KR20060018003A - 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로 - Google Patents

저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로 Download PDF

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KR20060018003A
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Abstract

본 발명은 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로에 관한 것으로, 스타터 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리와, 상기 배터리의 전원 공급을 온/오프 제어하는 키 스위치와, 영구자석, P코일, H코일, 이동접점으로 이루어져 상기 스타터 모터를 구동시키는 솔레노이드를 포함하여 이루어지는 스타터 모터의 구동회로에 있어서, 상기 솔레노이드 내부에 접지된 B1단자와 스타터 모터의 M단자와 연결된 M1단자가 각각 구비되어 있고, 상기 B1단자 또는 M1단자에 저항을 접속하여, 상기 키 스위치 오프시 솔레노이드의 이동접점이 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터의 회전자로 인해 유기되는 유기전류중 솔레노이드내 P코일 및 H코일로 흐르는 유기전류보다 많은 유기전류를 짧은 시간에 상기 저항을 거쳐 접지로 흐르게 하는 것을 특징으로 하며, 솔레노이드 내부에 별도로 구비된 두 개의 단자에 솔레노이드내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로저항보다 낮은 저항을 접속하여, 키 스위치 오프시 유기전류가 상기 저항을 거쳐 접지로 흐르게 함으로써 스타터 모터내 회전자의 정지 시간을 자유롭게 조절 가능해짐에 따라 정지 노이즈를 최대한 줄일 수 있게 되고, 상기 저항을 통해 유기전류의 통전 시간이 짧아져 스타터 모터의 전체 회전시간도 짧아짐에 따라 스타터 모터내 브러쉬와 축수부의 내구 수명 역시 연장되게 되는 효과가 있다.

Description

저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로{STOPPING NOISE DECREASE CIRCUIT OF STARTER MOTOR USING RESISTOR}
도 1은 종래 스타터 모터의 구동회로를 보인 도면.
도 2는 종래 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로를 보인 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 타 실시예에 따른 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스타터 모터의 정지 시간 데이터를 보인 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 솔레노이드 2 : 스타터 모터
3 : 이동접점 BAT : 배터리
SW : 키 스위치 R : 저항
본 발명은 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로에 관한 것으로, 특히 솔레노이드(Solenoid) 내부에 별도로 구비된 두 개의 단자에 저항을 접속하여, 키 스위치(Key Switch) 오프(Off)시 상기 두 개의 단자가 이동접점을 통해 연결된 후 스타터 모터의 회전자로 인해 유기되는 유기전류가 상기 저항을 거쳐 접지(Earth)로 흐르게 함으로써 스타터 모터내 회전자의 정지 시간을 자유롭게 조절하여 정지 노이즈를 최대한 줄일 수 있도록 한 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로에 관한 것이다.
종래 스타터 모터의 구동회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 솔레노이드 (1), 엔진 시동을 위한 직류 스타터 모터(2), 배터리(BAT), 키 스위치(SW)로 이루어지며, 이와 같은 구성에 있어서 상기 키 스위치(SW)의 온으로 배터리(BAT)의 전원이 솔레노이드(1)에 공급되면 솔레노이드(1)내 영구자석에 감긴 P코일 및 H코일에 의한 자력발생으로 솔레노이드(1)의 이동접점(3)이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자에 연결되어 전원 공급과 동시에 스타터 모터(2)를 구동시키게 된다.
이후, 키 스위치(SW)의 오프로 스타터 모터(2)의 구동을 정지시키게 되면, 솔레노이드(1)의 이동접점(3)이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자로부터 떨어지고, 스타터 모터(2) 내부 회전자의 회전으로 유기되는 유기전압에 의한 유기전류는 스타터 모터(2), 솔레노이드(1)내 P코일, H코일, 접지의 폐회로를 통해 흘러 회전자가 일정 시간 회전 후 정지하게 된다.
상기와 같이 종래에는 영구자석형 계자를 사용하는 스타터 모터(2) 내부에서 회전자의 관성에 의한 회전으로 인하여 유기전압이 발생하고, 이 유기전압에 의해 유기전류가 유기되게 된다.
그러나, 종래에는 상기와 같이 스타터 모터(2)의 회전자의 정지 시간이 길어서 즉, 유기전류를 접지로 흘려 보내는 시간이 길어 회전자의 정지 노이즈, 다시 말해 시동중 기계적인 마찰 노이즈(피니언과 링 기어의 마찰음)에 묻혀 드러나지 않던 기계적 전기적 노이즈가 시동 완료 후 고 주파수 성분으로 오랜 시간 발생되고, 뿐만 아니라 전원 오프시에도 계속된 회전자의 회전으로 스타터 모터(2)내 브러쉬(Brush)나 축수부의 내구 수명이 단축되게 되는 문제점이 있었다.
