(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2013/21 EP B1 (13) (51) T3 Int.Cl. F16H 37/06 ( ) B64C 27/14 ( ) B64D 35/08 ( ) (54) Tytuł wynalazku: Wielodrogowa przekładnia wiropłatu (30) Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2008/52 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2013/11 (73) Uprawniony z patentu: Sikorsky Aircraft Corporation, Stratford, US (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 YURIY GMIRYA, Woodbridge, US (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Izabela Ludwicka PATPOL KANCELARIA PATENTOWA SP. Z O.O. ul. Nowoursynowska 162 J Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 OPIS STAN TECHNIKI [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy przekładni wielodrogowej, a w szczególności wielodrogowej przekładni statku powietrznego z rozdziałem momentu obrotowego. [0002] System przekładni przenosi moc z silnika turbospalinowego na wirnik lub śmigło statku powietrznego. Typowy system moŝe kierować moc z kilku silników turbinowych do pojedynczego wirnika lub śmigła. PoniewaŜ prędkość obrotowa wirnika lub śmigła jest znacznie niŝsza niŝ prędkość obrotowa silnika turbospalinowego, prędkość obrotowa silnika turbospalinowego moŝe być redukowana przez system przekładni. Redukując prędkość obrotową mocy silnika turbospalinowego, moment obrotowy jest zwiększany poprzez serię pośrednich stopni przekładni i wałów, przed zapewnieniem końcowej mocy wyjściowej do wirnika lub śmigła. [0003] Na przykład US A ujawnia przekładnię główną dla helikoptera posiadającego dwa silniki, wirnik nośny i wirnik ogonowy. KaŜdy z dwóch silników napędza główny łańcuch kinematyczny składający się, patrząc od góry do dołu, z wału napędowego, wału skrętnego, układu kinematycznego kół zębatych tworzącego pierwszy etap redukcji z pierwszym zębnikiem stoŝkowym zazębionionym z drugim zębnikiem stoŝkowym, który napędza obrotowo łoŝyska wału pionowego z trzecim zębnikiem stoŝkowym zazębionym z kołem zębatym, które jest wspólne dla dwóch głównych łańcuchów i tworzy z trzecim zębnikiem drugi etap redukcji. Moment obrotowy odbierany przez koło zębate jest przenoszony na wał napędowy głównego wirnika na drodze etapu dodatkowej redukcji typu planetarnego. Trzeci łańcuch zawiera dwa zębniki wejściowe, z których kaŝdy jest zamocowany na jednym z wałów wejściowych oraz zębnik pośredni, który napędza wał napędowy wirnika ogonowego, zapewnia rozkład mocy na dwa główne łańcuchy w przypadku awarii jednego silnika. [0004] Jeden z systemów według stanu techniki, obejmuje szereg kół zębatych rozmieszczonych dla zapewnienia ścieŝek rozdziału momentu obrotowego. Moment obrotowy zazwyczaj przenoszony pojedynczą ścieŝką przeniesienia napędu, jest przenoszony za pomocą dwóch ścieŝek przeniesienia napędu, aby w ten sposób rozdzielić moment obrotowy początkowej ścieŝki przeniesienia napędu. Łączna masa tych dwóch ścieŝek rozdziału napędu jest mniejsza niŝ masa początkowej pojedynczej ścieŝki przeniesienia napędu. ChociaŜ temu systemowi rozdziału momentu obrotowego według stanu techniki udało się w niektórych sytuacjach zwiększyć stosunek ilości koni mechanicznych do masy, w szczególności, gdy łączna liczba uŝytych koni mechanicznych jest wysoka oraz gdy obecne są liczne ścieŝki napędu wejściowego z róŝnych silników, to tradycyjne podejście wciąŝ wymaga stosunkowo duŝego systemu objętości o stosunkowo duŝej masie. [0005] Wiele tradycyjnych systemów oraz systemów przekładni z rozdziałem momentu obrotowego jest cięŝkich i obszernych z uwagi na nierównomierny rozdział obciąŝenia. Nierównomierny rozkład obciąŝenia ma miejsce, gdy system przekładni niekonsekwentnie rozdziela obciąŝenie. Wymaga to, aby kaŝde koło zębate było większe niŝ optymalne, aby zapewnić odpowiednią moŝliwość obciąŝenia nawet, gdy obciąŝenie nie moŝe być konsekwentnie rozdzielane. [0006] Ponadto, chociaŝ są wydajne, typowe systemy przekładni z rozdziałem momentu obrotowego są zazwyczaj projektowane dla pojedynczego płatowca ze względu na stosunkowo duŝą objętość koniecznie nieodłączną w tych tradycyjnych konstrukcjach. KaŜdy płatowiec moŝe być zaprojektowany, aby pomieścić poszczególne połoŝenia silnika związane z poszczególnymi systemami przekładni. 1

