KR101625936B1

KR101625936B1 - 토크 전달 장치

Info

Publication number: KR101625936B1
Application number: KR1020117018731A
Authority: KR
Inventors: 헬무트 작센마이어; 한스 스페르커; 로버트 루에프
Original assignee: 마그나 파워트레인 게엠베하 운트 코 카게
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2016-06-07
Also published as: US8678158B2; DE102009007835A1; KR20110127653A; US20120024657A1; DE102009007835B4; WO2010089009A1

Abstract

본 발명은 토크 전달 장치에 관한 것으로, 본 장치는 일차축, 마찰 클러치, 내륜과 외륜을 포함하는 구름 베어링에 의해 회전가능하게 일차축이 지지되는 하우징, 및 상기 하우징 안에서 상기 마찰 클러치와 구름 베어링 사이에 배치되어 그 마찰 클러치를 작동시키기 위한 액츄에이터를 포함한다. 이 액츄에이터는 고정된 지지 요소, 상기 지지 요소로부터 축방향으로 떨어져서 배치되며 마찰 클러치와의 결합을 위해 변위가능한 조절 요소, 및 상기 롤러 요소 베어링으로부터 멀어지는 축방향 조절 방향으로 상기 조절 요소를 지지 요소에 대해 변위시키도록 설계되어 있는 작동 기구를 포함한다. 상기 구름 베어링은 테이퍼 롤러 베어링으로 되어 있고, 또한 지지 요소는 테이퍼 롤러 베어링에 작동 연결되어 있다.

Description

토크 전달 장치{TORQUE TRANSMISSION ARRANGEMENT}

본 발명은 토크 전달 장치에 관한 것으로, 이 토크 전달 장치는 일차축;

상기 일차축으로부터 토크를 다른 요소에 제어가능하게 전달하기 위한 마찰 클러치; 상기 마찰 클러치를 포함하며, 내륜과 외륜을 포함하는 롤러 요소 베어링에 의해 일차축이 회전가능하게 지지되는 하우징; 및 상기 마찰 클러치와 롤러 요소 베어링 사이에 배치되어 그 마찰 클러치를 작동시키기 위한 액츄에이터를 포함한다. 상기 액츄에이터는, 고정된 지지 요소; 상기 지지 요소로부터 축방향으로 떨어져서 배치되며 마찰 클러치와의 결합을 위해 변위가능한 조절 요소; 및 상기 롤러 요소 베어링으로부터 멀어지는 축방향 조절 방향으로 상기 조절 요소를 지지 요소에 대해 변위시키도록 설계되어 있는 작동 기구를 포함한다.

이러한 토크 전달 장치는 예컨대 구동 토크를 모터 차량의 일차축 및/또는 이차축에 제어가능하게 전달하기 위해 전륜 구동의 모터 차량에서 트랜스퍼 케이스로서 사용될 수 있다. 소위 "토크 온 디맨드(torque on demand)" 트랜스퍼 케이스에서 일차축의 휠이 영구적으로 구동되고, 구동 토크의 일부는 상기 토크 전달 장치에 의해 이차축의 휠에 선택적으로 전달될 수 있다. 상기한 종류의 트랜스퍼 케이스는 또한 마찰 클러치가 차동 잠금부와 관련되어 있는 제어가능한 중앙 차동 장치로서 설계될 수도 있다.

더욱이 트랜스퍼 케이스는 다양한 형태로 사용된다. 이 트랜스퍼 케이스는 중앙 차동 장치를 갖거나 없이, 차동 잠금부 또는 이차 피동축의 연결가능한 구동부를 갖고, 스텝다운 단(stage)을 갖거나 없이 설계될 수 있다. 트래스퍼 케이스는 보통 길이방향으로 설치된다. 마찰 클러치를 사용하면, 부드러운 클러치 결합 외에도 그에 의해 전달되는 클러치 토크를 추가로 연속적으로 제어할 수 있다.

