JP2015513648A - 遊星減速歯車装置から潤滑油を回収する装置 - Google Patents

Abstract

遊星減速歯車装置にして、回転軸を中心に回転移動可能なプラネタリ歯車（１１）と、前記プラネタリ歯車によって駆動され、プラネットキャリア（１３）によって担持されるプラネット歯車（１６）の軸を中心に回転移動可能であるプラネットピニオン（１２）とを備え、前記プラネットピニオンは固定リング歯車（１４）上で転がり、前記プラネットキャリアは前記リング歯車に対して軸方向に側方に位置決めされプラネットピニオン（１２）とリング歯車（１４）によって形成された歯車は、その潤滑油を使用後に軸方向に噴出するように形成される、遊星減速歯車装置であって、プラネットキャリア（１３）は前記歯車に面して位置決めされる、前記油を、その半径方向端部から遠心分離作用によって噴出されるようにそこに案内する手段を形成することを特徴とする、遊星減速歯車装置。

Description

本発明の分野は航空機用推進の分野であり、より具体的には高バイパス比を有するバイパスターボジェットエンジンまたはターボファンの分野である。

最新式タービンエンジンは従来的に、固定部分と可動部分を含むことができるモジュールのアセンブリの形態で製造されている。モジュールとは、タービンエンジンのサブアセンブリであって、隣接するモジュールとのその境界の領域に、個別に提供されることを可能にするのに充分に精確な幾何学的な特徴を有し、回転する構成要素を備えるとき特定の平衡動作に晒されるサブアセンブリとして定義される。モジュールのアセンブリは、境界の構成要素の平衡動作および対合が最大限に低減される完全なエンジンが製造されることを可能にする。

ターボファンは複数の圧縮機段、特にエンジンの本体に属する低圧圧縮機（ＢＰ）と高圧圧縮機（ＨＰ）を備える。低圧圧縮機の上流には、ＢＰ圧縮機およびＨＰ圧縮機を通過する一次流と、低温流、または二次管と呼ばれる低温流管の方に直接向けられる二次流との両方を供給する大型可動羽根またはファンを有するホィールが配置されている。ファンはＢＰ本体の回転シャフトによって駆動され、一般的に同一速度で回転する。しかし、特に前記ファンが極めて大きいときそれを空気力学的によりうまく適合させるために、ＢＰシャフトの速度よりも低い回転速度でファンを回転させることが有利な場合がある。この目的のために、ＢＰシャフトとファンを担持するファンシャフトとの間に減速歯車装置が配置される。ファン、ファンシャフト、および減速歯車装置は一般的に、ファンモジュールとして知られる同一モジュールの一部である。

ターボファンの減速歯車装置で遭遇する問題の１つは、減速歯車装置は、それらのピニオンおよび軸受の潤滑および冷却を保証するために、離陸時に６ｌ／ｈから７０００ｌ／ｈとなる場合がある著しく大きな油流量を必要とすることである。チャーニングから生じる損失を制限するために、油を精確に所望位置に移動させ、次いでその潤滑作用が遂行されるや否や油を除去する必要がある。使用される減速歯車装置の種類には、空間要件を低減しながら回転速度の著しい減速率を提供するという利点を有する遊星減速歯車列が含まれる。他方で、減速歯車装置の駆動シャフトの回転軸を中心に回転することによって移動するプラネットピニオンを有するという欠点も有する。したがって、順番に、一方で、固定された基準位置に位置付けられた主タンクおよび潤滑ポンプから到来する油を移動可能な基準位置に位置付けられるこれらのピニオンへと移動させ、他方で、この油を、それがピニオンを通過した後に回収し、固定された基準位置に戻すように装置を構想することが必要である。このような流れの回収を、とりわけこの油がハウジング内に蓄積し、チャーニングによって加熱されることを防止することによって制御することが特に有利である。

現在使用されている減速歯車装置では、油は一般的にピニオンの領域内に導入され、ハウジングの底部の方に収集される。そこに油は重力によって自然に落下する。油を回収する簡単な解決法は、歯車列のリング歯車が回転移動されることが可能な遊星歯車列を備えた減速歯車装置にも存在する。その回転は、油が遠心分離作用によって排溝に向けて噴出されることを可能にする。油は排溝に回収され、次いで回収管を介して主タンクに戻される。

このような解決法は、外側リング歯車が固定される遊星歯車列を有する減速歯車装置には適用されることが可能でない。そのようにしても油は噴出されず、チャーニング作用によって減速歯車装置内で蓄積する可能性があり、それが性能の低下と、発生される加熱を考慮するための油回路の大き過ぎる寸法設定とをもたらすことになる。

本発明の目的は、可動ピニオンと固定された外側リング歯車とを有する減速歯車装置に適合する、ターボジェットエンジンの減速歯車装置から油を回収する装置を提供することによってこれらの欠点を克服することである。

