KR920005071Y1

KR920005071Y1 - 시동전동기

Info

Publication number: KR920005071Y1
Application number: KR2019900002675U
Authority: KR
Inventors: 슈조 이소즈미
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1992-07-27
Also published as: KR900017225U; EP0390587A1; US5162683A; JPH02129164U; JPH0739328Y2

Abstract

내용 없음.

Description

시동전동기

제 1 도는 본 고안의 한 실시예에 관한 시동전동기에 있어서의 전기자를 부분적으로 나타내는 평면도.

제 2 도는 종래의 오버행형(over-hang type)의 시동전동기를 나타내는 단면도.

제 3 도는 제 2 도에 나타난 시동전동기에 있어서 베어링에 걸리는 반력(反力)을 설명하기 위해 필요한 부분만을 나타내는 구성설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 직류전동기 1a : 전기자회전축

1b : 전기자 2 : 출력회전축

3 : 피니언이동통 3a : 피니언부

3b : 미끄럼운동가능지지면 4 : 오버러닝클러치장치

4a : 클러치이너 4b : 클러치아우터

4c : 롤러 5 : 앞쪽겉틀(前部外 Frame)

7 : 헬리컬스플라인 8 : 베어링

본 고안은 시동전동기에 관한 것이고, 좀 더 상세히 설명하면 차량의 기관시동용으로써 사용되는 오버행형의 시동전동기에 관한 것이다.

종래, 차량의 기관시동용으로서 사용되는 오버행형의 시동전동기는 잘 알려져 있다.

일반적으로, 시동전동기에 있어서, 오버행형이라 하는 것은, 제 2 도에 나타나 있는 바와 같이, 기관을 시동하기 위한 회전력을 발생시키는 직류전동기(1)과 이 직류전동기(1)의 전기자 회전축(1a)의 연장축부 즉 출력측(2)에 대해 미끄럼운동이 가능하게 끼워져 장치되고, 앞쪽 끝이 피니언부(3a)를 이루고 뒤쪽 끝은 오버러닝클러치장치(4)의 클러치이너(4a)를 형성한 피니언이동통(3)을 갖추고, 이 출력축(2)가 피니언이동통(3)을 사이에 두고 앞쪽겉틀(5)에 의해 반쳐져 있고, 피니언이동통(3)의 미끄럼운동에 의해 앞쪽의 피니언부(3a)가 앞쪽겉틀(5)에 형성된 개구부(6)으로부터 드나들게 되어 있는 것을 말한다.

이와 같은 시동전동기의 구성을 좀더 상세히 설명하면, 오버러닝클러치장치(4)는 출력회전축(2)에 대해 미끄럼운동이 가능하게 끼워져 장치되고 또 이클러치아우터(4b)의 뒤쪽통형부가 출력회전축(2)에 형성된 헬리컬스플라인(7)에 맞물려 이 출력회전축(2)의 회전을 받고, 이 회전력은 롤러(4c)를 사이에 두고 클러치이너(4a)로 전달된다. 이 클러치이너(4a)에 일체로 형성된 피니언이동통(3)의 외주면은 앞쪽겉틀(5)안에 끼워져 있는 베어링(8)에 대해 미끄럼 가능하게 끼워져 받쳐져 있는 이 이동통의 미끄럼가능하게 된 지지면(3b)으로 되어 있다.

그런데, 이와같은 소위 오버행형의 시동전동기에 있어서는, 극히 드문 일이기는 하나, 전동기부인 직류전동기(1)에 대한 통전이 끊긴 다음 피니언이동통(3)의 복귀가 늦어진다든가, 이상음이 발생한다든가 하는 일이 생기고, 그렇지 않으면 엔진에 의해 피니언부(3a)를 거쳐서 피니언이동통(3)이 고속회전되어 오버러닝 클러치장치(4)가 눌어붙기도 하는 현상이 발생하여 큰 문제로 되었다.

그러함에도 불구하고, 종래 이와 같은 종류의 시동전동기에 있어서 왜 이와 같은 현상이 발생하는지 그 원인에 대해서는 전혀 알지 못했기 때문에, 그 원인의 구명과 해결방안이 강력히 요구되었다.

