KR20200127195A - 일 방향 클러치 - Google Patents

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KR20200127195A
KR20200127195A KR1020207026710A KR20207026710A KR20200127195A KR 20200127195 A KR20200127195 A KR 20200127195A KR 1020207026710 A KR1020207026710 A KR 1020207026710A KR 20207026710 A KR20207026710 A KR 20207026710A KR 20200127195 A KR20200127195 A KR 20200127195A
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가부시기가이샤쯔바기모도체인
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Abstract

본 발명은, 심플하고 제조하기 쉽고, 축 방향으로 소형화를 도모할 수 있어, 경량이고, 망가지기 어렵고, 고속 공전시의 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모를 막을 수 있는 일 방향 클러치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 일 방향 클러치는, 동축상에 상대 회전 가능하게 설치된 내륜(110) 및 외륜(150)과, 내륜(110)과 외륜(150)의 사이의 둘레 방향으로 설치된 복수의 캠(140)과, 내륜(110) 및 외륜(150)의 적어도 하나에 설치되어 캠(140)에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 측판(120), (130)을 구비하고 있다. 복수의 캠(140)의 각각은, 내륜(110) 및 외륜(150)이 서로 동방향으로 회전할 때에 소정의 원심력을 받아 내륜(110) 및 외륜(150)에 대한 걸어 맞춤 방향으로 회동하도록 구성되어 있다.

Description

일 방향 클러치
본 발명은, 내륜과 외륜과의 사이에 복수의 캠을 구비하고, 내륜을 일 방향으로 회전시켰을 때 또는 외륜을 타 방향으로 회전시켰을 때에 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면이 내륜의 외주 걸어 맞춤면과 외륜의 내주 걸어 맞춤면에 각각 마찰 걸어 맞춰지고, 내륜을 타 방향으로 회전시켰을 때 또는 외륜을 일 방향으로 회전시켰을 때에 내륜 또는 외륜이 공전하도록 구성되어 있는 일 방향 클러치에 관한 것이다.
종래, 내륜과 외륜이 고속으로 공전하는 경우에 이용되는 일 방향 클러치에는, 캠을 보관 유지하는 보관 유지기가 이용되고 있다. 고속 공전하는 측의 내륜 또는 외륜에 고정된 보관 유지기에서 캠을 보관 유지함으로써 캠을 내륜 또는 외륜과 동방향으로 회전시키고, 캠에 원심력을 주어 캠을 회동(리프트 오프)시키고 있다. 즉, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면을 내륜의 외주 걸어 맞춤면 및/또는 외륜의 내주 걸어 맞춤면과 비접촉 상태로 하고, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모를 방지하고 있다.
한편, 내륜과 외륜이 공전했을 때, 내륜 또는 외륜의 토크를 내륜 또는 외륜에 고정된 보관 유지기에서 캠에 전달시킨다고 하는 구성 이외의 구성으로, 내륜 또는 외륜의 토크를 캠에 전달시키는 일 방향 클러치도 제안되고 있다. 이상에서 설명한 일 방향 클러치의 예로서 이하에 드는 것이 있다.
