(57)【要約】【課題】飛行機用プロペラ駆動装置において、振動や騒音を抑え、プロペラの回転バランスを安定化し、慣性モーメントの発生を抑えて飛行機の運動性能を向上し、外形寸法のコンパクトを図ること。【解決手段】エンジン１１の出力軸１２とプロペラ軸１４との間に変速部１５を介装した飛行機用プロペラ駆動装置１０において、変速部１５を遊星式摩擦ローラ機構２０にて構成したもの。【選択図】  図１
2004243842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸とプロペラ軸との間に変速部を介装した飛行機用プロペラ駆動装置において、
前記変速部を遊星式摩擦ローラ機構にて構成したことを特徴とする飛行機用プロペラ駆動装置。
【請求項２】
前記遊星式摩擦ローラ機構が、
出力軸に結合される中心ローラと、
中心ローラに対し同軸配置される状態で、プロペラ軸に結合される外輪と、
中心ローラの外周面である駆動側円筒面と、外輪の内周面である被駆動側円筒面との間の環状空間内に配置され、それぞれの外周面を中心ローラから外輪への動力伝達用円筒面とした複数の中間ローラとを有して構成される請求項１に記載の飛行機用プロペラ駆動装置。
【請求項３】
エンジンの出力軸とプロペラ軸との間に変速部を介装した飛行機用プロペラ駆動装置において、
前記変速部をくさび式摩擦ローラ機構にて構成したことを特徴とする飛行機用プロペラ駆動装置。
【請求項４】
前記くさび式摩擦ローラ機構が、
出力軸に結合される中心ローラと、
中心ローラに対し偏心して配置される状態で、プロペラ軸に結合される外輪と、
中心ローラの外周面である駆動側円筒面と、外輪の内周面である被駆動側円筒面との間の、中心ローラの径方向に関する幅が該中心ローラの周方向に関して不同となる環状空間内に配置され、それぞれの外周面を中心ローラから外輪への動力伝達用円筒面とした複数の中間ローラとを有して構成され、
少なくとも１個以上の中間ローラの枢軸が中心ローラの周方向及び半径方向に可動配置されてなる請求項３に記載の飛行機用プロペラ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は飛行機用プロペラ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飛行機用プロペラ駆動装置として、特許文献１に記載の如く、エンジンの出力軸とプロペラ軸との間に遊星式歯車伝達機構からなる変速部を介装したものがある。即ち、この遊星式歯車伝達機構は、図５に示す如く、エンジンの出力軸１に固定されたドライブギヤ２と、このドライブギヤ２が噛み合う２個のアイドラギヤ３と、このアイドラギヤ３が噛み合うドリブンギヤ４と、このドリブンギヤ４に同軸に連結されたサンギヤ５と、このサンギヤ５に噛み合う４個のプラネットギヤ６と、これらのプラネットギヤ６がそれぞれ噛み合いケーシング７Ａに固定されたリングギヤ７と、４個のプラネットギヤ６を支持するキャリア（不図示）とを備えてなり、キャリアにプロペラ軸（不図示）を連結したものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１５６８９４（［０００４］、［００１１］、図１、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、エンジンの出力を歯車伝達機構を介してプロペラへ伝え、プロペラを回転駆動するものであり、以下の問題点がある。
【０００５】
▲１▼プロペラの駆動装置として、歯車伝達機構を用いているから、歯車の噛み合いに起因する振動、騒音が発生してしまう。
【０００６】
▲２▼遊星式の歯車伝達機構を用いているから、エンジンの出力軸（ドライブギヤ）とプロペラ軸（サンギヤ）とがオフセットし、同一軸線上にない。このため、エンジンによって駆動され、機体に対して回転するプロペラの回転バランス（エンジン−プロペラ−機体からなるユニット全体の回転バランス）が悪い。また、エンジンの出力軸より視た場合、歯車伝達機構とプロペラ軸がオフセットしているため、慣性モーメントが大きく、飛行機の運動性能上も好ましくない。
【０００７】
▲３▼エンジンの出力軸（ドライブギヤ）とプロペラ軸（サンギヤ）とがオフセットしているため、エンジンの出力軸に直交する方向に沿う全高が過大になってしまう。
【０００８】
