KR20010015431A - 탄성물 강성값이 비선형 관계를 갖는 맞물림의 탄성부재가 장착된 자동차의 스타터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보빈(26)의 내부에서 슬라이딩 되도록 자기 가동 코어(30)상에서 자기 인력이 작용하도록 하는 자기 보빈(26)이 구비된 컨텍터(16)를 포함하는 유형, 시동 장치(12)가 축상으로 이동되는 열기관의 트레이너 크라운(19)과 맞물리게 되는 톱니바퀴(20)가 구비되어 있는 시동 장치(12)를 포함하는 유형, 톱니바퀴(20)의 톱니(21)가 트레이너 크라운(19)의 톱니(23)에 대항하여 축상으로 지지되면서 진행하는 동안 자기 가동 코어(30)의 슬라이딩이 지속되도록 할 수 있는 탄성 맞물림 부재(70)가 개재되어 있는 시동 장치(12)의 이동을, 자기 가동 코어(30)의 이동이 제어하는 유형의 자동차의 스타터에 있어서, 맞물림 탄성 부재(70)의 탄성물 강성값은 비선형 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 스타터(10)에 관한 것이다.

Description

탄성물 강성값이 비선형 관계를 갖는 맞물림의 탄성 부재가 장착된 자동차의 스타터{STARTER OF AUTOMOBILE VEHICLE PROVIDED WITH AN ENGAGING ELASTIC ELEMENT HAVING NONLINEAR ELASTIC STIFFNESS}

본 발명은 자동차의 스타터에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 보빈의 내부에서 슬라이딩 되도록 자기 가동 코어상에서 자기 인력이 작용하도록 하는 자기 보빈이 구비된 컨텍터를 포함하는 유형, 시동 장치가 축상으로 이동되는 열기관의 트레이너 크라운과 함께 맞물리게 되는 톱니바퀴가 구비되어 있는 시동장치를 포함하는 유형, 톱니바퀴의 톱니가 트레이너 크라운의 톱니에 대항하여 축상으로 지지되면서 진행하는 동안 자기 가동 코어의 슬라이딩이 지속되도록 할 수 있는 탄성 맞물림 부재가 개재되어 있는 시동 장치의 이동을, 자기 가동 코어의 이동이 제어하는 유형의 자동차의 스타터에 관한 것이다.

보빈의 내부에서 축상 슬라이딩이 이루어지는 동안, 자기 가동 코어는 스타터내에 배치된 탄성 부재의 반발력에 대항하여 지탱되어야만 한다.

스타터 내에 자기 가동 코어의 이동에 반작용력을 갖는 탄성 부재가 배치되는 것은 주지되어 있다. 프랑스 특허 공개 공보 제2,567,588호 및 동제2,571,783호로부터 명백한 바와 같이, 일반적으로 나선형 용수철을 사용할 수 있다.

이와 같은 유형의 스타터에서, 자기 가동 코어는 이의 이동 동안 가동 코어 스프링, 맞물림 스프링, 접속 스프링 및 팔레트 스프링으로 불리우는 다수의 수프링의 반발력에 연속적으로 대항하게 된다.

도 2에는 각종 스프링의 반발력에 대항하도록 제공된 힘의 곡선(C1) 및 컨텍터의 사용가능한 지지력의 곡선(CP)이 도시되어 있다.

가로축은 지지 포인트를 향한 자기 가동 코어의 경로를 밀리미터(㎜) 단위로 나타낸다.

세로축은 힘의 값을 뉴톤(N) 단위로 나타낸다.

도면에서 자기 가동 코어의 경로를 따라 오른쪽으로부터 왼쪽으로 갈수록 지지부에 가까워지는 것으로 이해한다.

곡선(CP)는 세로축과 가로축에서 실질적으로 점근선의 형태를 취한다.

곡선(C1)은 스프링의 압축력을 나타내는 수평부를 형성하는 연속 세그먼트이다. 세그먼트의 경계를 이루는 지점에 숫자를 병기하였다.

포인트(P0)에서 포인트(P1)까지는 가동 코어가 이의 이동에서 가동 코어 스프링을 압축시킨다.

