KR101250942B1

KR101250942B1 - 마찰 페어링에 속하는 본체를 제조하기 위한 방법 및 마찰 페어링에 속하는 본체

Info

Publication number: KR101250942B1
Application number: KR1020107003976A
Authority: KR
Inventors: 위르겐 뮌스터; 헤르만 굼메르트
Original assignee: 오토 푹스 카게
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2013-04-04
Also published as: WO2009027453A1; ATE521819T1; JP5336488B2; HK1143702A1; EP2181273A1; CN101796315B; CN101796315A; EP2181273B1; ES2372437T3; BRPI0815309A2; KR20100059815A; JP2010537146A

Abstract

본 명세서는 동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스를 위한 것으로, 메이팅 본체와 상호 작용에 제공되는 마찰 표면(2)을 구비하는 마찰 페어링에 속하는 본체, 예컨대 동기링(1) 또는 중간링을 제조하기 위한 방법을 기술하며, 상기 마찰 표면은 메이팅 본체와 동시 작동을 야기하기 위해 상기 메이팅 본체에 작용하는 복수의 마찰 본체(3)로 이루어진 접촉면들(8)의 총합으로 형성되고, 상기 마찰 본체들은 상기 본체(1)의 지정된 회전 운동 방향에 대해 각도를 이루어 연장되는 그루브들(4)에 의해 서로 분리된다. 이 경우, 제 1 단계에는 본체(14)가 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들(3)을 가지며, 후속 단계에서는 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 상기 마찰 본체들(3)로부터 재료를 제거하는 가공 단계 동안 상기 마찰 바다들(3)의 접촉면들(8)의 합에 의해 형성된 상기 마찰 표면(2)이 조절된다. 동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스를 위한, 마찰 페어링에 속하는 본체, 예컨대 동기링(1) 또는 중간링은 메이팅 본체와의 상호 작용에 제공되는 마찰 표면(2)을 사용하며, 상기 본체는 메이팅 본체와 동시 작동을 야기하기 위해 상기 메이팅 본체에 작용하는 복수의 마찰 본체(3)의 접촉면들(8)의 총합으로 형성되고, 상기 마찰 본체들은 상기 본체(1)의 지정된 회전 동작에 대해 각을 이루는 방식으로 진행되는 그루브들(4)에 의해 서로 분리된다. 상기 마찰 본체들(3)의 접촉면들(8)은 그루브들(4)에 의해 획정된 자신의 단부들에서 0.2mm의 최대 반지름을 갖는 각각 에지(12, 13) 형성하에 이웃한 그루브 벽(6, 7')에 인접한다. 마찰 본체(3)의 상기 접촉면(8)을 획정하는 그루브 벽들(6, 7')은 서로 평행하게 또는 거의 평행하게 진행한다.

Description

마찰 페어링에 속하는 본체를 제조하기 위한 방법 및 마찰 페어링에 속하는 본체{METHOD FOR PRODUCING A BODY BELONGING TO A FRICTION PAIRING, AND BODY BELONGING TO A FRICTION PAIRING}

본 발명은 동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스를 위한, 메이팅 본체와의 상호작용에 제공되는 마찰 표면을 구비하는 마찰 페어링(friction pairing) 속하는 본체, 예컨대 동기링 또는 중간링을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 마찰 표면은 메이팅 본체와 동기화를 야기하기 위해 상기 메이팅 본체에 작용하는 복수의 마찰 본체의 접촉면들의 총합(sum)으로 형성되며, 상기 마찰 본체들은 상기 본체의 지정된 회전 운동 방향에 대해 각도를 이루어 연장되는 그루브들에 의해 서로 분리된다. 또한, 본 발명은 동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스를 위한, 메이팅 본체와의 상호작용에 제공되는 마찰 표면을 구비하는 마찰 페어링 속하는 본체, 예컨대 동기링 또는 중간링에 관한 것이며, 상기 마찰 표면은 메이팅 본체와 동기화를 야기하기 위해 상기 메이팅 본체에 작용하는 복수의 마찰 본체의 접촉면들의 총합으로 형성되며, 상기 마찰 본체들은 상기 본체의 지정된 회전 운동 방향에 대해 각도를 이루어 연장되는 그루브들에 의해 서로 분리된다.

동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스의 경우, 기어 변속시 강제 결합 방식으로 서로 결합될 샤프트들은 자신들의 회전 속도를 고려하여 강제 결합이 이루어지기 이전에 동기화된다. 이러한 목적을 위해, 상기와 같은 유형의 기어박스의 개별 기어들은 단일 또는 다중으로 동기화된다. 동기화(동시 작동)를 발생시키기 위해서는 동기링들이 사용된다. 이러한 동기링들은 목적한 바와 같은 동기화를 발생시키기 위해 예컨대 메이팅 본체로서 기어 휠(gear wheel)에 작용하는 마찰 표면을 갖는다. 메이팅 본체는 이러한 목적을 위해 동기링의 마찰 표면과 상호 작용하는 코운(cone)을 사용한다. 두 부재는 상호 간에 운동 가능하다. 동시 작동은 메이팅 본체, 예컨대 기어 휠의 코운 쪽으로 동기링의 마찰 표면을 압착함으로써 야기되는데, 부연하자면 두 부재 간에 마찰 결합을 발생시킴으로써 야기된다. 마찰 페어링의 두 부재는 오일 환경 내에 존재한다.