전술한 종류의 트랜스퍼 케이스는 예컨대 AT 008636 U1에 개시되어 있다. 이러한 트랜스퍼 케이스의 구성에서는, 폐쇄형 동력 전달 회로에 있는 마찰 클러치의 결합시 발생되는 비교적 큰 축방향 힘을 하우징이 아닌 일차축에 지지하고자 하는 노력이 일반적으로 있다. 일차축에서의 지지는 보통 높은 재료 강도와 작은 제조 공차를 가지므로 유리하며, 하우징은 보통 알루미늄을 포함한다. 또한, 축방향 힘의 일부가 반드시 마찰 클러치를 통해 일차축에 전달되므로 폐쇄형 힘전달 회로는 일차축을 통해서만 실현될 수 있다. 그러므로, 지지 요소는 일차축에서 축방향으로 지지되어야 한다. 그러나, 이 지지 요소는 하우징안에서 회전이 안되게 유지되고 일차축이 작동중에 회전하므로, 지지력은 지지 요소로부터 적절한 가동 지지부를 통해 일차축에 전달되어야 한다. 그러므로, AT 008636 U1에서 지지 요소는 추가적인 액시얼 롤러 요소 베어링, 슬라이딩 링 및 일차축에 회전불가능하게 연결되어 있는 전달 요소를 통해 일차축에 지지된다. 그러나, 이러한 구성의 경우에는 비교적 많은 노력이 들고 그에 따라 비용도 증가된다.

그러므로 본 발명의 목적은 보다 간단하게 또한 저렴하게 구성 및 제작될 수 있는 상기 종류의 토크 전달 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 1 의 특징적 구성을 갖는 토크 전달 장치로 달성되는데, 특히 롤러 요소 베어링은 테이퍼 롤러 베어링으로 되어 있고 또한 지지 요소는 테이퍼 롤러 베어링과 작동 연결되어 있다는 점으로 달성된다.

본 발명의 구성내에서 확인된 바로, 롤러 요소 베어링이 지지 요소의 지지부에 포함되고 일차축은 상기 롤러 요소 베어링에 의해 하우징에 지지됨으로써, 고정된 지지 요소로부터 힘이 회전하는 일차축에 전달될 수 있다. 롤러 요소 베어링이 테이퍼 롤러 베어링으로 설계되므로, 반경 방향 힘 외에도 축방향 힘을 한 방향으로 받을 수 있다. 지지 요소와 테이퍼 롤러 베어링 사이의 작동 연결 때문에, 축방향으로 작용하는 클러치 결합력이 어떤 복잡하고/복잡하거나 비싼 추가적인 구성품이 없이 지지 요소로부터 일차축으로 전달될 수 있다. 이렇게 해서, 일차축 베어링, 전달 요소, 슬라이딩 링 및 추가적인 액시얼 롤러 요소 베어링으로 이루어진 비교적 복잡한 장치가 단일의 구성품으로 대체되는 것이다. 이에 따라, 일반적인 토크 전달 장치의 설계와 제조가 실질적으로 더욱 단순하게 된다.

상기 지지 요소는 특히 테이퍼 롤러 베어링의 외륜에서 조절 방향의 반대 방향으로 지지될 수 있다. 이러한 지지는 실시 형태에 따라 외륜의 전체 주변에 걸쳐 또는 선택된 영역에서 부분적으로 이루어질 수 있다. 지지 요소와 외륜 사이의 직접적인 접촉으로 인해 예컨대 모든 다른 추가적인 구성품들이 불필요하게 될 수 있다. 그러나, 각각의 적용 경우에서 그것이 필요하다면, 접촉 가압 디스크 등과 같은 커플링 요소가 지지 요소와 테이퍼 롤러 베어링의 외륜 사이에 배치될 수도 있다.

상기한 이유로 축방향 힘이 원치 않게 하우징에 전달되는 것을 피하기 위해 상기 테이퍼 롤러 베어링은 바람직하게 하우징에서 축방향으로는 지지되지 않는다. 보통 마찰 클러치는 일차축에서 조절 방향으로 지지되기 때문에, 일차축을 통해 전체적으로 폐쇄형 힘전달 회로가 형성된다. 테이퍼 롤러 베어링의 반경 방향 지지는 하우징안에 있는 중간 요소, 예컨대 슬라이딩 링을 통해 이루어질 수 있다. 이렇게 해서, 개별 구성품의 상이한 열팽창이나 존재할 수 있는 틈새를 보상할 수 있다. 조절 방향의 반대 방향으로 향하는 축방향 힘을 일차축을 통해 내보내기 위해, 테이퍼 롤러 베어링의 내륜은 일차축에서 조절 방향의 반대 방향으로 지지될 수 있다. 지지는 일차축에 고정되어 있거나 그와 일체로 된 받침부와 같은 다른 수단으로 이루어질 수 있다. 축에서의 직접적인 지지 또는 적절한 중간 부재, 예컨대 플랜지를 통한 지지가 제공될 수 있다.

