KR101676502B1

KR101676502B1 - 밀봉형 일방향 롤러 클러치

Info

Publication number: KR101676502B1
Application number: KR1020117008515A
Authority: KR
Inventors: 지안웬 리; 세안 스틸레; 리차드 디. 뮤이젤라아르
Original assignee: 마그나 파워트레인 인크.
Priority date: 2008-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2016-11-15
Also published as: CA2737064A1; EP2366071A1; EP2366071A4; CN102187108A; KR20110074533A; MX2011002797A; US20110162933A1; MX337839B; CN102187108B; US9097296B2; WO2010028512A1

Abstract

일방향 클러치 조립체는 제1 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 내부 레이스와, 원주방향으로 이격된 캠 표면을 갖고 제2 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 외부 레이스와, 내부 레이스와 외부 레이스 사이에 위치설정된 복수의 롤러 요소들을 포함한다. 복수의 원주방향 연장 스프링은 캠 표면과 각각의 롤러 요소를 정렬하도록 케이지와 상호작동한다. 스프링과 케이지는 내부 레이스로부터 멀어지게 롤러 요소를 가압한다. 리테이닝 기구는 롤러 요소와 접촉하는 상태로 윤활제를 포획한다.

Description

밀봉형 일방향 롤러 클러치{SEALED ONE WAY ROLLER CLUTCH}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2008년 9월 15일자로 제출된 미국 가출원 제61/096,935호의 이점을 주장한다. 위 출원의 전체 개시내용은 본 명세서에서 참조로 통합된다.

본 발명의 개시내용은 두 개의 회전가능 구성요소들 사이의 토크를 선택적으로 전달하기 위한 오버러닝 롤러 클러치(overrunning roller clutch)에 관한 것이다. 특히, 영구 밀봉형 및 건식 일방향 클러치들(sealed for life and dry one-way clutches)이 개시되어 있다.

본 배경기술에서의 내용은 본 발명의 개시내용에 관련된 배경 정보를 단지 제공하는 것이고 종래 기술을 구성하는 것은 아니다.

자동차에 관련한 하나 이상의 알려진 클러치는 내연기관의 엔진 블록에 바로 인접하여 또는 부분적으로 엔진 블록 내에서 위치설정된다. 이러한 위치설정은 엔진 블록 내에서의 윤활제가 클러치에도 제공되기 때문에 필요하다. 이러한 구성은 이점이 되는 것으로 증명되었지만, 이 시스템 내의 클러치의 위치설정은 제한적이고 반드시 바람직하지는 않다. 또한, 윤활제가 클러치에 도달하고 클러치로부터 복귀하도록 적절한 통로를 제공하기 위해서, 추가적인 특정한 기계가공이 엔진 블록 또는 다른 내연기관에 필요할 수 있다.

오버러닝 모드에서 작동시 효율성의 손실 및 열의 발생과 같은 다른 알려진 클러치 특성들은 이들이 에너지 효율성을 최대화도록 시도하는 용례들에서는 사용될 수 없게 한다. 이에 따라, 초기 조립 이후에 윤활제가 요구되지 않는 향상된 일방향 클러치를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

본 섹션에서는 개시내용의 일반적인 요약을 제공하는 것이지, 본 발명의 전체 범위 또는 본 발명의 특징들 모두에 대한 포괄적 개시는 아니다.

일방향 클러치 조립체는 제1 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 내부 레이스와, 원주방향으로 이격된 캠 표면들을 갖고 제2 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 외부 레이스와, 내부 레이스와 외부 레이스 사이에 방사상으로 위치설정된 복수의 롤러 요소들을 포함한다. 케이지는 캠 표면들과 각각의 롤러 요소들을 정렬시킨다. 제1 밀봉 플레이트는 내부 및 외부 레이스들 중 하나에 연결되고, 롤러 요소들의 제1 단부 위로 연장하며, 내부 및 외부 레이스들중 다른 하나에 형성된 리세스 내에서 종결한다. 제2 밀봉 플레이트는 내부 및 외부 레이스들 중 하나에 연결되고, 롤러 요소들의 제2 대향 단부 위로 연장하여 내부 및 외부 레이스들 중 다른 하나에서 형성된 다른 리세스 내에서 종결한다. 윤활제는 제1 및 제2 밀봉 플레이트들과 접촉하여 유지된다.

