説明

AGBと油タンクとを含むアセンブリ

本発明は、補機(9a〜9f)ギアボックス(1)(AGB)とターボジェットエンジン用の液体潤滑剤槽(2)とを備えるアセンブリ(E)に関する。AGB(1)は、補機(9a〜9b)を機械的に駆動するシャフト(8a〜8f)に平行に接続されたギア(7)を備える。アセンブリ(E)は、2つの隔室(5a、5b)と、隔室(5a、5b)を仕切るために前記シャフト(8a〜8f)に垂直な隔壁(6)とを有するハウジング(4)を備え、隔室(5a)は補機(9a〜9f)ギアボックス(1)を画定し、隔室(5b)は液体潤滑剤槽(2)を画定する。本発明により、アセンブリ(E)は小型になり、製造が容易になる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ターボエンジン用の補機ギアボックスと潤滑油貯留槽とを備えるアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
ターボジェットエンジンは、ガスが流れる方向の上流側から下流側に向かって、ファン、1つまたは複数の圧縮機段(例えば、高圧圧縮機)、燃焼チャンバ、1つまたは複数のタービン段(例えば、高圧タービンと低圧タービン)、およびガスが排気されるジェットパイプを備える。各圧縮機は対応するタービンを有し、これら2つは、例えば、高圧スプールおよび低圧スプールを形成するシャフトによって接続される。
【0003】
ターボジェットエンジンによって生じた動力の一部は、ターボジェットエンジンの種々の補助装置を作動させるのに使用される。この動力は、補機ギアボックスの入力シャフトを駆動する動力取出しシャフトによって、ターボジェットエンジンの高圧(HP)スプールのシャフトから機械的に取り出される。
【0004】
補機ギアボックスは、当業者には、AGB(補機ギアボックスまたは補助ギアボックスを表す)という略語で知られている。AGBとは、例えば、発電機、始動モータ、オルタネータ、油圧ポンプ、燃料ポンプまたは油ポンプなどの一定数の補助装置または補機に接続されるギア装置(機構)を含むボックスである。これらの種々の補機は、AGBのギアによって機械的に駆動されるが、ギアは、HPシャフトから取り出された動力をAGBに入る入力シャフトを介して補機に伝達する。
【0005】
AGBは、通常、鋳物として成形されたボックスを備え、補機を駆動するギアを収容するハウジングを画定する鋳造壁を備える。ギア装置の各歯車は、補機に接続された駆動シャフトに固定される。AGBによって駆動される種々の補機は、鋳造ボックスに直接取り付けられ、補機の駆動シャフトは補機を駆動するためにこのボックスの壁を貫通する。
【0006】
エンジンはさらに、油が必要な種々のエンジン部品に油を供給する潤滑回路を備える。潤滑回路は、より詳細には、油貯留槽と、潤滑ユニット(回路全体に油を循環させる)と、潤滑が必要な部品に油を運ぶ給油ラインとを備える。潤滑ユニットは、通常、AGBによって駆動されるので、AGBに直接取り付けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
エンジンの中には、小型化の理由から、また配管を省略するために、油貯留槽はAGBに直接取り付けられるのが好ましいものもある。そのためには、油貯留槽は、実際に、AGBの収容部品を形成する鋳物の突出部として形成される。このタイプの鋳物の場合、鋳造が習得しにくい技術であるため、またこのような突出部を有する(そのために、複雑である)部品のコストはかなり高くなるために、その設計および製造が難しいという問題がある。
【0008】