본 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것이고, 그 중에서도 특히 전동기부에 대한 통전이 끊겼을 경우 피니언이동축의 복귀가 늦어지는 일 없는 시동전동기를 제공함에 있다.

본 고안의 시동전동기에 있어서는, 전동기부에 있어서 전기자의 회전불균형을 조정한 것을 특징으로 한다.

본 고안의 시동전동기에 따르면, 기관을 시동시키기 위한 회전력을 발생시키는 전동기부에 있어서의 전기자의 회전불균형을 조정하여 원심력의 발생을 극력 낮게 억제시킴으로써, 피니언이동통을 지지하는 베어링에 걸리는 반력이 극히 작게 되고, 따라서 피니언 이동통을 복귀시키기 위한 복귀력이 큰 반력을 받을 경우와 비교하여 작게 된다.

다음에는, 본 고안의 시동전동기를 첨부된 도면을 참조하면서 좀더 상세히 설명한다.

본 고안자는, 상술한 종래의 문제의 발생원인을 예의 연구한 결과, 종래 발생하던 바람직스럽지 못한 현상은 제 2 도에 나타나 있는 시동전동기에 있어서 피니언이동통(3)을 미끄럼운동가능하게 지지하는 베어링(8)에 큰 반력이 가해지는 것에 의한 것으로서, 이와 같은 큰 반력의 발생은 직류전동기(1)에 있어서의 전기자(1b)의 회전불균형에 의한 원심력에 기인한다는 결론을 얻었다.

이 내용을 좀더 상세히 설명하면, 예를 들어 전기자(1b)를 제작할 경우, 그 제작상 불균일한 가공에 의해 제 3 도에 표시된 바와 같이 코어에 질량 M의 불균형이 있는 부분이 생겼다고 하면, 이 부분에 있어서, 전기자(1b)가 회전중에 발생하는 원심력은 Mrw²이 되고(r은 코어의 반경, w는 각속도), 피니언이동통(3) 내부에 끼워져 있는 베어링(9)에는 반력 R이 생긴다. 여기서, 제 3 도에 나타나 있는 바와 같이 앞쪽베어링(8)과 뒤쪽베어링(10)사이의 거리를 ℓ, 뒤쪽베어링(10)으로부터 전기자(1b)에 있어서의 회전불균형발생점까지의 거리를 a라 하면, 반력 R은,이 된다.

이 반력 R은 피니언이동통(3)을 사이에 앞쪽겉틀(5) 내부에 끼워져 있는 베어링(8)로 전달된다.

이와 같은 반력 R이 시동전동기가 동작시에 일으키는 영향을 고찰하면, 엔진이 시동한 순간에 오버러닝클러치(4)의 작용에 의해 직류전동기(1)은 거의 무부하가 되고, 전원이 끊기기까지의 사이에 전기자(1b)는 고속으로 회전한다. 그 결과, 전기자(1b)의 불균형 부분에 의해 발생한 원심력에 의해 상술한 바와 같은 반력 R이 베어링부(8)에 가해진다. 여기서, 피니언이동통(3)이 시프트레버(11)에 의해 원위치로 복귀할려고 하는 복귀력 F는 F＞RXμ이어야 한다 (여기서 μ는 피니언이동통(3)이 외주면인 미끄럼 지지면(3b)의 마찰계수). 이 복귀력은 실제로는 헬리컬스플라인(7)에 의한 복귀력을 포함하나, 어느 것이든지, 이 복귀력 F가 "RXμ"를 밑돌 경우 피니언이동통(3)의 복귀가 늦어진다고 하는 사실이 명백해졌다.

이와 같은 이유에 따라 베어링(8)에 가해지는 큰 반력 R의 발생을 방지하지 않으면 안된다. 그러기 위해서는 반력 R의 발생에 기인하는 전기자(1b)에 있어서의 회전불균형을 작게 억제할 필요가 있다. 따라서, 이 실시예의 시동전동기에 있어서는, 제 1 도에 나타나 있는 바와 같이 직류전동기의 전기자(20)에 있어서의 회전 불균형이 생기고 있는 부분을 측정장치에 의해 조사하여, 그 부분에 있어서 코어의 슬롯사이를 불균형분만큼 밀링가공하기도 하고 (부호 21은 밀링부분을 나타냄), 또는 드릴로 구멍을 뚫기도 하며, 그렇지 않으면 퍼티(putty)등의 균형맞춤재료를 붙여 회전균형을 조정하는 방법이 사용되고 있다.

