KR20150031295A - 다품 공차링 - Google Patents

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KR20150031295A
KR20150031295A KR20157001251A KR20157001251A KR20150031295A KR 20150031295 A KR20150031295 A KR 20150031295A KR 20157001251 A KR20157001251 A KR 20157001251A KR 20157001251 A KR20157001251 A KR 20157001251A KR 20150031295 A KR20150031295 A KR 20150031295A
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KR
South Korea
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tolerance ring
partially
cylindrical sidewall
waveform
cylindrical
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Application number
KR20157001251A
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English (en)
Inventor
요스케 키노시타
요시노리 카미야
Original Assignee
생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 렌콜 리미티드
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Publication date
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

공차링은 제1 부분적-원통형 측벽 및 제1 부분적-원통형 측벽 반대측의 제2 부분적-원통형 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체를 포함한다. 각각의 부분적-원통형 측벽은 제1 단부, 및 제2 단부를 가진다. 또한, 포스트 주위에 설치된 후 제1 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 사이에 제1 갭이 형성된다. 제1 갭은 공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 연장된다. 공차링은 또한 제1 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 사이에 제2 갭을 포함한다. 제2 갭은 공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 연장된다. 공차링은 설치 동심도, C ≤ 50 μm를 제공한다.

Description

다품 공차링{MULTIPIECE TOLERANCE RING}
본 발명은 공차링, 특히 로봇 관절용 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 또는 베어링 및 축 하우징 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 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 요소, 예컨대 축 또는 베어링을 포함한다.
따라서, 업계에서는 공차링, 특히 로봇에 장착되는 공차링에 대한 개선의 필요성이 존재한다.
이하 설명은 공차링, 특히, 로봇 관절 조립체 내부에서 로봇 아암에 형성된 구멍 및 서보모터 구동축 사이에 장착되는 공차링에 관한 것이다. 하나의 양태에서, 공차링은 구동축 주위에 끼워진 후 아암이 구동축/공차링 조립체 위에 삽입된다. 달리, 공차링이 아암 구멍에 삽입되고 아암/공차링이 구동축 위에 끼워질 수 있다.
본 발명은 첨부도면을 참조함으로써 이해가 용이하고 다음의 특징부 및 이점들이 명백하여 질 것이다.
도 1은 실시태양에 의한 다-관절 로봇의 측면도이다.
도 2는 실시태양에 의한 로봇 선회 관절의 제1 단면도이다.
도 3은 실시태양에 의한 로봇 선회 관절의 제2 단면도이다.
도 4는 실시태양에 의한 공차링의 사시도이다.
도 5는 도 4에서 5-5선을 따라 취한 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 6은 다른 실시태양에 의한 공차링의 사시도이다.
도 7은 도 6에서 7-7선을 따라 취한 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 10은 도 9에서 10-10선을 따라 취한 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 11은 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 12는 도 11에서 12-12선을 따라 취한 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 13은 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
다른 도면들에서 동일한 도면부호들은 유사하거나 동일한 부분들을 나타낸다.
전형적인 공차링에서, 틈 (gap)에 가장 인접한 파형들은, 공차링에서 나머지 파형들이 양측에 재료에 배치되는데 비하여, 일측에 틈 및 타측에 재료를 가지므로 가장 취약하고, 즉, 최소 강성도를 가진다. 이러한 강성도 차이로 인하여 성능, 예를들면, 공명 및 정렬이 관절 어셈블리에서 틈의 위치에 따라 매우 달라진다. 하나의 성능 지표로서 틈 위치를 최적화하려는 시도는 다른 성능 지표들에 악영향을 준다. 이는 다시 전체 성능을 좌우한다.
본원에 기재된 하나 이상의 실시태양들에 의한 공차링은 공차링 길이를 따라 연장되는 갭들 (gaps), 또는 완전 분할부들 (splits) 에 의해 분리되는 다품 (multiple pieces) 공차링을 포함한다. 갭들은 서로 반대측에 위치하고 다품 공차링의 반대측 갭들은 단일 갭에 기인할 수 있는 임의의 힘 차이에 대한 균형을 이룰 수 있다.
본원에 개시되는 다품 공차링은 다품 공차링의 반대측 부품들에서 강성도의 균형이 이루어지는 공차링을 제공한다. 따라서, 임의의 본원 실시태양들에 의한 다품 공차링, 또는 이들의 조합은, 구동축 및 공차링이 장착되는 로봇 아암 내의 구멍 및 구동축 간에 상대적으로 정밀한 동심도를 제공한다. 따라서, 구동축 서보모터에서의 임의의 부하 불균형은 실질적으로 감소되고 서보모터 수명은 실질적으로 연장된다.
먼저 도 1을 참조하면, 다-관절 로봇이 개시되고, 포괄적으로 도면부호 100으로 표기된다. 다-관절 로봇 (100)은 근위단 (104) 및 원위단 (106)을 가지는 베이스 (102)를 포함한다. 근위단 (112) 및 원위단 (114)을 가지는 어깨 (110)는 베이스 (102)와 회전 가능하게 연결된다. 특히, 어깨 (110) 근위단 (112)은 제1 관절 (116)에 의해 베이스 (102) 원위단 (106)에 연결된다.
또한 도 1은 근위단 (122) 및 원위단 (124)을 가지는 하부 아암 (120)이 어깨 (110)에 회전 가능하게 연결되는 것을 보인다. 특히, 하부 아암 (120) 근위단 (122)은 제2 관절 (126)을 통해 어깨 (110) 원위단 (114)에 연결된다. 또한 다-관절 로봇 (100)은 근위단 (132) 및 원위단 (134)을 가지는 상부 아암 (130)을 포함한다. 상부 아암 (130)은 하부 아암 (120)에 회전 가능하게 연결된다. 특히, 상부 아암 (130)의 근위단 (132)은 제3 관절 (136)에 의해 하부 아암 (120) 원위단 (124)에 연결된다.
도 1에 의하면, 다-관절 로봇 (100)은 근위단 (142) 및 원위단 (144)을 가지는 손목 (140)을 포함한다. 특히, 손목 (140) 근위단 (142)은 상부 아암 (130) 원위단 (134)에 제4 관절 (146)을 통해 회전 가능하게 연결된다. 또한 다-관절 로봇 (100)은 근위단 (152) 및 원위단 (154)을 포함하는 손 장착부 (150)를 포함한다. 손 장착부 (150)의 근위단 (152)은 손목 (140)의 원위단 (144)에 제5 관절 (156)을 통해 연결된다. 또한, 파지 플랜지 (160)는 손 장착부 (150)의 원위단 (154)에 제6 관절 (166)을 통해 연결될 수 있다.
