KR20020091106A - 역전 기어식 로우터 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내접 기어 이빨이 달린 대략 별 형상의 구멍을 구비한 회전이 가능한 외부 로우터 및 구멍 내에 편심적으로 지지되고 유성 기어를 위한 베어링 포켓을 구비한 내부 로우터로 이뤄지고, 유성 기어가 정밀 기어 이빨을 구비하여 그것에 의해 외부 로우터의 정밀 기어 이빨에서 회전되며, 유성 기어가 외접 기어 이빨을 형성하는 기어 이빨을 이루고, 외접 기어 이빨이 외부 로우터의 내접 기어 이빨보다 1개 더 적은 이빨을 구비하는 펌프용 또는 모터용 기어식 로우터 세트에 관한 것이다.

Description

역전 기어식 로우터 세트{INVERSE TOOTHED ROTOR SET}

링 기어 펌프에서는 압축실이 시일(seal)형 라이닝에 의해 흡입실로부터 분리되는 것이 아니라, 기어 이빨(tooth)의 특수한 구성(트로코이드 기어(trochoid gear)를 기초로 한)에 의해 링 기어와 내접 기어 이빨이 달린 피니언간의 밀봉이 보장되게 된다. 외접 기어 이빨이 달린 링 기어는 피니언보다 1개 더 많은 이빨을 구비하여 그에 상응하게 이빨을 구성할 경우에 이끝(tooth tip)이 정확하게 이빨 맞물림 지점에 맞대어 접촉되게 된다. 회전을 보장하려면, 외부 로우터의 이끝과 내부 로우터의 이끝간에 이끝 틈새가 존재해야 한다. 링 기어 펌프의 단점은 그러한 이끝 틈새를 통해 링 기어 펌프에서 내부 누출이 발생하여 체적 효율이 저하된다는 것이다. 그로 인해, 회전수가 낮은 경우에는 높은 압력이 형성될 수가 없다.

DE-A-196 46 359의 기술 사상에 따른 펌프는 링 기어 펌프에 비해 유리하다.그러한 펌프는 내접 기어 이빨이 달린 베어링 링 및 그 베어링 링 내에 편심적으로 수납되고 외접 기어 이빨이 달린 기어로 이뤄지는 기어식 로우터 세트를 형성하는데, 내접 기어 이빨은 베어링 링 내에 회전이 가능하게 지지된 롤러에 의해 형성되고 외접 기어 이빨보다 1개 더 많은 이빨을 구비하며, 외접 기어 이빨에는 현저히 더 작은 모듈을 갖는 정밀 기어 이빨이 겹쳐지고, 각각의 롤러는 그 둘레에 동일한 모듈을 갖는 정밀 기어 이빨을 구비하여 그 정밀 기어 이빨에 기어의 이빨이 맞물리게 된다.

그러한 기어식 로우터 세트의 기능은 구동 모멘트가 구동 축을 거쳐 내부 로우터에 작용하여 그 내부 로우터를 회전시킴으로써 이뤄진다. 기어 이빨이 달린 내부 로우터로부터, 한편으로 유성 기어의 중심을 통한 충격력을 제공하고 다른 한편으로 유성 기어의 토크를 일으키는 둘레 방향 힘을 제공하는 힘이 유성 기어에 전달된다. 베어링 링에 작용하는 충격력에 의해 그 베어링 링이 회전 이동된다.

그러한 공지의 기어식 로우터 세트는 많은 수의 유성 기어가 사용되어야만 그 기능이 구현되고, 그와 같이 많은 수의 유성 기어를 사용함으로 인해 상대적으로 높은 마찰율이 존재하여 내부 로우터에 연결된 구동 축의 토크가 그러한 마찰율을 극복해야만 한다는 단점을 수반한다. 또한, 그러한 공지의 기어식 로우터 세트에서는 유성 기어의 이빨 틈새에 있고 내부 로우터의 회전 이동 시에 상대적으로 동일한 방향으로 회전되는 윤활 오일이 압축 측으로부터 흡입 측으로 이송됨으로 인해 펌프의 효율이 저하된다는 것이 단점으로 밝혀졌다.

