JP2001200799A - 減衰トルクシャフト組立体 - Google Patents

減衰トルクシャフト組立体

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JP2001200799A JP2000353664A JP2000353664A JP2001200799A JP 2001200799 A JP2001200799 A JP 2001200799A JP 2000353664 A JP2000353664 A JP 2000353664A JP 2000353664 A JP2000353664 A JP 2000353664A JP 2001200799 A JP2001200799 A JP 2001200799A
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マイケル・イーブン−ヌル
James Charles Przytulski
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 全ての運転回転速度でかつ全ての運転条件の
もとでの中空トルクシャフト及び関連組立体の振動励起
を無くす。 【解決手段】 トルクシャフト組立体６０が、プッシュ
ロッドのような接続部材の配列を動かすためのチューブ
のそれぞれ第１と第２の末端８６，８８において第１と
第２のクランクシャフトの間に配置されかつそれらに固
定接続された中心軸線を具える中空チューブ６２を含
む。第１と第２のクランクシャフトの間のチューブの中
空内部７４には、エンジンの運転中、摩擦により振動エ
ネルギーを吸収するために十分な量の流動性の慣性物質
あるいは減衰媒体７０が充填される。間隔を置いて配置
される複数のＵ字形部材１３４が、中空内部を取り囲む
チューブ壁体の外側表面６８上でチューブ壁体に固着さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンにおける可変静翼を回動させる調節可能な部材配列
を動かすためのトルクシャフト組立体に関する。より具
体的には、シャフトの中空内部内に減衰媒体を具える減
衰中空トルクシャフト組立体に関する。
【０００２】可変静翼（ＶＳＶ）、例えば可変の圧縮機
静翼、を具えるガスタービンエンジンは、アクチュエー
タと接続するトルクシャフト組立体を含むことが多い。
そのような組立体は、各段における翼の角度を変化させ
るための同調リングに接続されたクランク腕によって、
制御されて変化するエンジンの状態に応じて、複数の段
の静翼を動かすことができ、またその動きの整合をと
る。ゼネラルエレクトリック社のＬＭ２５００＋エンジ
ンのようなエンジンの高圧圧縮機の可変静翼装置を作動
させるのに、トルクシャフトが用いられる。概して、ト
ルクシャフト作動装置は、段対段（非線形）ＶＳＶスケ
ジュールにおいて融通性を備えているのが好都合であ
る。可変静翼機構を有する軸流圧縮機を含むガスタービ
ンエンジンの例が、米国特許第２，８５８，０６２号、
第２，９３３，２３５号および第５，２８１，０８７号
に開示されている。トルクシャフト組立体の例が、米国
特許第４，８９０，９７７号に開示されている。
【０００３】現在用いられているトルクシャフト組立体
は中実の金属シャフトを含み、そのシャフトの外側表面
には、他の組立体部品、例えば、ターンバックルとの接
続を受入れるかまたは接続を提供するために凹み、スロ
ット、刻み目、ラグなどの形状が設けられる。トルクシ
ャフトの中のあるものは、クランクシャフトであり、ク
ランクまたはシャフトは２つのクランク腕に固定接続さ
れかつそのクランク腕の間に配置されそしてクランク腕
が回転の軸線の周りに回転可能である。トルクシャフト
はエンジンの振動により生じる好ましくない曲げ（たわ
み）作用を受けやすいので、ガスタービンエンジンの中
実シャフトの中には、そのような好ましくないシャフト
の動きを制限するために端部マウントに加えて大体中央
のマウントを設けるものがこれまであった。クランクシ
ャフトを含むトルクシャフト組立体は、そのような中央
マウントを組み入れることができない。端部マウントの
みを具える中実クランクシャフトを有するトルクシャフ
ト組立体が、今までずっと用いられてきた。端部マウン
ト式トルクシャフトについては、早期の摩耗が、時には
非常に短い時間のうちに、認められるということが分か
った。例えば、そのような摩耗が前部シャフトジャーナ
ル軸受と後部球面軸受に生じていた。早期の摩耗を回避
するためにそのような端部マウント式シャフトの好まし
くない動きの発生を制止するかまたは変える手段は、ト
ルクシャフトの早期の修理または取替えの必要性を減ず
ることになるであろう。
【０００４】軸流圧縮機可変静翼組立体用のガスタービ
ンエンジントルクシャフト組立体における１つの形態の
中実トルクシャフトの摩耗は、第１たわみ固有振動数ま
たはエンジンの高速回転時の運転範囲で駆動される中実
シャフトの強制応答（エンジンの不均衡による）により
起こることが分かった。これらのモードは、圧縮機ロー
タの回転あたり１回（１／ｒｅｖ）の固有の均衡状態に
より引起こされる。あるタイプの軸流ガスタービンエン
ジンに対する中実シャフトの第１たわみ振動数は、エン
ジンの最大出力での回転速度に非常に近接して１／ｒｅ
ｖラインを交差する。この回転速度は、エンジンがその
運転時間のほとんど全てを費やす速度であるから、中実
シャフトは加振されて、その振動の力が中実シャフト及
び／又はその関連の部材と支持軸受に比較的に急速な摩
耗を引起こす。
【０００５】この問題を回避する１つの手法は、本発明
の組立体に中空シャフトを用いることであり、それによ
って１／ｒｅｖラインの交差をそのエンジンに対する最
大エンジン回転速度よりずっと上方に移動させるようで
ある。同時に、第１たわみ振動数モードの２／ｒｅｖ交
差は、エンジンのアイドリング回転速度あるいはそれ以
下に維持される。中空のシャフト組立体は、より高い固
有振動数で運転するように、そして利用できるエンジン
の取り付け箇所や外側包囲体の制約の範囲内でシャフト
振動数の調整を可能にするように、中実シャフト設計で
は果たせない融通性を与える。
【０００６】チューブの回転軸線を、クランク腕の設計
を関連のアクチュエータ組立体部材への全ての取り付け
位置がチューブの外側にあり中空のシャフトの表面から
離れるように調整することにより、移動させることが可
能である。これは、中空のシャフト、このケースではチ
ューブ、の一体性と剛性が振動数を最大にするように保
たれることを確実なものとするためになされる。シャフ
トの取り付け位置の少なくとも一部分が、中実シャフト
の外径の内側、例えば、中実シャフトの中へ機械加工さ
れた凹部あるいは部分に位置する従来技術の中実シャフ
トを用いる組立体とは、これは対照的である。この設計
がシャフトの振動数を実質的に減少させる。
【０００７】模範的な選ばれた外径と種々の中空シャフ
トの壁体厚さを評価し、特定のエンジン設計のために要
求される振動数を選ぶべきである。概ね前述のごとく、
２／ｒｅｖ交差をエンジンのアイドリング速度にあるい
はそれ以下に維持しながら、１／ｒｅｖ交差をできるだ
け高いところへ移動させるのが望ましい。しかしなが
ら、エンジンが自励した中実トルクシャフトの振動レベ
ルに匹敵する高いコア振動レベルを有する場合は、中空
のシャフトの強制応答振動レベルはまだ高過ぎるという
ことを、エンジン試験が示した。構成要素およびエンジ
ン試験による分析は、トルクシャフトの固有振動数が軸
受隙間と強制振幅に左右されるということを実証した。
トルクシャフト組立体を設計する際に考慮すべき追加の
要因には、エンジン系統の振動モードの複雑さとエンジ
ン振動特性がエンジンによって僅かに異なることがある
という事実とが含まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】全ての運転回転速度で
かつ全ての運転条件のもとでの中空のトルクシャフト及
び関連の組立体の振動励起を無くすことが大いに望まれ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、１つの形態に
おいて、調節可能な部材配列を動かすためチューブのそ
