KR100698524B1 - 스타터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스타터는, 롤러의 축방향으로의 이동을 제한하는 측벽부를 포함한다. 상기 측벽부는 반경방향 중앙부에 형성된 수용홀을 구비한다. 캐리어부와 일체로 형성된 클러치외부는 베어링을 통해 전기자샤프트의 전방 축단부에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 베어링은 수용홀의 원통형 내면에 압입 끼워맞춤됨으로써 고정된다. 상기 전기자샤프트의 전방 축단부의 선단부에 제공된 테이퍼부는 전기자샤프트를 베어링으로 가이드하기 위한 가이드면으로 이루어진다. 상기 전방 축단부의 길이는, 상기 테이퍼부가 베어링 내측으로 완전히 삽입된 이후, 태양기어의 측면이 유성기어의 측면과 축방향으로 접촉될 수 있는 방식으로 설정된다.

스타터, 유성기어, 내부기어, 태양기어, 베어링, 측벽부, 일방향클러치

Description

스타터{STARTER}

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스타터를 나타낸 부분 단면도.

도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 클러치 및 그의 주변장치를 나타낸 확대 단면도.

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스타터의 각 부분에서 발생하는 진동을 설명하기 위한 설명도.

도4는 종래의 클러치 및 그의 주변장치를 나타낸 단면도.

도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 스타터를 나타낸 단면도.

도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 튜브 및 그의 주변장치를 나타낸 확대 단면도.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 튜브의 원통형 내면을 지지하는 베어링을 나타낸 단면도.

도8은 본 발명의 제2실시예에 따른 스타터의 전기회로도.

도9는 본 발명의 제3실시예에 다른 스타터를 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 101: 스타터 2, 102: 모터 3, 103: 튜브

4, 104: 출력샤프트 5, 105: 피니언기어 6, 106: 링기어

7: 전자기스위치 8: 계자 9: 전기자

9a: 전기자샤프트) 9b: 전기자코어 9c: 전기자코일

10: 태양기어 11: 중앙케이스 12: 내부기어

13: 유성기어 104a: 헬리컬스플라인 104b: 단차부

110: 요크 111: 전방하우징 112: 단부프레임

116: 기어샤프트 117: 클러치외부 118: 클러치내부

121, 125: 베어링 129: 회전제한로드 128: 결합부재

본 발명은 모터의 회전속도를 감속시키는 유성기어 감속장치(planetary gear type speed-reduction unit)를 포함하는 스타터에 관한 것이다. 이러한 감속장치에서, 상기 유성기어의 지지핀들은 일방향클러치(one-way clutch)의 외측 플레이트에 고정되며, 이러한 일방향클러치를 통해 출력샤프트(output shaft)로 회전력이 전달된다.

본 출원인은 이전의 특허출원(일본특허출원 제2003-64791호, 이에 대응하는 미국특허출원공개 제2004/0177710)에서 이러한 구성을 갖는 스타터를 이미 제안한 바 있다.

도4에 나타낸 바와 같이, 이러한 스타터는 유성기어 감속장치(1100) 및 일방향클러치(1120)를 포함한다. 상기 유성기어 감속장치(1100)는 모터의 회전속도를 감속시킨다. 상기 감속장치(1100)의 감속회전은 일방향클러치(1120)을 통해 출력샤프트(1110)로 전달된다. 이러한 스타터에 따르면, 상기 출력샤프트(1110)는 엔진측(즉, 모터에 대향하는 방향)으로 이동되어, 상기 출력샤프트(1110)의 단부에서 지지되는 피니언기어(pinion gear)는 엔진의 링기어와 치합된다. 이러한 스타터에 따르면, 상기 유성기어(1130)를 각각 지지하는 지지핀들(1140)은 압입 끼워맞춤(press fit)을 통해 일방향클러치(1120)의 클러치 외부(clutch outer)(1150)에 고정된다.

일반적으로, 스타터용으로 이용되는 유성기어 감속장치(1100)는 유성기어(1130)와 태양기어(1160) 사이에서 백래쉬(backlash)(즉, 서로 치합하는 기어치 간의 틈새량)를 갖게 되고, 또한 유성기어(1130)과 내부기어(1170) 간에도 백래쉬를 갖게 된다. 전술한 스타터에 따르면, 상기 유성기어(1130)와 지지핀(1140)에서 반경방향으로 발생되는 진동은 지지핀(1140)이 고정된 클러치 외부(1150)로 전달된다. 그러나, 상기 클러치 외부(1150)의 진동이 상기 출력샤프트(1110)의 진동과 클러치 내부(clutch inner)(1180)의 진동의 합(sum)보다 커지게 될 경우, 상기 유성기어(1130) 및 지지핀(1140)의 진동으로 인하여 트위스트 동작(twist movement)이 발생한다. 이는 상기 지지핀(1140) 및 유성기어(1130)에 작용하는 응력(stress)을 발생시키고, 이에 따라 유성기어(1130)의 기어치면을 마모시킬 뿐만 아니라 지지핀(1140) 주위에 결합된 기어베어링(1190)를 마모시킨다. 결국, 상기 지지핀(1140)은 클러치 외부(1150)로부터 이탈(fall off)될 수 있다.

또한, 본 발명은, 출력샤프트의 일단은 헬리컬스플라인(helical spline) 결합을 통해 튜브의 원통형 내면과 결합되고, 출력샤프트의 타단은 하우징에 고정된 베어링에 의하여 지지되며, 또한 피니언기어가 베어링으로부터 외측으로 돌출하는 출력샤프트의 일단부에 배치됨에 따른, 캔틸레버(cantilever) 지지구조를 갖는 스타터에 관한 것이다.

미국특허출원공개 제2003/0097891호에는 출력샤프트의 베어링 외측에 배치된 피니언기어를 구비한 소위 캔틸레버 지지 구조의 스타터를 제안하고 있다. 이러한 종래의 문헌의 스타터는 도3에 나타낸 바와 같이, 모터의 구동력을 받아 그 구동력에 대응하여 회전하는 구동샤프트 및 헬리컬스프라인 결합을 통해 상기 구동샤프트의 원통형 외면에 연결되고, 베어링을 통해 하우징에 의하여 지지되는 대략 원통형 출력샤프트를 포함한다. 상기 피니언기어는 베어링으로부터 하우징의 외측으로 돌출하는 출력샤프트의 일단부에 제공된다.

그러나, 전술한 종래의 스타터에 따르면, 상기 출력샤프트는 단지 하나의 베어링에 의해서만 지지된다. 상기 출력샤프트가 구동샤프트에 대하여 엔진측으로 돌출될 경우, 상기 베어링으로부터 돌출하는 출력샤프트의 오버행(overhang)은 커지게 된다. 그 결과, 엔진의 크랭크(crank)를 위하여 상기 피니언기어가 링기어와 치합될 경우, 상기 출력샤프트는 베어링에 대하여 경사진 상태로 회전한다. 이에 따 라 상기 베어링에는 과대한 부하가 가해지고, 상기 베어링의 수명은 단축된다. 또한, 상기 경사진 상태로 회전하는 출력샤프트는 소음을 발생시킨다.

본 출원인은 대략 원통형 튜브 및 출력샤프트를 포함하는 스타터를 이미 제안한 바 있다. 상기 튜브는 모터로부터 전달된 회전력에대응하여 회전된다. 상기 출력샤프트는 헬리컬스플라인 결합을 통해 상기 튜브의 원통형 내면에 연결된다. 상기 출력샤프트의 일단부에는 피니언기어가 배치된다. 상기 피니언기어가 링기어와 치합될 경우, 상기 출력샤프트에 고정된 결합부재를 통해 푸싱력(pushing force)이 출력샤프트에 축방향으로 작용된다. 이러한 스타터에 따르면, 상기 튜브는 축방향으로 긴 치수(long size)를 갖는다. 상기 튜브의 원통형 외면은 일단부측에서 제1베어링을 통해 중앙하우징에 의하여 지지된다. 또한, 상기 튜브의 원통형 외면은 타단부측에서 제2베어링을 통해 스타터하우징에 의하여 지지된다. 상기 제1베어링과 제2베어링 사이에는 긴 거리(즉, 베어링 거리(span))가 형성된다.

이러한 구성에 따라, 상기 출력샤프트가 엔진측으로 돌출되어 피니언기어를 링기어와 치합시킬 경우, 상기 베어링 거리는 출력샤프트의 오버행(즉, 제2베어링으로부터 엔진측으로 돌출되는 출력샤프트의 돌출량)보다 커지게 된다. 이는 엔진의 크랭크를 위하여 피니언기어가 링기어와 치합되는 경우(즉, 출력샤프트에 큰 부하가 가해지는 경우)라도 출력샤프트의 경사를 억제시킬 수 있다. 그 결과, 상기 베어링의 수명은 단축되지 않는다. 또한, 소음은 제거되거나 감소될 수 있다.

그러나, 본 출원인에 의하여 제안된 종래의 스타터에 따르면, 상기 튜브는 축방향으로 긴 치수를 갖는다. 상기 튜브의 타단부측은 제2베어링을 통해 스타터하우징에 지지된다. 상기 스타터하우징의 내부공간에서, 상기 튜브는 출력샤프트의 외측을 커버한다. 따라서, 상기 튜브의 외측에 배치되도록 상기 출력샤프트에 고정된 결합부재를 배치할 필요가 있다. 본 출원인에 의하여 제안된 종래의 스타터에 따르면, 상기 출력샤프트에 개방된 구멍으로 핀이 고정되고, 상기 튜브에는 장홈이 형성된다. 상기 장홈은 핀을 튜브의 외측으로 연장되도록 한다. 상기 결합부재는 튜브로부터 연장되어 나온 핀에 고정된다. 상기 핀은 장홈을 따라 연장되어 나온다.

전술한 구성에 따르면, 상기 결합부재는 반드시 튜브의 외측에 배치되어야만 한다. 그러므로, 상기 결합부재의 외경은 커지게 된다. 따라서, 이는 상기 결합부재의 외측을 커버하는 스타터하우징의 외경을 증가시켜야만 한다. 이는 엔진에 스타터를 장착하는데 어려움을 발생시키는 문제가 있다. 또한, 긴 튜브 또는 결합부재의 외경 증가는 무게의 증가를 초래한다.

또한, 상기 출력샤프트가 튜브에 대하여 축방향으로 이동될 경우, 상기 튜브에 형성된 장홈은 헬리컬스프라인의 비틀림각(torsion angle)을 따라 회전하면서 이동된다. 상기 장홈은 축방향을 따라 단순히 직선형태로 형성될 수 없다. 이는 헬리컬스프라인의 비틀림각에 대략 대응하여 경사진 장홈으로 형성되어야만 한다. 이러한 장홈을 필요로 하는 공정이나 가공은 복잡해지는 문제가 있다.

또한, 상기 출력샤프트는 결합부재에 직접적으로 고정될 수 없고, 상기 출력샤프트 및 결합부재를 연결하기 위한 적절한 핀을 필요로 한다. 이러한 핀을 출력샤프트에 고정하는 공정(즉, 핀이 삽입되는 출력샤프트에 구멍을 개방시키는 공정) 이 요구된다. 또한, 상기 결합부재를 핀에 고정시켜야만 한다. 이와 같은 방식에서, 스타터의 구성은 복잡해지고, 이러한 구성을 실현하기 위한 제조공정 또한 복잡해지는 문제가 있다. 이는 제조비용을 증가시키는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 클러치외부에서 발생하는 진동을 방지할 수 있고, 유성기어의 진동과 지지핀의 진동으로 인하여 발생되는 트위스트 동작을 방지할 수 있는 스타터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제1실시예의 스타터는, 모터, 유성기어 감속장치, 튜브, 일방향클러치, 출력샤프트, 피니언기어, 측벽부 및 복수개의 지지핀을 포함한다. 본 발명의 스타터에 따른 상기 모터는 회전력을 발생시키기 위한 전기자를 구비한다. 상기 전기자의 전기자샤프트(즉, 회전샤프트)에 제공된 태양기어와, 내부기어 및 상기 태양기어와 치합하는 유성기어를 포함하는 유성기어 감속장치는 상기 유성기어의 공전운동에 따라 상기 전기자의 회전속도를 감속시킨다. 대략 원통형 바디를 구비한 상기 튜브는 베어링에 의하여 축방향 일단부측에서 회전가능하게 지지된다. 상기 튜브의 축방향 타단부측은 자유단으로 이루어진다. 클러치내부로서 상기 튜브를 이용하고, 구동측 회전부재로서 제공 하는 클러치외부를 포함하는 일방향클러치는 복수개의 롤러를 통해 상기 클러치외부로부터 클러치내부로 토크를 전달한다. 출력샤프트는, 상기 전기자샤프트와 동축으로 배치되고, 축방향 일단부측은 베어링에 의하여 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되고, 축방향 타단부측은 스플라인 결합을 통해 상기 튜브의 원통형 내면과 연결된다. 상기 출력샤프트에 지지되는 피니언기어는 상기 출력샤프트와 일체로 엔진의 링기어측으로 이동되어 상기 링기어와 치합될 수 있다. 상기 클러치외부와 일체로 형성된 측벽부는 상기 롤러의 축방향으로의 이동을 제한한다. 상기 측벽부에 고정된 복수개의 지지핀은 상기 기어베어링을 통해 상기 유성성기어를 회전가능하게 지지한다.

또한, 본 발명의 제1스타터에 따른 전방 축단부는 상기 전기자샤프트에 제공된다. 상기 전방 축단부는 상기 태양기어보다 전방측으로 돌출되며, 상기 튜브 및 상기 클러치외부 중 어느 하나에 장착된 베어링을 통해 지지되어 전방축단부가 상기 베어링보다 전방측으로 더 돌출된다.상기 측벽부는 베어링을 통해 상기 전기자샤프트의 전방 축단부를 회전가능하게 지지하기 위하여 베어링을 지지하는, 반경방향 중앙부에 형성된 수용홀을 구비하고, 상기 베어링은 상기 수용홀에 배치되어 전방축단부가 상기 베어링보다 전방측으로 더 돌출된다.

