KR20040093019A - 구름베어링 일체형 일방향 클러치 및 그 제조방법 - Google Patents

구름베어링 일체형 일방향 클러치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20040093019A
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rolling bearing
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outer ring
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이케다테츠오
이가카즈오
미즈타니카즈시
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고요 세이코 가부시키가이샤
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Abstract

그리스의 봉입도 포함한 조립의 작업성이 양호하며, 또한, 봉입된 그리스의 내륜·외륜간의 유동성이 양호해서 장수명을 기대할 수 있는 구름베어링 일체형 일방향 클러치 및 그 제조방법을 제공한다. 유지기(5)를 구성하는 2개의 환상체(51, 52)의 한쪽에, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간을 밀봉하기 위한 환상의 평판부(51b)를 일체로 형성하고, 또한, 지름방향으로 관통하는 지름방향 관통구멍(51e)을 형성함과 아울러, 다른쪽에는, 축방향으로 관통하는 축방향 관통구멍(52f)을 형성한다.
내륜(1) 및 외륜(2)의 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)의 어깨부(1c, 2c)와, 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b) 사이에 각각 단차부(10, 20)를 형성함으로써, 전체적인 사이즈를 크게 하지 않고, 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b) 사이에 형성되는 J스페이스를 보다 넓게 하여, 보다 큰 스프래그(4)의 사용을 가능하게 한다. 또한, 구름베어링의 외륜(2)에는 구름베어링용 궤도면(2a)과 일방향 클러치용 궤도면(2b)을 형성하고, 내륜(1)에는 구름베어링용 궤도면(1a)만을 형성하며, 스프래그(4)는 그 외주측을 외륜(2)에, 내주측에 대해서는 축(S)에 직접적으로 접촉시켜, 축(S)과 외륜(2) 사이에서 토크를 전달하도록 구성한다.
내륜(1) 및 외륜(2)에 대해서, 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)과 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)의 지름방향 치수차가, 각각 정해진 치수에 대하여 소정의 공차 내에 들어가도록 가공하고, 내륜(1) 및 외륜(2)을 각각 상대부재에 끼워맞춘 상태에서의 구름베어링의 레이디얼 간극이 설정값으로 되는 초기 레이디얼 간극을 얻는다. 그리고 내륜(1)과 외륜(2)을 매칭해서 조립한다.

Description

구름베어링 일체형 일방향 클러치 및 그 제조방법{ONE-WAY CLUTCH INTEGRATED WITH A ROLLING BEARING AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 구름베어링과 스프래그 타입의 일방향 클러치를 일체로 형성해서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치와 그 제조방법에 관한 것이다.
구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 일반적으로 볼베어링를 비롯한 구름베어링의 축방향 양측 혹은 일측에 스프래그 타입의 일방향 클러치를 배치한 구조를 갖고, 통상, 구름베어링의 내·외륜과, 일방향 클러치의 내·외륜을 각각 일체로 형성한 구조를 채용한다.
그리고, 이러한 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 조립의 용이화 및 컴팩트화를 꾀하기 위해, 주로 유지기에 여러 가지의 대책이 강구되어 있다.
볼베어링의 양측에 일방향 클러치를 배치한 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 예를, 도 14에 부분도려냄 정면도, 도 15에 축평행 단면도, 도 16에 그 유지기와 스프링겸 측판의 분해사시도로 나타낸다.
이 예에 있어서, 내륜(61)과 외륜(62)에는, 각각의 축방향 중앙부에 볼베어링용의 궤도면(61a, 62a)이 형성되고, 그 양측에 일방향 클러치용의 궤도면(61b, 61c 및 62b, 62c)이 형성되어 있고, 볼베어링용의 궤도면에는 전동체로서 복수의 볼(63)이 구름이동 가능하게 배치되고, 그 양측의 일방향 클러치용의 궤도면에는복수의 스프래그(64)가 배치되어 있다. 볼(63) 및 스프래그(64)는, 2개의 환상체(651, 652)를 축방향에 결합해서 일체화한 공통의 유지기(65)에 의해 둘레방향으로 소정 간격으로 유지되어 있다. 그리고, 양측의 스프래그(64)의 각 외측에는, 각각 각 스프래그(64)를 록방향으로 가압하는 복수의 스프링편(66a)이 형성된 스프링겸 측판(66)이 유지기(65)를 구성하는 각 환상체(651, 652)에 대하여 고착되어 있다.
유지기(65)를 구성하는 2개의 환상체(651, 652)에는, 각각 축방향 일단측에, 서로의 결합상태에 있어서 중앙부에 볼(63)을 수용하는 포켓을 구성하는 오목부분(651a, 652a)이 둘레방향으로 일정한 간격으로 형성되어 있음과 아울러, 그 반대측에는 스프래그를 수용하기 위한 포켓(651b, 652b)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 2개의 환상체(651, 652) 중 한쪽의 환상체(651)에는, 둘레방향 복수부분에 축방향으로 연장되는 클로부(651c)가 형성되고, 다른쪽의 환상체(652)에는, 그 각 클로부(651c)가 끼워넣어져 결합하는 복수의 오목부(652c)가 형성되어 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 조립시에는, 내륜(61)과 외륜(62) 사이에 소정수의 볼(63)을 둘레방향으로 대략 일정한 간격으로 삽입배치한 후, 그 축방향 양측에서 볼(63)을 끼워넣도록 각 환상체(651, 652)를 내륜(61)과 외륜(62) 사이에 삽입하고, 각 클로부(651c)를 각 오목부(652c)에 삽입해서 결합시킴으로써 이들을 서로 일체화한다. 클로부(651c) 및 오목부(652c)에는 각각 언더컷이 이루어진다. 즉, 도 17에 결합상태에 있어서의 확대 축평행 단면도를 나타내는 바와 같이, 클로부(651c)에는 그 선단측에사면(651d)이 형성되고, 그 기단측에 맞물림부(651e)가 형성되어 있고, 오목부(652c)에는, 그 맞물림부(651e)에 맞물리는 맞물림부(652d)가 형성되어 있다. 이러한 맞물림부(651e, 652d)에 의해, 조립시에 있어서 환상체(651, 652)를 스냅 피트에 의해 결합시키는 것을 용이화하고, 또한, 조립후에는 맞물림부(651e)와 맞물림부(652d)의 맞물림에 의해 용이하게 결합상태가 풀어지지 않도록 고려되어 있다(예를 들면, 일본 특허공개 2000-304068호 공보(제2-제4페이지, 도 2, 도 3, 도 7).
또한, 구름베어링의 일측에 스프래그 타입의 일방향 클러치를 배치한 구조의 것에 있어서도, 구름베어링용의 유지기와 스프래그용의 유지기를 결합기구를 통해서 축방향으로 일체화한 것도 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허공개 평11-72127호 공보(제3-제4페이지, 도 4-도 9 참조).
또한, 볼베어링 등의 구름베어링과, 스프래그 타입의 일방향 클러치가 일체화되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 일반적으로 도 18에 축평행 단면도를 예시하는 바와 같이, 내륜(41)과 외륜(42)에 각각 구름베어링용의 궤도면(41a, 42a)을 형성하고, 이들 사이에 복수의 전동체(43)를 구름이동 가능하게 배치함과 아울러, 내륜(41) 및 외륜(42)에는, 각각 구름베어링용의 궤도면(41a, 42a)에 병행하여 일방향 클러치용의 궤도면(41b, 42b)을 형성하고, 이들의 사이에 복수의 스프래그(44)를 배치한 구조를 채용한다. 각 전동체(43) 및 스프래그(44)는, 각각 공통의 유지기(45)에 의해 내륜(41)과 외륜(42) 사이에 형성되는 환상공간 내에 둘레방향에 일정한 피치로 배치되며, 또한, 각 스프래그(44)에 대해서는, 가터스프링(46) 등의 가압수단에 의해 록방향으로 가압된다.
그리고, 내륜(41) 및 외륜(42)의 스프래그용의 궤도면(41b, 42b)은, 통상, 도시와 같이 구름베어링용의 궤도면(41a, 42a)의 각 어깨부(41c, 42c)의 연장형상으로, 즉 어깨부(41c, 42c)와 같은 지름하에 형성된다.
그런데, 스프래그 타입의 일방향 클러치에 있어서는, 그 내·외륜의 궤도면간의 치수인 J스페이스를 크게 하면 할수록, 큰 스프래그의 사용이 가능해져서 전달토크를 비롯한 성능을 향상시킬 수 있다. 도 18에 나타내는 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 내·외륜의 스프래그용의 궤도면의 지름이, 구름베어링용의 궤도면의 어깨부의 지름과 동일하기 때문에, 일체화하는 구름베어링의 형번(크기)에 따라서 J스페이스의 치수가 거의 일정해져버려, 일방향 클러치의 성능향상에는 한계가 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 비해서 J스페이스를 보다 넓게 해서 그 전달토크 등의 성능을 향상시키기 위해, 도 19에 축평행 단면도를 나타내는 것 같이, 내륜(511) 및 외륜(521) 중 어느 한쪽의 궤도륜(도 19에서는 내륜(511))에 대해서, 구름베어링용의 궤도면(511a)에 인접하는 어깨부(511c)와, 일방향 클러치용의 궤도면(511b) 사이에 단차(510)를 형성함으로써 J스페이스를 보다 넓게 확보하는 것이 가능한 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 제안하고 있다(일본 특허공개 2000-291651호 공보 참조). 또, 도 19에서는, 구름베어링의 전동체(볼)(53)와, 일방향 클러치의 스프래그(54)는, 각각 전용의 유지기(55)와 유지기(56)에 의해 유지함과 아울러, 링형상 기체(57a)에 복수의 스프링편(57b)을 일체로 형성한 스프링부재(57)를 사용하고, 그 각 스프링편(57b)에 의해 각 스프래그(54)를 록방향으로 가압하는 타입의 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 예시하고 있다(일본 특허공개 2000-291651호 공보(제2-4페이지, 도 1)).