れぞれ第１と第２の末端において第１と第２の端部シャ
フトの間に配置されかつそれらに固定接続された中心軸
線を具えるチューブを含むトルクシャフト組立体を提供
する。第１と第２のクランクシャフト間の長さを有する
チューブの中空内部には、エンジンの運転中、摩擦によ
り振動エネルギーを吸収するために十分な量の流動性の
慣性物質あるいは減衰媒体が充填される。好ましい流動
性の慣性物質は球状のスチールショットである。中空内
部には容積で８５％〜９８％の範囲のレベルに、また約
９８％のより好ましいレベルに多量の減衰媒体が充填さ
れることが望ましい。使用に適した他のタイプの慣性物
質は、それぞれ砂や小さなプラスチック球体のような粒
子またはペレットである。
【００１０】間隔を置いて配置される複数のU字形部材
が、中空内部を取り囲むチューブ壁体の外側表面上でチ
ューブ壁体に固着される。各Ｕ字形部材は、調節可能の
部材配列を動かすためのアクチュエータと接続するため
の、壁体の外側表面から離れて配置される接続手段を含
む。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、ゼネラルエレクトリック
社のＬＭ２５００＋ガスタービンエンジンのような例示
的なガスタービンエンジン１０を示し、ガスタービンエ
ンジン１０は圧縮機１２、コアエンジン１４、及び圧縮
機１２に通常の方法で接続された第１のロータシャフト
１８を有し圧縮機１２に動力を供給するための低圧また
は出力タービン１６を連続した流れの関係において含
み、これら全ては長手方向の中心軸線２０の周りに同軸
に配置されている。出力タービン１６からの出力軸５２
が、発電機５４または何か他の装置を駆動するために用
いられる。圧縮機１２は流入空気流２４を加圧し、加圧
された空気流３３を通常の高圧圧縮機（ＨＰＣ）３４を
有するコアエンジン１４に供給し、高圧圧縮機（ＨＰ
Ｃ）３４は加圧された空気流３３の少なくとも１部分を
さらに加圧し、それを燃焼器３６に導く。燃料噴射手段
３８が燃料を燃焼器３６に供給し、そこで燃料が加圧さ
れた空気流と混合され燃焼ガス４０を発生し、燃焼ガス
は通常の方法で通常の高圧タービン（ＨＰＴ）４２に導
かれる。ＨＰＴ４２は通常の方法で第１のロータシャフ
ト１８によりＨＰＣ３４に接続される。
【００１２】圧縮機１２は可変入口案内翼２９を含み、
可変入口案内翼２９に続いて複数の円周方向に間隔を置
いて配置された動翼２８と可変静翼（ＶＳＶ）３０が数
列に並んで配置されている。図示されるのは、圧縮機ケ
ーシング３２に取り囲まれる７列の動翼２８と７列の可
変静翼３０である。静翼３０は、流入空気流２４を所望
の角度で動翼２８中に導く。可変入口案内翼２９と可変
静翼３０は、エンジンの運転条件により流入空気流２４
を様々な角度で動翼２８中に導き、圧縮機ストールマー
ジンを改善しエンジンの燃料効率を改善する。ストール
マージンは通常のパラメータであり、このパラメータ
は、圧縮機１２の望ましくないストールを生じる圧縮機
１２を通る加圧空気流３３の特定の流量での圧縮機１２
全体にわたる望ましくない高圧比を回避するための、圧
縮機１２の運転マージンを示す。米国特許第５，２８
１，０８７号を、特に工業用ガスタービンエンジンの構
成と作動についての引例としてここに援用する。
【００１３】さらに図２を参照すれば、可変静翼３０
は、圧縮機ケーシング３２に回動可能に支持され、圧縮
機ケーシングの外部に支持された翼クランク腕２５と同
調リング組立体２６により作動され、流れ２４に対して
ＶＳＶの角度を変える。ＨＰＣにおける可変静翼３０と
関連の作動装置は、上記の引例に示されるようにガスタ
ービンエンジンの分野では周知である。機械的またはデ
ィジタル電子制御のようなエンジン制御５０が、ＶＳＶ
３０を変化させることを含むエンジン１０の運転を制御
するのに用いられる。
【００１４】図２、図３、及び図４に示されるのは、エ
ンジン１０の圧縮機１２の圧縮機ケーシング３２上に設
けられた、６０で全体を示している枢動可能な減衰中空
トルクシャフト組立体の例示的な実施形態である。１つ
のみの減衰中空トルクシャフト組立体６０が示されてい
