KR20190007060A - 내부 다이어프램을 구비하는 기어박스 - Google Patents

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레이몬드 리 2세 콜
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유니버셜 모션 컴포넌츠 컴퍼니, 인코포레이티드
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Abstract

관개 시스템용 기어박스의 일부 실시예는 하우징, 하우징 내의 웜 기어, 하우징 내에 제공되고 웜 기어와 결합되도록 구성된 불 기어, 다이어프램, 및 벤트를 포함할 수 있다. 다이어프램은 팽창 및 수축하도록 구성되고 하우징 내의 압력 축적을 완화시키기 위해 하우징 내부에 배치되도록 구성된 챔버를 형성할 수 있다. 벤트는 대기와 챔버 사이의 공기 유동을 허용하도록 구성될 수 있다.

Description

내부 다이어프램을 구비하는 기어박스
본 발명은 일반적으로 구동계 부품, 예를 들어 관개 시스템에 사용되는 구동계 부품에 관한 것이다.
웜 휠 기어박스는 불(bull) 기어와 결합하는 웜(worm) 기어를 갖는다. 이러한 기어박스는 낮은 속도와 높은 토크가 요구되는 경우에 특히 유용하다. 종종, 웜 기어는 입력 또는 구동 샤프트 상에 배치되고 불 기어는 출력 샤프트에 링크된다. 기어박스는 또한 밀봉될 수 있다. 이들 웜 휠 기어박스는 보통 예를 들어 농업용 관개 시스템 및 감자 적재기(piler)에 사용된다.
관개 시스템은 건조 지역에서 농업용 물을 제공하기 위해 전 세계적으로 널리 사용된다. 이러한 시스템은 중앙 피벗 관개 및 측방 이동 시스템을 구비한다. 통상적으로, 이러한 시스템은 타워 사이의 상승된 물 분배 파이프를 지지하는 트러스 섹션에 의해 연결되는 일련의 이격된 지지 타워를 구비한다. 트러스가 서로 연결되어, 이러한 관개 시스템을 천 야드(914.4 미터) 이상의 길이로 연장시킬 수 있다. 중앙 피벗 시스템에서, 물 분배 파이프는 가압수 공급원과 연통하는 중앙 피벗으로부터 반경 방향으로 연장된다. 측방 또는 선형 이동 관개 시스템에서, 물 분배 파이프는 가압수 공급원을 제공하는 운하 공급(canal feed) 또는 호스 드래그 시스템으로부터 측방향으로 연장된다.
분배 파이프를 통과하는 물은 파이프의 길이를 따라서 이격된 다수의 스프링클러 헤드, 스프레이 건, 드롭 노즐 등을 통해서 강제 배출된다. 시스템 내의 각 타워는 이 타워를 중앙 피벗 주위로 원형 경로로 이동시키거나 측방 이동 시스템의 경우에 선형 경로로 이동시켜서 토지를 관개시키기 위해 저속으로 구동되는 휠 상에 지지된다.
스프링클러 관개 시스템의 지지 휠을 구동하기 위해 다수의 구동 조립체가 개발되어 왔다. 가장 보편적인 구동 조립체는 중앙 기어 구동 조립체에 연결되는 전기 모터, 제1 구동 샤프트에 의해 중앙 기어 구동 조립체에 결합되는 제1 휠 기어 조립체, 및 제2 구동 샤프트에 의해 중앙 기어 구동 조립체의 반대측에 결합되는 제2 휠 기어 조립체를 구비한다. 제1 구동 샤프트와 제2 구동 샤프트 각각은 통상적으로 현장 정비 및/또는 현장 견인을 촉진하기 위해 샤프트가 신속하고 용이하게 분리되고 다시 결합될 수 있게 하는 구동계 커플러를 각 단부에 갖는다.
휠 기어 조립체는 일반적으로 기어박스에 연결되는 휠을 구비한다. 기어박스는 구동 샤프트 상에 배치된 웜을 갖는 밀봉된 웜 휠 기어박스일 수 있다. 웜은 기어박스 내의 불 기어와 결합한다. 모터는 웜 휠 기어박스에 대한 입력 샤프트로서 작용하는 샤프트를 구동할 수 있다. 불 기어는 출력 샤프트에 링크된다. 출력 샤프트는 구동 휠에 연결되는 출력 플랜지를 갖는다. 따라서 입력 샤프트의 회전은 기어박스를 통해서 출력 샤프트에 전달되어, 관개 시스템의 휠을 구동한다.
통상적인 관개 급수 시스템은 이러한 지지 휠을 다수 구비하며, 각각의 휠 또는 각 쌍의 휠은 통상적으로 설명했듯이 모터 및 웜 휠 기어박스에 의해 구동된다. 웜 휠 기어박스는 이 환경에서 특히 유리한데 그 이유는 구동 모터가 정지할 경우 웜 및 불 기어 조합이 타행(coasting)과 같은 추가 운동을 거의 허용하지 않기 때문이다. 따라서, 관개 시스템은 언덕이나 다른 평평하지 않은 표면 상에 있더라도 그 위치가 유지될 것이다.
농장 환경은 습하고, 진흙 투성이이며, 침니 투성이이고, 먼지 투성이인 경향이 있다. 따라서, 이들 기어박스는 일반적으로 그 안에 담겨있는 오일과 같은 기어박스 내용물의 오염을 방지하기 위해 밀봉된다.
웜 휠 기어박스는 또한 감자 적재기에서 보편적으로 사용된다. 감자 적재기는 바퀴달린 프레임 상에 배치되는 컨베이어를 포함한다. 감자의 균일한 적재를 가능하게 하기 위해, 컨베이어는 작동 중에 짧은 정확한 거리를 이동해야 한다. 따라서 감자 적재기는 통상적으로 샤프트를 회전 가능하게 구동하는 모터, 및 감자 적재기의 휠을 구동하기 위해 샤프트 회전을 전달하는 웜 휠 기어박스를 포함한다. 이로 인해 감자 적재기는 감자 적재 시에 짧은 정확한 거리를 이동할 수 있다.
기어박스 및 웜 휠 기어박스의 개선을 제공할 필요가 계속 존재한다. 예를 들어, 기어박스가 온도 및 내부 압력의 변화를 적절하게 다루는 능력을 향상시킬 필요가 있다. 기어박스 내용물의 오염을 방지하기 위해서는 적절한 시일이 유지되어야 한다.
