JPH08511605A - ブレード推進部の歯車駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多数の歯車列（５０，５６，２６）を用いた歯車駆動システムにより、トルクおよび回転運動が駆動源（２０）からブレード推進部（４）や、トルクおよび回転運動を必要とする他の部位に伝達される。回転連結機構（７９）により遊星キャリア（３０）が回転または静止するトルクフレーム（１０）に連結され、これにより遊星キャリア（３０）にねじりたわみ等の悪影響が作用することがないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 ブレード推進部の歯車駆動システム 発明の技術分野 本発明は、一般的には、トルク伝達システムに関し、特にブレード推進部の歯 車駆動システムに関する。 背景技術 通常、トルク駆動源から出力装置や各部に回転機構を介してトルクが伝達され る。この一例として、航空機駆動用のブレード推進システムが挙げられる。この ようなシステムにおいては、動力装置がトルクおよび回転運動の駆動源として機 能する。この駆動システムによりトルクおよび回転運動が、レシプロエンジンあ るいはガスタービンエンジンのプロペラやファンとしての推進ブレードに伝達さ れる。大抵の場合、推進ブレードの回転速度は、動力装置の回転速度と異なり、 通常遅くなるすることが所望または必要となる。 動力装置の回転速度に対して遅い回転速度のファンを駆動する手段として、駆 動システムの一部を構成する遊星歯車列を有する歯車駆動システムがある。遊星 歯車駆動システムは、従来からよく知られており、３つの歯車構成体すなわち太 陽歯車を備えた太陽歯車構成体と、環状歯車を備えた環状歯車構成体と、遊星キ ャリアを備えた遊星歯車構成体とを有している。遊星キャリアは、複数の遊星歯 車を支持する。これら複数の遊星歯車は、環状歯車および太陽歯車 の間に機械的に介在され、かつこれらに噛合している。太陽歯車と環状歯車と遊 星キャリアとは長手方向に延びる共通の中心軸を共有し、少なくとも上記３つの うち２つはこの軸を中心として回転する。そして各遊星歯車は、それぞれ回転軸 を有している。通常、太陽歯車，環状歯車および遊星キャリアの各軸は、全て平 行となっている。 複数の遊星歯車列は、非常に多岐にわたって用いられている。ある複数の遊星 歯車列は、１つの入力系と１つの出力系とを有し、上記３つの歯車構成体のうち の１つが回転入力系に連結している。他の２つの歯車構成体のうち一方の歯車構 成体は、駆動される被駆動部に連結された出力系に接続される一方、残りの歯車 構成体は、他の２つのものに対して静止している。 回転速度を減衰させる遊星歯車列の１つの構成では、太陽歯車構成体が動力装 置により駆動され、環状歯車構成体が静止している。環状歯車は、それぞれ各軸 を中心として回転すると同時に、太陽歯車を中心として旋回する。遊星歯車の旋 回動作により、キャリアが共通の中心軸を中心として回転する。キャリアの回転 動作は、出力軸または他の好適な機械構成体を介して、被駆動部すなわちここで は推進ブレードに伝達される。 このような遊星歯車列を用いた駆動機構では、作動中に駆動機構を構成する材 料の弾性力に起因して生ずるねじりたわみが作用するという問題がある。また遊 星キャリア自身にねじりたわみが生ずる場合がある。すなわち、負荷が加わると 、キャリアの軸方向に離間した一対の部分が、周方向において互いにずれた位置 となるように、キャリア構成部が中心軸を中心としてねじれる。このとき、遊星 歯 車の軸は太陽歯車および環状歯車の軸に対して平行ではなくなる。 このように各軸が平行でなくなることは好ましくない。歯車の歯は、通常、太 陽歯車，環状歯車および遊星歯車の軸が平行であるときに噛合するようになって いる。負荷が加わり各軸が平行でなくなると、上記歯車の歯が所定の噛合状態か らはずれ、これにより各歯車の歯に作用する負荷が不均一となり、すなわち複数 の遊星歯車の間で作用する負荷が不均一となるため、歯車の歯が加速的にすり減 るとともに、歯車の歯が破損する恐れが増し、また騒音も増加する。 また、キャリア自身のねじりたわみにより、遊星歯車をキャリア内に支持する 軸受システムの磨耗も生じる。