专利名称：起动电动机的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种发动机起动用的起动电动机。特别是本发明的第一实施方式涉及一种起动电动机中的支架(yoke)的结构及其制造方法。此外，本发明的第二实施方式涉及一种起动电动机中的磁铁和电刷之间的定位结构。此外，本发明的第三实施方式涉及一种起动电动机的后轴承架内的电刷支架的固定结构。
背景技术：
迄今为止，作为发动机起动机，广泛使用图9所示的电动机。图9的电动机101是自动两轮车用的起动电动机，它是在定子102内配置可自由旋转的电枢103的永磁铁界磁的直流电动机。在定子102的两端，安装有前轴承架104和后轴承架105。定子102和前轴承架104、后轴承架105通过固定螺栓106连接紧固。
定子102由筒状的支架(yoke)107以及固定在支架107内周面上的多个界磁用磁铁108构成。电枢103由旋转轴109、固定在旋转轴109上的电枢铁心111以及换向器112构成。在电枢铁心111上缠绕安装有线圈113。旋转轴109通过安装在两个轴承架104、105上的轴承114、115而自由旋转地被支持。
支架107和两个轴承架104、105之间被锁扣接合。图10是表示支架107的构成以及支架107与两个轴承架104、105的接合部的结构的半剖侧视图。支架107是通过将铁管材料切割为规定长度而形成的，在其两端部分别设有锁扣部118、119。锁扣部118、119是通过对管材表面进行切削加工而形成的，它形成比铁管外径部分小的直径。与此相对，在两个轴承架104、105的端部扩径形成有接合部121、122。锁扣部118与接合部121、锁扣部119与接合部122彼此嵌合，使得支架107和两个轴承架104、105接合在一起。
在后轴承架105内收容有电刷支架116。如图9所示，电刷支架116被夹在支架107和后轴承架105之间而固定。图11是表示电刷支架116的构成的斜视图。电刷支架116设有由金属板构成的电刷支架撑板123和收容电刷117的支架部124。在一个支架部124的下面和电刷支架撑板123之间，夹设有合成树脂制的绝缘板125。电刷117在被弹簧挤压的状态下被收容在支架部124中，并与换向器112滑动接触。
在电刷支架116上形成有定位用的爪部126。与此相对，在支架107一侧形成有缺口127。在使爪部126与缺口127啮合的状态下，电刷支架116被夹在支架107和后轴承架105之间。由此，支架107与电刷支架116的位置关系被限定，从而固定在支架107内的磁铁108和安装在电刷支架116上的电刷117之间被定位。
图12是表示在图9中从下方看电动机101的后轴承架105的状态的说明图。在后轴承架105的端面上，设有用于将电动机101固定在车体上的安装撑板128。安装撑板128在靠近后轴承架105端面中央的图9中的稍下方，与后轴承架105一体地形成。在安装撑板128的前端部，形成有安装螺栓插入用的螺栓孔129。
作为与现有的电动机相关的文献，例如以下文献是公知的。
专利文献1特开平5-137305号公报专利文献2特开2000-87829号公报专利文献3特开2000-92791号公报专利文献4特开2001-238411号公报专利文献5特开2002-233096号公报专利文献6实开昭58-75456号公报发明内容(本发明的第一实施方式要解决的问题)其中，当发动机起动时，从前轴承架104向支架107施力，使其开口部变形。在发动机起动时，当电动机101驱动曲柄轴时，较大的载荷从发动机一侧加载在旋转轴109上。旋转轴109由于该载荷而弯曲或振动，所以较大的力在径向上通过支持缺口的前轴承架104而加载在锁扣部118上。但是从图10中可以看出，锁扣部118形成得比其他部位的壁薄，所以该力可能会使锁扣部118变形。如果锁扣部118变形，则在前轴承架104和支架107之间产生间隙，从而存在电枢103与磁铁108可能会干涉的问题。
另一方面，如上所述，由于支架107是通过切割市售的管材而形成的，所以存在电动机101的外径受市售的管材直径的限制的问题。一般，钢管外径的尺寸通过JIS等标准阶段性的被设定，而不一定能采用电动机的最佳外径。因此，有时不得不设定与最佳外径相近的稍大的外径，从而存在与电动机的小型轻量化相悖，并且材料费和搬运费等成本提高的问题。
(本发明第二实施方式要解决的问题)此外，根据车种的不同，起动电动机在车体上的安装位置也不同，从而将电动机固定在车体上的安装撑板的安装角度和位置也移动。安装撑板一般在后轴承架上形成，如图12所示，除了设在端面上，有时也设在后轴承架外周面上。在后者的情况下，如果安装撑板的位置偏离轴方向，则后轴承架可能也要随之变得更长。另一方面，电刷支架116的位置由它与换向器112的关系而确定。因此，如果保持电刷支架位置而使后轴承架105变长，则电刷支架的安装位置也相应被设定在轴承架的里侧。