관개 시스템용 기어박스의 일부 실시예는 하우징, 상기 하우징 내의 웜 기어, 상기 하우징 내에 제공되고 상기 웜 기어와 결합되도록 구성된 불 기어, 다이어프램, 및 벤트(vent)를 포함할 수 있다. 다이어프램은 팽창 및 수축하도록 구성되고 하우징 내의 압력 축적을 완화시키기 위해 하우징 내부에 배치되도록 구성된 챔버를 형성할 수 있다. 벤트는 대기와 챔버 사이의 공기 유동을 허용하도록 구성될 수 있다.
또한 기어박스에서 오일이 누설되지 않는 신뢰성있는 방식으로 센서를 기어박스에 도입할 필요가 있다.
도 1a는 구동 조립체를 갖는 관개 시스템의 부분 도시도이다.
도 1b는 중앙 드라이브, 휠 기어박스, 구동 샤프트, 및 구동계 커플러를 갖는 구동 조립체의 부분 도시도이다.
도 2는 휠 기어박스의 실시예의 도시도이다.
도 3은 도 2의 기어박스의 단면도를 도시한다.
도 4a는 휠 기어박스의 실시예의 부분 분해도이다.
도 4b는 기어박스 커버의 서브조립체의 도시도이다.
도 5는 도 2의 기어박스의 조립된 측면도이다.
도 6은 도 2의 기어박스의 조립된 단부도이다.
도 7은 휠 기어박스의 다른 실시예의 도시도이다.
도 8은 도 7의 기어박스의 단면도이다.
도 9는 도 7의 기어박스의 조립된 측면도이다.
도 10은 도 7의 기어박스의 조립된 단부도이다.
도 11a는 다이어프램을 기어박스 커버에 고정하기 위한 플랜지의 다른 실시예의 도시도이다.
도 11b는 도 11a의 플랜지를 갖는 기어박스의 다른 실시예의 단면도이다.
도 12a 내지 도 12e는 다이어프램의 실시예의 도시도이다.
농업용수를 제공하기 위한 도 1a에 부분 도시된 관개 시스템(1)은 물 배관 및 송달 시스템(2)과 구동 조립체(4)를 가질 수 있다. 구동 조립체(4)의 실시예가 도 1b에 보다 상세히 도시되어 있다. 구동 조립체(4)는 중앙 드라이브(3), 휠 기어박스(10), 샤프트 또는 구동 샤프트(8) 및 하나 이상의 구동계 커플러(11)를 가질 수 있다. 중앙 드라이브(3)는 구동 샤프트(8)에 토크를 송달하기 위해 기어박스(6)에 연결된 모터(5)를 가질 수 있다. 구동계 커플러(11)는 중앙 드라이브(3) 및 기어박스(10)의 구동 샤프트 또는 구동 샤프트(7, 9)를 구동 샤프트(8)에 연결하는 것으로 도시되어 있다. 구동 샤프트(8)는 통상적으로 현장 정비 및/또는 현장 견인을 촉진하기 위해 샤프트(8)가 신속하고 용이하게 분리되고 다시 결합될 수 있도록 각 단부에 구동계 커플러(11)를 갖는다.
사용 시에, 기어박스(10) 상의 허브(14)는 휠과 연결될 수 있다. 중앙 드라이브(3)는 구동 샤프트(8)를 구동할 수 있으며, 구동 샤프트(8)는 이어서 기어박스(10)를 구동할 수 있다. 기어박스(10)는 회전 구동 샤프트(8)의 운동을 허브(14)에서 회전 운동으로 변환하여 휠을 회전시키고 관개 시스템(1)을 구동한다. 기어박스(10)는 견인(tow)될 수 없거나 견인될 수 있다. 휠 기어박스(10)는 허브(14)의 자유 회전이 가능하도록 기어박스 내부의 기어를 결합해제시키는데 사용될 수 있는 핸들(도시되지 않음)을 가질 수 있다. 대안적으로, 휠 기어박스는 견인 가능한 허브와 끼워맞춤될 수 있다.
견인 가능한 상태에서, 구동계 커플러(11)는 휠 기어박스(10)가 새로운 방위로 회전 또는 피벗될 수 있도록 분리될 수 있다. 또한, 핸들이 휠 기어박스(10) 내부의 기어를 결합해제시키는데 사용될 수 있다. 이 상태에서, 휠 기어박스(10)는 더 이상 중앙 드라이브(6)에 연결되지 않고 회전이 자유롭다. 통상적인 작동에서, 농부 또는 사용자는 견인 가능한 상태의 시스템(1)을 트랙터 또는 트럭에 부착할 수 있고 시스템을 다른 현장과 같은 새로운 위치로 견인할 수 있다. 견인 가능한 휠 기어박스의 예는, 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되고 본 명세서의 일부를 구성하는 "결합해제 가능한 웜 휠 기어박스(Disengageable Worm Wheel Gearbox)"라는 명칭의 미국 특허 제6,237,863호에서 찾아볼 수 있다.
다음으로 도 2 내지 도 6을 참조하면, 웜 휠 기어박스(10)가 보다 상세히 도시되어 있다. 웜 휠 기어박스(10)는 바람직하게 기어박스 하우징(12), 그것 상에 웜 기어(16)가 배치되는 구동 샤프트(7), 및 출력 샤프트(20)와 구동 관계에 있는 불 기어(18)를 포함한다. 웜 기어(16)는 기어박스 하우징(12) 내의 불 기어(18)와 결합한다. 출력 샤프트(20)는 휠에 부착될 수 있는 출력 플랜지 또는 허브(14)에 연결된다.
불 기어(18) 및 출력 샤프트(20)는 토크 전달을 제공하기 위해 기어박스 하우징(12) 내에 배치된다. 하우징(12)에는 기어박스 커버(22)가 부착된다. 웜 휠 기어박스(10)는 또한 베어링(76), 베어링 컵, 심(shim), 스페이서, O-링, 시일(30), 개스킷 등과 같은 다양한 다른 부품을 구비할 수 있다.
