KR200345351Y1 - 내연기관용시동장치의고정자요크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내연기관용 시동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전력을 발생시키는 전동기부의 고정자 요크 구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 시동장치의 고정자 요크는 내면에 고정자가 부착되는 원통형상의 지지부와 이 지지부의 일단부를 막아주는 요크 플레이트가 상호 분리되어 구성되고, 요크 플레이트의 내측면 외주부에는 고정자의 일단부가 끼워져 지지되는 다수의 안착홈이 형성되었다. 따라서, 지지부와 요크 플레이트의 제작이 용이하게 되어 고정자 요크의 제조비용이 절감될 뿐만 아니라, 안착홈에 고정자가 지지되게 되므로 시동장치에 충격이나 진동이 발생되더라도 고정자의 이탈이 방지되게 된다. 또한, 본 고안에 따른 요크 플레이트는 그 재질이 비자성체인 알루미늄이나 플라스틱으로 제작됨으로써 회전자와 고정자 사이에 형성되는 자로에 영향을 주지 않게 되어 전동기의 성능이 향상되게 된다.

Description

내연기관용 시동장치의 고정자 요크

본 고안은 내연기관용 시동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전력을 발생시키는 전동기부의 고정자 요크 구조에 관한 것이다.

일반적으로 시동장치는 최초의 흡입과 압축행정에 필요한 에너지를 외부로부터 공급해주는 것으로, 직류전동기의 회전력을 이용하여 내연기관 플라이휠의 링기어를 회전시키는 장치이다.

이러한 종래 시동장치에 적용되는 전동기는 통상의 전동기와 마찬가지로 코일이 권선된 회전자가 구비되고, 이 회전자와 상호작용을 하도록 회전자의 외측에 영구자석으로 마련된 고정자가 구비되어 있으며, 이 고정자는 원통상의 고정자 요크의 내면에 결합되어 있다.

도 1과 도 2는 종래 시동장치에 적용된 전동기의 고정자 요크 구조를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이 종래 시동장치의 고정자 요크(10)는 일단부가 개구된 컵형상으로 마련되며, 내면에 다수의 고정자(11)가 결합되는 원통형상의 지지부(10a)와, 지지부(10a)의 일단부를 막아주는 요크 플레이트부(10b)가 일체를 이루도록 구성되어 있다. 즉, 고정자 요크(10)는 그 단면의 형상이 "ㄷ"자 형상을 이루도록 제작되어 있다.

또한, 이 고정자 요크(10)는 보통 판형부재를 원통형 용기로 성형하는 디프드로잉(deep drawing) 가공을 통해 제작되어, 고정자(11)가 고정되는 내측 표면과 외측 표면이 매끈한 면으로 구성되어 있다.

고정자 요크(10)의 내면에 결합되는 고장자는 길이가 긴 막대형상으로 마련되며 다수개가 상호 등간격을 이루도록 부착되어 있다. 그리고, 고정자(11)와 고정자 사이의 공간에는 고정자(11)의 이탈을 방지함과 동시에 고정자(11) 사이의 간격이 등간격으로 유지될 수 있도록 탄성력을 구비한 지지부재(12)가 설치되어 있다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 시동장치의 고정자 요크 구조는 고정자(11)가 지지되는 고정자 요크(10)의 내면이 매끈한 평면으로 구성됨에 따라, 고정자 요크(10)의 내면에 고정자(11)를 부착하는 작업을 할 때, 고정자(11)를 정확한 위치에 고정하기 어려운 문제가 있었다.

또한, 종래의 고정자 요크 구조는 고정자(11)를 지지해 주는 지지부재(12)가 설치되어 있기는 하지만, 시동장치에 충격과 진동이 발생될 경우 이들이 고정자 요크(10)의 내면에서 쉽게 이탈 되게 되어 고정자(11)가 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 고정자 요크(10)가 디프 드로잉과 같은 성형 방법을 통해 원통상의 지지부와 요크 플레이트 부분이 단일체로 제작됨에 따라 가공의 난이할 뿐만 아니라, 고정자(11)를 지지하는 지지부재(12)가 별도로 구비되어야 함에 따라 고정자 요크의 제조비용이 상승되는 문제가 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 고정자 요크의 구조를 개선하여 고정자 요크의 제조비용을 절감시킬 수 있고, 고정자요크의 내면에 고정되는 고정자의 부착을 용이하게 할 뿐만 아니라, 고정자의 결합성이 향상되게 하는 시동장치의 고정자 요크를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 고정자 요크의 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 종래 고정자 요크의 구조를 보인 측면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 고정자 요크가 적용된 시동장치의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 고정자 요크의 구조를 보인 단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 고정자 요크의 구조를 보인 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 전동기부, 21: 회전축,

