DE3517225A1

DE3517225A1 - Hubschrauberantrieb

Info

Publication number: DE3517225A1
Application number: DE19853517225
Authority: DE
Inventors: Attilio Gallarate Garavaglia; Rinaldo Cassano Magnago Gonzato; Enrico San Macario Sironi
Original assignee: Costruzioni Aeronautiche Giovanni Agusta SpA Cascina Costa Di Samarate Varese; Costruzioni Aeronautiche Giovanni Augusta SpA
Current assignee: Agusta SpA
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1985-11-14
Also published as: IT1179663B; IT8467484A0; FR2564058B1; JPS6133396A; FR2564058A1; GB2158895A; US4659286A; JPH0788881B2; GB8511868D0; IT8467484A1

Description

TER MEER · MÜLLER · ST£INMF=iST>ER - Costruzioni Aeronautiche

^m -4 -

CNJ
CNI

r- HUBSCHRAUBERANTRIEB

Die Erfindung betrifft einen Hubschrauberantrieb gemäß

dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. 5

Derartige Antriebe oder Haupt-Antriebe für Hubschrauber weisen ein mit einer Antriebswelle verbundenes Eingangselement und ein mit einer den Rotor des Hubschraubers antreibenden Hauptwelle oder Haupt-Rotorwelle verbundenes Ausgangselement auf. Darüber hinaus weisen Antriebe der eingangs genannten Art wenigstens ein weiteres Ausgangselement auf, das mit einer Arbeitswelle oder Nebenwelle verbunden ist. Diese Nebenwelle dient zum Antrieb von Versorgungseinrichtungen und Steuersystemen des Hubschraubers, beispielsweise von hydraulischen und elektrischen Systemen.

Ein Problem bei derartigen Antrieben besteht darin, die Nebenwelle mit der Antriebsmaschine in Antriebsverbindung zu halten, während der Rotor abgeschaltet ist. Bei herkömmlichen Hubschrauberantrieben wird dieses Problem im allgemeinen durch die Verwendung zweier koaxialer rohrförmiger Körper gelöst, deren erster innerhalb des zweiten angeordnet und mit der Hauptwelle drehbar ist. Durch den zweiten rohrförmigen Körper wird das Antriebsdrehmoment einerseits mit Hilfe eines Getriebezuges auf die Nebenwelle und andererseits mit Hilfe eines Freilaufes oder einer Freilaufkupplung auf den inneren rohrförmigen Körper übertragen. Die Freilaufkupplung herkömmlicher Hubschrauberantriebe ermöglicht einen Freilauf des Rotors und weist interne Verriegelungsglieder auf, die derart steuerbar sind, daß die Freilaufkupplung wahlweise gelöst oder zur Übertragung des Antriebsdrehmoments auf die Hauptwelle eingerückt werden kann. Die oben genannten Freilaufkupplungen weisen jedoch eine komplizierte, kostspielige Konstruk-

TER MEER · Müller · STEINMEISTER Cöctruzioni Aeronautiche

tion auf und sind darüber hinaus störanfällig, so daß sie ein kritisches Element des gesamter Hubschrauber-

antriebs bilden.

Ziel der Erfindung ist es, einen Hubschrauberantrieb zu schaffen, der einen Antrieb der Nebenwelle bei laufender Antriebsmaschine und abgeschaltetem Rotor gestattet und der eine einfache, gewöhnliche Freilaufkupplung ohne Steuerung für die Verriegelungsglieder aufweist.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem Kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß steht der angetriebene rohrförmige Körper über eine zylindrische Oberfläche gleitend verschiebbar mit der Freilaufkupplung in Eingriff. Angrenzend an die Freilaufkupplung ist der angetriebene Körper mit einem Lager versehen, dessen in Bezug auf den angetriebenen Körper drehbarer Lagerring mit der Eingriffsfläche fluchtet. Zum Abkuppeln der mit dem angetriebenen Körper verbundenen Rotorwelle von dem Antriebszug werden der antreibende und der angetriebene Körper derart relativ zueinander verschoben, daß die Freilaufkupplung statt mit der Eingriffsflache des angetriebenen Körpers mit dem drehbaren Lagerring in Eingriff tritt.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel· der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch wesentliche Teile eines erfindungsgemäßen Hubschrauberantriebs.

Ein Haupt-Antrieb 1 für Hubschrauber weist eine Eingangs-

TER meer · Müller · STEiNMEiSTER Costruzioni Aeronautiche

LO - 6 -

^- welle 2 und mehrere Ausgangswellen auf, von denen eine "-° durch eine Haupt-Rotorwelle 3 und die zweite durch eine OO

Nebenwelle 4 zum Antrieb von Versorgungseinrichtungen

und Steuerungen des Hubschraubers gebildet wird. 5

Der Antrieb 1 ist in einem Gehäuse 5 untergebracht, das mit einem äußeren Sitz 6 für Lager 7 versehen ist, die das Ende der einstückig mit einem Eingangszahnrad 8 ausgebildeten Antriebswelle 2 abstützen.