るが、エンジンの各側面上に１つ、つまり長手方向の中
心軸線２０に関して互いに約１８０度離れて、２つが通
常用いられる。図８をさらに手短に参照すれば、トルク
シャフト組立体６０は中空チューブ６２を含み、この実
施例では、中空チューブ６２は構造上の一体性を維持す
るために例えば実質的に連続したチューブ壁体６６とチ
ューブ壁体の外側表面６８とを具える金属チューブの形
態をしている。チューブ６２は、シャフトチューブ軸線
６４と中空内部７４とを有する。
【００１５】図４を再び参照すれば、中空内部７４は、
軸方向の長さＬと容積Ｖとを有し、エンジン１０の運転
中、摩擦により振動エネルギーを吸収するために十分な
量の流動性の慣性物質つまり減衰媒体７０を充填され
る。１つのタイプの減衰媒体７０はペレットで、好まし
くは球状のスチールショット７２であり、中空内部は好
ましくはスチールショットで容積Ｖの約９８％の好まし
いレベルまで充填されるかまたはもう１つの選択肢とし
て容積で８５％から９８％の間の範囲のレベルまで充填
されるのが好ましい。使用に適した他のタイプの慣性物
質は、それぞれ砂及び小さなプラスチック球体のような
粒子またはペレットである。減衰媒体７０特に球状のス
チールショット７２は、全ての運転回転速度でかつ全て
の運転条件のもとで中空のトルクシャフトと関連の組立
体の振動励起を無くすのに非常に効果的である。
【００１６】チューブ６２内のスチールショット７２ま
たはそれに匹敵する減衰媒体が、減衰をもたらす。最大
の減衰効果をもたらすには、シャフト容積Ｖが約９０％
ショット７２で満たされるべきだということを広範囲の
テストが示している。これにより、ショット７２は振動
エネルギーを吸収するのに十分な相対運動をし、同時に
最大の減衰効果が得られるよう適当な摩擦を生み出すた
めに、いつでもそれらの間に接触をもたらすようにショ
ットが十分に詰められることを保証する。ステンレスス
チールの要件とチューブ材料（ＳＳ３２１）の硬度のレ
ベルを僅かに上回るレベルの硬度とを具えるスチールか
ら作られるショット７２が好ましい。ショットの条件と
硬度は、チューブ壁体６６だけでなくショットの劣化と
摩耗を極力少なくするように最適に選ばれる。直径が
０．０３０インチから０．０９０インチの間のショット
の大きさが用いられているが、減衰効率に関して重大で
あるようには思われない。他のタイプの使用に適した慣
性物質は、それぞれ砂及び小さなプラスチック球体のよ
うな粒子またはペレットである。ショットは、後述する
端部キャップのうちの１つのプラグ開口７９を通してチ
ューブ６２中に注ぎ込まれる。
【００１７】図３と図４を再び参照すれば、トルクシャ
フト組立体６０は、チューブ６２のそれぞれ第１と第２
の末端８６と８８の位置で末端８６と８８に固着された
間隔を置いて配置された中実の金属の第１と第２の端部
シャフト８２と８４に第１と第２の端部シャフト８２と
８４の間で固定接続されて配置される単一のクランクで
あるチューブ６２を具えるクランクシャフトである。第
１と第２の端部シャフト８２と８４は、実質的に円形の
断面を有し、それぞれ第１と第２の末端８６と８８でそ
れぞれ第１と第２の端部キャップ９０と９２によりチュ
ーブ６２に固着される。端部シャフトのうちの少なくと
も１つが、チューブ軸線６４から偏位されたそれぞれの
シャフト回転軸線を有する。例示的な実施形態において
は、第１と第２の端部シャフト８２と８４の両方が同一
直線にあり、従ってチューブ軸線６４から偏位され、チ
ューブ軸線６４に対して傾斜し、かつチューブ軸線６４
と実質的に同一平面にあるシャフトの回転軸線１００を
定める。シャフト回転軸線１００とチューブ軸線６４は
平行ではない。
【００１８】後部すなわち第２の端部シャフト８４は、
第２の端部キャップ９２と一体に接続される後部クラン
クシャフト腕９４上に取付けられ、第２の端部キャップ
位置におけるシャフト回転軸線１００とチューブ軸線６
４との間の後部クランク腕長さＬＡを定める。前部すな
わち第１の端部シャフト８２は第１の端部キャップ９０
上に直接取付けられ、第１の端部キャップの位置におけ
るシャフト回転軸線１００とチューブ軸線６４の間の前
