(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト（２４）により回転可能な太陽歯車（３６）と、
リング・ギヤー・ハウジング（５０）に固定されたリング・ギヤー（４８）と、
遊星歯車キャリアー（４２）内に回転可能に取り付けられ且つ前記太陽歯車（３６）および前記リング・ギヤー（４８）のそれぞれと噛み合っている複数の遊星歯車（４６）と、
を有する遊星歯車列（２６）のカップリング・システムであって、
前記太陽歯車（３６）を前記シャフト（２４）に連結する太陽歯車カップリング（３２）を有し、この太陽歯車カップリングは、前記遊星歯車列の中心軸（２８）と同心の略円筒形をなす非柔軟スピンドル（６０）と、前記太陽歯車と前記シャフトのずれに適応するために前記非柔軟スピンドル（６０）に結合された少なくとも一つの波状柔軟区画（６２）と、を有し、
前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）を非回転機械的グラウンドに連結するリング・ギヤー・カップリング（５４）を有し、このリング・ギヤー・カップリングは、前記中心軸（２８）と同心の略円筒形をなす非柔軟ハブ（１５０）と、前記リング・ギヤー・ハウジングと前記機械的グラウンドのずれに適応するために非柔軟ハブ（１５０）に結合された少なくとも一つの波状柔軟部分（１５２）と、を有することを特徴とするカップリング・システム。
【請求項２】
請求項１記載のカップリング・システムにおいて、
前記柔軟区画（６２）は、円筒リング（６４）を含み、前記リングは前記スピンドル（６０）より大きい直径を有し、前記リングは軸方向に間隔を置いた二つのダイアフラム（６６，６８）で前記スピンドルに結合されており、前記ダイアフラム、前記リングおよび前記スピンドルの間の接合部（７０）は柔軟性を改善し且つ応力集中を最小にするために曲線断面を有し、
前記柔軟部分（１５２）はアーチ（１５４）を含み、前記アーチは前記ハブ（１５０）の半径方向外側に位置し且つ前記ハブに連結されており、それらの間の接合部（１５６）は柔軟性を改善し且つ応力を最小にするために曲線断面を有することを特徴とするカップリング・システム。
【請求項３】
請求項１記載のカップリング・システムにおいて、
前記スピンドル（６０）の内部に固定された筒状インサート（９０）を有し、この筒状インサートは、光学器具を所定位置に案内して前記波状柔軟区画の内部を検査するための各波状柔軟区画（６２）に対応する少なくとも二つのひじ形部材（１３０）を有することを特徴とするカップリング・システム。
【請求項４】
請求項１記載のカップリング・システムにおいて、
第一支持体（１４８）および第二支持体（１６２）を備えた変位制限装置（１５８）を有し、前記第一支持体は前記リング・ギヤー・ハウジングから軸方向に伸び、前記第二支持体は前記機械的グラウンドに固定されており、
前記第二支持体は、前記第一および第二支持体の相互接触によって前記リング・ギヤー・ハウジングの過度の半径方向変位が妨げられるように、前記第一支持体と少なくとも部分的に軸方向に同一の広がりを持ち且つ半径方向に隔てられていることを特徴とするカップリング・システム。
【請求項５】
請求項４記載のカップリング・システムにおいて、
前記リング・ギヤー・ハウジングの振動を制限するように、前記第一支持体（１４８）および第二支持体（１６２）の半径方向中間に、振動減衰装置が配置されていることを特徴とするカップリング・システム。
【請求項６】
請求項５記載のカップリング・システムにおいて、
前記減衰装置は、スクイーズ・フィルム・ダンパーであることを特徴とするカップリング・システム。
【請求項７】
請求項１記載のカップリング・システムにおいて、
前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）は、アンティトルク・スプラインを有し、前記機械的グラウンドは、協同スプライン（１９０）を有し、両スプラインは正常運転中は噛み合わず、かつ、前記リング・ギヤー・カップリング（５４）が破損または変形した場合に噛み合うことにより前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）の回転に抵抗することを特徴とするカップリング・システム。
