KR20070057195A - 조절 소자를 포함하는 기어 박스 구동 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 차량 내의 가동 부품들의 이동을 위한 기어박스 구동 유닛 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 기어박스 구동 유닛은 하우징(12)에 회전 가능하게 지지된 회전체(14)를 포함하고, 상기 회전체의 적어도 하나의 단부면(42)은 조절 소자(50)에 축방향으로 지지되고, 상기 조절 소자는 하우징(12)에 고정되고, 상기 조절 소자(50)는 그것의 조립을 위해 하우징(12) 내로 축방향으로 삽입될 수 있고, 회전에 의해 하우징(12)에 대해 축방향으로 록킹될 수 있고, 조절 소자(50)는 회전체(14)에 방사방향으로 지지된 방사방향 지지면(56, 54)을 포함한다.

기어박스-구동 유닛, 하우징, 회전체, 조절 소자

Description

조절 소자를 포함하는 기어 박스 구동 유닛{Gearbox drive unit comprising a regulating element}

본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 조절 소자를 포함하는 기어박스 구동 유닛 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

DE 31 50 572 A1에 아마추어 샤프트와 상기 아마추어 샤프트를 지지하는 하우징 사이의 제조 공차가 조절 스크루에 의해 제거되는 구동 유닛이 공지되어 있다. 이를 위해 하우징은 내부 나사를 포함하고, 상기 나사 내로 조절 스크루가 외부 나사에 의해 결합된다. 아마추어 샤프트의 축방향 유격 보상을 위해 조절 스크루의 정지면은 회전자 샤프트의 단부측에 대해 나사 조임된다.

상기와 같은 장치에서 하우징 및 조절 스크루에 나사를 형성하는 것은 공정이 복잡하다. 또한, 회전자 샤프트의 단부측에 대한 스크루의 압착력이 정확하게 미리 설정될 수 없는데, 그 이유는 나사 조임시 나사에 규정되지 않은 마찰력이 발생하기 때문이다. 또한, 상기의 조절 나사는 샤프트가 방사방향으로 지지되어 조절 소자 내에 수용될 수 있도록 조절 소자를 센터링하기에 부적합하다.

독립 청구항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 장치 및 상기 장치의 제조 방법은, 조절 소자가 하우징 내로 축방향으로 삽입됨으로써 회전체의 단부측에 대해 규정된 압착력이 미리 설정될 수 있는 장점을 갖는다. 조절 소자의 삽입시 상기 조절 소자는, 회전체를 조절 소자 내에서 방사방향으로 지지하기 위해 조절 소자의 방사방향 지지면이 회전체에 피팅되게 수용되도록, 하우징에 대해 센터링 된다. 이로써, 회전체의 조립 공차가 보상될 수 있는데, 그 이유는 조절 소자가 회전체 상으로 축방향으로 밀려진 후에야 회전에 의해 하우징 내에 축방향 및 방사방향으로 고정되기 때문이다.

종속 청구항에 제시된 조치에 의해 독립 청구항에 따른 장치 및 제조 방법의 개선이 가능하다. 조절 소자의 방사방향 지지면이 실린더형 홈의 환형 실린더 외장면으로 형성되면, 회전체는 그 전체 원주에 걸쳐 균일하게 방사방향으로 지지된다. 하우징 내부에서 조절 소자의 센터링으로 인해 회전체의 균일한 회전이 보장된다. 조절 소자의 실린더형 홈은 회전체의 구현에 따라 팩 홀 또는 관통 개구로 형성될 수 있다.

하우징 내에 조절 소자를 축방향으로 고정하기 위해, 조절 소자의 특정한 축방향 섹션 위에 축방향 지지 영역이 형성되고, 상기 지지 영역은 조절 소자의 회전에 의해 상기 조절 소자를 하우징에 대해 축방향으로 록킹한다. 이를 위해, 지지 영역은 그 원주에 걸쳐 상이한 외경을 가지므로, 지지 영역의 회전시 보다 큰 직경을 가진 원주면은 하우징의 상응하는 대응면과 변위되지 않게 협동한다.

