KR20210028567A - 기어 휠 - Google Patents

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KR20210028567A
KR20210028567A KR1020200099308A KR20200099308A KR20210028567A KR 20210028567 A KR20210028567 A KR 20210028567A KR 1020200099308 A KR1020200099308 A KR 1020200099308A KR 20200099308 A KR20200099308 A KR 20200099308A KR 20210028567 A KR20210028567 A KR 20210028567A
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슈루데 세바스티안
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쿤 조나스
비르크 세바스티안
오벨레 스테판
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이엠에스 기어 에스에 운트 코. 카케아아
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Abstract

본 발명은 기어 림(14)을 갖는 외측부(12), 인서트부(16) 및 인서트부(16)와 외측부(12) 사이에 배치되는 연결부(18)를 포함하는 기어 휠에 관한 것으로, 인서트부는 인서트부 외경(dEa), 및 샤프트-허브 연결을 형성하기 위한 인서트부 내경(dEi)을 갖는 수용부(32)를 포함하고, 연결부는 인서트부(16) 및 외측부(12)를 형상맞춤 결합 및/또는 재료 성분간의 결합 및/또는 마찰에 의한 결합 방식으로 연결하고, 연결부(18)는 수 개의 리브(27)를 포함하거나 연결부(18)가 수 개의 리브(27)에 의해 형성되고, 리브들(27)은 접선원(CT)에 인접하는 각각 하나의 접선(T)을 따라 연장되고, 접선원(CT)은 접선원 직경(dCT)을 포함하고, 접선원 직경은 인서트부 내경(dEi) 이상이고, 인서트부 외경(dEa) 이하이다.

Description

기어 휠{Gear wheel}
본 발명은 기어 휠에 관한 것이다.
기어 휠은 구동계에서 토크 전달 및 토크 변환을 위해 중요한 역할을 한다. 다수의 경우 소위 스퍼기어로도 형성되는 직선 기어 휠에서는 스퍼 기어에 미치는 축방향 하중이 비교적 낮은 반면, 특히 헬리컬 기어 및 웜기어 또는 스크류 기어에서는 높은 축방향 하중이 발생하여, 기어 휠에 틸팅 모멘트가 도입된다. 그러나 축방향 하중은 기어휠의 변형을 야기하지 않아야 하는데, 그렇지 않으면 높은 소음 발생 및 높은 마모 증대와 결부된 장애가 발생하기 때문이다. 기어 휠의 폭을 증대시켜 변형에 대응할 수 있긴 하나, 물론 이와 결부된 재료 투입량 증대로 인하여 중량 증가 및 필요한 설치 공간의 증가를 야기하고, 이는 대부분 바람직하지 않다. 중량 증가는 스포크 설계를 이용하여 제한될 수 있다. 또한, 중량을 낮게 유지하기 위해 다수의 재료로 기어 휠을 구성할 수 있다. 따라서, 리브들을 사용하여 축방향 강성을 증가시키는 것은 공지되어 있다. 이를 통해, 축방향 강성의 증대를 위해 필요한 위치에만 재료가 투입된다. 공지된 기어 휠의 리브는 나무 뿌리 밑둥과 같은 포물선형 밑단부를 포함한다. 이와 같은 리브 설계 시, 개별 리브들에서 횡력-굽힘 응력 흐름이 고려된다. 리브는 기어 휠의 중심점으로 가며 넓어질 수 있어서, 기어 림을 통한 힘 도입 시 기어 휠의 비틀림 및 축방향 편향이 감소된다.
다른 리브 설계는 DE 10 2012 102 777 A1, DE 10 2014 003 441 A1, DE 10 2017 201 383 A1, EP 2 899 430 A1에 개시되어 있다.
EP 2 899 430 A1에 개시되는 곡류형 리브를 갖는 기어 휠은, 특히 헬리컬 기어에서 발생하는 바와 같은 높은 축방향 힘이 있을 시 축방향 변형이 근소한 정도로만 발생한다는 것을 특징으로 한다. 이는, 특히, 종래의 기어 휠에서 주로 기어 휠의 중앙에 배치되는 벽부분이 가장자리 영역으로 이동됨에 따라 축방향 강성이 증가하는 것에 따른다. 곡류형 리브를 갖는 기어 휠이 사출 성형으로 제조되는 경우, 비효율적인 유동 경로로 인하여 특히 플라스틱의 균일성 감소 형태로 특정한 품질 저하를 감수해야 한다.
DE 10 2017 201 338 A1에 개시되는 리브 설계는 볼록형뿐만 아니라 오목형으로도 아치형을 이루는 부분들을 포함하는 리브를 포함한다. 그러나 리브에 도입되는 힘은 리브 내에서 굽힘 모멘트를 생성함으로써, 반경 내하중성이 제한된다.
본 발명의 일 실시 형태의 과제는 간단하고 비용 효과적 수단으로 제조할 수 있는 기어 휠로서, 작은 설치 공간에서 높은 축방향 강성 및 높은 반경 내하중성을 포함하며 다양한 제조 공정을 위해 적합한 기어 휠을 제공하는 것이다.
이러한 과제는 제 1 항에 제공되는 특징들에 의하여 해결된다. 유리한 실시 형태들은 종속항들의 주제이다.
본 발명의 일 실시 형태는 기어 휠에 관한 것으로, 이러한 기어 휠은
- 인서트부 외경, 및 인접 부품과의 연결을 형성하기 위한 토크 전달 직경을 갖는 수용부를 포함하는 인서트부, 및
- 기어 림을 포함하며 인서트부와 형상맞춤 결합 및/또는 재료성분간의 결합 및/또는 마찰에 의한 결합방식으로 연결되는 연결부를 포함하고
- 연결부는 수 개의 리브를 포함하거나 연결부가 수 개의 리브에 의해 형성되고,
- 리브들은 접선원에 인접하는 각각 하나의 접선을 따라 연장되고,
- 리브들은 리브 두께를 포함하고, 그리고
- 접선원은 접선원 직경을 포함하고, 접선원 직경은 토크 전달 직경 이상이고, dA = dEa + 6 RB로 정의되는 최대 직경 이하이다.
