JP2018538486A - 円筒歯車伝動機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、互いに噛み合い係合する歯列が切られ、それぞれ１つの回転軸線を介して回転可能な少なくとも２つの円筒歯車を備える円筒歯車伝動機構であって、円筒歯車伝動機構は、両円筒歯車を周方向および回転軸線方向で囲繞するジャケット壁を備え、ジャケット壁は、円筒歯車の外径に適合された内側輪郭を有し、ジャケット壁と円筒歯車との間に、移行し合う２つの環状間隙が生じ、各環状間隙は、各回転軸線に関して少なくとも略同心に配置されている、円筒歯車伝動機構に関する。本発明に係る円筒歯車伝動機構は、ジャケット壁が、複数のパーツから形成される、継ぎ目に沿って閉鎖されるケーシングにより形成され、継ぎ目は、部分的にまたは完全に略一平面内を延在し、平面内を、両回転軸線の一方または両方が延びていることを特徴とする。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の、歯列が切られた少なくとも２つの円筒歯車を備える円筒歯車伝動機構に関する。

この種の円筒歯車伝動機構は、例えば国際公開第２０１２／０２８２３１号（WO 2012/028231 A1）において公知である。このような円筒歯車伝動機構は、例えば高回転数型の伝動機構、例えばターボ伝動機構（Ｔｕｒｂｏｇｅｔｒｉｅｂｅ）として構成されている。

特にターボ伝動機構等のこのような高回転数型の伝動機構の場合、伝動機構ケーシングの内室内の空気−オイル−混合物の渦動により、望ましくない損失が生じる。この損失を減じる様々な方策が公知である。１つの方策は、伝動機構ケーシングの内室を真空ポンプにより吸引し、内室内の圧力を伝動機構ケーシング外の周囲の圧力より低くすることである。

伝動機構ケーシングのこのような吸引を行わない別の方策は、冒頭で述べた国際公開第２０１２／０２８２３１号（WO 2012/028231 A1）に記載されており、すなわち円筒歯車周りに密接に位置するジャケット壁を設けている。ジャケット壁は、円筒歯車の外周の外側に配置された入口間隙および場合によっては出口間隙を除いて、円筒歯車を周方向で囲繞している。ジャケット壁を用いた円筒歯車のこのカプセル化も、円筒歯車の外径の領域あるいは円筒歯車の歯列の領域に、損失を減じる負圧を発生させるべくなされたものである。

これにより、公知の両方策は、損失出力を減じるには、できる限り低い圧力、すなわち、できる限り強い真空を、円筒歯車の回転する歯列の領域に発生させねばならないという考えに基づいている。それゆえ、真空をできる限り最適化すべく、十分な封止を行う相応に手間あるいはコストのかかる手段、あるいは比較的高出力の、ひいては高価で、エネルギを多く消費する真空ポンプが設けられていた。これらの方策は、望ましくないコストに結び付いてしまう。

独国特許発明第１９８６０３５３号明細書（DE 198 60 353 C１）が開示する円筒歯車伝動機構の場合、円筒歯車は、主ケーシング内に取り付けられた付加的な内ケーシングにより囲繞される。内ケーシングの内室内には、ポンプにより部分真空が発生される。内ケーシングと主ケーシングとの間の空間は、大気圧にある。円筒歯車は、外向きに内ケーシングから突出せず、間隔を置いて内ケーシングにより囲繞されるので、移行し合う環状間隙も生じない。

独国特許出願公開第１０２００６０２２９６４号明細書（DE 10 2006 022 964 A1）には、流体補償容器と、流体補償容器を具備した伝動機構とが記載されている。流体補償容器は、円筒歯車を側方で円筒歯車の周の一部にわたって囲繞している。

独国特許出願公開第１０２００７０４１３１８号明細書（DE 10 2007 041 318 A1）には、歯車ポンプを備える変速伝動機構が記載されており、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、そのうちの一方の歯車は、伝動機構内の歯車セットの１つに属している。ポンプ間隙を形成すべく、歯車の下には、付加的なケーシングが設けられており、この付加的なケーシングは、部分的に歯車の周にわたって延在している。

英国特許出願公告第２９２５４０号明細書（GB 292 540 A）には、ケーシング内で高い回転数をもって回転する歯車が記載されており、歯車には、歯車の潤滑を改善すべく、特別なガイドが配設されている。ガイドは、歯車を部分的に囲繞しており、下面にて少なくとも歯車がガイドから突出しないように閉鎖されている。

英国特許出願公告第１４２６３５２号明細書（GB 1 426 352 A）に記載の歯車用の潤滑装置の場合、同様に部分的に開放された内ケーシングが設けられており、内ケーシングは、歯車をその下面および側面において密接に囲繞している。

英国特許出願公告第４５８３７９号明細書（GB 458 379 A）は、伝動機構内に統合された空気ポンプを開示している。空気ポンプは、ガイドアーチを有し、ガイドアーチは、歯車の端面を取り囲んでいる。

米国特許出願公開第２０１４／００５４１１４号明細書（US 2014/0054114 A1）は、伝動機構用の潤滑オイル供給を開示しており、ここでは、カバーが、２つの円筒歯車のうちのピニオンを完全に囲繞し、両円筒歯車のうちの他方の歯車を半周にわたって囲繞している。

米国特許第５９５０５０１号明細書（US 5 950 501 A）には、円筒歯車伝動機構が示されており、この円筒歯車伝動機構の内ケーシングは、円筒歯車を所定の間隔を置いて囲繞しており、ポンプにより排気されるか、またはガスが充填される。移行し合う環状間隙は、設けられておらず、円筒歯車は、内ケーシングから突出していない。

米国特許第２６４５３０５号明細書（US 2 645 305 A）には、伝動機構の円筒歯車用の潤滑装置が記載されており、この潤滑装置は、円筒歯車の側方の遮蔽を備え、遮蔽は、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。

欧州特許出願公開第２５３５６１８号明細書（EP 2 535 618 A1）は、ケーシングにより囲繞される円筒歯車を開示しているが、円筒歯車は、ケーシングから突出していない。

国際公開第２０１２／０２８２３１号（WO 2012/028231 A1）は、ジャケット壁を備える歯車伝動機構を開示しており、ジャケット壁は、互いに協働する２つの歯車のうちの少なくとも一方を囲繞し、囲繞された内室を部分的にまたは完全に周囲に対して遮断している。歯車は、ジャケット壁から突出していない。

特開２０１１−１６３３６５号公報（JP 2011-163365 A）は、オイルチャネルを備える歯車伝動機構を開示しており、オイルチャネルは、部分的に歯車の形状に添っている。

独国特許出願公開第３３３１１３１号明細書（DE 33 31 131 A1）は、アクスル伝動機構の二重壁のケーシングを開示しており、ケーシングは、冷却媒体回路に接続されることができ、ケーシング内には、冷却ジャケットが実現可能である。

ハイブリッド伝動機構用に、独国特許出願公開第１０２００６０４４４９８号明細書（DE 10 2006 044 498 A1）から、管をステータの外周にわたって案内し、ステータを管からの散布により冷却することが公知である。

米国特許第２２１４４８５号明細書（US 2,214,485）に記載の一形態では、伝動機構ケーシング内に、潤滑のために使用されるオイル−空気−混合物が発生される。

これにより従来技術には、ジャケット壁により密接に囲繞される円筒歯車を備える円筒歯車伝動機構や、相応に密接に囲繞される歯車を備える歯車ポンプが記載されている。しかし、歯車ポンプの場合、ジャケットの役割は、円筒歯車伝動機構の場合とは完全に異なっている。そして歯車の歯係合領域内には、ポンプ媒体を所望のポンプ圧力で圧送すべく、相応の圧力室が形成されねばならない。所望の圧送作用を達成すべく、圧力室の狭くて密な画定が必要である。冒頭で述べた形態の円筒歯車伝動機構よりも大幅に低速で回転するこのような歯車ポンプの場合、歯車をポンプ媒体で濡らすことに、効率面で意味はない。むしろ、歯車は、ポンプ媒体内、通常、オイル溜め内に、この媒体を所望の通り圧送することができるように没している。これに対して、冒頭で述べた形態の円筒歯車伝動機構の場合、説明したように、円筒歯車を液状の媒体、特にオイルで濡らすことは、重大である。一方では、早期の摩耗を回避するために、歯係合領域の潤滑が必要である。他方では、液体、特にオイルの供給が増すにつれ、損失出力は、円筒歯車伝動機構の高い回転数に基づいて増大してしまう。それゆえ、冒頭で述べた形態の円筒歯車伝動機構に課される要求は、歯車ポンプに課される要求とは、根本的に相違する。

本発明の根底にある課題は、一方では、損失出力に関して最適化されており、高信頼性かつ低摩耗に作動し、他方では、低コストに製造することができる、冒頭で述べた形態の、歯列が切られた少なくとも２つの円筒歯車を備える円筒歯車伝動機構を提示することである。

本発明の課題は、請求項１の特徴を備える円筒歯車伝動機構により解決される。従属請求項には、本発明の有利な、そして特に合目的な構成を記載してある。

本発明に係る円筒歯車伝動機構は、互いに噛み合い係合する歯列が切られた少なくとも２つの円筒歯車を備え、両円筒歯車は、それぞれ１つの回転軸線を介して回転可能である。円筒歯車伝動機構は、円筒歯車、特に両円筒歯車、あるいは互いに係合する少なくとも２つの円筒歯車を周方向および回転軸線方向で囲繞するジャケット壁を備え、ジャケット壁は、円筒歯車の外径に適合された内側輪郭を有し、ジャケット壁と円筒歯車との間に、移行し合う２つの環状間隙が生じ、各環状間隙は、各回転軸線に関して少なくとも略同心に配置されている。

ジャケット壁は、本発明により、複数のパーツから形成される、継ぎ目に沿って閉鎖されるケーシングにより形成され、継ぎ目は、部分的にまたは完全に略一平面内を延在し、この平面内を円筒歯車の両回転軸線が延びているか、またはこの平面内を両回転軸線の一方が延びている。

これによりケーシングは、複数のパーツ、すなわち、第１の部分（本明細書では上側部分という）と、第２の部分（本明細書では下側部分という）とを有し、第１の部分と第２の部分とは、継ぎ目において組み合わされている。その際、円筒歯車の両回転軸線が延びる略一平面内での継ぎ目の延在とは、継ぎ目が、一部分においてまたはそれどころか完全に、両回転軸線が延びる平面内に位置しているか、または相応の部分でもってまたは完全に、この平面の少なくとも近傍にあること、すなわち、所定の間隔を超えないことを意味している。例えばこの間隔は、両円筒歯車の駆動軸および／または被動軸の外径より小さい。別の有利な一実施の形態によれば、この間隔は、駆動軸および／または被動軸の半径より大きくない。相応のことは、円筒歯車の１つの回転軸線のみが延びる平面内に継ぎ目がある実施の形態にも当てはまる。

その各々が１つまたは複数のパーツから構成されていてもよい上側部分と下側部分とは、有利には、継ぎ目に沿って分離可能に互いに接続されている。一実施の形態によれば、上側部分には、下側部分の複数のケーシング個別パーツが、分離可能に接続されており、これらのケーシング個別パーツは、相俟って下側部分を形成している。

代替的な形態では、ジャケット壁は、複数のパーツから形成されるケーシングから形成されており、ケーシングは、少なくとも２つのケーシングパーツを有し、ケーシングパーツは、間隙を形成しつつ互いに間隔を置いて理論上の若しくは形式的な継ぎ目に沿って配置されており、それぞれ別々に、円筒歯車伝動機構を収容する伝動機構ケーシング内に／伝動機構ケーシングに接して、ジャケット壁を形成しつつ支持されている。この場合、ケーシングは、好ましくは、少なくとも１つの上側部分と下側部分とを有し、上側部分と下側部分とは、理論上の継ぎ目の領域で互いに間隔を置いて間隙を形成しつつ、互いに結合されることなく配置されており、理論上の継ぎ目は、部分的にまたは完全に略一平面内を延在し、この平面内を、両回転軸線の一方または両方が延びている。

本発明に係る解決手段は、損失出力を減少させる部分カプセル化の、簡単に実現可能な、しかも後付け可能な可能性の利点を提供する。

上側部分は、有利には、１つのパーツから構成されている。

特に有利には、上側部分は、両円筒歯車共同の外周の少なくとも１つの半部を一体に囲繞する。両円筒歯車共同の外周は、両円筒歯車の個々の周の合計から、互いに直接的に対向している区間を差し引いたものである。換言すれば、共同の外周の半部は、両回転軸線を通り、これらの軸線に対して垂直な断面で見て、両回転軸線が延びる一平面の片側に画定される部分により形成される。

特に有利には、上側部分および下側部分にサイドカバーが接続されており、サイドカバーは、円筒歯車の端面を、通常は、駆動軸および／または被動軸の断面を除いて部分的にまたは完全にカバーしている。駆動軸および／または被動軸は、例えばサイドカバーを貫通する。本発明の好ましい代替的な一実施の形態によれば、円筒歯車伝動機構あるいはジャケット壁は、対応するサイドカバーなしで済ませている。

本発明の特に有利な一構成によれば、ジャケット壁は、鉛直方向および／または水平方向で弾性的に支持されている。

例えば円筒歯車伝動機構は、伝動機構ケーシングを有し、伝動機構ケーシングは、特に空気−潤滑媒体−混合物で満たされる内室を有し、円筒歯車は、ジャケット壁とともに内室内に配置されている。

ジャケット壁は、有利には、伝動機構ケーシング内で、局所的に限られた個々の支持箇所により支持されていることができる。この支持箇所は、例えば突出部またはラグによりジャケット壁の外側に形成される。本発明の特に有利な一構成によれば、少なくとも１つの上側の支持箇所が、ジャケット壁の上端部の領域に設けられており、さらに少なくとも２つの下側の支持箇所が、ジャケット壁の継ぎ目の領域内または継ぎ目より下に設けられている。本発明の別の一実施の形態によれば、別の、特に４つの支持箇所が、ジャケット壁の継ぎ目の領域内に設けられている。

上側の支持箇所は、鉛直方向での支持、特に弾性支持に用いられ得る。継ぎ目の領域内に設けられる支持箇所は、特に鉛直方向での支持、有利には弾性支持に用いられ得る。下側の支持箇所は、水平方向および／または鉛直方向での支持、特に弾性支持に用いられ得る。

本発明の一実施の形態によれば、ジャケット壁の各支持箇所は、弾性的に伝動機構ケーシング内で支持されている。代替的な一実施の形態によれば、単数または複数の支持箇所は、弾性的に支持しない固定点として伝動機構ケーシング内で構成されており、これに対して他の支持箇所は、例えば熱膨張を補償すべく、弾性的に支持されている。別の一実施の形態によれば、各支持箇所は、１つの共通の平面内または少なくとも略１つの共通の平面内に、少なくとも１つの第１の方向で、または第１の平面内で、非弾性的に固定されており、かつ例えば第１の方向または第１の平面に対して垂直な第２の方向、特に第２の平面内で、弾性的に伝動機構ケーシング内で支持されている。有利な一発展形によれば、而して少なくとも１つの別の支持箇所は、この共通の平面外に第２の方向または第２の平面内で非弾性的に伝動機構ケーシング内で固定されており、第１の方向に対して平行あるいは第１の平面に対して面平行に弾性的に支持されている。

例えば上側の支持箇所は、鉛直方向で弾性的に、そして水平方向で非弾性的に、伝動機構ケーシング内で支持されており、下側の支持箇所は、水平方向で弾性的に、そして特に鉛直方向で非弾性的に、伝動機構ケーシング内で支持されている。

支持箇所の弾性的な支持は、ジャケット壁の熱膨張あるいはジャケット壁と伝動機構ケーシングとの間の異なる熱膨張の補償を可能にし、かつ円筒歯車とジャケット壁との間の間隙を、衝接の危険が生じることなく最小化することを可能にする。

