KR102007748B1 - 운동을 전달하기 위한 기계식 시스템과, 대응하는 시스템을 구비한 항공기 - Google Patents

운동을 전달하기 위한 기계식 시스템과, 대응하는 시스템을 구비한 항공기 Download PDF

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KR102007748B1
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에어버스 헬리콥터스
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Abstract

본 발명은 제1 축(11)과 제2 축(21) 주위에서 각각 회전 움직임이 가능한 적어도 2개의 샤프트(10, 20) 사이의 회전 움직임을 전달하기 위한 기계식 시스템(4)에 관한 것으로, 상기 제1 축(11)과 상기 제2 축(21)은 교차하고, 상기 기계식 시스템(4)은 톱니(13)를 가지고 상기 제1 축(11) 주위에서 회전 움직임이 가능한 제1 베벨 기어(12)와, 톱니(23)를 가지고 상기 제2 축(21) 주위에서 회전 움직임이 가능한 베벨 휠(22)로 이루어지는 베벨 기어 세트(7)를 포함하며, 상기 제1 베벨 기어(12)의 톱니(13)와 상기 베벨 휠(22)의 톱니(23)는 서로 상보적인 방식으로 협력하기에 적합하게 되어 있고, "파워" 기어라고 부르는 상기 제1 베벨 기어(12)는 원뿔 모양을 갖고, 경계를 정하는 제1 피치 표면(14)을 제공하며, 상기 베벨 휠(22)은 원뿔 모양을 갖고, 경계를 정하는 제2 피치 표면(24)을 제공한다.

Description

운동을 전달하기 위한 기계식 시스템과, 대응하는 시스템을 구비한 항공기{A MECHANICAL SYSTEM FOR TRANSMITTING MOTION AND AN AIRCRAFT FITTED WITH A CORRESPONDING SYSTEM}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 전문이 참조로서 통합되고, 2016년 9월 9일에 출원된 FR1601331의 이익을 주장한다.
본 발명은 적어도 2개의 축(shaft) 사이의 회전 움직임을 전달하기 위한 수단의 분야에 관한 것이다.
더 구체적으로, 본 발명은 구동 토크를 전달하기 위한 메인 드라이브 트레인(main drive train)에서의 베벨(bevel) 기어 세트와, 그러한 베벨 기어 세트의 베벨 휠(wheel)과 협력하는 추가적인 액세서리 기어를 포함하는 기계식 시스템에 관한 것이다.
알려진 방식으로는 이러한 타입의 기계식 시스템들은, 기어들 각각의 다양한 톱니(teeth)와 베벨 휠 사이의 미끄러짐과 마모(wear)를 제한하기 위해 설계된다. 그러한 결과를 보장하기 위해, 각각의 회전축은 그것들 3개 모두가 하나의 포인트에서 교차하도록 반드시 서로에 대해 배치되어야 한다. 더욱이, 그러한 기계식 시스템들은 특히 다음 특허 문서들, 즉 DE1003597, WO2011/100499, 및 US6302356에서 설명된다.
그렇지만, 3개의 축 모두가 일치하는 것을 가능하게 하는 것은 직경, 톱니의 개수 및/또는 기어 세트의 베벨 휠의 톱니와 협력하는 액세서리 기어의 축의 배향에 제한을 둔다. 그럴 경우 전달을 위해, 바라는 감소 정량을 직접적으로 가지게 배치하는 것이 가능하지 않고, 기어의 회전 속도를 감소시키기 위한 추가적인 수단 및/또는 잠재적으로는 액세서리 기어에 의해 회전 구동된 전달 축의 배향을 수정하기 위해 추가적인 각도 전달(angle transmission)을 사용하는 것이 필수적이다.
그럴 경우 그러한 기계식 시스템들은 특히 총 무게와 비용 측면에서 문제가 될 수 있는, 많은 개수의 부품들 또는 기계 부재들 또는 부품들을 가진다.
그러므로 본 발명의 목적은 전술한 제한들에 의해 영향을 받지 않는 것을 가능하게 하는 기계식 시스템을 제공하는 것이다. 그러므로 그러한 기계식 시스템은 베벨 기어 세트들을 설계하기 위해 당업자에 의해 보통 사용된 이론에 위배되지만, 무게와 비용을 매우 상당히 제한하는 것을 가능하게 하면서도 긴 수명 및 신뢰성과 타협하지는 않는다.