세그먼트(P1-P2)는 자기 가동 코어가 맞물림 스프링을 압축하기 위해 제공되어야만 하는 보충력을 나타낸다. 포인트(P2)에서 포인트(P3)까지는 자기 가동 코어가 맞물림 스프링 및 가동 코어 스프링을 동시에 압축시킨다.

세그먼트(P3-P4)는 자기 가동 코어가 접속 스프링을 압축하도록 제공되어야 하는 보충력을 나타낸다. 포인트(P3)에서 포인트 (P5)까지는 자기 가동 코어가 가동 코어 스프링, 맞물림 스프링 및 접속 스프링 모두를 동시에 압축시킨다.

세그먼트(P5-P6)는 자기 가동 코어가 팔레트 스프링을 압축시키기 위해 제공되어야 하는 보충력을 나타낸다. 포인트(P6)에서 포인트(P7)까지는 자기 가동 코어가 가동 코어 스프링, 맞물림 스프링, 접속 스프링 및 팔레트 스프링을 모두 동시에 압축시킨다.

포인트(P7)의 부근에서, 자기 가동 코어는 고정 자기 코어에 대항하여 지지되면서 도달하며, 톱니바퀴는 트레이너 크라운과 맞물리게 된다.

가동 코어가 이의 경로 동안 블록킹 상태에 있지 않을 경우, 곡선(C1)에 나타난 제1의 구속은 곡선(CP)의 아래에 항상 위치하여야 한다.

한편, 포인트(P2) 및 포인트(P6)는 가능한한 가장 높게 존재하여야만 한다.

사실상, 포인트(P2)는 자기 가동 코어와 시동 장치의 사이에 개재된 맞물림 스프링을 압축하기 위해 제공되어야 하는 힘의 값을 결정한다. 그래서, 이러한 힘의 값은, 한편으로는 시동 장치의 이동 및 자기 가동 코어의 이동 사이의 상 이동을 제한하는데 있어 중요하고, 그리고 또다른 한편으로는 트레이너 크라운에 대항한 톱니바퀴의 축상 지지력의 값을 제한하는데 있어서 중요하다.

2 종의 이동 사이에서 중요한 상 이동이 존재할 경우, 톱니바퀴가 트레이너 크라운과 맞물리기 이전에, 전기 접속이 스타터 내에서 형성될 수 있다. 전기 접속은 톱니바퀴의 회전을 유도하는 전기 구동물을 가동시키게 한다. 트레이너 크라운과 맞물릴 수 있게 하기 위해서는 톱니바퀴를 매우 빠른 속도로 회전시켜야만 한다.

톱니바퀴의 톱니가 트레이너 크라운의 공동에 대향하여 존재할 때 축상의 지지력이 불충분할 경우, 톱니바퀴를 크라운과 완전하게 맞물리게 하기에는 "추진력"이 부족하게 된다. 그래서, 크라운의 톱니에 대항한 톱니바퀴의 톱니의 지지가 약하게 되어 톱니바퀴의 톱니 및/또는 트레이너 크라운의 톱니의 조기 마모가 유발된다.

포인트(P6)는 팔레트 스프링을 압축시키기 위해 제공되는 힘의 값을 측정하게 된다. 또한, 이러한 힘의 값은 맞물림이 수행되기 이전의 트레이너 크라운에 대항한 톱니바퀴의 축상 지지력의 값을 좌우하게 된다.

사실상, 팔레트 스프링의 압축은 가동 코어로 하여금 맞물림 스프링의 압축을 지속시키도록 하므로써 트레이너 크라운과 톱니바퀴의 맞물림이 이루어지지 않도록 한다.

포인트(P6)가 상승할수록, 트레이너 크라운의 공동내의 톱니바퀴의 톱니의 통과 속도는 더 커지게 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 포인트(P4)는 곡선(CP)에 더욱 근접하게 된다. 이는 안전 여유(security margin)가, 자기 가동 코어의 경로의 포인트에서는 사용 가능한 지지력값과 반작용값 사이에서 작아지게 된다는 것을 의미한다.

예를 들면, 자기 가동 코어가 시간 경과에 따라 힘을 손실할 경우, 특히 마모를 야기하는 경우에는 곡선(CP)은 포인트(P4)의 아래를 통과하게 되어 가동 코어는 이의 경로 동안 블록킹된다.

