KR100821015B1

KR100821015B1 - 역입력방지 클러치베어링조립체

Info

Publication number: KR100821015B1
Application number: KR1020060032098A
Authority: KR
Inventors: 변동환
Original assignee: 변동환
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2008-04-10
Also published as: KR20060107419A

Abstract

본 발명은 입력측에서 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 출력측으로 전달하지만, 출력측에서 입력되는 정방향 및 역방향의 역입력 회전력은 외부의 제어 없이 자체 작동으로 출력측을 잠그거나 입력측과 분리함으로써 입력측에 전달하지 않는 역입력방지 클러치베어링조립체를 게시한다.

역입력방지 클러치베어링조립체는 서로 다른 반경의 동심원상 궤도면을 갖도록 배열된 제1회전부재 및 제2회전부재와, 상기 두 궤도면 사이에서 외주면이 접동하게 원주상으로 배열된 다수의 전동체와, 전동체의 배열이 유지될 수 있도록 이들을 지지해주는 리테이너와 제1회전부재와 회전방향 틈새가 형성되어 틈새만큼 지연되면서 정방향 및 역방향 회전력을 상호 전달하게 결합하는 제어륜과 상기 회전방향 틈새의 변화와 제어륜의 회전방향에 따라 전동체의 회전을 허용하거나 저지하는 웨지링조립체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 역입력방지 클러치베어링조립체는 역입력 잠금 클러치, 역입력 분리 클러치, 양방향 클러치 및 걸림 방향을 선택할 수 있는 일방향 클러치의 4가지 기능을 갖고, 상기 기능 중 선택된 클러치로 작동하는 동시에 클러치로 작동하지 않을 때에는 베어링으로 작동한다.

베어링, 클러치, 역입력, 역입력 잠금, 역입력 분리, back drive

Description

역입력방지 클러치베어링조립체{Reverse Input Prevent Clutch Bearing Assembly}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체의 결합한 외형을 도시한 정면 투시도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체의 각부 요소들을 분해하여 배열한 분해사시도

도 3은 도 1의 A-A선 단면도

도 4는 도 3의 주요부 E 에 대한 부분확대도

도 5는 도 1의 B-B선 단면도

도 6은 도 5의 주요부 F 에 대한 부분확대도

도 7은 도 3의 C-C선 단면도

도 8은 도 3의 D-D선 단면도

도 9는 회전궤도 구속부 (도 7의 주요부 G)에 대한 부분확대도로서 전동체 및 웨지링과 회전궤도가 끼워맞춤되고 풀리는 과정을 설명하기 위한 단계별 상태도

a) 외부에서 동력이 입력되지 않는 중립 상태를 도시한 부분도

b) 제어륜이 역방향으로 구동하는 상태를 도시한 부분도

c) 제1회전부재가 역방향으로 구동하는 상태를 도시한 부분도

d) c)의 상태에서 제어륜이 역방향으로 구동하여 중립 위치에서 회전궤도가 회전 가능하게 되므로, 웨지링이 회전궤도를 회전시키며 끼워맞춤이 풀려 중립 위치로 복귀하고, 전동체는 회전 가능하게 되는 상태를 도시한 부분도

e) c)의 상태에서 제2회전부재가 역방향으로 구동하는 상태를 도시한 부분도

도 10은 웨지링 구속부 (도 8의 주요부 H)에 대한 부분확대도로서 회전방향 틈새와 회전방향에 따른 웨지링과 제1회전부재가 끼워맞춤되고 풀리는 과정을 설명하기 위한 단계별 상태도

b) 제어륜이 역방향으로 구동하는 상태를 도시한 부분도

도 11는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체가 하우징에 장착되어 역입력 잠금 클러치베어링조립체로 작동하는 것을 도시한 실시예의 단면도

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베 어링조립체가 수동 및 전동 겸용으로 운행할 수 있는 하이브리드 손수레에 장착되어 역입력 분리 클러치베어링조립체로 작동하는 것을 도시한 실시예의 단면도

도 13은 도 12의 J-J선 단면도

도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체가 스위치의 작동에 의해 정방향 및 역방향 회전을 상호 전달하거나 차단하는 양방향 클러치베어링조립체로 작동하는 것을 도시한 실시예의 단면도

도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체가 제1회전부재와 제어륜 사이에 구속부재인 볼 플런져를 사용하여 걸림방향 선택이 가능한 일방향클러치로 작동하는 것을 도시한 실시예의 단면도

도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체가 제2회전부재와 차체 사이에 구속부재인 볼 플런져를 사용하여 전동 측면 후사경의 파손 방지 장치로 작동하는 것을 도시한 실시예의 단면도

도 17은 본 발명의 역입력방지 클러치베어링조립체에 적용되는 다양한 형상의 전동체들을 예시한 각 형태별 사시도
(a), (d) 구면원통형 롤러 (b) 원통형 롤러
(c), (e) 장구형 롤러 (f), (g) 2단형 롤러

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

d1 ; 회전궤도의 외주면과 전동체 사이의 반경방향 틈새

d2 ; 중립위치에서 제어륜과 제1회전부재 사이의 회전방향 틈새

d3 ; 한쪽으로 치우친 위치에서 제어륜과 제1회전부재 사이의 회전방향 틈새

d4 ; 중립위치에서 웨지링구속캠과 웨지링 사이의 반경방향 틈새

d5 ; 한쪽으로 치우친 위치에서 웨지링 구속캠과 웨지링 구속캠 제어돌기 사이의 회전방향 틈새

W ; 회전궤도 위에서 쐐기로 작동하는 회전방향 웨지의 폭

1 ; 제1내륜(제1회전부재) 1a ; 제2내륜(제1회전부재)

2 ; 외륜(제2회전부재)

3 ; 제1제어륜 3a ; 제2제어륜

4 ; 롤러(전동체) 5 ; 웨지링

6 ; 리테이너 7 ; 회전궤도

8 ; 회전궤도 구속캠 9 ; 회전궤도 중립복원 스프링

10 ; 웨지링 중립복원 스프링 11 ; 웨지링 구속캠 스프링

12 ; 제어륜 중립복원 스프링 13 ; 웨지링 구속캠

14 ; 고정키

15 ; 제어륜에 회전저항을 제공하는 미끄럼 스프링

16 ; 제어륜에 회전저항을 제공하는 브레이크 슈

17 ; 회전방향 틈새 설정 구속부재

18 ; 작동위치 설정 구속부재 19 ; 하우징(고정체)

20 ; 커버

22 ; 스냅링

본 발명은 클러치 및 베어링에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 입력축에서 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 출력축으로 전달하지만, 출력축에서 입력되는 정방향 및 역방향 역입력 회전력은 외부의 제어 없이 자체 작동으로 출력축을 잠그거나 분리함으로써 입력축에 전달하지 않는 역입력방지 클러치베어링조립체에 관한 것이다.

전통적인 클러치는 2개 이상의 넓은 마찰면이 결합하여 동력을 전달하고 분리되어 동력의 전달을 차단하거나, 또는 분리되어 회전을 허용하고 결합하여 회전을 저지한다. 이러한 클러치는 동력 전달을 위해 넓은 마찰면이 필요하며, 클러치의 작동을 제어하기 위한 제어요소와 작동에 필요한 유압 등의 에너지를 요구한다. 또한, 예기치 않은 역회전력이 출력축으로부터 전해지면 역구동(back drive)에 의해 입력측에 설치된 장비는 설정된 위치를 이탈하거나 손상을 입을 가능성이 있다.

이러한 문제점을 개선하는 기계 요소로써 입력축의 회전하고 있는 방향에 따라 동력을 전달하거나 미끄러지는 것을 자체 제어하는 일방향 클러치(ONE WAY CLUTCH)가 있다. 일방향 클러치는 롤러형과 스프래그형이 있으며, 작동을 위한 유압 등의 제어 요소가 필요 없다는 장점이 있고, 각 부위를 일방향으로 구동시키는 데 사용할 수 있고, 각 부위의 역방향 회전을 방지할 수 있다. 그러나 일방향 클러치가 결합하는 구성에 따라서 동력이 전달되는 방향에서 회전력이 출력축 쪽으로부 터 전해지면 입력축 쪽에 설치된 장비는 설정된 위치를 이탈하거나 손상을 입을 가능성은 여전하다.

상기의 역구동의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 장치는 일반적으로 전동 효율(gearing efficiency)을 낮추는 복잡한 시스템에 의해 달성된다. 즉, 보다 큰 동력을 필요로 하면서도 전체적인 시스템 효율이 감소하는 부정적인 효과가 있는 것에 의해 달성된다. 예를 들어 회전력이 기어 장치의 출력단에 가해진 경우에 웜 및 기어가 역구동(back drive) 되는 것을 방지하는 것이 있다. 이것은 샤프트로의 부가된 테이퍼 형상을 가진 오버러닝 클러치 드라이브 구성에 기초하고 있기 때문에, 샤프트 이동이 특정의 축방향 및 각 방향 양자 모두를 가질 때 축 방향의 맞물림이 이루어진다. 이러한 구조는 비용을 증가시킬 수 있는 다수의 작은 구성요소로 이루어진다. 따라서, 종래의 클러치 조립체보다 적은 수의 부품을 가지면서 기존의 샤프트에 대해 변경을 요하지 않는 클러치 조립체를 제공할 필요가 있으며, 시스템 구동 트레인을 고정하는 능력을 선택적으로 가짐으로써(역입력 방지 기능), 역구동의 문제점을 더욱 높은 수준으로 감소시키도록 웜 및 기어 장치의 효율이 최적화할 필요가 있다.

상기와 같이 전체적인 시스템 효율을 낮추지 않으면서 역입력 문제점을 방지하는 장치로는 미국 FORMSPRAG사의 스프래그형 역입력 방지 클러치(REVERSE LOCKING CLUTCH)가 있다. 이것은 입력축의 회전에 의해 스프래그를 하우징에 접촉하지 않게 구성하여 출력축으로 동력을 전달하고 출력축의 회전력은 스프래그가 하우징에 접촉하도록 작동하여 출력축을 잠금으로써 입력축으로 동력 전달을 차단한 다. 따라서 작동에 필요한 제어 요소가 필요 없다. 상기 역입력 방지 클러치는 베어링부와 클러치부로 나뉘어져 있고, 베어링부에는 볼이, 클러치부에는 스프래그가 설치된다. 또한, 역입력에 대하여 롤러를 이용해 출력축을 잠그거나 동력 전달을 차단하여 역입력을 방지하는 클러치가 미국특허 6,695,118과 6,871,735에 게시되어 있다. 이것은 입력축과 출력축 사이에 포켓을 설치하고, 롤러가 포켓 내에서 끼워 맞춤 되는 형식으로, 클러치가 분리되어 입력축과 출력축이 상대 회전하는 순간에는 하중을 지지하지 못한다.

따라서, 현재까지 제안된 기존의 역입력 방지 클러치들을 적용함에 있어서는, 하중을 지지하기 위한 별도의 베어링과 클러치를 모두 장착할 수밖에 없으므로, 반드시 롤러가 2 내지 3열 등 복열의 형태로 구성되어야 하고, 결국 제품 제작에 소요되는 부품 수가 증가하여 제작단가의 상승을 초래하고, 조립공정수의 증가로 인한 생산성 저하는 물론, 제품의 크기가 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로,

본 발명의 목적은, 입력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 출력측으로 원활히 전달하지만 출력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 외부의 제어 없이 자체 작동에 의해 출력측 회전부재를 고정체 또는 회전저항체와 결합하게 하여 역입력되는 회전력을 입력측에 전달하지 않는(back drive 방지) 역입력 방지 클러치베어링조립체를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 입력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 출력측으로 원활히 전달하지만, 출력축으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 외부제어 없이 자체 작동에 의해 출력축을 입력축과 분리함으로써 역입력되는 회전력을 입력축에 전달하지 않고 출력측 회전부재를 출력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력에 의해 자유롭게 회전하도록 허용하는 역입력 방지 클러치베어링조립체를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 입력측과 출력측의 정방향 및 역방향 회전력을 가역적으로 전달하고, 또한 차단이 용이한 양방향 클러치로서 작동하는 역입력 방지 클러치베어링조립체를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 걸림 방향의 선택이 가능한 일방향 클러치로서 작동 가능한 역입력 방지 클러치베어링조립체를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 역입력 잠금 클러치 베어링, 역입력 분리 클러치 베어링, 양방향 회전의 동력전달과 차단이 용이한 양방향 클러치 또는 걸림방향 제어가 가능한 일방향 클러치로서의 각각의 기능이 하나의 유닛에서 선택할 수 있으며, 그 중 선택된 하나의 기능을 구현함과 동시에 클러치로 작동하지 않을 때에는 베어링으로 작동하는 역입력 방지 클러치베어링조립체를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 경량 및 소형의 구조를 이루면서도 높은 장치적 신뢰성을 구현할 수 있도록 된 새로운 개념의 기초 기계요소로서의 역입력 방지 클러치베어링조립체를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역입력방지 클러치베어링조립 체는 서로 다른 반경의 동심원상 궤도면을 갖도록 배열된 제1회전부재 및 제2회전부재와, 상기 두 궤도면 사이에서 외주면이 접동하게 원주상으로 배열된 다수의 전동체와, 상기 전동체의 배열이 유지될 수 있도록 이들을 지지해주는 리테이너와, 상기 제1회전부재에 접하여 이와 회전방향 틈새를 갖고 서로 회전력의 전달이 가능하게 결합한 제어륜 및 상기 제1회전부재와 제어륜 사이에 회전방향 틈새의 변화에 따라 제1회전부재와 제2회전부재 사이에 회전력을 전달하거나 차단하는 웨지링조립체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

역입력방지 클러치베어링조립체는 새로운 기초 기계요소로서 제어륜이 입력측, 제1회전부재가 출력측, 제2회전부재가 고정측 또는 회전저항측이 되어 동력전달 시 베어링으로 작동하고 역 입력에 대해 클러치로 작동하여 출력측을 잠그는 역입력잠금 클러치베어링조립체와 제1회전부재가 입력측, 제2회전부재가 출력측이 되고, 제어륜이 고정된 하우징과 같은 고정측의 회전저항부재와 마찰 결합하여 회전저항을 받으며 제1회전부재에 끌려 회전함으로써 클러치베어링조립체가 클러치로 작동하여 회전력을 전달하고, 제2회전부재가 제1회전부재보다 빠르게 회전하는 역입력에 대해 제1회전부재와 제2회전부재는 분리되고 베어링으로 작동하는 역입력분리 클러치베어링조립체가 하나의 유닛에서 작동하게 구성되며, 제어륜은 내륜과 외륜 어디에도 위치할 수 있으며 제어륜의 위치에 따라 내륜 제어형 역입력방지 클러치베어링조립체와 외륜 제어형 역입력방지 클러치베어링조립체로 구분될 수 있다.

