ITTO970710A1 - Innesto rilasciabile per una linea di trasmissione del moto ad un rotore di coda di un elicottero. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un innesto rilasciabile per una linea di trasmissione del moto da una trasmissione principale ad un rotore di coda di un elicottero .

Sono noti elicotteri provvisti di una sezione di coda ripiegabile sostanzialmente a 180°, in modo da disporsi di lato alla fusoliera, allo scopo di ridurre l'ingombro dell'elicottero; ciò è utile ad esempio quando l'elicottero viene imbarcato.

Il ripiegamento della sezione di coda comporta necessariamente la presenza di un innesto rilasciabile nella linea di trasmissione che collega la trasmissione principale dell'elicottero al rotore di coda.

Gli innesti noti comprendono essenzialmente una coppia di gruppi di innesto portati rispettivamente dalla fusoliera e dalla sezione di coda e provvisti di rispettivi elementi di trasmissione angolarmente accoppiati, rispettivamente, alla trasmissione principale ed al rotore di coda. I due elementi di trasmissione sono provvisti di rispettive dentature frontali a denti dì sega atte ad ingranare tra loro quando la sezione di coda viene disposta in posizione operativa, in modo da ripristinare la continuità della linea di trasmissione del moto tra la trasmissione principale ed il rotore di coda.

Gli innesti noti del tipo brevemente descritto presentano alcuni inconvenienti.

Innanzitutto, in alcune condizioni operative particolari (ad esempio in caso di atterraggio brusco in assenza di coppia sul rotore di coda, o di inversione di coppia) , può determinarsi un distacco istantaneo tra gli elementi di trasmissione, e quindi un'interruzione di coppia sulla linea di trasmissione del moto al rotore di coda .

Inoltre, gli ingranaggi frontali richiedono un buon allineamento -tra i relativi elementi di trasmissione, cosa difficile da ottenere poiché i gruppi di innesto sono supportati dalla struttura dell'elicottero e le precisioni dimensionali ottenibili sono pertanto relativamente modeste.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un innesto rilasciabile per una linea di trasmissione del moto ad un rotore di coda di un elicottero a coda ripiegabile, il quale sia privo degli inconvenienti connessi con gli innesti noti e sopra specificati.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un innesto rilasciabile per una linea di trasmissione del moto ad un rotore di coda di un elicottero avente una fusoliera ed una sezione di coda mobile rispetto alla detta fusoliera tra una posizione operativa ed una posizione ripiegata, il detto innesto comprendendo un primo gruppo di innesto supportato dalla detta fusoliera dell'elicottero e collegato ad un primo tratto della detta linea di trasmissione ed un secondo gruppo di innesto supportato dalla detta sezione di coda dell'elicottero e collegato ad un secondo tratto della detta linea di trasmissione, i due gruppi di innesto essendo atti a cooperare tra loro quando la detta sezione di coda viene disposta nella detta posizione operativa e a·disimpegnarsi quando la detta sezione di coda viene disposta nella detta posizione ripiegata, e comprendendo rispettivi elementi di trasmissione provvisti di rispettive dentature ingrananti tra loro nella detta posizione operativa della detta sezione di coda, caratterizzato dal fatto che le dette dentature dei detti elementi di trasmissione sono radiali e cooperano telescopicamente tra loro, il detto innesto comprendendo mezzi di supporto orientabile per almeno uno dei detti elementi di trasmissione, detti gruppi di innesto comprendendo mezzi di invito atti a venire in contatto tra loro prima delle relative dentature per guidare l'accoppiamento tra gli elementi di trasmissione .

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

la figura 1 è una vista in elevazione laterale ed in parziale sezione di un innesto rilasciabile per una linea di trasmissione del moto ad un rotore di coda di un elicottero, realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 2 è una sezione assiale, in scala ingrandita, di un primo gruppo di innesto dell'innesto di figura 1;

la figura 3 è una sezione assiale, in scala ingrandita, di un secondo gruppo di innesto dell'innesto di figura 1; e .

la figura 4 è una vista prospettica e schematica di un elicottero a coda ripiegabile, provvisto di un innesto rilasciabile secondo la presente invenzione.

Con riferimento alla figura 4, è indicato nel suo complesso con 1 un elicottero provvisto di un rotore principale 2 con pale 3 ripiegabili lungo una fusoliera 4 dell'elicottero stesso, e di un rotore di coda 5 portato da una sezione di coda 6 ripiegabile rispetto alla fusoliera 4.

