KR20040091077A - 토크-축적 벤딕스 기어를 구비한 자동차용 스타터 - Google Patents

Abstract

전기 스타터의 벤딕스(10)에는 회전식 출력 샤프트(18)와 토션-탄성 장치(28)가 구비되고, 상기 토션-탄성 장치는 히트엔진의 압축 과정에서는 에너지를 저장하고 감압 과정에서는 이를 재배출하기 위하여 원추형 클러치 혹은 프리휠과 같은 자동 분리 가능한 토크 전달장치(14)와 피니언(12) 사이에 배치된다. 상기 토션 탄성 장치(28)는 상기 분리 가능한 토크 전달장치에 대해서 축방향으로 떨어져 있다. 상기 장치(28)는 자동차 연소엔진의 시동중 벤딕스의 소음을 줄이면서 전달 요소들의 간극을 조정해준다.

Description

토크-축적 벤딕스 기어를 구비한 자동차용 스타터{STARTER, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE, PROVIDED WITH A TORQUE-ACCUMULATING BENDIX GEAR}

종래기술에 따르면, 자동차 스타터는 일반적으로 자동차 연소엔진의 시동을 위해 톱니 링 기어과 연동하는 이동식 피니언이 장착된 출력 샤프트를 회전 연동시키는 역할을 수행하는 회전식 전기모터를 포함한다.

톱니 링 기어는 스타트 링 기어라고 불리우며, 자동차 내연기관의 크랭크축에 단단하거나 혹은 탄력적으로 연결된 플라이휠 등의 환형 부품을 통해 고정된다.

상기 출력 샤프트는 스타터 전기모터의 출력 샤프트와 혼용 사용되기도 하며, 변이형으로서 출력 샤프트가 스타터 전기모터의 출력 샤프트와 구분되어 각각 사용되기도 한다. 예를 들어, 유럽특허 EP B 0 708 239 혹은 프랑스특허 FR A 2 751 803에 기술되어 있듯이, 유성 기어장치(planetary gearset)가 두 개의 샤프트 사이에 배치될 수 있다.

피니언은 일반적으로, 톱니 링 기어와 분리되는 정지위치와 톱니 링 기어와 맞물리는 작동위치 사이를 출력 샤프트 상에서 슬라이딩할 수 있게 장착된다. 상기 링 기어는 자동차 엔진의 크랭크샤프트에 회전 연결된다. 통상 작동레버 형태로 된 제어장치가 컨택터를 통해 제어되며, 상기 제어장치는 프리휠 혹은 원추형 클러치 벤딕스와 함께 연동한다. 원추형 클러치 혹은 프리휠은 피니언과 벤딕스 부속 캐리어 사이에 배열된다. 레버는 프리휠 혹은 원추형 클러치에 포함된 하우징 또는 캐리어 상에서 작동한다. 전형적 스타터에서 하우징은 캐리어와 연계되어 있다.

상기 캐리어는 내부 둘레에 나선형 홈을 가진 연동 실린더통을 포함하며, 상기 나선형 홈은 출력 샤프트의 외부 둘레에 국부적으로 형성된 나선형 홈과 대응 작동한다. 작동위치에 놓였을 때, 피니언은 출력 샤프트와 연계된 제어장치(stop)와 함께 연동한다.

자동분리 가능한 토크 전달장치는, 히트엔진이라고 불리기도 하는 자동차 내연기관이 시동될 때 피니언이 스타터 전기모터의 성능을 저하시킬 수 있을 정도의 너무 높은 속도로 스타터 전기모터를 작동시키는 것을 예방하게 해주는 것을 그 기본 기능으로 하고 있다.

좀 더 상세한 정보는, 예를 들어 벤딕스를 이동시키기 위해 벤딕스에 결합되어 있는 제어장치를 구성하는 작동레버가 기술되어 있는 프랑스 특허 FR A 2 772 433를 참조하면 될 것이다.

