JP2809362B2 - 複合ヘリコプタ用動力装置 - Google Patents
複合ヘリコプタ用動力装置Info
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- JP2809362B2 JP2809362B2 JP7768992A JP7768992A JP2809362B2 JP 2809362 B2 JP2809362 B2 JP 2809362B2 JP 7768992 A JP7768992 A JP 7768992A JP 7768992 A JP7768992 A JP 7768992A JP 2809362 B2 JP2809362 B2 JP 2809362B2
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- hydraulic pump
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合ヘリコプタ（以下コ
ンパウンドヘリコプタという）の動力装置に用いられる
コンバーチィブルエンジンの推力ファン可変機構に関す
る。本発明はホバークラフト用コンバーチィブルエンジ
ンにも利用できる。
ンパウンドヘリコプタという）の動力装置に用いられる
コンバーチィブルエンジンの推力ファン可変機構に関す
る。本発明はホバークラフト用コンバーチィブルエンジ
ンにも利用できる。
【０００２】
（１）従来のコンパウンドヘリコプタ用コンバーチィブ
ルエンジンの一例を図４に示す。図４に示すように回転
翼機モードではエンジンの出力タービンと推力ファン１
４を遊星歯車装置７と多板摩擦式クラッチ２３で回転結
合し、該クラッチを離脱させ、遊星キャリア（又はリン
グ歯車）を空転させることにより推力ファンの回転を停
止する。他方固定翼機モードでは該クラッチ２３を嵌合
し、遊星歯車装置７を介して推力ファン１４を回転駆動
する。
ルエンジンの一例を図４に示す。図４に示すように回転
翼機モードではエンジンの出力タービンと推力ファン１
４を遊星歯車装置７と多板摩擦式クラッチ２３で回転結
合し、該クラッチを離脱させ、遊星キャリア（又はリン
グ歯車）を空転させることにより推力ファンの回転を停
止する。他方固定翼機モードでは該クラッチ２３を嵌合
し、遊星歯車装置７を介して推力ファン１４を回転駆動
する。
【０００３】（２）従来のコンバーチィブルエンジンの
他の例を図５に示す。図５に示すようにエンジンの推力
ファンのピッチを可変にし、回転翼機モードではフラッ
トピッチ（迎角零）にし、固定翼機モードでは高ピッチ
（迎角大）にする。
他の例を図５に示す。図５に示すようにエンジンの推力
ファンのピッチを可変にし、回転翼機モードではフラッ
トピッチ（迎角零）にし、固定翼機モードでは高ピッチ
（迎角大）にする。
【０００４】
（１）コンパウンドヘリコプタでは、回転翼機モードか
ら固定翼機モードに移行する時、又はその逆に移行する
時、推力ファンのスラストを連続的に、滑らかに変化さ
せる必要がある。しかし、従来のクラッチを用いる方式
では嵌合と離脱の過渡状態において滑りによる大きな損
失馬力を伴うため過渡状態での連続的使用は困難であっ
た。
ら固定翼機モードに移行する時、又はその逆に移行する
時、推力ファンのスラストを連続的に、滑らかに変化さ
せる必要がある。しかし、従来のクラッチを用いる方式
では嵌合と離脱の過渡状態において滑りによる大きな損
失馬力を伴うため過渡状態での連続的使用は困難であっ
た。
【０００５】（２）また、従来の可変ピッチ推力ファン
方式では、フラットピッチから高ピッチ角までの変化を
可能にするための翼間スペースが必要であるため小枚数
の翼しか配置できない。そのため推力効率の高いファン
が得られない。その上、可変ピッチ機構が複雑になり重
量、コストおよび信頼性に劣るという問題があった。本
発明はこれらの問題を解決する動力装置を提供すること
を目的とする。
方式では、フラットピッチから高ピッチ角までの変化を
可能にするための翼間スペースが必要であるため小枚数
の翼しか配置できない。そのため推力効率の高いファン
が得られない。その上、可変ピッチ機構が複雑になり重
量、コストおよび信頼性に劣るという問題があった。本
発明はこれらの問題を解決する動力装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合ヘリコ
プタ用動力装置は、固定翼機モードと回転翼機モードの
各モードに応じて同一のエンジンから出力を抽出できる
コンバーチィブルエンジンにおいて、該エンジンの一部
をなす推力ファン１４は遊星歯車装置７を介して出力タ
ービン２により駆動されるとともに、該エンジンの出力
タービンの動力は延長軸４及びトランスミッション５を
介して回転翼６を駆動し、
プタ用動力装置は、固定翼機モードと回転翼機モードの
各モードに応じて同一のエンジンから出力を抽出できる