3 [0007] Odpowiednio, jednym z celów moŝe być zapewnienie systemu wielodrogowej przekładni z rozdziałem momentu obrotowego, która jest stosunkowo mało skomplikowana i niedroga w produkcji, ma zmniejszoną masę i rozmiar upakowania, zapewnia równomierny rozdział obciąŝeń, obejmuje niezaleŝne nadmiarowe ścieŝki obciąŝeń, a jednocześnie zapewnia naturalną zdolność adaptacji do róŝnych płatowców. STRESZCZENIE WYNALAZKU [0008] PowyŜszy cel został osiągnięty dzięki cechom zastrz. niezaleŝnego 1. Kolejne przykłady wykonania i udoskonalenia zostały określone w zastrz. zaleŝnych 2 do 8. [0009] System przekładni wielodrogowej z rozdziałem momentu obrotowego według niniejszego wynalazku, zapewnia liczne ścieŝki, trójetapowe moduły przeniesienia napędu, takie, Ŝe kaŝdy przenosi moment obrotowy z silnika szybkobieŝnego na wspólny wał głównego wirnika. W ramach kaŝdego modułu napędowego rozdziału momentu obrotowego, pierwszy etap obejmuje zazębienie koła zębatego stoŝkowego o zębach krzywoliniowych; drugi etap obejmuje zazębianie koła zębatego walcowego o zębach prostych; a trzeci etap obejmuje zazębienie koła zębatego daszkowego. [0010] KaŜdy moduł rozdziału napędu jest napędzany przez szybkobieŝny wał wejściowy z silnika turbospalinowego. W pierwszym etapie, wał wejściowy obraca się wokół osi obrotu wału wejściowego oraz mieści koło zębate stoŝkowe, które chwyta koło zębate stoŝkowe z krawędzią ściętą skośnie na pierwszym zazębieniu koła zębatego stoŝkowego. Koło zębate z krawędzią ściętą skośnie jest mocowane do wału pierwszego etapu, który obraca się wokół osi obrotu. Wał pierwszego etapu jest umieszczony powyŝej i co najmniej częściowo w obwodzie końcowej przekładni wyjściowej,0 dla zapewnienia kompaktowego układu upakowania. [0011] Ten szybkobieŝny układ wejściowy, korzystnie, zezwala na róŝne miejsca montaŝu silnika we wszystkich osiach. To znaczy, kąt zazębienia stoŝka ściętego zazębiania się koła zębatego stoŝkowego musi zostać zmieniony jedynie w celu zmiany miejsca montaŝu silnika w pionie lub w osi Z, względem systemu przekładni. Zazębienie koła zębatego stoŝkowego moŝe znajdować się w dowolnym połoŝeniu azymutu koła zębatego z krawędzią ściętą skośnie, aby pomieścić róŝne połoŝenia silnika w osi X i Y względem systemu przekładni. [0012] W drugim etapie, liczne zespoły wału drąŝonego są montowane dla obrotu wokół odpowiednich osi sąsiadujących z obwodem przekładni wyjściowej końcowego etapu. Taki układ pozwala na zamontowanie kaŝdego zespołu wału drąŝonego w pojedynczej wspólnej płaszczyźnie, takiej, jaka jest zapewniona przez stosunkową płaską obudowę przekładni. Zespoły wału drąŝonego obracają się z równowaŝną prędkością i obejmują wał drąŝony, który jest skrętnie elastyczny i kątowo zgodny dla zapewnienia wymaganego rozrządu koła zębatego dla zespołu przekładni i jednocześnie utrzymują właściwy rozdział obciąŝenia podczas pracy przekładni. Zespoły wału drąŝonego, jako części drugiego etapu redukcji, zapewniają równy bilans obciąŝenia między wszystkimi kołami zębatymi zaangaŝowanymi w układzie napędowym. [0013] W trzecim etapie, kaŝdy zespół wału drąŝonego obejmuje pierwsze i drugie walcowe śrubowe koło zębate w połączeniu zazębionym w końcową przekładnią wyjściową. KaŜdy moduł rozdziału momentu obrotowego przenosi tym samym moc z pojedynczego szybkobieŝnego wału wejściowego na liczne połączenia zazębione z końcową przekładnią wyjściową, dla zapewnienia znacznego przeniesienia momentu obrotowego, zazwyczaj wymaganego w przykładzie wykonania wielkogabarytowego wiropłatu w stosunkowo płaskim systemie przekładni, dla zapewnienia licznych ścieŝek obciąŝeń, w których awaria pojedynczego modułu nie spowoduje awarii całego systemu. 2

