(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンギュラードライブ（４）のための統一型ケーシング（７）であって、
前記アンギュラードライブ（４）は、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸（Ｅ、Ａ）との間の異なる角度を実現するために、第１の傘歯車（８）および第２の傘歯車（９）を有する傘歯車段（３）を少なくとも一つ備え、この第２の傘歯車（９）は、少なくとも間接的に互いに回転が拘束された状態で前記トランスミッション出力軸（Ａ）に結合可能とされ、
変速比ｉがほとんど一定であり、
個々の傘歯車（８、９）の外径がほとんど同一である、
という特性を有する理論上可能なすべての前記アンギュラードライブ（４）に対して、同一の外形寸法を有するように形成され、
前記トランスミッション出力軸（Ａ）、及び／又は、前記第２の傘歯車（９）には、該統一型ケーシング（７）内に軸受収納装置が対応して設けられ、
この軸受収納装置（２０）は、該統一型ケーシング（７）の内側輪郭（２１）によって、及び／又は、前記トランスミッション出力軸（Ａ）の軸受（３１、３２）を収納するように寸法決めされた交換可能な軸受支持部材（３０、２２）によって形成されている複数のアンギュラードライブ（４）のための統一型ケーシング（７）において、
該統一型ケーシング（７）内に軸受可能な理論上可能な複数の前記アンギュラードライブ（４）は、前記各傘歯車の歯すじ（Ｆ８１、Ｆ８２、Ｆ９１、Ｆ９２）の交点の二つの限界位置の間に規定可能とされ、
前記トランスミッション入力軸（Ｅ）と前記トランスミッション出力軸（Ａ）との間の理論上可能な最大の角度を有する前記アンギュラードライブに対する第１の限界位置は、該ケーシング（７）の最も近くにある歯すじ（Ｆ８１、Ｆ８２、Ｆ９１、Ｆ９２）の交点によって定まる位置であるとともに、前記トランスミッション入力軸（Ｅ）と前記トランスミッション出力軸（Ａ）との間の理論上可能な最小の角度を有する前記アンギュラードライブ（４）に対する第２の限界位置は、該ケーシングから最も遠く離れた所にある歯すじの交点によって定まる位置であることを特徴とする統一型ケーシング。
【請求項２】
これらの限界位置は、トランスミッション入力軸（Ｅ）とトランスミッション出力軸（Ａ）との間の角度が９０°以下となるアンギュラードライブ領域を規定していることを特徴とする請求項１に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項３】
前記トランスミッション入力軸（Ｅ）と前記トランスミッション出力軸（Ａ）との間の理論上可能な個々の角度に対する前記内側輪郭は、ケーシング内壁の切削加工によって形成可能とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項４】
前記トランスミッション出力軸（Ａ）の前記軸受収納装置（２０）は、軸受（３１、３２）を少なくとも一つずつ取り付けるため、前記トランスミッション出力軸（Ａ）に対して設けられた、第１の軸受支持部材（２２）と第２の軸受支持部材（３０）の二つの前記軸受支持部材（３０、２２）を備え、
これらの軸受支持部材（２２、３０）には、それぞれ個々の軸受（３１、３２）の摺動面（３８、３９）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項５】
第１の軸受支持部材（２２）は、該ケーシング（７）内で前記トランスミッション出力軸（Ａ）の末端領域を軸受けするのに用いられ、
第２の軸受支持部材（３０）は、前記トランスミッション出力軸（Ａ）が該ケーシング（７）から出て来る領域で該トランスミッション出力軸（Ａ）を軸受けするのに用いられていることを特徴とする請求項４に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項６】
前記軸受支持部材（２２、３０）の少なくとも一つ、前記第１の軸受支持部材、及び／又は、前記第２の軸受支持部材は、該ケーシング（７）の外壁（４０）の一部を形成していることを特徴とする請求項４または５に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項７】
前記第２の軸受支持部材（３０）は、作動媒体導管用の接続部、及び／又は導入部、及び／又は電気導線のための導入部を備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項８】
前記第２の支持部材（３０）には、熱交換器（４３）が設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項９】
前記軸受支持部材（２２、３０）は、固定部材（４１、４２）によって前記ケーシング内壁に固定されていることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の統一型ケーシング（７）。
【請求項１０】
基本トランスミッションユニット（２５）と前記アンギュラードライブとを備えるとともに、トランスミッションユニット（１）に対して設けられた基本トランスミッションケーシング（６）と、前記アンギュラードライブに対して設けられた請求項１から９のいずれか１項に記載の統一型ケーシング（７）とを有して成るトランスミッションユニットのケーシング（５）。
【請求項１１】
前記基本トランスミッションケーシング（６）には、作動媒体、及び／又は潤滑剤、及び／又は冷媒を導くための複数の径路が設けられ、
