(57)【要約】【課題】ガスタービンエンジン（１０）を組み立てる方法を提供する。【解決手段】本方法は、コアタービンエンジン（１２）に対して低圧タービン（１４）を結合する段階と、前方ファン組立体（５０）と軸方向後方ファン組立体（５２）とを含む二重反転ファン組立体（１６）を低圧タービンに対して結合して、前方ファン組立体が第１の方向（８０）に回転しかつ後方ファン組立体が逆の第２の方向（８２）に回転するようにする段階と、前方ファン組立体に対してブースタ圧縮機（２４）を結合して該ブースタ圧縮機が第１の方向に回転するようにする段階とを含む。【選択図】      図１
2007113576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧タービン（１４）に結合され、ディスク（６６）及び該ディスクに結合された複数のロータブレード（６０）を含み、第１の回転方向（８０）に回転するように構成された前方ファン組立体（５０）と、
前記低圧タービンに結合され、ディスク（６８）及び該ディスクに結合された複数のロータブレード（６２）を含み、第２の回転方向（８２）に回転するように構成された後方ファン組立体（５２）と、
前記第１の方向に回転するように前記前方ファン組立体に結合されたブースタ圧縮機（２４）と、
を含む二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項２】
該二重反転ファン組立体が、前記ブースタ圧縮機（２４）の軸方向前方に結合されたファンフレーム組立体（６７）をさらに含む、請求項１記載の二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項３】
該二重反転ファン組立体が、前記後方ファン組立体と前記ブースタ圧縮機（２４）との間に結合されたファンフレーム組立体（６７）をさらに含む、請求項１記載の二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項４】
前記前記低圧タービン（１４）と前記前方ファン組立体（５０）との間に結合された駆動シャフト（３２）と、
前記後方ファン組立体（５２）が前記前方ファン組立体とは逆の第２の方向（８２）に回転するように前記駆動シャフトと該後方ファン組立体との間に結合されたギヤボックス（１００）と、
をさらに含む、請求項１記載の二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項５】
前記前方ファン組立体（５０）及びブースタ圧縮機（２４）が、第１の回転方向に回転するように構成され、前記後方ファン組立体（５２）が、前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転するように構成される、請求項１記載の二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項６】
前記後方ファン組立体（５２）が、前記前方ファン組立体（５０）及びブースタ圧縮機（２４）の回転速度の約半分である第１の回転速度で回転するように構成される、請求項１記載の二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項７】
前記ギヤボックス（１００）が、ほぼトロイダル断面輪郭を有し、実質的に前記駆動シャフト（３２）を囲む、請求項４記載の二重反転ファン組立体（１６）。
【請求項８】
コアガスタービンエンジン（１２）と、
前記コアガスタービンエンジンに結合された低圧タービン（１４）と、
前記コアガスタービンエンジンに結合された二重反転ファン組立体（１６）と、
を含み、前記二重反転ファン組立体が、
前記低圧タービン（１４）に結合され、ディスク（６６）及び該ディスクに結合された複数のロータブレード（６０）を含み、第１の回転方向（８０）に回転するように構成された前方ファン組立体（５０）と、
