KR101779789B1 - 토크 제한 공차링 - Google Patents

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앤드류 로버트 슬레인
제임스 펜시리웅스
폴 하인스
르웰린 피커링
켈리 스튜어트
알랜 휴즈 시몬
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생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 렌콜 리미티드
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Abstract

내부 구성요소 (102) 및 외부 구성요소 (104) 사이에 설치되는 토크 제한 공차링 (106)이 개시된다. 토크 제한 공차링은 측벽 (112)을 가지는 대략 원통형 몸체 (110)를 포함한다. 측벽은 미성형 구역 (114)을 포함하고 다수의 돌출부들 (116)은 측벽의 미성형 구역에서 연장된다. 돌출부들은 내부 구성요소 또는 외부 구성요소와 체결되도록 구성된다. 사용 도중, 토크 제한 공차링은 내부 구성요소가 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성에서, 내부 구성요소가 외부 구성요소에서 해제되는 해제 구성으로 이동된다.

Description

토크 제한 공차링{TORQUE LIMITING TOLERANCE RING}
본 발명은 포괄적으로 공차링, 및 특히 토크 제한 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 축 및 축 주위에 설치되는 외부 구성요소 사이에 억지 끼워지는 공차링을 가지는 조립체에 관한 것이다.
공학 기술의 발전으로 더 높은 기계 부품 정밀도가 요구되고 제조비용이 상승된다. 풀리, 플라이 휠 또는 구동축과 같은 분야에서 토크 전달을 위해 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 저렴한 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 스프링 강의 스트립으로 구성되고, 단부들은 서로 접촉되어 링을 형성한다. 돌출부 밴드, 또는 돌출부들은 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 설치되는 외부구성요소의 구멍 사이에 배치되면, 돌출부들이 압착된다. 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 쉽게 링을 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 요소, 예컨대 축 또는 베어링을 포함한다.
따라서, 업계에서는 공차링, 특히 회전축 및 회전축에 장착되는 외부 구성요소를 결합시키기 위하여 사용될 수 있는 공차링에 대한 개선의 필요성이 존재한다.
본 발명은 첨부도면을 참조함으로써 이해가 용이하고 다음의 특징부 및 이점들이 명백하여 질 것이다.
도 1은 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 사시도이다.
도 2는 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 도 1 원 2에서의 확대도이다.
도 3은 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 단부 평면도이다.
도 4는 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 도 3 원 4에서의 확대도이다.
도 5는 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 사시도이다.
도 6은 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 도5 원 6에서의 확대도이다.
도 7은 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 단부 평면도이다
도 8은 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 도 7 원 8에서의 확대도이다.
도 9는 다른 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 사시도이다.
도 10은 다른 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 도 9 원 10에서의 확대도이다.
도 11은 다른 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 단부 평면도이다.
도 12는 다른 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 도 11 원 12에서의 확대도이다.
도 13은 또 다른 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 사시도이다.
도 14는 또 다른 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 측부 평면도이다.
도 15는 또 다른 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 도 14 원 15에서의 확대도이다.
도 16은 또 다른 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 단부 평면도이다.
도 17은 또 다른 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 단부 평면도이다.
도 18은 또 다른 실시태양. 또 다른 실시태양에 따라 체결된 회전 조립체의 도 17 원 18에서의 확대도이다.
도 19는 또 다른 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 단부 평면도이다.
도 20은 또 다른 실시태양에 따라 해제된 회전 조립체의 도 19 원 20에서의 확대도이다.
다른 도면들에서 동일 도면 부호를 사용하는 것은 유사하거나 동일한 요소들을 나타내는 것이다.
상기 설명은 공차링, 특히, 공기조화기의 압출기 조립체 내부에서 압출기 축 및 압출기 풀리에 형성되는 구멍 사이에 설치되는 토크 제한 공차링에 관한 것이다. 일 양태에서, 공차링은 압출기 축 주위에 끼워지고, 이후 압출기 풀리가 토크 제한 공차링 주위에 설치된다. 달리, 토크 제한 공차링은 풀리에 형성된 구멍에 삽입되고 압출기 축은 토크 제한 공차링을 통해 삽입된다.
전형적인 공차링에서, 공차링은 내부 및 외부 구성요소 사이에서 억지 끼워 맞춤을 제공한다. 따라서, 내부 및 외부 구성요소들은 정적으로 결합되고 함께 회전된다. 내부 및 외부 구성요소 사이 토크가 억지 끼워 맞춤력보다 크게 되면, 내부 및 외부 구성요소들은 서로에 대하여 회전된다. 내부 및 외부 구성요소들 간의 토크가 억지 끼워 맞춤력보다 작게 되면, 두 요소들은 서로 재-체결된다. 내부 구성요소가 축이고 예를들면, 베어링 이상으로 인하여 축이 융착 되는 경우, 외부 구성요소는 계속하여 축에 회전된다. 외부 구성요소가 계속 회전하면, 외부 구성요소 및 공차링 사이, 또는 축 및 공차링 사이 마찰로 인하여 고열이 발생된다. 계속하여 운동되면 축, 외부 구성요소, 공차링, 또는 모든 3 구성요소들에 대하여 영구 손상이 생긴다.
본원에 기재된 하나 이상의 실시태양들에 의한 토크 제한 공차링은 토크 제한 공차링 몸체로부터 반경방향으로 내향, 반경방향으로 외향, 또는 반경방향으로 내향 및 반경방향으로 외향 연장되는 다수의 돌출부들을 포함한다. 토크 제한 공차링은 스플라인 축 상에 또는 스플라인 칼러 내부에 설치될 수 있다. 스플라인 축 또는 스플라인 칼러가 토크 제한 공차링에 대하여 회전되면, 돌출부들은 스플라인들과 정렬되고 토크 제한 공차링은 반경방향으로 내향 수축되거나 또는 반경방향으로 외향 확장된다. 이러한 토크 제한 공차링의 확장 또는 수축으로 축을 칼러로부터 해제 또는 분리하고 두 요소들은 열을 발생시키지 않고 서로에 대하여 자유 회전할 수 있다. 따라서, 축 또는 칼러에 대한 손상 위험성이 실질적으로 감소한다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 회전 조립체가 도시되고 포괄적으로 도면부호 100으로 표기된다. 회전 조립체 (100)는 내부 구성요소 (102) 및 외부 구성요소 (104)를 포함한다. 토크 제한 공차링 (106)은 이들 사이에 설치된다. 사용되는 동안, 하기에 더욱 상세되지만, 토크 제한 공차링 (106)은, 내부 구성요소 (102)가 외부 구성요소 (104)와 정적으로 결합되는 (statically coupled) 도 1 내지 도 4에 도시된 체결 구성에서, 내부 구성요소 (102)가 외부 구성요소 (104)에서 해제되는 도 5 내지 도 8에 도시된 해제 구성으로 이동된다.
특정 양태에서, 회전 조립체 (100)는 공기조화기의 압출기 조립체, 예를들면, 차량용 벨트 구동 공기조화기의 압출기 조립체일 수 있다. 또한, 본 특정 양태에서, 내부 구성요소 (102)는 공기조화기의 압출기에서 연장되는 압출기 축이고 외부 구성요소 (104)는 압출기 축 주위에 설치되는 압출기 풀리일 수 있다. 구동 벨트 (미도시)는 적어도 부분적으로 압출기 풀리 외주 주위에 연장된다.
벨트가 회전하면, 압출기 풀리는 회전한다. 압출기 축이 압출기 풀리와 정적으로 결합되는 체결 구성에서, 압출기 축 또한 회전한다. 공기 압출기 내부에 이상이 생긴 경우, 예를들면, 베어링 융착, 압출기 축은 공기 압출기 내부에서 융착되고 회전이 중지된다. 축이 융착되면, 압출기 축/압출기 풀리 조립체 내부의 토크는 한계 토크를 초과하고 토크 제한 공차링은 압출기 축/압출기 풀리 조립체 내부에서 각지게 회전함으로써 체결 구성에서 해제 구성으로 이동된다. 해제 구성에서, 압출기 풀리는 융착된 압출기 축 주위로 자유 회전한다.
따라서, 조립체는 해제 또는 분리되고, 압출기 풀리가 융착 압출기 축과 정적으로 체결되어 압출기 풀리를 축에서 완전 해체하지 않고 벨트가 계속하여 융착 압출기 풀리 주위를 돌거나 또는 벨트가 계속하여 축 주위로 압출기 풀리를 구동시키는 경우 발생할 수 있는 압출기 풀리, 압출기 축, 및 구동 벨트 간 과도한 열 또는 마찰을 실질적으로 증가시키지 않고 구동 벨트는 계속하여 회전할 수 있다. 따라서, 구동 벨트, 압출기 풀리, 또는 벨트를 구동시키거나 구동 벨트에 의해 구동되는 다른 구성요소들에 대한 손상 위험성은 실질적으로 감소된다. 차량이 멈추고 구동 벨트가 중지되어도 압출기 풀리는 압출기 축과 해제된 상태를 유지한다. 추후 차량 시동이 걸리면, 압출기 축 및 압출기 풀리 사이에는 구동 벨트 회전 엔진 구동 축에 의해 극복되는 잔류 토크가 거의 또는 전혀 존재하지 않는다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 토크 제한 공차링 (106)은 대략 원통 몸체 (110)를 포함한다. 몸체 (110)은 측벽 (112)을 포함한다. 측벽 (112)은 미성형 구역 (114)을 포함하고 다수의 돌출부들 (116)은 몸체 (110) 측벽 (112)으로부터 반경방향으로 외향 연장된다. 몸체 (110) 측벽 (112)은 돌출부들이 없는 대체로 원통형 내면 (118)을 포함한다. 측벽 (112)은 또한 미성형 구역 (114)에서 틈 (120)을 포함한다. 특정 양태에서, 틈 (120)은 몸체 (110)의 축 전장 대부분을 따라 연장되어 몸체 (110)에서 적어도 부분 분할부를 형성한다. 다른 양태에서, 틈 (120)은 몸체 (110)의 축 전장을 따라 연장되어 몸체 (110)에서 적어도 완전 분할부를 형성한다.
또한, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 내부 구성요소 (102)는 대체로 원통형이고 대체로 원통형 외면 (130)을 포함하고 외부 구성요소 (104)는 대체로 원통형 내면 (132)을 가지는 대체로 원통형 구멍을 포함한다. 도시된 바와 같이, 외부 구성요소 (104) 내면 (132)은 다수의 공극들 (134)이 형성되고 이들은 내면 (132) 원주 주위로 균등하게 이격된다. 이러한 양태에서, 공극들 (134)은 외부 구성요소 (104) 축 전장을 따라 외부 구성요소 (104) 내면 (132)에 형성되는 스플라인들일 수 있다. 공극들 (134)은 외부 구성요소 (104) 중심에서 외부 구성요소 (104) 내면 (132)을 향하여 반경방향으로 연장될 수 있다. 또한, 공극들 (134)은 회전 조립체 (100) 중심을 관통 연장되는 회전 조립체 (100) 회전축에 실질적으로 평행하다.
이러한 양태에서, 돌출부들 (116)은 회전 조립체 (100) 중심에서 외부 구성요소 (104) 내면 (132)에 형성된 공극들 (134)을 향하여 몸체 (110) 측벽 (112)의 미성형 구역 (114)으로부터 반경방향으로 외향 연장된다. 또한, 각각의 돌출부 (116)는 대체로 길고 각각의 돌출부 (116)에서 가장 넓은 부분의 원주 폭보다 더 큰 축 높이를 포함한다. 다른 양태에서, 각각의 돌출부 (116)는 다중 개별 돌출부들의 칼럼일 수 있고 이들은 동일 축을 따라 정렬되고 칼럼의 축 전장은 칼럼의 각각의 개별 돌출부에서 가장 넓은 부분의 원주 폭보다 더욱 클 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 체결 구성에서, 다수의 돌출부들 (116)은 외부 구성요소 (104)의 원통형 내면 (132), 예를들면, 각각의 공극 (134) 사이에 위치한 원통형 내면 (132) 일부와 체결된다. 몸체 (110) 측벽 (112)의 내면 (118)은 내부 구성요소 (102) 외면 (130)과 체결된다. 또한, 각각의 돌출부 (116)는 내부 구성요소 (102) 외면 (130) 및 외부 구성요소 (104) 내면 (132) 사이에서 압축되어 내부 구성요소 (102) 및 외부 구성요소 (104)를 정적으로 결합시키는 다수의 반경방향 지향력을 제공함으로써 외부 구성요소 (104)는 내부 구성요소 (102)와 함께 회전될 수 있다.
특정 양태에서, 각각의 돌출부 (116)는 체결 구성에서 각각의 돌출부 (116)가 압축되지만 영구 변형되지 않는 강성도, SP를 포함한다. SP 는 ≥ 500 kN/mm, 예컨대 ≥ 1000 kN/mm, ≥ 5000 kN/mm, 또는 ≥ 10000 kN/mm일 수 있다. 또한, SP 는 ≤ 500000 kN/mm, 예컨대 ≤ 250000 kN/mm, ≤ 100000 kN/mm, 또는 ≤ 50000 kN/mm일 수 있다. SP 는 본원에 기재된 임의의 SP 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, SP 는 ≥ 500 kN/mm 및 ≤ 500000 kN/mm, 예컨대 ≥ 500 kN/mm 및 ≤ 250000 kN/mm, ≥ 500 kN/mm 및 ≤ 100000 kN/mm, 또는 ≥ 500 kN/mm 및 ≤ 50000 kN/mm일 수 있다. 다른 양태에서, SP 는 ≥ 1000 kN/mm 및 ≤ 500000 kN/mm, 예컨대 ≥ 1000 kN/mm 및 ≤ 250000 kN/mm, ≥ 1000 kN/mm 및 ≤ 100000 kN/mm, 또는 ≥ 1000 kN/mm 및 ≤ 50000 kN/mm일 수 있다. 또한, SP 는 ≥ 5000 kN/mm 및 ≤ 500000 kN/mm, 예컨대 ≥ 5000 kN/mm 및 ≤ 250000 kN/mm, ≥ 5000 kN/mm 및 ≤ 100000 kN/mm, 또는 ≥ 5000 kN/mm 및 ≤ 50000 kN/mm일 수 있다. 또 다른 양태에서, SP 는 ≥ 10000 kN/mm 및 ≤ 500000 kN/mm, 예컨대 ≥ 10000 kN/mm 및 ≤ 250000 kN/mm, ≥ 10000 kN/mm 및 ≤ 100000 kN/mm, 또는 ≥ 10000 kN/mm 및 ≤ 50000 kN/mm일 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시된 해제 구성에서, 다수의 돌출부들 (116)은 적어도 부분적으로 외부 구성요소 (104) 내면 (132)에 형성된 공극들 (134)으로 확장되고 토크 제한 공차링 (106)은 반경방향으로 외향 연장된다. 특히, 각각의 돌출부 (116)는 적어도 부분적으로 해제 구성에서 상호 정렬되는 각자의 공극 (134)으로 확장될 수 있다. 특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (106)이 반경방향으로 외향 확장되면, 몸체 (110) 측벽 (112)의 내면 (118)은 내부 구성요소 (102) 외면 (130)과 해제되고 측벽 (112) 내면 (118)은 적어도 내부 구성요소(102) 외면 (130) 원주 대부분 주위에서 내부 구성요소 (102) 외면 (130)으로부터 반경방향으로 이격된다. 특정 양태에서, 공간 환상면 (toroid)이 내부 구성요소 (102) 외면 (130) 주위에 형성되고 내부 구성요소 (102) 외면 (130) 및 토크 제한 공차링 (106) 측벽 (112) 내면 (118) 간의 접촉이 제한된다.
특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (106)은 체결 구성에서 제1 직경, d1, 및 해제 구성에서 제2 직경, d2을 가진다. 이러한 양태에서, d1 은 d2와 다르다. 특히, d2 는 > d1이다. 예를들면, d2 ≥ 101% d1, 예컨대 ≥ 102% d1, ≥ 103% d1, ≥ 104% d1, 또는 ≥ 105% d1이다. 또한, d2 ≤ 130% d1, 예컨대 ≤ 125% d1, ≤ 120% d1, ≤ 115% d1, 또는 ≤ 110% d1이다. 이러한 양태에서, d2 는 본원에 기재된 임의의 d2 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다
예를들면, d2 는 ≥ 101% d1 및 ≤ 130% d1, 예컨대 ≥ 101% d1 및 ≤ 125% d1, ≥ 101% d1 및 ≤ 120% d1, ≥ 101% d1 및 ≤ 115% d1, 또는 ≥ 101% d1 및 ≤ 110% d1일 수 있다. 또한, d2 는 ≥ 102% d1 및 ≤ 130% d1, 예컨대 ≥ 102% d1 및 ≤ 125% d1, ≥ 102% d1 및 ≤ 120% d1, ≥ 102% d1 및 ≤ 115% d1, 또는 ≥ 102% d1 및 ≤ 110% d1 일 수 있다. 다른 양태에서, d2 는 ≥ 103% d1 및 ≤ 130% d1, 예컨대 ≥ 103% d1 및 ≤ 125% d1, ≥ 103% d1 및 ≤ 120% d1, ≥ 103% d1 및 ≤ 115% d1, 또는 ≥ 103% d1 및 ≤ 110% d1 일 수 있다. 또한, d2 는 ≥ 104% d1 및 ≤ 130% d1, 예컨대 ≥ 104% d1 및 ≤ 125% d1, ≥ 104% d1 및 ≤ 120% d1, ≥ 104% d1 및 ≤ 115% d1, 또는 ≥ 104% d1 및 ≤ 110% d1 일 수 있다. 다른 양태에서, d2 는 ≥ 105% d1 및 ≤ 130% d1, 예컨대 ≥ 105% d1 및 ≤ 125% d1, ≥ 105% d1 및 ≤ 120% d1, ≥ 105% d1 및 ≤ 115% d1, 또는 ≥ 105% d1 및 ≤ 110% d1 일 수 있다.
또 다른 특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (106) 측벽 (112)의 미성형 구역 (114)은 돌출부들 (116)이 공극들 (134)과 정렬되도록 운동할 때 체결 구성에서 해제 구성으로 토크 제한 공차링 (106)을 반경방향으로 외향 편향시키는 복원력, FRSW를 포함한다. FRSW 는 ≥ 5 N, 예컨대 ≥ 10 N, ≥ 15 N, 또는 ≥ 20 N일 수 있다. 또한, FRSW 는 ≤ 50 N, 예컨대 ≤ 45 N, ≤ 40 N, 또는 ≤ 35 N일 수 있다. FRSW는 본원에 기재된 임의의 FRSW 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, FRSW 는 ≥ 5 N 및 ≤ 50 N, 예컨대 ≥ 5 N 및 ≤ 45 N, ≥ 5 N 및 ≤ 40 N, 또는 ≥ 5 N 및 ≤ 35 N일 수 있다. FRSW 는 ≥ 10 N 및 ≤ 50 N, 예컨대 ≥ 10 N 및 ≤ 45 N, ≥ 10 N 및 ≤ 40 N, 또는 ≥ 10 N 및 ≤ 35 N일 수 있다. 또한, FRSW 는 ≥ 15 N 및 ≤ 50 N, 예컨대 ≥ 15 N 및 ≤ 45 N, ≥ 15 N 및 ≤ 40 N, 또는 ≥ 15 N 및 ≤ 35 N일 수 있다. 또한, FRSW 는 ≥ 20 N 및 ≤ 50 N, 예컨대 ≥ 20 N 및 ≤ 45 N, ≥ 20 N 및 ≤ 40 N, 또는 ≥ 20 N 및 ≤ 35 N일 수 있다.
특정 양태에서, 회전 조립체 내부의 작동 토크, TO가 한계 토크, TT를 초과하면 토크 제한 공차링 (106)은 외부 구성요소 내부에서 활주 및 회전하여 해제 구성으로 이동될 수 있다. 또한, 해제 구성에서 토크 제한 공차링 (106)은 내부 구성요소 (102)으로부터 반경방향으로 멀어지므로, 내부 구성요소 또는 외부 구성요소에 작용하는 잔류 토크, TR은 ≤ 15% TT, 예컨대 ≤ 12.5% TT, ≤ 10% TT, ≤ 7.5% TT, ≤ 5% TT, ≤ 2.5% TT, 또는 ≤ 1% TT일 수 있다. 또한, TR 은 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≥ 0.025 % TT, ≥ 0.05 % TT, ≥ 0.1 TT, ≥ 0.25% TT, 또는 ≥ 0.5% TT일 수 있다. TR 은 본원에 기재된 임의의 TR 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, TR 은 ≤ 15% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 15% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 15% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 15% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 15% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 15% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다. TR 은 ≤ 12.5% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 12.5% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 12.5% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 12.5% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 12.5% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 15% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다. 또한, TR 은 ≤ 10% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 10% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 10% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 10% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 10% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 10% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다. TR 은 ≤ 7.5% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 7.5% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 7.5% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 7.5% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 7.5% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 7.5% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다. 다른 양태에서, TR 은 ≤ 5% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 5% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 5% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 5% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 5% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 5% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다. TR 은 ≤ 2.5% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 2.5% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 2.5% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 2.5% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 2.5% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 2.5% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다. 추가로, TR 은 ≤ 1% TT 및 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≤ 1% TT 및 ≥ 0.025 % TT, ≤ 1% TT 및 ≥ 0.05 % TT, ≤ 1% TT 및 ≥ 0.1 TT, ≤ 1% TT 및 ≥ 0.25% TT, 또는 ≤ 1% TT 및 ≥ 0.5% TT일 수 있다.
