KR101891820B1 - 스타트모터용 마그네트 스위치 - Google Patents

스타트모터용 마그네트 스위치 Download PDF

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Abstract

스타트모터용 마그네트 스위치가 개시된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스타트모터용 마그네트 스위치는 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키도록 마련된 것으로, 상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저; 상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크; 및 상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 제1스프링 및 상기 제1스프링보다 짧게 마련된 제2스프링을 포함하는 레버스프링;을 포함할 수 있다.

Description

스타트모터용 마그네트 스위치{magnet switch for start motor}
본 발명은 스타트모터용 마그네트 스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스타트모터의 피니언기어와 엔진의 링기어 사이의 치합력은 커지도록 하면서 피니언기어와 링기어 간의 접촉에 따른 소음 및 진동은 저감시킬 수 있게 마련된 스타트모터용 마그네트 스위치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 엔진의 시동을 위한 시동장치가 마련된다.
시동장치는 배터리와, 배티러로부터 전원을 공급받아 엔진의 플라이휠을 회전시켜 엔진이 시동되도록 하는 스타트모터를 구비한다.
스타트모터는 엔진의 시동을 위해 회전력을 제공하는 모터부와, 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하는 마그네트 스위치를 구비한다.
마그네트 스위치는 코일과, 코일 내측에 왕복이동 가능하게 설치된 플런저와, 플런저와 함께 운동하는 이동접점과, 고정접점을 구비한다. 따라서 키스위치의 온 상태에서 전류를 인가 받은 코일이 여자되면, 플런저는 고정접점 쪽으로 이동하면서 이동접점을 고정접점에 접촉시킨다. 이에 따라 모터부는 배터리의 전류를 인가 받아 회전하게 된다. 그리고 키스위치가 오프되면, 플런저는 복귀스프링을 통해 본래의 위치로 이동하게 되고, 이에 따라 이동접점은 고정접점으로부터 이격된다. 따라서 구동모터로 인가되던 정류의 흐름은 차단된다.
또 모터부의 회전력을 엔진으로 전달하기 위해 모터부의 회전축에는 피니언기어가 이동 가능하게 설치되고, 마그네트 스위치는 피니언기어가 엔진의 플라이휠의 링기어에 치합되도록 하는 기능을 겸하게 된다.
이를 위해 마그네트 스위치의 플런저에는 후크가 이동 가능하게 설치되고, 후크와 모터부의 피니언기어 사이에는 시프트레버가 연결된다. 시프트레버는 중앙의 힌지축을 기준으로 일단이 피니언기어 쪽으로 연결되고, 시프트레버의 타단은 후크에 연결되며, 플런저에는 후크를 탄성지지 하기 위한 레버스프링이 설치된다.
한편 링기어와 피니언기어의 치합과정에 따른 레버스프링의 동작은 크게 2단계로 구분된다. 먼저 첫번째 단계는 링기어와 피니언기어의 축방향 단면이 서로 접촉하는 단계이다. 이때는 이동접점이 고정접점에 접촉하기 전 상태이며, 레버스프링은 1차적으로 압축되어 링기어와 피니어의 접촉에 따른 충돌을 완화시키게 된다.
그리고 이 상태에서 플런저는 이동접점이 고정접점에 접촉하도록 더 이동하게 되고, 이때 레버스프링은 2차적으로 압축된 상태가 된다. 이 상태에서 모터부로 전원이 인가되어 회전축과 함께 피니언기어가 회전함에 따라 피니언기어와 링기어는 상호 맞물림 가능한 상태로 전환되고, 이 상태에서는 레버스프링의 복원력에 따른 후크의 운동에 의해 피니언기어는 링기어와 치합하게 되는 것이다.
그러나 이와 같은 종래 스타트모터용 마그네트 스위치는 레버스프링의 스프링상수가 완만하게 변화되기 때문에, 피니언기어와 링기어의 최초 접촉과정에서 발생하는 소음이나 진동은 저감되도록 하면서 피니언기어와 링기어의 치합력은 커지도록 하는데 한계가 있었다.