상기 테이퍼 롤러 베어링은, 상기 마찰 클러치쪽을 향하는 테이퍼 롤러 베어링의 외륜의 주변 표면의 적어도 일 부분이 노출되도록, 즉 특히 하우징부에 의해 둘러싸이지 않도록 상기 하우징에 지지될 수 있다. 노출된 부분은 지지 요소를 위한 유리한 결합 표면을 제공할 수 있으며, 축방향 힘이 하우징에 전달되는 것이 신뢰적으로 회피된다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 지지 요소는 일차축 주위에 동심으로 배치되어 있는 지지링으로 설계된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 조절 요소는 일차축 주위에 동심으로 배치되는 조절링으로 설계될 수 있다. 그러한 링에 의해, 힘이 균일하게 분산되며 테이퍼 롤러 베어링과 일차축에 불리한 비대칭 하중이 걸리지 않게 된다.

테이퍼 롤러 베어링은 지지링의 중심맞춤에 유리하게 사용될 수 있다. 외륜의 상기 노출된 부분이 이러한 목적으로 사용될 수 있다. 어쨋든 테이퍼 롤러 베어링은 일차축에 중심맞춤되므로, 복잡하며/복잡하거나 값비싼 별도의 중심맞춤 장치 또는 복잡하며/복잡하거나 비용이 많이 드는 지지링의 특별한 재가공이 필요 없게 된다. 중심맞춤은 외륜의 전체 주변에 걸쳐 또는 개별적인 중심맞춤 요소에 대해서 이루어질 수 있다.

상기 지지링은 테이퍼 롤러 베어링과 대향하는 그 지지링의 끝면에서 특히 주변에 있는 예컨대 중심맞춤 노즈를 가질 수 있으며, 이 노즈는 테이퍼 롤러 베어링의 외륜과 결합하게 되며, 따라서 지지링과 테이퍼 롤러 베어링의 중심맞춤 장치를 제공한다. 이는 그래서 하우징안에서 지지링을 중심맞춤시키는 것이 필요 없게 되고 또한 지지링의 주변 표면과 하우징에 있는 대응 상대 표면을 중심맞춤 효과를 얻기 위해 요구되는 증가된 정밀도로 가공할 필요가 없다는 점에서 특히 유리한 것이다. 주변 중심맞춤 노즈 대신에, 부분적으로만 배치되는 복수의 중심맞춤 노즈를 제공할 수도 있다.

상기 지지링은 그의 주변 표면에서 하나 이상의 노즈형 돌출부를 가질 수 있으며, 이 돌출부는 하우징의 베어링부에 있는 대응 홈부와 결합하게 된다. 그리 하여, 하우징에 대해 지지링을 회전불가능하게 만드는 것을 간단하게 이룰 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 지지링은 테이퍼 롤러 베어링의 외륜에서 축방향으로 지지된다. 상기 외륜에서 지지링을 축방향으로 지지하기 위한 하나 이상의 축방향 지지 노즈가 특히 지지링에 제공될 수 있다. 축방향 지지 노즈는 테이퍼 롤러 베어링의 외륜쪽으로 축방향으로 받침부로서 작용하고 지지링을 이 방향으로 하우징안에 고정시킨다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 지지링은 테이퍼 롤러 베어링의 외륜에서 반경 방향으로 지지되고 또한 특히 중심맞춤된다. 그래서 지지링은 테이퍼 롤러 베어링에 의해 축방향 및 반경방향 모두로 하우징안에서 고정되게 지지된다. 이렇게 해서, 지지링의 지지가 하우징으로부터 크게 분리될 수 있는데, 그리 하여 특히 하우징과 지지링의 상이한 열팽창으로 인한 문제가 회피될 수 있다.

