KR20120117842A

KR20120117842A - 면 커플링

Info

Publication number: KR20120117842A
Application number: KR1020127019966A
Authority: KR
Inventors: 마이클 에스. 돈펠드; 더글러스 마이클 로버; 마크 포터; 그레고리 블레이크
Original assignee: 롤스-로이스 코포레이션
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-10-24
Also published as: KR101837211B1; EP2519755B1; CN102893044A; JP2013515937A; EP2519755A4; US20110158744A1; US8465373B2; CN102893044B; JP5798570B2; EP2519755A1; WO2011082240A1

Abstract

본 발명의 하나의 실시예는 가스 터빈 엔진이다. 또 하나의 실시예는 면 커플링이다. 다른 실시예들은 면 커플링을 위한 기구, 시스템, 장치, 하드웨어, 방법, 및 이들을 조합한 것을 포함한다. 또한, 본 출원의 실시예, 형태, 특징, 측면, 이익, 및 장점은 여기에서 제공되는 상세한 설명과 도면으로부터 명백해질 것이다.

Description

면 커플링{FACE COUPLING}

본 발명은 커플링에 관한 것으로, 특히 가스 터빈 엔진 시스템에서 사용될 수 있는 면 커플링에 관한 것이다.

가스 터빈 엔진에서 사용되는 면 커플링과 같은 커플링은 관심 영역에 있다. 일부 현존하는 시스템은 어떠한 적용에 대하여 여러 결점, 단점, 및 약점을 갖고 있다. 따라서, 이러한 기술 영역에서 투자가 더 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 결합시 인접하는 이빨들 간의 접촉으로 인한 에지 효과로부터 발생되는 최대 응력을 감소시킬 수 있는 면 커플링을 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 에 의하면, 피구동 이빨은 측부 상에서 구동 이빨의 팁 에지가 인접한 피구동 이빨의 측부와 접촉하는 것을 방지토록 구성되어, 이빨의 팁 에지와 인접한 이빨의 측부 사이의 접촉으로 인한 에지 효과로부터 발생되는 최대 응력을 감소시킬 수 있다.

여기에서의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어지되, 동일한 참조번호는 여러 도면에 걸쳐 동일한 부품을 나타내는 것으로, 이때 첨부된 도면들은 다음과 같다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양력 엔진 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 면 커플링을 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 루트 변이부를 가진 면 커플링의 구동측과 피구동측을 도시하고 있다.
도 4는 결합상태에 있는 도 3의 면 커플링의 구동측과 피구동측을 도시하고 있다.

본 발명의 원리를 이해하는 것을 돕기 위하여, 참조가 도면들에 도시된 실시예들에 이루어질 것이고, 특정 용어가 동일한 것을 설명하기 위하여 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고 이것은 본 발명의 범위에 대한 어떠한 한정이 본 발명의 특정 실시예의 도시와 설명에 의해 의도되는 것으로 이해되지는 않을 것이다. 또한, 도시되고/도시되거나 설명된 실시예(들)의 변경들 및/또는 수정들이 본 발명의 범위 내인 것으로서 생각된다. 또한, 여기에서 도시되고/도시되거나 설명되는 바와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서의 숙련자에게 일반적으로 생각되는 본 발명의 원리에 대한 어떠한 다른 적용들도 본 발명의 범위 내인 것으로 생각된다.

이하, 도 1을 참조하면, 단거리 수직 이착륙(STOVL: short takeoff and vertical landing) 항공기와 같은 항공기에 동력을 공급하기 위한 양력 엔진 시스템(10)의 일반적인 도면이 도시되어 있다. 양력 엔진 시스템(10)의 비제한적인 설명은 가스 터빈 엔진(14)과 양력 팬 시스템(16)을 포함한다. 가스 터빈 엔진(14)은 압축기 섹션(18), 연소기 섹션(20) 및 터빈 섹션(22)을 포함한다. 양력 팬 시스템(16)은 양력 팬(24), 샤프트 시스템(26), 및 베인박스(vanebox)(28) 형태인 양력 추력의 출력 시스템을 포함한다. 양력 팬(24)은 샤프트 시스템(26)을 통하여 가스 터빈 엔진(14)에 결합된다.

