KR0157268B1

KR0157268B1 - 스타터

Info

Publication number: KR0157268B1
Application number: KR1019950010867A
Authority: KR
Inventors: 쯔또무 시가; 노부유끼 하야시; 마사노리 오오미; 야스히로 나가오
Original assignee: 히로시 하또리; 닛뽄 덴소오 가부시끼 가이샤
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 1998-11-16
Also published as: US5549011A; CN1065317C; EP0702147A1; DE69507229D1; KR960011120A; EP0702147B1; AU1239895A; ES2126164T3; DE69507229T2; CN1119244A; AU687955B2

Abstract

클러치 인너(352)와 클러치 아우터(351) 양쪽에 홈(351a, 352a, 355)들을 갖는 고신뢰성의 오버런닝 클러치를 갖는 스타터에 관한 것이다. 롤러(353)들은 각 홈(351a, 352a, 355)들의 롤러 접촉면에 의해 토크 전달 방향의 전후에 끼워지며, 따라서 쐐기 효과를 사용하는 롤러형 오버런닝 클러치와 같은 큰 응력이 각 접촉면과 롤러 접촉면에 가해지지 않는다. 이는 클러치(350)의 관성을 줄이고, 피니언(200)이 엔진 링 기어(100)와 맞물릴 때에 발생하는 충격력을 억제 할 수 있다.

Description

스타터

제1도는 본 발명에 따른 스타터의 제 1 실시예를 도시한 측단면도.

제2a도 및 제 2b 도는 제 1 실시예의 피니언 회전 규제 부재를 도시한 정면도 및 부분 단면도.

제3도는 제 1 실시예의 오버런닝(overrunning) 클러치를 도시한 확대 단면도.

제4도는 제 1 실시예의 센터 브래킷을 도시한 배면도.

제5도는 제 4 도에 도시된 센터 브래킷의 측면을 도시한 단면도.

제6도는 제 1 실시예의 회전자를 도시한 측단면도.

제7도는 제 1 실시예의 자석스위치의 일부분을 도시한 사시도.

제8도는 제 1 실시예의 단부 프레임 및 브러쉬 스프링을 도시한 단면도.

제9도는 제 1 실시예의 브러쉬 지지 부재를 도시한 수직 단면도.

제10도는 제 1 실시예의 브러쉬 지지 부재를 도시한 수평 단면도.

제11a도, 제11b도 및 제11c도는 제 1 실시예의 동작 상태를 나타낸 전기 회로도.

제12도는 제 2 실시예의 오버런닝 클러치를 도시한 확대 단면도, 및

제13도는 제 3 실시예의 오버런닝 클러치를 도시한 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 엔진 링 기어 220 : 출력축

350 : 오버런닝 클러치 351 : 클러치 아우터

352 : 클러치 인너 353 : 롤러

500 : 전기모터 510 : 회전자축

본 발명은 내연기관의 시동을 위해 사용되는 오버런닝(overunning) 클러치를 구비한 스타터에 관한 것이다.

일본국 특허 공고 제 52-19528 호에 기재된 유성 기어 감속 메카니즘 (epicycle gear reduction mechanism)을 구비하는 종래의 스타터에서는, 오버런닝 클러치가 유성 기어 감속 메카니즘의 내부기어의 외주면과 유성 기어 감속 메카니즘을 수납하는 고정측으로 동작하는 케이싱(casing)의 내주면 사이에 설치된다.

위에서 설명된 종래의 구조를 가지면, 오버런닝 클러치가 유성 기어 감속 메카니즘의 외주에 설치되고, 따라서 오버런닝 클러치에 의해 사용되는 축방향 공간이 요구되지 않아, 사(dead) 공간이 작아지며, 중량의 증가로 인한 제작비의 상승을 낮추는 잇점들이 있다. 더우기, 큰 직경을 갖는 동력 전달부가 고부하 오버런닝 클러치를 위해 요구될지라도, 유성 기어 감속 메카니즘의 외주는 사용될 수 있다.

그러나, 위에서 설명된 종래의 구조를 가지면, 롤러들은 클러치 아우터(outer)의 내주에 설치되고 원주방향으로 경사진 캠형(cam-shaped)홈과 내부 기어의 외주인 클러치 인너(inner)의 외주 사이에 형성된 쐐기모양의 공간(wedge-shaped spaces)의 협소방향으로 밀고 들어간다. 이는 선접촉의 원인이 되고, 토크는 그곳에서 발생된 마찰력과 함께 전달된다. 그러므로, 클러치 아우터와 클러치 인너는 롤러들과 접촉면에서 발생하는 매우 큰 응력(stress)을 견뎌낼 수 있어야 한다. 고강도 금속재료(예를들어, 열처리된 강철재료)가 클러치 인너와 클러치 아우터를 위해 사용되어야 한다. 따라서, 유성 기어 감속 메카니즘의 내부기어를 수지로 제작하면 내부기어와 유성기어들이 맞물릴때의 동작음을 줄일수 없다.

또한, 이러한 오버런닝 클러치는, 클러치 아우터의 고정측인 브래킷의 내주에 설치되고 원주 방향으로 경사진 캠형 홈과 클러치 인너인 유성기어 감속 메카니즘의 내부기어의 외주 사이에 형성된 쐐기모양의 공간의 협소방향으로 롤러들이 밀려들어갈 때에 회전력이 전달되는 구조를 갖는다. 그러므로, 스타터가 오버런(overrun)되면, 클러치 인너로 동작하는 내부기어는 고속으로 회전하며, 이것들이 금속과 중량물로 이루어져 있으므로, 회전하는 동안의 관성력은 커진다. 엔진이 오버런 상태에 구동상태로 급격하게 변화하면, 다른 클러치 부품들에 가해지는 충격이 증가하고, 회전하는 동안 불균형이 발생하여, 부품이 손상되거나 구동하는 동안 비정상음이 들릴수 있다.

또한, 클러치 아우터(롤러 캠)는 전면 브래킷상에 장착되므로, 스타터가 엔진에 의해 오버런 될 때, 오버런 회전이 스타터 모터로 전달되지 않도록 링 기어(클러치 인너)가 엔진에 의해 회전되는 피니언 기어와 스타터 모터 사이의 회전차를 흡수하기 위해 회전한다. 이때, 롤러들은 항상 이 클러치 인너의 외주에 접촉되므로 마모된다.

