KR100982418B1

KR100982418B1 - 원웨이 클러치 풀리

Info

Publication number: KR100982418B1
Application number: KR1020100026372A
Authority: KR
Inventors: 유경선
Original assignee: (주)와토코리아
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2010-09-15

Abstract

본 발명은 엔진의 속도 변화 또는 정지시 관성력에 의해 알터네이터의 축이 공회전되도록 함으로써 풀리에 결합된 벨트의 슬립현상을 방지하여 손상을 예방하고, 알터네이터의 축에 연결된 로터를 보호할 수 있도록 한 원웨이 클러치 풀리에 관한 것이다.
본 발명은 외면에 엔진에 연결된 벨트(100)가 결합되는 아우터링(2); 상기 아우터링(2)의 내부에 결합되는 케이지(5); 상기 케이지(5)의 내측에 결합되며 그 내측에 알터네이터(G)의 축이 결합되는 인너코어(4); 상기 아우터링(2)의 양측에 결합되어 케이지(5) 및 인너코어(4)를 보호하며 상기 알터네이터(G)의 축과 결합되는 베어링(6);을 포함한다.

Description

원웨이 클러치 풀리{ONE WAY CLUTCH PULLEY}

본 발명은 자동차의 알터네이터의 축에 결합되며 엔진과 벨트로 연결되는 원웨이 클러치 풀리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 속도 변화 또는 정지시 관성력에 의해 알터네이터의 축이 공회전되도록 함으로써 풀리에 결합된 벨트의 슬립현상을 방지하여 손상을 예방하고, 알터네이터의 축에 연결된 로터를 보호할 수 있도록 한 원웨이 클러치 풀리에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 전원은 배터리를 사용하나 이 배터리는 충전을 하지 않고 사용하면 서서히 능력이 저하되어 결국은 사용불능이 된다. 따라서 배터리는 사용할 때마다 가능한 신속하게 충전할 필요가 있다.

이 충전 조작은 자동적으로 또 적절히 하여 다른 전장품 부하에 배터리를 대신하여 전류를 공급하는 것이 제너레이터이다.

종래의 제너레이터는 전기자에서 발생한 교류를 직렬로 만드는 형식이 사용되고 있었다.

그러나 반도체 정류기가 실용화되고 이후 알터네이터가 널리 사용되게 되었다.

도 1은 일반적인 알터네이터 풀리의 벨트 체결 구조를 보인 것으로, 크랭크 풀리(1')와 알터네이터 풀리(2') 및 워터 펌프 풀리(3')가 연동하여 구동되도록 V 벨트(4')에 의하여 체결된다.

그러나 엔진 정지시 벨트 및 알터네이터 풀리가 정지되면, 관성에 의해 알터네이터의 축 및 로터가 계속 회전되려고 하므로 벨트와 알터네이터 풀리간의 슬립현상이 발생되고, 이로 인해 벨트의 손상이 초래되며, 더욱이 로터의 손상에 의해 알터네이터의 고장을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진의 속도 변화 또는 정지시 알터네이터의 축이 관성력에 의해 공회전되도록 하여 풀리에 결합된 벨트의 슬립현상을 방지하여 손상을 예방할 수 있고, 또한 알터네이터의 축에 연결된 로터를 보호할 수 있도록 한 원웨이 클러치 풀리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 엔진에 연결된 벨트가 결합되는 아우터링; 상기 아우터링의 내부에 결합되며 탄성체에 지지된 다수의 롤러를 갖는 케이지; 상기 케이지의 내측에 결합되며 그 내측에 알터네이터의 축이 결합되는 인너코어; 상기 케이지 및 인너코어를 보호하도록 아우터링(2)의 양측에 결합되는 베어링;을 포함하는 것으로, 상기 아우터링이 일방향으로 회전되기 시작하면 다수의 롤러가 기립되면서 인너코어에 협지되어 인너코어와 아우터링이 일체로 회전되도록 하고, 상기 아우터링의 정지시 상기 롤러의 협지 상태가 해제되어 인너코어가 공회전될 수 있도록 하여 아우터링의 슬립현상을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치 풀리에 의해 달성될 수 있다.