기어 오일 배쓰가 기어박스(10)의 내용물을 윤활시킬 수 있다. 예를 들어, 기어박스(10)는 실질적으로 오일로 가득 찰 수 있다. 다른 실시예에서, 기어박스(10)는 오일로 가득 차지 않을 수 있는 바, 즉 10-90%, 25-75%, 또는 50% 채워질 수 있다. 일부 실시예에서, 기어박스(10)는 1인치(2.54cm) 에어 갭과 같은 에어 갭을 가질 수 있다. 기어박스 내부의 에어 갭을 감소 또는 제거하여 기어박스 내의 응축 가능성을 감소시키는 것이 유익할 수 있다. 기어박스는 미리결정된 양의 오일, 예컨대 오일 1갤런 또는 4쿼트(quart)를 보유할 수 있다. 다른 실시예는 이보다 다소 많거나 적은 양, 예를 들어 3쿼트, 5쿼트 및 8쿼트를 보유할 수 있다. 언급했듯이, 미리결정된 양의 오일은 기어박스를 실질적으로 채우거나 에어 갭을 남길 수 있다.
기어박스(10)는 드레인 플러그(26) 및 충진 플러그(28)를 구비할 수 있다. 충진 플러그(28)는 기어박스(10) 내에 오일과 같은 윤활유를 추가하기 위해 사용될 수 있다. 드레인 플러그(26)는 기어박스(10)로부터 윤활유 또는 물과 같은 다른 액체의 일부 또는 전부를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 응축된 물과 같은 물이 기어박스(10) 내에 축적될 수 있게 되는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 드레인 플러그(26)는 이 물을 배수하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 예를 들어 오일 교환을 위해 사용될 수도 있다.
구동 조립체(4) 및 따라서 기어박스(10)는 종종 더러운 부식성 환경에서 사용된다. 논의된 바와 같이, 기어박스(10)는 농작물 등에 물을 제공하기 위해 현장에서 관개 설비(1)에 사용될 수 있다. 이 환경에서, 기어박스(10)는 장시간 동안 요소에 노출될 수 있다. 관개 설비(1)는 먼지 및 암석을 통해서 이동할 수 있고 기어박스(10)는 마찬가지로 이들 요소에 의해 영향받을 수 있다. 관개 설비(1) 자체는 물이 현장에 공급됨에 따라 지속적으로 젖어 있을 수 있다. 또한, 관개 설비(1)는 종종 더운 기후에서 사용된다. 따라서, 기어박스(10)는 직사광선에 노출될 수 있으며, 지속적으로 젖었다가 태양에 의해 건조될 수 있다. 또한, 아침과 밤에는 매우 추울 수 있다. 이들 조건은 관개 설비(1)를 상당히 부식적으로 만들 수 있으며 부품이 온도 및 기타 조건의 극심한 변동을 겪게 만들 수 있다.
기어박스(10)는 대체로 밀봉된다. 이는 내부 부품에 대한 환경의 영향을 제한하면서 기어박스(10)가 부식성 환경에서 사용될 수 있게 한다. 예를 들어, 기어박스 상의 다양한 시일 및 개스킷은 물과 오염 물질이 기어박스에 들어가는 것을 차단하여 기어박스를 보다 양호한 상태로 유지하고 더 적은 오일 교환을 요구하며 그렇지 않으면 다른 정비가 요구될 수 있다.
기어박스(10)가 겪게되는 외부 조건에 추가적으로, 사용 중에 내부 기어 오일은 뜨거워지고 팽창될 수 있다. 이것은 오일 압력을 증가시킬 수 있다. 다른 시기에는, 기어 오일이 냉각 및 수축될 수 있고 오일 압력이 감소될 수 있다. 예를 들어, 미국의 많은 도시에서 보통 여름날의 고온과 저온 사이의 평균 차이는 대략 20 내지 30℉인 것이 통상적이다. 강우량, 그늘, 직사광선, 사용량 등과 같은 다른 인자가 기어박스가 하루 동안 겪을 수 있는 온도 범위를 증가시킬 수 있다. 따라서, 하루의 과정 중에, 기어박스는 온도 및 압력의 극단적인 변화를 겪을 수 있다. 이 증가된 오일 압력은 구동 샤프트 및 출력 샤프트 주위의 시일(30)을 파손 또는 수명 단축시킬 수 있으며 따라서 조기 교체가 요구될 수 있음이 밝혀졌다. 기어박스 내부의 압력은 5 내지 7 psi 증가하는 것으로 밝혀졌으며 이는 시일을 구동 샤프트에 대해 강제할 수 있고 시일이 추가 힘으로 인해 더 빨리 마모되게 할 수 있다. 시일이 더 일찍 교체되어야 할 뿐 아니라, 증가된 압력으로 인해 기어박스로부터 오일이 누설될 수 있다.
내부 압력 변화를 조절하기 위해 팽창 챔버(50)가 제공될 수 있다. 기어박스(10) 내에 팽창 챔버를 생성하기 위해 탄성중합체 다이어프램(36)(예를 들어, 고무)이 사용될 수 있다. 팽창 챔버(50)는 시일(30, 32)이 파손되는 것을 방지하고 오일이 기어박스로부터 누설되는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있다. 다이어프램(36)은 내부 압력의 변화를 완화시키기 위해 팽창 또는 수축할 수 있다. 예를 들어, 기어 오일이 뜨거워지면, 오일이 팽창하여 내부 압력이 증가한다. 그러면 다이어프램(36) 또한 팽창되어 압력을 완화시키고 시일 및 개스킷과 같은 다른 부품에 대한 응력을 감소시킬 수 있다. 다이어프램(36)은 팽창 챔버 측에서 대기에 노출될 수 있고 다른 쪽에서 기어박스(10)의 내부 압력에 노출될 수 있다. 이로 인해 다이어프램(36)은 기어박스(10)의 내부 압력을 대기압으로 정상화할 수 있다.
팽창 챔버(50)는 다이어프램(36) 주위에 밀봉된 챔버를 생성하지 않기 위해 다이어프램(36)을 벤트(48) 또는 일부 다른 특징부를 통해서 대기에 노출시킬 수 있다. 다이어프램(36)은 기어박스(10) 내부의 압력 변화에 반응하여 팽창 또는 수축함으로써 기어박스(10)의 내부 압력을 완화시키는데 사용될 수 있다. 다이어프램의 이동은 챔버(50)의 크기를 변화시킬 수 있다. 챔버(50)는 기어박스(10) 내부의 압력을 기어박스(10) 외부의 압력으로 정상화하기 위해 하나 이상의 방향으로 팽창 또는 수축될 수 있다.