본 발명은 회전이 가능한 외부 로우터 및 그 외부 로우터 내에 지지된 내부 로우터로 이뤄지고, 내부 로우터가 유성 기어를 위한 베어링 포켓을 구비하는 펌프용 또는 모터용 기어식 로우터 세트에 관한 것이다. 그러한 기어식 로우터 세트는 기어를 맞물려 구성한 링 기어 펌프와 유사한데, 그 기어식 로우터 세트의 기능 및 작동 방식은 링 기어 펌프의 그것과 상응한다.

도 1은 선행 기술에 따른 기어식 로우터 세트를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트를 나타낸 도면,

도 2a는 제 2 작동 위치에 있는 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트를 나타낸 도면,

도 2b는 흡입 측 및 압축 측을 구비한 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트의 평면도,

도 3은 도 2의 세부 "X"에 따라 본 발명에 따른 기어 이빨의 변형례 Ⅰ을 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 기어 이빨의 변형례 Ⅱ를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 기어 이빨의 변형례 Ⅲ을 나타낸 도면이다.

그러한 선행 기술의 단점으로부터 출발된 본 발명의 목적은 유사한 구조 크기에서도 보다 더 적은 수의 유성 기어가 사용되어 마찰을 감소시키도록 형성되는 기어식 로우터 세트를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 공지의 기어식 로우터 세트에 필적할만한 구조 크기에서도 보다 더 높은 송출 체적 및 보다 더 큰 효율을 나타내는 기어식 로우터 세트를 형성하는 것이다.

그러한 목적은 본 발명에 따라 내접 기어 이빨이 달린 대략 별 형상의 구멍을 구비한 회전이 가능한 외부 로우터 및 구멍 내에 편심적으로 지지되고 유성 기어를 위한 베어링 포켓을 구비한 내부 로우터로 이뤄지고, 유성 기어가 정밀 기어 이빨을 구비하여 그것에 의해 외부 로우터의 정밀 기어 이빨에서 회전되며, 유성 기어가 외접 기어 이빨을 형성하는 기어 이빨을 이루고, 외접 기어 이빨이 외부 로우터의 내접 기어 이빨보다 1개 더 적은 이빨을 구비하는 펌프용 또는 모터용 기어식 로우터 세트에 의해 달성된다. 그와 같이 형성된 기어식 로우터 세트의 장점은 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트가 선행 기술로부터 공지된 기어식 로우터 세트에 비해 보다 더 적은 수의 유성 기어에 의해 작동될 수 있다는데 있다. 동일한 구조 크기에서도 보다 더 적은 유성 기어가 사용됨으로써, 예컨대 유성 기어와 내부 로우터의 베어링 포켓간에 및 유성 기어의 기어 이빨과 외부 로우터간에 있는 것과 같은 마찰 면이 보다 더 적어지게 된다. 마찰이 적어짐에 의거하여, 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트를 구비한 펌프 또는 모터는 선행 기술로부터 공지된 기어식 로우터 세트를 구비한 펌프 또는 모터보다 더 높은 효율을 나타내는데, 그것은 시스템 내의 마찰을 극복하는데 보다 더 작은 토크가 사용되면 되기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트는 구조 조건상 선행 기술로부터 공지된 기어식 로우터 세트에 비해 보다 더 큰 송출 체적을 구현하게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트는 내부 로우터가 시계 방향으로 회전될 때에 유성 기어가 그 반대 방향으로 회전을 진행하여 유성 기어의 이빨 틈새에 있는 윤활 오일이 추가로 흡입 측으로부터 압축 측으로 이송되기 때문에 보다 더 높은 효율을 나타낸다.

정밀 기어 이빨의 또 다른 문제점은 생성되는 힘 및 모멘트가 종래에 사용되던 인볼루트(involute) 기어 이빨에 의해서는 최적으로 수요되지 못한다는데 있다. 특히, 공지의 기어 이빨은 윤곽선의 형태로 된 높은 면압(surface pressure)을 동반하지 않고서는 충격력 및 둘레 방향 힘을 전달하지 못한다는 문제점이 있다. 종래에 공지된 기어 이빨은 높은 둘레 방향 힘을 전달하는데만 적합하지, 유성 기어의 중심을 통해 연장되는 충격력을 전달하는데는 적합하지 않다.

그러한 부류를 이루는 기어 이빨에서는 제반 작동 조건 하에서 맞물림의 장애가 없는 깔끔한 회전이 보장되지 못한다는 것이 단점으로 밝혀졌다. 일정 위치에서는 베어링 링에 대한 유성 기어의 상대 이동이 정체되게 된다.

