| 【発明の名称】 |
潤滑油の給油方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】中野 善夫
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| 【要約】 |
【課題】高速回転する軸のベアリングやギヤなどに潤滑油を到達させる給油圧力を保持したまま必要最少限の給油量に削減することができる潤滑油の給油方法を提供すること。
【解決手段】容積型のオイルポンプ１から供給される潤滑油をオイルジェットにより給油する場合に、オイルポンプ１からオイルジェットに至る供給系１０の圧力を調圧弁１２の時定数及び固有心同数などを適切に設定して自励振動を生じさせ、これにより給油圧力を時間的に変化させ最高給油圧力を維持したまま給油する。これにより、給油圧力の脈動を利用し、給油圧力を時間的に変化させることで、総給油量の削減を図るようにしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】オイルポンプから供給される潤滑油をオイルジェットにより給油するに際し、前記オイルポンプから前記オイルジェットに至る供給系の圧力を自励振動により時間的に変化させるようにしたことを特徴とする潤滑油の給油方法。
【請求項２】前記給油系の圧力の自励振動を、当該給油系に設けた調圧弁により給油圧力に１次遅れを生じさせて脈動させて得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の潤滑油の給油方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、潤滑油の給油方法に関し、航空機エンジンの主軸ベアリング室や補機を駆動するための補機駆動ギヤボックス（ＡＧＢ）内のベアリングやギヤなどへの潤滑油の供給に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から潤滑油を給油して潤滑する機器は多く、例えば航空機エンジンにあっても主軸ベアリング室のベアリングや補機類を駆動するための補機駆動ギヤボックス内のベアリングやギヤなども強制的な潤滑油の供給による潤滑が行われている。
【０００３】このような航空機エンジンの潤滑油の給油方法は、図２に概略構成を示すように、ギヤポンプまたはベーンポンプなどの定容積型のオイルポンプ１が補機駆動ギヤボック２に取り付けられ、エンジン３の主軸４からの動力が補機駆動ギヤボックス２を介して伝達されて駆動され、エンジン３各部の主軸ベアリング室５や補機駆動ギヤボックス２内に給油されるようにしてある。
【０００４】この航空機エンジンの潤滑油の給油対象となるエンジン３各部の主軸ベアリング室５や補機駆動ギヤボックス２内では、主軸４などが高速回転していることから通常、オイルジェット給油方式が採用され、高速回転に伴う空気流（Ｗｉｎｄａｇｅ）を貫通して給油できるように給油圧力を５〜７kg／cm2 g と高くするとともに、オイルポンプ１の吐出側に調圧弁６またはリリーフ弁を設けて給油圧力を、図２（ｂ）に示すように、一定に保つようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような潤滑油の給油方法では、給油圧力を一定に保持していることから、最も潤滑の必要な状態、例えば離着陸時にある程度の余裕を以て給油できるように給油量を設定しており、通常飛行状態などでは必要油量よりも多くの潤滑油がエンジン各部などに給油されている。
【０００６】このため、大容量のオイルポンプを必要とするなど潤滑油供給系が大型化し、重量も増大するという問題がある。
【０００７】また、余剰な潤滑油の存在により撹拌抵抗が増大し機械的な損失が増大するとともに、オイルポンプの駆動馬力も増大し、エンジンの効率低下を招いてしまうという問題もある。
【０００８】この発明はかかる従来技術の有する課題を解決するためになされたもので、高速回転する軸のベアリングやギヤなどに潤滑油を到達させる給油圧力を保持したまま必要最少限の給油量に削減することができる潤滑油の給油方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載の潤滑油の給油方法は、容積型のオイルポンプから供給される潤滑油をオイルジェットにより給油するに際し、前記オイルポンプから前記オイルジェットに至る供給系の圧力を自励振動により時間的に変化させ給油圧力を維持したまま給油量を削減するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】この潤滑油の給油方法によれば、容積型のオイルポンプから供給される潤滑油をオイルジェットにより給油する場合に、オイルポンプからオイルジェットに至る供給系の圧力を自励振動により時間的に変化させ給油圧力を維持したまま給油量を削減するようにしており、給油圧力の脈動を利用し、給油圧力を時間的に変化させることで、総給油量の削減を図るようにしている。
【００１１】また、この発明の請求項２記載の潤滑油の給油方法は、前記請求項１記載の構成に加え、前記給油系の圧力の自励振動を、当該給油系に設けた調圧弁により給油圧力に１次遅れを生じさせて脈動させて得るようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】この潤滑油の給油方法によれば、給油系の圧力の自励振動を、給油系に設けた調圧弁により給油圧力に１次遅れを生じさせて脈動させて得るようにしており、調圧弁の時定数、固有振動数などを適切に設定することで自励振動が得られ、特に外部動力を必要とせず簡単に実現できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の潤滑油の供給方法の一実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】図１はこの発明の潤滑油の供給方法を航空機エンジンに適用した一実施の形態にかかる概略構成図及び給油圧力の時間的変化の説明図である。
【００１５】この潤滑油の給油方法では、航空機エンジン３の主軸ベアリング室５および補機駆動ギヤボックス２のベアリングやギヤが潤滑対象とされ、補機駆動ギヤボックス２に取り付けた容積型のオイルポンプ１をエンジン３の主軸４からの動力で駆動して給油するようにしてある。
【００１６】このオイルポンプ１による潤滑油の給油系１０は、図１に示すように、容積型のオイルポンプ１が、例えばベーンポンプで構成され、オイルタンク１１の潤滑油を加圧して調圧弁１２を介してエンジン３の主軸ベアリング室５および補機駆動ギヤボックス２のベアリングやギヤにオイルジェットにより給油するようになっており、オイルポンプ１の吐出側である調圧弁１２の上流側に分岐管１３が設けられて可変オリフィス１４を介して調圧弁１２と連通され、分岐管１３に可変オリフィス１５を介してアキュムレータ１６が接続してある。
【００１７】このように構成した潤滑油の供給系１０では、オイルポンプ１の吐出側に設けた分岐管１３に可変オリフィス１４を介して調圧弁１２が接続してあるので、調圧弁１２のばね１２ａのばね定数やスプール１２ｂの固有振動数などを適切に設定することで、スプール１２ｂに一時遅れが生じて自励振動し、何等外部動力を必要とせずにオイルポンプ１からの給油圧力に脈動が生じることになり、オイルポンプ１の脈動分が可変オリフィス１５を介してアキュムレータ１６に吸収される。
【００１８】このような調圧弁１２の自励振動により、調圧弁１２の吐出側の給油圧力が、図１（ｂ）に示すように、脈動し、給油圧力が高くなるときにオイルジェットにより潤滑油が供給され、給油圧力が低いときにはオイルジェットによる潤滑油の供給が行われず、間欠給油状態となる。
【００１９】そこで、最も潤滑の必要な状態、例えば離着陸時には、調圧弁１２に脈動が生じないようにして従来と同様の一定給油圧力で、必要油量（従来に比べて少ない油量）での潤滑が行われるようにする一方、通常の飛行状態など、潤滑油によるベアリングやギヤなどの冷却の必要が減少する場合には、調圧弁１２を脈動させて給油圧力が時間的に変化する間欠給油状態となるようにし、最大給油圧力を保持したまま潤滑油の給油量を減少させた必要油量で給油する。
【００２０】なお、従来の潤滑油の給油方法では、供給圧力を高めて高圧で潤滑油を供給するため必要油量よりも多くの潤滑油量を給油するようにしていたので、エンジンの状態にかかわらず常に必要油量のみが供給されるように、調圧弁１２に自励振動による脈動を生じさせ、常に間欠給油状態で最高給油圧力を保持したまま潤滑油を給油するようにしても良い。
【００２１】これにより、オイルポンプの平均駆動馬力が、図１（ｂ）中に斜線で示す間欠給油による時間的な変化分だけ減少し、エンジン３の効率向上となる。
【００２２】また、この潤滑油の供給方法では、調圧弁１２が自励振動で脈動する間、潤滑油の給油量を減少することができ、潤滑油の総循環油量の減少によりオイルタンクやオイルクラーなどを小形化し、潤滑油の給油・排油系を小型・軽量化することができる。
【００２３】さらに、余剰な潤滑油が存在しないので撹拌抵抗による機械的な損失を減少することができる。
【００２４】また、調圧弁１２の時定数や固有振動数を適切に設定することにより自励振動が生じ、これにより給油圧力を脈動させることができ、外部動力を必要とせず、従来から給油系に設けてある調圧弁を変更調整することで簡単にこの潤滑油の給油方法を実現することができ、通常潤滑油を脈動させないようにすることが技術的に重要視されているが、逆に脈動を利用して潤滑油の給油量を削減するもので、これにより航空機エンジンの軽量化や高効率化を図ることができる。
【００２５】なお、上記実施の形態では、航空機エンジンの主軸ベアリング室および補機駆動ギヤボックス内のベアリングやギヤを潤滑対象とする場合で説明したが、これに限らず、高速回転する軸のベアリングやギヤなどの潤滑油の給油に適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上、一実施の形態とともに具体的に説明したように、この発明の請求項１記載の潤滑油の給油方法によれば、容積型のオイルポンプから供給される潤滑油をオイルジェットにより給油する場合に、オイルポンプからオイルジェットに至る供給系の圧力を自励振動により時間的に変化させ給油圧力を維持したまま給油量を削減するようにしたので、給油圧力の脈動を利用し、給油圧力を時間的に変化させることで、総給油量を削減することができる。
【００２７】これにより、高速回転する軸のベアリングやギヤなどに潤滑油を到達させる給油圧力を保持したまま必要最少限の給油量に削減して潤滑することができ、オイルポンプの平均駆動馬力を削減することができるとともに、エンジンの軽量化や高効率化を図ることができる。
【００２８】また、この発明の請求項２記載の潤滑油の給油方法によれば、給油系の圧力の自励振動を、給油系に設けた調圧弁により給油圧力に１次遅れを生じさせて脈動させて得るようにしたので、調圧弁の時定数、固有振動数などを適切に設定することで自励振動を得ることができ、特に外部動力を必要とせず簡単に必要油量を供給して潤滑することが実現できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１６日（１９９９．９．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０４３２９
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 卓治 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２６８６（Ｐ２００１−８２６８６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６１６１１ |
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