KR101273751B1 - 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 기어쌍 - Google Patents

Abstract

90°의 축 교차각을 갖고 크라운 기어 (1) 및 스퍼 기어로서의 피니언 기어 (2) 로 구성된 기어쌍에서, 피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들은 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 언더컷을 감소시키기 위해 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 증가하는 압력각을 구비하거나 또는 일정한 압력각에서 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 감소하는 프로파일 오프셋을 구비한다.

Description

크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 기어쌍 {GEAR PAIR CONSISTING OF A CROWN GEAR AND OF A PINION GEAR}

본 발명은 90°의 축 교차각에서 크라운 기어 및 스퍼 기어 (spur gear) 로서의 피니언 기어로 구성된 기어쌍에 관한 것이며, 또한 본 발명은 서로 향해 있는 크라운 기어들과 함께 적어도 2 개의 본 발명에 따른 기어쌍을 구비한 차동기어장치에 관한 것이다.

통상의 기어쌍 및 이로부터 제조된 차동기어장치는 DE 101 47 681 A1 에 공지되어 있다. 여기에서 기술된 크라운기어 변속기가 여러 관점에서 차동기어장치를 위해 일반적으로 이용되는 베벨기어 변속기보다 특히 작은 축방향 깊이 및 높은 이뿌리-과부하 안정성과 관련하여 뛰어날지라도, 차동기어장치를 위한 크라운기어 변속기는 연속 내구력을 이유로 이제까지 차량 영역에서 인정을 얻을 수 없었다.

차동기어장치에서 특별하게 큰 - 특히 충격식의 - 하중이 기어 톱니부에 작용할 수 있다. 크라운 기어 및 스퍼 기어로서 형성된 피니언 기어로 구성된 통상의 기어쌍은 이러한 높은 하중에 지금까지 대처할 수 없었다. 통상의 크라운 기어 톱니부의 경계조건들은 본질적으로 크라운 기어의 톱니부의 형태에 의해 결정 된다. 기하학으로 인한 짧은 방사상 접촉 라인으로 인해 특히 크라운 기어의 이빨들의 이뿌리면 (tooth flank) 하중 지지력은 이러한 기어쌍의 내구력에 대해 문제가 되는 것으로 나타났으며, 이에 반해 이뿌리 하중 지지력은 크라운 기어 상에서의 이빨들의 완전 평면적인 정면쪽 형태로 인해 오히려 문제가 되지 않는 것으로 판단될 수 있다. 하지만 이 이외에 항상 피니언 기어의 또는 그 톱니부의 충분한 강도에 주의를 기울어야 한다.

전술된 선행기술로부터 시작하여, 본 발명의 목적은 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 통상의 기어쌍의 강도를 개선하는 것이며, 특히 크라운 기어의 이빨들의 이뿌리면 하중 지지력을 개선하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따르면, 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 통상의 기어쌍에서 피니언 기어의 이빨들이 크라운 기어의 이빨들의 언더컷 (undercut) 을 감소시키기 위해 청구항 제 1 항에 따라 크라운 기어와 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 증가하는 압력각 (pressure angle) 을 구비하거나 또는 병렬된 청구항 제 5 항에 따라 일정한 압력각에서 외부로부터 내부로 감소하는 프로파일 오프셋 (profile offset) 을 구비함으로써 달성된다. 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 본 발명에 따른 기어쌍의 톱니부 (toothing) 들은 - 통상대로 - 하중 지지 이뿌리면 영역들에서 서로 공액 (conjugate) 이도록 형성된다. 피니언 기어의 이빨들의 본 발명에 따른 소정의 기하학으로부터 시작하여, 예컨대 피니언 기어의 톱니부의 롤링 과정의 숫자상의 계산을 수단으로, 피니언 기어의 이빨들의 본 발명에 따른 형태에 대한 크라운 기어의 이빨들의 공액 기하학이 계산될 수 있다.

병렬된 청구항들 제 1 항 및 제 5 항에 따른 형태들은 공동의 발명사상에 의해 서로 연결되며, 상기 발명사상은 크라운 기어와 관련하여 방사상으로 생기는 피니언 기어 톱니부의 기하학의 변화와 함께 크라운 기어의 이빨들의 방사상 내부에서 필요한 언더컷의 감소를 실현하고, 그리고 이로써 방사상 안쪽으로 크라운 기어 이빨들의 하중 지지 플랭크 (flank) 의 연장을 가능하게 하는 것이다.

