KR101751318B1 - 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치 - Google Patents

동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 동일한 프로파일을 갖되 서로 맞물려 서로 접합(conjugating)하는 정의된 회전자 및 켤레 회전자를 포함하는 한 쌍의 클로형 회전자 장치를 제공하는 것이다. 정의된 회전자는 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 포함하고 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 원호는 슬로프 연속성을 가지고 연결되고, 그것에 의하여 제2 및 제3 원호의 중심의 위치, 반경의 값 및 원호 각도는 제1 및 제4 원호 사이의 슬로프 연속성 및 기하학적 관계(geometric relations)에 따라 정의될 수 있다. 켤레 회전자는 정의된 회전자의 제1 클로에 대응하는 켤레 곡선을 이용함으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 가지고 있다.

Description

동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치 {DEVICE OF A PAIR OF CLAW-TYPE ROTORS HAVING SAME PROFILES}
본 발명은 클로형 회전자(claw-type rotor: 손톱형 회전자) 장치에 관한 것으로, 특히 노이즈 및 기계적 피로(fatigue)를 발생시키는 일없이 회전자의 맞물림(intermeshing)의 스무드한 처리를 가능하게 하고, 적당한 파라미터를 설정함으로써 각 회전자에 짝수의 클로를 제공하는 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치에 관한 것이다.
통상의 클로형 회전자는 실질적인 응용에 따라 구조가 달라진다. 쌍으로 동작하는 회전자의 각각은, 홀수의 클로(claw: 손톱) 또는 짝수의 클로를 가질 수 있다. 클로형 회전자가 어떤 타입일지라도, 쌍으로 동작하는 통상의 클로형 회전자는 일반적으로 압축 모션(compressing motion)을 주기적인 순환으로 제공하기 위해 그 클로와 서로 맞물려 계합(係合)하는 켤레 회전자(conjugate rotor) 및 정의된 회전자(defined rotor)를 가진다. 적절한 클로형 회전자가 미국 특허 제1,426,820호, 제5,149,256호, 제4,406,601호, 제4,324,538호, 제4,224,016호 및 제4,430,050호에 개시되어 있다.
그렇지만, 통상의 클로형 회전자는 회전자의 맞물림 및 계합 처리 중에 노이즈 및 진동이 발생한다는 문제점을 가지고 있다. 이것은, 두 클로의 첨상부(sharp portion: 예리한 부분) 곡선이 스무드하게 연속적으로 형성되지 않음으로써, 정의된 회전자 및 켤레 회전자가 불완전하게 맞물리도록 하고 있기 때문이다. 그 때 압축 모션의 처리 중에 노이즈 및 진동이 발생하고, 훨씬 더 나쁜 그러한 불완전한 맞물림은 회전자를 마모(손상)시켜 그 수명을 단축시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은, 서로 맞물려 서로 접합(conjugating)하는 정의된 회전자 및 켤레 회전자를 구비하고 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치를 제공하는 것이다. 압축 모션을 주기적인 순환으로 제공하는 동안의 노이즈 및 진동을 회피하고, 정의된 회전자 및 켤레 회전자의 맞물림에 기인한 기계적 피로를 경감함으로써, 클로형 회전자 장치의 수명을 연장시키기 위해, 정의된 회전자뿐만 아니라 켤레 회전자도 파라미터를 설정함으로써 동일한 프로파일을 갖는 동일한 짝수의 클로를 가지며, 연속적이고 스무드한 모션 곡선으로 회전한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 정의된 회전자는 에피사이클로이드(epicycloid)로부터 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호로 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 구비하되, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호는 공동으로 정의된 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수로 나눈 값을 형성하고, 제1 원호 및 제4 원호는 각각 정의된 회전자의 중심과 동일하게 지정되는 중심을 가지며, 제1 원호 및 제4 원호의 각각은 동일한 원호 각도를 갖고, 제1 원호는 정의된 회전자의 회전자 반경과 동일한 반경을 가지며, 제4 원호는 피치 원 반경을 2배 한 것에서 회전자 반경을 뺀 반경을 갖고, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호는 그들이 서로 접속되는 점에서 슬로프 연속성(slope continuity)을 가지며, 제2 및 제3 원호의 중심의 위치, 반경의 값 및 원호 각도는 제1 및 제4 원호 사이의 슬로프 연속성 및 기하학적 관계(geometric relations)에 따라 정의될 수 있다. 더욱이, 정의된 회전자의 제1 클로의 에피사이클로이드는 개시점(start point) 및 종료점(end point)에 의해 정의되는데, 개시점은 피치 원 반경을 2배 한 것에서 회전자 반경을 뺀 거리에 정의된 회전자의 중심으로부터 이격되고, 반면에 종료점은 회전자 반경 바깥쪽에 배치된다.
