KR101731257B1 - 부품 체결 구조체들을 가지는 공차링 - Google Patents

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Abstract

상부 (206) 및 바닥부 (208)를 형성하는 측벽 (204)을 가지는 대체로 원통형인 몸체 (202)로 구성되는 공차링 (200)이 개시된다. 상기 측벽은, 제1 방향으로 측벽으로부터 연장되는 다수의 파형 구조체들 (220) 및 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 측벽으로부터 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (230)을 포함한다. 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체는 적어도 부분적으로 공차링이 조립되는 제1 부품으로 확장되어 체결되도록 구성된다.

Description

부품 체결 구조체들을 가지는 공차링{TOLERANCE RING WITH COMPONENT ENGAGEMENT STRUCTURES}
본 발명은 공차링, 특히 냉난방공조시스템 (HVAC) 압축기 모터와 같은 압축기 모터용 공차링에 관한 것이다.
본 발명은 공차링 조립체에 관한 것이고, 공차링은 원통부를 가지는 제1 부품 및 원통부가 위치하는 원통형 구멍을 가지는 제2 부품인 어셈블리 부품들 사이에 억지 끼워 맞추어진다. 특히, 본 발명은 원통형 요소 예컨대 플라이 휠 또는 베어링 및 플라이 휠 하우징 사이에 억지 끼워지는 공차링을 가지는 조립체에 관한 것이다.
공학 기술의 발전으로 더 높은 기계 부품 정밀도가 요구되고 제조비용이 상승된다. 풀리, 플라이 휠, 회전자 또는 구동축과 같은 분야에서 토크 전달을 위하여 또는 부품들 예컨대 고정자, 메인 프레임, 하부 프레임 또는 압축기 하우징 간의 상대 운동을 방지하기 위하여 압입, 스플라인, 핀 또는 키홈이 적용되는 분야에서 매우 엄격한 공차가 요구된다.
공차링은 토크 전달이 요구되는 부품들 간에 억지 끼워 맞춤에 사용된다. 공차링은 정밀한 치수가 요구되지 않은 부품들 사이에 효과적인 억지 끼워 맞춤 수단을 제공한다. 공차링은, 예컨대 부품들 간의 상이한 선형 팽창계수 보상을 통한 신속한 조립, 및 내구성과 같은 다수의 잠재적 이점들을 가진다.
일반적으로 공차링은 탄성 재료, 예를들면 금속 예컨대 스프링강의 스트립으로 구성되고, 단부들은 서로 접촉되어 링을 형성한다. 돌출부 밴드는 링으로부터 반경방향으로 외향, 또는 링 중심을 향하여 반경방향으로 내향 연장된다. 통상, 돌출부들은 성형부이고, 가능하게는 규칙적 형상, 예컨대 파상, 리지 또는 파형 (wave)을 가진다.
링이 환형 공간, 예를들면, 축 및 축이 놓이는 하우징의 구멍 사이에 배치되면, 돌출부들이 압착될 수 있다. 각각의 돌출부는 스프링과 같이 작용하여 축 및 구멍 표면에 대하여 반경방향으로 힘을 인가하고, 축 및 하우징 사이에 억지 끼워 맞춤을 제공한다. 하우징 또는 축을 회전시키면 공차링에 의해 토크가 전달되므로 상대 축 또는 하우징에서 유사한 회전이 가능하다. 전형적으로, 돌출부들 밴드는 (당업계에서 공차링의 "미성형 영역들"이라고 알려진) 형상을 가지지 않는 링의 환형 영역들 측면에 축방향으로 배치된다.
통상 공차링은 스트립 단부들을 중첩시켜 링을 쉽게 형성하도록 구부러지는 탄성 재료의 스트립으로 구성되지만, 공차링은 환형 밴드로서도 제작된다. 이하 용어 "공차링"은 양 유형의 공차링을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "축"이란 원통부를 가지는 임의의 어셈블리 부품, 예컨대 축, 플라이 휠, 회전자, 메인 프레임, 하부 프레임 또는 베어링을 포함한다.
따라서, 업계에서는 공차링, 특히 압축기 모터에 장착되는 공차링에 대한 개선의 필요성이 존재한다.
이하 설명은 공차링, 특히, 메인 프레임 및 압축기 하우징, 하부 프레임 및 압축기 하우징, 고정자 및 압축기 하우징 사이, 또는 이들의 조합에서 압축기 조립체 내부에 설치되는 공차링에 관한 것이다.
본 발명은 첨부도면을 참조함으로써 이해가 용이하고 다음의 특징부 및 이점들이 명백하여 질 것이다.
도 1은 실시태양에 의한 압축기 조립체의 단면도이다.
도 2는 실시태양에 의한 공차링 평면도이다.
도 3은 도 2의 3 구역에서 취한 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 4는 도 3에서 4-4선을 따라 취한 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 5는 내부 부품 및 외부 부품 사이에 설치된 실시태양에 의한 공차링의 부분 평면도이다.
도 6은 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 7은 도 6에서 7-7선을 따라 취한 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 8은 내부 부품 및 외부 부품 사이에 설치된 다른 실시태양에 의한 공차링의 부분 평면도이다.
도 9는 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 10은 도 9에서 10-10선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 11은 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 12는 도 11에서 12-12선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 14는 도 13에서 14-14선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 15는 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 16은 도 15에서 16-16선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 17은 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 18은 도 17에서 18-18선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 19는 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 20은 도 19에서 20-20선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 21은 또 다른 실시태양에 의한 공차링 부분 측면도이다.
도 22는 도 21에서 22-22선을 따라 취한 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
다른 도면들에서 동일한 도면부호들은 유사하거나 동일한 부분들을 나타낸다.
이하 설명은 공차링, 특히, 메인 프레임 및 압축기 하우징, 하부 프레임 및 압축기 하우징, 고정자 및 압축기 하우징 사이, 또는 이들의 조합에서 압축기 조립체 내부에 설치되는 공차링에 관한 것이다. 하나의 양태에서, 공차링은 내부 부품 (예를들면, 메인 프레임, 하부 프레임, 고정자, 기타 등) 주위에 끼우진 후, 압축기 하우징이 가열되고 팽창되어 내부 부품 상에 배치된다. 압축기 하우징이 냉각되고 수축되면, 수축 압축기 하우징 내벽은 압축력을 공차링의 파형 구조체들에 인가한다. 각각의 파형 구조체에서 압축력 은 제1 다수의 부품 체결 구조체들로 전달된다.
각각의 부품 체결 구조체는 파형 구조체 반대측에 배치된다. 즉, 각각의 부품 체결 구조체는 파형 구조체의 반대 면에 형성되거나 이로부터 연장된다. 또한, 각각의 부품 체결 구조체는 파형 구조체의 힘 수용범위 (force footprint)와 중첩되는 영역 (area)에 형성된다. 수축되는 압축기 하우징에 의해 제공되는 압축력은 부품 체결 구조체들이 내부 부품의 외벽으로 강제로 연장되도록 유도한다. 따라서, 공차링은 내부 부품과 충분히 체결되고 공차링은 내부 부품이 공차링에 대하여 회전되는 것을 방지한다.
또한 공차링은 제1 다수의 체결 구조체들과 반대 방향으로 파형 구조체들로부터 연장되는 제2 다수의 부품 체결 구조체들을 포함한다. 특히, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체는 각각의 파형 구조체의 면으로부터 연장되고 외부 부품이 수축할 때, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체는 외부 부품의 내벽으로 연장되고 이와 체결된다. 따라서, 공차링은 내부 부품 및 외부 부품 사이에 잠길 수 있다. 제1 다수의 부품 체결 구조체들, 제2 다수의 부품 체결 구조체들, 또는 이들의 조합을 이용함으로써, 내부 부품을 외부 부품에 충분히 결합시킬 수 있고 내부 부품 및 외부 부품을 서로 부착, 또는 결착하기 위한 용접 작업이 생략된다.
먼저 도 1을 참조하면, 압축기 조립체가 도시되고 도면부호 100으로 표기된다. 압축기 조립체 (100)는 근위단 (104) 및 원위단 (106)을 형성하는 압축기 하우징 (102)을 포함한다. 또한, 압축기 하우징 (102)은 압축기 하우징 (102)의 내벽 (110)으로 형성되는 내부 공동 (108)을 포함한다. 다수의 압축기 정류 부품들은 압축기 하우징 (102) 내부에 설치되고 체결된다.
예를들면, 도시된 바와 같이, 압축기 조립체 (100)는 압축기 하우징 (102) 근위단 (104) 근처에서 압축기 하우징 (102) 내부에 배치되는 메인 프레임 (120)을 포함하다. 메인 프레임 (120)은 외벽 (122)을 포함한다. 제1 공차링 (124)은 메인 프레임 (120) 주위에 배치되고 제1 공차링 (124)은 메인 프레임 (120) 외벽 (122) 및 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)을 체결하고, 더욱 하기되는 바와 같이, 메인 프레임 (120)을 압축기 하우징 (102) 내에 고정시킨다.
압축기 조립체 (100)는 압축기 하우징 (102) 원위단 (106) 근처에서 압축기 하우징 (102) 내부에 배치되는 하부 프레임 (130)을 포함한다. 하부 프레임 (130)은 외벽 (132)을 포함한다. 제2 공차링 (134)은 하부 프레임 (130) 주위에 배치되고 제2 공차링 (134)은 하부 프레임 (130) 외벽 (132) 및 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)을 체결하고, 더욱 하기되는 바와 같이, 하부 프레임 (130)을 압축기 하우징 (102) 내에 고정적으로 잠근다.
또한, 압축기 조립체 (100)는 메인 프레임 (120) 및 하부 프레임 (130) 사이에서 압축기 하우징 (102) 내부에 배치되는 고정자 (140)를 포함한다. 고정자 (140)는 외벽 (142)을 포함한다. 제3 공차링 (144)은 고정자 (140) 주위에 배치되고 제3 공차링 (144)은 고정자 (140) 외벽 (142) 및 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)을 체결하고, 더욱 하기되는 바와 같이, 고정자 (140)를 압축기 하우징 (102) 내부에 단단히 체결시킨다.
특정 양태에서, 메인 프레임 (120), 하부 프레임 (130), 고정자 (140), 또는 이들의 조합에는, 외벽 (122, 132, 142)에 각자의 공차링 (124, 134, 144)를 수용할 수 있는 홈이 형성된다. 홈은 외벽 재료가 일단에 형성되는 개방 홈으로 홈 벽은 대체로 “L” 형상을 가질 수 있다. 또한, 홈은 외벽 재료가 양 단에 형성되는 폐쇄 홈으로 홈은 대체로 “U” 형상을 가질 수 있다. 각각의 홈 길이는 설치되는 각자의 공차링 (124, 134, 144) 길이와 대략 같다. 또한, 각각의 홈 깊이는 설치되는 각자의 공차링 (124, 134, 144) 총 두께보다 작다.
특정 양태에서, 조립 과정에서, 제1 공차링 (124)은 메인 프레임 (120)에 끼워지고, 제2 공차링 (134)은 하부 프레임 (130)에 끼워지고, 제3 공차링 (144)은 고정자 (140)에 끼워진다 (반드시 이러한 순서일 필요는 없다). 이들 부-조립체들은 서로간에 적절히 이격되고 정렬되어 압축기 하우징 (102)과 추가로 조립된다.
부-조립체들의 정렬 및 배치 전, 동안 및 후에, 압축기 하우징 (102)을 가열하여 압축기 하우징 (102)을 확장시키고 확장된 압축기 하우징 (102)를 도 1에 도시된 바와 같이 부-조립체들 상부에 배치한다.
압축기 하우징 (102)이 냉각되고 수축되면, 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)은 제1 공차링 (124), 제2 공차링 (134), 및 제3 공차링 (144)과 체결되고 압축력을 제1 공차링 (124), 제2 공차링 (134), 및 제3 공차링 (144)에 인가한다. 압축력으로 인하여 제1 공차링 (124), 또는 이의 요소들은 메인 프레임 (120), 압축기 하우징 (102) 또는 이들의 조합과 체결된다. 압축력 으로 인하여 제2 공차링 (134), 또는 이의 요소들은 하부 프레임 (130), 압축기 하우징 (102) 또는 이들의 조합과 체결된다. 또한, 압축기 하우징 (102) 냉각 및 수축으로 인한 압축력으로 인하여 제3 공차링 (144), 또는 이의 요소들은 고정자 (140), 압축기 하우징 (102) 또는 이들의 조합과 체결된다.
특히, 더욱 하기되는 바와 같이, 제1 공차링 (124)에 있는 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 메인 프레임 (120) 외벽 (122)으로 연장되어 체결된다. 또한, 제1 공차링 (124)에 있는 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)으로 연장되어 체결된다. 따라서, 제1 공차링 (124)은 메인 프레임 (120)을 압축기 하우징 (102)에 체결 또는 달리 고정시킨다.
또한, 제2 공차링 (134)에 있는 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 하부 프레임 (130) 외벽 (132)으로 연장되어 체결된다. 제2 공차링 (134)에 있는 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)으로 연장되어 체결된다. 이로써, 제2 공차링 (134)은 하부 프레임 (130)을 압축기 하우징 (102)에 체결 또는 달리 고정시킨다.
