KR102308397B1

KR102308397B1 - 역입력 차단 클러치

Info

Publication number: KR102308397B1
Application number: KR1020167024189A
Authority: KR
Inventors: 다로 이소베; 슌이치 와타나베; 이치 와타나베; 이사무 모리모토; 하루히 이노우치
Original assignee: 가부시키가이샤 오리진
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2021-10-05
Also published as: JP6157720B2; WO2015137231A1; JPWO2015137231A1; CN106104053A; CN106104053B; TW201604435A; KR20160134660A; TWI666392B

Abstract

본 발명은, 외륜 부재와 코일 스프링을 설치한 역입력 차단 클러치에 있어서, 소결 부재제(製)의 외륜 부재와 코일 스프링의 마찰 슬라이딩에 의한 진동의 발생을 억제하는 것을 목적으로 한다.
역입력 차단 클러치는, 출력축(13)으로부터 역입력이 작용한 경우는, 전동 부재(17)를 외륜 부재(14)의 내벽에 파고들게 하여 로크 상태로 하는 것이지만, 본 발명의 역입력 차단 클러치에서는, 입력축(12)으로부터 출력축(13)을 회전할 때에, 로크 상태인 채로 출력축(13)을 외륜 부재(14)와 일체적으로 회전시켜 단속(斷續)적인 회전을 방지한다. 이때, 외륜 부재(14)가 코일 스프링(19)과의 사이에서 마찰 슬라이딩하지만, 본 발명의 외륜 부재(14)의 외면에는 표면 거칠기를 작게 하는 가공이 실시되어 있기 때문에, 진동이나 소음이 발생하지 않는다.

Description

역입력 차단 클러치{REVERSE INPUT BLOCKING CLUTCH}

본 발명은, 입력축으로부터의 입력은 출력축에 전달되고, 출력축으로부터의 역입력은 입력축에 전달되지 않는 역입력 차단 클러치에 관한 것이다.

역입력 차단 클러치는, 입력축으로부터의 쌍방향의 구동력은 출력축에 전달하지만, 출력축으로부터의 회전력은 입력축으로의 전달을 저지하는 것이다. 출력축으로부터의 회전력(출력축의 역입력)을 저지하는 기능은, 역입력 차단 클러치의 전달 기구에 설치된 롤러가, 출력축의 출력 걸어맞춤편과 역입력 차단 클러치의 외륜 부재와의 사이에 파고들어 로크 상태가 됨으로써 달성된다.

이러한 역입력 차단 클러치를 내장한 제품, 예를 들면, 파친코와 같은 유희기에 있어서는, 출력축에 「역물(役物)」이라고 불리는 봉상(棒狀)의 부하(負荷)를 결합하고, 입력축으로부터 이 부하를 구동하여, 출력축을 중심으로 하여 요동시키거나 또는 상하로 이동시키거나 하는 경우가 있다. 이러한 작동을 실시하는 역입력 차단 클러치에서는, 출력축에 역입력이 가해지고 그 출력축으로부터의 역입력이 입력축에 전달되지 않도록 저지한 상태에서, 출력축에 작용하는 역입력의 방향과 동일한 입력이 입력축에 가해진 경우, 본래라면 입력축의 입력을 연속적으로 출력축에 전달해야 하는데, 입력축의 입력의 출력축으로의 전달이 단속(斷續)되는 경우가 있다.

예를 들면, 출력축에 상하로 이동하는 부하가 결합되어 있는 경우, 출력축에는 상시 부하의 중량에 의한 아래 방향(下方向)의 하중이 걸리기 때문에, 출력축에 가해지는 역입력의 방향은 아래 방향이다. 이 상태에서 입력축에 의해 부하를 아래 방향으로 이동하도록 구동할 때, 즉, 입력축에 가해지는 입력의 방향이 출력축에 작용하는 역입력의 방향과 동일한 경우에는, 입력축 및 출력축의 각각에 작용하는 힘은 하향(下向)으로 동(同)방향이다.

