はフィールドコイル３３のコイルエン
ド部３３ａを圧迫して、コイル切断後のフィールドコイ
ル３３の緩みを防止する。逆に、インサート部６２はフ
ィールドコイル３３のコイルエンド部３３ａに圧迫され
てヨーク３１内に保持される。その結果、フィールドコ
イル３３を高占積率で巻装でき、高出力化が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スタータ用モータに
関し、詳しくはスタータ用モータのフィールドコイルの
緩み防止機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスタータ用モータのフィールドコ
イル巻装に関連する工程を説明すると、まずポールコア
にフィールドコイルを巻線した後、コイル緩み防止のた
めにコイルの巻き終わり部分を引っ張りつつ切断し、そ
の後、二次粉体処理と呼ばれるプロセスによりフィール
ドコイルを一体固定していた。

【０００３】なおこの二次粉体処理は、巻線終了後のヨ
ーク全体の周囲を加熱し高温にした後樹脂粉末を吹き付
けて樹脂粉末を軟化させ、フィールドコイル表面に絶縁
樹脂層を形成するとともに、この絶縁樹脂層によりフィ
ールドコイルを一体固定し、更にフィールドコイルとヨ
ークやポールコアとの接合を図るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
高出力化のためにフィールドコイルの占積率の向上を図
ると、巻線時におけるフィールドコイルの巻線抵抗力が
増大するために巻線後の端末処理に際してコイルの戻り
が生じ、二次粉体処理前にフィールドコイルが緩んでし
まうという問題が生じることがわかった。

【０００５】この問題を解決する一案として、フィール
ドコイルの巻線力を増加することも考えられるが、フィ
ールドコイルの損傷あるいは劣化を生じる可能性が考え
られ、得策ではない。本発明は、上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、フィールドコイルの緩み防止が可能な
スタータ用モータを提供することをその目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のスタータ用モー
タは、ハウジングに固定された円筒形のヨークと、該ヨ
ークの内周面に周方向へ所定間隔を隔てて固定された複
数のポールコアと、該ポールコアに巻装されたフィール
ドコイルとを備えるスタータ用モータにおいて、前記フ
ィールドコイルの互いに隣接するコイルエンド部の間の
周方向間隙に個別に嵌入されて前記コイルエンド部を圧
迫する複数のインサート部と、該各インサート部を一体
支持する円環状のリング部とを有し、電気絶縁性樹脂か
らなるフィールドコイル緩み防止用のインシュレータを
備えることを特徴としている。

【０００７】

【作用】各インサート部は、フィールドコイルの互いに
隣接するコイルエンド部の間の周方向間隙に個別に嵌入
されてコイルエンド部を圧迫する。そのためにフィール
ドコイルの巻線緩み（単に緩みという）が防止される。
逆に、インサート部は隣接するコイルエンド部に挟持さ
れてフィールドコイルからの脱落が防止される。

【０００８】インシュレータのリング部は、各インサー
ト部を一体保持するとともに各インサート部の一括嵌入
を可能とする。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスタータ用
モータは、フィールドコイルの互いに隣接するコイルエ
ンド部の間の周方向間隙に個別に嵌入されるインサート
部と、各インサート部を一体保持するリング部とを有す
るインシュレータを装備しているので、フィールドコイ
ルのコイルエンド部をインサート部により圧迫して、巻
線後のフィールドコイルの緩みを防止することができ
る。

【００１０】また、フィールドコイルを高占積率で巻装
しても緩みが生じないので、モータの高出力化や小型化
といった効果を奏することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るスタータ用モ
ータを図面に基づいて説明する。まず、本実施例のスタ
ータの全体構成及び動作について図１により説明する。
このスタータは減速型スタータであって、ピニオンギヤ
側（フロント側）に配設されるフロントケース１１と、
このフロントケース１１のリヤ側に締結されるセンター
ケース１２とからなり、両ケース１１、１２間の内部空
間は後述する減速ギヤ機構及び一方向クラッチを収容す
るためのギヤ空間となっている。

