航空器用发动机的齿轮箱一体型发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种航空器用发动机的齿轮箱一体型发电装置，其是通过附件齿轮箱(19)与航空器用发动机(E)的发动机旋转轴(7)连接的发电装置(1A)。转子(12)贯通附件齿轮箱(19)，在转子(12)的中间部配置有驱动该转子(12)的驱动齿轮(14)，在隔着中间部的两侧部安装有永久磁铁(17)，与各永久磁铁(17)的外周相对地配置有定子线圈(18)。两个定子线圈(18、18)间电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】航空器用发动机的齿轮箱一体型发电装置相关申请本申请要求2012年5月30日申请的日本专利申请2012-122579的优先权，将其全部内容以参照的方式引入作为本申请的一部分。
本专利技术涉及一种安装在航空器用发动机上，由发动机旋转轴驱动的齿轮箱一体型发电装置。
技术介绍
在航空器用发动机上，发电装置、起动机、液压泵、润滑泵及燃料泵等各种航空器用辅机通过附件齿轮箱(AGB)安装在发动机主体上，通过该附件齿轮箱由发动机旋转轴驱动。作为所述发电装置，通常使用具有良好发电效率的励磁绕组式(电磁式)发电机(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第7728447号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题在航空器用发动机中，为了改善耗油率，必须尽可能减小外形的前面投影面积，减少空气阻力，此外，从提高隐形性能的方面考虑，谋求小型化也重要。可是，对于辅机中最大型的发电装置，1980年代的定员200人的航空器的发电容量为90kVA左右，但伴随着近年来航空器显著的电气化发展，到了2010年代，则要求250kVA以上的大发电容量。如果想通过现有发电装置具备的励磁绕组式发电机得到这样的250kVA以上的大容量发电，必须增大转子及定子的各个线圈的匝数，直至得到所需的大发电容量，转子及定子的外径随之变大，因此发电装置会大型化。进而，在发动机上支承上述大型发电装置的附件齿轮箱也必然会大型化。这样的发电装置及附件齿轮箱的大型化成为阻碍通过航空器用发动机的前面投影面积的缩小化来改善耗油率及隐形性能的主要原因。因此，本专利技术的目的是提供一种航空器用发动机的齿轮箱一体型发电装置，其在确保所需的大发电容量的同时，在安装在航空器用发动机上时也不会增大所述前面投影面积。(二)技术方案为了实现上述目的，本专利技术的航空器用发动机的发电装置是通过附件齿轮箱与航空器用发动机的发动机旋转轴连接的发电装置，其具备转子、驱动齿轮、永久磁铁和定子线圈，所述转子贯通所述附件齿轮箱；所述驱动齿轮配置在所述转子的中间部，驱动该转子；所述永久磁铁安装在隔着所述转子的中间部的两侧部；所述定子线圈与所述各永久磁铁的外周相对地配置；所述两个定子线圈间电连接。在谋求增大发电容量时，在现有发电装置具备的励磁绕组式发电机上，必须同时增大转子及定子的各线圈的匝数，因此外径变大。与此相对，在本专利技术的发电装置中，由于其为具有安装有永久磁铁的转子和与永久磁铁的外周相对地配置的定子线圈的永磁式发电机的结构，因此能够通过增大永久磁铁及定子线圈的轴向长度来增大发电容量。这里，由于分别设置在相对于转子中间部的两侧部的定子线圈彼此电连接，因此两个定子线圈的各发电功率的总和成为输出功率。因此，在确保所需的大发电容量的情况下，能够使转子及定子线圈为都具有与发电容量的增大相对应的长度，且外径小的细长形状。其结果，由于本专利技术的发电装置能够以其前面投影面积不会增大的配置对航空器用发动机进行安装，因此在抑制航空器发动机的空气阻力增加，实现耗油率改善的同时，能够实现隐形性能的提高。可是，在如上所述地确保大发电容量时，在将呈细长外形的发电装置与以往同样地安装在附件齿轮箱(AGB)上的情况下，存在来自发电装置的AGB的悬垂力矩(オーバーハング·モーメント)增大并且振动也变大的倾向。因此，在该发电装置中为如下结构：使细长外形的转子贯通附件齿轮箱，并由配置在转子中间部的驱动齿轮来驱动转子。由此，由于转子呈从AGB的两端面突出的状态，因此，即使发电装置伴随大发电容量的确保而成为加长了的形状，也能够有效地抑制悬垂力矩的增大，稳定地支承在发动机上。在本专利技术中，优选所述转子与所述发动机旋转轴平行地配置。由此，由于为了确保大发电容量而成为细长形状的转子与发动机旋转轴平行地配置，即沿航空器用发动机的前后方向配置，因此前面投影面积的增大被抑制。在本专利技术中，优选所述两个定子线圈串联连接。由此，能够将两个定子线圈各自的输出电压相加得到的电压作为输出取出，因此，在将定子线圈的外径抑制为小的同时，能够确保所需的大发电容量。