더욱이, 종래 기술에 의한 스타터는 포인트(P2)로 증가될 수가 없어서, 즉 맞물림 스프링을 압축하는데 필요한 힘을 증가시키지 못하게 되는데, 이는 곡선(CP)의 위를 통과하는 포인트(P4)의 증가를 유도하여야만 하기 때문이다.

이러한 단점들을 치유하기 위해서, 본 발명은 전술한 유형의 자동차 스타터에 있어서, 탄성 맞물림 부재의 탄성물 강성값이 비선형 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 스타터를 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명의 맞물림을 형성하도록 수행된 스타터의 축상 단면도를 도시한다.

도 2는 종래 기술에 의한 스타터의 자기 가동 코어의 경로에 대한 사용가능한 힘의 값 및 반작용력의 값을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 맞물림을 형성하도록 수행된 스타터의 자기 가동 코어의 경로에 대한 사용가능한 힘의 값 및 반작용력의 값을 나타낸다.

본 발명에 의하면, 특히 컨텍터의 전자기 특성을 경제적으로 최적화시키고 및/또는 트레이너 크라운내의 톱니바퀴의 통과 속도를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 기타의 특징에 의하면,

- 자기 가동 코어가 보빈에 의해 유도되는 동안, 맞물림 탄성 부재의 탄성물 강성값은 자기 가동 코어의 경로를 따라 증가되며;

- 상기 코어가 가동 접촉 스템을 축상으로 가동시킨 후, 맞물림 탄성 부재의 탄성물 강성값은 자기 가동 코어의 경로의 측정 포인트까지는 제1의 값을 갖고, 그리고 나서, 탄성물 강성값은 제1의 값보다 큰 제2의 값을 갖게 되고;

- 맞물림 탄성 부재는 자기 가동 코어의 내부에 배치되며;

- 자기 가동 코어가 이의 이동에서 제어 변속 기어 레버의 제1의 단부를 가동시키고, 제2의 단부는 시동 장치를 축상으로 이동시키는 유형의 스타터에서, 맞물림 탄성 부재는 시동 장치 및 제어 변속 기어 레버의 하부 단부의 사이에 배치되고;

- 맞물림 탄성 부재는 나선형 스프링인 것이다.

본 발명에 의하면, 맞물림 스프링의 강성값의 편차로 인하여 포인트(P4)는 더 낮게 그리고 포인트(P6)는 더 높게 하면서 기타의 완전 탄성 부재를 위해 동일한 강성값을 보존할 수 있게 된다.

본 발명의 기타의 특성 및 잇점은 당업자라면 첨부된 도면을 참조하여 발명의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

이하의 상세한 설명에서, 동일한 도면 부호는 유사한 작용을 갖거나 또는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1에는 본 발명의 맞물림을 형성하도록 수행된 자동차의 스타터(10)가 도시되어 있다.

스타터(10)는 이의 하부에 시동 장치(12) 및 전기 구동물(14)을 포함하며, 이의 상부에 컨텍터(16)를 포함한다.

시동 장치(12) 및 구동물(14)은 각각 전방에서 후방으로, 즉 도면상에서 왼쪽에서 오른쪽으로 구동물(14)의 유도축(16)상에서 축상으로 장착되어 있다.

시동 장치(12)는 이의 전방에서 시동 장치(12)의 후방에 배치된 트레이너(22)상에 장착된 톱니바퀴(20)를 포함한다. 트레이너(22)의 후방은 홈(24)을 포함한다.

톱니바퀴(20)는 전방쪽으로 이동하는 동안 자동차의 열기관의 트레이너 크라운(19)의 톱니(23)와 톱니바퀴의 톱니(21)가 맞물리게 되어 있다.

컨텍터(16)는 특히 유도축(18)에 평행한 거의 원통형인 보빈(26)을 포함하는 케이스(25)를 포함한다. 이러한 보빈(26)은 U자 형태의 섹션에서 지지대에 장착된 1 종 이상의 권취를 포함한다.

케이스(25)의 후방 축상 개구부는 덮개(27)에 의해 폐쇄되어 있다. 덮개(27)는 이의 횡단면 상에서 전기 접속 전극(29) 2 종을 포함한다.

케이스(25)의 전방 축상 개구부는 보빈(26)의 내경와 동일한 내경을 갖는 원통형 도관(31)을 형성한다.

