KR930003122B1 - 동축형 스타터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

동축형 스타터

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 따른 동축형 스타터의 요부 단면도.

제 2 도는 제 1 도 동축형 스타터 브러시의 분해 사시도.

제 3 도는 제 1 도 동축형 스타터의 다른 실시예에 따른 요부 단면도.

제 4 도는 제 3 도 동축형 스타터 브러시의 분해 사시도.

제 5 도는 선출원한 동축형 스타터의 일부를 절단하여 도시한 정면도.

제 6 도는 제 5 도 동축형 스타터 브러시의 분해 사시도.

제 7 도는 종래의 동축형 스타터의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 요크 24 : 정류자

25 : 브러쉬 26 : 직류 전동기

27 : 전기자 회전축 30 : 출력 회전축

31 : 피니온 33, 34 : 고정 접점

38: 전자 스위치 장치 46 : 가동 접점

54 : 하우징 55 : 삽입구멍

56 : 브러쉬 홀더 56a : 브러시 지지부

본 발명은 직류 전동기의 전기자 회전축과 전자 스위치 장치의 로드와 출력 회전축이 동일축선상에 배치된 동축형 스타터에 관한 것이다.

제 7 도는 종래의 동축형 스타터의 구성을 나타내는 단면도이다. 도면에서, 도면부호 1은 직류 전동기, 2는 그 전기자 코어이며, 중공의 전기자 회전축(3)과 일체로 되어 있다. 전기자 회전축(3)의 내부 통로(3a)에는 출력 회전축(4)의 삽입 축부(4a)가 삽입되며, 내부 통로(3a) 내부원주에 단단히 결합된 안내부에 베어링(5)에 의하여 축방향 미끄럼 가능하게 지지되어 있다. 도면부호 6은 전기자 회전축(3)에서의 구동력을 출력 회전축(4)에 전달하는 구동력 전달 장치이고, 유성 기어 감속 장치(7)와 오버런닝 클러치 장치(8)로 구성되어 있다.

유성 기어 감속 장치(7)는 전기자 회전축(3)의 전단 외부 원주에 형성된 태양 기어(7a)와, 이것에 맞물리는 유성 기어(7b)와, 그 유성 기어(7b)의 중심 지지축(7c)이 단단히 부착되고 유성 기어팔을 구성하는 클러치 아웃터(8a) 및, 전방 하우징(9) 내주부에 형성되고 유성 기어(7b)와 치합하는 내치 기어(7d)로 구성되어 있다. 오버런닝 클러치 장치(8)는 상술한 클러치 아웃터(8a)와, 클러치 인너(8b) 및, 이들 사이에 설치되는 로울러(8c)로 구성되며, 클러치 인너(8b)는 출력 회전축(4)의 확경부(4b)에 설치된 헤리컬 스플라인(4c)에 끼워 맞춰져 있다. 출력 회전축(4)의 전단부에는 전진시에 기관의 링 기어에 치합하는 피니온(10)이 설치되어 있다.

도면부호 11은 직류 전동기(1)의 후측에 설치된 전자 스위치 장치이고, 11a는 그 고정 접점, 11b는 가동 접점, 11c는 플런지 로드, 12는 후단을 덮는 커버이다.

이렇게 구성된 동축형 스타터는 전자 스위치 장치(11)의 동작에 의하여 직류 전동기(1)가 통전되어 회전력을 발생하고, 이 회전 구동력이 유성 기어 감속 장치(7) 및 오버런닝 클러치 장치(8)를 거쳐 피니온(10)에 전달된다. 전자 스위치 장치(11)의 플런지 로드(11c)가 전방향으로 이동하는 것에 의하여 출력 회전축(4)이 전방향으로 구동되며, 피니온(10)이 기판의 링 기어와 맞물린다. 이것에 의하여 기관의 시동이 행해지며, 시동후에는 오버런닝 클러치 장치(8)의 작용에 의하여 피니온(10)측만 공전하고, 직류 전동기(1) 기판측에서의 역구동을 방지한다.

그러나, 상기 종래의 동축형 스타터는 전자 스위치 장치(11)의 후방에 고정 접점(11a)이 설치되며, 이 고정 접점(11a)에 맞닿는 가동 접점(11b) 및 커버(12)가 설치되어 있으므로 전장이 매우 길게 되며, 이 때문에 기관의 일부와 간섭해 버리는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 본 출원인은 제 5 도 및 제 6 도에 도시한 동축형 스타터를 먼저 출원하였다. 상기 도면에 있어서, 제 5 도는 동축형 스타터 장치의 정면도로서 단면 부분은 전자 스위치 부분을 나타내고 있으며, 제 6 도는 브러시 부분의 분해 사시도이다. 제 5 도에서 동축형 스타터 장치(20)는 유로를 형성하고 외벽을 이루는 요크(21)의 내부 원주면에 주방향으로 소정의 간격을 갖고 설치된 영구자석(22)과, 요크(21)의 중심부에 회전 가능하게 배치된 전기자(23)와, 이 전기자(23)의 후단측에 설치되고 원주상에 브러시(25)가 설치된 정류자(24)로 구성되는 직류 전동기(26) 및, 단면에 도시하지 않은 구동력전달 기구나 오버런닝 클러치 장치를 포함하고 있다. 이 직류 전동기(26)에 있어서 전기자(23)는 중공의 전기자 회전축(27)과 이 전기자 회전축(27)의 외부 원주에 일체로 부착된 전기자 코어(28)와 전기자 코어(28)에 삽입되어 후단을 정류자(24)에 결선한 전기자 코일(29)로 구성되어 있다. 중공의 전기자 회전축(27)의 내부 전방측에는 출력 회전축(30)이 설치되며, 출력 회전축(30)의 전단부에는 피니온(31)이 설치되어 있다. 또한 제 5 도에서 단면하여 있지 않은 부분은 제 7 도에 나타난 동축형 스타터의 구성과 동일하므로 그 설명은 생략한다. 브러시(25)는 수지제의 브러시 홀더(32)의 브러시 지지부(32a)에 수납되어 있으며, 브러시 홀더(32)는 전원에서의 케이블(도시되지 않음)을 접속하는 외부 단자나사(33a)와, 이것에 도통하는 전원측 고정 접점(33)과, 브러시(25)에 접속되는 후술하는 고정 접점(34)을 일체로 형성하고 있다. 도면부호 35는 거의 팔형상의 하우징이고, 전기자 회전축(27)의 후단을 지지하는 축받이(36)가 그 내부 원주면에 끼워져 있으며, 브러시 홀더(32)를 덮는 외벽을 가져 요크(21)의 후부에 장착되며, 후단은 돌출면(T)으로서 후술하는 코어(40)와 접하고 있다. 도면부호 37은 브러시 홀더(32)와 하우징(35)을 체결하는 나사이다.

상기 각 고정 접점(33, 34)은 하우징(35)에 설치된 관통구멍(35a)에서 후방으로 돌출하여 있으며, 이 구성에 대해 제 6 도를 참조하여 설명한다. 제 6 도에서, 도면부호 34는 브러시(25)와 도통하는 고정 접점이고, 브러시 홀더(32)의 내측에 성형되어 있으며, 브러시(25)와는 도시않은 와이어로 접속되어 있다. 도면부호 33은 외부 단자 나사부(33a)와 도통하는 전원측의 고정 접점이고, 마찬가지로 내측에 성형되어 있다. 몰드면(M)은 하우징(35)의 돌출면(T)과 후술하는 코어(40)에 밀접하게 맞닿고 있다. 하우징(35)의 관통구멍(35a)에는 고정 접점(33, 34)이 삽입되고, 하우징(35) 단면의 후방에 접점면이 위치하고, 전자 스위치 장치(38)의 가동 접점(46)과 대향하도록 구성되어 있다. 제 6 도중의 화살표는 조립하는 순서를 나타내고, 우선 정류자(24)상에 브러시 홀더(32)를 위치시키며, 다음에 이 브러시 홀더(32)를 덮도록 하우징(35)을 입히고 고정 접점(33, 34)이 후방으로 돌출하도록 조립하는 것이다.

전자 스위치 장치(38)에서, 도면부호 40은 케이스(39)와 함께 자로를 형성하는 코어이고, 이 코어(40)에는 수지제의 보빈(41)에 권장된 여자 코일(42)이 지지되어 있다. 보빈(41)의 내부 원주측에는 그 내부 원주면을 미끄럼 가능하게 플런저(43)가 설치되며, 플런저(43)에는 비자성체의 스텐레스로 된 관상 로드(44)의 일단이 고정되어 있다. 로드(44)의 타단측은 전기자 회전축(27)의 내부 통로에 위치하고, 로드(44)상에는 절연체(45)를 거쳐 가동 접점(46)이 지지되며, 플런저(43)의 이동에 의하여 가동 접점(46)이 고정 접점(33, 34)에 맞닿도록 구성되어 있다. 로드(44)의 내부에는 압입 로드(47)가 미끄럼 가능하게 끼워지고 코일 스프링(48)에 의하여 전방향으로 눌려져 있다. 가압 로드(47)는 전기자 회전축(27)내에 설치되며, 그 선단은 출력 회전축(30)의 후단부에 형성된 오목부의 벽부에 강구(49)를 거쳐 맞닿고 있다. 가압 로드(47)의 외측에는 코일 스프링(50)이 배치되며, 강구(49)를 소정 위치에 지지하도록 누르고 있다. 도면부호 51은 전자 스위치 장치(38)의 후단을 덮는 비자성체의 플레이트, 52는 상기 각 장치 및 부품을 결합하는 통형 볼트, 53은 시일 부재이다.

