JPH08198192A - ヘリコプタの動力伝達装置 - Google Patents
ヘリコプタの動力伝達装置Info
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- JPH08198192A JPH08198192A JP7011895A JP1189595A JPH08198192A JP H08198192 A JPH08198192 A JP H08198192A JP 7011895 A JP7011895 A JP 7011895A JP 1189595 A JP1189595 A JP 1189595A JP H08198192 A JPH08198192 A JP H08198192A
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- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/12—Rotor drives
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
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- B64C27/12—Rotor drives
- B64C2027/125—Rotor drives including toroidal transmissions, e.g. of the CVT type
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- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
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- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
- F16H37/0813—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジン回転数を一定に保った状態で、主ロ
ータの回転数を可変にしたヘリコプタの動力伝達装置を
提供する。 【構成】 エンジン２１、２２の出力軸はフリーホイー
ルクラッチ２３、２４を介してトラクション変速機構２
７、２８に連結され、所望の変速比で減速または増速さ
れた後、コレクタギヤ３３および主ロータ軸３４を回転
駆動する。一方、エンジン２１、２２の出力トルクの一
部は、歯車２５、２６、３５、３６に分流され、アクセ
サリ３７、３８およびテールロータ４１を回転駆動す
る。
ータの回転数を可変にしたヘリコプタの動力伝達装置を
提供する。 【構成】 エンジン２１、２２の出力軸はフリーホイー
ルクラッチ２３、２４を介してトラクション変速機構２
７、２８に連結され、所望の変速比で減速または増速さ
れた後、コレクタギヤ３３および主ロータ軸３４を回転
駆動する。一方、エンジン２１、２２の出力トルクの一
部は、歯車２５、２６、３５、３６に分流され、アクセ
サリ３７、３８およびテールロータ４１を回転駆動す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主ロータの回転速度を
広範囲にわたって連続的に可変にするヘリコプタの動力
伝達装置に関する。
広範囲にわたって連続的に可変にするヘリコプタの動力
伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、市街地のヘリポートに離発着する
コミュータヘリコプタの要望が高まっており、実現のた
めには騒音の低減化が要求されている。騒音対策として
有効な手段の１つは、主ロータの回転速度を落とすこと
である。
コミュータヘリコプタの要望が高まっており、実現のた
めには騒音の低減化が要求されている。騒音対策として
有効な手段の１つは、主ロータの回転速度を落とすこと
である。
【０００３】図８は、従来のヘリコプタの動力伝達機構
の一例を示す構成図である。主ロータは主ロータ軸１４
の延長上に固定されており、テールロータはテールロー
タ軸１８の延長上に固定されている。１対のエンジン
１、２の出力軸は２万〜３万ｒｐｍで回転し、ギヤボッ
クス３、４によって約６０００ｒｐｍまで減速され、フ
リーホイールクラッチ５、６を介してスパイラルベベル
ギヤ７、８に連結し、さらに１つのコレクタギヤ１３に
噛合して、主ロータ軸１４を約３５０ｒｐｍで回転駆動
する。周辺のアクセサリ部に関して、滑油ポンプはスパ
イラルベベルギヤ７、８によって駆動され、油圧ポンプ
は伝達軸９、１０を介して駆動され、冷却ファンは伝達
軸１１を介して駆動される。
の一例を示す構成図である。主ロータは主ロータ軸１４
の延長上に固定されており、テールロータはテールロー
タ軸１８の延長上に固定されている。１対のエンジン
１、２の出力軸は２万〜３万ｒｐｍで回転し、ギヤボッ
クス３、４によって約６０００ｒｐｍまで減速され、フ
リーホイールクラッチ５、６を介してスパイラルベベル
ギヤ７、８に連結し、さらに１つのコレクタギヤ１３に
噛合して、主ロータ軸１４を約３５０ｒｐｍで回転駆動
する。周辺のアクセサリ部に関して、滑油ポンプはスパ
イラルベベルギヤ７、８によって駆動され、油圧ポンプ
は伝達軸９、１０を介して駆動され、冷却ファンは伝達
軸１１を介して駆動される。
【０００４】一方、コレクタギヤ１３のトルクを分流す
るようにギヤ１５が噛合して、３本のテールロータ軸１
６、１７、１８と連結し、テールロータを約２２００ｒ
ｐｍで回転駆動している。
るようにギヤ１５が噛合して、３本のテールロータ軸１
６、１７、１８と連結し、テールロータを約２２００ｒ
ｐｍで回転駆動している。
【０００５】なお、他の先行技術として、特開平４−２