자기 가동 코어(30)는 케이스(25)의 원통형 도관(31)내에서 그리고, 보빈(26) 지지물의 전방 구간내에서 슬라이드된다.

고정 자기 코어(28)는 보빈(26)의 후방 구간내에 끼워져 있다. 고정 자기 코어(28)는 접속 스템(32)을 축상에서 슬라이드식으로 안내한다.

접속 스템(32)은 일반적인 스템(32)의 직경보다 큰 직경을 갖는 중간 구간(34)을 포함한다.

중간 구간(34)은 후방에서 접속 스템(32)의 후방 구간과 함께 형성된 쇼울더면(36)을 형성하며, 전방에서 중간 구간(34)과 함께 쇼울더면(40)을 형성하는 중간 구간(34)의 직경보다 큰 직경을 갖는 방사상 칼라(38)를 형성한다. 또한, 방사상 칼라(38)는 접속 스템(32)의 축을 향해 경사가 형성된 후방 원뿔대면(41)을 포함한다.

지지링(42)은 그 직경이 중간 구간(34)의 직경보다 크며, 이 링(42)은 접속 스템(32)의 후방 구간 상에 끼워져 있다. 지지링(42)은 쇼울더면(36)의 표면상에서 전방 횡단면에 의해 축상 지지되어 있다.

가동 접속 팔레트(44)는 거의 수직 배향된 직사각형 플레이트의 형태를 띠며, 이 팔레트(44)는 중간 구간(36)의 후방 단부상에서 축상의 슬라이드식으로 횡단 장착되어 있다.

정지 위치에서, 가동 접속 팔레트(44)는 지지링(42)의 전방 횡단면상에서 후방 횡단면에 의해 그리고, 고정 자기 코어(28)의 후방 횡단면상에서 전방 횡단면에 의해 축상 지지된다.

팔레트의 스프링(46)은 쇼울더면(40)상에서 전방 축상 단부에 의해 그리고, 가동 접속 팔레트(44)의 전방 횡단면 상에서의 축상 후방 단부에 의해 축상 지지된다.

가동 장치(48)는 팔레트의 스프링(46)이 장착된 가동 접속 스템(32), 가동 접속 팔레트(44) 및 지지링(42)으로 구성되며, 이 장치(48)는 접속 스프링(50)에 의해 정지 위치를 유지한다.

접속 스프링(50)은 전기 접속 전극(29) 2 개의 사이에서 덮개(27)의 전방 횡단면의 중심에 구비된 뽑히지 않는 홀(52)의 저부상에서 후방 축상 단부에 의해 축상 지지된다. 이의 축상 단부는 지지링(42)의 거의 후방 횡단면상에서 축상으로 지지된다.

정지 위치에서, 접속 스프링(50)은, 접속 팔레트(44)가 고정 자기 코어(28)의 후방 횡단면에 부착되도록 스타터(10)의 전방을 행해 보내지는 접속 스템(32) 상에서 반발력을 갖게 된다.

자기 가동 코어(30)는 거의 원통형 형태를 띤다. 이의 후방 축상 개구부는 지지 플레이트(54)에 의해 폐쇄되어 있으며, 이의 전방 축상 개구부는 코어(30)의 내부에서 후방쪽으로 배향된 쇼울더면(56)을 한정한다.

자기 가동 코어(30)의 전면 축상 단부의 외부 에지는 가동 코어(30)상에서 끼워져 있는 금속판 부품을 이용하여 후방쪽으로 배향된 쇼울더면(68)을 한정한다.

가동 코어의 스프링(60)은 원통형 도관(31)의 전방 횡단 에지(62)상에서 후방 축상 단부에 의해 그리고, 쇼울더면(68)상에서 전방 축상 단부에 의해 지지된다.

가동 코어의 스프링(60)은 후방쪽으로 자기 가동 코어(30)의 축상 슬라이딩에 대항하는 전방쪽으로 향하는 반발력을 갖는다.

제어 스템(64)은 자기 가동 코어(30)의 전면 축상 개구부내에 삽입되어 있으며, 정지 위치에서, 후방 축상 단부에 의해 지지 플레이트(54)의 전면 횡단면상에서 지지된다.

