(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒歯車伝動装置であって、歯列を有する少なくとも２つの円筒歯車（１，２）を備え、該円筒歯車（１，２）の前記歯列は、互いに噛み合った状態で係合しており、前記円筒歯車（１，２）は、それぞれ１つの回転軸線（３，４）を中心として回転可能であり、
１．１  両方の前記円筒歯車（１，２）を周方向でかつ前記回転軸線（３，４）の方向で取り囲む包囲壁（５）を備え、
１．２  前記包囲壁（５）は、該包囲壁（５）と前記円筒歯車（１，２）との間に、互いに移行し合う２つの環状ギャップ（６，７）が形成されるように、前記円筒歯車（１，２）の外径に適合された内側輪郭を有し、それぞれ１つの前記環状ギャップ（６，７）は、前記それぞれ１つの回転軸線（３，４）に対して少なくともほぼ同心に配置されており、
１．３  前記包囲壁（５）は、前記両方の円筒歯車（１，２）を前記周方向でその全周の一部にわたってのみ取り囲んでおり、これによって、前記両方の円筒歯車（１，２）の外周の一部または前記両方の円筒歯車（１，２）のうちの少なくとも一方の円筒歯車の外周の一部が、前記包囲壁（５）を越えて外方に突出している、
円筒歯車伝動装置において、
前記両方の円筒歯車（１，２）または前記一方の円筒歯車（１，２）の、前記包囲壁（５）を越えて突出した前記一部は、前記円筒歯車（１，２）のうちの下側に位置決めされており、
前記包囲壁（５）に前記円筒歯車（１，２）の各端面側で、該端面側を覆うサイドカバー（８，９）が接続されており、該サイドカバー（８，９）は、各前記円筒歯車（１，２）の前記外周の前記一部をも前記端面側で覆っており、
少なくとも一方の前記サイドカバー（８，９）にまたは両方の前記サイドカバー（８，９）に、前記両方の円筒歯車（１，２）の前記歯列の相互の噛合いの領域で、開口（１２）が設けられていることを特徴とする、円筒歯車伝動装置。
【請求項２】
円筒歯車伝動装置であって、歯列を有する少なくとも２つの円筒歯車（１，２）を備え、該円筒歯車（１，２）の前記歯列は、互いに噛み合った状態で係合しており、前記円筒歯車（１，２）は、それぞれ１つの回転軸線（３，４）を中心として回転可能であり、
１．１  両方の前記円筒歯車（１，２）を周方向でかつ前記回転軸線（３，４）の方向で取り囲む包囲壁（５）を備え、
１．２  前記包囲壁（５）は、該包囲壁（５）と前記円筒歯車（１，２）との間に、互いに移行し合う２つの環状ギャップ（６，７）が形成されるように、前記円筒歯車（１，２）の外径に適合された内側輪郭を有し、それぞれ１つの前記環状ギャップ（６，７）は、前記それぞれ１つの回転軸線（３，４）に対して少なくともほぼ同心に配置されており、
１．３  前記包囲壁（５）は、前記両方の円筒歯車（１，２）を前記周方向でその全周の一部にわたってのみ取り囲んでおり、これによって、前記両方の円筒歯車（１，２）の外周の一部または前記両方の円筒歯車（１，２）のうちの少なくとも一方の円筒歯車の外周の一部が、前記包囲壁（５）を越えて外方に突出している、
円筒歯車伝動装置において、
前記両方の円筒歯車（１，２）または前記一方の円筒歯車（１，２）の、前記包囲壁（５）を越えて突出した前記一部は、前記円筒歯車（１，２）のうちの下側に位置決めされており、
前記包囲壁（５）は、少なくとも一方の周端でまたは両方の周端で、前記円筒歯車（１，２）の周方向に楔状に先細りにされて形成されており、かつ／または各前記円筒歯車（１，２）の前記歯列に対して、前記包囲壁（５）により覆われた周の領域よりも少ない間隔を置いて配置されていることを特徴とする、円筒歯車伝動装置。
【請求項３】
前記両方の円筒歯車（１，２）の前記外周の、前記包囲壁（５）を越えて突出した前記一部は、それぞれ１０°〜１８０°の弧にわたって延在している、請求項１または２記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項４】
前記円筒歯車伝動装置は、伝動装置ハウジング（１３）を有し、該伝動装置ハウジング（１３）は、空気・潤滑剤混合物が満たされた内室（１４）を有し、前記円筒歯車（１，２）は、前記包囲壁（５）と共に前記内室（１４）内に位置決めされている、請求項１から３までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項５】
前記環状ギャップ（６，７）は、１〜１０ｍｍの幅を有する、請求項１記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項６】
前記各円筒歯車（１，２）は、少なくとも一方の前記サイドカバー（８，９）を貫いて案内された少なくとも１つの駆動軸（１０）または被駆動軸（１１）を有する、請求項５記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項７】