상기 장치에 따른 측벽부는 상기 클러치외부와 일체로 형성되고, 상기 전기자샤프트의 전방 축단부의 베어링을 통해 회전가능하게 지지된다. 이 장치는 상기 전기자샤프트에 대해서 클러치외부의 진동폭을 적절하게 억제할 수 있다. 이 장치는 유성기어 및 복수개의 지지핀의 진동에 의해 발생하는 비틀림동작(twist movement)을 억제한다. 이 장치는 상기 지지핀이 측벽부에서 벗어나는 것을 방지한다. 또한, 상기 유성기어의 치차면의 마모뿐만 아니라 상기 지지핀에 대해서 결합 하는 기어베어링의 마모을 억제하는 것이 가능하다. 그 결과로, 토크전달손실이 감소될 수 있고, 원활한 회전이 실현된다. 또한, 감속장치의 기어소음(즉, 기어가 다른 기어와 치합할 때 발생하는 소음)도 감소될 수 있다.

본 발명의 제1스타터에 따라서, 상기 전기자샤프트에 대하여 반경방향으로의 변위가능한 클러치외부의 진동폭을 A로 나타내고, 상기 전기자샤프트에 대하여 반경방향으로 변위가능한 상기 유성기어의 진동폭을 B로 나타낼 경우, A〈 B의 관계식이 만족되는 것이 바람직하다.

상기 장치에 따라서, 상기 유성기어의 반경방향 진동폭 B가 클러치외부의 반경방향 진동폭 A보다 크다. 상기 클러치외부가 전기자샤프트에 대하여 축방향으로 진동이 발생될 경우, 상기 유성기어 및 지지핀에 작용되는 응력은 유성기어와 태양기어 간의 간섭뿐만 아니라, 유성기어와 내부기어 간의 간섭을 발생시키지 않고 감소될 수 있다. 또한, 이러한 구성은 상기 클러치외부와 유성기어의 진동으로 인하여 발생되는 트위스트 동작을 방지한다. 이에 따라 토그전달손실은 감소될 수 있다. 또한, 상기 감속장치의 기어소음은 감소될 수 있다.

본 발명의 제1실시예의 스타터에 따르면, 상기 전기자샤프트에 대하여 반경방향으로의 변위가능한 클러치외부의 진동폭을 A로 나타내고, 반경방향으로 변위가능한 상기 출력샤프트의 진동폭을 C로 나타내며, 반경방향으로 변위가능한 상기 클러치내부의 진동폭을 D로 나타낼 경우, D 〉A + C의 관계식을 만족한다.

전술한 구성에 따르면, 클러치내부의 진동폭 D는 클러치외부의 진동폭 A와 출력샤프트의 진동폭 C의 합계보다 크도록 설정된다. 상기 클러치외부의 진동은 클 러치내부의 진동에 의하여 흡수될 수 있다. 그 결과, 이러한 구성은 클러치외부와 출력샤프트의 진동으로 인하여 발생되는 트위스트 동작을 방지할 수 있다. 이에 따라 원활한 토크전달이 실행된다.

본 발명의 제1실시예의 스타터에 따르면, 상기 전기자샤프트의 전방 축단부는, 상기 측벽부에 형성된 수용홀의 원통형 내면으로 베어링을 압입 끼워맞춤함으로써 고정되는 상태에서, 상기 베어링으로 삽입된다. 상기 전방 축단부의 선단부에는 주연방향으로 전체적으로 둘러 싸도록 테이퍼부가 제공된다. 상기 테이퍼부는 상기 전방 축단부를 베어링으로 삽입하는 과정에서 상기 전방 축단부를 가이드한다. 그리고, 상기 태양기어는 상기 테이퍼부가 베어링에 위치된 이후, 상기 유성기어와 축방향으로 접촉된다.

전술한 구성에 따르면, 상기 테이퍼부는 전기자샤프트의 전방 축단부에 제공된다. 상기 테이퍼부는 상기 전방 축단부를 베어링으로 삽입하는 과정에서 상기 전방 축단부를 원활하게 가이드할 수 있다. 또한, 이러한 구성에 따르면, 상기 태양기어는, 상기 전방 축단부의 테이퍼부가 베어링 내측으로 완전하게 들어간 이후, 유성기어와 축방향으로 접촉될 수 있다. 다시 말해서, 상기 전방축단부의 테이퍼부는 태양기어가 유성기어와 축방향으로 접촉될 때 베어링 내측에 이미 위치된다. 상기 태양기어의 회전중심은 유성기어의 공전중심과 자동적으로 일치된다. 그 결과, 상기 태양기어는 유성기어와 원활하게 치합될 수 있다. 따라서, 전기자의 조립작업은 용이해진다.

또한, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 새로운 스타 터는, 피니언기어가 출력샤프트의 베어링 외측에 배치되는(즉, 베어링으로부터 돌출하는 출력샤프트의 단부에 배치되는) 것에 따르는 소위 말하는 캔틸레버 지지구성을 구비한다. 보다 상세하게는, 본 발명에 따른 스타터는 반경방향 크기에 있어 하우징을 소형화할 수 있어 엔진에 스타터를 조립하는 자유도가 향상될 수 있고, 전체 구성부품수가 감소되어 구조가 단순화되며, 또한 무게를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제2실시예의 스타터는, 모터, 튜브, 출력샤프트 및 피니언기어를 포함하고, 소위 말하는 캔틸레버 지지구성을 구비한다. 본 발명의 제2실시예의 스타터에 따른 모터는 회전력을 발생시킨다. 대략 원통형 바디를 구비하는 상기 튜브는 모터로부터 전달되는 회전력에 대응해서 회전된다. 상기 출력샤프트는 축방향 일단부측에서 헬리컬 스플라인 결합을 통해 상기 튜브의 원통형 내면과 결합된다. 상기 출력샤프트는, 축방향 타단측에서 튜브의 외측으로 돌출되고, 상기 하우징에 고정된 제1베어링에 의해 회전 및 슬라이딩 가능하게 지지된다. 상기 피니언기어는, 상기 제1베어링으로부터 외측(엔진측)으로 돌출되는 출력샤프트의 단부에 일체로 또는 별개로 배치되고, 상기 튜브로부터 엔진의 링기어로 출력샤프트를 통해 전달되는 회전력을 전달한다. 상기 튜브의 원통형 내면은 모터의 회전샤프트에 제공되는 베어링부의 제2베어링을 통해 일단측에서 회전 가능하게 지지되어 상기 회전샤프트가 제2베어링보다 전방측으로 돌출된다. 상기 튜브의 원통형 외면은 상기 하우징 또는 상기 하우징에 의해 지지되는 지지부재의 제3베어링을 통해 타단측에서 회전 가능하게 지지된다.

상기 장치에 따른 튜브의 축방향 양단부는 상기 하우징의 제2 및 제3베어링 을 통해 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 상기 출력샤프트는 헬리컬 스플라인 결합을 통해 튜브의 원통형 내면과 일단측에 결합된다. 상기 출력샤프트는 하우징의 제1베어링을 통해 타단측에 지지된다. 따라서, 상기 출력샤프트의 양단측은 안정적으로 지지될 수 있다. 그 결과, 엔진을 크랭크하기 위하여 상기 피니언기어가 링기어와 치합할 경우에도, 상기 출력샤프트가 경사지는 것을 방지할 수 있다. 상기 베어링(특히, 제1베어링)에 작용하는 부하는 감소될 수 있다. 이는 베어링의 마모를 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 제2실시예의 스타터는 상기 피니언기어가 엔진의 링기어와 치합할 수 있도록, 엔진측으로 출력샤프트를 이동하기 위한 출력샤프트 이동수단을 포함한다. 상기 출력샤프트 이동수단은 결합부재 및 작동수단을 포함한다. 상기 결합부재는 튜브로부터 링기어로 돌출되는 출력샤프트에 고정된다. 상기 작동수단은 상기 결합부재를 통해 출력샤프트에 축방향으로 작용하는 푸싱력(pushing force)을 부여한다. 이러한 구성에 따른 상기 결합부재는 출력샤프트에 직접적으로 고정될 수 있다. 따라서, 상기 결합부재는 반경방향 크기에 있어 소형화될 수 있다. 또한, 상기 결합부재를 수용한 하우징은 반경방향 크기에 있어 소형화될 수 있다.

또한, 상기 튜브의 축방향 길이는 짧아질 수 있다. 상기 결합부재의 외경은 감소될 수 있다. 상기 스타터의 무게는 감소될 수 있다. 또한, 상기 출력샤프트에 치합부재를 직접적으로 고정함으로써 튜브에 긴요홈(즉, 헬리컬 스플라인의 비틀림각을 따라 연장하는 긴요홈)을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 핀 또는 이와 유사한 수단에 의해 상기 출력샤프트 및 결합부재를 연결하는 것이 필요하지 않 다. 이는 필요한 구성 부품의 모든 부재를 감소할 수 있어 효과적이다. 상기 스타터의 구조는 단순화될 수 있다. 구성 부품의 조립은 용이하게 될 수 있다. 비용의 감소가 실현된다.

본 발명의 제2스타터에 따른 제2베어링은 압입 끼워맞춤에 의해 튜브의 원통형 내면에 고정된다. 이 장치에 따른 스타터 구성 부품의 조립 공정에서, 상기 출력샤프트는 튜브의 원통형 내면을 따라 삽입된다. 그리고 나서, 상기 제2베어링은 일단측에 튜브의 원통형 내면에 조립된다. 상기 제2베어링은 출력샤프트의 스토퍼로서 제공될 수 있다. 따라서, 상기 스타터의 조립은 용이하다. 상기 제2스타터의 제2베어링은 볼베어링, 롤러베어링, 롤링부재의 다른 형태, 평면베이링 및 다른 형태의 슬라이딩베어링에서 선택될 수 있다.

본 발명의 제2스타터는 모터와 튜브 사이에서 동력 전달을 전달 또는 차단하기 위한 클러치를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 클러치는 각각 회전 가능하게 결합되는 클러치외부와 클러치내부를 포함한다. 상기 클러치외부는 직접 또는 간접적으로 모터에 의해 구동된다. 상기 클러치내부는, 클러치외부로부터 전달되는 모터의 동력을 수용하고, 튜브의 부품으로 형성된다.

이 장치에 따른 튜브의 축방향 길이는 클러치내부의 길이를 포함한다. 이는 출력샤프트의 일단부측으로부터 타단부측에 걸쳐 긴 거리(즉, 긴 축방향 지지거리)를 제공할 수 있는 효과가 있다. 상기 출력샤프트의 일단부측은 헬리컬스플라인을 통해 튜브에 의하여 지지된다. 상기 출력샤프트의 타단부측은 제1베어링을 통해 하우징에 의하여 지지된다. 그러므로, 피니언기어를 링기어에 치합하도록 엔진측으로 돌출되는 출력샤프트의 오버행에 비하여 상대적으로 긴 축방향 지지거리를 제공한다. 그 결과, 엔진이 크랭크되는 동안, 상기 출력샤프트에 작용되는 응력은 감소된다. 따라서, 이러한 구성의 스타터는 안정적인 캔틸레버 지지구성을 갖는다. 또한, 상기 출력샤프트에 작용되는 응력의 감소로 인하여, 상기 출력샤프트는 반경방향 크기뿐만 아니라 무게에 있어서도 감소된다.

본 발명의 제2실시예의 스타터는 모터의 회전을 감소시키기 위하여 공전운동하는 유성기어를 구비한 유성기어감속장치를 포함한다. 상기 유성기어를 회전가능하게 지지하기 위하여 기어샤프트가 일체로 또는 별개로 고정된 캐리어부가 클러치외부에 제공된다. 그리고, 상기 캐리어부는 일단부에서 튜브의 원통형 외면 주위에 회전가능하게 결합되는 결합홀을 구비한다. 이러한 구성에 따르면, 상기 클러치외부의 중심은 모터의 회전샤프트에 대하여 유성기어 감속장치를 통해 위치될 수 있다. 또한, 클러치내부(즉, 튜브)의 중심은 제2베어링을 통해 모터의 회전샤프트에 대하여 위치될 수 있다. 그러므로, 이러한 구성은 클러치가 편심되는 것을 방지하고, 이에 따라 안정적인 클러치성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2실시예의 스타터에 따르면, 상기 클러치는 클러치외부와 일체로 제공된 외측플레이트를 구비한다. 상기 외측플레이트는 반경방향 중앙부에 개방된 중공부를 구비한다. 종동기어 또는 직선스플라인은 모터의 회전샤프트에 형성된 구동기어 또는 직선스플라인과 치합되어, 상기 클러치외부는 모터에 의하여 직접적으로 구동된다. 전술한 구성에 따르면, 상기 클러치외부의 중심은 모터의 회전샤프트에 대하여 직접적으로 위치될 수 있다. 또한, 상기 클러치내부(즉, 튜브) 의 중심은 제2베어링을 통해 모터의 회전샤프트에 대하여 위치될 수 있다. 그러므로, 이러한 구성은 클러치가 편심되는 것을 방지하고, 이에 따라 안정적인 클러치성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2실시예의 스타터에 의하면, 작동수단은 전자기 스위치와 회전제한부재를 포함한다. 전자기스위치는 전자기력을 발생시킨다. 회전제한부재는 전자기스위치로부터 발생되는 전자기력에 의해 구동되고 출력샤프트가 회전을 시작하기 전에 출력샤프트의 회전을 제한하기 위한 치합부재와 치합된다. 출력샤프트는 출력축의 회전이 회전제한부재에 의해 제한되는 상태하에서, 모터의 회전력과 헬리컬 스플라인 기능에 의하여 전방측으로 이동한다. 전술한 구성에 따르면, 전자기스위치가 출력샤프트의 회전을 제한할 경우, 전자기스위치는 회전제한부재가 치합부재와 치합될 수 있도록 회전제한부재를 작동시킨다. 이와 같이, 전자기스위치는 회전제한부재를 작동시키기 위하여 전자기력의 발생을 필요로 한다. 전자기스위치는 소형화될 수 있다.