前記低圧タービンに結合され、ディスク（６８）及び該ディスクに結合された複数のロータブレード（６２）を含み、第２の回転方向（８２）に回転するように構成された後方ファン組立体（５２）と、
前記第１の方向に回転するように前記前方ファン組立体に結合されたブースタ圧縮機（２４）と、
を含むタービンエンジン組立体（１０）。
【請求項９】
前記二重反転ファン組立体（１６）が、前記後方ファン組立体（５２）と前記ブースタ圧縮機（２４）との間に結合されたファンフレーム組立体（６７）をさらに含む、請求項８記載のタービンエンジン組立体（１０）。
【請求項１０】
前記前記低圧タービン（１４）と前記前方ファン組立体（５０）との間に結合された駆動シャフト（３２）と、
前記後方ファン組立体（５２）が前記前方ファン組立体とは逆の第２の方向（８２）に回転するように前記駆動シャフトと該後方ファン組立体（５２）との間に結合されたギヤボックス（１００）と、
をさらに含む、請求項９記載のタービンエンジン組立体（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンに関し、より具体的には、二重反転ファン組立体及びそれを含むガスタービンエンジン組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、前方ファン、コアエンジン及び出力タービンを含む。コアエンジンは、直列流れ関係の状態で互いに結合された少なくとも１つの圧縮機、燃焼器、高圧タービン及び低圧タービンを含む。より具体的には、圧縮機と高圧タービンとは、シャフトを介して結合されて高圧ロータ組立体を形成する。コアエンジンに流入した空気は、燃料と混合されかつ点火されて高エネルギーガス流を形成する。高エネルギーガス流は、高圧タービンを通って流れて高圧タービンを回転駆動し、次にシャフトが圧縮機を回転駆動するようになる。
【０００３】
ガス流は、該ガス流が高圧タービンの後方に配置された低圧タービンを通って流れるにつれて膨張する。低圧タービンは、駆動シャフトに結合されたファンを有するロータ組立体を含む。低圧タービンは、駆動シャフトを介してファンを回転駆動する。エンジン効率を増大させるのを可能にするために、少なくとも１つの公知のガスタービンエンジンは、二重反転ファン及び／又は二重反転ブースタ圧縮機に結合された二重反転低圧タービンを含む。
【０００４】
二重反転低圧タービンを支持するのを可能にするために、ガスタービンエンジン内に外側回転スプール、回転フレーム、中間タービンフレーム及び２つの同軸シャフトが設置される。上記の構成部品の設置はまた、第１のファン組立体及び第２のファン組立体が各々、それぞれ第１のタービン及び第２のタービンと同一の回転方向に回転するように、第１のファン組立体を第１のタービンに結合しまた第２のファン組立体を第２のタービンに結合することを可能にする。従って、そのようなエンジンの全重量、設計の複雑さ及び／又は製造コストが、増大する。
【特許文献１】米国特許第６，７６３，６５４−Ｂ２号公報
【特許文献２】米国特許第６，７６３，６５３−Ｂ２号公報
【特許文献３】米国特許第６，７６３，６５２−Ｂ２号公報
【特許文献４】米国特許第６，７３９，１２０−Ｂ２号公報
【特許文献５】米国特許第６，７３２，５０２−Ｂ２号公報
【特許文献６】米国特許第６，７１１，８８７−Ｂ２号公報
【特許文献７】米国特許第６，６８４，６２６−Ｂ１号公報
【特許文献８】米国特許第６，６１９，０３０−Ｂ１号公報
【特許文献９】米国特許第５，８６７，９８０号公報
【特許文献１０】米国特許第５，８１３，２１４号公報
【特許文献１１】米国特許第５，８０９，７７２号公報
【特許文献１２】米国特許第５，８０６，３０３号公報
【特許文献１３】米国特許第５，０１０，７２９号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様では、二重反転ファン組立体を提供する。本二重反転ファン組立体は、低圧タービンに結合され、ディスク及び該ディスクに結合された複数のロータブレードを含み、第１の回転方向に回転するように構成された前方ファン組立体と、低圧タービンに結合され、ディスク及び該ディスクに結合された複数のロータブレードを含み、第２の回転方向に回転するように構成された後方ファン組立体と、第１の方向に回転するように低圧タービンに結合されたブースタ圧縮機とを含む。
【０００６】
別の態様では、タービンエンジン組立体を提供する。本タービンエンジン組立体は、コアガスタービンエンジンと、コアガスタービンエンジンに結合された低圧タービンと、コアガスタービンエンジンに結合された二重反転ファン組立体とを含み、二重反転ファン組立体は、低圧タービンに結合され、ディスク及び該ディスクに結合された複数のロータブレードを含み、第１の回転方向に回転するように構成された前方ファン組立体と、低圧タービンに結合され、ディスク及び該ディスクに結合された複数のロータブレードを含み、第２の回転方向に回転するように構成された後方ファン組立体と、第１の方向に回転するように低圧タービンに結合されたブースタ圧縮機とを含む。
【０００７】
さらに別の態様では、ガスタービンエンジンを組み立てる方法を提供する。本方法は、コアタービンエンジンに対して低圧タービンを結合する段階と、前方ファン組立体と軸方向後方ファン組立体とを含む二重反転ファン組立体を低圧タービンに対して結合して、前方ファン組立体が第１の方向に回転しかつ後方ファン組立体が逆の第２の方向に回転するようにする段階と、低圧タービンに対してブースタ圧縮機を結合して該ブースタ圧縮機が第１の方向に回転するようにする段階とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、長手方向軸線１１を有する例示的なタービンエンジン組立体１０の一部分の断面図である。この例示的な実施形態では、タービンエンジン組立体１０は、その全体をフレーム１３によって定められたコアガスタービンエンジン１２を含む。低圧タービン１４が、コアガスタービンエンジン１２の軸方向後方に結合され、二重反転ファン組立体１６が、コアガスタービンエンジン１２の軸方向前方に結合される。
【０００９】
コアガスタービンエンジン１２は、環状のコアエンジン入口２２を形成した外側ケーシング２０を含む。ケーシング２０は、低圧ブースタ圧縮機２４を囲んで流入空気の圧力を第１の圧力レベルまで増大させるのを可能にする。１つの実施形態では、コアガスタービンエンジン１２は、オハイオ州シンシナティ所在のＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ａｉｒｃｒａｆｔ  Ｅｎｇｉｎｅｓから入手可能なコアＣＦＭ５６型ガスタービンエンジンである。
【００１０】
高圧多段軸流圧縮機２６は、ブースタ圧縮機２４から加圧空気を受け、この空気の圧力を第２のより高い圧力レベルにさらに増大させる。高圧空気は、燃焼器２８に送られ、燃料と混合される。燃料−空気混合気は点火されて、加圧空気の温度及びエネルギーレベルを上昇させる。高エネルギー燃焼生成物は、第１の又は高圧タービン３０に流れて第１の回転駆動シャフト３２を介して圧縮機２６を駆動するようにし、次に第２の又は低圧タービン１４に流れて第１の駆動シャフト３２と同軸に結合された第２の回転駆動シャフト３４を介して二重反転ファン組立体１６及びブースタ圧縮機２４を駆動するのを可能にする。低圧タービン１４を駆動した後に、燃焼生成物は、排出ノズル３６を介してタービンエンジン組立体１０から流出して推進ジェット推力を提供する。
【００１１】
