(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン構成要素（２７）であって、
外側リング（２１）と、
内側リング（２０）と、
前記内側リング（２０）と前記外側リング（２１）の間に延在する複数の円周方向に離間された要素（２２）であって、前記要素（２２）間に軸方向ガス流用の主要ガス流路が規定され、前記構成要素（２７）が、ガス流入用の入口側とガス流出用の出口側とを有する要素（２２）と、
前記内側リング（２０）の内部に位置決めされて、前記要素（２２）と、前記構成要素（２７）内の中心に位置決めされたタービンシャフト（１１）用の軸受構造物（２４）との間で負荷を伝達するための環状負荷伝達構造物（２３）とを有し、
前記環状負荷伝達構造物（２３）が、前記内側リング（２０）の内側の少なくとも一部分に沿って円周方向かつ前記構成要素（２７）の半径方向内方に延在し、前記環状負荷伝達構造物（２３）が、第１の部分（２３ａ）と第２の部分（２３ｂ）を有し、前記第１の部分（２３ａ）が、前記第２の部分（２３ｂ）より前記内側リング（２０）近くにある、ガスタービンエンジン構成要素（２７）において、
前記第１の部分（２３ａ）が、前記内側リング（２０）の近くの第１の位置（３０）と、軸方向にずらされた第２の位置（３１）との間で半径方向に傾斜され、前記第２の部分（２３ｂ）が、前記第２の位置（３１）から延在し、前記第１の部分（２３ａ）に対して傾斜されており、
前記環状負荷伝達構造物（２３）は、前記第１の部分（２３ａ）の前記第２の位置（３１）の方向に軸方向に向いた側に配置された、複数の円周方向に離間された負荷伝搬部材（３２）を有し、
前記負荷伝搬部材（３２）が、前記軸受構造物（２４）と前記要素（２２）との間に前記内側リング（２０）を介して負荷伝搬接続を構成するように配置されるとともに、１組の対で配置され、前記組の対がそれぞれ、前記内側リング（２０）の反対の外側に配置された対応する要素（２２）の半径方向内方に位置決めされ、その結果、特定対の負荷伝搬部材（３２）と、前記対に対応する要素（２２）との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達させることができ、
前記対の前記２つの負荷伝搬部材（３２）が、互いの方に傾斜され、その結果、前記２つの負荷伝搬部材（３２）間の距離が、前記構成要素（２７）の中心点に近いほど半径方向に大きくなることを特徴とするガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項２】
前記負荷伝搬部材（３２）がそれぞれ、前記第１の部分（２３ａ）の前記側に沿って半径方向に延在し、また前記負荷伝搬部材（３２）がそれぞれ、前記内側リング（２０）の前記内側に沿って軸方向にも延在することを特徴とする、請求項１に記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項３】
前記負荷伝搬部材（３２）がそれぞれ、皿状形状を有し、前記負荷伝搬部材（３２）の第１の縁側が、前記第１の部分（２３ａ）の前記側に沿って延在し、前記負荷伝搬部材（３２）の別の縁側が、前記内側リング（２０）の前記内側に沿って軸方向に延在することを特徴とする、請求項１又は２に記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項４】
前記負荷伝搬部材（３２）がそれぞれ、前記内側リング（２０）の反対の外側にある対応する要素（２２）の半径方向内方に位置決めされ、その結果、特定の負荷伝搬部材（３２）とその対応する要素（２２）との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達させることができることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項５】
前記内側リング（２０）に沿った前記負荷伝搬部材（３２）の前記軸方向拡張が、実質的に、前記内側リング（２０）の前記反対側に沿った前記対応する要素（２２）の軸方向拡張の少なくとも一部分に対応することを特徴とする、請求項４に記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項６】
前記内側リング（２０）に沿った前記対のそれぞれにおける前記負荷伝搬部材（３２）の軸方向拡張が、実質的に、前記内側リング（２０）の反対側に沿った前記対応する要素（２２）の第１の側と第２の側のそれぞれの軸方向拡張に対応することを特徴とする、請求項１に記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項７】
