KR19990040783A - Start-up detection device of starting motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치에 관한 것으로, 기동 전동기(10)의 브러시(13)에 설치되고 상기 브러시(13)가 일정량 이상 마모되면 정류자(14)와 접촉되어 상기 정류자(14)의 전류가 검출되는 제1전도체(100)와; 기동 전동기(10)의 정류자(14)편 사이의 운모(15)에 설치되고 상기 정류자(14)가 일정량 이상 마모되면 상기 브러시(13)와 접촉되어 상기 브러시(13)의 전류가 검출되는 제2전도체(200)와; 상기 제1, 2전도체(100,200)와 일단이 연결되어 이들의 출력 신호를 입력받아 입력된 신호에 따라 제어 신호를 출력하는 오알 게이트(300)와; 일단은 배터리(B)와 연결되고 타단은 상기 오알 게이트(300)와 연결되어 차량 사용자에게 상기 기동 전동기(10)의 이상을 알리는 경고 램프(400)를 포함하여 구성되어, 기동 전동기의 브러시 및 정류자 마모를 검출하여 차량 사용자에게 알림으로써 차량의 시동 불량 원인을 쉽게 파악할 수 있게 하여 정비성을 향상시키며, 기동 전동기의 브러시 및 정류자 마모 정도를 검출함으로써 기동 전동기의 정확한 교환 시기를 차량 사용자에게 알릴 수 있다.The present invention relates to a starting failure detection device of the starting motor, is installed in the brush 13 of the starting motor 10, when the brush 13 is worn over a certain amount of contact with the commutator 14 of the commutator 14 A first conductor 100 through which current is detected; A second that is installed on the mica 15 between the commutator 14 pieces of the starting motor 10 and is in contact with the brush 13 when the commutator 14 is worn for a predetermined amount or more and the current of the brush 13 is detected. A conductor 200; An oar gate 300 having one end connected to the first and second conductors 100 and 200 to receive their output signals and output a control signal according to the input signal; One end is connected to the battery (B) and the other end is connected to the oal gate 300 is configured to include a warning lamp 400 for informing the user of the abnormality of the starting motor 10, the brush and commutator of the starting motor By detecting wear and notifying the vehicle user, it is easy to identify the cause of the start-up failure of the vehicle, improving the maintainability, and by detecting the wear of the brush and commutator of the starting motor, the vehicle user can be notified of the exact time of replacement of the starting motor. .
Description
본 발명은 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치에 관한 것으로, 특히 기동 전동기 내의 브러시 및 정류자의 마모 정도를 검출하여 기동 전동기의 이상 유무를 차량 사용자에게 알리도록 하는 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a start failure detection device for a starter motor, and more particularly, to a start failure detection device for a starter motor to detect the degree of wear of the brush and commutator in the starter motor to inform the vehicle user of the abnormality of the starter motor.
일반적으로 종래의 기동 전동기는 도 1 내지 도 2에서 보인 바와 같이 전기자 코일(11)과, 브러시(13)와, 정류자(14)를 포함하여 구성된다.Generally, a conventional starting motor includes an armature coil 11, a brush 13, and a commutator 14, as shown in FIGS. 1 and 2.
상기 전기자 코일(11)은 전류를 발생시키도록 전기자 철심(13)에 권선되어 기동 전동기(10)의 일측에 설치되고 배터리와 연결된다.The armature coil 11 is wound around the armature core 13 to generate a current, is installed on one side of the starting motor 10 and is connected to the battery.
그리고, 상기 브러시(13)는 상기 정류자(14)와 미끄럼 접촉을 하면서 상기 전기자 코일(11)에 흐르는 전류를 출입시키도록 상기 정류자(14)의 주변에 설치된다. 여기서 상기 브러시(13)는 4개가 정류자(14)의 주변에 설치되어 2개는 절연 홀더에 설치되고, 2개는 접지 홀더에 설치되어 전류를 공급 및 방출시킨다.In addition, the brush 13 is installed around the commutator 14 to allow the electric current flowing in the armature coil 11 to come in and out while making sliding contact with the commutator 14. Here, four brushes 13 are installed at the periphery of the commutator 14, two are installed at the insulation holder, and two are installed at the ground holder to supply and discharge current.
