(57)【要約】【課題】ローラ要素応力を低減したギヤを提供する。【解決手段】回転軸を有するギヤは、ギヤリムを含み、ギヤリムは、負荷を受け、ギヤリムの部分に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧を規定する。ベアリングピンは、ギヤリムを軸方向に通って延び、ギヤリムおよびベアリングピンは、それらの間にローラ要素ギャップを規定する。ギヤリムは、負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心の負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧を規定し、負荷をかけられた要素ギャップ円弧は、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有する。ギヤリムは、負荷をかけられたベアリング部分長さが負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの７５％から１２５％の範囲内になるように、ローラ要素ギャップの部分内にベアリングの負荷をかけられたベアリング部分を保持する。【選択図】図５
2018185037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するギヤ（２０４）であって、
ギヤリム（３０６）の少なくとも一部分（３７２）が、
負荷を受け、
前記ギヤリム（３０６）の前記少なくとも一部分（３７２）に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）を規定する、ように構成されたギヤリム（３０６）と、
前記ギヤリム（３０６）を軸方向に通って延びるベアリングピン（３０２）であって、前記ギヤリム（３０６）および前記ベアリングピン（３０２）は、それらの間にローラ要素ギャップ（３１３）を規定するベアリングピン（３０２）と、
前記ローラ要素ギャップ（３１３）内に配置されたベアリング（３０３）であって、前記ベアリングピン（３０２）の周りに円周方向に配置された複数のローラ要素（３０４）を含むベアリング（３０３）と、
を含み、
前記ギヤリム（３０６）は、
前記負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）と実質的に同心である負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）を規定するように構成され、前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）は、前記ローラ要素ギャップ（３１３）の一部分を通って延び、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さを有し、かつ
負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）が前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さの約７５％から約１２５％の第１の範囲内になるように、前記ベアリング（３０３）の負荷をかけられたベアリング部分（３０７）を前記ローラ要素ギャップ（３１３）の前記部分（３７４）内に保持するように構成される、
ギヤ（２０４）。
【請求項２】
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内のローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）の合計として規定される、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項３】
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記ベアリング（３０３）は、さらに、複数のケージフィンガ（３８４）を含むベアリングケージ（３８２）を含み、前記複数のケージフィンガ（３８４）の各ケージフィンガ（３８４）は、ケージフィンガ幅（３９０）を有し、前記複数のローラ要素（３０４）の隣接するローラ要素（３０４）間に延び、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内に保持されたローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）と、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内に保持されたケージフィンガ（３８４）の前記フィンガ幅（３９０）との合計として規定される、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項４】
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）およびローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ローラ要素長さ（３５８）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定する、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項５】
前記複数のローラ要素（３０４）は、軸方向に整列したローラ要素対（３６０）に配置される、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項６】
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、
前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、
前記複数の軸方向に整列したローラ要素対（３６０）の各軸方向に整列したローラ要素対（３６０）は、全ローラ対長さ（３５８）を有し、前記全ローラ対長さ（３５８）は、前記軸方向に整列したローラ要素対（３６０）におけるローラ要素（３０４）の全長と等しく、前記ギヤリム長さ（３５６）および前記全ローラ対長さ（３５８）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
請求項５記載のギヤ（２０４）。
【請求項７】
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、前記ローラ要素長さ（３５８）および前記ギヤリム長さ（３５６）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項８】
前記ギヤリム（３０６）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定するギヤリム長さ（３５６）およびギヤピッチ直径（３５５）を有する、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項９】
前記複数のローラ要素（３０４）を含むベアリング（３０３）をさらに含み、前記ベアリング（３０３）は、ベアリングピッチ直径（３８０）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ベアリングピッチ直径（３８０）は、約０．０８から約０．３の第２の範囲内の比を規定する、
請求項１記載のギヤ（２０４）。
【請求項１０】
太陽ギヤ（２０２）と、
リングギヤ（２０６）と、
前記リングギヤ（２０６）および前記太陽ギヤ（２０２）に結合された複数の遊星ギヤ（２０４）であって、前記複数の遊星ギヤ（２０４）の各遊星ギヤ（２０４）は、回転軸を有する、複数の遊星ギヤ（２０４）と、
を含み、
前記ギヤ（２０４）は、
ギヤリム（３０６）の少なくとも一部分（３７２）が、
負荷を受け、
前記ギヤリム（３０６）の前記少なくとも一部分（３７２）に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）を規定する、ように構成されたギヤリム（３０６）と、
前記ギヤリム（３０６）を軸方向に通って延びるベアリングピン（３０２）であって、前記ギヤリム（３０６）および前記ベアリングピン（３０２）は、それらの間にローラ要素ギャップ（３１３）を規定するベアリングピン（３０２）と、
前記ローラ要素ギャップ（３１３）内に配置されたベアリング（３０３）であって、前記ベアリングピン（３０２）の周りに円周方向に配置された複数のローラ要素（３０４）を含むベアリング（３０３）と、
を含み、
前記ギヤリム（３０６）は、
前記負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）と実質的に同心である負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）を規定するように構成され、前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）は、前記ローラ要素ギャップ（３１３）の一部分を通って延び、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さを有し、かつ
