(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部（１２０）を画定するＡＧＢハウジング（１０６）、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記内部（１２０）の中で回転するように設置される第１のシャフト部分（１３２）、
共に回転するために前記第１のシャフト部分に取り付けられるピニオンギア（１４０）、および、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）内に位置されて前記ピニオンギア（１４０）に捕捉される駆動ギア（１５０）
を有するアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）（１００）と、
内部（１６１）を画定する始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）ハウジング（１６０）、
前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）の前記内部（１６１）の中で回転するように設置される第２のシャフト部分（１７０）、および、
前記第２の部分（１７０）が設けられる安全切り離し装置（１９２）
を有するＳ／Ｇ（１０１）と
を有する、ガスタービンエンジン（１）ための組立体（１０２）であって、
前記第１のシャフト部分（１３２）および前記第２のシャフト部分（１７０）が共に回転するように動作可能に連結され、前記安全切り離し装置（１９２）が完全に前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）内に位置され、
前記第２のシャフト部分（１７０）によって担持される、永久磁石発電機（ＰＭＧ）（２００）およびエキサイタ（２１０）のすくなくとも１つを有し、
前記ＰＭＧ（２００）および前記エキサイタ（２１０）のうちの１つが、前記主機械（２２０）より前記ピニオンギア（１４０）により接近して前記第２のシャフト部分（１７０）上に位置される、組立体（１０２）。
【請求項２】
内部（１２０）を画定するＡＧＢハウジング（１０６）、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記内部（１２０）の中で回転するように設置される第１のシャフト部分（１３２）、
共に回転するために前記第１のシャフト部分に取り付けられるピニオンギア（１４０）、および、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）内に位置されて前記ピニオンギア（１４０）に捕捉される駆動ギア（１５０）
を有するアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）（１００）と、
内部（１６１）を画定する始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）ハウジング（１６０）、
前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）の前記内部（１６１）の中で回転するように設置される第２のシャフト部分（１７０）、および、
前記第２の部分（１７０）が設けられる安全切り離し装置（１９２）
を有するＳ／Ｇ（１０１）と
を有する、ガスタービンエンジン（１）ための組立体（１０２）であって、
前記第１のシャフト部分（１３２）および前記第２のシャフト部分（１７０）が共に回転するように動作可能に連結され、前記安全切り離し装置（１９２）が完全に前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）内に位置され、
前記第２のシャフト部分（１７０）によって担持される、主機械（２２０）、永久磁石発電機（ＰＭＧ）（２００）およびエキサイタ（２１０）をさらに有し、
前記ＰＭＧ（２００）および前記エキサイタ（２１０）のうちの１つが、前記主機械（２２０）より前記ピニオンギア（１４０）により接近して前記第２のシャフト部分（１７０）上に位置される、組立体（１０２）。
【請求項３】
内部（１２０）を画定するＡＧＢハウジング（１０６）、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記内部（１２０）の中で回転するように設置される第１のシャフト部分（１３２）、
共に回転するために前記第１のシャフト部分に取り付けられるピニオンギア（１４０）、および、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）内に位置されて前記ピニオンギア（１４０）に捕捉される駆動ギア（１５０）
を有するアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）（１００）と、
内部（１６１）を画定する始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）ハウジング（１６０）、