입력축에 하향의 구동력이 가해지면, 그 입력에 의해 롤러의 로크 상태가 해제되어, 출력축이 입력축과 함께 회전한다. 그러나, 출력축에 작용하는 아래 방향의 부하 하중이 클 때는, 출력축이 입력축보다도 빠르게 회전하는 결과, 롤러가 출력 걸어맞춤편과 외륜 부재와의 사이에 재차 파고들어 로크 상태가 되어, 출력축이 정지하는 경우가 있다. 그 후, 입력축이 정지 중인 출력축에 따라붙어 롤러를 누르면, 로크가 해제되어 출력축과 부하가 이동하지만, 이 동작의 반복에 의해 역입력 차단 클러치를 개재시켜 부하를 구동할 때는, 부하가 연속적으로 구동되지 않고 부하의 아래 방향으로의 움직임이 단속되어 버린다.

그래서, 외륜 부재를 고정 하우징 내에 회전 가능하게 설치하는 동시에, 외륜 부재의 외면에 마찰력을 미치는 코일 스프링을 설치하여, 이 단속 동작을 방지하도록 한 역입력 차단 클러치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1의 것에서는, 출력축에 하향의 부하 하중에 의한 토크(역입력)가 작용해도, 그 토크만으로는 롤러가 출력 걸어맞춤편과 외륜 부재와의 사이에 파고드는 로크 상태가 해제되지 않도록 구성된다. 출력축의 역입력과 동방향의 입력 토크가 입력축에 부여되었을 때에는, 합산된 토크에 의해 코일 스프링의 마찰력을 이겨내고 외륜 부재를 회전시켜, 출력축을 외륜 부재와 일체적으로 회전시킨다. 한편, 출력축의 역입력과 역방향의 입력 토크가 입력축에 부여되었을 때는, 그 입력 토크를 직접적으로 출력축에 전달하여, 이것을 회전하도록 하고 있다.

일본국 특개 2013-142443호 공보

특허문헌 1의 역입력 차단 클러치에서는, 출력축으로부터의 역입력의 전달을 저지하고 있는 상태에 있어서, 출력축의 역입력과 동방향의 입력이 입력축에 부여되었을 때, 즉, 부하 하중에 의해 출력축이 회전하고자 하는 방향과 동방향으로 입력축이 회전했을 때라도, 단속 동작하는 일 없이 연속적으로 입력축의 입력(회전)을 출력축에 전달할 수 있다. 그러나, 이때 외륜 부재는 코일 스프링에 대하여 마찰 슬라이딩을 실시하기 때문에, 진동이 발생하여 이상음이 발생하는 경우가 있다.

이것은, 코일 스프링과 접촉하는 외륜 부재가 소결 부품이며, 외륜 부재의 표면 거칠기는 포러스(porous, 다공질)인 소결 부품에 존재하는 무수한 세공의 영향에 의해 비교적 거친 상태이기 때문이다. 즉, 표면 거칠기가 거친 외륜 부재의 외주면이 코일 스프링과 마찰 슬라이딩함으로써 진동이 발생하여, 이상음의 발생으로 이어지고 있다.

본 발명의 목적은, 표면 거칠기가 거친 외륜 부재와 코일 스프링의 마찰 슬라이딩에 따른 진동의 발생을 억제할 수 있어, 이상음의 발생을 억제할 수 있는 역입력 차단 클러치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 역입력 차단 클러치는,

「회전력이 입력되는 입력축과,

회전력을 출력하는 출력축과,

상기 입력축에 입력이 부여되면 상기 출력축에 그 입력의 전달을 허가하고, 상기 출력축으로부터 역입력이 부여되면 상기 입력축에 그 역입력의 전달을 저지하는 전달 기구부와,

상기 전달 기구부를 수용하는 고정된 하우징 부재를 구비하는 역입력 차단 클러치로서,

상기 전달 기구부에는, 소결 부재로 원통상(狀)으로 성형되고, 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되는 외륜 부재가 설치되는 동시에, 상기 외륜 부재를 둘러싸고 그 외주면에 접촉하고, 상기 하우징 부재에 단부(端部)가 걸리는 코일 스프링이 설치되며, 또한, 상기 외륜 부재의 외주면에는 표면 거칠기를 작게 하는 표면 가공이 실시되어 있고,

