KR100232069B1 - 타원형 로브를 갖춘 구동 시스템 - Google Patents

타원형 로브를 갖춘 구동 시스템 Download PDF

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앤 티. 윌라만
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Abstract

외부가 성형된 부품 및 내부가 성형된 부품의 각각이 일련의 타원형으로 만곡된 결합 플루트 및 로브를 갖춘, 패스너 등을 위한 토오크 전달 또는 연결 장치가 개시된다.
외부가 성형된 부품 및 내부가 성형된 부품 모두, 상기 플루트 및 로브는 교대로 배치된 제1열의 타원형으로 만곡된 면들 및 제2열의 타원형으로 만곡된 면들에 의해 한정되고, 상기 면들의 각각은 상기 부품들의 각각에 플루트와 로브를 번갈아 한정하도록 완만하게 대체로 접선 방향으로 만나고 있다. 양호하게는, 상기 부품들중의 하나 즉, 외부가 성형된 부품 또는 내부가 성형된 부품이 사실상 동일한 치수의 타원으로부터 형성된 플루트 및 로브를 갖게 된다. 당연히, 다른 부품은 다른 치수의 타원들로부터 형성된 플루트 및 로브들을 갖게 된다.
물론, 내부가 성형된 부품 및 외부가 성형된 부품 모두의 플루트 및 로브가 동일하지 않은 치수의 타원으로부터 형성될 수 있음을 이해해야 한다.
게다가, 양호한 실시예의 경우, 플루트와 로브를 한정하는 여러 타원의 중심들이 정육각형의 꼭지점상에 있다. 또한, 양자 모두, 일련의 타원들의 중심들은 동일한 원상에 있게 된다. 본 발명에 따라 외부가 성형된 부품 및 내부가 부품 모두를 형성하기 위해 사용될 수 있는 공구도 개시된다.

Description

타원형 로브를 갖춘 구동 시스템
제1도는 본 발명에 따른 구동 시스템 형상을 갖는 패스너 및 구동 공구의 사시도.
제2도는 패스너를 단면으로 도시한, 패스너 및 구동 공구의 정면도.
제3도는 본 발명에 따라 각 바품들 상의 구동 및 구동되는 면들이 성형된, 패스너 리세스내로의 드라이버의 결합을 도시한 단면도.
제4도는 양호한 내부 리세스 설계의 형상 또는 기하학적 형태 및 그 치수 양태들을 도시한 다이아그램식 스케치.
제5도는 이해하기 쉽도록 제4도의 다이아그램식 스케치의 일부를 확대한 도면.
제6도는 제1도 및 제2도의 실시예의 내부가 성형된 부품 또는 패스너 상의 타원 형상의 로브(lobe)들 및 플루트(flute)들의 타원의 체적인 기하학적 형태 또는 형상을 도시한, 제5도와 유사한 다이아그램식 스케치.
제7도는 외부가 성형된 부품 즉, 제1도 및 제2도의 드라이버 상의 타원 형상의 플루트들 및 로브들의 형상을 도시한, 제6도와 유사한 도면.
제8도는 본 발명에 따라 제조된 리세스를 갖는 패스너를 사용하기 위해 종래의 드라이버가 사용될 수 있는 방식을 도시한, 제2도와 유사한 도면.
제9도는 본 발명의 내부가 성형된 구동표면 즉, 제1도의 패스너의 리세스 또는 소켓을 형성하기 위한 펀치 형태의 공구의 평면도.
제10도는 제9도의 펀치의 단부면도.
제11도는 패스너 구동 리세스를 형성하기 위해 제9도의 펀치가 어떻게 다른 공구와 함께 사용되는지를 도시한 단면도.
제12도는 본 발명에 따라 외부가 성형된 구동표면을 갖는 패스너의 정면도.
제13도는 제12도의 패스너의 단부면도.
제14도는 본 발명에 따라 외부가 성형된 구동표면을 갖는 너트의 정면도.
제15도는 제14도의 너트의 단부면도.
제16도는 본 발명에 따라 외부 구동 형상을 갖는 패스너를 실선으로, 내부가 성형된 결합 소켓을 단면으로 도시한 도면.
제17도는 본 발명의 구동 시스템의 부품들의 외부 형상을 형성하기 위한 압출 펀치 형태의 공구를 도시한 부분 단면 정면도.
제18도는 패스너와 구동 공구 부품 사이의 접속 유닛과, 구동되는 유닛으로서의 패스너를 도시한 부분 단면 정면도.
제19도는 동일하고 균일한 타원으로부터 형성된 타원형으로 만곡된 표면으로 형성된 외부가 성형된 구동면을 갖는 패스너 등과 함께 사용되는 소켓의 기하학적 형태를 도시한, 제6도 및 제7도와 유사한 도면.
제20도는 본 발명의 타원형으로 만곡된 구동 시스템을 채택하고 있는 볼형(ball-type)구동 공구의 부분 정면도.
제21도는 제20도의 볼형 드라이버의 단부면도.
제22도는 타원은 동일하지만 반경이 다른 원의 중심을 갖는 로브를 갖춘 구동 시스템의 변형된 기하학적 형태를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 패스너 22 : 몸통
24 : 나사 26 : 헤드
28 : 소켓 또는 리세스 30, 30′ : 구동 공구 또는 드라이버
32 : 단부 부분 34, 38, 114, 132, 142 : 로브
36, 40, 116, 134, 144 : 플루트 100 : 펀치
102 : 단부면 112 : 돌출부
118 : 견부 120 : 너트 부재
126 : 스커트 130 : 소켓
140 : 압출펀치 150 : 어댑터
본 발명은 예컨대, 나사식 패스너 및 드라이버 조합체와 같이 제1부품이 제2부품에 구동 토크를 인가하는 개선된 구동 시스템에 관한 것이다.
설계자 및 기술자들은 토크 전달 구동 시스템에 대하여 다양한 형상으로 시험해왔다. 그러한 구동 시스템은 하나의 부품으로부터 다른 부품으로 토크를 전달하기에 바람직한 다양한 형태의 용도에 사용될 수 있다. 본 발명이 발전시키려고 하는 그리고 이후에 설명하는 특정 용도는 나사 및 볼트와 같은 나사식 패스너의 구동에 관한 것이다.
종래 기술은 하나의 부품에는 리세스가 형성되고 다른 부품에는 상기 리세스에 위치하게 되는 보족형 돌출부가 제공된 다양한 형태 또는 설계의 구동 시스템들로 가득차 있다. 이점과 관련하여, 리세스 부재와 돌출 부재 중의 어느 하나가 구동 공구일 수 있고, 상대적으로 구동 부재에는 리세스와 보족형 돌출부 중의 어느 하나가 제공될 수 있다. 예를 들어, 1946년 3월 26일에 스텔린에게 허여된 미국 특허 제2,397,216호에는 다양한 형태 또는 모양의 구동 시스템이 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 제3,584,667호에는 자동차, 항공 우주 및 설비 산업에서 폭넓은 지지를 받고 있고 TORX(등록상표)로서 시판중인 구동 시스템이 기술되어 있다.
물론, PHILLIPS(등록상표) 구동 시스템과 같은 십자형 구동 시스템뿐 만 아니라 다른 잘 알려진 육각형 구동 시스템도 있다. 스플라인형 시스템(splined-type system)의 대표적인 예들은 1975년 5월 27일에 헤르만 지, 무엔칭거에게 허여된 미국 특허 제3,888,480호; 1937년 6월 8일 제이, 알. 리처에게 허여된 미국 특허 제2,803,092호; 1961년 2월 4일에 에프, 알, 쿨에게 허여된 미국 특허 제2,969,250호 및 1977년 2월 8일에 야마모또 등에게 허여된 미국 특허 제4,006,660호에서 발견할 수 있다.
종래의 다양한 구동 시스템들은 패스너의 구동 중에 발생하는 힘의 취급에 관한 관점에서 설계되었다. 이 점과 관련하여, 발생된 힘의 벡터 해석으로부터, 가해진 힘의 제1성분이 반경 방향 외측으로 향하게 되고, 제2성분이 접선 방향으로 향하게 됨을 알 수 있다. 패스너를 회전 또는 구동시키기 위해 작용하는 즉, 구동토크로 전환되는 것은 단지 가해진 힘의 접선방향 성분뿐이다. 설계자들은, 본원 기술 분야에서 통용되는 용어로서, 시스템 ″구동각(drive angle)″이라는 용어를 흔히 사용하는데, ″구동각″은 작용점에서 드라이버 접촉점에 접하는 선과 패스너 또는 구동 공구 자체를 가로지르는 반경 방향 선에 의해 만들어진 각으로 정의된다. 일반적으로, 접선 방향으로 향해 있어서 구동 토크로 전환되는 가해진 힘의 양을 ″구동각″이 결정한다는 점에서, ″구동각″이 작으면 작을수록 구동 시스템은 더 효율적이다.