제3 공차링 (144)에 있는 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 고정자 (140) 외벽 (142)으로 연장되어 체결된다. 또한, 제3 공차링 (144)에 있는 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 압축기 하우징 (102) 내벽 (110)으로 연장되어 체결된다. 따라서, 제3 공차링 (144)은 고정자 (140)를 압축기 하우징 (102)에 체결 또는 달리 고정시킨다.
이제 도 2 내지 도 5를 참조하면, 예시적 공차링이 도시되고 도면부호 200으로 표기된다. 도 2 내지 도 5에 도시된 공차링 (200) (및 본원에 기재된 임의의 다른 공차링)은 상기된 압축기 조립체 (100)에 사용될 수 있다. 또한, 유사하거나 유사하지 않은 공차링이 압축기 조립체 (100)에 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 5에 표기된 바와 같이, 공차링 (200)은 대체로 원통형 측벽 (204)을 가지는 대체로 원통형 몸체 (202)를 포함한다. 측벽 (204)은 상부 (206) 및 바닥부 (208)를 포함한다. 또한, 측벽 (204)은 제1 단 (210) 및 제2 단 (212)을 포함한다. 또한, 측벽 (204)의 제1 단 (210) 및 제2 단 (212) 사이에 갭 (214)이 형성된다. 갭 (214)은 측벽 (204)을 통해 완전히 연장되어 측벽 (204) 및 공차링 (200)에 분할부를 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공차링 (200)은 중심 (216)을 포함한다.
도 2 내지 도 5는 공차링 (200)이 측벽 (204)에 형성되는 다수의 파형 구조체들 (220)을 포함한다는 것을 도시한다. 파형 구조체들 (220)은 공차링 (200) 중심 (216)으로부터 멀어지도록 측벽 (204)으로부터 외향 연장된다. 각각의 파형 구조체 (220)는 대체로 반-구형 단부들을 가지는 대체로 반-원통의 몸체를 가진다. 또한, 도 3의 측면도에서 도시된 바와 같이, 각각의 파형 구조체 (220)는 대략 타원형상을 가진다.
공차링은 1줄 (row), 2줄, 3줄의 파형 구조체들, 기타 등을 가지고, 각각의 줄에서 파형 구조체들의 총수, NWS는 ≥ 10, 예컨대 ≥ 12, ≥ 14, ≥ 16, ≥ 18, ≥ 20, ≥ 22, ≥ 24, ≥ 26, ≥ 28, ≥ 30, ≥ 32, ≥ 34, ≥ 36, ≥ 38, 또는 ≥ 40이다. 또한, NWS ≤ 200, ≤ 190, ≤ 180, ≤ 170, ≤ 160, ≤ 150, ≤ 140, ≤ 130, ≤ 120, ≤ 110, 또는 ≤ 100이다. NWS 는 상기 임의의 NWS 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
다른 양태에서, 공차링 (200)은 갭 (214) 반대측에 다수의 파형 블랭크 (wave blank), 즉, 미성형 파형을 포함하여 갭 (214) 반대측의 측벽 (204)은 성형되지 않고 임의의 파형들을 포함하지 않는다. 예를들면, 공차링 (200) 갭 (214) 반대측에 미성형 파형들을 ≥ 2, 예컨대 ≥ 2, ≥ 4, ≥ 6, ≥ 8, 또는 ≥ 10 포함한다. 갭 (214) 반대측 미성형 파형들 개수는 ≤ 40, 예컨대 ≤ 30, 또는 ≤ 20일 수 있다. 갭 (214) 반대측 미성형 파형들 개수는 상기 나열된 임의의 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다. 파형 블랭크들은 공차링 중심 (216)을 관통하고 갭 (214)을 절분하는 축 중심에 놓인다.
각각의 파형 구조체 (220)는 외주 (222)를 포함한다. 또한, 각각의 파형 구조체 (220)는 파형 구조체 (220) 외주 (222)를 넘어 연장되는 힘 수용범위 (224)를 포함한다. 힘 수용범위 (224)는 공차링 (200) 중심 (216)을 향하여 파형 구조체 (220)에 수직으로 작용되는 힘이 전달되는 공차링 (200) 영역, 예를들면, 측벽 (204) 영역을 나타내는 것이다.
특정 양태에서, 힘 수용범위 (224)는 이와 관련된 파형 구조체 (220)의 외주 (222)와 유사한 형상의 둘레를 가진다. 그러나, 힘 수용범위 (224) 둘레로 둘러싸인 면적, AFF은, 파형 구조체 외주 (222)로 둘러싸인 면적 AWS 이상이다. 예를들면, AFF 는 ≥ 105% AWS, 예컨대 110% ≥ AWS, 120% ≥ AWS, 130% AWS, 140% AWS, 또는 150% AWS이다. 다른 양태에서, AFF 는 ≤ 400% AWS, 예컨대 ≤ 350% AWS, ≤ 300% AWS, ≤ 250% AWS, 또는 ≤ 200% AWS이다. 또한 AFF 는 상기 임의의 % AWS 값들을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.
또한 도 3은 각각의 파형 구조체 (220)가 중심축 (226)을 포함한다는 것을 보인다. 각각의 파형 구조체 (220)는 중심축 (226) 주위에서 대칭된다.
또한 도 2 내지 도 5는 공차링 (200)이 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (230)을 포함한다는 것을 보인다. 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 파형 구조체 (220) 외주 (222)에 인접하게 형성된다. 또한, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 외주 (232)를 포함하고 각각의 제1 다수의 체결 구조체 (230)의 외주 (232) 일부는 인접 파형 구조체 (220) 외주 (222)와 동일 선상에 있다.
예를들면, 각각의 부품 체결 구조체 (230) 외주 (232)와 인접 파형 구조체 (220) 외주 (222)와의 공선성 (collinearity), C은 ≥ 10%이다. 이로써, 각각의 부품 체결 구조체 (230) 외주 (232)의 적어도 10%는 인접 파형 구조체 (220) 외주 (222)와 동일 선상에 있고 동일한 선형, 만곡, 또는 선형/만곡 라인 또는 라인들을 따라 형성된다. 다른 양태에서, C는 ≥ 20%, 예컨대 ≥ 25%, ≥ 30%, ≥ 35%, ≥ 45%, 또는 ≥ 50%이다. 또한, C는 ≤ 75%, 예컨대 ≤ 70%, ≤ 65%, 또는 ≤ 60%이다. C는 또한 상기 임의의 C 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 중심축 (234)을 포함하고 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230) 중심축 (234)은 각자의 파형 구조체 (220) 중심축 (226)과 정렬된다.
