KR960014771B1 - 토오크 리미터 - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

토오크 리미터
제1도는 본 발명에 따른 토오크리미터의 일실시예의 수직단면정면도.
제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ의 단면도.
제3도는 다른 실시예의 수직단면 정면도.
제4도는 또다른 실시예의 수직단면 정면도.
제5도는 또다른 실시예의 수직단면 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 토오크리미터 11 : 외부링
12 : 내부링 13 : 축
15 : 경사면 16 : 원통형외주면
20 : 토오크설정스프링 22 : 코일스프링
본발명은 회전토오크를 전달 및 차단하는 토오크리미터에 관한 것이다.
토오크리미터는 회전토오크를 축으로부터 로울러와 같은 회전부재로 전달하고 회전부재상의 부하가 소정의 레벨을 초과할 때 회전토오크를 차단하는데 사용된다. 지금까지는 코일스프링 토오크리미터 및 마찰판형 리미터가 잘 알려져 있다.
코일스프링형 토오크리미터에서는 토오크전달이 한쪽회전방향에 대해서만 톤온 및 톤오프된다. 토오크리미터의 축이 반대방향으로 회전되면, 토오크리미터는 톤온 및 톤오프 될 수 없다.
한편, 마찰판형 토오크리미터에 있어서는 토오크전달이 어느 한쪽 회전방향에 대해서 톤온 및 톤오프된다.
반대방향에서 발생된 토오크와 다른 한쪽방향에서 토오크를 발생시키는 것을 불가능하다.
축이 반대방향으로 회전될때에 전달된 토오크와 다른 한쪽방향으로 축에 의해서 회전되는 회전부재에 전달된 토오크가 필요하면, 전달방향 및 토오크 크기가 2개의 토오크리미터를 사용하여야만 한다. 이것은 원가상승뿐만 아니라 조립의 어려움도 있다.
본발명의 목적은 조립이 간단하고 정회전 및 역회전에 대하여 다른 크기의 토오크를 전달할 수 있는 컴팩트한 토오크리미터를 제공하는데 있다.
본발명에 따라, 상기 문제점을 해결하기 위하여, 외부링, 외부링에 장착된 내부링, 내부링을 통하여 뻗어있는 축, 내주면상에 형성되고 복수의 경사표면을 구비한 외부링, 복수의 경사표면과 내부링의 원통형 외주면 사이에 장착된 로울러, 경사면과 원통형 외주면 사이의 좁은 측을 향하여 로울러를 가압하기 위하여 로울러의 한쪽에 제공된 토오크설정스프링, 축의 외주면의 둘레를 결합하도록 내부링과 축 사이에 장착되고 내부링과 체결되는 한쪽끝을 가진 코일스프링으로 구성되어 있고 토오크설정스프링이 로울러를 가압하는 방향과 반대방향으로 축이 회전될 때 코일스프링이 인장되도록 설치되어 있는 토오크리미터가 제공된다.
축의 회전을 상기 설명된 토오크리미터를 통하여 회전부재에 전달할 때, 회전부재는 한쪽이 개구된 보어에 제공된다. 토오크리미터는 보어내에 끼워지고 외부링은 회전부재에 대하여 회전되지 않도록 배열되어있다. 리드는 토오크리미터가 빠지는 것을 방지하기 위하여 보어의 개구에 장착되어있다.
조립된 상태하에서, 코일스프링이 인장되는 방향으로 축이 회전되며, 축의 회전은 코일스프링을 통하여 내부링으로 전달되고 더 나아가서 외부링에 전달되어 외부링과 함께 회전부재를 회전시킨다.
이 상태에서, 회전부재상의 부하가 증가하고 내부링이 로울러를 해제방향으로 미는 힘이 토오크설정스프링의 힘과 균형을 이루면, 슬립은 내부링과 로울러사이에서 발생한다. 따라서 토오크 전달은 차단된다.
한편, 축이 상기와 반대방향으로 회전되면, 코일스프링은 정반대로 팽창한다. 코일스프링이 축과 결합하는 힘이 코일스프링과 축사시의 마찰력과 균형을 이루면, 슬립은 축과 코일사이에 발생되는 축을 공회전시킨다.
공회전중에, 축은 내부링과 접촉하면 내부링이 단단한 재질로 이루어졌기 때문에 외부링상에서 손상될 수 있다.
이러한 표면손상을 방지하기 위하여, 코일스프링은 내부링의 축방향 중심부분에 제공되며 한쌍의 오일함유 베어링은 코일스프링의 축방향운동을 제한하기 위하여 내부링의 내주면의 양끝상에 장착된다. 축은 오일함유베어링 상에서 지지된다.
토오크리미터를 회전부재내에 장착하면, 외부링, 내부링, 로울러 및 토오크설정스프링으로 이루어진 조립체는 회전부재의 보어내에 끼워진다. 리드는 조립체가 빠지는 것을 방지하기 위하여 보어의 개구상에 장착되어 있다. 그 다음에 축은 내부링에 끼워진다.
