KR930010450B1 - 불변 반지름방향틈새 제로터설계 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

불변 반지름방향틈새 제로터설계

제1 도는 본 발명에 따른 형의 로울러 제로터(gerotor) 기어세트의 평면도.

제1a도는 제1도와 유사한 확대된 단편도.

제2도는 본 발명에 따른 제로터스타의 시동(시작) 방법을 예시하는 예시도표.

제3도는 제1도와 유사하고, 기어세트가 단일점 틈새(SPC)내에 위치한 것을 보여주는 제로터기어세트의 개략도.

제4도는 제1도와 유사하고, 기어세트가 중복점(DPC)내에 위치한 것을 보여주는 제로터기어세트의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 제로터기어세트 13 :외부(외측)로우터

15 : 내측(내부)이빨 17 : 내부(내측)로우터

19 : 외측(외부)이빨 23 : 외부로우터의 축

25 : 내부로우터의 축 E : 편심부(편심)

본 발명은 제로터기어세트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제로터기어세트의 설계변수(계수)의 선택방법에 관한 것이다.

기술적으로 이러한 기술사항들은 공지되어 있는대로, 본 발명에 따른 형의 제로터기어세트는, 복수개(N)의 외부이빨을 가진 내부로우터와, 복수(N+l)의 내부이빨을 가진 외부로우터 포함한다.

내부로우터의 축은 외부로우터축으로부터 편심부(기구) (E)에 의하여 괸심되게 되어 있고, 내외부로우터의 관련궤도 및 회전운동을 복수의 팽창 및 수축용량실 구실을 하고 있으며, 거기서 제로터기어세트는 유체변환장치로서 유용하게 되어 있다. 제로터기어세트의 상업용의 대표적예로는, 저속이고, 고회전력모우터로 유체펌프 그리고 유압운전건조정밸브 등이 있다.

옹어로서, ＂제로터＂는 ＂GEnerated ROTRO＂의 약칭으로서, 제로터기어세트의 한부분이 이빨세트 또는 혹(돌출부)을 포함하고 있어, 보통원형이기 때문이며, 기어세트의 다른 부분은 먼저번 부분의 혹에 의하여 시동(시작)되게 되어있다고 생각되는 모양(윤곽)을 하고 있기 때문이다.

제로터기어세트의 하나의 중요한 개념은 인접해 있는 혹 또는 2개부분(로우터들) 사이의 수학적관계 (틈새 또는 간섭부)인 것이다.

본 발명은 제로터기어세트의 어떠한 특정유용에 국한된 것은 아닐지라도, 제로터기어세트의 유용성을 인식하는 것이 중요하며, 유체압력이 요점이며, 내부로우터의 외측이빨과 외부로부터외 내측이빨 사이의 반지름(방향)끝 틈새를 만족하게 결정한다는 것이 중요하다는 것을 알아야 한다.

예를들어, 제로터기어세트가 유압식운전장치에 사용될때, 내외로우터 사이의 유효한 틈새를 보유하여야 하기 때문에 차량운전자가 운전대를 돌릴때 모우터의 결속이 필요없다.

한편, 제로터기어세트가 저속으로 고회전력유압모우터에 사용될때, 압력차이가 2000-3000psi인때 또는 그 이상일때 제로터기어세트는 적어도 산수적으로 간섭마춤이 되게 되는 반지름방향 끝 틈새에서 만족스럽게 되어, 외부로우터위의 압력효과를 보상되게 하도록 설계되어야 하며, 그러므로 고압용량실과 저압용량실사이에는 적절한 시일링(접속)이 마련되게 설계되어야 하는 것이다.

제로터기어세트는 2개의 중요한 시일링점이 있는데, 로우터의 관련궤도 및 회전운동중 교대하여 생겨나게 되어 있다. 먼저것은 단일점틈새(SPC)이고, 다음것은 중복점틈새(DPC)인 것이다.

제로터기어세트가 어떠한 간섭이나 결속이 없을 경우에, SPC나 DPC의 설계값이 상이하다면, 예상된 생산허용치는 끝틈을 실제로 소망한 것보다 크게 선택할 필요가 있는데, 그것은 어떠한 반지름방향 간섭의 가능성을 배제하기 위한 것이다. 결국, 제로터기어세트는 SPC와 DPC의 설계값이 동등하게 되어 있다면, 보다 낮은 용량적 효율을 갖게된다는 결과이다. 그와 유사하게, 제로터기어세트의 유용에서, 일정한 최소간섭 마춤이 필요하다면, SPC와 DPC 설계 사이의 설계오차나 차이가 최대간섭마춤(끝틈새를 더욱 마이너스 방향으로 감소)을 증대할 필요가 있다는 것이다.

이런것이 기계적 효율을 감소하는 결과를 낳게된다.

따라서, 본 발명의 목적은 개량된 제로기어세트를 마련하여 내측로우터와 외측로우터사이의 반지름방향끝 틈새를 더욱 기정끝틈새에 근접하고, 더욱 불변하게 만드는데 있다.

또한, 본 발명의 관련목적으로 제로터기어세트의 설계계수를 선정하는 방법을 마련하는 것이며, 결국 설계에서 시일링점(접점) (SPC와 DPC)에서의 틈새를 더욱 불변하고, 그리고 소망한 끝틈새에 더욱 근접하게 하는 것에 목적이 있는 것이다

상기와 같은 본 발명의 목적과 기타목적들은 팁반경(TR) 구실을 하는 복수(N)의 외부이빨을 가진 내측 로우터와 복수(N+l)의 내부이빨 구실을 하는 외측로우터를 포함하고 있는 형의 제로터기어세트의 설계개수를 선정하는 방법을 마련함으로서 달성되게 된다.

내부로우터의 축은 외부로우터의 축에서 편심루(E)에 의하여 편심되게 되어 있다.

