JP2017520728A

JP2017520728A - 張力素子を意図に反する解除に対して固定する装置

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Publication number: JP2017520728A
Application number: JP2016567807A
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Inventors: リストマティアス; デッカーインゴ; セルベールジークフリート
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Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2017-07-27
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Abstract

本発明は、張力素子を意図に反する解除に対して固定する装置（１４）に関する。装置（１４）は、孔（１６）が軸方向に貫通するディスク状構造（１５）を備える。この場合構造（１５）は、孔（１６）により画定された内径に係合プロフィール（１７）を備える。係合プロフィール（１７）は、孔を有する構造（１５）を径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、この構成部品の側に備えられたプロフィールと係合し、およびその際に、構造（１５）と構成部品との回転不能な連結を構成する。さらに構造（１５）は、軸方向の両側に、径方向に走る接触面（１８、１９）を備える。可及的にすき間のない状態で、径方向内側に位置する構成部品の上に、僅かな労力で取り付け可能な装置を提供するために、係合プロフィール（１７）のプロフィール面（２２）が、接触面（１８、１９）の径方向面（２０、２１）に対して、角度（φ）で傾斜する。

Description

本発明は、張力素子を意図に反する解除に対して固定する装置に関する。装置は、孔が軸方向に貫通するディスク状構造を備える。構造は、孔により画定された内径に、係合プロフィールを備える。係合プロフィールは、孔を備える構造を、径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、この構成部品の側に備えられたプロフィールと係合し、およびその際に、構造と構成部品との回転不能な連結を構成する。構造は、軸方向の両側に、径方向に走る接触面を備える。さらに本発明は、上述の装置を使用する取り付け装置に関する。

変速機の領域において、転がり軸受は、部分的に複数の締付用ナットの助けにより固定される。締付用ナットは、この転がり軸受または相前後する複数の転がり軸受に対して、軸方向に充分な予張力を作用させる。この場合、各締付用ナットは内径ねじにより、各変速機軸において対応する外径ねじ上を導かれ、この転がり軸受または複数の転がり軸受に対して、所望の予張力に達するまでねじ留めされる。しかしながら、直に隣接して締付用ナットのヘッド支持面として機能する各内輪が、僅かにねじれるという形態での微小移動が、意図に反して、締付用ナットの解除につながる可能性がある。そうすると、対応して予張力が失われ、該当する変速機が完全に脱落する結果を招くこともある。こうした理由から、転がり軸受の取り付け装置においては、各締付用ナットの意図に反する解除を防止する装置を装備することが多い。

ドイツ国特許出願公開第10 2013 213 514号明細書は、ディスク状構造を備えた装置に関する。この場合、孔が軸方向にこの構造を貫通し、孔に向かって係合プロフィールが突出する。係合プロフィールは、構造を径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、この構成部品の側に備えられたプロフィールと係合し、および構造とこの構成部品との回転不能な連結を構成する。この装置は、転がり軸受用の、変速機軸上への取り付け装置において使用され、転がり軸受と締付用ナットの間に装備される。締付用ナットは、内径ねじにより変速機軸の外径ねじ上を導かれる。その際、装置の係合プロフィールは、変速機軸に対して回転不能な結合を構成する。装置は軸方向の両側で、径方向に走る接触面において、一方では締付用ナットと、および他方では隣接する転がり軸受の内輪と接触し、締付用ナットの予張力を転がり軸受の内輪に伝達する。

ドイツ国特許出願公開第10 2013 213 514号明細書

上述の従来技術に鑑み、本発明の課題は、可及的にすき間のない状態で、径方向内側に位置する構成部品の上に装着可能な装置を提供することであり、かつ可及的に僅かな労力で、装置を取り付け可能とすることである。

この課題は、請求項１または２に記載の特徴を有する装置により解決される。請求項１および２に続く従属請求項により、本発明による装置の、有利な各発展形態が明らかとなる。本発明による装置が使用される取り付け装置は、更に請求項１１により明らかとなる。以下に続く従属請求項により、本発明による取り付け装置の、有利な各発展形態が明らかとなる。

本発明の第１態様に従い、装置は、孔が軸方向に貫通するディスク状構造を備える。この場合構造は、孔により画定された内径に、係合プロフィールを備える。係合プロフィールは、孔を備える構造を、径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、この構成部品の側に備えられたプロフィールと係合し、およびその際に、構造と構成部品との回転不能な連結を構成する。さらに構造は、軸方向の両側に、径方向に走る接触面を備える。

本発明の第２態様に従い、装置は、環状でない内側輪郭が軸方向に貫通するディスク状構造を備える。この場合構造は、内側輪郭より画定された面に、係合プロフィールを備える。係合プロフィールは、内側輪郭を備える構造を、径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、この構成部品の側に備えられたプロフィールと係合し、およびその際に、構造と構成部品との回転不能な連結を構成する。さらに構造は、軸方向の両側に、径方向に走る接触面を備える。

本発明の意義において、ディスク状構造はこの場合、一個部品で形成され、および対応してリング形状を呈す。それに対して代替的に、複数部品による構成も考慮可能である。その場合、孔が貫通するディスク状構造は、複数のリング要素から組立てられる。

