JP2013032841A - 遊星歯車列及び対応する製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定点飛行が可能な航空機のための遊星歯車列を提供する。
【解決手段】遊星歯車列は、第１軸線を中心として回転することができ且つ複数の第１歯を含む太陽歯車と、複数の第２歯を含む固定された冠歯車と、各々が複数の第３歯を含む少なくとも２つの遊星歯車であって、各々が、冠歯車及び太陽歯車と噛み合い、それぞれの第２軸線を中心として回転可能であり、第２軸線が第１軸線を中心として回転することができる少なくとも２つの遊星歯車とを含む。第３歯のうちの少なくとも２つが第２歯と同時に噛み合うとともに第３歯のうちの更なる２つが第１歯と同時に噛み合い、第３歯は、互いに異なる第１圧力角と第２圧力角をそれぞれ有する第１側面と第２側面を含んでおり、遊星歯車の各々の第３歯の数が、太陽歯車の第１歯の数と冠歯車の第２歯の数との差の１／２の絶対値とは異なる。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊星歯車列及び前記遊星歯車列を製造する方法に関する。

よく知られているように、ヘリコプタは一般に、１つ又は２つ以上のタービンから回転翼、つまり主回転翼及び／又は尾部回転翼へ、並びに／又はタービンから複数の付属装置、すなわち例えば機内搭載機器の作動のために必要なエネルギーの供給に関与する装置へ運動を伝達するように設計された複数の伝動装置組立体を備えている。

航空分野では、タービンと主回転翼の駆動軸との間に機械的伝動装置を配置することも知られている。

前記機械的伝動装置は一般に、動力を十分なトルク及び毎分回転数で回転翼軸に伝達するように設計されたエピサイクリック・モータ減速機を最終減速段として使用する。

前記エピサイクリック・モータ減速機は基本的に：
第１の固定軸線を中心として回転することができる、「太陽歯車」として定義される第１歯車；
前記第１軸線と一致する第２軸線を有する、「冠歯車」として定義される第２の固定歯車；及び
太陽歯車及び冠歯車と噛み合ってそれぞれの第３の可動軸線を中心として回転可能な、「遊星歯車」として定義された複数の歯車；を含む。

遊星歯車列はさらに遊星歯車キャリアを含み、前記遊星歯車キャリアは第１軸線を中心として回転することができ、また遊星歯車に結合されている。

こうして、遊星歯車は、それぞれの第３軸線を中心として回転することに加えて、遊星歯車キャリアによって、太陽歯車の第１軸線を中心とする公転運動を描く。

特に、太陽歯車は入力軸に結合されており、遊星歯車キャリアは回転翼軸に結合された出力軸として使用される。

換言すると、機械動力は太陽歯車を介して遊星歯車列に入り、そして遊星歯車キャリアを介して、適切なトルク及び毎分回転数で回転翼軸に伝達される。

遊星歯車（及び太陽歯車又は冠歯車）の歯の圧力角は一般に、通常の歯車列の歯の圧力角よりも大きい。より正確には、遊星歯車（及び太陽歯車又は冠歯車）の歯の圧力角は一般に２５°よりも大きいのに対して、通常の歯車列の歯の圧力角は２０°である。

公知のタイプの遊星歯車列はさらに、遊星歯車の歯数が冠歯車の歯数と太陽歯車の歯数との差の１／２に等しくなるように従来型として寸法設定されている。こうして、圧力角、すなわちエンベロープによる生成中に使用される圧力角は、噛み合い圧力の角度と一致する。

通常の歯車列を参照すると、例えば特許文献１には、一対の歯車の使用が示唆されており、これらの歯車は、歯車の各単一の歯に作用する荷重を低減するために、同時に互いに噛み合う少なくとも２つの歯を有する。

しかし、通常の歯車列とは異なり、遊星歯車列の遊星歯車の歯は第１側面で太陽歯車の歯と、及び第２側面で冠歯車の歯と周期的に噛み合わなければならない。

その結果、前記歯が相異なる側面で太陽歯車の歯及び冠歯車の歯と同時に噛み合うようになるのを防止することなしに、遊星歯車と太陽歯車（又は冠歯車）との間で噛み合う歯数を単純に増大させることは不可能である。