다른 구성에서, 일방향 클러치 조립체는 제1 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 내부 레이스와, 원주방향으로 이격된 캠 표면들을 갖고 제2 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성되는 외부 레이스와, 내부 레이스와 외부 레이스 사이에 위치설정된 복수의 롤러 요소들을 포함한다. 복수의 원주방향 연장 스프링은 캠 표면들과 각각의 롤러 요소들을 정렬하도록 케이지와 상호작용한다. 스프링 및 케이지는 내부 레이스로부터 멀리 롤러 요소들을 가압한다. 리테이닝 기구는 롤러 요소들과 접촉하는 상태로 윤활제를 포획한다.

추가적 적용 영역들이 본 명세서에 제공된 기술로부터 명백해질 것이다. 이러한 요약에서의 기술 및 특정한 예들은 단지 예시의 목적을 위해 의도되고 본 개시내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.

본 명세서에 기술된 도면들은 단지 선택된 실시예의 예시적인 목적을 위한 것이고 모든 가능한 실시예들이 아니며, 본 발명의 개시내용의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
도 1은 영구 밀봉형 및 윤활형 일방향 클러치 조립체의 분해 사시도이다.
도 2는 클러치 조립체의 평면도이다.
도 3은 일방향 클러치 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 4는 클러치 조립체의 일부분의 부분 단면도이다.
도 5는 프리-휠링 모드(free-wheeling mode)의 작동에서 클러치 조립체의 부분 단면도이다.
도 6은 클러치 조립체의 다른 부분의 부분 사시도이다.
도 7은 대안적인 클러치 조립체의 일부분의 사시도이다.
도 8은 도 7의 대안적인 클러치의 일부분의 부분 분해 사시도이다.
도 9는 작동의 토크 전송 모드에서 도 5의 클러치 조립체의 부분 단면도이다.
도 10은 대안적인 일방향 클러치의 일부분을 도시하는 부분 단면도이다.
도 11은 대안적인 일방향 클러치의 일부분을 도시하는 부분 단면도이다.
도 12는 캡(cap) 및 슈(shoe)가 장비된 대안적인 클러치의 부분 단면도이다.
도 13은 대안적인 케이지 및 롤러 부조립체의 부분 사시도이다.
도 14는 도 13에서 도시된 케이지 및 롤러 조립체의 부분 단면도이다.
도 15는 대안적인 구동 플레이트 조립체의 분해 사시도이다.

이하의 기술은 단지 본래 예시적인 것이고 본 발명의 개시내용, 용례 및 용도를 제한하도록 의도되지 않는다. 도면들을 통해서, 대응하는 참조 부호들은 같거나 대응하는 부품들 및 형상부들을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 6 및 도 9는 차량(도시 생략) 내에서 회전가능한 부품들 사이의 토크를 선택적으로 전송하도록 배치된 영구 밀봉형 일방향 오버러닝 클러치(10)를 도시한다. 클러치(10)는 엔진, 트랜스미션, 트랜스퍼 케이스, 프로펠러 샤프트, 제1 축, 후방 축, 차동장치(differential), 전기 모터 등과 같은 임의의 개수의 파워트레인 부품들 내에 위치설정되거나 이에 인접하거나 이격될 수 있다.

클러치(10)는 제2 회전가능 부재(도시 생략)와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 외부 레이스(46), 제1 회전가능 부재(도시 생략)와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 내부 레이스(48), 복수의 롤러(50), 케이지(52), 복수의 롤러 스프링(54), 제1 및 제2 밀봉 플레이트들 (예컨대, 내부 및 외부 밀봉 플레이트들(55, 56)), 내부 및 외부 스냅 링들(57, 58), 복수의 어코디온 스프링(accordion spring)(59) 및 ID-OD 클립(60)을 포함한다. 제1 회전가능 부재는 하우징(62) 내에서의 회전을 위해 지지될 수 있다. 부싱(74)은 하우징(62)에 고정될 수 있다. 외부 레이스(46)는 부싱(74)에 의한 회전을 위해 지지될 수 있다. ID-OD 클립(60)은 하우징(62)에 대한 외부 레이스(46)의 축방향 이동을 억제한다.

외부 레이스(46)의 내부 직경은 내부 링 홈(82), 외부 링 홈(84) 및 복수의 캠 표면(86)을 포함한다. 각각의 홈들(82, 84)은 실질적으로 원통형 형상을 갖는다. 캠 표면들(86)은 외부 레이스(46) 내로 방사상 만입된 딥 단부(deep end)(94)와 얕은 단부(shallow end)(92)를 갖는 각각의 캠 표면(86)과 서로 원주방향으로 이격된다.

