JP2013511674A - 動力伝達ユニットのための、負荷がかけられたシャフトを結合解除するためのデバイス - Google Patents

動力伝達ユニットのための、負荷がかけられたシャフトを結合解除するためのデバイス Download PDF

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Abstract

本発明は、装置の駆動シャフト(2)を入力シャフト(3)から結合解除するためのデバイスに関する。デバイスは、(i)シャフトの第2のシャフト(3)が有する第2のスプライン(7)との共働によってシャフトの第1のシャフト(2)に沿って長手方向に移動し、かつ(ii)第1の歯(8)を第2のシャフト(3)上に配置された第2の歯(9)に関連して係合または係合解除させるために第1の歯(8)および第1のスプライン(6)が設けられた、つめ(5)を含む。デバイスはまた、つめ(5)を結合位置と結合解除位置の間で移動させるための、長手方向の可動部(11)上に作用する固定部分(10)を備える長手方向の移動手段も含む。本発明は、長手方向の移動手段が、回転固定された部分(13)と、つめにつながれ、これと共に回転する部分(14)との共働によってつめ(5)を駆動し、作動中、回転固定された部分と回転される部分との間に長手方向の隙間(15)が保たれることを特徴とする。

Description

本発明の分野は、動力シャフトの駆動の分野に関し、詳細には作動中、高トルクを伝達するシャフトを係合解除するためのシステムの分野に関する。
機械装置、特に航空エンジンに装着される装置は動力シャフトによって駆動され、動力シャフトは、ギア組立体を介して入力シャフトに接続され、入力シャフトから関係する装置の作動に必要な機械動力を取り出す。
当該の動力は、特に高くなることがあり、たとえば始動発電機などの航空装置の場合には16000rpmの回転速度において約600N/mのトルクに到達することがある。そのような場合、ピニオン上に及ぼされる軸方向の摩擦力は4500Nまで上昇する。さらに、不具合が生じた場合に装置を係合解除し、それによって包括的な故障を回避するために、一連の緊急措置中、エンジンのシャフトから装置のシャフトを結合解除できることが必要である。そのような措置は、たとえば危機的な状況から抜け出す操作の場合に必要である。そのような結合解除システムはまた、非常に制限された環境で実施される必要がある。
引き続いて装置の作動を再開する際、緊急状態が終了した時点で、装置のシャフトの再結合操作を行うことも必要である。この措置は、シャフトが停止状態または減速状態、および無負荷であり、したがって歯上の摩擦力が部分的に解消されているときにこうして実施される。
前記特徴を提供するシステムが、互いの延長部において回転する2本のシャフト間のかみあい継手システムを提案している欧州特許第1412651号明細書に開示されている。かみあい継手は、2つの機械部品を結合および結合解除することを可能にする歯付き装置である。かみあい継手は、この場合、結合されるシャフトと同心であり、その端部の一方において半径方向に延びる平面リングを有するシャフトからなり、平面リング上をボールが変位の発生に耐える。ボールは、シャフトに対して円周方向に変位され、ケーシング内に形成された溝によって与えられたらせん軌道をたどる。
欧州特許第1412651号明細書
このらせん状の移動中、ボ−ルは溝内で転がり、半径方向リングとの当接状態を保つ。ボールは、かみあい継手の軸に対してずれた1つの方向に力を及ぼす。この結果、かみあい継手の変位を損なうトルクが生じ、ひっかかりまたはブロッキングのリスクが生じる。さらにボールは、摺動することなく転がり動作によって溝に沿って作動されるが、摺動動作によって半径方向リングに沿って作動される。これはボール上に及ぼされる寄生力を生み出し、この寄生力はその動作を妨害し、前記部分に及ぼされる非常に高い摩擦力を考慮に入れてそのようなシステムを微調整することを困難にし得る。
独国特許出願第10126485号明細書もまた知られており、前記特許出願は、作動位置において、かみあい継手を形成する部分の組立体が回転駆動される係合解除システムを開示している。この結果、係合解除中にのみ作動され、正常作動中は使用されない部分の可動化がもたらされる。前記システムに関連付けられる欠点は、望ましくない慣性モーメントを生み出し、前記回転部分が摩耗することである。