제어 스템(64)의 후방 축상 단부는 버섯 형태의 부품(66)이 구비되어 있으며, 여기서 캡은 전방쪽으로 배향된 지지면(68)을 형성한다.

또한, "톱니에 대항한 톱니"의 스프링으로 불리우는 맞물림 스프링(70)은 자기 가동 코어(30)의 내부에 배치되어 있다. 이는 쇼울더면(56)상에서 이의 전방 축상 단부에 의해 그리고, 지지면(68)상에서 후방 축상 단부에 의해 지지된다.

맞물림 스프링(70)은 지지 플레이트(54)에 대해 지지되면서 제어 스템(64)의 부품(66)을 유지하는 경향이 있는 후방쪽으로 향하는 반발력을 갖는다.

제어 변속 기어 레버(72)는 스타터(10)내에서 수직 배치되어 자기 가동 코어(30)의 이동을 시동 장치(12)에 전달하도록 한다. 제어 변속 기어 레버(72)는 스타터(10)와 일체형인 중앙 피벗(74)상에 장착된다.

제어 변속 기어 레버(72)의 상부 단부는 횡단 축(76)에 의해 제어 스템(64)의 전방 축상 단부에 연결되어 있다.

제어 변속 기어 레버(72)의 하부 단부는, 전방 또는 후방을 향한 포크(78)의 이동이 동일한 방향으로 트레이너(22)의 이동을 유입하되도록 트레이너(22)의 홈(24)을 통과하며 이의 에지와 함께 작동하는 포크(78)를 포함한다.

이제, 스타터(10)의 통상적인 작동을 기재하고자 한다.

보빈(28)을 공급하는 동안, 자기 가동 코어(30)는 고정 자기 코어(28)쪽으로 유도된다.

이러한 축상 이동에서, 자기 가동 코어(30)는 가동 코어의 스프링(60)을 압축시키는 것부터 시작된다. 동시에 이 코어(30)는 후방쪽으로 제어 스템(64)을 작동시키며, 이는 중앙 피벗(74)의 주위에서 제어 변속 기어 레버(72)를 피벗 작동시키게 된다.

제어 변속 기어 레버(72)의 피벗 운동은 포크(78)를 전방쪽으로 이동시켜 트레이너(22) 및 톱니바퀴(20), 즉 시동 장치(12)를 전방으로, 트레이너 크라운(19)쪽으로 이동시키는 효과를 갖게 된다.

톱니바퀴(20)의 톱니(21)가 트레이너 크라운(19)의 톱니(23)에 대향하여 있을 경우, 시동 장치(12)는 전방쪽으로 이의 이동을 방해하게 된다. 제어 변속 기어 레버(72)도 또한 제어 스템(64)의 이동을 방해하게 된다.

자기 가동 코어(30)는 후방쪽으로 축상 슬라이드가 지속되나, 맞물림 스프링(70)을 압축하게 된다.

이의 경로를 따라, 자기 가동 코어(30)는 접촉 스템(32)의 전방 축상 단부와 함께 지지 플레이트(54)에 의해 접촉되며, 이를 후방으로 가동시키기 시작한다.

이러한 경로의 포인트로부터 자기 가동 코어(30)는 가동 코어의 스프링(60) 및 맞물림 스프링(70)의 압축을 지속하면서 접속 스프링(50)을 압축시킨다.

접촉 스템(32)을 작동시키면서, 자기 가동 코어(30)는 가동 접속 팔레트(44)가 전기 접속 전극 2 개와 접속될 때까지 후방을 향하여 가동 장치(48)의 조립체를 이동시킨다.

이러한 경로의 포인트에서, 자기 가동 코어(30)는 고정 자기 코어(28)의 전면 횡단면을 지지하지 않는다. 자기 가동 코어(30)는 고정 자기 코어(28)의 전면 횡단면을 지지하면서 도달할 때까지 후방쪽으로 접속 스템(32)을 작동시키는 것이 지속된다.

가동 접속 팔레트(44)가 전기 접속 전극 2 종과 함께 접속되는 것과 마찬가지로, 팔레트(44)는 더이상 접속 스템(32)와 함께 이동하지 않게 된다. 접속 스템(32)은 기타의 스프링 이외에 팔레트 스프링(46)을 압축하면서 가동 접속 팔레트(44)를 가로질러 슬라이딩된다.

