JPS63183226A - 二重反転減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、二重反転式アドバンスターボプロップ（ＡＴ
Ｐ）機用エンジンに適用される二重反転減速装置に関す
る。

従来の技術 近年アドバンスターボプロップ（以下ＡＴＰ）機用エン
ジンの開発に関しては、各国・各社がしのぎを削る競争
段階にある。

二重反転式ＡＴＰエンジンの駆動方法としては、第２図
ないし第４図に示す３種類の方法が知られている。第２
図は一般に反転タービン式ＡＴＰと呼ばれており、出力
タービン自体が反転する二つの出力軸を有する構造とな
っている。ずなイつち、正転ファン０１は複数の正転出
力タービン０４と、逆転ファン０２は複数の逆転出力タ
ービン０５と各々同軸に構成されており、正逆両方の出
力タービンの作用によりファンを反転せしめるのである
。しかしながら、このような構成の反転タービン式ＡＴ
Ｐでは、出力タービンとファンの回転数を各々独立して
選ぶことができないという問題がある。

第３図及び第４図は、ひとつのタービン入力軸から二重
反転遊星歯車装置を介して二つの反転出力軸を駆動する
方法を示しており、一般に歯車式ＡＴＰと呼ばれている
。図示されない出力タービンを有する入力軸０１１は、
太陽歯車０１４、遊星歯車０１５、リング歯車０１６及
び遊星歯車キャリア０１８等によって構成される二重反
転遊星歯車装置を介して正転出力軸０１２及び逆転出力
軸０１３に連結される。

正転出力軸０１２には正転ファン（図示なし）が、逆転
出力軸０１３には逆転ファン（図示なし）が各々取付け
られて互いに反転する→４のである。

歯車式ＡＴＰは反転タービン式ＡＴＰと比較して構造が
複雑であるが、出力タービンと推進プロペラ（又はファ
ン）の回転数を各々独立して選べることから推進システ
ムとしての効率が高く、次世代航空機に有望視されてい
る。第３図及び第４図に示した歯車式ＡＴＰを比較すれ
ば、第３図の方式ではふたつの反転する出力軸０１２．
０１３の減速比が各歯車の歯数にしたがって一定値とな
り、等速二重反転を実現できる。しかし、構造が複雑で
重量大となる欠点がある。第４図の方式では構造が単純
で軽量となる反面、ふたつの反転する出力軸０１２．０
１３のトルク比は不均等となり、減速比はふたつの出力
軸０１２．０１３の負荷特性によって左右される。

その結果、二組の図示されない推進プロペラ（又はファ
ン）の吸収トルク差は、後流への残留スワールを生みだ
すため推進効率が悪化し、実用には向かない。

発明が解決しようとする問題点 前述の従来例によれば、構造が単純で軽量な二重反転遊
星歯車装置においては、リング歯車と共に回転する逆転
出力軸の出力が低くなる。このため、残留スワロールに
よる推進効率低下が生じ、実用には向かないという問題
があった。

本発明の目的は、出力タービンと推進プロペラ（又はフ
ァン）の回転数を各々独立して選べる歯車式ＡＴＰに関
し、構造が単純で軽量な、反転するふたつの出力軸の出
力トルクを均等化した二重反転減速装置を提供すること
にある。

問題点を解決するための手段 本発明は、前述の問題点を解決するもので、太陽歯車駆
動用タービンを有する入力軸に直結する太陽歯車と、前
記入力軸からの出力を正転出力軸に伝えて回転せしめる
前記太陽歯車と咬合する遊星歯車と、前記入力軸からの
出力を逆転出力軸（こ伝えて回転せしめる前記遊星歯車
と咬合するリング歯車とを具備して構成される二重反転
遊星歯車装置において、前記逆転出力軸に前記太陽歯車
駆動用タービンとは独立して回転する逆転出力タービン
を設けて構成したことを特徴とする二重反転減速装置で
ある。

作用 前述の手段によれば、構造が簡単で軽量な二重反転遊星
歯車装置の反転するふたつの出力軸のトルクを均等にす
ることができる。

実施例 本発明の実施例を第１図に示して説明する。複数の太陽
歯車駆動用タービンＩを取付けられた人力軸１３は、太
陽歯車駆動用タービンノズル２との間を流れるタービン
入口ガス１１によって矢印１３ａの方向に駆動される。

