KR20080087682A

KR20080087682A - 클러치기구

Info

Publication number: KR20080087682A
Application number: KR1020080026111A
Authority: KR
Inventors: 나오토 진보
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2008-10-01
Also published as: WO2008117779A1; JP2008240854A; TW200848636A; JP4945280B2

Abstract

(과제) 종동측(從動側) 기어체에 주동측(主動側) 기어체의 회전력이 전달되지 않는 클러치 오프상태를 간소한 구조를 가지고 규칙적으로 만들어 낼 수 있도록 한다.

(해결수단) 주동측 기어체(1)와 이것에 맞물리는 종동측 기어체(2)를 구비한다. 양 기어체(1,2) 모두 외주의 일부를 톱니가 없는 부분(13b,22, 이하, 간단히 ‘무치(無齒)부분’이라고 한다.)으로 하고 있음과 아울러, 양 기어체(1,2)의 접점개소(S)에 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b) 중 그 회전선두단부(x)가 도달했을 때에, 상기 접점개소(S)에 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 위치되고, 또 양 기어체(1,2)의 접점개소(S)에 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b) 중 그 회전후미단부(y)에 뒤이어 위치되는 주동측 기어체(1)의 톱니가 도달했을 때에, 이 주동측 기어체(1)의 톱니가 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)에 인접하는 톱니에 맞물리도록 양 기어체(1,2)를 조립하고 있다.

Description

클러치기구{CLUTCH MECHANISM}

본 발명은 클러치 오프상태를 주동측 기어체의 회전중심과 종동측 기어체의 회전중심 사이의 거리를 변화시키지 않고 적절히 만들어 낼 수 있도록 한 클러치기구에 관한 것이다.

주(主) 기어와 종(從) 기어를 구비해서 이루어지는 클러치기구에서는 종 기어에 대한 회전력 전달의 해제, 즉 클러치 오프상태는 종 기어를 이동시켜서 주 기어와의 접촉을 해제하는 것에 의해 이루어지는 것이 일반적이다.

종 기어를 톱니가 복수개 제거된 기어로 하고, 이 무치(無齒)부분을 주 기어(상대 기어)와 대향하는 위치에 위치결정시키는 것에 의해 클러치 오프상태를 만들어 내는 것으로서 특허문헌 1에 나타낸 것이 있는데, 이와 같이 종 기어를 위치결정하기 위해 별도의 회전규제수단(솔레노이드)을 필요로 하는 것이었다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 평11－106069호 공보

본 발명이 해결하려고 하는 주된 문제점은 주동측 기어체와 종동측 기어체를 조합해서 이루어지는 클러치기구에 있어서, 종동측 기어체에 주동측 기어체의 회전력이 전달되지 않는 클러치 오프상태를 간소한 구조를 가지고 규칙적으로 만들어 낼 수 있도록 하는 점에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 클러치기구를 이하의 (1) ~ (3)의 구성을 구비한 것으로 했다.

(1) 주동측 기어체와 이것에 맞물리는 종동측 기어체를 구비하고,

(2) 상기 양 기어체 모두 외주의 일부를 무치부분으로 하고 있음과 아울러,

(3) 상기 양 기어체의 접점개소에 상기 주동측 기어체의 무치부분 중 그 회전선두단부가 도달했을 때에, 상기 접점개소에 상기 종동측 기어체의 무치부분이 위치되고,

또한, 상기 양 기어체의 접점개소에 상기 주동측 기어체의 무치부분 중 그 회전후미단에 뒤이어 위치되는 상기 주동측 기어체의 톱니가 도달했을 때에, 이 주동측 기어체의 톱니가 종동측 기어체의 무치부분에 인접하는 톱니에 맞물리도록 상기 양 기어체를 조립하고 있다.

상기한 구성에 의하면, 주동측 기어체의 회전력이, 이 주동측 기어체의 회전 중심과 종동측 기어체의 회전중심의 거리를 일정하게 유지한 상태에서, 상기 무치부분에 의해 종동측 기어체에 일시적으로 전달되지 않게 할 수 있다. 즉, 종동측 기어체와 주동측 기어체의 맞물림이 해제되도록 종동측 기어체를 이동시키는 일 없이, 간소한 구조를 가지고 클러치 오프상태를 규칙적으로 만들어 낼 수 있다.