또한, 이 제안에 있어서는, 단차를 형성하는 궤도륜을, 각각의 끼워맞춤 상대부재 S 또는 H의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 양호한 측으로 함으로써, 단차의 형성에 기인해서 일방향 클러치용 궤도면의 형성부위에 있어서의 두께가 얇아지는 측의 궤도륜이, 끼워맞춤에 의해 상대부재를 따라서 그 정밀도가 악화해버리는 것을 방지하고 있다.
볼베어링 등의 구름베어링과, 스프래그 타입의 일방향 클러치가 일체화되어 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 일반적으로 도 14에 부분도려냄 정면도를, 도 15에는 그 A-A선 단면도를 예시하는 바와 같이, 내륜(61)과 외륜(62)에, 각각 구름베어링용의 궤도면(61a, 62a)을 형성하고, 이들 사이에 복수의 전동체(3)를 구름이동 가능하게 배치함과 아울러, 내륜(61) 및 외륜(62)에는, 각각 구름베어링용의 궤도면(61a, 62a)에 병행하여 일방향 클러치용의 궤도면(61b, 62b 및 61c, 62c)을 형성하고, 이들 사이에 복수의 스프래그(64)를 배치한 구조를 채용한다.
각 전동체(63) 및 스프래그(64)는, 이 예에 있어서 서로 공통의 유지기(65)에 의해 내륜(61)과 외륜(62) 사이에 형성되는 환상 공간 내에 둘레방향으로 일정한 피치로 배치된다. 이 예에 있어서의 유지기(65)는, 2개의 환상체(651)와 환상체(652)를 축방향에 결합시켜서 일체화시킨 구조를 갖고, 전동체(63)용의 포켓과 스프래그(64)용의 포켓을 구비하며, 전동체(3) 및 스프래그(64)는 이들 포켓 내에 수용되는 것에 의해 둘레방향으로 일정한 피치로 배치된다. 또한, 각 스프래그(64)는 링형상 기체(66b)에 복수의 스프링편(66a)을 일체로 형성한 스프링겸 측판(66)에 의해 록방향으로 가압된다(예를 들면, 일본 특허공개 2000-304068호 공보(제2-제4페이지)).
그런데, 이 종류의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 윤활은 그리스(grease)에 의해 행하여지고, 따라서 내륜과 외륜 사이에 그리스가 봉입된다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에서는, 축방향 양단부에 배치되는 스프링겸 측판(66)이 그리스의 누설을 방지하는 기능을 갖는다.
즉, 유지기(65)를 구성하는 2개의 환상체(651, 652)는, 각각 언더컷을 갖는 클로부(651c) 내지는 오목부(652c)를 갖고 있기 때문에, 금형을 빼내기 위한 구멍이 필요하며, 그 때문에, 각 환상체(651, 652)에는, 도 16에 제1환상체(651)에 있어서 H로 나타내어지는 축방향에의 관통구멍(제2환상체(652)에 대해서는 도면에 나타나지 않고, 오목부(652c)와 스프래그용의 포켓(652b)을 연통시키는 위치에 형성)이 필요하게 된다. 스프링겸 측판(66)은 이들 구멍으로부터 그리스가 누설되는 것을 방지하고 있다.
또한, 이들 틀빼기용 구멍은, 내륜(61)과 외륜(62) 사이에 그리스를 봉입할 때의 통과구멍으로서 이용된다. 즉, 한쪽의 스프링겸 측판(66)을 장착한 후, 다른쪽의 스프링겸 측판(66)을 장착하기 전에, 그 스프링겸 측판(66)이 장착되어 있지않은 측의 축방향 관통구멍을 통해서 그리스를 봉입한 후, 이 다른쪽의 스프링겸 측판(66)을 장착함으로써, 그리스 봉입작업도 포함한 조립의 작업성을 양호한 것으로 하고 있다.
그런데, 코스트 다운을 위해서는, 구름베어링의 양측에 일방향 클러치를 배치한 구조보다, 구름베어링의 한쪽에 일방향 클러치를 배치한 구조의 것이 유리하게 되지만, 일측에만 일방향 클러치를 배치한 구조이고, 또한 상기한 일본 특허공개 2000-304068호 공보와 같이 2개의 환상체를 언더컷을 포함하는 결합기구로써 축방향으로 결합시키는 기술을 응용할 경우, 스프링겸 측판은 일방향 클러치가 배치된 일측에만 장착되기 때문에, 타측의 그리스는 별도 전용의 측판 등을 설치해서 밀봉할 필요가 생긴다.
본 발명의 목적은, 구름베어링의 일측에 일방향 클러치를 설치한 구조의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서, 일방향 클러치를 배치하지 않은 측에 그리스 누설방지를 위한 측판 등을 필요로 하지 않고, 게다가, 그리스의 봉입도 포함한 조립의 작업성이 양호하며, 또, 봉입된 그리스를 내륜 및 외륜의 궤도면에 양호하게 왕복시킬 수 있는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 제공을 목적으로 하고 있다.
상기 일본 특허공개 2000-291651호 공보의 제안에 의해 J스페이스는 종래의 동종의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 비해서 넓게 하는 것이 가능해졌다. 그러나, 단차를 형성하는 측의 궤도륜을 끼워맞춤 상대부재의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 양호한 측으로 하여, 두께의 저하에 의한 끼워맞춤시의 일방향 클러치 궤도면의 정밀도 열화를 억제할 수 있지만, 두께를 얇게 하기 위해서는 저절로 한도가 있고, 이 점이 J스페이스를 넓게 해서 스프래그 사이즈를 크게 하기 위한 네크가 되고 있다.
본 발명의 목적은, 상기한 제안에 비해서 더욱 J스페이스를 넓게 해서 더욱 큰 스프래그를 사용할 수 있고, 이로써 소형으로 전달토크가 큰 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 제공하는 것에 있다.
상기 제안에 의해 J스페이스는 종래의 동종의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 비해서 넓게 하는 것이 가능해지고, 전달토크를 비롯한 성능을 향상시킬 수 있었다. 그러나, 이 제안기술을 가지고 있어도, 축과 하우징간의 스페이스가 작고, 박형의 구름베어링이 사용되는 부분에의 적용시에는 J스페이스의 확보에 한계가 있었다.
또한, 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 일반적으로 스프래그의 록상태에 있어서는, 각 스프래그는 내륜과 외륜 사이에서 록되어 토크를 전달하는 관계상, 내륜의 축에 대한 끼워맞춤, 및 외륜의 하우징에 대한 끼워맞춤은, 모두 어느정도 이상으로 타이트하게 해 두지 않으면, 록시에 내륜과 축 사이, 혹은 외륜과 하우징 사이에 미끄러짐이 발생할 가능성이 있기 때문에, 축 및 하우징의 어느 것에 대해서도 큰 장착하중이 필요하게 되어, 조립의 작업성은 양호하다고는 하기 어려웠다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치는 물론, 상기한 제안기술에 따른 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 비해서도 J스페이스를 보다 넓게 할 수 있고, 이로써 박형의 구름베어링이 사용되는 부분에 적용해도 충분히 넓은 J스페이스를 확보해서 큰 토크 전달능력을 발휘할 수 있고, 또한 축 또는 하우징에의 끼워맞춤의 작업성도 보다 양호한 것으로 할 수 있는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 제공을 그 과제로 하고 있다.
그런데, 구름베어링은 내륜과 외륜의 각 궤도면과 전동체의 외주면 사이에 적정한 간극이 형성되어 있지 않으면, 전동체가 원하는 대로 구름이동하지 않아 그 성능을 발휘할 수 없다. 특히 지름방향의 간극인 레이디얼 간극은, 내륜 및 외륜을 상대부재에 장착하는 것에 의한 변형에 기인해서 장착 전후로 변화되기 때문에, 제조시에 있어서의 간극, 소위 초기간극은, 그 내륜 내지는 외륜의 상대부재에의 끼워맞춤, 예를 들면 각각 회전축, 축상자에의 끼워맞춤 고정에 의한 변형분을 예측한 값으로 되도록, 내륜 궤도면의 지름방향 치수와 외륜 궤도면의 지름방향 치수를 측정하고, 이들의 각 치수에 맞춰서 장착해야 할 전동체의 치수를 선택하는, 소위 매칭이라 불리는 작업을 행하여 조립한다.
한편, 스프래그 타입의 일방향 클러치는, 일방향 클러치용의 내륜 궤도면과 외륜 궤도면의 지름방향 치수인 J스페이스가 적정하게 유지되어서, 스프래그에 대한 지름방향에의 간극이 최적으로 유지되지 않으면 그 능력을 충분히 발휘할 수 없다.
구름베어링과 일방향 클러치가 일체화된 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 통상, 내륜 및 외륜은 각각의 상대부재에 대하여 조여 끼워서 장착되는 일이 많고, 따라서 내륜은 지름이 팽창하는 방향으로, 외륜은 지름이 축소하는 방향으로 변형하고, 이것에 의해 상대부재에의 조립상태에 있어서는 J스페이스는 그만큼 감소한다. 이 J스페이스의 감소량은, 장착 상대부재에 대한 끼워맞춤이나 상대부재의 치수 정밀도에 따라 다르다.