【００１２】センターケース１２はそれぞれリヤ側に開
口するモータ収容用孔部１２ａ及びマグネットスイッチ
収容用孔部１２ｂを有し、孔部１２ｂにはマグネットス
イッチ２が収容され、孔部１２ａにはスタータ用モータ
３が収容されている。スタータ用モータ３は、センター
ケース１２のモータ収容用孔部１２ａの底部の段差に前
端部が嵌入される円筒上のヨーク３１を備え、ヨーク３
１の内周面には４個のポールコア３２が周方向９０度間
隔で固定され、各ポールコア３２に各一極分のフィール
ドコイル３３が巻装されている。

【００１３】ヨーク３１の後端部にはヨーク３１の後端
開口を閉鎖するべく碗状のエンドフレーム３４が嵌合さ
れており、ヨーク３１及びエンドフレーム３４はセンタ
ーケース１２を貫通する長ボルト（図示せず）によりフ
ロントケース１１に締結されている。センターケース１
２及びエンドフレーム３４は軸受けを介してアーマチャ
軸３５を支承しており、アーマチャ軸３５にスプライン
嵌着されたアーマチャコア３６にはアーマチャコイル３
７が巻装されている。

【００１４】アーマチャ軸３５の後端部には電気絶縁筒
３８の外周に埋め込まれたコンミテータ３９が装備され
ており、各コンミテータ３９にはアーマチャコイル３７
の端部が接続されている。コンミテータ３９の外周には
エンドフレーム３４に支持されて４個のブラシ９（一個
のみ図示）が互いに９０度間隔で押し付けられている。
各ブラシ９はブラシホルダ９１に装着され、ブラシホル
ダ９１はエンドフレーム３４に固定されている。 各ポ
ールコア３２にそれぞれ巻装された４極分のフィールド
コイル３３は直並列に接続され、その一端は互いに１８
０度離れた一対のブラシ（図示せず）に接続され、残る
一対のブラシ９（一個だけ図示）は導電片９２を介して
ア−スビス９３によりエンドフレーム３４にアースされ
ている。

【００１５】センターケース１２を貫通して上記ギヤ空
間の上部に突出するアーマチャ軸３５の前端部はアイド
ルギヤ４１を介して一方向クラッチ４２の外筒部に噛合
しており、この外筒部が嵌着される一方向クラッチ４２
の内筒部４３は軸受けによりフロントケース１１及びセ
ンターケース１２に支承されている。この内筒部４３内
にはドライブシャフト４６が回転自在かつ軸方向進退自
在に収容されている。上記一方向クラッチ４２の内筒部
４３から突出するドライブシャフト４６の前端部の外周
面にはピニオンギヤ筒４４が軸方向進退自在にスプライ
ン嵌着されており、ピニオンギヤ筒４４の外周面にはリ
ングギヤと噛合するためのピニオンギヤ４５が形成され
ている。ドライブシャフト４６の後端部の外周面にはヘ
リカルスプライン溝が形成され、このヘリカルスプライ
ン溝はドライブシャフト４６の前進時に、一方向クラッ
チ４２の内筒部４３の内周面のヘリカルスプライン溝に
噛合可能となっている。

【００１６】一方、マグネットスイッチ２はグランドプ
レート２１、２２からなる静磁路を有し、グランドプレ
ート２１の前端がセンターケース１２にかしめられてい
る。グランドプレート２１、２２は保持コイル２３及び
吸引コイル２４巻装のコイルボビン２５を挟持するとと
もに、コイルボビン２５を通じてグランドプレート２２
をセンターケース１２に押し付けている。コイルボビン
２５内には可動磁路を成すプランジャ２７が軸方向進退
自在に保持され、プランジャ２７内にはプッシュロッド
２６が軸方向進退自在に保持されている。プッシュロッ
ド２６の前端はセンターケース１２を貫通して一方向ク
ラッチ４２の内筒部４３内に突出し、ドライブシャフト
４６の後端凹部に嵌入している。この後端凹部の奥底部
材にはスチールボール（図示せず）が回転自在に収容さ
れており、プッシュロッド２６は前進してこのボール４
６を介してドライブシャフト４６を前進させる。