상기 주동측 기어체의 무치부분 및 종동측 기어체의 무치부분이 모두, 상기 주동측 기어체의 피치원(pitch circle)을 거의 따르는 호형상면이 되도록 해 두면, 양 기어체의 이끝면(tooth face)이 상기한 피치원보다 외측에 위치되기 때문에, 상기 접점개소에 종동측 기어체의 무치부분이 위치된 클러치 오프상태에서, 주동측 기어체가 회전되어 상기 무치부분의 회전후미단부가 상기 접점개소에 도달하면, 이 회전후미단에 뒤이어 위치되는 주동측 기어체의 톱니를 종동측 기어체의 무치부분의 측부에 맞닿게 함과 아울러, 상기 종동측 기어체의 무치부분에 인접하는 종동측 기어체의 톱니에 맞물리게 해서, 종동측 기어체를 따르는 회전을 재개시킬 수 있다.

또, 주동측 기어체의 무치부분이 접점개소에 위치될 때, 이 주동측 기어체의 무치부분과 종동측 기어체의 무치부분이 서로 접촉하지 않도록 해 두면, 상기 접점개소에 종동측 기어체의 무치부분이 위치된 클러치 오프상태에 있어서, 종동측 기어체의 무치부분이 주동측 기어체의 무치부분에 슬라이드 접촉해서 함께 회전하지 않도록 할 수 있다.

클러치기구를 구성하는 종동측 기어체를, 회전체와 고정체를 구비함과 아울러 회전체의 회전에 대한 저항부여수단을 구비해서 이루어지는 댐퍼장치의 상기 회 전체에 구비시키도록 해 두면, 클러치 온 시에는 주동측 기어체의 회전에 댐퍼장치에 의한 제동을 부여시킬 수 있다.

본 발명에 관한 클러치기구에 의하면, 종동측 기어체에 주동측 기어체의 회전력이 전달되지 않는 클러치 오프상태를, 주동측 기어체와 종동측 기어체의 각각에 양자의 접점개소에 있어서, 주동측 기어체의 소정의 회전위치에서 대향하는 무치부분을 형성시키는 것만으로 규칙적으로 만들어 낼 수 있다. 또, 클러치기구의 구성부품수를 가능한 한 감소시킬 수 있다.

이하, 도 1 ~ 도 5에 의거하여, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 관하여 설명한다.

또한 여기에서 도 1 ~ 도 4는 클러치기구를 구성하는 주동측(主動側) 기어체(1)와 종동측(從動側) 기어체(2)를 나타내고 있고, 이들이 설치되는 대상물의 기재를 생략하고 있다. 또, 도 5는 종동측 기어체(2)가 구비되어 있는 댐퍼장치(3)의 구성을 단면으로 나타내고 있다.

본 실시형태에 관한 클러치기구는 클러치 오프상태를 주동측 기어체(1, 주 기어체)의 회전중심(10)과 종동측 기어체(2, 종 기어체)의 회전중심(20) 사이의 거리를 변화시키지 않고 적절히 만들어 낼 수 있도록 한 것이다.

상기한 클러치기구는 전형적으로, 각종 동력전달기구의 전부 또는 일부로서 이용할 수 있다. 이러한 경우에는 주동측 기어체(1)가 구동측(驅動側)이 되고, 클러치 오프 시에는 이 주동측 기어체(1)의 구동력이 종동측 기어체(2)에 전달되지 않도록 기능된다. 또, 상기한 클러치기구는 주동측 기어체(1)에 연계되는 가동체나 종동측 기어체(2)에 연계되는 가동체의 동작을 제어하는 것으로서 이용할 수 있다. 이러한 경우에는 예를 들어, 클러치 오프 시에는 주동측 기어체(1)에 연계되는 가동체의 이동에 의해 주동측 기어체(1)가 회전되어도 종동측 기어체(2)가 함께 회전하지 않도록 할 수 있고, 또 클러치 온 시에는 주동측 기어체(1)에 연계되는 가동체의 이동에 의한 주동측 기어체(1)의 회전에 의해 종동측 기어체(2)를 함께 회전시켜서, 예를 들면 종동측 기어체(2)에 연계된 가동체를 이동시키도록 할 수 있다.