本発明の目的は、高負荷の下で作動しているシャフトを結合解除するためのシステムであって、従来技術の欠点の一部を有さず、特に係合解除をもたらす部分の大部分が正常作動中に固定される、システムを提案することによって前記欠点に対処することである。
上記の目的のため、本発明の主題は、装置の駆動シャフトを入力シャフトから結合解除するためのデバイスであって、前記シャフトの第1のシャフトに沿って、前記シャフトの第2のシャフトによって担持された第2のスプラインとの共働によって長手方向に変位され、かつ第1の歯を、前記シャフトの第2のシャフト上に配置された第2の歯上に係合させ、またはそこから係合解除させるために前記第1の歯および第1のスプラインが設けられたかみあい継手を備え、さらに、前記かみあい継手を結合位置と結合解除位置の間で変位させるための、固定部分を備える長手方向の変位手段を備え、前記長手方向の変位手段によってかみあい継手に伝達される、結果として生じる力が、前記第1のシャフトの回転軸に沿って向けられ、その印加点が前記軸上に位置する、デバイスにおいて、前記長手方向の変位手段が、回転固定される部分と、かみあい継手に接続され、これと共に回転駆動される部分との共働によって前記かみあい継手を駆動し、作動中、回転固定された前記部分と回転駆動される前記部分との間に長手方向の隙間が保たれることを特徴とする、デバイスである。
前記構成は、正常作動中、係合解除に使用される部分の摩耗が生じないことを保証しながら、かみあい継手が装着されるシャフトに沿ってかみあい継手が変位することを妨害し得る寄生トルクが生み出されることを回避する。
好ましくは、長手方向の可動部は、停止部またはボール軸受を担持し、前記停止部の第1のリングは前記可動部に固定され、第2のリングは回転可動となり、前記かみあい継手に対して半径方向に延びる回転プレートの向かい側に配置される。
有利には、隙間が可動リングと回転プレートの間に位置している。
変形形態では、長手方向の可動部は、抗摩擦コーティングによって被覆され、前記かみあい継手に対して半径方向に延びる回転プレートの向かい側に配置された流体力学的停止部を担持している。
好ましくは、長手方向の可動部は、前記かみあい継手の要素と共働し、前記かみあい継手をその再結合位置へと駆動するために半径方向に展開されることが可能である再結合部材を担持する。
第2の実施形態では、半径方向に延びる部分は、結合解除プロセス中、前記第1のシャフトに対する平行な並進において前記かみあい継手に固定された半径方向の可動要素が中に挿入される空洞を含む。
好ましくは、半径方向の可動要素は、前記かみあい継手内に形成された半径方向孔内に配置されたボールである。
より好ましくは、ボールは、正常作動中、前記半径方向に延びる部分の長手方向の延長部により、前記第1のシャフト内に形成されたハウジング内の孔によって定位置に保たれる。
有利には、空洞は、再結合作動中、ボールが孔に戻ること可能にするために、前記第1のシャフトの回転軸に対して斜めに向けられた面を含む。
特定の実施形態では、第1および第2の歯は、らせん歯であり、前記歯を結合解除するように設計された力を互いに対して及ぼす。
本発明はまた、上記で開示されたように、駆動シャフトを入力シャフトから結合解除するためのデバイスを備える装置、およびそのような装置が装着される航空エンジンにも関する。
本発明は、添付の概略図を参照し、例示にすぎない非限定的な例を用いてあげられた本発明のいくつかの実施形態の以下の説明的な詳細な説明中、より明確に理解され、かつさらなるその目的、詳細、特性、および利点がより明確に明らかになるであろう。
本発明の第1の実施形態による動力シャフトを結合解除するためのデバイスの断面図である。 本発明の第1の実施形態によるデバイスを用いて動力シャフトを結合解除する作動の連続図である。 本発明の第2の実施形態による動力シャフトを結合解除するためのデバイスの断面図である。 本発明の第2の実施形態によるデバイスを用いて動力シャフトを結合解除する作動の連続図である。 本発明の第1の実施形態によるデバイスを用いて動力シャフトを再結合する作動の連続図である。 本発明の第2の実施形態によるデバイスを用いて動力シャフトを再結合する作動の連続図である。
図1を参照すれば、(S/Gとしても知られている)始動発電機タイプの装置が見られ、この装置は、始動発電機が装着される機械によって駆動される駆動シャフト3上に、出力シャフト2として知られる動力シャフトを結合するためのデバイスを含んでいるケーシング1からなる。駆動シャフト3は軸受4によって担持され、出力シャフト2と同じ軸周りで回転する。前記2本のシャフトは、正常作動中、これもまた2本のシャフトと同軸であり、出力シャフト2を取り囲む、かみあい継手5として知られている中空の円筒部によって互いに結合される。前記かみあい継手5は、その内面に第1のスプライン6を備え、このスプラインは、前記第1のスプラインの向かい側にある出力シャフト2の外面上の第2のスプライン7と共働する。前記2本の1続きのスプラインにより、かみあい継手5は、出力シャフト2に結合されながら、これに沿って長手方向に変位されることが可能である。
かみあい継手はまた、その端部の一方に、駆動シャフト3によってその内面上に担持された第2の歯9と共働することができる第1の歯8をその外面上に備える。かみあい継手5の出力シャフト2上の位置に応じて、第1の歯8は第2の歯9上に係合され(図1に示される結合位置)、または解放されてよく、このとき始動発電機は駆動シャフト3によってもはや駆動されない(図2の最後の図によって示される結合解除位置)。
油圧式の結合解除デバイスが、第1の実施形態では、図1の右手部分に示されている。全体的に、これ以後の説明では、右手側は、第1および第2の結合歯から最も遠くにあり、方向に関連して、結合解除プロセスに対応するものである。
デバイスは、ピストン11が中で循環する油圧チャンバ10を備え、前記ピストンはシャフトの軸に対して平行に変位される。前記ピストン11は、図示されないチャネルを介してチャンバ10の左手部分内に伝達される油圧の作用下で、結合解除プロセスを実施するために図1の右側に変位される。これは、シャフトを再結合する作動中は左方向に変位される。
下側部分では、ピストン11は、停止部またはシャフトの軸に対して平行に配置されたボール軸受13を担持し、ボール軸受13の第1の固定リング13aは、ピストン11に堅固に接続され、その第2のリング13bは、回転に関して自由であり、停止部13のボール上で摺動せずに転がる。前記可動リング13bの長手方向の向かい側には、かみあい継手5の軸方向部分から半径方向に延びる回転プレート14が位置する。正常作動時(すなわち結合位置)では、隙間15が、スラストボール軸受の可動リング13bとかみあい継手のプレート14の間に存在する。前記隙間は、結合解除プロセスの間解消され、可動リング13bは、ピストン11によってプレート14の方向に駆動され、したがってプレート14と接触してかみあい継手5を変位させ、第1の歯8と第2の歯9を分離させる。この隙間15により、ピストン11および2つのリング13aおよび13bは、正常作動中には作動されず、回転駆動されないことが観察される。可動リング13bは、さらには、係合解除手順中のみ回転駆動される。
右手部分では、かみあい継手5は、逆V字などの第1の二重分岐形状19および第2の単一の分岐形状20を備えたサドル形状を有する。単一の分岐20の向かい側にはプッシャ21が配置されており、プッシャ21は、そのネガティブ形状は二重分岐19のものであり、二重分岐19はばね22の作用下でプッシャ21内に組み込まれる。プッシャ21は、かみあい継手5を、二重分岐19内の位置に対応する結合位置または単一の分岐20に押し付けた位置に対応する結合解除位置に保つ。かみあい継手5上に配置され、出力シャフト2上の半径方向のショルダ24と共働する軸方向の停止部23もまた、かみあい継手の左方向の変位を抑制し、その結果、第1の歯8および第2の歯9を位置合わせして保つ。したがって、プッシャ21および軸方向の停止部23からなる結合は、出力シャフト2に対するかみあい継手の位置を相対的に安定させることを確実にする。軸方向の停止部23の位置は、隙間15が所望の値を有し、したがって停止部13の可動リング13bが正常作動時には永久的に作動されないように規定される。
図1では、結合解除組立体の断面図であるため、1つのボール13および1つのプッシャ21のみが表されているが、システムは2つ以上の数を有する複数のボールおよびプッシャを備え、これらボールおよびプッシャは、結果として生じる、完全に軸方向に向けられる推力をもたらし、かつ、かみあい継手5のひっかかりまたはブロッキングの可能性を回避する目的で回転プレート14の円周にわたって均一に分散される。
図1はまた、2本のシャフトを再結合させ、かみあい継手5を初期位置に戻すためのデバイスも示している。前記デバイスは、基本的には、2本のシャフトの軸に対して半径方向に延びる、回転プレート14の外面の向かい側にあるフィンガ16からなる。前記フィンガは、シリンダ18の内側で変位される再結合ピストン17の端部に配置される。油圧であれ空気圧であれ、圧力をシリンダ内において再結合ピストン17の上方にかけることにより、前記ピストンおよびピストン16のプレート14方向の降下が引き起こされる。復元ばね(図示せず)が再係合ピストン17の下方に配置され、フィンガの出力圧力が存在しないとき、シリンダ18内にフィンガ16を戻すように設計される。
フィンガ16は、プレート14の外面を超えて突起するのに十分な長さだけ、延長位置に半径方向に延び、それにより、かみあい継手5を前記軸に沿って左に向かって並進駆動することができる。シリンダ18は、その再結合ピストン17およびフィンガ16と共にピストン11によって担持され、それにより、シリンダ18はこれらと共に長手方向に移動し、したがってフィンガ16は、回転プレート14に実質的に向かい合って回転プレート14の右側に留まる。
図2は、2本のシャフトの結合解除における3つのステップを示している。左手の図では、2本のシャフトが、図1と同一の位置で結合されている。ボール軸受の可動リング13bと回転プレート14の間には、長手方向の隙間15が存在している。中央の図では、ピストン11が、チャンバ10の左手部分内に伝達された圧力の作用下で、前述の隙間の長さと等しい長さだけ変位されている。この位置では、ピストン11に付与された変位は、隙間15を塞ぐ分しか生じておらず、かみあい継手5をまだ変位させていない。2本のシャフト2および3は依然として結合されている。最後に、右手の図では、チャンバ10の左手部分内の圧力の印加が継続されているため、ピストン11はその経路をすべて覆い、チャンバ10の右手の横方向壁を押し付けている。こうした状況では、ピストン11はボール軸受13、およびこれと共に、可動リング13b上の摩擦によってボール軸受13に固定させた回転プレート14を駆動する。プッシャ21は、単一分岐20に押し付けた位置から二重分岐19内の位置まで変位されている。この位置では、かみあい継手5は、歯8および9が分離されるような長さだけ変位されている。次いで、2本のシャフト2および3が結合解除され、駆動シャフト3は回転を続けることができる一方、出力シャフト2およびかみあい継手5によって形成された組立体はもはや駆動されず、除々に停止していく。一旦結合解除が行われてしまうと、装置は機械的にエンジンから外され、ここからいかなる動力も得ることはない。
次に、第2の実施形態が図3を参照して説明される。第1の実施形態と同じ機能を有するデバイスの要素は、同じ参照番号によって示され、再度説明はされない。この場合、第1の歯8は、かみあい継手5の実質的に半径方向の部分に配置され、駆動シャフト3の第2の歯9に対して直角に配置される。
図1と比べると、スプライン6および7はこの場合らせん形である。その結果、これらスプラインは、これらを分離し、その結果、2本のシャフトを自動的に結合解除する傾向にある軸方向力を互いに対して及ぼす。
開示された形状は必須のものではないが、図3に見ることができるのは、強磁性プレート31上にシャフト2および3の軸に対して平行に向けられた反発力を及ぼすように配置された電磁アクチュエータ30である。プレート31は、シャフトの軸に対して半径方向に延び、複数の電磁アクチュエータ(その1つだけが図3の断面で見ることができる)と向かい合っており、このアクチュエータは、ずれを有することなく完全に軸方向に向けられた推力を与え、かつ、かみあい継手5のひっかかりまたはブロッキングの可能性を回避する目的で、プレート31の円周にわたって均一に分散される。隙間115が、正常作動中、固定された電磁アクチュエータ30とかみあい継手5によって回転駆動される強磁性プレート31との間に作動中に保たれる。前記隙間は、正常作動中、回転する部分と回転固定された部分との間のいかなる摩耗も回避する。
プレート31は、その内側端部が、長手方向の延長部32によって続けられ、長手方向の延長部32の機能は、作動中、出力シャフト2の外面が空洞化されたハウジング40内にボール35を保つことである。長手方向の延長部32の内部の円筒状の面は、結合解除プロセス中、ボール35のハウジングとして働くように設計された一続きの空洞33を有し、このとき前記ボールは、かみあい継手5を出力シャフト2に対して長手方向に解放するためにそのハウジング40を離れる。各々の空洞33は、その右手側に、円錐形状または平面形状を有し、ボールが転がることができる斜面34を形成する。
かみあい継手5は、その厚さが複数の孔36によって横切られ、これら孔36は、円周方向に沿って定間隔に配置され、かつ角度に関しては空洞33に対応する。ボール35は前記穴内に配置され、その直径は穴の直径にほぼ対応しており、それによってボール35は、長手方向に保たれながらかみあい継手を半径方向に横切ることができる。結合された形では、ボール35は、ハウジング40内の内側に配置され、その外側は、プレート31の長手方向の延長部32の内面に接して配置される。このようにして、ボール35は、一方では孔36、他方ではハウジング40と接触することによってかみあい継手5の軸方向の並進をブロックすることを確実にする。前記3つの要素は同時に回転し、それによって2本のシャフトが結合されたままであるときのボールのいかなる劣化も回避され、したがってボールの役割は、らせんスプラインによって生成された結合解除力に対抗することである。
前記第2の実施形態では、プレート31の長手方向の延長部32は、正常作動ではかみあい継手5と当接して配置される。ばね38は、ボール35が解放されるのを防止するために、長手方向延長部32をかみあい継手5と当接させて保ち、前記ボールはらせんスプライン6および7によって生成された軸方向力を吸収する。
さらに、ばね37が結合解除力の助けとなり、この力が、かみあい継手5を入力駆動シャフト3から結合解除された状態に保つことを可能にする。結合位置では、ばね37の力は、ボール35によって吸収される。
図4は、第2の実施形態におけるかみあい継手の結合解除中の3つのステップを示している。左手の図では、2本のシャフトは、図3と同一の位置で結合されている。ボール35は、プレート31の長手方向の延長部32の下方で、孔36によって作り出されたハウジング内に配置される。第2および第3の図では、電磁アクチュエータ30は、復元ばね38を圧縮することによってプレート31およびその長手方向の延長部32を右に押し戻している。空洞33はボール35の向かい側に動かされ、ボールは遠心力の作用下でそこに挿入される(第3の図)。第2の図では、ボールは空洞33内に位置しており、らせんスプラインおよび支持ばね37の作用下で結合解除され得るかみあい継手5の並進をもはやブロックしていない。第3の図は、電磁アクチュエータの作用下で最大限に押し戻された、極限位置にあるプレート31と、完全に右に移動されたかみあい継手5とを示している。かみあい継手が十分な長さだけ変位されたとき、かみあい継手の第1の歯8は、駆動シャフト3の第2の歯9から取り外される。2本のシャフト2および3が次いで結合解除され、駆動シャフト3は回転し続けることができる一方、出力シャフト2およびかみあい継手5から形成された組立体はもはや駆動されず、除々に停止していく。一旦結合解除が完了されてしまうと、装置は機械的にエンジンから外され、ここから動力を得ることはない。