압축기 섹션(18)은 가스 터빈 엔진(14)의 입구에서 들어오는 공기를 압축하는 것으로, 하나 이상의 팬 스테이지를 포함할 수 있다. 터빈 섹션(22)은 하나 이상의 샤프트를 통하여 압축기 섹션(18)에 구동가능하게 결합되어, 압축기 섹션(18)과 양력 팬(24)을 작동시키도록 동력을 제공한다. 또한, 터빈 섹션(22)은 다른 구성요소(미도시)를 위한 동력을 제공토록 구성될 수도 있다. 동력은 가스 터빈 엔진(14)으로부터 샤프트 시스템(26)을 통하여 양력 팬(24)에 공급된다. 양력 팬(24)은 항공기(12)에 장착되도록 만들어지는 것으로, 예를 들어 STOVL 항공기(12)를 위한 추력을 제공토록 베인박스(28)를 통해 공기를 방출한다.

이하, 도 2 내지 4를 참조하면, 양력 엔진 시스템(10)은 서로 결합되고 토크를 구성요소들 중 하나로부터 나머지로 전달하는 복수의 구성요소를 포함한다. 구성요소(30, 32)가 개략적으로 도시되어 있다. 구성요소(30, 32)는 커플링(34)을 통하여 서로 결합된다. 커플링(34)은 구성요소(30)와 구성요소(32) 사이에 토크를 전달한다. 구성요소(30, 32)는 예를 들어 터빈 휠, 압축기 디스크, 샤프트 시스템 구성요소, 및 다른 구성 시스템 구성요소일 수 있다. 다른 실시예에서, 커플링(34)은 어떠한 가스 터빈에서도 또는 어떠한 다른 타입의 기계에서도 사용토록 구성될 수 있다.

다양한 구성이, 예를 들어 볼트 조인트, 원주 스플라인(circumferential spline), 및 면 스플라인(face spline)과 같은 면 커플링(face coupling)을 포함하는, 구성요소(30, 32)와 같은 기계의 구성요소들을 결합하기 위하여 사용될 수 있다. 커플링(34)은 면 커플링이다. 일 실시예에서, 커플링(34)은 면 스플라인 형태의 면 커플링이다. 특히, 본 실시예의 커플링(34)은 CURVIC®(글리슨 웍스사(The Gleason Works Corporation) 제품) 커플링이다. CURVIC® 커플링과 같은 면 스플라인은 커플링 구성요소의 구동측(driving side)과 커플링 구성요소의 피구동측(driven side) 상에서 원주방향으로 간격을 두고 형성되는 복수의 이빨을 사용한다. 각 구성요소의 이빨은 맞물리는 구성요소의 이빨들 사이의 공간 안에 배치된다. 각 구성요소의 이빨은 다른 구성요소의 인접한 이빨에 맞물려 토크를 전달한다. 일 형태에서, 정합한 이빨은 서로에 대하여 커플링의 구동측과 피구동측을 센터링(centering)하여 파일럿(pilot)으로서 기능한다. 다른 실시예에서는, 정합한 이빨은 센터링 기능을 수행토록 구성되지 않을 수도 있다.

커플링(34)은 구동측(36)과 피구동측(38)을 포함한다. 커플링(34)은 토크 하중을 구성요소(30)로부터 구성요소(32)로 전달토록 구성된다. 일 형태에서, 구동측(36)은 구성요소(30)와 일체로 형성되고, 피구동측(38)은 구성요소(32)와 일체로 형성된다. 다른 형태에서, 구동측(36)과 피구동측(38)은 각 구성요소(30, 32)로부터 분리되어 만들어진 다음 그에 부착되거나 결합될 수 있다.

구성요소(30, 32)는 하중이 작용하는 모든 상태 동안에 구동측(36)과 피구동측(38)이 완전히 결합한 상태를 유지하는 것을 보장하기 위하여 조립체에서 서로 고정될 수 있다. 예를 들어, 일 형태에서, 타이 샤프트 시스템(tie shaft system)(40)은 구성요소(30), 커플링(34) 및 구성요소(32)를 통하여 축상의 고정 하중을 전달하는 고정 메커니즘(clamping mechanism)으로서 사용된다. 고정 하중은 구동측(36)이 피구동측(38)과 결합한 상태를 유지케 하는 것으로, 이것은 구동측(36)과 피구동측(38)을 서로에 대하여 센터링하는 것 뿐만 아니라 커플링(34)을 통한 충분한 토크 전달을 보장할 수 있다. 다른 실시예에서는, 다른 고정 장치가 사용될 수도 있다.