二重反転ファン組立体１６は、長手方向軸線１１の周りで回転するように構成された第１の又は前方ファン組立体５０と第２の又は後方ファン組立体５２とを含む。本明細書では「前方ファン」及び「後方ファン」という用語を使用して、ファン組立体５０がファン組立体５２の軸方向上流に結合されることを表している。１つの実施形態では、ファン組立体５０及び５２は、図１に示すように、コアガスタービンエンジン１２の前方端部に配置される。別の実施形態では、ファン組立体５０及び５２は、コアガスタービンエンジン１２の後方端部に配置される。ファン組立体５０及び５２は各々、それぞれ少なくとも１列のロータブレード６０及び６２を含み、ナセル６４内に配置される。ロータブレード６０は、ロータディスク６６に結合され、またロータブレード６２は、ロータディスク６８に結合される。
【００１２】
１つの実施形態では、ブースタ圧縮機２４は、それぞれのロータディスク７２に結合された複数列のロータブレード７０を含む。ブースタ圧縮機２４は、入口ガイドベーン組立体７４の後方に配置され、該ブースタ圧縮機２４が前方ファン組立体５０の回転速度と実質的に等しい回転速度で回転するように駆動シャフト３４に結合される。ブースタ圧縮機２４は、３列のみのロータブレード７０を有するものとして図示しているが、ブースタ圧縮機２４は、１列のみのロータブレード７０又は複数列のガイドベーン７６と交差指状に配置された複数列のロータブレード７０のようなあらゆる適当な数及び／又は列のロータブレード７０を有することができる。１つの実施形態では、入口ガイドベーン７６は、ブースタケース７８に対して固定又は堅固に結合される。別の実施形態では、ロータブレード７０をロータディスク７２に対して回転可能に結合して、入口ガイドベーン７６が、エンジン作動中にブースタ圧縮機２４を通って流れる空気の量を変えるのを可能にするように可動になるようにする。さらに別の実施形態では、タービンエンジン組立体１０は、ブースタ圧縮機２４を含まない。
【００１３】
この例示的な実施形態では、ブースタ圧縮機２４は、ファンフレーム組立体６７がブースタ圧縮機２４と後方ファン組立体５２との軸方向間に位置するようにファンフレーム組立体６７の軸方向後方に結合される。図１に示すように、低圧タービン１４は、前方ファン組立体５０及びブースタ圧縮機２４が各々第１の回転方向８０に回転するように、シャフト３４を介して前方ファン組立体５０及びブースタ圧縮機２４に結合される。後方ファン組立体５２は、該後方ファン組立体５２が逆の第２の回転方向８２に回転するように、ギヤボックス１００を介して駆動シャフト３４及び／又は低圧タービン１４に結合される。
【００１４】
図２は、図１に示す二重反転ファン組立体１６の一部分の概略図である。１つの実施形態では、前方ファン組立体５０は、長手方向軸線１１の周りに配置されたコーン８４を含む。コーン８４は、図２に示すように、第１の又は前方端部８６においてロータディスク６６に連結され、また第２の又は後方端部８８において駆動シャフト３４に連結される。後方ファン組立体５２は、長手方向軸線１１に沿ってコーン８４の少なくとも一部分の周りに同軸に配置されたコーン９０を含む。コーン９０は、第１の又は前方端部９２においてロータディスク６８に結合され、また第２の又は後方端部９４においてギヤボックス１００の出力部１０６に結合される。コーン９０はまた、前方端部９２に結合されまた本明細書でさらに説明する軸受組立体１４０を介して該コーン９０に支持を与えるように構成された延長部９１を含む。
【００１５】
１つの実施形態では、二重反転ファン組立体１６はまた、後方ファン組立体５２と駆動シャフト３４との間に結合されて、前方ファン組立体５０が回転する回転方向８０に対して逆の回転方向８２に後方ファン組立体５２を回転させるのを可能にするギヤボックス１００を含む。ギヤボックス１００は、ほぼトロイダル形状を有し、駆動シャフト３４の周りで円周方向に配置されて実質的に駆動シャフト３４の周りに延びる。図２に示すように、ギヤボックス１００は、構造支持体１０２と、構造支持体１０２内に結合された少なくとも１つの歯車１０３と、駆動シャフト３４に結合された入力部１０４と、後方ファン組立体５２に結合された出力部１０６とを含む。
【００１６】
１つの実施形態では、ギヤボックス１００は、約２．０対１の歯車比を有し、前方ファン組立体５０及びブースタ圧縮機２４が各々後方ファン組立体５２の回転速度の約２倍の回転速度で回転するようになる。別の実施形態では、前方ファン組立体５０及びブースタ圧縮機２４は各々、後方ファン組立体５２の回転速度の約０．６７倍から後方ファン組立体５２の回転速度よりも速い約２．１倍までの間である回転速度で回転する。この実施形態では、前方ファン組立体５０及びブースタ圧縮機２４は、後方ファン組立体５２の回転速度よりも大きいか、後方ファン組立体５２の回転速度と等しいか、又は後方ファン組立体５２の回転速度よりも小さい回転速度で回転することができる。
【００１７】
１つの実施形態では、図２に示すスラスト軸受組立体１１０のような第１の軸受組立体が、駆動シャフト３４及び／又は長手方向軸線１１の周りに配置される。スラスト軸受組立体１１０は、駆動シャフト３４とコアガスタービンエンジン１２のフレーム１３との間を作動的に結合しかつ／又はそれらの間に取付けられる。１つの実施形態では、スラスト軸受組立体１１０は、駆動シャフト３４に対して取付けられた半径方向配置のインナレース１１１を含む。インナレース１１１は、駆動シャフト３４に作動的に結合された駆動シャフト延長部１１２に取付けられて、インナレース１１１は、長手方向軸線１１の周りで駆動シャフト３４と共に回転可能になる。１つの特定の実施形態では、駆動シャフト延長部１１２は、駆動シャフト３４にスプライン嵌合される。インナレース１１１は、スラスト軸受組立体１１０の内側溝１１４を形成した表面１１３を有する。内側溝１１４を形成した表面１１３は、ほぼ円弧状輪郭を有する。
【００１８】
スラスト軸受組立体１１０は、フレーム１３に固定結合された半径方向配置のアウタレース１１６を含む。１つの実施形態では、アウタレース１１６及び／又はフレーム１３は、以下に一層詳しく説明するように、二重反転ファン組立体１６及び／又はブースタ圧縮機２４によって出現又は発生したスラスト荷重及び／又は力の伝達のための基盤領域として作用する。アウタレース１１６は、表面１１３と全体的に対向した表面１１７を有し、この表面１１７は、スラスト軸受組立体１１０の外側溝１１８を形成する。外側溝１１８を形成した表面１１７は、ほぼ円弧状輪郭を有する。複数のベアリング１１９のような少なくとも１つのローラ要素が、インナレース１１１とアウタレース１１６との間に運動可能に配置される。各ベアリング１１９は、内側溝１１４及び外側溝１１８と転がり接触して、駆動シャフト３４がギヤボックス１００に対して自由に回転するのを可能にする。
【００１９】
スラスト軸受組立体１２０のような第２の軸受組立体が、長手方向軸線１１の周りで半径方向に配置される。１つの実施形態では、スラスト軸受組立体１２０は、コーン８４の前方端部８６又はその近傍などの前方ファン組立体５０の前方端部部分とコーン９０の前方端部９２又はその近傍などの後方ファン組立体５２の前方端部部分との間を作動的に結合しかつ／又はそれらの間に取付けられる。１つの実施形態では、スラスト軸受組立体１２０は、コーン８４の外表面に対して取付けられた半径方向配置のインナレース１２２を含む。図２に示すように、インナレース１２２はコーン８４に取付けられて、インナレース１２２は、長手方向軸線１１の周りで前方ファン組立体５０と共に回転可能になる。インナレース１２２は、スラスト軸受組立体１２０の内側溝１２４を形成した表面１２３を有する。内側溝１２４を形成した表面１２３は、ほぼ円弧状輪郭を有する。
【００２０】
軸受組立体１２０は、コーン９０の内表面に対して取付けられた半径方向配置のアウタレース１２６を含む。図４に示すように、アウタレース１２６はコーン９０に取付けられて、アウタレース１２６は、長手方向軸線１１の周りで後方ファン組立体５２と共に回転可能になる。アウタレース１２６は、表面１２３と全体的に対向した表面１２７を有し、この表面１２７は、スラスト軸受組立体１２０の外側溝１２８を形成する。外側溝１２８を形成した表面１２７は、ほぼ円弧状輪郭を有する。複数のベアリング１２９のような少なくとも１つのローラ要素が、インナレース１２２とアウタレース１２６との間に運動可能に配置される。各ベアリング１２９は、内側溝１２４及び外側溝１２８と転がり接触して、前方ファン組立体５０及び／又は後方ファン組立体５２の相対回転運動を可能にする。