本発明の意義において、「軸方向」とは、固定する装置のディスク状構造の長手方向中心軸の方向への配向であり、一方「径方向」とは、実質的に回転対称に形成された構造の半径の方向への配向である。さらに「径方向内側に位置する構成部品」とは、原則的に固定部品、または、つまりは軸である回転部品とすることも可能である。

本発明は、係合プロフィールのプロフィール面が、接触面の径方向面に対して角度を付けて傾斜するという教示を含む。従って本発明に従い、ディスク状構造のプロフィールが延在する面は、径方向に走る接触面に対して角度を付けて走る。従って装置が、装置の孔または環状でない内側輪郭を備え、径方向内側に位置する構成部品の上に配置され、および装置の接触面により、軸方向両側に位置するコンポーネントに接触すると、その後、構造に備わる係合プロフィールは、径方向に対して、この角度で傾斜する。

固定する装置をこの種の構成とすることには、接触面に対して角度を付けるというプロフィールの配向に起因して、装置が附勢される際に、係合プロフィールが、径方向内側に位置する構成部品のプロフィールに対して、前述のように傾斜するという利点がある。こうして傾斜すると、円周全体から見て特定の領域において、両プロフィールが圧接される。その結果、これらプロフィールは、プロフィールが対応する形状である場合、これらの領域において、それぞれの側面で互いに圧接される。これにより、周方向でバックラッシュが低減され、およびそれにより、角度を対応して選択した場合、締り嵌めが実現される。しかしながら、すき間嵌めから締り嵌めへは、このように傾斜して始めて移行するため、装置は事前に、径方向内側に位置する構成部品へ僅かな労力で移動可能である。さらに、周方向のすき間を低減するための他の手段、例えば接着等を省略できる。

これとは異なり、ドイツ国特許出願公開第10 2013 213 514号明細書の固定装置のプロフィールは、軸に付帯するプロフィールの点で、固定装置を軸上に配置する際に、両構成部品の間に締り嵌めが構成され、それにより周方向のすき間を防止するよう構成する必要がある。しかしながらこの場合、固定装置を軸上で移動または配置するのに、対応して労力がかかることになり、従って取り付けに関する労力が増加するであろう。移動後に、例えば接着またはその他の充填材を使用する他の方法では、同様に取り付けおよび取り外しに労力がかかる。接着剤または他の充填材を使用する場合、取り外し後に構成部品の洗浄が必要であろうし、これにより取り外しの労力は追加的に高まってしまう。

本発明による装置を取り付け装置に使用する場合、装置は、径方向内側に位置する構成部品である軸上に嵌め付けられ、および張力素子と更なるコンポーネントの間に配置する。好適には締付用ナットである張力素子は、この場合、同様に軸上を導かれ、および装置を附勢する。装置は、装置の接触面で、一方では張力素子と、ならびに他方ではコンポーネントと接触し、装置の係合プロフィールにより、回転不能な状態で軸のプロフィールを締付ける。

この場合軸のプロフィールは、「すき間嵌めに対応するよう」固定する装置の係合プロフィールに対して形成され、プロフィールは、対応する嵌め合い公差のすき間嵌めを有する係合プロフィールの、対の片方としての意味合いで形成される。従って装置は、附勢なしで、張力素子により軸のプロフィールの上に配置されると、両プロフィールの間のすき間嵌めに起因して、バックラッシュが調整されるであろう。装置が附勢されて始めて、係合プロフィールは、軸のプロフィールに対して角度を付けて傾斜する。それにより、両プロフィールの間のバックラッシュが領域的に除去される。

装置の構造が一個部品の実施形態である場合、この装置は、軸端部から所望される位置に移動される。一個部品であるため、固定する装置を事前に組立てる必要がなくなり、取り付けが簡素化される。これに対して、固定する装置が複数部品の実施形態である場合、こうした装置は原則的に、各軸上で、軸端部からの移動がもはや不可能な位置に装備可能である。

本発明の実施形態に対応して、固定する装置の係合プロフィールは、少なくとも１つの単体プロフィールから構成される。単体プロフィールにおいて周方向に配向された側面のうちの、少なくとも１つの側面は、くさび状に走る面を備える。従って、周方向に配向された側面のうちの、少なくとも１つの側面は、周方向に同様に延在せずに走る。なぜなら、係合プロフィールをこのような形状とすることでのみ、固定する装置を取り付け装置において使用した場合、附勢の経過中に両プロフィールが互いに対して傾斜した時に、対応して形成されたプロフィールに対して、バックラッシュの低減が起きるためである。「くさび状」とは、本発明の意義において、傾斜面に類似する該当側面の平坦に走る面、またはカーブする面、と理解される。

