콜번 존, 알
/ 캐나다 알버타 티*엔 *씨*, 알버타 주, ** 세인트 조셉 스트리트,***
출원인 / 주소
제네시스 파트너스 엘.피. / 미국 펜실베이니아 ***** 홀스햄 케어딘 드라이브 ***
대리인 / 주소
이재민
(Lee, Jae Min)
서울 강남구 수서동 *** 사이룩스 *동 ****호 (제이리특허법률사무소)
심사진행상태
취하(심사미청구)
법적상태
취하
초록▼
본 발명은 소정의 기어비(MG), 중앙거리(C), 표면폭(FW) 및 한계 응력을 구비하는 기어쌍을 형성하는 피니언 및 결합기어를 포함하는 기어시스템에 관한 것이다. 상기 피니언은 피니언 톱니 개수(N1) 및 제 1 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 1톱니형을 구비한다. 상기 결합기어는 N2=MG˙N1 식을 만족하는 결합 톱니 개수(N2) 및 제 2 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 2 톱니형을 구비한다. 상기 제 1 톱니형 및 제 2 톱니형의 상대곡률은 KC˙FC식에 의해 얻어지며 FC는 FC=(N1+N2)2/(N1˙
본 발명은 소정의 기어비(MG), 중앙거리(C), 표면폭(FW) 및 한계 응력을 구비하는 기어쌍을 형성하는 피니언 및 결합기어를 포함하는 기어시스템에 관한 것이다. 상기 피니언은 피니언 톱니 개수(N1) 및 제 1 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 1톱니형을 구비한다. 상기 결합기어는 N2=MG˙N1 식을 만족하는 결합 톱니 개수(N2) 및 제 2 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 2 톱니형을 구비한다. 상기 제 1 톱니형 및 제 2 톱니형의 상대곡률은 KC˙FC식에 의해 얻어지며 FC는 FC=(N1+N2)2/(N1˙N2˙C) 식에 의해 한정되고, KC는 상기 기어비(MG), 상기 표면폭계수(FW), 상기 중앙거리(C) 및 상기 한계 응력 중 하나의 함수인 것을 특징으로 하는 기어시스템을 제공한다.
대표청구항▼
피니언톱니개수(N1), 피니언피치반경(Rp1) 및 제 1톱니형으로 형성된 제 1 복수의 톱니를 구비하는 피니언과| 결합기어개수(N2), 결합기어피치반경(Rp2) 및 제 2 톱니형으로 형성된 제 2 복수의 톱니를 구비하는 결합기어|를 포함하는 기어시스템에 있어서,상기 피니언 및 상기 결합기어는 N2/N`와 동일한 기어비(mG), 표면폭(Fw) 및 (2˙Rp2)/Fw와 동일한 표면폭계수(Fw)를 구비하는 기어쌍을 형성하고, 상기 제 1 톱니형 및 제 2 톱니형의 상대곡률은 기준상대곡률(Kref)의 승수이고, 상기 승수는 Km˙Kref식
피니언톱니개수(N1), 피니언피치반경(Rp1) 및 제 1톱니형으로 형성된 제 1 복수의 톱니를 구비하는 피니언과| 결합기어개수(N2), 결합기어피치반경(Rp2) 및 제 2 톱니형으로 형성된 제 2 복수의 톱니를 구비하는 결합기어|를 포함하는 기어시스템에 있어서,상기 피니언 및 상기 결합기어는 N2/N`와 동일한 기어비(mG), 표면폭(Fw) 및 (2˙Rp2)/Fw와 동일한 표면폭계수(Fw)를 구비하는 기어쌍을 형성하고, 상기 제 1 톱니형 및 제 2 톱니형의 상대곡률은 기준상대곡률(Kref)의 승수이고, 상기 승수는 Km˙Kref식에 의해 한정되며,상기 , 상기 Km은 ai,j-δ 보다 크고 ai,j+2δ보다 작은 상대곡률승수이고, δ는 대략 0.15, ai,j는 상기 기어비(mG) 및 상기 표면폭계수(fw) 사이의 소정의 관계에 의해 한정되고, 상기 소정의 관계는 아래 상대곡률승수값 표에서 적어도 하나의 상대곡률승수와 일치하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 1항에 있어서,상기 상대곡률승수(kc)는 상기 표면폭계수(fw)가 4.0 보다 클 때, 상기 표면폭계수(fw)가 4.0일 때의 상기 상대곡률승수(kc)에 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 1항에 있어서,상기 상대곡률승수(km)는 상기 표면폭계수(fw)가 6.0 보다 클 때, 상기 표면폭계수(fw)가 6.0일 때의 상기 상대곡률승수(km)에 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 1항에 있어서,상기 상대곡률승수(Km)는 상기 상대곡률승수값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수값을 기반하여 삽입된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 1항에 있어서, δ값은 0인 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 5항에 있어서,상기 상대곡률승수(Km)는 상기 상대곡률승수 값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수값을 기반하여 