일본 공개특허 특개 2005－106135호 공보 일본 공개특허 특개 2007－092870호 공보 특허문헌 1에는, 내륜과 외륜의 사이에 복수 배설되고 있는 캠을 한 쌍의 측판과 연결되고 있는 와이어 케이지에 의해서 둘레 방향으로 등간격으로 유지하고, 측판을 외륜에 고정하는 일 방향 클러치가 개시되고 있다. 이에 의하면, 외륜의 토크를 외륜에 고정된 보관 유지기(保持器, retainer)에서 캠에 전달시킬 수 있다. 특허문헌 2에는, 내륜과 외륜의 사이에 복수 배설되고 있는 캠을 내 보관 유지기(內保持器, inner retainer)와 외 보관 유지기(外保持器, outer retainer)로 둘레 방향으로 등간격 으로 유지한 일 방향 클러치가 개시되고 있다. 외보관 유지기는, 외륜에 고정되고, 캠은, 날개 모양부(羽根狀部, blade-like portion)를 구비하고 있다. 본 구성에 의하면, 외륜이 회전했을 때, 윤활유나 공기등의 유체를 캠의 날개 모양부가 받아 캠을 회동시킬 수 있게 되어 있다. 그러나, 보관 유지기를 구비한 일 방향 클러치의 경우, 이하의 문제가 있다. 즉, 보관 유지기 만큼 일 방향 클러치가 대형화하고, 일 방향 클러치에 진동이 더해졌을 때 등의 보관 유지기와 캠의 충돌에 의해 보관 유지기가 파손되고, 복잡한 구조를 가지는 보관 유지기를 제조하는 것이 곤란하여 코스트가 걸리는, 등의 문제이다. 한편, 내륜과 외륜이 저속으로 공전하는 경우에 이용되는 일 방향 클러치에는, 보관 유지기를 구비하지 않는 타입의 것도 있다. 이 경우, 캠은, 캠에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 측판에 의해서, 축 방향의 이동이 제한되어 내륜과 외륜의 사이에 보관 유지되고 있다. 덧붙여 측판은, 내륜 또는 외륜에 고정되어 있지 않다. 따라서, 내륜과 외륜이 공전했을 때, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면이 내륜의 외주 걸어 맞춤면 및 외륜의 내주 걸어 맞춤면에 대해서 슬라이딩(摺動, slide on)한다. 본 구성의 일 방향 클러치는, 내륜과 외륜이 저속으로 공전하는 경우에는, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모에 의한 영향이 한정적이다. 그러나, 내륜과 외륜이 고속으로 공전하는 경우, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모에 의한 영향이 커지기 때문에, 내륜과 외륜이 고속으로 공전하는 경우에 이용되는 일 방향 클러치로서는, 이 구조는 적합하지 않는다. 또한, 일 방향 클러치는, 복수의 캠을 내경 방향 또는 외경 방향으로 힘을 가하는(付勢) 부세 수단을 구비하고 있고, 이 점에서도 일 방향 클러치를 축 방향으로 소형화하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있다. 더 더욱, 클러치의 조립에 임하여 취급해야 하는 부품 점수가 많아, 작업 부담도 크다고 하는 문제가 있다.
여기서, 본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제점에 감안하여, 심플하고 제조하기 쉽고, 축 방향으로 소형화를 도모할 수 있어 경량이고, 망가지기 어렵고, 고속 공전시의 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모를 막을 수 있는 일 방향 클러치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 동축상에 상대 회전 가능하게 설치되고 있는 내륜 및 외륜과, 상기 내륜과 상기 외륜과의 사이의 둘레 방향으로 설치되고 있는 복수의 캠을 구비하고, 상기 내륜을 일 방향으로 회전시켰을 때 또는 상기 외륜을 타 방향으로 회전시켰을 때에 상기 복수의 캠의 각각이 상기 내륜 및 상기 외륜과 마찰 걸어 맞춰지고, 상기 내륜을 타 방향으로 회전시켰을 때 또는 상기 외륜을 일 방향으로 회전시켰을 때에 상기 복수의 캠의 각각이 상기 내륜 및 상기 외륜으로부터 이탈하도록 구성되어 있는 일 방향 클러치로서, 상기 내륜 및 상기 외륜의 적어도 일방은, 상기 내륜 또는 상기 외륜과 함께 회전하고, 상기 캠에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 측판을 구비하고, 상기 복수의 캠의 각각은, 상기 내륜 및 상기 외륜이 서로 동방향으로 회전할 때에 소정의 원심력을 받아 상기 내륜 및 상기 외륜에 대한 걸어 맞춤 방향으로 회동하도록 구성되어 있는 일 방향 클러치에 의해서 상기 과제를 해결하였다.
청구항 1에 따른 발명에 따르면, 외륜과 내륜과의 사이에 설치되는 복수의 캠의 각각은, 축 방향에 대해서, 측판에 의해서 끼워져서 보관 유지되고 있다. 이 때문에, 본 발명은, 보관 유지기(保持器, retainer)를 구비하지 않는다. 따라서, 보관 유지기의 파손에 의한 고장은 일어나지 않기 때문에, 망가지기 어렵고, 구조가 심플하고 제조하기 쉽고, 또한, 소형·경량이다.
