KR20170007398A - 원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소를 고정시키기 위한 장치 - Google Patents

원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소를 고정시키기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소(tension element)를 고정시키기 위한 장치(14)에 관한 것이며, 이 장치는 보어(16)에 의해서 축 방향으로 관통되는 디스크 형상의 구조부(15)를 갖는다. 이때, 보어(16)에 의해 규정된 이 구조부(15)의 내부 직경에는 종동 프로파일(17)이 제공되어 있으며, 이 종동 프로파일은 구조부(15)를 배치할 때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 있는 보어(16)에 의해서, 상기 부품 측에 제공된 프로파일 내에 맞물리는 동시에 상기 부품과 구조부(15) 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 준다. 또한, 구조부(15)에는 축 방향으로 양측에, 반경 방향으로 진행하는 접지면(18, 19)이 제공되어 있다. 이때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 장착될 수 있는 장치를 가급적 간극 없이 그리고 적은 비용으로 제조하기 위하여, 종동 프로파일(17)의 프로파일 평면(22)이 접지면(18, 19)의 반경 방향 평면(20, 21)에 대하여 소정의 각(
Figure pct00004
)을 형성하면서 기울어져 있다.

Description

원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소를 고정시키기 위한 장치{DEVICE FOR SECURING A TENSION ELEMENT AGAINST UNINTENTIONAL RELEASE}
본 발명은, 원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소(tension element)를 고정시키기 위한 장치에 관한 것이며, 이 장치는 보어에 의해서 축 방향으로 관통되는 디스크 형상의 구조부를 가지며, 이 경우 보어에 의해 규정된 이 구조부의 내부 직경에는 종동 프로파일이 제공되어 있으며, 이 종동 프로파일은 구조부를 배치할 때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 있는 보어에 의해서, 상기 부품 측에 제공된 프로파일 내에 맞물리는 동시에 상기 부품과 구조부 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 주며, 그리고 이 경우 구조부에는 축 방향으로 양측에, 반경 방향으로 진행하는 접지면이 제공되어 있다. 또한, 본 발명은, 전술된 장치가 적용되는 고정 어셈블리와도 관련이 있다.
변속기 분야에서는, 롤링 베어링이 부분적으로 인장 너트에 의해서 고정되며, 이 인장 너트는 고정된 롤링 베어링의 충분한 축 방향 예비 응력을 구현하거나, 그 뒤에 연속해서 놓인 롤링 베어링의 충분한 축 방향 예비 응력까지도 구현한다. 이때, 개별 인장 너트는 암나사에 의해 개별 변속기 샤프트의 상응하는 수나사 상에서 안내되고, 원하는 예비 응력에 도달할 때까지, 롤링 베어링의 하나 또는 복수의 내부 링에 대하여 나사 결합된다. 하지만, 각각 직접 이웃하여 놓인 그리고 인장 너트의 헤드 지지면으로서 이용되는 내부 링의 약간의 비틀림 형태의 미세한 동작은 인장 너트의 원치 않는 풀림을 야기할 수 있으며, 이와 같은 풀림 상황은 추후에 예비 응력의 상응하는 손실 및 경우에 따라서는 개별 변속기의 총체적인 고장까지도 결과적으로 야기할 수 있다. 이와 같은 이유에서, 롤링 베어링의 고정 어셈블리에는, 개별 인장 너트의 원치 않는 풀림을 저지하는 장치가 제공되는 경우가 많다.
DE 10 2013 213 514 A1호에서는, 디스크 형상의 구조부를 갖는 장치가 개시된다. 이때, 이 구조부는 보어에 의해서 축 방향으로 관통되고, 이 보어 내부로 종동 프로파일이 돌출한다. 그 다음에, 종동 프로파일은, 구조부를 배치할 때 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에서 상기 부품의 측에 제공된 프로파일 내부에 맞물리고, 상기 부품과 구조부 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 준다. 이때, 장치는 롤링 베어링용 고정 어셈블리에서 변속기 샤프트 상에 적용되고, 롤링 베어링들 중 하나와 인장 너트 사이에 제공되어 있으며, 이 인장 너트는 암나사에 의해 변속기 샤프트의 수나사 상에서 안내된다. 이 장치의 종동 프로파일은 추후에 변속기 샤프트에 대하여 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 주며, 이 경우 이 장치는, 인장 너트의 예비 응력을 롤링 베어링의 내부 링으로 전달하기 위하여, 한 편으로는 축 방향으로 양측에서 반경 방향으로 진행하는 접지면에서 인장 너트와 접촉하고, 다른 한 편으로는 이웃하는 롤링 베어링의 내부 링과 접촉한다.
이제, 전술된 선행 기술로부터 출발하는 본 발명의 과제는, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 가급적 간극 없이 장착될 수 있지만, 그와 동시에 장착이 가급적 적은 비용으로 구현될 수 있는 장치를 제조하는 것이다.
상기 과제는, 청구항 1의 특징들을 갖거나 청구항 2의 특징들을 갖는 장치에 의해서 해결된다. 이들 청구항에 후속하는 종속 청구항들은 각각 본 발명에 따른 장치의 바람직한 개선예들을 재현한다. 본 발명에 따른 장치가 적용되는 고정 어셈블리는 또한 청구항 11로부터 출발한다. 이 청구항에 후속하는 종속 청구항들은 각각 본 발명에 따른 고정 어셈블리의 바람직한 개선예들을 재현한다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 장치는 보어에 의해서 축 방향으로 관통되는 디스크 형상의 구조부를 갖는다. 이때, 보어에 의해 규정된 이 구조부의 내부 직경에는 종동 프로파일이 제공되어 있으며, 이 종동 프로파일은 구조부를 배치할 때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 있는 보어에 의해서, 상기 부품 측에 제공된 프로파일 내에 맞물리는 동시에 상기 부품과 구조부 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 준다. 또한, 구조부에는 축 방향으로 양측에, 반경 방향으로 진행하는 접지면이 제공되어 있다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 장치는 원형이 아닌 내부 윤곽에 의해서 축 방향으로 관통되는 디스크 형상의 구조부를 갖는다. 이때, 내부 윤곽에 의해 규정된 이 구조부의 면에는 종동 프로파일이 제공되어 있으며, 이 종동 프로파일은 구조부를 배치할 때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 있는 내부 윤곽에 의해서, 상기 부품 측에 제공된 프로파일 내에 맞물리는 동시에 상기 부품과 구조부 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 준다. 또한, 구조부에는 축 방향으로 양측에, 반경 방향으로 진행하는 접지면이 제공되어 있다.
이때, 본 발명의 의미에서, 디스크 형상의 구조부는 일체로 형성될 수 있고, 그에 상응하게 환상의 형성체를 이루며, 이 경우에는 그에 대해 대안적으로 복수의 부분으로 구성된 실시예도 고려되고, 이때 보어에 의해서 관통된 디스크 형상의 구조부는 복수의 세그먼트로 구성되어 있다.
