JP6183564B2 - ジェットエンジン - Google Patents

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Description

本開示は、ジェットエンジンに関する。
本願は、2014年11月14日に日本国に出願された特願2014−231565号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ジェットエンジンでは、シャフトを中空とし、このシャフトの内部に対してセンターベントチューブを設ける場合がある。このようなセンターベントチューブは、シャフトを支持する軸受等を外気と接続し、先端部がシャフトに固定され、シャフトと一緒に回転する。
特許文献1、特許文献2には、このようなセンターベントチューブを備えるジェットエンジンが開示されている。特許文献1や特許文献2に開示される摺動部品に関連して、特許文献3、特許文献4には、シリンダに対して摺動するピストンリングが開示されている。
日本国特開2009−174528号公報 日本国特表2004−514841号公報 日本国特開2000−55199号公報 日本国実開平5−92527号公報
センターベントチューブとシャフトとは、熱変形量が異なることから、センターベントチューブをシャフトの軸方向において複数箇所でシャフトと強固に固定すると、熱変形に加えて捩られることよってセンターベントチューブに対して局所的に大きな応力が作用する。このため、通常、センターベントチューブは、先端のみがシャフトに対して強固に固定されている。ただし、先端のみの支持ではセンターベントチューブの位置規制ができないことから、シャフトの軸方向の一箇所あるいは複数箇所において、センターベントチューブを摺動可能に支持する位置規制機構が設けられている。
位置規制機構は、シャフトの内壁面に固定された環状の支持部と、センターベントチューブの外壁面に設けられると共に支持部に対して摺動可能に当接するスペーサリングとを備えている。このような位置規制機構によれば、スペーサリングが支持部に対して摺動可能であることから、シャフトとセンターベントチューブとの熱変形量の違い等を吸収することが可能となる。
ただし、従来、上述のスペーサリングは、切れ目なく周方向の全域で繋がったリング形状であり、軸方向に長いセンターベントチューブに取り付けるためには、径方向に広げる必要がある。このため、従来のスペーサリングは、弾性率の小さな樹脂材料を用いて形成されている。しかしながら、このような材料は一般的に摩擦係数が高く摩耗しやすい。このため、スペーサリングを取り付けたセンターベントチューブを支持部が設けられたシャフトの内部に挿通するときに、スペーサリングが支持部に対して引っ掛り、挿通作業の邪魔となる。また、長時間の使用によりスペーサリングが摩耗し、センターベントチューブの芯出しが不十分となり、振動等の原因となる可能性がある。
また、従来のスペーサリングは、断面が円形である。しかしながら、スペーサリングの断面が円形であり、かつ、スペーサリングが弾性率の小さな樹脂材料から形成されている場合には、スペーサリングが支持部とセンターベントチューブに挟まれることによって大きく変形する。この変形は流動的であることから、スペーサリングの周方向にて一様ではない。したがって、スペーサリングの周方向において、スペーサリングの圧縮量に差が生じ、センターベントチューブの芯出しが不十分となる可能性がある。
本開示は、上述する事情に鑑みてなされ、センターベントチューブを備えるジェットエンジンにおいて、センターベントチューブの取付作業を容易とし、かつ、より精度高くセンターベントチューブの芯出しを行うことを可能とすることを目的とする。
本開示の第1の態様は、中空のシャフトと、シャフトに挿通されるセンターベントチューブと、シャフトの内壁面から突出する環状の支持部と、センターベントチューブの外壁面に設けられると共に支持部に対して摺動可能に当接する環状のスペーサリングとを備えるジェットエンジンであって、スペーサリングが、シャフトの軸方向において支持部の表面に沿った形状を有する外周面と、シャフトの軸方向においてセンターベントチューブの外壁面に沿った形状を有する内周面と、スペーサリングの一部を切断する切断部とを有する。
本開示の第2の態様は、第1の態様において、スペーサリングの外周面が、シャフトの軸方向における両端が面取り加工されている。
本開示の第3の態様は、第1または第2の態様において、切断部が、シャフトの軸に対して傾斜されかつ直線状に設けられている。
本開示の第4の態様は、第1〜第3いずれかの態様において、センターベントチューブは、スペーサリングを収容する環状の収容溝を有し、収容溝が、シャフトの軸方向において対向する壁面がスペーサリングに対して隙間を空けて配置されている。