【００２１】
１つの実施形態では、軸受組立体１１０及び／又は１２０は、前方ファン組立体５０及び／又は後方ファン組立体５２を相対的に一定の軸方向位置に維持するのを可能にする。二重反転ファン組立体１６の作動中に、前方ファン組立体５０及びブースタ圧縮機２４によって発生したスラスト荷重及び／又は力は、前方ファン組立体５０から直接第１のスラスト軸受組立体１１０に伝達される。さらに、作動中に後方ファン組立体５２によって発生したスラスト荷重及び／又は力は、後方ファン組立体５２から第２のスラスト軸受組立体１２０に、また第２のスラスト軸受組立体１２０から駆動シャフト３４を介して第１のスラスト軸受組立体１１０に伝達される。スラスト荷重及び／又は力をスラスト軸受組立体１１０及び／又はスラスト軸受組立体１２０に伝達する結果として、後方ファン組立体５２に対して作動的に結合されたギヤボックス１００を介してのスラスト荷重及び／又は力の伝達が、防止又は制限される。別の実施形態では、当業者に公知でありまた本明細書に示した教示によって手引きされるあらゆる適当な軸受組立体を、軸受組立体１１０及び／又は軸受組立体１２０として或いはこれらの軸受組立体に加えて使用することができる。
【００２２】
１つの実施形態では、図４に示すように、スラスト軸受組立体１３０のような軸受組立体が、前方端部９２又はその近傍においてコーン９０の外表面の周りに配置される。スラスト軸受組立体１３０は、フレーム１３と前方端部９２との間に連結される。１つの実施形態では、スラスト軸受組立体１３０は、軸受組立体１２０と組み合わさって差動軸受組立体として作用して、後方ファン組立体５２を支持しかつ／又は後方ファン組立体５２からのスラスト荷重及び／又は力をフレーム１３に伝達する。１つの実施形態では、スラスト軸受組立体１３０は、図４に示すように、コーン９０に対して取付けられたインナレース１３２を含む。インナレース１３２はコーン９０の前方端部９２に取付けられて、インナレース１３２は、長手方向軸線１１の周りで後方ファン組立体５２と共に回転可能になる。インナレース１３２は、ローラ軸受組立体１３０の内側溝１３４を形成した表面１３３を有する。
【００２３】
スラスト軸受組立体１３０は、フレーム１３に固定結合されたアウタレース１３６を含む。１つの実施形態では、アウタレース１３６は、構造支持部材１５及び／又はフレーム１３に対して固定結合される。構造支持部材１５及び／又はフレーム１３は、二重反転ファン組立体１６及び／又はブースタ圧縮機２４によって出現又は発生したスラスト荷重及び／又は力の伝達のための基盤領域として作用する。アウタレース１３６は、表面１３３と全体的に対向した表面１３７を有し、この表面１３７は、スラスト軸受組立体１３０の外側溝１３８を形成する。複数のローラ１３９のような少なくとも１つのローラ要素が、インナレース１３２とアウタレース１３６との間に運動可能に配置される。各ローラ１３９は、内側溝１３４及び外側溝１３８と転がり接触する。
【００２４】
１つの実施形態では、図２に示すように、ローラ軸受組立体１４０のような軸受組立体が、コーン延長部９１の内表面の周りに配置される。ローラ軸受組立体１４０は、コーン８４とコーン延長部９１との間に連結される。ローラ軸受組立体１４０は、後方端部８８に対して取付けられたインナレース１４２を含む。インナレース１４２はコーン８４に取付けられて、インナレース１４２は、長手方向軸線１１の周りで前方ファン組立体５０と共に回転可能になる。インナレース１４２は、ローラ軸受組立体１４０の内側溝１４４を形成した表面１４３を有する。
【００２５】