負荷をかけられたベアリング部分長さが前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さの約７５％から約１２５％の第１の範囲内になるように、前記ベアリング（３０３）の負荷をかけられたベアリング部分を前記ローラ要素ギャップ（３１３）の前記部分内に保持するように構成される、
ギヤ組立体（２００）。
【請求項１１】
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さは、前記負荷をかけられたベアリング部分内のローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）の合計として規定される、
請求項１０記載のギヤ組立体（２００）。
【請求項１２】
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記ベアリング（３０３）は、さらに、複数のケージフィンガ（３８４）を含むベアリングケージ（３８２）を含み、前記複数のケージフィンガ（３８４）の各ケージフィンガ（３８４）は、ケージフィンガ幅（３９０）を有し、前記複数のローラ要素（３０４）の隣接するローラ要素（３０４）間に延び、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さは、前記負荷をかけられたベアリング部分内に保持されたローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）と、前記負荷をかけられたベアリング部分内に保持されたケージフィンガ（３８４）の前記フィンガ幅（３９０）との合計として規定される、
請求項１０記載のギヤ組立体（２００）。
【請求項１３】
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）およびローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ローラ要素長さ（３５８）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定する、
請求項１０記載のギヤ組立体（２００）。
【請求項１４】
前記複数のローラ要素（３０４）は、軸方向に整列したローラ要素対（３６０）に配置され、
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、
前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、
前記複数の軸方向に整列したローラ要素対（３６０）の各軸方向に整列したローラ要素対（３６０）は、全ローラ対長さ（３５８）を有し、前記全ローラ対長さ（３５８）は、前記軸方向に整列したローラ要素対（３６０）におけるローラ要素（３０４）の全長と等しく、前記ギヤリム長さ（３５６）および前記全ローラ対長さ（３５８）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
請求項１０記載のギヤ組立体（２００）。
【請求項１５】
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、前記ローラ要素長さ（３５８）および前記ギヤリム長さ（３５６）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
請求項１０記載のギヤ組立体（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、概して、遊星ギヤ組立体に使用するためのギヤおよび対応するギヤの製造方法に関し、より詳細には、負荷を受けたときのローラ要素応力を低減したギヤおよびギヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機エンジンおよび類似のタービンエンジンは、典型的には、複数のギヤを含む複数のギヤボックスを含む。いくつかの公知のギヤボックスは、典型的には外側リングギヤ、中央ギヤまたは太陽ギヤ、および外側リングギヤと中央ギヤとの間に配置され、リングギヤおよび中央ギヤの両方に係合するように構成された複数の遊星ギヤを含む遊星ギヤ組立体を含む。動作中、駆動装置は、リングギヤ、複数の遊星ギヤ、および中央ギヤのうちの少なくとも１つに回転力を加え、それによって、１つまたは複数の他の遊星ギヤ組立体のギヤの回転を引き起こす。いくつかの公知の遊星ギヤは、ベアリングピンと、ベアリングピンと遊星ギヤのギヤリムとの間に配置されたローラ要素ベアリングとを含む。
【０００３】
動作中、遊星ギヤ組立体の遊星ギヤは、遊星ギヤが結合される太陽ギヤおよびリングギヤによって力を受ける。遊星ギヤが受ける力は、一般的に、遊星ギヤリムの一部分に部分的に負荷を加え、加えられた負荷に応じて変形させる。例えば、太陽ギヤおよびリングギヤからの力は一般的に、遊星ギヤリムの締め付けをもたらし、遊星ギヤリムの第１の部分が力によって引き起こされる応力を受けて部分的に伸長し、一方、第２の無負荷部分は実質的に変化しない。ローラ要素ベアリングを有する遊星ギヤでは、ローラ要素ベアリングは、一般的に、ギヤリムとベアリングピンとの間に規定されるローラ要素ギャップ内に配置される。したがって、ギヤリムの変形は、ローラ要素の不均一な負荷をもたらし、その有効寿命を減少させ、対応する遊星ギヤ組立体を維持する時間およびコストを増加させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９０１１０１０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、回転軸を有するギヤが提供される。ギヤは、ギヤリムを含み、ギヤリムの少なくとも一部分は、負荷を受け、ギヤリムの少なくとも一部分に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧を規定するように構成される。ベアリングピンは、ギヤリムを軸方向に通って延び、ギヤリムおよびベアリングピンは、それらの間にローラ要素ギャップを規定する。ベアリングは、ローラ要素ギャップ内に配置され、ベアリングは、ベアリングピンの周りに円周方向に配置された複数のローラ要素を含む。ギヤリムは、負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心である負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧を規定し、負荷をかけられた要素ギャップ円弧は、ローラ要素ギャップの一部分を通って延び、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有するように構成される。ギヤリムはさらに、負荷をかけられたベアリング部分長さが負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの約７５％から約１２５％の第１の範囲内になるように、ベアリングの負荷をかけられたベアリング部分をローラ要素ギャップの部分内に保持するように構成される。
【０００６】
別の態様では、ギヤ組立体が提供される。ギヤ組立体は、太陽ギヤと、リングギヤと、リングギヤおよび太陽ギヤに結合された複数の遊星ギヤとを含み、複数の遊星ギヤの各遊星ギヤは、回転軸を有する。各遊星ギヤは、ギヤリムをさらに含み、ギヤリムの少なくとも一部分は、負荷を受け、ギヤリムの少なくとも一部分に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧を規定するように構成される。ベアリングピンは、ギヤリムを軸方向に通って延び、ギヤリムおよびベアリングピンは、それらの間にローラ要素ギャップを規定する。ベアリングは、ローラ要素ギャップ内に配置され、ベアリングは、ベアリングピンの周りに円周方向に配置された複数のローラ要素を含む。ギヤリムは、負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心である負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧を規定し、負荷をかけられた要素ギャップ円弧は、ローラ要素ギャップの一部分を通って延び、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有するように構成される。ギヤリムはさらに、負荷をかけられたベアリング部分長さが負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの約７５％から約１２５％の第１の範囲内になるように、ベアリングの負荷をかけられたベアリング部分をローラ要素ギャップの部分内に保持するように構成される。
【０００７】
