KR100301953B1 - 엔진용자동시동기 - Google Patents

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KR100301953B1
KR100301953B1 KR1019950013887A KR19950013887A KR100301953B1 KR 100301953 B1 KR100301953 B1 KR 100301953B1 KR 1019950013887 A KR1019950013887 A KR 1019950013887A KR 19950013887 A KR19950013887 A KR 19950013887A KR 100301953 B1 KR100301953 B1 KR 100301953B1
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thermal expansion
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KR1019950013887A
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가주히토시부야
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요시유키오니시
닛본서모스타트캄파니
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • F02M1/08—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically
    • F02M1/10—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically dependent on engine temperature, e.g. having thermostat
    • F02M1/12—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically dependent on engine temperature, e.g. having thermostat with means for electrically heating thermostat

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Abstract

본 발명은 종래의 단열커버를 제거함에 의해 적은 부품으로 콤팩트(Compact)한 구조를 만들고 엔진의 재시동을 원활히 하도록 설계된 개량된 엔진용 자동시동기에 관한 것이다. 자동시동기는 열팽창유니트(Ta)의 열팽창 및 수축에 의해 이동하는 피스톤(7b)을 구비한 열전소자(T)를 갖는 가열장치(E)를 수용하여 부품들의 안정구조 및 전기접촉에 필요한 연료공급을 조정하는 케이스본체(1)로 구성된다. 케이스본체(1)에는 단열목적으로 케이스본체의 벽을 내측벽(4)과 외측벽(3)으로 분할하기 위하여 공동(6)이 형성되며, 공동(6)은 뛰어난 단열효과를 위해 단열재로 충진될 수 있다.