【００１７】更にプランジャ２７の後端部外周には可動
接点リング２８がプランジャ２７に電気絶縁されつつ進
退自在に嵌着されている。一方、プランジャ２７の前進
時に可動接点板２８と接触可能な位置にて、固定接点片
２９がセンターケース１２の後端部に電気絶縁されつつ
支持され、固定接点片２９はターミナル３０に接続され
ている。

【００１８】５０はドライブスプリングであってプラン
ジャ２７に対してプッシュロッド２６を前方に付勢して
いる。５２はリターンスプリングであってプランジャ２
７に対して上記スチールボール（図示せず）を介してド
ライブシャフト４６を前方に付勢している。５３は接点
スプリングであってプランジャ２７に対して可動接点リ
ング２８を前方に付勢している。５４はドライブシャフ
トスプリングであって一方向クラッチ４２の内筒部４３
に対してドライブシャフト４６を後方に付勢している。
５６はピニオンギヤスプリングであってドライブシャフ
ト４６に対してピニオンギヤ筒４４を前方に付勢してい
る。

【００１９】この装置では、キースイッチオンにより吸
引コイル２４及び保持コイル２３に通電されてプランジ
ャ２７が前進し、それによりピニオンギヤスプリング５
６に押されてピニオンギヤ４５が前進し、リングギヤ
（図示せず）に噛み合うとともに、ドライブシャフト４
６が一方向クラッチ４２の内筒部４３にヘリカルスプラ
イン嵌合する。

【００２０】接点２８、２９が短絡すると吸引コイル２
４が短絡されるとともに直流直巻電動機であるスタータ
用モータに通電され、スタータ用モータの始動によりア
イドルギヤ４１、一方向クラッチ４２を通じてドライブ
シャフト４６、ピニオンギヤ４５が回転され、リングギ
ヤ（図示せず）を通じてエンジンが始動される。次に、
ヨークアセンブリ１００の断面図を図２に示し、その側
面図を図４に示す。

【００２１】このヨークアセンブリ１００は、上記説明
したヨーク３１、ポールコア３２、フィールドコイル３
３の他に、図４に示すように、フィールドコイル３３の
一端にプレート５１を介して接続された一対のブラシ９
（一個だけを図示）、フィールドコイル３３の他端にフ
ープ５１を介して接続されたリード５３、図１に示すよ
うに引き出し線位置決め用のインシュレータ５９、図２
及び図４に示すようにインシュレータ６を有している。

【００２２】ポールコア３２は、部分円筒部３２ａと、
この部分円筒部３２ａの外周中央から遠心方向に突設さ
れる軸柱部３２ｂとからなり、軸柱部３２ｂはヨーク３
１の内周面に溶接等により固定されている。フィールド
コイル３３は軸柱部３２ｂに巻装されており、フィール
ドコイル３３の巻き終わり部分は図２中、上部すなわち
図１におけるリヤ側に引き出されてプレート５１により
結束されている。

【００２３】プレート５１は低融点金属を素材とするス
リーブであって、高温環境でかしめることによりプレー
ト５１に接するエナメルが剥離してフィールドコイル３
３とプレート５１とが電気的に接続される。更にプレー
ト５１の外面にブラシ９やリード５３が接合されてい
る。フィールドコイル３３はポールコア３２側で径大
に、ヨーク３１の内周面側で径小となるように巻装され
ており、そのために図２に示すように断面略三角形状の
隙間Ｓがヨーク３１の内周面とフィールドコイル３３の
コイルエンド３３ａとの間に形成されている。なおここ
では、フィールドコイル３３のフロント側又はリヤ側の
端部（すなわち軸方向端部）をコイルエンド３３ａと称
する。