커플링(34)의 구동측(36)은 구성요소(30)로부터 먼쪽으로 축방향으로 연장형성되는 복수의 이빨(42) 및 이에 대응하여 인접한 이빨(42)들 사이에 형성되는 복수의 공간(44)을 포함한다. 이빨(42)은 면 스플라인 이빨, 구체적으로 커빅(curvic) 이빨이다. 이빨(42)은 원주방향, 즉 양방향 화살표(46)가 가리키는 방향으로 동일한 간격을 두고 형성된다. 각각의 이빨(42)은 팁(tip)(48), 루트(root)(50) 및 두 개의 측부(flank)(52A, 52B)에 의해 일부가 특징지워진다. 팁(48)은 피구동측(38)을 향한 방향으로의 각 이빨(42)의 축방향 최외측 부분이다. 루트(50)는 각 이빨(42)의 베이스 부분이다.

각 측부(52A, 52B)는 각 이빨(42)의 팁(48)과 루트(50) 사이에서 연장형성된다. 각 이빨(42)은 토크를 전달하는 측부들 중 하나 또는 둘 모두 상에 위치되는 가압면(pressure surface)을 갖고 그로부터 발생되는 헤르치안 접촉 응력(Hertzian contact stress)을 받게 된다. 고정 하중에 따라, 각 측부는 토크 하중에 추가하여 예를 들어 타이 샤프트 시스템(40)에 의해 부과되는 고정력에 대응하여 이러한 가압면을 가질 수 있다. 주어진 이빨 형상을 가정하면, 각 이빨(42) 상의 가압면의 위치는 토크 전달 방향, 토크 크기, 및 고정 하중 크기에 따른다.

고정 하중으로 인한 효과를 무시하고, 구동측(36)이 토크를 소정 방향(54)으로 피구동측(38)에 전달하는 것을 가정한다면, 각 이빨(42)은 측부(52A) 상에 배치되는 가압면(56)을 포함한다. 토크가 반대 방향으로 전달된다면, 가압면은 측부(52B) 상에 있을 것이다. 가압면은 피구동측(38) 상의 대응되는 이빨과 정합한 접촉 상태에 있는 측부(52A)의 부분이다. 측부(52A)는 구동 이빨의 가압면(56)에 인접한 팁 에지(58)를 갖는다.

피구동측(38)은 구성요소(32)로부터 먼쪽으로 축방향으로 연장형성되는 복수의 이빨(60) 및 이에 대응하여 인접한 이빨(60)들 사이에 형성되는 복수의 공간(62)을 포함한다. 이빨(60)은 면 스플라인 이빨, 구체적으로 커빅 이빨이다. 이빨(60)들은 피구동측(38) 둘레에 원주방향, 즉 양방향 화살표(46)가 가리키는 방향으로 동일한 간격을 두고 형성된다. 각각의 이빨(60)은 팁(64), 루트(66) 및 두 개의 측부(68A, 68B)에 의해 일부가 특징지워진다. 팁(64)은 구동측(36)을 향한 방향으로의 각 이빨(60)의 축방향 최외측 부분을 나타낸다. 루트(66)는 각 이빨(60)의 베이스 부분이다. 각 측부(68A, 68B)는 각 이빨(60)의 팁(64)과 루트(66) 사이에서 연장형성된다.

각 이빨(60)은 토크를 전달하는 측부들 중 하나 또는 둘 모두 상에 위치되는 가압면을 갖고 그로부터 발생되는 헤르치안 접촉 응력을 받게 된다. 고정 하중에 따라, 각 측부는 토크 하중에 추가하여 예를 들어 타이 샤프트 시스템(40)에 의해 부과되는 고정력에 대응하여 가압면을 가질 수 있다. 주어진 이빨 형상을 가정하면, 각 이빨(60) 상의 가압면의 위치는 고정 하중, 토크 전달 방향, 토크 크기, 및 고정 하중 크기에 따른다.

