KR920000502B1 - 엔진의 시동겸 충전장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

엔진의 시동겸 충전장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 종래의 시동겸 충전장치의 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 대한 엔진의 시동겸 충전장치를 도시하는 단면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 엔진을 시동하는 시동전동기와 그 엔진으로 구동되어 축전지를 충전하는 충전발전기를 일체화한 엔진의 시동겸 충전장치에 관한 것이다.

[배경기술]

시동전동기와 충전발전기를 일체화한 엔진의 시동겸 충전장치는 종래부터 제안되고 있으며, 예컨대, 특공소 61-54949호 공보가 있다.

제1도는 특공소 61-54949호 공보에 도시된 종래의 엔진의 시동겸 충전장치의 단면 도면이다. 제1도에 있어서, 시동겸 충전장치 본체(1)는 회전 계자극(2a,2b), 계자코일(3), 전기자 철심(4), 전기자 코일(5), 크랭크각 검출기(6)를 주요소하여 구성되어 있다.

회전 계자극(2a,2b)은 강자성체이며 한쌍의 빗형계 자극으로 되어 있으며, 그것들의 자극부가 원주방향으로 교호로 위치되도록 비자성체인 링(7)을 거쳐서 일체적으로 결합되어 있다.

또, 회전 계자극(2a)은 플라이 휘일을 겸하고 있고, 기관의 크랭크축(8)에 끼워맞춰져 있으며, 볼트(9)로 이 크랭크축(8)의 축단에 견고하게 부착되어 있다. 회전 계자극(2a)의 측부에는 크랭크 각도검출기(6)와 조합되어서, 크랭크 각도의 검출에 쓰이는 절결(10)이 형성되어 있다. 이 절결(10)은 회전 계자극(2a)의 수와 동수만큼 원주상에 등간격으로 설치되어 있다.

이 절결(10)의 원주방향의 폭은 각도로 해서 360°를 절결수로 나눈 값의 절반정도로 되어 있다.

상기 회전 계자극(2a,2b)은 계자권선(3)으로 여자되도록 되어 있다. 이 계자권선(3)은 계자철심(11)에 부착되어 있다.

이 계자철심(11)은 도시하지 않은 볼트에 의해, 리어 플레이트(12)에 고정되어 있으며, 회전 계자극(2a)과 축방향으로 약간의 공급(a)을 거쳐서 대향하고, 회전 계자극(2b)과는 약간의 공극(b)을 거쳐서 대향하고 있다. 계자권선(3)은 고정축에 설치해서 집전환을 생략하고 있는데, 계자권선(3)에 흐르는 전류는 전기자 권선(5)의 전류에 비해서 한결 작으므로, 집전환 및 브러시를 거쳐서 통전할 수도 있다.

전기자 철심(4)은 규소강판을 적층해서 만들어지며, 그 내주부에는 전기자 권선(5)을 수납하는 홈이 다수 설치되어 있다. 전기자 권선(5)은 통상의 무정류자 전동기와 마찬가지로 3상의 분포권으로 하고 있다.

전기자 철심(4)은 고정틀(13)에 끼워맞춰서 도시하지 않은 키로 고정틀(13)에 대해서 위치맞춤되며, 또한 회전 지지되어 있다. 이때, 전기자 철심(4)은 스페이서(14)에 의해, 스프링 링(15)을 거쳐서 고정틀(13)에 대해서 축방향으로 고정되어 있다.

또한, 고정틀(13)은 볼트(16)에 의해 리어 플레이트(12)에 부착되어 있다. 리어 플레이트(12)는 도시하지 않은 엔진 본체에 부착되어 있다.

한편, 상기 크랭크 각도 검출기(6)는 전기자 전류 절환회로를 작동시키는 신호원으로 되는 것이며, 여기에선 발신식인 근접 스위치를 사용하고 있다.

이 근접 스위치는 회전 계자극(2a)의 절결(10)이 설치된 원주선상에 그 검출대가 대향하도록, 리어 플레이트(12)에 부착되어 있으며, 회전 계자극(2a)의 절결부와 비절결부에 있어서의 인덕턴스 변화에 의해 발진조건이 변화되어서, 크랭크 각도(계자극 위치)에 대하는 「1」 또는 「0」인 2진 신호를 출력한다. 전기자 권선(5)을 3상으로 했을 경우, 크랭크 각도 검출기(6)는 3개 설치하게 된다.