次に図5を参照すると、本発明の第1の実施形態の場合の出力シャフト2の再係合の作動に関する6つのステップが見られる。左の図では、2本のシャフトが、図2の最後のステップに示されたものと同一の状況で結合解除されている。ピストン11は、図の右に位置する壁と接触しており、チャンバ10の右手部分の容積は、チャンバ10の形状により著しく減少している。前記右手部分は、図示されない、圧縮空気などの流体の供給部と向かい合って配置される。第2の図では、チャンバ10の右手部分内に、フィンガ16をチャンバの外側にかみあい継手の回転プレート14の方向に押し戻す効果を与えている圧縮空気が注入されている。図5の第3の図では、チャンバ10の右手部分内に注入された圧力がさらに増大していくにつれ、ピストン11が、フィンガ16とプレート14の間に存在する隙間が解消されるまで左に変位されることが見られる。第4の図では、ピストンはさらに変位されて、これと共にフィンガ16を駆動し、フィンガ16は、さらに、その外面を介してかみあい継手5を駆動する。ピストン11は、チャンバ10の左手の面に当接した状態でその移動方向の端部に示されており、この位置では、かみあい継手は、プッシャばね22を圧縮し、プッシャ21を二重分岐19内の位置から出現させるほど十分に進められている。第5の図では、プッシャ21は、ばね22の作用下で単一の分岐20に対して係合され、それと同時にかみあい継手を左に向けてさらに遠くに押している。前記かみあい継手は、したがってその初期位置、すなわちその第1の歯8が駆動シャフト3の第2の歯内に係合される位置に戻っている。プレート14とボール軸受の可動リング13bの間の隙間15は、その公称値で安定化される。第6の図では、チャンバ10の右手部分内に注入された圧力が放出され、フィンガ16は復元ばねの作用下でシリンダ内に戻され、したがって結合解除プロセスがさらに必要になることがある場合、回転プレート14が通る通路を空けている。
図6は、第2の実施形態における出力シャフトの再係合の作動を実施するための同じ4つのステップを示している。図は、機械的手段による再係合をその変位によって発生させる機能を有するブレード41を示している。このブレードは、ハンドル(図示されず)によって装置の外側から操作され得る。第1の図では、ブレードは、静止位置にあり、図4の最後の図と同一の位置で右側に配置されており、2本のシャフトは結合解除されている。第2の図では、ブレード41は、左に変位され、プレート31に接触している。第3の図では、ブレード41は、プレート31を再係合の方向に押し戻し、ボール35をそのハウジング40の向かい側に動かせている。第4の図では、プレート31は、電磁アクチュエータ30と向かい合うその初期位置に動かされており、必要な場合、再度押し戻される状態にある。及ぼされた力の作用下で、支持ばね37は圧縮されており、かみあい継手および駆動シャフトの歯8および9は再結合される。ボール35は斜面34の作用によってそのハウジング40内に押し戻されており、長手方向の延長部32と出力シャフト2の間に位置決めされて位置し、したがってかみあい継手5を解放して並進させ、場合によっては命令される結合解除に再度応答することを可能にする。それと同時に、復元ばね38は緩められ、再度長手方向延長部32をかみあい継手5に当接させて保ち、かつボール35が解放されるのを防止する。
次に図2および図5を参照して、第1の実施形態によるデバイスを使用することによってシャフトを結合解除する作動の手順が説明される。使用状態および再結合のための動作が、次に説明される。
危機的な状況が発生し、航空エンジン上の装置を係合解除することが必要になるとき、パイロットまたは安全制御システムによって対象となる装置に向けて命令が送られる。図に示される始動発電機に関しては、前記命令は、チャンバ10の左手部分内に油圧をかけることの許可につながり、この油圧はピストン11を、右手方向、すなわち結合解除位置に向かって押し戻す。この圧力は、有利には装置を潤滑する油の圧力から得られ、それによって、この操作を装置の外部にある手段を用いることなく実施し、特有の手段をこの端部に設置することを省くことが可能になる。ピストン11が右に変位すると、ボール軸受13は、隙間15を解消することによってかみあい継手5の回転プレート14に向かって除々に移動する。軸受13が回転プレート14と接触状態にあるとき、その可動リング13bは突発的に回転駆動され、ボール上を摺動することなく転がり始め、固定リング13aの方は、ピストン11に対して固定状態のままである。ピストン11がその変位を続けるにつれて、軸受13は、回転プレートを押し、かみあい継手の第1の歯8が駆動シャフト3の第2の歯9から結合解除されるような十分な長さだけ回転プレートを右に駆動させる。可動リング13bがもはや駆動されなくなると、かみあい継手5および出力シャフト2は除々に減速し、最終的に停止する。作動中、歯8および9上に及ばされ得る力がどのようなものでも、シャフトの所望の結合解除はこうして実施される。
