KR100259986B1 - 센터링 디바이스와 플랜지를 구비한 베어링 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한편으로는 기어 상자 하우징에 영구히 고정되어 있는 슬리브의 내표면상에서 또 한편으로는 기어 변경 축 상에서 회전하는 철골구조내의 베어링 볼의 행렬로 치형 (toothed) 기어 상자에서 선택 축을 선형으로 이동시키는 베어링 유니트에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 슬리브(3)의 한 단부는 전체 길이에 걸쳐 기어 상자 하우징내로 자유롭게 뻗는 방식으로 슬리브(3)가 기어 상자 하우징에 고정될 수 있는 플랜지(4)를 지닌다.

Description

센터링 디바이스와 플랜지를 구비한 베어링 조립체

본 발명은 트랜스미션 케이싱(casing) 속에서 기어변환 축용, 특히 부싱의 일단부에 플랜지가 형성되어 있고 부싱이 그 전체 길이가 자유롭게 연장하도록 플랜지에 의해 트랜스미션 케이싱에 고정되며, 구름 베어링용 단부 스토퍼가 플랜지에서 멀리 떨어진 부싱의 타단부에 일체로 형성되어 있는 슬라이딩방식의 다중기어 트랜스미션의 기어변환장치용 베어링 조립체에 관한 것이다.

이러한 종류의 베어링 조립체는 통상적으로 트랜스미션 케이싱에 형성된 보어에 직접 설치된다. 기어변환시 비교적 큰 마찰력으로 인하여 큰 기어변환력을 필요로 하기 때문에 이러한 베어링 조립체 설치방식은 기어변환의 편의성에 영향을 미친다. DE-A 41 36 988 에 공지된 상기와 같은 형태의 베어링 조립체는 기어변환 축을 트랜스미션 케이싱의 구름베어링에 장착함으로써 마찰력을 감소시킬 수 있도록 되어 있다. 그러나 공지의 베어링 조립체는, 기존의 기어변환 축 장착구조에 더하여 그 길이방향으로 이격된 장착구를 더 필요로 하기 때문에 기어변환 축에 적합하지 않았다. 이것은 예컨대, 기어변환 축이 설치부위에서 구동부와 같은 작동요소에 연결되는 경우이다.

본 발명의 목적 중 하나는, 작동요소에 연결된 기어변환 축들을 트랜스미션 케이싱 외측에서 슬라이딩하게 하며, 작은 점유 공간만을 필요로 함과 동시에 기어변환 축 조작을 보다 편리하게 그리고 저감된 마찰력으로 수행할 수 있는 기어변환 축 장착 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명은 청구범위 제 1항에 따라, 부싱의 일단부에 플랜지를 형성하고, 부싱이 그 전체 길이에 걸쳐 트랜스미션 케이싱에서 자유로이 연장되도록 부싱을 그의 플랜지로 트랜스미션 케이싱에 고정함으로써 상기한 목적을 달성한다. 구름 베어링의 슬라이딩 경로를 제한하기 위하여, 플랜지로부터 떨어진 부싱의 단부에 일체로 단부 스토퍼가 형성된다. 본 발명의 구름 베어링 조립체는 트랜스미션 케이싱에 기어변환 축용의 부가적인 장착구로서 이용될 수 있으며, 기존의 기어변환 축 장착구로부터 떨어져서 길이방향으로 배치될 수도 있고, 기어변환 축 장착구를 대신하여 사용될 수도 있다. 본 발명의 베어링 조립체는 트랜스미션 케이싱에서 직접적으로 지지되지 않으므로 기어변환 축을 "부동(floating)" 상태로 설치할 수 있도록 한다. 기어변환 축의 축방향으로 연장된 장착구조는 반경방향으로의 작은 공간만 차지하며, 따라서 제한된 설치조건에서 사용하기에 유리하다.

본 발명은 청구범위 제 2 항의 구체예에서 플랜지가 트랜스미션 케이싱을 향한 쪽에 센터링 디바이스(centering device) 를 포함한다. 센터링 디바이스의 반대쪽 플랜지면이 부싱으로 일체화된다.

본 발명은 제 3 항에 따른 구체예에서, 플랜지는 트랜스미션 케이싱에 대하여 평탄면으로 지지되도록 구성되어 있으며, 구름 베어링을 회전되지 않게 유지시키는 센터링은 플랜지를 고정하기 위해 사용되는 핀이나 나사에 의해 실시된다.

본 발명은 제 4 항에 따른 구체예에서, 부싱의 구름 베어링을 위한 단부 스토퍼를 형성하기 위해, 플랜지로부터 떨어져 있는 부싱의 단부는 절삭되지 않고 반경방향 내측으로 절곡되어 외측 링에 의해 구름 요소가 지지되는 단차부를 형성한다.

본 발명은 제 5 항에 따른 또다른 구체예에서, 플랜지와 부싱이 비절삭 방법으로, 특히 딥-드로잉(deep-drawing)으로 저렴하게 제작할 수 있는 단일의 일체로 형성된 요소로 구성된다. 본 발명은 제 6 항에 따른 또 다른 구체예에서, 플랜지와 부싱을 예컨대, 용접이나 접합에 의해 서로 분리되지 않게 일체로 결합된 독립된 요소로 구성된다.

