KR102308398B1 - 역입력 차단 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 소결 부재로 형성되어 방청유가 함유되는 외륜 부재를 가진 역입력 차단 클러치의, 가동 시간의 증대에 수반하는 마찰 저항의 상승을 억제하는 것이다.
회전력이 입력되는 입력축(12)과, 회전력을 출력하는 출력축(13)과, 소결 부재로 제조되는 외륜 부재(14)를 구비한 역입력 차단 클러치에 있어서, 외륜 부재(14)는, 소결 부재의 세공(細孔)에 수지를 함침시킨 후에 방청유를 함유(含油)시켜 형성된다. 역입력 차단 클러치에서는, 입력축(12)에 회전력이 부여되면 출력축(13)의 회전을 허가하고, 출력축(13)에 회전력이 부여되면 입력축(12)의 회전을 저지하는 전달 기구부를 수납한다.

Description

역입력 차단 클러치{REVERSE INPUT BLOCKING CLUTCH}

본 발명은, 입력측으로부터의 쌍방향의 회전력은 출력측에 전달되지만, 출력측으로부터의 회전력은 입력측에 전달되지 않는 역입력 차단 클러치에 관한 것이다.

역입력 차단 클러치는, 입력측으로부터의 쌍방향의 구동력은 출력측에 전달하지만, 출력측으로부터의 회전력은 입력측으로의 전달을 저지하는 것이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

도 5는, 종래의 역입력 차단 클러치(11)의 일례를 나타내는 외관 구성도이다. 역입력 차단 클러치(11)는, 입력축(12)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. 외륜(14)에는, 이 기능을 달성하기 위한 전달 기구부가 수납되고, 이 전달 기능은, 입력축(12)에 회전력이 부여되면 출력축(13)의 회전을 허가하고, 출력축(13)에 회전력이 부여되면 입력축(12)의 회전을 저지하는 기구를 갖는다. 외륜(14)의 입력축(12)에는 덮개부(15)가 설치되고, 외륜(14)의 출력축(13)측에는 측벽부(16)가 형성되어 있다. 통상, 외륜(14)은 소결 부재로 형성되는데, 소결 부재는 포러스(porous, 다공질)로서, 표면 등에 무수한 세공(細孔)이 존재하며, 방청(rustproof) 효과를 높이기 위해 이 세공에 방청유를 진공 함유(眞空 含油)하고 있다.

일본국 특개 2007-32634호 공보

그러나, 소결 부재의 세공에는 상당량의 방청유가 함유되기 때문에, 역입력 차단 클러치를 고속·고온 환경에서 사용하면 세공 내부의 방청유가 내부 표면에 과잉하게 스며나와, 역입력 차단 클러치의 가동 시간이 증가한 경우에는, 마모에 의한 마찰분(粉)과 서로 섞이는 현상이 발생하는 것이 판명되었다. 그리고, 방청유와 마찰분의 섞이는 양이 일정량 이상이 되면, 이들은 점착 물질을 형성한다. 점착 물질은 역입력 차단 클러치의 마찰 저항, 즉, 입력축으로부터 출력축에 동력 전달을 실시할 때의 마찰 손실을 증대시켜, 역입력 차단 클러치의 기능을 저해하게 된다.

본 발명의 목적은, 소결 부재로 형성되고 방청유가 함유되는 외륜을 가진 역입력 차단 클러치의 마찰 저항의 상승을 억제할 수 있는 역입력 차단 클러치를 제공하는 것이다.

본 발명의 역입력 차단 클러치는, 회전력이 입력되는 입력축과, 회전력을 출력하는 출력축과, 상기 입력축에 회전력이 부여되면 상기 출력축의 회전을 허가하고, 상기 출력축에 회전력이 부여되면 상기 입력축의 회전을 저지하는 전달 기구부와,

소결 부재의 세공에 수지를 함침시킨 후에 방청유를 함유시켜 형성되고 상기 전달 기구부를 수납한 외륜을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 소결 부재로 형성된 외륜에 수지를 함침시킨 후에 방청유를 함유시키기 때문에, 외륜의 함유량을 일정 범위 내로 할 수 있다. 이에 따라, 세공 내부의 방청유가 외륜의 표면에 과잉하게 스며나오는 것을 억제할 수 있기 때문에, 방청유와 마찰분이 서로 섞인 점착 물질을 억제할 수 있고, 역입력 차단 클러치의 동력 전달시에 있어서의 마찰 저항의 상승을 억제할 수 있다. 또, 방청유가 외륜의 표면 부근에 체재하게 되기 때문에 방청 효과를 유지할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치의 동작 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 외륜의 소결 부재에 대한 수지의 함침 및 방청유 함유의 설명도이다.
도 4는 역입력 차단 클러치의 소정의 내구 시험 후의 마찰 저항의 변동과 사용 분위기 온도와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 역입력 차단 클러치의 일례를 나타내는 외관 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치(11)의 일례를 나타내는 설명도이며, 도 1(a)는 구성도, 도 1(b)는 입력축(12)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)에 입력되는 정회전 방향 및 역회전 방향의 쌍방향의 회전력(동력)을 출력축(13)에 전달하는 것이며, 입력축(12)으로부터의 쌍방향의 회전력은 출력축(13)에 전달하지만, 출력축(13)으로부터의 회전력은 입력축(12)에 전달하지 않는다. 외륜(14)에는, 이 기능을 달성하기 위한 전달 기구부가 수납되고, 외륜(14)의 입력축(12)에는 덮개부(15)가 설치되며, 외륜(14)의 출력축(13)측에는 측벽부(16)가 형성되어 있다. 전달 기구부는, 입력축(12)에 걸어맞추는 입력 부재(12A)와, 출력축(13)에 설치된 출력 부재(13A)와, 외륜(14)의 내면과 맞닿는 전동(轉動) 부재(17)를 갖는다.

입력축(12)은, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 입력 부재(12A)에 결합하고, 이 입력 부재(12A)에는 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. 입력축(12)과 출력축(13)은, 복수의 입력 걸어맞춤부(12B)와 복수의 출력 걸어맞춤부(13B)가 엇갈리게 끼워맞추어져, 입력 부재(12A)의 평면부와 출력 부재(13A)의 평면부가 플랫면 접촉 상태로 맞닿는다.

도 2는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 역입력 차단 클러치(11)의 동작 설명도이다. 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 설명도, 도 2(b)는 출력축(13)에 반시계 방향의 회전력이 가해진 상태일 때의 전동 부재(17), 입력 걸어맞춤부(12B), 출력 걸어맞춤부(13B)의 위치 관계의 설명도, 도 2(c)는 입력축(12)에 반시계 방향의 회전력이 가해진 상태일 때의 전동 부재(17), 입력 걸어맞춤부(12B), 출력 걸어맞춤부(13B)의 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(14)의 내벽면(14A)에 약간의 간격을 유지하여 대면하고 있다.

또, 도 2(a)의 정지 상태에서 출력축(13)에 반시계 방향의 회전력이 가해졌다고 하면, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 출력 걸어맞춤부(13B)에는 왼쪽 화살표 방향으로 회전력이 걸려, 출력 걸어맞춤부(13B)는 왼쪽 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 왼쪽 화살표 방향으로 움직임에 따라, 전동 부재(17)는 출력 걸어맞춤부(13B)에 의해 위쪽으로 밀어올려지게 된다. 이에 따라, 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜(14)의 내벽면(14A)과의 간격이 좁아지고, 전동 부재(17)는 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜(14)의 내벽면(14A)과의 사이에 파고들어 로크 상태가 된다. 이와 같이 하여, 출력축(13)에 가해진 회전력은 저지되어, 입력축(12)에 전달되지 않도록 하고 있다.

한편, 도 2(a)의 정지 상태에서 입력축(12)에 반시계 방향의 회전력이 가해졌다고 하면, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 입력 걸어맞춤부(12B)가 왼쪽 화살표 방향으로 회전운동하여, 우선, 입력 걸어맞춤부(12B)의 측면이 출력 걸어맞춤부(13B)의 측면 또는 전동 부재(17)의 측면에 맞닿는다. 또, 입력 걸어맞춤부(12B)가 왼쪽 화살표 방향으로 회전운동하면, 입력 걸어맞춤부(12B)의 측면은, 출력 걸어맞춤부(13B) 및 전동 부재(17)의 측면의 쌍방에 맞닿고, 입력 걸어맞춤부(12B)는, 전동 부재(17)를 출력 걸어맞춤부(13B)와 외륜(14)의 내벽면(14A)과의 사이에 파고들게 하는 일 없이, 출력 걸어맞춤부(13B) 및 전동 부재(17)를 왼쪽 화살표 방향으로 밀어낸다. 즉, 입력축(12)이 반시계 방향으로 회전하면, 출력축(13)은 입력축(12)과 함께 회전하고, 입력축(12)에 가해지는 회전력은 출력축(13)에 전달된다. 입력축(12)이 시계 방향으로 회전하는 경우에도, 방향이 다를 뿐이며, 입력 걸어맞춤부(12B)는 출력 걸어맞춤부(13B) 및 전동 부재(17)에 맞닿고, 마찬가지로 출력축(13)은 입력축(12)과 함께 회전하여, 입력축(12)에 가해지는 회전력은 출력축(13)에 전달된다.