황동(brass)으로 제작된 동기링들의 경우 코운면은 라이닝으로 피복되어 길이 방향 축을 따라 나 있는 그루브들을 사용하거나 또는, 동기링이 피복되지 않은 경우 상기와 같은 유형의 그루브들이 코운면 내로 삽입되거나 또는 상기 동기링은 코운면 내로 삽입된 나사선을 오일이 흘러들어가는 구조물로 사용한다. 추가적으로 상기와 같은 나사선은 개개의 나사산이 관통하는 축 방향으로 정렬된 오일 그루브들로부터 분할될 수 있다. 황동으로 제작된 동기링들 외에 소결된 강철 재료로 이루어진 동기링들도 공지되어 있다. 이미 공지된 상기와 같은 유형의 동기링들의 형상에 따르면 마찰 표면은 홈줄에 의해 서로 분리된 핀 형태의 마찰 본체들로 형성된다. 동기링의 길이 방향 축을 향하는 마찰 본체의 표면들은 각각 고유한 접촉면을 형성하고, 상기 접촉면은 메이팅 본체의 코운면 위에 있는 장치로 사용된다. 따라서, 접촉면들의 총합은 이러한 동기링들의 마찰 표면이다. 그러나 상기와 같은 유형의 동기링들에서 드러나는 점은, 메이팅 본체의 코운과의 목적한 마찰 결합을 달성하기 위해서는 비교적 많은 힘이 요구된다는 것이다.

따라서, 본 발명은 논의된 이러한 선행 기술로부터 출발하여 마찰 페어링에 속하는 본체를 제조하기 위한 제조방법을 제공하는 것이며, 상기 제조방법에 의해서는 기본적으로 메이팅 본체와의 목적한 마찰 결합을 달성하기 위해 비교적 적은 힘으로도 메이팅 본체의 코운을 가압할 수 있는 상기와 같은 유형의 본체들이 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 목적은 상기와 같은 본체를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 제조방법과 관련된 목적은 도입부에 언급한 것과 같은 방법에 의해 달성되며, 상기 방법에서 제 1 단계에는 본체가 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들을 가지며, 그 다음 단계에는 마찰 본체들의 접촉면들의 총합에 의해 형성된 마찰 표면이 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들로부터 재료를 제거하는 가공 단계를 통하여 조절된다.

이러한 제작방법에서 제 1 단계에는 마찰 본체가 먼저 단지 최종 윤곽에 가까이에, 더 정확히 말하자면 방사 방향으로의 면적을 갖는다. 이러한 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들은 제 2 단계를 실시한 이후보다 제 2 단계를 실시하기 이전에 더 큰 높이(방사형 연장부)를 갖는다. 이러한 실시예들과 관련하여 최종 윤곽 가까이에라는 표현은 마찰 본체들을 획정하는(bounding) 그루브 벽들의 윤곽이 대개 제 2 방법단계를 실시하기 이전에 이미 자신의 최종 윤곽을 가진다는 것을 의미한다. 이러한 핸디캡에 따라 미리 제조된 마찰 본체들은 주조, 연마 또는 소결을 통해 본체, 예컨대 동기링과 일체형으로 형성될 수 있다. 마찬가지로 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들은 마찰 라이닝을 통해 이와 관련된 본체의 코운면 위에 제공될 수 있는데, 예컨대 사출 성형법(injection moulding) 또는 이송 성형법(transfer moulding) 통해 제공될 수 있다. 마찰 페어링의 일부로서 마찰 라이닝을 지지하는 이러한 본체의 설계에서도 마찰 본체들은 방사 방향으로 연장되는 치수 측정 가능한 면적을 갖는다.