이때, 상기 스타터 모터(2)내 브러쉬나 축수부의 내구 수명을 증대시키기 위해서는 상당한 비용이 소요된다.
이에 따라, 종래에는 한국특허 출원번호 제2002-29876호에서와 같이 스타터 모터의 정지 노이즈를 감소하기 위한 회로를 제시하였다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이 솔레노이드(1) 내부에 접지된 B1단자와 스타터 모터(2)의 M단자와 연결된 M1단자를 별도로 구비하여, 키 스위치(SW)의 오프시 상기 B1단자와 M1단자가 이동접점(3)을 통해 연결되어 스타터 모터(2)내 회전자의 회전에 의한 유기전류를 접지로 최대한 빨리 흐르게 하여 스타터 모터(2)내 회전자의 회전을 즉시 정지시켜 회전자의 정지 노이즈를 줄이도록 하였다.
그러나, 상기와 같은 종래 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로에서는 상기 유기전류가 M단자, M1단자, B1단자에서 별도의 저항없이 한꺼번에 최대한 빨리 바디(Body)로 흘려 스타터 모터(2)의 회전자가 지나치게 짧은 시간에 정지됨에 따라 기존의 정지 노이즈와 상이한 정지 노이즈가 증폭된 이상음이 발생하게 되고, 또한 짧은 시간에 고전류가 순간적으로 흘러 브러쉬의 내구 수명도 단축되게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로의 단점을 보완하고, 정지 노이즈의 감소 효과를 개선하기 위한 것으로서, 그 목적은 솔레노이드 내부에 별도로 구비된 두 개의 단자에 솔레노이드내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로저항보다 낮은 저항을 접속하여, 키 스위치 오프시 상기 두 개의 단자가 이동접점을 통해 연결된 후 스타터 모터의 회전자로 인해 유기되는 유기전류가 상기 저항을 거쳐 접지로 흐르게 함으로써 스타터 모터내 회전자의 정지 시간을 자유롭게 조절하여 정지 노이즈를 최대한 줄일 수 있도록 한 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로는, 스타터 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리와, 상기 배터리의 전원 공급을 온/오프 제어하는 키 스위치와, 영구자석, P코일, H코일, 이동접점으로 이루어져 상기 스타터 모터를 구동시키는 솔레노이드를 포함하여 이루어지는 스타터 모터의 구동회로에 있어서, 상기 솔레노이드 내부에 접지된 B1단자와 스타터 모터의 M단자와 연결된 M1단자가 각각 구비되어 있고, 상기 B1단자 또는 M1단자에 저항을 접속하여, 상기 키 스위치 오프시 솔레노이드의 이동접점이 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터의 회전자로 인해 유기되는 유기전류중 솔레노이드내 P코일 및 H코일로 흐르는 유기전류보다 많은 유기전류를 짧은 시간에 상기 저항을 거쳐 접지로 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로를 보인 도면으로서, 솔레노이드(1) 내부에 별도로 구비된 두 개의 B1 및 M1단자중 B1단자에 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로저항보다 낮은 저항을 접속한 경우이다.
즉, 본 발명에 따른 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로는 스타터 모터(2)의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리(BAT)와, 상기 배터리(BAT)의 전원 공급을 온/오프 제어하는 키 스위치(SW)와, 영구자석, P코일, H코일, 이동접점(3)으로 이루어져 상기 스타터 모터(2)를 구동시키는 솔레노이드(1)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 솔레노이드(1) 내부에는 접지된 B1단자와 스타터 모터(2)의 M단자와 연결된 M1단자가 구비되어 있고, 상기 B1단자에는 임의의 저항값을 갖는 저항(R)이 접속되어 있다.
여기서, 상기 저항(R)은 소자 또는 코일형태로 구현될 수 있으며, 코일형태인 경우 상기 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일의 내경 또는 외경에 감겨 구현될 수 있다.
상기와 같이 구성된 솔레노이드(1)는 상기 키 스위치(SW) 온시 이동접점(3) 이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자에 연결되어 스타터 모터(2)를 구동시키고, 상기 키 스위치(SW) 오프시 이동접점(3)이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자로부터 떨어지는 동시에 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터(2)의 회전자로 인해 유기되는 유기전류가 저항(R)을 거쳐 접지로 흐르게 된다.