또한, 상기 웨지링조립체는 상기 제1회전부재와 전동체 사이에서 제1회전부재에 회전 가능하게 지지가 되고 궤도면의 일부를 제공하는 회전궤도와 상기 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립일 때 상기 회전궤도가 자유회전하게 허용하고, 회전방향 틈새가 양방향 중 어느 한쪽으로 치우칠 때 제1회전부재에 구속되게 하는 회전궤도 구속부와 상기 리테이너와 동심원상에서 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하며 상기 전동체의 일부를 수용하고, 상기 전동체의 회전을 제한할 수 있는 웨지가 상기 회전궤도의 원주면을 향해 형성되며 상기 회전궤도와 연동할 수 있도록 인접하여 배치된 웨지링과 상기 웨지링의 회전을 허용하거나 회전을 저지하게 웨지링에 회전저항을 가하는 웨지링 구속부를 포함하여 이루어 것이 바람직하다.

특히 상기 회전궤도는 상기 제1회전부재와 접하는 주면에 회전궤도를 제1회전부재에 구속하기 위한 다수의 결합홈이 형성된 것이 바람직하며, 상기 제1회전부재는 상기 회전궤도를 수용하기 위해 두 개의 환상체(링)이 축 방향으로 결합하여 이루어진 것이 바람직하다.

회전궤도는 전동체를 향해 궤도면보다 돌출되게 구성할 수 있으며, 회전궤도의 단면은 사각형뿐만 아니라 한 면이 기울어진 사각형, 직삼각형 등 다양하게 구성할 수 있다. 그에 따라 회전궤도를 수용하는 제1회전부재나 전동체는 대향하는 면에 따라 경사지게 구성한다. 그러나 회전궤도의 경사면과 그것에 대향 하는 제1회전부재의 경사면 또는 다수의 전동체 집합이 이루는 축방향 경사면은 회전궤도의 축방향 이동에 의해 끼워 맞춤 되지 않게 구성된다. 회전궤도가 궤도면 아래로 몰입되는 경우 제조 및 조립 상의 어려움을 해결하기 위해 제1회전부재는 회전궤도를 수용하기 위한 오목한 홈을 만들고, 제1회전부재가 방사상 축방향으로 요철부를 갖는 2개의 환상체를 축방향 결합시켜서 일체화하는 것이 효과적이다. 상기 결합면에 는 캠을 위한 관통구멍 특히 사각의 관통구멍은 효과적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 회전궤도 구속부는 상기 제1회전부재의 원주상 소정 라인을 따라 형성된 다수의 관통 구멍인 회전궤도 구속캠 안착공과, 상기 제1회전부재와 접하는 회전궤도의 원주를 따라 형성된 원주상 다수의 회전궤도 구속캠 결합홈과, 상기 회전궤도 구속캠 안착공에 대향하여 형성되고 회전방향틈새가 중립에서 구속캠이 제어륜 쪽으로 돌출하게 허용하고 한쪽으로 치우칠 때에는 회전궤도 구속캠이 제어륜 쪽으로 돌출하지 않게 구성된 제어륜의 회전궤도 구속캠 안내면과, 회전궤도 구속캠 안착공 내에서 회전궤도 구속캠 결합홈과 회전궤도 구속캠 안내홈을 향해 요동하며, 적어도 어느 한쪽으로 돌출되게 구성된 회전궤도 구속캠으로 구성되고, 상기 회전궤도 구속캠 안내면은 회전방향틈새가 한쪽으로 치우침에 따라 회전궤도 구속캠이 회전궤도 구속캠 결합홈을 향해 돌출하여 회전궤도를 제1회전부재와 결합하게 하고, 회전방향틈새가 양방향으로 같은 중립으로 이동함에 따라 회전궤도 구속캠이 회전궤도 구속캠 결합홈을 향해 돌출하지 않아 자유회전 하게 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전궤도가 제1회전부재에 대하여 소정 탄력보다 큰 회전력이 작용할 경우에 상대 회전하고 회전력의 작용이 없어지면 복귀할 수 있게 탄성 결합력을 제공하는 회전궤도 중립복원 탄성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

회전궤도 중립복원 탄성부재는 제1회전부재와 회전궤도에 서로 마주보게 형성된 포켓 내에 위치하는 탄성부재로서 회전궤도가 회전궤도 구속캠에 의해 제1회전부재에서 끼워맞춤할 수 있는 중립위치에 있게 제1회전부재와 회전궤도 사이에 하나 이상 방사상 배치된 포켓 내에 배치되어 제1회전부재와 회전궤도가 탄성 결합하여 같이 회전하게 유지한다.

제1회전부재와 같이 회전하는 회전궤도에 회전궤도 중립복원 탄성부재의 설정 토크를 초과하는 회전력이 웨지링 중립복원 탄성부재에 의해 가해지면 회전궤도 중립복원 탄성부재는 회전궤도와 웨지링이 전동체와 결합한 끼워맞춤이 풀리는 위치까지 탄성 변형한다. 또한 가해진 회전력이 설정 토크 이하로 감소하면 회전궤도구속캠에 의해 제1회전부재에서 끼워맞춤할 수 있는 중립위치로 되돌아가도록 탄성 복원력을 회전궤도에 가한다. 따라서 회전궤도 중립복원 탄성부재는 코일스프링이나 U자형의 판스프링 등이 적당하다.

또한, 상기 웨지링은 원주면 둘레에 리테이너에 대해 상대 회전 가능하게 상기 전동체를 수용하는 포켓을 형성하는 복수의 가로부재와 상기 가로부재에 리테이너와 탄성 결합하기 위한 포켓과 상기 가로부재로부터 회전궤도의 궤도면과 전동체의 틈새를 향해 양방향으로 확장한 회전방향 웨지와 상기 웨지링 구속부와 접촉하는 원형의 걸림링을 포함하는 환상체인 것이 바람직하다. 특히, 상기 웨지링은 박판의 탄성부재로 구성되고, 상기 걸림링은 웨지링구속캠의 작동면을 제공하고, 웨지링이 구속되었을 때에 웨지링의 변형을 최소화하기 위해 웨지링을 지지하는 링형의 환상체인 것이 바람직하다.

상기 구조에서 웨지링(ring wedge means)은 회전방향 쐐기를 제공하기 위해 리테이너에 수용된 각각의 전동체에 대하여 회전을 저지할 때에 위치하는 웨지를 양쪽 회전방향으로 각각 형성하고, 전동체의 가압에 의해 회전궤도와 접하게 반경 방향으로 탄성 변형하는 탄성 부재이며, 전동체의 회전을 허용하는 중립위치를 갖게 리테이너와 접하는 면에 웨지링 중립복원 탄성부재를 수용하는 포켓이 형성되어 웨지링 중립복원 탄성부재에 의해 리테이너와 탄성 결합하고, 웨지링 구속캠에 의해 웨지링이 제1회전부재와 결합하는 캠작동면을 갖는 걸림링을 포함하는 환상체이다. 걸림링은 궤도륜 내부 또는 궤도륜의 한쪽 어깨에 위치한다.

웨지링이 전동체와 접하는 웨지는 전동체와 회전궤도 사이에서 끼워맞춤면으로 제공되기 위해 궤도면의 회전중심축에 대하여 웨지링의 원주방향으로 소정각도만큼 경사지며 탄성 변형하게 구성된다. 따라서 웨지의 폭(w)은 회전궤도의 폭을 넘지 않는다.

또한, 상기 리테이너와 웨지링이 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하되 소정 탄성력보다 큰 회전력이 작용할 경우에 상기 리테이너와 웨지링이 서로 다른 회전속도로 회전될 수 있게 탄성 결합력을 제공하는 웨지링 중립복원 탐성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

웨지링 중립복원 탄성부재(wedge spring)는 웨지링와 리테이너에 서로 마주보게 형성된 포켓 내에 위치하는 박판 탄성부재로서 웨지링이 전동체와 제1회전부재 사이에서 끼워맞춤되지 않고 전동체의 회전을 허용하는 중립위치에 있게 웨지링과 리테이너 사이에 하나 이상 방사상 배치된 포켓 내에 배치되어 리테이너와 웨지링이 탄성 결합하여 같이 회전하게 유지한다. 리테이너와 같이 회전하는 웨지링에 웨지링 중립복원 탄성부재의 설정 토크를 초과하는 회전력이 웨지링 구속캠에 의해 가해지면 웨지링 중립복원 탄성부재는 웨지링이 전동체와 결합하는 끼워맞춤위치까 지 탄성 변형한다. 또한 가해진 회전력이 설정 토크 이하로 감소하면 리테이너와 같이 중립위치에서 회전하도록 탄성 복원력을 웨지링에 가한다.

또한, 상기 웨지링 구속부는 상기 제1회전부재와 접하고 있는 제어륜의 동력전달면이 향한 방향과 제어륜의 회전방향이 같으면 상기 웨지링을 제1회전부재와 결합하지 않게 안내하고, 상기 제1회전부재와 접하고 있는 제어륜의 동력전달면이 향한 방향과 제어륜의 회전방향이 다르면 상기 웨지링을 제1회전부재와 결합하게 안내하는 양방향클러치(TWO-WAY CLUTCH)인 것이 바람직하다.

제어륜의 회전력이 제1회전부재로 전달되는 상태에서 상기 웨지링을 제1회전부재와 결합하지 않게 안내하고, 제1회전부재의 회전력이 제어륜에 전달되는 상태에서 상기 웨지링을 제1회전부재와 결합하게 안내하는 것은 선 공개된 다양한 양방향클러치(TWO-WAY CLUTCH)인 것이 바람직하다.

한 예로써 상기 양방향 클러치는 제1회전부재에 원주방향으로 오목한 경사면을 갖는 웨지링 구속캠 안내면(도2의 1l 참조)과 상기 웨지링 구속캠 안내면과 웨지링 사이에서 쐐기로 작용하는 웨지링 구속캠과 상기 웨지링 구속캠이 웨지링과 접촉할 수 있게 상기 두개의 웨지링 구속캠 사이에서 양방향으로 가압하고 탄성력을 제공하는 캠스프링(도2의 11 참조)과 상기 제어륜에서 돌출하여 상기 웨지링 구속캠의 위치를 안내하는 웨지링 구속캠 제어돌기로 이루어진 것이 바람직하다. 특히, 상기 웨지링 구속캠 제어돌기는 상기 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립일 때에 웨지링 구속캠과 접촉하지 않는 것이 바람직하다. (도 18의 a 참조)

상기의 구성으로 웨지링 구속캠이 웨지링의 양방향 회전을 저지하게 위치하 므로 제어륜에 회전력이 가해지지 않는 중립상태에서 제1회전부재와 제2회전부재는 양방향클러치로 작동한다. 그와는 반대로 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립일 때에 상기 웨지링 구속캠 제어돌기가 웨지링 구속캠과 접촉 가압하면, 웨지링 구속캠이 웨지링의 양방향 회전을 저지할 수 없게 되므로 제어륜에 회전력이 가해지지 않는 중립상태에서 제1회전부재와 제2회전부재는 베어링으로 작동한다.