4 [0014] Kolejne przykłady wykonania wynalazku zostały przedstawione w poniŝszych ponumerowanych paragrafach: 1. System przekładni zawierający: pierwsze koło zębate zamocowane do wału pierwszego etapu dla obrotu wokół osi obrotu pierwszego koła zębatego; koło zębate pierwszego wału zamocowane do wału pierwszego etapu; przy czym zespół wału drąŝonego posiada pierwsze koło zębate drugiego etapu zazębione z kołem zębatym pierwszego wału, zespół pierwszego wału drąŝonego zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu pierwszego wału drąŝonego; i zespół drugiego wału drąŝonego posiadający drugie koło zębate drugiego etapu zazębione z kołem zębatym pierwszego wału, drugi wał drąŝony zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu drugiego wału drąŝonego, przy czym oś obrotu pierwszego wału drąŝonego i oś obrotu drugiego wału drąŝonego znajdują się na wspólnym promieniu. 2. System przekładni jak wskazano w paragrafie 1, gdzie pierwsze koło zębate jest kołem zębatym stoŝkowym z krawędzią ściętą skośnie, koło zębate pierwszego wału jest kołem zębatym o zębach prostych; pierwsze koło zębate drugiego etapu i drugie koło zębate drugiego etapu są kołami zębatymi walcowymi o zębach prostych. 3. System przekładni jak wskazano w paragrafie 1, zawierający ponadto: pierwsze walcowe śrubowe koło zębate i drugie walcowe śrubowe koło zębate zamocowane do zespołu pierwszego wału drąŝonego dla obrotu razem z nim; i pierwsze walcowe śrubowe koło zębate i drugie walcowe śrubowe koło zębate zamocowane do zespołu drugiego wału drąŝonego dla obrotu razem z nim. 4. System przekładni jak wskazano w paragrafie 3, zawierający ponadto: końcową przekładnię wyjściową zazębioną z zespołem pierwszego walcowego śrubowego koła zębatego i drugiego walcowego śrubowego koła zębatego zamocowanego do zespołu pierwszego wału drąŝonego i pierwszego walcowego śrubowego koła zębatego i drugiego walcowego śrubowego koła zębatego zamocowanego do zespołu drugiego walca drąŝonego. 5. System przekładni jak wskazano w paragrafie 4, gdzie końcowa przekładnia wyjściowa przytrzymuje wał głównego wirnika zespołu głównego wirnika. 6. System przekładni jak wskazano w paragrafie 4, gdzie końcowa przekładnia wyjściowa wyznacza promień końcowej przekładni wyjściowej mniejszy niŝ promień wspólny. 7. System przekładni jak wskazano w paragrafie 1, gdzie oś obrotu koła zębatego stoŝkowego jest umiejscowiona na promieniu mniejszym niŝ promień wspólny. 8. System przekładni jak wskazano w paragrafie 1, zawierający ponadto zębnik stoŝkowy zazębiony z stoŝkowym kołem zębatym, przy czym zębnik stoŝkowy jest napędzany wałem szybkobieŝnym. 9. System przekładni jak wskazano w paragrafie 1, gdzie kaŝdy pierwszy i drugi zespół wału drąŝonego obejmuje wał drąŝony o równowaŝnych właściwościach skrętnych. 10. System przekładni jak wskazano w paragrafie 1, zawierający ponadto: koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego wału zamocowane do wału pierwszego etapu; zespół trzeciego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych drugiego wału, przy czym zespół trzeciego 3

5 wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu trzeciego wału drąŝonego umieszczonej na promieniu wspólnym; i zespół czwartego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych drugiego wału, przy czym zespół czwartego wału drąŝonego, jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu czwartego wału drąŝonego umieszczonej na promieniu wspólnym. 11. System przekładni jak wskazano w paragrafie 10, gdzie koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego wału zamocowane do wału pierwszego etapu, koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zespołu trzeciego wału drąŝonego i koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zespołu drugiego wału drąŝonego są zawarte w pierwszej wspólnej płaszczyźnie. 12. System przekładni jak wskazano w paragrafie 11, gdzie koło zębate walcowe o zębach prostych wału zamocowane do wału pierwszego etapu, koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zespołu pierwszego wału drąŝonego i koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zespołu czwartego wału drąŝonego są zawarte w drugiej wspólnej płaszczyźnie równoległej i odsuniętej od pierwszej wspólnej płaszczyzny. 13. System przekładni jak wskazano w paragrafie 10, gdzie kaŝdy pierwszy, drugi, trzeci i czwarty zespół wału drąŝonego obejmuje wał drąŝony o równowaŝnych właściwościach skrętnych. 14. System przekładni zawierający: przekładnię wyjściową końcowego etapu, która wyznacza oś obrotu głównego wirnika; koło zębate stoŝkowe z krawędzią ściętą skośnie zamocowane do wału pierwszego etapu dla obrotu wokół osi obrotu stoŝkowego koła zębatego, przy czym oś obrotu stoŝkowego koła zębatego jest równoległa do osi obrotu głównego wirnika i umiejscowiona w promieniowej odległości od osi obrotu głównego wirnika mniejszej niŝ promień wyznaczony przez przekładnię wyjściową końcowego etapu; koło zębate walcowe o zębach prostych wału zamocowane do wału pierwszego etapu; koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego wału zamocowane do wału pierwszego etapu; zespół pierwszego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych wału, przy czym zespół pierwszego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu pierwszego wału drąŝonego; i zespół drugiego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych wału, przy czym zespół drugiego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu drugiego wału drąŝonego; i zespół trzeciego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych drugiego wału, przy czym zespół trzeciego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu trzeciego wału drąŝonego; i zespół czwartego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych drugiego wału, przy czym zespół czwartego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu czwartego wału drąŝonego, pierwsza, druga, trzecia i czwarta oś obrotu jest umiejscowiona na wspólnym promieniu, większym niŝ promień wyznaczony przekładnią wyjściową końcowego etapu. 15. System przekładni jak wskazano w paragrafie 14, gdzie kaŝdy pierwszy, drugi, trzeci i czwarty zespół wału drąŝonego obejmuje wał drąŝony o równowaŝnych właściwościach skrętnych. 4