등록특허공보 제10-1111546호
본 발명의 실시 예는 스타트모터의 피니언기어와 엔진의 링기어 사이의 치합력은 커지도록 하면서도 피니언기어와 링기어 간의 접촉에 따른 소음 및 진동은 저감시킬 수 있게 마련된 스타트모터용 마그네트 스위치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키는 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서, 상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저; 상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크; 상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 제1스프링 및 상기 제1스프링보다 짧게 마련된 제2스프링을 포함하는 레버스프링; 상기 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하기 위해 상기 플런저와 함께 이동하는 이동접점; 및 상기 이동접점과 접촉 가능하게 마련된 고정접점;을 포함하며, 상기 레버스프링은 상기 이동접점이 상기 고정접점과 접촉하기 전에 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉하는 과정에서 압축되는 제1압축구간과, 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉한 상태에서 상기 이동접점이 상기 고정접점 쪽으로 이동하는 과정에서 압축되는 제2압축구간을 포함하고, 상기 제1압축구간에서는 상기 제2스프링의 압축이 방지된 상태에서 상기 제1스프링이 압축되고, 상기 제2압축구간에서는 상기 제1스프링과 제2스프링이 함께 압축되는 스타트모터용 마그네트 스위치가 제공될 수 있다.
또 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키는 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서, 상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저; 상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크; 및 상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 제1스프링 및 상기 제1스프링보다 짧게 마련된 제2스프링을 포함하는 레버스프링;을 포함하고, 상기 제1스프링과 제2스프링은 상기 설치홈 내부의 후크 둘레에 배치되어 플런저에 대해 이동하는 상기 후크를 통해 상기 제1스프링이 먼저 압축된 상태에서 상기 제1스프링과 제2스프링이 함께 압축되도록 마련된 스타트모터용 마그네트 스위치가 제공될 수 있다.
상기 스타트모터용 마그네트 스위치는 상기 레버스프링의 일단을 지지하기 위해 상기 후크가 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩홀을 구비하여 상기 설치홈의 개구를 덮도록 마련된 덮개부재를 더 포함하고, 상기 후크는 상기 슬라이딩홀에 슬라이딩 가능하게 결합되되 상기 설치홈 바깥쪽으로 연장된 일단에 상기 시프트레버가 연결되는 축부와, 상기 레버스프링의 타단을 지지하기 위해 슬라이딩홀에 걸리도록 상기 설치홈 안쪽의 상기 축부의 타단에 연결된 스프링지지부를 포함하며, 상기 제2스프링은 상기 축부 둘레에 지지되도록 끼워지고, 상기 제1스프링은 상기 제2스프링보다 큰 직경을 구비하여 상기 제2스프링 외측으로 배치되며, 상기 스프링지지부는 상기 제2스프링을 지지하는 소직경부와, 상기 제1스프링을 지지하는 대직경부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키는 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서, 상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저; 상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크; 상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 서로 다른 스프링상수를 구비하여 일렬로 배치되는 제1 및 제2스프링을 포함하는 레버스프링; 상기 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하기 위해 상기 플런저와 함께 이동하는 이동접점; 및 상기 이동접점과 접촉 가능하게 마련된 고정접점;을 포함하고, 상기 레버스프링은 상기 이동접점이 상기 고정접점과 접촉하기 전에 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉하는 과정에서 압축되는 제1압축구간과, 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉한 상태에서 상기 이동접점이 상기 고정접점 쪽으로 이동하는 과정에서 압축되는 제2압축구간을 포함하고, 상기 제1스프링은 상기 제2스프링보다 적은 스프링상수를 구비하며, 상기 제1압축구간에서는 상기 제2스프링의 압축이 방지된 상태에서 상기 제1스프링이 압축되고, 상기 제2압축구간에서는 상기 제1스프링의 압축이 방지된 상태에서 상기 제2스프링이 압축되도록 마련된 스타트모터용 마그네트 스위치가 제공될 수 있다.
상기 레버스프링은 상기 제2압축구간에서 상기 제1스프링의 압축을 제한하는 압축제한부재를 더 포함할 수 있다.