도 4 및 도 5에 표기된 바와 같이, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 측벽 (204)으로부터 파형 구조체들 (220) 연장 방향과 반대 반향으로 연장된다. 예를들면, 파형 구조체들 (220)가 공차링 (200) 중심 (216)으로부터 멀리 외향 연장되면, 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (230)은 공차링 (200) 중심 (216)을 향하여 내향 연장된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 만곡의 원위 에지 (236)를 가진다. 특히, 각각의 원위 에지 (236)의 곡률은 측벽 (204) 곡률과 일치한다. 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (230) 배향에 따라, 각각의 원위 에지 (236)는 내향 또는 외향 에지일 수 있다.
따라서, 공차링 (200)이 내부 부품 (502), 예컨대 고정자, 메인 프레임, 하부 프레임, 축, 베어링, 기타 등 주위에 설치될 때, 수축되는 외부 부품 (504)는 공차링 (200) 주위에 놓이고, 수축 외부 부품 (504)은 각각의 파형 구조체 (220)에 작용하는 압축력을 제공한다. 각각의 파형 구조체 (220)에 대한 압축력은 파형 구조체 (220)의 힘 수용범위 (224)를 통해 파형 구조체 (220) 반대측에 파형 구조체 (220)와 정렬되는 각자의 부품 체결 구조체 (230)로 전달된다. 외부 부품 (504)이 수축될 때 외부 부품 (504)에 의해 제공되는 힘은 각자의 부품 체결 구조체 (230), 또는 이의 원위 에지 (236) 가, 적어도 부분적으로 내부 부품 (502)으로 강제되기에 충분하다. 특히, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230), 또는 이의 원위 에지는, 적어도 부분적으로 내부 부품 (502) 외벽으로 확장될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 공차링 (200)은 측벽 (204) 상부 (206)에서 방사상 연장되는 단부 형상 (238)을 포함한다. 단부 형상 (238)은 측벽 (204)에서 공차링 (200) 중심 (216)으로 내향 연장되는 플랜지 또는 방사상 허브일 수 있다. 단부 형상 (238)은 내부 부품 (502) 원위단과 일치하도록 배치되어 단일 축방향에서 내부 부품 (502) 및 공차링 (200) 간의 상대적인 축방향 이동을 방지한다. 다른 양태에서, 공차링 (200)을 따라 과잉 줄에서 부품 체결 구조체들 (230)이 배치되어 과잉 줄 (extra row)이 내부 부품 (502) 원위단과 일치된다. 즉, 과잉 줄의 부품 체결 구조체들 (230)은 내부 부품 (502) 원위단을 넘어, 원위단을 동반하도록 배치되어 과잉 줄의 부품 체결 구조체들 (230)은 내부 부품 (502) 원위단과 체결되고 제1 축방향에서 내부 부품 (502)의 상대 이동을 방지한다. 추가 양태에서, 내부 부품 (502) 원위단과 길이방향에서 일치하도록 배치되는 과잉 줄의 파형 구조체들 (220)에 의해 상대적인 축 방향 이동이 방지된다.
도 2, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 파형 구조체들 (220)은 공차링 (200) 중심 (216)에 대하여 외향 연장되고 부품 체결 구조체들 (230)은 공차링 (200) 중심 (216)에 대하여 내향 연장된다. 그러나, 다른 양태에서, 파형 구조체들 (220)은 공차링 (200) 중심 (216)에 대하여 내향 연장되고 부품 체결 구조체들 (230)은 공차링 (200) 중심 (216)에 대하여 외향 연장된다.
특정 양태에서, 각각의 다수의 파형 구조체 (220)는 측벽 (204) 제1 면에서 파형 구조체 (220) 원위 지점까지의 깊이, DWS를 가진다. 측벽 (204) 제1 면은 측벽 (204) 외면이고 파형 구조체 (220)의 원위 지점은 파형 구조체 (220)의 최외곽 지점이다. 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 측벽 (204)의 제2 면에서부터 부품 체결 구조체 (230)의 원위 지점까지 측정되는 깊이, DCES1를 가지고, DCES1 ≤ DWS 이다. 측벽 (204) 제2 면은 측벽 (204) 내면이고 부품 체결 구조체 (230)의 원위 지점은 부품 체결 구조체 (230) 최내곽 지점이다.
DCES1 는 ≤ 50% DWS, 예컨대 ≤ 45% DWS, ≤ 40% DWS, ≤ 35% DWS, ≤ 30% DWS, 또는 ≤ 25% DWS이다. 또한, DCES1 는 ≥ 1% DWS, 예컨대 ≥ 2% DWS, ≥ 3% DWS, ≥ 4% DWS, 또는 ≥ 5% DWS이다. DCES1 는 상기 임의의 %DWS 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
또한, 공차링 (200)은 내경, DO을 가지고, DCES1 는 ≤ 5%DO, 예컨대 ≤ 4%DO, ≤ 3%DO, ≤ 2%DO, 또는 ≤ 1%DO이다. DCES1 는 ≥ 0.1% DO, 예컨대 ≥ 0.2% DO, ≥ 0.3% DO, ≥ 0.4% DO, 또는 ≥ 0.5% DO이다. 또한, DCES1 는 상기 임의의 % DO 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
다른 양태에서, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)는 적어도 부분적으로 인접 파형 구조체 (220)의 힘 수용범위 (224)와 중첩된다. 즉, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)의 적어도 일부는 인접 파형 구조체 (220)의 힘 수용범위 (224)의 둘레로 둘러싸인 영역에 위치한다. 이로써, 특정 파형 구조체 (220)에 작용하는 힘의 적어도 일부는 파형 구조체 (220)의 힘 수용범위 (224)를 통해 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (230) 중 인접한 하나로 전달된다.
특히, 인접 파형 구조체 (220)의 힘 수용범위 (224)에 의한 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (230)의 중첩도, O는 ≥ 50%, 예컨대 ≥ 55%, ≥ 60%, ≥ 65%, ≥ 70%, 또는 ≥ 75%이다. 또한, O는 ≤ 100%, ≤ 99%, ≤ 98%, ≤ 97%, ≤ 96%, ≤ 95%, 또는 ≤ 90%이다. 다른 양태에서, O는 상기 임의의 % 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다. O는 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체가 중첩되는 면적 또는 외주의 % 일 수 있다.
다른 양태에서, 공차링 (200) 측벽 (204) 은 벽 두께, TW를 가지고, DCES1 는 ≤ 200%TW, 예컨대 ≤ 175% TW, ≤ 150% TW, ≤ 125% TW, 또는 ≤ 100% TW이다. 또한, DCES1 는 ≥ 25% TW, 예컨대 ≥ 50% TW, 또는 ≥ 75% TW이다. DCES1 는 또한 상기 임의의 % TW 값들을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.