８７７９９号、特開平４−３０６１９６号、特開平５−
１３９３８６号、特開平５−１４９３５１号などがあ
る。
８７７９９号、特開平４−３０６１９６号、特開平５−
１３９３８６号、特開平５−１４９３５１号などがあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のヘリコプタで
は、エンジン１、２の回転は、各種の歯車列によって固
定の減速比で減速されるため、主ロータおよびテールロ
ータは一定回転数でしか回転できない。
は、エンジン１、２の回転は、各種の歯車列によって固
定の減速比で減速されるため、主ロータおよびテールロ
ータは一定回転数でしか回転できない。
【０００７】したがって、騒音低減化のために主ロータ
の回転速度を下げるにはエンジンの回転数を下げる必要
があるが、通常のエンジンは所定回転数で最大性能を発
揮するように設計されているため、回転数を自由に制御
することは難しく、せいぜい３％程度下げるのが限度で
ある。また、エンジンを電子制御して燃料流量や点火時
期を最適化することによって、回転数を制御する方法も
考えられるが、効率の低下や共振の発生、伝達系の許容
強度などの問題があり、現時点では数％の回転数可変の
ものしか実用化されていない。また、主ロータの回転数
をあまり下げてしまうと、揚力が低下して、ヘリコプタ
の飛行性能まで低下してしまう恐れがある。
の回転速度を下げるにはエンジンの回転数を下げる必要
があるが、通常のエンジンは所定回転数で最大性能を発
揮するように設計されているため、回転数を自由に制御
することは難しく、せいぜい３％程度下げるのが限度で
ある。また、エンジンを電子制御して燃料流量や点火時
期を最適化することによって、回転数を制御する方法も
考えられるが、効率の低下や共振の発生、伝達系の許容
強度などの問題があり、現時点では数％の回転数可変の
ものしか実用化されていない。また、主ロータの回転数
をあまり下げてしまうと、揚力が低下して、ヘリコプタ
の飛行性能まで低下してしまう恐れがある。
【０００８】そこで、市街地上空では主ロータ回転数を
落として騒音を減らし、その他の場所では主ロータを最
適回転数に戻して、最高の性能で飛行することが現実的
である。たとえば、主ロータ回転数、つまり翼端速度を
１０％下げれば、等価重量騒音レベルは３ｄＢ〜５ｄＢ
下がるという報告がある。
落として騒音を減らし、その他の場所では主ロータを最
適回転数に戻して、最高の性能で飛行することが現実的
である。たとえば、主ロータ回転数、つまり翼端速度を
１０％下げれば、等価重量騒音レベルは３ｄＢ〜５ｄＢ
下がるという報告がある。
【０００９】本発明の目的は、エンジン回転数を一定に
保った状態で、主ロータの回転速度を広範囲にわたって
（可変範囲は０〜３０％以上にわたって任意に設計可
能）連続的に変化させることが可能なヘリコプタの動力
伝達装置を提供することである。
保った状態で、主ロータの回転速度を広範囲にわたって
（可変範囲は０〜３０％以上にわたって任意に設計可
能）連続的に変化させることが可能なヘリコプタの動力
伝達装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの出
力軸と連結し、変速比が連続可変であるトラクション変
速機構と、トラクション変速機構の出力軸と連結したコ
レクタ歯車と、コレクタ歯車に直結し、主ロータを回転
駆動する主ロータ軸とを備えることを特徴とするヘリコ
プタの動力伝達装置である。また本発明は、エンジンの
出力軸と連結し、変速比が連続可変であるトラクション
変速機構と、トラクション変速機構の出力軸と連結した
第１太陽歯車と、第１太陽歯車の外周と噛合し、ハウジ
ングに軸支された第１遊星歯車と、エンジンの出力軸と
連結した第２太陽歯車と、第２太陽歯車の外周と噛合す
る第２遊星歯車と、第１遊星歯車および第２遊星歯車が
内歯と噛合するリング歯車と、第２遊星歯車の公転運動
を取り出して、コレクタ歯車を駆動するキャリアと、コ
レクタ歯車に直結し、主ロータを回転駆動する主ロータ
軸とを備えることを特徴とするヘリコプタの動力伝達装
置である。また本発明は、エンジンの出力軸から駆動ト
ルクを分流してテールロータを駆動することを特徴とす
る。また本発明は、エンジンの出力軸から駆動トルクを
分流してアクセサリ部を駆動することを特徴とする。
力軸と連結し、変速比が連続可変であるトラクション変
速機構と、トラクション変速機構の出力軸と連結したコ
レクタ歯車と、コレクタ歯車に直結し、主ロータを回転
駆動する主ロータ軸とを備えることを特徴とするヘリコ
プタの動力伝達装置である。また本発明は、エンジンの
出力軸と連結し、変速比が連続可変であるトラクション
変速機構と、トラクション変速機構の出力軸と連結した
第１太陽歯車と、第１太陽歯車の外周と噛合し、ハウジ
ングに軸支された第１遊星歯車と、エンジンの出力軸と
連結した第２太陽歯車と、第２太陽歯車の外周と噛合す
る第２遊星歯車と、第１遊星歯車および第２遊星歯車が
内歯と噛合するリング歯車と、第２遊星歯車の公転運動
を取り出して、コレクタ歯車を駆動するキャリアと、コ
レクタ歯車に直結し、主ロータを回転駆動する主ロータ
軸とを備えることを特徴とするヘリコプタの動力伝達装
置である。また本発明は、エンジンの出力軸から駆動ト
ルクを分流してテールロータを駆動することを特徴とす
る。また本発明は、エンジンの出力軸から駆動トルクを
分流してアクセサリ部を駆動することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明に従えば、エンジンの出力軸とコレクタ
歯車との間に変速比が連続可変であるトラクション変速
機構を設けることによって、エンジンの回転数を一定に
保った状態で主ロータの回転数を連続的に減少または増
加させることができる。したがって、エンジン性能を最