さらに別の態様では、ギヤを製造する方法が提供される。ギヤは、回転軸を有し、ギヤリムを軸方向に通って延びるベアリングピンを含み、ギヤリムおよびベアリングピンは、それらの間にローラ要素ギャップを規定する。ベアリングは、ローラ要素ギャップ内に配置される。方法は、ギヤリムに少なくともいくらかの負荷を加えるステップと、負荷がギヤリムに加えられたときに、ギヤリムの負荷をかけられた部分に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧を識別するステップとを含む。方法は、負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心のローラ要素ギャップを通って延びる負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧を識別するステップをさらに含み、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧は、ローラ要素ギャップ円弧長さを有する。方法は、ギヤのローディング中に、負荷をかけられたベアリング部分長さを有するベアリングの負荷をかけられたベアリング部分がローラ要素ギャップの部分内に保持されるように、ベアリングを選択するステップも含む。負荷をかけられたベアリング部分長さは、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの約７５％から約１２５％の範囲内になる。方法は、ベアリングをローラ要素ギャップに挿入するステップも含む。
【０００８】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利益は、以下の詳細な説明を、添付の図面を参照して読むと、よりよく理解されるであろう。図面全体を通して同様の符号は同様の部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンの例示的な遊星ギヤ組立体の概略図である。
【図３】図２に示す遊星ギヤ組立体の例示的な遊星ギヤの概略図である。
【図４】図３に示す例示的な遊星ギヤの概略断面図である。
【図５】図３に示す例示的な遊星ギヤの負荷をかけられた状態の概略図である。
【図６】図２に示す遊星ギヤ組立体に使用され得る代替の遊星ギヤの断面図である。
【図７】図２に示す遊星ギヤ組立体に用いられ得る遊星ギヤの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
他に示されない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を説明するものである。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含む多種多様なシステムに適用可能であると考えられる。かくして、図面は、本明細書に開示された実施形態の実施に必要とされる当業者に知られているすべての従来の特徴を含むものではない。
【００１１】
以下の明細書および特許請求の範囲において、以下の意味を有すると定義される多数の用語が参照される。
【００１２】
単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、別段文脈によって示されていない限り、複数の言及を含む。
【００１３】
「任意の」または「任意に」は、その後に記載される事象または状況が起こっても起こらなくてもよいことを意味し、その記載は、事象が起こる例および起こらない例を含む。
【００１４】
本明細書および特許請求の範囲を通して使用される近似の用語は、それが関連する基本機能に変化をもたらさずに許容可能な程度に変化し得る任意の定量的表現を修正するために適用され得る。したがって、「約」、「およそ」、および「実質的に」などの用語によって修飾された値は、指定された正確な値に限定されない。少なくともいくつかの例では、近似の用語は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わされおよび／または入れ替えられてもよく、文脈または用語がそうでないことを示さない限り、そのような範囲は特定され、そこに含まれるすべての部分範囲を含む。
【００１５】
本明細書に記載の遊星ギヤの実施形態は、ギヤのローディングによって引き起こされる遊星ギヤの変形を考慮に入れて、遊星ギヤのベアリングローラ要素に対する応力を低減する。ギヤのローディングによって引き起こされるギヤリムの変形に対処するために、本明細書で説明される遊星ギヤの実施形態は、ギヤのローディングによって引き起こされるギヤリムの予期される変形に部分的に基づいて所定のローラ要素直径を有するローラ要素を含む。より具体的には、負荷を受けると、ギヤリムは、ギヤリムの変形部分の形状に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧を規定する。負荷をかけられたローラ要素円弧長さを有する負荷をかけられたローラ要素円弧は、ローディングの下で同様に規定される。負荷をかけられたローラ要素円弧は、負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心であり、ローラ要素ギャップを通って延びる。ローラ要素の負荷を均等にするために、ローラ要素直径は、ギヤのローディング中の負荷をかけられたローラ要素円弧に沿って配置された直径の合計が、負荷をかけられたローラ要素円弧長さにほぼ等しいかまたは等しくなるように選択される。
【００１６】
図１は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジン１１０の概略断面図である。例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１１０は、本明細書で「ターボファンエンジン１１０」と呼ばれる高バイパスターボファンジェットエンジン１１０である。図１に示すように、ターボファンエンジン１１０は、（基準となる長手方向の中心線１１２に平行に延びる）軸方向Ａおよび半径方向Ｒを規定する。一般に、ターボファンエンジン１１０は、ファンセクション１１４と、ファンセクション１１４の下流に配置されたコアタービンエンジン１１６とを含む。
【００１７】
図示された例示的なコアタービンエンジン１１６は、概して、環状入口１２０を規定する実質的に管状の外側ケーシング１１８を含む。外側ケーシング１１８は、流れについて直列に、ブースタまたは低圧（ＬＰ）圧縮機１２２および高圧（ＨＰ）圧縮器１２４を含む圧縮機セクション１２３と、燃焼セクション１２６と、高圧（ＨＰ）タービン１２８および低圧（ＬＰ）タービン１３０を含むタービンセクションと、ジェット排気ノズルセクション１３２と、を収容する。高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール１３４は、ＨＰタービン１２８をＨＰ圧縮機１２４に駆動接続する。低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール１３６は、ＬＰタービン１３０をＬＰ圧縮機１２２に駆動接続する。圧縮機セクション１２３、燃焼セクション１２６、タービンセクション、およびノズルセクション１３２は共に、コア空気流路１３７を規定する。
【００１８】
図示された実施形態では、ファンセクション１１４は、ディスク１４２に離間して結合された複数のファンブレード１４０を有する可変ピッチファン１３８を含む。図示されているように、ファンブレード１４０は、概して半径方向Ｒに沿ってディスク１４２から外向きに延びている。各ファンブレード１４０は、ファンブレード１４０のピッチを一斉にまとめて変化させるように構成された適切なピッチ変更機構１４４に動作可能に結合されているため、ファンブレード１４０によりピッチ軸Ｐの周りでディスク１４２に対して回転可能である。ファンブレード１４０、ディスク１４２およびピッチ変更機構１４４は、パワーギヤボックス１４６をまたいでＬＰシャフト１３６によって長手方向軸１１２の周りに共に回転可能である。パワーギヤボックス１４６は、より効率的な回転ファン速度になるように、ＬＰシャフト１３６に対するファン１３８の回転速度を調整するための複数のギヤを含む。代替の実施形態では、ファンブレード１４０は、可変ピッチファンブレードではなく、固定ピッチファンブレードである。
【００１９】
例示的な実施形態では、ディスク１４２は、複数のファンブレード１４０を通る空気流を促進するように空気力学的に輪郭を形成された回転可能なフロントハブ１４８によって覆われている。さらに、例示的なファンセクション１１４は、ファン１３８および／またはコアタービンエンジン１１６の少なくとも一部分を円周方向に囲む環状のファンケーシングまたは外側ナセル１５０を含む。ナセル１５０は、複数の円周方向に間隔を置いて配置された出口ガイドベーン１５２によってコアタービンエンジン１１６に対して支持されるように構成される。ナセル１５０の下流部分１５４は、コアタービンエンジン１１６の外側部分を覆って延び、その間にバイパス空気流路１５６を規定する。
【００２０】