도시한 예에서는, 클러치기구를 구성하는 종동측 기어체(2)를, 회전체(30)와 고정체(31)를 구비함과 아울러 회전체(30)의 회전에 대한 저항부여수단(32)을 구비해서 이루어지는 댐퍼장치(3)의 상기 회전체(30)에 구비시키고 있다. 이것에 의해 도시한 예에서는, 클러치 온 시에는 주동측 기어체(1)의 회전에 댐퍼장치(3)에 의한 제동을 부여시킬 수 있도록 되어 있다.

후술하는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 클러치기구에 있어서는, 주동측 기어체(1) 및 종동측 기어체(2)의 일부를 무치(無齒)부분(13b, 22)으로 하는 것에 의해, 주동측 기어체(1)의 회전에 의해 종동측 기어체(2)가 함께 회전하는 클러치 온 상태와, 함께 회전하지 않는 클러치오프상태를, 상기 무치부분(13b, 22)의 위치 등을 조정하는 것에 의해, 필요한 순간에 맞춰 교대로(단속적으로) 만들어 낼 수 있 다.

도시한 예와 같이, 종동측 기어체(2)를 댐퍼장치(3)의 회전체(30)에 구비시킨 경우에는, 주동측 기어체(1)의 회전에 대한 제동을 필요한 순간에 맞춰 부여시킬 수 있다. 예를 들면, 회동축을 중심으로 폐색위치와 개방종료위치에 걸쳐서 회동 가능하게 본체에 조립된 덮개 등의 회동체에 구동측 기어를 연계시키도록 한 경우, 덮개의 개방종료나 폐색종료 등, 덮개가 특정한 동작위치에 있을 때에만 댐퍼장치(3)에 의한 제동이 상기 덮개에 작용되도록 할 수 있다. 이와 같이 하면, 덮개를 예를 들어, 스프링 등에 의해 개방종료위치까지 강제적으로 회동시키도록 한 경우, 상기 덮개의 회동을 개방종료시점에서 억제해서 충격음의 발생 등을 방지함과 아울러, 그 움직임에 절도감 내지는 고급감을 부여시킬 수 있다.

상기한 댐퍼장치(3)는 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이 구성할 수 있다. 고정체(31)는 회전체(30)의 축부(30a)의 축 구멍(31a)을 고정체 케이스(31b)의 일방측에 구비하고, 또한 내부에 저항부여수단(32)으로서의 실리콘 오일 등의 점성유체(32a)을 봉입시키고 있다. 회전체(30)는 축부(30a)의 내측 단부(30b)에 회전체(30) 내에서 선회하는 날개체(30c)를 구비하고 있고, 이 날개체(30c)의 선회에 점성유체(32a)의 저항이 작용되어, 이 저항이 회전체(30)를 통해서 종동측 기어체(2)에 대한 제동력이 되도록 되어 있다. 종동측 기어체(2)는 중심부에 회전체(30)의 외측 단부(30d)에 부착하기 위한 부착구멍(21)을 구비하고 있고, 이 부착구멍(21)에 회전체(30)의 외측 단부(30d)를 인입 고정시키는 것에 의해, 종동측 기어체(2)가 회전체(30)의 축부(30a)를 중심으로 회전되도록 되어 있다. 고정체(31) 에는 외측으로 돌출되는 돌출부(31c)가 형성되어 있고, 동작에 제동을 부여시킬 가동체를 구비한 기기의 본체측에 댐퍼장치(3) 즉, 종동측 기어체(2)를 상기 돌출부(31c)에 의해 부착할 수 있게 되어 있다.

상기한 클러치기구는 주동측 기어체(1)와 이 주동측 기어체(1)에 맞물리는 종동측 기어체(2)를 구비해서 이루어진다. 도시한 예에서는 주동측 기어체(1)가 그 지지축(11)의 고정구멍(12a)을 구비한 기부(12)에 대해서, 그 회전중심(10)을 중심으로 하는 원의 대략 90° 정도의 원호를 따르는 호형상단부(13a)를 가지는 부채형상부(13)의 사북측을 일체로 연접시키도록 해서 구성되어 있다.

또, 양 기어체(1,2) 모두 외주의 일부를 무치부분(13b, 22)으로 하고 있다. 도시한 예에서, 주동측 기어체(1)는 부채형상부(13)의 호형상 단부(13a)의 중앙부가 무치부분(13b)으로 되어 있고, 그 양 측에는 톱니부(13c)가 구비되어 있다. 또, 종동측 기어체(2)는 그 외주에 있어서의 이 종동측 기어체(2)를 구성하는 톱니 2개 정도에 상당하는 범위가 무치부분(22)으로 되어 있다.

그리고 상기한 클러치기구에 있어서, 상기한 양 기어체(1,2)는 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b) 중, 그 회전선두단부(x)가 양 기어체(1,2)의 접점개소(S)에 도달했을 때에, 이 접점개소(S)에 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 위치되고(도 2), 또한, 양 기어체(1,2)의 접점개소(S)에, 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b) 중, 그 회전후미단부(y)에 뒤이어 위치되는 주동측 기어체(1)의 톱니가 도달했을 때에, 상기 주동측 기어체(1)의 톱니가 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)에 인접하는 톱니에 맞물리도록(도 3) 조립되어 있다.

도시한 예에서는 주동측 기어체(1)의 부채형상부(13)의 호형상 단부(13a)의 일측 단부와 종동측 기어체(2)가 접점개소(S)에서 맞물려 있는 상태에서 도 1에 있어서의 반시계방향으로 약 30° 정도 주동측 기어체(1)가 회전되면, 이 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)의 회전선두단부(x)와 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 접점개소(S)에서 대향하고(도 2), 반시계방향으로 약 30° 정도 주동측 기어체(1)가 더 회전되면, 이 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)의 회전후미단부(y)와 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 접점개소(S)에서 대향하고(도 3), 반시계방향으로 약 30° 정도 주동측 기어체(1)가 더 회전되면 주동측 기어체(1)의 부채형상부(13)의 호형상 단부(13a)의 타측 단부와 종동측 기어체(2)가 접점개소(S)에서 맞물려 있는 상태가 되도록 되어 있다(도 4). 이 도 4의 상태에서 주동측 기어체(1)가 도 4에 있어서의 시계방향으로 회전되면, 다시 도 1의 상태로 돌아오도록 되어 있다. 이때에는 도 1의 위치에서 도 4의 위치를 향해 회전할 때의 무치부분(13b)의 회전선두단부(x)가 회전후미단부(y)가 된다. (따라서, 도 1의 위치에서 도 4의 위치를 향해 회전할 때의 무치부분(13b)의 회전후미단부(y)가 회전선두단부(x)가 된다.) 도시한 예에서는 주동측 기어체(1)가 정방형/역방향 어느 방향으로 회전되는 경우라도, 회전 시작위치에서 30° ~ 60°의 회전범위에서는 종동측 기어체(2)가 함께 회전하지 않도록, 즉 클러치 오프상태가 되도록 되어 있으므로, 댐퍼장치(3)의 제동은 상기한 회전개시위치에서 30°까지의 회전범위와, 60° ~ 90°까지의 회전범위에서만 작용되도록 되어 있다.

이것에 의해, 본 실시예에 있어서는, 상기 주동측 기어체(1)의 회전중심(10) 과 종동측 기어체(2)의 회전중심(20)의 거리를 일정하게 유지한 상태에서, 상기 주동측 기어체(1)의 회전력을 상기 무치부분(13b, 22)에 의해 종동측 기어체(2)에 일시적으로 전달되지 않도록 할 수 있다. 즉, 종동측 기어체(2)와 주동측 기어체(1)의 맞물림이 해제되도록 종동측 기어체(2)를 이동시키는 일이 없이, 간소한 구조를 가지고 클러치 오프상태를 규칙적으로 만들어 낼 수 있다.