例えば、遊星歯車は円筒形ジャーナル軸によりキ ャリアに指示されており、このジャーナルは、各遊星歯車の中央に形成された円 筒状孔を貫通して延びるとともにキャリアに固定される。ジャーナル軸の外周面 と各遊星歯車の孔の軸受表面との間は、潤滑油の薄膜層によって分離されている 。この潤滑油層の機能により、軸受表面の軸長手方向に沿って全面的に歯車の孔 とジャーナル軸とが隔てられるようにするため、各ジャーナル軸自身の軸心と遊 星歯車が連結されたときの軸心とはほぼ平行に維持される必要がある。キャリア にねじりたわみが作用した場合、各ジャーナル軸はその長手方向に沿ってたわみ 、そして、その軸心がねじれたり歯車列の中心軸に対して平行ではなくなってし まう。遊星歯車の軸がはずれることによって、ジャーナル軸は平行を維持するこ ととなるが、この結果、少なくとも部分的に遊星歯車が環状歯車や太陽歯車から はずれることとなる。このようにして、ジャーナルの軸心と遊星歯車が連結され た軸とは平行ではなくなり、 潤滑油層の効力によってかろうじて各歯車の孔の軸受表面からジャーナル軸を隔 てている。 上述した問題に対し、歯車の歯を平行からずれた場合にも対応できるような構 造とすることが考えられるが、この場合、特定の条件にのみその効果が有効であ るにすぎない。すなわち上述した問題の影響を除去しようとすると、破損の増加 、圧力の増加、重量の増加およびサイズの増加、そして種々の許容し得ない様々 な問題を生ずることとなる。さらに、このような従来の歯車駆動システムにあっ ては、必要とされる伝達力が大きなものに対して対応することができない。 上記のような問題を解決するとともに、種々の環境に対する受容性に富み、耐 荷重性が高く、コンパクトで、信頼性が高く、軽量で、そしてキャリアのねじり たわみの影響を受けることのない歯車駆動システムが求められている。 発明の開示 本発明では、遊星歯車を用いた従来の歯車駆動システムの欠点を有効に解決す るため、遊星キャリアをトルク伝達機構すなわちトルクフレームの第１の端部に 連結する連結部を回転可能に構成する。トルクフレームの第２の端部は回転する 被駆動部または非回転支持構造のいずれかに連結している。このような遊星キャ リアとトルクフレームの連結部の構成により、キャリアがねじりたわみから隔て られ、その影響を受けることはない。 例えば１つの実施例では、遊星歯車列を構成する太陽歯車構成体 は、航空機のガスタービンエンジンの動力装置のような動力源からのトルクおよ び回転運動を受ける。環状歯車構成体は静止した状態に保持される。遊星キャリ アは、遊星歯車構成体の一部を構成し、公知のごとく、複数の遊星歯車の遊回運 動によって中心軸を中心として回転駆動される。トルク伝達機構すなわちトルク フレームは、少なくとも遊星キャリアと駆動される被駆動部との間に介在する機 械的な伝達機構の一部を構成している。 トルクフレームの第１の端部は周方向に沿って不連続となっており、これによ って軸方向に延びる多数のアームが形成される。多数の連結部は、キャリアに対 応して周方向に沿って配置され、径方向の軸を中心として回転可能となっている 。このような連結部により、トルクフレームアームの少なくとも一部がキャリア に連結されている。負荷が加わると、各連結部によってキャリアに個々に反力が 作用する。好ましくは、個々の反力が合成された合成反力がキャリアを回動させ る合成駆動力と軸方向において一致するように、連結部が所定位置に配置される 。またトルクフレームは、その近傍で回転部に連結される第２の端部を有してい る。回転部の一例としては、例えばトルクが伝達されてファンを回動させる回転 体の一部である。他の構成では、トルクフレームの第２の端部が、トルクフレー ムひいてはキャリアの回転を阻止する機械的な基礎部に連結される。 ブレード推進部の回転動作時には、中心軸から離れた位置で空力学的な力が作 用し、この結果トルクフレームを歪めるトルク負荷が生じる。このようにして生 ずるねじりたわみにより、トルクフレームの第１の端部ではアームが曲げられよ うとする。しかしトルクフ レームアームとキャリアの連結部が回転可能となっているため、ねじりゆがみが キャリアに伝達してアームが曲げられることが防がれている。