Durch eine seitliche Öffnung des Gehäuses 5 kämmt das Eingangszahnrad 8 mit einem Zahnrad 9, das auf dem mittleren Teil eines zu der Haupt-Rotorwelle koaxialen,zentralen, zylindrischen, rohrförmigen Antriebskörpers oder einer Hülse 10 angeordnet ist. Die Hülse 10 ist mit Hilfe auf entgegengesetzten Seiten des Zahnrades 9 angeordneter Lager drehbar in dem Gehäuse 5 abgestützt. Das erste dieser Lager wird durch ein Rollenlager 11 gebildet, das zwischen einem Ende der Hülse 10 und dem Gehäuse 5 angeordnet ist, und das zweite dieser Lager wird durch zwei Kugellager 12 gebildet, die die zwischen der Hülse 10 und einer mit Schrauben 14 an dem Gehäuse 5 befestigten ringförmigen Halterung 13 angeordnet sind.

Ein über die ringförmige Halterung 13 hinaus in Richtung auf die Haupt-Rotorwelle 3 vorspringendes Ende der Hülse 10 ist über eine Keil-Kupplung 15 mit einem Zahnrad 16 verbunden, dessen Achse parallel zu der Achse der Rotorwelle 3 verläuft. Das Zahnrad 16 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 17, das auf dem Ende einer Hülse 18 angeordnet ist. Die Hülse 18 ist mit Hilfe eines Rollenlagers 20 und eines Kugellagers 21 drehbar in einer Buchse 19 gelagert. Die Buchse 19 ist fest in eine öffnung 22 einer einstückig mit dem Gehäuse 5 ausgebildeten Wand 23 eingepaßt. Ein Ende der parallel zu der Haupt-Rotorwelle 3 verlaufenden

TER meer · Müller ■ STEiNMElSTER Ccstrüzioni Aeronautiche

LO - 'T-

^ Nebenwelle 4 ist in die Hülse 18 eingefügt und steht

LO über eine Keil-Kupplung 14 mit dieser in Eingriff. In CO

die Hülse 10 ist koaxial ein rohrförmiger angetriebener Körper 25 eingefügt, der in der Mitte eine innere Querwand 26 aufweist. Der rohrförmige Körper 25 wird nach außen durch zwei koaxiale zylindrische Oberflächen 27 und 28 begrenzt, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen und über eine ringförmige Schulter 29 miteinander verbunden sind. Die zylindrische Oberfläche mit kleinerem Durchmesser bildet einen inneren Lagerring für Rollen eines ersten Lagers 30 zwischen dem Körper 25 und der Hülse 10, während die andere zylindrische Oberfläche 28 einen inneren Lagerring für Rollen eines zweiten Lagers 31 und zugleich eine Eingriffsfläche einer in die Hülse 10 eingepaßten Innen-Freilaufkupplung 32 bildet. Sowohl die Freilaufkupplung 32 als auch das Lager 31 sind zwischen dem Gehäuse 25 und der Hülse angeordnet.

Der Körper 25 ist somit sowohl drehbar als auch axial verschiebbar koaxial in der Hülse 10 angeordnet, kann jedoch durch die Freilaufkupplung 32 in Drehrichtung mit der Hülse 10 verbunden werden. Die Oberfläche 27 bildet ferner den inneren Lagerring für Rollen eines Lagers 33. Der äußere Lagerring dieses Lagers wird durch ein ringförmiges Gehäuse 34 gebildet, das durch einen Haltering 35 an der Schulter 29 gehalten wird und dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser eines Ringes 36, der die Freilaufkupplung in Axialrichtung abschließt.

Die Querwand 26 ist mit einer koaxialen Durchgangsöffnung 37 versehen, in der mit Hilfe eines Lagers 38 ein Ende einer Ausgangswelle 39 einer Betätigungseinheit 40 drehbar und axialfest gelagert ist. Die Betätigungsein-

TER meer ■ Müller ■ STEINMEISTER Coctruzioni Aeronautiche

LO _ ₈ _

^ heit 40 ist koaxial zu der Haupt-Rotorwelle 3 angeordnet

L^ und wird durch eine Kappe 41 an dem Gehäuse 5 abgestützt.

Die Betätigungseinheit dient dazu, den angetriebenen Körper 25 koaxial zwischen der durch durchgezogene Linien dargestellten normalen Betriebsstellung und einer durch gestrichelte Linien angedeuteten Freigabestellung zu bewegen.

Das von der Kappe 41 abgewandte Ende des Körpers 25 nimmt einen ersten Abschnitt 4 2 der Haupt-Rotorwelle 3 auf.

Ein Ende des Abschnitts 42 ist durch zwei Halteringe 43 in Axialrichtung und durch eine Keil-Kupplung 44 in Drehrichtung in Bezug auf den Körper 25 festgelegt. Das andere Ende des Abschnitts 42 steht über eine teleskopische Keil-Kupplung 46 verschiebbar mit einem zweiten, axialfesten Abschnitt 45 der Rotorwelle 3 in Verbindung.