제 2 단계에는 마찰 본체들의 방사 방향으로 재료 제거가 이루어지며, 그로 인해 마찰 본체들의 접촉면들의 총합에 의해 형성된 마찰 표면이 조절된다. 이러한 가공 단계의 진행 과정에는 개개의 마찰 본체들의 높이가 방사 방향으로 감소된다. 마찰 본체가 금속으로 이루어진 본체에서 대개 절삭 가공 단계로서 실행되어야 했던 재료를 제거하는 이러한 가공 단계의 결과는 재료 제거를 통해 에지들이 지정된 회전 방향으로 향하는 접촉면들의 단부들에 형성되는 것이며, 상기 에지들은 뾰족한 것으로 간주될 수 있다. 이러한 에지들은 최대 0.2mm의 반지름을 갖는다. 반지름은 비교적 작은 것이 바람직하다. 상기 에지들은 접촉면들과 경계를 정하는 그루브 벽들 사이에 형성된다. 전술한 에지들의 형성하에 상기 재료 제거 단계의 직접적인 결과는 메이팅 본체의 코운 쪽으로 본체, 예컨대 동기링의 마찰 표면을 압착하는 공정에서 표면들 사이에 위치한 오일 막이 비교적 적은 힘으로도 이미 관통될 수 있다는 것이며, 그 이유는 상기와 같은 유형의 마찰 표면의 경우 마찰 본체들의 접촉면들과 메이팅 본체의 코운 사이에서 유체 동역학적 윤활 기능의 발생이 방지되기 때문이다. 이는 접촉면의 한계가 뾰족한 모양으로 형성된 것에 따른 결과이다. 마찰 본체들의 에지들에서 배출된 오일을 모아 다른 곳으로 리드할 수 있기 위해 마찰 본체들 사이에 위치한 그루브들은 충분한 횡단면을 갖는다.

방사 방향으로 볼 때 재료를 제거하는 마찰 본체의 가공 공정은 회전 방식으로 구동된 가공 공구의 사용시 전술된 에지 형성 외에, 개개의 마찰 본체들의 접촉면들이 휘어지게 하며, 더 정확히 말하자면 접촉면들을 연결하는 재킷 표면(고유한 마찰 표면)의 반지름과 일치하는 반지름 내에서 휘어지게 한다. 결과는 최대 크기의 접촉면을 갖는 마찰 본체들이 메이팅 본체의 코운에 접할 수 있다는 것이며, 이는 이미 공지된 형상들에 비해 마찰 결합을 야기하는 데 필요한 힘을 재차 감소시킨다. 따라서, 두 단계로 재료를 제거하는 마찰 본체들의 전술한 가공 단계는 메이팅 본체의 코운과의 마찰 결합이 비교적 적은 힘으로도 야기될 수 있도록 돕는다.

마찰 본체들이 본체의 코운면 위에 제공된 마찰 라이닝에 의해 형성되는 본체의 경우, 재료를 제거하는 가공 단계는 계속해서 추가의 장점으로 나타난다. 재료를 제거하는 가공 단계에 의해 접촉면들을 형성하기 위한 최초의 표면이 자연스럽게 제거되고, 그 결과 마멸을 감소시키는 첨가제들, 예컨대 조각난 카본 섬유들이 드러난다. 열경화성 플라스틱 재료로 형성되는 마찰 라이닝들은 자신의 외면에 제작과 관련된 가장자리 영역을 가지며, 상기 가장자리 영역에는 마멸을 감소시키는 첨가제가 전혀 포함되지 않거나 또는 상기 첨가제는 상기 가장자리 영역에 단지 낮은 분포 밀도로만 포함된다. 이러한 내용은 상기 가장자리 층이 마멸되었을 경우, 마찰 페어링에 속하는 상기와 같은 본체의 마찰 표면이 추후 본체 작동 단계에서보다 제 1 본체 작동 단계에서 비교적 더 큰 마멸이 이루어질 수 있음을 의미한다. 마찰 본체의 높이 방향으로 전술한 재료 제거 공정을 통해 마찰학적 변화는 분포 밀도와 관련해 마멸을 감소시키는 첨가제들이 포함된 가장자리 영역을 제거함으로써 방지된다. 또한, 마멸을 감소시키는 첨가제들을 기계적으로 분해함으로써 메이팅 본체의 코운과의 목적한 강제 결합의 조절이 개선되고, 이는 재차 힘을 감소시키는 방식으로 목적한 강제 결합의 조절에 영향을 미친다.

재료를 제거하는 가공 단계는 예컨대 절삭하는 가공 단계로 실시되거나 또는 밀링 공정을 통해서 실시될 수 있다.

