(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリコプター(１)用トランスミッション(６)であって、前記トランスミッションは、
少なくとも一つの可動部材(７)と、
前記可動部材(７)を収容するケーシング(８)と、
前記ケーシング(８)内で軸線(Ａ)を中心として回転するよう前記可動部材(７)を支持する潤滑される支持手段(９)と、
前記支持手段(９)へ潤滑流体を供給するための供給手段(１１)と、を具備してなり、
前記トランスミッション(６)は、前記潤滑流体が徐々に放出されることを可能にする貯蔵手段(２５)を具備してなり、前記貯蔵手段(２５)は、前記供給手段(１１)が故障した場合に前記支持手段(９)の潤滑を可能にするよう前記供給手段(１１)および前記支持手段(９)に対して流体接続されており、前記貯蔵手段(２５)は、前記潤滑流体を遠心力によって前記支持手段(９)に対して供給するよう、前記可動部材(７)と回転方向に一体でありかつ前記支持手段(９)の半径方向内側に配置されており、
前記貯蔵手段(２５)は前記可動部材(７)内に収容されており、
前記貯蔵手段(２５)は、
通常運転状況において前記供給手段(１１)によって供給される前記潤滑流体を収集するためのシリンダー(５０)と、
前記潤滑流体用の流路を有し、前記シリンダー(５０)の外部に存在して前記シリンダー(５０)を形成し、前記支持手段(９)に流体接続された部材(４１)と、を具備してなり、
前記トランスミッション(６)は第１のチャンバー(３０)を具備してなり、通常の運転状況では、このチャンバー(３０)を経て前記潤滑流体が流動し、かつ、前記チャンバー(３０)は、前記供給手段(１１)から供給を受け、流路を備えた前記部材(４１)と前記支持手段(９)との間に半径方向に介在させられており、かつ、前記支持手段(９)に前記潤滑流体を供給し、前記部材(４１)は前記第１のチャンバー(３０)によって前記支持手段(９)に流体接続されており、
前記トランスミッション(６)は、前記可動部材(７)内に収容され、かつ、前記可動部材(７)と回転方向に一体である本体部(２６)を備え、
前記本体部(２６)は、
前記シリンダー(５０)とは別個でかつそれから離間しており、かつ、使用時に、前記供給手段(１１)によって前記潤滑流体が供給される第２のチャンバー(３１)と、
前記貯蔵手段(２５)を収容する第３のチャンバー(３３)と、を具備してなり、
前記第２のチャンバー(３１)は、前記第１のチャンバー(３０)に対して、かつ、前記シリンダー(５０)に対して流体接続されており、
前記本体部(２６)は、前記部材(４１)を前記第１のチャンバー(３０)と接続する複数の孔(４２)を具備してなり、
流路を備えた前記部材(４１)は多孔質素材からなる部分を具備してなり、その細孔は前記潤滑流体の遠心的流れに対して所定の抵抗を付与するようなサイズとなっていることを特徴とするヘリコプター(１)用トランスミッション(６)。
【請求項２】
流路を備えた前記部材(４１)は焼結材料からな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。
【請求項３】
前記本体部(２６)は、前記第１のチャンバー(３０)に対して、かつ、前記第２のチャンバー(３１)に対して、対向する軸方向端部において、流体接続された第４のチャンバー(３２)を具備してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランスミッション。
【請求項４】
前記本体部(２６)は、前記第２のチャンバー(３１)と前記シリンダー(５０)との間で、前記第４のチャンバー(３２)を通って、同軸状に延在する管路(３４)を備え、前記管路(３４)は、前記第４のチャンバー(３２)に対して、半径方向内側にあることを特徴とする請求項３に記載のトランスミッション。
【請求項５】
前記本体部(２６)は、
前記第４のチャンバー(３２)と前記第２のチャンバー(３１)との間に介在させられた複数の第１の開口部(３５)と、
前記第１のチャンバー(３０)と前記第４のチャンバー(３２)との間に介在させられた複数の第２の開口部(３６)と、を具備してなることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のトランスミッション。
【請求項６】
さらなるノズル(２３)を具備してなり、前記ノズル(２３)は、使用時、さらなるサポート(１０)を潤滑するために前記潤滑流体を噴射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良型のヘリコプター用トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ヘリコプターは通常、多数のトランスミッションを備え、これは、一つ以上のタービンからの動力を主および／または尾部回転翼に伝達し、かつ／またはタービンからの動力を多数の付属装置に伝達する(すなわちたとえば機内設備に動力を供給する)。
