KR100799792B1

KR100799792B1 - 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치

Info

Publication number: KR100799792B1
Application number: KR1020010015234A
Authority: KR
Inventors: 아이다히로시; 기타무라유타카; 기노시타다카시
Original assignee: 닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2008-01-31
Also published as: CN1516788A; US20040200684A1; EP1138969B1; KR20010093687A; DE60103944D1; EP1138969A1; US7108113B2; DE60103944T2

Abstract

본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치는, 회전축의 단부에 고정하는 내경측 부재와, 이 내경측 부재의 주위에 이 내경측 부재와 동심으로 배치한 통 형상의 외경측 부재와, 이들 내경측 부재의 외주면의 축방향 중간부와 외경측 부재의 내주면의 축방향 중간부 사이에 마련하고, 이 외경측 부재가 상기 내경측 부재에 대하여 소정 방향으로 상대 회전하는 경향으로 되는 경우에만, 이들 외경측 부재와 내경측 부재의 사이에서의 회전력의 전달을 가능하게 하는 일방향 클러치와, 이 일방향 클러치를 축방향 양측으로부터 둘러싸는 위치에서 상기 내경측 부재의 외주면과 상기 외경측 부재의 내주면 사이에 마련하고, 이 외경측 부재에 가해지는 레이디얼 하중을 지지하면서 이들 내경측 부재와 외경측 부재의 상대 회전을 가능하게 하는 한 쌍의 서포트 베어링을 포함하고 있다.

Description

일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치{ROTATION TRANSMITTING DEVICE INCORPORATING ONE-WAY CLUTCH THEREIN}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 절반부 단면도,

도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 주요부만을 취출하여 나타내는 절반부 단면도,

도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도 2와 동일한 도면,

도 4는 본 발명의 제 4 실시예를 주요부만을 취출하여 나타내는 절반부 단면도,

도 5는 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 절반부 단면도,

도 6은 종래부터 알려져 있는 교류기의 일례를 나타내는 단면도,

도 7은 종래 구조의 일례를 나타내는 절반부 단면도,

도 8은 클러치용 유지기의 부분 사시도,

도 9는 클러치용 내륜 및 클러치용 유지기만을 취출하여 나타내는 부분 측면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 교류기 2 : 하우징

3 : 회전축 8 : 슬리브

21 : 내륜 25 : 외륜

27a, 27b : 플랜지 28a : 클러치용 유지기

본 발명은 예컨대 자동차용 발전기인 교류기의 회전축의 단부에 고정하는 종동 풀리나, 자동차용 시동 장치의 시동 모터를 구성하는 회전축의 단부에 고정하는 피니언 등으로서 사용할 수 있는 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치의 개량에 관한 것이다.

자동차의 주행용 엔진을 구동원으로서, 자동차에 필요한 발전을 실행하는 교류기의 구조가 예컨대 일본 특허 공개 공보 제 1995-139550 호에 기재되어 있다. 도 6은 이 공보에 기재된 교류기(1)를 도시하고 있다. 하우징(2)의 내측에 회전축(3)을 한쌍의 구름 베어링(4, 4)에 의해 회전 가능도록 지지하고 있다. 이 회전축(3)의 중간부에는 로터(5)와 정류자(6)를 설치하고 있다. 또한, 이 회전축(3)의 한쪽 단부(도 6의 우측 단부)에서 상기 하우징(2)밖으로 돌출한 부분에는 종동 풀리(7)를 고정하고 있다. 엔진으로의 조립 상태에서는 이 종동 풀리(7)에 환형 벨트를 걸고, 엔진의 크랭크축에 의해서 상기 회전축(3)을 회전 구동 가능하게 한다.

상기 종동 풀리(7)로서 종래 일반적으로는 단지 상기 회전축(3)에 고정만 한것을 사용하고 있었다. 이에 반하여 최근, 환형 벨트의 주행속도가 일정 또는 상승 경향이 있는 경우에는 환형 벨트로부터 회전축으로의 동력 전달을 가능하게 하고, 환형 벨트의 주행속도가 저하 경향이 있는 경우에는 종동 풀리와 회전축의 상대 회전을 가능하게 하는 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치인 일방향 클러치 내장형 풀리 장치가 각종 제안되어 일부에서 사용되고 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 공보 제 1981-101353 호, 일본 특허 공개 공보 제 1995-317807 호, 일본 특허 공개 공보 제 1996-61443 호, 일본 특허 공개 공보 제 1996-226462 호, 일본 특허 공고 공보 제 1995-72585 호, 프랑스 특허 공보 제 FR2726059A1 호 등에 상술한 바와 같은 기능을 갖는 일방향 클러치 내장형 풀리 장치가 기재되어 있다.

도 7 내지 도 9는 이들 각 공보에 기재되는 등에 의해서 종래부터 알려져 있는 일방향 클러치 내장형 풀리 장치를 도시하고 있다. 이 일방향 클러치 내장형 풀리 장치는 교류기(1)의 회전축(3)(도 6 참조)상에 끼워맞춤 고정 가능한 내경측 부재인 슬리브(8)를 갖는다. 또한, 이 슬리브(8)의 주위에 통 형상 외경측 부재인 종동 풀리(7a)를 이 슬리브(8)와 동심으로 배치하고 있다. 그리고, 이들 슬리브(8)의 외주면과 종동 풀리(7a)의 내주면 사이에 한 쌍의 서포트 베어링(9, 9)과, 일방향 클러치인 롤러 클러치(10)를 설치하고 있다.

