KR101761731B1 - 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링에 관한 것으로, 전면의 중앙부에 원형 개방구가 형성된 외륜; 상기 외륜 내측에 배치되되, 전면 중앙부에 원형의 리브가 형성되고, 상기 리브 외측으로 복수의 돌기가 형성된 내륜; 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 배치되되, 중앙부에 통공이 형성되고, 외주면 에 스프링이 장착된 복수의 지지편이 형성되며, 상기 지지편의 사이에 부위에 따라 상기 외륜 내면과의 거리가 상이한 안착홈이 형성된 리테이너; 상기 스프링 각각에 마주하도록 배치되는 구름부재;를 포함한다.

Description

동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링{ clutch bearing }
본 발명은 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외륜으로부터 내륜으로의 회전력 전달 또는 내륜으로부터 외륜으로의 회전력 전달이 원활히 이루어질 수 있도록 한 클러치 베어링에 관한 것이다.
회전축을 지지하는 수단으로 베어링이 이용된다.
이때, 일반 베어링은 외륜과 내륜 사이에 구름부재가 마련되는 바, 내륜과 결합하는 회전축이 회전할 때 내륜과 외륜 사이의 구름부재가 회전하여 마찰저항이 최소화되므로 지지상태의 회전축이 원활히 회전된다.
그러나, 일반 베어링은 내륜과 외륜 사이에 동력 전달이 불가하므로 회전축으로부터의 회전력을 다른 요소로 전달하고자 하는 경우 적용이 곤란한 문제가 있었다.
이러한 이유로 내륜, 외륜, 구름부재를 포함하되, 상기 내륜의 외주면에 부위에 따라 상기 외륜 내면과의 거리가 상이한 안착홈이 형성되고, 상기 구름부재는 상기 안착홈 각각에 안착된 상태에서 그 일측이 코일스프링에 의해 탄성 지지되는 플런저와 접촉하는 클러치 베어링이 제안된 바 있다.
이와 같은 클러치 베어링은, 상기 외륜 또는 상기 내륜이 회전할 때 상기 구름부재가 상기 안착홈의 후방 단부, 즉 외륜 내면과 최장 거리에 위치하는 부위로 향하여 플런저를 압착할 경우, 외륜과 구름부재 사이가 이격되어 외륜과 내륜 사이에 회전력 전달이 차단되나, 상기 외륜 또는 상기 내륜이 회전할 때 상기 구름부재가 상기 안착홈 전방 단부, 즉 상기 외륜 내면과 최단 거리에 외치하는 부위로 향할 경우, 상기 구름부재가 상기 외륜의 내면 및 상기 내륜의 외면에 접하게 되어 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 회전력이 전달된다.
따라서, 클러치 베어링을 이용하게 되면 상기 외륜 또는 상기 내륜 회전시 상기 구름부재가 상기 외륜 내면 및 상기 내륜 외면에 접하도록 함으로써 필요시 회전축의 회전력을 다른 요소로 전달할 수 있다.
다만, 종래 클러치 베어링은 동력 입력 위치에 따라 동력 전달 방향이 변경되어 동력 전달 방향 설정에 혼돈이 따르는 문제가 있었다.
즉, 종래 클러치 베어링(A')은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 외륜(10')이 시계 방향으로 회전할 때 상기 구름부재(40')가 상기 외륜(10') 및 상기 내륜(20')에 접촉하여 상기 내륜(20')에 동력이 전달되고, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 내륜(20')이 반시계 방향으로 회전할 때 상기 구름부재(40')가 상기 외륜(10') 및 상기 내륜(20')에 접촉하여 상기 외륜(10')에 동력이 전달되므로 동력 입력 위치, 즉 구동부위를 상기 외륜(10')으로 할 때와 상기 내륜(20')으로 할 때의 동력 전달 방향이 변경되므로 동력 전달 방향 설정에 혼돈이 따르는 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당분야에서는 동력 입력 위치 변동에 따른 동력 전달 방향 변경을 방지할 수 있도록 한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 종래 클러치 베어링에서 동력 입력 위치에 따라 동력 전달 방향이 변경되어 동력 전달 방향 설정에 혼돈이 따랐던 문제를 해소할 수 있도록 한 클러치 베어링을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링은, 전면의 중앙부에 원형 개방구가 형성된 외륜; 상기 외륜 내측에 배치되되, 전면 중앙부에 원형의 리브가 형성되고, 상기 리브 외측으로 복수의 돌기가 형성된 내륜; 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 배치되되, 중앙부에 통공이 형성되고, 외주면 에 스프링이 장착된 복수의 지지편이 형성되며, 상기 지지편의 사이에 부위에 따라 상기 외륜 내면과의 거리가 상이한 안착홈이 형성된 리테이너; 상기 스프링 각각에 마주하도록 배치되는 구름부재;를 포함한다.
