KR20000004622A - 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치는, 전동기의 출력축상에 회전 가능하게 설치되는 피니언과;

일단은 출력축상에 고정 결합되고, 타단에는 피니언의 외측까지 연장되는 걸림부가 형성되는 있는 클러치 스프링과;

피니언의 외측에 설치되며, 출력축의 회전시 클러치 스프링의 걸림부가 결려지는 걸림면과, 피니언의 회전수가 출력축의 회전수보다 큰 경우, 클러치 스프링의 걸림부가 타고 넘는 경사면을 갖는 돌기부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 전동기의 회전력을 엔진에 전달함과 동시에 엔진이 기동된 다음 엔진의 회전력이 기동 전동기에 전달되지 않도록 간단한 구조로 구성하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치

본 발명은 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동기의 회전력을 엔진에 전달함과 동시에 엔진이 기동된 다음 엔진의 회전력이 기동 전동기에 전달되지 않도록 간단한 구조로 구성하여, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 엔진 시동후 시동 스위치를 스타터(START) 위치에서 온(ON)로 이동시키면 피니언은 링기어에서 이탈된다. 만약 이때에 이탈이 늦어질때에는 시동 전동기의 회전자는 엔진에 의해 고속으로 회전하게 되어 결국에는 파손된다. 이것을 방지하기 위해 차량용 스타터장치에는 대부분 엔진이 시동하면 피니언이 공회전하게 되도록 오우버 런닝 클러치를 구비하고 있는 바, 도 1 내지 도 2a,b를 참조하여 종래 오우버 런닝 클러치의 일례를 들어 그 구조를 설명하고자 한다.

도 1에서처럼, 전동기(미도시)의 구성중에서 회전하는 전기자(미도시)의 출력축(1)상에 형성된 헬리컬 형상의 스플라인(11)에 스플라인 결합된 아웃 레이스(2)와, 이 아웃 레이스의 안쪽에 배치되어 출력축(1)상에 회전 가능하게 설치되는 인너 레이스(3)와, 이 인너 레이스의 일측 단부에 일체로 고정 설치되되 출력축(1)의 소정 위치에 고정 설치되는 피니언(4)을 포함하여 구성되어 있다.

도 2a,b에서처럼, 아웃 레이스(2)의 내측에는 원주 방향으로 다수개의 쐐기형홈(21)이 형성되어 있고, 이 쐐기형홈(21)의 내부에는 스프링(5)이 개재되어 있으며, 인너 레이스(3)의 외주면과 쐐기형홈(21) 사이에는 스프링(5)의 일단에 고정되는 롤러(6)가 개재되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진을 기동시키기 위해 시동 스위치를 스타트(START) 위치로 이동시키면, 미도시된 마그넷 스위치에 의해 드라이브 레버가 전진 방향으로 작동되고, 이후, 전기자 및 이 전기자에 고정 설치된 출력축(1)이 전진되어 피니언(4)이 미도시된 엔진의 링기어에 치차 결합된다.

상기와 같은 과정이 진행된 후에 전동기가 작동되고, 이 전동기의 전기자는 소정의 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 전기자의 출력축(1)도 함께 동일한 방향으로 회전하게 된다.

출력축(1)이 회전함에 따라 아웃 레이스(2)도 회전하게 된다. 이때, 인너 레이스(3)는 정지되어 있기 때문에 롤러(6)는 인너 레이스(3)의 바깥 둘레를 따라 회전하면서 이동하여 쐐기형홈(21)의 좁은 곳(21a)으로 밀려들어간다. 여기서, 롤러(6)가 쐐기형홈(21)의 좁은 곳(21a)으로 밀려들어 갈 때 스프링(5)이 압축되는 상태가 된다.

상기와 같이, 롤러(6)가 쐐기형홈(21)의 좁은 곳(21a)으로 밀려들어가면 인너 레이스(3)와 아웃 레이스(2)는 일체로 회전하게 되며, 이에 따라 전기자의 출력축(1)의 회전력은 피니언(4)과 링기어를 통해 엔진을 기동시킨다.

한편, 엔진이 기동된 후에는 피니언(4)이 링기어에 의해 회전하게 되는데, 이때, 전기자의 출력축(1)에 고정 설치되어 있는 아웃 레이스(2)보다 피니언(4)에 고정 설치된 인너 레이스(3)의 회전 속도가 더 빠르기 때문에 롤러(6)는 쐐기형홈(21)의 넓은 쪽(21b)으로 밀려나와 인너 레이스(3)와 아웃 레이스(2)간에 틈이 생겨 피니언은(4) 공회전을 하게된다.

이에 따라, 엔진의 회전력이 피니언(4)의 공회전에 의해 전기자의 출력축(1)으로 전달되지 않아 전동기의 구성 부품이 파손되지 않게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치는, 인너 레이스(3), 아웃 레이스(2), 이 아웃 레이스(2)의 쐐기형홈(21)에 설치되는 롤러(6) 및 스프링(5)등의 부품으로 구성되어 있고, 쐐기형홈(21)의 내부에 롤러(6) 및 스프링(5)을 설치해야 하기 때문에, 그 조립 과정이 난해하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었으며, 클러치를 구성하는 부품이 많기 때문에 제작 비용이 증가되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 전동기의 회전력을 엔진에 전달함과 동시에 엔진이 기동된 다음 엔진의 회전력이 기동 전동기에 전달되지 않도록 간단한 구조로 구성하여, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치의 일실시예를 나타낸 부분 단면도.

도 2a,b는 도 1의 오우버 런닝 클러치의 작동 상태를 나타낸 부분 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치의 외관을 나타낸 사시도.

도 4는 도 3의 "A-A'"선의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : 전기자 31 : 출력축

32 : 클러치 스프링 32a : 걸림부

33 : 슬리이브 34 : 피니언

36 : 하우징 37 : 돌기부

37a : 걸림면 37b : 경사면

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치는, 전동기의 출력축상에 회전 가능하게 설치되는 피니언과; 일단은 출력축상에 고정 결합되고, 타단에는 피니언의 외측까지 연장되는 걸림부가 형성되는 있는 클러치 스프링과; 피니언의 외측에 설치되며, 출력축의 회전시 클러치 스프링의 걸림부가 결려지는 걸림면과, 피니언의 회전수가 출력축의 회전수보다 큰 경우, 클러치 스프링의 걸림부가 타고 넘는 경사면을 갖는 돌기부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 "A-A'"선의 단면도이다.

전동기의 하우징(36)의 외부로 돌출된 전기자(30)의 출력축(31)에는 소정 직경을 갖는 슬리이브(33)가 고정 설치되어 출력축(31)과 일체로 회전된다.

출력축(31)의 단부측의 소정 위치에는 미도시된 엔진의 링기어에 치차 결합되는 피니언(34)이 출력축(31)에 대해 회전 가능하게 설치된다.

슬리이브(33)에 대응되는 피니언(34)의 일단의 소정 부분은 기어부가 형성되지 않은 소정 직경의 원통부(34a)가 형성된다.

여기서, 원통부(34a)의 직경과 슬리이브(33)의 직경은 동일하게 형성된다.

피니언(34)의 원통부(34a)의 외측면에는 걸림면(37a)과 경사면(37b)으로 이루어진 돌기부(37)가 형성된다.

피니언(34)과 슬리이브(33)의 외주면에는 코일 형상의 클러치 스프링(32)이 개재되는 바, 그 일단은 원통부(34a)에 형성된 돌기부(37)에 걸려지는 걸림부(32a)가 절곡 형성되며, 그 타단은 슬리이브(33)의 외주면에 고정 설치된다.

여기서, 클러치 스프링(32)은, 슬리이브(33)를 클러치 스프링(32)이 감기는 방향으로 회전시킴에 따라 슬리이브(33)와 피니언(34)의 원통부(34a) 모두를 조여 피니언(34)을 슬리이브(33)의 회전 방향과 동일하게 회전시키게 된다.

더불어 피니언(34)은 클러치 스프링(32)의 일단에 형성된 걸림부(32a)가 돌기부(37)의 걸림면(37a)에 걸려 피니언 슬리이브(33)의 회전력을 부여받아 그 회전력이 커지게 된다.

여기서, 걸림부(32a)는 돌기부(37)의 걸림면(37a)에 걸려 있는 상태에서 슬리이브(33)의 회전력을 부여받을 때, 피니언(34)의 회전 방향과 반대 방향으로 젖혀지지 않을 정도의 강성을 구비하고 있다.