상기 슬리브(8)는 전체를 원통 형상으로 형성하고 있으며, 상기 교류기(1)의 회전축(3)의 단부상에 끼워맞춤 고정하여, 이 회전축(3)과 함께 회전 가능하다. 이를 위해서, 도시한 실시예에서는 상기 슬리브(8)의 내주면 중간부에 나사 구멍부(11)를 형성하고, 이 나사 구멍부(11)와 상기 회전축(3)의 선단부 외주면에 마련한 수나사부를 나사 결합 가능하도록 하고 있다. 또한, 상기 슬리브(8)의 내주면 선단부(도 7의 좌측 단부)에 단면 형상이 육각형인 걸림 구멍부(12)를 형성하고, 이 걸림 구멍부(12)에 육각 렌치 등의 공구의 선단부를 걸림 가능하게 하고 있다. 또한, 상기 슬리브(8)의 내주면 기단부(도 7의 우측 단부)는 상기 회전축(3)의 선단부 중간 근처 부분과 흔들리지 않게 끼워맞춤 가능한 둥근 구멍부(13)로 하고 있다. 또한, 상기 슬리브(8)와 회전축(3)을 상대 회전하지 않도록 조합하는 구조는 스플라인 결합, 비원형 끼워맞춤, 키 결합 등 다른 구조를 채용하더라도 무방하다. 또한, 상기 슬리브(8)의 외주면 중앙부는 다른 부분보다도 직경 치수가 큰 대직경부(14)로 하고 있다.

한편, 상기 종동 풀리(7a)의 외주면 선단 반부는 폭방향에 걸친 단면 형상을 물결 형태로 하여, 폴리 V 벨트라고 불리는 환형 벨트의 일부를 거는 것을 가능하게 하고 있다. 그리고, 상기 슬리브(8)의 외주면과 상기 종동 풀리(7a)의 내주면 사이에 존재하는 공간의 축방향 중간부에 상기 롤러 클러치(10)를, 마찬가지로 이 공간의 축방향 양단 근처부에서 이 롤러 클러치(10)를 축방향 양측으로부터 끼우는 위치에 상기 서포트 베어링(9, 9)을 각각 배치하고 있다.

이 중 서포트 베어링(9, 9)은 상기 종동 풀리(7a)에 가해지는 레이디얼 하중을 지지하면서, 이 종동 풀리(7a)와 상기 슬리브(8)의 상대 회전을 가능하게 한다. 도시한 실시예에서는 상기 각 서포트 베어링(9, 9)으로서, 깊은 홈형 볼 베어링을 사용하고 있다. 즉, 이들 각 서포트 베어링(9, 9)은 각각의 내주면에 깊은 홈형의 외륜 궤도(15, 15)를 갖는 외륜(16, 16)과, 각각의 외주면에 깊은 홈형의 내륜 궤도(17, 17)를 갖는 내륜(18, 18)과, 상기 외륜 궤도(15, 15)와 내륜 궤도(17, 17) 사이에 각각 복수개씩 전동 가능하게 마련한 볼(19, 19)로 이루어진다. 그리고, 상기 외륜(16, 16)을 상기 종동 풀리(7a)의 양단 주변부 내주면에, 상기 내륜(18, 18)을 상기 슬리브(8)의 양단 주변부 외주면에 각각 끼워맞춤 고정하고 있다. 또한, 이 상태에서 상기 각 내륜(18, 18)의 축방향 한 면을 각각 상기 대직경부(14)의 축방향 양단부면(단차면)에 접촉시키고 있다. 또한, 도시한 실시예에서는 상기 각 외륜(16, 16)의 양단부 내주면과 상기 각 내륜(18, 18)의 양단부 외주면 사이에, 각각 밀폐 링(20, 20)을 마련함으로써, 상기 각 볼(19, 19)을 설치한 공간의 양단 개구부를 막고 있다.

또한, 상기 각 밀폐 링(20, 20) 중 상기 양 서포트 베어링(9, 9) 끼리의 사이에 둘러싸인 공간과 대향하는 쪽의 각 밀폐 링(20, 20)의 일부에는 각각 연통 구멍을 형성함으로써, 이 둘러싸인 공간과 상기 양 서포트 베어링(9, 9)의 볼(19, 19)을 설치한 공간을 연통시키는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 각 서포트 베어링(9, 9)을 상기 종동 풀리(7a)의 내주면과 상기 슬리브(8)의 외주면 사이에 압입할 때에, 이들 양 서포트 베어링(9, 9) 끼리의 사이에 둘러싸인 공간내의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해서이다. 또한, 상기 각 외륜(16, 16)을 상기 종동 풀리(7a)의 내주면내에 억지 끼워맞춤 고정하는 경우에는 이 종동 풀리(7a)의 내주면을, 상기 각 외륜(16, 16)을 끼우는 부분을 대직경부로 하고 후술하는 클러치용 외륜(25)을 끼우는 부분을 소직경부로 하여, 이들 대직경부와 소직경부를 한 쌍의 단차면에 의해 연속시킨 단부 형상으로 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 종동 풀리(7a)의 내주면을 단일 원통면으로 한 경우, 상기 클러치용 외륜(25)을 상기 종동 풀리(7a)의 내주면에 압입할 때에, 이 종동 풀리(7a)의 내주면에 축방향에 걸친 홈형상의 상처가 발생하기 쉽기 때문이다. 그리고, 이러한 홈이 발생한 경우에는 상기 양 서포트 베어링(9, 9) 끼리의 사이 부분에 봉입한 그리스가 상기 홈과 상기 외륜(16, 16)의 외주면 사이를 통하여 외부로 누설할 가능성이 있다. 이것에 대하여, 상기 클러치용 외륜(25)을 끼우는 부분을, 상기 각 외륜(16, 16)을 끼우는 부분보다도 소직경으로 하면, 상술한 한 바와 같은 상처의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상기 롤러 클러치(10)는 상기 종동 풀리(7a)가 상기 슬리브(8)에 대하여 소정 방향으로 상대 회전하는 경향으로 되는 경우에만, 이들 종동 풀리(7a)와 슬리브(8) 사이에서의 회전력의 전달을 가능하게 한다. 이러한 롤러 클러치(10)를 구성하기 위해서, 상기 슬리브(8)의 대직경부(14)상에 클러치용 내륜(21)을 억지 끼워맞춤 고정하고 있다. 이 클러치용 내륜(21)은 침탄강 등의 강판에 프레스 가공 등의 소성 가공을 실시하여 전체를 원통 형상으로 형성하고 있고, 외주면에 캠면(22)을 형성하고 있다. 즉, 상기 클러치용 내륜(21)의 외주면에 램프부라고 불리는 복수의 오목부(23, 23)를 원주 방향에 걸쳐 등간격으로 형성함으로써, 상기 외주면을 상기 캠면(22)으로 하고 있다. 또한, 도시한 실시예에서는 상기 클러치용 내륜(21)의 내주면의 한쪽 단부(도 7의 좌측 단부)에 원추 오목면 형상의 모떼기부(24)를 형성하고, 이 모떼기부(24)를 상기 클러치용 내륜(21)을 상기 대직경부(14)의 외주면에 압입할 때의 안내면으로 하고 있다.