前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）の前記内部（１６１）の中で回転するように設置される第２のシャフト部分（１７０）、および、
前記第２の部分（１７０）が設けられる安全切り離し装置（１９２）
を有するＳ／Ｇ（１０１）と
を有する、ガスタービンエンジン（１）ための組立体（１０２）であって、
前記第１のシャフト部分（１３２）および前記第２のシャフト部分（１７０）が共に回転するように動作可能に連結され、前記安全切り離し装置（１９２）が完全に前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）内に位置され、
前記第２のシャフト部分（１７０）によって担持される、主機械（２２０）、永久磁石発電機（ＰＭＧ）（２００）およびエキサイタ（２１０）をさらに有し、
前記安全切り離し装置（１９２）が、前記ＰＭＧ（２００）、前記エキサイタ（２１０）および前記主機械（２２０）より前記ピニオンギア（１４０）により接近する、組立体（１０２）。
【請求項４】
内部（１２０）を画定するＡＧＢハウジング（１０６）、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記内部（１２０）の中で回転するように設置される第１のシャフト部分（１３２）、
共に回転するために前記第１のシャフト部分に取り付けられるピニオンギア（１４０）、および、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）内に位置されて前記ピニオンギア（１４０）に捕捉される駆動ギア（１５０）
を有するアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）（１００）と、
内部（１６１）を画定する始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）ハウジング（１６０）、
前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）の前記内部（１６１）の中で回転するように設置される第２のシャフト部分（１７０）、および、
前記第２の部分（１７０）が設けられる安全切り離し装置（１９２）
を有するＳ／Ｇ（１０１）と
を有する、ガスタービンエンジン（１）ための組立体（１０２）であって、
前記第１のシャフト部分（１３２）および前記第２のシャフト部分（１７０）が共に回転するように動作可能に連結され、前記安全切り離し装置（１９２）が完全に前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）内に位置され、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）が前方壁（１１０）および後方壁（１１４）を有し、前記Ｓ／Ｇ（１０１）が前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記前方壁（１１０）に取り付けられ、前記ピニオンギア（１４０）が前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記前方壁（１１０）より前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記後方壁（１１４）により接近する、組立体。
【請求項５】
内部（１２０）を画定するＡＧＢハウジング（１０６）、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）の前記内部（１２０）の中で回転するように設置される第１のシャフト部分（１３２）、
共に回転するために前記第１のシャフト部分に取り付けられるピニオンギア（１４０）、および、
前記ＡＧＢハウジング（１０６）内に位置されて前記ピニオンギア（１４０）に捕捉される駆動ギア（１５０）
を有するアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）（１００）と、
内部（１６１）を画定する始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）ハウジング（１６０）、
前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）の前記内部（１６１）の中で回転するように設置される第２のシャフト部分（１７０）、および、
前記第２の部分（１７０）が設けられる安全切り離し装置（１９２）
を有するＳ／Ｇ（１０１）と
を有する、ガスタービンエンジン（１）ための組立体（１０２）であって、
前記第１のシャフト部分（１３２）および前記第２のシャフト部分（１７０）が共に回転するように動作可能に連結され、前記安全切り離し装置（１９２）が完全に前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）内に位置され、