前記負荷伝搬部材（３２）が、前記第１の部分（２３ａ）に沿って前記第１の位置（３０）から前記第２の位置（３１）まで延在することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項８】
前記第２の位置（３１）が、前記第１の位置（３０）の軸方向下流にあることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項９】
前記第２の部分（２３ｂ）が、前記軸方向下流位置（３１）から前記構成要素（２７）の前記入口側の方に半径方向に傾斜されたことを特徴とする、請求項８に記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項１０】
前記負荷伝搬部材（３２）が、前記環状負荷伝達構造物（２３）の一体部分を構成することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項１１】
前記軸受構造物（２４）が、前記構成要素（２７）内の主ガス流方向において前記要素（２２）の前方の軸方向位置に位置決めされ、前記第２の部分（２３ｂ）が、前記軸受構造物（２４）の方向に傾斜されたことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項１２】
前記第２の位置（３１）における前記第１と第２の部分（２３ａ，２３ｂ）の間の接続点が、実質的に、前記軸受構造物（２４）によりも前記内側リング（２０）に近いことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項１３】
前記第１の部分（２３ａ）が、前記要素（２２）の前縁近くの位置から前記第２の位置（３１）まで延在することを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素（２７）。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の構成要素（２７）を有することを特徴とするガスタービンエンジン（１）。
【請求項１５】
ガスタービンエンジン構成要素であって、
外側リングと、
内側リングと、
前記内側リングと前記外側リングとの間に延在する、複数の円周方向に離間された要素であって、前記軸方向ガス流用の主要ガス流路が、前記要素間に規定され、前記構成要素が、ガス流入用の入口側とガス流出用の出口側とを有する要素と、
前記要素と、前記構成要素内の中心に位置決めされたタービンシャフト用の軸受構造物との間で負荷を伝達するために前記内側リングの内部に位置決めされた環状負荷伝達構造物とを有し、
前記環状負荷伝達構造物が、前記内側リングの内側の少なくとも一部分に沿って円周方向に、前記構成要素の半径方向内方に延在し、前記環状負荷伝達構造物が、第１の部分と第２の部分を有し、前記第１の部分が、前記第２の部分より前記内側リングに近くにあり、
前記第１の部分が、前記内側リングの近くの第１の位置と、軸方向にずらされた第２の位置との間に半径方向に傾斜され、前記第２の部分が、前記第２の位置から延在し、前記第１の部分に対して傾斜され、
前記環状負荷伝達構造物が、前記第１の部分の前記第２の位置の方向に軸方向に向いた側に配置された、複数の円周方向に離間された負荷伝搬部材を有し、
前記負荷伝搬部材が、前記軸受構造物と前記要素との間に前記内側リングを介した負荷伝搬接続を構成するように配置されるとともに、１組の対で配置され、前記組の対がそれぞれ、前記内側リングの反対の外側にある対応する要素の半径方向内方に位置決めされ、その結果、特定対の負荷伝搬部材と前記対に対応する要素との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達することができ、
前記対の前記２つの負荷伝搬部材が、互いの方に傾斜され、その結果、前記２つの負荷伝搬部材間の距離が、前記構成要素の中心点に近いほど半径方向に大きくなることを特徴とするガスタービンエンジン構成要素。
【請求項１６】
負荷伝搬部材がそれぞれ、前記第１の部分の前記側に沿って半径方向に延在し、また前記負荷伝搬部材がそれぞれ、前記内側リングの前記内側に沿って軸方向にも延在することを特徴とする、請求項１５に記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項１７】