본 발명의 의미에서, "축 방향으로"는, 고정 장치의 디스크 형상 구조부의 세로 중심축 방향으로의 방위로 이해될 수 있는 한편, "반경 방향으로"는, 실질적으로 회전 대칭으로 형성된 구조부의 반경 방향으로의 방위를 의미한다. 또한, "반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품"은 기본적으로, 고정되어 있는 부품일 수 있거나 회전하는 부품, 다시 말해 샤프트일 수도 있다.
이제, 본 발명은, 종동 프로파일의 프로파일 평면이 접지면의 반경 방향 평면에 대하여 소정의 각을 형성하면서 기울어져 있다는 기술적인 이론을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 디스크 형상 구조부의 프로파일이 연장되는 평면은 반경 방향으로 진행하는 접지면에 대하여 소정의 각을 형성하면서 진행한다. 그렇기 때문에, 장치가 자체 보어에 의해서 혹은 원형이 아닌 자체 내부 윤곽에 의해서, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 배치되고, 자체 접지면에 의해서 축 방향으로 양측에 놓여 있는 구성 요소와의 접촉에 의해 반경 방향으로 정렬되면, 구조부에 제공된 종동 프로파일이 결과적으로 반경 방향에 대하여 각만큼 기울어진다.
고정 장치의 상기와 같은 일 실시예는, 프로파일이 접지면에 대해 소정의 각을 형성하는 방위로 인해, 장치가 예비 응력을 받는 경우에는, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품의 프로파일에 대한 종동 프로파일의 전술된 기울어짐이 발생한다는 장점을 갖는다. 둘레에 걸쳐서 관찰된 이와 같은 기울어짐은 특정 영역에서 2개 프로파일의 동반 이동을 결과적으로 야기하며, 이로 인해 프로파일이 상응하게 형성된 경우에는 이들 프로파일이 상기 영역에 있는 자체 측면에 의해서 상호 가압된다. 그럼으로써, 원주 방향으로의 측면 간극이 줄어들고, 이로써 각을 상응하게 선택하는 경우에는 프레스 끼워맞춤(press fit)이 구현된다. 하지만, 간극 끼워맞춤으로부터 프레스 끼워맞춤으로의 천이가 상기 기울어짐의 경우에 비로소 발생하기 때문에, 전방에 있는 장치가 적은 비용으로써 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상으로 이동될 수 있다. 또한, 원주 방향으로 간극을 최소화하기 위한 기타의 조치, 예를 들어 접착도 생략될 수 있다.
그와 달리, DE 10 2013 213 514 A1호의 고정 장치의 프로파일은 샤프트의 관련 프로파일과 관련하여, 고정 장치를 샤프트 상에 배치할 때 2개의 구성 요소 사이에서 프레스 끼워맞춤이 형성되고, 이로써 원주 방향으로의 간극이 방지되도록 형성될 수 있다. 하지만, 이 경우에는 고정 장치가 샤프트 상으로 이동하는 과정 혹은 고정 장치를 샤프트 상에 배치하는 과정이 상응하게 비용 소비적으로 형성됨으로써, 결과적으로 조립 비용이 증가할 것이다. 예를 들어 이동 후에 이루어지는 기타 충전 재료의 접착 또는 사용과 같은 다른 조치들도 마찬가지로 조립 및 해체를 더 비용 소비적으로 형성할 것이다. 접착제 또는 기타의 충전 재료를 사용하는 경우에는, 해체 후에 부품들이 반드시 세척되어야만 하며, 이와 같은 상황은 해체 비용을 추가로 증가시킨다.
본 발명에 따른 장치를 고정 어셈블리에 적용하는 경우에는, 고정 어셈블리가 샤프트 상에 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품으로서 안착되고, 인장 요소와 추가의 구성 요소 사이에 배치되어 있다. 이 경우에는, 바람직하게 인장 너트인 인장 요소도 마찬가지로 샤프트 상에서 안내되고, 장치에 예비 응력을 가하며, 이 경우 장치는 자체 접지면에서 한 편으로는 인장 요소와 접촉하고, 다른 한 편으로는 구성 요소와 접촉하며, 자체 종동 프로파일을 통해서 샤프트의 프로파일 내부에 일체로 회전하도록 고정 삽입되어 있다.
이때, 샤프트의 프로파일은 고정 장치의 종동 프로파일에 대해 "간극 끼워맞춤에 의해서 상응하도록" 형성되어 있으며, 이 경우 프로파일의 형상은 상응하는 공차를 갖는 간극 끼워맞춤에 의해서 종동 프로파일에 대한 대응 부재로서 의도되었다. 다시 말해, 장치가 예비 응력 없이 인장 요소에 의해서 샤프트의 프로파일 상에 배치되면, 2개 프로파일 사이에서 이루어지는 간극 끼워맞춤으로 인해 측면 간극이 발생하게 될 것이다. 이 경우에는, 장치에 예비 응력을 가할 때에 비로소 종동 프로파일이 샤프트의 프로파일에 대하여 각만큼 기울어지고, 이로 인해 2개 프로파일 사이의 측면 간극이 국부적으로 제거된다.
장치의 구조부가 일체형으로 실시되는 경우에는, 이 장치가 샤프트 단부로부터 원하는 위치로 이동되며, 이 경우에는 일체형 형성으로 인해 조립이 간단히 이루어지는데, 그 이유는 고정 장치가 사전에 미리 구성될 필요가 없기 때문이다. 그와 달리, 고정 장치가 복수의 부분으로 실시되는 경우에는, 이 고정 장치가 기본적으로 또한 개별 샤프트 상에 있는 지점, 다시 말해 샤프트 단부로부터의 이동이 불가능한 지점에도 제공될 수 있다는 장점이 야기된다.
본 발명의 일 실시예에 상응하게, 고정 장치의 종동 프로파일은 하나 이상의 단일 프로파일에 의해서 형성되어 있으며, 이 단일 프로파일의 원주 방향으로 방향 설정된 측면들 중 하나 이상의 측면이 쐐기 형상의 파형을 갖는다. 다시 말해, 원주 방향으로 방향 설정된 측면에 의해서는, 하나 이상의 측면이 원주 방향으로 일정한 연장부를 갖고 진행하지 않는다. 그 이유는, 예비 응력의 결과로서 2개 프로파일의 기울어짐이 발생하는 경우에는, 다만 종동 프로파일의 이와 같은 형상에 의해서만, 고정 장치를 고정 어셈블리에 사용할 때에 측면 간극의 감소가 상응하게 형성된 프로파일을 야기하기 때문이다. 본 발명의 의미에서, "쐐기 형태로"는, 경사진 평면과 유사한 개별 측면의 평평한 파형 또는 곡선의 파형으로도 이해될 수 있다.