ターボファンエンジン１１０の動作中に、大量の空気１５８が、ナセル１５０の関連する入口１６０および／またはファンセクション１１４を通ってターボファンエンジン１１０に入る。大量の空気１５８がファンブレード１４０を横切ると、矢印１６２で示されるような空気１５８の第１の部分はバイパス空気流路１５６に向けられるかまたはバイパス空気流路１５６へ送られ、矢印１６４で示されるような空気１５８の第２の部分はコア空気流路１３７に向けられるかまたはコア空気流路１３７へ送られ、またはより具体的にはＬＰ圧縮機１２２に向けられる。空気１６２の第１の部分と空気１６４の第２の部分との間の比は、一般にバイパス比として知られている。空気１６４の第２の部分の圧力は、ＨＰ圧縮機１２４を通って燃焼セクション１２６に送られるにつれて増加し、燃焼セクション１２６で燃料と混合されて燃焼し、燃焼ガス１６６を提供する。
【００２１】
燃焼ガス１６６は、ＨＰタービン１２８を通って、燃焼ガス１６６からの熱エネルギーおよび／または運動エネルギーの一部分は、外側ケーシング１１８に結合されたＨＰタービン静翼１６８、および、ＨＰシャフトまたはスプール１３４に結合されたＨＰタービンロータブレード１７０の連続段によって抽出され、その結果ＨＰシャフトまたはスプール１３４を回転させ、これによりＨＰ圧縮機１２４の動作を支持する。次いで、燃焼ガス１６６はＬＰタービン１３０を通って、熱エネルギーおよび運動エネルギーの第２の部分は、外側ケーシング１１８に結合されたＬＰタービンベーン１７２、および、ＬＰシャフトまたはスプール１３６に結合されたＬＰタービンロータブレード１７４の連続段によって燃焼ガス１６６から抽出され、その結果ＬＰシャフトまたはスプール１３６を回転させ、これによりパワーギヤボックス１４６にＬＰ圧縮機１２２および／またはファン１３８を回転させる。
【００２２】
次に、燃焼ガス１６６は、コアタービンエンジン１１６のジェット排気ノズルセクション１３２を通って推進力を提供する。同時に、空気１６２の第１の部分がターボファンエンジン１１０のファンノズル排気セクション１７６から排出される前にバイパス空気流路１５６を通って推進力も提供するので、空気１６２の第１の部分の圧力は実質的に上昇する。ＨＰタービン１２８、ＬＰタービン１３０、およびジェット排気ノズルセクション１３２は、コアタービンエンジン１１６を通して燃焼ガス１６６を送るための高温ガス経路１７８を少なくとも部分的に規定する。
【００２３】
図１に示される例示的なターボファンエンジン１１０は、単なる例であり、他の実施形態では、ターボファンエンジン１１０は、任意の他の適切な構成を有することができる。さらに他の実施形態では、本開示の態様は、任意の他の適切なガスタービンエンジンに組み込むことができる。例えば、他の実施形態では、本開示の態様を、例えばターボプロップエンジンに組み込むことができる。
【００２４】
図２は、（図１に示す）ガスタービンエンジン１１０の遊星ギヤ組立体２００の概略図である。例示的な実施形態では、遊星ギヤ組立体２００は、プラネタリ型ギヤ列である。一実施形態では、遊星ギヤ組立体２００は、（図１に示す）パワーギヤボックス１４６に収容される。他の実施形態では、遊星ギヤ組立体２００は、パワーギヤボックス１４６に隣接して配置され、パワーギヤボックス１４６に機械的に結合される。
【００２５】
遊星ギヤ組立体２００は、太陽ギヤ２０２、複数の遊星ギヤ２０４、リングギヤ２０６、およびキャリア２０８を含む。代替の実施形態では、遊星ギヤ組立体２００は、３つの遊星ギヤ２０４に限定されない。むしろ、本明細書で説明するように遊星ギヤ組立体２００の動作を可能にする任意の数の遊星ギヤを使用することができる。いくつかの実施形態では、（図１に示す）ＬＰシャフトまたはスプール１３６は、太陽ギヤ２０２に固定して結合される。太陽ギヤ２０２は、太陽ギヤ２０２の半径方向の外周および遊星ギヤ２０４の半径方向の外周にそれぞれ円周方向に間隔を置いて配置された複数の相補的な太陽ギヤ歯２１０と複数の相補的な遊星ギヤ歯２１２とを介して、遊星ギヤ２０４と係合するように構成される。遊星ギヤ２０４は、キャリア２０８を使用して相互に所定の位置に維持される。遊星ギヤ２０４は、パワーギヤボックス１４６に固定して結合される。遊星ギヤ２０４は、リングギヤ２０６の半径方向の内周および遊星ギヤ２０４の半径方向の外周にそれぞれ円周方向に間隔を置いて配置された複数の相補的なリングギヤ歯２１４と相補的な遊星ギヤ歯２１２とを介してリングギヤ２０６と係合するように構成される。リングギヤ２０６は、（図１に示す）ファンブレード１４０、（図１に示す）ディスク１４２、およびリングギヤ２０６から軸方向に延びる（図１に示す）ピッチ変更機構１４４に回転可能に結合される。ＬＰタービン１３０は、リングギヤ歯２１４、遊星ギヤ歯２１２、および太陽ギヤ歯２１０の作用ならびにパワーギヤボックス１４６がどのように抑制されるかによって決定される一定の速度およびトルク比でＬＰ圧縮機１２２を回転させる。
【００２６】
遊星ギヤ組立体２００は、プラネタリ型、スター型、およびソーラ型の３つの可能な形態で構成することができる。プラネタリ型形態では、太陽ギヤ２０２、遊星ギヤ２０４およびキャリア２０８が回転する間、リングギヤ２０６は静止したままである。ＬＰシャフトまたはスプール１３６は、キャリア２０８を回転させるように構成された遊星ギヤ２０４を回転させるように構成された太陽ギヤ２０２を駆動する。キャリア２０８は、ファンブレード１４０、ディスク１４２およびピッチ変更機構１４４を駆動する。太陽ギヤ２０２およびキャリア２０８は、同じ方向に回転する。
【００２７】
スター型形態では、キャリア２０８は、太陽ギヤ２０２およびリングギヤ２０６が回転する間、静止したままである。ＬＰシャフトまたはスプール１３６は、遊星ギヤ２０４を回転させるように構成された太陽ギヤ２０２を駆動する。遊星ギヤ２０４は、リングギヤ２０６を回転させるように構成され、キャリア２０８は、パワーギヤボックス１４６に固定されて結合される。キャリア２０８は、遊星ギヤ２０４の位置を維持する一方、遊星ギヤ２０４の回転を可能にする。リングギヤ２０６は、ファンブレード１４０、ディスク１４２、およびピッチ変更機構１４４に回転可能に結合される。太陽ギヤ２０２およびリングギヤ２０６は、反対方向に回転する。
【００２８】
ソーラ型形態では、太陽ギヤ２０２は、遊星ギヤ２０４、リングギヤ２０６、およびキャリア２０８が回転する間、静止したままである。ＬＰシャフトまたはスプール１３６は、リングギヤ２０６またはキャリア２０８のいずれかを駆動することができる。ＬＰシャフトまたはスプール１３６がキャリア２０８に結合されると、遊星ギヤ２０４は、ファンブレード１４０、ディスク１４２およびピッチ変更機構１４４を駆動するリングギヤ２０６を回転させるように構成される。リングギヤ２０６およびキャリア２０８は、同じ方向に回転する。
【００２９】
ＬＰシャフトまたはスプール１３６がリングギヤ２０６に結合されるソーラ型形態では、リングギヤ２０６は、遊星ギヤ２０４およびキャリア２０８を回転させるように構成される。キャリア２０８は、ファンブレード１４０、ディスク１４２およびピッチ変更機構１４４を駆動する。リングギヤ２０６およびキャリア２０８は、同じ方向に回転する。
【００３０】
図３は、（図２に示す）遊星ギヤ組立体２００の例示的な遊星ギヤ２０４の概略図である。図４は、例示的な遊星ギヤ２０４の断面図である。遊星ギヤ２０４は、ベアリングピン３０２、ベアリング３０３、ギヤリム３０６、および複数のギヤ歯３０８を含む。ギヤリム３０６は、外側半径方向表面３１２と、内側半径方向表面３１４とを含む。（図２に示す）キャリア２０８は、ベアリングピン３０２に結合されている。ギヤ歯３０８は、外側半径方向表面３１２の周りに円周方向に配置されている。ギヤ歯３０８のそれぞれは、ギヤ歯先端３０９を含む。隣接するギヤ歯３０８は、これらの間にギヤ歯空間３１１を規定する。遊星ギヤ２０４は、ギヤ歯空間３１１の底部と一致するルートサークル３５０と、ギヤ歯先端３０９のそれぞれと一致する歯先サークル３５２とを有する。遊星ギヤ２０４はさらに、ギヤピッチ直径３５５を有するピッチサークル３５４を有する。ベアリング３０３は、ベアリングピッチ直径３８０を有し、ベアリングピン３０２とギヤリム３０６との間でローラ要素ギャップ３１３内に配置された複数のローラ要素３０４を含む。複数のローラ要素３０４の各ローラ要素３０４は、ローラ要素直径３０５を有する。複数のローラ要素３０４は、ベアリングケージ３８２内に保持される。ベアリングケージ３８２は、前方プレート３８６と、前方プレート３８８の反対側の（図示していない）後方プレートとを含む。複数のケージスペーサ３８４は、ローラ要素３０４間に延びており、ローラ要素３０４の長さよりも長い長さを有し、ローラ要素３０４の端部と前方プレート３８６および後方プレート３８８の外側表面との間に空間が存在するように、前方プレート３８６を後方プレート３８８に結合する。各ケージスペーサ３８４はケージスペーサ幅３９０を有し、各ケージスペーサ３８４は隣接するローラ要素３０４間に空間を規定する。代替の実施形態では、遊星ギヤ２０４は、ローラ要素３０４、スペーサ３８４、ベアリングケージ３８２の任意の組み合わせを含み、本明細書で説明されるように遊星ギヤ組立体２００を容易に動作させる任意の寸法である。
【００３１】