内室（１４）が、前記円筒歯車伝動装置の外側周辺に比べて減じられた圧力を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項８】
前記内室（１４）を吸引するように該内室（１４）に吸込み側が接続された真空ポンプ（１８）が設けられている、請求項７記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項９】
前記両方の円筒歯車（１，２）は、その前記回転軸線（３，４）でもって相並んで位置決めされている、請求項１から８までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項１０】
円筒歯車伝動装置であって、歯列を有する少なくとも２つの円筒歯車（１，２）を備え、該円筒歯車（１，２）の前記歯列は、互いに噛み合った状態で係合しており、前記円筒歯車（１，２）は、それぞれ１つの回転軸線（３，４）を中心として回転可能であり、
１．１  両方の前記円筒歯車（１，２）を周方向でかつ前記回転軸線（３，４）の方向で取り囲む包囲壁（５）を備え、
１．２  前記包囲壁（５）は、該包囲壁（５）と前記円筒歯車（１，２）との間に、互いに移行し合う２つの環状ギャップ（６，７）が形成されるように、前記円筒歯車（１，２）の外径に適合された内側輪郭を有し、それぞれ１つの前記環状ギャップ（６，７）は、前記それぞれ１つの回転軸線（３，４）に対して少なくともほぼ同心に配置されており、
１．３  前記包囲壁（５）は、前記両方の円筒歯車（１，２）を前記周方向でその全周の一部にわたってのみ取り囲んでおり、これによって、前記両方の円筒歯車（１，２）の外周の一部または前記両方の円筒歯車（１，２）のうちの少なくとも一方の円筒歯車の外周の一部が、前記包囲壁（５）を越えて外方に突出している、
円筒歯車伝動装置において、
前記両方の円筒歯車（１，２）または前記一方の円筒歯車（１，２）の、前記包囲壁（５）を越えて突出した前記一部は、前記円筒歯車（１，２）のうちの下側に位置決めされており、
前記包囲壁（５）は、冷却部を有する、ことを特徴とする、円筒歯車伝動装置。
【請求項１１】
前記歯列の噛合い係合部を潤滑する潤滑媒体流よりも大きな熱流が、前記円筒歯車（１，２）および／または前記円筒歯車（１，２）の前記歯列から、前記包囲壁（５）に設けられた前記冷却部によって導出される、請求項１０記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項１２】
前記包囲壁（５）を通してかつ／または前記包囲壁（５）を介して、該包囲壁（５）を冷却するための第１の油体積流（２１）が案内され、前記円筒歯車（１，２）の前記歯列を通して、第２の油体積流（２３）が案内され、前記第１の油体積流（２１）は、前記第２の油体積流（２３）よりも多い、請求項１１記載の円筒歯車伝動装置。
【請求項１３】
前記第１の油体積流（２１）と前記第２の油体積流（２３）とは、前記円筒歯車伝動装置の油溜め（１９）から搬送され、該油溜め（１９）内に返送され、該油溜め（１９）は、前記円筒歯車（１，２）を前記包囲壁（５）と共に取り囲む伝動装置ハウジング（１３）の内部にまたは外部に位置決めされている、請求項１２記載の円筒歯車伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯列を有する少なくとも２つの円筒歯車を備えた円筒歯車伝動装置、詳細には、独立請求項の上位概念部に記載した円筒歯車伝動装置に関する。
【０００２】
冒頭に記載した形態の円筒歯車伝動装置は、たとえば国際公開第２０１２／０２８２３１号に基づき公知である。このような円筒歯車伝動装置は、たとえば高回転型の伝動装置、たとえばターボ伝動装置として形成されている。
【０００３】
特にこのような高回転型の伝動装置、たとえばターボ伝動装置では、伝動装置ハウジングの内室内で空気・油混合物に渦流が発生することに基づき、望ましくない損失が生じてしまう。この損失を減少させるために、種々異なる手段が公知である。１つの手段は、伝動装置ハウジングの内室を真空ポンプによって吸引することを特定しており、これによって、内室内の圧力が、伝動装置ハウジングの外部の周辺の圧力よりも低くなる。
【０００４】
伝動装置ハウジングのこのような吸引を回避すべき別の手段、つまり、円筒歯車を取り囲むように密接する包囲壁を設けることが、冒頭に記載した国際公開第２０１２／０２８２３１号に図示されている。包囲壁は周方向において、流入ギャップと、場合によっては、円筒歯車の外周の範囲外に位置決めされた流出ギャップとを除いて、円筒歯車を取り囲んでいる。包囲壁による円筒歯車のこの包込みも、円筒歯車の外径の領域もしくは円筒歯車の歯列の領域に、損失を減少させる負圧を発生させるために特定されている。