22: 회전자, 23: 회전자 코일,

24: 고정자, 25: 정류자,

26: 브러시장치, 27: 고정자 요크,

27a: 지지부, 27b: 요크 플레이트,

27c: 안착홈, 30: 출력축,

40: 유성기어 감속장치, 50: 오버러닝 클러치,

60: 피니언, 70: 마그네틱 스위치,

80: 이동레버, 100: 본체,

200: 링기어.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 회전 가능하게 축지된 회전자와 이 회전자의 외측에 배치된 다수의 고정자를 구비하는 전동기부와, 상기 전동기부의 다수개 고정자가 결합되는 고정자 요크를 구비하는 시동장치에 있어서,

상기 고정자 요크는 양단부가 개구된 원통형상으로 마련되고 그 내측면에 상기 고정자가 부착되는 지지부와, 상기 지지부의 일단부를 막아주도록 상기 지지부에 끼워져 결합되고 그 내측면 외주부에 상기 고정자의 일측 단부가 끼워져 지지되는 다수의 안착홈이 형성된 요크 플레이트를 포함하고,

상기 요크 플레이트는 상기 회전자와 상기 고정자 사이에 형성되는 자로에 영향을 주지 않도록 하여 상기 전동기부의 성능이 향상될 수 있도록 그 재질이 비자성체로 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 고정자 요크가 적용된 시동장치의 전체적인 구성을 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 고정자 요크의 구조를 보인 단면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 고정자 요크의 분해 사시도이다.

본 고안에 따른 고정자 요크가 적용된 시동장치는 이에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 내부에 회전력을 발생시키는 전동기부(20)가 구비되고, 전동기부(20)의 일측에는 전동기부(20)의 회전력을 엔진의 링기어(200)로 전달할 수 있도록 전동기부(20)의 회전축(21)과 동일 축선상에 마련된 출력축(30)이 구비된다. 또한, 출력축(30)으로 전해지는 회전력을 감속시키는 유성기어 감속장치(40)와, 회전력의 역전달을 방지하는 오버러닝 클러치(50)와, 출력축(40)의 외면에 설치되어 축방향으로 습동되는 피니언(60) 등이 구비된다. 그 밖에 시동장치는 상기 오버러닝 클러치(50) 및 상기 피니언(60)을 플라이휠의 링기어(200) 쪽으로 이송시키는 마그네틱 스위치(70) 및 이동레버(80) 등이 구비된다.

여기에서, 회전력을 발생시키는 전동기부(20)는 일반적인 전동기의 구성과 마찬가지로, 회전축(21)에 설치된 회전자(22) 및 회전자 코일(23)이 구비되고, 회전자(22)의 외측에 영구자석으로 마련된 고정자(24)가 구비되며, 회전자(22)의 일측방에는 회전자 코일(23)에 전원을 인가할 수 있도록 정류자(25) 및 브러시장치(26)가 설치된다.

한편, 상기 고정자(24)가 고정되는 고정자 요크(27)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 양단부가 개구되게 형성된 원통형상의 지지부(27a)와, 이 지지부(27a)의 일측 개구부를 막아주는 원판 형상의 요크 플레이트(27b)가 상호 결합되어 구성된다.

이때, 지지부(27a)는 단순한 원통형상을 가지게 되므로 파이프 소재를 단순 가공하여 사용하거나, 평판상의 판재를 둥글게 말은 다음 연결부를 용접이나 시밍(seaming)등을 통해 연결함으로써 용이하게 제작된다.

또한, 요크 플레이트(27b)는 전체적으로 원판의 형상으로 마련되며, 비자성체인 알루미늄이나 플라스틱 등이 다이캐스팅이나 사출등을 통해 제작된다. 이때요크 플레이트를 알루미늄이나 플라스틱 등의 비자성체를 소재로 제작한 것은 요크 플레이트(27b)의 자화를 방지하여, 요크 플레이트(27b)가 회전자(22)와 고정자(24) 사이에 형성되는 자로에 영향을 주지 않게 함으로써 전동기부(20)의 성능이 향상될 수 있도록 한 것이다.