上述の実施形態の発展形態において、係合プロフィールは歯形、特にインボリュート歯形として形成される。これにより装置は、まずは確実に、回転不能な状態で、径方向内側に位置する構成部品との結合を実現可能となり、しかしながら同時に、特にインボリュート歯形の場合には、傾斜の際に所望される上述の効果が達成される。しかしながらインボリュート歯形を除けば、歯形は随意に成形可能ではあるが、少なくとも１つの歯面において、くさび状に走る面を実現する必要がある。特に好適には、歯形はDIN5480, ISO4156, ANSI B92.1に従う歯形、およびこの基準に類似して構成された歯形とし、例えば「DIN5480 41.5x0.5x81x9H 9h」に類似の歯形とする。さらに本発明の意義において、係合プロフィールは、つまりは、例えば歯形として、構造の内径の全円周に亘って形成するか、または領域的に装備することを考慮できる。

本発明の更なる実施形態に従い、角度は、構造を径方向内側に位置する構成部品の上に配置し、および係合プロフィールが構成部品のプロフィールに対して傾斜する際に、少なくとも１つの周方向領域において、これら両プロフィールの間のバックラッシュが除去されるよう選択する。好適には、以下の数式に従って角度を算出する。

その際、J_nは歯形の法線方向バックラッシュ、α_tは駆動圧力角度、dはピッチ円直径、およびφは算出された角度である。この場合、角度を算出することには、プロフィールの各形状に対して最適の傾斜角を選択可能であるという利点がある。

本発明の有利な実施形態に対応して、角度φは、１．５度と２．５度の間の範囲内とする。この角度とすると、歯形を特にDIN5480 N41.5x0.5x81x9Hx9hと類似の形状とした場合、取り付け装置で使用された装置が、結果的にバックラッシュを充分低減するよう傾斜する。特に角度が２度の場合、円周全体から見て、バックラッシュが複数の位置でゼロとなる。円周に亘って分散された幾つの位置でゼロのバックラッシュが達成されるかは、素材、特に素材の強度、Ｅモジュールおよび可塑挙動に依存する。

取り付け装置の有利な発展形態においては、固定する装置の係合プロフィール、および／または軸のプロフィールが、締付用ナットによる附勢、および傾斜の経過中に、部分的に塑性変形する。従って換言すると、角度は、弾性変形および塑性変形のもとで、プロフィールが互いに圧接されるよう選択する。これにより、バックラッシュが周方向の広い領域に亘って除去される。部分的に塑性変形させるために、両構成部品のうちの一方、つまり装置または軸を、より強度および硬度の低い材料で構成可能である。しかしながら、互いに接触に至る構成部品の両方を、同一の材料で構成可能でもある。

本発明の発展形態において、取り付け装置は、少なくとも１つの転がり軸受を取り付ける機能を果たし、この転がり軸受けに対する軸方向の予張力を、張力素子により調整可能である。これに対して代替的に、取り付け装置は、固定フランジの形状であるコンポーネントを取り付ける機能を果たす。しかしながら、さらに本発明の範囲において、取り付け装置において、可及的にすき間のない状態で、軸のトルクを装置に伝達することも考慮可能である。この場合装置は、例えば歯車またはブレーキディスクのような、トルク伝達構成部品として形成される。従って原則的に、本発明による装置を使用することにより、取り付け装置において、一方ではねじれが防止され、または、それに対して代替的に、すき間のない状態でのトルク伝達をも実現可能である。

本発明は、主請求項またはそれに従属する請求項の特徴の組合せに限定されるものではない。さらに、請求項に記載されている限りの個々の特徴、本発明の例示的な実施形態に関する以下の記載の特徴、または間接的に図面から明らかな特徴を互いに組み合わせる、という可能性が生じる。請求項において符号を使用して図面を参照する記載は、請求項の保護の範囲を限定するものではない。

以下に詳説する本発明の有利な実施形態を、図面に記載する。

本発明の第１実施形態に対応する装置を備えた、変速機軸の支承装置の断面図である。図１の装置の個々の構成部品を示す詳細図である。図２の線Ａ−Ａに沿った、装置の断面図である。図２の装置の詳細図である。本発明の第２実施形態に対応する装置を備えた変速機における、部分的な断面図である。変速機用の、従来技術から既知のギヤの選択装置の分解図である。図６Ａのギヤの選択装置を装着した状態の、詳細図および断面図である。変速機用の、本発明の第３実施形態に対応する装置を使用するギヤの選択装置の、部分的な断面図である。図７の装置の断面図および個々の構成部品を示す詳細図である。自動変速機用の、ギヤの選択装置の選択軸の部分図である。本発明の第４実施形態に対応する装置を使用する、図９Ａの選択軸の部分図である。図９Ｂの装置の断面図および個々の構成部品を示す詳細図である。

図１から、本発明の第１実施形態が明らかとなる。図１は、変速機のかさ歯車軸として構成された軸１の支承装置の断面図である。この場合、このかさ歯車軸は、例えば自動変速機の出力側を、自動変速機の入力側に位置する車軸差動装置と接続するために使用可能である。軸１は、正面側端部にかさ歯車２を装備する。組立てられた状態において、このかさ歯車２により、車軸差動装置の冠歯車との噛み合い係合が構成される。一方、これと反対の端部には、差込み型歯部３が構成される。

図１から認識できるように、軸１の支承装置は２つの転がり軸受を備える。これらの転がり軸受は、軸方向でかさ歯車２に直に続く、軸１の軸受座領域４に配置され、円錐ころ軸受５およびアンギュラ玉軸受６の形状で備わる。この場合両転がり軸受は、各々に割り当てられた内輪７および８、ならびに各々に付帯する外輪９および１０を備える。両転がり軸受の内輪７および８の予張力は、この場合締付用ナットの形状である、張力素子１１により確保される。張力素子１１は内径ねじ１２により、内径ねじ１２に対応する、軸１の外径ねじ１３上を導かれる。この場合張力素子１１は、内輪７および８を、軸１のかさ歯車２に対して附勢する。

支承装置が組み立てられた状態において、特にパワー切り替えの際に、内輪７および８が、僅かにねじれるという形態で軸１に対して微小移動する可能性がある。こうした微小移動は、今度は張力素子１１に伝達する可能性があり、従って張力素子１１が解除され、それによって予張力が失われることもある。従って、このようなねじれを張力素子１１に伝達不能とするために、装置１４が軸方向でアンギュラ玉軸受６と張力素子１１の間に配置される。装置１４は、回転不能な状態で軸１上に配置され、その詳細な構成を、更なる図２乃至４を助けとして以下に詳述する。図２乃至４から認識できるように、装置１４は一個部品の、ディスク状構造１５により構成される。孔１６がディスク状構造１５を貫通し、従って全体的に環形状を構成する。図１において、支承装置の内側では、孔１６を備える装置１４が軸１に嵌め付けられ、係合プロフィール１７によって、軸１と回転不能な結合を実現する。係合プロフィール１７は、構造１５において、孔１６により画定された内径に形成される。

さらに図３が示す装置１４の断面図から認識できるように、装置１４は軸方向の両側に接触面１８および１９を備える。図１の支承装置の内側において、接触面１８が内輪８に対して、および接触面１９が張力素子１１に対して接触する。この場合接触面１８および１９は、各々に付帯する面２０および２１において径方向に走り、互いに平行する。

特に、それに沿って係合プロフィール１７が延在するプロフィール面２２は、面２０および面２１の双方に対して角度φで走る。その後係合プロフィール１７は、半径から角度φで傾斜し、この場合角度φは、例えば１．５度乃至２．５度の範囲内とする。さらに係合プロフィール１７は、装置１４を示す図４の詳細から認識できるように、インボリュート歯形として形成される。インボリュート歯形は、構造１５において、孔１６により画定された全内径に亘って、周方向に延在する。角度φは、以下の数式に従って算出する。

その際、J_nはインボリュート歯形の法線方向バックラッシュ、α_tはインボリュート歯形の駆動圧力角度、およびdは歯部のピッチ円直径である。

図１の支承装置を装着する場合、両転がり軸受を軸受座領域４に配置した後に、装置１４を軸１に嵌める。この場合、軸１の側には、係合プロフィール１７に対応するプロフィール２３、つまり装置１４のインボリュート歯形に合致するインボリュート歯形が形成される。しかしながら、軸１のプロフィール２３は径方向を向いているため、装置１４とは異なり、角度を付けて傾斜してはいない。さらに、係合プロフィール１７およびプロフィール２３は、すき間嵌めが優勢となり、それに応じて装置１４を容易に嵌めることが可能であるよう、互いに対して設計する。

しかしながら、張力素子１１が軸１上にねじ留めされ、装置１４の接触面１９との接触に達すると、その後装置１４は、装置１４の接触面１８によっても内輪８に圧接される。しかしながら、両接触面１８および１９は、係合プロフィール１７のプロフィール面２２に対して角度φで走っているため、内輪８と張力素子１１の間の装置１４が締付けられ、結果的に、係合プロフィール１７は軸１のプロフィール２３に対して角度φで傾斜することになる。こうして傾斜することにより、図４で認識可能な係合プロフィール１７の側面２４および２５は、円周全体から見て領域的に、この場合には詳細に示されていない、プロフィール２３の側面に圧接され、従ってこの領域において、バックラッシュがゼロおよびゼロ未満にも低減される。この場合、装置１４を嵌める際に優勢となるすき間嵌めは、周方向側の幾つかの部分においては、締り嵌めに移行する。

この場合角度φは、締り嵌めが周方向で可及的に広い領域に亘って形成されるような大きさで選択する。この場合、装置１４の側、および場合によっては軸１の側でも、弾性的変形に加えて、部分的には選択された角度φに起因して塑性変形にも至る。締り嵌めが構成されるために、その後装置１４は、もはや軸１に対してねじれることができず、微小移動も張力素子１１に対して、全く伝達不能である。

図５から、本発明の第２実施形態が明らかとなる。図５は、出力軸として構成された軸２８上に固定フランジ２７を固定した変速機２６の、部分的な断面図である。この場合、締付用ナットとして構成された張力素子２９により、装置１４の助けを借りて、固定フランジ２７を固定する。固定を構成する態様は、原則的には図１乃至図４に記載された実施形態に対応する。対応する部分に関しては、それら実施形態に関する記載を参照する。