本発明の課題は、飛行機用プロペラ駆動装置において、振動や騒音を抑え、プロペラの回転バランスを安定化し、慣性モーメントの発生を抑えて飛行機の運動性能を向上し、外形寸法のコンパクトを図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、エンジンの出力軸とプロペラ軸との間に変速部を介装した飛行機用プロペラ駆動装置において、前記変速部を遊星式摩擦ローラ機構にて構成したものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記遊星式摩擦ローラ機構が、出力軸に結合される中心ローラと、中心ローラに対し同軸配置される状態で、プロペラ軸に結合される外輪と、中心ローラの外周面である駆動側円筒面と、外輪の内周面である被駆動側円筒面との間の環状空間内に配置され、それぞれの外周面を中心ローラから外輪への動力伝達用円筒面とした複数の中間ローラとを有して構成されるようにしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、エンジンの出力軸とプロペラ軸との間に変速部を介装した飛行機用プロペラ駆動装置において、前記変速部をくさび式摩擦ローラ機構にて構成したものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記くさび式摩擦ローラ機構が、出力軸に結合される中心ローラと、中心ローラに対し偏心して配置される状態で、プロペラ軸に結合される外輪と、中心ローラの外周面である駆動側円筒面と、外輪の内周面である被駆動側円筒面との間の、中心ローラの径方向に関する幅が該中心ローラの周方向に関して不同となる環状空間内に配置され、それぞれの外周面を中心ローラから外輪への動力伝達用円筒面とした複数の中間ローラとを有して構成され、少なくとも１個以上の中間ローラの枢軸が中心ローラの周方向及び半径方向に可動配置されてなるようにしたものである。
【００１３】
【作用】
請求項１、２の発明では、エンジンの出力軸とプロペラ軸との間の変速部に遊星式摩擦ローラ機構を用いたから、以下の作用がある。
▲１▼歯車伝達機構を使用したときに発生する振動や騒音を抑えることができる。
【００１４】
▲２▼エンジンの出力軸（中心ローラ）とプロペラ軸（外輪）とが同軸配置される。このため、エンジンによって駆動され、機体に対して回転するプロペラの回転バランス（エンジン−プロペラ−機体からなるユニット全体の回転バランス）を安定化させることができる。また、エンジンの出力軸より視た場合、慣性モーメントを小さくし、飛行機の運動性能を向上できる。
【００１５】
▲３▼エンジンの出力軸（中心ローラ）とプロペラ軸（外輪）とが同軸配置されるため、エンジンの出力軸に直交する方向に沿う全高等の外形寸法をコンパクト化できる。
【００１６】
請求項３、４の発明では、エンジンの出力軸とプロペラ軸との間の変速部にくさび式摩擦ローラ機構を用いたから、以下の作用がある。
▲１▼歯車伝達機構を使用したときに発生する振動や騒音を抑えることができる。
【００１７】
▲２▼エンジンの出力軸（中心ローラ）とプロペラ軸（外輪）とは偏心配置されるが、両者のオフセット量は若干であって最小限にすることができる。このため、エンジンによって駆動され、機体に対して回転するプロペラの回転バランス（エンジン−プロペラ−機体からなるユニット全体の回転バランス）を安定化させることができる。また、エンジンの出力軸より視た場合、慣性モーメントを小さくし、飛行機の運動性能を向上できる。
【００１８】
▲３▼エンジンの出力軸（中心ローラ）とプロペラ軸（外輪）のオフセット量を最小限にすることができるため、エンジンの出力軸に直交する方向に沿う全高等の外形寸法をコンパクト化できる。
【００１９】
▲４▼押圧手段（ばね）により、中間ローラを可動にした。従って、中心ローラ、中間ローラ、外輪等の寸法誤差を中間ローラの可動により吸収して許容化でき、従来の摩擦ローラ機構品と比べて高い加工精度、選択嵌合、焼きばめ等の専用組立工程が不要になり、生産性が向上する。
【００２０】
▲５▼中心ローラ、中間ローラ、外輪の互いの接触面間には伝達トルクに比例した押付力を得ることができ、高回転時の滑りや低回転時の駆動損失を生ずることがなく、その結果、エンジンの低負荷、低回転時から高負荷、高回転時まで高い伝達効率を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施形態の飛行機用プロペラ駆動装置を示す模式図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う矢視図、図３は第２実施形態の飛行機用プロペラ駆動装置を示す模式図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う矢視図、図５は従来の飛行機用プロペラ駆動装置を示す模式図である。
【００２２】
（第１実施形態）（図１、図２）
飛行機用プロペラ駆動装置１０は、飛行機の機体に搭載されるエンジン１１のクランク軸からなる出力軸１２と、プロペラ１３を備えるプロペラ軸１４との間に変速部１５を介装している。エンジン１１の出力は出力軸１２から変速部１５に伝達され、変速部１５は出力軸１２の回転を減速してプロペラ軸１４に伝え、プロペラ１３を駆動する。