이때, 요크 플레이트(27b)의 외주면은 그 일부가 상기 지지부(27a)의 일측 개구부에 끼워져 결합될 수 있도록 지지부(27a)의 내경과 일치되게 형성되고, 외주면 일측에는 요크 플레이트(27b)가 지지부(27a)에 끼워진 상태에서 걸릴 수 있도록 지지턱부(27d)가 형성된다.

또한, 본 고안에 따른 고정자 요크(27)는 지지부(27a)의 내면에 부착되는 다수의 고정자(24)가 정확한 위치에 견고히 결합될 수 있도록 상기 요크 플레이트(27b)의 내측면 외주부에 고정자(24)의 일단부가 끼워져 안착되는 다수의 안착홈(27c)이 등간격을 이루도록 형성된다.

이 안착홈(27c)은 고정자(24)의 일측 단부의 형상과 대응이 되도록 요크 플레이트(27b)의 내측면에서 함몰된 구조로 형성되어 고정자(24)가 결합될 때 고정자의 단부가 걸려서 지지되게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 고정자 요크(27)를 결합시킬 때에는 먼저, 원통형상의 지지부(27a)와 요크 플레이트(27b)를 끼워 결합시킨다. 그리고, 다수의 고정자(24)의 외면에 접착제를 바른 다음, 고정자(24)의 일단부가 요크 플레이트(27b)의 안착홈(27c)에 끼워지도록 위치시킨 후, 고정자(24)를 지지부(27a)의 내면에 부착시키면 다수의 고정자(24)가 등간격을 이룬 상태로 견고히 결합되게 된다.

이처럼, 본 고안에 따른 시동장치의 고정자 요크(27)는 원통형상의 지지부(27a)와 원판형상의 요크 플레이트(27b)가 분리되어 구성됨에 따라 제작이 용이하게 되고, 요크 플레이트(27b)의 내측면 외주부에 고정자(24)의 일단부가 끼워져 지지되는 안착홈(27c)이 형성됨으로써 고정자의 견고한 결합을 이루게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 시동장치의 고정자 요크는 내면에 고정자가 부착되는 원통형상의 지지부와 이 지지부의 일단부를 막아주는 요크 플레이트가 상호 분리되어 구성되고, 요크 플레이트의 내측면 외주부에는 고정자의 일단부가 끼워져 지지되는 다수의 안착홈이 형성되었다. 따라서, 지지부와 요크 플레이트의 제작이 용이하게 되어 고정자 요크의 제조비용이 절감될 뿐만 아니라, 요크 플레이트에 형성된 안착홈에 고정자가 지지되게 되므로 시동장치에 충격이나 진동이 발생되더라도 고정자의 이탈이 방지되는 이점이 있다. 또한, 요크 플레이트는 그 재질이 비자성체인 알루미늄이나 플라스틱으로 제작됨으로써 회전자와 고정자 사이에 형성되는 자로에 영향을 주지 않게 되어 전동기의 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 회전 가능하게 축지된 회전자(22)와 이 회전자의 외측에 배치된 다수의 고정자(24)를 구비하는 전동기부(20)와, 상기 전동기부의 다수개 고정자(24)가 결합되는 고정자 요크(27)를 구비하는 내연기관용 시동장치에 있어서,

   상기 고정자 요크(27)는 양단부가 개구된 원통형상으로 마련되고 그 내측면에 상기 고정자(24)가 부착되는 지지부(27a)와, 상기 지지부의 일단부를 막아주도록 상기 지지부에 끼워져 결합되고 그 내측면 외주부에 상기 고정자의 일측 단부가 끼워져 지지되는 다수의 안착홈(27c)이 형성된 요크 플레이트(27b)를 포함하고,

   상기 요크 플레이트(27b)는 상기 회전자(22)와 상기 고정자(24) 사이에 형성되는 자로에 영향을 주지 않도록 하여 상기 전동기부(20)의 성능이 향상될 수 있도록 그 재질이 비자성체로 마련된 것을 특징으로 하는 내연기관용 시동장치의 고정자 요크.