클러치(17)은 크랭크축(8)과 변속기 구동축(18)과의 사이의 동력 전달을 단속토록 하고 있으며, 이 클러치(17)는 클러치 디스크(19), 프레셔 플레이트(20), 다이아프램 스프링(접시 스프링)(21), 와이어링(22,23), 클러치 커버(24)로 되는 다이아프램 스프링 클러치를 쓰고 있다. 클러치 커버(24)는 볼트(25)에 의해 플라이 휘일을 겸한 회전 계자극(2a)에 부착되어 있다. 또한, (26a,26b)는 클러치판이다.

다음에, 시동시의 동작에 대해서 설명한다. 엔진이 정지되고 있는 상태에서 키스위치(도시하지 않음)를 스타트 위치로 하면, 계자권선(3)과 전기자 권선(5)에 축전지(도시하지 않음)에서 전류가 흐르며, 이것에 의해서 회전 계자극(2a,2b)에 토오크가 발생되며, 그것에 직결된 크랭크축(8)을 회전시킨다.

회전 계자극이 회전하기 시작하면, 크랭크 각도 검출기(6)가 회전 계자극 위치를 검출하며, 전기자 권선(5)이 만드는 회전자계의 속도가 회전 계자극의 회전속도와 동일해지도록 전기자 전류절환 회로(도시하지 않음)를 작동시키고, 회전 계자극(2a,2b)은 토오크를 얻어서 더욱 가속된다.

이같은 정귀환 작용으로, 강력한 기동 토오크가 얻어지므로, 직결구동으로 엔진을 단시간에 시동시킨다.

다음에, 엔진의 시동후, 키스위치를 점화 위치로 하면, 시동겸 충전장치 본체(1)는 교류 발전기로서 작동하며, 그 발생전력은 다이오드(도시하지 않음)에 의해 직류로 변환해서 축전지 및 차량내의 전장품에 공급한다.

또, 클러치(17)의 작동은, 주지한 바와 같이 클러치 페달(도시하지 않음)이 밟혀져 있지 않을때엔, 다이아프램 스프링(21)의 장력이 지렛대 작용으로 프레셔 플레이트(20)를 거쳐서 변속기 구동축(18)상에 부착된 클러치 디스크(19)에 가해지며, 이 클러치 디스크(19)를 회전 계자극(2a)의 측면에 압착해서 클러치(17)를 접속상태로 한다.

또, 클러치 페달을 밟으면, 도시하지 않은 슬리브가 축방향으로 습동되어서, 다이아프램 스프링(21)의 중앙부를 화살표(C)방향으로 누르고, 이 다이아프램 스프링(21)은 와이어링(22,23)을 지점으로 해서 반전되며, 클러치 디스크(19)로서 가압력이 해제되어서, 클러치(17)는 절단상태로 되어서, 크랭크축(8)과 변속기 구동축(18)과의 사이의 동력전달이 끊어진다.

이같이, 시동겸 충전장치 본체(1)의 회전 계자극(2a)을 엔진의 크랭크축에 직결하고, 또한, 이 회전 계자극(2a)을 크랭크축(8)과 변속기 구동축(18)과의 사이를 단속하는 클러치(17)의 담체에 겸용함으로서, 시동겸 충전장치 본체(1)와 클러치(17)를 일체화하고 있다.

상기 종래의 기관시동 충전장치에 있어서는, 장치 전체가 밀폐되어 있으며, 클러치(17)의 클러치 디스크(19)의 개폐에 의해 발생하는 대량의 마찰열이나 전기자 권선(5)에 흐르는 대전류 및 계자권선(3)에 흐르는 전류에서 발생하는 저항 소실열등에 의해 밀폐실의 분위기 온도가 매우 높아진다.

그러나, 냉각 팬 같은 냉각수단이 구비되어 있지 않고, 또, 가령 냉각수단이 장착되어 있다고 해도 밀폐실내에선 냉각효과가 낮으므로, 각부의 온도가 두드러지게 상승되며, 내열성의 면에선 품질저하를 초래하며, 성능면에서 계자권선(3)의 전류가 감소되며, 소망의 시동 토오크 또는 출력전류가 얻어지지 않는다는 문제점이 있었다.