본 실시예에 따르면, 켤레 회전자는 제1 곡선, 제2 곡선, 제3 곡선 및 제4 곡선으로부터 에피사이클로이드로 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제1 곡선, 제2 곡선, 제3 곡선, 제4 곡선 및 에피사이클로이드로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 구비하되, 제1 곡선, 제2 곡선, 제3 곡선 및 제4 곡선이 정의된 회전자의 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호에 대응하는 켤레 곡선으로서 정의되고, 공동으로 켤레 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수로 나눈 값을 형성하며, 켤레 회전자의 에피사이클로이드는 정의된 회전자의 에피사이클로이드를 이미징(imaging: 영상화)하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 형성된다.
본 실시예에 따르면, 정의된 회전자는 켤레 회전자의 제1 클로의 단면 프로파일을 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 정의된 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로를 구비하되, 제2 클로의 단면 프로파일이 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제4 곡선, 제3 곡선, 제2 곡선 및 제1 곡선으로 이루어지도록 되어 있다. 정의된 회전자는 제1 및 제2 클로의 단면 프로파일을 함께 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 정의된 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비한다.
본 실시예에 따르면, 켤레 회전자는 정의된 회전자의 제1 클로의 단면 프로파일을 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로를 구비하되, 제2 클로의 단면 프로파일이 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제4 원호, 제3 원호, 제2 원호, 제1 원호 및 에피사이클로이드로 이루어지도록 되어 있다. 켤레 회전자는 제1 및 제2 클로의 단면 프로파일을 이미징(영상화)하고 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 정의된 회전자의 제1 클로는 에피사이클로이드로부터 제2 원호 및 제3 원호로 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제2 원호 및 제3 원호로 이루어진 단면 프로파일을 갖는다. 켤레 회전자의 제1 클로는 제2 곡선 및 제3 곡선으로부터 에피사이클로이드로 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제2 곡선, 제3 곡선 및 에피사이클로이드로 이루어진 단면 프로파일을 갖되, 제2 곡선 및 제3 곡선이 정의된 회전자의 제2 원호 및 제3 원호에 대응하는 켤레 곡선으로서 정의되고, 공동으로 켤레 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수로 나눈 값을 형성한다. 정의된 회전자 및 켤레 회전자의 추가의 다수의 클로는 상기 패러그래프에 개시된 것과 동일한 방법으로 형성된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치의 제1 실시예의 단면도이다;
도 5는 본 발명의 제2 실시예의 단면도이다;
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따라 서로 다른 파라미터를 설정함으로써 생성되는 두 발톱, 네 발톱 및 여덟 발톱을 각각 갖는 한 쌍의 클로형 회전자를 각각 나타내는 모식도이다.