기어 휠은 회전축을 포함하고, 이러한 회전축 둘레에서 기어 휠이 구동 시 회전된다. 인서트부 및 연결부는 회전축에 대해 동심으로 배치된다. 연결부의 리브들의 형상은 다음의 규정값에 따라 결정된다: 회전축에 대해 마찬가지로 동심으로 배치되며 인서트부 상에 배치되는 접선원으로부터 시작하여 이러한 접선원 둘레 주변에 균일하게 수 개의 접선들이 형성된다. 리브들은 이러한 접선들을 따라 연결부 상에서 연장된다. 기어 휠의 형성 방식에 따라 접선들이 접선원과 만나는 접촉점은 인서트부 상에 위치할 수 있다. 이 경우 리브들은 이러한 접촉점에 도달할 수 없다. 따라서 하나의 접선 상에서 인서트로부터 서로 분리되는 2개의 리브가 연장된다. 마찬가지로, 하나의 접선 상에 단일의 리브만이 연장될 수도 있다. 접선은 그 정의에 따라 직선이므로, 리브들도 직선으로 연장되고 접선들이 연장되는 평면 내에서 곡률을 포함하지 않는다. 리브 두께는 회전축에 대해 수직으로 연장되는 평면에서 리브들의 최대 폭을 의미할 것이다.
원주 방향으로 작용하는 힘이 기어 림의 치형부들에 가해질 때, 리브들은 힘의 적용 지점과 관련한 배치에 따라 인장 또는 압력 하중을 받는다. 힘은 직접적으로 인서트부의 영역 내에 도입됨으로써, 높은 비틀림 강성이 얻어진다.
다른 실시 형태에 따르면, 수용부는 인접 부품과 샤프트-허브 연결을 형성하기 위해 인서트부 내경을 포함하고, 이러한 인서트부 내경은 토그 전달 직경에 상응한다. 인접 부품은 이 실시예에서 특히 기어 휠을 관통하거나 기어 휠 내에 연장되어 들어가는 샤프트일 수 있다. 토크 전달 직경은 샤프트가 인서트부와 접촉하는 직경이다. 인접 부품, 본원에서 샤프트는 이 실시예에서 슬리브 형상을 갖는 인서트부에 반경 내향으로 연결된다. 전술한 기술적 효과는 이 실시예에서 균등하게 나타난다.
다른 실시 형태에 따르면, 수용부는 샤프트-허브 연결을 형성하기 위한 체결 기어를 포함하고, 체결 기어는 체결 기어 내경을 포함하며, 이러한 체결 기어 내경은 토크 전달 직경에 상응하고 접선원 직경은 체결 기어 내경 이상이다. 이 실시 형태에서, 원주 방향으로 기어 림 내에 도입되는 힘은 직접적으로 체결 기어 내에 도입됨으로써, 매우 효율적인 힘 흐름 및 높은 비틀림 강성이 얻어진다.
더 개발된 실시 형태에서, 인서트부 외경은 토크 전달 직경에 상응한다. 이 실시 형태에서 토크 전달은 기어 휠 및 인접 부품 사이에서 기어 림에 대하여 축방향으로 오프셋되어 이루어진다. 인접 부품은 전술한 샤프트-허브 연결과 상이하게 인서트부에 반경 외향으로 연결된다. 전술한 기술적 효과는 이러한 실시 형태에서 균등하게 나타난다.
더 발전된 실시 형태에 따르면, 수용부는 구동 연결을 형성하기 위한 구동 기어(running gear)를 포함하고, 구동 기어는 구동 기어 내경을 포함하고, 구동 기어 내경은 토크 전달 직경에 상응하고 접선원 직경은 구동 기어 내경 이상이다. 이 실시 형태에서도 토크는 기어 림에 대하여 축방향으로 오프셋되어 인접 부품으로 전달되나, 구동 기어를 포함하는 이 경우에 인접 부품 자체가 기어 휠이다. 전술한 기술적 효과는 이러한 실시 형태에서 균등하게 나타난다.
더 발전된 실시 형태에서, 연결부 외경 내에서 또는 연결부 외경의 영역 내에서 각각 2개의 리브가 서로 연결될 수 있다. 언급한 바와 같이, 원주 방향에서 기어 림 내에 도입되는 힘이 작용할 시 일부의 리브는 인장 하중을 받고 다른 리브는 압력 하중을 받는다. 압력 및 인장 하중을 받는 리브들이 연결부 외경에서 또는 연결부 외경의 영역에서 서로 연결됨으로써, 매우 효율적인 힘 흐름 및 높은 비틀림 강성이 얻어진다.
더 발전된 실시 형태에서, 리브들의 형상은 적어도 2개의 리브가 교차하도록 선택된다. 특히, 리브들이 연결부 외경에서 또는 연결부 외경의 영역에서 서로 연결되고 적어도 2개의 리브가 교차할 시, 리브들은 사방형 골조를 형성한다. 양쪽의 리브가 서로 교차하는 위치에서 교점들이 형성되고, 교점들은 마찬가지로 힘 흐름 및 비틀림 강성에 유용하게 작용한다.
다른 실시 형태에 따르면, 연결부는 제1 정면 및 제2 정면을 형성할 수 있고, 연결부는 적어도 하나의 함몰부를 포함하고, 함몰부는 양쪽의 정면들 중 하나로부터 시작하며 함몰부 저부를 형성하고, 리브들은 함몰부 저부로부터 시작하여 이러한 함몰부가 시작되는 정면을 향하여 또는 이러한 정면을 넘어 연장될 수 있다. 기본적으로, 연결부는 자전거 휠의 방식에 따라 스포크형으로 형성될 수 있어서, 리브들은 실질적으로 인서트부와 외측부 사이에 단일 연결부를 형성한다. 스포크형 형성방식에서 연결부는 회전축을 따라 축방향에서 닫혀 있지 않다. 그러나 이 실시 형태에서 연결부는 닫혀 있는데, 인서트부와 연결부 사이에서 함몰부 저부가 연속적으로 연장되기 때문이다. 리브들은 함몰부 저부로부터 시작한다. 연속적으로 닫혀 있는 연결부 형성 방식은 마찬가지로 균일한 힘 흐름 및 비틀림 강성 증대에 기여한다.
더 발전된 실시 형태는, 연결부가 적어도 하나의 제1 함몰부 및 적어도 하나의 제2 함몰부를 포함하고, 제1 함몰부가 제1 정면으로부터 시작되고 제2 함몰부가 제2 정면으로부터 시작되는 것을 특징으로 한다. 이 실시 형태에서 적어도 하나의 함몰부는 연결부의 각각 하나의 정면으로부터 시작된다. 따라서 함몰부 저부는 연결부의 축방향 중심으로 이동됨으로써, 연결부는 높은 대칭도를 포함할 수 있다. 비틀림 강성은 하중 방향과 무관하거나 가급적 무관하다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 함몰부는 반경 및/또는 원주 방향으로 기어 휠의 회전축에 대해 오프셋되어 배치된다. 함몰부들은 균일하게 분포하며 배치됨으로써, 재료 뭉침이 방지될 수 있고, 이는 기어 휠이 주조 공정으로 제조될 때 재료 균일도에 효율적으로 작용한다. 또한, 굽힘 강성이 증대될 수 있다.