그러므로 본 발명은 교차하는 제1 축과 제2 축 주위에서 각각 회전 움직임이 가능한 적어도 2개의 샤프트(shaft) 사이의 회전 움직임을 전달하기 위한 기계식 시스템을 제공한다. 그러한 기계식 시스템은 제1 축 주위에서 회전 움직임이 가능한 톱니를 가지는 제1 베벨 기어와, 제2 축 주위에서 회전 움직임이 가능한 톱니를 가지는 베벨 휠로 이루어지는 베벨 기어 세트를 포함하고, 이 경우 제1 베벨 기어와 베벨 휠의 각각의 톱니는 서로 상보적인 방식으로 협력하기에 적합하게 되어 있다. "파워(power)" 기어라고 부르는 제1 베벨 기어는 원뿔 모양을 갖는, 경계를 정하는(defining) 제1 피치 표면을 제공하고, 베벨 휠은 원뿔 모양을 갖는, 경계를 정하는 제2 피치 표면을 제공한다.
교차하는 제1 축 및 제2 축은 파워 기어와 베벨 휠 사이에서 맞물리는 동안, 파워 기어에 관련되는 원뿔 모양을 갖는 제1 작동(operating) 피치 표면과, 베벨 휠에 관련되는 원뿔 모양을 갖는 제2 작동 피치 표면의 경계가 정해지도록 상대적으로 위치가 정해지고, 이러한 제1 작동 피치 표면과 제2 작동 피치 표면은 제1 축과 제2 축 사이에서의 교차점에 배치된 공통 접점(S)에 의해 그리고 파워 기어와 베벨 휠의 각각의 피치 서클(pitch circle) 중 하나에 대응하는 서클에 의해 각각 경계가 정해진다. 의미상, 그러한 제1 작동 피치 표면과 제2 작동 피치 표면은 그러한 베벨 기어 세트가 작동하는 동안에 미끄러짐 없이, 서로 위에서 구른다.
더욱이, 피치 서클들은 접하는 서클들에 의해 각각 형성되고, 그러한 서클들은 또한 제1 축과 제2 축 상에 중심이 있는데, 즉 이들 접하는 서클은 제1 축과 제2 축에 각각 수직인 평면들에서 내접한다. 그러한 피치 서클들은 파워 기어의 톱니의 개수와 베벨 휠의 톱니의 개수 사이의 비와 같은 비의 피치 직경들을 제공한다.
더욱이, 제1 작동 피치 표면은 경계를 정하는 제1 피치 표면과 같도록 선택되고, 제2 작동 피치 표면은 경계를 정하는 제2 피치 표면과 같도록 선택된다.
본 발명의 기계식 시스템은 또한 제3 축 주위에서 회전 움직임이 가능한 제3 샤프트에 회전 움직임을 전달하기 위해, 베벨 휠의 톱니와 맞물리는 톱니를 가지는 "액세서리" 기어라고 부르는 또 다른 베벨 기어를 포함하고, 이러한 액세서리 기어는 원뿔 모양의 경계를 정하는 제3 피치 표면을 제공한다.
본 발명의 기계식 시스템은, 액세서리 기어가 베벨 휠과 맞물리는 것을 가능하게 하도록 상대적으로 위치가 정해지는 제2 축 및 제3 축에 의해 얻어진 제3 작동 피치 표면을 제공하고, 이러한 액세서리 기어의 제3 작동 피치 표면은 그러한 액세서리 기어의, 경계를 정하는 제3 피치 표면과는 다르도록 선택되며, 제3 작동 피치 표면은 첫 번째로는 제3 축과 제2 축 사이의 교차점에 배치된 제3 정점(S')에 의해, 그리고 두 번째로는 액세서리 기어의 피치 서클에 의해 경계가 정해지고, 이러한 제3 정점(S')은 공통 정점(S)과는 다르다는 점에서 주목할 만하다.
즉, 베벨 휠은 2개의 상이한 작동 피치 표면들을 제공한다. 제2 작동 피치 표면은 베벨 휠의 톱니와 파워 기어의 톱니 사이에서 맞물림으로써 경계가 정해지고, 제4 작동 피치 표면은 베벨 휠의 톱니와 액세서리 기어의 톱니 사이에서 맞물림으로써 경계가 정해진다. 2가지 상황 모두에서, 하나의 주어진 세트에서의 2개의 작동 피치 표면은 미끄러짐 없이 서로 위에서 구른다.