그 때문에, 장착 후의 J스페이스를 최적으로 유지하기 위해, 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서는, 도 20의 (A)부분 및 도 20의 (B)부분에 각각 내륜(61) 및 외륜(62)의 단체의 축평행 단면도를 나타내는 바와 같이, 내륜(61) 및 외륜(62)의 일방향 클러치용 궤도면(61b 및 62b)의 지름(ICDi및 OCDi)은, 각각의 구름베어링용 궤도면의 지름(IBD 및 OBD)과는 관련성 없이 개별로 관리되고 있고, 장착 상대부재의 종류에 따른 초기 J스페이스가 얻어지도록 상대부재의 종류에 대응해서 복수의 치수 ICDi(i=1, 2, 3…), OCDi(i=1, 2, 3…)로 가공되어 있었다.
이것은, 제조시에 있어서의 치수의 검사공정수 및 관리공정수를 많게 하는 요인으로 되어, 비용을 상승시키는 원인이 되고 있다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 종래에 비해서 제조시에 있어서의 검사공정수 및 관리공정수를 감소시키고, 이로써 코스트 다운을 달성할 수 있는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 제조방법의 제공을 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태의 분해사시도이다.
도 2는 측판의 일부를 잘라내어 나타내는 본 발명의 제1실시형태의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 유지기(5)를 구성하는 제1환상체(51)의 설명도이며, (A)부분은 사시도이고, (B)부분은 (A)부분의 B화살표로 본 확대도이다.
도 5는 상기 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 유지기(5)를 구성하는 제2환상체(52)의 설명도이며, (A)부분은 사시도이고, (B)부분은 (A)부분의 B화살표로 본 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시형태의 부분도려냄 정면도이다.
도 7은 도 6의 A-A선 단면도이다.
도 8은 도 7의 부분확대도이다.
도 9는 청구항 6에 따른 제3발명의 실시형태의 축평행 단면도이다.
도 10은 청구항 8에 따른 발명의 제3실시형태의 축평행 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4실시형태의 내륜(1)의 외주면의 연삭방법의 설명도이다.
도 12는 상기 본 발명의 제4실시형태의 외륜의 내주면의 연삭방법의 설명도이다.
도 13은 본 발명의 제4실시형태의 내륜(1 ; (A)부분) 및 외륜(2 ; (B)부분)의 연삭후의 구름베어링용 궤도면(1a) 및 궤도면(2a)의 치수와, 일방향 클러치용 궤도면(1b) 및 궤도면(2b)의 치수의 관계의 설명도이다.
도 14는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 종래의 구성예를 나타내는 부분도려냄 정면도이다.
도 15는 볼베어링의 양측에 일방향 클러치를 배치한 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 예를 나타내는 도 14의 A-A선으로 본 축평행 단면도이다.
도 16은 도 15의 종래예에 있어서의 유지기(65)와 스프링겸 측판(66)의 분해사시도이다.
도 17은 도 16의 종래예에 있어서의 유지기(65)를 구성하는 2개의 환상체(651, 652)의 결합상태에 있어서의 주요부 단면도이다.
도 18은 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 구성예를 나타내는 축평행 단면도이다.
도 19는 J스페이스를 넓게 하기 위해 개량한 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 구성예를 나타내는 축평행 단면도이다.
도 20은 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 내륜((A)부분) 및외륜((B)부분)의 구름베어링용 궤도면과 일방향 클러치용 궤도면의 치수의 관리방법의 설명도이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 구름베어링 일체형 일방향 클러치는, 구름베어링용 궤도면의 축방향 일측에 일방향 클러치용 궤도면이 형성된 내륜및 외륜간의 환상공간에, 복수의 전동체와 스프래그가 상기 궤도면에 접하도록 배치되고, 그 전동체 및 스프래그는 2개의 환상체를 축방향 결합시켜서 일체화하여 이루어지는 공통의 유지기에 설치된 복수의 포켓 내에 수용되어서 각각 둘레방향 소정의 간격으로 유지되어 있음과 아울러, 상기 각 스프래그를 상기 포켓 내에서 록방향으로 가압하는 가압수단을 구비한 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서, 상기 유지기를 구성하는 2개의 환상체 중 한쪽에, 상기 내륜과 외륜 사이의 환상공간의 축방향 일단부를 밀봉하는 환상의 평판부가 일체로 형성되며, 또한 이 한쪽의 환상체에는, 지름방향으로 관통하는 지름방향 관통구멍이 1개 이상 형성되어 있음과 아울러, 다른쪽의 환상체에는, 축방향으로 관통하는 축방향 관통구멍이 1개 이상 형성되어 있는 것에 의해서 특징되어진다(청구항 1).
여기에서, 본 발명에 있어서는, 상기 가압수단이 환상의 평판부재에 각 스프래그를 가압하는 복수의 스프링편이 일체로 형성된 구조를 갖고, 이 가압수단이 상기 다른쪽의 환상체의 축방향 외측에 장착되어서 상기 축방향 관통구멍을 덮어서 상기 환상공간의 축방향 타단부를 밀봉하는 구성(청구항 2)을 바람직하게 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기 유지기를 구성하는 각 환상체가, 각각 사출 성형수지로 이루어지고, 이들에 형성되어 있는 상기 축방향 관통구멍 및 지름방향 관통구멍이, 상기 환상체 상호의 결합부에 형성되는 언더컷의 형성을 위한 금형의 빼기구멍으로 되는 구성(청구항 3)을 바람직하게 채용할 수 있다.
본 발명은, 구름베어링의 일측에만 일방향 클러치를 배치한 구조의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에, 상기한 일본 특허공개 2000-304068호 공보의 기술에 근거하는 양호한 조립의 작업성을 갖게 하고, 또한 일측에 그리스 밀봉을 위한 측판을 불필요로 하며, 또 내·외륜간에서의 그리스의 유동성을 양호한 것으로 하는 기능을 추가하는 것이다.
즉, 청구항 1에 따른 발명의 구성에 있어서, 유지기를 구성하는 2개의 환상체 중의 한쪽이 내·외륜간의 환상공간의 일단측을 밀봉하는 환상의 평판부를 일체로 형성함으로써, 이 환상체측에 그리스 밀봉용의 측판을 불필요로 할 수 있고, 다른쪽의 환상체에는 축방향으로 관통하는 축방향 관통구멍을 형성함으로써, 조립후에 그리스를 봉입하는 것이 가능해진다. 그리고, 환상의 평판부가 일체로 형성된 환상체에는, 지름방향으로 관통하는 지름방향 관통구멍을 형성함으로써, 내·외륜간에 봉입된 그리스의 지름방향에의 유동을 용이화할 수 있다.
또한, 청구항 2에 따른 발명과 같이, 스프래그의 가압수단으로서, 환상의 평판부재에 복수의 스프링편이 일체로 형성된 것을 사용하고, 이것을 축방향 관통구멍이 형성된 환상체측에 배치해서 상기 관통구멍을 밀봉하도록 하면, 그리스 밀봉용의 측판과 가압수단을 겸용시켜서 부품점수의 삭감효과를 이룰 수 있다.
그리고, 청구항 3에 따른 발명과 같이 , 유지기를 구성하는 2개의 환상체를 사출성형수지로 할 경우, 축방향 관통구멍 및 지름방향 관통구멍을 각각 결합기구의 언더컷을 형성하기 위한 금형의 빼기구멍을 이용할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 구름베어링 일체형 일방향 클러치는, 구름베어링용 궤도면의 축방향 측방에 일방향 클러치용 궤도면이 형성된내륜 및 외륜 사이의 환상공간에, 상기 각 궤도면에 대응해서 구름베어링용의 복수의 전동체와, 일방향 클러치용의 복수의 스프래그가 배치되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서, 상기 내륜 및 외륜의 쌍방에 대해서, 일방향 클러치용 궤도면과, 구름베어링용 궤도면에 인접하는 어깨부 사이에, 상기 어깨부에 있어서의 상기 환상공간의 지름방향 치수보다 일방향 클러치용 궤도면에 있어서의 환상공간의 지름방향 치수가 커지는 방향의 단차가 형성되어 있는 것에 의해 특징되어진다(청구항 4).
여기에서, 본 발명에 있어서는, 상기 내륜의 내주면 및 외륜의 외주면이, 각각의 상대부재에 끼워맞춰져서 사용됨과 아울러, 이들의 상대부재 중, 내륜 혹은 외륜과의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 보다 양호한 상대부재에 끼워맞춰지는 측의 궤도륜의 일방향 클러치용 궤도면 형성부위의 지름방향에의 두께를, 다른 궤도륜의 일방향 클러치용 궤도면 형성부위의 지름방향에의 두께보다 얇게 하는 구성(청구항 5)을 바람직하게 채용할 수 있다.
본 발명은, 내륜 및 외륜의 쌍방에 J스페이스를 넓게 하는 방향의 단차를 형성함으로써, 어느 한쪽의 궤도륜에 단차를 형성할 경우에 비해서 J스페이스를 보다 넓게 하는 것을 가능하게 하고(청구항 4), 또, 단차를 형성하는 것에 의한 내륜 및 외륜의 일방향 클러치용 궤도면의 형성부위에 있어서의 박육화에 따른 영향을, 끼워맞춤 상대부재의 끼워맞춤부에 있어서의 형상정밀도가 양호한 측의 궤도륜에 형성하는 단차를 크게 함으로써, 최대한 적게 하는 것을 달성하고 있다(청구항 5).