【００２４】引き出し線位置決め用のインシュレータ５
９は、フィールドコイルの引き出し線に端末処理を行う
場合の引き出し線の位置決めを行うリング状樹脂部材で
あって、ヨーク３１のリヤ側の内周面に嵌入され、これ
により引き出し線はインシュレータ５９の内周に設けら
れた溝に嵌入されて位置決めされている。次に、この実
施例の要部をなすインシュレータ６を図２及び図３を参
照して説明する。

【００２５】インシュレータ６は図３の斜視図に示すよ
うに略王冠状を有する未硬化の熱硬化樹脂（ここではフ
ェノール系樹脂）を素材とする円環状部材であって、外
周面は直径ｄの円筒面となっている。インシュレータ６
は略輪板状のリング部６１と、このリング部６１の頂面
から軸方向リヤ側へ延設された４個のインサート部６２
とからなる。

【００２６】リング部６１の内周にはフロント側が径
小、リヤ側が径大となるように段差６３が形成されてお
り、リング部６１のリヤ側の端面６４は径大となるにつ
れてリヤ側に傾斜する凹面となっている。４個のインサ
ート部６２は、周方向へ互いに９０度離れて立設されて
おり、そのリヤ側に伸びた頂部６５から鞍部６６へ向け
て周方向へなだらかに落ち込んでいる。

【００２７】このインシュレータ６は、図１に示すよう
にヨーク３１の内周面にフロント側から嵌入されてお
り、段差６３がポールコア３２の前端部に嵌合し、鞍部
６６に達する端面６４がフィールドコイル３３のコイル
エンド３３ａの表面に当接し、鞍部６６が上記隙間Ｓに
嵌入され、インサート部６２が隣接する２極のフィール
ドコイル３３の間の空間にフロント側から圧入されて、
フィールドコイル３３をほぼ周方向に圧迫している。

【００２８】以下、このヨークアセンブリ１００の製造
工程を説明する。まず、ポールコア３２をヨーク３１に
溶接等により固定した後、フィールドコイル ３３を巻
装し、その後、コイル３３の巻き終わりの巻線部分（引
き出し線部分）を引っ張った状態でインシュレータ６を
ヨーク３１に嵌め込み、それによりフィールドコイル３
３のリヤ側のコイルエンド部周辺を圧迫した状態で上記
巻線部分を切断する。この時、インシュレータ６がフィ
ールドコイル３３を圧迫しているので、フィールドコイ
ル３３の緩みは生じない。なお、各極のフィールドコイ
ル３３の巻装は、それぞれ数本の巻線を数回巻いてなさ
れる。

【００２９】次に、引き出し線位置決め用のインシュレ
ータ５９を嵌めて引き出し線を位置決めし、プレート５
１を嵌めて高温環境でかしめるとともに、フィールドコ
イル３３のリヤ側のコイルエンド部分に二次粉体処理を
行う。なおこの二次粉体処理は、ヨーク全体を高温にす
ることにより高温となったフィールドコイル３３に樹脂
粉末を吹き付けて樹脂粉末を溶解させ、フィールドコイ
ル表面に絶縁樹脂層を形成するとともに、この絶縁樹脂
層によりフィールドコイル３３の各ターンを一体固定
し、更にフィールドコイル３３とヨーク３１やポールコ
ア３２との接合を図るものである。

【００３０】上記高温処理により、熱硬化樹脂を素材と
するインシュレータ６が熱硬化してフィールドコイル３
３などに密着し、フィールドコイル３３を完全に固定す
る。次に、プレート５１にブラシ９やリード５３が接合
されて、ヨークアセンブリ１００が完成される。上記し
たヨークアセンブリ１００が図１のセンターケース１２
内に装入されると、インシュレータ６の底端面６０及び
外周面がセンターケース１２に密接する。