공고번호 FR 2 754 857, FR 2 754 856, FR 2 751 803으로 공고된 프랑스 특허 FR 96 13016, FR 96 13015, FR 96 09550는 스타터가 기능하는 동안 발생하는 진동 및 충격 흡수장치에 관한 것이다. 충격흡수 기능을 통해 벤딕스에 전달되는 충격의 강도가 감소한다. 이러한 충격 흡수장치는 일반적으로 합성고무로 된 완충 블록으로 구성되며, 그 기본 역할은 물체 구조에 속하는 내부 마찰 형태 및 연관 운동을 하는 부품들 간의 외부 마찰 형태로 에너지를 분산시킴으로서 에너지 흡수가 일어나게 하는 것이다.

프랑스 특허 FR A 2 754 857 및 FR Q 2 827 915에는, 캐리어와 연계된 하우징 내에 장착되는 충격 흡수장치가 기술되어 있다. 프랑스 특허 FR A 2 751 803에는, 출력 샤프트 및 감속장치의 출력 요소 사이에 장착되는 충격 흡수장치가 기술되어 있다.

미국 특허 US A 2 159 514에서는 다른 유형의 실시예가 기술되어 있다. 이 문헌에 따르면, 하나의 나선형 스프링이 자신의 한쪽 단부에서는 스타터 전기모터의 출력 샤프트에 회전 연결되며, 또 다른 단부에서는 캠을 통해 피니언과 연결되는 부품에 회전 연결된다. 미국 특허 US A 3 616 700에서는 축방향 기능을 하는 충격 흡수장치를 이용하는 또 다른 유형의 실시예가 기술되어 있다.

도 1에는 속도(v) 및 시간(t), 그리고 시동이 걸리는 동안 각각의 내연기관실린더 내에서 발생하는 압축 사이클 및 감압 사이클이 나타나 있다. 커브 N_m(t)는 히트엔진의 속도를, 커브 N_d(t)는 스타터의 속도를 나타낸다.

미리 한정된 실린더 내에서 발생하는 압축 과정에서, 피스톤은 공기 및 연료의 혼합물을 압축하며, 내부 압력은 상단점(top dead center, 이하 'PMH'라함)에 이르기까지 점차적으로 상승한다. 그 결과, 비례력이 발생하게 되는데, 이 힘은 커넥팅 로드(connecting rod) 및 크랭크축을 매개로 하여 압축 운동에 대항하는 저항 토크를 생성하게 된다. 그러므로 히트엔진을 회전시키는 스타터는 PMH에 이르기까지 점점 더 상승되어가는 토크를 제공해야한다. 그래서 연동 속도는 점점 더 감소하게 된다.

PMH를 넘어선 이후 실린더는 감압 과정으로 들어가며, 감압 과정이 진행되는 동안 내부 압력이 크랭크축의 회전 속도를 높이는 엔진 토크를 생성하게 된다. 히트엔진 및 스타터의 각각의 관성 모멘트 및 토크를 고려하여 볼 때, 크랭크축의 가속도가 스타터 피니언의 그것보다 더욱 빠르다. 그래서 피니언이 히트엔진에 의해 연동되며, 피니언 및 스타터 전기모터 사이로의 프리휠 혹은 원추형 클러치의 개입으로 인해 피니언만이 초과속도로 연동된다.

이어서 히트엔진은 하단점(bottom dead center, 이하 'PMB'라함)에 이르기까지 자신의 가속운동을 지속한다. 점화순서에 따라 한 압축과정이 실린더 내에 발생하며, 그 결과 크랭크축의 감속이 발생한다. 동시에, 전달할 차지(charge)가 더 이상 없는 스타터 전기모터는 전기모터의 무부하 상태에서 전통적 상승법칙에 따라그 속도가 증가된다. 피니언의 속도가 스타터 출력 샤프트의 속도와 동등하게 될 때, 프리휠 혹은 원추형 클러치는 정지되며, 스타터는 새로이 히트엔진에 회전 토크를 제공하게 된다. 압축 상태의 실린더 토크가 스타터를 감속시키게 만들며, 스타터는 PMH에 이르기까지 점점 더 상승하는 토크를 발생시키며, 이는 첫 번째 폭발이 발생할 때가지 계속 지속된다. 순간 t1 부터 내연기관의 속도 N_m과 스타터의 속도 N_d가 상이해 짐을 알 수 있다.