【００２３】
変速部１５は遊星式摩擦ローラ機構２０にて構成される。
遊星式摩擦ローラ機構２０は、出力軸１２に結合される中心ローラ２１と、中心ローラ２１に対し同軸配置される状態で、プロペラ軸１４に結合される外輪２２と、中心ローラ２１の外周面である駆動側円筒面と、外輪２２の内周面である被駆動側円筒面との間の環状空間２６の内部に配置され、それぞれの外周面を中心ローラ２１から外輪２２への動力伝達用円筒面とした複数（本実施形態では３個）の中間ローラ２３、２４、２５とを有して構成される。
【００２４】
中間ローラ２３、２４、２５を回転自在に支承する枢軸２３Ａ、２４Ａ、２５Ａは、ケーシング２７に支持され、中心ローラ２１の周囲に等間隔配置される。
【００２５】
遊星式摩擦ローラ機構２０は、ケーシング２７の両側壁に出力軸１２とプロペラ軸１４を貫通状態で回転自在に支持し、ケーシング２７の内部に中心ローラ２１、外輪２２、中間ローラ２３〜２５、環状空間２６を内蔵し、環状空間２６にトラクションオイルを充填している。
【００２６】
遊星式摩擦ローラ機構２０にあっては、エンジン１１の出力が出力軸１２から中心ローラ２１に伝達されると、中心ローラ２１がａ方向（図２）に回転する。中心ローラ２１の回転により、その外周面の駆動側円筒面に動力伝達用円筒面を摩擦接触している中間ローラ２３〜２５がｂ方向（図２）に回転する。中間ローラ２３〜２５の回転により、その外周面の動力伝達用円筒面に被駆動側円筒面を摩擦接触している外輪２２がｃ方向（図２）に回転し、外輪２２に結合されているプロペラ軸１４を回転させる。このようにして、変速部１５（遊星式摩擦ローラ機構２０）は、エンジン１１の出力を減速させてプロペラ１３を駆動させることができる。変速部１５は、通常、出力軸１２の回転速度を１／３程度減速させた回転をプロペラ軸１４に伝える。
【００２７】
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
エンジン１１の回転を減速させプロペラ１３を駆動させるにあたり、エンジン１１の出力軸１２とプロペラ軸１４との間の変速部１５に遊星式摩擦ローラ機構２０を用いたから、以下の作用がある。
【００２８】
▲１▼歯車伝達機構を使用したときに発生する振動や騒音を抑えることができる。▲２▼エンジン１１の出力軸１２（中心ローラ２１）とプロペラ軸１４（外輪２２）とが同軸配置される。このため、エンジン１１によって駆動され、機体に対して回転するプロペラ１３の回転バランス（エンジン１１−プロペラ１３−機体からなるユニット全体の回転バランス）を安定化させることができる。また、エンジン１１の出力軸１２より視た場合、慣性モーメントを小さくし、飛行機の運動性能を向上できる。
【００２９】
▲３▼エンジン１１の出力軸１２（中心ローラ２１）とプロペラ軸１４（外輪２２）とが同軸配置されるため、エンジン１１の出力軸１２に直交する方向に沿う全高等の外形寸法をコンパクト化できる。
【００３０】
（第２実施形態）（図３、図４）
第２実施形態の飛行機用プロペラ駆動装置１０が、第１実施形態の飛行機用プロペラ駆動装置１０と異なる点は、変速部１５をくさび式摩擦ローラ機構３０にて構成したことにある。
【００３１】
くさび式摩擦ローラ機構３０は、出力軸１２に結合される中心ローラ３１と、中心ローラ３１に対し偏心して配置される状態で、プロペラ軸１４に結合される外輪３２と、中心ローラ３１の外周面である駆動側円筒面と、外輪３２の内周面である被駆動側円筒面との間の、中心ローラ３１の径方向に関する幅が該中心ローラ３１の周方向に関して不同となる環状空間３６の内部に配置され、それぞれの外周面を中心ローラ３１から外輪３２への動力伝達用円筒面とした複数（本実施形態では３個）の中間ローラ３３、３４、３５とを有して構成される。
【００３２】
中間ローラ３３を回転自在に支承する枢軸３３Ａは、ケーシング３７に支持される。中間ローラ３４、３５を回転自在に支承する枢軸３４Ａ、３５Ａは、ケーシング３７に設けた案内溝３４Ｂ、３５Ｂの中で、中心ローラ３１の周方向及び半径方向に変位自在に可動配置され、中間ローラ３４、３５を可動ローラとする。
【００３３】
くさび式摩擦ローラ機構３０は、ケーシング３７にばね受３８を設け、可動中間ローラ３４、３５の枢軸３４Ａ、３５Ａとばね受３８の間には、押圧手段としてのばね３９が配置され、ばね３９の付勢力が枢軸３４Ａ、３５Ａを案内溝３４Ｂ、３５Ｂに沿って押動し、中間ローラ３４、３５の動力伝達用円筒面を環状空間３６において中心ローラ３１の径方向に関する幅が狭くなる方向にて中心ローラ３１の駆動側円筒面と外輪３２の被駆動側円筒面に押付ける。