내부 레이스(48)는 제1 회전가능 부재와 맞물려지는 실질적으로 원형의 원통형 장착 플랜지(96)를 포함할 수 있다. 제1 회전가능 부재에 내부 레이스(48)를 연결하는 대안적인 방법들은 용접, 억지 끼워맞춤, 키 또는 임의의 다른 적합한 상호연결부를 포함한다. 내부 레이스(48)는 실질적으로 매끄러운 롤러 접촉 표면(104)의 각 측면 상에 위치설정된 내부 계단형 리세스(100)와 외부 계단형 리세스(102)를 포함한다. 각각의 형상부들(100, 102, 104)은 실질적으로 원통형으로 형상화된 표면들을 포함한다.

롤러 및 케이지 부조립체(110)는 롤러(50), 케이지(52) 및 복수의 롤러 스프링(54)을 포함한다. 롤러 및 케이지 부조립체(110)는 외부 레이스(46)와 내부 레이스(48) 사이에서 추후에 삽입될 수 있다.

케이지(52)는 성형된 플라스틱 부품일 수 있거나 금속으로부터 구성될 수 있고 스켈레톤(skeleton)(52)으로서 지칭될 수 있다. 케이지(52)는 제1 링(120)과 제2 링(122) 사이에서 축방향으로 연장하는 일련의 웨브(124)들에 의해 상호 연결되고 서로 이격된 제1 링(120) 및 제2 링(122)을 포함한다. 웨브(124)들은 롤러(50)들의 원하는 위치에 대응하는 미리 결정된 거리로 서로 원주방향으로 이격된다. 웨브(124)들은 기술되는 바와 같이 롤러 스프링(54)뿐만 아니라 롤러(50)를 수용하도록 케이지(52) 내에서 복수의 윈도우(126)를 형성한다. 케이지(52)는 그에 연결된 어코디온 스프링(accordion spring)(59)을 갖는 4개의 방사상 외향 연장 아암(128)들을 또한 포함한다.

롤러 및 케이지 부조립체(110)를 조립하기 위해서, 롤러(50)는 롤러 스프링(54)의 대향 세트들 내의 공간으로 스냅핑된다. 각각의 롤러 스프링(54)은 원하는 위치에서 각각의 롤러(50)의 한 측면을 위치설정하기 위해서 분기형 레그(132)를 포함하는 가이드(130)를 포함한다. 가이드(130)의 대향 단부에서, 롤러 스프링(54)은 케이지(52)에 연결된다. 두 개의 롤러 스프링(54)은 단일 롤러(50)를 위치설정하기 위해서 서로 상호작용한다.

롤러 및 케이지 부조립체(110)는 이제 내부 레이스(48)와 외부 레이스(46) 사이에서 위치설정될 수 있다. 도 2 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 외부 레이스(46)는 4개의 원주방향 이격 리세스(134)를 포함한다. 아암(128)의 종결 단부와 어코디온 스프링(59)은 리세스(134) 내에서 위치설정된다. 특히, 어코디온 스프링(59)의 일 단부는 리세스(134)의 제1 측벽(136)과 맞물린다. 아암(128)은 제2 대향 측벽(138)에 대해 편향력을 받는다. 내부 레이스(48) 및 외부 레이스(46)가 휴지 상태에 있는 경우에, 어코디온 스프링(59)은 아암(128)이 제2 측벽(138)과 맞물리도록 케이지(52)를 회전시킨다. 이러한 케이지 위치에서, 클러치(10)는 롤러(50)가 내부 레이스(48)로부터 이격되고 딥 단부(94) 내에서 위치되는 개방 또는 프리-휠링 모드에 있게 된다. 또한, 이것은 내부 레이스(48)가 제1 방향으로 외부 레이스(46)에 대하여 회전할 때의 케이지(52)의 위치이다.