前記負荷伝搬部材がそれぞれ、皿状形状を有し、前記負荷伝搬部材の第１の縁側が、前記第１の部分の前記側に沿って延在し、前記負荷伝搬部材の別の縁側が、前記内側リングの前記内側に沿って軸方向に延在することを特徴とする、請求項１５又は１６に記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項１８】
前記負荷伝搬部材がそれぞれ、前記内側リングの反対の外側にある対応する要素の半径方向内方に位置決めされ、その結果、特定の負荷伝搬部材とその対応する要素との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達することができることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項１９】
前記内側リングに沿った前記負荷伝搬部材の軸方向拡張が、実質的に、前記内側リングの反対側に沿って前記対応する要素の軸方向拡張の少なくとも一部分に対応することを特徴とする、請求項１８に記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２０】
前記内側リングに沿って前記対のそれぞれにおける前記負荷伝搬部材の軸方向拡張が、実質的に、前記内側リングの前記反対側に沿った前記対応する要素の第１と第２の側の軸方向拡張にそれぞれ対応することを特徴とする、請求項１５に記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２１】
前記負荷伝搬部材が、前記第１の部分に沿って前記第１の位置から前記第２の位置まで延在することを特徴とする、請求項１５乃至２０のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２２】
前記第２の位置が、前記第１の位置の軸方向下流にあることを特徴とする、請求項１５乃至２１のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２３】
前記第２の部分が、前記軸方向下流位置から前記構成要素の前記入口側の方に半径方向に傾斜されたことを特徴とする、請求項２２に記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２４】
前記負荷伝搬部材が、前記環状負荷伝達構造物の一体部分を構成することを特徴とする、請求項１５乃至２３のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２５】
前記軸受構造物が、前記構成要素内の主ガス流方向において前記要素の前方の軸方向位置に位置決めされ、前記第２の部分が、前記軸受構造物の方に傾斜されたことを特徴とする、請求項１５乃至２４のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２６】
前記第２の位置における前記第１と第２の部分との接続点が、実質的に、前記軸受構造物によりも前記内側リングに近いことを特徴とする、請求項１５乃至２５のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２７】
前記第１の部分が、前記要素の前縁の近くの位置から前記第２の位置まで延在することを特徴とする、請求項１５乃至２６のいずれかに記載のガスタービンエンジン構成要素。
【請求項２８】
請求項１５乃至２７のいずれかに記載の構成要素を有することを特徴とする、ガスタービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載のガスタービンエンジン構成要素に関する。詳細には、本発明は、内側リングを外側リングと接続する要素と、ガスタービンエンジン構成要素内の中心に位置決めされたタービンシャフト用の軸受構造物との間で負荷を伝達するために、構成要素の内側リングの内部に位置決めされた環状負荷伝達構造物に関する。本発明は、また、係る構成要素を含むガスタービンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機「ジェットエンジン」などのアキシャルガスタービンエンジンは、一般に、吸気口、圧縮機部分、燃料燃焼室、タービン部分、対応する圧縮機及びタービンを接続する１つ又は幾つかの回転駆動シャフト、排気口、及び駆動シャフトを支持しエンジンを例えば航空機に取り付けるための構造物を含む。
【０００３】