各円筒歯車は、少なくとも１つの駆動軸または被動軸を有し、これらの軸は、有利には、伝動機構ケーシング内で軸支され、特にジャケット壁内では軸支されることなく軸支されている。

例えば駆動軸および／または被動軸は、それぞれ、少なくとも１つの回転軸受内で支持され、回転軸受と、ジャケット壁の上側部分および下側部分に接続されたサイドカバーとの間には、遮蔽プレート、特に遮蔽金属板が設けられており、遮蔽プレートは、サイドカバーに対して間隔を置いてあるいは円筒歯車の端面に対して間隔を置いて配置されている。このような遮蔽プレートあるいは遮蔽金属板は、軸受からオイルが円筒歯車の歯車あるいは歯列に達してしまい、これにより損失出力を発生させてしまうことを防止する。

本発明の一実施の形態によれば、ジャケット壁は、圧延され、曲げ加工された金属薄板から製造されている。この場合、特に有利には、ジャケット壁の内側輪郭は、金属薄板の圧延および曲げ加工のみにより、後続の機械的な後加工なしに製造される。このような圧延された表面は、比較的小さい粗さを有し、このことは、円筒歯車伝動機構の損失出力を減じ、曲げ加工された金属薄板からの製造は、溶接作業と、これに続く後加工とをなくす。ジャケット壁が有利に製造される金属薄板は、例えば２０〜４０ｍｍ、特に２５〜３５ｍｍ、例えば３０ｍｍの厚さを有する。

ジャケット壁内で発生する熱をできる限り迅速に導出すべく、ジャケット壁が、伝動機構ケーシングよりも高い熱伝導性を有すると、特に好適である。

例えばジャケット壁は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から製造されており、伝動機構ケーシングは、鋼または鋼合金から製造されている。別の素材が使用されてもよいことは、自明である。

上側部分は、有利には、常に開いたまたは閉鎖可能な保守開口を有していてもよく、保守開口は、両円筒歯車の歯係合領域への直接的なアクセスを可能にする。保守開口へのアクセスは、例えば伝動機構ケーシングのいわゆる覗き穴カバーを経て実施される。

伝動機構ケーシングは、有利には、２つまたは複数のパーツから構成されており、特にジャケット壁の継ぎ目と同じ平面内に継ぎ目を有する。

特に有利には、伝動機構ケーシングは、下側のケーシング半部と上側のケーシング半部とを有し、下側のケーシング半部および上側のケーシング半部は、それぞれ、１つまたは複数のパーツから構成されていることができる。

遮蔽プレートは、一実施の形態によれば、それぞれ１つのパーツから構成されていることができる。他の実施の形態によれば、各遮蔽プレートは、少なくとも２つのパーツから、例えば上半部と下半部とにより構成されており、各パーツは、それぞれ、駆動軸および／または被動軸の半周を囲繞する。而して遮蔽プレートは、同様に継ぎ目を有していることができ、継ぎ目は、有利には、ジャケット壁および／または伝動機構ケーシングの継ぎ目と同じ平面内を延びている。

円筒歯車伝動機構を組み立てる特に有利な組み立て方法は、以下のステップを有する：
１． まず、遮蔽プレートの下半部を伝動機構ケーシングの下側のケーシング半部内に組み立て、同時にもしくは直後にまたは後に、遮蔽プレートの上半部を伝動機構ケーシングの上側のケーシング半部内に組み立てる。
２． 少なくとも遮蔽プレートの下半部を伝動機構ケーシングの下側のケーシング半部内に組み立てた後、ジャケット壁のケーシングの下側部分を伝動機構ケーシングの下側のケーシング半部内に組み立てる。
３． 続いて円筒歯車をその軸受とともに組み立てる。
４． 続いてジャケット壁のケーシングの上側部分を組み立て、その結果、ジャケット壁は、完全に組み立てられている。而るに、ジャケット壁が規定通りに伝動機構ケーシング内で方向付けられており、すべての接続が規定通りに実施されたか、検査する可能性が得られる。
５． 最後に伝動機構ケーシングの上側のケーシング半部を載置し、組み立てる。これにより組み立て方法は、完了可能である。

本発明の一実施の形態によれば、ジャケット壁は、両円筒歯車を周方向で両円筒歯車の周の一部にわたってのみ囲繞し、両円筒歯車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は、外向きにジャケット壁から突出する。これにより、外向きにジャケット壁から突出する周のこの部分は、ジャケット壁の周囲に対して、例えば円筒歯車伝動機構の伝動機構ケーシングの内室に対して露出している。それゆえ、上述の従来技術の場合のような円筒歯車の完全なカプセル化は行われていない。外向きにジャケット壁から突出する周のこの部分は、両円筒歯車が相並んで配置されているとき、円筒歯車の回転軸線に対して垂直な横断面であって、ジャケット壁の、円筒歯車の外周に沿って配置される部分を通る横断面により形成される投影面外に位置する。換言すれば、ジャケット壁は、ジャケット壁の周囲から円筒歯車への視線を通す開口を円筒歯車の周にわたって有しているだけではなく、円筒歯車は、ジャケット壁の対応する開口から実際に突出し、この開口を越えて張り出している。両円筒歯車が上下に配置されている場合、相応に下側の円筒歯車は、上側の円筒歯車から下側の円筒歯車に向かって下向きに延在するジャケット壁が終端する水平の一平面から下向きに突出している。

両円筒歯車または一方の円筒歯車の、ジャケット壁から突出する一部は、円筒歯車の下面に、すなわち、円筒歯車伝動機構の運転中、重力により円筒歯車伝動機構内の下に集まるオイル溜めに向かって配置されている。その反対側の上面では、円筒歯車は、これに対して有利には完全にジャケット壁により囲繞される。円筒歯車が上下に配置されており、特にまさに２つの円筒歯車が設けられていて、そのうちの一方の円筒歯車が他方の円筒歯車の上方に配置されているとき、例えば下側の円筒歯車は、少なくとも略その回転軸線の高さで、またはその回転軸線よりも下で始まって少なくとも略９０°の弧にわたって囲繞されていることができ、かつ上側の円筒歯車は、この場合、有利には、ジャケット壁により１８０°より大きく、特に略２７０°囲繞されており、両歯列の係合領域の横から始まって、その後の延びに関して上向きに、上側の円筒歯車の頂点を越えて反対側に向かい、再び下向きに、少なくとも略上側の円筒歯車の回転軸線の高さまで囲繞されている。

円筒歯車の、下向きにジャケット壁から突出する部分（円筒歯車が上下に配置されている場合は、下側の円筒歯車の、下向きに突出する部分）は、有利には、伝動機構内のオイル溜めの上方に露わに、特にオイル溜めあるいは伝動機構ケーシングの下側の壁に対して間隔を置いて配置されており、この間隔は、有利には、ジャケット壁と、単数または複数の円筒歯車の囲繞される領域との間の間隔より何倍も大きい。

しかし、本発明は、適当な方策を用いれば、オイル溜めが伝動機構ケーシング外に設けられている伝動機構や、対応するオイル溜めが別の好適な潤滑手段により省略され得る伝動機構でも使用可能である。

両円筒歯車の回転軸線は、有利には、円筒歯車伝動機構の水平方向で相並んで配置されており、回転軸線は、特に１つの共通の水平の平面内を延びている。この平面は、特に円筒歯車伝動機構内の下方にあるオイル溜めの表面に対して平行にある。

有利には、ジャケット壁は、円筒歯車の回転軸線に対して垂直な、鉛直方向の平面を通る横断面で見て、両円筒歯車をその上半部にわたって完全に囲繞し、さらに下半部の一部を囲繞している。上半部を越えるジャケットの両部分は、特にその自由端部においてその横断面が先細りするように構成されていてもよい。

本発明の一実施の形態によれば、ジャケットと、円筒歯車の外径との間の間隙あるいは環状間隙は、ジャケットの自由端部において先細りするように構成されている。この先細りは、ジャケットの一方または両方の自由端部に設けられていることができる。環状間隙の残りの領域に対する環状間隙のこのような減少は、封止を生じ、封止は、環状間隙内へのオイルの望ましくない流入および／または流出を防止するまたは減少させる。

本発明の一実施の形態によれば、円筒歯車の歯係合の領域、特に両円筒歯車の上面における円筒歯車の歯係合の領域は、ジャケットが省かれているか、または相応の窓がジャケット内に設けられている。

伝動機構ケーシングの内室内には、有利には、負圧が発生されることができる。このことは、この内室内を伝動機構ケーシングの周囲よりも低い圧力が支配していることを意味している。

本発明の一実施の形態によれば、伝動機構ケーシングと、ジャケット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てもよい。

部分カプセル化された円筒歯車を備える本発明の有利な一形態によれば、両円筒歯車の外周の、ジャケット壁から突出する部分は、それぞれ１０°ないし１７０°、特に９０°ないし１３０°の弧にわたって延在する。境界値は、含んでも含まなくてもよい。

例えば、円筒歯車の、ジャケット壁から突出する部分は、円筒歯車伝動機構が規定通りに使用されている状態に関して、円筒歯車の下面に配置されている。

環状間隙は、少なくとも、ジャケット壁の内側輪郭と円筒歯車の外径とが互いに等間隔あるいは同心となっている部分に、例えば１ないし１０ｍｍの幅を有していることができる。

本発明の一実施の形態によれば、少なくとも一方のサイドカバーまたは両方のサイドカバー内に、両円筒歯車の歯列が互いに係合する領域に開口が設けられている。この開口は、例えば冷却オイルを、円筒歯車の、ジャケット壁により囲繞される領域あるいは環状間隙から導出するために利用可能である。

円筒歯車用の冷却オイル、一般的には冷却媒体は、例えば互いに噛み合う歯列の噛み合いが始まるところまたは好ましくは終わるところに噴射されてもよい。このためにそこに対応するノズルが設けられていてもよい。

ジャケット壁が下向きに開放されている場合、冷却オイルは、ここでも容易にジャケット壁から導出され得る。

本発明の一実施の形態によれば、ジャケット壁は、少なくとも一方の周端部または両方の周端部において、円筒歯車の周方向でくさび形に先細りするように構成されている。くさび体を周端部に形成したことで、空気−潤滑剤−混合物の流動は、半径方向で円筒歯車の歯列から遠ざかるように案内される。これにより、潤滑媒体に富む媒体が環状間隙内に吸い込まれることは、防止される。くさび体は、いわばシールとして用いられ、これにより、環状間隙を周囲あるいは伝動機構ケーシングの内室に対して封止することができる。ここで留意すべきことは、円筒歯車が、通常、円筒歯車の、ジャケット壁によりカバーされる周領域で、互いに接近するように回転し、ジャケット壁によりカバーされない周領域で、互いに離反するように回転することである。

ジャケット壁は、冷却手段を有していてもよい。例えば冷却媒体を通す冷却孔および／またはジャケット壁の外側に設けられた表面を拡大するリブが設けられており、かつ／またはジャケット壁に対して外側から散布を行う冷却媒体散布装置が設けられている。

本発明に係る円筒歯車伝動機構は、有利には、回転数−トルク−変換装置として構成されている。特に円筒歯車は、液体貯留部、特にオイル溜め内に没しないように配置されている。

円筒歯車伝動機構は、２軸または多軸の円筒歯車伝動機構として形成されていることができる。後者の場合、それぞれ１つの回転軸線を中心に回転可能な複数の円筒歯車が設けられている。複数の円筒歯車の各々は、この複数の円筒歯車のうちの少なくとも１つの他の円筒歯車と噛み合い係合している。ジャケット壁は、円筒歯車の各々の少なくとも１つの部分領域周りを延びるように形成されており、個々のまたはすべての円筒歯車の回転軸線は、伝動機構ケーシングの１つの共通の継ぎ目内に配置されている。この場合、ジャケット壁は、好ましくは、伝動機構の組み込み状態において軸方向で見て、軸方向で外側の第１の円筒歯車から、円筒歯車構成の外周周りに、ジャケット壁の内周と個々の円筒歯車との間の環状間隙を形成しつつ、軸方向で外側の第２の円筒歯車へと延在している。

その際、ジャケット壁は、伝動機構構成に応じて１つまたは複数のパーツから形成されていることができ、ジャケット壁の個々のパーツは、好ましくは、力結合、形状結合または素材結合を介して互いに結合されている。代替的な一形態において、個々のジャケット壁パーツ間に小さな間隙が存在し、ジャケット壁ユニットの形成が、伝動機構内での統合時、個々のジャケット壁パーツの、伝動機構ケーシングとの結合あるいは伝動機構ケーシング内での支持により実施されることも可能である。すなわちジャケット壁は、１つまたは複数のパーツから形成される上側部分および下側部分からなり、上側部分と下側部分とは、寸法の小さい間隙を介して互いに間隔を置いて配置されており、それぞれ別々に伝動機構ケーシング内に／伝動機構ケーシングに接して、機能ユニットとしてジャケット壁を形成しつつ支持されている。

これらの形態において、円筒歯車は、オイル溜め内で回転していない。すなわちこの伝動機構構成は、円筒歯車をオイル溜めと直接的に接触させていない。多軸の形態でも、円筒歯車の少なくとも１つは、少なくとも部分的にジャケット壁から突出している。

有利な応用形態では、本発明に係る円筒歯車伝動機構は、駆動ユニットおよび／または被動ユニットを、円筒歯車に結合される個々の軸との結合により統合して１つの機械トレインを形成し、ギヤドターボ機械（Ｇｅｔｒｉｅｂｅｔｕｒｂｏｍａｓｃｈｉｎｅ）を形成している。駆動ユニットとしては、蒸気タービン、ガスタービン、エキスパンダおよびモータが、それ自体単独でまたは互いに組み合わされて可能であり、被動ユニットとしては、コンプレッサ、ポンプおよびジェネレータが、それ自体単独でまたは互いに組み合わされて可能である。これによりギヤドターボ機械は、ギヤド圧縮機（Ｇｅｔｒｉｅｂｅｖｅｒｄｉｃｈｔｅｒ）もしくはエキスパンダ装置または両者の組み合わせとして形成されている。別の用途は、駆動ユニットとしての蒸気タービンまたはガスタービンと、被動ユニットとしてのジェネレータであることができる。一般に、１つの完全なギヤドターボ機械がトレインとして形成されており、伝動機構を介して、ギヤドターボ機械の構成に応じて駆動ユニットおよび被動ユニット、特に蒸気タービン、ガスタービン、エキスパンダ、モータ、ジェネレータおよびコンプレッサが、互いにプロセス技術的に協働する。

以下に、本発明について実施例を基に図面を参照しながら例示的に説明する。

部分カプセル化がなされた本発明による構成の円筒歯車伝動機構の概略軸方向断面図である。 図１に示した部分カプセル化された円筒歯車であるが、本図では、任意選択的なサイドカバーが付加された円筒歯車の斜視図である。 円筒歯車の可能な部分カプセル化を、円筒歯車を囲繞する伝動機構ケーシングとともに示す概略図である。 図３とは異なり、円筒歯車を上下に配置した代替的な実施の形態を示す図である。 円筒歯車あるいはその歯列の冷却と潤滑との切り離しを示す概略図である。 ジャケット壁に設けられたランドと散布装置とを有する冷却装置の実施例を示す図である。 図６に示した構成であるが、伝動機構ケーシングなしに示す図である。 ジャケット壁を斜め下から見た３次元図である。 保守開口の領域でジャケット壁を切断した断面図である。 ジャケット壁、伝動機構ケーシングおよび円筒歯車の別の断面図である。 上側の支持箇所の構成の一例を示す図である。 継ぎ目の領域における支持箇所の構成の一例を示す図である。 下側の支持箇所の構成の一例を示す図である。 下側の支持箇所の構成の一例を示す図である。 ３軸構成の円筒歯車伝動機構を示す図である。 ４軸構成の円筒歯車伝動機構を例示する図である。 円筒歯車を鉛直方向でずらした図１５に示した形態を示す図である。 ギヤドターボ機械内の多軸伝動機構として形成された円筒歯車伝動機構を示す図である。 部分カプセル化がなされた多軸の円筒歯車伝動機構の別の形態を例示する図である。 図１５に示した形態を基に、互いに対して間隙を形成しつつ配置され、別々に伝動機構ケーシング内で支持される上側部分および下側部分を有して構成されたジャケット壁を例示する図である。