この目的のために、本発明は遊星歯車列を有する減速歯車装置にして、回転軸を中心に回転移動されることが可能であるプラネットピニオンと、前記プラネットピニオンによって駆動され、プラネットのキャリアによって担持されるプラネットシャフトを中心に回転移動されることが可能な衛星型プラネットピニオンとを備え、前記衛星型プラネットピニオンは固定リング歯車上で進行し、前記プラネットキャリアは前記リング歯車に対して軸方向に側方に位置決めされ、プラネットピニオンのピニオンとリング歯車によって形成された歯車対は、潤滑油を使用後に軸方向に噴出するように形状化される、減速歯車装置であって、プラネットキャリアは、歯車対に対向して位置決めされた、前記油を端部の遠心分離作用によって噴出するようにその軸方向から半径方向に案内および方向付けする手段を形成する表面部分を備えることを特徴とする、減速歯車装置に関する。

このように、プラネットキャリアは、減速歯車装置に接続された移動可能な基準位置で循環する潤滑油の回収を保証し、前記油をこれらの可動部分からその回転運動を使用して噴出して、前記油を減速歯車装置が据え付けられた固定された基準位置に戻す。その軸方向から半径方向への油の方向付けは、減速歯車装置の構成要素の回転によって生成される遠心分離力の作用を完全に使用することを可能にし、そのようにしてピニオンによって噴射された油を収集する潤滑システムの能力を向上させる。

有利には、前記半径方向延長部は部分的トーラスの形態である。このような形状は潤滑油を回収する機能と噴出する機能との両方を保証する。

好ましくは、半径方向延長部は、プラネットキャリアの円周上に規則的に配置されてトーラスの内部に延在する回転羽根を担持する。前記羽根は油の噴出をし易くすることを目的として、それがトーラスの上方部分で蓄積するのを防止する。

さらに好ましくは、回転羽根は、共通の回転軸に関する半径方向断面図で、プラネットキャリアの回転方向の反対方向に内向けに湾曲化される。

特定の実施形態では、減速歯車装置は、前記プラネットキャリアを超えて半径方向に延在する、前記半径方向延長部の軸方向対向して位置決めされる少なくとも１つの固定油収集排溝をさらに備える。

好ましくは、前記半径方向延長部に対向して位置付けられる前記排溝の部分は円錐状の形態である。

より好ましくは、円錐状部分は、前記円錐状部分の円周にわたって規則的に分配される、共通の回転軸に関する半径方向の断面でプラネットキャリアの回転方向の反対方向に延在する内向きに湾曲した形状を有する固定羽根を担持する。

本発明はさらに、上述の減速歯車装置によって駆動されるファンシャフトを備えるバイパスターボジェットエンジンのファンモジュールとそのようなファンモジュールを備えるバイパスターボジェットエンジンとに関する。

特定の実施形態で、ファンモジュールは２つの軸受によるファンシャフト用の少なくとも１つの支持構成要素を備え、支持構成要素は、ターボジェットエンジンの構造的構成要素によって担持される第２フランジに取り付けられるように形状化された前記モジュールの第１固定用フランジを備え、減速歯車装置は、ターボジェットエンジンの前記第２構造的フランジに固定されることが可能となるように形状化されたフランジを備える支持ハウジングによって担持されて、ファンモジュールがターボジェットエンジンの少なくとも１つの他のモジュール上に組み立てられる前、またはそれと同時に前記減速歯車装置を前記ファンモジュール上に取り付けることが可能となる。

添付の概略図面を参照した、純粋に非制限的な例としてここに掲げられる本発明の実施形態についての以下の詳しい説明記述から、本発明がより充分に理解され、その他の目的、詳細、特徴および利点がより明らかになろう。

高バイパス率を有するバイパスターボジェットエンジンの概略図である。 ファンシャフトの回転速度を低下させる遊星歯車列を備えた歯車のターボファン内への組み込みを示す詳細図である。 図１のターボファンのファンモジュールを示す図である。 潤滑システムが設けられた図２の減速歯車装置の詳細図である。 図４の減速歯車装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態による潤滑油を回収するシステムが設けられた図２の減速歯車装置の正面図である。 図６の減速歯車装置の油回収装置の分解斜視図である。 図７の装置の正面詳細図である。 図６の減速歯車装置の油回収装置の第２分解斜視図である。

図１を参照すると、従来通りに、ファンＳ、低圧圧縮機１ａ、高圧圧縮機１ｂ、燃焼室１ｃ、高圧タービン１ｄ、低圧タービン１ｅ、および排気管１ｈを備えるターボジェットエンジン１が示される。高圧圧縮機１ｂおよび高圧タービン１ｄは高圧シャフト１によって接続され、それと共に高圧本体（ＨＰ）を形成する。低圧圧縮機１ａと低圧タービン１ｅは低圧シャフト２によって接続され、それと共に低圧本体（ＢＰ）を形成する。

