KR930004519B1

KR930004519B1 - 엔진용 스타터

Info

Publication number: KR930004519B1
Application number: KR1019880700215A
Authority: KR
Inventors: 슈조 이소즈미
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1993-05-27
Also published as: KR880701832A; JPS6390665A; WO1988002567A1; US5081874A

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

엔진용 스타터

[도면의 간단한 설명]

제1도는 종래의 엔진용 스타터의 한 예를 나타내는 단면도.

제2도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 엔진용 스타터의 부분 단면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술 분야]

본 발명은 자동차의 엔진등에 사용되는 엔진용 스타터, 특히 유성치차 감속 장치를 내장하는 것의 개량에 관한 것이다.

[배경 기술]

종래, 유성치차 감속 장치를 내장한 이 종류의 스타터의 한 예로서 제1도에 도시하는 바와같은 것이 있었다. 이 도면에 있어서(100)은 직류 전동기의 전기자이며 이하에 서술하는 요소로 구성되어 있다. (101)은 전기자 코어, 도면부호 102는 중간부에 전기자 코어(101)를 설치한 전기자 회전축이며 전기자(100)의 후부에 콤뮤레이터(103)가 끼워져 있다. 이 콤뮤레이터(103)에는 전기자 코어(01)에 감겨져 있는 전기자 코일(104)이 접속되어 있다.

(105)는 콤뮤레이터(103)에 접촉하는 브러시 및 지지기이며, 볼트(106)에 의해 후방 브래킷(107)에 결합되어 있다. (108)은 전기자 회전축(102)을 그 후방 단부에서 피봇하는 베어링이며, 후방 브래킷(107)은 凹부에 끼워져 있다. (109)는 직류 전동기의 요크이며, 전기자(100)에 계자를 발생시키는 복수개의 영구자석(109a)이 내주면상에 고정 설치되어 있으며, 그 요크(109) 단면에는 유성치차 감속 장치를 구성하는 내부치차(110)를 끼운 전방 브래킷(111)이 도시한 바와같이 장착되어 있다. 전기자 회전축(102)의 전단부에는 평치차(112)가 형성되고, 이와 내부치차(110) 양쪽에 복수의 유성치차(113)가 끼워져 있다. (114)는 이 유성치차(113)의 내주면에 끼워지는 베어링이며, 지지핀(115)에 의해 피봇된다. (116)은 이 지지핀(115)을 고정하는 플랜지이며, 유성치차 감속장치의 아암을 구성하고 있고, 출력 회전축(117)이 고정된다. (118)은 상기 내부치차(110)의 돌기 내주면에 고정된 슬리브 베어링으로서 출력 회전축(118)을 피봇하고 있다. (119)는 출력 회전축(117)의 후부 내주면 요부에 끼워진 슬리이브 베어링이며, 상기 전기자 회전축(102)의 전단부를 피봇하고 있다. (120)은 전기자 회전축(102) 및 출력 회전축(117)의 양단부간에 배치된 강구이며 트러스트를 주고받는 기능을 가지고 있다.

(121)은 출력 회전축(117)의 중간부의 외주에 형성된 헬리컬 스플라인치이며 오버런닝 클러치(122)가 전후 미끄럼가능하게 스플라인 끼움되어 있다. (123)은 오버런닝 클러치(122)에 결합되어 있는 피니온(124)의 축방향 이동량을 규제하는 출력축(117)의 전단부에 설치된 스톱퍼이며, (125)는 출력 회전축(117)을 그 전단부에서 피봇하는 슬리이브 베어링이며 전방 브래킷(111)의 전단부 내면에 끼워진다. (126)은 플라스틱 수지에 의해서 성형된 중간부에 회전축(126a)을 갖는 레버이며, 전자 스위치(127)의 플런저(128)과 오버런닝 클러치(122)의 외주부에 각 단부를 도시한 바와같이 끼운다. (129)는 가동접점이며, 절연체(130)를 거쳐서 로드(131)에 부착되며, 로드(131)는 전후 미끄럼가능하도록 코어(132)에 삽입되어 있다. (133)은 고정접점 이며, 너트(134)에 의해 절연체인 캡(135)에 고정되어 있다. (136)은 플런저(128)를 가동하는 여자 코일이며 플라스틱 수지로 성형된 보빈(137)에 감겨지고 케이스(138)에 내장되어 있다. (139)는 리이드 와이어이며, 고정접점(133)과 브러시 및 지지기(105)의 브러시를 접속하고 있다.

다음으로 동작에 대해서 설명한다. 도시하지 않은 스타터 스위치를 폐쇄함으로써 전자 스위치(127)의 여자 코일(136)이 통전되며, 플런저(128)가 가동되어 후방으로 이동되어서 로드(131)를 후방으로 밀고, 가동접점(129)과 고정접점(133)을 맞닿게 한다. 이로써 고정접점(133)으로부터 리드와이어(139)를 거쳐서 브러시 및 지지기(105)를 통해서 전기자(100)에 급전이 행해지며 전기자(100)가 회전력을 발생한다. 전기자(100)의 회전은 평치차(113)로부터 유성치차(113)에 전달되고, 유성치차 감속기구에 의해 감속되어서 오버런닝 클러치(122)에 전달된다. 이때, 오버런닝 클러치(122)와 계합되고 있는 피니온(124)은 회전 구동된다.

한편, 상기와 같이 가동된 플런저(128)의 힘은 회전축(126a)을 회전 중심으로 하여 레버(126)를 반시계 방향으로 회전시키고 오버런닝 클러치(122) 및 피니온(124)을 축선을 따라서 전방으로 미끄럼 이동시킨다. 이것에 의해서 피니온(124)은 예컨대, 도시하지 않는 엔진의 크랭크축에 장치된 플라이휠에 고정 설치된 링기어와 치합한다.

엔진의 시동후에 있어선 피니온(124)에 대한 엔진의 회전 작용으로 오버런닝 클러치(122)가 피니온(124)으로부터 이탈되며 피니온(124)만이 공전한다.

종래의 엔진용 스타터는 이상과 같이 구성되어 있으므로 전자 스위치와 진류 전동기는 병렬축 구성되어 있으며 엔진에 장착되는 경우, 전자 스위치의 스페이스를 엔진 또는 엔진부를 제외한 차량측에서 확보하는 것이 필요하며, 차량에 있어서의 엔진 레이아웃의 제약을 초래하는 등의 문제점이 있으며 또, 전방 브래킷의 선단부가 엔진 미션 하우징내의 예컨대 플라이휠과의 간섭을 피하기 위해 플라이휠의 형상이 한정되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 이뤄진 것이며 전자 스위치와 전동기가 직렬축화 가능한 동시에 출력 회전축의 피봇을 피니온으로부터 보아 치우친 구성으로 하는 것이 가능해지며 장착성이 우수한 엔진용 스타터를 얻는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

본 발명에 관계하는 엔진용 스타터는 관형인 전기자 회전축이 있는 전동기, 이 전동기의 축방향 일단측에 있어서 상기 전기자 회전축에 대해 동일 축선상에 배치되며 축방향으로 미끄럼가능하게 지지된 출력 회전축, 상기 전기자 회전축의 회전력을 출력 회전축에 전달하는 클러치 기구, 상기 전동기의 축방향 타단측에 설치되며 전자력에 의해서 상기 출력 회전축을 축방향으로 밀어서 미끄럼시키는 이동체를 가짐과 동시에 상기 전자력으로 가동접점을 고정접점에 접촉시켜 전동기로의 급전을 행하는 전자 스위치를 갖춘 엔진용 스타터이며, 상기 각부의 축을 직렬로 배치하고 전기자 회전축의 관내부 주변에 슬리브 베어링을 끼우고, 출력 회전축 후부를 슬리브 베어링으로 피봇하게 한것이다.

이같이 함으로써 출력 회전축의 직선 및 회전 운동을 가능케하고 직렬축화에 따르는 전장의 신장을 감소시킨다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해서 이와 도면에 의거하여 설명한다.

제2도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 엔진용 스타터의 부분 단면도이다. 이 제2도에 있어서 앞이라함은 구성 요소의 우측을, 뒤라함은 그 좌측을 각각 나타내며, (1)은 직류 전동기의 전기자이며 이하에 서술하는 요소로 구성되어 있다. (2)는 전기자 코어, (3)은 중간부에 전기자 코어(2)가 장착되고 관형구멍(3a)을 갖는 관형인 전기자 회전축이며, 후단부에는 콤뮤레이터(4)가 끼워지며 이 콤뮤레이터(4)에는 전기자코어(2)에 감겨져 있는 전기자 코일(5)이 접속되어 있다.

(6)은 콤뮤레이터(4)에 접촉하도록 콤뮤레이터(4)의 외주상에 배치된 브러시 및 지지기, (7)은 전류 전동기의 후방 브래킷이며, 후방의 단부 내측에서 브러시 및 지지기(6)가 도시하지 않는 볼트로 결합되며, 그 후단부는 중앙부에서 내측 전방으로 굴곡되어 회전축선 방향인 전후 방향으로 베어링 구멍(7a)을 형성하고 있다. (8)은 전기자 회전축(3)의 후방 최단부를 피봇하는 베어링이며, 베어링 구멍(7a)에 끼워져 있다. (9)는 후부단면을 후방 브래킷(7)의 전방 단면에 맞닿아 있는 직류 전동기의 요크이며, 전기자(1)에 계자를 발생시키는 복수개의 영구자석(9a)을 내주면상에 고정설치하고 있으며, 그 전방단면의 단차형 외주에는 유성치차 장치를 구성하는 내부치차(10a)를 설치한 전방 브래킷(10)이 도시한 바와같이 그 단차형의 후방 단부를 이용해서 장착된다.

이 전방 브래킷(10)은 후방으로부터 전방으로 내측으로 형성되어 있는 복수의 단형 凹부에 의해 외경이 작아져 있으며, 후방 내주면에 형성된 내부치차(10a)와 내측 중간부에 형성된 베어링용 凹부(10b)와 전방에 형성된 소경구멍(10c)을 가지고 있다. (11)은 전기자 회전축(3)의 전단부의 외주에 형성된 태양치차로서의 평치차, (12)는 유성치차이며 평치차(11) 및 내부치차(10a)사이에서 그 양쪽에 치합되어 있다. (13)은 유성치차(12)의 내주면에 끼워지는 베어링, (14)는 베어링(13)을 지지하는 지지핀, (15)는 종래와 마찬가지인 오버런닝 클러치 기구가 있는 오버런닝 클러치이며, 축선에 가까운 위치의 내주면에 설치한 헬리컬 스플라인치(15a)와 이 전방에 내경보다 외경을 작게하는 내부 돌기(15b)를 가지는 오버런닝 클러치 내부부재(15A)와, 이것에 결합 및 이탈이 가능하며 후방에서 지지핀(14)을 고정하고 있는 오버런닝 클러치 외부부재(15B)와, 오버런닝 클러치 내부부재(15A)와 오버런닝 클러치 외부부재(15B)간에 배치된 롤러(15C)등으로 구성되어 있다.

(16)은 오버런닝 클러치 내부부재(15A)에 끼워져서 래이디얼 하중을 지지하는 베어링이며, 전방 브래킷(10)의 凹부(10b)에 끼워진다. (17)은 후방 단면에 凹부(17a)가 있는 출력 회전축이며, 중간부에 전기자 회전축(3)의 전방입구의 관내경보다 큰 직경을 갖는 스플라인 결합치(18)가 형성되어 있으며 헬리컬 스플라인치(15a)로 전후 미끄럼가능하게 스플라인 결합되어 있다. (19)는 스플라인 결합치(18)의 이뿌리 보다 회전 축선에 가까운 그 전방 측면과 내부 돌기(15b)의 후방 단면사이에 개재하는 스프링이며, 출력 회전축(17)을 항상 후방으로 밀고 있다. (20)은 출력 회전축(17)의 전단부에 형성되어 있는 직선 스플라인(21)에 끼워진 피니온, (22)은 출력 회전축(17)의 전단부에 설치된 스톱퍼이며, 피니온(20) 후방의 凹부와 출력 회전축(17)의 단차간에 개재하는 스프링에 의해 전방으로 밀리고 있는 피니온(20)을 출력 회전축(17)에 걸기 위한 것이다.

(23)은 전기자 회전축(3)의 관구멍(3a)의 내주면에 끼워지며 관구멍(3a)의 전방단부 입구로부터 삽입된 출력 회전축(17)의 후방을 피봇하며 출력 회전축(17)의 전후방향의 직선 운동 및 회전 운동을 가능하게 하고 있는 슬리이브 베어링, (24)는 요크(9)의 전방단부 중앙부에 있는 베어링 구멍에 끼워져 있는 베어링이며, 전기자 코어(2) 장치부와 평치차(11)사이에서 전기자 회전축(3)을 피봇하고 있다.

(25)는 전기자(1)를 갖는 직류 전동기의 후방에 직결된 전자 스위치이며 여자시 출력 회전축(17)에 트러스트력을 부여하기 위한 것이며 이하에 서술하는 요소로 구성되어 있다. (26)은 전단측에 개구를 갖는 케이스이며, 전단면을 후방 브래킷(7)의 후단면에 맞댄 상태로 고정 설치되어 있다. (27)은 감김구멍을 전후 방향으로 향해서 케이스(26)내에 수용된 보빈, (28)은 보빈(27)에 감긴 여자 코일, (29)는 보빈(27)의 중앙구멍내에 수용되며 전후 방향으로 이동가능한 강자성체로된 플런저이며, 내부는 중공이고, 이 중공 전방단으로부터 외부로 통하는 구멍(29a)을 갖고 전방단 주위가 단차(29b)로 되어 있다. (30)은 케이스(26)의 개구부의 내주면에 끼워져 단차로 보빈(27)을 고정하며, 중앙부에 베어링용 구멍(30a)을 갖는 코어, (31)은 지지체(30)와 단차(29a)사이에 위치된 복귀 스프링이며 플런저(29)를 후방으로 가동하고 있다. (32)는 종단면이 T자형인 플런저 로드이며, 전방이 전기자 회전축(3)의 후방 단부 입구로부터 관형 구멍(3a)내에 삽입되며 강구(33)를 거쳐서 출력 회전축(17)의 후방 단부의 凹부(17a)에 직렬로 연장 설치되며, 중간부가 베어링용 구멍(30a)에 끼워져 있는 베어링(34)으로 피봇되며 후단부가 구멍(29a)을 통해서 플런저(29)의 중공부에 배치되며 이 중공부에 후방 배치되어 있는 스프링(35)에 의해서 전방으로 가동되며 플런저(29)에 연결되어 있다.

또한, 플런저(29)의 후방에는 도시하지 않은 가동접점이 절연체를 거쳐서 장치되어 있으며 또 케이스(26)의 후방에는 상기 가동접점에 대해서 전방으로 대향 배치된 도시하지 않는 고정접점이 절연체를 거쳐서 장치되어 있다. 상기 가동접점은 도시하지 않은 리드 와이어에 의해 직류 전원의

측 단자에 접속되며, 브러시 및 지지기(6)의 브러시의

측은 접지되며 브러쉬의

측은 상기 고정접점에 도시하지 않는 리드와이어로 접속되어 있다. 또한, 여자 코일(28)은 도시하지 않는 스타터 스위치를 거쳐서 상기 직류 전원에 접속되어 있다.

다음에 본 발명의 한 실시예의 동작에 대해서 설명한다. 도시하지 않는 스타터 스위치가 개방되어 있는 상태시에는 여자 코일(28)은 비여자 상태이므로 플런저(29)에 가해지는 힘은 스프링(31)의 힘만이며, 플런저(29) 및 플런저 로드(32)는 제일 후방에 위치되어 있다.

이에 의해 출력 회전축(17)은 전자 스위치(25)로부터 추력을 받지 않으며 스프링(19)에 의한 후방으로서의 힘을 받아서 전기자 회전축(3)의 전단면과 스플라인 결합치(18)의 후측면이 맞닿는 도면의 위치까지 후방으로 위치 결정되어 있다. 또, 전자 스위치(25)의 플런저 로드(32)의 선단은 강구(33)가 출력 회전축(17)의 凹부(17a)로부터 튀어나오지 않도록 강구(33)에 접촉하고 있다. 물론, 이때 전기자(1)는 비통전 상태에 있으며 정지되어 있다.

상기 스타터 스위치를 폐쇄함으로서 전자 스위치(25)의 여자 코일(28)은 통전되며, 이 여자로 발생한 전자력에 의해 플런저(29)는 가동되어 전방으로 이동한다. 이 플런저(29)의 전방으로의 이동에 의해 도시하지 않는 상기 가동접점이 도시하지 않는 상기 고정접점에 맞닿고 이 고정접점과 접속되어 있는 브러시 및 지지기(6)의 브러시에 전류가 흐르며, 이 전류는 콤뮤레이터(4)로부터 전기가 코일(5)을 거치고, 또, 콤뮤레이터(4)로부터 접지되어 있는 브러시 및 지지기(6)의 브리시를 흘러서 접지측에 이른다. 이같은 전기자(1)로의 통전으로 전기자(1)의 회전력을 발생한다. 이 전기자(1)의 유성치차(12)의 공전력이 되어 오버런닝 클러치(15)에 전달된다. 오버런닝 클러치(15)에 전달된 공전력은 롤러(15c)의 작용으로 오버런닝 클러치(15)가 결합되어 있으므로 스플라인 결합되어 있는 헬리컬 스플라인치(15a)로부터 스플라인 결합치(18)로 전달된다. 이것에 의해서 출력 회전축(17)은 피니온(20)과 함께 일체적으로 전기자(1)의 회전에 대해서 감속된 형태로 회전한다.