図６Ａは、従来技術から既知である自動変速機２６用の、ギヤの選択装置３０の分解図である。図６Ｂは、このギヤの選択装置３０を装着した状態の、詳細図および断面図である。ギヤの選択装置３０は、係合ディスク３１、ばね３２、支承部３３、選択軸として構成された軸３４、選択レバー３６、張力素子３８およびスプリングピン３９を備える。係合ディスク３１は、軸３４に挿入され、スプリングピン３９は、係合ディスク３１と軸３４の間を形状結合する。同様に軸３４に挿入されたばね３２は、支承部３３により軸３４上に支持され、ばね３２の両端部により、係合ディスク３１と形状結合する。係合ディスク３１と対向する、軸３４の端部には、係合プロフィール３５が備わり、この係合プロフィール３５に、選択レバー３６が挿入される。そのため選択レバー３６は、係合プロフィール３５に対応する切欠３７を備える。選択レバー３６が軸３４から外れるのを防止するために、締付用ナットとして構成された張力素子３８は、係合プロフィール３５における、対応する外径ねじ上にねじ留めされる。

この実施形態においては、係合プロフィール３５は従来技術から既知であり、いわゆる「二面体プロフィール」として構成される。係合プロフィール３５においては、締付用ナット３８の内径ねじに対応する外径ねじが選択軸３４の端部に備わり、選択軸３４の中心軸と軸方向に平行し、選択軸の中心軸の左右に各々平面があるよう、部分的に切削加工される。これら両面は、互いに平行する。基本的にこの種の「二面体プロフィール」は、歯と０度の圧力角によるスプライン嵌め合いである。

軸３４は、装着された状態で、変速機ハウジング４０のハウジング孔４１を貫通し、係合ディスク３１、ばね３２および支承部３３は、空間的には変速機ハウジング４０の内部空間に配置され、一方選択レバー３６および張力素子３８は、空間的には変速機ハウジング４０の外側に配置される。この場合ばね３２は、係合ディスク３１を変速機ハウジング４０に対して附勢する。ギヤの選択装置３０を作動するために、ここでは詳述していないボーデンケーブルを備える。ボーデンケーブルの自由端は選択レバー３６と係合し、ボーデンケーブルの外殻は、ボーデンケーブルホルダ４２により、変速機ハウジング４０に支承される。

実際には、変速機ハウジング４０または自動変速機２６の振動により、選択軸３４のねじ上の締付用ナット３８が、不所望なことに緩む可能性があり、その結果、選択軸３４と選択レバー３６の間の結合に隙間が生じる。それにより、運転手からボーデンケーブルに伝達されたシフト命令を、走行レンジおよびギヤを選択するために、自動変速機２６内に装備された係合ディスク３１へと機械的に伝達する作動が、不所望なことに不正確になる。

図７から、本発明の第３実施形態が明らかとなる。図７は、図６Ａ／６Ｂから既知であるギヤの選択装置３０の構造に基づく、自動変速機用のギヤの選択装置３０の、部分的な断面図である。この場合、図７はギヤの選択装置３０を装着した状態を示す。図面を簡素化するために、選択軸３４が貫通する変速機ハウジングを省略した。図６Ａ／６Ｂとは異なり、張力素子３８と軸３４の間の摩擦結合的なねじ結合が、本発明による装置４３により、意図しない解除に対して固定される。この場合装置４３は、装置４３が角度φだけ傾斜していることに起因して、締付用ナットとして構成された張力素子３８を、選択レバー３６に対して固定する。固定を構成する態様は、原則的には図１乃至図４に記載された実施形態に対応する。図８は、図７で使用する本発明による装置４３の拡大図（詳細図および断面図）である。

この図から認識できるように、装置４３は一個部品である、ディスク状構造４４により構成される。内側輪郭４５が、軸方向にディスク状構造４４を貫通する。ギヤの選択装置３０の内側では、内側輪郭４５を備える装置４３が、選択軸として構成された軸３４に嵌め付けられ、係合プロフィール４６によって、軸３４と回転不能な結合を実現する。係合プロフィール４６は、構造４４の内側輪郭４５に形成される。

装置４３は軸方向の両側に接触面４７および４８を備える。ギヤの選択装置３０の内側において、装置４３が、接触面４７により選択レバー３６に対して、および接触面４８により張力素子３８に対して接触する。この場合接触面４７および４８は、各々に付帯する面４９および５０において径方向に走り、互いに平行する。

特に、それに沿って係合プロフィール４６が延在するプロフィール面５１は、面４９および面５０の双方に対して角度φで走る。その後係合プロフィール４６は半径から角度φで傾斜し、この場合角度φは、例えば１．５度乃至２．５度の範囲内とする。換言すると、これは、係合プロフィール４６の中心軸が、ディスク状構造４４の中心軸に対して、角度φで傾斜することを意味する。