6 16. System przekładni jak wskazano w paragrafie 9, gdzie kaŝdy z zespołów pierwszego, drugiego, trzeciego i czwartego wału jest zamocowany do wspólnej płaszczyzny obudowy wyznaczonej poniŝej przekładni wyjściowej końcowego etapu naprzeciw wału głównego wirnika. 17. System głównego wirnika dla wiropłatu zawierający: przekładnię wyjściową końcowego etapu, która wyznacza oś obrotu głównego wirnika; przynajmniej dwa moduły rozdziału momentu obrotowego, przy czym kaŝdy z przynajmniej dwóch modułów rozdziału momentu obrotowego jest napędzany odpowiednim szybkobieŝnym wałem wejściowym i zawiera: koło zębate stoŝkowe z krawędzią ściętą skośnie zamocowane do wału pierwszego etapu dla obrotu wokół osi obrotu stoŝkowego koła zębatego, przy czym oś obrotu stoŝkowego koła zębatego jest równoległa do osi obrotu głównego wirnika; koło zębate walcowe o zębach prostych wału zamocowane do wału pierwszego etapu; zespół pierwszego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych wału, przy czym zespół pierwszego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu pierwszego wału drąŝonego; zespół drugiego wału drąŝonego posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych wału, przy czym zespół drugiego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi obrotu drugiego wału drąŝonego, oś obrotu pierwszego wału drąŝonego i oś obrotu drugiego wału drąŝonego są umiejscowione na wspólnym promieniu, większym niŝ promień przekładni wyjściowej końcowego etapu wyznaczony przekładnią wyjściową końcowego etapu pierwsze walcowe śrubowe koło zębate i drugie walcowe śrubowe koło zębate zamocowane do zespołu pierwszego wału drąŝonego dla obrotu razem z nim, przy czym pierwsze walcowe śrubowe koło zębate i drugie walcowe śrubowe koło zębate zespołu pierwszego wału drąŝonego jest zazębione z przekładnią wyjściową końcowego etapu; i pierwsze walcowe śrubowe koło zębate i drugie walcowe śrubowe koło zębate zamocowane do zespołu drugiego wału drąŝonego dla obrotu razem z nim, przy czym pierwsze walcowe śrubowe koło zębate i drugie walcowe śrubowe koło zębate zespołu drugiego wału drąŝonego jest zazębione z przekładnią wyjściową końcowego etapu. 18. System jak wskazano w paragrafie 17, gdzie przynajmniej dwa moduły rozdziału momentu obrotowego zawierają trzy moduły rozdziału momentu obrotowego, przy czym przynajmniej jeden z trzech odpowiednich szybkobieŝnych wałów wejściowych wyznaczających kąt dla osi obrotu stoŝkowego koła zębatego inny od trzech odpowiednich szybkobieŝnych wałów wejściowych. [0015] Niniejszy wynalazek zapewnia zatem system wielodrogowej przekładni z rozdziałem momentu obrotowego, która jest stosunkowo mało skomplikowana i niedroga w produkcji, ma zmniejszoną masę i rozmiar upakowania, zapewnia równomierny rozdział obciąŝeń, obejmuje niezaleŝne nadmiarowe ścieŝki obciąŝeń, a jednocześnie zapewnia naturalną zdolność adaptacji do róŝnych płatowców. KRÓTKI OPIS RYSUNKÓW 5