在本专利技术中，优选具备机械式离合器，所述机械式离合器连接/断开自如地连接所述附件齿轮箱的输入轴与所述驱动齿轮之间，所述附件齿轮箱的输入轴通过输出轴与所述发动机旋转轴连接。由此，在输出线路上发生短路的这种异常发生时，即使不能像现有的励磁绕组式发电机那样通过停止供给励磁电流来立即断开输出功率，也能够通过机械式离合器的工作立即断开从发动机旋转轴向发电装置转子的动力传输，使发电机的驱动停止。此时，由于附件齿轮箱的输入轴保持通过输出轴与发动机旋转轴连接的状态不变，动力继续向与输入轴连接的发电装置以外的其他辅机传输，因此其他辅机能够不受发电机的工作状态影响而发挥作用。此外，漏电或输出线路的短路的发生频度极低，在消除了该问题时，即使航空器在运行过程中，也能够通过将机械式离合器切换成连接状态，来重新驱动发电装置。在本专利技术中，优选具备在发电机壳体上支承所述转子的轴承的挤压膜阻尼器。由此，如果转子为了以小外径确保大发电容量而形状加长，则有该转子的固有振动频率变低，低于转速的情况。在这种情况下运转时，因共振导致转子易产生大的振动，但通过借助于挤压膜阻尼器来支承转子的轴承，能够减小传输至发电机壳体的振动。在本专利技术中，能够使所述转子为单个棒状体。由此，转子成为在隔着配置有驱动齿轮的中间部的两侧部分别安装有永久磁铁的简单结构的单个部件。在本专利技术中，所述转子也可以为分割成所述中间部和所述两侧部的结构。由此，在将转子组装在附件齿轮箱上的情况下，通过按照如下步骤进行，即，为了由驱动齿轮驱动，将转子的中间部安装在附件齿轮箱上，在该中间部上安装两侧部，由此，发电装置的组装变容易。本专利技术的发电装置也可以是如下结构，即，与构成所述发动机旋转轴的一部分的高压轴连接，也作为发动机起动器而工作。由此，发电装置能够旋转驱动通过高压轴连接的压缩机及高压涡轮，起动发动机，因此不再需要另设起动机。本专利技术的附件齿轮箱的输入轴通过输出轴与航空器用发动机的发动机旋转轴连接，所述附件齿轮箱具备本专利技术的所述发电装置和机械式离合器，所述机械式离合器连接/断开自如地连接所述输入轴与所述驱动齿轮之间。权利要求书和/或说明书和/或说明书附图所公开的至少两种结构的任意组合，也包含在本专利技术中。特别是权利要求书的各权利要求的两项以上的任意组合，也包含在本专利技术中。附图说明通过参照附图对下述的优选实施方式进行说明，可更加清楚地理解本专利技术。但是，实施方式及附图仅用来图示及说明，不应利用其确定本专利技术的范围。本专利技术的范围由附带的权利要求书确定。在附图中，多幅图上相同的附图标记表示相同或相当的部分。图1是表示本专利技术的第一实施方式的航空器用发动机的发电装置与发动机的连接状态的示意图。图2是表示该发电装置的纵剖视图。图3A是表示该发电装置的两个定子线圈互不相同的连接状态的接线图。图3B是表示该发电装置的两个定子线圈互不相同的连接状态的接线图。图4是表示该发电装置的立体图。图5是表示该发电装置在发动机上的安装状态的立体图。图6是表示该发电装置在发动机上的安装状态的正面图。图7是表示本专利技术的第二实施方式的航空器用发动机的发电装置的纵剖视图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的优选实施方式进行说明。图1是表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空器用发动机的发电装置，其是通过附件齿轮箱与航空器用发动机的发动机旋转轴连接的发电装置；具备转子、驱动齿轮、永久磁铁和定子线圈；所述转子贯通所述附件齿轮箱；所述驱动齿轮配置在所述转子的中间部，驱动该转子；所述永久磁铁安装在隔着所述转子的中间部的两侧部；所述定子线圈与所述各永久磁铁的外周相对地配置；所述两个定子线圈间电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.30 JP 2012-1225791.一种航空器用发动机的发电装置，其是通过附件齿轮箱与航空器用发动机的发动机旋转轴连接的发电装置；具备转子、驱动齿轮、永久磁铁和定子线圈；所述转子贯通所述附件齿轮箱，具有位于该转子长度方向中间的中间部以及隔着该中间部的两侧部；所述驱动齿轮配置在所述转子的所述中间部，驱动该转子；所述永久磁铁安装在所述转子的所述两侧部；所述定子线圈与所述各永久磁铁的外周相对地分割配置；所述两个定子线圈间电连接。2.根据权利要求1所述的航空器用发动机的发电装置，其特征在于，所述转子与所述发动机旋转轴平行地配置。3.根据权利要求1或2所述的航空器用发动机的发电装置，其特征在于，所述两个定子线圈串联连接。4.根据权利要求1或2所述的航空器用发动机的发电装置，其特征在于，还具备机械式离合器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：五井龙彦，田中谦一郎，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP