KR101730687B1

KR101730687B1 - 제1 하우징과 제2 하우징의 기계적 연결을 위한 연결구조

Info

Publication number: KR101730687B1
Application number: KR1020137007373A
Authority: KR
Inventors: 도미니크 베아
Original assignee: 이엠에스 기어 에스에 운트 코. 카케아아
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2017-04-26
Also published as: WO2012041511A2; CN103283125A; CN103283125B; US10090732B2; KR20140019282A; EP2622719B1; EP2622719A2; WO2012041511A3; US20130319152A1; ES2518925T3; DE102010047008A1

Abstract

본 발명은 제1 하우징(1)과 제2 하우징(2)의 기계적 연결을 위한 연결구조로서, 제2 하우징(2)의 한쪽 정면은 제1 하우징(1)을 삽입하기 위한 중공의 실린더형 리세스(3)를 가지며,
- 상기 중공의 실린더형 리세스(3)는 링-형상의 칼라(4)에 의해 형성되며,
- 제1 하우징(1)과 제2 하우징(2)의 마찰적 연결을 위하여 칼라(4)는 적어도 하나의 텐션 요소(5)를 가지며, 이는 칼라(4)에 대하여 방사상 방향으로 제1 하우징(1)과 활성 접속되는 것을 특징으로 하는 연결구조에 관한 것이다.

Description

제1 하우징과 제2 하우징의 기계적 연결을 위한 연결구조{CONNECTING STRUCTURE FOR MECHANICAL CONNECTION OF A FIRST HOUSING TO A SECOND HOUSING}

본 발명은 제1 하우징과 제2 하우징을 수동 연결하기 위한 청구항 제1항의 전제부에 따른 연결구조에 관한 것이다.

전기 모터와 트랜스미션 하우징(transmission housing)을 위한 모터 하우징의 연결구조가 DE 203 04 904 U1에 공지되어 있다. 모터 하우징은 트랜스미션 하우징의 정면(face side)에 설계된 중공의 실린더형 리세스 내로 삽입되는 금속 케이싱으로 형성되어 있다. 전기 모터를 수용하는 개방된 금속 케이싱의 정면은 플랜지에 의해 밀폐되며, 따라서 금속 케이싱은 이 플랜지와 트랜스미션 하우징 사이에서 에지(edge) 측에 배치된 칼라(collar)에 의해 나사를 이용하여 조여질 수 있다. 모터 내부 챔버의 원하는 밀봉을 달성하기 위하여, 상기 공지된 연결구조에서는 고정 가스켓들(captive gaskets)이 하우징에 몰드된다.

이러한 공지의 모터-트랜스미션 유닛은 관련된 연결구조가 오직 특별히 설계된 포트(pot) 형상의 모터 하우징에만 사용될 수 있는 단점이 있다. 더욱이, 가스켓을 적용하기 위하여 하우징 부분이 보다 복잡해지며 높은 비용으로 생산될 수 밖에 없다. 마지막으로, DE 203 04 904 U1에 따른 모터-트랜스미션 유닛의 조립은 복잡하며, 이에 의해 제조 비용은 더욱 증가한다. 따라서 DE 203 04 904 U1에 따른 공지의 컨셉은 사용될 수 있는 모터 하우징에 대한, 특히 비용상의 문제로 종종 나사형 구멍이 없이 제조되어 모터 플랜지에 나사 조임이 불가능한 밀폐된 하우징을 가지는 대형-시리즈 모터들에 대한 융통성이 부족하다.

따라서, 본 발명의 목적은 과도한 설계의 노력 없이도 두 개의 하우징들, 특히 모터 하우징(motor housing)과 트랜스미션 하우징(transmission housing)이 서로 연결될 수 있는 본 발명의 명칭과 같은 타입의 개선된 연결구조(connecting structure)를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 제1항에 개시된 특징을 가지는 연결구조에 의해 달성된다.

제1 하우징과 제2 하우징의 기계적 연결을 위한 이러한 연결구조에서, 제2 하우징의 한쪽 정면(face side)은 제1 하우징을 삽입하기 위한 중공의 실린더형 리세스(hollow cylindrical recess)를 가지며, 본 발명은

- 중공의 실린더형 리세스는 링-형상의 칼라(collar)에 의해 형성되며,

- 제1 하우징과 제2 하우징의 마찰적 연결(frictional connection)을 위하여 칼라는 적어도 하나의 텐션 요소(tensioning element)를 가지며, 이는 칼라에 대하여 방사상 방향(radial direction)으로 제1 하우징과 활성 접속(active connection)되는 것을 특징으로 한다.

이로 인하여, 실린더형 하우징 특히 모터 하우징을 다른 하우징 특히 트랜스미션 하우징과 간단한 방법으로 연결하는 것이 가능하며, 제1 하우징 예를 들어 모터 하우징을 링-형상 칼라로 형성된 제2 하우징 예를 들어 트랜스미션 하우징의 리세스 내부로 삽입한 후 두 하우징들의 방사상 방향 및 축 방향으로의 연결을 확보하기 위하여 단지 텐션 요소만이 필요하기 때문에 특히 조립이 매우 간편하게 된다.