他のエンジンでは、油貯留槽はAGBから離されて、金属スラグを機械加工することによってAGBを直接形成することができる。このような機械加工によって直接製造される部品は、一般に、当業者には、フランス語の「usinees−masse」または「taillees−masse」に相当する「削り出し加工」の部品として知られている。より詳細には、この場合、AGBは、「スプリットライン」(分割線があるために付けられた表現)として知られている技術を使用して形成され、AGBハウジングを形成するのに2つの半シェルが使用される。したがって、鋳物として形成される油貯留槽は、AGBから離れた位置にあり、AGBに接続される必要があるが、これには油貯留槽およびAGBの2つを互いに接続する導管の使用が必要となる。
【0009】
本発明は、より低コストで製造できるより単純な設計のAGBおよび油貯留槽を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
したがって、本発明は、ターボジェットエンジン用の補機ギアボックスであって、補機を機械的に駆動する互いに平行なシャフトに接続されるギア装置を備える補機ギアボックスと、潤滑油の貯留槽とを備えるアセンブリであって、2つの隔室と前記シャフトに垂直な1つの隔壁で隔室を仕切る隔壁とを有するボックスを備え、1つの隔室は補機ギアボックスを形成し、1つの隔室は潤滑油貯留槽を形成することを特徴とするアセンブリに関する。
【0011】
本発明により、アセンブリは一体型アセンブリであり、そのために小型であるが、隔室はギア装置に接続されるシャフトに対して配置されるために製造が単純である。
【0012】
好適な実施形態によれば、アセンブリ全体(および隔室)用のボックスは、通常、取り付けられることが意図されるターボジェットエンジンの円筒状ケーシングの形状に沿うように、細長い曲面形状である。
【0013】
この場合、全体に軸に沿って伸びるターボジェットエンジンでは、補機ギアボックスのギアは、ターボジェットエンジンの軸にほぼ垂直な動力取出シャフトによって駆動されるように作られることは理解できる。
【0014】
好適な実施形態によれば、隔室は、金属製中実ブロックからの機械加工によって製造される。材料ブロックからの機械加工法を使用するということは、隔室は鋳造操作せずに形成されるということである。つまり、このタイプの方法により、(フランス語の「usinees−masse」または「taillees−masse」に相当する)「削り出し加工」で知られている部品製造が可能になる。このような方法を使用することで、鋳物を使用した場合の上述の問題を解決することができるが、それはアセンブリの隔室の上記で定義された構造によりこのような方法を使用することができる。
【0015】
好適な実施形態によれば、隔室は、互いに固定されるに2つの半シェルで形成される。
【0016】
好適な実施形態によれば、各半シェルは縁部で画定される少なくとも1つの開口部を備え、半シェルはこの縁部に沿って、好ましくは、隔壁と共に互いに固定される。
【0017】
好適な実施形態によれば、各シェルの開口部は、駆動シャフトに垂直な平面では、補機ギアボックスのギア装置の投影に等しいかより大きい寸法を有する。
【0018】
好適な実施形態によれば、半シェルは、好ましくは、隔壁と共に取り外し可能に、例えば、ねじ留めによって互いに固定される。したがって、シェルは、点検やメンテナンスのために、AGBのボックス部を形成する隔室の内部に接近できるように分解可能である。
【0019】
好適な実施形態によれば、隔壁は、潤滑油貯留槽を形成する半シェルに取り外し不可能に固定される、例えば、溶接される。
【0020】
一実施形態によれば、隔室は、補機駆動シャフトにほぼ垂直な方向に細長い形状である。
【0021】
好適な実施形態によれば、潤滑油貯留槽を形成する隔室は、補機ギアボックスによって駆動される少なくともいくつかの補機の支持体の役割を果たす。
【0022】
この場合に好ましい実施形態の形式によれば、貯留槽を形成する隔室まで少なくとも部分的に伸びる前記補機を駆動する駆動シャフトと共に、前記シャフトの周囲の保護管が貯留槽内に取り付けられる。
【0023】
添付図面を参照して考察された本発明のAGBおよび貯留槽のアセンブリの好適な実施形態の以下の説明により、本発明はより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明のアセンブリの好適な実施形態の斜視図である。
