KR101920619B1

KR101920619B1 - 분할 토크 슬립을 가지는 공차링

Info

Publication number: KR101920619B1
Application number: KR1020167001048A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 로버트 슬레인; 르웰린 피커링
Original assignee: 생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 렌콜 리미티드
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2018-11-22
Also published as: KR20160020528A; JP2016524104A; US10094426B2; US20150001025A1; WO2014207219A1; PL3014134T3; JP6223562B2; EP3014134A1; CN105339691B; EP3014134B1; CN105339691A

Abstract

공차링 (100)은 내부 및 외부 부품들 사이에 배치된다. 공차링은 대략 원통형 몸체 (102)를 포함한다. 측벽 (104)은 미변형 부분 (122)을 포함한다. 측벽은 또한 다수의 파형 구조체 (130)를 포함한다. 파형 구조체는 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출된다. 일부 또는 모든 파형 구조체는 내향 돌출되거나 외향 돌출된다. 또한, 내부 부품 및 외부 부품을 가지는 조립체에 배치될 때 공차링은 제1 회전 방향에서 제1 토크 파괴점 T₁를 가진다. 내부 부품, 외부 부품, 및 공차링을 포함하는 조립체에 대한 토크 파괴점은 슬립 현상이 발생될 때의 토크이다.

Description

분할 토크 슬립을 가지는 공차링{TOLERANCE RING WITH DIVIDED TORQUE SLIP}

본 발명은 공차링, 특히 부품들 간 토크 결합 변형을 제공하는 공차링에 관한 것이다.

본 발명은 공차링 및 조립체에 관한 것이고, 공차링은 조립체 부품들 간 억지끼워 맞춤을 제공한다.

공학 기술의 발전으로 더 높은 기계 부품 정밀도가 요구되고 제조비용이 상승된다. 풀리, 플라이 휠, 회전자 또는 구동축과 같은 분야에서 토크 전달을 위해 압입, 스플라인, 핀 또는 키홈이 적용되거나 부품들, 예컨대 고정자, 메인 프레임, 하부 프레임, 및 압축기 하우징에서 상대 운동을 방지하기 위하여 매우 엄격한 공차가 요구된다.

공차링은 토크 전달이 요구되는 부품들 간에 억지 끼워 맞춤에 사용된다. 공차링은 정밀한 치수가 요구되지 않은 부품들 사이에 효과적인 억지 끼워 맞춤 수단을 제공한다. 공차링은, 예컨대 부품들 간의 상이한 선형 팽창계수 보상을 통한 신속한 조립, 및 내구성과 같은 다수의 기타 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, 베어링 및 베어링이 놓이는 하우징의 구멍 사이에 배치되면, 돌출부들이 압착된다. 각각의 돌출부는 스프링과 같이 작용하여 베어링 및 구멍 표면에 대하여 반경방향으로 힘을 인가하고, 베어링 및 하우징 사이에 억지 끼워 맞춤을 제공한다. 베어링을 통해 축방향으로 자유 이동하고 베어링은 하우징 내부에서 고정 장착을 유지한다.

통상 공차링은 스트립 단부들을 중첩시켜 쉽게 링을 형성하도록 구부러지는 탄성 재료의 스트립으로 구성되지만, 공차링은 환형 밴드로서도 제작된다. 이하 용어 "공차링"은 양 유형의 공차링을 포함한다.

따라서, 산업계에서는 계속하여 공차링, 특히 조향 조립체 내에 장착되는 공차링에 대한 개선을 요구한다.

본 발명은 첨부도면을 참조함으로써 이해가 용이하고 다양한 특징부 및 이점들이 당업자들에게 명백하여 질 것이다.