結合解除作動は、歯上に、これらの結合を機械的に非常に難しくすることがある大きな力が及ぼされないように、好ましくはワークショップまたは少なくともエンジンが停止状態にあるときに実施される。チャンバ10の左手部分内に存在する可能性がある残留圧力は、従来の技術によって解消され、圧縮空気、または任意の他の適切な流体がチャンバ10の右手部分内に注入される。前記圧力は最初に、かみあい継手5およびそのプレート14の方向に突起するフィンガ16を押し戻す。フィンガが十分出現した時点で、圧縮空気の圧力がピストン11を左に押し戻し、これは、第1のステップでは、ボール軸受13を、かみあい継手を移動させずに隙間15と等しい長さだけ変位させる効果を及ぼし、次いで第2のステップでは、ピストンに接続された固定リング13aを介して停止部13、およびフィンガ16を介してかみあい継手5を、前記2つの部分の間に隙間15を保ちながら変位させる効果を及ぼす。チャンバ10およびかみあい継手5の寸法設定は、ピストン11がチャンバ10の左手部分に当接して到達したとき、第1の歯8が、これ以後これらの歯が再度結合される第2の歯9の領域内に位置するようなものである。終了するために、チャンバ10の右手部分内の圧力が排出され、フィンガ16が後退され、装置が作動を再開するように準備されており、新しい結合解除プロセスは、チャンバ10の左手部分の油圧の加圧によって可能である。
第2の実施形態に関しては、結合解除および再結合プロセスが、図4および図6に開示された作動手順を参照して以下の方法で行われる。
パイロットまたは安全システムからの結合解除命令が、電流を電磁アクチュエータ30のコイルに流れさせ、これにより強磁性プレート31上に反発力を発生させる。前記プレートは、図3を参照すれば右に変位され、復元ばね38を圧縮している。かみあい継手がボール35によってもはや推し進められず、駆動シャフト3と接触したままであるとき、第1の歯8および第2の歯9は、スプライン6および7に与えられたらせん形状により、互いに押し戻す。結合解除プロセスは、プレート31が変位されるときに続く。
プレート31の長手方向の延長部32は、斜面34および空洞33の向かい側に到達するボール35に対して変位される。その上に及ぼされる遠心力の作用下で、ボールは空洞内で上昇し、かみあい継手5の変位とプレート31の変位とを結合させる。ボールは次いでかみあい継手の変位をたどり、ボールはかみあい継手上に力を及ぼさず、かみあい継手の結合解除をもはや妨害しない。
図6に示されるように、シャフトの再結合は、ブレード41を変位させるハンドル上で作用させる、オペレータの機械的介入を必要とする。前記ブレードはプレート31を再係合の方向に押し戻す。ボールは最初そのハウジング40の方向に変位され、次いで斜面34によって前記ハウジング内に押し入れられて長手方向の延長部32と出力シャフト2の間に再捕捉されるようになる。プレート31の経路は続いているが、長手方向の延長部32は、出力シャフト2に接して保つボール35上で転がる。それと同時に、長手方向の延長部32は、左に変位するかみあい継手5と接触し、したがって第1の歯8および第2の歯9を再結合させる。
ブレード41の移動の最後には、かみあい継手は、その第1の歯8が駆動シャフト3の第2の歯9に結合される位置にあり、強磁性プレート31は、アクチュエータ30の近傍にこれと接触することなく位置しており、正常運転時、摩擦によるそれらの摩滅を回避するために隙間115が再度作り出されている。再係合が完了し、オペレータは、ブレード41の端部に設けられたハンドルに作用を及ぼしてブレード41をその静止位置(図3に示される)に戻すことができる。
さらなる変形形態が可能である。特に、第1の実施形態におけるスラストボール軸受13を、かみあい継手の回転プレート14に対して摺動する流体学的停止部に置き換えることが考えられる。そのような停止部は抗摩擦コーティング、すなわち摩擦係数が低い、Dupont of Nemours製のテフロン(登録商標)タイプのコーティングによって被覆され、プレートの表面に押し付けられる。接触する表面は、加圧された油によって潤滑される。そのような構造は、可動リング13bなどの回転要素、すなわち結合解除プロセス中、第1の実施形態では突発的に固定されて回転する回転要素の加速を解消する。