【０００５】
したがって、公知の両手段は、損失出力を減少させるために、円筒歯車の周方向に設けられた歯列の領域に、可能な限り低い圧力、すなわち、可能な限り強い真空が発生させられなければならないという想定に基づいている。ゆえに、真空を可能な限り最適化するために、十分な密封のための相当に手間のかかる手段もしくは比較的強出力のひいては高価でエネルギ集約的な真空ポンプが設けられている。
【０００６】
独国特許第１９８６０３５３号明細書には、円筒歯車伝動装置が開示されている。この円筒歯車伝動装置では、円筒歯車が、主ハウジングの内部に固定された付加的な内側ハウジングによって取り囲まれる。この内側ハウジングの内室には、ポンプによって部分真空が発生させられる。内側ハウジングと主ハウジングとの間の室は大気圧下にある。円筒歯車は、内側ハウジングを越えて外方に突出しておらず、この内側ハウジングから間隔を置いて取り囲まれ、これによって、互いに移行し合う環状ギャップも形成されていない。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２００６０２２９６４号明細書には、流体補償容器と、この流体補償容器を備えた伝動装置とが記載されている。流体補償容器は、円筒歯車を側方でその全周の一部にわたって取り囲んでいる。
【０００８】
独国特許出願公開第１０２００７０４１３１８号明細書には、歯車ポンプを備えた手動変速機が記載されている。歯車ポンプは外接歯車ポンプであり、互いに噛み合う２つの歯車を有している。両歯車のうち、一方の歯車は、変速機内の複数の歯車セットのうちの１つの歯車セットに含まれている。圧送ギャップを形成するために、歯車の下側に付加的なハウジングが設けられている。このハウジングは歯車の全周の一部にわたって延在している。
【０００９】
英国特許出願公告第２９２５４０号明細書には、ハウジング内で高い回転数で回転する歯車が記載されている。この歯車には、その潤滑を改善するために、特別なガイドが対応配置されている。このガイドは歯車を部分的に取り囲んでいて、この歯車がガイドを越えて突出しないように、下側で少なくとも閉鎖されている。
【００１０】
英国特許出願公告第１４２６３５２号明細書には、歯車のための潤滑装置が記載されている。同明細書でも同じく、部分的に開放された内側ハウジングが設けられている。この内側ハウジングは、歯車をその下側でかつ一方の側方の側で狭幅を置いて取り囲んでいる。
【００１１】
英国特許出願公告第４５８３７９号明細書には、伝動装置内に組み込まれたエアポンプが開示されている。このエアポンプは、歯車をその端面側で閉じ込めるガイド湾曲部を有している。
【００１２】
米国特許出願公開第２０１４／００５４１１４号明細書には、伝動装置のための潤滑油供給部が開示されている。同明細書では、１つのカバーが、２つの円筒歯車のうちのピニオンを完全に取り囲んでいて、両歯車のうちの他方の歯車を半周にわたって取り囲んでいる。
【００１３】
米国特許第５９５０５０１号明細書には、円筒歯車伝動装置が示されている。この円筒歯車伝動装置の内側ハウジングは、円筒歯車を所定の間隔を置いて取り囲んでいて、ポンプによって排気されるかまたはガスで満たされる。互いに移行し合う環状ギャップは設けられておらず、円筒歯車は内側ハウジングを越えて突出していない。
【００１４】
米国特許第２６４５３０５号明細書には、伝動装置の円筒歯車のための潤滑装置が記載されている。伝動装置は円筒歯車の側方の遮蔽部を備えている。この遮蔽部は円筒歯車の外周の小さな部分にわたってしか突出していない。
【００１５】
欧州特許出願公開第２５３５６１８号明細書には、ハウジングにより取り囲まれた円筒歯車が開示されている。しかしながら、この円筒歯車はハウジングを越えて突出していない。
【００１６】
国際公開第２０１２／０２８２３１号には、包囲壁を備えた歯車伝動装置が開示されている。包囲壁は、互いに協働する２つの歯車のうちの少なくとも一方を取り囲んでいて、取り囲まれた内室を部分的にまたは完全に周辺に対して遮断している。歯車は包囲壁を越えて突出していない。
【００１７】
特開２０１１−１６３３６５号公報には、歯車の形状に部分的に適合された油通路を備えた歯車伝動装置が開示されている。
【００１８】
本発明の課題は、冒頭に記載した形態の円筒歯車伝動装置を改良して、少ない製造・保守コストで高い効率が達成されるようにする、すなわち、損失出力を減少させるための手段が、１つには有効であり、もう１つには廉価であるようにすることである。
【００１９】