상기 외륜에서 지지링을 반경 방향으로 지지하기 위한 하나 이상의 반경 방향 지지 노즈가 지지링에 제공될 수 있다. 상기 반경 방향 지지 노즈는 테이퍼 롤러 베어링의 외륜 위에 결합하는 중심맞춤 숄더를 가질 수 있다. 이렇게 해서, 테이퍼 롤러 베어링에서 지지링이 신뢰적으로 중심맞춤될 수 있다.

또한, 상기 지지링이 하우징에 대해 회전하지 못하도록 해주는 하나 이상의 고정 노즈가 지지링에 제공될 수 있다. 이 고정 노즈는 하우징의 구성품과 상호 협력하여 지지링의 회전 운동을 방지할 수 있다. 그러한 고정 노즈는 지지링에 쉽게 통합될 수 있으며 또한 회전 방지를 위한 복잡하며/복잡하거나 값비싼 추가적인 구성품을 불필요하게 한다.

일 양테에 따르면, 상기 지지링은 끝면에서 축방향으로 돌출되어 있는 하나 이상, 특히 3개의 노즈를 갖는다. 이 노즈(들)는 바람직하게는 반경방향 지지 노즈 및/또는 축방향 지지 노즈 및/또는 고정 노즈로 설계되어 있다. 노즐(들)는 특히 지지링과 일체적으로 만들어질 수 있고 또한 테이퍼 롤러 베어링의 외륜에서 지지링을 축방향 및 반경 방향으로 지지함과 동시에 그 지지링을 회전하지 못하게 하는 역할을 한다. 이 경우, 지지링의 끝면에 주변 중심맞춤 노즈를 제공하는 것은 불필요하다. 더욱이 지지링 자체는 하우징에 의해 둘러싸일 필요가 없다. 노즈(들)만 하우중부와 접촉하는 것으로 충분하다.

일 양태에 따르면, 상기 노즈(들)는 지지링의 반경 방향 외측 및/또는 외측 주변 표면을 넘어 반경 방향으로 돌출되어 있지 않다. 이리 하여, 주변 표면이 선반 가공으로 제작될 수 있으므로 지지링의 제조가 용이하게 된다.

상기 하우징은 테이퍼 롤러 베어링의 외륜을 위한 베어링부를 포함할 수 있고, 상기 노즈(들)가 결합하는 하나 이상의 홈부가 상기 베어링부에 제공되어 있다. 노즐(들)이 홈부안에 결합함으로써 지지링이 회전하지 못하게 되며, 이를 위한 별도의 장치는 필요 없다. 특히 지지링의 주변 표면에 돌출부, 아암 또는 레버를 제공할 필요가 없어 그 지지링을 더욱 간단하게 제조할 수 있다. 상기 홈들 중의 하나 이상은 윤활 통로로서 추가적으로 이용될 수 있다. 반대로, 하우징에 존재하는 통로나 절개부는 각각의 노즈를 수용하는데 사용될 수 있다.

일 실시 형태에 따르면, 상기 베어링부는 축방향 및/또는 주변 방향으로 테이퍼 롤러 베어링의 외륜의 주변 표면을 부분적으로만 덮는다. 주변 방향으로 덮히지 않는 주면 표면의 영역이 존재할 때, 덮히는 영역은 특히 베어링부에 의해 완전히 덮힐 수 있다. 그리 하여 테이퍼 롤러 베어링이 하우징안에 안정되게 안착될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 액츄에이터는 조절링이 지지링에 대해 회전할 때 그 조절링을 축방향으로 변위시키는 램프링 기구로 설계되어 있다. 그러나, 본 발명의 원리는 다른 종류의 액츄에이터 구성에도 적용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 토크 온 디맨드 트랜스퍼 케이스와 관련하여 단시 예시적으로 설명할 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 트랜스퍼 케이스의 부분 종단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 종단면도이다.
도 3 은 본 발명의 대안적인 실시 형태에 따른 트랜스퍼 케이스의 종방향 부분 확대도이다.
도 4 는 도 3 의 트랜스퍼 케이스의 액츄에이터를 위한 지지링의 사시도이다.
도 5 는 도 3 의 트랜스퍼 케이스의 하우징의 사시도이다.