본 발명의 한 쌍의 클로형 회전자 장치의 제1 실시예를 나타내는 도 1 내지 도 4를 참조하면, 한 쌍의 클로형 회전자는 동일한 프로파일을 갖고, 서로 맞물려 서로 접합(conjugating)하는 정의된 회전자 및 켤레 회전자를 구비한다. 도 1을 참조하면, 이 실시에에서 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)는 각각 6개의 클로를 갖고, 정의된 회전자 및 켤레 회전자(100, 200)의 클로의 프로파일은 서로 동일하다. 정의된 회전자(100)의 제1 클로는 소정의 비선형 방정식에 의해 정의되는 첨상부(sharp portion) 및 기저부(root portion)를 포함하는 단면 프로파일을 가진다. 켤레 회전자(200)의 제1 클로(210)의 단면 프로파일은 (도 2에 나타낸 바와 같은) 켤레 이론(conjugate theory)에 의해 정의된다. 켤레 회전자(200)의 제1 클로(210)는 정의된 회전자(100)의 제2 클로를 형성하기 위해 정의된 회전자(100)에 이미징(imaging: 영상화)되고, 반면에 정의된 회전자(100)의 제1 클로(110)의 단면 프로파일은 켤레 회전자(200)의 제2 클로를 형성하기 위해 켤레 회전자(200)에 이미징(영상화)된다. 이와 같이, 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)의 각각은 제1 및 제2 클로 모두를 이미징(영상화)하고 적소에 배치되도록 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 가질 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)는 각각 동일한 단면 프로파일을 갖는 동일한 짝수의 클로를 가지고 있다. 이 실시예에서 클로의 수는 6개이다. 구체적으로는, 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)는 각각 동일한 회전자 반경(r) 및 동일한 피치 원 반경(rP)를 갖되, 회전자 반경(r)이 피치 원 반경(rP)보다 크다. 정의된 회전자(100)의 제1 클로(110)의 단면 프로파일은 에피사이클로이드(115)로부터 제1, 제2, 제3 및 제4 원호(111, 112, 113, 114)로 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드(115), 제1 원호(111), 제2 원호(112), 제3 원호(113) 및 제4 원호(114)로 이루어지고, 제1, 제2, 제3 및 제4 원호(111, 112, 113, 114)는 공동으로 정의된 회전자(100)의 중심(C1)에 관해 360°의 각도를 클로의 수로 나눈 값을 형성한다. 제1 원호(111) 및 제4 원호(114)는 각각 정의된 회전자(100)의 중심(C1)과 동일하게 지정되는 중심을 갖고, 제1 및 제4 원호(111, 114)의 각각은 동일한 원호 각도(α)를 갖는다. 제1 원호(111)는 정의된 회전자(100)의 회전자 반경(r)과 동일한 반경을 갖는다. 제4 원호(114)는 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 회전자 반경(r)을 뺀 반경을 갖는다. 특히, 제1, 제2, 제3 및 제4 원호(111, 112, 113, 114)는 제1, 제2, 제3 및 제4 원호(111, 112, 113, 114)가 서로 접속되는 점에서 슬로프 연속성을 가지며, 그것에 의하여 제2 및 제3 원호(112, 113)의 중심(CB, CC)의 위치, 반경(rB, rC)의 값 및 원호 각도(β, γ)는 제1 및 제4 원호(111, 114) 사이의 슬로프 연속성 및 기하학적 관계(geometric relations)에 따라 정의될 수 있다. 제2 원호(112)의 반경(rB)은 제1 방정식에 의해 다음과 같이 정의된다:
Figure 112013024631093-pat00001
여기서, γ는 제3 원호(113)의 대응하는 원호 각도를 나타내고, b는 정의된 회전자(100)의 회전자 반경(r)이 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 차감되고 더욱이 제3 원호(113)의 반경(rC)에서 차감된 값(b = rC - (2rP - r))을 나타내며, γ의 대응하는 값 및 알려지지 않은 파라미터는 제2 방정식에 의해 다음과 같이 정의된다:
Figure 112013024631093-pat00002
γ의 값은 사인(sin) 공식, 함수의 미분을 이용해서 비선형 방정식을 풂으로써 정의될 수 있다. 더욱이, 제1 및 제4 원호(111, 114)의 원호 각도(α)는 각각 제로보다 크다.