【図2】2つの隔室を仕切る隔壁に垂直な平面における図1のアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明を、ターボジェットエンジンに関して説明する。ターボジェットエンジンは、従来の形では、高圧スプールと低圧スプールとを備え、各スプールは圧縮機とタービンとを備える。高圧スプールに取り付けられるのは、補機ギアボックス1(以降は、略語AGB1で示す)に機械的に接続された動力取出シャフトを駆動する動力取出機構である。より詳細には、動力取出シャフトは、高圧スプールの回転シャフトからの運動をAGB1の入力(または駆動)シャフトに伝達する。AGB1の入力シャフトは、AGBの壁(この場合、図1の上壁)に固定された接続片11によってAGB1に接続される。接続片11によって支持される入力シャフトは、従来の形では、AGB1の上壁を貫通する。
【0026】
ターボジェットエンジンはさらに、油貯留槽2と、潤滑ユニット9a(図1には示されていないが、図2には示されている)と、潤滑が必要な部品に油を運ぶライン(図示せず)とを備える潤滑回路を備える。この場合、潤滑ユニット9aは、種々のエンジン部品に油を供給する給油ラインの全てに油が送られるように油が案内される主ラインに油を送る送油ポンプを備え、これらの給油ラインは主油ラインに直接的または間接的に接続されることに留意されたい。潤滑回路9aは、さらに潤滑されたターボジェットエンジン部品から(通常は、重力下で)回収された油を吸い上げる複数のポンプ(この場合は、4つのポンプ)を備え、このように回収された油は油貯留槽2に再導入され、油貯留槽2から回路の主ラインへと圧送される。潤滑回路は、潤滑油が必要なそれらのエンジン部品または補助装置に、例えば、エンジンシャフト軸受またはAGB1のギア装置に潤滑油を供給する。
【0027】
図1を参照すると、AGB1および油貯留槽2は、一体型アセンブリEを形成するように設計される。このアセンブリEは、第1の隔室5aおよび第2の隔室5bをそれぞれ画定する2つの半シェル4a、4bで形成されたボックス4を備え、2つの隔室5a、5bは隔壁6で仕切られる。
【0028】
第1の隔室5aは、AGB1を形成する。このためには、第1の隔室5aは、AGB1の入力シャフトに機械的に接続されるギア装置7(または機構7)用ハウジングを形成し、ギア7はAGB1からの入力シャフトの運動をターボジェットエンジンの補機9a、9b、9c、9d、9e、9fに伝達するように設計される。ギア装置7は、それぞれの補機9a、9b、9c、9d、9e、9fを駆動する複数のシャフト8a、8b、8c、8d、8e、8fに固定された複数の歯車7a、7b、7c、7d、7e、7fを備える。ギア7はさらに、1つのシャフト8dに固定される歯車7g(この場合は、かさ歯車7g)を備え、シャフト8dはAGB1の入力シャフトに固定されたかさ歯車と噛み合って、AGB1の入力シャフトによってギア7の全ての歯車7a〜7fを駆動する。各駆動シャフト8a、8b、8c、8d、8e、8fは、軸8a’、8b’、8c’、8d’、8e’、8f’に沿って伸びる。シャフト8a〜8fは、従来の形では、AGB1内で互いに平行に配置される。この特定の場合において、補機は、潤滑ユニット9a、燃料ポンプ9b、圧縮空気駆動式スタータ9c、永久磁石モータなどの低出力発電装置9d、始動発電機9e、油圧ポンプ9fを備える(これらの補機9a〜9fは例として示したものである)。
【0029】
第2の隔室5bは、潤滑回路用の油貯留槽の役割を果たす、つまり、回路用の油貯留槽2を形成する。第2の隔室5bは、油が入る閉鎖空間を形成する。
【0030】
2つの隔室5a、5bを互いに仕切る隔壁6は、隔室5a、5bを形成する2つの半シェル4a、4b間で固定され、油貯留槽2からの油がAGB1の隔室5aに不必要に流れてしまうのを防ぐように、2つの半シェル間の流体連通を防ぐ。隔壁6は、シャフト8a、8b、8c、8d、8e、8fに垂直に伸びる。