7 [0016] Inne cechy i zalety wynalazku staną się bardziej zrozumiałe dla znawców z następującego szczegółowego opisu obecnie korzystnego przykładu wykonania wynalazku. Rysunki, które towarzyszą szczegółowemu opisowi moŝna krótko opisać w następujący sposób: Fig. 1 jest ogólnym widokiem perspektywicznym przykładowego przykładu wykonania wiropłatu do zastosowania z niniejszym wynalazkiem; Fig.2 jest częściowym widokiem, na którym oprócz głównego przedmiotu narysowano zarys przedmiotu przyległego, przykładowego przykładu wykonania wiropłatu, ilustrującym jego układ napędowy; Fig. 3 jest widokiem perspektywicznym systemu przekładni według niniejszego wynalazku; Fig.4 jest widokiem perspektywicznym systemu przekładni z Fig. 3 z widokiem rozstrzelonym pojedynczego modułu rozdziału momentu obrotowego przekładni według niniejszego wynalazku; Fig.5 jest widokiem z góry systemu przekładni według niniejszego wynalazku; Fig. 6 jest ukośnym widokiem z boku systemu przekładni według niniejszego wynalazku; Fig.7 jest częściowym widokiem przekrojowym pojedynczego modułu rozdziału momentu obrotowego przekładni z Fig. 4 dla zilustrowana zawartych w nim wałów drąŝonych; i Fig.8 jest widokiem perspektywicznym systemu przekładni z rozdziałem momentu obrotowego z innym układem obudowy według niniejszego wynalazku. SZCZEGÓŁOWY OPIS KORZYSTNEGO PRZYKŁADU WYKONANIA [0017] Fig.1 schematycznie ilustruje wiropłat 10 posiadający zespół głównego wirnika 12. Statek powietrzny 10 obejmuje płatowiec 14 posiadający wystający ogon 16, który posiada zamocowany wirnik ogonowy 18. Zespół głównego wirnika 12 jest napędzany wokół osi obrotu A wirnika, systemem przekładni 20 za pomocą jednego lub większej liczby silników E. NaleŜy rozumieć, Ŝe konfiguracja helikoptera typu Sikorsky CH-53, jaką zilustrowano w ujawnionym przykładzie wykonania jest dla celów omówienia, a inny statek powietrzny moŝe równieŝ korzystały z niniejszego wynalazku. [0018] Odnosząc się do Fig. 2, system przekładni 20 jest trójetapowym przeniesieniem napędu z rozdziałem momentu obrotowego, który przenosi moment obrotowy z licznych silników szybkobieŝnych E na wał 24 wtórnego wirnika zespołu głównego wirnika 12. System przekładni 20 jest korzystnie zamontowany w obudowie 21, która przytrzymuje wewnątrz układ kinematyczny kół zębatych jak równieŝ wał 24 głównego wirnika. NaleŜy rozumieć, Ŝe róŝne obudowy przytrzymujące i układy konstrukcyjne będą wykorzystywane przy układzie kinematycznym kół zębatych według niniejszego wynalazku. [0019] System przekładni 20 jest przede wszystkim przeznaczony, w sposób nieograniczający, dla statku powietrznego z pojedynczym wirnikiem zasilanego trzema silnikami typowymi dla wielkogabarytowego wiropłatu. NaleŜy rozumieć, Ŝe dowolna liczba silników będzie stosowana z niniejszym wynalazkiem. System przekładni 20 umoŝliwia łatwe włączanie wielu silników do płatowca dzięki elastycznej konstrukcji modułowej i układowi kół zębatych. [0020] Odnosząc się do Fig. 3, system przekładni 20 zasadniczo obejmuje wiele modułów napędowych rozdziału momentu obrotowego 26, z których kaŝdy obejmuje trzy etapy S1, S2 i S3. KaŜdy etap obejmuje szereg połączeń L1-Ln. KaŜde połączenie przedstawia koła zębate, które rozdzielają moment obrotowy z kaŝdego silnika E (Fig.2). KaŜde połączenie jest korzystnie strukturalnie zaprojektowane w oparciu o przeniesioną część całkowitego obciąŝenia dla tego połączenia. To znaczy, Ŝe ze względu na równość rozdziału obciąŝenia, kaŝde połączenie nie musi być rozbudowane dla większej mocy, jak to było wymagane dotychczas, aby zapewnić przeniesienie nierównomiernie rozłoŝonego obciąŝenia. W zilustrowanym przykładzie wykonania, jedynie dla celów przykładowych, trzy etapy zapewniają następujące redukcje: 6

