(57)【要約】【課題】ＲＤＳの中間ベアリング支持の合成を高める。【解決手段】ガスタービンのコアー２をファンケーシング１から支持する複数のファンフレーム・ストラット１２ａの中で、アクセサリ・ギアボックスを駆動する垂直軸２０が通るファンフレーム・ストラット３０であって、該ファンフレーム・ストラット３０は長手方向の中間で分割されていて、分割された部分は上記垂直軸２０の中間ベアリング・ハウジング３０ｃを挟持して組み立てられている。【選択図】      図１
2004316474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンのコアーをファンケーシングから支持する複数のファンフレーム・ストラットの中で、アクセサリ・ギアボックスを駆動する垂直軸が通るファンフレーム・ストラットであって、該ファンフレーム・ストラットは長手方向の中間で分割されていて、分割された部分は上記垂直軸の中間ベアリング・ハウジングを挟持して組み立てられていることを特徴とするガスタービンのファンフレーム・ストラット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアクセサリ・ギアボックスの駆動用の垂直軸が通るファンフレーム・ストラットの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は航空機用ガスタービンエンジンの模式断面図である。図において、１はファンケーシング、２はコアーである。ファンケーシング１は航空機の翼などの機体から支持されており、コアー２はファンケーシング１から支持されている。コアー２は圧縮機３、燃焼室４、タービン５からなる。圧縮機３はファン３ａ、低圧圧縮機３ｂおよび高圧圧縮機３ｃとからなる。タービン５は高圧タービン５ａと低圧タービン５ｂとからなる。前方から流入した空気はファン３ａで昇圧され、その一部は矢印７で示すように、バイパス流（二次空気）となってコアー２の外側のバイパスダクト６を通って後方から流出し、残部は矢印８で示すように、コアー流（一次空気）となって、低圧圧縮機３ｂおよび高圧圧縮機３ｃでさらに昇圧され、燃焼室４で加熱されて高温高圧となり、高圧タービン５ａ、低圧タービン５ｂを回転させた後、後方から流出する。エンジン後方から排出される一次空気と二次空気の流量と流速の積が航空機の推力になる。
【０００３】
図に示すように、ファン３ａおよび低圧圧縮機３ｂは、ファン駆動軸１１を介して低圧タービン５ｂで駆動され、高圧圧縮機３ｂは、高圧圧縮機駆動軸１０を介して高圧タービン５ａで駆動される。
【０００４】
一次空気量に対する二次空気量の比をバイパス比というが、航空機用のエンジンの場合には亜音速で飛行するので、燃料消費量の節約のため、このバイパス比を５〜７程度と高く取っている。なお、９は燃料である。
【０００５】
図４（Ａ）は図３の圧縮機３の部分で切断した断面図であり、図４（Ｂ）はストラットの断面図である。図において、１２はコアー２を構成するファンフレームである。１２ａはストラットで、ファンフレーム１２の一部をなすものである。ファンフレーム１２はストラット１２ａと一体的に鋳造されることもあるが、点線１２ｂで示す溶接部で溶接されて一体化する場合もある。ファンフレーム１２はファンケーシング１からストラット１２ａを介して支持されている。ストラット１２ａは、図４（Ｂ）で示すように、中空で流線型または三角形状をしている。
【０００６】
航空機の機体側の電気、電子装置に電力を供給するための発電装置や油圧装置に油圧を供給するための油圧ポンプ等の補機類を駆動するため、エンジンに直結されたアクセサリ・ギヤボックス（Ａｃｃｅｓｓｏｒｙ  Ｇｅａｒｂｏｘ、以下ＡＧＢという。）が設けられている。ＡＧＢは高圧圧縮機駆動軸１０から傘歯車（ベベルギヤー）と垂直軸（Ｒａｄｉａｌ  Ｄｒｉｖｅ  Ｓｈａｆｔ、以下ＲＤＳという。なお、垂直軸とは半径方向の軸の意味であり、たとえば、水平方向であってもよい。）を介して駆動される。ＡＧＢは点検や交換が容易なようにファンケーシング１の外側に取り付けられている。
【０００７】
先に述べたように、旅客機用エンジンの場合はバイパス比が高いので、ファンケーシング１の直径が大きい。したがって、ＲＤＳも長くなり、振動も起こり易いので、中間ベアリングで支持している。
【０００８】
図５はＲＤＳの中間ベアリングの配置例を示す断面図である。図において、２０はＲＤＳであり、先端に雄のスプライン２０ａが設けられている。２１は高圧圧縮機駆動軸１０に取り付けられたベベルギヤーであり、２１ａは雌のスプラインである。図に示すように、ＲＤＳは複数のファンフレーム・ストラット１２ａの内の１つのストラットの内部を貫通している。２２は長い円筒状のハウジングであり、アングルを円環状に形成したブラケット２２ａを介してファンケーシング１に取り付けられており、その先端に中間ベアリング２４を把持している。２３はストッパで、ハウジング２２下端を外側で囲繞しており、その振動を抑制する。
【０００９】
図６はＲＤＳの中間ベアリングの他の配置例を示す断面図である。なお、図５と共通部分の説明は省略する。図において、２５は中間ベアリング２４のハウジングである。ハウジング２５の基端部は、ストラット１２ａの側面に取り付けられており、その取り付け部分は、バイパスダクト６とコアー２を仕切るファンフレーム１２の内部に位置している。
【００１０】