도 1A는 제1 실시태양에 의한 공차링 사시도이다.
도 1B는 제1 실시태양에 의한 공차링 단면도이다.
도 2는 제1 실시태양에 의한 공차링의 파형 구조체에 대한 부분 단면도이다.
도 3A 및 3B는 제1 실시태양에 의한 공차링의 파형 구조체에 대한 주석이 있는 부분 단면도이다.
도 4A는 제2 실시태양에 의한 공차링 사시도이다.
도 4B는 제2 실시태양에 의한 공차링 단면도이다.
도 5는 제2 실시태양에 의한 공차링의 파형 구조체에 대한 부분 단면도이다.
도 6A는 제3 실시태양에 의한 공차링 사시도이다.
도 6B는 제3 실시태양에 의한 공차링 단면도이다.
도 7은 제3 실시태양에 의한 공차링의 파형 구조체에 대한 부분 단면도이다.
다른 도면들에서 동일한 도면부호들은 유사하거나 동일한 부분들을 나타낸다.

이하 설명은 공차링, 특히, 활주 축 부싱 및 하우징 사이 조향 조립체 내부에 장착되는 공차링에 관한 것이다. 하나의 양태에서, 공차링은 내부 및 외부 부품들 사이에 배치된다. 공차링은 대략 원통형 몸체를 포함한다. 원통형 몸체는 중심축을 가진다. 원통형 몸체는 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 더욱 포함한다. 측벽은 미변형 부분을 포함한다. 측벽의 미변형 부분들은 돌출부, 파형, 연장부 (extension), 노치, 개구, 및 다른 표면 성형부가 없는 영역이다. 그러나, 미변형 영역으로 인하여 원통형 몸체 곡률로 정렬될 수 있다.

측벽은 다수의 파형 구조체를 더욱 포함한다. 파형 구조체는 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출된다. 일부 또는 모든 파형 구조체는 내향 돌출되고, 즉 미변형 부분보다 파형 구조체 정점은 중심축에 가깝다. 또 다른 실시태양에서, 일부 또는 모든 파형 구조체는 외향 돌출되고, 즉 미변형 부분보다 파형 구조체 정점은 중심축에서 더 멀어진다.

또한, 공차링이 내부 부품 및 외부 부품을 가지는 조립체에 배치될 때 공차링은 제1 회전 방향에서 제1 토크 파괴점 (break-point) T₁ 를 가진다. 내부 부품, 외부 부품, 및 공차링을 포함하는 조립체에 대한 토크 파괴점은 슬립율 (slippage)이 생기는 토크이다.

토크 슬립율은 European Commission Directive for Automotives 95/56/EC (1995년11월8일)에서 조향 장치에 대하여 기재된 바와 같이 또는 유사하게 측정될 수 있다. 일반적으로, 토크 파괴점은 중심축을 가지는 내부 부품, 외부 부품을 포함하고, 외부 부품이 정치되고, 즉 중심축에 대한 회전되지 않도록 고정되고, 내부 부품은 중심축에 대한 회전되는 시험 조립체로 결정된다. 공차링은 내부 및 외부 부품 사이에 배치되고 내부 부품과 중심축을 공유하도록 정렬된다. 토크가 내부 부품에 인가되고 토크 파괴점은 내부 부품에 대한 슬립율 발생에 필요한 토크로써 정의된다. 토크 파괴점은 반시계 방향뿐 아니라 시계방향 회전에 대하여 측정된다.

실시태양들에 의하면, 조립체에 배치되는 공차링은 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향에서 제2 토크 파괴점 T₂ 를 가진다. 제1 양태에서, T₁/T₂ 비율 >1, 즉 시계방향 회전에 필요한 토크는 반-시계방향 회전에 필요한 토크와 다르다.