従来型ターボファンに関するここに示される構成では、減速歯車装置の無い状態で、ファンＳの羽根が取り付けられたディスクは、低圧シャフト２によって自体が直接駆動されるファンシャフト３またはＢＰジャーナルによって駆動される。図２から図７に示される本発明では、ファンシャフト３は、低圧シャフト２によって遊星歯車列を備えた減速歯車装置１０を介して駆動される。

図２は、ターボジェットエンジン１の前部での減速歯車装置１０の位置決めを示す。ファンＳの羽根は、推進力を伝えるボール軸受５とファンシャフトの縦方向の拡張を可能にするローラ軸受６とを介してエンジンの構造部に接続されるファンシャフト３によって担持される。これらの２つの軸受の軸受部材は、ファンモジュール９の支持フランジの領域内でターボエンジンの構造部に固定されるファンシャフト８用の支持部を形成する１つまたは複数の構成要素に固定される。支持構成要素８と、ファンＳの羽根と、２つの軸受５および６とを備えたファンモジュールに属するファンシャフト３は、その下流の端部を介して減速歯車装置１０のプラネットキャリア１３によって駆動される。図４を参照して以下に説明されるように、低圧シャフト２は減速歯車装置１０のプラネットピニオン１１にその溝７を介して接続される。

減速歯車装置１０は、閉鎖部と遊星歯車列のリング歯車から半径方向に延在する支持フランジ２０とを介して、支持ハウジング２２の一方の端部に固定される。このようにして減速歯車装置は、ファンシャフト３上で定位置に保持され、低圧シャフト２に対して位置決めされることを保証する。支持ハウジング２２の他方端部は、ファンモジュールと接続するために、ターボエンジンの構造部にフランジ２６上で固定される。フランジ２６はターボジェットエンジンの構造的構成要素またはアバットメントハウジング２５から半径方向に延在する。支持ハウジング２２は円筒状であり、その縦方向延長部上に、ここに２つが図示されている軸方向の起伏部２３を備えて、ある程度の半径方向の可撓性を実現し、減速歯車装置上での可撓性のある組み立てを保証する。このような程度の自由は、それが構造部にフランジされることと、ターボジェットエンジンを構成する様々な要素の膨張による振動または運動の間に著しく大きな応力に晒されることとを防止する。

減速歯車装置が、ターボジェットエンジンの構造を妨害せずに半径方向に移動できるように、リング歯車のまわりに隙間Ｊが円周方向に残される。隙間Ｊは、減速歯車装置が通常の条件下でそのハウジング内で浮くことができるように、かつファンの羽根が欠損または破損した場合にのみ使い切られるように寸法決めされる。この目的のために、減速歯車装置１０の外部リング歯車１４の反対側に、構造的アバットメントハウジング２５が配置されている。構造的アバットメントハウジング２５は、リング歯車が隙間Ｊよりも大きな値分半径方向に移動した場合に当接することができるリブを備える。このアバットメントハウジング２５は、ファンの羽根が破損または欠損した場合にリング歯車１４の当接によって生じる力を吸収する。以下に説明がなされるように、支持ハウジング２２とアバットメントハウジング２５の間には、減速歯車装置１０の潤滑油の噴出をし易くするように減速歯車装置１０のチャンバ用の加圧ハウジング２４がある。

図３は、ファンモジュールの様々な要素を示す。それらは、アバットメントハウジング２５のフランジ２６上でボルト式の固定手段２８の領域内に組み立てられる。このボルト２８は、ファンモジュールおよび結果的にファンＳに属する軸受５および６を支持する構成要素８と、減速歯車装置１０の支持ハウジング２２および加圧ハウジング２４との両方を固定フランジ２６に固定することを目的とする。ファンモジュールの構造部上の減速歯車装置１０の組み立てが、ターボジェットエンジンの下流方向から上流方向に遂行されることが留意されよう。その位置決めは、以下に説明がなされるようにファンシャフト３上の心合わせ部材１７によって、またその支持ハウジング２２のフランジ２６および固定手段２８との協働によって保証される。最後に、円筒状であり、減速歯車装置を取り囲む加圧ハウジング２４は、その上流端部が固定フランジ２６および固定手段２８と協働するところまで、これも下流方向から位置決めされることができる。この加圧ハウジング２４は、取り囲む圧力よりも高い圧力にあるチャンバを減速歯車装置のまわりに創出することを目的とし、チャンバは、減速歯車装置１０から油を引き抜くポンプによって減圧状態で配置される。減速歯車装置からこの外側チャンバへの油回収回路の分岐は、油が減速歯車装置からよりよく噴出されることを可能にし、そのようにしてチャーニング現象を防止する。このように加圧ハウジングは、その下流端部にＯリング２７が位置決めされる溝を備えて、ファンモジュールがエンジンの構造部上に取り付けられた後、このチャンバの密封を保証する。