종래 기술에 따른 트랜스퍼 케이스의 하우징이 도 1 에서 전체적으로 "14" 로 나타나 있다. 이 하우징은 일차축(10), 이차축((미도시) 및 액츄에이터(18)를 갖는 마찰 클러치(12)를 포함한다. 일차축(10)은 도면의 좌측에서 구동원, 예컨대 모터 차량의 수동 변속기(미도시)에 연결되며, 도면의 우측에서는 플랜지(15)를 통해 제 1 피동축(미도시)에 연결된다. 상기 마찰 클러치(12)에 의해, 일차축(10)으로부터 토크가 오프셋 구동부(19)(도면에는 일부만 나타나 있음)를 통해 이차축에 제어를 받으면서 전달될 수 있다. 오프셋 구동부(19)와 이차축 대신에, 다른 요소도 마찰 클러치(12)에 의해 전달되는 토크를 받기 위해 제공될 수 있다.

여기서 상기 마찰 클러치(12)는 다판 클러치로 되어 있는데, 이 클러치의 내측 부분(42)은 일차축(10)에 회전불가능하게 연결되어 있고 외측 부분(41)은 오프셋 구동부(19)의 제 1 치형 휠(40)에 회전불가능하게 연결되어 있다. 두 클러치 부분(41, 42) 사이에는 디스크 패키지(43)가 배치되어 있는데, 그의 디스크들은 한 클러치 부분(41) 또는 다른 클러치 부분(42)에 회전불가능하게 번갈아 연결되어 있다. 램프링(ramp ring) 유닛에 의해 작동될 있는 가압판(44)이 상기 디스크 패키지(43)에 인접해 있다.

상기 램프링 유닛은 지지 요소(20)와 조절 요소(22)를 포함한다. 도시된 경우의 지지 요소(20)는 도 1 의 우측에서 제 1 램프링 또는 지지링(48)으로 형성되며, 조절 요소(22)는 도 1 의 좌측에서 제 2 램프링 또는 조절 요소(49)로 형성된다. 볼(45)들이 지지링(48)과 조절링(49) 사이에서 주변에 산되어 있다. 나타난 예에서, 볼(45)은 주변 방향으로 상승해 있는 채널(상세히 나타나 있지 않음)과 상호작용하게 되는데, 따라서 두 램프링(48, 49)가 서로 반대방향으로 회전하면 이들 램프링은 축방향으로 서로 떨어지게 된다. 그러나 다른 구성 형식도 가능하다.

마찰 클러치(12)의 작동시 발생하는 축방향 힘이 일차축에 전달될 수 있도록 지지링(48)은 액시얼 니들 베어링(17)을 통해 슬라이딩 링(25)에서 지지되며, 이 링은 지지 슬리브(23)를 통해 일차축(10)에 지지되며, 상기 지지 슬리브는 회전불가능하게 또한 축방향으로 고정되게 일차축(16')에 연결된다.

일차축(10)은 두 롤러 요소 베어링(16)에 의해 트랜스퍼 케이스의 하우징(14)에 지지되며 통상적인 방식으로 시일링된다. 롤러 요소 베어링(16)은 레이디얼 볼 베어링으로 설계되어 있으며, 내륜(26), 외륜(28) 및 한세트의 볼(27)을 포함하며, 이 볼은 상기 내외륜 사이에 배열되어 볼 케이지(미도시)에 의해 유지될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 롤러 요소 베어링(16)은 램프링 기구와는 어떤 관련도 없다.

도 2 는 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 단면도를 나타내며, 이 트랜스퍼 케이스는 도 1 에 따른 트랜스퍼 케이스와 유사한 구성을 갖는다. 알 수 있는 바와 같이, 그러나 도면에서 우측에 배치되어 있는 롤러 요소 베어링(16')은 여기서 테이퍼 롤러 베어링으로 만들어지며, 따라서 축방향 힘 및 반경방향 힘 모두를 받을 수 있다. 도시된 바에 따르면, 롤러 요소 베어링(16')은 조절링(49)의 조절 방향(V) 반대 방향의 힘을 축방향 힘을 받을 수 있도록 하우징(14)에 지지된다.

