KR940010654B1 - 동축형 스타터장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

동축형 스타터장치

제 1 도 및 제 2 도는 본 발명의 한 실시예에 의한 요부 단면 측면도.

제 3 도, 제 4 도 및 제 5 도는 각각 다른 실시예의 요부 단면 측면도.

제 6 도 및 제 7 도는 종래의 동축형 스타터 장치의 요부 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 직류 전동기 3 : 전기자 회전축

7 : 오버런닝 클러치 장치 7b : 클러치 인너

8 : 구동력 전달장치 9 : 유동기어 감속장치

10 : 피니온 스프링 14 : 출력 회전축

14d : 헬리컬 스플라인부 15 : 피니온

16 : 슬리브 16a : 슬리브 내주면

20 : 동축형 스타터 장치

본 발명은 동축형 스타터 장치에 관하며, 더욱 상세하게는 차량의 엔진 시동용으로서 사용되는 동축형 스타터 장치에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 동축형 스타터 장치는 특개소 63-90665 호 공보에 개시되어 있으며 잘 알려져 있다. 이 종래의 동축형 스타터 장치(1)는 제 7 도 및 제 6 도에 나타나듯이, 직류 전동기(2)의 전기자 회전축(3)과 그 전단부(도면 우방향 단부)에 피니온(5)을 장착한 출력 회전축(4)과, 전자 스위치 장치를 동일축선상에 배치한 동축형 스타터 장치를 나타내고 있다 즉, 전기자 회전축(3)을 중공으로 하고. 직류 전동기(2)의 후단에 배치한 전자 스위치 장치의 플런져 로드(2)를 이 전기자 회전축(3)의 내부통로(3a)내에 통하고 내부통로(3a)의 전단측에는 출력 회전축(4)을 설치하여 그 후단면에 강구(26)를 거쳐 플런져 로드(25)를 당접시키고, 플런져 로드(25)의 전방 이동에 의하여 출력 회전축(4)을 전방으로 압출하는 구성으로 되어 있다.

전기자 회전축(3)의 전단에는 유성기어 감속장치(9)의 태양기어(9a)가 형성되어 있다. 유성기어 감속장치(9)는 이 태양기어(9a)와 프론트 브라켓(28) 내주면에 형성한 내치기어(27b)와, 중심 지지축(9c)에 회전가능하게 지지되고, 이들 태양기어(9a), 내치기어(27b)에 치합하는 유성기어(7d)로서 구성되어 있다.

유성기어 감속장치(9)의 중심 지지축(9c)은 오버런닝 클러치 장치(7)의 클러치 아웃터(7a)에 고정 되고, 전기자 회전축(3)의 감속 출력이 오버런닝 클러치 장치(7)에 전달되도록 되어 있다. 클러치 아웃터(7a)의 내주측에는 클러치 인너(7b)와, 이들 사이에 개재되는 로울러(29c)가 설치되어 오버런닝 클러치 장치(7)를 구성하고 있다. 클러치 인너(7b)의 내주면에는 출력 회전축(4)의 확경부에 형성된 헬리컬 스플라인부(4c)에 치합하는 헬리컬 스플라인 홈(29d)이 형성되고, 전단의 단부(14b)와 헬리컬 스플라인부(4c)사이에는 출력 회전축(4)을 후방향으로 압압 부세하는 복귀 스프링(30)이 설치되어 있다. 클러치 인너(7b)의 전단부는 프론트 브라켓(28)에 감착된 베어링(17)으로서 지지되어 있다.

피니온(5)은 출력 회전축(4)의 전단부에 형성된 스트레이트 스플라인에 스플라인 감합하고, 스토퍼 (11)에서 전방향으로의 이동이 규제되고 있다.

피니온(5) 내주부에는 출력 회전축(4)의 단부(34b) 사이에 피니온 스프링(10)이 설치되어 피니온(5)를 전방향으로 압압 부세하고 있다. 이 피니온 스프링(10)은 스토퍼(11)를 부착한후, 피니온(5)을 항시 전방으로 압압하므로, 피니온(5)의 링기어로의 당접시에 충격을 완화하기 위하여 설치되고 있다. 또한 6은 전기자 회전축(3)의 내부통로(3a)내에 설치되고, 출력 회전축(4)의 후방부를 지지하는 베어링이다.