제2 양태에서, 조립체는 외부 부품을 포함한다. 외부 부품은 구멍을 포함한다. 조립체는 구멍 내부에 배치되는 내부 부품을 더욱 포함한다. 외부 및 내부 부품들은 공통 중심축을 공유한다. 조립체는 내부 부품 및 외부 부품 사이에 장착되는 공차링을 더욱 포함한다. 공차링은 대략 원통형 몸체를 포함한다. 대략 원통형 몸체는 내부 및 외부 부품들의 중심축과 정렬되는 중심축을 가진다. 공차링은 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 더욱 포함한다. 측벽은 미변형 부분을 포함한다. 측벽은 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출되는 다수의 파형 구조체를 더욱 포함하다. 파형 구조체는 반경방향으로 내향 또는 외향, 또는 균등 교번, 즉 일부는 내향 및 일부는 외향 돌출될 수 있다. 조립체는 내부 부품 및 외부 부품 사이 제1 회전 방향에서 제1 토크 파괴점 T₁ 를 가진다. 조립체는 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향에서 제2 토크 파괴점 T₂ 를 더욱 가진다. T₁/T₂ 비율 >1, 즉, 시계방향 회전에 요구되는 비틀림 모멘트는 반-시계방향 회전에 대한 비틀림 모멘트와 상이하다.

이제 도 1A 및 1B를 참조하면, 예시적 공차링이 도시되고 포괄적으로 도면부호 100으로 지정된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공차링 (100)은 대략 원통형 몸체 (102)를 포함하고 이는 대략 원통형 미변형 측벽 (104)을 가진다. 측벽 (104)은 제1 축방향 단부에 위치한 상단 (106) 및 제1 축방향 단부 반대측인 제2 축방향 단부에 위치한 바닥 (108)을 포함한다. 또한, 측벽 (104)은 제1 단부 (110) 및 제2 단부 (112)를 포함한다. 또한, 측벽 (104)의 제1 단부 (110) 및 제2 단부 (112) 사이에는 간격 (114)이 설정된다. 간격 (114)은 측벽 (104)을 완전히 관통 연장하여 공차링 (100) 측벽 (104)에서 분할부를 형성한다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 공차링 (100)은 중심축 (116)을 포함한다.

공차링 (100) 측벽 (104)은 측벽 (104) 상단 (106)에 또는 인접하여 상부 미변형 밴드 (120)를 포함한다. 또한 측벽 (104)은 측벽 (104) 바닥 (108)에 또는 인접하여 상부 미성형 밴드 (120) 반대측에 하부 미변형 밴드 (122)를 포함한다. 미변형 구역 (124)은 미변형 밴드(120, 122) 사이에서 이들로부터 측벽 (104) 길이를 따라 축방향으로 연장된다.

도 1A 및 1B에 도시된 바와 같이, 공차링 (100)은 측벽 (104)에 형성되는 다수의 파형 구조체 (130)를 포함한다. 파형 구조체 (130)는, 측벽 (104)으로부터 공차링 (100) 중심축 (116)에서 멀리 또는 향하여 반경방향으로 외향, 또는 내향 (미도시) 돌출된다.

각각의 파형 구조체 (130)는 파형 구조체 (130)의 미변형 밴드 (120, 122) 부분이 개방되도록 미변형 구역 (124)에만 연결된다. 또 다른 실시태양에서, 파형 구조체 (130)는 미변형 구역 (124) 및 미변형 밴드 (120, 122)에 연결된다. 도 1B에 도시된 바와 같이, 각각의 미변형 구역 (124)은 인접 파형 구조체 (130) 사이에 놓이고 각각의 파형 구조체 (130)는 인접 미성형 구역 (124) 사이에 배치되어 파형 구조체 (130) 및 미성형 구역 (124)은 측벽 (104) 원주 둘레에서 교번된다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 공차링 (100)은 하나의 파형 구조체 열, 또는 밴드를 포함하다. 다른 실시태양들 (미도시)에서, 공차링은 두 파형 구조체 열, 또는 밴드; 세 개의 파형 구조체 열, 또는 밴드; 기타 등을 포함한다. 또한, 각각의 열에서 파형 구조체 총 개수, N_WS은 ≥ 3, 예컨대 ≥ 4, ≥ 5, ≥ 6, ≥ 7, ≥ 8, 또는 ≥ 9이다. 또한, N_WS ≤ 30, ≤ 25, ≤ 20, 또는 ≤ 15이다. N_WS 은 상기 임의의 N_WS 값들을 포함한 이들의 범위 사이에 있을 수 있다. 특정 실시태양에서, 도 1A 및 1B에 도시된 바와 같이, N_WS은 15이다.

도 2를 참조하면 공차링 (100)의 하나의 파형 구조체 (130)에 대한 부분 단면도가 도시된다. 파형 구조체 (130)는 비대칭 형태 (profile)을 가진다. 도 3A에 도시된 바와 같이, 파형 구조체 (130)는 미변형 구역 |AB|, 즉 도 3A에서 공차링의 미변형 밴드를 따라 A 및 B 점으로 제한되는 구역 상부에 거쳐있다. 구역 |AB|는 중점 M_AB을 포함한다. 도 3A에 도시된 바와 같이 중심축 (116)에서 중점 M_AB 을 통해 연장되는 평면 r_c 은 파형 구조체 (130)를 두 부분들 p₁ 및 p₂로 절분한다. 부분 p₁ 는 A 점에서 D 점으로 연장된다; 부분 p₂ 는 D 점에서 B 점으로 연장된다. D 점은 평면 r_c와 파형 구조체의 하부 표면의 교차점이다.

도 3B를 참조하면, 부분 p₁ 는 |AD| 사이 중간에 놓이는 중점 MP₁ 를 가지고 부분 p₂ 는 |DB| 사이 중간에 놓이는 중점 MP₂ 를 가진다. 도 3B는 MP₁를 거치는 부분 p₁의 접선 기울기 s₁를 보인다. 기울기 s₁ 는 s₁ 및 r_c 사이 각 α로 결정된다. 기울기 절대값 |s₁|= tan(α-90°). 비슷하게, 부분 p₂ 는 중점 MP₂ 에서 접선 기울기 s₂를 가지고 r_c 과 각 β를 이룬다. 따라서, 기울기 절대값 |s₂|= tan(β-90°). 실시태양들에서, |s₁| 는 |s₂|와 상이하다.

하나의 실시태양에서 도 3B에 도시된 바와 같이, |s₂| > |s₁|이다. 추가 실시태양에서, |s₂|/|s₁| 비율은 1이상, 예컨대 1.1이상, 1.2이상, 1.4이상, 1.8이상, 2.0이상, 2.5이상, 3.0이상, 4.0이상, 5.0이상, 또는 10 이상이다. 또 다른 실시태양에서, |s₂|/|s₁| 비율은 10.5미만, 예컨대 5.5미만, 4.5미만, 3.5미만, 2.8미만, 2.3미만, 2.1미만, 1.9미만, 1.7미만, 1.5미만, 또는 1.3 미만이다. 또 다른 실시태양에서, |s₂|/|s₁| 비율은 1.1 내지 3.5, 예컨대 1.4 내지 3.0이다.

이제 도 4A 및 4B를 참조하면, 예시적 공차링이 도시되고 하나를 제외하고는 도 1A 내지 3B에 도시된 바와 같이 동일 요소들을 포함한다. 도 4A에 도시된 바와 같이, 연장부 (402)가 파형 구조체 (130) 사이에 배치된다. 연장부 (402)는 인접 파형 구조체 방향과 반대 반향으로 반경방향으로 돌출된다. 도 4A에 도시된 바와 같이, 파형 구조체 (130)는 연장부 (402)로부터 미변형 영역 (424)만큼 떨어져 있다.

또 다른 실시태양에서 및 도 5에 도시된 바와 같이, 연장부 (402)는 말단 에지 (404)를 가진다. 에지 (404)는 미변형 부분 (424)으로부터 분리될 수 있다. 대안으로 (도 5에는 미도시), 에지 (404)는 부분 (424)에 연결된다.

또 다른 실시태양에서, 도 6에 도시된 바와 같이 연장부는 인접 파형 구조체 (130)에서 미변형 영역에 의해 분리되지 않는다. 이때, 연장부 (602)는 인접 파형 구조체 (130)에 연결된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 연장부 (602)는 말단 에지 (604)를 포함하고, 이는 미변형 부분 (624)으로부터 분리된다. 대안으로 (및 미도시), 말단 에지는 미변형 측벽 부분 (624)으로부터 연결된 채로 유지될 수 있다.

