JP7074850B2 - System that supports rotor shafts - Google Patents
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Description
本発明は、ロータシャフトを支承するシステムに関する。さらに、本発明は、ロータシャフト、および転がり軸受の内輪に関する。またさらに、本発明は、ロータシャフトおよび内輪を製造する方法に関する。さらに、本発明は、ロータシャフトを支承するシステムを備えたヘリコプタに関する。 The present invention relates to a system that supports a rotor shaft. Further, the present invention relates to a rotor shaft and an inner ring of a rolling bearing. Furthermore, the present invention relates to a method for manufacturing a rotor shaft and an inner ring. Further, the present invention relates to a helicopter comprising a system that supports a rotor shaft.
ロータシャフトは、典型的にはその下端において、ギヤボックスを介して、例えば内燃機関またはタービン等の駆動装置と接続されている。駆動装置は、ロータシャフトを回転運動させる。ロータハブは、ロータシャフトの上端において、ロータヘッドと堅固に接続されている。 The rotor shaft is typically connected at its lower end via a gearbox to a drive unit such as an internal combustion engine or turbine. The drive unit rotates the rotor shaft. The rotor hub is tightly connected to the rotor head at the upper end of the rotor shaft.
ヘリコプタのメインギヤボックスは、通常、少なくとも1つの入力軸と、少なくとも1つのテイルロータ出力軸と、少なくとも1つのロータマストと、から構成されている。関節式に支承されたロータブレードを備えないヘリコプタもある。その場合、ロータブレードの曲げ、張力、せん断、および振動などの力が、直接ロータマストに導入される。その結果生じる負荷は、ロータマストの1つ以上の転がり軸受によって吸収される。この種のヘリコプタには高い負荷がかかるため、ロータマストは、さらに、容易に解体可能または取り外し可能であるように設計されている。 The helicopter's main gearbox usually consists of at least one input shaft, at least one tail rotor output shaft, and at least one rotor mast. Some helicopters do not have articulated rotor blades. In that case, forces such as bending, tension, shear, and vibration of the rotor blades are introduced directly into the rotor mast. The resulting load is absorbed by one or more rolling bearings in the rotor mast. Due to the high load on this type of helicopter, the rotor mast is also designed to be easily disassembled or removable.
そのような転がり軸受は、例えば内輪と外輪とを備えてよく、軸方向に固定されなければならない。この場合、特に航空分野では、2つの構築法が定期的に検討されている。第一の方法によれば、ロータマストは、通常、下部軸受の下に位置するマストナットのみで固定される。マストナットを緩めた後、ロータマストを受容して特に上部軸受を支持する軸受縁部から、ロータマストを上方に引き抜き可能であり、メンテンテナンス作業の枠組みにおいて、ロータマストの不具合を検査することができる。ロータマストの基本的構成は、例えば、ドイツ登録特許第199 44 412 C2号明細書に開示されている。この方法によれば、マストナットまたはシャフトナットによって個々の内輪が固定される。この方法の欠点は、ねじ山が著しいノッチ効果を生み出し、これが構成要素の耐荷重性能に悪影響を及ぼすことである。その場合、ロータマストを補強しなければならず、それによってロータマストがより重くなる。 Such rolling bearings may include, for example, an inner ring and an outer ring and must be axially fixed. In this case, especially in the aviation field, two construction methods are regularly considered. According to the first method, the rotor mast is usually fixed only with a mast nut located under the lower bearing. After loosening the mast nut, the rotor mast can be pulled upward from the bearing edge that receives the rotor mast and supports the upper bearing in particular, and the rotor mast can be inspected for defects in the maintenance work framework. The basic structure of the rotor mast is disclosed, for example, in German Registered Patent No. 199 44 412 C2. According to this method, the individual inner rings are fixed by mast nuts or shaft nuts. The disadvantage of this method is that the threads create a significant notch effect, which adversely affects the load bearing capacity of the component. In that case, the rotor mast must be reinforced, which makes the rotor mast heavier.
第2の方法によれば、下部軸受と上部軸受との間にスペーサ管を配置する。ドイツ特許出願公開第10 2012 203 178 A1号明細書からは、上下の転がり軸受の間にスペーサ管を配置した動力伝達装置が既知である。このスペーサ管は、第1および第2長手方向部分を備える。第2長手方向部分は、第1長手方向部分よりも高い曲げ弾性を有する。しかしながら、この動力伝達装置のスペーサ管は、製造費用および手間がかかることで知られている。 According to the second method, the spacer tube is arranged between the lower bearing and the upper bearing. From German Patent Application Publication No. 10 2012 203 178 A1, a power transmission device in which a spacer tube is arranged between upper and lower rolling bearings is known. The spacer tube comprises first and second longitudinal portions. The second longitudinal portion has higher bending elasticity than the first longitudinal portion. However, the spacer tube of this power transmission device is known to be expensive and laborious to manufacture.
