JP6234604B2 - スタータ - Google Patents
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Description
従来のスタータを用いたエンジンの始動は、運転の開始のみに行われているが、アイドルストップシステムを採用した車両におけるエンジンの始動は、例えば信号停止や渋滞による一時停止等の運転途中にも行われる。そのため、エンジンの始動は、バッテリーから他の車載電装部品(例えばカーナビ、カーオーディオ、カーエアコン等)へ電力を供給している状態で行われる。よって、エンジン始動時には、瞬間的にスタータへ突入電流が流れる為、バッテリー電圧を瞬間的に著しく低下させ、他の電装部品への電力供給が瞬間的に停止することがある。
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、低抵抗材とその低抵抗材よりも電気抵抗値の高い高抵抗材とを有する多層ブラシを有するスタータにおいて、ブラシが新品である場合の初期の状態から、高抵抗材を確実に整流子に摺接させ、突入電流を大幅に低減することができるスタータを得ることを目的としている。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
なお、各図面中において、同一符号は同一あるいは相当のものであることを示す。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1におけるスタータの断面側面図である。また、図2は、図1におけるブラシ周辺の部品の配置を示したものであり、整流子に摺接するブラシの断面正面図である。さらに、図3は、図2の拡大図であり、ブラシとブラシホルダの要部正面図である。また、図4は、この発明の実施の形態1におけるスタータのブラシと整流子との摺接面を示す拡大図である。
まず、図1に基づいて実施の形態1におけるスタータ30の構造について説明する。図1に示すように、スタータ30は、ソレノイドスイッチ1、モータ部31、機構部32から構成されており、スタータ30のスタータハウジング15に固定されて取り付けられている。
また、機構部32は、減速ギヤ12、オーバーランニングクラッチ13、レバー14を備えている。車両のキースイッチをONもしくはECU(Engine Control Unit)からスタータ30へのONの指令が発動すると、ソレノイドスイッチ1がON状態となり、レバー14を介してオーバーランニングクラッチ13をエンジンリングギヤ16側へ移動させ、又、界磁コイル3へバッテリーからの電力供給を開始させ固定子2に磁界を発生させ、ブラシ9と整流子7で整流されながら電機子コイル5へ通電され、モータ部31に回転力を発生させる。発生した回転力は、モータ出力軸8aから、減速ギヤ12で減速され、出力軸17を介してピニオンギヤ13aに伝達される。
比較例としての従来の整流火花抑制を目的とした電気抵抗値の異なる高抵抗材、低抵抗材の2層以上で構成されるブラシは、整流子との摺接面に整流子の摺動面半径R相当の摺接R面を設けられていたが、ブラシはスタータが使用されるにつれ摩耗していくため、常に整流子と摺接できるようにばねによって整流子の方向へ荷重を与えられており、ブラシの摩耗に伴い、ブラシは整流子方向へ移動していくため、ブラシとブラシを保持するブラシホルダにはブラシの整流子方向への移動に支障をきたさぬようクリアランスを設けており、そのクリアランスによるブラシのガタ付きまたは、ブラシ及びブラシ周辺の構成部品の寸法バラツキを考慮した場合、整流子の摺動面半径Rと摺接R面とを完全に同じ形状とすることができなかった。
図5は、この発明の実施の形態2におけるブラシと整流子との摺接面を示す拡大図である。実施の形態2においては、ブラシ9の低抵抗材9b側の傾斜部19は、曲面を有するR形状19aとしたものを示している。ブラシ9の摺接面35は、低抵抗材9b側にR形状19a、高抵抗材9a側に平面部20を有しており、平面部20に対するR形状19aの起点21は、高抵抗材9aの幅W1の範囲内に配置されている。実施の形態2においても、上述した実施の形態1と同様に、クリアランス18の範囲において、ブラシ9が、整流子7の回転方向に傾いた状態や寸法バラツキを加味した場合においても、低抵抗材9bのみで整流子7と摺接することができないよう低抵抗材9bの幅W2の範囲において、整流子7方向と反対の方向にR形状は隙間33の幅オフセットされている。
図6は、この発明の実施の形態3におけるブラシと整流子との摺接面を示す拡大図である。実施の形態3においては、ブラシ9が摩耗し低抵抗材9bが露出するまでは、高抵抗材9aが整流子7の摺動面34と摺接する。図6に示すように、ブラシ9の摺接面35の全面には、高抵抗材9aが形成されている。高抵抗材9aは、上述した実施の形態1と同様の幅W1において形成されており、さらに、ブラシ9の摺接面35全体に、径方向幅W3を有してL字状に形成されている。
なお、図6においては、ブラシ9の高抵抗材9aが整流子7との摺接面全体に形成されている事例を示したが、ブラシ9は、整流子7の摺動面34に摺接するブラシ9の摺接面35からブラシ9の移動可能な方向の所定の範囲において、高抵抗材の幅が低抵抗材の幅よりも大きく形成されていればよく、必ずしもブラシ9の摺接面35の全体が高抵抗材9aとなる必要はない。実施の形態3においても、実施形態1と同様にクリアランス18の範囲において、ブラシ9が整流子7の回転方向に傾いた状態や寸法バラツキを加味した場合においても、ブラシ9が、摩耗していない新品の初期の状態から高抵抗材9aが整流子7と必ず摺接することができる。
なお、この発明の実施の形態1から実施の形態3におけるスタータは、電磁石磁界式の固定子を有するスタータに適用されるだけではなく、永久磁石界磁式の固定子を有するスタータにも適用可能である。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
Claims (3)
- ヨーク内に配置された固定子と、
前記固定子内に支持され、電機子コイルが電機子鉄心に巻かれた電機子と、
前記電機子に接続され、外周部に摺動面を有する整流子と、
前記整流子に対向して配置され、前記整流子の前記摺動面に摺接する摺接面を有するブラシと、を備え、
前記ブラシは、第1の部材と前記第1の部材よりも電気抵抗値の高い第2の部材とを有し、前記整流子の回転方向に対する入口側に前記第1の部材、出口側に前記第2の部材が配置されると共に、
前記ブラシの前記摺接面の前記第1の部材には、前記整流子の前記回転方向に対する前記入口側に向けて傾斜する傾斜部が形成され、前記ブラシの前記摺接面の前記第2の部材には平面部を有しており、
前記傾斜部は、前記整流子の回転方向に対する前記出口側から前記第1の部材の前記入口側に位置する端部へ向けて前記整流子から離れた状態で形成されたことを特徴とするスタータ。 - 前記ブラシの前記傾斜部の起点は、前記第2の部材の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスタータ。
- 前記傾斜部は、曲面を有す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。
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