JP6752216B2 - タービンエンジン用オイルジェット - Google Patents

Description

本発明は、オイルジェット、ならびにそのようなオイルジェットを備えたタービンエンジンに関する。

従来技術では、タービンエンジンは、ローラ軸受またはギヤ歯などの潤滑装置用、あるいは発電機などの冷却装置用の複数のオイル回路を含む。したがって、オイル回路は、種々の機械的要素に供給するオイルジェットを備え、これらのジェットは、オイル回路に沿って配置される。

タービンエンジンを始動する場合、オイルが装置に到達する前に一定時間が経過するが、それは、この時間中にこの装置が潤滑されないことを意味する。潤滑オイル回路が長く、大きな空間を占めるにつれて、この時間の経過はより長くなる。

実際には、この時間の経過は、オイル回路を完全に満たすために必要な時間に相当する。実際には、エンジンが停止している段階中、オイル回路は、重力によって、オイルジェットの出口開口を通ってそのオイルが排出される。したがって、オイル回路内の空気が除去されていない限り、オイル回路内の油圧は、オイルジェットが適切に装置に供給することができないような極端に低いレベルの状態に留まる。

それによって、動圧軸受のような動力伝達装置に特に悪影響を与える。加えて、始動段階は、伝達されたトルクが最も高い段階であることがわかる。

本発明は、より具体的には、この問題に対する簡単で効率的かつ費用効果の高い解決策を提供することを目的とする。

この目的のために、本発明は、加圧流体の流れを目的とする循環パイプを含む本体を備えるジェット、特にタービンエンジン用のオイルジェットであって、本体が、第１の部分と、第２の部分とを備え、弾性変形可能なメンブレンがその間に挿入され、前記メンブレンが、パイプ内の流体の循環を防止する密封位置と、パイプ内の流体の循環を可能にする位置との間で変形することができ、第２の部分が、メンブレンを密封位置に予め荷重するように、流体の循環とは反対の方向に配置されたメンブレン上に力を加えるように構成された支持手段を含むことを特徴とする、ジェットを提案する。

したがって、本発明は、圧力が、支持手段を介してメンブレンに加えられる予荷重による所定値よりも低い場合、流体の循環を防止するメンブレンを加えることを提案する。したがって、タービンエンジンが停止される場合、メンブレンは密封位置にあり、それによって静的支持手段を用いて流体の循環を阻止するので、その結果、流体はもはや流動せず、したがってジェット、およびジェットが結合されるパイプ内に維持される。したがって、タービンエンジンが始動される場合、流体によって充填されているので、流体を必要とする装置が略瞬時に供給されることが可能であり、それによってパイプの加圧を容易にする。

本発明の別の特徴によれば、支持手段が、メンブレンの中央部分に載置される凸状隆起部を備える。

凸状隆起部の使用は、隆起部とメンブレンとの間に接触領域が確立されることを可能にし、接触領域は、メンブレン上の支持力に関係なく、突出点なしに達成される。有利なことに、凸状隆起部によって、支持面は、支持力が増加するにつれて徐々に大きくなる。

本発明の１つの可能性によれば、凸状隆起部が、流体の流れの方向に対して略横方向に延在する少なくとも２本のアームによって第２の部分の内壁に結合されて、その結果、隆起部と内壁との間に流体を通過させるための少なくとも１つの凹部または開口を画定する。

より具体的には、実際の実施形態では、メンブレンが、第２の部分の上流端部の中に挿入された第１の部分の下流端部を覆い、第１の部分の前記下流端部が、流体の流れの方向に対して略垂直方向にメンブレンの縁部の反対側に配置される、下流に突出するスタッドを含む。

突起するスタッドは、弾性メンブレンの移動が流体の流れに垂直な方向に制限されることを可能にし、それによって流体の循環を阻止する位置で流体が通過するようにする。

ジェットは、第１の部分の下流端部のまわりに規則的に分配された少なくとも３つのスタッドを含むことができる。この構成では、第１の部分および第２の部分のオイル経路の内側断面は円形の形状であり、メンブレンは円盤形状である。

実際には、メンブレンは、好ましくは鋼製であり、０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１５〜０．３ｍｍの厚さを含むシートであることができる。

本発明は、先行する請求項のいずれか一項によるジェットを収容するハウジングを含む、タービンエンジンケーシングなどのケーシングを備えるアセンブリであって、第１の部分が、ハウジングの底壁に対して取り付けられ、締付手段が、第２の部分を第１の部分に対して締め付けるように、第２部分に対して取り付けられる、アセンブリにさらに関する。

締付手段は、ハウジングの内面にねじ止めされ、一端部が第２の部分に取り付けられるナットを含むことができる。

さらに、本発明は、ターボジェットまたはターボプロップなどのタービンエンジンに関し、このタービンエンジンは、以下に説明されるタイプの少なくとも１つのジェットまたは上述のアセンブリを備えることを特徴とする。

