[發明專利]航空器用發動機的齒輪箱一體型發電裝置

有效

• 申請號: 201380026027.1
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104335460B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 五井龍彥;田中謙一郎
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;F01D15/10;F01D15/12;F02C6/00;F02C7/00;F02C7/32;H02K7/18;H02K16/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 謝順星,張晶

相關申請

本申請要求2012年5月30日申請的日本專利申請2012-122579的優先權，將其全部內容以參照的方式引入作為本申請的一部分。

技術領域

本發明涉及一種安裝在航空器用發動機上，由發動機旋轉軸驅動的齒輪箱一體型發電裝置。

背景技術

在航空器用發動機上，發電裝置、起動機、液壓泵、潤滑泵及燃料泵等各種航空器用輔機通過附件齒輪箱(AGB)安裝在發動機主體上，通過該附件齒輪箱由發動機旋轉軸驅動。作為所述發電裝置，通常使用具有良好發電效率的勵磁繞組式(電磁式)發電機(參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利第7728447號

發明內容

(一)要解決的技術問題

在航空器用發動機中，為了改善耗油率，必須盡可能減小外形的前面投影面積，減少空氣阻力，此外，從提高隱形性能的方面考慮，謀求小型化也重要。可是，對于輔機中最大型的發電裝置，1980年代的定員200人的航空器的發電容量為90kVA左右，但伴隨著近年來航空器顯著的電氣化發展，到了2010年代，則要求250kVA以上的大發電容量。如果想通過現有發電裝置具備的勵磁繞組式發電機得到這樣的250kVA以上的大容量發電，必須增大轉子及定子的各個線圈的匝數，直至得到所需的大發電容量，轉子及定子的外徑隨之變大，因此發電裝置會大型化。進而，在發動機上支承上述大型發電裝置的附件齒輪箱也必然會大型化。這樣的發電裝置及附件齒輪箱的大型化成為阻礙通過航空器用發動機的前面投影面積的縮小化來改善耗油率及隱形性能的主要原因。

因此，本發明的目的是提供一種航空器用發動機的齒輪箱一體型發電裝置，其在確保所需的大發電容量的同時，在安裝在航空器用發動機上時也不會增大所述前面投影面積。

(二)技術方案

為了實現上述目的，本發明的航空器用發動機的發電裝置是通過附件齒輪箱與航空器用發動機的發動機旋轉軸連接的發電裝置，其具備轉子、驅動齒輪、永久磁鐵和定子線圈，所述轉子貫通所述附件齒輪箱；所述驅動齒輪配置在所述轉子的中間部，驅動該轉子；所述永久磁鐵安裝在隔著所述轉子的中間部的兩側部；所述定子線圈與所述各永久磁鐵的外周相對地配置；所述兩個定子線圈間電連接。

在謀求增大發電容量時，在現有發電裝置具備的勵磁繞組式發電機上，必須同時增大轉子及定子的各線圈的匝數，因此外徑變大。與此相對，在本發明的發電裝置中，由于其為具有安裝有永久磁鐵的轉子和與永久磁鐵的外周相對地配置的定子線圈的永磁式發電機的結構，因此能夠通過增大永久磁鐵及定子線圈的軸向長度來增大發電容量。這里，由于分別設置在相對于轉子中間部的兩側部的定子線圈彼此電連接，因此兩個定子線圈的各發電功率的總和成為輸出功率。因此，在確保所需的大發電容量的情況下，能夠使轉子及定子線圈為都具有與發電容量的增大相對應的長度，且外徑小的細長形狀。其結果，由于本發明的發電裝置能夠以其前面投影面積不會增大的配置對航空器用發動機進行安裝，因此在抑制航空器發動機的空氣阻力增加，實現耗油率改善的同時，能夠實現隱形性能的提高。

可是，在如上所述地確保大發電容量時，在將呈細長外形的發電裝置與以往同樣地安裝在附件齒輪箱(AGB)上的情況下，存在來自發電裝置的AGB的懸垂力矩(オーバーハング·モーメント)增大并且振動也變大的傾向。因此，在該發電裝置中為如下結構：使細長外形的轉子貫通附件齒輪箱，并由配置在轉子中間部的驅動齒輪來驅動轉子。由此，由于轉子呈從AGB的兩端面突出的狀態，因此，即使發電裝置伴隨大發電容量的確保而成為加長了的形狀，也能夠有效地抑制懸垂力矩的增大，穩定地支承在發動機上。

在本發明中，優選所述轉子與所述發動機旋轉軸平行地配置。由此，由于為了確保大發電容量而成為細長形狀的轉子與發動機旋轉軸平行地配置，即沿航空器用發動機的前后方向配置，因此前面投影面積的增大被抑制。

在本發明中，優選所述兩個定子線圈串聯連接。由此，能夠將兩個定子線圈各自的輸出電壓相加得到的電壓作為輸出取出，因此，在將定子線圈的外徑抑制為小的同時，能夠確保所需的大發電容量。