本開示の第5の態様は、第1〜4のいずれかの態様において、センターベントチューブと支持部との間に隙間が形成されている。
本開示に係るジェットエンジンによれば、スペーサリングの一部を切断する切断部が設けられている。このため、スペーサリングをセンターベントチューブに対して取り付けるときに、切断部を境としてスペーサリングを開くことができる。したがって、スペーサリングを弾性率の大きな材料によって形成することが可能となり、スペーサリングの形成材料として、例えばポリテトラフルオロエチレンやポリイミド樹脂等の硬く耐摩耗性を有する材料を選択することが可能となる。このような材料を有するスペーサリングを用いることによって、スペーサリングを取り付けたセンターベントチューブを支持部が設けられたシャフトの内部に挿通するときに、スペーサリングが支持部に対して引っ掛ることを防止することができ、センターベントチューブの取付作業を容易に行うことができる。また、長時間の使用によりスペーサリングが摩耗することも防止することができる。また、スペーサリングが摩耗及び変形しにくいことから、センターベントチューブと支持部とが接触することも防止することができる。さらに、本開示に係るジェットエンジンによれば、スペーサリングが、シャフトの軸方向において支持部の表面に沿った形状を有する外周面と、シャフトの軸方向においてセンターベントチューブの外壁面に沿った形状を有する内周面とを有している。このため、スペーサリングを支持部及びセンターベントチューブに対して広い面積で接触させることができる。したがって、支持部とセンターベントチューブとに挟まれたスペーサリングに対して局所的に大きな押圧力が作用することを防止し、スペーサリングの周方向における変形量を均一化することができる。よって、周方向においてスペーサリングの圧縮量に差が生じることを防止し、確実にセンターベントチューブの芯出しを行うことが可能となる。
本開示の一実施形態におけるジェットエンジンの概略構成を示す断面図である。 本開示の一実施形態におけるジェットエンジンが備えるセンターベントチューブ及び位置規制機構の一部を含む部分拡大図である。 本開示の一実施形態におけるジェットエンジンがスペーサリングの正面図である。 本開示の一実施形態におけるジェットエンジンがスペーサリングの側面図である。 図3AのA−A線断面図である。
以下、図面を参照して、本開示に係るジェットエンジンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1は、本実施形態のジェットエンジン1の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のジェットエンジン1は、ファンカウル2と、コアカウル3と、ファン4と、低圧圧縮機5と、高圧圧縮機6と、燃焼器7と、高圧タービン8と、低圧タービン9と、シャフト10と、主ノズル11と、センターベントチューブ12と、位置規制機構13とを備えている。
ファンカウル2は、ジェットエンジン1のなかで最も上流側に配置された円筒形部材であり、空気の流れ方向の上流端及び下流端が開口端とされ、上流端が空気取込口として機能する。また、図1に示すように、ファンカウル2の内部にコアカウル3の上流側及びファン4が収容されている。
コアカウル3は、ファンカウル2よりも小径の円筒形部材であり、ファンカウル2と同様に、空気の流れ方向の上流端及び下流端が開口端とされている。このコアカウル3は、ジェットエンジン1の主要部である低圧圧縮機5、高圧圧縮機6、燃焼器7、高圧タービン8、低圧タービン9及びシャフト10等を内部に収容している。
また、シャフト10の軸方向(図1の左右方向)においてコアカウル3が存在しない領域ではファンカウル2の内部空間が、シャフト10の軸方向においてコアカウル3が存在する領域ではファンカウル2とコアカウル3で挟まれた空間が空気の流れるダクトとして機能する。
なお、コアカウル3の内部は、ファンカウル2に取込まれた空気の一部及び燃焼器7で生成される燃焼ガスが通る流路(以下、コア流路と称する)とされている。また、図1に示すように、ファンカウル2とコアカウル3とは、空気の流れ方向から見て同心円状に配置されており、隙間を空けて配置されている。また、ファンカウル2とコアカウル3との隙間は、ファンカウル2内に取込まれた空気のうち、コア流路に流れこまない残部を外部に排出するバイパス流路とされている。また、ファンカウル2及びコアカウル3は、不図示のパイロンにより航空機の機体に取り付けられている。