【００３１】この実施例のインシュレータ６の作用効果
を以下に説明する。まずインシュレータ６によりフィー
ルドコイル３３の緩みを防止するとともに、フィールド
コイル３３のフロント側のコイルエンド３３ａに密着し
てインシュレータ６の一体固定を行うので、この部分の
二次粉体処理を省略することができ、更に緩みなしに高
占積率でフィールドコイル３３を巻装することができ、
高出力化を図ることができる。

【００３２】また、インシュレータ６はセンターケース
１２とヨーク３１、ポールコア３２及びフィールドコイ
ル３３とを密接させるので、各種機械振動に対してスタ
ータ用モータ、特にヨークアセンブリ１００の剛性強
化、制振を図ることができる。更にこの実施例では、イ
ンシュレータ６はインサート部６２が隣接するフィール
ドコイル３３間に圧入される構成を採用しているので、
単にインシュレータ６をそのリング部６１で軸方向に圧
迫して緩みを防止する場合に比べて、インシュレータ６
が抜けにくく、かつインシュレータ６の保持が容易とな
る利点がある。

【００３３】この実施例のインシュレータ６の変形態様
を図５に示す。このインシュレータ６ａは図１のインシ
ュレータ６に切り欠き部６８を２箇所１８０度対称に設
けて材料節減を図ったものであり、したがってリング部
６１は切り欠き部６８の部位で斜め上方に伸びてインサ
ート部６９と一体となっている。もちろん、各インサー
ト部６２ａにそれぞれ近接して切り欠き部６８を設ける
ことは可能である。この態様では各インサート部６２ａ
は弾性により隣接するフィールドコイルを周方向に圧迫
して、緩みを防止する。

【００３４】また上記実施例ではフィールドコイル３３
のフロント側に緩み防止用のインシュレータ６を設けた
が、リヤ側に設けられる位置決め用のインシュレータ５
９にインシュレータ６の形状を与えてリヤ側で緩み防止
を行うこともできる。また、上記実施例ではインシュレ
ータ６をヨーク３１内に圧入したが、ヨーク３１内に嵌
入した後、機械力でインシュレータ６を塑性変形してフ
ィールドコイル３３に押し付けてもよい。

【００３５】また上記実施例ではフィールドコイル３３
の切断前にインシュレータ６を嵌入したが、切断後に嵌
入することもできる。この場合、インシュレータ６の押
し込みにより、切断後に緩んだフィールドコイル３３の
巻き終わり部分がリヤ側、即ち巻き込み方向に押し込ま
れるので、フィールドコイル３３が再度締まりつつ保持
されるという効果を奏することができる。

【００３６】また上記実施例ではインシュレータ６を熱
硬化樹脂により形成したが、熱可塑性樹脂を用いること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスタータの断面図、

【図２】図２は図１のヨークアセンブリの断面図であ
り、特にインシュレータは図３のＡ−Ａ線矢視断面図、

【図３】図１のインシュレータの斜視図、

【図４】図２のヨークアセンブリの側面図、

【図５】図３のインシュレータの変形態様を示す斜視
図、

【符号の説明】

６はインシュレータ、３１はヨーク、３２はポールコ
ア、３３はフィールドコイル、６１はリング部、６２は
インサート部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに固定された円筒形のヨーク
   と、該ヨークの内周面に周方向へ所定間隔を隔てて固定
   された複数のポールコアと、該ポールコアに巻装された
   フィールドコイルとを備えるスタータ用モータにおい
   て、 前記フィールドコイルの互いに隣接するコイルエンド部
   の間の周方向間隙に個別に嵌入され前記コイルエンド部
   を圧迫する複数のインサート部と、該各インサート部を
   一体支持する円環状のリング部とを有し、電気絶縁性樹
   脂からなるフィールドコイル緩み防止用のインシュレー
   タを備えることを特徴とするスタータ用モータ。