KR102492287B1 - 양방향 클러치 - Google Patents

Abstract

아우터 레이스; 상기 아우터 레이스의 내측에 결합되고, 외주면에 원주방향을 따라 정해진 길이로 연장된 홈 형상의 캠부가 형성된 이너 레이스; 회전력을 전달하는 축이 결합되고, 상기 이너 레이스의 내측에 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 가지도록 결합된 축결합부; 상기 이너 레이스에 결합된 케이지; 상기 케이지에 스프링에 의해 탄성 지지되도록 설치되고, 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 이너 레이스의 캠부 표면 사이에 위치되는 롤러; 상기 축결합부, 이너 레이스, 케이지 사이를 연결하도록 결합된 레버; 및 상기 아우터 레이스와 이너 레이스 사이에 개재된 베어링을 포함하고, 상기 축결합부가 이너 레이스의 내측에서 상기 회전 유격만큼 정방향 또는 역방향 회전될 때, 상기 이너 레이스와의 결합부위를 중심으로 회전되는 레버에 의해 상기 케이지가 회전되면서 스프링을 통해 상기 롤러를 밀어주어, 상기 롤러가 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 캠부의 표면 사이에 압입되도록 함으로써, 상기 축결합부의 회전력이 상기 이너 레이스, 및 상기 압입 상태의 롤러를 통해 아우터 레이스에 전달될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치가 개시된다.

Description

양방향 클러치{Two way clutch}

본 발명은 양방향 클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터와 구동륜 사이에 배치되어 구동륜으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 줄일 수 있는 양방향 클러치에 관한 것이다.

최근 전륜과 후륜에 각각 독립적인 구동장치를 적용한 4륜 구동(4-Wheel Drive, 4WD) 전기자동차가 개발되고 있다. 4륜 구동 전기자동차에서 각 구동장치는 운전환경의 조건에 따라 독립적으로 구동되거나 함께 구동될 수 있다. 이때, 전륜과 후륜의 구동장치가 모두 배터리의 전력으로 작동하는 모터일 수 있고, 이 경우 4륜 구동 전기자동차는 전륜과 후륜의 독립 구동모터, 즉 전륜 모터와 후륜 모터를 탑재한 전기자동차가 된다.

통상의 4륜 구동 전기자동차는 전륜과 후륜 중 어느 한 축만으로 주행하는 2륜 구동(2-Wheel Drive, 2WD)을 기본적인 구동으로 실행하고, 구동력이 부족할 경우 휴지 상태에 있는 나머지 다른 한 축을 추가로 더 활용하는 4륜 구동(4WD)을 실행한다.

도 1은 전륜 모터와 후륜 모터, 디스커넥터가 장착된 4륜 구동(4WD) 전기자동차를 도시한 도면이고, 도 2는 4륜 구동 전기자동차에서 보조 구동륜측 파워트레인 구성과 구동계 부품의 배치 상태를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 4륜 구동 전기자동차에 전륜(1)을 구동하기 위한 전륜 모터(2)와 후륜(7)을 구동하기 위한 후륜 모터(8)가 탑재됨을 볼 수 있다. 4륜 구동 전기자동차는 4륜 구동(4WD)과 2륜 구동(2WD) 중 어느 하나의 모드로 주행할 수 있고, 2륜 구동시 사용하지 않는 구동모터와 구동륜이 정해져 있다.

전, 후륜 독립 구동모터(2,8)를 탑재한 4륜 구동 전기자동차에서, 2륜 구동시 사용하지 않는 구동륜을 보조 구동륜이라 한다면, 주행 중 보조 구동륜의 미사용시에는(즉, 2WD로 주행시에는) 보조 구동륜(1)으로부터 감속기(3)에 역구동력이 전달되면서 드래그 손실(drag loss)이 발생할 수 있다. 따라서, 2륜 구동시 보조 구동륜(1)으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 방지하여야 하는데, 이를 위해 보조 구동륜(1)의 구동축(5)에 디스커넥터(disconnector)(6)가 설치될 수 있다.

디스커넥터(6)가 설치된 차량에서, 4륜 구동시에는 디스커넥터(6)가 구동축(5)에서 동력 전달 가능하도록 체결되고, 2륜 구동시에는 디스커넥터(6)가 구동축(5)에서 동력을 차단하도록 해제(분리)된다.

도 1은 전륜 디스커넥터(6)가 작용된 전기자동차를 예시한 것이다. 예시된 차량에서 전륜(1)이 보조 구동륜이고, 후륜(7)이 주 구동륜이다. 또한, 보조 구동륜인 전륜(1)과 전륜 구동계 부품 사이, 더 구체적으로 도 2에 나타낸 바와 같이 전륜(1)과 디퍼렌셜(4) 사이에 동력을 끊거나 연결하는 전륜 디스커넥터(6)가 구비될 수 있다.

도 1의 예와 같이 전륜 디스커넥터(6)가 구비된 차량에서 전륜 디스커넥터가 체결된 상태이면 차량은 4륜 구동 상태로 주행하고, 전륜 디스커넥터가 해제된 상태이면 차량이 2륜 구동 상태로 주행한다. 즉, 디스커넥터(6)를 선택적으로 체결하거나 해제(분리)함으로써 구동축(5)에서의 동력을 단속(斷續)할 수 있고, 이때 디스커넥터(6)가 보조 구동륜(1)과 감속기(3) 등 구동계 부품 사이를 동력 전달 가능하게 연결하거나 차단하게 된다. 여기서, 디스커넥터(6)는 도그 클러치로 구현될 수 있다.

도 1의 (a)는 2륜 구동(후륜 구동)시 전륜 디스커넥터(도그 클러치)(6)를 해제한 상태를 나타내고, (b)는 4륜 구동시 전륜 디스커넥터(도그 클러치)(6)를 체결한 상태를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 구동모터(2)와 감속기(3), 디퍼렌셜(4) 등의 구동계 부품과 디스커넥터(도그 클러치)(6), 차륜(1)의 연결 및 배치 상태를 볼 수 있고, 여기서 차륜(1)은 보조 구동륜으로서, 도 1에서 전륜이 될 수 있다.

