JP4867834B2 - スタータ及びスタータの製造方法 - Google Patents
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Description
メイン接点は、B端子ボルトを介してモータ回路の高電位側(バッテリ側)に接続されるB固定接点と、M端子ボルトを介してモータ回路の低電位側(モータ側)に接続されるM固定接点と、B固定接点とM固定接点とに対向して可動する可動接点とで構成され、この可動接点が両固定接点に当接して両固定接点間が導通することによりメイン接点が閉状態となり、両固定接点から可動接点が離れて両固定接点間の導通が遮断されることによりメイン接点が開状態となる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、部品点数の削減によるコストダウンを図ると共に、電磁スイッチの小型化を可能にできるスタータを提供することにある。
本発明は、ブラシを介して電機子に通電される整流子モータと、電機子に通電するためのモータ回路に設けられ、このモータ回路の高電位側に接続されるB固定接点と、モータ回路の低電位側に接続されるM固定接点、および、B固定接点とM固定接点とに対向して可動する可動接点とを内部に配置する接点カバーを有し、電磁石の働きにより可動接点を駆動してB固定接点とM固定接点との間を電気的に開閉する電磁スイッチとを備え、この電磁スイッチがモータの径方向外周に近接して配置され、且つ、電磁スイッチの作動軸とモータの電機子軸とが平行に配置されるスタータであって、導電性を有する金属ターミナルを有し、この金属ターミナルの一端側が、モータの径方向外周よりモータの内部に挿入されてプラス側ブラシのピグテールに間接または直接に接続され、金属ターミナルの他端側が、接点カバーの径方向外周より接点カバーの内部に挿入されてM固定接点を形成しており、電磁スイッチは、通電により電磁石を形成するスイッチコイルを内蔵し、このスイッチコイルが、モータ回路と電気的に分離した1コイルで構成されていることを特徴とする。
また、従来のM端子ボルトを廃止することにより、モータ回路との接続に必要な端子ボルトを1本に出来る。つまり、B固定接点をモータ回路の高電位側に接続するための端子ボルトを1本だけ接点カバーに固定すれば良い。この場合、M固定接点を形成する金属ターミナルを接点カバーの径方向外周から接点カバーの内部に挿入しているので、金属ターミナルと1本の端子ボルトとの間に絶縁距離(沿面距離)を大きく確保できる。これにより、2本の端子ボルトが接点カバーの径方向に並んで配置される従来の電磁スイッチと比較した場合に、接点カバーの小径化が可能となる。
請求項1に記載したスタータにおいて、モータは、磁気回路を形成するヨークと、このヨークの開口端に嵌め合わされるエンドフレームとで構成されるケーシングを有し、このケーシングには、金属ターミナルの一端側を内部に挿入するための開口部が形成され、電磁スイッチの接点カバーには、金属ターミナルの他端側を内部に挿入するための開口部が形成され、金属ターミナルは、絶縁性を有する弾性部材に保持され、この弾性部材は、ケーシングに形成された開口部を塞ぐモータ側シール部と、接点カバーに形成された開口部を塞ぐスイッチ側シール部とが設けられていることを特徴とする。
また、エンジン振動を受けた時に、モータと電磁スイッチとの相対振動を弾性部材が吸収することにより、金属ターミナルに加わるストレスを緩和できる。
さらに、モータと電磁スイッチとを組み付ける時に、弾性部材に対し金属ターミナルが容易に撓むことができるので、組み付け性が向上する。
請求項2に記載したスタータにおいて、接点カバーは、M固定接点を形成する金属ターミナルの他端側を支持する接点台座部を有し、弾性部材は、金属ターミナルの他端側が接点台座部に押し付けられた状態で、スイッチ側シール部が接点カバーの開口部に弾性嵌合して組み付けられていることを特徴とする。
この場合、M固定接点を形成する金属ターミナルの他端側が接点台座部に押し付けられた状態で固定されるので、可動接点がM固定接点に当接した時に、M固定接点がぐらつく(振動する)ことはなく、可動接点と安定した接触が得られる。
請求項2または3に記載したスタータにおいて、モータが固定されるハウジングのモータ取付け面からケーシングに形成された開口部までの軸方向距離と、モータ取付け面から接点カバーに形成された開口部までの軸方向距離とが略等しいことを特徴とする。
この場合、弾性部材のモータ側シール部が嵌合するケーシング側の開口部と、弾性部材のスイッチ側シール部が嵌合する接点カバー側の開口部とが、軸方向に略同じ位置に形成されているので、モータと電磁スイッチをハウジングに固定してスタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナルを大きく撓ませる必要はなく、容易に組み付けることができる。
請求項1〜4に記載した何れかのスタータにおいて、金属ターミナルは、平板状に形成されていることを特徴とする。
この場合、例えば、プレス加工により金属ターミナルを容易に製造できる。
また、金属ターミナルの一端側にプラス側ブラシのピグテールを接続する際に、金属ターミナルの平面に接続できるので、ピグテールとの結線が容易である。
更に、金属ターミナルの板厚方向をスタータの軸方向に向けて使用することで、スタータの軸方向長さを短くすることに寄与できる。
請求項2〜4に記載した何れかのスタータの製造方法であって、金属ターミナルは、一端側がプラス側ブラシのピグテールに結線され、他端側がモータの径方向外側に突き出た状態で、弾性部材を介してモータ側に組み付けられており、その後、モータと電磁スイッチをハウジングに固定してスタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナルの他端側を電磁スイッチの接点カバーに形成された開口部より接点カバーの内部に挿入してM固定接点を形成することを特徴とする。
金属ターミナルは、弾性部材に保持され、その弾性部材を介してモータ側に組み付けられた状態でスタータASSYを組み立てることができる。この場合、予め、金属ターミナルの一端側がプラス側ブラシのピグテールに結線されているので、スタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナルの他端側を接点カバーに形成された開口部より接点カバーの内部に挿入するだけで良い。
請求項2〜4に記載した何れかのスタータの製造方法であって、金属ターミナルは、接点カバーの内部に挿入された他端側がM固定接点を形成し、一端側が接点カバーの径方向外側に突き出た状態で、弾性部材を介して電磁スイッチ側に組み付けられており、その後、モータと電磁スイッチをハウジングに固定してスタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナルの一端側がプラス側ブラシのピグテールに結線されることを特徴とする。
金属ターミナルは、弾性部材に保持され、その弾性部材を介して電磁スイッチ側に組み付けられた状態でスタータASSYを組み立てることができる。この場合、予め、金属ターミナルの他端側が接点カバーの内部に挿入されてM固定接点を形成しているので、スタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナルの一端側をプラス側ブラシのピグテールに結線するだけで良い。
本実施例のスタータ1は、図1に示す様に、電機子2に回転力を発生するモータ3と、電機子2に通電するためのモータ回路に設けられるメイン接点(後述する)を開閉する電磁スイッチ4と、モータ3の駆動トルクが伝達されて回転する出力軸(図示せず)と、この出力軸の外周にヘリカルスプライン嵌合するピニオンギヤ5等を有し、このピニオンギヤ5をエンジンのリングギヤ(図示せず)に噛み合わせて、モータ3の駆動トルクをピニオンギヤ5からリングギヤに伝達してエンジンを始動させる周知の働きを有している。
B固定接点20は、電磁スイッチ4の接点カバー13にモールド固定されたB端子ボルト23と一体に設けられ、接点カバー13の内部に配置されている
M固定接点21は、導電性を有する金属ターミナル24によって形成され、この金属ターミナル24を介してプラス側ブラシ8のピグテール8aに接続されている。
可動接点22は、図1に示す様に、プランジャ12に固定されたシャフト25の端部に絶縁部材26を介して摺動可能に取り付けられ、シャフト25の先端部に固定されたワッシャ27により抜け止めされている。
金属ターミナル24は、例えば、平板状の銅板によって形成され、ゴム製のグロメット28(本発明の絶縁性を有する弾性部材)に形成されたスリット孔に挿通されて、長手方向の両側がそれぞれスリット孔より突き出た状態でグロメット28に保持されている。
金属ターミナル24の一端側は、モータ3のヨーク6とエンドフレーム9との間に形成される開口部(以下、モータ側開口部と呼ぶ)よりモータ3の内部に挿入されて、プラス側ブラシ8のピグテール8aに電気的に接続され、金属ターミナル24の他端側は、電磁スイッチ4の接点カバー13に形成される開口部(以下、スイッチ側開口部と呼ぶ)より接点カバー13の内部に挿入されて、M固定接点21を形成している。