【０００３】
トランスミッションは、通常、それぞれの軸を中心として回転する一つ以上の回転部材と、この回転部材を収容するケーシングと、ケーシング内で回転可能にかつ軸方向に固定された状態で回転部材を支持するための多数のベアリングと、専用タンク内に蓄えられた潤滑オイルをベアリングに供給しかつそれによってベアリングを潤滑するための供給機構とを具備してなる。
【０００４】
タンクが損傷した場合あるいは供給機構が故障した場合、オイル圧力が低下し、トランスミッションの働きに支障をきたす。
【０００５】
産業界では、ヘリコプターが着陸することを可能にするため、そうした状況において所定の時間、たとえば３０分間、トランスミッションが正常に働くことを保証する必要性が認識されている。
【０００６】
その上、所定継続期間のミッションのために、ヘリコプター認証法規は、ヘリコプターが上記所定時間にわたって水平飛行を維持できることを要求している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、簡単かつ低コストで、上記要求を満たすよう構成されたヘリコプター用トランスミッションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、請求項１に記載のヘリコプター用トランスミッションが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好ましい、非限定的な実施形態について、図面を参照し例として説明する。
【００１０】
図１において数字１はヘリコプターを指し示しており、このヘリコプターは、２基のタービン２と、主回転翼４と、尾部回転翼５と、主回転翼４および尾部回転翼５にタービンからの動力を伝達するための一次トランスミッション３(概略的に示す)とを具備してなる。
【００１１】
ヘリコプター１はまた、多数の二次トランスミッション６を具備してなり、このトランスミッション６は、一次トランスミッション３からの動力を、それぞれの公知の付属装置(図示せず)に伝達するための、すなわちたとえばそれぞれの機内設備に動力を供給するためのものである。
【００１２】
理解を容易にするため、そして単なる例として、以下では、一つのトランスミッション６についてのみ説明する。
【００１３】
図２からわかるように、トランスミッション６は、一次トランスミッション３からの動力をそれぞれの付属装置に伝達するよう軸線Ａを中心として回転するトランスミッションシャフト７と、ヘリコプター１の据付け構造体に固定されてなると共にシャフト７を同軸状に収容するケーシング８と、シャフト７とケーシング８との間に半径方向に介在させられて、ケーシング８内で回転可能な、軸方向には固定された状態でシャフト７を支持する複数のベアリング９,１０と、公知のタンク(図示せず)からのオイルを収容すると共にそれをベアリング９,１０に供給し、そしてそれを潤滑するための供給機構１１とを具備してなる。
【００１４】
さらに詳しく言うと、シャフト７は、一次トランスミッション３および付属装置のそれぞれに機能的に接続されかつシャフト７のそれぞれの軸方向両端１８,１７に隣接してこのシャフト７に固定されたフランジ１４およびギア１５を支持している。
【００１５】
フランジ１４は、トランスミッション３に簡単に接続できるようケーシング８から軸方向に突出している。
【００１６】
シャフト７は中空軸体であり、しかも軸方向両端１７,１８において開口している。
【００１７】
ベアリング９,１０は転がりベアリングであり、シャフト７に対して次のように配置されている。すなわち、三つのベアリング９がフランジ１４とギア１５との間に軸方向に介在させられており、しかも第４のベアリング１０がシャフト７の端部１７とギア１５との間に軸方向に介在させられている。
【００１８】
さらに具体的に言うと、各ベアリング９は、シャフト７の外面およびケーシング８の周面にそれぞれ固定された内部レースおよび外部レースを具備してなると共に、ベアリング１０は、ケーシング８に固定されたリング１２によって形成される半径方向外側レースと、端部１７に隣接するシャフト７の外周面の一部１３によって形成される半径方向内側レースとを具備してなる。
【００１９】
通常の運転状況では、供給機構１１は、ベアリング９を潤滑するためのオイルを端部１７を経てシャフト７内に供給し、オイルは以下で詳しく説明するようにシャフト７からベアリング９へと流れる。
【００２０】
供給機構１１はまた、ベアリング１０を潤滑するためのオイルを、シャフト７の一部分１３の上に供給する。
【００２１】
さらに具体的に言うと、供給機構１１は、タンクに対して流体接続された同軸管路２２を形成する管状部材２１と、管路２２によってもたらされかつベアリング９,１０を潤滑するために供給機構１１からのオイルを噴出させる多数のノズル２３とを具備してなる。