【請求項８】
請求項１のカップリング・システムにおいて、
前記柔軟区画（６２）および前記柔軟部分（１５２）は、それぞれ連続的であることを特徴とするカップリング・システム。
【請求項９】
請求項１のカップリング・システムにおいて、
前記太陽歯車カップリング（３２）はトルクおよび回転運動の供給源により駆動され、そして前記遊星歯車キャリアー（４２）はトルクおよび回転運動を外部回転装置に供給することを特徴とするカップリング・システム。
【請求項１０】
請求項１記載のカップリング・システムにおいて、
前記柔軟区画は円筒リング（６４）を含み、前記リングは前記スピンドル（６０）より大きい直径を有し、前記リングは軸方向に間隔を置いた二つのダイアフラム（６６，６８）で前記スピンドルに結合されており、前記ダイアフラム、前記リングおよび前記スピンドルの間の接合部（７０）は、柔軟性を改善し且つ応力集中を最小にするための曲線断面を有し、
前記柔軟部分はアーチ（１５４）を含み、前記アーチは前記ハブ（１５０）の半径方向外側に位置し且つ前記ハブに連結されており、それらの間の接合部（１５６）は柔軟性を改善し且つ応力集中を最小にするために曲線断面を有し、
第一支持体（１４８）および第二支持体（１６２）を備えた変位制限装置（１５８）を有し、前記第一支持体は前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）から軸方向に伸びており、前記第二支持体は前記機械的グラウンドに固定されており、前記第一および第二支持体の相互接触が前記リング・ギヤー・ハウジングの過度の半径方向変位を妨げるように、前記第二支持体は前記第一支持体と少なくとも部分的に軸方向に同一の広がりを持ち且つ半径方向に隔てられており、
前記第一および第二支持体の半径方向中間に配置され、前記リング・ギヤー・ハウジングの振動を制限する振動減衰装置を有し、
前記リング・ギヤー・ハウジングはアンティトルク・スプラインを有し、前記機械的グラウンドは協同スプライン（１９０）を有し、両スプラインは正常運転中は噛み合わず、前記リング・ギヤー・カップリング（５４）が破損または変形した場合に噛み合うことにより前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）の回転に抵抗することを特徴とするカップリング・システム。
【請求項１１】
対応する第一外部装置に連結された太陽歯車（３６）と、
対応する第二外部装置に連結されたリング・ギヤー・ハウジング（５０）に固定されたリング・ギヤー（４８）と、
遊星歯車キャリアー（４２）内に回転可能に取り付けられ且つ前記太陽歯車および前記リング・ギヤーと噛み合っている複数の遊星歯車（４６）と、
を有する遊星歯車列のカップリングであって、
少なくとも一つの波状柔軟区画（６２）が、前記遊星歯車列の中心軸（２８）と同心の略円筒形をなす非柔軟スピンドル（６０）に結合されており、前記柔軟区画は円筒リング（６４）を含み、前記リングは前記スピンドルより大きい直径を有し、前記リングは軸方向に間隔を置いた二つのダイアフラム（６６，６８）で前記スピンドルに結合されており、前記ダイアフラム、前記リングおよび前記スピンドルの間の接合部（７０）は柔軟性を改善し且つ応力集中を最小にするために曲線断面を有し、前記カップリングは前記太陽歯車（３６）および前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）の一方を対応する前記外部装置と連結し且つそれらの間のずれに適応することを特徴とするカップリング。
【請求項１２】
対応する第一外部装置に連結された太陽歯車（３６）と、
対応する第二外部装置に連結されたリング・ギヤー・ハウジング（５０）に固定されたリング・ギヤー（４８）と、
遊星歯車キャリアー（４２）内に回転可能に取り付けられ且つ前記太陽歯車および前記リング・ギヤーと噛み合っている複数の遊星歯車（４６）と、
を有する遊星歯車列におけるカップリングであって、