본 발명의 일 구현예에서, 텐션 요소는 링-형상 칼라 내의 나사 홀(threaded hole) 내부로 간단한 방법으로 또한 제1 하우징 바람직하게는 모터 하우징에 대하여 나사조임될 수 있는 나사산 핀(threaded pin)으로 설계된다. 이 경우에, 본 발명의 추가적인 개량에서 제1 하우징이 칼라 영역에서 나사산 핀을 위하여 방사상으로 배치된 그루브(groove)를 가지는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 두 하우징들의 양호한 수동 조임에 추가하여 조립의 질이 또한 향상되며 특히 결함 없는 조립이 보장될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 제1 하우징 예를 들어 모터 하우징은 전기 모터의 출력 축을 위한 베어링인 실린더형 플랜지를 가지며, 상기 플랜지는 제2 하우징 특히 트랜스미션 하우징의 정면에 배치된 포켓 홀에 의해 수용된다. 이는 제1 하우징이 제2 하우징에 대하여 중심을 잡는 것을 개선시키며, 특히 모터 하우징의 경우에 여기에 연결된 트랜스미션 하우징에 대한 전기 모터의 정확한 정렬이 간단해진다.

본 발명에 따른 발명의 설계에서, 제2 하우징은 모듈 방식으로 제조되며, 한족 정면은 링-형상의 칼라를 구비하고 중앙 개구부는 모터 플랜지로 설계된다. 이러한 모터 플랜지에 의해 모터-트랜스미션 유닛의 다양한 트랜스미션 변수들이 본 발명에 따른 연결구조에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 도 다른 구현예에 따르면, 트랜스미션 하우징에 모터 하우징의 개선된 연결이 달성되며, 여기에서 모터 플랜지는 볼 베어링에 구동 축을 가지며 이는 모터 하우징의 실린더형 플랜지에 의해 구동되는 출력 축과 활성 접속된다.

바람직하게는, 트랜스미션 하우징은 유성 기어(planetary gear) 세트를 포함하며, 여기에서 트랜스미션 하우징은 바람직하게는 환상 링(annular ring)을 구비하는 적어도 하나의 기어 스테이지, 태양 기어(sun gear) 및 유성 기어들을 수용하는 유성 기어 캐리어를 가지며, 트랜스미션 하우징의 다른 쪽 정면은 출력 플랜지로 형성된다.

이하에서 본 발명은 예시적 구현예 및 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 연결구조를 가지는 모터-트랜스미션 유닛의 사시도(부분 투시도 포함)이다.
도 2는 도 1에 따른 트랜스미션 하우징의 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 모터-트랜스미션 유닛의 축 길이 방향 단면도이다.

본 발명의 연결구조에 따르면, 제1 하우징, 즉 도 1 및 도 3에서와 같이 전기 모터를 수용하는 모터 하우징은 도 1 내지 3에서와 같이 모듈형 트랜스미션 하우징(2)에 연결된다.

모터 하우징(1)은 실린더 형상으로 설계되며 출력측에 실린더형 플랜지(7)를 구비하는 베어링 플레이트를 가지며, 여기에 전기 모터의 출력 축(9)이 장착된다.

트랜스미션 하우징(2)은 유성 기어를 수용하며 모터 하우징(1)이 연결되는 모터 플랜지(2a)를 포함한다. 또한 트랜스미션 하우징은 두 개의 기어 스테이지들(2b, 2c)을 가지며, 이들 각각은 태양 기어를 구비하는 환상 링, 유성 기어 및 유성 기어 캐리어(미도시)를 포함한다. 트랜스미션 하우징(2) 출력측의 말단은 출력 축(10)을 구비하는 출력 플랜지(2d)를 형성한다.

모터 하우징(1)과 트랜스미션 하우징(2)을 연결하기 위하여, 모터 플랜지(2a)는 중공의 실린더형 리세스(3)를 구비하며, 이는 트랜스미션 하우징(2)의 구동측(drive side)에 원형의 칼라(circular collar, 4)로 형성된다. 상기 칼라(4)에 의해 형성되는 중공의 실린더형 리세스(3) 내경은 실린더형 플랜지(7)를 구비하는 베어링 플레이트 영역에서의 모터 하우징(1) 외경에 대응한다. 중공의 실린더형 리세스(3)는 또한 중앙의 포켓 홀(3a)을 가지며 그 내경은 모터 하우징(1)의 실린더형 플랜지(7)의 외경에 대응한다.

도 3에 도시된 단면도에서와 같이, 모터 하우징(1)은 실린더형 플랜지에 의해 리세스(3) 내부로 삽입되며, 플랜지(7)는 트랜스미션 하우징(2)의 중심을 잡기 위하여 포켓 홀(3a)에 의해 수용된다. 모터 하우징(1)의 정면(11)은 리세스(3)의 리세스 베이스(12)와 동일 평면상에 놓인다.