또한, 본 발명의 제2실시예의 스타터에 따르면, 작동수단은 전자기력을 발생시키는 전자기스위치와 전자기스위치에 의해 구동되는 시프트레버를 포함한다. 출력샤프트는 축방향으로 치합부재에서 시프트레버를 통해 제공되는 푸싱력에 대응하여 엔진 전방측으로 이동한다. 이러한 장치에 의하여, 시프트레버는 전자기스위치에 의해 발생되는 전자기력에 의해 작동된다. 시프트레버는 푸싱력을 치합부재에 축방향으로 전달한다. 이와 같이, 출력샤프트는 엔진 전방측으로 확실하게 이동될 수 있다. 이로 인하여 신뢰성 있는 스타터를 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제3실시예의 스타터는 모터, 튜브, 출력샤프트와 피니언기어를 포함하고, 스타터는 소위 캔틸레버 지지구성을 구비한다. 모터는 회전력을 발생시킨다. 원통형 바디를 구비하는 튜브는 모터로부터 전달된 회전력에 대응하여 회전한다. 출력샤프트는 축방향 일단부측에서 헬리컬스플라인 결합을 통해 튜브의 원통형 내면과 연결된다. 출력샤프트는 축방향 타단부측에서 튜브의 외측으로 돌출되고 베어링이 하우징에 고정되도록 함으로써 회전 및 슬라이딩가능하게 지지된다. 피니언기어는 베어링으로부터 외측으로(엔진 전방측으로) 돌출된 출력샤프트의 단부에 일체로 또는 별개로 배치되고, 출력샤프트를 통해 튜브로부터 엔진의 링기어로 전달된 회전력을 전달한다. 또, 본 발명의 제3실시예의 스타터는 피니언기어가 링기어와 치합될 수 있도록 엔진 전방측으로 출력샤프트를 이동시키기 위한 출력샤프트 이동수단을 포함한다.

제3실시예의 스타터의 출력샤프트 이동수단은 치합부재, 회전제한부재, 전자기스위치와 출력샤프트를 포함한다. 치합부재는 튜브로부터 링기어 전방측으로 돌출된 출력샤프트에 고정된다. 회전제한부재는 출력샤프트의 회전을 제한하기 위하여 출력샤프트가 회전을 시작하기 전에 치합부재와 치합된다. 전자기스위치는 회전제한부재를 구동하는 전자기력을 발생시킨다. 그리고, 출력샤프트는 출력샤프트의 회전이 회전제한부재에 의해 제한되는 조건하에서 모터의 회전력과 헬리컬스플라인기능에 의하여 엔진 전방측으로 이동한다.

전술한 구성에 따르면, 치합부재는 튜브 외측에 배치되지 않는다. 또한, 출력샤프트에 치합부재가 직접적으로 고정되어 치합부재의 외경을 감소시킬 수 있다. 또한, 치합부재를 둘러싼 하우징은 반경크기를 소형화할 수 있다. 또한, 튜브의 축방향 길이는 짧게 할 수 있다. 치합부재의 외경길이는 감소될 수 있다. 스타터의 무게는 감소될 수 있다.

또한, 출력샤프트에 치합부재를 직접 고정시키는 것은 튜브 상에 긴 홈(즉, 헬리컬스플라인의 비틀림각을 따라 연장된 홈(groove)을 형성하는 과정을 생략하게 할 수 있다. 또한, 핀 또는 그와 같은 수단에 의해 출력샤프트와 치합부재를 연결하는 것을 불필요하게 한다. 이것은 필요한 구성부품의 전체 수를 감소시키는데 영향을 준다. 스타터의 구조는 간소화될 수 있다. 구성부품의 조립은 쉬워진다. 비용의 저하가 이루어진다.

본 발명의 제2실시예 또는 제3실시예의 스타터에 따르면, 모터에서 전력을 선택적으로 공급하기 위해 전자기스위치는 접속수단의 개폐제어를 실행한다. 이 경우, 일반적으로 접촉수단의 개폐제어를 실행하기 위해 그리고 작동수단을 제어하기 위해서 전자기스위치를 사용하는 것이 가능하다.

제2실시예 또는 제3실시예의 스타터에 의하여, 엔진의 링기어 부근으로부터 복귀하는 출력샤프트의 이동운동 동안, 출력샤프트에 고정된 치합부재는 튜브의 단면과 접하고, 이에 따라 튜브는 출력샤프트의 후방향 이동력을 수용하기 위한 스토퍼로서 동작하여 출력샤프트를 정지시킨다. 상기 장치에 의하여, 출력샤프트의 후방으로의 운동을 정지시키기 위한 특정부품 또는 구성요소를 구비할 필요가 없다. 이와 같이, 전체 구성부품수의 증가시키지 않고 이에 따라 간소화된 스토퍼 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 및 제3실시예의 스타터는, 출력샤프트의 이동에 대하여 출력샤프트의 후방의 엔진측으로 밀어내기 위한 탄성력을 제공하하는 리턴스프링을 포함한다. 상기 리턴스프링은 튜브의 내부공간으로 삽입되는 출력샤프트의 원통형 외면과 튜브의 원통형 내면 사이에 배치된다. 상기 리턴스프링은 출력샤프트의 원통형 외면에 제공된 스프링수용부에 의하여 지지되는 일단부를 구비한다. 그리고, 상기 리턴스프링은 튜브의 원통형 내면에 제공된 스프링수용부에 의하여 지지되는 타단부를 구비한다.

이러한 구성에 따르면, 엔진이 점화되고 출력샤프트가 오버런닝 상태 이후, 피니언기어가 링기어에 의하여 구동되더라도, 출력샤프트와 튜브의 회전이 실질적으로 동일하기 때문에 상기 출력샤프트와 튜브 간의 상대회전은 매우 작다. 따라서, 상기 리턴스프링에 대하여 와셔 또는 유사한 회전흡수부재가 필요하지 않는다. 그 결과, 전체 구성부품수의 증가없이 단순화된 구성이 구현된다. 또한 제조비용이 감소될 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

(제1실시예)

도1은 본 발명에 따른 스타터를 나타낸 부분 단면도이다. 본 실시예의 스타터(1)는 모터(2); 감속장치(후술됨); 일방향클러치(3); 출력샤프트(4); 피니언기어(5); 시프트레버(shift lever)(6); 및 전자기스위치(electromagnetic switch)(7)를 포함한다. 상기 모터(2)는 회전력을 발생한다. 상기 감속장치는 모터(2)의 회전속 도를 감속시킨다. 상기 감속장치에 의하여 감속된 회전은 일방향클러치(3)를 통해 출력샤프트(4)로 전달된다. 상기 피니언기어(5)는 출력샤프트(4)에 배치된다. 상기 전자기스위치(7)는 모터(2)의 전원공급회로에 제공된 메인접점(main cotact)(미도시)를 개폐시킨다. 또한, 상기 전자기스위치(7)는 출력샤프트(4)를 축방향으로 이동시키도록 시프트레버(6)를 통해 출력샤프트(4)로 전달되는 힘을 발생시킨다.

상기 모터(2)는 계자(8), 전기자(9) 및 브러시(미도시) 등을 포함하는 직류전동기이다. 상기 계자(8)는 자속(magnetic flux)을 발생시킨다. 상기 전기자(9)는 정류자(미도시)를 구비한다. 상기 브러시는 상기 정류자에 배치된다. 상기 전자기스위치(7)가 메인접점을 폐쇄시킬 경우, 상기 모터(2)는 차량배터리(미도시)로부터 시동전류를 제공받고, 상기 전기자(9)는 회전력을 발생시킨다. 상기 계자(8)는 자기회로의 일부분을 형성하는 요크(yoke)(8a)의 원통형 내면에 고정된 계자 자극(pole)(8b)을 포함한다. 상기 계자 자극(8b) 주위로는 계자코일(8c)이 권선된다. 상기 계자(8)는 코일방식 계자로 한정되지 않으며, 따라서 자기방식 계자에 의해 구성될 수 있다.

상기 전기자(9)는 전기자샤프트(9a), 전기자코어(9b), 및 전기자코일(9c)를 포함한다. 상기 전기자샤프트(9a)는 회전가능하게 지지된다. 상기 전기자코어(9b)는 전기자샤프트(9b)에 고정된다. 상기 전기자코일(9c)은 전기자코어(9c) 주위로 권선된다. 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 전기자샤프트(9a)의 일단부측(즉, 도면의 좌측)에는 태양기어(10) 및 전방 축단부(9d)가 제공된다. 상기 태양기어(10)는 감속장치를 구성하는 구성요소이다. 상기 전방 축단부(9d)는 태양기어(10)보다 전방 으로 돌출된다. 상기 전방 축단부(9d)는 태양기어(10)의 저부(bottom)직경보다 작은 외경을 갖는다. 상기 전방 축단부(9d)의 선단부에는 주연방향 전체적으로 둘러 싸도록 테이퍼부(tapered portion)(9e)가 제공된다.

상기 감속장치는 전술한 태양기어(10), 내부기어(internal gear)(12), 상기 태양기어와 내부기어와 치합되는 복수개의 유성기어(13)로 구성되는 공지의 유성기어감속장치이다. 상기 내부기어(12)는 중앙케이스(11)에 고정된다. 상기 유성기어(13)는 지지핀(14)을 통해 캐리어부(carrier portion)(15)에 의하여 지지된다. 상기 감속장치는 전기자(9)의 회전속도를 유성기어(13)의 공전속도로 감속시킨다. 각 유성기어(13)는 기어베어링(16)을 통해 대응하는 지지핀(14)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 각 지지핀(14)은 상기 캐리어부(15)에 압입 끼워맞춤(press fit)을 통해 고정된다.

상기 중앙케이스(11)는 모터(2)의 요크(8a)와 전방하우징(17) 사이에 배치된다. 상기 중앙케이스(11)는 감속장치 및 일방향클러치(13)의 외측을 커버한다. 상기 일방향클러치(3)는 클러치외부(clutch outer)(3a), 튜브(tube)(18) 및 롤러(3b)를 포함한다. 상기 클러치외부(3a)는 캐리어부(15)와 일체로 형성된다. 상기 튜브(18)는 대략 원통형 바디를 가지며, 상기 클러치외부(3a)의 반경방향 내측에 위치된 클러치내부(clutch inner)를 형성한다. 상기 각 롤러(3b)는 클러치외부(3a)의 내측에 형성된 캠박스(cam box)(미도시)에 배치된다. 토크는 상기 롤러(3b)를 통해 클러치외부(3a)로부터 튜브(18)(즉, 클러치내부)로 전달된다. 다시 말해서, 상기 클러치외부(3a)는 구동측 회전부재이고, 상기 튜브(18)는 종동측 회전부재이다.

상기 캐리어부(15)는 롤러(3b)의 모터측으로의 축방향이동(즉, 도1의 우측)을 제한하는 본 발명의 측벽부이다. 상기 캐리어부(15)(즉, 측벽부)는 반경방향 중앙부에 형성된 수용홀(15a)을 구비한다. 상기 캐리어부(15)(즉, 측벽부)와 일체로 형성된 상기 클러치외부(3a)는 도2에 나타낸 바와 같이 상기 수용홀(15a)의 원통형 내면에 배치된 베어링(19)(예를 들면, 니들(needle) 베어링)을 통해 전기자샤프트(9a)의 전방 축단부(9d)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 베어링(19)은 수용홀(15a)의 원통형 내면에 압입 끼워맞춤으로써 고정된다. 상기 전기자샤프트(9a)의 전방 축단부(9d)는 베어링(19)으로 삽입된다.

상기 전기자샤프트(9a)는 주연방향 전체적으로 둘러 싸도록 상기 전방 축단부(9d)의 선단부에 테이퍼부(9e)(도2 참조)가 제공된다. 상기 테이퍼부(9e)는 상기전기자샤프트(9a)를 베어링(19)으로 삽입하는 과정에서 전기자샤프트(9a)를 가이드하기 위한 가이드면이다. 또한, 상기 전방 축단부(9d)의 길이는, 상기 테이퍼부(9e)가 전체적으로 베어링(19)의 내측으로 삽입된 이후, 상기 태양기어(10)의 측면이 유성기어(13)의 측면과 축방향으로 접촉될 수 있게 설정된다. 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 테이퍼부(9e)는, 전방 축단부(9d)가 베어링(19)으로 삽입되는 상태에서, 상기 베어링(19)보다 클러치측(즉, 도2의 좌측)으로 돌출된다.

상기 튜브(18)는 도3에 나타낸 바와 같이 축방향 일단부측에 제공된 베어링부(18a)를 구비한다. 상기 베어링부(18a)의 원통형 외면에는 볼베어링(20)이 배치된다. 다시 말해서, 상기 튜브(18)는 볼베어링(20)을 통해 중앙케이스(11)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 튜브의 축방향 타단부측은 자유단부이다. 상기 튜 브(18)는 그의 원통형 내면에 형성된 암 헬리컬스플라인(female helical spline)(18b)을 구비한다. 상기 암 헬리컬스플라인(18b)은 튜브(18)의 타단부에서 베어링부(18a)의 반경방향 내측에 위치된 부분으로 연장된다. 상기 암 헬리컬스플라인(18b)의 종단부(즉, 단부)는 튜브(18)에 대하여 출력샤프트(4)의 축방향 이동을 구속하는 스토퍼(18c)이다.

상기 출력샤프트(4)는 모터(2)의 전기자샤프트(9a)와 동축으로 배치되고, 상기 감속장치 및 일방향클러치(3)는 이들 사이에 배치된다. 상기 출력샤프트(4)는 베어링(21)을 통해 전방하우징(17)에 의하여 지지되는 일단부측 및 튜브(18)의 원통형 내부공간으로 삽입되는 타단부측을 구비한다. 상기 출력샤프트(4)는 그의 원통형 외면에 형성된 수(male) 헬리컬스플라인(4a)(도2 참조)을 구비한다. 상기 수 헬리컬스플라인(4a)은 암 헬리컬스플라인(18b)과 치합한다. 이러한 구성에 의하여, 상기 출력샤프트(4)는 튜브(18)와 일체로 회전될 수 있고, 상기 출력샤프트(4)는 튜브(18)에 대하여 축방향으로 이동가능하게 이루어진다.

또한, 상기 출력샤프트(4)는 그의 후방단부에서 축방향으로 연장하는 내부 중공부(bore)(4b)(도2 참조)를 구비한다. 상기 중공부(4b)에는 윤활오일이 저장된다. 도1은 중심선에 대하여 출력샤프트를 별개로 나타낸 것이다. 상기 출력샤프트(4)의 상부측 절반은 스타터(1)의 고정상태를 나타낸 것이고, 출력샤프트(4)의 하부측 절반은 스타터(1)의 작동상태를 나타낸 것이다. 상기 스타터(1)의 작동상태에서, 상기 출력샤프트(4)가 전방으로 전진하게 될 경우 상기 피니언기어(5)는 엔진의 링기어(22)와 치합된다.

