JP3827576B2

JP3827576B2 - トランスミッションユニット

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Publication number: JP3827576B2
Application number: JP2001523544A
Authority: JP
Inventors: ティルマン・ケルナー; ハンス−ペーター・オイブラー
Original assignee: ヴォイス・ターボ・ゲーエムベーハー・ウント・コ・カーゲー
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: US6969336B1; EP1212554B1; WO2001020195A1; EP1212554A1; JP2003509640A; ATE244368T1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前提部分おいて書き部に記載の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。この種のトランスミッションユニットでは、車両に取り付ける条件に応じてトランスミッションユニットの汎用性に対する要求がますます重視されているため、トランスミッション入力軸に対して異なる角度を有する従動部を形成するのにアンギュラードライブが用いられている。この種のトランスミッションは、例えば刊行物、英国特許公開第２０００７３４号公報により既に知られている。この場合、アンギュラードライブは、液体動力学的回転数−／トルク変換装置と機械式回転数−／トルク変換装置の間に設けられ、その際アンギュラードライブは、機械式回転数−／トルク変換装置の出力部と互いに回転しない状態で結合されている。この場合の主たる問題は、アンギュラードライブの個々の部材、とくに基本トランスミッションユニットの従動部に結合された部材の取り付けを行なわなければならないために、上述のような組み合わせによって形成されたトランスミッションユニットが比較的長い構造の長さを有することにある。トランスミッションユニットに予め用意される組立スペースが通常極めて限られていることから、このことがまた、車両内に取り付ける際に困難を生じさせ得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、組立の手間も、必要になるスペースも少なくて済むよう、機械的ないしは組み合わせによる動力伝達装置を有する車両用のトランスミッションユニットをさらに開発することにある。
【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の特徴によって示されている。好ましい実施形態は、下位請求項に記載されている。
【０００５】
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とトランスミッション出力軸とを備え、この両者の間に機械的トランスミッション部が設けられている。この機械的トランスミッション部は、トランスミッション胴体部とも呼ばれる基本トランスミッションユニットと、第１の傘歯車および第２の傘歯車を有する傘歯車段として形成されたアンギュラードライブとを備え、このとき、第２の傘歯車は、少なくとも間接的に互いに回転しない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。その一方で、本発明により、第１の傘歯車は、基本トランスミッションユニットの従動部の空間的近くに直接的に配置されるとともに、この従動部に相互に回転しない状態で直接的に連結される。すなわち、基本トランスミッションユニットの従動部と第１の傘歯車を結ぶ特別な連結軸を必要としない。かくして、アンギュラードライブの第１の傘歯車は、軸を延長した部分に配置されるということはなく、むしろ、従動部として機能するトランスミッション構成部材を支持する軸、ないしは従動部に連結された軸に、互いに回転が拘束された状態で連結されている。基本トランスミッション内の軸の配置については、したがって何も変わらない。トランスミッションケーシングは、基本トランスミッションユニットを取り囲むトランスミッション基本ケーシングを少なくとも一つ備え、このトランスミッション基本ケーシングは、アンギュラードライブを少なくとも部分的に取り囲むトランスミッションケーシング部として形成されたケーシングカバーと連結可能とされている。このとき、本発明によれば、さらに基本トランスミッションユニットは、ケーシングカバーをケーシング壁上に支持する軸方向の力を生じる部材、例えば軸方向に作用可能なピストンを必要としない。
【０００６】
とりわけ好ましい実施形態における上記基本トランスミッションユニットは、二つの互いに噛合する平歯車を有する平歯車セットを少なくとも一つ備えるか、あるいは、太陽歯車、内歯車、遊星歯車、及びキャリヤを少なくとも一つずつ備える遊星歯車セットを少なくとも一つ備え、これら伝達部材の一つは基本トランスミッションユニットの従動部を形成する。そしてこの従動部は、遊星歯車セットの場合には、遊星歯車セットの例えば内歯車、キャリヤ、あるいは太陽歯車から形成され、もしくは、平歯車セットの場合には、ピニオンとかみ合う平歯車によって形成される。このとき、アンギュラードライブの入力部は、第１の傘歯車からそのまま形成される。基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材と、第１の傘歯車との間に互いに回転が拘束された連結を得るためには、主として次のような手段が挙げられる。
ａ）確動連結
ｂ）摩擦連結
ｃ）確動連結および摩擦連結の組み合わせ
【０００７】
最も簡単な場合においては、基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材側、ならびに第１の傘歯車側に互いに補完しあうように形成された噛み合い部材による確動連結および摩擦連結を用いて連結が行われる。これら噛み合い部材は、互いに作用を及ぼし合う状態にすることができる。これら噛み合い部材は、円周方向に順次均等な間隔で、トランスミッション構成部材および第１の傘歯車に相互に設けられのが好ましい。これら噛み合い部材は、例えばそれに対応させて設けられた切り欠きに係合する爪部、あるいは相応な形状の歯として形成することができる。このとき、主として二つの基本的配置に区別することができる。