압력각이라는 개념과 프로파일 오프셋이라는 개념은 예컨대 DIN (독일공업규격) 3960 에서 알 수 있는 바와 같이 기어쌍을 위해 전형적인 방식으로 정의된다. 여기에서, 압력각이란 피치원에서의 표면 법선들과 피치점에서 피치원에의 접선 사이의 각도를 말한다. 프로파일 오프셋은 피치원으로부터 참조 프로파일의 프로파일 참조 라인 (프로파일 중앙 라인) 의 간격을 말하며, 상기 프로파일 참조 라인은 절대적인 숫자에서 기어휠의 모듈과 함께 무차원 (dimensionless) 프로파일 오프셋 계수의 산물로부터 계산된다. 그러므로, 프로파일 오프셋의 감소의 결과는 이두께 (tooth thickness) 의 감소, 특히 이끝 두께의 감소이다.

피니언 기어의 이빨들의 압력각의 증가 또는 프로파일 오프셋의 감소는 청구항 제 1 항 또는 제 5 항의 정의에 따라 각각 크라운 기어의 방사상 확장과 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 행해진다. 이는 피니언 기어와 관련하여 축방향 방향에 일치한다. 하지만 이것은 크라운 기어에 대한 피니언 기어의 상대적인 위치에 의해 미리 정해지는 방향 참조가 없기 때문에 이 정의를 위한 참조 시스템으로서 쓰일 수 없다.

크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 본 발명에 따른 기어쌍의 톱니부의 특히 바람직한 형태에 의해, 크라운 기어의 이빨들의 이뿌리면들은 선행기술과 비교할 때 더욱 큰 방사상 폭에 걸쳐 이용될 수 있다. 이는 한편으론 피니언 기어의 이빨들의 방사상 외부로부터 내부로 증가하는 압력각에 의해 가능해지며, 이로써 다른 경우라면 발생하는 크라운 기어의 이빨들의 이뿌리면들의 언더컷의 감소가 실현된다. 이로써, 크라운 기어의 이빨들의 이뿌리면들의 더욱 큰 부분이 힘 전달을 위해 적극적으로 이용될 수 있다. 다른 한편으론, - 일정한 압력각에서 - 방사상 외부로부터 내부로 감소하는 프로파일 오프셋도 대단히 바람직한 방식으로 보다 큰 방사상 폭에 걸쳐 크라운 기어의 이빨들의 적극적인 이용을 가능하게 한다. 크라운 기어 톱니부의 접촉라인 길이 및 전체 오버랩이 바람직하게 증가된다.

크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 본 발명에 따른 기어쌍의 바람직한 형태에 따르면, 피니언 기어 톱니부의 방사상 내부로 증가하는 압력각에서 피니언 기어의 이빨들에는 또한 가변적인 (variable) 프로파일 오프셋이 마련된다. 상기 프로파일 오프셋은 한편으론 바람직하게는 방사상 외부로부터 내부로 - 일정한 압력각을 위해 이미 상술한 바와 같이 - 감소할 수 있다. 하지만 다른 한편으론, 내부로 증가하는 압력각에서, 내부로 증가하는 프로파일 오프셋도 마련될 수 있으며, 상기 프로파일 오프셋과 함께, 피니언 기어의 이빨들의 발생하는 이끝 과잉 돌출부가 일정 정도로 보상될 수 있다. 또한 이 형태와 함께, 통상의 기어쌍과 비교하여 볼 때 더욱 긴 접촉라인 및 더욱 높은 전체 오버랩이 바람직하게 달성 가능하다.

상기 언급한 경우들의 각각에서, 그 밖의 바람직한 형태에 따라 추가적으로, 피니언 기어의 이빨들은 이끝원 직경 (tip circle diameter) 의 물러나기, 즉 이빨의 높이의 물러나기의 의미에서 방사상 외부로부터 내부로 추가 감소부 (addendum reduction) 를 구비한다. 이로써, 대단히 바람직한 방식으로 크라운 기어의 이빨들의 언더컷은 재차 감소될 수 있고 또는 상기 언더컷은 이상적으로는 완전히 피해질 수 있다.