典型的には、支持構造物は、軸受及び中心に配置された駆動シャフトに接続するための内側シェル又はリングと、エンジンケーシング又は外部取付け箇所に接続するための外側シェル又はリングとを有する静止部品であり、円周方向に分散されたストラットが、内側シェル／リングと外側シェル／リングの間に延在しそれらを接続する。支持構造物は、駆動シャフトとエンジンケーシング／取付け箇所との間で負荷を伝達できるように設計される。エンジン内の軸方向ガス流は、一般に空気力学的に設計されたストラットの間に流される。本明細書で述べるタイプの支持構造物は、きわめて厳しい不平衡負荷及び熱的に生成された負荷に晒される。
【０００４】
内側リングの内部に位置決めされた支持構造物の部分（即ち、シャフトの軸受座と内側リングとの間で負荷を伝達する部分）は、通常、内側リングの内側に固定され軸受の方に半径方向の内側に延在する環状負荷伝達構造を有する。典型的には、この環状負荷伝達構造は、半径方向と軸方向両方に延在して、特許文献１及び特許文献２に示された軸受コーンなどの円錐形部材を構成する。
【０００５】
そのような負荷伝達構造物の様々な設計が知られており、そのような設計を開構造と閉構造に分けることができ、開という用語は、（破損などを検出する）検査を可能にする機能を指す。従来の軸受コーンは、通常、両側から検査することができる開構造を構成する。特許文献３は、少なくとも部分的閉構造の例を示す。閉構造は、高負荷に耐えるように設計するのが容易であるが、特に航空機用途では、負荷伝搬部品を検査する機能が非常に望ましいので、一般に開構造が好ましい。航空機用途では、使用される構造物の重量を減らすことも重要である。
【０００６】
従来の軸受コーンは、作成が簡単でコスト効率が高いが、大きい局所応力が生じるので、支持構造物の制限された耐久性を超えることがある。別の既知の開環状負荷伝達構造は、互いから軸方向距離で内側リングの内側に接続された第１及び第２の平行環状ビーム要素を含む。前方／上流環状ビームは、シャフトの軸受座に順々に接続される。２つの環状ビーム要素が軸方向で曲がるのを防ぎ、したがって要素の形状を保つために、２つの環状ビーム要素を接続する幾つかの円周方向に分散されたリブが提供される。多くの場合、この開構造は、うまく動作するが、幾つかの用途では、この設計は、支持構造物全体の耐久性に影響を及ぼすことがあるきわめて大きい局部応力をまねくことが発見された。
【０００７】
耐久性が改善された上記のタイプの支持構造物が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／１３４６８８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０２２６９２号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１  ４８２  １３０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、従来の構造と比較して改善された耐久性を示すガスタービンエンジン用の支持構造物を提供することである。この目的は、独立請求項１に含まれる技術的特徴によって定義された構成要素によって達成される。従属請求項は、本発明の有利な実施形態、更には開発物及び変形物を含む。
【００１０】
本発明は、外側リングと、内側リングと、内側リングと外側リングの間に延在し複数の円周方向に離間された要素であって、要素間に軸方向ガス流用の主要ガス流路が規定され、構成要素が、ガス流入用の入口側とガス流出用の出口側とを有する要素と、構成要素内の中心に位置決めされたタービンシャフト用の軸受構造物と前記要素との間で負荷を伝達するために、内側リングの内部に位置決めされた環状負荷伝達構造物とを有するガスタービンエンジン構成要素に関し、環状負荷伝達構造物は、内側リングの内側の少なくとも一部分に沿って円周方向かつ構成要素の半径方向内方に延在し、環状負荷伝達構造物は、第１の部分と第２の部分を有し、第１の部分は、第２の部分より内側リング近くにある。
【００１１】
本発明は、第１の部分が、内側リングの近くの第１の位置と、軸方向にずらされた第２の位置との間で半径方向に傾斜され、第２の部分が、第２の位置から延在し、第１の部分に対して傾斜され、環状負荷伝達構造物が、第１の部分の第２の位置の方向に軸方向に向いた側に配置された複数の円周方向に離間された負荷伝搬部材を有し、負荷伝搬部材は、内側リングを介して軸受構造物と前記要素との間に負荷伝搬接続を構成するように配置されることを特徴とする。