기어박스 내부에 다이어프램(40) 또는 다른 팽창 챔버를 구비하는 것은 특정한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 탄성중합체 다이어프램은 다이어프램의 유연성과 수명을 증가시킬 수 있는 기어 오일 배쓰에 설치될 수 있다. 기어박스 내부에 팽창 챔버를 갖게 되면 팽창 챔버를 보호하기 위해 별도의 커버가 필요하지 않다. 기어박스 커버(22) 자체는 팽창 챔버를 커버하고 보호할 수 있다. 팽창 챔버(50)는 기어박스(10)의 작동 부분을 대기로부터 밀봉하거나 분리하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 기어박스 하우징(12)은 기어박스 하우징(12)의 작동 부분 내에 공기가 존재할 가능성을 감소시키기 위해 오일로 완전히 채워질 수 있다. 일반적으로, 온도의 변동은 기어박스 하우징(12) 내에 물이 형성되는 것을 초래할 수 있으며, 이는 기어박스(10)의 작동에 해로울 수 있다. 일부 경우에, 기어박스는 공기 공간 전체가 제거되도록 채워질 수 있다. 공기 공간을 제거함으로써, 오일이 물로 오염될 가능성이 크게 감소되며, 이는 오일과 기어박스의 내용 수명을 연장할 수 있다. 팽창 챔버(50)는 기어박스의 작동 조건에 기초하여 수축 및 팽창할 수 있다. 물의 형성은 주로 팽창 챔버(50)에 한정될 수 있다. 팽창 챔버(50)는 압력을 조절하는 벤트(48) 및 기어박스(10)의 작동 중에 형성될 수 있는 물과 같은 유체를 배출하기 위한 배출구(54)를 가질 수 있다. 배출구(54)는 기어박스의 사용 중에 팽창 챔버(50) 내의 오일 및/또는 물을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 배출구(54)는 테스트 중에 다른 벤트가 파손되는 것을 방지하는데 도움이 되도록 테스트하기 위해 제조 중에 압력 릴리프로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 기어박스(10)는 배출구(54)를 구비하지 않을 수도 있다.
다이어프램(36)은 기어박스(10) 내부에 위치하도록 구성될 수 있으며, 외부 케이싱 내에 보유되도록 구성된 오일 체적의 온도 변화 및 관련 열적 팽창 또는 수축으로 인해 초래되는 기어박스(10) 내의 압력 축적을 완화하도록 구성될 수 있다. 압력 릴리프 없는 기어박스는 60.5℉의 오일 온도 상승에 의해 6 psi의 증가를 겪는다는 것이 테스트에서 밝혀졌다. 동일한 테스트 조건 하에서 다이어프램(36)을 갖는 기어박스(10)는 감소된 압력 증가를 겪었다.
다시 도 3을 참조하면, 기어박스 내부에 다이어프램(36)을 위치시키는 하나의 방법이 도시된다. 다이어프램(36)은 불 기어(18) 또는 임의의 다른 이동 부분, 예를 들어 출력 샤프트(20)로부터 오프셋되어 위치될 수 있으며, 따라서 이동 부분으로부터 팽창 및 수축될 수 있다. 플랜지(41)는 다이어프램(36)을 기어박스 커버(22)의 뒷면에 고정하는데 도움이 될 수 있다. 기어박스 커버(22)는 또한 외부 채널 또는 홈(23)과 내부 채널 또는 홈(24)을 구비할 수 있다. 채널(23, 24)은 기어박스 커버(22) 주위에 원주 방향으로 연장된다.
다이어프램(36) 또는 다른 형태의 장치는 압력 변화에 반응하여 팽창 및 수축할 수 있는 여러가지 상이한 장치 중 하나일 수 있다. 다이어프램은 다수의 형상 및 크기 중 임의의 것일 수 있으며 여러가지 상이한 방식으로 기어박스(10)에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 다이어프램(36)은 실질적으로 원형이며 출력 샤프트(20) 주위에 원주 방향으로 위치한다. 다이어프램(36)은 출력 샤프트(20)를 완전히 둘러싼다. 일부 실시예에서, 다이어프램(36)은 출력 샤프트를 부분적으로만 둘러쌀 수도 있다. 예를 들어, 다이어프램(36)은 출력 샤프트(20)의 360도 미만, 270도 이하, 180도 이하, 또는 90도 이하를 둘러싸일 수 있다. 일부 실시예에서, 다이어프램은 단일의 연속적인 재료 피스가 아니도록 다수의 섹션으로 분할될 수 있다. 기어박스(10)는 각 섹션 사이에 갭을 갖는 상태로 출력 샤프트를 둘러싸는 다수의 다이어프램 섹션을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 다이어프램은 비원형 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 다이어프램(36)은 기어박스 커버(22)의 부분 또는 채널 내에 끼워지도록 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도시된 실시예에서, 다이어프램(36)은 파형 또는 기복 부분(37), 결합 부분(38a-b) 및 플랩(39)을 갖는다. 이하에서 도 12와 관련하여 더 상세히 설명되듯이, 기복 부분(37)은 임의의 형상 또는 구조일 수 있다. 일부 실시예에서, 기복 섹션은 평탄 섹션으로 대체될 수 있다. 결합 부분(38a-b)은 다이어프램으로부터 외측으로 연장되고 채널(23, 24)과 결합하도록 크기 및 형상을 갖는 원형 돌출부일 수 있다. 외부 결합 부분(38a)은 외부 채널(23) 내에 위치되도록 구성되고 내부 결합 부분(38b)은 내부 채널(24) 내에 위치하도록 구성된다. 결합 부분(38a-b)은 다이어프램을 기어박스 커버(22) 내에 위치시키고 밀봉하는데 도움을 주기 위한 위치설정 및 밀봉 요소로서 기능할 수 있다. 다이어프램 플랩(39)은 다이어프램(36)을 기어박스 커버에 고정시키는데 도움이 되도록 크기 및 형상을 가질 수 있다. 플랩(39)은 플랜지(41)를 다이어프램 플랩 위에 고정하고 기어박스 커버(22)에 고정하는데 사용될 수 있는 복수의 오리피스를 구비할 수 있다. 도 4b를 추가로 참조하면 이는 다이어프램을 기어박스 커버에 고정하는 플랜지(41)와 기어박스 커버(22)의 부분 조립도이다.