少なくとも一つの波状柔軟部分（１５２）が、前記遊星歯車列の中心軸（２８）と同心の略円筒形をなす非柔軟ハブ（１５０）に結合されており、前記柔軟部分はアーチ（１５４）を含み、前記アーチは前記ハブの半径方向外側に位置し且つ前記ハブ（１５０）に連結されており、それらの間の接合部は柔軟性を改善し且つ応力集中を最小にするために曲線断面を有し、前記カップリングは前記太陽歯車（３６）および前記リング・ギヤー・ハウジング（５０）の一方を対応する前記外部装置と連結し且つそれらの間のずれに適応することを特徴とするカップリング。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は遊星歯車列に関し、特に、ギヤー・システム構成要素の信頼性と耐久性を改善するために、前記歯車列の太陽歯車およびリング・ギヤーをそれぞれ回転軸および非回転機械的グラウンド（枠体、母体）に柔軟（可撓）連結するカップリング（継手）システムに関する。本発明は特に、信頼性、耐久性および単純性が大いに望ましい航空エンジンにおいて有用である。
発明の背景
遊星歯車列は、二つの回転軸またはローター間で回転速度を減少、または時により増加させる複雑な機構である。遊星歯車列は構成が簡素であり、この点は、スペースが貴重である航空エンジンでの使用に関して遊星歯車列は利点となる。
遊星歯車列で伝達される力およびトルクは、理想的な状態でさえも、遊星歯車列構成要素におびただしい応力を加え、前記構成要素を破損および摩耗しやすくする。実際問題として、たいていの場合、状態は決して理想的なものではなく、歯車構成要素に付加応力をかける。例えば、遊星歯車列の太陽歯車、遊星歯車キャリアーおよびリング・ギヤーの縦軸は、太陽歯車を回転させる外部シャフトの縦軸と同軸であることが理想的である。しかし、そのような完全同軸整合は、回転ハードウエアの不均衡、製造上の欠陥、および航空機の操縦（または運動）に起因するシャフトおよび支持枠の過渡一時的屈曲を含む多くの要因により稀である。
その結果として生じる平行方向及び角度方向のずれ（misalignment）は、歯車の歯、遊星歯車を遊星歯車キャリアー内で支持している軸受、および前記キャリアー自体にモーメントおよび力を負荷する。負荷された力とモーメントは、歯車構成要素の摩耗を加速（促進）し、運転中に構成要素が破損する可能性を増す。構成要素の破壊は、どんな用途においても望ましくないことは自明であるが、特に航空エンジンでは望ましくない。さらに、構成要素の摩耗が加速されると、頻繁な検査および部品交換が必要になり、その結果、エンジンおよび航空機の運転が不経済になりうる。
構成要素破損のリスクは、歯車列構成要素をより大きく、従ってより強くすることにより減少できる。サイズが増大すると、それに対応して拡大した表面に伝達力を分散させることにより、摩耗も減少する。しかし、サイズの増大は、航空エンジンでの使用に関して遊星歯車列の利点であるコンパクト性を相殺する。また、これによる重量増加もまた望ましくない。高強度材料および耐摩耗コーティングの使用も有益ではあるが、歯車列のコストが上昇することから、摩耗を減らす要求を少なくすることにならない。
ずれに起因する応力も、歯車列を回転軸または非回転支持体のような外部ディバイスに連結するたわみ継手の使用により減少できる。例えば、太陽歯車を駆動軸に連結しているたわみ継手は、たとえ駆動軸の中心が完全整合方位に対して斜めでも、または変位していても、太陽歯車が、それと噛み合っている遊星歯車に対して、その理想的方向の近くに留まるように曲がる。しかし、多くの先行技術の継手は、潤滑を必要とする多くの部品を含み、そして継手自体が摩耗しやすい。先行技術の継手には、高いトルクのかかる用途で有用となる、縦軸を中心とした捻れに対する、十分な剛性と強度が不足していることもある。中心のずれ、即ちアラインメントのくるいには、スプライン結合によっても対応できる。しかし、スプライン結合部の接触しているスプライン刃間で起こる運動では、摩擦が大きく変動し、そして、そのような結合部の柔軟性を変動する。
これらの欠点に鑑み、遊星歯車列の構成要素を外部装置に連結し、同時に、それらの間のずれに適応する簡素で信頼できる無給油のカップリング・システムが求められている。
発明の開示