但是，如果电刷支架116如上所述被配置在后轴承架的里侧，则磁铁·电刷间的定位用的爪部也需要相应地变长。即，需要将爪部从后轴承架的里侧延伸到支架107端部的缺口127。从精度和强度方面考虑，这样长的爪部不是优选的，另外，还存在为了形成爪部而使电刷支架形状复杂化以及需要更多材料的问题。此外，在不使用电刷支架的电动机中，不能采用该方式，而要研究代替它的定位方式。
另一方面，在端子设置时，在使绝缘体131抵接在后轴承架105内周面上的同时进行紧固螺母的作业。但是，现有的绝缘体131如图9所示，形成为能收容端子头部程度的正四角形。因此，绝缘体131和后轴承架105之间的接触面积小，从而在紧固螺母时存在绝缘体131可能会破裂的问题。
(本发明第三实施方式要解决的问题)此外，当电刷支架的安装位置位于后轴承架105里侧时，在现有的起动电动机中，如图9所示，由于将电刷支架116夹在后轴承架105和支架107之间的锁扣接合部，所以锁扣接合部也不得不相应地变长。但是，由于锁扣接合部的壁薄，所以支架107和后轴承架105部分的强度下降。因此，当锁扣接合部变长变深时，强度小的部分的变得更多，需要增大该部分的板厚，从而产生了妨碍小型轻量化和成本降低的问题。
此外，由于电刷支架116仅由锁扣接合部的台阶夹持，所以在发动机起动时，后轴承架105承受径向的力，从而担心电刷支架116产生弯曲。因此，被锁扣接合部夹持的电刷支架116会发生变形，从而存在可能会降低电刷117和换向器112的滑动性能的问题。
另一方面，如特开2000-92791号公报和特开2001-238411号公报所述，还存在采用将电刷支架固定在铝压铸法制的后轴承架的底部的方式的起动电动机。在该电动机中，难以产生与上述的电刷支架安装位置移动相关的问题。但是，在这样的电动机中，对于发动机起动时来自于发动机一侧的载荷，在安装撑板和轴承保持部上容易产生强度不足的问题，现在正在研究解决办法。
在起动电动机中，在发动机起动时，当电动机101驱动曲柄轴时，较大的载荷从发动机一侧被加载在旋转轴109上。旋转轴109由于该载荷而弯曲或振动，所以较大的力在径向上也加载在支持旋转轴109的后轴承架105上。因此，对于将后轴承架105固定在车体侧的安装撑板，容易产生强度不足的问题。特别是如图12所示，在安装撑板128设在后轴承架105端面的轴承附近的情况下，该力集中在后轴承架105的端面上，从而产生不能充分确保前支承部基部的强度的问题。此外，在后轴承架105的端面上，安装有发动机起动时的载荷从旋转轴109直接加载在其上的轴承115，所以要求后轴承架105也要确保该轴承115的保持强度。
本发明的目的是改善现有的发动机起动用的起动电动机的问题。特别是，本发明的第一实施方式的目的在于加强支架端面开口部的强度，在不使用管材的情况下，以所要求的外径形成支架。
此外，本发明第二实施方式的目的在于，提供一种简单且高强度的结构、并且适用于不使用电刷支架的电动机101的磁铁和电刷之间的定位结构。
本发明第三实施方式的目的在于，加强后轴承架的底部的强度，提高安装撑板基部和轴承保持部的强度，同时提高电刷支架的稳定保持性能和散热性能。
(本发明的第一实施方式)本发明的起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，在上述支架的上述前轴承架侧开口端部形成，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合；以及内凸缘部，在上述锁扣部的前端部内周面上形成，并向中心方向延伸。
在本发明的起动电动机中，由于锁扣部的前端被内凸缘部加强，所以提高了锁扣部的强度。因此，即使由于发动机一侧的载荷而从后轴承架向锁扣部施加径向的力，也能对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也能防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
此外，本发明的另一个起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，在上述支架的上述前轴承架侧开口端部形成，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合，上述锁扣部还具有主体部，靠近上述支架的中央而形成；以及厚壁部，在上述主体部的前端侧形成并且朝向中心方向，其板厚比上述主体部的大。