통상의 기어쌍의 본 발명에 따른 형태들은, 크라운 기어의 이빨들의 수량이 언더컷 경계조건들을 넘어서 위치하고 일정한 프로파일 오프셋, 일정한 압력각 및 일정한 이높이를 갖는 이빨들의 일반적인 기하학에서 크라운 기어의 이빨들의 유해한 언더컷이 발생하는 경우들에서 특히 이용된다. 바로 상기 언더컷 경계조건은 본 발명에 따른 기어쌍을 갖고 긍정적으로 영향을 받으며, 즉 어느 경우이든 방사상 안쪽으로 크라운 기어 이빨들의 하중 지지 플랭크 (flank) 의 확대가 생긴다. 그러므로, 바람직한 방식으로 한편으론 하중을 지지하지 않는 이뿌리면 영역들이 피해지며, 다른 한편으론 이제까지 이용가능하지 않았던 이뿌리면 영역들이 활성화된다; 크라운 기어와 피니언 기어의 이뿌리면들의 전체 오버랩이 확대된다. 톱니부의 통상적인 경계조건들, 특히 소위 첨단 경계 (이곳에서부터 각각의 톱니부의 과잉 돌출부가 시작됨) 및 간섭 경계는 본 발명에 따른 기어쌍의 형태에서 바람직하게 고려될 수 있다.

그러므로, 바람직한 방식에서, 압력각 및/또는 프로파일 오프셋의 내부 및 외부 한계값 (limit value) 들은, 방사상 외부에서 크라운 기어의 이빨들을 위한 첨단 경계가 지켜지고 방사상 내부에서 피니언 기어의 이빨들을 위한 첨단 경계가 지켜지는 식으로 선택된다.

이때, 본 발명의 바람직한 형태에 따라, 방사상 외부로부터 방사상 내부로 증가하는 압력각의 경우에, 압력각을 위한 방사상 외부 한계값이 선택되며, 상기 외부 한계값은 크라운 기어의 이빨들을 위한 첨단 경계에 또는 가까이에 놓여 있고, 압력각을 위한 방사상 내부 한계값이 선택되며, 상기 내부 한계값은 피니언 기어의 이빨들을 위한 첨단 경계에 또는 가까이에 놓여 있다. 그러므로, 출력 데이터에 따라, 본 발명에 따른 기어쌍의 바람직한 형태를 위해 절대적인 값들에서 대략 5°까지 만큼, 바람직하게는 또한 단지 대략 2°까지 만큼 이 너비 (tooth width) 에 걸쳐 압력각의 변화가 생긴다.

본 발명에 따른 기어쌍의 그 밖의 바람직한 형태는 가변적인 프로파일 오프셋의 방사상 외부 및 내부 한계값을 위해 동일한 경계조건들 (외부에서: 크라운 기어의 이빨들의 첨단 경계에서 또는 가까이에서; 내부에서: 피니언 기어의 이빨들의 첨단 경계에서 또는 가까이에서) 을 마련한다. 그러므로, 출력 데이터에 따라, 본 발명에 따른 기어쌍의 상응하는 형태를 위해 절대적인 값들에서 무차원 프로파일 오프셋 계수의 변화는 대략 0.4 의 값까지 만큼, 바람직하게는 또한 단지 대략 0.2 까지 만큼 이 너비에 걸쳐 생긴다.

내부로 증가하는 압력각 및 가변적인 프로파일 오프셋에서, 압력각 및 프로파일 오프셋의 각각의 내부 및 외부 한계값들을 위해 상기 언급한 경계조건들과 함께, 다른 경우라면 발생하는 언더컷을 감소시키기 위해 적합하며 서로에 대해 종속된 값들에 있어 일종의 선택의 여지가 생긴다. 이는, 내부로 증가하는 압력각에서 피니언 기어의 이빨들의 내부로 감소하는 프로파일 오프셋뿐만 아니라 내부로 증가하는 프로파일 오프셋도 본 발명의 가능하고 바람직한 형태들을 나타낸다는 것을 또한 설명한다.

피니언 기어의 축방향 방향에서 생기는 이빨들의 비대칭적인 형태는, 축 오프셋 (axial offset) 을 갖는 통상의 기어쌍에서 크라운 기어에 대한 피니언 기어의 오른쪽 및 왼쪽 작동에서 비대칭적인 하중을 야기한다. 그러므로, 그 밖의 바람직한 형태에 따르면, 차동기어장치에서의 본 발명에 따른 기어쌍의 바람직한 이용목적을 특히 고려하여 본 발명에 따른 기어쌍은 축 오프셋을 구비하지 않는다.

이를 위해, 본 발명에 따른 기어쌍의 그 밖의 바람직한 형태에 따르면 도움 수단이 마련될 수 있으며, 상기 도움 수단은 크라운 기어 상에서 피니언 기어의 축방향 가이드를 가능하게 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 기어쌍의 바람직한 실시에서 피니언 기어는 크라운 기어와 관련하여 방사상 내부에 및/또는 외부에 놓인 쪽에 고리 모양의 (annular) 또는 뚜껑 모양의 정지몸체 (stop body) 를 구비하며, 상기 정지몸체는 특히 바람직한 방식에서 피니언 기어의 톱니부와 일체로 형성된다. 이 실시는, 방사상 내부로 증가하는 추가 감소부가 마련되며 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 쌍의 발생하는 내구력에서 대단히 바람직하게 상호 작용하는 효과를 야기한다. 이때 특히, 방사상 내부에서 행해지는 피니언 기어의 커버는 크라운 기어와 관련하여 톱니부의 방사상 내부에 놓인 쪽에서 피니언 기어 톱니부의 이뿌리 파괴강도를 결정적으로 높인다. 본 발명의 상기 언급한 변형에 따르면 크라운 기어의 이빨들의 언더컷은 바람직하게는 피니언 기어의 이빨들의 방사상 안쪽으로 뻗어 있는 추가 감소부와 함께 피해지기 때문에, 추가 감소부에 의해 행해진 피니언 기어의 이빨들의 약화는 이빨들의 강도를 강화하며 피니언 기어 톱니부의 방사상 내부에 놓인 커버에 의해 바람직한 방식으로 다시 보상될 수 있거나 또는 심지어 과잉보상될 수 있다. 동시에, 상기 정지몸체와 함께 실현된 크라운 기어 상에서의 피니언 기어의 축방향 가이드는 피니언 기어의 방사상 (크라운 기어와 관련하여) 이동을 피하는 것을 돕는다.

피니언 기어에 양쪽에 설치된 또는 성형된 상기 정지몸체를 수단으로 한 피니언 기어의 축방향 가이드의 경우, 크라운 기어 상에서의 피니언 기어의 축방향 가이드 및 본 발명에 따른 전체 기어쌍의 내구력은 재차 개선된다.

이 이외에, 본 발명에 따른 기어쌍의 바람직한 개선예에 따르면, 크라운 기어의 이빨들은 방사상 안쪽으로 구형으로 편평해지며 피니언 기어의 내부 정지몸체는 피니언 기어의 이빨들을 향한 그 표면에서 면대면 접촉 (surface-to-surface contact) 을 위해 상기 편평부에 정합하도록 형성된다. 그러면, 이 형태와 함께, 특히 기어쌍에 대해 축방향으로 (크라운 기어와 관련하여) 작용하는 힘 충격들의 유해한 작용도 상기 내부 정지몸체에 의해 완화되는데, 왜냐하면 이러한 힘 충격의 적어도 한 부분이 피니언 기어의 정지몸체에 의해 크라운 기어의 이빨들의 방사상 내부에 놓인 구형 편평부로 소산되기 때문이다. 이로써, 이러한 힘은 크라운 기어 및 피니언 기어의 톱니부의 이뿌리면들 위로 더 이상 직접 전달되지 않는다.

본 발명에 따른 기어쌍을 제조하기 위해 전문가에게는 기어휠과 크라운 기어를 위해 선행기술에 의해 공지된 모든 재료들 및 제조방법이 제공되며, 예컨대 소성 방법 및/또는 칩 제거 방법 및 사용된 재료들의 경화를 위해 공지된 방법들이 제공된다.

결국, 본 발명은 차동기어장치에도 주의를 기울이며, 상기 차동기어장치는 서로 향해 있는 2 개의 크라운 기어들 및 상기 크라운 기어들과 맞물리는 하나 또는 여러 개의 피니언 기어와 함께 상기 언급된 청구항들 중 어느 한 항에 따른 적어도 2 개의 기어쌍을 구비한다. 이때, 기어의 가능하고 상세한 형태를 위해, 공지의 선행기술이 참조되어도 된다. 본 발명에 따른 기어쌍의 톱니부의 특별한 형태는 이런 유형의 차동기어장치의 내구력을 결정적으로 상승시키며, 이로써 본 발명에 따른 차동기어장치의 가능한 이용영역도 현저히 확대된다. 서로 향해 있는 양 크라운 기어들 사이에서 여러 개의 피니언 기어의 사용에 의해 더욱 높은 하중에 대처할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 기어쌍을 도면을 참조로 여러 실시예들에서 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 기어쌍의 실시예의 투시도이다.