モータ側開口部は、例えば、ヨーク6の開口端に形成された略U字状の溝29(図5参照)であり、この溝29にグロメット28のモータ側シール部28aを嵌め込んだ後、ヨーク6の開口端にエンドフレーム9を組み付けることにより、ヨーク6とエンドフレーム9との間にモータ側シール部28aが保持される。
また、スイッチ側開口部は、グロメット28のスイッチ側シール部28bが弾性嵌合する凹部30と、この凹部30から接点カバー13の内側まで貫通する貫通孔31とで形成され、スイッチ側シール部28bより突き出る金属ターミナル24の他端側が、貫通孔31を通り抜けて接点カバー13の内部に挿入される。
本実施例のグロメット28は、図4に示す様に、モータ側開口部にモータ側シール部28aを嵌め込んだ状態でモータ側に取り付けられ、その後、モータ3と電磁スイッチ4をハウジング10に固定してスタータASSYを組み立てる際に、スイッチ側シール部28bを接点カバー13に形成された凹部30に弾性嵌合してスイッチ側開口部を塞ぐことにより、モータ3及び電磁スイッチ4の防水性が確保される。
IGスイッチ16のオン操作により、電磁スイッチ4のスイッチコイル11に通電されると、そのスイッチコイル11が発生する磁力によりプランジャ12が吸引されて、図1の右方向へ移動する。これにより、プランジャ12に固定されたシャフト25が押し出され、シャフト25の端部に支持された可動接点22がB固定接点20とM固定接点21とに当接してメイン接点が閉状態となる。その結果、バッテリ17からブラシ8を介して電機子2に通電されて、電機子2に回転力が発生する。
エンジン始動後、IGスイッチ16のオフ操作により、スイッチコイル11への通電が停止して磁力が消滅すると、リターンスプリング(図示せず)の反力でプランジャ12が押し戻されるため、可動接点22がB固定接点20とM固定接点21から離れてメイン接点が開状態となり、モータ3への通電が停止される。
本実施例の電磁スイッチ4は、M固定接点21を形成する金属ターミナル24をプラス側ブラシ8のピグテール8aに直接接続しているので、従来のM端子ボルトを廃止でき、それに伴って、シール部品、ワッシャ、モータリード線、及び、ナット等の部品も廃止できるため、部品点数の低減および組付け工数の低減による低コスト化と小型軽量化を図ることができる。
また、従来のM端子ボルトを廃止することにより、モータ回路との接続に必要な端子ボルトを1本に出来る。つまり、B固定接点20をモータ回路の高電位側に接続するためのB端子ボルト23を1本だけ接点カバー13に固定すれば良い(図2参照)。この場合、M固定接点21を形成する金属ターミナル24を接点カバー13の径方向外周から接点カバー13の内部に挿入しているので、金属ターミナル24とB端子ボルト23との間に絶縁距離(沿面距離)を大きく確保できる。その結果、2本の端子ボルトが接点カバーの径方向に並んで配置される従来の電磁スイッチと比較した場合に、接点カバー13の小径化が可能となる。
さらに、グロメット28には、モータ側開口部を塞ぐモータ側シール部28aと、スイッチ側開口部を塞ぐスイッチ側シール部28bとが設けられているので、モータ側開口部およびスイッチ側開口部を確実にシールでき、モータ3および電磁スイッチ4の防水性を確保できる。
また、モータ側開口部とスイッチ側開口部は、ハウジング10のモータ取付け面Aからの軸方向距離が略等しい位置に形成されているので、スタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナル24の他端側を容易にスイッチ側開口部より接点カバー13の内部に挿入できる。
金属ターミナル24は、単純な平板状に形成することで、例えば、プレス加工により容易に製造できる。
また、金属ターミナル24の一端側にプラス側ブラシ8のピグテール8aを接続する際に、金属ターミナル24の平面に接続できるので、ピグテール8aとの結線が容易である。更に、金属ターミナル24の板厚方向をスタータ1の軸方向(図1の左右方向)に向けて使用することで、スタータ1の軸方向長さを短くすることにも寄与する。
この実施例2では、グロメット28に保持された金属ターミナル24をスイッチ側に取り付けた状態でスタータASSYの組み立てを行う場合の一例である。
実施例1では、グロメット28に保持された金属ターミナル24をモータ側に取り付けた状態で、スタータASSYの組み立てを行う一例を記載したが、例えば、図5に示す様に、グロメット28に保持された金属ターミナル24を予めスイッチ側に取り付けておき、その後、スタータASSYを組み立てる際に、金属ターミナル24の一端側をプラス側ブラシ8のピグテール8aに接続してから、エンドフレーム9をヨーク6に組み付けて、グロメット28のモータ側シール部28aをヨーク6とエンドフレーム9との間に挟み込んで固定する方法を採用することもできる。