더욱이, 액세서리 기어가 주위를 회전하는 제3 축은 제1 축 및 제2 축과 교차하지 않는다. 전술한 바와 같이, 그러한 특별한 배치는 최대 토크를 전달하기 위해서 최적화되지 않고, 따라서 베벨 기어 세트와 추가적인 액세서리 기어 모두를 가지는 기계식 시스템을 설계할 때에는 당업자의 선입관에 위배된다. 그렇지만, 그러한 제한은 문제가 되지 않는데, 그것은 액세서리 기어를 통해 회전 구동된 부재들에 의해 소비된 파워가 베벨 휠에 의해 회전 구동된 부재들에 의해 소비된 파워보다 훨씬 작기 때문이다. 예를 들면, 액세서리 기어에 의해 회전 구동된 부재들에 의해 소비된 파워는 베벨 휠에 의해 회전 구동된 부재들에 의해 소비된 파워의 10% 이하일 수 있다.
물론, 파워 기어, 베벨 휠, 및 액세서리 기어는, 예컨대 본 발명의 기계식 시스템으로부터, 그리고 더 정확하게는 그러한 기계식 시스템의 제1 회전축과 제3 회전축 사이에서 출구(outlet) 샤프트의 회전 속도를 감소시키도록, 각각 상이한 개수의 톱니를 가질 수 있다.
유리하게, 경계를 정하는 제3 피치 표면은 제4 정점(S")에 의해 경계가 정해질 수 있고, 제4 정점(S")에서 반각(half-angle)(δdef)의 경계를 정함으로써, 제3 작동 피치 표면은 제3 정점(S')에서 작동하는 반각(δfonc)을 제공하며, 경계를 정하는 반각(δdef)은 작동하는 반각(δfonc)과 상이하다.
그러한 상황에서는, 액세서리 기어의, 경계를 정하는 제3 피치 표면은 베벨 휠의, 경계를 정하는 제2 피치 표면에 접한다.
실제로는, 경계를 정하는 반각(δdef)과 작동하는 반각(δfonc)은 1°내지 60°범위에 있을 수 있는 절대값을 가지는 차이를 제공한다.
구체적으로, 그러한 절대값 차이에 관한 값은 액세서리 기어의 각도 위치 선정을 최적화하기 위해 적절하고, 추가적인 속도 감소 부재를 필요로 하지 않으면서 직접 속도 감소 비율을 달성하는 것을 가능하게 한다.
특히, 경계를 정하는 반각(δdef)과 작동하는 반각(δfonc)은 바람직하게는 10°내지 60°범위에 있는 절대값을 가지는 차이를 제공한다.
본 발명의 유리한 특징에 따르면, 액세서리 기어의 톱니 각각은 서로 상이한 모양의 복수의 단면을 제공할 수 있고, 그러한 복수의 단면은 제3 축에 대해 실질적으로 수직으로 배향된 각각의 절단면(P, P')에 배치되어 있다. 그 결과 절단면(P, P')은 각각의 톱니가 연장하는 세로 방향에 수직이 되게 배향된다.
즉, 각각의 톱니의 자른 면의 모양은 그것의 길이를 따라서 변할 수 있다. 그러한 장치는 특히, 제2 축과 제3 축 사이의 상대적인 위치 선정의 함수로서 베벨 휠의 톱니와 액세서리 기어의 톱니 사이의 접촉 표면들의 상대적인 위치 선정을 명확히 적합하게 하는 것을 가능하게 한다.
유리하게는, 액세서리 기어의 톱니 각각은 외부 최상단 랜드(top land)를 가지고, 적어도 그러한 외부 최상단 랜드에서는 각각의 톱니가 제3 축에 대하여 실질적으로 수직으로 배향된 각각의 절단면(P, P')에서 측정된 상단 폭(top width)(e1, e2)을 제공할 수 있으며, 그러한 상단 폭(e1, e2)은 측정 평면과 제4 정점(S") 사이에서 거리가 변함에 따라 변한다.
