KR20120013939A

KR20120013939A - 프리휠 클러치

Info

Publication number: KR20120013939A
Application number: KR1020117022807A
Authority: KR
Inventors: 토마스 스메타나
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2012-02-15
Also published as: KR101742331B1; WO2010112367A1

Abstract

본 발명은, 2개의 링(2, 3) 사이, 다시 말해 내부 링(3)과 외부 링(2) 사이에 형성되는 링 공간부(4)를 포함하는 프리휠 클러치에 있어서, 상기 링 공간부 내에는 복수의 클램핑 부재(8)뿐 아니라 판금부로서 형성되는 복수의 슬라이딩 부재(9)가 배치되는, 상기 프리휠 클러치에 관한 것이다.

Description

프리휠 클러치{FREEWHEEL CLUTCH}

본 발명은, 2개의 링 사이, 즉 내부 링과 외부 링 사이에 형성되는 링 공간부를 갖는, 마찰 결합식으로 작동하는 프리휠 클러치에 있어서, 상기 링 공간부 내에 복수의 클램핑 부재뿐 아니라 복수의 슬라이딩 부재가 배치되는, 프리휠 클러치에 관한 것이다.

도입부에 언급한 유형의 프리휠 클러치는 예컨대 DE 1 450 161 B호로부터 공지되었다. 상기 프리휠 클러치는 별모양 클램프 및 복수의 클램프 롤러를 포함하며, 각각의 클램프 롤러는 클러치 연결 방향으로 스프링에 의해 하중을 받으며, 각각 2개의 인접한 클램프 롤러 사이에는 슬라이딩 블록이 배치된다.

추가의 프리휠 클러치는 예컨대 EP 0 291 550 B1호로부터 공지되었다. 상기 프리휠 클러치는 횡단면이 뼈 모양인 클램프 바디를 포함하며, 클램프 바디는 케이지의 윈도우(window)에 배치되며, 이런 경우 케이지는 이중 케이지로서 형성된다. 케이지와는 스냅식 연결부를 통해 사이드 디스크들이 연결되며, 이들 사이드 디스크는 보강된 구성에서 지지 링으로서 형성되고 그에 따라 내부 링과 외부 링 사이에서 평베어링(plain bearing)의 슬라이딩 부재로서 기능한다.

기본적으로 EP 0 291 550 B1호로부터 공지된 바와 같이 테이퍼형 클램프 바디를 포함하는 프리휠 클러치는, 예컨대 DE 1 450 161 B호로부터 공지된 바와 같이 클램프 롤러들을 이용하여 작동하는 프리휠 클러치에 비해, 설치 공간이 동일할 경우 전형적으로 더욱 높은 토크의 전달을 가능하게 한다. 프리휠 클러치의 두 가지 구조 형태의 공통점은, 내부 링과 외부 링 사이에 베어링 기능을 형성하기 위해 별도의 베어링 부재, 예컨대 슬라이딩 디스크 또는 이른바 슬라이딩 블록을 필요로 한다는 점에 있다.

본 발명의 목적은 복수의 클램핑 부재 및 슬라이딩 부재를 포함하는 프리휠 클러치를 특히 제조 비용면에서 개량하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징들을 포함하는 프리휠 클러치에 의해 달성된다. 프리휠 클러치는 복수의 클램핑 부재 및 복수의 슬라이딩 부재를 포함하고, 이들 클램핑 부재 및 슬라이딩 부재는 내부 링과 외부 링 사이에 형성된 링 공간부 내에 배치된다. 하나 이상의 슬라이딩 부재, 바람직하게는 각각의 슬라이딩 부재는 비절삭 성형된 판금부로서 형성된다.

제1 실시예에서 슬라이딩 부재는 컵 모양으로 형성된다. 전형적으로 절삭 가공되는 부피가 큰 슬라이딩 부재에 비해, 컵의 형태로 형성되는 슬라이딩 부재는 재료를 절감할 뿐 아니라 효율적이며, 다시 말해 비절삭 성형에 의해 제조될 수 있으며, 슬라이딩 부재의 중공 형태에도 놀랍게도 충분한 기계적 부하 수용 능력이 제공된다.