本発明によれば、遊星歯車列の太陽歯車とリング・ギヤー・ハウジングが、平行ずれと角度ずれに適応する波状断面を有するユニークなカップリングで、それぞれ外部シャフトと外部機械的グラウンドに連結される。このカップリング・システムは、歯車列縦軸を中心とする捻れに対して剛性であるが、垂直軸および左右軸を中心とする捻れに、そして三本の軸の全てに沿った並進（移行）に追従可能である。
一つの具体的実施態様では、太陽歯車は、太陽歯車カップリングで外部シャフトに連結される。このカップリングは、スピンドルとリングとを含む。このリングは、スピンドルより大きい直径を有し、縦に間隔を置いた複数のダイアフラムによりそれに連結されている。スピンドル、リングおよびダイアフラムの間の接合部は、カップリングの柔軟性を改善し且つ接合部にかかる応力を最小にするように湾曲している。リング・ギヤー・ハウジングはリング・ギヤー・カップリングにより外部グラウンドへ連結されている。このカップリングの中央ハブが、その半径方向外側に位置するアーチに結合されている。アーチとハブとの接合部は、カップリングの柔軟性を改善し、且つそれに対する応力集中を最小にするために湾曲している。
本発明は更に、リング・ギヤー・ハウジングの過大変位を制限する変位制限装置（deflection limiter）、およびリング・ギヤー・カップリングが破損または変形した場合にリング・ギヤー・ハウジングの回転に抵抗するアンティトルク・スプラインを含む場合もある。変位制限装置とアンティトルク・スプラインは個別に又は組み合わせて使用しうる。変位制限装置は、運転中に常態で生じる振動を減衰させるダンパー含むこともある。
本発明の主な利点は、歯車列構成要素の破損のリスク減少および摩耗減少による歯車列のメインテナンス・コスト減少および信頼性向上である。
本発明の他の利点は、摩耗しやすく且つ潤滑を必要とすることもある多数の部品が存在しないことによる両カップリングの単純性と信頼性を含む。
上記および他の特徴と利点、および本発明の作用は、発明を実施するための最良形態に関する下記の説明と添付図面を考慮すれば、より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
図１は、コンプレッサーとファンの間に遊星歯車列が介在しているタービン・エンジンの概略断面側面図である。
図２は、図１の遊星歯車列の上部断面図であり、本発明のカップリング・システムを示す。
図３は、図２の切断線３−３に沿った、本発明のアンティトルク・スプラインの部分正面図である。
発明を実施するための最良形態
図１を参照すると、タービン・エンジン１０は、その主要な構成部分として、一つ以上のコンプレッサー１２、１３、コンプレッサーに動力を供給する一つ以上のタービン１４、１５、燃焼室１６、ファン１８、一次排気ノズル２０、およびファン排気ノズル２２を含む。各タービンから延びているシャフト２４、２５により、それぞれ対応するコンプレッサーを駆動する。コンプレッサーの一つの回転運動が、以下により完全に説明するように、遊星歯車列２６を通ってファン１８へ伝達される。遊星歯車列は、コンプレッサーの回転速度を、ファンの効率的な作動のためにより適した速度に下げる。主要なエンジン構成部分は、理想的には、中心縦軸２８と同心である。
図２は、図１の遊星歯車列２６および、そのエンジンおよび本発明のカップリング・システムとの関係をより詳細に示す。コンプレッサー・ドライブ・シャフト２４の前端は、スプライン３０により太陽歯車カップリング３２の後端に連結されている。カップリング３２の前端も、スプライン３４により、遊星歯車列２６の太陽歯車３６に連結されている。シャフト２４の回転運動は、このようにして太陽歯車３６に伝達される。太陽歯車は複数の遊星歯車と噛み合っており、図示された遊星歯車４０がこれらの遊星歯車を表わしている。
各遊星歯車は、ジャーナル・ピン４４等の適当なベアリングにより回転可能に遊星歯車キャリアー４２内に取り付けられており、太陽歯車の回転運動により各遊星歯車はその縦軸４６を中心として回転する。各遊星歯車は非回転リング・ギヤー４８とも噛み合っている。ギヤー４８はスプライン５２によりリング・ギヤー・ハウジング５０内に取り付けられている。リング・ギヤー・カップリング５４がリング・ギヤー・ハウジングを機械的グラウンド（枠体、母体）に結合している。
