KR910003025B1

KR910003025B1 - 엔진의 시동겸 충전장치

Info

Publication number: KR910003025B1
Application number: KR1019880701154A
Authority: KR
Inventors: 무라 유따까 기따
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1991-05-15
Also published as: KR890700954A; JPS63195382A; US4898038A; WO1988006370A1

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

엔진의 시동겸 충전장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 종래의 시동겸 충전장치의 단면도면.

제2도는 본 발명의 한 실시예에 의한 엔진의 시동겸 충전장치를 도시하는 단면도면이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 엔진을 시동하는 시동 전동기와 그 엔진으로 구동되어서 축전지로 충전하는 충전 발전기를 일체화한 엔진의 시동겸 충전장치에 관한 것이다.

[배경기술]

시동 전동기와 충전 발전기를 일체화한 엔진의 시동겸 충전장치는 종래부터 제안되고 있으며, 예컨대, 특공소 61-54949호 공보가 있다.

제1도는 특공소 61-54949호 공보에 도시된 종래 엔진의 시동겸 충전장치의 단면도면이다. 제1도에 있어서 시동겸 충전장치 본체(1)는 회전계자극(2a), (2b), 계자 코일(3), 전기자 철심(4), 전기자 코일(5), 크랭크각 검출기(6)를 주요소로서 구성되어 있다.

회전계자극(2a), (2b)은 강자성체로 한쌍의 빗살형 계자극으로 되어 있으며, 그것들의 자극부가 원주방향으로 교호로 위치하도록 비자성체인 링(7)을 거쳐서 일체로 결합되어 있다. 또 계자극(2a)은 플라이휠 및 후술하는 클러치의 단단체를 겸하고 있으며 기관의 크랭크축(8)에 감합하며 볼트(9)로 크랭크축(8)의 축단에 고정되어 있다. (10)은 계자극(2a)의 측부에 형성되며, 크랭크 각도 검출기(6)와 조합되어서 크랭크 각도의 검출에 쓰이는 절결이며 계자극(2a)가 가지는 자극수와 동수만큼 원주상 등간격으로 설치되어 있다. 또, 그 절결(10)의 원주방향의 폭은 360°를 절결수로 나눈 값의 절반정도의 각도로 되고 있다.

계자코일(3)은 계자극(2a), (2b)을 여자하기 위한 것이며, 계자 철심(11)에 장치되어 있다. 이 계자 철심(11)은 도시하지 않는 볼트로 리어플레이트(12)에 장치 고정되고 있으며 계자극(2a)과는 축방향으로 약간의 공극(a)를 거쳐서 대향하며, 계자극(2a)와는 축방향으로 약간의 공극(b)을 거쳐서 대향하고, 계자극(2b)과는 지름방향으로 약간의 공극(b)을 거쳐서 대향하고 있다.

전기자 철심(4)은 규소강판을 적층해서 형성되며 그 내주부에는 전기자 코일(5)은 통상의 무정류자 전동기와 마찬가지로 3상의 분포권으로 되어 있다. 전기자 철심(4)은 고정틀(13)에 대해서 위치되어서 고정되며, 또, 고정틀(13)은 도시하지 않은 기관본체에 장치된 리어플레이트(12)에 대하여 볼트(14)에 의해 고정되어 있다. 또한, (15)는 전기자 철심(4)은 고정틀(13)에 대해서 축방향에 고정되기 때문에 스페이서(16)는 용수철 링이다.

크랭크 각도 검출기(6)는 도시하지 않은 전기자 전류 절환회로를 작동시키는 신호원으로 되는 것이며, 발진식 근접 스위치가 쓰이고 있다. 이 근접 스위치는 계자극(2a)의 절결(10)이 설치된 원주선상에 그 검출단이 대항하도록 리어플레이트(12)에 장치되어 있으며, 계자극(2a)의 절결부와 비절결부에서의 인덕턴스변화로 발진조건이 변화되며 크랭크 각도(계자극 위치)에 대응하는 "1" 또는 "0"의 2값 신호가 출력된다. 전기자 코일(5)을 3상으로 했을 경우, 크랭크 각도 검출기(6)는 3개 설치된다.

또 (17)은 크랭크축(8)과 변속기 구동축(18)과 새의 동력의 전달을 단속하는 클러치이며 클러치 디스크(19), 플레셔 플레이트(20), 다이어프램 스프링(접시 용수철)(21), 와이어 링(22), (23), 클러치 커버(24)로부터 되는 다이어프램 스프링·클러치가 쓰이고 있으며, 클러치 커버(24)는 볼트(25)로 계자극(2a)에 장치되어 있다. 이 같은 클러치(17)는 주지와 같이 클러치 폐달(도시하지 않음)이 작동되어 있지 않을 경우엔 다이어프램 스프링(21)의 장력이 지렛대 작용으로 프레셔 플레이트(20)을 거쳐서 변속기 구동축(18)상에 장치된 클러치 디스크에 가해지고 이 클러치 디스크(19)를 계자극(2a)의 측면에 눌러서 클러치를 접속상태로 한다.