図４は、減速歯車装置１０の上方部分の半径方向片側断面図である。下方部分は、図の下部に現れるタービンエンジンの回転軸４に関して対称的に位置付けられる。減速歯車装置１０はそのリング歯車１４によって外部が囲まれる。リング歯車１４は回転移動されることが可能ではなく、その閉鎖部と固定フランジ２０の領域内でエンジンの構造部に固定される。リング歯車１４は、減速歯車装置を構成する全ての要素の位置決めを可能にするために２つの部分に作り出され、これら２つの部分は、リング歯車から半径方向に延在するフランジ２０の領域内で、一連の組立ボルト２１によって互いに取り付けられる。支持ハウジング２２の対応する端部も組立ボルト２１によって閉鎖フランジ２０に固定される。

減速歯車装置は、一方で、遊星歯車列のプラネットピニオン１１の係合ピニオンによって低圧シャフト２の溝７上に係合し、他方で、この同じ遊星歯車列のプラネットキャリア１３に嵌め合わされたファンシャフト３上に係合する。従来通り、タービンエンジンの軸線４と回転軸が一体化するプラネットピニオン１１が、減速歯車装置の円周に規則的に分配される一連の衛星型プラネットピニオン１２を駆動する。これらのプラネットピニオン１２もタービンエンジンの軸線４を中心に回転して、タービンエンジンの構造部に支持ハウジング２２を介して固定されたリング歯車１４上で進行する。各プラネットピニオンの中心には、プラネットキャリア１３に接続されたプラネットシャフト１６が位置決めされてあり、プラネットピニオンはこのシャフトを中心に軸受によって自由に回転する。軸受けは、図４に示されるように平坦な軸受であってよく、または代替え的構成ではローラ軸受を備えてよい。プラネットのプラネットシャフト１６を中心にの回転は、それらのピニオンとリング歯車１４のピニオンとの協働によって、軸線４を中心にのプラネットキャリア１３の回転と、その結果として、それに接続されたファンシャフト３の回転とを低圧シャフト２の回転速度よりも低い回転速度でもたらす。

衛星キャリア１３によるファンシャフト３の駆動は、減速歯車装置の円周全体に規則的に分配された一連の心合わせ部材１７によって保証される。それらはファンシャフトから延在し、プラネットキャリア内に形成された穴内に導入される。プラネットキャリア１３は減速歯車装置の両側で対称的に延在して、アセンブリを閉鎖し、潤滑機能が遂行されることが可能であるチャンバを形成する。ブッシング１９が、減速歯車装置の両側のプラネットシャフト１６の領域内でチャンバを閉鎖して、このチャンバの閉鎖を完了する。

図４はさらに、図５と共に、潤滑油の減速歯車装置１０への経路指定と前記減速歯車装置の内部のその経路とを示す。図４内の矢印は、バッファタンク３１と呼ばれる特定の油タンクから潤滑されるべきピニオンおよび軸受の所までの、油によって辿られる経路を示す。

バッファタンク３１は減速歯車装置の隣で上方部分に位置決めされて、油が重力によって減速歯車装置の中心に向かって流れることが可能であるようにする。このタンク３１は、エンジン（図示せず）の主タンクから到来する経路管３０によって供給される。油はバッファタンクから流れて、較正された端部が狭まってノズル３３を形成する噴射器内に開放される。油は、噴流３４の形態でノズルから出る。噴流３４は、その上に位置付けられた油柱の重量によって作り出される圧力によって形成される。この噴流３４は、エンジンの外側の方に向けられた、Ｕ字形状の半径方向断面を有する円筒状カップ３５で終端する半径方向の構成要素で配向される。このＵ字形状部の開放は回転軸４に対向して配向される。噴射器３２およびそのノズル３３が固定されると、カップ３５は軸線４を中心に回転移動されることが可能であり、ノズルの反対側で常にＵ字形状の部分を有する。カップ３５のＵ字形状底部の開口部が回転軸４に対向して位置付けられ、Ｕ字形状部の縁部がこの軸線の方向内に配向されることから、カップ３５は、噴流３４から油を受け取る油用保持空洞部を形成する。ノズル３３とカップ３５の間に存在する物理的な分離は、減速歯車装置１０の低圧圧縮機のモジュールからの脱結合を可能にし、そのようにして減速歯車装置をファンモジュールに固定する可能性を提供する。この構成は、ファンモジュールの構造的ハウジング２５上への据え付け中に供給回路が妨害することなく、あるいは特定の組み立て作業を必要とすることさえなく、ターボジェットエンジンのモジュール式取り付けを可能にする。

