KR20010021931A

KR20010021931A - 오비탈 기어 동력전달용의 기어 프로파일과 오비탈 기어동력전달과 오비탈기어 동력전달을 이용한 권양기

Info

Publication number: KR20010021931A
Application number: KR1020007000496A
Authority: KR
Inventors: 에릭 포울 윌모트
Original assignee: 추후제출; 에임브릿지 피티와이 엘티디
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2001-03-15
Also published as: ATE279671T1; DE69731235T2; IL133833A0; DE69731235D1; US6342023B1; CA2295547A1; CA2295547C; JP2002538374A; KR100455071B1; IL133833A

Abstract

오비탈 기어 동력전달 기구의 기어 프로파일이 외측기어(10)와 내측기어(30)를 포함하는 것으로 기술되었다. 기어중의 적어도 하나는 회전이동을 기어중의 다른 하나로 분산시키기 위해서 오비탈 이동을 위해서 제한된다. 내측기어(30)의 티스(34)의 프로파일은 기어(30)의 피치원(36)의 적어도 인접부에서 싸인곡선이고, 피치원(36)은 티스(34)의 싸인곡선 프로파일의 만곡점(52)과 동심원이다. 외측기어(10)는 피치원(25)을 갖고 내측기어(30)의 만곡점(19)은 피치원(25)이 티스(14)의 프로파일과 상호 교차하는 외측기어(10)의 티스(14)의 프로파일의 점을 횡단하여 회전한다. 오비탈 동력전달 시스템은 내측기어(10) 또는 외측기어(30)중의 하나 또는 다른 하나가 입력축(64)에 의해서 피동되는 편심부(63)상에 장착된다. 오비탈 컨트롤 판(67)과 복귀 기어(110)가 오비탈 이동을 위해서 기어(10 또는 30)중의 하나를 구속하고, 판(67) 또는 복귀기어(110)는 판(67) 또는 복귀기어(110)를 고정적으로 고정시키시 위한 브래이크 부재(80)를 갖는다. 동력전달을 중립으로 위치시키기 위해서, 브래이크(80)는 해제되어서 오비탈 컨트롤 판(67)이 오비탈 이동을 위해서 외측기어(10) 또는 내측기어(30)를 구속하기 보다는 회전할 수 있게한다.

Description

오비탈 기어 동력전달용의 기어 프로파일과 오비탈 기어 동력전달과 오비탈 기어 동력전달을 이용한 권양기{Gear Profile for Orbital Gear Transmissions, and Orbital Gear Transmission and Winches Utilising Orbital Gear Transmissions}

회전기를 통한 큰 토크 하중을 포함하는 동력의 전달은 일반적으로 다양한 기어 시스템에 의해 수행된다. 큰 비율의 감속과 이어지는 토크의 변환이 필요할 때에 스퍼(spur) 또는 유성기어 트레인을 사용하는 것이 일반적이다. 이들은 많은 요소를 포함하고 부피가 커지는 경향이 있다. 워엄(worm) 및 휘일 구동은 단순한 양자 택일을 요구하지만, 기어 접촉이 활주 접촉에 의존하기 때문에 이들 기계들은 큰 하중에서는 매우 비효율적이다. 스퍼 및 유성기어는 인벌루트 형태의 표면을 갖는 기어 티스를 사용함으로써 회전접촉에서 작동하는 기어 티스를 사용한다. 이것은 매우 높은 효율의 동력전달을 이룬다. 외부에 티스가 형성된 하나의 기어를 내부면에 형성된 티스와 접촉하는 동안 다른 기어를 중심으로 접촉하도록 궤도를 이루게 하여 작동하는 오비탈 기어 시스템은 공지되어 있다. 그러한 기어 시스템은 상대적으로 단순한 기계로부터 큰 감소를 제공하는 잠재력을 갖는다는 사실이 공지되어 있다. 스퍼(spur) 또는 에피사이클(epicycle) 유성기어 시스템과 다르게, 그들의 외부면에 대해서 함께 회전하는 두 개의 실린더에서 티스 접촉이 예상되는 곳에서는, 오비탈 기어는 하나의 실린더가 다른 하나의 내부면에서 회전하도록 한다. 스퍼 기어 또는 래크상의 티스는 실린더의 표면에서 작은 에피사이클을 수행하고 따라서 접촉과정은 표면에 대해서 다소 접선관계를 이룬다. 이 이동은 티스면의 인벌루트 표면을 발생시킨다.

한편, 오비탈 기어는 내부 기어의 내부 표면에 대해서 사이클로이드(cycloidal) 이동을 야기하고 따라서 접촉과정은 기본적으로 방사형이고, 인벌루트 기어 형태를 갖는 티스는 하중이 걸리면 높은 마찰력을 갖는 활주 접촉을 만든다. 지금까지 이것은 오비탈 기어를 단지 엔지니어링 호기심의 대상으로만 만들었다.

오비탈 기어의 다른 중요한 특징을 이용하려는 시도에서, 일부 기업은 단순한 사이클로이드 티스 형태를 사용하려는 시도를 해왔다. 이 형태는 아직 활주 접촉을 만들어내고, 베어링의 합체 및 배열이 이 마찰문제를 감소시킬 지라도, 그것은 그러한 기계의 사이즈와 복잡성을 증가시키고 따라서 그들의 용도를 심하게 제한한다.

따라서, 피치 원이 활주 없이 함께 회전하는 것을 보장할 수 있도록 강체 기어 접촉의 기본 원리를 유지하면서도 단지 회전 티스 접촉을 사용하는 오비탈 기어 시스템이 가능한 새로운 기어 형태의 개발에 대한 필요성이 명백하게 존재한다.

본 발명은 오비탈 기어 동력전달(orbital gear transmission)용 기어 프로파일(rpofile), 오비탈 기어 동력전달과 오비탈 기어 동력전달 장치를 포함하는 무거운 하중을 들어올리기 위한 요트 및 호이스트(hoist)용의 데크 권양기(deck winch)와 같은 권양기에 관한 것이다.

도1은 오비탈 기어 시스템의 외측 기어의 티스 프로파일을 도시하는 다이아그램,

도2는 오비탈 기어 시스템의 내측 기어의 티스 프로파일을 도시하는 다이아그램,

도3은 도1 및 도2의 기어 프로파일 사이의 상호 작용을 도시하기 위하여 회전의 조립 위치에서의 도1 및 도2의 기어를 도시하는 도면,

도4 내지 도11은 구동력이 한 기어에서 다른 기어로 전달되는 다양한 위치에서의 도3의 기어를 도시하는 다이아그램,

도11a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 티스 프로파일을 도시하는 다이아그램,

도12는 본 발명을 실시하는 동력전달에 대한 정면도,

도13은 도12의 동력전달에 대한 단면도,

도14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력전달의 정면도,

도15는 도14의 동력전달에 대한 단면도,

도16은 도12 및 도13의 동력전달을 이용하는 호이스트 형태의 권양기를 도시하는 도면,

도17은 도16의 호이스트의 제2 실시예를 도시하는 도면,

도18은 도14 및 도15의 동력전달을 이용하는 데크 권양기를 도시하는 도면이다.