다음에 상기 구성의 동축형 스타터의 작동에 대하여 설명한다. 도시하지 않은 차량의 스타터 스위치가 폐성되면 전자 스위치 장치(38)에 통전된다. 이것에 의하여 플런저(43)가 전방으로 이동하여 관상 로드(44)도 이동하고, 내부의 코일 스프링(48)이 압축되며, 압입 로드(47)에 가압력이 부여되어 출력 회전축(30)이 전방으로 구동된다. 전자 스위치 장치(38)의 가동 접점(46)이 고정 접점(33, 34)에 맞닿아 직류 전동기(26)로의 전원 투입이 이루어지며, 직류 전동기(26)는 회전력을 발생한다. 이 회전 구동력은 도시 않는 구동력 전달 장치를 거쳐 출력 회전축(30)에 전달되며, 출력 회전축(30)의 전방 이동에 의하여 링 기어에 치합한 피니온(31)에 회전력이 부여되며, 기관의 시동이 행하여진다. 기관 시동후 전자 스위치 장치(38)로의 통전이 차단되면, 출력 회전축(30)은 적소에 설치된 복귀용 스프링에 의하여 위치로 돌아가며, 피니온(31)과 링 기어의 결합이 해제된다.

이와 같이 구성된 동축형 스타터는 스타터의 축 길이를 대폭적으로 짧게 할 수 있으며 부품수도 삭감할 수 있는 등의 효과를 가지지만, 정류자(24)로의 브러시(25) 접점에 의하여 발생하는 브러시분이 가동 접점(46)이나 플런저(43)의 접동면이 위치하는 공간(접점실)에 침입하기 쉬운 문제점을 가지고 있었다.

즉, 상기 동축형 스타터는 브러시 홀더(32)의 후측에 하우징(35)을 부착하는 구조상, 고정 접점(33, 34)을 돌출시키는 관통구멍(35a)의 치수에 약간의 여유를 필요로 한다. 이 때문에 플런저(43)의 이동등에 의하여 브러시분이 브러시 홀더(32)의 개구부에서 관통구멍(35a)과 고정 접점(33, 34)간의 간격을 통하여 접점실에 칩입하고, 그 결과, 침입한 브러시분이 보빈(41) 내부 원주의 플런저(43) 미끄럼면에 부착 퇴적하여 접동 불량을 발생시키거나, 가동 접점(46) 및 고정 접점(33, 34)의 접점면에 브러시분이 부착하여 맞닿음 불량을 초래하는 등, 스타터로서의 작동 불량에 이르는 문제점이 있었다.

또한, 전기자 회전축(27)의 축받이 지지부를 갖고 있는 하우징(35)에 관통구멍(35a)이 형성되어 있으므로 축받이로서 강도가 낮다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 제 1 발명은 전자 스위치 장치의 접점실로 브러시분의 침입을 방지할 수 있는 동축형 스타터를 얻는 것을 목적으로 하고, 제 2 발명은 제 1 발명의 목적에 더하여 플런저 접동면으로 접점분 등의 부착을 방지할 수 있는 동축형 스타터를 얻는 것을 목적으로 한다.

제 1 발명에 관한 동축형 스타터는 전동기와 전자 스위치 장치 사이에 하우징을 설치하고, 이 하우징의 전자 스위치 장치측에 브러시 지지부와 고정 접점을 갖고 하우징의 후측 개구를 폐쇄한 브러시 홀더를 장치한 것이다.

제 2 발명에 관한 동축형 스타터는 상기 제 1 발명에 더하여 가동 접점을 덮고, 그 후단이 플런저 외주벽의 전단 내부 원주부 부근에 미소한 간격을 유지하며 위치하는 통상체를 구비한 것이다.

제 1 발명에서는 전동기의 내부 공간과 전자 스위치 장치의 접점실이 브러시 홀더에 의하여 나눠짐으로, 전동기측에서 발생하는 브러시분이 전자 스위치 장치측으로 침입하지 않는다.

제 2 발명에서는 상기 제 1 발명에 더하여 플런저 미끄럼면과 가동 접점의 작동 공간이 통상체와 플런저 외부 원주벽에 의하여 미소 간격을 갖고 나눠지므로 가동 접점과 고정 접점의 맞닿음에 의하여 발생하는 접점분 등도 플런저 미끄럼면측에 침입하지 않는다.

제 1 도 및 제 2 도는 본 발명의 일실시예에 의한 동축형 스타터의 요부 단면도 및 브러시 부분의 사시도이다. 상기 도면에서, 도면부호 54는 그 중심부에서 정류자(24)를 덮도록 전자 스위치 장치(38)측으로 돌출하여 설치된 보스상의 돌출부(54a)를 갖는 하우징이고, 요크(21) 후단에 고착되어 있다. 돌출부(54a)에는 후술하는 브러시 홀더의 브러시 지지부가 삽입되는 삽입구멍(55)이 형성되며, 돌출부(54a)의 내부 원주에는 축받이(36)가 끼워 붙여져 전기자 회전축(27)의 후단을 지지하고 있다. 도면부호 56은 하우징(54)의 후측[전자 스위치 장치(38)측]에 위치하는 수지제의 브러시 홀더이고, 고정 접점(33, 34)과 외부 단자 나사부(33a) 및 브러시 지지부(56a)를 일체로 형성하고 있다. 도면부호 57은 플런저(43)와 플런저(43) 미끄럼면 및 브러시 홀더(56) 후단면에서 나눠지는 전자 스위치 장치(38)의 접점실이다. 또한 다른 각각의 구성은 제 5 도 및 제 6 도에 나타난 동축형 스타터와 마찬가지이므로, 대응하는 부분에 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 동축형 스타터의 브러시 부분을 조립하는데는 제 2 도의 화살표에 나타나듯이, 우선 하우징(54)의 돌출부(54a)가 정류자(24)를 덮도록 장착하고, 다음에 브러시 지지부(56a)가 하우징(54)의 삽입구멍(55)에 삽입되도록 브러시 홀더(56)를 장착한다.

따라서, 삽입구멍(55)에 삽입되는 브러시 지지부(56a) 공간은 브러시 홀더(56)와 하우징(54)에 의하여 밀폐된 상태로 되며, 이 때문에 브러시(25)와 정류자(24)의 접점부가 존재하는 공간, 즉 직류 전동기(26)의 내부 공간은 하우징(54)과 브러시 홀더(56)에 의하여 폐쇄되며, 전자 스위치 장치(38)의 접점실(57)로 브러시분의 침입이 방지된다.

또한 상기 동축된 스타터의 기관 시동 동작은 종래와 마찬가지이므로 여기에서 설명을 생략한다.

제 3 도 및 제 4 도는 브러시 홀더(56)의 후단면에서 플런저(43)의 미끄럼면을 덮도록 통상체를 설치한 다른 실시예를 나타낸다. 즉, 도면부호 58은 브러시 홀더(56) 후단면에서 후방으로 연장한 통상체이고, 브러시 홀더(56)와 일체로 형성되며, 그 후단의 위치는 플런저(43)의 외주벽 전단과 대략 같으며 근접하고 있다. 도면부호 59는 플런저(43)에 대하여 일체적으로 장착된 단면 자형의 커버이고, 통상체(58)의 지름보다 약간 소지름으로 형성되며, 전단은 통상체(58) 후단에서 근소하게 겹쳐지도록 연출되고, 이 커버(59)와 통상체(58) 및 플런저(43)에 의하여 접점실(57)의 가동 접점(46)측 공간과 플런저(43) 미끄럼면측 공간 사이에서 미로 구조가 형성된다.

이와 같이 구성된 동축형 스타터는 전자 스위치 장치(38)의 접점실(57)로의 브러시분의 침입이 방지할 수 있음과 동시에, 플런저(43) 미끄럼면이 통상체(58)에 의하여 덮어져 있으므로, 가동 접점(46)과 고정 접점(33, 34)의 맞닿음에 의하여 발생하는 접점분이나 가동 접점(46)을 지지하는 절연체(45)의 진동에 의하여 발생하는 마모분등이 플런저(43) 미끄럼면에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 특히 가동 접점(46)이 고정 접점(33, 34)에 맞닿아 이격하는 순간 플런저(43)의 전방향 이동시에는 접점부가 커버(59)와 통상체(58)에 의하여 포위됨과 동시에, 커버(49), 통상체(58) 및 플런저(43) 외부 원주벽이 지름방향으로 겹쳐지므로, 발생하는 접점 마모분이 플런저(43) 미끄럼면 측으로 침입하는 일이 거의 없고, 플런저(43) 미끄럼면에 접점 마모분이 부착됨에 의한 접동 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하다.