이와 같이 구성된 동축형 시동전공기는 직류 전동기(2)의 회전 구동력이 유성기어 감속장치(9)를 거쳐 오버런닝 클러치 장치(7)에 전달되고, 클러치 인너(7b)에 스플라인 감합한 출력 회전축(4)에 전달된다. 이것과 함께 플런져 로드(25)가 전방향으로 구동됨으로서 출력 회전축(4)이 전방향으로 이동하고, 피니온(5)이 도시하지 않은 엔진의 링기어에 치합하고, 엔진의 시동이 행하여진다. 시동후 운전자의 조작에 의하여 전자스위치 장치가 오프로 되면, 플런져 로드(25)는 후퇴하고, 출력 회전축(4)은 복귀 스프링(30)의 작용에 의하여 원위치(정지위치)에 복귀하고, 피니온(5)은 링기어에서 이탈한다. 엔진 시동직후의 엔진측에서의 역구동은 오버런닝 클러치 장치(7)의 한방향 클러치 작용에 의하여 직류 전동기(2) 측으로의 전달이 방지된다. 또한 출력 회전축(4)의 전단측(도면에서 보아 우방향)에는 기관의 링기어에 치합되는 피니온(5)을 갖추고, 후단은 전기자 회전축(3)의 내부통로(3a)에 삽입되고, 그 삽입축부(4a)는 내부통로(3a)의 내주부에 감합고착된 슬리브 베어링(a)에 의하여 축수되고, 출력 회전축(4)의 축방향으로의 접동을 가능하게 하고 있다. 축방향으로 접동할 수 있는 출력 회전축(4)으로 직류 전동기(2)의 전기자 회전축(3)에서의 구동력을 전달하는 수단으로서는 오버런닝 클러치 장치(한방향 클러치 장치)(7)를 포함하는 구동력 전달장치(8)에 의하여 구성되고 있다. 피니온(5)의 기어하부와 출력 회전축(4)의 사이에는 피니온(5)을 항시 전방으로 압압하고 있는 피니온 스프링(10)이 개재하고 있다.

즉 이 구동력 전달장치(8)는 전기자 회전축(3)의 전단 외주위에 형성된 태양기어(9a)및 유성기어(9b)등을 갖추는 유성기어 감속장치(9)와, 유성기어(9b)의 중앙 지지축(9c)이 고착된 클러치 아웃터(7a) 및 출력 회전축(4)에 형성된 확경부(4b)의 외주부에 창설된 헬리컬 스플라인부(4c)에 치합되는 헬리컬 스플라인홈을 내주면에 형성한 클러치 인너(7b)를 갖추는 상술한 한방향 클러치 장치(7)로부터 구성되어 있다. 11은 피니온 스토퍼이다.

종래의 동축형 스타터 장치는 상기와 같이 구성되고, 출력 회전축(4)의 전방부의 지지는 클러치 인너(7b)의 헬리컬 스플라인 흠(29d)과 헬리컬 스플라인부(4c)의 스플라인 감합부로서 행하여지고 있다. 그러나 헬리컬 스플라인 감합은 접동성 확보면에서 감합부의 클리어런스를 극단으로 작게 하는 것이 곤란함으로, 출력 회전축(4)과 클러치 인너(7b)사이에는 어느 정도의 변동이 있으며, 지지부로 되는 감합부는 클러치 인너(7b)의 전단부는 없으므로 이 감합부와 피니온(5)의 거리가 길고, 모멘트가 크게 되어 있었다. 그 결과 이들 변동이 생기는 점과 모멘트가 큰 점에 의하여 종래의 동축형 스타터 장치는 동작시의 이상한 음 발생이나 심한 경우는 출력회전축(4)이 끊어져 버리는등의 문제점을 가지고 있었다. 헬리컬 스플라인 홈(29d)이 하중을 받으면서 동시에 출력 회전축(4)의 접점면이라는 점은 이들의 클리어런스의 설정치 여하에서는 스플라인 감합부의 그리스 열화나 먼지부착등의 점에서 출력 회전축(4)의 접동 불량에 대한 발생 요인으로도 되어 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 된 것이고, 이상한 음의 발생이나 출력 회전축의 파손 등의 우려가 없는 동축형 스타터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