도 2a 내지 도 2d 는 본 발명에 따른 기어쌍의 피니언 기어 톱니부의 여러 가지 형태들을 나타낸 도면이다.

도 3a 및 도 3b 는 통상의 기어쌍의 크라운 기어 톱니부의 숫자상으로 계산되며 서로 향해 있는 2 개의 이뿌리면의 투시도 및 본 발명에 따른 기어쌍의 크라운 기어 톱니부의 숫자상으로 계산되며 서로 향해 있는 2 개의 이뿌리면의 투시도이다.

도 4 내지 도 7 은 본 발명에 따른 기어쌍의 실시예들의 각각 2 개의 단면도들이다.

도 1 에는 크라운 기어 (1) 및 정면쪽 직선 톱니부를 갖는 피니언 기어 (2) 로 구성된 본 발명에 따른 기어쌍의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 크라운 기어 (1) 의 축 (A) 은 축 오프셋 없이 피니언 기어 (2) 의 축 (B) 과 90°로 교차한다. 피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들은, 피니언 기어 (2) 의 축방향 방향에서 뻗어 있으며 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 외부로부터 내부로 증가하는 추가 감소부 (4) 및 - 본 도면에서는 알아볼 수 없는 - 방사상 외부로부터 내부로 증가하는 압력각을 구비한다. 피니언 기어 (2) 의 톱니부는 크라운 기어 (1) 의 톱니부에 대해 공액이도록 형성된다; 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 언더컷이 존재하지 않는다. 이 이외에, 피니언 기어 (2) 는 양쪽에 톱니부와 일체로 형성된 각각 하나의 고리 모양의 정지몸체 (6, 7) 를 구비하며, 상기 정지몸체들 중 내부 정지몸체 (7) 는 피니언 기어 (2) 의 톱니부를 향한 그 내면에서 (본 도면에서는 알아볼 수 없음) 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 방사상 안쪽으로 생긴 구형 (spherical) 편평부 (8) 에의 면대면 접촉을 위해 정합하도록 형성된다.

도 2a 내지 도 2d 는 포개어져 배치되어 있는 각각 3 개의 부분도에서 본 발명에 따른 기어쌍의 피니언 기어 톱니부의 여러 가지 형태를 보이고 있다. 각각 윗부분 도면에는 본 발명에 따른 기어쌍의 피니언 기어의 이빨의 방사상 외부의 및 방사상 내부의 횡단면 기하학이 도시되어 있다. 중간부분 도면은 각각의 이빨의 개략적인 평면도를 보이고 있으며, 상기 이빨은 마지막으로 각각 아래부분 도면에서 투시도로 나타나 있다.

도 2a 는 피니언 기어의 이빨 (18) 을 도시하고 있으며, 상기 이빨은 그 축방향 폭 (b) 에 걸쳐 (피니언 기어와 관련하여) 압력각의 변화를 구비한다. 본 도면에 도시되어 있지 않은 크라운 기어와 관련하여 이빨 (18) 의 방사상 외부에 놓인 횡단면 기하학 (9) 은 이빨 (18) 의 방사상 내부에 놓인 횡단면 기하학 (10) 과 비교하여 보다 두꺼운 이끝 및 보다 좁은 이뿌리를 구비한다. 도 2b 에 도시된 피니언 기어 이빨 (19) 은 그 축방향 폭에 걸쳐 프로파일 오프셋의 변화를 구비하며, 상기 변화의 결과는 이두께의 변화이다. 상기 프로파일 오프셋은 크라운 기어와 관련하여 방사상 외부로부터 방사상 내부로 감소하며, 이는 횡단면들 (11 (외부) 와 12 (내부)) 에서 분명해진다. 도 2c 는 피니언 기어 이빨 (20) 을 도시하고 있으며, 상기 이빨에서는 압력각의 방사상 증가뿐만 아니라 프로파일 오프셋의 변화도 겹쳐진다. 본 경우에서 프로파일 오프셋은 방사상 외부로부터 방사상 내부로 증가한다. 방사상 외부 횡단면 (14) 은 방사상 내부에 놓인 이빨 횡단면 (13) 과 비교하여 이뿌리의 보다 큰 두께를 구비한다. 이끝 (15) 의 두께는 이빨의 축방향 폭에 걸쳐 본질적으로 일정하게 머문다. 마지막으로 도 2d 에는 - 도 2c 에서와 같은 압력각의 변화 및 프로파일 오프셋의 변화 이외에 - 방사상 외부로부터 방사상 내부로 증가하는 추가 감소부 (4) 를 구비하는 피니언 기어 이빨 (21) 이 도시되어 있다. 이빨 (21) 의 높이는 외부 횡단면 (16) 에 따른 이높이 (tooth height) 로부터 시작하여 방사상 안쪽으로 먼저 일정하게 머물며, 그 후 계속해서 이빨 (21) 의 방사상 내부 횡단면 형태 (17) 에 따른 보다 작은 이 높이까지 감소한다.

