KR101540505B1 - 자전거의 비대칭 타원형상 체인기어 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)는, 수직좌표계의 X축 상에 장축이 위치하고 Y축 상에 단축이 위치하는 제1타원(1)과, 상기 단축에 수직하고 상기 제1타원(1)과 교차하는 제1직선(3)과, 상기 제1직선(1) 상에 존재하고 상기 단축에 대해 시계방향으로 일정한 각(a)을 이루는 지점에 위치하는 제1변곡점(A, A')을 지나고 상기 장축에서 시계방향으로 일정한 각(b)을 이루는 지점에 위치하는 제1타원(1) 상의 타원접점(B, B')에 접하는 제2타원(2)의 조합으로 형상이 이루어지되, 상기 제1직선(3)과 제1타원(1)의 교차점인 제2변곡점(C)에서 상기 제1변곡점(A)에 이르는 직선구간과, 상기 제1변곡점(C)에서 상기 타원접점(B)에 이르는 제2타원구간 및 상기 타원접점(B)에서 상기 제2변곡점(C')에 이르는 제1타원구간의 조합으로 형상이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자전거의 비대칭 타원형상 체인기어{Asymmetry Oval Shaped Chain Gear for Bicycle}

본 발명은 자전거의 비대칭 타원형상 체인기어에 관한 것으로, 크랭크의 위치에 따라 인체에 의해 페달에 가해지는 힘이 달라지는 것을 감안하여 페달에 가해지는 힘이 커지는 구간에서는 크랭크축과 체인과의 거리를 멀어지게 하여 자전거의 가속을 높이고, 페달에 가해지는 힘이 작아지는 구간에서는 크랭크축과 체인과의 거리를 줄게 하여 적은 힘으로도 크랭크를 회전할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 자전거의 구동 출력과 주행 효율을 향상시키며 인체 저항감의 일관성을 높이는 비대칭 타원형상 체인기어에 관한 것이다.

일반적인 체인기어(또는 스프라켓)의 형상은 원형이다. 원형의 체인기어는 제작이 쉬워 통상적으로 가장 많이 활용된다. 사람이 자전거를 타고 주행하는 동안 페달에 가해지는 힘은 크랭크 암의 위치에 따라 달라진다. 즉 체인이 최단변에 접할 때 크랭크 암이 안장이 결합된 시트튜브와 30∼45도에 이르면 인체 역학적으로 페달에 가하는 힘이 극히 줄어들게 되고, 크랭크 암이 시트튜브와 이루는 각이 165도 전후에서 자전거의 주행관성과 크랭크의 각가속도 그리고 인체역학이 결합되어 가장 큰 힘을 안출하는 최장변이 위치한다. 이와 같은 인체 역학적인 원리가 원형의 체인기어에는 전혀 고려되지 않아 자전거의 주행 효율을 떨어뜨리게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 여러 형태의 타원 형상의 체인기어가 제작되어 왔다. 현재까지 알려진 타원기어는 크게 대칭형 타원기어와 비대칭형 타원기어로 나뉜다. 현재 개시된 대칭형 타원기어의 경우 타원기어의 제작이 용이한 장점이 있으나, 힘이 크게 가해져야 하는 일부 구간에서 오히려 크랭크 축과 체인과의 간격이 줄어들어 주행 효율이 낮아지고 울렁거림이 발생하며 기어변속이 원활하지 않은 단점이 있어 왔다. 기존의 비대칭 타원기어의 경우에는 대칭형 타원기어에 비해 이러한 문제점을 다소 해결하는 측면이 있으나 제작이 용이하지 않아 제작 단가가 높아지는 단점을 가지며, 인체 역학적인 원리가 정확히 반영되지 않는 종래의 문제점을 여전히 가지고 있다.

US5,549,314는 도8a와 같이 최단변을 기준으로 각도 107도에서 143도까지 상수값인 단순원호궤적을 갖고, 크랭크는 대략 최단변과 18도 정도를 이루어져 체인이 최단변에 접할 때 안장의 위치와 크랭크의 위치가 일치하는 지점에 크랭크가 위치한다.