또한, 복수의 캠의 각각은, 원심력을 받아 걸어 맞춤(서로 맞물림) 방향으로 회동하도록 구성되어 있다. 즉, 종래의 스프링 등의 부세 수단에 의해서 캠에 부여되는 회전 모멘트가, 캠이 외륜 및 내륜과 동방향으로 회전할 경우에 캠의 중심 위치에 작용하는 원심력에 의해서 부여되게 된다. 이 때문에, 본 발명은, 부세 수단을 구비하지 않아도, 캠의 거동을 안정화시켜 소기의 동력 전달 성능을 얻을 수 있다. 따라서, 일 방향 클러치는 축 방향에 대해서 더욱 소형화(박형화)된 것이 된다.
또한, 부품 점수가 감소하므로, 일 방향 클러치의 조립에 임하여 작업 부담을 경감할 수 있어 용이하게 제조할 수 있다.
청구항 2 기재의 구성에 의하면, 측판이 복수의 캠의 각각의 내주측 부분 또는 외주측 부분을 덮는 원환판 모양이며, 측판의 내면과 복수의 캠의 각각의 단면과의 사이에는, 윤활제가 충전되고 있다. 또한, 복수의 캠의 각각은, 내륜 또는 외륜을 캠의 이탈(係脫) 방향으로 회전시켰을 때 때에 윤활제의 점성에 의해서 내륜의 외주 걸어 맞춤면으로부터 이탈하도록 구성되어 있다. 따라서, 일 방향 클러치의 공전시에, 캠의 내주측 걸어 맞춤면은, 내륜의 외주 걸어 맞춤면과 접촉하지 않는 상태가 되므로, 내륜 또는 외륜이 고속으로 공전했을 때도 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모를 막을 수 있다.
청구항 3 기재의 구성에 의하면, 복수의 캠이 인접하는 캠의 주위면, 내륜의 외주면 및 내주측 측판의 내면에 의해서 폐공간을 형성하도록 서로 접하는 상태로 배열되고 있다. 이 때문에, 일 방향 클러치의 공전시에 내륜에 형성된 유로(油路)를 통해 윤활제가 폐공간에 계속적으로 공급되면, 상기 폐공간의 체적이 넓어지는 방향으로 압력이 더해지므로, 일 방향 클러치의 공전시에 복수의 캠의 각각의 내주측 걸어 맞춤면은, 내륜의 외주 걸어 맞춤면과 접촉하지 않는 상태가 된다. 따라서, 내륜 또는 외륜이 고속으로 공전했을 때도 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모를 막을 수 있다.
또한, 복수의 캠의 각각이 둘레 방향으로 거의 틈새 없게 나란하게 되므로, 높은 전달 토크 용량을 실현할 수 있다.
청구항 4 기재의 구성에 의하면, 일 방향 클러치의 공전시에, 윤활제가 계속적으로 공급되는 것에 의한 압력의 작용에 더하여, 내주측 측판 및 외주측 측판의 각각의 내면과 복수의 캠의 각각의 단면과의 사이에 충전된 윤활제의 작용에 의해서, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 내륜의 외주 걸어 맞춤면이 접촉하지 않는 상태를 확실히 얻을 수 있다. 따라서, 내륜 또는 외륜이 고속으로 공전했을 때도 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모를 확실히 막을 수 있다.
청구항 5 기재의 구성에 의하면, 복수의 캠의 각각이 고정 수단에 의해서 둘레 방향에서 등간격마다 보관 유지되고 있다. 이 때문에, 각각의 캠은 인접하는 캠에 규제되지 않고 회동할 수 있으므로, 내륜 또는 외륜을 회전시켰을 때에 모든 캠을 내륜 및 외륜에 대해서 신속하게 걸어 맞춤 또는 이탈시킬 수 있다.
[도 1] 본 발명의 일 방향 클러치의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
[도 2] 도 1의 A－A선에서의 단면의 일부를 나타내는 확대 단면도이다.
[도 3] 도 1에 나타낸 일 방향 클러치의 분해 사시도이다.
[도 4] 도 1에 나타낸 일 방향 클러치의 동작을 설명하기 위한 관념도이다.
[도 5] 캠의 배열을 설명하기 위한 도면이다.
[도 6] 본 발명의 일 방향 클러치의 다른 예에서의 동작을 설명하기 위한 관념도이다.