외부 프로파일, 예컨대 널 또는 환형 홈의 형성에 의해 조절 소자와 하우징 벽의 내부 형상 사이의 마찰력이 증가함으로써, 조절 소자의 축방향 변위 또는 회전이 확실하게 방지된다.

높은 축방향 작동력을 지지하기 위해, 외부 프로파일은 하우징에 대해 회전 된 후 상기 하우징과 함께 포지티브 결합을 형성하는 것이 바람직하다. 외부 프로파일이 자동 커팅 방식으로 하우징의 내벽에 삽입되는 방사방향 성형부를 가지는 것이 특히 바람직하다.

확실한 포지티브 결합식 연결을 위해 지지 영역은 보다 큰 외경을 가진 섹션을 포함하고, 상기 섹션은 더 작은 외경을 가진 영역으로 이어진다. 이로써, 지지 영역의 원주는 파형으로 형성되고, 지지 영역의 상기 파형의 원주는 하우징의 상응하는 파형의 내부면 내로 삽입될 수 있다. 상기 2개의 파형의 표면이 서로 회전되면, 교차되는 직경을 갖는 영역들이 포지티브 결합방식으로 서로 압착되도록 하기 위해 비교적 작은 회전 모멘트만이 필요하다.

조절 소자가 예컨대 지지 영역에 대해 축방향으로 인접하게, 하우징의 내부 가이드면에 안내된 가이드 영역을 포함하면, 이로써 조절 소자의 매우 정확한 센터링 및 회전체의 정확한 방사방향 지지가 달성될 수 있다. 가이드 영역이 매끄러운 표면을 가진 원형 직경을 가지는 것이 특히 바람직하다.

조절 소자의 본 발명에 따른 실시예는 특히 관형 기어박스 하우징, 예컨대 스핀들 구동기에 적합하고, 조절 소자는 웜 휠로 형성된 회전체를 축방향 및 방사방향으로 지지한다. 웜 휠은 스핀들의 단부에 배치될 수 있거나, 또는 삽입 스핀들에 의해 관통될 수 있다.

조절 소자의 바람직한 조립을 위해 상기 조절 소자는 캐리어 - 특히 리세스 -를 포함하고, 상기 캐리어는 하우징의 내부 형상 내에서 조절 소자가 일 회전의 일부만큼 회전되도록 하기 위해 조립 공구와 포지티브 결합식으로 협동한다.

본 발명에 따른 제조 방법에 의해 기어박스 구동 유닛, 특히 스핀들 구동기는 매우 저렴하게 제조될 수 있는데, 그 이유는 조절 소자의 고정을 위한 추가의 부품들이 필요하지 않기 때문이다. 조절 소자는 동시에 축방향 및 방사방향 지지 기능 및 축방향 작동력의 지지를 담당한다. 규정되어 조절 가능한 축방향 압착력에 의해 구동 유닛의 전체 수명에 걸쳐 확실한 축방향 유격 보상이 달성될 수 있다.

도면에 본 발명에 따른 장치의 다양한 실시예들이 도시되고 하기의 설명에서 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 기어박스 구동 유닛의 단면도.

도 2는 도 1의 II에 따른 구동 유닛의 측면도.

도 3은 도 1의 III-III에 따른 구동 유닛의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 구동 유닛의 다른 실시예.

도 1에 하우징(12) 내에 회전체(14)가 배치된 기어박스- 구동 유닛(10)이 도시된다. 기어박스- 구동 유닛(10)은 예컨대 스핀들 구동기(10)로 형성되고, 상기 구동기에서 회전체(14)로서 스핀들(15)은 그 위에 배치된 웜 휠(16)과 함께 하우징(12)에 지지된다. 웜 휠(16)은 예컨대 플리스틱 사출 성형 부품으로서 스핀 들(15)의 단부에 사출되고 구동 모터의 도시되지 않은 웜 샤프트와 작용적으로 결합된다. 큰 축방향 힘(18) - 예컨대 시트 조절 구동기에서 충돌력- 을 흡수하기 위해 하우징(12)은 관형 금속 케이지(20)로서 형성된다. 하우징(12)의 고정을 위해 상기 하우징은 차체 또는 시트 프레임에 배치된 볼트를 수용하기 위한 관통 보어(22)를 포함한다. 하우징(12)이 예컨대 시트에 고정되고, 웜 휠(16)이 전기 모터에 의해 움직이면, 웜 휠(16)과 상대 회전 불가능하게 연결된 스핀들(15)이 회전되고, 상기 스핀들은 예컨대 차체에 고정된 너트 내로 결합한다. 이로써, 시트와 차체 사이, 또는 상이한 가동 부품들 사이에서 상대 운동이 발생된다.

하우징(12)은 회전체(14)용 베어링(31)으로 형성된 제 1 부분(30)을 갖는다. 베어링(31)은 원형 내벽(24)을 포함하고, 상기 내벽에 회전체(14)가 방사방향으로 접촉한다. 또한, 베어링(31)은 축방향 칼라(26)를 포함하고, 상기 칼라에 회전체(14)가 직접 또는 추가 디스크(27)를 통해 축방향으로 접촉한다. 조립시 스핀들(15)이 축방향 칼라(26)에 있는 하우징(12)의 개구(28)를 통해 돌출하도록 회전체(14)가 축방향(38)으로 하우징(12) 내로 삽입된 후(도 1 좌측), 조절 소자(50)는 축방향으로 하우징(12) 내로 삽입된다. 조절 소자(50)는, 정상 작동에서 회전체(14)를 축방향 칼라(26)에 마주 놓인 단부(36)에서 축방향 및 방사방향으로 지지할 과제를 갖는다. 이를 위해, 조절 소자(50)는 축방향(38)으로, 선택 가능한 압착력(40)에 의해 회전체(14)의 단부측(42)에 대해 가압된 후에, 360˚의 일부만큼의 회전(39)에 의해 축방향 이동에 대해 록킹된다. 도 1에 따른 실시예에서, 단부면(42)은 반경(44)을 갖는 볼(43)로 형성되고, 상기 단부면은 조절 소자(50)의 축 방향 추력면(46)에 접촉한다. 조절 소자(50) 내에 베이스면(48)을 갖는 실린더형 홈(52)이 형성되고, 상기 베이스면은 회전체(14)의 단부면(42)을 위한 축방향 추력면(46)으로 사용된다. 또한, 실린더형 홈(52)은 실린더 벽(54)을 형성하고, 상기 벽에 정상 작동시 조절 소자(50)의 방사방향 지지면(56)으로서 회전체(14)가 방사방향으로 접촉한다. 조절 소자(50)의 방사방향 센터링을 위해 상기 조절 소자는 가이드 영역(66)으로 형성된 축방향 섹션을 포함한다. 가이드 영역(66)은 실시예에서 원주(68)를 갖고, 상기 가이드 영역은 축방향(38)으로 삽입시 하우징(12)의 상응하는 원형 센터링 섹션(35) 내로 센터링된다. 따라서 회전체(14)의 단부(36)는 정상 작동시 조절 소자(50)의 실린더 외장(54)을 통해 그리고 가이드 영역(66)을 통해 하우징(12)에 방사방향으로 지지된다.

조절 소자(50)의 방사방향 가이드는 도 2에서 좌측으로부터의 도 1의 기어박스-구동 유닛(10)의 측면도로 도시되고, 원주(76)에 걸쳐 동일한, 가이드 영역(66)의 직경은 하우징(12)의 상응하는 센터링 섹션(35)에 안내된다. 조절 소자(50)는 하우징(12)과 함께 작은 힘으로 이동 가능한 슬라이드 시트를 형성한다.