전술된 실시예의 개선예에서는, 종동 프로파일이 톱니 맞물림부로서, 특히 인벌류트(involute) 톱니 맞물림부로서 형성되어 있다. 그럼으로써, 한 편으로는 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품과 장치 간에 일체로 회전하도록 고정 결합된 신뢰할만한 연결 상태가 구현될 수 있으며, 그와 동시에 특히 인벌류트 톱니 맞물림부의 경우에는 기울어질 때 전술된 바와 같은 원하는 효과에 도달하게 된다. 그러나 인벌류트 톱니 맞물림 외에 다른 방식의 톱니 맞물림도 형성될 수 있지만, 이 경우에는 쐐기 형상 파형의 하나 이상의 톱니 측면에서 톱니 맞물림이 구현되어야만 한다. DIN5480, ISO4156, ANSI B92.1에 따른 톱니 맞물림 및 상기 표준과 유사하게 구현된 톱니 맞물림, 예를 들어 "DIN5480 41.5×0.5×81×9H 9h"와 유사한 톱니 맞물림이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명의 의미에서는, 종동 프로파일, 다시 말해 예를 들어 톱니 맞물림을 구조부 내부 직경의 전체 둘레에 걸쳐서 형성하는 것 또는 이와 같은 톱니 맞물림부를 다만 국부적으로만 제공하는 것도 생각할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 각은, 구조부를 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 배치할 때에 그리고 종동 프로파일이 하나 이상의 둘레 영역에서 부품의 프로파일에 대하여 기울어질 때에 이들 2개 프로파일 간의 측면 간극이 제거되도록 선택된다. 특히 바람직하게, 이 경우 각은 아래의 공식
Figure pct00001
에 따라 계산된다. 상기 식에서 jn은 톱니 맞물림부의 법선 측면 간극이고, αt는 작동 결합각이며, d는 부분 원의 직경이고, φ는 계산될 각이다. 이와 같은 각 계산 방식은, 경사각이 프로파일의 개별 형상과 관련해서 최적으로 선택될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 개선예에 상응하게, 각(φ)의 값은 1.5° 내지 2.5°의 범위 안에 놓여 있다. 이와 같은 각에서, 특히 톱니 맞물림부가 DIN5480 N41.5×0.5×81×9H×9h와 유사하게 형성된 경우에는, 고정 어셈블리에 적용될 때에 장치가 기울어지며, 이와 같은 기울어짐은 결과적으로 측면 간극의 충분한 감소를 야기한다. 이때, 각이 특히 2°인 경우에는, 둘레에 걸쳐서 관찰할 때 측면 간극이 복수의 지점에서 0으로 된다. 둘레에 걸쳐서 분포된 얼마나 많은 지점에서 0의 측면 간극에 도달하는지는, 재료에도 의존하는데, 특히 재료의 강도, 탄성 계수 및 가소화 특성에도 의존한다.
고정 어셈블리의 바람직한 일 개선예에서는, 고정 장치의 종동 프로파일 및/또는 샤프트의 프로파일이, 인장 너트를 통해서 예비 응력이 가해지는 동안에 그리고 기울어지는 동안에 부분적으로 소성 변형된다. 다른 말로 다시 표현하자면, 각은, 프로파일들이 탄성 변형 및 또한 소성 변형 중에 상호 가압될 정도의 크기로 선택된다. 그럼으로써, 원주 방향으로 더 큰 영역에 걸쳐서 측면 간극이 제거될 수 있다. 부분적인 소성 변형을 나타내기 위하여, 2개의 구성 요소 중 하나, 다시 말해 장치 또는 샤프트는 더 적은 강도 및 경도를 갖는 재료로 실시될 수 있으나, 또한 서로 접촉하는 2개의 구성 요소가 동일한 재료로부터 제조될 수도 있다.
본 발명의 개선예에서는, 고정 어셈블리가 하나 이상의 롤링 베어링의 고정을 위해서 이용되며, 이 롤링 베어링의 축 방향 예비 응력은 인장 요소를 통해서 설정될 수 있다. 그에 대해 대안적으로, 고정 어셈블리는 고정 플랜지의 형태로 형성된 구성 요소의 고정을 위해서 이용된다. 하지만, 더 나아가, 본 발명의 틀 안에서는, 고정 어셈블리에서 샤프트의 토크가 가급적 간극 없이 장치로 전달될 수 있다는 것도 또한 생각할 수 있으며, 이 경우에 장치는 예를 들어 톱니 휠 또는 브레이크 디스크(brake disk)와 같은 토크 전달 부품으로서 형성되어 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 장치를 고정 어셈블리에 사용하는 경우에는 기본적으로, 한 편으로는 비틀림에 대한 안전 또는 그에 대해 대안적으로는 또한 간극 없는 토크 전달도 구현될 수 있다.
본 발명은, 주 청구항의 특징들의 명시된 조합 또는 주 청구항에 종속된 청구항들의 명시된 조합에 한정되어 있지 않다. 더 나아가서는, 개별 특징들이 청구범위, 본 발명의 예시적인 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명 또는 도면으로부터 직접적으로 제시되는 한, 이들 개별 특징들을 서로 조합할 수 있는 가능성도 나타난다. 참조 부호를 사용해서 이루어지는 도면들에 대한 청구항들의 참조가 청구항들의 보호 범위를 한정해서는 안 된다.
이하에서 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들은 각각의 도면에 도시되어 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 상응하는 장치를 갖는, 변속기 샤프트의 베어링 어셈블리의 단면도를 도시하며,
도 2는, 도 1에 도시된 장치의 개별 도면을 도시하고,
도 3은, 도 2에 도시된 선 A-A를 따라 절단된 장치의 단면도를 도시하며,
도 4는, 도 2에 도시된 장치의 세부 사항을 도시하고,
도 5는, 장치가 본 발명의 제2 실시예에 상응하게 적용되는, 변속기의 일 부분의 단면도를 도시하며,
도 6a는, 선행 기술에 공지된 변속기용 기어 단 선택 장치의 분해도를 도시하고,
도 6b는, 도 6a에 도시된, 장착된 기어 단 선택 장치의 상세도 및 단면도를 도시하며,
도 7은, 장치가 본 발명의 제3 실시예에 상응하게 적용되는, 변속기용 기어 단 선택 장치의 국부적인 단면도를 도시하고,
도 8은, 도 7에 도시된 장치의 단일 도면 및 단면도를 도시하며,
도 9a는, 자동 변속기용 기어 단 선택 장치의 선택 샤프트의 국부적인 도면을 도시하고,
도 9b는, 장치가 본 발명의 제4 실시예에 상응하게 적용되는, 도 9a에 도시된 선택 샤프트의 국부적인 도면을 도시하며,
도 10은, 도 9b에 도시된 장치의 단일 도면 및 단면도를 도시한다.
도 1에서는, 본 발명의 제1 적용예가 드러난다. 도 1은, 변속기의 베벨 피니언 샤프트(bevel pinion shaft)로서 형성된 샤프트(1)의 베어링 어셈블리의 단면도를 보여준다. 이때, 상기 베벨 피니언 샤프트는, 예를 들어 자동 변속기의 구동 측에 놓여 있는 축 차동 톱니바퀴와 자동 변속기의 피동 측에 놓여 있는 축 차동 톱니바퀴의 연결을 위해서 적용될 수 있다. 샤프트(1)의 전면 단부에 베벨 피니언(2)이 설치되어 있고, 이 베벨 피니언을 통해 추후에 설치된 상태에서 축 차동 톱니바퀴의 크라운 휠(crown wheel)과의 톱니 결합부가 형성된다. 그와 달리, 전면 단부에 대해 반대쪽에 있는 단부에는 삽입 톱니 맞물림부(3)가 형성되어 있다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 샤프트(1)의 베어링 어셈블리는 2개의 롤링 베어링을 포함하며, 이들 롤링 베어링은 베벨 피니언(2)에 축 방향으로 곧바로 후속하는 베어링 시트 영역(4)에서 샤프트(1) 상에 배치되어 있고, 베벨 롤러 베어링(5) 및 경사 볼 베어링(6)의 형태로 존재한다. 이때, 2개의 롤링 베어링은 각각의 관련 내부 링(7 및 8) 그리고 각각의 관련 외부 링(9 및 10)을 구비한다. 본 경우에, 2개 롤링 베어링의 내부 링(7 및 8)의 예비 응력은, 암나사(12)가 그에 대응하는 샤프트(1)의 수나사(13) 상에서 안내되는 인장 너트 형태의 인장 요소(11)를 통해서 제공된다. 이때, 인장 요소(11)는 내부 링(7 및 8)을 샤프트(1)의 베벨 피니언(2)을 향해 압축시킨다.
베어링 어셈블리가 설치된 상태에서 특히 부하 교번 상황에서는, 내부 링(7 및 8)이 샤프트(1)에 대하여 상대적으로 약간의 비틀림의 형태로 미세한 동작을 실행하게 된다. 이와 같은 미세한 동작이 이제 인장 요소(11)로 전달되면, 인장 요소(11)의 풀림이 야기될 수 있고, 이로써 예비 응력의 손실도 야기될 수 있다. 그렇기 때문에, 이와 같은 비틀림을 인장 요소(11)로 전달하지 않기 위하여, 축 방향으로 경사 볼 베어링(6)과 인장 요소(11) 사이에는 샤프트(1)에 일체로 회전하도록 고정 결합된 장치(14)가 배치되어 있으며, 이 장치의 더욱 정확한 구조는 이제 도 2 내지 도 4의 추가 도면을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 기술될 것이다: 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 장치(14)는 디스크 형상의 일체형 구조부(15)에 의해서 형성되며, 이 구조부는 보어(16)에 의해 관통되어 있기 때문에 전체적으로 하나의 링 형상을 형성한다. 도 1에 도시된 베어링 어셈블리 내부에서 장치(14)는 보어(16)에 의해서 샤프트(1) 상에 안착되어 있으며, 이 경우 샤프트(1)와의 일체로 회전하는 고정 결합은 종동 프로파일(17)에 의해서 구현되며, 이 종동 프로파일은 보어(16)에 의해 규정된 구조부(15)의 내부 직경에 형성되어 있다.
또한, 도 3에 도시된 장치(14)에 대한 단면도에서도 알 수 있는 바와 같이, 장치(14)는 축 방향으로 양측에 접지면(18 및 19)을 구비하며, 이들 접지면 중에 도 1의 베어링 어셈블리 내부에 있는 접지면(18)은 내부 링(8)에 대한 장치(14)의 접촉을 만들어 주고, 접지면(19)은 인장 요소(11)에 대한 접촉을 만들어 준다. 이때, 접지면(18 및 19)은 각각의 관련 평면(20 및 21)에서 반경 방향으로 진행하고, 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
특이 사항으로서, 종동 프로파일(17)이 따라서 연장되는 프로파일 평면(22)은 이제 평면(20)에 대해서뿐만 아니라 평면(21)에 대해서도 소정의 각(φ)을 형성하면서 진행한다. 그 결과, 종동 프로파일(17)은 사선으로부터 각(φ)만큼 기울어져 있으며, 이때 상기 각(φ)은 본 경우에 예를 들어 1.5° 내지 2.5°의 범위 안에 놓여 있다. 또한, 장치(14)에 대한 도 4의 상세도를 참조해서 알 수 있는 바와 같이, 종동 프로파일(17)은 인벌류트 톱니 맞물림부로서 형성되어 있으며, 이 인벌류트 톱니 맞물림부는 원주 방향으로, 보어(16)에 의해 규정된 구조부(15)의 전체 내부 직경에 걸쳐서 연장된다. 각(φ)은 아래의 공식
Figure pct00002
에 따라 계산되며, 상기 식에서 jn은 인벌류트 톱니 맞물림부의 법선 측면 간극을 형성하고, αt는 인벌류트 톱니 맞물림부의 작동 결합각을 형성하며, d는 톱니 맞물림부의 부분 원의 직경을 형성한다.
이제 도 1에 도시된 베어링 어셈블리가 장착되면, 2개의 롤링 베어링을 베어링 시트 영역(4)에 배치한 후에는 장치(14)가 샤프트(1) 상에 결합된다. 이때, 샤프트(1)의 측에는, 종동 프로파일(17)에 대응하는 프로파일(23)이 형성되어 있는데, 다시 말하자면 장치(14)의 인벌류트 톱니 맞물림부에 적합한 인벌류트 톱니 맞물림부가 형성되어 있다. 그러나 샤프트(1)의 프로파일(23)은 반경 방향으로 정렬되어 있고, 이로써 장치(14)와 달리 소정의 각만큼 기울어져 있지 않다. 또한, 종동 프로파일(17) 및 프로파일(23)은, 간극 끼워맞춤이 주로 이루어지도록 그리고 그에 상응하게 장치(14)가 쉽게 결합될 수 있도록 서로에 대해 설계되어 있다.
하지만, 이제 인장 요소(11)가 샤프트(1) 상에 나사 결합되어 장치(14)의 접지면(19)과 접촉하게 되면, 장치(14)는 이후에 또한 자신의 접지면(18)에 의해서도 내부 링(8)에 가압된다. 그러나 2개의 접지면(18 및 19)이 종동 프로파일(17)의 프로파일 평면(22)에 대해 각(φ)을 형성하면서 진행하기 때문에, 장치(14)가 내부 링(8)과 인장 요소(11) 사이에 고정되는 것은, 종동 프로파일(17)이 샤프트(1)의 프로파일(23)에 대하여 각(φ)만큼 기울어지는 결과를 야기한다. 이와 같은 기울어짐으로 인해, 도 4에서 볼 수 있는 종동 프로파일(17)의 측면(24 및 25)은 둘레에 걸쳐서 관찰할 때 프로파일(23)의 측면 - 본 도면에 상세하게 도시되지 않은 측면 - 에 있는 영역들에서 가압되며, 그렇기 때문에 이들 영역에서는 측면 간극이 0으로 그리고 또한 0 미만으로 축소된다. 이때, 장치(14)가 결합될 때 몇몇 둘레 방향 측 섹션에서 주로 나타나는 간극 끼워맞춤은 프레스 끼워맞춤으로 바뀐다.