【0031】
AGB1と油貯留槽2とを備えるアセンブリEは、この場合、略細長形状である。より詳細には、アセンブリEのボックス4は、この場合、取り付けられることが意図されるターボジェットエンジンの(円筒状)ケーシングの形状に沿うように設計されたほぼ細長い曲面形状である。当業者は、これを「バナナ」または「インゲン豆」形状と呼ぶことが多いが、より詳細には、平面的で互いに平行な駆動シャフト8a〜8fに垂直な面(図1の前面と後面)を有する形状であり、これらの面(前面および後面)は、それぞれ円柱の一部の形状の面(図1の下面および上面)で接続され、ボックス4の両端は、円筒状面を互いに連続して接続する曲面で形成される。アセンブリEの主要(平均)寸法は、補機9a〜9fを駆動するシャフト8a〜8fに垂直である。
【0032】
各半シェル4a、4bは、補機9a〜9fを駆動する駆動シャフト8a〜8fに垂直な面全体にわたる開口部を有する。各半シェル4a、4bの開口部は、縁部10a、10b、この場合、各フランジ10a、10bの形状の縁部10a、10bによって画定されるので、このフランジ10a、10bは駆動シャフト8a〜8fに垂直に伸びる。半シェル4a、4bは、この場合、ねじ留めによって、これらのフランジ10a、10bに沿って互いに固定される。仕切り隔壁6は、ねじ留めによってアセンブリEに固定されるが、この特定の場合に、同じねじがフランジ10a、10b間に挟まれる仕切り隔壁6の周囲でフランジ10a、10bを接合する。
【0033】
シャフト8a〜8fに垂直な仕切り隔壁6を備えたアセンブリEの構造により、例えば、アルミニウム、チタン、またはマグネシウム製の金属スラグのような金属の中実ブロックから機械加工する方法によって、AGB1および油貯留槽2を同時に製造することができる。このような機械加工法は、鋳造を含めた製造方法よりもはるかに実施費用がかからない。機械加工法は、ある程度は、隔壁で仕切られ別個の機能を果たすた2つの隔室を有する、「スプリットライン」技術によるボックス4を得ることができる方法である。
【0034】
仕切り隔壁6が駆動シャフト8a〜8fに垂直であるので、AGB1と油貯留槽2とを形成する半シェル4a、4bの開口部は、機械加工法を使うのに、特に、例えば、フライス盤などの工作機械を通すのに十分なサイズである。特に、この場合の開口部は、AGB1が駆動シャフト7に垂直な平面上、例えば、仕切り隔壁8の平均平面上に含むギア装置7の組の投影像に対応する寸法であり、この投影像または投影は、駆動シャフト8a〜8fの軸8a’〜8fに対して、AGB1のギア装置7に割り当てられるのを必要とする横空間に対応する。
【0035】
図示されていない実施形態の代替形態によれば、仕切り隔壁6は、油貯留槽2を形成する半シェル4bにしっかりと取り外し不可能に固定され、これは、例えば、溶接によって取り付けられる。このような解決策の利点は、この解決策によりAGB1のギア装置7のメンテナンス動作を行うのにAGB1と油貯留槽2とを備えるアセンブリEを取り外す必要があることがわかる場合もあるということである。しかしながら、このようなメンテナンス動作は、油貯留槽2では必要ではない。したがって、隔壁6を油貯留槽2に固定して取り付けることができるが、AGB1を形成する半シェル4aに(油貯留槽2と一緒に))取り外し可能に取り付けられる。
【0036】
図2を参照すると(図示されていない図1でなく)、特定の補機9a、9c、9e、は、油貯留槽2を形成する半シェル4bに直接取り付けられる。より詳細には、潤滑ユニット9aは、一部は、油貯留槽2の容積内(保護スリーブ12内部)に直接取り付けられ、したがって、潤滑ユニット9aのポンプは、貯留層2から油を吸い上げるか、または貯留槽2に直接油を送る。空圧スタータ9cおよびスタータ発電機9eは、仕切り隔壁6に面してひいては駆動シャフト8a〜8fに対して直角に伸びる半シェル4bの壁(図1では、前面)に取り付けられる。したがって、これらの駆動シャフト8c、8eは、油貯留槽2を形成する隔室5bの容積を貫通し、シャフト8c、8eが隔室5bまで伸びることで問題が生じないように、保護管8c’’、8e’’が隔室5bの仕切り隔壁6と半シェル4bの対向壁との間に取り付けられて、これらの保護管8c’’、8e’’まで伸びる駆動シャフト8c、8eを収容し、保護管は、駆動シャフト8c、8eと貯留槽2に含まれる油とが直接接触するのを防ぐ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ターボジェットエンジン用の補機(9a〜9f)ギアボックス(1)であって、補機(9a〜9f)を機械的に駆動する互いに平行なシャフト(8a〜8f)に接続されるギア装置(7)を備える補機(9a〜9f)ギアボックス(1)と、潤滑油の貯留槽(2)とを備えるアセンブリであって、2つの隔室(5a、5b)と前記シャフト(8a〜8f)に垂直な1つの隔壁(6)であって、隔室(5a、5b)を仕切る隔壁(6)とを有するボックス(4)を備え、1つの隔室(5a)が補機(9a〜9f)ギアボックス(1)を形成し、1つの隔室(5b)が潤滑油貯留槽(2)を形成することを特徴とする、アセンブリ。
【請求項2】
ボックス(4)が、取り付けられることが意図されるターボジェットエンジンの円筒状ケーシングの形状に沿うように設計された曲面形状である、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項3】
全体に軸に沿って伸びるターボジェットエンジンでは、補機(9a〜9f)ギアボックス(1)のギア装置(7)が、ターボジェットエンジンの軸にほぼ垂直な動力取出シャフトによって駆動されるように作られる、請求項3に記載のアセンブリ。
【請求項4】
隔室(5a、5b)が、金属製中実ブロックからの機械加工によって製造される、請求項1から3の一項に記載のアセンブリ。
【請求項5】
隔室(5a、5b)が、互いに固定される2つの半シェル(4a、4b)で形成される、請求項1から4の一項に記載のアセンブリ。
【請求項6】
半シェル(4a、4b)が、好ましくは、隔壁と共に取り外し可能に、例えば、ねじ留めによって互いに固定される、請求項5に記載のアセンブリ。
【請求項7】
隔壁(6)が、油貯留槽(2)を形成する半シェル(4b)に取り外し不可能に固定される、例えば、溶接される、請求項5または6に記載のアセンブリ。
【請求項8】
ボックス(4)が、補機(9a〜9f)駆動シャフト(8a〜8f)にほぼ垂直な方向に略細長形状である、請求項1から7の一項に記載のアセンブリ。
【請求項9】
潤滑油貯留槽(2)を形成する隔室(5b)が、補機(9a〜9f)ギアボックス(1)によって駆動される少なくともいくつかの補機(9a、9c、9e)の支持体の役割を果たす、請求項1から8の一項に記載のアセンブリ。
【請求項10】
貯留槽(2)を形成する隔室(5b)まで少なくとも部分的に伸びる前記補機(9c、9e)を駆動する駆動シャフト(8c、8e)と共に、前記シャフト(8c、8e)の周囲の保護管(8c’’、8e’’)が貯留槽(2)内に取り付けられる、請求項9に記載のアセンブリ。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2012−516407(P2012−516407A)
【公表日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−546860(P2011−546860)
【出願日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【国際出願番号】PCT/EP2010/051122
【国際公開番号】WO2010/086422
【国際公開日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【出願人】(502150878)イスパノ・シユイザ (44)