다이어프램(36)은 팽창 챔버(50)를 기어박스의 내부로부터 밀봉하도록 구성된다. 플랩(39), 플랜지(41), 내부 결합 부분(38b) 및 내부 채널(24)은 다이어프램(36)의 내부 부분을 실질적으로 밀봉하는데 도움이 될 수 있다. 기어박스가 조립될 때, 외부 채널(23) 내에 위치하는 외부 결합 부분(38a)은 기어박스 하우징(12)과 기어박스 커버(22) 사이에 샌드위치되며, 이는 다이어프램의 외부 에지를 실질적으로 밀봉한다. 외부 시일은 또한 하우징과 커버(22) 사이의 이음매에서 기어박스 하우징(12)으로부터 오일이 누설되는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있다.
다이어프램은 팽창 챔버 내에 축적되는 공기 및/또는 물이 기어박스 하우징(12) 내의 오일을 오염시키지 못하게 한다. 다이어프램(36)은 또한 임의의 이동 부분 내로 팽창 또는 수축하거나 그 안으로 견인되지 않도록 배치된다. 도 3에서의 다이어프램(36)의 위치는 디폴트, 공허 또는 제1 구조를 나타낼 수 있다. 오일 또는 다른 윤활유의 존재는 하우징 내부의 압력을 증가시킬 수 있고 다이어프램이 불 기어(18)로부터 제2 구조로 수축되거나 멀리 이동되게 할 수 있다. 온도와 압력이 증가 또는 감소함에 따라, 다이어프램은 다른 수축되거나 팽창된 위치를 차지할 수 있다.
일부 경우에, 다이어프램은 웜 기어 또는 다른 부분과 대면하고 있을 때 웜 기어 또는 다른 이동 부분 쪽으로 이동하도록 강제될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 저온 조건에서는 웜 기어가 회전함에 따라 진공이 생성될 수 있다. 이 진공은 다이어프램이 웜 기어 쪽으로 이동하게 할 수 있다. 이 바람직하지 않은 효과는 다이어프램이 제대로 작동하는 것을 방지할 수 있다. 기어박스 내에서의 다이어프램 이동에 의해 초래되는 바람직하지 않은 효과를 방지하기 위해 다이어프램은 불 기어(18) 및 출력 샤프트(20)와 같은 이동 부분으로부터 정해진 거리에 위치할 수 있다.
다이어프램(36)과 기어박스 커버(22)에 의해 형성되는 챔버(50)는 벤트(48)를 통해서 외부로 통기될 수 있다. 이로 인해 팽창 챔버(50)는 기어박스(10) 내부에 위치하지만 여전히 외기에 노출될 수 있으며 기어박스(10) 내의 압력 변화를 적절하게 보상할 수 있다. 도면으로부터 쉽게 드러나지는 않지만, 팽창 챔버(50)는 출력 샤프트(20)를 완전히 둘러싸는 연속 챔버일 수 있다. 챔버는 도 3에 도시된 챔버(20)의 부분에 의해 도시되는 것과 같은, 실질적으로 균일한 단면 크기 및 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 챔버의 단면 형상은 기어박스 내에서 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 팽창 챔버는 그 각각이 개별 벤트를 갖는 복수의 개별 섹션으로 분할될 수 있다.
벤트(48)는 여러가지 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 벤트(48)는 필터(56) 및 캡(58)을 가질 수 있다. 챔버(50)로부터, 공기는 벤트를 통해서, 이후 필터(56)를 통해서 캡(58) 내로 유동하고 이후 대기로 유출될 수 있다.
벤트(48)는 공기가 채널을 통해서 유동하는 것을 허용하고 물, 진흙 등이 벤트를 통해서 유동하는 것과 같은 다른 유동을 실질적으로 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 벤트가 구불구불한 경로를 갖도록 구성하는 것은 물 및 다른 물질이 벤트(48) 및 챔버(50)에 진입하는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있다. 또한, 필터(56)는 물질이 챔버(50)에 들어가는 것을 방지하는데 더 도움이 될 수 있다. 예시적인 필터(56)는 Newark, Delaware 소재의 W. L. Gore & Associates로부터 입수 가능한, POV/금속 벤트로 라벨 표시된 내부 필터를 갖는 스크루-인(screw-in) 벤트이다. 또한, 필터(56)를 커버하고, 필터(56)를 보호하며, 벤트 경로에 추가 회전을 부가하기 위해 캡(58)이 사용될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 다른 실시예의 벤트(48') 및 배출구(54')를 구비하는 대체 실시예의 기어박스(10')를 도시한다. 기어박스는 전술한 바와 같이 작동한다. 도시된 실시예에서, 벤트(48') 및 배출구(54')는 기어박스 커버(22')를 통해서 외측으로 연장되며 출력 샤프트(20)와 실질적으로 평행하다.
도 11a 및 도 11b는 다이어프램(136)을 기어박스 커버(122)에 고정하기 위한 플랜지(141)의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서 플랜지(141)는 내측 부분(142), 아암 부분(144) 및 외측 부분(146)을 구비할 수 있다. 아암 부분(144)은 내측 부분(142)과 외측 부분(146)을 연결한다. 플랜지는 다수의 재료 피스로 형성되거나 단일의 재료 피스로 형성될 수 있으며, 플랜지(141)를 기어박스 커버(122)에 고정하기 위한 복수의 구멍 또는 오리피스를 구비할 수 있다. 플랜지(141)는 팽창 영역(148)으로 지칭되기도 하는 섹션(148A-D)을 형성하도록 구성된다. 도시된 실시예는 네 개의 섹션을 구비한다. 다른 실시예는 임의의 개수의 섹션, 다양한 방위를 가질 수 있고, 각각의 섹션은 균일한 형상 및 크기를 가질 수 있으며, 및/또는 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 다이어프램(136)은 플랜지(141)와 기어박스 커버(122) 사이에 샌드위치되도록 구성될 수 있다.