즉, 액세서리 기어의 톱니의 프로필은 제4 정점(S") 쪽으로 진행할 때 톱니의 최상단 랜드들에서 끝이 점점 가늘어지거나 나팔꽃 모양으로 벌어질 수 있다.
실제로는, 제1 축과 제2 축이 직교할 수 있다.
대안적으로, 또는 추가로 제2 축과 제3 축 또한 직교할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 유리한 특징에 따르면, 제1 축과 제3 축은 평행할 수 있다.
구체적으로, 그러한 장치는 기계의 드라이브 트레인 또는 그것에 꼭 맞게 된 회전 움직임을 전달하기 위한 기계식 시스템을 가지는 차량의 설계를 단순화한다는 점에서 장점을 제공한다.
더욱이, 본 발명의 제1 구현예에서는, 제1 축, 제2 축, 및 제3 축이 동일 평면상에 있을 수 있다. 그러한 장치는 또한 다양한 축 사이의 회전 움직임을 전달하기 위한 드라이브 트레인의 설계를 단순화한다는 점에서 유리할 수 있다.
본 발명의 제2 구현예에서는, 제1 축, 제2 축, 및 제3 축이 동일 평면상에 있지 않을 수 있다. 그러한 상황에서는 기계식 전달 시스템이 또한 제1 축과 제3 축에 의해 경계가 정해진 평면에 대해 별개의 방식으로 제3 축의 각도 배향을 수정하는 것을 가능하게 한다.
그 결과, 본 발명은 또한 항공기에 추진력 및/또는 양력을 제공하기 위해 적어도 하나의 로터와 적어도 하나의 엔진을 포함하는 항공기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 이러한 항공기는 그것이 전술한 바와 같은 적어도 하나의 기계식 시스템을 포함한다는 점에서 주목할 수 있고, 이러한 기계식 시스템은 엔진(들)의 구동축과 로터(들)의 구동된 축 사이에서 회전 움직임을 전달하는 역할을 한다.
본 발명과 그것의 장점은 첨부 도면을 참조하고 예시를 통해 주어진 구현예들의 후속하는 설명의 상황으로부터 더 상세히 드러난다.
도 1은 본 발명에 따른 기계식 시스템을 구비한 항공기의 사시도.
도 2는 종래 기술의 기계식 시스템의 작동을 보여주는 이론상 사시도.
도 3 내지 5는 동일 평면상에 있는 축들을 가지는 본 발명에 따른 기계식 시스템의 제1 구현예의 작동을 보여주는 다양한 이론상 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 기계식 시스템의 액세서리 기어의 톱니를 보여주는 세부 사시도.
도 7은 동일 평면상에 있지 않은 축들을 가지는 본 발명에 따른 기계식 시스템의 제2 구현예의 작동을 보여주는 이론상 사시도.
도면들 중 2개 이상에 존재하는 요소들에는 그것들 각각에 동일한 참조 번호가 주어진다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 기계식 시스템과 그러한 기계식 시스템을 구비한 항공기에 관한 것이다.
도 1에 도시된 것처럼, 항공기(1)는 내연기관 엔진과 같은 엔진(2) 또는 실제로는 터보제트(turbojet)를 가질 수 있다. 그럴 경우 엔진(2)은 구동축(5)의 회전을 구동하는 역할을 하고, 기계식 시스템(4)은 구동축(5)과 구동된 샤프트(6)의 회전의 각각의 축의 각도 배향이 변함에 따라 구동축(5)으로부터 구동된 샤프트(6)까지 회전 움직임을 전달하는 역할을 한다.
구동된 샤프트(6)는 항공기(1)에 양력 및/또는 추진력을 제공하기 위한 블레이드를 가지는 적어도 하나의 로터(3)의 회전을 구동할 수 있다. 유리하게, 기계식 시스템(4) 역시 구동축(5)의 회전 속도에 대한 구동된 샤프트(6)의 회전 속도를 감소시키는 역할을 할 수 있다.
종래 기술에서, 그리고 도 2에 도시된 것처럼, 기계식 시스템(104)은 제1 축(111) 주위에서 회전 움직임이 가능한 제1 베벨 기어(112)와, 제2 축(121) 주위에서 회전 움직임이 가능한 베벨 휠(122)을 포함하는 베벨 기어 세트(107)를 포함할 수 있다. 또한, 그러한 기계식 시스템(104)은 베벨 휠(122)에 의해 회전 구동된 제2 베벨 기어(132)도 포함할 수 있고, 이러한 제2 베벨 기어(132)는 제3 축(131) 주위에서 회전 움직임이 가능하다.