本実施例では、このグラウンドは、非回転のローラー・ベアリング支持体５６であるが、ハウジングの、従ってリング・ギヤー４８の回転に抵抗できればどんなグラウンドでも良い。遊星歯車は非回転リング・ギヤーと回転太陽歯車の両方に噛み合っているので、遊星歯車はその軸４６を中心として自転するだけでなく、太陽歯車のまわりを回転し、それにより遊星歯車キャリアー４２が軸２８を中心として回転する。遊星歯車キャリアーの運動は、図示されない適当な手段によりファン１８（図１）に伝達される。
本発明のカップリング・システムは、太陽歯車カップリング３２とリング・ギヤー・カップリング５４を含む。太陽歯車カップリングは、非柔軟スピンドル６０と少なくとも一つの波状柔軟区画６２を有する。柔軟区画６２に含まれる円筒リング６４は排液穴６５を有する。排液穴は、偶然に波状区画６２の内部に漏れる油がその中に溜まって回転不均衡を生じないように、各リング６４の全周にわたって配置されている。リング６４はスピンドル６０より大きい直径を有し、縦に間隔を置いたダイアフラム６６、６８によりスピンドルに結合されている。
ダイアフラムとスピンドルの接合部７０もダイアフラムとリングの接合部７２も、カップリング３２の柔軟性を改善し、そして接合部における応力集中を最小にするために曲線断面外形を有する。太陽歯車３６とシャフト２４の角度ずれに対する適応（調節）には単一の柔軟区画で十分である。平行ずれに対する適応または角度ずれと平行ずれの組み合わせに対する適応には、縦に間隔を置いた二つ以上の柔軟区画が使用される。カップリング３２のどちらの端部におけるスプライン３０、３４も、カップリングの柔軟性に実質的に寄与せず、むしろカップリングはその柔軟性を主として波状区画から得る。
リング６４とスピンドル６０の捻り剛性は、縦軸を中心とする捻りに対してカップリング３２を剛性にする。さらに、柔軟区画の波状特性はカップリング３２を、垂直軸と左右軸を中心とした捻れに（すなわち、水平面内および軸２８と平行な垂直面内の角度ずれに）、そして三軸の全てのまわりの並進に追従可能にする。従って、カップリング３２は高いトルクを伝達するが、太陽歯車と外部シャフト（２４）のずれから生じる力とモーメントから歯車列を隔離する。
太陽歯車カップリング３２は、その前端に取り付けられたナット８０により縦方向に保持されている。ナットは太陽歯車の前肩８２に接し、それによりカップリング３２の肩８６が太陽歯車の後肩８４と接触する。前肩とナットの接触はカップリング３２の後方縦変位を防ぎ、協同関係にある肩８４、８６の接触はカップリング３２の前方縦変位を防ぐ。
例えば、後方のスプライン３０へ油を送るために、太陽歯車カップリング３２の内部を給油導管として使用するのが望ましい場合がある。太陽歯車カップリングは、従って柔軟筒状インサート（挿入物）９０を含む場合もある。インサート９０は入口９２と出口９４を有する。図示されない油が通路９６により入口へ供給され、カップリング３２とインサート９０の回転により油に半径方向外側へ遠心力を作用させる。その結果、油はインサートの内面９８に薄膜を形成する。
薄膜の最大深さは、入口のリップ１０２の高さ１００に限定される。インサートの内径は一定でも良いが、遠心力を作用させた油を縦に、前方ではなく、むしろ後方に流すために、この内径は入口から出口へ連続的に増加するのが理想的である。ナット８０の内側に形成された環状スロットにスナップ・リング１０４が配置されている。リング１０４はインサートの前フランジ１０６に圧接し、スピンドル６０内におけるインサートの縦方向保持を提供している。
前後の支持部材１１０、１１２が、それぞれインサートの円周上にリングを形成し、インサートをカップリング３２内で半径方向に支持している。支持部材の表面１１４、１１６は球状であり、カップリングの内壁１２０に沿って転がり、そのたわみ（屈曲）に抵抗しない。各球面は溝１２２、１２４を有し、この溝に配置されたシール・リング１２５、１２７が柔軟区画への油漏れを防ぐ。各波状柔軟区画に対応する一群のひじ（Ｌ）形部材１３０がインサートの周壁を貫通しており、各波状柔軟区画の内部は、図示されない柔軟光学器具で容易に検査できる。この光学器具は縦にカップリング３２に沿って、ひじ形部材の口１３２に挿入される。
