JP6340048B2 - 長さ−直径比が高いローラを有する二重列円筒ローラ軸受 - Google Patents
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Description
[実施態様1]
単一入力及び単一出力のみを有するエピサイクリックギア装置機構のキャリアに接続するための遊星ギアボックスであって、上記エピサイクリックギア装置機構が、サンギアと、上記遊星ギアボックス及び上記サンギアの周りに円周方向に配置されるリングギアとを含み、
上記遊星ギアボックスが、
上記キャリアに固定されるように構成され、軸方向に延びる中心軸線から等距離にある円筒形外側面を定める支持ピンと、
上記支持ピンの円筒形外側面に非回転可能に接続された円筒形内側面を定めるインナーレースと、
を備え、
上記インナーレースが、少なくとも1つのトラックを定める外側面を定め、該外側面に定められる上記各トラックが、それぞれの複数の円筒ローラを受けて且つ回転可能に誘導するように構成されており、
上記遊星ギアボックスが更に、
上記インナーレースのそれぞれの各トラック内に回転可能に配置されるそれぞれの複数の円筒ローラと、
上記各それぞれの複数の円筒ローラに接触する円筒形内面を定めるアウターレースと、
を備え、
上記アウターレースが、上記サンギア及び上記リングギアの両方と噛合するよう構成されたギア装置面を定める円筒形外側面を定め、上記各円筒ローラが、上記軸方向に平行な方向で延びる回転軸線を有して配置された円筒形外側面を定め、上記各円筒ローラの円筒形外側面が、上記回転軸線に垂直な方向に沿って該回転軸線を通って延びる直径により定められ、上記各円筒ローラの円筒形外側面が、上記円筒ローラの回転軸線に平行な方向で所定長さを定め、上記各円筒ローラの長さ(L)と上記各円筒ローラの直径(D)の比が1よりも大きい、遊星ギアボックス。
[実施態様2]
上記各円筒ローラの長さ(L)と上記各円筒ローラの直径(D)の比が1.3よりも大きい、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様3]
上記円筒ローラが、端点を含めて1.3〜1.8の範囲の長さ−直径比を有する、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様4]
上記各円筒ローラの円筒形外側面の少なくとも中央セクションが、上記円筒ローラの軸方向長さの中央セクションに沿って回転軸線から均等の距離で配置される、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様5]
上記アウターレースのギア装置面が二重螺旋ギア装置面であり、上記アウターレースの2つの二重螺旋ギア装置面の各々のバイアス部が、上記アウターレースの2つの二重螺旋ギア装置面の他方と非平行に配置されている、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様6]
上記各それぞれのトラックにおいて、上記インナーレースと上記アウターレースとの間に配置され且つ上記各それぞれのトラックにおいて、当該それぞれのトラックにおける隣接する円筒ローラの各ペアの各それぞれの円筒ローラ間にそれぞれ離隔距離を維持するよう構成されたそれぞれのローラケージを更に備える、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様7]
上記各それぞれのローラケージが円周方向列を定め、上記それぞれのローラケージの各円周方向列が、上記インナーレースのそれぞれのトラックの上に配置され、上記円周方向列が複数の略円筒形開口を定め、上記各略円筒形開口が、軸方向において長軸と円周方向において短軸とを定め、上記各列における開口が、上記それぞれのローラケージの周りに円周方向で等間隔で配置され、上記各列における開口の数が、上記それぞれのローラケージのそれぞれの列の下に配置されたそれぞれのトラックに配置される円筒ローラの数に等しく、上記各それぞれの円筒ローラが、それぞれのローラケージによって定められるそれぞれの開口を通って延びた円筒形外側面を有して配置される、実施態様6に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様8]
上記各それぞれのトラックが、上記インナーレースの外側面の周りで円周方向に延び、上記トラックのペアの各々が、上記トラックのペアの他方から軸方向に離隔されており、上記トラックのペアの各々が、上記トラックのペアの他方に対して円周方向で平行に配置され、上記トラックのペアの各々が、上記インナーレースの円筒形内側面に対して円周方向及び同心状に延び且つ上記それぞれのトラックに配置された円筒ローラの円筒形外側面の各々の位置に接触する軌道面を定め、上記トラックのペアの各々が、互いに軸方向で離間した半径方向に延びる側壁のペアを定める、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様9]