특정 양태에서, 파지 플랜지 (160)에는 분리식 손 연결부 (미도시) 또는 임의의 기타 공구 (미도시) 를 다-관절 로봇 (100)에 장착할 수 있는 공구 커넥터, 예를들면, 나사식 홀 (미도시)이 제공된다.
각각의 관절 (116, 126, 136, 146, 146, 166), 또는 관절 장치는, 적어도 하나의 서보모터 (미도시) 및 적어도 하나의 감속장치 (미도시)를 포함하거나 이와 결합된다. 또한, 로봇 제어기 (미도시)는 각각의 서보모터 및 각각의 감속장치와 통신하여 서보모터들 및 감속장치들을 제어한다. 서보모터들 구동에 대한 응답으로, 각자의 관절 (116, 126, 136, 146, 156, 166)은 하기되는 바와 같이 어깨 (110), 하부 아암 (120), 상부 아암 (130), 손목 (140), 손 장착부 (150), 및 파지 플랜지 (160)를 각자의 축 주위로 회전시키도록 구동된다. 로봇 제어기의 제어로, 다-관절 로봇 (100)에 의해 다양한 운동이 수행된다.
정밀한 회전을 제공하기 위하여, 각각의 관절 (116, 126, 136, 146, 156, 166)은, 내부 요소, 예컨대 서보모터 구동축, 및 외부 요소, 예컨대 구멍을 가지는 아암 사이에 억지 끼워지는 하기 다품의 공차링을 포함한다. 다품 공차링은 조립되는 요소들 사이에 상대적으로 정밀한 동심도를 제공하여 모터 수명을 늘릴 수 있다. 그렇지 않은 경우, 동심도가 커지면 모터에 대한 부하가 증가되고, 모터에 대한 조기 고장으로 이어질 수 있다.
작동 과정에서, 어깨 (110)는 수직축 (170) 주위로 수평면을 통하여 베이스 (102)에 대하여 회전된다. 하부 아암 (120)은 축 (172) 주위로 수직면을 통하여 베이스 (102)에 대하여 회전되고 상부 아암 (130) 또한 축 (174) 주위로 수직면을 통하여 하부 아암 (120)에 대하여 회전된다. 손목 (140)은 축 (176) 주위로 상부 아암 (130)에 대하여 회전된다. 또한, 손 장착부 (150)는 축 (178) 주위로 손목 (140)에 대하여 회전되고 파지 플랜지 (160)는 축 (180) 주위로 손 장착부 (150)에 대하여 회전된다.
따라서, 다-관절 로봇 (100)은 6개의 운동 축 (170, 172, 174, 176, 178, 180)을 포함하고 다-관절 로봇 (100)은 수직 구동 6-축 조립체로 적용될 수 있다.
도 2에 도시되고 더욱 하기되는 바와 같이, 공차링 (200)은 다-관절 로봇 (100) 상부 아암 (130) 내에 설치된다. 특히, 다-관절 로봇 (100) 상부 아암 (130) 근위단 (132)은 구멍 (202)이 형성되고 서보모터 (미도시) 구동축 (204)은 구멍 (202) 내에 장착된다. 또한, 공차링 (200)은 구동축 (204) (내부 요소) 및 상부 아암 (130) (외부 요소) 사이 구멍 (202)에 설치된다. 공차링 (200)은 구멍 (202) 내벽 및 구동축 (204) 외벽과 체결되어 상부 아암 (130) 내에서 구동축 (204)에 대한 억지 끼워맞춤을 제공한다. 공차링 (200)은 장착되는 동안 구동축 (204) 및 구멍 (202) 사이에서 적어도 부분적으로 변형 또는 압축됨으로써 치수적 변형을 감당한다.
이제 도 4 및 도 5를 참조하면, 공차링 (200)이 상세히 도시된다. 도시된 바와 같이, 공차링 (200)은 제1 부분-원통형 측벽 (404) 및 제2 부분-원통형 측벽 (406)을 가지는 대략 원통형 몸체 (402)를 포함한다. 대략 원통형 몸체 (402)는 2개의 부분-원통형 측벽들 (404, 406)을 가지고 이러한 측벽들 (404, 406)은 반원통형이다.
각각의 측벽 (404, 406)은 최상부 (408, 410) 및 바닥 (412, 414)을 포함한다. 또한, 각각의 측벽 (404, 406)은 제1 단부 (416, 418) 및 제2 단부 (420, 422)를 포함한다. 또한, 제1 갭 (424)은 제1 측벽 (404) 제1 단부 (416) 및 제2 측벽 (406) 제1 단부 (418) 사이에 형성된다. 제2 갭 (426)은 제1 측벽 (404) 제2 단부 (420) 및 제2 측벽 (406) 제2 단부 (422) 사이에 형성되거나 달리 설정된다. 각각의 갭 (424, 426)은 몸체 (402) 전체 길이를 따라 연장되고 각각의 갭 (424, 426)은 몸체 (402) 길이를 따라 완전한 분할을 형성한다.
도 3에 표기되는 바와 같이, 또한 공차링 (122) 몸체 (402)는 제1 측벽 (404) 최상부 (408)에서 연장되는 제1 상부 플랜지 부분 (430) 및 제2 측벽 (406)최상부 (410)에서 연장되는 제2 상부 플랜지 부분 (432)을 포함하는 상부 플랜지를 가진다. 또한, 몸체 (402)는 제1 측벽 (404) 바닥 (412)에서 연장되는 제1 하부 플랜지 부분 (434) 제2 측벽 (404) 바닥 (414)에서 연장되는 제2 하부 플랜지 부분 (436)을 포함하는 하부 플랜지를 가진다.