상기 전달 기구부는, 상기 출력축으로부터의 역입력의 전달을 저지하고 있는 상태에서, 상기 출력축의 역입력과 동방향의 입력이 상기 입력축에 부여되었을 때는, 그 입력에 의해 상기 외륜 부재를 상기 코일 스프링의 마찰력을 이겨내고 회전시켜, 상기 출력축을 상기 외륜 부재와 일체적으로 회전시키는 한편, 상기 출력축의 역입력과 역방향의 입력이 상기 입력축에 부여되었을 때는, 그 입력에 의해 상기 출력축을 상기 입력축으로부터 직접적으로 회전시키는」 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 소결 부재로 원통상으로 성형된 외륜 부재의 외주면은, 표면 거칠기를 작게 하는 표면 가공을 실시하여 형성되기 때문에, 외륜 부재의 표면 상태를 평활화할 수 있다. 따라서, 외륜 부재와 코일 스프링의 마찰 슬라이딩에 의한 진동의 발생을 억제할 수 있어, 이상음의 발생을 억제할 수 있다. 또, 외륜 부재의 외면과 상기 코일 스프링과의 접촉면에 직쇄계(直鎖系) 불소 그리스(grease)를 도포한 경우에는, 외륜 부재와 코일 스프링의 내마모성을 개선할 수 있어, 외륜 부재의 내구성을 향상할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치(11)의 동작 설명도이다.
도 3은 외륜 부재의 표면 거칠기의 그래프이다.
도 4는 윤활유를 변경했을 때의 외륜 부재(14)의 내구성과 윤활유의 기유(基油) 동점도와의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치의 일례를 나타내는 설명도이며, 도 1(a)는 구성도, 도 1(b)는 입력축(12)에 결합되는 입력 부재(12A)의 사시도, 도 1(c)는 출력축(13)의 사시도이다. 도 1(a)에서는 상반분(上半分)을 단면도로 나타내고 있다.

역입력 차단 클러치(11)는, 입력축(12)(도 1의 실시 형태에서는 입력 부재(12A)의 중앙 구멍에 상대 회전 불가능하게 끼워넣어짐)에 입력되는 정회전 방향 및 역회전 방향의 쌍방향의 회전력을 출력축(13)에 전달하는 것이며, 입력축(12)으로부터의 쌍방향의 회전력은 출력축(13)에 전달하지만, 출력축(13)으로부터의 회전력은 입력축(12)에 전달하지 않는다. 고정의 하우징 부재(20)에는, 이 기능을 달성하기 위한 전달 기구부가 수납되고, 전달 기구부는, 하우징 부재(20) 내에 회전 가능하게 지지된 원통상의 외륜 부재(14)를 구비하고 있다. 하우징 부재(20)의 입력축(12)측에는 입력측 실드 부재(15)가 설치되고, 출력축(13)측에는 출력측 실드 부재(16)가 형성되어 있다.

또, 전달 기구부는, 입력축(12)에 결합하는 입력 부재(12A)와, 출력축(13)에 설치된 출력 부재(13A)와, 외륜 부재(14)의 내면과 맞닿는 전동(轉動) 부재(17)와, 전동 부재(17)를 축방향으로 눌러 전동 부재(17)의 움직임을 제동하는 제동 부재(18)를 갖고, 이들은 외륜 부재(14)의 내부에 수용된다. 제동 부재(18)는 웨이브 와셔와 평 와셔를 조합한 것이며, 전동 부재(17)를 축방향으로 눌러 전동 부재(17)의 움직임에 대하여 가벼운 제동력을 부여하고, 역입력을 차단할 때의 출력 걸어맞춤부(13B)의 로크나 로크 해제의 동작을 확실하게 실시시키도록 하고 있다.

외륜 부재(14)의 외주면에는 코일 스프링(19)이 권회(卷回)되고, 코일 스프링(19)의 단부는 하우징 부재(20)에 걸린다. 코일 스프링(19)은, 외륜 부재(14)의 외면과 접촉하여 이것에 마찰력을 미치고, 외륜 부재(14)에 작용하는 토크가 소정값에 도달할 때까지는, 외륜 부재(14)가 회전하지 않도록 유지한다. 그 토크의 소정값은, 이 실시 형태의 역입력 차단 클러치에서는, 하향의 부하 하중에 의해 출력축(13)에 부여된 역입력의 토크보다도 큰 값으로 설정되어 있다.