이때, 상기 저항(R)은 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로저항보다 낮으므로 병렬회로 구성상 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일보다 저항(R)으로 대부분의 유기전류가 짧은 시간에 흐르게 된다.
도 4는 본 발명의 타 실시예에 따른 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로를 보인 도면으로서, 전체적인 구성은 도 3에 도시된 구성과 동일하며, 상기 M1단자에 임의의 저항값을 갖는 저항(R)이 접속되며, 이 저항(R) 역시 소자 또는 코일형태로 구현될 수 있으며, 코일형태인 경우 상기 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일의 내경 또는 외경에 감겨 구현될 수 있다.
상기와 같이 구성된 솔레노이드(1)는 상기와 마찬가지로 키 스위치(SW) 온시 이동접점(3)이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자에 연결되어 스타터 모터(2)를 구동시키고, 상기 키 스위치(SW) 오프시 이동접점(3)이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자로부터 떨어지는 동시에 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터(2)의 회전자로 인해 유기되는 유기전류, 즉 P코일 및 H코일로 흐르는 유기전류보다 많은 유기전류가 짧은 시간에 저항(R)으로 흐르게 된다.
상기와 같이 본 발명에서는 시동 완료 후 스타터 모터(2)내 회전자의 관성에 의한 회전으로 인하여 발생되는 유기전압(V) 및 이 유기전압(V)에 의해 유기되는 유기전류(I), 이 유기전류(I)가 소모되는 시간(t)에 따른 전체 소모 전기에너지(W=IVt)가 에너지 보존의 법칙에 의해 동일하다고 하는 점을 이용하고 있다.
따라서, 간단한 저항을 통해 유기전류의 흐름 시간, 즉 회전자의 정지 시간을 도 2에 도시된 종래 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로에 비해서는 증가시키고 도 1에 도시된 종래 스타터 모터의 구동회로에 비해서는 감소시켜 줌으로써 스타터 모터의 정지 노이즈를 최대한 제거하고, 브러쉬의 내구 수명이 단축되는 것도 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 구성된 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로에 있어서, 상기 키 스위치(SW)의 온으로 배터리(BAT)의 전원이 솔레노이드(1)에 공급되는 경우에 스타터 모터(2)의 구동 동작은 종래 설명과 동일하다.
즉, 상기 키 스위치(SW)의 온으로 배터리(BAT)의 전원이 솔레노이드(1)에 공급되면 솔레노이드(1)내 영구자석에 감긴 P코일 및 H코일에 의한 자력발생으로 솔레노이드(1)의 이동접점이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자에 연결되어 전원 공급과 동시에 스타터 모터(2)를 구동시키게 된다.
이후, 키 스위치(SW)의 오프로 스타터 모터(2)의 구동을 정지시키게 되면, 솔레노이드(1)의 이동접점이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자로부터 떨어지는 동시에 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터(2) 내부 회전자의 회전으로 유기되는 유기전압에 의한 유기전류가 상기 B1단자에 접속된 저항(R)을 거쳐 접지로 흐르게 된다.
즉, 상기 유기전류는 스타터 모터(2), 솔레노이드(1)내 M1단자, 이동접점(3), B1단자, 저항(R), 접지의 폐회로를 통해 흐르게 되느데, 이때 상기 저항(R)이 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로저항보다 낮으므로 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일로 흐르는 유기전류보다 많은 유기전류가 짧은 시간에 흐르게 된다.
이에 따라, 종래의 스타터 모터(2), 솔레노이드(1)내 P코일, H코일, 접지의 폐회로를 통해 흐르던 때 보다 훨씬 빠른 시간내에 많은 유기전류가 짧은 시간에 흘러 스타터 모터(2)의 회전자가 빨리 정지하게 되고, 이때 상기 저항(R)을 통해 유기전류의 흐름 시간, 즉 회전자의 정지 시간이 지나치게 짧지 않도록 조절 가능해짐에 따라 회전자의 정지 노이즈 또한 운전자가 인식할 수 없을 정도로 상당히 줄어들게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이 M1단자에 저항(R)이 접속된 경우에도, 키 스위치(SW)의 오프로 스타터 모터(2)의 구동을 정지시키게 되면, 솔레노이드(1)의 이동접점이 배터리(BAT)의 B단자와 스타터 모터(2)의 M단자로부터 떨어지는 동시에 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터(2) 내부 회전자의 회전으로 유기되는 유기전압에 의한 유기전류가 상기 M1단자에 접속된 저항(R)을 거쳐 접지로 흐르게 된다.