클러치 폐달을 작동하면 도시하지 않은 슬리브가 축방향으로 습동되어서 다이어프램 스프링(21)의 중앙부를 화살표(C) 방향으로 누른다. 이 때문에 다이어프램 스프링(21)은 와이어 링(22), (23)을 지점으로 하여 반전하며, 클러치 디스크(19)로의 가압력이 해제되어서 클러치는 절단상태로 되며, 크랭크축(8)과 변속기 구동축(18)과 새의 동력전달이 중단된다.

다음에 상기 구성의 시동겸 충전장치의 동작에 대해서 설명한다. 이제, 엔진이 정지되어 있는 상태로 도시하지 않은 키스위치를 스타트 위치로 하면, 계자 코일(3) 및 (2b)에 토오크가 발생되며 직결된 크랭크축(8)을 회전시킨다. 계자극(2a), (2b)이 회전되기 시작하면 크랭크 각도 검출기(6)가 계자극 위치를 검출하고 전기자 코일(5)이 만드는 회전자계의 속도가 계자극의 회전속도와 동일해지도록 전기자 코일(5)로의 전류를 전기자 전류 절환회로가 절환되므로 이 같은 정귀환 작용으로 기동 토오크를 얻어, 엔진을 시동시킨다.

엔진이 시동되면 계자극의 회전속도는 다시 상승되며, 따라서 전기자 코일(5)이 발생하는 역전력이 크게되며 불필요한 시동전류는 흐르지 않는다.

또, 엔진시동 후, 키스위치를 이그니션 위치로 하면 시동겸 충전장치 본체(1)는 교류동기 발전기로서 작동하며 발전을 행한다. 그 발생전력은 도시하지 않은 정류기에 의해 직류로 변환되어 축전지 및 차량내의 전장품에 공급된다.

종래의 엔진의 시동겸 충전장치는 상기와 같이 계자극(2a)이 기관의 플라이휠을 겸하고 있으므로 회전하는 계자극(2a), (2b)에 가하는 원심력을 지지하기 위해 필요한 자로를 형성하는 이상으로 그 두께를 갖게하지 않으면 안된다. 따라서 중량이 필요 이상으로 과대해지는 문제가 있었다.

또 계자극(2a), (2b)는 자로를 구성하므로 투자율이 높은 예컨대 S10C와 같은 재질의 것을 쓸 필요가 있는데 이 같은 재질은 내마모성이 낮고 따라서, 클러치 디스크(19)가 접촉하는 클러치 플레이트로서의 기능이 낮아 부적당한 것이었다.

또한 클러치(17)의 개폐에 의한 마찰열에 계자극(2a)의 온도가 상승되어 동작특성의 저하가 생기는 문제가 있었다.

또, 종래의 고정계자는 도면으로 도시하듯이 복잡한 형상의 계자 철심(11)에 계자 코일(3)을 권장하고 있으므로 이 계자 코일(3)의 고정도 곤란하다는 등 제조 및 조립성이 나쁘다는 문제가 있었다.

[발명의 개시]

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 이뤄진 것이며 클러치로서의 기능과 계자극으로서의 기능을 훼손하는 일이 없고, 또한 고정계자가 소형 경량화되어 부품원가 및 조립원가를 저감할 수 있는 엔진의 시동겸 충전장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관계하는 엔진의 시동겸 충전장치는 기관의 크랭크축에 클러치 플레이트를 장치하고 이 클러치 플레이트에 회전계자극을 고정하고 계자 코일을 협지하는 한쌍의 계자 철심의 외주부와 상기 회전계자극의 내주부와 새에 자기공극을 설치한 것이다.

본 발명에 있어선 클러치 플레이트와 회전계자극이 별체이므로 클러치 플레이트에는 클러치로서의 기능에 적합한 재질을 선택하고 회전계자극은 자기특성이 우수한 재질을 선택함으로서 클러치의 신뢰성을 향상하고 회전계자극의 열영향을 방지한다. 또 계자 코일을 한쌍의 계자 철심으로 협지하고 자기공극을 계자 철심의 외주부에 설치되므로서 회전계자극과의 대향 표면적이 크며 공극부에서의 자로 저항이 감소된다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명의 한 실시예를 도면에 대해서 설명한다.

제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 엔진의 시동겸 충전장치를 도시하는 단면이다. 도면중 (26)은 시동겸 충전장치 본체이며 이 시동겸 충전장치 본체(26)는 회전계자극(27a), (27b), 계자 철심(28a), (28b), 계자 코일(29), 전기자 철심(4), 전기자 코일(5) 및 상기 제1도에선 도시 생략한 크랭크축(8)에 대해 볼트(9)에 의해 장치된 클러치 플레이트로 내마모성이 높은 부재로 형성되고 있으며, 이 클러치 플레이트(30)에 회전계자극(27a), (27b)이 클러치 커버(24)와 더불어 볼트(25)로 고정되어 있다.