또한 상기와 같은 종래의 동축형 스타터 장치는 직류 전동기를 소형화하는 경우, 피니온 기어수를 작게 하고, 링기어와 피니온간의 감속비를 올리는 것이 고려된다. 이때 종래 장치에는 피니온 기어하부(T)와 출력 회전축 사이에, 반경방향으로 중첩하여 피니온 스프링이 설치되어 있으므로 제 6 도 구조대로 피니온 기어수를 적게 하는데는 피니온 기어하부(T) 및 축강도 점에서 강도저하를 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 된 것이고 피니온 기어하부 및 축강도의 저부를 초래하지 않고, 직류 전동기의 소형화를 달성할 수 있는 동축형 스타터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 동축형 스타터 장치는 그 외주측이 출력 회전축에 접접하고, 외주측이 클러치 인너의 전방부에 접접하는 통상체를 피니온에 일체로 설치한 것이다.

또한 본 발명에 관한 동축형 스타터 장치는 출력 회전축이 클러치 인너의 일단이고, 베어링을 거쳐 바스켓에 지지된 슬리브내를 관통하고, 슬리브 내면에 형성된 헬리컬 스플라인과 치합하는 스플라인부를 가지고있다. 이렇게 하여 피니온 스프링은 피니온의 배면측에 장착되고, 피너온 정지시에서는 피니온 스프링의 적어도 일부가 슬리브 전단에 설치되어 출력 회전축을 지지하는 원통 내주면과 반경방향에 겹치도록 위치하고 있다.

본 발명에서는 출력 회전축의 지지가 클러치 인너와의 헬리컬 스플라인 감합부만 아니라, 통상체를 거쳐 클러치 인너에 지지됨으로 클러치 인너와 출력 회전축의 변동이 거의 없다. 그 지지부는 헬리컬 스플라인 감합부에서 전방측에 있으므로 출력 회전축의 모멘트는 작게 된다.

또한 본 발명에서는 피니온 스프링이 피니온의 배면측에 위치하고 있으므로, 피니온 기어수를 적게 하여 링기어와 피니온간의 감속비를 올려도 피너온 기어하부 및 축강도의 저하를 초래하지 않는다.

제 1 도는 본 발명의 한 실시예인 동축형 스타터 장치(20)를 나타내고, 출력 회전축(14)의 선단부에 형성된 스트레이트 스플라인부(14a)에 피니온(15)이 장착되어 있다. 출력회전축(14)에 스트레이트 스플라인(14a)의 외경과 거의 동일 직경으로 형성된 단부(14b)와 피니온(15) 배면으로 만들어지는 공간에 피니온 스프링(10)이 배치되어 있다. 오버런닝 클러치(7)의 클러치 인너(7b)의 일단을 이루는 슬리브(16)는 그 전단 외부를 베어링(17)으로 지지되고 있다. 슬리브(16)의 원통 내주면(16a)는 출력 회전축(14)을 지지하고 있다. 출력 회전축(14)의 헬리컬 스플라인부(14d)는 슬리브(16)에 형성한 헬리컬 스플라인 홈에 계합하고 있다.

출력 회전축(14)의 원통부(14c)에 압압된 부시(18)의 외주면이 슬리브 내주면(16a)내를 접동하도록 되어 있다.

이상의 구성에 의하여, 종래 장치와 같이 피니온 스프링을 피니온 기어하부에 배치하지 않고, 피니온(15)의 배면과 출력 회전축(14)의 단부(14b)에서 만드는 원통형의 공간에 피니온 스프링(10)을 배치하고, 피니온 정지시(제 1 도 상반)에서, 피니온 스프링(10)은 적어도 일부와 슬리브(16)의 내주면(16a)이 반경방향에 중첩하고 있으므로, 축방향 길이를 짧게 하고, 피니온(15)의 기어수를 적어도, 피니온 기어하부 및 축강도의 저하를 일으키지 않는다. 구체적으로 나타내면, M(모듈)=2.5레벨의 치형이면, 종래 8매가 한계인 것이 본 발명예에 의하여 7매의 기어수로서 족하게 된다.

