KR101742331B1 - Freewheel clutch - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 2개의 링(2, 3) 사이, 다시 말해 내부 링(3)과 외부 링(2) 사이에 형성되는 링 공간부(4)를 포함하는 프리휠 클러치에 있어서, 상기 링 공간부 내에는 복수의 클램핑 부재(8)뿐 아니라 판금부로서 형성되는 복수의 슬라이딩 부재(9)가 배치되는, 상기 프리휠 클러치에 관한 것이다.The present invention relates to a free wheel clutch comprising a ring space portion (4) formed between two rings (2, 3), in other words between an inner ring (3) and an outer ring (2) (8) as well as a plurality of sliding members (9) which are formed as sheet metal parts.
Description
본 발명은, 2개의 링 사이, 즉 내부 링과 외부 링 사이에 형성되는 링 공간부를 갖는, 마찰 결합식으로 작동하는 프리휠 클러치에 있어서, 상기 링 공간부 내에 복수의 클램핑 부재뿐 아니라 복수의 슬라이딩 부재가 배치되는, 프리휠 클러치에 관한 것이다.The present invention relates to a friction wheel-operated free wheel clutch having a ring space portion formed between two rings, that is, between an inner ring and an outer ring, characterized in that not only a plurality of clamping members but also a plurality of sliding members To the free wheel clutch.
도입부에 언급한 유형의 프리휠 클러치는 예컨대 DE 1 450 161 B호로부터 공지되었다. 상기 프리휠 클러치는 별모양 클램프 및 복수의 클램프 롤러를 포함하며, 각각의 클램프 롤러는 클러치 연결 방향으로 스프링에 의해 하중을 받으며, 각각 2개의 인접한 클램프 롤러 사이에는 슬라이딩 블록이 배치된다.A freewheel clutch of the type referred to in the introduction is known, for example, from
추가의 프리휠 클러치는 예컨대 EP 0 291 550 B1호로부터 공지되었다. 상기 프리휠 클러치는 횡단면이 뼈 모양인 클램프 바디를 포함하며, 클램프 바디는 케이지의 윈도우(window)에 배치되며, 이런 경우 케이지는 이중 케이지로서 형성된다. 케이지와는 스냅식 연결부를 통해 사이드 디스크들이 연결되며, 이들 사이드 디스크는 보강된 구성에서 지지 링으로서 형성되고 그에 따라 내부 링과 외부 링 사이에서 평베어링(plain bearing)의 슬라이딩 부재로서 기능한다.Additional free wheel clutches are known, for example, from EP 0 291 550 B1. The freewheel clutch includes a clamped body having a bone-like cross-section, the clamping body being disposed in a window of the cage, in which case the cage is formed as a double cage. The side discs are connected to the cage via a snap-on connection, which is formed as a support ring in the reinforced configuration and thus functions as a plain bearing sliding member between the inner ring and the outer ring.
기본적으로 EP 0 291 550 B1호로부터 공지된 바와 같이 테이퍼형 클램프 바디를 포함하는 프리휠 클러치는, 예컨대 DE 1 450 161 B호로부터 공지된 바와 같이 클램프 롤러들을 이용하여 작동하는 프리휠 클러치에 비해, 설치 공간이 동일할 경우 전형적으로 더욱 높은 토크의 전달을 가능하게 한다. 프리휠 클러치의 두 가지 구조 형태의 공통점은, 내부 링과 외부 링 사이에 베어링 기능을 형성하기 위해 별도의 베어링 부재, 예컨대 슬라이딩 디스크 또는 이른바 슬라이딩 블록을 필요로 한다는 점에 있다.A freewheel clutch, which basically comprises a tapered clamping body as is known from EP 0 291 550 B1, is advantageous in that, compared to a freewheel clutch which operates using clamping rollers, for example as is known from
본 발명의 목적은 복수의 클램핑 부재 및 슬라이딩 부재를 포함하는 프리휠 클러치를 특히 제조 비용면에서 개량하는 것에 있다.It is an object of the present invention to improve a freewheel clutch including a plurality of clamping members and a sliding member in particular in terms of manufacturing cost.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징들을 포함하는 프리휠 클러치에 의해 달성된다. 프리휠 클러치는 복수의 클램핑 부재 및 복수의 슬라이딩 부재를 포함하고, 이들 클램핑 부재 및 슬라이딩 부재는 내부 링과 외부 링 사이에 형성된 링 공간부 내에 배치된다. 하나 이상의 슬라이딩 부재, 바람직하게는 각각의 슬라이딩 부재는 비절삭 성형된 판금부로서 형성된다.This object is achieved by a freewheel clutch comprising the features of
제1 실시예에서 슬라이딩 부재는 컵 모양으로 형성된다. 전형적으로 절삭 가공되는 부피가 큰 슬라이딩 부재에 비해, 컵의 형태로 형성되는 슬라이딩 부재는 재료를 절감할 뿐 아니라 효율적이며, 다시 말해 비절삭 성형에 의해 제조될 수 있으며, 슬라이딩 부재의 중공 형태에도 놀랍게도 충분한 기계적 부하 수용 능력이 제공된다.In the first embodiment, the sliding member is formed in a cup shape. Compared to a sliding member which is typically machined to be machined, a sliding member formed in the form of a cup can be manufactured not only by reducing the material, but also by efficient, in other words by non-cutting, Sufficient mechanical load capacity is provided.
