KR20230009637A - 일방향 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일방향 클러치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나로 연결된 판스프링을 사용하여 용이하게 조립할 수 있고, 판스프링을 지지하는 단부와 판스프링의 변형을 방지할 수 있는 측면지지구조가 형성된 케이지를 구비한 일방향 클러치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 일방향 클러치는 내륜과, 외륜과, 복수의 롤러와, 케이지와, 판스프링수단을 포함한다. 상기 롤러는 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 위치한다. 상기 케이지는 한 쌍의 원형프레임과 복수의 지지프레임을 구비하여 상기 지지프레임 사이에 상기 롤러들을 위치시킨다. 상기 원형프레임은 일정간격 이격되어 서로 마주본다. 상기 지지프레임은 상기 원형프레임을 연결한다. 상기 판스프링수단은 복수의 스프링부와 연결부를 구비한다. 상기 스프링부는 장착편과 가압편을 구비하여 상기 롤러를 일방향으로 가압한다. 상기 장착편은 상기 지지프레임의 상면에 거치되며 양단이 상기 지지프레임의 측면으로 연장되어 상기 지지프레임에 고정된다. 상기 가압편은 상기 롤러가 상기 지지프레임에 밀착되게 양단이 상기 롤러를 탄성적으로 가압하면서 벌어질 수 있도록 상기 장착편에 결합된다. 상기 연결부는 상기 원형프레임의 원주방향을 따라 상기 장착편의 단부에 결합되어 상기 각각의 스프링부를 연결시킨다.
본 발명에 의하면, 판스프링수단의 연결부는 케이지의 원형프레임의 원주방향을 따라 스프링부의 장착편의 단부에 결합되어 각각의 스프링부를 연결시킨다. 그래서 각각의 스프링부가 하나로 연결된 상태에서 케이지와 조립되어지므로 조립시간을 단축할 수 있다. 또한, 케이지에 장착되는 스프링부가 누락되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 스프링부는 장착편의 일측이 지지프레임의 단에 지지되어 지지프레임의 상면에 거치된다. 이 경우, 가압편이 롤러를 탄성적으로 가압할 때, 롤러로부터 가압편을 통해 장착편으로 전달된 하중에 의해 스프링부가 후방으로 밀리지 않도록 단이 장착편을 지지한다. 그래서 스프링부로 전달되는 하중에 의해 스프링부가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 측면지지블럭은 스프링부의 가압편의 양단이 일정각도 이상 벌어지면 가압편의 양단을 지지하도록 지지프레임의 타면에 결합된다. 이 경우, 내륜이 회전하여 롤러가 스프링부를 향해 이동하여 롤러에 의해 양단이 벌어지면 측면지지블럭이 가압편의 양단을 지지하여 양단이 일정각도 이상 벌어지는 것을 방지한다. 그래서 내륜의 회전에 의해 롤러의 반복적이 움직임이 발생하더라도 스프링부의 과도한 변형을 방지할 수 있으므로 부품의 피로 파손을 줄일 수 있다.

Description

일방향 클러치{One way clutch}

본 발명은 일방향 클러치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나로 연결된 판스프링을 사용하여 용이하게 조립할 수 있고, 판스프링을 지지하는 단부와 판스프링의 변형을 방지할 수 있는 측면지지구조가 형성된 케이지를 구비한 일방향 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 일방향 클러치는 필요 시 한쪽 방향으로만 동력을 전달하여 역회전을 방지하는 부품이다.

종래의 일방향 클러치는 도 5에 도시된 바와 같이, 내륜(미도시)과, 내륜과 직경 방향 외측에 내륜과 동축으로 배치되는 외륜(미도시)과, 내륜과 외륜 사이에 편입되는 복수의 롤러(13)와, 각 롤러(13)를 구름운동 가능하게 유지하는 리테이너(14)와, 각 롤러(13)를 미리 정해진 방향으로 압박하는 복수의 판스프링(15)을 구비한다.

리테이너(14)는 한 쌍의 환형부(14a)와 환형부(14a)끼리를 연결하는 복수의 기둥부(14b)로 이루어진다. 기둥부(14b)는 일측면의 축방향 중앙부에 돌출편(14c)이 형성되고, 돌출편(14c)을 축방향으로 사이에 두는 위치에 판스프링(15)을 부착하기 위한 한 쌍의 돌기(14d)가 형성된다. 판스프링(15)은 리테이너(14)의 기둥부(14b)의 외주면과 일측면에 장착되는 단면 L자 형상의 장착편(15a)과, 롤러(13)의 내륜(11)을 향하는 측의 반원통면을 압착하는 한 쌍의 압박편(15b)이 롤러(13)의 축방향 중앙부에 대향하는 위치에서 직경 방향으로 연장되는 연결편(15c)에 의해 연결된다. 여기서 장착편(15a)은 리테이너(14)의 기둥부(14b)의 일측면을 따라 연장되는 부위에 리테이너(14)의 돌출편(14c)과 한 쌍의 돌기(14d)가 각각 끼워 넣어지는 노치(15d)와 감합 구멍(15e)이 형성된다.

