KR20160018584A

KR20160018584A - 웜 샤프트

Info

Publication number: KR20160018584A
Application number: KR1020157036718A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 킨트; 빌프리트 핀쯜; 빌프리트 핀?
Original assignee: 에요트 게엠베하 앤드 코. 카게
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2016-02-17
Also published as: EP3004690B1; RU2015155621A; EP3004690A1; US20160109015A1; BR112015028786A2; DE102013105478A1; JP2016520778A; WO2014191434A1; CN105358875A

Abstract

본 발명은 스크류 플라이트(14)와 제1 웜 샤프트 단부를 갖는 제1 요소(12), 및 제2 웜 샤프트 단부를 갖는 제2 요소(18)를 포함하는 웜 샤프트(10)에 관한 것으로, 상기 웜 샤프트(10)의 축방향 길이(A)는 상기 제2 웜 샤프트 단부로부터의 상기 제1 웜 샤프트 단부의 거리에 의해 정의되고, 상기 축방향 길이(A)는 연결 부재에 의해 기설정된 간격을 두고 상기 제1 및 제2 요소(12, 18)들을 연결시킴으로써 고정된다. 본 발명은 상기 웜 샤프트(10)의 축방향 길이(A)가 연결 부재의 축방향 길이(A)에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

웜 샤프트{WORM SHAFT}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 기재된 웜 샤프트(worm shaft), 및 청구항 7에 기재된 상기 웜 샤프트 제조 방법에 관한 것이다.

미국 특허 2007/0295134 A1에서는 미러 조정 장치(mirror adjustment device) 구동을 위한 웜 샤프트를 기재하고 있다. 이러한 웜 샤프트는 제1 및 제2 단부들을 구비하는 섕크(shank)를 포함하고, 상기 섕크는 스크류 플라이트(screw flight)를 지지하는 제1 요소를 수용하도록 마련되고, 상기 제1 요소는 제1 단부를 거쳐 상기 섕크 상에 슬라이드되어 스플린트(splint)에 의해 회전이 불가능하게 고정된다. 상기 웜 샤프트는 또한 제2 단부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 요소는 서로 연결되며 연결 부재를 통해 기설정된 거리로 서로 이격된다.

EP 1 264 735 A1 또한 미러 구동을 위한 웜 샤프트를 사용하는 미러 조정 장치를 기재하고 있는데, 이 웜 샤프트는 스퍼 기어(spur gear), 및 스크류 플라이트를 포함하는 섹션을 포함하고, 상기 샤프트는 두 개의 단부 지점들을 거쳐 미러 프레임 상에 장착된다.

DE 10 2004 058 152 B3에서는 스크류 플라이트를 포함하는 제1 요소, 및 제2 단부를 포함하는 웜 샤프트를 기재하고 있다. 스크류 플라이트를 포함하는 요소는 브래킷(bracket)에 의해 웜 기어(worm gear)의 제2 단부를 정위치에 고정하기 위한 고정 영역으로서의 역할을 하는 수축부(constriction)를 갖는다. 바람직하게는 이러한 웜 샤프트는 두 개의 부품으로 구성되고, 이 두 개 요소들을 서로에 대해 축을 중심으로 고정하기 위한 클램핑 영역이 포함된다. 게다가, 스플린트 클립(sprint clip)에 의해 하우징에 대해 정위치에 웜 샤프트가 고정되는 또 다른 디자인도 상상할 수 있다.

DE 197 25 414 A1에서는 제1 및 제2 단부를 구비한 하나의 부품으로 된 웜 샤프트를 기재하고 있다. 이 웜 샤프트는 모터 구동 샤프트에 의해 구동되고 도그(dog)가 마련된다.

DE 10 2012 010 869 A1에서는 제1 어댑터 단부를 구비한 웜 샤프트를 기재하고 있는데, 이 제1 어댑터 단부는 다시 연결 요소를 통해 모터 샤프트의 어댑터 요소에 연결된다.

US 6,912,927 B2에서는 어셈블리 키트(assembly kit)의 형태로 조립될 수 있는 복수의 부분들, 특히 두 개의 부분들로 이루어진 웜 샤프트를 기재하고 있다.

상술한 시스템들의 문제점은 그들의 축방향 길이(axial extension)가 특정 유형의 구동부를 위해 특별히 설계되었다는 것이다.