상기 원형 리브는 상기 개방구 및 상기 통공을 관통한다.
상기 돌기는, 일측이 상기 지지편과 마주하고, 타측이 상기 구름부재와 마주한다.
상기 안착홈은, 중간부가 상기 외륜 내면과 최단 거리에 위치하고, 상기 스프링에 인접하는 일단부가 상기 외륜 내면과 최장 거리에 위치한다.
상기 최단 거리는 상기 구름부재 직경에 비해 작게 형성된다.
상기 최장 거리는 상기 구름부재 직경에 비해 크게 형성된다.
상기 구름부재는 볼 형태로 형성될 수 있다.
상기 구름부재는, 원형 봉 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링은, 외륜의 회전력이 내륜에 전달될 때의 외륜 회전 방향과, 내륜의 회전력이 외륜에 전달될 때의 내륜 회전 방향에 있어서, 동력 전달시 시간적 또는 동력 전달 효율상 편차를 제외하고, 상기 외륜 회전 방향 및 상기 내륜 회전 방향이 동일할 수 있으므로, 동력 입력 위치와 무관하게 일 방향 회전시 동력이 전달될 수 있는 바, 동력 입력 위치 변동에 따른 동력 전달 방향 변경을 방지할 수 있어 동력 전달 방향의 설정이 용이해질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 클러치 베어링에서 외륜 회전에 의한 동력 전달을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 종래 클러치 베어링에서 내륜 회전에 의한 동력 전달을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 의한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링의 구조를 설명하기 위한 분리 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 클러치 베어링의 구조를 설명하기 위한 결합상태 단면도.
도 5는 본 발명에서 외륜 회전에 의한 동력 전달을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명에서 내륜 회전에 의한 동력 전달을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명에서 구름부재의 다른 형태를 보인 사시도.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링(A)은, 외륜(10)과, 내륜(20)과, 리테이너(30)와, 구름부재(40)를 포함한다.
상기 외륜(10)은, 전면의 중앙부에 원형 개방구(11)가 형성된다.
이와 같은 상기 외륜(10)은 후방이 개방된다.
상기 외륜(10)의 후방이 개방됨으로써 상기 외륜(10) 내측으로 상기 내륜(20) 및 상기 리테이너(30)의 배치가 가능하다.
상기 내륜(20)은, 상기 외륜(10) 내측에 배치되되, 전면 중앙부에 원형의 리브(21)가 형성되고, 상기 리브(21) 외측으로 복수의 돌기(22)가 형성된다.
여기서, 상기 리브(21)는, 상기 개방구(11) 및 아래에서 설명하는 상기 리테이너(30)의 통공(31)을 관통하는 것이 바람직하다.
상기 리브(21)가 상기 개방구(11) 및 상기 통공(31)을 관통함으로써 상기 외륜(10) 내에서 상기 내륜(20)의 상하좌우 유동이 방지되고, 상기 외륜(10)과 상기 내륜(20) 사이에서 상기 리테이너(30)의 상하좌우 유동이 방지된다.
그리고 상기 돌기(22)는, 일측이 아래에서 설명하는 상기 리테이너(30)의 지지편(32)과 마주하고, 타측이 상기 구름부재(40)와 마주하는 것이 바람직하다.
상기 돌기(22) 일측이 상기 지지편(32)과 마주하고, 상기 돌기(22) 타측이 상기 구름부재(40)와 마주함으로써 상기 내륜(20) 회전시 상기 돌기(22)의 접촉에 의해 상기 지지편(32) 또는 상기 구름부재(40)의 유동이 가능하다.
상기 리테이너(30)는, 상기 외륜(10)과 상기 내륜(20) 사이에 배치되되, 중앙부에 통공(31)이 형성되고, 외주면에 스프링(33)이 장착된 복수의 지지편(32)이 형성되며, 상기 지지편(32)의 사이에 부위에 따라 상기 외륜(10) 내면과의 거리가 상이한 안착홈(34)이 형성된다.
여기서, 상기 안착홈(34)은, 중간부가 상기 외륜(10) 내면과 최단 거리(d1)에 위치하고, 상기 스프링(33)에 인접하는 일단부가 상기 외륜(10) 내면과 최장 거리(d2)에 위치한다.
