원심클러치
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1. 개요
원심클러치는 원심력의 원리를 이용하여 동력을 전달하는 클러치로, 1858년 이전에 철도 기관차에 사용된 기록이 있으며 1898년에는 자동차에 사용되는 원심 클러치에 대한 특허가 미국에서 발급되었다. 엔진 회전수가 증가함에 따라 클러치 내부의 가중된 암이 바깥쪽으로 회전하며 작동하며, 다양한 종류가 존재한다. 체인톱, 레이싱 카트, 잔디 깎는 기계 등 다양한 분야에 적용된다.
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| 원심클러치 | |
|---|---|
| 원심 클러치 | |
 | |
| 개요 | |
| 유형 | 자동 클러치 |
| 작동 방식 | 원심력 |
| 사용 분야 | 소형 오토바이 고카트 경주용 자동차 모페드 엔진톱 미니 자전거 더트 바이크 |
| 상세 정보 | |
| 작동 원리 | 회전 속도에 따른 클러치 연결 및 해제 |
| 장점 | 간편한 작동 자동 변속 효과 |
| 단점 | 특정 속도 범위에서만 효율적 높은 속도에서 미끄러짐 가능성 |
2. 역사
원심클러치는 19세기 중반 철도 기관차에 처음 사용된 이후, 1899년 전기 모터 관련 특허가 발행되었고, 20세기 초 자동차 및 다양한 분야에 응용되며 발전해 왔다.
2. 1. 초기 역사
원심클러치는 1858년 이전에 철도 기관차에 사용되었으며,[1] 1899년 특허에서 (전기 모터와 관련하여) 언급되었다.[2]1898년 미국에서 자동차 원심 클러치 (전기 자동차에 사용)에 대한 특허가 발급되었다.[3]
1934년 6월 ''메카노 매거진''에 장난감 '자동 클러치' 디자인이 실렸다.[4]
암스트롱 시들리 자동차는 1936년부터 자동 (원심) 클러치를 장착했다.[5]
풍선 카테터를 발명한 것으로도 알려져 있는 토마스 포가티는 1940년대에 소형 모터 응용 분야를 위한 원심 클러치를 발명한 것으로 알려져 있다.[6]
2. 2. 발전 과정
원심클러치는 1858년 이전에 철도 기관차에 사용되었으며,[1] 1899년 특허에서 (전기 모터와 관련하여) 언급되었다.[2]1898년 미국에서 자동차 원심 클러치 (전기 자동차에 사용)에 대한 특허가 발급되었다.[3]
1934년 6월 ''메카노 매거진''에 장난감 '자동 클러치' 디자인이 실렸다.[4]
암스트롱 시들리 자동차는 1936년부터 자동 (원심) 클러치를 장착했다.[5]
풍선 카테터를 발명한 것으로도 알려져 있는 토마스 포가티는 1940년대에 소형 모터 응용 분야를 위한 원심 클러치를 발명한 것으로 알려져 있다.[6]
3. 작동 원리
원심 클러치는 원심력의 원리에 따라 작동한다. 엔진 속도가 특정 분당 회전수(rpm)에 도달하면 클러치 내부에 충분한 원심력이 발생하여 클러치가 작동하고 엔진 동력을 전달한다. 엔진 속도가 낮으면 스스로 분리되어 동력 전달이 멈춘다.[7]
3. 1. 일반적인 형태
원심 클러치는 엔진 크랭크축에 연결된 입력과 샤프트, 체인 또는 벨트를 구동하는 출력으로 구성된다. 엔진 분당 회전수가 증가하면 클러치 내부의 가중된 암이 바깥쪽으로 회전하며 클러치를 작동시킨다. 가장 흔한 유형은 방사형으로 장착된 마찰 패드(슈)가 하우징 림 내부에 맞물리는 방식이다. 중앙 샤프트에는 클러치 슈와 연결된 다양한 수의 연장 스프링이 있다. 중앙 샤프트가 충분히 빠르게 회전하면 스프링이 늘어나 클러치 슈가 마찰면에 맞물린다. 이는 거꾸로 된 드럼 브레이크와 유사하다. 이러한 유형은 대부분의 수제 카트, 잔디 및 정원 장비, 연료 구동식 모형 자동차, 저출력 체인톱에서 볼 수 있다.[1]
레이싱 카트에는 오토바이 클러치처럼 마찰 및 클러치 디스크가 함께 쌓여 있는 유형도 사용된다. 가중된 암이 이 디스크들을 밀어 클러치를 작동시킨다.[1] 엔진이 특정 속도에 도달하면 클러치가 활성화되어 무단 변속기와 비슷하게 작동한다. 부하가 증가하면 속도가 떨어져 클러치가 해제되고, 속도가 다시 상승하면 클러치가 다시 작동한다. 적절하게 조정하면 클러치는 엔진의 토크 피크 부근에서 속도를 유지하는 경향이 있다. 이로 인해 상당한 양의 폐열이 발생하지만, 넓은 속도 범위에서 많은 경우 직접 구동보다 훨씬 유용하다.[1]