나타나 있는 바와 같이, 상기 테이퍼 롤러 베어링(16')은 그의 외륜(28)에 의해 반경방향으로 하우징(14)의 베어링부(38)에서 지지되며, 마찰 클러치(12)쪽을 향하는 외륜(28)의 주변 표면의 일 부분(30)은 노출되어 있다. 테이퍼형 롤러 베어링(16')의 내륜(26)은 일차축(10)에 회전불가능하게 연결되어있는 플랜지(16)의 슬리브형 연장부(46)에 안착되며, 받침부(39)를 통해 일차축(10)에서 조절 방향(V)의 반대 방향으로 지지된다.

마찰 클러치(12)에서 멀어지는 방향으로 향해 있는 지지링(48)의 끝면은 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)에 직접 맞닿는다. 그러므로, 지지링(48)과 테이퍼 롤러 베어링(16') 사이에는 직접적인 기계적 상호작용 연결이 있게 되어, 지지링(48)이 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)에서 조절링(49)의 조절 방향(V)의 반대 방향으로 지지된다. 대조적으로, 테이퍼 롤러 베어링(16')은 하우징(14)에서 축방향으로 지지되지 않으며, 따라서 조절 방향(V)의 반대 방향으로 외륜(28)에 작용하는 축방향 힘은 볼(27)을 통해 반경방향으로 내륜(26)을 거쳐 일차축(10)에전달에 된다. 그러므로, 마찰 클러치(12)의 결합시의 힘 흐름은 도 1 에 따른 구성에서 처럼 니들 베어링(17)(힘 전달을 위해 특별히 슬라이딩 링(25)이 제공되어 있음)과 일차축(10)에 회전불가능하게 추가로 부착되어 있는 지지 슬리브(23)를 통해 전달되는 것이 아니라, 데이퍼 롤러 베어링(16')을 통해 지지링(48)으로부터 일차축(10)상으로 직접 전달된다. 그러므로 어쨋든 제공될 일차축(10)의 롤러 요소 베어링(16')은 그러므로 결합 방향의 반대 방향으로 램프링 기구를 지지하는데 유리하게 사용되며, 따라서 지지력 전달을 위한 추가적인 구성품은 필요가 없다. 그리 하여, 지지 슬리브(23), 니들 베어링(17), 슬라이딩 링(25) 또는 유사한 요소를 위한 별도의 설치 공간이 축방향으로 제공될 필요가 없기 때문에 전체 트랜스퍼 케이스는 더욱 공간 절약적인 방식으로 설계된다.

지지링(48)은 테이퍼 롤러 베어링(16')을 향하는 끝면에서 동심 절개부를 갖고 있어, 그 베어링과 반경방향으로 인접하는 지지링(48)의 영역은 주변 중심맞춤 노즈(32)를 형성하는데, 이 노즈는 나타나 있는 바와 같이 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)의 주변 표면과 결합한다. 이렇게 해서 지지링(48)의 중심맞춤이 테이퍼 롤러 베어링(16') 및 일차축(10)에서 이루어지게 된다.

주변측에서 지지링(48)은 적어도 하나의 노즈형 돌출부(도면에는 미도시)를 갖고 있는데, 이 돌출부는 하우징(14)의 베어링부(38)에 있는 홈부(마찬가지로 미도시)와 결합하여 지지링(48)을 하우징(14)안에서 회전 못하게 확실히 지지한다. 이러한 구성으로, 지지링의 원치 않는 회전이 신뢰적으로 방지될 수 있는데, 지지링의 회전은 토크 전달의 정확한 제어을 저해하게 된다. 돌출부가 제공되어 있는 주변 표면은 일반적으로 선반으로는 제작될 수 없기 때문에, 일차축(10)에 대한 지지링(48)의 중심맞춤이 하우징(14)이나 베어링부(38)에서 이루어지지 않고, 대신에 테이퍼 롤러 베어링(16') 자체에서 이루어지는 것이 특히 유리하다. 따라서, 표면의 질과 치수 공차에 대한 지나치게 높은 요구조건이 지지링(48)의 주변 표면에 부과되지 않으며, 중심맞춤 노즈(32)는 회전 대칭형이고 어떠한 돌출부나 오목부도 갖지 않기 때문에 선반 가공으로 간단하게 제작된다.