In particolare, la sezione di coda 6 è incernierata alla fusoliera 4 intorno ad un asse C laterale inclinato rispetto alla verticale in avanti verso l'alto (figura 1), in modo che in posizione ripiegata la sezione di coda 6 si estenda di lato e verso il basso rispetto alla fusoliera 4.

Il rotore di coda 5 è collegato ad una trasmissione principale (non illustrata) da una linea di trasmissione 7, parzialmente illustrata in figura 1, costituita da un primo tratto la di asse A alloggiato nella fusoliera 4 e da un secondo tratto 7b di asse B alloggiato nella sezione di coda 6. Gli assi A e B coincidono tra loro quando la sezione di coda 6 è nella posizione operativa.

I tratti la, 7b sono formati, ciascuno, da una pluralità di alberi 8a, 8b cavi in serie tra loro; in figura 1 sono illustrati soltanto l’albero 8a di estremità posteriore del tratto la e l'albero 8b di estremità anteriore del tratto 7b, tra i quali è interposto, secondo la presente invenzione, un innesto 10 rilasciabile.

L'innesto 10 comprende essenzialmente un primo gruppo di innesto 14 (figura 2) vincolato alla fusoliera 4 ed un secondo elemento di innesto 15 vincolato alla sezione di coda 6 (figura 3).

Più in particolare, il primo elemento di innesto 14 comprende un supporto 16 rigidamente vincolato alla struttura della fusoliera 4 e definente integralmente un cannotto 17 tubolare di asse A nel quale è supportato l'albero 8a, con libertà di rotazione, tramite un cuscinetto 18 a duplice corona di sfere.

Il primo elemento di innesto 14 comprende inoltre un mozzo 19 provvisto di una porzione 20 tubolare internamente coassiale all'albero 8a, assialmente bloccata nello stesso, e ad esso rotazionalmente collegata mediante un accoppiamento scanalato 21. Da un'estremità della porzione tubolare 20 si estendono integralmente· una flangia 23 svasata provvista di un bordo 24 periferico anulare piano, ed una porzione 25 di supporto sostanzialmente conica recante a sbalzo un perno 26 di asse A.

La flangia 23 è chiusa frontalmente da un disco 29, sostanziaimente complanare al bordo 24 e forato centralmente per permettere il passaggio della porzione 25 di supporto.

Al bordo 24 della flangia 23 è rigidamente fissata una corona dentata 27 provvista di una dentatura 28 interna cilindrica a denti diritti; sul perno 26 è montato a sbalzo in modo orientabile un albero 30 cavo di asse D. Più precisamente, un'estremità 31 dell'albero 30 è vincolata sul perno 26 da mediante uno snodo sferico 32 di centro P giacente sull'asse A; l'asse D dell'albero 30, in uso coincidente con l'asse A, può disallinearsi da quest'ultimo come illustrato in figura 2 (linee tratteggiate).

Dalla suddetta estremità 31 si estende integralmente una ruota dentata 33 alloggiata nella corona dentata 27 e provvista di una dentatura 34 periferica a denti diritti (estendentisi cioè lungo piani radiali) ma convessi, secondo un profilo sferico di centro P. La dentatura 34 è in presa con la dentatura 28 interna della corona dentata 27, in modo da collegare rotazionalmente l'albero 30 al mozzo 19.

Sull'albero 30 è montato in modo assialmente scorrevole ed angolarmente solidale un elemento di trasmissione 35 di asse D. In particolare, l'elemento 35 comprende essenzialmente un cannotto 36 presentante una prima estremità 37 tubolare scorrevole su una superficie di guida 38 cilindrica definita da un risalto anulare 39 intermedio dell'albero 30, ed una seconda estremità 40 tubolare scorrevole su un anello 41 di guida fissato con una ghiera 95 su un'estremità 42 dell'albero 30 opposta all'estremità 31.

Il cannotto 36 è collegato angolarmente all'albero stesso 30 mediante un accoppiamento scanalato 43 interposto tra una porzione intermedia 45 del cannotto 35 e l'albero 30. L'accoppiamento 43 è definito da rispettive dentature 46, 47 elicoidali, rispettivamente interna al cannotto 36 ed esterna all'albero 30, presentanti inclinazione molto piccola, dell'ordine di qualche grado, rispetto all'asse D dell'albero 30.