이 조립작업에 있어서, 코일스프링의 내경이 축의 외경보다 더 작으므로, 축을 내부링에 삽입할 때, 내부링은 코일스프링에 의해서 축방향으로 밀어져서 보어에서 나오게 된다. 이것은 조립효율을 저하시킨다. 조립을 쉽게하기 위해, 리드는 내부측의 내부링이 빠지는 것을 방지하기 위하여 내부링의 끝면과 대향하여 바람직하게 위치된다.
상기 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 토오크리미터는 정역방향에 대한 다른 크기의 토오크를 전달할 수 있다. 이것은 부품수를 적게할 수 있고 그 구조가 간단해진다. 또한 제조원가도 감소된다.
더욱이, 내부링의 내주면상의 한쌍의 오일함유 베어링을 설치함에 따라 축이 공회전하는 동안에, 이것은 단단한 재질로 이루어진 내부링과의 접촉을 방지할 수 있다. 따라서 축의 외면은 손상으로부터 보호될 수 있다. 더욱이, 한쌍의 오일함유베어링은 코일스프링의 축방향 운동을 방지하는데 사용된다. 따라서, 내부링과 코일스프링은 결코 분리되지 않는다. 이것은 조립효율을 개량시킨다.
본발명의 다른 특징 및 목적은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
제1도 및 제2도는 본 발명에 따라 회전부재(1)에 장착된 토오크리미터를 도시하고 있다. 회전부재(1)는 로울러이며 그러나 로울러로 한정되지 않는다. 예컨대, 이 회전부재는 스프로켓, 기어 또는 풀리일 수 있다. 회전부재(1)는 합성수지로 성형되며 한쪽끝이 개구된 축방향 보어(2)를 구비하고 있다. 토오크리미터(10)는 이 보어(2)내에 장착되어 있다. 리드(3)는 토오크리미터(10)가 빠지는 것을 방지하기 위하여 보어(2)의 개구에 끼워져 있다.
토오크리미터(10)는 외부링, 내부링 및 내부링(12)을 통하여 뻗어있는 축(13)을 포함하고 있다. 축방향으로 뻗어있는 복수의 홈(14)은 외부링(11)의 외주면에 형성되어 있다. 회전부재(1)는 회전부재(1)와 외부링(11) 사이에서 상대회전을 방지하기 위하여 그 내주면상에 대응홈(14)과 각각 맞물리는 리브(4)를 구비하고 있다. 또한, 외부링(11)은 내주면상에 복수의 등간격 경사면(15)을 구비하고 있다. 로울러(17)는 각각의 경사면(15)과 내부링의 원통형 외주면 사이에 장착되어 있다. 경사면(15)은 직선 또는 만곡될 수 있다.
로울러(17)는 외부링(11)과 내부링(12) 사이에 장착된 케이지(18)에 형성되어 있는 포켓(19)에 수용되어 있다. 각각의 로울러(17)의 한쪽에는 토오크설정스프링(20)이 로울러(17)를 경사면(15)과 원통형 외주면(16) 사이에서 맞물림 상태로 가압하기 위하여 제공되어 있다.
내부스프링(12)의 한쪽끝에는 코일스프링을 장착한 스프링 하우징구멍(21)이 형성되어 있다(제1도). 이 스프링은 축(13)의 외주면 둘레에 단단하게 결합되어 있고 내부링(12)에 체결되는 한쪽끝을 가지고 있다.
제2도에는 코일스프링(22)을 내부링(12)에 연결하기 위하여 대립적으로 굽은 피스(23)는 코일스프링(22)의 한쪽끝에 제공되며 내부링(12)에 내주면에 형성된 홈(24)에서 맞물린다. 하지만, 제3도에 도시된 바와 같이, 코일스프링(22)의 한쪽끝에 제공된 축방향으로 대립적으로 굽은 피스(25)는 스프링하우징구멍(21)의 폐쇄된 끝에 형성된 절취부에 맞물려 있다. 축(13)은 로울러(17)가 경사면(15) 및 원통형 외주면(16)으로부터 해제되고 코일스프링(22)이 축(13)과 접촉함으로써 인장되는 방향으로 회전한다.
코일스프링(22)이 축(13)에 대하여 인장되면(제2도에서 화살표 A방향) 축(13)의 회전은 코일스프링(22)을 통하여 내부링(12)에 전달된다. 또한, 내부스프링(12)의 회전은 로울러(17)를 통하여 외부링(11)에 전달된다.
이 상태에서, 내부링(12)으로부터 외부링(11)으로의 회전토오크가 토오크설정스프링(20)의 소정의 스프링힘을 초과할 때, 로울러(17)는, 토오크설정스프링(20)의 탄성력에 대하여, 경사면(15)과 내부링(12)의 원통형 외주면(18) 사이에 형성된 폭넓은 공간구역을 향하여 이동될 것이다. 따라서 슬립은 내부링(12)과 로울러(17) 사이에 발생하며 이에 따라 외부링(11)의 토오크 전달을 차단한다.
축(12)이 화살표 B방향으로 회전하면, 코일스프링(22)은 인장이 풀리고 코일스프링(22)이 축(13)과 결합하는 힘은 감소된다. 결합력이 코일스프링과 축사이의 마찰력과 균형을 이루면, 슬립이 발생되어 축(13)이 공회전하게 된다. 축이 공회전중에, 축(13)과 내부링(12)은 서로에 대하여 회전한다.
따라서, 내부링(12)은 내부링(12)과 축(13)사이의 윤활성을 개량하기 위하여 소결처리된 오일함유금속으로 바람직하게 이루어졌다.
이 방법에 있어서, 축(13)이 화살표 A방향으로 회전하는 동안에, 토오크전달은 토오크설정스프링(20)의 스프링힘의 작용에 의해서 톤온 및 오프된다. 축이 반대방향으로 회전되면, 토오크전달은 코일스프링(22)이 축(13)과 결합하는 결합힘의 작용에 의해서 톤온 및 톤오프된다.
토오크설정스프링(20)의 스프링력을 코일스프링(22)의 결합력과 다른 값으로 설정함으로써, 축이 한쪽방향으로 회전할 때에 전달된 토오크는 축이 반대방향으로 회전할 때에 전달되는 토오크와는 다르다.
제4도 및 제5도는 본 발명에 따른 토오크리미터의 또다른 실시예를 도시하고 있다. 제4도는 제1도에 도시된 스프링하우징구멍(21)을 구비하고 있지 않다. 코일스프링(22)은 내부링(12)의 축방향 중심부분에 제공된다. 이것은 내부링(12)의 내주면에 형성된 축방향홈(28)과 맞물리는 대립적으로 굽은 피스(27)를 그 한쪽끝에 구비하고 있다.
한쌍의 오일함유베어링(29)은 코일스프링(22)을 축방향으로 이동시키기 위하여 내부링(12)의 내주면의 양끝에 장착되어 있다.
이러한 배열구조에 있어서, 축(13)이 한쌍의 오일함유베어링(29)상에 지지되므로, 축은 단단한 재질로 이루어진 내부링(12)의 접촉으로부터 보호된다. 따라서, 축(13)이 회전중에, 그 외부면은 손상되지 않는다.
제5도에 도시된 토오크리미터는 내부링(12)의 축방향운동 및 토오크리미터의 이탈을 방지하기 위한 리드(3)가 내부링(12)의 끝면에 대향된 내측에 있다. 이러한 배열구조에 있어서, 축(13)을 내부링(12)에 삽입할 때, 이것은 축방향 이동을 방지한다. 따라서, 축(13)은 쉽게 장착될 수 있다.
또한, 오일함유베어링(29)이 리드(3)에서 돌출한 끝을 가지고 있으므로, 리드는 회전부재(1)를 제위치에 위치시키기 위하여 축(13)에 장착된 스냅링(30)과의 접촉으로부터 보호된다. 따라서, 회전부재의 회전은 스냅링(30)에 의해서 악영향을 받지 않는다.

Claims (4)

  1. 내주면상에 형성되고 복수의 경사표면을 구비한 외부링, 상기 외부링에 장착된 내부링, 상기 내부링을 통하여 뻗어있는 축, 상기 경사표면과 상기 내부링의 원통형 외주면 사이에 장착된 로울러, 상기 경사면과 상기 원통형 외주면 사이의 좁은 측을 향하여 상기 로울러를 가압하기 위하여 상기 로울러의 한쪽에 제공된 토오크설정스프링, 상기 축의 외주면의 둘레를 결합하도록 상기 내부링과 상기 축 사이에 장착되고 상기 내부링과 체결되는 한쪽끝을 가진 코일스프링으로 구성되어 있고 코일스프링은 토오크설정스프링이 로울러를 가압하는 방향과 반대방향으로 축이 회전될 때 인장되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토오크리미터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코일스프링은 상기 내부링의 내주면의 중심부분에 제공되며 한쌍의 오일베어링은 상기 스프링의 축방향운동을 제한하기 위하여 상기 내부링의 내주면의 양끝에 제공되는 것을 특징으로 하는 토오크리미터.
  3. 상기 회전부재에 대하여 회전이 방지되는 상기 외부링을 구비한 상기 축방향 보어내에 장착되고 청구범위 제1항 또는 제2항에서 주장된 토오크리미터 및 폐쇄끝을 가진 축방향보어에 형성된 회전부재, 및 상기 보어에 장착되고 상기 내부링의 끝면에 대향배치된 그 내측면을 가진 리드로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 토오크리미터 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리드 근처에 제공된 상기 오일함유 베어링중의 하나는 상기 리드에 형성된 중심구멍으로부터 외측으로 돌출한 한쪽끝을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 토오크리미터 조립체.
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