상기 탄성체는 일정 길이를 갖는 복수의 코일스프링과, 상기 복수의 코일스프링의 단부를 상호 연결하는 지지편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 롤러는 단면이 반월형으로 형성되어 내측의 오목부와 이에 대응되도록 외측에 볼록부를 갖는 형상이며, 내측의 볼록부에 상기 탄성체가 지지되며, 하단부가 인너코어의 외면에 밀착되어 고정력이 발휘되록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 엔진의 속도 변화시 알터네이터의 축이 공회전되도록 함으로써 벨트의 손상을 예방하고, 알터네이터의 축에 연결된 로터를 보호할 수 있어 수명이 연장될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 알터네이터 풀리의 벨트 체결 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리의 사용상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 단면 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 분해사시도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리의 작동을 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리의 사용상태를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 단면 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리를 나타낸 분해사시도, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리의 작동을 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원웨이 클러치 풀리(A)는 원통형의 형상을 가지며, 그 중심부에는 알터네이터(G)의 축이 결합되며, 외주면에는 엔진에 연결된 벨트(100)가 결합된다.

상기 원웨이 클러치 풀리(A)는, 외면에 상기 벨트(100)가 결합되는 아우터링(2); 상기 아우터링(2)의 내부에 결합되는 케이지(5); 상기 케이지(5)의 내측에 결합되며 그 내측에 알터네이터(G)의 축이 결합되는 인너코어(4); 상기 케이지(5) 및 인너코어(4)를 보호하도록 아우터링(2)의 양측에 결합되는 베어링(6);을 포함한다.

상기 아우터링(2)은 원형체이며 중심부에 통공(20)이 형성되고, 외면에는 벨트(100)의 내면 돌기가 삽입되도록 단면이 'V'자형인 홈(22)이 다수로 형성된다.

또한 상기 아우터링(2)의 통공(20)에는 상기 베어링(6)이 결합되도록 환턱(203)이 양측에 대칭적으로 형성된다.

상기 케이지(5)는 일정 직경과 폭을 갖는 링형상이며 측면에 다수의 장착공(50)이 등간격으로 형성되고, 상기 장착공(50)에는 탄성체(51)가 고정 설치된다.

또 상기 장착공(50)에 롤러(54)가 삽입되는데, 상기 롤러(54)의 일면, 즉 볼록부(544)가 상기 탄성체(51)에 탄성적으로 지지되며, 상기 롤러(54)의 하부 외측의 둥그런부위가 인너코어(4)의 외면에 접하게 된다.

예를들어 케이지(5)에 12개의 장착공(50)이 형성된다면, 각 장착공(50)에 12개의 탄성체(51) 및 롤러(54)가 결합된다.

따라서 12개의 롤러(54)의 볼록부(544)의 외면이 인너코어(4)의에 접촉된 상태가 된다.

이렇게 다수의 롤러(54)가 접촉된 상태에서 아우터링(2)이 순간적인 힘으로 일방향으로 회전되기 시작하면 그에 대한 반작용에 의해 인너코어(4) 및 그에 결합된 알터네이터(G)의 축이 반대방향으로 힘이 작용하게 될 것이며, 특히 아우터링(2)의 회전이 시작되는 순간에 다수의 롤러(54)가 기립되면서 그 하단부(545)가 인너코어(4)에 밀착되어 협지됨으로써 고정력이 발휘된다(도 7 참조).

상기 탄성체(51)는 일정 길이를 갖는 복수의 코일스프링(512)과, 상기 복수의 코일스프링(512)의 단부를 상호 연결하는 지지편(513)을 포함한다.

따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 코일스프링(512)은 그 끝단이 롤러(54)에 밀착되어 탄성을 제공함과 동시에 케이지(5)의 내측으로 구부러졌다가 원래 상태로 복원되는 기능도 제공된다.