바람직한 구현예에서 컵 모양 슬라이딩 부재는 클램핑 부재들의 선단부에 대해 평행한 바닥부를 포함한다. 따라서 컵 모양 슬라이딩 부재는 클램핑 부재들의 대향하는 선단부 쪽을 향해 개방된다. 달리 표현하면, 슬라이딩 부재의 바닥부의 표면 법선은 프리휠 클러치의 회전축에 대해 평행하다. 이는 반드시, 슬라이딩 부재의 바닥부가 완전하게 평면이어야 함을 의미하는 것은 아니다. 오히려 바닥부는 바람직하게는 슬라이딩 부재의 내부 쪽으로 향하는 몰딩부를 포함한다. 이런 몰딩부는 예컨대 V자 형태이며, 그에 따라 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 유형에 상응하게 형성된다. 몰딩부에 의해서는 목표하는 슬라이딩 부재의 탄성이 형성된다. 대체되는 실시예에 따라 몰딩부는, 슬라이딩 부재의 내부 방향으로 오프셋 되는 방식으로 주위 바닥부로부터 상승되는 원판형 중심편으로서 형성될 수 있다.

바닥부에 연결되는 컵 모양 슬라이딩 부재의 벽부는 바람직하게는 외부 링으로 향해 있으면서 바깥쪽으로 만곡된 루프 섹션(roof section)과 내부 링으로 향해 있는 내부 섹션을 포함한다. 루프 섹션은 바람직하게는 횡단면이 V자 형태인 외부 링의 리세스부 내에 내포되고, 리세스부의 V자 다리부는 내부 섹션에 인접하는 내부 링의 접선과 12.5° 이상의 각도를 형성한다. 12.5° 이상의 상기 각도는 절반의 루프 각도로서도 지칭된다. 따라서 절반의 루프 각도는, 통상적인 마찰 계수가 0.1 또는 0.2인 조건에서 각각 5.7° 또는 11.3°인 자가 로킹 각도(self-locking angle)보다 더욱 크다. 자가 로킹의 방지는, 슬라이딩 부재가 외부 링의 리세스부 내부에서 적어도 극미하게 활주할 수 있는, 특히 선회 운동을 실행할 수 있는 것을 의미한다. 슬라이딩 부재의 선회 가능성에 의해, 슬라이딩 부재가 선회하지 못했을 경우 특히 프리휠 클러치의 편심 궤도에서 생각해 볼 수도 있는 에지 지지부들은 확실하게 방지된다. 따라서 슬라이딩 부재는 특히 적은 마모를 특징으로 한다. 개별 슬라이딩 부재는 외부 링의 리세스부들 내에 느슨하게 내포되거나 스냅 고정될 수 있다.

슬라이딩 부재의 벽부의 내부 섹션은 바람직한 구현예에서 프리휠 클러치의 회전축에 대해, 그에 따라 슬라이딩 부재의 중심축에 대해 평행한 오일 그루브(oil groove)를 포함한다. 이 오일 그루브는 슬라이딩 부재와 내부 링 사이의 접촉면에 윤활제를 최적의 조건에서 공급하는 역할을 한다.

클램핑 부재들 및 슬라이딩 부재들은 바람직한 구현예에서 예컨대 플라스틱으로 제조된 환형 케이지의 윈도우 내에서 각각 안내된다. 특히 바람직한 개선 실시예에 따라, 개별 윈도우 내부에는 복수의 슬라이딩 부재가 (프리휠의 회전축 및 슬라이딩 부재들의 공동의 중심축과 관련하여) 축 방향으로 서로 나란하게 배치된다. 윈도우에 위치하는 슬라이딩 부재들 각각은 자체 바닥부에 의해 보강되기 때문에, 복수의 슬라이딩 부재로 이루어진 배치 구조는 개별 슬라이딩 부재보다 더욱 높은 기계적 안정성을 보유한다.