바람직한 형상에 따르면, 재료를 제거하는 가공단계는 마찰 표면을 조절하고 에지들 형성하는 데 이용될 뿐 아니라, 본체의 보정에도 이용된다. 통상적으로는 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들을 연결하는 재킷 표면은 본체의 다른 재킷 표면 축에 대해 편심 배치된다. 본체가 예컨대 내부에 놓인 마찰 표면을 구비하는 동기링일 경우, 동기링의 외부 재킷 표면의 축은 다른 재킷 표면을 의미한다. 마찰 표면의 축 및 이러한 다른 재킷 표면이 서로 동심으로 배치된다면, 상기와 같은 동기링의 의도한 바와 같이 최대한 마멸되지 않는 작동 모드를 위해 마찰 표면의 축 및 다른 재킷 표면의 축이 동축을 이루는 것이 바람직하다. 재료를 제거하는 가공단계의 진행에서 이와 관련된 편심률 보상이 실행될 수 있다. 이러한 과정이 실행되는 동안에는 본체 축에 대해 서로 정반대로 위치된 상기 미리 제조된 마찰 본체들의 적어도 일부에서의 재료가 서로 상이하게 제거되는 방식으로 실시되고, 부연하자면 상기 재료 제거를 통해 마찰 본체들에 대해 상이하게 지정된 재료 제거는 접촉면들을 연결하는 재킷 표면의 축 이동을 다른 재킷 표면의 축 방향으로, 바람직하게 두 축이 동축으로 배열될 정도로 실행한다. 이러한 과정은 예컨대 재료를 제거하는 가공단계를 실시하기 위해 본체, 예컨대 동기링의 다른 재킷 표면, 예컨대 외부면의 축이 재료를 제거하는 가공단계에서 실행하기 위해 사용된 공구의 회전 축에 동축으로 유지됨으로써 달성될 수 있다. 따라서, 추가의 가공 단계 없이 전술한 두 단계의 진행 중에 마찰 표면과 본체의 다른 재킷 표면 사이의 동일 중심성을 조절하는 것이 필연적으로 수반될 수 있다.

본 발명에 따르면, 장치와 관련된 목적은 도입부에 언급한 유형의 마찰 페어링에 속하는 본체에 의해 달성되며, 상기 본체에서 마찰 본체들의 접촉면들은 그루브들에 의해 획정된 자신의 단부들에서 0.2mm의 최대 반지름을 갖는 각각 에지 형성하에 이웃한 그루브 벽에 인접하고, 마찰 본체의 접촉면을 획정하는 그루브 벽들은 서로 평행하게 또는 거의 평행하게 연장된다.

이러한 실시예의 진행 과정에서 뾰족한 형태로 간주된 접촉면들의 경계부의 제공은 전술한 바와 같이, 메이팅 본체의 코운과의 마찰 결합 조절시 오일을 빼내는 공정에 유익하다. 마찰 본체의 접촉면을 획정하는 그루브 벽들은 서로 평행하게 또는 거의 평행하게 진행되는 방식으로 배치된다. 이러한 배열은 각각 인접한 그루브 벽을 갖는 접촉면들이 90°또는 약 90°의 각을 형성하는 것을 의미한다. 이는 상기와 같은 각도가 오일을 빼내는 공정에 특히 유익하다는 것을 나타낸다. 또한, 상기와 같은 형상에서 접촉면이 본체의 회전 방향으로 더 길게 형성되고 인접하는 그루브들의 자유 횡단면이 더 크게 형성됨을 의미한다. 이러한 형성은 공지된, 마찰 페어링에 속하는 전술한 본체들에 비해 비교적 적은 힘으로 목적한 마찰 결합 조절에 긍정적인 영향을 준다.

또한, 전술한 제작 공정에 있어 지정된 회전 방향으로 접촉면을 획정하는 그루브 벽들의 평행 상태 또는 준-평행 상태가 갖는 장점은 재료를 제거하는 가공단계에 의해서는 마찰 본체들의 개개의 높이와 무관하게 접촉면의 크기가 동일하게 형성되거나 또는 적어도 인지할 수 있는 어떤 변화도 갖지 않는다는 것이다. 이러한 과정은 편심률의 보상이 이루어지는 제작 공정을 위해서도 특히 중요하다. 또한, 이러한 본체의 지속적인 작동시 마찰 본체들의 접촉면들을 획정하는 그루브 벽들의 평행 상태 또는 준-평행 상태가 갖는 장점은 마멸이 접촉면들의 총합에 따른 크기를 변화시키지 않는다는 것이다. 따라서, 이러한 본체 사용하에서 수동 기어박스 또는 변속 기어박스 내에 형성된 바다의 수명이 지속되는 동안에는 기어 변속시 표면 촉감(haptic)이 변하지 않는다.

이러한 실시예의 범주에서 사용된 "준-평행 상태"라는 용어는 마찰 본체들의 높이가 대개 낮을 경우에만 연관되고 인접하는 개개의 그루브 벽들을 갖는 접촉면들이 85°내지 95°의 각을 형성하는 상기와 같은 형상을 포함하며, 이 경우 90°의 각을 벗어날 때에는 뭉툭한 쪽으로 벗어나는 것이 바람직하다.

"복수의 마찰 본체"라는 용어는 마찰 바다들이 아주 작은 홈 타입으로 설계된 형상들을 포함하고, 또한 비교적 큰 각에 걸쳐 연장되는 마찰 본체들 중 단지 적은 개수만이 본체의 코운면의 원주 방향으로 볼 때 상기 본체의 코운면에 걸쳐 배치되는 형상들을 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면들과 관련되는 실시예들을 참고하여 이하에서 기술된다.

도 1은 내부에 놓인 마찰 표면을 구비하는 동기링의 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 동기링의 마찰 표면의 부분 확대 단면도이며,
도 3a는 제 1 조립단계 후의 도 1의 동기링이고, 도 3b는 후속 절삭 가공단계(도 3b) 후의 도 1의 동기링이며,
도 4는 추가의 실시예에 따른 동기링의 마찰 표면의 부분 확대 단면도이다.