다른 실시 형태는, 제1 함몰부들이 제2 함몰부들 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 회전축을 따라 볼 때 반경과 관련하여 2개의 함몰부가 나란히 접하여 위치하는 겹침 영역이 방지된다. 이러한 조처에 의해서도 비틀림 강성이 증대된다.
다른 실시 형태는, 기어 휠이 폭을 포함하고 제1 함몰부는 제1 정면으로부터 시작하고 제2 함몰부는 제2 정면으로부터 시작하여 반치폭을 초과하여 연장되는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 회전축이 위치한 단면과 관련하여 곡류형 형상이 얻어진다. 정면들에서 재료가 밀집됨으로써, 축방향의 비틀림 강성이 증대된다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 함몰부 내에 수 개의 제1 리브가 배치되고, 제2 함몰부 내에 수 개의 제2 리브가 배치되고, 이러한 리브들은 원주 방향에서 서로 오프셋되어 배치된다. 이를 통해, 재료 뭉침이 방지될 수 있고, 이는 기어 휠이 주조 공정으로 제조될 때 재료 균일도에 유리하게 작용한다.
다른 실시 형태에서, 인서트부는 금속으로 제조된다. 금속을 사용함에 따라작은 직경으로 높은 토크 전달이 가능해짐으로써, 비교적 작은 직경을 갖는 인서트부가 사용될 수 있다. 이를 통해서도 설치 공간이 절감된다.
다른 실시 형태에서, 연결부는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 플라스틱의 사용 시, 연결부가 사출 성형 공정으로 제조될 수 있어서, 적은 비용으로 대량 생산이 가능할 수 있다. 본 제안에 따르는 리브 설계를 이용하여 사출 성형 금형에서 플라스틱의 균일한 유동 거동이 달성됨으로써, 수축공 또는 유사한 비균일성이 방지될 수 있다.
더 발전된 실시 형태에 따르면, 기어 림은 연결부와 형상맞춤 결합 및/또는 재료 성분간의 결합 및/또는 마찰에 의한 결합 방식으로 연결되는 외측부에 의해 형성된다. 외측부는 연결부와 상이한 재료로 제조될 수 있다. 이로써 기어 림에서 특정한 하중과 관련하여 재료가 선택될 수 있는 반면, 연결부의 재료는 연결부에서의 특정한 하중과 관련하여 선택될 수 있다. 종합적으로, 하중들에 최적화되어 조정되고 증대된 수명을 갖는 기어 휠이 생성된다.
더 발전된 실시 형태에서, 연결부는, 인서트부에 반경 외향으로 연결되는 원형환 형상의 내측 연결편을 포함할 수 있고, 리브들이 이러한 내측 연결편과 반경 내향으로 연결되며, 연결부는 외측부에 반경 내향으로 연결되는 원형의 외측 연결편을 포함하고, 리브들이 이러한 외측 연결편과 반경 외향으로 연결된다. 리브들이 인서트부 및/또는 외측부와 직접적으로 연결되어, 연결부가 스포크형으로 형성될 수 있다. 물론, 원형환 형상의 연결편들을 이용하여 연결부와 인서트부 사이 그리고 연결부와 외측부 간에 전둘레에 걸쳐 연결이 이루어지고, 외측부 및/또는 인서트부와의 접촉면이 증대된다. 또한, 리브들은 원형환 형상의 연결편에 의해 보강된다. 그 결과, 힘 흐름이 균등해지고, 비틀림 강성이 증대된다. 특히 응력 피크가 방지된다.
다른 실시 형태에서, 외측부는 제1 플라스틱으로 제조되고, 연결부는 제2 플라스틱으로 제조된다. 제1 플라스틱은 고성능 열가소성재료 또는 공업용 열가소성 재료이고 및/또는 제2 플라스틱은 고성능 열가소성 재료, 공업용 열가소성 재료 또는 듀로플라스트이다. 기어 림을 포함하는 외측부는 높은 마모 및/또는 높은 힘에 노출되고, 이는 고성능 열가소성 재료를 이용하여 매우 효과적으로 대응할 수 있으며, 이때 고성능 열가소성 재료가 섬유 보강되지 않아도 된다. 고성능 열가소성 재료로는 특히 PEK(폴리에테르케톤), PEEK(폴리에테르에테르케톤) 또는 PEKK(폴리에테르케톤케톤)와 같은 폴리아릴에테르케톤(PAEK)계 부분 결정성 고성능 열가소성 재료가 적합하다. 마찬가지로, PPS(폴리페닐렌설파이드) 또는 PPA(폴리프탈아미드)도 적합하다. 제2 플라스틱도 고성능 열가소성 재료일 수 있어서, 연결부 및 외측부가 동일한 플라스틱으로 제조되는 실시 형태들도 고려할 수 있다. 이 경우, 연결부를 구성하는 제2 플라스틱은 축방향 강성 증대를 위해 섬유 보강되어 형성될 수 있다. 기어림을 포함하는 외측부를 위해 섬유 보강된 플라스틱을 사용하는 것은, 이를 통해 기어 림에 마모가 증대될 수 있고, 섬유 파손 또는 섬유 마손을 야기할 수 있어서 불리하다. 특히, 연결부의 제2 플라스틱이 섬유 보강될 시, 예컨대 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PA(폴리아미드) 또는 POM(폴리옥시메틸렌)과 같은 부분 결정성 열가소성 재료와 같이 공업용 열가소성 재료와 같은 더 고가이고 더 효율적인 플라스틱도 드물게나마 사용될 수 있다. 또한 폴리에스테르와 같은 듀로플라스트도 사용될 수 있다. 외측부를 위해 마찬가지로 PA(폴리아미드) 또는 POM(폴리옥시메틸렌)이 사용될 수 있으며, 이러한 재료는 공업용 열가소성 재료에 속한다.
인서트부는 금속으로 제조되고, 연결부 및 외측부는 플라스틱으로 제조될 시, 소위 다성분 기어 휠이 수득된다. 각각의 부분은 상이한 하중들에 노출된다. 이러한 다성분 기어 휠의 특장점은, 다성분 기어 휠의 각각의 부분을 위해 해당 하중에 적합한 재료가 선택될 수 있다는 것에 있다. 다성분 기어 휠의 다양한 실시 형태들은 DE 101 27 224 A1 및 EP 1 777 439 B1에 개시되어 있다.
이하, 본 발명의 예시적 실시 형태들은 첨부된 도면들을 참조로 더 상세히 설명된다. 도면은 다음과 같다.
도 1a는 본 발명에 따른 기어 휠의 제1 실시예에 관한 측면도이다.
도 1b는 기어 휠의 제1 실시예에서 도 1a에 정의되는 절단 평면 A-A에 따르는 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제2 실시예에 관한 기본적 단면도이다.
