JPH0587196A - 高速高負荷遊星ギア装置とそのピン - Google Patents
高速高負荷遊星ギア装置とそのピンInfo
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- JPH0587196A JPH0587196A JP4065607A JP6560792A JPH0587196A JP H0587196 A JPH0587196 A JP H0587196A JP 4065607 A JP4065607 A JP 4065607A JP 6560792 A JP6560792 A JP 6560792A JP H0587196 A JPH0587196 A JP H0587196A
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- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
- F16H2057/085—Bearings for orbital gears
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- F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0479—Gears or bearings on planet carriers
Abstract
長手方向撓みを最小とする遊星ギア装置を提供する。 【構成】 複数の遊星ギア18が遊星キャリア26に支
持されて太陽ギア16とリングギア12との間に配置
し、各遊星ギア18内には歯車部に固定されたベアリン
グ面42とベアリング面がその周りを回転するためのピ
ン24が設け、このピン24は遊星キャリア26中に支
持されている。各ピン24は軸方向に延在する筒状の中
央部分46を有しており、これがキャリア内に支持され
ている。筒状の外側部分48は内側併在域50において
中央部分46と隣接または一体化しており、この外側部
分48のカンチレバー部分52は併在域50から両側外
側に延在している。カンチレバー部分52は併在域50
の外側において中央部分46を同心状に離間囲繞してい
る。
Description
とそのピンに関するものであり、さらに詳しくは、主と
して航空機などに用いられる高速高負荷に耐える遊星ギ
ア装置におけるジャーナルベアリング周りの改良に関す
るものである。
ルパワーモードまたは固定リングのいずれかで、減速に
用いられている。航空機のガスタービンエンジンにあっ
ては、エンジンは高速で回転し、太陽ギアを直接駆動す
るのに用いられている。このシステムには高速と高負荷
とが作用し、システムはファンを駆動している。
ギアを支持するとともに、複数の遊星ギアからの負荷を
伝達するものである。この遊星ギア支持は柔軟性を要求
されるもので、それにより種々の遊星ギア間で負荷を均
等化する必要がある。
れについて回転する内側ジャーナルベアリング面とを有
している。ベアリング面はジャーナルベアリングとピン
との間にある。ところがピンが撓むとベアリング面が歪
み必要なクリアランスを広げてしまう。最小クリアラン
スと過剰クリアランスとの間のバランスを保ってベアリ
ングが適正に作動するようにすることが必要である。ク
リアランスが小さすぎるとフィルム温度が過剰となり、
クリアランスが大きすぎるとフィルムの厚さが不適正と
なる。
荷は太陽ギア力とリングギア力とG−フィールド遠心力
との和を含んでいる。ピンが大きいとベアリング面が硬
くなるが重量とG−力とが大きくなる。また装置全体が
硬くなる結果、種々の遊星ギア間の負荷分割能力が阻害
されることになる。ピンが小径だと負荷分割が容易とな
りG−力が減少するが、ベアリング面が曲がるようにな
る。
しベアリング面の長手方向撓みを最小とする遊星ギア装
置を提供することにある。
アが遊星キャリアにより支持されて太陽ギアとリングギ
アとの間に配置されている。各遊星ギア内にはギア部に
固定されたベアリング面とベアリング面がその周りを回
転するためのピンが設けられている。このピンは遊星キ
ャリア中に支持されていることを特徴とする。
央部分を有しており、これがキャリア内に支持されてい
る。筒状の外側部分は内側併在域において中央部分と隣
接または一体化しており、この外側部分のカンチレバー
部分は併在域から両側外側に延在している。カンチレバ
ー部分は併在域の外側において中央部分を同心状に離間
囲繞していることを特徴とする。
ギアと遊星キャリアと各G中のジャーナルベアリングと