大限引き出した状態で、主ロータ回転数の減少によって
騒音の低減化が可能になり、逆に主ロータ回転数の増加
によってヘリコプタの運動性能（旋回、加速、上昇率、
高地性能など）の向上が可能になる。
歯車との間に変速比が連続可変であるトラクション変速
機構を設けることによって、エンジンの回転数を一定に
保った状態で主ロータの回転数を連続的に減少または増
加させることができる。したがって、エンジン性能を最
大限引き出した状態で、主ロータ回転数の減少によって
騒音の低減化が可能になり、逆に主ロータ回転数の増加
によってヘリコプタの運動性能（旋回、加速、上昇率、
高地性能など）の向上が可能になる。
【００１２】また、トラクション変速機構は、たとえば
ハーフトロイダル型ＣＶＴ（Continuously Variable Tr
ansmission）やフルトロイダル型ＣＶＴなどで構成さ
れ、小型軽量で低損失の減速機構が実現する。また、こ
のような変速機構をエンジンの出力軸のように高速回転
する伝達軸に連結することによって、最大許容トルクが
小さくて済むため、変速機構の小型軽量化に寄与する。
ハーフトロイダル型ＣＶＴ（Continuously Variable Tr
ansmission）やフルトロイダル型ＣＶＴなどで構成さ
れ、小型軽量で低損失の減速機構が実現する。また、こ
のような変速機構をエンジンの出力軸のように高速回転
する伝達軸に連結することによって、最大許容トルクが
小さくて済むため、変速機構の小型軽量化に寄与する。
【００１３】また本発明に従えば、エンジンの出力軸と
コレクタ歯車との間に変速比が連続可変であるトラクシ
ョン変速機構および遊星変速機構を設けることによっ
て、エンジンの回転数を一定に保った状態で主ロータの
回転数を連続的に減少または増加させることができる。
したがって、上述と同様に、騒音の低減化またはヘリコ
プタの運動性能の向上が可能になる。
コレクタ歯車との間に変速比が連続可変であるトラクシ
ョン変速機構および遊星変速機構を設けることによっ
て、エンジンの回転数を一定に保った状態で主ロータの
回転数を連続的に減少または増加させることができる。
したがって、上述と同様に、騒音の低減化またはヘリコ
プタの運動性能の向上が可能になる。
【００１４】さらに詳説すると、第１太陽歯車、第１遊
星歯車およびリング歯車から成る第１遊星機構と第２太
陽歯車、第２遊星歯車およびリング歯車から成る第２遊
星機構とが設けられ、リング歯車は共通である。トラク
ション変速機構の出力は第１太陽歯車および第１遊星歯
車を介してリング歯車に伝達され、一方、エンジンの出
力は第２太陽歯車および第２遊星歯車を介してキャリア
に伝達されている。そこで、トラクション変速機構によ
ってリング歯車の回転数を増加または減少させると、こ
れに応じてキャリアの回転数も増加または減少させるこ
とができる。こうしてエンジンの出力トルクの大部分は
第２遊星機構によって伝達され、一方、変速制御に要す
るトルクはトラクション変速機構および第１遊星機構に
よって伝達されるため、トラクション変速機構の負荷が
軽減され、寿命や信頼性および効率が向上する。
星歯車およびリング歯車から成る第１遊星機構と第２太
陽歯車、第２遊星歯車およびリング歯車から成る第２遊
星機構とが設けられ、リング歯車は共通である。トラク
ション変速機構の出力は第１太陽歯車および第１遊星歯
車を介してリング歯車に伝達され、一方、エンジンの出
力は第２太陽歯車および第２遊星歯車を介してキャリア
に伝達されている。そこで、トラクション変速機構によ
ってリング歯車の回転数を増加または減少させると、こ
れに応じてキャリアの回転数も増加または減少させるこ
とができる。こうしてエンジンの出力トルクの大部分は
第２遊星機構によって伝達され、一方、変速制御に要す
るトルクはトラクション変速機構および第１遊星機構に
よって伝達されるため、トラクション変速機構の負荷が
軽減され、寿命や信頼性および効率が向上する。
【００１５】また、エンジンの出力軸から駆動トルクを
分流して、テールロータや滑油ポンプ、油圧ポンプ、冷
却ファン等のアクセサリ部を駆動しているため、主ロー
タの回転数が変速制御によって変化しても、エンジンが
一定回転数で回転する限り、テールロータやアクセサリ
部の動作は安定に行われる。また、片側エンジンが不作
動となっても、残るエンジンにてテールロータおよびア
クセサリ類を駆動できるため、飛行の継続が可能であ
る。
分流して、テールロータや滑油ポンプ、油圧ポンプ、冷
却ファン等のアクセサリ部を駆動しているため、主ロー
タの回転数が変速制御によって変化しても、エンジンが
一定回転数で回転する限り、テールロータやアクセサリ
部の動作は安定に行われる。また、片側エンジンが不作
動となっても、残るエンジンにてテールロータおよびア
クセサリ類を駆動できるため、飛行の継続が可能であ
る。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。１対のエンジン２１、２２の出力軸は、一方向のト
ルク伝達が可能なフリーホイールクラッチ２３、２４を
経由して、歯車２５、２６にそれぞれ連結している。各
歯車２５、２６は、ハーフトロイダル型ＣＶＴやフルト
ロイダル型ＣＶＴなどのトラクション変速機構２７、２
８の入力軸とそれぞれ連結され、所望の変速比で減速ま
たは増速される。トラクション変速機構２７、２８の出
力軸はベベルギヤ２９、３０にそれぞれ連結され、さら
にベベルギヤ３１ａ、３２ａと噛合して回転軸方向が変
換される。ベベルギヤ３１ａと一体的に回転する歯車３
１ｂおよびベベルギヤ３２ａと一体的に回転する歯車３
２ｂはコレクタギヤ３３と噛合して、主ロータ軸３４を
回転駆動する。こうしてエンジン２１、２２の回転数を
一定に保持した状態で、トラクション変速機構２７、２
８の変速比を調整することによって、主ロータ軸３４に