１．第１の傘歯車側に、及び／又は基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材側に設けられた噛み合い部材と、それに対応して基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材側に、及び／又は第１の傘歯車側に設けられた、例えば噛み合い用切り欠きといった形状の補完的な噛み合い部材とが、トランスミッション軸線の伸びる方向、特に取り付け状態でのトランスミッション入力軸の延在する方向に関して、軸線方向に形成され、かつ、方向付けされた配置。
２．第１の傘歯車側に、及び／又は基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材側に設けられた噛み合い部材と、それに対応して基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材側に、及び／又は第１の傘歯車側に設けられた、例えば噛み合い用切り欠きといった形状の補完的な噛み合い部材とが、トランスミッション軸線の伸びる方向、特に取り付け状態でのトランスミッション入力軸の延在する方向に関して、半径方向に形成され、かつ、方向付けされた配置。
【０００８】
噛み合い部材、およびそれに対して設けられた切り欠き、ないし切り欠きの形状とすることができる補完的な噛み合い部材は、このとき、第１の傘歯車の外周領域、及び／又は、基本トランスミッションユニットを形成するトランスミッション構成部材の従動部の外周領域に設けられることが好ましい。ここで、噛み合い部材は、
１．従動部を形成するトランスミッション構成部材の内周側に形成され、そして、これに対して補完する第１の傘歯車側の噛み合い部材は、第１の傘歯車の外周に形成される。
２．基本トランスミッションユニットの従動部を形成するトランスミッション構成部材の外周側に形成され、そして、これに対して補完する部材は、第１の傘歯車に設けられた内周側に形成される。
【０００９】
ここに示した二つの可能な手段は、以下のような利点を有する。すなわち、アンギュラードライブと基本トランスミッションユニットの従動部とを互いに回転しない状態で連結する場合、他のいかなる追加的な固定手段が無くても可能であり、むしろ、はめ込むだけで実現される。このとき、軸方向の固定は、第１の傘歯車が軸受されているアンギュラードライブのケーシングと、基本トランスミッションとを結合するだけで可能になる。アンギュラードライブを基本トランスミッションユニットに結合するこの方法は、必要になる取り付けスペースが非常に小さい点ですぐれており、このことは、トランスミッションユニットの全長に関して有利に働く。
【００１０】
本発明のさらなる観点において、アンギュラードライブ、これを取り囲むケーシング、必要とされる軸受け類を、すべて事前に組み立てられたユニットとして、基本トランスミッションユニットとともに、一つの全体的トランスミッションにまとめることができる。アンギュラードライブをモジュラー式のユニットとして基本トランスミッションユニットから取り外しできるため、トランスミッションユニットを既存のアンギュラードライブなしでも単体で検査できるという利点が得られる。しかしながら、そのための前提条件は、基本トランスミッションユニットが次のような実施形態とされていることである。すなわち、ギヤ段を形成するように個々のトランスミッション構成部材を働かせるための基本トランスミッションユニットの部材によって、基本トランスミッション用に考えられうる終端部材やケーシングカバーに対して、いかなる軸方向の力もおよぼされず、その代わり、この軸方向の力がケーシングの形状によってケーシング内ですでに除去されるような実施形態とされていることである。すなわち、トランスミッションユニットには、基本トランスミッションユニットの従動部の領域ならびにアンギュラードライブの領域において、トランスミッションケーシングカバーに対して直接軸方向の力を生じる部材が設けられない。
【００１１】
とくに好ましい実施形態は、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機械的トランスミッション部の内歯車とを、互いに回転しない状態で結合することである。この実施形態の場合、第１の傘歯車は、とくに大きな直径で操作できる。このことは、第１の傘歯車と噛合する第２の傘歯車の形状に影響を与えて、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。
【００１２】
全体的トランスミッションケーシングを形成するための、基本トランスミッションユニットの基本ケーシングと、アンギュラードライブのケーシング部の結合は、通常、摩擦連結及び／又は確動連結により行われる。アンギュラードライブのためのケーシング部は、このとき一体で形成されるか、あるいは、好ましくは複数部分から形成される。
【００１３】
本発明のさらなる観点において、第１の傘歯車および第２の傘歯車を備えた傘歯車段として形成される一連の複数のアンギュラードライブに対しては、同一の外径寸法を有する一つの統一型ケーシングを設けることができる。ここで、アンギュラードライブの入力と、アンギュラードライブの出力との間の理論上可能なすべての角度に対して、変速比は一定であり、かつ、第１の傘歯車と第２の傘歯車の、個々の傘歯車の外径もほぼ同様に一定に保たれるものとする。従動部の角度が異なることから必要になる従動軸の位置合わせ、ならびにこれに伴う軸受部の配置は、ケーシングに組み込み可能で、しかも交換可能な軸受保持装置によって実現されることが好ましい。上記の前提条件下では、つまり、従動部の角度が異なる複数のアンギュラードライブを有する一連のトランスミッションに関して、歯すじとトランスミッション対称軸線Ｓ_Gとの各交点は、異なる角度に対して、対称軸線Ｓ_Gの軸方向に見て或る特定範囲をカバーする。ここで、理論上可能なすべての角度に対して、変速比は一定であり、かつ、アンギュラードライブの個々の傘歯車の外径もほぼ同様に一定に保たれるものとする。