図１は、第１の円筒歯車１と第２の円筒歯車２とを備える円筒歯車伝動機構を示しており、第１の円筒歯車１および第２の円筒歯車２は、例えばはずばまたはやまばの円筒歯車として構成されている。看取可能であるように、両円筒歯車１，２の歯列は、互いに噛み合い係合しており、その結果、第１の円筒歯車１が、第１の円筒歯車１の回転軸線３周りに回転すれば、第１の円筒歯車１は、第２の円筒歯車２を第２の円筒歯車２の回転軸線４周りに駆動する（またその逆も然りである）。円筒歯車１，２の回転方向は、矢印で示してある。

円筒歯車１，２を密接に囲繞するジャケット壁５が設けられている。しかし、ジャケット壁５は、両円筒歯車１，２の周の一部にわたって延在するにすぎないため、円筒歯車１，２の外周の一部は、図１に概略的にのみ示した伝動機構ケーシング１３の内室１４に対して露出している。図示の実施例では、両円筒歯車１，２の外周のこの部分は、円筒歯車１，２の下面でジャケット壁５から突出している。

両円筒歯車１，２の周の残余の領域では、ジャケット壁５の内側輪郭が、円筒歯車１，２の外径と相俟って、移行し合う２つの環状間隙６，７を形成しており、環状間隙６，７は、歯列の係合領域１５を除いて一定の幅を円筒歯車１，２の周にわたって有している。

ジャケット壁５は、継ぎ目３７に沿って組み合わされた複数のパーツ、本実施の形態では３つのパーツからなるケーシングにより形成される。

図示の実施例では、両円筒歯車１，２の外周の、ジャケット壁５から突出する部分は、約１８０°のそれぞれ１つの弧にわたって延在しており、１８０°からの差分は、ジャケット壁５の両周端部に設けられた２つのくさび体１６，１７によりカバーされている。すなわち、ジャケット壁５は、ジャケット壁５の両周端部においてくさび形に先細りするように構成されている。円筒歯車１，２の図示の回転方向から想像がつくように、このくさび形の先細りは、円筒歯車１，２がジャケット壁５内に回転して入り込む領域で、周囲の流動を円筒歯車１，２から半径方向で遠ざけるように案内している。

破線と、断面図で示したジャケット壁５とにより画定された投影面から、両円筒歯車１，２は突出している。看取可能であるように、これによりジャケット壁５は、単に下面に、外部から円筒歯車１，２を覗き見ることが可能な開口を有しているだけではなく、円筒歯車１，２は、その外周でもってジャケット壁５から突出している。

内室１４内には、伝動機構ケーシング１３内の下方に、潤滑媒体溜めあるいはオイル溜めが設けられていてもよい。潤滑媒体溜めあるいはオイル溜めは、図１にはその詳細を示していない。それというのも、潤滑媒体溜めあるいはオイル溜めは、円筒歯車１，２の下面から相応の間隔を置いているからである。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。吸引装置の吸引側は、内室１４を吸引すべく、内室１４に接続されている。このような真空ポンプは、概略的に示しただけであり、符号１８を付してある。しかし、本発明は、このような真空ポンプなしに構成されてもよい。

図１に示した構成では、特に、ジャケット壁５に接続され、円筒歯車１，２の端面を覆うサイドカバーは設けられていない。むしろ、円筒歯車１，２は、ジャケット壁５により円筒歯車１，２の外周でのみ囲繞される。

図２に示した構成では、図１に示した構成のジャケット壁５と、サイドカバー８，９とが組み合わされているが、このことは必須ではない。

図２は、ジャケット壁５の側方に接続される両サイドカバー８，９を示している。看取可能であるように、サイドカバー８，９は、円筒歯車１，２の外周の、ジャケット壁５から下向きに突出する部分もカバーしている。

第１の円筒歯車１は、駆動軸１０を、第２の円筒歯車２は、被動軸１１を有する。両軸１０，１１は、サイドカバー８を貫通している。第２の円筒歯車２が第１の円筒歯車１を駆動するときは、軸１０，１１の関係は相応に置き換えられる。

さらにサイドカバー８内には、特にサイドカバー９内にも、両円筒歯車１，２の歯列が互いに係合する領域に、開口１２が設けられている。開口１２は、冷却媒体を導出するために用いられる。

さらに図２からは、図示の実施例では、各円筒歯車１，２が２つの歯列を有し、両歯列が、軸方向で相並んでかつ特に互いに間隔を置いて配置されていることが看取可能であり、これにより、二重歯列、特にやまば歯列を形成することが可能である。

図３は、再度、概略的に、好ましい構成による本発明に係る円筒歯車伝動機構の一実施の形態を示している。本実施の形態では、ジャケット壁５の上側部分３８は、それぞれ、両円筒歯車１，２の上半部を囲繞しており、これにより、回転軸線３，４を通る水平の平面（破線参照）内で終端している。ジャケット壁５の、円筒歯車１，２の下半部を有利には部分的にのみ囲繞する下側部分は、示していない。しかし、代替的な実施の形態によれば、円筒歯車１，２の下半部は、下側部分により完全に囲繞されてもよい。

両円筒歯車１，２およびジャケット壁５を囲繞する伝動機構ケーシング１３内の下方には、オイル溜め１９が略示されている。円筒歯車１，２が、伝動機構ケーシング１３に対して間隔Ｄを有するとともに、オイル溜め１９のオイル面に対しても間隔ｄを有することが看取可能である。

図４は、代替的な一実施の形態を図３の実施の形態と類似の図で示している。図３の実施の形態とは異なり、図４の実施の形態では、円筒歯車１，２が上下に配置されている。図示の構成部材については、図３および対応する符号を参照されたい。継ぎ目３７は、本実施の形態では、上側の回転軸線４の平面内を延びている。破線により略示したように、これに加えてまたはこれとは異なり、ジャケット壁５の継ぎ目は、下側の回転軸線３の平面内に設けられていてもよい。

図４では、上側の円筒歯車、ここでは第２の円筒歯車２が、４分の３、すなわち約２７０°にわたってジャケット壁５により囲繞されており、下側の円筒歯車、ここでは第１の円筒歯車１は、下側の円筒歯車の周の４分の１、すなわち約９０°にわたってジャケット壁５により囲繞されている。それゆえ第１の円筒歯車１の下半部は、ジャケット壁５から下向きに突出している（図４でも、再度、上方から延びるジャケット壁５が終端している平面を示す破線参照）。下側の継ぎ目が設けられている場合、第１の円筒歯車１は、さらに囲繞される。オイル溜め１９あるいは伝動機構ケーシング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、円筒歯車１，２と、円筒歯車１，２を囲繞あるいはカプセル化している領域におけるジャケット壁５との間の間隔よりも遙かに大きい。

図５は、本発明の別の一態様、すなわち、円筒歯車１，２の冷却と、円筒歯車１，２の潤滑との切り離しを示している。而して第１のオイル体積流量が、円筒歯車１，２の冷却のためにジャケット壁５を通して案内される。この第１のオイル体積流量には、符号２１を付してある。この第１のオイル体積流量２１を圧送する第１のオイルポンプ２２は、概略的に示してある。第１のオイルポンプ２２は、オイル溜め１９からオイルを圧送する。しかし、このことは必須ではない。而して別の冷却媒体または別の圧送手段が設けられていてもよい。これに加えてまたはこれに代えて、破線により暗示したように、第１のオイル体積流量２１を散布することでジャケット壁５を冷却してもよい。本実施の形態では、ジャケット壁５内を延びる冷却チャネル２８を略示してある。看取可能であるように、冷却チャネル２８の延びは、ジャケット壁５の内側輪郭の延びに準じているが、このことは必須ではない。このような冷却チャネル２８を完全に省略し、冷却媒体を専らジャケット壁５の外表面に沿って案内することも可能である。