部クランク腕長さＬＦおよび前部クランクシャフト腕９
６として作動するシャフト回転軸線１００とチューブ軸
線６４の間の第１端部キャップの部分を定める。この配
列は、チューブ６２が、シャフト回転軸線１００の周り
を枢動され、またチューブ壁体の外側表面６８上に設置
された共通に用いられる調節可能な長さのプッシュロッ
ド１３８を介して関連の同調リング１３６を動かすトル
クを与えかつ動力を供給する単一のクランクとして作動
することを可能にする。第１と第２の端部シャフト８２
と８４は、チューブ軸線６４から偏位されたそれぞれの
第１と第２のシャフト回転軸線１００と１０２に接続さ
れる。シャフト回転軸線１００とチューブ軸線６４との
この開きが、後述のＵ字形部材などの、共通に用いられ
る調節可能な長さのプッシュロッド１３８を介してチュ
ーブ６２を関連の同調リング１３６と連結する全ての取
り付け位置の接続手段が、チューブ壁体の外側表面６８
上に設置されることを可能する。このことから、振動数
を最大にするためにチューブの一体性と剛性が維持され
ることが確実になる。その上、軸線の偏位量が、例えば
プッシュロッド１３８などの関連の部材の動きの量を調
節するのに用いられ得る。
【００１９】図２を参照すれば、前部すなわち第１の端
部シャフト８２は、第１のシャフト軸受１０４により回
転可能に支持され、第１のシャフト軸受１０４は、より
具体的には図７に第１の端部シャフト８２を取り囲む取
替え可能なライナー１０３を持った図示されるよなライ
ニングジャーナル軸受タイプであることが好ましい。後
部すなわち第２の端部シャフト８４は第２のシャフト軸
受１０８により回転可能に支持され、第２のシャフト軸
受１０８は図６により具体的に図示されるように球面軸
受であることが好ましい。第１と第２の軸受１０４と１
０８は、圧縮機ケーシング３２と実質的に同面に支持さ
れる基部１１０と、その基部に対して傾斜をつけて定置
される軸受ハウジング１１２とを含み、その結果、同一
直線上にある第１と第２の端部シャフト８２と８４並び
にシャフト回転軸線１００は、チューブ軸線６４から偏
位され、チューブ軸線６４に関して傾斜をつけられ、さ
らに実質的にチューブ軸線６４と同一平面上になる。
【００２０】図２、図３及び図４に図示されるのは、ね
じ１４４によりアダプタサドル１４２に固着され間隔を
置いて配置された複数の金属Ｕ字形部材１３４である。
アダプタサドル１４２が、Ｕ字形部材１３４がチューブ
の周りに様々な角度位置でチューブ壁体の外側表面６８
の外方に定置されるようにチューブ６２に固着され、プ
ッシュロッド１３８のような連結要素を接続するための
典型的な接続手段を提供している。プッシュロッド１３
８のような連結要素が、ＶＳＶのような作動される装置
を通常プッシュロッド１３８または何か他の力を伝達す
る構造接続部材または要素によりトルクシャフト組立体
６０に連結する。各Ｕ字形部材１３４は、時にはターン
バックルと呼ばれることがある調節できる長さのプッシ
ュロッド１３８により同調リング組立体２６のうちの１
つの同調リング１３６に取り付けられる。１つを除いて
Ｕ字形部材１３４全てが、図３と図８に示されるよう
に、可変静翼３０のプログラムされ、制御されまたは整
合して機能するようにされた動きにとって必要とされる
ように、チューブ壁体の外側表面６８から離れて外側
に、異なる距離Ｄで定置される。Ｕ字形部材１３４は、
好ましくはチューブ壁体の外側表面６８に沿って溶接部
１３９でチューブ壁体６６に固定されるアダプタサドル
１４２に取付けられる。このような異なる距離Ｄは、図
３と図４により具体的に示されるように、アダプタサド
ル１４２の大きさを変えることにより得られる。ねじや
ボルトなどの機械的な取り付け、接着、蝋付けを含む他
の接合手段が、剥離または熱サイクルによるひび割れを
回避するために接合される部材の相対的な熱膨張率など
の要因を考慮に入れて、Ｕ字形部材１３４をチューブ壁
体６６に固定するのに用いられることができる。最前部
のＵ字形部材１３５は、第１の端部シャフト８２上の平
坦部に装着される。最前部Ｕ字形部材１３５は、第１の
端部シャフト８２中の開口１３１を貫通するねじ切りし