【００３４】
くさび式摩擦ローラ機構３０は、ケーシング３７の両側壁に出力１２とプロペラ軸１４を貫通状態で回転自在に支持し、ケーシング３７の内部に中心ローラ３１、外輪３２、中間ローラ３３〜３５、環状空間３６を内蔵し、環状空間３６にトラクションオイルを充填している。
【００３５】
くさび式摩擦ローラ機構３０にあっては、エンジン１１の出力が出力軸１２から中心ローラ３１に伝達されると、中心ローラ３１がａ方向（図４）に回転する。中心ローラ３１の回転により、その外周面の駆動側円筒面に動力伝達用円筒面を摩擦接触している中間ローラ３３〜３５がｂ方向（図４）に回転する。中間ローラ３３〜３５の回転により、その外周面の動力伝達用円筒面に被駆動側円筒面を摩擦接触している外輪３２がｃ方向（図４）に回転し、外輪３２に結合されているプロペラ軸１４を回転させる。このようにして、変速部１５（くさび式摩擦ローラ機構３０）は、エンジン１１の出力を減速させてプロペラ１３を駆動させることができる。変速部１５は、通常、出力軸１２の回転速度を１／３程度減速させた回転をプロペラ軸１４に伝える。
【００３６】
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
エンジン１１の回転を減速させプロペラ１３を駆動させるにあたり、エンジン１１の出力軸１２とプロペラ軸１４との間の変速部１５にくさび式摩擦ローラ機構３０を用いたから、以下の作用がある。
【００３７】
▲１▼歯車伝達機構を使用したときに発生する振動や騒音を抑えることができる。▲２▼エンジン１１の出力軸１２（中心ローラ３１）とプロペラ軸１４（外輪３２）とは偏心配置されるが、両者のオフセット量は若干であって最小限にすることができる。このため、エンジン１１によって駆動され、機体に対して回転するプロペラ１３の回転バランス（エンジン１１−プロペラ１３−機体からなるユニット全体の回転バランス）を安定化させることができる。また、エンジン１１の出力軸１２より視た場合、慣性モーメントを小さくし、飛行機の運動性能を向上できる。
【００３８】
▲３▼エンジン１１の出力軸１２（中心ローラ３１）とプロペラ軸１４（外輪３２）のオフセット量を最小限にすることができるため、エンジン１１の出力軸１２に直交する方向に沿う全高等の外形寸法をコンパクト化できる。
【００３９】
▲４▼押圧手段（ばね３９）により、中間ローラ３３〜３５を可動にした。従って、中心ローラ３１、中間ローラ３３〜３５、外輪等の寸法誤差を中間ローラ３４、３５の可動により吸収して許容化でき、従来の摩擦ローラ機構品と比べて高い加工精度、選択嵌合、焼きばめ等の専用組立工程が不要になり、生産性が向上する。
【００４０】
▲５▼中心ローラ３１、中間ローラ３３〜３５、外輪３２の互いの接触面間には伝達トルクに比例した押付力を得ることができ、高回転時の滑りや低回転時の駆動損失を生ずることがなく、その結果、エンジン１１の低負荷、低回転時から高負荷、高回転時まで高い伝達効率を得ることができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、飛行機用プロペラ駆動装置において、振動や騒音を抑え、プロペラの回転バランスを安定化し、慣性モーメントの発生を抑えて飛行機の運動性能を向上し、外形寸法のコンパクトを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態の飛行機用プロペラ駆動装置を示す模式図である。
【図２】図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う矢視図である。
【図３】図３は第２実施形態の飛行機用プロペラ駆動装置を示す模式図である。
【図４】図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う矢視図である。
【図５】図５は従来の飛行機用プロペラ駆動装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１０  飛行機用プロペラ駆動装置
１１  エンジン
１２  出力軸
１３  プロペラ
１４  プロペラ軸
１５  変速部
２０  遊星式摩擦ローラ機構
２１  中心ローラ
２２  外輪
２３〜２５  中間ローラ
２６  環状空間
３０  くさび式摩擦ローラ機構
３１  中心ローラ
３２  外輪
３３〜３５  中間ローラ
３６  環状空間
【図１】
2004243842.tif 000003
【図２】
2004243842.tif 000004
【図３】
2004243842.tif 000005
【図４】
2004243842.tif 000006
【図５】
2004243842.tif 000007