このことを理由として、公知のタイプの遊星歯車列は、遊星歯車と太陽歯車との間で（又は遊星歯車と冠歯車との間で）同時に噛み合う実質的に１に等しい歯数を有する。

前記装置は一般に、遊星歯車の歯（及び冠歯車及び太陽歯車の歯）が被る荷重が、同じ動力を伝達するように設計された通常の歯車の歯が被る荷重よりも小さい限り、公知のタイプの解決法において受け入れられる。

実際に、遊星歯車列の特性の１つは、太陽歯車から冠歯車へ伝わる荷重が各々の遊星歯車上に実質的に均一に分配されるという事実にある。

換言すると、前記荷重は、冠歯車及び太陽歯車のそれぞれの歯と噛み合う遊星歯車の歯全体にわたって分配される。

特に、航空分野では、伝達される動力と歯車列自体の重量との比をできる限り増大させる遊星歯車列を得る必要性が感じられている。

前記比は明らかに、航空分野において最も重要性を有する。

最後に、この分野では、回転翼駆動軸への運動伝達をできる限り静かにする必要性も感じられている。

欧州特許出願公開第１９３９４９３号明細書

本発明の目的は、前述した要件の少なくとも１つが単純且つ経済的に有利な方法で満足されるのを可能にする、航空機のための遊星歯車列を提供することである。

前記目的は、
第１軸線を中心として回転することができ、且つ複数の第１歯を含む太陽歯車と；
複数の第２歯を含む固定された冠歯車と；
各々が複数の第３歯を含む少なくとも２つの遊星歯車であって、各々が、前記冠歯車及び前記太陽歯車と噛み合い、それぞれの第２軸線を中心として回転可能であり、前記第２軸線が前記第１軸線を中心として回転することができる少なくとも２つの遊星歯車と；を含む固定点飛行可能な航空機のための遊星歯車列であって：
前記第３歯のうちの少なくとも２つがそれぞれの第２歯と同時に噛み合うとともに前記第３歯のうちの更なる２つがそれぞれの第１歯と同時に噛み合い；
前記第３歯は第１側面と第２側面とを含んでおり、前記第１側面及び第２側面はそれぞれ互いに異なる第１圧力角と第２圧力角とを有し；及び
前記遊星歯車の各々の前記第３歯の数が、前記太陽歯車の前記第１歯の数と前記第２歯の数との差の１／２の絶対値とは異なることを特徴とする遊星歯車列によって達成される。

本発明は同様に、固定点飛行可能な航空機のための遊星歯車列を製造する方法であって、前記遊星歯車列が：
第１軸線を中心として回転することができ、且つ複数の第１歯を含む太陽歯車と；
複数の第２歯を含む固定された冠歯車と；
各々が複数の第３歯を含む少なくとも２つの遊星歯車であって、各々が、前記冠歯車及び前記太陽歯車と噛み合い、それぞれの第２軸線を中心として回転可能であり、前記第２軸線が前記第１軸線を中心として回転することができる少なくとも２つの遊星歯車と；を含んでおり、
該方法が、
前記第３歯のうちの少なくとも２つを、それらがそれぞれの第２歯と同時に噛み合うように配置するとともに、前記第３歯のうちの更なる２つを、それらがそれぞれの第１歯と同時に噛み合うように配置する段階；
前記第３歯の第１側面と第２側面とにそれぞれ、互いに異なる第１圧力角と第２圧力角とを与える段階；及び
前記太陽歯車の前記第１歯の数と前記冠歯車の前記第２歯の数との差の１／２の絶対値とは異なる、前記遊星歯車の各々の前記第３歯の数を与える段階；を含むことを特徴とする、遊星歯車列を製造する方法に関する。

本発明をよりよく理解するために、非限定的な例によって、また添付の図面を参照しながら好ましい実施形態を以下に説明する。

図１は、本発明による遊星歯車列を含む航空機、具体的にはヘリコプタを示す図である。 図２は、図１の航空機内に組み込まれる遊星歯車列を、判り易くするために部品が取り外された状態で示す斜視図である。 図３は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図４は図１の詳細を、著しく拡大した縮尺で示す図である。 図５は図１の詳細を、著しく拡大した縮尺で示す図である。 図６は図１の詳細を、著しく拡大した縮尺で示す図である。 図７は図１のいくつかの詳細を、著しく拡大した縮尺で示す図である。

図１を参照すると、固定点飛行可能な航空機が符号１によって示されていて、模範事例ではヘリコプタが示されている。

ヘリコプタ１は基本的に、胴体２と、第１平面内で回転してヘリコプタ全体を飛行状態に維持するための作用をもたらすように胴体２上に取り付けられた主回転翼４と、胴体２の一端に配置された尾部回転翼３とを含んでいる。特に、尾部回転翼３は、主回転翼４自体によって胴体２上に生成された回転トルクに抗するために、第１平面を横切る第２平面内で回転することができる。

ヘリコプタ１は、タービン（図示せず）から主回転翼４の駆動軸（図示せず）へ運動を伝達するように設計された主伝動装置組立体５と、前記伝動装置組立体５によって駆動されて尾部回転翼３を駆動する副伝動装置組立体とをさらに含んでいる。

伝動装置組立体５は、遊星歯車列６によって基本的に形成された最終段をさらに含んでおり、前記遊星歯車列６は、動力を適切な値のトルク及び角速度で回転翼４の駆動軸に伝達する。

図示の模範事例では、遊星歯車列６はモータ減速機である。

図３及び４を特に参照すると、遊星歯車列６は、基本的には：
第１軸線Ａを中心として回転することができ、段６の入力軸（図示せず）に作動可能に結合された、複数の歯１１を含む太陽歯車７と；
複数の歯１２を含み軸線Ａを中心として延びる冠歯車８と；
軸線Ａに対して平行なそれぞれの軸線Ｂを中心として回転可能な複数の遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅであって、太陽歯車７及び冠歯車８と噛み合うそれぞれの複数の歯１３を含む複数の遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと、を含む。

図示の模範事例では、冠歯車８の直径は太陽歯車７の直径よりも大きい。

遊星歯車列６はさらに、軸線Ａを中心として回転することができる遊星歯車キャリア３０（図３に概略的に示されている）を含む。遊星歯車キャリア３０は、回転翼４の駆動軸（図示せず）に直接に結合されるとともに、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅに結合されている。

こうして、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅはそれ自体の軸線Ｂを中心として回転するとともに軸線Ａを中心とした公転運動を描く。

機械動力はさらに、太陽歯車７において遊星歯車列６に入り、そして遊星歯車キャリア３０において回転翼４の軸の方向に、適切なトルク及び毎分回転数をもって遊星歯車列６から出る。

具体的には、各々の歯１１，１２，１３は、それぞれの側面１４ａ，１４ｂ；１５ａ，１５ｂ；１６ａ，１６ｂの対を含む。

各々の歯１１，１２，１３の側面１４ａ，１４ｂ；１５ａ，１５ｂ；１６ａ，１６ｂは、それぞれの歯１１，１２，１３の軸線Ｃの反対側に配置されている。

より正確には、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅがそれぞれの軸線Ｂを中心として回転し、そして各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが軸線Ａを中心として公転するのに続いて、歯１３の側面１６ａは太陽歯車７の歯１１の側面１４ａと周期的に協働し、歯１３の側面１６ｂは冠歯車８の歯１２の側面１５ｂと周期的に協働する。

有利には、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅは、太陽歯車７のそれぞれの歯１１と同時に噛み合う少なくとも２つの歯１３と、冠歯車８のそれぞれの歯１２と同時に噛み合う２つの更なる歯１３とを含んでいる。歯１３の側面１６ａ，１６ｂの圧力角α１及びα２は互いに異なっており、そして各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの歯１３の数ＺＰは、太陽歯車７の歯１１の数ＺＳと冠歯車８の歯１２の数ＺＣとの差の１／２の絶対値よりも小さい。

この説明の途中において、「圧力角」α１，α２という用語は、太陽歯車７、冠歯車８及び遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが備える理想的歯部の圧力角を示しており、前記理想的歯部は、太陽歯車７、冠歯車８及び遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと同じモジュールを有している。

より正確に述べると、側面１６ａに結び付けられた圧力角α１は、側面１６ｂに結び付けられた圧力角α２よりも小さい。このように歯１３は非対称である。

図示の模範事例では、圧力角α１は１９°であり、圧力角α２は２５°である。

圧力角α１の前記小さい値は、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと太陽歯車７との間で同時に噛み合う歯１３，１１の数が増大するのを可能にする。