本発明による課題は、独立請求項に記載の円筒歯車伝動装置によって解決される。従属請求項には、本発明の有利なかつ特に好適な態様が記載してある。
【００２０】
本発明に係る円筒歯車伝動装置は、歯列を有する少なくとも２つの円筒歯車を有している。これらの円筒歯車の歯列は、互いに噛み合った状態で係合している。両円筒歯車は、それぞれ１つの回転軸線を中心として回転可能である。円筒歯車伝動装置は、両円筒歯車を周方向でかつ回転軸線の方向で取り囲む包囲壁を有している。この包囲壁は、この包囲壁と円筒歯車との間に、互いに移行し合う２つの環状ギャップが形成されるように、円筒歯車の外径に適合された内側輪郭を有している。それぞれ１つの環状ギャップは、それぞれ１つの回転軸線に対して少なくともほぼ同心に配置されている。
【００２１】
本発明による第１の態様によれば、包囲壁が、両円筒歯車を周方向でその全周の一部にわたってのみ取り囲んでおり、これによって、両円筒歯車の外周の一部または両円筒歯車のうちの少なくとも一方の円筒歯車の外周の一部が、包囲壁を越えて外方に突出している。したがって、全周のうちの、包囲壁を越えて外方に突出した部分が、包囲壁の周辺、たとえば円筒歯車伝動装置の伝動装置ハウジングの内室に対して露出している。ゆえに、前述した先行技術のような、円筒歯車の完全な包込みは行われていない。全周のうちの、包囲壁を越えて外方に突出した部分は、両円筒歯車が相並んで位置決めされている場合には、円筒歯車の外周に沿って位置決めされた包囲壁部分の、円筒歯車の回転軸線に対して垂直な横断面により形成される投影面の範囲外に位置している。言い換えると、包囲壁が、円筒歯車を包囲壁の周辺から、いわば視認できるようにする、円筒歯車の範囲にわたる開口を有しているだけでなく、円筒歯車が、実際には、包囲壁の相応の開口から突出していて、この開口を越えて張り出している。両円筒歯車が互いに重なり合って位置決めされている場合には、相応して、上側の円筒歯車から下側の円筒歯車に向かって下方に延在する包囲壁が終端している水平な平面を越えて、下側の円筒歯車が下方に突出している。
【００２２】
両方の円筒歯車または一方の円筒歯車の、包囲壁を越えて突出した部分は、円筒歯車のうちの下側に、すなわち、円筒歯車伝動装置の運転中、重力により円筒歯車伝動装置内の下側に集まる油溜めの方向に位置決めされている。これに対して、円筒歯車は、反対の上側では包囲壁によって、有利には完全に、特に各円筒歯車の全周の少なくとも上側半分にわたって取り囲まれる。この上側半分は下側で、特に水平線によって閉じられる。すなわち、包囲壁がその下面において水平な平面で終端している。円筒歯車が互いに重なり合って位置決めされていて、特に正確に２つの円筒歯車が設けられていて、両円筒歯車のうち、一方の円筒歯車が他方の円筒歯車の上方に位置決めされている場合には、たとえば、下側の円筒歯車が、少なくともほぼその回転軸線の高さで始まるかまたは回転軸線よりも下側の高さで始まって、少なくとも約少なくとも９０°の弧にわたって取り囲まれていてもよく、その後、上側の円筒歯車が、有利には、包囲壁によって１８０°よりも大きい角度だけ、特に両歯列の噛合い領域の側方で始まって、引き続き、上向きで上側の円筒歯車の頂点を越えて反対の側に向かい、再び下向きで少なくともほぼ上側の円筒歯車の回転軸線の高さにまで延在して、実質的に２７０°だけ取り囲まれていてもよい。
【００２３】
円筒歯車の、包囲壁を越えて下方に突出した部分、円筒歯車が互いに重なり合って位置決めされている場合には、下側の円筒歯車の、下方に突出した部分は、有利には、伝動装置内の油溜めの上方に、特に油溜めもしくは伝動装置ハウジングの下側の壁に対して間隔を置いて露出して位置決めされている。この間隔は、有利には、包囲壁と、１つまたはそれ以上の円筒歯車の取り囲まれた領域との間の間隔の複数倍である。
【００２４】
しかしながら、本発明は、油溜めが伝動装置ハウジングの外側に設けられているかまたは別の適切な潤滑部によって相応の油溜めを省略することができる伝動装置の場合には、相応の手段でも適用可能である。
【００２５】
両円筒歯車はその回転軸線でもって相並んで、有利には円筒歯車伝動装置の水平方向に位置決めされている。回転軸線は、特に１つの共通の水平な平面の内部に延びている。この平面は、特に円筒歯車伝動装置内の下側の油溜めの表面に対して平行である。
【００２６】
有利には、包囲壁は、円筒歯車の回転軸線に対して垂直な鉛直な平面の横断面で見て、両円筒歯車をその上側半分にわたって完全にかつこれを越えて下側半分の一部にわたって取り囲んでいる。包囲体の、上側半分を越える両部分は、特にその自由端部において横断面先細りにされて形成されていてもよい。
【００２７】