連結した主ロータの回転数を調整することができる。
る。１対のエンジン２１、２２の出力軸は、一方向のト
ルク伝達が可能なフリーホイールクラッチ２３、２４を
経由して、歯車２５、２６にそれぞれ連結している。各
歯車２５、２６は、ハーフトロイダル型ＣＶＴやフルト
ロイダル型ＣＶＴなどのトラクション変速機構２７、２
８の入力軸とそれぞれ連結され、所望の変速比で減速ま
たは増速される。トラクション変速機構２７、２８の出
力軸はベベルギヤ２９、３０にそれぞれ連結され、さら
にベベルギヤ３１ａ、３２ａと噛合して回転軸方向が変
換される。ベベルギヤ３１ａと一体的に回転する歯車３
１ｂおよびベベルギヤ３２ａと一体的に回転する歯車３
２ｂはコレクタギヤ３３と噛合して、主ロータ軸３４を
回転駆動する。こうしてエンジン２１、２２の回転数を
一定に保持した状態で、トラクション変速機構２７、２
８の変速比を調整することによって、主ロータ軸３４に
連結した主ロータの回転数を調整することができる。
【００１７】一方、エンジン２１、２２の出力は、歯車
２５、２６とそれぞれ噛合する歯車３５、３６に分流さ
れる。歯車３５、３６は、滑油ポンプ、油圧ポンプ、冷
却ファン等のアクセサリ３７、３８を駆動するととも
に、歯車３９と噛合してテールロータ軸４０を経由して
テールロータ４１を回転駆動している。こうしてトラク
ション変速機構２７、２８に入る前のエンジントルクを
用いてテールロータ４１やアクセサリ３７、３８を駆動
しているため、主ロータの変速制御の影響を回避でき、
動作の安定化が図られる。また、片側エンジンが不作動
となっても、残るエンジンにてテールロータおよびアク
セサリ類を駆動できるため、飛行の継続が可能である。
２５、２６とそれぞれ噛合する歯車３５、３６に分流さ
れる。歯車３５、３６は、滑油ポンプ、油圧ポンプ、冷
却ファン等のアクセサリ３７、３８を駆動するととも
に、歯車３９と噛合してテールロータ軸４０を経由して
テールロータ４１を回転駆動している。こうしてトラク
ション変速機構２７、２８に入る前のエンジントルクを
用いてテールロータ４１やアクセサリ３７、３８を駆動
しているため、主ロータの変速制御の影響を回避でき、
動作の安定化が図られる。また、片側エンジンが不作動
となっても、残るエンジンにてテールロータおよびアク
セサリ類を駆動できるため、飛行の継続が可能である。
【００１８】なお、図１においてトラクション変速機構
２７、２８をフリーホイールクラッチ２３、２４を介し
て連結する構成を示したが、エンジン２１、２２に直結
する構成にして、エンジンギヤボックスとすることもで
きる。
２７、２８をフリーホイールクラッチ２３、２４を介し
て連結する構成を示したが、エンジン２１、２２に直結
する構成にして、エンジンギヤボックスとすることもで
きる。
【００１９】図２はトラクション変速機構２７、２８の
一例を示す図であり、図２（ａ）（ｂ）は減速時および
増速時の正面図、図２（ｃ）は斜視図である。図２は、
ハーフトロイダル型ＣＶＴの例を示すものであるが、そ
の他にもフルトロイダル型ＣＶＴなども本発明に適用で
きる。
一例を示す図であり、図２（ａ）（ｂ）は減速時および
増速時の正面図、図２（ｃ）は斜視図である。図２は、
ハーフトロイダル型ＣＶＴの例を示すものであるが、そ
の他にもフルトロイダル型ＣＶＴなども本発明に適用で
きる。
【００２０】ハーフトロイダル型ＣＶＴにおいて、入力
軸５１は加圧装置５２に固定され、加圧装置５２によっ
て押付けられる入力ディスク５３を回転駆動する。入力
ディスク５３および出力ディスク５４の内側にはトロイ
ダル曲面状の接触面が対向するように形成される。伝動
ローラ５７が入力ディスク５３および出力ディスク５４
の各接触面と接触することによって、トラクションドラ
イブが実現する。伝動ローラ５７は接触面に沿って傾転
可能なようにトラニオン５６によって軸支されている。
トラニオン５６は伝動ローラ５７の傾転軸方向（紙面垂
直方向）に沿って変位自在であり、その変位量を調整す
ることによって伝動ローラ５７の傾転角度を制御するこ
とが可能になる。
軸５１は加圧装置５２に固定され、加圧装置５２によっ
て押付けられる入力ディスク５３を回転駆動する。入力
ディスク５３および出力ディスク５４の内側にはトロイ
ダル曲面状の接触面が対向するように形成される。伝動
ローラ５７が入力ディスク５３および出力ディスク５４
の各接触面と接触することによって、トラクションドラ
イブが実現する。伝動ローラ５７は接触面に沿って傾転
可能なようにトラニオン５６によって軸支されている。
トラニオン５６は伝動ローラ５７の傾転軸方向（紙面垂
直方向）に沿って変位自在であり、その変位量を調整す
ることによって伝動ローラ５７の傾転角度を制御するこ
とが可能になる。
【００２１】ここで、伝動ローラ５７と入力ディスク５
３との接触半径をｒ１、伝動ローラ５７と出力ディスク
５４との接触半径をｒ２とすると、変速比はｒ１／ｒ２
で与えられる。図２（ａ）ではｒ１＜ｒ２であるため、
入力ディスク５３の回転数より出力ディスク５４の回転
数が減少して、減速状態となる。一方、図２（ｂ）では
ｒ１＞ｒ２であるため、入力ディスク５３の回転数より
出力ディスク５４の回転数が増加して、増速状態とな
る。こうして所望の変速比で減速または増速された出力
ディスク５４は、出力軸５５を介して外部に連結され
る。
３との接触半径をｒ１、伝動ローラ５７と出力ディスク
５４との接触半径をｒ２とすると、変速比はｒ１／ｒ２
で与えられる。図２（ａ）ではｒ１＜ｒ２であるため、
入力ディスク５３の回転数より出力ディスク５４の回転
数が減少して、減速状態となる。一方、図２（ｂ）では
ｒ１＞ｒ２であるため、入力ディスク５３の回転数より
出力ディスク５４の回転数が増加して、増速状態とな
る。こうして所望の変速比で減速または増速された出力
ディスク５４は、出力軸５５を介して外部に連結され