유성 기어가 거의 정체되었음에도 그와 동시에 큰 힘이 전달되는 상에서는 유성 기어 이끝과 베어링 링간의 윤활 막이 부서져서 쿠에트 유동(Couette flow)이 정체될 위험이 있다. 그럴 경우, 틈새에 있는 윤활 매체의 손실로 인해 고체 접촉이 일어나게 된다. 즉, 더 이상 유리한 유체 역학적 윤활이 존재하는 것이 아니라, 혼합 마찰 상태가 발생되고, 최악의 경우에는 정지 마찰이 발생하게 된다. 혼합 마찰 및 정지 마찰의 경우에는 마모 현상이 일어나서 기어식 로우터 세트의 내구 수명이 저하된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 구성에서는 외접 정밀 기어 이빨 및/또는 내접 정밀 기어 이빨이 기어 이빨의 이빨 형태의 적어도 부분 구역에서 아치형 부분을 구비하도록 조치된다. 그와 같이 형성된 기어식 로우터 세트의 장점은 이빨 형태의 아치형 부분에 의해 거의 구름 마찰이 일어나고 미끄럼 마찰이 일어나지 않아 기어 이빨의 마모가 최소화된다는데 있다.

정밀 기어 이빨이 달린 유성 기어의 볼록하게 형성된 이끝 및 정밀 기어 이빨이 달린 외부 로우터의 오목하게 형성된 이끝에 의해 접촉 선이 아니라 접촉 면이 얻어지게 된다. 그러한 롤러 짝 결합에 의해 헤르츠 압력(Hertz pressure)이 매우 현저히 감소된다. 유성 기어의 이빨과 외부 로우터의 이빨 틈새간에 이뿌리 틈새를 포함시킴으로써, 큰 충격력이 단지 이끝과 이골만을 경유하여 전달되는 것이 보장되게 된다. 그에 의해, 이뿌리 표면의 파괴를 가져올 수 있는 큰 쐐기력이 이뿌리에 전달되는 것이 방지되게 된다. 추가로, 이뿌리 틈새를 통해 송출 매체가 이빨 틈새로부터 유출될 수 있는데, 왜냐하면 그렇지 않은 경우에는 매우 높은 압력 형성을 가져올 수 있는 오일 압착이 일어나기 때문이다.

본 발명의 바람직한 구성에서는 이빨 형태가 이끝 및/또는 이골의 구역에서 아치형으로 형성되도록 조치된다. 이빨 형태가 이끝 및/또는 이골의 구역에서 그와 같이 형성됨으로써, 매우 큰 충격력(반경 방향 힘)이 전달될 수 있되, 전달될 둘레 방향 힘이 적어질 수 있는 것이 구현된다. 그 경우, 공지된 인볼루트 기어이빨의 기어식 로우터와는 대조적으로, 이끝 및 이골은 회전 과정, 즉 기어 이빨이 달린 유성 기어가 기어 이빨이 달린 외부 로우터 곡면 상을 구르는 과정에 함께 참여한다.

유성 기어의 볼록하게 휘어진 이뿌리 및 외부 로우터의 오목하게 휘어진 이뿌리는 이빨 맞물림 시에 상대적으로 큰 밀봉 면을 형성하는데, 그 밀봉 면은 정 변위실(positive displacement chamber)이 흡입 구역으로부터 압축 구역으로 옮겨질 때에 그 정 변위실을 밀봉하게 된다. 로우터가 직각으로부터 벗어나더라도 정 변위실의 누출 손실이 일어나지 않게 된다.