플랜지(141)는 팽창 및 수축 중에 다이어프램(136)을 지지하고 다이어프램(136)의 이동을 제한하는데 도움이 되도록 구성될 수 있다. 다이어프램(136)을 팽창 영역으로 분할하는 것은 각각의 영역을 격리하고 영역 내에서의 다이어프램(136)의 이동 양을 제어하는데 도움이 된다. 플랜지의 형상, 각 영역에서의 다이어프램의 크기, 형상 및 구성, 재료 및/또는 다른 인자와 같은 다양한 인자는 다이어프램의 이동 양을 제어하는데 도움이 될 수 있다. 다이어프램(136)의 각각의 영역(148)은 한정된 형상을 가질 수 있다. 다이어프램(136)의 영역(148)의 예시적 실시예가 도 12a에 도시되어 있다. 도 12b 내지 도 12e는 다이어프램의 단면 형상의 다양한 실시예를 도시한다. 다이어프램의 팽창 영역은 임의의 단면 형상 또는 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 다이어프램(140)은 평탄할 수 있다.
또한, 플랜지(141)는 기어박스의 조립을 향상시키는데 도움이 될 수 있다. 플랜지(141)는 기어박스 하우징(12)과 독립적으로 기어박스 커버(122) 내의 팽창 챔버(50)를 밀봉하도록 구성될 수 있다. 플랜지(141)는 기어박스 커버 상에 직접 장착될 수 있으며 하우징과 접촉할 필요가 없다. 이는 기어박스(10)의 모듈형 조립체를 제공할 수 있으며, 여기에서 기어박스 커버는 하우징(12)의 부착을 요구하지 않으면서 조립 및 테스트될 수 있다.
특정 실시예에서, 기어박스(10)는 하나 이상의 센서 포트(도시되지 않음)를 추가로 구비할 수 있다. 센서 포트 내에 센서가 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 포트가 센서에 의해 사용되지 않을 때, 이 포트는 캡핑되거나 플러깅될 수 있다. 관개 시스템의 특정 기어박스에 특정 센서를 갖는 것이 바람직할 수 있지만, 다른 기어박스는 센서를 갖지 않거나 상이한 센서를 갖는다.
센서는 온도, 오일 레벨, 수분, 압력, 전도율 등을 측정하거나 검출하기 위한 센서를 포함하는 임의의 개수의 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 온도 센서는 기어박스 내의 온도, 예를 들어 기어박스 내의 기어 오일의 온도를 측정할 수 있다. 오일 레벨 센서는 기어박스 내의 오일 레벨을 측정할 수 있다. 수분 센서 또는 습도계는 기어박스 내부의 수분 또는 물의 존재를 검출할 수 있다. 전도율 센서는 금속 절삭 부스러기(shaving)의 존재를 검출할 수 있다. 이들 센서는 다른 목적으로 사용될 수도 있으며, 다른 센서가 이러한 목적을 위해 또한 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. 특정 실시예에 따르면, 센서는 오일 친화적일 수 있으며 30-180℉의 온도 범위에서 작동할 수 있다.
일부 실시예에서, 센서는 유선 또는 무선으로 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 송신기가 기어박스(10) 상에 또는 기어박스 근처에 위치될 수 있다. 송신기는 센서로부터 정보를 수신할 수 있다. 이 정보는 송신기로부터 주기적으로 또는 실시간으로 수신기 또는 중앙 컴퓨터 또는 모니터에 전송될 수 있고 유선, 전파, 휴대폰 등을 통해서 전송될 수 있다. 송신기 및/또는 센서는 전기 접속부, 배터리, 발전기 등을 포함하는 다양한 방법으로 급전될 수 있다.
센서는 컴퓨터 제어 장치에 대해 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 컴퓨터 제어 장치는 현재 또는 미래 사용을 위해 센서로부터의 정보를 표시, 중계 또는 저장할 수 있다. 제어 장치는 기어박스 또는 별도 유닛의 부분일 수 있다. 예를 들어, 중앙 피벗 관개 시스템에서, 제어 장치는 하나 이상의 센서로부터, 시스템 상의 하나 이상의 기어박스로부터 정보를 수집할 수 있는 피벗에 설치될 수 있다. 일부 실시예에서, 모니터링 시스템은 농부와 같은 사용자가 센서의 위치와 무관한 중앙 위치에서 센서로부터의 정보를 모니터링할 수 있도록 수립될 수 있다. 모니터링 시스템은 제어 장치와 상호 작용하거나 센서와 직접 상호 작용할 수 있다.
특히 "가능하다", "할 수 있다", "할 수도 있다", "있을 수 있다", "예를 들어" 등과 같은 본 명세서에 사용되는 조건부 언어는 달리 명시되지 않는 한 또는 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한 일반적으로, 어떤 실시예가 특정 특징부, 요소 및/또는 상태를 포함하지만 다른 실시예는 포함하지 않음을 전하도록 의도된다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 일반적으로 특징부, 요소 및/또는 상태가 하나 이상의 실시예에서 어떤 식으로든 요구되거나 또는 하나 이상의 실시예가 이들 특징부, 요소 및/또는 상태를 반드시 구비하지는 않는 것을 의미하도록 의도되지 않는다.
"X, Y, Z 중 하나 이상"이라는 구절과 같은 접속어는 달리 명시되지 않는 한, 문맥상 일반적으로 물품, 항목 등이 X, Y 또는 Z일 수 있음을 전달하기 위해 사용되는 것으로 이해된다. 따라서, 이러한 접속어는 일반적으로 특정 실시예가 하나 이상의 X, 하나 이상의 Y, 및 하나 이상의 Z의 존재를 요구하는 것을 의미하도록 의도되지 않는다.
상기 상세한 설명은 다양한 실시예에 적용되는 새로운 특징을 도시, 기술 및 지적했지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 임의의 특정 실시예의 형태 및 상세의 다양한 생략, 치환 및/또는 변형이 이루어질 수 있음을 알아야 한다. 알 수 있듯이, 특정 실시예는 본 명세서에 제시된 특징 및 이점의 전부를 제공하지 않는 형태로 구체화될 수 있으며, 일부 특징은 다른 특징과 별개로 사용되거나 실시될 수 있다.