바람직한 구현예에서 컵 모양 슬라이딩 부재는 클램핑 부재들의 선단부에 대해 평행한 바닥부를 포함한다. 따라서 컵 모양 슬라이딩 부재는 클램핑 부재들의 대향하는 선단부 쪽을 향해 개방된다. 달리 표현하면, 슬라이딩 부재의 바닥부의 표면 법선은 프리휠 클러치의 회전축에 대해 평행하다. 이는 반드시, 슬라이딩 부재의 바닥부가 완전하게 평면이어야 함을 의미하는 것은 아니다. 오히려 바닥부는 바람직하게는 슬라이딩 부재의 내부 쪽으로 향하는 몰딩부를 포함한다. 이런 몰딩부는 예컨대 V자 형태이며, 그에 따라 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 유형에 상응하게 형성된다. 몰딩부에 의해서는 목표하는 슬라이딩 부재의 탄성이 형성된다. 대체되는 실시예에 따라 몰딩부는, 슬라이딩 부재의 내부 방향으로 오프셋 되는 방식으로 주위 바닥부로부터 상승되는 원판형 중심편으로서 형성될 수 있다.In a preferred embodiment, the cup-shaped sliding member comprises a bottom parallel to the tip of the clamping members. Accordingly, the cup-shaped sliding member is opened toward the opposite distal end side of the clamping members. In other words, the surface normal of the bottom of the sliding member is parallel to the rotational axis of the free wheel clutch. This does not necessarily mean that the bottom portion of the sliding member must be completely flat. Rather, the bottom portion preferably includes a molding portion directed toward the interior of the sliding member. Such a molding part is, for example, in the V-shape and is accordingly formed correspondingly to the type known from
바닥부에 연결되는 컵 모양 슬라이딩 부재의 벽부는 바람직하게는 외부 링으로 향해 있으면서 바깥쪽으로 만곡된 루프 섹션(roof section)과 내부 링으로 향해 있는 내부 섹션을 포함한다. 루프 섹션은 바람직하게는 횡단면이 V자 형태인 외부 링의 리세스부 내에 내포되고, 리세스부의 V자 다리부는 내부 섹션에 인접하는 내부 링의 접선과 12.5° 이상의 각도를 형성한다. 12.5° 이상의 상기 각도는 절반의 루프 각도로서도 지칭된다. 따라서 절반의 루프 각도는, 통상적인 마찰 계수가 0.1 또는 0.2인 조건에서 각각 5.7° 또는 11.3°인 자가 로킹 각도(self-locking angle)보다 더욱 크다. 자가 로킹의 방지는, 슬라이딩 부재가 외부 링의 리세스부 내부에서 적어도 극미하게 활주할 수 있는, 특히 선회 운동을 실행할 수 있는 것을 의미한다. 슬라이딩 부재의 선회 가능성에 의해, 슬라이딩 부재가 선회하지 못했을 경우 특히 프리휠 클러치의 편심 궤도에서 생각해 볼 수도 있는 에지 지지부들은 확실하게 방지된다. 따라서 슬라이딩 부재는 특히 적은 마모를 특징으로 한다. 개별 슬라이딩 부재는 외부 링의 리세스부들 내에 느슨하게 내포되거나 스냅 고정될 수 있다.The wall portion of the cup-shaped sliding member, which is connected to the bottom portion, preferably includes an outwardly curved roof section and an inner section towards the outer ring and towards the inner ring. The loop section is preferably contained within the recessed portion of the outer ring having a V-shaped cross section, and the V-shaped leg portion of the recessed portion forms an angle of 12.5 DEG or more with the tangent of the inner ring adjacent to the inner section. Such an angle of 12.5 DEG or more is also referred to as a half loop angle. Thus, the loop angle of half is greater than the self-locking angle of 5.7 ° or 11.3 °, respectively, under the condition that the typical coefficient of friction is 0.1 or 0.2. Prevention of self-locking means that the sliding member is capable of at least finely sliding, especially pivoting, within the recessed portion of the outer ring. The possibility of turning of the sliding member surely prevents the sliding of the sliding member, particularly the edge supporting portions which may be considered in the eccentric orbit of the free wheel clutch. The sliding member is therefore characterized by particularly low wear. The individual sliding members can be loosely nested or snapped into the recessed portions of the outer ring.