본 발명의 목적은 토크를 확실하게 전달하는 고신뢰성의 오버런닝 클러치를 구비한 스타터를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 스타터에서는, 홈들이 클러치 인너와 클러치 아우터 양쪽에 형성되어 롤러들은 각 홈에 접촉한다. 상기 롤러들은 상기 홈들의 롤러 접촉면에 의해 토크 전달 방향의 전후에 끼워져 있다. 따라서, 쐐기 효과(wedge-effect)를 이용하는 롤러형 오버런닝 클러치와 같은 큰 응력이 각 홈의 접촉면과 롤러 접촉면에 가해지지 않는다. 따라서, 수지나 비철금속이 클러치 인너 또는 클러치 아우터를 위해 사용될 수 있다. 이는 강철재료보다 재료비와 가공비가 저렴한 경량의 재료의 사용을 허용하며, 저가의 경량의 오버런닝 클러치가 제공될 수 있다. 클러치의 관성은 감소되고, 피니언이 엔진 링 기어와 맞물릴 때에 발생되는 충격은 최소한으로 억제될수 있다. 또한 클러치 아우터와 클러치 인너상에 복잡한 홈들을 형성할때의 가공도 용이하다.

스타터가 엔진에 의해 오버런될 때에 스타터 모터와 피니언 기어 사이의 회전차를 흡수하기 위해 클러치 아우터가 클러치 인너에 대하여 공전하면, 상기 롤러들은 원심력을 받아 클러치 인너의 외주로 부터 분리되는 것이 바람직하다. 이는 롤러들이나 클러치 인너 외주의 비정상적인 마모를 방지한다.

또한, 클러치 인너의 홈들의 수는 클러치 아우터의 홈들의 수보다 많으므로, 롤러들이 롤러 홈에 맞물리지 않거나 엔진이 스타터 오버런 상태에서 갑자기 정지하고 다시 갑자기 구동하는 경우와 같이 스타터가 시동될 때에 롤러들이 롤러홈들에 재결합하면, 클러치 인너와 클러치 아우터 사이의 공전 거리는 짧아지고, 결합하는 동안에 발생되는 충격은 억제될 수 있다.

또한, 롤러 결합면은 롤러의 반경과 거의 같은 곡률반경을 가지며, 따라서 토크 전달면은 확대되고, 큰 토크 용량을 갖는 클러치가 제공될 수 있다.

아울러, 홈들 내에 있는 롤러 결합면은 롤러의 반경과 거의 동일한 곡률반경을 가지며, 따라서 큰 토크 용량을 갖는 클러치가 제공될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

본 발명에 따른 스타터의 제 1 실시예가 제 1 도 내지 제 11 도에 도시되어 있다.

스타터는 크게 엔진(도시안됨)상에 설치된 엔진 링 기어(100)와 맞물리는 피니언(200), 유성 기어 감속 메카니즘(300)을 감싸고 있는 하우징(400), 스타터 모터(500), 및 자석 스위치(600)를 감싸고 있는 단부 프레임(700)으로 구성된다. 스타터 내부에서, 상기 하우징(400)과 모터(500)는 모터벽(800)에 의해 분리되고, 상기 모터(500)와 단부 프레임(700)은 브러쉬 지지 부재(900)에 의해 분리된다.

제 1 도, 제 2a 도 및 제 2b 도에 도시된 바와 같이, 엔진 링 기어(100)와 맞물리는 피니언 기어(210)가 피니언(200)상에 형성되어 있다.

출력축(220)상에 형성되어 있는 헬리컬 스플라인(helical spline)(221)과 결합하는 피니언 헬리컬 스플라인(211)이 피니언 기어(210)의 내주에 형성되어 있다.

피니언 기어(210) 보다 외경(outer diameter) 규격이 큰 플랜지(213)가 링 기어측의 반대쪽에 있는 피니언 기어(210)상에 환상으로 형성되어 있다. 피니언 기어(210)의 외치의 수 보다 많은 수의 요철(notches)(214)들이 플랜지(213)의 외주에 형성되어 있다. 이 요철(214)들은 후술되는 피니언 회전 규제 부재(230)상의 규제조(restriction claw)(231)에 걸어 맞추어진다. 상기 피니언 기어(210)의 후단에 형성되어 있는 환상부(216)가 외주로 굽어져 있으므로, 워셔(215)는 자유롭게 회전 가능하고, 플랜지(213)의 후면에서 축방향으로 이탈되지 않는다.

피니언 기어(210)는 항상 압축 코일 스프링들로 이루어진 복귀 스프링(240)에 의해 출력축(220)의 후면이나 모터측으로 밀치어진다. 상기 복귀 스프링(240)은 직접적으로 피니언 기어(210)를 밀치어내는 것이 아니라, 본 실시예에서는 하우징(400)의 개방부(480)를 개폐하는 후술되는 셔터(420)상의 링 몸체(421)를 통해 피니언 기어(210)를 밀치어낸다.

피니언 기어(210)의 플랜지(213)상에 형성되어 있는 다수의 요철(214)들에 걸어 맞추어지기 위해 축방향으로 확장된 규제부를 형성하는 규제조(231)가 회전 규제부(232)의 일단에 형성되어 있다. 상기 규제조(231)는 피니언 기어(210)상의 요철(214)들에 걸어 맞추어진다. 또한, 규제조(231)의 견고성을 개선하기 위해, 상기 규제조는 축 방향으로 확장되도록 형성되며, 내경방향(inner radial direction)으로 휘어져 있는 L자형 단면을 갖는다.(규제조는 막대형이다.) 상기 규제조(231)가 피니언 기어(210)의 플랜지(213)상의 요철(214)들중 하나와 결합되도록 회전 규제부(232)는 자석 스위치(600)의 동작에 따라 도면의 쐐기 모양의 부재(680)에 의해 끌어 내려진다. 이때, 복귀 스프링부(233)의 일단(236)은 그 위치를 제한하기 위한 규제턱(restriction shelf)(362)에 접해있고, 복귀 스프링부(233)는 이완된다. 규제조(231)는 피니언 기어(210)의 요철(214)들에 걸어 맞추어지고, 따라서 피니언 기어(210)의 회전이 모터(500)의 회전자축(510) 및 유성 메카니즘(300)과 함께 시도되면, 피니언 기어(210)는 출력축(220)의 헬리컬 스플라인(221)을 따라 제 1 도의 좌측으로 전진한다. 상기 피니언 기어(210)가 링 기어(100)에 접하고, 피니언 기어(210)의 전진이 방지될때, 피니언 회전 규제 부재(230)는 출력축(210)의 더 큰 회전력으로 인해 이완된다. 상기 피니언 기어(210)는 약간 회전하여, 링 기어(100)와 맞물린다. 상기 피니언 기어(210)가 전진할 때, 규제조(231)는 요철(214)들로 부터 이탈되어, 피니언 기어(210)의 플랜지(213) 후방으로 떨어진다. 규제조(231)의 전단은 워셔(214)의 후면에 접하고, 피니언 기어(210)의 후퇴는 엔진 링 기어(100)의 회전에 의해 방지된다.