たシャンク１３３を有し、シャンクの端部に取付けたナ
ット１３２で第１の端部シャフトに固定される。
【００２１】今度はより具体的に図８を参照すれば、本
発明の例示的な実施形態において、Ｕ字形部材１３４
は、その各々がボルト１５０を受入れるためのＵ字形部
材孔１４０を有する１対の間隔を置いて配置されるＵ字
形部材ラグ１３７を含み、同調リング１３６を作動する
ためのプッシュロッド１３８の１つを枢動可能に接続す
る。壁体の外側表面に固定されるサドルなどの大きさが
可変のアダプタと共に一定の形状のＵ字形部材を用いる
ことで、そのサドルの大きさを変化させることによりチ
ューブから各同調リング１３６に対するＵ字形部材の距
離Ｄを変えたり調節したりすることが容易にできるよう
になる。この距離Ｄは、可変静翼の配列の段の設計され
プログラムされた動きによって決まる。その上、異なる
大きさのアダプタサドル１４２を用いることで、本発明
の中空のシャフト組立体の製作は、他の関連の部材の設
計または操作には変更を加えることなく従来技術の中実
シャフト組立体を取り替えることを可能にする。Ｕ字形
部材１３４は、Ｕ字形部材ねじ１４４でアダプタサドル
１４２に固定されるＵ字形部材基部１６０を有する。
【００２２】図２を再び参照すれば、液圧の直線アクチ
ュエータ１６４が、第１端１６６で圧縮機ケーシング３
２と接続され、第２端１６８でアクチュエータＵ字形部
材１７０で示されるＵ字形部材１３４のうちの１つに接
続されて、シャフト回転軸線１００の周りでチューブ６
２を枢動させてプッシュロッド１３８を介して同調リン
グ１３６を作動する。
【００２３】本発明は、特定の実施例、実施形態、材料
などに関して今まで述べられてきた。しかしながら、そ
れらはいかなる面でも発明の範囲を限定するよりもむし
ろその範囲を表わすことを意図しているということが理
解されるべきである。当業者には、本発明は添付の特許
請求の範囲の技術的範囲を逸脱することなく変更や修正
がなされ得ることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の減衰中空トルクシャフト組立体を有
するガスタービンエンジンの中心軸線断面概略図。
【図２】 図１における減衰中空トルクシャフトを含む
可変静翼作動組立体を具えるガスタービンエンジンの圧
縮機部分の線図式側面図。
【図３】 図１及び図２における減衰中空トルクシャフ
ト組立体の線図式斜視図。
【図４】 図３における減衰中空トルクシャフト組立体
の部分破断側面図。
【図５】 図３及び図４における減衰中空トルクシャフ
ト組立体上のＵ字形部材の断面側面図。
【図６】 図４におけるトルクシャフトの後端部シャフ
トを支持する球面軸受の断面側面図。
【図７】 図４におけるトルクシャフトの前端部シャフ
トを支持するライニングジャーナル軸受の断面側面図。
【図８】 図３及び図４における減衰中空トルクシャフ
ト組立体のチューブ壁体上のアダプタサドルに取付けた
Ｕ字形部材を示す図３における中空のシャフトの断面
図。
【符号の説明】
１０ ガスタービンエンジン ７４ 中空
内部 １２ 圧縮機 ７９ プラ
グ開口 １４ コアエンジン ８２ 第１
端部シャフト １６ 出力タービン ８４ 第2
端部シャフト １８ 第１のロータシャフト ８６ 第１
の末端 ２０ 中心軸線 ８８ 第２
の末端 ２４ 入口空気流 ９０ 第１
端部キャップ ２５ 翼クランク腕 ９２ 第２
端部キャップ ２６ 同調リング組立体 ９４ 後部
クランクシャフト腕 ２８ 動翼 ９６ 前部
クランクシャフト腕 ３０ 可変静翼 １００ 第１
のシャフト回転軸線 ３２ 圧縮機ケーシング １０２ 第２
のシャフト回転軸線 ３３ 圧縮機空気流 １０４ 第１
のシャフト軸受 ３４ 高圧圧縮機 １０８ 第２
のシャフト軸受 ３６ 燃焼器 １１０ 基部 ３８ 燃料噴射手段 １１２ 軸受
ハウジング ４０ 燃焼ガス １３１ 開口 ４２ 高圧タービン １３２ ナッ
ト ５０ エンジン制御 １３３ ねじ
が切られたシャンク ５２ 出力シャフト １３４ Ｕ字
形部材 ５４ 発電機 １３５ 最前
部Ｕ字形部材 ６０ 減衰中空トルクシャフト組立体 １３６ 同調