ギヤの選択装置３０を取り付ける際には、まず選択軸３４に係合ディスク３１、スプリングピン３９、支承部３３および、ばね３２を装備して完成させる。続いて、装着前の選択軸３４を、変速機ハウジングの内部空間から、対応する変速機ハウジング孔に挿入し、プロフィール３５を有する選択軸３４の軸端部を、変速機ハウジングの外側に出す。その後、選択レバー３６を選択軸３４の自由な軸端部に挿入する。これに対して、選択レバー３６の側には、選択軸３４の二面体プロフィール３５に対応する切欠３７を形成する。続いて、装置４３を、選択軸３４の自由な軸端部に嵌める。これに対して、選択軸３４の側には、装置４３の内側輪郭４６に対応するプロフィール３５、この実施形態においては、装置４３の係合プロフィール４６に合致する二面体プロフィールを形成する。しかしながら、選択軸３４のプロフィール３５は径方向を向いており、そのため装置４３とは異なり、角度を付けて傾斜してはいない。さらに、係合プロフィール４６およびプロフィール３５は、すき間嵌めが優勢となり、それに応じて装置４３を容易に嵌めることが可能であるよう、互いに対して設計する。

ギヤの選択装置３０を取り付ける際には、張力素子３８を軸３４上にねじ留めし、装置４３の接触面４８との接触に達すると、その後装置４３は、装置４３の接触面４７によって選択レバー３６を圧迫する。しかしながら、両接触面４７および４８は、係合プロフィール４６のプロフィール面５１に対して角度φで走っているため、選択レバー３６と張力素子３８の間の装置４３が締付けられ、結果的に、装置４３の係合プロフィール４６は選択軸３４のプロフィール３５に対して角度φで傾斜することになる。選択レバー３６の側では、選択レバー３６が、選択軸３４の当接肩部で支持される。こうして傾斜することにより、係合プロフィール４６の側面５２および５３は、少なくとも部分的に、プロフィール３５の側面に圧接され、従ってこの領域において、バックラッシュが除去される。この場合、装置４３を嵌める際に優勢となるすき間嵌めは、周方向側の幾つかの部分においては、締り嵌めに移行する。

この場合角度φは、締り嵌めが、側面５２、５３の可及的に広い領域に亘って形成されるような大きさで選択する。その際装置４３の側、および場合によっては軸３４の側でも、弾性的変形に加えて、部分的には選択された角度φに起因して塑性変形にも至る可能性がある。締り嵌めが構成されるために、その後装置４３は、もはや軸３４に対してねじれることができず、微小移動も張力素子３８に対して、全く伝達不能である。

図９Ａ、９Ｂおよび１０を参照し、本発明の第４実施形態を以下に詳述する。図９Ａおよび図９Ｂは、選択軸として構成された軸５４の部分図および断面図を示す。軸５４は、図７に示すギヤの選択装置３０における軸３４の代替として使用可能である。図９Ａにおいて、選択軸５４は独立した構成部品として示される。図９Ｂにおいて、選択軸５４は装着された状態で、選択レバー３６、本発明による装置５７および締付用ナットとして構成された張力素子３８と共に示される。締付用ナット３８を選択軸５４にねじ留めするために装備された（外径）ねじは、符号５６で示す。選択レバー３６および装置４３を、選択軸３４に形状結合的に受容するためのプロフィール３５が、いわゆる「二面体プロフィール」として形成された図７とは異なり、図９Ａ／図９Ｂにおいては、選択レバー３６および装置５７を選択軸５４に形状結合的に受容するためのプロフィール５５は、いわゆる「四角プロフィール」として構成される。基本的にこの種の「四角プロフィール」は、４つの歯と４５度の圧力角によるスプライン嵌め合いである。図１０は、図９Ｂで使用する、本発明による独立した構成部品である、装置５７の詳細図および断面図である。

この図から認識できるように、装置５７は一個部品の、ディスク状構造５８により構成される。ディスク状構造５８は、矩形の外側輪郭を備え、四角形状の内側輪郭５９が、軸方向にディスク状構造５８を貫通する。ギヤの選択装置の内側では、内側輪郭５９を備える装置５７が、選択軸として構成された軸５４に嵌め付けられ、係合プロフィール６０によって、軸５４と回転不能な結合を実現する。係合プロフィール６０は、構造５８の内側輪郭５９に形成される。

装置５７は軸方向の両側に接触面６１および６２を備える。ギヤの選択装置の内側において、装置５７が、接触面６１により選択レバー３６に対して、および接触面６２により張力素子３８に対して接触する。この場合接触面６１および６２は、各々に付帯する面６３および６４において径方向に走り、互いに平行する。

特に、それに沿って係合プロフィール６０が延在するプロフィール面６５は、面６３および面６４の双方に対して角度φで走る。その後係合プロフィール６０は半径から角度φで傾斜し、この場合角度φは、例えば１．５度乃至２．５度の範囲内とする。換言すると、これは、係合プロフィール６０の中心軸が、ディスク状構造５７の中心軸に対して、角度φで傾斜することを意味する。