圧力角α１の減少は、歯１３に作用する荷重から生じる曲げ応力の増大を決める。このことは基本的には、曲げ応力が歯１３と歯１２との間で交換される接線力に対して比例し、その結果、圧力角α１の余弦に対して比例するという事実に起因する。

しかしながら、圧力角α２の増大は、歯１３の曲げ強度の増大を決め、このことは前述の曲げ応力の増大を相殺する。実際に、圧力角α２の増大は、歯１３の抵抗部分Ｌの増大、故に歯１３の曲げ強度の増大を決める。換言すると、圧力角α２の増大は、軸線Ｃと側面１６ｂとの間に位置する歯１３の歯元４０をずんぐりとさせる。

各遊星歯車の歯１３の数ＺＰは、歯１２の数ＺＣと歯１１の数ＺＳとの差の１／２の絶対値よりも小さい。

換言すると

となる。より具体的には、歯１２の数ＺＣと歯１１の数ＺＳとの差の１／２の絶対値は、歯１３の数ＺＰよりも２〜４の値だけ大きい。

図７を参照すると、歯数ＺＰの低減という理由から、
側面１６ａは、側面１６ａ自体の基礎円と一致するピッチ円Ｕを有しており；及び
側面１６ｂは、側面１６ａの基礎円よりも小さな直径を有する第２ピッチ円Ｕ’を有している。

「ピッチ円」Ｕ，Ｕ’という用語は、太陽歯車７及び冠歯車８にそれぞれ同軸なそれぞれのピッチ円Ｖ，Ｖ’上を滑ることなしに転動する遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの軸線Ｂ上に中心を有する円を意味する。

「基礎円」という用語は、理想的接触歯部上を滑ることなしに転動する遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの軸線Ｂ上に中心を有する円を意味し、前記理想的接触歯部は、名目的様態で形状が決められていて、歯１３と同じモジュールを有し、歯１３の側面１６ａ，１６ｂとそれぞれ協働するそれら自身の側面に圧力角α１，α２を有する。

結果として、圧力角α１は歯１３の側面１６ａと歯１１の側面１４ａとの間の噛み合いに対応するかみ合い圧力角と一致する。

その代わりに、圧力角α２は、歯１３の側面１６ｂと歯１２の側面１５ｂとの間の噛み合いに対応するかみ合い圧力角γよりも小さい。

特に、かみ合い圧力角γは、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのピッチ円上において、対応する軸線Ｂを遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのピッチ円と側面１６ｂ自体との交点に結び付ける線分と、側面１６ｂに対する接線との間に存在する角度である（図５及び７）。

かみ合い圧力角γは圧力角α２よりも４°〜８°の値だけ小さい。

図示の模範事例では、側面１６ｂに関連づけられたかみ合い圧力角γは、１７°〜２１°の範囲にある。

こうして、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅは、やはりほぼ２５°の圧力角α２で冠歯車８の対応する歯１１と同時に噛み合う２つよりも多いそれぞれの歯１３を有する。

遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ、太陽歯車７、及び冠歯車８は、２よりも大きいかみ合い率を有するように、すなわち各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが太陽歯車７の歯１１と噛み合う２つよりも多い歯１３と、冠歯車８の歯１２と噛み合う２つよりも多い歯１３とを提供するように設計されている。

具体的には、「かみ合い率」という用語は、接触円弧長と周ピッチｐ，ｐ’との比率を示しており、前記周ピッチは、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと太陽歯車７及び冠歯車８との噛み合いに関するものである。

具体的には、接触円弧は、作用線Ｈ（Ｈ’）と、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ自体の歯１３の歯先円及び太陽歯車７の歯１１（冠歯車８の歯１２）の歯先円との２つの交点間で、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのピッチ円Ｕ（Ｕ’）に沿って測定された円弧である。周知のように作用線Ｈ（Ｈ’）は、それに沿って、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ及び太陽歯車７（冠歯車８）の歯１３，１２（１１）が作用及び反作用の相互の力を交換する直線である。作用線Ｈ，Ｈ’は、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ及び太陽歯車７（冠歯車８）のピッチ円Ｕ，Ｖ（Ｕ’，Ｖ’）に対して共通の接線Ｔ，Ｔ’に対して圧力角α１（噛み合い角γ）だけ傾斜させられる。

