(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の山歯ギアであって、各山歯ギアがギアボックス内のそれぞれの軸線周りに配置された、複数の山歯ギアのギア特性を画定し、
画定されたギア特性に応じて複数の山歯ギアの各山歯ギア上において第２の複数のギア歯から離間した第１の複数のギア歯の間の周方向オフセット距離を選択することによって複数の山歯ギアの性能を制御する、
ことを含むことを特徴とする、ガスタービンエンジンのギアボックスの性能を制御する方法。
【請求項２】
ギア特性は、調和レベルであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
調和レベルは、第１の調和レベル、第２の調和レベル、および第３の調和レベルのうちの１つであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約２５％〜７５％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしており、調和レベルは、第１の調和レベルであることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約１５％〜２５％または７５％〜８５％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしており、調和レベルは、第２の調和レベルであることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約５０％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしており、調和レベルは、第１の調和レベルまたは第３の調和レベルのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項７】
各山歯ギアの軸線に対する角度を決定し、
各山歯ギアのそれぞれの軸線に対する決定された角度で複数の山歯ギアのそれぞれの第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯を配置する、
各ステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
角度を決定するステップは、接触比によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
ファンと、
圧縮機セクションと、
圧縮機セクションと流体連通する燃焼器と、
燃焼器と流体連通するタービンセクションと、
ファンおよびタービンセクションと結合されたギアボックスと、
を備えるタービンエンジンであって、ギアボックスは、噛み合い係合した複数の山歯ギアを備え、各山歯ギアは、第２の複数のギア歯から離間した第１の複数のギア歯を有し、第１の複数のギア歯は、調和レベルに応じて予め決められた距離だけ第２の複数のギア歯から周方向にオフセットしていることを特徴とするタービンエンジン。
【請求項１０】
ギアボックスは、エピサイクリックギアシステムを備えることを特徴とする請求項９記載のタービンエンジン。
【請求項１１】
複数の山歯ギアは、エピサイクリックギアシステムのサンギア、複数のスターギア、およびリングギアであることを特徴とする請求項１０記載のタービンエンジン。
【請求項１２】
各山歯ギア周りの第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯は、軸線に対して螺旋角度で配置されることを特徴とする請求項９記載のタービンエンジン。
【請求項１３】
螺旋角度は、約３０〜３５°であることを特徴とする請求項１２記載のタービンエンジン。
【請求項１４】
螺旋角度は、約３３°であることを特徴とする請求項１２記載のタービンエンジン。
【請求項１５】
噛み合い係合した複数の山歯ギアを備える、ガスタービンエンジン用のギアボックスであって、複数の山歯ギアのそれぞれは、軸線周りに配置され、複数の山歯ギアのそれぞれは、第２の複数のギア歯から離間した第１の複数のギア歯を有し、第１の複数のギア歯は、ギア特性に応じて予め決められた長さだけ第２の複数のギア歯から周方向にオフセットしていることを特徴とする、ガスタービンエンジン用のギアボックス。
【請求項１６】
ギア特性は、調和レベルであることを特徴とする請求項１５記載のギアボックス。
【請求項１７】
調和レベルは、第１の調和レベル、第２の調和レベル、および第３の調和レベルのうちの１つであることを特徴とする請求項１６記載のギアボックス。
【請求項１８】
第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約２５％〜７５％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしていることを特徴とする請求項１６記載のギアボックス。
【請求項１９】
軸線と、第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯のそれぞれとの間の螺旋角度は、３０°〜３５°であることを特徴とする請求項１５記載のギアボックス。
【請求項２０】
