KR100332053B1

KR100332053B1 - 일방향 클러치 베어링

Info

Publication number: KR100332053B1
Application number: KR1019990055092A
Authority: KR
Inventors: 오철석
Original assignee: 오철석; 주식회사 신아스포츠
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2002-04-13
Also published as: US20010002640A1; JP2001161231A; US6454069B2; KR20010054311A

Abstract

본 발명은 회동하는 롤러 베어링과 부싱의 접촉력을 이용하는 일방향 클러치 베어링에 관한 것이다. 본 발명에 다른 일방향 클러치 베어링은 가소성 수지로 성형되며, 외측벽과 내측벽, 그리고 상기 외측벽과 내측벽을 연결하는 바닥부를 구비하며, 상기 바닥부의 중앙에는 원형 개구가 형성되어 있고, 이 원형 개구의 가장자리를 따라 등간격으로 다수의 베어링 지지 바아가 돌출 형성되어 있는 하우징과; 가소성 수지로 성형되며, 상기 하우징의 외측벽과 내측벽 사이에 회전 가능하게 배치되는 베어링 홀더와; 상기 베어링 홀더 상방에 배치되며, 하우징의 내측벽과 외측벽 사이에 끼워지며, 그 내주면에 롤러가 수납되는 다수의 원호형 리세스가 형성되어 있는 베어링 가이드와; 상기 하우징의 개방 단부에 끼워지는 커버를 포함한다.

Description

일방향 클러치 베어링{ONEWAY CLUTCH BEARING}

본 발명은 일방향 클러치 베어링에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 낚시용 릴의 역회전을 방지하는데 사용되는 일방향 클러치 베어링에 관한 것이다.

낚시용 릴의 역회전 방지 기구는 릴의 로우터 내부에 배치된 클릭 치차로 제공되었다. 예를 들면, 한국 실용 신안 제94-7711호 공보에는, 로우터의 오목부 내부에 있어서 역회전 클릭 치차와 결합하는 스톱퍼 클릭에 축부를 일체로 형성하고, 상기 축부를 릴 본체의 전방부에 저어널시킴과 동시에 조작 아암에 의하여 작동되는 스톱퍼 클릭의 작동편을 릴 본체 내부에 설치한 낚시용 릴의 역회전 방지 장치가 개시되어 있다.

릴 본체의 축부에는 작동체가 일체로 설치되고, 상기 작동 아암은 릴 본체 내부에 지지된 레버를 구비하는 조작 아암의 캠부에 의하여 작동된다. 상기 스톱퍼 클릭에는 역회전 방지 클릭 치차와 계합되도록 상시 가압하는 스프링이 설치되어 있다.

전술한 종래 낚시용 릴의 역회전 방지 장치의 구성에 의하면, 조작 아암에 의하여 레버가 좌측으로 이동하여 스톱퍼 클릭이 역회전 방지 클릭 치차에 계합 상태로 지지되는 경우에, 정회전 시에 로우터는 회전 가능하지만, 역회전 시에 로우터는 스톱퍼 클릭과 치차의 계합 상태에 의하여 회전 불가능하다. 한편, 조작 아암에 의하여 레버가 우측으로 이동하여 스톱퍼 클릭이 역회전 방지 클릭 치차로부터 이탈 상태로 지지되면, 로우터는 정역회전이 자유롭다.

이러한 종래 역회전 방지 장치는 역회전 방지 시에 로우터가 슬립하는 문제를 갖고 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 스톱퍼 클립과 치차의 계합 상태를 보다 확실히 하기 위하여, 치차의 치형부를 크게하는 것이 일반적이다. 치형부가 대형화될수록, 치형부의 개수는 감소하게 된다. 이러한 치형부 개수의 감소는 역전유도(逆轉誘導)의 각도를 크게 한다. 따라서, 신속하게 역회전을 방지할 수 없는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 스톱퍼 클릭이 치차의 치형부 마루에 위치할 때, 역회전 방지를 목적으로 레버가 우측으로 이동하면, 클릭의 단부가 치형부의 골에 당접할 때까지 로우터는 하나의 치형부 길이만큼 슬립 이동하게 된다.

따라서, 상술된 종래 역회전 방지 장치는 순간적으로 확실하게 제동하지 않는 단점을 갖는다.

전술한 종래 역회전 방지 장치의 결점을 해결하기 위하여, 일본 실용 신안 제64-38963호 공개 공보에서와 같이 일방향 클러치 베어링이 제안되었다. 이 공보에 따르면, 래치 휠의 내부 둘레에 일방향 베어링이 돌지 않도록 끼워지고, 일방향 베어링의 롤러가 회전축 부싱의 외주변에 끼워진다.