본원에서 각(φ)은, 프레스 끼워맞춤의 형성이 가급적 큰 영역에 걸쳐서 원주 방향으로 발생할 정도의 크기로 선택되며, 이 경우에는 장치(14) 측에서 그리고 경우에 따라서는 샤프트(1) 측에서도 탄성 변형 외에 부분적으로는 선택된 각(φ)으로 인해 소성 변형도 나타난다. 프레스 끼워맞춤의 형성에 의해 장치(14)가 이후에는 더 이상 샤프트(1)에 대하여 비틀릴 수 없음으로써, 결과적으로 인장 요소(11)로는 미세한 동작도 전혀 전달될 수 없게 된다.
도 5에서는, 본 발명의 제2 적용예가 드러난다. 도 5는, 피동 샤프트로서 구현된 샤프트(28) 상에 고정 플랜지(27)가 고정되어 있는 변속기(26)의 일 부분의 단면도를 보여준다. 이때, 고정은, 인장 너트로서 형성된 인장 요소(29)를 통해서 장치(14)의 도움으로 실행되며, 이 경우 고정부의 형성 유형 및 방식은 기본적으로 도 1 내지 도 4에 기술된 변형예들에 상응한다. 이와 관련해서는, 해당 기술 내용이 참조될 것이다.
도 6a는, 선행 기술에 공지된 자동 변속기(26)용 기어 단 선택 장치(30)의 분해도를 보여주며, 도 6b는, 장착된 상태에서 상기 기어 단 선택 장치(30)의 상세도 및 단면도를 보여준다. 기어 단 선택 장치(30)는 로킹 디스크(31)(locking disk), 스프링(32), 베어링(33), 선택 샤프트로서 형성된 샤프트(34), 선택 레버(36), 인장 요소(38) 및 인장 핀(39)을 포함한다. 로킹 디스크(31)는 샤프트(34) 상에 삽입되어 있으며, 이 경우 인장 핀(39)은 로킹 디스크(31)와 샤프트(34) 사이에 형상 결합 방식의 연결을 만들어 준다. 마찬가지로 샤프트(34) 상에 삽입된 스프링(32)은 베어링(33)을 통해서 샤프트(34) 상에 지지되어 있고, 자신의 2개 단부에 의해서 로킹 디스크(31) 내부에 형상 결합 방식으로 결합한다. 로킹 디스크(31)에 마주 놓여 있는 샤프트(34)의 단부에 종동 프로파일(35)이 제공되어 있으며, 이 종동 프로파일 상에 선택 레버(36)가 삽입되어 있다. 이 목적을 위해, 선택 레버(36)는 종동 프로파일(35)에 대응하는 리세스(37)를 구비한다. 선택 레버(36)가 샤프트(34)로부터 풀리는 상황을 저지하기 위하여, 인장 너트로서 형성된 인장 요소(38)가 종동 프로파일(35)의 상응하는 수나사 상에 나사 결합되어 있다.
상기 실시예에서, 종동 프로파일(35)은 선행 기술에 공지된 소위 "2-평탄-프로파일"로서 형성되어 있으며, 이 경우 선택 샤프트(35)의 단부에 제공된, 인장 너트(38)의 암나사에 대응하는 수나사는, 선택 샤프트 중심축의 좌측 및 우측에서 평탄한 면이 각각 하나씩 나타나도록, 선택 샤프트(34)의 중심축에 대하여 축 평행하게 부분적으로 밀링 가공되어 있으며, 이 경우 상기 2개의 면은 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있다. 기본적으로, 이와 같은 "2-평탄-프로파일"은 하나의 톱니 및 0°의 결합각을 갖는 끼워맞춤 톱니 맞물림부이다.
장착된 상태에서, 샤프트(34)는, 로킹 디스크(31), 스프링(32) 및 베어링(33)이 공간적으로 볼 때 변속기 하우징(40)의 내부 공간에 배치되어 있는 한편, 선택 레버(36) 및 인장 요소(38)는 공간적으로 볼 때 변속기 하우징(40)의 외부에 배치되어 있도록, 변속기 하우징(40)의 하우징 보어(41)를 관통한다. 이때, 스프링(32)은 변속기 하우징(40)에 대하여 로킹 디스크(31)에 예비 응력을 가한다. 기어 단 선택 장치(30)를 작동시키기 위하여, 본 실시예에 상세하게 도시되지 않은 브레이크 케이블이 제공되어 있으며, 이 브레이크 케이블의 자유 단부는 선택 레버(36) 내부에 맞물리고, 이 브레이크 케이블의 외부 피복은 브레이크 케이블 홀더(42)를 통해서 변속기 하우징(40)에 지지 된다.
실제로, 변속기 하우징(40) 혹은 자동 변속기(26)의 진동은 선택 샤프트(34)의 나선 상에서 인장 너트(38)의 원치 않는 풀림을 야기할 수 있고, 그 결과 선택 샤프트(34)와 선택 레버(36) 사이의 연결부에는 간극이 형성되며, 이로 인해 운전자에 의해서 브레이크 케이블 내부로 도입된 스위칭 명령이 주행 범위 선택 및 기어 단 선택을 위해 자동 조작 장치(26) 내에 제공된 로킹 디스크(31)로 기계식으로 전달되는 과정은 원치 않는 방식으로 부정확해진다.
도 7에서는, 본 발명의 제3 적용예가 드러난다. 도 7은, 도 6a 및 도 6b에 공지된 기어 단 선택 장치(30)의 구성을 토대로 하는, 자동 변속기용 기어 단 선택 장치(30)의 국부적인 단면도를 보여준다. 이때, 도 7은, 장착된 상태에서의 기어 단 선택 장치(30)를 보여주며, 이 경우에는 도면에 대한 도시를 간소화하기 위하여 선택 샤프트(34)에 의해서 관통되는 변속기 하우징이 도면에서 생략되었다. 도 6a 및 도 6b와 달리, 인장 요소(38)와 샤프트(34) 간에 이루어지는 강제 결합 방식의 나사 결합은 본 발명에 따른 장치(43)에 의하여, 의도치 않은 풀림에 대항해서 고정된다. 이 경우에는, 장치(43)가 각(φ)만큼 기울어짐으로써, 상기 장치가 인장 너트로서 형성된 인장 요소(38)를 선택 레버(36)에 대하여 조여주며, 이 경우 고정부가 형성되는 유형 및 방식은 기본적으로 도 1 내지 도 4에 기술된 변형예에 상응한다. 도 8은, 도 7에서 적용되는 본 발명에 따른 장치(43)의 확대 도(도면 및 단면도)를 보여준다.
본 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 장치(43)는, 내부 윤곽(45)에 의해서 축 방향으로 관통된, 디스크 형상의 일체형 구조부(44)에 의해서 형성되어 있다. 기어 단 선택 장치(30) 내부에서는, 장치(43)의 내부 윤곽(45)이 선택 레버로서 구현된 샤프트(34) 상에 안착되어 있으며, 이 경우 샤프트(34)와 일체로 회전하도록 고정 연결된 상태는, 구조부(44)의 내부 윤곽(45)에 설치되어 있는 종동 프로파일(46)에 의해서 구현된다.