또 다른 양태에서, 파형 구조체들 (220) 개수의 제1 부품 체결 구조체들 (230) 개수에 대한 제1 비율, R1 은 ≥ 0.25:1, 예컨대 ≥ 0.5:1, ≥ 0.75:1, 또는 ≥ 1:1이다. 또한, R1 은 ≤ 20:1, ≤ 15:1, ≤ 10:1, ≤ 5:1, ≤ 4:1, ≤ 3:1, 또는 ≤ 2:1이다. R1 은 상기 임의의 R1 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 또 다른 실시태양의 공차링이 도면부호 600으로 표기된다. 공차링 (600)은 대체로 원통형인 측벽 (604)을 가지는 대체로 원통형의 몸체 (602)를 포함한다.
도 6에 표기된 바와 같이, 공차링 (600)은 공차링 (600) 중심에서 멀리 측벽 (604)으로부터 외향 연장되는 다수의 파형 구조체들 (606)을 포함한다. 공차링 (600)은 또한 공차링 (600) 중심을 향하여 측벽 (604)으로부터 내향 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (608)을 포함한다.
또한 도 6 내지 도 8은 공차링 (600)이 또한 제2 다수의 부품 체결 구조체들 (610)을 포함한다는 것을 보인다. 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 각자의 파형 구조체 (606)에 형성되고 공차링 (600) 중심에서 멀리 파형 구조체들 (606)로부터 외향 연장된다. 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 공차링 (600) 길이방향 축 (612)과 평행한 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 대체로 삼각 단면을 가질 수 있다.
도 6에 표기된 바와 같이, 각각의 파형 구조체 (606)는 중심축 (614)을 가지고 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 중심축 (616)을 가진다. 각각의 파형 구조체 (606)의 중심축 (614) 및 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)의 중심축 (616)은 동일 선상에 있고 공차링의 길이방향 축 (612)과 평행하다.
특정 양태에서, 각각의 다수의 파형 구조체 (606)는 측벽 (604) 제1 면으로부터 측정되는 깊이, DWS를 가진다. 제1 면은 측벽 (604) 외면이다. 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 깊이, DCES2를 가지고, 이는 파형 구조체 (610)의 일면 또는 외주로부터 측정된다. DCES2 는 ≤ DWS이다. 특히, DCES2 는 ≤ 50% DWS, 예컨대 ≤ 45% DWS, ≤ 40% DWS, ≤ 35% DWS, ≤ 30% DWS, 또는 ≤ 25% DWS이다. 또한, DCES2 는 ≥ 1% DWS, 예컨대 ≥ 2% DWS, ≥ 3% DWS, ≥ 4% DWS, 또는 ≥ 5% DWS이다. DCES2 는 상기 임의의 % DWS 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
다른 양태에서, 공차링 (600)은 내경, DO을 가지고, DCES2 는 ≤ 5%DO, 예컨대 ≤ 4%DO, ≤ 3%DO, ≤ 2%DO, 또는 ≤ 1%DO이다. 또한, DCES2 는 ≥ 0.1% DO, 예컨대 ≥ 0.2% DO, ≥ 0.3% DO, ≥ 0.4% DO, 또는 ≥ 0.5% DO이다. DCES2 는 상기 임의의 % DO 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 다수의 파형 구조체 (606), 예를들면, 이의 면은, 길이, LWS를 가지고, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체는 적어도 부분적으로 LWS을 따라 연장된다. 특히, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (606)는 적어도 10% LWS, 예컨대 15% LWS, 25% LWS, 50% LWS, 75% LWS, 80% LWS, 85% LWS, 또는 90% LWS를 따라 연장된다. 다른 양태에서, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (606)는 100% LWS를 따라 연장된다.
다른 양태에서, 각각의 다수의 파형 구조체 (606), 예를들면, 이의 면은, 폭, WWS을 가지고, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 적어도 부분적으로 WWS를 따라 연장된다. 특히, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 적어도 10% WWS, 예컨대 15% WWS, 25% WWS, 50% WWS, 75% WWS, 80% WWS, 85% WWS, 또는 90% WWS를 따라 연장된다. 또한, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 100% WWS를 따라 연장된다.
다른 양태에서, 공차링 (600) 측벽 (604)은 벽 두께, TW를 가지고 DCES2 는 ≤ 200%TW, 예컨대 ≤ 175% TW, ≤ 150% TW, ≤ 125% TW, 또는 ≤ 100% TW이다. 또한, DCES2 는 ≥ 25% TW, 예컨대 ≥ 50% TW, 또는 ≥ 75% TW이다. DCES2 는 상기 임의의 % TW 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 도 6에 도시된 바와 같이 실질적으로 공차링 (600)의 길이방향 축 (612)에 평행하다. 그러나, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 실질적으로 공차링 (600)의 길이방향 축 (612)에 수평을 유지할 수 있다. 다른 양태에서, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 길이방향 축 (612)에 유각일 수 있다. 또한, 각각의 제2 다수의 체결 구조체 (610)는 연속적이거나 불연속적일 수 있다 (즉, 각각은 둘 이상의 부분들을 가질 수 있다). 또한, 각각의 제2 다수의 체결 구조체 (610)는 교차 부분들을 가지고 “X” 형상, “+” 형상, 또는 유사한 형상을 형성할 수 있다. 또한, 각각의 제2 다수의 체결 구조체 (610)는 각자의 파형 구조체 (606) 각 단부 근처에서 측벽 (604)으로부터 연장되는 한 쌍의 제1 다수의 체결 구조체들 (608)이 측면에 있을 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 공차링 (600)은 내부 부품 (802), 예컨대 고정자, 메인 프레임, 하부 프레임, 축, 베어링, 기타 등 주위에 설치되고, 수축되는 외부 부품 (804)이 공차링 (600) 주위에 배치되어, 수축 외부 부품 (804)은 각각의 파형 구조체 (606)에 작용하는 압축력을 제공한다. 각각의 파형 구조체 (600)에서의 압축력은 상기된 바와 같이 제1 부품 체결 구조체들 (608)의 각자의 부재로 전달된다.
각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (608)는 적어도 부분적으로 내부 부품 (802) 외벽으로 확장 체결된다. 또한, 수축되는 외부 부품 (804)에 의한 압축력으로 인하여 외부 부품 (804)은 제2 다수의 부품 체결 구조체들 (610)과 체결되고 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (610)는 적어도 외부 부품 (804) 내벽으로 확장되어 체결된다.
특정 양태에서, 파형 구조체들 (606) 개수 대 제2 부품 체결 구조체들 (610) 개수의 제2 비율, R2 은 ≥ 0.25:1, 예컨대 ≥ 0.5:1, ≥ 0.75:1, ≥ 1:1이다. 또한, R2 은 ≤ 20:1, ≤ 15:1, ≤ 10:1, ≤ 5:1, ≤ 4:1, ≤ 3:1, 또는 ≤ 2:1이다. R2 은 상기 임의의 R2 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
도 9 및 도 10은 또 다른 실시태양의 공차링 (900)을 도시한다. 공차링 (900)은 다수의 대체로 반-구형의 파형 구조체들 (904)이 형성되는 측벽 (902)을 포함한다. 다수의 파형 구조체들 (904)은 측벽 (902)에서 외향으로 연장된다. 또한 공차링 (900)은 파형 구조체들 (904)과 반대 방향으로 측벽 (902)으로부터 연장되는, 즉, 측벽 (902)으로부터 내향 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (906)을 포함한다.
도 11 및 도 12을 참조하면, 또 다른 실시태양의 공차링이 도시되고 도면부호 1100으로 표기된다. 공차링 (1100)은 다수의 대체로 반-구형의 파형 구조체들 (1104)이 형성되는 측벽 (1102)을 포함한다. 다수의 파형 구조체들 (1104)은 측벽 (1102)에서 외향으로 연장된다. 도시된 바와 같이, 또한 공차링 (1100)은 파형 구조체들 (1104)과 반대 방향으로 측벽 (1102)으로부터 연장되는, 즉, 측벽 (1102)으로부터 내향 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1106)을 포함한다.
도 11 및 도 12에 도시된 공차링 (1100)은 제2 다수의 부품 체결 구조체들 (1108)를 더욱 포함한다. 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (1108)는 대체로 원뿔 -형상이고 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1106)과 반대 방향으로 각자의 파형 구조체 (1104)로부터 외향 연장된다.
도 13 및 도 14는 또 다른 실시태양의 공차링 (1300)을 도시한다. 공차링 (1300)은 측벽 (1302)에서 연장되는 다수의 대략 반-원통형 파형 구조체들 (1304)이 형성되는 측벽 (1302)을 포함한다. 각각의 다수의 파형 구조체 (1304)는 평탄 상면 (1308) 및 평탄 하면 (1310)이 인접하는 환형면 (1306)을 가진다. 공차링 (1300)은 또한 파형 구조체들 (1304)과 반대 방향으로 측벽 (1302)으로부터 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1312)을 포함한다. 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (1312)는 파형 구조체의 평탄면 (1306, 1308)에 가까이 공차링 (1300)의 길이방향 축 (1314)에 수직하게 형성된다.
도 15 및 도 16은 또 다른 실시태양의 공차링 (1500)을 도시한다. 공차링 (1500)은 측벽 (1502)에서 연장되는 다수의 대략 반-원통형 파형 구조체들 (1504)이 형성되는 측벽 (1502)을 포함한다. 각각의 다수의 파형 구조체 (1504)는 평탄 상면 (1508) 및 평탄 하면 (1510)이 인접하는 환형면 (1506)을 가진다. 공차링 (1500)은 또한 파형 구조체들 (1504)과 반대 방향으로 측벽 (1502)으로부터 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1512)을 포함한다. 또한 공차링 (1500)은 제2 다수의 부품 체결 구조체들 (1514)을 포함하고 각각은 파형 구조체 (1504)의 만곡 환형면 (1506)에서 연장된다. 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1512)은 제2 다수의 부품 체결 구조체들 (1514)에 수직할 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 또 다른 실시태양의 공차링 (1700)이 도시된다. 공차링 (1700)은 대략 평탄-최상부 피라미드 형상을 가지는 다수의 파형 구조체들 (1704)이 형성되는 측벽 (1702)을 포함한다. 또한 공차링 (1700)은 파형 구조체들 (1704)과 반대 반향으로 측벽 (1702)에서 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1706)을 포함한다. 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (1706)는 파형 구조체 (1704)의 상부 에지 또는 하부 에지 가까이 형성된다. 대안으로, 각각의 제1 다수의 부품 체결 구조체 (1706)는 파형 구조체의 좌측 에지 또는 우측 에지 가까이 형성된다.
도 19 및 도 20은 또 다른 실시태양의 공차링 (1900)을 도시한다. 공차링 (1900)은 대략 평탄-최상부 피라미드 형상을 가지는 다수의 파형 구조체들 (1904)이 형성되는 측벽 (1902)을 포함한다. 공차링 (1900)은 파형 구조체들 (1904)과 반대 반향으로 측벽 (1902)에서 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1906)을 포함한다. 또한, 공차링 (1900)은 제2 다수의 부품 체결 구조체들 (1908)을 포함하고 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (1908)는 파형 구조체 (1904)의 평탄 원위면 (1910)에 형성된다. 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체 (1910)는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (1906) 방향과 반대 방향으로 연장된다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 또 다른 실시태양의 공차링 (2100)이 도시된다. 공차링 (2100)은 대략 삼각 단면 형상을 가지는 다수의 파형 구조체들 (2104)이 형성되는 측벽 (2102)을 포함한다. 공차링 (2100)은 파형 구조체들 (2104)과 반대 방향으로 측벽 (2102)에서 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (2106)을 포함한다. 또한, 각각의 파형 구조체 (2104)는 두 유각 표면의 정점에 형성되는 원위 에지 (2108)를 포함한다. 파형 구조체들 (2104)의 원위 에지들 (2108)은 제1 다수의 부품 체결 구조체들 (2106) 방향과 반대 방향으로 연장되는 제2 다수의 부품 체결 구조체들로서 작용한다.
본원에 기재된 각각의 실시태양에서, 파형 구조체들 및 부품 체결 구조체들은 공차링의 측벽 원주 주위에 균등하게 이격된다. 그러나, 이러한 구조체들은 점차 가까이 인접하도록 또는 점차 멀어지도록 엇갈리게 구성될 수 있다. 또한, 이러한 구조체들은 무리들로 구성될 수 있고 무리들은 공차링 측벽 원주 주위로 균등하게 이격된다.
또한, 다른 양태들에서, 특정 적용분야에 따라, 단일 공차링은 상이한 파형 구조체들 및 상이한 부품 체결 구조체들의 임의의 조합을 포함한다. 또한, 단일 공차링은 임의 개수의 유사한 파형 구조체들, 임의 개수의 상이한 파형 구조체들, 임의 개수의 유사한 부품 체결 구조체들, 임의 개수의 상이한 부품 체결 구조체들, 또는 임의의 이들의 조합을 포함한다. 또한, 특정 공차링은 내향, 외향 또는 내외향의 파형 구조체들을 포함한다. 유사하게, 특정 공차링은 내향, 외향 또는 내외향의 부품 체결 구조체들을 포함한다.
