KR101014048B1 - Gear engaging device of start motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진의 초기 시동시에 스타트 모터의 피니언기어가 항상 원활하게 피동기어(링기어)와 치합될 뿐만 아니라 시동 후에는 피동기어(링기어)로부터 확실하게 이탈될 수 있도록 하여 엔진의 초기 시동 성능이 향상되고, 스타트 모터의 치합 불량으로 인한 엔진의 초기 시동 불능을 방지해서 차량의 상품성을 향상시키도록 한 스타트 모터의 치합장치를 제공하기 위해, 스타트 모터의 모터축에 회전되게 장착된 피니언기어와, 이 피니언기어와 항상 치합되는 아이들러 기어 및, 이 아이들러 기어를 피동기어 쪽으로 이동시켜 아이들러 기어와 상기 피동기어가 치합되게 하는 이동수단을 구비한다.The present invention not only ensures that the pinion gear of the starter motor is always smoothly engaged with the driven gear (ring gear) at the initial start of the engine, but also can be reliably separated from the driven gear (ring gear) after the start of the engine. Pinion gears rotatably mounted on the motor shaft of the start motor to improve the performance and to provide a start motor matching device that prevents the engine from starting early due to mismatching of the start motor and improves the vehicle's marketability. And an idler gear that is always engaged with the pinion gear, and a moving means for moving the idler gear toward the driven gear to engage the idler gear and the driven gear.

치합감지스위치, 스타트 모터, 서브모터, 링기어, 피니언기어 Engagement detection switch, start motor, submotor, ring gear, pinion gear

Description

스타트 모터의 치합장치{Gear engaging device of start motor}Gear engaging device of start motor

본 발명은 스타트 모터의 치합장치에 관한 것으로, 특히 서브모터의 회전력을 이용해서 아이들 기어를 매개로 링기어와의 치합이 원활하게 이루어지는 스타트 모터의 치합장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gearing device for a start motor, and more particularly, to a gearing device for a start motor, in which a gear is smoothly engaged with a ring gear via an idle gear by using a rotational force of a submotor.

차량에 사용되는 스타트 모터는 엔진의 시동을 위해 최초의 흡입과 압축 행정에 필요한 에너지를 공급하는 장치로서 차량의 초기 시동시에 배터리 전원을 인가받아 작동하여 엔진의 크랭크샤프트의 외측단부에 고정된 플라이 휘일의 링기어를 피니언기어로 회전시켜 상기 크랭크샤프트가 강제적으로 회전되게 해서 엔진 연소실의 피스톤으로 하여금 초기 흡입 행정과 압축 행정을 행할 수 있도록 기능을 한다.The start motor used in the vehicle is a device that supplies the energy required for the first suction and compression stroke to start the engine. It is operated by battery power at the initial start of the vehicle and is fixed to the outer end of the crankshaft of the engine. The ring gear of the wheel is rotated by the pinion gear to force the crankshaft to rotate so that the piston of the engine combustion chamber can perform the initial suction stroke and the compression stroke.

종래 대형 상용디젤엔진을 탑재한 차량에 사용되는 스타트 모터는 링기어의 내구성(내마모성)의 향상을 위해 보조회전식으로서 도 1내지 도 2에 도시한 바와 같이 엔진의 초기 시동시에 스타트 모터(1)의 피니언기어(2)가 모터축에 형성된 스플라인 곡선을 따라 외측으로 돌출하여 조금 회전하게 되고, 이 회전에 의해 플라이 휘일의 링기어(3)와 피니언기어가 치합되면, 그 때에 스타트 모터에 본격적인 전류가 공급되어 피니언기어가 회전하면서 링기어를 회전시켜 엔진의 초기 시동이 걸리게 된다.The start motor, which is used in a vehicle equipped with a large commercial diesel engine, is an auxiliary rotation type for improving the durability (wear resistance) of a ring gear. As shown in FIGS. Pinion gear (2) protrudes outwardly along the spline curve formed on the motor shaft and rotates slightly. When the ring gear (3) and the pinion gear of the flywheel are engaged by this rotation, a full-scale electric current is generated at the start motor at that time. When the pinion gear is rotated, the ring gear is rotated to start the engine.

상기와 같은 종래의 보조회전식 스타트 모터의 치합구조에 의하면, 피니언기어가 스플라인 곡선에 의해 회전하는 것에 의해 피니언기어와 링기어가 치합됨에 따라 링기어와 피니언기어의 가공 품질이 불량할 경우에 피니언기어와 링기어가 원활하게 치합되지 못해서 엔진의 시동이 걸리지 않은 문제점이 있었다.According to the coupling structure of the conventional auxiliary rotary start motor as described above, when the pinion gear and the ring gear are engaged as the pinion gear is rotated by the spline curve, the pinion gear is poor in the machining quality of the ring gear and the pinion gear. There was a problem that the engine was not started because the ring gear and the gear did not engage smoothly.

또한 피니언기어와 링기어의 품질상의 문제나 조립상의 문제 등으로 인해 엔진의 시동 후에 피니언기어가 링기어로부터 원활하게 이탈되지 않게 되어, 차후로 엔진의 시동이 불가하게 되는 문제점도 있었다.In addition, the pinion gear is not smoothly separated from the ring gear after starting the engine due to quality problems or assembly problems of the pinion gear and the ring gear, so that the engine cannot be started afterwards.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 초기 시동시에 스타트 모터의 피니언기어가 항상 원활하게 피동기어(링기어)와 치합될 뿐만 아니라 시동 후에는 피동기어(링기어)로부터 확실하게 이탈될 수 있도록 하여 엔진의 초기 시동 성능이 향상되고, 스타트 모터의 치합 불량으로 인한 엔진의 초기 시동 불능을 방지해서 차량의 상품성을 향상시키도록 한 스타트 모터의 치합장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the pinion gear of the start motor is always smoothly engaged with the driven gear (ring gear) at the initial start of the engine, and also after the start of the engine from the driven gear (ring gear). The purpose of the present invention is to provide a starter-matching device that improves the vehicle's marketability by preventing the engine's initial start-up caused by poor start motor misalignment by ensuring reliable separation. have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스타트 모터의 모터축에 회전되게 장착된 피니언기어와, 이 피니언기어와 항상 치합되는 아이들러 기어 및, 이 아이들러 기어를 피동기어 쪽으로 이동시켜 아이들러 기어와 상기 피동기어가 치합되게 하는 이동수단을 구비한다.The present invention for achieving the above object, the pinion gear rotatably mounted on the motor shaft of the start motor, the idler gear is always engaged with the pinion gear, and the idler gear and the idler gear by moving the idler gear toward the driven gear And a moving means for engaging the driven gear.

바람직하기로는 상기 이동수단이 상기 아이들러 기어가 회전가능하게 설치되어 지지되는 캐리어와, 이 캐리어를 상기 아이들러 기어와 함께 상기 링기어 쪽으로 회전시키는 서브모터 및, 상기 캐리어를 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단을 구비한 것을 특징으로 한다.Preferably, the moving means includes a carrier on which the idler gear is rotatably installed, a sub-motor for rotating the carrier together with the idler gear toward the ring gear, and return means for returning the carrier to its original position. Characterized in that provided.

상기 캐리어에는 구동기어가 일체로 형성되고, 상기 구동기어는 전달기어와 치합되며, 상기 전달기어는 상기 서브모터의 구동기어와 치합된 것을 특징으로 한다.A drive gear is integrally formed in the carrier, and the drive gear is meshed with the transmission gear, and the transmission gear is meshed with the drive gear of the submotor.

상기 복귀수단은 상기 캐리어에 일단이 연결되고 타단은 상기 스타트 모터의 하우징에 고정된 리턴스프링을 구비한 것을 특징으로 한다.The return means has one end connected to the carrier and the other end having a return spring fixed to the housing of the start motor.

상기 링기어와 피니언기어의 치합을 감지하기 위해 상기 캐리어에는 조작돌기가 일체로 형성되고, 이 조작돌기의 접촉 혹은 이격에 따라 온 혹은 오프 전환되는 치합감지스위치가 스타트 모터의 모터 하우징의 내부에 구비된 것을 특징으로 한다.In order to detect the engagement of the ring gear and the pinion gear, the carrier is integrally formed on the carrier, and the engagement detection switch which is switched on or off according to contact or separation of the operation protrusion is provided inside the motor housing of the start motor. It is characterized by.

본 발명에 따른 스타트 모터의 치합장치에 의하면, 엔진의 초기 시동시에 피니언기어에 항상 치합되어 있는 아이들러 기어가 서브모터의 작동으로 링기어 쪽으로 회동하여 링기어와 원활하게 치합되고, 이 상태에서 스타트 모터가 본격적인 구동을 하여 링기어를 회전시켜 줌에 따라 엔진의 초기 시동 성능이 향상되며, 엔진 의 시동 완료 후에는 아이들러 기어가 리턴스프링의 탄성력을 받아서 링기어로부터 완전히 이탈되어 스타트 모터와 링기어가 확실하게 분리됨으로써, 링기어와 피니언기어의 치합 불량 문제를 근본적으로 방지하여 차량의 상품성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다. According to the matching device of the start motor according to the present invention, the idler gear, which is always engaged with the pinion gear at the initial start of the engine, rotates toward the ring gear by the operation of the submotor to smoothly engage the ring gear, and starts in this state. As the motor drives in earnest and rotates the ring gear, the initial starting performance of the engine is improved.After the engine is started, the idler gear is released from the ring gear due to the elastic force of the return spring. By reliably separating, it is possible to fundamentally prevent the problem of misalignment between the ring gear and the pinion gear, and to improve the merchandise of the vehicle.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에는 본 발명에 따른 치합장치를 구비한 스타트 모터의 구성이 절개 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 대체로 실린더 형상을 이루는 모터 하우징(11)의 내부에는 모터축(12)이 삽입되어 회전가능하게 지지되고, 상기 모터축(12)의 선단부에는 피니언기어(13)가 일체로 회전되게 장착되며, 상기 피니언기어(13)에는 아이들러 기어(14)가 항상 치합되게 설치된다.3 shows a configuration of a start motor having a gearing device according to the present invention in a cutaway perspective view, that is, the motor shaft 12 is inserted into the inside of the motor housing 11 having a generally cylindrical shape to be rotatable. It is supported, the pinion gear 13 is mounted integrally to the front end of the motor shaft 12, the idler gear 14 is always fitted to the pinion gear (13).

상기 모터 하우징(11)의 선단부에는 캐리어(15)가 회동가능하게 설치되고, 상기 캐리어(15)를 관통해서 상기 모터축(12)이 돌출하여 상기 캐리어(15)가 모터축(12)을 중심으로 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전하게 된다.A carrier 15 is rotatably installed at the distal end of the motor housing 11, and the motor shaft 12 protrudes through the carrier 15 so that the carrier 15 is centered on the motor shaft 12. Rotate clockwise or counterclockwise.

상기 캐리어(15)에는 상기 아이들러 기어(14)가 회전가능하게 장착되고, 상기 캐리어(15)의 회전에 따라 상기 아이들러 기어(14)도 캐리어(15)와 함께 회전하게 된다.The idler gear 14 is rotatably mounted to the carrier 15, and the idler gear 14 also rotates with the carrier 15 as the carrier 15 rotates.

상기 캐리어(15)를 일방향으로 회전시키기 위해 캐리어(15)의 후방부는 모터 하우징의 내부로 연장되게 형성되어 그 후단부에 구동기어(15a)가 일체로 형성되고, 상기 구동기어(15a)에는 전달기어(16)가 항상 치합되도록 모터 하우징의 내부 에서 회전가능하게 설치되며, 상기 전달기어(16)에는 서브모터(17)의 구동기어(17a)가 항상 치합되어 있다.In order to rotate the carrier 15 in one direction, the rear portion of the carrier 15 is formed to extend into the motor housing, and a driving gear 15a is integrally formed at a rear end thereof, and is transferred to the driving gear 15a. The gear 16 is rotatably installed in the motor housing so that the gear 16 is always engaged, and the drive gear 17a of the submotor 17 is always engaged with the transmission gear 16.

상기 서브모터(17)는 모터 하우징(11)의 외주에 고정되게 설치된다.The submotor 17 is installed to be fixed to the outer circumference of the motor housing 11.

이에 따라 상기 서브모터(17)가 이그니션 스위치의 온 조작에 따라 작동전원을 인가받아 작동하면, 도 4에 도시한 바와 같이 서브모터(17)의 구동기어(17a)가 일방향으로 회전하고, 구동기어(17a)의 회전력은 전달기어(16)를 통해 캐리어(15)의 구동기어(15a)에 전달되어, 결국에는 캐리어(15)가 상기 모터축(12)을 중심으로 일방향으로 회전하게 된다.Accordingly, when the sub-motor 17 is operated by receiving the operating power according to the on operation of the ignition switch, as shown in FIG. 4, the drive gear 17a of the sub-motor 17 rotates in one direction, and the drive gear The rotational force of 17a is transmitted to the drive gear 15a of the carrier 15 through the transmission gear 16, so that the carrier 15 rotates in one direction about the motor shaft 12.

상기와 같이 캐리어(15)가 일방향으로 회전된 이후에 캐리어(15)를 다시 원래의 위치로 복귀시키기 위해 리턴스프링(18)이 설치된 리턴스프링(18)의 일단은 모터 하우징(11)의 내부에 돌출하도록 설치된 스프링시트(11a)에 끼워져서 고정되고, 상기 리턴스프링(18)의 타단은 상기 캐리어(15)의 적절한 부위에 연결되어, 상기 캐리어(15)가 서브모터에 의해 일방향으로 회전될 때에 리턴스프링(18)은 신장 혹은 압축되면서 탄성 복원력을 저장하고 있다가 서브모터의 구동력이 소멸된 때에 도 6에 도시한 바와 같이 상기 탄성 복원력을 캐리어(15)에 가해서 캐리어(15)를 원래의 위치로 복귀시키게 된다.As described above, one end of the return spring 18 in which the return spring 18 is installed to return the carrier 15 to its original position after the carrier 15 is rotated in one direction is disposed inside the motor housing 11. It is fitted and fixed to the spring seat 11a provided so as to protrude, and the other end of the return spring 18 is connected to an appropriate portion of the carrier 15, when the carrier 15 is rotated in one direction by the submotor. The return spring 18 stores the elastic restoring force while being stretched or compressed, and when the driving force of the sub-motor is dissipated, as shown in FIG. 6, the return spring 18 applies the elastic restoring force to the carrier 15 to return the carrier 15 to its original position. Will be returned.

또한 상기 모터 하우징(11)의 내주면에는 반경방향 내측으로 돌출한 치합감지스위치(19)가 설치되고, 상기 치합감지스위치(19)와 인접한 캐리어(15)의 소정 부위에는 상기 치합감지스위치(19)를 온 혹은 오프시키는 조작돌기(15b)가 돌출해서 형성되어, 상기 캐리어(15)가 서브모터에 의해 일방향으로 회전하면 상기 조작 돌기(15b)가 치합감지스위치(19)에 접촉해서 온 상태로 전환시키게 되고, 이에 따라 도 5에 도시한 바와 같이 스타트 모터에 메인 전류가 공급되어 피니언기어와 아이들러 기어가 회전하면서 링기어(20)를 구동하게 된다.In addition, a mating detection switch 19 protruding radially inward is provided on the inner circumferential surface of the motor housing 11, and the mating detecting switch 19 is disposed at a predetermined portion of the carrier 15 adjacent to the mating detecting switch 19. The operating protrusion 15b for turning on or off is formed to protrude, and when the carrier 15 rotates in one direction by the sub-motor, the operating protrusion 15b contacts the engagement detection switch 19 and switches to the on state. Accordingly, as shown in FIG. 5, the main current is supplied to the start motor to drive the ring gear 20 while the pinion gear and the idler gear rotate.

즉 상기 조작돌기(15b)가 상기 치합감지스위치(19)에 접촉될 때에는 상기 아이들러 기어(14)가 링기어와 피니언기어 사이에 완전하게 치합되게 되며, 이 상태에서 스타트 모터에 메인 전류가 공급되어 스타트 모터가 본격적으로 구동되게 되는 것이다.That is, when the operation protrusion 15b is in contact with the engagement detecting switch 19, the idler gear 14 is completely engaged between the ring gear and the pinion gear, and in this state, the main current is supplied to the start motor. The start motor will be driven in earnest.