동기링(1)은 내부에 놓인, 원추형으로 좁아지는 마찰 표면(2)을 갖는다. 마찰 표면(2)은 메이팅 본체와 동기링(1) 간의 동시 작동(동기화)을 발생하기 위해 메이팅 본체의 코운, 예컨대 기어 휠의 접촉을 위해 사용된다. 마찰 표면(2)은 도 1에서 이하에서 도시된 자신의 구조화없이 개략적으로만 도시되어 있다. 마찰 표면(2)은 복수의 마찰 본체(3)로 형성되고, 상기 마찰 본체들은 동기링(1)의 축 방향으로 연장되는 그루브들(4)에 의해 서로 분리된다(도 2 참조). 마찰 본체들(3) 및 그루브들(4)은 둘레에 걸쳐 홈 모양의 패턴을 형성한다. 이 경우, 그루브들(4) 사이에 놓인 마찰 본체들(3)은 융기부를 의미한다. 그루브들(4)은 원주 방향으로 볼 때 일부가 휘어진 베이스(5)를 가지며, 상기 베이스는 비교적 큰 반지름을 통해서 인접하는 그루브 벽들(6, 7) 내로 연속적으로 제공된다. 마찰 본체들(3)은 동기링(1)의 축 방향으로 향하는 자신의 측면에 각각 접촉면(8)을 갖는다. 접촉면(8)은 동기화 과정에서 메이팅 본체의 코운에 작용하는 바로 그 면이다. 동기링(1)의 마찰 표면(2)은 마찰 본체들(3)의 접촉면들(8)의 총합으로 형성된다. 마찰 표면(2)은 내부에 놓인 마찰 표면이기 때문에, 개개의 마찰 본체(3)의 접촉면(8)은 오목하게 휘어지며, 부연하자면 개별 마찰 본체들(3)의 접촉면들(8)을 연결하는 재킷 표면(마찰 표면(2))의 곡률과 일치하는 곡률 반지름 내에서 휘어진다. 도시된 실시예에서 접촉면들(8)은 마찰 표면(2)의 원주 방향에서 볼 때 자신의 2개의 단부(10, 11)에 각각 에지(12, 13) 형성하에 이웃한 그루브 벽(6, 7')에 인접한다. 접촉면들(8)은 인접하는 그루브 벽들(6, 7')에 의해 가능한 90°의 각을 형성한다. 제작 기술적 이유로 이러한 각 형성이 가능하지 않을 경우, 동기링의 기능을 손실하지 않은 채 형성된 각은 마찬가지로 90°보다 약간 클 수 있다. 접촉면들(8)과 인접하는 그루브 벽들(6, 7') 사이에 형성된 에지(12, 13)는 동기화 과정에서 메이팅 코운 위에서 오일 스트리퍼(stripper)로 사용된다. 오일을 빼내는 과정은 메이팅 코운의 회전 방향에 반대로 향하는 에지(12 또는 13)가 최대한 뾰족하게 형성되고 그루브 벽(6 또는 7')의 상부 클로징부가 메이팅 코운에 의해 약 90°의 각을 형성할 경우 특히 효과적이다. 그로 인해 목적한 동시 작동을 발생시키기 위한 접촉면들(8)과 메이팅 본체의 코운면 사이의 유체동역학 작용이 최적화된다.

기술된 실시예의 동기링(1)은 황동으로 이루어진다. 제 1 단계에는 마찰 본체들(3)이 최종 윤곽 가까이에 형성된 동기링 미가공품(blank, 14)(도 3a 참조)이 제공되었다. 동기링 미가공품(14)은 연마공정을 통해서 제작된다. 도면의 간략화하기 위해서 도 3a 및 도 3b에는 동기링(14 내지 1)의 마찰 본체(3) 및 외부 톱니의 일부만이 도시되어 있다. 마찰 본체들(3)은 의도한 바와 같은 자신의 최종 높이와 관련하여 재료 핸디캡으로서 방사 방향으로의 면적을 갖는다. 따라서, 상기 마찰 본체들은 필요로 하는 높이보다 높은 높이로 제작된다. 통상적으로 마찰 표면(2)의 마찰 본체들(3)은 이러한 제 1 제작단계 후에 동기링 미가공품(14)의 축 방향으로 향하는 볼록한 형상을 갖는다. 연마 공정시 ―다른 제작 공정, 예컨대 소결 공정에서도 유사하게 동기링은 대개 소결된 강철 재료로 형성된다― 외부 재킷 표면(16)의 축(15)은 마찰 본체 미가공품을 연결하는 재킷 표면(18)의 축(17)에 일치하지 않을 수 있으며, 이러한 이유로 동기링(1)은 편심 배치된다. 이러한 상황은 도 3a에서 볼 수 있는 동기링 미가공품(14)의 경우이다. 재킷 표면(18)의 축(17)은 동기링 미가공품(14)의 외부 재킷 표면(16)의 축(15)에 대해 왼쪽으로 이동된다. 동기링(1)의 정확한 삽입을 위해서는 축들(15, 17)이 서로 동일한 축(동축)으로 배치되어야 한다. 그렇지 않을 경우, 내부 재킷 표면(18)은 외부 재킷 표면(16)에 대해 편심 배치된다(도 3a 참조).