3. 2. 레이싱 카트용
레이싱 카트에는 오토바이 클러치처럼 마찰 디스크와 클러치 디스크가 여러 겹으로 쌓인 형태의 원심클러치가 사용된다. 엔진 회전수가 증가하면 가중된 암이 바깥쪽으로 회전하면서 이 디스크들을 밀착시켜 클러치를 작동시킨다. 엔진이 특정 속도에 도달하면 클러치가 활성화되어 무단 변속기와 비슷하게 작동한다. 부하가 증가하면 속도가 떨어져 클러치가 해제되고, 속도가 다시 상승하면 클러치가 다시 작동한다. 적절하게 조정하면 클러치는 엔진의 토크 피크 근처에서 속도를 유지하는 경향이 있다. 이로 인해 상당한 폐열이 발생하지만, 넓은 속도 범위에서 직접 구동 방식보다 훨씬 유용하다.[1]3. 3. 특징
원심 클러치의 입력은 엔진 크랭크축에 연결되고, 출력은 샤프트, 체인 또는 벨트를 구동할 수 있다. 엔진 분당 회전수가 증가함에 따라 클러치 내부의 가중된 암이 바깥쪽으로 스윙하여 클러치를 작동시킨다. 가장 흔한 유형은 방사형으로 장착된 마찰 패드 또는 슈를 가지고 있으며, 이는 하우징의 림 내부에 맞물린다. 중앙 샤프트에는 클러치 슈에 연결되는 다양한 수의 연장 스프링이 있다. 중앙 샤프트가 충분히 빠르게 회전하면 스프링이 늘어나 클러치 슈가 마찰면에 맞물린다. 이는 거꾸로 된 드럼 브레이크에 비유할 수 있다. 이러한 유형은 대부분의 직접 제작 카트, 잔디 및 정원 장비, 연료 구동식 모형 자동차 및 저출력 체인톱에서 찾아볼 수 있다.[1]
레이싱 카트에 사용되는 또 다른 유형은 오토바이 클러치처럼 마찰 및 클러치 디스크가 함께 쌓여 있다. 가중된 암은 이 디스크를 함께 밀어 클러치를 작동시킨다.[1] 엔진이 특정 속도에 도달하면 클러치가 활성화되어 무단 변속기와 다소 유사하게 작동한다. 부하가 증가하면 속도가 떨어져 클러치가 해제되고, 속도가 다시 상승하여 클러치가 다시 작동한다. 적절하게 조정하면 클러치는 엔진의 토크 피크에서 또는 그 근처에서 속도를 유지하는 경향이 있다. 이로 인해 상당한 양의 폐열이 발생하지만, 광범위한 속도 범위에서 많은 응용 분야에서 직접 구동보다 훨씬 더 유용하다.[1]
참조
[1]
간행물
Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers
1858
[2]
서적
Patents for Inventions
Patent Office
1899
[3]
특허
AUTOMOBILE VEHICLE
https://www.google.c[...]
1898-02-01
[4]
웹사이트
Automatic Clutch
http://www.nzmeccano[...]
Meccano Ltd
1934-06
[5]
웹사이트
Armstrong Siddeley 17 HP
http://www.siddeley.[...]
[6]
웹사이트
Thomas Fogarty Lemelson-MIT Program
http://lemelson.mit.[...]
2019-01-30
[7]
학술지
AETPaperIYR2 auto mobile
https://www.academia[...]
[8]
간행물
Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers
1858
[9]
서적
Patents for Inventions
Patent Office
1899
[10]
특허
AUTOMOBILE VEHICLE
https://patents.goog[...]
1898-02-01
[11]
웹사이트
Automatic Clutch
http://www.nzmeccano[...]
Meccano Ltd
2022-09-01
[12]
웹사이트
Armstrong Siddeley 17 HP
http://www.siddeley.[...]
2022-09-01
[13]
웹사이트
Thomas Fogarty Lemelson-MIT Program
http://lemelson.mit.[...]
2019-01-30
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