この範囲に対応してトランスミッションケーシング部の設計を行う。アンギュラードライブのためのトランスミッションケーシング部を含めた統一的な全体的トランスミッションケーシングをできる限り保つため、つまり、一つのトランスミッションケーシングを維持しながら、基本トランスミッションユニットを異なる従動部の条件に合わせるため、このアンギュラードライブを取り囲むトランスミッションケーシング部を標準化して、このトランスミッションケーシング部が、全ての理論上可能な、ないしは所望のアンギュラードライブを収容するのに適した形状となるようにする。このとき、予め限界の場合を決める。しかし一般的には、このトランスミッションケーシング部の基本ケーシングは、次のような理論上望ましい場合に対して設計される。すなわち、各傘歯車の歯すじの交点が、軸方向に見て、トランスミッションの取り付け状態でトランスミッション基本ケーシングに最も近いところに位置するという場合である。これは、例えば、アンギュラードライブが９０°、あるいはさらに９０°以上の角度の状態に相当しうる。正確に定めるには理論上可能な枠内で、その際設計上の実施可能性も考慮されるべきであろう。もっとも、６０〜９０°の範囲のアンギュラードライブに適するケーシングを目標とすることが好ましい。異なるアンギュラードライブへの適合が、トランスミッションユニットの従動部を形成する第２の傘歯車の軸受手段を用いてなされる一方、異なるアンギュラードライブのためのトランスミッションケーシングの外側輪郭は一定とされる。ただし、異なるアンギュラードライブは、変速比ｉがほぼ同じで、個々の傘歯車の外径ｄ_Aが等しい。これにより、アンギュラードライブを少なくとも部分的に取り囲むケーシング部のための、そして、基本トランスミッションユニットのケーシング部のための接続部材が、一連の構造全てに対して、角度の大きさとは無関係に維持され得るという利点が得られる。
【００１４】
傘歯車に歯を設けるにあたっては、あらゆる歯の付け方が考えられる。
【００１５】
本発明のさらに他の観点において、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設けられる。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ないしは内部加工すればよい。
【００１６】
統一型ケーシングを有するアンギュラードライブ、すなわち内部に軸受部のための取り付け装置が交換可能に設けられたアンギュラードライブの構成の場合、そしてトランスミッション出力軸、すなわちアンギュラードライブの出力部を形成する軸に、第２の傘歯車を取り外し可能な状態で軸受けする場合、従来の構成に比べて、第２の傘歯車の異なった取り外し方が実現できる。このとき、先ずアンギュラードライブを取り囲むトランスミッションケーシング部を、基本トランスミッションユニットから離し、同時に第２の傘歯車とトランスミッション出力軸の間の互いに回転が拘束された連結を解除する。これにより、トランスミッションケーシングからトランスミッション出力軸を引き出した後、アンギュラードライブを囲むトランスミッションケーシング部が形成する内部スペースから、第２の傘歯車を回転させながら取り出せるようになる。このようにして、トランスミッションユニットにおける傘歯車段全体を、取り付け状態における軸方向に関して、トランスミッションケーシングのさらに内部へ、すなわちトランスミッション入力軸の方に移動させることができるようになる。というのも、第２の傘歯車をトランスミッション出力軸の対称軸線方向に引き出すための開口部領域、すなわちトランスミッション出力軸の導入部を有するケーシング壁側の開口部領域を省くことができるからである。そこに設けられるトランスミッションケーシング側の貫通部は、トランスミッション出力軸を貫通させることができるだけでよい。
【００１７】
本発明による解決手段は、トランスミッションユニットのいかなる構成にも適している。このとき、例えば純粋機械式のトランスミッションユニット、あるいは液圧式と機械式の組み合わせ型トランスミッションに関するものでもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明による解決手段を図面を用いて説明する。
【００１９】
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Ｒ_EとＲ_A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、この傘歯車段は、トランスミッション出力軸Ａと結合されている。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とトランスミッションケーシング部７とを備え、このトランスミッションケーシング部は、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。トランスミッションケーシング部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。
【００２０】
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。
【００２１】
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Ｒ_Eおよびトランスミッション出力軸Ｒ_A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Ｓ_G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Ｚ_H8およびＺ_H9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。
【００２２】
