JP2018523801A - モジュール式マルチエンジンシステム - Google Patents

Abstract

複数のエンジンと複数の歯車ユニットとを有するモジュール式マルチエンジンシステムであって、各歯車ユニットは、少なくとも１つの回転可能部材と、複数のエンジンのうちの１つにより駆動される駆動軸とを有し、歯車ユニットのうちの少なくとも１つは、主歯車でありかつ他は周辺歯車ユニットである。各歯車ユニットの各回転可能部材は、最終的に前記モジュール式マルチエンジンシステム内で動作可能な全てのエンジンから前記主歯車ユニットへ連結される出力駆動軸へトルクを伝達するように、隣接する歯車ユニットの少なくとも１つの他の回転可能部材に係合する。周辺歯車ユニットのうちの少なくとも１つの回転可能部材は、別の歯車ユニットの少なくとも１つの他のはめば歯車とは異なる高さに位置決めされる。主歯車ユニットは、上側の回転可能部材および下側の回転可能部材を含み、上側の回転可能部材および下側の回転可能部材は、上側または下側の回転可能部材から各々他方の下側または上側の回転可能部材へトルクを伝達するように構成されかつ位置決めされる少なくとも１つの伝動ユニットを介して動作可能に関連づけられ同軸上に連結される。

Description

本発明は、概して、マルチエンジンシステムに関し、より具体的には、モジュール式マルチエンジンシステムに関する。

米国特許第２，４１９，３０５号明細書は、マルチエンジン発電プラントを教示し、かつ具体的には、共通のクランクケース上に組み立てられる幾つかの高生産、小馬力エンジンを備える発電プラントを教示する。エンジンクロックは、ケースへ据え付けボルトによって固定され、エンジンは、ケースの長手方向の中心軸に対して半径方向の周状に離隔して配置される。スペーシングは、エンジンおよびその付属品が容易にアクセス可能であるようなものである。

英国特許出願公開第３９５４２３号明細書は、軸が通過する管によって連結される、エンドプレート間に取り付けられる共通のプロペラ軸を駆動する幾つかのラジアルシリンダ定置または回転エンジンを有するシステムを教示する。各エンジンは、カラーおよびベルトを通るボルトによってプレート上へ保持される。エンジンクランクシャフトからプロペラ軸への駆動は、チェーンスプールまたはかさ歯車によるものであり、各変速機内にクラッチが挿入される場合もある。全ての事例において、基本エンジン同士の配置に関わらず、これらのエンジンの動力の共通軸への伝達は、基本エンジン毎に分離された伝動部材、チェーンホイールまたはギアピニオンによって行われる。

独国特許出願公開第１０３１５８３３号明細書は、スライダクランク駆動用クランクシャフトと駆動機構または被駆動機構との間の、同相クランクによって全ての剛性シャフト軸を組み入れるデバイスを介する摩擦連結を教示する。