る。
【００２２】このようにトラクション変速機構は、変速
比を連続的に調整可能であり、しかも小型軽量な構成で
高い伝達効率を有するため、重量制限の厳しいヘリコプ
タ用の変速機構として好適である。
比を連続的に調整可能であり、しかも小型軽量な構成で
高い伝達効率を有するため、重量制限の厳しいヘリコプ
タ用の変速機構として好適である。
【００２３】図３は、本発明の他の実施例を示す構成図
である。１対のエンジン２１、２２の出力軸は、一方向
のトルク伝達が可能なフリーホイールクラッチ２３、２
４を経由して、歯車２５、２６にそれぞれ連結してい
る。各歯車２５、２６は、前述のようなトラクション変
速機構２７、２８および遊星変速機構４３、４４に連結
され、所望の変速比で減速または増速される。遊星変速
機構４３、４４の出力軸はベベルギヤ２９、３０にそれ
ぞれ連結され、さらにベベルギヤ３１ａ、３２ａと噛合
して回転軸方向が変換される。ベベルギヤ３１ａと一体
的に回転する歯車３１ｂおよびベベルギヤ３２ａと一体
的に回転する歯車３２ｂはコレクタギヤ３３と噛合し
て、主ロータ軸３４を回転駆動する。こうしてエンジン
２１、２２の回転数を一定に保持した状態で、トラクシ
ョン変速機構２７、２８の変速比を調整することによっ
て、主ロータ軸３４に連結した主ロータの回転数を調整
することができる。
である。１対のエンジン２１、２２の出力軸は、一方向
のトルク伝達が可能なフリーホイールクラッチ２３、２
４を経由して、歯車２５、２６にそれぞれ連結してい
る。各歯車２５、２６は、前述のようなトラクション変
速機構２７、２８および遊星変速機構４３、４４に連結
され、所望の変速比で減速または増速される。遊星変速
機構４３、４４の出力軸はベベルギヤ２９、３０にそれ
ぞれ連結され、さらにベベルギヤ３１ａ、３２ａと噛合
して回転軸方向が変換される。ベベルギヤ３１ａと一体
的に回転する歯車３１ｂおよびベベルギヤ３２ａと一体
的に回転する歯車３２ｂはコレクタギヤ３３と噛合し
て、主ロータ軸３４を回転駆動する。こうしてエンジン
２１、２２の回転数を一定に保持した状態で、トラクシ
ョン変速機構２７、２８の変速比を調整することによっ
て、主ロータ軸３４に連結した主ロータの回転数を調整
することができる。
【００２４】一方、エンジン２１、２２の出力は、歯車
２５、２６とそれぞれ噛合する歯車３５、３６に分流さ
れる。歯車３５、３６は、滑油ポンプ、油圧ポンプ、冷
却ファン等のアクセサリ３７、３８を駆動するととも
に、歯車３９と噛合してテールロータ軸４０を経由して
テールロータ４１を回転駆動している。こうしてトラク
ション変速機構２７、２８に入る前のエンジントルクを
用いてテールロータ４１やアクセサリ３７、３８を駆動
しているため、主ロータの変速制御の影響を回避でき、
動作の安定化が図られる。
２５、２６とそれぞれ噛合する歯車３５、３６に分流さ
れる。歯車３５、３６は、滑油ポンプ、油圧ポンプ、冷
却ファン等のアクセサリ３７、３８を駆動するととも
に、歯車３９と噛合してテールロータ軸４０を経由して
テールロータ４１を回転駆動している。こうしてトラク
ション変速機構２７、２８に入る前のエンジントルクを
用いてテールロータ４１やアクセサリ３７、３８を駆動
しているため、主ロータの変速制御の影響を回避でき、
動作の安定化が図られる。
【００２５】なお、図３においてトラクション変速機構
２７、２８および遊星変速機構４３、４４をフリーホイ
ールクラッチ２３、２４を介して連結する構成を示した
が、エンジン２１、２２に直結にして、エンジンギヤボ
ックスとすることもできる。
２７、２８および遊星変速機構４３、４４をフリーホイ
ールクラッチ２３、２４を介して連結する構成を示した
が、エンジン２１、２２に直結にして、エンジンギヤボ
ックスとすることもできる。
【００２６】図４はトラクション変速機構２７および遊
星変速機構４３の一例を示す構成図であり、図５はその
断面図である。なお、図４（ａ）および図５（ａ）は、
シングルキャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴを使用
した例であり、図４（ｂ）および図５（ｂ）は、ダブル
キャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴを使用した例で
ある。また、トラクション変速機構２８および遊星変速
機構４４も同一の構成であるため、重複説明を省略す
る。
星変速機構４３の一例を示す構成図であり、図５はその
断面図である。なお、図４（ａ）および図５（ａ）は、
シングルキャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴを使用
した例であり、図４（ｂ）および図５（ｂ）は、ダブル
キャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴを使用した例で
ある。また、トラクション変速機構２８および遊星変速
機構４４も同一の構成であるため、重複説明を省略す
る。
【００２７】まずシングルキャビティ式ついて説明す
る。図４（ａ）および図５（ａ）において、歯車２５と
直結した軸７０はトラクション変速機構２７の中空部を
通って第２太陽歯車６５と連結してエンジントルクの大
部分を伝達するとともに、軸７０のトルクの一部は加圧
装置５２を介して入力ディスク５３に伝達される。さら
に、入力ディスク５３のトルクは、トラニオン５６によ
って軸支された伝動ローラ５７を介して所望の変速比で
出力ディスク５４に伝達される。出力ディスク５４のト
ルクは中空の軸７１と連結した第１太陽歯車６１に伝達
される。
る。図４（ａ）および図５（ａ）において、歯車２５と
直結した軸７０はトラクション変速機構２７の中空部を
通って第２太陽歯車６５と連結してエンジントルクの大
部分を伝達するとともに、軸７０のトルクの一部は加圧