이러한 시스템들을 특정 요소들에 적합하게 구현하기 위해 종래 문헌들은 특정 실시 예를 위해 특별한 부품들이 생산되어야 한다고 기재하고 있다. 이에 따라, 특별한 부품들의 축방향 길이의 합계는 단부들의 축 거리에 상응하게 된다.

본 발명의 목적은 다양한 축방향 길이에 대하여 쉽게 적용할 수 있는 웜 샤프트를 제공하여, 다른 나사산 부품들을 생산할 필요가 없게 하는 것이다.

이러한 목적은 제1 스크류 플라이트 및 제1 웜 샤프트 단부를 구비한 제1 요소와, 그로부터 이격된 제2 요소를 포함하는 본 발명에 따른 웜 샤프트를 제공함으로써 달성된다. 본 발명에 따르면, 이러한 요소들은 연결 부재에 의해 연결되는데, 이와 동시에 상기 연결 부재의 축방향 길이는 웜 샤프트의 축방향 길이를 결정한다. 이러한 연결 부재는 하나의 부품으로 형성되어, 제1 및 제2 요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 형태로 상기 제1 요소를 제2 요소에 연결시킨다. 상기 제1 및 제2 요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 연결 부재가 단일-부품으로 디자인됨으로써, 축방향 길이는 표준화된 부품들을 바탕으로 단순하고, 유연하고 연속적으로 가변적인 방식으로 적합하게 구현될 수 있다.

바람직하게는, 상기 연결 부재는 축 방향과 회전 방향으로 제1 및 제2 요소들을 포지티브 방식으로(positively) 연결한다. 그러나, 이러한 포지티브 방식의 장착은 또한 하나의 방향으로만 달성할 수 있다. 해당하는 포지티브 장착은 둘러싸인 영역에 구현할 수 있는데, 상기 둘러싸인 영역에서 적합한 프로파일링(profiling)이나 언더컷(undercut)을 제공함으로써 구현할 수 있다.

바람직하게는, 하나의 부품으로 되고 둘러싸는 형태의 연결 부재는 표준 크기의 제1 및 제2 요소들이 연결 부재에 의해 서로로부터 특정 거리를 두고 연결됨으로써 적어도 부분적으로 둘러싸이는 형태로 구현될 수 있다. 이때 상기 연결 요소는 프라이머리 쉐이핑(primary shaping)을 통해 제1 및 제2 요소에 대해 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 프라이머리 쉐이핑을 통해 구현된 부분은 주조(casting) 또는 사출 성형(injection-moulding) 일 수 있다. 프라이머리 쉐이핑을 사용하면 웜 샤프트의 제1 및 제2 요소들을 어떠한 방식으로든 변형할 필요 없이 두 개의 요소들을 연결하도록 웜 샤프트의 축방향 길이를 연속적으로 가변할 수 있다. 이에 따라, 표준화된 웜 샤프트 요소들은 다양한 베어링 거리(bearing distance)에 적합하게 구현될 수 있다.

또 다른 유리한 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 요소들은 냉간 성형(cold forming), 기계 가공(machining), 단조(forging), 소결(sintering), 또는 다이-캐스팅(die-casting) 공정으로 생산될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 연결기(connector)가 구동 장치로 형성될 수 있는데, 특히 기어의 형태, 가령 본 웜 기어(worm gear)의 형태로 형성될 수 있다. 이를 통해 기어가 스크류 플라이트의 회전 운동을 전달하는 역할을 하는 상태에서 웜 샤프트가 양단에서 지지될 수 있다.

이를 통해, 제1 및 제2 요소들이 연결되는 시점에 주조나 사출 성형 공정으로 제조되는 웜 기어를 또한 생산함으로써 제2 요소를 특히 전기 미러 조정 장치에서의 사용과 관련하여 간단한 방식으로 설계될 수 있다. 이에 따라, 웜 기어의 생산하는 일과 웜 샤프트의 두 개의 요소들을 연결하는 일은 단일 작업 단계에서 수행할 수 있다.

또 다른 유리한 일 실시 예에 따르면, 제1 또는 제2 요소는 마주보는 각각의 단부들이 핀(pin)/보어(bore) 형태 또는 프로파일 형태로 마련될 수 있다. 핀 및 보어 형태로 마련되면 형상끼워맞춤(formfit)이 향상되기 때문에 두 개의 요소들을 연결한 후의 웜 샤프트의 강도가 증가하도록 한다.