在本发明的起动电动机中，由于锁扣部的前端被厚壁部加强，所以提高了锁扣部的强度。因此，即使由于发动机一侧的载荷而从后轴承架向锁扣部施加径向的力，也能对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也能防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
此外，本发明的另一个起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，在上述支架的上述前轴承架侧开口端部形成，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合，上述锁扣部还具有主体部，靠近上述支架的中央而形成；以及相向部，在上述主体部的前端侧形成，并且与上述前轴承架相向的面积向中心方向变大。
在本发明的起动电动机中，由于锁扣部的前端被相向部加强，所以提高了锁扣部的强度。因此，即使由于发动机一侧的载荷而从后轴承架向锁扣部施加径向的力，也能对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也能防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
在此基础上，本发明的另一个起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，在上述支架的上述前轴承架侧开口端部以与上述支架的其他部位相同的壁厚形成，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合。
在本发明的起动电动机中，由于锁扣部整体以相同的板厚形成，所以与薄壁的锁扣部相比，提高了强度。因此，即使由于发动机一侧的载荷而从后轴承架向锁扣部施加径向的力，也能对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也能防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
另一方面，在上述起动电动机中，可以通过深冲压加工而形成上述支架，由此，不象现有的支架那样受到已有的管材尺寸的限制，从而能任意地形成所要求的外径。因此，能自由地选择最佳直径的支架，从而能实现电动机的小型轻量化，降低材料费等成本。此外，通过深冲压加工而形成支架，由此能容易地形成上述内凸缘部和厚壁部、相向部、锁扣部。因此，不必另外形成加强部，就能在形成支架的同时形成内凸缘部等，从而实现了成本的降低。
(本发明的第二实施方式)本发明第二实施方式的起动电动机，具有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴以及固定在上述旋转轴上、与缠绕安装有线圈的电枢铁心和上述线圈电连接的换向器；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，并收容与上述换向器滑动接触的电刷；供电用端子，与电刷电连接，该电刷与上述电枢的换向器滑动接触；绝缘用的绝缘体，安装在上述后轴承架上，并且设在上述供电用端子和上述后轴承架之间；定位突起，形成在上述绝缘体上，并且伸出上述后轴承架的上述支架侧的端面而配置；以及缺口，形成在上述支架的上述后轴承架侧的端面上，与上述定位突起相向，在上述支架与上述后轴承架接合时与上述定位突起嵌合。
在本发明第二实施方式的起动电动机中，在形成于后轴承架的绝缘用的绝缘体上形成定位突起，并在使支架和后轴承架接合时使它与设在支架上的缺口嵌合，从而对固定在支架上的磁铁和固定在后轴承架内的电刷支架中的电刷之间进行定位，所以能以简单的结构容易地对磁铁和电刷之间进行定位。因此，可以简化电刷支架形状，降低模型费用和材料费等，从而能实现成本降低。此外，定位突起不会过长，并且能用模型成形高精度地形成，所以也提高了定位结构的精度和强度。
此外，在本发明第二实施方式的起动电动机中，由于使定位突起伸出后轴承架端面而形成，所以绝缘体的轴向尺寸变大，绝缘体本身的面积也变大。因此，与后轴承架内周面相向的、承受螺母的紧固力的面积变大，从而能降低绝缘体的表面压力。因此，可以防止在安装端子时的绝缘体破裂。
在上述起动电动机中，优选上述绝缘体被收容在绝缘体安装部中，该绝缘体安装部凹陷设置在上述后轴承架的内周部上。此外，在上述起动电动机中，优选上述绝缘体具有平板部，收容在上述绝缘体安装部中，在其端部形成上述定位突起；凸部，嵌合在连通形成于上述后轴承架上的上述绝缘体安装部和上述后轴承架外部的孔中；以及端子安装部，形成在上述平板部的上述凸部的相反表面时，收容上述供电用端子的头部。此外，在上述起动电动机中，优选在上述支架的上述后轴承架侧开口端部设置与在上述后轴承架端部形成的接合部嵌合的锁扣部，上述缺口在上述锁扣部上形成。