모터 하우징(1)에 트랜스미션 하우징(2)을 축 방향 및 방사상 방향으로 고정하고 확보하기 위하여, 트랜스미션 플랜지(2a)는 텐션 요소로서 칼라(4) 영역에 방사상 방향으로 뻗은 두 개의 나사산들(5)을 가지며, 이들 각각은 모터 하우징(1) 측면의 체결 그루브(6)에 체결될 때까지 정반대쪽의 나사홀(13) 내로 나사 조임되며, 이로 인하여 트랜스미션 하우징(2)은 모터 하우징(1)에 대하여 조여지게 된다.

모터 플랜지(2a)는 볼 베어링 내의 구동 축(8)을 구비하며, 이는 모터 하우징(1)의 출력 축(9)과 4각 축(four-corned shaft)으로서 활성 접속되며, 상기 출력 축(9)은 4각 홈을 구비한 중공의 축 프로파일을 가진다.

당연하게도, 본 발명은 위에서 설명된 활성 접속에 한정되지 않으며, 모터 하우징(1)의 출력 축(9)과 트랜스미션 하우징(2)의 구동 축 사이에 어떠한 다른 적절한 활성 접속, 예를 들어 모터 피니언 프레스 온(pressed on)을 구비하는 통상적인 출력 축도 제공될 수 있다.

도 3에 따르면, 모터 플랜지(2a)의 구동 축(8)은 나사 결합(15)에 의해 모터 플랜지(2a)에 장착된 기어 스테이지(2b)의 태양 기어(14)에 연결된다.

최종적으로, 예시된 구현예에 도시된 나사산 핀(5)과 다른 종류의 텐션 요소도 사용될 수 있으며, 예를 들어 스냅 링의 사용도 적절하다.

1 : 제1 하우징, 모터 하우징
2 : 제2 하우징, 트랜스미션 하우징
2a : 트랜스미션 하우징의 모터 플랜지
2b : 트랜스미션 하우징의 기어 스테이지
2c : 트랜스미션 하우징의 기어 스테이지
2d : 트랜스미션 하우징의 출력 플랜지
3 : 제2 하우징 및/또는 모터 플랜지의 중공의 실린더형 리세스
3a : 리세스 내의 포켓 홀
4 : 링-형상 칼라
5 : 텐션 요소, 나사산 핀
6 : 제1 하우징의 체결 그루브
7 : 제1 하우징의 실린더형 플랜지
8 : 모터 플랜지의 구동 축
9 : 제1 하우징의 출력 축
10 : 트랜스미션 하우징의 출력 축
11 : 제1 하우징의 정면
12 : 리세스의 리세스 베이스
13 : 텐션 요소의 나사 홀
14 : 기어 스테이지의 태양 기어
15 : 나사 결합

Claims

제2 하우징(2)의 한쪽 정면이 제1 하우징(1)을 삽입하기 위한 중공의 실린더형 리세스(3)를 갖는, 제1 하우징(1)과 제2 하우징(2)의 기계적로 연결을 위한 연결구조에 있어서,
- 상기 중공의 실린더형 리세스(3)는 링-형상의 칼라(collar)(4)에 의해 형성되며,
- 제1 하우징(1)과 제2 하우징(2)의 연결을 위하여 칼라(4)는 칼라(4)에 대하여 방사상 방향으로 형성된 적어도 하나의 텐션 요소(5)를 가지며, 상기 텐션 요소는 나사산 핀(5)으로 형성되고,
상기 제1 하우징(1)은 칼라(4) 영역에서 방사상으로 배치되는 나사산 핀 (threaded pin)(5)에 대한 체결 그루브(6)를 가지는 것을 특징으로 하는 제1 하우징과 제2 하우징의 기계적 연결을 위한 연결구조.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 제1 하우징(1)은 실린더형 플랜지(7)를 가지며, 상기 실린더형 플랜지(7)는 제2 하우징(2)의 한쪽 정면에 배치된 포켓 홀(3a)에 의해 수용되는 것을 특징으로 하는 연결구조.
제1항에 있어서, 제1 하우징은 모터 하우징(1)이며, 제2 하우징은 트랜스미션 하우징(2)인 것을 특징으로 하는 연결구조.
제5항에 있어서, 상기 트랜스미션 하우징(2)은 모듈형으로 이루어지며, 한쪽 정면은 링-형상 칼라(4)로 형성되고, 중앙 개구부(3a)는 모터 플랜지(2a)로 형성되는 것을 특징으로 하는 연결구조.
제6항에 있어서, 모터 플랜지(2a)는 볼 베어링 내에 장착된 구동 축(8)을 가지며, 상기 구동축(8)은 모터 하우징(1)의 실린더형 플랜지(7)에 의해 안내되는 출력 축(9)과 접속되는 것을 특징으로 하는 연결구조.
제5항에 있어서, 트랜스미션 하우징(2)은 유성 기어 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결구조.
제8항에 있어서, 상기 트랜스미션 하우징(2)은 환상 링을 구비하는 적어도 하나의 기어 스테이지(2b, 2c), 태양 기어 및 유성 기어들을 수용하는 유성 기어 캐리어를 가지며, 트랜스미션 하우징(2)의 다른 쪽 정면은 출력 플랜지(2d)로 형성되는 것을 특징으로 하는 연결구조.