전기자동차에서 구동모터(2)는 주행시 높은 속도로 구동되는데, 구동모터(2)에 연결된 감속기(3)에 의해 구동모터의 속도가 차량 주행에 적당한 속도로 감속되고, 감속기(3)에서 감속된 회전력이 디퍼렌셜(4)을 통해 구동축(5)에 전달됨으로써 차량이 주행하게 된다.

4륜 구동 전기자동차의 e-4WD 시스템에서 구동모터와 보조 구동륜 사이에 설치되어 동력을 단속하는 디스커넥터는 입력축에 일체 회전되도록 구비된 샤프트 기어, 출력축에 일체 회전되도록 구비된 허브, 상기 허브에 축 방향 슬라이드 이동 가능하면서 일체 회전되도록 결합된 슬리브, 그리고 상기 슬리브를 축 방향 슬라이드 이동시키기 위한 액추에이터를 포함한다.

또한, 디스커넥터의 액추에이터는 모터를 포함하고, 상기 모터의 회전력을 스크류 및 이에 나사 결합된 전후진 요소 등을 통해 직진 이동력으로 변환하여 포크를 전후진 이동시킴으로써 이 포크가 결합된 슬리브를 축 방향 슬라이드 이동시키게 된다. 이러한 디스커넥터의 일례가 한국 등록특허 제10-1996755호(2019.6.28.)에 개시되어 있다.

한편, 전술한 바와 같이 4륜 구동 전기자동차에서 보조 구동륜으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 방지할 목적으로 디스커넥터를 사용하나, 도그 클러치로 구현되는 디스커넥터는 구성이 매우 복잡하고 부품 수가 많아 가격이 고가인 것은 물론, 액추에이터인 모터의 제어 과정이 복잡하다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 4륜 구동 전기자동차에서 구동모터와 보조 구동륜 사이에 배치되어 보조 구동륜으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 줄일 수 있는 기구로 이용 가능하면서도 종래의 도그 클러치에 비해 구성이 간단하고 부품 수가 적어 원가 절감을 가능하게 하는 양방향 클러치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 아우터 레이스; 상기 아우터 레이스의 내측에 결합되고, 외주면에 원주방향을 따라 정해진 길이로 연장된 홈 형상의 캠부가 형성된 이너 레이스; 회전력을 전달하는 축이 결합되고, 상기 이너 레이스의 내측에 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 가지도록 결합된 축결합부; 상기 이너 레이스에 결합된 케이지; 상기 케이지에 스프링에 의해 탄성 지지되도록 설치되고, 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 이너 레이스의 캠부 표면 사이에 위치되는 롤러; 상기 축결합부, 이너 레이스, 케이지 사이를 연결하도록 결합된 레버; 및 상기 아우터 레이스와 이너 레이스 사이에 개재된 베어링을 포함하고, 상기 축결합부가 이너 레이스의 내측에서 상기 회전 유격만큼 정방향 또는 역방향 회전될 때, 상기 이너 레이스와의 결합부위를 중심으로 회전되는 레버에 의해 상기 케이지가 회전되면서 스프링을 통해 상기 롤러를 밀어주어, 상기 롤러가 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 캠부의 표면 사이에 압입되도록 함으로써, 상기 축결합부의 회전력이 상기 이너 레이스, 및 상기 압입 상태의 롤러를 통해 아우터 레이스에 전달될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 캠부는, 이너 레이스의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 복수 개가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 캠부는, 길이방향을 기준으로 양 단부에서 중앙부분으로 갈수록, 이너 레이스 외주면을 기준으로 한 깊이가, 점차 깊어지는 홈 형상을 가지며, 상기 깊이가 가장 깊은 상기 중앙부분으로부터 상기 각 단부까지의 형상이 상기 중앙부분을 중심으로 서로 대칭인 형상을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 이너 레이스의 내주면에는 홈부가 형성되고, 상기 축결합부의 외주면에는 상기 이너 레이스의 홈부에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 축결합부가 이너 레이스와의 사이에 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 모두 가질 수 있도록, 상기 돌출부의 양 단부 끝면과, 상기 돌출부의 각 단부 끝면과 마주보고 있는 상기 홈부 내측면 사이가, 상기 축결합부 및 이너 레이스의 원주방향으로 갭을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 돌출부의 양 단부 중 일단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 갭 크기와, 상기 돌출부의 양 단부 중 타단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 캡 크기가 동일한 상태가 되도록 상기 축결합부가 위치될 때, 상기 롤러의 외주면이, 상기 아우터 레이스의 내주면과 접촉된 상태, 및 상기 이너 레이스의 캠부 표면과는 이격된 상태에서, 상기 롤러는, 상기 스프링에 의해 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 캠부의 길이방향 중앙부분의 표면 사이에 위치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 돌출부의 양 단부 중 일단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 갭 크기와, 상기 돌출부의 양 단부 중 타단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 캡 크기가 동일한 상태가 되도록 상기 축결합부가 위치될 때, 상기 레버는 축결합부와 이너 레이스, 아우터 레이스에 대하여 반경방향으로 길게 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 레버는 축결합부와 이너 레이스, 아우터 레이스의 원주방향을 따라 복수 개가 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 레버는 축결합부와 이너 레이스, 케이지에 각각 힌지 결합되고, 상기 축결합부가 상기 회전 유격의 범위 내에서 회전될 때, 상기 레버는 이너 레이스와의 결합부위를 중심으로 회전되면서 축결합부와는 반대방향으로 케이지를 회전시키도록 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 롤러는 케이지의 장착부에서 양쪽으로 하나씩 배치되는 총 2개의 스프링에 의해 탄성 지지될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 스프링의 일단부는 케이지의 장착부에 고정되도록 결합되고, 롤러가 스프링에 대해 상대 회전될 수 있도록, 상기 스프링의 타단부는 롤러와의 고정 없이 접촉 상태로만 롤러를 탄성 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 롤러는, 상기 아우터 레이스 및 이너 레이스의 두께 방향으로 길게 배치되며, 일단부는 케이지에 형성된 지지부에 의해 지지되고, 타단부는 아우터 케이스의 내측에 고정된 지지판에 의해 지지되도록 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 회전력을 전달하는 축이 전기자동차에서 차량을 구동하는 구동모터의 회전력을 전달하는 축이고, 상기 아우터 레이스가 전기자동차의 구동륜에 동력전달기구를 매개로 연결된 것일 수 있다.