ギヤの選択装置を取り付ける際には、係合ディスク、スプリングピン、支承部および、ばね３２を備えて完成させた選択軸５４を、変速機ハウジングの内部空間から、対応する変速機ハウジング孔に挿入し、プロフィール５５および、ねじ５６を有する、選択軸５４の軸端部を、変速機ハウジングの外側に出す。その後、選択レバー３６を選択軸５４の自由な軸端部に挿入する。これに対して、選択レバー３６の側には、選択軸５４の四角プロフィール５５に対応する切欠を形成する。続いて、装置５７を、選択軸５４の自由な軸端部に嵌める。これに対して、選択軸５４の側には、装置５７の内側輪郭５９に対応するプロフィール５５、この実施形態においては、装置５７の係合プロフィール６０に合致する四角プロフィールを形成する。しかしながら、選択軸５４のプロフィール５５は径方向を向いており、そのため装置５７とは異なり、角度を付けて傾斜してはいない。さらに、係合プロフィール６０およびプロフィール５５は、すき間嵌めが優勢となり、それに応じて装置５７を容易に嵌めることが可能であるよう、互いに対して設計する。

ギヤの選択装置を取り付ける際には、張力素子３８を軸５４上にねじ留めし、装置５７の接触面６２との接触に達すると、その後装置５７は、装置５７の接触面６１によって選択レバー３６を圧迫する。しかしながら、両接触面６１および６２は、係合プロフィール６０のプロフィール面６５に対して角度φで走っているため、選択レバー３６と張力素子３８の間の装置５７が締付けられ、結果的に、装置５７の係合プロフィール６０は選択軸５４のプロフィール５５に対して角度φで傾斜することになる。選択レバー３６の側では、選択レバー３６が、選択軸５４の当接肩部で支持される。こうして傾斜することにより、係合プロフィール６０の側面６６、６７、６８および６９は、少なくとも部分的に、プロフィール５５の側面に圧接され、従ってこの領域において、バックラッシュが除去される。この場合、装置５７を嵌める際に優勢となるすき間嵌めは、周方向側の幾つかの部分においては、締り嵌めに移行する。

この場合角度φは、締り嵌めが、側面６６、６７、６８および６９の可及的に広い領域に亘って形成されるような大きさで選択する。その際装置５７の側、および場合によっては軸５４の側でも、弾性的変形に加えて、部分的には選択された角度φに起因して塑性変形にも至る可能性がある。締り嵌めが構成されるために、その後装置５７は、もはや軸５４に対してねじれることができず、微小移動も張力素子３８に対して、全く伝達不可能である。

従って、装置を本発明による構成とすることで、意図に反する解除に対して、確実な態様で張力素子を固定可能であり、同時に僅かな労力で取り付けを実現可能である。しかしながら、本発明による装置は、紛失防止の固定機能の他に、例えば歯車またはブレーキディスクとして、トルク伝達部品としても形成可能である。この場合、本発明による装置の構成は、装置と連結される軸と共に、圧入結合を構成するために使用される。

１軸；かさ歯車軸
２かさ歯車
３差込み型歯部
４軸受座領域
５円錐ころ軸受
６アンギュラ玉軸受
７内輪
８内輪
９外輪
１０外輪
１１張力素子；締付用ナット
１２内径ねじ
１３外径ねじ
１４装置
１５構造
１６孔
１７係合プロフィール
１８接触面
１９接触面
２０面
２１面
２２プロフィール面
２３プロフィール；歯部プロフィール
２４側面
２５側面
２６変速機；自動変速機
２７固定フランジ
２８軸；出力軸
２９張力素子；締付用ナット
３０ギヤの選択装置
３１係合ディスク
３２ばね
３３支承部
３４軸；選択軸
３５プロフィール；二面体プロフィール
３６選択レバー
３７切欠
３８張力素子；締付用ナット
３９スプリングピン
４０変速機ハウジング
４１変速機ハウジング孔
４２ボーデンケーブルホルダ
４３装置
４４構造
４５内側輪郭
４６係合プロフィール
４７接触面
４８接触面
４９面
５０面
５１プロフィール面
５２側面
５３側面
５４軸；選択軸
５５プロフィール；四角プロフィール
５６ねじ
５７装置
５８構造
５９内側輪郭
６０係合プロフィール
６１接触面
６２接触面
６３面
６４面
６５プロフィール面
６６側面
６７側面
６８側面
６９側面
φ 角度