【００１２】
環状負荷伝達構造物に傾斜部分を提供し、また第１の斜面部分を負荷伝搬部材で支持することによって、負荷を既知の開構造よりも均一に分散させることができ、それにより、耐久性が改善される。そのような既知の構造物において、内側リングに近い負荷は、大部分又は全範囲に伝達され、通常は内側にきわめて高い局部応力をもたらす環状負荷伝達構造物の第１の部分と、内側リングの反対側の外側に位置決めされた要素（ストラット）の（内側リングに近い）前方／上流部分とよって支持される。
【００１３】
本発明の構成要素において、この負荷は、主に、負荷伝搬部材によって伝達される。第１の部分の傾斜及び負荷伝搬部材の配置のため、負荷は、第１の部分の外側部分に集中する代わりに、負荷伝搬部材の軸方向長さわたって分散され、その結果、特にストラットの内側の前方／上流部分における最大局部負荷が減少する。更に、最大局部負荷は、内側リングからある程度の半径方向距離で、第１の部分と内側リングとの接続部からある程度の軸方向距離の点になり、その点で負荷伝搬部材は第１の部分を支持しなくなる。
【００１４】
負荷伝搬部材が、環状負荷伝達構造物の最大負荷の点を内側リングの近くから構成要素の中心の方に移動させることは、最大負荷の点が、温度が低い方の領域に移動されることを意味する。これにより、環状負荷伝達構造物の強度が向上する。更に、内側リングの内部スペースは、エアロ設計の制約に依存せず、これにより、最大負荷がストラットの一部分にある場合よりも最大負荷に晒される部分の設計が単純になる。
【００１５】
更に、負荷伝搬部材が、環状負荷伝達構造物の補強点を構成要素の中心の方（トロイド運動量の中心の方）に移動させるので、トロイド変形が減少する。
【００１６】
負荷がより均一に分散するため、内側リングとストラットとの間により均一な厚さを有するより薄い溶接境界面を形成することができる。
【００１７】
更に、負荷伝搬部材が、負荷をストラットとの間で分散させるための主要素になるので、本発明の構成要素は、内側リングの負荷を半径方向と円周方向の両方でよりよく分散させることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態において、各負荷伝搬部材は、第１の部分の側面に沿って半径方向に延在し、各負荷伝搬部材は、内側リングの内側に沿って軸方向に延在する。負荷伝搬部材は、第１の部分全体に沿って延在して、その点における負荷を第２の部分に伝達できるようにすることが好ましい。
【００１９】
負荷伝搬部材は、負荷を伝達するように内側リングに堅く接続されることが好ましい。負荷伝搬部材は、負荷を伝達するように第１の部分に堅く接続されることが好ましい。負荷伝搬部材と第１の部分との間に第１の位置から第２の位置まで連続的な接続があることが好ましい。
【００２０】
本発明の一実施形態において、各負荷伝搬部材は皿状形状を有し、負荷伝搬部材の第１の縁側が、第１の部分の側面に沿って延在し、負荷伝搬部材の別の縁側が、内側リングの内側に沿って軸方向に延在する。
【００２１】
負荷伝搬部材は、三角形形状を有し、内側リングにおける第２の位置と第３の位置との間に負荷伝搬部材の第３の縁側が延在することが好ましい。負荷伝搬部材と内側リングとの間に、第１の位置から第３の位置まで連続的な接続があることが好ましい。
【００２２】
本発明の一実施形態において、各負荷伝搬部材は、内側リングの反対の外側にある対応する要素の半径方向内方に位置決めされ、その結果、特定の負荷伝搬部材とその対応する要素との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達させることができる。
【００２３】
本発明の一実施形態において、内側リングに沿った負荷伝搬部材の軸方向拡張が、実質的に、内側リングの反対側に沿った対応する要素の軸方向拡張の少なくとも一部分に対応する。
【００２４】
本発明の一実施形態において、負荷伝搬部材は、１組の対で配置され、前記組の対はそれぞれ、内側リングの反対の外側に配置された対応する要素の半径方向内方に位置決めされ、その結果、特定対の負荷伝搬部材と前記対に対応する要素との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達させることができる。
【００２５】
本発明の一実施形態において、内側リングに沿った対のそれぞれの負荷伝搬部材の軸方向拡張は、実質的に、内側リングの反対側に沿った対応する要素の第１と第２の側面の軸方向拡張にそれぞれ対応する。
【００２６】