장치(43)는 축 방향으로 양측에 접지면(47 및 48)을 구비하며, 이들 접지면 중에 기어 단 선택 장치(30) 내부에 있는 접지면(47)은 선택 레버(36)에 대한 장치(43)의 접촉을 만들어 주고, 접지면(48)은 인장 요소(38)에 대한 접촉을 만들어 준다. 이때, 접지면(47 및 48)은 각각의 관련 평면(49 및 50)에서 반경 방향으로 진행하고, 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
특이 사항으로서, 종동 프로파일(46)이 따라서 연장되는 프로파일 평면(51)은 이제 평면(49)에 대해서뿐만 아니라 평면(50)에 대해서도 소정의 각(φ)을 형성하면서 진행한다. 그 결과, 종동 프로파일(46)은 사선으로부터 각(φ)만큼 기울어져 있으며, 이때 상기 각(φ)은 본 경우에 예를 들어 1.5° 내지 2.5°의 범위 안에 놓여 있다. 달리 표현해서, 이와 같은 내용은, 종동 프로파일(46)의 중심축이 디스크 형상 구조부(44)의 중심축에 대하여 각(φ)만큼 기울어져 있다는 것을 의미한다.
기어 단 선택 장치(30)의 조립의 틀 안에서 볼 때, 가장 먼저 선택 샤프트(35)에 로킹 디스크(31), 인장 핀(39), 베어링(33) 및 스프링(32)이 제공된다. 그 다음에 이어서, 예비 조립된 선택 샤프트(34)가 변속기 하우징의 내부 공간으로부터 상응하는 변속기 하우징 보어를 관통함으로써, 결과적으로 프로파일(35)이 제공된 선택 샤프트(34)의 샤프트 단부는 변속기 하우징 외부에 놓이게 된다. 그 후에, 선택 레버(36)가 선택 샤프트(34)의 자유 샤프트 단부 상에 삽입된다. 이 목적을 위해, 선택 레버(36) 측에는 선택 샤프트(34)의 2-평탄-프로파일(35)에 대응하는 리세스(37)가 형성되어 있다. 그 다음에 이어서, 장치(43)가 선택 샤프트(34)의 자유 샤프트 단부 상에 결합된다. 이 목적을 위해, 선택 샤프트(34) 측에는 장치(43)의 내부 윤곽(46)에 대응하는 프로파일(35)이 형성되어 있는데, 본 적용예에서는 장치(43)의 종동 프로파일(46)에 적합한 2-평탄-프로파일이 형성되어 있다. 그러나 선택 샤프트(34)의 프로파일(35)은 반경 방향으로 정렬되어 있고, 이로써 장치(43)와 달리 소정의 각만큼 기울어져 있지 않다. 또한, 종동 프로파일(46) 및 프로파일(35)은, 간극 끼워맞춤이 주로 이루어지도록 그리고 그에 상응하게 장치(43)가 쉽게 결합될 수 있도록 서로에 대해 설계되어 있다.
이제 기어 단 선택 장치(30)의 조립의 틀 안에서 인장 요소(38)가 샤프트(34) 상에 나사 결합되면, 인장 요소(38)가 장치(43)의 접지면(48)과 접촉하게 되고, 그 다음에 장치(43)의 접지면(47)이 선택 레버(36)에 가압된다. 그러나 2개의 접지면(47 및 48)이 종동 프로파일(46)의 프로파일 평면(51)에 대해 각(φ)을 형성하면서 진행하기 때문에, 장치(43)가 선택 레버(36)와 인장 요소(38) 사이에 고정되는 것은, 장치(43)의 종동 프로파일(46)이 선택 샤프트(34)의 프로파일(35)에 대하여 각(φ)만큼 기울어지는 결과를 야기하며, 이 경우 선택 레버(36)는 자신의 측에서 선택 샤프트(34)의 접지 숄더(shoulder)에 지지된다. 이와 같은 기울어짐으로 인해, 종동 프로파일(46)의 측면(52 및 53)은 프로파일(35)의 측면에 적어도 섹션 방식으로 가압되며, 그렇기 때문에 이들 영역에서는 측면 간극이 제거된다. 이때, 장치(43)가 결합될 때 몇몇 둘레 방향 측 섹션에서 주로 나타나는 간극 끼워맞춤은 프레스 끼워맞춤으로 바뀐다.
본원에서 각(φ)은, 프레스 끼워맞춤의 형성이 측면(52, 53)의 가급적 큰 영역에 걸쳐서 발생할 정도의 크기로 선택되며, 이 경우에는 장치(43) 측에서 그리고 경우에 따라서는 샤프트(34) 측에서도 탄성 변형 외에 부분적으로는 선택된 각(φ)으로 인해 소성 변형도 나타날 수 있다. 프레스 끼워맞춤의 형성에 의해 장치(43)가 이후에는 더 이상 샤프트(34)에 대하여 비틀릴 수 없음으로써, 결과적으로 인장 요소(38)로는 미세한 동작도 전혀 전달될 수 없게 된다.
이하에서는, 본 발명의 제4 적용예가 도 9a, 도 9b 및 도 10을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도 9a 및 도 9b는, 도 7에 도시된 기어 단 선택 장치(30)에서 도 7에 제공된 샤프트(34)에 대해 대안적으로 사용될 수 있는, 선택 샤프트로서 형성된 샤프트(54)에 대한 도면의 일 단면을 보여준다. 도 9a에는, 선택 샤프트(54)가 단일부로서 도시되어 있다. 도 9b에는, 선택 샤프트(54)가 장착된 상태에서 선택 레버(36), 본 발명에 따른 장치(57) 및 인장 너트로서 형성된 인장 요소(38)와 함께 도시되어 있다. 인장 너트(38)를 선택 샤프트(54)에 나사 결합하기 위해 제공된 (외부-)나선은 도면 부호 (56)으로 표기되어 있다. 선택 레버(36) 및 장치(43)를 선택 샤프트(34)에 형상 결합 방식으로 수용하기 위해 제공된 프로파일(35)이 소위 "2-평탄-프로파일"로서 형성되어 있는 도 7과 달리, 도 9a 및 도 9b에서는 선택 레버(36) 및 장치(43)를 선택 샤프트(54)에 형상 결합 방식으로 수용하기 위하여, 소위 "4각형-프로파일"로서 형성된 프로파일(55)이 제공되어 있다. 기본적으로, 이와 같은 "4각형-프로파일"은 4개의 톱니 및 45°의 결합각을 갖는 끼워맞춤 톱니 맞물림부이다. 도 10은, 도 9b에서 적용되는 단일부로서의 본 발명에 따른 장치(57)를 도면 및 단면도로서 보여준다.