도 3a 및 도 3b 는 각각 통상의 (도 3a) 기어쌍의 크라운 기어 톱니부의 숫자상으로 계산되며 서로 향해 있는 2 개의 이뿌리면 (22, 23) 및 본 발명에 따른 (도 3b) 기어쌍의 크라운 기어 톱니부의 숫자상으로 계산되며 서로 향해 있는 2 개의 이뿌리면 (24, 25) 을 도시하고 있으며, 상기 본 발명에 따른 크라운 기어 톱니부에서는 이에 대해 공액이도록 형성된 피니언 기어의 톱니부가 본 발명에 따른 압력각 변화 및 프로파일 오프셋 변화를 구비한다. 도시된 투시도에서 시선 방향으로 방사상 외부로부터 방사상 내부로 언더컷 경계 (27 또는 30) 를 매우 잘 알아볼 수 있으며, 상기 언더컷 경계는 이뿌리면 (22 내지 25) 을 하중을 지지하는 이뿌리면 섹션 (26 또는 29) 과 하중을 지지하지 않으며 언더컷된 이뿌리면 섹션 (28 또는 31) 으로 나눈다. 도 3b 에 따른 기어쌍의 본 발명에 따른 형태는 크라운 기어의 이빨들의 방사상 내부에 놓인 언더컷 (31) 을 야기하며, 상기 언더컷은 도 3a 에 따른 통상의 기어쌍의 크라운 기어의 이빨들의 언더컷 (28) 보다 작다. 본 발명에 따른 기어쌍의 크라운 기어의 하중 지지 이뿌리면 (29) 은 통상의 기어쌍의 크라운 기어의 하중 지지 이뿌리면 (26) 과 비교하여 볼 때 방사상 안쪽으로 길어진다.

도 4 내지 도 7 에는 크라운 기어 (1) 와 피니언 기어 (2) 로 구성된 본 발명에 따른 기어쌍의 그 밖의 실시예들이 각각 평면도 (오른쪽 도면) 및 단면 (A-A) 에 따른 단면도 (왼쪽 도면) 로 도시되어 있다. 도 4 및 도 6 에 따른 실시예들에서 피니언 기어 (2) 는 각각 방사상 내부에 놓인 쪽에 고리 모양의 정지몸체 (7) 를 구비한다. 피니언 기어 이빨들을 향하는 내부 정지몸체 (7) 의 표면 (32) 은 크라운 기어의 이빨들의 구형 편평부 (8) 에 정합하도록 형성되며, 상기 편평부에 면대면 접촉한다. 도 4 에 따른 실시예의 피니언 기어 (2) 는 - 도 6 에 따른 실시예의 피니언 기어 (2) 와는 달리 - 또한 제 2의, 방사상 외부 정지몸체 (6) 를 구비하며, 따라서 피니언 기어 (2) 는 양쪽에서 크라운 기어 (1) 상에서 축방향으로 가이드되고, 상기 크라운 기어 상에서 방사상으로 더 이상 이동될 수 없다. 도 5 에 따른 기어쌍의 피니언 기어 (2) 는 크라운 기어 (1) 상에서 피니언 기어 (2) 의 축방향 가이드를 위해 방사상 외부에 놓인 쪽에만 고리 모양의 정지몸체 (6) 를 구비하는 반면, 도 7 에 따른 기어쌍의 피니언 기어 (2) 에는 내부 정지몸체도 마련되지 않고 외부 정지몸체도 마련되지 않는다. 도 7 에 따른 실시예의 크라운 기어 (1) 상에서 피니언 기어 (2) 의 축방향 가이드는 바람직하게는 다른 축방향 - 기어쌍 안에 통합되거나 또는 기어쌍의 주위에 배치되는 - 가이드 요소들 (도시되어 있지 않음) 을 수단으로 안전하게 될 수 있다.