그러한 상황에서, 제2 베벨 기어(132)의 톱니가 베벨 휠(122)의 톱니와 상보적인 방식으로 협력하게 하는 것을 가능하게 하는 이론은, 이러한 타입의 기계식 시스템(104)의 설계자가 3개의 축(111, 121, 131) 모두가 정점(S)에서 일치하게 할 것을 요구한다.
그 결과, 제1 베벨 기어(112)와 제2 베벨 기어(132), 및 베벨 휠(122)의 각각의 경계를 정하는 피치 표면(114, 134, 124)은 제1 베벨 기어(112)와 제2 베벨 기어(132), 및 베벨 휠(122)의 각각의 작동 피치 표면(115, 125, 135)과 일치한다.
도 3 내지 5에 도시된 것처럼, 제1 구현예에서는 기계식 전달 시스템(4)은 제1 샤프트(10)와 제2 샤프트(20) 사이에서 회전 움직임이 전달되게 할 수 있다. 샤프트(10, 20)는 각각의 서로 교차하는 제1 축(11)과 제2 축(21) 주위에서 회전 움직임이 가능하다.
기계식 시스템(4)은 "파워" 기어라고 부르고 톱니(13)를 가지는 제1 베벨 기어(12)를 포함하는 베벨 기어 세트(7)를 가진다. 그러한 파워 기어(12)는 제1 축(11) 주위에서 회전 움직임이 가능하다. 베벨 기어 세트(7)는 또한, 톱니(23)를 가지는 베벨 휠(22)을 가진다. 베벨 휠(22)은 제2 축(21) 주위에서 회전 움직임이 가능하다.
제1 파워 기어(12)의 톱니(13)와, 베벨 휠(22)의 톱니(23) 각각은 곧은 모양 또는 나선형 모양을 가질 수 있고, 서로 상보적인 방식으로 협력하기에 적합하게 되어 있다. 또한, 파워 기어(12)는 원뿔 모양의, 경계를 정하는 제1 피치 표면(14)을 제공하고, 베벨 휠(12)은 원뿔 모양의, 경계를 정하는 제2 피치 표면(24)을 제공한다.
교차하는 제1 축(11)과 제2 축(21)의 상대적인 위치 선정은, 파워 기어(12)와 베벨 휠(22) 사이에서 맞물리는 동안 파워 기어(12)에 관련되는 원뿔 모양의 제1 작동 피치 표면(15)과 베벨 휠(22)에 관련되는 원뿔 모양의 제2 작동 피치 표면(25)의 경계를 정하는 것을 가능하게 한다.
제1 작동 피치 표면(15)과 제2 작동 피치 표면(25)은 각각 제1 축(11)과 제2 축(21) 사이의 교차점에서 배치된 공통 정점(S)과, 파워 기어(12)의 피치 서클(16)과 베벨 휠(22)의 피치 서클(26) 중 하나에 대응하는 서클에 의해 경계가 정해진다.
더욱이, 기계식 시스템(4)은 회전 움직임을 제3 축(31) 주위에서 회전 움직임이 가능한 제3 샤프트(30)에 전달하기 위해, 베벨 휠(22)의 톱니(23)와 맞물리는 톱니(33)를 가지는, "액세서리" 기어라고 부르는 제2 베벨 기어(32)를 포함한다. 기계식 시스템(4)의 이러한 제1 구현예에서는, 제1 축(11), 제2 축(21), 및 제3 축(31)이 서로에 대해 동일 평면에 있도록 배치된다.
도 3에 도시된 것처럼, 액세서리 기어(32)는 또한 원뿔인 모양을 갖는, 경계를 정하는 제3 피치 표면(34)을 가진다. 그러한 경계를 정하는 제3 피치 표면(34)은 특히 베벨 휠(22)에 관련되는, 경계를 정하는 제2 피치 표면(24)에 접해 있는 원뿔이다. 그러한 경계를 정하는 제3 피치 표면(34)은 제3 축(31) 주위에서 대칭적인 회전을 제공한다.