공차링 (200)은 또한 도 3 및 도 4에서 도시되는 바와 같이 중심축 (450)을 포함하고, 특정 양태에서, 플랜지들 (430, 432, 434, 436)은 공차링 (200) 중심축 (450)에 대하여 외향으로 유각을 이룬다. 플랜지들 (430, 432, 434, 436)은 중심축 (450)에 대하여 내향으로 유각을 이룰 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 어떠한 경우이든, 플랜지들 (430, 432, 434, 436)은 중심축 (450)에 대하여 각 α를 형성한다. 특정 양태에서, α는 ≥ 5°, 예컨대 ≥ 10°, 또는 ≥ 15°일 수 있다. 또 다른 양태에서, α는 ≤ 30°, 예컨대 ≤ 25°, 또는 ≤ 20°일 수 있다. 또 다른 양태에서, α는 상기 임의의 개시 값들을 포함한 범위들에 있을 수 있다
도 3에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 공차링 (200)은 벽 총두께, tOW를 가지고, 이는 공차링 (200) 각각의 측벽 (404, 406) 내면 및 공차링 (200) 각각의 측벽 (404, 406)에 형성된 벽 구조체 외면 간의 거리이다. 또한, 각각의 플랜지 (430, 432, 434, 436)는 측벽 (404, 406)에서 연장되어 각각의 플랜지 (430, 432, 434, 436)는 플랜지 총두께, tOF를 가지고, 이는 공차링 (200) 각각의 측벽 (404, 406) 내면 및 각각의 플랜지 (430, 432, 434, 436)의 외부 에지 간의 거리이다. 특정 양태에서, tOF 는 ≥ 30% tOW, 예컨대 ≥ 35% tOW, ≥ 40% tOW, ≥ 45% tOW, ≥ 50% tOW, ≥ 55% tOW, 또는 ≥ 60% tOW이다. 또한, tOF 는 ≤ 98% tOW, 예컨대 ≤ 95% tOW, ≤ 90% tOW, ≤ 85% tOW, 또는 ≤ 80% tOW이다. 또 다른 양태에서, tOF 는 상기 임의의 tOW 값의 백분율을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
중심축 (450)에 대하여 내향 연장되는 플랜지들 및 벽 구조체들을 포함하는 소정의 실시태양들에서, tOW 는 공차링 (200) 각각의 측벽 (404, 406) 외면 및 공차링 (200) 측벽 (404, 406)에 성형된 벽 구조체 내면 사이 값이다. 또한, 이러한 실시태양들에서, tOF 는 공차링 (200) 각각의 측벽 (404, 406) 외면 및 각각의 플랜지 (430, 432, 434, 436) 내부 에지 사이 값이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 공차링 (200)은 몸체 (402) 각각의 측벽 (404, 406)에 형성되는 복수의 파형들 (452)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 일 양태에서, 파형들 (452)은 중심축 (450)에 대하여 외향 연장될 수 있다. 그러나, 또 다른 양태에서, 파형들 (452)은 중심축 (450)에 대하여 내향 연장될 수 있다.
공차링 (200)은 실질적으로 각각의 측벽 (404, 406)의 길이를 따라 연장되는 복수의 긴 파형들을 포함하고 긴 파형들 (452)이 공차링 (200)몸체 (402) 각각의 측벽 (404, 406)을 따라 원주방향으로 균등하게 이격되도록 파형들 (452)이 몸체 (402) 각각의 측벽 (404, 406)에 형성되거나 달리 배열된다. 또한, 제1 측벽 (404)의 각각의 파형 (452)은 제2 측벽 (406)의 파형 (452)과 반대측에 대치된다. 공차링 (200) 중심 (454)을 통과하고 제1 측벽 (404) 파형 (452)을 이등분하는 축은 또한 제2 측벽 (406) 파형 (452)을 절분한다.
특히, 제1 복수의 파형 구조체들, 또는 파형들 (452)은, 제1 부분-원통형 측벽 (404) 제1 단부 (416) 및 제1 부분-원통형 측벽 (404) 제2 단부 (420) 사이에서 제1 부분-원통형 측벽 (404) 주변을 따라 균등하게 이격되고, 제2 복수의 파형 구조체들은 제2 부분-원통형 측벽 (406) 제1 단부 (418) 및 제2 부분-원통형 측벽 (406) 제2 단부 (422) 사이에서 제2 부분-원통형 측벽 (406) 주변을 따라 균등하게 이격된다.
특정 양태에서, 제1 부분-원통형 측벽 (404)은 제2 부분-원통형 측벽 (406)과 동일 개수의 파형 구조체들을 포함한다. 각각의 제1 복수의 파형 구조체는 제2 복수의 파형 구조체들 중 하나와 대치되어 대척 (opposing) 쌍의 파형 구조체들을 형성한다.
특정 양태에서, 임의의 대척 쌍의 파형들 (452)에 있어서, 대척 쌍 중 제1 파형은 제1 파형 및 구멍 (202) 벽 간의 장착 체결력 (installed engagement force), F1을 가진다. 대척 쌍 중 제2 파형은 제2 파형 및 구멍 (202) 벽 간의 장착 체결력, F2,을 가진다. 특정 양태에서, F1 는 ≥ 90% F2, 예컨대 ≥ 95% F2, ≥ 96% F2, ≥ 97% F2, ≥ 98% F2, 또는 ≥ 99% F2이다. 또한, F1 는 실질적으로 F2와 같다. 또 다른 양태에서, F1 는 ≤ 110 % F2, 예컨대 ≤ 105 % F2, ≤ 104 % F2, ≤ 103 % F2, ≤ 102 % F2, 또는 ≤ 101 % F2이다. F1 는 상기 임의의 F2값의 백분율을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
또 다른 양태에서, F2 는 ≥ 90% F1, 예컨대 ≥ 95% F1, ≥ 96% F1, ≥ 97% F1, ≥ 98% F1, 또는 ≥ 99% F1이다. 또한, F2 는 실질적으로 F1와 같다. 또 다른 양태에서, F2 는 ≤ 110 % F1, 예컨대 ≤ 105 % F1, ≤ 104 % F1, ≤ 103 % F1, ≤ 102 % F1, 또는 ≤ 101 % F1이다. 또한, F2 는 상기 임의의 F1값의 백분율을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
공차링 (200)은 파형 구조체들의 총 개수, WT를 가진다. WT 는 짝수인 정수이고 WT 는 ≥ 4, 예컨대 ≥ 6, ≥ 8, ≥ 10, ≥ 12, ≥ 14, ≥ 16, ≥ 18, 또는 ≥ 20이다. 또한, WT 는 ≤ 500, ≤ 250, ≤ 100, ≤ 90, ≤ 80, ≤ 70, ≤ 60, 또는 ≤ 50이다.
특정 양태에서, 공차링 (200)을 횡단하는 임의의 쌍의 파형 (452)에 대한 균형력 (balanced force)으로 인하여 공차링 (200)의 동심도, C는 ≤ 50 μm일 수 있고, 상기 동심도는 내부 요소, 예를들면, 구동축 (204) 중심, 및 외부 요소, 예를들면, 상부 아암 (130) 중심 간의 거리이다. 또 다른 양태에서, C는 ≤ 45 μm, 예컨대 ≤ 40 μm, ≤ 35 μm, ≤ 30 μm, ≤ 25 μm, 또는 ≤ 20 μm일 수 있다. C는 또한 ≥ 5 μm, 예컨대 ≥ 6 μm, ≥ 7 μm, ≥ 8 μm, ≥ 9 μm, ≥ 10 μm, ≥ 11 μm, ≥ 12 μm, ≥ 13 μm, ≥ 14 μm, 또는 ≥ 15 μm일 수 있다. 또한, C는 상기 임의의 C 값을 포함한 범위에 있을 수 있다. 특정 양태에서, C는 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 공차링이 내부 요소 주위로 설치된 후 측정될 수 있다.
또 다른 양태에서, 제1 갭 (424)이 제1 설치 갭 폭, GW1을 가지고, 제2 갭 (426)은 제2 설치 갭 폭, GW2을 가진다. 이러한 양태에서, GW1 는 ≥ 95% GW2, 예컨대 ≥ 96% GW2, ≥ 97% GW2, ≥ 98% GW2, 또는 ≥ 99% GW2이다. 또한, GW1 는 ≤ 105% GW2, 예컨대 ≤ 104% GW2, ≤ 103% GW2, ≤ 102% GW2, ≤ 101% GW2, 또는 ≤ 100% GW2일 수 있다. 또 다른 양태에서, GW1 는 = 100% GW2일 수 있다. 또한, GW1 는 상기 임의의 GW2 값의 백분율을 포함한 범위에 있을 수 있다.
또 다른 양태에서, GW2 는 ≥ 95% GW1, 예컨대 ≥ 96% GW1, ≥ 97% GW1, ≥ 98% GW1, 또는 ≥ 99% GW1이다. 또한, GW2 는 ≤ 105% GW1, 예컨대 ≤ 104% GW1, ≤ 103% GW1, ≤ 102% GW1, ≤ 101% GW1, 또는 ≤ 100% GW1이다. 또 다른 양태에서, GW2 는 = 100% GW1일 수 있다. 또한, GW2 는 상기 임의의 GW1 값의 백분율을 포함한 범위에 있을 수 있다. GW1 및 GW2 는 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 공차링이 내부 요소 주위로 설치된 후 측정될 수 있다.
또 다른 양태에서, 공차링은 내경, ID을 가지고, GW1 = GW2 및, GW1 에 대한 ID의 비율 R 은 ≥ 10:1, 예컨대 R ≥ 12:1, R ≥ 14:1, R ≥ 16:1, R ≥ 18:1, R ≥ 20:1, R ≥ 25:1, 또는 R ≥ 30:1일 수 있다. 또한, R은 ≤ 100:1, 예컨대 R ≤ 75:1, 또는 R ≤ 50:1일 수 있다. R은 상기 임의의 값들을 포함한 범위에 있을 수 있다. 이러한 양태에서, GW1, GW2, 및 ID는 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 공차링이 내부 요소 주위로 설치된 후 측정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 또 다른 양태의 공차링이 도시되고 도면부호 600으로 표기된다. 공차링 (600)은 제1 측벽 (602) 및 제2 측벽 (604)을 포함한다. 제1 측벽 (602)은 제1 파형 구조체 (610) 및 제2 파형 구조체 (612)를 포함한다. 제2 측벽 (604)은 제3 파형 구조체 (620) 및 제4 파형 구조체 (622)를 포함한다. 이러한 양태에서, 각각의 측벽 (602, 604)은 단지 두 개의 파형 구조체들 (610, 612, 620, 622)를 가지고 파형 구조체들 (610, 612, 620, 622)은 공차링 (600) 원주 주위로 균등하게 이격된다.
예를들면, 도시된 바와 같이, 공차링 (600) 중심(630)을 통과하고 각각의 파형 구조체를 절분하는 라인은, 공차링 (600) 중심 (630)을 통과하고 갭들 (640, 642)을 절분하는 중심축 (632)에 대하여 각, α을 형성한다. 특정 양태에서, 제1 파형 구조체 (610)는 α가 45° ± 5°이 되도록, 제2 파형 구조체 (612)는 α가 135° ± 5°이 되도록, 제3 파형 구조체는 α가 225° ± 5°이 되도록, 제4 파형 구조체는 α가 315° ± 5°이 되도록 배치된다.
도 6은 각각의 측벽 (602, 604)이 중심 (630)을 통과하는 축 주위로 대칭인 것을 보인다. 또한, 도시된 바와 같이, 각각의 파형 구조체 (610, 612, 614, 616)는 긴 파형을 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 공차링 (800)은 복수의 파형 구조체들 (810, 812, 814, 816)을 포함하고 각각의 파형 구조체는 상부 파형 및 하부 파형을 가지는 파형 칼럼을 포함한다. 상부 파형 및 하부 파형은 수직 방향으로 정렬되고 공차링 (800)을 따라 상기 공차링 (600)에서의 긴 파형들과 실질적으로 동일한 방식으로 배치된다.
도 8은 공차링 (800)이 제1 갭 (822)을 가교하는 제1 조립 간격자 (820) 및 제2 갭 (826)을 가교하는 제2 조립 간격자 (824)를 포함한다는 것을 보인다. 간격자들 (820, 824)은 구동축 주위 또는 구멍 내부에서 공차링 (800) 조립이 용이하도록 사용될 수 있다. 또한, 설치가 완료되고 공차링 (800)이 내부 요소 및 외부 요소 사이에 장착된 후, 간격자들 (820, 824)이 제거될 수 있다. 달리, 간격자들 (820, 824)은 설치되는 동안 제거될 수 있다. 또한, 간격자들은 고분자로 제작될 수 있다. 또한, 간격자들은 용해성 고분자막으로 제작될 수 있다. 예를들면, 용해성 고분자막은 폴리비닐알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 산화폴리에틸렌, 젤라틴, 부분 비누화 폴리비닐알코올, CMC, 덱스트린, 전분, 히드록시에틸 셀룰로오스, 한천, 펙틴, 또는 이들의 조합의 수용성 막을 포함할 수 있다.