슬라이딩 부재의 벽부의 내부 섹션은 바람직한 구현예에서 프리휠 클러치의 회전축에 대해, 그에 따라 슬라이딩 부재의 중심축에 대해 평행한 오일 그루브(oil groove)를 포함한다. 이 오일 그루브는 슬라이딩 부재와 내부 링 사이의 접촉면에 윤활제를 최적의 조건에서 공급하는 역할을 한다.The inner section of the wall portion of the sliding member comprises an oil groove parallel to the axis of rotation of the free wheel clutch and thus to the center axis of the sliding member in the preferred embodiment. The oil groove serves to supply lubricant to the contact surface between the sliding member and the inner ring under optimum conditions.
클램핑 부재들 및 슬라이딩 부재들은 바람직한 구현예에서 예컨대 플라스틱으로 제조된 환형 케이지의 윈도우 내에서 각각 안내된다. 특히 바람직한 개선 실시예에 따라, 개별 윈도우 내부에는 복수의 슬라이딩 부재가 (프리휠의 회전축 및 슬라이딩 부재들의 공동의 중심축과 관련하여) 축 방향으로 서로 나란하게 배치된다. 윈도우에 위치하는 슬라이딩 부재들 각각은 자체 바닥부에 의해 보강되기 때문에, 복수의 슬라이딩 부재로 이루어진 배치 구조는 개별 슬라이딩 부재보다 더욱 높은 기계적 안정성을 보유한다.The clamping members and the sliding members are guided respectively in the window of the annular cage made, for example, of plastic in the preferred embodiment. According to a particularly preferred and improved embodiment, a plurality of sliding members are arranged axially parallel to one another (in relation to the axis of rotation of the freewheel and the center axis of the cavities of the sliding members). Since each of the sliding members located in the window is reinforced by its own bottom, the arrangement of the plurality of sliding members retains higher mechanical stability than the individual sliding members.
특히 콤팩트한 구성을 특징으로 하는 제2 실시예에서, 하나 이상의 슬라이딩 부재, 바람직하게는 각각의 슬라이딩 부재는 U자 형태로 만곡된 클립으로서 형성되고, 클립의 2개의 U자 다리부들은, 이 U자 다리부들의 단부 섹션들이 제1 링에, 다시 말해 내부 링 또는 외부 링에 인접할 수 있도록 제공되는 활주면들을 형성하고, 그에 반해 U자 다리부를 연결하는 U자 기저부(base)는, 제2 링에 인접할 수 있도록 제공되고 클램핑 부재가 삽입되는 윈도우를 포함하는 활주면을 형성하는 방식으로, 케이지를 둘러싼다.In a second embodiment, which is characterized in particular by a compact construction, at least one sliding member, preferably each sliding member, is formed as a U-shaped curved clip, the two U- The U-shaped base connecting the U-shaped legs forms the sliding surfaces provided that the end sections of the legs are adjacent to the first ring, i.e., the inner ring or the outer ring, Surrounding the cage in such a manner as to be adjacent to the ring and forming a sliding surface comprising a window into which the clamping member is inserted.