그러므로, 스타터는 때로는 구동하고, 때로는 피동된다. 각 연동 단계 초기에는 각의 간극 및 피니언과 제어장치 사이의 축방향 간극이 발생한다. 이러한 간극으로 인해 충격 및 소음이 발생한다. 또한, 피니언/링 기어의 차지(charge)는 PMH에 이르기까지 증가하며, 이러한 차지의 변화로 인해 소음이 발생하게 된다. 도 1에서, 간격 RL은 프리휠 과정에 상응하며, 간격 EN은 연동 과정에 상응한다.

본 발명은 자동차 연소엔진 플라이휠의 톱니 링 기어의 연동을 위한 벤딕스 및 회전식 출력 샤프트를 장착한 전기 스타터에 관한 것으로서, 상기 벤딕스는

- 링 기어와 분리되는 정지위치와 링 기어와 맞물리는 작동위치 사이를 회전식 출력 샤프트 상에서 축방향으로 슬라이딩할 수 있는 피니언과

- 프리휠(freewheel) 또는 원추형 클러치 등의 자동분리 가능한 토크 전달장치를 포함한다.

도 1은 시동 중 연소엔진 실린더 내의 압축 및 감압 사이클을 나타내는 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 스타터 벤딕스의 부분 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 벤딕스 하우징의 단면도,

도 4는 도 3의 측면도,

도 5는 도 3의 5-5 선에 따른 단면도,

도 6은 토션 탄성 장치를 구성하는 나선형 스프링의 사시도,

도 7은 벤딕스 하우징의 폐쇄 디스크의 입면도,

도 8은 피니언 및 폐쇄 디스크 일체의 단면도,

도 9는 하우징에 대한 피니언의 상대적 위치에 따라 나선형 스프링을 통해 발생하는 토크를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 목적은 히트엔진의 연동 단계에서 발생하는 스타터 벤딕스의 소음을 줄이기 위해 전달 요소들의 간극을 없애는 것이다.

본 발명에 따른 장치는, 벤딕스에 히트엔진의 압축 과정에서는 에너지를 저장하고 감압 과정에서는 저장된 에너지를 재배출하기 위한 토션(torsion) 탄성 장치가 구비되고, 상기 토션 탄성 장치는 자동분리 가능한 토크 전달 장치에 대해 축방향으로 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.

토션 탄성 장치는 피니언 톱니 측면과 스타트 링 기어의 측면이 접촉유지되도록 하여 간극을 제거한다. 에너지는 감압 과정이 진행되는 동안 재배출되는데, 이는 오히려 에너지를 흡수하는 종래기술에 따른 장치들과는 반대이다.

좀 더 구체적으로, 첫째 단계로서 토션 탄성 장치가 자동차 히트엔진의 압축 과정이 진행되는 동안 자신도 압축되고, 이어 둘째 단계로서, 상기 탄성 장치는 히트엔진의 크랭크축의 각가속도보다 더 큰 각가속도를 피니언에 부여해주기 위해서 축적된 에너지를 재배출한다.

부여된 방사상 크기에 적합한 상기 토션 탄성 장치는 자동분리 가능한 토크 전달 장치에 대해 축방향으로 떨어져 있기 때문에 큰 크기를 가질 수 있다.

이러한 배열을 통해 프리휠 혹은 원추형 클러치를 설치,유지할 수 있으며, 그 결과 소음을 감소시키면서 스타터의 수명을 연장할 수 있다.

토션 탄성 장치는 동축상으로 출력 샤프트를 둘러싸고 있는 나선형 스프링을 포함하는 것이 좋으며, 상기 스프링은 프리휠 혹은 원추형 클러치의 하우징 및 피니언 혹은 캐리어에 연계된 부분 사이에 걸려 있다.