상기 피니언기어(5)는, 예를 들면 스플라인 결합을 통해 베어링(21)보다 전방측으로 돌출하는 출력샤프트(4)의 전방 단부에 고정된다. 상기 피니언기어(5)는 출력샤프트(4)와 일체로 회전한다. 상기 피니언기어(5)는 피니언스프링(23)으로부터 작용된 반력(reaction force)을 제공받는다. 상기 피니언스프링(23)은 피니언기어(5)와 출력샤프트(4) 사이에 배치된다. 상기 피니언스프링(23)은 엔진측(도1의 좌측)으로 피니언기어(5)를 탄성적으로 가압한다. 상기 피니언기어(5)는 출력샤프트(4)를 따라 이동될 수 있다. 상기 출력샤프트(4)의 전방 단부에 부착된 칼라(collar)(24)는 피니언기어(5)를 견고하게 유지시킨다. 상기 출력샤프트(4)에 대한 피니언기어(5)의 후퇴위치는 피니언스프링(23)의 전(overall) 압축량에 의하여 제한될 수 있다.

상기 전자기스위치(7)는, 여자코일(25), 플런저(26) 및 리턴스프링(27)을 포함한다. 상기 여자코일(25)은 스타터스위치(미도시)가 폐쇄될 경우 배터리로부터 전력을 제공받는다. 상기 플런저(26)는 여자코일(25)에서 발생된 자기력에 의하여 자기적으로 흡인된다. 상기 리턴스프링(27)은 플런저(26)에 탄성력을 제공하여, 상기 여자코일(25)이 비통전될 경우(즉, 자기력이 소멸될 경우), 상기 플런저(26)를 그의 원위치로 복귀시킨다. 상기 메인접점은 플런저(26)의 이동에 따라 개폐된다. 한편, 상기 전자기스위치(7)는 시프트레버(6)를 통해 출력샤프트(4)를 축방향으로 이동시킨다.

상기 시프트레버(6)는 레버홀더(28)에 의하여 스윙(swing)이동가능하게 지지된다. 상기 레버홀더(28)는 중앙케이스(11)에 고정된다. 상기 시프트레버(6)의 상 단부는 후크(29)에 연결된다. 상기 후크(29)는 플런저(26)에 의하여 유지된다. 상기 시프트레버(6)의 하단부는 출력샤프트(4)에 제공된 한 쌍의 평행와셔(30) 사이에 개재된다. 이러한 구성으로, 상기 시프트레버(6)는 플런저(26)의 이동을 출력샤프트(4)로 전달한다. 도1은 중심선에 대하여 플런저(26)를 구분하여 나타내었다. 상기 플런저(26)의 상부 절반은 전자기스위치(7)의 정지상태를 나타낸 것이고, 플런저(26)의 하부 절반은 전자기스위치(7)의 작동상태를 나타낸 것이다. 상기 전자기스위치(7)의 작동상태에서, 전력은 여자코일(25)로 공급된다.

본 실시예에 따른 스타터(1)는 다음의 관계식을 만족한다.

A〈 B -----------(1)

D 〉A + C -------(2)

여기에서, 도3에 나타낸 바와 같이, A는 전기자샤프트(9a)에 대하여 반경방향으로 변위가능한 클러치외부(3a)의 진동폭을 나타내고, B는 전기자샤프트(9a)에 대하여 반경방향으로 변위가능한 유성기어(13)의 진동폭을 나타내고, C는 반경방향으로 변위가능한 출력샤프트(4)의 진동폭을 나타내며, D는 반경방향으로 변위가능한 클러치내부(즉, 튜브(18))의 진동폭을 나타낸 것이다.

다음으로, 스타터(1)의 동작을 설명한다.

스타터스위치가 폐쇄될 경우, 전력은 전자기스위치(7)의 여자코일(25)로 공급된다. 플런저(26)는 자기적으로 흡인된다. 상기 플런저(26)의 이동은 시프트레버(6)를 통해 출력샤프트(4)로 전달된다. 상기 출력샤프트(4)는 엔진측(즉, 모터에 대향하는 측)으로 이동된다. 상기 출력샤프트(4)에 제공된 피니언기어(5)가 엔진의 링기어(22)와 원활하게 치합될 경우, 메인접점은 폐쇄되고, 전기자(9)는 회전력을 발생시킨다.

한편, 상기 피니언기어(5)가 링기어(22)와 원활하게 치합되지 못할 경우에는, 상기 피니언기어(5)는 링기어(22)와 충돌하게 된다. 이 경우, 상기 출력샤프트(4)는 피니언스프링(23)에 의하여 계속해서 전진하게 된다. 상기 피니언기어(5)는 출력샤프트(4)에서 슬라이딩되어 출력샤프트(4)에 대하여 후방으로 이동된다. 그런 다음, 상기 출력샤프트(4)의 이동에 따라, 상기 피니언기어(5)는, 그 피니언기어(5)가 링기어(22)와 치합될 수 있는 각도위치에서 회전될 수 있다. 이 때, 상기 피니언기어(5)는 피니언스프링(23)의 반력에 의하여 전방으로 밀리게 된다. 상기 피니언기어(5)는 링기어(22)와 치합된다. 이후, 상기 메인접점은 폐쇄되고, 상기 전기자(9)는 회전력을 발생시킨다.

상기 피니언기어(5)와 링기어(22)의 결합이 완료될 경우, 엔진의 크랭크를 위하여 회전력은 피니언기어(5)로부터 링기어(22)로 전달된다. 상기 엔진이 시동된 후 상기 스타터스위치가 개방될 경우, 상기 여자코일(25)로의 전력공급은 중단되고, 이에 따라 자기력은 소멸된다. 상기 플런저(26)는 리턴스프링(27)의 반력에 의하여 후방으로 밀려 그의 원위치로 복귀된다. 상기 플런저(26)의 이동에 따라, 상기 메인접점은 개방되고, 상기 전기자(9)로의 전력공급은 중단된다. 또한, 후방으로 밀려나는 플런저(26)의 복귀이동에 따라, 상기 시프트레버(6)는 출력샤프트(4)를 그의 원위치로 복귀시킨다. 상기 출력샤프트(4)의 후방 단면(즉, 모터에 가장 가까운 단면)은 캐리어부(15)에 의하여 구속된다.

본 실시예에 따르면, 전방 축단부(9d)는 전기자샤프트(9a)의 전방 단부(즉, 피니언에 가장 가까운 단부)에 제공된다. 상기 전기자샤프트(9a)는 전방 축단부(9d)보다 피니언기어로부터 멀리 떨어진 축방향 위치에서 태양기어(10)를 지지한다. 따라서, 상기 전방 축단부(9d)는 태양기어(10)보다 전방측(즉, 피니언기어측)으로 돌출된다. 상기 전방 축단부(9d)는 태양기어(10)보다 작은 외경을 갖는다. 상기 유성기어 감속장치는 태양기어(10)의 반경방향 외측에 배치된다. 상기 일방향클러치(3)는 유성기어 감속장치의 피니언기어측에 배치된다. 상기 일방향클러치(3)는 회전가능하게 지지된다. 상기 일방향클러치(3)는 볼베어링(20)을 통해 중앙케이스(11)에 의하여 회전가능하게 지지되는 클러치내부(즉, 튜브(18))를 구비한다.

상기 중앙케이스(11)는 일방향클러치(3)의 전방측(즉, 피니언기어에 가장 가까운 위치)에서 원통형 외벽부로부터 반경방향 내측으로 직교되게 돌출되는 환형벽면을 구비한다. 상기 볼베어링(20)은 중앙케이스(11)의 환형벽면에 의하여 유지된다. 따라서, 상기 중앙케이스(11)는 그의 저부를 구성하는 환형벽면을 갖는 대략 원통형 바디를 구비한다. 상기 중앙케이스(11)의 개방된 상단부는 모터를 대향한다. 상기 중앙케이스(11)의 원통형 외벽부는, 유성기어 감속장치 및 일방향클러치(3)가 수용되는 챔버를 형성한다. 상기 수용챔버를 형성하는 내벽면의 최하측부에는 축방향으로 연장되는 홈이 형성된다. 상기 일방향클러치(3)는 유성기어 감속장치에 대향하는 측벽부(15)(즉, 캐리어부)를 구비한다. 상기 측벽부(15)는 전방 축단부(9d)를 수용하는 수용홀(관통공 또는 저부를 갖는 중공)을 구비한다. 상기 수용홀(15a)에 배치되는 베어링(19)은 전방 축단부(9d)를 지지한다.

상기 일방향클러치(3)는 그의 클러치외부(3a)의 일부분으로서 측벽부(15)를 구비한다. 상기 측벽부(15)는 유성기어 감속장치에 인접하여 위치된다. 상기 측벽부(15)에 배치된 베어링(19)은 전방 축단부(9d)를 지지한다. 상기 측벽부(15)에 제공된 수용홀(15a)의 직경은 유성기어 감속장치에 가장 가까운 일측에서 태양기어(10)의 외경보다 약간 크거나 그와 대략 동일하게 이루어진다. 상기 측벽부(15)에 제공된 수용공(15a)의 직경은 일방향클러치(3)에 가까운 가까운 타측에서 클러치내부를 구성하는 튜브(18)의 내경보다 작다. 또한, 상기 튜브(18) 내측에 배치된 출력샤프트(4)와 비교해 볼 때, 상기 측벽부(15)에 제공된 수용홀(15a)의 직경은 일방향클러치(3)에 가장 가까운 측에서, 출력샤프트(4)의 외경보다 작고, 출력샤프트(4)에 형성된 중공부(4b)의 내경보다 크다.

(제1실시예의 작용효과)

본 제1실시예에 따른 스타터(1)는 캐리어부(15)와 일체로 형성된 클러치외부(3a)를 구비한다. 상기 클러치외부(3a)는 베어링(19)을 통해 전기자샤프트(9a)의 전방 축단부(9d)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 이러한 구성은 전기자샤프트(9a)에 대하여 반경방향으로 발생하는 클러치외부(3a)의 진동을 충분히 방지할 수 있다. 전술한 관계식 (1)을 만족한다. 본 제1실시예는 유성기어(13)와 지지핀(14)의 진동으로 인하여 발생하는 트위스트 동작을 방지한다. 본 제1실시예는 캐리어부(15)로부터 지지핀(14)이 탈락되는 것을 방지한다. 또한, 상기 지지핀(14) 주위로 결합되는 기어베어링(16)의 마모를 방지할 뿐만 아니라, 유성기어(13)의 기어치면의 마모를 방지할 수 있다. 그 결과, 감속장치 및 일방향클러치(3)를 통해 출력샤 프트(4)로 전달되는 모터토크의 전달손실은 감소될 수 있다. 따라서, 원활한 회전이 실행된다.

또한, 본 제1실시예에 따른 스타터(1)는 전술한 관계식 (2)를 만족한다. 다시 말해서, 클러치내부(즉, 튜브(18))의 진동폭 D는 클러치외부(3a)의 진동폭 A와 출력샤프트(3)의 진동폭 C의 합계보다 크도록 설정된다. 상기 클러치외부(3a)의 진동은 클러치내부(즉, 튜브(18))의 진동에 의하여 흡수될 수 있다. 그 결과, 본 제1실시예는 클러치외부(3a)와 출력샤프트(4)의 진동으로 인하여 발생되는 트위스트 동작을 방지할 수 있다. 이에 따라 원활한 토크전달이 실행된다.

또한, 전기자샤프트(9a)의 전방 축단부(9d)에는 테이퍼부(9e)가 제공된다. 상기 테이퍼부(9e)는 전방 축단부(9d)를 베어링(19)으로 삽입하는 과정에서 상기 전방 축단부(9d)를 가이드할 수 있다. 또한, 상기 전방 축단부(9d)의 길이는, 상기 테이퍼부(9e)가 전체적으로 베어링(19) 내측으로 삽입된 이후, 태양기어(10)가 유성기어(13)와 축방향으로 접촉되도록 설정된다. 다시 말해서, 상기 전방 축단부(9d)의 테이퍼부(9e)는, 태양기어(10)의 측면이 유성기어(13)의 측면과 축방향으로 접촉하게 될 때 베어링(19)의 내측에 이미 위치된다. 상기 태양기어(10)의 회전중심은 유성기어(13)의 공전중심과 자동적으로 일치된다. 그 결과, 상기 태양기어(10)는 유성기어(13)와 원활하게 치합될 수 있다. 이에 따라 전기자(9)의 조립작업은 용이하게 이루어진다.

(제2실시예)

도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 스타터(101)를 나타낸 단면도이다. 도8은 본 발명의 제2실시예에 따른 스타터(101)의 전기회로도를 나타낸 것이다.

본 제2실시예의 스타터(101)는 모터(102), 튜브(103), 출력샤프트(104), 피니언기어(105), 및 출력샤프트 이동장치(후술됨)를 포함한다. 상기 모터(102)는 회전력을 발생시킨다. 상기 튜브(103)는 대략 원통형 바디를 가지며, 감속장치 및 클러치(모두 후술됨)를 통해 전달된 모터의 회전력을 제공받는다. 상기 출력샤프트(104)는 튜브(103)의 원통형 내면을 따라 축방향으로 이동가능하게 제공된다. 상기 피니언기어(105)는 출력샤프트(104)의 단부에 부착된다. 상기 출력샤프트 이동장치는 출력샤프트(104)를 엔진측(즉, 도5의 좌측방향)으로 이동시켜, 피니언기어(105)는 엔진의 링기어(106)와 치합될 수 있다.

상기 모터(102)는 자속을 발생하는 계자(107)(예를 들면, 도5에 나타낸 예에 따른 자석식 계자 또는 코일식 계자), 정류자를 구비한 전기자(108), 및 상기 정류자와 슬라이딩가능하게 접촉하는 브러시(109)(도8 참조)를 포함한다. 상기 모터(102)는 전방하우징(111) 및 단부프레임(112) 사이에 개재된다. 상기 계자(107)의 자기회로를 형성하는 요크(110)는 모터(102)의 프레임바디로서 제공된다. 이들 부재는 관통볼트(미도시)와 같은 수단을 통해 서로 체결된다.