롤러 및 케이지 부조립체(110)가 외부 레이스(46)와 내부 레이스(48) 사이에 위치설정되면, 클러치(10)의 하나의 축방향 단부는 내부 링 홈(82)에 인접하여 위치된 시트(137)와 맞물리게 내부 밀봉 플레이트(55)를 위치설정함으로써 합체될 수 있다. 내부 밀봉 플레이트(55)의 두께, 내부 링 홈(82) 및 시트(137)의 위치는 내부 밀봉 플레이트(55)가 외부 레이스(46)와 함께 회전하게 고정되도록 서로 상호작용한다. 내부 밀봉 플레이트(55)의 내부 원주방향 에지는 내부 레이스(48)에 간극(clear)에 근접하여 위치설정된다. 그리스와 같은 윤활제는 롤러(50), 케이지(52), 롤러 스프링(54) 및 내부 밀봉 플레이트(55)와 접촉하여 위치될 수 있다. 윤활형 롤러 및 케이지 부조립체(110)는 외부 밀봉 플레이트(56) 및 외부 스냅 링(58)을 설치함으로써 합체될 수 있다. 외부 밀봉 플레이트(56)는 내부 밀봉 플레이트(55)에 대하여 기술된 바와 유사한 방식으로 외부 레이스(46)와 함께 회전하게 고정된다. 외부 밀봉 플레이트(56)는 마찰 손실이 클러치(10)의 작동 동안 최소화되거나 및/또는 제거되도록 내부 레이스(48)에 아주 근접하지만 이격되어 위치설정된다. 클러치(10)는 초기 조립 이후에 윤활할 필요가 없다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 클러치(10)는 영구 밀봉형 부품이다. 이미 언급한 바와 같이, ID-OD 클립(60)은 하우징(62)에 대한 축방향 이동으로부터 클러치(10)를 제한한다. 또한, 밀봉 플레이트(55, 56)들은 대안적으로 내부 레이스(48)와 함께 회전하고 외부 레이스(46)로부터 떨어져 있도록 고정될 수 있다는 것을 인식해야 한다.

도 7 및 도 8에서 도시된 다른 구성에서, 롤러 스프링(54)은 서로 축방향으로 이격된 제1 림(140) 및 제2 림(142)을 포함하는 단일편(one-piece)의 멀티-스프링(139)으로 대체될 수 있다. 제1 림(140) 및 제2 림(142) 각각은 내부에 형성된 갭(144)들을 각각 구비하는 분할 링(split ring)으로서 형상화된다. 복수의 축방향 연장 지지부(146)는 제1 림(140) 및 제2 림(142)을 상호연결한다. 지지부(146)들은 원주방향으로 서로 이격되고, 각각은 기부(148)와 한 쌍의 전도된 방사상 외향 연장 가이드(150)들을 포함한다. 양호하게, 제1 림(140), 제2 림(142) 및 지지부(146)는 단일편의 스프링 강으로부터 서로 일체로 형성된다. 각각의 기부(148)는 관통 연장하는 개구(152)를 포함한다. 개구(152)는 특정한 미리 결정된 웨브(124) 상에 형성된 방사상 내향 연장 페그(peg)(도시 생략)와 상호작용한다. 각각의 가이드(150)는 기부(148), 하부 레그부(156) 및 상부 레그부(158)로부터 연장하는 풋부(foot portion)(154)를 포함한다. 하부 레그부(156) 및 상부 레그부(158)는 90도보다 크지만 180도보다 작은 각도에서 서로 교차하는 실질적으로 평면의 세그먼트들이다. 트로프(trough)(160)는 하부 레그부(156) 및 상부 레그부(158)의 교차부에서 형성된다.

가이드(150)는 상부 레그부(158)의 상부 에지(162)의 쌍들이 롤러(50)의 직경보다 작은 거리로 이격되도록 서로 이격된다. 트로프(160)의 쌍들은 롤러(50)의 직경보다 더 큰 거리에서 서로 이격된다. 이에 따라, 각각의 롤러(50)는 가이드(150), 제1 림(140) 및 제2 림(142) 사이의 포켓(164) 내에서 포획되어 내부에서 자유 회전한다. 각각의 가이드(150)는 도면들에서 도시된 공칭 위치로부터 이동가능한 탄성 부재이다. 각각의 가이드(150)가 개별적으로 이동가능하기 때문에, 각각의 롤러(50)는 클러치(10)를 통해 토크의 최대 양을 전송하도록 캠 표면들(86) 중 하나와 접촉 표면(104)과 함께 동시에 맞물릴 수 있다. 탄성적으로 이동가능한 가이드(150)는 클러치(10)의 부품들의 어느 정도 이완된 공차를 허용하면서 필요할 때 롤러(50) 전체가 토크를 전송하는 것을 보장한다.