도 2b는 도 2a 와 관련하여 본 발명에 따르는 원칙을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3a는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제3 실시예의 기본적 단면도이다.
도 3b는 도 3a와 관련하여 본 발명에 따르는 원칙을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4a는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제4 실시예에 관한 측면도이다.
도 4b는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제4 실시예에서 도 4a에 정의되는 절단 평면 A-A를 따르는 단면도이다.
도 4c는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제4 실시예에서 도 4a에 정의되는 절단 평면 B-B를 따르는 단면도이다.
도 5a는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제5 실시예에 관한 측면도이다.
도 5b는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제5 실시예에서 도 5a에 정의되는 절단 평면 A-A를 따르는 단면도이다.
도 5c는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제5 실시예에서 도 5a에 정의되는 절단 평면 B-B를 따르는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 기어 휠의 제6 실시예에 관한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 기어 휠의 제7 실시예에 관한 측면도이다.
도 8a는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제8 실시예에 관한 측면도이다.
도 8b는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제8 실시예에서 도 8a에 정의되는 절단 평면 A-A를 따르는 단면도이다.
도 8c는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제8 실시예에서 도 8a에 정의되는 절단 평면 B-B를 따르는 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따르는 기어 휠의 제9 실시예에 관한 측면도로, 연결부만 도시되어 있는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따르는 기어 휠의 제9 실시예를 조립된 상태에서 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따르는 기어 휠의 제10 실시예를 조립된 상태에서 도시한 평면도이다.
도 1a 및 도 1b는 제1 실시예에 따르는 본 발명에 따르는 기어 휠(101)을 도시한다. 기어 휠(101)은 기어 림(14)을 갖는 외측부(12), 인서트부(16) 및 인서트부(16)와 외측부(12) 사이에 배치되는 연결부(18)를 포함한다. 기어 림(14)이 연결부(18)에 의해 형성되고 기어 휠(0)이 별도의 외측부(12)를 포함하지 않는 실시예는 도시되어 있지 않다. 인서트부(16), 연결부(18) 및 외측부(12)는 기어 휠(101)의 회전축(D)에 대해 동심으로 배치된다. 제1 실시예에서, 인서트부(16)는 금속으로 제조되는 반면, 외측부(12)는 제1 플라스틱으로 제조되고 연결부(18)는 제2 플라스틱으로 제조된다. 기어 림(14)을 갖는 외측부(12)는 높은 마모에 노출되고, 이러한 마모에 대하여 고성능 열가소성 재료를 이용하여 매우 효율적으로 대응할 수 있으며, 이때 고성능 열가소성 재료가 섬유 보강되지 않아도 된다. 고성능 열가소성 재료로는 특히 PEK(폴리에테르케톤), PEEK(폴리에테르에테르케톤) 또는 PEKK(폴리에테르케톤케톤)와 같은 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 계의 부분 결정성 고성능 열가소성 재료가 적합하다. 마찬가지로, PPS(폴리페닐렌설파이드) 또는 PPA(폴리프탈아미드)도 적합하다. 외측부(12)는 PA(폴리아미드) 또는 POM(폴리옥시메틸렌)으로 제조될 수 있고, 이러한 재료는 공업용 열가소성 재료에 속한다. 제2 플라스틱도 고성능 열가소성 재료일 수 있어서, 연결부(18) 및 외측부(12)가 동일한 플라스틱으로 제조되는 실시 형태들도 고려할 수 있다. 이 경우, 연결부(18)를 구성하는 제2 플라스틱은 축방향 강성 증대를 위해 섬유 보강되어 형성될 수 있다. 특히, 연결부(18)의 제2 플라스틱이 섬유 보강될 시, 예컨대 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PA(폴리아미드) 또는 POM(폴리옥시메틸렌)과 같은 부분 결정성 열가소성 재료와 같이 공업용 열가소성 재료와 같은 더 고가이고 더 효율적인 플라스틱도 드물게나마 사용될 수 있다. 폴리에스테르와 같은 듀로플라스트도 사용될 수 있다. 사용되는 각 플라스틱에 따라 관련된 부품들이 사출 성형 공정으로 제조될 수 있다.
특히, 도 1a에 도시된 기어 휠을 도 1에 도시된 절단 평면 A-A를 따라 절단하여 도시하는 도 1b에서 추론되는 바와 같이, 연결부(18)는 회전축(D)으로부터 시작하여 반경 외측 제1 정면(20a), 반경 내측 제1 정면(20i), 반경 외측 제2 정면(22a) 및 반경 내측 제2 정면(22i)을 형성한다. 축방향으로 회전축(D)을 따라 볼 때 반경 내측 제1 정면(20i)은 반경 외측 제1 정면(20a)에 비해 돌출해 있다. 이에 상응하여 반경 내측 제2 정면(22i)은 반경 외측 제2 정면(22a)에 비해 돌출해 있다.
제1 정면들(20a, 20i)로부터 시작하여 연결부(18)는 제1 함몰부(241)를 포함하고, 제2 정면들(22a, 22i)로부터 시작하여 제2 함몰부(242)를 포함하고, 이러한 함몰부는 각각 하나의 연속적인 함몰부 저부(26)를 포함한다. 따라서 연결부(18)는 완전히 닫혀 있고 회전축(D)을 따라 연장되는 관통부를 포함하지 않는다. 도 1a로부터, 연결부(18)가 수 개의 리브(27)를 구비하고, 이러한 리브들이 함몰부 저부들(26)로부터 시작하여 각각의 정면들(20, 22) 쪽으로 연장되고, 이러한 정면들로부터 관련된 함몰부(241, 242)가 시작된다는 것을 알 수 있다. 리브들은 리브 두께(RB)를 포함하는데, 이에 관하여 이하에 더 정확히 설명된다. 리브 두께(RB)는 회전축(D)에 대해 수직으로 연장되는 평면에서 리브들의 최대 폭을 나타낸다.