축방향 유격을 제거하기 위해, 조절 소자(50)는 지지 영역(70)을 포함하고, 상기 지지 영역에 의해 조절 소자(50)는 하우징(12) 내부에서 회전함으로써 축방향으로 록킹된다. 도 3에 - 도 1의 기어박스-구동 유닛(10)의 단면도 -에 도시된 바와 같이, 지지 영역(70)은 최소 반경(73) 및 최대 반경(74)을 갖는 가변 반경(72)을 갖는다. 최소 반경(73)은 원주 방향에 대해 연속적으로 최대 반경(74)으로 이행한다. 이로써, 지지 영역(70)은 n 각형(78)으로 형성된 원주(76)를 갖는다. 실 시예에서 n =3이므로, 지지 영역(70)의 횡단면은 심하게 라운드된 모서리를 갖는 3각형으로 볼 수 있다. 지지 영역(70)은 조립시 축방향(38)으로 하우징(12)의 상응하는 록킹 섹션(32) 내로 삽입되고, 록킹 섹션(32)은 지지 영역(70)의 원주(76)에 대해 상응하는 내부 형상(33)을 갖는다. 도 3에서 상기 내부 형상(33)은 마찬가지로 3개의 최소 직경 및 3개의 최대 직경(93, 94)을 갖는 3각형으로 형성된다. 조절 소자(50)의 축방향 록킹을 위해 상기 조절 소자는 조립시 예컨대 60˚회전되므로, 지지 소자(70)의 최대 반경(74)을 갖는 지점은 내부 형상(33)의 최소 반경(93)을 갖는 영역 내로 가압된다. 지지 영역(70)과 하우징(12)의 내부 형상(33) 사이의 마찰력을 높이기 위해, 지지 영역(70)은 예컨대 널 또는 피치를 갖지 않는 홈으로 형성된 외부 프로파일(80)을 포함한다.

도 4는 기어박스-구동 유닛(10)이 삽입식 스핀들-기어박스로 형성된 다른 실시예를 도시한다. 회전체(14)는 다시 웜 훨(16)로 형성되지만, 상기 웜 휠은 이 경우 슬리브(17)로서 스핀들(15) 상에 회전 가능하게 배치된다. 회전체(14)가 웜 기어를 통해 회전되면, 스핀들(15)은 축방향(38)으로 선형 이동하고, 상기 선형 이동에 의해 가동 부품들이 조절될 수 있다. 회전체(14)는 도 1에서처럼 개구(28)의 측면에서 하우징(12) 내에 방사방향으로 지지된다. 이 경우 하우징(12)에서의 축방향 지지는 예컨대 탄성 소자(82)를 통해 이루어지고, 상기 탄성 소자는 기어박스(10)의 수명에 걸쳐 마모에 의한 재료 손실을 보상해야 한다. 이로써, 탄성 소자(82)를 통해 회전체(14)는 축방향 칼라(26)의 축방향 측면(25)에 지지된다. 그러나, 회전체(14)의 단부면(42)은 슬리브 형태(17)로 인해 마찬가지로 링형으로 형 성된다. 따라서, 조절 소자(50)의 실린더형 홈(52)이 일정하게 형성되므로, 조절 소자(50)의 축방향 추력면(46)은 링 면(84)으로 형성된다. 상기 실시예에서 지지 영역(70)은 외부 프로파일(80)로서 환형의 자동 커팅 에지(64)를 포함하고, 상기 에지는 회전(39)시 하우징(12)의 록킹 섹션(32)의 내부 형상(33) 내로 절삭 삽입된다. 이로써, 포지티브 결합 방식의 록킹이 형성되고, 상기 록킹은 매우 큰 축방향 힘을 흡수할 수 있다. 자동 커팅 에지(64)는 축방향으로 이격된 다수의 방사방향 돌출부(86)에 형성되고, 상기 돌출부의 반경(72)은 원주에 걸쳐 변경된다. 도 1의 실시예에서처럼 원주(76)는 n 각형(78)으로 형성될 수 있거나, 또는 점프 기능에 따라 숄더를 포함할 수 있다. 2가지 경우에서, 내부 형상(33)은 상응하는 내부 반경(91, 93, 94)를 갖고, 상기 내부 반경은 조립시 조절 소자(50)의 축방향 삽입을 가능하게 한다. 지지 영역의 외부 반경(72)과 내부 반경(91)의 중첩은 조절 소자(50)의 록킹을 위해 조절 소자(50)가 회전(39)됨으로써 달성된다. 조절 소자(50)의 록킹을 위한 회전 모멘트를 제공하기 위해 상기 조절 소자(50)는 포지티브 결합식 캐리어(90)를 포함하고, 상기 캐리어 내로 상응하는 조립 공구가 결합할 수 있다. 도 1에서 예컨대 내부 다각형으로 형성되고, 도 4에 따른 링형 조절 소자(50)의 경우에 다수의 개별 리세스(92)로 형성된 캐리어(90)는 조립 공구의 다수의 페그 내로 결합한다. 360˚의 일부만큼 회전(39)시 자동 커팅 에지(64)가 하우징(12)의 내부 형상(33) 내로 절삭 삽입되도록 하기 위해, 상기 에지는 하우징(12)의 내부 형상(33) 보다 경질의 재료, 예컨대 경화된 강으로 제조된다.