添付の図面を参照して、限定しない例によって提供される、以下の説明を読めば、本発明がより良く理解され、本発明の他の詳細、特徴および利点が明らかになろう。

タービンエンジンケーシングによって担持された本発明によるオイルジェットの概略断面図であり、ケーシングの一部のみを示す図である。 図１の断面Ａ−Ａに沿った概略斜視図である。 図１の断面Ａ−Ａに沿った概略図である。 図３の断面Ｂ−Ｂに沿った概略図である。

最初に図１を参照すると、締付ナット１４によってタービンエンジンのケーシング１２によって担持されたオイルジェット１０が示されている。本発明によるジェット１０に関連する締付ナット１４の利点は、以下の説明においてより明確に現れるであろう。

オイルジェット１０は、オイル循環パイプ１８を収容する管状の本体１６を含む。ジェットのパイプ１８は、ケーシング１２内に形成された上流のオイル供給パイプ２０と連通している。オイルは、下流の噴霧オリフィス２２を通って、オイルを必要とする様々な機械要素に供給される（図２）。

本体１６は、２つの構造的に独立した部分からなり、第１の部分２４は第２の部分２６の上方に配置されている。第１の部分２４および第２の部分２６は、互いに対して固定して取り付けられるように設計されている。したがって、パイプ１８は、第１の部分２４および第２の部分２６を貫通して延在する。

第１の部分２４は、略管状の形状を有し、第１の下流端部２８および第２の上流端部３０を含む。第１の部分の第１の下流端部２８は、第１の部分２４の第２の上流端部３０の内径および外径よりもそれぞれ大きい内径および外径を有する。半径方向の肩部３２は、第１の部分２４の第１の部分２８と第２の部分３０との接合部で外部に形成される。同様に、第２の部分２６は、略管状の形状を有し、第１の下流端部３４および第２の上流端部３６を備える。第２の部分２６の第１の下流端部３４は、第２の部分２６の第２の上流端部３６の内径および外径よりもそれぞれ小さい内径および外径を有する。半径方向の肩部３８は、第２の部分２６の第１の部分３４と第２の部分３６との接合部で外側に形成される。

第１の部分２４の第１の部分２８は、第２の部分２６の第２の部分３６に挿入された円筒壁４０を含む。第１の部分２４の第１の部分２８は、円筒壁の上流端部に半径方向の肩部４２を含み、肩部４２に対して第２の部分２６の第２の部分３６の自由縁部が静止することができる。シール４３は、第１の部分２４の第１の部分２８の円筒壁４０の外側環状溝４４内に取り付けられている（図２および図３）。

第２の部分２６の第２の部分３６は、第１の部分２４の第１の部分２８の円筒壁４０の周りに係合された円筒壁４７を含む。円筒壁４８の内側には凸状隆起部４６が形成されており、隆起部の凸状表面が第１の部分２８に向かっている。

略半球状の外面を有するこの凸状隆起部４６は、その基部で、流体の流れに対して略垂直に延在する２本のアーム４８と結合され、これらのアーム４８は、第２の部分２６の第２の部分３６の円筒壁４７の内面に結合されている（特に図２および図４）。したがって、ハーフリングの形状を有する２つの開口５０は、アーム４８、凸状隆起部の基部、および円筒壁４８の内面によって画定されている。

図２および図３から理解され得るように、弾性変形可能なメンブレン５２が、第１の部分２４の円筒壁４０の自由端と凸状隆起部４６との間に挿入され、その結果、メンブレン５２の概ね中央部分に凸状隆起部４６が凭れる。弾性メンブレン５２は、第１の部分２４の第１の部分２８の自由端を完全に覆う。この自由端は、下流に突出し、オイル流に対して垂直な方向にメンブレン５２の縁部に対向して配置された複数のスタッド５４を備えて、メンブレン５２の横方向への移動を制限するようになる（図３および図４）。

したがって、図２は、オイル噴霧オリフィス２２の方向にオイルの循環を阻止または封止する位置にあるメンブレンを示す。したがって、第１の部分２４を第２の部分２６の中へ挿入する程度によって、メンブレン５２の変形レベル、したがってメンブレン５２に加えられる予荷重のレベルを制御することが可能になると理解されよう。オイル圧が凸状隆起部４６によって加えられる予荷重よりも大きい場合、メンブレン５２は弾性変形し、オイルは開口５０を通ってジェットの出口オリフィス２２へ流れる。したがって、凸状隆起部４６は、メンブレンに接して静的支持手段を形成する。

図１に示すように、ジェットはケーシングの空洞内に取り付けられている。この空洞は、円筒状である第１のハウジング５３と第２のハウジング５５とを備える。第１のハウジング５３は、第２のハウジング５５よりも大きい直径を有する。ジェットの第１の部分２４の第２の部分３０は、第２のハウジング５５内に係合される。ジェット１０の第１の部分２４の第１の部分２８およびジェット１０の第２の部分２６の第２の部分３６は、第１のハウジング５３の中に取り付けられ、その結果、ジェット１０の本体１６の第１の部分２４の肩部３２が、第１のハウジング５３と第２のハウジング５５との接合部に形成されたケーシングの肩部５６と接触する。締付ナット１４は、第２のハウジング５５の反対側の端部で第１のハウジング５３の内面にねじ込まれ、第２の部分２６を塞ぐために、ジェット１０の本体１６の第２の部分２６の肩部３８に対して取り付けられる。実際には、予荷重はジェットの第１の部分２４と第２の部分２６の寸法によって決定される。

本発明は、オイルの循環を阻止することにより、タービンエンジンが停止した場合に、重力によって発生するオイル回路内のオイル損失を制限することに役立つ。回路の加圧が非常に容易になり、潤滑オイルはそれを必要とする様々な機械要素に迅速に供給され得る。

図面を参照して与えられた説明が凸状隆起部に関するものであるならば、タービンエンジンが停止する場合にオイルの流れを阻止する目的で、弾性変形可能なメンブレンの予荷重を保証するために、他の支持手段を使用することが可能であることを理解されたい。

「ケーシング」という用語は、タービンエンジンの低圧ロータまたは高圧ロータの軸受ハウジングを支持するケーシングと、アクセサリギアボックス支持装置のケーシングの両方を指す。そのようなアクセサリギアボックスは、通常、タービンエンジンのナセル内に配置される。

用語「上流」および「下流」は、本明細書では、オイルジェット内の流体の流れの方向に関して使用される。

Claims (13)

1. 加圧流体の流れを目的とする循環パイプ（１８）を含む本体（１６）を備えるジェット（１０）であって、本体（１６）が、第１の部分（２４）と、第２の部分（２６）とを備え、弾性変形可能なメンブレン（５２）がその間に挿入され、前記メンブレンが、パイプ（１８）内の流体の循環を防止する密封位置と、パイプ（１８）内の流体の循環を可能にする位置との間で変形することができ、第２の部分（２６）が、メンブレン（５２）を密封位置に予め荷重するように、流体の循環とは反対の方向に配置されたメンブレン（５２）に接して力を加えるように構成された支持手段（４６）を含み、前記支持手段が、メンブレン（５２）の中央部分に凭れる凸状隆起部（４６）を含み、凸状隆起部は、略半球状の外面を有することを特徴とする、ジェット。
2. 凸状隆起部（４６）が、流体の流れの方向に対して略横方向に延在する少なくとも２本のアーム（４８）によって第２の部分（２６）の内壁に結合されて、隆起部（４６）と内壁との間に流体を通過させるための少なくとも１つの開口（５０）を画定する、請求項１に記載のジェット。
3. メンブレンが、第２の部分（２６）の上流端部に挿入された第１の部分（２４）の下流端部を覆い、第１の部分（２４）の前記下流端部が、流体の流れの方向に対して略垂直方向にメンブレン（５２）の縁部の反対側に配置される、下流に突出するスタッド（５４）を含む、請求項２に記載のジェット。
4. 第１の部分（２４）の前記下流端部は、第１の部分（２４）の下流端部のまわりに規則的に分配された少なくとも３つのスタッド（５４）を備える、請求項３に記載のジェット。
5. メンブレン（５２）が、０．５ｍｍ未満の厚さのシートである、請求項１から４のいずれか一項に記載のジェット。
6. 前記シートは、鋼製である、請求項５に記載のジェット。
7. 前記シートは、０．１５〜０．３ｍｍの厚さのシートである、請求項５または６に記載のジェット。
8. 前記ジェットは、タービンエンジン用のオイルジェットである、請求項１から７のいずれか一項に記載のジェット。
9. 請求項１〜７のいずれか一項によるジェット（１０）を収容するハウジングを含むケーシングを備えるアセンブリであって、第１の部分（２４）が、ハウジングの底壁に対して取り付けられ、締付手段（１４）が、第２の部分（２６）を第１の部分（２４）に対して締め付けるように、第２部分（２６）に対して取り付けられる、アセンブリ。
10. 前記ケーシングは、タービンエンジンケーシングである、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 締付手段が、ハウジングの内面にねじ止めされ、一端部が第２の部分（２６）に取り付けられるナット（１４）を含む、請求項９に記載のアセンブリ。
12. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の少なくとも１つのジェット、あるいは請求項９または１１のいずれか一項に記載のアセンブリを備えることを特徴とする、タービンエンジン。
13. 前記タービンエンジンは、ターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジンである、請求項１２に記載のタービンエンジン。

Images