특정 양태에서, 제1 조립 간격자 (820) 및 제2 조립 간격자 (824)는 제1 벽 강성도, S1를 가지고, 공차링 (800) 측벽들 (830, 832)는 제2 벽 강성도, S2를 가진다. S1 는 ≤ S2, 예컨대 ≤ 20% S2, ≤ 15% S2, ≤ 10% S2, 또는 ≤ 5% S2. 또한, S1 는 ≥ 0.1% S2, 예컨대 ≥ 0.5% S2, ≥ 1.0% S2, ≥ 1.5%S2, ≥ 2.0%S2, 또는 ≥ 2.5%S2일 수 있다. 또한 S1 는 상기 임의의 S2 값의 백분율을 포함한 범위에 있을 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 공차링이 도시되고 도면부호 900으로 표기된다. 공차링 (900)은 제1 부분-원통형 측벽 (902), 제2 부분-원통형 측벽 (904), 제3 부분-원통형 측벽 (906), 및 제4 부분-원통형 측벽 (908)을 포함한다. 각각의 측벽 (902, 904, 906, 908)은 제1 단부 및 제2 단부를 포함한다.
제1 갭 (910)은 제1 측벽 (902) 및 제2 측벽 (904)의 단부들 사이에 형성된다. 제2 갭 (912)은 제2 측벽 (904) 및 제3 측벽 (906)의 단부들 사이에 형성된다. 제3 갭 (914)은 제3 측벽 (906) 및 제4 측벽 (908) 의 단부들 사이에 형성된다. 또한, 제4 갭 (916)은 제4 측벽 (908) 및 제1 측벽 (902) 의 단부들 사이에 형성된다. 제1 갭 (910)은 제3 갭 (914)의 반대측에 있고 제2 갭 (912)은 제4 갭 (916)의 반대측에 있다. 또한, 공차링 (900) 중심 (922)을 지나고 제1 갭 (910) 및 제3 갭 (914)을 절분하는 제1 축 (920)은 공차링 (900) 중심 (922)을 통과하고 제2 갭 (912) 및 제4 갭 (916)을 절분하는 제2 축 (924)과 실질적으로 수직하다.
도 9 및 도 10를 참조하면, 제1 측벽 (902)은 제1 파형 구조체 (930) 및 제2 파형 구조체 (932)를 포함한다. 제2 측벽 (904)은 제3 파형 구조체 (940) 및 제4 파형 구조체 (942)를 포함한다. 제3 측벽 (906)은 제5 파형 구조체 (950) 및 제6 파형 구조체 (952)를 포함한다. 제4 측벽 (908)은 제7 파형 구조체 (960) 및 제8 파형 구조체 (962)를 포함한다.
이러한 양태에서, 파형 구조체들 (930, 932, 940, 942, 950, 952, 960, 962)은 공차링 (900) 원주 주위로 균등하게 이격된다. 예를들면, 도시된 바와 같이, 공차링 (900) 중심 (922)을 통과하고 각각의 파형 구조체를 절분하는 라인은, 각각, 제1 축 (920)에 대하여 각, α을 형성한다. 특정 양태에서, 제1 파형 구조체 (930)는 α가 30° ± 5°이 되도록, 제2 파형 구조체 (932)는 α가 60° ± 5°이 되도록, 제3 파형 구조체 (940)는 α가 120° ± 5°이 되도록, 제4 파형 구조체 (942)는 α가 150° ± 5°이 되도록, 제5 파형 구조체 (950)는 α가 210° ± 5°이 되도록, 제6 파형 구조체 (952)는 α가 240° ± 5°이 되도록, 제7 파형 구조체 (960)는 α가 300° ± 5°이 되도록, 제8 파형 구조체 (962)는 α가 330° ± 5°이 되도록 배치된다.
도 10은 각각의 측벽 (902, 904, 906, 908)이 공차링 (900) 중심 (922)을 지나고 각각의 측벽 (902, 904, 906, 908)을 절분하는 축 주위로 대칭적인 것을 보인다. 또한, 도시된 바와 같이, 각각의 파형 구조체 (930, 932, 940, 942, 950, 952, 960, 962)는 공차링 (900) 길이를 따라 적어도 부분적으로 연장되는 긴 파형을 포함한다.
도 11 내지 도13에 도시된 바와 같이, 특정 양태에서, 공차링 (1100)을 각각의 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110)을 따라 원주 방향으로 이격되는 복수의 파형 구조체들 (1102)을 포함할 수 있다. 각각의 파형 구조체 (1102)는 파형 칼럼을 포함하고 각각의 파형 칼럼은 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110) 최상부에 인접한 제1 파형 (1112) 및 공차링 (1100) 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110) 바닥에 인접한 제2 파형 (1114)을 포함한다.
특정 양태에서, 제1 파형 (1112)은 공차링 (1100) 최상부 길이 절반 내의 가운데 위치한다. 또한, 제2 파형 (1114)은 공차링 (1100) 바닥 길이 절반 내의 가운데 위치한다. 각각의 파형 칼럼은 또한 제1 파형 (1112) 및 제2 파형 (1114) 사이에 제3 파형 (1116)을 포함한다. 제3 파형 (1116)은 공차링 (1100) 길이를 따라 가운데 위치한다.
일 양태에서, 제1 파형 (1112)은 제2 파형 (1114)과 크기, 예를들면, 길이, 폭, 높이 (측벽 (304) 외면으로부터 측정)이 동일할 수 있다. 또 다른 양태에서, 제1 파형 (1112), 제2 파형 (1114), 및 제3 파형 (1116), 예를들면, 길이, 폭, 높이 (측벽 (1104, 1106, 1108, 1110)의 외면으로부터 측정)이 동일할 수 있다.
특히, 제1 파형 (1112) 및 제2 파형 (1114)은 제1 길이, L1를 가지고, 제3 파형 (1116)은 제2 길이, L2를 가지고, L2 ≤ L1이다. 특히, L2 은 ≤ 75% L1, 예컨대 L2 ≤ 70% L1, L2 ≤ 65% L1, L2 ≤ 60% L1, L2 ≤ 55% L1, 또는 L2 ≤ 50% L1일 수 있다. 또 다른 양태에서, L2 은 ≥ 25% L1, 예컨대 L2 ≥ 30% L1, L2 ≥ 35% L1, 또는 L2 ≥ 40% L1일 수 있다. 또 다른 양태에서, L2 은 상기 임의의 L1 값의 백분율을 포함한 범위에 있을 수 있다.