즉, 청구항 4에 따른 발명에 있어서는, 내륜 및 외륜의 쌍방에 J스페이스를넓게 하는 방향의 단차를 형성함으로써, 어느 한쪽의 궤도륜에 단차를 형성할 경우에 비해서 J스페이스의 확대의 여지를 보다 크게 할 수 있음과 동시에, 설계의 자유도도 향상된다.
또한, 내륜과 외륜 중, 끼워맞춤 상대부재의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 양호한 측의 궤도륜의 일방향 클러치용 궤도면의 형성부위의 두께가, 다른쪽의 궤도륜의 동 부위의 두께보다 얇아지도록 각 궤도륜의 단차를 설정하는 것에 의해, 박육화에 기인해서 상대부재에 끼워맞출 때에 상기 상대부재를 따름으로써 발생하는 일방향 클러치용 궤도륜의 형상정밀도의 악화를 방지할 수 있다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 6에 따른 발명의 구름베어링 일체형 일방향 클러치는, 구름베어링의 측방에 스프래그 타입의 일방향 클러치가 일체로 형성되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에서 있어서, 구름베어링의 외륜의 궤도면의 축방향 측방에, 일방향 클러치의 각 스프래그의 외주측이 접촉하는 일방향 클러치용 궤도면이 일체로 형성되어 있음과 아울러, 이들 각 스프래그는, 그 내주측이 상기 구름베어링의 내륜 내주면에 끼워맞춰지는 축의 외주면에 접촉하고, 이 축의 외주면과 상기 외륜 내주의 일방향 클러치용 궤도면 사이에서 토크 전달동작을 행하도록 구성되어 있는 것에 의해 특징되어진다.
또한, 같은 과제를 해결하기 위해서, 청구항 8에 따른 발명의 구름베어링 일체형 일방향 클러치는, 상기와 마찬가지로 구름베어링의 측방에 스프래그 타입의 일방향 클러치가 일체로 형성되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서, 상기 구름베어링의 내륜의 궤도면의 축방향 측방에, 상기 일방향 클러치의 각 스프래그의 내주측이 접촉하는 일방향 클러치용 궤도면이 일체로 형성되어 있음과 아울러, 이들 각 스프래그는, 그 외주측이 상기 구름베어링의 외륜 외주면이 끼워맞춰지는 하우징의 내주면에 접촉하고, 이 하우징의 내주면과 상기 내륜의 일방향 클러치용 궤도면 사이에서 토크 전달동작을 행하도록 구성되어 있는 것에 의해 특징되어진다.
여기에서, 청구항 6에 따른 발명에 있어서는, 축의 각 스프래그의 내주측이 접촉하는 부위의 외경치수와, 구름베어링의 내륜 내주면에 끼워맞춰지는 부위의 외경 치수를 거의 동일하게 하는 구성(청구항 7)을, 또한, 청구항 8에 따른 발명에 있어서는, 하우징의 스프래그의 외주측이 접촉하는 부위의 내경치수와, 구름베어링외륜 외주면이 끼워맞춰지는 부위의 내경치수를 거의 동일하게 하는 구성(청구항 9)을, 각각 바람직하게 채용할 수 있다. 또, 본 발명에 있어서, 2개의 부위에 있어서의 축의 외경치수, 또는 2개의 부위에 있어서의 하우징의 내경치수가 「거의 동일하다」라는 것은, 의도적으로 단차 등을 형성하지 않고 똑같은 외경 내지는 내경치수인 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 있어서, 「축의 외주면」이란, 축 본체의 외주면뿐만 아니라, 축 본체에 고정되어서 실질적으로 하나의 축체를 구성하는 타부재의 외주면도 포함하고, 또 「하우징의 내주면」이란, 하우징 본체의 내주면뿐만 아니라, 하우징 본체에 고정되어서 실질적으로 하나의 하우징체를 구성하는 타부재의 내주면도 포함하는 것이다.
본 발명은, 일방향 클러치용의 내측 및 외측의 궤도면 중, 어느 한쪽의 궤도면을 축 외주면 혹은 하우징의 내주면을 이용함으로써, 소기의 목적을 달성하고자 하는 것이다.
즉, 청구항 6에 따른 발명에 있어서는, 구름베어링의 내·외륜 중, 외륜에는 종래의 것과 마찬가지로 일방향 클러치의 스프래그의 외주측이 접촉하는 일방향 클러치용 궤도면을 일체로 형성하는 것이지만, 내륜에 대해서는 구름베어링용 궤도면만을 형성해서 실질적으로 구름베어링 전용으로 하고, 스프래그의 내주측을 이 내륜에 접촉시키지 않고 축의 외주면에 직접적으로 접촉시킨다. 이것에 의해, 종래와 같이 내륜의 외주면에 일방향 클러치의 궤도면을 형성할 경우에 비하여, 내륜의 두께분만큼 J스페이스를 넓게 할 수 있다.
한편, 청구항 8에 따른 발명에 있어서는, 구름베어링의 내·외륜 중, 내륜에는 종래의 것과 마찬가지로 일방향 클러치용의 궤도면을 일체로 형성하지만, 외륜에 대해서는 구름베어링용의 궤도면만을 형성해서 실질적으로 구름베어링 전용으로 하고, 스프래그의 외주측을 이 외륜에 접촉시키지 않고 하우징 내주면에 직접적으로 접촉시킨다. 이것에 의해, 상기와 마찬가지로 종래의 것에 비하여 외륜의 두께분만큼 J스페이스를 넓힐 수 있다.
그리고, 청구항 6에 따른 발명에 있어서, 스프래그의 내주측이 접촉하는 부분의 축의 외경치수, 및 청구항 8에 따른 발명에 있어서는, 스프래그의 외주측이 접촉하는 부분의 하우징의 내경치수는, 각각 특별히 한정되는 것이 아니지만, 상기한 과제를 해결하고, 또 축 혹은 하우징에 특단의 구조, 즉 본원발명을 적용하기 위한 특별한 구조를 채용하지 않고 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 조립하고 있던 상태의 구조를 채용하기 위해서는, 청구항 7 또는 9에 따른 발명과 같이, 스프래그의 내주측이 접촉하는 부위의 축의 외경치수를, 내륜 내주면이 끼워맞춰지는 부위의 외경치수와 거의 동일하게 하는 것, 혹은 스프래그의 외주측이 접촉하는 부위의 하우징의 내경치수를, 외륜 외주면이 끼워맞춰지는 부위의 내경치수와 거의 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기한 과제를 해결하고, 또 축이나 하우징에 요구되는 다른 성능에 영향을 끼칠 일 없으며, 또한, 축 내지는 하우징의 제조비용의 상승을 피할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 제조방법은, 구름베어링용 궤도면의 축방향에 인접해서 일방향 클러치용 궤도면이 형성된 내륜 및 외륜간의 환상공간에, 복수의 전동체와 스프래그가 배치되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 제조하는 방법으로서, 상기 내륜 및 외륜에 대해서, 구름베어링용 궤도면과 일방향 클러치용 궤도면의 지름방향 치수차가, 각각 정해진 치수에 대하여 소정의 공차 내에 들어가도록 가공함과 아울러, 내륜 및 외륜을 각각 상대부재에 끼워맞춘 상태에서의 구름베어링의 레이디얼 간극이 설정된 값으로 되는 초기 레이디얼 간극을 얻도록, 내륜과 외륜을 매칭 해서 조립하는 것에 의해 특징되어진다(청구항 10).
여기에서, 본 발명에 있어서는, 상기 내륜 및 외륜에 대해서, 각각의 구름베어링용 궤도면과 일방향 클러치용 궤도면을 로터리드레서를 사용한 총형연삭에 의해 동시에 연삭하는 방법(청구항 11)을 바람직하게 채용할 수 있다. 본 발명은, 내륜 및 외륜을 상대부재에 장착할 때에, 상대부재 치수에 의한 J스페이스의 치수변화량은, 구름베어링의 간극 변화량과 거의 일치하는 것을 이용하여, 내외륜의 일방향 클러치용 궤도면의 치수를 관리하는 것이 아니라, 내외륜 모두 구름베어링용 궤도면의 지름방향 치수와 일방향 클러치용 궤도면의 지름방향 치수의 차가 설정되어 있는 값으로 되도록 가공함으로써, 소기의 목적을 달성하고자 하는 것이다.
즉, 본 발명에 있어서는, 제4실시형태의 도면인 도 13의 (A)부분에 내륜(1)을, 도 13의 (B)부분에 외륜(2)을 나타내는 바와 같이, 내륜(1) 및 외륜(2)의 각각에 대해서, 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)의 지름(IBD, OBD)과, 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)의 지름(ICD, OCD)의 차가 각각 정해진 값으로 되도록, 바꾸어 말하면 도면 중 δ(=(ICD-IBD)/2) 및 Δ(=(OBD-OCD)/2)로 나타내어지는 단차가 각각 정해진 값으로 되도록 가공한다. 이러한 가공에 의해, 내륜(1)과 외륜(2)을, 상대부재에 장착한 후에 소정 레이디얼 간극이 얻어지도록 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)의 치수(IBD, OBD)를, 볼지름(Bd)에 따라서 매칭해서 적정한 초기 레이디얼 간극을 얻도록 하면, J스페이스에 대해서도 장착후에 소정 값으로 되는 적정한 초기 J스페이스가 얻어진다.
이러한 방법에 따르면, 내륜 및 외륜을 상대부재에 장착한 후의 J스페이스는, 전동체인 볼의 지름을 Bd로 하고, 구름베어링용 궤도면과 볼 전동면 사이의 레이디얼 간극을 Tr로 했을 때,
J스페이스=Bd+Tr/2-(δ+Δ) …(1)
로 일정하게 되어, 상대부재마다 일방향 클러치용 궤도면의 치수를 변경할 필요가 없어진다.