프로파일 형태에 의하면 추가적인 형상끼워맞춤(formfit)을 달성하는데 도움이 될 것이고, 이로써 요소 대 요소 간 및/또는 연결기에서 요소 간의 토크 전달에 기여하게 될 것이다.

본 발명은 또한 상술한 유형의 웜 샤프트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이러한 목적으로, 스크류 플라이트를 구비한 제1 요소, 및 제2 요소가 생산된다.

본 발명에 따른 방법은 상기 제1 및 제2 요소들이 요구되는 축방향 길이로 정렬되고, 상기 두 개의 요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 연결 부재를 그 위에 일체형으로 형성함으로써 상기 축방향 길이를 고정시키는 것을 특징으로 한다. 이렇듯 하나의 부품으로 된 연결 부재는 두 개의 요소들을 요구되는 축방향 길이로 고정하는 역할을 한다. 이러한 고정(locking)은 하나 이상의 방향으로 형상끼워맞춤(form-fitting)을 하는 것이 될 수 있다.

본 발명의 제1 유리한 실시 예에 따르면, 연결 부재는 프라이머리 쉐이핑(primary shaping), 특히 주조 또는 사출 성형 공정을 통해 제조된다.

상기 제1 및 제2 요소들은 기계 가공(machining), 냉간 성형(cold forming), 단조(forging), 소결(sintering), 또는 다이-캐스팅(die-casting) 공정으로 생산될 수 있다. 이를 통해, 임의의 연장길이를 갖는 웜 샤프트는 간단하고 니즈에 부합하는 방식으로 생산될 수 있다.

본 발명의 추가적인 이점들, 특징들, 및 가능한 적용 형태 등은 도면들에 도시된 실시 예를 참조로 이하 설명을 바탕으로 이해될 것이다.
본 발명의 상세한 설명, 청구항들 및 도면들에 사용된 용어 및 관련 참조 부호들은 이하 기재된 용어 및 참조 부호들과 마찬가지로 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 웜 샤프트의 제1 및 제 2 요소를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 웜 샤프트를 도시한 도면이다.
도 3은 미러 조정 장치를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 웜 샤프트(10)의 제1 및 제2 요소들을 도시하고 있다. 제1 요소(12)는 스크류 플라이트(14)를 포함한다. 제1 웜 샤프트 단부에는, 베어링 핀(16)(bearing pin)이 마련된다. 제1 요소에서 먼 방향의 웜 샤프트 단부에는 제2 베어링 핀(20)이 형성된 제2 요소(18)가 마련된다. 상기 제1 및 제2 요소(12, 18)는, 상기 제1 베어링 핀(16)과 제2 베어링 핀(20)의 단부 간의 간격(spacing)이 요구되는 웜 샤프트의 축방향 길이(A)가 되도록, 배치된다. 이에 따라, 도 2에 더 상세히 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 요소(12, 18)는 서로에 대해 단단히 연결됨으로써 웜 샤프트(10)의 축방향 길이(A)를 결정한다.

이러한 방식으로, 상기 제1 요소(12)와 제2 요소(18)는 다른 조정 없이 복수의 축방향 길이(A)에 대해 생산될 수 있는데, 이는 도 2에 도시된 바와 같이 웜 샤프트(10)의 최종 축방향 길이(A)는 연결 부재에 의해 결정되기 때문이다. 도 1에서는 또한 마주보는 제1 요소(12)와 제2 요소(18)의 두 개의 단부들이 프로파일된 구조를 갖고 있다는 것을 볼 수 있다. 이를 통해, 추후의 플라스틱 오버몰딩(plastic overmoulding) 단계에서의 형상끼워맞춤(form fit)이 개선된다.

도 2는 본 발명에 따른 웜 샤프트(10)를 도시한 것으로, 여기서 제1 요소(12)와 제2 요소(18)는 연결 요소에 의해 연결되는데, 이 경우에는 연결 요소가 웜 샤프트(10)의 축방향 길이(A)를 설정하기 위해 두 개의 요소(12, 18)의 플라스틱 오버몰딩의 형태를 띤다. 플라스틱 오버몰딩은 다양한 축방향 길이(A)에 대한 연속적인 조정을 가능하게 한다. 도 2에 도시된 연결 부재는 기어(22)의 형태로 설계된다. 연결 부재의 역할을 하는 이 기어(22)는 상기 제1 요소(12)와 제2 요소(18)를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 이에 따라, 제1 요소(12)는 단순한 방식으로 제조될 수 있지만, 어쨌든 웜 샤프트(10)에서 기어(22)로의 토크 전달을 보장한다.