ドイツ特許出願公開第10 2014 216 695 A1号明細書からは、回転翼航空機の動力伝達装置のためのスペーサ管が既知である。このスペーサ管は、蛇行する断面形状と、複数の相互接続された直線の円錐台リング部分と、を備える。円錐台リング部分は、基底領域および頂部領域を備える。 From German Patent Application Publication No. 10 2014 216 695 A1, spacer tubes for power transmissions of rotorcraft are known. The spacer tube comprises a meandering cross-sectional shape and a plurality of interconnected straight truncated cone ring portions. The truncated cone ring portion comprises a base region and a top region.
第2の方法の欠点は、スペーサもしくはスペーサ管、またはスペーサブッシュに摩耗する傾向があることである。これによって、プレテンションの損失が引き起こされ、ギヤボックスの破損につながる可能性がある。 The disadvantage of the second method is that the spacer or spacer tube, or spacer bush, tends to wear. This causes loss of pretension and can lead to damage to the gearbox.
したがって、本発明の課題は、従来技術の欠点を克服する、ロータシャフト、特にヘリコプタのロータシャフトを支承するシステムを提供することである。特に、本発明の課題は、構造的に簡単で、かつ費用対効果の高いシステムを提供することである。更なる態様は、そのようなシステムのためのロータシャフトと、そのようなシステムのための転がり軸受の内輪と、を提供することである。本発明のまた更なる態様は、ロータシャフトを支承するそのようなシステムを備えるヘリコプタを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a system for bearing a rotor shaft, particularly a helicopter rotor shaft, which overcomes the shortcomings of the prior art. In particular, an object of the present invention is to provide a structurally simple and cost-effective system. A further aspect is to provide a rotor shaft for such a system and an inner ring of rolling bearings for such a system. A further aspect of the invention is to provide a helicopter with such a system bearing a rotor shaft.
本発明のこの課題は、独立請求項1および6に記載の特徴によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項から明らかになる。
This object of the present invention is solved by the features described in
したがって、本発明は、ロータシャフトを支承するシステムに基づくものである。 Therefore, the present invention is based on a system that supports a rotor shaft.
本発明により、システムは、ロータシャフトと、転がり軸受と、第1閉鎖要素と、を備える。ロータシャフトは、転がり軸受の内輪と形状結合的に接続されている。第1固定要素は、この形状結合的接続を軸方向に固定する。 According to the present invention, the system comprises a rotor shaft, rolling bearings, and a first closing element. The rotor shaft is connected to the inner ring of the rolling bearing in a shape-coupling manner. The first fixing element fixes this shape-coupling connection axially.
固定する、または据え付ける、とは構成要素の位置または状態を保持することと、構成要素を固定することの、両方を意味することができる。軸方向に固定する、または固定される、とは、固定された構成要素の軸方向の移動が防止されることを意味する。これは、固定された構成要素の移動が軸方向の特定の領域に限定されるため、ある程度の遊びが許容されることを意味してもよい。 Fixing or installing can mean both holding the position or state of a component and fixing the component. Axial fixation or fixation means that axial movement of the fixed component is prevented. This may mean that some play is allowed, as the movement of the fixed components is limited to a particular region in the axial direction.
玉軸受または円筒ころ軸受の形態の転がり軸受は、それ自体公知の転がり軸受である。転がり軸受において、2つの互いに可動な構成要素、いわゆる内輪および外輪が、転がり体または転動体によって分離される。運転中、これらの転動体は、内輪と外輪との間で転動する。これは、硬化した鋼表面、いわゆる軌道上で発生するものである。 Rolling bearings in the form of ball bearings or cylindrical roller bearings are rolling bearings that are known in their own right. In rolling bearings, two mutually movable components, the so-called inner and outer rings, are separated by a rolling element or rolling element. During operation, these rolling elements roll between the inner and outer rings. This occurs on the hardened steel surface, the so-called orbit.
ロータシャフトと内輪との間は、周方向の回転が防止されるよう、形状結合的に接続される。 The rotor shaft and the inner ring are connected in a shape-coupling manner so as to prevent rotation in the circumferential direction.