또한, 어떤 값 예컨대, 60도를 초과하는 구동각의 경우, 토크 손실이 막대함도 밝혀졌다. 즉, 아주 작은 접선방향 성분으로 인하여 가해진 힘의 대부분은 반경 방향으로 향하게 된다. 과다하게 큰 반경방향 성분은 구동 시스템의 소켓 부품에 심한 손상을 줄 수 있으므로, 그러한 상황은 피해야 한다.
비교적 사각형 형상을 갖는 다수의 스플라인을 사용하는 종래의 시스템들은 제로 또는 그 보다 낮은 즉, 제로 또는 음(negative)의 낮은 구동각을 얻게 된다.
그러나, 이들 설계들은 사용 시에 뿐만 아니라 제조하기에도 비실용적임이 판명되었다. 이러한 형태의 구동 시스템들은 제작하기 어렵고 비용이 많이 들며, 흔히 특별한 가공 작업을 필요로 한다. 보다 중요한 사실은 사각형 코너들에 응력 상승부들이 발생하여, 장기간에 걸친 사용 기간 중에 피로 파괴를 야기시킬 수 있다는 점이다. 교대로 배치된 일련의 로브(lobe)들 및 플루트(flute)들을 형성하기 위해 부품들의 360도 원주 상에 균일하게 전재된 다수의 반대 방향으로 만곡된 표면들을 이용하는 스플라인형 구동 시스템들의 경우, 이들 구동 시스템들을 상술한 사각형 스플라인 시스템들에 고유한 문제점들 중 일부를 극복하지만, 일반적으로, 낮은 구동각 즉, 5도 이하의 구동각을 얻을 수 없다. 즉, 아주 높은 토크가 가하졌을 때, 소켓을 파괴하거나 로브 형상을 절단 또는 파괴하는 경향을 야기시킬 수 있는 반경 방향 성분이 발생하게 된다.
종래의 스플라인형 설계가 갖는 문제점들은 미국 특허 제3,584,667호에 개시된 TORX(등록상표) 구동 시스템에 의해 상당한 정도 극복되었다. 이러한 구동 시스템은 10 내지 20도의 범위 내에서 구동각들을 얻도록 설계된 쌍을 이루는 호형 표면들에 기초를 둔 육각엽편(hexlobular)형상을 이용한다. TORX(등록상포)의 구둥 시스템은 본원 기술 분야에서 진보된 것으로서, 사용시에 아주 유익하고 만족스러운 것으로 판명되었지만, 이러한 시스템의 어떤 양태는 개선의 여지가 있다. 한가지 양태로서, 제작시의 허용 오차가 공구 마모로 인해 그리고 패스너 및 드라이버 표면용 성형 공구의 치수의 다른 편차로 인해 변하게 되기 때문에, 패스너와 드라이버 사이의 접촉점이 만곡된 표면들을 따라 내측 또는 외측으로 이동하여, 구동각을 변경시키게 된다.
게다가, 접촉점이 반경방향 외측으로 이동할 때, 비트 또는 구동 공구의 강도가 희생된다. 특히, 구동 공구 로브들의 강도는 접촉점에서 로브를 관통하는 축방향 횡단면에 직접적인 관계가 있다. 제8도에 도시된 이러한 종래의 구동 공구의 경우, 접촉점이 외측으로 이동함에 따라, 로브를 관통하는 축방향 횡단면적이 감소하여, 비트 강도 즉, 로브들을 절단시키거나 파괴시킴이 없이 높은 토크 값을 전달하는 공구들의 능력을 감소시키게 된다. 이후의 설명으로부터 명백해지는 것처럼, 본 발명의 설계의 경우, 접촉점이 비교적 일정하게 유지된다.
따라서, 구동 시스템 부품들의 제조 시에 겪게 되는 편차 또는 허용 오차들은 사실상 비트의 강도를 변경시키거나 역효과를 일으키지 않게 된다.
또한, 아주 소형인 경우, 패스너 또는 드라이버 상의 로브들이 작동 조건하에서 변형되는 경향이 있다. 게다가, 패스너가 내부 리세스 또는 소켓을 갖추고 있고, 드라이버가 구동 시스템의 수형(male) 부재인 경우에, 장기간 작업하기에 충분한 드라이버 강도를 항상 얻을 수 없다.
본 발명은 이상에서 간단히 논의한 바와 같은 종래의 구동 시스템의 개선한 것으로서, 특히 미국 특허 제3,584,667호의 TORX(등록상표) 구동 시스템에 의해 제공된 본원 기술 분야에서의 진전을 더욱 개선한 것이다. 특히, 본 발명은 드라이버 및 구동되는 표면 양자가 제1열의 타원형으로 만곡된 표면들과 그와 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들에 의해 형성되는 두개의 부품 토크 전달 시스템의 구동 시스템형상을 제공한다. 하나 즉, 제1 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들 중의 어느 하나는 볼록하고, 다른 일련의 타원형으로 만곡된 표면들은 오목하다.
교대로 배치된 오목 및 볼록한 타원형으로 만곡된 표면들은 교대로 배치된 플루트들 및 로브들을 한정하기 위해 완만하게 접선 방향으로 합해진다. 로브들 및 플루트들 양다 모두 단면이 타원형으로 만곡되어 있다. 바람직하게는 타원형으로 만곡된 로브들의 중심들 및 이들에 대응하는 타원형으로 만곡된 로브들의 중심들 및 이들에 대응하는 타원형으로 만곡된 플루트들의 중심들은 이들 부품들을 다른 성질로 인해 비록 동일한 육각형은 아니지만, 정육각형의 꼭지점에 위치된다.
도면을 참조하면, 구동 시스템의 부품들 중의 하나는 내부에 리세스가 형성 되고, 다른 부품은 그것에 대응하여 맞물리는 형태의 외부 형상을 갖고 있음을 알 수 있다. 제작시의 허용 오차로 인해 그리고 리세스 내에 외부 또는 돌출 부재가 맞물림 결합하도록 약간의 틈새가 필요하기 때문에 외부가 성형된 또는 수형 부품의 형상이 내부가 성형된 또는 소켓 부품의 형상과는 다르게 됨을 이해해야 한다.
특히, 리세스식 또는 내부가 성형된 부품은 대체로 서로 일치하는 치수들을 갖는 타원 형상들로 한정된 플루트들 및 로브들을 갖게 되지만, 이러한 것은 외부 부재에 관해서는 가능하지 않다. 특히, 외부가 성형된 부재가 리세스 부품 내에 수납되기 위해서는 외부 로브들이 리세스 부재의 내부 플루트들보다 약간 작은 치수를 가질 필요가 있고, 상대적으로, 외부 플루트들은 리세스 부품의 내부 로브들보다 더 큰 치수를 가져야 한다.
이는 외부 로브들은 내부 플루트들 내에 수납되고, 상대적으로 내부 로브들은 외부 플루트들 내에 수납된다는 사실에 비추어 필수 불가결한 것이다. 따라서, 비교적 균일한 타원 형상의 부품들 중의 하나(즉, 소켓 또는 외부가 성형된 부재)에 타원형으로 성형된 로브들 및 플루트들을 유지할 수 있지만, 이러한 것은 두 부품들 모두에 관해 필요하지는 않다.
따라서, 용어 ″유사하게 성형된(similarly configured)″ 또는 이에 상당하는 용어들이 이후에 사용되지만, 이는 외부가 성형된 부재가 그것에 대응하는 리세스 또는 소켓 내에 수납될 수 있거나 소켓 공구가 외부가 성형된 구동 헤드 상으로 결합될 수 있도록 보장하기 위해 제작시의 허용 오차 및 편차들이 고려되야만 함을 이해해야 한다.
본 발명의 타원 형상은 +2 1/2 도 내지 -2 1/2 도 정도의 아주 낮은 구동각을 얻는데 있어서 예상 밖의 개선된 결과를 제공할 뿐만 아니라 본 발명의 타원 형상의 허용 오차의 편차들이 구동 공구와 패스너 부품들 사이의 접촉점의 큰 편차를 일으키지 않음도 판명되었다.
따라서, 비록 허용 오차의 편차가 생기게 될지라도 접촉점이 비교적 일정하게 유지될 뿐만 아니라, 상술한 것처럼 구동각도 0도에 가까운 비교적 좁은 범위 내에서 유지되게 된다. 또한, 중요한 점은 타원 형상은 외부가 성형된 부재의 사용으로 상술한 타입 및 종류의 다른 스플라인형 구동 시스템의 강도를 증가시키게 된다는 사실이다. 마지막으로, 아주 낮은 구동각의 사용 덕분에, 각각의 내부 및 외부 성형 부품들의 로브들과 플루트들 사이의 더 낮은 결합 깊이를 필요로 하게 되고, 그 결과, 이후의 설명으로부터 더 명백해지는 바와 같이, 더 높은 구동력들이 더 작은 구동 헤드 및 공구들에 의해 제공될 수 있다. 또한, 가해진 힘을 구동 토크로 전환하는데 있어서의 시스템의 높은 효율로 인하여, 관통 깊이 또는 드라이버가 리세스에 축방향으로 결합되는 정도가 종래의 설계에 비하여 감소되고, 그 결과, 더 작은 부품들이 가능하게 됨으로써 전체 구동 시스템 부품들의 제작에 있어서 더 적은 금속 또는 원료를 필요로 하게 된다.