複数の遊星ギア中に設けられたピンとを有してなり、各
ピンが遊星キャリアの外端に固定され、各ピンがその各
外端においてのみ支持するべく設けられた軸方向に延在
する実質的に筒状の中央部分と内側の併在域において中
央部分と隣接または一体の筒状の外側部分とを有してお
り、外側部分が併在域から両側外側に向けて延在する筒
状のカンチレバー部分を有しており、併在域外側におい
てカンチレバー部分が中央部分を離間囲繞しており、印
加されたオイルフィルム負荷の下で中央部分が撓んでそ
の半径が負荷に向けて湾曲するとともにカンチレバー部
分も撓んでその半径が負荷に反するように湾曲し、か
つ、負荷の下で撓んだ表面が軸方向の直線に近づくよう
に中央部分と外側部分との材料とデザインとが選択され
ていることを特徴とする。
持するべく設けられた軸方向に延在する実質的に筒状の
中央部分と内側の併在域において中央部分と隣接または
一体の筒状の外側部分とを有しており、外側部分が併在
域から両側外側に向けて延在する筒状のカンチレバー部
分を有しており、併在域外側においてカンチレバー部分
が中央部分を離間囲繞しており、印加されたオイルフィ
ルム負荷の下で中央部分が撓んでその半径が負荷に向け
て湾曲するとともにカンチレバー部分も撓んでその半径
が負荷に反するように湾曲し、かつ負荷の下で撓んだ表
面が軸方向の直線に近づくように中央部分と外側部分と
の材料とデザインとが選択されていることを特徴とす
る。
中央部分を撓ませて半径が負荷の方に湾曲し、カンチレ
バー部分を撓ませて半径が負荷から離れる方に撓む。こ
れらの部分の材料とデザインとは、予定された負荷分散
下では負荷により撓んだ面が軸方向の直線に近づくよう
に選択されている。
14にしっかりと支持されたリングギア12を有してい
る。このリングギア内中央には太陽ギア16が設けられ
ている。これらの太陽ギアとリングギアとに噛合い係合
して5個の遊星ギア18が設けられている。
ング22が嵌合している。このギアはピン24により支
持されており、ピンは2個の遊星ギアキャリア26によ
り支持されている。
遊星ギアに力30を印加する。リングギアにより印加さ
れる力により遊星ギア18は矢印32の方向に回転す
る。遊星ギアと遊星ギアキャリア26とは矢印36の方
向に移動する。
れる。これらの力の組合せによりベアリング22からピ
ン24、さらにはキャリア26へと力40が伝達され
る。
太陽ギア16に係合回転させるようにしてもよい。太陽
ギアと遊星ギア18との間にはギア歯41が設けられて
いる。ベアリング22は遊星ギアの内周にきっちりと嵌
合している。
24の表面44との間にはオイルフィルムが設けられて
いる。ピンの軸方向に延在する筒状の中央部分46の端
部はキャリア26内に支持されている。筒状の外側部分
48は内側の併在域50において中央部分と一体になっ
ている。この併在域からは両外側に向けて筒状のカンチ
レバー部分52が延在している。これらのカンチレバー
部分は併在域の外側で中央部分46を同心状に囲繞して
おり、両者間には溝54が形成されている。
分配凹部58にオイルを供給する。
ルフィルム負荷は頭部に印加され、ピンに用いられてい
る筒が下方に撓むものと仮定する。端部が自由に支持さ
れているとすると、中央部分で最大に撓む。ベアリング
と接触しているピンの外縁はこのパターンを同様に反映
して、ピン表面とベアリングとが合致しなくなる。
と、ピンの湾曲は少なくなり波状のカーブとなる。外面
の撓みは少なくなるが、まだ線形とはならない。しかも
端部がしっかりと連結されていても、合理的に寸法を設
定されたキャリアは撓み、端部自由支持の場合に近くな
る。
おり、撓んで負荷分割を受容するように設定されてい
る。併在域50においては外側部分48が中央部分と重
なって一体となっている。これにより中央併在域におけ
る剛性が増加する。したがって中央部分の外側部分にお
いて起きる全体の撓みに比べて、この領域における表面
44の湾曲は微少なものである。
ンチレバー部分52を有している。これらの部分に負荷
が掛かるとピンの中央部分の撓みとは逆方向にこれらが
下側に向けて撓む。溝54の深さと全体の寸法とは、結
果としての表面44の湾曲が直線に近づくように選ぶ。
来のカンチレバー部分として記載している。これらは筒
状の部材であるから、これが撓むと構造が楕円化し、円
周の他の点においてクリアランスが小さくなる。このよ
うな楕円化を阻止するべく、カンチレバー部分の他の端
縁に補強リブ64を設けてもよい。
う本発明の概念を実施するに際しては、種々の方法があ
