KR101412452B1 - 축방향 고정부를 가진 트랜스미션 장치 - Google Patents

축방향 고정부를 가진 트랜스미션 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축방향 고정 수단(8)을 이용하여 축(3) 또는 샤프트 상에서의 축방향 이동에 대해 고정하는 기어휠(2)을 포함하는 차량 내의 특히 조절 장치용 트랜스미션 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 축(3) 또는 샤프트는 플라스틱으로 형성되고, 고정 수단(8)은 기어휠(2)을 축방향으로 직접 또는 간접적으로 지지하는 적어도 하나의 축방향 스토퍼를 가진 적어도 하나의 성형부를 포함하고, 상기 성형부(9)는 스크루(11)에 의해 상기 축(3) 또는 샤프트의 축방향 이동에 대해 고정된다.
고정 수단, 축, 기어휠, 성형부, 스토퍼

Description

축방향 고정부를 가진 트랜스미션 장치{Transmission arrangement having axial securing element}
본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 트랜스미션 장치에 관한 것이다.
이러한 트랜스미션 장치는 예컨대 전기 모터에 의해 구동되는 파워 윈도우 리프트 또는 선루프와 같은 차량 내의 조절 장치에 사용된다. 이 경우에 특히, 트랜스미션을 통해 예컨대 윈도우를 개방 최종 위치와 폐쇄 최종 위치 사이에서 조절하는 전기 모터가 사용된다. 기어휠은 일반적으로 종동부로 형성되고, 웜기어부를 포함하고, 상기 기어부로 전기 모터에 연결된 구동 웜을 통해 구동된다. 종동부 상에 케이블 드럼이 배치되고, 상기 케이블 드럼은 전기 모터의 회전 모멘트를 윈도우 리프트 시스템에 전달한다. 웜기어부의 경사 각도로 인해, 종동부에 축방향 힘이 작용함으로써, 축 또는 샤프트 상에서 기어휠의 축방향 이동에 대한 고정부가 제공되어야 한다. 기어휠이 배치된 축 또는 샤프트는 일반적으로 금속으로 형성되고, 축 또는 샤프트는 플라스틱 하우징에 고정된다. 축방향 이동에 대한 고정부를 구현하기 위해, 축 또는 샤프트의 원주 홈에 고정 링이 제공되는 것이 공지되어 있고, 따라서 기어휠은 상기 고정링에 축방향으로 지지될 수 있다. 공지된 트랜스미션 장치에서, 축 또는 샤프트가 금속으로 형성되므로, 상기 트랜스미션 장치가 비교적 큰 중량을 갖는 것이 단점이다. 또한, 플라스틱 하우징에 금속 축을 상대 회전 불가능하게 고정하거나 또는 회전 가능한 금속 샤프트를 지지하는 것은 복잡하다.
본 발명의 목적은, 감소된 중량과 적절한 축방향 고정 수단을 가진 트랜스미션 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제 1 항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항에 제시된다.
본 발명은 축 또는 샤프트가 플라스틱으로 형성되는 것에 기초한다. 바람직하게 축은 기어 하우징과 일체형으로 형성되므로, 그렇지 않은 경우에 필요한 고정 단계 및 별도의 부품을 생략할 수 있다. 금속 축 또는 금속 샤프트를 위해 공지된, 고정 링 형태의 축방향 고정부는 플라스틱 축 또는 샤프트에는 적합하지 않은데, 그 이유는 고정 링을 지지하는데 필요한 홈은 공구 기술적으로 구현될 수 없거나 또는 비용이 많이 들기 때문이다. 또한, 금속에 비해 플라스틱의 강도가 낮기 때문에 홈의 노킹 아웃(knocking out) 및 기어휠의 축방향 유격의 증가가 고려되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따라 홈에 수용된 고정 링 대신에 기어휠을 지지하기 위한 적어도 하나의 축방향 스토퍼를 포함하는 성형부가 제공되고, 상기 성형부는 스크루, 특히 금속 스크루에 의해 플라스틱 축 또는 플라스틱 샤프트에서의 축방향 이동이 방지된다. 작동시 본 발명에 따른 축방향 고정부의 노킹 아웃 위험은 없다. 원주 방향으로 트랜스미션 부품들의 댐핑을 위한 댐핑 소자를 배치하기 위해, 예컨대 DE 102 46 711 A1호에 공지된 바와 같이, 필요시 기어휠은 2개의 부분으로 구현될 수 있다. 바람직하게 스크루는 단부측에서 축 또는 샤프트 내로 나사 결합되므로, 성형부는 스크루 헤드와 축 또는 샤프트 사이에 넌포지티브 결합 방식으로 고정된다. 축방향 스토퍼는 축 또는 샤프트의 외주를 지나 방사방향으로 돌출한, 성형부 부분 섹션으로 형성되고, 상기 섹션에 대해 일체형의 부분으로 이루어진 기어휠이 축방향으로 직접 또는 간접적으로 지지될 수 있다.