롤러 스프링 또는 멀티-스프링 구성이 실행되는지에 상관없이, 제1 방향으로의 상대 회전이 일어날 때 제1 회전가능 부재와 제2 회전가능 부재 사이에서 토크를 전송하는 것이 바람직할 수 있다. 토크는 대향의 제2 방향에서 상대 회전이 일어날 때 클러치(10)를 통해 전송되지 않는다. 외부 레이스(46) 또는 내부 레이스(48) 어느 쪽도 회전하지 않는 경우에, 도 5에 도시된 바와 같이, 어코디온 스프링(59)은 아암(128)에 편향력을 가하도록 맞물려서 롤러(50)를 캠 표면(86)들의 딥 단부(94)를 향하여 가압한다. 클러치(10)는 개방 또는 프리-휠링 모드에 있게 된다.

외부 레이스(46)와 내부 레이스(48) 사이의 상대 회전이 제1 방향으로 일어날 때, 롤러(50)는 도 9에 도시된 바와 같이 캠 표면(86)의 얕은 단부(92)를 향하여 가압된다. 롤러(50)는 외부 레이스(46)와 내부 레이스(48) 사이에서 토크를 전송하도록 캠 표면들(86)과 롤러 접촉 표면(104) 사이에서 쐐기 결합된다. 어코디온 스프링(59)들이 압축된다.

상대 회전 방향이 제2 방향으로 변화할 때, 캠 표면들(86)은 더 이상 얕은 단부(92)를 향하여 롤러(50)를 가압하지 않는다. 힘은 케이지(52)를 회전시키고 롤러(50)를 내부 레이스(48)의 위치 간극으로 이동시키도록 어코디온 스프링(59)으로부터 제공된다. 클러치(10)는 프리-휠링 모드에서 작동한다. 롤러(50)와 외부 레이스(46) 사이의 상대 회전은 일어나지 않고 마찰로 인한 에너지 손실은 회피된다.

영구 윤활형 오버러닝 클러치(10)는 소형 패키징 덮개 내에서 높은 토크 용량을 제공하기 위해 낮은 비용의 에너지 효율적 해결책을 제공한다. 도면들에서 도시된 예에서, 40개의 롤러들이 이용된다. 각각의 롤러는 대략 4 내지 5 mm의 직경을 갖는 실질적으로 원통형으로 형상화되어 있다. 인접한 롤러들 사이의 중심 대 중심 거리는 대략 7.5 mm이다. 이와 같이, 각각 인접한 롤러 사이의 갭은 롤러 직경의 대략 2.5 내지 3.5 mm 또는 33 내지 50%이다. 이러한 롤러 크기설정 및 패킹 구성은 이론적인 높은 토크 출력을 제공한다. 클러치(10)의 실제 토크 용량이 이론적인 토크 용량에 실질적으로 부합하는 것을 보장하기 위해서, 롤러 스프링(54)은 클러치(10)가 로킹 모드에 있을 때 각각 및 모든 롤러(50)가 외부 레이스(46)와 내부 레이스(48) 사이에서 토크를 전송하는 것을 보장한다.

도 10은 다른 클러치(10')를 도시한다. 클러치(10')는 미리 기술된 클러치(10)와 실질적으로 유사하다. 이에 따라, 같은 요소들은 프라임 접미사를 포함하는 미리 도입된 참조 부호를 유지할 것이다. 클러치(10')의 작동 효율성을 더 증가시키기 위해서, 부싱(74')은 베어링 조립체(182)로 대체되었다. 베어링 조립체(182)는 하우징(62')에 대한 회전을 위해 외부 레이스(46')를 정확하게 위치시키고 지지한다. 스냅 링(184)은 하우징(62') 상의 베어링 조립체(182)를 축방향으로 위치시킨다. 클러치(10')는 방사상 내향 연장 플랜지(188)를 갖는 케이지(186)를 포함한다. 케이지(186)는 원주방향 홈(190)을 포함한다. 유사한 대향 원주방향 홈(192)은 외부 레이스(46') 상에 형성된다. 하나 이상의 볼 베어링(194)은 외부 레이스(46')에 대하여 케이지(186)를 안내하도록 홈(190, 192)들 내에서 위치설정되고 상대 회전 동안 그 사이의 마찰을 감소시킨다. 작동의 개방 또는 프리-휠링 모드 동안, 롤러(50'), 내부 레이스(48'), 외부 레이스(46') 및 케이지(186) 사이에 마찰 손실이 일어나지 않는다.