본 발명의 제1양상은 오비탈 기어 시스템의 기어에 존재하는바, 기어 몸체와, 외측 기어의 내측 티스 접촉을 위한 기어 몸체상의 다수의 외측 티스와, 외측 기어 티스와의 접촉을 위한 접촉면과 대향면을 갖는 다수의 외측 티스와, 접촉면 길이의 적어도 일부를 따라서 싸인곡선(sinusoidal) 프로파일을 갖는 접촉점을 포함하고, 기어는 피치 원을 가지며 싸인곡선 프로파일은 기어의 피치 원상에 위치된 만곡점을 갖는다.

본 발명의 제1양상은 오비탈 기어 시스템에 있는바, 접촉면 길이의 적어도 일부를 따라서, 제1기어의 피치 원상에 위치된 만곡점을 갖는 싸인곡선 프로파일을 갖는 접촉면과 대향면을 갖는 다수의 외측 티스를 구비하고 피치원을 갖는 내측기어와, 내측 기어의 외측 티스와 접촉하며 내측기어의 외측티스와의 접촉을 위한 접촉면을 갖는 다수의 내측 티스와 피치 원을 갖는 외측기어를 구비하고, 내측기어와 외측기어가 기어중의 하나로부터 다른 것으로의 동력전달을 위해 조립될때에 외측 티스의 만곡점이, 외측기어의 피치원이 외측기어의 접촉면과 상호 교차하는 내측기어의 접촉면상의 한 점과 접촉하고 그것을 가로질러 회전한다.

본 발명의 제1양상은 오비탈 기어 시스템을 포함하는 오비탈 기어 동력전달을 제공한다.

본 발명의 제1양상은 또한 회전 동력전달 기구를 제공하는바, 접촉 요소를 갖는 제1몸체와, 제1몸체의 접촉요소와의 접촉과 제1몸체에서 제2몸체로의 회전 동력전달을 위한 접촉요소를 갖는 제2몸체를 포함하고, 제1몸체 또는 제2몸체 중의 어느 하나가 제1몸체 또는 제2몸체 중의 다른 하나에 대해서 회전 이동을 하도록 배열되고, 제1몸체 및 제2몸체의 요소가 서로 각각 접촉하며, 회전 이동이 전달될때에 서로 각각에 대해서 사이클로이드 이동을 수행하며 다른 요소의 싸인곡선상에서 로킹되는 요소중의 하나와 요소중의 로킹 이동에 의해서 방사방향으로 접촉한다.

본 발명의 제1양상은 오비탈 기어 시스템과 오비탈 기어 동력전달의 성능을 크게 향상시킨 기어 프로파일을 제공한다. 본 발명의 이 양상의 기어 시스템 및 동력전달은 회전기어 원리이나 내측기어 및 외측기어의 피치 원사이에서 활주를 방지하는데 있다. 회전 접촉은 각 기어 사이클의 약 4%에 대해서 발생하나, 오비탈 기어 시스템으로서는 더 많은 기어에서 서로 각각 접촉한다. 본 발명은 특히 매우 유사한 직경의 피치 원을 갖는 오비탈 기어를 가능하게 한다. 접촉부가 발생하므로 내측 및 외측기어의 피치 원은 기어의 매우 완만한 작동을 가능하게 한다. 내측기어의 접촉면의 일부를 형성하는 싸인곡선은 시스템의 두 매개변수와 관련되는바, 즉, 오비탈 시스템의 편심도와, 티스의 주어진 수에 대한 피치 원의 직경이다. 기어는 레이저 절삭기 또는 와이어 적삭기와 같은 복잡한 기계에 의해서 제조될 수 있으나, 페로우스 셰이퍼(Fellows shaper)와 같은 셰이퍼에 의해서 제조될 수 있고, 호브(Hobb)공구와 같은 공구가 그러한 기어를 제조하는 과정에서 사용될 수 있다. 본 발명의 이러한 양상에 따른 티스 프로파일을 사용하는 오비탈 기어 시스템은 또한 단순한 기계로부터 매우 낮은 감소와 하중하에서 정지가 가능하고, 사이클이 동력전달에의 입력에 의하여 활성화될 때까지 고정적으로 잔존할 수 있다. 더욱이, 동력전달은 동력전달을 효율적으로 중립에 위치시킬 수 있도록 오비탈 시스템에서 오비탈 컨트롤 기구의 해제에 의해서 용이하게 해제된다.

양호하게는, 싸인곡선 프로파일이,

y = f(D)Sin{πWDθg( ε)} 의 방정식으로 한정되고, 여기서,

D : 피치원의 직경,

W : 티스의 폭,

ε: 편심도,

θ: 각 변위이며,

내측기어의 D가 외측기어의 2/3 이상으로 한정된다.

양호하게는, 내측기어의 외측티스가 편평한 최외측면을 갖도록 절두되고, 접촉면의 싸인곡선부가 기어의 피치 원의 방사방향 내측으로 위치된 한 점으로부터 절두면으로 연장된다.

양호하게는, 외측 티스의 대향면이 또한 대향면의 길이의 적어도 일부를 따라서 싸인곡선 프로파일을 구비하고, 상기 싸인곡선 프로파일은 기어의 피치 원상에 위치된 만곡점을 갖고 있고, 기어가 전후방으로 작동될 수 있어서 접촉면이 한 방향에서 외측기어의 내측 티스와 접촉을 하고, 대향면이 대향으로의 회전을 위해서 접촉면이 된다.

양호하게는, 외측 티스의 접촉면과 대향면은 서로 각각에 대해서 거울상이다.

양호하게는, 내측기어의 접촉면이 방사방향 외측점에서 외측 기어의 피치원이 접촉점과 상호 교차하는 점까지 연장되는 경사진 편평면이다.

양호하게는, 외측기어의 반경에 대한 편평면의 각이 싸인 곡선 프로파일의 만곡점에서 외측티스의 싸인곡선 프로파일을 형성하는 싸인의 도함수로부터 결정된다.

양호하게는, 내측 티스의 접촉면이 접촉면과 외측기어의 피치원의 상호 교차점으로부터 내측 티스의 최내점까지 방사방향 내측으로 연장된다.

양호하게는, 내부 티스가, 기어 시스템의 역이동에서 접촉면이 되는 대향면을 갖는 접촉면의 거울상인 대향면을 갖는다.

본 발명의 제2양상은 오비탈 기어 동력전달에 관한 것이다. 본 발명의 이 양상은 오비탈 기어 동력전달로서, 다수의 외측 티스를 갖는 내측기어와, 내측기어의 외측 티스와의 접촉을 위한 다수의 내측 티스를 갖는 외측기어와, 오비탈 이동을 하도록 편심부재상에 장착된 내측 또는 외측 기어의 이동을 제어하도록 편심부재 상에 장착된 내측 또는 외측기어와의 접촉을 위한 오비탈 컨트롤 수단을 포함하고, 내측 또는 외측 기어중의 하나는 편심부재상에 장착된다.

본 발명의 이 양상은 호이스트를 포함하는 권양기와 같은 기계와 높은 효율과 매우 낮은 감소를 제공하는 단순한 기계를 제공하는 요트용의 데크 권양기와 같은 기계의 동력전달을 제공한다.

양호하게는, 브래이크 수단이 편심부상에 장착된 내측 또는 외측 기어의 오비탈 이동을 제어하도록 오비탈 컨트롤 수단과 접촉하여서 그것을 고정적으로 유지시키 위하여 구비되고, 브래이크 수단은 오비탈 콘트롤 수단을 해제시키도록 해제될 수 있어서, 오비탈 컨트롤 수단이 오비탈 이동을 더 이상 제어할 수 없어서 내측 또는 외측기어가 자유롭게 회전하여 동력 전달기구를 중립에 위치시킨다.

오비탈 컨트롤 수단이 편심부에 장착된 내측 또는 외측기어상의 핀 또는 개구와 각각 접촉하는 개구 또는 핀을 갖는 오비탈 컨트롤 판이다.

양호하게는, 외측 및 내측기어가 전술한 바와같이 본 발명의 제1양상에 따라서 형상화되다.

본 발명의 다른 실시에에서는, 오비탈 컨트롤 수단이 편심부에 장착된 내측 또는 외측기어상에 구비된 컨트롤 기어 티스와 접촉하는 기어 티스를 갖는 복귀 컨트롤 기어이다. 복귀 컨트롤 기어는 편심부에 장착된 내측 또는 외측기어의 복귀 이동을 가능하게 하여서 극히 낮은 감소가 제공될 수 있다.

양호하게는 본 발명의 제2양상에 따르는 동력전달이 권양기에 구비된다.

한 실시예에서, 동력전달 기구가 권양기에 구비되고, 권양기는 편심부에 접속된 입력축상에 장착된 입력 플리를 갖는 호이스트 형태이고, 외측 플리는 편심부상에 장착되지 않은 내측 또는 외측 기어에 접속어서 구동력이 내측 플리로부터 편심부에 접속된 입력축으로, 편심부에 장착된 내측 또는 외측 기어에 그리고 편심부에 장착되지 않은 내측 또는 외측기어에, 그리고 이어서 외측 플리에 전달된다.

호이스트에 사용된 본 발명의 이 양상은 특별한 특징을 갖는바, 특히, 입력축이 입력 플리에 접속된 체인 또는 케이블상에서 인양(pull)을 중지함으로써 정지될 때에 오비탈 동력전달이 고정적으로 잔존하여서, 동력전달 기구 그리고 따라서 호이스트는, 입력플리상의 체인이 다시 입력을 활성화시키고 따라서 오비탈 동력전달이 이루어질때까지 하중을 지지할때 조차도 고정적으로 잔존한다. 하중이 제거된후에 브래이크 수단을 해제시킴으로써 오비탈 동력전달기구가 중립의 위치에 놓히고 따라서 호이스트를 해제시킨다.

다른 실시예에서는, 오비탈 기어 동력전달기구가 요트용 데크 권양기에 포함되고, 편심부가 권양기 핸들에 의해서 회전하는 입력축에 접속되고, 데크 권양기는 권양기에 의해서 인발되거나 또는 해제되는 로프 수용을 위한 드럼을 갖고, 드럼은 제1래쳇에 의해서 입력축에 접속되어서, 한 방향으로의 입력축의 회전에 따라서 구동력이 래쳇을 경유하여 드럼으로 전달되어 드럼을 1:1의 기어비로 회전시키고, 편심부재에 장착되지 않은 내측 또는 외측기어는 또한, 입력축이 제1방향으로 회전할때에 자유회전하나 입력축이 대향으로 회전할때에는 접촉하는 제2래쳇에 의해서 드럼에 접속되어서 구동력이 오비탈 기어 동력전달기구와 제2래쳇을 경유하여 드럼에 전달되어서 오비탈 동력전달 의 구동비율에 따른 구동비율로 드럼을 회전시키고, 제1래쳇은 입력축이 대향으로 회전할때에 자유회전 한다.

따라서 본 발명의 이 양상에 따르면, 권양기 드럼이 항상 입력축의 대향으로의 회전에도 불구하고 동일한 방향으로 회전한다.

양호하게는, 입력축이 마스트 수용을 위한 중공부를 갖는 입력축의 마스트상에 장착된다.

다시한번, 본 발명의 이 실시예에서는, 동력전달 기구를 중립에 위치시키고 따라서 권양기를 해제시키기 위해서 오비탈 컨트롤 수단을 해제시키도록 브래이크 수단이 해제될 수 있다. 따라서, 세일(sail)을 해제하도록 데크 권양기를 신속하게 해제시킬 필요가 있다면, 브래이크 기구는 단순히 해제될 수 있고 차례로 동력전달 기구를 중립에 위치시키기 위해서 오비탈 컨트롤 수단을 해제시키어서 드럼이 자유회전 할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예가 예시로서 첨부되 도면을 참조하여 기술 될 것이다.

도1은 오비탈 기어시스템의 외측기어의 프로파일을, 도2는 오비탈 기어시스템의 내측기어의 프로파일을 도시한다.

도1을 참조하면, 외측기어(10)는 일반적으로 링형태의 기어몸체(12)를 갖는다. 링(12)은 내부 티스(14, 단지 두개만 도시됨)를 갖는다. 인접한 티스(14)사이에 공간(16)이 구비된다.

티스(14)는 하나의 접촉면(18)과 하나의 대향면(19)을 갖는다. 도시를 위해서, 티스(14)의 대향면(19)은 인접한 티스(14)의 접촉면을 따라서 도시되었다.

도1로부터 명백히 알 수 있는바와 같이, 인접한 티스(14)의 접촉면(18)과 대향면(19)은 방사 라인(20)을 중심으로 서로 각각에 대해서 거울 상을 이룬다. 동일한 티스(14)의 면(18,19)들도 또한 티스(14)를 관통하는 방사 라인(도시되지 않음)을 중심으로 거울 상을 이룬다. 각 티스(14)의 면(18,19)은 일반적으로 각 티스(14)의 공극면(23)상에 최내점(innermost, 22)과 접한다.

인접한 티스(14)의 면(18,19)들은 방사방향 외측으로 연장되고, 티스(14)사이의 공간(16)의 방사 외측점을 한정하는 편평면(24)에서 종료한다.

대향면(18)과 접촉면(19)을 참조하면 기어(10)의 이동을 가정할 수 있어서, 대향면(18)이 도2에 도시된 기어의 티스와 접촉할 것이다. 그러나, 기어(12)가 반대방향으로 이동하고, 이어서 각 티스(14)의 대향면(19)이 분명히 접촉면이 되고 면(18)은 대향면이 될 것이다.

도2를 참조하면, 내측 기어(30)가 축상의 위치를 위해서 중앙 개구를 갖는 일반적으로 링 형태의 몸체(32)를 갖는 것으로 도시되었다. 몸체(32)는 티스(34, 단지 하나만 도시됨)를 구비한다. 기어(30)는 피치 원(36)을 갖고, 티스(34)는 접촉면{38, 기어(10)의 티스(14)와 접촉하게 되는 면}과 대향면(40)을 갖는다. 접촉면(38)과 대향면(40)은 일반적으로 점선으로 도시된 싸인 곡선(44)형태이다. 또한, 점X와 점Y사이의 접촉면(38)과 대향면(40)의 부분은 싸인곡선이다. 점X에서, 티스(14)는 방사상의 외측 편평면(46)을 제공하기 위해서 절두(truncated) 된다. 점Y 안쪽의 티스(34)의 프로파일은 공극을 제공하기 위해서 참조번호 50으로 도시된 바와같이 싸인곡선 (44)으로부터 약간 안쪽으로 테이퍼 된다. 점X와 점Y 사이의 싸인 곡선 프로파일은 기어(30)의 피치 원(36)상에 구비되는 만곡점(36, inflection point )을 갖는다.