하나의 로우터의 이론적 시동(시작)의 모양은 다른 로우터의 이론적 이빨들에 의하여 목적달성을 하는데, 다른 이빨들이란, 시동(시작) 반경(GR)이 있어, 교대로 내외로우터구실을 하는 관련괘도 및 회전운동을 하게 되어, 내부로부터의 외축이빨과 외부로부터의 내측이빨 사이에서 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(DPC)구실을 하게 되는데, 그 방법은 다음과 같은 특징을 하고 있다.

(가) 첫째, 내부로우터의 외측이빨과, 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반지름 팁틈새를 선정하여, 그리고, (나) 반복하여, 팁반경(TR) 또는 시동(시작) 반경(GR)중 어느것이건 그 량에 따라 소망한 팁틈새(TC) 사이의 차이보다 같은지 또는 적은지를 맞추거나, 단일점틈새(SPC) 또는 중복점틈새 (DPC)중 (어느것이건), 동일한지 적은지를 맞추며, 그리고, (다) SPC나 DPC 양쪽이 허용치내에서, 소망한 팁틈새(TCC)와 거의 동일하게 될때까지 반복단계 (나)를 갖는다.

다음에 도면을 참고하면, 본 발명에 국한하는 것은 아니지만, 제1도는 여러가지 유압제품에 쓰이고 있는 즉, 저속이며, 고회전력 모우터같은 것으로 그런형은 미국특허 제4.533,302호에 개시되어 있고 그것은 본 발명 양수인에게 양도되어 있는 것으로, 참조하여 여기에 총괄되어 있는 형의 로울러 제로터기어세트를 예시하고 있다

제1도에서 보여주는 형의 제로터기어세트들은 또한 여러가지 많은 다른 유체변환에 또는 유압핌프, 연료펌프등 같은 유체 전달에 유용될 수 있으며, ＂Orbitrol＂이란 상표인 조타 조정장치로 본 발명의 양수인에 의하여 판매된 형의 유압조타 조정장치에서 계수장치로서 유용되고 있다.

어째든간에, 제로터기어세트의 유용성은 본 발명의 범주에 국한되어 있는 것은 아니라는 것을 명백히 알아야 할것이다. 제1도는 ＂Ceroler＂ 기어세트라는 상표로 본 발명의 양수인에 의하여 유압모우터의 부품으로서 일반적으로 판매된 로울러제로터기어세트를 예시한다.

일반적으로 (11)로 표시된 그 기어세트는 내부적으로 이빨이나 있는 링부품(13) (또한 외축로우터로 표시함)을 구성하는데, 그것은 일반적으로 복수의 반원통형포킷 또는 개구들 구실을 하고 있다.

원통형로울러부품(15) (또한 혹(돌기)으로 표시)은 각개 구부에 배설되어, 링기어(13)의 내측이빨을 구성한다. 따라서, 이하 용어 ＂제로터'사용에서는 제1도에서 보여준형의 로울러제로터, 둘다를 포함한다고 알아주기 바라며, 동시에 내측혹 또는 이빨이 링부품(13)과 함께 집적되어 형성되어 있는 종전식제로터라고 알아주기 바란다. 링(13)내에 편심하여 배설된 것이 외측으로 이빨나 있는 스타(기어)(17) (또한 내부로우터라고 표시함)인 것이다. 그 스타(17)은 복수의 외측이빨 또는 혹(19)들을 포함한다.

본 발명에 따른 형의 제로터기어세트에서 스타(17)는 복수(N)의 외측이빨(19)을 가지며, 거기에 링(13)은 복수(N+1)의 내측이빨 또는 로울러(15)를 갖고 있다.

따라서, 본 발명의 실시예의 주제에서 N란 것은 6과 동일한데(그리고 N+l은 T과 같음). 그렇지만 본 발명은 제로터기어세트에서 N가 6보다 적다거나 6보다 크다고 하더라도 N는 기수나 우수이거나이다.

그리하여, 그 스타(17)는 링(13) (기어)과 관련하여 궤도와 회전운동을 할 수 있으며, 그 관련궤도 및 회전운동이 복수의 팽창과 수축용량실(21) 구실을 할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명 범주내에서, 링(13) 또는 스타(17)(기어)가, 괘도운동을 하는 부품이거나, 회전운동을 하는 부품이거나 간에 될 수 있다는 것을 기술적으로 이해될 것이다.

다음에 제1a도를 참고하면, 제1도의 제로터기어세트의 단면도를 확대하여 보여주고 있는데, 그것은 제로터기어세트(11)의 일정한 추가계수를 예시하는 목적인 것이다.

링(14)은 회전축(23) 구실을 하고, 한편 스타(17)은 회전축(25) 구실을 하는데, 축(23)과 축(25) 사이의 횡적거리로서, 재로터기어세트의 편심부(I)로 구성한다. 축(23)과 축(25)은 협력하여 편심부(LE)의 가상선구실을 하고 있다.

기술적으로 이들 기술사항이 공지되어 있는 대로, 제로터기어세트의 경우에 있어서는 링(기어)(13)은 정지하고 스타(기어)(17)는 궤도 및 회전을 하는데, 편심(LE)선이 같은 속도로, 링(13)의 축(23) 주위를 회동하며, 반대방향으로는 스타(17)의 괘도운동을 하도록 되어 있다.

편심(LE)선의 물리적특징은 또한 기술적으로 그들 기술사항이 공지인 것으로 제1도와 제1a도에서 시계방향으로 궤도운동하는 것으로 되어 있는 스타(17)와 함께, 편심(LE)선의 우측에 있는 용량실(21)은 급격히 팽창하게 되어 있으며, 한편 그 선(LE) 좌편에 있는 용량실들은 수축한다는 것이다.