도 11은 다른 대안적인 클러치(10")를 도시한다. 클러치(10")는 이미 기술된 것들과 유사한 밀봉 플레이트의 사용을 통해 내부 레이스(48")와 외부 레이스(46") 사이에서 윤활제가 트랩되지 않는 것을 제외하고 클러치(10)와 실질적으로 유사하다. 대조적으로, 비교적 큰 공기 갭들이 밀봉 플레이트들(55", 56")과 내부 레이스(48") 사이에서 존재한다. 이러한 구성은 내부 레이스(48")와 외부 레이스(46") 사이의 상대 회전에 대한 매우 낮은 저항성이 작동의 프리-휠링 모드 동안 제공되는 것을 보장한다.

도 12는 참조 부호 600으로 지칭된 다른 클러치를 도시한다. 클러치(600)는 구동 플레이트(604)와 함께 회전하게 고정된 외부 레이스(602), 내부 레이스(606), 롤러(607), 케이지(608), 케이지 리테이너 플레이트(610), 밀봉부(612) 및 ID-OD 클립(614)을 포함한다. 클러치(600)는 수축 끼워맞춤 프로세스를 통해 외부 레이스(602)에 연결되는 캡(616)을 또한 포함한다. 이에 따라, 캡(616)의 내부 원통형 표면(618)은 외부 레이스(602)의 외부 원통형 표면(620)에 압축력을 인가한다. 압축력은 클러치(600)가 로킹될 때 외부 레이스(602)에서 일어나는 후프 응력(hoop stress)을 상쇄(offset)한다.

또한, 캡(616)은 실질적으로 평면의 내부면(624)을 갖는 방사상 내향 연장 플랜지(622)를 포함한다. 평면의 면(624)은 ID-OD 클립(614)의 면(626)과 맞물린다. ID-OD 클립(614)은 외부 레이스(602) 상에 형성된 랜드(628)와 플랜지(622) 사이에서 포획된다. 캡(616)은 외부 레이스(602)에 ID-OD 클립(614)을 로킹하는 기능을 한다. ID-OD 클립(614)은 클러치 작동 동안 외부 레이스(602)에 대한 회전이 억제된다.

클러치(600)는 ID-OD 클립(614)의 내부 직경부(634)에 고정된 슈(632)를 또한 포함한다. 슈(632)는 단부 벽(640)에 의해 상호 연결된 제1 레그(636) 및 제2 레그(638)를 갖는 "C"자형 단면을 포함한다. 슈(632)는 청동, 중합체 또는 몇몇 다른 마찰 감소 가이드 재료로 형성될 수 있다. 슈(632)는 리벳과 같은 기계식 체결구를 포함하는 다수의 방법에 의해 또는 접착제를 통해 ID-OD 클립(614)에 고정될 수 있다. 대안적으로, 슈(632)는 ID-OD 클립(614)에 오버몰딩될 수 있다. 또 다른 형식에서, 슈(632)는 적하 조건 하에서 분리될 수 있는 기계식 로크(lock)에 의해 슈가 고정되는 두 개의 피스(piece)로부터 형성될 수 있다. 제1 레그(636)는 내부 레이스(606)에서 형성된 홈(648)의 측벽(646)으로부터 이격된 가이드 표면(644)을 포함한다. 유사하게, 제2 레그(638)는 홈(648)의 대향 측벽(652)으로부터 이격된 가이드 면(650)을 포함한다.

도 13 및 도 14는 롤러(662), 케이지(664) 및 멀티-스프링(666)을 포함하는 대안적인 롤러 및 케이지 부조립체(660)를 도시한다. 각각의 롤러(662)는 케이지(664) 상에 형성된 오목면(668)과 멀티-스프링(666)의 볼록 형상인 말단부(670) 사이에서 포획된다. 멀티-스프링(666)의 본체부(672)는 뱀모양 형상을 포함함으로써 클러치 작동 동안 말단부(670)가 편향하도록 허용한다. 말단부(670)는 오목면(668)을 향하여 롤러(662)에 편향력을 가한다. 롤러(662)는 외부 레이스(678) 내에 형성된 홈(676) 내에 위치설정된다.