상기 스타트모터용 마그네트 스위치는 상기 레버스프링의 일단을 지지하기 위해 상기 후크가 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩홀을 구비하여 상기 설치홈의 개구를 덮도록 마련된 덮개부재를 더 포함하고, 상기 후크는 상기 슬라이딩홀에 슬라이딩 가능하게 결합되되 상기 설치홈 바깥쪽으로 연장된 일단에 상기 시프트레버가 연결되는 축부와, 상기 레버스프링의 타단을 지지하기 위해 슬라이딩홀에 걸리도록 상기 설치홈 안쪽의 상기 축부의 타단에 연결된 스프링지지부를 포함하며, 상기 제1 및 제2스프링은 상기 축부 둘레에 끼워지고, 상기 압축제한부재는 상기 제2스프링에 밀려 제1스프링을 압축하도록 상기 제1스프링과 제2스프링 사이에 개재되는 개재부와, 상기 제1압축구간에서 압축된 상태의 제1스프링의 길이에 대응하도록 상기 개재부로부터 상기 스프링지지부에 지지되도록 연장된 연장부를 포함할수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스타트모터용 마그네트 스위치는 시프트레버에 연결된 후크를 탄성지지하는 레버스프링이 제1스프링 및 제1스프링보다 짧게 마련된 제2스프링을 포함하여 스타트모터의 피니언기어와 엔진의 링기어가 접촉하는 과정에서는 제1스프링만 압축되고, 이 상태에서 제1스프링과 제2스프링이 함께 압축된 상태에서 형성되는 복원력을 통해 피니언기어와 링기어가 치합되므로, 스타트모터의 피니언기어와 엔진의 링기어 사이의 치랍력은 커지도록 하면서 피니언기어와 링기어 간의 접촉에 따른 소음 진동을 저감시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스타트모터용 마그네트 스위치가 채용된 스타트모터의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 플런저 쪽 구조를 분해 도시한 단면도이다.
도 3은 피니언기어와 링기어 사이의 치합과정을 도시한 요부 발취 단면도로, 피니언기어와 링기의 축방향 단면이 접촉된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 상태에서 이동접점이 고정접점에 접촉된 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 상태에서 피니언기어와 링기어가 치합된 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 스타트모터용 마그네트 스위치의 구조를 발취 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 플런저 쪽 구조를 분해 도시한 단면도이다.
도 8은 도 6의 상태에서 피니언기어와 링기의 축방향 단면이 접촉된 상태를 나타낸 것이다.
도 9는 도 8의 상태에서 이동접점이 고정접점에 접촉된 상태를 나타낸 것이다.
도 10은 도 9의 상태에서 피니언기어와 링기어가 치합된 상태를 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스타트모터용 마그네트 스위치(1)가 채용되는 스타트모터는 엔진의 플라이휠(미도시)을 회전시키기 위한 회전력을 제공하기 위한 모터부(2)를 구비한다.
모터부(2)는 고정자(2a) 및 회전자(2b)와, 회전자(2b)에 고정된 회전축(2c)과, 회전축(2c)에 고정되어 회전자(2b)로 전류를 인가하는 정류자(2d)와, 정류자(2d)에 전기적으로 접속되는 브러시(2e)를 구비한다.
모터부(2)의 회전력을 엔진으로 전달하기 위해 회전축(2c)에는 피니언기어(3a)가 이동 가능하게 설치된다. 피니언기어(3a)는 일단이 오버러닝 클러치(3b)에 연결된 시프트레버(4)를 통해 회전축(2c) 상에서 슬라이딩 가능하게 되고, 시프트레버는 타단을 통해 스타트모터용 마그네트 스위치(1)에 연결된다. 미설명 부호 4a는 시프트레버(4) 중앙의 힌지점을 형성하는 힌지축을 가리킨다.
그리고 스타트모터용 마그네트 스위치(1)는 금속재질의 케이스(10)와, 케이스(10) 일단에 결합되는 절연재질의 캡(20)을 구비하여 외형을 이룰 수 있다.
케이스(10)에는 원통형의 코일(31)과, 코일(31)에 형성되는 자기장을 통해 왕복이동 가능하도록 코일(31)의 내측에 마련된 플런저(40)가 설치된다.