이러한 배열을 통해 많은 에너지를 축적할 수 있으며, 나선형 스프링이 이입되는 부위들 사이에 커다란 각 간격을 가질 수 있다. 이러한 간격은 변형이 가능한 합성고무 따위로 된 탄성 부품을 이용하는 해결책을 이용하는 것 보다 더 큰 간격을 나타낸다. 120˚이상의 간격을 획득하는 것이 가능하며, 이는 즉 피니언과 톱니 링 기어 사이의 순간 최대 각 간격보다 크다는 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 토션 탄성 장치는 프리휠 혹은 원추형 클러치 장치 등의 자동분리 가능한 토크 전달 장치와 피니언 사이에 놓여진다.

상기 토션 탄성 장치는 동축상으로 출력 샤프트를 둘러싸고 있는 나선형 스프링을 포함하고 있으며, 상기 스프링은 프리휠 혹은 원추형 클러치의 하우징 및 피니언의 원통형 연장부 사이에 걸려 있다.

상기 토션 탄성 장치는 스타터 전기모터의 샤프트와 직접 연결되지 않는다.

상기 바람직한 실시예는 최소한의 부품 수를 포함하며, 또한 프리휠 혹은 원추형 클러치 장치용 트랙이 필요없도록 피니언을 단순화 시킬 수 있기 때문에 그 형태가 단순하며, 신뢰성과 경제성을 나타낸다. 캐리어 또한 단순화되어지는데, 왜냐하면 자동분리가 가능한 토크 전달 장치의 내부 마찰면 혹은 트랙이 캐리어와 연계되어 있고, 그 결과 상기 토크 전달 장치에 결합되어 있는 하우징이 캐리어 및 피니언과 구분되며, 또한 하우징의 제작이 단순화되기 때문이다.

또한 상기 바람직한 실시예를 통해 나선형 스프링의 내부 직경을 더욱 감소시킬 수 있다. 그래서 상기 스프링은 최대 한도의 에너지를 축적할 수 있다.

게다가, 토션 탄성 장치를 피니언과 토션 장치 사이에 놓여지는 자동분리 가능한 토크 전달 장치의 뒤쪽에 장착하는 실시예에 비해 반응속도가 훨씬 더 빠르다. 사실상 벤딕스의 자동분리 가능한 토크 전달 장치와 피니언 사이에 탄력성 토션 장치를 위치시키면서 관성을 축소시키게 되는 것이다.

아울러 이는 프리휠 혹은 원추형 클러치를 갖춘 자동분리 가능한 토크 전달 장치의 벤딕스를 쉽게 장착하게 해준다.

본 발명의 한 가지 특성에 따르면, 나선형 스프링은 피니언에 연계되어 있는폐쇄 디스크를 통해 단순하고, 확실하고, 경제적인 방법으로 하우징의 컴파트먼트에 수용된다.

또 다른 특징들이 단독 혹은 상호 보충적으로 결합될 수 있다:

- 폐쇄 디스크는 하우징의 블랭크 부분 내에 위치하는 돌출 섹터를 포함하고 있으며, 상기 블랭크 부분의 각 너비는 상기 섹터 각보다 더 크게 나타난다. 이는 하우징 대비 디스크의 각 간격이 상기 두 각 간에 나타나는 차이에 상응하도록 만들기 위해서이다.

- 스타터가 정지 위치에 놓였을 때, 피니언이 하우징에 대해서 소정을 각 위치를 나타낼 수 있도록 상기 스프링에 초기 응력이 부여된다. 이와 같은 초기 응력의 부여를 통해 하우징의 제어장치 쪽으로 디스크의 섹터가 다시 복귀되려는 경향이 나타나게 된다.

- 하우징에는 프리휠 롤러 혹은 원추형 클러치의 원뿔형 표면을 놓는 두 번째 컴파트먼트가 구비된다.

- 벤딕스의 병진운동 및 회전운동이 가능하도록 하우징은 자동윤활 이음고리를 매개로 하여 출력 샤프트 상에 센터링되고, 가이드된다.

본 발명의 또 다른 장점과 특성들이 도면을 참조한 하기의 비한정적 일 실시예를 통해서 더욱 상세히 기술될 것이다.