종래의 경우, 판스프링(15)의 장착편(15a)과 연결편(15c)이 리테이너(14)의 기둥부(14b)를 둘레 방향 양측으로 끼워지도록 장착편(15a)의 노치(15d)와 감합 구멍(15e)에 리테이너(14)의 기둥부(14b)의 돌출편(14c)과 한 쌍의 돌기(14d)를 각각 끼워 넣어서 판스프링(15) 전체를 리테이너(14)의 기둥부(14b)에 부착하었다. 이 경우, 개별로 분리된 판스프링(15)을 리테이너(14)에 각각 조립해야 하므로 조립시간이 오래 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 압박편(15b)이 롤러(13)를 탄성적으로 가압할 때, 롤러(13)로부터 압박편(15b)을 통해 연결편(15c)과 장착편(15a)으로 전달된 하중에 의해 판스프링(15)이 변형되는 문제가 있었다.

공개특허 제10-2018-0123540호 (공개일 2018.11.16) 등록특허 제10-1395283호 (등록일 2014.05.08)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 하나로 연결된 스프링을 사용하여 용이하게 조립할 수 있는 일방향 클러치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 일방향 클러치는 내륜과, 외륜과, 복수의 롤러와, 케이지와, 판스프링수단을 포함한다. 상기 롤러는 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 위치한다. 상기 케이지는 한 쌍의 원형프레임과 복수의 지지프레임을 구비하여 상기 지지프레임 사이에 상기 롤러들을 위치시킨다. 상기 원형프레임은 일정간격 이격되어 서로 마주본다. 상기 지지프레임은 상기 원형프레임을 연결한다. 상기 판스프링수단은 복수의 스프링부와 연결부를 구비한다. 상기 스프링부는 장착편과 가압편을 구비하여 상기 롤러를 일방향으로 가압한다. 상기 장착편은 상기 지지프레임의 상면에 거치되며 양단이 상기 지지프레임의 측면으로 연장되어 상기 지지프레임에 고정된다. 상기 가압편은 상기 롤러가 상기 지지프레임에 밀착되게 양단이 상기 롤러를 탄성적으로 가압하면서 벌어질 수 있도록 상기 장착편에 결합된다. 상기 연결부는 상기 원형프레임의 원주방향을 따라 상기 장착편의 단부에 결합되어 상기 각각의 스프링부를 연결시킨다.

또한, 상기의 일방향 클러치에 있어서, 상기 지지프레임은 상면에 상기 장착편의 일측을 지지하여 거치할 수 있는 단이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 일방향 클러치에 있어서, 상기 케이지는 상기 가압편의 양단이 일정각도 이상 벌어지는 것을 방지하기 위하여 상기 일정각도 이상 벌어지면 상기 가압편의 양단을 지지하도록 상기 지지프레임에 결합된 측면지지블럭을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 판스프링수단의 연결부는 케이지의 원형프레임의 원주방향을 따라 스프링부의 장착편의 단부에 결합되어 각각의 스프링부를 연결시킨다. 그래서 각각의 스프링부가 하나로 연결된 상태에서 케이지와 조립되어지므로 조립시간을 단축할 수 있다. 또한, 케이지에 장착되는 스프링부가 누락되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스프링부는 장착편의 일측이 지지프레임의 단에 지지되어 지지프레임의 상면에 거치된다. 이 경우, 가압편이 롤러를 탄성적으로 가압할 때, 롤러로부터 가압편을 통해 장착편으로 전달된 하중에 의해 스프링부가 후방으로 밀리지 않도록 단이 장착편을 지지한다. 그래서 스프링부로 전달되는 하중에 의해 스프링부가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 측면지지블럭은 스프링부의 가압편의 양단이 일정각도 이상 벌어지면 가압편의 양단을 지지하도록 지지프레임의 타면에 결합된다. 이 경우, 내륜이 회전하여 롤러가 스프링부를 향해 이동하여 롤러에 의해 양단이 벌어지면 측면지지블럭이 가압편의 양단을 지지하여 양단이 일정각도 이상 벌어지는 것을 방지한다. 그래서 내륜의 회전에 의해 롤러의 반복적이 움직임이 발생하더라도 스프링부의 과도한 변형을 방지할 수 있으므로 부품의 피로 파손을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일방향 클러치의 일 실시예의 내외륜을 제외한 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 케이지의 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 판스프링수단의 사시도이고,
도 4는 도 1에 도시된 실시예의 판스프링수단을 일측에서 바라본 사시도이고,
도 5는 종래의 일방향 클러치의 내외륜을 제외한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 일방향 클러치의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 일방향 클러치는 내륜(미도시)과, 외륜(미도시)과, 롤러(110)와, 케이지(120)와, 판스프링수단(130)을 포한한다.