本発明によって、構造的に単純でコンパクトな、特に費用対効果の高い軸受固定装置を提供できる、と判明した。有利にも、本発明によって、シャフトナットを使用する際のノッチ効果、ならびに軸受を固定するスペーサ管を使用する際に、スペーサ管の摩耗に起因してプレテンションの損失が引き起こされる可能性の、両方の悪影響が防止される。さらに、本発明にはノッチが全く存在しない。そのため、内輪の固定の支承構造から、ノッチ効果要因が発生しない。 It has been found that the present invention can provide a structurally simple and compact bearing fixing device, which is particularly cost-effective. Advantageously, according to the present invention, the notch effect when using shaft nuts, as well as the loss of pretension due to wear of the spacer tube when using the spacer tube that secures the bearing, can be caused. Both adverse effects are prevented. Moreover, there are no notches in the present invention. Therefore, the notch effect factor does not occur due to the fixed bearing structure of the inner ring.
本発明の第1実施形態において、内輪およびロータシャフトは周方向に溝または凹部を備える。固定要素は、これらに係合する。 In the first embodiment of the present invention, the inner ring and the rotor shaft are provided with grooves or recesses in the circumferential direction. The fixing element engages these.
好適には、第1固定要素はワンピース型で形成されている。例えば、ロータシャフトと内輪との間の形状結合的接続を軸方向に固定する、丸いワイヤスナップリングとして形成された固定リング、副子、またはこの種の他の要素を、ワンピース型で形成することができる。 Preferably, the first fixing element is formed in a one-piece shape. For example, forming a fixing ring, splint, or other element of this kind, formed as a round wire snap ring, in a one-piece fashion, that anchors the shape-coupling connection between the rotor shaft and the inner ring axially. Can be done.
さらに、好適には、第1固定要素は少なくとも2つの部分で構成されている。第1固定要素が複数部分からなることの利点は、組み立てが容易になることである。複数部分からなる固定要素は、軸方向に固定するが、径方向に溝から脱落する可能性がある。 Further, preferably, the first fixing element is composed of at least two parts. The advantage of the first fixing element being a plurality of parts is that it is easy to assemble. The multi-part fixing element is axially fixed but may fall out of the groove in the radial direction.
さらに、好適には、第2固定要素は、第1固定要素を径方向に固定する。第2固定要素は、例えば、第1固定要素の上に押し付けられるリングであってよい。固定は、直接に、つまり直に接触して行うことができる。または、固定を間接的に行ってもよい。 Further, preferably, the second fixing element fixes the first fixing element in the radial direction. The second fixing element may be, for example, a ring pressed onto the first fixing element. Fixation can be done directly, that is, in direct contact. Alternatively, fixing may be performed indirectly.
さらに、好適には、第2固定要素は、固定に加えてさらなる機能を、特に、ラジアルシャフトシールリング等の更なる構成部分のための走行面としての機能を果たす。 Further, preferably, the second fixing element serves an additional function in addition to the fixing, in particular as a running surface for additional components such as a radial shaft seal ring.
第2固定要素は、ワンピース型の第1固定要素と組み合わせて使用することもできる。 The second fixing element can also be used in combination with the one-piece type first fixing element.
さらに、好適には、システムは以下の特徴を有する。ロータシャフトは、その円周に沿って配置された複数の第1突起部を備える。第1突起部は、ロータシャフトから径方向外側に延在する。隣接する第1突起部の間には、第1フリースペースがある。 Further, preferably, the system has the following features. The rotor shaft includes a plurality of first protrusions arranged along its circumference. The first protrusion extends radially outward from the rotor shaft. There is a first free space between the adjacent first protrusions.
転がり軸受の内輪は、内輪の端面から軸方向に延在するように配置された複数の第2突起部を備える。隣接する第2突起部の間には、第2フリースペースがある。 The inner ring of the rolling bearing includes a plurality of second protrusions arranged so as to extend axially from the end face of the inner ring. There is a second free space between the adjacent second protrusions.
第1突起部は、第2フリースペースに突出する。第2突起部は第1フリースペースに突出する。これによって、第1突起部と第2突起部が周方向で交互に隣接するため、内輪とロータシャフトとの間の回転が防止される。 The first protrusion protrudes into the second free space. The second protrusion protrudes into the first free space. As a result, the first protrusions and the second protrusions are alternately adjacent to each other in the circumferential direction, so that rotation between the inner ring and the rotor shaft is prevented.