공차링 (100)은 조립체에서 사용되고, 조립체는 구멍이 형성되는 외부 부품 및 구멍에 배치되는 내부 부품을 포함한다. 외부 부품은 구멍이 형성되는 하우징일 수 있고 내부 부품은 랙 축 베어링일 수 있다. 또한, 공차링 (100)은 내부 부품 및 외부 부품 사이에 장착된다.

하나의 실시태양에서, 내부 부품은 연장부 (402, 602)와 체결되는 표면 구조체를 가진다. 특정 실시태양에서, 이러한 표면 구조체는 조합될 때 공차링의 내부 표면과 상합된다. 예를들면, 내부 부품은 홈, 노치, 또는 압인을 가진다. 또 하나의 특정 실시태양에서, 압인은 V-형 단면을 가진다. 또 다른 실시태양에서, 내부 부품 단면은 U-형 압인, L-형 압인, J-형 압인, 또는 임의의 이들의 조합을 가질 수 있다.

특정 양태에서, 본원에서 기재되는 공차링 (100)은 금속, 금속 합금, 또는 이들의 조합으로 제작된다. 금속은 철재를 포함한다. 또한, 금속은 강재를 포함한다. 강재는 스테인리스 강재, 예컨대 오스테나이트계 스테인리스 강재를 포함한다. 또한, 강재는 크롬, 니켈, 또는 이들의 조합을 포함한 스테인리스 강재를 포함할 수 있다. 예를들면, 강재는 X10CrNi18-8 1.4310 스테인리스 강재일 수 있다. 또한, 공차링의 비커스 피라미드 경도값, VPN은 ≥ 350, 예컨대 ≥ 375, ≥ 400, ≥ 425, 또는 ≥ 450일 수 있다. VPN은 또한 ≤ 600, ≤ 500, ≤ 475, 또는 ≤ 450일 수 있다. 또한 VPN은 본원에서 기재되는 임의의 VPN 값들을 포함한 이들 범위를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 공차링은 내부식성이 보강되도록 처리될 수 있다. 특히, 공차링은 부동태화될 수 있다. 예를들면, 공차링은 ASTM 표준 A967에 따라 부동태화될 수 있다.

하나의 특정 실시태양에서, 내부 부품은 공차링 VPN_TR보다 작은 VPN_IC, 즉 VPN_IC<VPN_TR의 재료로 제조될 수 있다. 따라서, 공차링은 내부 부품보다 더욱 경성의 재료일 수 있다. 그 결과, 내향 연장부 (402, 602)를 포함하는 공차링에서, 말단 에지 (404, 604)는 조립될 때 내부 부품의 정합 표면에 압인 자국을 양각할 수 있다.

또 다른 양태에서, 공차링 (100)이 형성되는 원재료의 두께, T는 ≥ 0.1 mm, 예컨대 ≥ 0.2 mm, ≥ 0.3 mm, ≥ 0.4 mm, ≥ 0.5 mm, 또는 ≥ 0.6 mm일 수 있다. 또 다른 양태에서, T는 ≤ 1.0 mm, ≤ 0.9 mm, 또는 ≤ 0.8 mm일 수 있다. 또한, T는 상기 임의의 T 값들을 포함한 이들 범위에 있을 수 있다.

공차링 (100)의 총 외경, OD는 ≥ 37.5 mm, 예컨대 ≥ 40 mm, ≥ 45 mm, ≥ 50 mm, ≥ 55 mm, 또는 ≥ 60 mm일 수 있다. OD는 ≤ 37.5 mm, 예컨대 ≤ 35 mm, 또는 ≤ 30 mm일 수 있다. 또한, OD는 본원에서 기재되는 임의의 OD 값들을 포함한 이들 범위에 있을 수 있다.