前記Ｓ／Ｇハウジング（１６０）が第１のＳ／Ｇハウジング部分（１６２）および第２のＳ／Ｇハウジング部分（１６４）を有し、前記Ｓ／Ｇ（１０１）が前記ＡＧＢ（１００）に取り付けられている場合、前記第１のＳ／Ｇハウジング部分（１６２）が前記ＡＧＢ内部（１２０）内に配置され、前記第２のＳ／Ｇハウジング部分（１６４）が前記ＡＧＢハウジング内部（１２０）の外側に配置される、組立体（１０２）。
【請求項６】
前記Ｓ／Ｇ（１０１）が、前記第２のシャフト部分（１７０）によって担持される、主機械（２２０）、永久磁石発電機（ＰＭＧ）（２００）およびエキサイタ（２１０）をさらに有し、前記エキサイタ（２１０）および前記ＰＭＧ（２００）のうちの少なくとも１つが前記第１のＳ／Ｇハウジング部分（１６２）によって囲まれる、請求項５記載の組立体（１０２）。
【請求項７】
前記ＡＧＢ（１００）が、前記Ｓ／Ｇ（１０１）が前記ＡＧＢ（１００）に取り付けられている場合に前記第１のＳ／Ｇハウジング部分（１６２）を囲むシュラウド（２６０）をさらに有する、請求項５記載の組立体（１０２）。
【請求項８】
前記シュラウド（２６０）が、前記第１のＳ／Ｇハウジング部分（１６２）を囲み前記第１のシャフト部分（１３２）を回転可能に支持する耐力壁（３２８）を有する、請求項７記載の組立体（１０２）。
【請求項９】
前記安全切り離し装置（１９２）が、再設定可能な機械的切り離し装置、剪断されたシャフトの切り離し装置、および、熱的切り離し装置のうちの１つである、請求項１乃至８のいずれかに記載の組立体（１０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、始動機／発電機を備えるアクセサリギアボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼タービンエンジンとしても知られるガスタービンエンジンは、エンジンを通過して多数のタービン羽根上に達する燃焼ガスの流れからエネルギーを抽出するロータリエンジンである。ガスタービンエンジンは、陸上および航海用の交通手段および発電のために使用されているが、最も一般的には、航空機およびヘリコプターなどの航空の用途で使用され、ここではガスタービンエンジンは主に推進力のために使用される。
【０００３】
ガスタービンエンジンは、普通、発電機、始動機／発電機、永久磁石オルタネータ（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｇｎｅｔ  ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ（ＰＭＡ））、燃料ポンプおよび油圧ポンプなどの、異なる複数のアクセサリに動力を供給する。これらのすべてのアクセサリは、航空機を推進させること以外の航空機で必要とされる機能を実行する。例えば、ガスタービンエンジンが作動しているとき、始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）が電力を発生させ、また、ガスタービンエンジンを始動させる必要がある場合、Ｓ／Ｇが、別のエネルギー源からエネルギーを供給されるとスターティングモータとして機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７６５６０５４号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一実施形態は、アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）および始動機・発電機（Ｓ／Ｇ）を有する、ガスタービンエンジンのための組立体に関する。ＡＧＢは、内部を画定するＡＧＢハウジングと、ＡＧＢハウジング内部の中で回転するように設置される第１のシャフト部分と、共に回転するために第１のシャフト部分に取り付けられるピニオンギアと、ＡＧＢハウジング内に位置されてピニオンギアに捕捉（ｅｎｍｅｓｈｅｄ）される駆動ギアとを有する。Ｓ／Ｇは、内部を画定するＳ／Ｇハウジングと、Ｓ／Ｇハウジングの内部の中で回転するように設置される第２のシャフト部分と、第２のシャフト部分が設けられる安全切り離し装置（ｓａｆｅｔｙ  ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）とを有し、ここでは、第１および第２のシャフト部分が共に回転するように動作可能に連結され、安全切り離し装置が完全にＳ／Ｇハウジング内に位置される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】アクセサリギアボックスを備えるガスタービンエンジンを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、アクセサリギアボックスに取り付けられる始動機／発電機を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による、始動機／発電機の周りに保護シュラウドを備えるアクセサリギアボックスに取り付けられる始動機／発電機を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による、アクセサリギアボックスの耐力壁に取り付けられる始動機／発電機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、トランスミッションハウジングとしても知られるアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）上に２つ以上の構成要素を含む始動機／発電機（Ｓ／Ｇ）を連結することに関する。ＡＧＢに取り付けられるＳ／Ｇは、ＡＧＢが機械的に連結されているガスタービンエンジンを始動させること、および、ガスタービンエンジンが作動しているときに電力を発生させること、を含めた種々の用途を有する。
【０００８】
図１を参照すると、ＡＧＢ１００およびＳ／Ｇ１０１を有する組立体１０２がガスタービンエンジン１に取り付けられて概略的に示されている。この組立体は、一般に、一体型始動機／発電機ギアボックス（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ／Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｇｅａｒｂｏｘ（ＩＳＧＢ））と称される。ガスタービンエンジン１は、高圧圧縮領域６０に空気を供給する、ファン５０を備える空気取入口を有する。ファン５０を備える空気取入口および高圧圧縮領域は、まとめて、燃焼の上流側の、ガスタービンエンジンの「コールドセクション」として知られる。高圧圧縮領域６０は燃焼室１０に高圧空気を供給する。燃焼室では、高圧空気が燃料に混合されて燃焼される。高温の加圧燃焼ガス（ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  ｃｏｍｂｕｓｔｅｄ  ｇａｓ）は高圧タービン領域２０および低圧タービン領域３０を通過し、その後ガスタービンエンジンから排気される。加圧ガスが高圧タービン領域２０の高圧タービン（図示せず）および低圧タービン領域３０の低圧タービン（図示せず）を通過するとき、タービンがガスタービンエンジン１を通過するガスの流れから回転エネルギーを抽出する。高圧タービン領域２０の高圧タービンは、シャフトにより高圧圧縮領域６０の圧縮機構（図示せず）に連結されてよく、それにより圧縮機構に動力を供給する。低圧タービンは、シャフトにより空気取入口のファン５０に連結されてよく、それによりファン５０に動力が供給される。
【０００９】
このガスタービンエンジンは、最新の民間航空および軍用航空で一般に使用される、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＧＥｎｘまたはＣＦ６シリーズのエンジンなどの、ターボファンエンジンであってよく、または、このガスタービンエンジンは、ターボプロップまたはターボシャフトなどの様々な別の既知のガスタービンエンジンであってよい。このガスタービンエンジンはまた、排気ガスの速度を増大させてそれにより推力を増大させるために、低圧タービン領域３０の下流で追加の量の燃料を燃焼させるアフターバーナを有していてよい。
【００１０】
アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）１００がガスタービンエンジン１のタービンシャフトに連結され、機械動力テークオフ９０により低圧タービンまたは高圧タービンのいずれかに連結される。機械動力テークオフは、複数のギアと、ＡＧＢ１００をガスタービンエンジンに機械的に連結するための手段とを含む。組立体１０２がファン５０を含む空気取入口領域の外側または高圧圧縮領域６０の近傍のコアーに設置されてよい。
【００１１】
次に図２を参照すると、Ｓ／Ｇ１０１とＡＧＢ１００との間の関係がより詳細に示されている。ＡＧＢは、その間にＡＧＢ内部１２０が囲まれている前方ＡＧＢ壁１１０と後方ＡＧＢ壁１１４とを備えるハウジング１０６を有する。ＡＧＢハウジング１０６の後方壁１１４は、その中にピニオンギア組立体１２４を収容するために、側壁１１８を備える差込キャビティ１２２をさらに有していてよい。ピニオンギア組立体１２４はピニオンギア組立体ハウジング１２６を有し、第１のシャフト部分１３２がピニオンギア組立体ハウジング１２６に回転可能に取り付けられて第１の離間した軸受１３４および第２の離間した軸受１３６によって支持される。ピニオンギア１４０が共に回転するように第１のシャフト部分１３２によって担持され、第１の離間した軸受１３４と第２の離間した軸受１３６との間に位置される。差込側壁１１８内にはアパーチャ１４４があり、このアパーチャ１４４を通してピニオンギア１４０が延在して駆動ギア１５０（分かりやすいように点線の長方形として概略的に示される）に噛合され、ガスタービンエンジン１の動力テークオフ９０に連結されるギアトレーン（図示せず）によって駆動される。ピニオンギア１４０は、前方ＡＧＢ壁１１０よりも後方ＡＧＢ壁１１４に接近していてよい。
【００１２】
ＡＧＢ内部１２０はまた、ピニオンギア１４０、駆動ギア１５０、ならびに、第１の離間した軸受１３４および第２の離間した軸受１３６などの、その中に収容される機械的部品を潤滑し冷却するためのオイルを含んでいてよい。
【００１３】
ＡＧＢハウジングの前方壁１１０は、その周囲部のところにＡＧＢクランプインターフェース１１２を備える開口部をさらに有し、それにより、クランプ１６８を用いて一体に締め付けられ得るＳ／Ｇハウジング１６０上のＳ／Ｇクランプインターフェース１６６に位置合わせされるようになり、Ｓ／Ｇ１０１がＡＧＢ１００に取り付けられるようになる。Ｓ／Ｇ内部１６１を画定するＳ／Ｇハウジング１６０を備えるＳ／Ｇ１０１がＡＧＢ１００に取り付けられているとき、第１のＳ／Ｇハウジング部分１６２がＡＧＢ内部１２０内に配置され、第２のＳ／Ｇハウジング部分１６４がＡＧＢ内部１２０の外側に配置される。
【００１４】
Ｓ／Ｇ１０１は、Ｓ／Ｇ内部１６１から延在し、第３の離間した軸受１８４、第４の離間した軸受１８８および第５の離間した軸受１９０によって支持される第２のシャフト部分１７０を有する。第２のシャフト部分１７０および第１のシャフト部分はシャフトインターフェース部分１７２により一体に連結され、単一の回転可能なシャフト１３０を形成する。シャフトインターフェース部分１７２は、限定しないが、ギア、スプライン、クラッチ機構、またはそれらの組み合わせを含む、任意の既知の連結方法によるものであってよい。シャフトインターフェース部分１７２の例が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃの米国特許第４，２８１，９４２号明細書に開示されている。
【００１５】
第２のシャフト部分１７０は、主機械２２０、エキサイタ２１０およびＰＭＧ２００などの複数の機械をＳ／Ｇ内部１６１内に担持し、対応する回転構成要素には、主機械ロータ２２２、エキサイタロータ２１２、およびＰＭＧロータ２０２がそれぞれ含まれ、対応する固定要素には、主機械ステータ２２４、エキサイタステータ２１４およびＰＭＧステータ２０４が含まれる。エキサイタ２１０は、主機械２２０の界磁巻線に直流を送る。主機械２２０およびＰＭＧ２００は、回転可能シャフト１３０が回転するときにＡＣ電力を供給する。機械２００、２１０および２２０は、第４の離間した軸受１８８と第５の離間した軸受１９０との間で第２のシャフト部分１７０上で担持される。固定構成要素２０４、２１４および２２４は、第１のＳ／Ｇハウジング部分１６２および第２のＳ／Ｇハウジング部分１６４のいずれかまたは両方の任意適当な部分に取り付けられてよい。
【００１６】
示されるように、Ｓ／Ｇ１０１はオイル冷却式であり、Ｓ／Ｇ１０１へのオイルの供給またはＳ／Ｇ１０１からのオイルの供給を調整するために、オイル入口ポート２３０およびオイル出口ポート２３２が設けられる。冷却オイルが、オイル導管２３６および２３８を通してオイルを流すことによりＳ／Ｇ１０１の電気的機能および機械的機構によって発生される熱を消散させるのに使用されてよく、したがって、機械２００、２１０および２２０がオイルで被覆されることがなく、特に、固定構成要素２０４、２１４および２２４ならびに回転構成要素２０２、２１２および２２２の間の空間がオイルで満たされることはない。したがって、Ｓ／Ｇ内部１６１内の機械を冷却するのに使用されるオイルは指定された導管２３６および２３８の外側を自由に流れることはない。
【００１７】
Ｓ／Ｇ１０１は、第２のシャフト部分１７０を囲み第１のハウジング部分１６２によって囲まれるオイルシール１８０をさらに有する。このオイルシールは、冷却・潤滑オイルがＡＧＢ内部１２０からＳ／Ｇ内部１６１に入るのを防止、また、Ｓ／Ｇ内部１６１からの粒子および異物がＡＧＢ内部１２０内のオイルを汚染するのを一切防止する。オイルシール１８０は、安全切り離し装置１９２よりピニオンギア１４０により接近していてよい。
【００１８】
ＡＧＢハウジング１０６およびＳ／Ｇハウジング１６０は、限定しないが、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄またはチタンなどの高強度かつ軽量の金属のダイカストを含む、任意の既知の材料および方法によって形成されてよい。ハウジング１０６および１６０は、組立体１００に、したがって航空機に余分な重量を加えることなく、十分な機械的剛性を提供するのに十分な厚さを有するように形成されてよい。
【００１９】
第１のシャフト部分１３２および第２のシャフト部分１７０を有する回転可能なシャフト１３０は、限定しないが、アルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、チタン、タングステン、バナジウムまたはモリブデンを含有する金属合金などの高強度の金属合金を押し出すまたは機械加工することを含む、任意の既知の材料および方法によって構築されてよい。第２のシャフト部分１７０の直径は回転可能なシャフト１７０の長手方向に沿って一定であっても変化していてもよい。この直径は、異なるサイズに対応できるように、さらには、種々の機械２００、２１０および２２０のロータからステータまでのスペースに対応できるように、多様であってよい。
【００２０】