제1a도를 또 다시 참고하면, 스타(17)의 축(25)으로부터, 각 외측이빨 또는 혹들(19)의 끝(팀)까지의 반경방향거리는 팁반경(TR)으로 표시되어 있다.

링 (13)의 축(23)으로부터 각로울러 또는 혹(15)의 중심까지의 반경거리는 혹의 기저부반경 (LBR)인 것이다. 끝으로 각이빨 또는 혹(15)의 반경은 혹반경(LR)으로서 표시되어 있다.

다음에, 기본적으로 제2도를 참고하면, 스타(17) 시동에 대한 종전방법이 예시되어 있고, 또한 외부적으로 시동된 로우터(EGR)에 대하여 표시되어 있다.

본 발명은 내부적으로 시동(시작)된 로우터(IGR)에도 동일하게 응용될 수 있다는 것이 기술적으로 그들 기술사항에서 이해될 것이다.

제2도에서 예시된 시동방법은 본 발명을 설명하는 기초를 마련하는데 충분히 상세하게 설명되겠는데, 그 기초, 즉 시동의 기하학적 방법은 기술적으로 그들 기술사항이 공지인 것이고, 본 발명의 직접적인 부분을 형성하지 않기 때문이다.

스타(17)의 모양을 시동(시작)하는데는 링(13)을 포함하여, 스타(17)의 편심(E)을 포함하는 ＂givens(부여된)＂인 여러가지 계수를 가지고 시작할 필요가 있는 것이며, 스타(17)의 팁반경(TR) 그리고 스타이빨수(N)등인 것이다. 또한, 시동(시작) 반경(GR)을 선정할 필요가 있고, 그것은 스타(17)의 윤곽선(P)이나 모양을 절삭하는데 쓰이는 이론적 절삭공구의 반경을 나타낸다. 이론적으로 말하여 시작점으로서 시동반경(GR)은 혹반경(LR)과 동일하게 선정되는 것이다.

시동방법을 설계하는데 제1첫째단계는, 반경(A)의 큰원형을 정하는 것으로, 반경(A)은 선정된 반경은 (TR)보다 크거나, 또는 동일하게 하는 것이다.

동시에, 좀 작은 원형은 그 큰원형에 경사지게 위치하게 하고, 그 좀작은 원형은 반경(B)이 되게 하며, 거기서(B)는 (N)등분된 (A)와 동일하고 각은 원형내에는 점(C)가 있어 반경선을 그리는 일을 하게 되며, 작은 원형중심에서 시작하여, 편심(E)과 동일거리를 가지고 연장되게 한다. 다음 단계는 작은원형을 큰 원형주위에 돌게 함으로써, 에찌 사이크로이드(Epicycloid)(EPC) (운동곡선)을 시동케하여, 모든점(C)의 궤적을 가지고 에피사이크로이드(EPC)를 구성하거나 구실을 하게 하는 것이다.

마지막단계는, 시동원형을 중싱을 ＂Place(위치함)＂하는 것으로, 에피사이크로이드(EPC) 곡선상에 시동반경(GR)이 있도록 하는 것이며, 그리하여, 그 시동원형이 그 원점에 복귀할때까지 전체에피사이크로이드 곡선에 따라 시동원형(이론적 절삭공구)의 중심을 움직이게 한다. 모든점들의 괘적은 시동원형 (2개의 원형점은 재 2도에 표시됨)에 경사지게 되어 있어, 스타(17)의 시동된 윤곽선(P)을 구성한다.

다음에 제3도와 제4도를 참고하면, 2개의 상이한 관련회 전위치에서 제로터기어세트(11)의 개락도가 예시되어 있다. 제3도와 제4도의 하나의 목적은 여러가지 이빨대 이빨의 틈새를 예시하는 것인데, 그것은 본 발명의 수치실예와 연관되어 표시되어 있어서, 보충적으로 표시되게 하였다. 제3도와 제4도의 또 다른 목적은 여러가지틈새 또는 간격등을 예기하는 것인데, 그것은 제로터기어세트의 시일링하는 능력, 분리하는 능력, 팽창용량실내에서의 유체로부터 수축용량실내의 유체까지의 능력과 기본직인 연관을 맺고 있는 것이다. 제3도를 참고하면 스타(17)의 시계방향궤도운동을 가상하여, 편심(LE)선의 우측에 있는 용량실(21)은 팽창하는데 한편 그 선(LE)의 좌측의 용량실은 수축한다.

제3도에서. 펀심(6E)의 6배와 같은 거리는 편심(LE)선에 따라, 축(25)으로부터 아래쪽으로 계측되게 되어 있으며, 그점에서 한선이 각로울러 또는 혹(15)의 축 또는 중심에 그어져 있다.

각선이 스타(17)와 혹(15)의 윤곽선을 거슬러 스타(17)와 혹(15) 사이의 ＂Contact(접촉)＂점에서 그어져있고, 각선과 함께 스타(17)의 혹(15) 둘다에 경사진 선에 수직이 되게 되어 있는 것이다.

여기서 사용되고 있는대로, 용어 ＂Contact(접촉)＂는 스타와 링 혹이 단순허 거기서 순간적으로 점접하는 것을 표시하는 것이고, 각각 서로가 가장 근접한 부위를 말한다. 이것은, 본 발명이 제로터기어세트에 균등하게 응용할 수 있는 것 때문에 표현된 것으로, 링이나 스타는 그들 사이에 명확한 틈새가 있다는 것인 동시에, 제로터기어세트에서는 링이나 스타가 그들 서로간에 간섭맞춤(움직인틈새)이 되어 있다는 것이다.

