KR100947873B1 - 소형엔진용 시동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 농기계류, 휴대용 레저스포츠용품 및 미니스쿠터 등과 같이 50cc 이하의 소형엔진을 사용하는 장치에 사용되는 소형엔진용 시동장치에 관한 것으로, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 결합되고 외주면에 원추형 나선홈이 형성되는 릴과, 상기 원추형 나선홈을 따라 감기며 하우징의 외부로 돌출된 일단에 손잡이가 마련되는 로프와, 상기 로프를 당길 때 발생되는 회전력을 축적하는 탄성수단과, 시동 시에만 릴의 회전력을 엔진으로 전달하는 전동수단을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 릴의 일면에 일체로 형성되는 보조릴과, 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 결합되는 풀리와, 상기 보조릴에 감기고 상기 풀리를 거쳐 상기 탄성수단에 연결되는 보조로프를 더 포함하여 구성된다. 따라서 엔진의 시동 초기에 많은 힘이 소요되지 아니하고 시동 말기에 더 많은 회전을 엔진에 인가하여 시동 효율을 높일 수 있으므로 매우 효과적이다.

시동장치, 릴, 보조릴, 로프, 보조로프, 원추형 나선홈, 탄성수단

Description

소형엔진용 시동장치{AUTOMATIC STARTER FOR SMALL SIZE ENGINE}

본 발명은 소형엔진용 시동장치에 관한 것으로, 구체적으로는 구조가 간단하고 경량이며 작은 힘으로도 쉽게 시동을 걸 수 있도록 한 소형엔진용 시동장치에 관한 것이다.

일반적으로 소형 농기계류, 휴대용 레저스포츠용품 및 미니스쿠터 등과 같이 50cc 이하의 소형엔진을 사용하는 장치에는 그 시동을 위한 리코일 스타터(recoil starter)가 장착된다. 이러한 리코일 스타터는 릴에 감긴 로프를 당겨 릴을 회전시킴으로써 그와 연결된 엔진의 크랭크축이 함께 회전하며 엔진을 시동하는 장치이다.

도 7과 도 8은 종래의 리코일 스타터를 도시하는 분해사시도로, 도면을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.

종래의 리코일 스타터는, 엔진(10)의 크랭크축(12) 선단에 장착되는 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 내부에 회전 가능하게 결합되는 릴(30)과, 상기 릴(30)의 외주면에 감기고 일단이 하우징(20)을 관통하여 외부로 노출되는 로프(40)와, 상기 로프(40)를 당길 때 발생되는 회전력을 축적하는 리코일 스프 링(50)과, 상기 크랭크축(12)의 선단에 마련되고 릴(30)과 접촉하여 엔진을 회전시키는 회전자(60)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 릴(30)의 전면과 후면에는 돌출부(32, 34)가 각각 형성되고, 그 중 전면 돌출부(32)의 외주면에는 상기 리코일 스프링(50)의 일단이 고정되는 결합홈(36)이 형성되며, 후면 돌출부(34)의 외주면에는 상기 회전자(60)와 접촉되는 회전돌기(38)가 형성된다. 또한, 상기 회전자(60)에는 로프(40)를 당겼을 때 회전돌기(38)와 접촉하는 래칫(62)이 마련된다.

이와 같이 구성된 종래의 리코일 스타터는 일단에 마련된 손잡이(42)를 이용하여 로프(40)를 당기면 릴(30)이 회전하고, 릴(30)이 회전함에 따라 회전돌기(38)가 래칫(62)과 접촉하여 크랭크축(12)을 회전시킴으로 엔진(10)이 시동된다. 이때, 상기 리코일 스프링(50)에는 로프(40)를 당길 때 발생되는 회전력이 축적된다.

