KR20170127772A - 원웨이 클러치 - Google Patents

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KR20170127772A
KR20170127772A KR1020160058309A KR20160058309A KR20170127772A KR 20170127772 A KR20170127772 A KR 20170127772A KR 1020160058309 A KR1020160058309 A KR 1020160058309A KR 20160058309 A KR20160058309 A KR 20160058309A KR 20170127772 A KR20170127772 A KR 20170127772A
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Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 두께를 얇게 형성할 수 있는 원웨이 클러치에 관한 것이다.
본 발명의 원웨이 클러치는 구동력을 전달받아 회전하는 이너 레이스와, 상기 이너 레이스의 외측에 위치되고 이너 레이스의 회전력을 피동체에 전달하는 아웃터 레이스를 포함하고,
상기 이너 레이스의 외주면에는 일정한 간격을 유지하며 다수의 걸림턱이 형성되고, 상기 아웃터 레이스에는 탄성부재의 탄성력을 받으며 상기 걸림턱이 걸려 고정되는 다수의 고정플레이트가 제공된 원웨이 클러치를 제공한다.

Description

원웨이 클러치{ONE WAY CLUTCH}
본 발명은 본 발명은 원웨이 클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하고 두께를 얇게 형성할 수 있는 원웨이 클러치에 관한 것이다.
일반적으로 원웨이 클러치는 한쪽 방향으로만 동력을 전달하는 구조로 이루어진 축이음으로서, 한쪽 방향으로는 회전을 허용하고 다른 한쪽 방향으로는 회전을 차단하여 동력 전달을 단속하는 역할을 수행한다.
이러한 원웨이 클러치는 자동차의 자동 변속기 및 산업기계 등의 구동장치에서 다양한 용도로 사용되고 있다.
원웨이 클러치는 고정 요소에 설치되어 있는 경우에는 동력 차단용의 브레이크 역할을 하게 되고, 작동 요소에 설치되어 있는 경우에는 동력 전달용의 클러치 역할을 하게 된다.
자동차의 자동 변속기에 설치되는 원웨이 클러치는 이너 레이스와, 상기 이너 레이스와 동심을 이루고 그 외측 면으로 위치하는 아웃터 레이스와, 상기 이너 레이스와 아웃터 레이스 사이에 설치되어 아웃터 레이스의 회전을 허용하거나 차단하는 복수의 스프래그(Sprag)와, 상기 스프래그를 탄력적으로 지지하는 스프링으로 구성된다.
상기와 같은 원웨이 클러치는 아웃터 레이스는 시계 방향으로는 이너 레이스와는 별도로 회전이 가능하도록 구성되고, 시계 반대방향으로는 아웃터 레이스 단독으로는 회전되지 못하도록 스프래그에 의하여 록킹된 구조로 이루어진다.
아웃터 레이스가 시계 방향으로 회전되는 경우에는 스프래그가 스프링을 압축시키면서 회전 방향으로 악간 회전하여 이너 레이스와 아웃터 레이스 사이의 록킹을 해제하여 아웃터 레이스는 이너 레이스와 상관없이 회전할 수 있다.
아웃터 레이스가 시계 반대방향으로 회전되는 경우에는 아웃터 레이스의 회전 방향이 스프래그의 설치 방향과 반대로 되어 있기 때문에 아웃터 레이스의 회전에 따라 스프래그가 회전되어 이너 레이스와 아웃터 레이스 사이를 록킹하게 된다.
따라서 아웃터 레이스는 이너 레이스와 별개로 회전할 수 없으며, 이너 레이스가 회전 가능한 경우에는 아웃터 레이스는 이너 레이스와 일체화되어 동시에 회전할 수 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 원웨이 클러치는 구조가 복잡하여 생산성이 떨어지고, 그러한 이유로 제조원가 상승 요인이 된다.
또한 축 방향으로 공간을 많이 차지하고 있으므로 설치공간 확보가 어렵고 클러치의 두께를 줄이는데 한계가 있다.
한국공개특허공보 제10-2015-0102653호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 두께를 얇게 형성할 수 있는 원웨이 클러치를 제공하는데 있다.
본 발명이 제안하는 원웨이 클러치는 구동력을 전달받아 회전하는 이너 레이스와, 상기 이너 레이스의 외측에 위치되고 이너 레이스의 회전력을 피동체에 전달하는 아웃터 레이스를 포함하고,
상기 이너 레이스의 외주 면에는 일정한 간격을 유지하며 다수의 걸림턱이 형성되고, 상기 아웃터 레이스에는 탄성부재의 탄성력을 받으며 상기 걸림턱이 걸려 고정되는 다수의 고정플레이트가 제공된 원웨이 클러치를 제공한다.
상기 아웃터 레이스에는 고정플레이트 및 탄성부재가 삽입되어 장착될 수 있도록 간격을 유지하며 다수의 장착홈이 형성된다.
상기 장착홈은 고정플레이트 및 탄성부재가 정착된 상태로 고정 지지될 수 있도록 일측면은 개방되고 타측면을 폐쇄된 구조로 이루어진다.
상기 고정플레이트는 장착홈에 끼워져 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 중앙부에서 직교하는 방향으로 연장되는 연장부와, 상기 연장부에 절곡되어 이너 레이스의 걸림턱이 걸릴 수 있는 걸림부로 이루어진다. 상기 탄성부재는 판스프링 또는 코일스프링으로 이루어진다.
본 발명에 의한 원웨이 클러치는 이너 레이스의 외주면에는 걸림턱을 형성하고 아웃터 레이스에는 걸림턱과 대응되면서 탄력적으로 걸림턱에 걸려 록킹 되거나 록킹 해제되는 고정플레이트가 제공된 구조이므로 종래의 스프래그 및 스프링에 제공된 구조에 비하여 구조를 간단하게 할 수 있고 두께를 줄일 수 있다.
이에 따라 본 발명의 원웨이 클러치가 제공된 자동변속기 및 토크컨버터 등의 두께를 줄일 수 있고, 제조원가를 최소화 할 수 있다.
그리고 이너 레이스의 걸림턱과 아웃터 레이스에 제공된 고정플레이트가 직접 탄력적으로 걸리면서 아웃터 레이스의 회전을 구속하는 구조이므로, 높은 토크가 발생하는 차량의 자동변속기 및 토크컨버터에도 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 원웨이 클러치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1을 조립한 상태의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 원웨이 클러치를 구성하는 아웃터 레이스의 장착홈과 고정플레이트의 부분 확대 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 원웨이 클러치의 작동 상태를 설명하게 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 원웨이 클러치의 분해사시도 및 이를 조립한 상태의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 원웨이 클러치를 구성하는 아웃터 레이스의 장착홈과 고정플레이트의 부분 확대 사시도이다.
도시된 바와 같이 발명에 따른 원웨이 클러치는 이너 레이스(2)와, 상기 이너 레이스(2)와 동심을 이루고 그 외측 면으로 위치하는 아웃터 레이스(4)를 포함한다.
이너 레이스(2)의 중앙부는 공간부로 형성되고, 외주연부에는 일정한 간격을 유지하며 다수의 걸림턱(6)이 형성된다.
상기 아웃터 레이스(4)에는 이너 레이스(2)의 걸림턱(6)에 걸려 이너 레이스(2)의 회전을 한쪽 방향으로만 가능하게 할 수 있도록 탄성부재(8)의 탄성력을 받는 고정플레이트(10)가 제공된다.
탄성부재(8) 및 고정플레이트(10)가 장착될 수 있도록 아웃터 레이스(4)에는 일정한 간격을 유지하며 다수의 장착홈(12)이 형성된다.
상기 장착홈(12)은 고정플레이트(10) 및 탄성부재(8)가 장착되어 고정 지지될 수 있도록 일측면은 개방되고 타측면을 폐쇄된 구조로 이루어진다. 즉, 원반 형태로 이루어진 아웃터 레이스(4)의 한쪽 면을 따라서 형성된 장작홈(12)은 관통되지 않고 한쪽 면은 막혀있는 구조로 형성된다.
따라서 장착홈(12)에 탄성부재(8) 및 고정플레이트(10)를 장착하면 고정플레이트(10)는 탄성부재(8)의 외향 탄성력을 받으면서 장착홈(12)에 장착된 상태에서 이탈하지 않고 장착된 상태로 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.
이와 같이 아웃터 레이스(4)에 장착홈(12)을 형성하고, 이 장착홈(12)에 탄성부재(8) 및 고정플레이트(10)가 장착됨으로서 축방향으로 충분한 공간을 확보 할 수 있다.
또한 아웃터 레이스(4) 자체에 탄성부재(8)가 설치되어 이너 레이스(2)가 구동하면서 발생할 수 있는 진동이나 충격 등을 흡수할 수 있다.
상기 고정플레이트(10)는 장착홈(12)에 끼워져 고정되는 고정부(10a)와, 상기 고정부(10a)의 중앙부에서 직교하는 방향으로 연장되는 연장부(10b)와, 상기 연장부(10b)에 절곡되어 이너 레이스(2)의 걸림턱(6)이 걸릴 수 있는 걸림부(10c)로 이루어진다.
실질적으로 고정플레이트(10)의 고정부(10a)와 연장부(10b)는 장착홈(12)에 장착되고, 걸림부(10c)는 장착홈(12)에서 돌출되어 이너 레이스(2)의 외측면에 형성된 걸림턱(6)에 걸릴 수 있도록 되어있다.
그리고 장착홈(12)의 형상도 고정플레이트(10)의 고정부(10a)와 연장부(10b)가 긴밀하게 끼워질 수 있으면서 걸림부(10c)는 장착홈(12)에서 돌출될 수 있는 모양으로 형성된다.
이러한 장착홈(12)이 조립된 고정플레이트(10)를 탄력적으로 지지하는 탄성부재(8)는 판스프링 또는 코일스프링으로 이루어질 수 있다.
탄성부재(8)가 판스프링 형태로 이루어지면 종래의 코일스프링 형태에 비하여 장착공간을 최소한으로 줄일 수 있고, 또한 장착을 쉽게 할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 원웨이 클러치는 이너 레이스(2)의 외주면에 걸림턱(6)을 형성하고, 아웃터 레이스(4)에는 상기 걸림턱(6)과 대응되면서 걸림턱에 걸려 록킹되는 고정플레이트(10)가 제공된 구조이므로, 종래의 스프래그 및 스프링에 제공된 구조에 비하여 구조를 간단하게 할 수 있고, 또 이너 레이스(2)의 두께를 얇게 설계할 수 있으므로 이러한 원웨이 클러치가 제공된 자동차의 자동 변속기 및 토크컨버터의 크기를 줄일 수 있다.
도 5 및 도 6은 상기와 같은 본 발명에 따른 원웨이 클러치의 작동상태를 설명하기 위한 도면으로서, 먼저 이너 레이스(2)가 시계방향으로 회전할 경우에는 이너 레이스(2)와 아웃터 레이스(4)의 록킹이 해제되면서 도 5에서와 같이 이너 레이스(2)의 걸림턱(6)이 고정플레이트(10) 부분을 지나면서 고정플레이트(10)의 걸림부(10c) 일측면이 걸림턱(6)의 상부면에 면 접촉되고, 이러한 작용으로 고정플레이트(10)는 탄성부재(8)를 압축하면서 외측으로 이동하면서 아웃터 레이스(4)와 이너 레이스(2)는 상대 회전을 한다.
그리고 이너 레이스(2)가 시계 반대 방향으로 회전하려는 경우, 이너 레이스(2)의 걸림턱(6)이 아웃터 레이스(4)에 장착된 고정플레이트(10)의 걸림부(10c)에 걸려 록킹 되면서 이너 레이스(2)와 아웃터 레이스(4)는 서로 상대회전이 불가능해진다.
이에 따라 아웃터 레이스(4)는 이너 레이스(2)와 별개로 회전할 수 없으며, 이너 레이스(2)가 록킹된 경우에는 아웃터 레이스(4)와의 상대회전이 차단되고, 이너 레이스(2)가 회전 가능한 경우에는 아웃터 레이스(4)와 이너 레이스(2)는 상대 회전을 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.
2: 이너 레이스 4: 아웃터 레이스
6: 걸림턱 8: 탄성부재
10: 고정플레이트 12: 장착홈

Claims (5)

  1. 구동력을 전달받아 회전하는 이너 레이스와, 상기 이너 레이스의 외측에 위치되고 이너 레이스의 회전력을 피동체에 전달하는 아웃터 레이스를 포함하고,
    상기 이너 레이스의 외주면에는 일정한 간격을 유지하며 다수의 걸림턱이 형성되고, 상기 아웃터 레이스에는 탄성부재의 탄성력을 받으며 상기 걸림턱이 걸려 고정되는 다수의 고정플레이트가 제공된 원웨이 클러치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아웃터 레이스에는 고정플레이트 및 탄성부재가 삽입되어 장착될 수 있도록 간격을 유지하며 다수의 장착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 장착홈은 고정플레이트 및 탄성부재가 끼워진 상태로 지지될 수 있도록 일측면은 개방되고 타측면을 폐쇄된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정플레이트는 장착홈에 끼워져 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 중앙부에서 직교하는 방향으로 연장되는 연장부와, 상기 연장부에 절곡되어 이너 레이스의 걸림턱이 걸릴 수 있는 걸림부로 이루어진 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성부재는 판스프링 또는 코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
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