한편, 전방으로 가동된 플런저(29)의 힘이 스프링(35)을 거쳐서 플런저 로드(32)를 전방으로 밀어 이동시키므로 출력 회전축(17)은 강구(33)를 거쳐서 플런저 로드(32)로부터 전방으로의 추력을 받으며, 이 추력에 의해 스프링(19)의 힘이 대항해서 피니온(20)과 더불어 전방으로 이동한다. 이때에는 스플라인 결합치(18)는 스플라인치(15a)와 결합하면서 전방으로 이동해서 그 결합위치가 변화된다. 출력 회전축(17)의 전방으로의 이동에 의해 소경구멍(10c)으로부터 전방으로 돌출된 피니온(20)은 엔진에 부설된 플라이휠의 외주상의 링기어와 결합한다. 따라서, 전기자(1)의 회전력은 피니온 기구에 의해 감속된 형태로 상기 링기어에 전달되며 상기 엔진을 시동시킨다. 상기 엔진의 시동 직후에는 상기 엔진의 회전력이 상기 링기어를 거쳐서 피니온(20)에 전달되므로 피니온(20)이 출력 회전축(17)과 더불어 회전을 빨리하며, 이 회전에 의한 롤러(15c)의 작용으로 오버런닝 클러치(15)가 이탈되며, 피니온(20)은 출력 회전축(17)등과 더불어 공전한다.

또한 이 시동후, 상기 스타터 스위치를 개방한 때엔 출력 회전축(17)은 전자 스위치(25)로부터 추력을 받지않고 가동 스프링(19)의 복원력에 의해 도시한 위치까지 복귀되고 스타터는 상기 초기 상태(도시 상태)로 복귀한다.

또한, 상기 실시예에서는 태양치차로서의 평치차(11)를 전기 회전축(3)에 설치한 경우에 대해서 설명했으나 태양치차를 전기자 회전축에 스플라인 등으로 결합해도 좋다. 또, 상기 실시예에서는, 직류 전동기의 계자를 발생하는 것으로서 영구자석(9a)을 사용한 것으로 설명하고 있으나 자국철심에 코일을 감은 것이여도 상기 실시예와 마찬가지 효과를 나타낸다.

또한, 상기 실시예에서는 내부치차(10a)를 전방 브래킷(10)의 단부에 창설한 경우에 대해 설명했으나 전방 브래킷의 내면에 별도의 내부치차를 끼워도 좋다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 시동 회전력을 발생하는 전동기의 전기자 회전축과, 이 전동기로부터 시동 회전력을 받아서 회전력을 출력하는 출력 회전축과 이 출력 회전축에 추력을 부여하는 전자 스위치를 직렬적인 축구조로 하고, 상기 전동기의 전기자 회전축을 관형으로 하고, 상기 출력 회전축과 상기 전자 스위치의 이동체의 선단 로드부분을 서로 역방향으로부터 상기 관내로 삽입하고 상기 관내에 슬리브 베어링을 끼워서 출력 회전축을 피봇하도록 구성했으므로 전장은 짧고 게다가 직렬 축방향과 직각 방향으로 짧은 구조로 되며, 차량에 대한 장착성이 우수하며, 엔진 레이아웃의 제약을 초래하지 않는 효과가 있다.

Claims

관형인 전기자 회전축을 갖는 전동기와, 상기 전동기의 축방향 일단측에 있어서 상기 전기자 회전축에 대해서 동일 축선상에 배치되며 축방향으로 미끄럼가능하게 지지된 출력 회전축과, 상기 전기자 회전축의 회전력을 상기 출력 회전축에 전달하는 클러치 기구와, 상기 전동기의 축방향 타단측에 설치되며 전자력에 의해 상기 출력 회전축을 축선방향으로 밀어 미끄럼시키는 이동체를 가짐과 동시에 상기 전자력에 의해서 가동접점을 고정접점에 접촉시켜서 상기 접동기에의 급전을 행하는 전자 스위치를 갖춘 엔진용 스타터에 있어서, 상기 전기자 회전축(3)의 관내에 상기 출력 회전축(17)의 후부와 상기 이동체의 전방을 서로 역방향에서 삽입, 하기 전기자 회전축의 관내 주면에 끼운 슬리이브 베어링(23)에 의해서 상기 출력 회전축을 피봇한 것을 특징으로 하는 엔진용 스타터.
제1항에 있어서, 상기 전기자 회전축(30의 관내경보다 상기 출력 회전축(17)의 스플라인 결합치(18)의 직경을 크게한 것을 특징으로 하는 엔진용 스타터.