軸線と、第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯のそれぞれとの間の螺旋角度は、３３°であることを特徴とする請求項１５記載のギアボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般にタービンエンジンに関し、より詳細にはガスタービンエンジン用のギアボックスに関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１２年１月３１日に出願された米国仮出願第６１／５９２，９６４号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
タービンエンジンは、タービンによって駆動されるファンを備える。ギアボックスは、ファンとタービンの間に結合される。ギアボックスは、タービンとファンの間で減速を行う。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
開示の非限定的な一実施例において、ガスタービンエンジンのギアボックスの性能を制御する方法は、複数の山歯ギア（ｄｏｕｂｌｅ  ｈｅｌｉｃａｌ  ｇｅａｒ）であって、各山歯ギアがギアボックス内のそれぞれの軸線周りに配置された、複数の山歯ギアのギア特性を画定することを含む。複数の山歯ギアの性能は、画定されたギア特性に応じて複数の山歯ギアの各山歯ギア上において第２の複数のギア歯から離間した第１の複数のギア歯の間の周方向オフセット距離を選択することによって制御される。
【０００５】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、ギア特性は、調和レベルである。
【０００６】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、調和レベルは、第１の調和レベル、第２の調和レベル、および第３の調和レベルのうちの１つである。
【０００７】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約２５％〜７５％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしている。調和レベルは、第１の調和レベルである。
【０００８】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約１５％〜２５％または７５％〜８５％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしている。調和レベルは、第２の調和レベルである。
【０００９】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約５０％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしている。調和レベルは、第１の調和レベルまたは第３の調和レベルのうちの少なくとも１つである。
【００１０】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、各山歯ギアの軸線に対する角度を決定し、各山歯ギアのそれぞれの軸線に対する決定された角度で複数の山歯ギアのそれぞれの第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯を配置する、各ステップをさらに含む。
【００１１】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、角度を決定するステップは、接触比によって少なくとも部分的に決定される。
【００１２】
開示の非限定的な一実施例において、タービンエンジンは、ファンと、圧縮機セクションと、圧縮機セクションと流体連通する燃焼器と、燃焼器と流体連通するタービンセクションと、ファンおよびタービンセクションと結合されたギアボックスと、を備える。ギアボックスは、噛み合い係合した複数の山歯ギアを備え、各山歯ギアは、第２の複数のギア歯から離間した第１の複数のギア歯を有する。第１の複数のギア歯は、調和レベルに応じて予め決められた距離だけ第２の複数のギア歯から周方向にオフセットしている。
【００１３】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、ギアボックスは、エピサイクリックギアシステムを備える。
【００１４】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、複数の山歯ギアは、エピサイクリックギアシステムのサンギア、複数のスターギア、およびリングギアである。
【００１５】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、各山歯ギア周りの第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯は、軸線に対して螺旋角度で配置される。
【００１６】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、螺旋角度は、約３０〜３５°である。
【００１７】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、螺旋角度は、約３３°である。
【００１８】
開示の非限定的な一実施例において、ガスタービンエンジン用のギアボックスは、噛み合い係合した複数の山歯ギアを備える。複数の山歯ギアのそれぞれは、軸線周りに配置される。複数の山歯ギアのそれぞれは、第２の複数のギア歯から離間した第１の複数のギア歯を有する。第１の複数のギア歯は、ギア特性に応じて予め決められた長さだけ第２の複数のギア歯から周方向にオフセットしている。
【００１９】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、ギア特性は、調和レベルである。
【００２０】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、調和レベルは、第１の調和レベル、第２の調和レベル、および第３の調和レベルのうちの１つである。
【００２１】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、第１の複数のギア歯は、第２の複数の歯のそれぞれの間の周方向オフセット距離の約２５％〜７５％の周方向オフセット距離だけ第２の複数のギア歯からオフセットしている。
【００２２】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、軸線と、第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯のそれぞれとの間の螺旋角度は、３０°〜３５°である。
【００２３】
上述の実施例のいずれかのさらなる実施例において、軸線と、第１の複数のギア歯および第２の複数のギア歯のそれぞれとの間の螺旋角度は、３３°である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例のガスタービンエンジンの断面図。
【図２】実施例のギアボックスの斜視図。
【図３】実施例の山歯ギアの斜視図。
【図４】図３の実施例の山歯ギアの歯の概略上面図。
【図５Ａ】図３の実施例の山歯ギアの実施例の伝達誤差およびギア歯オフセットを示すグラフ。
【図５Ｂ】図３の実施例の山歯ギアの実施例の伝達誤差およびギア歯オフセットを示すグラフ。
【図５Ｃ】図３の実施例の山歯ギアの実施例の伝達誤差およびギア歯オフセットを示すグラフ。
【図６】図３の実施例の山歯ギアを形成するステップの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、ガスタービンエンジン２０を概略的に示す。ガスタービンエンジン２０は本願では、ファンセクション２２、圧縮機セクション２４、燃焼器セクション２６、およびタービンセクション２８を概略組み込んだ２スプールターボファンとして開示される。代替のエンジンは、他にもシステムまたは特徴があるが、特に、例えば、３スプール、オーグメンタセクション、またはさまざまな構成のセクションを備えることができる。ファンセクション２２が、バイパス流路に沿って空気を押し流す間に、圧縮機セクション２４は、圧縮および伝達のためにコア流路に沿って、燃焼器セクション２６内へと、次いで膨張のためにタービンセクション２８を通して空気を押し流す。開示の非限定的な実施例ではターボファンガスタービンエンジンとして示されているとはいえ、他の種類のタービンエンジンに教示を適用することができるので、本願で記載されている概念がターボファンと共に使用することに限定されないことは理解されたい。
【００２６】
エンジン２０は通常、いくつかの軸受システム３８を介してエンジン静止構造３６に対してエンジン中心長手軸線Ａ周りに回転するように取り付けられた低速スプール３０および高速スプール３２を備える。さまざまな位置にさまざまな軸受システム３８を代替としてまたは追加的に設けることができることは理解された。
【００２７】
低速スプール３０は通常、ファン４２、低圧圧縮機４４、および低圧タービン４６を相互に結合する内側シャフト４０を備える。内側シャフト４０は、低速スプール３０より低速でファン４２を駆動するようにギアボックス４８を介してファン４２に結合される。高速スプール３２は、高圧圧縮機５２および高圧タービン５４を相互に結合する外側シャフト５０を備える。高圧圧縮機５２と高圧タービン５４の間に燃焼器５６が配置される。通常、高圧タービン５４と低圧タービン４６の間にエンジン静止構造３６の中間タービンフレーム５７が配置される。中間タービンフレーム５７はさらに、タービンセクション２８内の軸受システム３８を支持する。内側シャフト４０および外側シャフト５０は、同心であり、それらの長手軸線と同一直線上にあるエンジン中心長手軸線Ａ周りに軸受システム３８を介して回転する。
【００２８】
コア空気流は、低圧圧縮機４４によって、次いで高圧圧縮機５２によって圧縮され、燃焼器５６内で燃料と混合され、点火されて、次いで高圧タービン５４および低圧タービン４６を通って膨張する。中間タービンフレーム５７は、エーロフォイル５９を備えており、エーロフォイル５９は、コア空気流経路内に位置する。タービン４６、５４は、膨張に応じてそれぞれ低速スプール３０および高速スプール３２を回転駆動する。
【００２９】