8 pierwszy etap - RR1=1.968, wejście/ wyjście- 6574/3341 obr./min; drugi etap - RR2=1.689, wejście/ wyjście /1977 obr./min; trzeci etap - RR3=11.106, wejście/ wyjście /178 obr./min. [0021] KaŜdy silnik E przenosi moment obrotowy na odpowiedni moduł napędowy rozdziału momentu obrotowego 26A, 26B, 26C za pomocą odpowiedniego szybkobieŝnego wału wejściowego 28A, 28B, 28C. Liczba modułów napędowych rozdziału momentu obrotowego 26 w systemie przekładni 20 zaleŝy od konfiguracji statku powietrznego, liczby silników i przenoszonej mocy. Moduły napędowe rozdziału momentu obrotowego 26 są umiejscowione wokół obwodu końcowej przekładni wyjściowej 28, która łączy moc z kaŝdego modułu i przenosi moc za pomocą wału 24 głównego wirnika na zespół wirnika 12. [0022] Natomiast kaŝdy moduł napędowy rozdziału momentu obrotowego 26A, 26B, 26C jest zasadniczo taki sam, jedynie moduł napędowy rozdziału momentu obrotowego 26A zostanie opisany szczegółowo, jednak, naleŝy rozumieć, Ŝe opis ma równieŝ zastosowanie dla modułu napędowego rozdziału momentu obrotowego 26A, 26B, 26C. To znaczy, chociaŝ zostanie tutaj opisany szczegółowo tylko jeden moduł z jednego silnika E, przeniesienie napędu z kaŝdego silnika jest zasadniczo takie samo i naleŝy rozumieć, Ŝe dowolna liczba silników moŝe zostać wykorzystania z niniejszym wynalazkiem. W ramach kaŝdego modułu napędowego rozdziału momentu obrotowego 26A, 26B, 26C, pierwszy etap S1 korzystnie obejmuje zazębianie koła zębatego stoŝkowego o zębach krzywoliniowych; drugi etap S2 korzystnie obejmuje zazębianie koła zębatego walcowego o zębach prostych; a trzeci etap S3 korzystnie obejmuje zazębianie koła zębatego daszkowego. [0023] Odnosząc się do Fig. 4, moduł napędowy rozdziału momentu obrotowego 26A jest napędzany szybkobieŝnym wałem wejściowym 28A. Wał wejściowy 28A obraca się wokół osi obrotu I wału wejściowego oraz mieści koło zębate stoŝkowe 30, które chwyta koło zębate stoŝkowe z krawędzią ściętą skośnie 32 na pierwszym zazębieniu 34 koła zębatego stoŝkowego. Koło zębate stoŝkowe z krawędzią ściętą skośnie 32 obraca się wokół osi obrotu F koła zębatego stoŝkowego z krawędzią ściętą skośnie, która jest zasadniczo równoległa do osi obrotu A wirnika (Fig.3) i poprzeczna do osi obrotu I wału wejściowego. Zazębienie 34 koła zębatego stoŝkowego zapewnia etap pierwszy S1 dla przełoŝenia osi obrotu I wału wejściowego na oś obrotu F koła zębatego talerzowego. NaleŜy rozumieć, Ŝe inne układy kół zębatych, takie jak korzystny układ koła zębatego stoŝkowego o zębach krzywoliniowych, równieŝ będą korzystać z niniejszego wynalazku. [0024] Ten szybkobieŝny układ wejściowy korzystnie pozwala na róŝne miejsca montaŝu silnika we wszystkich osiach. To znaczy, kąt zazębienia stoŝka zazębiania się koła zębatego stoŝkowego musi zostać zmieniony jedynie w celu zmiany miejsca montaŝu silnika w pionie lub w osiach Z względem systemu przekładni 20 (Fig.3). Zazębienie 34 koła zębatego stoŝkowego moŝe znajdować się w dowolnym połoŝeniu azymutu koła zębatego z krawędzią ściętą skośnie 34, aby pomieścić róŝne połoŝenia mocowania silnika w osi X i Y względem systemu przekładni 20. Takie wejście pierwszego etapu łatwo pozwala na wielosilnikowy wiropłat, w którym silniki mogą być umiejscowione w róŝnych połoŝeniach na kadłubie. [0025] Koło zębate stoŝkowe 34 jest mocowane do wału 36 koła zębatego stoŝkowego pierwszego etapu, który obraca się wokół osi obrotu F. Wał 36 pierwszego etapu przytrzymuje pierwsze koło zębate walcowe o zębach prostych 38 i drugie koło zębate walcowe o zębach prostych 40 na całej jego długości. Wał pierwszego etapu 36 jest korzystnie umieszczony powyŝej i przynajmniej częściowo w obwodzie przekładni wyjściowej końcowego etapu 28, co zapewnia kompaktowy układ upakowania. To znaczy, oś obrotu F jest umiejscowiona na promieniu mniejszym niŝ promień wyznaczony przez przekładnię wyjściową końcowego etapu 28 względem osi obrotu A wirnika (Fig.5). 7