Claims (17)

1. 90°의 축 교차각에서 크라운 기어 (1) 및 스퍼 기어로서의 피니언 기어 (2) 로 구성된 기어쌍에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들은 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 언더컷을 감소시키기 위해 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 증가하는 압력각을 구비하는 것을 특징으로 하는 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 기어쌍.
2. 제 1 항에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들은 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 또한 가변적인 프로파일 오프셋을 구비하는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
3. 제 2 항에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들의 프로파일 오프셋은 외부로부터 내부로 증가하는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
4. 제 2 항에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들의 프로파일 오프셋은 외부로부터 내부로 감 소하는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
5. 90°의 축 교차각에서 크라운 기어 (1) 및 스퍼 기어로서의 피니언 기어 (2) 로 구성된 기어쌍에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들은 일정한 압력각에서 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 언더컷을 감소시키기 위해 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 방향에서 외부로부터 내부로 감소하는 프로파일 오프셋을 구비하는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들은 또한 방사상 외부로부터 내부로 증가하는 추가 감소부 (4) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
7. 제 6 항에 있어서,

   크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 언더컷은 완전히 피해지는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
8. 제 1 항에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들의 방사상 외부로부터 방사상 내부로 증가하는 압력각의 방사상 외부 한계값은 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들을 위한 첨단 경계에 또는 가까이에 놓여 있고, 압력각의 방사상 내부 한계값은 피니언 기어 (1) 의 이빨 (3) 들을 위한 첨단 경계에 또는 가까이에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
9. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,

   피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들의 가변적인 프로파일 오프셋의 방사상 외부 한계값은 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들을 위한 첨단 경계에 또는 가까이에 놓여 있고, 프로파일 오프셋의 방사상 내부 한계값은 피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들의 첨단 경계에 또는 가까이에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
10. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

    피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들의 이뿌리면들과 크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들의 이뿌리면들은 각 점 (point) 에서 서로 공액이도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
11. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

    크라운 기어 (1) 와 피니언 기어 (2) 사이에는 축 오프셋이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
12. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

    크라운 기어 (1) 상에서 회전하는 피니언 기어 (2) 는 축방향으로 가이드되는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
13. 제 12 항에 있어서,

    피니언 기어 (2) 에는, 크라운 기어 (1) 와 관련하여 방사상 내부에 놓인 쪽에 및/또는 방사상 외부에 놓인 쪽에 축방향 가이드를 위한 고리 모양의 또는 뚜껑 모양의 정지몸체 (7, 6) 가 마련되는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
14. 제 13 항에 있어서,

    크라운 기어 (1) 의 이빨 (5) 들은 방사상 안쪽 방향으로 구형 편평부 (spherical flattening) (8) 를 갖고, 피니언 기어의 내부 정지몸체 (7) 는 피니언 기어 (2) 의 이빨 (3) 들을 향하는 표면 (32) 에서 상기 구형 편평부 (8) 와 정합하여 면대면 (surface-to-surface) 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기어쌍.
15. 서로 향해 있는 2 개의 크라운 기어 (1) 및 그 사이에 배치된 하나 또는 여러 개의 피니언 기어 (2) 에 의해 형성되며 제 1 항 또는 제 5 항에 따른 적어도 2 개의 기어쌍을 구비하는 차동기어장치.
16. 서로 향해 있는 2 개의 크라운 기어 (1) 및 그 사이에 배치된 하나 또는 여러 개의 피니언 기어 (2) 에 의해 형성되며 제 2 항에 따른 적어도 2 개의 기어쌍을 구비하는 차동기어장치.
17. 서로 향해 있는 2 개의 크라운 기어 (1) 및 그 사이에 배치된 하나 또는 여러 개의 피니언 기어 (2) 에 의해 형성되며 제 8 항에 따른 적어도 2 개의 기어쌍을 구비하는 차동기어장치.

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