この油はカップ３５によって回転駆動され、カップ３５の底で遠心分離力の作用下で圧縮される。潤滑されるべき様々な部材に油を供給する一連の管はカップの底部から延在する。これらの管には、図４および５に示されるように基本的に２種類ある。減速歯車装置の周囲にわたって規則的に分配され、衛星型プラネットピニオン１２の数と数が等しい第１の一連の管３６は、カップ３５の底部から延在し、プラネットキャリア１３によって閉鎖される各プラネットシャフト１６の内側チャンバの中に導入される。減速歯車装置の周囲にわたって規則的にこれも分配される第２の一連の管３７は、カップ３５の底部から延びて、２つの連続した衛星型プラネットピニオン１２の間に位置付けられた空間の中に向けられる。

第１の管３６内に流れる油は各プラネットシャフト１６の内側空洞に進入し、次いで遠心分離力の結果として案内チャネル３８の中に移行する。案内チャネル３８はこれらのシャフトを通過し、半径方向に配向される。これらのチャネル３８はプラネットシャフト１６の周囲で、プラネット１２を支持するその軸受の領域内で開放し、そのようにしてこれらの軸受の潤滑を保証する。

第２の管３７は、カップ３５の底部からプラネット１２の間に延在し、複数のチャネル３７ａ、３７ｂに分割される。それらは油を、一方ではプラネットピニオン１２のピニオンとプラネットピニオン１１のピニオンとによって、他方ではプラネットピニオン１２のピニオンとリング歯車１４のピニオンとによって、形成された歯車対に向けて運搬する。減速歯車装置１０の軸受および歯車対を備えるアセンブリはこのように、ノズル３３から到来する、対向するカップ３５によって収集される油によって潤滑される。第２チャネル３７ａはそれぞれ軸方向に衛星型プラネットピニオン１２に沿って衛星型プラネットピニオンとプラネットピニオン１１の間に延在し、２つのピニオンの幅全体にわたって潤滑傾斜路を形成する。リング歯車１１とプラネットピニオン１２の間の歯車対に供給するチャネル３７ｂは、その油を各プラネットピニオンによって形成された円筒の中心に噴射する。ここに示されるように、それらは二連の平行ピニオンの形態に作り出される。その歯の配置は、それらが溝として作用するように、プラネットピニオン１２の回転軸に関して対角線上に配向される。油は溝内を円筒の中心からその周囲に駆動されて、歯車対をその幅全体にわたって潤滑する。

図６は、本発明による油回収装置が設けられた固定リング歯車１４を有する遊星減速歯車装置の正面図である。リング歯車１４のまわりには、２つの対称的な油回収用排溝４０が配置されている。それらは減速歯車装置を取り囲み、２つの掬取部４１を備えた円周の場所で終端する。２つの掬取部４１はそれらの排溝４０から逸らされて、収集された油を噴出し、それをエンジンの主タンクに戻す。

図７は、プラネットピニオン１２のピニオンとリング歯車１４のピニオンとによって形成される歯車対の領域内の油回収装置の詳細を示す。リング歯車１４のまわりには２つの対称的な油回収用排溝４０が配置されている。それらは減速歯車装置を取り囲み、２つの掬取部４１を備えた円周の場所で終端する。２つの掬取部はそれらの排溝４０から逸らされて、収集された油を噴出する。収集油はエンジンの正面の潤滑チャンバ内に回収され、エンジンの主タンクに戻される。上述のように、油はピニオンの歯に沿って流れ、斜めに歯が配向されるプラネットピニオン１２のピニオンによって外側の方に向けられる。プラネットキャリア１３の上方部分は、実質的に四分円トーラス４４の形態である。四分円トーラス４４は、軸方向にプラネットピニオンの上方部分から離れた方向に、プラネットピニオン／リング歯車の歯車対の下に延在し、次いで真っ直ぐにされて、リング歯車１４の半径方向対向して配向されるようになる。そうすることによって、それは歯車対によって噴射された油の液滴用の受け器を構成する。前記油滴は、プラネットピニオン１２のピニオンの出力口で軸方向から方向付けされて、それらが遠心分離作用によって噴出されたところから、四分円トーラス４４の端部で半径方向に再配向されるようにする。プラネットキャリア１３はその外側円周の領域内に羽根４２を担持する。羽根４２は、その円周上に規則的に位置付けられ、この歯車対に対向して位置決めされるように半径方向に延在する。それらはこの四分円トーラス４４の内部で、トーラスの実質的に半径平面に配置される。これらの羽根は衛星キャリアと共に回転し、湾曲形状を軸方向に有して、歯車対から逃げる油の液滴の衛星キャリアの外側への噴出をし易くする。しかし回転羽根４２はこの半径平面に対して内向きに湾曲されて、プラネットキャリア１３の平面内の液滴の脱離および噴出をし易くする。