플런저(40)에는 오버러닝 클러치(3b)와 시프트레버(4)를 통해 연결되는 후크(50)가 장착되고, 후크(50)의 장착을 위해 캡(20) 반대 쪽으로 플런저(40)에는 설치홈(41)이 마련된다. 후크(50)는 설치홈(41)에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되며, 설치홈(41)에는 후크(50)를 링기어 반대방향으로 탄성 지지하는 레버스프링(60)이 설치된다.
캡(20)에는 차량의 배터리(미도시)와 연결되는 배터리단자(32)와, 모터부(2)와 연결되는 모터단자(33)가 설치된다. 배터리단자(32)와 모터단자(33)는 캡(20) 한 쪽을 관통하는 형태가 되도록 상호 나란히 캡(20)에 고정될 수 있다.
캡(20) 외부로 연장된 부위의 배터리단자(32)와 모터단자(33)에는 각각 차량의 배터리(미도시)와 모터부(2)에 접속되는 케이블(34,35)이 연결될 수 있다.
또한 스타트모터용 마그네트 스위치(1)는 배터리(미도시)로부터 모터부(2)로 인가되는 전원을 단속하기 위해 이동접점(36a)과 고정접점(36b)을 구비하는 스위치부(36)를 구비한다.
스위치부(36)는 차량의 키스위치(미도시)의 온 상태에서 이동접점(36a)이 고정접점(36b)에 접촉함에 따라 배터리(미도시)의 전원을 모터부(2)로 인가하고, 키스위치(미도시)의 오프 상태에서는 이동접점(36a)이 고정접점(36b)에서 이격됨에 따라 모터부(2)로 인가되던 배터리(미도시)의 전류의 흐름을 차단하게 된다.
스위치부(36)의 고정접점(36b)은 배터리단자(32)와 모터단자(33)의 내측 단부를 통해 구성되고, 이동접점(36a)은 플런저(40)와 연동하는 콘택트로드(37)에 설치되어 콘택트로드(37)의 왕복동작에 의해 고정접점(36b) 사이를 접속 또는 차단하게 된다. 콘택트로드(37)는 플런저(32)와 축 방향으로 일직선 상에 배치될 수 있다.
케이스(10)에는 코일(31)과 상호작용하는 고정철심(38)이 고정되고, 콘택트로드(37)는 고정철심(38)에 직선 왕복이동 가능하게 삽입되며, 이동접점(36a)과 고정철심(38) 사이에는 플런저(40)의 복귀를 위한 리턴스프링(39)이 설치될 수 있다.
이에 따라 차량의 키스위치(미도시)가 온 되어 상기 코일(31)이 여자되면, 코일(31)에 형성되는 자기장에 의해 플런저(40)가 고정철심(38) 쪽으로 당겨지면서 이와 연동하여 피니언기어(3a)는 엔진 쪽 플라이휠의 링기어(5) 쪽으로 이동하여 링기어(5)와 치합하게 된다.
그리고 피니언기어(3a)가 링기어(5) 쪽으로 이동하는 과정에서는 이동접점(36a)이 플런저(40)와 함께 고정접점(36b) 쪽으로 이동하여 고정접점(36b)과 접촉하게 되고, 이에 따라 모터부(2)는 배터리(미도시)의 전류를 공급받아 회전하게 된다. 따라서 피니언기어(3a)는 회전축(2c)과 함께 회전하면서 링기어(5)를 치합 상태에서 회전시킴으로써 엔진을 시동시키게 된다.
엔진(미도시)의 시동이 이루어진 상태에서 키스위치(미도시)가 오프 됨에 따라, 코일(31)의 전류는 차단되고, 이때는 리턴스프링(39)의 동작에 의해 플런저(40)가 본래의 상태로 복귀하면서 피니언기어(3a)와 링기어(5) 사이는 분리되고, 이와 연동하는 콘택트로드(37)에 의해 이동접점(36a)은 고정접점(36b)으로부터 이격되어 모터부(2)로 인가되던 배터리(미도시)의 전류의 흐름을 차단하게 된다.