【００２２】
さらに具体的に言うと、部材２１は、ケーシング８とシャフト７との間に端部１７において形成される空隙内部にケーシング８から半径方向に突出すると共に、対向する半径方向端部３８,３９を具備してなり、前者はケーシング８に固定され、そして後者はシャフトの端部１７に面している。
【００２３】
ノズル２３は端部３９に隣接配置されている。さらに詳しく言うと、図示の例では、二つのノズル２３がベアリング９を潤滑するために端部１７を経てシャフト７内にオイルを噴出させると共に、一つのノズル２３(軸線Ａに関してさらに半径方向外側に存在する)がベアリング１０を潤滑するためにシャフト７の一部分１３にオイルを噴出させる。
【００２４】
本発明の重要な態様によれば、トランスミッション６はまた、供給機構１１が故障した場合および／またはタンクが破損した場合に、ベアリング９へのオイル供給を可能とするために、漸次放出供給機構１１およびベアリング９に流体接続されたオイル貯蔵機構２５を具備してなる。貯蔵機構２５は、ベアリング９に遠心力によってオイルを供給するために、軸線Ａに関してベアリング９の半径方向内側に配置されている。
【００２５】
さらに詳しく言うと、貯蔵機構２５は、シャフト７の内部に同軸状に嵌め込まれかつ好ましくはアルミニウムからなる中空軸状本体部２６内に収容されている。
【００２６】
通常の運転状況では、本体部２６は、ベアリング９の潤滑を可能とするための供給機構１１からベアリング９へのオイル流路と、貯蔵機構２５内にオイルを集めるための供給機構１１から貯蔵機構２５へのオイル流路とを具備している。本体部２６はまた、供給機構１１が故障した場合および／またはタンクが破損した場合に、一次的にではあるが、ベアリング９の潤滑を依然として可能にする、貯蔵機構２５からベアリング９へのオイル流路を具備している。
【００２７】
さらに詳しく言うと、本体部２６は、シャフト７の端部１７,１８それぞれの近傍における対向する軸方向端部２７,２８において、および軸線Ａと直交しかつ端部２７,２８間に軸方向に配置された断面２９において、シャフト７内に液密状態で固定される。
【００２８】
それゆえ半径方向クリアランスが、本体部２６およびシャフト７の他の部分同士の間に形成される。さらに詳しく言うと、断面２９と端部２８との間において、本体部２６およびシャフト７は、以下で説明する目的のために、半径方向の間隙３０を形成している。
【００２９】
さらに詳しく言うと、本体部２６とシャフト７は、断面２９と端部２８との間で軸方向に画定された半径方向間隙３０を形成している。
【００３０】
間隙３０は、シャフト７を貫通して半径方向に形成された多数の、図示の例では三つの流路２４によってベアリング９に流体接続されており、本体部２６からベアリング９へのオイル供給を可能にしている。
【００３１】
端部２７から端部２８への加工によって、本体部２６には一連のチャンバー、すなわち
・端部２７において供給機構１１からのオイルを受けるために軸方向両端において開口するチャンバー３１と、
・間隙３０およびチャンバー３１に軸方向両端において流体接続された環状チャンバー３２と、
・貯蔵機構２５を収容するチャンバー３３と、が形成されている。
【００３２】
さらに詳しく言うと、チャンバー３３(これはチャンバー３２から流体的に隔離されておりかつ端部２８において軸方向に閉塞されている)は、間隙３０の軸方向延長範囲内で軸方向に延在するものであり、しかもチャンバー３２を通って同軸状に延在している、さらに半径方向内側の管路３４によってチャンバー３１に接続されている。
【００３３】
通常の運転状況では、オイルはそれゆえ、流れの順に、チャンバー３１、管路３４、およびチャンバー３３によって形成された流路に沿って、供給機構１１から貯蔵機構２５へと流れる。
【００３４】
チャンバー３２は、多数の離間した周方向の開口部３５によってチャンバー３１に接続されている。この開口部３５のそれぞれは、軸線Ａに対して傾斜しかつ端部２７に向かって収束するそれぞれの軸線を有する。
【００３５】
チャンバー３２はまた、断面２９とチャンバー３３との間に軸方向に介在させられた、多数の離間した周方向の開口部３６によって間隙３０に接続されている。この開口部３６のそれぞれは、軸線Ａに対して傾斜しかつ端部２７に向かって収束するそれぞれの軸線を有する。
【００３６】
通常の運転状況では、それゆえオイルは、流れの順に、チャンバー３１、開口部３５、チャンバー３２、開口部３６、間隙３０、および流路２４によって形成される流路に沿って供給機構１１からベアリング９へと流れる。
【００３７】
貯蔵機構２５はチャンバー３３内に完全に収容されており、しかも軸線Ａと同軸であってかつ管路３４を介してチャンバー３１と連通しているシリンダー５０と、一方でシリンダー５０と半径方向に協働しかつ他方で空隙３０に面する本体部２６の一部分の内面と協働する環状部材４１と、を具備している。