한편, 엔진(10)이 시동된 이후에 로프(40)를 놓으면 상기 리코일 스프링(50)에 축적된 회전력에 의해 릴(30)이 역방향으로 회전하며 로프(40)를 감아 최초의 위치로 복귀한다. 하지만 상기 래칫(62)은 엔진(10)의 회전시 발생되는 원심력에 의해 확장되어 회전돌기(38)와 접촉하지 아니하므로 간섭이 발생하지 않는다.

그런데 종래의 리코일 스타터는 시동 초기, 즉 로프(40)를 당기기 시작할 때 큰 힘이 소요되며, 특히 용량의 큰 엔진의 경우에는 더욱 그러하므로 시동작업이 용이하지 못하다. 또한, 구성이 복잡하여 생산 및 보수가 어렵고, 큰 부피로 인해 엔진의 외부로 돌출되어 주변장치와 간섭이 발생되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 엔진의 시동 초기에 큰 힘이 소요되지 아니하며 로프를 당길수록 릴의 회전수가 증가하여 엔진의 시동을 쉽게 걸 수 있도록 한 소형엔진용 시동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하여 생산 및 보수가 용이하고, 부피가 작아 설치가 엔진의 주변장치와 간섭이 발생하지 않는 소형엔진용 시동장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 결합되고 외주면에 원추형 나선홈이 형성되는 릴과, 상기 원추형 나선홈을 따라 감기며 하우징의 외부로 돌출된 일단에 손잡이가 마련되는 로프와, 상기 로프를 당길 때 발생되는 회전력을 축적하는 탄성수단과, 시동 시에만 릴의 회전력을 엔진으로 전달하는 전동수단을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치는, 상기 릴의 일면에 일체로 형성되는 보조릴과, 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 결합되는 풀리와, 상기 보조릴에 감기고 상기 풀리를 거쳐 상기 탄성수단에 연결되는 보조로프를 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 하우징의 둘레에는 그 축방향으로 안내공이 형성되고, 상기 안내공에는 안내핀이 이동 가능하게 마련되며, 상기 로프는 안내핀을 관통하여 결합된 다.

본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치는 이와 같은 구성의 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치는 원추형 나선홈을 따라 로프가 감기되, 큰 직경에서부터 릴의 회전이 시작되므로 시동초기에 작은 힘으로도 회전이 가능하고, 로프를 당길수록 릴의 회전수가 증가하여 엔진의 시동을 쉽게 걸 수 있다.

따라서 종래와 달리 리코일 스프링을 사용하지 아니하므로 구조가 간단하여 생산 및 보수가 용이하고, 부피가 작아 소형화되어 설치가 엔진의 주변장치와 간섭이 발생하지 않게 된다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치의 사시도 및 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치 중 릴의 측면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치의 배면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치(1)는, 엔진의 크랭크축(미도시)에 결합되는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 결합되는 릴(200)과, 상기 릴(200)의 외주면을 따라 감기는 로프(300)와, 상기 로프(300)를 당길 때 발생되는 회전력의 일부를 축적하는 탄성수단(도 2 및 도 4의 400)과, 상기 회전력의 일부를 엔진(미도시)으로 전달하는 전동수단(500)으로 구성된다.

도 2와 도 3을 참조하여 상술한 각 구성요소(100 ~ 500)에 대해 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 하우징(100)은 소형엔진용 시동장치(1)의 외관을 이루는 구성요소로, 제 1 하우징(110)과, 상기 제 1 하우징(110)의 내부에 위치되는 제 2 하우징(120)을 포함한다. 그리고 상기 제 1 하우징(110)은 제 2 하우징(120)에 비하여 상대적으로 큰 직경과 좁은 폭을 갖는 원판형상으로 형성되며, 상기 제 2 하우징(120)은 제 1 하우징(110)에 비하여 상대적으로 작은 직경과 넓은 폭을 갖는 원통형상으로 형성된다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 하우징(110, 120)의 엔진측 일면은 완전히 개방되어 전동수단(500)과 엔진의 크랭크축(미도시)이 연결 가능하도록 한다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상기 전동수단(500) 측 일부만 개방될 수 있음은 물론이다.