특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (106)에서 연장되는 돌출부들 (116)가 외부 구성요소 (106)에 형성된 공극들 (134)으로 이동되어 체결되면, 돌출부들 (116)은 공극들 (134)에서 쉽게 나올 수 없고 토크 제한 공차링이 체결 구성에서 해제 구성으로 이동된 후 토크 제한 공차링 (106)은 해제 구성을 유지한다.
각각의 공극 (134)은 하나 이상의 공극 (134) 내면들에 의해 둘러싸인 공간 내부 용적 VD을 포함한다. 각각의 돌출부 (116)는 하나 이상의 돌출부 (116) 외면들로 둘러싸인 용적 VP를 가지고 VP 는 ≤ VD이다. 특정 양태에서, VP 는 ≤ 99% VD, 예컨대 ≤ 98% VD, ≤ 97% VD, ≤ 96% VD, 또는 ≤ 95% VD일 수 있다. 또한, VP 는 ≥ 20% VD, 예컨대 ≥ 30% VD, ≥ 40% VD, ≥ 50% VD, 또는 ≥ 75% VD일 수 있다. VP는 본원에 기재된 임의의 VP 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, VP 는 ≤ 99% VD 및 ≥ 20% VD, 예컨대 ≤ 99% VD 및 ≥ 30% VD, ≤ 99% VD 및 ≥ 40% VD, ≤ 99% VD 및 ≥ 50% VD, 또는 ≤ 99% VD 및 ≥ 75% VD일 수 있다. VP 는 ≤ 98% VD 및 ≥ 20% VD, 예컨대 ≤ 98% VD 및 ≥ 30% VD, ≤ 98% VD 및 ≥ 40% VD, ≤ 98% VD 및 ≥ 50% VD, 또는 ≤ 98% VD 및 ≥ 75% VD일 수 있다. 또한, VP 는 ≤ 97% VD 및 ≥ 20% VD, 예컨대 ≤ 97% VD 및 ≥ 30% VD, ≤ 97% VD 및 ≥ 40% VD, ≤ 97% VD 및 ≥ 50% VD, 또는 ≤ 97% VD 및 ≥ 75% VD일 수 있다. 다른 양태에서, VP 는 ≤ 96% VD 및 ≥ 20% VD, 예컨대 ≤ 96% VD 및 ≥ 30% VD, ≤ 96% VD 및 ≥ 40% VD, ≤ 96% VD 및 ≥ 50% VD, 또는 ≤ 96% VD 및 ≥ 75% VD일 수 있다. 또한, VP 는 ≤ 95% VD 및 ≥ 20% VD, 예컨대 ≤ 95% VD 및 ≥ 30% VD, ≤ 95% VD 및 ≥ 40% VD, ≤ 95% VD 및 ≥ 50% VD, 또는 ≤ 95% VD 및 ≥ 75% VD일 수 있다.
다른 양태에서, 각각의 공극 (134)은 각각의 공극 (134)의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, WD를 가진다. 각각의 돌출부 (116)는 또한 각각의 돌출부의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, WP을 포함하고 WP 는 ≤ WD일 수 있다. 예를들면, WP 는 ≤ 99% WD, 예컨대 ≤ 98% WD, ≤ 97% WD, ≤ 96% WD, 또는 ≤ 95% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≥ 50% WD, 예컨대 ≥ 60% WD, ≥ 70% WD, 또는 ≥ 80% WD일 수 있다. WP 는 본원에 기재된 임의의 WP 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, WP 는 ≤ 99% WD 및 ≥ 50% WD, 예컨대 ≤ 99% WD 및 ≥ 60% WD, ≤ 99% WD 및 ≥ 70% WD, 또는 ≤ 99% WD 및 ≥ 80% WD일 수 있다. WP 는 ≤ 98% WD 및 ≥ 50% WD, 예컨대 ≤ 98% WD 및 ≥ 60% WD, ≤ 98% WD 및 ≥ 70% WD, 또는 ≤ 98% WD 및 ≥ 80% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≤ 97% WD 및 ≥ 50% WD, 예컨대 ≤ 97% WD 및 ≥ 60% WD, ≤ 97% WD 및 ≥ 70% WD, 또는 ≤ 97% WD 및 ≥ 80% WD일 수 있다. WP 는 ≤ 96% WD 및 ≥ 50% WD, 예컨대 ≤ 96% WD 및 ≥ 60% WD, ≤ 96% WD 및 ≥ 70% WD, 또는 ≤ 96% WD 및 ≥ 80% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≤ 95% WD 및 ≥ 50% WD, 예컨대 ≤ 95% WD 및 ≥ 60% WD, ≤ 95% WD 및 ≥ 70% WD, 또는 ≤ 95% WD 및 ≥ 80% WD일 수 있다.
다른 양태에서, WP 는 ≥ WD일 수 있다. 예를들면, WP 는 ≥ 101% WD, 예컨대 ≥ 102% WD, ≥ 103% WD, ≥ 104% WD, 또는 ≥ 105% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≤ 125% WD, 예컨대 ≤ 120% WD, 또는 ≤ 115% WD일 수 있다. WP 는 본원에 기재된 임의의 WP 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, WP 는 ≥ 101% WD 및 ≤ 125% WD, 예컨대 ≥ 101% WD 및 ≤ 120% WD, 또는 ≥ 101% WD 및 ≤ 115% WD일 수 있다. WP 는 ≥ 102% WD 및 ≤ 125% WD, 예컨대 ≥ 102% WD 및 ≤ 120% WD, 또는 ≥ 102% WD 및 ≤ 115% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≥ 103% WD 및 ≤ 125% WD, 예컨대 ≥ 103% WD 및 ≤ 120% WD, 또는 ≥ 103% WD 및 ≤ 115% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≥ 104% WD 및 ≤ 125% WD, 예컨대 ≥ 104% WD 및 ≤ 120% WD, 또는 ≥ 104% WD 및 ≤ 115% WD일 수 있다. 또한, WP 는 ≥ 105% WD 및 ≤ 125% WD, 예컨대 ≥ 105% WD 및 ≤ 120% WD, 또는 ≥ 105% WD 및 ≤ 115% WD일 수 있다.
이제 도 9 내지 도 16을 참조하면, 또 다른 실시태양의 회전 조립체가 도시되고 포괄적으로 도면부호 900으로 표기된다. 도시된 바와 같이, 회전 조립체 (900)는 내부 구성요소 (902), 외부 구성요소 (904), 및 이들 사이에 설치되는 토크 제한 공차링 (906)을 포함한다. 사용되는 동안, 더욱 하기되지만, 토크 제한 공차링 (906)은, 내부 구성요소 (902)가 외부 구성요소 (904)와 정적으로 결합되는 도 9 내지 도 12에 도시된 체결 구성에서, 내부 구성요소 (902)가 외부 구성요소 (904)에서 해제되는 도 13 내지 도 16에 도시된 해제 구성으로 이동된다. 특정 양태에서, 회전 조립체 (900)는 도 1 내지 도 8에서 상기된 바와 같은 공기조화기의 압출기 조립체일 수 있다.
도 9 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 토크 제한 공차링 (906)은 대략 원통 몸체 (910)를 포함한다. 몸체 (910)은 측벽 (912)을 포함한다. 측벽 (912)은 미성형 구역 (914)을 포함하고 다수의 돌출부들 (916)은 몸체 (910) 측벽 (912)으로부터 반경방향으로 외향 연장된다. 몸체 (910) 측벽 (912)은 돌출부들이 없는 대체로 원통형 내면 (918)을 포함한다. 측벽 (912)은 또한 미성형 구역 (914)에서 틈 (920)을 포함한다. 특정 양태에서, 틈 (920)은 몸체 (910)의 축 전장 대부분을 따라 연장되어 몸체 (910)에서 적어도 부분 분할부를 형성한다. 다른 양태에서, 틈 (920)은 몸체 (910)의 축 전장을 따라 연장되어 몸체 (910)에서 적어도 완전 분할부를 형성한다.
또한, 도 9 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 내부 구성요소 (902)는 대체로 원통형이고 대체로 원통형 외면 (930)을 포함하고 외부 구성요소 (904)는 대체로 원통형 내면 (932)을 가지는 대체로 원통형 구멍을 포함한다. 도시된 바와 같이, 외부 구성요소 (904) 내면 (932)은 다수의 공극들 (134)이 형성되고 이들은 내면 (932) 원주 주위로 균등하게 이격된다. 이러한 양태에서, 공극들 (934)은 외부 구성요소 (904)의 내면 (932)에 가공되거나 달리 형성되는 구멍들일 수 있다. 공극들 (934)은 외부 구성요소 (904) 중심에서 외부 구성요소 (904) 내면 (932)을 향하여 반경방향으로 연장될 수 있다. 또한, 공극들 (934)은 도시된 바와 같이 외부 구성요소 (904) 안으로 부분적으로 또는 외부 구성요소 (904)를 완전히 통과하여 연장될 수 있다.
이러한 양태에서, 돌출부들 (916)은 회전 조립체 (900) 중심에서 외부 구성요소 (904) 내면 (932)에 형성된 공극들 (934)을 향하여 몸체 (910) 측벽 (912)의 미성형 구역 (914)으로부터 반경방향으로 외향 연장된다. 또한, 각각의 돌출부 (916)는 대체로 반구체일 수 있다.
도 9 내지 도 12에 도시된 체결 구성에서, 다수의 돌출부들 (916)은 외부 구성요소 (904)의 원통형 내면 (932), 예를들면, 각각의 공극 (934) 사이에 위치한 원통형 내면 (932) 일부와 체결된다. 몸체 (910) 측벽 (912)의 내면 (918)은 내부 구성요소 (902) 외면 (930)과 체결된다. 또한, 각각의 돌출부 (916)는 내부 구성요소 (902) 외면 (930) 및 외부 구성요소 (904) 내면 (932) 사이에서 압축되어 내부 구성요소 (902) 및 외부 구성요소 (904)를 정적으로 결합시키는 다수의 반경방향 지향력을 제공함으로써 외부 구성요소 (904)는 내부 구성요소 (902)와 함께 회전될 수 있다.
특정 양태에서, 각각의 돌출부 (916)는 체결 구성에서 각각의 돌출부 (916)가 압축되지만 영구 변형되지 않는 강성도, SP를 포함한다. SP 는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 동일한 SP 일 수 있다.
도 13 내지 도 16에 도시된 해제 구성에서, 다수의 돌출부들 (916)은 적어도 부분적으로 외부 구성요소 (904) 내면 (932)에 형성된 공극들 (934)으로 확장되고 토크 제한 공차링 (906)은 반경방향으로 외향 연장된다. 특히, 각각의 돌출부 (916)는 적어도 부분적으로 해제 구성에서 상호 정렬되는 각자의 공극 (934)으로 확장될 수 있다. 특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (906)이 반경방향으로 외향 확장되면, 몸체 (910) 측벽 (912)의 내면 (918)은 내부 구성요소 (902) 외면 (930)과 해제되고 측벽 (912) 내면 (918)은 적어도 내부 구성요소(902) 외면 (930) 원주 대부분 주위에서 내부 구성요소 (902) 외면 (930)으로부터 반경방향으로 이격된다. 특정 양태에서, 공간 환상면 (toroid)이 내부 구성요소 (902) 외면 (930) 주위에 형성되고 내부 구성요소 (902) 외면 (930) 및 토크 제한 공차링 (906) 측벽 (912) 내면 (918) 간의 접촉이 제한된다.
특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (906)은 체결 구성에서 제1 직경, d1, 및 해제 구성에서 제2 직경, d2을 가진다. 이러한 양태에서, d1 은 d2와 다르다. 특히, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 바와 같이 d2 는 > d1이다.
또 다른 특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (906) 측벽 (912)의 미성형 구역 (914)은 돌출부들 (916)이 공극들 (934)과 정렬되도록 운동할 때 체결 구성에서 해제 구성으로 토크 제한 공차링 (906)을 반경방향으로 외향 편향시키는 복원력, FRSW를 포함한다. FRSW는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 동일한 FRSW 일 수 있다.
특정 양태에서, 회전 조립체 내부의 작동 토크, TO가 한계 토크, TT를 초과하면 토크 제한 공차링 (906)은 외부 구성요소 내부에서 활주 및 회전하여 해제 구성으로 이동될 수 있다. 내부 구성요소 또는 외부 구성요소에 작용하는 잔류 토크, TR은 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 잔류 토크 값들과 동일할 수 있다.
특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (906)에서 연장되는 돌출부들 (916)이 외부 구성요소 (906)에 형성된 공극들 (934)으로 이동되어 체결되면, 돌출부들 (916)은 공극들 (934)에서 쉽게 나올 수 없고 토크 제한 공차링이 체결 구성에서 해제 구성으로 이동된 후 토크 제한 공차링 (906)은 해제 구성을 유지한다.
특정 양태에서, 각각의 공극 (934)은 하나 이상의 공극 (934) 내면들에 의해 둘러싸인 공간 내부 용적 VD을 포함한다. 각각의 돌출부 (916)는 하나 이상의 돌출부 (916) 외면들로 둘러싸인 용적 VP를 가지고 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 바와 같이 VP 는 ≤ VD이다.
특정 양태에서, 각각의 공극 (934)은 각각의 공극 (934)의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, 또는 직경, WD를 가진다. 각각의 돌출부 (916)는 또한 각각의 돌출부의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, 또는 직경, WP을 포함한다. 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 바와 같이 WP 는 ≤ WD일 수 있다. 다른 양태에서, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 바와 같이 WP 는 ≥ WD일 수 있다.
이제 도 17 내지 도 20을 참조하면, 또 다른 실시태양의 회전 조립체가 도시되고 포괄적으로 도면부호 1700으로 표기된다. 도시된 바와 같이, 회전 조립체 (1700)는 내부 구성요소 (1702), 외부 구성요소 (1704), 및 이들 사이에 설치되는 토크 제한 공차링 (1706)을 포함한다. 사용되는 동안, 더욱 하기되지만, 토크 제한 공차링 (1706)은, 내부 구성요소 (1702)가 외부 구성요소 (1704)와 정적으로 결합되는 도 17 및 도 18에 도시된 체결 구성에서, 내부 구성요소 (1702)가 외부 구성요소 (1704)에서 해제되는 도 19 및 도 20에 도시된 해제 구성으로 이동된다. 특정 양태에서, 회전 조립체 (1700)는 도 1 내지 도 8에서 상기된 바와 같은 공기조화기의 압출기 조립체일 수 있다.
도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 토크 제한 공차링 (1706)은 대략 원통 몸체 (1710)를 포함한다. 몸체 (1710)은 측벽 (1712)을 포함한다. 측벽 (1712)은 미성형 구역 (1714)을 포함하고 다수의 돌출부들 (1716)은 몸체 (1710) 측벽 (1712)으로부터 반경방향으로 내향 연장된다. 몸체 (1710) 측벽 (1712)은 돌출부들이 없는 대체로 원통형 내면 (1718)을 포함한다. 측벽 (1712)은 또한 미성형 구역 (1714)에서 틈 (1720)을 포함한다. 특정 양태에서, 틈 (1720)은 몸체 (1710)의 축 전장 대부분을 따라 연장되어 몸체 (1710)에서 적어도 부분 분할부를 형성한다. 다른 양태에서, 틈 (1720)은 몸체 (1710)의 축 전장을 따라 연장되어 몸체 (1710)에서 적어도 완전 분할부를 형성한다.
또한, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 내부 구성요소 (1702)는 대체로 원통형이고 대체로 원통형 외면 (1730)을 포함하고 외부 구성요소 (1704)는 대체로 원통형 내면 (1732)을 가지는 대체로 원통형 구멍을 포함한다. 도시된 바와 같이, 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730)은 다수의 공극들 (1734)이 형성되고 이들은 외면 (1730) 원주 주위로 균등하게 이격된다. 이러한 양태에서, 공극들 (1734)은 내부 구성요소 (1702)의 축 전장을 따라 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730)에 형성되는 스플라인들일 수 있다. 공극들 (1734)은 내부 구성요소 (1702) 중심을 향하여 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730)으로 반경방향 연장될 수 있다. 또한, 공극들 (1734)은 회전 조립체 (1700) 중심을 통하여 연장되는 회전 구조체 (1700)의 회전축과 실질적으로 평행할 수 있다.
이러한 양태에서, 돌출부들 (1716)은 몸체 (1710) 측벽 (1712)의 미성형 구역 (1714)에서 회전 조립체 (1700) 중심 및 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730)에 형성된 공극들 (1734)을 향하여 반경방향으로 내향 연장된다. 또한, 각각의 돌출부 (1716) 대체로 길고 각각의 돌출부 (1716)의 가장 넓은 부분에서의 원주 폭보다 더욱 큰 축 높이를 포함한다. 다른 양태에서, 각각의 돌출부 (1716)는 동일 축을 따라 정렬되는 다중 개별 돌출부들의 칼럼일 수 있고 전체 축 높이는 칼럼의 각각의 개별 돌출부에서 가장 넓은 부분의 원주 폭보다 크다.
도 17 및 도 18에 도시된 체결 구성에서, 다수의 돌출부들 (1716)는 내부 구성요소 (1702)의 원통형 외면 (1730), 예를들면, 각각의 공극 (1734) 사이에 위치하는 원통형 외면 (1730) 일부와 체결된다. 몸체 (1710) 측벽 (1712)의 외면 (1718) 은 외부 구성요소 (1704) 내면 (1732)과 체결된다. 또한, 각각의 돌출부 (1716)는 외부 구성요소 (1704) 내면 (1732) 및 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730) 사이에서 압축되고 내부 구성요소 (1702) 및 외부 구성요소 (1704)를 정적으로 결합시키는 다수의 반경방향 지향력을 제공하여 외부 구성요소 (1704)는 내부 구성요소 (1702)와 함께 회전된다.
특정 양태에서, 각각의 돌출부 (1716)는 체결 구성에서 각각의 돌출부 (1716)가 압축되지만 영구 변형되지 않는 강성도, SP를 포함한다. SP 는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 동일한 SP 일 수 있다.
도 19 및 도 20에 도시된 해제 구성에서, 다수의 돌출부들 (1716)은 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730)에 형성된 공극들 (1734)로 적어도 부분적으로 연장되고 토크 제한 공차링 (1706)은 반경방향으로 내향 수축된다. 특히, 각각의 돌출부 (1716)는 적어도 부분적으로 해제 구성에서 정렬되는 각자의 공극 (1734)으로 확장된다. 특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (1706)이 반경방향으로 내향 수축되면, 몸체 (1710) 측벽 (1712)의 외면 (1718)은 외부 구성요소 (1704) 내면 (1732)과 해제되고 측벽 (1712) 외면 (1718)은 적어도 외부 구성요소 (1704) 내면 (1732) 원주 대부분 주위에서 외부 구성요소 (1704) 내면 (1732)으로부터 반경방향으로 이격, 또는 멀어진다. 특정 양태에서, 공간 환상면이 토크 제한 공차링 (1706) 몸체 (1710) 외면 (1718) 주위에 형성되고 외부 구성요소 (1704) 내면 (1732) 및 토크 제한 공차링 (1706) 외면 (1718) 간의 접촉이 제한된다.
특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (1706)은 체결 구성에서 제1 직경, d1, 및 해제 구성에서 제2 직경, d2을 가진다. 이러한 양태에서, d1 은 d2와 다르다. 특히, d2 는 < d1일 수 있다. 예를들면, d2 는 ≤ 99% d2, 예컨대 ≤ 98% d2, ≤ 97% d2, ≤ 96% d2, 또는 ≤ 95% d2 일 수 있다. 또한, d2 는 ≥ 70% d1, 예컨대 ≥ 75% d1, ≥ 80% d1, ≥ 85% d1, 또는 ≥ 90% d1 일 수 있다. 다른 양태에서, d2는 본원에 기재된 임의의 d2 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, d2 는 ≤ 99% d2 및 ≥ 70% d1, 예컨대 ≤ 99% d2 및 ≥ 75% d1, ≤ 99% d2 및 ≥ 80% d1, ≤ 99% d2 및 ≥ 85% d1, 또는 ≤ 99% d2 및 ≥ 90% d1일 수 있다. 또한, d2 는 ≤ 98% d2 및 ≥ 70% d1, 예컨대 ≤ 98% d2 및 ≥ 75% d1, ≤ 98% d2 및 ≥ 80% d1, ≤ 98% d2 및 ≥ 85% d1, 또는 ≤ 98% d2 및 ≥ 90% d1일 수 있다. 또한, d2 는 ≤ 97% d2 및 ≥ 70% d1, 예컨대 ≤ 97% d2 및 ≥ 75% d1, ≤ 97% d2 및 ≥ 80% d1, ≤ 97% d2 및 ≥ 85% d1, 또는 ≤ 97% d2 및 ≥ 90% d1일 수 있다. 또한, d2 는 ≤ 96% d2 및 ≥ 70% d1, 예컨대 ≤ 96% d2 및 ≥ 75% d1, ≤ 96% d2 및 ≥ 80% d1, ≤ 96% d2 및 ≥ 85% d1, 또는 ≤ 96% d2 및 ≥ 90% d1일 수 있다. 또한, d2 는 ≤ 95% d2 및 ≥ 70% d1, 예컨대 ≤ 95% d2 및 ≥ 75% d1, ≤ 95% d2 및 ≥ 80% d1, ≤ 95% d2 및 ≥ 85% d1, 또는 ≤ 95% d2 및 ≥ 90% d1일 수 있다.
또 다른 특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (1706) 측벽 (1712)의 미성형 구역 (1714)은 돌출부들 (1716)이 공극들 (1734)과 정렬되도록 이동할 때 체결 구성에서 해제 구성으로 토크 제한 공차링 (1706)을 반경방향으로 내향 편향시키는 복원력, FRSW를 포함한다. FRSW는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 동일한 FRSW 일 수 있다.
특정 양태에서, 회전 조립체 내부의 작동 토크, TO가 한계 토크, TT를 초과하면 토크 제한 공차링 (1706)은 내부 구성요소에서 활주 및 회전하여 해제 구성으로 이동될 수 있다. 내부 구성요소 또는 외부 구성요소에 작용하는 잔류 토크, TR은 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 잔류 토크 값들과 동일할 수 있다.
특정 양태에서, 토크 제한 공차링 (1706)에서 연장되는 돌출부들 (1716)이 내부 구성요소 (1702)에 형성된 공극들 (1734)으로 이동되어 체결되면, 돌출부들 (1716)은 공극들 (1734)에서 쉽게 나올 수 없고 토크 제한 공차링이 체결 구성에서 해제 구성으로 이동된 후 토크 제한 공차링 (1706)은 해제 구성을 유지한다.
특정 양태에서, 각각의 공극 (1734)은 하나 이상의 공극 (1734) 내면들에 의해 둘러싸인 공간 내부 용적 VD을 포함한다. 각각의 돌출부 (1716)는 하나 이상의 돌출부 (1716) 외면들로 둘러싸인 용적 VP를 가지고 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 바와 같이 VP 는 ≤ VD이다.
다른 양태에서, 각각의 공극 (1734)은 각각의 공극 (1734)의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, 또는 직경, WD를 가진다. 각각의 돌출부 (1716)는 또한 각각의 돌출부의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, 또는 직경, WP을 포함한다. 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 바와 같이 WP 는 ≤ WD일 수 있다. 다른 양태에서, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시태양과 관련하여 상기된 것과 바와 같이 WP 는 ≥ WD일 수 있다.
도면에 도시되지는 않지만 본 발명의 청구범위에서 명백한 또 다른 실시태양에서, 회전 조립체는 내부 구성요소 (1702) 및 도 17 내지 도 20에서 도시된 토크 제한 공차링 (1706), 및 외부 구성요소 (104) 및 도 1 내지 도 8에서 도시된 토크 제한 공차링 (106)를 포함한다. 본 조립체에서, 토크 제한 공차링 (1706)은 제1 토크 제한 공차링 (1706)으로 고려되고 토크 제한 공차링 (106)은 제2 토크 제한 공차링 (106)으로 고려된다.
회전 조립체의 본 실시태양에서, 체결 구성에서, 제1 토크 제한 공차링 (1706)은 내부 구성요소 (1702)에 설치되어 내향 돌출부들 (1716)이 내부 구성요소 (1702) 외면 (1730)과 체결된다. 제2 토크 제한 공차링 (106)은 제1 토크 제한 공차링 (1706) 주위에 설치되어 제2 토크 제한 공차링 (106) 내면 (118)은 제1 토크 제한 공차링 (1706) 외면 (1718)과 체결된다. 외부 구성요소 (104)는 제2 토크 제한 공차링 (106) 상에 설치되어 제2 토크 제한 공차링 (106)의 외향 돌출부들 (116)은 외부 구성요소 (104) 내면 (132)과 체결된다.
제1 토크 제한 공차링 (1706)이 내부 구성요소 (1702)에 대하여 회전되고 제1 토크 제한 공차링 (1706)의 돌출부들 (1716)이 내부 구성요소 (1702)에 형성된 공극들 (1734)에 정렬되면, 제1 토크 제한 공차링 (1706)은 반경방향으로 수축되고 해제 구성으로 이동되고, 이때 제1 토크 제한 공차링 (1706) 외면 (1718) 원주 주위에서 제1 토크 제한 공차링 (1706) 외면 (1718)은 제2 토크 제한 공차링 (106) 내면 (118)으로부터 반경방향으로 멀어진다. 유사하게, 제2 토크 제한 공차링 (106)이 외부 구성요소 (104)에 대하여 회전되고 제2 토크 제한 공차링 (106)의 돌출부들 (116)이 외부 구성요소 (104)에 형성된 공극들 (134)에 대하여 정렬될 때, 제2 토크 제한 공차링 (106)은 반경방향으로 확장되고 해제 구성으로 이동되고, 이때 제2 토크 제한 공차링 (106) 내면 (118) 원주 주위에서 제2 토크 제한 공차링 (106) 내면 (118)은 제1 토크 제한 공차링 (1706) 외면 (1718)에서 반경방향으로 멀어진다. 다른 양태에서, 두 토크 제한 공차링들 (1706, 106)은 실질적으로 동시에 해제 구성으로 이동된다. 임의의 해제 구성에서, 외부 구성요소 (104)는 내부 구성요소 (1702)에 대하여 자유 회전된다.
또한 제1 토크 제한 공차링 (1706) 및 제2 토크 제한 공차링 (106)의 조합물이 외면에 공극들이 형성된 내부 구성요소 및 내면에 공극들이 없는 외부 구성요소를 가지는 회전 조립체 또는 외면에 공극들이 없는 내부 구성요소 및 내면에 공극들이 형성된 외부 구성요소를 가지는 회전 조립체에 설치될 수 있다. 각각의 이러한 회전 조립체에서, 제1 토크 제한 공차링의 돌출부들이 내부 구성요소 외면에 형성된 공극들과 정렬되거나 또는 제2 토크 제한 공차링 (106)의 돌출부들이 외부 구성요소 내면에 형성된 공극들과 정렬될 때 제1 토크 제한 공차링 (1706) 및 제2 토크 제한 공차링 (106)의 조합물은 해제 구성으로 전환된다.
도면에 도시되지는 않지만 본 발명의 청구범위에서 명백한 다른 양태에서, 제1 토크 제한 공차링 (1706) 및 제2 토크 제한 공차링 (106)은 내향 및 외향 돌출부들 모두를 가지는 단일 토크 제한 공차링으로서 일체로 형성된다. 이러한 토크 제한 공차링은 외면에 공극들이 형성된 내부 구성요소 및 내면에 공극들이 없는 외부 구성요소를 가지는 회전 조립체, 외면에 공극들이 없는 내부 구성요소 및 내면에 공극들이 형성된 외부 구성요소를 가지는 회전 조립체, 또는 외면에 공극들이 형성된 내부 구성요소 및 내면에 공극들이 형성된 외부 구성요소를 가지는 회전 조립체 내부에 설치된다. 각각의 이러한 회전 조립체에서, 토크 제한 공차링의 내향 돌출부들이 내부 구성요소 외면에 형성된 공극들과 정렬되거나, 토크 제한 공차링 외향 돌출부들이 외부 구성요소 내면에 형성된 공극들과 정렬되거나, 또는 공차링의 내향 돌출부들 및/또는 외향 돌출부들이 내부 구성요소 외면에 형성된 공극들 및/또는 외부 구성요소 내면에 형성된 공극들과 정렬될 때 토크 제한 공차링은 해제 구성으로 이동된다.
본원에 기재된 각각의 실시태양에서, 각각의 공극은, 방향과 무관하게, 내부 구성요소 또는 외부 구성요소 내부로 깊이, dv를 가진다. 각각의 돌출부는 각자의 공극 내부로 깊이, dp로 연장되고, dp 는 ≤ dv이다. 예를들면, dp ≤ 100% dv, 예컨대 ≤ 95% dv, ≤ 90% dv, 또는 ≤ 75% dv이다. 다른 양태에서, dp ≥ 5% dv, 예컨대 ≥ 10% dv, ≥ 15% dv, 또는 ≥ 25% dv이다. 또한, dp 는 본원에 기재된 임의의 dp 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, dp 는 ≤ 100% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 100% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 100% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 100% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다. 또한, dp 는 ≤ 95% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 95% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 95% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 95% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다. 다른 양태에서, dp 는 ≤ 90% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 90% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 90% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 90% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다. 또한, dp 는 ≤ 75% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 75% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 75% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 75% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다.
또 다른 특정 양태에서, 각각의 돌출부는, 방향과 무관하게, 즉, 반경방향으로 내향 또는 반경방향으로 외향에서, 조립체 및 돌출부 중심 회전축을 수직 통과하여 연장되는 반경방향 축을 따라 측정되는 반경방향 높이, hp를 가진다. 특정 양태에서, hp 는 ≤ 100% dv, 예컨대 ≤ 95% dv, ≤ 90% dv, 또는 ≤ 75% dv일 수 있다. 다른 양태에서, hp ≥ 5% dv, 예컨대 ≥ 10% dv, ≥ 15% dv, 또는 ≥ 25% dv일 수 있다. 또한, hp 는 본원에 기재된 임의의 hp 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, hp 는 ≤ 100% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 100% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 100% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 100% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다. 또한, hp 는 ≤ 95% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 95% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 95% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 95% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다. 다른 양태에서, hp 는 ≤ 90% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 90% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 90% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 90% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다. 또한, hp 는 ≤ 75% dv 및 ≥ 5% dv, 예컨대 ≤ 75% dv 및 ≥ 10% dv, ≤ 75% dv 및 ≥ 15% dv, 또는 ≤ 75% dv 및 ≥ 25% dv일 수 있다.
또 다른 양태에서, 각각의 돌출부는 각자의 공극으로 연장되는 돌출부 일부의 측정값인 체결 높이, he를 포함한다. 이러한 양태에서, he 는 ≤ 100% hp, 예컨대 ≤ 95% hp, ≤ 90% hp, 또는 ≤ 75% hp일 수 있다. 다른 양태에서, he ≥ 5% hp, 예컨대 ≥ 10% hp, ≥ 15% hp, 또는 ≥ 25% hp일 수 있다. 또한, he 는 본원에 기재된 임의의 he 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, he 는 ≤ 100% hp 및 ≥ 5% hp, 예컨대 ≤ 100% hp 및 ≥ 10% hp, ≤ 100% hp 및 ≥ 15% hp, 또는 ≤ 100% hp 및 ≥ 25% hp일 수 있다. 또한, he 는 ≤ 95% hp 및 ≥ 5% hp, 예컨대 ≤ 95% hp 및 ≥ 10% hp, ≤ 95% hp 및 ≥ 15% hp, 또는 ≤ 95% hp 및 ≥ 25% hp일 수 있다. 다른 양태에서, he 는 ≤ 90% hp 및 ≥ 5% hp, 예컨대 ≤ 90% hp 및 ≥ 10% hp, ≤ 90% hp 및 ≥ 15% hp, 또는 ≤ 90% hp 및 ≥ 25% hp일 수 있다. 또한, he 는 ≤ 75% hp 및 ≥ 5% hp, 예컨대 ≤ 75% hp 및 ≥ 10% hp, ≤ 75% hp 및 ≥ 15% hp, 또는 ≤ 75% hp 및 ≥ 25% hp일 수 있다.
다양한 도면들에 도시된 바와 같이, 각각의 공극은 조립체 회전축에 수직하게 취한 단면에서 대략 직사각형 또는 정사각형인 단면 형상을 가진다. 다른 양태에서, 각각의 공극의 단면 형상은 원형, 예를들면, 아치형 또는 반-구형이다. 또 다른 양태에서, 각각의 공극의 단면 형상은 대략 삼각형이다. 또한, 각각의 공극의 단면 형상은 대체로 등변사다리꼴 형상이다.
각각의 돌출부는 조립체 회전축에 수직하게 취한 단면에서 대략 원형 예를들면, 아치형 또는 반-구형인 단면 형상을 가진다. 다른 양태에서, 각각의 돌출부의 단면 형상은 직사각형 또는 정사각형이다. 또 다른 양태에서, 각각의 돌출부의 단면 형상은 대략 삼각형이다. 또한, 각각의 돌출부의 단면 형상은 대체로 등변사다리꼴 형상이다. 각각의 돌출부는 각자의 공극과 동일한 형상을 가진다. 달리, 각각의 돌출부는 각자의 공극 형상과는 상이한 형상을 가진다. 적용 분야에 따라서, 모든 돌출부들은 동일 형상이거나 돌출부들은 상이한 형상들을 가진다. 또한, 모든 공극들은 동일 형상이거나 공극들은 상이한 형상들을 가진다. 한계 토크에 도달될 때 소정 형상의 돌출부들이 토크 제한 공차링 활주를 촉진시킬 수 있다. 또한, 소정 형상의 돌출부들이 해제 구성에서 토크 제한 공차링 보유를 촉진시킬 수 있다.
특정 양태에서, 본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 토크 제한 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 스테인리스 강일 수 있다. 또한, 공차링은 빅커스 경도 (Vickers pyramid number hardness), VPN를 가지고, 이는 ≥ 350, 예컨대 ≥ 375, ≥ 400, ≥ 425, 또는 ≥ 425이다. 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.
다른 양태에서, 공차링이 성형되는 원재료는 두께, t를 가지고, t는 ≥ 0.05 mm, 예컨대 ≥ 0.1 mm, ≥ 0.2 mm, ≥ 0.3 mm, 또는 ≥ 0.4 mm일 수 있다. 다른 양태에서, t 는 ≤ 1.0 mm, 예컨대 ≤ 0.75 mm, 또는 ≤ 0.5 mm일 수 있다. 또한, t 는 본원에 기재된 임의의 t 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, t 는 ≥ 0.05 mm 및 ≤ 1.0 mm, 예컨대 ≥ 0.05 mm 및 ≤ 0.75 mm, 또는 ≥ 0.05 mm 및 ≤ 0.5 mm일 수 있다. 또한, t 는 ≥ 0.1 mm 및 ≤ 1.0 mm, 예컨대 ≥ 0.1 mm 및 ≤ 0.75 mm, 또는 ≥ 0.1 mm 및 ≤ 0.5 mm일 수 있다. 다른 양태에서, t 는 ≥ 0.2 mm 및 ≤ 1.0 mm, 예컨대 ≥ 0.2 mm 및 ≤ 0.75 mm, 또는 ≥ 0.2 mm 및 ≤ 0.5 mm일 수 있다. 또한, t 는 ≥ 0.3 mm 및 ≤ 1.0 mm, 예컨대 ≥ 0.3 mm 및 ≤ 0.75 mm, 또는 ≥ 0.3 mm 및 ≤ 0.5 mm일 수 있다. 추가로, t 는 ≥ 0.4 mm 및 ≤ 1.0 mm, 예컨대 ≥ 0.4 mm 및 ≤ 0.75 mm, 또는 ≥ 0.4 mm 및 ≤ 0.5 mm일 수 있다.
본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 총 외경, OD를 가지고, OD는 ≥ 5 mm, 예컨대 ≥ 10 mm, ≥ 20 mm, ≥ 30 mm, 또는 ≥ 40 mm일 수 있다. OD는 ≤ 100 mm, 예컨대 ≤ 90 mm, ≤ 80 mm, ≤ 70 mm, ≤ 60 mm, 또는 ≤ 50 mm일 수 있다. OD 는 본원에 기재된 임의의 OD 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, OD 는 ≥ 5 mm 및 ≤ 100 mm, 예컨대 ≥ 5 mm 및 ≤ 90 mm, ≥ 5 mm 및 ≤ 80 mm, ≥ 5 mm 및 ≤ 70 mm, ≥ 5 mm 및 ≤ 60 mm, 또는 ≥ 5 mm 및 ≤ 50 mm일 수 있다. OD 는 ≥ 10 mm 및 ≤ 100 mm, 예컨대 ≥ 10 mm 및 ≤ 90 mm, ≥ 10 mm 및 ≤ 80 mm, ≥ 10 mm 및 ≤ 70 mm, ≥ 10 mm 및 ≤ 60 mm, 또는 ≥ 10 mm 및 ≤ 50 mm일 수 있다. OD 는 ≥ 20 mm 및 ≤ 100 mm, 예컨대 ≥ 20 mm 및 ≤ 90 mm, ≥ 20 mm 및 ≤ 80 mm, ≥ 20 mm 및 ≤ 70 mm, ≥ 20 mm 및 ≤ 60 mm, 또는 ≥ 20 mm 및 ≤ 50 mm일 수 있다. 또한, OD 는 ≥ 30 mm 및 ≤ 100 mm, 예컨대 ≥ 30 mm 및 ≤ 90 mm, ≥ 30 mm 및 ≤ 80 mm, ≥ 30 mm 및 ≤ 70 mm, ≥ 30 mm 및 ≤ 60 mm, 또는 ≥ 30 mm 및 ≤ 50 mm일 수 있다. 또한, OD 는 ≥ 40 mm 및 ≤ 100 mm, 예컨대 ≥ 40 mm 및 ≤ 90 mm, ≥ 40 mm 및 ≤ 80 mm, ≥ 40 mm 및 ≤ 70 mm, ≥ 40 mm 및 ≤ 60 mm, 또는 ≥ 40 mm 및 ≤ 50 mm일 수 있다.
다른 양태에서, 공차링은 축 전장, L을 가지고, 및 L은 ≥ 5 mm, 예컨대 ≥ 10 mm, 또는 ≥ 15 mm일 수 있다. 또한, L은 ≤ 50 mm, 예컨대 ≤ 40 mm, ≤ 30 mm, 또는 ≤ 20 mm일 수 있다. 또한, L은 본원에 기재된 임의의 L 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, L 은 ≥ 5 mm 및 ≤ 50 mm, 예컨대 ≥ 5 mm 및 ≤ 40 mm, ≥ 5 mm 및 ≤ 30 mm, 또는 ≥ 5 mm 및 ≤ 20 mm일 수 있다. 또한, L 은 ≥ 10 mm 및 ≤ 50 mm, 예컨대 ≥ 10 mm 및 ≤ 40 mm, ≥ 10 mm 및 ≤ 30 mm, 또는 ≥ 5 mm 및 ≤ 20 mm일 수 있다. 또한, L 은 ≥ 15 mm 및 ≤ 50 mm, 예컨대 ≥ 15 mm 및 ≤ 40 mm, ≥ 15 mm 및 ≤ 30 mm, 또는 ≥ 15 mm 및 ≤ 20 mm일 수 있다.
다른 양태에서, 각각의 돌출부는 반경방향 높이, HR을 가지고, HR 은 ≥ 0.3 mm, 예컨대 ≥ 0.4 mm, ≥ 0.5 mm, ≥ 0.6 mm, 또는 ≥ 0.7 mm일 수 있다. HR 은 또한 ≤ 1.5 mm, 예컨대 ≤ 1.25 mm, 또는 ≤ 1 mm일 수 있다. HR 은 또한 본원에 기재된 임의의 HR 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다.
예를들면, HR 은 ≥ 0.3 mm 및 ≤ 1.5 mm, 예컨대 ≥ 0.3 mm 및 ≤ 1.25 mm, 또는 ≥ 0.3 mm 및 ≤ 1 mm일 수 있다. 또한, HR 은 ≥ 0.4 mm 및 ≤ 1.5 mm, 예컨대 ≥ 0.4 mm 및 ≤ 1.25 mm, 또는 ≥ 0.4 mm 및 ≤ 1 mm일 수 있다. HR 은 ≥ 0.5 mm 및 ≤ 1.5 mm, 예컨대 ≥ 0.5 mm 및 ≤ 1.25 mm, 또는 ≥ 0.5 mm 및 ≤ 1 mm일 수 있다. 또한, HR 은 ≥ 0.6 mm 및 ≤ 1.5 mm, 예컨대 ≥ 0.6 mm 및 ≤ 1.25 mm, 또는 ≥ 0.6 mm 및 ≤ 1 mm일 수 있다. 추가로, HR 은 ≥ 0.7 mm 및 ≤ 1.5 mm, 예컨대 ≥ 0.7 mm 및 ≤ 1.25 mm, 또는 ≥ 0.7 mm 및 ≤ 1 mm일 수 있다.
특정 실시태양들에서, 본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 토크 제한 공차링은 내부 구성요소 및 외부 구성요소 사이에 형성된 환형 영역에 삽입된다. 환형 영역은, 반경방향으로 측정되는 두께, TA를 가진다. 토크 제한 공차링은 체결될 때 적어도 3 원주 (접촉) 지점들에서 대략 1.0 TA 를 차지하고, 또한 해제될 때 임의의 위치 (적어도 3 원주 지점들 포함)에서 약 0.95 TA 이하에 걸쳐진다.
다른 양태에서, 토크 제한 공차링은 해제될 때 약 0.90 TA 이하, 예컨대 약 0.85 TA 이하, 약 0.80 TA 이하, 약 0.75 TA 이하, 약 0.70 TA 이하, 약 0.65 TA 이하, 또는 약 0.60 TA 이하에 걸쳐진다. 또한, 토크 제한 공차링은 내부 및 외부 구성요소들에서 해제될 때 토크 제한 공차링이 본원에 기재된 임의의 TA 최대 또는 최소 값들을 포함한 범위에 걸쳐 있도록 구성된다.
본원에 기재된 적어도 하나의 실시태양들에 의한 토크 제한 공차링은 도 1 내지 도 20에 도시된 바와 같이 조립체 내부에 설치된다. 먼저, 토크 제한 공차링을 제1 구성요소, 예를들면, 내부 또는 외부 구성요소와 체결하여, 토크 제한 공차링 측벽에서 연장되는 다수의 돌출부들 각각은 제1 구성요소 표면에 형성된 인접 공극들 사이 표면 일부와 정렬된다. 이후, 제2 구성요소를 토크 제한 공차링과 체결하여 토크 제한 공차링은 제1 구성요소 및 제2 구성요소 사이에 놓인다. 또한, 토크 제한 공차링의 원통형 표면은 제2 구성요소의 원통형 표면과 체결되고 토크 제한 공차링의 다수의 돌출부들 각각은 제1 구성요소 및 제2 구성요소 사이에서 압축된다.
실시예
X10CrNi18-8 스테인리스 강 재료로 토크 제한 공차링을 제작하였다. 스테인리스 강 재료 두께는 0.4 mm ± 0.013이다. 또한, 스테인리스 강 재료의 VPN은 400-450이고 ASTM 표준 A967에 따라 부동태화 처리되었다. 스테인리스 강 재료를 압인하여 스테인리스 강 재료를 따라 균등하게 이격되는 다수의 긴 돌출부들을 형성하였다. 각각의 돌출부의 반경방향 높이는 1.3 mm이다. 스테인리스 강 재료를 원통형으로 압연하고 외부 직경이 43 mm인 축 주위에 배치하였다. 형성된 토크 제한 공차링은 11개의 긴 돌출부들을 가지고 이들은 토크 제한 공차링 원주 주위로 균등하게 이격되고 토크 제한 공차링의 축 길이를 따라 연장된다. 각각의 돌출부의 반경방향 높이는 1.3 mm이다. 또한, 토크 제한 공차링의 축 길이는 15.75 mm이다.
다수의 스플라인들 (반경방향 깊이 8.8 mm)이 형성된 외부 칼러를 토크 제한 공차링 주위에 설치하여 돌출부들은 스플라인들 사이 외부 칼러 내부 벽체와 체결되고 축을 정적으로 결합시킨다. 외부 칼러의 내부 직경은 44.5 mm이다. 외부 칼러에 제동력을 인가하고 점차 증가시키면서 축을 회전시킨다. 제동력이 대략 71 Nm의 임계값에 도달할 때, 축 및 칼러 간의 토크는 한계 값에 도달하여 공차링은 칼러 내부에서 회전된다. 토크 제한 공차링 돌출부들이 스플라인들과 정렬될 때까지 토크 제한 공차링은 칼러 내에서 회전된다. 이후, 토크 제한 공차링은 반경방향으로 외향 확장되고 돌출부들은 스플라인들로 연장된다. 토크 제한 공차링은 이후 축에서 해제되고 축은 칼러 내에서 자유 회전된다.
본원에 기재된 하나 이상의 특징부들을 가지는 토크 제한 공차링을 활용할 수 있는 다른 분야들이 존재한다는 것을 당업자들은 이해할 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.
항목 1. 내부 구성요소 및 외부 구성요소 사이에 설치되는 토크 제한 공차링에 있어서, 토크 제한 공차링은 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체로 구성되고, 상기 측벽은:
미성형 구역;
미성형 구역에서 연장되는 다수의 돌출부들을 포함하고, 상기 다수의 돌출부들은 내부 구성요소 또는 외부 구성요소를 체결하도록 구성되고;
상기 토크 제한 공차링은 내부 구성요소가 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성에서, 내부 구성요소가 외부 구성요소로부터 해제되는 해제 구성으로 이동될 수 있는, 토크 제한 공차링.
항목 2. 조립체에 있어서, 내부 구성요소; 외부 구성요소; 내부 구성요소 및 외부 구성요소 사이에 설치되는 토크 제한 공차링으로 구성되고, 토크 제한 공차링은 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체로 구성되고, 상기 측벽은:
미성형 구역;
미성형 구역에서 연장되는 다수의 돌출부들을 포함하고;
상기 토크 제한 공차링은 내부 구성요소가 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성에서, 내부 구성요소가 외부 구성요소로부터 해제되는 해제 구성으로 전환될 수 있는, 조립체.
항목 3. 공기조화기의 압출기 조립체에 있어서, 압출기 축; 압출기 축 주위에 설치되는 압출기 풀리; 압출기 축 및 압출기 풀리 사이에 설치되는 토크 제한 공차링으로 구성되고, 토크 제한 공차링은 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체로 구성되고, 상기 측벽은:
미성형 구역;
미성형 구역에서 연장되는 다수의 돌출부들을 포함하고;
상기 토크 제한 공차링은 압출기 풀리가 압출기 축과 정적으로 결합되는 체결 구성에서, 압출기 풀리가 압출기 축으로부터 해제되는 해제 구성으로 전환될 수 있는, 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 4. 조립체에 있어서, 내부 구성요소; 내부 구성요소를 적어도 부분적으로 둘러싸는 외부 구성요소, 이때 내부 구성요소는 다수의 공극들이 형성되는 원통형 외면을 포함하거나 또는 외부 구성요소는 다수의 공극들이 형성되는 원통형 내면을 포함하고; 및 내부 구성요소 및 외부 구성요소 사이에 설치되는 토크 제한 공차링으로 구성되고, 토크 제한 공차링은 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체로 구성되고, 상기 측벽은:
미성형 구역;
미성형 구역에서 내부 구성요소에 형성되는 공극들 또는 외부 구성요소에 형성되는 공극들을 향하여 반경방향으로 내향 또는 외향으로 연장되는 다수의 돌출부들을 포함하는, 조립체.
항목 5. 항목 1, 2, 3, 또는 4에 있어서, 토크 제한 공차링은 미성형 구역에서 틈을 더욱 포함하고, 상기 틈은 몸체 전장 대부분을 따라 연장되어 몸체에서 적어도 부분 분할부를 형성하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 6. 항목 1, 2, 3, 또는 4에 있어서, 토크 제한 공차링은 미성형 구역에서 틈을 더욱 포함하고, 상기 틈은 몸체 전장을 따라 연장되어 몸체에서 적어도 완전 분할부를 형성하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 7. 항목 1, 2, 3, 또는 4에 있어서, 각각의 돌출부는 대략 반구형인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 8. 항목 1, 2, 3, 또는 4에 있어서, 각각의 돌출부는 대략 길고 원주 폭보다 긴 축 높이를 포함하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 9. 항목 1, 2, 또는 3에 있어서, 토크 제한 공차링은 체결 구성에서 제1 직경, d1, 및 해제 구성에서 제2 직경, d2을 포함하고, d1 은 d2와 상이한, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 10. 항목 9에 있어서, d1 > d2, 예컨대 d1 ≥ 101% d2, ≥ 102% d2, ≥ 103% d2, ≥ 104% d2, 또는 ≥ 105% d2인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 11. 항목 10에 있어서, d1 ≤ 130% d2, 예컨대 ≤ 125% d2, ≤ 120% d2, ≤ 115% d2, 또는 ≤ 110% d2인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 12. 항목 9에 있어서, d2 > d1, 예컨대 d2 ≥ 101% d1, ≥ 102% d1, ≥ 103% d1, ≥ 104% d1, 또는 ≥ 105% d1인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 13. 항목 12에 있어서, d2 ≤ 130% d1, 예컨대 ≤ 125% d1, ≤ 120% d1, ≤ 115% d1, 또는 ≤ 110% d1인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 14. 항목 1, 2, 또는 3에 있어서, 토크 제한 공차링은 작동 토크, TO가 한계 토크, TT를 초과하면 해제 구성으로 이동하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 15. 항목 14에 있어서, 해제 구성에서 내부 구성요소 또는 외부 구성요소에 작용하는 잔류 토크, TR는 ≤ 15% TT, 예컨대 ≤ 12.5% TT, ≤ 10% TT, ≤ 7.5% TT, ≤ 5% TT, ≤ 2.5% TT, 또는 ≤ 1% TT인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 16. 항목 15에 있어서, TR 은 ≥ 0 % TT, 예컨대 ≥ 0.025 % TT, ≥ 0.05 % TT, ≥ 0.1 TT, ≥ 0.25% TT, 또는 ≥ 0.5% TT인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 17. 항목 1, 2, 또는 3에 있어서, 토크 제한 공차링 측벽의 미성형 구역은 반경방향 외향, 또는 반경방향 내향으로 토크 제한 공차링을 해제 구성으로 편향시키는 복원력, FRSW을 포함하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 18. 항목 17에 있어서, FRSW는 ≥ 5 N, 예컨대 ≥ 10 N, ≥ 15 N, 또는 ≥ 20 N/m인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 19. 항목 19에 있어서, FRSW는 ≤ 50 N, 예컨대 ≤ 45 N, ≤ 40 N, 또는 ≤ 35 N인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 20. 항목 1, 2, 또는 3에 있어서, 각각의 돌출부는 체결 구성에서 각각의 돌출부가 압축되지만 영구 변형되지 않는 강성도, SP를 포함하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 21. 항목 20에 있어서, SP는 ≥ 500 kN/mm, 예컨대 ≥ 1000 kN/mm, ≥ 5000 kN/mm, 또는 ≥ 10000 kN/mm인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 22. 항목 21에 있어서, SP는 ≤ 500000 kN/mm, 예컨대 ≤ 250000 kN/mm, ≤ 100000 kN/mm, 또는 ≤ 50000 kN/mm인, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 23. 항목 1, 2, 또는 3에 있어서, 토크 제한 공차링이 체결 구성에서 해제 구성으로 이동된 후 토크 제한 공차링은 해제 구성을 유지하는, 토크 제한 공차링, 조립체, 또는 공기조화기의 압출기 조립체.
항목 24. 항목4에 있어서, 토크 제한 공차링은, 내부 구성요소가 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성에서, 내부 구성요소가 외부 구성요소로부터 해제되는 해제 구성으로 전환되는, 조립체.
항목 25. 항목 24에 있어서, 체결 구성에서, 다수의 돌출부들은 내부 구성요소의 원통형 외면 또는 외부 구성요소의 원통형 내면과 체결되는, 조립체.
항목 26. 항목 24에 있어서, 해제 구성에서, 다수의 돌출부들은 적어도 부분적으로 내부 구성요소에 형성된 공극들 또는 외부 구성요소에 형성된 공극들로 연장되는, 조립체.
항목 27. 항목 4에 있어서, 각각의 공극은 길이방향 축과 평행하게 연장되는 축 스플라인을 포함하는, 조립체.
항목 28. 항목 4에 있어서, 각각의 공극은 길이방향 축에 대하여 반경방향으로 내향 또는 반경방향으로 외향으로 연장되는 구멍을 포함하는, 조립체.
항목 29. 항목 4에 있어서, 각각의 공극은 하나 이상의 공극 내면들로 둘러싸인 공간으로 측정되는 용적, VD를 포함하고, 각각의 돌출부는 하나 이상의 돌출부 외면들로 둘러싸인 공간으로 측정되는 용적, VP를 포함하고 VP ≤ VD인, 조립체.
항목 30. 항목 29에 있어서, VP ≤ 99% VD, 예컨대 ≤ 98% VD, ≤ 97% VD, ≤ 96% VD, 또는 ≤ 95% VD인, 조립체.
항목 31. 항목 30에 있어서, VP ≥ 20% VD, 예컨대 ≥ 30% VD, ≥ 40% VD, ≥ 50% VD, 또는 ≥ 75% VD인, 조립체.
항목 32. 항목 4에 있어서, 각각의 공극은 각각의 공극의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, WD를 포함하고, 각각의 돌출부는 각각의 돌출부의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, WP를 포함하고 WP ≤ WD인, 조립체.
항목 33. 항목 32에 있어서, WP ≤ 99% WD, 예컨대 ≤ 98% WD, ≤ 97% WD, ≤ 96% WD, 또는 ≤ 95% WD인, 조립체.
항목 34. 항목 33에 있어서, WP ≥ 50% WD, 예컨대 ≥ 60% WD, ≥ 70% WD, 또는 ≥ 80% WD인, 조립체.
항목 35. 항목 4에 있어서, 각각의 공극은 각각의 공극의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, WD를 포함하고, 각각의 돌출부는 각각의 돌출부의 가장 넓은 부분에서 측정되는 원주 폭, WP를 포함하고 WP ≥ WD인, 조립체.
항목 36. 항목 35에 있어서, WP ≥ 101% WD, 예컨대 ≥ 102% WD, ≥ 103% WD, ≥ 104% WD, 또는 ≥ 105% WD인, 조립체.
항목 37. 항목 36에 있어서, WP ≤ 125% WD, 예컨대 ≤ 120% WD, 또는 ≤ 115% WD인, 조립체.
항목 38. 토크 제한 공차링 설치 방법에 있어서, 상기 방법은:
토크 제한 공차링 측벽에서 연장되는 다수의 돌출부들 각각이 제1 구성요소 표면에 형성된 인접 공극들 사이 표면과 정렬되도록 토크 제한 공차링을 제1 구성요소와 체결하는 단계; 및
토크 제한 공차링이 제1 구성요소 및 제2 구성요소 사이에 있고, 토크 제한 공차링의 원통형 표면이 제2 구성요소의 원통형 표면과 체결되고, 토크 제한 공차링의 다수의 돌출부들 각각이 제1 구성요소 및 제2 구성요소 사이에 압축되도록 제2 구성요소와 토크 제한 공차링을 체결하는 단계를 포함하는, 방법.
항목 39. 조립체에 있어서, 내부 구성요소; 적어도 부분적으로 내부 구성요소를 둘러싸는 외부 구성요소, 이때 내부 및 외부 구성요소들은 반경방향 두께, TA를 가지는 환형 영역을 형성하고; 및 환형 영역 내부에 설치되는 토크 제한 공차링을 포함하고, 토크 제한 공차링은 체결될 때 적어도 3 원주 지점들에서 대략 1.0 TA를 차지하고, 해제될 때 토크 제한 공차링은 임의의 지점에서 약 0.95 TA 이하에 걸쳐있는, 방법.
항목 40. 내부 구성요소 및 외부 구성요소 사이에 설치되는 토크 제한 공차링으로서, 내부 및 외부 구성요소들은 반경방향 두께, TA를 가지는 환형 영역을 형성하고, 체결 구성에서 토크 제한 공차링은 TA에 걸쳐있고, 해제 구성에서 토크 제한 공차링은 약 0.95 TA 이하, 약 0.90 TA 이하, 약 0.85 TA 이하, 약 0.80 TA 이하, 약 0.75 TA 이하, 약 0.70 TA 이하, 약 0.65 TA 이하, 또는 약 0.60 TA 이하에 걸쳐있는, 방법.

Claims (15)

  1. 내부 구성요소 및 외부 구성요소 사이에 설치되는 토크 제한 공차링에 있어서,
    상기 토크 제한 공차링은 측벽을 가지는 원통형 몸체를 구비하고,
    상기 측벽은:
    미성형 구역;및
    상기 측벽의 상기 미성형 구역으로부터 연장하는 다수의 돌출부들을 포함하고, 상기 다수의 돌출부들은 상기 내부 구성요소 또는 상기 외부 구성요소와 체결하도록 구성되고;
    상기 토크 제한 공차링은 상기 내부 구성요소가 상기 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성으로부터, 상기 다수의 돌출부들을 적어도 부분적으로 상기 내부 구성요소에 형성된 다수의 공극들 또는 상기 외부 구성요소에 형성된 다수의 공극들 내로 연장하는 것에 의해, 상기 내부 구성요소가 상기 외부 구성요소로부터 해제되는 해제 구성으로 이동될 수 있는, 토크 제한 공차링.
  2. 조립체에 있어서,
    내부 구성요소;
    상기 내부 구성요소를 적어도 부분적으로 둘러싸는 외부 구성요소로서, 상기 내부 구성요소는 다수의 공극들이 형성되는 원통형 외면을 포함하거나 또는 상기 외부 구성요소는 다수의 공극들이 형성되는 원통형 내면을 포함하는, 상기 외부 구성요소; 및
    상기 내부 구성요소 및 상기 외부 구성요소 사이에 설치되는 토크 제한 공차링;을 포함하고,
    상기 토크 제한 공차링은 측벽을 가지는 원통형 몸체를 구비하고,
    상기 측벽은:
    미성형 구역;및
    상기 측벽의 상기 미성형 구역으로부터 연장하는 다수의 돌출부들을 포함하고, 상기 다수의 돌출부들은 상기 내부 구성요소 또는 상기 외부 구성요소와 체결하도록 구성되고;
    상기 토크 제한 공차링은 상기 내부 구성요소가 상기 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성으로부터, 상기 다수의 돌출부들을 적어도 부분적으로 상기 내부 구성요소에 형성된 다수의 공극들 또는 상기 외부 구성요소에 형성된 다수의 공극들 내로 연장하는 것에 의해, 상기 내부 구성요소가 상기 외부 구성요소로부터 해제되는 해제 구성으로 이동될 수 있는, 조립체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 토크 제한 공차링은 상기 미성형 구역에서 틈을 더욱 포함하고, 상기 틈은 상기 원통형 몸체 전장을 따라 연장되어 상기 원통형 몸체에서 적어도 완전 분할부를 형성하는, 토크 제한 공차링.
  4. 청구항 1에 있어서, 각각의 돌출부는 반구형인, 토크 제한 공차링.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 토크 제한 공차링은 상기 체결 구성에서 제1 직경, d1, 및 상기 해제 구성에서 제2 직경, d2를 포함하고, d1 은 d2와 상이한, 토크 제한 공차링.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 토크 제한 공차링은 작동 토크, TO가 한계 토크, TT를 초과하면 상기 해제 구성으로 이동하는, 토크 제한 공차링.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 해제 구성에서 상기 내부 구성요소 또는 상기 외부 구성요소에 작용하는 잔류 토크, TR은 ≤ 15% TT인, 토크 제한 공차링.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 토크 제한 공차링의 측벽의 미성형 구역은 반경방향 외향, 또는 반경방향 내향으로 상기 토크 제한 공차링을 상기 해제 구성으로 편향시키는 복원력, FRSW을 포함하는, 토크 제한 공차링.
  9. 청구항 8에 있어서, FRSW는 ≥ 5 N인, 토크 제한 공차링.
  10. 청구항 1에 있어서, 각각의 돌출부는 상기 체결 구성에서 각각의 돌출부가 압축되지만 영구 변형되지 않는 강성도, SP를 포함하는, 토크 제한 공차링.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 토크 제한 공차링이 상기 체결 구성으로부터 상기 해제 구성으로 이동된 후 상기 토크 제한 공차링은 상기 해제 구성을 유지하는, 토크 제한 공차링.
  12. 청구항 2에 있어서, 상기 토크 제한 공차링은, 상기 내부 구성요소가 상기 외부 구성요소와 정적으로 결합되는 체결 구성으로부터, 상기 내부 구성요소가 상기 외부 구성요소로부터 해제되는 해제 구성으로 회전가능한, 조립체.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 체결 구성에서, 상기 다수의 돌출부들은 상기 내부 구성요소의 원통형 외면 또는 상기 외부 구성요소의 원통형 내면과 체결되는, 조립체.
  14. 삭제
  15. 청구항 2에 있어서, 각각의 공극은 길이방향 축에 대하여 반경방향 내향 또는 반경방향 외향 연장되는 구멍(bore)을 포함하는, 조립체.
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