これらの回転羽根４２に対向して固定羽根４３が位置決めされている。それらは、油を収集しその流れを調整する手段を形成するように、各排溝４０に取り付けられる。それらは排溝４０に、プラネットキャリアの半径方向外側端部の領域内に溶接される。これらの固定羽根は、内向きに湾曲された小さな板の形態であり、それらは円周方向で排溝４０の下方部分に、排溝の下方部分の円に対する取り付け角をもって位置決めされる。これらの固定羽根は、プラネットキャリアの半径方向の全範囲をカバーしてそれが噴出する油の液滴全てを収集するのに充分に半径方向に延在する。これらの羽根は、この油の流れ速度を最大限にするために、油の流れを排溝の方向に接線方向に導くように、油の流れが方向付けされるのを可能にする。

２つの排溝４０は、噴出された油を回収するように減速歯車装置１０の中心平面に関して対称的に配置されるが、ファンシャフト３近くとその反対側とに共に位置決めされる。この目的のために、プラネットキャリア１３はその２つの面上に、回転羽根が設けられた四分円トーラス４４の形態の同じ油噴出装置を備える。各液滴は、外側でプラネットキャリア１３の上方部分を覆い、次いで中心面に接近して、油を排溝の底部に戻すことを目的とした円錐状表面を備える。次いでそれは半分トーラスの形態で続き、その底部は油流れ用の流路を減速歯車装置１０のまわりに形成する。図７で示される実施形態では、各排溝は最終的に内側に向かって延在した後リング歯車１４の領域内で半径方向に回帰して、油がフランジ２０上および組立ボルト２１上に噴射されることを防御する。

図８は、可動羽根４２と固定羽根４３の形状および相対的配置の半径方向断面を示す。矢印は、油がプラネットキャリア１３によって噴射され、排溝４０によって回収されるときの油の経路を示す。

最後に、図９は、減速歯車装置１０の下方部分とその油回収手段とを示す。衛星型プラネットピニオン１２とリング歯車１４によって形成された歯車対のそれぞれの領域でプラネットキャリアによって噴出された油は、排溝４０のうちの１つに到達し、この排溝内でその慣性力によって円状に駆動される。それらの低点で、排溝は下向きの方向に開放し、掬取部４１の形態の開口部を備える。これを介して、回収された油が減速歯車装置１０から除去されることが可能となる。この掬取部は最初に支持ハウジング２２、次いで加圧ハウジング２２を通過する。掬取部は、加圧ハウジング２２と密閉接触の状態となって、外側空洞からこの加圧ハウジングへの減圧によって作り出される吸引力の益を得る。次いで、任意選択による脱気と熱交換器の通過との後に、図示しない装置が油を主油タンクに戻すことが可能である。排溝４０と構造的ハウジング２５の間に物理的接続が無いことは、ターボジェットエンジンの構造部との干渉なしにファンモジュール上での減速歯車装置の組み立てを、したがってこのファンモジュールのモジュール式組み立てを可能にする。

次に潤滑回路の動作について、第一に軸受と減速歯車装置の歯車対とに油を供給する回路、第二にそれが使用された後、本発明にしたがってこの油を回収する回路の動作について説明がなされる。

油は重力によってバッファタンク３１から噴射器３２の中に流れる。供給ポンプとノズル３３の上に位置付けられた油カラムとの圧力下で油が噴出され、回転カップ３５によって回収される。回転カップ３５内で油はその場所に存在する遠心力場の作用下で広がる。次いで油は各プラネットピニオン１２の第１の管３６と第２の管３７の中に入る。

第１の管３６を通過する油は、対応する衛星型プラネットピニオン１２の内側空洞の中に導入され、次いで先の遠心力の場と、衛星型プラネットピニオンのそのプラネットシャフト１６を中心とする回転から生じる場とに同時に晒される。油は、このプラネットピニオンの案内流路３８によってピニオン１２の厚みを通過し、プラネットピニオン１２とそのプラネットシャフト１６との間に位置付けられた軸受を潤滑する。注目されるべきは、遠心力加速場は管に沿った圧力勾配内で生じ、この勾配は軸受の領域内で圧力として顕著になる（約５バール）。これは軸受に供給することが可能となるのに充分である。

その一方で、第２の管３７を通過する油は、プラネットピニオンに供給する流路３７ａとプラネットピニオン／リング歯車の歯車対に供給する流路３７ｂとに分割される。流路３７ａはその潤滑傾斜路によって２つのピニオンの幅全体にわたって油を噴出する。流路３７ｂは、衛星型プラネットピニオンに沿ってリング歯車１４上のその噛み合いの領域に戻り、それを潤滑するノズルで終端する。好ましくは、油は、噛み合い部から延在する歯に搬送されて、前記歯をそれらが加熱された直後に冷却する。プラネットピニオン１３の歯に与えられた斜めの配向は、ピニオンの中心から外側に向かう油の流れをもたらし、したがってこれら全ての歯車に対して均一に分配される潤滑を保証する。