이러한 형상을 갖는 제 1 하우징(110)의 내주면 상에는 풀리(130)가 회전 가능하게 결합되는 회전축(112)과, 탄성수단(400)의 일단이 고정되는 고정돌기(114)가 돌출된다. 여기서 상기 풀리(130)는 릴(200)의 회전시 발생되는 회전력의 일부를 탄성수단(400)으로 전달하는 보조로프(410)의 방향을 전환하기 위한 수단이고, 상기 탄성수단(400)은 보조로프(410)를 통해 전달된 회전력의 일부를 축적하는 수단이다.

한편, 상기 제 2 하우징(120)의 둘레에는 풀리(130)의 일부가 제 2 하우징(120)과의 간섭을 방지하기 위한 설치홈(122)이 형성된다. 또한, 상기 로프(300)의 감김 및 풀림을 안내하기 위한 안내공(124)이 제 2 하우징(120)의 축방 향으로 길게 형성되며, 상기 안내공(124)에는 릴(200)의 회전에 의해 안내공(124)을 따라 이동하는 안내핀(126)이 결합된다. 즉, 상기 안내핀(126)의 하단은 제 2 하우징(120)의 중심방향으로 돌출되어 후술할 나선홈(210)에 삽입되는 바, 릴(200)의 회전시 상기 나선홈(210)에 의해 안내공(124)을 따라 이동하며 로프(300)의 감김 및 풀림을 안내한다.

도 3을 더불어 참조하면, 상기 릴(200)은 소정의 폭을 갖는 원판형상으로 형성되고, 그 외주면에는 상기 로프(300)가 감기는 나선홈(210)이 형성된다. 또한, 상기 릴(200)의 엔진측 일면에는 로프(300)를 당길 때 발생되는 회전력의 일부를 탄성수단(400)으로 전달하기 위한 보조릴(220)이 형성되고, 타면에는 회전력의 일부를 엔진(미도시)으로 전달하기 위한 전동수단(500)이 결합되는 결합부(230)가 마련된다.

여기서 상기 나선홈(210)은 릴(200)의 외주면을 따라 나선방향으로 형성되고, 릴(200)의 일면으로 갈수록 홈의 직경이 작아지는 원추형으로 형성된다. 상기 나선홈(210)을 이와 같은 형태로 형성한 이유는, 이는 엔진의 시동 초기, 즉 로프(300)를 당기기 시작하는 시점에 큰 힘이 소요되지 아니하도록 하기 위함이다. 또한, 엔진의 시동 말기, 즉 로프(300)의 당김이 끝나는 시점에 더 많은 회전이 발생되도록 하기 위함이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 릴(200)에서 발생되는 회전력(T)은 로프(300)를 당기는 힘(F)과 릴의 반경(m)의 곱이므로, 즉 T = F·m 이다. 따라서 엔진의 시동 초기에는 직경이 큰 나선홈(212)에 로프(300)가 감긴 상태이므로 작은 힘(F)으로도 큰 회전력(T)을 얻을 수 있다. 반면, 엔진의 시동 말기에는 직경이 작은 나선홈(214)에 로프(300)가 감긴 상태이므로 로프(300)를 당기는 힘(F)이 동일하게 인가된다면 더 많은 회전이 발생하게 된다.

결론적으로 상술한 형태의 릴(200)을 이용할 경우 엔진의 시동 초기에 많은 힘이 소요되지 아니하고 시동 말기에 더 많은 회전을 엔진에 인가하여 시동 효율을 높일 수 있다.

한편, 인접한 한 쌍의 나선홈(210) 사이에 형성되는 나사산(240)은 상기 릴(200)의 회전시 나선홈(210)을 상기 안내핀(124)이 따라 이동할 수 있도록 동일한 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.