한편 본 실시 예에서 플런저(40)의 설치홈(41)에 장착되는 레버스프링(60)은 제1스프링(61)과, 제1스프링(61)보다 짧게 마련된 제2스프링(62)을 포함하도록 구성되며, 이에 따라 스타트모터용 마그네트 스위치(1)는 피니언기어(3a)와 링기어(5)의 치합력은 커지도록 하면서 피니언기어(3a)와 링기어(5) 사이의 접촉에 따른 소음과 진동을 저감시킬 수 있게 된다.
이와 같은 레버스프링(60)의 설치구조를 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레버스프링(60)을 구성하는 제1스프링(61)과 제2스프링(62)은 각각 코일스프링으로 마련될 수 있다. 이들은 설치홈(41) 내부의 후크(50) 둘레에 배치되어 플런저(40)에 대해 이동하는 상기 후크(50)를 통해 길게 형성된 제1스프링(61)이 먼저 압축된 상태에서 이어서 제1스프링(61)과 제2스프링(62)이 함께 압축되도록 마련된다. t10은 제1스프링(61)의 압축 전 길이를 나타내고, t20은 제2스프링(62)의 압축 전 길이를 나타낸다.
이를 위해 설치홈(41)의 개구에는 레버스프링(60)의 일단을 지지하기 위한 덮개부재(70)가 체결되며, 덮개부재(70) 중앙에는 후크(50)가 슬라이딩 가능하게 결합하도록 슬라이딩홀(71)이 마련될 수 있다.
그리고 후크(50)는 슬라이딩홀(71)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 축부(51)와, 레버스프링(60)의 타단을 지지하기 위해 슬라이딩홀(71)에 걸릴 수 있게 설치홈(71) 안쪽의 축부(51) 단부에 연결되는 스프링지지부(52)를 구비할 수 있다. 설치홈(71) 바깥쪽으로 연장되는 축부(51)의 단부에는 시프트레버(4)의 결합을 위한 결합홈(51a)이 마련되며, 시프트레버(4)는 결합홈(51a)에 회전 가능한 상태로 연결될 수 있다.
제1스프링(61)과 제2스프링(62) 중 길이가 짧은 제2스프링(62)은 축부(51) 둘레에 지지되도록 끼워지고, 제1스프링(61)은 제2스프링(62)보다 큰 직경을 구비하여 제2스프링(62) 외측에서 제2스프링(62)을 감싸도록 배치될 수 있다.
그리고 스프링지지부(52)는 제2스프링(62)을 지지하도록 직경이 작게 마련된 소직경부(52a)와, 제1스프링(61)을 지지하도록 직경이 크게 형성된 대직경부(52b)를 구비하도록 축방향으로 단차지게 마련될 수 있다.
따라서 이와 같은 레버스프링(60)의 설치구조에 따르면, 제2스프링(62)은 그대로 둔 채 제1스프링(61)만 압축되거나, 제1스프링(61)과 제2스프링(62)이 함께 압축되는 과정에서 제1스프링(61)과 제2스프링(62) 상호 간에 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 레버스프링(60)의 동작을 링기어(5)에 대한 피니언기어(3a)의 상세한 치합 과정과 함께 설명하면 다음과 같다.
플런저(40)의 동작에 의한 링기어(5)와 피니언기어(3a)의 치합과정에서 레버스프링(60)의 동작은 크게 2단계로 구분될 수 있다. 먼저 첫번째 단계는 도 3에 도시된 바와 같이, 여자된 상태의 플런저(40)의 이동에 의해 링기어(5)와 피니언기어(3a)의 축방향 단면이 서로 접촉하는 단계이다. 이때는 이동접점(36a)이 고정접점(36b)에 접촉하기 전 상태이며, 레버스프링(60)은 1차적으로 압축되어 링기어(5)와 피니언기어(3a)의 접촉에 따른 충격을 완화시키게 된다. 이 구간은 레버스프링(60)의 제1압축구간으로서, 이때 레버스프링(60)은 길이가 짧은 제2스프링(62)은 압축이 방지된 상태에서 상대적으로 길이가 긴 제1스프링(61)을 통해 압축된 상태가 된다. t11은 제1압축구간에서 압축된 상태에 있는 제1스프링의 길이를 가리킨다.