내륜은 링 형상으로 이루어지며, 축에 끼워져 고정된다.

외륜은 링 형상으로 이루어지고, 내륜과 동심을 이루며 내륜보다 큰 반경으로 내륜의 외측에 일정 간격 이격되어 위치한다.

롤러(110)는 내륜과 외륜 사이에 위치하며, 원주 방향으로 일정 간격 이격되어 복수개가 구비된다.

케이지(120)는 내륜과 외륜 사이에 위치하는 각 롤러(110)가 일정간격 이격되게 위치시키는 역할을 한다. 이를 위하여 케이지(120)는 원형프레임(121)과, 지지프레임(123)과, 측면지지블럭(125)을 구비한다.

원형프레임(121)은 링 형상으로 이루어지고, 내륜 및 외륜과 동심을 이루며 내륜과 외륜 사이에 위치한다. 여기서 원형프레임(121)은 한 쌍이 일정간격 이격되어 서로 마주보게 배치된다.

지지프레임(123)은 양단이 한 쌍의 원형프레임(121)에 결합되며, 지지프레임(123) 사이에 롤러(110)가 위치하도록 원형프레임(121)의 원주방향을 따라 일정간격 이격되어 복수개가 구비된다. 여기서, 지지프레임(123)은 상면에 단(124)이 형성된다.

측면지지블럭(125)은 다음에 설명되는 판스프링수단(130)의 스프링부(131)의 가압편(134)의 양단이 일정각도 이상 벌어지는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위하여 측면지지블럭(125)은 가압편(134)의 양단을 지지하도록 지지프레임(123)의 일면에 결합된다.

판스프링수단(130)은 스프링부(131)와 연결부(135)를 구비하여 롤러(110)를 일방향으로 가압하는 역할을 한다.

스프링부(131)는 롤러(110)가 지지프레임(123)에 밀착되게 가압하는 역할을 한다. 이를 위하여 스프링부(131)는 장착편(132)과 가압편(134)을 구비한다.

장착편(132)은 스프링부(131)를 지지프레임(123)에 고정시키는 역할을 한다. 이를 위하여 장착편(132)은 지지프레임(123)의 상면에 거치되며, 양단이 지지프레임(123)의 측면으로 연장되어 지지프레임(123)에 고정된다. 여기서, 장착편(132)은 지지프레임(123)의 상면에 거치될 때 일측(132a)이 단(124)에 지지되어 거치된다. 그래서 가압편(134)이 롤러(110)를 탄성적으로 가압할 때, 롤러(110)의 하중에 의해 스프링부(131)가 밀리지 않도록 단(124)이 장착편(132)을 지지한다.

가압편(134)은 롤러(110)가 지지프레임(123)에 밀착되게 일방향으로 가압하는 역할을 한다. 이를 위하여 가압편(134)은 양단이 롤러(110)를 탄성적으로 가압하면서 벌어질 수 있도록 장착편(132)의 타측에 결합된다.