본 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 장치(57)는 디스크 형상의 일체형 구조부(58)에 의해서 형성되며, 이 구조부는 정사각형의 각진 외부 윤곽을 갖고, 축 방향으로 4각형 내부 윤곽(59)에 의해서 관통되어 있다. 기어 단 선택 장치 내부에서는 장치(57)의 내부 윤곽(59)이 선택 샤프트로서 구현된 샤프트(54) 상에 안착되어 있으며, 이 경우 샤프트(54)와의 일체로 회전하는 고정 결합은 종동 프로파일(60)에 의해서 구현되며, 이 종동 프로파일은 구조부(58)의 내부 윤곽(59)에 형성되어 있다.
장치(57)는 축 방향으로 양측에 접지면(61 및 62)을 구비하며, 이들 접지면 중에 기어 단 선택 장치 내부에 있는 접지면(61)은 선택 레버(36)에 대한 장치(57)의 접촉을 만들어 주고, 접지면(62)은 인장 요소(38)에 대한 접촉을 만들어 준다. 이때, 접지면(61 및 62)은 각각의 관련 평면(63 및 64)에서 반경 방향으로 진행하고, 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
특이 사항으로서, 종동 프로파일(60)이 따라서 연장되는 프로파일 평면(65)은 이제 평면(63)에 대해서뿐만 아니라 평면(64)에 대해서도 소정의 각(φ)을 형성하면서 진행한다. 그 결과, 종동 프로파일(60)은 사선으로부터 각(φ)만큼 기울어져 있으며, 이때 상기 각(φ)은 본 경우에 예를 들어 1.5° 내지 2.5°의 범위 안에 놓여 있다. 달리 표현해서, 이와 같은 내용은, 종동 프로파일(60)의 중심축이 디스크 형상 구조부(58)의 중심축에 대하여 각(φ)만큼 기울어져 있다는 것을 의미한다.
기어 단 선택 장치의 조립의 틀 안에서 볼 때, 로킹 디스크, 인장 핀, 베어링 및 스프링(33)을 갖춘 선택 샤프트(54)가 변속기 하우징의 내부 공간으로부터 상응하는 변속기 하우징 보어를 관통함으로써, 결과적으로 프로파일(55) 및 나선(56)이 제공된 선택 샤프트(54)의 샤프트 단부는 변속기 하우징 외부에 놓이게 된다. 그 후에, 선택 레버(36)가 선택 샤프트(54)의 자유 샤프트 단부 상에 삽입된다. 이 목적을 위해, 선택 레버(36) 측에는 선택 샤프트(54)의 4각형-프로파일(55)에 대응하는 리세스가 형성되어 있다. 그 다음에 이어서, 장치(57)가 선택 샤프트(54)의 자유 샤프트 단부 상에 결합된다. 이 목적을 위해, 선택 샤프트(54) 측에는 장치(57)의 내부 윤곽(59)에 대응하는 프로파일(55)이 형성되어 있는데, 본 적용예에서는 장치(57)의 종동 프로파일(60)에 적합한 4각형-프로파일이 형성되어 있다. 그러나 선택 샤프트(54)의 프로파일(55)은 반경 방향으로 정렬되어 있고, 이로써 장치(57)와 달리 소정의 각만큼 기울어져 있지 않다. 또한, 종동 프로파일(60) 및 프로파일(55)은, 간극 끼워맞춤이 주로 이루어지도록 그리고 그에 상응하게 장치(57)가 쉽게 결합될 수 있도록 서로에 대해 설계되어 있다.
이제 기어 단 선택 장치의 조립의 틀 안에서 인장 요소(38)가 샤프트(54) 상에 나사 결합되면, 인장 요소(38)가 장치(57)의 접지면(62)과 접촉하게 되고, 그 다음에 장치(57)의 접지면(61)이 선택 레버(36)에 가압된다. 그러나 2개의 접지면(61 및 62)이 종동 프로파일(60)의 프로파일 평면(65)에 대해 각(φ)을 형성하면서 진행하기 때문에, 장치(57)가 선택 레버(36)와 인장 요소(38) 사이에 고정되는 것은, 장치(57)의 종동 프로파일(60)이 선택 샤프트(54)의 프로파일(55)에 대하여 각(φ)만큼 기울어지는 결과를 야기하며, 이 경우 선택 레버(36)는 자신의 측에서 선택 샤프트(54)의 접지 숄더에 지지된다. 이와 같은 기울어짐으로 인해, 종동 프로파일(60)의 측면(66, 67, 68 및 69)은 프로파일(55)의 측면에 적어도 섹션 방식으로 가압되며, 그렇기 때문에 이들 영역에서는 측면 간극이 제거된다. 이때, 장치(57)가 결합될 때 몇몇 둘레 방향 측 섹션에서 주로 나타나는 간극 끼워맞춤은 프레스 끼워맞춤으로 바뀐다.
본원에서 각(φ)은, 프레스 끼워맞춤의 형성이 측면(66, 67, 68 및 69)의 가급적 큰 영역에 걸쳐서 발생할 정도의 크기로 선택되며, 이 경우에는 장치(57) 측에서 그리고 경우에 따라서는 샤프트(54) 측에서도 탄성 변형 외에 부분적으로는 선택된 각(φ)으로 인해 소성 변형도 나타날 수 있다. 프레스 끼워맞춤의 형성에 의해 장치(57)가 이후에는 더 이상 샤프트(54)에 대하여 비틀릴 수 없음으로써, 결과적으로 인장 요소(38)로는 미세한 동작도 전혀 전달될 수 없게 된다.
따라서, 장치의 본 발명에 따른 실시에 의해서는, 인장 요소가 원치 않는 풀림에 대항해서 신뢰할만한 유형 및 방식으로 그리고 그와 동시에 저렴한 조립 비용으로 고정될 수 있다. 분실에 대한 안전 이외에 본 발명에 따른 장치는 또한 토크 전달 부품, 예를 들어 톱니 휠 또는 브레이크 디스크로서도 형성될 수 있으며, 이때 이와 같은 경우에 장치의 본 발명에 따른 실시는, 이 장치와 결합된 샤프트와의 프레스 연결을 형성하기 위해 사용된다.
