JP2017133690A - ギアボックス遊星減衰ばねダンパ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エピサイクリックギア構成が、支持ピンを介してエピサイクリックギア構成のキャリアに取り付けられた遊星軸受上で回転可能な遊星ギアを含む。減衰ばねは、軸受の外側リングの外面と遊星ギアの対向する内面との間に配置され、環状ギャップを含む。ばねフィルムダンパは、支持ピンの円筒形外面と遊星ギアの内側リングの対向する内面との間に配置され、環状ギャップを含む。支持ピン(96)及び/又は外側リングは、それぞれの環状ギャップの方へ通じるオイル供給孔を含む。ガスタービンエンジンは、こうした遊星軸受を有するエピサイクリックギア構成を含む。
【選択図】 図2
Description
12 長手方向又は軸方向中心線
14 ファンセクション
16 コアタービンエンジン
18 外側ケーシング
20 入口
22 低圧圧縮機
24 高圧圧縮機
26 燃焼セクション
28 高圧タービン
30 低圧タービン
32 ジェット排気セクション
34 高圧シャフト/スプール
36 低圧シャフト/スプール
38 ファン
40 ブレード
42 ディスク
44 作動部材
45 ファンシャフト
46 出力ギアボックス
48 ナセル
50 ファンケーシング又はナセル
52 出口ガイドベーン
54 下流セクション
56 バイパス空気流経路
58 空気
60 入口
62 空気の第1の部分
64 空気の第2の部分
66 燃焼ガス
68 ステータベーン
70 タービンロータブレード
72 ステータベーン
74 タービンロータブレード
76 ファンノズル排気セクション
78 高温ガス経路
80 サンギア
82 サンギアのギア歯
82 外側リングのオイル供給孔
821 外側リングの外面におけるオイル供給孔の出口開口部
822 概略的に示す矢印
83 遊星軸受の外側リングと遊星ギアとの間の接続機構
84 遊星軸受の遊星ギア外側レース
841 図4、図5及び図6の遊星軸受の外側リング
842 図4、図5及び図6の遊星軸受の遊星ギア
8421 遊星ギアの前端
8422 遊星ギアの後端
8423 遊星ギアの前端の前方溝
8424 遊星ギアの後端の後方溝
843 外側リングの円筒形外面
844 遊星ギアの内面
85 遊星ギアのギア歯
86 リングギア
87 リングギアのギア歯
88 リングギアの円周方向中央フランジ
89 フランジを通る軸方向孔
90 キャリアの前方壁
91 前方壁を通るボア
92 キャリアの後方壁
93 後方壁を通るボア
94 キャリアの軸方向に延びる側壁
95 支持ピンの前壁
96 遊星軸受の支持ピン
961 支持ピンを通るオイル供給孔
962 支持ピンの外面における孔の出口開口部
97 支持ピンのねじ付き縮径面
98 支持ピンの環状の半径方向外向きに延びるフランジ
99 支持ピンのリテーナ
100 圧力下で支持ピンの内部キャビティから流れるオイルを概略的に表す図3の矢印
1001 図3のスクイーズフィルムダンパの環状ギャップに入るオイルの流れ
1002 図3のローラ104を潤滑するための環状ギャップからのオイルの流れ
101 支持ピンの円筒形外面
1011 支持ピンの円筒形外面の前端
1012 支持ピンの円筒形外面の後端
102 内側リング
1021 内側リングの前端
1022 内側リングの後端
1023 前方溝
1024 後方溝
103 遊星ギアの外側レースを定める円筒形内面
104 円筒形ローラ
106 支持ピンの中心軸及び遊星ギアの回転軸
107 内側リングの前方軌道
108 内側リングのガイドレール
109 内側リングの後方軌道
112 内側リングの円筒形内面
113 内側リングの外面
114 ローラの円筒形外面
116 遊星軸受の外側レース
118 ローラケージのサイドレール
120 ローラケージのウェブ要素
121 円周方向に延びる溝
122 螺旋形状の溝
123 軸方向に延びる溝
124 内側リングを通る経路
125 支持ピンの円筒形内面
127 軌道内のアンダーカットチャネル
128 ガイドレールの外面
129 軌道内のアンダーカットチャネル
130 弾性シール
131 弾性シールの内径
132 弾性シールの外径
140 減衰ばね