이렇게 함으로써, 전기자(20)이 고속회전 하여도, 회전불균형을 발생시키는 부분을 거의 없앨 수 있으므로, 원심력의 발생이 거의 없고, 결과적으로 베어링(8)이 받는 반력 R이 훨씬 작게 된다.

따라서, 상술한 식, F＞RXμ에 따라 피니언이동통(3)을 복귀시키기에 필요한 복귀력 F를 작게 할 수 있다.

이와 같은 원리에 따라 헬리컬스플라인(7)에 의한 복귀력과 시프트 레버(11)에 의한 복귀력이 피니언이동통(3)의 복귀에 필요한 복귀력을 충분히 상회하고, 이 때문에 피니언이동통(3)의 복귀가 늦어지는 일 따위는 없게 된다. 또, 이상음이 발생한다든가, 엔진에 의해 피니언이 고속회전되어 오버러닝클러치장치가 늘어붙는 등 장애가 발생하고, 따라서 클러치장치의 기능을 상실하고, 직류전동기가 파손되는 것과 같은 두려움을 없앨 수 있다.

또, 상술한 실시예에 있어서는, 피니언이동통(3)에 피니언부(3a)를 직접 절삭가공한 것이었으나, 별체의 피니언을 피니언이동통(3)에 붙여도 좋고, 그렇지 않으면 피니언이동통(3) 속에 끼워져 있는 베어링(9)를 피니언이동통(3)이 이동한 경우 앞쪽겉틀(5) 내부에 끼워져 있는 베어링(8)과 라디얼방향에 있어서 중첩되게 하면 베어링의 흔들림을 방지할 수 있다는 관점으로 바람직스러운 일이 된다.

또, 베어링(8)의 이너레이스에는 피니언이동통(3)의 미끄럼운동 지지면(3b)에 있어서의 마찰계수(μ)를 작게 할 목적으로 홈을 파서 그리스를 주입해 두는 그리스홈을 만들어 주는 것도 바람직스러운 일이다. 또, 베어링(8)을 슬리브베어링으로 해도 좋고 볼베어링으로 해도 상관없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안의 시동전동기에 따르면, 기관을 시동시키기 위한 회전력을 발생시키는 전동기부에 있어서의 전기자의 회전불균형을 조정하여 원심력의 발생을 극력 억제함으로써, 피니언이동통을 지지하는 베어링에 가해지는 반력이 극히 작게 되고, 이렇게 함으로써 피니언이동통의 복귀가 늦어짐을 방지시킬 수 있음과 동시에 전동기의 고속회전에 따른 불균형에 의한 이상음의 발생을 없애고, 나아가 상술한 불균형에 의해 발생하는 라디얼하중에 의한 각 베어링에 걸리는 부하압력도 경감시킬 수 있어 베어링의 수명을 향상시킬 수 있다.

Claims

전기자회전축(1a) 및 이 전기자회전축(1a)에 붙어 있고, 회전불균형이 조정된 전기자를 갖춘 전동기부(1)와, 상기 전기자회전축(1a)으로부터 일체로 앞으로 뻗어 있는 출력회전축(2)에 미끄럼운동이 가능하게 끼워져 있고, 이 출력회전축(2)와 헬리컬스플라인(7)에 의해 맞물려서 회전되는 클러치아우터(4b) 및 이 클러치아우터(4b)의 회전이 롤러(4c)를 거쳐서 전달되는 클러치이너(4a)를 갖춘 오버러닝클러치장치(4)와, 상기 출력회전축(2)에 미끄럼운동이 가능하게 끼워져 지지되고, 앞 쪽 끝에 기관의 링기어와 맞물렸다 빠졌다 하는 피니언(3a)과, 외주부에 앞쪽겉틀(5) 속에 위치한 베어링(8)에 대해 미끄럼운동가능지지면(3b)를 갖추고, 상기 오버러닝클러치장치(4)의 상기 클러치이너(4a)에 일체적으로 형성된 피니언이동통(3)을 갖는 시동전동기.