KR20200082451A

KR20200082451A - 원웨이 클러치

Info

Publication number: KR20200082451A
Application number: KR1020180173055A
Authority: KR
Inventors: 김동우
Original assignee: 주식회사 카펙발레오
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-08

Abstract

본 발명은 원웨이 클러치에 과한 것으로서, 더욱 상세하게는 스프래그를 이용한 이너레이스와 아우터레이스간 상대회전 제어가 가능한 원웨이 클러치에 있어서, 스프래그를 이너레이스 또는 아우터레이스에 결합하여 구비함으로써, 형상 단순화를 통해 원웨이 클러치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 스프래그의 단순 형상에 따른 경 방향 길이를 축소에 따라 원웨이 클러치가 구비되는 여러 장치의 경 방향 축소가 가능한 원웨이 클러치에 관한 것이다.

Description

원웨이 클러치{One Way Clutch}

본 발명은 원웨이 클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스프래그를 이용한 이너레이스와 아우터레이스간 상대회전 제어가 가능한 원웨이 클러치에 관한 것이다.

원웨이 클러치는 한 방향으로만 동력을 전달하는 구조로 이루어지며, 일 방향으로의 회전은 허용하고, 일 방향과 반대인 타 방향으로는 회전을 차단하여 동력 전달을 단속할 수 있다.

도 1은 종래의 스프래그형 원웨이 클러치(10)를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스프래그형 원웨이 클러치(10)는 구동력을 전달받아 회전하는 이너레이스(11), 이너레이스(11) 외측에 위치되고 이너레이스(11)의 회전력을 피동체로 전달하는 아우터레이스(12) 및 이너레이스(11)와 아우터레이스(12) 사이에 구비되어 이너레이스(11)의 회전력을 아우터레이스(12)로 전달 및 단속하는 클러치부를 포함하여 이루어진다.

이때, 클러치부는 이너레이스(11)와 아우터레이스(12) 사이에 구비되는 클러치몸체와, 클러치몸체에 다수 구비되어 이너레이스(11)와 아우터레이스(12)간 결합 및 해제를 수행하는 스프래그(13) 및 스프래그(13)를 지지하는 스프링(14)을 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 종래의 스프래그형 원웨이 클러치(10)는 이너레이스(11)가 일 방향(도면에서 시계 방향)으로 회전하는 경우에는 스프래그(13)를 통하여 아우터레이스로 회전력을 전달하게 되며, 반대로 이너레이스(11)가 타 방향(도면에서 반시계 방향)으로 회전하는 경우에는 스프래그(13)가 이너레이스(11) 및 아우터레이스(12) 사이에서 미끄러지게 됨으로써, 회전력이 전달되지 않는다.

좀 더 상세하게 설명하자면, 다수 구비되는 스프래그(13)는 이너레이스(11) 및 아우터레이스(12) 사이에 설치되며, 스프링(14)으로부터 일정한 힘을 공급받아 이너레이스(11) 및 아우터레이스(12)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.

이때, 이너레이스(11)가 일 방향으로 회전하게 되면 스프래그(13)는 이너레이스(11) 및 아우터레이스(12)와의 접촉부위에서 발생하는 마찰력에 의해 일 방향으로 힘을 받게 되며, 이를 통해 이너레이스(11)와 아우터레이스(12)는 쐐기 역할을 하는 스프래그(13)에 의해 동일한 속도로 회전하게 된다.

즉, 이너레이스(11)와 아우터레이스(12)는 서로 락킹되어 상대회전 되지 않는다.

이와 반대로, 이너레이스(11)가 타 방향으로 회전하게 되면 스프래그(13)가 타 방향으로 힘을 받게 되고, 스프래그(13)는 이너레이스(11)와의 미끄러짐이 발생됨으로써, 이너레이스(11)가 회전하더라도 이의 회전력은 아우터레이스(12)에 전달되지 않는다.

즉, 이너레이스(11)와 아우터레이스(12)는 서로 해제되어 상대회전 가능하다.

이때, 종래의 원웨이 클러치는 이너레이스와 아우터레이스간 클러치부를 별도로 형성하고, 아우터레이스, 클러치부 및 이너레이스를 조립해야 하므로 조립공정이 복잡하며, 이너레이스와 아우터레이스를 단속 및 해제하는 스프래그에 의해 원웨이 클러치의 경 방향 길이의 감소가 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0372627호(2005.01.03.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스프래그를 이용한 이너레이스와 아우터레이스간 상대회전 제어가 가능한 원웨이 클러치에 있어서, 스프래그를 이너레이스 또는 아우터레이스에 결합하여 구비함으로써, 형상 단순화를 통해 원웨이 클러치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 스프래그의 단순 형상에 따른 경 방향 길이를 축소에 따라 원웨이 클러치가 구비되는 여러 장치의 경 방향 축소가 가능한 원웨이 클러치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 원웨이 클러치는 구동력을 전달받아 회전하는 이너레이스(100); 상기 이너레이스(100)의 외측에 위치하고, 상기 이너레이스(100)의 회전력을 피동체를 전달하는 아우터레이스(200); 및 상기 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제를 수행하도록 형성되는 스프래그를 포함하되, 상기 스프래그는 상기 이너레이스(100)와 접촉되도록 일단이 상기 아우터레이스(200)에 일정 회동 가능하게 결합되는 제1스프래그(300a)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원웨이 클러치는구동력을 전달받아 회전하는 이너레이스(100); 상기 이너레이스(100)의 외측에 위치하고, 상기 이너레이스(100)의 회전력을 피동체를 전달하는 아우터레이스(200); 및 상기 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제를 수행하도록 형성되는 스프래그를 포함하되, 상기 스프래그는 상기 아우터레이스(200)와 접촉되도록 일단이 상기 이너레이스(100)에 일정 회동 가능하게 결합되는 제2스프래그(300b)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1스프래그(300a)는 일단으로부터 상기 이너레이스(100) 방향으로 연장되어 상기 이너레이스(100)와 접촉되는 스프래그접촉부를 포함하며, 타단이 상기 스프래그접촉부로부터 상기 아우터레이스(200)와 일정 간극을 가지도록 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아우터레이스(200)는 상기 제1스프래그(300a) 일단이 결합되는 아우터레이스결합부(210)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2스프래그(300b)는 일단으로부터 상기 아우터레이스(200) 방향으로 연장되어 상기 아우터레이스(100)와 접촉되는 스프래그접촉부를 포함하며, 타단이 상기 스프래그접촉부로부터 상기 이너레이스(100)와 일정 간극을 가지도록 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이너레이스(100)는 상기 제2스프래그(300b) 일단이 결합되는 이너레이스결합부(110)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원웨이 클러치는 상기 제1스프래그(300a) 또는 제2스프래그(300b)의 일단을 상기 아우터레이스(200) 또는 이너레이스(100)에 결합시키는 결합수단(400)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원웨이 클러치는 이너레이스 또는 아우터레이스에 결합되는 스프래그의 형상 단순화를 통해 원웨이 클러치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 원웨이 클러치는 스프래그의 형상 제어를 통해 경 방향 축소가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 원웨이 클러치는 경 방향 축소가 가능하여 원웨이 클러치가 적용되는 토크컨버터 등의 다양한 장치의 경 방향 축소가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 원웨이 클러치는 종래에 비해 소음 및 진동이 감소하는 장점이 있다.

도 1은 종래의 스프래그형 원웨이 클러치를 단면도로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치를 단면도로 나타낸 도면
도 3과 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치를 부분단면도로 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치를 단면도로 나타낸 도면
도 6과 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치를 부분단면도로 나타낸 도면

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 원웨이 클러치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치를 단면도로 나타낸 도면이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치를 부분단면도로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 크게 이너레이스(100), 아우터레이스(200) 및 스프래그를 포함하여 이루어진다.

이너레이스(100)는 구동력을 전달받아 회전 가능하게 형성되며, 중앙에는 공간부가 형성될 수 있다.

아우터레이스(200)는 이너레이스(100)와 동일한 동심의 외측에 위치되며, 이너레이스(100)로부터 전달받은 구동력을 피동체로 전달 가능하게 형성될 수 있다.

아울러, 아우터레이스(200)에는 스프래그가 결합되기 위한 아우터레이스결합부(210)를 다수 포함하여 이루어질 수 있다.

스프래그(300)는 종래의 스프래그형 원웨이 클러치에 구비되는 스프래그와 마찬가지로 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제를 수행할 수 있으며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)의 스프래그는 아우터레이스(200)의 아우터레이스결합부(210)에 결합되고, 아우터레이스결합부(210)에 결합된 위치를 회동축으로 결정하여 이너레이스(100)와도 접촉되도록 형성되는 제1스프래그(300a)를 포함하여 이루어진다.

이때, 제1스프래그(300a)는 결합수단(400)을 통해 아우터레이스결합부(210)에 결합될 수 있으며, 결합수단(400)의 바람직한 실시예로는 핀으로 구성되어 핀에 의해 아우터레이스결합부(210)에 제1스프래그(300a)를 결합시킬 수 있다.

다만 결합수단(400)은 상술된 핀 외에, 제1스프래그(300a)를 아우터레이스결합부(210)에 수월하게 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라, 선택되는 방향으로의 일정 회동이 가능하다면 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.

제1스프래그(300a)는 일단이 아우터레이스결합부(210)에 결합되며, 일단으로부터 이너레이스(100) 방향으로 연장되어 이너레이스(100)와 접촉되는 스프래그접촉부를 포함하며, 스프래그접촉부로부터 아우터레이스(200) 방향으로 연장되어 타단은 아우터레이스(200)와 일정한 간극을 유지하도록 형성된다.

좀 더 상세하게 제1스프래그(300a)의 형상 실시예를 설명하자면, 제1스프래그(300a)는 L장 형상으로 이루어질 수 있으며, L자 형상의 최상단인 일단은 아우터레이스결합부(210)에 일정 거리 회동 가능하게 결합되고, 일단으로부터 연장된 스프래그접촉부는 이너레이스(100)와 접촉됨과 함께, 타단은 스프래그접촉부로부터 아우터레이스(200) 방향으로 연장되어 이루어진다.

이때, 스프래그접촉부는 일단으로부터 연장되어 절곡되어 타단으로 연장되도록 형성할 수 있울 뿐만 아니라, 이너레이스(100)와의 접촉 면적 증대 및 스프래그접촉부에서의 강도 증대를 위해 일정한 곡률을 가지도록 완곡되어 타단으로 연장되도록 형성할 수 있다.

물론, 제1스프래그(300a)는 상술된 L자형으로 형성되는 것이 바람직하나, 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 결합 및 해제가 용이하다면 다양한 형상 실시예가 가능함은 물론이다.

도 3을 참조하면, 상술된 제1스프래그(300a)를 포함하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 이너레이스(100)가 고정된 상태에서 아우터레이스(200)가 일 방향(도면에서는 시계 방향)으로 회전할 경우, 제1스프래그(300a)는 타 방향(도면에서는 반시계 방향)으로 힘을 받게 되며, 이를 통해 제1스프래그(300a)는 타 방향으로의 이동을 통해 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)를 락킹하게 됨으로써, 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 상대회전이 불가능하게 한다.

이와 반대로, 도 4를 참조하면, 아우터레이스(200)가 타 방향으로 회전할 경우, 제1스프래그(300a)는 일 방향으로 힘을 받게 되며, 이를 통해 제1스프래그(300a)의 스프래그접촉부는 이너레이스(100)로부터 미끄러지게 됨으로써, 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹을 해제하여 아우터레이스(200)의 자유 회전이 가능하여 상대적으로 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 상대회전이 가능하게 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 이너레이스(100)의 회전력을 아우터레이스(200)로 전달 또는 차단하기 위한 제1스프래그(300a)를 아우터레이스(200)에 함께 형성하는 구성이다.

이는 아우터레이스에 스프래그 및 스프링을 포함하는 클러치부를 별도로 형성하여 조립한 후, 이너레이스를 조립하는 종래의 원웨이 클러치에 비해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 조립 공정에 있어 아우터레이스(100)에 클러치부를 조립하는 공정을 삭제할 수 있으므로, 조립의 공정 효율이 증대되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 아우터레이스(200)와 이너레이스(100) 사이에 스프래그를 수용하기 위한 몸체, 스프링 등을 포함하는 클러치부를 별도로 조립할 필요가 없이, 아우터레이스(200)에 제1스프래그(300a)만이 결합되어 형성되므로, 스프래그의 형상 단순화를 통한 원웨이 클러치의 경 방향 직경을 축소할 수 있다.

이는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)가 적용될 수 있는 토크컨버터 등의 경 방향 직경을 축소할 수 있으므로, 종래의 토크컨터버에 비해 상대적으로 소형화된 토크컨버터를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치는 이너레이스에 홈을 형성하고, 홈에 락킹 및 해제되는 홈결합부를 포함하는 종래의 원웨이 클러치에 비해, 제1스프래그(300a)의 일 방향 또는 타 방향으로의 위치 이동에 따라 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제를 수행할 수 있으므로, 소음 및 진동이 감소하는 장점이 있다.

<제2 실시예>

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치를 단면도로 나타낸 도면이고, 도 6과 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치를 부분단면로 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)의 스프래그는 일단이 이너레이스(100)에 결합되어 구비되는 제2스프래그(300b)를 포함하여 이루어진다.

이를 위해, 이너레이스(100)는 제2스프래그(300b)가 결합될 수 있는 이너레이스결합부(110)를 다수 포함하여 이루어진다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)의 스프래그는 제2스프래그(300b)가 이너레이스(100)의 이너레이스결합부(110)에 결합되고, 이너레이스결합부(110)에 결합된 위치를 회동축으로 결정하여 아우터레이스(200)와되 접촉되도록 형성된다.

이때, 제2스프래그(300b)는 제1스프래그(300a)처럼 결합수단(400)을 통해 이너레이스결합부(110)에 결합될 수 있다.

제2스프래그(300b)는 일단이 이너레이스결합부(110)에 결합되며, 일단으로부터 아우터레이스(200) 방향으로 연장되어 아우터레이스(200)와 접촉되는 스프래그접촉부를 포함하며, 스프래그접촉부로부터 이너레이스(100) 방향으로 연장되어 타단은 이너레이스(200)와 일정한 간극을 유지하도록 형성된다.

좀 더 상세하게 제2스프래그(300b)의 형상 실시예를 설명하자면, 제2스프래그(300b)는 L장 형상으로 이루어질 수 있으며, L자 형상의 최상단인 일단은 이너레이스결합부(110)에 일정 거리 회동 가능하게 결합되고, 일단으로부터 연장된 스프래그접촉부는 아우터레이스(100)와 접촉됨과 함께, 타단은 스프래그접촉부로부터 이너레이스(100) 방향으로 연장되어 이루어진다.

도 6을 참조하면, 상술된 제2스프래그(300b)를 포함하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 이너레이스(100)가 고정된 상태에서 아우터레이스(200)가 타 방향(도면에서는 반시계 방향)으로 회전할 경우, 제2스프래그(300b)는 타 방향으로 힘을 받게 되며, 이를 통해 제2스프래그(300b)는 타 방향으로의 이동을 통해 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)를 락킹하게 됨으로써, 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 상대회전이 불가능하게 한다.

이와 반대로, 도 7를 참조하면, 아우터레이스(200)가 일 방향(도면에서는 시계 방향)으로 회전할 경우, 제2스프래그(300b)는 일 방향으로 힘을 받게 되며, 이를 통해 제2스프래그(300b)의 스프래그접촉부는 이너레이스(100)로부터 미끄러지게 됨으로써, 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹을 해제하여 아우터레이스(200)의 자유 회전이 가능하여 상대적으로 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 상대회전이 가능하게 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 이너레이스(100)의 회전력을 아우터레이스(200)로 전달 또는 차단하기 위한 제2스프래그(300b)를 이너레이스(100)에 함께 형성하는 구성이다.

이는 아우터레이스에 스프래그 및 스프링을 포함하는 클러치부를 별도로 형성하여 조립한 후, 이너레이스를 조립하는 종래의 원웨이 클러치에 비해, 본 발명의 제2실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 아우터레이스(200)에 스프래그가 구비된 이너레이스(100)를 조립하면 되므로, 조립 공정에 있어 아우터레이스(100)에 클러치부를 조립하는 공정을 삭제할 수 있으므로, 조립의 공정 효율이 증대되는 장점이 있다.

상술된 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예에 따른 원웨이 클러치(1000)는 아우터레이스(200) 또는 이너레이스(100)에 단순한 형상인 스프래그를 구비하여 조립 공정의 단순화 및 경 방향 축소를 이룰 수 있으며, 이에 더해 아우터레이스(200) 또는 이너레이스(100)에 결합되는 스프래그의 방향 변경을 통해 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제되는 방향을 수월하게 선택할 수 있는 장점이 있다.

이는 제1스프래그(300a)와 제2스프래그(300b)의 형상을 동일하게 형성하더라도, 이너레이스(100) 또는 아우터레이스(200) 중 선택되는 방향으로 락킹되도록 결합하여 형성하거나, 제1스프래그(300a) 또는 제2스프래그(300b)의 타단이 선택되는 방향으로 위치되도록 결합되도록 함으로써, 선택되는 방향으로 락킹되도록 할 수 있으므로, 원웨이 클러치의 제조 비용 및 제조 시간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정하지 않으며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 원웨이 클러치
100 : 이너레이스
110 : 이너레이스결합부
200 : 아우터레이스
210 : 아우터레이스결합부
300a : 제1스프래그
300b : 제2스프래그
400 : 결합수단

Claims

구동력을 전달받아 회전하는 이너레이스(100);
상기 이너레이스(100)의 외측에 위치하고, 상기 이너레이스(100)의 회전력을 피동체를 전달하는 아우터레이스(200); 및
상기 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제를 수행하도록 형성되는 스프래그를 포함하되,
상기 스프래그는
상기 이너레이스(100)와 접촉되도록 일단이 상기 아우터레이스(200)에 일정 회동 가능하게 결합되는 제1스프래그(300a)를 포함하는, 원웨이 클러치.
구동력을 전달받아 회전하는 이너레이스(100);
상기 이너레이스(100)의 외측에 위치하고, 상기 이너레이스(100)의 회전력을 피동체를 전달하는 아우터레이스(200); 및
상기 이너레이스(100)와 아우터레이스(200)간 락킹 및 해제를 수행하도록 형성되는 스프래그를 포함하되,
상기 스프래그는
상기 아우터레이스(200)와 접촉되도록 일단이 상기 이너레이스(100)에 일정 회동 가능하게 결합되는 제2스프래그(300b)를 포함하는, 원웨이 클러치.
제 1항에 있어서,
상기 제1스프래그(300a)는
일단으로부터 상기 이너레이스(100) 방향으로 연장되어 상기 이너레이스(100)와 접촉되는 스프래그접촉부를 포함하며, 타단이 상기 스프래그접촉부로부터 상기 아우터레이스(200)와 일정 간극을 가지도록 연장되어 형성되는 원웨이 클러치.
제 1항에 있어서,
상기 아우터레이스(200)는
상기 제1스프래그(300a) 일단이 결합되는 아우터레이스결합부(210)를 포함하는, 원웨이 클러치.
제 2항에 있어서,
상기 제2스프래그(300b)는
일단으로부터 상기 아우터레이스(200) 방향으로 연장되어 상기 아우터레이스(100)와 접촉되는 스프래그접촉부를 포함하며, 타단이 상기 스프래그접촉부로부터 상기 이너레이스(100)와 일정 간극을 가지도록 연장되어 형성되는 원웨이 클러치.
제 2항에 있어서,
상기 이너레이스(100)는
상기 제2스프래그(300b) 일단이 결합되는 이너레이스결합부(110)를 포함하는, 원웨이 클러치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 원웨이 클러치는
상기 제1스프래그(300a) 또는 제2스프래그(300b)의 일단을 상기 아우터레이스(200) 또는 이너레이스(100)에 결합시키는 결합수단(400)을 더 포함하는, 원웨이 클러치.