コンバーチィブルエンジンにおいて、該エンジンの一部
をなす推力ファン１４は遊星歯車装置７を介して出力タ
ービン２により駆動されるとともに、該エンジンの出力
タービンの動力は延長軸４及びトランスミッション５を
介して回転翼６を駆動し、
【０００７】前記遊星歯車装置７はリング歯車８と遊星
キャリア９と太陽歯車１０からなるとともに、太陽歯車
１０は出力タービン２に、リング歯車８（又は遊星キャ
リア９）は推力ファン１４に、遊星キャリア９（又はリ
ング歯車８）は隣接の油圧ポンプ／モータ１１に各々回
転結合し、
キャリア９と太陽歯車１０からなるとともに、太陽歯車
１０は出力タービン２に、リング歯車８（又は遊星キャ
リア９）は推力ファン１４に、遊星キャリア９（又はリ
ング歯車８）は隣接の油圧ポンプ／モータ１１に各々回
転結合し、
【０００８】前記延長軸４はトランスミッション５の駆
動系統中に設けた油圧ポンプ／モータ１５に回転結合
し、前記両油圧ポンプ／モータ１１，１５の少なくとも
一方が可変容積式であり、かつ、両油圧ポンプ／モータ
１１，１５の吸込側と吐出側が各々油圧配管１９により
結合され、作動軸が油圧ポンプ／モータ１１，１５の間
を循環できることを特徴とする。
動系統中に設けた油圧ポンプ／モータ１５に回転結合
し、前記両油圧ポンプ／モータ１１，１５の少なくとも
一方が可変容積式であり、かつ、両油圧ポンプ／モータ
１１，１５の吸込側と吐出側が各々油圧配管１９により
結合され、作動軸が油圧ポンプ／モータ１１，１５の間
を循環できることを特徴とする。
【０００９】
【作用】遊星歯車装置７の太陽歯車１０、リング歯車８
及び遊星キャリア９をそれぞれ入力軸、出力軸および油
圧ポンプ／モータ１１に結合することにより得られる差
動式減速装置を、エンジンの推力ファン駆動装置に用い
る。そして、回転翼を駆動する伝達装置に可変容積式油
圧ポンプ／モータ１５を結合するとともに、油圧ポンプ
／モータ１１の吸込側と吐出側を相互に配管１９で結合
して可変容積式油圧ポンプ１５の流量を制御することに
より推力ファン１４の回転速度を変化させる。推力ファ
ン１４は回転翼機モードでは停止させ、固定翼機モード
では高速にし、中間的モードでは中速を無段階に選定で
きるようにする。
及び遊星キャリア９をそれぞれ入力軸、出力軸および油
圧ポンプ／モータ１１に結合することにより得られる差
動式減速装置を、エンジンの推力ファン駆動装置に用い
る。そして、回転翼を駆動する伝達装置に可変容積式油
圧ポンプ／モータ１５を結合するとともに、油圧ポンプ
／モータ１１の吸込側と吐出側を相互に配管１９で結合
して可変容積式油圧ポンプ１５の流量を制御することに
より推力ファン１４の回転速度を変化させる。推力ファ
ン１４は回転翼機モードでは停止させ、固定翼機モード
では高速にし、中間的モードでは中速を無段階に選定で
きるようにする。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図１〜図３に示す。
【００１１】図１は本発明の実施例に係る動力装置を示
し、図２は図１の動力装置の推力ファン部の拡大図を示
し、図３は図１の動力装置の油圧ポンプ／モータの特性
図を示す。
し、図２は図１の動力装置の推力ファン部の拡大図を示
し、図３は図１の動力装置の油圧ポンプ／モータの特性
図を示す。
【００１２】本実施例の動力装置を搭載したコンパウン
ドヘリコプタは、左右に２台のエンジンを装備するもの
で、トランスミッションに具備する１個の可変容積式油
圧ポンプ／モータ１５は両エンジンの油圧ポンプ／モー
タ１１と配管で結合され、１個の斜板角度制御アクチュ
エータの操作で両エンジンのスラストを均等に変化させ
ることができる。
ドヘリコプタは、左右に２台のエンジンを装備するもの
で、トランスミッションに具備する１個の可変容積式油
圧ポンプ／モータ１５は両エンジンの油圧ポンプ／モー
タ１１と配管で結合され、１個の斜板角度制御アクチュ
エータの操作で両エンジンのスラストを均等に変化させ
ることができる。
【００１３】図１においてエンジン１の出力タービン２
の回転力は傘歯車３によりエンジンから延長軸４でトラ
ンスミッション５に導かれ可変容積式油圧ポンプ１５と
回転翼６を駆動する。一方、出力タービン２の回転力は
エンジン内部に設けられた遊星歯車装置７で減速されて
推力ファン１４を駆動する。遊星歯車装置の遊星キャリ
ア９は油圧ポンプ１１に回転結合されている。ここで、
油圧ポンプ１５の斜板１７の傾きをアクチュエータ１８
でゼロとした時、吐出量もゼロとなって油圧ポンプ１１
の回転は停止し、遊星キャリア９も停止して遊星歯車装
置は通常の減速機として機能する。
の回転力は傘歯車３によりエンジンから延長軸４でトラ
ンスミッション５に導かれ可変容積式油圧ポンプ１５と
回転翼６を駆動する。一方、出力タービン２の回転力は
エンジン内部に設けられた遊星歯車装置７で減速されて
推力ファン１４を駆動する。遊星歯車装置の遊星キャリ
ア９は油圧ポンプ１１に回転結合されている。ここで、
油圧ポンプ１５の斜板１７の傾きをアクチュエータ１８
でゼロとした時、吐出量もゼロとなって油圧ポンプ１１
の回転は停止し、遊星キャリア９も停止して遊星歯車装
置は通常の減速機として機能する。
【００１４】一方、斜板１７の傾きを調整すると、その
傾き角度に応じて作動油が油圧配管１９を介して循環
し、油圧ポンプ１１および遊星キャリア９の回転速度を
制御することができる。その結果、リング歯車８の回転
速度すなわち推力ファンの回転速度は、停止状態から最
大速度の間で任意に調整することが可能となる。油圧ポ
ンプ／モータを循環する作動油の流量、伝達馬力と推力
ファンの回転速度の関係は図３に示すようになり、油圧
による伝達馬力がゼロになる点Ａ及びＢを各々ホバリン
グ状態（Ａ点）及び巡航状態（Ｂ）に選ぶことで使用頻
度の高い状態での油圧ポンプ／モータによる損失馬力を
最小限にすることができる。
傾き角度に応じて作動油が油圧配管１９を介して循環
し、油圧ポンプ１１および遊星キャリア９の回転速度を
制御することができる。その結果、リング歯車８の回転
速度すなわち推力ファンの回転速度は、停止状態から最
大速度の間で任意に調整することが可能となる。油圧ポ
ンプ／モータを循環する作動油の流量、伝達馬力と推力
ファンの回転速度の関係は図３に示すようになり、油圧
による伝達馬力がゼロになる点Ａ及びＢを各々ホバリン
グ状態（Ａ点）及び巡航状態（Ｂ）に選ぶことで使用頻
度の高い状態での油圧ポンプ／モータによる損失馬力を
最小限にすることができる。
【００１５】又、油圧ポンプ／モータの必要伝達馬力は
概ね回転速度の二乗に比例するので、巡航時推力ファン
駆動馬力の約４分の１でよく、図２に示すように比較的
コンパクトな設計が可能になる。
概ね回転速度の二乗に比例するので、巡航時推力ファン
駆動馬力の約４分の１でよく、図２に示すように比較的
コンパクトな設計が可能になる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）回転翼機モードから固定翼機モードへの切換が連
続的に、かつ滑らかに行なうことができるコンパウンド
ヘリコプタを実現することができる。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）回転翼機モードから固定翼機モードへの切換が連
続的に、かつ滑らかに行なうことができるコンパウンド
ヘリコプタを実現することができる。
【００１７】（２）従来のクラッチ式コンバーチィブル
エンジンでは、クラッチの切換時に大きい損失馬力を生
じるため、大きな作動油の冷却器が必要であったが、本
発明装置によれば切換時においても高い伝達効率（およ
そ８５％）が得られるため、冷却器も小型化できる。
エンジンでは、クラッチの切換時に大きい損失馬力を生
じるため、大きな作動油の冷却器が必要であったが、本
発明装置によれば切換時においても高い伝達効率（およ
そ８５％）が得られるため、冷却器も小型化できる。
【００１８】（３）従来の可変ピッチ推力ファン式コン
バーチィブルエンジンでは、可変ピッチ機構の制約のた
め効率の高いファンの設計が困難であったが、本発明で
は、そのような制約が無いため効率の高いファンの設計
が可能になる。
バーチィブルエンジンでは、可変ピッチ機構の制約のた
め効率の高いファンの設計が困難であったが、本発明で
は、そのような制約が無いため効率の高いファンの設計
が可能になる。
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】図１の推力ファン部の拡大図。
【図３】図１の油圧ポンプ／モータの特性図。
【図４】従来のクラッチ式コンバーチィブルエンジンの
断面図。
断面図。
【図５】従来の可変推力ファン式コンバーチィブルエン
ジンの断面図。
ジンの断面図。
１…エンジン、２…出力タービン、３…傘歯車、４…延
長軸、５…トランスミッション、６…回転翼、７…遊星
歯車装置、８…リング歯車、９…遊星キャリア、１０…
太陽歯車、１１…油圧ポンプ／モータ、１２…プランジ
ャ、１３…斜板、１４…推力ファン、１５…可変容積式
油圧ポンプ／モータ、１６…プランジャ、１７…斜板、
１８…アクチュエータ、１９…油圧配管、２０…ガスジ
ェネレータ、２１…機体、２２…エンジンナセル、２３
…多板摩擦式クラッチ、２４…油圧ピストン、２５…可
変ピッチアクチュエータ、２６…可変ピッチリンケー
ジ。
長軸、５…トランスミッション、６…回転翼、７…遊星
歯車装置、８…リング歯車、９…遊星キャリア、１０…
太陽歯車、１１…油圧ポンプ／モータ、１２…プランジ
ャ、１３…斜板、１４…推力ファン、１５…可変容積式
油圧ポンプ／モータ、１６…プランジャ、１７…斜板、
１８…アクチュエータ、１９…油圧配管、２０…ガスジ
ェネレータ、２１…機体、２２…エンジンナセル、２３
…多板摩擦式クラッチ、２４…油圧ピストン、２５…可
変ピッチアクチュエータ、２６…可変ピッチリンケー
ジ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02C 7/36 B64C 27/14 B64C 27/26 B64D 35/00
Claims (1)
- 【請求項１】 固定翼機モードと回転翼機モードの各モ
ードに応じて同一のエンジンから出力を抽出できるコン
バーチィブルエンジンにおいて、該エンジンの一部をな
す推力ファン（１４）は遊星歯車装置（７）を介して出
力タービン（２）により駆動されるとともに、該エンジ
ンの出力タービンの動力は延長軸（４）及びトランスミ
ッション（５）を介して回転翼（６）を駆動し、前記遊
星歯車装置（７）はリング歯車（８）と遊星キャリア
（９）と太陽歯車（１０）からなるとともに、太陽歯車
（１０）は出力タービン（２）に、リング歯車（８）
（又は遊星キャリア（９））は推力ファン（１４）に、
遊星キャリア（９）（又はリング歯車（８））は隣接の
油圧ポンプ／モータ（１１）に各々回転結合し、前記延
長軸（４）はトランスミッション（５）の駆動系統中に
設けた油圧ポンプ／モータ（１５）に回転結合し、前記
両油圧ポンプ／モータ（１１，１５）の少なくとも一方
が可変容積式であり、かつ、両油圧ポンプ／モータ（１
１，１５）の吸込側と吐出側が各々油圧配管（１９）に
より結合され、作動軸が油圧ポンプ／モータ（１１，１
５）の間を循環できることを特徴とする複合ヘリコプタ
用動力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7768992A JP2809362B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 複合ヘリコプタ用動力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7768992A JP2809362B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 複合ヘリコプタ用動力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280375A JPH05280375A (ja) | 1993-10-26 |
| JP2809362B2 true JP2809362B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=13640865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7768992A Expired - Fee Related JP2809362B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 複合ヘリコプタ用動力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809362B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2289932B1 (es) * | 2006-07-03 | 2009-03-01 | INSTITUTO NACIONAL DE TECNICA AEROESPACIAL "ESTEBAN TERRADAS" | Aeronave con sistema de vuelo convertible. |
| US20120275921A1 (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | General Electric Company | Turbine engine and load reduction device thereof |
| JP4944270B1 (ja) * | 2011-10-05 | 2012-05-30 | 英治 川西 | ターボシャフト・エンジンのｖ／ｓｔｏｌ機 |
| JP5915352B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2016-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | 変速機を備えたターボプロップ／ファン型ジェットエンジン |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7768992A patent/JP2809362B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05280375A (ja) | 1993-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980623 |
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