本発明の態様によれば、包囲体と円筒歯車の外径との間のギャップもしくは環状ギャップが、包囲体の自由端部において先細りにされて形成されている。このことは、包囲体の一方の自由端部または両方の自由端部において特定されていてもよい。このように、環状ギャップをその残りの領域に比べて減少させることによって、環状ギャップに対する油の望ましくない流出および／または流入を阻止するかまたは減少させる密封が達成される。
【００２８】
本発明の態様によれば、円筒歯車の噛合いの領域、特に両円筒歯車の上側における噛合いの領域が包囲体なしであるか、または包囲体に相応の窓が設けられている。
【００２９】
本発明による第１の態様の根底には、回転する円筒歯車の歯列の領域に負圧もしくは真空を発生させることによって、損失出力を減少させることができるだけでなく、実際には、潤滑剤、特に潤滑油が遠心力によって外向きに投げ飛ばされるので、円筒歯車を取り囲むように、少量の潤滑剤媒体、特に少量の潤滑油媒体から成る薄膜の層も形成されるという知見がある。このような層または層形成は包囲壁によって安定化させられる。環状ギャップの幅を合目的的に選択することによって、包囲壁よりも外側には比較的多量の油媒体が存在していてもよいのに対して、包囲壁よりも内側、すなわち、円筒歯車と包囲壁との間の環状ギャップ内には、少量の油媒体が存在していることを確定することができる。したがって、完全な包込みなしでも、真空が発生させられなくても、加速させられなければならなくて、ひいては、円筒歯車の出力消費を高めてしまう多量の潤滑剤媒体が円筒歯車に達することが阻止される。
【００３０】
本発明による第１の解決手段は、包囲壁を取り囲む伝動装置ハウジングの内室に負圧が付加的に発生させられる、すなわち、内室内に伝動装置ハウジングの周辺よりも低い圧力が形成されることを排除していない。このような負圧は、たとえば外部のまたは組み込まれた真空ポンプによって発生させることができる。この真空ポンプの吸込み側は内室に接続されている。包囲壁の周辺圧をこのようにして減少させると、部分包込み型の内側ハウジング、すなわち、本発明による包囲壁によって、出力消費をさらに一層低減することができる。円筒歯車が部分的にまたは完全に包み込まれ（後者については以下でさらに説明する）、かつ伝動装置ハウジングの内室が付加的に減圧される本発明による態様の損失出力は、円筒歯車が包み込まれない、すなわち、包囲壁が設けられない伝動装置ハウジングの内室が吸引される態様に比べても低損失出力である。なぜならば、つまるところ、従来では、伝動装置ハウジング内の媒体のより少ない密度によって、上述したように、ほんの僅かしか層形成が行われず、これによって、多量の油媒体が円筒歯車の歯列により容易に達してしまうからである。本発明により設けられた包囲壁によって、伝動装置ハウジングの内室内の圧力が周辺圧を下回る場合でも、媒体の層形成は人工的に調整され、増強される。
【００３１】
したがって、本発明の第１の態様に対して択一的であるものの、この第１の態様に組み合わされてもよい第２の態様によれば、円筒歯車伝動装置であって、この円筒歯車伝動装置が、歯列を有する少なくとも２つの円筒歯車を備えており、これらの円筒歯車の歯列が、互いに噛み合った状態で係合しており、両円筒歯車が、それぞれ１つの回転軸線を中心として回転可能である、円筒歯車伝動装置が特定されている。この第２の態様でも、両円筒歯車を回転軸線の方向で取り囲む包囲壁が設けられており、この包囲壁が、この包囲壁と円筒歯車との間に、互いに移行し合う２つの環状ギャップが形成されるように、円筒歯車の外径に適合された内側輪郭を有しており、それぞれ１つの環状ギャップが、それぞれ１つの回転軸線に対して少なくともほぼ同心に配置されている。いま、包囲壁は、両円筒歯車を周方向で一緒に、完全に取り囲んでいてもよいし、部分的にしか取り囲んでいなくてもよい。後者は、本発明の第１の態様によるものである。しかしながら、いずれにせよ、択一的な第２の態様によれば、包囲壁を設けることに対して付加的に、円筒歯車が包囲壁と共に配置されている伝動装置ハウジングの内室が、周辺圧、すなわち、伝動装置ハウジングの外部の円筒歯車伝動装置の外側の周辺における圧力に比べて減じられた圧力を有している。
【００３２】
特に伝動装置ハウジングと包囲壁の一部または全周との間には、内室により形成される間隔が設けられている。内室内には、少なくとも円筒歯車伝動装置の運転中、たとえば外部のまたは組み込まれた真空ポンプにより減じられた圧力を有する空気・潤滑剤混合物、特に空気・油混合物が存在している。
【００３３】
円筒歯車が部分的に包み込まれている本発明の有利な態様によれば、両円筒歯車の外周の、包囲壁を越えて突出した部分が、それぞれ１０°〜１８０°、特に９０°〜１８０°の弧にわたって、限界値を含む／含まないにかかわらず、延在している。
【００３４】