りこれを特定化することは難しい。オイル圧力は長さの
ほとんどの部分において比較的高く端部においては降下
するので、表面44に掛かる負荷は一定ではない。特定
の材料の弾性係数と許容応力を考慮するには、カンチレ
バー部分52の厚さとそれに見合う長さなどのファクタ
ーを勘定に入れる必要がある。基本的には併在域50の
厚さはその部分における撓みを小さくするが、外側部分
62の直径が減少すると逆の撓みが起きる。外側部分4
8のカンチレバー部分52は逆変形をして直線化を達成
する。負荷条件に応じて楕円化を検討しなければならな
いのである。
容する。印加された負荷に対して回転するベアリングと
は対照的に、ピンの場合はそうではない。駆動力とG−
力とにより負荷が生成されると、常にピンの同じ場所に
これが掛かる。したがってサイクル力は印加されず、ベ
アリング側に与えられる可撓性の場合よりも疲労の問題
は少なくなる。
える。撓みによろうとも連結が失われることによろうと
も、ピンの端部支持により従来のピンよりもベアリング
面の直線性の変動が少なくなる。
ンを軽くすることもできる。なぜならこの部分はピンの
機能にあまり関係しないからである。そしてこの孔を分
配凹部58へのオイル供給口として利用できる。
素分析により決定できるが、いずれにしてもカンチレバ
ー部分66の長さは併在域50の25〜70%で有るこ
とが必要である。
Claims (10)
- 【請求項1】 リングギアと太陽ギアと複数の遊星ギア
と遊星キャリアと各遊星ギア中のジャーナルベアリング
と複数の遊星ギア中に設けられたピンとを有してなり、 各ピンが遊星キャリアの外端に固定され、各ピンがその
各外端においてのみ支持するべく設けられた軸方向に延
在する実質的に筒状の中央部分と内側の併在域において
中央部分と隣接または一体の筒状の外側部分とを有して
おり、 外側部分が併在域から両側外側に向けて延在する筒状の
カンチレバー部分を有しており、 併在域外側においてカンチレバー部分が中央部分を離間
囲繞しており、 印加されたオイルフィルム負荷の下で中央部分が撓んで
その半径が負荷に向けて湾曲するとともにカンチレバー
部分も撓んでその半径が負荷に反するように湾曲し、か
つ、 負荷の下で撓んだ表面が軸方向の直線に近づくように中
央部分と外側部分との材料とデザインとが選択されてい
ることを特徴とする高速高負荷遊星ギア装置。 - 【請求項2】 さらに各カンチレバー部分の外縁の内周
の周りには円周方向内側に延在するリブが設けらている
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 各カンチレバー部分の長さが併在域の長
さの25〜70%であることを特徴とする請求項1に記
載の装置。 - 【請求項4】 中央部分の大部分には中央軸孔が形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 外側部分の外面にはオイル分配凹部が形
成されて長手方向併在域に連なり、中央軸孔がこのオイ
ル分配凹部と連通していることを特徴とする請求項4に
記載の装置。 - 【請求項6】 各ピンがその各外端においてのみ支持す
るべく設けられた軸方向に延在する実質的に筒状の中央
部分と内側の併在域において中央部分と隣接または一体
の筒状の外側部分とを有しており、外側部分が併在域か
ら両側外側に向けて延在する筒状のカンチレバー部分を
有しており、併在域外側においてカンチレバー部分が中
央部分を離間囲繞しており、印加されたオイルフィルム
負荷の下で中央部分が撓んでその半径が負荷に向けて湾
曲するとともにカンチレバー部分も撓んでその半径が負
荷に反するように湾曲し、かつ負荷の下で撓んだ表面が
軸方向の直線に近づくように中央部分と外側部分との材
料とデザインとが選択されていることを特徴とする高速
高負荷遊星ギア装置のピン。 - 【請求項7】 さらに各カンチレバー部分の外縁の内周
の周りには円周方向内側に延在するリブが設けられてい
ることを特徴とする請求項6に記載のピン。 - 【請求項8】 各カンチレバー部分の長さが併在域の長
さの25〜70%であることを特徴とする請求項6に記
載のピン。 - 【請求項9】 中央部分の大部分には中央軸孔が形成さ
れていることを特徴とする請求項6に記載のピン。 - 【請求項10】 外側部分の外面にはオイル分配凹部が
形成されて長手方向併在域に連なり、中央軸孔がこのオ
イル分配凹部と連通していることを特徴とする請求項9
に記載のピン。
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