제3도에서 여러가지 접촉(또는 틈새, 간격)점이 No. 1에서 No.7까지 표시되어 있고. 간격 (clearance)은 No.4로 표시되어 있는데, 단일점간격(SPC)을 구성하며 왜냐하면, 제3도에서의 위치에 있는 스타(17)와 같이 있기 때문에 간격 No.4 또는 단일점간격 (SPC)은 단지 선(LE)의 우측에 있는 팽창용량실과 선(LE)의의 좌측에 있는 수축용량실 사이의 시일링점일뿐이기 때문이다.

제3도를 다시 참고하면 링 혹(15)이나 스타(17)는 편심(LE)선 주위에 대칭이 되어 나타나는 것을 알 수 있으며, 따라서, 이론적으로나 산수적으로 틈새 No.1은 틈새 No.7과 같고, 틈새 No.2는 틈새 No.6과 같으며, 틈새 No.3은 틈새 No.5와 같다.

다음에 제4도를 참고하면, 스타(17)는 제3도에서 보여주는 그 위치로부터 시계반대방향으로 궤도방향 몇도가량에 있다는 것을 알 수가 있으며, 제4도에서 표시된 순간(시전)에서, 링이나 스타 혹은 서로 헙조가 되어, 용량실(21C) 변환구실을 하게 되며, 동시에 용어 ＂Changeover(변환)＂는 그런사실을 나타내는 것으로, 순간적으로 용량실(21c)이 팽창 또는 수축한다는 것을 말한다. 따라서 제4도에서 순간 표시된데에서, 틈새 No.4, No.5는 서로가 동일하며, 중복점간격(DPC)으로 표시되는 간격구실을 하는데, 왜냐하면 틈새 No.4나 No.5는 순간적으로 팽창용량실과 수축용량실 사이의 2개의 시일링점을 만들기 매문이다.

제4도를 또다시 참고하면, 링혹(15)과 스타(17)는 현심(LE)선에 대하여 아직도 대칭이 되어 있다는 것을 알 수 있다. 제4도에서 보여주는 위치에서 산수적으로 틈새 No.1는 영(0)과 동일하게 만들어지고, 틈새 No.2는 No.7과 같게, 틈새 No.3는 No.6과 같게 그리고 상기한 대로 No.4는 틈새 No.5에 같게 한다.

본 설명에서 배경으로 설명한대로, 불변반경방향틈새(간격)를 갖는 제로터설계를 장만하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 보충적 수치실예로서 명백한 대로, 용어 ＂Constant(불변)＂는 여기서, 대신에 단일점틈새(SPC)와, 중복점 틈새(DPC)만을 표시하는 반경방향틈새를 표시하는 것으로 사용되어 있다.

다른말로서, 만일에 단일 그리고 중복점틈새인(SPC)와 (DPC)가 같다면 제로터기어세트는 ＂불변반경방향틈새＂를 가진 그것은 기술적으로 그들 기술사항이 명백하며, 상기한 설명범주에서 그것은 분명한 것으로, 팅(13)예 관련하여 스타(17)는 궤도와 회전운동하게 되어 있고, 교대로 스타 윤곽과 링혹 구실을 하며, 단일점틈새(간격)(SPC)과 중복점틈새(DPC) 구실을 한다는 것이 명백한 것이다.

따라서, 제로터기어세트의 여러가지 설계계수를 선정하여, 제로터설계에서, (SPC)화 (DPC)가 만족스럽고 보충적으로 서로가 동등하게 되거나, 적어도 서로가 설계자가 소망하는대로, 근접하게 되도록 마련하는것이 관 발명의 요점인 것이다.

제3도와 제4도와 관련시켜, 제2도를 다시 참고하면 팀반경(TR), 혹기저부반경(LBR), 시동반경 (GR)같은, 설계계수의 어느 하나를 변경한다는 것은 스타윤곽을 변경하는 결과가 되고, 동시에 여러가지틈새 No.1에서 No.7까지의 틈새(또는 간섭부) 변경의 결과가 된다는 것이 기술적으로 공지의 것이 된다.

본 발명의 독특한 개념은, 상기 참조한 계수의 어느 하나를 변경한다는 것은 DPC에 대한 것보다 SPC에 대한 또 다른 차이 효과를 갖는다는 것을 인지하는 것이며, 이러한 상이점을 사전에 안다는 것은 기술적으로 그들 기술사항이 실패한 것이고, 종전기술의 실패중에 중요계수가 되어 왔으며, 용어 ＂Constant(불변)＂가 여기예서 정의되어 있는대로, 진짜 불변틈새의 제로터기어세트를 마련하게 된다는 것을 확신하게 한다.

제로터계수의 하나를 변경한 SPC와 DPC상의 차이효과의 예로서는 제3도가 참고되어야 하며, 그것은 인접한 틈새 No.1와 틈새 No.1에서의 ＂접촉＂점에서 압력간(PA)을 나타내는 3각형을 도함한다. 만일에 시동반경(GR)이 중대된다면, 결국 더욱 좁은 외측이빨(19)이 되는 것이다.

스타와 링(틈새 No.1 그리고 No.7) 사이의 접촉각 때문에, 더욱 좁은 외측이빨(19)은, 인접한 흑들(15) 사이에서, 더욱더 외측방향인 반경방향(제3도에서 아래폭)으로 움직일 수 있게 되고 그리하여 제3도에서 단일점틈새(SPC)를 증대하게 된다.

하여간 제4도에서는 시동반경(GR)이 증대하며, 외측이빨(10)을 더욱 좁게 만들며, 링(13)에 관련된 스타(17)의 위치상의 효력을 더욱 작게 하여, 따라서 SPC 상에서의 것보다 중복점틈새 DPC상의 효과를 더욱 작게 만든다는 것을 알 수 있는 것이다. 그와 유사하게, 보충수치실에서 보여주는대로, 팁반경(TR)이나 흑기저부반경(LBR)중 어느것이건 변경은 DPC에서 보다는 SPC에어 더욱 큰 변경결과를 낳는다.

본 발명은 제로터기어세트의 설계계수(GR ; LBR , TR등) 선정방법을 마련하는데, 그것으로 기정팁틈새 TC(앞서 설명한대로 명확한 틈새 또는 간섭부) 달성을 할 수가 있다.

본 발명의 방법에서, 그 계수는 이론적팁틈새는 영(0)인 결과가 되게 최초에 선정되는데, 즉 생산착호를 없게하며, 링과 스타 사이에 명확한 틈새도 없고, 간섭부도 없게 하는 것이며, 그러나 대신에 그들 사이의 관련운동범주에서 링과 스타사이에는 완전한 선대신 맞춤이 되게 한다. 하여간 영(0)과 같은 팁틈새는 제로터설계자의 목표에는 그리 흔하지 않으며, 다음 설계단계는 계수(시동반경 GR 또는 팁반경 TR)의 하나를 변경하여, 소망한 팁틈새(TC)를 완성하는 것이다.

예를들어서, 0.001인치(간섭부)의 팁틈새(TC)가 필요하다면, 하나의 종전 접근방법은 단순히 시동반경(GR)을 0.0005인치 감축하면 된다.

하여간, 앞서 설명한대로, 그리고 보충적인 수치실예에서 알 수 있는대로, GR를 0.0005인치 감소한다는것은, SPC와 DPC를 둘다 감소하는 것은 아니기 때문에, 불변반경방향틈새를 가진 제로터설계에서의 결과는 되지 않는다.

또다른 종전방법의 시도는 팁반경 (TR)을 0.0005인치 증대하는 것인데, 그 경우에, DPC는 0.001인치의 소망한 팁틈새(TC)에 아주 가깝게 되나, SPC는 소망한 TC에 가깝지 않게 된다.

어느 경우에도, 압력각(PA)이나, 관련두께 또는 스타이빨의 좁음같은 계수는 시동반경(GR)이나 팁반경(TR)과 같은 계수에서의 각각 변경사항으로 SPC나 DPC에 대한 영역에서 보충적 효과를 갖게 된다.

하나의 계수(GR같은 것), 그리고 다른계수(TR이나 LBR)를 반복하여 변동하고 한편, 결과로서의 SPC와 DPC를 끊임없이 탐색하여, SPC와 DPC 둘다, 소망한 팁틈새(TC)와 실질적으로 동등하게 될때까지 반복과정을 계속한다는 것이 본 발명의 중요한 개념인 것이다.

여기서 사용된대로, 용어 ＂실질적동등＂은 어떠한 허용가능한 기정틈새 이내에 동등하다는 것을 말한다고 이해하기 바란다. 또한, 본 발명의 방법은 단순히 SPC나 DPC가 둘다 소망한 팁틈새(TC)에 동등하게 되어 있게 수학적으로 결론된 제로터기어세트에 대한 한세트의 계수를 마련하는 것이라는 것은 기술적으로 그들 기술사항이 명백하다. 생산과정에서의 정밀도산정에 미치지 못한다는 것도 명백하다.

한편으로, 기술적으로 이들 기술사항은 설계계수기 산수적인 것으로, 차이가 나는 SPC와 DPC에 순종(따라)하여, ＂당초의 설계착오에 생산착오를 더하게 하는 계수를 가지고 시작하는 것보다는 불변한 틈새설계를 마련토록 하는 설계계수를 가지고 시작하는 것이 더욱 소망스럽다는 것을 인색케한다.

[실시예]

본 발명의 반복과정은 그 과정을 쓰는 실제적 수치실예의 방법으로 가장 잘 예시될 수 있다. 예를 들어서, 최초로 선정된 설계계수는 다음과 같은데 :

N=6

E=0.15인치

TR=1.0494인치

GR=0.4385인치

LBR=1.3379인치

LR=0.4385인치

앞서 설명한대로, 최초설계계수는 영(0)에 동등한 팁틈새(TC)에 순종(따르게)하게 선정되어 있다. 하여간 이러한 실시예에서는 소망한 팁틈새(TC)는 명확히 0.0040인치의 틈새이다.

본 발명을 실용하는데 있어서, 상기한 예거되고, 산수적으로 스타(17)와 링(13)둘다를 시동하는 것 같은 계수를 취하게 되는 상용 가능한 CAD(컴퓨터-보조설계) 장치를 사용하는 것이, 기술적으로 사람들의 능력범위내에서 좋은것이라고 믿어지고, 그리하여 각각 제3도와 제4도에서 보여주는 SPC와 DPC내에서의 스타위치를 정하게 하고, CAD 소프트웨어를 펴서 각 틈새 No. 1에서 No.7까지를 결정하게 하는 것이 좋다고 믿어 진다.

1단계

소망한 팁틈새(TC)가 0.0040인치라 하지만, 본 발명의 반복과정을 쓰는데는 틈새에 있어서, 소망한 변경의 편향에 의한 특별한 계수를 변경하는 것이 아니고, 변경을 하는 대신에, 소망한 변경의 거의 반(1/2)과 같은 틈새가 되게 표시되는 것이다. 하여간 이것은 단순히 표시된 것이고, 본 발명의 실시에는 큰문제가 없다.

상기와 같은 점에 따라 첫째단계는 팁반경(TR)을 0.002인치 감축하여 1.0474인치까지 감축하게 되며, 이런 TR변경의 결과로써, 제로터설계는 이제 다음과 같은 치수를 가진다.

앞서 설명한 것에 따라서, 0.0038인치로 증대된 DPC(틈새 No.4,5 제4도)에 대하여 TR을 0.002인치 감축하고, 0.0040인치인 소망한 TC에 대단히 근접하게 하며, SPC(틈새 No.4 제3도)를 0.0070인치로 증대하여, 소망한 TC인 0.0040인치보다 훨씬 크게 하였다.

2단계

그 SPC를 어쨋든 더욱 근접하게 하기 위하여, 시동반경(GR)은 0.0010인치로 되게 하여서, 0.4385인치에서, 0.4375인치가 되게 하고, 앞서 설명한대로 어쨋든 외측이빨(19)을 두려웁게 하며, SPC를 감축하여야 한다. 그 GR에서의 이러한 변경결과로, DPC는 실제로 어쨋든 감축되게 되었고, 예상했던바였다(그러나, 단지 제5차위에서는 수치적 실예의 초단계의 수가 4차위로만 진행된다. 동시에 SPC는 0.0070인치에서 0.0057인치로 갑축되었다.

3단계

그 SPC(이점에서의 소망한 TC보다 더욱 멀리있는 것이 DPC인 것이다)가, 소망한 TC보다 0.0017인치 넘어있기 때문에 시동반경 GR는, 또다시 추가된 0.0010인치가 감축하게 되어 0.4365인치가 되며, 실질적으로, DPC는 0.0038인치 불변상태로 남겨두며, 그러나 SPC는 0.0043인치 감축된 것이 되어 있게 한다

4단계

다음에, SPC가 소망한 TC, 0.0040인치에 근접함으로써, 다음단계는 팁반경(TR)이 3단계에서의 DPC와 소망한 TC사이의 차이의 반(1/2) 가량과 동등한 량으로 감축되었다. 따라서, TR는 1.0474인치에서 1.0473인치로 감축되었고, 0.0038인치에서 0.0039인치로 증대된 DPC인 것이나, 동시에 SPC에서는 0.0043인치에서 0.0043인치로 증대되어 있는 결과인 것이다.

5단계

다음단계는, 시동반경(GR)을 4단계의 SPC와 소망한 TC인 0.0040인치 사이의 차이량 가량을 더욱 감축 하는 것이었다. 따라서 시동반경 GR는 0.0005인치 감축하여, 0.4365인치에서 0.4360인치로 되며, DPC는 0.0039인치에, 기본적으로 불변으로 남고. 그러나 SPC는 0.0045인치에서 0.0038인치로 감축되기 때문에 SPC는 실질적으로 소망한 TC이하가 되었다.

6단계

이들과 보충단계에서 본 발명의 방법을 더욱 명세하게 예시하기 위하여, SPC와 DPC를 5차위(전법)로 진행코저 한다.

다음에 SPC나 DPC는 둘다 소망한 TC보다 작기 때문에, 다음 단계에서는 팁반경(TR)은 소망한 TC의 4단계의 DPC사이의 차이의 반(1/2)가량으로 감축되었다. 따라서, TR은 1.047329인치에서 1.047323인치로 감축되고, 원래 TR보다 0.002077인치 작으며, 그것은 DPC가 0.00398인치에서 0.00399인치로 증대된 것이며, 동시에 SPC가 0.00387인치에서 0.00389인치로 증대되었던 것이다.

7단계

그 SPC는 소망한 TC에서 더욱 더한 것이 DPC이기 때문에 다음단계에서는 시동한경 GR는 0.4360인치에서 0.4361인치로 증대되었던 것으로, 그것이 DPC를 0.00399인치에서 0.00400인치로 증대했던 것이며, SPC가 0.00389인치에서 0.00404인치로 증대했던 것이 된다.

8단계

그 SPC는 소망한 TC에서 더욱 더한 것이 DPC이고, 소망한 TC보다 더 크기 때문에, 다음단계는 시동반경 GR를 0.4361인치에서 0.43607인치로 감축하는 것이었고, 원래 GR보다 0.00243인치 작은 것으로, 그것은 DPC를 0.00400인치에서 기본적으로 불변하게 남겼으며, 한편 SPC를 0.00404인치애서 0.00400인치로 감축하고 있는 것이 된다.

앞서 설명한대로, 반복과정은 상기 실시예에서라도 SPC와 DPC의 절대적인 산수동등성이 완성될때까지 계속하여야할 필요가 없고, 그 과정은 SPC나 DPC 둘다가 소망한 팁틈새 TC에 동등하였고, 5차위를 벗어나 본 발명에 의하여 마련된 가능성을 초단계로 예시하게될 때까지 계속되었다.

하여간, 그 과정은 몇단계전에 중지될 수 있었던 것으로, 그러나 그것은 본 발명의 범주내이었던 것으로, 기술적으로 그들 기술사항에서 이해되어져야만 하는 것이다.

또한, 그 과정이 반복적으로 설명되어 왔지만, 계수의 변경이란 것이 교체한다는 기본위에서 되게 된다는 것으로, 본 발명의 중요특성은 되지 않는다는 것이 기술적으로 그들 기술사항이 명백하여져야 한다.

상기한 실시예로 돌아가서 참고하면, 2단계와 3단계, 둘다에서는 시동반경 GR는 감축되었고. 기슬적으로 하나의 기술사항이긴 하나 본 발명 방법을 몇차례 실용한후에는 2단계와 3단계의 CR중에서 감축을 단일단계로 다분히 합성할 수 있었을 것이다.

유사하게, 7단계나 8단계 둘다 시동반경 GR의 변경을 포함하였고, 7단계는 GR(그리고 분명히 과도한 증대)중에서 증대함을 연관케하며, 다음 계속하여 8단계가 약간 GR에서 감축을 갖게 한다.

다시 말해서 7단계에서의 변경은 소망한 TC의 ＂Overshoot(괴동)＂ 결과였고, 8단계에서 ＂Correction(정정)＂으로 이어졌던 것이다.

또 다시 아마도 기술적으로 하나의 기술사항은 본 발명으로서의 수차의 경험을 한뒤에 7단계와 8단계의 변경을 합성하여, 더욱더 적절한 변경을 맞이하게 된다. 하여간 7단계와 8단계에서 이루어진 변경은 또한 여기서 사용된대로 용어＂iterative(반복)＂의 범위내인 것으로 이해될 수 있다.

또한, 일정한 량으로 혹 반경이 감축되어 같은 량으로 시동반경 GR가 증대함에 따라, SPC와 DPC상에 거의 같은 효과를 내게한다는 것은 기술적으로 그들 기술사항이 이해될 수 있고, 인정될 수 있다. 그와 유사하게 일정한 량으로 훅 반경 LBR가 증대한다는 것은 같은 량으로 팁반경 TR이 감축함에 따라 SPC나 DPC상의 거의 같은 효과를 낸다.

따라서, 본 발명의 수단으로, 링을 가지고 시작하여, 소망한 반경방향 틈새사항을 완수하는 스타설계를 한다거나, 또는 스타로 시작한다거나 하여, 링(기어)을 설계하여 소망한 반경방향 틈새사항을 마련케하든지 할 수가 있다.

하여간, 혹 반경 LR이 만들어지는 조절이될때는 언제나 혹 기저부반경 LBR에 대한 보상조절이 이루어질 필요가 있기 때문에 링과 스타의 경사진 원형상에 실효는 없다고 알아두어야 한다.

또한 종전의 제로터나 로울러제로터기어세트가 내측이빨이나 혹들이 원형윤곽선을 갖는다하더라도, 본 발명에 그리 국한되지는 않는다는 것을 기술적으로 그들 기술사항이 평가될 수 있어야 한다.

반면에, 내측 혹들은 닭알형 또는 타원형의 윤곽을 가질 수도 있어, 한편 본 발명의 방법을 실용할 수 있는 것이다.

본 발명을 대단히 상세하게 설명하여 왔는데, 본 발명을 실시하는데 기술적으로 그 기술사항을 사람들이 채득하는데 충분한 것이며, 분명히 본 발명을 숙독하고 이해함으로서 기술적으로 그들 기술사항에 대하여, 수정하거나, 여러가지 변경도 명백하게 될 것이며, 모든 그러한 변경이나, 수정사항이 본 발명의 일부이고, 그들은 첨부된 특허청구의 범위의 범주내에 들어있다고 생각된다.

Claims (6)