도 3은 본 발명에 따른 웜 샤프트(10)가 일체형으로 장착된 미러 조정 장치를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 웜 샤프트(10)는 원형 베어링 시트(26, 28) 안에 장착된 제1 베어링 핀(16)과 제2 베어링 핀(20)을 포함한다. 이는 웜 샤프트(10)가 대체적으로 마찰 없이 회전할 수 있도록 한다. 미러 조정 장치 안에서의 웜 샤프트(10)의 위치는 연결 부재의 기능을 하는 플라스틱 기어(22)가 전기 모터와 결합될 수 있도록 선택된다. 플라스틱 기어(22)에 의해 전달된 회전 운동은 스크류 플라이트(14)를 구비한 요소(12)가 회전하게 함으로써, 구동 기어(24)를 구동할 수 있게 한다.

본 발명의 웜 샤프트(10)는 축 거리가 조금씩 달라야 하는 다양한 장착 상황들을 다룰 수 있도록 한다. 이는 가령 미러 조정 장치를 위한 웜 드라이브와 같이 표준화된 요소를 생산할 때 특히 중요한데, 그 이유는 그러한 표준화돤 요소를 생산할 때에는 크기만 조금 다를 뿐 유사한 개념으로 설치하는 것과 관계되기 때문이다. 본 발명에 따른 제조 공정은 표준화된 요소들을 사용해 이러한 작은 차이들이 간단한 방식으로 고려될 수 있도록 한다.

Claims

제1 스크류 플라이트(14)와 제1 웜 샤프트 단부를 갖는 제1 요소(12), 및 제2 웜 샤프트 단부를 갖는 제2 요소(18)를 포함하는 웜 샤프트(10)로서,
상기 웜 샤프트(10)의 축방향 길이(A)는 상기 제2 웜 샤프트 단부로부터 제1 웜 샤프트 단부까지의 간격에 의해 정의되고, 상기 축방향 길이(A)는 상기 제1 및 제2 요소(12, 18)들이 연결 부재에 의해 기설정된 간격으로 연결됨으로써 고정되고, 상기 웜 샤프트(10)의 축방향 길이(A)는 상기 연결 부재의 축방향 길이(A)에 의해 설정되고, 연결 부재(22)는 하나의 부품으로 형성되고 상기 제1 요소(12) 및 상기 제2 요소(18)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 웜 샤프트(10).
제1항에 있어서,
상기 연결 부재는 프라이머리 쉐이핑, 특히 주조 또는 사출 성형을 통해 형성된 부품인 것을 특징으로 하는 웜 샤프트(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연결 부재의 외부 형태는 구동 수단, 특히 기어(22)(웜 기어)의 외부 형태인 것을 특징으로 하는 웜 샤프트(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 부재의 형태는 구동 수단, 특히 기어(22)(웜 기어)가 적어도 토크를 받지 않는 방식으로(torque-proof) 내부에 지지될 수 있도록 선택되는 것을 특징으로 하는 웜 샤프트(10).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 요소(12)와 제2 요소(18)의 외부 축 단부들은 베어링 요소를 구비하며, 마주보는 상기 제1 및 제2 요소(12, 18)들의 단부들은 프로파일 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 웜 샤프트(10).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 요소(12, 18)들은 냉간 성형, 기계 가공, 단조, 소결 또는 다이-캐스팅 공정으로 생산되는 요소들인 것을 특징으로 하는 웜 샤프트(10).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 웜 샤프트를 제조하는 방법으로서,
스크류 플라이트(14) 및 제1 스크류 샤프트 단부를 갖는 제1 요소(12)는 제2 웜 샤프트 단부를 갖는 제2 요소(18)에 연결되고,
상기 제1 및 제2 요소(12, 18)들은 요구되는 축방향 길이(A)로 정렬되고, 상기 축방향 길이(A)는 하나의 부품으로 된 연결 부재(22)를 일체로 형성함으로써 고정되는 것을 특징으로 하는 웜 샤프트를 제조하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 연결 부재는 프라이머리 쉐이핑에 의해 생산되는 것을 특징으로 하는 웜 샤프트를 제조하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 연결 부재는 주조 또는 사출 성형 공정으로 생산되는 것을 특징으로 하는 웜 샤프트를 제조하는 방법.