Claims (20)
- 単一の入力及び単一の出力のみを有し、サンギア(80)と、遊星ギアボックス及び前記サンギアを囲むリングギア(86)とを含む、エピサイクリックギア構成のキャリア(90、92、94)へ接続するための遊星ギアボックスであって、
前記キャリアに固定されるように構成され、軸方向に延びる仮想中心軸線(106)から半径方向等距離にある円筒形外面により定められる中空本体であり、さらに前記円筒形外面の反対側に配置された内面により定められる、支持ピン(96)と、
前記支持ピンに回転不能に接続され、前記支持ピンの前記外面に対向する内面と、少なくとも1つのトラックを定める外面とを定め、前記外面内に定められる各トラックは、それぞれの複数の円筒形ローラを内部に受けて回転可能に案内するように構成される、内側リング(102)と、
前記少なくとも1つのトラックの方に面するように配置された円筒形内面と、前記リングギアの方に面するように配置された円筒形外面とを定める、外側リング(841)と、
前記内側リングのそれぞれのトラック内に回転可能に配置され、かつ各々が前記外側リングの前記円筒形内面に回転可能に接触する、それぞれの複数の円筒形ローラ(104)と、
前記外側リングに回転不能に接続され、前記外側リングの前記外面に対向する内面と、前記サンギア及び前記リングギアの両方と噛み合うように構成されたギア歯面を定める外面とを定める、遊星ギア(84)と、
前記外側リングの前記外面と前記遊星ギアの前記内面との間に配置された減衰ばね(140)と、
を備える、遊星ギアボックス。 - 前記遊星ギアは、溶接により前記外側リングに回転不能に接続される、請求項1に記載の遊星ギアボックス。
- 前記遊星ギアは、機械的ファスナにより前記外側リングに回転不能に接続される、請求項1に記載の遊星ギアボックス。
- 前記遊星ギアを前記外側リングに回転不能に接続する前記機械的ファスナは、ばねフィンガハウジングを含む、請求項3に記載の遊星ギアボックス。
- 環状ギャップが前記外側リングの前記円筒形外面と前記遊星ギアの前記内面との間に延び、前記減衰ばねは前記環状キャップ内に配置される、請求項1に記載の遊星ギアボックス。
- 前記環状ギャップの寸法は、前記減衰ばねの圧縮度によって決まる、請求項5に記載の遊星ギアボックス。
- 前記支持ピンの前記円筒形外面と前記内側リングの前記内面との間に定められる環状ギャップを含むスクイーズフィルムダンパをさらに備える、請求項1に記載の遊星ギアボックス。
- 前記スクイーズフィルムダンパは、前記環状ギャップの前端におけるトロイダル形前方弾性シールと、前記環状ギャップの後端におけるトロイダル形後方弾性シールとを含む、請求項7に記載の遊星ギアボックス。
- 前記支持ピンは、前記支持ピンの前記内面と前記外面との間を、前記支持ピンを通って延び、前記支持ピンの前記外面において出口開口部を定める、少なくとも1つの第1のオイル供給孔を含み、前記第1のオイル供給孔の前記出口開口部は、前記環状ギャップと流体連通して配置される、請求項7に記載の遊星ギアボックス。
- 前記支持ピンは、前記支持ピンの前記内面と前記外面との間を、前記支持ピンを通って延び、前記支持ピンの前記外面において出口開口部を定める、少なくとも1つの第1のオイル供給孔を含み、前記第1のオイル供給孔の前記出口開口部は、前記スクイーズフィルムダンパと流体連通して配置される、請求項7に記載の遊星ギアボックス。
- 前記内側リングは、前端と、前記前端から軸方向に遠ざかるように離間された後端とによって定められ、前記スクイーズフィルムダンパは、前記内側リングの前記前端内に定められ、前記仮想中心軸線に対して円周方向に延びる前方溝を含む、請求項7に記載の遊星ギアボックス。
- 前記内側リングの前記前方溝は、前記内側リングの前記内面から、前記仮想中心軸線から半径方向に遠ざかる方向に延びる半径方向深さを定め、前記スクイーズフィルムダンパは、前記内側リングの前記前方溝内に配置された前方弾性シールをさらに含み、前記前方弾性シールは、内径と、前記内径より大きい外径とを定め、前記内径と前記外径との間の差は前記前方弾性シールの圧縮されていない厚さを定め、前記前方弾性シールの前記圧縮されていない厚さは、前記内側リングの前記前方溝の前記半径方向深さを上回る、請求項11に記載の遊星ギアボックス。
- 前記スクイーズフィルムダンパは、前記内側リングの前記後端内に定められ、前記仮想中心軸線に対して円周方向に延びる後方溝を含み、前記後方溝は、前記内側リングの前記内面から、前記仮想中心軸線から半径方向に遠ざかる方向に延びる半径方向深さを定め、前記スクイーズフィルムダンパは、前記内側リングの前記後方溝内に配置された後方弾性シールをさらに含み、前記後方弾性シールは、内径と、前記内径より大きい外径とを定め、前記後方弾性シールの前記内径と前記外径との間の差は、前記後方弾性シールの圧縮されていない厚さを定め、前記後方弾性シールの前記圧縮されていない厚さは、前記内側リングの前記後方溝の前記半径方向深さを上回る、請求項12に記載の遊星ギアボックス。
- ガスタービンエンジン(10)であって、
ハブから半径方向に延びる複数のブレード(40)を含み、前記ハブを通って中心に定められた第1の回転軸線の周りに回転可能なファン(38)と、
前記ファンの下流に配置された圧縮機(22、24)と、
前記圧縮機の下流に配置されたタービン(28、30)と、
前記タービンと一緒に回転するように前圧縮機を機械的に結合する回転可能な入力シャフト(34、36)と、
単一の入力のみを有し、かつキャリア(90、92、94)と、前記第1の回転軸線に平行な第2の回転軸線の周りに回転可能なサンギア(80)と、前記サンギアの周りに円周方向に配置されたリングギア(86)と、前記キャリアにより支持され、前記第2の回転軸線に平行な第3の回転軸線の周りに前記キャリアに対して回転可能な遊星ギア(84)を収容する少なくとも1つの遊星ギアボックスとを含む、エピサイクリックギア構成と、
前記ファン、前記圧縮機、前記タービン、及び前記エピサイクリックギア構成を囲むエンジンエンベロープと、
を備え、前記リングギア及び前記キャリアの一方は前記エンジンエンベロープに回転不能に結合され、
前記遊星ギアボックスは、
前記キャリアに固定されるように構成され、軸方向に延びる仮想中心軸線から半径方向等距離にある円筒形外面により定められる中空本体であり、さらに前記円筒形外面の反対側に配置された内面により定められる、支持ピン(96)と、
前記支持ピンに回転不能に接続され、前記支持ピンの前記外面に対向する内面と、少なくとも1つのトラックを定める外面とを定め、前記外面内に定められる各トラックは、それぞれの複数の円筒形ローラを内部に受けて回転可能に案内するように構成される、内側リング(102)と、
前記少なくとも1つのトラックの方に面するように配置された円筒形内面と、前記リングギアの方に面するように配置された円筒形外面とを定める、外側リング(841)と、
前記内側リングのそれぞれのトラック内に回転可能に配置され、その各々が前記外側リングの前記円筒形内面に回転可能に接触する、それぞれの複数の円筒形ローラ(104)と、
前記外側リングに回転不能に接続され、前記外側リングの前記外面に対向する内面と、前記サンギア及び前記リングギアの両方と噛み合うように構成されたギア歯面を定める外面とを定める、遊星ギア(84)と、
前記外側リングの前記外面と前記遊星ギアの前記内面との間に配置された減衰ばね(140)と、
をさらに含む、ガスタービンエンジン。 - 前記遊星ギアは、溶接により前記外側リングに回転不能に接続される、請求項14に記載のガスタービンエンジン。
- 前記遊星ギアは、機械的ファスナにより前記外側リングに回転不能に接続される、請求項14に記載のガスタービンエンジン。
- 前記遊星ギアを前記外側リングに回転不能に接続する前記機械的ファスナは、ばねフィンガハウジングを含む、請求項16に記載のガスタービンエンジン。
- 環状ギャップが前記外側リングの前記円筒形外面と前記遊星ギアの前記内面との間に延び、前記減衰ばねは前記環状キャップ内に配置される、請求項14に記載のガスタービンエンジン。
- 前記環状ギャップの寸法は、前記減衰ばねの圧縮度によって決まる、請求項18に記載のガスタービンエンジン。
- 前記支持ピンの前記円筒形外面と前記内側リングの前記内面との間に定められる環状ギャップを含むスクイーズフィルムダンパをさらに備える、請求項14に記載のガスタービンエンジン。
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