KR19990006821A - 영구 자기장 스타터 모터 - Google Patents

Abstract

고리 같은 확대부(53)는 요크(5)의 단부에 형성되고 요크(5)의 내부 외주 원의 직경보다 큰 직경(Da)을 갖는다. 확대부(53)의 내부 외주 원의 직경(Da)과 브러쉬부재홀더플레이트의 외부 직경(Db) 사이의 크기 관계는 Da≥Db가 되도록 설정된다. 브러쉬부재홀더플레이트(4)가 확대부(53)의 내측면에 삽입되어 있고, 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4) 사이의 반지름 방향 위치는 직접 위치정렬된다. 부시부재(71)를 삽입하기 위한 절단 홈(54)은 요크(5) 상에 형성된다. 부시부재(71)는 절단홈(54)에 삽입되고, 외측부 리드선(7c)의 스러스트 방향 부분에 삽입되고, 리드단자(7)에 삽입되고, 리드선(7a)을 결정한다. 돌기부(44)의 폭(Wb)과 절단홈(54)의 폭(Wa) 사이가 Wa≥Wb로 설정되는 관계로 돌기부(44)는 브러쉬부재홀더플레이트(4) 상에 형성된다. 돌기부(44)를 절단홈(54)에 삽입하는 것에 의해, 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4)사이의 원주형 방향에서 위치는 위치정렬된다. 제조비의 증가 없이, 영구 자기장 스타터모터는 영구자석과 브러쉬부재사이의 개선된 정확한 위치정렬이 실현될 수 있다.

Description

영구 자기장 스타터 모터

본 발명은 영구 자석이 자기장으로 사용되는 영구자석 스타터모터(Permanent magnetic field starter motor)에 관한 것으로 특히, 영구 자석과 브러시 부재사이의 위치정렬 정확도 기술이 개선된 영구 자기장 스타터모터에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 영구 자기장 스타터모터에서, 무엇보다도 모든 영구 자석은 요크(Yoke)의 내부 원주 표면에 배열된다. 그 다음으로, 브러쉬부재는 브러쉬부재의 홀더플레이트 상에 배열되고 배열된 브러쉬부재가 있는 브러쉬부재의 홀더플레이트는 스크루 부재로 사용되는 리어 브라켓에 고정되고 정렬된 위치가 된다. 그 후, 브러쉬부재홀더플레이트(Brush member holder plate)가 고정된 리어브라켓과 영구자석이 배열된 요크에 위치정렬하는 것에 의해, 영구자석과 브러쉬부재사이의 위치정렬이 수행된다.

상기 진술한 영구 자기장 스타터모터 장치 유형의 관련기술은, 예를 들어, 일본국 특허공개 소 64- 77,446호, 일본국 특허공개 평 7-123,628호, 및 일본국 특허공개 평 6-248,626호에 공지되어 있다.

그러나, 상기 언급한 종래의 영구 자기장 스타터모터 기술에서, 영구 자석과 요크, 요크와 리어 브라켓, 리어 브라켓과 브러쉬부재홀더플레이트, 브러쉬부재, 세 가지 성분(요크, 리어 브라켓, 브러쉬부재홀더플레이트) 사이와 같은 소정의 위치에서 영구자석과 브러쉬부재를 배열하는 것이 필요하였다.

그 결과, 각각의 성분 사이에 위치정렬 에러는 영구자석과 브러쉬부재사이의 위치 정확도에 영향을 주어, 결과적으로 브러쉬부재의 위치가 영구자석에 대하여 벗어나고 그것에 의해 영구 자기장 스타터모터의 바람직한 성능을 얻지 못하는 문제점의 원인이 된다.

각각의 성분들 사이의 위치 정확도가 증가하는 경우에 있어서, 상기 진술한 문제점은 해결하지도 못하지만 영구 자기장 스타터모터의 제조비가 증가하고, 그 결과 영구 자기장 스타터모터의 가격은 높아진다.

본 발명의 목적은 영구 자기장 스타터모터의 제조비 증가 없이 영구 자석과 브러쉬부재사이의 정렬 정확도를 개선될 수 있게 하는 영구 자기장 스타터모터를 실현하는 것이다.