도 2를 참조하면, 켤레 회전자(200)의 제1 클로(210)의 단면 프로파일은 제1, 제2, 제3 및 제4 곡선(211, 212, 213, 214)으로부터 에피사이클로이드(215)로 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제1 곡선(211), 제2 곡선(212), 제3 곡선(213), 제4 곡선(214) 및 에피사이클로이드(215)로 이루어진다. 제1, 제2, 제3 및 제4 곡선(211, 212, 213, 214)은 정의된 회전자(100)의 제1, 제2, 제3 및 제4 원호(111, 112, 113, 114)에 대응하는 켤레 곡선으로서 정의되고, 공동으로 켤레 회전자(200)의 중심(C2)에 관해 360°의 각도를 클로의 수로 나눈 값을 형성한다. 에피사이클로이드(215)는 정의된 회전자(100)의 제1 클로(110)의 에피사이클로이드(115)를 이미징(imaging: 영상화)하고 적소에 배치되는 켤레 회전자(200)의 중심(C2) 주위로 회전시킴으로써 형성된다.
도 3을 참조하면, 정의된 회전자(100)는 (도 2에 나타낸) 켤레 회전자(200)의 제1 클로(210)의 단면 프로파일을 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 정의된 회전자(100)의 중심(C1) 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로(120)를 구비하되, 제2 클로(120)의 단면 프로파일이 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드(125), 제4 곡선(124), 제3 곡선(123), 제2 곡선(122) 및 제1 곡선(121)으로 이루어지도록 되어 있다. 더욱이, 정의된 회전자(100)는 제1 및 제2 클로(110, 120)의 단면 프로파일을 함께 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 정의된 회전자(100)의 중심(C1) 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 (예를 들어, 제3, 제4, 제5, 제6 클로 등과 같은) 다수의 클로를 더 구비할 수도 있다. 바꾸어 말하면, 제3 및 제4 클로는 하나의 쌍으로 되도록 형성되고, 제5 및 제6 클로는 다른 쌍으로 되도록 형성된다.
도 4를 참조하면, 켤레 회전자(200)는 정의된 회전자(100)의 제1 클로(110)의 단면 프로파일을 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 켤레 회전자(200)의 중심(C2) 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로(220)를 구비하되, 켤레 회전자(200)의 제2 클로(220)의 단면 프로파일이 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제4 원호(224), 제3 원호(223), 제2 원호(222), 제1 원호(221) 및 에피사이클로이드(225)로 이루어지도록 되어 있다. 정의된 회전자(100)와 마찬가지로, 켤레 회전자(200)는 제1 및 제2 클로(210, 220)의 단면 프로파일을 이미징(영상화)하고 적소에 배치되는 켤레 회전자(200)의 중심(C2) 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비할 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예를 나타내는 도 5를 참조하면, 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)는 각각 6개의 클로를 가지며, 정의된 회전자 및 켤레 회전자(100, 200)의 클로는 동일한 프로파일을 갖는다. 제1 및 제2실시예 사이의 현저한 차이점은, 제2 실시예에서는 정의된 회전자(100)가 에피사이클로이드(115)로부터 제2 및 제3 원호(112, 113)로 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드(115), 제2 원호(112) 및 제3 원호(113)로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로(110)를 구비한다는 점이다. 제1 및 제2 방정식에 대한 α의 원호 각도는 0도로서 지정됨을 이해해야 한다. 켤레 회전자(200)의 제1 클로(210)는 제2 및 제3 곡선(212, 213)으로부터 에피사이클로이드(215)로 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제2 곡선(212), 제3 곡선(213) 및 에피사이클로이드(215)로 이루어진 단면 프로파일을 갖는다.