연결부(135)는 스프링부(131)를 연결하는 역할을 한다. 이를 위하여 연결부(135)는 원형프레임(121)의 원주방향을 따라 스프링부(131)의 장착편(132)의 단부(133)에 결합되어 각각의 스프링부(131)를 연결시킨다. 그래서 각각의 스프링부(131)를 하나로 연결한 상태에서 케이지(120)와 조립하므로 조립시간을 단축할 수 있고 스프링부(131)가 누락되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예의 경우, 스프링부(131)는 장착편(132)의 일측(132a)이 지지프레임(123)의 단(124)에 지지되어 지지프레임(123)의 상면에 거치된다. 그리고 장착편(132)의 타측에 결합된 가압편(134)이 롤러(110)를 가압한다. 이때, 가압편(134)의 양단이 롤러(110)를 탄성적으로 가압하므로 롤러(110)로부터 가압편(134)을 통해 장착편(132)으로 하중이 전달된다. 종래에는 도 5에 도시된 바와 같이, 장착편(15a)의 노치(15d)와 감합 구멍(15e)에 리테이너(14)의 기둥부(14b)의 돌출편(14c)과 한 쌍의 돌기(14d)를 각각 끼워 넣어서 판스프링(15)을 리테이너(14)의 기둥부(14b)에 부착하었다. 이 경우, 압박편(15b)이 롤러(13)를 탄성적으로 가압할 때, 롤러(13)로부터 압박편(15b)을 통해 연결편(15c)과 장착편(15a)으로 전달된 하중에 의해 판스프링(15)이 변형되는 문제가 있었다. 반면, 본 실시예의 경우, 스프링부(131)의 장착편(132)의 일측(132a)이 지지프레임(123)의 단(124)에 지지되어 지지프레임(123)의 상면에 거치된다. 이 경우, 가압편(134)이 롤러(110)를 탄성적으로 가압할 때, 롤러(110)로부터 가압편(134)을 통해 장착편(132)으로 하중이 작용하더라도 스프링부(131)가 후방으로 밀리지 않도록 단(124)이 장착편(132)을 지지한다. 그래서 스프링부(131)로 전달되는 하중에 의해 스프링부(131)가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우, 케이지(120)는 가압편(134)의 양단이 일정각도 이상 벌어지면 가압편(134)의 양단을 지지하도록 지지프레임(123)의 타면(123a)에 결합된 측면지지블럭(125)를 구비한다. 내륜이 회전하여 롤러(110)가 스프링부(131)를 향해 이동할 경우, 스프링부(131)의 가압편(134)은 양단이 일정각도 이상 벌어지게 된다. 이때, 지지프레임(123)의 타면(123a)에 결합된 측면지지블럭(125)이 가압편(134)의 양단을 지지하므로 가압편(134)의 양단이 일정간도 이상 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 그래서 내륜의 회전의 의해 롤러(110)의 반복적인 움직임이 발생하더라도 스프링부(131)의 과도한 변형을 방지할 수 있으므로 부품의 피로 파손을 줄일 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 종래의 일방향 클러치는 복수의 롤러(13)를 미리 정해진 방향으로 압박하는 복수의 판스프링(15)을 구비하였다. 이 경우, 개별로 분리된 판스프링(15)을 리테이너(14)에 각각 조립해야 하므로 조립시간이 오래 걸린다는 문제가 있었다. 반면, 본 실시예의 경우, 판스프링수단(130)의 연결부(135)는 원형프레임(121)의 원주방향을 따라 스프링부(131)의 장착편(132)의 단부(133)에 결합되어 각각의 스프링부(131)를 연결시킨다. 그래서 각각의 스프링부(131)가 하나로 연결된 상태에서 케이지(120)와 조립되어지므로 조립시간을 단축할 수 있다. 또한, 케이지(120)에 장착되는 스프링부(131)가 누락되는 것을 방지할 수 있다.

110 : 롤러 120 : 케이지
121 : 원형프레임 123 : 지지프레임
123a : 타면 124 : 단
125 : 측면지지블럭 130 : 판스프링수단
131 : 스프링부 132 : 장착편
132a : 일측 133 : 단부
134 : 가압편 135 : 연결부

Claims (3)

1. 내륜과,
   외륜과,
   상기 내륜과 상기 외륜 사이에 위치하는 복수의 롤러와,
   일정간격 이격되어 서로 마주보는 한 쌍의 원형프레임과 상기 원형프레임을 연결하는 복수의 지지프레임을 구비하여 상기 지지프레임 사이에 상기 롤러들을 위치시키는 케이지와,
   상기 지지프레임의 상면에 거치되며 양단이 상기 지지프레임의 측면으로 연장되어 상기 지지프레임에 고정되는 장착편과 상기 롤러가 상기 지지프레임에 밀착되게 양단이 상기 롤러를 탄성적으로 가압하면서 벌어질 수 있도록 상기 장착편에 결합된 가압편을 구비하여 상기 롤러를 일방향으로 가압하는 복수의 스프링부와, 상기 원형프레임의 원주방향을 따라 상기 장착편의 단부에 결합되어 상기 각각의 스프링부를 연결시키는 연결부를 구비한 판스프링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지프레임은 상면에 상기 장착편의 일측을 지지하여 거치할 수 있는 단이 형성된 것을 특징으로 하는 일방향 클러치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 케이지는 상기 가압편의 양단이 일정각도 이상 벌어지는 것을 방지하기 위하여 상기 일정각도 이상 벌어지면 상기 가압편의 양단을 지지하도록 상기 지지프레임에 결합된 측면지지블럭을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 일방향 클러치.

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