게다가, 그리고 도 4에 도시된 것처럼, 액세서리 기어(32)는 그것이 베벨 휠(22)과 맞물리도록 상대적으로 위치가 정해지는 제2 축(21) 및 제3 축(31)에 의해 얻어진 제3 작동 피치 표면(35)을 제공한다. 제3 축(31)은 더 이상 정점(S)에서 제1 축(11) 및 제2 축(21)과 동시에 교차하지 않는다.
그 결과, 그리고 종래 기술과는 다르게, 액세서리 기어(32)의 이러한 제3 작동 피치 표면(35)은 액세서리 기어(32)의, 경계를 정하는 제3 피치 표면(34)과는 상이하도록 선택된다. 이러한 제3 작동 피치 표면(35)은, 첫 번째로는 제3 축(31)과 제2 축(21) 사이의 교차점에 배치된 제3 정점(S')에 의해, 그리고 두 번째로는 액세서리 기어(32)의 피치 서클(36)에 의해 경계가 정해진다.
경계를 정하는 제3 피치 표면(34)은 또한, 제4 정점(S")과, 제4 정점(S")에서 경계를 정하는 반각(δdef)에 의해 경계가 정해진다. 더욱이, 제3 작동 피치 표면(35)은 제3 정점(S')에서 작동하는 반각(δfonc)을 제공한다. 경계를 정하는 반각(δdef)은 작동하는 반각(δfonc)과 상이하다. 그럴 경우 경계를 정하는 반각(δdef)과 작동하는 반각(δfonc) 사이의 차이의 절대값은, 1°내지 60°범위, 바람직하게는 10°내지 60°범위에 있을 수 있다.
도 5에 도시된 것처럼, 제2 축(21)과 제3 축(31) 사이의 상대적인 위치 선정은, 베벨 휠(22)과 액세서리 기어(32)가 맞물리면서, 베벨 휠(22)에 관련되는 원뿔 모양을 갖는 제4 작동 피치 표면(25')과, 액세서리 기어(32)에 관련되는 원뿔 모양을 갖는 제3 작동 피치 표면(35)의 경계를 정하는 것을 가능하게 한다.
이러한 제4 작동 피치 표면(25)은, 첫 번째로는 제3 축(31)과 제2 축(21) 사이의 교차점에 배치된 제3 정점(S')에 의해, 그리고 두 번째로는 액세서리 기어(22)의 피치 서클(26)에 의해 경계가 정해진다.
그럴 경우, 베벨 휠의 제2 작동 피치 표면(25)은 제4 작동 피치 표면(25')과는 상이하다.
그 결과, 제3 정점(S')은 공통 정점(S)과 제3 정점(S') 사이에 있는 거리(d)만큼 공통 정점(S)으로부터 분리되어 있다. 그러한 거리(d)는 제2 축(21)을 따라 배향된다.
도 6에 도시된 것처럼, 액세서리 기어(32)의 톱니(33) 각각은 서로 상이한 모양을 갖는 복수의 단면(37, 38)을 제공한다. 이러한 복수의 단면(37, 38)은 또한 제3 축(31)에 대해 실질적으로 수직이 되게 배향되는 각각의 절단면(P, P')에 배치된다.
마지막으로, 적어도 액세서리 기어(32)의 다양한 톱니(33)의 외부 최상단 랜드(39)의 레벨에서는, 톱니(33) 각각이 제3 축(31)에 대해 실질적으로 수직이 되게 배향되는 각각의 절단면(P, P')에서 측정된 랜드 폭(land width)(e1, e2)을 제공한다. 그럴 경우 도시된 것처럼, 이러한 랜드 폭(e1, e2)은 액세서리 기어(32)의 톱니(33)와 베벨 휠(22)의 톱니(23) 사이의 접촉 영역을 최적화하는 것을 가능하게 하도록, 절단면(P, P')이 제4 정점(S")에 가까울수록 감소할 수 있다.
물론, 도시되지 않은 또 다른 변형예에서는, 이러한 랜드 폭(e1, e2)이 대신, 절단면(P, P')이 제4 정점(S")에 가까울수록 증가할 수 있다.