装置５２を介して入力ディスク５３に伝達される。さら
に、入力ディスク５３のトルクは、トラニオン５６によ
って軸支された伝動ローラ５７を介して所望の変速比で
出力ディスク５４に伝達される。出力ディスク５４のト
ルクは中空の軸７１と連結した第１太陽歯車６１に伝達
される。
【００２８】次に遊星変速機構４３において、第１太陽
歯車６１のトルクはその外周と噛合する第１遊星歯車６
２に伝達される。第１遊星歯車６２はハウジング６０に
軸支され、かつリング歯車６３の内歯に噛合している。
そのため、第１太陽歯車６１のトルクはそのままリング
歯車６３に伝達され、別の内歯と噛合する第２遊星歯車
６４に伝達される。第２遊星歯車６４は第２太陽歯車６
５と噛合しており、第２太陽歯車６５の回転数およびリ
ング歯車６３の回転数に応じて第２遊星歯車６４の公転
回転数が決定される。第２遊星歯車６４の公転運動はキ
ャリア６６によって取り出され軸７２から出力される。
歯車６１のトルクはその外周と噛合する第１遊星歯車６
２に伝達される。第１遊星歯車６２はハウジング６０に
軸支され、かつリング歯車６３の内歯に噛合している。
そのため、第１太陽歯車６１のトルクはそのままリング
歯車６３に伝達され、別の内歯と噛合する第２遊星歯車
６４に伝達される。第２遊星歯車６４は第２太陽歯車６
５と噛合しており、第２太陽歯車６５の回転数およびリ
ング歯車６３の回転数に応じて第２遊星歯車６４の公転
回転数が決定される。第２遊星歯車６４の公転運動はキ
ャリア６６によって取り出され軸７２から出力される。
【００２９】このように変速比が連続可変であるトラク
ション変速機構２７でリング歯車６３を駆動することに
よって、遊星変速機構４３の変速比を任意に制御するこ
とができる。そのためエンジントルクの大部分は遊星変
速機構４３を経由して伝達可能になり、トラクション変
速機構２７の伝達許容トルクの低減化が可能になる。
ション変速機構２７でリング歯車６３を駆動することに
よって、遊星変速機構４３の変速比を任意に制御するこ
とができる。そのためエンジントルクの大部分は遊星変
速機構４３を経由して伝達可能になり、トラクション変
速機構２７の伝達許容トルクの低減化が可能になる。
【００３０】次にダブルキャビティ式について説明す
る。図４（ｂ）および図５（ｂ）において、歯車２５と
直結した軸７０は第２太陽歯車６５と連結してエンジン
トルクの大部分を伝達する。軸７０のトルクの一部は歯
車７３、７５によって軸７７に分流して、入力ディスク
５３、５３ａに伝達される。さらに、入力ディスク５
３、５３ａのトルクは、トラニオン５６、５６ａによっ
て軸支された伝動ローラ５７、５７ａを介して所望の変
速比で出力ディスク５４、５４ａに伝達される。このよ
うに２つの伝動ローラ５７、５７ａを並列的に連結した
ダブルキャビティ式では、シングルキャビティ式と比べ
て伝動ローラの接触面積が増加するため、耐久性や寿命
の点で有利となるとともに軸力が内部で完結するため、
効率が向上する。
る。図４（ｂ）および図５（ｂ）において、歯車２５と
直結した軸７０は第２太陽歯車６５と連結してエンジン
トルクの大部分を伝達する。軸７０のトルクの一部は歯
車７３、７５によって軸７７に分流して、入力ディスク
５３、５３ａに伝達される。さらに、入力ディスク５
３、５３ａのトルクは、トラニオン５６、５６ａによっ
て軸支された伝動ローラ５７、５７ａを介して所望の変
速比で出力ディスク５４、５４ａに伝達される。このよ
うに２つの伝動ローラ５７、５７ａを並列的に連結した
ダブルキャビティ式では、シングルキャビティ式と比べ
て伝動ローラの接触面積が増加するため、耐久性や寿命
の点で有利となるとともに軸力が内部で完結するため、
効率が向上する。
【００３１】出力ディスク５４、５４ａは歯車７６に固
定され、そのトルクは歯車７６と噛合する歯車７４に伝
達され、さらに中空の軸７１と連結した第１太陽歯車６
１に伝達される。
定され、そのトルクは歯車７６と噛合する歯車７４に伝
達され、さらに中空の軸７１と連結した第１太陽歯車６
１に伝達される。
【００３２】次に遊星変速機構４３において、第１太陽
歯車６１のトルクはその外周と噛合する第１遊星歯車６
２に伝達される。第１遊星歯車６２はハウジング６０に
軸支され、かつリング歯車６３の内歯に噛合している。
そのため、第１太陽歯車６１のトルクはそのままリング
歯車６３に伝達され、別の内歯と噛合する第２遊星歯車
６４に伝達される。第２遊星歯車６４は第２太陽歯車６
５と噛合しており、第２太陽歯車６５の回転数およびリ
ング歯車６３の回転数に応じて第２遊星歯車６４の公転
回転数が決定される。第２遊星歯車６４の公転運動はキ
ャリア６６によって取り出され軸７２から出力される。
歯車６１のトルクはその外周と噛合する第１遊星歯車６
２に伝達される。第１遊星歯車６２はハウジング６０に
軸支され、かつリング歯車６３の内歯に噛合している。
そのため、第１太陽歯車６１のトルクはそのままリング
歯車６３に伝達され、別の内歯と噛合する第２遊星歯車
６４に伝達される。第２遊星歯車６４は第２太陽歯車６
５と噛合しており、第２太陽歯車６５の回転数およびリ
ング歯車６３の回転数に応じて第２遊星歯車６４の公転
回転数が決定される。第２遊星歯車６４の公転運動はキ
ャリア６６によって取り出され軸７２から出力される。
【００３３】このように変速比が連続可変であるトラク
ション変速機構２７でリング歯車６３を駆動することに
よって、遊星変速機構４３の変速比を任意に制御するこ
とができる。そのためエンジントルクの大部分は遊星変
速機構４３を経由して伝達可能になり、トラクション変
速機構２７の伝達許容トルクの低減化が可能になる。
ション変速機構２７でリング歯車６３を駆動することに
よって、遊星変速機構４３の変速比を任意に制御するこ
とができる。そのためエンジントルクの大部分は遊星変