출력 회전축(14) 일단의 지지를 원통면 받침으로 한 것이고, 접동부간의 클리어런스를 용이하게 작은 것으로 할 수 있고, 출력 회전축의 기울기를 막으며, 피니온과 링기어 사이가 치합하는 나쁜 영향을 극소로 할 수 있다.

제 3 도는 다른 실시예를 나타내고, 피니온(15)의 후부에 원통부(15a)를 일체로 형성하고, 원통부(15a)의 후부에 원통부(15a)를 일체로 형성하고, 원통부(15a)의 외주면이 슬리브(16)의 내주면(16a)을 접동하도록 구성한 것이고, 같은 효과를 나타낸다.

제 4 도는 또다른 실시예를 나타내고, 피니온 스프링(10)을 피니온 정지시에서 슬리브(16)의 내주면(16a)과 반경방향으로 중첩되는 위치에 두고 내주면(16a)의 접동은 출력 회전축(14)의 원통부(14c)와 직접적으로 행하도록 한 것이고, 같은 효과가 있다.

또한, 제 2 도는 본 발명의 한 실시예에 의한 시동 전동기를 나타내는 도면이다. 이 도면에서 제 7 도와 마찬가지이므로 대응하는 부분에 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다. 35는 피니온(5)의 후단부에서 일체로 연출된 통상부로 그 내주측은 출력 회전축(4)에 접동가능한 클리어런스를 가지는 지름으로 형성되고, 외주측은 클러치 인너(7b)의 전단에 형성되고, 외주측은 클러치 인너(7b)의 전단에 형성된 지지부(16a) 내주면에 접접하도록 형성되어 있다. 복귀 스프링(30)은 통상부(35) 외측의 지지부(16a) 후단과 출력 회전측(4)의 헬리컬 스플라인부(4c) 전단 사이에 설치되고, 피니온 스프링(10)은 통상부(35) 내측의 피니온(5) 후단면과 출력 회전축(4)의 단부(34b)사이에 설치되어 있다. 또한 36은 직류 전동기(2)의 후단에 설치된 전자스위치 장치이다.

이와 같이 구성된 시동 전동기는 출력 회전축(4)이 통상부(35)를 거쳐 클러치 인너(7b)의 지지부(16a)에 접접상태에서 지지되어 있으므로, 클러치 인너(7b)와 출력 회전축(4) 사이의 접동부 클리어런스가 작고, 출력 회전축(4)의 변동 부착은 거의 생기지 않는다. 출력 회전축(4)은 클러치 인너(7b)의 전단위치에서 지지됨으로, 그 지지부에서 피니온(5)까지의 길이도 작고, 따라서 출력 회전축(4)의 모멘트도 작다 게다가 지지되는 통상부(35)는 피니온(5)과 일체하므로, 피니온(5)자신의 클러치 인너(7b)에 지지되며, 피니온(5)의 링기어로의 치합에 대한 변동 부착이나 편심등도 방지된다.

상기 실시예에서는 피니온 스프링(10)이 피니온(5)의 후방에 위치하고 있으므로, 종래와 같이 피니온 스프링(10)이 피니온(5)의 내주부에 위치하고 있던 것에 비하여 피니온(5) 기어하부 지름을 작게 할 수 있으므로 피니온(5)의 기어수를 작게 할 수 있다. 즉 종래에서는 피니온(5)의 내주측에 피니온 스프링(10)이 위치하고 있으므로, 피니온(5)의 기어하부 강도를 확보함으로 피니온(5)의 기어수를 일정치 이하로 하는 것이 곤란하였지만, 상기 실시예에서는 피니온 스프링(10)이 피니온(5)내주측에 위치하고 있지 않으므로, 기어하부의 강도를 확보하면서 기어하부 지름을 작게 할 수 있고, 그 결과 치수를 적게 할 수 있다. 예를들면 이것을 구체적으로 나타내면, M=2.54 기어의 경우, 종래에서는 8매가 한계이었지만, 본 실시예에서는 7매 피니온(5)이 가능하게 된다. 이 때문에 링기어와 피니온(5) 사이의 감속비를 크게 할 수 있고 따라서 상대적인 토크가 크게 됨으로 시동 전동기를 소형화할 수 있다.