또한, 상기 정류자(14)는 브러시(13)에서 공급되는 전류가 일정 방향으로만 흐르게 되도록 기동 전동기(10)의 전기자 축(16) 끝에 위치되며 상기 브러시(13)와 연접되어 설치된다. 여기서 상기 정류자(14)편 사이는 1mm정도 두께의 운모(15)로 절연되어 있으며, 정류자(14)편보다 0.5~0.8mm 언더컷되어 있다. 언더컷(Undercut)이란 정류자(14)편과 정류자(14)편 사이에 만들어진 홈으로서 깊이가 0.5~0.8mm이고 한계값은 0.2mm이다.In addition, the commutator 14 is positioned at the end of the armature shaft 16 of the starting motor 10 so that the current supplied from the brush 13 flows only in a predetermined direction and is connected to the brush 13. Here, the commutator 14 pieces are insulated with mica 15 having a thickness of about 1 mm, and are 0.5 to 0.8 mm undercut from the commutator 14 pieces. An undercut is a groove made between the commutator 14 and the commutator 14 pieces and has a depth of 0.5 to 0.8 mm and a limit value of 0.2 mm.
이하, 종래의 기동 전동기의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the conventional starting motor will be described.
먼저, 차량 사용자가 시동을 걸기 위해서 기동 전동기(10)에 전원을 공급하면 브러시(13) 및 정류자(14)가 상기 전기자 코일(11)로 전류를 공급시킨다. 이로 인하여 상기 전기자 코일(11)의 양쪽에 흐르는 전류의 방향이 반대로 되어 자계의 분포가 다르게 된다. 그러므로 이에 회전력이 발생되고 상기 자계 영역 내에 설치된 전기자 축(16)을 회전시키게 된다. 따라서 상기 전기자 축(16)이 회전되므로 이와 맞물린 피니언 기어(미도시) 및 크랭크 축(미도시)가 회전되어 차량의 시동을 걸게 된다.First, when the vehicle user supplies power to the starting motor 10 to start, the brush 13 and the commutator 14 supply current to the armature coil 11. As a result, the direction of the current flowing to both sides of the armature coil 11 is reversed, and the distribution of the magnetic field is different. Therefore, rotational force is generated and rotates the armature shaft 16 installed in the magnetic field region. Therefore, the armature shaft 16 is rotated so that the pinion gear (not shown) and the crank shaft (not shown) engaged therewith are rotated to start the vehicle.
그러나, 이러한 기동 전동기는 일정 시간 이상 사용을 하게 되면 브러시(13) 및 정류자(14)의 마모로 인해 회전이 느려지고 심지어는 기동 전동기(10)가 정지되는 문제점이 있었다.However, when the starter motor is used for a predetermined time or more, rotation of the starter motor 10 is stopped due to abrasion of the brush 13 and the commutator 14 and even the starter motor 10 is stopped.
또한, 기동 전동기가 차체 내부에 설치되므로 차량 사용자 및 정비자가 정비를 하거나 교환 시기를 파악하는 데 어려움을 겪는 다른 문제점도 있었다.In addition, since the starting motor is installed inside the vehicle body, there is another problem that the vehicle user and the mechanic have difficulty in determining when to perform maintenance or replacement.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 기동 전동기 내의 브러시와 정류자의 마모 정도가 일정량 이상되면 이를 차량 사용자에게 알려 기동 전동기 이상으로 인한 시동 불량 원인을 쉽게 파악하여 차량의 정비성을 향상시키는 데 목적이 있다.The present invention devised to solve the problems as described above, if the degree of wear of the brush and commutator in the starter motor is a certain amount or more to inform the user of the cause of the starting failure due to the starter motor failure to improve the maintainability of the vehicle The purpose is to make it.
또한, 기동 전동기의 브러시 및 정류자의 마모를 검출함으로써 이의 교환 시기를 차량 사용자가 정확히 파악할 수 있게 하는 데 다른 목적이 있다.In addition, it is another object to detect the wear of the brush and commutator of the starting motor so that the vehicle user can accurately determine the replacement time.
도 1은 종래의 기동 전동기의 모습을 보인 구성도,1 is a configuration diagram showing a state of a conventional starting motor,
도 2는 종래의 기동 전동기의 단면도,2 is a cross-sectional view of a conventional starting motor,
도 3은 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치의 블록 회로도,3 is a block circuit diagram of a start failure detection device for a starting motor according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치의 제1, 2전도체가 기동 전동기의 정류자 및 브러시에 설치된 모습을 보인 상태도.4 is a state diagram showing the first and second conductors of the starting failure detection device of the starting motor according to the present invention installed in the commutator and the brush of the starting motor.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 기동 전동기 11 : 전기자 코일10: starting motor 11: armature coil
12 : 전기자 철심 13 : 브러시12: armature iron core 13: brush
14 : 정류자 15: 운모14: commutator 15: mica
16 : 전기자 축 100 : 제1전도체16: armature shaft 100: first conductor
200 : 제2전도체 300 : 오알 게이트(OR GATE)200: second conductor 300: OR gate
400 : 경고 램프 IGN : 점화 스위치400: Warning lamp IGN: Ignition switch
B : 배터리 Q : 트랜지스터B: Battery Q: Transistor
D : 다이오드D: Diode
본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치는 기동 전동기의 브러시에 설치되어 상기 브러시가 일정량 이상 마모되면 이를 감지하여 신호가 출력되는 브러시 마모 감지 수단과; 기동 전동기의 정류자편 사이의 일측에 설치되어 상기 정류자가 일정량 이상 마모되면 신호가 출력되는 정류자 마모 감지 수단과; 상기 브러시 마모 감지 수단 및 정류자 마모 감지 수단과 일단이 연결되어 이들의 출력 신호를 입력받아 입력된 신호에 따라 제어 신호를 출력하는 논리 회로 수단과; 차량에 설치되고 일단은 배터리와 연결되고 타단은 상기 논리 감지 수단과 연결되어 차량 사용자에게 상기 기동 전동기의 이상을 알리는 표시 수단을 포함하여 구성된다.The apparatus for detecting starting failure of a starting motor according to the present invention includes: brush wear detecting means installed on a brush of a starting motor and detecting when the brush is worn over a predetermined amount and outputting a signal; Commutator wear detection means installed on one side between the commutator pieces of the starting motor and outputting a signal when the commutator wears out a predetermined amount; A logic circuit means having one end connected to the brush wear detecting means and the commutator wear detecting means and receiving an output signal thereof and outputting a control signal according to the input signal; It is installed in the vehicle, one end is connected to the battery and the other end is connected to the logic sensing means comprises a display means for notifying the vehicle user of the abnormality of the starting motor.
이하, 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래의 기술과 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a start failure detection device for a starting motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same parts as in the prior art will be described with the same reference numerals.
도 3은 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치의 블록 회로도이고, 도 4는 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치의 제1, 2전도체가 기동 전동기의 정류자 및 브러시에 설치된 모습을 보인 상태도이다.Figure 3 is a block circuit diagram of a start failure detection device of the starting motor according to the present invention, Figure 4 is a state in which the first and second conductors of the start failure detection device of the starting motor according to the present invention is installed on the commutator and the brush of the starting motor It is a state diagram shown.
먼저, 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치는 제1전도체(100)와, 제2전도체(200)와, 오알 게이트(300)와, 경고 램프(400)로 구성된다.First, a start failure detection device of a starting motor according to the present invention includes a first conductor 100, a second conductor 200, an oal gate 300, and a warning lamp 400.