또 다른 예로써, 상기 양방향 클러치는 제1회전부재에 원주방향으로 오목한 경사홈을 갖는 웨지링 구속캠 안내면과 상기 웨지링 구속캠 안내면과 웨지링 사이에서 쐐기로 작용하는 웨지링 구속캠과 상기 제어륜에서 돌출하여 상기 웨지링 구속캠의 위치를 안내하는 웨지링 구속캠 제어돌기와 상기 웨지링 구속캠 제어돌기로부터 웨지링 구속캠을 양방향으로 가압하고 유동가능하게 탄성력을 제공하는 캠스프링으로 이루어진 것이 바람직하다. (도 18의 b 참조)

상기 회전궤도구속캠 및 웨지링 구속캠은 원통형 롤러 외에도 다양한 스프레그형 캠도 적용할 수 있다.

또한, 상기 리테이너는 방사상 축 방향으로 요철부를 갖는 2개의 환상체를 결합시켜서 일체화한 것이 바람직하다. 상기 구조에서 리테이너(cage)는 링형의 회전 부재로써 제1회전부재의 궤도면과 제2회전부재의 궤도면 사이에서 방사상 같은 간격으로 배치되고 전동체의 외관을 따른 관통 포켓이 형성되어 전동체가 같은 간격을 유지하고, 포켓 내에서 유동하지 않고 회전하게 지지하며, 웨지링과 탄성결합하기 위한 포켓이 형성되어 웨지링 중립복원 탄성부재에 의해 웨지링과 탄성 결합한다. 리테이너의 제조 및 경비 절감을 위해 방사상 축 방향으로 요철부를 갖는 2 개의 환상체를 축 방향 결합시켜서 일체화하거나, 장구형 또는 경사진 2단형 등과 같이 오목한 부분을 갖는 전동체와 제2회전부재 사이에서 (양끝 단부가 결합하여) 환상체를 이루고 방사상 반경방향으로 전동체를 수용하는 요철부를 갖는 것도 가능하다.

또한, 상기 제어륜은 상기 제1회전부재의 원주 위에 형성되는 다면형의 대응동력전달형체와 1조로 결합할 수 있는 동력전달형체가 상기 제어륜의 원주 위에 형성되고, 상기 양 동력전달형체가 결합시 회전방향 틈새가 형성되어 상기 틈새만큼 지연되면서 동력전달이 이루어지도록 구성된 것이 바람직하다. 특히 상기 동력전달형체는 스플라인 및 스플라인 홈으로 이루어진 것이 바람직하다.

회전방향 틈새는 웨지링조립체의 작동을 유발하는 제1회전부재와 제어륜 간의 상대회전을 가능하게 하며, 역입력에 대한 응답 속도와 관련이 있으므로 틈새를 가능한 작게 하는 것이 바람직하지만 웨지링조립체를 구동하기에 충분한 틈새를 확보해야 한다.

또한, 상기 제어륜은 제1회전부재가 입력축과 결합할 때 상기 제어륜이 별도로 지지가 된 고정체 표면과의 물리적인 마찰력과 같은 회전저항을 받으며 상기 입력축의 회전과 함께 이끌려 회전할 수 있도록 해주는 회전저항체와 결합하는 것이 바람직하다. 특히 상기 회전저항체는 일측에 설치된 고정체에 의해 양단부가 죄어져 상기 제어륜의 외주를 감싸며 그 접촉면 사이에 마찰저항을 유발하는 링형 클램프의 구조로 이루어진 것이 바람직하다.

역입력 분리 클러치베어링조립체에서는 회전저항이 제어륜에 가해지게 결합 하여 동력 전달의 스위치 역할을 하므로 비교적 적은 토크를 요구한다. 회전저항은 입력측에서 출력측으로 전달되는 토크에 비하면 상대적으로 매우 작아 입, 출력측의 회전에 영향을 주지 않는다. 한 예로써 마찰저항(예:미끄럼 마찰 저항)은 비교적 적은 토크에서 작동되므로 회전 속도에 독립적이고 온도에 영향을 받지 않아 초기 응답 특성이 우수하게 작동될 수 있다.

역입력 분리 클러치베어링조립체는 제어륜에 회전 저항이 제공되지 않으면 제2회전(출력측)부재가 제1회전(입력측)부재를 지지하는 베어링으로 작동하고, 회전저항이 고정체로부터 제공되면 제1회전부재의 토크는 제2회전부재로 전달되지만 제2회전부재의 역 토크는 분리되어 제1회전부재로 전달되지 않고, 회전저항이 제2회전부재로부터 제공되면 토크는 제1회전부재와 제2회전부제 사이에서 가역적으로 전달된다. 이것은 제2회전부재와 제어륜을 회전저항으로 연결하고 분리하는 연결부재를 사용하여 상시물림 변속기에 적용된다.

회전저항을 연속해서 제공하기 위해 환상의 미끄럼부재(sliding member)인 미끄럼스프링(15a, 15b, sliding spring)이 하우징 또는 고정측 부재에 걸려 회전이 제한되고, 제어륜을 원주방향으로 감싸게 구성되어 회전하는 제어륜에 미끄러져 회전저항을 제공한다.

또한, 상기 제어륜과 상기 제1회전부재가 결합함에 있어, 제어륜에 외부동력을 가하지 않은 상태에서 회전방향 동력전달면이 상호 접촉하지 않게 동일 틈새로 자동 조심(Centering)될 수 있게 탄성을 가하는 제어륜 중립복원 탄성부재가 더 포함된 것이 바람직하다.

제1회전부재와 제어륜 사이에는 회전방향 틈새가 양쪽 회전 방향으로 균등하게 유지되는 중립위치에 있도록 제어륜중립복원탄성부재(centering spring)를 배치할 수 있다. 제1회전부재와 제어륜 사이에 형성된 회전방향 틈새 또는 포켓에 위치하여 두 회전부재에 양방향으로 탄성력을 가하는 박판 스프링 또는 코일스프링 부재 등의 탄성부재, 또는 제1회전부재와 제어륜을 관통하는 중공부에 삽입되고 양단부가 각각 제1회전부재와 제어륜에 고정되는 토션바 형의 탄성부재이다. 제어륜중립복원탄성부재는 회전방향 틈새의 중립위치를 유지함과 동시에, 설정 토크를 초과하는 회전력이 부여되었을 때, 제1회전부재와 제어륜이 다면 결합하고 동력 전달 가능하게 상기 회전방향 틈새가 없어질 때까지 탄성 변형하며, 설정 토크를 초과하는 회전력이 제거되면 탄성력에 의해 다시 중립위치로 복귀하게 구성된다.

따라서, 역입력 잠금 클러치베어링조립체에서는 설정 토크 이하의 회전력이 제어륜 중립복원 탄성부재에 가해지면 역입력이 허용되며, 설정 토크 이상의 회전력이 제어륜 중립복원 탄성부재에 가해지면 클러치베어링조립체가 잠겨 역입력을 방지하고, 역입력 분리 클러치베어링조립체에서는 설정 토크 이하의 회전력이 제어륜 중립복원 탄성부재에 가해지면(제어륜 중립복원 탄성부재의 토크가 회전저항부재가 제공하는 토크보다 크면) 클러치가 분리되며 베어링으로 작동되어 입력측의 회전 토크를 출력측으로 전달하지 않고, 설정 토크 이상의 회전력이 제어륜 중립복원 탄성부재에 가해지면(제어륜 중립복원 탄성부재의 토크가 회전저항부재가 제공하는 토크보다 작으면) 클러치가 결합하여 입력측의 회전 토크를 출력측으로 전달한다. 그러나 제어륜 중립복원 탄성부재는 꼭 필요한 요소는 아니며 설치되지 않았 을 경우에는 역입력이 허용되지 않는다.

또한, 상기 제2회전부재는 회전 불가능한 고정체와 결합하거나, 제2회전부재와 회전하지 않는 고정체 사이에서 별도로 고정체에 고정되어 제2회전부재에 회전저항을 제공하는 회전저항체와 결합하는 것이 바람직하다. 특히 제2회전부재는 디스크 형상의 돌기를 형성하고, 상기 고정체는 상기 돌기의 일부를 감싸 가압하는 캘리퍼로 구성되고 상기 캘리퍼에 브레이크 패드가 회전저항체로 장착된 것이 바람직하다.

역입력 잠금 클러치베어링조립체에서는 회전저항이 제2회전부재에 가해지며, 회전저항이 커짐에 따라 역토크의 전달량이 감소하는 제동 디스크 또는 제동 클러치의 역할을 하므로 비교적 큰 토크를 요구한다. 따라서 회전저항부재는 고정측에 장착되어 회전부재와 접촉하여 회전저항을 제공하고, 분리되어 회전저항을 제공하지 않게 작동하는 가압부재(예:디스크와 켈리퍼, 다판 디스크 등)로 구성된다.

제2회전부재가 고정체에 결합하여 있거나 회전저항이 충분히 크면 제어륜의 회전력은 제1회전부재로 전달되지만 제1회전부재의 역 회전력은 고정체에 잠겨 제어륜으로 전달되지 않고, 역입력 회전력보다 작은 회전저항이 제2회전부재에 제공되면 제어륜의 회전력은 제1회전부재로 전달되지만 제1회전부재의 역 회전력은 회전저항부재와 결합하여 회전저항에 해당되는 회전력이 회전저항부재와 상쇄되고 나머지는 입력측으로 전달된다. 그러나 제1회전부재에 회전 저항이 제공되지 않으면 제어륜과 제1회전부재의 회전력는 가역적으로 전달된다.

또한, 상기 제어륜과 상기 제1회전부재가 결합함에 있어, 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우치거나 양방향으로 동일 틈새를 가지도록 구속하고 일정 회전력 이상이 가해지면 구속을 해제하는 구속부재가 더 포함된 것이 바람직하다.

구속부재(restraining means)는 막힌 구멍 내에 삽입된 탄성부재와 그 탄성부재로 지지가 되어 구멍 내에서 밖으로 돌출하는 돌출부재를 갖는 한쪽과 돌출부재가 위치할 하나 이상의 오목한 안내홈을 갖는 다른 한쪽이 서로 마주하여 배치된다. 구속부재는 구속되기 전에는 적은 토크로 회전하고, 안내홈이 위치한 미리 정해진 작동위치에서 구속되어 정해진 크기의 토크 이하에서 작동 위치를 유지하며 정상 작동하고, 설정 이상의 토크가 가해지면 돌출부재가 토크를 받아 탄성부재를 가압하고 구멍으로 후퇴하여 위치를 이탈하고 회전하게 구성된다. (도 15, 도 16 참조)

제1회전부재과 제어륜 사이에 구속부재를 적용하면 걸림방향 선택이 가능한 양방향 클러치가 된다. 회전방향 틈새를 어느 한 방향으로 치우치게 구속하면 한쪽 방향의 회전에 클러치로 작동하고 반대 방향의 회전에 베어링으로 작동하며, 회전방향 틈새의 위치를 변경하면 걸림 방향이 바뀐다. 회전방향 틈새를 중립으로 유지하게 구속하면 양방향 회전을 허용하는 베어링으로 작동하거나 양방향 회전을 저지하는 클러치로 작동한다.

또한, 상기 역입력방지 클러치베어링 조립체가 장착되는 고정측과 상기 제2회전부재 사이에 제2회전부재를 미리 결정된 수납위치이며 작동위치에 있도록 구속하고 일정 회전력 이상이 가해지면 구속을 해제하는 구속부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

역입력 분리 클러치베어링조립체의 제2회전부재와 고정측에 구속부재를 적용 하면, 작동위치에서 구속되어 정해진 크기의 토크 이하에서 작동 위치를 유지하며 정상 작동하고, (차량의 측면 후사경과 같이) 정해진 토크보다 큰 외부의 충격에 작동 위치를 이탈하고, 입력측과 분리되어 자유 회전함으로써 충격을 완화하여 기구를 보호하는 충격 보호 장치 등에 사용된다.

또한, 상기 전동체는 상기 제1회전부재 및 제2회전부재의 궤도면과 접하는 원통형의 롤러, 구, 구면원통형, 경사진 원통형, 니이들형, 장구형 또는 2단형 등 다양한 모양이 가능하며 궤도면과 협조하여 회전궤도를 수용할 환상 공간을 제공한다. 따라서 구형이나 구면원통형, 니들형과 같은 전동체는 궤도면에 오목한 홈이 형성되어 회전궤도를 수용할 공간을 제공하며, 장구형 또는 경사진 2단형 등과 같은 전동체는 전동체의 오목한 부분이 궤도륜과 협조하여 회전궤도를 수용할 공간을 제공한다. 전동체는 서로 다른 형상을 같이 사용하는 것이 가능하다.