슬라이딩 부재들은, 프리휠 클러치가 슬라이딩 부재를 포함하지 않지만 나머지 구조는 동일한 프리휠 클러치와 마찬가지로 다수의 클램프 바디를 수용할 수 있는 방식으로 구성된다. 슬라이딩 부재, 예컨대 슬라이딩 블록이 여타의 경우 클램핑 부재를 위해서만 가용할 수도 있는 설치 공간을 차지하는 프리휠 클러치에 비해서, 클램핑 부재들의 더욱 조밀한 장착을 바탕으로 더욱 높은 토크가 전달될 수 있다. 디스크형 슬라이딩 부재들, 즉 슬라이딩 디스크들을 포함하는 프리휠 클러치에 비해서, 상당한 재료 절감 및 중량 절감이 제공된다. 슬라이딩 디스크들을 포함하는 프리휠 클러치에 비교되는 추가 장점은, 상이하게 치수화되는 프리휠 클러치들을 위해 실질적으로 동일하고 효율적인 방식으로 슬라이딩 부재가 제조될 수 있다는 점을 통해 제공된다. 이런 경우 판금 스트립이 우선 예컨대 주형(matrix)에 의한 인발 공정 및/또는 압연 공정을 통해 프로파일링 된다. 그런 다음 윈도우들이 천공된다. 이후에 프로파일링 되고 천공 공정을 통해 가공된 상기 금속 부재는 개별 섹션으로 절단된다. 이와 같이 절단된 섹션들은 비로소, 내부 링 및 외부 링에 의해 제공되는 프리휠 클러치의 클램핑 레일들의 지름에 매칭되도록 압연 공정에 의해 만곡된다.The sliding members are configured in such a way that the freewheel clutch does not include a sliding member but the remaining structure can accommodate multiple clamp bodies as well as the same free wheel clutch. Higher torque can be delivered based on the denser mounting of the clamping members, as compared to a freewheel clutch that occupies a mounting space such that the sliding block may otherwise be available only for the clamping member. Compared to a freewheel clutch comprising disc-shaped sliding members, i.e., sliding discs, significant material savings and weight savings are provided. An additional advantage compared to a freewheel clutch including sliding discs is that through the fact that the sliding member can be manufactured in a substantially identical and efficient manner for the differently dimensioned freewheel clutches. In this case, the sheet metal strip is first profiled through a drawing process and / or a rolling process, for example by a matrix. The windows are then drilled. The metal member, which is then profiled and worked through a perforation process, is cut into individual sections. The sections thus cut are then curved by the rolling process to match the diameter of the clamping rails of the free wheel clutch provided by the inner ring and the outer ring.
바람직한 구현예에서 클립 형태의 슬라이딩 부재의 U자 기저부는 외부 링으로 향해 있다. 따라서 슬라이딩 부재의 역할을 하는 U자형 클립들은 프리휠 클러치의 회전축 쪽으로 향해 개방된다. 외부 링에 인접하고 바람직하게는 프리휠 클러치의 가장자리에 균일하게 분포되는 슬라이딩 부재들은 링 공간부 내에서 케이지의 중심 안내를 제공한다. 케이지는 바람직하게는 플라스틱, 예컨대 섬유 보강된, 특히 유리 섬유 보강된 폴리프로필렌 소재로 단일 부재로 제조된다. 각각의 클램핑 부재를 위해, 케이지는 슬라이딩 부재 내 윈도우와 일직선으로 정렬되거나 슬라이딩 부재 내 상기 윈도우와 적어도 겹치는 별도의 윈도우를 포함한다.In a preferred embodiment, the U-shaped base of the sliding member in the form of a clip is directed towards the outer ring. Therefore, the U-shaped clips serving as the sliding members are opened toward the rotation axis of the free wheel clutch. The sliding members adjacent to the outer ring and preferably evenly distributed at the edges of the free wheel clutch provide centering of the cage within the ring space portion. The cage is preferably made of a single piece of plastic, such as a fiber-reinforced, especially glass-fiber-reinforced polypropylene material. For each clamping member, the cage includes a separate window that is aligned with the window in the sliding member or at least overlaps the window in the sliding member.
케이지 상에서 슬라이딩 부재를 원주방향으로 고정하기 위해, 케이지는 바람직하게는 그루브로서 형성되는 홈을 포함하며, 이 홈 내에는 슬라이딩 부재가 내포된다. 그루브는 바람직하게는 외부 링으로 향해 있는 케이지의 측면에 위치하며, 슬라이딩 부재의 벽 두께보다 얕은 깊이를 보유한다. 따라서 슬라이딩 부재는 외부 링에 접촉하지만, 케이지는 외부 링에 접촉하지 않는 점이 보장된다.In order to fix the sliding member circumferentially on the cage, the cage preferably includes a groove formed as a groove in which the sliding member is contained. The groove is preferably located on the side of the cage that faces the outer ring and has a depth that is shallower than the wall thickness of the sliding member. Thus, it is ensured that the sliding member contacts the outer ring, but the cage does not contact the outer ring.