팔레트 스프링(46)은 부품의 마모로 인한 휴지를 보상하기 위해 전기 접속 전극(29)과 가동 접속 팔레트(44)의 사이에서 충분한 접속 압력이 유지되도록 끼워져 있다.

가동 접속 팔레트(44)가 전기 접속 전극(29) 2 개와 접속하는 경우, 스타터(10) 기능의 전기 회로가 폐쇄된다. 따라서, 전기 구동물(14)은 유도축(18)을 회전시키도록 작동된다.

최대 압축 상태로 맞물림 스프링(70)의 작용하에서, 톱니바퀴(20)의 톱니(21)는 트레이너 크라운(19)에 대향한 톱니(23)를 축상으로 지지한다.

유도축(18)이 회전을 개시하자 마자, 톱니바퀴(20)가 회전하며, 톱니바퀴(20)의 톱니(21)는 트레이너 크라운(19)의 공동과 대향 상태로 되돌아간다. 톱니바퀴(20)의 톱니(21)는 맞물림 스프링(70)의 반발력을 이용하여 트레이너 크라운(19)에 대향한 공동을 통과하게 된다.

톱니바퀴(20)와 트레이너 크라운(19)의 맞물림으로 인해서 시동 장치가 전방쪽으로 이동하게 된다. 또한, 제어 변속 기어 레버(72)의 포크(78)가 이동하게 되며, 제어 변속 기어 레버(72)는 후방쪽으로 제어 스템(64)을 이동시키면서 피벗 운동을 하게 된다.

제어 스템(64)은 최종적으로 자기 가동 코어(30)의 지지 플레이트(54)를 부품(66)에 의해 지지한다.

통상의 스타터의 특징에 의하면, 가동 코어 스프링(60), 맞물림 스프링(70), 접속 스프링(50) 및 팔레트 스프링(46)이 나선형 스프링으로 이루어져 있으며, 탄성물 강성값은 거의 선형 관계를 갖고, 가동 코어 스프링(60)의 탄성물 강성값은 나머지 스프링의 것보다 훨씬 작게 된다.

이제부터는 본 발명에 의해 수행된 스터터(10)의 작동을 설명하고자 한다.

본 발명의 교시에 의하면, 맞물림 스프링(70)은 탄성물 강성값(R)은 비선형 관계를 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 의하면, 탄성물 강성값(R)은 고정 자기 코어(28)쪽으로 자기 가동 코어(30)의 경로를 따라 증가하게 된다.

그래도, 본 발명의 바람직한 실시태양에 의하면, 가동 접속 스템(32)와 접속하는 자기 가동 코어(30)의 도착에 해당하는 경로의 경우, 맞물림 스프링(70)의 탄성물 강성값(R)은 종래 기술에 의한 맞물림 스프링(70)의 강성값(R)보다 낮은 제1의 값(R1)을 갖는다.

그리고 나서, 자기 가동 코어(30)가 가동 접속 스템(32)과 접속되면서 유입되는 포인트에서, 강성값(R)은 종래 기술에 의한 맞물림 스프링(70)의 강성값(R)보다 높은 제2의 값(R2)을 갖는다.

본 발명의 실시태양의 변형예에서, 자기 가동 코어(30)의 이동 동안 탄성물 강성값(R)은 2 개의 값보다 높은 값을 갖게 되는 맞물림 스프링(70)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 탄성물 강성값은 점진적으로 증가될 수 있으며, 강성값(Rn)의 무한값을 가질 수 있다. 맞물림 스프링(70)과 같은 유형을 사용하면, 포인트(P2)와 포인트(P7)사이의 곡선(C2)의 형태가 곡선(CP)과 거의 평행하게 되도록 이를 조절할 수가 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 의하면, 맞물림 스프링(70)은 나선형 스프링인 것이 바람직하다.

예를 들면 스프링 구간상에서 나선의 간격을 변형시키거나 또는 스프링에서 와이어의 특성을 국부적으로 변형시켜 스프링의 공지된 제법에 의해 비선형 관계를 갖는 탄성물 강성값(R)을 얻는다.

본 발명의 기타의 실시태양에 의하면, 맞물림 스프링(70) 대신에, 탄성물 강성값(R)이 비선형 관계를 갖는 기타의 탄성 부재, 예컨대 합성 또는 천연의 탄성 소재로 변형된 형태의 부품으로 대체한다.