제2 실시예에서는, 제2 및 제3 원호(112, 113)는 공동으로 정의된 회전자(100)의 중심(C1)에 관해 360°의 각도를 클로의 수로 나눈 값을 형성한다. 에피사이클로이드(115)는 개시점(start point) 및 종료점(end point)에 의해 정의되는데, 개시점은 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 회전자 반경(r)을 뺀 거리에 정의된 회전자(100)의 중심(C1)으로부터 이격되고, 반면에 종료점은 정의된 회전자(100)의 중심(C1)으로부터 회전자 반경(r)에 의해 이격되어 있으며, 에피사이클로이드(115)의 개시점 및 종료점은 중심(C1)과 정합(alignment)하고 있다. 제2 원호(112)는 에피사이클로이드(115)의 종료점으로부터 개시하며, 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)의 중심(C1, C2) 사이의 점에 배치되되 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)의 중심(C1, C2) 모두와 정합하고 있는 중심(CB)를 갖고 있다. 제3 원호(113)는 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 회전자 반경(r)을 뺀 거리에서 종료하며, 수직 축에 관해 정의된 회전자(100)의 각도가 360°를 클로의 수로 나눈 값과 동등한 점에 배치되어 있다.
마찬가지로, 제2 실시예에서 언급되지 않은 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)의 다른 구조는 제1 실시예에서 상세히 언급한 것과 동일한 방법에 의해 형성된다.
도 6 내지 도 8을 더 참조하면, 위에서 언급된 실시예에서 개시된 조건 하에, 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)의 클로의 수는 다른 파라미터, 즉 클로의 수 2n, 피치 원 반경 rp, 정의된 회전자(100)의 반경 r을 설정함으로써 실질적인 응용에 따라 달라지고, 원호 각각의 반경 및 원호 각도는 다른 파라미터에 따라 달라지며, 그것에 의하여 정의된 회전자 및 켤레 회전자는 두 클로, 네 클로, 여덟 클로 또는 짝수의 클로의 다른 구성으로 형성될 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 두 클로를 갖는 회전자에 주어진 파라미터는 다음과 같다. 즉, 클로의 수 2n=2, 피치 원 반경 rP=40, 정의된 회전자(100)의 반경 r=60, 제3 원호(113)의 반경 rC=300, 제1 원호(111)의 원호 각도 α=5°, 제4 원호(114)의 원호 각도 α=5°이다. 네 클로 회전자를 나타내는 도 7을 참조하면, 주어진 파라미터는 다음과 같다. 즉, 클로의 수 2n=4, 피치 원 반경 rP=48, 정의된 회전자(100)의 반경 r=60, 제3 원호(113)의 반경 rC=300, 제1 원호(111)의 원호 각도 α=5°, 제4 원호(114)의 원호 각도 α=5°이다. 여덟 클로 회전자를 나타내는 도 8을 참조하면, 주어진 파라미터는 다음과 같다. 즉, 클로의 수 2n=8, 피치 원 반경 rP=55, 정의된 회전자(100)의 반경 r=60, 제3 원호(113)의 반경 rC=300, 제1 원호(111)의 원호 각도 α=2°, 제4 원호(114)의 원호 각도 α=2°이다.
따라서, 본 발명은 서로 맞물려 서로 접합(conjugating)하되 파라미터를 설정함으로써 동일한 프로파일의 동일한 짝수의 클로를 갖는 정의된 회전자(100) 및 켤레 회전자(200)를 제공하기 위해 이용된다. 특히, 기저부와 첨상부(즉, 클로의 단면 프로파일)를 갖는 각 클로는, 압축 모션을 주기적인 순환으로 제공하는 동안의 노이즈 및 진동을 회피하고, 정의된 회전자 및 켤레 회전자의 맞물림에 기인한 기계적 피로를 경감함으로써, 클로형 회전자 장치의 수명을 연장시키기 위해, 연속적이고 스무드한 모션 곡선으로 회전한다.