다른 한편, 상기 릴(200)의 타면은 원추 형상으로 함몰되고 그 내부에 결합부(230)가 마련되므로, 시동시를 제외하곤 상기 전동수단(500)이 제 2 하우징(120)의 외부로 돌출되지 않는다. 따라서 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치(1)의 부피를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 엔진의 주변장치와 간섭이 발생하지 아니하므로 사용이 편리하다.

상기 로프(300)는 릴(200)에 회전력을 인가하기 위한 수단으로, 일단은 릴(200)에 고정되고 타단에는 손잡이(310)가 마련된다. 이때, 상기 로프(300)는 상술한 효과를 얻기 위하여 직경이 가장 작은 나선홈(214)에서 가장 큰 나선홈(212)으로 감기는 것이 바람직하다. 한편, 상기 로프(300)의 재질은 면, 마, 합성섬유 등을 사용할 수 있으나, 최근에는 강도가 높도록 섬유를 심으로 해서 강선을 꼬아 만든 와이어로프를 많이 사용한다.

도 4를 더불어 참조하면, 상기 탄성수단(400)은 로프(300)를 당길 때 발생되는 회전력의 일부를 축적하는 수단으로, 그 일단은 상기 제 1 하우징(110)의 고정돌기(114)에 고정되고 타단은 보조로프(410)에 연결된다. 그리고 상기 보조로프(410) 중 탄성수단(400)에 연결되지 않은 일단은 상기 풀리(130)를 거쳐 보조릴(220)의 외주면에 고정되어 감긴다.

상기 전동수단(500)은 로프(300)를 당길 때 발생되는 회전력의 일부를 엔진으로 전달하는 수단으로, 릴(200)의 결합부(230)에 마련되는 내부 드럼(510)과, 상기 내부 드럼(510)에 소정 거리 이격된 외측에 마련되는 외부 드럼(520)과, 상기 내부 및 외부 드럼(510, 520) 사이에 위치되는 슬라이더(530)로 구성된다.

상기 전동수단(500)을 구성하는 각 구성요소 중 상기 내부 드럼(510)의 외주면에는 나선방향으로 가이드홈(512)이 형성되며, 상기 외부 드럼(520)의 내주면에는 걸림돌기(522)가 형성된다. 그리고 상기 슬라이더(530)의 내주면과 외주면에는 상기 가이드홈(512) 및 걸림돌기(522)에 대응되는 가이드돌기(532)와 걸림홈(534)이 각각 형성되며, 엔진측 선단 둘레에는 크랭크축과의 연결을 위한 복수의 연결돌기(536)가 방사형으로 형성된다.

도 5와 도 6은 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치를 이용한 시동 과정을 도시하는 도면으로, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하여 소형엔진용 시동장치의 시동과정을 살펴보도록 한다.

우선, 도 5를 참조하여 설명하면, 손잡이(310)를 이용하여 로프(300)를 당길 경우 릴(200)과 보조릴(220)은 제 1 화살표 방향(A1)으로 회전하고, 회전하는 보조 릴(220)에 의해 보조로프(410)를 제 2 화살표 방향(A2)으로 당겨짐과 동시에 보조릴(220)에 감기며, 이에 따라 탄성수단(400)은 인장된다. 따라서 상기 로프(300)를 당길 때 발생되는 회전력의 일부는 상기 탄성수단(400)을 인장시키며 그(400)에 축적된다.

한편, 상기 릴(200)이 회전하면, 결합부(230)에 고정된 외부 드럼(520)도 함께 회전하고, 걸림돌기(522) 및 걸림홈(534)을 통해 외부 드럼(520)에 결합된 슬라이더(530)도 함께 회전한다. 이때, 회전하는 상기 슬라이더(530)의 가이드돌기(532)는 내부 드럼(510)의 가이드홈(512)을 따라 이송되는 바, 엔진측(미도시)으로 돌출되어 엔진의 크랭크축(미도시)과 연결되어 상기 로프(300)를 통해 인가된 회전력을 크랭크축으로 전달하여 회전시킨다.