この器具をさらに挿入すると、器具はひじ形部材の形状に追従して半径方向外側に曲がり、ダイアフラム６６、６８とリング６４の内部を見ることができる。各ひじ形部材の口は、少なくともリップ１０２の半径方向高さ１００と等しい距離だけインサートの内面９８から半径方向に離れている。これにより、半径方向深さが高さ１００を超えない油膜は全く、ひじ形部材の口に捕えられず、従って遠心力で波状区画の内部に押し込まれないので、その内部で回転不均衡を生じる可能性がない。本好適実施態様では、各波状区画に三つのひじ形部材を使用しているが、不均衡を排除するようにインサートの円周上に均一に配置すれば二以上の任意数のひじ形部材を使用できる。
本発明のカップリング・システムはリング・ギヤー・カップリング５４も含む。リング・ギヤー・カップリングの前端はボルト１４０で非回転ベアリング支持体５６へ固定されている。このカップリングの後端はボルト１４２で支持体１４８へ固定されている。支持体１４８はリング・ギヤー・ハウジング５０から縦に伸びて、その一部を形成している。リング・ギヤー・カップリング５４は非柔軟ハブ１５０と少なくとも一つの波状柔軟部分１５２を有する。この柔軟部分はハブの半径方向外側に位置するアーチ１５４を有する。ハブとアーチの接合部１５６は、カップリング５４の柔軟性を改善し、そしてそれに対する応力集中を最小にするため、湾曲断面を有する。
リング・ギヤー４８と中心軸２８の角度ずれに適応するには単一の柔軟部分で十分である。平行ずれに対する適応または角度ずれと平行ずれの組み合わせに対する適応には、縦に間隔を置いた二つ以上の柔軟部分が使用される。アーチ１５４とハブ１５０の捻り剛性は、縦軸を中心とする捻りに対してカップリング５４を剛性にする。柔軟部分の波状特性はカップリング５４を、垂直軸と左右軸を中心とした捻れに、そして三軸全てのまわりの並進に追従可能にする。従って、カップリング５４はリング・ギヤー・ハウジング５０の回転に抵抗するが、リング・ギヤー・ハウジングと中心縦軸２８のずれから生じる力とモーメントから歯車列を隔離する。
遊星歯車列は、エンジン内におけるその近隣構成部分へ柔軟（弾力的）に連結されているので、中心に置かれるのが理想的であるその位置から半径方向に変位できる。このような作用は歯車列構成部分の摩耗の減少と一致し、そのために必要であるが、過度の変位は望ましくない。例えば、歯車列の高振幅変位（例えば、歯車列が連結されている外部装置における予期しない回転不均衡により生じる）が太陽歯車カップリングを破損して、ファンへ供給される動力を遮断したり、リング・ギヤー・カップリングを破損して、歯車列をエンジン内で支持されない状態に置くことがある。
歯車列の過度の半径方向変位を制限するために、カップリング・システム、特にリング・ギヤー・カップリングは変位制限装置１５８を含んでも良い。変位制限装置は、縦方向の第一支持体１４８、および第一支持体と少なくとも部分的に縦に同一の広がりをもつ第二支持体１６２を含む。第二支持体はボルト１６４で壁１６８に留めてある。壁１６８はエンジンの内側流路境界を形成しており、従って機械的グラウンド（枠体）として機能する。第一および第二支持体は半径方向に小間隙１７２で間隔を保ち、リング・ギヤー・ハウジングの過度の半径方向変位が両支持体の接触により排除される。そのような過度の半径方向変位に関連するエネルギーは第二支持体を通して流路壁１６８に伝達され、流路壁は損傷を受けることなく接触のエネルギーを吸収する。
歯車列の正規振動に関連するエネルギーを散逸させることも望ましい。従って、本好適実施態様の第二支持体は一対の溝１７６、１７８を含み、各溝に流体シール１８０、１８２が配置されている。第二支持体は、図示されない供給源から、高さ１７２の環状間隙へ、図示されない粘性振動減衰流体を供給するための導管１８４も有する。この環状間隙は前記流体シールと第一および第二支持体で形成されている。第一および第二支持体は、このように協同してスクイーズ・フィルム・ダンパーを形成する。このダンパーの作動原理は良く知られているので、ここではこれ以上説明しない。