도 2 내지 도 8을 참조하여, 벤딕스(10)는 피니언(12) 및 프리휠 유형의 자동분리 가능한 토크 전달장치(14)를 포함한다. 토크 전달장치는 캐리어(16) 및 롤러(19)를 놓기 위한 부분을 한정하는 환형의 하우징(17)을 구비한다.

캐리어(16)에는, 상기한 바와 같이, 나선형 홈(16a)이 형성되고, 이 홈은 스타터 전기모터에 의해 회전 연동되는 출력 샤프트(18)에 형성되어 있는 대응 홈(16b)과 맞물려 작용한다.

출력 샤프트(18)는, 일 실시예에서는 전기모터의 출력 샤프트에 붙어 있으며, 다른 변형 실시예에서는 전기모터의 출력 샤프트와 구분되어 있다. 예를 들어,유성 기어장치를 갖춘 감속장치가 상기 두 샤프트 사이에 놓여진다.

홈(16a,16b)의 구조는 벤딕스(10)의 축방향 이동 및 회전연결을 가능하게 하는 구조이다. 그리고 출력 샤프트(18) 상에서 프리휠(14)의 원통형 트랙(22)을 중심에 배치하기 위해서 캐리어(16) 내에 구멍(20)이 형성된다. 홈(16a)은 트랙(22)을 축 방향의 뒤쪽으로, 즉 피니언(12) 반대 방향으로 연장시켜주는 연동 실린더통(도시되지 않음)에 포함된다. 상기 트랙은 캐리어의 외부 둘레에 국부적으로 형성되는 돌출부로 형성된다.

하우징(17)의 외부 둘레에는 캠을 구성하는 경사면의 형성을 위해 홈이 형성된다. 이 경사면은, 잘 알려져 있듯이, 출력 샤프트(18)가 한쪽 방향으로 회전할 때는 롤러(19)를 고정시키고, 반대 방향으로 회전할 때는 롤러(19)를 놓아준다. 상기 하우징은 관련 병진운동 및 회전운동을 하게 해주는 자동윤활 이음고리(26)를 매개로 하여 출력 샤프트(18)에 센터링되고, 가이드된다. 하우징(17)은 또한 잘 알려진 대로 롤러를 트랙(22) 및 경사면(24) 사이에 고정시킬 수 있도록 롤러 상에서 작동하는 압축 스프링을 위한 지지부를 포함한다. 좀 더 상세한 정보는 1995년 출간된 "Electrische Systeme im Kraftfahrzeug" (Vogel Fachbuch XP 002220045)의 323 페이지를 참조하면 될 것이다.

본 발명에 따른 토션 탄성 장치(28)는 자동분리 가능한 토크 전달장치에 대해 축방향으로 떨어져 벤딕스 내부에 장착된다. 이 장치는 자동차 히트엔진의 압축과정 동안에는 에너지를 저장하고, 히트엔진의 감압과정 동안에는 이 에너지를 다시 배출한다.

상기 장치(28)는 피니언 혹은 캐리어에 속하는 부분과 하우징(17) 사이에 걸리는 나선형 스프링으로 되는 것이 좋다. 상기 스프링은 하우징(17)의 컴파트먼트 내에 놓여진다.

상기 장치(28)는 도시된 실시예에서 피니언(12)과 프리휠(14) 사이에 배열된다. 하우징(17)은 실린더통(30)에 의해 왼쪽 측면으로 연장되며, 상기 통은 토션 탄성 장치(28)를 구성하는 나선형 스프링(32)을 수용하는 컴파트먼트(31)를 한정한다.

나선형 스프링(32)의 외부 나선 단부에는 하나의 홈(34)이 형성되며, 이를 통해 하우징(17)의 실린더통에 놓여지는 플랜지(36)와 회전 연결된다. 회전의 정지는 스프링(32)의 압축방향 단방향으로 실현되어야 한다. 도 3 내지 도 6에 도시되어 있듯이, 홈(34)은 사각형 섹터로 형성되어 있으며, 그 내부에 실린더통(30)의 플랜지(36) 단부가 위치된다. 물론 상호 결합 시 암.수 부위가 반대로될 수도 있다.