前記作動媒体、及び／又は潤滑剤、及び／又は冷媒を導くための複数の径路に対して、対応する補完的な接続径路が前記統一型ケーシング（７）内に設けられ、これらの接続径路は、前記基本トランスミッションケーシング（６）および前記統一型ケーシング（７）を一体接続する際に、前記作動媒体、及び／又は潤滑剤、及び／又は冷媒を導くための、前記トランスミッションユニット（１）を貫通して延在する径路を形成するように設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のケーシング（５）。
【請求項１２】
トランスミッション入力軸（Ｅ）とトランスミッション出力軸（Ａ）とを有し、
前記トランスミッション入力軸（Ｅ）と前記トランスミッション出力軸（Ａ）との間に配置された基本トランスミッション（２５）とアンギュラードライブ（４）とを有し、このアンギュラードライブは、少なくとも間接的に互いに回転が拘束された状態で前記基本トランスミッション（２５）の従動部に連結され、
前記アンギュラードライブは、第１の傘歯車（８）および第２の傘歯車（９）を有する傘歯車段（３）を少なくとも一つ備え、この第２の傘歯車（９）は、少なくとも間接的に互いに回転が拘束された状態で前記トランスミッション出力軸（Ａ）に結合可能とされ、
請求項１０または１１に記載のケーシング（５）を備えて成るトランスミッションユニット（１）。
【請求項１３】
前記アンギュラードライブ（４）の前記第１の傘歯車（８）と、前記基本トランスミッションユニット（２５）の前記従動部を形成する前記基本トランスミッションユニット（２５）のトランスミッション構成部材とは、互いに回転が拘束された状態で直接的に連結されるとともに、空間的に近く隣り合って配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項１４】
前記基本トランスミッションユニット（２５）は、内歯車（２６）、太陽歯車（１２）、遊星歯車（１３）、およびキャリヤを少なくとも一つずつ有する遊星歯車セット（２７）を少なくとも一つ備えるか、あるいは平歯車セットを少なくとも一つ備え、
前記基本トランスミッションユニット（２５）の前記従動部は、前記遊星歯車セット（２７）または前記平歯車セットの構成部材から形成されていることを特徴とする請求項１３に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項１５】
前記傘歯車段（３）の前記第１の傘歯車（８）は、互いに回転が拘束された状態で前記遊星歯車セット（２７）の内歯車（２６）に結合可能とされていることを特徴とする請求項１４に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項１６】
摩擦連結、及び／又は、形状的連結によって前記統一型ケーシングが結合されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項１７】
前記第１の傘歯車（８）および機械的トランスミッション部の従動軸を組み込んだ構造、あるいは、前記第１の傘歯車（８）および機械的トランスミッション部のトランスミッション構成部材を組み込んだ構造によって、第１の傘歯車（８）と前記機械的トランスミッション部の従動軸又はトランスミッション構成部材との間の相対回転が拘束されて結合されることを特徴とする請求項１４または１５に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項１８】
互いに噛合する前記傘歯車（８、９）の歯は、すぐ歯の形状とされていることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項１９】
前記傘歯車段（３）の互いに噛合する前記傘歯車（８、９）の歯は、はす歯の形状とされていることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット（１）。
【請求項２０】
前記傘歯車段（３）の前記傘歯車（８、９）は、一定の歯たけを有する歯の部材を備えていることを特徴とする請求項１８または１９に記載のトランスミッションユニット（１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスミッションユニットのアンギュラードライブに用いられ、請求項１の前提部分おいて書き部に記載の特徴を有する統一型ケーシングに係り、さらには、トランスミッションユニット用のケーシングおよびトランスミッションユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの異なる実施形態のトランスミッションユニットが知られている。これらは、とりわけ、回転数−／トルク変換装置としてどのような種類が選択されて形作られているかという点で区別することができる。この回転数−／トルク変換装置は、例えば、純粋に機械的に、あるいは他の変換方法と組み合わせても実現することができる。とりわけ、機械式の動力伝達装置、ないしは機械式とその他のものを組み合わせた動力伝達装置を有するトランスミッションユニットの場合、トランスミッションユニットの汎用性に対する要求はますます重視されてきている。トランスミッション入力軸に対して特定の角度を取る従動部を実現するため、この種のトランスミッションユニットの場合、基本トランスミッションユニットと組み合わされたアンギュラードライブが用いられている。これにより、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸の間に特定の角度を実現することができるようになる。様々な従動部の角度、様々に伝達されるべき駆動トルクや路面への様々な傾斜角度といった異なる条件に対して、それぞれ別個に、これらの条件に対して設計されたトランスミッションケーシング、つまり、アンギュラードライブを適したやり方で取り囲む特定の統一型ケーシングが設けられる必要がある。可能な多くのケーシングのバリエーションの存在と、規格化が進んでいないことは、製造上大きな手間や高いコストに現れている。