機械２００、２１０および２２０はすべてピニオンギア１４０の同じ側に位置され、エキサイタ２１０およびＰＭＧ２００は、主機械２２０よりピニオンギア１４０により接近するように位置される。機械２００、２１０および２２０は既知のモータおよび発電機の任意の組み合わせであってよい。例えば、主機械２２０は同期発電機または非同期発電機のいずれかであってよい。この実施形態で示される機械に加えて、特定の用途で作動される必要がある可能性がある別の構成要素が存在してもよい。例えば、示される電気機械的な機械２００、２１０、２２０に加えて、オイルポンプ、流体圧縮機または油圧ポンプなどの、同一の回転可能なシャフト１３０により駆動される別の機械が存在してよい。
【００２１】
示されるように、ＰＭＧロータ２０２およびＰＭＧステータ２４０を備えるＰＭＧ２００はピニオンギア１４０に最も接近していてよく、エキサイタロータ２１２およびエキサイタステータ２１４を備えるエキサイタ２１０はＰＭＧ２００と主機械２２０との間にある。別法として、エキサイタロータ２１２およびエキサイタステータ２１４を備えるエキサイタ２１０がピニオンギア１４０に最も接近していてよく、この場合、ＰＭＧロータ２０２およびＰＭＧステータ２０４とを備えるＰＭＧ２００はエキサイタ２１０と主機械２２０との間にある。
【００２２】
安全切り離し装置１９２が、第３の離間した軸受１８４と第４の軸受１８８との間で第２のシャフト部分１７０の上に配置され、機械２００、２１０、２２０のいずれかが機械的に破損または熱的に破損した場合に、機械２００、２１０および２２０をピニオンギア１４０からしたがって駆動ギア１５０およびＡＧＢ１００から機械的に切り離すように設置されることになる。安全切り離し装置１９２は機械２００、２１０および２２０のいずれよりもピニオンギア１４０により接近していてよい。
【００２３】
安全切り離し装置１９２は、限定しないが、再設定可能な機械的切り離し装置、剪断されたシャフトの切り離し装置（ｓｈｅａｒｅｄ  ｓｈａｆｔ  ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）、熱的切り離し装置（ｔｈｅｒｍａｌ  ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）、またはそれらの組み合わせを含む、任意の既知の安全用切り離し機構であってよい。安全切り離し装置１９２は第２のシャフト部分１７０上の脆弱箇所として機能し、作動中にＳ／Ｇの内部にある機械２００、２１０および２２０または軸受１８４、１８８、１９０のいずれかが機械的にまたは熱的に破損した場合に第２のシャフト部分１７０の破損の領域を制御する。
【００２４】
一実施例として、安全切り離し装置１９２は熱的切り離し装置であってよく、ここでは、第２のシャフト部分１７０の安全切り離し装置１９２の部分を構成するのに低融点材料（ｌｏｗ  ｍｅｌｔｉｎｇ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）が使用されてよい。低融点材料は、錫、鉛、インジウム、銅、銀、またはそれらの組み合わせを含有するはんだ状材料（ｓｏｌｄｅｒ−ｌｉｋｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）であってよい。作動中に、機械２００、２１０および２２０のうちの１つまたは複数がシャフト１３０への伝達熱エネルギーを過熱する場合、ある時点において、シャフト１３０上の安全切り離し装置１９２の低融点材料が融解または部分的に融解し、それにより、機械２００、２１０および２２０を、第１のシャフト部分１３２、ピニオンギア１４０および駆動ギア１５０から機械的に切り離す。したがって、安全切り離し装置１９２は、破損の際に機械２００、２１０および２２０を機械的に分離するための機構として機能し、破損のダメージがＳ／Ｇ１０１に限定され、ＡＧＢ１００すなわちガスタービンエンジン１には及ばない。安全切り離し装置１９２のための正確な機構は本明細書に開示される実施形態を損なうことはない。Ｈａｍｉｌｔｏｎ  Ｓｕｎｓｔｒａｎｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの米国特許第６，３６４，７７２号明細書およびＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙの米国特許第３，６７５，４４４号明細書が安全切り離し装置を開示しており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００２５】
一般に、機械的破損または熱的破損が起こりそれにより安全切り離し装置１９２のところでシャフト１３０が切り離されている間、安全切り離し装置１９２が破壊されることにより粒子および異物が発生する。これらの粒子および異物がＡＧＢ内部１２０内の冷却・潤滑オイルを汚染するのを防止することが所望される。
【００２６】