L'elemento di trasmissione 35 comprende inoltre una ruota dentata 48, estendentesi integralmente dalla porzione intermedia 45 del cannotto 36 verso l'esterno ed avente una dentatura 49 radiale a denti diritti {cioè estendentisi lungo rispettivi piani radiali) ma arcuati, con profilo convesso sostanzialmente a botte rastremantesi-dalla parte della seconda estremità 39 del cannotto 36. I denti della dentatura 49 presentano una spuntatura 59 di estremità atta a favorirne l'innesto, come sarà chiarito nel seguito.

Il cannotto 36 è normalmente mantenuto, in una posizione assiale di fine corsa, illustrata in figura 2 e definita dal contatto tra la relativa dentatura interna 46 e l'anello di guida 41, da una molla 50 elicoidale coassiale all'albero 30 e compressa tra un elemento 51 anulare di appoggio montato sull'albero 30 a contatto assiale con la ruota dentata 33, ed uno spallamento 52 intermedio esterno del cannotto 36.

Il primo gruppo di innesto 14 comprende infine un elemento di invito 54 maschio terminale, di forma sostanzialmente conica convessa, il quale presenta una porzione di base 55 fissata al cannotto 36, ed una parete laterale 56 terminante in un vertice 57 arrotondato rivolto verso la sezione di coda 6 e presentante un bordo perimetrale 58 accoppiato di testa con la ruota dentata 48 e conformato in modo da sostanzialmente raccordare la parete laterale 56 con una superficie di fondo della dentatura 49 della ruota dentata 48.

Il secondo gruppo di innesto 15 (figura 3) comprende, a sua volta, una staffa 60 di supporto rigidamente vincolata alla struttura della sezione di coda 6 e definente integralmente un supporto 61 anulare di asse B.

All'interno del suddetto supporto 61, è supportato in modo orientabile tramite una boccola 62 ed un cuscinetto volvente 63 cooperanti tra loro attraverso rispettive superfici sferiche di contatto, un secondo elemento di trasmissione 64 rotazionalmente solidale all'albero 8b ed atto ad interagire; in uso, con il primo elemento di innesto 14.

Più in particolare, l'elemento di trasmissione 64 comprende un mozzo 65 montato entro il cuscinetto 63 e supportante, a sua volta, un'estremità 66 dell'albero 8b alla quale è collegato angolarmente da un accoppiamento scanalato 67, ed una corona 68 cilindrica estendentesi assialmente a sbalzo verso la fusoliera 4 dal mozzo 65 ed integralmente collegata a quest'ultimo da una flangia 69 conica.

La corona 68 presenta una dentatura interna 70, a denti diritti, la quale è atta ed essere impegnata, in uso, dalla dentatura 49 della ruota 48 del primo gruppo di innesto 14 (figura 1).

Su un bordo libero 74 della corona 68 è montato un secondo elemento di invito 75 femmina, il quale presenta una parete 76 troncoconica svasata estendentesi a sbalzo oltre la corona 68 e delimitata internamente da una superficie 77 conica la quale si raccorda ad una superficie interna 79 della corona 68.

Convenientemente, il primo elemento di invito 54 ed il secondo elemento di invito 75 sono realizzati in materiale plastico.

L'innesto 10 è provvisto, infine, di un dispositivo 80 di bloccaggio del rotore di coda 5 quando la sezione di coda 6 viene ripiegata.

Tale dispositivo 80 comprende essenzialmente uno stelo 84 avente asse parallelo all'asse B e montato assialmente scorrevole sulla staffa 60 del secondo gruppo di innesto 15. Lo stelo 84 porta, in posizione intermedia, un organo di impegno 85 provvisto di un risalto 86 atto a cooperare con un disco 87 dentato integrale alla corona 78 per impedirne la.rotazione. Ad una propria estremità rivolta in uso verso la fusoliera 4, lo stelo 84 presenta un puntalino 88 atto a cooperare con una superficie di appoggio -89 portata da un elemento di riscontro 90 rigidamente fissato alla fusoliera 4 stessa .

Una molla 94 compressa tra la staffa 60 ed il puntalino 88 carica lo stelo 84 verso una posizione assiale di arresto illustrata in figura 3 (tratteggiata in figura 1) in cui il risalto 86 interagisce con la dentatura del.·disco 87 e ne impegna un vano impedendo la rotazione del disco stesso; risulta pertanto bloccato, l'albero 8b ad esso solidale e, quindi, il rotore di coda 5.

Il funzionamento dell'innesto 10 è il seguente.

La figura 1 illustra la posizione operativa dell'innesto 10, in cui l'innesto stesso collega rotazionalmente il tratto 7a con il tratto 7b della linea 7 di trasmissione del moto al rotore di coda.

Più in dettaglio, la coppia viene trasmessa dall'albero 8a, attraverso l'accoppiamento scanalato 21, al mozzo 19, e da quest'ultimo all'albero 30 attraverso la corona dentata 27 e la ruota dentata 33. L'elemento di trasmissione 35 è trascinato dall'albero 30 attraverso l'accoppiamento scanalato 43.

La ruota dentata 48 dell'elemento di trasmissione 35, mantenuto nella posizione di fine corsa dalla molla 49, è in presa con la dentatura 70 della corona 68 dell'elemento di trasmissione 64, a sua volta angolarmente solidale all'albero 8b.

In questa configurazione dell'innesto, il dispositivo 80 di bloccaggio del rotore di coda è disattivato; l'elemento di riscontro 90 coopera con il puntalino 88 contro l'azione della molla 94 e mantiene lo stelo 84 in una posizione arretrata in cui l'elemento di impegno 85 (figura 1, linea a tratto pieno) è disimpegnato dal disco 87.

Quando la sezione di coda 6 viene ripiegata, la rotazione della stessa intorno all'asse C produce un moto telescopico o sfilamento dell'elemento di trasmissione 35 del primo gruppo di innesto 14 rispetto all'elemento di trasmissione 64 del secondo gruppo di trasmissione. Tale sfilamento avviene secondo una traiettoria sostanzialmente circolare; ciò è reso possibile per il fatto che l'elemento di trasmissione 35 del primo gruppo di innesto 14 è orientabile rispetto al supporto 16, in particolare grazie allo snodo sferico 32 di vincolo dell'albero 30 sul quale l'elemento di trasmissione 35 è coassialmente montato, ed al profilo curvilineo delle dentature 34 e 49.

Prima che, a seguito della rotazione della sezione di coda 6 intorno all'asse C, la dentatura 70 della corona dentata 68 si disimpegni dalla dentatura 49 della ruota dentata 48, e quindi i due tratti 7a e 7b della linea di trasmissione del moto al rotore di coda siano disaccoppiati, diventa operativo il dispositivo 80 di bloccaggio del rotore di coda. Infatti, l'elemento di riscontro 90 lascia libero lo stelo 84 di spostarsi, sotto l'azione della molla 94, nella posizione assiale di arresto illustrata in figura 3 (tratteggiata in figura 1) in- cui il risalto 86 interagisce con la dentatura del disco 87.

. Quando i due gruppi di innesto 14, 15 sono completamente disimpegnati tra loro, il gruppo 14 assume la configurazione parzialmente illustrata a tratteggio in figura 2,, in cui 1'.albero 30 e l’elemento di trasmissione 35 sono inclinati verso il basso sotto il peso proprio, in una posizione di arresto definita dall'appoggio della dentatura 28 della ruota dentata 27 contro il disco 29.

Quando la sezione di coda viene portata nella posizione operativa, il primo contatto tra i gruppi di innesto 14 e 15 avviene fra i rispettivi elementi di invito 54, 75, la cui forma conica favorisce il centraggio relativo fra il primo elemento di trasmissione 35 ed il secondo elemento di trasmissione 64.

Solo successivamente la ruota dentata 48 e la corona dentata 68 giungono a contatto tra loro; l'imbocco tra .le relative dentature 49 e 70, cooperanti telescopicamente tra loro, è favorito dalla spuntatura frontale 59 dei denti della dentatura 49. Se la posizione angolare relativa tra le dentature è tale per cui i denti della dentatura 49 giungono frontalmente a contatto con quelli della dentatura 70, si produce una compressione .elastica della molla 50 che consente di assorbire il conseguente urto mediante uno scorrimento assiale dell'elemento di trasmissione 35 sull'albero 30, evitando così danni alle dentature. A causa dell'andamento elicoidale dell'accoppiamento scanalato 43 tra l'elemento di trasmissione 35 e l'albero 30, tale scorrimento assiale ha come effetto una rotazione dell'elemento 35 sufficiente a disallineare tra loro i denti delle dentature 49 e 70, producendosi così l'impegno telescopico tra le stesse. La molla 50 può così tornare riportare,l’elemento 35 nella posizione di fondo corsa ed assicurare, in uso, un carico elastico sull'elemento stesso atto a mantenerlo con sicurezza in una posizione di accoppiamento con il secondo elemento di trasmissione 64.