그리고 이 상태에서 플런저(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이동접점(36a)이 고정접점(36b)에 접촉하도록 더 이동하게 되고, 이때 레버스프링(60)은 2차적으로 압축된 상태가 된다. 이 구간은 제1스프링(61)과 제2스프링(62)이 함께 압축되는 레버스프링(60)의 제2압축구간이 될 수 있다. t12와 t21은 각각 제2압축구간에서의 제1스프링(61)과 제2스프링(62)의 길이를 가리킨다.
이동접점(36a)이 고정접점(36b)에 접촉되어 모터부(2)로 전원이 인가되면, 회전축(2c)의 회전에 의해 피니언기어(3a)도 함께 회전하게 되고, 이에 따라 피니언기어(3a)와 링기어(5)는 상호 맞물림 가능한 상태로 전환된다. 따라서 이 상태에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 압축되어 있던 제1스프링(61)과 제2스프링(62)이 함께 복원되면서 후크(50)를 링기어(5) 반대 쪽으로 더 잡아당기게 되므로, 피니언기어(3a)는 링기어(5)와 치합된 상태에서 링기어(5)를 회전시키게 된다.
이에 따라 본 실시 예에 따르면, 제1스프링(61)으로는 스프링상수가 낮은 코일스프링을 사용함으로써, 피니언기어(3a)와 링기어(5) 사이의 접촉에 따른 소음 및 진동을 저감시킬 수 있게 되며, 제2스프링(62)으로는 상대적으로 제1스프링(61)에 비해 스프링상수가 높은 코일스프링을 채용함으로써, 제1스프링(61)과 제2스프링(62)의 복원 합력을 통해 형성되는 피니언기어(3a)와 링기어(5)의 치합력은 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
또한 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서, 플런저(40)의 설치홈(41)에 수용되는 레버스프링(160)은 서로 다른 스프링상수를 구비하여 상호 일렬로 배치되는 제1스프링(161)과 제2스프링(162)을 포함하도록 구성될 수 있다.
레버스프링(160)은 제1스프링(161)이 제2스프링(162)보다 적은 스프링상수를 갖도록 마련되어 제1압축구간에서는 제2스프링(162)의 압축이 방지된 상태에서 제1스프링(161)이 압축되고, 제2압축구간에서는 제1스프링(161)의 압축이 방지된 상태에서 제2압축스프링(162)이 압축되도록 마련된다.
즉 상기 이동접점(36a)이 고정접점(26b)과 접촉하기 전에 피니언기어(3a)와 링기어(5)의 축방향 단면이 서로 접촉하는 과정에서 이루어지는 레버스프링(160)의 제1압축구간에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 제2스프링(162)의 압축이 방지된 상태에서 제1스프링(161)이 압축되고, 피니언기어(3a)와 링기어(5)의 축방향 단면이 서로 접촉한 상태에서 이동접점(36a)이 고정접점(36b) 쪽으로 이동하는 과정에서 압축되는 레버스프링(160)의 제2압축구간에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1스프링(161)의 압축이 방지된 상태에서 제2압축스프링(162)이 압축되는 것이다.
따라서 본 실시 예에서는 레버스프링(160)의 제1스프링(161)으로 스프링상수가 낮은 코일스프링을 사용함으로써, 피니언기어(3a)와 링기어(5) 사이의 접촉에 따른 소음 및 진동을 저감시킬 수 있게 되고, 제2스프링(162)으로는 상대적으로 제1스프링(161)에 비해 스프링상수가 높은 코일스프링을 채용함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1스프링(161)과 제2스프링(162)의 복원 합력을 통해 형성되는 피니언기어(3a)와 링기어(5)의 치합력을 향상시킬 수 있게 된다.