도시되지 않은 대안 실시예에서, 조절 소자(50)의 가이드 영역(66) 및 지지 영역(70)과 하우징(12)의 상응하는 대응면(록킹 섹션(32) 및 센터링 섹션(35))은 축방향으로 바뀐다. 축방향(38)으로 조립시 먼저 가이드 영역(66)의 매끄러운 면은 센터링을 위해 상응하는 센터링 섹션(35) 내로 삽입된다. 그 후에 축방향으로 인접하는 지지 영역(70)의 가변 반경(72)은 상호 작용을 위해 록킹 섹션(32) 내로 이동된다. 다른 변형예에서, 하우징(12)의 센터링 섹션(35)은 록킹 섹션(32)과 동일한 내부 형상(33)으로 형성될 수 있고, 방사방향 지지에 대한 조절 소자(50)의 센터링은 다른 방식으로 보장된다.

도면 및 상세한 설명에 설명된 실시예와 관련하여, 다수의 조합이 가능하다. 특히, 지지 영역(70)의 횡단면 및 하우징(12)의 각각의 대응 내부 형상(33)을 갖는 외부 프로파일(80)의 구체적 형상은 원하는 용도에 따라 변경될 수 있다. 조절 소자(50)의 축방향 록킹은 마찰력 및 포지티브 결합 또는 이들의 조합에 의해 달성될 수 있다. 조절 소자(50)는 조립을 위한 작은 힘에 의해 하우징(12)에서 축방향으로 삽입 가능하고, 회전(39)에 의해 축방향 이동으로부터 확실하게 보호되는 것이 중요하다. 축방향 압착력(40)의 제공은 록킹과 분리되기 때문에 압착력(40)은 매우 간단하게 규정되어 설정될 수 있다. n 각형의 변수 n의 선택에 의해, 원주(76)의 각도 분할이 정해지므로, 예컨대 n = 2, 3, 4...일때, 90˚, 60˚, 45˚... 의, 축방향 록킹에 대한 바람직한 회전각(39)이 주어진다. 웜 휠(16) 대신, 회전체(14)는 예컨대 스퍼 기어 또는 나사 웜과 같은 임의의 다른 기어박스 부품 또는 전기 모터의 회전자 샤프트로서 형성될 수 있다. 바람직하게 본 발명에 따른 기어박스-구동 유닛(10)은 예컨대 차량 내의 시트 조절 구동기에서 필요로 하는 것 과 같은 높은 축방향 힘을 흡수하기 위한 스핀들 구동기에 사용된다.