ファン4は、ファンカウル2内に流れ込む空気流を形成し、シャフト10に固定される複数のファン動翼4aと、バイパス流路に配置される複数のファン静翼4bとを備えている。なお、後に詳説するシャフト10は、空気の流れ方向から見て、半径方向に2つに分割されている。より詳細には、シャフト10は、芯部である中空の第1シャフト10aと、第1シャフト10aを囲って外側に配置される中空の第2シャフト10bとによって構成されている。ファン動翼4aは、このようなシャフト10の第1シャフト10aに固定されている。
低圧圧縮機5は、図1に示すように、高圧圧縮機6よりも上流に配置されており、ファン4によってコア流路に送り込まれた空気を圧縮する。この低圧圧縮機5は、シャフト10の第1シャフト10aに固定される動翼5aと、コアカウル3の内壁に固定される静翼5bとを備えている。なお、環状に配置された複数の静翼5bとその軸方向下流に環状に配置された複数の動翼5aとによって1段の翼列が形成されている。低圧圧縮機5は、このような翼列を複数段、シャフト10の軸方向に配列して構成されている。
高圧圧縮機6は、図1に示すように、低圧圧縮機5よりも下流に配置されており、低圧圧縮機5から送り込まれた空気をさらに高圧に圧縮する。この高圧圧縮機6は、シャフト10の第2シャフト10bに固定される動翼6aと、コアカウル3の内壁に固定される静翼6bとを備えている。なお、低圧圧縮機5と同様に、環状に配置された複数の静翼6bとその軸方向下流に環状に配置された複数の動翼6aとによって1段の翼列が形成されている。高圧圧縮機6は、このような翼列を複数段、シャフト10の軸方向に配列して構成されている。
燃焼器7は、高圧圧縮機6の下流に配置されており、高圧圧縮機6から送り込まれる圧縮空気と、不図示のインジェクタから供給される燃料との混合気を燃焼することによって燃焼ガスを生成する。
高圧タービン8は、燃焼器7の下流に配置されており、燃焼器7から排出される燃焼ガスから回転動力を回収し、高圧圧縮機6を駆動する。この高圧タービン8は、シャフト10の第2シャフト10bに固定される複数のタービン動翼8aと、コア流路に固定される複数のタービン静翼8bとを備えており、タービン静翼8bで整流された燃焼ガスをタービン動翼8aで受けて第2シャフト10bを回転する。
低圧タービン9は、高圧タービン8の下流に配置されており、高圧タービン8を通過した燃焼ガスからさらに回転動力を回収し、ファン4、低圧圧縮機5を駆動する。この低圧タービン9は、シャフト10の第1シャフト10aに固定される複数のタービン動翼9aと、コア流路に固定される複数のタービン静翼9bとを備えており、タービン静翼9bによって整流された燃焼ガスをタービン動翼9aで受けて第1シャフト10aを回転する。
シャフト10は、空気の流れ方向に向いて配置される中空の棒状部材であり、タービン(高圧タービン8及び低圧タービン9)にて回収された回転動力をファン4及び圧縮機(低圧圧縮機5及び高圧圧縮機6)に伝達する。このシャフト10は、上述のように、半径方向に2つに分割されて、第1シャフト10aと、第2シャフト10bとによって構成されている。そして、第1シャフト10aの上流側に低圧圧縮機5の動翼5a及びファン4のファン動翼4aが取り付けられ、第1シャフト10aの下流側に低圧タービン9のタービン動翼9aが取り付けられている。また、第2シャフト10bの上流側に高圧圧縮機6の動翼5aが取り付けられ、第2シャフト10bの下流側に高圧タービン8のタービン動翼8aが取り付けられている。
主ノズル11は、低圧タービン9のさらに下流に設けられると共に、ジェットエンジン1の後方に向けて低圧タービン9を通過した燃焼ガスを噴射する。そして、この主ノズル11から燃焼ガスが噴射される際の反作用によってジェットエンジン1の推力が得られる。
センターベントチューブ12は、シャフト10の軸方向に直線状に長い管部材であり、第1シャフト10aの内部に挿通されている。このセンターベントチューブ12は、先端が第1シャフト10aに対してボルト(不図示)により固定されており、第1シャフト10aの回転と一緒にシャフト10の軸を中心として回転する。このようなセンターベントチューブ12は、潤滑油を含む空気を主ノズル11側に排気する。
図2は、センターベントチューブ12及び位置規制機構13の一部を含む部分拡大図である。この図に示すように、センターベントチューブ12の外周面には、後述のスペーサリング13dを収容するための収容溝12aが環状に設けられている。この収容溝12aは、スペーサリング13dのシャフト10の軸方向の幅L1よりも広い幅L2を有している。これによって、図2に示すように、対向する壁面12bがスペーサリング13dに対して隙間を空けて配置されている。
ここで、スペーサリング13dは、センターベントチューブ12の収容溝12aに設けられている。すなわち、スペーサリング13dは、センターベントチューブ12の外壁面12a1に設けられている。