이때, 상기 최단 거리(d1)는 상기 구름부재(40) 직경에 비해 작게 형성되고, 상기 최장 거리(d2)는 상기 구름부재(40) 직경에 비해 크게 형성된다.
상기 최단 거리(d1)가 상기 구름부재(40) 직경에 비해 작게 형성되고, 상기 최장 거리(d2)가 상기 구름부재(40) 직경에 비해 크게 형성됨으로써 상기 안착홈(34)의 중간부에 상기 구름부재(40)가 위치하면 상기 외륜(10)과 상기 구름부재(40)와 상기 내륜(20)이 서로 접하게 되므로 상기 외륜(10) 또는 상기 내륜(20)의 회전에 의해 상기 내륜(20) 또는 상기 외륜(10)의 회전이 가능하다.
상기 구름부재(40)는 상기 스프링(33) 각각에 마주하도록 배치된다.
이와 같은 상기 구름부재(40)는 원형 봉 형태로 형성될 수 있다.
상기 구름부재(40)가 원형 봉 형태로 형성되면 상기 구름부재(40)가 상기 외륜(10) 및 상기 내륜(20)과 선접촉하므로 상기 구름부재(40)를 통한 상기 외륜(10) 및 상기 내륜(20)의 지지가 견고하다.
또한, 상기 구름부재(40)는 도 7에 도시된 바와 같이 볼 형태로 형성될 수 있다.
상기 구름부재(40)가 볼 형태로 형성되면 상기 구름부재(40)가 상기 외륜(10) 및 상기 내륜(20)과 점접촉하므로 상기 외륜(10)과 상기 내륜(20) 사이에서의 상기 구름부재(40) 회전이 원활하다.
본 발명에 의한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링(A)에서의 회전력 전달에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 상기 외륜(10) 내면과 상기 리테이너(30) 외면 사이에 배치되는 상기 구름부재(40)는 상기 외륜(10)의 회전에 의해 유동 가능하다.
즉, 상기 외륜(10)이 시계 방향으로 회전하면 상기 구름부재(40)는 마주하는 상기 스프링(33)측으로 이동하고, 상기 외륜(10)이 반시계 방향으로 회전하면 상기 구름부재(40)는 마주하는 상기 돌기(22)측으로 이동한다.
이때, 상기 구름부재(40)가 안착되는 상기 안착홈(34)은 상기 스프링(33)에 인접하는 일단부가 상기 외륜(10) 내면과 최장 거리(d2)에 위치하는 바, 상기 외륜(10)의 시계 방향 회전에 의해 상기 스프링(33)측으로 이동한 상기 구름부재(40)는 상단이 상기 외륜(10) 내면으로부터 이격되므로 상기 외륜(10)은 자유 회전할 뿐 상기 내륜(20)으로의 회전력 전달이 차단된다.
반면, 상기 구름부재(40)가 안착되는 상기 안착홈(34)은 중간부가 상기 외륜(10) 내면과 최단 거리에 위치하는 바, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 외륜(10)의 반시계 방향 회전에 의해 상기 돌기(22)측으로 이동한 상기 구름부재(40)는 상단이 상기 외륜(10) 내면과 접하고 하단이 리테이너(30) 외면에 접한 상태로 상기 돌기(22)를 반시계 방향으로 밀게 되므로 상기 외륜(10)의 회전력이 상기 내륜(20)에 전달된다.
또한, 본 발명에서 상기 외륜(10) 내면과 상기 리테이너(30) 외면 사이에 배치되는 상기 구름부재(40)는 상기 내륜(20) 회전에 의해 유동한다.
즉, 상기 내륜(20)이 시계 방향으로 회전하면 상기 구름부재(40)는 마주하는 상기 스프링(33)측으로 이동하고, 상기 내륜(20)이 반시계 방향으로 회전하면 상기 구름부재(40)는 마주하는 상기 돌기(22)측으로 이동한다.
이때, 상기 구름부재(40)가 안착되는 상기 안착홈(34)은 상기 스프링(33)에 인접하는 일단부가 상기 외륜(10) 내면과 최장 거리(d2)에 위치하는 바, 상기 내륜(20)의 시계 방향 회전에 의해 상기 스프링(33)측으로 이동한 상기 구름부재(40)는 상단이 상기 외륜(10) 내면으로부터 이격되므로 상기 내륜(20)은 자유 회전할 뿐 상기 외륜(10)으로의 회전력 전달이 차단된다.
반면, 상기 구름부재(40)는 상기 최단 거리(d1)에 대응하는 상기 안착홈(34)에 위치될 수 있다. 즉, 도 6을 참조할 때, 상기 내륜(20)의 반시계 방향 회전시, 상기 내륜(20)의 돌기(22)도 내륜(20)과 함께 반시계 방향으로 이동하고, 이때 상기 스프링(33)의 탄성복원력(예: 스프링 예압에 의해 상대적으로 압축된 상태에서 스프링 길이가 늘어나는 쪽으로 발생되는 힘)에 의해 상기 스프링(33)이 구름부재(40)를 밀고 있으므로, 상기 최단 거리(d1)를 기준으로 상기 구름부재(40)의 상단이 상기 외륜(10) 내면과 접하고, 상기 구름부재(40)의 하단이 상기 리테이너(30) 외면에 접하므로써, 상기 내륜(20)의 회전력이 상기 돌기(22), 상기 리테이너(30)의 지지편(32), 상기 스프링(33) 및 상기 구름부재(40)를 경유하여 상기 외륜(10)에 전달된다.
이와 같이 본 발명에 의한 클러치 베이링(A)은 상기 외륜(10) 및 상기 내륜(20)이 반시계 방향으로 회전할 때 공통적으로 회전력 전달이 이루어지는 바, 동력 입력 위치 변동에 따른 동력 전달 방향 변경이 방지되므로 동력 전달 방향의 설정이 용이해질 수 있다.
한편, 상기의 설명은 상기 구름부재(40)의 우측에 상기 스프링(33)이 마주하고, 상기 구름부재(40)의 좌측에 상기 돌기(22)가 마주할 때의 예를 들어 설명한 것일 뿐 상기 구름부재(40)의 좌측에 상기 스프링(33)이 마주하고, 상기 구름부재(40)의 우측에 상기 돌기(22)가 마주하는 경우 상기 외륜(10)과 상기 내륜(20)이 시계 방향으로 회전할 때 공통적으로 회전력이 전달된다.
상기에서와 같이 본 발명에 의한 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링(A)은, 상기 외륜(10)의 회전력이 상기 내륜(20)에 전달될 때의 상기 외륜(10) 회전 방향과, 상기 내륜(20)의 회전력이 상기 외륜(10)에 전달될 때의 상기 내륜(20) 회전 방향이 동일하여 동력 입력 위치와 무관하게 일 방향 회전시 동력이 전달되는 바, 동력 입력 위치 변동에 따른 동력 전달 방향 변경을 방지할 수 있어 동력 전달 방향의 설정이 용이해질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 이하 특허청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
10, 10' : 외륜 11 : 개방구
20, 20' : 내륜 21 : 리브
22 : 돌기 30 : 리테이너
31 : 통공 32 : 지지편
33 : 스프링 34 : 안착홈
40, 40' : 구름부재 d1 : 최단 거리
d2 : 최장 거리 A, A' : 클러치 베어링

Claims (8)

  1. 전면의 중앙부에 원형 개방구가 형성된 외륜;
    상기 외륜 내측에 배치되되, 전면 중앙부에 원형의 리브가 형성되고, 상기 리브 외측으로 복수의 돌기가 형성된 내륜;
    상기 외륜과 상기 내륜 사이에 배치되되, 중앙부에 통공이 형성되고, 외주면 에 스프링이 장착된 복수의 지지편이 형성되며, 상기 지지편의 사이에 부위에 따라 상기 외륜 내면과의 거리가 상이한 안착홈이 형성된 리테이너;
    상기 스프링 각각에 마주하도록 배치되는 구름부재;
    를 포함하는 것인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원형 리브는,
    상기 개방구 및 상기 통공을 관통하는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 돌기는,
    일측이 상기 지지편과 마주하고, 타측이 상기 구름부재와 마주하는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  4. 제1항에 있어서, 상기 안착홈은,
    중간부가 상기 외륜 내면과 최단 거리에 위치하고, 상기 스프링에 인접하는 일단부가 상기 외륜 내면과 최장 거리에 위치하는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  5. 제4항에 있어서, 상기 최단 거리는,
    상기 구름부재 직경에 비해 작게 형성되는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  6. 제4항에 있어서, 상기 최장 거리는,
    상기 구름부재 직경에 비해 크게 형성되는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  7. 제1항에 있어서, 상기 구름부재는,
    볼 형태로 형성되는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
  8. 제1항에 있어서, 상기 구름부재는,
    원형 봉 형태로 형성되는 것
    인 동력 전달 방향의 설정이 용이한 클러치 베어링.
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