減速歯車装置の全ての軸受および歯車対は、ほとんどがターボジェットエンジンの軸線を中心に回転移動可能であるが、このように、それらは同じターボジェットエンジンの固定部分上に位置付けられた、減速歯車装置への物理的な接続を有さない油供給ネットワークから潤滑される。

油の回収は主に、プラネットピニオン１２のピニオンによって構成される歯車対の出力部で油に掛けられる遠心分離力を使用することに基づく。油はこの歯車対から軸方向に噴出され、プラネットキャリア１３の半径方向外側端部上に落下する。油は四分円トーラス４４の形態のこの端部によって回収され、プラネットキャリア１３の回転速度によって、四分円トーラスの頂部の方に向けられて、半径方向に噴出される。油は、１２００ｇに達する遠心加速度によって、一般的に約２３０ｋｍ／ｈである線速度でプラネットキャリアの外側に向けて噴出される。回転羽根４２は、本発明の変化形態では任意選択によってプラネットキャリア１３の外側に取り付けられるが、これが遠心分離式噴出器として働き、この噴出運動をし易くする。このように、それらは油の液滴が減速歯車装置１０の中に逆戻りしてチャーニング作用を生じることを防止する。

油は、回転羽根の軸方向反対側に位置付けられた排溝４０の固定羽根４３によって回収される。このように油は接線方向に排溝の円錐状表面に到着する。円錐状表面はプラネットキャリア１３の回転羽根４２に対向して位置付けられる。これらの円錐状表面は油を排溝４０の底部に方向付けし、油を歯車対から除去して、チャーニングの危険を解消する。この場合も同様に、羽根の存在は任意選択であり、油の回収は簡略版によって排溝の円錐状部分上で直接実施されることも可能である。しかしそれらは、回転羽根４２の反対側に位置付けられて、油のストリームを排溝４０の底部の方によりうまく向けるという利点を有する。

油は、プラネットキャリア１３上のその回転中にそれが得た速度によって固定羽根４３上で円周方向に滑動して、排溝４０の中に入る。次いで油は、円周方向の速度を保持しながらこの排溝の底部内に収容され、次いで、プラネットキャリアのその除去場所から減速歯車装置の低点へと油を運ぶ円周の部分を描く。次いで油は減速歯車装置１０から除去されて、排溝４０から減速歯車装置１０の外側の方向に延在する掬取部４１によって方向付けされる。この掬取部４１を介して、油は支持ハウジング２２および加圧ハウジング２４を通過して、減速歯車装置の外側チャンバ内に帰着する。これは、油自体の速度と油ポンプによってこの外側チャンバ内に作り出された吸引力とによる。

本発明は主に、プラネットキャリア１３の回転運動によって生成され、油がピニオンの近傍から噴出されるのを可能にする遠心分離力を使用することに基づいている。このやり方で、油はピニオンと接触したままにならず、チャーニング作用もない。遠心分離機能がプラネットキャリア１３によって保証されることから、これはその回転速度によって特に効果的であり、リング歯車１４が固定される減速歯車装置に適合する。この装置はこの固定リング歯車を回避することによってもたらされる技術的な問題を、プラネットピニオン１２のピニオンからプラネットキャリア１３へ、次いで回転移動されることが可能なプラネットキャリアから排溝４０の固定収集部への二重の噴出によって解決する。

さらに、ファンモジュールの構成要素とエンジンの構造部と間の二重の遮断も特徴とする。これは、ファンモジュール上での減速歯車装置の自律的な組み立てと、ターボジェットエンジン上にファンモジュールを組み立てた後にその供給回路を隣接するモジュールに接続する必要を解消することとを可能にする。第１の遮断部は固定ノズル３３と供給回路を含む回転カップ３５との間に位置付けられ、第２の遮断部は、エンジンの構造部とのそのＯリングの領域内での密閉を提供する加圧ハウジング２４内の領域内に位置付けられる。

供給回路上の遮断部は減速歯車装置の下流に位置付けられるが、これは、前記減速歯車装置がファンモジュールに、このモジュールがターボジェットエンジンの構造部上に組み立てられる前に、固定されることが可能であり、事が終わった後に油回路をこの減速歯車装置に固定する手段を構想する必要がないことを意味する。同じように、加圧ハウジング２４はその下流端部に、ターボジェットエンジンの構造部に固定する手段２７を有する。手段２７は、ファンモジュールが前記構造部上に組み立てられたときの縦方向の並進移動に続いて、簡単な圧入作用によって定位置に配置されることが可能である。