이에 대하여, 상기 종동 풀리(7a)의 내주면 중간부내에 억지 끼워맞춤 고정한 클러치용 외륜(25)의 내주면 중 적어도 다음에 서술하는 롤러(26)와 접촉하는 축방향 중간부는 단순한 원통면으로 하고 있다. 이러한 클러치용 외륜(25)은 역시 침탄강 등의 강판에 프레스 가공 등의 소성 가공을 실시하여 전체를 원통 형상으로 형성하고 있고, 축방향 양단부에 각각 내향 플랜지(27a, 27b)를 형성하고 있다. 또한, 상기 양 플랜지(27a, 27b)중 한쪽(도 7의 좌측)의 플랜지(27a)는 상기 클러치용 외륜(25)의 제조시에 사전에 형성해 두기 때문에, 이 클러치용 외륜(25)의 원통부와 동등한 두께로 하고 있다. 이에 대하여, 다른쪽(도 7의 우측)의 플랜지(27b)는 이 클러치용 외륜(25)의 반경방향 내측에 다음에 서술하는 롤러(26)나 클러치용 유지기(28)를 조립하고 나서 형성하기 때문에 얇은 두께로 하고 있다.

또한, 상기 클러치용 내륜(21) 및 상기 클러치용 외륜(25)과 함께 상기 롤러 클러치(10)를 구성하는 복수개의 롤러(26)는, 상기 클러치용 내륜(21)상에 이 클러치용 내륜(21)에 대한 회전을 불가능하게 하여 끼워맞춘 클러치용 유지기(28)에, 전동 및 원주 방향에 걸친 약간의 변위가 가능하게 지지하고 있다. 이 클러치용 유지기(28)는 합성 수지(예컨대, 폴리아미드66, 폴리아미드46, 폴리페닐렌 아황산염 등의 합성 수지에 유리섬유를 20% 정도 혼입한 것)에 의해서 전체를 케이지형 원통 형상으로 형성하고 있고, 각각이 고리모양인 한 쌍의 림부(29, 29)와 이들 양 림부(29, 29)끼리를 연결하는 복수의 기둥부(30, 30)를 구비한다.

그리고, 상기 각 림부(29, 29)의 내측면과 각 기둥부(30, 30)의 원주 방향 측면에 의해 네 변이 둘러싸인 부분을, 각각 상기 각 롤러(26)를 전동 및 원주 방향에 걸친 약간의 변위가 가능하도록 유지하기 위한 포켓(31, 31)으로 하고 있다. 그리고, 상기 각 림부(29, 29)의 내주면 복수 개소에 형성한 원호 형상의 볼록부(32, 32)를 상기 클러치용 내륜(21)의 외주면에 형성한 오목부(23, 23)에 결합시킴으로써, 상기 클러치용 유지기(28)를 상기 클러치용 내륜(21)에 이 클러치용 내륜(21)에 대한 상대 회전을 불가능하게 장착하고 있다.

또한, 이러한 클러치용 유지기(28)를 구성하는 기둥부(30, 30)와 상기 각 롤러(26) 사이에, 각각 판 스프링, 또는 이 클러치용 유지기(28)와 일체인 합성 수지 스프링 등의 스프링을 설치하고 있다. 이들 각 스프링은 상기 각 롤러(26)를 상기 캠면(22)의 외주면과 상기 클러치용 외륜(25)의 중간부 내주면(원통면) 사이에 형성되는 원통 형상 간극의 치수 중 반경방향의 폭이 좁아진 부분을 향하여, 상기 클러치용 유지기(28)의 원주 방향에 대하여 동일한 방향으로 탄성적으로 가압하고 있다. 또한, 상술한 바와 같은 클러치용 유지기(28)의 축방향 양단부면은 상기 클러치용 외륜(25)을 구성하는 양 플랜지(27a, 27b)의 내측면과 근접 대향시켜 이 클러치용 유지기(28)가 축방향으로 변위하는 것을 저지하고 있다.