たとえば、円筒歯車伝動装置の規定通りの使用に関して、円筒歯車の、包囲壁を越えて突出した部分は、円筒歯車のうちの下側に位置決めされている。
【００３５】
環状ギャップは、たとえば、少なくとも包囲壁の内側輪郭と円筒歯車の外径とが互いに等間隔であるかまたは互いに同心である部分に１〜１０ｍｍの幅を有していてもよい。
【００３６】
特に有利には、包囲壁に円筒歯車の各端面側で、この端面側を覆うサイドカバーが接続されており、このサイドカバーが、特に各円筒歯車の外周の、包囲壁を越えて突出した部分をも円筒歯車の端面側で覆っている。突出した部分が、円筒歯車のうちの下側に位置決めされている場合、これは、一方のまたは両方のサイドカバーが包囲壁よりもさらに下方に延在していることを意味している。
【００３７】
本発明の態様によれば、各円筒歯車が、少なくとも一方のサイドカバーを貫いて案内された少なくとも１つの駆動軸または被駆動軸を有している。
【００３８】
本発明の態様によれば、少なくとも一方のサイドカバーにまたは両方のサイドカバーに、両円筒歯車の歯列の相互の噛合いの領域で、開口が設けられている。この開口は、たとえば、円筒歯車の、包囲壁により取り囲まれた領域もしくは環状ギャップから冷却油を導出するために用いることができる。
【００３９】
冷却油、一般的には、円筒歯車のための冷媒は、たとえば、互いに噛み合う歯列の噛合い始め側または、好適には噛合い終わり側に噴射されてもよい。このために、そこに、相応のノズルを設けることができる。
【００４０】
包囲壁が下向きに開放されていると、ここでも冷却油を包囲壁から容易に導出することができる。
【００４１】
本発明の態様によれば、包囲壁が、少なくとも一方の周端でまたは両方の周端で、円筒歯車の周方向に楔状に先細りにされて形成されている。周端に楔状部を形成することによって、空気・潤滑剤混合物の流れが、半径方向で円筒歯車の歯列から離れる方向に案内される。したがって、多量の潤滑剤媒体が環状ギャップに吸い込まれることが阻止される。楔状部は、いわばシール部として働き、これによって、環状ギャップが、周辺もしくは伝動装置ハウジングの内室に対して密封される。この場合には、円筒歯車が、通常、包囲壁により覆われている周の領域では互いに近づく方向に回転させられ、包囲壁により覆われていない領域では互いに離れる方向に回転させられることに注意しなければならない。
【００４２】
包囲壁は冷却部を有していてもよい。たとえば、冷媒を導通させるための複数の冷却孔および／または包囲壁の外面に設けられた表面積増加用の複数のフィンが設けられており、かつ／または包囲壁に外部から冷媒を散布するために、冷媒散布装置が設けられている。
【００４３】
前述した手段に関連せずとも、特に包囲壁が円筒歯車をその全周の一部にわたってのみ取り囲んでおり、円筒歯車の、包囲壁を越えて突出した部分が、特に円筒歯車のうちの下側に位置決めされているという特徴なしでも、以下に説明する構成を実施することができる本発明の特に有利な態様によれば、包囲壁と円筒歯車との間の狭幅の間隔が、包囲壁を介した熱導出のために利用され、円筒歯車の冷却の機能が、円筒歯車の潤滑の機能から切り離される。したがって、たとえば、冷媒による包囲壁のアクティブな冷却と、潤滑媒体による円筒歯車の歯列の潤滑とが特定されていてもよい。このとき、冷媒体積流は潤滑媒体体積流よりも多い。このことは、冷媒および潤滑媒体として、同じ媒体、特に円筒歯車伝動装置の油溜めからの油が使用されることを排除していない。たとえば、油溜めの第１の体積流は、潤滑媒体流として、包囲壁を通してかつ／または包囲壁を介して案内され、油の第２の体積流は、潤滑を確保するために、歯列を通して案内され、特に互いに噛み合う歯列の噛合い始め側および／または噛合い終わり側に噴射される。このとき、第２の体積流は第１の体積流よりも少ない。たとえば、第１の体積流である冷媒体積流は、第２の体積流、すなわち、潤滑媒体体積流の少なくとも２倍または３倍、特に５倍〜１０倍の量である。
【００４４】
本発明の改良態様では、冷媒として、潤滑媒体と異なる媒体、たとえば冷媒として水または水混合物および潤滑媒体として油を使用することが特定されていてもよい。
【００４５】
環状ギャップの幅は、有利には、この環状ギャップ内で流れる媒体の半径方向の速度成分が減少させられるように選択されている。すでに周方向に加速させられている媒体は、包囲壁の内側輪郭の形状によって可能な限り一定の速度を有していることが望ましい。同時に、環状ギャップの幅は過度に小さく選択されるべきではない。なぜならば、幅の減少に伴い、媒体における相対速度が増加し、ひいては、損失が増大してしまうからである。
【００４６】