특정 양태에서, 본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 금속, 금속 합금, 또는 이들의 조합물로 제조된다. 금속은 철계 금속을 포함한다. 또한, 금속은 강을 포함한다. 강은 스테인리스 강, 예컨대 오스테나이트 스테인리스 강을 포함한다. 또한, 강은 크롬, 니켈, 또는 이들의 조합으로 구성되는 스테인리스 강을 포함한다. 예를들면, 강은 X10CrNi18-8 1.4310스테인리스 강일 수 있다. 또한, 공차링은 빅커스 경도 (Vickers pyramid number hardness), VPN를 가지고, 이는 ≥ 350, 예컨대 ≥ 375, ≥ 400, ≥ 425, 또는 ≥ 450이다. VPN은 또한 ≤ 500, ≤ 475, 또는 ≤ 450이다. VPN은 또한 상기 임의의 VPN 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다. 다른 양태에서, 공차링은 내부식성이 증가되도록 처리된다. 특히, 공차링은 부동태화 처리된다. 예를들면, 공차링은 ASTM 표준 A967에 따라 부동태화 처리된다.
또 다른 양태에서, 공차링이 성형되는 원재료는 두께, T를 가지고, T는 ≥ 0.1 mm, 예컨대 ≥ 0.2 mm, ≥ 0.3 mm, ≥ 0.4 mm, ≥ 0.5 mm, 또는 ≥ 0.6 mm 이다. 다른 양태에서, T는 ≤ 1.0 mm, ≤ 0.9 mm, 또는 ≤ 0.8 mm 이다. 또한, T는 상기 임의의 T 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 총 외경, OD을 가지고, OD는 ≥ 100 mm, 예컨대 ≥ 110 mm, ≥ 120 mm, ≥ 130 mm, ≥ 140 mm, 또는 ≥ 150 mm 이다. OD는 ≤ 300.0 mm, 예컨대 ≤ 250.0 mm, 또는 ≤ 175 mm 이다. 또한, OD는 상기 임의의 OD 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
또 다른 양태에서, 공차링은 총 길이, L를 가지고, L은 ≥ 5.0 mm, ≥ 10.0 mm, ≥ 15.0 mm, ≥ 20.0 mm, 또는 ≥ 25.0 mm 이다. 또한, L은 ≤ 50.0 mm, 예컨대 ≤ 45 mm, ≤ 40 mm, ≤ 35 mm, 또는 ≤ 30.0 mm일 수 있다. 또한, L은 상기 임의의 L 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
실시예들
두께 0.6 mm이고 강도는 400-450 VPN 사이인 X10CrNi18-8 1.4310 스테인리스 강으로 시험 공차링을 제작하였다. 공차링 내경은 대략 159 mm이다. 공차링 길이는 대략 15 mm이다. 각각의 파형은 대략 6.3 mm의 파형 피치를 가진다. 공차링은 갭 반대측에 6 파형 블랭크들을 가지는 32 파형들의 2 군들 (banks), 또는 줄들을 가진다. 각각의 파형은 환형 또는 반경 형상을 가지고 길이는 대략 1.9 mm이다.
공차링을 주철재 내부 부품 (즉, 메인 프레임) 주위에 배치한다. 내부 부품의 내경은 대략 158.75 mm ± 0.03 mm이고 내부 부품의 길이는 대략 25 mm이다. 내부 부품에는 내경이 대략 156.20 mm ± 0.03 mm인 홈이 형성된다. 홈의 폭은 대략 14.75 mm ± 0.01이다. 조립된 공차링/내부 부품 부-조립체 중량은 대략 7.0 kg이다.
외부 부품 (즉, 하우징)이 제공된다. 외부 부품은 열간압연강판 (SHP-1)으로 제작되고 내경은 대략 159.37 mm ± 0.1 mm, 벽 두께는 대략 4 mm이고, 길이는 대략 400 mm이다. 외부 부품 중량은 대략 1.5 kg이다.
부-조립체와 체결되지 않고 외부 부품이 부-조립체 위에 배치될 수 있을 정도로 충분히 확장될 때까지 외부 부품을 가열한다. 이어, 외부 부품이 본래 직경으로 복귀되고 내부 부품을 포함한 부-조립체가 고정될 때까지 외부 부품을 주변온도로 냉각시키거나 식힌다.
조립체의 길이방향 축이 수직 또는30°가 되도록 조립체를 배향하고 조립체 하단 및 목표 표면 사이 높이가 대략 300 mm까지 조립체를 상승시킨다. 조립체를 놓아 목표 표면으로 수직 낙하시키고 조립체 하단은 목표 표면과 직접 충돌한다. 외부 부품에 대한 내부 부품 변위는 대략 0.25 mm 이하이다.
본원에 개시된 하나 이상의 양태들에 의한 공차링은 내부 부품 주위에 끼워질 수 있다. 외부 부품을 가열, 확장시켜 내부 부품 상부에 배치한다. 외부 부품이 냉각되고 수축되면, 외부 부품의 내벽은 공차링에 형성된 파형 구조체들 무리에 압축력을 인가한다. 각각의 파형 구조체에 작용하는 압축력은 제1 다수의 부품 체결 구조체들에 전달되고 이에 따라 내부 부품의 외벽으로 이동 또는 달리 강제된다. 따라서, 공차링은 내부 부품과 충분히 체결될 수 있고 공차링은 내부 부품이 공차링 및 용접 작업을 적용한 외부 부품에 대하여 회전되는 것을 방지한다.
내부 부품 및 외부 부품 간에 더욱 강한 결착이 요구되는 경우, 공차링은 또한 제1 다수의 체결 구조체들과 반대 방향, 예를들면, 외향으로 파형 구조체들로부터 연장되는 제2 다수의 부품 체결 구조체들을 포함한다. 특히, 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체는 각각의 파형 구조체의 면 또는 최외곽 부분에서 연장되고 외부 부품이 수축하면 각각의 제2 다수의 부품 체결 구조체는 외부 부품의 내벽과 체결되도록 이동 또는 강제된다. 따라서, 공차링은 내부 부품 및 외부 부품 사이에서 체결되고 내부 부품은 외부 부품 내에서 고정될 수 있다.
제1 다수의 부품 체결 구조체들, 제2 다수의 부품 체결 구조체들, 또는 이들의 조합을 이용하면, 내부 부품을 외부 부품에 충분히 체결시킬 수 있고 내부 부품 및 외부 부품을 서로 결착 또는 결합시키기 위한 용접 작업이 생략될 수 있다.