상술한 바와 같이 구성하는 일방향 클러치 내장형 풀리 장치의 사용시, 상기 종동 풀리(7a)와 상기 슬리브(8)가 소정 방향으로 상대 회전하는 경향으로 된 경우에는 상기 각 롤러(26)가 상기 원통 형상 간극의 직경방향의 폭이 좁은 부분으로 들어가고, 상기 종동 풀리(7a)와 상기 슬리브(8)의 상대 회전이 불가능(록 상태)하게 된다. 한편, 이들 종동 풀리(7a)와 슬리브(8)가 상기 소정 방향과는 반대 방향으로 상대 회전하는 경우에는 상기 각 롤러(26)가 상기 원통형 간극의 반경방향의 폭이 넓은 부분으로 퇴피하여, 상기 종동 풀리(7a)와 상기 슬리브(8)의 상대 회전이 가능(오버런 상태)해진다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 교류기용 일방향 클러치 내장형 풀리 장치를 사용하는 이유는 다음 2가지이다. 우선, 제 1 이유는 환형 벨트의 수명을 연장하기 위해서이다. 예컨대, 상기 구동용 엔진이 디젤 엔진일 경우, 아이들링시 등의 저회전시에는 크랭크축의 회전 각속도의 변동이 커진다. 이 결과, 상기 구동 풀리에 걸린 환형 벨트의 주행 속도도 미세하게 변동하게 된다. 한편, 이 환형 벨트에 의해서 종동 풀리를 거쳐서 회전 구동되는 교류기의 회전축(3)은 이 회전축(3) 및 이 회전축(3)에 고정한 로터 등의 관성 질량에 근거하여, 그다지 급격하게는 변동하지 않는다. 따라서, 상기 종동 풀리를 회전축에 대하여 단순히 고정한 경우에는 크랭크축의 회전 각속도의 변동에 따라, 상기 환형 벨트와 종동 풀리가 양 방향으로 맞스치는 경향으로 된다. 이 결과, 이 종동 풀리와 맞스치는 환형 벨트에 반복하여 다른 방향의 응력이 작용하여 이 환형 벨트와 종동 풀리 사이에 미끄러짐이 발생하기 쉬워지거나, 또는 이 환형 벨트의 수명이 짧아지는 원인이 된다.

그래서, 이러한 종동 풀리로서, 상기 교류기용 일방향 클러치 내장형 풀리 장치를 사용함으로써, 상기 환형 벨트의 주행속도가 일정 또는 상승 경향이 있는 경우에는 상기 종동 풀리로부터 회전축(3)으로의 회전력의 전달을 가능하게 하고, 반대로 상기 환형 벨트의 주행속도가 저하 경향이 있는 경우에는 이들 종동 풀리와 회전축(3)과의 상대 회전을 가능하게 한다. 즉, 상기 환형 벨트의 주행속도가 저하 경향에 있는 경우에는 상기 종동 풀리의 회전 각속도를 상기 회전축의 회전 각속도보다 느리게 하여 상기 환형 벨트와 종동 풀리의 접촉부가 강하게 맞스치는 것을 방지한다. 이렇게 하여, 종동 풀리와 환형 벨트의 맞스침부에 작용하는 응력의 방향을 일정하게 하여, 이 환형 벨트와 종동 풀리 사이에 미끄러짐이 발생하거나, 또는 이 환형 벨트의 수명이 저하하는 것을 방지한다.

제 2 이유는 교류기의 발전 효율을 향상시키기 위해서이다. 교류기의 로터를 고정한 회전축(3)은 자동차의 구동용 엔진에 의해서, 환형 벨트와 종동 풀리를 거쳐서 회전 구동한다. 고정식 종동 풀리를 사용하면, 상기 구동용 엔진의 회전속도가 급격히 저하한 경우에 상기 로터의 회전 속도도 급격히 저하하여 상기 교류기에 의한 발전량도 급격히 감소한다. 이에 대하여, 상기 교류기에 부속하는 종동 풀리로서, 상기 교류기용 일방향 클러치 내장형 풀리 장치를 사용하면, 상기 구동용 엔진의 회전속도가 급격히 저하한 경우라도, 상기 로터의 회전속도가 관성력에 의해서 서서히 저하하여 그 동안에도 발전을 계속한다. 이 결과, 고정식 종동 풀리를 사용한 경우에 비하여, 상기 회전축 및 로터의 운동에너지를 유효하게 이용하여, 교류기의 발전량의 증대를 도모할 수 있다.

상술한 바와 같은 종래 구조의 경우, 클러치용 유지기(28)가 축방향으로 변위하는 것은 클러치용 외륜(25)의 양단부에 마련한 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)에 의해 저지한다. 즉, 종동 풀리(7a)와 슬리브(8)가 상대 회전하는 오버런시에, 상기 클러치용 유지기(28)가 축방향으로 변위하려고 한 경우에는 이 클러치용 유지기(28)의 축방향 단부면과 어느 한쪽의 플랜지(27a, 27b)의 내측면이 접촉[미끄럼 접촉]하여, 상기 클러치용 유지기(28)의 축방향의 변위가 저지된다. 그런데, 상술한 바와 같은 교류기용 일방향 클러치 내장형 풀리 장치의 경우, 상기 종동 풀리(7a)와 슬리브(8)의 상대 회전속도는 수백 min^-1(r.p.m.)부터, 현저한 경우에는 수천 min^-1(r.p.m.)에 달하는 경우도 있다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 클러치용 유지기(28)의 축방향 양단부면과 상기 각 플랜지(27a, 27b)의 내측면을 접촉시키면, 이 클러치용 유지기(28)의 축방향 양단부면이 마모하기 쉬워지거나, 또는 이 클러치용 유지기(28)의 축방향 양단부면과 상기 각 플랜지(27a, 27b)의 내측면의 접촉부에서 발생하는 마찰열이 과대해질 가능성이 있다.

그리고, 상기 클러치용 유지기(28)의 축방향 양단부면이 마모함으로써 발생한 마모가루가 상기 롤러 클러치(10)를 윤활하기 위한 그리스에 혼입한 경우에는 이 그리스의 윤활 성능을 열화시킬 가능성이 있다. 또한, 상기 접촉부에서 발생하는 마찰열이 과대하게 된 경우에도, 상기 그리스가 조기에 열화할 가능성이 있다. 그리스의 열화는 상기 롤러 클러치(10)의 내구성을 손상시키는 원인이 되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 이러한 문제는 상기 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)를 갖지 않는 구조에 있어서, 상기 클러치용 유지기(28)의 축방향 양단부면이 이 클러치용 유지기(28)와 상대 회전하는 다른 부재와 접촉하는 경우에도 마찬가지로 발생한다.

본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치는 상술한 바와 같은 사정에 비추어 발명된 것이다.

본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치는 회전축의 단부에 고정하는 내경측 부재와, 이 내경측 부재의 주위에 이 내경측 부재와 동심으로 배치한 통 형상의 외경측 부재와, 이들 내경측 부재의 외주면의 축방향 중간부와 외경측 부재의 내주면의 축방향 중간부 사이에 마련하고, 이 외경측 부재가 상기 내경측 부재에 대하여 소정 방향으로 상대 회전하는 경향으로 되는 경우에만, 이들 외경측 부재와 내경측 부재 사이에서의 회전력의 전달을 가능하게 하는 일방향 클러치와, 이 일방향 클러치를 축방향 양측에서 끼우는 위치에서 상기 내경측 부재의 외주면과 상기 외경측 부재의 내주면 사이에 마련하고, 이 외경측 부재에 가해지는 레이디얼 하중을 지지하면서 이들 내경측 부재와 외경측 부재의 상대 회전을 가능하게 하는 한 쌍의 서포트 베어링을 구비한다.

특히, 본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치에 있어서는 상기 일방향 클러치를 구성하는 클러치용 유지기는 이 클러치용 유지기의 주면(周面)의 일부를 상기 내경측 부재의 외주면에 직접 또는 다른 부재를 거쳐서 결합시키는 것에 근거하여, 상기 내경측 부재와 함께 회전 가능하게 하고 있다. 또한, 상기 클러치용 유지기의 축방향 단부에 상기 내경측 부재의 외주면을 향하여 돌출하는 상태로 형성된 볼록부를, 상기 내경측 부재의 외주면에 형성된 단차면 또는 이 내경측 부재의 외주면상에 끼워맞춤 고정된 부재의 축방향 단부면과, 상기 내경측 부재의 외주면에 형성된 다른 단차면 또는 이 내경측 부재의 외주면상에 끼워맞춤 고정된 상기 다른 부재의 축방향 단부면 사이에 배치함으로써, 상기 클러치용 유지기의 축방향의 변위를 규제하여, 이 클러치용 유지기의 축방향 양단부면이 이 클러치용 유지기와 상대 회전하는 부재와 접촉하는 것을 방지하고 있다.

또한, 본 발명의 일방향 클러치 내장형 풀리 장치에 있어서는, 상기 외경측 부재의 축방향 중간부내에, 그 축방향 양단부에 반경방향 내측으로 돌출하는 한 쌍의 플랜지를 갖는 클러치용 외륜을 끼워맞춤 고정할 수 있어, 이들 각 플랜지의 서로에 대향하는 내측면을 각각 클러치용 유지기의 축방향 양단부면에 근접 대향시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치의 경우에는 클러치용 유지기의 축방향 양단부면이 이 클러치용 유지기와 상대 회전하는 부재와 접촉(미끄럼 접촉)하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 경우, 클러치용 유지기가 축방향으로 변위하는 경향으로 된 경우에는 이 클러치용 유지기의 축방향 단부면이 이 클러치용 유지기와 상대 회전하는 부위와 접촉하는 것보다 먼저, 이 클러치용 유지기의 축방향 단부에 마련한 볼록부가 한쪽의 주면에 형성한 단차면 또는 이 한쪽의 주면에 끼워맞춤 고정한 부재의 축방향 단부면과 접촉한다. 이들 단차면 및 단부면은 상기 클러치용 유지기와 함께 회전하는 부위이기 때문에, 일방향 클러치의 오버런시에도 상기 단차면 및 단부면과 상기 볼록부의 접촉부가 맞스치는 일은 없다. 따라서, 본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치의 경우에는 상기 클러치용 유지기의 축방향 양단부면이 마모하거나, 또는 이 클러치용 유지기의 축방향 양단부면 부분에서 마찰열이 발생하는 일은 없다. 이 때문에, 일방향 클러치를 윤활하기 위한 그리스에 클러치용 유지기의 마모가루가 혼입하거나, 또는 이 그리스가 열에 의해 열화되는 것과 같은 문제가 발생하는 일은 없다. 이 때문에, 일방향 클러치의 윤활 상태를 장기간에 걸쳐 양호하게 유지하여, 충분한 내구성을 갖는 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 구조의 경우, 클러치용 외륜의 축방향 양단부에 형성한 한쌍의 플랜지의 내측면과 클러치용 유지기의 축방향 양단부면 사이에는 항상 간극이 존재하도록 할 수 있다. 이 때문에, 이 간극 부분을 그리스 고임 부분으로써 이용하여, 일방향 클러치의 윤활을 충분히 실행할 수 있다. 즉, 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치의 사용시에는 상기 간극 부분에 모인 그리스에 원심력이 작용한다. 그리고, 이렇게 원심력을 받은 그리스가 클러치용 외륜의 내주면에 균일하게 퍼진다. 이 결과, 오버런시에 그리스를 필요로 하는 부분인 일방향 클러치를 구성하는 복수개의 록 부재의 표면과 클러치용 외륜의 내주면 사이 부분에 그리스를 충분히 공급할 수 있다. 이 때문에, 일방향 클러치의 윤활 상태를 장기간에 걸쳐 양호하게 유지하여, 충분한 내구성을 갖는 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시하고 있다. 또한, 본 발명의 특징은 클러치용 유지기(28a)의 축방향의 변위를 규제함으로써, 이 클러치용 유지기(28a)의 축방향 양단부면과 클러치용 외륜(25)을 구성하는 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)의 내측면이 접촉(미끄럼 접촉)하는 것을 방지하는 점에 있다. 상기 클러치용 유지기(28a)의 내주면에 마련한 복수의 볼록부(32, 32)와 클러치용 내륜(21)의 외주면에 마련한 복수의 오목부(23)를 결합시킴으로써, 이 클러치용 유지기(28a)를 이 클러치용 내륜(21)과 함께 회전 가능하게 하고 있는 점을 포함해서, 그 밖의 부분의 구조 및 작용은 전술한 도 7 내지 도 9에 도시한 종래 구조와 마찬가지이다. 이 때문에, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하여 중복하는 부분의 설명을 생략 또는 간략하게 하고, 이하 본 발명의 특징 부분을 중심으로 설명한다.

슬리브(8)의 축방향 중간부에 마련한 대직경부(14)의 한쪽 단부 주변 부분(도 1의 좌측 단부 부분)의 외주면에는 이 대직경부(14)의 한쪽 단부 외주면을 반경방향 외측으로 돌출시킴으로써, 단차면(33)을 형성하고 있다. 또한, 롤러 클러치(10)를 구성하는 클러치용 유지기(28a)의 한쪽 단부(도 1의 좌측 단부) 내주면에는 반경방향 내측으로 돌출하는 볼록부(34)를 원주 전체에 걸쳐, 또는 원주 방향의 적어도 1개소 위치에 형성하고 있다. 그리고, 이 볼록부(34)의 선단측(내경측) 부분을 상기 단차면(33)과 상기 대직경부(14)의 중간부상에 끼워맞춤 고정한 클러치용 내륜(21)의 한쪽 단부면(도 1의 좌측 단부면) 사이에 배치하고 있다. 이에 의해서, 상기 클러치용 유지기(28a)의 축방향의 변위를 규제하고, 이 클러치용 유지기(28a)의 축방향 양단부면이 이 클러치용 유지기(28a)와 상대 회전하는 부위인 상기 클러치용 외륜(25)의 축방향 양단부에 마련한 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)의 내측면과 접촉하는 것을 방지하고 있다. 즉, 상기 클러치용 유지기(28a)가 축방향으로 변위하는 경향으로 된 경우, 이 클러치용 유지기(28a)의 축방향 단부면과 어느 한쪽 플랜지[27a(27b)]의 외측면이 접촉하지 않도록, 상기 볼록부(34)의 측면과 상기 단차면(33) 또는 상기 클러치용 내륜(21)의 한쪽 단부면이 접촉하도록 각부의 치수를 규제하고 있다.

이러한 규제를 실행하기 위해서 본 실시예의 경우, 상기 볼록부(34)의 축방향의 두께 치수를 A로 하고, 상기 단차면(33)과 상기 클러치용 내륜(21)의 한쪽 단부면의 간격을 B로 하고, 상기 클러치용 유지기(28a)의 양단부면과 상기 각 플랜지(27a, 27b)의 내측면의 간격을 각각 C로 한 경우에, 조립 오차 및 조립성을 고려하여 이들 각 치수(A 내지 C)가 C>B-A의 관계를 만족하도록 하고 있다. 예컨대, 상기 치수 차이(B-A)가 0 내지 0.5(㎜)인 경우에, 상기 각 간격(C)을 각각 0.5(㎜)보다 크게 한다. 또한, 상기 단차면(33) 및 클러치용 내륜(21)의 한쪽 단부면은 상기 클러치용 유지기(28a)와 함께 회전하는 부위이다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 볼록부(34)의 측면과 단차면(33) 또는 클러치용 내륜(21)의 한쪽 단부면이 접촉하여 상기 롤러 클러치(10)가 오버런한 경우에도, 이들 양면의 접촉부가 맞스치는 일은 없다. 또한, 조립 오차를 고려하지 않고, 각부의 치수 및 위치관계를 엄밀하게 규제하는 것이 가능하다면, C>(B-A)/2를 만족시킴으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 단, 이 경우에는 상기 볼록부(34)가 변위 방향의 중립위치에 있는 상태에서, 상기 클러치용 유지기(28a)와 상기 각 플랜지(27a, 27b)의 간격(C)이 서로 동등하게 되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일방향 클러치 내장형 풀리 장치의 경우에는 상기 클러치용 유지기(28a)의 양단부면이 이 클러치용 유지기(28a)와 상대 회전하는 상기 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)의 내측면과 접촉(미끄럼 접촉)하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 클러치용 유지기(28a)의 축방향 양단부면이 마모하거나, 또는 이 클러치용 유지기(28a)의 축방향 양단부면 부분에서 마찰열이 발생하는 일은 없다. 이 때문에, 롤러 클러치(10)를 윤활하기 위한 그리스에 상기 클러치용 유지기(28a)의 마모가루가 혼입하거나, 또는 이 그리스가 고온에 노출되거나 하여 이 그리스가 조기에 열화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)의 내측면과 상기 클러치용 유지기(28a)의 축방향 양단부면 사이에 항상 간극이 존재하게 된다. 이 때문에, 이 간극 부분을 그리스 고임 부분으로서 이용하여, 상기 롤러 클러치(10)의 윤활을 충분히 실행할 수 있다. 즉, 일방향 클러치 내장형 풀리 장치의 사용시에는 상기 간극 부분에 모인 그리스에 원심력이 작용한다. 그리고, 이렇게 원심력을 받은 그리스가 상기 클러치용 외륜(25)의 내주면에 균일하게 퍼진다. 이 결과, 상기 종동 풀리(7a)와 상기 슬리브(8)가 상대 회전하는 오버런시에 그리스를 필요로 하는 부분인 상기 롤러 클러치(10)를 구성하는 복수개의 롤러(26, 26)의 전동면과 상기 클러치용 외륜(25)의 내주면 사이 부분에 그리스를 충분히 공급할 수 있다. 이 때문에, 상기 롤러 클러치(10)의 윤활 상태를 장기간에 걸쳐 양호하게 유지하여, 충분한 내구성을 갖는 일방향 클러치 내장형 풀리 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 볼록부(34)는 상기 클러치용 유지기(28a) 한쪽 단부측에 마련했지만, 이 볼록부(34)는 이 클러치용 유지기(28a)의 다른쪽 단부측(도 1의 우측 단부측)에 마련하는 것도 가능하다.