그리고, 내륜 및 외륜을, 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)과 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)의 단차(δ, Δ)가 일정하게 되는 가공을 용이하게 실현하기 위해서는, 청구항 11에 따른 발명과 같이, 로터리드레서를 이용한 총형연삭을 채용하는 것이 바람직하다. 이러한 총형연삭에 의하면, 로터리드레서의 형상이 연삭숫돌을 개재해서 피가공물에 전사되기 때문에, δ 및 Δ는 연삭숫돌에 의한 절삭에 관계없이, 항상 일정하게 된다.
우선, 도면을 참조하면서 본 발명의 제1실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 분해사시도이며, 도 2는 측판의 일부를 잘라내어 나타내는 측면도이다. 또한, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
내륜(1)의 외주면에는, 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(1a)과, 일방향 클러치용 궤도면(1b)이 서로 축방향에 인접해서 형성되어 있다. 또한, 외륜(2)의 내주면에는, 상기 각 궤도면에 대향해서 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(2a) 및 일방향 클러치용 궤도면(2b)이 형성되어 있다. 그리고, 내륜(1)과 외륜(2) 사이에는, 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(1a 및 2a)의 쌍방에 구름접촉하도록 복수의 전동체로서의 볼(3)이 배치되어 있음과 아울러, 일방향 클러치용 궤도면(1b 및 2b)에 각각 경동가능하게 접하도록 복수의 스프래그(4)가 배치되어 있다.
내륜(1)과 외륜(2) 사이에는, 또한, 볼(3)과 스프래그(4)를 각각 둘레방향으로 소정 피치로 유지하는 유지기(5)가 형성되어 있다. 유지기(5)는, 제1환상체(51) 및 제2환상체(52)를 서로 축방향으로 결합시켜서 일체화한 것이며, 각 환상체(51, 52)에는, 서로 대향하는 위치에 각각 같은 수의 오목부분(51a, 52a)이 형성되어 있고, 결합상태에 있어서 이들 오목부분(51a, 52a)에 의해 볼 포켓이 형성된다. 제1환상체(51)의 오목부분(51a)의 형성면의 이면측에는 환상의 평판부(51b)가 형성되어 있고, 이 평판부(51b)는, 그 내주 및 외주가 각각 내륜(1)의 외주면 및 외륜(2)의 내주면에 약간의 간극을 가지고 대향하며, 이 평판부(51b)에 의해, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간의 축방향 일단측이 밀봉되어 있다. 또한, 제2환상체(52)의 오목부분(52a)의 형성측과 반대측에는, 각 스프래그(4)를 수용하기 위한 복수의 스프래그 포켓(52b)이 형성되어 있다.
그리고, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간의 축방향 타단측, 즉 스프래그(4)가 배치되어 있는 측의 끝부에는, 환상의 평판부재(6a)에 각 스프래그(4)를 록방향으로 가압하는 복수의 스프링편(6b)이 일체로 형성된 스프링겸 측판(6)이 제2환상체(52)에 대하여 고정되어 있다.
도 4는 유지기(5)를 구성하는 제1환상체(51)의 설명도이며, (A)부분은 사시도이고, (B)부분은 (A)부분의 B화살표로 본 확대도이다. 또한, 도 5는 상기 제2환상체(52)의 설명도이며, (A)부분은 사시도이고, (B)부분은 (A)부분의 B화살표로 본 확대도이다.
제1환상체(51)에는, 볼 포켓용의 각 오목부분(51a) 사이에 축방향으로 돌출하는 결합부(51c)가 형성되어 있고, 이 각 결합부(51c)에는, 각각 축방향으로 연장되는 가이드 홈(51d)이 형성되어 있음과 아울러, 이 가이드 홈(51d)의 안측(결합부(51c)의 기단측)에는, 환상체(51)의 지름방향으로 관통하는 지름방향 관통구멍(51e)이 형성되어 있으며, 가이드 홈(51d)의 안측은 이 지름방향관통구멍(51e)에 연통하고 있다.
한편, 제2환상체(52)에는, 볼 포켓용의 각 오목부분(52a)의 사이에, 축방향으로 돌출되는 클로부(52c)가 형성되어 있다. 이 클로부(52c)에는, 선단에 사면(52d)이 형성되어 있음과 아울러, 그 사면(52d)의 기단측에 맞물림부(52e)가 형성되어 있다. 또 각 클로부(52c)의 근원부분에는, 축방향으로 관통하는 축방향 관통구멍(52f)이 형성되어 있다.
이상의 2개의 환상체(51, 52)를 일체화시키기 위해서는, 가이드 홈(51d)과 클로부(52c)가 대향하도록, 또한, 서로의 중심끼리를 거의 일치시킨 상태로, 각 클로부(52c)를 각각 가이드 홈(51d)에 삽입해 감으로써, 결국에는 클로부(52c)의 맞물림부(52e)가 가이드 홈(51d)의 안측에서 연통되는 지름방향 관통구멍(51e)에까지 도달함으로써, 스냅 피트에 의해, 통상의 사용상태에 있어서 분리불능으로 확실하게 결합·일체화시킬 수 있다.
이상의 제1환상체(51) 및 제2환상체(52)는, 수지를 사출성형함으로써 제조된다. 제1환상체(51)에는 가이드 홈(51d)의 안측에서 연통하는 지름방향 관통구멍(51e)이, 또한, 제2환상체(52)에는 클로부(52c)의 기단부에 형성되어 있는 맞물림부(52e)가 각각 언더컷으로 되지만, 지름방향 관통구멍(51e)은 지름방향으로 이동하는 분할금형을 이용함으로써, 상기 관통구멍(51e) 자체를 그 분할금형의 빼기구멍으로서 성형가능하고, 또한, 맞물림부(52e)는 축방향 관통구멍(52f)을 금형의 빼기구멍으로서 성형가능하다.
또한, 이상의 본 발명의 실시형태를 구성하기 위해서는, 내륜(1)의 외측에외륜(2)을 배치한 상태로, 구름베어링용의 궤도면(1a, 2a) 사이에 소정 개수의 볼(3)을 지름방향으로 대략 균등하게 배치한 상태로, 제1환상체(51)와 제2환상체(52)를 축방향 양측에서 볼(3)을 끼워넣듯이 내륜(1)과 외륜(2) 사이에 삽입하고, 각 클로부(52c)를 각 가이드 홈(51d)에 삽입해서 결합·일체화시킨다. 이 상태에서는, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간은, 제1환상체(51)측의 끝부는 상기 제1환상체(51)의 평판부(51b)에 의해 밀봉된 상태로 되고, 그 반대측에 있어서 제2환상체(52)에 형성되어 있는 축방향 관통구멍(52f)이 개구되어 있는 상태로 된다. 이 상태에서, 각 축방향 관통구멍(52f)을 통해서 그리스를 주입함으로써 구름베어링용 궤도면(1a, 2a) 사이에 용이하게 그리스를 충전할 수 있다. 그 후, 제2환상체(52)에 형성되어 있는 각 스프래그용 포켓(52b)에 각각 스프래그(4)를 삽입하여 스프링겸 측판(6)을 장착한다. 이 상태에서는, 스프링겸 측판(6)이 축방향 관통구멍(52f)을 덮고, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간의 제2환상체(52)측의 끝부도 밀봉된 상태로 되어, 그리스 누설을 발생시키는 일이 없다.
그리고, 사용상태에 있어서는, 제1환상체(51)에 형성되어 있는 지름방향 관통구멍(51e)의 존재에 의해, 그리스는 내륜(1)과 외륜(2) 사이에서 자유롭게 유동 가능하게 되어, 윤활성능의 향상에 따르는 수명향상을 예상할 수 있다.
또, 이상의 실시형태에서는, 구름베어링으로서 볼베어링를 사용한 예를 나타내었지만, 롤러베어링 등의 다른 구름베어링을 사용할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 구름베어링의 한쪽에 일방향 클러치를 배치한 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서, 전동체 및 스프래그를 유지하는 유지기를 2개의 환상체를 결합시킨 구조로 하고, 그 한쪽에 내·외륜간의 환상공간을 밀봉하는 평판부를 설치함과 아울러, 지름방향으로 관통하는 지름방향 관통구멍을 형성하고, 다른쪽의 환상체에는 축방향으로 관통하는 축방향 관통구멍을 형성하고 있으므로, 그리스의 봉입을 포함하는 조립의 작업성이 양호하며, 또한, 사용시에 있어서도 그리스의 유동성이 양호해서 윤활성능이 향상되고, 수명의 향상에도 기여한다.
또한, 축방향 관통구멍 및 지름방향 관통구멍을, 각 환상체의 결합부에 형성되는 언더컷의 형성을 위한 형태 금형빼기에 이용할 수 있고, 충격하중 등의 작용에 의해서도 분리하기 어려운 유지기로 할 수 있다.
또한, 도면을 참조하면서 본 발명의 제2실시형태에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시형태의 부분도려냄 정면도이며, 도 7은 그 A-A선 단면도이다. 또한, 도 8에는 도 7의 부분 확대도를 나타낸다.
내륜(1)의 외주면에는, 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(1a)과, 일방향 클러치용 궤도면(1b)이 축방향으로 서로 인접해서 형성되어 있다. 또, 외륜(2)의 내주면에는, 상기 각 궤도면에 각각 대향해서 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(2a) 및 일방향 클러치용 궤도면(2b)이 형성되어 있다. 그리고, 내륜(1)과 외륜(2) 사이에는, 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(1a 및 2a)의 쌍방에 구름접촉하도록 전동체로서의 복수의 볼(3)이 배치되어 있음과 아울러, 일방향 클러치용 궤도면(1b 및 2b)에 각각 경동 가능하게 접하도록 복수의 스프래그(4)가 배치되어 있다.