또한, 회전력이 입력되는 제어륜과 상기 제어륜과 회전방향 틈새를 갖게 스플라인 결합하여 회전력이 출력되는 제1회전부재와 상기 제1회전부재를 회전 가능하게 지지하는 제2회전부재와 상기 제1회전부재와 제어륜의 상대 회전을 이용해 제어륜의 회전력이 제1회전부재로 전달될 때에는 제1회전부재의 회전을 지지하는 베어링으로 작동하고, 제1회전부재의 회전력이 제어륜으로 전달되려는 역입력에 대해 제1회전부재와 제2회전부재가 결합하는 클러치로 작동하게 제어하는 기계식 제어수단으로 구성되어 입력축에서 제공되는 회전력은 출력축으로 전달하지만 출력축에서 제공되는 역입력 회전력은 제2회전부재에 전달되어 입력축으로 전달하지 않는 것이 가능하다.

또한, 회전력이 입력되는 제1회전부재와 상기 제1회전부재를 지지하고 결합하여 회전력이 출력되는 제2회전부재와 상기 제1회전부재와 회전방향 틈새를 갖게 스플라인 결합하고 회전저항을 제공하는 제어륜과 상기 제1회전부재와 제어륜의 상대 회전을 이용해 제1회전부재의 회전력이 제2회전부재로 전달될 때에는 제1회전부재와 제2회전부재를 결합하는 클러치로 작동하고, 제2회전부재의 회전력이 제1회전부재로 전달되는 역입력에 대해 제1회전부재와 제2회전부재 사이의 결합을 분리하는 베어링으로 작동하게 제어하는 기계식 제어수단으로 구성되어 입력축에서 제공되는 회전력은 출력축으로 전달하지만 출력축에서 제공되는 역입력 회전력은 결합이 분리되어 입력축으로 전달하지 않는 것이 가능하다.

또한, 상기 기계식 제어수단은 상기 제1회전부재와 제2회전부재의 두 궤도면 사이에서 외주면이 접동하게 원주상으로 배열된 다수의 전동체와 상기 전동체의 배열이 유지될 수 있도록 이들을 지지해주는 리테이너와 상기 제1회전부재와 전동체 사이에서 제1회전부재에 회전 가능하게 지지가 되고 전동체와 접하는 궤도면의 일부를 제공하는 회전궤도와 상기 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립일 때 상기 회전궤도가 자유회전하게 허용하고, 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우칠 때 제1회전부재에 구속되게 하는 회전궤도 구속부와 상기 리테이너와 동심원상에서 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하며 상기 전동체의 일부를 수용하고, 상기 전동체의 회전을 제한할 수 있는 웨지가 상기 회전궤도의 원주면을 향해 형성되며 상기 회전궤도와 연동할 수 있도록 인접하여 배치된 웨지링과 상기 웨지링의 회전을 허용하거나 회전을 저지하게 웨지링에 회전저항을 가하는 웨지링 구속부를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 바람직한 내륜형 역입력 방지 클러치베어링조립체의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에서 제1회전부재(1)는 클러치베어링조립체의 내륜(1)에 위치한다. 외주면에 전동체(4)인 롤러(4)와 접하는 궤도면(1c)과 궤도면 중앙에 회전궤도(7)를 수용하기 위한 홈이 형성되고 롤러(4)의 측면 끝 부분을 지지하는 궤도면의 어깨(1b)를 양쪽으로 제공한다. 내륜(1)은 회전궤도(7)를 수용하기 위해 제1내륜(1)과 제2내륜(1a)으로 나누어져 있고, 결합하여 회전궤도(7)를 수용하는 오목한 홈(1d)을 형성하고 하나로 작동한다.

제1내륜(1)은 축부재와 결합하는 내주면과 한쪽 궤도면의 어깨(1b)와 한쪽 궤도면(1c)을 갖고, 단이 져 회전궤도(7)를 수용하는 외주면(1d)이 형성되어 있으며, 그 주면에 회전궤도(7)를 구속하기 위한 관통된 6개의 회전궤도 구속캠 안착공(1e)이 방사상 균등하게 배치되어 있다. 계속하여 축방향으로 돌출한 주면에 축방향으로 오목하고 볼록하게 구성된 3개의 결합홈(1f)이 제어륜(3)과 결합하기 위해 제공된다. 3개의 결합홈 중 하나는 좀더 깊게 파여 회전궤도 중립복원 스프링(9)과 제2내륜(1a)이 결합하기 위한 키홈을 제공한다. 제1내륜(1)의 내주면은 반경이 큰 내주면(1p)과 작은 내주면(1q)으로 단이 지게 구성되어 있고, 반경이 작은 내주면은 다면결합을 위한 스플라인을 형성하여 주변의 축부재와 회전방향 유격이 없이 결합하고, 반경이 큰 내주면1e에는 회전방향 유격을 갖고 접하여 회전력을 전달하는 다면결합을 위한 스플라인(1g)이 형성되어 제어륜(3)과 결합해 있다. 또한 축방향으로 형성된 돌기의 외주면에 스냅링(22)을 위한 단이 진 홈(1i)이 형성되어 있다.

회전궤도(7)는 내주면이 제1내륜의 외주면(1d)과 접하여 회전할 수 있게 배치되고, 그 주면에 회전궤도 구속캠 안착공(1e)에 마주하여 중심축과 평행하게 파인 회전궤도 구속캠 결합홈(7a)을 제공한다. 또한 내주면의 일부에 오목한 홈(7b)을 형성하고 박판을 접어 성형한 회전궤도 중립복원 스프링(9)을 수용하여 회전궤도와 내륜이 회전방향으로 결합한다. 회전궤도의 외주면(7c)은 롤러(4)와 접촉하지 않게 내륜의 궤도면(1c) 보다 직경이 작게 형성되어 있어 전동체(4)와 회전궤도(7)는 접촉하지 않는다.

회전궤도 구속캠(8)은 중심축이 클러치베어링조립체의 중심축과 평행하게 배치되는 롤러로서, 제1회전부재(1)의 회전궤도 구속캠 안착공(1e)에서 회전방향 및 축방향으로는 고정되고 반경방향으로 유동할 수 있게 수용되며, 회전궤도 구속캠(8)의 지름은 회전궤도 구속캠 안착공(1e)의 두께보다 커서 적어도 제어륜의 회전궤도 구속캠 안내면(3c) 또는 회전궤도의 회전궤도 구속캠 결합홈(7a)을 향해 어느 한쪽으로 돌출하게 된다.

제2내륜(1a)의 외주면은 반대쪽 궤도면의 어깨(1b)와 궤도면(1c)을 갖고, 연속되는 단면은 회전궤도(7)를 수용하는 홈의 측벽을 제공하며, 내주면(1o)은 제1내륜(1)의 외주면(1d)에 접하여 키홈(1j)과 키(14)에 의해 제1내륜과 결합한다. 외부 측면 단부에는 웨지링 구속캠 작동면(1l)을 위한 3개의 돌기(1k)가 방사상 균등하게 형성되어 있다. 돌기의 외주면에 접선과 평행하게 홈이 파여 웨지링 구속캠(13)이 웨지링(5)과 끼워맞춤 될 수 있는 작동면(1l)을 제공한다. 또한 돌기의 회전방향 양단부(1m)는 제어륜 중립복원 스프링(12)이 지지가 되고 작동할 수 있게 공간을 제공한다.

본 실시예에서 제어륜(3)은 제1제어륜(3)과, 제2제어륜(3a)이 결합하여 하나로 작동한다. 제1제어륜(3)은 주변의 부재와 결합하여 회전력을 전달하기 위한 키홈과 제2제어륜과 결합하기 위한 결합홈(3f)이 형성되고, 외주면에 내륜(1)과 회전방향 유격을 갖고 접하여 동력을 전달하기 위한 3개의 스플라인(3b)을 배치하고 제1내륜(1)의 반경이 큰 내주면에 회전방향 틈새를 갖고 동력전달 가능하게 결합하고 있다. 또한, 각각의 스플라인 이끝면에 상기 회전궤도 구속캠 안착공(1e)에 마주하여 형성된 회전궤도 구속캠 안내면(3c)이 형성되어 있다.

제2제어륜(3a)은 제2내륜(1a)의 웨지링 구속캠 작동면(1l)을 위한 3개의 돌기와 웨지링 구속캠(13)을 측면에서 감싸고, 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)가 형성되어 회전방향으로 웨지링 구속캠(13)의 위치를 안내한다. 또한, 중심방향으로 돌출한 3개의 돌기(3h)에 의해 제1제어륜(3f)과 고정 결합하며, 돌기의 회전방향 양단부(3i)는 제어륜 중립복원 스프링(12)에 접하여 제어륜이 중립에 있도록 안내한다.

웨지링 구속캠(13)은 원통형 롤러로서 2개의 웨지링 구속캠(13)이 박판을 접어 성형한 웨지링 구속캠 스프링(11)에 의해 양쪽 회전방향으로 가압되어 웨지링 구속캠 작동면(1l)과 웨지링의 걸림링(5e) 사이에서 끼워맞춤하게 위치한다. 웨지 링 구속캠 제어돌기(3d))는 회전방향 틈새가 양쪽으로 같은 중립위치에서 웨지링 구속캠(13)과 d4 만큼 떨어져 접하지 않지만 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우침에 따라 한쪽의 웨지링 구속캠을 가압하여 끼워맞춤을 해제하고 웨지링 구속캠 스프링(11)을 가압하여 다른 한쪽의 웨지링 구속캠(13)을 가압하게 구성되어 있다.

상기 제1내륜(1) 및 제2내륜(1a)과 제1제어륜(3) 및 제2제어륜(3a)은 제1내륜(1)과 제2제어륜(3a)을 고정링(20)과 스냅링(22)으로 결합함으로써 축 방향으로 이동하거나 분리되지 않는다.

전동체(4)는 외륜(2)과 내륜(1) 사이에 배치되는 롤러(4)이다. 각각의 롤러(4)는 리테이너(6)에 의해 방사형으로 균등하게 배치되고 각각 리테이너(6)의 전동체 수용부(6a) 내에서 리테이너(6)에 대해 상대적으로 이동하지 않고 궤도면과 접하여 회전하게 설치된다. 롤러(4)의 회전축은 클러치베어링조립체의 중심축과 평행하다.

리테이너(6)는 외륜(2)과 내륜(1) 사이에서 환상체를 이루고 방사상 같은 간격으로 10개의 롤러(4)를 수용하는 10개의 사각 관통 포켓(6a)과 포켓 사이에 있는 10개의 가로부재(6b)로 구성되고, 포켓 내에서 롤러(4)가 리테이너(6)에 대해 상대적으로 이동하지 않고 회전하게 설치되어 있다. 리테이너(6)의 가로부재(6b)에는 사각의 포켓(6c)이 웨지링(5)을 향해 열려있고, 이 포켓에 리테이너(6)가 웨지링(5)과 탄성 결합하게 하는 2개의 U자형 웨지링 중립복원 스프링(10)(wedge spring)이 배치되어 있다.

박판을 접어 성형한 웨지링(5)은 리테이너(6)와 내륜(1) 사이에서 환상체를 이루고 방사상 같은 간격으로 10개의 롤러(4)를 수용하는 10개의 관통 포켓(5f)과 10개의 가로부재(5b)로 구성되고, 가로부재(5b)는 회전방향 웨지(5a)가 회전궤도(7)에 근접하여 양방향 쐐기를 제공할 수 있게 회전궤도(7)를 향해 경사져 있다. 웨지링(5)의 가로부재(5b)에는 사각의 관통 포켓(5c)의 회전 방향에 반경방향으로 리테이너에 근접하게 돌출한 돌기(5d)가 형성되어 있다. 이 포켓에 웨지링(5)이 리테이너(6)와 탄성 결합하게 하는 2개의 U자형 웨지링 중립복원 스프링(10)(wedge spring)이 배치되어 롤러(4)의 회전을 허용하고 리테이너(6)와 같이 회전하는 중립위치를 유지한다. 또한 웨지링(5)의 가로부재(5b)에는 리테이너에 대해 상대회전하여 회전궤도와 롤러 사이에서 전동체(4)의 가압에 의해 탄성 변형하여 회전궤도(7)와 접촉하고 회전방향 쐐기로 양방향 결합할 수 있는 회전방향 웨지(5a)를 갖는다. 웨지링(5)의 한쪽 주면은 웨지링이 내륜과 결합할 때 작동하는 웨지링 구속캠의 캠작동면을 제공한다. 이 캠작동면은 웨지링 구속캠(13)이 작동에 변형하지 않게 환상체인 걸림링(5e)에 의해 지지가 된다.

제2회전부재는 클러치베어링조립체의 외륜(2)에 위치하여 내주면에 전동체(4)인 롤러(4)와 접하는 궤도면과 롤러(4)의 측면을 지지하는 양쪽 어깨를 제공하고, 외주면은 하우징(19)과 같은 고정측 또는 회전저항을 제공하는 회전저항부재와 결합하기 위해 키홈(19a)이 형성되어 있다.