특히 콤팩트한 구성을 특징으로 하는 제2 실시예에서, 하나 이상의 슬라이딩 부재, 바람직하게는 각각의 슬라이딩 부재는 U자 형태로 만곡된 클립으로서 형성되고, 클립의 2개의 U자 다리부들은, 이 U자 다리부들의 단부 섹션들이 제1 링에, 다시 말해 내부 링 또는 외부 링에 인접할 수 있도록 제공되는 활주면들을 형성하고, 그에 반해 U자 다리부를 연결하는 U자 기저부(base)는, 제2 링에 인접할 수 있도록 제공되고 클램핑 부재가 삽입되는 윈도우를 포함하는 활주면을 형성하는 방식으로, 케이지를 둘러싼다.

슬라이딩 부재들은, 프리휠 클러치가 슬라이딩 부재를 포함하지 않지만 나머지 구조는 동일한 프리휠 클러치와 마찬가지로 다수의 클램프 바디를 수용할 수 있는 방식으로 구성된다. 슬라이딩 부재, 예컨대 슬라이딩 블록이 여타의 경우 클램핑 부재를 위해서만 가용할 수도 있는 설치 공간을 차지하는 프리휠 클러치에 비해서, 클램핑 부재들의 더욱 조밀한 장착을 바탕으로 더욱 높은 토크가 전달될 수 있다. 디스크형 슬라이딩 부재들, 즉 슬라이딩 디스크들을 포함하는 프리휠 클러치에 비해서, 상당한 재료 절감 및 중량 절감이 제공된다. 슬라이딩 디스크들을 포함하는 프리휠 클러치에 비교되는 추가 장점은, 상이하게 치수화되는 프리휠 클러치들을 위해 실질적으로 동일하고 효율적인 방식으로 슬라이딩 부재가 제조될 수 있다는 점을 통해 제공된다. 이런 경우 판금 스트립이 우선 예컨대 주형(matrix)에 의한 인발 공정 및/또는 압연 공정을 통해 프로파일링 된다. 그런 다음 윈도우들이 천공된다. 이후에 프로파일링 되고 천공 공정을 통해 가공된 상기 금속 부재는 개별 섹션으로 절단된다. 이와 같이 절단된 섹션들은 비로소, 내부 링 및 외부 링에 의해 제공되는 프리휠 클러치의 클램핑 레일들의 지름에 매칭되도록 압연 공정에 의해 만곡된다.

바람직한 구현예에서 클립 형태의 슬라이딩 부재의 U자 기저부는 외부 링으로 향해 있다. 따라서 슬라이딩 부재의 역할을 하는 U자형 클립들은 프리휠 클러치의 회전축 쪽으로 향해 개방된다. 외부 링에 인접하고 바람직하게는 프리휠 클러치의 가장자리에 균일하게 분포되는 슬라이딩 부재들은 링 공간부 내에서 케이지의 중심 안내를 제공한다. 케이지는 바람직하게는 플라스틱, 예컨대 섬유 보강된, 특히 유리 섬유 보강된 폴리프로필렌 소재로 단일 부재로 제조된다. 각각의 클램핑 부재를 위해, 케이지는 슬라이딩 부재 내 윈도우와 일직선으로 정렬되거나 슬라이딩 부재 내 상기 윈도우와 적어도 겹치는 별도의 윈도우를 포함한다.

케이지 상에서 슬라이딩 부재를 원주방향으로 고정하기 위해, 케이지는 바람직하게는 그루브로서 형성되는 홈을 포함하며, 이 홈 내에는 슬라이딩 부재가 내포된다. 그루브는 바람직하게는 외부 링으로 향해 있는 케이지의 측면에 위치하며, 슬라이딩 부재의 벽 두께보다 얕은 깊이를 보유한다. 따라서 슬라이딩 부재는 외부 링에 접촉하지만, 케이지는 외부 링에 접촉하지 않는 점이 보장된다.

슬라이딩 부재의 U자 다리부들은 바람직한 구현예에서 서로를 향해 있으며, 다시 말해 안쪽으로 향해 있는 만곡부들을 포함한다. 따라서 슬라이딩 부재의 횡단면 형상은 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 슬라이딩 디스크의 형상에 상응하며, 그에 따라 기계적 부하 수용 능력이 충분함과 동시에 프리휠 클러치의 반경 방향으로 목표하는 정도의 탄성이 형성될 수 있다. DE 10 2006 023 564 A1호에서 중심 섹션으로서 지칭되는 슬라이딩 디스크의 부분은 본원의 경우 본 발명에 따른 슬라이딩 부재의 U자 다리부들 중 하나에 대응한다.

프리휠 클러치의 조립 시에 슬라이딩 세그먼트로서도 지칭되는 개별 슬라이딩 부재들은 바람직하게는 외부로부터 케이지 상에 스냅 장착된다. 각각의 슬라이딩 부재에서 클램핑 부재를 위한 윈도우가 절감됨으로써, 결정적으로 슬라이딩 부재는 적은 힘으로 탄성 변형되며, 그럼으로써 프리휠 클러치는 개별 부재들의 손상 없이, 특히 소성 변형 없이 간단하게 장착될 수 있다.

프리휠 클러치는 바람직하게는 3개 이상의 슬라이딩 세그먼트를 포함하고, 슬라이드 세그먼트 각각은 바람직하게는 정확히 하나의 윈도우를 포함하며, 윈도우를 통해서는 슬라이딩 세그먼트에 할당된 클램핑 부재가 돌출된다. 클램핑 부재의 개수는 바람직하게는 슬라이딩 부재의 개수보다 3배 이상, 최대 5배이며, 특히 바람직하게는 4배이다. 달리 표현하면, 바람직하게는 각각 세 번째 내지 다섯 번째 클램핑 부재마다 슬라이딩 부재에 의해 둘러싸인다.

U자형 슬라이딩 부재들을 포함하는 프리휠 클러치의 클램핑 부재로서는 바람직한 구현예에서 테이퍼형 횡단면을 갖는 클램프 바디들이 제공된다. 그러나 기본적으로 클램프 롤러 또는 클램프 니들도 클램핑 부재로서 적합하다.

각각의 실시예에서 슬라이딩 부재의 표면은 바람직하게는 비철 금속, 예컨대 황동 또는 청동에 의해 형성된다. 여기서 슬라이딩 부재 전체는 비철금속으로 제조될 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서 슬라이딩 부재는 비철금속으로 도금된 강판으로 구성된다. 이는 기계적 부하 수용 능력 및 제조 비용을 고려할 때도 바람직하다.

다음에서는 본 발명의 2가지 실시예가 도면에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 프리휠 클러치의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 프리휠 클러치를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 프리휠 클러치를 도시한 상세도이다.
도 4 내지 도 9는 도 1에 따른 프리휠 클러치의 슬라이딩 부재에 대한 다양한 변형예를 각각 도시한 개략도이다.
도 10은 프리휠 클러치의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 프리휠 클러치를 도시한 상세도이다.
도 12는 도 10에 따른 프리휠 클러치의 슬라이딩 부재를 도시한 사시도이다.

제1 실시예(도 1 내지 도 9) 및 제2 실시예(도 10 내지 도 12)에서 서로 대응하거나 동일한 작용을 하는 부재들은 동일한 도면 부호로 식별 표시되어 있다.

도 1 내지 도 3은 전체가 도면 부호 "1"로 식별 표시된 프리휠을 도시하고 있으며, 프리휠의 기본적인 작동 원리는 도입부에 언급한 선행 기술 및 EP 1 910 697 B1호가 참조된다. 프리휠 클러치(1)의 회전축은 "A"로 표시되어 있다.

도 3에만 도시되어 있는 내부 링(3)과 외부 링(2) 사이에는 링 공간부(4)가 형성되며, 링 공간부 내에는 다양한 윈도우(6, 7)를 포함하는 케이지(5)가 배치된다. 각각의 윈도우(6) 내에는 클램프 롤러(8)가 배치되고, 그에 반해 각각의 윈도우(7) 내에는 슬라이딩 블록으로서도 지칭되는 슬라이딩 부재(9)가 배치된다. 일반적으로 클램핑 부재로서 지칭되는 각각의 클램프 롤러(8)는 스프링(10)에 의해 외부 링(2)의 내부 벽부에 형성된 클램프 램프(11) 쪽에 탄력 지지 된다. 슬라이딩 부재(9)의 개수는 클램핑 부재(8)의 개수의 절반에 해당한다. 각각의 슬라이딩 부재(9)는 외부 링(2) 내 리세스부(12)에 내포된다.