도 7에 도시된 것처럼, 기계식 전달 시스템(4')의 제2 구현예는 파워 기어(12')를 포함하는 베벨 기어 세트(7')를 가진다. 그럴 경우 그러한 파워 기어(12')는 제1 축(11') 주위에서 회전 움직임이 가능하다. 베벨 기어 세트(7')는 또한 베벨 휠(22')을 포함한다. 베벨 휠(22')은 제2 축(21') 주위에서 회전 움직임이 가능하다.
그러한 기계식 시스템(4')은 또한 베벨 휠(22')에 의해 회전시 구동된 액세서리 기어(32')를 포함하고, 그러한 액세서리 기어(32')는 제3 축(31') 주위에서 회전 움직임이 가능하다.
도시된 것처럼, 제1 축(11'), 제2 축(21'), 및 제3 축(31')은 서로 동일 평면상에 있지 않은 방식으로 배치되고, 따라서 그러한 기계식 시스템(4')에 의해 전달된 회전 움직임의 각도 배향이 수정되는 것을 허용한다.
물론, 본 발명은 그것의 구현에 있어서 다수의 변형을 거칠 수 있다. 비록 몇몇 구현예가 설명되었지만, 모든 가능한 구현예를 빠짐없이 확인하는 것은 생각할 수 없다는 것이 바로 이해될 것이다. 본 발명의 범위를 넘어서지 않으면서 설명된 수단 중 임의의 것을 동등한 수단으로 대체하는 것을 예상하는 것도 물론 가능하다.

Claims (12)

  1. 제1 축(11, 11')과 제2 축(21, 21') 주위에서 각각 회전 움직임이 가능한 적어도 2개의 샤프트(10, 20) 사이의 회전 움직임을 전달하기 위한 기계식 시스템(4, 4')으로서,
    상기 제1 축(11, 11')과 상기 제2 축(21, 21')은 교차하고, 상기 기계식 시스템(4, 4')은 톱니(13)를 가지고 상기 제1 축(11, 11') 주위에서 회전 움직임이 가능한 제1 베벨 기어(12, 12')와, 톱니(23)를 가지고 상기 제2 축(21, 21') 주위에서 회전 움직임이 가능한 베벨 휠(22, 22')로 이루어지는 베벨 기어 세트(7, 7')를 포함하고, 상기 제1 베벨 기어(12, 12')의 톱니(13)와 상기 베벨 휠(22, 22')의 톱니(23)는 서로 상보적인 방식으로 협력하기에 적합하게 되어 있고, "파워(power)" 기어라고 부르는 상기 제1 베벨 기어(12, 12')는 원뿔 모양을 갖고, 경계를 정하는(defining) 제1 피치 표면(14)을 제공하며, 상기 베벨 휠(22, 22')은 원뿔 모양을 갖고, 경계를 정하는 제2 피치 표면을 제공하고, 교차하는 상기 제1 축(11, 11')과 상기 제2 축(21, 21')은, 상기 파워 기어(12, 12')와 상기 베벨 휠(22, 22') 사이에서 맞물리는 동안, 상기 파워 기어(12, 12')에 관련되는 원뿔 모양을 갖는 제1 작동(operating) 피치 표면(15)과, 상기 베벨 휠(22, 22')에 관련되는 원뿔 모양을 갖는 제2 작동 피치 표면(25)의 경계를 정하도록 상대적으로 위치가 정해지며, 상기 제1 작동 피치 표면(15)과 상기 제2 작동 피치 표면(25)은 상기 제1 축(11, 11')과 상기 제2 축(21, 21') 사이에서의 교차점에 배치된 공통 접점(S)에 의해 그리고 상기 파워 기어(12, 12')와 상기 베벨 휠(22, 22')의 각각의 피치 서클(16, 26) 중 하나에 대응하는 서클에 의해 각각 경계가 정해지고, 상기 피치 서클(16, 26)은 상기 제1 축(11, 11')과 상기 제2 축(21, 21') 상에 중심이 있는 접하는 서클에 의해 각각 형성되며, 상기 제1 작동 피치 표면(15)은 경계를 정하는 상기 제1 피치 표면(14)과 동일하도록 선택되고, 상기 제2 작동 피치 표면(25)은 경계를 정하는 상기 제2 피치 표면(24)과 동일하도록 선택되며, 상기 기계식 시스템(4, 4')은 제3 축(31, 31') 주위에서 회전 움직임이 가능한 제3 샤프트(30)에 회전 운동을 전달하기 위해 상기 베벨 휠(22, 22')의 톱니(23)와 맞물리는 톱니(33)를 가지고 "액세서리" 기어라고 부르는 또 다른 베벨 기어(32, 32')를 포함하고, 상기 액세서리 기어(32, 32')는 원뿔 모양을 갖고 경계를 정하는 제3 피치 표면(34)을 제공하며,