상기 감속장치는 모터(102)의 회전샤프트(이하, 전기자샤프트(108a)라 칭함)에 형성된 태양기어(113) 및 반경방향 내측에서 상기 태양기어와 치합되고, 반경방향 외측에서 내부기어(114)와 각각 치합되는 복수개의 유성기어(115)를 포함하는 공지의 유성기어장치를 구비한다.

상기 클러치는 클러치외부(117), 클러치내부(118), 및 클러치롤러(119)를 포 함한다. 상기 유성기어(115)의 공전운동(즉, 감속후의 모터회전)은 유성기어(115)를 회전가능하게 지지하는 기어샤프트(116)를 통해 클러치외부(117)로 전달된다. 상기 클러치내부(118)는 튜브(103)의 일부분으로서 형성된다. 상기 클러치롤러(119)는 클러치외부(117)와 클러치내부(118) 사이에 배치된다. 상기 클러치는 클러치롤러(119)를 통해 클러치외부(117)로부터 클러치내부(118)(즉, 튜브(103))로만의 토크전달을 허용하는 일방향클러치이다. 다시 말해서, 상기 클러치는 클러치내부(118)로부터 클러치외부(117)로의 토크전달은 방지한다.

상기 클러치외부(117)와 일체로 형성된 캐리어부(120)는 유성기어(115)의 기어샤프트(116)를 지지한다. 상기 캐리어부(120)의 반경방향 중앙부에서 개방된 원형 결합홀은 튜브(103)의 원통형 내면 주위로 결합된다. 또한, 상기 기어샤프트(116)로부터 분리가능하고, 이후 상기 기어샤프트(116)는 캐리어부(120)로 고정될 수 있다. 예를 들면, 상기 각 기어샤프트(116)를 캐리어부(120)에 개방된 결합홀로 고정하기 위하여 압입 끼워맞춤방법이 바람직하다.

도6에 나타낸 바와 같이, 상기 튜브(103)는 대략 그의 원통형 내면에 형성된 암 헬리컬스플라인(103a)을 구비한다. 상기 튜브(103)의 원통형 내면(즉, 암 헬리컬스플라인(103a)의 원통형 내면)은, 암 헬리컬스플라인(103a)이 형성된 축방향 일단부측(즉, 도6의 우측)에서 베어링(121)(본 발명의 제2베어링으로서 제공됨)를 통해 모터(102)의 전기자샤프트(108a)에 제공된 베어링부(108b)에 의하여 지지되어, 상기 베어링부(108b)에 대하여 회전가능하게 구비된다. 상기 튜브(103)의 원통형 외면은 축방향 타단부측에서 베어링(123)을 통해 전방하우징(11)에 고정된 중앙케 이스(122)(본 발명의 구조체로서 제공됨)에 의하여 회전가능하게 지지된다.

본 제2실시예의 튜브(103)에 따르면, 상기 베어링(123)과 접촉하는 일측 원통형 외면의 외경은 클러치내부(118)로서 제공되는 타측 원통형 외면의 외경보다 작다. 이들 두 원통형 외면 사이에는 단차부가 제공된다. 상기 베어링(123)은 이 단차부와 타단부측(클러치의 단면으로부터 멀리 떨어진 측)에 제공된 고정부재(124) 사이에 개재된다. 와셔 또는 스토퍼링과 같은 고정부재(124)는 튜브(103)의 원통형 외면에 고정된다. 그러므로, 상기 단차부 및 고정부재(124)는 협조하여 베어링(123)의 축방향으로의 이동을 제한한다. 또한, 상기 튜브(103)의 원통형 내면에 형성된 암 헬리컬스플라인(103a)은 튜브(103)의 일측 축단부로부터 다른 축단부측보다 가까운 중간부로 연장된다. 상기 암 헬리컬스플라인(103a)이 종결되는 중간부는 출력샤프트(104)의 엔진측으로의 이동을 구속하는 스토퍼(103b)로 구성된다.

상기 튜브(103)의 원통형 내면을 지지하는 베어링(121)은 도7에 나타낸 바와 같이 내륜(inner race)(121a), 외륜(121b) 및 볼(121c)(롤링(rolling)부재)로 구성되는 볼베어링이다. 상기 내륜(121a)과 외륜(121b) 사이에 개재된 볼(121c)은 내륜(121a)과 외륜(121b)의 상대회전을 가능하게 한다. 상기 내륜(121a)은 전기자샤프트(108a)에 제공된 베어링부(108b)의 원통형 외면 주위로 느슨하게 끼워 맞춤됨으로써 결합된다. 상기 외륜(121b)은 튜브(103)의 원통형 외면(즉, 암 헬리컬스플라인(103a))에 압입 끼워맞춤에 의하여 고정된다. 상기 볼베어링을 이용하는 대신에, 롤러베어링과 같은 다른 롤링부재가 이용될 수 있다.

상기 출력샤프트(104)는 도6에 나타낸 바와 같이 축방향 일단부측에 대경부 (large-diameter portion)를 구비한다. 상기 대경부는 다른 부분보다 약간 큰 외경을 갖는다. 상기 대경부는 그의 원통형 외면에 형성된 수 헬리컬스플라인(104a)을 구비한다. 상기 수 헬리컬스플라인(104a)은 튜브(103)의 원통형 내면에 형성된 암 헬리컬스프라인(103a)과 치합된다. 도5에 나타낸 바와 같이, 상기 출력샤프트(104)의 타단부측은 상기 대경부보다 작은 외경을 갖는 소경부로 이루어진다. 상기 소경부는 튜브(103)의 단면 외측으로 돌출되고, 엔진측(즉, 도5의 좌측)으로 연장된다. 상기 출력샤프트(104)의 전방 단부는 전방하우징(111)의 단부에 고정된 베어링(125)에 의하여 회전 및 슬라이딩가능하게 지지된다. 상기 베어링(125)의 외측(즉, 도5의 좌측)은 밀봉부재(126)가 제공되어, 베어링(125)과 출력샤프트(104) 간의 틈새를 통해 이물질이 침입되는 것을 방지한다.

상기 출력샤프트(104)가 튜브(103)에 대하여 엔진측으로 이동될 경우, 상기 수 헬리컬스플라인(104a)의 단부는 암 헬리컬스플라인(103a)의 종단부(즉, 스토퍼(103b))와 접하고, 상기 출력샤프트(104)의 이동은 정지된다. 상기 튜브(103)는 출력샤프트(104)(소경부)를 둘러 싼다. 상기 출력샤프트(104)의 원통형 외면과 튜브(103)의 원통형 내면 사이에 배치되는 리턴스프링(127)(도6 참조)은 출력샤프트(104)를 후방의 모터측으로 밀어 내도록 탄성력을 부여한다. 상기 리턴스프링(127)은 대경부와 소경부 사이에서 출력샤프트(104)의 원통형 외면에 제공된 단차부(104b)(본 발명의 스프링수용부로서 제공됨)에 의하여 지지되는 일단부를 구비한다. 상기 리턴스프링(127)은 튜브(103) 타단부의 내측에 제공된 스프링수용부(103c)에 의하여 지지되는 타단부를 구비한다.

상기 피니언기어(105)는 스플라인 결합을 통해 베어링(125)으로부터 외측(엔진측)으로 돌출되는 출력샤프트(104)의 단부에 연결된다. 상기 피니언기어(105)는 출력샤프트(104)와 일체로 회전가능하다. 상기 출력샤프트 이동장치는 결합부재(128), 회전제한로드(129), 및 전자기스위치(131)를 포함한다. 상기 결합부재(128)는 링형태로 이루어지며, 상기 출력샤프트(104)에 고정된다. 상기 회전제한로드(129)는 결합부재(128)의 회전방향(즉, 출력샤프트(104)의 회전방향)에 직교되게 연장되고, 상기 결합부재(128)와 결합가능하다. 상기 전자기스위치(131)는 연결바(130)를 통해 회전제한로드(129)를 작동시킨다.

상기 결합부재(128)는 튜브(103)의 단면으로부터 엔진의 링기어(106)측으로 돌출되는 출력샤프트(104)(소경부)의 원통형 외면에 끼워 맞춤됨으로써 고정된다. 상기 결합부재(128)는 축방향 및 주연방향 모두에서 출력샤프트(104)에 견고하게 고정된다. 또한, 상기 결합부재(128)는 그의 원통형 외면에 연속되게 제공된 요철부(128a)를 구비한다. 상기 요철부(128a)는 주연방향으로 연장되고, 상기 회전제한로드(129)와 결합가능하게 된다. 상기 결합부재(128)를 출력샤프트(104)로 고정하는 방법은 압입 끼워맞춤으로 한정되지 않는다. 따라서, 상기 결합부재(128)를 축방향 및 주연방향 모두에서 출력샤프트(104)에 견고하게 고정하기 위하여 다른 방법(예를 들면, 널(knurl) 결합)이 이용될 수 있다.

물론, 상기 출력샤프트(104)에 대하여 결합부재(128)의 고정위치는 출력샤프트(104)를 지지하는 베어링(125)보다 축방향 내측(즉, 모터에 가까운 축방향 위치)으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 결합부재(128)의 고정위치는, 스타터(101)의 고정상태(즉, 도5에 나타낸 상태)에서, 상기 결합부재(128)가 튜브(103)의 전방 단면과 접촉되도록 하는 위치에 대응한다. 상기 결합부재(128)는, 상기 출력샤프트(104)를 고정위치에서 구속하는 스토퍼의 기능을 갖는다. 보다 상세하게는, 상기 출력샤프트(104)는, 그 출력샤프트(104)가 엔진의 링기어(106)측으로 일단 이동된 후 리턴스프링(127)의 반력에 의해 가압될 경우 도5의 고정상태로 복귀된다. 상기 결합부재(128)는 튜브(103)의 전방 단면과 접하게 된다.

상기 회전제한로드(129)는 전자기스위치(131)의 전자기력을 제공받기 위하여 연결바(130)를 통해 암부(132)(도5 참조)와 일체로 형성된다. 구체적인 예를 들면, 봉형태의 스프링재가 링형태로 형성된다. 상기 링형태로 이루어진 스프링재의 양단부는 반경방향으로 대략 대향되는 위치에서 동일방향으로 직교되게 벤딩된다. 일단부는 회전제한로드(129)로 구성되고, 타단부는 암부(132)로 구성된다.

상기 회전제한로드(129)는 도5에 나타낸 바와 같이 약간의 틈새를 갖고 반경방향으로 결합부재(128)의 외측에 배치된다. 상기 암부(128)는, 전자기스위치(131)의 전자기력이 암부(132)에 작용할 경우, 도면에서 하방향으로 밀리게 된다. 이 경우, 상기 회전제한로드(129)는 상기 암부(132)와 함께 하방향으로 밀리게 된다. 상기 회전제한로드(129)는 결합부재(128)의 요철부(128a)와 결합되어, 상기 결합부재(128)의 회전을 제한한다. 한편, 상기 전자기스위치(131)의 전자기력이 소멸되자마자, 상기 회전제한로드(129)는 스프링(미도시)의 반력에 의하여 결합부재(128)의 요철부(128a)로부터 결합해제된다. 상기 회전제한로드(129) 및 암부(132)는 도5에 나타낸 위치로 함께 복귀된다.

상기 연결바(130)는 전자기스위치(131)의 전자기력을 암부(132)로 전달한다. 예를 들면, 상기 연결바(130)는 봉형태의 금속부재를 양단부측에서 소정각도로 벤딩함으로써 형성된 크랭크(crank) 형태를 갖는다. 상기 연결바(130)의 일단부측은 후크(134)(도5 참조)를 통해 전자기스위치(131)의 플런저(133)(도8 참조)에 연결된다. 상기 연결바(130)의 타단부측은 상기 암부(132)와 직접적으로 연결된다. 전술한 출력샤프트 이동장치로서 이용될 경우의 상기 전자기스위치(131)는 도8에 나타낸 모터(102)의 전력공급회로에 제공된 접점수단(즉, 메인접점 A1 및 서브접점 B1)에 대한 개폐동작을 실행한다. 상기 전자기스위치(131)는 여자코일(135)(도8 참조), 전술한 플런저(133) 및 리턴스프링(미도시)을 구비한다. 도5에 나타낸 바와 같이, 상기 전자기스위치(131)는 스타터(101)의 후방단부(즉, 엔진으로부터 멀리 떨어진 모터(102)의 후부측)에 배치된다. 상기 단부프레임(112)은 전자기스위치(131)의 외측을 커버한다.

상기 여자코일(135)은 도8에 나타낸 바와 같이, 스타터스위치(136)(즉, 점화스위치)를 통해 배터리(137)로부터 전력을 제공받는다. 상기 여자코일(135)의 내부공간으로 삽입되는 플런저(133)는 , 상기 여자코일(135)이 자기력을 발생할 경우, 자화된 고정코어(미도시)측으로 자기적으로 흡인된다. 상기 플런저(133)는 서브접점 B1과 메인접점 A1 모두를 폐쇄하도록 도5의 상측으로 이동된다. 상기 메인접점 A1과 서브접점 B1 모두를 개방시키도록, 상기 여자코일(135)이 비통전될 경우(즉, 자기력이 소멸될 경우), 상기 리턴스프링은 플런저(133)를 후방의 원위치로 밀어 낸다.

상기 메인접점 A1은 제1고정접점(139)과 제1가동접점(140)으로 이루어진다. 상기 제1고정접점(139)은 단자볼트(138)를 통해 배터리(137)의 양(+)극으로 연결된다. 상기 제1가동접점(140)은 브러시리드선(109a)을 통해 음극(도8 참조)을 갖는 브러시(109)로 연결된다. 상기 제1가동접점(140)은 접점홀더(141)에 의하여 유지된다. 상기 접점홀더(141)는 제1가동접점(140)으로부터 절연되고, 상기 플런저(133)에 연결된다. 상기 제1가동접점(140)은 제1고정접점(139)에 대향되고, 상기 플런저(133)와 함께 일체로 이동가능하게 이루어진다. 상기 단자볼트(138)는 도5에 나타낸 바와 같이 단부프레임(112)의 내측에서 외측으로 연장된다. 상기 제1고정접점(139)는 단부프레임(112)의 내츠에서 단자볼트(138)에 일체로 제공된다. 상기 단부프레임(112)의 외부측에는 단자볼트(138)의 수 스크류부(male screw portion)에 배터리케이블(142)(도8 참조)이 연결된다.