도 11은 상기 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체를 역입력 방지를 위해 변속기나 모터에 설치하여 출력축에서 들어오는 역입력에 대해 출력축이 하우 징에 잠기므로 구동축으로 역입력이 전달되지 않는 역입력 잠김 클러치베어링조립체로 작동하는 실시예이다. 내륜(1)은 돌출하여 출력축을 형성하고, 제어륜(3)은 구동축(100)과 연결하며, 외륜(2)은 하우징(19)에 고정 결합한다.

도9b와 도10b에서 도시된 바와 같이, 역방향으로 회전하려는 제어륜(3)의 회전력이 충분히 크고, 내륜(1)의 회전저항이 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이상이면, 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되고 제어륜(3)은 내륜(1)에 대해 상대 회전하게 된다. 제어륜(3)이 역방향으로 상대 회전하기 시작하면 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)을 회전궤도 결합홈(7a)과 결합하게 안내하여 회전궤도(7)를 내륜(1)에 결합하게 한다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)는 웨지링 구속캠(13b)을 역방향으로 가압하여 웨지링 구속캠 스프링(11)을 압축하고, 역방향에 있는 웨지링 구속캠(13a)이 웨지링(5)과 끼워맞춤 위치에 있게 가압한다.

제어륜 중립복원 스프링(12)이 충분히 압축되어 회전방향 틈새가 없어지면(반대쪽 회전방향 틈새는 최대가 된다. d3 ) 내륜(1)과 제어륜(3)의 스플라인 면(1g+,3b-)은 서로 접하여 제어륜(3)(구동축)의 동력이 전달되어 역방향으로 같이 회전한다. 따라서 롤러(4)는 내륜(1)을 따라 회전하게 되고, 롤러(4)를 감싸는 리테이너(6)는 내륜(1)의 회전방향으로 같이 회전하지만 내륜(1)보다 상대적으로 느리게 회전한다. 동시에 리테이너(6)와 같이 회전하는 웨지링(5)은 내륜(1)보다 느리게 회전하게 되어 웨지링 구속캠(13a)에 대해서는 끼워맞춤이 풀리는 정방향으로 상대 회전하게 된다. 따라서 웨지링 구속캠(13a)에 의해 웨지링(5)에 가해지는 회전력은 웨지링 중립복원 스프링(10)이 압축되지 않을 정도로 충분히 작아 리테이너(6)와 웨지링(5)은 같이 회전한다. 따라서 웨지링(5)의 웨지와 전동체(4)는 접촉하지 않고 클러치베어링조립체의 제어륜(3)과 내륜(1)은 롤러(4)에 지지가 되어 베어링으로 작동하며 내륜(1)은 제어륜(3)을 따라 계속 회전한다.

그러나 도9c와 도10c에서 도시된 바와 같이, 역방향으로 회전하려는 내륜(1)의 회전력이 제어륜(3)에 비해 충분히 크고, 역방향으로 더 빠르게 회전하려는 내륜(1)에 대해 제어륜(3)의 회전저항이 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이상이면, 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되고 내륜(1)은 제어륜(3)에 대해 상대 회전을 하게 된다. 내륜(1)이 역방향으로 상대 회전을 하기 시작하면 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)을 회전궤도 결합홈(7a)과 결합하게 안내하여 회전궤도(7)를 내륜(1)에 결합하게 한다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)는 웨지링 구속캠(13)을 정방향으로 가압하여 정방향에 있는 웨지링 구속캠(13)이 웨지링(5)과 끼워맞춤 위치에 있게 한다. 동시에 롤러(4)는 내륜(1)을 따라 회전하게 되고, 롤러(4)를 감싸는 리테이너(6)는 내륜(1)의 회전방향으로 같이 회전하지만 내륜(1)보다 상대적으로 느리게 회전한다. 동시에 리테이너(6)와 같이 회전하는 웨지링(5)은 내륜(1)보다 느리게 회전하게 되어 웨지링 구속캠(13)에 대해서는 끼워맞춤이 되는 정방향으로 상대 회전하게 되고, 웨지링(5)은 웨지링 구속캠(13b)을 통해 내륜(1)과 끼워맞춤되어 같이 회전한다. 이 결과 웨지링(5)은 리테이너(6)보다 빠르게 역방향으로 회전하게 되고, 웨지링 구속캠과 끼워맞춤되어 가해지는 회전력에 의해 웨지링 중립복원 스프링(10)은 압축된다. 따라서 웨지링(5)의 웨지와 롤러(4)는 접촉하게 되고 회전궤도(7) 위에서 롤러(4)가 웨지(5a)를 타고 올라 끼워맞춤 상태에 이르게 된다. 이미 회전궤도(7)는 회전궤도 구속캠(8)에 의해 내륜(1)과 회전할 수 없게 결합하여 있으므로 내륜(1)/회전궤도(7)/웨지(5a)/전동체(4)/외륜(2)이 하나로 결합하게 된다. 즉 역입력방지 클러치베어링조립체는 역입력에 대해 클러치로 작동한다. 이때 외륜(2)이 하우징에 고정되어 있으므로 내륜(1)은 하우징에 잠겨 정지하고 내륜(1)의 역방향 회전의 역구동(back drive)은 방지된다.

이렇게 제어륜(3)보다 빠른 내륜(1)의 역방향 회전에 의해 내륜(1)이 잠긴 결과로 내륜(1)이 감속되어 제어륜(3)이 내륜(1)보다 역방향으로 빠르게 회전하기 시작하면, 내륜(1)과 제어륜(3)은 중립 상태를 지나 반대쪽 방향의 동력 전달면에 접촉하게 된다.(도9c -> 도9a -> 도9b, 도10c -> 도10d -> 도10b) 이 과정에서 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)이 회전궤도(7)로부터 빠져나올 공간을 제공하게 되어 회전궤도(7)는 회전가능한 상태가 된다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)도 웨지링 구속캠(13b)을 가압하여 웨지링(5)과 내륜(1)의 끼워맞춤이 풀어지게 작동한다. 이것에 의해 웨지링(5)은 내륜(1)과 분리되고, 웨지링 중립복원 스프링(10)의 복원력이 웨지(5a)와 결합하고 있는 롤러(4)와 회전궤도(7)에 가해진다. 이때 회전궤도(7)는 회전가능한 상태이므로 웨지링 중립복원 스프링(10)의 탄성 회복(spring return)에 의해 회전궤도 중립복원 스프링(9)을 가압하여 변형시키며 회전하게 되어 내륜(1)/회전궤도(7)/웨지(5a)/전동체(4)/외 륜(2)의 끼워맞춤은 풀리고, 회전궤도(7)는 회전궤도 중립복원 스프링(9)에 의해 복귀한다. 웨지링(5)은 리테이너(6)와 중립 상태로 복귀되어 전동체(4)와 접촉하지 않게 되므로 롤러(4)는 회전가능하게 되고, 계속해서 제어륜(3)은 내륜(1)에 회전력을 전달하며 같이 회전한다. 즉 역입력방지 클러치베어링조립체는 베어링으로 작동하게 된다.

반대로 내륜(1)의 역방향 회전에 의해 내륜(1)이 잠긴 상태에서, 제어륜(3)이 구동부에 의해 정방향으로 회전하여 제어륜 중립복원 스프링(12)이 충분히 압축되어 회전방향 틈새가 없어지면 내륜(1)과 제어륜(3)의 스플라인 면(1g-,3b+)은 서로 동력전달 가능하게 접한 상태이므로 제어륜(3)의 회전력이 내륜(1)에 전달된다. 이때 웨지링(5)은 웨지링 구속캠(13)이 풀리는 방향으로 상대 회전하게 되고, 제어륜(3)을 따라 회전하는 내륜(1)은 끼워맞춤되어 있는 웨지링(5)보다 빠르게 회전하므로 내륜(1)에 의한 롤러(4)의 회전방향과 웨지링(5)의 끼워맞춤 방향이 반대로 되어 회전궤도 구속캠(8)과 웨지링 구속캠(13)의 위치에 관계없이 롤러(4)의 회전방향 끼워맞춤은 쉽게 풀어진다. 따라서 웨지링(5)은 웨지링 중립복원 스프링(10)에 의해 리테이너(6)와 중립상태를 이루게 되어 베어링으로 작동하며 제어륜(3)과 내륜(1)은 같이 회전한다.

또한, 제어륜(3)과 내륜(1) 사이의 상대 회전력이 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이하이면, 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되지 않아 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립상태를 유지하여 회전궤도 구속캠(8)은 회전궤도 구속캠 안착공(1e)에서 제어륜(3)의 안내면을 향해 돌출할 수 있어 회전궤도(7) 는 회전방향으로 회전할 수 있다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)는 웨지링 구속캠(13)이 웨지링(5)과 끼워맞춤되지 않게 위치하여 웨지링(5)은 회전 저항 없이 리테이너(6)를 따라 회전한다. 따라서 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되지 않는 중립상태를 계속 유지하며 회전력을 제어륜(3)과 내륜(1)에 서로 가역적으로 전달하고, 역입력 방지 클러치베어링조립체는 베어링으로 작동한다.(이런 기능은 차량 조향장치의 전동보조(power assist) 조향과 역입력(kick back) 방지에 적용된다) 즉 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이하의 역입력 회전력은 역입력이 가능하여 회전력을 전달하지만 제어륜 중립복원 스프링(12)을 제거하면 역입력은 허용되지 않는다.

역입력 잠금 클러치베어링조립체의 적용 예는 회전 변위를 갖는 접철 장치(침대, 의자 또는 로봇의 관절), 회전 이동에 의한 상승 하강 장치(엘리베이터, 스크류 잭, 차량의 전동창), 선형 이동에 의한 개폐장치(문, 셔터, 선루프, 전동문), 회전장치(전동 보조 조향장치, kick back 방지 조향장치, 자전거 스프라켓, 전동휠체어, 전기차의 구동부, 볼스크류를 사용하는 4륜 구동 차량의 후륜)를 포함한다.

도 12는 상기 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체를 수동 및 전동 겸용 손수레에 적용하여 모터의 동력에 의해 운행되는 중에 차량의 바퀴로부터 들어오는 역입력에 대하여 바퀴는 자유회전하는 실시예이다.

동력보조용 모터(M)의 회전력을 전달하는 구동축(31)은 차체(32)에 베어링(37)으로 지지가 되어 있다. 제어륜(3)은 구동축(31)과 접촉하지 않고, C형 링 모양의 제어륜 회전저항 돌기(3k)가 제2제어륜(3a)에서 축방향으로 돌출하여 있다. 또한 차체(32)에 볼트로 고정 설치된 회전저항 하우징(36)에 미끄럼부(36a)가 설치되고, 원주 방향으로 서로에 미끄러지는 방식으로 결합할 수 있게 상기의 미끄럼부(15c)로부터 반경 방향으로 연장된 커플링부(15a,15b)를 갖는 미끄럼스프링(15:slide spring)이 배치되어 제어륜 회전저항 돌기(3k)와 회전방향 틈새를 두고 결합하여 제어륜에 회전저항을 제공한다. 내륜(1)은 구동축(31)과 고정결합하고, 휠허브(33)의 일측은 역입력방지 클러치베어링조립체의 외륜(2)에 고정결합하여 설치되고, 다른 일측은 구동축에 베어링(38)으로 지지가 되어 있다.

도9c와 도10c에서 도시된 바와 같이, 역방향으로 회전하려는 내륜(1)과 결합한 구동축의 회전력이 제어륜(3)의 회전저항에 비해 충분히 크고, 역방향으로 회전하려는 내륜(1)에 대해 미끄럼스프링(15)으로부터 제공받는 제어륜(3)의 회전저항이 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이상이면, 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되고 내륜(1)은 제어륜(3)에 대해 상대 회전을 하게 된다. 내륜(1)이 역방향으로 상대 회전을 하기 시작하면 제어륜 회전저항 돌기(3k)는 미끄럼스프링의 커플링부(15b)와 접촉하게 된다. 미끄럼스프링(15)으로부터 회전저항을 받는 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)을 회전궤도 결합홈(7a)과 결합하게 안내하여 회전궤도(7)를 내륜(1)과 결합하게 한다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)는 웨지링 구속캠(13a)을 시계 방향으로 가압하여 웨지링 구속캠 스프링(11)이 시계 방향에 있는 웨지링 구속캠(13b)을 웨지링(5)과 끼워맞 춤 위치에 있게 한다. 동시에 롤러(4)는 내륜(1)을 따라 회전하게 되고, 롤러(4)를 감싸는 리테이너(6)는 내륜(1)의 회전방향으로 같이 회전하지만 내륜(1)보다 상대적으로 느리게 회전한다. 따라서 리테이너(6)와 같이 회전하는 웨지링(5)은 내륜(1)보다 느리게 회전하게 되어 웨지링 구속캠(13)에 대해서는 끼워맞춤이 되는 정방향으로 상대 회전하게 되므로 웨지링(5)은 내륜(1)과 끼워맞춤되어 같이 회전하게 된다.