상기 롤러(54)는 도 4 및 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 단면이 반월형으로 형성되어 내측의 오목부(542)와 이에 대응되도록 외측에 볼록부(544)가 형성되며, 특히 상기 오목부(542)와 볼록부(544)가 이어지는 하단부(545)를 갖는 형상이며, 상기 케이지(5)의 장착공(50)에 삽입될 수 있도록 일정 길이를 갖는 금속체이다.

상기 롤러(54)의 볼록부(544)에 상기 탄성체(51)가 지지되며, 상기 볼록부(544)의 하부 및 하단부(545)가 인너코어(4)의 외면에 접촉된다.

상기 인너코어(4)는 양단부가 관통되며 내부에 관통구(40)가 형성된 원통체로써, 케이지(5)의 내측에 결합된다.

인너코어(4)의 외주면 양측에는 베어링(6)이 각기 결합되도록 환턱(44)이 형성되고, 상기 관통구(40)의 내주면에는 알터네이터(G)의 축이 견고하게 결합되도록 세레이션(42)이 형성된다.

즉, 알터네이터(G)의 축과 인너코어(4)는 세레이션 결합에 의해 견고하게 결합됨으로써 이탈이 방지되도록 한다.

상기 베어링(6)은 아우터링(2)의 통공(20)의 양단부에 결합되어 케이지(5) 및 인너코어(4)를 보호하며 상기 알터네이터(G)의 축과 결합됨으로써 회전 마찰을 감소시킨다.

이하 상기한 구성을 갖는 본 발명의 결합 및 작동관계에 대해 설명한다.

먼저, 케이지(5)의 장착공(50)에 탄성체(51)를 결합시킨다. 즉, 탄성체(51)의 지지편(513)을 장착공(50)에 마련된 걸림부(56)에 끼워 고정시킨 후 롤러(54)를 삽입하여 볼록부(544)에 코일스프링(512)의 타단이 지지됨으로써 탄성을 갖도록 결합된다.

이렇게 조립된 케이지(5)를 아우터링(2)의 통공(20) 내부에 삽입한 후 그 중앙에 인너코어(4)를 삽입한 다음 양측에 베어링(6)을 결합시켜 아우터링(2)의 통공(20)을 막도록 하여 조립이 완료된다.

상기 조립된 본 발명의 원웨이 클러치 풀리(A)는 인너코어(4)의 세레이션(42)에 알터네이터(G)의 축을 결합시킨 후 아우터링(2)의 외면에 벨트(100)를 장착시킨다.

이후 엔진(미도시)의 작동에 의해 벨트(100)를 통해 회전력이 전달되어 아우터링(2)이 회전된다.

이때 순간적으로 발생된 아우터링(2)의 회전력이 시계방향으로 작용한다면, 도 7에 도시된 바와 같이, 구심력에 의해 코일스프링(512)이 내측으로 휘어지고, 그에 종동되어 다수의 롤러(54)들이 하방으로 회전되면서 기립되므로 그 하단부(545)가 인너코어(4)에 밀착됨으로써 순간적으로 협지하여 고정력이 발생된다.

이렇게 롤러(54)가 인너코어(4)를 협지한 상태는 아우터링(2)이 계속 회전되는 동안 지속적으로 유지되며, 아울러 알터네이터(G)의 축도 동일 방향으로 회전되므로 협지된 상태가 여전히 유지될 수 있다.

한편 도 8에 도시된 바와 같이, 엔진의 정지시 아우터링(2)의 회전이 정지되고, 코일스프링(512) 및 롤러(54)가 원상태로 복원되므로 인너코어(4)의 협지 상태가 해제된다.

이때 인너코어(4)에 연결된 알터네이터(G)의 축은 관성력에 의해 여전히 회전하려는 힘이 작용하게 되는데 롤러(54)의 협지력이 해제된 상태이므로 인너코어(4) 및 알터네이터(G)의 축은 관성력에 의해 여전히 회전되다가 서서히 정지된다.