슬라이딩 부재의 U자 다리부들은 바람직한 구현예에서 서로를 향해 있으며, 다시 말해 안쪽으로 향해 있는 만곡부들을 포함한다. 따라서 슬라이딩 부재의 횡단면 형상은 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 슬라이딩 디스크의 형상에 상응하며, 그에 따라 기계적 부하 수용 능력이 충분함과 동시에 프리휠 클러치의 반경 방향으로 목표하는 정도의 탄성이 형성될 수 있다. DE 10 2006 023 564 A1호에서 중심 섹션으로서 지칭되는 슬라이딩 디스크의 부분은 본원의 경우 본 발명에 따른 슬라이딩 부재의 U자 다리부들 중 하나에 대응한다.The U-shaped legs of the sliding member are directed towards each other in a preferred embodiment, i. E., Comprise inwardly directed curved portions. Thus, the cross-sectional shape of the sliding element basically corresponds to the shape of the sliding disk known from
프리휠 클러치의 조립 시에 슬라이딩 세그먼트로서도 지칭되는 개별 슬라이딩 부재들은 바람직하게는 외부로부터 케이지 상에 스냅 장착된다. 각각의 슬라이딩 부재에서 클램핑 부재를 위한 윈도우가 절감됨으로써, 결정적으로 슬라이딩 부재는 적은 힘으로 탄성 변형되며, 그럼으로써 프리휠 클러치는 개별 부재들의 손상 없이, 특히 소성 변형 없이 간단하게 장착될 수 있다.Individual sliding members, also referred to as sliding segments in the assembly of the free wheel clutch, are preferably snap-mounted on the cage from the outside. By reducing the window for the clamping member in each sliding member, the sliding member is elastically deformed with less force, so that the freewheel clutch can be simply mounted without damaging the individual members, especially without plastic deformation.
프리휠 클러치는 바람직하게는 3개 이상의 슬라이딩 세그먼트를 포함하고, 슬라이드 세그먼트 각각은 바람직하게는 정확히 하나의 윈도우를 포함하며, 윈도우를 통해서는 슬라이딩 세그먼트에 할당된 클램핑 부재가 돌출된다. 클램핑 부재의 개수는 바람직하게는 슬라이딩 부재의 개수보다 3배 이상, 최대 5배이며, 특히 바람직하게는 4배이다. 달리 표현하면, 바람직하게는 각각 세 번째 내지 다섯 번째 클램핑 부재마다 슬라이딩 부재에 의해 둘러싸인다.The free wheel clutch preferably includes at least three sliding segments, each of which preferably includes exactly one window, through which a clamping member is assigned which is assigned to the sliding segment. The number of the clamping members is preferably at least three times, at most five times, and particularly preferably four times the number of the sliding members. In other words, preferably each of the third to fifth clamping members is surrounded by a sliding member.
U자형 슬라이딩 부재들을 포함하는 프리휠 클러치의 클램핑 부재로서는 바람직한 구현예에서 테이퍼형 횡단면을 갖는 클램프 바디들이 제공된다. 그러나 기본적으로 클램프 롤러 또는 클램프 니들도 클램핑 부재로서 적합하다.Clamping members of a freewheel clutch including U-shaped sliding members are provided with clamp bodies having a tapered cross-section in a preferred embodiment. However, basically, the clamp roller or the clamp needle is also suitable as a clamping member.
각각의 실시예에서 슬라이딩 부재의 표면은 바람직하게는 비철 금속, 예컨대 황동 또는 청동에 의해 형성된다. 여기서 슬라이딩 부재 전체는 비철금속으로 제조될 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서 슬라이딩 부재는 비철금속으로 도금된 강판으로 구성된다. 이는 기계적 부하 수용 능력 및 제조 비용을 고려할 때도 바람직하다.In each embodiment, the surface of the sliding member is preferably formed by a nonferrous metal such as brass or bronze. Here, the entire sliding member may be made of a non-ferrous metal. In a particularly preferred embodiment, the sliding member comprises a steel plate plated with a non-ferrous metal. This is also desirable considering mechanical load capacity and manufacturing cost.
다음에서는 본 발명의 2가지 실시예가 도면에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 프리휠 클러치의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 프리휠 클러치를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 프리휠 클러치를 도시한 상세도이다.
도 4 내지 도 9는 도 1에 따른 프리휠 클러치의 슬라이딩 부재에 대한 다양한 변형예를 각각 도시한 개략도이다.