そしてキャリアは 、各連結部位置において実質的に接線方向の反力のみが作用する。また仮に各駆 動力と各反力とが軸方向にずれていたとしても、合成反力とキャリアを回動する 合成駆動力の軸方向が一致するように連結部を配置することにより、キャリアが ねじれ作用を受けることがないようになっている。 遊星歯車列の他の構成や使用態様としては、遊星キャリアが静止状態に保持さ れ、環状歯車構成体が被駆動部に連結される。この場合においても、他の場合と 同様に、キャリアをトルクフレームの第１の端部近傍に連結する連結部が回転可 能となっている。トルクフレームの第２の端部はキャリアの回転動作を阻止する に適した非回転支持構造に連結する。すなわちキャリアは、伝達に直接関与する というよりは、回転体を介してトルクを伝達させている。 更に他の構成および使用態様では、静止状態の歯車構成体が設けられない構成 とする。１つの歯車構成体は、回転入力系に連結され、他の構成体は回転出力系 となっている。このような１つの入力系と２つの出力系からなる歯車構成体にお いても、遊星キャリアをトルクフレームに連結する回転連結部が設けられる。 一実施例では、回転連結部が、径方向軸を中心として回転可能な球面軸受であ る。他の実施例においては、連結部が、径方向に延びるとともに、トルクフレー ムを遊星キャリアに連結するトラニオンである。なお、連結部が他の好適な構成 であってもよい。 なお、本発明およびその効果は、歯車の種類やキャリアに遊星歯 車を支持する軸受部の種類のような遊星歯車列の他の細部の構成により限定され るものではない。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の歯車駆動システムを適用した航空機用高バイパスエンジンの 概略を示す一部破断正面図である。 図２は、図１の歯車駆動システムの一部を拡大した横断面図である。 図３は、先行技術に係る歯車駆動システムの要部を明瞭化のために抜き出して 示す概略斜視図である。 図４は、本発明の歯車駆動システムが適用された一実施例を示す正面一部破断 図である。 図５は、本発明の歯車駆動システムが適用された他の実施例を示す一部斜視図 である。 図６は、本発明の歯車駆動システムの遊星キャリアを簡略化して示す斜視図で あり、様々な力に対しての遊星キャリアの作用を説明するための図である。 図７は、図６と同様の図であるが、異なる力に対して本発明の特徴が維持され る点を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態 発明を実施するための最良の形態として、航空機用の高バイパスエンジンに適 用されたものを図１に概略的に示す。このエンジンは、動力装置２と、ブレード 推進部すなわちファン４と、動力装置から ファンに回転運動を伝達する駆動システム６とを備える。本実施例において、こ の駆動システムは、遊星歯車列９と、トルク伝達機構としてのトルクフレーム１ ０とを備える歯車駆動システムである。 動力装置は、長手方向に延びる中心軸１４を中心として回転する軸流圧縮機１ ２および１３を備え、これら軸流圧縮機１２および１３は、吸入空気３を圧縮し て燃焼器１６に供給する。燃焼器１６では、吸入空気３と燃料（図示せず）が混 合され点火される。軸流タービン１８が高温燃焼ガスから得た動力によって、シ ャフト２１を介して圧縮機１３が駆動され、同様にタービン１９によりシャフト ２０を介して圧縮機１２が駆動される。また、ファン４がタービン１９によって 駆動され、シャフト２０とファン４との間には遊星歯車列８およびトルクフレー ム１０が機械的に介在している。ファンは、大量の空気に適度の加速を与え、こ れにより実質的な前方推力が得られる。ファンや圧縮機を駆動するためにタービ ンで消費されなかった残りのエネルギーは、追加の前方推力として排気ノズル２ ２より出力される。 図１および図２を参照して、遊星歯車列８では、太陽歯車２４がシャフト２０ により回転駆動される。環状歯車２６はエンジン固定部に固定され、回転する太 陽歯車に対して静止した状態に維持されている。多数の遊星歯車２８は、各遊星 歯車が太陽歯車および環状歯車に噛合するように、遊星キャリア３０に回転可能 に取り付けられている。太陽歯車，遊星キャリアおよび環状歯車が共通の中心軸 １４を共有する一方、各遊星歯車はそれぞれ回転軸３２を有している。実施例に 示されているように、太陽歯車と遊星キャリアとは中 心軸を中心として回転可能であり、一方、環状歯車はこれらに対して静止した状 態に定められる。望ましくは、これら歯車は、確実かつ円滑に噛合するとともに 静かに動作する二重はすば（ｂｉｈｅｌｉｃａｌ）歯車である。しかしながら本 発明では、如何なる種類の歯車を用いてもよい。なお、図においては、説明を明 瞭にするために単純な平歯車として示している。 図２は、図１の歯車駆動システムの要部を詳細に示す図である。太陽歯車構成 体５０は、シャフト２０の前端部１９と太陽歯車２４とを含む。静止環状歯車構 成体５２は、環状歯車２６と非回転支持部５４とを備え、この非回転支持部５４ は、例えばエンジンケースまたは環状歯車をエンジンケースに連結する取付部で ある。遊星歯車構成体５６は、多数の遊星歯車２８と、前端プレート３１および 後端プレート３３を有する遊星キャリア３０と、キャリアに取り付けられて遊星 歯車を回転可能に支持する遊星歯車ジャーナル軸５８とを備える。また遊星キャ リア３０は、周方向に沿って遊星歯車２８の間となる位置に多数の孔を有し、そ の１つが図において符号７６で示されるている。 太陽歯車構成体５０は、遊星歯車列の一部を構成し、動力装置２（図１）から の回転運動およびトルクを受ける入力歯車構成体である。遊星歯車構成体５６は 、遊星歯車列の一部を構成し、遊星歯車列より出力される回転運動およびトルク をファンに伝達する出力歯車構成体である。 トルクフレーム１０によって、遊星キャリア３０からファンブレード４に代表 されるブレード推進部に至る連結部が完成される。フ ァンブレード４はディスク７０の外周面に取り付けられる。ディスク７０の孔７ ２にはスプライン７１を介してトルクフレームが一体的に取り付けられ、これに よりトルクフレームがファンブレードと一体的に回転する。トルクフレームは、 周方向に不連続な第１の端部９を有し、その終端部には一連の各アーム７８が設 けられる。そしてトルクフレームの第２の端部１１は第１の端部より軸方向に離 間している。周方向に沿った隣り合う遊星歯車間の各中間部では、ジョイント７ ９により遊星キャリアがトルクフレームアーム７８に連結されている。そして、 その第２の端部近傍において、トルクフレーム１０が回転ディスク７０に連結さ れている。 運転中は、ファンブレード４が大気とふれあうときに発生する力によりファン ブレード４の回転作動に対する抵抗力が生じる。この抵抗力は、中心軸１４から 限られた距離の範囲に作用するので、その作用が蓄積されて、動力装置により相 殺されるべきトルクが発生する。このトルクが遊星歯車構成体を介してトルクフ レームに伝達される部分の連結構造が、本発明の主要部をなすものであり、図３ に示す従来の構成に対して最も対照的な部分である。 図３は、従来構成の歯車駆動システムを示す。本発明同様、歯車駆動システム は、環状歯車２６’と、太陽歯車２４’と、遊星歯車２８’と、遊星キャリア３ ０’と、トルクフレーム１０’とを備える。遊星キャリア３０’は、前端プレー ト３１’と後端プレート３３’とを備える。各遊星歯車は、ジャーナル軸５８’ を介して遊星キャリアに回転可能に取り付けられ、各ジャーナル軸は、連結され た遊星軸の回転軸となる中心軸３２’を有する。なお、明瞭化のた めに、ここでは１つの遊星ジャーナル軸５８’のみを示し、前端および後端プレ ート３１’，３３’に連結された他の構成は省略する。同様に、ファンブレード もまた図示していないが、その代わりとして、駆動システムにより生ぜられるト ルクＴを示している。動力装置は、太陽歯車と遊星キャリアとトルクフレームと を、トルク負荷Ｔの方向とは逆方向の方向Ｒに沿って回動する。一般に従来のも のでは、トルクフレームが遊星キャリアに取り付けられ、この遊星キャリアには 、動力装置と被駆動部との間に発生するねじりたわみの少なくとも一部が作用す る。トルクフレームは、遊星キャリアの一端のプレートに取り付けられたシャフ トとして簡素化して示されている。