다음에, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예의 제 2 내지 제 3 실시예를 도시하고 있다. 이들 제 2 내지 제 3 실시예의 경우에는 슬리브(8a)를 구성하는 대직경부(14)의 한쪽 단부(도 2 내지 도 3의 좌측 단부) 주변부 외주면에 단차면(33)(도 1 참조)을 마련하지 않고, 이 대직경부(14)의 외주면을 축방향의 전체 길이에 걸쳐 단순한 원통면 형상으로 형성하고 있다. 그 대신에, 상기 슬리브(8a)의 외주면의 한쪽 단부 주변부에서 상기 대직경부(14)와 인접하는 부분(도 2에 도시한 제 2 실시예의 경우) 또는 이 대직경부(14)의 외주면의 한쪽 단부(도 3에 도시한 제 3 실시예의 경우)상에, 단면이 직사각형인 고리모양의 억제 부재(36)를 억지 끼워맞춤 등에 의해서 끼워맞춤 고정하고 있다. 그리고, 이 억제 부재(36)의 축방향 단부면(도 2 내지 도 3의 우측 단부면)과, 상기 대직경부(14)상에 끼워맞춤 고정한 클러치용 내륜(21)(도 1 참조)의 축방향 한쪽 단부면(도 1의 좌측 단부면) 사이에, 클러치용 유지기(28a)에 마련한 볼록부(34)(도 1 참조)를 배치하도록 하고 있다. 이들 제 2 내지 제 3 실시예의 경우에는 상기 대직경부(14)의 외주면을 축방향의 전체 길이에 걸쳐 단순한 원통면 형상으로 형성할 수 있기 때문에, 상기 슬리브(8a)의 재료비 및 가공비를 저감할 수 있다. 그 외의 구성 및 작용은 상술한 제 1 실시예의 경우와 마찬가지이다.

다음에, 도 4는 본 발명의 제 4 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예의 경우에는 슬리브(8b)의 외주면에 대직경부(14)(도 1 내지 도 3 참조)를 마련하지 않고, 이 슬리브(8b)의 외주면을 축방향의 전체 길이에 걸쳐 단순한 원통면 형상으로 형성하고 있다. 그리고, 이 슬리브(8b)의 중간부 외주면상에 전체를 대략 원통 형상으로 형성한 제 2 슬리브(37)를 끼워맞춤 고정하고 있다. 이 제 2 슬리브(37)는 상기 슬리브(8b)의 외주면상에 억지 끼워맞춤 고정하기 위한 원통부(38)와, 이 원통부(38)의 축방향 한쪽 단부(도 4의 좌측 단부)에 원주 전체에 걸쳐 설치한 외향 플랜지(39)로 이루어진다. 또한, 상기 원통부(38)의 중간부 외주면상에는 클러치용 내륜(21)을 끼워맞춤 고정하고 있다. 그리고, 본 실시예의 경우에는 상기 플랜지(39)의 측면(도 4의 우측면)과 상기 클러치용 내륜(21)의 축방향 한쪽 단부면(도 4의 좌측 단부면) 사이에, 클러치용 유지기(28a)에 마련한 볼록부(34)(도 1 참조)를 배치하도록 하고 있다. 이러한 본 실시예의 경우, 상기 슬리브(8b) 외주면을 축방향의 전체 길이에 걸쳐 단순한 원통면 형상으로 형성할 수 있기 때문에, 이 슬리브(8b)의 재료비 및 가공비를 더욱 저감할 수 있다. 그 밖의 구성 및 작용은 전술한 제 1 실시예의 경우와 마찬가지이다.

다음에, 도 5는 본 발명의 실시예의 제 5 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예의 경우에는 클러치용 유지기(28b)의 한쪽 단부(도 5의 좌측 단부) 내주면에 돌출 형성한 볼록부(34a)의 선단부에, 축방향 외측(도 5의 좌측)으로 연장하는 차양부(35)를 형성하고 있다. 그리고, 이 차양부(35)를 한쪽(도 5의 좌측)의 서포트 베어링(9)을 구성하는 내륜(18)의 내부 단부면(도 5의 우측 단부면)과, 롤러 클러치(10)를 구성하는 클러치용 내륜(21)의 한쪽 단부면(도 5의 좌측 단부면) 사이에 배치하고 있다. 이에 의해서, 상기 클러치용 유지기(28b)의 축방향의 변위를 규제하여, 이 클러치용 유지기(28b)의 축방향 양단부면이 한 쌍의 플랜지(27a, 27b)의 내측면과 접촉(미끄럼 접촉)하는 것을 방지하고 있다. 상기 볼록부(34a)의 형상 및 배치 개소를 바꾼 점을 제외하고, 그 밖의 구성 및 작용은 전술한 제 1 실시예의 경우와 마찬가지이다.