(1) 상기 언급한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서, 영구 자기장 스타터모터는 다음의 구조에 의하여 구성된다. 즉, 복수개의 영구 자석이, 요크 형태 같이 원통의 내부 원 표면에서 위치정렬되고 배열된 영구 자기장 스타터모터에서, 플러스측 브러쉬부재 및 마이너스측 부재가 브러쉬부재홀더플레이트 같은 디스크 상에 위치되고 배열되며, 상기 브러쉬부재홀더플레이트의 측면에, 상기 요크의 단부에, 확대부가 형성되고, 상기 확대부는 상기 브러쉬부재홀더플레이트의 외주 직경 보다 큰 내주 외주 원을 갖고, 상기 브러쉬부재홀더플레이트의 상기 측면에 상기 요크의 단부에 절단홈(cut-off groove)이 형성되고, 방사 방향으로 돌기하는 돌기부가 상기 브러쉬부재홀더플레이트 상에 형성되고, 상기 브러쉬부재홀더플레이트는 상기 확대부의 내주측에 정렬되고, 상기 브러쉬부재홀더플레이트의 상기 돌기부는 상기 절단홈에 삽입되어, 그것에 의해 상기 영구 자석과 상기 브러쉬부재사이의 원주 방향에서 위치정렬이 수행되고, 상기 영구 자석과 상기 브러쉬부재 사이의 지름 방향에서 위치정렬이 수행된다.

(2) 더욱 바람직하게는, 상기 진술한 (1)항에서, 상기 플러스측 브러쉬부재의 리드선은 상기 절단홈에 배열된다.

(3) 더욱 바람직하게는, 상기 진술한 (1),및 (2)항에서, 상기 절단홈의 폭(Wa)과 상기 돌기의 폭(Wb)사이의 크기 관계는 Wa≥Wb를 갖도록 형성된다.

(4) 더욱 바람직하게는, 상기 진술한 (1), (2), 또는 (3)항에서 ,상기 브러쉬부재홀더플레이트의 중심부에서, 아마추어의 회전 샤프트에 있는 관통구멍 이 형성되고, 상기 관통구멍에 삽입되고 더욱 상기 브러시 부재 홀더플레이트 사이에 끼어 들어가는 회전 샤프트를 회전하도록 지지하는 베어링부재, 상기 요크의 단부에 설치되는 리어 브라켓이 제공된다.

브러쉬부재홀더플레이트가, 상기 요크의 단부에서 형성되는 확대부의 내부측에서 직접적으로 배열되기 때문에, 상기 영구 자석과 상기 브러쉬부재 사이에 끼여드는 위치정렬에서 에러요소가 줄어들 수 있고, 그 결과 상기 영구자석과 상기 브러쉬부재 사이의 원주방향 위치정렬이 개선될 수 있다.

더욱이, 원칙적으로 상기 리드선이 통과할 필요가 있는 상기 절단홈 속으로 상기 돌기가 삽입되기 때문에, 상기 영구자석과 상기 브러쉬부재 사이의 방사방향 위치정렬 정확도가 개선될 수 있다.

그 결과로서, 영구 자기장 스타터모터의 제조비용을 증가시킴 없이, 상기 영구자석과 상기 브러쉬부재사이에 끼여드는 위치정렬에서 에러요소를 줄일 수 있고, 상기 영구자석 및 상기 브러쉬부재사이의 더욱 원주방향 및 지름방향 위치정렬을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터의 한 실시예를 나타내는 부분 단면도;

도 2는 도 1의 한 실시예의 리어 브라켓(Rear bracket) 및 아마추어(Amature)를 제거한 P 방향에서 나타낸 도;

도 3은 일부가 생략된 도 1에 나타낸 한 실시예의 P 방향에서 나타낸 도;

도 4는 도 1에 나타낸 한 실시예의 요크에 관하여 P방향에서 나타낸 도;

도 5는 도 1에 나타낸 한 실시예의 Q 방향에서 나타낸 도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터의 일 실시예가 도 1내지 도 5를 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터의 한 실시예를 나타내는 부분 단면도이다. 도 1에서, 영구 자기장 스타터모터는 주로 아마추어(1) 및 리어 브라켓(2)을 포함한다. 그 아마추어(1)는 정류자(11), 자기 철심(12), 및 샤프트(13)로 구성되다. 아마추어 코일(비도시)에 장치된 자기철심(12)은 아마추어(1)의 외주 근방에 설치된다. 정류자(11)와 자기철심(12)은 샤프트(13)에 고정된다. 리어 브라켓(2)은 회전하도록 샤프트(13)를 지지하는 베어링부재(21)를 갖는다.

더욱, 영구 자기장 스타터모터는, 후술될 요크(5)의 원주방향에서 위치되고 정렬될 브러쉬부재(3), 브러쉬부재홀더플레이트(4)를 가압하기 위한 브러쉬부재홀더(41)와 브러쉬부재스프링부재(42)가 배열된 금속으로 만들어진 브러쉬부재홀더 플레이트(4)형태 같은 디스크, 복수의 영구자석(51)이 요크(5)의 내부 주위면에서 원주방향을 향해 위치되고 정렬된 철로 만들어진 원통형 요크(5), 및 모터 구성요소 전부가 결합된 관통볼트 부재(6)를 포함한다.

더욱, 원 같은 관통구멍은 브러쉬부재홀더플레이트(4)의 중심부에서 형성되고 샤프트(13)는 관통구멍을 관통하고 이 샤프트(13)는 베어링 부재(21)에 의해 지지된다.

도 2는 리어 브라켓(2)과 아마추어(1)를 제거한 도 1에 나타낸 영구 자기장 스타터모터의 P 방향을 따라 나타낸 투시도이다.

도 2에서, 플러스(+)측 브러쉬부재(3a)는 리드선(7a)에 의해 리드단자(7)에 전기적으로 연결되고 플러스(+)측 브러쉬부재(3a)는 브러쉬부재스프링부재(42)에 의해 정류자(11)의 외주표면에 대해 가압된다. 더욱이, 플러스(+)측에서 플러스(+)측 브러쉬부재(3a), 브러쉬부재스프링부재(42) 및 브러쉬부재홀더(41)는 절연플레이트(43)에 의해 브러쉬부재홀더플레이트(4)에 전기적으로 절연된다.

마이너스(-)측 브러쉬부재(3b)는 리드선(7b)에 의해 브러쉬부재홀더플레이트(4)에 전기적으로 연결되어 있고 마이너스(-)측 브러쉬부재(3b)는 브러쉬부재스프링부재(42)에 의해 정류자(11)의 외주표면에 대하여 가압된다. 리드단자(7)는, 고무 부재와 같은 절연 물질을 포함하는 절연 부시(bush)부재(71)에 의해 삽입되고 지지된다. 리드단자(7)는, 리드단자(7)에 연결된 외측부 리드선(7c)에 의해 전기적으로 전력원(비도시)에 전기적으로 연결된다. 요크(5), 브러쉬부재홀더플레이트(4) 및 리어 브라켓(2)은 부시부재(71)에 의해 리드단자(7)에 대해 전기적으로 절연된다.

스위치 수단(비도시)이 온의 조건을 나타내는 경우에, 전류는 다음의 순서, 전력원 → 외측부 리드선(7c) → 리드단자(7) → 리드선(7a) → 플러스(+)측 브러쉬부재(3a) → 정류자(11) → 아마추어 코일 → 정류자(11) → 마이너스(-)측 브러쉬부재(3b) → 리드선(7b) → 브러쉬부재홀더플레이트(4) → 전력원으로 흐른다. 그리고 나서 아마추어(1)는 영구자석(51)의 자기장과 아마추어 코일을 따르는 전류에 의한 기자력에 의해 회전을 시작한다.

그 다음에, 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터의 이 실시예의 특징은 도 3 내지 도 5를 참고로 하여 설명될 것이다. 도 3은 도 2와 유사한 도 1에 나타낸 영구 자기장 스타터모터의 P 방향을 따라 나타낸 도이다. 또한, 도 4는 도 1에 나타낸 한 실시예의 요크의 P 방향을 따라 나타낸 도이다. 도 5는 도 1에 나타낸 한 실시예의 Q 방향을 따라 나타낸 도이다.

도 3 내지 도 5에서, 고리 같은 형태의 확대부(53)는 요크(5)의 단부에 형성된다. 이 확대부(53)는 요크(5)의 내부 주위 원보다 큰 직경(Da)을 갖는 내부 주위 원을 갖는다. 확대부(53)의 내부 주위 원의 직경(Da)과 브러쉬부재홀더플레이트의 외부 직경(Db)사이의 크기 관계는 Da≥Db 가 되도록 설정된다.

더욱이, 브러쉬부재홀더플레이트(4)의 외부 직경(Db)은 요크(5)의 내부 주위 원의 직경보다 크다. 브러쉬부재홀더플레이트(4)는 확대부(53)의 내부측에 알맞게 삽입된다. 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4)사이의 방사 방향 위치는 직접적으로 위치되고 정렬된다.

더욱이, U 형 절단홈(54)은 요크(5) 상에 형성된다. 절단홈(54)은 부시부재(71)를 넣기 위해 형성된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 절단홈(53)의 U 형은 도 1에 나타낸 Q 방향으로부터 요크(5)를 따라 형성된다. 부시부재(71)를 절단홈(54)에 삽입하거나 밀어 넣는 것에 의해, 외측부리드선(7c), 리드단자(7), 리드선(7a, 7b)의 스러스트방향에서 각각의 위치가 결정되고 이들 외측부리드(7c), 리드단자(7), 리드선(7a, 7b)이 리드 요크(5), 브러쉬부재홀더플레이트(4) 및 정류자(11)에 접촉하지 않도록 배열된다.

더욱, 돌기(44)는 브러쉬부재홀더플레이트(4) 상에 형성되고, 이 돌기(44)는 외부 직경(Db)을 갖는 외부 주위 원으로부터 돌기한다. 돌기(54)의 폭 즉, 브러쉬부재홀더플레이트(4)의 외부 주위의 접선의 크기(Wb)와, 절단홈(54)의 폭 즉, 요크(5)의 접선방향의 크기(Wa) 사이의 크기 관계는 Wa≥Wb 가 되도록 설정된다.

그리고, 돌기(44)가 절단홈(54)으로 삽입되는 것에 의해, 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4) 사이의 원주방향의 위치가 직접적으로 위치되고 정렬된다.

리어 브라켓(2)은 브러쉬부재홀더플레이트(4)에 끼여들어서 요크(5)에 설치되고 리어 브라켓(2)은 베어링부재(21)에 의해 샤프트(13)를 지지한다. 이 경우에, 리어 브라켓(2)의 견지에서, 리어 브라켓(2)과 요크(5)사이의 방사방향에서 위치정렬은 불필요하게 된다.

본 발명의 영구 자기장 스타터모터의 상기 진술한 실시예에 따라, 확대부(53)가 요크(5)의 단부 상에 형성될 뿐만 아니라 브러쉬부재(3)가 배열된 디스크형 브러쉬부재홀더플레이트(4)의 외부직경(Wb)과 확대부(53)의 내부 주위 원의 직경 (Wa)사이의 관계 역시 Wa≥Wb 가 되도록 설정된다.

따라서, 브러쉬부재홀더플레이트(4)는 확대부(53)의 내부측에 삽입되고 또한 요크(5)와 브러쉬홀더플레이트(4)사이의 방사방향에서 더한 위치정렬이 직접적으로 수행된다.

상기 진술한 구조를 가지고, 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터의 이러한 실시예에서, 영구자석(51)과 요크(5), 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4), 및 브러쉬부재홀더플레이트(4)와 브러쉬부재(3), 소정의 위치에서 배열하는 영구자석(51)과 브러쉬부재(3)에 나타낸 바, 영구자석(51)과 브러쉬부재(3)를 제외하고, 두 가지 구성요소(요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4))를 가질 필요가 있다. 더욱, 소정의 위치에서 영구자석(51)과 브러쉬부재(3)를 배열하기 위해, 세 가지 위치정렬 방식이 끼여든다.

상기 진술한 대로, 소정의 위치에 영구자석과 브러쉬부재를 배열하기 위해, 종래의 영구 자기장 스타터모터에서, 세 가지 위치 구성요소와 네 가지 위치정렬 방식이 끼여든다. 종래의 영구 자기장 스타터모터와 비교하여, 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터에서는 하나의 위치정렬 방식이 생략된다.

따라서, 각각의 성분요소사이의 위치정렬에서 오류에 따른 영구자석(51)과 브러쉬부재(3)사이의 위치 정확도의 영향은 줄어들 수 있고 영구자석(51)과 브러쉬부재(3)사이의 방사방향에서 더욱 위치정렬 정확도가 개선될 수 있다.

더욱, 리드 단자(7)를 처음부터 통과할 필요가 있는 절단홈(54)의 폭(Wa)과 돌기(44)의 폭(Wb) 사이의 크기 관계는 Wa≥Wb 가 되도록 설정되고, 돌기(44)는 절단홈(54)에 삽입되고 더욱 위치정렬이 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4)사이에 방사방향에서 수행될 수 있다.

따라서, 요크(5)와 브러쉬부재홀더플레이트(4) 사이의 위치정렬이 쉽고 정확하게 수행된다.

즉, 제조비의 증가없이, 영구 자기장 스타터모터의 영구 자석(51)과 브러쉬부재(3) 사이의 위치정렬 정확도가 개선될 수 있다.

더욱, 본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터의 상기 진술한 실시예에서, 고리형 확대부(53)는 요크(5)의 단부 상에 형성되고, 그러한 확대부(53)는 요크의 내부 주위 원의 직경보다 큰 내부 주위 원의 직경(Wa)을 갖는다.

그러나, 요크(5)의 단부의 내부 주위면 상에 확대부(53)로서, 고리형 돌기부분이 형성될 수 있고, 그러한 돌기는 요크(5)의 내부 주위 직경보다 작은 내부 주위 직경을 갖는다. 이 경우에, 브러쉬부재홀더플레이트(4)의 외부 직경(Wb)은 요크(5)의 내부 주위 직경보다 작지만 상기 진술한 고리형 돌기부의 내부 주위 직경보다 크다.

본 발명에 따른 영구 자기장 스타터모터가 상기 진술한 구조로 구성되기 때문에 다음의 효과를 얻을 수 있다.

브러쉬부재홀더플레이트는 요크의 단부에 형성되는 확대부의 내부측에 직접적으로 배열되고 또한 브러쉬부재홀더플레이트의 돌기가 요크의 절단홈에 삽입되기 때문에, 그에 따른 원주방향 및 영구자석과 브러쉬부재사이의 방사방향에서 위치정렬 정확도를 개선시킬 수 있다.

그 결과, 제조비를 증가시키지 않고, 영구 자기장 스타터모터가 영구자석과 브러쉬부재사이의 위치정렬 정확도에 대한 개선을 실현시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 복수개의 영구자석이 원통형 요크의 내부 주위면에서 위치정렬 및 배열되고, 플러스측 브러쉬부재 및 마이너스측 브러쉬부재가 디스크형 브러쉬부재홀더플레이트 상에 위치되고 정렬되는 영구 자기장 스타트모터에 있어서,

   상기 브러쉬부재홀더플레이트의 측면에 상기 요크의 단부에서, 확대부가 형성되고, 상기 확대부는 상기 브러쉬부재홀더플레이트의 외부직경보다 큰 내부 주위 원의 직경을 갖고;

   상기 브러쉬부재홀더플레이트의 상기 측면에 상기 요크의 상기 단부에서, 절단홈이 형성되고;

   방사방향으로 돌기하기 위한 돌기가 상기 브러쉬부재홀더플레이트에 형성되고;

   상기 브러쉬부재홀더플레이트는 상기 확대부의 내부 주위 측면에 배열되고; 및

   상기 브러쉬부재홀더플레이트의 상기 돌기는 상기 절단홈에 삽입되어;

   그것에 의해 상기 영구자석과 상기 브러쉬부재사이의 원주방향에서 위치정렬이 수행되고; 및

   상기 영구 자기장과 상기 브러쉬부재사이의 방사방향에서 위치정렬이 수행되는 것을 특징으로 하는 영구 자기장 스타터모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 플러스측 브러쉬부재의 리드선이 상기 절단홈에 배열되는 것을 특징으로 하는 영구 자기장 스타터모터.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 절단홈의 폭(Wa)과 상기 돌기의 폭(Wb)사이의 크기관계가 Wa≥Wb이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 영구 자기장 스터터모터.
4. 제 1항 내지 제 3항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 브러쉬부재홀더플레이트의 중심부에서, 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍에 아마추어의 회전 샤프트가 삽입되고; 및

   리어 브라켓이 제공되고, 상기 리어 브라켓은 상기 관통구멍에 삽입되고 상기 브러쉬부재홀더플레이트의 사이에 끼여들어서 상기 요크의 상기 단부에 설치된 상기 회전 샤프트를 회전하도록 지지하기 위한 베어링부재를 갖는 것을 특징으로 하는 영구 자기장 스타터모터.