(本发明的第三实施方式)本发明第三实施方式的起动电动机，设有定子，设有圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，设有支持上述旋转轴的轴承和保持用于向上述电枢供给电流的电刷的电刷支架；以及基座部，该基座部在上述后轴承架的底面部朝向轴方向而突出形成，在其上表面放置上述电刷支架。
在本发明第三实施方式的起动电动机中，由于在后轴承架底面上设有基座部，所以提高了后轴承架的底面强度，即使安装撑板设在轴承附近，也能充分确保安装基板基部的强度。此外，由于电刷支架放置在轴向上突出设置的基座部上，所以可以借助于基座部的高度来自由地改变电刷支架的安装位置。因此，无论安装撑板的位置如何，都可以将电刷支架配置在规定的位置上，并且此时不必延长后轴承架和支架之间的锁扣接合部。
在上述起动电动机中，优选上述基座部包围上述轴承的周围而形成。由此，轴承周围被基座部加强，从而提高了后轴承架的轴承保持强度。因此，在发动机起动时，可以确保能对抗施加在轴承上的力的轴承保持强度。在包围轴承周围的情况下，不仅包括包围轴承整个外周的方式，还包括以一部分缺口的C字形包围的方式。
此外，在上述起动电动机中，优选上述后轴承架在其底面的几乎整个表面与上述基座部的上表面接触的状态下，被固定在上述基座部上。由此，电刷支架与铝压铸法制的后轴承架直接接触，并且能最大限度地获得其接触面积。因此，即使用合成树脂形成电刷支架，也能通过基座部确保散热性能，从而能与大电流规格对应。
此外，在上述起动电动机中，优选上述支架和上述前轴承架、上述后轴承架，借助于插入它们内部的固定螺栓而被紧固为一体，上述后轴承架具有与上述基座部一体地形成的、拧入上述固定螺栓的螺栓安装部。由此，基座部形成包围螺栓安装部的形状，从而确保了拧入固定螺栓的阴螺纹周围的壁厚。此外，由于基座部能形成使螺栓安装部挤压在后轴承架的外壁中的形状，所以进一步提高了螺栓安装部的强度。因此，可以采用内插螺栓方式，并且能充分确保固定螺栓的保持强度。
在此基础上，在上述起动电动机中，优选在上述基座部的上表面设有电刷放置板，该电刷放置板由绝缘材料形成，自由旋转地放置上述电刷。由此，即使采用将电刷支架直接固定在基座部上的方式，也能确保电刷的滑动性能，并且能确保电刷与后轴承架之间的绝缘性。
图1是表示本发明一个实施方式的起动电动机的构成的剖视图。
图2是图1的起动电动机的左侧视图。
图3是表示支架的构成和支架与前轴承架、后轴承架的接合部的结构的半剖侧视图。
图4是表示锁扣部的变形例的说明图。
图5是表示端子和绝缘体的构成的斜视图。
图6是从开口端一侧看后轴承架的侧视图。
图7是表示后轴承架和电刷支架的构成的斜视图。
图8是表示磁铁和电刷之间的定位结构的斜视图。
图9是表示现有的发动机起动用电动机的构成的剖视图。
图10是表示图9的电动机的支架的构成和支架与前轴承架、后轴承架的接合部的结构的半剖侧视图。
图11是表示图9的电动机的电刷支架的构成的斜视图。
图12是表示从图9下方看图9的电动机的后轴承架的状态的说明图。
具体实施例方式
以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明一个实施方式的起动电动机的构成的剖视图，图2是图1的起动电动机的侧视图(图1的左侧视图)。如图1所示，起动电动机1(以下简称为电动机1)是在定子2内配置自由旋转的电枢3的永磁铁界磁的直流电动机。电动机1用于自动两轮车的发动机起动，其旋转轴14与未图示的发动机的曲柄轴连接。
在电动机1的定子2的两端，安装有前轴承架4和后轴承架5。定子2与前轴承架4、后轴承架5通过固定螺栓6紧固连接。固定螺栓6从前轴承架4一侧插入，并拧入在后轴承架5上形成的阴螺纹32而固定。在该电动机1中，为了实现电动机的小型化，采用将固定螺栓6配置在两个轴承架4、5和支架11内部，即内插螺栓方式的紧固方式。在后轴承架5上形成有安装撑板40，由此，电动机1被固定在车体的规定位置上。
定子2由圆筒状的支架11、固定在支架11内周面上的多个界磁用磁铁12。图3是表示支架11的构成以及支架11与两个轴承架4、5的接合部的结构的半剖侧视图。如上所述，现有的支架是通过切割已有的钢管而形成的，而支架11是通过深冲压加工而形成的。即，从与圆板平面垂直的方向上对中央有孔的圆板状毛坯进行深冲压，形成筒状，从而制造支架11。
图9的电动机101中，支架107是通过切割市售的管材而形成的，所以电动机1的外径被限制为市售品的管径，从而电动机不一定能采用最佳外径。因此，有时不得不设定与最佳外径相近的稍大的外径，从而存在与电动机的小型轻量化相悖，并且材料费和搬运费等成本提高的问题。与此相对，在该电动机1中，支架11是通过深冲压加工而形成的，所以不象现有的支架那样受到已有的钢管尺寸的限制，能任意地形成所要求的外径。因此，在电动机1中，能自由地选择最佳直径的支架11，从而能实现电动机1的小型轻量化，降低材料费等成本。