이에 따라, 출력축(13)으로부터의 역입력을 저지하고 있는 상태에서, 출력축(13)의 역입력과 동방향의 입력(토크)이 입력축(12)에 부여되었을 때는, 외륜 부재(14)에 작용하는 토크가 상기의 소정값을 초과하고, 외륜 부재(14)는 코일 스프링(19)의 마찰력에 저항하여 회전한다. 외륜 부재(14)의 내부에 설치된 출력축(13)은, 전동 부재(17)가 로크 상태이기 때문에 외륜 부재(14)와 일체로 회전한다. 한편, 출력축(13)으로부터의 역입력을 저지하고 있는 상태에서 출력축(13)의 역입력과 역방향의 입력이 입력축(12)에 부여되었을 때는, 그 입력을 직접적으로 출력축(13)에 전달한다(후술의 도 2의 설명 참조).

이와 같이, 이 실시 형태의 역입력 차단 클러치에서는, 출력축(12)에 하향의 부하 하중에 의한 역입력이 작용해도, 그것만으로는 로크 상태가 해제되지 않기 때문에, 부하의 단속적인 하향 이동을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 외륜 부재(14)는 소결 부재로 원통상으로 성형되고, 침탄 처리 등의 열처리를 실시한 후에, 외륜 부재(14)의 외주면에 표면 거칠기를 작게 하는 표면 가공이 실시된다. 이에 따라, 외륜 부재(14)의 표면 상태를 평활화하고, 외륜 부재(14)와 코일 스프링(19)의 마찰 슬라이딩에 의한 진동의 발생을 억제하여 이상음의 발생을 억제하도록 하고 있다. 표면 거칠기를 작게 하는 표면 가공으로는, 외륜 부재(14)의 외주면을 지립(砥粒)이 산포(散布)된 래핑 머신에 연마 맞춤하는 래핑 가공, 또는 연마용 지립이 혼합된 액체를 수용한 배럴 내에 복수의 외륜 부재(14)를 넣고, 배럴에 회전이나 진동을 부여하여 연마를 실시하는 배럴 가공 등을 채용할 수 있다. 배럴 가공을 채용하면, 다수의 외륜 부재(14)의 표면 가공을 동시에 단시간에 실시하는 것이 가능해진다.

또, 외륜 부재(14)의 외면과 코일 스프링과의 접촉면에 윤활유로서 동점도가 소정값 이하인 직쇄계 불소 그리스를 도포하는 것이 바람직하다. 이들에 의해, 외륜 부재(14)와 코일 스프링(19)과의 내마모성을 개선하여, 외륜 부재(14)의 내구성을 향상시키는 동시에, 진동의 발생을 억제하여 이상음의 발생을 억제할 수 있게 된다. 외륜 부재(14)의 표면 가공이나 그리스의 도포의 상세에 대해서는 후술한다.

입력축(12)에 결합되는 입력 부재(12A)에는, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 복수의 입력 걸어맞춤부(12B)가 설치되어 있다. 출력축(13)은, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이 출력 부재(13A)를 갖고, 이 출력 부재(13A)에는 복수의 출력 걸어맞춤부(13B)가 설치되어 있다. 입력 부재(12A)와 출력축(13)은, 복수의 입력 걸어맞춤부(12B)와 복수의 출력 걸어맞춤부(13B)가 엇갈리게 끼워맞추어져(이들의 상세한 단면 형상에 대해서는 도 2를 참조), 입력 부재(12A)의 평면부와 출력 부재(13A)의 평면부가 플랫면 접촉 상태로 맞닿는다.

여기에서, 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치(11)의 동작에 대해서, 도 2에 따라 상세하게 설명한다. 도 2(a)는 입력축(12)에도 출력축(13)에도 회전력이 가해져 있지 않은 정지 상태일 때의 전동 부재(17), 입력 걸어맞춤부(12B), 출력 걸어맞춤부(13B)의 위치 관계의 설명도이다. 또, 도 2(b)는 출력축(13)에 시계 방향의 회전력이 가해진 상태일 때의 위치 관계의 설명도, 도 2(c)는 출력축(13)에 시계 방향의 회전력이 가해져 출력축(13)으로부터의 역입력을 저지하고 있는 상태에서, 출력축(13)의 역입력과 동방향(시계 방향)의 입력이 입력축(12)에 부여되었을 때의 위치 관계의 설명도, 도 2(d) 및 도 2(e)는 출력축(13)에 시계 방향의 회전력이 가해져 출력축(13)으로부터의 역입력을 저지하고 있는 상태에서, 출력축(13)의 역입력과 역방향(반시계 방향)의 입력이 입력축(12)에 부여되었을 때의 위치 관계의 설명도이다.