本発明の一実施形態において、対の２つの負荷伝搬部材は、互いの方に傾斜され、その結果、２つの負荷伝搬部材の間の距離は、構成要素の中心点に近いほど半径方向に増大する。
【００２７】
本発明の一実施形態において、負荷伝搬部材は、第１の部分に沿って第１の位置から第２の位置まで延在する。
【００２８】
本発明の一実施形態において、環状負荷伝達構造物は、軸受構造物に直接又は間接的に接続される。
【００２９】
本発明の一実施形態において、第２の位置は、第１の位置の軸方向下流にある。
【００３０】
本発明の一実施形態において、第２の部分は、構成要素の軸方向下流位置から入口側の方に半径方向に傾斜される。
【００３１】
本発明の一実施形態において、負荷伝搬部材は、環状負荷伝達構造物の一体部分を構成する。
【００３２】
本発明の一実施形態において、軸受構造物は、構成要素内の主ガス流方向における要素の前方の軸方向位置に位置決めされ、第２の部分は、軸受構造物の方に傾斜される。
【００３３】
本発明の一実施形態において、環状負荷伝達構造物の第１の部分は、軸方向断面が実質的に直線経路を示す実質的に円錐形である。
【００３４】
本発明の一実施形態において、環状負荷伝達構造物の第２の部分は、軸方向断面が実質的に直線経路を示す実質的に円錐形である。
【００３５】
本発明の一実施形態において、前記第２の位置における第１と第２の部分間の接続点が、実質的に、軸受構造物より内側リングに近い。
【００３６】
本発明の一実施形態において、第１の部分は、要素の前縁近くの位置から前記軸方向下流位置まで延在する。
【００３７】
本発明の一実施形態において、前記第２の位置は、要素の後縁によりも要素の前縁に近い。
【００３８】
本発明は、また、上記タイプの支持構造物を含むガスタービンエンジンに関する。本発明の更に他の実施形態において、ガスタービンの発明は、航空機を推進させるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
以下に示す発明の説明では、以下の図が参照される。
【００４０】
【図１】本発明によるガスタービンエンジン構成要素を有するアキシャルフロー航空機ガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】本発明のガスタービンエンジン構成要素の一実施形態の前方斜視図である。
【図３】図２による実施形態の後方斜視図である。
【図４】図２による断面図である。
【図５】図２による斜視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明の構成要素による支持構造物２７及び３７を有するアキシャルフロー航空機ガスタービンエンジン１の概略図である。一般に、図１に示されたガスタービンエンジン１は、吸気口３、低圧圧縮機４、高圧圧縮機５、燃焼装置６、高圧タービン７、低圧タービン８及び排気口９を、軸流直列に含む従来構造のものである。動作中、高圧圧縮機５は、第１の中空シャフト（高圧（ＨＰ）タービンシャフト１０）を介して、高圧タービン７によって駆動される。同様に、低圧圧縮機４は、第１のタービンシャフト１０内に同軸で配置された第２の中空シャフト（低圧（ＬＰ）タービンシャフト１１）を介して、低圧タービン８によって駆動される。共通軸２も示される。
【００４２】
ガスタービンエンジン１は、一般に、従来の方式で動作し、それにより、吸気口３から流れ込んだ空気が、低圧圧縮機４によって圧縮され、その後で高圧圧縮機５に通されてそこで更に圧縮される。次に、圧縮空気は、燃焼装置６に流れ込み、そこで燃料と混合され、混合物が燃焼される。次に、生じた高温燃焼生成物が、高圧及び低圧タービン７，８内で膨張し、その後で排気口９から大気に排出される。
【００４３】
エンジン１は、更に、駆動シャフトを支持しエンジンを航空機に取り付けるための前記後方支持構造物２７及び前方支持構造物３７を有する。
【００４４】
以下に、本発明を主に後方支持構造物２７について述べる。そのような支持構造物は、一般に、タービン後方フレーム（ＴＲＦ）、タービン排気ケース、又はテール軸受ハウジングと呼ばれる。
【００４５】
