JP2012017740A - アクセサリーギアボックスアッセンブリおよびアクセサリギアボックスにおけるアクセサリ構成部品への回転エネルギー供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】改良されたアクセサリーギアボックスアッセンブリを提供する。
【解決手段】航空機用アクセサリギアボックス１０は、動力伝達シャフト１４を介してエンジンコア１２に接続され、ギアボックス１０の長手方向端部２４に位置するアクセサリ構成部品２２に回転エネルギーを提供する。ギア１６は、ギアボックスハウジング１８内に配設され、かつ少なくとも部分的にアクセサリハウジング３０内に配設される。スパーギア歯部３４は、スパー軸３２を中心に回転するようにギア歯３６と噛合する。スパーギア２８により、アクセサリシャフト３８が回転して構成部品２２に動力が伝わる。スパーギア２８を介して構成部品２２をギアボックス１０に接続することにより、スパー歯部３４の数又はギア歯３６の数を変更することで、スパーギア２８の回転速度およびアクセサリ構成部品２２に付与される回転エネルギーの調節が容易となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、航空機用のギアボックスに関し、より具体的には、航空機用ギアボックスに対するアクセサリ（付属品）の接続に関する。

ギアボックスは、航空機エンジンのメインシャフトから複数のエンジンおよび航空機アクセサリへと動力を伝達する。通常、アクセサリは、発電機、油圧ポンプ、燃料ポンプ、スタータおよび潤滑／排油ポンプを含む。通常、これらのアクセサリは、ギアボックスとギアボックスギアの間の同軸スプラインを介してギアボックスに接続される。

このギアボックスに対するアクセサリの接続により、スペースが制限されたギアボックスの側面にアクセサリを配置することが強いられる。さらに、直接的なスプライン接続のため、ギアボックスのギア速度によりアクセサリの速度が決まる。また、ギアボックスの側面にアクセサリを配置することにより、ギアボックスの側面に対する片持ち（カンチレバー）で不均衡なモーメントが増加し、このため、ギアボックスの側面の支持構造の補強が必要となり、ギアボックスの重量が増加することとなる。

本発明の一態様によると、航空機のアクセサリーギアボックスアッセンブリは、アクセサリギアボックスハウジングに配設され、エンジンのコアから回転エネルギーを伝達する、互いに噛合した１つまたは複数のギアを備える。アクセサリ構成部品は、少なくとも部分的にアクセサリギアボックスハウジングに配設されたアクセサリスパーギアを有する。アクセサリスパーギアは、ギアボックスハウジング内でギアと噛み合い、これによりギアボックスからアクセサリ構成部品へと回転エネルギーが伝達される。

本発明の他の態様によると、アクセサリギアボックスにおけるアクセサリ構成部品に回転エネルギーを供給する方法は、アクセサリギアボックスにおける互いに噛合する１つまたは複数のギアに回転エネルギーを供給するステップと、アクセサリギアボックスにアクセサリ構成部品を配置するステップと、を含む。アクセサリ構成部品は、少なくとも部分的にアクセサリハウジングに配設されるスパーギアを有する。スパーギアは、ギアと噛合し、回転エネルギーは、スパーギアを介して１つまたは複数のギアからアクセサリ構成部品へと伝達される。

上記及び他の利点や特徴は、図面及び発明を実施するための形態により明らかになるであろう。

航空機用アクセサリギアボックスの実施例を示す概略図。 ギアボックスのシール形態の実施例を示す分解図。 ギアボックスのクラウンギアインタフェースの概略図。

図面を参照しつつ、本発明の実施例や利点及び特徴について説明する。

図１は、航空機用のアクセサリギアボックス１０の概略図である。ギアボックス１０は、動力伝達シャフト１４を介してエンジンコア１２に接続される。エンジンコア１２からの回転エネルギーは、動力伝達シャフト１４を介してギアボックス１０に伝達され、ギアボックス１０における１つまたは複数のギア１６を駆動する。互いに噛み合うギア１６は、ギアボックスハウジング１８内に配設される。図１に図示するように、ギア１６は、各回転軸２０が互いに平行をなすように配設される。ギア１６の配置はこれに限定されず、他の配置であってもよいことを理解されたい。

ギアボックス１０は、ギアボックス１０と作動可能に関連する１つまたは複数のアクセサリ構成部品（コンポーネント）２２に回転エネルギーを提供するように構成される。例えば、アクセサリ構成部品２２は、燃料ポンプ、潤滑ポンプ、水圧ポンプ、油圧ポンプまたは冷却ファンである。図１の実施例では、アクセサリ構成部品２２の少なくとも１つは、ギアボックス１０の長手方向端部２４に位置する。ここで、長手方向端部は、ギア１６の回転軸２０に対して実質的に平行なギアボックスの表面として画定され、ギア１６の回転軸２０と実質的に直交するギアボックス１０の表面として画定されるギアボックス１０の側面２６と直交する。

アクセサリ構成部品２２は、スパーギア２８を介してギアボックス１０に対して作動可能に接続され、スパーギア２８は、スパー軸３２を中心に回転する。ギアボックスギア１６の１つは、少なくとも部分的にアクセサリハウジング３０内に配設される。スパーギア２８は、複数のスパー歯部３４を有し、スパー歯部３４は、ギア１６の複数のギア歯３６に向かって延び、ギア歯部３６と噛合する。スパーギア２８は、ギア１６の回転によって回転するようにギア１６と噛み合う。次いで、スパーギア２８の回転により、アクセサリシャフト３８が回転してアクセサリ構成部品２２に動力が伝わる。スパー回転軸３２は、スパーギア２８が噛合するギア１６の回転軸２０と実質的に平行である。