한편, 클러치 플레이트는 마찰계수가 크며, 게다가 내마모성이 높은 재질이 요구되는 반면, 회전 계자극(2a,2b)등의 자극을 구성하는 부분은 예컨대 투자율이 높은 S10C와 같은 내마모성이 낮은 재료를 쓸 필요가 있었다.

따라서, 회전 계자극(2a)은 클러치 플레이트의 마모결합으로 현저하게 온도 상승되고, 상기 문제점이 가해서 회전 계자극이 변형이나 손상을 발생시키는 문제점이 있었다.

또한, 클러치(17)가 직접회전 계자극(2a)에 부착되어 있으며, 클러치의 개폐에 따르는 진동이 이 회전 계자극(2a)에 전달되는 문제점이 있었다.

[발명의 개시]

본 발명은 이같은 문제점을 해결하기 위해 이뤄진 것이며, 회전 계자극의 온도상승을 억제할 수 있고, 회전 계자극의 변형, 손상을 방지할 수 있음고 더불어 각종 진동도 흡수할 수 있는 엔진의 시동겸 충전장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 계자권선과 전기자 권선에서 발생한 열을 실린더 블록에 방열해서, 회전 계자극의 온도상승을 효과적으로 억제할 수 있는 엔진의 시동겸 충전장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 엔진의 시동겸 충전장치는, 클러치판과 마찰결합된 클러치 플레이트를 회전 계자극의 일부에 쿠션재를 거쳐서 공간을 형성하도록 결합한 것이며, 상기 마찰결합된 부분의 열은 공간에서 열차단되어서 회전 계자극에 전달되지 않으며, 게다가 클러치 플레이트와 클러치판과의 결합, 이것에 따르는 진동은 쿠션재로 흡수하여, 회전 계자극에 전달하는 것을 저지한다.

또, 본 발명은 계자철심과 전기자 철심을 실린더 블록에 직접적으로 부착하고, 계자권선과 전자권선에서 발생한 열을 계자철심과 전기자 철심을 거쳐서 실린더 블록에 방열토록 했으므로, 상기의 점과 더불어 회전 계자극의 온도상승을 효과적으로 억제한다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명의 엔진의 시동겸 충전장치의 실시예를 도면에 대해서 설명한다. 제2도는 그 일실시예의 구성을 도시하는 단면도이다. 본 제2도에 있어서, 제1도와 동일 부분에는 동일부호를 붙여서 그 중복설명을 피하고, 제1도와는 다른 부분을 주체로 한다.

본 제2도에선 이하에 말하는 부분이 제1도와는 다르며, 본 발명의 특징으로 이루는 부분이다. 즉, 본 제2도에선 계자철심(11)과 전기자 철심(4)는 각각 직접적으로 실린더 블록(31)에 부착되어 있다.

이 실린더 블록(31)에는 도시되어 있지 않으나, 라디에이터로 이어지는 엔진의 냉각액 순환계로가 설치되어 있으며, 라디에이터로부터 이 엔진의 냉각액 순환계로내를 순환하는 냉각액에 의해 냉각되도록 되어 있다.

이것으로, 전기자 권선(5)에서 발생된 열은 전기자 철심(4)을 거쳐서 실린더 블록(31)에 방열됨과 더불어, 계자권선(3)에서 발생한 열은 계자철심(11)을 거쳐서 실린더 블록(31)에서 방열된다.

이 실린더 블록(31)에는 미션케이스(32)가 부착되어 있으며, 이 미션케이스(32)에 의해서도, 전기자 권선(5)의 열이 전기자 철심(4), 실린더 블록(31)을 통해서 방열되도록 되어 있다.

한편, (33)은 클러치 플레이트이다. 클러치 플레이트(33)는 내마모성이 높은 석면, 회주철 등을 구성되어 있다. 이 클러치 플레이트(33)는 경질 고무등의 내열성이 높은 쿠션재(34)를 거쳐서 회전 계자극(2a)의 중앙부분에 위치하며, 클러치 플레이트(33)와 계자권선(3)과 대향하는 부분에는 설치되어 있지 않으며, 이 대향하는 부분은 외기에 연통되는 공간(35)을 가지도록 되어 있다. 이 공간(35)에 대응하는 부분의 클러치 플레이트(33)는 클러치판(26a)과 마찰 결합되어 있다.