この場合も同様に、エンジンの残りの部分へのファンモジュールの固定は、ファンモジュールの位置決めに続く組み立て作業を必要としない。

図２は、ターボジェットエンジン１の前部での減速歯車装置１０の位置決めを示す。ファンＳの羽根は、推進力を伝えるボール軸受５とファンシャフトの縦方向の拡張を可能にするローラ軸受６とを介してエンジンの構造部に接続されるファンシャフト３によって担持される。これらの２つの軸受の軸受部材は、ファンモジュール９の支持フランジの領域内でターボエンジンの構造部に固定されるファンシャフト３用の支持部を形成する１つまたは複数の構成要素に固定される。支持構成要素８と、ファンＳの羽根と、２つの軸受５および６とを備えたファンモジュールに属するファンシャフト３は、その下流の端部を介して減速歯車装置１０のプラネットキャリア１３によって駆動される。図４を参照して以下に説明されるように、低圧シャフト２は減速歯車装置１０のプラネットピニオン１１にその溝７を介して接続される。

第２の管３７は、カップ３５の底部からプラネット１２の間に延在し、複数のチャネル３７ａ、３７ｂに分割される。それらは油を、一方ではプラネットピニオン１２のピニオンとプラネットピニオン１１のピニオンとによって、他方ではプラネットピニオン１２のピニオンとリング歯車１４のピニオンとによって、形成された歯車対に向けて運搬する。減速歯車装置１０の軸受および歯車対を備えるアセンブリはこのように、ノズル３３から到来する、対向するカップ３５によって収集される油によって潤滑される。第２チャネル３７ａはそれぞれ軸方向に衛星型プラネットピニオン１２に沿って衛星型プラネットピニオンとプラネットピニオン１１の間に延在し、２つのピニオンの幅全体にわたって潤滑傾斜路を形成する。リング歯車１４とプラネットピニオン１２の間の歯車対に供給するチャネル３７ｂは、その油を各プラネットピニオンによって形成された円筒の中心に噴射する。ここに示されるように、それらは二連の平行ピニオンの形態に作り出される。その歯の配置は、それらが溝として作用するように、プラネットピニオン１２の回転軸に関して対角線上に配向される。油は溝内を円筒の中心からその周囲に駆動されて、歯車対をその幅全体にわたって潤滑する。

Claims (9)

1. 遊星歯車列を有する減速歯車装置にして、回転軸（４）を中心に回転移動されることが可能なプラネットピニオン（１１）と、前記プラネットピニオンによって駆動され、プラネットキャリア（１３）によって担持されるプラネットシャフト（１６）を中心に回転移動されることが可能な衛星型プラネットピニオン（１２）とを備え、前記衛星型プラネットピニオンは固定リング歯車（１４）上で進行し、前記プラネットキャリアは、前記リング歯車に対して軸方向に側方に位置決めされ、プラネットのピニオン（１２）とリング歯車（１４）によって形成された歯車対は、潤滑油を使用後に軸方向に噴出するように形状化される、減速歯車装置であって、
   プラネットキャリア（１３）は、前記歯車対に対向して位置決めされた、前記油をその端部の遠心分離作用によって噴出するようにその軸方向から半径方向に案内および方向付けする手段を形成する表面部分（１４）を備えることを特徴とする、減速歯車装置。
2. 前記半径方向延長部が部分的トーラス（４４）の形態である、請求項１に記載の減速歯車装置。
3. 前記半径方向延長部が、プラネットキャリアの円周上に規則的に配置されて、トーラスの内側に延在する回転羽根（４２）を担持する、請求項２に記載の減速歯車装置。
4. 回転羽根が、共通の回転軸（４）に関する半径方向断面でプラネットキャリア（１３）の回転方向の反対方向に内向きに湾曲される、請求項３に記載の減速歯車装置。
5. プラネットキャリア（１３）を超えて半径方向に延在し、前記半径方向延長部の軸方向対向して位置決めされる少なくとも１つの固定油収集排溝（４０）をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の減速歯車。
6. 前記半径方向延長部に対向して位置付けられた前記排溝の部分が円錐状の形態である、請求項５に記載の減速歯車装置。
7. 円錐状部分が、前記円錐状部分の円周にわたって規則的に分配される、共通の回転軸（４）に関する半径方向断面で、プラネットキャリア（１３）の回転方向の反対方向に延在する内向きに湾曲した形状を有する固定羽根（４３）を担持する、請求項６に記載の減速歯車装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の減速歯車によって駆動されるファンシャフト（３）を備えるバイパスターボジェットエンジンのファンモジュール。
9. 請求項８に記載のファンモジュールを備えるバイパスターボジェットエンジン。

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