1. 복수(N)의 외부이빨(19)이 있어, 팁반경(TR)의 구실을 하고 있는 내부로부터(17)와, 복수(N+l)의 내부이빨(15)이 있는 외측로우터(13)를 포함하는 형의 제로터기어세트(11)의 설계계수를 선정하는 방법에서, 내부로부터의 축(25)은 외부로부터의 축(23)에서, 편심부(E)에서 의하여 편심되게 되어 있으며, 내부로우터의 윤곽선의 이론적 시작은 외부로부터의 이론적내부이빨에 의하여 완수되게 되어 있고, 그 이론적 내부이빨들이 시작(시동)반경 GR이 되어 있으며, 교대로 내외로우터의 관련 궤도 및 회전운동이 내부로부터의 외측이빨과 외부로부터의 내측이빨사이에서, 단일점틈새 SPC와, 중복점틈새 DPC 구실을 하게 하고 있어서, 그 방법이 다음과 같은 특징을 하고 있는데, (가) 첫째, 내부로부터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반경방향 팁틈새(TC)를 선정하여, 그리하여, (나) 반복적으로, 팁반경(TR)과 시작반경(GR)의 하나를 조정하여, 소망한 팁틈새(TC)와, 단일점틈새(SPC) 또는 중복점틈새(DPC)중 어느것 사이의 차이보다 동등하거나, 또는 더 작게하거다 조절하고, 그리고, (다) (나)단계를 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(OPC)가 허용치내에서, 소망한 팁틈새(TC)와 거의 동등하게 될때까지 반복한다 라는 특징을 하고 있는 방법.
2. 복수(N)의 외부이빨(19)이 있어, 팁반경 (TR)의 구실을 하는 내부로우터(17)와, 복수(N+l)의 내부 이빨(15)을 가진 외부로우터(13)를 포함하는 형의 제로터기어세트(11)에서, 내부로우터의 축(25)은 외부로우터의 축(23)에 편심부(E)에서 의하여 편심되게 되어 있으며, 내부로우터는 외부로우터의 이론적 내부이빨들로서 이론적으로 시작된 윤곽을 하고 있으며, 그 이론적 내측이빨들은 시작(시동) 반경 (GR)을 갖고 있어서, 내외로우터의 관련궤도 및 회전운동이, 교대로 내부로우터의 외측이빨 외부로우터의 내측시빨사이에서 단일점틈새(SFC)와 중복점틈새(DPC) 구실을 하고 있으며, 그 제로터기어세트는 다음과 같은 단계에 따라서 결정된 설계팁반경(TR)과 설계시작반경(GR)을 갖는것을 특징으로 하고 있는데 : (가) 첫째로, 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반경방향 팁틈새(TC)를 선정하고, 그리하여, (나) 반복적으로 팁반경(TR)과 시작반경(GR)의 하나를 소망한 팁틈새(TC)와, 단일점틈새(SPC) 또는 중복점틈새(DPC)이 건간에 그 사이의 차이보다 작거나, 동등한 양으로 조정하고, 그리고, (다) (나)단계를 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(DPC)가 거의 허용치내에서 소망한 팁틈새(TC)와 거의 동등하게 될때까지 반복하는 단계를 가진 제로터기어세트.
3. 복구(N)의 외부이빨(19)이 있어, 팁반경(TR)과 구실을 하고 있는 내부로우터 (17)와, 복수(N+1)의 내측이빨(15)을 가진 외측로우터(13)를 포함하는 형의 제로터기어세트(11)의 설계계수를 선정하는 방법에서, 내부로우터의 축(25)이 편심부(E)에 의하여 외부로우터의 축으로부터 편심되게 되어 있으며, 로우터의 하나의 윤곽선의 이론적인 시작이 다른 로우터의 이론적 이빨들에 의하여 완수되게 되어 있으며, 그들 이론적 이빨들은 시작(시동) 반경(GR)을 갖고 있으며, 내외로우터의 관련 궤도 및 회전운동이 교대로 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨 사이의 단일점틈새(SPC)와, 중복점틈새(DPC) 구실을 하게 되어있어서, (가) 첫째, 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반경방향 팁틈새 (TC)를 선정하여, 그리하여, (나) 반복적으로 팁반경(TR)과 시작반경(GR)의 하나를 소망한 팁틈새(TC)와, 단 일점틈새(SPC) 또는 중복점틈새(DPC) 이건간에 그 사이의 차이보다, 작거나, 동등한 량으로 조정하며, 그리고 (다) (나)단계를 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(DPC)가 하용치내)에서 소망한 팁틈새(TC)와, 거의 동등하게 될때까지 반복하는 특징을 갖는 선정방법.
4. 복수(N)의 외부이빨(19)이 있어 팁반경(TR) 구실을 하는 내부로우터 (17)와, 복수(N+l)의 내부이빨을 가진 외부로우터 (13)를 포합하는 형식의 제로터기어세트(11)에서, 내부로우터의 축(25)이 편심부(E)에 의하여 외부로우터의 축(23)으로부터 편심되게 되어 있으며, 그 로우터의 하나의 이론적 윤곽선 시작이 다른 로우터의 이론적 이빨들에 의하여 완구되게 되어 있고, 그 이론적 이빨들은, 시작반경(GR)을 가지고 있으며, 내외로우터의 궤도 및 회전운동이, 교대로 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이에 단일점틈새(SPC)와, 그리고 중복점틈새(DPC) 구실을 하고 있어, 그 제로터기어세트가 다음단계에 따라 결정된 설계탑반경(TR)과, 설계 시작반경(GR)을 가지고 있으며, (가) 첫째로, 내부로우터의 외측이빨과, 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반경방향 팁틈새(TC)를 선정하고, 그리하여, (나) 반복적으로 팁반경(TR)과 시작반경(GR)의 하나를 고망한 팁틈새(TC)차, 단일점틈새(SPC), 또는 중복점틈새(nPC)이건간에 그 사이의 차이보다 작게 또는 동등한 양으로 조정하며, 그리고, (다) (나)단계를, 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(DPC) 둘다가 허용치내에서 소망한 팁틈새(TC)에 거의 동등하게 될때까지 반복하는 특징을 하고 있는 제로터기어세트.
5. 복수(N)의 외부이빨(19)이 있어, 팁반경(TR) 구실을 하는 내부로우터(17)와, 복수(N+l)의 내측이빨(15)을 갖고 있는 외부로우터를 포함하는 형의 제로터기어세트(11)의 설계계수 선정방법에서, 내부로우터의 축(25)이 편심부(E)에 의하여 외부로우터의 축(23)으로부터 편심되게 되어 있으며, 로우터의 하나의 윤곽선의 이론적 시작이 다른 로우터의 이론적 이빨들에 의하여 완수되게 되어있고 그 이론적 이빨들은 시작반경(GR)을 갖고 있으며, 내외로우터의 궤도 및 회전운동이 교대로 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이의 단일점틈새(SPC), 그리고 중복점틈새(DPC) 구성을 하고 있으며, (가) 첫째로, 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반경방향 팁틈새를 선정하고, 그리하여, (나) 반복적으로, 팁반경(TR)과 시작반경(GR)을 소망한 팁틈새(TC)와, 단일점틈새(SPC) 또는 중복점틈새(DPC) 이건간에 그 차이보다 작거나 동등한 양으로 조정하며, 그리고, (다) (나)단계를 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(DPC) 둘다가, 허용치내에서 소망한 팁틈새(TC)에, 거의 동등하게 될때까지 반복하는 특징을 하고 있는 선정 방법.
6. 복수(N)외 외측이빨(19)이 있어, 팁반경(TR) 구실을 하는 내부로우터(17)와 복수(N+1)의 내부이빨을 갖고 있는 외부로우터(13)를 포함하는 형의 제로터기어세트(11)에서, 내부로우터의 축(25)이 편심부(E)에 의하여 외부로우터 측(23)으로 부터 편심되게 되어 있으며, 로우터의 하나의 윤곽선의 이론적 시작이 다른 로우터의 이론적 이빨들에 의하여 완수되게 되어 있고, 그 이론적 이빨들이 시작반경(GR)을 갖고 있으며, 내외로우터의 관련궤도 및 회전운동이 교대로 내부로부터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨 사이의 단일점틈새(SPC), 그리고 증복점틈새(DPC) 구성을 하고 있어서, 그 제로터기어세트가 다음과 같은 단계에 따라 결정된 설계팁반경(TR)과 설계시작반경(GR)을 갖고 있으며, (가) 첫째로, 내부로우터의 외측이빨과 외부로우터의 내측이빨사이의 소망한 반경방향 팁틈새(TC)를 선정하고, 그리하여, (나) 반복적으로, 팁반경(TR)과 시작반경(GR)을 소망한 팁틈새(TC)와 단일점틈새(SPC) 또는 중복점틈새(DPC)이건간에, 그 사이의 차이보다 작거나 또는 동등한 양으로 조정하며, 그리고, (다) (나)단계를 단일점틈새(SPC)와 중복점틈새(DPC) 둘다가, 허용치내애서 소망한 팁틈새(TC)에 거의 동등하게 될때까지 반복하는 특징으로 하고 있는 제로터케이스.

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