도 10은 프리휠 클러치의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 프리휠 클러치를 도시한 상세도이다.
도 12는 도 10에 따른 프리휠 클러치의 슬라이딩 부재를 도시한 사시도이다.In the following, two embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1 is a perspective view showing a first embodiment of a freewheel clutch;
2 is a cross-sectional view of the free wheel clutch according to FIG.
3 is a detailed view showing the free wheel clutch according to Figs. 1 and 2. Fig.
Figs. 4 to 9 are schematic views respectively showing various modifications of the sliding member of the free wheel clutch according to Fig. 1. Fig.
10 is a perspective view showing a second embodiment of the free wheel clutch.
11 is a detailed view showing the free wheel clutch according to Fig.
12 is a perspective view showing the sliding member of the free wheel clutch according to FIG.
제1 실시예(도 1 내지 도 9) 및 제2 실시예(도 10 내지 도 12)에서 서로 대응하거나 동일한 작용을 하는 부재들은 동일한 도면 부호로 식별 표시되어 있다.The members that correspond to or function in the same manner in the first embodiment (Figs. 1 to 9) and the second embodiment (Figs. 10 to 12) are identified with the same reference numerals.
도 1 내지 도 3은 전체가 도면 부호 "1"로 식별 표시된 프리휠을 도시하고 있으며, 프리휠의 기본적인 작동 원리는 도입부에 언급한 선행 기술 및 EP 1 910 697 B1호가 참조된다. 프리휠 클러치(1)의 회전축은 "A"로 표시되어 있다.Figures 1 to 3 show the freewheel as a whole identified by the reference numeral " 1 ", and the basic operating principle of the freewheel is referred to the prior art mentioned in the introduction and
도 3에만 도시되어 있는 내부 링(3)과 외부 링(2) 사이에는 링 공간부(4)가 형성되며, 링 공간부 내에는 다양한 윈도우(6, 7)를 포함하는 케이지(5)가 배치된다. 각각의 윈도우(6) 내에는 클램프 롤러(8)가 배치되고, 그에 반해 각각의 윈도우(7) 내에는 슬라이딩 블록으로서도 지칭되는 슬라이딩 부재(9)가 배치된다. 일반적으로 클램핑 부재로서 지칭되는 각각의 클램프 롤러(8)는 스프링(10)에 의해 외부 링(2)의 내부 벽부에 형성된 클램프 램프(11) 쪽에 탄력 지지 된다. 슬라이딩 부재(9)의 개수는 클램핑 부재(8)의 개수의 절반에 해당한다. 각각의 슬라이딩 부재(9)는 외부 링(2) 내 리세스부(12)에 내포된다.A
슬라이딩 부재들(9)은 외부 링(2)과 내부 링(3) 사이에서 평베어링의 역할을 하며, 이때 반경 방향 힘(FR)이 전달될 수 있다. 상기 평베어링 기능은 예컨대 시계 방향으로 회전하는 외부 링(2)과 회전하지 않는 내부 링(3)을 포함하는 프리휠(1)의 자유 회전 작동 모드에서 (도 3에 따른 배치 구조와 관련하여) 매우 중요하다. 차단 작동 모드, 예컨대 링들(2, 3) 사이에서 토크가 전달되고 각속도는 "ω"인 조건에서 시계 반대 방향으로 외부 링(2) 및 내부 링(3)이 회전할 시에, 클램핑 부재들(8)은 차단 위치에 위치하며, 그럼으로써 반경 방향 힘은 슬라이딩 부재들(9) 뿐 아니라 클램핑 부재들(8)을 통해서도 전달될 수 있다. 슬라이딩 부재(9)의 표면에 직접 작용하는 다양한 힘은, 다시 말해 내부 마찰력(FfI), 내부 법선력(FNI), 외부 마찰력(FfA) 및 외부 법선력(FNA)은 도 3에 도시되어 있다.The sliding
슬라이딩 부재(9)는 컵 모양 형상을 가지며, 도 3에 따른 배치 구조에서 견망 방향은 슬라이딩 부재(9)의 바닥부(13)에 직교하는 슬라이딩 부재 내부의 회전축(A)에 평행하다. 따라서 바닥부(13)의 표면 법선은 회전축(A)에 대해 평행하다. 바닥부(13)에 연결되는 슬라이딩 부재(9)의 벽부(14)는 일측에서, 즉 루프 섹션(15)으로 외부 링(2)에 인접하고, 타측에서는, 즉 내부 섹션(16)으로는 내부 링(3)에 인접한다. 루프 섹션(15)은 바깥쪽으로 만곡되고, 도 3에 따른 횡단면에서 2개의 위치에서 이 영역에 위치하는 외부 링(2)의 V자형 리세스부(12)의 V자 다리부(17, 18)에 각각 접촉한다. 각각의 V자 다리부(17, 18)는 내부 섹션(16) 및 내부 링(3)에 인접하는 접선(T)에 대해 12.5°를 초과하는 절반의 루프 각도(α)만큼 경사져 있다. 루프 각도(2α)로서 지칭되는 각도는 제1 V자 다리부(17)에 인접한 접선과 제2 V자 다리부(18)에 인접한 접선 사이에서 형성되는 각도이다. 루프 섹션(15)에 대향하는 내부 섹션(16)은 내부 링(3)으로 향해 있는 자체 표면에 회전축(A)에 대해 평행하게 연장되는 오일 그루브(19)를 포함하며, 오일 그루브는 프리휠(1) 내의 윤활 및 냉각을 최적화한다.The sliding
슬라이딩 부재(9)의 바닥부(13)는 안쪽으로 향해 있는 몰딩부(20)를 포함하며, 몰딩부는 도 4에 도시된 바와 같이 V자 형태로 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 원판형 중심편(21)을 구비할 수 있다. 이 각각의 경우에 몰딩부(20)는 일체형 슬라이딩 부재(9)의 통합 구성 부재로서 비절삭 성형 공정에 의해 제조될 수 있다. 윈도우(7) 내에 단 하나의 슬라이딩 부재(9)가 배치되는 구조를 대체하는 다양한 실시예들은 도 6 내지 도 9에 개략적으로 도시되어 있다. 여기서 각각 2개의 슬라이딩 부재(9)가 서로 나란하게 배치되며, 바닥부들(13)은 바깥쪽 또는 안쪽으로 향해 있다. 도시하지 않은 방식으로 더욱 많은 개수의 슬라이딩 부재(9)도 하나의 윈도우(7) 내부에 배치될 수 있다.The
도 10 및 도 11은, 원통형 클램핑 레일을 제공하는 외부 링과, 마찬가지로 원통형 클램핑 레일을 제공하는 추가 내부 링, 또는 내부 링의 기능을 수행하는 샤프트를 제외한 상태에서, 전체가 도면 부호 "1"로 식별 표시된 프리휠 클러치의 제2 실시예를 도시하고 있으며, 상기 프리휠 클러치의 기본적인 작동 원리에 대해서는 도입부에 언급한 선행 기술 및 EP 1 910 697 B1호가 참조된다.Figures 10 and 11 illustrate an outer ring providing a cylindrical clamping rail and an additional inner ring which likewise likewise provides a cylindrical clamping rail or a shaft which performs the function of an inner ring, And the basic operation principle of the freewheel clutch is described in the prior art and
외부 링과 내부 링 사이에는 링 공간부(4)가 형성되고, 링 공간부 내에는 각각 하나의 클램핑 부재(8), 다시 말해 테이퍼형 클램프 바디를 위한 윈도우(6)를 포함하는 케이지(5)가 배치된다. 원주방향에서 볼 때 각각 네 번째 클램프 바디(8)는, 케이지(5) 상에 스냅 장착된 슬라이딩 부재(9)에 의해 클립 형태로 둘러싸인다. 원주방향으로 인접한 두 클램핑 부재(8) 간의 이격 간격은 모든 경우에, 하나의 클램핑 부재(8)에 하나의 슬라이딩 부재(9)가 할당되는지 여부와 무관하게 동일하다. 클램핑 부재들(8)을 탄력 지지하기 위해, 다시 말해 프리휠 클러치(1)가 맞물리는 방향으로 클램핑 부재들(8)에 부하를 가하기 위해, 반경 방향에서 케이지(5)의 내부에 배치되는 스프링 스트랩(10)이 제공된다.A
각각의 슬라이딩 부재(9)는, 특히 도 12로부터 알 수 있듯이, 평면의 U자 기저부(22) 및 이 U자 기저부에 일체형으로 연결되는 2개의 U자 다리부(23, 24)를 포함하는 U자 형상을 보유한다. 슬라이딩 부재(9)는 비철금속 합금 또는 비철금속으로 도금된 강판을 소재로 비절삭 성형 판금부로서 제조된다.Each sliding
슬라이딩 부재(9)의 U자 기저부(22)는 프레임 형태로 형성되며, 그럼으로써 장방형 윈도우(25)는 U자 기저부(22)에 의해 형성되고 외부 링과 접촉할 수 있도록 제공되는 활주면(26) 내에 제공된다. 측면에서, 다시 말해 프리휠 클러치(1)의 선단부에서, U자 기저부(22)에 일체로 형성된 U자 다리부들(23, 24)은 각각 오목한 형태를 갖는다. 각각 안쪽으로 향해 있는, 다시 말해 케이지(5)로 향해 있는 각각의 U자 다리부(23, 24)의 만곡부(27, 28)는 횡단면이 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 슬라이딩 디스크의 중심 섹션의 형태에 상응하는 형태를 갖는다. 각각의 U자 다리부(23, 24)는 내부 링으로 향해 있는 자체 측면에서 단부 섹션(29)으로 종결되며, 단부 섹션의 형태 및 기능은 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 슬라이딩 디스크의 내부 다리부의 형태 및 기능에 상응하고, 각각의 단부 섹션(29)은 내부 링과의 접촉을 위해 제공되는 활주면(30)을 형성한다.The
U자 다리부들(23, 24)의 만곡부들(27, 28)에 의해서는 슬라이딩 부재(9)의 각각의 측면에서 시그마 형태의 프로파일(Σ-프로파일)이 형성되며, 이런 프로파일은 케이지(5) 상에 슬라이딩 부재(9)의 스냅 장착과 반경 방향의 고정을 가능하게 한다. 접선 방향에서 슬라이딩 부재(9)는 그루브로서 형성되는 홈(31)에 의해 고정되고, 이러한 홈은 케이지(5)의 외측면에 위치한다. U자 기저부(22)는, 케이지(5)가 외부 링으로부터 상승되고 그에 따라 마찰 및 마모가 적은 프리휠 클러치(1)의 작동이 가능해지는 방식으로, 홈(31) 내에 내포된다.A sigma profile (sigma -profile) is formed on each side of the sliding
1: 프리휠 클러치
2: 외부 링
3: 내부 링
4: 링 공간부
5: 케이지
6: 윈도우
7: 윈도우
8: 클램프 롤러, 클램핑 부재
9: 슬라이딩 부재
10: 스프링, 스프링 스트랩
11: 클램프 램프
12: 리세스부
13: 바닥부
14: 벽부
15: 루프 섹션
16: 내부 섹션
17: V자 다리부
18: V자 다리부
19: 오일 그루브
20: 몰딩부
21: 중심편
22: U자 기저부
23: U자 다리부
24: U자 다리부
25: 윈도우(슬라이딩 부재 내)
26: 활주면
27: 만곡부
28: 만곡부
29: 단부 섹션
30: 활주면
31: 홈
α: 루프 각도
A: 회전축
FfA: 외부 마찰력
FfI: 내부 마찰력
FNA: 외부 법선력
FNI: 내부 법선력
FR: 반경 방향 힘
T: 접선
ω: 각속도1: Free wheel clutch
2: outer ring
3: Inner ring
4: Ring space part
5: Cage
6: Windows
7: Windows
8: clamp roller, clamping member
9: Sliding member
10: spring, spring strap
11: Clamp lamp
12: recessed part
13:
14: wall portion
15: Loop section
16: inner section
17: V-shaped leg
18: V-shaped leg
19: Oil groove
20: Molding part
21: center piece
22: U base
23: U leg portion
24: U leg portion
25: Window (in sliding member)
26:
27:
28: biceps
29: end section
30: slide surface
31: Home
α: Loop angle
A:
F fA : External friction force
F fI : Internal friction force
F NA : external normal force
F NI : internal normal force
F R : Radial force
T: Tangent
ω: angular velocity
Claims (21)
하나 이상의 슬라이딩 부재(9)는 컵 모양으로 형성되고,
상기 슬라이딩 부재(9)는 링들(2, 3)의 회전축(A)에 대해 평행한 표면 법선을 갖는 바닥부(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.A free wheel clutch comprising a ring space portion (4) formed between two rings (2, 3), i.e., between an inner ring (3) and an outer ring (2), in which a plurality of clamping members 8) and a plurality of sliding members (9) are arranged, at least one sliding member (9) is formed as a sheet metal part,
The at least one sliding member 9 is formed in a cup shape,
Characterized in that the sliding member (9) comprises a bottom portion (13) having a surface normal parallel to the rotational axis (A) of the rings (2,3).
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