삽입된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 1항에 있어서,상기 제 1 톱니형은 상기 피니언의 디댄덤(dedendum) 내에 위치한 제 1 오목부 및 상기 피니언의 어댄덤(addendum) 사이에 형성된 제 1 변환영역을 포함하고, 상기 제 2 톱니형은 상기 결합기어의 디댄덤 내에 위치한 제 2 오목부 및 상기 결합기어의 어댄덤 사이에 형성된 제 2 변환영역을 포함하고,상기 제 2 오목부는 상기 피니언의 제 1 복수의 톱니의 제 1 톱니형의 제 1 볼록부와 결합하고 제 2 볼록부는 상기 결합기어의 어댄덤 내에 위치하며,상기 제 2 볼록부는 상기 피니언의 제 1 복수의 톱니의 제 1 톱니형의 제 1 오목부와 결합하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 7항에 있어서,상기 상대곡률승수(Km)는 상기 상대곡률승수값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수 값을 기반으로 삽입된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 7항에 있어서,δ값은 0인 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 9항에 있어서,상기 상대곡률승수는 상기 상대곡률승수값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수 값을 기반으로 삽입된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.기어시스템에 있어서,피니언 톱니 개수(N1), 피니언 피치원 반경(Rp1) 및 제 1 복수의 톱니를 구비하며 각각의 톱니는 제 1 톱니형을 구비하는 피니언| 및 결합기어 톱니 개수(N2), 결합기어 피치원 반경(Rp2) 및 제 2 복수의 톱니를 구비하며 각각의 톱니는 제 2 톱니형을 구비하는 결합기어| 를 포함하고,상기 피니언 및 상기 결합기어는 (Rp1+Rp2)와 동일한 중앙거리(C), N2/N1와 동일한 기어비(mG), 표면폭(Fw) 및 (2˙Rp2)/Fw와 동일한 표면폭계수(fw)를 구비하는 기어쌍을 형성하고,상기 제 1 톱니형 및 상기 제 2 톱니형의 상기 상대곡률은 kc˙Fc 식에 의해 한정되며 Fc는 Fc=(N1+N2)2/(N1˙N2˙C) 식에 의해 한정되는 상대곡률 함수이고 kc는 상대곡률승수로서 bi,j-δ 보다 크고 bi,j+2δ 보다 작으며 δ는 0 및 0.439 사이이고 bi,j는 상기 기어비(mG) 및 상기 표면폭계수(fw) 사이의 소정의 관계에 의해 한정되고 소정의 관계는 다음의 값을 갖는 상대곡률승수값 표에서 적어도 하나의 상대곡률승수값과 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 11항에 있어서,상기 표면폭계수(fw)가 4.0보다 작을 때의 상기 상대곡률승수(kc)는 상기 표면폭계수(fw)가 4.0일 때와 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 11항에 있어서,상기 표면폭계수(fw)가 6.0 보다 클 때의 상기 상대곡률승수(kc)는 상기 표면폭계수(fw)가 6.0일 때와 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 11항에 있어서,상기 상대곡률승수(kc)는 상기 상대곡률승수 값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수값을 기반으로 하여 삽입된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 11항에 있어서,δ값은 영인 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 15항에 있어서,상기 상대곡률승수(kc)는 상기 상대곡률승수 값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수값을 기반으로 하여 삽입된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 11항에 있어서,상기 제 1 톱니형은 상기 피니언의 디댄덤 내에 위치하는 제 1 오목부 및 상기 피니언의 어댄덤 내에 위치하는 제 1 볼록부 사이에 형성되는 제 1 변환영역을 포함하고,상기 제 2 톱니형은 상기 결합기어의 디댄덤 내에 위치하는 제 2 오목부 및 상기 피니언의 어댄덤 내에 위치하는 제 2 볼록부 사이에 형성되는 제 2 변환영역을 포함하고,상기 제 2 오목부는 상기 피니언의 상기 제 1 복수의 톱니의 상기 제 1 톱니형의 제 1 볼록부와 결합하고 제 2 오목부는 상기 결합기어의 어댄덤 내에 위치되고 상기 제 2 볼록부는 피니언의 제 1 복수의 톱니의 상기 제 1 톱니형의 제 1 오목부와 결합하는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 17항에 있어서,상기 상대곡률승수(kc)는 상기 상대곡률승수 값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수에 기반하여 삽입된 값에 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 17항에 있어서,δ값은 0인 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 19항에 있어서,상기 상대곡률승수(kc)는 상기 상대곡률승수 값 표에서 적어도 두 개의 상대곡률승수값에 기반하여 삽입된 값에 대응되는 것을 특징으로 하는 기어시스템.