또한, 상술한 실시예에서는 일방향 클러치로서 롤러 클러치를 사용한 경우에 관하여 서술했지만, 본 발명은 이 일방향 클러치로서, 스프래그 클러치와 같은 캠클러치 등 종래에 알려져 있는 다른 구조의 일방향 클러치를 사용한 경우라도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 캠 클러치를 사용하는 경우에는 캠과 결합하는 주면은 모두 원통면이 된다. 따라서, 어느 주면에도 캠 클러치를 구성하기 위한 부재를 끼워맞추지 않을 가능성이 있다. 이러한 경우에는 한쪽의 주면이 되는 면에 직접 다른 단차면을 형성하여, 클러치용 유지기의 축방향 위치 규제를 제공한다. 또한, 한 쌍의 서포트 베어링으로서는 한 쌍의 볼 베어링을 사용하는 경우에 한하지 않고, 한 쌍의 롤러 베어링, 또는 볼 베어링과 롤러 베어링을 1개씩 사용한 경우라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는 본 발명을 교류기용 풀리에 적용한 실시예에 관하여 도시했지만, 본 발명은 이것에 한하는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명을 자동차용 시동 장치를 구성하는 시동 모터의 회전 전달부로서 이용하는 경우에는 통 형상의 외경측 부재의 외주면에, 플라이휠의 외주면에 형성한 링 기어와 연동 가능한 피니언 기어를 형성한다.

본 발명의 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치는 이상에서 서술한 바와 같이 구성되어 작용하기 때문에, 일방향 클러치를 윤활하기 위한 그리스에 클러치용 유지기의 마모가루가 혼입하거나 또는 이 그리스가 고온에 노출되거나 하여, 이 그리스가 조기에 열화하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 상기 일방향 클러치의 윤활 상태를 장기간에 걸쳐 양호하게 유지하여 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

Claims

회전축의 단부에 고정된 내경측 부재와,

상기 내경측 부재의 주위에 상기 내경측 부재와 동심으로 배치된 통 형상의 외경측 부재와,

상기 내경측 부재의 외주면의 축방향 중간부와 상기 외경측 부재의 내주면의 축방향 중간부 사이에 배치되고, 상기 외경측 부재가 상기 내경측 부재에 대하여 소정 방향으로 상대 회전하는 경향으로 되는 경우에만, 이들 외경측 부재와 내경측 부재 사이에서의 회전력을 전달하는 일방향 클러치와,

상기 일방향 클러치를 축방향 양측으로부터 둘러싸는 위치에서 상기 내경측 부재의 외주면과 상기 외경측 부재의 내주면 사이에 배치되고, 상기 외경측 부재에 가해지는 레이디얼 하중을 지지하면서 이들 내경측 부재와 외경측 부재 사이의 상대 회전을 가능하게 하는 한 쌍의 서포트 베어링을 구비한 일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치에 있어서,

상기 일방향 클러치를 구성하는 클러치용 유지기는, 이 클러치용 유지기의 주면의 일부를 상기 내경측 부재의 외주면에 직접 또는 다른 부재를 거쳐서 결합시키는 것에 근거하여, 상기 내경측 부재와 함께 회전 가능하게 되고,

상기 클러치용 유지기의 축방향 단부에 상기 내경측 부재의 외주면을 향하여 돌출하는 상태로 형성된 볼록부를, 상기 내경측 부재의 외주면에 형성된 단차면 또는 상기 내경측 부재의 외주면상에 끼워맞춤 고정된 부재의 축방향 단부면과, 상기 내경측 부재의 외주면에 형성된 다른 단차면 또는 상기 내경측 부재의 외주면상에 끼워맞춤 고정된 상기 다른 부재의 축방향 단부면 사이에 배치함으로써, 상기 클러치용 유지기의 축방향 변위를 규제하며,

상기 외경측 부재의 축방향 중간부내에, 그 축방향 양단부에서 반경방향 내측으로 돌출하는 한 쌍의 플랜지를 갖는 클러치용 외륜을 끼워맞춤 고정하고, 상기 플랜지의 서로 대향하는 내측면을 상기 클러치용 유지기의 축방향 양단부면에 근접 대향시키고 있으며,

그에 의해 상기 클러치용 유지기의 축방향 양단부면이 상기 클러치용 유지기에 대해 상대 회전하는 상기 클러치용 외륜과 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는

일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 볼록부의 축방향의 두께 치수를 A라고 하고,

상기 내경측 부재의 외주면에 형성된 상기 단차면 또는 상기 내경측 부재의 외주면상에 끼워맞춤 고정된 상기 부재의 축방향 단부면과, 상기 내경측 부재의 외주면에 형성된 상기 다른 단차면 또는 상기 내경측 부재의 외주면상에 끼워맞춤 고정된 상기 다른 부재의 축방향 단부면 사이의 간격을 B라고 하고,

상기 클러치용 유지기의 축방향 양단부면과 상기 클러치용 외륜의 플랜지의 양 내측면 사이의 각각의 간격을 C라고 했을 때,

C>B-A의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는

일방향 클러치 내장형 회전 전달 장치.