位置規制機構13は、図1に示すように、本実施形態においては、センターベントチューブ12の中央部と、後端部との二か所を摺動可能に支持している。この位置規制機構13は、図2に示すように、サポートリング13aと、スリーブ13bと、ナット13cと、スペーサリング13dとを備えている。サポートリング13a、スリーブ13b及びナット13cは、本開示の支持部130を構成しており、全体として第1シャフト10aの内壁面10a1から内側に向けて突出する環状の部材となっている。サポートリング13aは、スリーブ13bと第1シャフト10aの内壁面10a1に挟持されることによって支持される環状の部材である。スリーブ13bと当接する、このサポートリング13aの内周面は、ナット13cに向けてサポートリング13aの内周面の内径が減少するテーパ面13a1とされている。スリーブ13bは、サポートリング13aの中央開口に挿入される筒状の部材である。このスリーブ13bの前端部(図2の左端部)には、サポートリング13aのテーパ面13a1と同一の角度で傾斜するテーパ面13b1が形成されている。
また、スリーブ13bの後端部(図2の右端部)には、ナット13cが螺合するネジ山13b2が形成されている。ナット13cは、スリーブ13bの後側端部に螺合し、サポートリング13aに後側から当接している。このようなナット13cをジェットエンジン1の前側に移動させるように回すとナット13cの移動に伴ってサポートリング13aが前方に移動する。そのため、テーパ面13a1とテーパ面13b1とが摺動することによってサポートリング13aが径方向外側に押し出される。これによって、サポートリング13aの芯出しがされ、さらにはスリーブ13bの芯出しもなされる。
図3Aは、スペーサリング13dの正面図、図3Bはスペーサリング13dの側面図、図3Cは図3AのA−A線断面図である。これらの図に示すように、スペーサリング13dは、途中部位に切れ目となる切断部13d3を有する環状の部材であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレンやポリイミド樹脂等の弾性率が高くかつ耐摩耗性に優れた材料によって形成されている。
このようなスペーサリング13dの外周面13d1は、シャフト10の軸方向に幅が広く設けられており、シャフト10の軸方向においてスリーブ13bの内壁面13b3(すなわち支持部130の表面13b3)に沿った形状を有している。なお、本実施形態においては、スリーブ13bの内壁面13b3は、シャフト10の軸と平行な直線となる形状を有しており、このためスペーサリング13dの外周面13d1もシャフト10の軸と平行な直線となる形状とされている。
また、スペーサリング13dの内周面13d2は、外周面13d1と同様に、シャフト10の軸方向に幅が広く設けられており、シャフト10の軸方向において収容溝12aの底面(すなわちセンターベントチューブ12の外壁面12a1)に沿った形状を有している。なお、本実施形態においては、収容溝12aの底面は、シャフト10の軸と平行な直線となる形状を有しており、このためスペーサリング13dの内周面13d2もシャフト10の軸と平行な直線となる形状とされている。したがって、スペーサリング13dの外周面13d1と内周面13d2とは互いに平行な面となっている。
なお、スペーサリング13dの径方向の厚みは、内周面13d2が収容溝12aの底面と当接して配置された場合に、外周面13d1がスリーブ13bの内周面に当接するように、収容溝12aの深さを超えるように設定されている。このため、このようなスペーサリング13dが収容溝12aに収容され、外周面13d1がスリーブ13bの内周面に当接することによって、図2に示すように、センターベントチューブ12とスリーブ13bとの間に僅かな隙間が形成される。すなわち、センターベントチューブ12と、支持部130との間に僅かな隙間が形成される。
切断部13d3は、スペーサリング13dの一部を切断しており、図3Bに示すように、シャフト10の軸に対して傾斜されかつ直線状に設けられている。この切断部13d3のシャフト10の軸に対する傾斜角度は、シャフト10の軸方向から見て(すなわち図3Aに示す状態において)、切断部13d3が手前側から奥方に向けて貫通していない状態(出口が見えない状態)となるように設定されている。つまり、シャフト10の軸方向から見て、切断部13d3の手前端部と奥端部とが重ならない位置に設けられている。
また、スペーサリング13dの外周面13d1のシャフト10の軸方向における両端には面取り加工が施されており、これによって面取り部13d4が形成されている。この面取り部13d4は、スペーサリング13dがスリーブ13bの内周面に対して摺動するときに、スペーサリング13dの角部がスリーブ13bの内周面に対して引っ掛ることを防止する。