支架11和两个轴承架4、5之间采用锁扣接合，在支架11的两端部分别设有锁扣部35、36。锁扣部35、36是通过对由深冲压加工而形成的圆筒形中间产品的外径进行切削加工而形成的，它形成得比其他部位的直径小。与此相对，在两个轴承架4、5端部，扩径形成有接合部37、38，其内径比锁扣部35、36的稍大。如图3所示，锁扣部35与接合部37、锁扣部36与接合部38分别几乎无间隙地接合。锁扣部35、36在外周面安装了橡胶制的密封圈39的状态下，与接合部37、38嵌合，从而使支架11和两个轴承架4、5在密封状态下被嵌合。
在前轴承架4一侧的锁扣部35的前端，形成有凸缘状的内凸缘部41。内凸缘部41在锁扣部35的前端部内周面上形成，并向中心方向延伸。此外，从截面看锁扣部35时，锁扣部35由靠近支架11的中央而形成的主体部35a以及比主体部35a的板厚大的厚壁部35b构成，该厚壁部35b形成内凸缘部41。内凸缘部41的端面形成相向部42，与前轴承架4相向的面积形成从主体部35a开始向中心方向变大的形状。
在起动电动机中，当发动机起动时，使锁扣部35变形的力从前轴承架4被施加在支架11上。即，当发动机起动时，当利用电动机1使曲柄轴旋转时，从发动机一侧向旋转轴14施加较大的载荷。旋转轴14由于该载荷而弯曲或振动，所以较大的力在径向上从支持旋转轴14的前轴承架4被施加在锁扣部35上。而锁扣部35被形成得比支架11的其他部位的壁薄，锁扣部35会由于该力而变形，从而电枢3可能会与磁铁12干涉。
与此相对，在该电动机1中，锁扣部35的前端被内凸缘部41加强，从而提高了锁扣部35的强度。即对于施加在锁扣部35上的径向的力，使相向部42的面积扩大的内凸缘部作为圆环内周的加强肋而发挥作用，从而提高了支架11的开口端部的强度。因此，即使由于发动机一侧的载荷而从前轴承架4向锁扣部35施加径向的力，也可以对抗该力。因此，在两端开口的支架11中，可以防止其开口部的变形，从而抑制了前轴承架4和支架11之间的间隙，防止了电枢3和磁铁12的干涉。
另一方面，由于支架11是通过深冲压加工而形成的，所以能容易地形成这样的内凸缘部41。虽然在利用管材切割而得到的支架上也能通过端面的弯曲加工形成内凸缘部，但这样一来，增加了工序，并且可能会由于加工变形较大而使得支架主体的外径精度降低。与此相对，在利用深冲压成形的支架11中，能通过使毛坯平面部的一部分残余方式而形成内凸缘部41，并且不会对主体侧的尺寸产生影响。因此，不必另外形成加强部，就能在支架11成形的同时形成内凸缘部41，从而实现了成本的降低。
图4(a)、(b)是表示锁扣部35的变形例的说明图。在图4(a)中，在深冲压形成支架11后，对端部进行弯曲成形，从而与其他部位同样地形成锁扣部35和内凸缘部41的壁厚。如图4(b)所示，可以首先对圆板进行弯曲成形，形成锁扣部35后，再深冲压形成支架11，从而与其他部位同样或比其他部位壁厚的锁扣部35。
电枢3由与发动机的曲柄轴连接的旋转轴14、以及分别固定在旋转轴14上的电枢铁心15和换向器16构成。电枢铁心15具有在轴向上延伸的多个沟槽(slot)，在沟槽中缠绕安装有线圈17。换向器16设置在电枢铁心15的端部，具有多个片段18。线圈17的一端与各片段18连接。
前轴承架4是通过铝压铸法而形成的，设有轴承21和垫圈22。旋转轴14插入轴承21中，支持自由旋转的电枢3的图中左端侧。在前轴承架4的内壁19和安装在旋转轴14上的C形环33之间，夹有止推件23和2片垫圈24。止推件23与内壁19、垫圈24与C形环33分别抵接，承受电枢3的推压方向的力。
后轴承架5是通过铝压铸法而形成的，设有轴承26、电刷支架27以及电刷28。旋转轴14插入轴承26中，支持自由旋转的电枢3的图中右端侧。在后轴承架5的内壁25和换向器16的端面之间，夹有端面垫圈29。利用该端面垫圈29来进行电枢3的推压方向的定位。电刷28被保持在电刷支架27内，与换向器16的表面滑动接触。电刷28通过弹簧34而被向换向器16方向施力，并与片段18的表面接触。
供电用端子31与电刷支架27连接，从未图示的电池供给适当的电力。端子31在安装在绝缘体51上的状态下，被固定在后轴承架5上。图5是表示端子31和绝缘体51的构成的斜视图。端子31具有四角形状的头部31a、螺纹部31b。头部31a上安装有与一个电刷28连接的引线58。
绝缘体51由合成树脂形成，具有平板部51a、在平板部51a上突出设置的凸部51b以及在平板部51a的端部突出设置的定位突起51c。在平板部51a的图5中的里侧，在凸部51b的相反表面上凹陷设置有端子安装部51d。端子安装部51d形成四角形状，用于收容端子31的头部31a。