제어륜 중립복원 스프링(12)이 충분히 압축되어 회전방향 틈새가 없어지면 내륜(1)과 제어륜(3)의 스플라인 면(1g-,3b+)은 서로 접하여 제어륜(3)은 내륜(1)(입력축)을 따라 역방향으로 같이 회전하게 된다. 이때 제어륜(3)은 미끄럼스프링(15)의 회전저항을 계속해서 받으며 회전한다. 이 결과 웨지링(5)은 리테이너(6)보다 빠르게 역방향으로 회전하게 되고 웨지링 구속캠(13)에 의해 가해지는 회전력은 웨지링 중립복원 스프링(10)을 압축하고, 웨지링은 리테이너에 대해 상대 회전하게 된다. 따라서 웨지링(5)의 웨지와 롤러(4)는 접촉하게 되고 회전궤도(7) 위에서 롤러는 웨지를 타고 올라 끼워맞춤 상태에 이르게 된다. 이미 회전궤도(7)는 회전궤도 구속캠(8)에 의해 내륜(1)과 회전할 수 없게 결합하여 있으므로 내륜(1)/회전궤도(7)/웨지(5a)/전동체(4)/외륜(2)이 하나로 결합하게 되어 내륜(1)에서 외륜(2)으로 회전력은 전달되고 같이 회전한다. 즉 역입력방지 클러치베어링조립체는 클러치로 작동하여 차량의 구동축(31)에서 휠허브(33)로 회전력을 전달한다.

이와 같이 내륜(1)에서 외륜(2)으로 회전력이 전달되는 상황에서 도9e과 도10e에서와 같이 내륜(1)의 회전력이 감소하거나 외륜(2)의 부가된 회전력에 의해 외륜(2)이 내륜(1)보다 빠르게 역방향으로 회전하는 역입력이 발생하면 외륜(2)의 회전은 내륜(1)에 끼워맞춤되어 있는 웨지링(5)의 회전보다 빠르게 회전하므로 외륜(2)의 회전에 의한 롤러(4)의 회전방향과 웨지(5a)의 끼워맞춤 방향이 반대로 되어 회전궤도 구속캠(8)과 웨지링 구속캠(13)의 위치에 관계없이 롤러(4)의 회전방향 끼워맞춤은 쉽게 풀어진다. 계속해서 리테이너가 역방향으로 회전하며 웨지링 구속캠(13)에 의해 끼워맞춤되어 있는 웨지링(5)과 중립상태를 복원하고, 이어서 웨지링을 역방향으로 이끌고 회전한다. 이때 웨지링(5)은 웨지링 구속캠(13b)이 풀리는 역방향으로 상대 회전하게 되므로 회전저항없이 리테이너를 따라 회전하게 된다. 따라서 내륜보다 빠르게 회전하는 외륜은 자유 회전한다.

또한 내륜(1)에서 외륜(2)으로 회전력이 전달되는 상황에서 도9f와 도10f과 같이 외륜(2)에 부가된 회전력에 의해 외륜(2)이 내륜(1)과는 반대로 정방향으로 회전하는 역입력이 발생하면, 내륜(1)은 외륜(2)과 결합하여 있으므로 점차 회전 속도가 감소하여 정지 후 정방향으로 역회전하게 된다. 이때 회전저항을 제공하던 제어륜(3)도 내륜(1)과 같이 회전 속도가 감소하여 정지하게 되고, 내륜(1)이 외륜(2)을 따라 역회전하려 하면 내륜(1)과 제어륜(3)은 중립 상태를 지나 반대쪽 방향의 동력 전달면(1g+,3b-)에 접촉하게 된다.

이 과정에서 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)이 회전궤도(7)로부터 빠져나올 공간(3c)을 제공하게 되어 회전궤도(7)는 회전가능한 상태가 된다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)도 웨지링 구속캠(13)을 가압하여 웨지링(5)과 내륜(1)의 끼워맞춤이 풀어지게 작동한다. 이것에 의해 웨지 링(5)은 내륜(1)과 분리되고, 웨지링 중립복원 스프링(10)의 복원력이 웨지와 결합하고 있는 롤러(4)와 회전궤도(7)에 가해진다. 이때 회전궤도(7)는 회전가능한 상태이므로 웨지링 중립복원 스프링(10)의 탄성 회복(spring return)에 의해 회전하게 되어 내륜(1)/회전궤도(7)/웨지(5a)/전동체(4)/외륜(2)의 끼워맞춤은 풀리고, 회전궤도(7)는 회전궤도 중립복원 스프링(9)에 의해 복귀한다. 웨지링(5)은 리테이너(6)와 중립 상태로 복귀되어 롤러(4)와 접촉하지 않게 되므로 롤러(4)는 회전가능하게 되고, 외륜(2)과 내륜(1)은 분리되어 내륜(1)은 역회전하지 않고, 외륜(2)은 내륜(1)에 관계없이 회전한다. 계속해서 내륜(1)이 역방향으로 회전하며 외륜(2)과 결합하지만 외륜(2)의 역회전으로 상기 과정이 반복된다. 즉 차량이 구동축의 회전방향과 반대 방향으로 운행되더라도 구동축(31)은 역구동(back drive)되지 않는다.

또한, 제어륜(3)에 제공되는 회전저항이 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이하이면, 내륜(1)이 회전할 때, 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되지 않고 제어륜(3)은 내륜(1)을 따라 회전하지만 웨지링 구속캠(13)이 작동하지 않아 역입력 방지 클러치베어링조립체는 베어링으로 작동한다. 따라서 내륜(1)의 회전력을 외륜(2)에 회전력을 전달하지 못하고 외륜(2)은 자유 회전한다.

또한, 내륜(1)에 제어륜 중립복원 스프링(12)의 설정 회전력 이하의 회전력이 구동원으로부터 가해지면서, 제어륜(3)이 받는 회전저항이 구동축의 회전력보다 클 때에는 제어륜 중립복원 스프링(12)은 압축되지 않으면서 내륜(1)은 회전저항에 의해 회전하지 않고, 역입력 방지 클러치베어링조립체는 베어링으로 작동하여 외 륜(2)은 자유 회전한다.

역입력 분리 클러치베어링조립체의 적용 예는 2개의 동력원을 갖는 장치(수전동겸용 문, 동력보조 손수레, 동력보조 인력구동차량, 하이브리드 엔진), 출력측의 자유회전이 필요한 장치(세탁기, 복사기 등의 급지장치), 충격보호 장치(차량용 접철식 측면 후사경, 전동창의 개폐기구, 토크 제한 장치)를 포함한다.

도 14는 상기 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체를 동력전달 클러치 유닛에 적용하여 제어륜(3)과 외륜(2)이 회전저항으로 연결되면 내륜(1)과 외륜(2)은 가역적으로 동력을 전달하는 클러치로 자동하고, 제어륜(3)과 외륜이 분리되면 내륜(1)과 외륜(2)은 서로 자유 회전하게 베어링으로 작동하는 양방향 클러치베어링조립체로 작동하는 실시예이다.

내륜(1)은 구동축(41)과 결합하여 구동축과 같이 회전하고, 외륜의 주면에는 기어가 형성되어 맞물린 상대 기어와 같이 회전한다.

외륜의 측면으로부터 제어륜의 측면을 향해 확장된 돌기(42)가 설치되어 있고, 상기 돌기를 따라 회전하면서 축방향으로 이동할 수 있게 설치된 마찰판(43)에는 브레이크 라이닝(16)이 결합되어 제어륜의 측면에서 마주하고 있다. 또한 마찰판(43)을 가압하여 브레이크 라이닝(16)이 제어륜의 측면과 결합하고 분리하게 작동하는 액추에이터가 설치되어 있다.

내륜(1)과 외륜(2) 각각의 회전저항이 외륜(2)과 제어륜(3) 사이에서 발생하 는 마찰 회전저항보다 작으면, 내륜(1)의 회전력은 동력전달면을 통해 제어륜(3)으로 전달되고, 이어서 마찰 회전저항을 통해 외륜(2)으로 전달된다. 또한, 외륜(2)의 회전력은 마찰 회전저항을 통해 제어륜(3)으로 전달되고 이어서 동력전달면을 통해 내륜(1)으로 전달된다.

또한, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 회전력 차이가 외륜(2)과 제어륜(3) 사이에 마찰 회전저항보다 큰 상태에서, 외륜(2)은 정지하고 내륜(1)이 회전하면 제어륜(3)은 외륜(2)과의 회전저항으로 인해 외륜(2)과 같이 정지하여 있고, 내륜(1)은 제어륜(3)에 대해 상대 회전을 하게 된다. 도9c와 도10c에 도시된 바와 같이 내륜(1)이 역방향으로 상대 회전을 하기 시작하면 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)을 회전궤도(7)의 결합홈(7a)과 결합하게 안내하여 회전궤도(7)를 내륜(1)과 결합하게 한다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3d)는 웨지링 구속캠(13a)을 시계 방향으로 가압하여 시계 방향에 있는 웨지링 구속캠(13b)이 웨지링(5)과 끼워맞춤 위치에 있게 한다. 동시에 롤러(4)는 내륜(1)을 따라 회전하게 되고, 롤러(4)를 감싸는 리테이너(6)는 내륜(1)의 회전방향으로 같이 회전하지만 내륜(1)보다 상대적으로 느리게 회전한다. 따라서 리테이너(6)와 같이 회전하는 웨지링(5)은 내륜(1)보다 느리게 회전하게 되어 웨지링 구속캠(13b)에 대해서는 끼워맞춤이 되는 정방향으로 상대 회전하게 되므로 웨지링(5)은 내륜(1)과 끼워맞춤되어 같이 회전하게 된다. 계속해서 내륜(1)은 회전하여 내륜(1)과 제어륜(3)의 스플라인 동력전달면(1g-,3b+)은 서로 접하여 제어륜(3)은 내륜(1)(입력축)을 따라 역방향으로 같이 회전하게 된다. 이때 제어륜(3)은 외륜(2)의 회전저항을 계속해서 받으며 회전한다.

이 결과 웨지링(5)은 리테이너(6)보다 빠르게 역방향으로 회전하게 되고, 가해지는 회전력에 의해 웨지링 중립복원 스프링(10)이 압축된다. 따라서 웨지링(5)의 웨지와 전동체(4)는 접촉하게 되고 회전궤도(7) 위에서 웨지(5a)를 타고 올라 끼워맞춤 상태에 이르게 된다. 이미 회전궤도(7)는 회전궤도 구속캠(8)에 의해 내륜(1)과 회전할 수 없게 결합하여 있으므로 내륜(1)/회전궤도(7)/웨지/전동체(4)/외륜(2)이 하나로 결합하게 되어 내륜(1)에서 외륜(2)으로 회전력은 전달되고 같이 회전한다. 즉 역입력 방지 클러치베어링조립체는 클러치로 작동하여 회전력을 전달한다.

이와 같이 내륜(1)에서 외륜(2)으로 회전력이 전달되는 상황에서 내륜(1)의 회전력이 감소하거나 외륜(2)의 부가된 회전력에 의해 외륜(2)이 내륜(1)보다 빠르게 역방향 회전하면 도9e와 도10e에 도시된바와 같이 외륜(2)의 회전은 내륜(1)에 끼워맞춤되어 있는 웨지링(5)의 회전보다 빠르게 회전하므로 외륜(2)의 회전에 의한 롤러(4)의 회전방향과 웨지의 끼워맞춤 방향이 반대로 되어 회전궤도 구속캠(8)과 웨지링 구속캠(13)의 위치에 관계없이 롤러(4)의 회전방향 끼워맞춤은 쉽게 해제되어 베어링으로 작동하여 외륜(2)과 관계없이 내륜(1)은 정해진 회전속도로 계속 회전한다.

동시에 외륜(2)과 마찰저항으로 결합한 제어륜(3)은 외륜(2)을 따라 내륜(1)보다 빠르게 회전하게 되어, 내륜(1)과 제어륜(3)은 중립 상태를 지나 반대쪽 방향의 동력 전달면(1g,3b-)에 접촉하게 회전한다. 이때 제어륜(3)의 회전궤도 구속캠 안내면(3c)은 회전궤도 구속캠(8)을 회전궤도(7)의 결합홈(7a)과 결합하게 안내하여 회전궤도(7)를 내륜(1)에 결합하게 한다. 동시에 웨지링 구속캠 제어돌기(3e)는 웨지링 구속캠(13b)을 역방향으로 가압하여 역방향에 있는 웨지링 구속캠(13a)이 웨지링(5)과 끼워맞춤 위치에 있게 한다.

계속해서 회전방향 틈새가 없어지면 내륜(1)과 제어륜(3)의 스플라인 면(1g,3b-)은 서로 접하여 내륜을 따라 회전한다. 그러나 롤러(4)는 외륜(2)을 따라 회전하게 되고, 롤러(4)를 감싸는 리테이너(6)는 외륜(2)의 회전방향으로 같이 회전하며 내륜(1)보다 상대적으로 빠르게 회전한다. 따라서 리테이너(6)와 같이 회전하던 웨지링(5)은 내륜(1)보다 빠르게 회전하게 되어 웨지링 구속캠(13)에 대해서는 끼워맞춤이 되는 정방향으로 상대 회전하게 되므로 웨지링(5)은 내륜(1)과 끼워맞춤되어 같이 회전하게 된다.