一実施例ではエンジン２０は高バイパスギア航空機エンジンである。さらなる実施例では、エンジン２０のバイパス比は、約６より大きく、例示的な実施例は、１０より大きく、ギアボックス４８は、プラネタリ／スターギアシステム、または他のギアシステムなどのエピサイクリックギアトレインであり、約２．３より大きなギア減速比を有し、低圧タービン４６は、約５より大きな圧力比を有する。開示の一実施例では、エンジン２０のバイパス比は、約１０（１０：１）より大きく、ファン直径は、低圧圧縮機４４の直径よりかなり大きく、低圧タービン４６は、約５：１より大きな圧力比を有する。低圧タービン４６の圧力比は、排気ノズルより前の低圧タービン４６の出口における圧力に関連させた低圧タービン４６の入口より前において測定された圧力である。ギアボックス４８は、プラネタリ／スターギアシステム、または他のギアシステムなどのエピサイクリックギアトレインとすることができ、約２．５：１より大きなギア減速比を有する。しかしながら、上述のパラメータがガスタービンエンジンにおけるギアボックスの一実施例の単なる例示であること、そして本開示が直接駆動ターボファンを含む他のガスタービンエンジンに適用可能であることは理解されたい。
【００３０】
高バイパス比に起因して  バイパス流Ｂによって大量の推力が提供される。エンジン２０のファンセクション２２は、特定の飛行条件、典型的には約０．８マッハおよび約３５，０００フィートでの巡航用に設計される。０．８マッハおよび３５，０００フィートの飛行条件は、エンジンがその最良の燃料消費にあり、「バケット（ｂｕｃｋｅｔ）巡航推力当たり燃料消費率（Ｔｈｒｕｓｔ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｆｕｅｌ  Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）（ＴＳＦＣ）」としても知られており、燃焼される燃料のポンド質量（ｌｂｍ）をその最小の位置でエンジンが生成する推力のポンド力（ｌｂｆ）で割った業界標準パラメータである。「低ファン圧力比」は、ファン出口ガイドベーン（Ｆａｎ  Ｅｘｉｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｖａｎｅ）（ＦＥＧＶ）システムなしでファンブレードのみに亘る圧力比である。非限定的な一実施例により本願で開示される低ファン圧力比は、約１．４５より小さい。「低補正ファン先端速度」は、ｆｔ／ｓｅｃでの実際のファン先端速度を産業標準温度補正［（Ｔ周囲  °Ｒ）／５１８．７）0.5］  （［（Ｔａｍｂｉｅｎｔ  ｄｅｇ  Ｒ）／５１８．７）∧０．５］）  で割ったものである。非限定的な一実施例により本願で開示される「低補正ファン先端速度」は、約１１５０ｆｔ／秒より小さい。
【００３１】
図２は、ギアボックス４８の実施例を、低速スプール３０によって駆動されるエピサイクリックギアシステム６８として示す。エピサイクリックギアシステム６８は、サンギア７０、スターギア７２、リングギア７４、およびキャリヤ７７を備える。サンギア７０は、スターギア７２に係合し、各スターギア７２は、リングギア７４に係合する。この実施例では、サンギア７０、スターギア７２、およびリングギア７４のそれぞれは、以下にさらに詳細に説明するように、山歯ギアである。
【００３２】
サンギア７０の回転運動によって、サンギア７０周りに配置された各スターギア７２は、それら自体の各軸線Ｍ周りに回転する。スターギア７２は、回転するリングギア７４および回転するサンギア７０両方と噛み合う。スターギア７２は、それらの各軸線Ｍ周りに回転してリングギア７４をエンジン軸線Ａ周りに回転させる。リングギア７４の回転は、低スプール３０より低速でファン４２（図１）を駆動する。リングギア７４は、分割アッセンブリであり、第１のセクション７３および第２のセクション７５を備えており、これらのセクション７３、７５は、スターギア７２によって一緒に駆動される。
【００３３】
一実施例では、サンギア７０、スターギア７２、およびリングギア７４は、作動中に各ギア７０、７２、７４の少なくとも２つのギア歯が別のギア７０、７２、７４の少なくとも２つのギア歯に係合するように、２より大きな横接触比を有する。
【００３４】
ギアボックス４８は、幾何学的形状および製造公差に起因してトルク伝達の変動を受ける。この変動は、ギアボックス４８に振動を生じさせ、この振動は、付随する他のタービンエンジン構成要素に伝わる。結果として生じる振動は、ギアボックス４８の構成要素、および付随するタービンエンジン構成要素の耐久性に影響を及ぼし、従って、ギアボックス４８およびガスタービンエンジン２０の構成要素の寿命に影響を及ぼす。
【００３５】
図３、図４は、山歯ギアとしてスターギア７２の１つの実施例を示す。本願で記載されている実施例が、サンギア７０およびリングギア７４、さらにはガスタービンエンジン２０の他のギアまたはギアシステムにも適用可能であることは理解されたい。
【００３６】