円ピッチｐ，ｐ’は、その代わりに、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのピッチ円Ｕ，Ｕ’上で測定された、隣接する歯の２つの一致する点の間の距離である（図４，５及び７）。

周知のように、かみ合い率、すなわち同時に噛み合う歯１３，１１（１２）の数は、圧力角α１（γ）が低下するにつれて増大する。さらに、他の全てのパラメータが等しい場合、かみ合い率は、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと冠歯車８とが噛み合う場合のような内歯車において、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと太陽歯車７とが噛み合う場合のような外歯車におけるよりも大きい。

ピッチ円Ｕ，Ｕ’が相異なるそれぞれの直径を有するという事実によって、側面１６ａと側面１４ａとの間の係合（すなわち歯１３と歯１１との間の係合）に対応するかみ合い率は、側面１６ｂと側面１５ｂとの間の係合（すなわち歯１３と歯１２と間の係合）に対応するかみ合い率とは区別される。

図示の模範事例では、側面１６ａと側面１４ａのかみ合い率及び側面１６ｂと側面１５ｂのかみ合い率は両方とも２．５を上回る。
遊星歯車列６は、軸Ａに対して平行なそれぞれの軸Ｂを中心として回転することができる５つの遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅを含んでいる。

詳細には、遊星歯車９ａ，９ｂ；９ｂ，９ｃ；９ｃ，９ｄ；９ｄ，９ｅ；９ｅ，９ａは軸線Ａを中心として隣接して配置される。

直接に隣接する遊星歯車９ａ，９ｂ；９ｂ，９ｃ；９ｃ，９ｄ；９ｄ，９ｅ；９ｅ，９ａの各対は位相角β１，β２，β３，β４，β５を画定する（図３）。

詳細には、位相角β１（β２，β３，β４，β５）は、軸線Ａと、遊星歯車９ａ，９ｂ（９ｂ，９ｃ；９ｃ，９ｄ；９ｄ，９ｅ；９ｅ，９ａ）の軸線Ｂとをつなぐ半直線によって画定される。前記半直線は軸線Ａ，Ｂに直交して引かれる。

遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅは、それらが軸線Ａを中心として等しい角度では離間されないように配置されている。換言すると、位相角β１，β２，β３，β４，β５は、全てが互いに同じ、つまり７２°に等しいわけではなく、すなわち全円と遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの数との比になるわけではない。

より詳しくは、位相角β１，β２，β３，β４，β５は、β１，β２，β３，β４，β５の順番に従って、軸線Ａを中心として時計回り方向で進むように設定されている。

位相角β１，β４は互いに同じであり、全円と遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの数との比よりも大きい大きさを有している。

位相角β２，β３，β５は互いに同じであり、全円と遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの数との比よりも小さい大きさを有している。

太陽歯車７の歯１１及び冠歯車８の歯１２は、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの歯１３と同一である。すなわちこれらの歯は側面１４ａ，１４ｂ；１５ａ，１５ｂを有しており、これらの側面のそれぞれの圧力角は互いに異なっていてそれぞれα１，α２に等しい。

図６を参照すると、各々の歯１１，１２，１３の側面１４ａ，１４ｂ；１５ａ，１５ｂ；１６ａ，１６ｂが、対応する歯元部分４０とは反対側のそれぞれの端部５０を有しており、これらの端部は、対応する原インボリュートの輪郭に対して除肉されている。特に、それぞれの歯１１，１２，１３の軸線に直交する方向に測定された、側面１４ａ，１４ｂ；１５ａ，１５ｂ；１６ａ，１６ｂの輪郭の点とそれぞれの理論的インボリュートの点と間の距離のプロットは、その内容が本特許出願に組み入れられる欧州特許出願第０６４２５８７８．３号明細書に示されているように、互いに傾斜した２つのセグメントＦ，Ｇによって形成されたそれぞれの折れ線Ｅによって画定される。各々の歯１１，１２，１３の歯元部分４０は、そうしないで、円のそれぞれのインボリュートとして形作られている。

使用中、動力は軸線Ａを中心として回転する太陽歯車７を介して遊星歯車列６に入る。

太陽歯車７の回転は、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのそれら自体の軸線Ｂを中心とした回転と、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの軸線Ａを中心とした公転とを決める。遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅは、歯１３及び歯１２を介して、固定された冠歯車８とも噛み合う（図４）。