스프링(32)을 하우징(17)에 결합하는 방법으로는 리벳접합, 용접접합, 혹은 고정용 매개부품의 이용 등 또는 다른 고정 시스템이 이용될 수도 있다.

스프링의 다른 내부 나선 단부에는 스프링(32)의 압축 회전 방향으로 고정하게끔 해주는 돌기(38)가 형성되어 있다.

상기 돌기(38)는 스프링(32)을 구성하는 리본의 내부쪽으로 행해지는 방사상의 벤딩을 통해 형성된다. 이처럼 꺽인 단부는 피니언(12)의 연장부(40) 내에 형성되는 구멍(33)에 놓여진다.

폐쇄 디스크(42)가 컴파트먼트(31) 내에 나선형 스프링(32)을 넣을 수 있도록 실린더통(30)과 상기 연장부(40) 사이에 끼워진다. 상기 디스크(42)는 용접, 리벳접합 혹은 기존에 알려진 모든 다른 고정 수단을 통해 피니언(12) 상에 고정된다.

도 3,4,7 및 8에 도시되어 있듯이, 그 두께가 e1으로 표시된 디스크(42)의 외부는 실린더통(30)의 외부 직경(D2)과 거의 동등한 직경(D1)을 가지고 있다. 두 개의 순환 홈(44)으로 인해 국부적으로 외부 직경이 실린더통(30)의 내부 직경(D4)보다 작은 크기(D3)를 나타내게 된다(도 3 참조). 그 결과 직경상으로 대립된 채 각 A를 나타내는 두 개의 돌출 섹터(46)가 형성된다. 각 섹터는 방사상의 두 면(54,50)에 의해 한정된다 (도 7 참조).

실린더통(30)의 단부는 디스크(42)의 섹터(46)를 수용하는 블랭크 부분(48)을 포함하고 있다. 각각의 블랭크 부분(48)은 통(30)의 방사상의 두 면(52, 56)에 의해 한정되며, 디스크(42)의 두께 e1 보다 약간 크기가 큰 깊이 e2와 각 너비 B > A를 나타낸다. 그러므로 디스크(42)는 하우징(17)에 대해 각 간격 d=B-A를 가질 수 있다. 한쪽 섹터(46)의 두 면(50,54)은 각각 하우징(17)의 실린더통(30)의 두 면(52,56)과 접촉하게 된다.

초기 응력이 부여된 스프링(32)은 디스크(42)의 한 면(50)을 하우징(17)의 한 면(52)에 맞닿게 해주는 토크 C₀를 발생시킨다. 그 결과 스타터가 정지 위치에 있을 때 피니언(12)은 하우징(17)에 대해 각을 이루면서 위치된다.

변형 가능한 재질로 된 튜브가 덮개(55)를 구성한다(도 2 참조). 튜브는 벤딕스(10)의 모든 구성성분들을 포함하면서 하우징(17)을 폐쇄시키는 두 개의 접힌 단부를 포함한다. 상기 덮개는 그 내부 둘레가 실린더통(30)의 외부 둘레를 포함하는 하우징(17)의 원통형 외부 둘레와 접촉한다. 덮개(55)는 하나의 접힌 단부를 포함하며, 상기 단부는 프리휠(14)을 폐쇄시키는 역할 및 상기된 레버 따위의 제어장치 지지체 역할을 수행하는 디스크(142) 유지수단으로 사용된다.

도 9는 하우징(17)에 대한 피니언(12)의 상대적 위치(PA)에 따라서 나선형 스프링(32)을 통해 생성되는 토크를 도시하고 있다. 스타터에 의해 생성된 토크 C가 C_m값을 통과하자마자, 스프링(32)은 압축되기 시작하며, 피니언(12)은 각도가 점점 증가하며 하우징(17)에 대해 회전하기 시작한다. 압축과정에서의 최대 토크가 C_M값에 도달하면, 피니언(12)은 하우징(17)에 대한 이동(A_max)을 하게 된다.

감압 시에는, 스프링(32)이 피니언(12)의 속도를 가속시키면서 에너지를 방출한다. 이때 피니언은 스타터 전기모터에 대해 아주 약한 관성력을 나타낸다. 차후 압축과정 초기 단계에서, 스프링에 의해 생성된 토크 C_m에 상응하는 각도 A_m에 이르기까지 스프링(32)이 연장된다. 피니언(12)에 부여된 에너지는 사다리꼴 형상의 영역 PQRS를 통해 도식적으로 표현되어 있다.

상기 사실에 입각하여, 피니언(12)은 연소엔진의 톱니 링 기어과 항구적으로 맞닿아 있다. 디스크(42) 지지면(50)에 가해지는 충격을 피하기 위해 A_m값은 각각의 감압과정 말미에 0 보다 높은 값을 나타내어야 한다.

스타터의 정상적인 기능 조건으로서, d는 A_m보다 높은 값을 나타내어야 한다. 이는 하우징(17)의 한 면(56)에 맞닿는 면(54)에 큰 충격이 가해지는 것을 막기 위해서이다.

스타트 과정 말미에, 스프링(32)은 자신의 정지위치로 되돌아 오며, 이 때 디스크(42)의 면(50)은 하우징(17)과 맞닿게 된다. 스타트 마지막 단계에서 발생하는 소음을 줄이기 위해서 하나의 탄성 요소가 두 개의 지지면 사이에 놓여질 수 있다. 스프링(32)이 정지위치로 되돌아오자마자 곧, 프리휠(14)은 히트모터에 의해 연동되는 피니언(12)과 스타터의 샤프트(18)가 상이한 속도를 가지도록 작동하기 시작한다.

물론, 본 발명이 상기된 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 트랙(22) 및 경사면(24)이 하나의 변이형, 즉 예를 들어, 프랑스특허 FR A 2 772 433 혹은 FR A 2 827 915에 기술된 것과 같은 원뿔형의 마찰면을 지닌 원추형 클러치를 형성하도록 원뿔형태로 실시될 수 있다. 이 경우, 롤러 및 롤러에 결합되는 압축스프링은 생략될 수 있으며, 캐리어는 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 이 경우, 캐리어는 프랑스특허 FR A 2 827 915의 도 3에 도시된 캐리어 형태를 가지는 것이 좋으며, 벤딕스의 제어장치는 이 캐리어에 결합된다. 원뿔형 대응 마찰면이 부가될 수도 있다.

상기된 사항에 입각하여, 일 실시예에서는, 실린더통(30)과 원뿔형의 벽이하우징(17)의 외부 주변부에 형성되어 있으며, 상기 원뿔형 벽은 자신의 내부 주변부에서 원추형 클러치의 원뿔형 마찰면들 중 한 면을 포함하고 있다. 예를 들어, 프랑스특허 FR A 2 827 915의 도 8을 고려해 볼 경우, 본 발명에 따른 스프링(32)은 하우징 및 피니언의 연장부(40) 사이에서 작용하기 때문에, 상기 도 8에 나타난 벽과 본 발명에 따른 도 2에 나타난 실린더통(30)에 의해 한정되는 공간 내에 장착될 것이다.

또한 하우징(17)은 도 2의 대칭 축에 대해 횡단 방향으로 놓여진 환형의 벽(117)을 포함하고 있다. 돌출부가 형성된 케이싱(26) 상에서 하우징의 중심을 잡기 위해 상기 벽(117)의 중심부에는 구멍이 형성되어 있다. 상기 케이싱(26)은 벽(117)에 대해 축 방향 돌출되어 놓여져 있다. 따라서 캐리어가 상기 벽과 접촉될 수 있다. 상기 벽(117) 중앙 구멍의 가장자리는 케이싱의 돌출부와 접촉될 수 있도록 돌출되어 있다(도 2 참조). 상기 벽(117)은 양쪽으로 두 개의 공간을 한정한다. 두 공간 중의 하나는 스프링(32)을 위한 것이고, 나머지 하나는 프리휠 혹은 원추형 클러치를 위한 것이다.

