KR100992794B1 - 노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터에 관한 것으로, 모터의 초기 구동시에는 발생되는 제동력이 낮아서 원활한 초기 구동이 이루어지게 하고, 모터의 구동 속도가 높을 때에 모터의 속도에 비례하는 높은 제동력이 발생되게 하여 모터를 효율적으로 제동할 수 있을 뿐만 아니라 노이즈도 빠른 시간내에 효과적으로 저감시킬 수 있도록, 아마추어 샤프트의 선단부와 앤드 커버 사이에 형성되면서 오일이 충진된 오일챔버와; 이 오일챔버의 내부에 위치한 상기 선단부에 아마추어 샤프트와 일체로 회전되게 장착되어 오일의 유동을 발생시키고, 오일의 유동 저항력을 상기 아마추어 샤프트에 인가하는 아마추어 샤프트 감속장치를 갖추고 있다.

원판, 오일챔버, 오일 오리피스, 아마추어 샤프트

Description

노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터{Starter motor with noise reducing device in vehicle}

본 발명은 차량의 스타터 모터에 관한 것으로, 특히 스타터 모터의 스톱핑 노이즈를 효과적으로 저감하는 노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터에 관한 것이다.

종래 차량의 스타터 모터는 차량의 시동 초기에 엔진을 구동하기 위해 차량에 탑재되는 것인 바, 즉 엔진의 시동을 위해 최초의 흡입과 압축 행정에 필요한 에너지를 공급하도록 스타터 모터가 배터리 전원을 인가받아 엔진의 크랭크축의 외측단부에 장착된 플라이 휘일의 링기어를 피니언기어로 회전시켜 줌으로써, 크랭크축이 회전하여 피스톤으로 하여금 흡입과 압축 해정을 수행하도록 한다.

상기와 같은 스타터 모터는 배터리로부터 전원을 공급받아 구동력을 발생시키는 모터부를 구비하고, 엔진의 링기어 쪽으로 이동되어 엔진의 링기어를 회전시킨 후에 다시 초기 상태로 복귀하는 운동을 한다.

그런데 엔진의 시동 직후에 엔진의 회전수가 1000rpm 이상 상승하고, 상기 피니언기어와 링기어의 치합이 해제되면서 링기어와 피니언기어의 기어비(약12~15) 에 의해 스타터 모터의 아마추어 샤프트의 회전수가 약 12,000rpm 이상으로 급격히 증가함에 따라 잔류 전류에 의한 마그네틱 노이즈와, 피니언기어의 고속 회전에 의한 음향 노이즈가 발생한다.

상기와 같은 노이즈를 저감하기 위해 종래에도 아마추어 샤프트의 회전수를 저감시키기 위한 브레이크 장치가 스타터 모터에 적용되고 있었던 바, 예컨대 정류자 쪽의 전기자축에 끼워진 핀과 일체로 회전하는 브레이크 슈우를 구비하고서 상기 브레이크 슈우가 스프링의 탄성력을 받아서 스타터 모터의 앤드 커버의 내측과 마찰하도록 하여 아마추어 샤프트의 제동력을 발생시키는 구조가 있었다.

다른 예로서는 전기자축의 한쪽 끝에 끼워지는 트러스트 와셔가 항상 스프링의 탄성력을 받아서 스타터 모터의 앤드 커버의 내측과 마찰하도록 하여 아마추어 샤프트의 제동력을 발생시키는 구조도 있었다.

그러나 상기와 같은 종래의 브레이크 장치를 사용한 스타터 모터의 노이즈저감장치에서는 스타터 모터의 전체 구동 영역에서 동일한 스프링의 탄성력으로 제동 작용이 발생하는 구조로 되어 있음에 따라 스타터 모터의 회전 속도에 맞게 제동력을 발생시킬 수 없어서 효율적인 제동이 이루어지기 어려웠고, 결과적으로 노이즈를 저감시키기 위해 강한 탄성력을 가진 스프링을 사용함에 따라 스타터 모터의 초기 구동시에 모터의 토크를 저해해서 모터의 성능을 하락시키는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 모터의 초기 구동시 에는 발생되는 제동력이 낮아서 원활한 초기 구동이 이루어지게 하고, 모터의 구동 속도가 높을 때에 모터의 속도에 비례하는 높은 제동력이 발생되게 하여 모터를 효율적으로 제동할 수 있을 뿐만 아니라 노이즈도 빠른 시간내에 효과적으로 저감시킬 수 있도록 한 노이즈저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터는, 아마추어 샤프트의 선단부와 앤드 커버 사이에 형성되면서 오일이 충진된 오일챔버와; 상기 오일챔버의 내부에 위치한 상기 아마추어 샤프트의 선단부에 일체로 회전되게 장착되어서 상기 오일의 유동을 발생시킴과 더불어 상기 오일의 유동 저항력을 상기 아마추어 샤프트에 인가하는 아마추어 샤프트 감속장치로 구성되는데; 상기 아마추어 샤프트 감속장치는 상기 아마추어 샤프트의 선단부에 일체로 회전되게 장착된 원판과; 상기 원판의 일측면에서 상기 아마추어 샤프트의 회전방향으로 경사지게 돌출 결합된 다수개의 블레이드와; 상기 아마추어 샤프트의 회전방향으로 상기 원판을 경사지게 관통해서 형성된 다수개의 오일 오리피스로 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 노이즈저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터에 의하면, 스타터 모터가 초기 구동시에는 아마추어 샤프트에 작은 제동력이 가해져서 초기 구동이 원활해지고, 플라이 휘일의 링기어와 스타터 모터의 피니언기어의 치합이 해제되면서 아마추어 샤프트 고속으로 회전할 때에는 아마추어 샤프트의 회전 속도에 비례하는 큰 제동력이 가하짐에 따라 아마추어 샤프트가 빠르게 제동될 수 있을 뿐만 아니라 아마추어 샤프트의 고속 회전으로 인해 발생하는 노이즈도 효과적으로 저감시킬 수 있으며, 브러시의 마모도 방지해서 스타터 모터의 내구성도 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 노이즈 저감장치를 구비한 스타터 모터의 일부 단면이 도시되어 있는 바, 즉 아마추어 샤프트(1)의 선단부가 앤드 커버(2)에 회전가능하게 끼워져 설치되고, 상기 앤드 커버(2)에는 상기 선단부 쪽을 향해 반경방향으로 돌출한 격벽(2a)이 형성되어, 이 격벽에 의해 아마추어 샤프트의 선단부를 감싸는 형태로 오일챔버(3)가 형성되며, 상기 오일챔버(3)에는 오일(3a)이 충진되게 된다.