이러한 부품은 중앙에 공동이 형성되어 있어 제어 스템(84)이 횡단하도록 하는 것이 이롭다.

앞서 도 2에서 종래 기술에 공지된 맞물림 스프링이 구비된 스타터의 작동을 설명하였다.

이제부터는 본 발명의 바람직한 실시태양에 의한 맞물림 스프링(70)이 구비된 스타터(10)의 작동을 도 3을 참조하여 설명하고자 한다.

도 3은 전술한 도 2와 동일한 방식을 사용하였다. 곡선(CP)은 도 2의 것과 동일하며, 포인트(P0)에서 포인트(P2)까지는 곡선(C1)과 동일하다.

경사진 각 세그먼트의 기울기는 압축 상태의 스프링의 누적된 탄성물 강성값을 나타내는 것으로 이해한다.

세그먼트(P2-P3)의 기울기는 곡선(C1)보다 곡선(C2)에서 더 작다. 이러한 기울기는 탄성물 강성값이 작은 가동 코어 스프링(60)에 중첩된 맞물림 스프링(70)의 탄성물 강성값(R1)을 나타낸다.

기타의 스프링의 경우에도 동일한 탄성물 강성값이 유지된 것과 마찬가지로, 곡선(C2)의 세그먼트(P3-P4)의 길이는 곡선(C1)의 것과 동일하다. 이는 본 발명에 의한 스타터와 종래 기술의 스타터에서 접속 스프링(50)을 압축하기 위해서는 동일한 보충력을 공급하여야 한다는 것을 의미한다.

그러나, 세그먼트(P2-P3)의 기울기가 더 작기 때문에, 곡선(C2)의 포인트(P3)는 곡선(C1)의 포인트(P3)보다 더 낮게 된다. 그래서, 포인트(P4)는 곡선(C2)상에서 더 낮게 되어 있어, 즉 곡선(CP)으로부터 더 멀리 떨어지게 된다.

포인트(P3)로부터 자기 가동 코어(30)는 접속 스템(32)과 접속된 상태로 유입되며 접속 스프링(50)의 압축을 시작하게 된다. 그래서, 맞물림 스프링(70)은 탄성물 강성값(R1)보다 크고, 종래 기술에 사용된 접속 스프링(50)의 탄성물 강성값을 변형시키지 않은 탄성물 강성값보다 큰 탄성물 강성값(R2)을 갖는다.

그래서, 곡선(C2)의 세그먼트(P4-P5)의 기울기는 곡선(C1)상에서 동일한 세그먼트의 기울기보다 더 높게 된다.

이는 팔레트 스프링(46)의 탄성물 강성값을 변형시키지 않고도 곡선(C2)상에서 더 높은 포인트(P5)를 얻을 수 있게 된다. 그래서, 팔레트 스프링(46)을 압축하기 위해 제공된 힘을 나타내며, 전술한 바와 같은 트레이너 크라운(19)내에서 톱니바퀴(20)의 "추진력"을 조절하는 포인트(P6)의 높이가 증가된다.

도 3에 의하면, 본 발명에 의한 맞물림 스프링(70)을 사용하는 것이 포인트(P2) 및 포인트(P6)의 높이를 감소시키지 않아도 곡선(CP)에 대한 포인트(P4)의 높이를 감소시킬 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다.

이로써, 자기 가동 코어(30)의 경로 동안 사용가능한 지지력과 충돌된 반작용력 사이의 더 큰 안전 여유를 지닐 수 있다.

이러한 안전 여유를 이용하는 것을 강구할 수 있다. 예를 들면 포인트(P2) 및 포인트(P6)의 높이를 증가시킬 수 있다.

포인트(P2)의 높이를 증가시키므로써, 가동 코어(30)의 경로를 지속시키기 위해 포인트(P1) 및 포인트(P2) 사이의 필요한 힘을 증가시킨다. 이는 가동 코어(30)의 이동과 시동 장치(12)의 상 이동 변화를 최대로 제한할 수 있다.