도 11 내지 도 13은 또한 공차링 (1100) 각각의 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110)은 복수의 미성형 영역(unformed section, 1120)을 포함한다는 것을 보인다. 각각의 미성형 영역 (1120)은 인접 파형 칼럼들 사이에서 연장되고 임의의 파형들 또는 기타 구조체들로 형성되지 않은 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110) 일부를 포함한다. 또한, 각각의 미성형 영역 (1120)은 임의의 추가적인 구조체 또는 형상들이 플랜지들 사이에 형성되지 않고 공차링 (1100)의 상부 플랜지 및 하부 플랜지 사이 인접 파형 칼럼들 사이에 연장된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 파형 구조체들 (1102) 및 미성형 영역들 (1120)은 각각의 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110) 원주 주위에서 교반된다. 또한, 특정 양태에서, 파형 구조체들 (1102)은 각각의 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110) 원주를 따라 각각의 측벽 (1104, 1106, 1108, 1110)의 미성형 영역들 (1120)에 의해 균등하게 이격된다.
특정 양태에서, 본원에 기재된 임의의 양태들에 의해 형성되고 다중 갭들을 가지는 공차링은 동심도, C를 가질 수 있다. 다중 갭 공차링과 유사하게 형성되지만 단지 단일 갭을 가지고 둘 이상의 대향 갭들을 가지는 않는 단일 갭 공차링은 동심도, CSG를 가진다. 특정 양태에서, C는 ≤ 30% CSG, 예컨대 ≤ 25% CSG, ≤ 24% CSG, ≤ 23% CSG, ≤ 22% CSG, ≤ 21% CSG, ≤ 20% CSG, ≤ 19% CSG, 또는 ≤ 18% CSG일 수 있다. 또한, C는 ≥ 5% CSG, 예컨대 ≥ 10% CSG, 또는 ≥ 15% CSG일 수 있다. 또한 C는 임의의 상기 CSG 값들의 백분율을 포함한 범위에 있을 수 있다.
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 스테인리스 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. 다른 양태에서, 강재는 탄소강을 포함한다.
또 다른 양태에서, 공차링이 성형되는 원재료는 두께, t를 가지고, t는 ≥ 0.1 mm, 예컨대 ≥ 0.15 mm, ≥ 0.2 mm, ≥ 0.25 mm, ≥ 0.3 mm, ≥ 0.35 mm, 또는 ≥ 0.4 mm이다. 다른 양태에서, t는 ≤ 1.0 mm, ≤ 0.75 mm, ≤ 0.7 mm, 또는 ≤ 0.6 mm 이다. 또한, t는 상기 임의의 t 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 총 외경, OD을 가지고, OD는 ≥ 5.0 mm, ≥ 6.0 mm, 예컨대 ≥ 7.0 mm, ≥ 8.0 mm, ≥ 9.0 mm, ≥ 10.0 mm, ≥ 11.0 mm, ≥ 12.0 mm, ≥ 13.0 mm, ≥ 14.0 mm, ≥ 15.0 mm, ≥ 16.0 mm, ≥ 17.0 mm, ≥ 18.0 mm, ≥ 19.0 mm, 또는 ≥ 20.0 mm 이다. OD는 ≤ 100.0 mm, 예컨대 ≤ 90.0 mm, ≤ 80.0 mm, ≤ 70.0 mm, ≤ 60.0 mm, ≤ 50.0 mm, ≤ 40.0 mm, 또는 ≤ 30.0 mm 이다. 또한, OD는 상기 임의의 OD 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 총 내경, ID을 가지고, ID은 ≥ 3.0 mm, 예컨대 ≥ 4.0 mm, ≥ 5.0 mm, ≥ 6.0 mm, ≥ 7.0 mm, ≥ 8.0 mm, ≥ 9.0 mm, ≥ 10.0 mm, ≥ 11.0 mm, ≥ 12.0 mm, ≥ 13.0 mm, ≥ 14.0 mm, ≥ 15.0 mm, ≥ 16.0 mm, ≥ 17.0 mm, ≥ 18.0 mm, ≥ 19.0 mm, 또는 ≥ 20.0 mm이다. ID은 ≤ 100.0 mm, 예컨대 ≤ 90.0 mm, ≤ 80.0 mm, ≤ 70.0 mm, ≤ 60.0 mm, ≤ 50.0 mm, ≤ 40.0 mm, 또는 ≤ 30.0 mm이다. 또한, ID는 본원에 기재된 임의의 ID 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
또 다른 양태에서, 공차링은 총 길이, L를 가지고, L은 ≥ 5.0 mm, ≥ 6.0 mm, ≥ 7.0 mm, ≥ 8.0 mm, ≥ 9.0 mm, ≥ 10.0 mm, ≥ 11.0 mm, ≥ 12.0 mm, ≥ 13.0 mm, ≥ 14.0 mm, ≥ 15.0 mm, ≥ 16.0 mm, ≥ 17.0 mm, ≥ 18.0 mm, ≥ 19.0 mm, 또는 ≥ 20.0 mm 이다. 또한, L은 ≤ 100.0 mm, 예컨대 ≤ 90.0 mm, ≤ 80.0 mm, ≤ 70.0 mm, ≤ 60.0 mm, ≤ 50.0 mm, ≤ 40.0 mm, 또는 ≤ 30.0 mm일 수 있다. 또한, L은 상기 임의의 L 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.
또한, 본원에 개시된 임의의 공차링을 성형하기 위하여 원재료는 절단, 압인, 압연되고, 형성된 공차링은 임의의 흠집이 없다.
실시예들
X10CrNi18-8 스테인리스 강 재료로 3개의 공차링을 제작하였다. 스테인리스 강 재료의 두께는 0.4 mm ± 0.013이다. 또한, 스테인리스 강 재료의 VPN은 400-450이고 ASTM 표준 A967에 따라 부동태화 처리되었다. 각각의 공차링은 선행기술과 유사하게 단일 갭을 가지는 단일 원통형 측벽을 가진다
각각의 공차링은 공차링의 길이방향 축에 평행하고 제1 공차링 원주 주위로 균등하게 이격되는18개의 긴 파형들을 포함한다. 각각의 공차링의 OD는 대략 16 mm, ID는 대략 14.5 mm, 높이는 대략 20 mm이다. 각각의 공차링에서 각각의 파형 폭은 대략 2.0 mm이고 높이는 18.0 mm이다. 또한, 설치 전 각각의 공차링의 벽 총두께는 1.5 mm이다. 설치 후, 각각의 본래 공차링은 대략 1.5 mm 갭 폭을 가지는 단일 갭을 포함한다.