레버스프링(160)은 제1압축구간과 제2압축구간에서 이루는 제1스프링(161)과 제2스프링(162)의 순차적인 압축작용이 정확하고 원활하게 수행되도록 하기 위한 것으로, 제2압축구간에서 제1스프링(161)의 압축을 제한하는 압축제한부재(163)를 구비할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 본 실시 예에서도 설치홈(41)의 개구에는 후크(50)가 슬라이딩 가능하게 결합되도록 슬라이딩홀(71)을 구비하는 덮개부재(70)가 결합되고, 후크(50)는 슬라이딩홀(71)에 슬라이딩 가능하게 결합되되 설치홈(41) 바깥쪽으로 연장된 일단에 상기 시프트레버(4)가 연결되는 축부(51)와, 슬라이딩홀(71)에 걸리도록 설치홈(41) 안쪽의 축부(51)의 타단에 연결된 스프링지지부(52´)를 구비할 수 있다.
제1스프링(161)과 제2스프링(162)은 축부(51) 둘레에 상호 일렬로 배치되도록 차례로 끼워지고, 압축제한부재(163)는 제2스프링(162)에 밀려 제1스프링(161)을 압축하도록 제1스프링(161)과 제2스프링(162) 사이에 개재되는 개재부(164)와, 제1압축구간에서 압축된 상태의 제1스프링(161)의 길이에 대응하도록 개재부(164)로부터 스프링지지부(52´)에 지지될 수 있게 연장된 연장부(165)를 포함할 수 있다.
개재부(164)에는 축부(51)의 슬라이딩을 허용하도록 슬라이딩홀(164a)이 형성되고, 연장부(165)는 제1스프링(161)을 감싸도록 개재부(164) 둘레로부터 연장된 슬리브 형태로 마련될 수 있다. 연장부(165)의 길이는 제1압축구간에서 압축되는 제1스프링(161)의 길이에 대응하도록 외력이 가해지지 않은 상태의 제1스프링(161) 길이보다 짧게 마련된다. 연장부(165)는 연장방향 끝단이 스프링지지부(52´)에 지지되도록 마련되어 제1압축구간에서 압축되는 제1스프링(161)의 길이를 연장부(165)의 길이가 되도록 제한할 수 있게 된다.
1: 스타트모터용 마그네트 스위치 2: 모터부
2c: 회전축 3a: 피니언기어
4: 시프트레버 5: 링기어
31: 코일 36: 스위치부
36a: 이동접점 36b: 고정접점
40: 플런저 41: 설치홈
50: 후크 51: 축부
52: 스프링지지부 52a: 소직경부
52b: 대직경부 60: 레버스프링
61: 제1스프링 62: 제2스프링

Claims (8)

  1. 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키는 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서,
    상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저;
    상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크;
    상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 제1스프링 및 상기 제1스프링보다 짧게 마련된 제2스프링을 포함하는 레버스프링;
    상기 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하기 위해 상기 플런저와 함께 이동하는 이동접점; 및 상기 이동접점과 접촉 가능하게 마련된 고정접점;을 포함하며,
    상기 레버스프링은 상기 이동접점이 상기 고정접점과 접촉하기 전에 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉하는 과정에서 압축되는 제1압축구간과, 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉한 상태에서 상기 이동접점이 상기 고정접점 쪽으로 이동하는 과정에서 압축되는 제2압축구간을 포함하고,
    상기 제1압축구간에서는 상기 제2스프링의 압축이 방지된 상태에서 상기 제1스프링이 압축되고, 상기 제2압축구간에서는 상기 제1스프링과 제2스프링이 함께 압축되는 스타트모터용 마그네트 스위치.