본 발명의 바람직한 구성에서는 특히 이끝 및/또는 이골의 구역에서 정밀 기어 이빨의 이빨 형태가 모따기부를 구비하도록 조치된다. 내부 로우터에 의한 토크가 기어 이빨이 달린 유성 기어를 경유하여 기어 이빨이 달린 외부 로우터에 작용하는 힘 전달의 주 구역에서는 기하학적 조건상 유성 기어의 거의 정체되게 된다. 설명된 바와 같이 유성 기어가 상대적으로 정체되었음에도 그와 동시에 큰 힘이 전달될 경우에는 유성 기어의 이끝과 내부 로우터의 베어링 포켓간의 윤활 막이 부서질 위험이 있다. 그를 저지하기 위해, 유성 기어의 이끝에 모따기부를 형성하는 것이다. 그러한 모따기부의 크기는 기어식 로우터의 사용 분야에 따라 달라진다. 회전수가 낮고 압력이 높은 경우에는 낮은 미끄럼 속도에서도 윤활 막의 형성이 보장되도록 큰 모따기부가 필요하다. 회전수가 높고 압력이 낮은 경우에는 작은 모따기부가 필요하다. 유성 기어의 이끝으로부터 모따기부로 이행함에 있어서는, 간단한 이행 반경보다 윤활 막의 형성을 훨씬 더 유리하게 하는 특수한 곡선,즉 사이클로이드(cycloid)가 사용된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구성에서는 특히 이끝 및/또는 이골의 구역에서 이빨 형태가 큰 곡률 반경을 갖도록 조치된다. 모따기부 대신에, 이끝 및/또는 이골의 구역에 큰 곡률 반경을 갖는 면을 마련하는 것도 역시 바람직하다.

유성 기어 이끝의 모따기부에 의해 유성 기어로부터 내부 로우터로의 힘 전달(헤르츠 압력)까지도 개선된다.

본 발명의 매우 바람직한 구성에서는 아치형 부분이 적어도 부분적으로 사이클로이드로서 형성되도록 조치된다. 그러한 사이클로이드는 회전 거동 및 충격력의 전달과 관련하여 매우 유리한 것으로 밝혀졌다. 그러한 사이클로이드 기어 이빨은 곡률 변경이 현격하고 곡률 변경이 작은 경우라도 문제없이 미끄러짐을 일으키지 않는 회전을 보장하고, 그것은 다시 마모를 감소시키게 된다.

본 발명의 바람직한 구성에서는 적어도 이뿌리의 구역에서 이빨 형태가 인볼루트로서 형성되도록 조치된다. 그러한 기어 이빨에서는 기어 이빨이 달린 외부 로우터 및 기어 이빨이 달린 유성 기어의 이뿌리가 인볼루트에 의해 형성되는데, 하지만 그러한 실시예에서는 이뿌리가 사이클로이드로서 형성된 실시예에서보다는 맞물림 장애가 더 쉽게 일어날 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 정밀 기어 이빨이 마모가 없는 표면을 구비하도록 조치된다. 그와 같이 마모가 없는 표면은 화학적, 특히 열화학적 및/또는 물리적 표면 처리에 의해 달성될 수 있다. 또한, 그 표면은 전기 도금될 수도 있다. 또 다른 바람직한 표면 처리 방법은 탄화 처리, 질화 처리 및/또는 질탄화처리, 붕화 처리 및/또는 크롬화 처리이다.

본 발명의 바람직한 구성에서는 베어링 포켓의 구역에 하나 이상의 유체 채널이 배치되도록 조치된다. 그러한 유체 채널은 펌프의 압축 측과 접속되고, 그에 따라 유성 기어와 베어링 포켓간에 윤활 오일이 연속적으로 공급되어 개선된 윤활 막 형성을 보장하게 된다.

기어식 로우터 세트의 이동될 수 있는 모든 부품, 특히 외부 로우터 및/또는 유성 기어 및/또는 내부 로우터는 적어도 단부 면 상에 회전 브리지를 구비하는 것이 바람직하다. 그러한 회전 브리지는 기어식 로우터 세트가 수납되는 하우징 내에서 패킹으로서의 역할을 한다. 통상, 그러한 이동될 수 있는 부품은 그 단부 면 상에 그 전 면적에 걸쳐 연장되는 패킹 면을 구비한다. 본 발명에 따른 회전 브리지에 의한 패킹은 공지의 패킹에서 발생되는 높은 마찰력을 현격히 감소시켜 기어식 로우터 세트가 보다 더 용이하게, 그리고 그에 따라 보다 효율적으로 작동되도록 한다는 장점이 있다. 그 경우, 회전 브리지는 밀봉 작용과 마찰력간의 최적 조건을 보이는 폭을 갖는다.