다시 도1을 참조하면, 티스(14)의 점A와 점B사이의 접촉면(18)과 대향면(19)의 편평면은 방사선(20)에 대해서 각 θ만큼 경사지는 것으로 도시되었다. 각 θ는 만곡점에서 티스(34)의 점X와 점Y사이의 싸인곡선 프로파일의 변위에 의해서 결정된다.

도1로부터 명백한 바와같이, 점A와 점B사이의 티스(14)의 직선부는 도1에서 명백히 도시된 바와 같이 원호의 프로파일인 공극면(23)내로 병합된다. 프로파일은 이하에서 상세히 기술되는 바와 같이 티스(34)용의 공극 통로를 제공하고, 양호한 실시예에서는, 프로파일은 기본적으로 점B가, 기어(10)가 오비탈 이동을 격는 궤도를 뒤따르는 점선(60)으로 표시된 사이클로이드 경로와 동심원을 이룬다. 따라서 점B는 사이클로이드 경로(60)의 첨점(cusp)이고, 기어(10)의 피치 원(25)상에 위치된다. 그러나, 점B사이의 티스(14)의 정확한 형상은 충분한 티스 강도와 또한 티스(24)용의 공극을 제공하는 것에 일치하여 임의적으로 선택된다.

유사하게, 기어(10)의 편평면(24)과 티스(34)의 편평면(46)의 정확한 위치는 약간 임의적이고, 적절한 공극을 제공하도록 결정된다. 표면(24, 46)의 정확한 프로파일은 도시된 바와같은 편평면이 양호하지만 그렇게 중요하지는 않다.

전술한 바와같이, 점A와 점B 사이의 프로파일이 편평한 것이 가장 양호하지만 티스(14)상에서 점A와 점B사이에서 싸인곡선 프로파일을 제공하는 것도 가능하다. 그러나, 이것은 티스(14)에 적용되는 싸인곡선을 보상하기 위하여 티스(14)의 점X와 점Y사이의 표면 프로파일을 한정하는 싸인 함수에서의 변화를 필요로 한다.

도3은 서로 각각 접촉하도록 장착된 기어(10, 30)를 도시한다. 도3에 도시된 실시예에서, 기어(10)는 내부 축(64)에 접속되는 편심부(64)상에 장착된다. 기어(30)는 오비탈 제어판, 오비탈제어 기어등일 수 있는 오비탈 제어 수단(이하에 보다 상세히 기술될 것이다.)에 의해서 오비탈 이동을 하도록 제한된다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 기어(10)보다는 오비탈 이동을 위한 기어(30)를 장착하는 것이 가능함을 이해하여야 한다. 이 배열을 도시하는 실시예가 이하에 기술될 것이다. 일반적으로, 오비탈 이동을 하도록하기 위해서 편심부(63)상에 장착되는 기어는 기어 시스템의 입력 기어이고, 다른 기어는 출력 전달을 위한 출력기어이다. 내부 기어가 오비탈 이동을 위해 장착되는 배열은 내부 기어에 구동력을 공급하는 입력축과 동일한 방향으로 회전하는 외부 기어를 초래하는 반면, 외측 기어가 오비탈 회전을 하도록 장착되고 내부 기어로부터 출력을 취하는 것은 내부 기어가 입력축과 반대방향으로 회전을 하도록 한다. 이런 현상은 오비탈 기어 전달을 이용하는 특별한 실시예에서 잇점이 있고, 또한 역기어(reverse gear)를 제공하는데 사용될 수 있다.

도4는 점선 44로 도시된 싸인곡선과 점선 60으로 도시된 사이클로이드 경로의 표시가 없는 티스를 도시하는 도3과 유사한 도면이다. 따라서 티스의 프로파일이 도4에서 보다 선명하게 도시되었다.

도4를 참조하면, 티스(34, 14)가 입력축(64)의 회전과 도3 및 도4에서의 화살표(A)방향에서의 편심부(63)로 인해서 오비탈 이동을 하는 외측 기어(10)를 구비한 해제 위치에서 도시되었다. 기어(10)가 오비탈 이동을 계속함에 따라서, 티스(14)의 접촉면(18)은 기어(30)의 티스(34)를 향해서 이동한다.

도4 및 도5에서 입력축(64)상에 I로 표시된 점은 참조 목적으로 오비탈 이동의 위치를 도시하는 것이다.

오비탈 이동이 계속됨에 따라서, 기어는 도6에 도시된 위치로 이동하는바, 이 위치에서 티스(14, 34)는 거의 접촉하고, 오일 막상에서 티스(14)에 대해서 활주하는 티스(34)와 오일 막에 의해서 분리 가능하나 티스(14)와는 접촉하지 않는다.

도7에 도시된 위치에서, 티스(14,34)는 티스(14)의 점B를 횡단하여 회전하는 만곡점(52)과 접촉한다. 도7에 명백히 도시된 바와 같이, 기어(10, 30)의 두 피치 원(25, 36)은 점B에서 동심원이고 구동력은 오비탈 이동을 하는 기어(10)로부터 기어(30)로 전달되어서 기어(30)를 그것의 중심축을 중심으로 회전시킨다.

도7에서 참조번호 14'로 표시된 인접한 티스의 표면(19)은 티스(34)의 대향면(40)과 접촉하지 않는다. 역회전의 어떤 양이 대향면(19, 40)사이에 예를들면 0.5 ㎜의 공간을 제공함으로써 구비된다. 그러나, 어떤 실시예에서는 원한다면 대향면 사이에 이동 접촉이 있을 수 있다.

도1을 참조하여 전술한 기어 프로파일의 관점에서, 점(52)은 구동력이 기어(14)로부터 기어(34)로 전달됨에 따라서 점B를 횡단하여 회전한다. 회전 접촉은 기어(30)의 회전의 약4°에서 발생하고, 도8에 도시된 바와같이 기어(34)는 이어서 기어(14)로부터 해제를 시작한다.

두 기어(34, 14)사이에 하나의 접촉만이 도면에는 도시되었지만, 기어(30)에 대한 기어(10)의 오비탈 특성으로 인해서 다수의 기어가 서로 각각 접촉할 수 있음을 이해하여야 한다. 도8에 도시된 바와같이 티스(34)가 티스(14)로부터 해제를 시작함에 따라서 하중이 티스(14, 34)의 다른 쌍에 효율전으로 전달되고, 기어(10)로부터 기어(30)로 동력 공급을 연속적으로 해서 기어(30)가 그것의 중앙축을 중심으로 회전하도록 한다.

도9는 서로 각각으로부터 완전하게 해제된 기어를 도시한다.

도10은 인접한 기어(14)의 공극면(23)을 통과하여 이동하고 그 기어를 완전하게 하는 기어(34)의 편평면(46)을 도시하고, 도11은 기어(10)의 오비탈 이동이 진행함에 따라서 서로 각각으로부터 완전하게 해제된 티스(14)를 도시한다.