以下に、本発明を実施の形態および図面に基づき例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】部分的な包込みを伴った本発明により形成された円筒歯車伝動装置の概略的な軸方向断面図である。
【図２】図１のうちの部分的に包み込まれた円筒歯車の斜視平面図である。
【図３】円筒歯車の１つの可能な部分的な包込みを、この円筒歯車を取り囲む伝動装置ハウジングと共に概略的に示す図である。
【図４】円筒歯車が互いに重なり合って位置決めされている、図３に対して択一的な実施の形態を示す図である。
【図５】円筒歯車もしくは円筒歯車の歯列の冷却と潤滑との切離しを伴う概略図である。
【００４８】
図１には、円筒歯車伝動装置が示してある。この円筒歯車伝動装置は、第１の円筒歯車１と第２の円筒歯車２とを備えている。両円筒歯車１，２は、たとえば斜歯歯列または山歯歯列を備えた円筒歯車として形成されている。認められるように、両円筒歯車１，２の歯列は、互いに噛み合った状態で係合しており、これによって、第１の円筒歯車１がその回転軸線３を中心として回転した場合に、第１の円筒歯車１が第２の円筒歯車２をその回転軸線４を中心として駆動するかまたは、逆に、第２の円筒歯車２がその回転軸線４を中心として回転した場合に、第２の円筒歯車２が第１の円筒歯車１をその回転軸線３を中心として駆動する。円筒歯車１，２の回転方向は矢印によって図示してある。
【００４９】
円筒歯車１，２を狭幅を置いて取り囲む包囲壁５が設けられている。ただし、この包囲壁５は、両円筒歯車１，２の周の一部にわたってしか延在しておらず、これによって、円筒歯車１，２の外周の一部が、図１には概略的に示したにすぎない伝動装置ハウジング１３の内室１４に対して露出している。図示の実施の形態では、両円筒歯車１，２の外周の一部が、円筒歯車１，２のうちの下側で包囲壁５を越えて突出している。
【００５０】
両円筒歯車１，２の周の残りの領域では、包囲壁５の内側輪郭が円筒歯車１，２の外径と共に、互いに移行し合う２つの環状ギャップ６，７を形成している。両環状ギャップ６，７は、歯列の噛合い領域１５の領域を除いて、円筒歯車１，２の周にわたって一定の幅を有している。
【００５１】
図示の実施の形態では、両円筒歯車１，２の外周の、包囲壁５を越えて突出した部分が、それぞれ約１８０°の弧にわたって延在している。１８０°との差分が、包囲壁５の両周端に設けられた２つの楔状部１６，１７によってカバーされる。これは、包囲壁５がその両周端で楔状に先細りにされて形成されていることを意味している。円筒歯車１，２の記入した回転方向に基づき想像することができるように、楔状の先細りによって、円筒歯車１，２を包囲壁５内に沈み込ませる領域で、流れが、半径方向で円筒歯車１，２から離れる方向に導かれる。
【００５２】
破線と、横断面で図示した包囲壁５とによって、投影面が画定されており、この投影面を越えて、両円筒歯車１，２が突出している。したがって、認められるように、包囲壁５が、単に下側に、円筒歯車１，２を外部から視認することができるようにする開口を有しているだけでなく、また、円筒歯車１，２がその外周で包囲壁５を越えて突出している。
【００５３】
伝動装置ハウジング１３内では、内室１４の内部下側に潤滑剤溜めもしくは油溜めを設けることができる。この潤滑剤溜めもしくは油溜めは、円筒歯車１，２の下面から相応の間隔を有しているので、図１には示していない。さらに、吸引装置、すなわち、真空ポンプが設けられていてもよい。この真空ポンプはその吸込み側で内室１４に接続されており、これによって、この内室１４が吸引される。このような真空ポンプは概略的にしか図示しておらず、符号１８を付してある。しかしながら、本発明は、このような真空ポンプなしに形成されてもよい。
【００５４】
図２には、包囲壁５に側方で接続された両サイドカバー８，９が示してある。認められるように、両サイドカバー８，９は、円筒歯車１，２の外周の、包囲壁５を越えて下方に突出した部分をも覆っている。
【００５５】
第１の円筒歯車１は駆動軸１０を有しており、第２の円筒歯車２は被駆動軸１１を有している。両軸１０，１１はサイドカバー８を貫いて案内されている。第２の円筒歯車２が第１の円筒歯車１を駆動する場合には、軸１０，１１が相応に入れ換えられてもよい。
【００５６】
さらに、サイドカバー８だけでなく、特にサイドカバー９にも、両円筒歯車１，２の歯列が相互に噛み合っている領域に、開口１２が設けられている。この開口１２は、冷媒の導出に用いられる。
【００５７】
さらに、図２から認められるように、図示の実施の形態では、各円筒歯車１，２が２つの歯列を有している。両歯列は軸方向に相並んで、特に互いに間隔を置いて位置決めされており、これによって、二重歯列、特に山歯歯列が形成されている。
【００５８】