마찰 본체들(3)의 접촉면들(8)을 형성하기 위해서는 연마 공정을 통해 먼저 조절된 마찰 본체 미가공품의 볼록한 단부 섹션들을 제거하기 위한 재료를 제거하는 가공단계가 실시된다. 이를 위해 동기링(1)의 외부 재킷 표면(16)은 공구 내에서 외부 재킷 표면(16)의 축(15)이 회전 구동된 가공 공구의 축과 일치할 정도로 배치되어 유지된다. 이러한 배치에서 볼록한 단부 섹션 및 상기 단부 섹션의 특정한 높이 섹션을 제거함으로써 마찰 본체들(3)의 접촉면들(8)을 조절하기 위한 제거 공정이 이루어짐으로써, 도시된 실시예에 나타난 바와 같이 내부 재킷 표면(18)의 축(17)이 동기링 미가공품(14)의 제공 후 외부 재킷 표면(16)의 축(15)에 대해 편심 배치되는 경우에 추가의 간섭없이도 편심률 보상이 실행된다. 이러한 가공 공정은 결과적으로 마찰 본체들(3)의 높이가 가장 낮은 높이를 갖는 마찰 본체(3)로부터 한 방향으로 동일한 비율로 연속적으로 증가되도록 하는데, 더 정확히 말하자면 전환점까지 동일한 비율로 연속적으로 증가되도록 한다. 상기 전환점으로부터는 마찰 본체(3)의 높이가 가장 낮은 높이를 갖는 전환점까지 다시 동일한 비율로 연속적으로 감소한다. 도시된 실시예에서 절단 가공된 동기링 미가공품(14) 및 그와 관련된 동기링(1)이 나타난 도 3b에는 가장 낮은 높이를 갖는 마찰 본체가 도면 부호(3')로 표시되어 있다. 그로부터 기인되는 마찰 본체(3)의 상이한 높이는 연마 공정의 허용 한계 내에서 변동되고 동기링(1)의 삽입에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 마찰 본체들(3)의 접촉면들(8)을 획정하는 그루브 벽들(6, 7')은 서로 거의 평행하게 연장되거나 또는 5°이하의 각을 형성한다. 따라서, 마찰 본체들(3)의 횡단면 및 그와 관련된 접촉면들(8)의 면적은 섹션 높이와 무관하게 자신들의 평균 섹션 내에서 동일하고, 다시 말하자면 적어도 거의 동일하다. 그루브들(4)의 나머지 깊이는 상기 그루브들이 충분한 횡단면을 갖도록 설계되며, 따라서 상기 횡단면에 의해 동기화 과정시 제거되어야 할 오일량이 배출될 수 있다. 도 3b에 도시된 동기링(1)은 마찰 본체 미가공품들에 의해 형성된, 동기링 미가공품(14)의 마찰 표면(2)의 절단 가공공정 후의 모습이다.

재료를 제거하는 가공단계에 의해서는 전술한 바와 같이, 동기링(1)의 외부 재킷 표면(16)에 대한 마찰 표면(2)의 동일 중심성이 조절되었을 뿐만 아니라, 개선된 오일 배출 목적을 위해 뾰족한 축 구조물들(에지들(12, 13))이 형성된다. 기술된 실시예들에서 절단 가공단계로 실시된 재료를 제거하는 공정을 통해서는 마찰 본체들(3)의 에지들(12, 13)이 뾰족한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 에지들은 다른 형태적 조치들로는 달성될 수 없다. 마지막으로, 에지들(12, 13)의 반지름은 현미경으로만 판별 가능하며, 상기 반지름은 모든 경우 0.2mm 이하, 바람직하게는 0.1mm이하이다.

마찰 본체 미가공품들의 재료를 제거하는 가공 공정에는 마찰 본체 미가공품들의 방사 방향으로 재료를 제거할 수 있는 모든 가공 공정, 예컨대 밀링, 연삭 또는 성형 드릴을 이용한 제거도 적합하다. 목적한 바와 같이 편심률 보상을 이루기 위해 중요한 것은, 공구 축이 가공되어야 할 동기링의 재킷 표면의 축과 일치한다는 점이며, 상기 재킷 표면에서는 보정이 이루어진다. 이는 도시된 실시예에서 외부 재킷 표면(16)의 축(15)이다. 따라서, 전술된 동기링이 훨씬 경제적으로 제작될 수 있으며, 이 경우 동기링의 재킷 표면들의 동심 배치도 보장된다.

도 4는 상세하게 도시되지 않은 또 다른 동기링(19)의 마찰 표면(20)을 도시한 부분 확대 단면도이다. 기본적으로 동기링(19)은 동기링(1)과 동일하게 형성되어 있다. 동기링(19)의 차이점은 동기링(19)의 마찰 본체들(21)이 동기링(19)의 내부에 놓인 코운면(22) 위에 제공된 마찰 라이닝(23)의 부분이라는 것이다. 접촉면들(24)을 연결하는 재킷 표면은 이러한 실시예에서 마찰 표면(25)을 형성한다. 마찰 표면(25)은 동기링(19)의 외부 재킷 표면에 대해 동심으로 배치된다. 마찰 본체들(21)은 접촉면들(24)의 뾰족한 경계부들을 갖는다. 도 4에 도시된 마찰 본체들(21)의 윤곽은 앞서 기술된 실시예들에서와 마찬가지로 재료를 제거하는 가공단계에 의해 조절되었다. 마찰 라이닝(23)은 상기 실시예에서 핵 사출 압축 성형법(core injection compressing moulding process)을 통해서 동기링 본체의 코운면(22) 위에 제공되었다. 재료를 제거하는 단계를 실시하기 이전에 마찰 본체들의 최초의 방사 방향 연장부는 도 4의 오른쪽 마찰 본체에 예시적으로 파선으로 도시되어 있다. 재료를 제거하는 처리단계에 의해서는 원주 방향으로 볼 때 접촉면들(24)의 경계부의 뾰족한 형태 및 도 1 내지 도 3에서 실시예로 도시된 편심률 보상이 야기되며, 또한 마찰 라이닝(23)에 포함된 마멸을 감소시키는 첨가제들이 노출되어 마찰 본체들(21)의 접촉면들(24)의 표면에 직접적으로 인접한다. 마찰 라이닝(23)은 도시된 실시예에서 마멸을 감소시키는 첨가제로서 조각난 카본섬유들을 포함하는 경화성 듀로 플라스틱(duro plastic)이다. 상기 카본섬유의 길이는 제조 과정에 매칭되므로 듀로 플라스틱 내에서 동일한 크기로의 분할 보장하에 기술된 유형과 방식으로 코운면 위에 제공될 수 있는 길이만 포함한다.

내부에 놓인 마찰 표면을 구비하는 동기링들은 실시예들을 통해 기술된다. 또한, 본 발명은 외부에 놓인 마찰 표면을 구비하는 동기링 및/또는 내부에 놓인 마찰 표면을 구비하는 동기링 또는 마찰 페어링의 일부인 다른 본체들에서도 실현될 수 있다.

1: 동기링 2: 마찰 표면
3: 마찰 본체 4: 그루브
5: 베이스 6: 그루브 벽
7, 7': 그루브 벽 8: 접촉면
10: 단부 11: 단부
12: 에지 13: 에지
14: 동기링 미가공품 15: 축
16: 재킷 표면 17: 축
18: 재킷 표면 19: 동기링
20: 마찰 표면 21: 마찰 본체
22: 코운면 23: 마찰 라이닝
24: 접촉면 25: 마찰 표면

Claims

동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스를 위한, 메이팅 본체와의 상호 작용에 제공되는 마찰 표면(2, 20)을 구비하는 마찰 페어링에 속하는 본체(1, 19)를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 마찰 표면(2, 20)은 복수의 마찰본체(3, 21)의 접촉면들(8, 24)의 총합으로 형성되고, 상기 접촉면들(8, 24)은 상기 메이팅 본체와 동기화를 야기하도록 상기 메이팅 본체에 대해 작용하고 상기 마찰 본체들은 상기 본체(1, 19)의 지정된 회전 운동 방향에 대해 각도를 이루어 연장되는 그루브들(4)에 의해 서로 분리되고,
제 1 단계에서 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들(3, 21)을 구비한 본체(14)가 제공되고,
상기 마찰 본체(3, 21)의 상기 접촉면(8, 24)을 획정하는(bounding) 그루브 벽들(6, 7')은 서로 평행하게 연장되도록 형성되고,
후속 단계에서 상기 마찰 본체들(3, 21)의 접촉면들(8, 24)의 총합에 의해 형성된 상기 마찰 표면(2, 20)이 상기 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 상기 마찰 본체들(3, 21)로부터 재료를 제거하는 가공 단계 동안 조절되며,
상기 마찰 본체들(3, 21)의 접촉면들(8, 24)은 그루브들(4)에 의해 획정된 자신의 단부들에서 0.2mm의 최대 반지름을 갖는 에지(12, 13) 형성하에 상기 이웃한 그루브 벽(6, 7')에 인접하는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 상기 마찰 본체들(3, 21)로부터 재료를 제거하는 상기 가공 단계는, 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 상기 마찰 본체들(3, 21)을 연결하는 재킷 표면(18)과 상기 본체(14)의 다른 재킷 표면(16) 간의 편심률을 보상하기 위해 상기 본체(14)의 회전축에 대하여 서로 정반대로 위치된 상기 미리 제조된 마찰 본체들(3, 21)의 적어도 일부에서 상기 재료가 상이하게 제거되는 방식으로 실시됨으로써, 상기 가공된 마찰 본체들(3, 21)의 상기 접촉면들(8, 24)에 의해 형성된 상기 마찰 표면(2, 20)이 상기 본체(1, 19)의 다른 재킷 표면(16)에 대해 동축으로 연장되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
재료를 제거하는 상기 가공 단계를 실시하기 위해, 상기 본체(14)가 갖는 다른 재킷 표면(16)의 축(15)이 이러한 단계를 실행하기 위해 사용된 공구의 회전축에 동축으로 유지되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
재료를 제거하는 상기 가공 단계를 거치는 상기 본체(14)는 상기 본체의 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들(3)이 상기 본체(14)와 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
재료를 제거하는 상기 가공 단계를 거치는 상기 본체(14)는 상기 본체의 최종 형태에 가깝게 미리 제조된 마찰 본체들(3)이 상기 본체(19)의 코운면(22) 위에 제공된 마찰 라이닝(23)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 5 항에 있어서,
최종 형태에 가깝게 미리 제조된 상기 마찰 본체들(21)을 형성하는 상기 마찰 라이닝(23)은 플라스틱 사출 성형 방법 또는 플라스틱 이송 성형 방법을 통해 상기 본체(19)의 상기 코운면(22)에 제공되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 성형 방법은 핵 사출 압축 성형법으로 실시되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 마찰 라이닝(23)을 형성하기 위해, 마멸을 감소시키는 첨가제들을 포함하는 듀로 플라스틱 재료가 사용되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
제 8 항에 있어서,
상기 듀로 플라스틱 재료가 마멸을 감소시키는 첨가제로서 조각난 카본 섬유들을 포함하는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체의 제조방법.
동기화된 수동 기어박스 또는 변속 기어박스를 위한, 메이팅 본체와의 상호 작용에 제공되는 마찰 표면(2, 20)을 구비하는 마찰 페어링에 속하는 본체로서,
상기 마찰 표면이 메이팅 본체와 동기화를 야기하기 위해 상기 메이팅 본체에 작용하는 복수의 마찰 본체(3, 21)의 접촉면들(8, 24)의 총합으로 형성되고, 상기 마찰 본체들은 상기 본체(1, 19)의 지정된 회전 운동 방향에 대해 각도를 이루어 연장되는 그루브들(4)에 의해 서로 분리되며,
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 따라 제조되는
마찰 페어링에 속하는 본체.
제 10 항에 있어서,
상기 마찰 본체들(3, 21)의 접촉면들(8, 24)은 상기 마찰 표면(2, 20)의 둘레 방향으로 볼 때, 상기 마찰 본체들(3, 21)의 접촉면들(8, 24)을 연결하는 재킷 표면(마찰 표면(2, 20))의 반지름과 일치하는 반지름을 갖도록 만곡되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체.
제 11 항에 있어서,
상기 접촉면들(8, 24)을 획정하는, 에지들(12, 13)을 갖는 상기 그루브 벽들(6, 7') 및 상기 접촉면들(8, 24)의 곡률 반경은 마찰 본체들(3, 21)의 재료를 제거하는 가공 단계의 결과인 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체.
제 10 항에 있어서,
상기 마찰 본체들(3, 21)의 높이는 가장 낮은 높이를 갖는 제 1 마찰 본체(3, 21)를 출발하여 전환점까지 동일한 비율로 연속적으로 증가하고, 상기 전환점에서부터 상기 제 1 마찰 본체까지 동일한 비율로 연속적으로 감소함으로써,
상기 마찰 본체들(3, 21)의 접촉면들(8, 24)을 연결하는 상기 재킷 표면의 축(17)이 상기 마찰 표면(2, 20)을 지니는(carry) 상기 본체(1, 19)의 재킷 표면(16)의 축(15)에 일치되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체.
제 10 항에 있어서,
상기 접촉면들(8, 24)을 획정하는 상기 그루브 벽들(6, 7') 및 상기 접촉면들(8, 24)에 의해 형성된 상기 마찰 본체들(3, 21)의 에지들(12, 13)이 0.01 내지 0.1mm의 반지름을 갖는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체.
제 10 항에 있어서,
상기 마찰 본체들(21)은 마멸을 감소시키는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 마찰 라이닝(23)으로 형성되는 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체.
제 15 항에 있어서,
상기 마찰 라이닝(23)은 마멸을 감소시키는 첨가 재료로서 조각난 카본섬유들을 포함하는 듀로 플라스틱인 것을 특징으로 하는
마찰 페어링에 속하는 본체.