図７はＲＤＳ２０の組み立て方法を示す図面である。図において、２４ａは中間ベアリング２４の外輪、２４ｂはローラ、２４ｃは内輪である。２５はハウジング、２６はスナップリングである。図のように、ベアリング２４の外輪２４ａとローラ２４ａとはハウジング２５内に取り付けておく。また、ベアリング２４の内輪２４ｃはＲＤＳ２０の適当な位置にシマリバメで取り付けておく。ＲＤＳ２０を矢印２７の方向に移動させて、ＲＤＳ２０の先端の雄スプライン２０ａがベアリング２４のローラ２４ｂ内部を通過し、ベベルギヤ−２１の雌スプライン２１ａ内に嵌入したときベアリング２４の内輪２４ｃがローラ２４ｂ内におさまるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５および図６で示したようなベアリングハウジング２２、２５は、共に片持ちであり、特にハウジング２２は長いので、ＲＤＳの振動を抑制するための大きな耐振剛性を得ることが困難である。
【００１２】
本発明は、従来技術のかかる問題点に鑑み案出したもので、中間ベアリングのハウジングをファンフレーム・ストラットから全周で支持することにより大きな耐振剛性を得ることができるガスタービンのファンフレーム・ストラットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のガスタービンのファンフレーム・ストラットは、ガスタービンのコアーをファンケーシングから支持する複数のファンフレーム・ストラットの中で、アクセサリ・ギアボックスを駆動する垂直軸が通るファンフレーム・ストラットであって、該ファンフレーム・ストラットは長手方向の中間で分割されていて、分割された部分は上記垂直軸の中間ベアリング・ハウジングを挟持して組み立てられている。
【００１４】
次に本発明の作用を説明する。ＲＤＳの通るファンフレーム・ストラットは長手方向の中間で分割されていて、中間ベアリングのハウジングを挟持して組み立てられているので、ハウジングはストラットから全周で支持される。したがって、大きな耐振剛性を得ることができ、ＲＤＳの振動を効果的に抑止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のガスタービンのファンフレーム・ストラットを用いた中間ベアリングの配置を示す断面図である。なお、本図において、図５または図６と共通する部分は同一の符号を用いており、重複した説明は省略する。図において、３０は本発明のファンフレーム・ストラットである。ファンフレーム・ストラット３０はガスタービンのコアーを支持する複数のファンフレーム・ストラット１２ａの内の１つであって、図示しないＡＧＢを駆動する垂直軸（ＲＤＳ）２０が通る。ファンフレーム・ストラット３０は長手方向の中間で分割されていて、上下のフランジ３０ａ、３０ｂを当接させ、ボルト・ナットで締め付けて組み立てられている。下方のフランジ３０ｂには円筒状で下端に内向きのフランジ３０ｄを有するベアリングハウジング３０ｃが取り付けられており、該ハウジング３０ｃ内に中間ベアリング２４が嵌め込まれている。
【００１６】
図２は本発明のストラットを実際に適用した例を示す断面図でる。この場合ストラット３０Ａは中実で、ＲＤＳ２０が通る孔３０ｈが穿設されている。中実だと重いので航空用エンジンには適用できないが、航空用エンジン転用形の発電用のガスタービンには適用可能である。上部ストラット３０ｆは下部ストラット３０ｇより径が細く、上部ストラット３０ｆの下端にはフランジ３０ｅが張り出しており、その部分でボルトにより下部ストラット３０ｇに結合している。なお、ＲＤＳ２０の組み立て方法については、図７と同じなので説明を省略する。
【００１７】
次に本実施形態の作用を説明する。ＲＤＳ２０の通るファンフレーム・ストラット３０は長手方向の中間で分割されていて、中間ベアリング２４のハウジング３０ａを挟持して組み立てられているので、ハウジングはストラット３０から全周で支持される。したがって、大きな耐振剛性を得ることができ、ＲＤＳ２０の振動を効果的に抑止することができる。
【００１８】
本発明は以上述べた実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のガスタービンのファンフレーム・ストラットは、長手方向の中間で分割されていて、分割された部分でＲＤＳの中間ベアリングのハウジングを挟持しているので、中間ベアリングはストラットから全周で支持されることになり、大きな耐振剛性を得ることができ、ＲＤＳの振動を効果的に抑止することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービンのファンフレーム・ストラットを用いた中間ベアリングの配置を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】航空機用ガスタービンエンジンの模式図である。
【図４】（Ａ）は図３の圧縮機部分で切断した断面図、（Ｂ）はストラットの断面図である。
【図５】ＲＤＳの中間ベアリングの配置を示す断面図である。
【図６】ＲＤＳの中間ベアリングの他の配置例を示す断面図である。
【図７】ＲＤＳの組み立て方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１    ファンケーシング
２    コアー
１２    ファンフレーム
２４    中間ベアリング
３０    ファンフレーム・ストラット
３０ｃ  ベアリング・ハウジング
【図１】
2004316474.tif 000003
【図２】
2004316474.tif 000004
【図３】
2004316474.tif 000005
【図４】
2004316474.tif 000006
【図５】
2004316474.tif 000007
【図６】
2004316474.tif 000008
【図７】
2004316474.tif 000009