상기 보조접점 B1은 제2고정접점(143) 및 제2가동접점(144)을 포함한다. 상기 제2고정접점(143)은 제1고정접점(139)에 전기적으로 접속된다. 상기 제2가동접점(144)은 제1가동접점(140)과 일체로 형성된다. 상기 제2가동접점(144)은 제2고정접점(143)에 대향되고, 제2고정접점(143)에 대하여 이동동작을 발생시킨다. 상기 제2고정접점(143)은 카본재(carbon material)로 이루어지거나, 제14고정접점(139)의 전기저항 보다 큰 전기저항을 갖는 재료로 이루어진다. 예를 들면, 상기 제2고정접점(143)은 금속플레이트(미도시)를 통해 상기 단자볼트(138)에 고정된다. 상기 제2가동접점(144)은, 예를 들면 적절한 탄성력을 갖도록 U자형태로 벤딩된 금속플레이트로 이루어진다.

상기 메인접점 A1 및 서브접점 B1은, 모터(102)의 기동기간(startup period)(즉, 피니언기어(105)가 링기어(106)와 치합되기 전의 짧은 시간동안)에 상기 전기자(108)의 회전속도를 제한하도록 상기 서브접점 B1이 메인접점 A1보다 먼저 폐쇄되는 방식으로 배치된다. 보다 상세하게는, 도8에 나타낸 바와 같이, 상기 서브접점 B1을 형성하는 제2고정접점(143)과 제2가동접점(144) 사이의 간극이 상기 메인접점 A1을 형성하는 제1고정접점(139)과 제1가동접점(140) 사이의 간극보다 짧다.

이하 상기 스타터(101)의 동작을 설명한다.

스타터스위치(136)가 폐쇄될 경우, 전자기스위치(131)의 여자코일(135)은 통전되고 자기력을 발생한다. 플런저(133)는 상기 자기력에 의하여 자기적으로 흡입되고, 도5의 상부측으로 이동된다. 상기 플런저(133)의 이동동작은 연결바(130)를 통해 암부(132)로 전달된다. 상기 암부(132) 및 회전제한로드(129) 모두는 도5에서 하방향으로 이동된다. 상기 회전제한로드(129)는 결합부재(128)의 요철부(128a)와 결합되어, 출력샤프트(104)의 회전을 제한한다.

또한, 상기 플런저(133)의 이동과정에서, 서브접점 B1은 메인접점 A1보다 먼저 폐쇄된다. 제1고정접점(143)이 큰 전기저항을 갖기 때문에, 작은 시동전류가 배터리(137)로부터 전기자(108)로 흐르게 된다. 상기 전기자(108)는 저속으로 회전된다. 상기 전기자(108)의 회전은 감속장치에 의하여 더 감속되고, 클러치를 통해 튜브(103)로 전달된다. 그러므로, 상기 튜브(103)는 저속으로 회전된다. 이 경우, 상기 출력샤프트(104)의 회전은 제한된다. 이에 따라, 상기 튜브(103)의 회전력은 헬 리컬스플라인의 기능으로 인하여 스러스트력(thrust force)(전진력)으로 전환된다. 전환된 스러스트력(즉, 전진력)은 출력샤프트(104)에 작용된다. 그 결과, 상기 출력샤프트(104)는 전방측(즉, 엔진측)으로 이동된다.

상기 출력샤프트(104)의 이동동작에 따라, 상기 출력샤프트(104)에 위치된 피니언기어(105)는 엔진의 링기어(106)와 원활하게 결합될 수 있다. 이후, 회전제한로드(129)는 결합부재(128)의 요철부(128a)로부터 결합해제된다. 상기 회전제한로드(129)는 결합부재(128)의 후방측(즉, 튜브(103)에 가까운 측)으로 이동되어, 상기 출력샤프트(104)의 회전제한은 해제된다. 또한, 상기 회전제한로드(129)의 전방 선단부는 결합부재(128)의 후방단면을 지지하여, 상기 출력샤프트(104)의 후방향 이동을 제한한다. 상기 결합부재(128)의 후방측에 스러스트베어링(미도시)를 부착하여, 상기 회전제한로드(129)의 전방단부를 스러스트베어링과 접촉되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 스러스트베어링은 결합부재(128)의 회전을 흡수할 수 있어, 이에 따라 상기 회전제한로드(129)의 변형을 방지할 수 있다.

한편, 상기 피니언기어(105)와 링기어(106)의 측면이 서로 접할 때, 상기 피니언기어(105)와 링기어(106)는 서로 원활하게 치합될 수 있다. 이 때, 상기 출력샤프트(104)의 이동동작은 정지된다. 상기 튜브(103)의 회전력은 스러스트력으로 아직 변환되지 않는다. 상기 튜브(103)의 회전력은 출력샤프트(104)를 회전시키도록 이용된다. 여기에서, 상기 출력샤프트(104)의 회전은 회전제한로드(129)에 의하여 제한된다. 상기 회전제한로드(129)를 형성하는 스프링재가 탄성을 가짐으로써, 상기 회전제한로드(129)는, 그 회전제한로드(129)가 결합부재(128)의 요철부(128a) 와 결합되는 상태하에서, 상기 출력샤프트(104)의 약간의 회전(예를 들면, 피니언기어(105)의 단일 기어치에 대응하는 회전)을 허용한다. 이러한 약간의 회전에 대한 결과로서, 상기 출력샤프트(104)는 피니언기어(105)가 링기어(106)와 치합될 수 있는 각도위치에 다다를 수 있다. 그런 다음, 상기 출력샤프트(104)는 스러스트력을 제공받고, 전방으로 전진한다. 상기 피니언기어(105)는 링기어(106)와 치합될 수 있다.

이후, 상기 메인접점 A1이 폐쇄될 때, 상기 보조접점 B1의 전기저항보다 작은 전기저항을 갖는 메인접점 A1을 통해 상기 모터(102)로 대전로가 흐르게 된다. 그러므로, 상기 전기자(108)는 고속으로 회전된다. 상기 전기자(108)의 고속회전은 감속장치에 의하여 감속된다. 그런 다음, 이 감속된 회전은 클러치를 통해 상기 튜브(103)로 전달된다. 상기 출력샤프트(104) 및 튜브(103)는 고속으로 일체로 회전된다. 상기 회전력은 피니언기어(105) 및 링기어(106)를 통해 엔진으로 전달되고, 이에 따라 엔진은 크랭크된다.

상기 엔진의 시동 이후, 상기 스타터스위치(136)가 개방될 경우, 상기 여자코일(135)로의 전력공급은 중단되고, 이에 따라 자기력은 소멸된다. 상기 플런저(133)는 리턴스프링의 반력에 의하여 후방으로의 원위치로 밀려난다. 상기 플런저(133)의 이동동작에 따라, 암부(132)는 연결바(130)를 통해 작용되는 힘으로부터 해제된다. 그러므로, 상기 회전제한로드(129)는 도5의 하방측으로 작용하는 푸싱력으로부터 해제된다. 상기 회전제한로드(129) 및 암부(132)는 스프링의 반력에 의하여 상부위치로 함께 복귀된다. 그 결과, 상기 회전제한로드(129)는 결합부재(128) 의 후방측으로부터 밀려 나온다. 상기 출력샤프트(104)의 후방으로의 이동동작은 더이상 제한되지 않는다. 상기 출력샤프트(104)는 리턴스프링(127)의 반력에 의하여 후방의 모터(102)측으로 밀리게 된다. 상기 결합부재(128)는 튜브(103)의 단면과 접하고, 고정위치에서 정지된다.

(제2실시예의 작용효과)

전술한 스타터(101)에 따르면, 튜브(103)의 원통형 내면(즉, 암 헬리컬스플라인(103a)의 원통형 내면)은 베어링(121)을 통해 모터(102)의 전기자샤프트(108a)에 제공된 베어링부(18b)에 의하여 축방향 일단부측에서 회전가능하게 지지된다. 상기 튜브(103)의 원통형 외면은 베어링(123)을 통해 중앙케이스(122)에 의하여 축방향 타단부측에서 회전가능하게 지지된다. 상기 출력샤프트(104)는 일단부측에서 헬리컬스플라인 결합을 통해 상기 튜브(103)의 원통형 내면과 결합된다. 상기 출력샤프트(104)는 타단부측에서 베어링(125)을 통해 전방하우징(111)의 단부에 의하여 지지된다. 따라서, 상기 출력샤프트(104)의 양 단부측은 안정적으로 지지될 수 있다. 그 결과, 엔진의 크랭크를 위하여 상기 피니언기어(105)가 링기어(106)와 치합되는 경우라도, 상기 출력샤프트(104)가 경사지게 되는 것을 방지할 수 있다. 상기 베어링(특히, 베어링(125)에 작용되는 부하는 감소될 수 있다. 이는 베어링(125)이 마모되는 것을 효과적으로 방지한다. 상기 베어링(125)의 수명저하는 방지될 수 있다.

또한, 상기 클러치내부(118)는 튜브(103)의 일부분으로 형성된다. 즉, 상기 튜브(103)의 축방향 길이는 클러치내부(118)의 길이를 포함한다. 이는 상기 출력샤 프트(104)의 일단부측으로부터 타단부측까지 걸쳐 축방향으로 긴 지지길이(support span)를 제공할 수 있는 효과가 있다. 상기 출력샤프트(104)의 일단부측은 헬리컬스플라인 결합을 통해 튜브(103)에 의하여 지지된다. 상기 출력샤프트(104)의 타단부측은 베어링(125)을 통해 전방하우징(111)의 단부에 의하여 지지된다. 그러므로, 상기 피니언기어(105)를 링기어(106)와 치합하도록 엔진측으로 돌출되는 출력샤프트(104)의 오버행에 비하여 상대적으로 축방향으로 긴 지지거리를 제공한다. 그 결과, 엔진의 크랭크동작 동안에, 상기 출력샤프트(104)로 작용되는 응력은 감소될 수 있다. 따라서, 본 제2실시예의 스타터(101)는 안정적인 캔틸레버 지지구조를 갖는다. 또한, 상기 출력샤프트(104)에 작용되는 응력의 감소로 인하여, 상기 출력샤프트(104)는 반경방향 크기뿐만 아니라 무게에서도 감소될 수 있다.

제2실시예에서 제안된 스타터(101)는 상기 튜브(103)의 단면으로부터 돌출되는 출력샤프트(104)의 원통형 외면(즉, 소경부)에 직접적으로 고정되는 링형태의 결합부재(128)를 구비한다. 이 경우, 상기 결합부재(128)는 전술한 종래의 스타터와 비교해 볼 때 반경방향으로의 크기가 감소될 수 있다. 상기 결합부재(128)를 수용하기 우한 내부공간을 구비한 전방하우징(111) 또한 외경이 감소될 수 있다. 이에 따라 엔진으로의 상기 스타터(101)의 장착성은 향상된다. 상기 스타터(101)를 엔진으로 조립함에 있어서의 자유도도 향상될 수 있다.

또한, 상기 결합부재(128)를 출력샤프트(104)에 직접적으로 고정함으로써, 상기 튜브(103)에 장홈(즉, 헬리컬스플라인의 비틀림각을 따라 연장하는 장홈)의 형성공정을 생략할 수 있다. 또한, 핀 등과 같은 수단을 이용하여 상기 출력샤프트(104)와 결합부재(128)를 연결하는 공정을 필요로 하지 않는다. 이는 요구되는 전체 구성부품수를 감소시킬 수 있다. 상기 스타터(101)의 구성은 간소화된다. 상기 구성부품들의 조립은 용이하게 이루어진다. 또한, 상기 튜브(103)의 타단부측을 전방하우징(111)의 단부측으로 연장시킬 필요가 없다. 상기 튜브(103)의 전체 길이는 짧아질 수 있다. 또한, 상기 결합부재(128)의 크기감소 뿐만 아니라 전술한 출력샤프트(104)의 크기감소에 따라, 상기 스타터(101)의 무게는 감소될 수 있다.

또한, 상기 엔진측으로부터 모터측으로의 출력샤프트(104)의 이동동작 동안, 상기 출력샤프트(104)에 고정된 결합부재(128)는 튜브(103)의 단면과 접하게 된다. 상기 튜브(103)는 출력샤프트(104)의 후방측 이동력을 수용하고, 상기 출력샤프트(104)를 정지시키기 위한 스토퍼로서 기능한다. 따라서, 본 제2실시예는 상기 출력샤프트(104)의 후방측 이동력을 수용하고, 그 출력샤프트(104)를 정지시키기 위한 특정부품 또는 구성요소를 필요로 하지 않는다. 따라서, 그러므로, 본 제2실시예는 비용의 증가없이 스토퍼구성을 제공한다.

또한, 상기 튜브(103)의 원통형 내면과 출력샤프트(104)의 원통형 외면 사이에 리턴스프링(127)이 배치된다. 상기 리턴스프링(127)은 출력샤프트(104)를 후방의 그의 원위치로 밀어내도록 이용된다. 상기 리턴스프링(127)은 출력샤프트(104)에 제공된 단차부(즉, 스프링 수용부)와 튜브(103)의 스프링 수용부(103c) 사이에 개재된다. 이러한 구성으로, 엔진이 점화되고, 출력샤프트가 오버런닝(overrunning) 상태로 되는 이후에, 상기 피니언기어(105)가 링기어(106)에 의하여 구동될 경우라도, 상기 출력샤프트(104)와 튜브(103) 사이의 상대회전은 상기 출력 샤프트(104)와 튜브(103)의 회전이 대체로 동일하게 이루어지기 때문에 매우 작다. 따라서, 상기 리턴스프링(127)에 대하여 와셔나 그와 유사한 회전흡수부재를 필요로 하지 않는다.