スパーギア２８を介してアクセサリ構成部品２２をギアボックス１０に接続することにより、スパーギア２８のスパー歯部３４の数を変更すること、又はスパーギア２８が噛合するギア１６のギア歯３６の数を変更することで、スパーギア２８の回転速度の調節、したがって、アクセサリ構成部品２２に付与される回転エネルギーの調節が容易となる。

スパーギア２８とギア１６を噛合可能にするため、ギアボックスハウジング１８は、長手方向端部２４にギア開口部４０を有し、アクセサリハウジング３０は、相補的なスパー開口部４２を有し、当該開口部４０，４２を通ってギアボックスギア１６およびスパーギア２８がそれぞれ延在して互いに噛合する。アクセサリ構成部品２２とギアボックス１０の間にシールを設け、ギアボックス１０とアクセサリ構成部品２２の間のインタフェースにシールを施して、ギア開口部４０およびスパー開口部４２をそれぞれ通ってギアボックス１０およびアクセサリ構成部品２２に異物が入り込まないように防止する。図２に示すように、シールはシールプレート４６とし得る。該シールプレート４６は、スパー開口部４２を囲むようにアクセサリハウジング３０に設けられ、ギアボックスハウジング１８におけるギア開口部４０を囲む相補的なシール溝４８へと延びる。図２の実施例では、シールプレート４６はアクセサリハウジング３０に設けられているが、他の実施例では、ガスケットや成形エラストマーなど他の手段によって、ギアボックスハウジングとアクセサリハウジング３０の間のインタフェースをシールしてもよい。

次に図３を参照すると、１つまたは複数の１６およびスパーギア２８は、クラウン形状（ｃｒｏｗｎｅｄ ｓｈａｐｅ）を有して構成されている。クラウニングは、ギア歯５０の面の曲率をもたらす。このクラウン形状により、噛合するギアと接触する際のギア歯５０に対する点荷重や線荷重が防止される。

再び図１を参照すると、アクセサリ構成部品２２を長手方向端部２４に配置することにより、ギアボックス１０の側面２６に加わる片持ち力（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｆｏｒｃｅ）が減少する。さらに、長手方向端部２４に位置するアクセサリ構成部品２２により、アクセサリ構成部品のモーメントの反応がギアボックス１０の側面２６間に均等に分配される。上記の要素により、ギアボックス１０およびギアボックスハウジング１８がより軽量に構成され得る。

いくつかの実施例について本発明を詳細に説明してきたが、開示した実施例は例示的なものに過ぎず、本発明は、上記実施例に限定されない。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更や修正等がなされることを理解されたい。

１０ アクセサリギアボックス
１２ エンジンコア
１４ 動力伝達シャフト
１６ ギア
１８ ギアボックスハウジング
２０ 回転軸
２２ アクセサリ部品
２４ 長手方向端部
２６ 側面
２８ スパーギア
３０ アクセサリハウジング
３２ スパー軸
３４ スパー歯部
３６ ギア歯
３８ アクセサリシャフト
４０ ギア開口部
４２ スパー開口部
４６ シールプレート
４８ シール溝
５０ ギア歯

Claims (15)

1. 航空機のアクセサリーギアボックスアッセンブリであって、
   ギアボックスハウジングに配設され、エンジンのコアから回転エネルギーを伝達する、互いに噛合した１つまたは複数のギアと、
   少なくとも部分的にアクセサリハウジングに配設されたスパーギアを有するアクセサリ構成部品と、
   を備え、
   スパーギアは、ギアと噛み合い、これによりギアボックスからアクセサリ構成部品へと回転エネルギーが伝達されることを特徴とするアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
2. スパーギアはスパー回転軸を有し、該回転軸は、スパーギアが噛合するギアのギア回転軸と実質的に平行をなすことを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
3. アクセサリ構成部品は、ギアボックスの長手方向端部に配設されることを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
4. スパーギアは、アクセサリハウジングのスパー開口部を通ってギアに向かって延びることを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
5. ギアは、ギアボックスハウジングのギア開口部を通ってスパーギアに向かって延びることを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
6. スパーギアおよびギアの少なくとも一方はクラウン形状であることを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
7. ギアボックスハウジングとアクセサリハウジングの間に配設されるシールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
8. アクセサリ構成部品は、燃料ポンプ、潤滑ポンプ、油圧ポンプ又は冷却ファンであることを特徴とする請求項１に記載のアクセサリーギアボックスアッセンブリ。
9. アクセサリギアボックスにおけるアクセサリ構成部品に回転エネルギーを供給する方法であって、
   アクセサリギアボックスにおける互いに噛合する１つまたは複数のギアに回転エネルギーを供給するステップと、
   アクセサリギアボックスにアクセサリ構成部品を配置するステップであって、アクセサリ構成部品は、少なくとも部分的にアクセサリハウジングに配設されるスパーギアを有する、配置ステップと、
   スパーギアとギアを噛合させるステップと、
   スパーギアを介して１つまたは複数のギアからアクセサリ構成部品へと回転エネルギーを伝達するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
10. スパー回転軸を中心としてスパーギアを回転させるステップをさらに含み、
    該スパー回転軸は、スパーギアが噛合するギアのギア回転軸と実質的に平行をなすことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. アクセサリギアボックスにアクセサリ構成部品を配置するステップは、ギアボックスの長手方向端部にアクセサリ構成部品を配設することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. アクセサリハウジングのスパー開口部を通してギアに向けてスパーギアを延在させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. アクセサリギアボックスのギアボックスハウジングのギア開口部を通してスパーギアに向けてギアを延在させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
14. スパーギアにおけるスパー歯部の数およびギアにおけるギア歯部の数を変更することにより、アクセサリ構成部品の回転速度を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
15. エンジンコアへの作動可能な接続を介して１つまたは複数のギアに回転エネルギーを供給するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。

Images