JP2000320492A - ファンブレード支持装置用ブッシュ - Google Patents

ファンブレード支持装置用ブッシュ

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JP2000320492A
JP2000320492A JP11131236A JP13123699A JP2000320492A JP 2000320492 A JP2000320492 A JP 2000320492A JP 11131236 A JP11131236 A JP 11131236A JP 13123699 A JP13123699 A JP 13123699A JP 2000320492 A JP2000320492 A JP 2000320492A
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JP
Japan
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bush
pin
fan blade
disk
pin hole
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JP11131236A
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English (en)
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Haruhiko Yamazaki
晴彦 山崎
Tamaki Nishio
珠樹 西尾
Tomoyuki Tanaka
智之 田中
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 両端部に局所的な大きな荷重が作用しないよ
うにする。 【解決手段】 軸心方向の中央部の内径を小さくして厚
肉部18を設け且つ両端部に向けて拡径させた断面形状
のブッシュ16Aとする。ブッシュ16Aをディスク8
のディスクタング部9に設けたピン孔13に圧入し、そ
の内側にピン15を挿通させる。ピン15の外面をブッ
シュ16Aの厚肉部18に接触させるようにして、ピン
15を介して作用する荷重が厚肉部18にかかり易く
し、両端部に応力のピークが生じないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はジェットエンジン等
のファンブレードを回転軸側のディスクタング部にピン
にて連結支持させるためのファンブレード支持装置にお
ける上記ディスクタング部のピン孔に配するためのブッ
シュに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ジェットエンジンの一つである高バイパ
スターボファンエンジンは、図3にその一例の概略を示
す如く、先端側より順にファン部1、圧縮機2、燃焼器
3、タービン4をタービン軸方向(軸心Oで示す)に配
列し、タービン4により駆動されるファン部1の回転で
空気取入口5から空気を取り入れて、その大部分をバイ
パスダクト6から噴出させて推進力とし、残りの一部を
タービン4により駆動される圧縮機2で圧縮し、該圧縮
空気により燃焼器3で燃料を燃焼させ、高速燃焼空気流
によりタービン4を駆動するようにしてある。
【0003】上記高バイパスターボファンエンジンのフ
ァン部1は、図4(イ)にその一例の部分断面図を示す
如く、図示しない回転軸に支持されたディスク8の3つ
のディスクタング部9を、ファンブレード10のブレー
ドベース部11に設けた凹部12に嵌合させ、該ディス
クタング部9とブレードベース部11に横方向へ貫通す
るようそれぞれピン孔13と14を設け、該各ピン孔1
3,14に水平方向に延びるピン15を挿入して、上記
ファンブレード10をディスク8に連結支持させるよう
にしたファンブレード支持装置7が設けてある。
【0004】又、上記ファンブレード支持装置7のディ
スクタング部9におけるピン孔13には、エンジンの始
動、停止の繰り返しでファンブレード10の回転時に広
げられるような応力を受けるとその反力で縮められるよ
うな力が作用する。このようなディスクタング部9のピ
ン孔13周りの使用条件が厳しいため、従来では、ディ
スクタング部9に設けられたピン孔13に、図4(ロ)
に示す如く、軸心方向の全長にわたり内外径を均一にし
て均一な肉厚を有するブッシュ16を圧入し、図4
(ハ)の如く該ブッシュ16の内側に上記ピン15を挿
通させて、ピン孔13に作用する応力を緩和させるよう
にしてある。
【0005】ところで、ファン部1の回転時において
は、ディスクタング部9を貫通しているピン15の貫通
部分15aはディスク8によりその位置固定が行われる
のに対し、ブレードベース部11を貫通しているピン1
5の貫通部分15bは、回転するファンブレード10及
びブレードベース部11による大きな遠心力が作用する
ことにより、図4(ハ)に矢印Xで示すように、ファン
部1の径方向外向きに、すなわち、ファンブレード10
側方向に強く引かれるようになり、この際作用する曲げ
荷重のために、図4(ハ)に二点鎖線で示す如く、ピン
15はファンブレード10側方向に僅かに撓もうとする
ようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ブッシュ1