図４に示すように、例示的な遊星ギヤ２０４はさらに、ギヤリム長さ３５６を有し、ローラ要素３０４のそれぞれはローラ要素長さ３５８を有する。例示的な実施形態では、ローラ要素３０４はそれぞれ、実質的に等しいローラ要素長さ３５８を有する。他の実施形態では、ローラ要素３０４は、異なるローラ要素長さを有する。例示的な実施形態では、ローラ要素３０４は、ベアリングピン３０２の周りに配置された軸方向に整列したローラ要素対３６０内に配置される。
【００３２】
図５は、負荷状態の（図２に示す）遊星ギヤ組立体２００の例示的な遊星ギヤ２０４の概略図である。より具体的には、図５は、半径方向および横方向の合力がギヤリム３０６の変形を引き起こす遊星ギヤ２０４を示している。動作中、ＬＰパワーシャフト１３６のねじり運動は、（図３に示される）太陽ギヤ２０２および（図３に示される）リングギヤ２０６に、ギヤ歯力３７０の半径方向および横方向の合成成分をギヤリム３０６に生じさせる。ギヤ歯力３７０の半径方向および横方向の合成成分は、等しい大きさであり、一方の側の太陽ギヤ２０２からおよび他方の側のリングギヤ２０６から（図２に示す）遊星ギヤ歯２１２にかかる負荷を表す。ギヤ歯力３７０の半径方向および横方向の合成成分は、半径方向合成成分力３７３および接線方向合成成分力３７５を引き起こす。半径方向合成成分力３７３は、ギヤ歯力３７０の半径方向および横方向の合成成分のそれぞれの半径方向成分と等しく反対方向である。接線方向合成成分力３７５は、ギヤ歯力３７０のそれぞれの接線方向成分と等しい。
【００３３】
ギヤ歯力３７０の半径方向および横方向の合成成分は、ギヤリム３０６の変形または湾曲を含む。より具体的には、ギヤ歯力３７０および３７３は圧縮されてギヤリム３０６にテンションを加え、対応する負荷がギヤリム３０６の第１の部分３７２に加えられる。負荷に応じて、第１の部分３７２は、一般的に伸長することによって変形する。図３と図５との間に示される変形は、縮尺通りに描かれておらず、ギヤ組立体２００の動作中に生じる変形を単に例示することを意図している。第１の部分３７２とは対照的に、ギヤリム３０６の第２の部分３７４は、動作中に実質的に無負荷のままであり、その結果、実質的にその無負荷形状を保持する。
【００３４】
負荷を受けると、第１の部分３７２は、一般的に、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６を規定する。本開示の目的のために、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６は、概して第１の部分３７２を通って、すなわちギヤリム３０６の負荷をかけられた部分を通って延びる円弧を指す。したがって、第１の部分３７２の変形の結果として、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６は概して卵形になる。遊星ギヤ２０４が遊星ギヤ組立体２００内で回転すると、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６はギヤリム３０６の周りを回転することができる。
【００３５】
負荷をかけられると、ギヤリム３０６は、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有する負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８をさらに規定する。負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８は、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６と実質的に同心であり、ローラ要素ギャップ３１３を通って延びる。動作中、ベアリング３０３の負荷をかけられたベアリング部分３０７は、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８に沿って、ローラ要素ギャップ３１３内に保持される。その結果、負荷をかけられたベアリング部分３０７は、ギヤ歯力３７０から生じる負荷を受ける。ベアリングの寿命を改善するために、ローラ要素３０４は、一般的に、均等な負荷分散、および、保持されたローラ要素の各ローラ要素が受ける一般的な負荷の軽減を容易にするようなサイズにされている。例示的な実施形態では、ローラ要素３０４は一般的に、ローラ要素３０４のローラ要素直径３０５およびケージスペーサ幅３９０と、ローディング中に負荷をかけられたベアリング部分３０７内に沿って保持されたケージスペーサ３８４との合計が、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの約７５％から約１２５％の範囲内になるようなサイズにされている。
【００３６】
ローラ要素直径３０５、ケージスペーサ幅３９０、および負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの関係に加えて、遊星ギヤ２０４の代替の実施形態は、他の所定の比および関係にさらに基づく寸法を有する。例えば、ある代替の実施形態では、ローラ要素長さ３５８およびローラ要素直径３０５は、所定の比である。より具体的には、このような代替の実施形態では、各ローラ要素３０４のローラ要素長さ３５８とローラ要素直径３０５との間の所定の比は、約０．７５から約２．０の範囲内にある。別の代替の実施形態では、ローラ要素長さ３５８およびギヤリム長さ３５６は、所定の比である。例えば、そのような代替の実施形態では、ローラ要素長さ３５８とギヤリム長さ３５６との間の比は、約０．５から約１．０の範囲内にある。ローラ要素３０４が軸方向に整列して対に配置される他の代替の実施形態では、全ローラ対長さおよびギヤリム長さ３５６は、所定の比に従う。より具体的には、各軸方向に整列したローラ要素対３６０は、それぞれの軸方向に整列したローラ要素対３６０内のローラ要素の全長として規定される全ローラ対長さを有する。例えば、特定の実施形態では、ギヤリム長さに対する全ローラ対長さの比は、約０．５から約１．０の範囲内にある。さらに別の代替の実施形態では、ギヤリム長さ３５６およびギヤピッチ直径３５５は、所定の比である。例えば、特定の実施形態では、ギヤピッチ直径３５５に対するギヤリム長さ３５６の比は、約０．７５から約２．０の範囲内にある。さらに代替の実施形態では、ローラ要素３０４の直径およびベアリングピッチ直径は、所定の比である。例えば、特定の実施形態では、ベアリングピッチ直径に対するローラ要素の直径の比は、約０．０８から約０．３の範囲内である。別の実施形態では、ケージスペーサ幅３９０は、ローラ要素直径３０５に対するケージスペーサ幅３９０の比が約０．０１から０．５０の範囲内になるように、ローラ要素直径３０５に関して規定される。
【００３７】
図６は、（図２に示された）遊星ギヤ組立体２００で使用され得る代替の遊星ギヤ６０１の断面図である。遊星ギヤ６０１は、ベアリングピン６０２、ベアリング６０３、ギヤリム６０６、および複数のギヤ歯６０８を含む。ギヤリム６０６は、外側半径方向表面６１２および内側半径方向表面６１４を含む。遊星ギヤ６０１は、ギヤピッチ直径６５５を有するピッチサークル６５４を有する。ベアリング６０３は、ベアリングピン６０２とギヤリム６０６との間に配置された複数のローラ要素６０４を含む。（図４に示された）軸方向に整列したローラ要素対３６０に配置された（図３〜図５に示す）ローラ要素３０４とは対照的に、複数のローラ要素６０４は、ベアリングピン６０２の周りで単一のリング内に配置される。遊星ギヤ６０１は、さらにギヤリム長さ６５６を有する。複数のローラ要素６０４の各ローラ要素は、ローラ要素直径６０５およびローラ要素長さ６５８を有する。
【００３８】
負荷を受けると、ギヤリム６０６は、（図示していない）負荷をかけられたギヤリム円弧、および、負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心の（図示していない）負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧を規定し、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧は、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有する。動作中、ローラ要素６０４の少なくとも一部分は、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧に沿ってローラ要素ギャップ６１３内に保持される。遊星ギヤ６０１において、ローラ要素６０４は概して、動作中に負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧に沿って保持されたローラ要素のローラ要素直径６０５の合計が、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの約７５％から約１２５％の範囲内になるようなサイズにされている。
【００３９】