제2실시예에서 제안된 스타터(101)에 따르면, 일단부측에서 상기 튜브(103)의 원통형 내면을 지지하는 베어링(121)은 예를 들면 볼베어링이다. 상기 베어링(121)은 전기자샤프트(108a)에 제공된 베어링부(108b)에 의하여 지지된다. 상기 볼베어링의 외륜(121b)은 튜브(103)의 원통형 내면에 압입 끼워맞춤에 의하여 고정된다. 상기 내륜(121a)은 베어링부(108b)의 원통형 외면 주위에 느슨하게 끼워맞춤됨으로써 결합된다. 이러한 구성에 따르면, 스타터(101)의 각 구성부품의 조립과정에서 상기 볼베어링은 출력샤프트(104)가 이탈되는 것을 방지한다. 즉, 상기 출력샤프트(104)는 리턴스프링(127)의 반력에 의하여 밀리게 된다. 상기 볼베어링(즉, 베어링(121))은 출력샤프트(104)가 튜브(103)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 다른 부품들의 조립은 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 제2실시예에서 제안된 스타터(101)는 모터(102)의 회전속도를 감속하기 위한 유성기어감속장치를 포함한다. 상기 유성기어(115)를 각각 지지하는 기어샤프트(116)는 클러치외부(117)의 캐리어부(120)에 일체로 또는 별개로 고정된다. 또한, 상기 캐리어부(120)는 반경방향 중앙부에 형성된 원형 결합홀을 구비한다. 상기 튜브(103)의 원통형 외면은 일단부측에서 상기 캐리어부(120)에 회전가능하게 결합된다. 이러한 구성에 따르면, 상기 클러치외부(117)는 전기자샤프트(108a)에 대하여 베어링(121)을 통해 중심에 위치될 수 있다. 그러므로, 본 제2실시예는 상 기 클러치가 편심되는 것을 방지하고, 이에 따라 안정적인 클러치성능을 확보할 수 있다.

(제3실시예)

도9는 본 발명의 제3실시예에 따른 스타터(101)를 나타낸 단면도이다. 본 제3실시예에 따른 상기 스타터(101)는 전기자(108)의 회전속도가 감속되지 않고 클러치를 통해 튜브(103)로 전달되는 형식으로 이루어진다. 본 제3실시예에 따른 스타터(101)는, 감속장치가 모터(102)와 클러치 사이에 제공되지 않는다는 점에서 제2실시예에 따른 스타터(101)와 다르다. 본 제3실시예에 따른 스타터(101)의 나머지 구성은 제2실시예에서 제안된 구성와 기본적으로 동일하다. 이하, 본 제3실시예에 따른 상기 모터(102) 및 클러치의 연결구조를 설명한다.

상기 클러치는 클러치외부(117)와 일체로 제공된 외부플레이트(117a)를 포함한다. 상기 외부플레이트(117a)는 반경방향 중앙부에 개방된 중공부를 구비한다. 상기 중공부의 내측에는 종동기어(117b)(또는 직선스플라인)이 형성된다. 상기 종동기어(117b)는 전기자샤프트(108a)에 형성된 구동기어(108c)와 치합된다. 그러므로, 상기 클러치외부(117)는 모터(102)에 의하여 직접적으로 구동된다.

전술한 구성에 따르면, 상기 출력샤프트(104)는 안정적으로 지지된다. 그러므로, 본 제3실시예는 제2실시예에서 나타낸 스타터(101)와 같이 안정적인 캔틸레버 지지구성을 갖는 스타터(101)를 제공한다. 또한, 상기 클러치외부(117)는 전기자샤프트(108a)에 대하여 직접적으로 중심에 위치될 수 있다. 또한, 상기 클러치내부(118)(즉, 튜브(103))는 베어링(121)(즉, 볼베어링)을 통해 전기자샤프트(108a)에 대하여 직접적으로 중심에 위치될 수 있다. 그러므로, 본 제3실시예는 클러치가 편심되는 것을 방지한다. 이에 따라 안정적인 클러치성능은 확보될 수 있다.

(변형예)

전술한 제2 및 제3실시예에 따르면, 상기 출력샤프트(104)를 엔진측으로 이동시키기 위한 수단은 출력샤프트(104)에 고정된 결합부재(108)와 이 결합부재(128)와 결합하는 회전제한로드(129)를 포함한다. 이러한 구성에 따르면, 상기 출력샤프트(104)는, 그 출력샤프트(104)의 회전이 모터(102)의 회전력 및 헬리컬스프라인의 기능을 이용함으로써 회전제한부재에 의하여 제한되는 상태하에서 엔진측으로 이동될 수 있다. 그러나, 상기 출력샤프트(104)를 밀어내기 위한 시프트레버를 이용하는 장치를 적용할 수 있다. 이 경우, 상기 시프트레버는 전자기스위치(131)의 전자기력에 의하여 구동된다. 상기 출력샤프트(104)는 시프트레버를 통해 출력샤프트(104)에 고정된 결합부재(128)에 축방향으로 부여된 푸싱력에 대응하여 엔진측으로 이동된다.

또한, 전술한 제2 및 제3실시예에서 제안된 스타터(101)는 튜브(103)를 지지하기 위한 두 개의 베어링(121)(123)을 포함한다. 그러나, 상기 튜브(103)를 지지하기 위하여 하나의 베어링만(예를 들면, 베어링(123)만)을 이용할 수 있다. 이 경우, 제2 및 제3실시예에서 제안된 스타터(101)와 비교해 볼 때, 상기 출력샤프트(104)에 대한 안정적인 지지는 약간 저하될 수 있다. 그러나, 상기 결합부재(128)의 반경방향으로의 크기감소는 상기 튜브(103)의 단면으로부터 돌출되는 일부에서 결합부재(128)를 출력샤프트(104)에 직접 고정(예를 들면, 압입 끼워맞춤)함으로써 구현될 수 있다. 동시에, 상기 전방하우징(111)의 외경은 감소될 수 있다.

제2 및 제3실시예에서는 베어링(121)의 일예로서 볼베어링을 제안하고 있지만, 상기 베어링(121)에 있어 롤러베어링 및 평면(plane)베어링과 같은 다른 형태의 롤링부재를 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 스타터의 다른 실시예는, 회전력을 발생시키기 위하여 전방축단부와 일체로 형성된 전기자샤프트를 구비한 전기자를 포함하는 모터; 측벽부로 이루어진 캐리어부, 전방 축단부의 후방지역에 상기 전기자의 전기자샤프트를 제공하는 태양기어, 상기 캐리어부에 의해 이동되고 상기 태양기어 및 내부기어와 치합되어 상기 위성기어의 공전운동에 근거한 상기 전기자의 회전속도를 감속시키는 위성기어 감속장치; 상기 측부와 함께 결합되어 캐리어부에서 축상으로 연장되는 클러치 외부, 상기 클러치 외부를 통해 동축상으로 연장되는 클러치 내부 및 클러치 외부와 클러치 내부와 함께 접촉되어 회전을 지지하는 복수의 클러치롤러; 베어링에 의해 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 축상의 일단부 및 스플라인 결합을 통해 상기 클러치 내부의 내부 원통면에 결합되는 축상의 타단부를 갖는 출력샤프트; 상기 측벽부 및 상기 클러치 내부 중 하나에 고정지지되는 베어링; 상기 출력샤프트 상에 지지되고 엔진의 링기어쪽을 향해 출력샤프트와 함께 이동되어 피니언 기어가 상기 링기어와 치합되게 하는 피니언기어를 포함하며, 상기 전기자샤프트의 전방 축단부는 상기 캐리어부를 거쳐 상기 베어링보다 더 전방측으로 축방향으로 돌출되고 상기 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스타터의 또 다른 실시예는, 회전력을 발생시키기 위하여 전방축단부와 일체로 형성된 전기자샤프트를 구비한 전기자를 포함하는 모터; 측벽부로 이루어진 캐리어부, 전방 축단부의 후방지역에 상기 전기자의 전기자샤프트를 제공하는 태양기어, 상기 캐리어부에 의해 이동되고 상기 태양기어 및 내부기어와 치합되어 상기 위성기어의 공전운동에 근거한 상기 전기자의 회전속도를 감속시키는 위성기어 감속장치; 상기 측부와 함께 결합되어 캐리어부에서 축상으로 연장되는 클러치 외부, 상기 클러치 외부를 통해 동축상으로 연장되는 클러치 내부 및 클러치 외부와 클러치 내부와 함께 접촉되어 회전을 지지하는 복수의 클러치롤러; 베어링에 의해 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 축상의 일단부 및 스플라인 결합을 통해 상기 클러치 내부의 내부 원통면에 결합되는 축상의 타단부를 갖는 출력샤프트; 상기 측벽부 및 상기 클러치 내부 중 하나에 고정지지되는 베어링; 상기 출력샤프트 상에 지지되고 엔진의 링기어쪽을 향해 출력샤프트와 함께 이동되어 피니언 기어가 상기 링기어와 치합되게 하는 피니언기어를 포함하며, 상기 전기자샤프트의 전방 축단부는 상기 캐리어부를 거쳐 상기 베어링보다 더 전방측으로 축방향으로 돌출되고 상기 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스타터의 또 다른 실시예는, 회전력을 발생시키기 위하여 전방축단부와 일체로 형성된 전기자샤프트를 구비한 전기자를 포함하는 모터; 측벽부로 이루어진 캐리어부, 전방 축단부의 후방지역에 상기 전기자의 전기자샤프트를 제공하는 태양기어, 상기 캐리어부에 의해 이동되고 상기 태양기어 및 내부기어와 치합되어 상기 위성기어의 공전운동에 근거한 상기 전기자의 회전속도를 감속시키는 위성기어 감속장치; 상기 측부와 함께 결합되어 캐리어부에서 축상으로 연장되는 클러치 외부, 상기 클러치 외부를 통해 동축상으로 연장되는 클러치 내부 및 클러치 외부와 클러치 내부와 함께 접촉되어 회전을 지지하는 복수의 클러치롤러; 베어링에 의해 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 축상의 일단부 및 스플라인 결합을 통해 상기 클러치 내부의 내부 원통면에 결합되는 축상의 타단부를 갖는 출력샤프트; 상기 측벽부 및 상기 클러치 내부 중 하나에 고정지지되는 베어링; 상기 출력샤프트 상에 지지되고 엔진의 링기어쪽을 향해 출력샤프트와 함께 이동되어 피니언 기어가 상기 링기어와 치합되게 하는 피니언기어를 포함하며, 상기 전기자샤프트의 전방 축단부는 상기 캐리어부를 거쳐 상기 베어링보다 더 전방측으로 축방향으로 돌출되고 상기 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스타터는 클러치외부에서 발생하는 진동을 방지할 수 있고, 유성기어의 진동과 지지핀의 진동으로 인하여 발생되는 트위스트 동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

1. 회전력을 발생시키기 위한 모터;

   캐리어부와, 상기 전기자의 전기자샤프트에 제공된 태양기어와, 내부기어 및 상기 태양기어와 치합하는 유성기어를 포함하며, 상기 유성기어의 공전운동에 따라 상기 전기자의 회전속도를 감속시키기 위한 유성기어 감속장치;

   원통형 바디를 구비하고, 베어링에 의하여 축방향 일단부측에서 회전가능하게 지지되며, 축방향 타단부측은 자유단으로 이루어지는 튜브;

   클러치내부로서 상기 튜브를 이용하고, 구동측 회전부재로서 클러치외부를 포함하며, 클러치 롤러를 통해 상기 클러치외부로부터 클러치내부로 토크를 전달하기 위한 일방향클러치;

   상기 전기자샤프트와 동축으로 배치되고, 축방향 일단부측은 베어링에 의하여 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되고, 축방향 타단부측은 스플라인 결합을 통해 상기 튜브의 원통형 내면과 연결되는 출력샤프트;

   상기 출력샤프트에 지지되고, 상기 출력샤프트와 일체로 엔진의 링기어측으로 이동되어 상기 링기어와 치합될 수 있는 피니언기어; 및

   상기 전기자샤프트에 제공되고, 상기 태양기어보다 전방측으로 돌출되며, 상기 튜브 및 상기 클러치외부 중 어느 하나에 장착된 베어링을 통해 지지되어 전방 축단부가 상기 베어링보다 전방측으로 더 돌출되는 전방 축단부

   를 포함하는 스타터.
2. 회전력을 발생시키기 위하여 전기자를 구비한 모터;

   캐리어부와, 상기 전기자의 전기자샤프트에 제공된 태양기어와, 내부기어 및 상기 태양기어와 치합하는 유성기어를 포함하며, 상기 유성기어의 공전운동에 따라 상기 전기자의 회전속도를 감속시키기 위한 유성기어 감속장치;

   원통형 바디를 구비하고, 베어링에 의하여 축방향 일단부측에서 회전가능하게 지지되며, 축방향 타단부측은 자유단으로 이루어지는 튜브;

   클러치내부로서 상기 튜브를 이용하고, 구동측 회전부재로서 클러치외부를 포함하며, 롤러를 통해 상기 클러치외부로부터 클러치내부로 토크를 전달하기 위한 일방향클러치;

   상기 전기자샤프트와 동축으로 배치되고, 축방향 일단부측은 베어링에 의하여 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되고, 축방향 타단부측은 스플라인 결합을 통해 상기 튜브의 원통형 내면과 연결되는 출력샤프트;

   상기 출력샤프트에 지지되고, 상기 출력샤프트와 일체로 엔진의 링기어측으로 이동되어 상기 링기어와 치합될 수 있는 피니언기어;

   상기 롤러의 축방향으로의 이동을 제한하기 위하여 상기 클러치외부와 일체로 형성된 측벽부; 및

   상기 기어베어링을 통해 상기 유성성기어를 회전가능하게 지지하기 위하여 상기 측벽부에 고정된 지지핀

   를 포함하며,

   상기 전기자샤프트에는 상기 태양기어보다 전방측으로 돌출되는 전방 축단부가 제공되며;

   상기 측벽부는 베어링을 통해 상기 전기자샤프트의 전방 축단부를 회전가능하게 지지하기 위하여 베어링을 지지하는, 반경방향 중앙부에 형성된 수용홀을 구비하고, 상기 베어링은 상기 수용홀에 배치되어 전방 축단부가 상기 베어링보다 전방측으로 더 돌출되는

   스타터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전기자샤프트에 대하여 반경방향으로의 변위가능한 클러치외부의 진동폭을 A로 나타내고, 상기 전기자샤프트에 대하여 반경방향으로 변위가능한 상기 유성기어의 진동폭을 B로 나타낼 경우,

   A〈 B의 관계식을 만족하는

   스타터.
4. 제2항에 있어서,

   상기 전기자샤프트에 대하여 반경방향으로의 변위가능한 클러치외부의 진동폭을 A로 나타내고, 반경방향으로 변위가능한 상기 출력샤프트의 진동폭을 C로 나타내며, 반경방향으로 변위가능한 상기 클러치내부의 진동폭을 D로 나타낼 경우,

