KR200148302Y1 - 자동차용 시동전동기 - Google Patents

Abstract

자동차용 시동전동기의 폴(10)에 있어서, 계자코일 구출선 안내부(80)가 폴슈(20)에 형성된 폴(10)을 구비하여 폴슈(20)에 간섭받지 않고 효율적인 전기 회로의 설계가 이루어지므로 최적의 설계가 가능한 자동차용 시동전동기.

Description

자동차용 시동 전동기

제1도는 자동차용 시동전동기의 계자코일 권취 상태도.

제2도의 (a)는 종래 시동전동기의 폴을 도시한 평면도.

(b)는 종래 시동진동기의 폴을 도시한 측면도.

제3도는 자동차용 시동전동기의 단면도.

제4도는 (a)는 본 고안에 따른 시동전동기의 폴을 도시한 평면도.

(b)는 본 고안에 따른 시동전동기의 폴을 도시한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 폴(Pole) 20 : 폴축심부

30 : 폴슈 40 : 계자코일(Field coil )

50 : 계자코일 구출선 60 : 전기자(Armature)

70 : 고정자(Yoke) 80 : 계자코일 구출선 안내부

90 : 계자코일 구출부

본 고안은 자동차용 시동전동기에 관한 것으로서, 특히 자동차용 시동전동기의 폴(Pole)에 있어서, 폴슈(Pole shoe)부에 계자코일 구출선 안내부를 성형함으로 폴슈에 간섭 받지 않는 전기 회로를 구성하여 효율을 향상시킨 자동차용 시동전동기에 관한것이다.

일반적으로 내연기관인 자동차 엔진은 자가시동을 할 수 없기 때문에 시동을 걸때에는 외력에 의해 크랭크축를 회전 시켜야 한다. 또한 이 크랭크축의 회전은 일정이상의 속도를 내지 않으면 시동할 수가 없으므로 시동에 사용하는 전동기가 따로 부착되어 있는데 이를 시동전동기(Start motor 또는 Starter)라고 한다. 시동전동기로서 현재 사륜 자동차에서는 배터리를 전원으로 하는 직류직권 전동기가 채용되고 있으며, 이 전동기는 엔진의 실린더 용적, 압축압력, 각 마찰력을 이겨내서 엔진을 시동가능한 회전수로 구동시켜야 하므로 시동토오크가 큰 것이 필요하며, 가능한 한 소형 경량인것이 바람직하다. 따라서, 시동 전동기의 효율을 높이면서 최적설계를 위해서는 전동기 내부에 설치된 계자코일의 전기 저항을 최소화해야 하며, 이를위해 계자코일을 고정자(Yoke)와 폴슈(Pole shoe)사이에 완전 밀착고정 시키고, 코일 단면적을 최대화 해야한다.

그러나, 종래의 시동전동기는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같은 계자코일 구출선(50)으로 인하여 폴(10)에 권취된 계자코일 구출부(90)는 다른 부분과는 달리 계자코일(40)의 두께만큼 반경방향의 두께가 더 두껍게 되므로, 계자코일 구출선(50)이 있는 부분에서는 폴슈(30)를 형성할 수 없게되어 전동기 최적 설계에 하나의 제한적인 설계요소가되는 문제가 있었다.

따라서 , 본 고안의 목적은 자동차용 시동전동기에 있어서, 폴 축심부에 권취되는 계자코일 구출부가 폴슈에 의해 간섭 받지 않도록 폴의 형상을 변경시켜 폴슈의 일부분에 계자코일 구출선 안내부를 성형하므로 폴슈의 간섭을 받지않고 전기회로를 구성하고, 최적의 효율적인 전자기 회로가 가능하도록 하는데 있다.

상기 목적은 원통형으로 자력선의 통로가 되고 시동전동기의 틀이되는 고정자와, 상기 고정자의 안쪽면에서 계자코일을 지지하여 자극이되는 폴과, 상기 폴의 내부 중심에서 회전하는 전기자를 구비한 자동차용 시동전동기에 있어서, 상기 폴의 폴슈에 계자코일 구출선 안내부를 성형한 자동차용 시동전동기에 의해 달성될 수 있다.