끝으로, 본 발명은 기어식 로우터 세트의 제조 방법에 관한 것으로, 본 제조 방법에서는 기어식 로우터 세트가 분말 야금적 방법, 플라스틱 사출 성형, 압출, 다이 캐스팅, 특히 알루미늄 다이 캐스팅, 및 스탬핑 방법에 의한 것이 바람직한 성형 방법으로 제조된다. 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트가 구비하는 것과 같이 복잡한 기어 이빨은 그러한 방법에 의해 간단하고도 저렴하게 제조되게 된다. 공지된 바와 같이 통상의 기어 이빨에 사용되는 예컨대 연마, 프레이즈 절삭, 스플라이싱, 및 톱질과 같은 절삭 기계 가공에 의한 제조는 본 발명에는 적용되지 않는데, 그것은 그러기에는 기어 이빨이 너무 복잡하게 형성되기 때문이다.

본 발명의 바람직한 구성에서는 기어식 로우터 세트가 펌프, 특히 내연 기관용 윤활 오일 펌프, 트랜스미션, 유압 유닛, 및 고압 세정 장치에 사용된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구성에서는 기어식 로우터 세트가 모터로서 사용된다.

도 1은 베어링 포켓(0.3)을 구비하고 그 베어링 포켓(0.3) 내에 회전이 가능한 유성 기어(0.4)가 배치되어 내접 기어 이빨을 형성하는 회전이 가능한 외부 로우터(0.2)와, 외부 로우터(0.2)에 대해 편심적으로 지지되고 대략 별 형상의 외곽을 갖으며 외접 정밀 기어 이빨(0.6)을 구비하는 내부 로우터(0.5)로 이뤄지는 선행 기술에 따른 기어식 로우터 세트(0.1)를 나타낸 것인데, 별 형상의 외접 기어 이빨은 내접 기어 이빨보다 1개 더 적은 이빨을 구비한다. 그러한 기어식 로우터 세트(0.1)는 7개의 유성 기어(0.4)를 구비한다. 그 기어식 로우터 세트에서는 내부 로우터(0.5)가 시계 방향으로 회전 이동될 때에 동일한 방향으로 회전되는 유성 기어의 이빨 틈새와 베어링 포켓(0.3)의 벽으로 형성된 챔버에 있는 윤활 오일이 압축 측으로부터 흡입 측으로 이송되어 펌프의 효율이 저하되는 것이 단점으로 밝혀졌다.

도 2는 내접 기어 이빨(4)이 달린 대략 별 형상의 구멍(3)을 구비한 회전이 가능한 외부 로우터(2) 및 구멍(3) 내에 편심적으로 지지되고 유성 기어(7)를 위한 베어링 포켓(6)을 구비한 내부 로우터(5)로 이뤄지고, 유성 기어(7)가 정밀 기어 이빨을 구비하여 그것에 의해 외부 로우터(2)의 정밀 기어 이빨에서 회전되며, 유성 기어(7)가 외접 기어 이빨을 형성하는 기어 이빨(8)을 이루고, 외접 기어 이빨이 외부 로우터(2)의 내접 기어 이빨(4)보다 1개 더 적은 이빨을 구비하는 펌프용 또는 모터용 기어식 로우터 세트(1)를 나타낸 것이다. 그러한 기어식 로우터 세트(1)는 흡입 구역(9), 압축 구역(10), 및 정 변위실(11)을 구비한다. 도 1에 도시된 선행 기술에 따른 기어식 로우터 세트와는 비해, 본 발명에 따른 기어식로우터 세트에서는 단지 6개의 유성 기어(7)만이 필요하여 마찰이 보다 덜 일어나게 된다.

구동 모멘트(M1)는 구동 축(12)을 경유하여 내부 로우터(5)에 작용한다. 그럼으로써, 충격력(F2)이 내부 로우터(5)의 베어링 포켓(6)을 경유하여 유성 기어(7)에 작용하게 된다. 유성 기어(7)에서의 충격력(F3)은 반경 방향 힘(F4) 및 토크(M4)의 2가지 성분으로 분포된다. 충격력(F3)은 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 중심을 통해 기어 이빨이 달린 외부 로우터(2)에 작용하여 그 외부 로우터(2)를 회전 이동시킨다. 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)는 토크(M4)에 의해 회전 이동된다. 그 경우, 유성 기어(7)는 무엇보다 충격력(F3)을 전달하는 동시에 베어링 포켓에서의 마찰에 의해 생기는 단지 적은 마찰 모멘트(MR)만을 겪게 된다.