在后轴承架5上，凹陷设置有绝缘体安装部52(参照图7、图8)。绝缘体安装部52上形成有具有平面状底部且用于安装平板部51a的绝缘体收容部52a以及嵌入凸部51b的安装孔52b。安装孔52b的外周面侧开口部的附近设有平板状的基座53。在从安装孔52b突出的端子31的螺纹部31b上，通过垫圈54、55而安装有螺母56。垫圈54使用绝缘用的软木垫圈或合成树脂垫圈等，它放置在基座53上。通过紧固螺母56，端子31将绝缘体51夹在中间，从而被固定在后轴承架5上。
图6是从开口端侧看后轴承架5的侧视图，图7是表示后轴承架5和电刷支架27的构成的斜视图。电刷支架27由合成树脂形成，通过螺钉43而被固定在后轴承架5的底部。在后轴承架5的底部，基座部44从底面部45突出约10mm而设置，后轴承架5被固定在该基座部44上。
其中，起动电动机随车种的不同而在车体上的安装位置不同，将电动机固定在车体上的安装撑板的安装角度和位置也移动。安装撑板一般形成在后轴承架上，它设在轴承架外周面上，如果安装撑板的位置在轴向上偏移，则轴承架可能不得不随之变长。另一方面，电刷支架的位置由它与换向器的关系决定，如果轴承架变长，则电刷支架安装位置可能会位于轴承架的里侧。但是，如图9所示，在现有的电动机中，将电刷支架116夹在后轴承架105和支架107之间的锁扣接合部中，如果电刷支架安装位置位于后轴承架105里侧，则锁扣接合部也不得不相应地变长。
但是，由于锁扣接合部的壁薄，所以支架107和后轴承架105的该部分的强度也下降。因此，如果锁扣接合部变长变深，则强度小的部分变多，需要相应地增大壁厚，这将妨碍小型轻量化和成本降低。与此相对，在该电动机1中，电刷支架27被固定在基座部44上，与锁扣接合部无关地安装在后轴承架5内。而且，通过适当地改变基座部44的高度，可以使其安装位置在轴向上任意地偏移。因此，在不降低后轴承架5强度的情况下，可以根据各种安装撑板位置来设置电刷支架27。
此外，在图9的电动机中，由于电刷支架116仅由锁扣接合部的台阶夹持，所以在发动机起动时，担心电刷支架116产生弯曲，从而降低电刷117与换向器112的滑动性能。在发动机起动时，由于发动机一侧的载荷，在支架107和后轴承架105之间被施加径向的力。因此，在被锁扣接合部夹在中间的电刷支架116外周部也被施加力，从而可能使整体产生变形。
与此相对，如上所述，电刷支架27被固定在基座部44上，与锁扣接合部无关地安装在后轴承架5内。因此，当发动机起动时，即使支架11和后轴承架5之间被施加力，也不会对电刷支架27本身产生任何影响，从而使其被稳定地固定在后轴承架5内。因此，电刷28和换向器16之间的滑动性能在与最初组装时同样的状态下被良好地保持。
电刷支架27以几乎整个底面与基座部44上表面直接接触的方式被固定。即，与图9所示的方式的电动机相比，电刷支架27与铝压铸法制的后轴承架5的接触面积大幅增加。因此，即使是由合成树脂形成电刷支架27，也能通过基座部44确保散热性能，从而与大电流规格对应。
基座部44形成为近似C字形，在中央的孔部分上配置有轴承26。这样，由于基座部44包围轴承26而设置，所以轴承26的周围被基座部44加强，从而提高了后轴承架5的轴承26的保持强度。因此，可以确保能对抗由于发动机一侧的载荷而施加在轴承26上的径向的力的保持强度。此外，如图12所示，安装撑板即使设在后轴承架5端面的轴承附近，由于后轴承架5的底面强度提高，所以也能确保安装撑板基部的强度。
在基座部44上设有2个阴螺纹部46。在将电刷支架27放置在基座部44上的状态下，将螺钉43拧入阴螺纹部46中，。这样，通过螺钉紧固，电刷支架27能任意地固定在后轴承架5内。此外，在基座部44上形成有凹部59，以收容合成树脂制的电刷放置板47。电刷放置板47是为了使电刷28和基座部44之间绝缘以及确保电刷28的滑动性能而设置的。
在基座部44和后轴承架5的外壁48之间，沿轴向形成有螺栓安装部49。螺栓安装部49内形成有阴螺纹32，并且拧入固定螺栓6。基座部44与螺栓安装部49一体形成，基座部44也是螺栓安装部49的一部分，从而确保了阴螺纹32周围的壁厚。此外，螺栓安装部49形成被基座部44挤压在后轴承架5的外壁48上的形状，从而提高了螺栓安装部49的强度。因此，在该电动机1中，采用内插螺栓的方式，并且能充分确保固定螺栓6的保持强度。
另一方面，磁铁12和电刷28之间以如下方式进行定位。图8是表示这些定位结构的斜视图。磁铁12和电刷28之间的定位是在支架11和安装在后轴承架5上的绝缘体51之间进行的。在该情况下，磁铁12被固定在支架11的规定位置上。此外，电刷支架27被固定在后轴承架5上，电刷28被收容在该电刷支架27的规定位置上。此外，在后轴承架5上，绝缘体51被安装在规定位置上。因此，如果支架11和绝缘体51之间被定位，则磁铁12和电刷28之间也被定位。