또 다른 양태에서, 공차링의 총 길이, L은 ≥ 233 mm, ≥ 235 mm, ≥ 240 mm, ≥ 250 mm, 또는 ≥ 260 mm일 수 있다. L은 ≤ 233 mm, 예컨대 ≤ 230 mm, ≤ 225 mm, ≤ 220 mm, 또는 ≤ 210 mm일 수 있다. 또한, L은 본원에서 기재되는 임의의 L 값들을 포함한 이들 범위에 있을 수 있다.

본 발명을 요약하면, 국한되지는 않지만, 다음 사항들이 포함된다:

1. 내부 및 외부 부품들 사이에 배치되는 공차링으로서,

중심축 및 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체를 포함하고,

측벽은: 미변형 부분; 및 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출되는 다수의 파형 구조체를 포함하고,

공차링은 제1 회전 방향에서 제1 토크 파괴점 T₁ 및 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향에서 제2 토크 파괴점 T₂ 를 가지되, T₁/T₂ 비율 >1인, 공차링.

2. 조립체로서,

구멍을 가지는 외부 부품;

구멍 내에 배치되는 내부 부품; 및

내부 부품 및 외부 부품 사이에 장착되는 공차링을 포함하고,

공차링은 중심축 및 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체를 포함하고,

공차링은 제1 회전 방향에서 제1 토크 파괴점 T₁ 및 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향에서 제2 토크 파괴점 T₂ 를 가지되, T₁/T₂ 비율 >1인, 조립체.

3. 토크 전달을 분할하는 방법으로서, 조립체를 제공하는 단계, 이때 상기 조립체는,

구멍을 가지는 외부 부품;

구멍 내에 배치되는 내부 부품; 및

공차링은 중심축 및 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 가지는 대략 원통형 몸체를 포함하고, 측벽은: 미변형 부분; 및 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출되는 다수의 파형 구조체를 포함하고; 및 중심축 주위로 토크를 내부 또는 외부 부품에 제1 회전 방향으로 인가하는 단계를 포함하고, 제1 회전 방향에서 토크 파괴점 T₁ 는 상이하고 당업자는 본원에서 기재되는 하나 이상의 특성을 가지는 공차링을 이용하여는 다른 분야를 인지할 수 있을 것이다.

4. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 몸체의 축방향 총 길이를 따라 연장되는 간격을 더욱 포함하고, 간격은 몸체에서 분할부를 설정하는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

5. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 각각의 파형 구조체는 중심축에 수직인 평면에서 관찰할 때 비대칭 단면을 가지는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

6. 사항 5에 있어서, 비대칭 단면을 절분하는 반경방향 라인은 단면을 제1 원호 및 제2 원호로 분할하는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

7. 사항 6에 있어서, 제1 원호는 중점 MP₁ 에서 제1 접선 기울기 s₁ 절대 값을 가지고 제2 원호는 중점 MP₂에서 제2 접선 기울기 s₂ 절대 값을 가지고, │s₁│ ≠ │s₂│인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

8. 사항 7에 있어서, │s₂│/│s₁│ 비율은 1 이상, 예컨대 1.1 이상, 1.2 이상, 1.4 이상, 1.8 이상, 2.0 이상, 2.5 이상, 또는 3.0 이상, 그러나 20 이하인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

9. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 각각의 파형 구조체는 제1 반경 방향으로 돌출하고, 공차링은 다수의 연장부를 더욱 포함하고, 각각의 연장부는 제1 반경 방향과 반대인 제2 반경 방향으로 돌출하는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

10. 사항 9에 있어서, 연장부는 말단 에지를 더욱 포함하고, 말단 에지는 측벽으로부터 분리된(disconnected), 공차링, 조립체, 또는 방법.