一般に、ジェットエンジンの後方支持構造物は、１本又は２本のシャフトをころ軸受によって支持し、即ち、半径方向の負荷だけが、構造物によって伝達される（軸方向の負荷はシャフト前方軸受のみ）。負荷は、内側支持構造物（支持コーン）を介して、半径方向の「スポーク」によって外側構造物（シュラウド）に接続された内側ハブに伝達され、更にエンジンマウントに伝達される。空力抵抗を減らすか又は低圧タービンから出る主ガス流の流出角を真っすぐにするため、これらの「スポーク」は、通常、エーロフォイル構造物で覆われるか、構造に一体的に作成される。一体化されたエーロフォイル又は羽根は、ここで「ストラット」と呼ばれる。ストラットは、空気力学的負荷と、構造的負荷と熱誘導負荷の組み合わせの両方を支持することができる。最新のジェットエンジンのほとんどは、そのようなストラットを、後方支持構造物２７などのリング−ストラット−リング構成要素内で利用する。
【００４６】
図２と図３はそれぞれ、本発明の構成要素の一実施形態の前面図と後面図を示し、後方支持構造物２７は、第２のタービン駆動シャフト１１を収容する内側ハウジング又はハブの形の内側環状部材又はリング２０と外側環状部材又はリング２１とを有し、２つの環状部材２０，２１は、共通軸２のまわりに同心で配置される。支持構造物２７は、更に、半径方向に延在し内側環状部材２０と外側環状部材２１を接続する、複数の円周方向に離間されたストラット２２を有する。ストラット２２は、ガス流路を規定し、示された例では、各半径方向要素２２は、断面がエアフォイル形状を有し、支持構造物２７に構造的に一体化される。図２は、構成要素２７のガス入口側を示し、図３は、ガス出口側を示す。
【００４７】
環状負荷伝達構造物２３は、ストラット２２と、構成要素２７内の中心に配置されたタービンシャフト１１用の軸受構造物２４との間で負荷を伝達するために、内側リング２０の内部に配置される。図２と図３に示されたように、環状負荷伝達構造物２３は、内側リング２０の内側に沿って円周方向、かつ構成要素２７の半径方向の内方に延在する。また、環状負荷伝達構造物２３は、構成要素２７内で主ガス流方向のストラット２２の前方／上流の軸方向位置に配置された軸受構造物２４の方に軸方向に延在する。
【００４８】
図３（及び図４乃至図５）で分かるように、各ストラットの下側の中心部分２５は、内側リング２０の内側から突出する。
【００４９】
図２乃至図３にはエンジンマウント１９も示されている。
【００５０】
図４と図５は、図２の表示による構成要素２７の部分の様々な様子を示す。図４に明らかに示されたように、環状負荷伝達構造物２３は、第１の部分２３ａと第２の部分２３ｂを有し、第１の部分２３ａは、第２の部分２３よりも内側リング２０の近くに配置される。両方の部分２３ａ，２３ｂは、実質的にまっすぐであり（即ち、これらの断面は、図４乃至図５に示されたように実質的に直線である）、第１の部分２３ａは、内側リング２０における第１の位置３０と、第１と第２の部分２３ａ，２３ｂが湾曲部分で繋がっている軸方向下流の第２の位置３１との間で半径方向に傾斜されている。第２の部分２３ｂは、第２の位置３１から、構成要素２７の入口側の軸受構造物２４の方に半径方向に傾斜した方向に延在する。したがって、第２の部分２３ｂは、第１の部分２３ａに対しても傾斜される。
【００５１】
第１の部分２３ａは、ストラット２２の前縁（即ち、ストラット２２の上流縁）の近くの位置から、ストラットの後縁（即ち、ストラット２２の下流縁）によりもストラット２２の前縁に近い軸方向下流位置３１の方に延在する。
【００５２】
環状負荷伝達構造物２３には、複数の円周方向に離間された負荷伝搬部材３２が提供され、この複数の負荷伝搬部材３２は、第１の部分２３ａの出口側に第２の位置３１の方向に向いて軸方向に配置され、また内側リング２０を介して第１の部分２３ａとストラット２２との間に負荷伝搬接続を構成するように配置される。図４乃至図５で分かるように、各負荷伝搬部材３２は、皿状形状を有し、第１の縁側が、半径方向に第１の部分２３ａの出口側に沿って第１の位置３０から第２の位置３１まで延在し、別の縁側が、軸方向に内側リング２０の内側に沿って第２の位置３１の下流の点まで延在する。
【００５３】
ここに示された例では、負荷伝搬部材３２は、対で配置され、各対及びそれに対応するスラット２２は、内側リング２０の両側（それぞれ内側と外側）に位置決めされ、それにより、特定対の負荷伝搬部材３２と前記対に対応するストラット２２との間で実質的に真っ直ぐ半径方向に負荷を伝達することができる。内側リング２０に沿った各対の負荷伝搬部材３２の軸方向拡張は、実質的に、内側リング２０の反対側に沿った対応するストラット２２の第１及び第２の側壁の軸方向拡張にそれぞれ対応する。ストラット２２は中空であり、その結果、負荷はその側面により伝達される。
【００５４】
更に、各対の２つの負荷伝搬部材３２は、互いの方に傾斜され、その結果、２つの負荷伝搬部材３２間の距離は、構成要素２７の中心点に近いほど半径方向に大きくなる。