상기 제1전도체(100)는 브러시(13)가 한계값(예: 크기의 1/3) 이상으로 마모되어 정류자(14)와 접촉되면 상기 정류자(14)에서 검출된 전류를 이의 타단과 연결된 오알 게이트(300)로 출력시키도록 상기 브러시(13)의 일측에 고정 설치된다. 상기 제1전도체(100)의 타단은 상기 오알 게이트(300)와 연결된다. 여기서 상기 제1전도체(100)의 측면은 절연체로 싸여 상기 브러시(13)에 고정 설치된다. 상기 절연체는 상기 브러시(13)의 전류로 인하여 상기 제1전도체가 오동작되는 것을 방지한다.상기 제 2전도체(200)는 상기 운모(15)속에 상기 정류자(14)의 마모 한계값이 되는 위치에 설치된다. 따라서 상기 제2전도체(200)는 정류자(14)가 마모 한계량(정류자의 사용 가능 크기는0.3mm이상이어야됨) 이상으로 마모되면 상기 브러시(13)와 접촉된다. 상기 브러시(13)와 접촉되어 상기 제2전도체(200)에서 전류가 검출되면 이의 타단과 연결된 상기 오알 게이트(300)로 검출된 전류를 출력시킨다. 상기 제2전도체(200)의 타단은 상기 오알 게이트(300)와 연결된다.The first conductor 100 is an oal connected to the other end of the current detected by the commutator 14 when the brush 13 is worn over the limit value (for example, 1/3 of size) and contacts the commutator 14. It is fixedly installed on one side of the brush 13 to output to the gate 300. The other end of the first conductor 100 is connected to the oal gate 300. Here, the side surface of the first conductor 100 is wrapped in an insulator and fixed to the brush 13. The insulator prevents the first conductor from malfunctioning due to the current of the brush 13. The second conductor 200 is located at a position where the wear limit value of the commutator 14 is set in the mica 15. Is installed. Therefore, the second conductor 200 is in contact with the brush 13 when the commutator 14 wears more than the wear limit amount (the available size of the commutator must be 0.3 mm or more). When the current is detected in the second conductor 200 in contact with the brush 13, the detected current is output to the oar gate 300 connected to the other end thereof. The other end of the second conductor 200 is connected to the oal gate 300.
그리고, 상기 오알 게이트(OR GATE)(300)는 입력된 신호에 따라 제어 신호를 출력하도록 일단은 상기 제1, 2전도체(100,200)의 신호 출력단과 연결된다. 상기 오알 게이트(300)의 타단은 트랜지스터(Q)를 통해 경고 램프(400)와 연결된다. 여기서 상기 제1, 2전도체(100,200)의 신호 출력단에는 다이오드(D)가 설치되어 상기 제1, 2전도체(100,200)측으로의 전류 유입을 방지하게 된다.The OR gate 300 is first connected to signal output terminals of the first and second conductors 100 and 200 so as to output a control signal according to an input signal. The other end of the oar gate 300 is connected to the warning lamp 400 through the transistor Q. Here, a diode (D) is installed at the signal output terminal of the first and second conductors 100 and 200 to prevent current from flowing into the first and second conductors 100 and 200.
또한, 상기 경고 램프(400)는 차량 사용자에게 브러시(13) 및 정류자(14)의 마모를 알리도록 차실 내의 일측에 설치되고 일단은 상기 트랜지스터(Q)에 연결된다. 상기 경고 램프(400)의 타단은 점화 스위치(IGN)와 연결되어 배터리(B) 전원을 공급받는다.In addition, the warning lamp 400 is installed on one side of the vehicle interior to notify the vehicle user of the wear of the brush 13 and the commutator 14, one end is connected to the transistor (Q). The other end of the warning lamp 400 is connected to the ignition switch (IGN) is supplied with the battery (B) power.
이하, 본 발명에 의한 시동 전동기의 시동 불량 감지 장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the start failure detection device of the starting motor according to the present invention will be described.
먼저, 차량 사용자가 차량의 시동을 위해 시동 전동기(10)를 작동시켜 상기 시동 전동기(10)가 작동되던 중 브러시(13)의 마모로 상기 브러시(13)가 정류자(14)와 접촉되어 상기 정류자(14)의 전류가 제1전도체(100)에서 검출되면 상기 제1전도체(100)는 이와 연결된 오알 게이트(300)로 전류를 공급시킨다. 그러면 상기 오알 게이트(300)는 상기 제1전도체(100)를 통해 전류를 입력받아 이와 연결되어 있는 트랜지스터(Q)로 "하이"신호를 출력시킨다. 이로 인하여 트랜지스터(Q)와 연결된 경고 램프(400)로 전원이 공급되면 상기 경고 램프(400)가 점등되어 차량 사용자에게 상기 브러시(13)의 마모를 경고하게 된다.First, the vehicle user operates the starting motor 10 to start the vehicle, and the brush 13 contacts the commutator 14 due to the wear of the brush 13 while the starting motor 10 is operated. When the current of 14 is detected by the first conductor 100, the first conductor 100 supplies a current to the oar gate 300 connected thereto. Then, the gate gate 300 receives a current through the first conductor 100 and outputs a "high" signal to the transistor Q connected thereto. As a result, when power is supplied to the warning lamp 400 connected to the transistor Q, the warning lamp 400 is turned on to warn the vehicle user of wear of the brush 13.
그리고, 차량의 시동 중 상기 정류자(14)의 마모로 상기 정류자(14)가 상기 브러시(13)와 접촉되어 상기 브러시(13)의 전류가 제2전도체(200)에서 검출되면 상기 제2전도체(200)는 이와 연결된 오알 게이트(300)로 신호를 출력시킨다. 그러면 상기 오알 게이트(300)는 상기 제2전도체(200)를 통해 전류를 입력받아 이와 연결되어 있는 트랜지스터(Q)로 "하이"신호를 출력시킨다. 이로 인하여 트랜지스터(Q)와 연결되어 있는 경고 램프(400)로 전원이 공급되면 상기 경고 램프(400)가 점등되어 차량 사용자에게 상기 정류자(14)의 마모를 경고하게 된다.When the commutator 14 is in contact with the brush 13 due to the wear of the commutator 14 during startup of the vehicle, when the current of the brush 13 is detected by the second conductor 200, the second conductor ( 200 outputs a signal to the oar gate 300 connected thereto. Then, the gate gate 300 receives a current through the second conductor 200 and outputs a "high" signal to the transistor Q connected thereto. Therefore, when power is supplied to the warning lamp 400 connected to the transistor Q, the warning lamp 400 is turned on to warn the wearer of the commutator 14 to the vehicle user.
또한, 상기 차량의 시동 중 상기 브러시(13) 및 정류자(14)의 마모로 각각이 상기 정류자(14) 및 브러시(13)와 접촉되어 이들의 전류가 제1, 2전도체(100,200)에서 검출되면 상기 제1, 2전도체(100,200)는 이와 연결된 오알 게이트(300)로 신호를 출력시킨다. 그러면 상기 오알 게이트(300)는 신호를 입력받아 이와 연결되어 있는 트랜지스터(Q)로 "하이"신호를 출력시킨다. 이로 인하여 트랜지스터(Q)와 연결되어 있는 경고 램프(400)로 전원이 공급되면 상기 경고 램프(400)가 점등되어 차량 사용자에게 상기 브러시(13) 및 정류자(14)의 마모를 경고하게 된다.In addition, when the brush 13 and the commutator 14 are in contact with the commutator 14 and the brush 13 due to the wear of the brush 13 and the commutator 14 during the starting of the vehicle, their currents are detected by the first and second conductors 100 and 200. The first and second conductors 100 and 200 output signals to the oar gate 300 connected thereto. The false gate 300 receives a signal and outputs a "high" signal to the transistor Q connected thereto. As a result, when power is supplied to the warning lamp 400 connected to the transistor Q, the warning lamp 400 is turned on to warn the vehicle user of wear of the brush 13 and the commutator 14.
반대로, 상기 차량의 시동 중 상기 브러시(13) 및 정류자(14)가 정상적이어서 상기 제1전도체(100) 및 제2전도체(200)가 상기 오알 게이트(300)로 신호를 출력시키지 않으면 상기 오알 게이트(300)는 트랜지스터(Q)로 "로우"신호를 출력시킨다. 따라서 상기 경고 램프(400)로 전원이 공급되지 않으므로 상기 경고 램프(400)가 소등된 상태로 유지된다.On the contrary, when the brush 13 and the commutator 14 are not normal and the first conductor 100 and the second conductor 200 do not output a signal to the oar gate 300 during the starting of the vehicle, the oal gate. 300 outputs a " low " signal to transistor Q. The " low " Therefore, since power is not supplied to the warning lamp 400, the warning lamp 400 is kept off.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 기동 전동기 브러시 및 정류자의 마모 정도를 검출하여 차량 사용자에게 알림으로써 차량의 시동 불량 원인을 쉽게 파악할 수 있게 하여 정비성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention detects the wear level of the starting motor brush and the commutator and informs the user of the vehicle so that the cause of the starting failure of the vehicle can be easily identified, thereby improving the maintainability.
또한, 기동 전동기의 브러시 및 정류자 마모 정도를 검출함으로써 기동 전동기의 정확한 교환 시기를 차량 사용자에게 알릴 수 있는 다른 효과도 있다.In addition, by detecting the degree of wear of the brush and commutator of the starting motor, there is another effect that can inform the vehicle user of the correct replacement timing of the starting motor.
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Publication number | Publication date |
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KR100308935B1 (en) | 2001-12-28 |
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