11. 사항 10에 있어서, 말단 에지는 내부 또는 외부 부품과 마찰 체결되어 T₁/T₂를 증가시키는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

12. 사항 11에 있어서, T₁/T₂ 증가하는 적어도 0.05, 예컨대 적어도 0.1, 적어도 0.2, 적어도 0.5, 적어도 0.7, 적어도 1, 적어도 2, 적어도 10, 적어도 20, 적어도 30, 또는 적어도 50, 그러나 1000 이하인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

13. 사항 9에 있어서, 각각의 연장부는 각자의 파형 구조체 측면으로부터 연장되고, 연장부 및 각자의 파형 구조체 측면은 측벽으로부터 분리된, 공차링, 조립체, 또는 방법.

14. 사항 9에 있어서, 내부 또는 외부 부품은 연장부 수용에 적합한 구조화 표면을 더욱 포함하는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

15. 사항 14에 있어서, 중심축에 수직인 평면에서 관찰할 때 내부 또는 외부 부품의 구조화 표면 단면은 V-형 압인, U-형 압인, L-형 압인, J-형 압인, 또는 임의의 이들의 조합을 포함하는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

16. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, T₁/T₂비율은 1.05이상, 예컨대 1.1이상, 1.2이상, 1.5이상, 2이상, 5이상, 10이상, 15이상, 20이상, 30이상, 50이상, 70이상, 100이상, 그러나 1000 이하인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

17. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 공차링은 탄소강, 스테인리스 강, 스프링강, 인코넬, 모넬, 인칼로이, 피녹스, 또는 구리-베릴륨을 포함하는, 공차링, 조립체, 또는 방법.

18. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 공차링의 비커스 경도 HV는 적어도 50, 예컨대 적어도 55, 적어도 60, 적어도 65, 적어도 70, 적어도 75, 적어도 80, 적어도 85, 적어도 90, 적어도 95, 적어도 100, 적어도 110, 적어도 115, 적어도 120, 적어도 125, 적어도 130, 적어도 135, 적어도 140, 적어도 145, 적어도 150, 적어도 160, 적어도 170, 적어도 180, 적어도 190, 또는 적어도 200인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

19. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 공차링의 비커스 경도 HV는 600이하, 예컨대 550이하, 500이하, 450이하, 400이하, 350이하, 300이하, 또는 250 이하인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

20. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 공차링은 비커스 경도 HV_TR 를 가지고 내부 부품은 비커스 경도 HV_IC를 가지고, HV_TR/ HV_IC > 1인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

21. 사항 20에 있어서, HV_TR/ HV_IC 는 1.05이상, 예컨대 1.1이상, 1.2이상, 1.3이상, 1.4이상, 1.5이상, 1.6이상, 1.7이상, 1.8이상, 1.9이상, 2.0이상, 2.5이상, 또는 3이상, 그러나 30 이하인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

22. 선행 사항들 중 어느 하나에 있어서, 공차링은 비커스 경도 HV_TR 를 가지고 외부 부품은 비커스 경도 HV_OC를 가지고, HV_TR/ HV_OC > 1인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

23. 사항 22에 있어서, HV_TR/ HV_OC 는1.05이상, 예컨대 1.1이상, 1.2이상, 1.3이상, 1.4이상, 1.5이상, 1.6이상, 1.7이상, 1.8이상, 1.9이상, 2.0이상, 2.5이상, 또는 3이상, 그러나 30 이하인, 공차링, 조립체, 또는 방법.