도 15는 기어(702), 허브(704) 및 외부 레이스(706)를 포함하는 대안적인 구동 플레이트(700)를 도시한다. 기어(702)는 경화가능한 강철(hardenable steel)과 같은 금속으로부터 구성되는 것이 바람직하고 실질적으로 내부 원통형 표면(710)뿐만 아니라 복수의 외부 톱니(708)를 포함한다. 허브(704)는 내부 링(712)과, 외부 링(714)과, 외부 링(714)과 내부 링(712)을 상호 연결하는 복수의 방사상 연장 스포크들(spokes)(716)을 포함한다. 허브(704)는 중합체와 같은 경량 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 외부 레이스(706)는 경화가능한 강철과 같은 금속으로 구성되는 것이 바람직하고, 이미 기술된 외부 레이스와 실질적으로 유사하다. 구동 플레이트(700)는 외부 레이스(706) 및 기어(702)가 사출 성형 캐비티 내에서 위치되는 오버몰딩 프로세스를 이용하여 구성될 수 있다. 용해된 수지는 허브(704)를 한정하도록 몰드 캐비티 내로 주입되면서 동시에 내부 링(712)을 외부 레이스(706)에 고정할 뿐만 아니라 외부 링(714)을 기어(702)에 고정한다. 비교적 저중량 및 저비용 구동 플레이트(700)가 이미 기술된 임의의 클러치들과 함께 사용될 수 있다.

또한, 위에서의 기술은 본 발명의 개시내용의 단지 예시적인 실시예를 개시하고 기술한다. 당업자는 다양한 변화, 수정 및 변형이 이하의 청구범위에 한정된 바와 같은 개시내용의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 명세서에서 이루어질 수 있다는 것을 이러한 기술로부터 그리고 수반하는 도면들 및 청구항들로부터 쉽게 인식할 것이다.