US5,549,314의 크랭크 위치는 고관절, 슬관절, 족관절 등으로 구성된 인체구동사점 개념이 아닌 고관절 중심인 수학적 구동사점 개념을 적용시킨 것이어서, 도8a는 사점위치이고 도8b는 최대출력구간인 최장변을 이루도록 구성되었고, 107도의 구성은 시트튜브의 일반각도 18도와 접선의 특성인 90도 미만의 각도와 최대출력 지점에, 20도 전후를 추가하는 주행관성을 더한 것이다.

US7,749,117은 도9b와 같이 대칭타원기어로써 도6a와 같은 슬관절 중심인 올바른 인체구동사점 개념을 넣어서 체인이 최단변이 위치하는 사점을 안장과 30∼45도를 이루도록 하고 최대출력구간은 안장과 120∼130도에 위치하도록 한다.

US7,749,117의 최대출력구간인 최장변이 안장과 120∼130도에 위치한 것은, 본 발명에서 가속도와 관성을 적용한 실질 인체최대출력구간인 최장변의 위치가 안장과 165도에 훨씬 못 미치는 수준이고, 이를 극복하기 위한 OCP시스템은 대칭기어의 한계성을 오히려 인정하는 것이 된다. 도9d와 같이 US5,549,314 또한 크랭크각도를 인체구동사점을 적용한다고 해도 최장변 시작점과 안장은 140도 전후에 그치게 되며, 체인이 최장변에 진입 후 h는 체감해야 하는데 상수값 D구간으로 도10b와 같이 인체저항감이 순간적 손실이 되고, 크랭크 운동하사점이 발생할 만큼 인체저항값은 순간 상승하게 된다. 본 발명은 US5,549,314의 잘못된 사점위치와 인체운동성에 존재하지 않는 크랭크중심에서의 원호궤적인 상수값이 없도록 하고, US7,749,117에서 부족한 체증구간인 장·단변 각도 90도가 아닌 135도에 육박하도록 해서 도9a와 같이 안장이 18도 전후의 일반자전거에서 11시부터 6시까지 인체의 체감저항을 일정하게 유지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수직에 가까운 두 타원과 직선의 조합으로 타원기어의 형상을 결정하되, 힘이 크게 가해지는 구간에서는 크랭크 축과 체인과의 거리를 멀어지게 하고, 힘이 작게 가해지는 구간에서는 크랭크 축과 체인과의 거리를 줄어들게 하여 주행효율을 높이되 부드러운 주행이 가능하고, 설계가 용이하며 인체역학의 원리가 최대한 반영된 비대칭 타원기어를 제공함에 그 목적이 있다.

도10a에서와 같이 축길이 각도a를 낮추면 유사각도로 평행하는 타원이 만들어지고 최장변과 최단변의 각도는 90도 미만이 될 수 있으며, 도10b와 같이 각도a의 설정으로 각도b의 제1타원과 접하는 원이 만들어질 수 있고 이때 최장변과 최단변의 각도는 120도를 넘기기 어렵고, 도10c와 같이 각도a가 클 경우 제1타원에 유사각도로 수직의 제2타원이 만들어지며 이때 최장변과 최단변의 각도는 120도를 쉽게 넘길 수 있게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어는, 수직좌표계의 X축 상에 장축이 위치하고 Y축 상에 단축이 위치하는 제1타원과, 상기 단축에 수직하고 상기 제1타원과 교차하는 제1직선(3)과, 상기 제1직선 상에 존재하고 상기 단축에 대해 시계방향으로 일정한 각(a)을 이루는 지점에 위치하는 제1변곡점(A, A')을 지나고 상기 장축에서 시계방향으로 일정한 각(b)을 이루는 지점에 위치하는 제1타원상의 타원접점(B, B')에 접하는 제2타원의 조합으로 형상이 이루어지되, 상기 제1직선과 제1타원의 교차점인 제2변곡점(C)에서 상기 제1변곡점에 이르는 직선구간과, 상기 제1변곡점(A)에서 상기 타원접점(B)에 이르는 제2타원구간 및 상기 타원접점(B)에서 상기 제2변곡점(C')에 이르는 제1타원구간의 조합으로 형상이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 제2변곡점(C, C')과 단축이 이루는 각(c)는 상기 제1변곡점(A, A')과 단축이 이루는 각(a)보다 크지 않도록 설계되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 도11c에서 각 c가 클수록 운동시작점의 저항감은 높아지고 도11a에서와 같이 각 c가 작을수록 운동시작점의 저항감은 낮아진다.

또한, 상기 각 a는 10도 내지 35도 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 도10a에서의 축길이 각도a를 낮추면 유사각도로 평행하는 타원이 만들어지고 최장변과 최단변의 각도는 90도미만이 될 수 있으며 도10b와 같이 각도a의 설정으로 각도b의 제1타원과 접하는 원이 만들어질 수 있고 이때 최장변과 최단변의 각도는 120도를 넘기기 어렵고, 도10c와 같이 각도a가 클 경우 제1타원에 유사각도로 수직의 제2타원이 만들어지며 이때 최장변과 최단변의 각도는 120도를 쉽게 넘길 수 있게 된다.

또한, 상기 각 b는 0도 내지 15도 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 도11b에서 각 b가 0일 경우 인체저항감이 순간 감소하는 현상이 발생하며 장·단변각도는 넓어지고 각 b가 클수록 저항의 체증구간의 증가는 높아지고 장·단변각도는 좁아진다.

본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 기어 치간은 넓고 좁은 형태가 반복되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 비대칭 타원기어의 기어 치간 중 넓은 곳에 인덱스홈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 비대칭 타원형상 체인기어의 중심에서 거리가 먼 곳의 기어치와 인접한 측면부에 적어도 하나 이상의 걸쇠리벳이 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어는 상기 비대칭 타원기어의 일측면에는 일정한 두께를 가지는 가드프레임이 더 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 대칭형 타원기어의 비효율성을 극복하고 인체의 운동 특성과 댄싱 주행과 같은 특수상황 및 주행관성과 크랭크의 각가속도를 고려하여 타원기어의 효율을 극대화 하였으며, 타원기어의 회전위치에 따른 비효율구간을 최소화함과 동시에 대칭형 타원기어가 가지는 좁은 변속구간의 문제를 극복하는 효과가 있다. 또한, 비대칭 타원형상 체인기어의 설계기준을 제공하여 NC 가공이 가능하고, 자전거의 활용에 적합한 다양한 형태의 타원기어의 설계가 용이하도록 하는 장점을 가진다.

도11a과 같이 본 발명의 일반적 각 a와 각 b의 설정일 경우와 다르게, 도11b와 같이 각 b가 0도일 경우 인체저항감은 순간 감소구간이 존재하는데, 이러한 경우는 산악자전거의 비포장 오르막주행 용도로 적용되어야 하고, 도11c와 같이 각 c가 클 경우는 클릿페달을 사용하는 경우에 반대편 페달을 당기는 힘이 추가되는 사례에 적용된다. 그러므로 각 a, b, c는 자전거의 사용환경에 유기적으로 적용할 수 있는 수준이어야 하고 장·단변각도가 115∼135도를 벗어나지 않는 범위에서 적용가능하다.

위와 같이 본 발명은 장·단변각도의 일정범위 안에서 사용환경에 따른 다양한 비대칭타원기어를 제공할 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어가 크랭크에 결합된 경우의 정면도.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어가 장착된 경우의 정면도.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 정면도.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 가드프레임의 정면도.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 형상을 결정하는 설명도.
도6a 내지 도6f 는 체인기어의 회전에 따른 역학관계를 설명하기 위한 작동설명도.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 형상을 결정하는 추가 설명도.
도8a 내지 도8c는 특허 US5,549,314의 회전에 따른 역학관계를 설명하기 위한 작동 설명도.
도9a 내지 도9d는 본 발명과 특허 US5,549,314 그리고 특허 US7,749,117에서 체인기어의 회전에 따른 인체저항감을 설명하기 위한 설명도.
도10a 내지 도10c는 본 발명의 제1타원과 제2타원의 기본요건에 관한 설명도.
도11a 내지 도11c는 본 발명의 다양한 요소 투입에 따른 인체저항감을 설명하기 위한 설명도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 말하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)에 관한 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)가 장착된 경우의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)의 형상을 결정하는 설명도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)는, 수직좌표계의 X축 상에 장축이 위치하고 Y축 상에 단축이 위치하는 제1타원(1)과, 상기 단축에 수직하고 상기 제1타원(1)과 교차하는 제1직선(3)과, 상기 제1직선(3) 상에 존재하고 상기 단축에 대해 시계방향으로 일정한 각(a)을 이루는 지점에 위치하는 제1변곡점(A, A')을 지나고 상기 장축에서 시계방향으로 일정한 각(b)을 이루는 지점에 위치하는 제1타원(1)상의 타원접점(B, B')에 접하는 제2타원(2)의 조합으로 형상이 이루어지되, 상기 제1직선(3)과 제1타원(1)의 교차점인 제2변곡점(C)에서 상기 제1변곡점(A)에 이르는 직선구간(I)과, 상기 제1변곡점(A)에서 상기 타원접점(B)에 이르는 제2타원구간(J) 및 상기 타원접점(B)에서 상기 제2변곡점(C')에 이르는 제1타원구간(K)의 조합으로 형상이 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기의 수직좌표계는 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 형상이 결정되는 원리를 명확하게 설명하기 편의상 도입한 것이며, 결과적으로 동일하거나 유사한 형상을 가지는 비대칭 타원형상 체인기어는 모두 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다. 또한 상기의 용어 중 "타원형상"은 타원에 가까운 형상을 포함하는 개념이고 수학적인 타원을 의미하는 것은 아니다.

도 5를 참조하여 설명하면, 제1타원(1)의 이심률에 제한은 없으나, 약 1.05 내지 1.25의 사이에서 결정되는 것이 바람직하다. 이심률이 지나치게 1에 가까우면 원형기어와 성능적인 차이가 없어지게 되고, 이심률이 지나치게 크면 변속이 어렵고, 주행시 울렁거림 문제가 발생 할 수 있기 때문이다. 제1타원(1)이 결정되면, 장축과 평행 또는 단축과 수직이고 원점과의 거리(H)가 단변의 길이(d1)보다 작거나 같은 제1직선(3)을 결정한다. 타원기어의 직선구간이 지나치게 길어지지 않도록 원점과의 거리가 단변의 길이(d1)에 가까운 지점에서 제1직선(3)을 결정한다. 직선(3)과 제1타원(1)과의 교점을 제2변곡점(C)으로 정의한다. 상기 제1직선(3) 상에 위치하고 단축과 원점을 중심으로 시계방향으로 일정한 각(a)을 이루는 점을 제1변곡점(A)으로 정의한다. 이 때 각 a는 10도 내지 35도 사이에서 결정하는 것이 바람직하다. 각 a가 지나치게 커지면 타원기어의 직선구간이 너무 길어짐과 동시에 타원기어의 형상이 크게 왜곡될 수 있고, 각 a가 지나치게 작으면 대칭형 타원기어와 차이가 없어지게 되기 때문이다. 장축 또는 X축과 시계방향으로 일정한 각(b)을 이루고, 제1타원(1)상에 위치하는 점을 타원접점(B)으로 정의한다. 각 b 는 0도 내지 20도의 사이에서 결정하는 것이 바람직하다. 상기 제1변곡점(A)을 지나고 타원접점(B)에서 제1타원(1)과 접하는 제2타원(2)을 결정한다. 이렇게 제1타원(1), 제2타원(2) 및 제1직선(3)이 결정되면, 도 5에서 도시된 바와 같이 한 쌍의 제1 내지 제2변곡점(C,C')이 결정되고,

점 C에서 점 A를 연결하는 직선구간(I), 점 A에서 점 B를 연결하는 제2타원구간(J), 점 B에서 점 C'를 연결하는 제1타원구간(K), 다시 점 C'에서 점 A'를 연결하는 직선구간, 점 A'에서 점 B'를 연결하는 제2타원구간 및 점 B'에서 점 C를 연결하는 제1타원구간으로 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 형상이 결정된다.

이 경우, 상기 제2변곡점(C, C')과 단축이 이루는 각(c)는 상기 제1변곡점(A, A')과 단축이 이루는 각(a)보다 크지 않도록 설계하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)의 기어 치간은 넓고 좁은 형태가 반복되어 형성되는 것이 바람직하다. 타원형상 체인기어의 경우에는 원형기어와 달리 체인기어와 체인 사이에 작용하는 힘이 일정하지 않으므로, 기어 치간을 넓고 좁은 형태를 반복하여 체인기어와 체인과의 밀착도를 높이는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 비대칭 타원기어의 제1타원구간 및 제2타원구간에는 기어 치간 중 넓은 곳에 인덱스홈(12)을 형성하여 체인이 체인기어에 의해 좀더 부드럽게 힘을 받아 자연스럽게 변속이 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어(10)는 상기 비대칭 타원형상 체인기어의 중심에서 거리가 먼 곳의 기어치와 인접한 측면부에 적어도 하나 이상의 걸쇠리벳(13)이 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다. 걸쇠리벳(13)은 변속시 체인이 걸려 자연스럽게 변속이 되는 것을 돕는 역할을 한다. 변속이 원활하지 않을 가능성이 큰 체인기어의 중심에서 거리가 먼 곳에 중점적으로 걸쇠리벳(13)을 결합하는 것이 바람직하다. 또한, 걸쇠리벳은 치간이 넓은 곳에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어는 상기 비대칭 타원기어의 일측면에는 일정한 두께를 가지는 가드프레임(20)이 더 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다. 가드프레임(20)은 체인기어의 강도를 보강함과 동시에 체인기어 사이에 체인이 끼지 않도록 하는 역할을 한다.

도 6a 내지 도 6f를 참조하여 본 발명에 따른 비대칭 타원형상 체인기어의 회전에 따른 작동을 설명한다.

도 6a 내지 도 6f는 체인기어의 위치변화에 따른 역학관계를 설명한 작동설명도이다. 도 6a는 체인이 최단변에 접할 때 크랭크 암(30)과 시트튜브(40) 사이의 각이 약 30∼45도를 이루는 상태이며 운동의 시작점이 된다. 이 상태에서 체인은 체인기어의 직선구간에 놓이거나, 체인과 크랭크 축의 거리가 가장 짧아지는 경우이다. 운동의 시작점에서는 페달에 큰 힘을 가하기 힘들므로 적은 힘으로도 자전거를 구동할 수 있도록 체인이 최단변에 놓이게 된다. 도 6b는 크랭크의 암과 시트튜브 사이의 각이 약 90도를 이루는 상태를 나타낸다. 이 때에는 인체역학적으로 페달에 상대적으로 강한 힘을 가할 수 있는 상태가 되므로 도 6a에 도시된 상태에서 보다 체인과 크랭크 축과의 거리가 멀어지게 되고 점점 가속된다. 도 6c는 크랭크 암이 지면에 거의 수평한 상태이다. 이 지점에서는 도 6b에 도시된 지점보다 좀 더 가속이 활발해지는 지점이며, 페달에 상대적으로 가장 강한 힘을 가할 수 있는 상태가 된다. 도 6b에 도시된 상태보다 체인과 크랭크 축과의 거리가 더 멀어지는 구간이다. 도 6d는 도 6c에서 도시된 상태보다 체인기어와 크랭크 암이 더 회전된 상태이다. 페달에 가해지는 힘이 이 시점을 지나면서 점점 약해진다. 페달에 가해지는 힘이 최대인 지점은 아니지만 앞서 설명된 과정 동안 가속에 의해 증가한 관성을 고려하면 체인에 가장 큰 저항력이 걸리는 지점이며 안장과의 각도는 135∼170도 수준이 된다. 따라서 이 지점에서 크랭크 축과 체인과의 거리가 최대(h)가 되며 이 지점 이후부터는 체인과 크랭크 축의 거리가 점점 가까워지게 된다. 종래의 대칭형 타원기어에 있어서는 이 지점 이전에서 체인과 크랭크 축의 거리가 짧아져 체인에 걸리는 저항력이 크게 줄어들게 되는데 이렇게 되면 주행시 울렁거림 현상이 발생하고 인체에 의해 가해지는 힘을 최대한 가하지 못하게 되어 비효율적인 구동이 생기게 된다. 특히 엉덩이가 시트에서 떨어진 상태에서 주행하는 댄싱 주행의 경우에는 종래의 대칭형 타원기어의 경우 심한 울렁거림 현상이 발생한다. 도6e에서 도6f으로 도시된 상태로 갈수록 페달에 가하는 힘이 크게 줄어들게 되므로 크랭크 축과 체인과의 거리가 급격히 짧아지게 되어 작은 힘으로도 구동이 가능하게 된다. 도9d와 같이 US5,549,314는 체인이 최단변에 접할 때 안장과 크랭크의 각이 30∼45도인 경우 원호궤적인 상수값 D구간으로 인해 도10b와 같이 인체저항감 손실이 순간적으로 발생하다가 곧바로 인체의 요구저항이 급격히 증가하는 하사점이 존재할 수 있다. 도7과 같이 변속성과 체인이탈 그리고 크랭크암의 BCD에 장착성을 고려해서 각 e를 30도 내지 40도로 하고 상기 각 a가 35도 미만일 경우 각 e에서 제1변곡점(A)를 제거하는 직선 또는 타원을 삽입할 수 있다. 이와 같은 원리로 자전거 주행이 반복된다. 상기 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 자전거 비대칭 타원형상 체인기어는 인체역학적으로 페달에 가하는 힘의 크기와 크랭크의 각가속도 드리고 자전거의 주행관성을 모두 고려하여 설계되어 일정한 운동능력을 가진 사람이 최대한의 출력을 내도록 함과 동시에 부드러운 주행이 가능하도록 하는 것이다.