9 [0026] W drugim etapie S2, zespół pierwszego wału drąŝonego 40A, zespół drugiego wału drąŝonego 40B, zespół trzeciego wału drąŝonego 40C i zespół czwartego wału drąŝonego 40D są mocowane dla obrotu wokół odpowiednich osi Q1-Q4 sąsiadujących z obwodem końcowej przekładni wyjściowej 28. To znaczy, Ŝe osie Q1-Q4, Ŝe są mocowane na wspólnym promieniu C, większym niŝ promień wyznaczony przekładnią wyjściową końcowego etapu 28 (Fig.5). Taki układ pozwala na zamontowanie kaŝdego zespołu wału drąŝonego 40A-40D w pojedynczej wspólnej płaszczyźnie P (Fig.6), takiej jaka jest łatwo zapewniona przez obudowę przekładni 21 (Fig.2). [0027] Korzystnie, kaŝdy zespół pierwszego wału drąŝonego 40 A i zespół czwartego wału drąŝonego 40D obejmuje odpowiednie koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu 42A, 42D, które są obydwa połączone w sposób zazębiający się z pierwszym kołem zębatym walcowym o zębach prostych 38, natomiast zespół drugiego wału drąŝonego 40B i zespół trzeciego wału drąŝonego 40C obejmuje odpowiednie koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu 44B, 44C, które są obydwa połączone w sposób zazębiający się z drugim kołem zębatym walcowym o zębach prostych 40. [0028] Powierzchnia styku kół zębatych pomiędzy kołem zębatym walcowym o zębach prostych drugiego etapu 42A, 42D, a pierwszym kołem zębatym walcowym o zębach prostych 38 oraz kołem zębatym walcowym o zębach prostych drugiego etapu 44B, 44C, a drugim kołem zębatym walcowym o zębach prostych 40 posiada równowaŝne przełoŝenie zmniejszające, takie, aby zespoły wału drąŝonego 40A-40D obracały się z równowaŝną prędkością. Koła zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu 42A, 42D mają korzystnie większą średnicę niŝ koła zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu 44B, 44C, aby koła zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu 44B, 44C mogły być umiejscowione poniŝej kół zębatych walcowych o zębach prostych drugiego etapu 42A, 42D, aby dodatkowo umoŝliwić kompaktowy układ upakowania (Fig.5). To znaczy, koła zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu 42A, 42D wyznaczają przesunięcie pokrywające się z kołami zębatymi walcowanymi o zębach prostych drugiego etapu 44B, 44C. [0029] KaŜdy zespół wału drąŝonego 40A-40D obejmuje wał drąŝony 46A-46D, który jest członem skrętnie elastycznym i kątowo zgodnym, który zapewnia wymagany rozrząd koła zębatego dla zespołu przekładni i jednocześnie utrzymuje właściwy rozdział obciąŝenia podczas pracy. Dla uzyskania równowaŝnego rozdziału momentu obrotowego 50/50 pomiędzy wszystkie koła zębate, wały drąŝone 46A-46D mają takie same właściwości skrętne. Korzystnie, wały drąŝone 46A-46D są identyczne (Fig.7) dla ułatwienia montaŝu i obsługi technicznej. Wały drąŝone 46A-46D, jako części drugiego etapu redukcji, zapewniają równy bilans obciąŝenia między wszystkimi kołami zębatymi zaangaŝowanymi w układzie napędowym. [0030] W etapie trzecim S3, kaŝdy zespół wału drąŝonego 40A-40D obejmuje pierwsze walcowe śrubowe koło zębate 48aA-48aD i drugie walcowe śrubowe koło zębate 48bA-48bD, które są połączone w sposób zazębiający się z końcową przekładnią wyjściową 28, która jest korzystnie daszkowym lub strzałkowym kołem zębatym. KaŜdy moduł tym samym przenosi moc z pojedynczego szybkobieŝnego wału wejściowego 28 na osiem (8) połączeń zazębionych z końcową przekładnią wyjściową 28 dla zapewnienia znacznego przeniesienia momentu obrotowego zazwyczaj wymaganego w przykładzie wykonania wielkogabarytowego wiropłatu dla zapewnienia stosunkowo płaskiego systemu przekładni 20, który zapewnienia liczne ścieŝki obciąŝeń, w których awaria pojedynczego modułu nie spowoduje awarii całego systemu. [0031] Odnosząc się do Figury 8, inny system przekładni 20 obejmuje alternatywny zespół obudowy 50. PoniewaŜ układ kół zębatych według niniejszego wynalazku korzystnie umiejscawia koła zębate na stosunkowo duŝej średnicy wokół głównej przekładni wyjściowej (Fig.5), zespół obudowy przekładni 50 moŝe 8

10 być przystosowany do wykorzystania w róŝnych ograniczeniach upakowania. Jedynie dla celów przykładowych, system przekładni 20 moŝe obejmować trzy niezaleŝne obudowy modułów napędowych 52A, 52B, 52C zamocowane do połączonej obudowy 54, która wyznacza płaszczyznę P, do której zamocowane są zespoły wału drąŝonego kaŝdego modułu (Fig.6). ObciąŜenia z zespołu głównego wirnika 12, które są przenoszone za pomocą wału 24 głównego wirnika są przekazywane przez osobny zespół ramy mocującej 56 wału wirnika. Odseparowanie mocowania minimalizuje odkształcenie od zewnętrznych obciąŝeń zespołu głównego wirnika 12 przed przeniesieniem na układ kinematyczny kół zębatych. Zapewniony jest tym samym lŝejszy zespół obudowy, który minimalizuje rozbieŝność kół zębatych i zwiększa Ŝywotność systemu. [0032] NaleŜy rozumieć, Ŝe odpowiednie wyraŝenia dotyczące połoŝenia takie jak "ku przodowi", "tu ogonowi," "wyŝej," "niŝej," "powyŝej," "poniŝej," i tym podobne odnoszą się do roboczej orientacji pojazdu i nie powinny być traktowane jako ograniczające. [0033] NaleŜy rozumieć, Ŝe chociaŝ w zilustrowanym przykładzie wykonania ujawniono określony układ komponentów, inne układy równieŝ będą korzystać z niniejszego wynalazku. [0034] ChociaŜ przedstawiono, opisano i zastrzeŝono określoną kolejność etapów, naleŝy rozumieć, Ŝe etapy mogą być przeprowadzane w dowolnej kolejności, rozdzielane lub łączone o ile nie określono inaczej, i wciąŝ będą korzystały z niniejszego wynalazku. [0035] PowyŜszy opis jest bardziej przykładowy, niŝ określony wewnętrznymi ograniczeniami. Liczne modyfikacje i zmiany niniejszego wynalazku są moŝliwe w świetle powyŝszych zaleceń. Ujawniono korzystne przykłady wykonania wynalazku, jednak, znawca będzie wiedział, Ŝe pewne modyfikacje będą wchodzić w zakres niniejszego wynalazku. A zatem naleŝy rozumieć, Ŝe w zakresie załączonych zastrzeŝeń, wynalazek moŝna wykonać inaczej niŝ szczegółowo opisano. Z tego względu naleŝy przeanalizować poniŝsze zastrzeŝenia celem określenia rzeczywistego zakresu i treści wynalazku. ZASTRZEśENIA PATENTOWE 1. System przekładni (20), zawierający: przekładnię wyjściową (28) końcowego etapu, która wyznacza oś (A) obrotu głównego wirnika; koło zębate z krawędzią ściętą skośnie (32) mocowane do wału (36) pierwszego etapu, który obraca się wokół osi (F) obrotu koła zębatego stoŝkowego; przy czym oś (F) obrotu koła zębatego stoŝkowego jest równoległa do osi (A) obrotu głównego wirnika; koło zębate walcowe o zębach prostych (38) pierwszego wału zamocowane do wału (36) pierwszego etapu; zespół pierwszego wału drąŝonego (40A) posiadający koło zębate walcowe o zębach prostych drugiego etapu (42A) zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych (38) pierwszego wału, przy czym zespół pierwszego wału drąŝonego (40A) jest mocowany dla obrotu wokół osi (Q1) obrotu pierwszego wału drąŝonego ; i znamienny tym, Ŝe oś (F) obrotu stoŝkowego koła zębatego jest umiejscowiona w promieniowej odległości od osi (A) obrotu głównego wirnika mniejszej niŝ promień wyznaczony przez przekładnię wyjściową (28) końcowego etapu; zespół (40D) drugiego wału drąŝonego posiada koło zębate walcowe o zębach prostych (42D) drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych (38) pierwszego wału, przy czym 9