Im Flug befindet sich die Ausgangswelle 39 in der in der Zeichnung durch durchgezogene Linien dargestellten Stellung. Das Drehmoment, das über die Zahnräder 8 und 9 von der Eingangswelle 2 auf die Hülse 10 übertragen wird, wird daher durch die Freilaufkupplung 32 auf den rohrförmigen Körper 25 und somit die Haupt-Rotorwelle 3 und durch die Zahnräder 16 und 17 auf die Hülse 18 und somit die Nebenwelle 4 übertragen.

Wenn sich der Hubschrauber dagegen mit laufender Antriebsmaschine am Boden befindet und der Rotor freilaufen soll, beispielsweise zum Warmlaufen am Boden, so wird mit Hilfe der Betätigungsenheit 40 der angetriebene Körper 25 in die durch gestrichelte Linien angedeutete Stellung überführt. Diese Verschiebung des Körpers 25 führt dazu, daß das ringförmige Gehäuse 34 durch den Ring 36 hindurch in die Freilaufkupplung 32 eintritt, so daß das durch die Freilaufkupplung 32 übertragene Antriebsdrehmoment

TER meer · möller · STEINMEI3TER Costruzioni Aeronautiche

tn _ ₉ _

, nicht mehr auf den Körper 25 übertragen wird. Während

¹^ somit ein Antrieb der Haupt-Rotorwelle 3 verhindert wird, wird die Nebenwelle 4 weiterhin über die Hülse 10 angetrieben. Für den erfindungsgemäßen Antrieb, der ein einfaches Zuschalten und Abkoppeln der Haupt-Rotorwelle 3 ermöglicht, wird somit lediglich eine gewöhnliche, handelsübliche Freilaufkupplung 32 benötigt, und es ist keine komplexe, kostspielige und störungsanfällige Spezialkonstruktion für die Freilaufkupplung erforderlich.

- Leerseite -

Claims

TER MEER-MÜLL ER - S T E I N M E I S T E R PATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. R E. Müller Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 80

Dipl. Ing. H. Steinmeister Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-4800 BIELEFELDI

688/85
St/Wi/sc

J 3. Mai

COSTRUZIONI AERONAUTICHE GIOVANNI AGUSTA S.p.A.

21017 Cascina Costa di Samarate

Italien

HUBSCHRAUBERANTRIEB

PRIORITÄT: 14. Mai 1984, Italien, Nr. 67 484-A/84 (P)

PATENTANSPRÜCHE

1 . Hubschrauberantrieb mit einem antreibenden· rohrförmigen Körper und einem angetriebenen rohrförmigen Körper, die um ihre jeweiligen Achsen drehbar sind, einer drehfest mit dem antreibenden Körper verbundenen Antriebseinrichtung, einer an dem antreibenden Körper angeordneten, mit dem angetriebenen Körper verbundenen Freilaufkupplung und mit einer Hauptwelle und einer Nebenwelle, die jeweils drehfest mit einem der rohrförmigen Körper verbunden sind, dadurch

TER meer · MÜLLER · STEiNMEISTER Costruzioni Aeronautiche

(NJ -2t.

*— gekennzeichnet, daß der angetriebene rohr-

(Y) förmige Körper (25) eine zylindrische Oberfläche (28), die eine Eingriffsfläche für die Freilaufkupplung (32) bildet und axial verschiebbar mit dieser in Eingriff steht, und angrenzend an die Freilaufkupplung (32) ein Lager (33) aufweist, und daß die beiden rohrförmigen Körper (10,25) mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung (40) relativ zueinander axial zwischen einer ersten Stellung, in der die Freilaufkupplung (32) mit der Eingriffsfläche (28) zusammenwirkt, und einer zweiten Stellung verschiebbar sind, in der die Freilaufkupplung (32) mit dem Lager (33) zusammenwirkt.
2. Hubschrauberantrieb nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß einer der rohrförmigen Körper (10,25) koaxial in dem anderen rohrförmigen Körper angeordnet ist.·
3. Hubschrauberantrieb nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (32) eine Innen-Freilaufkupplung ist, daß der antreibende rohrförmige Körper (10) außerhalb des angetriebenen rohrförmigen Körpers (25) angeordnet und in Drehrichtung mit der Hauptwelle (3) und der Antriebseinrichtung (2) verbunden ist.
4. Hubschrauberantrieb nac h einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (40) mit dem rohrförmigen angetriebenen Körper (25) verbunden ist und daß der angetriebene Körper (25) drehfest mit der Hauptwelle (3) verbunden ist.
5. Hubschrauberantrieb nach Anspruch 4, dadurch g e -

kennzeichnet, daß der angetriebene Körper (25)

TER MEER - MÜLLER .STEINMEISTER ■■, Costruzioni Aeronautiche

CN - 3 -

*~~ koaxial zu der Hauptwelle (3) ausgerichtet ist und daß

(V) die Hauptwelle (3) wenigstens zwei Abschnitte (42,45)

aufweist, von denen einer starr mit dem angetriebenen Körper (25) verbunden ist, während der andere Abschnitt 5 (45) drehfest und teleskopisch verschiebbar mit dem ersten Abschnitt (42) verbunden ist.