그러므로, 본 발명의 주 목적은 신규하고 개선된 구동 시스템 또는 결합 유닛뿐 만 아니라, 과다한 비용이 필요없이 현재의 기술로 제작가능하고 가해진 힘을 구동 토크로 전환시키는데 아주 효율적인 그러한 유닛들을 제작하기 위한 공구 설계들을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 필요시에 종래의 공구에 의해 패스너가 구동될 수 있는 개선된 패스너용 구동 시스템을 제공하는 것이다.
도면들은 패스너 및 드라이버 조합체와 관련하여 타원형 로브를 갖는 구동 시스템이 사용되는 본 발명의 양호한 형태를 도시하고 있다. 또한, 이들 도면은 여섯개의 로브를 갖는 또는 육각엽편 장치를 제작하기 위해 타원형으로 만곡된 형상이 사용되는 전체적인 또는 기본적인 기하학적 형태를 도시하고 있다. 구동 시스템이 패스너 이외의 용도에 사용될 수 있고 육각엽편 이외의 다른 엽편 형상이 사용될 수 있기 때문에, 본 발명을 도면에 도시된 특정 실시예들에 제한하지 않으려고 한다.
제1도 내지 제7도에는 본 발명의 양호한 실시예가 도시되어 있는데, 본 발명은 주로 이들 도면과 관련하여 설명된다. 제9도 내지 제20도에는 역시 본 발명의 기본 개념을 이용하는 다른 실시예들이 도시되어 있다. 우선, 양호한 실시예에 대하여 상세히 기술한 후에, 본 발명의 도시한 다른 또는 변형 실시예뿐만 아니라 도시하지는 않았지만 본 발명의 기본 개념이 알려지면 본원 기술 분야에서 숙련된 자들에게 명백해지거나 연상될 수 있는 본 발명의 다른 변형에 관하여 기술하려 한다.
또한, 상술한 것처럼, 본 발명은 패스너 구동 시스템과 관련해서도 기술된다. 그러나, 본 발명은 보족형태의 구동 유닛에 토크를 전달하기 위해 구동 유닛이 사용되는 어떤 토크 전달 또는 토크 연결 용도로도 사용될 수 있음을 알아야 한다.
이후에 기술되는 패스너 및 구동 공구 장치와 관련하여, 제1도 내지 제7도에는 패스너가 본 발명에 따른 내부 형상을 갖는 요홈 또는 소켓을 갖추고 있고 보족적으로 외부가 성형된 부품이 구동 공구 형태인, 본 발명의 특정 적용이 도시되어 있다. 본원 기술분야에서 숙련된 자들은, 제12도 내지 제17도에 도시된 것처럼, 패스너가 본 발명에 따른 외부 형상을 채택하고 구동 공구가 보족 내부 형상을 갖는 소켓형 부재 형태로 될 수 있다는 점에서 그러한 상황이 반대로 될 수 있음을 쉽게 알 수 있다.
제1도 및 제2도를 살펴보면, 본 발명의 개념에 따른 패스너 및 구동 공구 장치가 도시되어 있다. 참조 부호 20으로 표시한 패스너는 나사(24)가 위에 형성된 가늘고 긴 몸통(22)을 포함하고 있다. 패스너(20)의 단부는 리세스 또는 구동 소켓(28)이 내부에 형성된 확장부 또는 헤드(26)를 갖추고 있다. 제1도 및 제2도에는 구동 공구(30)도 도시되어 있는데, 구동 공구는, 소켓(28)에 보족되는 형태로 성형되어 그 안에 결합되어 상기 구동 공구가 패스너(20)에 구동력을 전달할 수 있게 하는 단부 부분(32)을 갖고 있다. 리세스 또는 소켓(28)은 일련의 타원형으로 만곡된 로브(34)들 및 타원형으로 만곡된 플루트(36)들로 번갈아 형성된 내부 형상을 갖고 있다.
로브(34)들은 방사상 내측으로 향해 있는 반면에, 플루트(36)들은 그와 반대 방향으로 형성되어 있어서, 본 발명의 구동 시스템의 내부 형상과 같은 이후에 설명되는 것들을 한정한다. 플루트(36)들과 로브(34)들은 소켓 벽의 원주를 따라 동일 간격으로 배치되고, 도시된 실시예의 경우, 여섯개씩의 로브(34)들 및 플루트(36)들이 제공되어 있다.
구동 공구(30)는, 구동 선단 또는 단부 부분(32)이 일련의 외부 또는 외측방향으로 향한 타원형으로 만곡된 로브(38)들 및 반대 방향으로 향한 타원형으로 만곡된 플루트(40)들을 제공하도록 외부가 성형된다는 점에서 완전히 동일한 형태는 아니지만, 보족 형태이다. 제3도 및 제7도와 관련한 이후의 설명으로부터 명백한 것처럼, 구동 공구 단부 부분(32)이 소켓(28)내에 용이하게 수납되고, 게다가 구동 결합 시에 효과적이기 위해서는, 구동 단부 부분상의 플루트들 및 로브들이 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)이 되도록 치수가 정해져야 한다. 또한, 결합하는 로브들 및 플루트들 사이의 바람직한 구동 결합 및 깊이를 얻기 위해서, 구동 단부 부분의 형태는, 로브(38)들이 특정 범위로 소켓 리세스의 플루트(36)들 내에 수납되고, 상대적으로, 각각의 플루트들과 로브들 사이에 바람직한 결합 깊이를 얻기 위해 구동 공구의 플루트(40)들 내에 수납되도록, 약간 변경되어야 한다. 그러한 결합 깊이는 제3도에 참조부호 35로 표시되어 있다.
따라서, 구동 공구상의 플루트들 및 로브들이 구동 소켓(28)의 내부 형상에 보족 형태이지만, 실제로, 그들은 동일한 형태일 수 없고, 로브(38)들 및 플루트(40)들의 형태를 한정하는 타원들이 동일하거나 균일하지도 않음을 이해해야 한다.
제3도는 소켓(28)에 결합된 구동 공구 단부 부분(32)을 도시한 도면이다. 잘 알 수 있는 것처럼, 드라이버 상의 로브(38)들은 소켓(28)의 내부 형상에 의해 제공된 플루트(36)들 내에 수납된다. 상대적으로, 소켓(28)의 내부 형상에서의 로브(34)들은 구동 공구 단부 부분의 플루트(40)들 내에 수납된다. 각각의 로브들 및 플루트들의 결합 깊이는 참조부호 35로 표시된다. 두 가지 상황 모두에 있어서, 일정 정도의 틈새가 제공된다. 그 결과, 구동 공구(30)의 회전 시에, 구동 공구 로브(38)들은 위치(42)에서 소켓의 내부 형상에서의 로브(34)들과 결합하여, 패스너(20)에 구동력을 전달하게 된다. 선(50)은, 이후 기술되는 바와 같이, 접촉점(42)에서 타원형표면에 접하는 선이다.
상술한 것처럼, 패스너 구동 시스템과 관련하여, 비교적 낮은 구동각을 얻는 것이 바람직하다. 이러한 점에서, 구동각은 패스너 구동 시스템의 효율성을 측정하는데 효과가 있다. 만일 구동각이, 본 발명의 경우와 같이, 제로(zero) 또는 제로에 가깝다면, 패스너 구동 시스템 아주 효율적이고, 사실상 인가된 모든 힘이 부품의 반경을 지나는 선에 수직 방향으로 향하고, 그 결과, 가해진 모든 힘이 구동 토크로 전환된다. 한편, 만일 구동각(drive angle)이 제로보다 현저하게 크거나 음(negative)의 값을 갖는다면, 가해진 힘의 일부 또는 성분(component)만이 반경방향선에 수직방향으로 향하여 구동 토크로 전환된다. 가해진 힘의 부가적인 부분 또는 성분이 양(positive)의 구동각에 대해 방사상 외측으로 음의 구동각에 대해서는 방사상 내측으로 향하게 되어, 패스너를 구동시키는데 아무 소용이 없게 되고, 사실상, 유해한 효과를 갖는다. 잘 알 수 있는 바와 같이, 가해진 힘이 대부분이 구동 토크로 전환되도록 어떤 반경 방향 성분을 최소로 유지하는 것이 바람직하다. 과도한 양의 구동각은 소켓상에 과도한 응력을 발생시켜 구동 중에 응력 파괴 또는 슬립을 야기시킬 수 있기 때문에 아주 바람직하지 못하다. 반경 방향 내측으로 향한 힘은 반경방향 외측으로 향한 힘보다 더 큰 정도까지 견딜 수 있지만, 최대효율을 유지하기 위해, 가해진 모든 힘이 반경방향 선에 수직방향으로 향하여 구동 토크로 전환되도록 제작상의 허용 오차 범위에서 가능한 한 제로 또는 제로에 가까운 구동각을 갖는 것이 바람직하다.
용어 ″구동각″은 실제로 본원 기술 분야에서 통용되는 용어로서, 본래 반경방향 선과 드라이버상의 접촉점에 접하는 선이 교차함으로써 만들어진 각으로서 정의된다. 이 점과 관련하여, 제8도를 참조하면 된다.
구동각이 제로인 경우 접선과 반경 방향선이 제3도에 도시된 상황에서처럼, 평행하거나, 동일 평면상에 있기 때문에, 접선과 반경 방향선 사이에 아무런 교차가 없다.
즉, 로브(38)들의 표면의 접촉점(42)에 접하는 선(50) 역시 소켓의 중심을 통과하는 반경방향 선 상에 놓여지거나 그 선에 해당하게 되고, 그 결과, 화살표 54로 표시된 것처럼, 가해진 모든 힘이 상기 반경방향 선(50)에 수진 방향으로 향하게 되어, 완전히 구동 토크로 전환된다. ″구동각″의 개념을 보다 잘 이해하기 위해서는, 제8도에 도시된 것처럼 구동각이 제로보다 큰 구동 장치를 참조하면 된다.
제8도에는 본 발명에 따라 타원형 로브(34)들 및 플루트(36)들이 형성된 소켓(28)을 사용하기 위해 종래 기술의 드라이버(30′)이 사용된 장치가 도시되어 있다.
여기에서, 참조부호30′으로 표시된 드라이버는 통상적으로 잘 알려진 TORX(등록상표)에 따라 성형된 것으로서, 위치(42′)에서 내부 리세스 타원형 로브(34)들과 결합되어 있는 다수의 구동 로브(38′)들을 포함하고 있다. 여기에서, 위치(42′)에서 접하는 선(50′)이 도시되어 있는데, 선(50′)은 반경방향 선(52)과 교차하여 구동각(α1)을 형성한다. 구동각(α1)은 통상의 구동각으로서, 드라이버(30′)이 사용되는 경우 약 10 내지 20도이다. 또한, 구동각은 가해진 힘(54)의 벡터 해석과 관련하여 측정될 수 있다. 이 점과 관련하여, 위치(42′)에서 패스터 로브(34)들에 가해진 힘(54)은 접선(54′)에 수직방향으로 위치된다. 힘(54)은 반경방향 성분(58)과, 반경방향 선(56)에 수직 방향으로 향한 성분(60)으로 나누어질 수 있다. 따라서, 실제 구동각은 힘벡터(54)와 접선방향 벡터(60)에 의해 형성된 각(α2)이다. 이러한 각은 대략 각(α1)과 동일하게 된다. 또한, 제3의 각(α3)이 접선(50′)과, 접촉점 또는 접점(42′)까지의 반경방향 선(56)에 의해 형성됨을 알 수 있다. 이러한 각(α3)은 각(α2)과 동일 및 일치하고, 그 결과, 각(α3)역시 시스템의 구동각의 측정 수단이 된다.
제3도와 관련하여, 반경방향 선(50)은, 제5도에서 알 수 있는 것처럼, 내부 로브(34) 및 인접한 플루트(36)를 한정하는 타원형 표면에 접하는 선이다. 따라서, 힘(54)은 반경방향 선(50)에 수직방향으로 가해지고, 구동각은 제로가 됨을 알 수 있다. 따라서, 이를 분석해보면 접촉점이 접하는 선이 부품의 축방향 중심을 통하여 연장할 때 구동각은 제로가 되고 가해진 모든 힘이 구동 토크로 전환됨을 알 수 있다.
0도(zero degree)의 구동각을 얻기 위한 많은 종래의 설계가 있다. 그러나, 이들 설계는 비교적 큰 사각형 또는 날카로운 코너에 의해 스플라인(spline)이 형성되는 스플라인 형상으로 되어 있다. 상술한 것처럼, 사각형 또는 날카로운 코너들을 사용하는 것을 바람직하지 못하다. 본 발명은 호 형상(arcuate configuration)으로 제로 구동각을 얻음으로써 종래 기술을 개선한 것이다.
이후에 보다 상세히 설명하는 것처럼, 본 발명에 따라 구성된 구동면의 여러 로브들 및 플루트들은 일련의 타원형으로 만곡된 표면들에 의해 제공 또는 한정된다.
특히, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면들 및 이들 표면과 교대로 반대방향으로 위치한 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들이 제공되고, 이들 제1 및 제2타원형으로 만곡된 표면들은 대체로 접선방향으로 그리고 완만하게 합하여진다. 그 결과, 일련의 만곡된 표면들은 볼록하고 다른 만곡된 표면들은 오목하게 되어, 지금까지 논의된 도면의 도시된 바와 같이, 내부 플루트(36)들 및 로브(34)들 그리고 외부 로브(38)들 및 플루트(40)들을 교대로 한정하게 된다. 이제, 타원형으로 만곡된 표면을 제공하는 타원 형상의 기하학적 형태 또는 종류를 제4도 내지 제7도와 관련하여 보다 상세히 설명하겠다.
제4도 내지 제6도에는 본 발명에 따라 구동 시스템을 위해 소켓 리세스(28)의 타원형으로 만곡된 내측으로 위치한 표면들을 한정하는데 이용되는 기하학적 형태가 개략적으로 또는 다이아그램식으로 도시되어 있다. 제4도는 리세스(28)의 전체 내부 형상의 다이아그램식 도면이고, 제5도는 설명 및 이해를 쉽게 하기 위해 확대한 리세스의 상부 세그먼트의 확대도이다. 제5도에서는 이후에 설명되는 바와 같이 타원형 면들의 다른 타원 형상뿐만 아니라 허용 오차를 도시하기 위해 여러 점선 또는 가상선이 사용된다. 제6도는 점선 또는 가상선들이 제거되고, 타원형으로 만곡된 로브(34)들과 플루트(36)들만이 도시된, 제5도와 유사한 도면이다.
제4도를 참조하면, 교대로 배치된 타원형으로 만곡된 로브(34)들 및 플루트(36)들을 각기 한정하는 패스터 구동 시스템의 리세스 또는 소켓(28)의 기하학적 형태가 도시되어 있다. 잘 알 수 있는 것처럼, 각각의 로브 및 플루트는 일반적으로 타원 형상 또는 타원으로부터 형성되고, 실선으로 도시된 타원형으로 만곡된 표면 부분은 반대편 상의 로브 또는 플루트의 인접한 타원형 표면과 완만하게 접선방향으로 합해진다.
그 결과, 두 줄의 일련의 타원형 표면들이 번갈아 제공된다. 제1열의 타원형 표면들을 참조부호 70으로 표시된 타원들로 한정되는데, 이들 타원은 타원형으로 만곡된 로브(34)들을 형성하기 위해 사용된다. 제2열의 타원들은 각각 참조 부호72로 표시되고, 플루트(36)들을 한정하는 타원형으로 만곡된 표면들을 제공한다.
타원은 일반적으로 계란 모양 또는 두개의 고정된 점 또는 초점들로부터의 거리의 합이 일정한 방식으로 이동하는 점으로 형성된 폐쇄된 평면 곡선으로서 정의된다. 타원형 표면들 또는 진정한 타원에 아주 가까운 표면도 원호의 쌍들을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 방법은 흔히 기계 제작자에 의해 사용되는데, 그 결과로 형성된 표면은 진정한 타원 표면들은 아니지만 모든 실제적인 목적에 사용하기에는 만족스럽다. 따라서, 본 발명의 경우에 사용된 타원형으로 만곡된 표면들 또는 타원 형상은 진정한 타원들뿐만 아니라 타원 형상에 가까운 표면들도 포함하고자 한다.
그 결과, 타원들은 일반적으로 중심 또는 도심(centroid)과 장축 및 단축으로 이루어진다. 타원의 기하학적 형태를 더 잘 이해하기 위해서 제6도를 참조할 수 있다. 제6도에는 타원(70, 72)들 및 이들에 의해 형성된 대응하는 타원형으로 만곡된 로브(34)들 및 플루트(36)들이 도시되어 있다. 또한, 제6도에는 제4도에 도시된 리세스의 축(74)에 해당하는 중앙 축(74)도 도시되어 있다. 타원(70, 72)들의 중심은 각각 참조부호 76 및 78로 표시되어 있다. 각각의 타원으로 참조부호 70′ 및 72′로 표시된 단축과 참조부호 80″ 및 72″로 표시된 장축을 갖고 있다. 본 발명의 양호한, 도시된 형태의 경우, 내부 리세스(28)는 사실상 동일 또는 균일한 형상을 갖는 타원(70, 72)들로부터 형성된 타원형으로 만곡된 로브(34)들 및 플루트(36)들로 형성된다. 즉, 실선으로 도시된 양호한 실시예의 경우, 단축(70′, 72′)들은 장축(70″, 72″)들과 마찬가지로 동일하다.
물론, 이러한 관계는 점선 또는 가상선으로 도시된 다른 형상에는 적용되지 않는다. 또한 각각의 타원들의 중심(76, 78)들은 제4도의 동일한 원(79)의 원주 상에 놓여 있다. 그 결과, 반경(80, 82)들은 동일하다. 즉, 중심(74)으로부터 타원(70)의 도심까지의 거리는 중심(74)으로부터 타원(72)의 도심까지의 거리와 동일하다. 각각의 타원(70, 72)은 접촉점에 해당하는 지점(42)에서 서로 접선방향으로 함하여진다.
그 결과, 각각의 타원 형상(70, 72)들의 도심(76, 78)은 반경이 거리(80, 82)인 원(79)의 원주 상에 놓여진다. 또한, 제4도에 도시된 것처럼, 타원 형상(72)의 중심들은 참조 부호 84로 일반적으로 표시된 정육각형의 꼭지점들에 놓여진다. 상대적으로, 로브(34)들을 형성하는 일련의 타원형 표면(70)들의 중심(76)들도 제2정육각형(86)의 꼭지점들에 놓여진다. 알기 쉽게 하기 위해, 육각형(86)의 일부만이 점선으로 도시되어 있다.
이제 제5도를 살펴보면, 제5도는 제6도와 유사하지만 타원형으로 만곡된 플루트(36)들 및 로브(34)들을 한정하는 타원(70, 72)들 외에 점선으로 도시된 일련의 다른 타원들을 포함한다. 상기한 바와 같이, 표면(34, 36)들을 한정하는 타원(70, 72)들은 동일 또는 유사한 형상을 갖는다. 즉, 장축 및 단축들이 동일하다. 제5도에는 내부에 타원형으로 만곡된 로브 및 플루트 형상을 제공하기 위해 도심(76, 78)을 중심으로 형성될 수 있는 다른 일련의 타원들이 점선 또는 가상선으로 도시되어 있다. 타원들이 동일한 도심을 중심으로 형성됨에도 불구하고, 다른 인접한 타원들의 장축 및 단축은 동일하지 않다. 즉, 만일 제5도에 점선으로 도시된 타원 형상들중의 하나가 리세스(28)의 내측으로 향한 로브(34)들 및 플루트(36)들을 한정하는 표면들을 형성하기 위해 사용된다면, 플루트들 및 로브들을 동일한 형상 또는 치수를 갖지 않게 된다.
따라서, 내측으로 향한 타원형으로 만곡된 로브(34) 및 플루트(36)가 타원(70, 72)으로부터 형성되는 대신에, 예컨대, 다른 타원 쌍(70a, 72a; 70b, 72b; 70c, 72c; 70d, 72d)들로부터 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 타원(70a, 70c)들은 양호한 타원(70)보다 크지만, 타원(70b, 70d)들은 점진적으로 더 작아진다. 타원(72a, 72c)들이 양호한 타원(72)보다는 약간 작지만 대응하는 타원(72b, 72d)들은 더 크다는 점에서 쌍을 이루는 일련의 타원(72)들에 관해서도 동일하게 적용된다. 다양한 타원 형상의 중요성은 계속되는 제5도에 관한 다른 설명으로부터 보다 분명해짐을 알 수 있다.
제5도에 도시된 다른 일련의 타원들의 점선들은 무한 개수의 일련의 타원들이, 여러 타원들 사이의 증분에 따라, 만들어질 수 있음을 알 수 있다는 점에서 약간 다이아그램적이다. 또한, 점선들은 확실히 허용오차가 도면에 도시된 변화량만큼 크지는 않음에도 불구하고 아마도 타원(70a, 70b; 72a, 72b)들의 구조 내에 놓여지게 되는, 가능한 제조상의 허용 오차도 표시한다.
여기에서, 중요한 특징은 예컨대, 참조부호 70a; 72a와 같은 소정의 쌍의 각각의 타원들이 만나는 접선 방향의 지점이다. 각기, 타원형으로 만곡된 로브(34)들 및 플루트(36)들의 표면들을 나타내는 타원(70, 72)들의 실선 부분들이 지점(42)에서 접선방향으로 만나는 것을 알 수 있다. 상대적으로, 다른 일련의 타원(70a, 72a)들 및 이들 타원으로부터 형성된 가상적인 표면들은 지점(42a)에서 완만하게 접선방향으로 만나게 되는데, 타원(70b, 72b)들은 지점(42b)에서 만나고, 상대적으로 일련의 타원(70c, 72c; 70d, 72d)들은 각각 지점(42c, 42d)에서 접선방향으로 만나게 된다.
접촉점(42, 42a, 42b, 42c, 42d)들은 제4도로부터 가장 잘 알 수 있는 것처럼 호(90)를 따라 놓여진다. 그 결과, 허용 오차들 또는 치수 편차들이 구동 시스템 제작시에 생길 수 있기 때문에, 그 결과로 타원형으로 만곡된 표면들을 갖고 있는 구동 공구상의 접촉점 또는 결합점은 방사상 방향으로 비교적 일정하게 유지되게 된다.
그 결과, 가능한 어떤 제작시의 허용 오차들은 그 결과로 인한 구동 시스템의 최종 구동각에는 사실상 영향을 주지 않게 된다. 즉, 가능한 허용 오차가 주어지면, 접선 방향으로 만나는 지점(42, 42a, 42b)에 접하는 선은 아직도 대체로 반경방향으로 향하여 유지하게 되고 그렇지 않으면, 제작시에 가능한 최대 허용 오차로 허용되는 2 1/2도 정도로 단지 약간만 반경방향 방위로부터 벗어나게 된다.
또한, 구동 공구상의 결합점 또는 접촉점과 비슷한 접점이 반경방향 외측으로 이동하지 않기 때문에 비트(bit) 또는 공구 강도가 제작시의 허용 오차에 의해 영향을 받지 않는다는 점도 여기서는 중요하다.
특히, 상술한 것처럼, 결합점(42, 42a, 42b등)이 동일 반경방향 위치에 있기 때문에, 로브(34)들의 축방향 횡단면이 가능한 허용 오차 또는 편차에 무관하게 비교적 일정하게 유지된다.
이러한 개념을 더 잘 이해할 수 있도록 제6도를 살펴보면, 제6도에는 번갈아 배치된 타원(70b, 72b)이 점선으로 일부 도시되어 있다. 이들 타원들은 지점(42b)에서 접선방향으로 만난다. 선(94)은 지점(42b)에서 타원(70b, 72b)에 접하여 위치되고, 이 선(94)은 지점(42b)에서 반경방향 선(96)과 교차하여, 제로보다 약간 큰 즉, 2 1/2도 정도인 구동각(α3)을 형성한다.
따라서, 타원(70b, 72b)이 한쪽 방향으로 제작시의 최대 허용 오차를 효과적으로 설명 또는 한정하기 때문에, 구동각(α3)이 바람직한 제로 구동각으로부터 최대 펀차가 된다. 종래의 설계의 경우, 허용 오차의 편차는 구동각의 편차가 허용 오차의 편차와 함께 상당한 정도로 변할 수 있다는 점에서 더 극적이거나 심각한 효과를 야기시킬 수 있다.
따라서, 가능한 모든 제작시의 허용 오차가 본 발명의 타원형으로 만곡된 구동 시스템에 의해 얻어진 구동각을 어떤 상당한 정도까지 사실상 변경하지 않게 된다.
또한, 이후에 기술하는 바와 같이, 그리고 제3도 및 제8도를 비교함으로써 알 수 있는 것처럼, 본 발명의 구동 시스템은 드라이버(30)상의 타원형으로 만곡된 로브(38)들이 종래의 드라이버(30′)의 횡단면적 보다 더 큰 횡단면적으로 성형될 수 있게 하고, 그 결과, 로브(38)들은 로브(38′)들보다 더 강하다.
호(90)와 관련하여 제5도에 도시된 상황의 기하학적 형태를 충분히 이해하기 위해 제4도를 다시 살펴보면, 제4도에는 상기 호를 따라 형성된 완전한 원(90)이 도시되어 있다. 이러한 원(90)의 반경은 다양한 타원(70, 72)의 중심들이 놓여지는 원(79)의 반경이 약 1/2임을 알 수 있다. 또한, 양호한 실시예의 경우 육각엽편 형상을 사용하기 때문에 각각의 도심은 대략 30도의 각으로 위치된다.
상술한 기하학적 형태의 경우, 로브(34)들 및 플루트(36)들의 표면을 형성하기 위해 사용된 타원(70, 72)들이 동일 또는 일치하는 형상을갖는다. 타원(70, 72)들의 본질은 장축(70″(72″))에 대한 단축(70′(72′))의 비율에 의해 어느 정도까지 결정되고, 이러한 비율은 플루트(36)들의 깊이 및 이와 대응하는 드라이버 상의 결합플루트(40)들 속으로의 로브(34)들의 연장 정도 즉, 결합깊이(제3도의 35)를 어느정도까지 결정하게 된다. 제4도 및 제6도에 도시된 것처럼, 장축(70″)에 대한 단축(70′)의 비율은 약 0.500이고, 타원(70a; 70b; 70c; 70d)의 비율은 제5도로부터 알 수 있는 것처럼 형상에 따라 상방 또는 하방으로 변하게 된다. 상술한 비율은 낮은 구동각을 얻는 비율로서 뿐만 아니라 제8도에 도시된 종래의 드라이버(30′)와의 양립성을 제공하는 비율로서 선택되었다. 실제로, 장축(70″)에 대한 단축(70′)의 비율이 0.658일 때 모든 제조시의 허용 오차 범위에서 제로의 구동각이 얻어지게 되고, 원(90)의 중심은 중심 또는 축(74)과 일치하게 된다. 대략 0.500의 비율이 절충안으로서 선택되고, 이러한 비율로서 2 1/2도 이하의 아주 낮은 구동각의 획득이 가능할 뿐만 아니라, 제8도의 종래의 TORX(등록상표)타입 드라이버(30′)와의 양립성을 제공할 수 있게 된다.
이제, 드라이버(30)와 관련하여 제3도 및 제7도를 살펴보자. 이와 관련하여, 제3도 내지 제6도와 관련하여 이미 기술한 본 발명은 내부가 성형된 장치의 타원형으로 만곡된 플루트(36)들 및 로브(34)들은 대략 동일한 형상의 타원(70, 72)들로부터 만들어졌음을 상기해보자. 또한, 드라이버상의 외부가 성형된 타원형으로 만곡된 로브(38)들이 내부가 성형된 소켓(28)의 플루트들 보다 약간 작을 필요가 있음을 제3도를 참조하여 알 수 있다. 상대적으로, 드라이버상의 타원형으로 만곡된 플루트(40)들은 소켓의 로브(34)들 보다 약간 커야 한다. 외부 로브(38)들 및 그에 대응하는 플루트(40)들을 형성하는 타원의 기하학적 형태가 제7도에 도시되어 있다.
외부 로브(38)를 형성하는 타원은 내부 플루트(36)를 형성하는 도심과 대략 동일한 도심(78)을 중심으로 형성되는 것이 바람직하다. 상대적으로, 외부 플루트(40)를 형성하기 위해 사용되는 타원은 내부 로브(34)를 형성하기 위해 사용된 것과 대략 동일한 도심(76)을 중심으로 형성된다.
실제로, 제7도에 도시된 타원들은 제5도의 타원 (72a, 70a)들의 쌍에 대략 대응하게 된다. 이점과 관련하여 장축(72a″)에 의해 결정된 외부 로브(38)의 폭은 장축(72″)에 의해 결정된 플루트(36)의 폭보다 작게 됨을 알아야 한다. 한편, 외부 플루트(40)를 형성하는 장축(70a″)는 내부 로브(34)를 형성하는 장축(70″)보다 크게 된다. 그 결과, 소켓(28)내로의 드라이버 단부 선단부(32)의 결합을 가능하게 하도록 그리고 드라이버의 회전 시에 드라이버의 외부 로브(38)가 리세스의 내부 로브(34)와 결합하고, 이러한 결합은 각각 타원형으로 만곡된 표면들이 접선방향으로 만나는 지점인 지점(42)에서 대략 발생하도록 보장하는 충분한 정도의 간격이 제공된다.
나머지 도면에는 구동 시스템의 내부가 성형된 표면들 및 외부가 성형된 표면들을 제작하기 위한 공구뿐만 아니라 본 발명의 다른 형태들로 도시되어 있다.
이 점과 관련하여, 제12도 내지 제16도에는 패스너가 외부가 성형된 구동 표면을 갖추고 있는 본 발명의 변형된 형태가 도시되어 있음을 이해해야 한다. 절대적으로 필요한 것은 아니지만 이후에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 패스너 상에 외부 플루트들 및 로브들을 형성하기 위해 균일한 타원들의 개념을 사용하는 것이 바람직하다. 제12도 및 제14도의 외부형 패스너들을 구동하는데 이용되는 소켓은 맞물림 결합하도록 치수가 정해진 내부 플루트들 및 로브들을 갖게 된다. 즉, 내부 로브들은 외부 로브들보다 약간 작고, 그 결과 대응하는 외부 플루트들 내에 수납될 수 있다. 상대적으로, 내부 플루트들은 외부 로브들을 수납할 수 있도록 약간 더 크다.
우선 제9도 내지 제11도를 참조하면, 제9도에는 본 발명의 구동 시스템의 내부 형상을 제작하기 위해 사용될 수 있는 펀치(100)를 도시하고 있다. 펀치(100)는 제10도에 도시된 것처럼 성형되는 작업 단부면(102)을 갖는다. 특히, 펀치는 타원형으로 만곡된 일련의 반경방향으로 배치되어 외부로 향한 로브(104)들과 그와 대응하는 번갈아 배치된 일련의 타원형으로 만곡된 플루트(106)들을 갖고 있다.
펀치를 사용하여 패스너(20)의 헤드(26)에 리세스(28)를 성형하는 방법이 제11도에 도시되어 있다. 여기에서 몸통(22)에 나사(24)를 성형하기 전에 패스너가 2편 고정물(108, 110)에 위치한다. 펀치(100)는 상부 고정 요소(108) 내에 수납되어 리세스(28)를 패스너의 헤드(26)에 결합시키고 냉간 성형한다. 이러한 작업 중에, 패스너(26)의 헤드는 도시된 것처럼 공구 요소(108, 110)의 대응하는 표면들에 의해 최종 형상으로 성형된다.
제12도는 본 발명을 패스너의 외부 성형 구동 시스템에 사용하는 예에 대해서 도시하고 있다. 패스너는 참조부호 20으로 표시되어 있으며 나사(24)가 형성된 몸통(22)를 갖는다. 패스너(26)의 헤드는 제2도에 도시된 것과 같은 리세스(28)를 구비하는 대신에 제13도에 단부도로 도시된 외부가 성형된 돌출부(112)를 갖는다.
돌출부(112)상의 구동 표면들은 교대로 반대방향으로 배치된 타원형으로 만곡된 플루트(116)들을 갖춘 일련의 반경방향으로 배치된 외부가 타원형으로 만곡된 로브(114)들에 의해 마련된다. 제12도 및 제13도에 도시된 실시예 그리고 제14도 및 제15도에 도시된 실시예를 또한 참조하여 설명한 것처럼, 타원형으로 만곡된 로브(114)들 및 플루트(116)들은 거의 동일하거나 또는 일치하는 형상인 타원으로부터 형성된다. 로브(114)들의 중간에 그리고 플루트(116)들 내에는 테이퍼진 견부(118)들이 대개 배치된다. 이들 견부는 돌출부(112)의 외주로부터 연장되어 축방향 상방으로 그리고 반경 방향 내측으로 돌출하여 로브(114)들을 보강하거나 지지하는 작용을 한다. 견부(118)들의 크기는 로브(114)들의 축방향 치수의 1/2 보다 약간 작다.
제14도 및 제15도에는 본 발명에 따른 외부 형상을 갖는 너트 부재(120)가 도시되어 있다. 여기에서, 너트 부재(120)는 본원 기술 분야에서 공지된 방법으로 내부 나사(124)를 갖춘 내부 구멍(122)을 포함한다. 너트 부재(120)는 제12도 및 제13도를 참조하여 설명한 것과 유사하고 그로부터 돌출부(112)가 연장되는 원추형의 스커트(126)를 포함한다. 돌출부(112)는 교대로 배치된 일련의 로브(114)들 및 플루트(116)들을 포함하는데, 이들은 상술한 것처럼 본 발명의 원리에 따라 타원형으로 만곡되고 거의 일치하는 치수 특성을 갖는 타원으로부터 형성된다.
제16도는 제12도 또는 제14도의 외부 돌출부(112) 상으로의 소켓(130)의 결합을 도시하는 부분 단면도이다. 소켓(130)은 본 발명의 원리에 따라 내부가 성형된 대응하는 표면을 구비한다. 즉, 소켓(130)의 내부 표면은 외부 헤드(112)상에 있는 타원형으로 만곡된 로브(114) 및 플루트(116)를 결합하는 형상을 취하고 거의 동일하거나 또는 일치하는 치수를 갖는 교대로 배치된 일련의 타원형으로 만곡된 로브(132) 및 플루트(134)에 의해 한정된다. 상술한 것처럼, 로브(132)들 및 플루트(134)들은 맞물림 결합될 수 있는 형상을 갖는다.
즉, 내부가 타원형으로 만곡된 로브(132)는 외부가 타원형으로 만곡된 플루트(116) 보다 약간 작게 되고, 상대적으로 내부플루트(134)는 외부 로브(114) 보다 약간 더 크게 된다.
따라서, 외부 헤드(112) 상의 플루트(114)들 및 로브(116)들은 거의 동일한 타원 형상으로부터 형성되고, 소켓(130)의 내부 표면상의 로브(132)들 및 플루트(134)들은 상이한 기하학적 형상의 타원으로부터 형성된다. 이러한 배열이 제9도에 도시되어 있다.
제19도에는 내부 로브(132) 및 인접한 내부 플루트(134)가 실선으로 도시되어 있다. 로브(132) 및 플루트(134)의 타원형으로 만곡된 표면들이 형성되는 타원은 참조부호 72b 및 70b로 표시되어 있다. 여기에서, 타원(70b, 72b)은 제5도에 점선으로 도시된 것과 같은 타원에 대체로 일치한다.
또한, 플루트(134)를 형성하는 타원의 장축(72b″)가 내부가 타원형으로 만곡된 로브(132)를 형성하는데 사용되는 타원의 장축(70b″)보다 큰 것을 알 수 있다. 상술한 것처럼, 상기 치구들은 동일한 타원으로부터 형성되는 로브들 및 플루트들을 갖는 외부가 성형된 돌출부(112) 위에 소켓(130)이 결합되도록 하기 위해서 필요하다.
제17도에는 제12도의 패스너 또는 제14도의 너트 상에 외부 돌출부(112)를 성형하는데 사용될 수 있는데 압출 펀치(140)가 도시되어 있다. 여기에서, 압축 펀치(140)는 돌출부(112)상에 서로 반대 방향으로 교대로 형성된 일련의 플루트 및 로브로 이루어진 내부 형상을 갖게 된다.
압출 펀치(140)의 내부 표면은 돌출부(112)상에 대응하는 로브(114)들 및 플루트(116)들을 형성하기 위해 반경 방향으로 배치되고 내측으로 돌출하는 타원형으로 만곡된 일련의 로브(142)들과 이와 교대로 배치된 일련의 플루트(144)들을 갖게 된다. 플루트(144)들 및 로브(142)들이 로브(114)들 및 플루트(116)들에 바람직한 형상을 형성할 수 있게 하기 위해서는 동일한 형상을 갖는 타원으로부터 형성되어야 한다. 이 기술 분야에 숙련된 사람은, 펀치(140)와 같은 압출 펀치가 제2도 및 제3도에 도시된 것과 유사한 드라이버 공구를 제조하는데 사용되면 로브(142)들 및 플루트(144)들이 드라이브 선단부(32)에 필요한 최종 형상을 얻기 위해 조정되어야 한다는 것을 알 수 있다.
이 경우에, 로브(142)들 및 플루트(144)들은 동일한 타원으로부터 형성되지는 않지만 제7도에 도시된 것과 거의 같은 타원 형상으로부터 형성된다.
제18도에서, 제12도의 패스너(20)와 유사한 패스너는 어댑터(150)에 의해서 구동 공구(30)에 의해 구동된다. 구동 공구(30′)은 제2도의 공구(30)에 대해서 사용된 것과 유사한 방법으로 동일하지 않는 타원들로부터 형성되는 플루트들 및 로브들을 그 위에 갖는 단부 부분(32′)를 갖는다. 구동 헤드(112)는 제12도의 대한 설명에 따라 로브 및 플루트가 동일한 타원으로부터 그 위에 형성되게 하는 것이 바람직하다.
어댑터(150)는 패스너(20)에서의 구동 헤드(112)와 같이 선단부(32′)가 외부에 성형될지라도 구동 공구(30′)로부터 패스너(20)로의 토크의 전달에 이용될 수 있다.
어댑터는 대향의 소켓 단부(152, 154)들을 구비한다. 각 단부는 드라이버(32) 또는 대응 구동헤드(112)의 외부형상에 위치하는 플루트들 및 로브들과의 결합을 위해 내측으로 향한 플루트들 및 로브들을 마련하기 위해 소켓(130)과 유사한 방법으로 내부가 성형된다.
제20도 및 제21도에는 다른 형태의 구동 공구(30′)가 도시되어 있다. 타원형으로 만곡된 플루트(38)들 및 로브(40)들이 구동 공구축에 평행하게 연장되고 비교적 직선 형태를 갖는 구동 공구(30)와는 달리, 구동 공구(30′)은 형태가 구형인 단부(32′)와 결합되는 패스너를 갖는다.
볼 또는 구형 드라이버가 본원 기술분야에 공지되었으며 드라이버와 패스너 사이의 축방향 정렬을 할 필요 없이 패스너의 구동이 가능하다.
본 발명의 볼 또는 구형 드라이버(30′)은 구동 헤드 또는 단부(32′)의 외부에 배열된 타원형으로 만곡된 일련의 로브(38′)들 및 플루트(40′)들을 사용한다.
로브(38′)들 및 플루트(40′)들은 드라이버(30)와 기본적으로 동일한 기하학적 형태로 구성되는데, 플루트(40′)들 및 로브(38)들이 제3도 및 제7도의 공구(30)에 대하여 기술된 방법으로 동일하지 않는 타원으로부터 형성된다.
한편, 로브(38′)들과 플루트(40′)들은 단부(32′)의 구형 외부면과 부합하도록 하기 위해 축방향으로 호형으로 만곡되어 있다.
제22도는 제4도와 유사한 본 발명의 다른 또는 변형된 형태를 개략적으로 도시한다. 제20도의 실시예는 타원형으로 만곡된 로브(34) 및 플루트를 형성하는 타원(70, 72)들은 동일하지만, 각각의 타원 반지금은 동일하지 않아 원(79′, 79″)들 상에 놓여지게 된다. 이 실시예의 접점(42)은 타원형 만곡부(70, 72)를 따라 약간 반경방향 외측으로 이동한다. 구동각(α4)은 15±5도 정도이다.
따라서, 제1도 내지 제7도의 실시예처럼 효율적이지는 않지만, 제22도의 실시예는 종래기술과 같은 효율적인 구동각을 얻을 수 있으나 드라이버 로브의 증가된 단면적으로 인하여 증가된 드라이버 강도를 제공하게 된다.
또한, 타원(70, 72)을 따르는 접촉점(42)의 이동은 구동각에 사실상 영향을 미침을 알 수 있다. 이 사실은 제5도에 도시된 본 발명의 중요성을 강조하는데, 즉 허용 오차의 편차가 접촉점이나 구동각에 실질적인 변화를 가져오지 않는다는 점이다. 또한, 제22도의 실시예는 동일한 타원들을 갖지만, 제5도에 가상선으로 도시된 바와 같은 다른 동일하지 않는 타원을 이용할 수도 있음을 알 수 있다.
또한 모든 실시예의 타원(70, 72)들이 반경방향으로 배치된 단축(72′, 70′)들을 갖는 것으로 도시되었지만, 중심(74)에 대하여 반경방향으로 배치된 장축(72″또는 70″)을 갖는 하나 또는 두개의 일련의 타원들을 향하게 하는 것이 가능하다.
본 발명의 구동 시스템은 제1도 내지 제8도에 도시된 실시예와 관련하여 일반적으로 그리고 개념적으로 기술되었다. 제12도 내지 제16도는 본 발명의 변형된 형태를 도시하는데, 즉 패스너는 내부가 성형된 소켓 부재와 함께 구동되도록 구성된 외부가 성형된 형상 구동 헤드를 구비한다.
본원 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 사상이 다양한 변형에도 적용될 수 있음을 알 수 있다. 본 발명은 외부 또는 내부가 성형된 플루트 및 로브의 타원형으로 만곡된 표면을 형성하는 타원이 공통원에 놓이는 배열에 대하여도 개념적으로 기술되어 있다. 즉, 제4도에 의하면, 다양한 타원(80, 82)들의 중심 반경은 동일하다.
제20도에서, 본 발명의 개념이 반경(80, 82)들이 동일하지 않은 상황에도 적용될 수 있음을 알 수 있다. 다시 말하면, 하나의 일련의 타원들의 중심이 대응하는 일련의 타원들의 중심보다 상당한 정도까지 반경방향 외측으로 배열되어 있다.
또한, 본 발명은 6개의 로브를 갖는 또는 육각엽편 배열에 대하여 기술하고 있지만, 그 이상 또는 미만의 로브가 사용되어 타원형으로 만곡된 형상을 이룰 수 있다.
본원 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 정신에 기초하여 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있다. 이러한 수정 및 변경이 첨부된 특허 청구의 범위에 의해 커버되는 한 그 변형 및 변화는 본 발명의 정신 및 범주 내에 포함되는 것으로 간주되어야 한다.

Claims (39)

  1. 토크 전달부를 갖는 제품에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 형성되는 부분을 구비한 몸체를 포함하고, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면은 볼록하고 그와 교대와 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면은 오목하고, 제1열 및 제2열의 인접표면이 접선방향으로 만나고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 중심점과 제2열의 중심점이 정육각형의 꼭지점과 일치하고, 제1열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성되고, 제2열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 동일 치수인 것을 특징으로 하는 제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 약간 다른 치수인 것을 특징으로 하는 제품.