도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 입력축(12)에도 출력축(13)에도 회전력이 가해져 있지 않은 정지 상태일 때는, 전동 부재(17)는 출력 걸어맞춤부(13B)의 거의 중앙에 위치한다. 또, 출력 걸어맞춤부(13B)에는 전동 부재(17)가 약간의 거리를 유지하여 대면하고, 전동 부재(17)는 외륜 부재(14)의 내벽면(21)에 약간의 간격을 유지하여 대면하고 있다.

입력 걸어맞춤부(12B)의, 전동 부재(17) 및 출력 걸어맞춤부(13B)와 접하는 측면은 좌우 비대칭으로 형성되어 있다. 즉, 입력 걸어맞춤부(12B)가 시계 방향으로 회전했을 때에는, 전동 부재(17) 및 출력 걸어맞춤부(13B)와 접하는 측면은, 도 2(a)의 좌측의 입력 걸어맞춤부(12B)에 나타내는 바와 같이, 전동 부재(17)보다 먼저 출력 걸어맞춤부(13B)에 접한다. 한편, 입력 걸어맞춤부(12B)가 반시계 방향으로 회전했을 때에는, 전동 부재(17) 및 출력 걸어맞춤부(13B)와 접하는 측면은, 도 2(a)의 우측의 입력 걸어맞춤부(12B)에 나타내는 바와 같이, 출력 걸어맞춤부(13B)보다 먼저 전동 부재(17)에 접한다.

우선, 도 2(a)의 정지 상태에서 출력축(13)에 시계 방향의 회전력이 가해졌다고 하면, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 출력 걸어맞춤부(13B)에는 오른쪽 화살표 방향으로 회전력이 걸려, 출력 걸어맞춤부(13B)는 오른쪽 화살표 방향으로 움직인다. 출력 걸어맞춤부(13B)는 일정 회전범위(서로 이웃하는 입력 걸어맞춤부(12B)의 간격)에서는 자유롭고 또한 원활하게 독립 동작하기 때문에, 입력 걸어맞춤부(12B)는 동작하지 않는다. 따라서, 출력 걸어맞춤부(13B)가 오른쪽 화살표 방향으로 움직임에 따라, 전동 부재(17)는 출력 걸어맞춤부(13B)의 좌측 경사면에 의해 위쪽으로 밀어올려지게 된다(이때, 도 1의 제동 부재(18)는 전동 부재(17)가 출력 걸어맞춤부(13B)와 일체적으로 이동하는 것을 방지하여, 밀어올림을 확실하게 실시하게 함). 그리고, 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜 부재(14)의 내벽면(21)과의 간극이 좁아져, 전동 부재(17)는 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜 부재(14)의 내벽면(21)과의 사이에 파고들어 로크 상태가 된다. 이와 같이 하여, 출력축(13)에 가해진 회전력은 저지되어, 입력축(12)에 전달되지 않는다(외륜 부재(14)에는 코일 스프링(19)의 마찰력이 작용하고 있어, 외륜 부재(14)를 구속하는 토크가 하향의 부하 하중에 의해 출력축(13)에 부여된 역입력의 토크보다도 큰 값으로 설정되어 있기 때문에, 외륜 부재(14)가 회전하는 일은 없음).

도 2(b)의 로크 상태에서 입력축(12)에 시계 방향의 회전력이 가해졌다고 하면, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 입력 걸어맞춤부(12B)가 오른쪽 화살표 방향으로 회전운동하여, 입력 걸어맞춤부(12B)의 측면은 출력 걸어맞춤부(13B)의 측면에 먼저 맞닿는다. 전동 부재(17)가 입력 걸어맞춤부(12B)에 밀려 로크가 풀리는 일은 없고, 따라서, 전동 부재(17)에 의한 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜 부재(14)의 내벽면(21)과의 로크 상태를 유지한 상태로 출력 걸어맞춤부(13B)를 구동한다. 이때, 외륜 부재(14)에는, 출력축(13)의 역입력의 토크와 입력축(12)의 토크가 합산되어 작용하고, 외륜 부재(14)는 출력 걸어맞춤부(13B)와 함께 코일 스프링(19)의 마찰력을 이겨내고 회전한다. 이에 따라, 입력축(12)의 입력을 출력축(13)에 전달한다.