이하, 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 일반적인 자동차용 시동전동기의 구성을 도시한 단면도로서, 폴(10)은 폴축심부(20)와 폴슈(30)로 이루어지며, 폴축심부(20)에 계자코일(40)이 권취되어 있다. 폴(10)은 전동기 내에서 항시 2개 이상의 짝수개로 구성되며, 따라서, 폴(10)에 권취되는 계자코일(40) 또한 2개 이상의 짝수개로 구성되어 각각의 계자코일(40)이 서로 연결되어 있게된다. 폴(10)의 외주면은 고정자(70)에 밀착 고정되어 있으며 , 폴(10)의 내주면에는 원통형으로 전기자(Armature)(60)가 위치되고, 계자코일(40)은 폴슈(30)와 고정자(70)사이에 위치된다.

상기와 같이 구성된 자동차용 시동전동기는 계자코일(40)에 통전이 되면 폴축심부(20)를 자화시켜 전자석을 형성하며, 이때 발생된 자속은 폴슈(30)를 통해 전기자(60)로 전달되면서 시동전동기의 자기회로를 형성하고, 전기자(60)가 회전하면서 전기자(60)의 축에 부착된 피니언기어(도시되지 않음)에 의해 엔진의 시동작용을 수행한다. 이때 폴축심부(20)에 권취 되어 있는 계자코일(40)은 전기저항을 최소화하기 위하여 폴축심부(20)에 최대한 밀착되어 권취되고, 계자코일 구출선(50)은 폴축심부(20)에 접한 계자코일(40)에서 형성된다. 따라서, 계자코일(40)의 전기 저항을 최소화하기 위해서는 계자코일(40)을 고정자(70)와 폴슈(30)사이에 밀착고정 시키고, 계자코일(40)의 단면적을 최대화해야 한다. 이를 위해 가장 큰 제한요소로서 계자코일(40)의 다른 부분과는 달리 계자코일 구출부(90)의 두께가 계자코일(40)의 두께 만큼 반경 방향의 두께가 더 두꺼워 계자코일 구출부(90)가 있는 곳에 폴슈(30)를 형성할 수 없다는 점과, 설사 계자코일 구출부에 폴슈(20)를 성형한다고 할지라도 계자코일 구출부(90)의 폴슈(20) 두께가 다른 폴슈(20) 두께에 비해 두꺼워지고 또한 폴(10)이 냉간단조로 제작되는 만큼 폴슈(20)의 두께를 얇게 제작하는 것이 매우 어렵다는 점을 개선하기 위해 제 2도의(a) 및 (b)에 도시된 바와 같은 종래의 폴(10) 형상을 제4도의(a) 및(b)에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 직사각형의 계자코일 구출선 안내부(80)을 폴슈(30)에 형성함으로써 계자코일 구출선(50)이 폴슈(20)에 간섭받지 않고 폴축심부(30)에 권취될 수 있다.

따라서, 계자코일 구출선 안내부가 형성된 본 고안은 폴슈에 구출선 안내부가 성형되므로 고정자와 폴슈사이의 거리가 다른 고정자와 폴슈사이의 거리보다 커져 시동전동기 설계에서 제한요소로 작용했던 구출선 문제가 제거되어 폴슈의 간섭을 받지 않고 전기 회로를 구성할 수 있으며, 보다 효율적이고 최적의 시동전동기 설계가 가능해진다. 또한 본 고안은 시동전동기 뿐만이 아니라 시동전동기와 발전기가 일체로된 시동발전기(Starter-Generator)에도 적용 가능한 이점이 있다.

Claims (1)

1. 원통형으로 자력선의 통로가 되고 시동전동기의 틀이 되는 고정자(70)와, 상기 고정자(70)의 안쪽면에서 계자코일(40)을 지지 하여 자극이 되는 폴(10)과, 상기 폴(10)의 내부 중심에서 회전하는 전기자(60)를 구비한 자동차용 시동전동기에 있어서 : 상기 폴(10)의 폴슈(20)에 계자코일 구출선 안내부(80)를 성형한 자동차용 시동전동기.