2 電機子
2a 電機子軸
3 モータ
4 電磁スイッチ
6 ヨーク
8 ブラシ
8a プラス側ブラシのピグテール
9 エンドフレーム
10 ハウジング
11 スイッチコイル
13 接点カバー
13a 接点台座部
20 B固定接点
21 M固定接点
22 可動接点
24 金属ターミナル
28 グロメット(絶縁性を有する弾性部材)
28a モータ側シール部
28b スイッチ側シール部
30 凹部(スイッチ側開口部)
31 貫通孔(スイッチ側開口部)
A ハウジングのモータ取付け面
Claims (7)
- ブラシを介して電機子に通電される整流子モータと、
前記電機子に通電するためのモータ回路に設けられ、このモータ回路の高電位側に接続されるB固定接点と、前記モータ回路の低電位側に接続されるM固定接点、および、前記B固定接点と前記M固定接点とに対向して可動する可動接点とを内部に配置する接点カバーを有し、電磁石の働きにより前記可動接点を駆動して前記B固定接点と前記M固定接点との間を電気的に開閉する電磁スイッチとを備え、
この電磁スイッチが前記モータの径方向外周に近接して配置され、且つ、前記電磁スイッチの作動軸と前記モータの電機子軸とが平行に配置されるスタータであって、
導電性を有する金属ターミナルを有し、この金属ターミナルの一端側が、前記モータの径方向外周より前記モータの内部に挿入されてプラス側ブラシのピグテールに間接または直接に接続され、前記金属ターミナルの他端側が、前記接点カバーの径方向外周より前記接点カバーの内部に挿入されて前記M固定接点を形成しており、
前記電磁スイッチは、通電により前記電磁石を形成するスイッチコイルを内蔵し、このスイッチコイルが、前記モータ回路と電気的に分離した1コイルで構成されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項1に記載したスタータにおいて、
前記モータは、磁気回路を形成するヨークと、このヨークの開口端に嵌め合わされるエンドフレームとで構成されるケーシングを有し、このケーシングには、前記金属ターミナルの一端側を内部に挿入するための開口部が形成され、
前記電磁スイッチの接点カバーには、前記金属ターミナルの他端側を内部に挿入するための開口部が形成され、
前記金属ターミナルは、絶縁性を有する弾性部材に保持され、この弾性部材は、前記ケーシングに形成された開口部を塞ぐモータ側シール部と、前記接点カバーに形成された開口部を塞ぐスイッチ側シール部とが設けられていることを特徴とするスタータ。 - 請求項2に記載したスタータにおいて、
前記接点カバーは、前記M固定接点を形成する前記金属ターミナルの他端側を支持する接点台座部を有し、
前記弾性部材は、前記金属ターミナルの他端側が前記接点台座部に押し付けられた状態で、前記スイッチ側シール部が前記接点カバーの開口部に弾性嵌合して組み付けられていることを特徴とするスタータ。 - 請求項2または3に記載したスタータにおいて、
前記モータが固定されるハウジングのモータ取付け面から前記ケーシングに形成された開口部までの軸方向距離と、前記モータ取付け面から前記接点カバーに形成された開口部までの軸方向距離とが略等しいことを特徴とするスタータ。 - 請求項1〜4に記載した何れかのスタータにおいて、
前記金属ターミナルは、平板状に形成されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項2〜4に記載した何れかのスタータの製造方法であって、
前記金属ターミナルは、一端側が前記プラス側ブラシのピグテールに結線され、他端側が前記モータの径方向外側に突き出た状態で、前記弾性部材を介して前記モータ側に組み付けられており、
その後、前記モータと前記電磁スイッチをハウジングに固定してスタータASSYを組み立てる際に、前記金属ターミナルの他端側を前記電磁スイッチの接点カバーに形成された開口部より前記接点カバーの内部に挿入して前記M固定接点を形成することを特徴とするスタータの製造方法。 - 請求項2〜4に記載した何れかのスタータの製造方法であって、
前記金属ターミナルは、前記接点カバーの内部に挿入された他端側が前記M固定接点を形成し、一端側が前記接点カバーの径方向外側に突き出た状態で、前記弾性部材を介して前記電磁スイッチ側に組み付けられており、
その後、前記モータと前記電磁スイッチをハウジングに固定してスタータASSYを組み立てる際に、前記金属ターミナルの一端側が前記プラス側ブラシのピグテールに結線されることを特徴とするスタータの製造方法。
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