上記インナーレースの円筒形内側面が、上記支持ピンの円筒形外側面に圧入される、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様10]
上記円筒ローラの各々が、セラミック材料から形成される、実施態様1に記載の遊星ギアボックス。
[実施態様11]
ガスタービンエンジンであって、
ハブから半径方向に延び、上記ハブを通って中心に定められる第1の回転軸線の周りに回転可能である複数のブレードを含むファンと、
上記ファンから下流側に配置され且つ1又はそれ以上の圧縮機を含む圧縮機セクションと、
上記圧縮機セクションの下流側に配置され、1又はそれ以上のタービンを含むタービンセクションと、
上記圧縮機セクションの1又はそれ以上の圧縮機のうちの少なくとも1つを機械的に結合し、上記タービンセクションの1又はそれ以上のタービンのうちの少なくとも1つと一体となって回転する回転可能入力シャフトと、
単一入力及び単一出力のみを有するエピサイクリックギア装置機構と、
を備え、
上記エピサイクリックギア装置機構が、
キャリアと、
上記第1の回転軸線に平行な第2の回転軸線の周りで回転可能なサンギアと、
上記サンギアの周りに円周方向に配置されるリングギアと、
上記キャリアによって保持され且つ上記第1の回転軸線に平行な第3の回転軸線の周りで上記キャリアに対して回転可能な遊星ギアを収容する少なくとも1つの遊星ギアボックスと、
を含み、上記少なくとも1つの遊星ギアが上記サンギア及び上記リングギアの両方と噛合し、
上記ガスタービンエンジンが更に、
上記ファン、上記圧縮機、上記タービン、及び上記エピサイクリックギア装置機構を囲むエンジンエンベロープと、
を備え、
上記リングギア及び上記キャリアのうちの1つだけが上記エンジンエンベロープに非回転可能に結合され、
上記遊星ギアボックスが更に、
上記キャリアに固定され、軸方向に延びる中心軸線から等距離にある円筒形外側面を定める支持ピンと、
上記支持ピンの円筒形外側面に非回転可能に接続された円筒形内側面を定めるインナーレースと、
を含み、
上記インナーレースが、少なくとも1つのトラックを定める外側面を定め、上記少なくとも1つのトラックが、それぞれの複数の円筒ローラを受けて且つ回転可能に誘導するように構成され、
上記遊星ギアボックスが更に、
円筒形内側面と、上記遊星ギアのギア装置面を定め且つ上記サンギア及び上記リングギアの両方と噛合するよう構成されたギア装置面を定める円筒形外側面と、を定めるアウターレースと、
複数の円筒ローラと、
を含み、
上記個々の円筒ローラが、上記インナーレースの各トラック間に分散配置され、上記各円筒ローラが、上記第2の回転軸線に平行な第4の回転軸線の周りで回転自在であり、上記各円筒ローラが、上記インナーレースと上記アウターレースの円筒形内面とに両方に接触する円筒形外側面を定め、上記各円筒ローラが、上記第3の回転軸線に平行な方向で長さ(L)を定め、上記各円筒ローラの長さと上記各円筒ローラの直径の比が1よりも大きい、ガスタービンエンジン。
[実施態様12]
上記圧縮機セクションの1又はそれ以上の圧縮機が低圧圧縮機を含み、上記タービンセクションの1又はそれ以上のタービンが低圧タービンを含み、上記シャフトが、上記低圧圧縮機を上記低圧タービンに機械的に結合する低圧シャフトである、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様13]
上記各円筒ローラの長さと上記各円筒ローラの直径の比が1.3よりも大きい、実施態様1に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様14]
上記円筒ローラが、端点を含めて1.3〜1.8の範囲の長さ−直径比を有する、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様15]
上記各円筒ローラの円筒形外側面の少なくとも中央セクションが、上記円筒ローラの軸方向長さの中央セクションに沿って回転軸線から均等の距離で配置される、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様16]
上記各アウターレースのギア装置面が二重螺旋ギア装置面であり、上記アウターレースの2つの二重螺旋ギア装置面の各々のバイアス部が、上記アウターレースの2つの二重螺旋ギア装置面の他方と非平行に配置されている、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様17]
上記インナーレースと上記アウターレースとの間に配置され且つ上記各それぞれのトラックにおいて、当該それぞれのトラックにおける隣接する円筒ローラの各ペアの各それぞれの円筒ローラ間にそれぞれ離隔距離を維持するよう構成されたそれぞれのローラケージを更に備え、上記各それぞれのトラックが、ガイドレールのペアによって定められ、該ガイドレールが、軸方向で互いにから離間して配置され、上記インナーレースの周りを円周方向に延び、上記各それぞれのローラケージにそれぞれのガイド面を提供する、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様18]