その他多くの構成は、遊星キャリアから見分 けのつかない総合体としてのトルクフレームに含まれるが、これらは全て遊星キ ャリアにねじりたわみを伝達するという特徴を有している。その結果、遊星キャ リアの前端プレート３１’および後端プレート３３’は、その周面が互いに角度 θだけ異なる位置にずれることとなる。各ジャーナル軸５８’は、仮想線で示さ れるように、偏向方向３２’’を遊星歯車回転軸３２’とみなして遊星キャリア が回転するようにゆがめられる。遊星歯車の軸がねじられて中心軸１４’と平行 でなくなっても、太陽歯車および環状歯車の軸は中心軸１４’に対して平行を保 ち続けるので、これら各軸が平行を維持しようとすると、遊星歯車と太陽歯車と の間および遊星歯車と環状歯車との間が噛合状態から外れる。もし各軸が平行で ない状況に対応可能なように歯車の歯が設計されているとしても、そのようなも のは単一の作動条件下のみに有効なものと思われる。ねじりたわみを最小限に抑 える ため、遊星キャリアの強度を上げて遊星歯車列を補強したり、歯車の歯自体の強 度を上げることも考えられるが、これらは通常、重量，コスト，サイズの増加や 、許容することのできない全ての要素を含んでいる。 本発明によれば、遊星キャリアがねじりたわみから隔絶されてその影響を受け ることなく、キャリアからトルクフレームにトルクが伝達される。すなわち実質 的に全てのねじりたわみがトルクフレームに作用し、遊星キャリアにはねじりた わみが全く生じることはない。このような隔絶のための特徴を備えた一実施例を 図４に示す。図４は、キャリア組立ボルト９０（図では２本のみを示す）により 一体的に連結されるキャリア３０の前端プレート３１と後端プレート３３とを示 している。各キャリア端部プレート同士の接合面によって肩部９３が形成される 。キャリアの前端プレート３１は、円周方向に沿った太陽歯車の中間位置に形成 された一連の孔７６を有する。この部分に対応する円周方向に沿った位置では、 トルクフレーム１０が周方向に沿って不連続となっており、すなわちその終端部 には一連のトルクフレームアーム７８が設けられる。各アームは、上記孔を軸方 向に貫通し、キャリアの前端プレート３１と後端プレート３３との中間位置まで 軸方向に延びている。この中間位置において、各アームは、ジョイント７９によ りキャリアに連結される。このジョイント７９は、トルクフレームとキャリアの 間に機械的に介在されている。ジョイント７９は、フランジ８３を備えたハウジ ング８２と、このフランジ内に収納され、両端が切削された玉８４とを備える球 面軸受８０である。ジョイント７９は、紙面に対して 垂直な径方向軸８６および接線方向軸８８の双方を中心として回転することがで きる。ハウジング取付ナット９２は、フランジ８３と反対側のハウジンク端部に 螺合される。このナットを締め付けることによりハウジング８２を肩部９３に押 圧させ、これにより球面軸受がキャリアに固定される。取付ボルト９６は、各ト ルクフレームアーム内にほぼ軸方向に沿って形成された第１孔９８および上記玉 内に形成された第２孔９９を貫通している。取付ボルト９６および対応するナッ ト９４により、各トルクフレームアーム７８が関節としての玉８４すなわち遊星 キャリア３０に連結される。 ねじり荷重が加わると、トルクフレームのねじれによるねじりたわみにより、 トルクフレームアーム７８が、偏向していない位置より図において仮想線で示す 角度θ’だけ偏向した位置７８’’に明らかに曲げられる。このとき、玉８４が 径方向軸８６を中心として回転可能であり、トルクフレームアームが曲げられる ため、遊星キャリア３０がねじりたわみから隔絶され、その影響を受けることは ない。 キャリアとトルクフレームアームとの間の回転連結部の構成が異なるものであ っても、上記実施例と同様に好ましいものとすることができる。図５は、このよ うな連結部の一例を示す。この連結部では、各トルクフレームアーム７８に径方 向に延びる孔１００が形成され、この孔１００内にブッシュ１０２が圧入されて いる。またキャリア３０には同様にブッシュ１０３が圧入される孔１０１が形成 されている。トラニオン１０４は、キャリア７８の孔１０１内に径方向に沿って 配置され、トラニオン保持スクリュー１０５によりそ の内部に保持されている。