슬라이딩 부재들(9)은 외부 링(2)과 내부 링(3) 사이에서 평베어링의 역할을 하며, 이때 반경 방향 힘(F_R)이 전달될 수 있다. 상기 평베어링 기능은 예컨대 시계 방향으로 회전하는 외부 링(2)과 회전하지 않는 내부 링(3)을 포함하는 프리휠(1)의 자유 회전 작동 모드에서 (도 3에 따른 배치 구조와 관련하여) 매우 중요하다. 차단 작동 모드, 예컨대 링들(2, 3) 사이에서 토크가 전달되고 각속도는 "ω"인 조건에서 시계 반대 방향으로 외부 링(2) 및 내부 링(3)이 회전할 시에, 클램핑 부재들(8)은 차단 위치에 위치하며, 그럼으로써 반경 방향 힘은 슬라이딩 부재들(9) 뿐 아니라 클램핑 부재들(8)을 통해서도 전달될 수 있다. 슬라이딩 부재(9)의 표면에 직접 작용하는 다양한 힘은, 다시 말해 내부 마찰력(F_fI), 내부 법선력(F_NI), 외부 마찰력(F_fA) 및 외부 법선력(F_NA)은 도 3에 도시되어 있다.

슬라이딩 부재(9)는 컵 모양 형상을 가지며, 도 3에 따른 배치 구조에서 견망 방향은 슬라이딩 부재(9)의 바닥부(13)에 직교하는 슬라이딩 부재 내부의 회전축(A)에 평행하다. 따라서 바닥부(13)의 표면 법선은 회전축(A)에 대해 평행하다. 바닥부(13)에 연결되는 슬라이딩 부재(9)의 벽부(14)는 일측에서, 즉 루프 섹션(15)으로 외부 링(2)에 인접하고, 타측에서는, 즉 내부 섹션(16)으로는 내부 링(3)에 인접한다. 루프 섹션(15)은 바깥쪽으로 만곡되고, 도 3에 따른 횡단면에서 2개의 위치에서 이 영역에 위치하는 외부 링(2)의 V자형 리세스부(12)의 V자 다리부(17, 18)에 각각 접촉한다. 각각의 V자 다리부(17, 18)는 내부 섹션(16) 및 내부 링(3)에 인접하는 접선(T)에 대해 12.5°를 초과하는 절반의 루프 각도(α)만큼 경사져 있다. 루프 각도(2α)로서 지칭되는 각도는 제1 V자 다리부(17)에 인접한 접선과 제2 V자 다리부(18)에 인접한 접선 사이에서 형성되는 각도이다. 루프 섹션(15)에 대향하는 내부 섹션(16)은 내부 링(3)으로 향해 있는 자체 표면에 회전축(A)에 대해 평행하게 연장되는 오일 그루브(19)를 포함하며, 오일 그루브는 프리휠(1) 내의 윤활 및 냉각을 최적화한다.

슬라이딩 부재(9)의 바닥부(13)는 안쪽으로 향해 있는 몰딩부(20)를 포함하며, 몰딩부는 도 4에 도시된 바와 같이 V자 형태로 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 원판형 중심편(21)을 구비할 수 있다. 이 각각의 경우에 몰딩부(20)는 일체형 슬라이딩 부재(9)의 통합 구성 부재로서 비절삭 성형 공정에 의해 제조될 수 있다. 윈도우(7) 내에 단 하나의 슬라이딩 부재(9)가 배치되는 구조를 대체하는 다양한 실시예들은 도 6 내지 도 9에 개략적으로 도시되어 있다. 여기서 각각 2개의 슬라이딩 부재(9)가 서로 나란하게 배치되며, 바닥부들(13)은 바깥쪽 또는 안쪽으로 향해 있다. 도시하지 않은 방식으로 더욱 많은 개수의 슬라이딩 부재(9)도 하나의 윈도우(7) 내부에 배치될 수 있다.