ロータシャフトに対する内輪の軸方向の変位が防止されるように、第1固定要素が、第1突起部および第2突起部を形状結合的に固定する。 The first fixing element fixes the first protrusion and the second protrusion in a shape-coupling manner so as to prevent the axial displacement of the inner ring with respect to the rotor shaft.
突起部は、例えばロータシャフトまたは内輪等の構成部分における、例えば凸部または延長部であってよい。延長部は、対応する構成部分に、ワンピース型で成形されてよく、または2つの部分で成形されてもよい。しかしながら、製造上の理由から、構成部分と突起部とが、ワンピース型である、すなわち単一の構造ユニットを構成することが好適である。 The protrusion may be, for example, a protrusion or an extension in a component such as a rotor shaft or an inner ring. The extension may be molded into the corresponding component in a one-piece fashion or in two portions. However, for manufacturing reasons, it is preferred that the components and protrusions be one-piece, i.e. form a single structural unit.
内輪の場合、凸部は、特に軸方向に延在することができる。ロータシャフトの場合、凸部は、特に径方向に、特にロータシャフトの表面を起点に径方向外側に延在することができる。 In the case of the inner ring, the protrusions can extend particularly axially. In the case of the rotor shaft, the convex portion can extend radially outward, particularly radially, especially starting from the surface of the rotor shaft.
凸部は、「歯部」と称されることもある。凸部と凸部の間にあるフリースペースは、「歯間」とも称される。 The convex portion is sometimes referred to as a "tooth portion". The free space between the ridges is also referred to as the "between teeth".
さらに、好適には、第1突起部および第2突起部は断面にU字型プロフィールを有し、第1閉鎖要素はU字型プロフィールに対応するT字型の断面を有する。 Further, preferably, the first protrusion and the second protrusion have a U-shaped profile in cross section, and the first closing element has a T-shaped cross section corresponding to the U-shaped profile.
本発明の更なる態様により、ヘリコプタのためのロータシャフトが提供される。ロータシャフトは、その円周に沿って配置された複数の第1突起部を備える。第1突起部は、ロータシャフトから径方向に延在する。突起部は、第1固定要素を形状結合的に受容するように形成されている。 A further aspect of the invention provides a rotor shaft for a helicopter. The rotor shaft includes a plurality of first protrusions arranged along its circumference. The first protrusion extends radially from the rotor shaft. The protrusion is formed so as to receive the first fixing element in a shape-bound manner.
さらに、好適には、ロータシャフトにおいて、第1閉鎖要素を形状結合的に受容する突起部は、それぞれ、円周に沿って配置された溝または凹部を備える。 Further, preferably, in the rotor shaft, the protrusions that receive the first closing element in a shape-coupling manner each include a groove or a recess arranged along the circumference.
本発明の更なる態様により、転がり軸受のための内輪が提供される。内輪は、周方向に配置された複数の第2突起部を備える。第2突起部は、内輪の端面から軸方向に延在する。突起部は、第1固定要素を形状結合的に受容するように形成されている。 A further aspect of the invention provides an inner ring for rolling bearings. The inner ring includes a plurality of second protrusions arranged in the circumferential direction. The second protrusion extends axially from the end face of the inner ring. The protrusion is formed so as to receive the first fixing element in a shape-bound manner.
好適には、第1閉鎖要素を形状結合的に受容する突起部は、それぞれ、円周に沿って配置された溝または凹部を備える。 Preferably, the protrusions that receive the first closure element in a shape-bound manner each include a groove or recess arranged along the circumference.
本発明の更なる態様は、ロータシャフトを製造する方法を提供することである。方法は、以下のステップを含む。 A further aspect of the invention is to provide a method of manufacturing a rotor shaft. The method comprises the following steps:
ロータシャフトを製造する方法は、周方向に走るカラーを備えるロータシャフトを提供する第1ステップと、溝または凹部を第1突起部に切り込む第2ステップと、径方向外側に延在する複数の第1突起部をロータシャフトの外周面から製造するために、カラーをフライス加工する第3ステップと、を含む。 The method of manufacturing the rotor shaft includes a first step of providing a rotor shaft having a collar running in the circumferential direction, a second step of cutting a groove or a recess into the first protrusion, and a plurality of radially extending outward portions. 1 Includes a third step of milling the collar to manufacture the protrusions from the outer peripheral surface of the rotor shaft.