またトラニオン１０４は、トルクフレームアーム７８ 内の孔１００を貫通して延び、キャリアとトルクフレームとを回転可能に連結し ている。負荷が加わると、トルクフレームアーム７８とブッシュ１０２とが径方 向軸８６を中心として揺動する一方、トラニオンはキャリアに対して静止した状 態に維持される。すなわち図４の球面軸受８０の場合と同様に、トラニオン連結 機構により、トルクフレームアームに接線方向にねじりたわみが作用して曲げら れても、遊星キャリアにねじり力やねじりたわみが作用することがないようにな っている。 回転結合部の軸方向位置もまた、本発明の駆動システムの性能向上に寄与して いる。図６は、方向Ｒに向けて中心軸１４を中心として回転する遊星キャリア３ ０を示す簡略図である。供給駆動力１１０は、遊星歯車２８の軸方向における中 間点１１２を中心として左右対称に作用しており、遊星歯車の旋回動作によりキ ャリアに伝達される力を示している。供給駆動力は、遊星キャリアを回転駆動し ており、すなわち出力歯車構成体の駆動力である。この供給駆動力は遊星キャリ アにおける遊星歯車の軸方向の中間点１１２に対応した位置に作用する合成駆動 力１１４として表すことができる。またキャリアには、各回転連結部（図示せず ）に対して軸方向および円周方向に対応した各位置１１６において、個々に反力 １１８が作用する。これら回転連結部は軸方向において所定の位置１１６となる よう配置され、これにより全ての各反力１１８が中心軸１４に対して垂直で、か つ遊星歯車の軸方向が中間点１１２と一致した共通の面内に位置する。この結果 、個々の反力１１８に対応する正味の合 成反力１２０もまた、軸方向中間点１１２に対応する位置に作用する。軸方向の 中間点１１２において、合成反力１２０と合成駆動力１１４との軸方向における 位置が一致するため、キャリアにねじりたわみが作用することが確実に防がれて いる。もし軸方向に一致していない場合、例えば仮に合成反力１２０’が合成駆 動力１１４から軸方向に距離Ｓだけ離れている場合、キャリアは、上記球面軸受 による効果を減少させるようなねじり力の作用を受けることとなる。 図７は、連結位置１１６が中間点１１２より前後にずれている状態を示してい る。供給駆動力１１０は、遊星歯車の軸方向中間点１１２を中心として左右対称 に作用し、遊星キャリアを回転駆動する、すなわち出力歯車構成体の駆動力であ る。この供給駆動力より生じる合成駆動力１１４が、遊星歯車の軸方向中間点１ １２に対応する位置において、キャリアに作用する。周方向に近接している連結 部（図示せず）は、中間点１１２より前方に距離ｄだけオフセットした位置１１ ６’、および中間点より後方に同じ距離ｄだけオフセットした位置１１６’’に 位置している。このように連結部が中間点１１２より等距離ずつ前方および後方 に交互に円周に沿って配置されるため、個々の反力１１８’および１１８’’よ り与えられる合成反力１２０’は、軸方向において中間点１１２に対応する位置 に作用し、合成駆動力１１４と軸方向で一致する。このように軸方向中間点１１ ２において、合成反力１２０と合成駆動力１１４とが軸方向において一致するた め、ねじりたわみからキャリアが隔絶される。 上述した本発明の好適実施例においては、太陽歯車構成体５０（図 ２）が入力歯車構成体であり、遊星歯車構成体５６が出力歯車構成体であり、そ して環状歯車構成体が静止体である。また、これら３つの歯車構成体の１つを入 力歯車構成体とし、残る２つの歯車構成体を出力体または静止体とすることは、 当業者であれば容易である。例えば１つの構成例として、遊星キャリアを静止体 とし、環状歯車が回転するように構成する。この構成においては、太陽歯車構成 体が入力歯車構成体であり、遊星歯車構成体に代えて環状歯車構成体が出力歯車 構成体となる。このような構成とするためには、環状歯車構成体が中心軸１４を 中心として回転可能に支持ケースに取り付けられるとともに、遊星キャリア３０ が静止体である必要がある。この構成においては、上述したような回転連結部に より、トルクフレームが遊星キャリアを回転することのないガスタービンエンジ ンの支持部等の静止構成体に連結し、これによりトルクフレームに歯車列を介し て伝達されるトルクが作用するようになっている。