Da un esame delle caratteristiche dell'innesto 1 realizzato secondo i dettami della presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

Innanzitutto, grazie all'impiego di dentature radiali 49, 70, si ottiene un impegno affidabile tra gli elementi di trasmissione 14 e 15 in qualsiasi condizione di volo. Inoltre, tali dentature ed il montaggio orientabile dell'elemento di trasmissione sono in grado di compensare eventuali errori di allineamento tra i tratti 7a e 7b della linea 7 di trasmissione del moto al rotore di coda.

Infine, il supporto assiale elastico dell'elemento di trasmissione 35 fornito dalla molla 50 consente di assorbire senza danni gli urti tra le dentature 49, 70 durante le manovre di innesto.

Risulta infine chiaro che all'innesto 10 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di tutela della presente invenzione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Innesto (10) rilasciabile per una linea (7) di trasmissione del moto ad un rotore (5) di coda di un elicottero (1) avente una fusoliera (4) ed una sezione di coda (6) mobile rispetto alla detta fusoliera (4) tra una posizione operativa ed una posizione ripiegata, il detto innesto (10) comprendendo un primo gruppo di innesto (14) supportato dalla detta fusoliera (4) dell'elicottero (1) e collegato ad un primo tratto (7a) della detta linea (7) di trasmissione ed un secondo gruppo dì innesto (15) supportato dalla detta sezione di coda (6) dell'elicottero (1) e collegato ad un secondo tratto (7b) della detta linea (7) di trasmissione, i due gruppi di innesto (14, 15) essendo atti a cooperare tra loro quando la detta sezione di coda (6) viene disposta nella detta posizione operativa e a disimpegnarsi quando la detta sezione di coda (6) viene disposta nella detta posizione ripiegata, e comprendendo rispettivi elementi di trasmissione (35, 64) provvisti di rispettive dentature (49,.70) ingrananti tra loro nella detta posizione operativa della detta sezione di coda (6), caratterizzato dal fatto che le dette dentature^ (49, 70) dei detti eleménti di trasmissione (35, 64) sono radiali e cooperano telescopicamente tra loro, il detto innesto (10) comprendendo mezzi (32, 30) di supporto orientabile per almeno uno dei detti elementi di trasmissione (35), detti gruppi di innesto (14, 15) comprendendo mezzi di invito (54, 75) atti a venire in contatto tra loro prima delle relative dentature (49, 70) per guidare 1 'accoppiamento tra gli elementi di trasmissione (35, 64) . 2.- Innesto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una (49) delle dette dentature (49, 70) presenta denti a profilo arcuato per permettere un disallineamento tra il detto primo (35) ed il detto secondo elemento di trasmissione (64). 3.- Innesto secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di invito comprendono un primo elemento di invito (54) maschio di forma sostanzialmente conica estendentesi da un'estremità (40) di uno dei detti elementi di trasmissione (35) ed un secondo elemento di invito (75) femmina estendentesi da un altro (64) dei detti elementi di trasmissione (35, 64) e presentante una parete laterale (76) sostanzialmente conica atta a cooperare con il detto primo elemento di invito (54). 4.- Innesto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dai fatto che i detti elementi di invito (54, 75) sono realizzati in materiale plastico. 5.- Innesto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno dei detti gruppi di innesto (14, 15) comprende mezzi elastici (50) di supporto assiale del relativo elemento di trasmissione (35). 6.- Innesto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il detto primo gruppo di innesto (14) comprende un mozzo (19) angolarmente accoppiato al detto primo tratto (7a) della detta linea (7) di trasmissione, detti mezzi di supporto orientabile (32, 30) essendo interposti tra il detto mozzo (19) ed il detto primo elemento di trasmissione (35). 7.- Innesto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di supporto orientabile (32, 30) comprendono uno snodo sferico (32). 8.- Innesto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di supporto orientabile (32, 30) comprendono un albero (30) vincolato al-detto mozzo (19) tramite il detto snodo sferico (32), il detto primo elemento di trasmissione (35) essendo montato assialmente scorrevole sul detto albero (30), i detti mezzi elastici (50) di supporto assiale essendo interposti tra il detto primo elemento di trasmissione (35) ed il detto albero (30). 9.- Innesto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere primi mezzi di accoppiamento angolare (27, 33) interposti tra il detto mozzo (19) ed il detto albero (30), e secondi mezzi di accoppiamento angolare (43) interposti tra il detto albero (30) ed il detto primo elemento di trasmissione (35). 10.- Innesto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i detti secondi mezzi di accoppiamento angolare comprendono un accoppiamento scanalato (43) a denti elicoidali. 11.- Innesto (10) rilasciabile per una linea di trasmissione del moto ad un rotore di coda di un elicottero, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati.