KR100830646B1 - Starter Stopping Noise Reduction with the modification of segments - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스타트모터의 스톱핑 노이즈 예방장치에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 아마츄어 어셈블리의 잉여 회전력에 의해 회전하는 정류기에 접촉되어 있는 브러시 및 브러시 어셈블리의 구조적 변화를 주어서 마찰에 따른 음파가 불규칙하게 일어나도록 하고, 이로써 엔진소음에 묻혀 듣지 못할 정도의 낮은 진동음으로 낮춰지도록 하는 데 있다. The present invention relates to a stopping noise prevention device of the start motor, the main object of the invention is to give a structural change of the brush and brush assembly in contact with the rotating rectifier by the excess rotational force of the amateur assembly, so that the sound waves due to friction irregular It's about to get up, and it's buried in the engine's noise, so it's low enough to hear it.
상기 목적하는 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단은 하우징(10)과, 아마츄어 어셈블리(40)와, 스테이터(20)와, 브러시 어셈블리(30)와, 상기 샤프트(41)의 선단에 연결된 오버런닝 클러치(60)와, 상기 오버런닝 클러치(60)에 축착된 피니언(50), 그리고, 상기 하우징의 외주면 일측에서 상기 프론트 브라켓과 체결 고정한 마그네트 스위치 어셈블리(80)와, 상기 마그네트 스위치 어셈블리(80)의 출몰 플런저에 의해 상기 오버런닝 클러치(60)를 조작하게 되는 레버(70)를 포함하여 이루어진 스타트모터로서, 상기한 브러시 어셈블리(30)는 진동이 불규칙하도록 유도하기 위하여 브러시(31), 브러시 스프링(32), 브러시 홀더(33) 중 적어도 어느 하나에 불규칙 진동 유도수단(100)을 구비하여 이루어진 것이다. Characteristic constituent means of the present invention for achieving the above object is an over-connected to the front end of the housing 10, the amateur assembly 40, the stator 20, the brush assembly 30, and the shaft 41 A running clutch 60, a pinion 50 condensed on the overrunning clutch 60, a magnet switch assembly 80 fastened and fixed to the front bracket on an outer circumferential surface of the housing, and the magnet switch assembly 80. ) Is a start motor including a lever 70 for operating the overrunning clutch 60 by a plunger plunger of the), wherein the brush assembly 30 is a brush 31, a brush to induce vibration to be irregular. At least one of the spring 32 and the brush holder 33 is provided with an irregular vibration inducing means 100.
스타트 모터, 스톱핑 노이즈, 브러시, 커뮤테이터 Start Motor, Stopping Noise, Brush, Commuter
Description
도 1은 스타트모터의 구성도 1 is a configuration diagram of a start motor
도 2는 브러시 어셈블리와 커뮤테이터의 구성도 2 is a block diagram of a brush assembly and a commutator
도 3은 본 발명의 브러시홀더 어셈블리를 보인 정면도 Figure 3 is a front view showing a brush holder assembly of the present invention
도 4는 본 발명의 개선된 브러시를 보인 구성도 4 is a schematic view showing an improved brush of the present invention;
도 5는 본 발명에 적용하는 브러시의 사시도 5 is a perspective view of a brush applied to the present invention
도 7은 본 발명의 개선된 브러시 스프링을 보인 구성도 7 is a schematic view showing an improved brush spring of the present invention;
도 8은 본 발명의 개선된 브러시 홀더를 보인 구성도 8 is a schematic view showing an improved brush holder of the present invention.
도 9은 본 발명의 작용효과를 보인 설명도 9 is an explanatory diagram showing the effect of the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명> <Code Description of Main Parts of Drawing>
10: 하우징 20: 스테이터10: housing 20: stator
30: 브러시 어셈블리 31: 브러시 30: brush assembly 31: brush
31a: 접촉부 31b: 접촉면31a:
40: 아마츄어 어셈블리 41: 샤프트 40: amateur assembly 41: shaft
42: 커뮤테이터 50: 피니언42: Commuter 50: Pinion
60: 오버런닝클러치 70: 레버 60: overrunning clutch 70: lever
80: 마그네트 스위치 어셈블리 100: 불규칙 진동유도수단80: magnet switch assembly 100: irregular vibration induction means
본 발명은 스타트모터의 스톱핑 노이즈 예방장치에 대한 것으로, 더 상세하게는 브러시 어셈블리의 구조를 개선하여 브러시의 마찰에 의한 진동음을 낮출 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다. The present invention relates to a stopping noise preventing device of the start motor, and more particularly, to improve the structure of the brush assembly is characterized by lowering the vibration sound caused by the friction of the brush.
일반적으로 자동차용 스타트모터는 도 1에서 보는 바와 같이 프론트 브라켓과, 하우징(10)과, 리어 브라켓, 그리고 이들의 내부에서 샤프트(41)에 축착된 아마츄어 어셈블리(40)와, 이 아마츄어 어셈블리(40)의 둘레에서 상기 하우징(10)의 내주면에 고정된 마그네트(41)들을 포함하는 스테이터(20)와, 상기 아마츄어 어셈블리로 전원을 공급하기 위한 브러시 어셈블리(30)와, 상기 샤프트(41)의 선단에 연결된 오버런닝 클러치(60)와, 상기 오버런닝 클러치(60)에 축착된 피니언(50), 그리고, 상기 하우징의 외주면 일측에서 상기 프론트 브라켓과 체결 고정한 마그네트 스위치 어셈블리(80)와, 상기 마그네트 스위치 어셈블리(80)의 출몰 플런저에 의해 상기 오버런닝 클러치(60)를 조작하게 되는 레버(70)를 포함하여 이루어진다. In general, a starter for an automobile may have a front bracket, a
이러한 스타트모터는 상기한 피니언(50)이 엔진의 링 기어(도시하지 않았음)에 치합 되도록 설치된 상태에서 시동을 걸고자 키 온(Key ON)을 하면, 스타트모터가 가동되어 피니언(50)이 링 기어를 회전시켜 엔진을 스타트시키도록 작동된다. The start motor is started when the
그리고 엔진이 스타트 되어 정상적으로 가동되면 그 순간부터는 링 기어의 회전력이 더 빠르기 때문에 역으로 스타트모터의 회전축에 전달되며, 이와 같이 역으로 전달되는 회전력은 오버런닝 클러치(60)에 의해 단락된다. When the engine is started and operated normally, since the rotational force of the ring gear is faster from the moment, it is transmitted to the rotation shaft of the start motor, and the rotational force transmitted in this way is short-circuited by the overrunning
이때, 회전축의 아마츄어 어셈블리(40)는 엔진의 시동동력을 제공한 후에 자체의 회전 관성에 의해서 일정시간(약 1~5초)동안 더 회전을 하다가 정지하게 되는바, 이러한 잉여 회전으로 커뮤테이터(42)와 브러시(31) 사이에서는 마찰에 의한 진동을 발생시킨다. At this time, the
상기 진동은 아마츄어 어셈블리(40)와, 그 둘레에 있는 마그네트(41)와, 마그네트 홀더(42) 전반에 걸쳐 진동을 전달시키며, 이와 같은 진동은 아마츄어 어셈블리가 완전히 정지하는 동안 스톱핑 노이즈를 발생시키는 것이다. The vibration transmits vibrations over the
한편, 종래에도 상기와 같은 스톱핑 노이즈를 감소시킬 목적으로 제안된 것들이 있다. On the other hand, there are conventionally proposed ones for the purpose of reducing such stopping noise.
즉, 솔레이드 내부의 P코일과 H코일에 흐르는 유기전류를 최대한 빨리 접지로 흐르도록 하는 회로 적인 해결수단이 특허출원 제2002-29876호(스타트모터의 정지 노이즈 감소회로)로 알려진 바 있으나, 이는 노이즈가 발생하는 시간을 줄이고자 하는 노력일 뿐 원천적으로 노이즈 발생을 예방하지는 못하는 것이었다. That is, a circuit solution for causing the organic current flowing in the P coil and the H coil inside the solade to be grounded as soon as possible is known as a patent application No. 2002-29876 (Static Motor Reduction Circuit of Start Motor). It was only an effort to reduce the time that noise occurs, but it did not prevent the occurrence of noise inherently.
그 외에 특허출원 제2004-64558호(스타트모터의 스톱핑 노이즈 예방장치)는 하우징 내부의 마그네트 사이에 완충부재를 개입시킨 것이나, 이 역시 이미 발생된 진동의 전달을 차단하고자 한 것이나 원천적으로 예방하는 구조는 아니었다. In addition, Patent Application No. 2004-64558 (Stopping noise prevention device of the start motor) intervenes a shock absorbing member between the magnets inside the housing, but this is also intended to block the transmission of vibration that has already occurred, It was not a rescue.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 하고자 제안하는 것으로 발명의 주된 목적은 아마츄어 어셈블리의 잉여 회전력에 의해 회전하는 정류기에 접촉되어 있는 브러시 및 브러시 어셈블리의 구조적 변화를 주어서 마찰에 따른 음파가 불규칙하게 일어나도록 하고, 이로써 엔진소음에 묻혀 듣지 못할 정도의 낮은 진동음으로 낮춰지도록 하는 데 있다. Therefore, the present invention proposes to solve the conventional problems as described above. The main object of the present invention is to give a structural change of the brush and brush assembly in contact with the rotating rectifier by the excess rotational force of the amateur assembly, so that the sound waves are irregular due to friction. It is caused to be lowered to a low vibration level that can not be heard by the engine noise.
상기 목적하는 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단은 프론트 브라켓과, 리어 브라켓을 포함하는 하우징과, 이들의 내부에서 샤프트에 축착된 채 커뮤테이터를 포함하는 아마츄어 어셈블리와, 이 아마츄어 어셈블리의 둘레에서 상기 하우징의 내주면에 고정된 마그네트들을 포함하는 스테이터와, 상기 아마츄어 어셈블리의 커뮤테이터에 접촉하여 전원을 공급하기 위한 브러시 어셈블리와, 상기 샤프트의 선단에 연결된 오버런닝 클러치와, 상기 오버런닝 클러치에 축착된 피니언, 그리고, 상기 하우징의 외주면 일측에서 상기 프론트 브라켓과 체결 고정한 마그네트 스위치 어셈블리와, 상기 마그네트 스위치 어셈블리의 출몰 플런저에 의해 상기 오버런닝 클러치를 조작하게 되는 레버를 포함하여 이루어진 스타트모터로서, 상기한 브러시 어셈블리는 진동이 불규칙하도록 유도하기 위하여, 브러시, 브러시 스프링, 브러시 홀더 중 적어도 어느 하나에 불규칙 진동 유도수단을 구비하여 이루어진 것이다. Characteristic constituent means of the present invention for achieving the above object is an amateur assembly comprising a front bracket, a housing comprising a rear bracket, a commutator while being fixed to a shaft therein, and around the amateur assembly A stator including magnets fixed to an inner circumferential surface of the housing, a brush assembly for supplying power by contacting a commutator of the amateur assembly, an overrunning clutch connected to the tip of the shaft, and condensed to the overrunning clutch A starter motor comprising a pinion and a magnet switch assembly fastened to and fixed to the front bracket on one side of the outer circumferential surface of the housing, and a lever configured to operate the overrunning clutch by a protruding plunger of the magnet switch assembly. Assembly is made by having a, a brush, a brush spring, random vibration guide means on at least one of the brush holder in order to induce vibrations to the irregularities.
이때, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 복수의 브러시들이 서로 다른 모양의 접촉부로 형성하여서 된 것이다. In this case, the irregular vibration inducing means is that the plurality of brushes included in the brush assembly is formed by the contact portions of different shapes.
또, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 복수의 브러시들이 서로 다른 크기의 접촉 폭을 갖도록 형성하여서 된 것이다. In addition, the irregular vibration inducing means is formed by forming a plurality of brushes included in the brush assembly have a contact width of different sizes.
또, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 복수의 브러시들을 서로 다른 거칠기의 접촉면을 갖도록 형성하여서 된 것이다. In addition, the irregular vibration inducing means is formed by forming a plurality of brushes included in the brush assembly to have a contact surface of different roughness.
또 한, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 복수의 브러시들을 서로 다른 소재의 재질로 형성하여서 된 것이다. In addition, the irregular vibration inducing means is formed by forming a plurality of brushes included in the brush material of different materials.
또 한, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 복수의 브러시들은 속의 중심부와 겉의 표면부를 서로 다른 소재의 복층재질로 형성하여서 된 것이다. In addition, the above-mentioned irregular vibration inducing means is that the plurality of brushes included in the brush assembly is formed by forming a multi-layered material of different materials in the center and the outer surface portion of the inside.
그리고 또, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 브러시들은 서로의 탄성 크기가 다른 브러시 스프링들을 사용하도록 한 것이다.In addition, the irregular vibration inducing means is that the brushes included in the brush assembly is to use brush springs of different elastic size.
또, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 브러시들은 서로 다른 소재의 브러시 홀더로써 지지 되도록 구성한 것이다. In addition, the irregular vibration inducing means is configured so that the brushes included in the brush assembly are supported by brush holders of different materials.
또, 상기한 불규칙 진동 유도수단은 브러시 어셈블리에 포함되는 브러시들은 서로 다른 두께 치수의 브러시 홀더로써 지지 되도록 구성한 것이다. In addition, the above-mentioned irregular vibration inducing means is configured such that the brushes included in the brush assembly are supported by brush holders having different thickness dimensions.
이하 본 발명의 상세한 구성 및 작용을 각각의 실시 예에 따른 도면을 통해 차례로 설명한다. Hereinafter, the detailed configuration and operation of the present invention will be described in sequence through the drawings according to each embodiment.
먼저, 스타트모터의 구성은 도 1에서 보는 바와 같이 프론트 브라켓과, 리어 브라켓을 포함하는 하우징(10)과, 이들의 내부에서 샤프트(41)에 축착된 채 커뮤테이터(42)를 포함하는 아마츄어 어셈블리(40)와, 이 아마츄어 어셈블리(40)의 둘레에서 상기 하우징(10)의 내주면에 고정된 마그네트(41)들을 포함하는 스테이터(20)와, 상기 아마츄어 어셈블리의 커뮤테이터(42)에 접촉하여 전원을 공급하기 위한 브러시 어셈블리(30)와, 상기 샤프트(41)의 선단에 연결된 오버런닝 클러치(60)와, 상기 오버런닝 클러치(60)에 축착된 피니언(50), 그리고, 상기 하우징의 외주면 일측에서 상기 프론트 브라켓과 체결 고정한 마그네트 스위치 어셈블리(80)와, 상기 마그네트 스위치 어셈블리(80)의 출몰 플런저에 의해 상기 오버런닝 클러치(60)를 조작하게 되는 레버(70)를 포함하여 이루어지며, 종래와 대동소이하다. First, as shown in FIG. 1, the start motor is composed of an amateur assembly including a front bracket, a
그리고 상기한 브러시 어셈블리(30)는 도 2에서 보는 바와 같이 플레이트(34)와, 그 플레이트 안쪽으로 고정된 브러시 홀더(33)와, 그 브러시 홀더의 내부에 조립된 브러시(31)와, 이 브러시의 후방을 받치는 브러시 스프링(32)으로 구성되고, 상기한 각각의 브러시(31)들은 케이블(35)이 연결되어 있다. As shown in FIG. 2, the
이때, 본 발명에서는 상기한 브러시(31)를 개선한 실시 예 1과, 상기한 브러 시 스프링(32)을 개선한 실시 예 2와, 상기한 브러시 홀더(33)를 개선한 실시 예 3으로 구별된다. At this time, the present invention is divided into the first embodiment to improve the
실시 예 1Example 1
먼저, 도 4에서 보는 바와 같이 4개의 브러시(31)들이 표현되어 있는바, 커뮤테이터(42)의 원통면 즉, 각 세그먼트(42a)에 접하는 접촉부(31a)를 서로 다르게 형성한다. First, as shown in FIG. 4, four
예컨대, 하나는 원통형 커뮤테이터(42)의 표면에 넓게 접하도록 내향진 호형으로 형성하고, 다른 하나는 원통형 커뮤테이터(42)의 표면에 좁게 접하도록 외향진 호형으로 형성하거나 직선형으로 형성하는 것이다. For example, one is formed in an inward arc shape so as to be in wide contact with the surface of the
또 다른 실시 예로는 접촉부의 접촉면(31b)의 거칠기를 다르게 형성하여 불규칙 진동을 유발할 수 있다. In another embodiment, irregular vibration may be caused by differently forming the roughness of the
이와 같이 형성하면 각 세그먼트(42a)들에 의해 진동이 발생하더라도 그 진동에 따른 음파가 작아진다. In this manner, even if vibrations are generated by the
또 한, 도 5에서 보는 바와 같이 브러시(31)들의 폭(W)을 서로 다르게 형성하여 진동이 불규칙하도록 유도한다. In addition, as shown in FIG. 5, the widths W of the
예컨대, 4개의 브러시(31) 들 중에서 각각의 폭(W)을 다 다르게 할 수도 있고, 커뮤테이터(42)를 사이에 두고 서로 마주하는 브러시들끼리는 같고 인접한 다른 브러시(31)와는 차이가 있도록 형성할 수 있다. For example, the widths W of the four
한편, 본 발명의 브러시(31)는 그 재질을 달리하여 불규칙한 진동을 유발할 수 있다. 예를 들어 대부분의 브러시는 전류의 흐름을 감안해서 동(銅)으로 제조하는 바, 서로 인접한 브러시들이 동 외의 다른 재질 또는 동합금으로 제조하여 사용할 때 불규칙한 진동을 유발할 수 있게 되는 것이다. On the other hand, the
또 다른 한편으로, 상기한 불규칙 진동 유도수단(100)은 브러시가 각 세그먼트를 넘어가는 마찰적 습동 특성을 개선하기 위한 목적으로 브러시 단품 자체의 재질을 도 6에서 보는 바와 같이 복층으로 구성하여 속과 겉의 재질을 달리할 수 있다. On the other hand, the above-mentioned irregular vibration inducing means 100 is composed of a multi-layer of the material of the brush unit itself as shown in Figure 6 for the purpose of improving the frictional sliding characteristics of the brush over each segment, the inside and the outside Can be made of different materials.
예컨대, 브러시(31)들 속의 중심부(31c)는 기존의 브러시와 전기적 특성이 동일 내지 유사한 재질로 하고, 겉의 표면부(31d)는 습동 혹은 윤활 특성이 양호한 재질을 사용하는 것이다. For example, the
이와 같이 함으로 써, 기존의 전기적 특성을 유지하면서 습동 저항을 작게 하여 진동을 줄일 수 있는 것이다. By doing this, it is possible to reduce the vibration by reducing the sliding resistance while maintaining the existing electrical characteristics.