도 1b로부터, 연결부(18)가 반경 방향으로 제1 언더컷부들(28)을 포함하고, 이러한 제1 언더컷부들은 외측부(12)와 형상맞춤 결합 방식으로 연결되는 것을 양호하게 알 수 있다. 또한, 연결부(18)는 축방향으로 제2 언더컷부들(30)을 포함하고, 이러한 제2 언더컷부들을 이용하여 연결부(18)는 인서트부(16)와 형상맞춤 결합 방식으로 연결된다. 연결부(18)가 원주 방향에서 외측부(12) 및 인서트부에 대하여 이탈하는 경우를 방지하기 위해, 연결부(18)는 외측부(12)와 형상맞춤 결합 방식으로 연결되고, 마찬가지로 인서트부(16)와도 형상맞춤 결합 방식으로 연결된다. 인서트부(16)는 수용부(32)를 포함하고, 제1 실시예에서 슬리브형으로 형성됨으로써, 이 도면에 도시되지 않은 인접 부품(44)(도 8 및 도 9 참조), 예컨대 회전축(D)에 대해 동심으로 연장되는 샤프트가 인서트부(16)와 연결될 수 있고, 기어 휠(101) 및 인접 부품(44) 사이에 토크가 전달될 수 있다. 이 실시예에서 인서트부(16)는 인접 부품(44)을 둘러싼다. 인서트부(16)는 이하에서 토크 전달 직경으로 지칭되는 직경(dD)에서 인접 부품과 접촉한다. 제1 실시예에서, 토크 전달 직경(dD)는 인서트부 내경(dEi)에 상응한다. 또한, 인서트부(16)는 인서트부 외경(dEa)을 포함하고, 이러한 외경을 이용하여 인서트부가 연결부(18)와 접촉한다. 인서트부 외경(dEa)의 중요성에 관하여 이하에서 더 상세히 설명된다. 도 1b로부터 알 수 있는 바와 같이, 인서트부 외경(dEa)은 내측 제1 정면(20i) 및 내측 제2 정면(22i)으로 가면서 단계적으로 감소한다. 이하에서, 인서트부가 복수의 인서트부 외경(dEa)을 포함하는 경우에, 유의미한 인서트부 외경(dEa)은 최대 인서트부 외경(dEa)이어야 한다.
도 2a에는 본 발명에 따르는 기어 휠(102)의 제2 실시예가 기본적 단면도로 도시되어 있으며, 절단 평면은 회전축(D)(도 1b 참조)에 대해 수직으로 연장된다. 리브들(27)의 형상에 대해 설명하기 위해 도 2b에서 필요한 보조 곡선 및 보조 선분이 도시되어 있다.
리브들(27)은 접선원(CT)에 인접하는 접선들(T)을 따라 연장된다. 따라서, 제2 실시예에서, 리브들(27)은 직선이고 회전축(D)에 대해 수직인 평면에서 곡률 또는 아치 형상을 포함하지 않는다. 이 부분에서 이미 도 9에 도시된 본 발명에 따르는 기어 휠(109)의 실시예가 참조되어야 하는데, 이 실시예에서 리브들은 곡률 또는 아치 형상을 포함한다. 접선원(CT)은 접선원 직경(dCT)을 포함하고, 접선원 직경은 본 발명에 따르는 기어 휠(102)의 제2 실시예에서 인서트부(16) 상에 위치한다. 그 결과, 접선원 직경(dCT)은 인서트부 내경(dEi) 이상이고, 이하에 정의되는 바와 같은 최대 직경(dA) 이하이다:
dA = dEa + 6 RB.
바꾸어 말하면, 접선들은, 이러한 접선들에 의해 형성되는 접선원(CT)이 접선원 직경(dCT)을 포함하고, 이러한 접선원 직경이 환형 영역 내에 위치하며, 접선원 직경의 하한이 이 경우 인서트부 내경(dEi)과 일치하는 토크 전달 직경(dD)에 의해 제한되고, 접선원 직경의 상한이 인서트부 외경(dEA)보다 리브 두께(RB)의 6배만큼 더 큰 최대 직경(dA)에 의해 제한되도록 형성된다. 도시된 실시예에서, 접선원 직경(dCT)은 인서트부 외경(dEa)보다 작다. 수학적으로 요약하자면 다음과 같이 표현된다:
dD = dEi ≤ dCT ≤ dA = dEa + 6RB.
바람직하게는, 최대 직경(dA)은 다음과 같이 정의된다:
dA = dEa + 4 RB.
본 발명에 따르는 기어 휠(102)의 제2 실시예에서 리브들(27)이 연결부(18) 상에 배치되나, 접선원(CT)은 인서트부(16) 상에 배치되는 사실에 기초하여, 리브들(27)은 접선원(CT)과 맞닿지 않는다. 따라서, 인서트부(16)로부터 서로 분리되는 2개의 리브들(27)이 동일한 접선(T) 상에서 연장될 수 있다. 도 2a에 도시된 실시예에서, 하나의 접선(T) 상에 오로지 하나의 리브(27)만이 연장되는 반면, 도 1a에 도시된 예에서 하나의 접선(T) 상에는 인서트부(16)로부터 분리된 2개의 리브(27)가 연장된다. 예시적으로 도 1a에는 접선(T)이 도시되어 있다.
또한, 연결부(18)는 인서트부(16)에 반경 외향으로 연결되는 원형환 형상의 내측 연결편(34) 및 외측부(12)에 반경 내향으로 연결되는 원형의 외측 연결편(36)을 포함하고, 리브들(27)은 반경 내향으로 내측 연결편과 연결되고, 리브들(27)은 반경 외향으로 외측 연결편과 연결된다.
도 1a 및 도 2a에서 추론되는 바와 같이, 2개의 리브(27)는 연결부(18)의 외경(dVa)의 영역 내에서 서로 만난다. 또한, 접선들(T)의 개수는 2개의 리브(27)가 교차하도록 선택된다. 이와 같이 생성되는 제1 교점들(38)은 제1 교차 직경(dK1) 상에 위치하고, 제1 교차 직경은 반경 외향으로 볼 때 대략적으로 연결부(18)의 내경(dVi)과 외경(dVa) 사이의 거리의 1/4 지점에 위치한다. 이와 상이한 형성 방식도 고려할 수 있다.
도 3a에는 본 발명에 따르는 기어 휠(103)의 제3 실시예가 기본적 단면도로 도시되어 있으며, 절단 평면은 회전축(D)(도 1b 참조)에 대해 수직으로 연장된다. 리브들(27)의 형상을 설명하기 위해 도 3b에 필요한 보조 곡선 및 보조 선분이 도시되어 있다.
제3 실시예에 따르는 기어 휠(103)은 제2 실시예에 따르는 기어 휠(102)과 가급적 동일하긴 하나, 물론 리브(27)는 단일의 다른 리브(27)와 교차하지 않고, 2개의 다른 리브(27)와 교차함으로써, 제2 교점들(42)이 생성되고, 제2 교점들은 제2 교차 직경(dK2) 상에 위치한다. 제2 교차 직경(dK2)은 제1 교차 직경(dK1)보다 크고 반경 외향으로 볼 때 대략적으로 연결부(18)의 내경(dVi)과 외경(dVa) 사이의 거리의 7/8 지점에 위치한다.