Claims

일방향 클러치 조립체이며,
제1 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 내부 레이스와,
원주방향으로 이격된 캠 표면들을 갖고 제2 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 외부 레이스와,
내부 레이스와 외부 레이스 사이에 방사상으로 위치설정된 복수의 롤러 요소와,
상기 외부 레이스에 대해 이동 가능하고 복수의 방사상 연장 아암을 포함하는 케이지와,
제1 스프링 단부 주위에서 상기 케이지의 방사상 연장 아암들 중 하나와 각각 상호 작용하고, 각각의 롤러 요소를 캠 표면들과 정렬하고 롤러 요소들을 내부 레이스로부터 롤러 요소들을 멀어지게 가압하기 위해 제1 스프링 단부로부터 제2 스프링 단부로 연장되는 복수의 원주방향 연장 롤러 스프링과,
내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 연결되고 롤러 요소들의 제1 단부 위로 연장하여 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나의 레이스에서 형성된 리세스 내에서 종결하고 상기 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나에 인접하여 배치되지만 이격된 제1 밀봉 플레이트와,
내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 연결되고 롤러 요소들의 제2 대향 단부 위로 연장하여 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나의 레이스에서 형성된 리세스 내에서 종결하고 상기 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나에 인접하여 배치되지만 이격된 제2 밀봉 플레이트와,
제1 밀봉 플레이트와 제2 밀봉 플레이트에 의해 롤러 요소들과 접촉하여 유지되는 윤활제를 포함하고,
복수의 원주방향 연장 롤러 스프링 각각은 캠 표면들과 각각의 롤러 요소가 정렬된 관계를 수립하기 위해 롤러 요소들 중 하나와 위치설정 관계로 배치된 한 쌍의 분기형 레그를 갖고 제2 스프링 단부에 배치된 가이드를 포함하는,
일방향 클러치 조립체.
제1항에 있어서,
내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 밀봉 플레이트들을 연결하도록 각각의 밀봉 플레이트와 맞물리는 스냅 링들을 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제2항에 있어서,
하우징에 고정되도록 구성된 부싱을 더 포함하고, 부싱은 외부 레이스를 회전가능하게 지지하는
일방향 클러치 조립체.
제3항에 있어서,
하우징에 대한 클러치의 이동을 억제하도록 외부 레이스의 외부 표면 상에 형성된 링 홈 내에서 위치설정된 리테이닝 링을 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제2항에 있어서,
하우징에 고정되도록 구성된 베어링을 더 포함하고, 베어링은 외부 레이스를 회전가능하게 지지하는
일방향 클러치 조립체.
제1항에 있어서,
케이지는 축방향으로 연장하는 웨브에 의해 상호 연결된 제1 및 제2 이격 링들을 포함하는
일방향 클러치 조립체.
삭제
제1항에 있어서,
내부 레이스로부터 롤러 요소들을 이격시키고 클러치를 프리-휠링 모드에 위치시키도록 케이지 상에 작동하는 어코디온 스프링을 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제8항에 있어서,
어코디온 스프링은 케이지로부터 방사상으로 연장하는 아암에 연결되고, 어코디온 스프링 및 아암은 외부 레이스에서 형성된 리세스 내에 위치설정되는
일방향 클러치 조립체.
제9항에 있어서,
롤러 요소들이 토크 전송 모드에서 클러치를 위치시키도록 캠 표면 및 내부 레이스와 맞물릴 때 어코디온 스프링은 압축되고 아암은 외부 레이스와 맞물림해제되는
일방향 클러치 조립체.
제9항에 있어서,
아암은 외부 레이스와 맞물리고 케이지는 클러치가 프리-휠링 모드에 있을 때 캠 표면들의 딥 부분에 롤러 요소들을 위치시키는
일방향 클러치 조립체.
일방향 클러치 조립체이며,
제1 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 내부 레이스와,
원주방향으로 이격된 캠 표면들을 갖고 제2 회전가능 부재와 함께 회전하게 고정되도록 구성된 외부 레이스와,
내부 레이스와 외부 레이스 사이에 방사상으로 위치설정된 복수의 롤러 요소와,
상기 외부 레이스에 대해 이동 가능하고 복수의 방사상 연장 아암을 포함하는 케이지와,
제1 스프링 단부 주위에서 상기 케이지의 방사상 연장 아암들 중 하나와 각각 상호 작용하고, 각각의 롤러 요소를 캠 표면들과 정렬하기 위해 제1 스프링 단부로부터 제2 스프링 단부로 연장되는 복수의 원주방향 연장 스프링들과,
롤러 요소들과 접촉하는 상태로 윤활제를 포획하기 위해 내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 연결되고 상기 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나에 인접하여 배치되지만 이격된 리테이닝 기구를 포함하며,
상기 복수의 원주방향 연장 스프링들 및 케이지는 롤러 요소를 내부 레이스로부터 멀어지게 가압하고,
복수의 원주방향 연장 롤러 스프링 각각은 캠 표면들과 각각의 롤러 요소가 정렬된 관계를 수립하기 위해 롤러 요소들 중 하나와 위치설정 관계로 배치된 한 쌍의 분기형 레그를 갖고 제2 스프링 단부에 배치된 가이드를 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제12항에 있어서,
리테이닝 기구는 내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 연결되고 롤러 요소들의 제1 단부 위로 연장하여 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나의 레이스에서 형성된 리세스 내에서 종결하는 제1 밀봉 플레이트와, 내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 연결되고 롤러 요소들의 제2 대향 단부 위로 연장하여 내부 레이스 및 외부 레이스 중 다른 하나의 레이스에서 형성된 리세스 내에서 종결하는 제2 밀봉 플레이트를 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제13항에 있어서,
내부 레이스 및 외부 레이스 중 하나의 레이스에 밀봉 플레이트들을 연결하도록 각각의 밀봉 플레이트들과 맞물리는 스냅 링을 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제12항에 있어서,
롤러 요소들을 내부 레이스로부터 멀리 이격시키고 클러치를 프리-휠링 모드에 위치시키도록 케이지 상에 작동하는 어코디온 스프링을 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제15항에 있어서,
어코디온 스프링은 케이지로부터 방사상으로 연장하는 아암에 연결되고, 어코디온 스프링 및 아암은 외부 레이스에서 형성된 리세스 내에서 위치설정되는
일방향 클러치 조립체.
제16항에 있어서,
롤러 요소들이 클러치를 토크 전송 모드에 위치시키도록 캠 표면들과 내부 레이스와 맞물릴 때 어코디온 스프링은 압축되고 아암은 외부 레이스로부터 맞물림해제되는
일방향 클러치 조립체.
제12항에 있어서,
외부 레이스의 외부 표면과 외접하고 그에 편향력을 가하도록 맞물리는 내부 표면을 포함하는 캡을 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제18항에 있어서,
캡은 수축 끼워맞춤으로 외부 레이스에 고정되는
일방향 클러치 조립체.
제18항에 있어서,
캡은 외부 레이스와 리테이닝 기구 사이에서의 상대 회전을 억제하도록 리테이닝 기구와 맞물리는 플랜지를 포함하는
일방향 클러치 조립체.
제12항에 있어서,
외부 레이스에 오버몰딩된 중합체 허브와 외부 톱니형 링 기어를 더 포함하는
일방향 클러치 조립체.