즉, 이 마찰결합의 부분은 공간(35)을 거쳐서, 회전 계자극(2a)과 대향하고 있다.

또, 클러치 플레이트(33)에는 클러치 커버(24)가 부착되어 있다. 기타의 구성은 제1도와 마찬가지이지만, 제2도와 같이 구성함으로서, 제1도에 있어서의 고정틀(13), 스페이서(14), 스프링 링(15), 볼트(16,35)는 생략되며, 또 크랭크 각도 검출기(6), 절결(10), 볼트(9)등은 도시를 생략하고 있다.

다음으로, 본 발명의 동작에 대해서 설명한다. 엔진의 시동, 충전 및 클러치의 작동에 대해선 제1도에서 말한 바와 같으며, 여기에서의 설명을 생략하고, 회전 계자극(2a)의 온도상승 억제 및 흡진작용에 대해서 말한다.

우선, 클러치(17)의 개폐에 따르는 클러치 플레이트(33)와 클러치판(26a)과의 사이의 마찰결합되는 부분이 발열하는데, 이 클러치 플레이트(33)의 마찰결합된 부분에 있어서, 회전 계자극(2a)과의 사이에 공간(35)이 있으므로, 이 열은 회전 계자극(2a)에 대해서 열차단된다.

따라서, 클러치 플레이트의 클러치판과의 마찰 결합부분의 발열에 의한 회전 계자극(2a)의 온도상승이 억제된다. 이에 따라서, 그 변형, 손상이 방지된다.

또, 클러치 플레이트(33)와 클러치파(26a)과의 결합, 이간에 따르는 진동이나 엔진의 토오크 변동에 의한 진동 등의 각종 진동을 쿠션재(34)로 흡수한다.

Claims (7)

1. 엔진의 크랭크축에 부착된 회전 계자극 및 계자철심에 바깥감김된 계자권선과 전기자 철심에 바깥감김된 전기자 권선을 가진 시동겸 충전장치 본체와, 클러치판과 마찰 결합된 부분이 상기 회전 계자극과의 사이에 외기와 연통하는 공간을 형성하도록 쿠션재를 거쳐서 그 회전 계자극에 대향해서 부착된 클러치 플레이트를 갖춘 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
2. 제1항에 있어서, 클러치 플레이트는 내마모성이 높은 부재로 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
3. 제1항에 있어서, 쿠션재는 내열성이 높은 부재로 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
4. 엔진의 크랭크축에 부착한 회전 계자극 및 계자철심에 바깥감김된 계자권선과 전기자 철심에 바깥감김된 전기 권선으로 구성되며, 엔진 시동시는 상기 계자권선과 전기자 권선을 통전 여자해서 상기 회전 계전극에 토오크를 발생하고, 크랭크축을 회전시켜서 엔진을 시동시키고, 엔진의 시동후는 발전기로서 작동해서 축전지를 충전하는 시동겸 충전장치 본체와, 클러치의 클러치판과 마찰결합된 부분이 상기 회전 계자극과의 사이에 외기에 연통하는 공간을 형성하도록 쿠션재를 거쳐서 그 회전 계자극에 대향해서 부착한 클러치 플레이트를 갖춘 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
5. 제4항에 있어서, 계자권선과 전기자 권선은 축전지로 통전 여자하는 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
6. 엔진의 크랭크축에 부착한 회전 계자극 및 계자철심에 바깥감김된 계자권선과 전기자 철심에 바깥감김된 전기 권선으로 구성되며, 엔진 시동시는 상기 계자권선과 전기자 권선을 통전 여자해서 상기 회전 계전극에 토오크를 발생하고, 크랭크축을 회전시켜서 엔진을 시동시키고, 엔진의 시동후는 발전기로서 작동해서 축전지를 충전하는 시동겸 충전장치 본체와, 상기 계자철심 및 전기자 철심을 직접적으로 부착한 실린더 블록과, 클러치의 클러치판과 마찰 결합된 부분이 상기 회전 계자극과의 사이에 외기와연통하는 공간을 형성토록 쿠션재를 거쳐서 그 회전 계자극에 대향해서 부착된 클러치 플레이트를 갖춘 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.
7. 제6항에 있어서, 실린더 블록에 미션 케이스를 부착한 것을 특징으로 하는 엔진의 시동겸 충전장치.

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