上記ローラケージが、第1の円周方向列と、該第1の円周方向列から軸方向で離隔された第2の円周方向列とを定め、上記ローラケージの各円周方向列が、上記インナーレースのトラックのペアのそれぞれのトラック上に配置され、上記各円周方向列が複数の略円筒形開口を定め、上記各略円筒形開口が、軸方向において長軸と円周方向において短軸とを定め、上記各列における開口が、上記ケージの周りに円周方向で等間隔で配置され、上記各列における開口の数が、上記それぞれのローラケージのそれぞれの列の下に配置されたそれぞれのトラックのペアのそれぞれのトラックに配置される円筒ローラの数に等しく、上記各それぞれの円筒ローラが、それぞれのローラケージによって定められるそれぞれの開口を通って延びた円筒形面を有して配置される、実施態様17に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様19]
上記インナーレースの外側面が、上記インナーレースの円筒形内側面と同心であり、上記各それぞれのトラックが、上記インナーレースの外側面の周りで円周方向に延び、上記それぞれのトラックが他のそれぞれの何れかのトラックから軸方向で離隔されており、上記それぞれのトラックが、他のそれぞれの何れかのトラックに対して円周方向で平行に配置される、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様20]
上記インナーレースの円筒形内側面が、上記支持ピンの円筒形外側面に圧入される、実施態様11に記載のガスタービンエンジン。
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 下流側セクション
56 バイパス空気流通路
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
81 サンギア80のギア歯
84 遊星ギア
85 遊星ギア84のギア歯
86 リングギア
87 リングギア86のギア歯
88 リングギア86の中央円周方向フランジ
89 フランジ88を通る軸方向孔
90 キャリアの前方壁
91 前方壁90を通るボア
92 キャリアの後方壁
93 後方壁92を通るボア
94 キャリアの軸方向に延びる側壁
96 ピン
97 ピン96のネジ付き縮小直径表面
98 ピン96の環状半径方向外向きに延びるフランジ
99 ピン96のリテーナ
101 ピン96の円筒形外側面101
102 インナーレース
103 遊星ギア84の円筒形内面
104 円筒ローラ
106 ピン96の中心軸線及び遊星ギア84の回転軸線
107 インナーレース102の前方軌道
108 インナーレース102の隆起ガイドレール
109 インナーレース102の後方軌道
110 隆起ガイドレール108によって定められる側壁
112 インナーレース102の円筒形内側面
114 ローラ104の円筒形外側面
118 ローラケージ
119 ローラケージ118のショルダー要素
120 ローラケージ118のウェブ要素
Claims (7)
- 単一入力及び単一出力のみを有するエピサイクリックギア装置機構のキャリアに接続するための遊星ギアボックスであって、前記エピサイクリックギア装置機構が、サンギア(80)と、前記遊星ギアボックス及び前記サンギア(80)の周りに円周方向に配置されるリングギア(86)とを含み、
前記遊星ギアボックスが、
前記キャリアに固定されるように構成され、軸方向に延びる支持ピン(96)であって、円筒形外側面(101)を定める前記支持ピン(96)と、
前記支持ピン(96)の円筒形外側面(101)に非回転可能に接続された円筒形内側面(112)を定めるインナーレース(102)と、
を備え、
前記インナーレース(102)が、少なくとも1つのトラックを定める外側面を定め、該外側面に定められる前記各トラックが、それぞれの複数の円筒ローラ(104)を受けて且つ回転可能に誘導するように構成されており、
前記遊星ギアボックスが更に、
前記インナーレース(102)のそれぞれの各トラック内に回転可能に配置されるそれぞれの複数の円筒ローラ(104)と、
前記各それぞれの複数の円筒ローラ(104)に接触する円筒形内面(103)を定めるアウターレースと、
を備え、
前記インナーレース(102)の円筒形内側面が、前記支持ピン(96)の円筒形外側面(101)に圧入され、
前記アウターレースが、前記サンギア(80)及び前記リングギア(86)の両方と噛合するよう構成されたギア装置面(85)を定め、前記各円筒ローラ(104)が、前記軸方向に平行な方向で延びる回転軸線を有して配置された円筒形外側面(114)を定め、前記各円筒ローラ(104)の円筒形外側面(114)が、前記回転軸線に垂直な方向に沿って該回転軸線を通って延びる直径により定められ、前記各円筒ローラ(104)の円筒形外側面(114)が、前記円筒ローラ(104)の回転軸線に平行な方向で所定長さを定め、前記各円筒ローラの長さ(L)と前記各円筒ローラの直径(D)の比が1よりも大きい、遊星ギアボックス。 - 前記各円筒ローラの長さ(L)と前記各円筒ローラの直径(D)の比が、端点を含めて1.3〜1.8の範囲の長さ−直径比を有する、請求項1に記載の遊星ギアボックス。