リング ６２ 中空チューブ １３７ Ｕ字
形部材ラグ ６４ シャフトチューブ軸線 １３８ プッ
シュロッド ６６ チューブ壁体 １３９ 溶接
部 ６８ チューブ壁体の外側表面 １４０ Ｕ字
形部材孔 ７０ 減衰媒体 １４２ アダ
プタサドル ７２ 球状のスチールショット １４４ Ｕ字
形部材ねじ １５０ ボルト １６０ Ｕ字形部材基部 １６４ 直線アクチュエータ １６６ 第１端 １６８ 第２端 １７０ アクチュエータＵ字形部材 Ｄ 異なる距離 Ｌ 軸方向の長さ Ｖ 容積 ＬＦ 前部クランク腕長さ ＬＡ 後部クランク腕長さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウェイン・レイ・ボーウェン アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエスト・ チェスター、グレッグ・ドライブ、9242番 (72)発明者 ウィリアム・テレンス・ディンウェル アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエスト・ チェスター、セマフォル・コート、9601番 (72)発明者 マイケル・イーブン−ヌル アメリカ合衆国、オハイオ州、シンシナテ ィ、インディアンウッズ・ドライブ、 10612番 (72)発明者 ジェームズ・チャールズ・プルジトゥルス キー アメリカ合衆国、オハイオ州、フェアフィ ールド、パーク・メドウズ・コート、11番

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンエンジン（１０）の装置
    （３０）を作動するための減衰トルクシャフト組立体
    （６０）であって、 密閉された中空内部（７４）を取り囲みチューブ軸線
    （６４）を取り囲む壁体の外側表面（６８）を具えるチ
    ューブ壁体（６６）を有する中空チューブ（６２）と、 前記壁体に作動可能に接続され前記チューブ軸線（６
    ４）に関して軸方向に間隔を置いて配置された前部及び
    後部クランク腕（９６，９４）と、 前記前部及び後部クランク腕（９６，９４）にそれぞれ
    固定接続され、前記チューブがその周りを枢動可能であ
    るシャフト回転軸線（１００）を有する前部及び後部シ
    ャフト（８２，８４）と、 連結要素（１３８）を前記被作動装置に接続するための
    ものであって、前記壁体の外側表面（６８）上で前記チ
    ューブ壁体（６６）に固定された、間隔を置いて配置さ
    れた複数の接続手段（１３４）とを含み、 前記密閉された中空内部（７４）が、エンジン運転中、
    摩擦により振動エネルギーを吸収するために、十分量の
    減衰媒体（７０）で充填された容積（Ｖ）を有する、組
    立体（６０）。
  2. 【請求項２】 前記減衰媒体（７０）の量は前記容積
    （Ｖ）の約９８％にあたる、請求項１に記載のシャフト
    組立体（６０）。
  3. 【請求項３】 前記減衰媒体（７０）がスチールショッ
    ト（７２）である、請求項１に記載のシャフト組立体
    （６０）。
  4. 【請求項４】 前記減衰媒体（７０）の量は前記容積
    （Ｖ）の約９８％にあたる、請求項３に記載のシャフト
    組立体（６０）。
  5. 【請求項５】 前記接続手段（１３４）は、前記壁体の
    外側表面（６８）上で前記チューブ壁体（６６）に固定
    された間隔を置いて配置された複数のＵ字形部材（１３
    ４）を含み、各Ｕ字形部材は前記調節可能な部材を動か
    すためのアクチュエータ（１６４）と接続するために前
    記壁体の外側表面（６８）から距離（Ｄ）だけ離れて配
    置される、請求項４に記載のシャフト組立体（６０）。
  6. 【請求項６】 前記Ｕ字形部材（１３４）の少なくとも
    １つは、前記Ｕ字形部材（１３４）の他のものの距離と
    は異なる距離（Ｄ）だけ前記壁体の外側表面（６８）か
    ら離れて配置される、請求項５に記載のシャフト組立体
    （６０）。
  7. 【請求項７】 前記Ｕ字形部材（１３４）のそれぞれと