組立体１０２の利点は、組立体１０２がシャフト１３０に加えるモーメントが小さく、また、組立体１０２は同時に、安全切り離し装置１９２のところでシャフト１３０が切り離されることにより発生する異物をすべて閉じ込めることである。一般にオーバーハングモーメントと称されるこのモーメントは、ピニオンギア１４０から組立体１０２の質量中心までの距離に組立体の重量を乗じたものにほぼ等しい。主機械２２０よりピニオンギア１５０により接近するエキサイタ２００およびＰＭＧ２１０の位置は、組立体の質量中心をピニオンギア１４０により接近させるように移動させる効果を有し、それにより、シャフト１３０によって担持されてピニオンギア１４０に作用しておりしたがって駆動ギア１５０に噛みあっている種々のアクセサリからのモーメントが軽減される。機械２００、２１０および２２０の相対位置は、ＡＧＢ１００内のＳ／Ｇ１０１が部分的に重なるのを可能に、それによりピニオンギア１４０から組立体１０２の質量中心までの距離が縮小される。また、機械２００、２１０および２２０の相対位置は組立体１２０の全重量を低下させることができ、それによりモーメントも軽減される。
【００２７】
これらの利点の価値は、ガスタービンエンジン１の環境内においてＳ／Ｇ１０１の空間が制限されるのを理解して評価することにより、より鮮明となる。ここでは、物理的な空間は得難く貴重であり、物理的なサイズが縮小されると、最終的には、推力が打ち勝たなければならない空気抵抗が軽減され、航空機が担持しなければならない重量が減少する。空間的制約および所望動力は主機械の設計を磁極数を減少させる方向に移行させる傾向があり、すなわち、それによりＳ／Ｇ１０１および組立体１０２全体の全重量およびサイズが減少する。しかし、磁極数が減少することにより、所望の出力を得るためにはシャフト１３０の回転速度より速くすることが必要となる。さらに、一般にこの機械にはシリコン−鉄の合金などの軟質材料が使用されることから、磁極数が減少することは、磁場が高周波数で切り替えられることにより生じる過度の磁損を軽減することが促進される。また、磁場が高周波で切り替えられることにより、組立体１０２から除去することが困難である高レベルの熱を発生させてしまう場合がある。一実施形態では、主機械の磁極数は２個程度の少なさであってもよい。磁極数が少ないモータおよび発電機を使用し、出力を最大にするには、組立体１０２のオーバーハングモーメントを最小にして回転可能なシャフト１３０の回転速度を最大にする組立体構成１０２が所望される。ＰＭＧ２１０、エキサイタ２００および主機械２２０の相対位置は、回転可能なシャフト１７０の最大臨界回転速度およびＡＧＢ１００上に設置されるＳ／Ｇ１０１の組立体１０２のオーバーハングモーメントに影響を与える。
【００２８】
回転可能なシャフト１３０の回転速度を最大にするためには、第１の離間した軸受１３４および第５の離間した軸受１９０の間の長さスパンを最小にするべきである。ＰＧＭ２１０およびエキサイタ２００の両方が主機械２２０よりピニオンギア１４０により接近しているような、機械２００、２１０および２２０の示されているような相対位置により、また、アクセサリをピニオンギア１４０の両側の２つの部分に分けるのではなく、これらのすべての機械をピニオンギア１４０の同じ側に配置することにより、第１の離間した軸受１３４と第５の離間した軸受１９０との間の距離が縮小され得、それによりシャフト１３０の回転速度が増大され得る。シャフト１３０の回転速度が増大されることにより、磁極数が少ない発電機からより大きい出力が得られる。磁極数が少ない発電機を使用することにより、組立体１００の全重量が減少する。
【００２９】
また、機械２００、２１０および２２０のすべてをピニオンギア１４０の同じ側に配置することにより、必要となる安全切り離し装置１９２は１つのみとなり、これは、Ｓ／Ｇハウジング１６０の外側ではなくＳ／Ｇ１６１の内部に配置され得る。したがって、回転可能なシャフト１３０が安全切り離し装置のところで切り離されても、発生する粒子および異物をＳ／Ｇハウジング１６０内に閉じ込めることができ、これらの粒子および異物がＡＧＢ内部１２０内の冷却および潤滑オイルを汚染することはない。したがって、開示される組立体１００の構成を用いることにより、オーバーハングモーメントが減少してより高速のシャフト１３０の回転速度が得られ、また、組立体１００の重量が減少し、同時に、機械２００、２１０、２２０のいずれかが破損してそれにより安全切り離し装置１９２のところでシャフト１３０が切り離されても粒子および異物が発生することが防止される。
【００３０】
図３を参照すると、上の組立体１０２の別の実施形態が示されており、これは、シュラウドがＳ／Ｇ１０１とＡＧＢ１００との間のインターフェースを囲んでいることを除いて、図２に示される組立体と実質的に等しい。詳細には、Ｓ／Ｇハウジング１６０と差込側壁１１８との間の領域がシュラウド２６０によって囲まれる。このシュラウドは耐荷重性（ｗｅｉｇｈｔ  ｂｅａｒｉｎｇ）ではなく、したがって、ＡＧＢのマウントに取り付けられるＳ／Ｇ１０１に機械的剛性を提供することができず、また、回転可能なシャフト１３０を支持することもできない。シュラウド２６０の目的は、Ｓ／Ｇ内部１６１から外に出るすべての粒子および異物を捕捉し、ＡＧＢ１００の内部のオイルが汚染されるのを防止することである。シュラウド２６０は、シャフト１３０が安全切り離し装置１９２のところで切り離されてそれにより大量の粒子および異物が発生してさらにそれにより可能性としてオイルシール１８０を通ってＳ／Ｇ内部１６１から粒子が出てくるような場合に、特に有用である可能性がある。