두 공간 중 스프링(32) 공간은 표준 유형일 수 있으며, 나머지 공간은 그 실시예(프리휠 혹은 원추형 클러치)에 따라 변할 수 있다.

도 2의 캐리어(16) 및 피니언(12)은 상기 벽(117)이 캐리어 및 피니언과 구분되기 때문에 단순한 형태를 취한다.

모든 경우에 있어서, 피니언(12)은 원통형 연장부(40)와 함께 토션 탄성 장치가 프리휠 혹은 원추형 클러치 유형의 자동분리 가능한 토크 전달 장치와 피니언사이에 개입되기 때문에 소결재 혹은 다른 적당한 재료로 제작될 수 있다.

물론 다른 변이형으로, 피니언(12)이 연장부(40)가 속하는 실린더통 상에 덧붙여지는 소결재로 제작될 수도 있다.

Claims (9)

1. 자동차 연소엔진 플라이휠의 톱니 링 기어 연동을 위한 벤딕스(10) 및 출력 샤프트(18)를 장착한 자동차용 전기 스타터에 있어서, 상기 벤딕스는:

   - 링 기어와 분리되는 정지위치 및 링 기어와 맞물리는 작동위치 사이를 회전식 출력 샤프트(18) 상에서 축방향으로 슬라이딩할 수 있는 피니언(12)과,

   - 프리휠 장치 또는 원추형 클러치 등의 자동분리 가능한 토크 전달장치(14)를 포함하고,

   상기 벤딕스(10)는 히트엔진의 압축 과정에서는 에너지를 저장하고, 감압 과정에서는 저장된 에너지를 재배출하기 위한 토션 탄성 장치(28)를 구비하며, 상기 토션 탄성 장치(28)는 자동분리 가능한 토크 전달장치(14)에 대해 축방향으로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토션 탄성 장치(28)는, 자동분리 가능한 토크 전달 장치(14)에 속하는 하우징(17)의 첫번째 환형 컴파트먼트(31) 내에 놓여지는 나선형 스프링(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 토션 탄성 장치(28)는 피니언(12)과 자동분리 가능한 토크 전달 장치(14) 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 토션 탄성 장치(28)는 자동분리 가능한 토크 전달 장치(14)에 속하는 하우징(17)의 첫번째 환형 컴파트먼트(31) 내에 놓이는 나선형 스프링(32)을 포함하고, 상기 나선형 스프링(32)은 출력 샤프트(18)를 동축상으로 둘러싸면서 하우징(17)과 피니언(12)의 원통형 연장부(40) 사이에 걸려있는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 나선형 스프링(32)은 피니언(12)에 연계되어 있는 폐쇄 디스크(42)를 통해 하우징(17)의 컴파트먼트(31)에 수용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 폐쇄 디스크(42)는 소정의 각도 (A)를 나타내는 적어도 하나의 돌출 섹터(46)를 포함하고, 하우징(17)의 블랭크 부분(48) 내에 위치하며, 상기 블랭크 부분은 상기 각도 (A)보다 큰 각 너비 (B)를 가지고 있어 하우징(17)에 대한 상기 디스크(42)의 각도 이동이 두 각 A와 B 사이의 차이에 대응하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스프링(32)은, 스타터가 정지 위치에 있을 때, 하우징(17)에 대한 피니언(12)의 소정의 각 위치를 얻기 위하여 하우징(17)의 제어장치에 대하여 디스크(42)의 섹터(46)를 복귀시키는 모멘트를 부여할 수 있도록 초기 응력을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
8. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 하우징(17)은 프리휠의 롤러(19) 하우징으로 사용되는 두번째 컴파트먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 하우징(17)은 벤딕스(10)의 병진운동 및 회전운동이 가능하도록 자동윤활 이음고리(26)를 매개로 하여 출력 샤프트(18)에 센터링되고, 가이드되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 스타터.