  2. 삭제
  3. 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키는 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서,
    상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저;
    상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크; 및
    상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 제1스프링 및 상기 제1스프링보다 짧게 마련된 제2스프링을 포함하는 레버스프링;을 포함하고,
    상기 제1스프링과 제2스프링은 상기 설치홈 내부의 후크 둘레에 배치되어 플런저에 대해 이동하는 상기 후크를 통해 상기 제1스프링이 먼저 압축된 상태에서 상기 제1스프링과 제2스프링이 함께 압축되도록 마련된 스타트모터용 마그네트 스위치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 레버스프링의 일단을 지지하기 위해 상기 후크가 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩홀을 구비하여 상기 설치홈의 개구를 덮도록 마련된 덮개부재를 더 포함하고,
    상기 후크는 상기 슬라이딩홀에 슬라이딩 가능하게 결합되되 상기 설치홈 바깥쪽으로 연장된 일단에 상기 시프트레버가 연결되는 축부와, 상기 레버스프링의 타단을 지지하기 위해 슬라이딩홀에 걸리도록 상기 설치홈 안쪽의 상기 축부의 타단에 연결된 스프링지지부를 포함하며,
    상기 제2스프링은 상기 축부 둘레에 지지되도록 끼워지고, 상기 제1스프링은 상기 제2스프링보다 큰 직경을 구비하여 상기 제2스프링 외측으로 배치되며,
    상기 스프링지지부는 상기 제2스프링을 지지하는 소직경부와, 상기 제1스프링을 지지하는 대직경부를 포함하는 스타트모터용 마그네트 스위치.
  5. 스타트모터의 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하고, 상기 모터부의 회전축에 축방향을 따라 이동 가능하게 장착된 피니언기어를 엔진 쪽 플라이휠의 링기어와 치합시키기 위해 중앙의 힌지점을 기준으로 일단이 상기 피니언기어 쪽으로 연결된 시프트레버의 타단을 상기 링기어 반대 방향으로 이동시키는 스타트모터용 마그네트 스위치에 있어서,
    상기 회전축과 평행하게 배치되되, 둘레에 설치된 코일이 여자된 상태에서 상기 링기어 반대방향으로 이동하는 플런저;
    상기 시프트레버의 타단이 연결된 상태로 상기 플런저에 형성되는 설치홈에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 후크;
    상기 후크를 상기 링기어 반대방향으로 탄성 지지하도록 상기 설치홈에 수용되되, 서로 다른 스프링상수를 구비하여 일렬로 배치되는 제1 및 제2스프링을 포함하는 레버스프링;
    상기 모터부로 인가되는 전류의 흐름을 단속하기 위해 상기 플런저와 함께 이동하는 이동접점; 및 상기 이동접점과 접촉 가능하게 마련된 고정접점;을 포함하고,
    상기 레버스프링은 상기 이동접점이 상기 고정접점과 접촉하기 전에 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉하는 과정에서 압축되는 제1압축구간과, 상기 피니언기어와 링기어의 축방향 단면이 서로 접촉한 상태에서 상기 이동접점이 상기 고정접점 쪽으로 이동하는 과정에서 압축되는 제2압축구간을 포함하고,
    상기 제1스프링은 상기 제2스프링보다 적은 스프링상수를 구비하며,
    상기 제1압축구간에서는 상기 제2스프링의 압축이 방지된 상태에서 상기 제1스프링이 압축되고, 상기 제2압축구간에서는 상기 제1스프링의 압축이 방지된 상태에서 상기 제2스프링이 압축되는 스타트모터용 마그네트 스위치.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 레버스프링은 상기 제2압축구간에서 상기 제1스프링의 압축을 제한하는 압축제한부재를 더 포함하는 스타트모터용 마그네트 스위치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 레버스프링의 일단을 지지하기 위해 상기 후크가 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩홀을 구비하여 상기 설치홈의 개구를 덮도록 마련된 덮개부재를 더 포함하고,
    상기 후크는 상기 슬라이딩홀에 슬라이딩 가능하게 결합되되 상기 설치홈 바깥쪽으로 연장된 일단에 상기 시프트레버가 연결되는 축부와, 상기 레버스프링의 타단을 지지하기 위해 슬라이딩홀에 걸리도록 상기 설치홈 안쪽의 상기 축부의 타단에 연결된 스프링지지부를 포함하며,
    상기 제1 및 제2스프링은 상기 축부 둘레에 끼워지고,
    상기 압축제한부재는 상기 제2스프링에 밀려 제1스프링을 압축하도록 상기 제1스프링과 제2스프링 사이에 개재되는 개재부와, 상기 제1압축구간에서 압축된 상태의 제1스프링의 길이에 대응하도록 상기 개재부로부터 상기 스프링지지부에 지지되도록 연장된 연장부를 포함하는 스타트모터용 마그네트 스위치.




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