Claims

張力素子（１１；２９）を意図に反する解除に対して固定する装置（１４）であって、孔（１６）が軸方向に貫通するディスク状構造（１５）を備え、該構造（１５）は、前記孔（１６）により画定された内径に係合プロフィール（１７）を備え、該係合プロフィール（１７）は、前記孔（１６）を備える前記構造（１５）を、径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、該構成部品の側に備えられたプロフィール（２３）と係合し、およびその際に、前記構造（１５）と前記構成部品との回転不能な連結を構成し、および前記構造（１５）は、軸方向の両側に、径方向に走る接触面（１８、１９）を備える装置（１４）において、前記係合プロフィール（１７）のプロフィール面（２２）が、前記接触面（１８、１９）の径方向面（２０、２１）に対して、角度（φ）で傾斜することを特徴とする装置（１４）。
張力素子（３８）を意図に反する解除に対して固定する装置（４３；５７）であって、環状でない内側輪郭（４５；５９）が軸方向に貫通するディスク状構造（４４；５８）を備え、該構造（４４；５８）は、前記内側輪郭（４５；５９）により画定された面に、係合プロフィール（４６；６０）を備え、該係合プロフィール（４６；６０）は、前記内側輪郭（４５；５９）を備える前記構造（４４；５８）を、径方向内側に位置する構成部品の上に配置する際に、該構成部品の側に備えられたプロフィール（３５；５５）と係合し、およびその際に、前記構造（４４；５８）と前記構成部品との回転不能な連結を構成し、および前記構造（４４；５８）は、軸方向の両側に、径方向に走る接触面（４７、４８；６１、６２）を備える装置（４３；５７）において、前記係合プロフィール（４６；６０）のプロフィール面（５１；６５）が、前記接触面（４７、４８；６１、６２）の径方向面（４９、５０；６３、６４）に対して、角度（φ）で傾斜することを特徴とする装置（４３；５７）。
請求項１または２に記載の装置（１４；４３；５７）であって、前記角度（φ）は、前記構造（１５；４４；５８）を前記構成部品の上に配置し、および前記係合プロフィール（１７；４６；６０）が、前記構成部品のプロフィール（２３；３５；５５）に対して傾斜する際に、少なくとも１つの周方向領域において、前記係合プロフィール（１７；４６；６０）と前記構成部品のプロフィール（２３；３５；５５）の間のバックラッシュが除去されるよう選択することを特徴とする装置（１４；４３；５７）。
請求項１又は３に記載の装置（１４）であって、前記係合プロフィール（１７）は、少なくとも１つの単体プロフィールから構成され、該単体プロフィールにおいて周方向に配向された側面（２４、２５）のうちの、少なくとも１つの側面（２４，２５）は、くさび状に走る面を備えることを特徴とする装置（１４）。
請求項４に記載の装置（１４）であって、前記係合プロフィール（１７）は、歯形として形成されることを特徴とする装置（１４）。
請求項５に記載の装置（１４）であって、前記係合プロフィール（１７）は、インボリュート歯形として構成されることを特徴とする装置（１４）。
請求項６に記載の装置（１４）であって、角度（φ）は、
に従って算出する装置（１４）。
請求項２又は３に記載の装置（４３）であって、前記係合プロフィール（４６）は、二面体プロフィールとして形成されることを特徴とする装置（４３）。
請求項２又は３に記載の装置（５７）であって、前記係合プロフィール（６０）は、四角プロフィールとして形成されることを特徴とする装置（５７）。
請求項１〜９の何れか一項に記載の装置（１４；４３；５７）であって、角度（φ）は、少なくとも１．５度であることを特徴とする装置（１４；４３；５７）。
取り付け装置であって、軸（１；２８；３４；５４）を備え、該軸（１；２８；３４；５４）上で、軸方向に作用する予張力を発生するための張力素子（１１；２９；３８）が導かれ、および請求項１乃至１０の何れか一項に記載の装置（１４；４３；５７）が予張力を与えられる取り付け装置において、前記装置（１４；４３；５７）は、軸方向の両側に備わる接触面（１８、１９；４７、４８；６１、６２）において、一方では前記張力素子（１１；２９；３８）と、ならびに他方では更なるコンポーネントと接触し、および係合プロフィール（１７；４６；６０）により、前記軸（１；２８；３４；５４）の側のプロフィール（２３；３５；５５）に回転不能な状態で係合し、該プロフィール（２３；３５；５５）は、すき間嵌めに対応するよう、前記係合プロフィール（１７；４６；６０）に対して形成され、および該係合プロフィール（１７；４６；６０）は、前記装置（１４；４３；５７）が附勢される際に、前記張力素子（１１；２９；３８）により、前記軸（１；２８；３４；５４）の前記プロフィール（２３；３５；５５）に対して、角度（φ）だけ傾斜させられ、これにより、前記係合プロフィール（１７；４６；６０）と前記プロフィール（２３；３５；５５）の間のバックラッシュが、周方向の少なくとも１つの領域において除去される取り付け装置。
請求項１１に記載の取り付け装置であって、前記装置（１４）の前記係合プロフィール（１７）、および／または前記軸の前記プロフィール（２３）は、前記張力素子（１１；２９）による附勢、および傾斜の経過中に、部分的に塑性変形することを特徴とする取り付け装置。
請求項１１に記載の取り付け装置であって、前記コンポーネントは転がり軸受であり、該転がり軸受に対する軸方向の予張力を、前記張力素子（１１）により調整可能であることを特徴とする取り付け装置。
請求項１１に記載の取り付け装置であって、前記コンポーネントは固定フランジ（２７）であることを特徴とする取り付け装置。
請求項１１に記載の取り付け装置であって、前記コンポーネントは、変速機（２６）用のギヤの選択装置（３０）の選択レバー（３６）であることを特徴とする取り付け装置。