米国特許第２，４１９，３０５号明細書 英国特許出願公開第３９５４２３号明細書 独国特許出願公開第１０３１５８３３号明細書

本発明は、マルチエンジン・クラスタの瞬間的で柔軟かつ構成化可能な組立ておよび成形を可能にする複数の瞬時取付け可能モジュールを備えるモジュール式マルチエンジンシステムを開示し、各取付け可能モジュールは、
ａ．少なくとも１つのエンジンと、
ｂ．前記少なくとも１つのエンジンにより駆動軸を介して駆動される少なくとも１つの回転可能な歯車ユニットと、
ｃ．前記少なくとも１つのエンジンおよび前記少なくとも１つの回転可能な歯車ユニットを包囲するフレームハウジングと、を備え、
前記取付け可能モジュールのフレームハウジングは、隣接する取付け可能モジュール同士のその個々のフレームハウジングを介する瞬間的な取付けを容易にし、
取付け可能モジュールの少なくとも１つの内部における前記歯車ユニットは、少なくとも２つの回転可能部材、即ち少なくとも１つの上側の回転可能部材および少なくとも１つの下側の回転可能部材、を備え、
前記歯車ユニットの回転可能部材の各々は、最終的に前記モジュール式マルチエンジンシステム内で動作可能な全てのエンジンから少なくとも１つの取付け可能モジュールの歯車ユニットへ連結される出力駆動軸へトルクを伝達するように、隣接する取付け可能モジュールにおける少なくとも１つの他の隣接する回転可能部材に係合する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、前記上側および下側の回転可能部材は、
・ 少なくとも１つの取付け可能モジュールの歯車ユニットの駆動軸へ同軸上に連結され、
・ 上側または下側の回転可能部材から各々他方の下側または上側の回転可能部材へトルクを伝達するように構成されかつ位置決めされる少なくとも１つの伝動ユニットを介して動作可能に関連づけられ、かつ、
・ 反対方向に回転する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、伝動ユニットは、下側および上側の回転可能部材に傾斜した歯付き延長部を介して係合する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、本システムは、さらに、回転可能な歯車ユニットを組み込む取付け可能モジュールを備え、回転可能な歯車ユニットの高さは、少なくとも１つのストッパピンをそのはめば歯車の内壁へ取り付けることにより、かつその駆動軸の上側部分に溝を付けて駆動軸上のはめば歯車の位置の調整を可能にし、駆動軸の溝を介してピンを方向づけられるようにしてはめば歯車の高さの調整を可能にすることにより、調整可能である。
本発明の幾つかの実施形態によれば、前記フレームハウジングは、正多角形として構成され、反復的なモジュール構造を構築するための取付け可能モジュールの反復的取付けを容易にする。
本発明は、マルチエンジン・クラスタの柔軟かつ構成化可能な瞬間組立ておよび成形を可能にする複数の瞬時取付け可能モジュールを備えるモジュール式マルチエンジンシステムを提供し、各取付け可能モジュールは、
ａ．少なくとも１つのエンジンと、
ｂ．前記少なくとも１つのエンジンにより駆動軸を介して駆動される少なくとも１つの主歯車ユニットと、
ｃ．前記主歯車ユニットに係合する少なくとも１つの回転可能な衛星歯車ユニットと、
ｄ．前記少なくとも１つのエンジンおよび前記少なくとも１つの回転可能な主歯車ユニット、および前記少なくとも１つの回転可能な衛星歯車ユニットを包囲するフレームハウジングと、を備え、
前記取付け可能モジュールのフレームハウジングは、隣接する取付け可能モジュール同士のその個々のフレームハウジングを介する瞬間的な取付けを容易にし、
ある取付け可能モジュール内の前記回転可能な衛星歯車ユニットは各々、最終的に前記モジュール式マルチエンジンシステム内で動作可能な全てのエンジンから前記主歯車ユニットのうちの少なくとも１つへ連結される出力駆動軸へトルクを伝達するように、隣接する取付け可能モジュールの少なくとも１つの回転可能な主歯車ユニットに係合する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、トルクは、回転可能な衛星歯車ユニットと回転可能な主歯車ユニットとの間で、摩擦車、歯付き歯車またはこれらの任意の組合せによって伝達される。
本発明の幾つかの実施形態によれば、本システムは、さらに、マルチエンジン・クラスタ内の隣接するエンジン間の速度およびトルク伝達比を変更するように、様々な直径の伝動歯車を備える。
本発明の幾つかの実施形態によれば、少なくとも１つの取付け可能モジュールは、より大きい直径の回転可能な歯車ユニットと、フラクタル形状のフレームハウジングとを組み込み、それ自身の主歯車ユニットに係合されることも可能な隣接する取付け可能モジュールの歯車ユニットの数が増加する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、本システムは、さらに、上下に直列して位置決めされる少なくとも２つのエンジンユニットを組み込む取付け可能モジュールを備え、前記少なくとも２つのエンジンユニットは各々、衛星歯車ユニットに個々に係合され、隣接する取付け可能モジュールを、直列に位置決めされる各エンジンユニットに対して異なる高さで取り付けることを可能にする。
本発明の幾つかの実施形態によれば、少なくとも１つのエンジンは、二軸エンジンであり、トルクは、少なくとも２つのエンジン間および最上位エンジンへ連結される軸駆動へ伝達される。