각각의 공차링을 외경 14.7 mm인 축 주위에 설치하고 이러한 조립체를 대략 16.0 mm 구멍을 가지는 고체 링 내부에 장착한다. 이러한 축/링 조립체를 밀드 (milled) V 블록 내에 설치하고 축을 V 블록에 지지시키고 깊이 게이지를 고체 링 외주에 인접하게 접촉시킨다. 축/링 조립체를 회전시키고 회전하는 동안, 링의 외주 변위를 게이지로 측정하고 기록한다.
이후, 각각의 공차링을 조립체에서 꺼내고 상기와 같이 제작된 각각의 공차링 (본래)을 가공 또는 달리 절개하여, 각각의 공차링을 본원에 의한 제1 측벽, 제2 측벽, 제1 갭, 및 제2 갭을 가지도록 변형하였다. 각각의 변형 공차링은 각각의 측벽에 형성된 9개의 긴 파형들을 포함한다. 각각의 변형된 공차링을 축 및 링 사이에 설치하고, 다시 상기와 같이 시험하였다. 설치 후, 각각의 변형된 공차링은 2개의 대향 갭들을 가지고 각각의 갭의 갭 폭은 대략 0.75 mm이다.
시험 결과를 하기 표 1에 요약한다.
동심도 본래 (하나의 갭) 변형 (두 개의 갭들)
링 1 131 μm 23 μm
링 2 98 μm 21 μm
링 3 108 μm 19 μm
상기된 바와 같이, 각각의 링에 대한 동심도는 변형된 후 실질적으로 개선되었다. 링 1에 있어서, 동심도는 131 μm에서 23 μm로108 μm만큼 감소하였다 (82.44% 개선). 링 2에 있어서, 동심도는 98 μm에서 21 μm로77 μm 감소하였다 (78.57 % 개선). 링 3에 있어서, 동심도는 108 μm에서 19 μm로89 μm 감소하였다 (82.40 % 개선).
본원에 기재된 실시태양들에 의한 공차링은 다중 갭들에 의해 분리되는 다중 측벽들을 포함한다. 각각의 이러한 다품 공차링은 다품 공차링의 대향 부품들에서 균형 잡힌 강성도를 가지는 공차링을 제공한다. 따라서, 본원의 임의의 실시태양들에 의한 다품 공차링, 또는 이들의 조합은, 구동축 및 공차링이 설치되는 로봇 아암 내의 구멍 및 구동축 사이에 상대적으로 정확한 동심도를 제공한다. 따라서, 구동축을 위한 서보모터에서 임의의 부하 불균형은 실질적으로 감소되고 서보모터 수명이 실질적으로 증가된다.
본원에 개시되는 공차링들은 로봇 장치에 사용되는 것으로 기술되지만, 본 분야의 숙련가들은 이러한 공차링이 동심도를 최소화하는 것이 유리한 기타 정밀 장치들에서 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 당업자들은 본원에 기재된 하나 이상의 특징들을 가지는 공차링을 이용할 수 있는 다른 분야들이 존재한다는 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 (37)

  1. 공차링에 있어서,
    제1 부분적-원통형 측벽 및 제1 부분적-원통형 측벽 반대측의 제2 부분적-원통형 측벽을 가지고, 각각의 부분적-원통형 측벽은 제1 단부, 및 제2 단부를 가지는 대략 원통형 몸체;
    공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 포스트 주위에 설치된 후 제1 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 사이에 형성되는 제1 갭; 및
    공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 제1 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 사이에 형성되는 제2 갭으로 구성되고; 공차링의 설치 동심도, C는 ≤ 50 μm인, 공차링.
  2. 조립체에 있어서,
    내부에 구멍을 포함하는 외부 요소;
    구멍 내부에 배치되는 내부 요소; 및
    내부 요소에 장착되는 공차링으로 구성되고, 상기 공차링은,
    제1 부분적-원통형 측벽 및 제1 부분적-원통형 측벽 반대측의 제2 부분적-원통형 측벽을 가지고, 각각의 부분적-원통형 측벽은 제1 단부, 및 제2 단부를 가지는 대략 원통형 몸체;
    공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 포스트 주위에 설치된 후 제1 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 사이에 형성되는 제1 갭; 및
    공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 제1 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 사이에 형성되는 제2 갭으로 구성되고; 공차링의 설치 동심도, C는 ≤ 50 μm인, 조립체.
  3. 다-관절 로봇에 있어서,
    내부에 구멍을 포함하는 아암;
    구멍 내부에 배치되는 구동축; 및
    구동축에 장착되는 공차링으로 구성되고, 상기 공차링은,
    제1 부분적-원통형 측벽 및 제1 부분적-원통형 측벽 반대측의 제2 부분적-원통형 측벽을 가지고, 각각의 부분적-원통형 측벽은 제1 단부, 및 제2 단부를 가지는 대략 원통형 몸체;
    공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 포스트 주위에 설치된 후 제1 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 사이에 형성되는 제1 갭; 및
    공차링 전체 길이를 따라 연장되어 공차링에 분할부를 형성하도록 제1 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 사이에 형성되는 제2 갭으로 구성되고; 공차링의 설치 동심도, C는 ≤ 50 μm인, 다-관절 로봇.
  4. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, C ≤ 45 μm, 예컨대 ≤ 40 μm, ≤ 35 μm, ≤ 30 μm, ≤ 25 μm, 또는 ≤ 20 μm인, 공차링.
  5. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, C ≥ 5 μm, 예컨대 ≥ 6 μm, ≥ 7 μm, ≥ 8 μm, ≥ 9 μm, ≥ 10 μm, ≥ 11 μm, ≥ 12 μm, ≥ 13 μm, ≥ 14 μm, 또는 ≥ 15 μm인, 공차링.
  6. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, C는 공차링이 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 내부 요소 주위에 설치된 후 측정되는, 공차링.
  7. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 갭은 제1 설치 갭 폭, GW1을 포함하고, 제2 갭은 제2 설치 갭 폭, GW2을 포함하고, GW1 ≥ 95% GW2, 예컨대 ≥ 96% GW2, ≥ 97% GW2, ≥ 98% GW2, 또는 ≥ 99% GW2인, 공차링.
  8. 제 7항에 있어서, GW1 ≤ 105% GW2, 예컨대 ≤ 104% GW2, ≤ 103% GW2, ≤ 102% GW2, ≤ 101% GW2, 또는 ≤ 100% GW2인, 공차링.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, GW1 및 GW2 는 공차링이 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 내부 요소 주위에 설치된 후 측정되는, 공차링.
  10. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 갭은 제1 설치 갭 폭, GW1을 포함하고, 제2 갭 제2 설치 갭 폭, GW2을 포함하고, 공차링은 내경, ID을 가지고, GW1 = GW2 및 GW1 에 대한 ID 비율, R은 ≥ 10:1, 예컨대 R ≥ 12:1, R ≥ 14:1, R ≥ 16:1, R ≥ 18:1, R ≥ 20:1, R ≥ 25:1, 또는 R ≥ 30:1인, 공차링.
  11. 제10항에 있어서, R ≤ 100:1, 예컨대 R ≤ 75:1, 또는 R ≤ 50:1인, 공차링.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, GW1, GW2, 및 ID는 공차링이 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 내부 요소 주위에 설치된 후 측정되는, 공차링.
  13. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 부분적-원통형 측벽에서 연장되는 제1 복수의 파형 구조체들 및 제2 부분적-원통형 측벽에서 연장되는 제2 복수의 파형 구조체들을 더욱 포함하는, 공차링.
  14. 제13항에 있어서, 제1 복수의 파형 구조체들은 제1 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 및 제1 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 사이에서 제1 부분적-원통형 측벽의 주변을 따라 균등하게 이격되고, 제2 복수의 파형 구조체들은 제2 부분적-원통형 측벽의 제1 단부 및 제2 부분적-원통형 측벽의 제2 단부 사이에서 제1 부분적-원통형 측벽의 주변을 따라 균등하게 이격되는, 공차링.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 제1 부분적-원통형 측벽은 제2 부분적-원통형 측벽과 동일한 개수의 파형 구조체들을 포함하는, 공차링.
  16. 제15항에 있어서, 각각의 제1 복수의 파형 구조체는 제2 복수의 파형 구조체들 중 하나와 대치되어 대척 (opposed) 쌍의 파형 구조체들을 형성하는, 공차링.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 각각의 대척 쌍의 파형 구조체들은 제1 장착 체결력, F1, 및 제2 장착 체결력, F2을 가지고, F1 ≥ 95% F2, 예컨대 F1 ≥ 96% F2, F1 ≥ 97% F2, F1 ≥ 98% F2, 또는 F1 ≥ 99% F2인, 공차링.
  18. 제17항에 있어서, F1 ≤ 105% F2, 예컨대 ≤ 104% F2, ≤ 103% F2, ≤ 102% F2, ≤ 101% F2, 또는 ≤ 100% F2인, 공차링.
  19. 제13항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, 공차링은 파형 구조체들의 총 개수, WT를 가지고, WT = 짝수인 정수이고 WT ≥ 4, 예컨대 ≥ 6, ≥ 8, ≥ 10, ≥ 12, ≥ 14, ≥ 16, ≥ 18, 또는 ≥ 20인, 공차링.
  20. 제19항에 있어서, WT ≤ 500, ≤ 250, ≤ 100, ≤ 90, ≤ 80, ≤ 70, ≤ 60, 또는 ≤ 50인, 공차링.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 파형 구조체는 적어도 부분적으로 공차링 길이를 따라 공차링의 길이방향으로 연장되는 단일 파형을 포함하는, 공차링.
  22. 제13항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 파형 구조체는 공차링 길이를 따라 수직 정렬되는 다중 파형들을 가지는 파형 칼럼으로 구성되는, 공차링.
  23. 제22항에 있어서, 각각의 파형 칼럼은 공차링 최상부 근처에 제1 파형 및 공차링 바닥 근처에 제2 파형을 포함하는, 공차링.
  24. 제23항에 있어서, 제1 파형은 공차링의 최상부 길이 절반 내의 가운데 위치하는, 공차링.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 제2 파형은 공차링의 바닥 길이 절반 내의 가운데 위치하는, 공차링.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 파형 칼럼은 제1 파형 및 제2 파형 사이에 제3 파형을 더욱 포함하는, 공차링.
  27. 제26항에 있어서, 제3 파형은 제1 파형 및 제2 파형 사이에서 가운데에 위치하는, 공차링.
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 파형은 제2 파형과 크기가 같은, 공차링.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 파형, 제2 파형, 및 제3 파형은 크기가 같은, 공차링.
  30. 제26항 내지 제29항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 파형 및 제2 파형은 제1 길이, L1를 가지고, 제3 파형은 제2 길이, L2를 가지고, L2 ≤ L1인, 공차링.
  31. 제30항에 있어서, L2 ≤ 75% L1, 예컨대 ≤ 70% L1, ≤ 65% L1, ≤ 60% L1, ≤ 55% L1, 또는 ≤ 50% L1인, 공차링.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서, L2 ≥ 25% L1, 예컨대 ≥ 30% L1, ≥ 35% L1, 또는 ≥ 40% L1인, 공차링.
  33. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 갭을 가교하는 제1 조립 간격자 및 제2 갭을 가교하는 제2 조립 간격자를 더욱 포함하는, 공차링.
  34. 제33항에 있어서, 제1 조립 간격자 및 제2 조립 간격자는 제1 벽 강성도, S1를 가지고, 제1 부분적-원통형 측벽 및 제2 부분적-원통형 측벽은 제2 벽 강성도, S2를 가지고, S1 ≤ S2, 예컨대 ≤ 20% S2, ≤ 15% S2, ≤ 10% S2, 또는 ≤ 5% S2인, 공차링.
  35. 제34항에 있어서, S1 ≥ 0.1% S2, 예컨대 ≥ 0.5% S2, ≥ 1.0% S2, ≥ 1.5%S2, ≥ 2.0%S2, 또는 ≥ 2.5%S2인, 공차링.
  36. 제33항 내지 제35항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 조립 간격자 및 제2 조립 간격자는 공차링 설치 과정에서 제거되도록 구성되는, 공차링.
  37. 제33항 내지 제36항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 조립 간격자 및 제2 조립 간격자는 공차링 설치 후 제거되도록 구성되는, 공차링.
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