スターギア７２は、軸線Ｂに沿って、第２の基部８５上に配置された第２の複数のギア歯８４に対向した、第１の基部８３上に配置された第１の複数のギア歯８２を備える。第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４は、軸線Ｂ周りに配置された歯なしリング８６によって隔てられ、それによって、第１の複数のギア歯８２の第１の端部９０ａおよび第２の複数のギア歯８４の第１の端部９０ｂが、リング８６の幅に等しい軸方向距離Ｄだけ離間される。第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４は、軸線Ｂ周りに回転可能である。
【００３７】
一実施例では、歯なしリング８６の幅の軸方向距離Ｄは、ギアの軸方向全長の１６％〜２４％である。さらなる実施例では、第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４はそれぞれ、等しい螺旋角度Ｚを有する。さらなる実施例では、第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４は、軸線Ｂに沿って軸方向推力荷重が生じないように、同じ螺旋角度Ｚを有する。
【００３８】
別の実施例では、第１の複数のギア歯８２の螺旋角度Ｚは、ガスタービンエンジン２０において軸線Ｂに沿って予め決められた推力荷重を生じるように、第２の複数のギア歯８４の螺旋角度Ｚとは異なっている。
【００３９】
第２の複数のギア歯８４のそれぞれは、第１の端部９０ｂおよび第２の端部９２ｂを備える。同様に、第１の複数のギア歯のそれぞれは、第１の端部９０ａおよび第２の端部９２ａを備える。一実施例では、第２の複数のギア歯８４は、矢印９０の周方向に移動するとき、第１の複数のギア歯８２の次のギア歯８２に関連する周方向オフセット距離Ａだけオフセットしている。第１の複数のギア歯８２のそれぞれの第１の端部９０ａは同様に、矢印９０の方向に移動するとき、第２の複数のギア歯８４の対応する次のギア歯８４の第１の端部９０ｂから周方向オフセット距離Ｂだけ離間している。周方向オフセット距離Ｇは、第２の複数のギア歯８４または第１の複数のギア歯８２の隣接する歯の間の周方向オフセット距離Ａおよび周方向オフセット距離Ｂの合計である。
【００４０】
第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４のそれぞれは、軸線Ｂと第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４の周方向表面８７それぞれとの間の螺旋角度Ｚで配置されている。この実施例では、第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４のそれぞれは、軸線Ｂに対して同等の螺旋角度Ｚで配置されている。
【００４１】
一実施例では、螺旋角度Ｚは、３０〜３５°である。さらなる実施例では、螺旋角度Ｚは、３３°である。与えられた螺旋角度Ｚまたは範囲は、リングギア７４の第１のセクション７３および第２のセクション７５を一緒に駆動する。
【００４２】
選択された螺旋角度Ｚは、ギアボックス４８の動力学にも影響を及ぼす。螺旋角度Ｚが０から増大するにつれ、より多くの数のギア歯８２、８４が、噛み合うサンギア７０およびリングギア７４（図２参照）の歯８２、８４に係合する。開示の螺旋角度Ｚを有する第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４を選択することで、スターギア７２の大きさを維持しながら、付加的な接触、そしてより大きなトルク伝達が得られる。
【００４３】
周方向オフセット距離Ａおよび周方向オフセット距離Ｂは、各第１の複数のギア歯８２または第２の複数のギア歯８４のそれぞれの間の周方向オフセット距離Ｇの０％〜１００％の間で、第１の複数のギア歯８２のそれぞれを第２の複数のギア歯８４の対応する次の歯８４からオフセットさせるように、決定され、使用される。別の実施例では、第１の複数のギア歯８２は、第２の複数のギア歯８４から約２５％〜７５％オフセットされ、それによって、周方向オフセット距離Ａの周方向オフセット距離Ｇに対する比は、約０．２５〜０．７５となる。さらなる実施例では、第１の複数のギア歯８２は、第２の複数のギア歯８４から５０％オフセットされ、それによって、周方向オフセット距離Ａと周方向オフセット距離Ｂとは等しくなる。
【００４４】
別の実施例では、周方向オフセット距離Ａは、スターギア７２のギア特性に応じて選択される。ギア特性は、スターギア７２を介する調和レベル、伝達誤差、振動レベルのうちの少なくとも１つである。
【００４５】
図５Ａ〜図５Ｃは、ギアボックス４８内のスターギア７２の噛み合いの際にスターギア７２の周波数に応じてパーセントオフセット（軸Ｘ）を与えるように、周方向オフセット距離Ａが予め決定されることを示す。パーセントオフセットは結果として、選択された周波数をもたらす伝達誤差の変化を生じさせる。スターギア７２の性能は、伝達誤差および振動の大きさを低減しまたは最小限に抑えるように選択されたパーセントオフセットに基づく周波数に応じて制御される。
【００４６】
周波数は、調和レベルを示す。この実施例では、第１の調和は、サンギア上の歯の数にキャリヤ７７に対するサンギアの１秒間当たりの回転数を掛けたものに等しい周波数を有し、第２の調和は、第１の調和の２倍の周波数を有し、第３の調和は、第１の調和の３倍の周波数を有する。第１の調和、第２の調和、および第３の調和のそれぞれについて、周方向オフセット距離Ａおよび周方向オフセット距離Ｂと等しくなるように、第１の複数のギア歯８２と第２の複数のギア歯８４との間で予め決められたパーセントオフセットを選択することで、伝達誤差が制御される。伝達誤差は本願では、スターギア７２がとる必要のある周方向位置と、噛み合いの際の実際の位置との間の差として定義される。
【００４７】
一実施例では、図５Ａに示すように、第１の複数のギア歯８２は、第２の複数のギア歯８４から約２５％〜７５％オフセットされ、それによって、周方向オフセット距離Ａの周方向オフセット距離Ｇに対する比は、第１の調和における伝達誤差を低減するように、約０．２５〜０．７５となる。
【００４８】
さらなる実施例では、図５Ｂに示すように、第１の複数のギア歯８２は、第２の複数のギア歯８４から約１５％〜２５％または７５％〜８５％オフセットされ、それによって、周方向オフセット距離Ａの周方向オフセット距離Ｇに対する比は、第２の調和における伝達誤差を低減するように、約０．１５〜０．２５または約０．７５〜０．８５となる。
【００４９】
さらなる実施例では、図５Ｃに示すように、第１の複数のギア歯８２は、第２の複数のギア歯８４から約１５％〜８５％オフセットされ、それによって、周方向オフセット距離Ａの周方向オフセット距離Ｇに対する比は、第３の調和における伝達誤差を低減するように、約０．１５〜０．８５となる。
【００５０】
さらなる実施例では、第１の複数のギア歯８２は、第２の複数のギア歯８４から約５０％オフセットされ、それによって、周方向オフセット距離Ａの周方向オフセット距離Ｇに対する比は、第１の調和および第３の調和における伝達誤差を低減するように、約０．５となる。
【００５１】
第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４を周方向オフセット距離Ａまたは周方向オフセット距離Ｂだけオフセットさせることで、ギアボックス４８の全体の伝達誤差が低減される。周方向オフセット距離Ａおよび周方向オフセット距離Ｂは、噛み合いの際のスターギア７２の１つまたは複数の調和レベルに依存して決定される。ギアボックス４８の性能は、伝達誤差の低減により制御され、作動中のギアボックス４８およびガスタービンエンジン２０における振動を低減する。従って、トルク伝達はより円滑になり、振動に起因するエンジン構成要素の寿命および効率に対する全体の影響が低減される。
【００５２】
図６を参照すると、スターギア７２を形成する実施例の方法が示される。第１の円柱１１０および第２の円柱１２０が軸線Ｂに沿ってリング８６の軸方向の両側に配置される。工具１１２（概略的に示される）が提供され、第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４を形成するように、第１の円柱１１０および第２の円柱１２０に溝が機械加工される。第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４は、上述のように、螺旋角度Ｚで配置され、周方向オフセット距離Ａおよび周方向オフセット距離Ｂだけオフセットされる。第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４の１つが形成された後で、すでに形成された第１の複数のギア歯８２または第２の複数のギア歯８４の寸法に影響を及ぼさずに、残りの複数のギア歯８２、８４を形成するように工具１１２が使用される。リング８６によって提供される第１の円柱１１０と第２の円柱１２０の間の空間によって、工具１１２は、すでに形成された複数のギア歯８２、８４に影響を及ぼさずに、複数のギア歯８２、８４を形成することができる。第１の複数のギア歯８２および第２の複数のギア歯８４をオフセットさせることで、工具１１２は、すでに形成された複数のギア歯８２、８４の間の空間１１４内へ移動して入ることができ、従って、未形成の複数のギア歯８２、８４を形成するために必要とされるリング８６の幅Ｄが低減される。幅Ｄの低減によって、スターギア７２の重量が低減される。
【００５３】
実施例の第１の円柱１１０および第２の円柱１２０を示しているとはいえ、ガスタービンエンジン２０の仕様に基づいてスターギア７２を形成するために他の幾何学セクションを使用することは、本開示の予想内にある。一実施例では、工具１１２は、研削砥石である。
【００５４】
好ましい実施例を開示したとはいえ、当業者ならば特定の変更が本開示の範囲に含まれることを理解するであろう。それゆえ、本開示の範囲および内容を決定するには以下の特許請求の範囲を検討する必要がある。
【図１】
0005808505.tif 000002
【図２】
0005808505.tif 000003
【図３】
0005808505.tif 000004
【図４】
0005808505.tif 000005
【図５Ａ】
0005808505.tif 000006
【図５Ｂ】
0005808505.tif 000007
【図５Ｃ】
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【図６】
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