本発明の幾つかの実施形態による、モータおよび歯車機構を組み込んだ単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態による、モータおよび歯車機構を組み込んだ単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する複数の取付け可能モジュールによる係合構造体を概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す斜視分解図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す側面分解図である。 本発明の幾つかの実施形態による、摩擦歯車を組み込んだ単一の取付け可能モジュールを概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す側面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、複数の取付け可能モジュールユニットの係合構造体を概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す斜視分解図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する複数の取付け可能モジュールユニットによる係合構造体を概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する複数の取付け可能モジュールユニットによる係合構造体を概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す斜視分解図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する複数の取付け可能モジュールユニットによる管理構造体を概略的に示す平面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する複数の取付け可能モジュールユニットによる係合構造体を概略的に示す斜視図である。この実施形態によれば、少なくとも１つの取付け可能モジュールは、隣接する取付け可能モジュールより直径が大きい回転可能部材を組み込む。 本発明の幾つかの実施形態による、駆動軸を介して列状に連結される歯車機構を有する２つのエンジンユニットによる係合構造体を概略的に示す斜視図である。 システムが動作するように設計される特定のユーティリティシステムの要件に合わせて、システムが各はめば歯車の高さを調節できるように設計される場合に各々が駆動軸を介して別々のエンジンに係合される複数のはめば歯車ユニットを組み込んだ、本発明の幾つかの実施形態による取付け可能モジュールのクラスタを示す、モジュール式マルチエンジンシステムの立面斜視図である。 システムが動作するように設計される特定のユーティリティシステムの要件に合わせて、システムが各はめば歯車の高さを調節できるように設計される場合に各々が駆動軸を介して別々のエンジンに係合される複数のはめば歯車ユニットを組み込んだ、本発明の幾つかの実施形態による取付け可能モジュールのクラスタを示す、モジュール式マルチエンジンシステムの側面図である。 異なる平面に存在する平行なはめば歯車間にトルクを伝達する伝動歯車ユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを示す、前記取付け可能モジュールの立面斜視図である。 異なる平面に存在する平行なはめば歯車間にトルクを伝達する伝動歯車ユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを示す、前記取付け可能モジュールの正面図である。 異なる平面に存在する平行なはめば歯車間にトルクを伝達する伝動歯車ユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを示す、前記取付け可能モジュールの側面図である。 本発明の幾つかの実施形態による、３つの取付け可能モジュールを組み込んだマルチエンジン・クラスタを示す略側面図である。 回転可能な歯車ユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを示し、回転可能な歯車ユニットは、少なくとも１つのストッパピンをそのはめば歯車の内壁へ取り付けることにより、かつその駆動軸の上側部分に溝を付けて駆動軸上のはめば歯車の位置の調整を可能にし、駆動軸の溝を介してピンを方向づけられるようにしてはめば歯車の高さの調整を可能にすることにより、高さを調整可能である、そのはめば歯車が取付け可能モジュールの駆動軸の最上縁における最上位置に設定された状態における取付け可能モジュールを示す斜視図である。 回転可能な歯車ユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを示し、回転可能な歯車ユニットは、少なくとも１つのストッパピンをそのはめば歯車の内壁へ取り付けることにより、かつその駆動軸の上側部分に溝を付けて駆動軸上のはめば歯車の位置の調整を可能にし、駆動軸の溝を介してピンを方向づけられるようにしてはめば歯車の高さの調整を可能にすることにより、高さを調整可能である、そのはめば歯車が取付け可能モジュールの駆動軸の最下縁における最下位置に設定された状態における取付け可能モジュールを示す斜視図である。 回転可能な歯車ユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを示し、回転可能な歯車ユニットは、少なくとも１つのストッパピンをそのはめば歯車の内壁へ取り付けることにより、かつその駆動軸の上側部分に溝を付けて駆動軸上のはめば歯車の位置の調整を可能にし、駆動軸の溝を介してピンを方向づけられるようにしてはめば歯車の高さの調整を可能にすることにより、高さを調整可能である、取付け可能モジュールの立面平面図であって、取付け可能モジュールの駆動軸の上側部分上に刻まれる指定された溝へ挿入されかつ前記溝を介して方向づけられるように設計されたはめば歯車内壁に位置決めされる突起を示す。

様々な実施形態に関する以下の詳細な説明において、発明の一部を形成しかつ本発明を実施し得る具体的な実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよく、かつ構造上の変更が行われ得ることは、理解される。
以下は、本出願で使用する用語の定義を示す表である。

本発明は、取付け可能モジュールの瞬間的係合により容易にされるマルチエンジン・クラスタの構築方法を提供する。このような取付け可能モジュールは各々、最終的にクラスタ内の全てのエンジンのトルクを少なくとも１つの出力エンジン駆動軸上へ結合するように、異なる方向に回転する少なくとも１つのエンジンおよび他の必要な回転可能部材を組み込む。

マルチエンジンシステムは、
・ マルチエンジン・クラスタに加わる取付け可能モジュールの数、
・ 取付け可能モジュール同士の相互的な空間配置、
・ トルクを発する出力駆動軸の位置、
の変更を容易にするという点でモジュール式である。

本発明の様々な実施形態は、取付け可能モジュールの構造の変形、およびマルチエンジン・クラスタ内の全てのエンジンのトルクを結合するようにこれらのモジュールを取り付ける手段および形式の変形を描写する。

図１は、本発明の幾つかの実施形態による、エンジンおよび歯車機構を組み込んだ取付け可能モジュールを示す概略斜視図である。各取付け可能モジュールは、以下で構成される。
・ 少なくとも１つのエンジン（図１では隠れている）。
・ エンジン駆動軸２２上へ設置される歯車機構１０。この歯車機構は、取付け可能モジュールの「主」歯車機構と称される。これは、後に詳述するような本発明の幾つかの実施形態に従って、単一のはめば歯車から構成されてもよく、またはより複雑な伝動歯車機構から構成されてもよい。
・ ハウジングフレーム２０。ハウジングフレームは、本発明の幾つかの実施形態によれば、正多角形として成形されてもよい。本例において、フレームハウジングは、六角形として成形され、よって、反復性のハニカムマルチエンジン構造体の構築を可能にする。
・ 本発明の幾つかの実施形態によれば、ハウジングの各面は、別の取付け可能モジュールユニットの主歯車１０と回転式に係合されるベース４０上へ取り付けられる少なくとも１つの衛星歯車３０に対応する。

取付け可能モジュールユニットは、設計要件に従った様々な形状を構築するために、互いに任意の順序で取り付けることができる。エンジンユニットの取付けは、いかなるタイプの雄−雌コネクタを用いて実装されてもよい。

図２は、本発明の幾つかの実施形態による、モータ、フレームハウジング、主歯車ユニットおよび衛星歯車ユニットを組み込んだ単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す平面図である。

図３は、本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有する複数の取付け可能モジュールによる係合構造体を概略的に示す平面図である。

本図は、７つの取付け可能モジュールによるハニカム構造で係合される、複数の六角形状の取付け可能モジュールの一例を示す。本例において、中央の取付け可能モジュール５０は、中央ユニットの各面に１つずつ、他の６つの取付け可能モジュール５２へ取り付けられる。本例に示すように、２つの取付け可能モジュールは、２つの衛星歯車３０によって係合され、かつ各取付け可能モジュールは、最大６つの他のエンジンユニットへの取付けが可能である。

マルチエンジン・クラスタは、トルク源として少なくとも１つのエンジンユニットを利用する。追加的な各エンジンユニットは、少なくとも１つの取付け可能モジュールの歯車ユニットへ連結される少なくとも１つの駆動軸上に出力される全体トルクに寄与する。

本発明の幾つかの実施形態によれば、各モジュール式エンジンシステムユニットは、自己動力式取入口を有し、または場合により、取り入れる動力は、エンジン構造体へ連結されるエンジンユニット間に伝搬される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、エンジンユニットのうちの少なくとも１つは、制御入力を組み込む。この制御は、マルチエンジン・クラスタ内の各エンジンユニットへ伝搬されてもよい。

本発明の幾つかの実施形態によれば、各取付け可能モジュールは、フレームハウジング内に埋め込まれる独自のエネルギー源（例えば、バッテリ）を組み込んでもよい。電力は、場合により、マルチエンジン・クラスタ内のエンジンユニット間で伝搬されてもよい。

図４Ａは、本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールを概略的に示す斜視分解図である。取付け可能モジュールは、エンジン２５と、駆動軸１５と、主歯車ユニット（本例では、単一のはめば歯車）１０と、ハウジングフレーム２０と、衛星歯車ユニット３０とから構成される。

図４Ｂは、本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールを概略的に示す側面分解図である。

図５は、本発明の幾つかの実施形態による、摩擦歯車を組み込んだ単一の取付け可能モジュールを概略的に示す平面図である。

この実施形態によれば、エンジンユニットは、衛星回転摩擦歯車３０Ａおよび回転ディスク１０Ａによって係合される。

図６Ａは、本発明の幾つかの実施形態による、摩擦歯車を組み込んだ単一の取付け可能モジュールを概略的に示す斜視図である。

図６Ｂは、本発明の幾つかの実施形態による、摩擦歯車を組み込んだ単一の取付け可能モジュールを概略的に示す側面図である。

図７は、本発明の幾つかの実施形態による、摩擦機構を組み込んだマルチエンジン・クラスタを概略的に示す平面図である。本例では、８つのエンジンユニットが摩擦機構を介して係合される。

図８は、本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールを概略的に示す斜視分解図である。

図９は、本発明の幾つかの実施形態による、衛星歯車ユニットを組み込んだマルチエンジン・クラスタを概略的に示す斜視図である。

図１０は、本発明の幾つかの実施形態による、衛星歯車ユニットを組み込んだマルチエンジン・クラスタを概略的に示す平面図である。この実施形態によれば、幾つかの取付け可能モジュールは、隣接する取付け可能モジュールの直径とは異なる直径の回転可能な歯車ユニットを組み込んでもよい。このように、隣接するエンジンユニット間のトルクおよび速度伝達比が変更されてもよい。

図１１は、本発明の幾つかの実施形態による、単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す斜視図である。この実施形態によれば、少なくとも１つの取付け可能モジュールユニットは、フラクタル形状のフレームハウジングを組み込み、よって、フレームハウジングの各面における２つ以上の歯車の係合が容易になされる。

図１２および図１２Ａは、本発明の幾つかの実施形態による、フラクタル形状のフレームハウジングを組み込んだ単一の取付け可能モジュールユニットを概略的に示す平面図である。

図１３は、本発明の幾つかの実施形態による、摩擦機構を有するマルチエンジン・クラスタを概略的に示す平面図である。

この実施形態によれば、少なくとも１つの取付け可能モジュールは、より大きな直径の回転可能な歯車ユニットと、フラクタル形状のフレームハウジングとを組み込む。したがって、それ自身の主歯車ユニットに係合する可能性もある隣接する取付け可能モジュールの衛星摩擦歯車の数が増加する。上記の例では、隣接する取付け可能モジュールの数は、６ではなく１２である。

図１４は、本発明の幾つかの実施形態による、歯車機構を有するマルチエンジン・クラスタを概略的に示す斜視図である。

この実施形態によれば、少なくとも１つの取付け可能モジュールは、より大きな直径の回転可能な歯車ユニットと、フラクタル形状のフレームハウジングとを組み込む。したがって、それ自身の主歯車ユニットに係合する可能性もある隣接する取付け可能モジュールの衛星歯車の数が増加する。上記の例では、隣接する取付け可能モジュールの数は、６ではなく１２である。図１５は、本発明の幾つかの実施形態による、上下に直列に位置決めされる少なくとも２つのエンジンユニットを組み込んだ取付け可能モジュールを概略的に示す斜視図である。直列に位置決めされるエンジンユニットは各々、場合により、衛星歯車ユニットに個々に係合され、よって、隣接する取付け可能モジュールの、直列に位置決めされる各エンジンユニットに対する異なる高さでの取付けを可能にする。
本発明の幾つかの実施形態によれば、直列に位置決めされるエンジンのうちの少なくとも１つは、二軸エンジンであり、よって、トルクは、少なくとも２つのエンジン間および最上位エンジンへ連結される軸駆動へ伝達される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、前記マルチエンジン・クラスタは、各々が１つのはめば歯車または１組のはめば歯車等の少なくとも１つの回転可能部材を含む複数の取付け可能モジュールによるアセンブリから構成される。各回転可能部材は、最終的にそのトルクをエンジンクラスタ内の全てのエンジンから、少なくとも１つのエンジンへ連結される少なくとも１つの出力駆動軸へ伝達するように、隣接する取付け可能モジュールの少なくとも１つの他の回転可能部材に係合する。

本システムの少なくとも１つの取付け可能モジュールの回転可能部材は、別の取付け可能モジュールの少なくとも１つの他の回転可能部材とは異なる高さに位置決めされる。幾つかの取付け可能モジュールの回転可能部材は、係合する取付け可能モジュールの回転可能部材のうちの少なくとも２つの回転方向が反対となるように係合してもよい。

本発明の幾つかの実施形態は、２つのタイプの取付け可能モジュールを区別し、以後「主」および「周辺」取付け可能モジュールと称する。

「主」取付け可能モジュールは、少なくとも２つの回転可能部材、即ち、少なくとも１つの上側の回転可能部材およびエンジンの駆動軸へ同軸上に連結される少なくとも１つの下側の回転可能部材、を備える。主取付け可能モジュールの上側および下側の回転可能部材は、１つの上側または下側の回転可能部材の回転を各々他方の下側または上側の回転可能部材へ伝達するように構成されかつ位置決めされる少なくとも１つの伝動ユニットを介して動作可能に関連づけられる。

図１７Ａ〜図１７Ｃは、モジュール式マルチエンジン・クラスタの主取付け可能モジュールユニット１２０を示す。主取付け可能モジュールユニット１２０は、
・ フレームハウジング１５と、
・ 少なくとも１つのエンジン（図１７ａ〜図１７ｃでは、フレームハウジング１５内に隠れている）と、
・ 少なくとも１つのエンジンから「ｘ」軸上に突き出す駆動軸１２２と、
・ 上側および下側のはめば歯車１２１および１２３と伝動はめば歯車１３０とから構成される歯車ユニットと、を備える。

上側および下側のはめば歯車１２１および１２３は、エンジンの駆動軸上に同軸で取り付けられ、「ｘ」軸に沿って反対方向に回転する。

下側のはめば歯車１２３は、エンジンの駆動軸へ直接取り付けられ、かつその駆動軸と共に回転する。

上側および下側のはめば歯車１２１および１２３は、その高さに応じて、主取付け可能モジュールと、隣接する周辺取付け可能モジュールのはめば歯車との間のトルクの伝達を可能にする。はめば歯車１２１および１２３は、周辺取付け可能モジュールのはめば歯車に、各々外側の１組の歯車１２１ａおよび１２３ａを介して係合する。

伝動はめば歯車１３０は、上側および下側のはめば歯車１２１および１２３の間に、両者間でトルクを伝達するように位置決めされる。伝動はめば歯車１３０は、はめば歯車１２１および１２３に対して垂直な「ｚ」軸に沿って回転する。 はめば歯車１３０は、はめば歯車１２１および１２３に、各々傾斜した歯付き延長部１２１ｂおよび１２３ｂを介して係合する。

フレームハウジング１５は、当技術分野で知られている任意の方法で、各々他の周辺取付け可能モジュールの１つまたは複数のフレームハウジング１１５ａへ連結可能である。本例では、フレームハウジング１５の多角形（六角形）という特有な形状により、取付け可能モジュールを相互に連結しマルチエンジンのハニカム形状クラスタの形成が可能である。

次に、本発明の一実施形態による周辺取付け可能モジュール１１０ａを示す図１９Ａ〜図１９Ｃを参照する。周辺取付け可能モジュール１１０ａは、
・ フレームハウジング１１５ａと、
・ 少なくとも１つのエンジン（図１９ａ〜図１９ｃではフレームハウジング１１５ａ内に隠れている）と、
・ 少なくとも１つのエンジンから突き出す駆動軸１１２ａと、
・ 駆動軸１１２ａに直接取り付けられ、かつ駆動軸１１２ａと共に回転する少なくとも１つのはめば歯車から構成される歯車ユニット１１１ａと、を備える。