円筒歯車１，２を潤滑すべく、第２のオイル体積流量２３が、円筒歯車１，２の歯列内、有利には、歯列の係合領域１５内に、例えば図２に示した単数または複数の開口１２を通して導かれる。この第２のオイル体積流量２３は、例えば第２のオイルポンプ２４によりオイル溜め１９から圧送される。しかし、これについても、別の圧送手段または別の源が使用されてもよい。

円筒歯車１，２の潤滑に関する構成部材あるいは特徴は、潤滑装置２６を形成する一方、ジャケット壁５の冷却、ひいては間接的には円筒歯車１，２の冷却に関する構成部材および特徴は、冷却装置２７を形成する。

第１のオイル体積流量２１と第２のオイル体積流量２３とは、１つの共通のオイルポンプにより圧送されてもよいが、いずれにせよ、有利には、第１のオイル体積流量２１は、第２のオイル体積流量２３より大きい、特にその何倍も大きい。

第２のオイル体積流量２３は、有利には、円筒歯車１，２から自由に飛散可能である一方、第１のオイル体積流量２１は、通常、少なくとも１つの相応の開口よりジャケット壁５から流出するか、またはジャケット壁５に散布する場合は、ジャケット壁５から流れ落ちるあるいは滴り落ちる。

ジャケット壁５の能動的な冷却により、円筒歯車１，２は、直接的な冷却とは異なり、環状間隙６，７を介したジャケット壁５への熱伝達により間接的に冷却され得る。このことは、環状間隙６，７および／または歯列の係合領域１５を通して圧送される潤滑オイル体積流量、ここでは第２のオイル体積流量２３を比較的小さくすることを可能にし、このことは、損失を減じる。

さらに図示の実施例では、ジャケット壁５の外側に設けられた冷却リブ２５によるジャケット壁５の冷却が略示されている。

図６は、再度、伝動機構ケーシング１３（下側のケーシング半部４６のみ図示）内でのジャケット壁５の配置を示している。種々の構成部材に対し、対応する符号を再使用することで、繰り返しとなる説明は省略する。本形態では、特に、他方、サイドカバーが設けられておらず、円筒歯車１，２の端面は、伝動機構ケーシング１３の内表面に少なくとも部分的に露わに、または完全に露わに対向している。以下にさらに説明するように、図示の実施例では、しかし、遮蔽プレート４１が設けられており、遮蔽プレート４１は、円筒歯車１，２に対して間隔を置いて配置されており、これにより、伝動機構ケーシング１３と、円筒歯車１，２あるいはその端面との間に配置されている。

図６に示した実施例において、冷却装置は、ジャケット壁５の外面に沿って延びる冷却媒体案内用の２つの管３０を有している。両管３０は、図示の実施例では、平行に対向しているが、このことは必須ではない。有利には、管３０は、両側で円筒歯車１，２の端面の略半径方向外側を延びている。管３０は、流出開口３１を有し、流出開口３１を介して冷却媒体は、ジャケット壁５の外周に吹き付けられ得るまたは散布され得る。管３０および流出開口３１の配置に基づいて、ジャケット壁５の外周は、一様に濡らされ、吹き付けられた冷却媒体は、外周に沿ってジャケット壁５外表面を流れ落ち、このときジャケット壁５の熱を奪う。

冷却媒体が、ジャケット壁５の側方から円筒歯車１，２の端面を越えて、回転する部分、特に軸１０，１１上に流下または滴下しないように、ランド２９が設けられている。ランド２９は、これを防止する。ランド２９は、一方では、ジャケット壁５に安定性を与え、他方では、ジャケット壁５外表面を流動する冷却媒体の障壁をなしている。有利には、ランド２９の高さは、ランド２９が少なくとも管３０と同じ高さであるように、すなわち、管３０の上面まで達しているように寸法設定されている。

歯列の係合領域の上方の領域には、ジャケット壁５内に保守開口３２が設けられており、保守開口３２は、側壁３３により囲繞され、ジャケット壁５の外面を流動する冷却媒体が保守開口３２内に流入し得ないようになっている。保守開口３２は、図６には示していないものの、カバーによって閉鎖可能であってもよい。しかし、このことは必須ではない。

保守開口３２は、伝動機構ケーシング１３の、本図では破線によってのみ略示した上側のケーシング半部４５の覗き穴カバー（図示せず）を介してアクセス可能である。

さらに図６には、例えば遮蔽金属板の形態の「遮蔽プレート」４１が看取可能である。遮蔽プレート４１は、円筒歯車１，２の端面に対して間隔を置いて配置され、特に下側のケーシング半部および上側のケーシング半部４５内に装入または装着されている。この遮蔽プレート４１は、軸１０，１１を伝動機構ケーシング１３内で軸支する軸受４７の軸受オイルが、円筒歯車の回転する部分に浸入しないようにしている。

ジャケット壁５は、継ぎ目３７を有し、継ぎ目３７は、図示の実施例では、伝動機構ケーシング１３および遮蔽プレート４１の継ぎ目と同じ水平の平面内に位置している。この継ぎ目３７の領域で、ジャケット壁５は、４つの支持箇所４０．４，４０．５，４０．６および４０．７により伝動機構ケーシング１３、特に下側のケーシング半部４６内で支持されている。さらにジャケット壁５は、上側の支持箇所４０．１および２つの下側の支持箇所４０．２および４０．３により伝動機構ケーシング１３内で支持されている（図６に加え、図７および８参照）。

熱膨張を補償すべく、支持箇所４０．１〜４０．７は、例えば皿ばね４２および圧縮ばね４３を支持ピン４４に設けることで、有利には弾性的に構成されている。この構成については、図１１〜１３に例示してあり、上側の支持箇所４０．１については図１１に、継ぎ目３７の領域における支持箇所４０．４〜４０．７については図１２に、そして下側の支持箇所４０．２，４０．３については図１３および１４に示してある。詳細には、図１１は、支持ピン４４を示しており、支持ピン４４は、鉛直方向で上側のケーシング半部４５およびジャケット壁５の孔内に挿入されており、その結果、上側のケーシング半部４５に対して相対的なジャケット壁５の水平方向の位置は、固定されている。同時にジャケット壁５は、支持ピン４４に被嵌された圧縮ばね４３を介して弾性的に上側のケーシング半部４５に対して支持されている。

図１２は、ねじの形態の支持ピン４４を示している。支持ピン４４は、下側のケーシング半部４６に螺入されており、皿ばね４２を介してジャケット壁５のフランジを下側のケーシング半部４６に対して締め付けている。これによりジャケット壁５は、フランジにより鉛直方向で下側のケーシング半部４６上に弾性的に固定され、かつ鉛直方向で下側のケーシング半部４６および上側のケーシング半部４５に対して相対的に可動である。これにより、例えば伝動機構ケーシング１３の継ぎ目における熱膨張によるフランジの傾倒は、許容され得る。

図１３では、鉛直方向でジャケット壁５と下側のケーシング半部４６とを通して案内されている支持ピン４４が、２つの圧縮ばね４３を支持し、その結果、ジャケット壁５は、水平方向では、下側のケーシング半部４６に対して相対的に、圧縮ばね４３の力に抗して可動であるが、鉛直方向では固定されている。代替的には、鉛直方向での可動性が提供されてもよい。

図１４の実施の形態は、図１３の実施の形態と比較可能であり、２つの支持ピン４４が設けられており、その各々が圧縮ばね４３を支持している点でのみ相違する。

図７は、再度、図６の構成を伝動機構ケーシングなしに示している。特に、保守開口３２が歯列の係合領域の上方に設けられており、係合領域においてジャケット壁５が環状間隙を形成すべく凹形の輪郭を有することが看取可能である。図７には、遮蔽プレート４１も、図示の実施例では、ジャケット壁５の継ぎ目３７に応じた継ぎ目を有することも看取可能である。さらに、特に遮蔽プレート４１は、遮蔽プレート上側部分４１．１（具体的には、軸受４７毎に１つの遮蔽プレート上側部分４１．１）と、遮蔽プレート下側部分４１．２とから継ぎ目を介して構成されている。遮蔽プレート下側部分４１．２は、図示の実施例では、角形に、特に多角形として構成されており、これに対して遮蔽プレート上側部分４１．１は、円形または円セクタ形の輪郭を呈している。