1 : 제1타원
2 : 제2타원
3 : 제1직선
10 : 비대칭 타원형상 체인기어
12 : 인덱스 홈
13 : 걸쇠리벳
20 : 가드프레임
30 : 크랭크 암
40 : 시트튜브
A, A' : 제1변곡점
B, B' : 타원접점
C, C' : 제2변곡점
I : 직선구간
J : 제2타원구간
K : 제1타원구간

Claims (9)

1. 타원과 직선의 조합으로 형상이 이루어지는 비대칭 타원기어에 있어서, 수직 좌표계의 x축 상에 장축이 위치하고 y축 상에 단축이 위치하는 제1타원(1)과, 상기단축에 수직하고 상기 제1타원(1)과 교차하며 x축을 기준으로 서로 대향하는 2개의 제1직선(3)과, 상기 제1직선(3) 상에 존재하고 상기 단축에 대해 반시계방향으로 일정한 각(a)를 이루는 지점에 위치하는 제1변곡점(A, A')을 지나고 상기 장축에서 반시계방향으로 일정한 각(b)를 이루는 지점에 위치하는 제1타원(1)상의 타원접점(B, B')에 접하는 제2타원(2)의 조합으로 형상이 이루어지되,
   상기 제1직선(3)과 제1타원(1)의 교차점인 제2변곡점(C, C') 중 하나에서 상기 제1변곡점(A, A')에 이르는 직선구간, 상기 제1변곡점(A, A')에서 상기 타원접점(B, B')에 이르는 제2타원구간 및 상기 타원접점(B, B')에서 제2변곡점(C, C') 중 다른 하나에 이르는 제1타원구간의 조합으로 형상이 이루어지는 비대칭 타원기어
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2변곡점(C, C')과 단축이 이루는 각(c)는 상기 제1변곡점(A, A')과 단축이 이루는 각(a)보다 크지 않도록 설계되는 것을 특징으로 하는 비대칭 타원기어.
3. 제1항에 있어서,
   상기 각 a 는 10도 내지 35도 인 것을 특징으로 하는 비대칭 타원기어.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 각 b는 0도 내지 20도 인 것을 특징으로 하는 비대칭 타원기어.
6. 제1항에 있어서,
   상기 비대칭 타원기어의 기어 치간은 상대적으로 더 넓은 치간과 그 보다 좁은 치간이 반복되어 넓고 좁은 형태가 반복되어 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭 타원기어
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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