본 발명에 따른 기어식 로우터 세트(1)는 내부 로우터(5)가 구동 축(12)에 의해 구동되도록 함으로써 압력 생성용 펌프로서 사용될 수 있다. 다른 한편으로, 본 발명에 따른 기어식 로우터 세트(1)는 압축 구역(10)에 압력이 추진됨에 의해 내부 로우터(5)가 회전되어 구동 축(12)을 구동하도록 함으로써 모터로서도 사용될 수 있다.

베어링 포켓(6)을 구비한 내부 로우터(5)에 의한 토크가 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)를 경유하여 기어 이빨이 달린 외부 로우터(2)에 작용하는 힘 전달의 주 구역(13)에서는 기하학적 조건상 유성 기어(7)가 거의 정체되게 된다. 설명된 바와 같이 유성 기어가 상대적으로 정체되었음에도 그와 동시에 큰 힘이 전달될 경우에는 유성 기어의 이끝과 내부 로우터(5)간의 윤활 막이 부서질 위험이 있다.

도 2a는 제2 작업 위치에 있는 기어식 로우터 세트(1)를 나타낸 것이다. 여기에서는 정밀 기어 이빨의 밀봉 작용을 특히 잘 알아볼 수 있다.

도 2b는 흡입 측(14) 및 압축 측(15)이 함께 도시된 기어식 로우터 세트(1)를 나타낸 것이다. 흡입 측(14)에는 예컨대 기어식 로우터 세트를 수납하는 하우징에서 구멍으로서 측방에 형성될 수 있는 유입 개구부(16)가 연통된다. 마찬가지로, 압축 측(15)에는 유출 개구부(17)가 연통된다. 유출 개구부(17)의 직경은 유비 개구부(16)의 지경보다 더 작을 수 있는데, 그것은 후자의 경우에는 보다 더 높은 유동 속도가 주어지기 때문이다. 또한, 내부 로우터(5)가 시계 방향으로 회전될 때에 유성 기어(7)가 그 반대 방향의 회전을 진행하여 유성 기어(7)의 이빨 틈새에 있는 윤활 오일이 흡입 측(90으로부터 압축 측(10)으로 이송되는 것을 알 수 있다.

도 3은 도 2의 세부 "X"에 따라 본 발명에 따른 기어 이빨의 변형례 Ⅰ을 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 큰 충격력(F3) 및 단지 작은 마찰 모멘트(MR)만을 전달하면 된다. 그러한 기어 이빨에서는 이끝(18) 및 이골(19)이 회전 과정, 즉 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)가 기어 이빨이 달린 외부 로우터 곡선 상을 구르는 과정에 함께 참여한다. 도 3에 도시된 기어 이빨의 경우, 기어 이빨의 면 부분은 그것이 힘 분포와 상응하도록 선택되어 있다.

즉, 기어 이빨의 대부분, 즉 아치형 부분(23)은 기어 이빨이 달린 우성 기어(7)와 기어 이빨이 달린 외부 로우터간에 충격력(F3)을 전달하는 이골(19) 및 이끝(18)에 존재한다. 기어 이빨 면의 단지 소부분만이 마찰 모멘트(MR)를 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 회전 이동으로 변환하는 이뿌리 구역에 있는 미끄럼 면으로 이뤄진다.

기어 이빨이 달린 외부 로우터(2)의 이끝(18.1)은 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 이골(19.2)에 정확히 접하여 문제없는 회전을 보장하도록 고려되어 있다. 역으로, 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 이끝(18.2)은 기어 이빨이 달린 외부 로우터(2)의 이골(18.2)에 맞물린다. 기어 이빨이 달린 외부 로우터(2)의 볼록하게 형성된 이끝(18,1) 및 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 오목하게 형성된 이골(19.2)에 의해 접촉 선이 아니라 접촉 면이 얻어지게 된다. 따라서, 그러한 롤러 짝 결합에 의해 헤르츠 압력이 현격히 감소된다.

그것은 기어 이빨이 달린 외부 로우터(2) 및 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 이뿌리에서도 마찬가지이다. 유성 기어(7)의 이빨과 외부 로우터(2)의 이빨 틈새간에 이뿌리 틈새(20)를 포함시킴으로써 큰 충격력(F3)이 단지 이끝(18) 및 이골(19)만을 경유하여 전달되도록 하는 것이 보장된다. 그럼으로써, 이뿌리 표면의 파괴를 가져올 수 있는 큰 쐐기력이 이뿌리에 작용하는 것이 방지되게 된다. 추가로, 이뿌리 틈새(20)를 통해 송출 매체가 이빨 틈새로부터 유출될 수 있는데, 왜냐하면 그렇지 않은 경우에는 매우 높은 압력 형성을 가져올 수 있는 오일 압착이 일어나기 때문이다.