ローラ軸受組立体１４０は、図２に示すように、コーン延長部９１に対して取付けられたアウタレース１４６を含む。アウタレース１４６はコーン延長部９１に取付けられて、アウタレース１４６は、長手方向軸線１１の周りで後方ファン組立体５２と共に回転可能になる。アウタレース１４６は、表面１４３と全体的に対向した表面１４７を有し、この表面１４７は、ローラ軸受組立体１４０の外側溝１４８を形成する。複数のローラ１４９のような少なくとも１つのローラ要素が、インナレース１４２とアウタレース１４６との間に運動可能に配置される。各ローラ１４９は、内側溝１４４及び外側溝１４８と転がり接触して、コーン８４とコーン延長部９１及び／又はコーン９０との相対回転運動を可能にする。
【００２６】
この実施形態では、ローラ軸受組立体１３０及び１４０は、後方ファン組立体５２が前方ファン組立体５０に対して自由に回転することができるように、後方ファン組立体５２に回転支持を与えることを可能にする。従って、ローラ軸受組立体１３０及び１４０は、二重反転ファン組立体１６内で後方ファン組立体５２を相対的に一定の半径方向位置に維持することを可能にする。別の実施形態では、当業者に公知でありまた本明細書に示した教示によって手引きされるあらゆる適当な軸受組立体を、軸受組立体１３０及び／又は軸受組立体１４０として或いはこれらの軸受組立体に加えて使用することができる。
【００２７】
１つの実施形態では、図２に示すように、ギヤボックス１００が、コアタービンエンジン１２のフレーム１３のようなガスタービンエンジン１０の固定又は静止構成部品に連結される。ギヤボックス入力部１０４は、駆動シャフト３４にスプライン嵌合された駆動シャフト延長部１１２を介して第２の駆動シャフト３４に回転可能に結合される。ギヤボックス出力部１０６は、出力部構造体１６０を介して後方ファン組立体５２に回転可能に結合される。出力部構造体１６０の第１の端部は、ギヤボックス出力部１０６にスプライン嵌合され、出力部構造体１６０の第２の端部は、ディスク９０の前方端部９２に結合されて後方ファン組立体５２を駆動するのを可能にする。
【００２８】
１つの実施形態では、ギヤボックス１００は、出力部構造体１６０、構造体１３及び駆動シャフト３４間に少なくとも部分的に形成されたサンプ１７０内に配置される。作動中、ギヤボックス１００は、エンジン運転の間にギヤボックス１００を連続的に潤滑するために、サンプ１７０内に収容された潤滑流体内に少なくとも部分的に沈められる。
【００２９】
本明細書に記載したガスタービンエンジン組立体は、減速型単回転低圧タービンを有する二重反転ファン組立体を含む。本組立体は、公知の二重反転低圧タービンに関連した複雑さの少なくとも幾つかを軽減するのを可能にする。より具体的には、本明細書に記載したガスタービンエンジン組立体は、各々が駆動シャフトを介して低圧タービンに結合された前方ファン組立体及びブースタ圧縮機と、ギヤボックスを介して低圧タービンに結合された後方ファン組立体とを含む。さらに、作動中、前方ファン組立体及びブースタ圧縮機は、同一の速度で駆動され、１つの実施形態では、その速度は、後方ファン組立体の回転速度の約２倍である。さらに、本明細書に記載したガスタービンエンジン組立体は、低圧タービンによって生成された出力の約４０％がギヤボックスを介して後方ファン組立体に伝達されるように構成されて、歯車損失を低減するのを可能にする。従って、ギヤボックスが故障した場合には、後方ファン組立体は、回転を止めることになる。しかしながら、前方ファン組立体及びブースタ圧縮機は、該前方ファン組立体及びブースタ圧縮機が各々低圧タービンによって直接駆動されるので、回転し続けることになる。
【００３０】