このような構成を有する本実施形態のジェットエンジン1においては、ファン4の回転によって取り込まれた空気の一部が低圧圧縮機5及び高圧圧縮機6によって二段圧縮され、これによって生成された圧縮空気と燃料とが燃焼器7において燃焼されることで燃焼ガスが生成される。この燃焼ガスが高圧タービン8及び低圧タービン9を通過することによってシャフト10が回転され、さらには主ノズル11から後方に噴射されることによって推進力が得られる。また、センターベントチューブ12は、潤滑油を含む空気を主ノズル11に排気する。
ここで、センターベントチューブ12は、先端が第1シャフト10aに固定されていることから、シャフト10の回転に伴って回転する。このとき、位置規制機構13によって、センターベントチューブ12が摺動可能に支持されているため、センターベントチューブ12に対して局所的に大きな応力が作用することなく、センターベントチューブ12がシャフト10の軸に対応する位置に規制される。
このような本実施形態のジェットエンジン1には、スペーサリング13dの一部を切断する切断部13d3が設けられている。このため、スペーサリング13dをセンターベントチューブ12に対して取り付けるときに、切断部13d3を境としてスペーサリング13dの径が大きくなるようにスペーサリング13dを変形することができる。したがって、スペーサリング13dを弾性率の大きな材料によって形成することが可能となり、スペーサリング13dを形成する材料として、例えばポリテトラフルオロエチレンやポリイミド樹脂等の硬く耐摩耗性を有する材料を選択することが可能となる。このような材料を有するスペーサリング13dを用いることによって、スペーサリング13dを取り付けたセンターベントチューブ12を支持部130(すなわち、サポートリング13a、スリーブ13b及びナット13c)が設けられた第1シャフト10aの内部に挿通するときに、スペーサリング13dがスリーブ13bに対して引っ掛ることを防止することができ、センターベントチューブ12の取付作業を容易に行うことができる。また、長時間の使用によりスペーサリング13dが摩耗することも防止することができる。また、スペーサリング13dが摩耗及び変形しにくいことから、センターベントチューブ12とスリーブ13bとが接触することも防止することができる。
さらに、本実施形態のジェットエンジン1によれば、スペーサリング13dが、シャフト10の軸方向においてスリーブ13bの内壁面13b3に沿った形状を有する外周面13d1と、シャフト10の軸方向においてセンターベントチューブ12の外壁面12a1に沿った形状を有する内周面13d2とを有している。このため、スペーサリング13dをスリーブ13b及びセンターベントチューブ12に対して広い面積で接触させることができる。したがって、スリーブ13bとセンターベントチューブ12とに挟まれたスペーサリング13dに対して局所的に大きな押圧力が作用することを防止し、スペーサリング13dの周方向における変形量を均一化することができる。よって、周方向においてスペーサリング13dの圧縮量に差が生じることを防止し、確実にセンターベントチューブ12の芯出しを行うことが可能となる。
また、本実施形態のジェットエンジン1においては、スペーサリング13dの外周面13d1は、シャフト10の軸方向における両端が面取り加工されている。このため、スペーサリング13dの角部がスリーブ13bの内周面に対して引っ掛ることを防止し、より円滑にセンターベントチューブ12の取付作業を行うことが可能となる。
また、本実施形態のジェットエンジン1においては、スペーサリング13dの切断部13d3が、シャフト10の軸に対して傾斜されかつ直線状に設けられている。このため、スペーサリング13dの周方向において、外周面13d1とスリーブ13bとが全く接触しない箇所をなくすことができる。つまり、切断部13d3が設けられた領域であっても、シャフト10の軸方向において少なくともスペーサリング13dの一部がスリーブ13bと当接した状態となる。このため、スペーサリング13dが全周に亘ってスリーブ13bと当接し、これによってセンターベントチューブ12の芯出しをより確実に行うことができる。