이하 본 발명의 대안적인 실시 형태를 도 3 - 5 를 참조하여 설명할 것이다. 동일하거나 등가적인 구성요소에는 도 2 에서와 동일한 참조 번호가 부여되어 있다.

여기서 지지 요소(20)는 지지링(50)으로 되어 있고, 이 지지링은 끝면(51)에서 축방향으로 돌출되어 있는 3개의 노즈(52)를 갖고 있다. 각각의 노즈(52)에는 중심맞춤 숄더(54)가 구비되어 있는데, 이 숄더는 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)과 결합한다. 중심맞춤 숄더(54)의 두 플랭크는 축방향 지지 노즈(60) 및 반경방향 지지 노즈(62)를 형성한다. 그래서 지지링(50)은 테이퍼 롤러 베어링(16')에서 축방향 및 반경방향 모두로 지지된다.

주변 중심맞춤 노즈가 없고 대신에 서로 별개인 복수의 노즈 영역이 존재하기 때문에, 노즈(52)와 하우징(14)의 베어링부(56)의 결합으로 지지링(50)이 회전하지 못하게 될 가능성이 있게 된다. 이를 위해, 특히 도 5 에서 보는 바와 같이, 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28) 주위에 있는 베어링부(56)는 단절되어 있어 세개의 홈부(58)가 존재한다. 이들 홈부(58)는 각각이 노즈(52)를 위한 자리를 제공하도록 치수결정되어 있고 또한 특히 노즈(52)와 동일한 주변 방향 길이를 가지며, 상기 노즈(52)는 따라서 모든 회전 방향으로 고정 노즈(64)를 형성하고 있다.

본 실시 형태에 따르면, 이렇게 해서 지지링(50)은 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)에서 축방향 및 반경방향 뿐만 아니라 하우징(14)에서 회전방향으로도 하나의 동일한 노즈(52)에 의해 지지된다. 이와 관련하여, 여기서는 하우징(14)으로의 힘전달을 피해야 하는 것이므로 노즈(52)는 고정 노즈(64)에서 회전방향으로 홈부(58)의 벽에 지지될 뿐 축방향 및 반경방향으로는 지지되지 않음에 유의해야 한다.

나타나 있는 3개의 노즈(52) 대신에, 다른 수의 노즈(52)도 지지링(50)의 둘레를 따라 바람직하게는 동일한 간격으로 제공될 수 있다.

트랜스퍼 케이스의 작동중에 상이한 열팽창으로 인한 문제를 피하기 위해 테이퍼 롤러 베어링(16') 및 지지링(50)은 바람직하게 유사하거나 동일한 열팽창 계수를 갖는 소결품으로 만들어진다.

이렇게 해서 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스는 도 1 에 나타나 있는 종래 기술의 트랜스퍼 케이스 보다 실질적으로 더 간단하고 더 저렴하게 또한 더욱 공간 절약적인 방식으로 제작될 수 있다.

10 일차축
12 마찰 클러치
14 하우징
15 플랜지
16 롤러 요소 베어링
16' 테이퍼 롤러 베어링
17 니들 베어링
18 액츄에이터
19 오프셋 구동부
20 지지 요소
22 조절 요소
23 지지 슬리브
24 작동 기구
25 슬라이딩 링
26 내륜
27 볼
28 외륜
30 주변 표면부
32 중심맞춤 노즈
38 베어링부
39 받침부
40 오프셋 구동부의 기어
41 외측 부분
42 내측 부분
43 디스크 패킷
44 가압판
45 볼
46 연장부
48 지지링
49 조절링
50 지지링
51 끝면
52 노즈
54 중심맞춤 숄더
56 베어링부
58 홈부
60 축방향 노즈
62 반경방향 노즈
64 고정 노즈
V 조절 방향