Description

엔진용 자동시동기
제 1도는 본 발명에 따른 자동시동기의 측단면도.
제 2도는 본 발명에 따른 자동시동기의 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 케이스본체 1a,1b : 개구
1c : 나사 1d : 경사면
1e : 바닥 2 : 원통형홀더
3 : 외측벽 4 : 내측벽
5 : 커넥터 6 : 공간부
7 : 가압유니트 7a : 피스톤가이드
7b : 피스톤 8 : 코일스프링
9 : O-링 11 : 그로멧
12 : 도선 13 : 관보호체
E : 가열장치 T : 열전소자
Ta : 열팽창유니트
본 발명은 오토바이, 모터스쿠터, 자동차등에 설치되는 엔진에 제공되는 개량된 자동시동기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 엔진용 자동시동기에 제공된 열전소자주위의 뛰어난 단열효과를 갖는 콤팩트(Compact)한 자동시동기에 관한 것이다.
엔진의 실린더로 연료를 공급하기 위해 엔진에 설치된 캬부레이터로 일정한 연료-공기비로 공기와 혼합되는 연료로서 가솔린을 사용하는 엔진에 있어서, 차가운 아침에 엔진을 원활하고 용이하게 시동시키기 위하여 통상적으로 엔진에는 자동시동기가 제공된다. 자동시동기는 밸브를 작동시켜 가스혼합물통로를 따라서 보조연료통로의 연료공급구를 개방하여 가스혼합물통로로 흐르는 가스혼합물에 연료를 첨가함에 의해 엔진의 온도가 낮을때에 실린더내의 연료 및 공기의 가스혼합물의 점화를 양호하게 하기 위해 연료-공기비를 향상시키는 것이다.
엔진의 온도가 소정작동온도에 도달할때에는 보조연료통로의 연료공급구가 폐쇄되어 연료-공기비를 자동으로 정상상태로 복귀시킨다.
본 출원인은 이미 일본국 특허출원번호 평5-253360호에 한 종류의 자동시동기를 제안한바 있다. 이런 종류의 자동시동기에 있어서는, 온도의 변화에 따라서 팽창 및 수축하는 열팽창유니트가 포함되어 있어 연료공급구를 개폐시키는 열전소자에 의해 밸브가 작동한다.
열팽창유니트의 팽창 및 수축으로 피스톤을 이동시킴으로써 니들밸브를 작동시켜 연료공급구를 개폐한다.
엔진의 시동개시시 자동시동기의 열팽창유니트주위의 온도가 낮을때는 열팽창유니트가 수축하여 피스톤을 니들밸브가 연료공급구로부터 분리되도록 유지시키고 보조연료통로쪽으로 개방되도록 유지시킨다.
엔진이 소정온도이상으로 가온된 후, 연료공급구는 니들밸브에 의해 강하게 폐쇄되어야한다. 자동시동기는 열전소자의 일측에 가열소자가 제공됨으로써, 키스위치가 턴온(Turn-on)되어 열팽창유니트를 팽창시키고 니들밸브를 갖는 피스톤을 이동시켜 연료공급구의 폐쇄에 의해 연료공급을 차단시킬때 전류에 의해 발생된 열로 가열소자를 가열시킨다.
만일 자동시동기의 열팽창유니트의 단열효과가 불량하다면, 열팽창유니트는 수축상태를 유지하고, 연료공급구가 개방상태를 유지하여 가스혼합물통로에 지나친 연료를 공급하게 된다. 그 결과, 엔진은 엔진이 꺼진 후 수분동안 원활하게 재시동시킬 수 없다. 이 때문에 종래의 자동시동기에는 케이스본체의 외측면상에 각기 단열커버가 제공된다.
그러나 케이스본체의 외측면상의 단열커버는 자동시동기를 크게 만들고 자동시동기의 조립작업에 많은 비용을 필요로 한다. 크기가 커진 자동시동기는 콤팩트한 모터스쿠터의 설계의 자유를 방해하여 소정 품목을 저장하기 위한 시트아래의 큰 격실을 필요로 하게 된다.
본 발명의 목적은 적은 부품의 조립과 보다 큰 설계의 자유에 의해 콤팩트한 모터스쿠터 등의 콤팩트한 자동시동기를 제공하므로서 자동시동기 케이스 본체의 외측면상에 제공되는 단열커버를 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 엔진을 원활하게 재시동하기 위하여 열전소자의 열팽창유니트의 단열효과를 향상시키는 것이다.
본 발명에 따른 자동시동기는 열전소자의 일측에 외부온도에 따라서 팽창 및 수축하는 열팽창유니트와 열전소자의 타측에서 열전소자에 의해 전후방으로 이동되는 피스톤이 제공된다. 열전소자의 상기 일측에는 가열유니트가 제공되어 피스톤을 강하게 이동시킨다. 엔진을 시동시킴에 턴온된 전류에 의해 가열소자가 가열되어 열팽창유니트를 팽창시키고 피스톤을 이동시킴에 의해 엔진에 가스혼합물을 공급하는 가스혼합물통로를 따라서 제공된 보조연료통로의 연료공급구를 폐쇄시킨다.
상술한 본 발명에 따른 자동시동기는 자동시동기의 케이스본체의 벽속에 열전소자를 수용하는 공동(空洞)이 형성된다. 케이스본체의 벽은 내측벽과 외측벽으로 분할되어 그 내외측벽 사이에 공동을 형성하며 공동속에는 단열재가 제공되므로 내측벽으로부터 외측벽으로의 열전도가 감소한다.
본 발명에 따른 자동시동기는 케이스본체에 형성된 공동속에 공기, 액체 또는 고체절연재를 충진함에 의해 케이스본체의 표면으로부터의 방열을 보다 효과적으로 감소시킬 수 있다.
따라서 케이스본체의 외측면상의 단열커버없이 열전소자위의 단열효가가 얻어질 수 있고 따라서 자동시동기의 구조가 보다 콤팩트하고 저렴하게 될 수 있다.
본 발명에 따른 자동시동기에는 뛰어난 단열효과가 제공되므로 연료의 과공급을 방지함에 의해 엔진이 꺼진 후 수분동안 엔진을 재시동하는 데에 있어서의 어려움을 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 자동시동기의 다른 이점은 콤팩트한 오토바이 또는 모터스쿠터의 보다 큰 설계자유와 저렴한 비용으로 적은부품의 조립과 콤팩트한 구조를 얻을 수 있는 것이다.