本発明の一実施形態によれば、歯車ユニット１１１ａは、そのはめば歯車１１１ａの内壁に少なくとも１つのストッパ突起１１８ａを取り付けて突き出させることにより、かつその駆動軸１１２ａの上側部分に溝付き凹部１１３ａを備え、駆動軸１１２ａ上のはめば歯車１１１ａの位置調整を可能にし、したがって突起１１８ａが駆動軸の溝付き凹部１１３ａを介して方向づけられるようにしてはめば歯車１１１ａの高さ調整を可能にすることにより、高さを調整可能である。

他の実施形態によれば、周辺取付け可能モジュール（１１０ａ）の歯車ユニットの駆動軸またははめば歯車内壁の要素のうちの１つは、雌ねじのねじ切り凹部を有し、一方で、他の要素は、雄ねじのねじ山を有する。

本発明の幾つかの実施形態によれば、各周辺取付け可能モジュール（１１０ａ）の歯車ユニットの各駆動軸の少なくとも上側部分は、螺旋溝等の溝、例えばその上に刻設されたねじのねじ切り溝、を有し、各回転可能部材は、駆動軸における刻設された溝に嵌まるように取り付けられる、またはそのために各回転可能部材上に設計される対応する突起凹部または突出部材を有する。

はめば歯車の高さの再調整を可能にするためには、所望の高さを取り外し可能な方法で固定するための手段を用いることができる。

周辺歯車ユニットの回転可能部材の高さ調整を可能にする他の機構の使用も可能である。

フレームハウジング１１５ａは、当技術分野で知られている任意の方法で、各々他の主または周辺取付け可能モジュールの１つまたは複数のフレームハウジング１５、１１５ａへ連結可能である。本例では、フレームハウジング１１５ａの多角形（六角形）という特有な形状により、取付け可能モジュールを相互に連結しマルチエンジンのハニカム形状クラスタの形成が可能である。

図１８は、単一の主取付け可能モジュール１２０と、２つの周辺取付け可能モジュール１１０ａ、１１０ｂとを含むモジュール式マルチエンジン・クラスタ１００を示す。

図１８は、本発明の幾つかの実施形態による、以下の３つの取付け可能モジュールを組み込んだマルチエンジン・クラスタを示す略側面図である。
・ 別々の平面上に存在しかつ伝動歯車ユニットにより係合される２つの同軸回転可能部材を組み込んだ主取付け可能モジュール。
・ 前記平面のうちの一方に存在し、主取付け可能モジュール上の個々の回転可能部材に係合されかつ所定の方向に回転する単一の回転部材を組み込んだ、第２の取付け可能モジュール。
・ 前記平面のうちのもう一方に存在し、主取付け可能モジュール上の個々の回転可能部材に係合されかつ反対方向に回転する単一の回転部材を組み込んだ、第３の取付け可能モジュール。

図１８からは、第１のはめば歯車１１１ａが主取付け可能モジュール１２０の上側のはめば歯車１２１に係合し、一方で第２のはめば歯車１１１ｂが主取付け可能モジュール１２０の下側のはめば歯車１２３に係合するように、周辺取付け可能モジュール１１０ａのはめば歯車１１１ａは、その駆動軸１１２ａの上縁に位置決めされ、一方で周辺歯車ユニット１１０ｂのはめば歯車１１１ｂは、その駆動軸１１２ｂの最下縁に位置決めされることが明らかである。

本発明の幾つかの実施形態によれば、全ての周辺取付け可能モジュールユニットは、図１６Ａ〜図１６Ｂおよび図１８に示されているように、同じ設計、要素、形状および寸法を共有している。他の実施形態によれば、周辺取付け可能モジュールユニットは、形状、サイズ寸法および要素を異にする。例えば、周辺取付け可能モジュールには、単一のはめば歯車を有することができるものもあれば、キャリアはめば歯車および衛星はめば歯車装置を有する歯車ユニットとして設定される複数のはめば歯車を有することができるものもある。

幾つかの実施形態によれば、そのはめば歯車の高さ調整を可能にし得、かつ１つまたは複数のはめば歯車または他の任意の回転部材設計を一定の高さに設定し得るだけで、歯車ユニットのはめば歯車の高さが少なくとも１つの周辺歯車ユニットと少なくとも１つの他の周辺歯車ユニットとで異なるような周辺歯車ユニットというものが全てでもなければ、まったくないわけでもない。

次に、本発明の幾つかの実施形態による、モジュール式マルチエンジン・クラスタ２００を示す図１６Ａ〜図１６Ｂを参照する。クラスタ２００は、支持構造体１１５と、各々が単一のはめば歯車１１１ａ〜１１１ｇを組み込んだ複数の周辺取付け可能モジュール１１０ａ〜１１０ｇと、３つのはめば歯車、即ち上側のはめば歯車１２１、下側のはめば歯車１２３および上側のはめば歯車１２１と下側のはめば歯車１２３との間からトルクを伝達するための伝動機構として機能する伝動はめば歯車１３０、を有する主取付け可能モジュール１２０と、を含む。取付け可能モジュールのはめば歯車１１１ａ〜１１１ｇは各々、取付け可能モジュール内の個々のエンジンに、その個々の駆動軸１１２ａ〜１１２ｇおよび１２２を介して係合する。システム２００は、はめば歯車１１１ａ〜１１１ｇを相互に異なる高さに配置できるだけでなくシステムの特定のユーティリティ要件に適合するように使用される取付け可能モジュールの位置および数を選択できるように、その各周辺取付け可能モジュール１１０ａ〜１１０ｇの各はめば歯車の高さ調整を可能にすべく設計される。

各取付け可能モジュールの各はめば歯車１１１ａ〜１１１ｇは、最終的にマルチエンジン・クラスタ２００の全てのエンジンにより生成されるトルクを出力駆動軸１２５に結合するように、１つまたは複数の隣接する取付け可能モジュールの１つまたは複数のはめば歯車に係合する。

マルチエンジン・クラスタの出力駆動軸は、主または周辺の何れかの取付け可能モジュールに関連づけられ得る。さらに、幾つかの実施形態によれば、クラスタは、複数の取付け可能モジュールに関連づけられる複数の出力駆動軸１２５を含んでもよい。

出力駆動軸１２５により発せられるトルクは、他の任意のシステム、機械または新案機械に動力を供給するために直接、または追加的な歯車を介して運ばれてもよい。

当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、多くの改変および変更を行ない得る。したがって、例示された実施形態が単に例示を目的として述べられたものであること、およびそれが、記述されている発明およびその様々な実施形態および／または添付の特許請求の範囲によって規定される発明を限定するものとして解釈されるべきでないことは、理解されなければならない。例えば、特許請求の範囲の要素は、所定の組合せで後述されるという事実にも関わらず、本発明が、当初こうした組合せにより請求されない場合でも、上記に開示したものより少ない、多い、または異なる要素による他の組合せを包含することは、明確に理解されなければならない。２つの要素が請求の範囲に記載された１つの組合せにおいて組み合わされるという教示は、さらに、２つの要素が互いに結合されていないが、単独で、または他の組合せで組み合わせて使用され得る請求の範囲に記載された組合せを見込むものとしても理解されるべきである。本発明の開示されたいかなる要素の削除は、発明の範囲に含まれることが明確に意図される。

本明細書において、本発明およびその様々な実施形態を説明するために使用している用語は、それらの一般的定義による意味合いだけでなく、本明細書における具体的な定義により、一般的に定義されている意味の範囲を超える構造、物質または作用をも包含するものとして理解されるべきである。したがって、ある要素を本明細書の文脈において複数の意味を含むものとして理解できれば、特許請求の範囲におけるその使用は、明細書により、かつその用語自体によりサポートされる可能性のある全ての意味に対して包括的であると理解されなければならない。

したがって、添付の特許請求の範囲における用語または要素の定義は、本明細書において、記載された文字通りの要素の組合せだけでなく、ほぼ同じ結果を達成すべくほぼ同じ機能をほぼ同じ方法で実行するための全ての等価的構造、物質または作用も包含して定義される。したがって、この意味において、添付の特許請求の範囲における要素の何れか１つに対して２つ以上の要素による同等の置換がなされ得ること、またはある請求項における２つ以上の要素が単一の要素で置換され得ることが意図される。これまでの説明において、要素は、所定の組合せで作用するものとして記述され、かつ最初にそのように主張されている場合もあるが、請求の範囲に記載された組合せからの１つまたは複数の要素が、場合によっては組合せから分離され得ること、および請求の範囲に記載された組合せが、下位の組合せまたは下位の組合せの変形に関連づけられ得ることは、明確に理解されるべきである。

現時点で知られている、または後に考案される、当業者が考える請求の範囲に記載された主題からの非実質的変更は、等しく請求の範囲に含まれることが明確に意図される。したがって、当業者に現在または後に知られる明白な置換は、定義された要素の範囲に含まれるものと定義される。

したがって、特許請求の範囲が、これまでに具体的に示しかつ説明したもの、概念的に同等であるもの、置換可能が明らかであるもの、および本発明の本質的考案を本質的に組み込んだものをも包含することは、理解されるべきである。

本発明について詳細に説明したが、当業者にとって、本発明の教示を逸脱しない改変および変更は明らかであろう。このような改変および変更は、本発明および添付の請求の範囲に含まれるものと見なされる。

Claims (11)