각 볼(3) 및 스프래그(4)는, 공통의 유지기(5)에 의해 각각 둘레방향으로 소정의 피치로 유지되어 있다. 유지기(5)는 제1환상체(51) 및 제2환상체(52)를 축방향으로 결합 일체화시킨 구조를 갖고 있다. 즉, 제1환상체(51)에는 둘레방향에 소정의 피치로 복수개의 결합부(51c)가 축방향으로 돌출하도록 형성되어 있고, 그 각 결합부(51c)에는 축방향으로 관통하는 결합구멍(51f)이 형성되어 있다. 또한, 제2환상체(52)에는, 둘레방향에 같은 피치로 복수개의 클로부(52a)가 축방향으로 돌출하도록 형성되어 있고, 이 각 클로부(52a)에는 맞물림부(52e)가 형성되어 있다. 그리고, 제2환상체(52)의 각 클로부(52a)의 맞물림부(52e)를 제1환상체(51)의 각 결합구멍(51f)에 결합시킴으로써, 제1환상체(51)와 제2환상체(52)가 축방향에 결합 일체화되어, 이들에 의해 유지기(5)를 형성하고 있다.
제1환상체(51)의 축방향 일단측에는, 환상의 평판부(51c)가 일체로 형성되어 있고, 이 평판부(51b)는 그 내주 및 외주가 각각 내륜(1)의 외주면 및 외륜(2)의 내주면에 약간의 간극을 가지고 대향하며, 이 평판부(51b)에 의해, 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간의 축방향 일단측이 밀봉되어 있다.
또한, 제2환상체(52)에는 그 축방향 외측에 스프링겸 측판(6)이 부착되어 있다. 이 스프링겸 측판(6)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 환상의 평판으로 이루어지는 기체(6a)에, 둘레방향에 소정의 피치로 스프링편(6b)을 일체로 형성한 것이며, 기체(6a)가 내륜(1)과 외륜(2) 사이의 환상공간의 축방향 타단측을 밀봉함과 아울러, 각 스프링편(6b)이 각 스프래그(4)를 록방향으로 가압한다.
그런데, 내륜(1)의 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(1a)의 양측의 어깨부 중, 일방향 클러치용 궤도면(1b)측의 어깨부(1c)와 일방향 클러치용 궤도면(1b) 사이에,상기 일방향 클러치용 궤도면(1b)의 지름(외경)이 소경으로 되는 방향의 단차부(10)가 형성되어 있다. 또한, 외륜(2)의 깊은 홈 볼베어링용 궤도면(2a)의 양측의 어깨부 중, 일방향 클러치용 궤도면(2b)측의 어깨부(2c)와 일방향 클러치용 궤도면(2b) 사이에, 상기 일방향 클러치용 궤도면(2b)의 지름(내경)이 대경으로 되는 방향의 단차부(20)가 형성되어 있다.
이상의 구성에 의해, 내륜(1)의 일방향 클러치용 궤도면(1b)과 외륜(2)의 일방향 클러치용 궤도면(2b) 사이의 J스페이스(도 8에 J로 표시)가, 종래에 비해서 넓어지고, 그 결과, 스프래그(4)를 보다 큰 것을 사용할 수 있다.
이상의 본 발명의 실시형태는, 도 7에 2점쇄선으로 나타내는 것 같이, 내륜(1)의 내경면이 축(S)에 끼워맞춰지고, 또한, 외륜(2)의 외경면이 하우징(H)에 끼워맞춰져서 사용되며, 이들의 끼워맞춤은 통상, 끼워맞춤 상대부재와의 상대회전이 불가능하게 되도록 조여 끼워지게 된다. 단차부(10) 내지는 단자부(20)를 형성함으로써, 내륜(1) 및 외륜(2)의 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)의 형성부위에 있어서의 지름방향에의 두께가 얇아지지만, 이 박육화에 의해, 내륜(1) 내지는 외륜(2)이 끼워맞춤 상대부재의 끼워맞춤면에 있어서의 형상을 따를 가능성이 있고, 형상정밀도가 나쁠 경우에는 일방향 클러치용 궤도면(1b) 내지는 궤도면(2b)의 형상정밀도도 악화될 가능성이 있다. 그래서, 내륜(1) 및 외륜(2)의 끼워맞춤 상대부재인 축(S)과 하우징(H) 중, 끼워맞춤면에 있어서의 형상정밀도가 양호한 측의 궤도륜의 단차부의 높이를 크게 함으로써 그 영향을 회피한다. 통상은 축(S)의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 고정밀도이기 때문에, 그 경우에는 내륜(1)의 단차부(10)를 외륜(2)의 단차부(20)보다 크게 함으로써, 내륜(1)의 일방향 클러치용 궤도면(1b)의 형성부위의 두께를 얇게 하고, 외륜(2)의 일방향 클러치용 궤도면(2b)의 형성부위의 두께를 두껍게 한다. 이것에 의해, 소정 J스페이스를 확보하면서도, 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)의 쌍방의 형상정밀도를 양호한 상태로 유지할 수 있다.
또, 이상의 실시형태에 있어서는, 구름베어링으로서 깊은 홈 볼베어링를 사용한 예를 나타내었지만, 다른 형태의 구름베어링을 사용해도 좋은 것은 물론이다.
또, 이상의 실시형태에 있어서는, 유지기(5)로서 2개의 환상체(51, 52)를 축방향으로 결합·일체화한 구조의 것을 사용했지만, 도 18에 나타낸 바와 같이, 구름베어링용의 유지기와 일방향 클러치용의 유지기를 별체로 하는 것이나, 도 19에 나타내는 바와 같이, 일체형의 유지기를 사용해도 좋고, 또한, 일방향 클러치의 스프래그를 가압하는 스프링으로서는, 상기 실시형태와 같이 스프링겸 측판을 사용하는 것 이외에, 도 18에 나타내는 바와 같은 가터스프링 등, 다른 공지의 것을 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 내륜 및 외륜의 쌍방에 대해서, 구름베어링용 궤도면의 어깨부와 일방향 클러치용 궤도면 사이에 단차를 형성하는 것에 의해, 내륜과 외륜의 일방향 클러치용 궤도면간에 형성되는 J스페이스를, 구름베어링용 궤도면의 어깨부에 있어서의 치수보다 넓게 할 수 있고, 이것에 의해 보다 큰 스프래그를 사용하는 것이 가능해져서, 종래에 비해서 전체적인 사이즈를 크게 하지 않고, 토크전달 등의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 내륜과 외륜 중, 끼워맞춤 상대부재의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 양호한 측의 궤도륜의 단차를 크게 함으로써, 박육화에 따르는 끼워맞춤 상대부재의 형상을 따르는 것에 기인하는 일방향 클러치용 궤도면의 형상 악화를 방지할 수 있다.
다음에, 도면을 참조하면서 본 발명의 제3실시형태에 대해서 설명한다.
도 9는 청구항 6에 따른 발명의 실시형태의 축평행 단면도이며, 축(S) 및 하우징(H)에 장착한 상태로 나타내는 도면이다.
이 예에 있어서의 구름베어링 일체형 일방향 클러치는, 내륜(1)과 외륜(2), 이들 사이에 구름이동 가능하게 배치된 복수의 볼(3), 복수의 스프래그(4), 각 볼(3)을 둘레방향 일정한 피치로 유지하는 볼 유지기(5), 각 스프래그(4)를 둘레방향 일정한 피치로 유지하는 스프래그 유지기(5'), 링형상 기체(6a)에 각 스프래그(4)를 록방향으로 가압하기 위한 복수의 스프링편(6b)이 일체로 형성되어서 이루어지는 스프링부재(6), 및 축방향 양단을 밀봉하기 위한 시일(8, 9)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 내륜(1)의 내주면에는 축(S)이 끼워맞춰져 있고, 외륜(2)의 외주면은 하우징(H)에 끼워맞춰져 있다.
이 예의 특징은, 외륜(2)에는 구름베어링용 궤도면(2a)과 일방향 클러치용 궤도면(2b)이 형성되어 있는 것에 대해, 내륜(1)에는 구름베어링용 궤도면(1a)만이 형성되어 있고, 각 스프래그(4)의 내주측은 축(S)의 표면에 대하여 직접적으로 접촉하고 있는 점과, 내륜(1)의 폭치수(축방향 치수)가 외륜(2)에 비해서 짧고, 각 스프래그(4)의 설치위치에까지 미치고 있지 않은 점이다.
즉, 외륜(2)에는 종래의 이 종류의 일방향 클러치와 마찬가지로, 그 내주에볼(3)이 구름이동하는 구름베어링용 궤도면(2a)과, 그 구름베어링용 궤도면(2a)에 인접해서 이것과 평행하게 각 스프래그(4)의 외주측이 접촉하는 일방향 클러치용 궤도면(2b)이 형성되어 있다. 한편, 내륜(1)에는 그 외주에 볼(3)이 구름이동하는 구름베어링용 궤도면(1a)만이 형성되어 있음과 아울러, 이 내륜(1)의 폭치수(축방향 치수)는 외륜(2)에 비해서 짧고, 각 스프래그(4)의 설치위치에까지 미치고 있지 않다. 그리고, 각 스프래그(4)는, 그 외주측이 외륜(2)에 형성되어 있는 일방향 클러치용 궤도면(2b)에 접촉하고, 내주측은 축(S)의 외주면에 직접적으로 접촉하여, 축(S)의 외주면이 실질적으로 내측의 일방향 클러치용 궤도면(STC)을 형성하고 있다.