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Ｓ_G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Ｓ_G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Ｓ_Gとの交点が、トランスミッション軸線Ｓ_G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、トランスミッションケーシング部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のトランスミッションケーシング部７は、標準化され、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にされる。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果たす。したがって、トランスミッションケーシング部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、トランスミッションケーシング５ないしトランスミッションケーシング部７に軸方向に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がなされる。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°から１８０°未満の角度の範囲にある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となる。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ｄ_A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、とくにトランスミッションケーシング部７の造形や加工によって行われる。
【００２３】
本発明による、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１４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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
図２ａおよび２ｂ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と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。
【００２７】
トランスミッションケーシング部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。全てのトランスミッションケーシング部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。
【００２８】
トランスミッションケーシング部７は、摩擦、及び／又は、確動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。好ましくは、結合は、ねじ締結またはプラグ締結による。基本トランスミッションユニット６ならびにトランスミッションケーシング部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。そ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。
【００２９】
図１および図２に示されたトランスミッションケーシング部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、トランスミッションケーシング部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からトランスミッションケーシング部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、トランスミッションケーシング部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、このトランスミッションケーシング部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。
【００３０】
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ｄ_A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。
【００３１】
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、とくにトランスミッションケーシング部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得ることができる。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といわゆるトランスミッションケーシング部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につながる。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。
【００３２】
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とトランスミッションケーシング部７とを備える統一型ケーシングを有している。この場合のトランスミッションケーシング部というものは、このトランスミッションケーシング部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、トランスミッションケーシング部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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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４．３の実施形態は右側通行に、図４．４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。