이로써, 본 발명에 따른 양방향 클러치에 의하면, 4륜 구동(4WD) 전기자동차에서 구동모터와 보조 구동륜 사이에 배치될 경우, 보조 구동륜으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 줄일 수 있는 기구로 이용 가능하면서도, 종래의 도그 클러치에 비해 구성이 간단하고 부품 수가 적어 저렴한 비용으로 사용 가능하고, 차량 등의 원가 절감이 가능해지는 이점이 있게 된다.

도 1은 전륜 모터와 후륜 모터, 디스커넥터가 장착된 차량을 예시한 도면이다.
도 2는 보조 구동륜측 파워트레인 구성과 구동계 부품의 배치 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 클러치에 의해 동력 전달이 이루어지는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 부분 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치에서 이너 레이스와 축결합부의 결합 상태를 나타내는 정면도이다.
도 9는 도 5의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명은 모터와 구동륜 사이에 동력을 단속하도록 설치될 수 있는 것으로, 구동륜으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 줄일 수 있도록 해주는 양방향 클러치(two way clutch)에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 모터의 정방향 회전력과 역방향 회전력을 구동륜으로 전달하는 반면, 구동륜으로부터 전달되는 정방향 회전력과 역방향 회전력에 대해서는 모터에 전달되지 않도록 차단해줄 수 있는 양방향 클러치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 양방향 클러치는 전기자동차에 적용될 수 있으며, 전륜과 후륜에 대해 각각 독립적인 구동장치를 가지는 4륜 구동 전기자동차에 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 양방향 클러치는 전륜과 후륜에 대한 독립 구동장치로 각각 모터를 사용하는 4륜 구동 전기자동차의 e-4WD 시스템에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 양방향 클러치는 4륜 구동 전기자동차에서 모터와 구동륜 사이에 적용될 수 있고, 여기서 상기 모터는 2륜 구동시에는 정지 상태로 있다가 4륜 구동시에만 구동하는 보조 구동모터이고, 상기 구동륜은 보조 구동모터에 본 발명에 따른 양방향 클러치를 매개로 연결된 보조 구동륜이다.

본 발명의 양방향 클러치는 도 1에 나타낸 e-4WD 시스템에서 종래의 디스커넥터 대신 동일 위치에 장착될 수 있는 것으로, 전술한 바와 같이 보조 구동모터와 보조 구동륜 사이에 배치될 수 있다.

이때, 양방향 클러치는 모터로부터 구동륜으로는 모터의 회전력을 정방향이든 역방향이든 모두 전달할 수 있지만, 구동륜으로부터 모터로는 정방향 및 역방향 회전력을 모두 모터에 전달되지 않도록 차단하게 된다. 즉, 모터의 정지 상태에서 구동륜이 양방향 클러치에 의해 모터에 대해 공회전을 할 수 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 양방향 클러치에 의해 동력 전달이 이루어지는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 전기자동차의 모터(보조 구동모터)(10)와 구동륜(보조 구동륜)(20) 사이에 본 발명의 양방향 클러치(100)가 개재될 수 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 모터(10)로부터 구동륜(20)으로는 양방향 클러치(100)에 의해 정방향 및 역방향의 회전력이 모두 전달 가능하지만, 구동륜(20)으로부터 모터(10)로는 양방향 클러치(100)에 의해 정방향 및 역방향의 회전력이 모두 차단된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 구성을 도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 정면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 부분 절개 사시도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 분해 사시도이고, 도 8은 이너 레이스와 축결합부의 결합 상태를 나타내는 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치(100)는 아우터 레이스(110), 이너 레이스(120), 축결합부(130), 케이지(140), 롤러(151), 스프링(152), 레버(160) 및 베어링(170)을 포함하여 구성된다.

먼저, 아우터 레이스(110)는 링 형상으로 구비되는 부재로서, 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격의 치(111)가 형성된 형상을 가진다. 이때, 아우터 레이스(110)는 구동륜(보조 구동륜)(도 3에서 도면부호 '10'임)에 동력 전달 가능하게 연결된다.

이때, 아우터 레이스(110)와 구동륜(20) 사이에 동력전달기구(미도시)가 배치되고, 이 동력전달기구의 입력단이 기어 등을 통해 아우터 레이스(110)의 외주면에 동력 전달 가능하게 결합된다. 상기 동력전달기구의 기어 등이 아우터 레이스(110)의 외주면에 형성된 치(111)에 치합됨으로써 구동륜(20)의 회전력이 상기 동력전달기구를 통해 아우터 레이스(110)에 전달될 수 있는 것이다.

다만, 구동륜(20)의 회전력이 동력전달기구를 통해 아우터 레이스(110)에 전달될 때, 아우터 레이스(110)와 이너 레이스(120) 사이에 동력은 단절된 상태가 되므로, 이너 레이스(120)는 회전되지 않고 아우터 레이스(110)만 회전된다.

여기서, 동력전달기구의 출력단은 구동륜(20)에 동력 전달 가능하게 결합된다. 상기 동력전달기구의 입력단은 양방향 클러치(100)를 통해 전달된 모터(도 3에서 도면부호 '10'임)의 회전력이 입력되는 동력전달기구의 입력측 요소를 의미하고, 상기 동력전달기구의 출력단은 모터(10)의 회전력이 구동륜으로 전달 및 출력되는 출력측 요소를 의미한다.

이너 레이스(120)는 링 형상으로 구비되고, 이너 레이스(120)의 내주면에는 축결합부(130)의 외주면에 형성된 돌출부(132)들이 각각 삽입될 수 있는 복수 개의 홈부(121)가 원주방향을 따라 배치되도록 형성된다. 이때, 상기 복수 개의 홈부(121)는 이너 레이스(120)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 형성될 수 있다.

또한, 이너 레이스(120)의 외주면에는 복수 개의 캠부(122)가 원주방향을 따라 정해진 간격으로 배치되도록 형성된다. 이때, 상기 복수 개의 캠부(122)는 이너 레이스(120)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 형성될 수 있다. 또한, 각 캠부(122)는 이너 레이스(120)의 외주면에 소정 깊이로 요입된 홈 형상으로 형성되고, 이때 각 캠부(122)의 표면은 기울기가 완만한 캠 프로파일(cam profile)을 가지도록 형성된다.

또한, 각 캠부(122)는 이너 레이스(120)의 원주방향을 따라 정해진 길이로 길게 연장되도록 형성된다. 이때, 각 캠부(122)는 길이방향을 기준으로 양 단부에서 길이방향의 중앙부분으로 갈수록 이너 레이스 외주면을 기준으로 한 깊이가 점차 깊어지는 홈 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 홈 형상의 각 캠부(122)에서 이너 레이스 외주면을 기준으로 한 깊이가 가장 깊은 부분이 캠부 길이방향을 기준으로 중앙에 위치되고, 상기 깊이가 가장 깊은 중앙부분의 위치를 중심으로 상기 각 단부까지의 표면은 서로 대칭인 형상을 가진다.

도 8을 참조하면, 이너 레이스(120)의 외주면에 표면의 기울기가 완만한 캠 프로파일을 가지는 복수 개의 캠부(122)가 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성됨을 볼 수 있다. 또한, 캠부(122)의 표면이 길이방향 기준의 중앙부분을 중심으로 도면상 좌우 대칭인 것을 볼 수 있다.

축결합부(130)는 내주면에 치(131)가 형성된 링 형상의 부재로서, 외주면에는 이너 레이스(120)의 홈부(121)에 삽입되어 결합될 수 있는 복수 개의 돌출부(132)가 형성된다. 상기 돌출부(132)들은 축결합부(130)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 형성될 수 있고, 축결합부(130)의 각 돌출부(132)가 이너 레이스(120)의 대응된 홈부(121)에 결합될 수 있도록 축결합부(130)의 돌출부(132)와 이너 레이스(120)의 홈부(121)는 동수로 형성된다.

축결합부(130)의 각 돌출부(132)는 이너 레이스(120)의 대응된 각 홈부(121) 내에 삽입된 상태에서 축결합부 및 이너레이스의 원주방향으로 유동 가능한 유격을 가진다. 축결합부(130)가 이너 레이스(120)의 내측에 결합된 상태에서, 축결합부(130)의 돌출부(132)가 이너 레이스(120)의 홈부(121) 내에 삽입되어 있고, 이때 돌출부(132)의 원주방향(길이방향) 양 단부 끝면과, 이 돌출부(132)의 끝면과 마주보고 있는 홈부(121)의 표면 사이에, 상기 원주방향으로의 갭(유격)(도 8에서 'G1'임)이 존재하는 것이다.

이에 따라, 상기 갭(G1)에 의해 축결합부(130)가 이너 레이스(120)의 내측에서 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 가지게 된다. 축결합부(130)에서 돌출부(132)가 형성되지 않은 부분의 외주면이 이너 레이스(120)의 내주면에 접하고 있는 상태에서, 축결합부(130)가 정방향 또는 역방향으로 상기 갭(유격)(G1)만큼 회전될 경우, 축결합부(130)의 외주면은 이너 레이스(120)의 내주면에 접촉한 상태로 슬라이드 된다.

이때, 각 돌출부(132)의 원주방향 기준 양 단부 끝면과 홈부(121)의 내측면 사이에 유격이 존재하므로, 이 유격에 의해, 회전되지 않는 이너 레이스(120)에 대해, 상기 축결합부(130)만이 정방향 또는 역방향으로 상기 유격(갭)(G1)만큼 상대 회전될 수 있다.

그리고, 상기 치(131)가 형성된 축결합부(130)의 내측으로는 모터(10)의 회전력을 전달하는 회전축이 삽입되어 치합될 수 있다. 상기 축결합부(130)의 내주면에 치합되는 회전축은 모터(10)의 구동축이 될 수 있고, 또는 모터(10, 도 2에서는 도면부호 '2'임)의 회전력을 감속하여 출력하는 감속기(도 2에서 도면부호 '3'임)의 출력축이 될 수 있다.

케이지(140)는 롤러(151)와 스프링(152)을 지지하고 위치를 유지하는 부재로서, 이너 레이스(120)의 가장자리 부분(주연부)에 전 둘레에 걸쳐 배치되도록 결합된다. 상기 케이지(140)는 롤러(151) 및 스프링(152)이 장착 및 지지되는 복수 개의 장착부(141)를 가진다. 상기 복수 개의 장착부(141)는 케이지(140)에서 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 형성될 수 있다. 이때, 각 장착부(141)마다 롤러(151)와 스프링(152)이 설치되고, 장착부(141)에서 각 롤러(151)는 좌우 양쪽의 두 스프링(152)에 의해 탄성 지지된다.

상기 스프링(152)으로는 지그재그 형태로 접힌 판 형상의 스프링이 사용될 수 있고, 각 롤러(151)를 중심으로 양쪽에 동일 형상의 스프링(152) 1개씩이 배치되어 총 2개의 스프링(152)이 케이지(140)의 각 장착부(141)마다 설치된다. 이때, 각 스프링(152)의 일단부는 케이지(140)의 장착부(141)에 고정되도록 결합되고, 각 스프링(152)의 타단부는 롤러(151)에 일체로 고정되는 것이 아닌 단순 접촉 상태로 롤러(151)를 지지하도록 연결된다.

이와 같이 각 롤러(151)는 양쪽의 두 스프링(152)에 의해 탄성 지지되는 구조로 케이지(140)의 각 장착부(141) 내에 위치되며, 양쪽의 두 스프링(152)에 의해 탄성 지지된 상태로 아우터 레이스(110)의 내주면과 이너 레이스(120)의 캠부(122) 표면 사이에 위치된다. 이때, 롤러(151)는 아우터 레이스(110)의 내주면에 접촉된 상태로 이동하거나, 또는 이 아우터 레이스(110)의 내주면과 이너 레이스(120)의 캠부(122) 표면에 동시에 접촉된 상태로 있을 수 있다.

또한, 각 롤러(151)는 양쪽의 두 스프링(152)에 의해 지지되고 있는 상태에서 회전될 수 있으며, 예컨대 양쪽의 두 스프링(152)에 의해 지지된 상태의 롤러(151)가 회전되면서 아우터 레이스(110)의 내주면을 따라 이동할 수 있다. 이와 같이 롤러(151)가 아우터 레이스(110)의 내주면을 따라 이동할 때, 롤러(151)를 양쪽에서 지지하고 있는 두 스프링(152) 중 하나는 압축, 그리고 나머지 하나는 복원 신장되고, 두 스프링(152)이 압축과 복원을 반복하면서 롤러(151)가 이동하여 캠부(122) 내측에서의 롤러 위치가 변경된다.

그리고, 상기 축결합부(130)와 이너 레이스(120), 케이지(140) 사이에는 복수 개의 레버(160)가 연결된다. 각 레버(160)는 길게 형성된 판 형상의 부재로서, 축결합부(130)와 이너 레이스(120), 케이지(140)에 반경방향으로 길게 배치된 상태가 될 수 있도록 결합된다. 이때, 각 레버(160)의 일단부가 축결합부(130)에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 각 레버(160)의 타단부가 케이지(140)에 회전 가능하게 힌지 결합된다.

또한, 각 레버(160)는 이너 레이스(120)에도 회전 가능하게 힌지 결합되는데, 레버(160)에서 이너 레이스(120)에 결합되는 부위는 상기 일단부와 타단부 사이에 위치되는 부위가 된다. 예로서, 각 레버(160)에서 이너 레이스(120)에 결합되는 부위와 축결합부(130)에 결합되는 부위가 모두, 각 레버(160)의 일단부 내에 정해진 거리를 두고 위치하도록 설정될 수 있다.

즉, 각 레버(160)에서 이너 레이스(120)에 결합되는 부위를 상기 축결합부(130)에 결합되는 부위의 인근에 가깝게 위치시킬 수 있는 것이며, 이너 레이스(120)에 결합되는 부위와 축결합부(130)에 결합되는 부위 사이의 거리가, 이너 레이스(120)에 결합되는 부위와 케이지(140)에 결합되는 부위 사이의 거리보다 작게 설정될 수 있다. 또는 상기 두 거리가 같거나, 반대로 이너 레이스(120)에 결합되는 부위와 케이지(140)에 결합되는 부위 사이의 거리가, 이너 레이스(120)에 결합되는 부위와 축결합부(130)에 결합되는 부위 사이의 거리보다 작게 설정될 수 있따.

또한, 각 레버(160)는 축결합부(130)와 이너 레이스(120), 케이지(140)에 볼트(162)나 리벳 등으로 결합될 수 있는데, 레버(160)의 각 결합부위에 형성된 관통홀을 통과하도록 삽입된 볼트(162) 또는 리벳이 축결합부(130)와 이너 레이스(120), 케이지(140)에 체결됨으로써 상기 축결합부(130)와 이너 레이스(120), 케이지(140) 사이에서 상기 레버(160)의 위치가 유지될 수 있다.

또한, 레버(160)의 각 결합부위에 형성된 관통홀 중 이너 레이스(120)와의 결합부위에 형성된 관통홀은 원형 홀인 반면, 축결합부(130) 및 케이지(140)와의 결합부위에 형성된 관통홀(161)은 레버 길이방향으로 긴 형상을 가지는 홀이다. 이에 축결합부(130)가 후술하는 바와 같이 이너 레이스(120)와의 유격을 가지고 상대 회전될 때, 레버(160)는 이너 레이스(120)와의 결합부위를 피봇 포인트(pivot point)(즉, 회전중심)로 하여 회전되고, 이때 케이지(140)는 축결합부(130)와는 역방향으로 회전된다. 이러한 작동 상태는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.

다음으로, 베어링(170)은 아우터 레이스(110)와 이너 레이스(120) 사이에 개재되는 것으로, 아우터 레이스(110)가 이너 레이스(120)에 대해 상대 회전되는 것을 가능하게 한다. 이너 레이스(120)의 외주면은, 이너 레이스 폭 방향(두께 방향)을 기준으로, 상기 캠부(122)가 형성되어 롤러(151)가 이동되는 제1 구간과, 아우터 레이스(110)와의 사이에 베어링(170)이 개재되는 제2 구간으로 나뉘어진다. 상기 베어링(170)은 이너 레이스(120)의 제2 구간에 해당하는 부분인 베어링 결합부(123)의 외주면과 상기 아우터 레이스(110)의 내주면 사이에 개재된다.

도 9는 도 5의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 아우터 레이스(110)의 내측으로 이너 레이스(120)가 위치되고, 이너 레이스(120)의 내측으로 축결합부(130)가 위치된다. 이때, 케이지(140)는 이너 레이스(120)의 가장자리 부분을 따라 배치되도록 결합된다.

또한, 스프링(152)과 롤러(151)는 케이지(140)의 장착부(141)에 장착된 상태에서 아우터 레이스(110)와 이너 레이스(120) 사이에 위치되고, 특히 롤러(151)는 아우터 레이스(110)의 내주면과 이너 레이스(120)의 캠부(122) 표면 사이에 위치된다. 또한, 롤러(151)는 스프링(152)에 의해 지지된 상태로 아우터 레이스(110)의 내주면을 따라 이동할 수 있고, 이때 아우터 레이스(110)의 내주면에 접촉된 상태로 이동할 수 있다. 이때, 롤러(151)는 이동된 위치에 따라 이너 레이스(120)의 캠부 표면 일부 구간, 즉 캠부(122)에서 길이방향(이너 레이스의 원주방향)의 양 단부 표면에 접촉된 상태가 될 수 있다.

그리고, 이너 레이스(120)와 축결합부(130), 케이지(140), 롤러(151) 및 스프링(152), 레버(160), 베어링(170)이 상호 조립된 상태에서, 이들 부품의 조립체가 아우터 레이스(110)의 내측으로 삽입되어 결합되고, 이때 아우터 레이스(110)의 내측에 삽입된 상기 조립체가 외측으로 빠지지 않도록 아우터 레이스(110)의 내주면에 스냅 링(112,113)이 개재된다.

상기 스냅 링(112,113)은 아우터 레이스(110)의 내주면에서 폭 방향(두께 방향)의 양 끝단부에 형성된 링 홈(112a,113a)에 삽입되어 결합되며, 양쪽의 링 홈(112a,113a)에 각각 스냅 링(112,113)이 장착된 상태에서 두 스냅 링 사이에 위치되는 조립체, 즉 이너 레이스(120)와 축결합부(130), 케이지(140), 롤러(151) 및 스프링(152), 레버(160), 베어링(170)의 조립체가, 아우터 레이스(110)의 외측으로 분리되지 않고 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다.

또하, 상기 롤러(151)는 도 9에 나타낸 바와 같이 길이방향의 양 단부가 케이지(140)의 지지부(142)와 별도 설치된 지지판(153)에 의해 지지되도록 설치된다. 상기 지지판(153)은 아우터 레이스(110)의 내측에 고정 설치되는 부재로서, 롤러(151)와 베어링(170) 사이에 개재되며, 롤러(151)의 일단부를 지지하도록 설치된다. 이때, 롤러(151)의 타단부는 케이지(140)에 형성된 지지부(142)에 의해 지지된다.

이로써, 각 롤러(151)는 상기 아우터 레이스(110)와 이너 레이스(120), 그리고 상기 지지판과 케이지(140)의 지지부(142) 사이에 위치되어 있게 되고, 이때 각 롤러(151)의 일단부 끝면과 타단부 끝면이 각각 상기 지지판과 케이지(140)의 지지부(142)에 접촉 지지된 상태로 있게 된다. 또한, 각 롤러(151)의 외주면은 아우터 레이스(110)의 내주면에 접촉된 상태로 있거나, 또는 아우터 레이스(110)의 내주면과 이너 레이스(120)의 캠부(122) 표면에 접촉된 상태로 있게 된다.

이하에서는 도 10 내지 도 13을 참조하여 양방향 클러치의 작동 상태에 대해 설명하기로 한다.

도 10과 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치에서 아우터 레이스의 회전시 동력 전달이 차단되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 12와 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치에서 축결합부의 회전시 동력 전달이 가능해지는 상태를 나타내는 도면이다.

도 10과 도 11은 각각 아우터 레이스(110)와 케이지(140), 이너 레이스(120)를 반대쪽에서 바라본 상태로 도시하고 있으며, 아우터 레이스(110)와 케이지(140), 이너 레이스(120)의 반대쪽 면을 각각 보여주고 있다. 마찬가지로, 도 12와 도 13 역시 각각 반대쪽에서 바라본 상태로 도시하고 있으며, 아우터 레이스(110)와 케이지(140), 이너 레이스(120)의 반대쪽 면을 각각 보여주고 있다.

이하의 설명에서 레버(160)에서 축결합부(130)와 힌지 결합되는 포인트(P1)를 제1 포인트라 칭하기로 한다. 또한, 레버(160)에서 이너 레이스(120)와 힌지 결합되는 포인트(P2)이면서 레버(160)의 회전중심이 되는 포인트를 제2 포인트라 칭하기로 한다. 또한, 레버(160)에서 케이지(140)와 힌지 결합되는 포인트(P3)를 제3 포인트라 칭하기로 한다.

도 10과 도 11에 나타낸 바와 같이, 케이지(140)의 장착부(141) 내에서 롤러(151)는 양쪽의 두 스프링(152)에 의해 탄성 지지된 상태로 중앙에 위치해 있다. 이때, 케이지(140)의 장착부(141) 내에서 상기 양쪽의 두 스프링(152)은 롤러(151)에 의해 어느 정도 압축된 상태로 롤러(151)를 탄성 지지한다.

도 10의 상태에서는, 돌출부(132)의 양 단부 중 일단부와 이를 마주보고 있는 홈부(121) 내측면 사이의 갭 크기와, 상기 돌출부(132)의 양 단부 중 타단부와 이를 마주보고 있는 홈부(121) 내측면 사이의 캡 크기가 동일한 상태가 되도록 상기 축결합부(130)가 위치될 때, 상기 롤러(151)의 외주면이, 상기 아우터 레이스(110)의 내주면과 접촉된 상태, 및 상기 이너 레이스(120)의 캠부(123) 표면과 이격된 상태에서, 상기 롤러(151)가, 상기 스프링(152)에 의해 상기 아우터 레이스(110)의 내주면과 상기 캠부(123)의 길이방향 중앙부분의 표면 사이에 위치된다.

또한, 각 레버(160)는 케이지(140)와 이너 레이스(120), 축결합부(130)에 대략 반경방향으로 길게 배치되어 있게 된다. 이와 같이 롤러(151)가 스프링(152)의 힘에 의해 중앙에 위치해 있게 되면, 롤러(151)와 이너 레이스(120)의 캠부(122) 표면 사이에는 갭(G2)이 발생한다.

이에 아우터 레이스(110)가 정방향(도 10의 시계방향) 또는 역방향(도 10의 반시계방향)으로 회전될 경우, 아우터 레이스(110)의 회전력이 롤러(151)를 통해 이너 레이스(120)에 전달되지 않으므로, 이너 레이스(120)는 회전되지 않고 아우터 레이스(110)만 회전된다. 즉, 아우터 레이스(110)에 회전력이 인가되어 아우터 레이스가 회전되더라도, 아우터 레이스(110)의 회전력이 이너 레이스(120)로 전달되지 않고 차단된 상태가 되는 것이다.

결국, 구동륜(도 3에서 도면부호 '20'임)으로부터 전달되는 역구동력이 모터(도 3에서 도면부호 '10'임)로 전달되지 않고 양방향 클러치(100)에 의해 차단될 수 있고, 구동륜(20)이 공회전되면서 역구동력으로 인한 드래그 손실을 줄일 수 있게 된다.

한편, 축결합부(130)가 정방향과 역방향 중 어느 한 방향으로 회전되면, 레버(160)의 제1 포인트(P1)가 축결합부(130)가 회전되는 방향으로 이동하면서 레버(160)는 제2 포인트(P2)를 중심으로 회전하게 된다. 예를 들어, 도 12에 나타낸 바와 같이, 역방향, 즉 도면상 반시계방향의 모터 회전력이 축결합부(130)에 인가되면, 이너 레이스(120)와의 사이에 갭(유격)(G1)이 존재하므로, 상기 유격만큼 축결합부(130)만이 먼저 회전된다.

이때, 레버(160)의 제1 포인트(P1)는 도면상 반시계방향으로 이동되고, 동시에 레버(160)는 제2 포인트(P2)를 중심으로 반대방향, 즉 도면상 시계방향으로 회전된다. 이때, 레버(160)의 제3 포인트(P3)는 제1 포인트(P1)와는 반대방향으로 이동되어 케이지(140)를 밀게 되는데, 도 12에 나타낸 바와 같이 레버(160)의 제3 포인트(P3)가 도면상 시계방향으로 이동되면서 케이지(140)를 축결합부(130)와는 반방향인 정방향, 즉 도면상 시계방향으로 회전시키게 된다.

이에 롤러(151)가 한쪽 스프링(152)을 압축하게 되면서 이동되는데, 롤러(151)의 외주면이 캠부(122)의 일단부 표면에 접촉된 상태가 될 때까지 이동된다. 이후 축결합부(130)에 모터(10)의 회전력이 계속 인가되면, 축결합부(130)의 돌출부(132)와 이너 레이스(120)의 홈부(121) 내측면이 접촉하게 되고, 롤러(151)는 캠부(122)의 일단부 표면과 아우터 레이스(110)의 내주면 사이에 압입된 상태가 되어 물리게 된다. 상기와 같이 롤러(151)가 한쪽 스프링(152)을 압축하게 될 때, 반대쪽 스프링(152)은 압축 상태에서 탄성 복원된 상태로 신장되게 된다.

결국, 롤러(151)가 이너 레이스(120)의 캠부(122) 표면과 아우터 레이스(110)의 내주면에 물려 있는 상태로 이너 레이스(120)와 아우터 레이스(110)의 사이에서 눌리게 되고, 이렇게 롤러(151)가 눌린 상태(압입 상태)에서 이너 레이스(120)의 회전력이 롤러(151)를 통해 아우터 레이스(110)로 전달될 수 있게 된다. 즉, 모터(10)의 회전력이 축결합부(130), 이너 레이스(120), 롤러(151), 아우터 레이스(110)의 경로로 전달되는 것이다.

이로써, 도 13에 나타낸 바와 같이, 축결합부(130), 이너 레이스(120), 케이지(140), 롤러(151) 및 스프링(152), 아우터 레이스(110) 전체가 일체로 회전될 수 있고(동력 전달 상태임), 이 회전력(모터에서 제공되는 회전력임)이 아우터 레이스(110)에서 동력전달기구를 통해 최종적으로 구동륜(20)에 전달된다.

또한, 이후 모터(10)의 구동이 정지되고 모터의 회전력이 축결합부(130)에 인가되지 않게 되면, 압축되어 있는 스프링(152)의 탄성 복원력에 의해 롤러(151)는 다시 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 케이지(140)의 장착부(141)와 이너 레이스(120)의 캠부(122)에서 중앙에 위치해 있게 된다.

이때, 레버(160) 또한 도 10의 상태와 같이 위치가 복원되며, 전술한 바대로 구동륜(20)으로부터 아우터 레이스(110)로 전달된 회전력이, 롤러(151)와 이너 레이스(120)의 캠부(122) 사이에 존재하는 갭(G2)에 의해, 이너 레이스(120)로는 전달되지 않게 된다(아우터 레이스만 회전되는 상태, 즉 동력 차단 상태임).

이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 클러치의 구성 및 작동상태에 대해 상세히 설명하였다. 이로써, 본 발명에 따른 양방향 클러치는, 4륜 구동(4WD) 전기자동차에서 구동모터와 보조 구동륜 사이에 배치될 경우, 보조 구동륜으로부터 전달되는 역구동력을 차단하여 드래그 손실을 줄일 수 있는 기구로 이용 가능하면서도, 종래의 도그 클러치에 비해 구성이 간단하고 부품 수가 적어 저렴한 비용으로 사용 가능하고, 차량 등의 원가 절감이 가능해지는 이점이 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 모터 20 : 구동륜
100 : 양방향 클러치 110 : 아우터 레이스
111 : 치 112, 113 : 스냅 링
112a, 113a : 링 홈 120 : 이너 레이스
121 : 홈부 122 : 캠부
123 : 베어링 결합부 130 : 축결합부
131 : 치 132 : 돌출부
140 : 케이지 141 : 장착부
142 : 지지부 151 : 롤러
152 : 스프링 153 : 지지판
160 : 레버 161 : 관통홀
162 : 볼트 170 : 베어링
G1, G2 : 갭 P1 : 제1 포인트
P2 : 제2 포인트 P3 : 제3 포인트

Claims (15)

1. 아우터 레이스;
   상기 아우터 레이스의 내측에 결합되고, 외주면에 원주방향을 따라 정해진 길이로 연장된 홈 형상의 캠부가 형성된 이너 레이스;
   회전력을 전달하는 축이 결합되고, 상기 이너 레이스의 내측에 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 가지도록 결합된 축결합부;
   상기 이너 레이스에 결합된 케이지;
   상기 케이지에 스프링에 의해 탄성 지지되도록 설치되고, 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 이너 레이스의 캠부 표면 사이에 위치되는 롤러;
   상기 축결합부, 이너 레이스, 케이지 사이를 연결하도록 결합된 레버; 및
   상기 아우터 레이스와 이너 레이스 사이에 개재된 베어링을 포함하고,
   상기 축결합부가 이너 레이스의 내측에서 상기 회전 유격만큼 정방향 또는 역방향 회전될 때, 상기 이너 레이스와의 결합부위를 중심으로 회전되는 레버에 의해 상기 케이지가 회전되면서 스프링을 통해 상기 롤러를 밀어주어, 상기 롤러가 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 캠부의 표면 사이에 압입되도록 함으로써, 상기 축결합부의 회전력이 상기 이너 레이스, 및 상기 압입 상태의 롤러를 통해 아우터 레이스에 전달될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 캠부는, 이너 레이스의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 복수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 캠부는,
   길이방향을 기준으로 양 단부에서 중앙부분으로 갈수록, 이너 레이스 외주면을 기준으로 한 깊이가, 점차 깊어지는 홈 형상을 가지며,
   상기 깊이가 가장 깊은 상기 중앙부분으로부터 상기 각 단부까지의 형상이 상기 중앙부분을 중심으로 서로 대칭인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 이너 레이스의 내주면에는 홈부가 형성되고,
   상기 축결합부의 외주면에는 상기 이너 레이스의 홈부에 삽입되는 돌출부가 형성되며,
   상기 축결합부가 이너 레이스와의 사이에 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 모두 가질 수 있도록, 상기 돌출부의 양 단부 끝면과, 상기 돌출부의 각 단부 끝면과 마주보고 있는 상기 홈부 내측면 사이가, 상기 축결합부 및 이너 레이스의 원주방향으로 갭을 가질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 돌출부의 양 단부 중 일단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 갭 크기와, 상기 돌출부의 양 단부 중 타단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 캡 크기가 동일한 상태가 되도록 상기 축결합부가 위치될 때,
   상기 롤러의 외주면이, 상기 아우터 레이스의 내주면과 접촉된 상태, 및 상기 이너 레이스의 캠부 표면과는 이격된 상태에서,
   상기 롤러는, 상기 스프링에 의해 상기 아우터 레이스의 내주면과 상기 캠부의 길이방향 중앙부분의 표면 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 돌출부의 양 단부 중 일단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 갭 크기와, 상기 돌출부의 양 단부 중 타단부와 이를 마주보고 있는 홈부 내측면 사이의 캡 크기가 동일한 상태가 되도록 상기 축결합부가 위치될 때,
   상기 레버는 축결합부와 이너 레이스, 아우터 레이스에 대하여 반경방향으로 길게 배치되는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 레버는 축결합부와 이너 레이스, 아우터 레이스의 원주방향을 따라 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 레버는 축결합부와 이너 레이스, 케이지에 각각 힌지 결합되고,
   상기 축결합부가 상기 회전 유격의 범위 내에서 회전될 때, 상기 레버는 이너 레이스와의 결합부위를 중심으로 회전되면서 축결합부와는 반대방향으로 케이지를 회전시키도록 된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
9. 청구항 5에 있어서,
   상기 롤러는 케이지의 장착부에서 양쪽으로 하나씩 배치되는 총 2개의 스프링에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스프링의 일단부는 케이지의 장착부에 고정되도록 결합되고, 롤러가 스프링에 대해 상대 회전될 수 있도록, 상기 스프링의 타단부는 롤러와의 고정 없이 접촉 상태로만 롤러를 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러는,
    상기 아우터 레이스 및 이너 레이스의 두께 방향으로 길게 배치되며,
    일단부는 케이지에 형성된 지지부에 의해 지지되고,
    타단부는 아우터 케이스의 내측에 고정된 지지판에 의해 지지되도록 설치된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 이너 레이스의 내주면에는 홈부가 형성되고,
    상기 축결합부의 외주면에는 상기 이너 레이스의 홈부에 삽입되는 돌출부가 형성되며,
    상기 축결합부가 이너 레이스와의 사이에 정방향과 역방향으로의 회전 유격을 모두 가질 수 있도록, 상기 돌출부의 양 단부 끝면과, 상기 돌출부의 각 단부 끝면과 마주보고 있는 상기 홈부 내측면 사이가, 상기 축결합부 및 이너 레이스의 원주방향으로 갭을 가질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상이 홈부가 이너 레이스의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 형성되고, 상기 돌출부가 축결합부의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
    
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러는 케이지의 장착부에서 양쪽으로 하나씩 배치되는 총 2개의 스프링에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.
    
15. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전력을 전달하는 축이 전기자동차에서 차량을 구동하는 구동모터의 회전력을 전달하는 축이고, 상기 아우터 레이스가 전기자동차의 구동륜에 동력전달기구를 매개로 연결되는 것을 특징으로 하는 양방향 클러치.

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