また、本実施形態のジェットエンジン1においては、センターベントチューブ12に設けられた収容溝12aにおいて、シャフト10の軸方向において対向する壁面12bがスペーサリング13dに対して隙間を空けて配置されている。このため、センターベントチューブ12とスリーブ13bとによって挟持されることでスペーサリング13dが圧縮変形する場合であっても、スペーサリング13dと収容溝12aの壁面12bとが接触することを防止し、スペーサリング13dの全体が均一に圧縮されるようになる。このため、センターベントチューブ12の芯出しをより確実に行うことができる。なお、スペーサリング13dは、収容溝12aにおいて、センターベントチューブ12の周方向にも軸方向にも基本的には移動可能である。しかしながら、弾性体であるスペーサリング13dはセンターベントチューブ12(収容溝12a)の外周を常に押圧している。そのため、スペーサリング13dにセンターベントチューブ12の周方向や軸方向に外力が加わると、上記押圧力(垂直抗力)から生じる静止摩擦力が上記外力に抗するため、スペーサリング13dは通常動くことはない。しかしながら、上記外力が上記静止摩擦力を上回る場合にのみスペーサリング13dがセンターチューブ12の周方向や軸方向に僅かに動くが、上記の隙間により、スペーサリング13dが収容溝12aの壁面12bに接触することはない。
以上、図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、上記実施形態においては、切断部13d3が直線状に設けられた構成について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されず、切断部13d3が屈曲あるいは湾曲するように設けても良い。
また、上記実施形態においては、外周面13d1にのみ面取り部13d4を設ける構成について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されず、内周面13d2にも面取り部を設けても良い。
また、上記実施形態においては、位置規制機構13が2つ設けられた例について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されず、位置規制機構13を1つのみあるいは3つ以上設けても良い。
本開示に係るジェットエンジンによれば、センターベントチューブを備えるジェットエンジンにおいて、センターベントチューブの取付作業を容易とし、かつ、より精度高くセンターベントチューブの芯出しを行うことが可能となる。
1 ジェットエンジン
2 ファンカウル
3 コアカウル
4 ファン
4a ファン動翼
4b ファン静翼
5 低圧圧縮機
5a 動翼
5b 静翼
6 高圧圧縮機
6a 動翼
6b 静翼
7 燃焼器
8 高圧タービン
8a タービン動翼
8b タービン静翼
9 低圧タービン
9a タービン動翼
9b タービン静翼
10 シャフト
10a 第1シャフト
10b 第2シャフト
11 主ノズル
12 センターベントチューブ
12a 収容溝
12b 壁面
13 位置規制機構
13a サポートリング
13a1 テーパ面
13b スリーブ
13b1 テーパ面
13b2 ネジ山
13c ナット
13d スペーサリング
13d1 外周面
13d2 内周面
13d3 切断部
13d4 面取り部

Claims (10)

  1. 中空のシャフトと、前記シャフトに挿通されるセンターベントチューブと、前記シャフトの内壁面から突出する環状の支持部と、前記センターベントチューブの外壁面に設けられると共に前記支持部に対して摺動可能に当接する環状のスペーサリングとを備えるジェットエンジンであって、
    前記スペーサリングは、前記シャフトの軸方向において前記支持部の表面に沿った形状を有する外周面と、前記シャフトの軸方向において前記センターベントチューブの前記外壁面に沿った形状を有する内周面と、前記スペーサリングの一部を切断する切断部と、を有するジェットエンジン。
  2. 前記スペーサリングの前記外周面は、前記シャフトの軸方向における両端が面取り加工されていることを特徴とする請求項1記載のジェットエンジン。
  3. 前記切断部は、前記シャフトの軸に対して傾斜されかつ直線状に設けられている請求項1記載のジェットエンジン。
  4. 前記切断部は、前記シャフトの軸に対して傾斜されかつ直線状に設けられている請求項2記載のジェットエンジン。
  5. 前記センターベントチューブは、前記スペーサリングを収容する環状の収容溝を有し、
    前記収容溝は、前記シャフトの軸方向において対向する壁面が前記スペーサリングに対して隙間を空けて配置されている
    請求項1記載のジェットエンジン。
  6. 前記センターベントチューブは、前記スペーサリングを収容する環状の収容溝を有し、
    前記収容溝は、前記シャフトの軸方向において対向する壁面が前記スペーサリングに対して隙間を空けて配置されている
    請求項2記載のジェットエンジン。
  7. 前記センターベントチューブは、前記スペーサリングを収容する環状の収容溝を有し、
    前記収容溝は、前記シャフトの軸方向において対向する壁面が前記スペーサリングに対して隙間を空けて配置されている
    請求項3記載のジェットエンジン。