그러나, 상기 장치는 일방향 베어링의 롤러가 끼워지는 회전축 부싱의 직경이 작기 때문에 롤러 접촉면의 주속(周速)이 감소한다. 이에 의하여, 순간적으로 확실하게 제동되지 않는 단점이 있다. 또한, 역전 걸림 시에 각 부품의 걸림면에 부하가 국부적으로 가해져 변형이 발생되기 쉽고, 내구성이 떨어지는 결점이 있다.

또한, 상기 클러치 베어링은 온/오프 절환 기능이 없어 한 방향으로만 작동하기 때문에, 로우터를 양 방향으로 회전시키고자 하는 경우에 일방향 베어링 주변에 별도의 장치를 부가하여야 하는 문제가 있다. 예를 들면, 상기 제64-38963호 공보에 개시된 장치는 일방향 베어링의 외주에 치차를 회전 방지하도록 끼운 한편, 상기 치차에 계지편을 계탈 가능하게 계합시키고 있다. 그러므로, 이렇게 구성된 종래 장치는 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 넓은 공간을 필요로 한다.

전술한 문제점을 고려하여, 1996년 2월 27일자로 히라노(Hirano) 등에게 허여된 미국 특허 제5,494,232호에는 또 다른 낚시용 릴의 클러치 베어링이 개시되어 있다(도 4 참조). 상기 히라노 등의 특허에 개시된 클러치 베어링은 부싱 상에 회전 가능하게 장착되는 환형 홀더(109), 환형 홀더(109)에 대하여 회전 가능하게 릴 캐스팅에 고정된 환형 외부 프레임(110), 그리고 환형 홀더(109)와 환형 외부 프레임(110)에 의하여 보유되는 롤링 부재(107)를 포함한다. 환형 홀더(109)는 내부에 롤링 부재(107)를 각각 수용하기 위하여 가이드 리세스(108)를 구비한다. 각각의 가이드 리세스(108)는 저부에 개구(108')를 구비하며, 상기 개구를 통해 가이드 리세스(108)에 수용된 롤링 부재는 부싱과 접촉하도록 부분적으로 노출된다. 가이드 리세스(108)는 또 다른 대향하는 개구(108')를 구비하며, 상기 개구를 통해 롤링 부재(107)가 환형 외부 프레임(110)의 내부면과 접촉하여 쐐기 작용을 하게 된다. 가이드 리세스(108) 내부에는 롤링 부재(107)가 부싱(6) 상에 쐐기 작용을 일으키도록 롤링 부재(107)를 편의시키기 위한 스프링(111)이 제공된다.

상기 구성에 의하면, 롤링 부재(107)의 쐐기 작용은 환형 외부 프레임(110)의 내주면에 의하여 발생한다. 보다 상세히 설명하면, 롤링 부재(107)가 환형 외부 프레임(110)의 각이진 내부면(121 및 123)에 의하여 형성된 오목부(122)에 위치하는 경우에, 부싱은 정회전 및 역회전이 자유롭게 일어난다. 그러나, 롤링 부재(107)가 오목부(122)로부터 떨어진 위치에 위치하면, 롤링 부재(107)가 부싱과 마찰 접촉하여 역회전이 방지된다. 상술한 바에 따르면, 하나의 롤링 부재(107)는 환형 외부 프레임(110)의 두 개의 내부면(121, 123) 사이에 수납된다.

따라서, 상기 특허에는 4개의 롤링 부재를 수납하기 위하여 환형 외부 프레임의 내주면은 8각으로 형성되어 있다. 낚시용 릴에 장착되는 클러치 베어링의 크기와 환형 홀더의 좌우 회전을 고려하면, 환형 외부 프레임의 내주면은 8각형 이상의 기하학적 형상을 갖는 것은 불가능하다. 그러므로, 롤링 부재의 개수는 4개로 제한된다. 이러한 경우에, 롤링 부재중 하나가 파손되거나 또는 롤링 부재를 편의시키는 스프링의 기능이 저하되면, 부싱이 그 방향으로 오프셋되어, 역회전을 방지시킬 수 없다. 또한 상기 클러치 베어링은 구조가 복잡하고 부품수가 많기 때문에 제조비가 상승하는 문제점도 있다.

또 다른 클러치 베어링이 한국 실용 제96-10656호 공보에 개시되어 있다(도 5 참조). 상기 클러치 베어링은 내면에 유격 조정홈이 형성된 베어링 커버와, 롤러 베어링이 내장된 베어링 홀더를 구비한다.