Claims (12)

  1. 装置の駆動シャフト(2)を入力シャフト(3)から結合解除するためのデバイスであって、前記シャフトの第1のシャフト(2)に沿って、前記シャフトの第2のシャフト(3)によって担持された第2のスプライン(7)との共働によって長手方向に変位され、かつ第1の歯(8)を、前記シャフトの第2のシャフト(3)上に配置された第2の歯(9)上に係合させ、またはそこから係合解除させるために前記第1の歯(8)および第1のスプライン(6)が設けられたかみあい継手(5)を備え、さらに、前記かみあい継手(5)を結合位置と結合解除位置の間で変位させるための、長手方向の可動部分(11、31)上に作用する固定部分(10、30)を備える長手方向の変位手段を備え、前記長手方向の変位手段によってかみあい継手(5)に伝達される結果として生じる力が、前記第1のシャフト(2)の回転軸に沿って向けられ、その印加点が前記軸上に位置する、デバイスにおいて、
    前記長手方向の変位手段が、回転固定される部分(13、30)と、前記かみあい継手に接続され、これと共に回転駆動される部分(14、31)との共働によって前記かみあい継手(5)を駆動し、作動中、回転固定された前記部分(13、30)と回転駆動される前記部分(14、31)との間に長手方向の隙間(15、115)が保たれることを特徴とする、デバイス。
  2. 長手方向の可動部分(11)が、停止部またはボール軸受(13)を担持し、前記停止部の第1のリング(13a)が前記部分に固定され、第2のリング(13b)が回転可動となり、前記かみあい継手(5)に対して半径方向に延びる回転プレート(14)の向かい側に配置される、請求項1に記載のデバイス。
  3. 隙間(15)が、可動リング(13b)と回転プレート(14)の間に位置する、請求項2に記載のデバイス。
  4. 長手方向の可動部分(11)が、抗摩擦コーティングによって被覆され、前記かみあい継手(5)に対して半径方向に延びる回転プレート(14)の向かい側に配置された流体力学的停止部を担持する、請求項1に記載のデバイス。
  5. 前記長手方向の可動部(11、31)が、前記かみあい継手(19)の要素と共働し、前記かみあい継手をその再結合位置へと駆動するために半径方向に展開されることが可能である再結合部材(16)を担持する、請求項2から4のいずれか一項に記載のデバイス。
  6. 長手方向の可動部分(31)が、結合解除プロセス中、前記第1のシャフト(2)に対する平行な並進において前記かみあい継手(5)に固定された半径方向の可動要素(35)が中に挿入される空洞(33)を含む、請求項1に記載のデバイス。
  7. 半径方向の可動要素(35)が、前記かみあい継手(5)内に形成された半径方向の孔(36)内に配置されたボールである、請求項6に記載のデバイス。
  8. ボール(35)が、正常作動中、前記半径方向に延びる部分(31)の長手方向の延長部(32)により、前記第1のシャフト(2)内に形成されたハウジング(40)内の孔(36)によって定位置に保たれる、請求項7に記載のデバイス。
  9. 空洞(33)が、再結合作動中、ボール(35)が孔(36)に戻ること可能にするために、前記第1のシャフトの回転軸に対して斜めに向けられた面を含む、請求項7および8のいずれか一項に記載のデバイス。
  10. 第1および第2のスプライン(6、7)が、らせんスプラインであり、前記スプラインを結合解除するように設計された力を互いに対して及ぼす、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス。
  11. 駆動シャフト(2)を入力シャフト(3)から結合解除するための、請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイスを備える装置。
  12. 請求項11に記載の装置が取り付けられた航空エンジン。
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