피니언 걸어맞춤 링(pinion fitting ring)(250)은 출력축(220)의 주위에 형성된 장방형 횡단면을 갖는 환상홈에 고정된다. 이 피니언 걸어맞춤링(250)은 장방형 횡단면을 갖는 강철재를 둥굴게 가공하므로써 형성된다. 일측 볼록부가 타측 오목부에 걸어 맞추어지고, 타측 볼록부가 일측 오목부에 걸어 맞추어지도록 거의 S자형의 요철(251)(예를들어, 걸어맞춤수단)이 양단에 형성된다.

제 1 도에 도시된 유성 기어 메카니즘 (300)은 후술되는 것처럼 출력측(220)으로 전달되는 모터(500)의 회전을 감속하고, 모터의 출력 토크를 증가시키는 감속수단이다. 상기 유성 기어 메카니즘(300)은 모터 회전자축(510)(후술됨)의 전면 외주상에 형성된 선(sun) 기어(310), 상기 선 기어(310)와 맞물리고, 상기 선 기어(310) 주위를 회전하는 다수의 유성기어(320)들, 상기 선 기어(310) 주위의 유성기어(320)들을 회전가능하게 지지하며 출력축(220)과 일체로 형성된 플래닛 캐리어(330), 및 상기 유성기어(320)들의 외주에서 상기 유성기어(320)들과 맞물리는 관형 수지재의 내부기어(340)로 구성되어 있다.

제 3 도에 상세하게 도시된 것처럼, 오버런닝 클러치(350)는 일측 방향(단지, 엔진의 회전과 함께 회전가능한 방향)에서 내부기어(340)를 회전 가능하게 지지한다. 상기 오버런닝 클러치(350)는 내부기어(340)의 전면과 일체로 형성된 제 1 원통부로 동작하는 클러치 아우터(351), 상기 클러치 아우터(351)의 내주 반대쪽에 설치된 제 2 원통부로 동작하며 유성기어 메카니즘(300)의 전면을 감싸고 있는 고정측으로 동작하는 센터 브래킷(360)의 후면에 형성되어 있는 환상형 클러치 인너(352), 및 상기 클러치 아우터(351)의 내주면에 경사지게 형성된 홈 또는 롤러 수납부(351a)내에 수납되는 롤러(353)로 구성되어 있다. 이 롤러 수납부(351a)는 외부로 경사져 있으며, 감속 메카니즘을 구비한 스타터가 구동하는 동안 롤러(353)에 걸어 맞추어지는 롤러 걸어맞춤면(351b)을 갖는다. 상기 롤러 수납부(351a)는 클러치 아우터(351)와 클러치 인너(352)가 롤러를 통해 맞물리지 않도록 상기 롤러를 수납하기에 충분한 반원 모양의 깊이(radial depth)를 갖는다.

다수의 롤러 홈부(355)들이 클러치 인너(352)의 외주에 원주방향으로 형성되어 있다. 이 롤러 홈부(355)들은 감속 메카니즘을 구비한 스타터가 시동될 때에 롤러(353)에 걸어 맞추어지는 롤러 걸어맞춤면(roller fitting suface)(352b), 및 상기 롤러를 이 롤러 걸어맞춤면(352b)으로 인도하는 롤러 가이드면(352c)으로 구성되어 있다. 상기 롤러 수납부(351a)의 롤러 걸어맞춤면(351b)에 대응하는 원주면에는, 후술되는 것처럼 감속 메카니즘을 구비한 스타터가 오버런될때, 상기 롤러(353)를 롤러 수납부(351a)까지 끌어올리는 기능을 하는 롤러 수납 가이드부(351d)가 있다.

롤러 걸어맞춤면(351b)과 롤러 걸어맞춤면(352b)의 위치관계는, 감속 메카니즘을 구비한 스타터가 구동될 때에 상기 롤러(353)가 각각의 면에 의해 토크 전달 방향의 전후에 끼워지도록 구성된다. 클러치 아우터(351)의 롤러 수납부(351a)는 감속 메카니즘을 구비한 스타터가 오버런닝하는 동안에 롤러(353)가 수납될 때에 상기 클러치 아우터(351)가 자유롭게 회전하도록 상기 롤러(353)의 최대 내경이 클러치 인너(352)의 최대 외경보다 다소 크도록 설치된다. 상기 롤러와 상기 공간이 다수의 위치에서 제공되도록 제 3 도에 도시되어진 위에서 설명된 구조가 원주 방향으로 제공되는 것이 이해될 것이다.

이러한 형태의 구조를 가지면, 제 1 원통부는 클러치 아우터(351)로 동작하는 유성 기어 메카니즘(300)의 내부기어(340)상에 설치되고, 고정측으로 동작하는 제 2 원통부는 클러치 아우터(351)의 내주에 상기 롤러(353)를 위한 롤러 수납부(351a)를 형성하기 위한 클러치 인너(352)로 사용된다. 따라서, 스타터가 엔진에 의해 오버런되면, 클러치 아우터(351)를 형성하는 내부기어(340)가 모터(500)와 피니언 기어(210) 사이의 회전차를 흡수하기 위해 클러치 인너(352)에 대하여 공전할때, 롤러(353)는 원심력을 받아 클러치 인너(352)의 외주로 부터 분리된다. 이는 롤러(353) 또는 클러치 인너(352) 외주의 비정상적인 마모를 방지한다.

또한, 롤러 결합면(352b)과 롤러(353)의 당접부를 위해 쐐기 효과(wedge-effect)를 이용하는 롤러형 오버런닝 클러치와 같은 큰 응력이 제 2 원통부인 클러치 인너(352)에 공급되지는 않는다. 그러므로, 큰 토크 용량을 갖는 오버런닝 클러치가 제공될 수 있다. 상기 오버런닝 클러치(350)는 베어링(370)을 통해 출력축(220)을 회전가능하게 지지하기 위해 센터 브래킷(360)을 이용하므로, 축방향 길이는 길어질 필요가 없고, 크기는 축소될 수 있다.

제 4 도 및 제 5 도에 도시된 센터 브래킷(360)은 하우징(400) 후면 내부에 설치되어 있다. 하우징(400)과 센터 브래킷(360)은 일단이 하우징(400)에 결합되고, 타단이 센터 브래킷(360)에 결합되는 링 스프링(390)과 함께 연결되어 있다. 오버런닝 클러치(350)의 일부를 형성하는 클러치 인너(352)가 받는 회전반력은 하우징(400)에 직접 전달되지 않도록 링 스프링(390)에 의해 흡수된다.