고정 하중으로 인한 효과를 무시하고, 구동측(36)이 토크를 소정 방향(54)으로 피구동측(38)에 전달한다고 가정하면, 각각의 이빨(60)은 측부(68B) 상에 배치되는 구동 이빨의 가압면(70)을 포함한다. 토크가 반대 방향으로 전달된다면, 가압면은 측부(68A) 상에 있을 것이다. 가압면은 구동측(36) 상의 대응되는 이빨과 정합한 접촉 상태에 있는 측부(68B)의 부분이다. 각각의 이빨(60)은 작동하는 동안에 높은 응력을 받을 수 있는 피구동 이빨의 가압면(70)에 인접한 팁 에지(72)를 갖는다. 구동 이빨(42)과 피구동 이빨(60)은 토크 하중을 구성요소(30)로부터 구성요소(32)로 인접한 피구동 이빨의 가압면(70)에 대항하여 작용하는 각 구동 이빨의 가압면(56)을 통하여 전달하기 위하여 협동하도록 구성된다.

각 이빨(42)의 팁 에지(58)와 각 인접한 이빨(60)의 측부(68B) 사이의 접촉으로 인한 에지 효과(edge effect)로부터 발생되는 최대 응력을 감소시키기 위하여, 각각의 피구동 이빨(60)은 측부(68B) 상에서 각 구동 이빨의 팁 에지(58)가 인접한 피구동 이빨(60)의 측부(68B)와 접촉하는 것을 방지토록 구성되는 루트 변이부(root transition)(74)를 포함한다.

일 형태에서, 루트 변이부(74)는 인접한 이빨(42)의 팁 에지(58)에 대향하는 위치 상에 위치되고 그 위치에서 이빨(60)의 측부(68B)를 언더컷(undercut)하여 형성되는 루트 홈(root recess)(76)이다. 다른 실시예에서는, 다른 타입의 루트 변이부가 팁 에지(58)와 측부(68B) 사이의 접촉을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 일 형태에서, 루트 홈(76)은 필렛 반경(fillet radius)(75) 형태이되, 다른 홈 형상이 다른 실시예에서 사용될 수도 있다.

예를 들어 응력 필드(stress field)에 따라 그리고/또는 커플링(34)이 양 방향으로 토크를 전달하도록 의도된 적용례에서, 추가의 루트 변이부가 각 이빨(60) 상에서 측부(68A)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 루트 홈(82) 형태의 루트 변이부(80)가 측부(68A) 상에 위치될 수 있고 인접한 이빨(42)의 팁 에지(84)에 대향하는 위치에서 이빨(60)의 측부(68A)를 언더컷하여 형성될 수 있다. 다른 실시예에서는, 다른 타입의 루트 변이부가 팁 에지(84)와 측부(68A) 사이의 접촉을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 일 형태에서, 루트 홈(82)은 필렛 반경(86) 형태이되, 다른 홈 형상이 다른 실시예에서 사용될 수도 있다.

마찬가지로, 이빨(42)은 측부(52A, 52B) 중 하나 또는 둘 모두 상에서 루트 변이부를 사용하여 인접한 측부(52A, 52B)에 접촉하는 이빨(60)의 팁 에지들 사이의 접촉으로 인한 에지 효과로부터 발생되는 최대 응력을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 각각의 피구동 이빨(42)은 각각의 구동 이빨의 팁 에지(72, 92)가 인접한 피구동 이빨(42)의 각각의 측부(52A, 52B)와 접촉하는 것을 방지토록 구성되는 루트 변이부(88, 90)를 측부(52A, 52B) 상에서 포함할 수 있다.

일 형태에서, 루트 변이부(88, 90)는 이빨(42)의 각 측부(52A, 52B)를 인접한 이빨(60)의 각 팁 에지(72, 92)에 대향하는 위치 상에 위치되고 그 위치에서 언더컷 처리되는 루트 홈(97, 96) 형태이다. 다른 실시예에서는, 다른 타입의 루트 변이부가 팁 에지(72, 92)와 각각의 측부(52A, 52B) 사이에서의 접촉을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 일 형태에서, 루트 홈(94, 96)은 필렛 반경(98, 100) 형태이되, 다른 홈 형상이 다른 실시예에서 사용될 수도 있다.