본 발명은 제 7 항의 구체예에서, 구름 베어링이 기어변환 축 둘레로 180。의 각도로 둘러싸고 제위치에 고정되어 있다. 이러한 베어링은 구동요소와 맞물리는 홈이 형성된 기어변환 축 부분이나 단차가 형성된 기어변환 축들에 특히 적합하다.

본 발명은 제 8 항 내지 10 항의 구체예는 상기한 구체예들의 구름 베어링의 정확한 위치 고정이 가능하도록 하는 회전방지 장치에 대한 것이다.

제 8 항의 구체예에 따르면, 트랜스미션 케이싱은 부싱의 축방향 홈 속으로 가이드되어 삽입되는 핀을 포함한다. 제 9 항에 따른 다른 구체예에서는, 부싱이 구름 베어링의 모든 구름요소에 대하여 종방향의 홈을 포함하며, 그 결과 구름 베어링을 포함하여 구름요소들이 길이방향의 홈에서 제위치에 고정된다. 다른 회전방지장치는 하나 또는 두개의 구름요소를 위한 하나의 길이 방향 홈을 제공함으로써 얻어진다. 제 10 항에 따른 다른 구체예에서, 구름 베어링의 단부에 있는 구름요소가 부싱의 단차부에 대하여 지지되게 함으로써 회전방지장치를 구성할 수도 있다.

제 11 항에 있어서, 본 발명의 베어링 조립체는 슬라이드방식의 기어변환 축용 잠금장치와 결합될 수도 있다.

본 발명의 구체예들을 도면에서 나타내었으며 하기와 같이 더 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 베어링 조립체의 종단면도.

제 2 도는 본 발명에 따른 베어링 조립체에 있는 하우징의 세부구조를 보여준다.

제 3 도는 제 2 도의 또다른 형태의 하우징을 보여준다.

제 4 도는 구름 베어링의 케이지(cage)가 하우징 내에서 회전방지 장치를 포함하는 본 발명에 따른 베어링 조립체의 측면도.

제 5 도는 구름요소를 길이방향의 홈속에 인도하는 제 4 도와 유사한 베어링 조립체를 보여준다.

제 6 도는 회전방지장치가 단부의 구름요소에 의해 구성된 제 4 도와 유사한 베어링 조립체를 보여준다.

제 7 도는 설치된 상태의 본발명의 베어링 조립체를 보여준다.

기어변환 축(2)이 미끄러질 수 있도록 설치된 본 발명의 베어링 조립체(1)의 구조가 제 1 도에 도시되어 있다. 베어링 조립체(1)는 원통형 부싱(3)과 플랜지(4)를 포함한다. 부싱(3) 속에는 구름 베어링(5)이 삽입되어 있으며 베어링의 볼을 제위치에 유지시키는 케이지(cage : 6)는 반경방향 외측으로 향하는 고정핀(7)을 구비하고 있다. 상기 핀은 부싱(3)의 축방향 홈(8) 속으로 들어가 회전방지장치(9)를 구성한다. 축(2)이 축방향으로 이동할 경우 구름 베어링(5)이 움직이며 이것의 최대 이동범위는 축방향 홈(8)에 의해 결정된다. 부싱(3)과 플랜지(4)는 절삭가공하지 않고 금속판으로부터 일체로 성형시켜 형성되며, 이렇게 형성된 하우징은 플랜지에 근접한 하우징 단부에 뒤로 중첩시킨 부분(10)을 포함하며, 상기 중첩시킨 부분(10)은 부싱(3) 외주면의 상반부위로 연장되어 센터링 디바이스(11)를 구성하고, 상기 센터링 디바이스(11)는 베어링 조립체(1)를 설치된 상태에서 축중심에 일치되게 설치할 수 있도록 한다. 베어링 조립체(1)를 트랜스미션 케이싱에 고정시키기 위하여, 플랜지(4)에 나사 체결용 구멍(12)을 포함한다. 플랜지(4)에서 멀리 떨어진 부싱(3)의 단부에는 반경방향 내측으로 향해진 단차부(21)가 있으며, 이것은 구름 베어링(5)의 슬라이딩 경로를 제한하는 역할을 한다. 같은 목적으로 부싱(3)의 반대편 단부에는 공동의 단부 중간위치까지 연장하는 절곡부(13)가 형성되어 있다. 기어변환 축(2)의 단부는 플랜지(4)로부터 떨어진 위치에 있고 베어링 조립체(1) 밖으로 돌출한 형태인데 제 1 도에서는 도시되어 있지 않으나 구동요소에 연결되어 있다.

제 1 도와 다른 예로서, 두개의 독립된 요소로 이루어진 하우징을 제 2 도에서 보여준다. 비절삭 가공에 의해 제작된 부싱(3a)은 플랜지(4a)와 떨어질 수 없게 용접등의 방법으로 연결한다. 제 1 도의 부싱(3)과 대조적으로, 부싱(3a)은 구름 베어링의 슬라이딩 경로를 제한하도록 내측으로 향한 절곡부(13)를 포함하고 있다.

제 3 도는 트랜스미션 케이싱의 벽을 지지하는 평탄면을 가진 하우징을 보여준다. 이러한 구조는 부싱(3b)과 플랜지(4b)를 하나의 부품으로 제작함으로써 얻을 수 있다.

제 4 도 내지 6 도는 제 1 도에 따른 베어링 조립체의 측면도이며 각각 다른 구성을 가진 회전방지장치를 보여준다.

제 4 도는 제 1도의 회전방지장치(9)를 보여주는 측면도이다. 제 5 도의 회전방지 장치(9a)는 구름 베어링(5a)의 구름요소를 지지하도록 부싱(3)속에 만들어진 길이방향의 홈(14) 을 갖고 있다. 제 4 도의 구름 베어링(5)과 대조적으로, 구름 베어링(5a)은 케이지(6a)의 단부들 사이에 약 90도 각도를 이루고 기어변환 축(2)을 에워싸고 있다. 변형예로서 제 6도에 도시된 회전방지장치(9a)에는 구름 베어링(5b)의 자유단부들에 배치된 구름요소(20)들이 부싱(3)의 턱부분(15)에 대하여 지지된다.

제 7 도는 베어링 조립체를 설치상태로, 즉 트랜스미션 케이싱(16)의 한 단부벽에 플랜지를 고정시킨 베어링 조립체(1)를 보여준다. 제 1 도의 베어링 조립체(1)와 동일한 베어링 조립체의 세부구조에 더하여, 제 7 도는 싱크로나이저 슬리브(19)의 작동을 위하여 구동요소(18)와 상호 결합되는 기어변환 축(2)의 단차부(17)를 보여준다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 베어링 조립체 2 : 축

3 : 부싱 4 : 플랜지

5 : 구름 베어링 6 : 케이지

7 : 핀 8 : 축방향 홈

9 : 회전방지 장치 10 : 중첩시킨 부분

11 : 센터링 디바이스 12 : 구멍

13 : 절곡부 14 : 길이방향 홈

15 : 턱부분 16 : 트랜스미션 케이싱

17 : 단차부 18 : 구동요소

19 : 싱크로나이저 슬리브 20 : 구름요소

21 : 단차부

Claims (11)

1. 트랜스미션 케이싱(casing : 16)에 단단히 연결된 부싱(3)의 내주면이나 기어변환 축상에서 간접적으로 회전하는 케이지(cage : 6)에 배열된 베어링 볼들의 열을 구비한 구름베어링(5)을 포함하는 미끄럼식 다중 기어 변속기의 트랜스미션 케이싱에서 기어 변환축을 슬라이딩하게 하는 베어링 조립체에 있어서, 부싱(3, 3a, 3b)의 일단부에 플랜지(4, 4a, 4b)가 형성되어 있고, 부싱(3, 3a, 3b)은 그 전체 길이가 자유롭게 연장하도록 상기 플랜지에 의해 트랜스미션 케이싱(16)에 고정되며, 구름 베어링(5)용 단부 스토퍼가 플랜지(4,4a,4b)에서 멀리 떨어진 부싱(3, 3a, 3b)의 타단부에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
2. 제1항에 있어서, 플랜지(4)는 트랜스미션 케이싱(16)을 향하는 센터링 디바이스(11)를 포함하고, 부싱(3)은 플랜지(4)에서 시작하는 방향을 가진 부싱인 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
3. 제1항에 있어서, 플랜지(4)는 평탄면으로 트랜스미션 케이싱(16)를 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
4. 제2항에 있어서, 부싱(3)에 형성된 단부 스토퍼는 단차부(21)로서 구성되어 있는 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
5. 제2항 내지 4항에 있어서, 칩을 형성하지 않는(non-chipping) 방법으로 플랜지(4b)와 부싱(3b)을 함께 일체로 형성한 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
6. 제2항에 있어서, 플랜지(4a)와 부싱(3b)을 용접이나 납땜 접합법으로 서로 분리할 수 없게 연결한 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
7. 제1항에 있어서, 구름 베어링(5)이 축(2) 둘레로 180도 각도로 둘러싸고 부싱(3)에서 회전할 수 없도록 고정된 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
8. 제7항에 있어서, 구름 베어링(5)은 그의 케이지(6)에 형성된 핀(7)에 의해 구성되고 부싱(3)의 축방향 홈(8)에서 가이드되는 회전방지장치(9)을 포함하는 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
9. 제7항에 있어서, 회전방지장치(9a)는 부싱(3)의 적어도 하나의 길이방향 홈(14)에서 가이드되는 볼 형태의 구름 베어링(5a)의 구름요소에 의해 구성된 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
10. 제7항에 있어서, 회전방지장치(9b)는 부싱(3)의 턱부분(15)에 대하여 지지하는 구름 베어링(5b)의 케이지(6)나 단부 구름요소(20)에 의해 구성된 것을 특징으로하는 베어링 조립체.
11. 제1항에 있어서, 베어링 조립체(1)는 축(2)에 연결된 잠금장치에 연결되는 것을 특징으로하는 베어링 조립체.