[도 7] 본 발명의 일 방향 클러치의 또 다른 예에서의 동작을 설명하기 위한 관념도이다.
[도 8] 고정 수단의 일 구성예를 나타내는 사시도이다.
[도 9] 고정 수단과 캠과의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예를 도 1~9를 참조하여 설명한다. 단, 본 발명은 이 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 방향 클러치의 일 구성예를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 A－A선에서의 단면의 일부를 나타내는 확대 단면도이다. 도 3은 도 1에 나타내는 일 방향 클러치의 분해 사시도이다.
이 일 방향 클러치(100)는, 동일한 X축 상에 상대 회전 가능하게 설치되는 내륜(內輪, inner race)(110) 및 외륜(150)과, 내륜(110)과 외륜(外輪, outer race)(150)과의 사이에 설치된 복수의 캠(140)을 구비하고 있다.
각각의 캠(140)은, 내주측 걸어 맞춤면(內周側係合面, radially inner engagement surface)(141)과 외주측 걸어 맞춤면(146)을 갖고, 양단면은 평탄면으로 되어 있다.
캠(140)의 내주측 걸어 맞춤면(141)은, 내륜(110)을 일 방향으로 회전시켰을 때 또는 외륜(150)을 타 방향으로 회전시켰을 때에 내륜(110)의 외주 걸어 맞춤면(外周係合面, outer circumferential engagement surface)(112)과 마찰 걸어 맞춰지고, 내륜(110)을 타 방향으로 회전시켰을 때 또는 외륜(150)을 일 방향으로 회전시켰을 때에 내륜(110)의 외주 걸어 맞춤면(112)으로부터 이탈되도록(係脫) 구성되어 있다.
캠(140) 외주측 걸어 맞춤면(146)은, 내륜(110)을 일 방향으로 회전시켰을 때 또는 외륜(150)을 타 방향으로 회전시켰을 때에 외륜(150)의 내주 걸어 맞춤면(152)과 마찰 걸어 맞춰지고, 내륜(110)을 타 방향으로 회전시켰을 때 또는 외륜(150)을 일 방향으로 회전시켰을 때에 외륜(150)의 내주 걸어 맞춤면(152)으로부터 이탈되도록 구성되어 있다.
덧붙여 캠(140)의 형상은, 적당 변경할 수 있다.
또한, 모든 캠(140)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 외주측 걸어 맞춤면(146)과 외륜(150)의 내주 걸어 맞춤면(152)과의 접점(C)에서의 법선(H)에 대해서 중심 위치(G)가 편향되어(偏位) 위치되고, 내륜(110) 및 외륜(150)이 서로 동방향으로 회전할 때에 소정의 원심력을 받아 내륜(110) 및 외륜(150)에 대한 걸어 맞춤 방향으로 회동하도록 구성되어 있다.
예를 들면, 내륜(110)이 일 방향(시계 방향, 도 4에서 회전 방향을 탈색 화살표로 나타낸다.)으로 회전하고, 외륜(150)이 내륜(110)을 웃도는 회전 속도로 내륜(110)과 동방향으로 회전하고 있다, 즉, 클러치가 이탈(공전) 하고 있다고 한다. 이 때, 이 일 방향 클러치(100)에서는, 캠(140)은, 내륜(110) 및 외륜(150)과 동방향으로 회전(공전)하고 있고, 캠(140)의 중심 위치(G)에 작용하는 원심력(F1)에 의해서 캠(140)을 걸어 맞춤 방향으로 회동시키는 회전 모멘트가 생기고 있다. 그리고, 내륜(110)의 회전 속도가 커지거나, 또는 외륜(150)의 회전 속도가 작아져서, 내륜(110)의 회전 속도와 외륜(150)의 회전 속도가 동일해지는 순간, 캠(140)은 걸어 맞춤 방향으로 회전 모멘트를 받고 있기 때문에, 클러치는 걸어 맞춰진다(맞물린다). 이와 같이 하여, 이 일 방향 클러치(100)에서는, 클러치의 맞물림 시에, 종래의 일 방향 클러치에서 이용되고 있는 스프링 등에 의해 가해지는 힘(付勢力)에 상당하는 힘을 캠(140)에 부여할 수 있다.