상기 돌기부(37)의 외측에 형성된 경사면(37b)은 피니언(34)의 회전시 걸림부(32a)가 타고 넘어 갈수 있도록 하며, 이로 인해 피니언(34)이 공회전을 할수 있게 된다.

걸림부(32a)는, 돌기부(37)의 경사면(37b)을 타고 넘어 갈 때, 피니언(34)의 원주 방향에 대해 직각 방향으로 젖혀질 수 있을 정도의 탄성력을 구비한다.

여기서, 전술한 설명에서는 출력축(31)상에 피니언(34)의 외경과 동일한 직경의 슬리이브(33)를 고정 설치하고, 클러치 스프링(32)의 단부를 이 슬리이브(33)에 고정 설치하는 것으로 되어 있으나, 도시하지는 않았지만, 출력축(31)의 소정 부분의 직경을 피니언(34)의 직경과 동일하게 하고, 클러치 스프링(32)의 단부를 이 출력축(31)에 고정 설치할 수 도 있음은 물론이다.

미설명 부호 35는 피니언이 출력축상에서 이탈되지 않도록 하기 위한 고정 링이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진을 기동시키기 위해 시동 스위치를 스타트(START) 위치로 이동시키면, 미도시된 마그넷 스위치에 의해 드라이브 레버가 전진 방향으로 작동되고, 이후, 전기자(30) 및 이 전기자(30)에 고정 설치된 출력축(31)이 전진되어 피니언(34)이 엔진의 링기어에 치차 결합된다.

상기와 같은 과정이 진행된 후에 전동기가 작동되고, 이 전동기의 전기자(30)는 소정의 방향, 즉 클러치 스프링(32)이 감기는 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 전기자(30)의 출력축(31)도 동일한 방향으로 회전된다.

상기와 같이, 출력축(31)이 회전하게 됨에 따라 슬리이브(33)도 일체로 회전하게 되며, 클러치 스프링(32)이 감겨져 슬리이브(33)와 피니언(34)의 원통부(34a)의 외주면을 조임과 동시에 클러치 스프링(32)의 일단에 형성된 걸림부(32a)가 원통부(34a)에 형성된 돌기부(37)의 걸림면(37a)에 걸려, 결국에는 출력축(31)의 회전력에 의해 피니언(34)은 회전되며, 이어 엔진의 링기어가 회전되어 엔진이 기동된다.

한편, 엔진이 기동된 후에는 피니언(34)이 링기어에 의해 회전하게 되는 데, 이때, 전기자(30)의 출력축(31)에 고정 설치된 슬리이브(33)보다 피니언(34)의 회전 속도가 더 빠르기 때문에 피니언(34)의 원통부(34a)에 형성된 돌기부(37)의 경사면(37b)을 클러치 스프링(32)의 걸림부(32a)가 타고 넘어가는 현상이 생긴다.

이로 인해, 피니언(34)은 엔진의 링기어의 회전력을 전달받으면서 전기자(30)의 출력축(31)상에서 공회전을 하게되며, 결국에는 엔진의 회전력이 전기자(30)의 출력축(31)으로 전달되지 않아 전동기의 구성 부품이 파손되지 않게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 스타터장치 오우버 런닝 클러치에 따르면, 종래에서처럼, 클러치 기능을 동일하게 수행할 수 있으면서도 그 구성을 피니언 슬리이브와 클러치 스프링으로 함으로써, 그 조립 과정이 간편해져 생산성이 향상된다.

또한, 부품수가 감소되기 때문에 제작 비용의 절감된다.

Claims (2)

1. 전동기의 출력축상에 회전 가능하게 설치되는 피니언과;

   일단은 상기 출력축상에 고정 결합되고, 타단에는 상기 피니언의 외측까지 연장되는 걸림부가 형성되는 있는 클러치 스프링과;

   상기 피니언의 외측에 설치되며, 상기 출력축의 회전시 상기 클러치 스프링의 걸림부가 결려지는 걸림면과, 상기 피니언의 회전수가 출력축의 회전수보다 큰 경우, 상기 클러치 스프링의 걸림부가 타고 넘는 경사면을 갖는 돌기부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 출력축상에는 상기 피니언의 외경과 동일한 직경의 슬리이브가 고정 설치되고, 상기 클러치 스프링의 단부는 상기 슬리이브의 외주에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 스타터장치의 오우버 런닝 클러치.