遊星歯車キャリア３０はこうして軸線Ｂを中心として回転し、適切な毎分回転数で動力を回転翼４の軸へ伝達する。

本発明による遊星歯車列６及び方法の考察から、それがもたらす利点が明らかである。

特に、遊星歯車列６は構造的特徴の相乗的な組み合わせを提供し、前記特徴は、回転翼軸へ伝達される動力の比が、重量が同じと考えた場合に増大するのを可能にする。

前記利点を達成することは航空分野では極めて重要であり、そこでは重量の軽減は、燃料消費量の低減又は最大積載量の増大を自動的に意味する。

より正確に述べるならば、遊星歯車列６の構造的パラメータは、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが、太陽歯車７のそれぞれの歯１１と同時に噛み合う少なくとも２つの歯１３と、冠歯車８のそれぞれの歯１２と同時に噛み合う少なくとも２つの更なる歯１３とを有することを保証するように、出願人によって設計されている。

特に、遊星歯車列６の構造的パラメータは、歯１３と歯１１及び歯１３と歯１２のかみ合い率が２．５よりも大であるように設計されている。

このように、歯１１，１２，１３に作用する荷重に由来する応力は、かみ合い率がほぼ１〜２である公知のタイプの遊星歯車列と比較して著しく低減される。

より詳細に述べるならば、先ず第一に、歯１３の側面１６ａ，１６ｂの圧力角α１，α２が互いに異なる。

より小さな圧力角α１は、各々の遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと太陽歯車７との間で同時に噛み合う少なくとも２つの歯１１及び１３を有することを可能にする。

こうして、歯１３及び歯１１の間の噛み合いに関するかみ合い率が２．５を上回ることが保証される。

これと同時に、圧力角α１の減少は、歯１３に作用する力の接線方向成分の増大を決める。実際に、前記成分は圧力角α１の余弦に対して比例する。しかしながら、圧力角α２が圧力角α１よりも大きいという事実により、歯１３は抵抗部分Ｌを有し、従ってやはり側面１６ｂに対して圧力角α１で得られるであろうものと比べて増大した曲げ強度を有する。

その結果、歯１３は、増大した曲げ応力に耐えることができる。

換言すると、圧力角α１，α２に差をつけることによって、歯１３，１１間の噛み合いに関連づけられたかみ合い率が側面１６ａ，１６ｂの両方で増大することが可能になり、及び従って歯１３，１１自体に作用する荷重から生じる応力の低減が可能になり、しかもこれにより歯１３の曲げ強度が悪化することはない。

第二に、歯１３の数ＺＰは、歯１１の数ＺＳと冠歯車１２の数ＺＣとの差の１／２の絶対値よりも小さく、その結果、従来型の形状に基づく遊星歯車に対して想定される歯数よりも小さい。

その結果として、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの直径は、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのピッチ円と太陽歯車７及び冠歯車８のピッチ円の接触を課することによって得られるであろう直径よりも小さい。

結果として、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと冠歯車８とが噛み合うかみ合い圧力角γは、側面１６ｂの圧力角α２よりも小さい（図７）。

従って、圧力角α２が圧力角α１よりも著しく大きいとしても、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの歯１３と冠歯車８の歯１２とが噛み合うかみ合い圧力角γは特に小さい。

こうして、各遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが冠歯車８のそれぞれの歯１２とも同時に噛み合う２つの歯１３を提供することが保証される。

本出願人は、同時に噛み合う歯１３，１１（及び１３，１２）の数が２よりも多いこと、圧力角α１，α２に差を付けること、そして歯１１，１２の数ＺＳ，ＺＣ間の差の１／２の絶対値よりも小さくなるように歯１３の数ＺＰを選択することにより、本明細書の冒頭部分で記載した公知のタイプの遊星歯車列と比較して、遊星歯車列６のノイズレベルの低減が相乗作用として生み出されることにも同様に注目した。

本出願人は、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅと太陽歯車７（又は冠歯車８）とのかみ合い率も、遊星歯車列６の静音性も、歯１１，１２，１３が、対応する原インボリュートに対して除肉された端部５０を有するという事実によって高められることにも同様に注目した。

さらに遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの歯１３の数ＺＰは、標準的な形状決定によって想定されるものよりも小さい。

このように、同じ歯１３，１１（又は１２）の対が互いに噛み合うようになる２つの瞬間の間のインターバルを増大させることが可能になる。

従って、互いに噛み合うようになる歯１３，１１（又は１２）の対の起こり得る損傷のリスクの増大、及び場合によっては遊星歯車列６全体に対する損傷のリスクの生成は最小限に抑えられる。

最後に、遊星歯車列６は３よりも大きい遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの数を有しており、その結果、遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅに作用するトルクは、遊星歯車列６の荷重及び作動がどのようなものであれ、いかなる条件に対しても互いに同じではない。

遊星歯車９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅに作用するトルクをできる限り不均一にしないために、位相角β１，β４が互いに等しく、位相角β２，β３，β５が互いに等しい。

最後に、本発明の保護範囲を逸脱することなしに、本明細書中に記載された遊星歯車列６及び方法に変更及び改変を加え得ることは明らかである。

具体的には、遊星歯車列６は転換式航空機に使用することができる。

１ 航空機
４ 回転翼
５ 伝動装置
６ 遊星歯車列
７ 太陽歯車
８ 冠歯車
９ａ〜９ｅ 遊星歯車
１１ 第１歯
１２ 第２歯
１３ 第３歯
１６ａ 第１側面
１６ｂ 第２側面

Claims (15)