상기 한국 실용은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

1. 베어링 홀더가 금속으로 이루어져 있기 때문에, 정밀하게 기계 가공하는것이 곤란하다. 보다 구체적으로 설명하면, 베어링 홀더는 환형 부재에 다수의 베어링 삽지홈과, 베어링 안내턱을 정밀하게 기계 가공하여야 한다.

2. 롤러 베어링을 지지하는 스프링이 베어링 홀더와 별체로 형성되어 있다. 따라서, 베어링 홀더의 측면에 형성된 베어링 삽지홈을 통해서 베어링이 삽입되어야 하기 때문에, 베어링 홀더를 수평을 유지하면서 베어링을 삽입시켜야 하고, 또 모든 베어링이 완전히 삽입된 상태에서만, 베어링 홀더가 베어링 커버에 삽입될 수 있다. 이러한 조립 작업은 매우 성가시며, 조립에 필요한 시간이 길어진다.

3. 스프링이 베어링 홀더에 별체로 삽입되기 때문에, 스프링이 원할히 작용하기 위해서는 K 형상으로 제조되어야 한다. 스프링의 길이가 비교적 짧기 때문에, 오프 상태에서는 베어링이 뻑뻑하게 회전하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 제조가 용이한 일방향 클러치 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 정역회전이 모두 가능한 온 상태에서 롤러 베어링이 부싱과 접촉하는 것을 완전히 방지할 수 있는 클러치 베어링을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 일방향 클러치 베어링의 분해 사시도.

도 2는 도 1의 조립 상태를 평면에서 도시하는 도면이다.

도 3 및 4는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 일방향 클러치 베어링의 온/오프 상태를 도시하는 부분 확대도이다.

도 5는 본 발명에 따른 일방향 클러치 베어링이 적용된 낚시용 릴의 개략적인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징

12 : 베어링 홀더

14 : 베어링 가이드

16 : 롤러 베어링

18 : 커버

103 : 바닥부

123 : 베어링 지지 바아

125 : 스프링

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 회동하는 롤러 베어링과 부싱의 접촉력을 이용하는 일방향 클러치 베어링에 있어서, 가소성 수지로 성형되며, 외측벽과 내측벽, 그리고 상기 외측벽과 내측벽을 연결하는 바닥부를 구비하며, 상기 바닥부의 중앙에는 원형 개구가 형성되어 있고, 이 원형 개구의 가장자리를 따라 등간격으로 다수의 베어링 지지 바아가 돌출형성되어 있는 하우징과; 가소성 수지로 성형되며, 상기 하우징의 외측벽과 내측벽 사이에 회전 가능하게 배치되는 베어링 홀더와; 상기 베어링 홀더 상방에 배치되며, 하우징의 내측벽과 외측벽 사이에 끼워지며, 그 내주면에 롤러가 수납되는 다수의 원호형 리세스가 형성되어 있는 베어링 가이드와; 상기 하우징의 개방 단부에 끼워지는 커버를 포함하는 일방향 클러치 베어링이 제공된다.

외측벽과 내측벽 사이에는 일정한 크기의 슬릿과, 다수의 관통 개구가 형성된다. 베어링 홀더는 원형 본체, 그 원형 본체로부터 하방으로 돌출하는 탭, 본체로부터 상방으로 돌출하는 다수의 리테이닝 바아와 ∩형 탄발 부재로 구성되어 있다. 베어링 홀더의 원형 본체는 탭이 하우징의 슬릿에 삽입되는 상태로 하우징 내부에 삽입된다. 하우징의 바닥부에 단차부가 형성되어 있으며, 상기 베어링 홀더의 본체는 중공부의 낮은 바닥부에 배치되고, 베어링 가이드는 중공부의 높은 바닥부에 배치되어, 아래에 배치된 베어링 홀더의 회전 이동을 방해하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 일방향 클러치 베어링의 분해 사시도이다. 본 발명에 따른 클러치 베어링은 한 단면이 개방되고 다른 단면이 폐쇄된 하우징(10)을 포함한다.