특정 양태에서, 본원에 개시된 하나 이상의 양태들에 의한 공차링 및 이의 특정 특징부들, 예를들면, 파형 구조체들 및 부품 체결 구조체들은, 압인 공정으로 형성될 수 있다. 스톡 판재의 평탄 부분을 원하는 형상들로 형상화할 수 있는 한 쌍의 금형들 사이에서 압인한다 (예를들면, 본원에 개시된 다양한 파형 구조체 형상들 및 부품 체결 구조체 형상들). 압인 후, 압인 판재를 스트립들로 절단하고 대체로 원통형 형상을 가지는 공차링으로 압연한다.
당업자들은 다른 분야들에서 본원에 기재된 하나 이상의 특징들을 가지는 공차링을 이용할 수 있다는 것을 인지할 수 있다.
상기 발명은 예시적이고 제한적이지 않으며, 본 발명의 진정한 범위에 속하는 청구범위는 이러한 모든 변형, 개선 및 기타 실시태양들을 포괄한다. 따라서, 법이 허용하는 최대한, 본 발명의 범위는 청구범위 및 균등론을 최광위로 해석되고 상기 상세한 설명에 의해 제한되거나 국한되지 않는다.
또한, 상기 상세한 설명에서, 개시 흐름을 위하여 다양한 특징부들이 함께 또는 단일 실시태양에 기재된다. 이러한 개시는 청구된 실시태양들은 각각의 청구항에서 명시적으로 언급되는 것보다 더 많은 특징부들이 필요하다는 의도로 해석되어서는 아니된다. 오히려, 하기 청구범위에서 반영되는 것과 같이, 본 발명은 임의의 개시된 실시태양들의 모든 특징부들보다 적은 것에 관한 것이다. 따라서, 하기 청구범위는 상세한 설명과 통합되고, 각각의 청구항은 그 자체로 별도의 발명을 구성한다.

Claims (15)

  1. 공차링에 있어서,
    상부 및 바닥부를 형성하는 측벽을 가지는 원통형인 몸체;
    제1 방향으로 상기 측벽으로부터 연장되는 다수의 파형 구조체들; 및
    상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 측벽으로부터 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들을 포함하고, 각각의 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 공차링이 조립되는 제1 부품 내로 연장되어 체결되며,
    상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 중 적어도 하나는 상기 다수의 파형 구조체들 중 하나의 파형 구조체와 방사 방향으로 적어도 부분적으로 중첩되어, 중심 축으로부터 방사 방향으로 연장되는 평면이, 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 중 적어도 하나 및 상응하는 파형 구조체의 정점과 교차하는, 공차링.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 상기 다수의 파형 구조체들은 상기 측벽의 제1 면으로부터 측정되는 깊이, DWS를 가지고, 각각의 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 상기 측벽의 제2 면으로부터 측정되는 깊이, DCES1를 가지고, DCES1 ≤ DWS인, 공차링.
  3. 제2항에 있어서, DCES1 ≤ 50% DWS이고, DCES1 ≥ 1% DWS인, 공차링.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 상기 다수의 파형 구조체들은 힘 수용범위 (force footprint)를 포함하고 각각의 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 인접한 상기 다수의 파형 구조체들의 상기 힘 수용범위에 의해 중첩되는, 공차링.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 파형 구조체들 개수 대 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 개수의 제1 비율, R1은 ≥ 0.25:1인, 공차링.
  6. 제5항에 있어서, R1 은 ≤ 20:1인, 공차링.
  7. 제1항에 있어서, 상기 다수의 파형 구조체들로부터 연장되는 제2 다수의 부품 체결 구조체들을 더욱 포함하고, 각각의 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 상기 공차링이 조립되는 제2 부품 내로 연장되어 체결되도록 구성되는, 공차링.
  8. 제7항에 있어서, 각각의 상기 다수의 파형 구조체들의 면 (face)은 길이, LWS를 가지고, 각각의 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 LWS를 따라 연장되는, 공차링.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 10% LWS을 따라 연장되는, 공차링.
  10. 제7항에 있어서, 각각의 상기 다수의 파형 구조체들의 면은 폭, WWS을 가지고, 각각의 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 WWS을 따라 연장되는, 공차링.
  11. 제10항에 있어서, 각각의 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 10% WWS을 따라 연장되는, 공차링.
  12. 제7항에 있어서, 상기 다수의 파형 구조체들 개수 대 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들 개수의 제2 비율, R2은 ≥ 0.25:1이고, R2은 ≤ 20:1인, 공차링.
  13. 조립체에 있어서:
    내부에 구멍을 가지는 외부 부품;
    상기 구멍 내에 배치되는 내부 부품; 및
    상기 내부 부품 및 상기 외부 부품 사이에 장착되는 공차링을 포함하고, 상기 공차링은,
    상부 및 바닥부를 형성하는 측벽을 가지는 원통형인 몸체;
    제1 방향으로 상기 측벽으로부터 연장되는 다수의 파형 구조체들; 및
    상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 측벽으로부터 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들을 포함하고, 각각의 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 상기 내부 부품 내로 연장되어 체결되며,
    상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 중 적어도 하나는 상기 다수의 파형 구조체들 중 하나의 파형 구조체와 방사 방향으로 적어도 부분적으로 중첩되어, 중심 축으로부터 방사 방향으로 연장되는 평면이, 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 중 적어도 하나 및 상응하는 파형 구조체의 정점과 교차하는, 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 공차링은 상기 제1 방향으로 상기 다수의 파형 구조체들로부터 연장되는 제2 다수의 부품 체결 구조체들을 더욱 포함하고, 각각의 상기 제2 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 상기 외부 부품 내로 연장되어 체결되도록 구성되는, 조립체.
  15. 압축기에 있어서:
    구멍이 형성된 압축기 하우징;
    상기 압축기 하우징의 구멍 내에 설치되는 압축기 정류 부품; 및
    상기 압축기 정류 부품 및 상기 압축기 하우징 사이에 상기 압축기 정류 부품 주위에 설치되는 공차링을 포함하고, 상기 공차링은,
    상부 및 바닥부를 형성하는 측벽을 가지는 원통형인 몸체;
    상기 측벽으로부터 제1 방향으로 연장되는 다수의 파형 구조체들; 및
    상기 측벽으로부터 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 연장되는 제1 다수의 부품 체결 구조체들을 포함하고, 각각의 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들은 적어도 부분적으로 상기 압축기 정류 부품의 외벽 내로 연장되어 체결되며,
    상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 중 적어도 하나는 상기 다수의 파형 구조체들 중 하나의 파형 구조체와 방사 방향으로 적어도 부분적으로 중첩되어, 중심 축으로부터 방사 방향으로 연장되는 평면이, 상기 제1 다수의 부품 체결 구조체들 중 적어도 하나 및 상응하는 파형 구조체의 정점과 교차하는, 압축기.
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