도 10 및 도 11은, 원통형 클램핑 레일을 제공하는 외부 링과, 마찬가지로 원통형 클램핑 레일을 제공하는 추가 내부 링, 또는 내부 링의 기능을 수행하는 샤프트를 제외한 상태에서, 전체가 도면 부호 "1"로 식별 표시된 프리휠 클러치의 제2 실시예를 도시하고 있으며, 상기 프리휠 클러치의 기본적인 작동 원리에 대해서는 도입부에 언급한 선행 기술 및 EP 1 910 697 B1호가 참조된다.

외부 링과 내부 링 사이에는 링 공간부(4)가 형성되고, 링 공간부 내에는 각각 하나의 클램핑 부재(8), 다시 말해 테이퍼형 클램프 바디를 위한 윈도우(6)를 포함하는 케이지(5)가 배치된다. 원주방향에서 볼 때 각각 네 번째 클램프 바디(8)는, 케이지(5) 상에 스냅 장착된 슬라이딩 부재(9)에 의해 클립 형태로 둘러싸인다. 원주방향으로 인접한 두 클램핑 부재(8) 간의 이격 간격은 모든 경우에, 하나의 클램핑 부재(8)에 하나의 슬라이딩 부재(9)가 할당되는지 여부와 무관하게 동일하다. 클램핑 부재들(8)을 탄력 지지하기 위해, 다시 말해 프리휠 클러치(1)가 맞물리는 방향으로 클램핑 부재들(8)에 부하를 가하기 위해, 반경 방향에서 케이지(5)의 내부에 배치되는 스프링 스트랩(10)이 제공된다.

각각의 슬라이딩 부재(9)는, 특히 도 12로부터 알 수 있듯이, 평면의 U자 기저부(22) 및 이 U자 기저부에 일체형으로 연결되는 2개의 U자 다리부(23, 24)를 포함하는 U자 형상을 보유한다. 슬라이딩 부재(9)는 비철금속 합금 또는 비철금속으로 도금된 강판을 소재로 비절삭 성형 판금부로서 제조된다.

슬라이딩 부재(9)의 U자 기저부(22)는 프레임 형태로 형성되며, 그럼으로써 장방형 윈도우(25)는 U자 기저부(22)에 의해 형성되고 외부 링과 접촉할 수 있도록 제공되는 활주면(26) 내에 제공된다. 측면에서, 다시 말해 프리휠 클러치(1)의 선단부에서, U자 기저부(22)에 일체로 형성된 U자 다리부들(23, 24)은 각각 오목한 형태를 갖는다. 각각 안쪽으로 향해 있는, 다시 말해 케이지(5)로 향해 있는 각각의 U자 다리부(23, 24)의 만곡부(27, 28)는 횡단면이 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 슬라이딩 디스크의 중심 섹션의 형태에 상응하는 형태를 갖는다. 각각의 U자 다리부(23, 24)는 내부 링으로 향해 있는 자체 측면에서 단부 섹션(29)으로 종결되며, 단부 섹션의 형태 및 기능은 기본적으로 DE 10 2006 023 564 A1호로부터 공지된 슬라이딩 디스크의 내부 다리부의 형태 및 기능에 상응하고, 각각의 단부 섹션(29)은 내부 링과의 접촉을 위해 제공되는 활주면(30)을 형성한다.

U자 다리부들(23, 24)의 만곡부들(27, 28)에 의해서는 슬라이딩 부재(9)의 각각의 측면에서 시그마 형태의 프로파일(Σ-프로파일)이 형성되며, 이런 프로파일은 케이지(5) 상에 슬라이딩 부재(9)의 스냅 장착과 반경 방향의 고정을 가능하게 한다. 접선 방향에서 슬라이딩 부재(9)는 그루브로서 형성되는 홈(31)에 의해 고정되고, 이러한 홈은 케이지(5)의 외측면에 위치한다. U자 기저부(22)는, 케이지(5)가 외부 링으로부터 상승되고 그에 따라 마찰 및 마모가 적은 프리휠 클러치(1)의 작동이 가능해지는 방식으로, 홈(31) 내에 내포된다.