즉, 도 2(b)의 로크 상태에서 입력축(12)이 시계 방향으로 회전하면, 출력축(13)은 입력축(12)과 함께 회전하고, 입력축(12)에 가해지는 회전력은 출력축(13)에 전달된다. 이 경우, 외륜 부재(14)에 가해지는 회전력은 코일 스프링(19)의 마찰력을 이겨내지 않으면 안 되지만, 출력축(13)에는 부하의 하중이 입력축(12)에 가해지는 회전력과 동일한 방향인 시계 방향으로 가해지고 있기 때문에, 입력축(12)으로부터 출력축(13)에 전달하는 회전력에는 여분의 큰 회전력을 필요로 하지 않는다.

도 2(c)에서는, 도 2(b)의 로크 상태에서 입력축(12)에 시계 방향의 회전력이 가해진 경우에 대해서 설명했지만, 도 2(a)의 정지 상태(출력축(13)에 역입력의 토크가 작용하고 있지 않은 상태)에서 입력축(12)에 시계 방향의 회전력이 가해진 경우도, 도 2(c)의 경우와 마찬가지로, 출력축(13)은 입력축(12)과 함께 회전하고, 입력축(12)에 가해지는 회전력은 출력축(13)에 전달된다.

즉, 도 2(a)의 정지 상태로부터 입력축(12)에 시계 방향의 회전력이 가해지면, 도 2(a)의 좌측의 입력 걸어맞춤부(12B)가 전동 부재(17)보다 먼저 출력 걸어맞춤부(13B)에 접하기 때문에, 출력 걸어맞춤부(13B)는 전동 부재(17)를 위쪽으로 밀어올리고, 전동 부재(17)는 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜 부재(14)의 내벽면(21)과의 사이에 파고들어 로크 상태가 된다. 이 상태는, 도 2(c)의 상태와 기본적으로 동일하다. 즉, 도 2(a)의 정지 상태에서 입력축(12)에 시계 방향의 회전력이 가해진 경우는, 입력축(12)의 회전력에 의해 도 2(c)의 상태가 되고, 그 후에, 도 2(c)의 경우와 마찬가지로, 출력축(13)은, 입력축(12) 및 외륜 부재(14)와 함께 회전하고, 입력축(12)에 가해지는 회전력은 출력축(13)에 전달된다.

한편, 도 2(b)의 로크 상태에서 입력축(12)에 반시계 방향의 회전력이 가해졌다고 하면, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 입력 걸어맞춤부(12B)가 왼쪽 화살표 방향으로 회전운동하여, 우선, 입력 걸어맞춤부(12B)의 측면이 출력 걸어맞춤부(13B)의 측면에 맞닿음으로써, 출력 걸어맞춤부(13B)를 반시계 방향으로 이동하여 전동 부재(17)를 양(兩) 경사면의 중앙부에 위치시켜, 외륜 부재(14)의 내벽면(21)과의 로크 상태를 해제한다. 이어서 도 2(e)에 나타내는 바와 같이, 입력 걸어맞춤부(12B)의 측면은 전동 부재(17)의 측면과도 맞닿고, 전동 부재(17)를 양 경사면의 중앙부의 위치에 유지하여 로크 상태가 되는 것을 방지한다. 이에 따라, 입력 걸어맞춤부(12B)는 출력 걸어맞춤부(13B)를 누르면서 출력 걸어맞춤부(13B)를 직접 반시계 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 출력 걸어맞춤부(13B)에는 부하의 하중에 의한 토크가 시계 방향으로 작용하고 있으며, 입력축(12)의 반시계 방향의 회전력이 부하의 하중을 이겨내고 입력축(12)의 입력을 출력축(13)에 전달한다.

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 외륜 부재(14)의 표면 상태의 평활화에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3은 외륜 부재의 표면 거칠기의 그래프이며, 도 3(a)는 소결 부재로 원통상으로 성형되고, 침탄 처리 후에 표면 거칠기를 작게 하는 가공을 실시하여 형성한 본 발명의 외륜 부재의 표면 거칠기의 그래프, 도 3(b)는 소결 부재로 원통상으로 성형된 후에, 침탄 처리를 했을 뿐인 종래의 외륜 부재의 표면 거칠기의 그래프이다.