工具の取り扱いの点で、溝を連続する周方向のカラーに切り込む方が、部分的に切り込むよりも簡単である。そのため、好適には、ロータシャフトを製造するこれらの3つのステップは、時系列的に相互に追従することができる。しかしながら、第2ステップの前に第3ステップを実行することも考慮可能である。 In terms of tool handling, it is easier to cut the groove into a continuous circumferential collar than to make a partial cut. Therefore, preferably, these three steps for manufacturing the rotor shaft can follow each other in chronological order. However, it is also possible to consider performing the third step before the second step.
本発明の更なる態様は、転がり軸受のための内輪を製造する方法を提供することである。方法は、転がり軸受のための内輪と提供する第1ステップと、溝または凹部を第2突起部に切り込む第2ステップと、軸方向に延在する複数の第2突起部を内輪の端面から製造するために、内輪をフライス加工する第3ステップと、を含む。 A further aspect of the invention is to provide a method of manufacturing an inner ring for a rolling bearing. The method is to manufacture an inner ring for rolling bearings, a first step to provide, a second step to cut a groove or recess into the second protrusion, and a plurality of axially extending second protrusions from the end face of the inner ring. A third step of milling the inner ring is included.
工具の取り扱いの点で、溝を連続する周方向のカラーに切り込む方が、部分的に切り込むよりも簡単である。そのため、好適には、内輪を製造するこれらの3つのステップは、時系列的に相互に追従することができる。しかしながら、第2ステップの前に第3ステップを実行することも考慮可能である。 In terms of tool handling, it is easier to cut the groove into a continuous circumferential collar than to make a partial cut. Therefore, preferably, these three steps of manufacturing the inner ring can follow each other in chronological order. However, it is also possible to consider performing the third step before the second step.
本発明の更なる態様は、ロータシャフトを支承する上述のシステムを備えるヘリコプタを提供することである。 A further aspect of the invention is to provide a helicopter with the aforementioned system bearing a rotor shaft.
本発明、本発明の実施形態、および本発明の更なる態様により、1つの構成部分、すなわちスペーサ管またはナットのねじ山のいずれかが省略され、摩耗部品を交換する必要がない。そのため、本発明、本発明の実施形態、および本発明の更なる態様は、特に、ギヤボックスの量産および保守においてコスト面で有利である。さらに、重量が低減されるため、ペイロードまたは最大離陸重量(Maximum Take Off Weight: MOTW)を増大させることができる。ワンピース型の第1固定要素を使用する場合には、第2固定要素を省略することができる。 According to the present invention, an embodiment of the present invention, and a further aspect of the present invention, one component, that is, either a spacer tube or a thread of a nut, is omitted and it is not necessary to replace a worn part. Therefore, the present invention, embodiments of the present invention, and further embodiments of the present invention are cost-effective, especially in mass production and maintenance of gearboxes. In addition, because the weight is reduced, the payload or maximum take off weight (MOTW) can be increased. When using the one-piece type first fixing element, the second fixing element can be omitted.
本発明を、以下の図面を参照して詳説する。 The present invention will be described in detail with reference to the following drawings.
図1は、ヘリコプタのメインロータシャフトとして形成された、従来技術から既知のシャフト1を示す。このシャフト1は、左側で軸受パッケージ11に、および右側で転がり軸受5に、回転可能に支承されている。軸方向に見て、軸受パッケージは下部軸受を構成し、転がり軸受5は上部軸受を構成する。軸受パッケージ11は、円筒ころ軸受11aの形態の転がり軸受、および四点軸受11bを備える。
FIG. 1 shows a conventionally known
ねじ接続によって、図示しないハウジングに固定された円筒ころ軸受11aは、それ自体公知の態様で、内輪と、外輪と、特に内輪と外輪との間で径方向に走る円筒形の転動体を有する転動体ケージと、を含む。円筒ころ軸受11aは、径方向の耐荷重性能は大きい。しかしながら、円筒ころ軸受11aは、軸方向では、わずかな荷重のみを支える、乃至全く荷重を支えることができない。四点軸受11bは、これらの力を吸収するために設けられている。
A
四点軸受11bは、アキシアル荷重を両方向で吸収できるように軌道が形成された、単列ラジアルアンギュラ玉軸受である。ラジアル荷重は、アキシアル荷重の何分の一かまでが、吸収されるのみである。四点軸受11bは、分割された内輪を備え、自己保持式ではない。内輪が分割されているために、複数の玉を軸受内に受容可能である。これによって、比較的高い耐荷重性能が得られる。
The four-
上部ロータマスト軸受5は、内輪5aと、外輪5bと、径方向で内輪5aと外輪5bとの間に配置された転動体5cを有する転動体ケージと、を含む。外輪5bは、ねじ接続を用いて、シールキャリアまたはブッシュ3を介して、(図示されない)ハウジングに固定して、取り付けられている。軌道輪2およびシャフトシールリング4は、径方向でシャフト1とシールキャリアまたはブッシュ3との間に配置されている。軌道輪2は、シャフト1と共に回転する。内輪5aは2つの固定リム7、8を備える。転動体5cは、固定リム7、8の上へ導かれる。
The upper
転がり軸受5は、シールキャリア3、シャフトシールリング4、および軌道輪2である要素とシャフト1との相互作用によって、軸方向右側に固定されており、荷重方向に対して回転する内輪5aは、通常のようなプレスフィットでは、シャフト1に取り付けられていないことが分かる。
The rolling
サムシャフト17は、図示されていない2つのギヤボックスの駆動トルクをロータシャフト1に伝達する。そのために、サムシャフト17は、差込接続部またはクランプ接続部17aによって、形状結合的に、軸受パッケージ11とロータシャフト1との間に差し込まれている、またはクランプされている。
The
作動中の内輪5aの移動を防止するため、または支持するために、従来技術に従ってスペーサ管10が備えられている。スペーサ管10は、ロータシャフトと同軸に配置され、軸受パッケージ11を、転がり軸受5または内輪5aから離れた位置に保持する。これによって、内輪が、したがって転がり軸受5もが、左または下への軸方向の滑りに対して固定される。
A
スペーサ管を用いた、従来技術において既知であるこの解決策は、摩耗する傾向が強い。その結果、プレテンションの損失が引き起こされ、ギヤボックスの破損につながる可能性がある。 This solution, known in the art, using spacer tubes is highly prone to wear. As a result, loss of pretension is caused and can lead to damage to the gearbox.
図2は、本発明の第1実施形態のロータシャフト1を示す。ロータシャフト1は、ロータシャフト1の周方向に走る6つの第1突起部21を有する。これらの突起部21の各々は、溝22を有する。周方向に隣接して位置する突起部21の間には、フリースペース23がある。第1突起部21は、径方向外側に延在する。
FIG. 2 shows the
図3は、本発明の第1実施形態の、転がり軸受5の内輪30を示す。内輪30を除いて、図3の転がり軸受は図1の転がり軸受と同一である。そのため、同じ符号を使用することができる。
FIG. 3 shows the
内輪30は、周方向に走る6つの第2突起部31を備える。これらの突起部31の各々は、第2溝32を有する。周方向に隣接して位置する突起部31の間には、フリースペース33がある。第2突起部31は、内輪30の端面から軸方向に延在し、いわゆる軸方向凸部を形成する。
The
第1突起部21は、ロータシャフト20の周方向に走るカラーからフライス加工されたものである。そのため、等しい大きさで、かつ等離間の6つの突起部21が形成される。第2突起部31は、内輪30にフライス加工されたものである。そのため、等しい大きさで、かつ等間隔の6つの突起部31が形成される。第1溝22および第2溝32は、切り込まれたものである。
The
突起部の個数は、変化させることができる。3、4、5、7、8、または9個の突起部を構成することもできる。個数は、特に6、7、または8個が好適である。通常、突起部には製造上のばらつきがある。そのため、寸法は同一でない。6、7、または8個の突起部を備える場合、隣接する突起部の間の周方向の面圧を最適に低減させることができ、それによって、有利な方法で摩耗の発生を低減できることが分かった。 The number of protrusions can be varied. 3, 4, 5, 7, 8 or 9 protrusions can also be configured. The number is particularly preferably 6, 7, or 8. Usually, the protrusions have manufacturing variations. Therefore, the dimensions are not the same. It has been found that with 6, 7, or 8 protrusions, the circumferential surface pressure between adjacent protrusions can be optimally reduced, thereby reducing the occurrence of wear in an advantageous manner. rice field.
隣接する突起部の間隔を、変化させることも考慮可能である。突起部の大きさが等しく、かつ等間隔であることには、組み立てがより簡単である、という利点がある。 It is also possible to consider changing the spacing between adjacent protrusions. Equal and evenly spaced protrusions have the advantage of being easier to assemble.
第1突起部21は、第2突起部31に対応している。同様に、第1溝22および第2溝32は、相互に対応している。すなわち、まとめられた状態、または組み立てられた状態において、第1突起部21は第2フリースペース33に係合し、第2突起部31は第1フリースペース23に係合する。一方、第1溝22および第2溝32は、共通の周方向溝を構成する。
The
図4は、ロータシャフトを支承するシステム100の図であり、内輪30およびロータシャフト1を備える転がり軸受5の組み立ての際の部分図である。内輪30は、その第2突起部31で第1フリースペース23内に押し込むことができるように、ロータシャフト1に対して配向されている。
FIG. 4 is a view of a
図4は、さらに、分割リングの形態の固定要素40を示す。分割リングは、複数部分からなる第1固定要素の一例である。分割リング41は、溝22、32に対して相補的な対応部を構成し、溝22、32に係合することができる。さらに図4は、第2固定要素42を示す。分割リング41は、径方向に固定されておらず、脱落する可能性がある。そのため、この場合、第2固定要素42が必要である。有利には、第2固定要素42が、同時に、図示されていないラジアルシャフトのラジアルシャフトシールリング43のための軌道輪としても機能する。支持管44は、外輪5bおよびハウジング45にねじ留めすることができる。分割リングを、例えば、径方向内側に走るカラーを備える円筒状の構成部分を、等しい大きさの2つの部分、またはハーフリングに分割することによって、製造することができる。
FIG. 4 further shows a fixed element 40 in the form of a split ring. The split ring is an example of a first fixed element composed of a plurality of parts. The dividing
図5は、内輪30と、ロータシャフト1と、分割リング41と、を備える転がり軸受5を、断面図で示す。内輪30の第2突起部と、この第2突起部に係合する分割リング41とを、明確に認識できる。この目的のために、内輪30の突起部31、およびロータシャフト1の図示しない突起部は、断面に矩形のU字形プロフィールを有する。分割リング41は、対応するF字型プロフィールを有する。しかしながら、分割リング41のT字形プロフィールも考慮可能であろう。内輪のシール品質は、個々の突起部の間に発生する隙間によって低減する可能性がある。(二重リングとも称される)F字形プロフィールは、形状結合的接続を改良する。またF字形プロフィールが軸方向に第1および第2突起部を平坦に覆うため、その後のシールが容易である。シールは、例えばゴムコンパウンドによって、ロータシャフト1、分割リング41、および軌道輪42がシールされるように行うことができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a rolling
図5に加えて、図6は、第2固定要素42を示す。第2固定要素42は、同時にラジアルシャフトシールリング43の軌道輪として機能する。軌道輪42は、分割リング41を径方向に固定する。軌道輪42のL字形プロフィールは、追加的に、軸方向に固定してシールするよう機能する。ラジアルシャフトシールリング43は、軌道輪42の径方向の裏面上を走る。内輪30の端面と軌道輪42との間の、軸方向の隙間は、軌道輪を取り外すために工具を係合させるよう機能する。
In addition to FIG. 5, FIG. 6 shows a second fixed
図5および図6とは異なり、図7は、丸いワイヤスナップリングの形態である、ワンピース型の第1固定要素41を示す。この第1固定要素41は、溝22、32から径方向に落下しないため、形状結合を軸方向に固定するのに十分である。突起部をより良好にシールするために、断面がL字型のシール要素が備えられている。このシール要素は、径方向で突起部21、31と軌道輪42との間に配置されている。シール要素41aは、溝22、32に係合しない。図6によるシステムと比較すると、図6によるシステムでは、分割リングが、溝に係合し、またシールもしている。そのため、図7によれば、少なくとも1つの追加の構成部分が必要である。
Unlike FIGS. 5 and 6, FIG. 7 shows a one-piece first fixing
図8は、好適な第1実施形態のロータシャフト支承するシステムを、組み立てられた状態の長手方向断面図で示す。 FIG. 8 shows a preferred first embodiment rotor shaft bearing system in a longitudinal sectional view in an assembled state.
内輪30と、転動体ケージ5cと、外輪5bと、を備える転がり軸受5は、ロータシャフト1に押し付けられている。転動体ケージ5cは、径方向で内輪30と外輪5bとの間に位置する。2つの部分からなる固定要素41は、そのF字型プロフィールのT字型部分で、第1突起部21および第2突起部31の溝22、32に係合し、その端面で突起部21、31を包囲する。2つの部分からなるリング41は、リング42を用いて径方向に固定されている。リング42は、同時に、ラジアルシャフトシールリング43のための軌道輪としても機能する。支持管44は、外輪およびハウジングにねじ留めされている。
The rolling
図9は、好適な更なる実施形態のロータシャフトを支承するシステムを、組み立てられた状態の長手方向断面図で示す。 FIG. 9 shows a longitudinal sectional view of a system bearing a rotor shaft of a preferred further embodiment in an assembled state.
図8とは異なり、第1固定手段41は、丸いワイヤスナップリングである。したがって、軌道輪は、形状結合的に溝21、31に係合するように追加的に形成されておらず、したがってT字形プロフィールを有さない。
Unlike FIG. 8, the first fixing means 41 is a round wire snap ring. Therefore, the raceway rings are not additionally formed to engage the
図10は、ロータシャフトを支承するシステム100を備えるヘリコプタを示す。システム100は、ヘリコプタ80において、メインロータギヤボックス50、テイルロータギヤボックス60、および/または偏向ギヤボックス70に使用することができる。
FIG. 10 shows a helicopter with a
1 シャフト、ロータシャフト
2 軌道輪
3 シールキャリア、ブッシュ
4 シャフトシールリング
5 ころ軸受、円筒ころ軸受
5a 内輪
5b 外輪
5c 転動体、転動体ケージ
6 接続手段、ねじ接続
7 第1リム
8 第2リム
9 第3リム
10 スペーサ管、スペーサ
11 軸受パッケージ
11a 円筒ころ軸受
11b 四点軸受
12 シャフトナット
13 スチールリング
14 ギヤアウトレットゾーン
15 ノーズ
16 手段、接触領域
17 サムシャフト
17a 形状結合的接続手段、差込アーム、クリップアーム
21 第1突起部、凸部、歯部
22 第1溝、凹部
23 第1フリースペース、ブランク
30 内輪
31 第2突起部、凸部、歯部
32 第2溝、凹部
33 第2フリースペース、ブランク
41 第1固定要素、ワンピース型/複数の部分からなる、丸いワイヤスナップリング、固定リング、副子、分割リング
41a シール要素
42 第2固定要素、リング、軌道輪
43 ラジアルシャフトシールリング
44 支持管
45 ハウジング
50 メインロータギヤボックス
60 テイルロータギヤボックス
70 偏向ギヤボックス
80 ヘリコプタ
100 ロータシャフトを支承するシステム
1 Shaft,
21 1st protrusion, convex part,
Claims (6)
前記ロータシャフト(1)は、前記ロータシャフト(1)の円周に沿って複数の第1突起部(21)を備え、前記第1突起部(21)が、前記ロータシャフト(1)から径方向外側に延在し、隣接する前記第1突起部(21)の間には、第1フリースペース(23)があり、
前記内輪(30)は、前記内輪(30)の端面から軸方向に延在する複数の第2突起部(31)を備え、隣接する前記第2突起部(31)の間には、第2フリースペース(33)があり、
前記第1突起部(21)と前記第2突起部(31)が周方向で交互に隣接して、前記内輪(30)と前記ロータシャフト(1)との間の回転が防止されるように、前記第1突起部(21)は前記第2フリースペース(33)に突出し、また前記第2突起部(31)は前記第1フリースペース(23)に突出し、
前記ロータシャフト(1)に対する前記内輪(30)の軸方向の変位が防止されるように、第1固定要素(41)が前記第1突起部(21)および前記第2突起部(31)を形状結合的に固定する、システム(1)。 A system that supports a rotor shaft (1), including a rotor shaft (1) and a rolling bearing (5) having an inner ring (30).
The rotor shaft (1) includes a plurality of first protrusions (21) along the circumference of the rotor shaft (1), and the first protrusion (21) has a diameter from the rotor shaft (1). There is a first free space (23) between the first protrusions (21) extending outward in the direction and adjacent to the first protrusion (21).
The inner ring (30) includes a plurality of second protrusions (31) extending axially from the end surface of the inner ring (30), and a second protrusion (31) is provided between adjacent second protrusions (31). There is free space (33),
The first protrusion (21) and the second protrusion (31) are alternately adjacent to each other in the circumferential direction so as to prevent rotation between the inner ring (30) and the rotor shaft (1). The first protrusion (21) protrudes into the second free space (33), and the second protrusion (31) protrudes into the first free space (23).
The first fixing element (41) has the first protrusion (21) and the second protrusion (31) so as to prevent the axial displacement of the inner ring (30) with respect to the rotor shaft (1). A system (1) that is fixed in a shape-coupling manner.
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