- 前記アウターレースのギア装置面が二重螺旋ギア装置面であり、前記アウターレースの二重螺旋ギア装置面の各々の螺旋が、非平行に配置されている、請求項1または2に記載の遊星ギアボックス。
- 前記各それぞれのトラックにおいて、前記インナーレース(102)と前記アウターレースとの間に配置され且つ前記各それぞれのトラックにおいて、当該それぞれのトラックにおける隣接する円筒ローラ(104)の各ペアの各それぞれの円筒ローラ(104)間にそれぞれ離隔距離を維持するよう構成されたそれぞれのローラケージを更に備える、請求項1乃至3のいずれかに記載の遊星ギアボックス。
- 前記円筒ローラ(104)の各々が、セラミック材料から形成される、請求項1乃至4のいずれか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(48)から半径方向に延び、前記ハブ(48)を通って中心に定められる第1の回転軸線(12)の周りに回転可能である複数のブレード(40)を含むファン(38)と、
前記ファン(38)から下流側に配置され且つ1又はそれ以上の圧縮機(22,24)を含む圧縮機セクションと、
前記圧縮機セクションの下流側に配置され、1又はそれ以上のタービン(28,30)を含むタービンセクションと、
前記圧縮機セクションの1又はそれ以上の圧縮機(22)のうちの少なくとも1つを機械的に結合し、前記タービンセクションの1又はそれ以上のタービン(30)のうちの少なくとも1つと一体となって回転する回転可能入力シャフト(36)と、
単一入力及び単一出力のみを有するエピサイクリックギア装置機構と、
を備え、
前記エピサイクリックギア装置機構が、
キャリアと、
前記第1の回転軸線(12)の周りで回転可能なサンギア(80)と、
前記サンギア(80)の周りに円周方向に配置されるリングギア(86)と、
前記キャリアによって保持され且つ前記第1の回転軸線(12)に平行な第2の回転軸線(106)の周りで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、
を含み、前記少なくとも1つの遊星ギア(84)が前記サンギア(80)及び前記リングギア(86)の両方と噛合し、
前記ガスタービンエンジンが更に、
前記ファン(38)、前記圧縮機(22,24)、前記タービン(28,30)、及び前記エピサイクリックギア装置機構を囲むエンジンエンベロープ(50)と、
を備え、
前記リングギア(86)及び前記キャリアのうちの1つだけが前記エンジンエンベロープ(50)に非回転可能に結合され、
前記遊星ギアボックスが更に、
前記キャリアに固定され、軸方向に延びる支持ピン(96)であって、円筒形外側面(101)を定める前記支持ピン(96)と、
前記支持ピン(96)の円筒形外側面(101)に非回転可能に接続された円筒形内側面(112)を定めるインナーレース(102)と、
複数の円筒ローラ(104)と、
を含み、
前記インナーレース(102)が、少なくとも1つのトラックを定める外側面を定め、前記少なくとも1つのトラックが、それぞれの複数の円筒ローラ(104)を受けて且つ回転可能に誘導するように構成され、
前記遊星ギア(84)のギア装置面(85)が、前記サンギア(80)及び前記リングギア(86)の両方と噛合するよう構成され、
前記インナーレース(102)の円筒形内側面が、前記支持ピン(96)の円筒形外側面(101)に圧入され、
前記個々の円筒ローラ(104)が、前記インナーレース(102)の各トラック間に分散配置され、前記各円筒ローラ(104)が、前記第1及び第2の回転軸線に平行な第3の回転軸線の周りで回転自在であり、前記各円筒ローラ(104)が、前記インナーレース(102)と前記遊星ギア(84)の円筒形内面(103)とに両方に接触する円筒形外側面(114)を定め、前記各円筒ローラ(104)が、前記第2の回転軸線に平行な方向で長さ(L)を定め、前記各円筒ローラ(104)の長さ(L)と直径(D)の比が1よりも大きい、ガスタービンエンジン(10)。 - 前記圧縮機セクションの1又はそれ以上の圧縮機が低圧圧縮機(22)を含み、前記タービンセクションの1又はそれ以上のタービンが低圧タービン(30)を含み、前記シャフトが、前記低圧圧縮機(22)を前記低圧タービン(30)に機械的に結合する低圧シャフト(36)であり、
前記各円筒ローラ(104)が、端点を含めて1.3〜1.8の範囲の長さ−直径比を有する、請求項6に記載のガスタービンエンジン(10)。
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