入力軸１３には太陽歯車７が設けられており、遊星歯車
８と咬合して正転出力軸１４を矢印１４ａ方向に駆動し
、同軸の正転プロペラ（又はファン）５ａを正転させる
。さらに遊星歯車８は、リング歯車９と咬合して逆転出
力軸１５を矢印１５ａ方向に駆動する。この逆転出力軸
１５には逆転出力タービン３が取付けられており、逆転
出力タービンノズル４との間を流れるタービン入口ガス
１１によって人力軸１３及び正転出力軸１４とは逆方向
の回転トルクが発生する。この回転トルクを逆転出力軸
１５に加えることにより、正逆ふたつの出力軸は逆方向
に同じ値のトルクを得ることができる。

このように、本発明では、正転出力軸１４に比べて出力
トルクが低くなる逆転出力軸１５に逆転出力タービン３
を取付け、太陽歯車駆動用タービンｌとは独立して逆方
向に駆動させることによって出力トルクの均等化を実現
している。リング歯車９に結合されている逆転出力ター
ビン３は、太陽歯車駆動用タービンｌよりも低速で回転
しく逆転出力軸１５の回転数に等しい）、そのトルクが
太陽歯車駆動用タービン１と逆回転で等しいトルクとな
るように設計すればふたつの出力軸のトルクを均等にす
ることができる。リング歯車９に結合する逆転出力ター
ビン３は、前述の条件を満足するために比較的大直径と
なるが、最終段（排気側）に位置するため好都合となる
。

第１図に示した実施例では、正転プロペラ（又はファン
）５ａ及び逆転プロペラ（又はファン）５ｂは、太陽歯
車７ならびにこれを駆動する太陽歯車駆動用タービンｌ
の回転速度及び回転トルクのおよそ１１５及び２，５倍
で正逆に回転するように設計されている。二組のプロペ
ラ（又はファン）５ａ。

５ｂの負荷特性（回転速度に対する必要駆動トルクの関
係）が等しいとした時、上記の等速算負荷二重反転の条
件を満足させるためリング歯車９と共に回転する逆転出
力タービン３は、太陽歯車駆動用タービンｌの１１５及
び１倍の回転速度及び回転トルクで逆転するように設計
されている。

リング歯車９と共に回転する逆転出力タービン３が付加
されていないとすれば、二組のプロペラ（又はファン）
５ａ、５ｂは２対３のトルク比で駆動され、トルクの差
はプロペラ（又はファン）後流の残留スワロールとして
消費されて推進力に寄与しない。

付加される出力タービン３は、自ずとその直径が大とな
るが、タービンの最終段に配置されるので減速機上りに
排気口を設ける点で合理的な構造が得られる。

発明の効果 前述の本発明によれば、構造が簡単で軽量な二重反転遊
星歯車装置の反転するふたつの出力軸の゛トルクを均等
にし、等速算付加の二重反転プロペラ（又はファン）の
設計を可能とする二重反転減速装置を提供できる。従っ
て、この二重反転減速装置をアドバンスターボプロップ
（ＡＴＰ）機用のエンジンに適用すれば、二重反転プロ
ペラの長所である高効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をアドバンスターボプロップエンジンに
適用した実施例を示す図、第２図は従来の反転タービン
式を適用したアドバンスターボプロップエンジンの出力
部を示す図、第３図及び第４図は従来の二重反転遊星歯
車装置を示す図である。 ｌ・・太陽歯車駆動用タービン、２・・太陽歯車駆動用
タービンノズル、３・・逆転出力タービン、４・・逆転
出力タービンノズル、５ａ・・正転プロペラ、５ｂ・・
逆転プロペラ、７・・太陽歯車、８・・遊星歯車、９・
・リング歯車、１３・第２図 第３図 九陽１傘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　太陽歯車駆動用タービンを有する入力軸に直結する太
   陽歯車と、前記入力軸からの出力を正転出力軸に伝えて
   回転せしめる前記太陽歯車と咬合する遊星歯車と、前記
   入力軸からの出力を逆転出力軸に伝えて回転せしめる前
   記遊星歯車と咬合するリング歯車とを具備して構成され
   る二重反転遊星歯車装置において、前記逆転出力軸に前
   記太陽歯車駆動用タービンとは独立して回転する逆転出
   力タービンを設けて構成したことを特徴とする二重反転
   減速装置。