반면, 도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이 로프(300)를 당긴 상태에서 놓으면 탄성수단(400)은 압축되고 보조로프(410)를 제 3 화살표 방향(B1)으로 당김과 동시에 보조릴(220)에 감겼던 보조로프(410)가 풀리며 릴(200)과 보조릴(220)이 제 4 화살표 방향(B2)으로 회전된다. 즉, 상기 탄성수단(400)에 축적되었던 회전력에 의해 최초의 위치로 복귀된다. 또한, 상기 슬라이더(530) 또한 상술한 과정의 역순으로 최초의 위치에 복귀하며 크랭크축과 분리된다.

상술한 바와 같은 구성에 의하여 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치(1)는 엔진의 시동 초기에 큰 힘이 소요되지 아니하며, 엔진의 시동 말기에 더 많은 회전을 발생시켜 시동 효율을 높일 수 있다. 또한, 리코일 스프링을 사용하지 아니하므로 구조가 간단하여 생산 및 보수가 용이하고, 슬라이더(300) 시동 시에만 돌출 되므로 부피를 최소화하여 엔진의 주변장치와 간섭이 발생되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형엔진용 시동장치의 구성 및 시동과정을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치의 분해사시도.

도 3은 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치 중 릴의 측면도.

도 4는 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치의 배면도.

도 5와 도 6은 본 발명에 의한 소형엔진용 시동장치를 이용한 시동 과정을 도시하는 도면.

도 7과 도 8은 종래의 리코일 스타터를 도시하는 분해사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 소형엔진용 시동장치 100 : 하우징

110: 제 1 하우징 120: 제 2 하우징

130: 풀리 200: 릴

210: 나선홈 220: 보조릴

230: 결합부 240: 나사산

300: 로프 310: 손잡이

400: 탄성수단 410: 보조로프

500: 전동수단 510: 내부 드럼

520: 외부 드럼 530: 슬라이더

Claims (8)

1. 삭제
2. 하우징;

   상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 결합되고, 외주면에 원추형 나선홈이 형성되는 릴;

   상기 원추형 나선홈을 따라 감기며 하우징의 외부로 돌출된 일단에 손잡이가 마련되는 로프;

   상기 로프를 당길 때 발생되는 회전력을 축적하는 탄성수단; 및

   시동 시에만 릴의 회전력을 엔진으로 전달하는 전동수단;

   상기 릴의 일면에 일체로 형성되는 보조릴;

   상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 결합되는 풀리;

   상기 보조릴에 감기고 상기 풀리를 거쳐 상기 탄성수단에 연결되는 보조로프;를 포함하고,

   상기 탄성수단은 일단이 하우징의 내측에 고정되고 타단은 상기 보조로프와 연결되는 스프링인 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하우징의 둘레에는 그 축방향으로 안내공이 형성되고, 상기 안내공에는 안내핀이 이동 가능하게 마련되며, 상기 로프는 안내핀을 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 안내핀의 하단은 하우징의 내측으로 길게 형성되어 원추형 나선홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전동수단은, 릴의 타면 중앙에 마련되는 내부 드럼과, 상기 내부 드럼에 소정 거리 이격되는 외부 드럼과, 상기 내부 및 외부 드럼 사이에 위치되고 내부 드럼 회전시 돌출되어 엔진과 결합되는 축방향으로 움직이는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 내부 드럼의 외주면에는 나선방향으로 가이드홈이 형성되고, 상기 외부 드럼의 내주면에는 걸림돌기가 형성되며, 상기 슬라이더의 내주면과 외주면에는 상기 가이드홈 및 걸림돌기에 대응되는 가이드돌기와 걸림홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 슬라이더의 선단 둘레에는 엔진과의 결합을 위한 복수의 결합돌기가 방사형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 릴의 타면은 원추 형상으로 함몰되는 것을 특징으로 하는 소형엔진용 시동장치.

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