캠(140)은, 둘레 방향으로 대부분 틈새 없게 배설되고 있는 것이 바람직하다.
이 예에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 캠(140)의 각각의 외주측 걸어 맞춤면(146)을 외륜(도시 생략)의 내주 걸어 맞춤면(152)에 접촉시키고, 복수의 캠(140) 중, 제1 캠(140a) 이외의 캠(140)을 서로 밀착시킨 상태로, 제1 캠(140a)을 지름 방향 내측으로 이동시켰을 때, 제1 캠(140a)이 그 양 이웃의 캠(140b, 140c)에 접하도록 구성하는 것이 좋다. 즉, 제1 캠(140a) 이외의 캠(140)을 서로 밀착시킨 상태에서, 제1 캠(140a)의 양 이웃의 캠(140b, 140c)의 최근위의 간격(Wa)이, 제1 캠(140a)의 폭(Wb)보다 작은 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 이루어지므로, 외륜(150), 제1 캠(140a) 이외의 캠(140), 및 후술의 외주측 측판(130)을 조립한 상태, 즉 내륜(110)이 없는 상태여도, 제1 캠(140a)이 내륜 측에서 탈락하지 않기 때문에, 조립성이 좋고, 일 방향 클러치를 간편하게 조립할 수 있다. 또한, 높은 전달 토크 용량을 실현할 수 있다.
본 실시 형태의 일 방향 클러치(100)에서는, 내륜(110)이, 내륜(110)과 함께 회전하고, 캠(140)에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 내주측 측판(120)을 구비하고 있음과 동시에, 외륜(150)이, 외륜(150)과 함께 회전하고, 캠(140)에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 외주측 측판(130)을 구비하고 있다. 덧붙여 내륜(110) 및 외륜(150)의 적어도 일방이 측판을 구비하는 구성으로 되어 있으면 좋다.
내주측 측판(120)은, 복수의 캠(140)의 각각의 단면에서의 내주측 부분을 덮는 원환판 모양이며, 내륜(110)의 양단면의 각각에서의 내주 가장자리에 형성된 축 방향 외향으로 돌출하는 원통형의 축부(115)에 외감되어 내륜(110)과 일체적으로 회전하도록 고정되고 있다.
외주측 측판(130)은, 복수의 캠(140)의 각각의 단면에서의 외주측 부분을 덮는 원환판 모양이며, 외륜(150)의 양단면의 각각에서 외주연을 따라서 연장되도록 형성된 축 방향 외향으로 돌출하는 둘레 벽부(156)의 내주면에 대해서 내감되어 외륜(150)과 일체적으로 회전하도록 고정되고 있다.
여기에, 내주측 측판(120)의 외주면과 외주측 측판(130)의 내주면과는 이간하고 있고, 캠(140)의 단면의 일부가 노출된 상태로 되어 있다.
내주측 측판(120) 및 외주측 측판(130)은, 스냅 링(snap ring)(도시하지 않음)으로 발지되고, 내륜(110) 및 외륜(150)과 일체적으로 회전하도록 고정되고 있어도 좋다. 또한, 내주측 측판(120) 및 외주측 측판(130)은, 볼트 등으로 내륜(110) 및 외륜(150)에 체결되어 고정되고 있어도 좋다.
본 실시 형태의 일 방향 클러치(100)에서는, 캠(140)의 단면과 내주측 측판(120)의 내면과의 사이 및 캠(140)의 단면과 외주측 측판(130)의 내면과의 사이에, 윤활제(도시 생략)가 충전된 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들면 내륜(110)이 타 방향(반시계 방향)으로 회전하면, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 내륜(110)에 고정되고 있는 내주측 측판(120)도 내륜(110)과 동방향으로 회전한다. 이어서, 내주측 측판(120)의 내면과 캠(140)의 단면과의 사이의 윤활제도 그 점성에 의해서 동방향으로 회전하려고 하고, 캠(140)의 양단면에서의 내주측 측판(120)과 대향하는 영역에는, 캠(140)을 이탈 방향으로 회동시키는 힘(F2)이 작용한다. 이와 같이 하고, 이 일 방향 클러치(100)에서는, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 내륜(110)을 타 방향으로 회전시켰을 때에, 윤활제의 점성에 의해서 캠(140)을 이탈 방향으로 회동시켜 캠(140)을 내륜(110)으로부터 이탈(리프트 오프)시킬 수 있다. 덧붙여 윤활제의 점도는, 캠(140)을 내륜(110)과 동방향으로 회전시킬 수 있는 것으로 한다.