도 4는 구동측(36)이 피구동측(38)과 결합 상태에 있는 것을 도시하고 있다. 루트 홈(76, 82, 97, 96) 형태의 루트 변이부에 의해 이빨의 팁 에지(58, 72, 84, 92)가 인접한 이빨의 측부 부분에 접촉하지 않는 것이 나타나 있다. 본 실시예는 커플링(34)의 구동측(36)과 피구동측(38) 상에서의 각 이빨의 각 측부의 베이스에서 홈 형태의 루트 변이부를 포함하고 있지만, 여기에서 설명되는 루트 변이부는 다른 실시예에서 더 적은 개수의 위치에서 예를 들어 구동측(36)과 피구동측(38) 중 하나 또는 둘 모두의 이빨의 단지 하나의 측부 상에서 사용될 수도 있는 것으로 이해될 것이다.

본 발명의 일 실시예는 제1 구성요소, 제2 구성요소, 및 토크 하중을 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달토록 구성되는 면 커플링을 포함할 수 있는 가스 터빈 엔진이다. 면 커플링은 제1 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되는 복수의 구동 이빨을 포함할 수 있다. 각 구동 이빨은 구동 이빨의 가압면과 구동 이빨의 가압면에 인접한 구동 이빨의 팁 에지를 가질 수 있다. 또한, 면 커플링은 제2 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되는 복수의 피구동 이빨을 포함할 수 있다. 각각의 피구동 이빨은 피구동 이빨의 가압면을 가질 수 있다. 복수의 구동 이빨과 복수의 피구동 이빨은 토크 하중을 피구동 이빨의 가압면에 대항하여 작용하는 구동 이빨의 가압면을 통하여 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달하기 위하여 협동토록 구성될 수 있다. 복수의 피구동 이빨은 구동 이빨의 팁 에지가 이에 인접한 피구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성되는 제1 루트 변이부를 포함할 수 있다.

본 실시예의 일 개량에서 루트 변이부는 구동 이빨의 팁 에지에 대향하여 위치되는 루트 홈을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 루트 홈은 필렛 반경을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 각 피구동 이빨은 피구동 이빨의 가압면에 인접한 피구동 이빨의 팁 에지를 가질 수 있다. 복수의 구동 이빨은 피구동 이빨의 팁 에지가 인접한 구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성된 제2 루트 변이부를 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 루트 변이부는 피구동 이빨의 가압면의 팁 에지에 대향하여 위치된 루트 홈을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 면 커플링은 면 스플라인일 수 있다. 복수의 구동 이빨과 복수의 피구동 이빨은 면 스플라인 이빨일 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 면 커플링은 커빅 커플링일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 토크 하중을 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달토록 구성되는 면 커플링이다. 면 커플링은 제1 구성요소로부터 축방향으로 연장형성된 복수의 구동 이빨을 포함할 수 있다. 각 구동 이빨은 구동 이빨의 가압면과 구동 이빨의 가압면에 인접한 구동 이빨의 팁 에지를 가질 수 있다. 또한, 면 커플링은 제2 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되는 복수의 피구동 이빨을 포함할 수 있다. 각각의 피구동 이빨은 피구동 이빨의 가압면을 가질 수 있다. 복수의 구동 이빨과 복수의 피구동 이빨은 토크 하중을 피구동 이빨의 가압면에 대항하여 작용하는 구동 이빨의 가압면을 통하여 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달하기 위하여 협동토록 구성될 수 있다. 복수의 피구동 이빨은 구동 이빨의 팁 에지가 이에 인접한 피구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성된 제1 루트 변이부를 포함할 수 있다.

본 실시예의 일 개량에서 루트 변이부는 구동 이빨의 가압면의 팁 에지에 대향하여 위치되는 루트 홈을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 루트 변이부는 피구동 이빨의 팁 에지에 대향하여 위치된 루트 홈을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 토크 하중을 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달토록 구성되는 면 커플링이다. 면 커플링은 제1 구성요소로부터 토크를 전달하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 전달하기 위한 수단은 제1 구성요소에 결합될 수 있다. 또한, 상기 커플링은 상기 전달하기 위한 수단으로부터 토크를 받아들이기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 받아들이기 위한 수단은 제2 구성요소에 결합될 수 있다. 또한, 면 커플링은 상기 전달하기 위한 수단의 팁 에지가 상기 받아들이기 위한 수단과 접촉하는 것을 방지하기 위한 제1 수단을 포함할 수 있다.