본 발명은 특허청구범위의 범주 내에서 다른 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 예와 실시예는 특허청구범위에 의해 정의된 발명의 설명, 및 제한되지 않는 모든 면에서 고려되어야 한다.

Claims (9)

  1. 동일한 프로파일을 갖되 서로 맞물려 서로 접합(conjugating)하는 정의된 회전자 및 켤레 회전자를 포함하는 한 쌍의 클로형 회전자 장치로서,
    정의된 회전자 및 켤레 회전자는 각각 동일한 회전자 반경(r)과 동일한 피치 원 반경(rP)을 갖되 회전자 반경(r)이 피치 원 반경(rP)보다 크며, 정의된 회전자 및 켤레 회전자는 각각 동일한 단면 프로파일을 가진 동일한 짝수의 클로를 구비하고,
    정의된 회전자는 에피사이클로이드로부터 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호로 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 구비하되, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호는 공동으로 정의된 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수(n)로 나눈 값을 형성하고, 제1 원호 및 제4 원호는 각각 정의된 회전자의 중심과 동일하게 지정되는 중심을 가지며, 제1 원호 및 제4 원호의 각각은 동일한 원호 각도(α)를 갖고, 제1 원호는 정의된 회전자의 회전자 반경(r)과 동일한 반경을 가지며, 제4 원호는 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 회전자 반경(r)을 뺀 반경을 갖고, 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호는 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호가 서로 접속되는 점에서 슬로프 연속성을 가지며, 제2 원호의 반경(rB)은 제1 방정식
    Figure 112017001591255-pat00011

    에 의해 정의되고, 여기서, γ는 제3 원호의 원호 각도를 나타내고, b는 값(b = rC - (2rP - r))을 나타내며, rC는 제3 원호의 반경을 나타내고, 그리고 γ 및 다른 알려지지 않은 파라미터는 아래의 방정식
    Figure 112017001591255-pat00012

    에 의해 정의되고,
    켤레 회전자는 제1 곡선, 제2 곡선, 제3 곡선 및 제4 곡선으로부터 에피사이클로이드로 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제1 곡선, 제2 곡선, 제3 곡선, 제4 곡선 및 에피사이클로이드로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 구비하되, 제1 곡선, 제2 곡선, 제3 곡선 및 제4 곡선이 정의된 회전자의 제1 원호, 제2 원호, 제3 원호 및 제4 원호에 대응하는 켤레 곡선으로서 정의되고, 공동으로 켤레 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수(n)로 나눈 값을 형성하며, 켤레 회전자의 에피사이클로이드는 정의된 회전자의 에피사이클로이드를 이미징하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 형성되고,
    정의된 회전자는 켤레 회전자의 제1 클로의 단면 프로파일을 이미징하고 적소에 배치되는 정의된 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로를 구비하되, 제2 클로의 단면 프로파일이 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제4 곡선, 제3 곡선, 제2 곡선 및 제1 곡선으로 이루어지도록 되어 있으며,
    켤레 회전자는 정의된 회전자의 제1 클로의 단면 프로파일을 이미징하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로를 구비하되, 제2 클로의 단면 프로파일이 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제4 원호, 제3 원호, 제2 원호, 제1 원호 및 에피사이클로이드로 이루어지도록 되어 있고,
    정의된 회전자는 제1 및 제2 클로의 단면 프로파일을 함께 이미징하고 적소에 배치되는 정의된 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비하며,
    켤레 회전자는 제1 및 제2 클로의 단면 프로파일을 이미징하고 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 제1 및 제4 원호의 원호 각도는 각각 제로보다 큰 것을 특징으로 하는 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치.