刊行物、独国実用新案第９１０２９９８号公開公報により、回転運動を任意の方向に伝達する運動機構として、異なる大きさの軸角を実現できるものがすでに知られている。この場合のケーシングは、円筒形の構造を有している。新たな軸角ごとに、相応の軸受支持部材と導入開口部とがケーシングに設けられている。しかしこの構成の大きな欠点は、これが軸方向に円筒形の構造であるため、基本トランスミッションユニットと一体にするとき、ないしこれと結合するとき、著しく長くなってしまうことである。さらに、異なる角度に対しては、それぞれ異なる導入開口部が必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、機械式、あるいは組み合わせ式による動力伝達装置を有するトランスミッションユニット用の複数のアンギュラードライブのためのケーシングをさらに開発して、異なる従動部バリエーションのための全体的トランスミッションユニットに、全体的トランスミッションユニットの構造長さは最小限に抑えながら規格化されたケーシングを装備できるようにすることにある。さらに、この全体的トランスミッションユニットは、様々な使用条件に対して、一つの基本トランスミッションユニットから、簡単な変更を行なうことによって発展させることができるものでなければならない。とりわけ、最大限異なる複数のアンギュラードライブを実現するために、一つの統一型ケーシングを形成するという手段に合わせられていなければならない。本発明の解決手段はさらに、製造の手間がより少ないという点で優れたものである必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段は、請求項１、１０、１３の特徴部分によって特徴付けられている。有利な発展形態は、下位請求項に記載されている。
【０００５】
本発明により、統一型ケーシングは、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間の異なる角度を実現するために、第１の傘歯車および第２の傘歯車を有する傘歯車段を少なくとも一つ備え、この第２の傘歯車は、少なくとも間接的に互いに回転が拘束された状態で前記トランスミッション出力軸に結合可能とされ、変速比ｉがほとんど一定であり、個々の傘歯車の外径がほとんど同一であるという特性を有する理論上可能なすべてのアンギュラードライブに対して、同一の外形寸法を有している。トランスミッション出力軸、及び／又は、第２の傘歯車には、該統一型ケーシング内に軸受収納装置が対応して設けられ、この軸受収納装置は、該統一型ケーシングの内側輪郭によって、及び／又は、トランスミッション出力軸の軸受部を収納するように寸法決めされた交換可能な軸受支持部材によって形成されている。
【０００６】
統一型ケーシング内に軸受可能な理論上可能な複数のアンギュラードライブは、各傘歯車の歯すじの交点の二つの限界位置によって記述可能とされ、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間の理論上可能な、または所望の最大の角度を有するアンギュラードライブに対する第１の限界位置は、該ケーシングの最も近くにある歯すじの交点によって特徴付けられるとともに、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間の理論上可能な最小の角度を有するアンギュラードライブに対する第２の限界位置は、該ケーシングから最も遠く離れた所にある交点によって特徴付けられている。れらの限界位置は、９０°と１８０°未満の或る角度との間のアンギュラードライブ領域を記していることが好ましい。
【０００７】
したがって、個々のアンギュラードライブは、取り付け状態時におけるトランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間に記述される角度に関してのみ区別される。この角度は同時に、各傘歯車の間の、したがってアンギュラードライブの入力部と出力部との間の角度に相当する。本発明の解決手段により、ただ一つのケーシングによって、異なるアンギュラードライブを取り囲むことが可能になる。単に、軸受収納装置の製造、とりわけ、切削、穿孔などによる内側輪郭の加工ないし成形によってのみ、従動部の角度が決定される。このため、トランスミッションユニットの寸法に関して、異なるアンギュラードライブに顧客が依存しなくなり、異なるアンギュラードライブを有する基本トランスミッションユニットからなるトランスミッションユニット用の統一型ケーシングを提供することができるようになる。
【０００８】
トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間の理論上可能な個々の角度に対する内側輪郭は、ケーシング内壁の相応の切削加工によって形成することができる。相応の軸受収納装置を使用する際、好ましくは、この軸受収納装置は、軸受を少なくとも一つずつ取り付けるため、トランスミッション出力軸に対して設けられた、第１の軸受支持部材と第２の軸受支持部材の二つの前記軸受支持部材を備えている。これらの軸受支持部材には、それぞれ個々の軸受の摺動面が形成されている。ここで、第１の軸受支持部材は、該ケーシング内で前記トランスミッション出力軸の末端領域を軸受けするのに用いられ、その一方で、第２の軸受支持部材は、前記トランスミッション出力軸が該ケーシングから出て来る領域で該トランスミッション出力軸を軸受けするのに用いられている。
【０００９】
部品数を最小限に抑えたとくに有利な実施形態においては、軸受支持部材の少なくとも一つ、すなわち、第１の軸受支持部材、及び／又は第２の軸受支持部材は、該ケーシングの外壁の一部を形成している。両方の部材とも該ケーシングの構成部分であることが好ましい。
【００１０】
さらなる発展形においては、第２の軸受支持部材は、予め作動媒体導管用の接続部、及び／又は導入部、及び／又は電気導線のための導入部を備えているので、特定のアンギュラードライブのために、ケーシングの他の部分に関係無くこれら導管、導線を追加的に変更することができる。
【００１１】
さらなる規格化は、第２の支持部材に第２の熱交換器を設けることによって達成される。
【００１２】
ケーシング内壁に対する軸受支持部材の固定は、たとえば固定部材によるなど、様々な方法によって行うことができる。このとき、軸受支持部材は、統一された外径寸法を有することが好ましく、とくにケーシングの内壁に接触する表面領域、ないしはケーシングの内壁に設けられた切り欠きまたは突起と協働する表面領域において、統一された外径寸法を有することが好ましい。これにより、軸受支持部材を持たない統一型ケーシングも、理論上可能なすべてのアングルドライブ用に統一的に形成され、しかも、軸受支持部材における本来の軸受支持面だけを異なる形状とすればよくなるという利点が得られる。
【００１３】
基本トランスミッションユニットとアンギュラードライブとを備え、基本トランスミッションユニットに対して設けられた基本トランスミッションケーシングを有した、トランスミッションユニットのためのケーシングは、アンギュラードライブに対して設けられた請求項１から１０のいずれか１項に記載の統一型ケーシングを有して構成されている。
【００１４】
基本トランスミッションユニットの特別な実施形態において、基本トランスミッションケーシングには、作動媒体、及び／又は潤滑剤、及び／又は冷媒を導くための複数の径路が設けられ、これらの作動媒体、及び／又は潤滑剤、及び／又は冷媒を導くための複数の径路に対して、対応する補完的な接続径路が統一型ケーシング内に設けられ、これらの接続径路は、基本トランスミッションケーシングおよび統一型ケーシングを一体接続する際に、作動媒体、及び／又は潤滑剤、及び／又は冷媒を導くための、トランスミッションユニットを貫通して延在する径路を形成するように設けられている。
【００１５】
このトランスミッションユニットは純粋に機械的なトランスミッションユニットとすることができる。これは、回転数−／トルク変換が機械的な伝達部材だけによって行われることを意味する。しかし、諸方式を組み合わせた動力伝達によるトランスミッションユニットとすることも考えられる。たとえば考えられる実施形態として、
ａ）機械式−動圧式組み合わせトランスミッション
ｂ）機械式−静水圧式組み合わせトランスミッション
ｃ）機械式−電気的組み合わせトランスミッション
が挙げられる。
【００１６】
この実施形態は、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間に配置された基本トランスミッションとアンギュラードライブとを有し、このアンギュラードライブは、少なくとも間接的に互いに回転が拘束された状態で基本トランスミッションの従動部に連結され、アンギュラードライブは、第１の傘歯車および第２の傘歯車を有する傘歯車段を少なくとも一つ備え、この第２の傘歯車は、少なくとも間接的に互いに回転が拘束された状態でトランスミッション出力軸に結合可能とされている。
【００１７】
第１の傘歯車と機械的トランスミッション部との結合は、様々な方法で行うことができる。次のような方法が考えられる。
ａ）機械的トランスミッション部の従動軸との結合
ｂ）機械的トランスミッション部のトランスミッション構成部材との結合
【００１８】
摩擦連結、及び／又は形状的連結によって、互いに回転が拘束された状態で結合することができる。次の実施形態を用いるのが好ましい。すなわち、機械的トランスミッション部は、遊星歯車セットを備え、トランスミッション構成部材である内歯車に、第一の傘歯車が互いに回転しない状態で結合する。このとき、摩擦連結、及び／又は確動連結、及び／又は素材連結により結合させることもできる。しかし第１の傘歯車と、遊星歯車セットのトランスミッション構成部材とは、一体型ユニットとするのが好ましい。
【００１９】
アンギュラードライブの第１の傘歯車と、基本トランスミッションユニットの従動部を形成する基本トランスミッションユニットのトランスミッション構成部材とは、互いに回転が拘束された状態で直接的に連結されるとともに、空間的に近く隣り合って配置されていることが好ましい。基本トランスミッションユニットは、内歯車、太陽歯車、遊星歯車、およびキャリヤを少なくとも一つずつ有する遊星歯車セットを少なくとも一つ備えるか、あるいは平歯車セットを少なくとも一つ備え、基本トランスミッションユニットの従動部は、遊星歯車セットまたは平歯車セットの構成部材から形成されている。とくに好ましい実施形態においては、傘歯車段の第１の傘歯車は、互いに回転が拘束された状態で遊星歯車セットの内歯車に結合可能とされている。
【００２０】
第１の傘歯車を、互いに回転しない状態で、機械的トランスミッション部の内歯車および上述のケーシングに結合する場合、第１の傘歯車は、とくに大きな直径で操作可能とされる。これにより、特に短くてコンパクトな構造形態が得られる。従動軸に結合された第２の傘歯車の取り付けと取り外しは、アンギュラードライブ全体のフランジ止め面上で行うのが好ましい。従動部、すなわちトランスミッション出力軸のユニットの軸受とは関係なく、アンギュラードライブ構成部材が軸受される。したがってアンギュラードライブのフランジ止めの際には、軸受の再調整を省くことができる。アンギュラードライブがなければ基本トランスミッションのカバーにフランジ止めされるはずの冷却装置は、アンギュラードライブの末端部分に載設される。必要となる連結導管は、もはやホース導管によって設ける必要はなく、その代わり、ケーシング内に径路として刻設すればよい。