그리고 상기 오일챔버(3)내에 위치하는 아마추어 샤프트(1)의 선단부에는 원판(4)이 일체로 회전되게 설치되고, 상기 원판(4)에는 다수개의 블레이드(5)가 일체로 형성된다.

상기 다수개의 블레이드(5)는 도 3에 자세히 도시한 바와 같이, 원판(4)의 원주방향을 따라서 일정 간격을 두고 형성되는 데, 본 발명의 실시예에서는 45도의 각도를 두고 8개의 블레이드(5)가 원판에 형성되어 있다.

상기 각 블레이드(5)는 밑변이 길고 윗변이 짧은 사다리꼴 형상으로 형성되고, 상기 윗변은 아마추어 샤프트의 회전방향을 향하도록 배치된다.

물론 상기 블레이드의 형상과 개수는 상이하게 설정할 수 있다.

또한 도 2에 도시한 바와 같이 상기 각 블레이드(5)와 인접한 원판의 소정 부위에는 원판을 관통하는 형태로 다수개의 오일 오리피스(4a)가 형성된다. 상기 오일 오리피스(4a)는 상기 블레이드의 개수와 동일한 개수로 형성된다.

그리고 상기 오일 오리피스(4a)는 아마추어 샤프트의 회전방향으로 경사진 기울기를 가지도록 형성된다.

이에 따라 상기 아마추어 샤프트가 회전할 때에 원판과 그 블레이드도 함께 회전함에 따라 상기 오일챔버의 좌측에 있는 오일은 원판의 오일 오리피스를 통해 유입된 다음에 우측 챔버로 유입된 이후에 다시 원판의 가장자리와 커버 사이의 공간을 통해 다시 좌측 챔버로 순환하게 된다.

상기와 같이 오일 오리피스로 오일이 유입되는 과정에 댐핑력이 발생함과 더불어 상기 다수개의 블레이드가 오일 속에서 회전하면서 오일의 저항력이 발생하여 원판의 속도를 저감시키는 데, 스타터 모터의 초기 구동시에는 아마추어 샤프트와 원판의 회전속도가 작으므로 그에 상응하여 작은 크기의 댐핑력과 저항력이 발생해서 스타터 모터의 초기 구동이 원활해지게 된다.

한편 스타터 모터의 구동후에 엔진에 시동된 이후에는 피니언기어가 링기어로부터 치합 해제될 경우에는 아마추어 샤프트가 상대적으로 고속으로 회전하게 되고, 이에 따라 오일의 저항력과 댐핑력도 상대적으로 높게 발생되어 아마추어 샤프트에 가해짐에 따라 아마추어 샤프트가 빠른 시간에 감속됨으로써 노이즈를 효과적으로 저감시키게 되는 것이다.

도 1과 2는 각각 본 발명에 따른 노이즈 저감장치를 구비한 스타터 모터의 일부 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 블레이드를 구비한 원판의 정면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-아마추어 샤프트 2-앤드 커버

3-오일챔버 3a-오일

4-원판 5-블레이드

Claims (3)

1. 삭제
2. 아마추어 샤프트(1)의 선단부와 앤드 커버(2) 사이에 형성되면서 오일(3a)이 충진된 오일챔버(3)와;

   상기 오일챔버(3)의 내부에 위치한 상기 아마추어 샤프트(1)의 선단부에 일체로 회전되게 장착되어서 상기 오일(3a)의 유동을 발생시킴과 더불어 상기 오일(3a)의 유동 저항력을 상기 아마추어 샤프트(1)에 인가하는 아마추어 샤프트 감속장치로 구성되는데;

   상기 아마추어 샤프트 감속장치는 상기 아마추어 샤프트(1)의 선단부에 일체로 회전되게 장착된 원판(4)과;

   상기 원판(4)의 일측면에서 상기 아마추어 샤프트(1)의 회전방향으로 경사지게 돌출 결합된 다수개의 블레이드(5)와;

   상기 아마추어 샤프트(1)의 회전방향으로 상기 원판(4)을 경사지게 관통해서 형성된 다수개의 오일 오리피스(4a)로 구성된 것을 특징으로 하는 노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 블레이드(5)는 사다리꼴 형상으로 형성되는데, 상기 사다리꼴 형상의 윗변은 상기 아마추어 샤프트(1)의 회전방향으로 경사지게 돌출하여 형성된 것을 특징으로 하는 노이즈 저감장치를 구비한 차량의 스타터 모터.

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