Claims (10)

1. 특히 차량 내의 가동 부품들의 조절을 위한 기어박스-구동 유닛(10)으로서, 하우징(12)에 회전 가능하게 지지된 회전체(14)를 포함하고, 상기 회전체는 적어도 하나의 단부면(42)에 의해 축방향으로 조절 소자(50)에 지지되고, 상기 조절 소자는 상기 하우징(12)에 고정되는 기어박스-구동 유닛에 있어서,

   상기 조절 소자(50)는 그것의 조립을 위해 축방향으로 상기 하우징(12) 내로 삽입될 수 있고 회전에 의해 상기 하우징(12)에 대해 축방향으로 록킹될 수 있고, 상기 조절 소자(50)는 상기 회전체(14)가 방사방향으로 지지되는 방사방향 지지면(56, 54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조절 소자(50)는 실린더 벽(54)을 갖는 실린더형 홈(52)을 포함하고, 상기 실린더 벽은 방사방향 지지면(56)을 형성하는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조절 소자(50)는 원주(76)에 걸쳐 가변적인 외부 반경(72, 73, 74)을 갖는 지지 영역(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 영역(70)은 회전 에 의해 상기 하우징(12)의 상응하는 내부 형상(32, 33)에서 상기 조절 소자(50)의 축방향 록킹을 형성하는 외부 프로파일(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 프로파일(80)은 회전시 상기 하우징(12)의 내부 형상(33)에서 상기 하우징(12)과 포지티브 결합을 형성하고, 특히 상기 외부 프로파일(80)의 방사방향 성형부(64, 86, 80)는 상기 하우징(12)의 상기 내부 형상(33) 내로 절삭 삽입되는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축방향 지지 영역(70)의 원주(76)는 연속해서 가변하는 외부 반경(72, 73, 74)을 가진 n 각형(78)으로 형성되고, 상기 지지 영역(70)은 상기 조절 소자(50)의 조립시 상기 하우징(12)의 상응하게 형성된 내부 형상(33) 내로 축방향으로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 소자(50)는 상기 하우징(12)의 상응하는 센터링 섹션(35)에서 상기 조절 소자(50)를 방사방향으로 센터링하기 위해 특히 원주(76)에 걸쳐 일정한 외부 반경(68)을 갖는 가이드 영역(66)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전체(14)는 기어장치 스핀들(15)에 배치된 웜 휠(16)로 형성되고, 상기 하우징(12)은 관형 금속 케이지로 형성되는 것을 특징으로 하는 기어박스-구동 유닛.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 소자(50)는 정지면(46)에 마주 놓인 측면에 상기 조절 소자(50)의 조립시 회전 모멘트를 전달하기 위해 포지티브 결합 방식의 캐리어(92), 예컨대 내부 다각형 또는 다수의 리세스(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스 구동 유닛.
10. 특히 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 기어박스-구동 유닛(10)의 제조 방법으로서,

    - 제 1 축방향 스토퍼를 가진 회전체(14)를 상응하는 대응 스토퍼(26)를 가진 기어장치 하우징(12) 내로 삽입하는 단계,

    - 조절 소자(50)의 축방향 추력면(46, 48, 84)이 사전 설정 가능한 압착력(40)으로, 조절 소자(12)의 방사방향 지지면(56, 54)에 방사방향으로 지지되는 회전체(14)의 단부면(42)에 접촉할 때까지 상기 조절 소자(50)를 상기 기어장치 하우징(12) 내로 축방향으로 삽입하는 단계 및,

    - 상기 기어장치 하우징(12)의 내부 형상(33)의 내부에서 상기 조절 소자(50)의 일 회전의 일부만큼의 회전에 의해 상기 조절 소자(50)를 축방향으로 록 킹하는 단계를 포함하는 기어박스-구동 유닛의 제조 방법.

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