すなわち供給駆動力１１０お よびその合成力１１４は上記の場合と同様に与えられるが、これらはキャリアを 回転駆動させるためのものではない。 また本発明の歯車駆動システムでは、太陽歯車構成体，環状歯車構成体および 遊星歯車構成体のうち１つを入力歯車構成体とし、残りの歯車構成体を出力歯車 構成体と構成することもできる。このように１つの入力系と２つの出力系を有す る構成においても、上述したような回転連結部により遊星キャリアがトルクフレ ームの第１の端部に連結されるという本発明によって、同様の効果が得られる。 本発明の好適実施例では、二重はすば歯車および遊星キャリアに 設けられた遊星歯車を支持するジャーナル軸受が用いれられたが、本発明の趣旨 および範囲を逸脱しない限り、他のタイプの歯車および軸受構成のものとするこ ともできる。 本発明では前後に歯車が設けられた軸流式ガスタービンエンジンについて説明 してきたが、遊星歯車列を介してトルクが伝達される他の機械にも適用できる。 本発明は、その趣旨および特徴を逸脱しない範囲において異なる形式で実施する ことも可能である。このような本発明の実施例は、上述した実施例に限らず、添 付した請求項によって示される発明の範囲において、請求項と同等の範囲におい てあらゆる手段の変更を加えてもよく、すなわちこのようなものを包含するもの である。 上述した本発明の請求の範囲を以下に述べる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 太陽歯車を備えた太陽歯車構成体と、 環状歯車を備えた環状歯車構成体と、 遊星キャリアに取り付けられとともに前記太陽歯車および前記環状歯車の間に介 在され、かつこれらに噛合する複数の遊星歯車を備えた遊星歯車構成体と、を備 えた遊星歯車列と、 トルク伝達機構と、 を備え、 前記太陽歯車構成体，環状歯車構成体および遊星歯車構成体のうちの１つが、 駆動源からのトルクを受ける入力歯車構成体であるとともに、前記太陽歯車構成 体，環状歯車構成体および遊星歯車構成体の残りのうち少なくとも１つが、被駆 動部にトルクを伝達する出力歯車構成体であり、 前記トルク伝達機構が、トルク伝達機構と遊星歯車構成体との間に機械的に介 在される複数の連結部によって遊星歯車構成体に連結される第１の端部を有し、 各連結部が、少なくとも径方向軸を中心として回転可能であることを特徴とする ブレード推進部の歯車駆動システム。 ２． 前記遊星キャリアを駆動する合成駆動力と、前記遊星キャリアの回転連結 部に作用する合成反力とが軸方向で一致するように、前記回転連結部が遊星キャ リアに対して配置されることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動システム。 ３． 前記太陽歯車構成体が入力歯車構成体であり、前記遊星歯車構成体が出力 歯車構成体であり、前記環状歯車構成体が太陽歯車構成体および遊星歯車構成体 に対して静止していることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動システム。 ４． 前記太陽歯車構成体が入力歯車構成体であり、前記環状歯車構成体が出力 歯車構成体であり、前記遊星歯車構成体が太陽歯車構成体および環状歯車構成体 に対して静止していることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動システム。 ５． 前記太陽歯車構成体が入力歯車構成体であり、前記環状歯車構成体および 遊星歯車構成体が出力歯車構成体であることを特徴とする請求項１に記載の歯車 駆動システム。 ６． 前記遊星歯車構成体が、前記キャリアに連結されるとともに遊星歯車を回 転可能に支持する複数の遊星歯車ジャーナル軸を有することを特徴とする請求項 １に記載の歯車駆動システム。 ７． 前記連結部が、球面軸受を有することを特徴とする請求項１に記載の歯車 駆動システム。 ８． 