피니언 회전 규제 부재(230)를 지지하는 두개의 지지 아암(361)들과 상기 피니언 회전 규제 부재(230)의 하단에 장착된 규제턱(362)은 센터 브래킷(360)의 전면에 설치되어 있다. 또한, 하우징(400) 내측의 볼록부(도시안됨)들과 맞물리는 다수의 요철부(363)들이 센터 브래킷(360)상에 형성되어 있다. 또한 상측 요철부(353)들은 하우징(400)내에서 공기를 요크(501)로 인도하는 공기 통로로 사용된다. 오목부(364)들이 유상(string-shaped) 부재(680)(후술됨)를 축방향으로 통과하는 센터 브래킷(360)의 하단에 형성되어 있다.

플래닛 캐리어(330)는 유성기어(320)들을 지지하기 위해 경방향(radial direction)으로 확장되어 있는 플랜지형 돌출부(331)를 가지고 있다. 후방으로 확장되어 있는 핀(332)들이 이 플랜지형 돌출부(331)에 고정되어 있고, 이 핀들은 금속재 베어링(333)을 통해 플래닛 캐리어(320)를 회전 가능하게 지지한다.

출력축(220)과 일체로 구성된 플래닛 캐리어(330)는 전단이 하우징(440)의 전단 내부에 고정되어 있는 하우징 베어링(440)과 센터 브래킷(360) 내주의 관상부(365)내에 고정되어 있는 센터 브래킷 베어링(380)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

이 플래닛 캐리어(330)는 내측 관상부(365)의 전단 위치에 환상홈(334)을 갖고 있으며, 스냅링(336)이 이 환상홈(334)에 걸어 맞추어져 있다. 상기 플래닛 캐리어(300)에 장착되어 있는 회전가능한 워셔(335)가 스냅링(336)과 내측 관상부(365)의 전단 사이에 삽입되어 있다. 상기 플래닛 캐리어(330)의 후방 이동은 상기 스냅링(335)이 워셔(336)를 통해 내측 관상부(365)의 전단에 직접 당접됨에 따라 제한된다. 플래닛 캐리어(330)의 후측을 지지하는 센터 브래킷 베어링(370)의 후단은 내측 관상부(365)의 후단과 플랜지형 돌출부(331) 사이에 끼워져 있는 플랜지부(371)를 갖는다. 상기 플래닛 캐리어(330)의 전방 이동은 플랜지형 돌출부(331)가 플랜지부(371)를 통해 내측 관상부(365)의 후단에 직접 당접됨에 따라 제한된다.

경방향으로 확장된 오목부(337)가 플래닛 캐리어(330)의 후면에 생성되어 있다. 회전가능한 회전자 축(510)의 전단은 이 오목부(337)내에 설치되어 있는 플래닛 캐리어 베어링(380)을 통해 지지된다.

하우징(400)은 내부 전단에 고정되어 있는 하우징 베어링(440)을 구비한 출력축(220)을 지지하며, 개구부(410)로 부터의 빗물등의 유입을 줄이기 위하여 상기 개구부(410) 하부에서의 하우징(400)과 피니언 기어(210)의 외경 사이의 틈을 최소화하기 위해 돌출부로 동작하는 방수벽(460)을 갖는다. 상기 하우징(400)의 전단 하부에는, 축방향으로 확장되어 있는 2개의 미끄럼 홈(도시안됨)이 설치되고, 셔터(420)가 이 미끄럼 홈들 내에 이동 가능하게 설치된다.

나일론과 같은 수지재로 이루어진 셔터(420)는 출력축(220) 주위에 장착되어 있으며, 복귀 스프링(240)과 피니언 기어(210) 사이에 끼워져 있는 링 몸체(421), 및 하우징(400)의 개구부(410)를 개폐하는 방수부(422)로 구성되어 있다.

스타터가 시동될 때에 피니언 기어 (210)가 출력축(220)을 따라 전진하면, 링 몸체(421) 또한 피니언 기어(210)와 함께 전진한다. 상기 링 몸체(421)와 일체로 구성된 방수부(422) 또한 전진하여, 하우징(400)의 개구부(420)를 개방한다. 스타터가 정지하고, 피니언 기어(210)가 출력축(210)을 따라 후퇴할때, 링 몸체(421)도 피니언 기어(210)들과 함께 후퇴한다. 상기 링 몸체(421)와 일체로 구성된 방수부(422)도 후퇴하여, 하우징(400)의 개구부(410)를 폐쇄시킨다. 결과적으로, 개폐수단으로 동작하는 셔터(420)는 스타터가 동작하지 않을때에 링 기어(100)의 원심력으로 인해 하우징(400)으로 비산되는 빗물의 유입을 방지한다.

환상홈이 밀폐부재(430)의 단부에 형성되어 있고, 복귀 스프링(240)의 일단이 이 환상홈 내부에 설치된다. 이 밀폐부재(430)는 하우징(400)의 개구부(410)를 통해 유입되는 빗물 또는 먼지가 하우징(400)의 전단에 있는 하우징 베어링(440)으로 유입되는 것을 방지하기 위해 출력축(220)의 주위를 밀폐한다.

모터(500)는 요크(501), 모터벽(800), 및 후술되는 브러쉬 지지 부재(900)에 의해 둘러싸여 있다. 상기 모터벽(800)은 센터 브래킷(360)과의 사이에 유성 기어 메카니즘(300)을 수납하고 있으며, 상기 유성 기어 메카니즘내의 윤활유가 모터(500)로 유입되는 것을 방지한다.

제 1 도에 도시된 바와 같이, 상기 모터(500)는 회전자축(510), 이 회전자축(510)에 고정되어 있으며, 일체로 회전하는 코어(520)와 회전자 코일(530)로 이루어진 회전자(540), 및 상기 회전자(540)를 회전시키는 고정자극(550)으로 구성된다. 상기 고정자극은 요크(501)의 내주에 고정되어 있다.

회전자축(510)은 플래닛 캐리어(330)의 후단 내부에 있는 플래닛 캐리어 베어링(380)과 브러쉬 지지 부재(900)의 내주에 고정되어 있는 브러쉬지지 부재 베어링(564)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 이 회전자축(510)의 전단은 유성 기어 감속 메카니즘(300)의 내측을 통해 삽입되어 있으며, 위에서 언급한 바와 같이 유성 기어 감속 메카니즘(300)의 선기어(310)가 회전자축(510)의 전단의 외주에 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 제 6 도에 상세하게 도시된 바와 같이, 다수(예를 들어, 25개)의 상층 코일 바(531)와 동수의 하층 코일 바(532)가 회전자 코일(530)을 위해 사용된다. 각각의 상층 코일 바(531)와 하층 코일 바(532)는 2층의 권선 코일을 형성하기 위해 경방향으로 적층되어 있다. 각각의 상층 코일 바(531)와 각각의 하층 코일 바(532)는 결합되어 있으며, 각각의 상층 코일 바(531)와 각각의 하층 코일 바(532)의 단부는 환상 코일을 형성하기 위해 전기적으로 접속되어 있다.

상기 상층 코일 바(531)는 뛰어난 전도성을 갖는 구리와 같은 물질로 이루어져 있으며, 축방향으로 철판(521)들을 적층하여 이루어진 슬롯(524)의 외주에 수용되며 고정자극(550)에 평행하에 확장되어 있는 상층 코일 피스(Piece)(533)를 가지고, 상기 상층 코일 피스(533)의 축방향 양단으로 부터 내측으로 굽어져 있으며, 회전자축(510)의 축방향에 대해 수직으로 확장되어 있는 두개의 상층 코일 단부(534)들을 갖는다. 상기 상층 코일 피스(533)와 두개의 상층 코일 단부(534)들은 냉각 단조에 의해 일체로 형성될 수 있고, 프레스에 의해 U자형으로 휘어지게 형성될 수도 있으며, 또한 용접에 의해 별개의 부품으로 형성된 상층 코일 피스(533)와 두개의 하층 코일 단부(534)들을 접합하여 형성될 수도 있다.

상층 코일 바(531)와 같이, 하층 코일 바(532)는 슬롯(524)의 외주에 수용되며 고정자극(550)에 평행하게 확장되어 있는 뛰어난 전도성을 갖는 구리와 같은 물질로 이루어진 하층 코일 피스(536)를 가지고, 상기 하층 코일 피스(536)의 양단으로 부터 내측으로 휘어져 있으며 축(510)의 축방향에 대해 수직으로 확장되어 있는 두개의 하층 코일 단부(537)들을 갖는다. 상기 하층 코일 피스(536)와 두개의 하층 코일 단부(537)는, 상층 코일 바(531)와 같이, 일체로 냉각 주조될 수 있고, 프레스에 의해 U자형으로 휘어지게 형성될 수도 있으며, 또한 용접등에 의해 별개의 부품으로 형성된 하층 코일 피스(536)와 두개의 하층 코일 단부(537)를 접합하여 형성될 수도 있다.

각각의 상층 코일 단부(534)와 각각의 하층 코일 단부(537)의 절연은 절연 스페이서(560)에 의해 확보된다. 각각의 하층 코일 단부(537)와 회전자 코어(520) 사이의 절연은 수지재(예를 들어, 나일론 또는 페놀수지) 절연링(590)에 의해 확보된다.

축방향으로 확장되어 있는 상층 내부 연장부(538)가 두개의 상층 코일 단부(534)들의 내주 단부들에 형성되어 있다. 위에서 설명된 하층 회전자 코일(532)의 내측 단부에 있는 하층 내부 연장부(539)는 이 상층 내부 연장부(538)의 내주와 중첩되어 있다. 이것들은 용접과 같은 접합기술에 의해 전기적, 기계적으로 접속되어 있다. 상기 상층 내부 확장부(538)의 외주는 절연캡(580)을 통해 회전자축(510)위에 프레스-고정되어 있는 고정 부재(570)의 외주 환상부의 내면과 당접되어 있다.

이러한 회전자(540)에서는, 회전자 코일(530)을 구성하는 상층 코일 바(534)의 양단에 있는 상층 코일 단부(534)들과 하층 코일 바(532)의 양단에 있는 하층 코일 단부(537)들이 각각 회전자축(510)의 축방향에 대해 수직으로 설치되어 있다. 그러므로, 회전자(540)의 축방향 길이는 축소될 수 있고, 모터(500)의 축방향 길이도 축소될 수 있으며, 스타터는 종래의 구조보다 작아질수 있다.

본 실시예에서, 고정자극(550)은 영구자석들로 구성된다. 전기적인 자력을 발생하는 필드코일들이 영구자석들 대신에 사용될수 있다.

제 1 도에 도시된 바와 같이, 자석 스위치(600)는 후술되는 브러쉬 지지 부재(900)에 의해 수용되고, 후술되는 단부 프레임(700)내에 설치된다. 상기 자석 스위치(600)는 회전자축(510)에 대해 거의 수직으로 고정되어 있다.

전기 전도성을 갖는 자석 스위치(600)는 플런저(610)를 상방으로 구동하며, 플런저(610)와 일체로 움직이는 두개의 접점들(하측 가동 접점(611)과 상측 가동 접점(612))을 순차적으로 단자 볼트(620)의 헤드(621) 및 고정접점(630)의 당접부(631)와 당접시킨다. 도시되지 않은 배터리 케이블이 단자볼트(620)에 연결되어 있다.

플런저(610)의 상방으로 확장되어 있는 플런저 축(615)이 플런저(610)의 상측에 고정되어 있다. 이 플런저 축(615)은 고정코어(642)의 중앙에 있는 관통구멍에서 상방으로 돌출되어 있다. 상기 플런저 축(615)을 따라 수직 방향으로 자유롭게 미끄러지는 상측 가동 접점(612)이 플런저 축(615)의 고정코어(642)의 상측에 위치된다.

이 상측 가동 접점(612)은 제 7 도에 도시된 바와 같이 플런저 축(615)의 상단에 설치된 고정링(616)에 의해 플런저 축(615)의 상단 위로의 이동은 제한된다. 결과적으로, 상측 가동 접점(612)은 고정링(616)과 고정 코어(642) 사이의 플런저 축(615)을 따라 수직방향으로 자유롭게 미끄러진다. 상기 상측 가동 접점(612)은 항상 플런저 축(615)에 설치된 판 스프링에 의해 형성된 접점압 스프링에 의해 항상 상방으로 밀치어 진다.

상측 가동 접점(612)은 뛰어난 전도성을 갖는 구리와 같은 금속으로 구성된다. 상측 가동 접점(612)이 양단이 상방으로 이동할때, 고정 접점(630)상의 두개의 당접부(631)들은 당접된다. 한쌍의 브러쉬(910)들을 위한 각각의 리드선(910a)이 코킹(caulking)이나 용접에 의해 상측 가동 접점(612)에 전기적, 기계적으로 연결된다. 다수의 규제 수단(본 실시예에서는 2개)으로 동작하는 저항체(617)들의 단부들이 상측 가동 접점(612)의 홈에 삽입되어 전기적, 기계적으로 고정되어 있다.

한쌍의 브러쉬(910)들을 위한 각각의 리드선(910a)은 코킹이나 용접에 의해 상측 가동 접점(612)에 전기적으로, 기계적으로 연결되어 있지만, 상측 가동 접점(612)과 브러쉬(910)의 각 리드선(910a)은 일체로 형성될 수 있다.

저항체(617)는 스타터가 시동될때, 모터를 저속으로 회전시키기 위해 사용된다. 큰 저항값을 갖는 금속도선들이 저항체(617)를 형성하기 위해 권선되어 있다. 단자 볼트(620)의 헤드부(621) 아래에 위치하는 하측 가동 접점(611)은 코킹등에 의해 저항체(617)의 타단에 고정되어 있다.

하측 가동 접점(611)은 뛰어난 전도성을 갖는 구리와 같은 금속으로 이루어져 있다. 자석 스위치(600)가 정지하고 플런지(610)가 하부에 있을 때, 하측 가동 접점은 고정 코어(642)의 상면에 당접한다. 저항체(617)가 플런저 축(615)의 이동에 의해 상방으로 움직일 때, 하측 가동 접점(611)은 상측 가동 접점(612)이 고정접점(630)의 당접부(631)에 당접하기 전에 단자 볼트(620)의 헤드부(621)에 당접할 것이다.

자석 스위치(600)는 근본적인 것이 아니므로, 자석 스위치에 관한 더욱 상세한 설명은 간결함을 위해 생략한다. 1994년 12월 6일자로 출원되었으며, 본 출원의 양수인에게 양도된 시가(shiga)등에 의해 발명된 미합중국 특허출원(출원번호는 알지못함)의 내용이 참조로 여기에 포함된다.

제 8 도에 도시된 바와 같이, 단부 프레임(700)은 페놀수지와 같은 수지재로 이루어진 자석 스위치 커버이다. 상기 자석 스위치(600)는 프레임내부에 수납된다. 브러쉬(910)를 전방으로 밀치어내는 압축 코일 스프링(914)을 수용하는 스프링 지지주(spring holding pole)(710)가 브러쉬(910)의 위치에 따라 전방으로 돌출되도록 단부 프레임(700)의 후면에 설치되어 있다.

제 9 도 및 제 10 도에 도시된 브러쉬 지지 부재(900)는 요크(501)의 내부와 단부 프레임(700)의 내부를 분리하며, 브러쉬 홀더 베어링(564)을 통해 회전자 축(510)의 단부를 회전가능하게 지지하는 기능을 한다. 또한, 브러쉬 지지 부재(900)는 브러쉬 홀더로 동작할 수 있으며, 자석 스위치(500)를 수용할 수 있으며, 유상부재(680)를 안내하는 풀리(pulley)(690)를 수용할 수 있다. 상기 브러쉬 지지 부재(900)는 유상부재(680)가 통과되는 도시되지 않는 구멍을 가지고 있다.

브러쉬(910)의 전단은 압축 코일 스프링(914)에 의해 회전자 코일(530)의 후측에 있는 상층 코일 단부(534)의 후면으로 밀쳐진다. 브러쉬 지지 부재(900)에 대해서는 간결함을 위해 여기에서는 단순화된다. 대신에, 1994년 12월 6일자로 출원되었으며 본 출원의 양수인에게 양도된 시가(shiga)등에 의해 발명된 미합중국 특허출원(출원번호 알지못함)의 내용이 참조로 여기에 포함된다.

다음에는, 상기 스타터의 동작이 제 11a 도 내지 제 11c 도에 도시된 전기 회로도에 따라 설명될 것이다.

키 스위치(10)가 제 11a 도에 도시된 바와 같이 운전자에 의해 시동위치로 설정되면, 자석 스위치(600)내의 흡인코일(650)은 배터리(20)에 의해 구동된다. 흡인 코일(650)이 구동되면, 플런저(610)는 흡인 코일(650)에 의해 발생되는 자력에 의해 흡인되어, 상방으로 상승된다(제 11a 도 의 좌측으로).

플런저(610)가 상승하기 시작하면, 상측 가동 접점(612)과 하측 가동 접점(611)도 상승하고, 플런저(610)와 일체로 구성된 유상부재(680)의 후단도 상승한다. 유상부재(680)의 후단이 상승하면, 유상부재(680)의 전단은 아래로(제 11a 도의 오른쪽으로) 잡아당겨지고, 피니언 회전 규제 부재(230)는 하강한다. 피니언 회전 규제 부재(230)가 하강하면, 규제조(312)는 피니언 기어(210)의 원주상의 요철(214)들중 하나와 맞물리고, 하측 가동 접점(611)은 단자 볼트(620)의 헤드(621)와 당접한다. 배터리(20)의 전압은 단자 볼트(620)로 인가되고, 단자 볼트(620)의 전압은 하측 가동 접점(611), 저항제(617), 상측 가동 접점(612) 및 리드선(910a)을 통해 상측 브러쉬(910)로 인가된다. 다시말해, 저항체(617)로 인가된 저전압은 상측 브러쉬(910)를 통해 회전자 코일(530)로 인가된다. 하측 브러쉬(910)는 항상 브러쉬 지지 부재(900)를 통해 접지되어 있으므로, 상층 코일 바(531)와 하층 코일 바(532)가 결합되어 코일로 구성된 회전자 코일(530)은 저전압으로 구동된다. 그러면, 회전자 코일(530)은 비교적 약한 자력을 발생한다. 이 자력은 고정자극(550)들의 자력에 작용(흡인 또는 반발)하여, 회전자(540)를 저속으로 회전시킨다.

회전자 축(510)이 회전하면, 상기 회전자 축(510)의 전단의 선기어(310)에 의해 유성 기어 메카니즘(300)내의 유성기어(320)들은 회전구동한다. 유성기어(320)들이 플래닛 캐리어(330)를 통해 링기어(100)가 회전 구동되는 방향의 회전 토크를 내부기어(340)로 전달하면, 상기 내부기어(340)의 회전은 오버런닝 클러치의 기능에 의해 규제될 것이다. 다시말해, 내부기어(340)는 회전하지 않으며, 따라서 플래닛 캐리어(330)는 유성기어(320)들의 회전으로 인해 저속으로 회전할 것이다. 만약 플래닛 캐리어(330)가 회전하면, 피니언 기어(210)도 회전하지만, 피니언 기어(210)의 회전은 피니언 회전 규제 부재(230)에 의해 규제되므로, 피니언 기어(210)는 출력축(220)의 헬리컬 스플라인(221)을 따라 전진할 것이다.

피니언 기어(210)가 전진하면, 셔터(420)도 전진하여 하우징(400)의 개구부(410)를 개방시킬 것이다. 피니언 기어(210)의 전진에 의해, 상기 피니언 기어(210)는 엔진 링기어(100)와 완전하게 맞물리고, 피니언 걸어맞춤링(250)과 당접할 것이다. 피니언 기어(210)가 전진하면, 규제조(231)는 피니언 기어(210)의 요철(214)로 부터 이탈되고, 피니언 기어(210)의 후면에 설치되어 있는 워셔(215)의 후방으로 떨어질 것이다.

한편, 피니언 기어(210)가 전진하면, 상측 가동 접점(612)은 제 11b 도에 도시된 바와 같이 고정접점(630)의 당접부(631)에 당접될 것이다. 단자 볼트(620)의 배터리 전압은 상측 가동 접점(612) 및 리드선(910a)을 통해 상측 브러쉬(910)에 직접 인가될 것이다. 다시말해, 고전류가 각각의 상층 코일 바(531)와 각각의 하층 코일 바(532)로 구성된 회전자 코일(530)로 흐르게 될 것이다. 상기 회전자 코일(530)은 강한 자력을 발생하고, 회전자(540)를 고속으로 회전시킬 것이다.

회전자축(510)의 회전은 유성 기어 메카니즘(300)에 의해 감속되고, 따라서 회전 토크는 증가하며, 플래닛 캐리어(330)는 회전구동될 것이다.

이때, 피니언 기어(210)의 전단은 피니언 걸어맞춤링(250)에 당접되고, 풀래닛 캐리어(330)와 함께 회전할 것이다. 피니언 기어(210)는 엔진 링 기어(100)와 맞물리고, 따라서 상기 피니언 기어(210)는 링기어(100)를 회전 구동시켜, 엔진은 회전 구동될 것이다.

엔진의 회전속도를 증가시키면, 엔진의 회전출력은 오버런닝되는 동안에 출력축(220)으로부터 유성기어(320)들로 전달된다. 피니언 기어(210)의 회전속도는 회전자(540)에 의한 회전속도보다 빨라지고, 유성기어(320)들과 맞물리는 내부기어(340)와 일체로 구성된 클러치 아우터(351)는 회전한다. 원심력으로 인해, 롤러(353)는 롤러 수납 가이드부(351d)와 롤러 가이드부(352c)에 의해 클러치 아우터(351)의 롤러 수납 공간(351a)에 수납되고, 클러치 아우터(351)는 클러치 인너(352) 주위를 공전한다.

클러치 아우터(351), 즉 내부기어(340)가 공전하면, 회전자축(510)상에 형성되어 있는 선기어(310)로의 엔진 회전력의 전달이 중지되고, 회전자(540)의 오버런닝이 방지된다.

다음에, 엔진이 시동되고, 엔진 링 기어(100)가 피니언 기어(210) 보다 빠르게 회전하면, 헬리컬 스프라인의 작용으로 인해 피니언 기어(210)를 후퇴시키려는 힘이 발생한다. 피니언 기어(210)의 후퇴는 상기 피니언 기어(210)의 후방으로 떨어지는 회전 규제조(231)에 의해 방지되고, 피니언 기어(210)의 조기 이탈은 방지된다. 따라서 엔진은 확실하게 시동될 수 있다.

엔진의 시동으로 인해 엔진 링 기어(100)가 피니언 기어(210) 보다 빠르게 회전하면, 피니언 기어(210)는 링 기어(100)의 회전에 의해 회전구동된다. 링 기어로 부터 피니언 기어(210)로 전달되는 회전토크는 플래닛 캐리어(330)를 통해 유성기어(320)들을 지지하는 핀(332)들로 전달된다. 다시 말해, 유성기어(320)들은 플래닛 캐리어(330)에 의해 구동된다. 모터가 시동될때의 것과 반대 방향의 회전토크가 내부기어(340)에 가해지므로, 오버런닝 클러치(350)는 링기어(100)의 회전을 허용할 것이다. 다시말해, 모터가 구동할 때의 것과 반대방향의 회전토크가 내부기어(340)에 가해지면, 오버런닝 클러치(340)의 롤러(353)는 클러치 인너(352)의 오목부(355)로 부터 분리되어, 내부기어(340)의 회전은 가능하게 된다.

엔진이 시동되면, 엔진 링기어(100)가 피니언 기어(210)를 회전구동 시키는 지점에서의 상대회전은 오버런닝 클러치(350)에 의해 흡수되고, 회전자(540)는 엔진에 의해 회전구동되지 않는다.

엔진이 시동되면, 키 스위치(10)는 제 11c 도에 도시된 바와 같이 운전자 의해 시동 위치로 부터 제거되고, 자석 스위치(600)내의 흡인 코일(650)로의 전도(conductivity)는 중지된다. 흡인 코일(650)의 구동이 중지되면, 플런저(610)는 압축 코일 스프링(660)의 작용으로 인해 하방으로 복귀한다.

상측 가동 접점(612)은 고정접점(630)의 당접부(631)로 부터 분리되고, 하측 가동 접점(611)도 단자 볼트(620)의 헤드부(621)로 분리되어, 상측 브러쉬(910)로의 전도는 중지된다.

플런저(610)가 하방으로 복귀되면, 피니언 회전 규제 부재(230)는 상기 피니언 회전 규제 부재(230)의 복귀 스프링(236)의 작용으로 인해 상방으로 복귀하고, 규제조(231)는 피니언 기어(210)의 후방으로 부터 분리된다. 상기 피니언 기어(210)는 복귀 스프링(240)의 작용에 의해 후방으로 복귀되고, 피니언 기어(210)와 엔진 링 기어(100)의 맞물림은 풀어진다. 동시에, 피니언 기어(210)의 후단은 출력측(220)의 플랜지형 돌출부(222)에 당접된다. 다시말해, 피니언 기어(210)는 스타터가 시동되기 전의 위치로 복귀된다.

플런저(610)가 하방으로 복귀되면, 하측 가동 접점(611)은 자석 스위치(600)의 고정 코어(642)의 상면에 당접되고, 상측 브러쉬(910)의 리드선(910a)은 전기적 전도물질로 이루어진 상측 가동 접점(612), 저항체(617), 하측 가동 접점(611), 고정 코어(642), 자석 스위치 커버(640) 및 브러쉬 지지 부재(900)의 순으로 도통된다. 다시말해, 상측 브러쉬(910)와 하측 브러쉬(910)는 브러쉬 지지부재(900)를 통해 단락된다. 한편, 기전력이 회전자(540)의 타성(coasting) 회전에 의해 회전자 코일(530)에서 발생된다. 이 기전력은 상측 브러쉬(910), 브러쉬 지지 부재(900) 및 하측 브러쉬(910)를 통해 단락되고, 따라서 제동력이 회전자(540)의 타성회전에 가해진다. 결과적으로, 회전자(540)는 즉시 정지한다.

유성 기어 메카니즘(300)의 내부기어(340)에 설치된 제 1 원통부는 클러치 아우터(531)로 동작하고, 고정측으로 동작하는 제 2 원통부는 클러치 아우터(351)의 내주에 롤러(353)를 위한 롤러 수납부(351a)를 형성하기 위하여 클러치 인너(352)로 사용된다. 따라서, 스타터가 엔진에 의해 오버런되면, 클러치 아우터(351)인 내부 기어(340)가 모터(500)와 피니언 기어(210) 사이의 회전차를 흡수하기 위해 클러치 인너(352)에 대하여 공전할때, 롤러(353)는 원심력을 받아 클러치 인너(352)의 외주로 부터 분리된다. 이는 롤러(353) 또는 클러치 인너(352) 외주의 비정상적인 마모를 방지한다.

롤러 홈(355)들도 롤러(353)의 일부를 수납하기 위해 제 2 원통부인 클러치 인너(352)에 형성되어 있다. 롤러(353)는 그곳을 관통하여, 롤러 걸어맞춤부(352b)와 롤러 홈(355)들의 롤러 가이드면(352c)에 의해 토크 전달 방향의 전후에 끼워진다. 따라서 쐐기 효과를 이용하는 롤러형 오버런닝 클러치와 같은 큰 응력이 각각의 접촉면과 롤러(353)와의 접촉면에 가해지지 않는다. 따라서, 큰 토크 용량을 갖는 오버런닝 클러치(350)가 제공될 수 있다.

오버런닝 클러치(350)는 베어링(370)을 통해 출력축(220)을 회전가능하게 지지하는 센터 브래킷(360)의 외주측 공간을 이용하므로, 축방향 길이는 길어질 필요 없으며, 크기는 감소될수 있다. 클러치 인너(352)를 센터 브래킷(360)과 일체로 구성하므로써, 부품들의 수를 줄일 수 있다.

제 2 실시예가 제 12 도를 참조하여 설명될 것이다. 동일한 참조 번호들이 제 1 실시예와 공통적인 기능의 구성요소들을 위해 사용되었다.

제 2 실시예에서, 롤러(353)를 수납하기 위한 제2 수납홈(352a)이 클러치 아우터(351)의 내주가 당접되지 않는 위치에 있는 클러치 인너(352)의 외주에 형성되어 있다. 롤러(353)의 일부를 수납하기 위한 제 1 홈(351a)이 클러치 아우터(351)의 내주에 형성되어 있다.

제 13 도에 도시된 바와 같이, 제 3 실시예는 롤러(353)가 클러치 인너(352)의 롤러홈부(352a)에 프레스-결합되도록 클러치 아우터(351)의 롤러수납부(351a)에 설치된 롤러 압축 스프링(356)을 갖는다. 동시에, 롤러 압축 스프링(356)의 일단을 수납하기 위한 롤러 압축 스프링 수납부(351e)가 롤러 수납부(351a)에 설치되어 있다. 또한, 클러치 아우터(351)와 클러치 인너(352) 각각에 설치되어 있는 롤러 결합면(351b, 352b)은 롤러(353)와 거의 동일한 곡률반경의 곡면으로 구성되어 있다.

본 발명은 이제까지 가장 적절한 세개의 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 그러한 전형적인 실시예들로 제한되는 것이 아니라 본 발명의 정신으로 부터 벗어남이 없는 많은 방법에서 변형될 수 있다.

Claims

회전자축을 갖는 전기모터; 엔진링 기어와 맞물릴 수 있는 출력축; 및 상기 회전자축과 상기 출력축 사이에 설치되고, 원통형으로 형성되며 그 외주상에 제 1 홈들을 갖는 클러치 인너(inner)와, 원통형으로 형성되며 상기 클러치 인너의 상기 외주의 반대쪽 내주상에 제 2 홈들을 갖는 클러치 아우터, 및 상기 클러치 인너와 상기 클러치 아우터 사이에 설치된 롤러들을 포함하는 오버런닝 클러치를 구비하되, 상기 클러치 인너와 상기 클러치 아우터중 적어도 하나는 수지나 비철금속으로 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 홈들중 하나는 상기 출력축이 오버런닝하는 동안에 상기 롤러들이 상기 클러치 아우터와 클러치 인너 사이에서 무접촉 관계를 허용하도록 상기 롤러를 수납할 수 있는 반원 모양의 깊이(radial depth)를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 스타터.
제 1 항에 있어서, 상기 클러치 아우터의 상기 제2 홈들은 상기 클러치 인너의 상기 외주가 상기 롤러들에 의해 접촉되지 않는 위치로 상기 롤러들을 수납하기 위한 상기 반원 모양의 깊이를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 스타터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 클러치 인너의 상기 제1 홈들의 수는 상기 제2 홈들의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 스타터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 홈부들은 상기 롤러들의 반경과 거의 동일한 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 스타터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 홈부는 상기 롤러들의 반경과 거의 동일한 곡률반경을 가지며, 상기 롤러들은 상기 제 1 및 제 2 홈부들에 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스타터.
회전자축을 포함하는 전기모터; 상기 회전자축에 의해 구동될 때에 엔진을 구동하기 위한 출력축; 및 상기 회전자축 및 상기 출력축과 유효하게 결합되고, 내측 원통 부재, 상기 내측 원통 부재와 동축으로 배치된 외측 원통 부재 및 상기 내측 및 왼측 원통 부재 사이에 배치된 롤러를 포함하는 오버런닝 클러치를 구비하되, 상기 내측 및 외측 원통 부재는, 각각 서로 대향하고 있으며 그에 상기 롤러를 수용하는 내측 및 외측 홈들을 포함하고, 상기 내측 및 외측 홈들중 하나는 상기 롤러가 그에 완전히 수납되도록 상기 롤러의 직경과 유사한 반원 모양의 깊이를 가지며, 상기 내측 및 외측 홈들중 하나는 반원 모양으로 그리고 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 스타터.
제 6 항에 있어서, 상기 내측 및 외측 원통 부재들중 적어도 하나가 수지로 구성된 것을 특징으로 하는 스타터.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 내측 및 외측 홈들중 어느 하나의 수가 상기 내측 및 외측 홈들중 다른 하나의 수보다 크도록 구성된 것을 특징으로 하는 스타터.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 회전자 축에 형성된 선기어(sun gear); 상기 선기어와 맞물린 유성기어(planetary gear); 상기 유성기어와 맞물리며 상기 클러치 아우터와 일체로 형성된 내부기어; 및 상기 출력축에 동축으로 장착되며 상기 클러치 인너와 일체로 형성된 센터 브래킷을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스타터.