도시한 설명은 생략 하지만, 외륜을 타 방향(반시계 방향)으로 회전시켰을 때에, 복수의 캠의 각각의 내주측 걸어 맞춤면을 내륜의 외주 걸어 맞춤면으로부터 이탈시켜 내륜의 외주 걸어 맞춤면과 접촉하지 않는 상태를 얻을 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명의 일 방향 클러치에서는, 윤활제의 공급 구조를 구비하는 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 일 방향 클러치에 대해서는, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 복수의 캠(140)은, 인접하는 2개의 캠(140)의 주위면, 내륜(210)의 외주면 및 내주측 측판(220)의 내면에 의해서 폐공간(S)을 형성하도록 서로 접하는 상태로 배열되고, 내륜(210)이 윤활제를 폐공간에 계속적으로 공급하는 유로(油路, oil passage)(213)를 구비하는 구성으로 되어 있다.
유로(213)는, 내륜(210)의 측면에서의 캠 사이에 형성된 복수 개소의 폐공간의 각각에 대응하는 위치에 형성된 지름 방향에 연장되나는 관통공에 의해 구성되어 있다.
본 실시 형태의 일 방향 클러치에서는, 예를 들면 내륜(210)을 타 방향(반시계 방향)으로 회전시키면, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 캠(140)이 내륜(210)의 외주 걸어 맞춤면(212) 및 외륜(150)의 내주 걸어 맞춤면(152)으로부터 이탈되는 방향으로 회동한다. 이어서, 내륜(210)의 내부 공간을 유통하는 윤활제(160)가 유로(213)를 통해 폐공간(S)에 계속적으로 공급되면, 상기 폐공간(S)의 체적이 넓어지는 방향으로 압력이 더해지므로, 복수의 캠(140)의 각각의 내주측 걸어 맞춤면(141)을 내륜(210)의 외주 걸어 맞춤면(212)으로부터 이탈시켜 내륜(210)의 외주 걸어 맞춤면(212)과 접촉하지 않는 상태로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 일 방향 클러치에서는, 내주측 측판의 내면과 캠 단면과의 사이에 윤활제가 충전된 구성으로 되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 일 방향 클러치의 공전시에, 윤활제가 폐공간에 계속적으로 공급되는 것에 의한 압력의 작용에 더하여 내주측 측판의 내면과 캠의 단면과의 사이에 충전된 윤활제의 점성의 작용에 의해서, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 내륜의 외주 걸어 맞춤면이 접촉하지 않는 상태를 확실히 얻을 수 있다.
본 발명의 일 방향 클러치에 대해서는, 복수의 캠의 각각을 내륜 또는 외륜에 고정하는 고정 수단을 구비하는 구성으로 되어 있어도 좋다.
고정 수단은, 복수의 캠의 각각을 둘레 방향에서 등간격마다 보관 유지하도록 구성된다. 고정 수단의 일 구성예를 도 8에 나타낸다.
이 고정 수단(170)은, 외륜의 내주면에 감합하는 원통형의 기초부(171)와, 기초부(171)의 일단면 상에서 둘레 방향으로 등간격마다 나란히 형성된, 축 방향 외향으로 돌출하는 복수의 편 모양(片狀)의 스페이서부(172)를 구비하고 있다. 이 고정 수단(170)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 인접하는 스페이서부(172) 사이에 형성된 공간에, 캠(140)의 외주연 부분이 수용되어 캠의 둘레 방향 위치가 규제되고 있다.
덧붙여 고정 수단은, 원환판 모양의 기초부의 일단면에서 외주연을 따라서 둘레 방향으로 등간격마다 나란한 축 방향 외향으로 돌출하는 복수의 편 모양의 스페이서부가 형성된 것으로 할 수 있다. 이러한 고정 수단에 의하면, 원환판 모양의 기초부를 외측판으로서 기능시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 상술했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위에 기재된 본 발명을 일탈하지 않고 다양한 설계 변경을 행하는 것이 가능하다.