【００３８】
シリンダー５０は、本体部２６に対して軸方向両端において固定され、通常の運転状況では管路３４を介して供給機構１１によってオイルで満たされ、しかも軸線Ａと交差する多数の孔(図示せず)を有する。この孔によって、シリンダー５０の内部空間から部材４１へとオイルが流動できる。
【００３９】
部材４１は好ましくは潤滑オイルの通過を可能にする多孔質焼結材料からなり、かつ本体部２６を貫通して形成された多数の半径方向孔４２によって間隙３０に接続されている。供給機構１１が故障した場合および／またはタンクが破損した場合に、シリンダー５０の孔は、部材４１の細孔および本体部２６の孔４２と共に、ベアリング９の潤滑を可能にするため、チャンバー３３から間隙３０に遠心力によってオイルを供給する。
【００４０】
部材４１の細孔は、オイルの遠心的流れに抗しかつ供給機構１１が故障した場合および／またはタンクが破損した場合にベアリング９へのオイル供給を遅らせるようなサイズとなっている。
【００４１】
実際の使用時、シャフト７はベアリング９,１０によって回転可能にかつ軸方向に固定された状態で支持されているが、これらベアリング９,１０には正確に機能するよう注油する必要がある。
【００４２】
通常の運転状況では、供給機構１１のノズル２３はシャフト７の一部分１３にベアリング１０を潤滑するためにタンクからのオイルを供給し、そして本体部２６のチャンバー３１内にベアリング９を潤滑するためにオイルを供給する。
【００４３】
チャンバー３１内に供給されたオイルの大部分はベアリング９を直接潤滑し、一方、残りの部分は貯蔵機構２５内に収集される。
【００４４】
さらに詳しく言うと、オイルの大部分はチャンバー３１から、開口部３５、チャンバー３２、および開口部３６を経て間隙３０内に流入し、続いて、間隙３０から流路２４を経てベアリング９を潤滑するために、このベアリングまで流動する。
【００４５】
他方、オイルの残りの部分は、チャンバー３１から管路３４に沿って部材４１まで流動し、そこに溜まり、そしてそこから遠心力および部材４１の多孔質材料によって、オイルは中心から離れるように孔４２に導かれる。
【００４６】
通常の運転状況では、部材４１から空隙３０内への孔４２を通るオイルの流出は、既に空隙３０内に存在するオイルおよびチャンバー３２からやってくるオイルの圧力によって阻止される。
【００４７】
供給機構１１が故障した場合および／またはタンクが破損した場合に、ノズル２３からオイルがチャンバー３１内に供給されず。この結果、チャンバー３２および間隙３０が空になる。
【００４８】
この場合、貯蔵機構２５に収集されたオイルが徐々に放出され、ベアリング９を一次的に潤滑する。
【００４９】
すなわち、間隙３０は部分的に空になるので、部材４１内に収集されたオイルは、孔４２を経て空隙３０内へと流出することが可能となる。
【００５０】
さらに具体的に言うと、オイルは、部材４１の多孔性によって、この部材４１から徐々に流出する。
【００５１】
部材４１から間隙３０内への流路２４を通るオイル流はベアリング９に達し、たとえ、供給機構１１が故障した場合および／またはタンクが損傷した場合でも、所定の時間、ベアリング９の潤滑状態を維持する。
【００５２】
この場合、ヘリコプター１のトランスミッション６は、適当な着陸地点が見つかるまで、所定の時間、たとえば約３０分間、機能し続けることができる。
【００５３】
さらに詳しく言うと、ヘリコプター１はこの所定の時間、水平飛行を続けることができ、これによって所定継続期間のミッションに適用される認証要求が満たされる。
【００５４】
明らかに、だが請求項で規定された保護範囲から逸脱することなく、ここで説明しかつ図示したようなトランスミッション６に変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるトランスミッションが搭載されたヘリコプターの斜視図である。
【図２】図１のトランスミッションの拡大軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ヘリコプター
２  タービン
３  一次トランスミッション
４  主回転翼
５  尾部回転翼
６  二次トランスミッション
７  トランスミッションシャフト
８  ケーシング
９,１０  ベアリング
１１  供給機構
１２  リング
１４  フランジ
１５  ギア
２１  管状部材
２２  同軸管路
２３  ノズル
２４  流路
２５  オイル貯蔵機構
２６  本体部
３０  間隙
３１〜３３  チャンバー
３４  管路
３５,３６  開口部
４０  シリンダー
４１  環状部材
４２  半径方向孔
【図１】
0005122092.tif 000002
【図２】
0005122092.tif 000003