【００２１】
傘歯車の各部材は、すぐ歯、または、はす歯の形状とすることができる。一定の歯たけを有する歯が設けられた部材が用いられることが好ましい。はす歯形状の場合は、伸開線形状の歯を用いるのが好ましい。はす歯によって、とくに騒音の少ない運転が可能になる。
【００２２】
本発明の解決手段によって、ただ一つのアンギュラードライブのケーシングですべての角度と従動トルクをカバーすることが可能となる。直径を重視する構造によって、アンギュラードライブは非常にコンパクトで短いものとなる。整備も、軸受および歯車の取り付け、取り外しも非常に簡単となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明による解決手段を、以下に図面を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本発明による、基本トランスミッションユニット２５へのアンギュラードライブ４の接続を概略的に示す図であって、トランスミッションユニット１を軸における一部断面図として示す図である。トランスミッションユニットは、トランスミッション入力軸Ｅを一つ備え、さらに、従動部として機能するトランスミッション出力軸Ａを少なくとも一つ備えている。トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとは、その理論上の回転軸線ＲEとＲAが互いに或る角度をなして延在するように配置されている。トランスミッションユニット１は、これらトランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとの間に配置された基本トランスミッションユニット２５を少なくとも一つ備えている。基本トランスミッションユニット２５は、機械的トランスミッション部２と、アンギュラードライブ４として形成されている傘歯車段３とを備え、この傘歯車段がトランスミッション出力軸Ａに結合されている。トランスミッションユニット１は、さらに、少なくとも二つの部分からなるトランスミッションケーシング５を備えている。本実施形態におけるこのトランスミッションケーシングは、少なくともトランスミッション基本ケーシング６と統一型ケーシング７とを備え、この統一型ケーシングは、アンギュラードライブ４を少なくとも一部取り囲んで、トランスミッションケーシング６に接続可能とされている。統一型ケーシング７はしかし、同じくさらに多くの部分から構成することもできる。
【００２５】
傘歯車段３から形成されるアンギュラードライブ４は、少なくとも二つの互いに噛合する傘歯車、すなわち、第１の傘歯車８と第２の傘歯車９とを備えている。第１の傘歯車８は、この場合、トランスミッション入力軸Ｅと同軸に配置されている。トランスミッション出力軸Ａに、互いの回転が拘束されて結合可能とされた第２の傘歯車９は、第１の傘歯車８に対して所定の角度をなして配置されている。
【００２６】
個々の傘歯車における理論上の回転軸線ないし対称軸線は、トランスミッション入力軸ＲEおよびトランスミッション出力軸ＲAに対応するものであり、この場合トランスミッションユニット１の対称軸線上にある点１０で交差している。トランスミッション対称軸線ＳGを含む共通面Ｅに、各傘歯車の歯での歯すじＦを投影した場合、これらの歯すじもこの点で交差している。これらの歯すじをここではＦ81、Ｆ82およびＦ91、Ｆ92と称する。各傘歯車の歯は、すぐ歯として形成されることが好ましいが、はす歯として形成されていてもよいし、あるいは、歯すじが弓形に延在する弓形に形成されたまがり歯とされていてもよい。弓形の歯すじを有する傘歯車の場合、この歯すじは円弧形、伸開線形、外サイクロイド形の形状とすることができる。図示された実施形態において、傘歯車８および９は、一定の歯たけＺH8およびＺH9を有している。下記のいくつかの実施形態は、図１に具体的に示されたすぐ歯に関するものである。これらの実施形態は、その他の歯付けにも同様に応用できる。
【００２７】
或る特定の基本トランスミッションユニット２５に対して、トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとの間の異なる角度を実現するために、複数のアンギュラードライブ４が設けられ、このとき、アンギュラードライブ４は、すぐ歯の個々の歯すじ、またはトランスミッション軸線ＳGを含む面に投影された歯すじが、トランスミッション軸線ＳGと異なる角度を形成し得るように設計されている。トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとの間に異なる角度を実現する目的で、理論上ケーシング部７にそれぞれ合わせられたアンギュラードライブ４は、先ず、個々の傘歯車８ないし９の間の変速比がほぼ一定であるという特徴を有するとともに、個々の傘歯車８ないし９が略一定の外径を備えており、これらのアンギュラードライブにおいては、その歯すじＦ81、Ｆ82、Ｆ91、Ｆ92とトランスミッション軸線ＳGとの交点が、トランスミッション軸線ＳG上において軸方向における或る一定の範囲をなぞることになる。この範囲に合わせて、トランスミッションケーシング５、ないしアンギュラードライブを取り囲むケーシング部７の設計が行われる。異なる従動条件を有する基本トランスミッションユニット１に対して、すなわちトランスミッション入力軸Ｅに対するトランスミッション出力軸Ａの角度が異なる基本トランスミッションユニット１に対して、統一型ケーシング部７を取り入れたできるだけ統一的なケーシング５を好適に実現するために、第２の統一型ケーシング７は、規格化され、これにより、理論上可能な、もしくは所望の全てのアンギュラードライブ４を収容するのに適したものとされる。このとき、変速比ならびに傘歯車の外径は、理論上可能な個々の角度に対して一定に維持される一方で、トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとの間の角度が、専らこれらを区別する基準としての役割を担う。したがって、統一型ケーシング７の基本ケーシングは、理論上の二つの限界の場合、すなわち、傘歯車段３の傘歯車８ないし９の歯すじの交点１０が、軸方向においてトランスミッションケーシング５ないし統一型ケーシング７の最も近くに位置する場合、および最も遠く離れて位置する場合の二つの場合に対して設計される。第一の限界の場合は、例えばアンギュラードライブ４が９０°あるいは９０°より大きい角度の場合に対応するものとすることができる。正確に定める必要はないが、理論的な枠内に留めて、その際、設計上の実施可能性も考慮されるべきである。とは言うものの、トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとの間の角度が、９０°と１８０°未満の或る角度との間の範囲にあるようなアンギュラードライブを得るように勤めるのが好ましい。ここで、１８０°を下回る程度の角度が第二の限界の場合に相当する。すでに述べたように、異なるアンギュラードライブ４は、変速比ｉがほぼ同一で、個々の傘歯車８ないし９の外径ｄAが等しく、これらアンギュラードライブの外側輪郭は一定である。その一方、異なる複数のアンギュラードライブを適合させたり、とくに軸受部を構成したりするのは、ケーシング内側輪郭の、とくに統一型ケーシング７の造形や加工によって行われる。
【００２８】
変速比ｉがほとんど一定であり、個々の傘歯車８，９の外径がほとんど同一であるという特性を有する理論上可能なすべてのアンギュラードライブに対して、同一の外形寸法を有するように形成された本発明の実施形態における統一型ケーシングは、トランスミッション出力軸Ａ、及び／又は第２の傘歯車９に対応させて設けられた該統一型ケーシング７内に設けられた軸受収納装置２０を有している。この軸受収納装置２０は、該統一型ケーシング７の内側輪郭２１によって、及び／又は、トランスミッション出力軸の軸受部を収納するように寸法決めされた交換可能な軸受支持部材によって形成されている。図示された実施形態においては、トランスミッション出力軸に対して設けられた軸受収納装置２２，３０の後者の場合に対応する。
これらの軸受支持部材は、少なくともそれぞれ軸受３１，３２を収納するのに用いられる。
軸受支持部材２２，３０には、それぞれ個々の軸受３１ないし３２の摺動面３８および３９が一つずつ形成されている。その際、第１の軸受支持部材２２は、該ケーシング７内でトランスミッション出力軸Ａの末端領域を軸受けするのに用いられる。
第２の軸受支持部材３０は、トランスミッション出力軸Ａが該ケーシング７から出て来る領域で該トランスミッション出力軸Ａを軸受けするのに用いられる。これら二つの軸受支持部材２２，３０、すなわち第１の軸受支持部材、及び／又は第２の軸受支持部材は、該ケーシング７の外壁４０の一部を形成している。支持部材２２，３０は、固定部材４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂによりケーシング壁４３に固定することができる。
【００２９】
第１の傘歯車８と機械的トランスミッション部２の各部材との密接な結合は、さまざまなやり方で行うことができる。図示した好ましい実施形態においては、非常に大きい傘歯車直径を有する第１の傘歯車８を作ることができることから、全トランスミッションユニット１に関して特に小形な組立形状である点で優れた結合が選択されている。ここで、この結合は、基本トランスミッションユニット２５の遊星歯車セット２７の或るトランスミッション構成部材に対してなされている。このトランスミッション構成部材は、同時に基本トランスミッションユニット２５の従動部１５を形成するとともに、これにより、アンギュラードライブ４の入力を形成するものである。ここで、上記遊星歯車セットは、太陽歯車１２、内歯車２６、遊星歯車１３およびキャリヤを備えている。従動部１５を形成するトランスミッション構成部材は、遊星歯車セット２７の内歯車２６によって形成されている。この結合は、確動クラッチおよび摩擦クラッチにより互いに回転が拘束された連結部を設けることによってなされる。この互いの回転が拘束された連結部を符号３３によって示す。この連結部は、内歯車２６ならびに第１の傘歯車８に設けられた互いに補完的な形状である噛み合い部材１８および１９を互いに内と外とで係合させることにより実現されている。この目的のために、傘歯車８は、内歯車２６側の補完的な形状の内歯２９と係合状態にできる相応の外歯２８を有して形成されている。これに対しては、いずれにせよ内歯車２６に設けられている内歯２９をそのまま利用することが好ましい。この内歯車は、この目的のために、トランスミッションユニット１に取り付けられた状態では、軸方向にのみ延長されて形成され、これにより、遊星歯車セット２７の遊星歯車３４に加えて、この内歯車が傘歯車８の外歯２８と噛合するようになっている。傘歯車８は、この目的のため、傘歯車歯が設けられていない第２の部分領域３５に、対応する形状の外歯２８を備えている。
【００３０】
アンギュラードライブ４には、さらに、アンギュラードライブ４を取り囲み、取り付け状態で基本ケーシング６に連結されて一つの構造的なユニットを形成するケーシング部７が設けられている。アンギュラードライブ４は、予め取り付け可能なユニットを実現するために、相応の軸受装置３６を備え、さらに、支持のために位置を固定されてケーシング部７に配置された軸３７を備えている。このケーシング部７は、一体型とすることができるが、図１に示すように複数部分からなるものとすることもできる。この場合、取り付けを簡単化するには、複数部分から形成されていることが好ましい。
【００３１】
アンギュラードライブ４をモジュラー式の組立ユニットとすることによって、この組立ユニットを一塊で、簡単な方法で全トランスミッションユニット１に組み込むことができるという利点が得られる。これは、外歯２８と内歯車の内歯２９とを互いに内と外とに嵌合させ、係合状態にすることによって行われる。軸方向に移動しないように固定するのは、ケーシング部７に第１の傘歯車８を束縛させることと、そして全トランスミッションユニット１を実現するのに必要な結合、すなわちケーシング部７と基本トランスミッションユニット２５のトランスミッション基本ケーシング６とを連結することとによって行われる。その他の固定部材は不要である。
【００３２】
図２は、トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａとの間の二つの異なる角度に対して、トランスミッション出力軸Ａの軸受部を概略的に示す図である。Ｉと記したバリエーションは、トランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａのなす角度α1が６０°であるものに対応する。他方ＩＩ記したバリエーションは、トランスミッション出力軸Ａのトランスミッション入力軸Ｅに対する配置として、角度α2が８０°である軸受部を示す。
【００３３】
統一型ケーシング７は、さらに貫通開口部２３を備え、この貫通開口部によってトランスミッション出力軸Ａが飛び出すことができるようになる。全ての統一型ケーシング７に対して、一定の理論上の開口部領域２３が設けられることが好ましい。その最大の大きさは、トランスミッション出力軸Ａが理論上カバーする角度領域αに対応している。
【００３４】
統一型ケーシング７は、摩擦、及び／又は、形状的連結によってトランスミッションケーシング６と連結可能とされている。結合は、ねじ締結またはプラグ締結によるのが好ましい。基本トランスミッションユニット６ならびに統一型ケーシング７に設けられた、連結を実現するために必要となる切り欠きならびに貫通開口部は、トランスミッションユニット１の円周方向に関して回転可能であるように形成されることが好ましい。これによりトランスミッションユニットの取り付け位置に関して、したがってトランスミッションケーシング５のトランスミッションユニットに対する取り付け位置に関して、傘歯車段３の、とりわけ第２の傘歯車９の、したがってアンギュラードライブ４の異なる配置を実現するためである。一例として、可能な姿勢を、図１または図２におけるＡから見た図として図３に示した。この構成は、とくに、トランスミッションケーシング５が、所定の取り付け位置に拘束される或る特定の構造を備える場合に極めて有意義である。こういったことは、例えば潤滑剤用の溝または導管を設ける場合いつも起こることである。図３において、取り付け位置に関して示された従動部の幾つかの構成には、それぞれ符号Ａ´、Ａ´´、Ａ´´´が付されている。ここでＡ´は左側通行に適した仕様を、そして図３ｂのＡ´´は右側通行用の仕様を示す。
【００３５】
図１および図２に示された統一型ケーシング７の形状により、さらに、従来型とは異なる、第２の傘歯車９の取り外し方が可能となる。従来の構成の場合、第２の傘歯車９は、トランスミッション出力軸Ａの対称軸線方向に取り外されたが、統一型ケーシング７の本発明による実施形態によって、以下のことが可能になる。すなわち、先ず、残りのトランスミッションケーシング５から統一型ケーシング７を離すことができ、さらに、トランスミッション出力軸Ａを傘歯車９から離した後に、この傘歯車を横方向に、統一型ケーシング７を形成する内側スペース１１から回転させながら取り出すことができる。これにより、傘歯車段３全体をさらに軸方向に、トランスミッションケーシング５の内部に移動させることができる。というのも、この統一型ケーシング７は、もはや、トランスミッション出力軸Ａの貫通開口部２３の領域の大きさに拘束されず、第２の傘歯車９を取り外すことが上記の方向においてやはり可能になるような開口部に拘束されないからである。
【００３６】
第２の傘歯車９を取り外すその他の方法には、相応の開口部２３の形状が必要になる。ここには図示しないトランスミッション出力軸Ａの他の実施形態では、この開口部を楕円形に形成することができる。この場合の最大寸法は、第２の傘歯車９の外径ｄAに対応する。この場合、取り外しの際には先ず、トランスミッション出力軸Ａと第２の傘歯車９の連結を解除し、そして第２の傘車を傾けることによって楕円形開口部に導く。
【００３７】
図１〜図３に示されたトランスミッションケーシング５の構成、とくに統一型ケーシング７の構成によって、様々なアンギュラードライブ４をカバーすることができる統一型ケーシングを形成することができる。単に、トランスミッション出力軸Ａに結合された第２の傘歯車の領域の内側輪郭を造形ないし成形し加工することによって、従動部角度が決定される。ケーシングをトランスミッション基本ケーシング６といわゆる統一型ケーシング７とに区分することにより、アンギュラードライブ４を軸方向に、従来の構成と比較してさらにトランスミッション入力軸の方向に移動させることができる。したがって全体的アンギュラードライブのフランジ止め面によって、構造が非常に短くなる。ここに述べたような好ましい取り外し方によって、従動側が自由に形成されるようになり、これにより、短くしかも材料節約型の構造が得られる。この基本トランスミッションユニットは、アンギュラードライブ４なしでも検査可能である。
【００３８】