  8. 前記センターベントチューブは、前記スペーサリングを収容する環状の収容溝を有し、
    前記収容溝は、前記シャフトの軸方向において対向する壁面が前記スペーサリングに対して隙間を空けて配置されている
    請求項4記載のジェットエンジン。
  9. 前記センターベントチューブと前記支持部との間に隙間が形成されている請求項1記載のジェットエンジン。
  10. 前記センターベントチューブと前記支持部との間に隙間が形成されている請求項2記載のジェットエンジン。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6455179B2 (ja) 2015-01-26 2019-01-23 株式会社Ihi センターベントチューブ調芯機構及びセンターベントチューブ支持装置
EP3354883B1 (en) 2017-01-30 2022-04-20 GE AVIO S.r.l. Locknut sun gear for gas turbine engine
JP6864273B2 (ja) 2017-10-02 2021-04-28 株式会社Ihi ターボファンエンジンのセンターベントチューブ支持装置
FR3094031B1 (fr) * 2019-03-18 2021-05-14 Safran Aircraft Engines Ensemble pour une turbomachine
US11585277B2 (en) * 2020-09-17 2023-02-21 Raytheon Technologies Corporation Stiffened rotor shaft for a gas turbine engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE488010A (ja) * 1947-03-11 1900-01-01
US2788951A (en) * 1951-02-15 1957-04-16 Power Jets Res & Dev Ltd Cooling of turbine rotors
US4808015A (en) * 1987-10-06 1989-02-28 Federal-Mogul Corporation Clutch release bearing assembly including a double-acting sliding bore sleeve
JPH0592572U (ja) 1992-05-11 1993-12-17 川崎重工業株式会社 ピストンリング
US5313865A (en) * 1992-10-13 1994-05-24 Advanced Turret Engineering Co. Turret station restoration apparatus
US6139256A (en) * 1997-08-06 2000-10-31 Solar Turbines Incorporated Apparatus for controlling the concentricity of a member with a centering device
JP3364590B2 (ja) 1998-02-20 2003-01-08 トヨタ自動車株式会社 ピストンリングの取り付け方法
FR2817289B1 (fr) 2000-11-30 2003-01-31 Snecma Moteurs Dispositif de centrage d'un tube dans un arbre de turbine
WO2008082334A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 Volvo Aero Corporation A gas turbine engine, an aircraft provided therewith, and a method of controlling the operation of such an engine
FR2926604B1 (fr) 2008-01-23 2010-03-26 Snecma Centrage d'une piece a l'interieur d'un arbre de rotor dans une turbomachine
FR3008135B1 (fr) * 2013-07-08 2017-05-26 Snecma Centrage d'une piece a l'interieur d'un arbre de rotor dans une turbomachine

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