축(S)은 내륜(1)에 대한 끼워맞춤 부위(SF)에 있어서의 외경치수와, 스프래그(4)의 내주측이 접촉하는 부위, 즉 일방향 클러치용 궤도면(STC)의 형성부위에 있어서의 외경치수가 서로 같게 되어 있다.
이상의 실시형태에 의하면, 각 스프래그(4)의 내·외주측의 궤도면간의 치수인 J스페이스를, 내륜(1)의 두께분만큼 종래에 비해서 넓게 할 수 있고, 스프래그(4)의 사이즈를 보다 크게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 전달토크 등의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 스프래그(4)는 외륜(2)과 축(S) 사이에서 토크를 전달하기 위해서, 내륜(1)과 축(S)의 끼워맞춤을 종래에 비해서 루즈하게 하여도 이들 양자간에서의 미끄러짐의 발생에 기인하는 전달토크의 저하를 없앨 수 있고, 축(S)과 하우징(H)에의 조립작업을 종래에 비해서 용이화할 수 있다.
다음에, 청구항 8에 따른 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 10은 그 축평행 단면도이다.
이 예의 특징은, 내륜(11)에 구름베어링용 궤도면(11a)과 일방향 클러치용 궤도면(11b)을 형성하는 한편, 외륜(12)에는 구름베어링용 궤도면(12a)만을 형성하고, 각 스프래그(14)의 외주측을 하우징(H)의 내주면에 직접적으로 접촉시키고 있는 점이다.
즉, 내륜(11)에는 그 외주에, 볼(13)이 구름이동하는 구름베어링용 궤도면(11a)과, 그 구름베어링용 궤도면(11a)에 인접해서 이것과 평행하게 각 스프래그(14)의 내주측이 접촉되는 일방향 클러치용 궤도면(11b)이 형성되어 있다. 한편, 외륜(12)에는, 그 내주에 볼(13)이 구름이동하는 구름베어링용 궤도면(12a)만이 형성되어 있고, 이 외륜(12)의 폭치수는 내륜(11)에 비해서 짧고, 각 스프래그(14)의 설치위치에까지 미치고 있지 않다. 그리고, 각 스프래그(14)는, 그 내주측이 내륜(11)에 형성되어 있는 일방향 클러치용 궤도면(11b)에 접촉하고, 외주측은 하우징(H)의 내주면에 직접적으로 접촉하여, 하우징(H)의 내주면이 실질적으로 내측의 일방향 클러치용 궤도면(HTC)을 형성하고 있다.
하우징(H)은, 외륜(12)의 끼워맞춤 부위(HF)에 있어서의 내경치수와, 스프래그(14)의 외주측이 접촉하는 부위인 일방향 클러치용 궤도면(HTC)의 형성부위에 있어서의 내경치수가 서로 같게 되어 있다.
또, 이 예에 있어서는, 볼(13)과 스프래그(14)는 공통의 유지기(15)에 의해유지되어 있다. 유지기(15)는, 제1환상체(15a) 및 제2환상체(15b)를 축방향으로 결합 일체화시킨 구조를 갖고 있다. 즉, 제1환상체(15a)에는, 둘레방향으로 일정한 피치로 복수의 결합부(150)가 축방향으로 돌출하도록 형성되어 있고, 그 각 결합부(150)에는 지름방향으로 관통하는 결합구멍(151)이 형성되어 있다. 또한, 제2환상체(15b)에는 둘레방향으로 같은 피치로 클로부(152)가 축방향으로 돌출하도록 형성되어 있고, 이 각 클로부(152)에는 맞물림부(153)가 형성되어 있다. 그리고, 제2환상체(15b)의 각 클로부(152)의 맞물림부(153)를 제1환상체(15a)의 각 결합구멍(151)에 결합시킴으로써, 제1환상체(15a)와 제2환상체(15b)가 축방향으로 결합 일체화하여, 이들에 의해 유지기(15)를 형성하고 있다.
또한, 이 예에서는, 유지기(15)를 형성하는 제1환상체(15a)의 축방향 일단측에 평판부(154)가 일체로 형성되어 있고, 이 평판부(154)가 축방향 일단측의 시일의 기능을 갖고 있다. 또한, 이 예에 있어서는, 각 스프래그(14)를 록방향으로 가압하는 스프링부재(16)는, 먼저의 예와 마찬가지로 복수의 스프링편(도 10에 있어서 나타나지 않음)을 환상의 기체(16a)에 일체로 형성한 것이 이용되고 있고, 이 스프링부재(16)는 유지기(15)에 고정되어, 그 기체(16a)가 축방향 타단측의 시일의 기능을 갖고 있다.
이상의 실시형태에 따르면, 각 스프래그(14)의 내·외주측의 궤도면간의 치수인 J스페이스를, 외륜(12)의 두께분만큼 종래에 비해서 넓게 할 수 있고, 스프래그(14)의 사이즈를 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 전달토크 등의 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 스프래그(14)는 내륜(11)과 하우징(H) 사이에서 토크를 전달하기 위해서, 외륜(12)과 하우징(H)의 끼워맞춤을 종래에 비해서 루스하게 하여도 이들 양자간에서의 미끄러짐의 발생에 기인하는 전달토크의 저하를 없앨 수 있고, 축(S)과 하우징(H)에의 조립작업을 종래에 비해서 용이화할 수 있다.
청구항 6에 따른 발명에 따르면, 구름베어링의 외륜에만 일방향 클러치용 궤도면을 일체로 형성해서 스프래그의 외주측을 접촉시키고, 각 스프래그의 내주측은 내륜에 접촉시키지 않고 구름베어링의 내륜이 끼워맞춰지는 축의 외주면에 대하여 직접적으로 접촉시켜, 각 스프래그가 외륜의 내주에 형성되어 있는 일방향 클러치용 궤도면과 축의 외주면 사이에서 토크를 전달하도록 구성하고 있으므로, 내륜과 외륜의 쌍방에 구름베어링용 궤도면과 일방향 클러치용 궤도면을 일체로 형성해서 스프래그가 내·외륜간에서 토크를 전달하는 종래의 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 비하여 J스페이스를 넓게 할 수 있어, 전달토크 등의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 청구항 8에 따른 발명에 있어서는, 구름베어링의 내륜에만 일방향 클러치용 궤도면을 일체로 형성해서 스프래그의 내주측을 접촉시키고, 각 스프래그의 외주측은 외륜에 접촉시키지 않고 구름베어링의 외륜이 끼워맞춰지는 하우징의 내주면에 대하여 직접적으로 접촉시켜, 각 스프래그가 내륜의 외주에 형성되어 있는 일방향 클러치용 궤도면과 하우징의 내주면 사이에서 토크를 전달하도록 구성하고 있으므로, 상기와 마찬가지로, 종래의 것에 비해서 J스페이스를 넓게 취할 수 있고, 전달토크 등의 성능을 향상시킬 수 있다.
또, 이상의 각 발명에 있어서는, 스프래그는 외륜과 축 사이, 혹은 내륜과하우징 사이에서 토크를 전달하기 때문에, 구름베어링의 궤도면만이 형성되어 있는 궤도륜(청구항 6에서는 내륜, 청구항 8에서는 외륜)은 토크 전달경로로부터 제외되게 되고, 이 궤도륜과 축 혹은 하우징과의 끼워맞춤을 종래와 같이 타이트하게 할 필요가 없어지는 결과, 종래에 비해서 루즈하게 축 혹은 하우징과 끼워맞추는 것이 가능해지고, 조립의 작업성에 대해서도 향상된다.
그리고, 청구항 7 또는 9에 따른 발명과 같이, 스프래그가 접촉하는 부위의 축의 외경치수를 구름베어링의 내륜에 끼워맞춰지는 부위의 외경치수와 같게 하거나, 혹은 스프래그가 접촉하는 부위의 하우징의 내경치수를 구름베어링의 외륜이 끼워맞춰지는 하우징의 내경치수와 거의 같게 하는 구성을 채용함으로써, 축 내지는 하우징의 다른 성능에 영향을 미치게 하지 않고, 또, 이들의 비용을 상승시키지 않고 상기한 효과를 달성할 수 있다.
다음에, 도면을 참조하면서 본 발명의 제4실시형태에 대해서 설명한다. 이 예에서는, 도 14, 도 15에 나타낸 바와 같은 구조의 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 제조하는 방법에 대해서 진술한다.
도 11은 본 발명의 실시형태의 내륜(1)의 구름베어링용 궤도면(1a)과 일방향 클러치용 궤도면(1b)의 연삭방법의 설명도이며, 도 12는 상기 본 발명의 실시형태의 외륜(2)의 구름베어링용 궤도면(2a)과 일방향 클러치용 궤도면(2b)의 연삭방법의 설명도이다.
내륜(1) 및 외륜(2)은, 각각 로터리드레서(101, 201)에 의해 성형된 연삭숫돌(102, 202)을 사용한 총형연삭에 의해 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)과 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)이 동시에 연삭된다.