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

내부 부품 및 외부 부품 사이에 배치되는 공차링으로서,
중심축 및, 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 가지는 원통형 몸체를 포함하고,
상기 측벽은: 미변형 부분; 및 상기 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출하는 다수의 파형 구조체;를 포함하되, 적어도 하나의 파형 구조체는, 상기 중심축에 수직인 평면에서 관찰할 때 비대칭 단면을 갖는 비대칭 형태를 가지고, 상기 비대칭 단면을 절분하는 반경방향 라인은 상기 단면을 제1 원호 및 제2 원호로 분할하고, 상기 제1 원호는 중점 MP₁ 에서 제1 접선 기울기 s₁의 절대 값│s₁│을 가지고 상기 제2 원호는 중점 MP₂에서 제2 접선 기울기 s₂의 절대 값│s₂│을 가지며,│s₁│≠│s₂│이고,
상기 공차링은 제1 회전 방향에서 제1 토크 파괴점 T₁ 및 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향에서 제2 토크 파괴점 T₂ 를 가지되, T₁/T₂ 비율 >1인, 공차링.
청구항 1에 있어서, 상기 몸체의 축방향 총 길이를 따라 연장하는 간격을 더 포함하고, 상기 간격은 상기 몸체에서 분할부를 설정하는, 공차링.
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청구항 1에 있어서, 각각의 파형 구조체는 제1 반경 방향으로 돌출하고, 상기 공차링은 다수의 연장부를 더 포함하고, 각각의 연장부는 상기 제1 반경 방향과 반대인 제2 반경 방향으로 돌출하는, 공차링.
청구항 5에 있어서, 상기 연장부는 말단 에지를 더 포함하고, 상기 말단 에지는 상기 측벽으로부터 분리된, 공차링.
청구항 6에 있어서, 상기 말단 에지는 상기 내부 부품 또는 상기 외부 부품과 마찰 체결되어 T₁/T₂를 증가시키는, 공차링.
청구항 5에 있어서, 각각의 연장부는 각자의 파형 구조체 측면으로부터 연장되고, 상기 연장부 및 각자의 파형 구조체 측면은 상기 측벽으로부터 분리된, 공차링.
청구항 5에 있어서, 상기 내부 부품 또는 상기 외부 부품은 상기 연장부들을 수용하도록 구성된 구조화 표면을 더 포함하는, 공차링.
청구항 1에 있어서, 상기 공차링은 탄소강, 스테인리스 강, 스프링강, 인코넬, 모넬, 인칼로이, 피녹스, 또는 구리-베릴륨을 포함하는, 공차링.
청구항 1에 있어서, 상기 공차링은 비커스 경도 HV_TR 를 가지고 상기 내부 부품은 비커스 경도 HV_IC를 가지고, HV_TR/ HV_IC > 1인, 공차링.
청구항 1에 있어서, 상기 공차링은 비커스 경도 HV_TR 를 가지고 상기 외부 부품은 비커스 경도 HV_OC를 가지고, HV_TR/ HV_OC > 1인, 공차링.
토크 전달을 분할하는 방법으로서,
조립체를 제공하는 단계로서, 상기 조립체는, 구멍을 가지는 외부 부품; 상기 구멍 내에 배치되는 내부 부품; 및 상기 내부 부품 및 상기 외부 부품 사이에 장착되는 공차링을 포함하고, 상기 공차링은 중심축 및, 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 형성하는 측벽을 가지는 원통형 몸체를 포함하고, 상기 측벽은: 미변형 부분; 및 상기 미변형 부분으로부터 반경방향으로 돌출하는 다수의 파형 구조체를 포함하되, 적어도 하나의 파형 구조체는, 상기 중심축에 수직인 평면에서 관찰할 때 비대칭 단면을 갖는 비대칭 형태를 가지고, 상기 비대칭 단면을 절분하는 반경방향 라인은 상기 단면을 제1 원호 및 제2 원호로 분할하고, 상기 제1 원호는 중점 MP₁ 에서 제1 접선 기울기 s₁의 절대 값│s₁│을 가지고 상기 제2 원호는 중점 MP₂에서 제2 접선 기울기 s₂의 절대 값│s₂│을 가지며,│s₁│≠│s₂│인, 상기 조립체를 제공하는 단계; 및
상기 중심축 주위로 토크를 상기 내부 부품 또는 상기 외부 부품에 제1 회전 방향으로 인가하는 단계로서, 상기 제1 회전 방향에서의 토크 파괴점 T₁ 은 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향에서의 토크 파괴점 T₂ 와 상이한, 상기 토크를 인가하는 단계;를 포함하는, 방법.
구멍을 가지는 외부 부품;
상기 구멍 내에 배치되는 내부 부품; 및
청구항 1, 2, 5 내지 12 중 어느 한 청구항에 따른 공차링;을 포함하는, 조립체.
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