본 실시형태에 있어서는 또, 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b) 및 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 모두, 상기 주동측 기어체(1)의 피치원(pitch circle)을 거의 따르는 호형상면으로 되어 있다.

양 기어체(1,2)의 이끝면(tooth face)은 상기한 피치원보다 외측에 위치되기 때문에, 상기 접점개소(S)에 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 위치된 클러치 오프상태에서, 주동측 기어체(1)가 회전되어 그 무치부분(13b, 22)의 회전후미단부(y)가 상기 접점개소(S)에 이르면, 이 회전후미단부(y)에 뒤이어 위치되는 주동측 기어체(1)의 톱니를, 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)의 측부에 맞닿게 함과 아울러, 이 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)에 인접하는 종동측 기어체(2)의 톱니에 맞물리게 해서, 종동측 기어체(2)가 주동측 기어체(1)와 함께 화동하는 것을 재개시킬 수 있다(도 2에서 도 3 또는 도 3에서 도 2).

본 실시형태에서는 또한, 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)이 접점개소(S)에 위치될 때, 이 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)과 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 서로 접촉하지 않도록 되어 있다. 구체적으로는 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)이 접점개소(S)에 위치될 때, 이 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)과 종 동측 기어체(2)의 무치부분(22)의 사이에, 주동측 기어체(1)의 피치원과 이끝면의 치수차 이하의 간격이 형성되도록 되어 있다. 이것에 의해, 본 실시예에 있어서는 상기 접점개소(S)에 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 위치된 클러치 오프상태에 있어서, 종동측 기어체(2)의 무치부분(22)이 주동측 기어체(1)의 무치부분(13b)에 슬라이드 접촉해서 함께 회전하지 않도록 되어 있다.

도 1은 클러치 장치의 정면 구성도

도 2는 클러치 장치의 정면 구성도

도 3은 클러치 장치의 정면 구성도

도 4는 클러치 장치의 정면 구성도

도 5는 클러치 장치의 단면 구성도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 주동측 기어체 13b - 무치부분

2 - 종동측 기어체 22 - 무치부분

S - 접점개소 Ⅹ - 회전선두단부

y - 회전후미단부

Claims

주동측(主動側) 기어체와 이것에 맞물리는 종동측(從動側) 기어체를 구비하고,

상기 양 기어체 모두 외주의 일부를 무치(無齒)부분으로 하고 있음과 아울러,

상기 양 기어체의 접점개소에 상기 주동측 기어체의 무치부분 중 그 회전선두단부가 도달했을 때에 상기 접점개소에 상기 종동측 기어체의 무치부분이 위치되고,

또한, 상기 양 기어체의 접점개소에 상기 주동측 기어체의 무치부분 중 그 회전후미단부에 뒤이어 위치되는 주동측 기어체의 톱니가 도달했을 때에, 상기 주동측 기어체의 톱니가 상기 종동측 기어체의 무치부분에 인접하는 톱니에 맞물리도록 양 기어체를 조립하고 있는 것을 특징으로 하는 클러치기구.
청구항 1에 있어서,

상기 주동측 기어체의 무치부분 및 상기 종동측 기어체의 무치부분 모두, 상기 주동측 기어체의 피치원(pitch circle)을 거의 따르는 호형상면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 클러치기구.
청구항 1에 있어서,

상기 주동측 기어체의 무치부분이 상기 접점개소에 위치될 때, 이 주동측 기어체의 무치부분과 상기 종동측 기어체의 무치부분이 서로 접촉하지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 클러치기구.
청구항 2에 있어서,

상기 주동측 기어체의 무치부분이 상기 접점개소에 위치될 때, 이 주동측 기어체의 무치부분과 상기 종동측 기어체의 무치부분이 서로 접촉하지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 클러치기구.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 종동측 기어체를, 회전체와 고정체를 구비함과 아울러 회전체의 회전에 대한 저항부여수단을 구비해서 이루어지는 댐퍼장치의 상기 회전체에 구비시켜서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 클러치기구.