이러한 전달 기구를 수납하는 외륜(14)은 소결 부재로 형성된다. 그리고, 외륜 부재(14)는, 소결 부재의 내부의 세공에 수지를 함침시키고, 그 후에 방청유를 함유시켜 형성된다. 수지는, 예를 들면 진공에서 함침(진공 함침)시키고, 방청유는 진공에서 함유(진공 함유)시킨다.

도 3은, 외륜의 소결 부재(18)에 대한 수지의 함침 및 방청유 함유의 설명도이다. 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 외륜(14)의 소결 부재(18)에는 세공(19)이 존재한다. 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 이들 세공(19)에 우선 수지(20)를 함침한다. 수지(20)의 함침량은, 이들 세공(19)을 완전하게 폐색하는 양보다 조금 적은 양으로 한다. 외륜(14)의 방청 효과를 유지하기 위해 필요한 최저한의 방청유를 함유할 수 있는 공극(21)은 남겨 둔다. 다음으로, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 공극(21)에 방청유(22)를 함유한다. 이에 따라, 방청유(22)가 외륜(14)의 표면 부근에 체재하여, 방청 효과를 유지할 수 있다.

이와 같이, 세공(19)에 수지(20)를 함침하여 세공(19)의 공극을 작게 하고, 나머지의 공극(21)에 방청유(22)를 함유하기 때문에, 방청유(22)의 양이 적어져 적정화된다. 이에 따라, 세공(19)의 내부의 방청유(22)가 외륜(14)의 표면에 과잉하게 스며나오는 것을 억제할 수 있다. 즉, 역입력 차단 클러치의 가동 시간이 증대한 경우에 있어서도, 방청유(22)와 외륜(14)의 마찰분이 서로 섞인 점착 물질을 억제할 수 있어, 역입력 차단 클러치의 마찰 저항을 상승시키는 점착 물질을 억제할 수 있다. 또, 적정한 양의 방청유(22)가 외륜의 표면 부근에 체재하게 되기 때문에 방청 효과도 유지할 수 있다.

도 4는, 역입력 차단 클러치를 소정 시간 가동시킨 내구 시험 후에, 마찰 저항(입력축을 회전시킬 때에 작용하는 제동 토크)이 변동된 상태를 사용 분위기 온도별로 표시하는 그래프이다. 도 4에 있어서, 검은 동그라미는 종래의 역입력 차단 클러치(방청유만을 함유한 것)의 데이터, ×는 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치의 데이터이다.

이로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 역입력 차단 클러치에서는, 내구 시험 후에, 마찰 저항의 크기는 모두 증가하고, 그 증가 비율은 분위기 온도가 높아짐에 따라 커지고 있다. 예를 들면, 60℃의 경우에는, 제동 토크의 변동비는 50％∼70％이며, 80℃가 되면, 105％∼130％로 되어 있다.

한편, 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치에서는, 60℃의 경우에는 제동 토크의 변동비는 10％ 미만이다. 종래의 것과의 비교에 있어서 제동 토크의 변동비는, 방청유와 마찰분이 서로 섞여 형성된 점착 물질의 영향이며, 본 발명의 실시 형태에 따른 역입력 차단 클러치의 변동비가 작은 것은 점착 물질이 적기 때문이다.

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, 본 발명의 범위나 요지에 포함되는 동시에, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

11 : 역입력 차단 클러치
12 : 입력축
12A : 입력 걸어맞춤부
13 : 출력축
13A : 출력 걸어맞춤부
14 : 외륜
14A : 내벽면
15 : 덮개부
16 : 측벽부
17 : 전동 부재
18 : 소결 부재
19 : 세공
20 : 수지
21 : 공극
22 : 방청유

Claims (1)

1. 회전력이 입력되는 입력축과,
   회전력을 출력하는 출력축과,
   상기 입력축에 회전력이 부여되면 상기 출력축의 회전을 허가하고, 상기 출력축에 회전력이 부여되면 상기 입력축의 회전을 저지하는 전달 기구부와,
   상기 전달 기구부를 수납한 외륜을 구비하고,
   상기 외륜은, 소결 부재의 내부 세공(細孔)에 공극(空隙)을 남겨서 수지를 함침시킨 후에, 상기 내부 세공의 남겨 둔 공극에 방청유를 함유(含油)시켜 형성된 것을 특징으로 하는 역입력 차단 클러치.

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