1: 프리휠 클러치
2: 외부 링
3: 내부 링
4: 링 공간부
5: 케이지
6: 윈도우
7: 윈도우
8: 클램프 롤러, 클램핑 부재
9: 슬라이딩 부재
10: 스프링, 스프링 스트랩
11: 클램프 램프
12: 리세스부
13: 바닥부
14: 벽부
15: 루프 섹션
16: 내부 섹션
17: V자 다리부
18: V자 다리부
19: 오일 그루브
20: 몰딩부
21: 중심편
22: U자 기저부
23: U자 다리부
24: U자 다리부
25: 윈도우(슬라이딩 부재 내)
26: 활주면
27: 만곡부
28: 만곡부
29: 단부 섹션
30: 활주면
31: 홈
α: 루프 각도
A: 회전축
F_fA: 외부 마찰력
F_fI: 내부 마찰력
F_NA: 외부 법선력
F_NI: 내부 법선력
F_R: 반경 방향 힘
T: 접선
ω: 각속도

Claims

2개의 링(2, 3) 사이, 즉 내부 링(3)과 외부 링(2) 사이에 형성되는 링 공간부(4)를 포함하는 프리휠 클러치이며, 상기 링 공간부 내에는 복수의 클램핑 부재(8) 및 복수의 슬라이딩 부재(9)가 배치되는, 상기 프리휠 클러치에 있어서, 하나 이상의 슬라이딩 부재(9)가 판금부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제1항에 있어서, 하나 이상의 슬라이딩 부재(9)가 컵 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제2항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)는 링들(2, 3)의 회전축(A)에 대해 평행한 표면 법선을 갖는 바닥부(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제3항에 있어서, 상기 바닥부(13)는 상기 슬라이딩 부재(9)의 내부 쪽으로 향해 있는 몰딩부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제4항에 있어서, 상기 몰딩부(20)는 횡단면이 V자 형태인 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제4항에 있어서, 상기 몰딩부(20)는 원판형 중심편(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)는, 외부 링(2)으로 향해 있으면서 바깥쪽으로 만곡된 루프 섹션(15) 및 내부 링(3)으로 향해 있는 내부 섹션(16)을 구비한 벽부(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제7항에 있어서, 상기 루프 섹션(15)은 횡단면이 V자 형태인 외부 링(2)의 리세스부(12) 내에 내포되고, 상기 리세스부(12)의 V자 다리부(17, 18)는 내부 섹션(16)에 인접하는 내부 링(3)의 접선(T)과 함께 12.5° 이상의 각도(α)를 형성하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 내부 섹션(16)은 링들(2, 3)의 회전축(A)에 대해 평행한 오일 그루브(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제1항에 있어서, 상기 클램핑 부재들(8) 및 상기 슬라이딩 부재들(9)은 환형 케이지(5)의 분리된 윈도우들(6, 7) 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제10항에 있어서, 하나의 윈도우(7) 내에 복수의 슬라이딩 부재들(9)이 축 방향에서 서로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제1항에 있어서, 하나 이상의 슬라이딩 부재(9)는 U자 형태로 만곡된 클립으로서 형성되고, 상기 슬라이딩 부재(9)의 2개의 U자 다리부(23, 24)는, 이 U자 다리부들(23, 24)의 단부 섹션들(29)이 제1 링(3, 2)에 인접할 수 있도록 제공되는 활주면들(30)을 형성하고, 그에 반해 U자 다리부들(23, 24)을 연결하는 U자 기저부(22)는, 제2 링(2, 3)에 인접할 수 있도록 제공되고 클램핑 부재(8)가 삽입되는 윈도우(25)를 포함하는 활주면(26)을 형성하는 방식으로, 상기 케이지(5)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제12항에 있어서, 상기 윈도우(25)를 포함하는 활주면(26)은 외부 링(2)으로 향해 있는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 케이지(5)는 상기 슬라이딩 부재(9)에 의해 둘러싸이는 영역에 홈(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)의 U자 다리부들(23, 14)은 안쪽 방향으로 향하는 만곡부들(27, 28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 케이지(5)는 단일 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제16항에 있어서, 상기 케이지(5)는 플라스틱 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)의 개수는 3개 이상인 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제18항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)의 개수는 클램핑 부재(8)의 개수의 1/5배 이상이고 최대 1/3배인 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)는 비철금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.
제20항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(9)는 비철금속으로 도금된 강판 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 프리휠 클러치.