1: 샤프트; 베벨 피니언 샤프트
2: 베벨 피니언
3: 삽입 톱니 맞물림부
4: 베어링 시트 영역
5: 베벨 롤러 베어링
6: 경사 볼 베어링
7: 내부 링
8: 내부 링
9: 외부 링
10: 외부 링
11: 인장 요소; 인장 너트
12: 암나사
13: 수나사
14: 장치
15: 구조부
16: 보어
17: 종동 프로파일
18: 접지면
19: 접지면
20: 평면
21: 평면
22: 프로파일 평면
23: 프로파일; 톱니 프로파일
24: 측면
25: 측면
26: 변속기; 자동 변속기
27: 고정 플랜지
28: 샤프트; 피동 샤프트
29: 인장 요소; 인장 너트
30: 기어 단 선택 장치
31: 로킹 디스크
32: 스프링
33: 베어링
34: 샤프트, 선택 샤프트
35: 프로파일; 2-플랜지-프로파일
36: 선택 레버
37: 리세스
38: 인장 요소; 인장 너트
39: 인장 핀
40: 변속기 하우징
41: 변속기 하우징 보어
42: 브레이크 케이블 홀더(Bowden cable holder)
43: 장치
44: 구조부
45: 내부 윤곽
46: 종동 프로파일
47: 접지면
48: 접지면
49: 평면
50: 평면
51: 프로파일 평면
52: 측면
53: 측면
54: 샤프트, 선택 샤프트
55: 프로파일; 4각형-프로파일
56: 나선
57: 장치
58: 구조부
59: 내부 윤곽
60: 종동 프로파일
61: 접지면
62: 접지면
63: 평면
64: 평면
65: 프로파일 평면
66: 측면
67: 측면
68: 측면
69: 측면
φ: 각

Claims (15)

  1. 보어(16)에 의해서 축 방향으로 관통되는 디스크 형상의 구조부(15)를 갖는 원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소(11; 29)를 고정시키기 위한 장치(14)로서, 상기 보어(16)에 의해 규정된 상기 구조부(15)의 내부 직경에 종동 프로파일(17)이 제공되어 있고, 상기 종동 프로파일은 구조부(15)를 배치할 때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 있는 보어(16)에 의해서, 상기 부품 측에 제공된 프로파일(23) 내에 맞물리는 동시에 상기 부품과 구조부(15) 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 주며, 상기 구조부(15)에는 축 방향으로 양측에, 반경 방향으로 진행하는 접지면(18, 19)이 제공된, 장치(14)에 있어서,
    종동 프로파일(17)의 프로파일 평면(22)은 접지면(18, 19)의 반경 방향 평면(20, 21)에 대하여 소정의 각(φ)을 형성하면서 기울어져 있는 것을 특징으로 하는, 장치(14).
  2. 원형이 아닌 내부 윤곽(45)에 의해서 축 방향으로 관통되는 디스크 형상의 구조부(44; 58)를 갖는 원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소(38)를 고정시키기 위한 장치(43; 57)로서, 상기 내부 윤곽(45; 59)에 의해 규정된 상기 구조부(44; 58)의 면에 종동 프로파일(46; 60)이 제공되어 있고, 상기 종동 프로파일은 구조부(44; 58)를 배치할 때, 반경 방향으로 내부에 놓여 있는 부품상에 있는 내부 윤곽(45; 59)에 의해서, 상기 부품 측에 제공된 프로파일(35; 55) 내에 맞물리는 동시에 상기 부품과 구조부(44; 58) 사이에 일체로 회전하도록 고정된 결합 상태를 만들어 주며, 상기 구조부(44; 58)에는 축 방향으로 양측에, 반경 방향으로 진행하는 접지면(47, 48; 61, 62)이 제공된, 장치(43; 57)에 있어서,
    종동 프로파일(46; 60)의 하나 이상의 프로파일 평면(51; 65)은 접지면(47, 48; 61, 62)의 반경 방향 평면(49, 50; 63, 64)에 대하여 소정의 각(φ)을 형성하면서 기울어져 있는 것을 특징으로 하는, 원치 않는 풀림에 대항해서 인장 요소(38)를 고정시키기 위한 장치(43; 57).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구조부(15; 44; 58)를 부품상에 배치할 때에 그리고 종동 프로파일(17; 46; 60)이 하나 이상의 주변 영역에서 부품의 프로파일(23; 46; 60)에 대하여 기울어질 때에, 종동 프로파일(17; 46; 60)과 프로파일(23; 46; 60) 사이에서 측면 간극이 제거되는 방식으로 각(φ)이 선택되는 것을 특징으로 하는, 장치(14; 43; 57).
  4. 제1항 및 제3항에 있어서, 종동 프로파일(17)은 하나 이상의 단일 프로파일에 의해서 형성되어 있으며, 상기 단일 프로파일의 원주 방향으로 방향 설정된 측면(24, 25) 중 하나 이상의 측면(24, 25)이 쐐기 형상의 파형을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치(14).
  5. 제4항에 있어서, 종동 프로파일(17)은 톱니 맞물림부로서 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(14).
  6. 제5항에 있어서, 종동 프로파일(17)은 인벌류트 톱니 맞물림부로서 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(14).
  7. 제6항에 있어서, 각(φ)이 아래의 공식
    Figure pct00003

    에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는, 장치(14).
  8. 제2항 및 제3항에 있어서, 종동 프로파일(46)은 2-평탄-프로파일로서 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(43).
  9. 제2항 및 제3항에 있어서, 종동 프로파일(60)은 4각형-프로파일로서 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(57).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 각(φ)은 적어도 1.5°인 것을 특징으로 하는, 장치(14; 43; 57).
  11. 축 방향으로 작용하는 예비 응력을 발생하기 위한 인장 요소(11; 29; 38)가 그 위에서 안내되고, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 따라 형성된 장치(14; 43; 57)에 예비 응력을 가하는 샤프트(1; 28; 34; 54)를 포함하는, 고정 어셈블리로서,
    상기 장치(14; 43; 47)는 축 방향으로 양측에 제공된 접지면(18, 19; 47, 48; 61, 62)에서 한 편으로는 인장 요소(11; 29; 38)와 그리고 다른 한 편으로는 다른 구성 요소와 접촉하고, 종동 프로파일(17; 46; 60)에 의해 샤프트(1; 28; 34; 54) 측에서 프로파일(23; 35; 55) 내부에 일체로 회전하도록 고정적으로 맞물리며, 이때 상기 프로파일은 간극 끼워맞춤에 의해서 종동 프로파일(17; 46; 60)에 대응하도록 형성되어 있으며,
    상기 장치(14; 43; 57)에 예비 응력이 가해질 때, 종동 프로파일(17; 46; 60)은 인장 요소(11; 29; 38)를 통해서, 샤프트(1; 28; 34; 54)의 프로파일(23; 35; 55)에 대하여 각(φ)만큼 기울어짐으로써, 종동 프로파일(17; 46; 60)과 프로파일(23; 35; 55) 사이의 측면 간극이 원주 방향으로 하나 이상의 영역에서 제거되는, 고정 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서, 장치(14)의 종동 프로파일(17) 및/또는 샤프트의 프로파일(23)은, 인장 요소(11; 29)를 통해서 예비 응력이 가해지는 동안에 그리고 기울어지는 동안에, 부분적으로 소성 변형되는 것을 특징으로 하는, 고정 어셈블리.
  13. 제11항에 있어서, 상기 구성 요소는 롤링 베어링이며, 상기 롤링 베어링의 축 방향 예비 응력이 인장 요소(11)를 통해서 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 고정 어셈블리.
  14. 제11항에 있어서, 상기 구성 요소는 고정 플랜지(27)인 것을 특징으로 하는, 고정 어셈블리.
  15. 제11항에 있어서, 상기 구성 요소는 변속기(26)용 기어 단 선택 장치(30)의 선택 레버(36)인 것을 특징으로 하는, 고정 어셈블리.
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