図８からは、再度、ランド２９を下面にも有するジャケット壁５が、円筒歯車１，２を完全には囲繞しないことが看取可能である。同時に、図６および７に示した管３０が、ジャケット壁５の下面までは延在せず、ジャケット壁５の上側の領域でしか延在しないことが看取可能である。さらに図８からは、ジャケット壁５の下側部分３９が、２つのケーシング個別パーツ３９．１および３９．２から形成され、これに対して上側部分３８が、図示の実施例では、１つのパーツからなっていることが看取可能である。

図９には、再度、ランド２９および保守開口３２の側壁３３が看取可能である。看取可能であるように、ランド２９は、有利には、ジャケット壁５から半径方向内向きにも突き出していてよい。

図１０は、円筒歯車２の、ただし保守開口外の領域における相応の、ただし包括的な断面を示している。さらに本実施例では、ランド２９は、半径方向外向きにのみジャケット壁５から凸出している。しかし、これとは違う構成としてもよい。図１０には、再度、ここでは第２の円筒歯車２の端面からの遮蔽プレート４１の間隔も、看取可能である。

図１ないし１４は、互いに係合する２つの円筒歯車１，２を備える円筒歯車伝動機構の本発明による形態を示しているところ、冷却オイル案内を伴うこの種の部分カプセル化が、より多くの円筒歯車を備える円筒歯車伝動機構の形態に同様に使用可能であることは、自明である。この種の多軸の円筒歯車伝動機構は、特に有利な用途では、「多軸伝動機構」として構成されており、ギヤドターボ機械もしくはいわゆるギヤド圧縮機で使用される。

少なくとも３つの円筒歯車を備える多軸の円筒歯車伝動機構の例は、図１５ないし１７ａおよび１８に概略的に簡略化して示してある。ギヤドターボ機械５７の一例は、図１７ｂに示してある。これらの伝動機構構造は、ジャケット壁５の上述の構成を備えて構成されていることができる。繰り返しを避けるため、これについての図示と説明は省略し、例示的な伝動機構構造についてのみ説明する。

例示的に図１５は、３軸の円筒歯車伝動機構を備える形態を示しており、本形態では、ピニオンの形態の２つの円筒歯車が、１つの大歯車と係合している。大歯車は、円筒歯車２により形成される一方、円筒歯車１は、大歯車と係合するピニオンにより形成されている。大歯車と係合する別の円筒歯車５０は、同様にピニオンとして構成されている。この場合、これらのピニオンは、駆動ピニオンまたは被動ピニオンであってもよい。またはしかし、両ピニオンは、大歯車を介して駆動されてもよい。円筒歯車５０の外周と、ジャケット壁５の内周との間に形成される環状間隙には、符号５１を付してある。個々の円筒歯車の回転軸線は、一平面内に配置されている。それゆえ軸支は、伝動機構ケーシング１３の１つの平らな継ぎ目内で行うことができる。ジャケット壁５は、ピニオンが、そして大歯車も、鉛直方向で見て下向きにあるいはオイル溜め１９に向かってジャケット壁５から突出するように、個々の円筒歯車１，２，５０のそれぞれの外周の部分領域を周方向で囲繞している。

図１６は、多軸の円筒歯車伝動機構の円筒歯車の回転軸線が、ケーシング１３の１つの継ぎ目内に配置されている、図１５に示した形態の発展形を示している。図示の事例では、ピニオンの形態の円筒歯車５０と、大歯車として形成される円筒歯車２との間に、中間歯車の形態の別の円筒歯車５２が設けられている。この中間歯車は、好ましくは駆動軸に連結されている。両ピニオンは、被動ピニオンとして機能する。その他の配置構成も、使用事例に合わせて可能である。

図１７ａは、図１６に示した形態の発展形を示しており、大歯車の回転軸線は、組み込み状態で見て鉛直方向で、円筒歯車１，５０，５２（ピニオンおよび中間歯車）を軸支する継ぎ目に対してずらされて配置されている。図１７ｂは、この種の伝動機構構成のためにギヤドターボ機械５７内での使用を示している。ギヤドターボ機械４７は、円筒歯車伝動機構を介して駆動ユニットおよび／または被動ユニットを統合して１つの機械トレインを形成している。駆動ユニットとしては、蒸気タービン、ガスタービン、エキスパンダおよびモータが、それ自体単独でまたは互いに組み合わされて可能であり、被動ユニットとしては、コンプレッサおよびジェネレータが、それ自体単独でまたは互いに組み合わされて可能である。これによりギヤドターボ機械は、ギヤド圧縮機もしくはエキスパンダ装置または両者の組み合わせとして形成されている。図示の事例では、被動ユニットとして、ピニオンに結合されるピニオン軸の各々に連結される圧縮機Ｖ１ないしＶ４が設けられている一方、原動機５４は、中間歯車の形態の円筒歯車５２を介して圧縮機Ｖ１ないしＶ４を駆動する。

図１８は、図１５に示した形態の発展形を例示しており、本発展形では、鉛直方向でその他の円筒歯車１，５０および２に対してずらされた、ピニオンの形態の別の円筒歯車５５が、円筒歯車２と係合している。これにより、個々の円筒歯車の回転軸線は、複数の異なる平面内に配置されている。本発展形でも、ジャケット壁５は、円筒歯車列を囲繞しており、それぞれ組み込み状態において鉛直方向で見て下側の円筒歯車は、これらの円筒歯車の部分領域がオイル溜め１９に向かって突出するように、ジャケット壁５により周方向で囲繞される。

図１９は、図１５に示した形態を基に、互いに対して小さい寸法の間隙５８、特に数ｍｍの間隙５８を形成しつつ配置され、別々に伝動機構ケーシング１３内で支持される上側部分および下側部分３８，３９を有して構成されたジャケット壁５を例示している。上側部分および下側部分３８，３９は、伝動機構ケーシング１３内で支持することで互いに対して配置されている。

１ 円筒歯車
２ 円筒歯車
３ 回転軸線
４ 回転軸線
５ ジャケット壁
６ 環状間隙
７ 環状間隙
８ サイドカバー
９ サイドカバー
１０ 軸
１１ 軸
１２ 開口
１３ 伝動機構ケーシング
１４ 内室
１５ 歯列の係合領域
１６ くさび体
１７ くさび体
１８ 真空ポンプ
１９ オイル溜め
２０ 突出する部分
２１ 第１のオイル体積流量
２２ 第１のオイルポンプ
２３ 第２のオイル体積流量
２４ 第２のオイルポンプ
２５ 冷却リブ
２６ 潤滑装置
２７ 冷却装置
２８ 冷却チャネル
２９ ランド
３０ 管
３１ 流出開口
３２ 保守開口
３３ 側壁
３７ 継ぎ目
３８ 上側部分
３９ 下側部分
３９．１，３９．２ ケーシング個別パーツ
４０．１，４０．２，４０．３，４０．４，４０．５，４０．６，４０．７ 支持箇所
４１ 遮蔽プレート
４１．１ 遮蔽プレート上側部分
４１．２ 遮蔽プレート下側部分
４２ 皿ばね
４３ 圧縮ばね
４４ 支持ピン
４５ 上側のケーシング半部
４６ 下側のケーシング半部
４７ 軸受
５０ 円筒歯車、特にピニオン
５１ 環状間隙
５２ 円筒歯車、特に中間歯車
５３ 環状間隙
５４ 原動機
５５ 円筒歯車、特にピニオン
５６ 環状間隙
５７ ギヤドターボ機械

Claims (19)