종래 기술의 문제점은 엔진 정지시 아우터링(2)이 정지될 경우 알터네이터(G)의 축이 관성에 의한 회전력이 아우터링(2)에 작용하게 되므로 벨트(100)와 슬립현상이 발생하게 되고, 로터(미도시)의 손상도 초래하게 되는 것이다.

그러나 본 발명은 아우터링(2)의 정지시 인너코어(4) 및 그에 결합된 알터네이터(G)의 축이 공회전됨으로써 아우터링(2)과는 무관하고, 잔여된 관성에 의한 회전력이 서서히 상실되어 정지되도록 하여 아우터링(2)의 무리한 회전을 방지할 수 있어 슬립현상을 막아 벨트(100)의 손상을 방지하게 된다.

또한 인너코어(4)에 결합된 알터네이터(G)의 축에 연결된 로터도 서서히 정지되도록 함으로써 급정지시 발생될 손상을 예방할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 아우터링 4 : 인너코어
5 : 케이지 6 : 베어링
50 ; 장착홈 51 : 탄성체
512 : 코일스프링 54 : 롤러
56 : 걸림부 513 : 지지편
542 : 오목부 544 : 볼록부

Claims

엔진에 연결된 벨트(100)가 결합되는 아우터링(2);
상기 아우터링(2)의 내부에 결합되며 탄성체(51)에 지지된 다수의 롤러(54)를 갖는 케이지(5);
상기 케이지(5)의 내측에 결합되며 그 내측에 알터네이터(G)의 축이 결합되는 인너코어(4);
상기 케이지(5) 및 인너코어(4)를 보호하도록 아우터링(2)의 양측에 결합되는 베어링(6);을 포함하는 것으로,
상기 아우터링(2)이 일방향으로 회전되기 시작하면 다수의 롤러(54)가 기립되면서 인너코어(4)에 협지되어 인너코어(4)와 아우터링(2)이 일체로 회전되도록 하고,
상기 아우터링(2)의 정지시 상기 롤러(54)의 협지 상태가 해제되어 인너코어(4)가 공회전될 수 있도록 하여 아우터링(2)의 슬립현상을 방지할 수 있도록 한 원웨이 클러치 풀리에 있어서,
상기 케이지(5)는 일정 직경과 폭을 갖는 링형상이며, 측면에 다수로 형성된 장착공(50)에 상기 탄성체(51)가 설치되고, 상기 탄성체(51)에 지지되어 상기 롤러(54)가 결합된 것이고,
상기 탄성체(51)는 일정 길이를 갖는 복수의 코일스프링(512);
상기 복수의 코일스프링(512)의 단부를 상호 연결하는 지지편(513)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치 풀리.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 롤러(54)는
내측의 오목부(542)와 이에 대응되도록 외측에 볼록부(544)가 형성된 반월형상이며,
상기 볼록부(544)에 상기 탄성체(51)가 지지되며, 상기 볼록부(544)의 하단부(545)가 인너코어(4)의 외면에 밀착되어 협지되도록 한 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치 풀리.
제 1항에 있어서,
상기 인너코어(4)는
양단부가 관통되며 내부에 관통구(40)가 형성된 원통체로써,
외주면 양측에는 베어링(6)이 각기 결합되도록 환턱(44)이 형성되고,
상기 관통구(40)의 일단에 알터네이터(G)의 축이 결합되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치 풀리.
제 5항에 있어서,
상기 알터네이터(G)의 축과 인너코어(4)는 세레이션 결합되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치 풀리.
제 1항에 있어서,
상기 아우터링(2)은
원형체이며 중심부에 통공(20)이 형성되고, 외면에는 벨트(100)의 내면 돌기가 삽입되도록 형성된 다수의 V자형 홈(22);
상기 베어링(6)이 결합되도록 상기 통공(20)에 형성된 환턱(203)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치 풀리.