본 실시예의 일 개량에서 상기 방지하기 위한 제1 수단은 루트 홈을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 면 커플링은 상기 받아들이기 위한 수단의 팁 에지가 상기 전달하기 위한 수단과 접촉하는 것을 방지하기 위한 제2 수단을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 상기 방지하기 위한 제2 수단은 루트 홈을 포함할 수 있다.

본 실시예의 다른 개량에서 상기 전달하기 위한 수단은 제1 구성요소와 일체로 형성될 수 있다. 상기 받아들이기 위한 수단은 제2 구성요소와 일체로 형성될 수 있다.

본 발명은 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시예로 생각되는 것에 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예(들)로 제한되는 것이 아니되 반대로 첨부된 청구항들의 기술 사상과 범위 내에 포함되는 다양한 변형례들과 동등한 장치들을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것으로, 이때 상기 범위는 해당 법률 하에서 허용되는 모든 변형례와 동등한 구조물을 포함하도록 가장 넓은 해석이 부여될 것이다. 또한, 상기 상세한 설명에서의 용어 바람직한(preferable, preferably, or preferred)의 사용은 그렇게 설명된 특징이 더 바람직할 수 있다는 것을 나타내지만, 그럼에도 불구하고 반드시 그러하지는 않을 수 있어 동일한 것이 빠져있는 어떠한 실시예도 다음의 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 범위 내에 속한 것으로 생각될 수 있다고 이해되어야 한다. 청구항들을 읽을 때 "하나(a, an)", "적어도 하나" 및 "적어도 일부분"과 같은 단어가 사용되는 경우 청구항에서 특별히 반대로 기재되어 있지 않다면 청구항을 단지 하나의 아이템으로 한정하려는 의도는 없는 것으로 생각된다. 또한, 용어 "적어도 일부분" 및/또는 "일부분"이 사용되는 때에도 아이템은 특별히 반대로 기재되어 있지 않다면 아이템의 일부분 및/또는 전체를 포함할 수 있다.

10 ... 양력 엔진 시스템 14 ... 가스 터빈 엔진
16 ... 양력 팬 시스템 24 ... 양력 팬
26 ... 샤프트 시스템 28 ... 베인박스
30, 32 ... 구성요소 34 ... 커플링
36 ... 구동측 38 ... 피구동측
42 ... 이빨 48 ... 팁
50 ... 루트 52A, 52B ... 측부