도 3(a), 도 3(b)에 있어서 세로축은 외륜 부재(14)의 표면의 세로 방향의 거리를 ㎛로 표시한 것, 가로축은 외륜 부재(14)의 축방향의 거리를 ㎜로 표시한 것이다. 이 실시 형태에서는, 표면 거칠기를 작게 하는 가공으로서 배럴 가공이 이용되고 있으며, 소결 부재의 외륜 부재(14)에 배럴 가공을 실시하고 있지 않은 도 3(b)의 산술 평균 거칠기(Ra)가 1.02㎛인 것에 대하여, 배럴 가공을 실시한 도 3(a)의 산술 평균 거칠기는 0.64㎛로, 배럴 가공을 실시함으로써 분명하게 표면 거칠기가 개선되어 있다. 그리고, 배럴 가공을 실시하고 있지 않은 외륜 부재(14)는, 역입력 차단 클러치의 작동 중에 코일 스프링(19)과의 마찰 슬라이딩에 의한 이상음이 발생한 것에 대하여, 배럴 가공을 실시한 외륜 부재(14)에서는 이상음의 발생이 없었다.

외륜 부재(14)의 외주면 상태를 평활화하여 표면 거칠기를 작게 하려면, 배럴 가공을 대신하여 래핑 가공 등을 채용할 수 있다. 또, 코일 스프링(19)과의 마찰 슬라이딩에 따른 진동이나 이음의 발생을 방지하려면, 가공 후의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.8㎛ 이하인 것이 필요하고, 바람직하게는 0.65㎛ 이하로 작게 하는 것이 좋다.

다음으로, 윤활유의 변경에 따른 외륜 부재(14)의 내구성의 향상에 대해서 설명한다. 도 4는, 윤활유를 변경한 경우의 외륜 부재(14)의 내구성과 윤활유의 기유 동점도와의 관계를 나타내는 그래프이며, 세로축은 외륜 부재(14)의 내구성(회전 횟수), 가로축은 온도가 40℃일 때의 윤활유의 기유 동점도이다. 세로축의 외륜 부재(14)의 내구성(회전 횟수)은, 외륜 부재(14)로서 사용 가능한 상태를 유지할 수 있는 외륜 부재(14)의 회전 횟수를 나타내고 있다.

도 4의 검은 마름모꼴은, 윤활유의 기유로서 직쇄계 불소 그리스를 채용한 경우의 데이터이며, 점 A1은 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 25cst(40℃)일 때의 회전 횟수, 점 A2는 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 90cst(40℃)일 때의 회전 횟수, 점 A3은 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 100cst(40℃)일 때의 회전 횟수, 또 점 A4는 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 140cst(40℃)일 때의 회전 횟수이다. 한편, 도 4의 검은 동그라미는, 윤활유의 기유로서 직쇄계 불소 그리스와 측쇄계(側鎖系) 불소 그리스와의 혼합 불소 그리스를 채용한 경우의 데이터이며, 점 B1은 혼합 불소 그리스의 기유 동점도가 45cst(40℃)일 때의 회전 횟수, 점 B2는 혼합 불소 그리스의 기유 동점도가 200cst(40℃)일 때의 회전 횟수이다.

직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 25cst(40℃)일 때의 외륜 부재(14)의 회전 횟수는 1550만회(A1점), 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 90cst(40℃)일 때의 외륜 부재(14)의 회전 횟수는 1128만회(A2점), 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 100cst(40℃)일 때의 외륜 부재(14)의 회전 횟수는 500만회(A3점), 직쇄계 불소 그리스의 기유 동점도가 140cst(40℃)일 때의 외륜 부재(14)의 회전 횟수는 300만회(A4점)이다. 또, 혼합 불소 그리스의 기유 동점도가 45cst(40℃)일 때의 외륜 부재(14)의 회전 횟수는 800만회(B1점), 혼합 불소 그리스의 기유 동점도가 200cst(40℃)일 때의 외륜 부재(14)의 회전 횟수는 240만회(B2점)이다.