   D 〉A + C의 관계식을 만족하는

   스타터.
5. 제2항에 있어서,

   상기 전기자샤프트의 전방 축단부는, 상기 측벽부에 형성된 수용홀의 원통형 내면으로 베어링을 압입 끼워맞춤함으로써 고정되는 상태에서, 상기 베어링으로 삽입되고,

   상기 전방 축단부를 베어링으로 삽입하는 과정에서 상기 전방 축단부를 가이드하기 위하여 주연방향으로 전체적으로 둘러 싸도록 상기 전방 축단부의 선단부에 테이퍼부가 제공되며,

   상기 태양기어는 상기 테이퍼부가 베어링에 위치된 이후, 상기 유성기어와 축방향으로 접촉되는

   스타터.
6. 회전력을 발생하는 모터;

   상기 모터로부터 전달된 회전력에 대응하여 회전되며, 원통형 바디를 갖는 튜브;

   축방향 일단부측에서 상기 튜브의 원통형 내면과 헬리컬스프라인 결합을 통해 결합되고, 축방향 타단부측에서 상기 튜브의 외측으로 돌출되며, 하우징에 고정된 제1베어링에 의하여 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 출력샤프트;

   상기 제1베어링으로부터 외측으로 돌출되는 상기 출력샤프트의 단부에 일체로 또는 별개로 배치되며, 상기 출력샤프트를 통해 상기 튜브로부터 엔진의 링기어로 회전력을 전달하기 위한 피니언기어; 및

   상기 엔진측으로 출력샤프트를 이동시켜 상기 피니언기어가 상기 링기어와 치합시키기 위한 출력샤프트 이동수단;

   을 포함하며,

   상기 원통형 튜브의 원통형 내면은 일단부측에서 제2베어링을 통해 상기 모터의 회전샤프트에 제공된 베어링부에 의하여 회전가능하게 지지되어 상기 회전샤프트가 제2 베어링보다 전방측으로 더 돌출되고;

   상기 원통형 튜브의 원통형 외면은 타단부측에서 제3베어링을 통해 상기 하우징 또는 상기 하우징을 지지하는 지지부재에 의하여 회전가능하게 지지되며;

   상기 출력샤프트 이동수단은 상기 튜브로부터 링기어측으로 돌출되는 상기 출력샤프트에 고정되는 결합부재와, 상기 결합부재를 통해 상기 출력샤프트에 푸싱력을 축방향으로 부여하기 위한 작동수단을 포함하는

   스타터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2베어링은 압입 끼워 맞춤으로 상기 튜브의 원통형 내면에 고정되는

   스타터.
8. 제6항에 있어서,

   상기 모터 및 튜브 간에 동력전달을 허용 또는 차단할 수 있고, 상기 클러치는 서로 회전가능하게 결합된 클러치내부와 클러치외부를 포함하고, 상기 클러치외부는 모터에 의하여 직접 또는 간접적으로 구동되며, 상기 클러치내부는 클러치외부로부터 전달된 모터의 전력을 제공받으며, 상기 클러치내부는 상기 튜브의 일부분으로서 형성되는

   스타터.
9. 제8항에 있어서,

   상기 모터의 회전을 감속시키기 위하여 공전운동하는 유성기어를 구비한 유성기어 감속장치를 더 포함하고,

   상기 클러치외부에는 기어샤프트가 상기 유성기어를 회전가능하게 지지하기 위해 일체로 또는 별개로 고정되도록 하는 캐리어부가 제공되며,

   상기 캐리어부는 일단에서 상기 튜브의 원통형 외면 주위에 회전가능하게 연결되는 결합홀을 구비하는

   스타터.
10. 제8항에 있어서,

    상기 클러치는 상기 클러치외부와 일체로 제공되는 외측플레이트를 구비하고, 상기 외측플레이트는 반경방향 중앙부에 개방된 중공부를 구비하고, 상기 중공부 내측에는 종동기어 또는 직선스플라인이 형성되고, 상기 종동기어 또는 직선스플라인은 상기 모터의 회전샤프트에 형성된 구동기어 또는 직선스플라인과 치합되어, 상기 클러치외부는 상기 모터에 의해 직접적으로 구동되는

    스타터.
11. 제6항에 있어서,

    상기 작동수단은, 전자기력을 발생시키기 위한 전자기스위치와, 상기 출력샤프트가 회전 시작하기 전에, 상기 전자기스위치로부터 발생된 전자기력에 의하여 구동되고, 상기 출력샤프트의 회전을 제한하도록 상기 결합부재와 결합되는 회전제한부재를 포함하며,

    상기 출력샤프트의 회전이 상기 회전제한수단에 의해 제한되는 상태하에서, 상기 모터의 회전력과 상기 헬리컬 스플라인에 의하여 엔진측으로 이동되는

    스타터.
12. 제6항에 있어서,

    상기 작동수단은 전자기력을 발생하기 위한 전자기스위치 및 상기 전자기스위치에 의하여 구동되는 시프트레버를 포함하고,

    상기 출력샤프트는 상기 시프트레버를 통해 결합부재의 축방향으로 부여되는 푸싱력에 대응하여 엔진측으로 이동되는

    스타터.
13. 회전력을 발생하는 모터;

    상기 모터로부터 전달되는 회전력에 대응하여 회전하고 원통형 바디를 구비하는 튜브를 가지며, 상기 튜브의 원통형 내면은 상기 모터의 회전샤프트에 제공된 제1 베어링부를 통해 일단면에 회전가능하게 지지되어 상기 회전샤프트가 상기 제1 베어링보다 전방측으로 더 돌출되며;

    축방향 일단부측에서 헬리컬스플라인 결합을 통해 상기 튜브의 원통형 내면과 결합되고, 축방향 타단부측에서 상기 튜브의 외측으로 돌출되고 하우징에 고정된 베이링에 의하여 회전 및 슬라이딩 가능하게 지지되는 출력샤프트;

    상기 제1베어링으로부터 외측으로 돌출되는 상기 출력샤프트의 단부에 일체로 또는 별개로 배치되며, 상기 출력샤프트를 통해 상기 튜브로부터 엔진의 링기어로 회전력을 전달하기 위한 피니언기어; 및

    상기 엔진측으로 출력샤프트를 이동시켜 상기 피니언기어가 상기 링기어와 치합시키기 위한 출력샤프트 이동수단

    을 포함하며,

    상기 출력샤프트이동수단은,

    상기 클러치 내부로부터 상기 링기어측으로 돌출되는 출력샤프트에 고정되는 결합부재,

    상기 출력샤프트의 회전을 제한하도록 상기 출력샤프트가 회전 시작하기 전에 상기 결합부재와 결합가능한 회전제한부재 및

    상기 회전제한부재를 구동시키도록 전자기력을 발생하기 위한 전자기스위치를 구비하며,

    상기 출력샤프트는 그 출력샤프트의 회전이 상기 회전제한수단에 의해 제한되는 상태하에서, 상기 모터의 회전력과 상기 헬리컬 스플라인에 의하여 엔진측으로 이동되는

    스타터.
14. 제13항에 있어서,

    상기 전자기스위치는 상기 모터에 전력을 선택적으로 공급하기 위하여 접점수의 개폐제어를 실행하는

    스타터.
15. 제13항에 있어서,

    상기 출력샤프트에 고정된 결합부재는, 상기 엔진의 링기어 부근으로부터 복귀되는 출력샤프트의 이동동작 동안, 상기 튜브는 출력샤프트의 후방 이동력을 제공받고, 상기 출력샤프트를 정지시키는 스토퍼로서 동작하는

    스타터.
16. 제13항에 있어서,

    상기 출력샤프트의 이동동작에 대하여 그 출력샤프트를 엔진측으로 밀어내기 위한 탄성력을 발생하는 리턴스프링을 더 포함하고,

    상기 리턴스프링은 튜브의 내부공간 및 튜브의 원통형 내면으로 삽입되는 출력샤프트의 원통형 외면 사이에 배치되며,

    상기 리턴스프링은 상기 출력샤프트의 원통형 외면에 제공된 스프링 수용부에 의하여 지지되는 일단부를 구비하고, 상기 튜브의 원통형 내면에 제공된 스프링수용부에 의하여 지지되는 타단부를 구비하는

    스타터.
17. 제11항에 있어서,

    상기 전자기스위치는 상기 모터의 전력을 선택적으로 공급하기 위한 접점수단의 개폐제어를 실행하는

    스타터.
18. 제12항에 있어서,

    상기 전자기스위치는 상기 모터의 전력을 선택적으로 공급하기 위한 개폐제어를 실행하는

    스타터.
19. 제6항에 있어서,

    상기 출력샤프트에 고정된 결합부재는, 상기 엔진의 링기어 부근으로부터 복귀되는 출력샤프트의 이동동작 동안, 상기 튜브는 출력샤프트의 후방 이동력을 제공받고, 상기 출력샤프트를 정지시키는 스토퍼로서 동작하는

    스타터.
20. 제6항에 있어서,

    상기 출력샤프트의 이동동작에 대하여 그 출력샤프트를 엔진측으로 밀어내기 위한 탄성력을 발생하는 리턴스프링을 더 포함하고,

    상기 리턴스프링은 튜브의 내부공간 및 튜브의 원통형 내면으로 삽입되는 출력샤프트의 원통형 외면 사이에 배치되며,

    상기 리턴스프링은 상기 출력샤프트의 원통형 외면에 제공된 스프링 수용부에 의하여 지지되는 일단부를 구비하고, 상기 튜브의 원통형 내면에 제공된 스프링수용부에 의하여 지지되는 타단부를 구비하는

    스타터.
21. 회전력을 발생시키기 위하여 전방축단부와 일체로 형성된 전기자샤프트를 구비한 전기자를 포함하는 모터;

    측벽부로 이루어진 캐리어부, 전방 축단부의 후방지역에 상기 전기자의 전기자샤프트를 제공하는 태양기어, 상기 캐리어부에 의해 이동되고 상기 태양기어 및 내부기어와 치합되어 상기 위성기어의 공전운동에 근거한 상기 전기자의 회전속도를 감속시키는 위성기어 감속장치;

    상기 측부와 함께 결합되어 캐리어부에서 축상으로 연장되는 클러치 외부, 상기 클러치 외부를 통해 동축상으로 연장되는 클러치 내부 및 클러치 외부와 클러치 내부와 함께 접촉되어 회전을 지지하는 복수의 클러치롤러;

    베어링에 의해 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 축상의 일단부 및 스플라인 결합을 통해 상기 클러치 내부의 내부 원통면에 결합되는 축상의 타단부를 갖는 출력샤프트;

    상기 측벽부 및 상기 클러치 내부 중 하나에 고정지지되는 베어링;

    상기 출력샤프트 상에 지지되고 엔진의 링기어쪽을 향해 출력샤프트와 함께 이동되어 피니언 기어가 상기 링기어와 치합되게 하는 피니언기어를 포함하며,

    상기 전기자샤프트의 전방 축단부는 상기 캐리어부를 거쳐 상기 베어링보다 더 전방측으로 축방향으로 돌출되고 상기 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는

    스타터.
22. 회전력을 발생시키기 위하여 전방축단부와 일체로 형성된 전기자샤프트를 구비한 전기자를 포함하는 모터;

    측벽부로 이루어진 캐리어부, 전방 축단부의 후방지역에 상기 전기자의 전기자샤프트를 제공하는 태양기어, 상기 캐리어부에 의해 이동되고 상기 태양기어 및 내부기어와 치합되어 상기 위성기어의 공전운동에 근거한 상기 전기자의 회전속도를 감속시키는 위성기어 감속장치;

    상기 측부와 함께 결합되어 캐리어부에서 축상으로 연장되는 클러치 외부, 상기 클러치 외부를 통해 동축상으로 연장되는 클러치 내부 및 클러치 외부와 클러치 내부와 함께 접촉되어 회전을 지지하는 복수의 클러치롤러;

    베어링에 의해 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 축상의 일단부 및 스플라인 결합을 통해 상기 클러치 내부의 내부 원통면에 결합되는 축상의 타단부를 갖는 출력샤프트;

    상기 측벽부 및 상기 클러치 내부 중 하나에 고정지지되는 베어링;

    상기 출력샤프트 상에 지지되고 엔진의 링기어쪽을 향해 출력샤프트와 함께 이동되어 피니언 기어가 상기 링기어와 치합되게 하는 피니언기어를 포함하며,

    상기 전기자샤프트의 전방 축단부는 상기 캐리어부를 거쳐 상기 베어링보다 더 전방측으로 축방향으로 돌출되고 상기 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는

    스타터.
23. 회전력을 발생시키기 위하여 전방축단부와 일체로 형성된 전기자샤프트를 구비한 전기자를 포함하는 모터;

    측벽부로 이루어진 캐리어부, 전방 축단부의 후방지역에 상기 전기자의 전기자샤프트를 제공하는 태양기어, 상기 캐리어부에 의해 이동되고 상기 태양기어 및 내부기어와 치합되어 상기 위성기어의 공전운동에 근거한 상기 전기자의 회전속도를 감속시키는 위성기어 감속장치;

    상기 측부와 함께 결합되어 캐리어부에서 축상으로 연장되는 클러치 외부, 상기 클러치 외부를 통해 동축상으로 연장되는 클러치 내부 및 클러치 외부와 클러치 내부와 함께 접촉되어 회전을 지지하는 복수의 클러치롤러;

    베어링에 의해 회전 및 슬라이딩가능하게 지지되는 축상의 일단부 및 스플라인 결합을 통해 상기 클러치 내부의 내부 원통면에 결합되는 축상의 타단부를 갖는 출력샤프트;

    상기 측벽부 및 상기 클러치 내부 중 하나에 고정지지되는 베어링;

    상기 출력샤프트 상에 지지되고 엔진의 링기어쪽을 향해 출력샤프트와 함께 이동되어 피니언 기어가 상기 링기어와 치합되게 하는 피니언기어를 포함하며,

    상기 전기자샤프트의 전방 축단부는 상기 캐리어부를 거쳐 상기 베어링보다 더 전방측으로 축방향으로 돌출되고 상기 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는

    스타터.

Images