    상기 액세서리 기어(32, 32')가 상기 베벨 휠(22, 22')과 맞물리는 것이 가능하도록 상대적으로 위치가 정해지는 제2 축(21, 21') 및 제3 축(31, 31')에 의해 얻어진 제3 작동 피치 표면(35)을 상기 액세서리 기어(32, 32')가 제공하고, 상기 액세서리 기어(32, 32')의 제3 작동 피치 표면(35)은 상기 액세서리 기어(32, 32')의 경계를 정하는 제3 피치 표면(34)과는 다르게 선택되며, 상기 제3 작동 피치 표면(35)은 첫 번째로는 상기 제3 축(31, 31')과 상기 제2 축(21, 21') 사이의 교차점에 배치된 제3 정점(S')에 의해, 그리고 두 번째로는 상기 액세서리 기어(32, 32')의 피치 서클(36)에 의해 경계가 정해지고, 상기 제3 정점(S')은 공통 정점(S)과는 다른 것인, 기계식 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    경계를 정하는 상기 제3 피치 표면(34)의 원뿔 모양은 제4 정점(S")에 의해, 그리고 상기 제4 정점(S")에서 경계를 정하는 반각(δdef)에 의해 경계가 정해지고, 상기 제3 작동 피치 표면(35)은 상기 제3 정점(S')에서 작동하는 반각(δfonc)을 제공하며, 상기 경계를 정하는 반각(δdef)은 상기 작동하는 반각(δfonc)과는 다른, 기계식 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 경계를 정하는 반각(δdef)과 상기 작동하는 반각(δfonc)은 1°내지 60°인 범위에 있는 절대값을 가지는 차이를 제공하는, 기계식 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 경계를 정하는 반각(δdef)과 상기 작동하는 반각(δfonc) 사이의 차이의 절대값은 바람직하게는 10°내지 60°인 범위에 있는, 기계식 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 액세서리 기어(32, 32')의 톱니(23) 각각은 서로 다른 모양을 갖는 복수의 단면(37, 38)을 제공하고, 상기 복수의 단면(37, 38)은 상기 제3 축(31, 31')에 대해 실질적으로 수직이게 배향되는 각각의 절단면(P, P')에 배치되어 있는, 기계식 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 액세서리 기어(32, 32')의 톱니(33) 각각은 외부 최상단 랜드(top land)(39)를 가지고, 적어도 상기 외부 최상단 랜드(39)에서는 톱니(33) 각각이 상기 제3 축(31, 31')에 대해 실질적으로 수직이게 배향된 각각의 절단면(P, P')에서 측정된 최상단 폭(top width)(e1, e2)을 제공하며, 상기 최상단 폭(e1, e2)은 해당하는 절단면(P, P')과 제4 정점(S") 사이가 변함에 따라서 변하는, 기계식 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 축(11, 11')과 상기 제2 축(21, 21')은 직교하는, 기계식 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 축(21, 21')과 상기 제3 축(31, 31')은 직교하는, 기계식 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    제1 축(11)과 제3 축(31)은 평행한, 기계식 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    제1 축(11), 제2 축(21), 및 제3 축(31)은 동일 평면상에 있는, 기계식 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    제1 축(11'), 제2 축(21'), 및 제3 축(31')은 동일 평면상에 있지 않은, 기계식 시스템.
  12. 적어도 하나의 엔진(2)과, 항공기(1)에 추진력 및/또는 양력을 제공하기 위한 적어도 하나의 로터(3)를 포함하는 항공기(1)로서,
    상기 항공기(1)는 제1 항에 따른 적어도 하나의 기계식 시스템(4, 4')을 포함하고, 상기 기계식 시스템(4, 4')은 상기 적어도 하나의 엔진(2)의 구동축(5)과 상기 적어도 하나의 로터(3)의 구동된 축(6) 사이에서 회전 움직임이 전달될 수 있게 하는, 항공기.
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