또한, 일 실시예와 관련하여 설명된 특징은 본 명세서에서 명시적으로 논의되지 않았더라도, 개시된 실시예 중 다른 실시예에 통합될 수 있으며, 여러 특징의 조합을 갖는 실시예는 여전히 본 발명의 범위 내에 있다. 예를 들어, 일 실시예와 관련하여 전술한 특징은 본 명세서에 기재된 다른 실시예와 함께 사용될 수 있으며, 그 조합은 여전히 본 발명의 범위 내에 있다.
개시된 실시예의 다양한 특징 및 양태는 본 발명의 실시예의 다양한 모드를 형성하기 위해 상호 조합되거나 치환될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 본 명세서에서의 발명의 범위는 전술한 특정 실시예에 의해 한정되지 않도록 의도된다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한 또는 명백히 양립 불가능하지 않는 한, 본 발명의 각각의 실시예는 본 명세서에 기재된 그 필수 특징에 추가적으로, 본 명세서에 개시된 각각의 다른 실시예로부터 본 명세서에 기재된 하나 이상의 특징으로 포함할 수 있다.
특정 양태, 실시예 또는 예와 관련하여 기재된 특징부, 재료, 특성 또는 그룹은 서로 양립될 수 없지 않는 한 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 어딘가에 기재된 임의의 다른 양태, 실시예 또는 예에 적용될 수 있음을 알아야 한다. 본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약 및 도면을 포함)에 개시된 모든 특징부 및/또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 모든 단계는 이러한 특징부 및/또는 단계의 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 보호는 임의의 전술한 실시예의 상세로 제한되지 않는다. 보호는 본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약 및 도면을 포함)에 개시된 특징부의 임의의 신규 특징부 또는 그 임의의 신규 조합으로 연장되거나, 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계의 임의의 신규 단계 또는 그 임의의 신규 조합으로 연장된다.
또한, 본 발명에서 개별 실시예와 관련하여 기재되는 특정한 특징부는 단일 실시예에서 조합하여 실시될 수도 있다. 역으로, 단일 실시예와 관련하여 기재되는 다양한 특징부는 다수의 실시예에서 따로따로 또는 임의의 적절한 준조합으로 실시될 수도 있다. 더욱이, 특징부들이 특정 조합으로 작용하는 것으로 전술될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징부는 일부 경우에 조합으로부터 삭제될 수 있으며, 조합은 준조합 또는 준조합의 변형으로서 청구될 수 있다.
더욱이, 작동은 도면에 도시되거나 명세서에 특정 순서로 기재될 수 있지만, 이러한 작동은 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행될 필요가 없거나, 모든 작동은 바람직한 결과를 달성하기 위해 수행되어야 한다. 도시되거나 기재되지 않은 다른 작동이 예시적 방법 및 공정에 통합될 수 있다. 예를 들어, 기재된 작동 중 임의의 작동 이전에, 이후에, 그와 동시에 또는 그 사이에 하나 이상의 추가 작동이 수행될 수 있다. 또한, 작동은 다른 실시예에서 재정렬되거나 재정리될 수 있다. 통상의 기술자라면 일부 실시예에서는 도시 및/또는 개시된 공정에서 취해진 실제 단계가 도면에 도시된 단계와 상이할 수 있음을 알 것이다. 실시예에 따라서, 전술한 단계 중 특정 단계가 제거될 수 있고 다른 단계가 추가될 수 있다.
또한, 전술한 특정 실시예의 특징 및 속성은 그 모두가 본 발명의 범위에 포함되는 추가 실시예를 형성하기 위해 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서의 다양한 시스템 부품의 분리는 모든 실시예에서 이러한 분리가 요구되는 것으로 이해되지 않아야 하며, 기재된 부품 및 시스템은 일반적으로 단일 제품에 함께 통합되거나 복수의 제품으로 패키징될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 목적을 위해, 특정 양태, 장점 및 신규 특징이 본 명세서에 기재되어 있다. 이러한 장점 전부가 임의의 특정 실시예에 의해 반드시 달성되지 않을 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 통상의 기술자라면 본 명세서에 교시되거나 제시될 수 있는 다른 장점을 반드시 달성하지 않아도 본 명세서에 교시된 하나의 장점 또는 일군의 장점을 달성하는 방식으로 본 발명이 구체화되거나 실시될 수 있음을 알 것이다.
본 명세서에 사용되는 용어 "대략", "약", "대체로" 및 "실질적으로"와 같은 본 명세서에서 사용되는 정도의 언어는 소정 기능을 여전히 수행하거나 소정 결과를 달성하는 언급된 값, 양 또는 특성에 가까운 값, 양 또는 특성을 나타낸다. 예를 들어, 용어 "대략", "약", "대체로" 및 "실질적으로"는 언급된 양의 10% 미만, 5% 미만, 1% 미만, 0.1% 미만, 및 0.01% 미만 이내의 양을 지칭할 수 있다. 다른 예로서, 특정 실시예에서, 용어 "대체로 평행한" 및 "실질적으로 평행한"은 정확히 평행한 것으로부터 15도, 10도, 5도, 3도, 1도, 0.1도 등 이하로 벗어나는 값, 양 또는 특징을 지칭한다.
본 발명의 범위는 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 어딘가에서 바람직한 실시예의 특정 개시에 의해 제한되도록 의도되지 않으며, 이 섹션에 또는 본 명세서의 다른 어딘가에 제시되거나 이후 제시되는 청구범위에 의해 한정될 수 있다. 청구범위의 언어는 청구범위에 사용되는 언어에 기초하여 광의로 해석되어야 하고 본 명세서에 또는 출원의 속행 중에 기재된 예로 제한되지 않으며, 이들 예는 배타적이지 않은 것으로 해석되어야 한다.
문맥이 달리 명확히 요구하지 않는 한, 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐서, "포함한다", "포함하는" 등의 단어는 배타적이거나 망라적인 의미와 반대되는 포괄적 의미로, 즉 "구비하지만 그것에 한정되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다.
본 명세서에서의 임의의 종래 기술에 대한 언급은 그 종래 기술이 세계 어느 나라에서나 활동 분야에서의 보편적인 상식의 일부를 형성한다는 인식 또는 임의의 형태의 제안이 아니며, 그렇게 간주되지 않아야 한다.