제3 실시예에 따르는 기어 휠(103)의 인서트부(16)는 체결 기어 내경(dMi) 및 체결 기어 외경(dMa)을 갖는 체결 기어(40)를 포함한다. 체결 기어 내경(dMi)은 토크 전달 직경(dD) 및 인서트부 내경(dEi)에 상응한다. 이 경우, 접선원 직경(dCT)은 체결 기어 내경(dMi) 이상이고 체결 기어 외경(dMa) 이하이며, 이때 전술한 식이 유지되고 다음이 적용된다:
dD ≤ dCT ≤ dA = dEa + 6RB
도 4a 내지 도 4c에는 본 발명에 따르는 기어 휠(104)의 제4 실시예가 서로 다른 도면을 참조로 도시되어 있다. 도 4a는 제4 실시예에 따른 기어 휠(104)의 측면도인 반면, 도 4b는 도 4a에 정의되는 절단 평면 A-A를 따르는 단면도이고 도 4c는 도 4a에 정의되는 절단 평면 B-B를 따르는 단면도이다. 제4 실시예에 따르는 기어 휠(104)도 반경 외측 제1 정면(20a) 및 반경 내측 제1 정면(20i), 반경 외측 제2 정면(22a) 및 반경 내측 제2 정면(22i)을 포함하는 것을 알 수 있다. 반경 외측 제1 정면(20a) 및 반경 내측 제1 정면(20i)은 회전축(D)과 관련하여 볼 때 축방향으로 오프셋되어 배치되며 일직선상에 있지 않다. 반경 외측 제2 정면(22a) 및 반경 내측 제2 정면(22i)도 회전축(D)과 관련하여 축방향으로 일직선상에 있지 않다. 따라서 기어 휠(104)은 서로 상이한 내폭(Bi) 및 외폭(Ba)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 외폭(Ba)은 내폭(Bi)보다 작다.
제1 함몰부(241)는 반경 외측 제1 정면(20a) 및 반경 내측 제1 정면(20i)으로부터 시작된다. 이에 상응하여 제2 함몰부(242)는 반경 외측 제2 정면(22a) 및 반경 내측 제2 정면(22i)으로부터 시작된다. 리브들(27)이 함몰부 저부(26)로부터 시작하여 관련된 함몰부들(24)이 시작되는 정면들(20, 22)의 방향으로 연장되는 것을 양호하게 알 수 있다. 연결부(18)는 회전축(D)에 대해 수직으로 연장되는 중심 평면(ME)과 관련하여 대칭으로 구성된다.
도 5a 내지 도 5c에는 본 발명에 따르는 기어 휠(105)의 제5 실시예가 서로 다른 도면들을 참조로 도시되어 있다. 도 5a는 제5 실시예에 따르는 기어 휠(105)의 측면도인 반면, 도 5b는 도 5a에 정의되는 절단 평면 A-A에 따르는 단면도이고, 도 5c는 도 5a에 정의되는 절단 평면 B-B에 따르는 단면도이다. 이 실시예에서, 제1 함몰부(241)는 제2 함몰부(242)에 대해 반경 방향으로 오프셋되어 배치된다. 또한, 제1 함몰부(241)는 외측 제1 정면(20a)으로부터, 제2 함몰부(242)는 외측 제2 정면(22a)으로부터 시작하여 기어 휠(101)의 외부 반치폭(Ba)을 초과하여 연장된다. 도 5를 위해 선택되는 절단 평면과 관련하여, 연결부(18)는 S형 또는 곡류형 형상을 포함하고, 회전축(D)에 대해 수직으로 연장되는 중심 평면(ME)과 관련하여 대칭으로 구성되지 않는다.
도 6 및 도 7에는 본 제안에 따르는 기어 휠(106, 107)의 제6 실시예 또는 제7 실시예가 측면도로 도시되어 있다. 제6 실시예 및 제7 실시예에 따르는 기어 휠(106, 107)은 나머지 기어 휠(101 내지 105)에 비해 특히, 리브들(27)의 개수 및 리브들(27)이 서로 이루는 각도에서 상이하다. 또한, 인서트부(16)는 이 경우 슬리브형으로 형성되지 않고, 중실 샤프트(solid shaft)로 형성됨으로써, 이 경우 인서트부 내경(dEi)이 정의될 수 없거나 인서트부 내경이 0이다(도 8 참조). 중실 샤프트는 일정한 인서트부 외경(dEa)을 포함해야 하므로, 본 제안에 따르는 기어 휠(106)의 제6 실시예에서 이러한 인서트부 외경은 토크 전달 직경에 상응한다. 이는 본 제안에 따르는 기어 휠(107)의 제7 실시예에도 상응하게 적용된다.
도 8a 내지 도 8c에는 본 발명에 따르는 기어 휠(108)의 제8 실시예가 서로 다른 도면으로 도시되어 있다. 도 8a는 제8 실시예에 따르는 기어 휠(108)의 측면도인 반면, 도 8b는 도 8a에 정의되는 절단 평면 A-A를 따르는 단면도이고 도 8c는 도 8a에 정의되는 절단 평면 B-B를 따르는 단면도이다. 전술한 실시 형태들에서 리브들(27)은 회전축(D)을 관통하여 연장되는 거울 평면에 대해 대칭으로 배치되고, 바꾸어 말하면 제1 군의 리브들이 외측부(12)로부터 시작하여 좌측으로 연장되고 제2 군의 리브들이 우측으로 연장되는 반면, 리브들(27)은 본 발명에 따르는 기어 휠(108)의 제8 실시예에서 단일군만을 형성한다. 외측부(12)로부터 시작하여 리브들은 도 8a에서 선택되는 도면과 관련하여 좌측으로만 연장된다. 특히 도 8b 및 도 8c로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 연결부(18)는 S형 또는 곡류형 형상을 포함하고, 회전축(D)에 대해 수직으로 연장되는 중심 평면(ME)과 관련하여 대칭으로 구성되지 않으며, 이는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 본 발명에 따르는 기어 휠(105)의 제5 실시예의 경우와 같다.
도 9에는 본 발명에 따르는 기어 휠(109)의 제9 실시예의 연결부(18)가 측면도로 도시되어 있다. 이 도면에 도시되어 있지 않은 외측부(12) 및 마찬가지로 도시되어 있지 않은 인서트부(16)는 정확히 전술한 실시예들과 같이 구성될 수 있다. 본 발명에 따르는 기어 휠(109)의 제9 실시예가 기어 휠(101 내지 108)의 나머지 실시예에 비해 상이한 점은 리브들(27)의 형상이다. 리브들(27)이 기어 휠(101 내지 108)의 나머지 실시예들에서 직선으로 연장되고, 즉 곡률 또는 아치 형상을 포함하지 않은 반면, 기어 휠(109)의 제9 실시예에서 리브들(27)은 곡률 또는 아치 형상을 포함한다. 이때 곡률 또는 아치 형상은, 리브들(27)이 서두에 정의되는 접선원 직경(dCT)을 갖는 접선원(CT)의 접선들(T)의 밖으로 연장되지 않도록 형성되는데, 리브들(27)의 측벽들(43)은 부분적으로 접선들(T)에 맞닿을 수 있다.