예를 들면, 내주측 측판 및 외주측 측판은, 내륜 및 외륜과 별도의 부재로 구성되어 있을 필요는 없고, 내륜 및 외륜과 일체로 형성된 구성으로 되어 있어도, 내륜 및 외륜의 일부에 의해 구성되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명의 일 방향 클러치는, 윤활제를 공급하는 타입의 것 외에, 외륜과 내륜의 사이를 씰 부재로 밀폐하고, 그리스를 충전한 타입의 것으로 할 수도 있다.
이상에서 설명한 것처럼, 본 발명에 따르면, 심플하고 제조하기 쉽고, 축 방향으로 소형화를 도모할 수 있어, 경량이고, 망가지기 어렵고, 고속 공전시의 마모를 막을 수 있는 일 방향 클러치를 제공할 수 있다.
100 　　 ···　일 방향 클러치
110, 210 ···　내륜(內輪, inner race)
112, 212 ···　외주 걸어 맞춤면(外周係合面, outer circumferential engagement surface)
　　　213　···　유로(油路, oil passage)
115　　　　···　축부
120, 220 ···　내주측 측판(內周側側板, radially inner side plate)
130　　　　···　외주측 측판
140, 140b, 140c···　캠
　　 140a　　···　제1 캠
141　　　　···　내주측 걸어 맞춤면(內周側係合面, radially inner engagement surface)
146　　　　···　외주측 걸어 맞춤면
150　　　　···　외륜
152　　　　···　내주 걸어 맞춤면
156　　　　···　둘레 벽부(周壁部, circumferential wall portion)
160　　　　···　윤활제
170　　　　···　고정 수단
171　　　　···　기초부
172　　　　···　스페이서부
C　　　　　···　캠과 외륜과의 접점
H　　　　　···　접점에서의 법선
G　　　　　···　캠 중심 위치

Claims (5)

  1. 동축상에 상대 회전 가능하게 설치되어 있는 내륜 및 외륜과, 상기 내륜과 상기 외륜과의 사이의 둘레 방향으로 설치되어 있는 복수의 캠을 구비하고, 상기 내륜을 일 방향으로 회전시켰을 때 또는 상기 외륜을 타 방향으로 회전시켰을 때에 상기 복수의 캠의 각각이 상기 내륜 및 상기 외륜과 마찰 걸어 맞춰지고, 상기 내륜을 타 방향으로 회전시켰을 때 또는 상기 외륜을 일 방향으로 회전시켰을 때에 상기 복수의 캠의 각각이 상기 내륜 및 상기 외륜으로부터 이탈되도록 구성되어 있는 일 방향 클러치로서,
    상기 내륜 및 상기 외륜의 적어도 일방은, 상기 내륜 또는 상기 외륜과 함께 회전하고, 상기 캠에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 측판을 구비하고,
    상기 복수의 캠의 각각은, 상기 내륜 및 상기 외륜이 서로 동방향으로 회전할 때에 소정의 원심력을 받아 상기 내륜 및 상기 외륜에 대한 걸어 맞춤 방향으로 회동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 일 방향 클러치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측판은, 상기 복수의 캠의 각각의 단면에서의 내주측 부분 또는 외주측 부분을 덮는 원환판 모양의 것이며,
    상기 복수의 캠의 각각의 단면과 상기 측판의 내면과의 사이에 윤활제가 충전되고,
    상기 복수의 캠의 각각은, 상기 측판을 구비하는 상기 내륜 또는 상기 외륜을 상기 캠의 이탈 방향으로 회전했을 때에 윤활제의 점성에 의해서 상기 복수의 캠의 각각이 회동하여 내주측 걸어 맞춤면이 상기 내륜의 외주 걸어 맞춤면으로부터 이탈하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 일 방향 클러치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내륜이, 상기 복수의 캠의 각각의 단면에서의 내주측 부분을 덮는 원환판 모양의 내주측 측판을 구비하고,
    상기 복수의 캠은, 인접하는 캠의 주위면, 상기 내륜의 외주면 및 상기 내주측 측판의 내면에 의해서 폐공간을 형성하도록 서로 접하는 상태로 배열되고,
    상기 내륜이, 클러치의 공전시에 상기 폐공간에 윤활제를 계속적으로 공급하는 유로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 일 방향 클러치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외륜이, 상기 복수의 캠의 각각의 단면에서의 외주측 부분을 덮는 원환판 모양의 외주측 측판을 구비하고,
    상기 복수의 캠의 각각은, 상기 내륜 또는 상기 외륜을 상기 캠의 이탈 방향으로 회전시켰을 때에 윤활제의 점성에 의해서 상기 복수의 캠의 각각이 회동하여 내주측 걸어 맞춤면이 상기 내륜의 외주 걸어 맞춤면으로부터 이탈하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 일 방향 클러치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 캠의 각각을 상기 내륜 또는 상기 외륜에 고정하는 고정 수단을 구비하고, 상기 고정 수단은, 상기 복수의 캠의 각각을 둘레 방향에서 등간격마다 보관 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 일 방향 클러치.