상기 실시예에서 그 엔진 시동 동작은 종래와 마찬가지이므로, 여기서의 설명은 생략한다. 제 2 도에서 중심선보다 상측은 정지시, 하측은 동작시(피니온(5)의 이동 완료시)의 상태를 나타내고 있다.

제 5 도는 다른 실시예를 나타내는 도면이고, 본 실시예는 피니온 스프링(10)을 통상부(35)의 후단면과 출력 회전축(4)의 헬리컬 스플라인부(4c) 전단면 사이에 설치한 것이다. 다른 각 구성 및 동작은 상기 실시예와 마찬가지이고, 이 다른 실시예에서도 상기 실시예와 같은 효과를 나타낸다.

상기 각 실시예에서는 클러치 인너(7b)의 지지부(16a)가 직접 통상부(35)에 접접하도록 하였지만, 이들 사이에 얇은 베어링을 배치하도록 구성하여도 좋고, 이 경우는 통상부(35)의 접동성을 보다 향상시킬 수 있다. 통상부(35)도 피니온(5)과 일체로 형성하지 않고, 피니온(5)은 별도 부재로서 형성하고, 그후 일체로 조립하도록 하여도 좋다.

상기 각 실시예에서는 전자 스위치 장치(36)가 직류 전동기(2)의 후방에 설치된 동축형의 시동 전동기를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 예를들면 전자 스위치 장치와 전동기부가 병렬의 것이나 전자 스위치장치를 가지지 않는 관성 접동식의 시동 전동기이어도 좋다. 상기 각 실시예에서는 유성기어 감속장치(9)를 가지는 시동전동기를 나타냈지만, 이것을 가지지 않는 시동 전동기이어도 같은 효과를 나타낸다.

이상과 같이 본 발명에 의하여, 피니온과 일체로 통상체를 설치하고, 이 통상체를 거쳐 출력 회전축을 클러치 인너의 전방부에서 지지하도록 하였으므로, 출력 회전축과 클러치 인너 사이의 변동은 거의 없고, 피니온과 지지부간의 모멘트는 작으므로, 이상한 음의 발생이나 출력 회전축의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 오버런닝 클러치의 일단에 설치한 슬리브의 내주면을 접동하는 출력 회선축의 선단두에, 피니온 스프링 피니온 및 피니온 스토퍼가 순서로 장착되고, 피니온 정지시에는 피니온 스프링의 적어도 일부가 슬리브에 설치된 출력 회전축 지지부와 변경방향에 겹치도록 배치한 것에 의하여, 피니온 기어하부 및 축강도를 저하하지 않고 직류 전동기를 소형으로 이루는 효과가 있다. 또한 가공이 용이하여 접동부간의 클리어 런스를 작게 할 수 있으므로, 출력 회전축의 기울기를 방지하고, 피니온, 링기어간의 치합을 적절하게 하는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 중공의 전기자 회전축을 가지는 직류 전동기와, 상기 전기자 회전축에 결합된 유성기어 감속장치와 오버런닝 클러치 장치로 이루어진 구동력 전달장치와, 상기 오버런닝 클러치 장치의 클러치 인너 내주면에 형성된 헬리컬 스플라인 홈에 계합되는 헬리컬 스플라인부가 설치되어 있으며 상기 전기자 회전축의 중공부에 축방향 접동 가능하게 설치된 출력 회전축과, 이 출력 회전축의 전단부에 장착되어 엔진의 링기어에 계탈하는 피니온을 갖춘 동축형 스타터 장치에 있어서, 원통 내주면에서 상기 출력 회전축을 지지하고 있는 슬리브와, 상기 피니온의 배면측에 설치되어 상기 피니온을 전방으로 압압하여 피니온 정지시에 적어도 그 일부가 상기 슬리브의 상기 원통 내주면과 반경방향으로 겹쳐 위치하는 피니온 스프링을 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 동축형 스타터 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 슬리브는 클러치 인너를 연출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동축형 스타터 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 슬리브는 외주면이 클러치 인너의 헬리컬 스플라인부에서 전방의 내주면에 접접하도록 피니온과 일체로 설치된 것을 특징으로 하는 동축형 스타터 장치.

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