상기 하우징(10)은 가소성 수지로 성형되며, 원형 외측벽(101)과, 6각 형상으로 각이진 내측벽(102), 그리고 상기 외측벽과 내측벽을 연결하는 바닥부(103)를 구비한다. 바닥부(103)의 중앙에는 원형 개구(108)가 형성되어 있다. 이 원형 개구(108)의 가장자리를 따라 등간격으로 다수의 베어링 지지 바아(104)가 돌출 형성되며, 내측벽(102)과 베어링 지지 바아(104) 사이에 중공부가 형성되어 있다. 베어링 지지 바아(104)의 높이는 외측벽(101)과 내측벽(102)의 높이 보다 약간 높다. 이 베어링 지지 바아(104)의 자유 단부는 후술하는 커버(18)의 홈에 삽입 및 고정된다. 외측벽(101)과 내측벽(102) 사이에는 일정한 크기의 슬릿(105)과, 다수의 관통 개구(106)가 형성되어 있다.

상기 하우징(10)의 중공부에는 가소성 수지로 성형된 베어링 홀더(12)가 회전 가능하게 배치된다. 베어링 홀더(12)는 원형 본체(121), 그 원형 본체로부터 하방으로 돌출하는 탭(122), 본체로부터 상방으로 돌출하는 다수의 리테이닝 바아(123)와 ∩형 탄발 부재(125)로 구성되어 있다. 베어링 홀더(12)의 리테이닝 바아(123)는 내측의 제1 바아와, 상기 제1 바아보다 폭이 넓은 외측의 제2 바아로 구성되며, 이들 제1 및 제2 바아는 상호 연결되어 있다.

베어링 홀더(12)의 원형 본체(121)는 탭(122)이 하우징(10)의 슬릿(105)에 삽입되는 상태로 하우징(10)의 중공부 내부에 끼워진다. 하우징(10)의 바닥부에 단차부(103a)가 형성되어 있는데, 베어링 홀더(12)의 본체(121)는 중공부의 낮은 바닥부에 배치된다. 그리고, 베어링 홀더(12)의 탭(122)은 하우징의 바닥부보다 하방으로 돌출하여, 외부에서 베어링 홀더(12)를 좌우로 이동시킬 수 있다. 상기 탭(122)이 좌우로 이동하면, 일방향 클러치 베어링(20)이 온/오프된다. 본원에서 사용되는 '온 상태'라는 용어는 일방향 클러치 베어링이 어느 한 방향으로 회전하는 것을 의힘한다. 그리고, '오프 상태'라는 용어는 일방향 클러치 베어링이 정방향 및 역방향으로 회전할 수 있는 상태를 의미한다.

베어링 홀더(12)가 하우징(10)의 중공부에 끼워진 상태에서, 베어링 가이드(14)가 하우징(10)의 중공부에 억지 끼움된다. 여기서, 베어링 가이드(14)는 중공부의 높은 바닥부에 배치되어, 아래에 배치된 베어링 홀더(12)의 회전 이동을 방해하지 않는 것에 주목하여야 한다.

베어링 홀더(12)의 외주면은 내측벽(102)의 형상과 일치하는 6각형으로 이루어져 있으나, 그 내주면에는 롤러(16)를 수납할 수 있도록 다수의 원호형 리세스가 형성되어 있다. 이러한 리세스는 경사가 깊은 부분(142)과 얕은 부분(143)으로 형성되며, 인발 성형에 의하여 제조된다.

하우징(10)의 중공부에 베어링 홀더(12), 베어링 가이드(14), 롤러 베어링(16)이 순차적으로 장착되면, 최종적으로 커버(18)가 하우징의 개방 단부에 끼워진다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 일방향 클러치 베어링의 작동을 설명하기로 한다.

도 3은 일방향 클러치 베어링의 오프 상태를 도시하는 도면이다. 이 상태에서는 롤러 베어링(16)은 베어링 가이드(14)의 깊은 부분(142)에 위치하고, 베어링 지지 바아(104)의 후방에 위치한다. 베어링 지지 바아(104)의 전방에서 지지 바아와 접촉하는 부싱(비도시)은 롤러 베어링과 전혀 접촉하지 않는다. 따라서, 부싱은 롤러 베어링에 의하여 어떠한 방향으로도 간섭을 받지 않으므로, 매우 부드럽게 회전할 수 있다.

도 4는 클러치 베어링의 온 상태를 도시하는 도면이다. 베어링 홀더(12)가탭(122)에 의하여 도면에서 볼 때 반시계 방향으로 회동하면, 베어링 지지 바아(123)와 스프링(125) 사이에 개재된 롤러 베어링(16)도 함께 반시계 방향으로 회동한다. 이 상태에서 롤러 베어링(16)은 리세스의 얕은 부분(143)에 위치하게 된다. 이 지점에 위치하는 롤러 베어링(16)이 부싱과 마찰 접촉한 상태에서 시계 방향으로 회전될 때, 롤러 베어링은 부싱에 의하여 리세스를 타고 우측으로 더욱 구름 이동하려는 경향이 있다. 이 때, 롤러 베어링(16)과 스프링 가이드(14)의 내주면 사이에 간격이 없고, 또 롤러 베어링과 부싱 사이에도 간격이 없으면, 롤러 베어링은 더 이상 구름 이동하지 못한다. 환언하면, 부싱의 반시계 방향 회전은 6개의 롤러 베어링에 의하여 순간적으로 제지된다.