소정의 기어비(mG), 소정의 중앙거리(C), 소정의 표면폭(fw) 및 소정의 한계 응력을 구비하는 기어시스템에 있어서,피니언 톱니 개수(N1) 및 제 1 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 1 톱니형을 구비하는 피니언| 및N2=mG˙N1 식을 만족하는 결합기어 톱니 개수(N2) 및 제 2 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 2 톱니형을 구비하는 결합기어| 를 포함하고,상기 피니언 및 상기 결합기어는 (2˙N2˙C)/((N1+N2)˙Fw)와 동일한 표면폭계수(fw)를 구비하는 기어쌍을 포함하고,상기 제 1 톱니형 및 상기 제 2 톱니형의 상기 상대곡률은 kc˙Fc 식에 의해 한정되고 Fc는 Fc=(N1+N2)2/(N1˙N2˙C) 식에 의해 한정되는 상대기준곡률함수이며 kc는,(a) 각각의 부하강도는 상기 피니언의 복수의 각위치의 독특한 각위치와 결합하고 상기 복수의 각위치는 상기 피니언의 하나의 각피치를 이격하고 각각의 부하강도는 기준상대곡률승수(kc)에 기반하는 소정의 입력 토크를 위한 복수의 부하강도를 판단하는 단계|(b) 상기 복수의 부하강도의 가장 큰 부하강도에 대응하는 복수의 톱니 응력을 판단하는 단계|(c) 상기 소정의 한계 응력 중 하나에 근접하는 복수의 톱니 응력 중 하나의 톱니 응력에 의한 조정된 부하강도로 가장 큰 부하강도를 조정하는 단계| 및(d) 상기 조정된 부하강도에 대응하는 토크를 한정하도록 판단하는 단계|(e) 소정의 상기 기준상대곡률승수값 범위 내의 복수의 기준상대곡률승수를 위한 (a) 내지 (d) 단계를 반복하고 상기 가장 큰 값을 구비하는 한정된 토크에 대응하는 상기 기준상대곡률승수(k``c)를 상대곡률승수(kc)로서 선택하는 단계| 에 의해 한정되는 것을 포함하여 이루어지는 기어시스템.제 21항에 있어서,기준상대곡률승수의 소정의 범위는 0.7 내지 2.3인 것을 특징으로 하는 기어시스템.기어비(mG), 소정의 중앙거리(C), 소정의 표면폭(Fw) 및 소정의 한계 응력을 포함하는 기어시스템에 있어서,피니언 톱니 개수(N1) 및 제 1 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 1톱니형을 구비하는 피니언| 및 상기 식 N2=mG˙N1을 만족하는 결합 톱니 개수(N2), 제 2 복수의 톱니를 구비하고 각각의 톱니는 제 2 톱니형을 구비하는 결합기어| 를 포함하고,상기 피니언 및 상기 결합기어는 (2˙N2˙C)/((N1+N2)˙Fw)와 동일한 표면폭계수(fw)를 구비하는 기어쌍을 형성하고,상기 제 1톱니형 및 제 2톱니형의 상기 상대곡률은 kc˙Fc 식에 의해 한정되는데,Fc는 Fc=(N1+N2)2/(N1˙N2˙C) 식에 의해 한정되고,kc는 상기 기어비(mG), 상기 표면폭계수(fw), 상기 중앙거리(C) 및 상기 한계 응력 중 하나의 함수인 것을 특징으로 하는 기어시스템.제 23항에 있어서,상기 소정의 관계는,(a) 각각의 부하강도는 상기 피니언의 복수의 각위치의 독특한 각위치와 결합하고 상기 복수의 각위치는 상기 기어쌍의 하나의 각피치를 이격하는데 각각의 부하강도는 기준 피니언 톱니 개수(N``1) 및 기준상대곡률승수(k``c)에 기반하는 소정의 입력 토크를 위한 복수의 부하강도를 판단하는 단계|(b) 복수의 부하강도 중 가장 큰 부하강도에 대응하는 복수의 톱니 응력을 판단하는 단계|(c) 소정의 한계 응력에 접근하는 복수의 톱니 응력 중 하나의 톱니 응력에 의해 조정된 부하강도로 가장 큰 부하강도를 조정하는 단계|(d) 상기 조정된 부하강도에 대응하는 한계 토크를 판단하는 단계|(e) 기준상대곡률승수값의 소정의 범위 내에서 복수의 기준상대곡률승수(k``c)를 위한 (a)단계 내지 (d)단계를 반복하고 가장 큰 값을 갖는 상기 한계 토크에 대응하는 상기 기준상대곡률승수(k``c)를 피니언-톱니-개수-관련 예시상대곡률승수(k"c)로서 선택하는 단계| 및(f) 기준 피니언 톱니 개수의 소정의 범위 내에서 복수의 피니언 톱니 개수(N``1)를 위해 (a)단계 내지 (d)단계를 반복하고 가장 큰 값을 갖는 한계 토크에 대응하는 상기 피니언-톱니-개수-관련 예시상대곡률승수(k"c)로서 선택하는 단계| 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기어시스템.
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