  4. 제1항에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심과 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심이, 상기 몸체의 축에 중심이 위치한 공통 원의 원주를 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 제품.
  5. 제1항에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심이 제1원 상에 위치하고, 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심이 다른 반경을 갖는 제2원 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 제품.
  6. 제1항에 있어서, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이, 상기 제1열의 표면이 내측으로 연장된 타원형으로 만곡된 로브를 한정하는 동시에 제2열의 표면이 내측으로 개방된 타원형으로 만곡된 플루트를 교대로 한정하도록, 내부 소켓 형상을 한정하는 것을 특징으로 하는 제품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1열의 표면이 외측으로 연장된 타원형으로 만곡된 로브를 한정하고, 제2열의 표면이 교대로 배치된 외측으로 개방된 타원형으로 만곡된 플루트를 한정하는 것을 특징으로 하는 제품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제품이, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 한정된 상기 부분을 마련한 소켓을 갖는 구동 헤드를 구비한 패스너인 것을 특징으로 하는 제품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제품이, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 한정된 상기 부분을 마련한 외부 형상을 갖는 구동 헤드를 구비한 패스너인 것을 특징으로 하는 제품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제품이, 부품 부재상에 대응 열의 타원형으로 만곡된 표면을 형성하기 위한 성형 공구인 것을 특징으로 하는 제품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 성형 공구가, 부품 부재상에 내부 성형 표면을 형성하기 위한 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 마련된 외부 성형 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
  12. 제10항에 있어서, 상기 성형 공구가, 부품 부재상에 대응 외부 성형 표면을 형성하기 위한 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 마련된 내부 성형표면을 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제품이, 대응 형상 구동 부재와 맞물리기 위한 구동 공구인 것을 특징으로 하는 제품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 구동 공구가, 제1 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 마련된 외부 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
  15. 제13항에 있어서, 구동 공구가, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 마련되는 내부 표면을 갖는 소켓을 구비한 것을 특징으로 하는 제품.
  16. 나사 몸통과 구동헤드를 포함하는 패스너에 있어서, 상기 구동 헤드는 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면을 포함하고, 상기 제1열을 타원형으로 만곡된 표면은 볼록하고 그와 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면은 오목하며, 제1열 및 제2열의 인접표면이 접선방향으로 만나고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 중심점이 정육각형의 꼭지점과 일치하고, 제2열의 중심점도 정육각형의 꼭지점과 일치하고, 제1열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성되고, 제2열의 타원형으로 곡된 모든 표면이 유사한 치수의 타원으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 패스너.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 동일 치수인 것을 특징으로 하는 패스너.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 약간 다른 치수인 것을 특징으로 하는 패스너.
  19. 제16항에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심과 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심이, 상기 패스너의 축에 중심이 위치한 공통 원의 원주를 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 패스너.
  20. 제16항에 있어서, 상기 헤드가 리세스를 포함하고, 상기 제1열 및 제2열 타원형으로 만곡된 표면이 상기 리세스의 내부벽 표면을 한정하고, 제1열의 표면이 다수의 방사상 내측으로 연장된 로브를 한정하고 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이 상기 로브와 교대로 배치된 다수의 방사상으로 위치한 플루트 부분을 한정하는 것을 특징으로 하는 패스너.
  21. 제16항에 있어서, 상기 헤드가 외부형상을 포함하고, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이 다수의 외측으로 연장된 로브와 교대로 배치된 플루트를 마련하도록 상기 헤드의 외부 형상을 한정하는 것을 특징으로 하는 패스너.
  22. 제21항에 있어서, 상기 로브 사이에 그리고 상기 플루트 안에 위치한 테이퍼진 견부 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
  23. 패스너 등과 구동 맞물림 되는 구동부분을 포함하는 몸체를 포함하는 구동공구에 있어서, 상기 구동부분이 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면을 그 위에 형성하고, 상기 제1열의 타원 형으로 만곡된 표면이 블록하고 제2열의 타원형으로 만곡된 표면은 오목하고, 제1열 및 제2열의 인접 표면이 접선방향으로 만나고, 제1열의 블록한 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 타원형으로부터 만곡된 표면의 중심점이 정육각형의 꼭지점과 일치하고, 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이 정육각형의 꼭지점에 일치하는 중심점들로부터 형성되고 제1열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 유사한 형상의 타원으로부터 형성되고, 제2열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 유사한 치수의 타원으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 공구.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 약간 다른 치수인 것을 특징으로 하는 구동 공구.
  25. 제23항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 유사한 치수인 것을 특징으로 하는 구동 공구.
  26. 제23항에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심과 제2열과 타원형으로 만곡된 표면의 중심이, 상기 공구의 축에 중심이 위치한 공통 원의 원주를 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 구동 공구.
  27. 제23항에 있어서, 구동 공구의 몸체 부분이 외부벽 표면 형상을 포함하고, 제1열의 볼록한 타원형으로 만곡된 표면이 상기 몸체 부분에 대하여 방사상으로 위치한 동시에 이로부터 외측으로 연장된 다수의 로브를 한정하고, 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이 상기 로브들 사이에 위치한 다수의 방사상으로 위치한 플루트를 교대로 배치되도록 한정하는 것을 특징으로 하는 구동 공구.
  28. 토크 전달부를 갖는 제품에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 한정된 부분을 구비한 몸체를 포함하고, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면은 볼록하고, 제1열의 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면은 오목하고, 제1열 및 제2열의 인접표면이 접선방향으로 만나고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 중심점들이 공통원상에 위치하고, 제2열의 중심점들이 또한 공통원상에 위치하고, 제1열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성되고, 제2열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일치수의 타원으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 제품.
  29. 제28항에 있어서, 상기 제1열의 타원형으로 만곡되는 표면의 중심선이 육각형의 지점에 위치하고, 상기 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심선도 상기 꼭지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 제품.
  30. 제28항에 있어서, 상기 제1열 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 동일 형상인 것을 특징으로 하는 제품.
  31. 제28항에 있어서, 상기 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면들을 형성하는 타원들이 약간 다른 형상인 것을 특징으로 하는 제품.
  32. 제28항에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심과 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심이, 상기 몸체의 축에 중심이 위치한 단일 공통 원의 원주를 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 제품.
  33. 패스너와 구동 공구 조합체와 같은 한 쌍의 부품 토크 전달 시스템에 있어서, 구동되는 상기 부품들 중 제1부품상의 구동 표면 형상과 제1부품에 구동력을 가하기 위한 상기 부품들 중 다른 부품상의 대응 형상의 맞물림 표면을 포함하고, 상기 제1부품상의 구동 표면 형상이 제1열이 타원형으로 만곡된 표면과, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면을 포함하고, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면이 일련의 타원형으로 만곡된 로브를 한정하도록 볼록하고, 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이 일련의 타원형으로 만곡된 플루트를 한정하도록 오목하고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 표면이 인접한 타원형으로 만곡된 표면들과 접선방향으로 만나고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심점이 공통원상에 위치하고, 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심점이 제2공통원상에 위치하고, 상기 제2부품이 대응형상의 타원형으로 만곡된 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제1부품상의 타원형으로 만곡된 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템.
  35. 제33항에 있어서, 상기 제2부품상의 대응형상 표면이 다수의 로브들을 한정하는 제1열의 볼록한 타원형으로 만곡된 표면들과 상기 로브들 사이에 위치한 제2열의 오목한 타원형으로 만곡된 표면들을 포함하고, 상기 제2부품상의 로브를 한정하는 타원이 상기 제2부품상의 오목한 플루트 부분을 한정하는 타원보다 작은 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템.
  36. 제33항에 있어서, 제1부품이 6개의 균등하게 이격된 플루트와 로브를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템.
  37. 제33항에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심들을 포함하는 공통원과 제2열의 타원형으로 만곡된 표면의 중심들을 포함하는 공통원이 일치하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템.
  38. 토크 전달부를 제작하는 제품에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 형성되는 부분을 구비한 몸체를 포함하고, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면은 볼록하고 그와 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면은 오목하며, 제1열 및 제2열의 인접표면이 접선방향으로 만나고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 중심점과 제2열의 중심점이 정육각형의 꼭지점과 일치하고, 제1열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성되고, 제2열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 제품.
  39. 토크 전달부를 제작하는 제품에 있어서, 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면에 의해 한정된 부분을 포함하는 몸체를 포함하고, 상기 제1열의 타원형으로 만곡된 표면은 볼록하고, 제1열의 표면과 교대로 배치된 제2열의 타원형으로 만곡된 표면은 오목하며, 제1열 및 제2열의 인접표면이 접선방향으로 만나고, 제1열 및 제2열의 타원형으로 만곡된 각 표면이 한 중심점으로부터 형성되고, 제1열의 중심점들이 공통원상에 위치하고, 제2열의 중심점들이 또한 공통원상에 위치하고, 제1열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일 치수의 타원으로부터 형성되고, 제2열의 타원형으로 만곡된 모든 표면이 동일치수의 타원으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 제품.
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