1. 固定点飛行可能な航空機（１）のための遊星歯車列（６）であって：
   第１軸線（Ａ）を中心として回転することができ、且つ複数の第１歯（１１）を含む太陽歯車（７）と；
   複数の第２歯（１２）を含む固定された冠歯車（８）と；
   各々が複数の第３歯（１３）を含む少なくとも２つの遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）であって、各々が、前記冠歯車（８）及び前記太陽歯車（７）と噛み合い、それぞれの第２軸線（Ｂ）を中心として回転可能であり、前記第２軸線（Ｂ）が前記第１軸線（Ａ）を中心として回転することができる少なくとも２つの遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）と；を含む遊星歯車列（６）において、
   前記第３歯（１３）のうちの少なくとも２つがそれぞれの第２歯（１２）と同時に噛み合うとともに前記第３歯（１３）のうちの更なる２つがそれぞれの第１歯（１１）と同時に噛み合い；
   前記第３歯（１３）は第１側面（１６ａ）と第２側面（１６ｂ）とを含んでおり、前記第１側面及び第２側面はそれぞれ、互いに異なる第１圧力角（α１）と第２圧力角（α２）とを有し；及び
   前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々の前記第３歯（１３）の数（ＺＰ）が、前記太陽歯車（７）の前記第１歯（１１）の数（ＺＳ）と前記冠歯車（８）の前記第２歯（１２）の数（ＺＣ）との差の１／２の絶対値とは異なることを特徴とする、遊星歯車列（６）。
2. 前記第３歯（１３）が前記第１側面（１６ａ）でそれぞれの前記第１歯（１１）と噛み合うとともに前記第２側面（１６ｂ）でそれぞれの前記第２歯（１２）と噛み合い；
   前記第１圧力角（α１）が前記第２圧力角（α２）よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車列。
3. 前記第３歯（１３）の前記数（ＺＰ）は、前記差の１／２の絶対値よりも小さいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の遊星歯車列。
4. 前記差の１／２の絶対値は、前記第３歯（１３）の前記数（ＺＰ）よりも２〜４の値だけ大きいことを特徴とする、請求項３に記載の遊星歯車列。
5. 前記第２側面（１６ｂ）のかみ合い圧力角（γ）が前記第２圧力角（α２）よりも４°〜８°の値だけ小さいことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の遊星歯車列。
6. 該遊星歯車列が、それぞれの第２軸線（Ｂ）を中心として回転可能な、前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の少なくとも３つを含み、
   直接に隣接する遊星歯車（９ａ，９ｂ；９ｂ，９ｃ；９ｃ，９ｄ；９ｄ，９ｅ）の各対が、それぞれの第２軸線（Ｂ）と前記第１軸線（Ａ）とをつなぐ線分の間に画定されるそれぞれの位相角（β１，β２，β３，β４，β５）に関連づけられており、
   少なくとも１つの第１位相角と少なくとも１つの第２位相角（β１，β４；β２，β３，β５）とが互いに異なることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の遊星歯車列。
7. 前記第１位相角（β１，β４）のうちの少なくとも２つが互いに等しいことを特徴とする、請求項６に記載の遊星歯車列。
8. 前記第２位相角（β２，β３，β５）の少なくとも３つが互いに等しく、且つ前記第１位相角（β１，β４）よりも大きいことを特徴とする、請求項７に記載の遊星歯車列。
9. 前記第１歯及び第２歯（１１；１２）が各々、それぞれの側面（１４ａ，１４ｂ；１５ａ，１５ｂ）を有していて、前記それぞれの側面が、互いに異なるそれぞれの更なる圧力角を有することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の遊星歯車列。
10. 前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々と前記太陽歯車（７）との噛み合いに関連づけられた第１かみ合い率が２．５よりも大きいこと、及び
    前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々と前記冠歯車（８）との噛み合いに関連づけられた第２かみ合い率が２．５よりも大きいことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の遊星歯車列。
11. 前記第１側面と第２側面（１６ａ，１６ｂ）とが、対応する理論的インボリュートに対して除肉されたそれぞれの端部（５０）を有しており、
    前記第３歯（１３）の軸線（Ｃ）に沿う、前記端部（５０）の各点と対応する理論的インボリュートの点との間の距離のプロットが、互いに傾く少なくとも１つの第１セグメント（Ｆ）と少なくとも１つの第２セグメント（Ｇ）とを含むことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の遊星歯車列。
12. 回転翼（４）と、
    エンジン構成要素と、
    前記回転翼と前記エンジン構成要素との間に配置されて、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の遊星歯車列（６）を含む伝動装置（５）と、を含む固定点飛行可能な航空機であって、
    前記遊星歯車列（６）は、前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）に結合された遊星歯車キャリア（３０）を含んでおり、
    前記太陽歯車（７）及び前記遊星歯車キャリア（３０）間の一方（７）が、使用中に前記エンジン構成要素からトルクを受け取り、
    前記太陽歯車（７）及び前記遊星歯車キャリア（３０）間の他方（３０）が、前記回転翼（４）の駆動軸に結合されていることを特徴とする、航空機。
13. 固定点飛行可能な航空機（１）のための遊星歯車列（６）を製造する方法であって、
    前記遊星歯車列（６）が：
    第１軸線（Ａ）を中心として回転することができ、且つ複数の第１歯（１１）を含む太陽歯車（７）と；
    複数の第２歯（１２）を含む固定された冠歯車（８）と；
    各々が複数の第３歯（１３）を含む少なくとも２つの遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）であって、各々が、前記冠歯車（８）及び前記太陽歯車（７）と噛み合い、それぞれの第２軸線（Ｂ）を中心として回転可能であり、前記第２軸線（Ｂ）が前記第１軸線（Ａ）を中心として回転することができる少なくとも２つの遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）と；を含んでおり、
    該方法が、
    前記第３歯（１３）のうちの少なくとも２つを、それらがそれぞれの第２歯（１２）と同時に噛み合うように配置するとともに、前記第３歯（１３）のうちの更なる２つを、それらがそれぞれの第１歯（１１）と同時に噛み合うように配置する段階；
    前記第３歯（１３）の第１側面（１６ａ）と第２側面（１６ｂ）とにそれぞれ、互いに異なる第１圧力角（α１）と第２圧力角（α２）とを与える段階；及び
    前記太陽歯車（７）の前記第１歯（１１）の数（ＺＳ）と前記冠歯車（８）の前記第２歯（１２）の数（ＺＣ）との差の１／２の絶対値とは異なる、前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々の前記第３歯（１３）の数（ＺＰ）を与える段階を含むことを特徴とする、遊星歯車列（６）を製造する方法。
14. 前記第３歯（１３）の数（ＺＰ）を与える前記段階が、前記差の１／２の絶対値よりも小さい前記遊星歯車（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々の前記第３歯（１３）の数（ＺＰ）を与える段階を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 前記配置する段階は、前記第３歯（１３）を前記第１側面（１６ａ）で前記第１歯（１１）と噛み合わせるとともに、前記第３歯（１３）を前記第２側面（１６ｂ）で前記第２歯（１２）と噛み合わせる段階を含み；及び
    第１側面（１６ａ）と第２側面（１６ｂ）とを与える前記段階は、前記第１圧力角（α１）に、前記第２圧力角（α２）よりも小さな大きさを与える段階を含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。

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