본 발명은 또한 본 출원의 설명에서 언급되거나 지시된 부분, 요소 및 특징부로, 개별적으로 또는 집합적으로, 상기 부분, 요소 또는 특징부 중 둘 이상의 임의의 또는 모든 조합으로 구성된다고 광의로 일컬어질 수 있다.
상기 설명에서 정수 또는 그 공지된 등가물을 갖는 성분에 대한 언급이 있는 경우에, 이들 정수는 개별적으로 제시된 것처럼 본 명세서에 통합된다. 또한, 용어 "실질적으로" 또는 그 임의의 변형어가 수치 또는 수치 범위에 인접한 근사치의 단어로서 사용된 경우에, 이는 표준 제조 공차 및/또는 다음 유효 숫자로의 반올림을 어느 것이든 더 큰 것을 포함하는 인접한 수치 또는 수치 범위에서 충분한 유연성을 제공하도록 의도된다.
본 명세서에 기재된 현재 바람직한 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 통상의 기술자에게 명백할 것이라는 점에 유의해야 한다. 이러한 변경 및 수정은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 그 부수적인 장점을 감소시키지 않으면서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 다양한 부품은 원하는 대로 재배치될 수 있다. 따라서, 이러한 변경 및 수정은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 더욱이, 본 발명을 실시하기 위해서 상기 특징, 양태 및 장점 전체가 반드시 요구되지는 않는다. 따라서, 본 발명의 범위는 청구범위에 의해서만 한정되도록 의도된다.

Claims (16)

  1. 관개 시스템용 기어박스이며,
    하우징;
    출력 샤프트;
    상기 하우징 내의 웜 기어;
    상기 하우징 내에 제공되고 상기 웜 기어와 결합되어 출력 샤프트를 구동하도록 구성된 불 기어;
    상기 하우징 내에 배치되고 제2 챔버로부터 유체적으로 밀봉되는 제1 챔버를 형성하고 다이어프램으로서, 상기 제1 챔버는 팽창 및 수축하도록 구성되고 하우징 내의 압력을 조절하기 위해 하우징 내부에 배치되도록 구성되는, 다이어프램; 및
    대기와 제1 챔버 사이의 공기 유동을 허용하도록 구성된 벤트를 포함하는, 기어박스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 챔버에 연결되는 밀봉 가능한 배출구를 더 포함하는, 기어박스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배출구는 제1 챔버로부터 유체를 배출하도록 구성되는, 기어박스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 웜 기어와 상기 불 기어는 제1 챔버로부터 분리되는 제2 챔버 내에 배치되는, 기어박스.
  5. 제4항에 있어서, 다이어프램은 제2 챔버 내에 배치된 윤활유를 제1 챔버로부터 유체적으로 분리하도록 구성되는, 기어박스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램은 출력 샤프트의 적어도 일부 주위에 원주 방향으로 배치되는, 기어박스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다이어프램은 전체 출력 샤프트 주위에 원주 방향으로 연장되는, 기어박스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램은 두 개 이상의 부분을 포함하는, 기어박스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하우징은
    하우징 본체; 및
    하우징 커버를 추가로 포함하며, 상기 제1 챔버는 하우징 커버 내에 배치되는, 기어박스.
  10. 제9항에 있어서, 유지 부재가 다이어프램을 하우징 커버에 고정하며, 상기 유지 부재는 제1 챔버를 하우징 커버 내에 유체적으로 밀봉하도록 구성되는, 기어박스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유지 부재는 다이어프램의 복수의 팽창 영역을 형성하며, 상기 유지 부재는 다이어프램의 운동을 제한하도록 구성되는, 기어박스.
  12. 제9항에 있어서, 다이어프램의 외부 에지가 하우징 커버와 하우징 본체 사이에 고정되고, 유지 부재가 다이어프램의 내부 에지를 하우징 커버에 고정하며, 유지 부재는 하우징 본체와 공동으로 제1 챔버를 하우징 커버 내에 유체적으로 밀봉하도록 구성되는, 기어박스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램은 기복 섹션을 포함하는, 기어박스.
  14. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램은 팽창 및 수축하도록 구성된 기복 섹션을 포함하는, 기어박스.
  15. 관개 시스템용 기어박스이며,
    하우징;
    출력 샤프트;
    상기 하우징 내의 웜 기어;
    상기 하우징 내에 제공되고 상기 웜 기어와 결합되어 출력 샤프트를 구동하도록 구성된 불 기어;
    상기 하우징 내에 배치되고 출력 샤프트 주위에 원주 방향으로 배치되는 다이어프램으로서, 상기 다이어프램은 제2 챔버로부터 유체적으로 밀봉되는 제1 챔버를 형성하고, 상기 제1 챔버는 팽창 및 수축하도록 구성되고 하우징 내의 압력을 조절하기 위해 하우징 내부에 배치되도록 구성되는, 다이어프램; 및
    상기 제1 챔버 내의 압력을 실질적으로 대기압으로 유지하도록 구성된 벤트를 포함하고,
    상기 제2 챔버는 기어박스의 작동 중에 윤활유로 채워지도록 구성되고, 상기 웜 기어와 불 기어는 제2 챔버 내에 위치되는, 기어박스.
  16. 관개 시스템용 기어박스를 작동하도록 구성하는 방법이며,
    기어박스를 제공하는 단계로서,
    상기 기어박스는
    하우징, 출력 샤프트;
    상기 하우징 내의 웜 기어;
    상기 하우징 내에 제공되고 상기 웜 기어와 결합되어 출력 샤프트를 구동하도록 구성된 불 기어;
    상기 하우징 내에 배치되고 제2 챔버로부터 유체적으로 밀봉되는 제1 챔버를 형성하는 다이어프램으로서, 불 기어와 웜 기어가 제2 챔버 내에 배치되는, 다이어프램; 및
    상기 제1 챔버 내의 압력을 실질적으로 대기압으로 유지하도록 구성된 벤트를 포함하는, 단계;
    입력 포트를 통해서, 기어박스의 제2 챔버 전체를 윤활유로 채워서 윤활유가 제2 챔버 내의 공기를 실질적으로 대체하게 하는 단계; 및
    기어박스의 작동 중에 공기가 제2 챔버에 진입하는 것을 방지하도록 입력 포트를 밀봉하는 단계를 포함하는, 방법.
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