즉, 솔레노이드(1)내 P코일 및 H코일로 흐르는 유기전류보다 많은 유기전류가 스타터 모터(2), 솔레노이드(1)내 M1단자, 저항(R), 이동접점(3), B1단자, 접지의 폐회로를 통해 짧은 시간에 흐르게 되고, 이에 따라 종래의 스타터 모터(2), 솔레노이드(1)내 P코일, H코일, 접지의 폐회로를 통해 흐르던 때 보다 훨씬 빠른 시간내에 흘러 스타터 모터(2)의 회전자가 빨리 정지하게 되고, 상기와 마찬가지로 상기 저항(R)을 통해 유기전류의 흐름 시간, 즉 회전자의 정지 시간이 지나치게 짧지 않도록 조절 가능해짐에 따라 회전자의 정지 노이즈 또한 운전자가 인식할 수 없을 정도로 상당히 줄어들게 된다.
본 발명에서는 상기 저항(R)의 저항값을 조절하여 스타터 모터(2)내 회전자의 정지 시간을 자유 자재로 조절할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 스타터 모터의 정지 시간 데이터를 보인 그래프로서, 유기전압의 파형을 살펴보면, 스타터 모터(2)내 회전자의 회전수가 줄어들면 유기전압이 줄어드는 것을 알 수 있으며, 이때 키 스위치(SW)를 오프한 시점에서 스타터 모터(2)가 정지한 시점에 걸리는 정지 시간이 종래에는 a와 같이 2초가 걸리는 반면에, 본 발명은 b 또는 c와 같이 1초 또는 0.5초로 저항(R)의 저항값을 조절을 통해 줄어듬을 알 수 있으며, 이에 따라 정지 시간에 발생되는 스타터 모터내 회전자의 정지 노이즈 역시 상당히 감소됨을 확인할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 솔레노이드 내부에 별도로 구비된 두 개의 단자에 솔레노이드내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로저항보다 낮은 저항을 접속하여, 키 스위치 오프시 상기 두 개의 단자가 이동접점을 통해 연결된 후 스타터 모터의 회전자로 인해 유기되는 유기전류가 상기 저항을 거쳐 접지로 흐르게 함으로써 스타터 모터내 회전자의 정지 시간을 자유롭게 적당히 조절 가능해짐에 따라 사용자가 인식할 수 없을 정도로 정지 노이즈를 최대한 줄일 수 있게 되고, 상기 저항을 통해 유기전류의 통전 시간이 짧아져 스타터 모터의 전체 회전시간도 짧아짐에 따라 스타터 모터내 브러쉬와 축수부의 내구 수명 역시 연장되게 되는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 스타터 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리와, 상기 배터리의 전원 공급을 온/오프 제어하는 키 스위치와, 영구자석, P코일, H코일, 이동접점으로 이루어져 상기 스타터 모터를 구동시키는 솔레노이드를 포함하여 이루어지는 스타터 모터의 구동회로에 있어서,
    상기 솔레노이드 내부에 접지된 B1단자와 스타터 모터의 M단자와 연결된 M1단자가 각각 구비되어 있고, 상기 B1단자 또는 M1단자에 저항을 접속하여, 상기 키 스위치 오프시 솔레노이드의 이동접점이 상기 B1단자와 M1단자에 연결되어 스타터 모터의 회전자로 인해 유기되는 유기전류중 솔레노이드내 P코일 및 H코일로 흐르는 유기전류보다 많은 유기전류를 짧은 시간에 상기 저항을 거쳐 접지로 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항이 소자형태인 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항이 코일형태인 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저항이 코일형태인 경우, 상기 솔레노이드내 P코일 및 H코일의 내경 또는 외경에 감겨있는 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항의 저항값이 솔레노이드내 P코일 및 H코일에 의한 직렬회로 저항값보다 낮은 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항이 B1단자와 접지 사이에 접속된 경우, 상기 유기전류가 M1단자, 이동접점, B1단자, 저항, 접지의 폐회로를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항이 M단자와 M1단자 사이에 접속된 경우, 상기 유기전류가 M1단자, 저항, 이동접점, B1단자, 접지의 폐회로를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 저항을 이용한 스타터 모터의 정지 노이즈 감소회로.
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