  6. 동일한 프로파일을 갖되 서로 맞물려 서로 접합하는 정의된 회전자 및 켤레 회전자를 포함하는 한 쌍의 클로형 회전자 장치로서,
    정의된 회전자 및 켤레 회전자는 각각 동일한 회전자 반경(r)과 동일한 피치 원 반경(rP)을 갖되 회전자 반경(r)이 피치 원 반경(rP)보다 크며, 정의된 회전자 및 켤레 회전자는 각각 동일한 단면 프로파일을 가진 동일한 짝수의 클로를 구비하고,
    정의된 회전자는 에피사이클로이드로부터 제2 원호 및 제3 원호로 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제2 원호 및 제3 원호로 이루어진 단면 프로파일을 갖는 제1 클로를 구비하되, 제2 원호 및 제3 원호는 공동으로 정의된 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수(n)로 나눈 값을 형성하고, 에피사이클로이드는 개시점 및 종료점에 의해 정의되는데, 개시점은 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 회전자 반경(r)을 뺀 거리에 정의된 회전자의 중심으로부터 이격되고, 반면에 종료점은 정의된 회전자의 중심으로부터 회전자 반경(r)에 의해 이격되며, 제2 원호는 에피사이클로이드의 종료점으로부터 개시하고 정의된 회전자 및 켤레 회전자의 중심 사이의 점에 배치되되 정의된 회전자 및 켤레 회전자의 중심과 정합하고 있는 중심을 가지며, 제3 원호는 피치 원 반경(rP)을 2배 한 것에서 회전자 반경(r)을 뺀 거리에 정의된 회전자의 중심으로부터 이격된 점에서 종료하고 정의된 회전자의 중심과 수평선에 관해 360°의 각도를 클로의 수(n)로 나눈 값과 동등한 각도를 형성하며, 제2 및 제3 원호는 제2 및 제3 원호가 서로 접속되는 점에서 슬로프 연속성을 가지며, 제2 원호의 반경(rB)은 제1 방정식
    Figure 112017001591255-pat00013

    에 의해 정의되고, 여기서, γ는 제3 원호의 원호 각도를 나타내고, b는 값(b = rC - (2rP - r))을 나타내며, α는 0이고, rC는 제3 원호의 반경을 나타내고, 그리고 γ 및 다른 알려지지 않은 파라미터는 아래의 방정식
    Figure 112017001591255-pat00014

    에 의해 정의되고,
    켤레 회전자는 제2 곡선 및 제3 곡선으로부터 에피사이클로이드로 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제2 곡선, 제3 곡선 및 에피사이클로이드로 이루어진 단면 프로파일을 갖되, 제2 곡선 및 제3 곡선이 정의된 회전자의 제2 원호 및 제3 원호에 대응하는 켤레 곡선으로서 정의되고, 공동으로 켤레 회전자의 중심에 관해 360°의 각도를 클로의 수(n)로 나눈 값을 형성하며, 켤레 회전자의 에피사이클로이드는 정의된 회전자의 에피사이클로이드를 이미징하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 형성되고,
    정의된 회전자는 켤레 회전자의 제1 클로의 단면 프로파일을 이미징하고 적소에 배치되는 정의된 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로를 구비하되, 제2 클로의 단면 프로파일이 반시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 에피사이클로이드, 제3 곡선 및 제2 곡선으로 이루어지도록 되어 있으며,
    켤레 회전자는 정의된 회전자의 제1 클로의 단면 프로파일을 이미징하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 생성되는 단면 프로파일을 갖는 제2 클로를 구비하되, 제2 클로의 단면 프로파일이 시계방향으로 순서대로 서로 연결되어 있는 제3 원호, 제2 원호 및 에피사이클로이드로 이루어지도록 되어 있고,
    정의된 회전자는 제1 및 제2 클로의 단면 프로파일을 함께 이미징하고 적소에 배치되는 정의된 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비하며,
    켤레 회전자는 제1 및 제2 클로의 단면 프로파일을 이미징하고 적소에 배치되는 켤레 회전자의 중심 주위로 회전시킴으로써 쌍으로 형성되는 다수의 클로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 동일한 프로파일을 갖는 한 쌍의 클로형 회전자 장치.
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