따라서 웨지링(5)은 롤러(4)보다 느리게 회전하게 되어 롤러가 회전궤도 위에서 웨지(5a)를 타고 올라 끼워맞춤 상태에 이르게 된다. 이미 회전궤도(7)는 회전궤도 구속캠(8)에 의해 내륜(1)과 회전할 수 없게 결합하여 있으므로 외륜(2)/전동체(4)/웨지(5a)/회전궤도(7)/내륜(1)이 하나로 결합하게 되어 외륜(2)에서 내륜(1)으로 회전력은 전달되고 같이 회전한다. 즉 역입력 방지 클러치베어링조립체는 클러치로 작동하여 회전력을 전달한다.

이와 같이 제어륜(3)이 외륜(2)으로부터 회전저항을 받게 되면 양방향클러치(2way chutch)로 작동한다. 그러나 제어륜(3)과 외륜(2) 사이의 회전저항부재가 분리되어 제어륜(3)이 회전저항을 받지 않으면 제어륜 중립복원 스프링에 의해 중 립위치로 복원하여 역입력방지 클러치베어링조립체는 베어링으로 작동하여 동력 전달은 차단된다. 따라서 회전저항을 제어하는 작은 스위치로 큰 동력전달을 제어할 수 있다.

역입력 방지 클러치베어링조립체를 이용한 양방향 클러치베어링조립체의 적용예는 동력전달클러치와 차량의 차동제한장치(LSD), 차동클러치(CD), 상시물림 변속기를 포함한다.

도 15는 상기 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체를 동력전달 방향을 선택할 수 있는 일방향 클러치 유닛에 적용하여 제어륜(3)과 내륜(2)이 회전방향 틈새를 유지하도록 볼 플런져로 결합하면 내륜(1)과 외륜(2) 사이에서 일방향 클러치베어링조립체로 작동하는 실시예이다.

제어륜(3)과 내륜(1)의 회전방향 틈새를 설정된 위치로 유지하기 위해 구속부재인 3개의 플런져(plunger)가 설치된다. 제어륜(3)의 스플라인(3b) 위에 막힌 구멍(51)이 형성되고, 그 구멍 내에 삽입된 탄성부재(52)와 그 탄성부재(52)로 지지가 되어 구멍 내에서 밖으로 돌출하는 각각의 볼(53)이 설치된다. 상기 볼(53)이 돌출하여 위치할 3개의 오목한 안내홈(54a, 54b, 54c)이 내륜의 스프라인 홈에 서로 마주하여 배치되어 있다. 안내홈 중 하나(54a)는 회전방향 틈새가 중립에 있게 위치하고, 다른 하나(54b)는 회전방향 틈새가 정방향으로 치우치게 위치하고, 또 다른 하나(54c)는 회전방향 틈새가 역방향으로 치우치게 위치한다.

플런져의 볼이 중립위치의 안내홈(54a)에 결합하여 있으면 도9a와 도10a에 도시된 바와 같이 회전궤도(7)는 회전궤도 구속캠(8)에 구속되지 않고, 웨지링(5)이 웨지링 구속캠(13)과 접촉하지 않게 웨지링 구속캠 제어돌기(3d,3e)가 웨지링 구속캠(13)을 양쪽으로 가압하여 웨지링도 리테이너와 같이 회전하게 된다. 따라서 롤러(4)는 자유 회전하게 되어 내륜(1)과 외륜(2)은 베어링으로 작동한다.

플런져의 볼이 회전방향 틈새가 정방향으로 치우치게 위치하는 안내홈(54b)에 결합하여 있으면 도9c와 도10c에 도시된 것과 같이 제어륜(3)과 내륜(1)의 결합면(1g-,3b+)이 결정되어 있어서, 내륜(1)의 역방향 회전에 클러치로 작동하고 정방향 회전에 베어링으로 작동하는 일방향클러치(54b)로 작동한다. 또한 외륜(2)의 정방향 회전에 롤러(4)는 웨지를 타고 오르는 방향으로 회전하려하고, 회전궤도(7)는 구속되어 있으므로 클러치로 작동하고, 외륜(2)의 역방향 회전에 도9e와 도10e에 도시된 바와 같이 베어링으로 작동한다.

플런져의 볼(53)이 회전방향 틈새가 역방향으로 치우치게 위치하는 안내홈(54c)에 결합하여 있으면 도9b와 도10b에 도시된 바와 같이 제어륜(3)과 내륜(1)의 결합면(1g+,3b-)이 결정되어 있어서, 내륜(1)의 정방향 회전에 클러치로 작동하고 역방향 회전에 베어링으로 작동하는 일방향클러치(54c)로 작동한다. 또한 외륜(2)의 정방향 회전에 웨지링 구속캠(13a)이 풀리는 정방향으로 웨지링(5)이 회전하므로 롤러(4)가 자유회전하는 베어링으로 작동하고, 외륜(2)의 역방향 회전에 웨지링 구속캠(13a)이 끼워맞춤되는 역방향으로 웨지링(5)이 회전하므로 웨지링(5)은 끼워맞춤되어 내륜(1)과 같이 회전하고, 외륜(2)을 따라 내륜(1)보다 빠르게 회전 하는 롤러(4)가 웨지(5a)를 타고 오르고, 회전궤도(7)는 이미 구속되어 있으므로 클러치로 작동한다.

도 16은 상기 내륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체를 차량의 측면 후사경(side mirror)에 적용한 실시예이다. 내륜에서 확장된 기어(58)에 전동모터(M)를 연결하고, 외륜(2)에 측면 후사경(57)을 연결하고, 제어륜(3)에 차체(59)로부터 회전저항을 받도록 미끄럼스프링(60)을 설치하고, 외륜(2)과 차체 사이에 후사경의 작동위치를 유지하도록 볼플런져로 결합한다.

외륜(2)과 하우징(59) 사이에 후사경(57)의 미리 설정된 작동위치(55)를 유지하기 위해 구속부재인 플런져(plunger)가 설치된다. 외륜(2)의 측면에 막힌 구멍(56)이 형성되고, 그 구멍 내에 삽입된 스프링(52)과 그 스프링(52)으로 지지가 되어 구멍 내에서 밖으로 돌출하는 각각의 볼(53)이 설치된다. 상기 볼(53)이 돌출하여 위치할 오목한 안내홈(55)이 하우징에 서로 마주하여 배치되어 있다.

볼플린져는 후사경이 구속되기 전에는 적은 토크로 모터에 의해 접히거나 작동 위치로 이동한다. 즉 도12에서 설명한 바와 같이 모터가 구동하면 기어와 함께 내륜이 회전하고, 제어륜은 미끄럼 스프링에 의해 회전저항을 받으며 회전하게 되어 내륜과 외륜은 결합하여 모터가 안내하는 위치로 이동한다. 후사경은 작동위치(55)에서 구속되어 정해진 크기의 토크 이하에서 작동위치를 유지하고 있다가, 정해진 토크보다 큰 외부의 충격에 볼(53)은 토크를 받아 스프링(52)을 가압하고 구멍(56)으로 후퇴하여 작동위치(55)를 이탈한다. 계속해서 도12에서 설명한 바와 같이 역입력 분리 기능에 의해 내륜에 결합한 모터(M)와 외륜에 결합한 후사경은 분리되어 후사경(57)이 자유 회전하므로 후사경 및 모터를 충격으로부터 보호하게 작동한다.

상기한 모든 실시예에서는 제어륜이 내륜에 위치한 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, 제어륜이 외륜에 위치한 외륜제어형 역입력방지 클러치베어링조립체로 설계될 수 있다.

상기한 실시 예에서는 전동체로서 롤러(4)를 사용한 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, 이외에도 도 17의 (a) 내지 (g)에 도시된 바와 같은 다양한 형태의 전동체(4) 및 구(BALL)이 사용될 수도 있다. 도 17에서는 구면 원통형 롤러(a, d) 원통형(또는 니이들형) 롤러(b), 장구형 롤러(c), 그 밖의 2단 롤러 (f, g)등이 도시되어 있다. 또한 원추의 꼭지를 자른 형태의 경사진 원통형 롤러도 가능하다. 이들 모두는 1개의 롤러(4)로서 베어링의 전동체(4) 역할과 클러치의 스프라그 역할을 동시에 수행할 수 있다.

또한, 회전궤도(7)의 형상은 도 17에 도시된 전동체(4)가 원활하게 접동하여 회전이동할 수 있도록 사다리꼴, 타원형, 반달형, 테이퍼형으로 설계될 수 있다.

또한, 상기 실시 예에서 회전부재, 전동체(4), 웨지링(5) 또는 리테이너(6)의 재질은 플라스틱, 세라믹, 강재, 경화 강재, 합금 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 역입력방지 클러치베어링조립체는 기초 기계 요소로서 역 입력이 발생하면 출력축을 잠가 역입력을 방지하는 잠금형과 출력축을 입력축과 분리하여 역입력을 방지하는 분리형이 하나의 유닛에서 구성되며, 제어륜의 위치에 따라 내륜형과 외륜형으로 구성할 수 있고, 클러치의 작동 토크에 따라 토크 제한형과 토크 자유형으로 구성할 수 있으며 클러치로 작동하지 않을 때는 베어링으로 작동한다. 또한, 회전방향 틈새를 중립으로 고정하고 웨지링 구속캠이 작동하면 양방향 클러치로 작동하고 웨지링 구속캠이 작동하지 않으면 베어링으로 작동하며, 회전방향 틈새를 어느 한 방향으로 치우치게 고정 결합하면 한쪽 방향의 회전에 클러치로 작동하고 반대 방향의 회전에 베어링으로 작동한다.

따라서 역입력방지 클러치베어링조립체는 기존의 베어링, 일방향클러치, 양방향클러치를 대신하여 사용가능하며 특히, 구동유닛의 보호, 출력축의 위치유지와 제동 또는 자유회전, 두 개의 동력원을 선택적으로 또는 동시에 사용하는 하이브리드 기구 등의 다양한 분야에 적용된다.

또한 역입력방지 클러치베어링조립체는 1열의 전동체 만을 사용하여 역입력 방지 클러치와 베어링의 역할을 동시에 수행하므로 전동 수를 반 이상으로 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있으며, 조립되는 회전조립체 수가 적어지므로 조립의 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 베어링과 클러치부의 폭을 줄일 수 있으므로 제품의 크기를 줄일 수 있다.

또한 역입력 방지 기능에 의해 시스템의 효율을 최대한 증가시켜서, 동력원(전기모터)가 보다 작은 크기로 원래의 동일한 사용처에 사용되도록 구성될 수 있다.

상기와 같이 클러치와 베어링 기능을 동시에 갖는 새로운 기초 기계 요소를 "부굴바(부ㅌ떨이-굴대바ㅌ침: BUGULBA)" 또는 "클러링(CLUTCH-BEARING: CLURING)"이라 부르기로 한다.

상기의 바람직한 실시예는 본 발명의 구조적인 기술사상 및 기능적인 기술사상을 예시할 뿐만 아니라, 상기의 바람직한 실시예를 이용하는 방법을 예시하기 위한 목적으로 도시되고 기술되었으므로, 상기와 같은 기술사상을 벗어나지 않고 변경하여 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 기술사상의 범위 내에 포함되는 모든 변경 실시형태를 포함한다.