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그러나, 보관 유지기를 구비한 일 방향 클러치의 경우, 이하의 문제가 있다. 즉, 보관 유지기 만큼 일 방향 클러치가 대형화하고, 일 방향 클러치에 진동이 더해졌을 때 등의 보관 유지기와 캠의 충돌에 의해 보관 유지기가 파손되고, 복잡한 구조를 가지는 보관 유지기를 제조하는 것이 곤란하여 코스트가 걸리는, 등의 문제이다.
또한, 일 방향 클러치는, 복수의 캠을 내경 방향 또는 외경 방향으로 힘을 가하는(付勢) 부세 수단을 구비하고 있고, 이 점에서도 일 방향 클러치를 축 방향으로 소형화하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있다. 더 더욱, 클러치의 조립에 임하여 취급해야 하는 부품 점수가 많아, 작업 부담도 크다고 하는 문제가 있다.
특허문헌 1에는, 내륜과 외륜의 사이에 복수 배설되고 있는 캠을 한 쌍의 측판과 연결되고 있는 와이어 케이지에 의해서 둘레 방향으로 등간격으로 유지하고, 측판을 외륜에 고정하는 일 방향 클러치가 개시되고 있다. 이에 의하면, 외륜의 토크를 외륜에 고정된 보관 유지기(保持器, retainer)에서 캠에 전달시킬 수 있다.
특허문헌 2에는, 내륜과 외륜의 사이에 복수 배설되고 있는 캠을 내 보관 유지기(內保持器, inner retainer)와 외 보관 유지기(外保持器, outer retainer)로 둘레 방향으로 등간격 으로 유지한 일 방향 클러치가 개시되고 있다. 외보관 유지기는, 외륜에 고정되고, 캠은, 날개 모양부(羽根狀部, blade-like portion)를 구비하고 있다. 본 구성에 의하면, 외륜이 회전했을 때, 윤활유나 공기등의 유체를 캠의 날개 모양부가 받아 캠을 회동시킬 수 있게 되어 있다.
한편, 내륜과 외륜이 저속으로 공전하는 경우에 이용되는 일 방향 클러치에는, 보관 유지기를 구비하지 않는 타입의 것도 있다. 이 경우, 캠은, 캠에 대해서 축 방향 양측에 위치하는 측판에 의해서, 축 방향의 이동이 제한되어 내륜과 외륜의 사이에 보관 유지되고 있다. 덧붙여 측판은, 내륜 또는 외륜에 고정되어 있지 않다. 따라서, 내륜과 외륜이 공전했을 때, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면이 내륜의 외주 걸어 맞춤면 및 외륜의 내주 걸어 맞춤면에 대해서 슬라이딩(摺動, slide on)한다. 본 구성의 일 방향 클러치는, 내륜과 외륜이 저속으로 공전하는 경우에는, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모에 의한 영향이 한정적이다. 그러나, 내륜과 외륜이 고속으로 공전하는 경우, 캠의 내주측 걸어 맞춤면과 외주측 걸어 맞춤면의 마모에 의한 영향이 커지기 때문에, 내륜과 외륜이 고속으로 공전하는 경우에 이용되는 일 방향 클러치로서는, 이 구조는 적합하지 않는다.

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