【００３１】
ＡＧＢ・Ｓ／Ｇ組立体３０２の別の実施形態が図４に示されており、これは、ＡＧＢ３００が変更されていることを除いて図２に示される組立体と実質的に等しい。したがって、第１の実施形態とは異なるＡＧＢ３００の部品を３００番台の参照符号を用いて説明する。ＡＧＢ３００と１００との大きな違いは、Ｓ／Ｇ１０１とＡＧＢ３００との間のインターフェースを囲むＡＧＢ３００の耐荷重性差込壁３２８である。この差込壁３２８はＡＧＢハウジング３０６のＡＧＢ前方壁３１０から内側に突出し、また、第１のシャフト部分１３２を回転可能に支持するための第２の離間した軸受１３６が中に保持されるアパーチャ側壁３３０によって画定されるアパーチャを有する。図２に示される、ＡＧＢ後方壁３１４からＡＧＢ内部１２０の中へと内側に突出する差込側壁１１８の代わりに、この組立体３０２では、ピニオンギア組立体１２４が中で保持されるＡＧＢ後方アパーチャ側壁３３２によって画定されるＡＧＢ後方アパーチャが存在する。したがって、ピニオンギア組立体１２４はピニオンギア組立体１２４を囲む差込側壁を有さず、代わりに、ピニオンギア１４０の一方の側において第１のシャフト部分１３２を回転可能に支持し、差込壁３２８がピニオンギア１４０のもう一方の側を支持する。この組立体３０２の配置構成は、Ｓ／Ｇ内部１６１からの異物および粒子がＡＢＧ内部１２０やその中の冷却および潤滑オイルを汚染することを図２の組立体１０２よりもより強固に防止することができる。言い換えると、この差込壁は、耐荷重性でもありまたピニオンギア１４０および第１のシャフト部分１３２を支持する機械的機能を実行するシュラウドとして機能する。
【００３２】
ここで記載される説明は、本発明を開示するために、また、任意の装置またはシステムを作ることおよび使用することならびに組み込まれる任意の方法を実施することを含めて、任意の当業者が本発明を実施することを可能にするために、最良の形態を含めた実施例を使用する。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者が思い付く別の実施例を含むことができる。このような別の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言（ｌｉｔｅｒａｌ  ｌａｎｇｕａｇｅ）と違わない構造的要素を有する場合またはそれらが特許請求の範囲の文言と異なる点をほとんど有さない同等の構造的構成要素を含む場合、特許請求の範囲内に含まれることを意図される。
【符号の説明】
【００３３】
１  ガスタービンエンジン
１０  燃焼室
２０  高圧タービン領域
３０  低圧タービン領域
５０  ファン
６０  高圧圧縮領域
９０  機械動力テークオフ
１００  アクセサリギアボックス
１０１  始動機／発電機
１０２  始動機／発電機がアクサせりボックス上に取り付けられる組立体
１０６  ＡＧＢハウジング
１１０  前方ＡＧＢ壁
１１２  ＡＧＢクランプインターフェース
１１４  後方ＡＧＢ壁
１１８  差込側壁
１２０  ＡＧＢ内部
１２２  差込キャビティ
１２４  ピニオンギア組立体
１２６  ピニオンギア組立体ハウジング
１３０  回転可能なシャフト
１３２  第１のシャフト部分
１３４  第１の離間した軸受
１３６  第２の離間した軸受
１４０  ピニオンギア
１４４  差込壁内のアパーチャ
１５０  駆動ギア
１６０  Ｓ／Ｇハウジング
１６１  Ｓ／Ｇ内部
１６２  第１のＳ／Ｇハウジング部分
１６４  第２のＳ／Ｇハウジング部分
１６６  Ｓ／Ｇクランプインターフェース
１６８  クランプ
１７０  第２のシャフト部分
１７２  第１のシャフト部分と第２のシャフト部分との間にあるシャフトインターフェース部分
１８０  オイルシール
１８４  第３の離間した軸受
１８８  第４の離間した軸受
１９０  第５の離間した軸受
１９２  安全切り離し装置
２００  ＰＭＧ
２０２  ＰＭＧロータ
２０４  ＰＭＧスタータ
２１０  エキサイタ
２１２  エキサイタロータ
２１４  エキサイタステータ
２２０  主機械
２２２  主機械ロータ
２２４  主機械ステータ
２３０  オイル入口ポート
２３２  オイル出口ポート
２３６  オイル導管
２３８  オイル導管
２６０  シュラウド
３００  ＡＧＢ
３０２  組立体
３０６  ＡＧＢハウジング
３１０  ＡＧＢ前方壁
３１４  ＡＧＢ後方壁
３２８  ＡＧＢ差込壁
３３０  ＡＧＢ差込アパーチャ側壁
３３２  ＡＧＢ後方アパーチャ側壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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