도 10은 본 발명에 따르는 기어 휠(1010)의 제10 실시예를 평면도로 도시한다. 인서트부(16)가 기어 휠(1010)을 완전히 관통하는 것을 알 수 있다. 도 10에서 선택되는 도면과 관련하여, 우측에서 인접 부품(44)이 인서트부(16)와 연결된다. 인접 부품(44)은 수용부(32) 내에서 인서트부(16)를 둘러싸고 인서트부 외경(dEa)에서 인서트부(16)의 수용부(32)와 접촉한다. 인서트부 외경(dEa)은 이 경우 토크 전달 직경(dD)에 상응한다.
도 11에는 본 발명에 따르는 기어 휠(1011)의 제9 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서도 인서트부(16)는 중실 샤프트로 형성되고, 이러한 중실 샤프트는 수용부(32) 내에서 구동 기어(46)를 포함한다. 이러한 구동 기어(46)를 이용하여 인접 부품(44)은 이 경우 기어 휠(48)로 형성되는 인접 부품(44)과 맞물린다. 구동 기어(46)는 구동 기어 내경(dLi)을 포함하고, 구동 기어 내경은 이 경우 토크 전달 직경(dD)에 상응한다.
제6 내지 제11 실시예에 따르는 기어 휠(106 내지 1011)을 위해, 전술한 식이 적용되며, 이 식에 따라 접선원 직경(dCT)은 환형 영역 내에 위치하고, 접선원 직경의 하한은 토크 전달 직경(dD)에 의해 제한되고, 접선원 직경의 상한은 인서트부 외경(dEA)보다 리브 두께(RB)의 6배만큼 더 큰 최대 직경(dA)에 의해 제한된다.
dD ≤ dCT ≤ dA = dEa + 6RB
10 기어 휠 101 내지 105 다양한 실시예들에 따르는 기어 휠
12 외측부 14 기어 림
16 인서트부 18 연결부
20 제1 정면 20a 외측 제1 정면
20i 내측 제1 정면 22 제2 정면
22a 외측 제2 정면 22i 내측 제2 정면
24 함몰부 241 제1 함몰부
242 제2 함몰부 26 함몰부 저부
27 리브 28 제1 언더컷부
30 제2 언더컷부 32 수용부
34 내측 연결편 36 외측 연결편
38 제1 교점 40 체결 기어
42 제2 교점 43 리브 측벽
44 인접 부품 46 구동 기어
B 폭 Ba 외폭
Bi 내폭 CT 접선원
dA 최대 직경 dCT 접선원 직경
dD 토크 전달 직경 dEa 인서트부 외경
dEi 인서트부 내경 dK1 제1 교차 직경
dK2 제2 교차 직경 DMa 체결 기어 외경
DMi 체결 기어 내경 dVa 연결부 외경
dVi 연결부 내경 ME 중심 평면
T 접선

Claims (19)

  1. 기어 휠로서,
    - 인서트부 외경(dEa), 및 인접 부품(44)과의 연결을 형성하기 위해 토크 전달 직경(dD)을 갖는 수용부(32)를 포함하는 인서트부(16), 및
    - 기어 림(14)을 포함하며 상기 인서트부(16)와 형상맞춤 결합 및/또는 재료성분간의 결합 및/또는 마찰에 의한 결합 방식으로 연결되는 연결부(18)를 포함하고,
    - 상기 연결부(18)는 수 개의 리브(27)를 포함하거나 상기 연결부(18)는 수 개의 리브(27)에 의해 형성되고,
    - 상기 리브들(27)은 접선원(CT)에 인접하는 각각 하나의 접선(T)을 따라 연장되고,
    - 상기 리브들(27)은 리브 두께(RB)를 포함하고, 그리고
    - 상기 접선원(CT)은 접선원 직경(dCT)을 포함하고, 상기 접선원 직경은 상기 토크 전달 직경(dD) 이상이고, dA = dEa + 6 RB로 정의되는 최대 직경(dA) 이하인 것인, 기어 휠.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부(32)는 상기 인접 부품(44)과 샤프트-허브 연결을 형성하기 위해 인서트부 내경(dEi)을 포함하고, 상기 인서트부 내경은 상기 토크 전달 직경(dD)에 상응하는 것인, 기어 휠.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수용부(32)는 상기 샤프트-허브 연결을 형성하기 위해 체결 기어(40)를 포함하고, 상기 체결 기어(40)는 상기 토크 전달 직경(dD)에 상응하는 체결 기어 내경(DMi)을 포함하고, 상기 접선원 직경(dCT)은 상기 체결 기어 내경(DMi) 이상인 것인, 기어 휠.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트부 외경(dEa)은 상기 토크 전달 직경(dD)에 상응하는 것인, 기어 휠.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수용부(32)는 구동 연결을 형성하기 위해 구동 기어(46)를 포함하고, 상기 구동 기어(40)는 상기 토크 전달 직경(dD)에 상응하는 구동 기어 내경(DLi)을 포함하고, 상기 접선원 직경(dCT)은 상기 구동 기어 내경(DLi) 이상인 것인, 기어 휠.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각 2개의 리브(27)는 상기 연결부 외경(dVa) 내에서 또는 상기 연결부 외경(dVa)의 영역 내에서 서로 연결되는 것인, 기어 휠.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리브들(27)의 형상은 적어도 2개의 리브(27)가 서로 교차하도록 선택되는 것인, 기어 휠.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부(18)는 상기 인서트부(16)에 반경 외향으로 연결되는 원형환 형상의 내측 연결편(34)을 포함하고, 상기 리브들(27)은 반경 내향으로 상기 내측 연결편과 연결되는 것인, 기어 휠.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부(18)는 제1 정면(20) 및 제2 정면(22)을 형성하고, 상기 연결부(18)는 적어도 하나의 함몰부(24)를 포함하고, 상기 함몰부는 양측 정면들(20, 22) 중 하나로부터 시작되고 함몰부 저부(26)를 형성하며, 상기 리브들(27)은 상기 함몰부 저부(26)로부터 시작하여 상기 함몰부(24)가 시작되는 정면(20)을 향하여 또는 이러한 정면(20, 22)을 넘어 연장되는 것인, 기어 휠.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 연결부(18)는 적어도 하나의 제1 함몰부(241) 및 적어도 하나의 제2 함몰부(242)를 포함하고, 상기 제1 함몰부(241)는 상기 제1 정면(20)으로부터 시작되고, 상기 제2 함몰부(242)는 상기 제2 정면(22)으로부터 시작되는 것인, 기어 휠.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 함몰부들(241) 및/또는 상기 제2 함몰부들(242)은 반경 및/또는 원주 방향에서 상기 기어 휠(10)의 회전축에 대해 오프셋되어 배치되는 것인, 기어 휠.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 함몰부들(241)은 상기 제2 함몰부들(242) 사이에 위치하는 것인, 기어 휠.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기어 휠(10)은 폭(B)을 포함하고, 상기 제1 함몰부들(241)은 상기 제1 정면(20)으로부터 시작하고 상기 제2 함몰부들(242)은 상기 제2 정면(22)으로부터 시작하여 상기 폭(B)의 절반을 초과하여 연장되는 것인, 기어 휠.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 함몰부(241) 내에 수 개의 제1 리브(271)가 배치되고, 상기 제2 함몰부(242) 내에 수 개의 제2 리브(272)가 배치되며, 상기 리브들은 원주 방향에서 서로 오프셋되어 배치되는 것인, 기어 휠.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인서트부(16)는 금속으로 제조되는 것인, 기어 휠.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부(18)는 플라스틱으로 제조되는 것인, 기어 휠.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기어 림(14)은 외측부(12)에 의해 형성되고, 상기 외측부는 상기 연결부(18)와 형상맞춤 결합 및/또는 재료 성분간의 결합 및/또는 마찰에 의한 결합 방식으로 연결되는 것인, 기어 휠.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 외측부(12)에 반경 내향으로 연결되는 원형의 외측 연결편(36)을 포함하고, 상기 리브들(27)은 반경 외향으로 상기 외측 연결편과 연결되는 것인, 기어 휠.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외측부(12)는 제1 플라스틱으로 제조되고, 상기 연결부(18)는 제2 플라스틱으로 제조되며, 상기 제1 플라스틱은 고성능 열가소성 재료 또는 공업용 열가소성 재료이고 및/또는 상기 제2 플라스틱은 고성능 열가소성 재료, 공업용 열가소성 재료 또는 듀로플라스트인 것인, 기어 휠.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019211451A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Stegzahnrad