本好適実施態様の第一および第二支持体は、協同アンティトルク・スプライン１９０も有する。図３に示されるように、スプライン歯１９２、１９４は常態では接触せず、半径方向と円周方向に間隙１９６、１９８で隔てられている。間隙１９６、１９８は変位制限装置１５８内の間隙１７２（図２）より大きい。従って、スプラインよりむしろ変位制限装置が最大半径方向変位を規制（調整）する。しかし、リング・ギヤー・カップリングが縦軸を中心として過度に変形したり捻れたりすると（例えば、予期しない高いトルクがかかった場合）、スプラインは噛み合い、リング・ギヤー・ハウジングの回転に抵抗するための代替トルク通路を提供し、そしてリング・ギヤー・カップリングが更に変形するのを防ぐ。同様に、リング・ギヤー・カップリングが破損されると、スプラインは噛み合ってリング・ギヤー・ハウジングの回転に抵抗し、一方で、第一および第二支持体はこのハウジングの垂直および横方向の支持を確保している。
本発明の波状の太陽歯車カップリングとリング・ギヤー・カップリングは連続構造であり、各カップリングの縦方向に沿ったボルト締めフランジのような容易に分離できるジョイント（継手）がない。リング・ギヤー・カップリングは連続金属薄板で製造される。この薄板はモールド（型枠）で所望の波形に冷間成形された後に曲げられて、その両側縁が突き合わせられる。突き合わせられた両側縁は相互に溶接される。太陽歯車カップリングは、鍛造され、機械仕上げされた三部分２０２、２０４、２０６で構成される。これらの部分は溶接継手２０８、２１０（完成部品では容易に識別できない）の所で電子ビーム溶接されて、連続カップリングを形成する。溶接継手にすぐ隣接した各リング６４の領域（部分）は、リングの残りの領域より厚い。従って、継手に作用する力が分布する表面積を最大にすることにより応力を減少させる。両カップリングの連続特性は、等価半径方向空間においてボルト締めフランジで得られるよりも大きい柔軟性を提供する。
本発明のカップリング・システムには、先行技術のカップリングでは得られないユニークな作用効果がある。太陽歯車カップリングとリング・ギヤー・カップリングは、中心縦軸を中心とした捻れに関して剛性であり、従って、この縦軸を中心とした高いトルクを伝達するか又はそれに抵抗する。両カップリングの構成に使用される材料の弾性限度内で、両カップリングは、左右軸および垂直軸を中心とした捻れに関して、そして三軸の全てに沿った並進に関して柔軟である。
もし、例えば、ドライブ・シャフト（駆動軸）２４が縦軸２８とずれると、太陽歯車カップリングは曲がり、太陽歯車の中心軸が確実にその理想方位に、またはその理想方位の近くにとどまることにより、太陽歯車の歯と遊星歯車の歯の最適接触が維持される。たわみ継手が存在しなければ、シャフト２４のずれは太陽歯車の方位を変え、そして噛み合っている太陽歯車の歯と遊星歯車の歯に付加応力をかける結果となる。本発明のカップリング・システムは、幾つかの先行技術に特有な多数構成部分の機械的複雑性を伴わずに、そのような柔軟性を達成する。さらに、本システムの両カップリングは潤滑を必要とせず、しかも半径方向にコンパクトである。
以上、発明を実施するための最良形態を減速遊星歯車列に関連して示した。この歯車列の太陽歯車は外部回転運動源からの入力を受け入れ、この歯車列の遊星歯車キャリアーは外部回転装置を駆動する。しかし、本発明は同様に加速歯車列にも適用できる。加速歯車列の入力は遊星歯車キャリアーに向けられ、出力は太陽歯車により伝達される。
発明を実施するための最良形態は、平行ずれと角度ずれに対する最大公差を達成するための、波状の太陽歯車カップリングとリング・ギヤー・カップリングの組み合わせ使用も示している。過酷でない使用では、単一の波状カップリングで太陽歯車とリング・ギヤー・ハウジングの一方を第一の外部装置に連結し、より従来型のカップリングで太陽歯車とリング・ギヤー・ハウジングの他方を第二の外部装置に連結することも可能である。
第一および第二支持体の協同で形成されるダンパーはスクイーズ・フィルム・ダンパーとして説明したが、他のダンパー、例えば弾性材料を内外支持体間の間隙に介在させることにより、運転中に常態で起こる振動を減衰させることもできる。
本発明に対するこれら及びその他の変形や改良等は、添付された請求項で意図されている範囲内で可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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