Claims

제1 구성요소;
제2 구성요소; 및
토크 하중을 상기 제1 구성요소로부터 상기 제2 구성요소로 전달토록 구성된 면 커플링;을 포함하고, 상기 면 커플링은
상기 제1 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되고, 각각이 구동 이빨의 가압면과 상기 구동 이빨의 가압면에 인접한 구동 이빨의 팁 에지를 갖는 복수의 구동 이빨; 및
상기 제2 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되고, 각각이 피구동 이빨의 가압면을 갖는 복수의 피구동 이빨;을 포함하되,
상기 복수의 구동 이빨과 상기 복수의 피구동 이빨은 상기 토크 하중을 상기 피구동 이빨의 가압면에 대항하여 작용하는 상기 구동 이빨의 가압면을 통하여 상기 제1 구성요소로부터 상기 제2 구성요소로 전달하기 위하여 협동토록 구성되고; 그리고
상기 복수의 피구동 이빨은 상기 구동 이빨의 팁 에지가 인접한 피구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성된 제1 루트 변이부를 포함하는 가스 터빈 엔진.
제1항에 있어서,
상기 제1 루트 변이부는 상기 구동 이빨의 팁 에지에 대향하여 위치되는 루트 홈을 포함하는 가스 터빈 엔진.
제2항에 있어서,
상기 루트 홈은 필렛 반경을 포함하는 가스 터빈 엔진.
제1항에 있어서,
각각의 피구동 이빨은 상기 피구동 이빨의 가압면에 인접한 피구동 이빨의 팁 에지를 갖고, 그리고 상기 복수의 구동 이빨은 상기 피구동 이빨의 팁 에지가 인접한 구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성된 제2 루트 변이부를 포함하는 가스 터빈 엔진.
제4항에 있어서,
상기 제2 루트 변이부는 상기 피구동 이빨의 팁 에지에 대향하여 위치되는 루트 홈을 포함하는 가스 터빈 엔진.
제5항에 있어서,
상기 루트 홈은 필렛 반경을 포함하는 가스 터빈 엔진.
제1항에 있어서,
상기 면 커플링은 면 스플라인이고, 그리고 상기 복수의 구동 이빨과 상기 복수의 피구동 이빨은 면 스플라인 이빨인 가스 터빈 엔진.
제6항에 있어서,
상기 면 커플링은 커빅 커플링인 가스 터빈 엔진.
토크 하중을 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달토록 구성되는 면 커플링으로서, 상기 면 커플링은
상기 제1 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되고, 각각이 구동 이빨의 가압면과 상기 구동 이빨의 가압면에 인접한 구동 이빨의 팁 에지를 갖는 복수의 구동 이빨; 및
상기 제2 구성요소로부터 축방향으로 연장형성되고, 각각이 피구동 이빨의 가압면을 갖는 복수의 피구동 이빨;을 포함하되,
상기 복수의 구동 이빨과 상기 복수의 피구동 이빨은 상기 토크 하중을 상기 피구동 이빨의 가압면에 대항하여 작용하는 상기 구동 이빨의 가압면을 통하여 상기 제1 구성요소로부터 상기 제2 구성요소로 전달하기 위하여 협동토록 구성되고; 그리고
상기 복수의 피구동 이빨은 상기 구동 이빨의 팁 에지가 인접한 피구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성된 제1 루트 변이부를 포함하는 면 커플링.
제9항에 있어서,
상기 제1 루트 변이부는 상기 피구동 이빨의 팁 에지에 대향하여 위치되는 루트 홈을 포함하는 면 커플링.
제10항에 있어서,
상기 루트 홈은 필렛 반경을 포함하는 면 커플링.
제9항에 있어서,
각각의 피구동 이빨은 상기 피구동 이빨의 가압면에 인접한 피구동 이빨의 팁 에지를 갖고, 그리고 상기 복수의 구동 이빨은 상기 피구동 이빨의 팁 에지가 인접한 구동 이빨과 접촉하는 것을 방지토록 구성된 제2 루트 변이부를 포함하는 면 커플링.
제12항에 있어서,
상기 제2 루트 변이부는 상기 피구동 이빨의 팁 에지에 대향하여 위치되는 루트 홈을 포함하는 면 커플링.
제13항에 있어서,
상기 루트 홈은 필렛 반경을 포함하는 면 커플링.
제9항에 있어서,
상기 면 커플링은 면 스플라인이고, 그리고 상기 복수의 구동 이빨과 상기 복수의 피구동 이빨은 면 스플라인 이빨인 면 커플링.
제9항에 있어서,
상기 면 커플링은 커빅 커플링인 면 커플링.
토크 하중을 제1 구성요소로부터 제2 구성요소로 전달토록 구성되는 면 커플링으로서, 상기 면 커플링은
상기 제1 구성요소로부터 토크를 전달하기 위한 수단을 포함하되, 상기 전달하기 위한 수단은 상기 제1 구성요소에 결합되고;
상기 전달하기 위한 수단으로부터 토크를 받아들이기 위한 수단을 포함하되, 상기 받아들이기 위한 수단은 상기 제2 구성요소에 결합되며; 그리고
상기 전달하기 위한 수단의 팁 에지가 상기 받아들이기 위한 수단과 접촉하는 것을 방지하기 위한 제1 수단을 포함하는 면 커플링.
제17항에 있어서,
상기 방지하기 위한 제1 수단은 루트 홈을 포함하는 면 커플링.
제17항에 있어서,
상기 받아들이기 위한 수단의 팁 에지가 상기 전달하기 위한 수단과 접촉하는 것을 방지하기 위한 제2 수단을 더 포함하는 면 커플링.
제19항에 있어서,
상기 방지하기 위한 제2 수단은 루트 홈을 포함하는 면 커플링.
제17항에 있어서,
상기 전달하기 위한 수단은 상기 제1 구성요소와 일체로 형성되고, 그리고 상기 받아들이기 위한 수단은 상기 제2 구성요소와 일체로 형성되는 면 커플링.