도 4는 본 발명에 따른 기어 이빨의 제 2 위치를 나타낸 것이다. 전술된 바와 같이 유성 기어(7)가 상대적으로 정체되었음에도 그와 동시에 큰 힘이 전달될 경우에는 유성 기어의 이끝(18)과 내부 로우터(5)의 베어링 포켓(6)간의 윤활 막이 부서질 위험이 있다. 그것은 유성 기어의 이끝(18)에 모따기부(22)를 형성함으로써 방지되게 된다. 그러한 모따기부(22)의 크기는 기어식 로우터(1)의 사용 분야에 따라 달라진다. 회전수가 낮고 압력이 높은 경우에는 큰 모따기부(22)가 마련되어야 한다. 회전수가 높고 압력이 낮은 경우에는 적당한 모따기부(22)로도 연속적인 윤활 막을 형성하는데 충분하다. 유성 기어(7)의 이뿌리(21)로부터 모따기부(22)로 이행함에 있어서는, 간단한 이행 반경보다 윤활 막의 형성을 훨씬 더 유리하게 하는 사이클로이드(cycloid)(23)가 사용된다.

유성 기어의 이끝(18)의 모따기부(22)에 의해 유성 기어(7)로부터 내부 로우터(5)의 베어링 포켓(6)으로의 힘 전달(헤르츠 압력)도 개선되게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 기어 이빨의 변형례 Ⅲ을 나타낸 것인데, 그 변형례에서는 기어 이빨이 달린 외부 로우터(2) 및 기어 이빨이 달린 유성 기어(7)의 이뿌리(21)가 인볼루트(24)에 의해 형성된다. 그 반면에, 유성 기어(7)의 이끝(18)은 사이클로이드(25)로서 형성된다. 하지만, 그러한 실시예에서는 맞물림 장애가 일어날 확률이 보다 높다.

Claims (11)

1. 내접 기어 이빨(4)이 달린 대략 별 형상의 구멍(3)을 구비한 회전이 가능한 외부 로우터(2) 및 구멍(3) 내에 편심적으로 지지되고 유성 기어(7)를 위한 베어링 포켓(6)을 구비한 내부 로우터로 이뤄지고, 유성 기어(7)는 정밀 기어 이빨을 구비하여 그것에 의해 외부 로우터(2)의 정밀 기어 이빨에서 회전되며, 유성 기어(7)는 외접 기어 이빨을 형성하는 기어 이빨(8)을 이루고, 외접 기어 이빨은 외부 로우터(2)의 내접 기어 이빨(4)보다 1개 더 적은 이빨을 구비하는 것을 특징으로 하는 펌프용 또는 모터용 기어식 로우터 세트(1).
2. 제 1 항에 있어서, 외접 정밀 기어 이빨 및/또는 내접 정밀 기어 이빨은 기어 이빨의 이빨 형태의 적어도 부분 구역에서 아치형 부분(23)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이빨 형태는 특히 이끝(18) 및/또는 이골(19)의 구역에서 아치형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 이빨 형태는 특히 이끝(18) 및/또는 이골(19)의 구역에서 보다 더 큰 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이빨 형태는 특히 이끝(18) 및/또는 이골(19)의 구역에서 모따기부(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 아치형 부분(23)은 적어도 부분적으로 사이클로이드로서 형성되는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 이빨 형태는 적어도 이뿌리(21)의 구역에서 인볼루트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 정밀 기어 이빨은 마모가 없는 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 포켓(6)의 구역에는 하나 이상의 유체 채널이 배치되는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 로우터(2) 및/또는 유성 기어(7) 및/또는 내부 로우터(5)는 적어도 단부 면 상에 회전 브리지를 구비하는 것을 특징으로 하는 기어식 로우터 세트(1).
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 기어식 로우터 세트(1)의 제조 방법으로서,

    기어식 로우터 세트를 분말 야금적 방법, 플라스틱 사출 성형, 압출, 다이 캐스팅, 특히 알루미늄 다이 캐스팅, 및 스탬핑 방법에 의한 것이 바람직한 성형 방법으로 제조하는 것을 특징으로 하는 기어식 모터 세트의 제조 방법.