직쇄계 불소 그리스 및 혼합 불소 그리스의 어느 경우도, 기유 동점도가 작을수록 외륜 부재(14)의 내구성(회전 횟수)은 향상된다. 또, 직쇄계 불소 그리스와 혼합 불소 그리스와 비교하면, 직쇄계 불소 그리스 쪽이 내구성(회전 횟수)은 향상된다. 그래서, 본 발명의 역입력 차단 클러치의 윤활유에는, 기유 동점도가 소정값 이하인 직쇄계 불소 그리스를 이용하는 것이 적합하다. 구체적으로는 기유 동점도가 90cst 이하인 직쇄계 불소 그리스를 이용하는 것이 적당하고, 보다 바람직하게는 기유 동점도가 25cst(40℃)인 직쇄계 불소 그리스를 이용하는 것이 좋다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 이 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이 신규한 실시 형태는 그 외의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 동시에, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

11 : 역입력 차단 클러치
12 : 입력축
13 : 출력축
14 : 외륜 부재
15 : 입력측 실드 부재
16 : 출력측 실드 부재
17 : 전동 부재
18 : 제동 부재
19 : 코일 스프링
20 : 하우징 부재
21 : 내벽면

Claims

회전력이 입력되는 입력축과,
회전력을 출력하는 출력축과,
상기 입력축에 입력이 부여되면 상기 출력축에 그 입력의 전달을 허가하고, 상기 출력축으로부터 역입력이 부여되면 상기 입력축에 그 역입력의 전달을 저지하는 전달 기구부와,
상기 전달 기구부를 수용하는 고정된 하우징 부재를 구비하는 역입력 차단 클러치로서,
상기 전달 기구부에는, 소결 부재로 원통상(狀)으로 성형되고, 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되는 외륜 부재가 설치되는 동시에, 상기 외륜 부재를 둘러싸고 그 외주면에 접촉하고, 상기 하우징 부재에 단부(端部)가 걸리는 코일 스프링이 설치되며, 또한, 상기 외륜 부재의 외주면에는, 산술 평균 거칠기(Ra)를 0.8㎛ 이하로 하는 표면 가공이 실시되어 있고,
상기 외륜 부재의 내부에는, 상기 입력축에 결합하는 입력 부재에 설치된 입력 걸어맞춤부와, 상기 출력축의 출력 부재에 설치되어 상기 외륜 부재와 대향하는 경사면이 형성된 출력 걸어맞춤부와, 상기 출력 걸어맞춤부와 상기 외륜 부재의 내면의 사이에 배치된 전동 부재가 수용되고, 또한,
상기 입력 걸어맞춤부의 둘레 방향에 대향하는 양측면에는 각각 단차부(段部)가 형성되고, 한쪽의 측면은 지름 방향 내측이 볼록부를 이루고 있어 상기 출력 걸어맞춤부에만 맞닿음 가능하고, 다른쪽의 측면은 지름 방향 외측이 볼록부를 이루고 있어 상기 출력 걸어맞춤부 및 상기 전동 부재에 맞닿음 가능하도록 형성되어 있고,
상기 전달 기구부는, 상기 출력축으로부터의 역입력의 전달을 저지하고 있는 상태에서, 상기 출력축의 역입력과 동(同)방향의 입력이 상기 입력축에 부여되었을 때는, 상기 입력 걸어맞춤부의 한쪽의 측면이 상기 출력 걸어맞춤부에 맞닿고, 그 입력에 의해, 상기 전동 부재와 상기 외륜 부재와의 로크 상태를 유지한 상태에서, 상기 외륜 부재를 상기 코일 스프링의 마찰력을 이겨내고 회전시켜, 상기 출력축을 상기 외륜 부재와 일체적으로 회전시키는 한편,
상기 출력축의 역입력과 역방향의 입력이 상기 입력축에 부여되었을 때는, 상기 입력 걸어맞춤부의 다른쪽의 측면이 상기 출력 걸어맞춤부 및 상기 전동 부재에 맞닿고, 상기 전동 부재와 상기 외륜 부재와의 로크 상태가 해제되어, 그 입력에 의해, 상기 출력축을 상기 입력축으로부터 직접적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 역입력 차단 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 표면 가공은, 래핑 가공인 역입력 차단 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 표면 가공은, 배럴 가공인 역입력 차단 클러치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외륜 부재의 외주면과 상기 코일 스프링과의 접촉면에, 40℃에 있어서의 동점도가 90cst 이하인 직쇄계 불소 그리스가 도포되어 있는 역입력 차단 클러치.