포인트(P6)의 높이를 증가시키므로써, 가동 코어(30)의 경로를 지속시키기 위해 포인트(P5) 및 포인트(P6) 사이의 필요한 힘을 증가시킨다. 이는 전기 접속후 맞물림 스프링(70)의 압축을 연장시키면서 트레이너 크라운(19)에 대항하는 톱니바퀴(20)의 지지력값을 최대로 할 수 있다. 그래서, 톱니바퀴(20)는 트레이너 크라운(19)내에서 최대의 "추진력"의 혜택을 얻게 된다.

또한, 제조 비용을 절감하기 위해, 컨텍터(16)의 자기 특성을 최적화 하기 위한 안전 여유를 이용할 수 있다.

예를 들면, 구리는 컨텍터(16)의 제조에 사용되는 값비싼 소재이다. 사용되는 구리의 양을 감소시키기 위해서는, 곡선(CP)을 포인트(P4)에 더 가깝게 복귀시키면서 이용가능한 지지력을 감소시켜야 한다.

기타의 유형의 스타터의 경우, 맞물림 스프링(70)은 시동 장치(12)와 제어 변속 기어 레버(72)의 하부 단부 사이에서 유도축(18)상에 동축상으로 장착된다. 본 발명은 이와 같은 유형의 스타터에도 적용 가능하다.

그 해결책은 간단하며 경제적인데, 이는 맞물림의 탄성 부재만을 교체하면 되기 때문이다.

가동 코어는 종래의 맞물림 탄성 부재 또는 본 발명에 의한 맞물림 탄성 부재에 적합한 표준 부품이다. 또한, 제어 스템에도 해당된다.

특징적인 곡선의 동일한 포인트 (P2)를 위한 본 발명에 의하면, 포인트(P3) 및 포인트(P5)의 위치를 최적화할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 탄성물 강성값이 비선형 관계를 갖는 맞물림의 탄성 부재가 장착된 자동차의 스타터에 의하면 특히 컨텍터의 전자기 특성을 경제적으로 최적화시키고 및/또는 트레이너 크라운내의 톱니바퀴의 통과 속도를 증가시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 보빈(26)의 내부에서 슬라이딩 되도록 자기 가동 코어(30)상에서 자기 인력이 작용하도록 하는 자기 보빈(26)이 구비된 컨텍터를 포함하는 유형, 시동 장치(12)가 축상으로 이동되는 열기관의 트레이너 크라운(19)과 맞물리게 되는 톱니바퀴(20)가 구비되어 있는 시동 장치(12)를 포함하는 유형, 톱니바퀴(20)의 톱니(21)가 트레이너 크라운(19)의 톱니(23)에 대항하여 축상으로 지지되면서 진행하는 동안 자기 가동 코어(30)의 슬라이딩이 지속되도록 할 수 있는 탄성 맞물림 부재(70)가 개재되어 있는 시동 장치(12)의 이동을 자기 가동 코어(30)의 이동이 제어하는 유형의 자동차의 스타터에 있어서, 맞물림 탄성 부재(70)의 탄성물 강성값(R)은 비선형 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 스타터(10).
2. 제 1 항에 있어서, 맞물림 탄성 부재(70)의 탄성물 강성값(R)은 자기 가동 코어(30)가 보빈(26)에 의해 유도되는 동안 자기 가동 코어(30)의 경로를 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 스타터(10).
3. 제 2 항에 있어서, 상기 코어(30)가 가동 접촉 스템을 축상으로 가동시킨 후, 맞물림 탄성 부재(70)의 탄성물 강성값(R)은 자기 가동 코어(30)의 경로의 측정 포인트까지 제 1 의 값을 갖고, 그 후 탄성물 강성값(R)은 제 1 의 값(R1)보다 큰 제2의 값(R2)을 갖는 것을 특징으로 하는 스타터(10).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 맞물림 탄성 부재(70)는 자기 가동 코어(30)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스타터(10).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 자기 가동 코어(30)가 이의 이동에서 제어 변속 기어 레버(72)의 제1의 단부를 가동시키고, 제2의 단부는 시동 장치(12)를 축상으로 이동시키는 유형의 스타터로서, 맞물림 탄성 부재(70)는 시동 장치(12)와 제어 변속 기어 레버(72)의 하부 단부의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 스타터(10).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 맞물림 탄성 부재(70)는 나선형 스프링인 것을 특징으로 하는 스타터(10).