如上所述，在绝缘体51上形成有定位突起51c。如图8所示，定位突起51c在后轴承架5的接合部38上突出来。与此相对，在支架11的规定位置上，在其端部形成有缺口57。缺口57设在锁扣部36上，并在轴向上延伸。在使后轴承架5和支架11接合时，使定位突起51c嵌入缺口57中，从而使锁扣部36和接合部38嵌合。
其中，在现有的起动电动机中，如图11所示，使电刷支架116的爪部126与支架107的缺口127啮合，从而对磁铁108和电刷117之间进行定位。但是，如果象该电动机1那样，采用将由合成树脂形成的电刷支架27放置在基座部44上的结构，则从图1、7中可以看出，与在支架上形成的缺口啮合的爪部将变得很长。从精度和强度方面考虑，这样长的爪部不是优选的，另外，为了形成爪部，电刷支架的形状将变得复杂，并且需要更多的材料。此外，在不使用电刷支架的电动机中，不能采用该方式。
与此相对，在电动机1中，在绝缘体51上形成突起51c，并使它与支架11的缺口57啮合而进行定位，所以能以简单的结构容易地对磁铁12和电刷28之间进行定位。此时，在电刷支架27上不需要特别的突起，从而简化了其结构。此外，突起51c不会过长，并且能用模型成形高精度地形成。也可以考虑在后轴承架5本身上设置突起，但为了确保精度而进行切削加工时，切削部分变多，从而在工时方面是不利的。
另一方面，如图9所示，现有的绝缘体131是能收容端子头部程度的正四角形，从而担心在紧固螺母时会发生破裂。与此相对，绝缘体51由于形成定位突起51c，所以在轴向上尺寸变大，绝缘体51本身的体积也相应地变大，平板部51a的面积变大。因此，在后轴承架5内，与绝缘体收容部52a的底面相向的、承受螺母56的紧固力的面积变大，从而能降低绝缘体51的表面压力。因此，可以防止在紧固螺母56时的绝缘体51破裂。
不言而喻，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其实质的范围内，可以进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，示出了绝缘体51和电刷支架27分别形成为单个零件，并且分别安装在后轴承架5上的结构，但也可以将它们形成为一体。由此，可以减少零部件数量和组装工时，从而实现成本的降低。
发明的效果采用本发明的起动电动机，由于在两端开口的圆筒形支架端部形成的锁扣部的前端设置内凸缘部，所以加强了锁扣部，提高了其强度。因此，即使发动机一侧的载荷从前轴承架向锁扣部施加径向的力，也可以对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也可以防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
此外，采用本发明的起动电动机，由于在两端开口的圆筒形支架端部形成的锁扣部的前端设置厚壁部，所以加强了锁扣部，提高了其强度。因此，即使发动机一侧的载荷从前轴承架向锁扣部施加径向的力，也可以对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也可以防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
此外，采用本发明的起动电动机，由于在两端开口的圆筒形支架端部形成的锁扣部的前端设置相向部，所以加强了锁扣部，提高了其强度。因此，即使发动机一侧的载荷从前轴承架向锁扣部施加径向的力，也可以对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也可以防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
在此基础上，采用本发明的起动电动机，由于使在两端开口的圆筒形支架端部形成的锁扣部的壁厚形成得与支架的其他部位的壁厚相同，所以加强了锁扣部，提高了其强度。因此，即使发动机一侧的载荷从前轴承架向锁扣部施加径向的力，也可以对抗该力。因此，即使是两端开口的支架，也可以防止其开口部的变形，从而防止电枢与磁铁的干涉。
另一方面，采用本发明的起动电动机，通过深冲压加工而形成上述支架，由此，不象现有的支架那样受到已有的管材尺寸的限制，从而能任意地形成所要求的外径。因此，能自由地选择最佳直径的支架，从而能实现电动机的小型轻量化，降低材料费等成本。此外，通过深冲压加工而形成支架，由此能容易地形成上述内凸缘部和厚壁部、相向部、锁扣部。因此，不必另外形成加强部，就能在形成支架的同时形成内凸缘部等，从而实现了成本的降低。
权利要求
1.一种发动机起动用的起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，形成在上述支架的上述前轴承架侧开口端部，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合；以及内凸缘部，形成在上述锁扣部的前端部内周面上，并向中心方向延伸。