이하 첨부도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 구체예를 설명한다.
케이스본체(1)는 양단이 두꺼운 두께를 가지고 개방된 L-형상으로 굽어진 실린더이다. 케이스본체(1)의 일단의 개구(1a)에는 나사(1c)가 제공되고 케이스본체(1)의 타단의 개구(1b)에는 물 또는 먼지등의 침입을 방지하기 위하여 고무 그로멧(grommet)(11)이 결합된다. 개구(1a)는 외측면에 나사(1c)와 결합되도록 나사(2a)가 형성된 원통형홀더(2)와 결합된다. 니들밸브를 이동시키는 열전소자(T)는 케이스본체(1)속에 수용되어 그로부터 제거되지 않는 홀더(2)에 의해 고정된다.
케이스본체(1)의 내경은 열전소자(T)의 삽입을 용이하게 하기 위하여 개구(1a)쪽으로 넓게 테이퍼를 이루며, 열팽창유니트(Ta)를 갖는 온도감지부(T1)가 제공된 열전소자(T)의 일단에는 바닥(1e)이 제공된다. 케이스본체(1)의 내경이 변하는 부분에는 열전소자(T)를 케이스본체(1)속으로 안내하기위한 적당한 경사면(1d)이 형성된다.
온도감지부(T1)의 외측면에는 O-링(9)이 장착된다. 가솔린등이 들어오는 것을 방지하기 위해 O-링을 케이스본체(1)의 내측면에 대하여 누름으로써 열전소자(T)가 측방향으로 이동하는 것이 방지된다.
온도감지부(T1)와 케이스본체(1)의 바닥(1e)사이에는 2개의 전극과 2개의 전극사이에 개재된 가열소자를 갖는 가열장치(E)가 제공된다.
가열장치(E)는 열팽창유니트(Ta)를 강하게 팽창시키며, 그로멧(11)을 통해 개구(1b)로부터 나온 전극의 도선(12,12)에 의해 모터스쿠터등의 키스위치(도시하지 않음)와 접속된다.
키가 키스위치속으로 삽입될때(엔진이 시동할 준비를 할때) 전류가 가열소자를 통해 흘러 열을 발생시킨다. 관보호체(13)는 도선(12,12)을 결속시키기 위한 것이다.
가열장치(E)에는 컵형상을 갖는 홀더가 형성된다. 홀더의 측면은 제 1도에 도시되어 있다. 두개의 전극은 엣지(edge)에 네일부(nail)와 절단부가 있는 홀더속에 수용되며 가열소자는 두개의 전극사이에 꼭맞게 끼워지며 단일 블록유니트로서의 네일부에 의해 절단부에 견고히 고정된다. 홀더에는 가열장치(E)의 설치를 용이하게 하고 전극의 변위 또는 불량접촉을 방지하기 위하여 나일론같은 전기적으로 절연되는 탄성재로 형성된다. 열팽창유니트(Ta)의 팽창 및 수축에 따라서 이동하는 피스톤(7b)은 열전소자(T)의 타측에 제공된 피스톤가이드(7a)에 의하여 적절히 안내된다.
피스톤(7b)의 팁은 홀더의 구멍내에서 슬라이드하도록 피스톤가이드(7a)의 단부로부터 돌출하며, 피스톤(7b)의 피스톤가이드(7a)와 팁을 덮는 가압유니트(7)는 코일스프링(8)같은 스프링에 의해 케이스본체(1)의 내부로 일정하게 당겨지므로 열전소자(T)가 케이스 본체(1)의 바닥(1e)에 눌러져 열전소자의 축방향이동을 조정한다.
열팽창유니트(Ta)는 전류에 의해 가열장치(E)에서 발생된 열에 의해 팽창되어 피스톤(7b)을 신장하여 코일스프링(8)의 인장력에 저항하여 케이스본체(1)로부터 가압유니트(7)를 가압하므로 니들밸브(도시하지 않음)로 연료공급구를 폐쇄하여 연료공급을 차단한다. 가열장치(E)로의 전류가 턴오프(Turn-off)될때, 열전소자(T)주위의 온도가 서서히 하강하여 열팽창유니트(Ta)를 수축시켜 피스톤(7a)이 뒤로 이동한다. 그 후, 니들밸브를 갖는 가압유니트(7)가 케이스본체(1)속으로 당겨져 연료공급구를 개방하여 연료를 공급한다.
케이스본체(1)의 벽에는 일측 개구(1a)로부터 다른 개구(1b)까지 원주변으로 공동(6)이 형성된다.
공동(6)은 케이스본체(1)가 사출성형공정으로 형성될때 케이스본체(1)와 함께 형성되거나, 케이스본체(1)가 성형된 후에 엔드밀 또는 아크처리에 의해 형성될 수 있다. 열전소자(T)주위의 열이 케이스본체(1)의 표면으로부터 방사되는 것을 막기 위하여 공동속에는 단열수단이 제공된다,
공기는 단열재로서 가장 일반적이지만, 케이스본체(1)의 표면으로부터의 방열을 효과적으로 방지하기 위하여 낮은 열전도도를 갖는 우레탄, 발포스티렌, 고무절연재 또는 오일같은 고체 또는 액체 단열재가 사용될 수 있다.
케이스본체(1)의 벽에 형성된 공동(6)은 케이스본체(1)의 벽을 내측벽(4)과 외측벽(3)으로 분할한다. 내측벽(4)은 커넥터(5)에 의해 외측벽(3)과 연결된다. 커넥터(5)는 내측벽(4)로부터 외측벽으로의 열전도가 최소화되도록 허용강도범위 내에서 가능한 작게 형성되는 것이 바람직하다.
내측벽(4)으로부터 외측벽(3)으로의 열전도를 방지하기 위한 단열재는 상기 구체예에 제시한 것같은 공기, 우레탄, 발포스티렌, 절연고무 또는 오일에 한정되지 않는다.
예를들어,공동(6)의 양 개구단부를 폐쇄하고 그로부터 공기를 제거하여 공동(6)을 진공으로 만들어 단열시킬 수 있다. 또한 단열재로서 질소같은 가스를 공동속에 충진할 수 있다. 단지 공동(6)의 양 개구단부를 폐쇄하는 것으로 공기의 내외측으로의 이동을 차단하여 내측벽(4)으로부터 외측벽(3)으로의 열전도를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명은 상기 설명과 첨부도면에 한정되지 않으며, 여러가지 변형 및 수정이 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어남없이 만들어질 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (3)