前記トルク伝達機構の第１の端部に、内部にほぼ軸方向に沿った第１孔が 貫通形成されてなる複数のアームが設けられ、 前記各球面軸受が、 前記遊星キャリアに支持されてこの遊星キャリアに対して静止したハウジングと 、第２の孔を有するとともに前記ハウジング内に保持され、少なくとも径方向軸 を中心として回転可能な玉と、 各第１孔および各第２孔内を貫通して延び、対となるナットにより保持され、前 記トルク伝達機構を遊星キャリアに連結する取付ボルトと、 を有することを特徴とする請求項７に記載の歯車駆動システム。 ９． 前記トルク伝達機構の第１の端部に複数のアームが設けられ、各アームが それぞれ径方向に貫通して延びる孔を有し、 前記遊星キャリアが、対応する径方向に延びる複数の孔を有し トラニオンが、前記径方向に延びる孔および前記対応する径方向に延びる孔を 径方向に貫通して延び、前記トルクフレームと前記キャリアを回転可能に連結す るよう径方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動システム 。 １０． 前記太陽歯車構成体と前記環状歯車構成体と前記遊星歯車構成体とが二 重はすば歯車であることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動システム。 １１． トルク入力源により駆動される太陽歯車を備えた太陽歯車構成体と、 太陽歯車に対して静止した環状歯車を備えた環状歯車構成体と、 ジャーナル軸により遊星キャリアに取り付けられとともに太陽歯車 および環状歯車の間に機械的に介在され、合成駆動力によって遊星キャリアが回 転駆動されるように太陽歯車および環状歯車に噛合する複数の遊星歯車を備えた 遊星歯車構成体と、 を備えた遊星歯車列と、 被駆動部を駆動するためのトルク伝達機構と、 複数の連結部と、 を備え、 前記トルク伝達機構が、中心軸を中心として回転可能であるとともに、複数の アームが設けられた第１の端部と、回転体に連結する第２の端部とを有し、 前記複数の連結部が、キャリアに対して周方向に沿って配置されるとともに、 少なくとも径方向軸を中心として回転可能に遊星キャリアをアームに連結してお り、 各連結部を介してキャリアに合成反力が作用し、 前記遊星歯車の軸方向中間位置において前記合成反力と前記合成駆動力との軸方 向が一致し、前記キャリアにねじりたわみが作用することなく、前記キャリアか らアームに前記合成駆動力が伝達されるように、前記連結部が前記キャリアに対 して配置されていることを特徴とするブレード推進部の歯車駆動システム。 １２． トルク入力源により駆動される太陽歯車を備えた太陽歯車構成体と、 前記太陽歯車に対して静止した環状歯車を備えた環状歯車構成体と、 ジャーナル軸により遊星キャリアに取り付けられとともに太陽歯車 および環状歯車の間に機械的に介在され、合成駆動力によって遊星キャリアが回 転駆動されるように太陽歯車および環状歯車に噛合する複数の遊星歯車を備えた 遊星歯車構成体と、 を備えた遊星歯車列と、 被駆動部を駆動するためのトルク伝達機構と、 複数の連結部と、 を備え、 前記トルク伝達機構が、中心軸を中心として回転可能であるとともに、複数の アームが設けられた第１の端部と、回転体に連結する第２の端部とを有し、 前記複数の連結部が、キャリアに対して周方向に沿って配置されるとともに、 少なくとも径方向軸を中心として回転可能に遊星キャリアをアームに連結し、 各連結部を介してキャリアに合成反力が作用し、 前記連結部が、前記中心軸に垂直な共有面内において、前記キャリアに対して所 定の軸方向の位置に配置され、前記遊星歯車の軸方向中間位置において、前記キ ャリアにねじりたわみが作用することなく、前記キャリアからアームに前記合成 駆動力が伝達されることを特徴とするブレード推進部の歯車駆動システム。 １３． 太陽歯車構成体が駆動源からのトルクを受ける入力歯車構成体であり、 環状歯車構成体が被駆動部にトルクを与える出力歯車構成体であり、遊星歯車構 成体が静止体であり、トルク伝達機構の第２の端部が非回転支持構造に連結して いることを特徴とする請求 項１１に記載の歯車駆動システム。 １４． 太陽歯車構成体が駆動源からのトルクを受ける入力歯車構成体であり、 環状歯車構成体が被駆動部にトルクを与える出力歯車構成体であり、遊星キャリ アが静止体であり、トルク伝達機構の第２の端部が非回転支持構造に連結してい ることを特徴とする請求項１２に記載の歯車駆動システム。