上述したガスタービンエンジン組立体及びガスタービンエンジン組立体を組み立てる方法は、二重反転ファン組立体及び／又はブースタ圧縮機によって発生したロータスラスト荷重及び／又は力を低圧タービンによって発生したロータスラスト荷重及び／又は力と均衡させることを可能にする。より具体的には、本発明は、ファンフレーム組立体の軸方向後方に配置されているが後方ファン組立体には結合されておらず、前方ファン組立体と同一の回転速度で回転するように前方ファン組立体に結合されたブースタ圧縮機を含む。その結果、後方ファン組立体の回転速度は、ギヤボックス内部の歯車比を変更することによって変化させて、ガスタービンエンジン組立体の運転性能及び効率を増大させるのを可能にすることができる。
【００３１】
以上、ガスタービンエンジン組立体及びガスタービンエンジン組立体を組み立てる方法の例示的な実施形態を詳細に説明している。本組立体及び方法は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ本組立体の構成要素及び／又は本方法の段階は、本明細書に記載したその他の構成要素及び／又は段階とは独立してかつ別個に利用することができる。さらに、記載した組立体の構成要素及び／又は方法の段階はまた、その他の組立体及び／又は方法において特徴づけることができ或いはそれらと組み合わせて使用することができ、本明細書に記載した組立体及び／又は方法のみで実施することに限定されるものではない。
【００３２】
様々な具体的な実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】例示的なタービンエンジン組立体の一部分の断面図。
【図２】図１に示す二重反転ファン組立体の一部分の拡大断面図。
【図３】図２に示す二重反転ファン組立体の一部分の拡大断面図。
【図４】図２に示す二重反転ファン組立体の一部分の拡大断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  タービンエンジン組立体
１１  長手方向軸線
１２  コアガスタービンエンジン
１３  フレーム
１４  低圧タービン
１５  構造支持部材
１６  回転ファン組立体
２０  外側ケーシング
２２  コアエンジン入口
２４  ブースタ圧縮機
２６  圧縮機
２８  燃焼器
３０  高圧タービン
３２  第１の駆動シャフト
３４  第２の駆動シャフト
３６  排出ノズル
５０  ファン組立体
５２  後方ファン組立体
６０  ロータブレード
６２  ロータブレード
６４  ナセル
６６  ロータディスク
６７  ファンフレーム組立体
６８  ロータディスク
７０  ロータブレード
７２  ロータディスク
７４  ガイドベーン組立体
７６  ガイドベーン
７８  ブースタケース
８０  第１の回転方向
８２  第２の回転方向
８４  コーン
８６  第１の又は前方端部
８８  第２の又は後方端部
９０  コーン
９１  コーン延長部
９２  前方端部
９４  第２の又は後方端部
１００  ギヤボックス
１０２  ハウジング
１０３  歯車
１０４  ギヤボックス入力部
１０６  ギヤボックス出力部
１１０  スラスト軸受組立体
１１１  インナレース
１１２  軸受支持構造体
１１３  表面
１１４  内側溝
１１６  アウタレース
１１７  表面
１１８  外側溝
１１９  複数のベアリング
１２０  スラスト軸受組立体
１２２  インナレース
１２３  表面
１２４  内側溝
１２６  アウタレース
１２７  表面
１２８  外側溝
１２９  複数のベアリング
１３０  ローラ軸受組立体
１３２  インナレース
１３３  表面
１３４  内側溝
１３６  アウタレース
１３７  表面
１３８  外側溝
１３９  複数のローラ
１４０  ローラ軸受組立体
１４２  インナレース
１４３  表面
１４４  内側溝
１４６  アウタレース
１４７  表面
１４８  外側溝
１４９  複数のローラ
１６０  出力部構造体
１７０  サンプ
【図１】
2007113576.tif 000003
【図２】
2007113576.tif 000004
【図３】
2007113576.tif 000005
【図４】
2007113576.tif 000006