또한 상기 다른 실시예에서, 통상체(58)의 후단 및 커버(59)와 플런저(43) 외부 원주벽의 전단의 축방향 위치를 거의 같은 위치로 하였지만, 플런저(43) 동작에 지장을 발생하지 않는 범위라면 이들의 축방향 길이를 신장하여도 좋다. 통상체(58)는 브러시 홀더(56)와 일체로 형성하였지만 통상체(58)를 브러시 홀더(56)와 별체로 형성하고 브러시 홀더(56)에 장치하도록 하여도 좋다. 플런저(43) 미끄럼면에 접점분이나 브러시분의 부착방지 측면에서 커버(59)를 갖는 것이 좋지만, 이것을 생략하고 통상체(58)만의 구성으로 하는 것도 가능하다.

상기 실시예에서, 하우징(54)의 돌출부(54a)와 외부 원주벽 사이에 보강용의 리브를 적절한 갯수 설치하고, 하우징(54)의 강도를 향상하도록 하여도 좋다.

이상과 같이 본 발명의 제 1 발명에 의하여, 하우징의 후측에 이 하우징의 후측 개구를 폐쇄하는 브러시 홀더를 설치했으므로 전자 스위치 장치의 접점실로 브러시분의 침입이 방지되고, 브러시의 미끄럼 불량이나 접점의 접촉 불량의 우려를 일소할 수 있다. 게다가, 하우징에 큰 개구부를 필요로 하지 않으므로 하우징의 강도가 향상하며, 따라서 하우징의 경량화 및 저렴화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

제 2 발명에서는 상기 제 1 발명에 더하여 통상체와 플런저로서 가동 접점의 작동 공간을 포위하도록 구성한 것이므로 브러시 미끄럼면으로 접점분의 부착을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전동기(26)의 전기자 회전축(27)과, 전단에 피니온(31)을 구비하고 축방향으로 미끄럼 가능한 출력 회전축(30)과, 상기 전동기(26) 후단측에 부착된 전자 스위치 장치(38)를 거의 동일 축선상에 배치한 동축형 스타터로서, 상기 전동기(26)는 후부 하우징 조립체를 구비하며, 이 후부 하우징 조립체는 하우징(54)과 브러시 홀더(56)를 구비하며, 하우징(54)은 상기 전기자 회전축(30)을 축받이 하며, 상기 브러시 홀더(56)는 브러시 지지부(56a)와 고정 접점(33,34)을 구비하여 상기 고정 접점(33,34)이 상기 전자 스위치 장치(38)측으로 돌출하도록 (54)에 장착된 것이며, 상기 전자 스위치 장치(38)는 여자 코일(42)과 안내 부재와 플런저(43) 및 가동 접점(46)을 구비하며, 상기 플런저(43)는 상기 여자 코일(42)에 의해 구동되어 상기 안내부재에 맞닿아 안내되어 상기 축선방향으로 이동하며, 상기 가동 접점(46)은 상기 플런저(43)에 단단히 부착되어 플런저(43)와 함께 이동하며, 상기 여자 코일(42)에 의해 상기 가동 접점(46)이 구동되어 상기 고정 접점(33, 34)에 접촉하는 동축형 스타터에 있어서, 하우징(54)은 개구부와 삽입구멍(55)을 구비하며, 상기 개구부에는 상기 전자 스위치 장치(38)측으로 상기 축선 방향으로 개방되어 있는 상기 브러시 홀더(56)가 장착되어 있으며, 상기 삽입구멍(55)에는 상기 브러시 홀더의 브러시 지지부(56a)가 삽입되어 있으며, 상기 후부 하우징 조립체는 상기 브러시 지지부(56a)가 상기 삽입구멍(55)에 압입되게 하여 상기 브러시 홀더(56)가 하우징(54)의 개구부에 장착되게 하며, 또한 하우징(54)과 상기 브러시 홀더(56)에 의해 상기 브러시 지지부(56a)를 수용부가 형성되어 있음과 동시에 상기 브러시 홀더(56)에 의해 하우징(54)의 개구부가 개폐되는 것을 특징으로 하는 동축형 스타터.