Claims

일차축(10);
상기 일차축(10)으로부터 토크를 다른 요소에 제어가능하게 전달하기 위한 마찰 클러치(12);
상기 마찰 클러치(12)를 포함하며, 내륜(26)과 외륜(28)을 포함하는 롤러 요소 베어링(16)에 의해 일차축(10)이 회전가능하게 지지되는 하우징(14); 및
상기 하우징(14) 안에서 상기 마찰 클러치(12)와 롤러 요소 베어링(16) 사이에 배치되어 마찰 클러치(12)를 작동시키기 위한 액츄에이터(18)를 포함하는 토크 전달 장치로서,
상기 액츄에이터는,
고정된 지지 요소(20);
상기 지지 요소(20)로부터 축방향으로 떨어져서 배치되며 마찰 클러치(12)와의 결합을 위해 변위가능한 조절 요소(22); 및
상기 롤러 요소 베어링(16)으로부터 멀어지는 축방향 조절 방향(V)으로 상기 조절 요소(22)를 지지 요소(20)에 대해 변위시키도록 설계되어 있는 작동 기구(24)를 포함하고,
상기 롤러 요소 베어링(16)은 테이퍼 롤러 베어링(16')으로 되어 있고,
상기 지지 요소(20)는 테이퍼 롤러 베어링(16')과 작동 연결되어 있고,
상기 테이퍼 롤러 베어링(16')은 상기 하우징(14)에서 축방향으로는 지지되지 않는, 토크 전달 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 요소(20)는 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)에서 조절 방향(V)의 반대 방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 테이퍼 롤러 베어링(16')의 내륜(26)은 일차축(10)에서 조절 방향(V)의 반대 방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 테이퍼 롤러 베어링(16')은, 상기 마찰 클러치(12)쪽을 향하는 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)의 주변 표면의 적어도 일 부분(30)이 노출되도록 상기 하우징(14)에 지지되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 지지 요소(20)는 일차축(10) 주위에 동심으로 배치되어 있는 지지링(48, 50)으로 되어 있으며, 상기 조절 요소(22)는 일차축(10) 주위에 동심으로 배치되는 조절링(49)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지지링(48, 50)은 테이퍼 롤러 베어링(16')에서 중심맞춤되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 지지링(48, 50)은 테이퍼 롤러 베어링(16')과 대향하는 그의 끝면에서 주변 중심맞춤 노즈(32)를 가지며, 이 노즈는 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)과 결합하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지지링(48, 50)은 그의 주변 표면에서 하나 이상의 노즈형 돌출부를 가지며, 이 돌출부는 하우징(14)의 베어링부(38)에 있는 대응 홈부와 결합하여 하우징(14)안에서 지지링(48, 54)을 회전불가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지지링(50)은 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)에서 축방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 외륜(28)에서 지지링(50)을 축방향으로 지지하기 위한 하나 이상의 축방향 지지 노즈(60)가 지지링(50)에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지지링(50)은 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)에서 반경 방향으로 지지되고 또한 중심맞춤되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 외륜(28)에서 지지링(50)을 축방향으로 지지하기 위한 하나 이상의 축방향 지지 노즈(62)가 지지링(50)에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 반경 방향 지지 노즈(62)는 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28) 위에 결합하는 중심맞춤 숄더(54)를 갖는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지지링(50)이 하우징(14)에 대해 회전하지 못하도록 해주는 하나 이상의 고정 노즈(64)가 지지링(50)에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지지링(50)은 끝면(51)에서 축방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 노즈(52)를 갖는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 노즈(52)(들)는 반경방향 지지 노즈(62), 축방향 지지 노즈(60), 및 고정 노즈(64) 중 적어도 하나로 되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 노즈(52)(들)는 지지링(50)의 주변 표면 위로 반경 방향으로 돌출되어 있지 않는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 하우징(14)은 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)을 위한 베어링부(56)를 포함하며, 상기 노즈(52)(들)가 결합하는 하나 이상의 홈부(58)가 상기 베어링부(56)에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 베어링부(56)는 축방향과 주변 방향 중 적어도 하나의 방향으로 테이퍼 롤러 베어링(16')의 외륜(28)의 주변 표면을 부분적으로만 덮는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 액츄에이터(18)는 조절링(49)이 지지링(48, 50)에 대해 회전할 때 그 조절링(49)을 축방향으로 변위시키는 램프링 기구로 되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.