본 발명의 개선예에서 바람직하게, 축 또는 샤프트에 성형부를 고정하기 위한 스크루는 스래드 그루빙 스크루(thread grooving screw)로 형성된다. 이로 인해 축 또는 샤프트 제조시 스크루를 수용하는 암나사가 제공될 필요가 없고, 이는 제조를 훨씬 간단하게 한다. 특히 편평한 내주벽을 가진 블라인드 홀(blind hole)이 제공되는 것으로 충분하고, 조립시 스크루는 상기 원주벽 내에 암나사를 커팅한다.
본 발명의 실시예에서 바람직하게, 성형부는 특히 스크루와 함께, 축 또는 샤프트의 단부측 리세스에 수용된다. 이로 인해 고정 수단은 축 또는 샤프트를 지나 축방향으로 돌출하지 않으므로, 좁은 조립 공간이 절약될 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선예에 따라, 기어휠을 직접 지지하는 축방향 스토퍼는 바람직하게 원주가 폐쇄된, 성형부의 링 섹션으로 형성된다. 대안 실시예에 따라, 기어휠을 직접 지지하는 축방향 스토퍼는 별도의 링 부분으로 형성될 수 있고, 상기 링 부분은 다시 성형부 또는 성형부의 축방향 스토퍼에 지지된다. 후자의 경우에, 성형부는 기어휠을 간접적으로 축방향으로 지지하는데 이용된다. 직접적인 축방향 스토퍼가 링형으로 형성됨으로써, 가능한 큰 스토퍼 면이 제공되므로, 표면 부하가 감소될 수 있다.
축 또는 샤프트 및 기어휠 사이의 습기가 그 후방 영역으로 스며드는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 실시예에서 축 또는 샤프트 둘레에 링 밀봉부가 배치되고, 상기 밀봉부는 바람직하게 기어휠의 링면에 놓여 방사방향으로 기어휠 및 축 또는 샤프트를 가압한다. 최적의 밀봉 압착을 실시하기 위해, 본 발명의 개선예에서 링 섹션 또는 별도의 링 부분이 밀봉 압착에 이용된다. 이로써, 링 섹션 또는 링 부분은 2가지 기능을 한다. 즉, 링 섹션 또는 링 부분은 기어휠을 위한 직접적 축방향 스토퍼로 이용되는 동시에, 링 밀봉부의 밀봉 압착에 이용된다. 링 섹션 또는 링 부분의 축방향 지지를 위해, 바람직하게 성형부에 방사방향 러그가 배치된다. 상기 러그는 축 또는 샤프트의 외주를 지나 방사방향으로 돌출한다. 본 발명의 실시예에 따라, 러그는 링 섹션과 일체형으로 형성되거나 또는 성형부와 일체로 형성되고, 이 경우 링 부분은 러그에 방사방향으로 직접 지지된다.
링 섹션 또는 링 부분의 균일한 지지를 구현하기 위해, 바람직하게 3개의 러그들이 제공된다. 러그들이 성형부의 원주에 걸쳐 균일하게, 특히 120°의 원주각 간격으로 배치되는 것이 중요하다.
성형부를 회전에 대해 고정하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 각각의 러그마다 방사방향 슬롯이 단부측 리세스의 원주벽에 제공되고, 상기 리세스에 성형부가 적어도 부분적으로 수용된다. 러그는 방사방향 슬롯으로부터 방사방향으로 돌출하고 링 섹션 또는 링 부분 및 기어휠용 축방향 스토퍼를 형성한다. 바람직하게, 러그는 조립된 상태에서 슬롯 베이스에 놓이고, 스크루 헤드에 의해 슬롯 베이스 방향으로 힘을 받는다.
조립시 방사방향 슬롯 내로 삽입을 용이하게 하기 위해, 본 발명의 실시예에서 방사방향 슬롯의, 축방향 전방 부분이 챔퍼링되어 형성되므로, 러그를 위한 삽입 경사부가 형성된다.
축 또는 샤프트가 횡력을 더 양호하게 흡수할 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 실시예에서 축 또는 샤프트용 방사방향 지지부가 제공된다. 바람직하게, 방사방향 지지부는 성형 홀로서 베어링부에 형성되고, 상기 홀 내로 축 또는 샤프트가 축방향으로 삽입된다.
본 발명의 다른 장점들 및 바람직한 실시예는 다른 청구범위, 상세한 설명 및 도면에 제시된다.
도 1은 트랜스미션 장치를 분해 도시한 단면도.
도 2는 조립된 도 1의 트랜스미션 장치의 단면도.
도 3은 조립된 트랜스미션 장치의 측면도.
도 4는 조립된 트랜스미션 장치의 평면도.
도 5는 트랜스미션 장치의 다른 실시예의 분해도.
도 6은 조립된 도 5의 트랜스미션 장치를 도시한 도면.
도면에서 동일한 부분들 및 동일한 기능을 하는 부분들에는 동일한 도면 부 호가 제공된다.
먼저, 도 1 내지 도 4에 따른 실시예가 설명된다. 도면에 트랜스미션 장치(1)가 도시된다. 상기 트랜스미션 장치는 종동부로 형성된 기어휠(2)을 포함하고, 상기 기어휠은 볼트로 형성된 축(3) 상에 회전 가능하게 지지된다. 모터 샤프트(4) 상에 상대 회전 불가능하게 배치된 웜(5)은 기어휠(2)의 큰 외주에 있는 웜기어부(6)와 맞물림으로써, 기어휠(2)은 회전한다. 작은 원주를 가진 외부 톱니부(7)는 웜기어부(6)에 대해 축방항으로 이격되어 제공되고, 상기 외부 톱니부에 윈도우 리프트 장치의 도시되지 않은 케이블 드럼이 배치될 수 있다. 케이블 드럼은 기어휠(2)을 통해 회전되고 이러한 방식으로 윈도우는 그 최종 위치들 사이에서 조절된다.
웜기어부(6)의 경사로 인해 기어휠(2)에 축방향 힘(F)이 작용한다. 그로 인한 기어휠(2)의 축방향 운동을 저지하기 위해, 축방향 고정 수단(8)이 배치되고, 상기 고정 수단은 조립 후에(도 2) 플라스틱 축(3)에 고정된다.
고정 수단은 스래드 그루빙 스크루로 형성된 스크루(11)를 수용하는 관통홀(10)을 가진 성형부(9)를 포함한다. 성형부(9)는 원주방향으로 120°오프셋 배치되어 방사방향으로 돌출한 3개의 러그들(12)을 포함하고, 상기 러그들은 방사방향 내부로 챔퍼링되어 관통홀(10)의 원주벽으로 연장된다. 방사방향 러그(12) 아래의 도면 평면에 원주 폐쇄된 링 섹션(13)이 배치되고, 상기 링 섹션은 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 기어휠(2)을 위한 직접적 축방향 스토퍼로 이용된다. 기어휠(2)의 내부 숄더(18)는 축방향으로 성형부(9)의 링 섹션(13)에 지지된다. 성형부(9)는 다시 축방향으로 스크루(11)의 스크루 헤드(14)에 지지되고, 상기 스크루는 축(3)에 있는 중앙 블라인드 홀(15) 내로 조여진다. 이로써 성형부(9)는 스크루 헤드(14)와 축(3) 사이에 고정된다.
조립된 상태에서 성형부(9)는 전체 축방향 길이에 걸쳐 축의 단부측 리세스(16) 내에 수용된다. 각각의 러그(12)마다 도면 평면에서 축방향으로 위로 개방된 방사방향 슬롯(17)이 제공되고, 상기 슬롯을 통해 러그(12)는 축(3)의 원주 윤곽을 지나 방사방향으로 돌출한다. 방사방향 슬롯(17)은 동시에 성형부(9)용 회전 방지부를 형성한다.
링 섹션(13)과 내주 숄더(18) 사이에 링 밀봉부(19)가 배치되고, 상기 밀봉부에 의해 축(3)은 기어휠(2)에 대해 밀봉된다. 조립된 상태에서 성형부(9)의 링 섹션(13)은 링 밀봉부(19)를 그 밀봉 시트 내로 가압한다. 밀봉부의 가압은 기어휠이 원주 숄더(20)에 지지됨으로써 정확하게 한정된다.
도 1 및 도 2에서, 블라인드 홀(15)과 중공 축(3)의 내부에 있는 건조 챔버(21) 사이에 차단 벽(22)이 배치되어 있는 것을 볼 수 있고, 상기 차단 벽에 의해 물 또는 습기가 습윤 챔버(블라인드 홀 15)로부터 기어 챔버(건조 챔버 21) 내로 침투하는 것이 저지된다.
플라스틱 축(3)의 본 발명에 따른 구성으로 인해, 축(3)은 플라스틱 기어 하우징(23)과 일체로 형성될 수 있다.
횡력(F0)을 보상하기 위해 축(3)은 플라스틱 또는 금속 베어링부(25)의 성형 홀(24;아이렛) 내에서 방사방향으로 지지된다.
본 발명에 따른 트랜스미션 장치(1)의 조립은 다음과 같이 이루어진다. 먼저 기어휠(2)이 축(3) 위로 이동되고, 밀봉링이 그 밀봉 시트(숄더 18) 내로 삽입된다. 그리고 나서 성형부(9)는 의도대로 플라스틱 축(3)의 단부측 리세스(16)에 삽입되고, 각각의 러그(12)는 해당 방사방향 슬롯에 축방향으로 삽입된다. 삽입을 용이하게 하기 위해, 방사방향 슬롯(17)은 축방향으로 연장되는 삽입 경사부(26)를 갖는다. 결합 과정의 종료시 링 섹션의, 도면 평면 아래 측면은 링 밀봉부(9) 상에 지지한다. 동시에 3개의 러그들과 슬롯 베이스(27) 사이에 작은 갭이 생긴다. 그리고 나서, 스래드 그루빙 스크루로 형성된 스크루(11)는 실린더형 빈 공간(29)의 베이스에 닿을 때까지 성형부(9)의 관통홀(10) 내로 삽입된다. 이어서 스크루(11)는 실린더형 블라인드 홀(15) 내로 돌려 넣어지고, 이로써 상기 블라인드 홀 내에 암나사가 형성된다. 스크루 과정의 종료시 조임 토크가 주어지면, 3개의 러그들(12)의 하측면은 넌포지티브 결합 방식으로 슬롯 베이스(27)에 접촉한다. 동시에 링 섹션(13)은 링 밀봉부(19)를 가압한다.
축방향 힘(F)의 작용시 기어휠(2)의 원주 숄더(20)는 성형부(9)의 링 섹션(13)을 가압하므로, 기어휠(2)은 축방향으로 고정되고, 즉, 축방향 작동 유격에 의해 축상에서 방사방향으로만 회전될 수 있고 축방향으로는 이동할 수 없다.
도 5 및 도 6에 대안 실시예가 도시된다. 하기에서 반복을 피하기 위해 전술한 실시예와의 차이점만이 설명된다. 공통 사항에 대해서는 전술한 설명이 참조된다.
도 5 및 도 6에 따른 실시예에서, 링 섹션(3)은 별도의 링 부분(30)으로 형성된다. 링 부분(30)은 기어휠(2)을 직접 지지하는 축방향 스토퍼를 형성하고, 링 부분(30)은 성형부(9)의 러그(12)에 축방향으로 지지된다. 이로써 성형부(9)는 기어휠(2)을 축방향으로 간접적으로 지지하는데 이용된다. 그밖의 점에 있어서, 도시된 실시예는 전술한 제 1 실시예에 상응한다.
성형부(9)가 축(3) 또는 샤프트와 나사 결합됨으로써 보수가 가능한데, 그 이유는 스크루(11)를 풀어서 성형부(9), 링 밀봉부(19), 기어휠(2) 및 경우에 따라서 별도의 링 부분(30)을 분해한 후에 다시 플라스틱 축(3) 또는 플라스틱 샤프트 상에 조립할 수 있기 때문이다.

Claims (11)

  1. 차량 내의 조절 장치용 트랜스미션 장치로서, 고정 수단(8)에 의해 축(3) 또는 샤프트 상에서 축방향 이동에 대해 고정된 기어휠(2)을 포함하는 트랜스미션 장치에 있어서,
    상기 축(3) 또는 상기 샤프트는 플라스틱으로 형성되고, 상기 고정 수단(8)은 적어도 하나의 성형부(9)를 포함하고, 상기 성형부는 상기 기어휠(2)을 축방향으로 직접 또는 간접 지지하는 적어도 하나의 축방향 스토퍼(12, 13, 30)를 포함하고, 상기 성형부(9)는 스크루(11)에 의해 상기 축(3) 또는 상기 샤프트에서의 축방향 이동에 대해 고정되고,
    상기 성형부(9)는 그 전체 축방향 길이에 걸쳐 상기 축(3) 또는 상기 샤프트의 단부측 리세스(16) 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스크루(11)는 조립 전에 나사산을 갖지 않는 블라인드 홀(15) 내로 조여지는 스래드 그루빙 스크루인 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 성형부(9)는 상기 스크루(11)의 스크루 헤드(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 축방향 스토퍼는 상기 성형부의 원주 폐쇄된 링 섹션(13), 또는 원주 폐쇄된 별도의 링 부분(30)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 링 섹션(13) 또는 상기 링 부분(30)은 링 밀봉부(19), 또는 O 링 상에 지지되고, 상기 밀봉부는 상기 축(3) 또는 상기 샤프트를 상기 기어휠(2)에 대해 밀봉하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 링 섹션(13) 또는 상기 링 부분(30)은 상기 성형부(9)의 적어도 하나의 방사방향 러그(12)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 3개의 러그들(12)이 상기 성형부(9)의 원주에 걸쳐 균일하게 분포되어 배치되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 러그(12)마다 방사방향 슬롯(17)이 단부측 리세스의 원주벽에 배치되고, 상기 슬롯으로부터 상기 러그(12)는 상기 축(3) 또는 상기 샤프트의 원주 윤곽을 지나 방사방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 방사방향 슬롯(17)은 러그용 삽입 경사부(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 축(3) 또는 상기 샤프트용 방사방향 지지부가 제공되고, 상기 지지부는 성형 홀(24)을 가진 베어링부(25)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 축(3) 또는 상기 샤프트는 중공 축으로서 형성되고, 상기 중공 축의 내부에 건조 챔버(21)가 배치되며, 상기 건조 챔버(21)는 차단 벽(22)에 의해 블라인드 홀(15)과 분리되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 장치.
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