실시 예 2Example 2
본 발명은 도 7에서 보는 바와 같이 브러시 스프링(32)은 4개의 브러시(31)들 마다 하나씩 구비되는바, 그 각각의 브러시 스프링(32)이 갖는 굵기(d) 또는 탄성계수가 다른 것(다른 재질의 스프링소재)을 사용하면, 역시 커뮤테이터와 접하였 을 때의 진동을 불규칙하게 할 수 있다. In the present invention, as shown in FIG. 7, the
실시 예 3Example 3
또, 도 8에서 보는 바와 같이 브러시 홀더(33)의 두께(t)를 서로 다른 것으로 사용하여 불규칙한 진동을 유발할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 8, irregular thicknesses may be caused by using different thicknesses t of the
예컨대, 4개의 브러시 홀더(33)들 중에서 각각의 두께(t)를 모두 다르게 할 수도 있고, 커뮤테이터(42)를 사이에 두고 서로 마주하는 브러시 홀더들끼리는 같은 두께이고 인접한 다른 브러시(31)와는 서로 차이가 있도록 형성할 수 있다. For example, each of the four
뿐만 아니라, 상기와 같은 브러시 홀더(33)들도 그 각각의 재질을 스틸, 플라스틱 등의 소재로 제작하여 서로 다르게 하면 불규칙한 진동을 유발할 수 있는 것이다. In addition, the
위 실시 예에서와 같이 구성한 본 발명의 작용 상태를 설명한다. The working state of the present invention configured as in the above embodiment will be described.
자동차 시동을 걸기 위해 키온(Key On)이 이루어지면, 전원이 공급되어 통상의 스타트모터와 같이 아마츄어 어셈블리(40)가 회전을 하게 되고, 그 회전력은 피니언(50)기어로 하여금 엔진 시동을 걸게 한다. When the key is turned on to start the car, power is supplied to cause the
시동이 완료되었을 때, 아마츄어 어셈블리(40)의 관성 즉, 잉여 회전력이 존재할 때 브러시 어셈블리(30)의 브러시(31)가 커뮤테이터(42)에 접촉되어 있기 때문에 잉여 회전력에 의해 마찰이 지속된다. When the start-up is completed, friction is sustained by the excess rotational force because the inertia of the
이때, 본 발명에서는 브러시 어셈블리(30)의 브러시(31), 브러시 스프링(32) 또는 브러시 홀더(33) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 불규칙 진동 유도수단(100)이 있기 때문에 반드시 진동이 불규칙하게 발생한다. At this time, in the present invention, since there is an irregular vibration inducing means 100 including at least one of the
따라서 이러한 불규칙한 음파는 기존의 정지 소음에 비하여 미약하기 때문에 엔진 소음에 묻혀 운전자가 잘 느끼지 못하며 회전 관성이 약해지는데 따라서 곧 사라지는 것이다.Therefore, these irregular sound waves are weak compared to the existing stop noise, buried in the engine noise, the driver does not feel well, the rotational inertia is weakened and will disappear soon.
이러한 현상은 종래의 소음선도와 본 발명의 소음 선도를 비교한 도 12를 통해 볼 수 있다. This phenomenon can be seen through FIG. 12 comparing the conventional noise diagram with the noise diagram of the present invention.
위에서 상세히 설명한 본 발명은 아마츄어 어셈블리의 잉여 회전력(회전 관성)에 의해 회전하는 정류기의 세그먼트들이 브러시 어셈블리의 불규칙 마찰유도수단에 접촉한 채 회전되도록 하였기 때문에 마찰에 따른 진동이 불규칙하게 일어난다. According to the present invention described above in detail, since the segments of the rectifier rotating by the excess rotational force (rotational inertia) of the amateur assembly are rotated in contact with the irregular friction inducing means of the brush assembly, vibration caused by friction occurs irregularly.
따라서 진동으로 인한 음파의 크기가 작기 때문에 종래의 정지 소음에 비하여 소음이 작고, 이는 곧 엔진 소음에 묻혀 듣지 못할 정도의 낮은 진동음이므로 소비자가 느끼지 못하게 되며, 결국 스톱핑 노이즈가 예방된 스타트모터를 제공할 수 있게 되는 것이다. Therefore, since the sound wave size is small due to vibration, the noise is smaller than the conventional stop noise, which is a low vibration sound that can not be heard by the engine noise, so that consumers do not feel it, thus providing a start motor that prevents the stopping noise. You can do it.
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