【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２ａ】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２ｂ】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３】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。
【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・・・トランスミッション基本ケーシング
７・・・トランスミッションケーシング部
８・・・第１の傘歯車
９・・・第２の傘歯車
１０・・・対称軸線の交点
１１・・・内部スペース
１２・・・太陽歯車
１３・・・遊星歯車
１４・・・キャリヤ
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
２３・・・貫通開口部
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
３３・・・互いの回転が拘束された連結部
３４・・・遊星歯車
３５・・・傘歯車の第２の部分領域
３６・・・軸受装置
３７・・・アクスル
Ｆ₈₁、Ｆ₈₂、およびＦ₉₁、Ｆ₉₂・・・傘歯車歯の歯すじ

Claims

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、これらトランスミッション入力軸（Ｅ）及びトランスミッション出力軸（Ａ）の間に配置された基本トランスミッションユニット（２５）とを備え、この基本トランスミッションユニットがアンギュラードライブ（４）と結合されており、
このアンギュラードライブ（４）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に結合されており、トランスミッションケーシング（５）を備えて、このトランスミッションケーシングは、基本トランスミッションユニット（２５）を取り囲むトランスミッション基本ケーシング（６）を少なくとも一つ備え、このトランスミッション基本ケーシングは、アンギュラードライブ（４）を少なくとも部分的に取り囲むトランスミッションケーシング部（７）として形成されたケーシングカバーに連結可能とされた、
トランスミッションユニットにおいて、
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）の従動部（１５）を形成する、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、
前記基本トランスミッションユニット（２５）には、ギヤ段を形成するように個々の前記トランスミッション構成部材を働かせるための部材で、前記トランスミッションケーシング部（７）に軸方向の力を加える部材を設けず、
前記従動部（１５）として機能する前記トランスミッション構成部材、ならびに前記第１の傘歯車（８）の側に、作用を及ぼし合う状態にすることのできる互いに補完的な噛み合い部材を設けることによって、互いの相対回転が拘束された連結が実現され、
前記アンギュラードライブ（４）の前記第１の傘歯車（８）は、前記トランスミッションケーシング部（７）内に軸受けされており、
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、該基本トランスミッションユニット（２５）の前記従動部（１５）は、前記遊星歯車セット（２７）の構成部材から形成されており、
前記基本トランスミッションユニット（２５）の前記従動部（１５）は、前記遊星歯車セット（２７）の前記内歯車（２６）から形成され、
前記内歯車（２６）は前記遊星歯車（１３）が係合しない延長部を軸方向に備え、一方、前記第１の傘歯車（８）は傘型の歯が設けられない部分領域（３５）を備えるとともに、該部分領域（３５）には前記内歯車（２６）の前記延長部に補完的に係合する外歯（２８）が形成されており、これら内歯車（２６）の前記延長部と前記第１の傘歯車（８）の前記外歯（２８）とで前記噛み合い部材が形成されていることを特徴とするトランスミッションユニット。
少なくとも前記アンギュラードライブ（４）の領域において該トランスミッションユニットを取り囲む前記トランスミッションケーシング部（７）は、
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前記アンギュラードライブに対して、該トランスミッションケーシング部（７）が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）の異なる軸受角度が、前記第２の傘歯車（９）及び／又は前記トランスミッション出力軸（Ａ）の軸受部を取り付けるよう交換可能な装置によって実現されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションユニット。
前記トランスミッションケーシング部（７）は、一体型の組立部材として形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトランスミッションユニット。
前記基本トランスミッションユニット（２５）は、液圧式ならびに機械式のトランスミッション部分を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット。
前記アンギュラードライブ（４）と、このアンギュラードライブ（４）を少なくとも部分的に取り囲む前記ケーシング部（７）とは、一つのモジュラー式のユニットとして統合可能とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット。
互いに噛合する前記傘歯車の歯は、すぐ歯の形状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット。
前記傘歯車段の互いに噛合する前記傘歯車の歯は、はす歯の形状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット。
前記傘歯車段の前記傘歯車は、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６または７に記載のトランスミッションユニット。