【００５５】
負荷伝搬部材３２は、負荷の大部分をストラット２２と環状負荷伝達構造物２３の第２の部分２３ｂとの間で直接伝達し、したがって、第１の部分２３ａが、大きな負荷を伝達しなくてもよい。更に、負荷伝搬部材３２によって伝達された負荷は、負荷伝搬部材３２の軸方向長さに沿って分散される。これにより局所最大応力が減少する。また、対になった２つの負荷伝搬部材３２間の傾斜によって、負荷が円周方向に向きを変えられ好都合である。
【００５６】
この場合、負荷伝搬部材３２は、環状負荷伝達構造物２３の一体部分を構成するが、代替として、内側リング２０に固定された別個の部分又は対を構成してもよい。
【００５７】
独立した負荷伝搬部材３２が、半径方向と軸方向（かつ円周方向ではなく）に延在するので、環状負荷伝達構造物２３は、検査が可能な開構造を構成する。
【００５８】
用語「皿状」は、負荷伝搬部材３２が、縁側を有する壁構造を構成することを意味する。そのような部材の厚さ（即ち、縁側の幅）は、負荷を保持するのに十分である。上に示されたように、皿状負荷伝搬部材３２は、互いにストラット２２の側壁の平面に対して傾斜される。皿状負荷伝搬部材３２は、少なくとも僅かに湾曲され十分な剛性のものでよい。
【００５９】
本発明は、前述の実施形態によって限定されず、特許請求の範囲内の様々な方法で改良され得る。例えば、本発明は、上に例示したような後方フレーム構造（ＴＥＣ／ＴＲＦ）２７に限定されない。また、本発明は、前方フレーム（入口フレーム）３７、中間ケース（ＩＭＣ）、タービン中央構造（ＴＭＦ，ＴＭＳ）などのガスタービンエンジン構造における他の支持構造にも適用される。更に、本発明は、飛行ジェットエンジンだけでなく定置ガスタービン（発電機）にも適用可能である。
【００６０】
負荷伝搬部材３２は、必ずしも対で配置されなくてもよい。しかしながら、要素／ストラットが、前述した例のように中空壁構造を構成するとき、負荷は、その側壁を介して、内側リングとの間で伝達される。そのような場合、内側リングの内側に沿った拡張が内側リングの外側の羽根の２つの側壁の拡張に対応する、対応するストラットの半径方向内方に配置された対の皿状負荷伝搬部材を使用して、負荷を効率的に伝達させることができ、それにより、内側リングの内側の対の負荷伝搬部材の「占有領域」が、内側リングの外側上の２つの羽根側壁の占有領域に対応する。円周方向にも延在する固体の負荷伝搬部材（即ち、皿ではなくブロック）が、そのような負荷を適切に伝達させることができるが、１組の皿より重量を増やすことになる。したがって、皿状負荷伝搬部材は、羽根の湾曲側壁と対応して内側リングの内側に沿った曲線に沿って延在してもよい。環状負荷伝達構造内の円周方向に負荷を分散させるため、皿状負荷伝搬部材は、羽根側壁の半径方向に対して傾斜されてもよい。負荷伝搬部材は、少なくとも部分的に湾曲されてもよい。
【００６１】
環状負荷伝達構造２３などの部分が、一方向（例えば、半径方向）に延在するということは、その部分が別の方向（例えば、軸方向）にも延在することを除外しない。
【００６２】
内側リング２０に沿った各対の負荷伝搬部材３２の軸方向拡張が、実質的に、内側リング２０の反対側に沿った対応する要素／ストラット２２の第１及び第２の側面の軸方向拡張にそれぞれ対応するということは、負荷伝搬部材３２が、要素２２の側面の軸方向長さ全体に沿って延在することを意味しない。即ち、負荷伝搬部材３２は、ストラット２２の側壁の軸方向長さの少なくとも一部分を構成する長さにわたって軸方向に延在し、この長さにわたって、負荷伝搬部材３２の上側外縁が、実質的に、負荷伝搬部材３２（の上）の外方に配置されたストラット側壁の下側内縁の形状に対応する形状を有し、それにより、負荷を実質的に真っ直ぐ半径方向に伝達することができる。したがって、負荷伝搬部材３２は、この長さにわたって対応するストラット側壁と同じ湾曲又は軸方向傾きを正確に有する必要がない。
【符号の説明】
【００６３】
１１  タービンシャフト
２０  内側リング
２１  外側リング
２２  要素
２３  環状負荷伝達構造物
２４  軸受構造物
２７  ガスタービンエンジン構成要素
３２  負荷伝搬部材
【図１】
0005968459.tif 000002
【図２】
0005968459.tif 000003
【図３】
0005968459.tif 000004
【図４】
0005968459.tif 000005
【図５】
0005968459.tif 000006