図４は、本発明によるトランスミッションユニット１の可能ないくつかの使われ方を具体的に示す図であり、このユニットは、トランスミッション基本ケーシング６と統一型ケーシング７とを備える統一型ケーシングを有している。この場合の統一型ケーシングというものは、この統一型ケーシングによって完全に密閉できてしまうようなものを意味するのではなく、むしろ、統一型ケーシングには開口部が同様に設けられていてもよく、この開口部が蓋形状の部材で閉鎖可能とされるようなものであると捉えるべきである。
【００３９】
図４．１には、本発明によるトランスミッションユニット１をバス駆動装置に用いた例が示されており、バス駆動装置は、アクスル３１を駆動するのに、横にして取り付けられたエンジン３０を備えている。このアクスルは、バスを駆動するために、バスの第２ドアと第３ドアとの間に設けられている。エンジン３０は、回転数−／トルク変換のためのトランスミッションユニット１と結合され、その際、機械的トランスミッション部の従動軸３２は、トランスミッション入力軸Ｅと同軸に延びている。ここでアクスルの駆動は、アンギュラードライブ４．５１を経由してアクスル３１の真ん中に対して行われる。この場合アンギュラードライブ４．５１の角度は６０°または６５°である。この実施形態はとくに右側交通に適している。
【００４０】
図４．２は、図４．１と同じような実施形態であって、バス駆動装置を概略的に示す図である。ここでもエンジン３０は横にして取り付けられ、アクスルの駆動も真ん中で行われる。この実施形態が図４．１に示された実施形態と異なるのは、エンジン３０からトランスミッションユニット１への力の流れの方向が変わっていることである。この実施形態はとくに左側通行に適している。
【００４１】
図４．３と図４．４には、いわゆる低床式バス駆動装置における使用例が示されている。エンジン３０は、ここでも走行方向に対して横にして配置されるが、センタードロップ型アクスル３１の駆動は、真ん中から外して、つまり位置をずらして、アンギュラードライブ４．５３ないし４．５４を経由して行われる。図５．３の実施形態は右側通行に、図５．４の実施形態は左側通行に適している。アンギュラードライブ、すなわちトランスミッション入力軸Ｅとトランスミッション出力軸Ａの角度は、このとき８０°とされている。
【００４２】
図５は、図１〜図４に示す統一型ケーシングの好ましい発展形態を示している。この場合、熱交換器４３が、トランスミッション出力軸Ａの領域のトランスミッションケーシングに直にフランジ止めされている。従来型の構成で用いられるオイルホース導管を省こうというもので、これは、相応の冷却用径路４４を一体に組み込んだ状態で最適に統一型ケーシング７を形成することにより、好ましくはケーシング内壁に直接鋳込むことにより可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による一実施形態のトランスミッションユニットを軸方向に見て示す概略図である。
【図２】  トランスミッション出力軸Ａの軸受部の概略図であって、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸のなす角度が異なる二つの場合のうちの一つについて示す図である。
【図３ａ】  図１または図２でＡの方向に見た図に相当し、アンギュラードライブの取り付け方を簡略化して示す図である。
【図３ｂ】  図１または図２でＡの方向に見た図に相当し、アンギュラードライブの取り付け方を簡略化して示す図である。
【図４．１】  異なる仕様を有するバス駆動装置への本発明によるトランスミッションユニットの用い方を示す図である。
【図４．２】  異なる仕様を有するバス駆動装置への本発明によるトランスミッションユニットの用い方を示す図である。
【図４．３】  異なる仕様を有するバス駆動装置への本発明によるトランスミッションユニットの用い方を示す図である。
【図４．４】  異なる仕様を有するバス駆動装置への本発明によるトランスミッションユニットの用い方を示す図である。
【図５】  統一型ケーシングの発展形態を示す図である。
【符号の説明】
Ｅ・・・トランスミッション入力軸
Ａ・・・トランスミッション出力軸
１・・・トランスミッションユニット
２・・・機械的トランスミッション部
３・・・傘歯車段
４・・・アンギュラードライブ
５・・・トランスミッションケーシング
６・・・基本トランスミッションケーシング
７・・・統一型ケーシング
８・・・第１の傘歯車
９・・・第２の傘歯車
１０・・・対称軸の交点
１１・・・内部スペース
１２・・・太陽歯車
１３・・・遊星歯車
１５・・・基本トランスミッションの従動部
１６・・・第１の傘歯車の外周
１７・・・内歯車の内周
１８・・・噛み合い部材
１９・・・噛み合い部材
２０・・・軸受収納装置
２１・・・内側輪郭
２２・・・軸受支持部材
２３・・・導入部
２５・・・基本トランスミッションユニット
２６・・・内歯車
２７・・・遊星歯車セット
２８・・・外歯
２９・・・内歯
３０・・・軸受支持部材
３１・・・軸受
３２・・・軸受
３３・・・互いに回転しない状態の連結部
３４・・・遊星歯車
３５・・・傘歯車の第２の部分領域
３６・・・軸受配置
３７・・・アクスル
３８・・・摺動面
３９・・・摺動面
４０・・・外壁
４１、４２・・・固定部材
４３・・・熱交換器
Ｆ８１、Ｆ８２、Ｆ９１、Ｆ９２・・・傘歯車歯付けの歯すじ
【図１】
0003782969.tif 000002
【図２】
0003782969.tif 000003
【図３ａ】
0003782969.tif 000004
【図３ｂ】
0003782969.tif 000005
【図４．１】
0003782969.tif 000006
【図４．２】
0003782969.tif 000007
【図４．３】
0003782969.tif 000008
【図４．４】
0003782969.tif 000009
【図５】
0003782969.tif 000010