즉, 내륜(1)의 연삭가공에는, 예를 들면 마이크로센트릭 머신 등의 공지의 외면연삭반이 이용된다. 연삭숫돌(102)은, 도 11의 (A)부분에 나타낸 바와 같이, 연삭가공 후의 내륜(1)의 외주면과 동등한 형상이 붙여진 로터리드레서(101)에 의해 칼날을 세움과 동시에 성형되고, 이것에 의해 숫돌(102)의 외주면은 내륜(1)의 외주면의 네가티브 형상으로 성형된다. 이러한 숫돌(102)의 성형상태에서 절삭을 부여함으로써, 도 11의 (B)부분에 나타낸 바와 같이, 내륜(1)의 외주면에는 구름베어링용 궤도면(1a)과 일방향 클러치용 궤도면(1b)의 쌍방이 동시에 연삭된다. 그리고, 연삭가공 후의 내륜(1)에 있어서는, 도 13의 (A)부분에 나타낸 바와 같이, 구름베어링용 궤도면(1a)의 지름(IBD)과 일방향 클러치용 궤도면(1b)의 지름(ICD)의 차, 환언하면 도면중 δ로 나타내어지는 단차가 항상 일정하게 된다.
또한, 외륜(2)의 가공에는 내면연삭반이 이용되지만, 이 가공에 있어서도, 연삭숫돌(202)은, 도 12의 (A)부분에 나타낸 바와 같이, 연삭가공 후의 외륜(2)의 내주면과 동등한 형상이 붙여진 로터리드레서(201)에 의해 칼날을 세움과 동시에 성형되고, 이것에 의해 숫돌(202)의 외주면은 외륜(2)의 내주면의 네가티브 형상으로 성형된다. 이러한 숫돌(202)의 성형상태에서 절삭을 부여함으로써, 도 12의 (B)부분에 나타낸 바와 같이, 외륜(2)의 내주면에는 구름베어링용 궤도면(2a)과 일방향 클러치용 궤도면(2b)의 쌍방이 동시에 연삭된다. 그리고, 연삭가공 후의 외륜(2)에 있어서는, 도 13의 (B)부분에 나타낸 바와 같이, 구름베어링용 궤도면(2a)의 지름(OBD)과 일방향 클러치용 궤도면(2b)의 지름(OCD)의 차, 바꾸어말하면 도면중 Δ로 나타내어지는 단차가 항상 일정하게 된다.
이상과 같이 로터리드레서를 사용해서 연삭가공된 내륜(1)과 외륜(2)은, 각각 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)이 초정밀마무리가공된 후, 조립에 제공된다. 조립시에는, 내륜(1) 및 외륜(2)이 끼워맞춰지는 상대부재의 치수에 의한 변형 후에 소정 레이디얼 간극(Tr)으로 되도록, 내륜(1)과 외륜(2)의 구름베어링용 궤도면(1a와 2a)을 실측하고, 변형분을 고려한 초기 레이디얼 간극이 얻어지도록 조합을 선택해서 조립한다.
이상의 방법에 의해 조립된 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 의하면, 내륜(1) 및 외륜(2)을 상대부재에 조립한 후에 있어서의 일방향 클러치의 J스페이스는 상기한 (1)식으로 나타내어지는 바와 같이 되고, (δ+Δ)가 일정하기 때문에 항상 거의 일정하게 된다.
따라서, 이 제조방법에 의하면, 내륜(1) 및 외륜(2)은, 모두 일방향 클러치용 궤도면(1b, 2b)의 치수의 검사 및 관리는 실질적으로 필요하지 않고, 구름베어링용 궤도면(1a, 2a)의 치수관리만을 행하면 되고, 구름베어링으로서의 매칭을 행하는 것만으로, 구름베어링의 레이디얼 간극뿐만 아니라 일방향 클러치의 J스페이스가 설계대로의 값으로 된다.
또, 이상의 실시형태에 있어서는, 구름베어링의 축방향 일측에 일방향 클러치를 설치한 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 구름베어링의 축방향 양측에 일방향 클러치를 배치한 것에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 내륜 및 외륜 모두, 일방향 클러치용 궤도면의 치수를 상대부재에 맞춰서 복수종 제조할 필요가 없어지고, 일방향 클러치용 궤도면의 치수검사 및 관리공정수를 삭감할 수 있으며, 코스트 다운을 달성할 수 있다.

Claims (11)

  1. 구름베어링용 궤도면의 축방향 일측에 일방향 클러치용 궤도면이 형성된 내륜 및 외륜간의 환상공간에, 복수의 전동체와 스프래그가 상기 궤도면에 접하도록 배치되고, 그 전동체 및 스프래그는 2개의 환상체를 축방향 결합시켜서 일체화하여 이루어지는 공통의 유지기에 설치된 복수의 포켓 내에 수용되어서 각각 둘레방향 소정의 간격으로 유지되어 있음과 아울러, 상기 각 스프래그를 상기 포켓 내에서 록방향으로 가압하는 가압수단을 구비한 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서,
    상기 유지기를 구성하는 2개의 환상체 중 한쪽에, 상기 내륜과 외륜 사이의 환상공간의 축방향 일단부를 밀봉하는 환상의 평판부가 일체로 형성되며, 또한 이 한쪽의 환상체에는, 지름방향으로 관통하는 지름방향 관통구멍이 1개 이상 형성되어 있음과 아울러, 다른쪽의 환상체에는, 축방향으로 관통하는 축방향 관통구멍이 1개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가압수단이 환상의 평판부재에 각 스프래그를 가압하는 복수의 스프링편이 일체로 형성된 구조를 갖고, 이 가압수단이 상기 다른쪽의 환상체의 축방향 외측에 장착되어서 상기 축방향 관통구멍을 덮어서 상기 환상공간의 축방향 타단부를 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유지기를 구성하는 각 환상체가, 각각 사출성형수지로 이루어지고, 이들에 형성되어 있는 상기 축방향 관통구멍 및 지름방향 관통구멍이, 상기 환상체 상호의 결합부에 형성되는 언더컷의 형성을 위한 금형의 빼기구멍인 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  4. 구름베어링용 궤도면의 축방향 측방에 일방향 클러치용 궤도면이 형성된 내륜 및 외륜 사이의 환상공간에, 상기 각 궤도면에 대응해서 구름베어링용의 복수의 전동체와, 일방향 클러치용의 복수의 스프래그가 배치되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서,
    상기 내륜 및 외륜의 쌍방에 대해서, 일방향 클러치용 궤도면과, 구름베어링용 궤도면에 인접하는 어깨부 사이에, 상기 어깨부에 있어서의 상기 환상공간의 지름방향 치수보다 일방향 클러치용 궤도면에 있어서의 환상공간의 지름방향 치수가 커지는 방향의 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 내륜의 내주면 및 외륜의 외주면이, 각각의 상대부재에 끼워맞춰져서 사용됨과 아울러, 이들의 상대부재 중, 내륜 혹은 외륜과의 끼워맞춤면의 형상정밀도가 보다 양호한 상대부재에 끼워맞춰지는 측의 궤도륜의 일방향 클러치용 궤도면 형성부위의 지름방향에의 두께가, 다른 궤도륜의 일방향 클러치용 궤도면 형성부위의 지름방향에의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  6. 구름베어링의 측방에 스프래그 타입의 일방향 클러치가 일체로 형성되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에서 있어서,
    구름베어링의 외륜의 궤도면의 축방향 측방에, 상기 일방향 클러치의 각 스프래그의 외주측이 접촉하는 일방향 클러치용 궤도면이 일체로 형성되어 있음과 아울러, 이들 각 스프래그의 내주측은, 상기 구름베어링의 내륜 내주면에 끼워맞춰지는 축의 외주면에 접촉하고, 이 축의 외주면과 상기 외륜의 일방향 클러치용 궤도면 사이에서 토크 전달동작을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 축의 각 스프래그의 내주측이 접촉하는 부위의 외경이, 상기 구름베어링의 내륜 내주면에 끼워맞춰지는 부위의 외경과 거의 같은 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  8. 구름베어링의 측방에 스프래그 타입의 일방향 클러치가 일체로 형성되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치에 있어서,
    상기 구름베어링의 내륜의 궤도면의 축방향 측방에, 상기 일방향 클러치의 각 스프래그의 내주측이 접촉하는 일방향 클러치용 궤도면이 일체로 형성되어 있음과 아울러, 이들 각 스프래그는, 그 외주측이 상기 구름베어링의 외륜 외주면이 끼워맞춰지는 하우징의 내주면에 접촉하고, 이 하우징의 내주면과 상기 내륜의 일방향 클러치용 궤도면 사이에서 토크 전달동작을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하우징의 각 스프래그의 외주측이 접촉하는 부위의 내경이, 상기 구름베어링의 외륜 외주면이 끼워맞춰지는 부위의 내경과 거의 같은 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치.
  10. 구름베어링용 궤도면의 축방향에 인접해서 일방향 클러치용 궤도면이 형성된 내륜 및 외륜간의 환상공간에, 복수의 전동체와 스프래그가 배치되어서 이루어지는 구름베어링 일체형 일방향 클러치를 제조하는 방법으로서,
    상기 내륜 및 외륜에 대해서, 구름베어링용 궤도면과 일방향 클러치용 궤도면의 지름방향 치수차가, 각각에 정해진 치수에 대하여 소정의 공차 내에 들어가도록 가공함과 아울러, 내륜 및 외륜을 각각 상대부재에 끼워맞춰진 상태에서의 구름베어링의 레이디얼 간극이 설정된 값으로 되는 초기 레이디얼 간극을 얻도록, 내륜과 외륜을 매칭해서 조립하는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 내륜 및 외륜에 대해서, 각각의 구름베어링용 궤도면과 일방향 클러치용 궤도면을 로터리드레서를 사용한 총형연삭에 의해 동시에 연삭하는 것을 특징으로 하는 구름베어링 일체형 일방향 클러치의 제조방법
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