    前記チューブ壁体（６６）との間にアダプタサドル（１
    ４２）をさらに含み、前記アダプタサドル（１４２）は
    前記壁体の外側表面（６８）上で前記チューブの壁体
    （６６）に固定され、前記アダプタサドル（１４２）上
    に前記Ｕ字形部材（１３４）が固定される、請求項５に
    記載のシャフト組立体（６０）。
  8. 【請求項８】 前記アダプタサドル（１４２）が前記チ
    ューブ壁体（６６）に溶接される（１３９）、請求項７
    に記載のシャフト組立体（６０）。
  9. 【請求項９】 前記Ｕ字形部材（１３４）がねじ（１４
    ４）で前記アダプタサドル（１４２）に取り付けられ
    る、請求項８に記載のシャフト組立体（６０）。
  10. 【請求項１０】 前記後部シャフト（８４）を支持する
    球面軸受（１０８）手段をさらに含む、請求項４に記載
    のシャフト組立体（６０）。
  11. 【請求項１１】 前記前部シャフト（８２）を支持する
    ライニングジャーナル軸受手段（１０４）をさらに含
    む、請求項１０に記載のシャフト組立体（６０）。
  12. 【請求項１２】 前記接続手段（１３４）は、前記壁体
    の外側表面（６８）上で前記チューブ壁体（６６）に固
    定された間隔を置いて配置された複数のＵ字形部材（１
    ３４）を含み、各Ｕ字形部材はアクチュエータ（１６
    ４）と接続するため及び前記装置（３０）を動かすため
    に前記壁体の外側表面（６８）から距離（Ｄ）だけ離れ
    て配置される、請求項１１に記載のシャフト組立体（６
    ０）。
  13. 【請求項１３】 前記Ｕ字形部材（１３４）の少なくと
    も１つが、前記Ｕ字形部材（１３４）の他のものの距離
    とは異なる距離（Ｄ）だけ前記壁体の外側表面（６８）
    から離れて配置される、請求項１２に記載のシャフト組
    立体（６０）。
  14. 【請求項１４】 前記Ｕ字形部材（１３４）のそれぞれ
    と前記チューブ壁体（６６）との間にアダプタサドル
    （１４２）をさらに含み、前記アダプタサドル（１４
    ２）は前記壁体の外側表面（６８）上で前記チューブの
    壁体（６６）に固定され、前記アダプタサドル（１４
    ２）上に前記Ｕ字形部材（１３４）が固定される、請求
    項１３に記載のシャフト組立体（６０）。
  15. 【請求項１５】 アダプタサドル（１４２）が前記チュ
    ーブ壁体（６６）に溶接される（１３９）、請求項１４
    に記載のシャフト組立体（６０）。
  16. 【請求項１６】 前記Ｕ字形部材（１３４）がねじ（１
    ４４）で前記アダプタサドル（１４２）に取り付けられ
    る、請求項１５に記載のシャフト組立体（６０）。
  17. 【請求項１７】 前記チューブの軸線（６４）と前記シ
    ャフトの回転軸線（１００）が平行ではない、請求項１
    ６に記載のシャフト組立体（６０）。
  18. 【請求項１８】 前記減衰媒体（７０）の量は、前記容
    積（Ｖ）の約８５％から９８％の間の範囲にあたる、請
    求項４に記載のシャフト組立体（６０）。
  19. 【請求項１９】 前記接続手段（１３４）は、前記壁体
    の外側表面（６８）上で前記チューブ壁体（６６）に固
    定された間隔を置いて配置された複数のＵ字形部材（１
    ３４）を含み、各Ｕ字形部材はアクチュエータ（１６
    ４）と接続するため及び前記装置（３０）を動かすため
    に前記壁体の外側表面（６８）から距離（Ｄ）だけ離れ
    て配置される、請求項１８に記載のシャフト組立体（６
    ０）。
  20. 【請求項２０】 前記Ｕ字形部材（１３４）の少なくと
    も１つは、前記Ｕ字形部材（１３４）の他のものの距離
    とは異なる距離（Ｄ）だけ前記壁体の外側表面（６８）
    から離れて配置される、請求項１９に記載のシャフト組
    立体（６０）。
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