따라서, 입력 축(64)이 도11에 도시된 바와같이 화살표(A)방향으로 회전함에 따라서 기어(10)는 일반적으로 기어(30)의 티스(14)와 접촉하도록 화살표(B)방향으로 궤도 이동하여 기어(13)를 화살표(A)로 도시된 입력 축(64)과 편심부(63)의 회전방향과 반대인 화살표(C)의 방향으로 회전시킨다.

도11a는 외측 오비탈 기어와 내측 회전 출력 기어의 완전한 기어 프로파일을 도시하는 다이아그램이다. 도1 내지 도11의 실시예와 동일한 부품은 동일한 참조번호가 부여된다.

본 발명의 이 실시예에서는, 내측 기어(30)와 외측기어(10)의 기어 프로파일이 도1 내지 도11의 실시예와 같이 절두되기 보다는 만곡(curved)된다. 내측 기어의 티스(34)의 프로파일은 피치 원(36)을 중심으로 완전한 싸인곡선이다. 예를들면, 점M 과 N사이의 곡선은 완전한 싸인곡선이다. 외측기어의 티스의 프로파일은 도1 및 도11의 실시예와 유사한 방법으로 만곡되는 공극면(23)을 갖는 도1 내지 도11의 실시예와 같이 점A와 B사이의 직선부를 구현한다. 외측 기어(10)의 티스 사이의 공간(16)은 티스(34)의 만곡된 싸인곡선을 수용하도록 도1 및 도11의 실시예의 절두 리세스(16)로부터 구별되게 만곡 리세스(16a)를 포함한다.

도11a는 동심원(25, 36)이 서로 각각에 대해서 동심원이 되는 위치에서 회전 또는 이동을 로킹 시키는 것에 의해서 발생하는 접촉으로 티스(14, 34)의 네 쌍사이에서 발생하는 접촉부(C)를 도시한다. 전술한 바와같이, 티스(34)의 싸인곡선 프로파일의 만곡점은 기본적으로 피치 원(25)과 티스(14)의 프로파일의 교차부분에 걸쳐서 회전한다. 도시된 실시예에서, 티스의 네 세트는 피치 원(25)과 티스(14)의 프로파일의 교차부를 횡단하여 티스(34)의 싸인곡선 프로파일의 만곡점의 회전 이동의 다양한 위치에서 접촉된다. 티스(34,14)의 각 쌍의 접촉은 기어(30)의 회전부에 대해 약 4°도로 유지된다. 따라서, 예를들면, 도11a의 우측의 티스(34,14)의 쌍은 피치 원(25)을 횡단하여 회전 준비가 되어있는 티스(14)의 피치 원(25) 약간 아래의 티스(34)의 만곡점과 접촉을 시작한다. 도11a의 좌측상의 티스(34, 14)쌍의 접촉 점(C)은 피치 원(25)을 횡단하여 회전 이동을 완료하고 이들 두 티스 사이의 접촉은 막 중단할 준비가 되어있다.

도11a에 따른 기어 프로파일의 컴퓨터 시험은 93%의 비교 PCD 값, 0의 PCD 슬립, 0.007 ㎜의 방사 이동, 0의 상호 간섭 및 20°의 압력 각을 보여준다.

도12 및 도13은 전술한 실시예와 같은 티스 프로파일을 사용하는 오비탈 전동장치의 제1실시예를 도시한다.

도1 내지 도11에 따른 기어의 설명에 사용된 바와같이 도12 및 도13의 실시예에 유사한 참조 번호가 사용될 것이다.

입력축(64)이 합체된 편심부(63)에 구비된다. 이 실시예에서, 내측 기어(30)가 편심부(63)상에 장착되나 다른 실시예를 참조하여 기술될 것이고, 외측기어(10)는 전술한 바와같이 편심부(63)상에 구비된다. 하나의 베어링(65)이 편심부(63)와 기어(30)사이에 구비된다. 오비탈 컨트롤 판(67)이 기어(30)아래에 장착되고, 네개의 원형 개구(69)를 포함한다. 기어(30)는 개구(69)내로 돌출하는 네 개의 핀(71)을 구비하고, 판(67)상에 클램프하여 블럭(82)에 대해서 고정적으로 판(67)을 지지하게 되는 블럭(82)에 나사 결합될 수 있는 나사 부재(84)와 고정블럭(82)을 포함하는 브래이크 기구(80)에 의해서 판(67)이 고정된다. 도12 및 도13에 도시된 브래이크 기구(80)는 개략적인 것이고, 브래이크 기구의 다른 형태는 판(67)을 고정적으로 지지하고 원하는 바대로 판을 해제시키는 것을 선택할 수 있다.

입력축(64)의 회전은 편심부(63)를 회전시켜서 개구(69)에서 핀(71)의 접촉에 의해서 오비탈의 방법으로 기어(30)를 드래그(drag)하여서 핀(71)이 효율적으로 각 개구(69)의 한 반부상에서 활주하여 기어(30)의 이동을 입력축(64) 및 편심부(63)의 회전 방향과 동일한 방향(도12에서 화살표(A)로 도시된 것과 같이)에서 오비탈 이동을 제한 시킨다.

기어(30)가 회전함에 따라서 기어(30)의 티스(34)는 기어(10)가 도12의 화살표(C)의 방향(도12 및 도13에 도시된 배열에서 화살표(A)의 방향과 동일한 방향)으로 회전하도록 기어(10)의 티스(14)와 접촉한다.

외측기어(10)의 회전은 출력을 제공하고, 기어(30, 10)에 의해서 제공된 오비탈 동력전달로 설정된 구동 비율로 출력 회전력을 제공하도록 예를들면, 입력축(64)의 연장부(64a)상에 지지된 기어(10)의 합체되 슬리브(10a)로부터 시작 될 수 있다.

동력전달을 해제하기 위해서(즉 동력전잘을 중립으로 놓기 위해서), 브래이크(80)는 단순히 해제되고 판(67)이 해제되어서 판(67)이 단지 편심부(63)와 기어(30)와 함께 회전하도록 하여, 동력전달이 기어(10)에 전달되는 어떤 구동력 없이도 효율적으로 자유롭게(freewheel) 이루어지도록 한다. 판(67)을 효율적으로 해제시키는 것은 기어(30)를 제한된 오비탈 이동으로부터 효율적으로 해제시키어서 기어(30)가 해제된 판(67)을 단순히 구동시키는 핀(71)을 구비한 편심부(30)와 함께 회전하여 판(67)이 기어(30)와 편심부(63)와 함께 회전하도록 한다.

도14 및 도15는 외측 기어(10)가 오비탈 이동을 위해서 제한되고, 내측기어(30)가 출력의 시작을 제공하는데 사용되는 도1 내지 도11을 참조하여 기술된 배열과 유사한 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.

이 실시예에서, 마스트(75)가 기부판(77)상에 장착된다. 입력축(64)은 중공이고 마스트(75)위에 위치된다. 입력축(64)은 베어링(65)를 통하여 외측 기어(10)를 장착하는 합체된 편심부(63)를 지탱한다. 내측 기어(30)는 입력축(64)에 대한 회전을 위하여 입력축(64)을 중심으로 구비된다.

오비탈 제어판(67)이 네 개의 개구(69)를 구비하고, 기부판(77)상에 구비되며, 브래이크(80)를 갖는바, 브래이크는 도14 및 도15의 배열에서 판(67)을 고정적으로 로크시키도록 판(67)의 외주연상에 구비된 홈(87)에 위치될 수 있는 돌출부(83)를 구비한다.

이 실시예에서, 외측 기어(10)는 오비탈 제어판(67)의 홀(69)에 위치되는 핀(71)을 구비하여 입력축(64)과 편심부(63)가 회전할 때에, 기어(10)는 개구(69)내에 유지되는 핀(71)에 의해서 오비탈 이동을 하도록 된다.

도14에 도시된 화살표(B)방향으로의 외측기어(10)의 오비탈 이동은 내측 기어(10)를 도1 내지 도11을 참조하여 보다 상세히 기술된 화살표(A)로 도시된 입력에 반대방향(C)으로 회전하도록 한다.

따라서, 입력축(64)을 화살표(A)방향으로 회전시킴으로써, 구동력이 기어(10,30)에 의해서 구비되는 오비탈 동력전달에 의해 설정되는 비율로 화살표(C)로 도시된 반대방향에서 기어(30)에 구비된다.

이 실시예에서, 기어(30)는 원한다면 출력이 이루어지는 상부(30a)가 구비된다.

도16은 도12 및 도13에 도시된 형태의 동력전달을 구현하는 호이스트 형태의 권양기를 도시한다. 도16을 참조하면, 호이스트(90)는 외측 케이싱부(92,94)를 구비한다. 입력축(64)은 전술한 바와같이 합체된 편심부(63)를 구비한다. 입력축(64)는 또한 호이스트(90)의 체인(95)과 접촉하는 입력플리(94)를 지탱한다. 내측기어(30)는 도12 및 도13을 참조하여 기술된 방법으로 편심부(63)상에 장착되고, 오비탈 제어 판(67)의 홀(69)에 위치되는 핀(71)에 의해서 오비탈 이동을 하도록 제한된다. 브래이크 기구(80)는 오비탈 제어 판(67)을 고정되도록 한다.

이 실시예에서, 브래이크 기구(80)는 하중이 부가될 때에 제어 판(67)을 고정적으로 로크 시키는데 사용되는 포올(89, pawl)이 장착되는 축(86)을 포함하여, 브래이크가 호이스트에 부하가 걸릴 때에 해제될 수 없도록 한다. 브래이크 기구(80)를 해제시키기 위해서, 포올이 제어 판(67)으로부터 해제될 수 있기전에 부하가 호이스트에서 시작되어야만 한다. 제어판(67)은 포올(89)을 제어 판의 주연부상에서 티스와의 적절한 접촉을 위해서 포올을 수용하기 위한 (도시되지 않은)티스를 포함한다. 판(67)을 해제시키기 위해서 축(86)은 판(67)의 주연상에서 (도시되지 않은) 티스로부터 포올(67)을 회수하도록 회전될 수 있어서 판을 전술한 바와같이 회전시킨다.

외측기어(10)는 도12 및 도13을 참조하여 기술된 바와 동일한 방법으로 내측기어(30)를 중심으로 배열되고, 외측기어(10)는 외측 플리(98)를 구비한다. 외측 플리(98)는 내측 플리(94)로부터 연장되는 체인(95)을 수용한다.

케이싱(92)은 호이스트(90)를 매달기 위한 후크(99)를 포함하여서 적절한 부하가 외측 플리(98)로부터 연장되는 체인(95)에 접속될 수 있다.

입력 플리(94)의 전면에 걸쳐 연장되고 도16에서는 볼 수 없는 체인(95)을

당김으로써, 입력플리(94)는 화살표(F)방향으로 회전하여서 차례로 편심부(63)를 기어(30)가 전술한 바와같이 오비탈 이동을 하도록 회전시킨다. 오비탈 이동은 기어(30)로부터 외측 기어(10)로 전달되어서 외측 기어(10)는 축(64)을 중심으로 회전하고 차례로 외측 플리(98)를 회전시켜서 체인(95)에 접속된 부하가 이동 될 수 있도록 한다.

입력플리(94)와 입력축(64)의 회전을 정지시키기 위해서 체인(95)을 단순히 해제시킴으로써, 체인(95)이 이동을 계속하도록 다시 당겨질때까지 부하(95)가 단지 고정적으로 잔존하는 기어(30,10)에 의해서 형성된 동력전달부에 현수되어서 잔존한다. 부하가 체인(65)에 인가될지라도, 부하는 기어가 장착되는 편심부(63)때문에 기어 박스를 선회시키지는 않는다. 부하를 약간 낮추기 원한다면, 입력플리(94)에 걸쳐 그리고 뒤쪽으로 연장되는 도16에 도시된 체인(95)이 당겨질 수 있어서, 기어박스는 출력 플리(98)에 걸쳐 연장되는 체인(95)상에 부하를 이동시키는 반대 방향으로 회전한다. 전술한 바와 같이, 호이스트에 부하가 걸리지만 판(67)을 고정적으로 유지시키고 로킹시키는 판의 주연상에 (도시되지 않은)티스와 포올(89)의 접촉때문에 호이스트에 부하가 걸리는 반면 브래이크(80)는 해제될 수 없다. 판(67)을 해제시키기 원한다면, 포올(67)이 판(67)의 주연상에서 (도시되지 않은)티스로부터 해제될 수 있도록 부하가 제거되어야 한다. 이것은 호이스트에 부하가 걸리지만 기어박스의 해제와 중립위치에 놓이는 가능성을 방지하고, 이것은 호이스트에 의해 취해진 중량부를 중력 아래로 떨어뜨려서 매우 큰 위험을 초래한다.

도12 내지 도16을 참조하여 기술된 실시예에서는, 오비탈 제어가 편심부(63)상에 장착된 기어(10,30)로부터 연장하는 핀을 수용하는 개구를 포함하는 판(67)에 의해서 제공된다. 그러나 다른 실시예에서는, 반대의 배열도 가능해서 핀이 판(67)상에 구비되고 기어(10, 30)에 형성된 개구에 수용되는 것으로 도시되었다.

도17은 도16과 유사한 실시예를 도시하지만, 오비탈 제어판(67)이 복귀 제어판(110)으로 대체되었다. 복귀 제어판(110)은 내측기어(30)의 연장부(30b)상에 구비된 제어 티스(113)와 접촉하는 티스(111)를 갖는다. 내측기어(30)는 전술한 방법가 동일하게 외측기어(10)의 티스(14)와 접촉하는 티스(34)를 지탱한다. 도17에 도시된 호이스트(90')의 잔존부는 도16과 관련하여 기술된 것과 동일하다.

복귀 제어기어(110)는 전술한 것과 유사한 방법으로 브래이크(80)에 의해서 고정적으로 유지되고, 편심부(63)가 회전함에 따라서 기어(30)가 오비탈 이동을 하도록 제한한다. 오비탈 이동은 기어(10)로 전달되고 이것은 기어(10)가 입력축(64)의 축을 중심으로 회전하도록 하여서 출력 플리(98)를 전수한 바와같이 회전시킨다.

다시한번, 동력전달을 중립에 위치시키기 위해서, 브래이크(30)는 캠(89)을 기어(110)와의 접촉으로부터 이동시키도록 해제될 수 있고, 기어(110)는 회전이 자유롭고 따라서 기어(10)는 오비탈 이동을 하기 보다는 편심부(63)와 함께 회전하도록 하여서 어떤 구동력도 외측기어(10)에 공급되지 않는다.

복귀 제어기어의 사용은, 입력기어(30)가 복귀 제어기어(110)에 대해서 전방과 같은 한 방향으로 회전 할 수 있지만 기어(10)가 대향으로 회전할 수 있다는 사실로부터 비율의 큰 감속을 제공하는바, 기어(30)와 복귀 제어기어(110)의 비율과 내측기어(30)와 외측기어(10)의 비율이 효율적으로 곱해져서 입력축(64)으로부터 외측기어(10)로의 동력에서 큰 감소를 제공한다.

도18은 도14 및 도15에 따른 오비탈 기어 동력전달을 이용하는 요트의 데크 권양기를 도시하고 있다.

다시한번, 도14 및 도15에 사용된 것과 유사한 참조번호가 도18에 사용되었다.

도18의 실시예에서, 입력축(64)은 마스트(75)에서의 회전을 위해서 장착되고, 너트(115)에 의해서 정위치에 유지된다. (도시되지 않은) 권양기 핸들은 입력축(64)에 회전력을 제공하기 위해서 입력축(64)과 접촉할 수 있다. 이 실시예에서 출력을 제공하는 기어(30)는 래쳇(122)에 의해서 권양기 드럼(120)에 접속된다. 권양기 드럼(120)은 또한 래쳇(122)에 대해서 반대로 배열된 래쳇(121)에 의해서 입력축(64)에 직접 접속된다.

따라서, 입력축(64)이 (도시되지 않은) 권양기 핸들에 의해서 제1방향으로 회전할 때에, 구동력은 래쳇(121)을 경유하여 드럼(120)에 전달되고 드럼을 입력축(64)에 대해서 1:1의 비율로 회전시키고 래쳇(122)은 너무 많이 진행되어서 어떤 구동력도 기어(30)로부터 권양기 드럼(120)으로 전달되지 않는다. 입력축(64)이 반대방향으로 회전할 때에, 래쳇(121)은 자유회전하고, 래쳇(122)은 접촉하여서 구동력이 래쳇(122)에 의해서 기어(30)로부터 권양기 드럼(120)으로 전달되고, 권양기 드럼을 외측 기어(10)와 내측기어(30)에 의해서 형성된 동력전달의 비율에 의해서 설정된 감속률로 권양기 드럼을 구동시킨다. 도14 및 도15를 참조하여 기술된 바와같이, 기어(30)는 입력축(64)에 반대방향으로 회전하여서, 구동력이 래쳇(121)을 통하여 직접 전달되도록 입력축(64)이 반대방향으로 회전할때에, 드럼(120)은 그럼에도 불구하고 전술한 방향과 동일한 방향으로 회전해서 드럼(120)이 1:1 비율 또는 기어(10, 30)에 의해서 형성된 오비탈 기어 동력전달에 의해서 형성된 동력전달로 설정된 비율의 동일한 방향에서 항상 회전한다.

도시되지는 않았지만, 베어링이 입력축(64)과 마스트(75)사이 및 입력축(64)과 기어(30)사이에 그들의 상대적인 회전을 지지하기 위해서 구비될 수 있다.

기부판(71)은 또한 로프를 드럼(120)으로 그리고/또는 드럼으로부터 안내하기 위한 로프 안내부(123)를 지지한다.

드럼(120)은 또한 입력축(64)에 대해서 드럼(120)의 회전과 안내부(123)의 지지면(108)을 지지하기 위해서 베어링을 구비한다.

전술된 실시예에서, 내측기어(30) 또는 외측기어(10)중의 하나는 축상에 회전을 위해 장착되고 다른 기어는 오비탈 이동을 위해 제한된다. 이 시스템에서, 접촉이 기어 티스에 대해 기본적으로 경사지는 스퍼어 기어 시스템과는 다르게 접촉이 방사방향이다. 회전이동은 오비탈 기어의 오비탈 이동 사이클에 의해서 전달된다.

더욱이, 전술된 실시예에서는 단지 하나의 기어만이 오비탈 이동을 위해서 제어되지만, 내측기어(30)와 외측기어(10)모두가 오비탈 이동을 위해서 배열되는 실시예가 구비될 수 있다. 그러한 실시예에서, 내측기어 및 외측기어의 각 티스의 접촉은 사이클로이드의 교차점에서 발생한다. 이러한 성질의 이중 오비탈 배열이 그 내용이 본 명세서에 참조된 호주 특허 제PO3739호에 개시되어 있다.

본 발명의 정신과 범위내에서 당업자에게 다양한 변화와 변형이 가능하기 때문에, 본 발명은 예시의 목적으로 제시된 전술한 실시예에 제한 되지않음을 이해하여야한다.

Claims

오비탈 기어 시스템용의 기어에 있어서,

기어몸체와, 외측기어의 내부 티스와의 접촉을 위한 상기 몸체상의 다수의 외측 티스와, 외측기어와의 접촉을 위한 접촉면과 대향면을 갖는 다수의 외측 티스와, 접촉면 길이의 적어도 일부를 따라서 싸인 곡선 프로파일을 갖는 접촉면을 포함하고, 기어는 피치 원을 갖고, 싸인곡선 프로파일은 기어의 피치 원상에 위치되는 만곡점을 갖는 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

싸인곡선 프로파일이

y = f(D)Sin{πWDθg( ε)} 의 방정식으로 한정되고, 여기서,

D : 피치원의 직경,

W : 티스의 폭,

ε: 편심도,

θ: 각 변위이며,

내측기어의 D가 외측기어의 2/3 이상으로 한정되는 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

내측기어의 외측티스가 편평한 최외측면을 갖도록 절두되고, 접촉면의 싸인곡선부가 기어의 피치 원의 방사방향 내측으로 위치된 한 점으로부터 절두면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

외측 티스의 대향면이 또한 대향면의 길이의 적어도 일부를 따라서 싸인곡선 프로파일을 구비하고, 상기 싸인곡선 프로파일은 기어의 피치 원상에 위치된 만곡점을 갖고 있고, 기어가 전후방으로 작동될 수 있어서 접촉면이 한 방향에서 외측기어의 내측 티스와 접촉을 하고, 대향면이 대향으로의 회전을 위해서 접촉면이 되는 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

외측기어의 접촉 및 대향면이 서로 각각에 대해서 거울상인 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

내측기어의 접촉면이 방사방향 외측점에서 외측 기어의 피치원이 접촉점과 상호 교차하는 점까지 연장되는 경사진 편평면인 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

외측기어의 반경에 대한 편평면의 각이 싸인 곡선 프로파일의 만곡점에서 외측티스의 싸인곡선 프로파일을 형성하는 싸인의 도함수로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

내측 티스의 접촉면이 접촉면과 외측기어의 피치원의 상호 교차점으로부터 내측 티스의 최내점까지 방사방향 내측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서,

내부 티스가, 기어 시스템의 역이동에서 접촉면이 되는 대향면을 갖는 접촉면의 거울상인 대향면을 갖는 것을 특징으로 하는 기어.
오비탈 기어 시스템에서,

접촉면 길이의 적어도 일부를 따라서, 제1기어의 피치 원상에 위치된 만곡점을 갖는 싸인곡선 프로파일을 갖는 접촉면과 대향면을 갖는 다수의 외측 티스를 구비하고 피치원을 갖는 내측기어와, 내측 기어의 외측 티스와 접촉하며 내측기어의 외측티스와의 접촉을 위한 접촉면을 갖는 다수의 내측 티스와 피치 원을 갖는 외측기어를 구비하고, 내측기어와 외측기어가 기어중의 하나로부터 다른 것으로의 동력전달을 위해 조립될때에 외측 티스의 만곡점이, 외측기어의 피치원이 외측기어의 접촉면과 상호 교차하는 내측기어의 접촉면상의 한 점과 접촉하고 그것을 가로질러 회전하는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

싸인곡선 프로파일이

y = f(D)Sin{πWDθg( ε)} 의 방정식으로 한정되고, 여기서,

D : 피치원의 직경,

W : 티스의 폭,

ε: 편심도,

θ: 각 변위이며,

내측기어의 D가 외측기어의 2/3 이상으로 한정되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

내측기어의 외측티스가 편평한 최외측면을 갖도록 절두되고, 접촉면의 싸인곡선부가 기어의 피치 원의 방사방향 내측으로 위치된 한 점으로부터 절두면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10하에 있어서,

외측 티스의 대향면이 또한 대향면의 길이의 적어도 일부를 따라서 싸인곡선 프로파일을 구비하고, 상기 싸인곡선 프로파일은 기어의 피치 원상에 위치된 만곡점을 갖고 있고, 기어가 전후방으로 작동될 수 있어서 접촉면이 한 방향에서 외측기어의 내측 티스와 접촉을 하고, 대향면이 대향으로의 회전을 위해서 접촉면이 되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

외측기어의 접촉 및 대향면이 서로 각각에 대해서 거울상인 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

내측기어의 접촉면이 방사방향 외측점에서 외측 기어의 피치원이 접촉점과 상호 교차하는 점까지 연장되는 경사진 편평면인 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

외측기어의 반경에 대한 편평면의 각이 싸인 곡선 프로파일의 만곡점에서 외측티스의 싸인곡선 프로파일을 형성하는 싸인의 도함수로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

내측 티스의 접촉면이 접촉면과 외측기어의 피치원의 상호 교차점으로부터 내측 티스의 최내점까지 방사방향 내측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
제10항에 있어서,

내부 티스가, 기어 시스템의 역이동에서 접촉면이 되는 대향면을 갖는 접촉면의 거울상인 대향면을 갖는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 시스템.
회전 동력전달 기구에 있어서,

접촉 요소를 갖는 제1몸체와, 제1몸체의 접촉요소와의 접촉과 제1몸체에서 제2몸체로의 회전 동력전달을 위한 접촉요소를 갖는 제2몸체를 포함하고, 제1몸체 또는 제2몸체 중의 어느 하나가 제1몸체 또는 제2몸체 중의 다른 하나에 대해서 회전 이동을 하도록 배열되고, 제1몸체 및 제2몸체의 요소가 서로 각각 접촉하며, 회전 이동이 전달될때에 서로 각각에 대해서 사이클로이드 이동을 수행하며 다른 요소의 싸인곡선상에서 로킹되는 요소중의 하나와 요소중의 로킹 이동에 의해서 방사방향으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 회전 동력전달 기구.
제19항에 있어서,

싸인곡선 프로파일이

y = f(D)Sin{πWDθg( ε)} 의 방정식으로 한정되고, 여기서,

D : 피치원의 직경,

W : 티스의 폭,

ε: 편심도,

θ: 각 변위이며,

내측기어의 D가 외측기어의 2/3 이상으로 한정되는 것을 특징으로 하는 회전동력 전달기구.
오비탈 기어 동력전달 기구에 있어서,

다수의 외측 티스를 갖는 내측기어와, 내측기어의 외측 티스와의 접촉을 위한 다수의 내측 티스를 갖는 외측기어와, 오비탈 이동을 하도록 편심부재상에 장착된 내측 또는 외측 기어의 이동을 제어하도록 편심부재 상에 장착된 내측 또는 외측기어와의 접촉을 위한 오비탈 컨트롤 수단을 포함하고, 내측 또는 외측 기어중의 하나는 편심부재상에 장착되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력 전달기구.
제23항에 있어서,

브래이크 수단이 편심부상에 장착된 내측 또는 외측 기어의 오비탈 이동을 제어하도록 오비탈 컨트롤 수단과 접촉하여서 그것을 고정적으로 유지시키 위하여 구비되고, 브래이크 수단은 오비탈 콘트롤 수단을 해제시키도록 해제될 수 있어서, 오비탈 컨트롤 수단이 오비탈 이동을 더 이상 제어할 수 없어서 내측 또는 외측기어가 자유롭게 회전하여 동력 전달기구를 중립에 위치시키는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력전달기구.
제21항에 있어서,

오비탈 컨트롤 수단이 편심부에 장착된 내측 또는 외측기어상의 핀 또는 개구와 각각 접촉하는 개구 또는 핀을 갖는 오비탈 컨트롤 판인 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력 전달 기구.
제24항에 있어서,

오비탈 컨트롤 수단이 편심부에 장착된 내측 또는 외측기어상에 구비된 컨트롤 기어 티스와 접촉하는 기어 티스를 갖는 복귀 컨트롤 기어인 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력 전달 기구.
제24항에 있어서,

동력전달 기구가 권양기에 구비되고, 권양기는 편심부에 접속된 입력축상에 장착된 입력 플리를 갖는 호이스트 형태이고, 외측 플리는 편심부상에 장착되지 않은 내측 또는 외측 기어에 접속어서 구동력이 내측 플리로부터 편심부에 접속된 입력축으로, 편심부에 장착된 내측 또는 외측 기어에 그리고 편심부에 장착되지 않은 내측 또는 외측기어에, 그리고 이어서 외측 플리에 전달되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력전달 기구.
제22항에 있어서,

요트용 데크 권양기에 포함되고, 편심부가 권양기 핸들에 의해서 회전하는 입력축에 접속되고, 데크 권양기는 권양기에 의해서 인발되거나 또는 해제되는 로프 수용을 위한 드럼을 갖고, 드럼은 제1래쳇에 의해서 입력축에 접속되어서, 한 방향으로의 입력축의 회전에 따라서 구동력이 래쳇을 경유하여 드럼으로 전달되어 드럼을 1:1의 기어비로 회전시키고, 편심부재에 장착되지 않은 내측 또는 외측기어는 또한, 입력축이 제1방향으로 회전할때에 자유회전하나 입력축이 대향으로 회전할때에는 접촉하는 제2래쳇에 의해서 드럼에 접속되어서 구동력이 오비탈 기어 동력전달기구와 제2래쳇을 경유하여 드럼에 전달되어서 오비탈 동력전달 의 구동비율에 따른 구동비율로 드럼을 회전시키고, 제1래쳇은 입력축이 대향으로 회전할때에 자유회전하는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력전달 기구.
제26항에 있어서,

입력축이 마스트 수용을 위한 중공부를 갖는 입력축의 마스트 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 오비탈 기어 동력전달기구.