Kužeľové s vnútorným ozubením

Aby sme to pochopili, musíme sa vrátiť ku geometrii kužeľa:

1. Vonkajšie kužeľové koleso: Zuby sú na vonkajšej strane kužeľa (ako kornútok zmrzliny). Uhol kužeľa je ostrý (< 90°).
2. Tanierové koleso: Zuby sú na plochej strane. Uhol je presne 90°.
3. Vnútorné kužeľové koleso: Zuby sú vyrezané vo vnútri dutého kužeľa (ako vo vnútri lievika). Uhol rozstupového kužeľa je tupý (> 90°).

Ako to funguje

Do tohto "lievika" s vnútornými zubami zapadá klasický malý pastorok (s vonkajšími zubami).

• Rozdiel oproti bežnému kužeľovému prevodu: Pri bežnom prevode sú kolesá "vedľa seba". Pri vnútornom prevode je pastorok doslova vnorený vo vnútri veľkého kolesa.

Tento princíp je podobný ako pri planétovej prevodovke (vnútorné čelné ozubenie), ale tu sa osi hriadeľov pretínajú pod uhlom (nie sú rovnobežné).

Prečo sa to (ne)používa?

Toto riešenie má jednu obrovskú výhodu a jednu obrovskú nevýhodu.

Výhoda: Extrémna kompaktnosť
Tým, že pastorok schováte dovnútra veľkého kolesa, celá prevodovka sa dramaticky skráti. Osi hriadeľov môžu byť uložené veľmi blízko pri sebe v jednom kompaktnom bloku.

• Využitie: Letectvo (prevodovky helikoptér, kde sa šetrí každým milimetrom), špeciálne robotické kĺby a niektoré námorné pohony (Z-drive).

Nevýhoda: Peklo pri výrobe
Vyrobiť toto koleso je nočnou morou technológa.

• Do vnútra "lievika" sa nezmestí klasická veľká odvaľovacia fréza (Gleason), ktorá sa používa na výrobu diferenciálov áut.
• Zuby sa musia vyrábať pomalými a drahými metódami: obrážaním (jeden zub po druhom), 5-osovým frézovaním na CNC centre, alebo elektroerozívnym rezaním (drôtom), čo je pre sériovú výrobu áut neprijateľne drahé.

Geometrické obmedzenia

Pri návrhu si konštruktér musí dať obrovský pozor na kolíziu zubov.
Ak je pastorok príliš veľký (má veľa zubov) vzhľadom na veľké koleso, stane sa, že pri otáčaní špičky zubov pastorka narazia do špičiek zubov vnútorného kolesa ešte predtým, než stihnú zapadnúť do medzery. Preto je rozdiel v počte zubov musí byť dostatočne veľký.