여기에서, 스프링(125)은 롤러 베어링(16)의 우측에 배치되는 점에 주목하여야 한다. 보다 구체적으로 설명하면, 롤러 베어링(16)은 클러치 베어링의 온 상태에서 스프링의 탄발력에 대항하여 우측으로 약간 이동할 수 있다. 따라서, 부싱이 정회전할 때, 롤러 베어링은 부싱에 대하여 저항력을 거의 부과하지 않는다.

전술한 본 발명의 일방향 클러치 베어링에 따르면, 베어링 홀더(12)의 스프링(125) 길이가 길기 때문에, 스프링의 장력이 약하다. 따라서, 클러치 베어링의 정회전은 가볍다(부드럽다).

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 일방향 클러치 베어링은 베어링 가이드를 제외하고 모든 구성 요소가 합성 수지로 성형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 클러치 베어링은 금속으로 제조된 종래 클러치 베어링보다 가벼운 장점을 갖는다.

또한, 스프링 가이드(14)가 인발 성형으로 제조되는 점은 종래 정밀 기계 가공되어야 하는 종래 일방향 클러치에 비하여 제조 시간과 제조비의 대폭적인 절감을 가져온다.

또한, 본 발명의 클러치 베어링에 따르면, 인써트의 상측면이 개방되어 있기 때문에, 베어링 홀더, 베어링 가이드, 롤러 베어링을 순차적으로 동축 방향으로 하우징에 삽입하는 것으로 조립이 완료된다. 따라서, 롤러를 측면 방향에서 삽입하여야 하는 종래와 비교하여 조립이 용이하다.

또한, 본 발명에 따르면, 롤러 베어링을 일방향으로 가압하는 스프링의 길이가 길기 때문에, 롤러 베어링은 스프링의 탄발력에 대항하여 이동하는 것이 용이하다. 그러므로, 클러치 베어링이 온 상태에서, 부싱은 정회전 시에 롤러 베어링과 원할하게(가볍게) 접촉할 수 있다.

Claims

회동하는 롤러 베어링과 부싱의 접촉력을 이용하는 일방향 클러치 베어링에 있어서,

가소성 수지로 성형되며, 외측벽과 내측벽, 그리고 상기 외측벽과 내측벽을 연결하는 바닥부를 구비하며, 상기 바닥부의 중앙에는 원형 개구가 형성되어 있고, 이 원형 개구의 가장자리를 따라 등간격으로 다수의 베어링 지지 바아가 돌출 형성되어 있는 하우징과;

가소성 수지로 성형되며, 상기 하우징의 외측벽과 내측벽 사이에 회전 가능하게 배치되는 베어링 홀더와;

상기 베어링 홀더 상방에 배치되며, 하우징의 내측벽과 외측벽 사이에 끼워지며, 그 내주면에 롤러가 수납되는 다수의 원호형 리세스가 형성되어 있는 베어링 가이드와;

상기 하우징의 개방 단부에 끼워지는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.
제1항에 있어서, 상기 베어링 지지 바아의 높이는 그 자유 단부가 커버에 삽입될 수 있도록 외측벽과 내측벽의 높이보다 약간 높은 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.
제1항에 있어서, 상기 외측벽과 내측벽 사이에 다수의 관통 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.
제1항에 있어서, 상기 베어링 홀더는 원형 본체, 그 원형 본체로부터 하방으로 돌출하는 탭, 본체로부터 상방으로 돌출하는 다수의 리테이닝 바아와 ∩형 탄발 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.
제4항에 있어서, 상기 베어링 홀더의 원형 본체는 탭이 하우징의 슬릿에 삽입되는 상태로 하우징 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.
제5항에 있어서, 상기 하우징의 바닥부에 단차부가 형성되어 있으며, 상기 베어링 홀더의 본체는 중공부의 낮은 바닥부에 배치되고, 베어링 가이드는 중공부의 높은 바닥부에 배치되어, 아래에 배치된 베어링 홀더의 회전 이동을 방해하지 않는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.
제1항에 있어서, 상기 베어링 가이드는 인발 성형법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치 베어링.