1. 互いに噛み合い係合する歯列が切られ、それぞれ１つの回転軸線（３，４）を介して回転可能な少なくとも２つの円筒歯車（１，２）を備える円筒歯車伝動機構であって；
   １．１． 前記円筒歯車伝動機構は、両前記円筒歯車（１，２）を周方向および前記回転軸線（３，４）方向で囲繞するジャケット壁（５）を備え；
   １．２． 前記ジャケット壁（５）は、前記円筒歯車（１，２）の外径に適合された内側輪郭を有し、前記ジャケット壁（５）と前記円筒歯車（１，２）との間に、移行し合う２つの環状間隙（６，７）が生じ、各環状間隙（６，７）は、各回転軸線（３，４）に関して少なくとも略同心に配置されている；
   円筒歯車伝動機構において、
   １．３ 前記ジャケット壁（５）は、複数のパーツから形成される、継ぎ目（３７）に沿って閉鎖されるケーシングにより形成され、前記継ぎ目（３７）は、部分的にまたは完全に略一平面内を延在し、前記平面内を、両前記回転軸線（３，４）の一方または両方が延びているか、
   または
   前記ジャケット壁（５）は、複数のパーツから形成されるケーシングから形成されており、前記ケーシングは、少なくとも２つのケーシングパーツを有し、前記ケーシングパーツは、間隙を形成しつつ互いに間隔を置いて理論上の継ぎ目に沿って配置されており、それぞれ別々に、前記円筒歯車伝動機構を収容する伝動機構ケーシング内に／伝動機構ケーシングに接して、前記ジャケット壁を形成しつつ支持されている、
   ことを特徴とする円筒歯車伝動機構。
2. 前記ケーシングは、上側部分（３８）と下側部分（３９）とを有し、前記上側部分（３８）と前記下側部分（３９）とは、前記継ぎ目（３７）に沿って分離可能に接合されており、前記上側部分（３８）には、前記下側部分（３９）の複数のケーシング個別パーツ（３９．１，３９．２）が、分離可能に接続されており、前記ケーシング個別パーツ（３９．１，３９．２）は、相俟って前記下側部分（３９）を形成することを特徴とする、請求項１記載の円筒歯車伝動機構。
3. 前記ケーシングは、上側部分（３８）と下側部分（３９）とを有し、前記上側部分（３８）と前記下側部分（３９）とは、前記理論上の継ぎ目の領域で互いに間隔を置いて間隙を形成しつつ、互いに結合されることなく配置されており、前記理論上の継ぎ目は、部分的にまたは完全に略一平面内を延在し、前記平面内を、両前記回転軸線（３，４）の一方または両方が延びていることを特徴とする、請求項１記載の円筒歯車伝動機構。
4. 前記ケーシング、特に上側部分（３８）は、両前記円筒歯車（１，２）全体の外周の少なくとも半部を一体に囲繞することを特徴とする、請求項２または３記載の円筒歯車伝動機構。
5. 前記ジャケット壁（５）は、弾性的に鉛直方向および／または水平方向で支持されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
6. 前記円筒歯車伝動機構は、伝動機構ケーシング（１３）を有し、前記伝動機構ケーシング（１３）は、特に空気−潤滑媒体−混合物で満たされる内室（１４）を有し、前記円筒歯車（１，２）は、前記ジャケット壁（５）とともに前記内室（１４）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
7. 前記ジャケット壁（５）は、前記伝動機構ケーシング（１３）内で、局所的に限られた個々の支持箇所（４０．１〜４０．７）により支持されており、特に少なくとも２つの支持箇所（４０．２，４０．３）は、前記ジャケット壁の前記継ぎ目（３７）の領域内もしくは前記継ぎ目（３７）より下にまたは前記理論上の継ぎ目の領域内もしくは前記理論上の継ぎ目より下に設けられていることを特徴とする、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機構。
8. 少なくとも１つの上側の支持箇所（４０．１）が、前記ジャケット壁（５）の上端部の領域にさらに設けられていることを特徴とする、請求項７記載の円筒歯車伝動機構。
9. 各支持箇所（４０．１〜４０．７）は、弾性的に前記伝動機構ケーシング（１３）内で支持されていることを特徴とする、請求項７または８記載の円筒歯車伝動機構。
10. 上側の前記支持箇所（４０．１）は、鉛直方向で弾性的に、そして特に水平方向で非弾性的に、前記伝動機構ケーシング（１３）内で支持されており、下側の前記支持箇所（４０．２，４０．３）は、前記水平方向で弾性的に、そして特に前記鉛直方向で非弾性的に、前記伝動機構ケーシング（１３）内で支持されていることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
11. 各円筒歯車（１，２）は、少なくとも１つの駆動軸（１０）または被動軸（１１）を有し、前記駆動軸（１０）または前記被動軸（１１）は、前記伝動機構ケーシング（１３）内で軸支され、特に前記ジャケット壁（５）内では軸支されることなく前記伝動機構ケーシング（１３）内で軸支されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
12. 各円筒歯車（１，２）は、少なくとも１つの駆動軸（１０）または被動軸（１１）を有し、前記駆動軸（１０）または前記被動軸（１１）は、それぞれ、少なくとも１つの軸受（４７）を有し、前記軸受（４７）と前記円筒歯車（１，２）の前記端面との間には、遮蔽プレート（４１）が設けられており、前記遮蔽プレート（４１）は、前記端面に対して間隔を置いて配置されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
13. 前記ジャケット壁（５）は、圧延され、曲げ加工された金属薄板から、特に前記内側輪郭を形成する圧延された金属薄板表面の機械的な後加工なしに製造されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
14. 前記ジャケット壁（５）は、前記伝動機構ケーシング（１３）よりも高い熱伝導性を有することを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
15. 前記ジャケット壁（５）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から製造されており、前記伝動機構ケーシング（１３）は、鋼または鋼合金から製造されていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
16. 前記円筒歯車伝動機構は、それぞれ１つの回転軸線を中心に回転可能な複数の円筒歯車（１，２，５０，５３，５５）を備え、前記円筒歯車の各々は、前記円筒歯車のうちの少なくとも１つの他の円筒歯車と噛み合い係合し、前記ジャケット壁は、前記円筒歯車の各々の少なくとも１つの部分領域周りを延びるように形成されており、個々のまたはすべての前記円筒歯車の前記回転軸線は、一平面内、特に前記伝動機構ケーシングの１つの共通の継ぎ目内に配置されていることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構。
17. ギヤドターボ機械（５７）であって、請求項１から１６までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構を介して、駆動ユニットおよび／または被動ユニット（５４，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）が、前記円筒歯車に結合される個々の軸との結合により統合されて、１つの機械トレインを形成している、ギヤドターボ機械（５７）。
18. 駆動軸および／または被動軸の少なくとも１つに結合される前記駆動ユニットおよび／または前記被動ユニット（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）は：
    −コンプレッサ段のインペラ
    −エキスパンダ段のインペラ、
    の要素群より選択される要素であることを特徴とする、請求項１７記載のギヤドターボ機械（５７）。
19. 請求項２、６および１２および特に請求項４から５まで、６から１１までまたは１３から１５までのいずれか１項記載の円筒歯車伝動機構を組み立てる方法であって：
    １９．１． 前記遮蔽プレート（４１）の下半部を前記伝動機構ケーシング（１３）の下側のケーシング半部内に組み立て、同時に、直後にまたは後に、前記遮蔽プレート（４１）の上半部を前記伝動機構ケーシング（１３）の上側のケーシング半部内に組み立て；
    １９．２． 少なくとも前記遮蔽プレート（４１）の前記下半部を前記伝動機構ケーシング（１３）の下側のケーシング半部内に組み立てた後、前記ジャケット壁（５）の前記ケーシングの前記下側部分（３９）を前記伝動機構ケーシング（１３）の前記下側のケーシング半部内に組み立て；
    １９．３． 前記円筒歯車（１，２）をその軸受（４７）とともに組み立て；
    １９．４． 続いて前記ジャケット壁（５）の前記ケーシングの前記上側部分（３８）を組み立て、その結果、前記ジャケット壁（５）は、完全に組み立てられており；
    １９．５． その後、前記伝動機構ケーシング（１３）の前記上側のケーシング半部を組み立てる；
    円筒歯車伝動機構を組み立てる方法。

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