速機構４３を経由して伝達可能になり、トラクション変
速機構２７の伝達許容トルクの低減化が可能になる。
【００３４】図６は、シングルキャビティ式ハーフトロ
イダル型ＣＶＴを使用した例を示す部分斜視図である。
エンジン２１、２２の出力トルクは、シングルキャビテ
ィ式のトラクション変速機構２７、２８および遊星変速
機構４３、４４に入力され、トラクション変速機構２
７、２８の変速比を調整することによって、全体の変速
比が決定され、ベベルギヤ２９、３０を減速または増速
する。これによって主ロータ軸３４に連結した主ロータ
の回転数を可変にできる。
イダル型ＣＶＴを使用した例を示す部分斜視図である。
エンジン２１、２２の出力トルクは、シングルキャビテ
ィ式のトラクション変速機構２７、２８および遊星変速
機構４３、４４に入力され、トラクション変速機構２
７、２８の変速比を調整することによって、全体の変速
比が決定され、ベベルギヤ２９、３０を減速または増速
する。これによって主ロータ軸３４に連結した主ロータ
の回転数を可変にできる。
【００３５】図７は、ダブルキャビティ式ハーフトロイ
ダル型ＣＶＴを使用した例を示す部分斜視図である。エ
ンジンの出力トルクは、ダブルキャビティ式のトラクシ
ョン変速機構２７および遊星変速機構４３に入力され、
トラクション変速機構２７の変速比を調整することによ
って、遊星変速機構４３のリング歯車４３の回転数が制
御されて全体の変速比が決定される。
ダル型ＣＶＴを使用した例を示す部分斜視図である。エ
ンジンの出力トルクは、ダブルキャビティ式のトラクシ
ョン変速機構２７および遊星変速機構４３に入力され、
トラクション変速機構２７の変速比を調整することによ
って、遊星変速機構４３のリング歯車４３の回転数が制
御されて全体の変速比が決定される。
【００３６】このように変速比可変のトラクション変速
機構を用いて、遊星変速機構の変速制御を行っているた
め、トラクション変速機構の負担が軽減され、高い信頼
性を持つ動力伝達機構を実現できる。
機構を用いて、遊星変速機構の変速制御を行っているた
め、トラクション変速機構の負担が軽減され、高い信頼
性を持つ動力伝達機構を実現できる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、主
ロータの回転数を連続的に変速することが可能になるた
め、エンジン性能を最大限引き出した状態で、主ロータ
回転数の減少によって騒音の低減化が可能になり、逆に
主ロータ回転数の増加によってヘリコプタの運動性能の
向上が可能になる。
ロータの回転数を連続的に変速することが可能になるた
め、エンジン性能を最大限引き出した状態で、主ロータ
回転数の減少によって騒音の低減化が可能になり、逆に
主ロータ回転数の増加によってヘリコプタの運動性能の
向上が可能になる。
【００３８】また、エンジンの出力軸から駆動トルクを
分流して、テールロータやアクセサリ部を駆動している
ため、主ロータの変速制御の影響を受けずに安定な動作
が実現する。
分流して、テールロータやアクセサリ部を駆動している
ため、主ロータの変速制御の影響を受けずに安定な動作
が実現する。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】トラクション変速機構２７、２８の一例を示す
図であり、図２（ａ）（ｂ）は減速時および増速時の正
面図、図２（ｃ）は斜視図である。
図であり、図２（ａ）（ｂ）は減速時および増速時の正
面図、図２（ｃ）は斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】トラクション変速機構２７および遊星変速機構
４３の一例を示す構成図であり、図４（ａ）はシングル
キャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴを使用した例で
あり、図４（ｂ）はダブルキャビティ式ハーフトロイダ
ル型ＣＶＴを使用した例である。
４３の一例を示す構成図であり、図４（ａ）はシングル
キャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴを使用した例で
あり、図４（ｂ）はダブルキャビティ式ハーフトロイダ
ル型ＣＶＴを使用した例である。
【図５】図５（ａ）は図４（ａ）の断面図であり、図５
（ｂ）は図４（ｂ）の断面図である。
（ｂ）は図４（ｂ）の断面図である。
【図６】シングルキャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶ
Ｔを使用した例を示す部分斜視図である。
Ｔを使用した例を示す部分斜視図である。
【図７】ダブルキャビティ式ハーフトロイダル型ＣＶＴ
を使用した例を示す部分斜視図である。
を使用した例を示す部分斜視図である。
【図８】従来のヘリコプタの動力伝達機構の一例を示す
構成図である。
構成図である。
２１、２２ エンジン ２３、２４ フリーホイールクラッチ ２５、２６、３１ｂ、３２ｂ、３５、３６、３９ 歯車 ２７、２８ トラクション変速機構 ２９、３０、３１ａ、３２ａ ベベルギヤ ３３ コレクタギヤ ３４ 主ロータ軸 ３７、３８ アクセサリ ４０ テールロータ軸 ４１ テールロータ ４３、４４ 遊星変速機構 ５２ 加圧装置 ５３、５３ａ 入力ディスク ５４、５４ａ 出力ディスク ５６、５６ａ トラニオン ５７、５７ａ 伝動ローラ ６０ ハウジング ６１ 第１太陽歯車 ６２ 第１遊星歯車 ６３ リング歯車 ６４ 第２遊星歯車 ６５ 第２太陽歯車 ６６ キャリア ７０、７１、７２、７７ 軸 ７３、７４、７５、７６ 歯車
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンの出力軸と連結し、変速比が連
続可変であるトラクション変速機構と、 トラクション変速機構の出力軸と連結したコレクタ歯車