계자 철심(28a), (28b)은 한쌍으로 되어 있으며, 이 한쌍의 계자 철심(28a), (28b)으로 계자 코일(29)로 협지하도록 구성되어 있다. 또, 자기공극(d)이 한쌍의 계자 철심(28a), (28b) 외주부와 회전계자극(27a), (27b)의 내주면과 새에 형성되어 있다.

또한 (31)은 계자 철심(28b)을 고정틀인 브래킷(13)에 고정하기 위한 볼트(32)는 한쌍의 계자 철심(28a) 및 (28b)를 고정하기 위한 볼트, (33)은 브래킷(13)을 기관 본체(34)에 장치하기 위한 볼트이다. 다른 각 구성은 제2도의 종래장치와 마찬가지이므로 대응하는 부분에 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이 같이 구성된 엔진의 시동 충전장치는 회전계자극(27a), (27b)으로부터 클러치 플레이트로서의 기능을 분리하며, 새로히 내마모성이 높은 재료로 되는 클러치 플레이트(30)를 설치했으므로 클러치(17)에 대해서 최적합한 부재를 선택할 수 있다. 또, 회전계자극(27a), (27b)의 두께를 자로로서 필요한 두께까지 얇게하고 게다가 형상을 단순화할 수 있다.

이 때문에, 계자 코일(29)를 한쌍의 계자 철심(28a), (28b)으로 협지하고 고정계자를 소형 경량화할 수 있다. 또, 회전계자극(27a), (27b)이 클러치 플레이트(30)와 별체이므로 클러치(17)의 동작에 의한 회전계자극(27a), (27b)의 온도상승을 방지하며, 그 자기특성의 저하를 피할 수 있다.

또한, 브러시레스 구조에 있어서의 계자 철심(28a), (28b)과 회전계자극(27a), (27b)간의 2개소의 공극(d)을 계자 철심(28a), (28b)의 외주부에 설치했으므로 공극부에 있어서의 계자 철심(28a), (28b)과 회전계자극(27a), (27b)의 대향 표면적을 크게 잡을 수 있으며, 따라서, 이 공극부에서의 자로저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 기관의 시동, 충전 및 클러치(17)의 동작은 종래 장치와 마찬가지 임으로 여기에서의 설명은 생략한다.

Claims

기관의 크랭크축과 일체로 회전하는 회전계자극 및 계자 철심에 권장된 계자 코일과 전기자 철심에 권장된 전기자 코일로 되는 시동겸 충전장치 본체를 가지는 엔진의 시동겸 충전장치에 있어서, 전기 크랭크축에 클러치 플레이트를 장치하고 이 클러치 플레이트에 전기 회전자극을 고정하고 전기계자 코일을 협지하는 1쌍의 계자 철심의 외주부와 전기 회전계자극의 내주부와 새에 자기공극을 설치한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
제1항에 있어서, 클러치 플레이트는 내마모성이 높은 부재로 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
제1항에 있어서, 1쌍의 계자 철심은 대향면에 계자 코일을 수납하는 단면 ㄷ자형인 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
제1항에 있어서, 1쌍의 계자 철심은 전기자 철심과 더불어 브래킷에 고정하고, 이 브래킷을 기관본체에 장치한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
제1항에 있어서, 클러치 플레이트의 한쪽면에 회전계자극을 타면에 클러치 커버를 배설하고, 이것들 3자를 공통 볼트로 일체적으로 조립부착 고정한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
기관의 크랭크축과 일체로 회전하는 회전계자극과 이 회전계자극을 여자하는 계자 코일과 기관 본체에 장치된 브래킷에 고정된 전기자 철심 및 이것에 권회된 전기자 코일로 되는 시동겸 충전장치 본체를 가지며, 전기 전기자 코일이 전기 회전계자극의 자계에 대해서 일정의 위상차를 가지는 회전자계를 형성하도록 전기 전기자 코일에 흐르는 전류의 방향을 절환해서 전기 시동겸 충전장치 본체를 시동 전동기로서 작동시키고 또한 기관 시동 후는 전기 전기자 코일에 발생하는 전압으로 충전을 행하는 엔진의 시동겸 충전장치에 있어서, 전기 크랭크축에 이 크랭크축의 회전 전달을 단속하는 클러치 디스크가 접촉하는 클러치 플레이트에 장치하고 이 클러치 플레이트에 전기 회전계자극을 고정하고, 전기계자 코일을 협지하는 1쌍의 계자 철심의 외주부와 전기 회전계자극의 내주부와 새에 자기공극을 설치한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
제6항에 있어서, 회전계자극의 회전 각도를 검출하고 이 검출신호에 따라서, 전기자 코일에 흐르는 전류의 방향을 절환하는 크랭크 각도 검출기를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.