DE102019130185A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Stirnrad
US11746877B2 (en) * 2019-12-11 2023-09-05 Rolls-Royce Corporation High strength vibration damping components
DE102021208663A1 (de) 2021-08-10 2023-02-16 Zf Friedrichshafen Ag Zahnradkörper in robuster Leichtbauweise für Elektroantriebe
DE102022207438B3 (de) 2022-07-21 2023-07-27 Zf Friedrichshafen Ag Stirnrad mit Rippenstruktur

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005069296A (ja) * 2003-08-21 2005-03-17 Asmo Co Ltd モータのギヤハウジング
JP2013130243A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Canon Inc 歯車及び画像形成装置
DE102012102777A1 (de) * 2012-03-30 2013-10-02 Zf Lenksysteme Gmbh Schraubrad für eine elektromechanische lenkvorrichtung
KR20150088189A (ko) * 2014-01-23 2015-07-31 이엠에스 기어 게엠베하 다부재 기어

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB989898A (en) * 1961-04-08 1965-04-22 Bosch Gmbh Robert Improvements in or relating to gear-wheels
US3304795A (en) * 1966-02-28 1967-02-21 William S Rouverol Nonlubricated formed gearing
DE3829863A1 (de) * 1988-09-02 1990-03-15 Bachmann Otto Dipl Ing Fh Getriebe mit einem oder mehreren gleichzeitig wirkenden konstanten uebersetzungsverhaeltnissen, vorzugsweise ins langsame
US6752035B2 (en) * 2000-04-10 2004-06-22 Enplas Corporation Gear made of resin, image forming device having the resin gear and rotary gearing device made of resin
DE10127224A1 (de) 2001-05-28 2002-12-12 Ensinger Kunststofftechnologie Zahnrad
DE102004002847B4 (de) * 2004-01-19 2013-01-10 Ims Gear Gmbh KFZ-Zahnradanordnung für ein KFZ-Hilfsgetriebe und Verfahren zum Herstellen einer solchen KFZ-Zahnradanordnung
DE102004064237B3 (de) * 2004-01-19 2014-10-23 Ims Gear Gmbh KFZ-Zahnradanordnung für ein KFZ-Hilfsgetriebe sowie Flansch
JP2006070915A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Nidec Nissin Corp プラスチック歯車およびプラスチック複合歯車
US20070087617A1 (en) 2005-10-19 2007-04-19 Stephan Oberle Gearwheel and method for manufacturing a gearwheel
DE102009000014B4 (de) * 2009-01-05 2019-04-25 Robert Bosch Gmbh Kupplungsvorrichtung
DE102012102802B4 (de) * 2012-03-30 2016-07-07 Wittenstein Ag Getriebe
JP6588689B2 (ja) * 2013-07-26 2019-10-09 日本電産サンキョー株式会社 冷蔵庫の引き出し駆動装置
CN104373548A (zh) * 2013-08-16 2015-02-25 德昌电机(深圳)有限公司 齿轮
AT514570B1 (de) * 2014-02-13 2015-02-15 Miba Sinter Austria Gmbh Zahnrad
DE102014003441B4 (de) 2014-03-10 2021-12-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Ausbilden eines Triebelements und Triebelement
FR3020305B1 (fr) * 2014-04-24 2017-01-06 Jtekt Europe Sas Procede de fabrication d'une roue dentee allegee par surmoulage double
US10724620B2 (en) * 2016-07-14 2020-07-28 Jtekt Corporation Worm wheel, electric power steering system, and manufacturing method for worm wheel
DE102017201383A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Robert Bosch Gmbh Antriebsrad für eine Getriebe-Antriebseinrichtung
JP7035406B2 (ja) * 2017-09-22 2022-03-15 日本電産株式会社 変速機
EP3459706B1 (de) * 2017-09-25 2023-08-30 IMS Gear SE & Co. KGaA Stirnrad zur verwendung in einem stirnradgetriebe, zahnradpaarung für ein stirnradgetriebe, stirnradgetriebe mit einer derartigen zahnradpaarung sowie verfahren zum herstellen eines stirnrads
DE102017012033A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-06 Nami Zounek-Iwamura Zahnrad mit verbesserten mechanischen Eigenschaften
WO2020126004A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Volvo Truck Corporation A gear wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005069296A (ja) * 2003-08-21 2005-03-17 Asmo Co Ltd モータのギヤハウジング
JP2013130243A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Canon Inc 歯車及び画像形成装置
DE102012102777A1 (de) * 2012-03-30 2013-10-02 Zf Lenksysteme Gmbh Schraubrad für eine elektromechanische lenkvorrichtung
KR20150088189A (ko) * 2014-01-23 2015-07-31 이엠에스 기어 게엠베하 다부재 기어

Also Published As

Publication number Publication date
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US11852230B2 (en) 2023-12-26
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