한편 엔진에 시동이 걸리고 나서 이그니션 스위치가 오프되면 상기 스타트 모터에 공급된 작동 전원이 차단되고, 상기 캐리어는 리턴스프링의 탄성 복원력에 의해 원래의 위치로 복귀되며, 상기 캐리어에 형성된 조작돌기(15b)가 상기 치합감지스위치(19)로부터 이격되면서 치합감지스위치는 오프 상태로 되돌아가게 된다.On the other hand, when the ignition switch is turned off after the engine is started, the operating power supplied to the start motor is cut off, and the carrier is returned to its original position by the elastic restoring force of the return spring, and the operation protrusion 15b formed on the carrier Is spaced apart from the engagement detection switch 19, the engagement detection switch is returned to the off state.

도 1과 도 2는 종래 기술에 따라 차량의 스타트 모터가 링기어에 치합되는 과정을 설명하는 도면,1 and 2 illustrate a process in which a start motor of a vehicle is engaged with a ring gear according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 치합장치를 구비한 스타트 모터의 절개 사시도,3 is a cutaway perspective view of a start motor having a toothing device according to the present invention;

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 스타트 모터의 치합장치의 작동 설명도이다.4 to 6 are diagrams illustrating the operation of the gearing device of the start motor according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

11-모터 하우징 12-모터축11-motor housing 12-motor shaft

13-피니언기어 14-아이들러 기어13-pinion gear 14-idler gear

15-캐리어 16-전달기어15-carrier 16-delivery gear

17-서브모터 18-리턴스프링17-submotor 18-return spring

19-치합감지스위치19-matching detection switch

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 스타트 모터의 모터축에 회전되게 장착된 피니언기어와, 상기 피니언기어와 항상 치합되는 아이들러 기어와, 상기 아이들러 기어를 피동기어 쪽으로 이동시켜서 상기 아이들러 기어와 상기 피동기어가 치합되게 하는 이동수단으로 구성되는데;A pinion gear rotatably mounted on the motor shaft of the start motor, an idler gear that is always engaged with the pinion gear, and a moving means for moving the idler gear toward the driven gear to engage the idler gear and the driven gear. ; 상기 피동기어는 엔진의 플라이 휘일에 설치된 링기어이고;The driven gear is a ring gear installed on a flywheel of an engine; 상기 이동수단은 상기 아이들러 기어가 회전가능하게 설치되어 지지되는 캐리어와, 상기 캐리어를 상기 아이들러 기어와 함께 상기 링기어 쪽으로 회전시키는 서브모터와, 상기 캐리어를 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단으로 구성된 것The moving means comprises a carrier on which the idler gear is rotatably installed and supported, a sub-motor for rotating the carrier together with the idler gear toward the ring gear, and return means for returning the carrier to its original position. 을 특징으로 하는 스타트 모터의 치합장치.Matching device of the start motor, characterized in that. 청구항 3에 있어서, 상기 캐리어에는 구동기어가 일체로 형성되고, 상기 구동기어는 전달기어와 치합되며, 상기 전달기어는 상기 서브모터의 구동기어와 치합된 것을 특징으로 하는 스타트 모터의 치합장치.4. The starter device of claim 3, wherein a drive gear is integrally formed in the carrier, the drive gear meshes with a transfer gear, and the transfer gear meshes with a drive gear of the sub-motor. 청구항 3에 있어서, 상기 복귀수단은 상기 캐리어에 일단이 연결되고 타단은 상기 스타트 모터의 하우징에 고정된 리턴스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 스타트 모터의 치합장치. The start device of claim 3, wherein the return means has a return spring fixed to a housing of the start motor, one end of which is connected to the carrier. 청구항 3에 있어서, 상기 링기어와 피니언기어의 치합을 감지하기 위해 상기 캐리어에는 조작돌기가 일체로 형성되고, 이 조작돌기의 접촉 혹은 이격에 따라 온 혹은 오프 전환되는 치합감지스위치가 스타트 모터의 모터 하우징의 내부에 구비된 것을 특징으로 하는 스타트 모터의 치합장치.4. The motor of the start motor according to claim 3, wherein an operation protrusion is integrally formed on the carrier to detect engagement between the ring gear and the pinion gear, and a engagement detection switch is switched on or off according to contact or separation of the operation protrusion. The starter device of the start motor, characterized in that provided in the housing.
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