図３には、再度、本発明に係る円筒歯車伝動装置の実施の形態が、好適な構成により概略的に示してある。図３では、包囲壁５が、それぞれ両円筒歯車１，２の上側半分を取り囲んでいて、したがって、回転軸線３，４を通って延在する水平な平面で終端している（破線参照）。
【００５９】
両円筒歯車１，２と包囲壁５とを取り囲む伝動装置ハウジング１３内の下側には、油溜め１９が概略的に図示してある。認められるように、円筒歯車１，２の、包囲壁５を越えて突出した部分２０、すなわち、包囲壁５が終端している破線により図示した平面よりも下側に位置決めされた部分２０は、伝動装置ハウジング１３に対する間隔Ｄだけでなく、油溜め１９に対する間隔ｄも有している。この領域で両円筒歯車１，２は油溜め１９に対して露出して、特に円筒歯車１，２を覆う構成部材の介在なしに位置決めされている。したがって、潤滑油を、特に自由な落下によって円筒歯車１，２の歯列から油溜め１９内に容易に導出することができる。
【００６０】
図４には、択一的な実施の形態が、図３の実施の形態に類似して示してある。図３と異なり、図４では、円筒歯車１，２が互いに重なり合って位置決めされている（図示の構成部材については、図３および対応する符号参照）。
【００６１】
図４では、上側の円筒歯車、この実施の形態では第２の円筒歯車２が、３／４、すなわち、約２７０°にわたって包囲壁５によって取り囲まれており、下側の円筒歯車、この実施の形態では第１の円筒歯車１がその全周の１／４にわたって、すなわち、約９０°にわたって包囲壁５によって取り囲まれている。したがって、第１の円筒歯車１のうちの下側半分が包囲壁５を越えて下方に突出している（図４でも、上方からの包囲壁５が終端している平面を示す破線を再度参照）。また、油溜め１９もしくは伝動装置ハウジング１３に対する下側の円筒歯車１の間隔ｄ、Ｄも、図３に示した実施の形態と同様に、やはり、取囲みもしくは包込みの領域における円筒歯車１，２と包囲壁５との間の間隔の複数倍である。
【００６２】
図５には、本発明の１つの形態、つまり、円筒歯車１，２の冷却を円筒歯車１，２の潤滑から切り離す形態が示してある。したがって、円筒歯車１，２を冷却するための第１の油体積流が包囲壁５を通して案内される。第１の油体積流は符号２１で示してある。この第１の油体積流２１を圧送するために、第１の油ポンプ２２が概略的に図示してある。この第１の油ポンプ２２は油を油溜め１９から圧送する。しかしながら、このことは必ずしも必要ではなく、別種の冷媒または別種の圧送が特定されていてもよい。付加的または択一的には、破線によって図示したように、包囲壁５が、第１の油体積流２１の散布によって冷却されてもよい。
【００６３】
円筒歯車１，２を潤滑するためには、第２の油体積流２３が、円筒歯車１，２の歯列、有利には歯列の噛合い領域１５に、図２に示したような、たとえば１つまたはそれ以上の開口１２を通して案内される。第２の油体積流２３は、たとえば第２の油ポンプ２４によって油溜め１９から圧送される。しかしながら、ここでも、別種の圧送または別種の供給源が考慮されてもよい。
【００６４】
第１の油体積流２１と第２の油体積流２３とは、１つの共通の油ポンプによって圧送されてもよい。しかしながら、いずれにせよ、有利には、第１の油体積流２１が第２の油体積流２３よりも多く、特に第２の油体積流２３の複数倍の量である。
【００６５】
第２の油体積流２３が、有利には円筒歯車１，２から自由に落下することができるのに対して、第１の油体積流２１は、通常、包囲壁５に設けられた少なくとも１つの相応の開口から流出するかまたは、包囲壁５への散布時には、この包囲壁５から流下するかもしくは滴下する。
【００６６】
包囲壁５をアクティブに冷却することによって、円筒歯車１，２を、直接的な冷却と異なり、環状ギャップ６，７を介して包囲壁５への熱伝達によって間接的に冷却することができる。これによって、環状ギャップ６，７および／または歯列の噛合い領域１５を通して比較的少ない潤滑油体積流、この実施の形態では第２の油体積流２３を搬送することが可能となる。このことは、損失を減少させる。
【００６７】
さらに、図示の実施の形態では、外側で包囲壁５に設けられた複数の冷却フィン２５による包囲壁５の冷却が概略的に示してある。
【００６８】
本発明の１つの実施の形態によれば、包囲壁５が少なくとも１つの冷却フィン２５によってしか冷却されないにもかかわらず、歯列によってもしくは歯列に沿って、特に環状ギャップ６，７を通して案内される冷媒流、この実施の形態では第２の油体積流２３よりも大きな熱流が包囲壁５を介して導出されれば十分であることも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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