11 zespół (40D) drugiego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi (Q4) obrotu drugiego wału drąŝonego; zespół (40B) trzeciego wału drąŝonego posiada koło zębate walcowe o zębach prostych (44B) drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych (40) drugiego wału, przy czym zespół (40B) trzeciego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi (Q3) obrotu trzeciego wału drąŝonego; i zespół (40C) czwartego wału drąŝonego posiada koło zębate walcowe o zębach prostych (44C) drugiego etapu zazębione z kołem zębatym walcowym o zębach prostych (40) drugiego wału, przy czym zespół (40C) czwartego wału drąŝonego jest zamocowany dla obrotu wokół osi (Q4) obrotu czwartego wału drąŝonego, gdzie pierwsza, druga, trzecia i czwarta oś (Q1-Q4) obrotu jest umiejscowiona na wspólnym promieniu, większym niŝ promień wyznaczony przekładnią wyjściową (28) końcowego etapu. 2. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz.1, gdzie kaŝdy pierwszy, drugi, trzeci i czwarty zespół (40A, 40B, 40C, 40D) wału drąŝonego obejmuje wał drąŝony o równowaŝnych właściwościach skrętnych. 3. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz.1, gdzie kaŝdy pierwszy, drugi, trzeci i czwarty zespół (40A, 40B, 40C, 40D) jest zamocowany do wspólnej płaszczyzny obudowy (P) wyznaczonej poniŝej przekładni wyjściowej (28) końcowego etapu naprzeciw wału (24) głównego wirnika. 4. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz.1, gdzie przekładnia wyjściowa (28) etapu końcowego przytrzymuje wał (24) głównego wirnika zespołu głównego wirnika (12). 5. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz.1, gdzie przekładnia wyjściowa (28) etapu końcowego napędza zespół głównego wirnika (12) wiropłatu (10). 6. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz. 1, zawierający ponadto: pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aA) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bA) zamocowane do zespołu pierwszego wału drąŝonego (40A) dla obrotu razem z nim; i pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aD) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bD) zamocowane do zespołu drugiego wału drąŝonego (40D) dla obrotu razem z nim; i pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aB) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bB) zamocowane do zespołu trzeciego wału drąŝonego (40B) dla obrotu razem z nim; i pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aC) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bC) zamocowane do zespołu czwartego wału drąŝonego (40C) dla obrotu razem z nim; i 7. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz. 6, gdzie przekładnia wyjściowa (28) końcowego etapu jest w połączeniu zazębionym z pierwszym walcowym śrubowym kołem zębatym (48aA), drugim walcowym śrubowym kołem zębatym (48bA) zamocowanym do zespołu (40A) pierwszego wału drąŝonego, przy czym pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aD) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bD) są zamocowane do zespołu (40D) drugiego wału drąŝonego; a pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aB) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bB) są zamocowane do zespołu (40B) trzeciego wału drąŝonego; a pierwsze walcowe śrubowe koło zębate (48aC) i drugie walcowe śrubowe koło zębate (48bC) są zamocowane do zespołu (40C) czwartego wału drąŝonego. 8. System przekładni (20) jak wskazano w zastrz. 7, gdzie końcowa przekładnia wyjściowa (28) jest daszkowym lub strzałkowym kołem zębatym. 10

12 11 EP B1

13 12 EP B1

14 13 EP B1

15 14 EP B1

16 15 EP B1

17 16 EP B1

18 17 EP B1

19 18 EP B1

20 ODNOŚNIKI CYTOWANE W OPISIE PoniŜsza lista odnośników cytowanych przez zgłaszającego ma na celu wyłącznie pomoc dla czytającego i nie stanowi części dokumentu patentu europejskiego. Pomimo, Ŝe dołoŝono największej staranności przy jej tworzeniu, nie moŝna wykluczyć błędów lub przeoczeń i EUP nie ponosi Ŝadnej odpowiedzialności w tym względzie. Dokumenty patentowe cytowane w opisie US A [0003] 19