2.一种发动机起动用的起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，形成在上述支架的上述前轴承架侧开口端部，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合，上述锁扣部还具有主体部，靠近上述支架的中央而形成；以及厚壁部，在上述主体部的前端侧形成并且朝向中心方向，其板厚比上述主体部的大。
3.一种发动机起动用的起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，形成在上述支架的上述前轴承架侧开口端部，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合，上述锁扣部还具有主体部，靠近上述支架的中央而形成；以及相向部，形成在上述主体部的前端侧，并且与上述前轴承架相向的面积向中心方向变大。
4.一种发动机起动用的起动电动机，设有定子，设有两端开口的圆筒形支架；电枢，设有自由旋转地配置在上述定子内的、与发动机的曲柄轴连接的旋转轴；前轴承架，安装在上述支架的一端侧；以及后轴承架，安装在上述支架的另一端侧，其特征在于，具有锁扣部，在上述支架的上述前轴承架侧开口端部，以与上述支架的其他部位相同的壁厚形成，并与在上述前轴承架端部形成的接合部嵌合。
5.根据权利要求4所述的起动电动机，其特征在于，在上述锁扣部的前端部内周面上形成向中心方向延伸的内凸缘部。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的起动电动机，其特征在于，上述支架是通过深冲压加工而形成的。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的起动电动机，其特征在于，具有供电用端子，与电刷电连接，该电刷与上述电枢的换向器滑动接触；绝缘用的绝缘体，安装在上述后轴承架上，并且设在上述供电用端子和上述后轴承架之间；定位突起，形成在上述绝缘体上，并且伸出上述后轴承架的上述支架侧的端面而配置；以及缺口，形成在上述支架的上述后轴承架侧的端面上，与上述定位突起相向，在上述支架与上述后轴承架接合时与上述定位突起嵌合。
8.根据权利要求7所述的起动电动机，其特征在于，上述绝缘体被收容在绝缘体安装部中，该绝缘体安装部凹陷设置在上述后轴承架的内周部上。
9.根据权利要求8所述的起动电动机，其特征在于，上述绝缘体具有平板部，收容在上述绝缘体安装部中，在其端部形成有上述定位突起；凸部，嵌合在连通形成于上述后轴承架上的上述绝缘体安装部和上述后轴承架外部的孔中；以及端子安装部，形成在上述平板部的上述凸部的相反表面时，收容上述供电用端子的头部。
10.根据权利要求7所述的起动电动机，其特征在于，上述缺口形成在上述锁扣部上。
11.根据权利要求1所述的起动电动机，其特征在于，在上述后轴承架上设有轴承，支持上述旋转轴；以及电刷支架，保持用于向上述电枢供给电流的电刷，并且在上述后轴承架的底面部设有基座部，该基座部朝向轴方向而突出形成，在其上表面放置上述电刷支架。
12.根据权利要求11所述的起动电动机，其特征在于，上述基座部包围上述轴承的周围而形成。
13.根据权利要求11所述的起动电动机，其特征在于，上述后轴承架在几乎整个底面与上述基座部的上表面接触的状态下，被固定在上述基座部上。
14.根据权利要求11所述的起动电动机，其特征在于，上述支架和上述前轴承架、上述后轴承架，借助于插入它们内部的固定螺栓而被紧固为一体，上述后轴承架具有与上述基座部一体地形成的、拧入上述固定螺栓的螺栓安装部。
15.根据权利要求11所述的起动电动机，其特征在于，在上述基座部的上表面设有电刷放置板，该电刷放置板由绝缘材料形成，放置自由滑动的上述电刷。
全文摘要
本发明实现支架端面开口部的加强，并且在不使用管材的情况下以所要求的外径形成支架。通过深冲压加工形成起动电动机1的支架11。支架11形成为两端开口的圆筒形，在前轴承架4侧的开口端部，形成有与前轴承架4的接合部37嵌合的锁扣部35。在锁扣部35的前端部内周面上，形成向中心方向延伸的内凸缘部41。内凸缘部的壁厚比锁扣部35的主体部35a的大，从而与前轴承架4相向的相向部42的面积变大。锁扣部35的前端被内凸缘部41加强，即使发动机一侧的载荷从前轴承架4向锁扣部35施加径向的力，也能防止锁扣部35的变形。
文档编号F02N11/00GK1525621SQ20041000592
公开日2004年9月1日 申请日期2004年2月24日 优先权日2003年2月25日
发明者宫崎茂树, 森下宽 申请人:株式会社美姿把