  1. 엔진용 자동시동기에 있어서, 열전소자 일측에 외부온도의 변화에 따라서 팽창 및 수축하는 열팽창유니트와 타측에 열팽창유니트의 팽창 및 수축에 따라서 전후방으로 이동하는 피스톤을 갖는 열전소자와, 열전소자 일측에 전기가열유니트를 가지며 상기 전기가열유니트가 엔진시동시에 흐르는 전류에 의해 가열되어 피스톤을 강하게 이동시킴으로써 가스혼합물을 엔진에 공급하는 가스혼합물 통로를 따라서 보조연료통로의 연료공급구를 폐쇄시키는 가열장치와, 열전소자를 수용하여 케이스 본체를 내측벽과 외측벽으로 분할하고 단열수단을 수용하여 내측벽으로부터 외측벽으로 열이 전도되지 않도록 하는 케이스본체내의 공간부로 구성되는 엔진용 자동시동기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가열장치가 전기적으로 절연된 탄성재로 성형되며 두개의 전극과 두전극사이에 끼워진 가열유니트를 수용하는 컵형상을 가지며 단일블록유니트를 형성하는 홀더인 엔진용 자동시동기.
  3. 제 1항에 있어서, 케이스본체의 내측벽과 외측벽사이에 형성된 공간부가 단열재료로 충진되는 엔진용 자동시동기.
KR1019950013887A 1994-07-22 1995-05-30 엔진용자동시동기 KR100301953B1 (ko)

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