代替の実施形態では、各ローラ要素６０４のローラ要素長さ６５８およびローラ要素直径６０５は、所定の比である。例えば、特定の実施形態では、各ローラ要素６０４のローラ要素長さ６５８とローラ要素直径６０５との間の所定の比は、約０．７５から約２．０の範囲内である。別の代替の実施形態では、ローラ要素長さ６５８およびギヤリム長さ６５６は、所定の比である。例えば、特定の実施形態では、ギヤリム長さ６５６に対するローラ要素長さ６５８の所定の比は、約０．５から約１．０の範囲内である。
【００４０】
図８は、（図２に示された）遊星ギヤ組立体２００で使用するための（図２〜図５に示された）遊星ギヤ２０４を製造する方法８００を示すフローチャートである。ステップ８０２および８０４において、負荷がギヤリム３０６に加えられ、（それぞれ図５に示されている）ギヤリム３０６の第１の部分３７２に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧３７６が、負荷の適用に基づいて識別される。負荷をかけられたギヤリム円弧３７６の識別は、コンピュータモデリングおよび経験的試験を含むが、これに限定されない様々な方法で行うことができる。例えば、特定の実施形態では、ギヤリム３０６のコンピュータモデルが生成され、実際の負荷に対応するシミュレートされた負荷に供される。次いで、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６は、シミュレートされた負荷に供されたときに、モデルの結果として生じる変形を分析することによって決定することができる。他の実施形態では、ギヤリム３０６と実質的に同様のテストギヤリムが製造され、実際の負荷に対応する負荷を受け得る。結果として生じるテストギヤリムの変形は、適切な知られている測定技術を用いて測定して、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６を決定することができる。
【００４１】
ステップ８０６において、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８が決定される。負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８は、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有し、一般的に、ギヤリム３０６が負荷をかけられるとローラ要素ギャップ３１３を通って延びる円弧である。したがって、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８は、負荷をかけられたギヤリム円弧３７６と実質的に同心である。負荷をかけられたギヤリム円弧３７６と同様に、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８の決定は、コンピュータモデリングおよび経験的試験を含むが、これに限定されない様々な方法で行うことができる。
【００４２】
ステップ８０８において、（図３〜図５に示された）ベアリング３０３が選択される。より具体的には、ベアリング３０３は、ローディング中に、負荷をかけられたベアリング部分長さを有する負荷をかけられたベアリング部分が、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧３７８に沿って保持されるように選択される。負荷をかけられたベアリング部分長さは、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さの約７５％から約１２５％の範囲内である。ベアリングケージを持たないローラ要素を含むベアリングを有するギヤにおいて、負荷をかけられたベアリング部分長さは、負荷をかけられたベアリング部分内に保持されるローラ直径３０５の合計として規定される。（図１に示された）ギヤ７０１のベアリング７０３などのベアリングケージを有するギヤでは、負荷をかけられたベアリング部分長さは、負荷をかけられたベアリング部分内に保持されたローラ直径７０５と、ローラ要素を分離しているケージフィンガ７５８の累積幅との合計として規定される。ステップ８１０において、選択されたベアリング３０３がギヤリム３０６に挿入される。
【００４３】
上述のギヤおよび対応する上述のギヤの製造方法は、ローラ要素ベアリングを有するギヤのローラ要素の間の効率的な負荷分散を提供する。具体的には、ギヤの負荷は、一般的に、ギヤのギヤリムの変形を引き起こし、変形したギヤリムは負荷をかけられたギヤリム円弧を規定する。ローラ要素ギャップは、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧がローラ要素ギャップを通って規定され、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧が負荷をかけられたギヤリム円弧と実質的に同心であり、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さを有するように、ローディング中に同様に変形される。ローラ要素の直径は、ギヤのローディング中の負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧に沿って保持されたローラ要素の直径の合計が、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧長さとほぼ等しいかまたは等しくなるように選択される。
【００４４】
本明細書に記載の方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）ギヤのローディング中のベアリングローラ要素間の負荷分散を改善すること、（ｂ）ギヤのローディング中に個々のローラ要素が受けるピーク応力を低減すること、（ｃ）ローラ要素の動作寿命を改善して、メンテナンス時間およびコストを低減すること、（ｄ）ギヤ、ベアリングピン、およびベアリングピンによってギヤが結合される構造の間の力の伝達を改善すること、（ｅ）ギヤおよびギヤが使用される遊星ギヤ組立体の全体的な信頼性を高めること、（ｆ）遊星ギヤ組立体の効率を高めること、および、（ｇ）遊星ギヤ組立体のパワー出力を増加させることのうちの少なくともひとつを含む。
【００４５】
ギヤの例示的な実施形態が上記に詳細に説明されている。ギヤは、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されず、システムの構成要素および／または方法のステップは、本明細書に記載される他の構成要素および／またはステップから独立して別個に利用されてもよい。例えば、本方法は、ギヤを必要とする他のシステムと組み合わせて使用することもでき、本明細書に記載されたシステムおよび方法のみで実施することに限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、ベアリングピンを必要とする他の多くの機械用途に関連して実施され利用されてもよい。
【００４６】
本開示の様々な実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面には示されており他の図面には示されていないが、これは便宜上のものに過ぎない。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または特許請求することができる。
【００４７】
この記述された説明は、最良の形態を含む開示を説明するために例を使用しており、当業者が、任意のデバイスまたはシステムを作成および使用し、組み込まれた方法を実行することを含む本開示の実施も可能にする。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が思い付く他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または、特許請求の範囲の文言との差異がほとんどない同等の構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることが意図される。
【００４８】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
回転軸を有するギヤ（２０４）であって、
ギヤリム（３０６）の少なくとも一部分（３７２）が、
負荷を受け、
前記ギヤリム（３０６）の前記少なくとも一部分（３７２）に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）を規定する、ように構成されたギヤリム（３０６）と、
前記ギヤリム（３０６）を軸方向に通って延びるベアリングピン（３０２）であって、前記ギヤリム（３０６）および前記ベアリングピン（３０２）は、それらの間にローラ要素ギャップ（３１３）を規定するベアリングピン（３０２）と、
前記ローラ要素ギャップ（３１３）内に配置されたベアリング（３０３）であって、前記ベアリングピン（３０２）の周りに円周方向に配置された複数のローラ要素（３０４）を含むベアリング（３０３）と、
を含み、
前記ギヤリム（３０６）は、
前記負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）と実質的に同心である負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）を規定するように構成され、前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）は、前記ローラ要素ギャップ（３１３）の一部分を通って延び、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さを有し、かつ
負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）が前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さの約７５％から約１２５％の第１の範囲内になるように、前記ベアリング（３０３）の負荷をかけられたベアリング部分（３０７）を前記ローラ要素ギャップ（３１３）の前記部分（３７４）内に保持するように構成される、
ギヤ（２０４）。
［実施態様２］
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内のローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）の合計として規定される、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様３］
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記ベアリング（３０３）は、さらに、複数のケージフィンガ（３８４）を含むベアリングケージ（３８２）を含み、前記複数のケージフィンガ（３８４）の各ケージフィンガ（３８４）は、ケージフィンガ幅（３９０）を有し、前記複数のローラ要素（３０４）の隣接するローラ要素（３０４）間に延び、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内に保持されたローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）と、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内に保持されたケージフィンガ（３８４）の前記フィンガ幅（３９０）との合計として規定される、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様４］
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）およびローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ローラ要素長さ（３５８）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様５］
前記複数のローラ要素（３０４）は、軸方向に整列したローラ要素対（３６０）に配置される、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様６］
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、
前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、
前記複数の軸方向に整列したローラ要素対（３６０）の各軸方向に整列したローラ要素対（３６０）は、全ローラ対長さ（３５８）を有し、前記全ローラ対長さ（３５８）は、前記軸方向に整列したローラ要素対（３６０）におけるローラ要素（３０４）の全長と等しく、前記ギヤリム長さ（３５６）および前記全ローラ対長さ（３５８）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様５記載のギヤ（２０４）。
［実施態様７］
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、前記ローラ要素長さ（３５８）および前記ギヤリム長さ（３５６）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様８］
前記ギヤリム（３０６）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定するギヤリム長さ（３５６）およびギヤピッチ直径（３５５）を有する、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様９］
前記複数のローラ要素（３０４）を含むベアリング（３０３）をさらに含み、前記ベアリング（３０３）は、ベアリングピッチ直径（３８０）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ベアリングピッチ直径（３８０）は、約０．０８から約０．３の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様１記載のギヤ（２０４）。
［実施態様１０］
太陽ギヤ（２０２）と、
リングギヤ（２０６）と、
前記リングギヤ（２０６）および前記太陽ギヤ（２０２）に結合された複数の遊星ギヤ（２０４）であって、前記複数の遊星ギヤ（２０４）の各遊星ギヤ（２０４）は、回転軸を有する、複数の遊星ギヤ（２０４）と、
を含み、
前記ギヤ（２０４）は、
ギヤリム（３０６）の少なくとも一部分（３７２）が、
負荷を受け、
前記ギヤリム（３０６）の前記少なくとも一部分（３７２）に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）を規定する、ように構成されたギヤリム（３０６）と、
前記ギヤリム（３０６）を軸方向に通って延びるベアリングピン（３０２）であって、前記ギヤリム（３０６）および前記ベアリングピン（３０２）は、それらの間にローラ要素ギャップ（３１３）を規定するベアリングピン（３０２）と、
前記ローラ要素ギャップ（３１３）内に配置されたベアリング（３０３）であって、前記ベアリングピン（３０２）の周りに円周方向に配置された複数のローラ要素（３０４）を含むベアリング（３０３）と、
を含み、
前記ギヤリム（３０６）は、
前記負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）と実質的に同心である負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）を規定するように構成され、前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）は、前記ローラ要素ギャップ（３１３）の一部分を通って延び、負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さを有し、かつ
負荷をかけられたベアリング部分長さが前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さの約７５％から約１２５％の第１の範囲内になるように、前記ベアリング（３０３）の負荷をかけられたベアリング部分（３０７）を前記ローラ要素ギャップ（３１３）の前記部分内に保持するように構成される、
ギヤ組立体（２００）。
［実施態様１１］
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分内のローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）の合計として規定される、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１２］
前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記ベアリング（３０３）は、さらに、複数のケージフィンガ（３８４）を含むベアリングケージ（３８２）を含み、前記複数のケージフィンガ（３８４）の各ケージフィンガ（３８４）は、ケージフィンガ幅（３９０）を有し、前記複数のローラ要素（３０４）の隣接するローラ要素（３０４）間に延び、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さは、前記負荷をかけられたベアリング部分内に保持されたローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）と、前記負荷をかけられたベアリング部分内に保持されたケージフィンガ（３８４）の前記フィンガ幅（３９０）との合計として規定される、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１３］
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）およびローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ローラ要素長さ（３５８）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１４］
前記複数のローラ要素（３０４）は、軸方向に整列したローラ要素対（３６０）に配置され、
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、
前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、
前記複数の軸方向に整列したローラ要素対（３６０）の各軸方向に整列したローラ要素対（３６０）は、全ローラ対長さ（３５８）を有し、前記全ローラ対長さ（３５８）は、前記軸方向に整列したローラ要素対（３６０）におけるローラ要素（３０４）の全長と等しく、前記ギヤリム長さ（３５６）および前記全ローラ対長さ（３５８）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１５］
前記複数のローラ要素（３０４）の前記各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素長さ（３５８）を有し、前記ギヤリム（３０６）は、ギヤリム長さ（３５６）を有し、前記ローラ要素長さ（３５８）および前記ギヤリム長さ（３５６）は、約０．５から約１．０の第２の範囲内の比を規定する、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１６］
前記ギヤリム（３０６）は、約０．７５から約２．０の第２の範囲内の比を規定するギヤリム長さ（３５６）およびギヤピッチ直径（３５５）を有する、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１７］
前記複数のローラ要素（３０４）、ベアリングケージ（３８２）、および複数のケージスペーサ（３８４）を含むベアリング（３０３）をさらに含み、前記ベアリング（３０３）は、ベアリングピッチ直径（３８０）を有し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ベアリングピッチ直径（３８０）は、約０．０８から約０．３の第２の範囲内の比を規定し、前記ローラ要素直径（３０５）および前記ケージスペーサ幅（３９０）は、約０．０１から約０．５０の範囲内の比を規定する、
実施態様１０記載のギヤ組立体（２００）。
［実施態様１８］
回転軸を有するギヤ（２０４）を製造する方法であって、ギヤリム（３０６）を軸方向に通って延びるベアリングピン（３０２）であって、前記ギヤリム（３０６）および前記ベアリングピン（３０２）は、それらの間にローラ要素ギャップ（３１３）を規定するベアリングピン（３０２）と、前記ローラ要素ギャップ（３１３）内に配置されたベアリング（３０３）と、を含み、
前記ギヤリム（３０６）に少なくともいくらかの負荷を加えるステップと、
前記負荷が前記ギヤリム（３０６）に加えられたときに、前記ギヤリム（３０６）の負荷をかけられた部分に対応する負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）を識別するステップと、
前記負荷をかけられたギヤリム円弧（３７６）と実質的に同心の前記ローラ要素ギャップ（３１３）を通って延びる負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）を決定するステップであって、前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）は、ローラ要素ギャップ円弧長さを有する、ステップと、
負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）を有する前記ベアリング（３０３）の負荷をかけられたベアリング部分が前記ローラ要素ギャップ（３１３）の前記部分内に保持され、前記負荷をかけられたベアリング部分長さが前記負荷をかけられたローラ要素ギャップ円弧（３７８）長さの約７５％から約１２５％の範囲内になるように、前記ベアリング（３０３）を選択するステップと、
前記ベアリング（３０３）を前記ローラ要素ギャップ（３１３）に挿入するステップと、
を含む、方法。
［実施態様１９］
前記ベアリング（３０３）は、複数のローラ要素（３０４）を含み、前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有し、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内のローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）の合計として規定される、
実施態様１８記載の方法。
［実施態様２０］
前記ベアリング（３０３）は、
複数のローラ要素（３０４）であって、前記複数のローラ要素（３０４）の各ローラ要素（３０４）は、ローラ要素直径（３０５）を有する、複数のローラ要素（３０４）と、
複数のケージフィンガ（３８４）を含むベアリングケージ（３８２）であって、前記複数のケージフィンガ（３８４）の各ケージフィンガ（３８４）は、ケージフィンガ幅（３９０）を有し、前記複数のローラ要素（３０４）の隣接するローラ要素（３０４）間に延びる、ベアリングケージ（３８２）と、
を含み、
前記負荷をかけられたベアリング部分長さ（３８０）は、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内に保持されたローラ要素（３０４）の前記ローラ要素直径（３０５）と、前記負荷をかけられたベアリング部分（３０７）内に保持されたケージフィンガ（３８４）の前記フィンガ幅（３９０）との合計として規定される、
実施態様１８記載の方法。
【符号の説明】
【００４９】
１１０  ターボファンエンジン
１１２  長手方向軸
１１４  ファンセクション
１１６  コアタービンエンジン
１１８  外側ケーシング
１２０  環状入口
１２２  ＬＰ圧縮機
１２３  圧縮機セクション
１２４  ＨＰ圧縮機
１２６  燃焼セクション
１２８  ＨＰタービン
１３０  ＬＰタービン
１３２  ジェット排気ノズルセクション
１３４  ＨＰシャフトまたはスプール
１３６  ＬＰシャフトまたはスプール
１３７  コア空気流路
１３８  ファン
１４０  ファンブレード
１４２  ディスク
１４４  ピッチ変更機構
１４６  パワーギヤボックス
１４８  回転可能なフロントハブ
１５０  ナセル
１５２  出口ガイドベーン
１５４  下流部分
１５６  バイパス空気流路
１５８  空気の量／部分
１６０  関連する入口
１６２  空気の第１の部分
１６４  空気の第２の部分
１６６  燃焼ガス
１６８  ＨＰ静翼
１７０  ＨＰタービンロータブレード
１７２  ＬＰタービン静翼
１７４  ＬＰタービンロータブレード
１７６  ファンノズル排気セクション
１７８  高温ガス経路
２００  遊星ギヤ組立体
２０２  太陽ギヤ
２０４  遊星ギヤ
２０６  リングギヤ
２０８  キャリア
２１０  太陽ギヤ歯
２１２  遊星ギヤ歯
２１４  リングギヤ歯
３０２  ベアリングピン
３０３  ベアリング
３０４  ローラ要素
３０５  ローラ要素直径
３０６  ギヤリム
３０７  ベアリング部分
３０８  ギヤ歯
３０９  ギヤ歯先端
３１１  ギヤ歯空間
３１２  外側半径方向表面
３１３  ローラ要素ギャップ
３１４  内側半径方向表面
３５０  ルートサークル
３５２  歯先サークル
３５４  ピッチサークル
３５５  ギヤピッチ直径
３５６  ギヤリム長さ
３５８  ローラ要素長さ
３６０  ローラ要素対
３７０  ギヤ歯力
３７２  第１の部分
３７３  成分力
３７４  第２の部分
３７５  接線方向成分力
３７６  負荷をかけられたギヤリム円弧
３７８  ローラ要素ギャップ円弧
３８０  ベアリングピッチ直径
３８２  ベアリングケージ
３８４  ケージスペーサ
３８６  前方プレート
３８８  後方プレート
３９０  ケージスペーサ幅
６０１  遊星ギヤ
６０２  ベアリングピン
６０３  ベアリング
６０４  ローラ要素
６０５  ローラ要素直径
６０６  ギヤリム
６０８  ギヤ歯
６１２  半径方向表面
６１３  ローラ要素ギャップ
６１４  内側半径方向表面
６５４  ピッチサークル
６５５  ギヤピッチ直径
６５６  ギヤリム長さ
６５８  ローラ要素長さ
７０１  ギヤ
７０３  ベアリング
７０５  ローラ直径
７５８  ケージフィンガ
８００  方法
８０２  ステップ
８０４  ステップ
８０６  ステップ
８０８  ステップ
８１０  ステップ
【図１】
2018185037.tif 000003
【図２】
2018185037.tif 000004
【図３】
2018185037.tif 000005
【図４】
2018185037.tif 000006
【図５】
2018185037.tif 000007
【図６】
2018185037.tif 000008
【図７】
2018185037.tif 000009
【外国語明細書】
2018185037000001.pdf