1. マルチエンジン・クラスタの瞬間的で柔軟かつ構成化可能な組立ておよび成形を可能にする複数の瞬時取付け可能モジュールを備えるモジュール式マルチエンジンシステムであって、各取付け可能モジュールは、
   ａ．少なくとも１つのエンジンと、
   ｂ．前記少なくとも１つのエンジンにより駆動軸を介して駆動される少なくとも１つの回転可能な歯車ユニットと、
   ｃ．前記少なくとも１つのエンジンおよび前記少なくとも１つの回転可能な歯車ユニットを包囲するフレームハウジングと、を備え、
   前記取付け可能モジュールのフレームハウジングは、隣接する取付け可能モジュール同士の個々のフレームハウジングを介する瞬間的な取付けを容易にし、
   前記取付け可能モジュールのうちの少なくとも１つの内部における前記歯車ユニットは、少なくとも２つの回転可能部材、即ち少なくとも１つの上側の回転可能部材および少なくとも１つの下側の回転可能部材、を備え、
   前記歯車ユニットの回転可能部材の各々は、最終的に前記モジュール式マルチエンジンシステム内で動作可能な全てのエンジンから少なくとも１つの取付け可能モジュールの歯車ユニットへ連結される出力駆動軸へトルクを伝達するように、隣接する取付け可能モジュールにおける少なくとも１つの他の隣接する回転可能部材に係合する、モジュール式マルチエンジンシステム。
2. 前記上側および下側の回転可能部材は、
   ・ 少なくとも１つの取付け可能モジュールの歯車ユニットの駆動軸へ同軸上に連結され、
   ・ 前記上側または下側の回転可能部材から各々他方の下側または上側の回転可能部材へトルクを伝達するように構成されかつ位置決めされる少なくとも１つの伝動ユニットを介して動作可能に関連づけられ、
   ・ 反対方向に回転する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記伝動ユニットは、前記下側および上側の回転可能部材に、傾斜した歯付き延長部を介して係合する、請求項２に記載のシステム。
4. 回転可能な歯車ユニットを組み込む取付け可能モジュールをさらに備え、前記回転可能な歯車ユニットは、少なくとも１つのストッパピンをそのはめば歯車の内壁へ取り付けることにより、かつその駆動軸の上側部分に溝を付けて前記駆動軸上の前記はめば歯車の位置の調整を可能にし、前記駆動軸の溝を介して前記ピンを方向づけられるようにして前記はめば歯車の高さの調整を可能にすることにより、高さの調整が可能である、請求項１に記載のシステム。
5. 前記フレームハウジングは、正多角形として構成され、反復的なモジュール構造を構築するための取付け可能モジュールの反復的取付けを容易にする、請求項１に記載のシステム。
6. マルチエンジン・クラスタの柔軟かつ構成化可能な瞬間組立ておよび成形を可能にする複数の瞬時取付け可能モジュールを備えるモジュール式マルチエンジンシステムであって、各取付け可能モジュールは、
   ｅ．少なくとも１つのエンジンと、
   ｆ．前記少なくとも１つのエンジンにより駆動軸を介して駆動される少なくとも１つの主歯車ユニットと、
   ｇ．前記主歯車ユニットに係合する少なくとも１つの回転可能な衛星歯車ユニットと、
   ｈ．前記少なくとも１つのエンジンおよび前記少なくとも１つの主歯車ユニット、および前記少なくとも１つの回転可能な衛星歯車ユニットを包囲するフレームハウジングと、を備え、
   前記取付け可能モジュールのフレームハウジングは、隣接する取付け可能モジュール同士の個々のフレームハウジングを介する瞬間的な取付けを容易にし、
   取付け可能モジュール内の前記回転可能な衛星歯車ユニットは各々、最終的に前記モジュール式マルチエンジンシステム内で動作可能な全てのエンジンから前記主歯車ユニットのうちの少なくとも１つへ連結される出力駆動軸へトルクを伝達するように、隣接する取付け可能モジュールの少なくとも１つの回転可能な主歯車ユニットに係合する、モジュール式マルチエンジンシステム。
7. トルクは、回転可能な衛星歯車ユニットと回転可能な主歯車ユニットとの間で、摩擦車、歯付き歯車またはこれらの任意の組合せによって伝達される、請求項１０に記載のシステム。
8. 前記マルチエンジン・クラスタ内の隣接するエンジン間の速度およびトルク伝達比を変更するように、様々な直径の伝動歯車をさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
9. 少なくとも１つの取付け可能モジュールは、より大きい直径の回転可能な歯車ユニットと、フラクタル形状のフレームハウジングとを組み込み、それ自身の主歯車ユニットに係合されることも可能な隣接する取付け可能モジュールの歯車ユニットの数が増加する、請求項１０に記載のシステム。
10. 上下に直列して位置決めされる少なくとも２つのエンジンユニットを組み込む取付け可能モジュールをさらに備え、前記少なくとも２つのエンジンユニットは各々、衛星歯車ユニットに個々に係合され、隣接する取付け可能モジュールを、直列に位置決めされる各エンジンユニットに対して異なる高さで取り付けることが可能である、請求項１０に記載のシステム。
11. 少なくとも１つのエンジンは、二軸エンジンであり、トルクは、少なくとも２つのエンジン間および最上位エンジンへ連結される軸駆動へ伝達される、請求項１４に記載のシステム。
    

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