と、 コレクタ歯車に直結し、主ロータを回転駆動する主ロー
タ軸とを備えることを特徴とするヘリコプタの動力伝達
装置。 - 【請求項２】 エンジンの出力軸と連結し、変速比が連
続可変であるトラクション変速機構と、 トラクション変速機構の出力軸と連結した第１太陽歯車
と、 第１太陽歯車の外周と噛合し、ハウジングに軸支された
第１遊星歯車と、 エンジンの出力軸と連結した第２太陽歯車と、 第２太陽歯車の外周と噛合する第２遊星歯車と、 第１遊星歯車および第２遊星歯車が内歯と噛合するリン
グ歯車と、 第２遊星歯車の公転運動を取り出して、コレクタ歯車を
駆動するキャリアと、コレクタ歯車に直結し、主ロータ
を回転駆動する主ロータ軸とを備えることを特徴とする
ヘリコプタの動力伝達装置。 - 【請求項３】 エンジンの出力軸から駆動トルクを分流
してテールロータを駆動することを特徴とする請求項１
または２記載のヘリコプタの動力伝達装置。 - 【請求項４】 エンジンの出力軸から駆動トルクを分流
してアクセサリ部を駆動することを特徴とする請求項１
または２記載のヘリコプタの動力伝達装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011895A JP3029976B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | ヘリコプタの動力伝達装置 |
| US08/702,456 US6042499A (en) | 1995-01-27 | 1996-01-25 | Power transmission device for helicopter |
| PCT/JP1996/000141 WO1996022914A1 (fr) | 1995-01-27 | 1996-01-25 | Dispositif de transmission de force pour helicoptere |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011895A JP3029976B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | ヘリコプタの動力伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08198192A true JPH08198192A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3029976B2 JP3029976B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=11790471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7011895A Expired - Lifetime JP3029976B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | ヘリコプタの動力伝達装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6042499A (ja) |
| JP (1) | JP3029976B2 (ja) |
| WO (1) | WO1996022914A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008545578A (ja) * | 2005-05-31 | 2008-12-18 | シコルスキー エアクラフト コーポレイション | 回転翼航空機用の可変変速機 |
| JP2009137316A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Engineering System Kk | 固定ピッチ式同軸２重反転型ヘリコプタ |
| JP2017512699A (ja) * | 2014-03-27 | 2017-05-25 | サフラン・ヘリコプター・エンジンズ | 航空機向け変速機アセンブリおよびヘリコプタ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001329948A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Nsk Ltd | ポンプ駆動装置 |
| US6641497B2 (en) * | 2001-12-07 | 2003-11-04 | Murray, Inc. | Epicyclic transmission for zero turning radius vehicles |
| US20030171183A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-11 | Den Besten John Arthur | Speed ratio range amplifier used with automotive continuously variable transmission and intelligent controls |
| FR2871138B1 (fr) * | 2004-06-07 | 2006-08-04 | Eurocopter France | Mecanisme de transmission entre des accessoires et les organes moteurs d'entrainement du rotor d'un giravion, selectivement isolement ou conjointement |
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