Claims

동축선 위에 서로 다른 반경의 궤도면을 갖도록 배열된 제1회전부재 및 제2회전부재와;

상기 두 궤도면 사이에서 외주면이 접동하게 원주상으로 배열된 다수의 전동체와;

상기 전동체의 배열이 유지될 수 있도록 이들을 지지해주는 리테이너와;

상기 제1회전부재와 회전방향 틈새가 형성되어 상기 틈새만큼 지연되면서 정방향 및 역방향 회전력을 상호 전달하게 결합하는 제어륜과;

상기 회전방향 틈새의 변화와 제어륜의 회전방향에 따라 전동체의 회전을 허용하거나 저지하는 웨지링조립체;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 제어륜은 회전력이 입력되는 입력측과;

상기 제1회전부재는 출력측과;

상기 제2회전부재는 회전저항부재와 각각 결합하여;

입력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 웨지링조립체가 전동체의 회전을 허용하여 출력측으로 전달하고, 출력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력에 웨지링조립체가 전동체의 회전을 저지하여 제1회전부재와 제2회전부 재가 결합함으로서 역입력되는 회전력은 입력측에 제한하여 전달하는 것;을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 제1회전부재는 회전력이 입력되는 입력측과;

상기 제2회전부재는 출력측과;

상기 제어륜은 회전저항부재와 각각 결합하여;

입력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력은 웨지링조립체가 전동체의 회전을 저지하여 제1회전부재와 제2회전부재가 결합함으로서 출력측으로 전달하고, 출력측으로부터 입력되는 정방향 및 역방향 회전력에 웨지링조립체가 전동체의 회전을 허용하여 제2회전부재는 제1회전부재와 분리되고 자유회전하게 작동하여 역입력되는 회전력은 입력측에 전달하지 않는 것;을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 웨지링조립체는,

회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우쳐 상기 제어륜과 접하고 있는 상기 제1회전부재의 동력전달면이 향한 방향과 제1회전부재의 회전방향이 같으면 상기 전동체에 쐐기를 제공하여 전동체의 회전을 저지하는 잠금수단과;

상기 잠금 된 상태에서 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립위치로 감에 따라 상기 전동체의 잠금을 풀어 회전을 허용하는 풀림수단;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 웨지링조립체는,

상기 제1회전부재의 궤도면과 전동체 사이에서 제1회전부재에 회전 가능하게 지지가 되는 회전궤도와;

상기 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립상태에서 상기 회전궤도를 상대회전하게 허용하고, 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우치면 제1회전부재에 구속되게 작동하는 회전궤도 구속부와;

상기 리테이너와 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하고, 상기 전동체를 수용하며, 상기 전동체의 회전을 제한하기 위한 웨지가 상기 회전궤도의 원주면을 향해 인접하게 형성되어 상기 회전궤도와 연동할 수 있게 구성된 웨지링과;

상기 웨지링이 리테이너와 같이 회전하거나 상대회전하게 웨지링에 회전저항을 가하는 웨지링 구속부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 회전궤도는,

상기 제1회전부재와 접하는 회전궤도의 원주를 따라 원주상 다수의 회전궤도 구속캠 결합홈;이 배치된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 회전궤도 구속부는,

상기 제1회전부재의 원주상 소정 라인을 따라 형성된 관통 구멍인 다수의 회전궤도 구속캠 안착공과;

상기 제1회전부재와 접하는 회전궤도의 원주를 따라 형성된 원주상 다수의 회전궤도 구속캠 결합홈과;

상기 회전궤도 구속캠 안착공에 대향하여 형성되고, 회전방향틈새가 양방향으로 같은 중립상태에서 회전궤도 구속캠이 제어륜 쪽으로 돌출할 수 있게 공간을 제공하고, 회전방향틈새가 어느 한쪽으로 치우칠 때에는 회전궤도 구속캠이 회전궤도 구속캠 결합홈을 향해 돌출하게 구성된 제어륜의 회전궤도 구속캠 안내면과;

상기 회전궤도 구속캠 안착공 내에서 회전궤도 구속캠 결합홈과 회전궤도 구속캠 안내면을 따라 요동하며, 적어도 어느 한쪽으로 돌출되게 구성된 회전궤도 구속캠;으로 구성된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 회전궤도와 제1회전부재 사이에서,

상기 회전궤도와 제1회전부재가 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하고, 소정의 탄성력보다 큰 회전력이 회전궤도에 작용하면 상기 회전궤도와 제1회전부재는 상대회전하고, 상기 회전력이 제거되면 스프링의 복원력에 의하여 원래의 중립위치에 복귀하게 탄성 결합력을 제공하는 회전궤도 중립복원스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 웨지링은,

원주면 둘레에 리테이너에 대해 상대 회전 가능하게 상기 전동체를 수용하는 포켓을 형성하는 복수의 가로부재;와

상기 가로부재에 리테이너와 탄성 결합하기 위한 포켓;과

상기 가로부재로부터 회전궤도의 궤도면과 전동체의 틈새를 향해 양방향으로 돌출한 회전방향 웨지;와

상기 가로부재를 연결하고, 웨지링구속캠의 작동면을 제공하는 원형의 걸림링;을 포함하는 환상체인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 9 항에 있어서, 상기 웨지링은 박판의 탄성부재로 구성되고,

상기 걸림링은 웨지링이 끼워맞춤 되었을 때에 웨지링이 변형하지 않게 웨지링을 지지하는 환상체인 것;을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 리테이너와 웨지링 사이에서,

상기 리테이너와 웨지링이 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하고, 소정의 탄성력보다 큰 회전력이 웨지링에 작용하면 상기 리테이너와 웨지링이 상대회전하고, 상기 회전력이 제거되면 스프링의 복원력에 의하여 원래의 중립위치에 복귀하게 탄성 결합력을 제공하는 웨지링 중립복원스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 웨지링 구속부는,

회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우쳐 상기 제어륜과 접하고 있는 상기 제1회전부재의 동력전달면이 향한 방향으로 웨지링이 제1회전부재에 대해 상대회전하면 웨지링의 회전을 허용하고,

회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우쳐 상기 제어륜과 접하고 있는 상기 제1회전부재의 동력전달면이 향한 반대 방향으로 웨지링이 제1회전부재에 대해 상대회전하면 웨지링의 회전을 저지하는 양방향클러치;인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 양방향 클러치는,

상기 제1회전부재에 원주방향으로 오목한 경사면을 갖는 웨지링 구속캠 안내면과;

상기 웨지링 구속캠 안내면과 웨지링 사이에서 쐐기로 작용하는 웨지링 구속캠과;

상기 웨지링 구속캠이 웨지링과 접촉할 수 있게 상기 두개의 웨지링 구속캠 사이에서 양방향으로 가압하는 탄성력을 제공하는 캠스프링과;

상기 제어륜에서 돌출하여 상기 웨지링 구속캠의 위치를 안내하는 웨지링 구속캠 제어돌기;로 이루어진 것을 특징으로 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 13 항에 있어서, 상기 웨지링 구속캠 제어돌기는,

상기 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립위치에서 상기 캠스프링이 가압 하는 두개의 웨지링 구속캠이 양방향으로 끼워맞춤 위치에 있지 않도록 웨지링 구속캠과 접촉하고, 상기 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우침에 따라 한쪽의 웨지링 구속캠을 가압하여 캠스프링을 통해 다른 웨지링 구속캠을 끼워맞춤 위치에 있게 가압하는 것;을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 양방향 클러치는,

제1회전부재에 원주방향으로 오목한 경사홈을 갖는 웨지링 구속캠 안내면과;

상기 웨지링 구속캠 안내면과 웨지링 사이에서 쐐기로 작용하는 웨지링 구속캠과;

상기 제어륜에서 돌출하여 상기 웨지링 구속캠의 위치를 안내하는 웨지링 구속캠 제어돌기와;

상기 웨지링 구속캠 제어돌기로부터 웨지링 구속캠을 양방향으로 가압하고 유동가능하게 탄성력을 제공하는 캠스프링;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 7 항 또는 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서, 각각의 구속캠은 원통형 롤러인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 2 항에 있어서, 상기 회전저항부재는,

상기 제2회전부재와 고정 결합하고, 회전 불가능하게 설치되는 고정체;인 것 을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 2 항에 있어서, 상기 회전저항부재는,

상기 제2회전부재와 회전하지 않는 고정체 사이에서 고정체에 고정되어 제2회전부재에 마찰저항을 제공하는 미끄럼부재;인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 18 항에 있어서, 상기 제2회전부재는 디스크 형상의 돌기를 형성하고, 상기 고정체는 상기 돌기의 일부를 감싸 가압하는 캘리퍼로; 구성되고 상기 캘리퍼에 브레이크 패드가 미끄럼부재로 장착된 것;을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 3 항에 있어서, 상기 회전저항부재는,

상기 제어륜 또는 고정체의 원주 방향으로 결합하고 서로에 미끄러지는 방식으로 작동하는 미끄럼부재;인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 20 항에 있어서, 상기의 미끄럼부재는,

상기 고정체에 미끄럼부가 설치되고, 제어륜과 원주 방향으로 결합할 수 있게 상기의 미끄럼부로부터 반경 방향으로 연장된 결합부를 갖는 미끄럼 스프링;인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 제어륜과 제2회전부재 사이에서 결합하여 서로에 미끄러지는 방식으로 작동하는 미끄럼부재와;

상기 제어륜과 제2회전부재가 미끄럼부재를 통해 결합하고 분리하게 작동하는 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 제어륜과 제1회전부재가 회전력을 전달하게 다면 결합하는 것은 스플라인 및 스플라인 홈;인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 제어륜과 상기 제1회전부재가 회전방향 틈새를 갖고 결합함에 있어, 제어륜에 외부동력을 가하지 않은 상태에서 회전방향 동력전달면이 상호 접촉하지 않고 동일 틈새로 자동 조심(Centering)될 수 있게 탄성을 가하는 제어륜 중립복원스프링;이 더 포함된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 제어륜과 상기 제1회전부재가 회전방향 틈새를 갖고 결합함에 있어, 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우친 위치, 또는 양방향으로 동일 틈새를 가진 중립위치를 선택하여 구속하여 유지하고, 일정 회전력 이상이 가해 지면 구속을 해제하는 구속부재;가 더 포함된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 역입력방지 클러치베어링 조립체가 장착되는 고정측과 상기 제2회전부재 사이에 제2회전부재를 미리 결정된 수납위치이며 작동위치에 있도록 구속하고, 일정 회전력 이상이 가해지면 구속을 해제하는 구속부재;가 더 포함된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 상기 구속부재는,

구멍 내에서 지지가 되는 탄성부재와;

상기 탄성부재로 지지 되어 구멍 내에서 밖으로 돌출하는 돌출부재와;

상기 돌출부재가 위치할 오목한 안내홈과;

상기 구멍과 안내홈을 제어륜과 제1회전부재 또는 제2회전부재와 고정측에 나누어 배치한 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 5 항에 있어서, 상기 제1회전부재는,

상기 회전궤도를 수용하기 위해 두 개의 환상체가 축 방향으로 결합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 리테이너는,

상기 웨지링조립체와 탄성결합하기 위한 포켓을 포함하여 방사상 축 방향으로 요철부를 갖는 2개의 환상체를 결합시켜서 일체화한 것;을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 전동체는,

상기 제1회전부재 및 제2회전부재의 궤도면과 접하는 원통형의 롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 전동체는,

상기 제1회전부재 및 제2회전부재의 궤도면과 접하는 구, 구면원통형, 경사진 원통형, 니이들형, 장구형 또는 2단형인 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
회전력이 입력되는 입력측인 제어륜과;

상기 제어륜과 회전방향 틈새를 갖고 동력전달 가능하게 다면 결합한 출력측인 제1회전부재와;

제2회전부재와;

상기 제2회전부재에 회전저항을 제공하는 회전저항부재와;

상기 제1회전부재와 제2회전부재의 궤도면 사이에서 외주면이 접동하게 원주상으로 배열된 다수의 전동체와;

회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우쳐 상기 제어륜과 접하고 있는 상기 제1회전부재의 동력전달면이 향한 방향으로 제1회전부재가 회전하면 상기 전동체에 쐐기를 제공하여 전동체의 회전을 저지하는 잠금수단과;

상기 잠금 된 상태에서 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립위치로 감에 따라 상기 전동체의 잠금을 풀어 회전을 허용하는 풀림수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
회전력이 입력되는 입력측인 제1회전부재와;

출력측인 제2회전부재와;

상기 제1회전부재와 회전방향 틈새를 갖고 동력전달 가능하게 다면 결합한 제어륜과;

고정측에 결합하여 제어륜이 제1회전부재에 끌려갈 수 있게 제어륜에 회전저항을 제공하는 회전저항부재와;

상기 제1회전부재와 제2회전부재의 두 궤도면 사이에서 외주면이 접동하게 원주상으로 배열된 다수의 전동체와;

회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우쳐 상기 제어륜과 접하고 있는 상기 제1회전부재의 동력전달면이 향한 방향으로 제1회전부재가 회전하면 상기 전동체에 쐐기를 제공하여 전동체의 회전을 저지하는 잠금수단과;

상기 잠금 된 상태에서 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립위치로 감에 따라 상기 전동체의 잠금을 풀어 회전을 허용하는 풀림수단;을 포함하여 구성된 것 을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.
제 4 항 또는 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서, 상기 전동체의 회전을 잠그고 풀어주는 수단은,

상기 전동체의 배열이 유지될 수 있도록 이들을 지지하는 리테이너와;

상기 제1회전부재와 전동체 사이에서 제1회전부재에 회전 가능하게 지지가 되고 전동체와 접하는 궤도면의 일부를 제공하는 회전궤도와;

상기 회전방향 틈새가 양방향으로 같은 중립일 때 상기 회전궤도가 자유회전하게 허용하고, 회전방향 틈새가 어느 한쪽으로 치우칠 때 제1회전부재에 구속되게 하는 회전궤도 구속부와;

상기 리테이너와 동심원상에서 회전방향으로 탄성 결합하여 같이 회전하며 상기 전동체의 일부를 수용하고, 상기 전동체의 회전을 제한할 수 있는 웨지가 상기 회전궤도의 원주면을 향해 형성되며 상기 회전궤도와 연동할 수 있도록 인접하여 배치된 웨지링과;

상기 웨지링의 회전을 허용하거나 회전을 저지하게 웨지링에 회전저항을 가하는 웨지링 구속부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역입력방지 클러치베어링조립체.