6は軸心方向の全長にわたって均一な肉圧を備えたもの
としていることから、上記の如くピン15が撓もうとす
る場合、図5(イ)に応力分布曲線を示す如く、上記ブ
ッシュ16のファンブレード10側管壁に対して作用す
る圧縮応力は、軸心方向の両端部位置においてピークを
形成するようになり、これにより、上記ブッシュ16の
ファンブレード10側管壁の両端部における内周側エッ
ジ部17に局所的な強い圧縮荷重が作用するようになっ
て、ディスク8のピン孔13の軸心方向両端部における
ファンブレード10側の内周側エッジ部に局所的な強い
圧縮荷重が作用するようになり、ディスク8の部品とし
ての寿命が短くなるという問題がある。
【0007】そこで、本発明は、軸心方向の両端部の内
周側エッジ部に、局所的な強い圧縮荷重が作用すること
のないよう軸心方向の圧縮応力の分布を平均化すること
ができて、部品としての寿命を長くすることができるよ
うにしたファンブレード支持装置用ブッシュを提供しよ
うとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ファンブレードのブレードベース部に設
けたピン孔と、ディスクのディスクタング部に設けてブ
ッシュを圧入したピン孔にピンを貫通するように挿入さ
せて、上記ブレードベース部とディスクタング部を連結
支持させるようにしてあるファンブレード支持装置にお
ける上記ブッシュを、軸心方向の中央部の内径を小さく
して厚肉部とし、且つ両端部に行くに従い内径を大きく
するような断面形状として、上記厚肉部に荷重が作用し
易くなるようにした構成とする。
【0009】ブッシュをファンブレード支持装置のディ
スクタング部のピン孔に圧入し、且つ該ブッシュの内側
に挿通させたピンを介して、ファンブレードのブレード
ベース部を連結し支持させた状態とすると、ファン部の
静止時には、上記ピンはブッシュの軸心方向の中央部に
おいてのみ該ブッシュと接触する。ピンを介して作用す
る荷重は、ファンブレードとブレードベース部の重量の
みとなることから、ブッシュに大きな圧縮荷重が作用す
ることはない。
【0010】ファン部を回転させると、大きな遠心力が
発生させられ、ブレードベース部貫通部におけるピンは
ファンブレード側方向に強く引かれて、僅かにファンブ
レード側方向に撓ませられ、これにより、ブッシュのフ
ァンブレード側の内面は軸心方向の全長にわたってピン
の外面と密着させられて、ピンを介してブッシュに作用
する荷重は該ブッシュの軸心方向の全長にわたって分散
されるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0012】図1(イ)(ロ)は本発明のファンブレー
ド支持装置用ブッシュの実施の一形態を示すもので、図
4(イ)(ロ)(ハ)に示したと同様に、ファンブレー
ド10のブレードベース部11に設けてある凹部12
に、ディスクタング部9を嵌合させ、上記ブレードベー
ス部11に設けたピン孔14と、上記ディスクタング部
9に形成し且つブッシュ16が圧入してあるピン孔13
に、ピン15を貫通するように挿入させて、上記ファン
ブレード10をディスク8に連結支持させるようにして
あるファンブレード支持装置7に用いている上記ブッシ
ュ16を、軸心方向の中央部の内径が小さくなるよう内
面を内側へ円弧状に突出させて厚肉部18とすると共
に、両端部に行くに従い内径が大きくなるような断面形
状としたブッシュ16Aとする。その他、図4(イ)
(ロ)(ハ)に示したものと同一のものには同一符号が
付してある。
【0013】上記形状とした本発明のブッシュ16A
を、図1(ロ)に示す如く、図4(ハ)に示したと同様
に、ファンブレード支持装置7のディスクタング部9の
ピン孔13に圧入し、その内側とブレードベース部11
のピン孔14にピン15を挿通させてディスクタング部
9とファンブレード10のブレードベース部11とを連
結した状態とすると、ブッシュ16Aの軸心方向の中央
部がピン15と接し、該ブッシュ16Aの両端部におい
ては内周面とピン15の外面との間に所要の隙間が形成
された状態となる。したがって、ファン部1の回転時に
ピン15を介してブッシュ16Aに作用する荷重は、該
ブッシュ16Aの中央部に作用し易くなり、荷重分布が
均等になって両端部に応力のピークが来ることがなくな
る。すなわち、ファン部1を回転させると、回転するフ
ァンブレード10及びブレードベース部11により大き
な遠心力が発生させられて、図4(ハ)について述べた
と同様にピン15は、ブレードベース部11を貫通して
いる部分15bが遠心力が作用する方向となるファンブ
レード10の方向に図1(ロ)に二点鎖線で示す如く僅
かに撓むようになるために、ブッシュ16Aの軸心方向
の両端部に形成されていたピン15の外面との隙間がフ
ァンブレード10側にて解消されて、ファンブレード1
0側のブッシュ16Aの内面は軸心方向の全長にわたっ
てピン15の外面と密着するようになり、したがって、
ピン15を介してブッシュ16Aに作用する荷重は該ブ
ッシュ16Aの軸心方向の全長にわたって分散されるよ
うになる。
【0014】このように、ファン部1の回転時に、ピン
15を介してブッシュ16Aに作用する荷重を該ブッシ
ュ16Aの軸心方向の全長にわたって分散させることが
できることから、ブッシュ16Aに対する軸心方向の圧
縮応力の分布を平均化することができ、これにより、デ
ィスク8のピン孔13に対する軸心方向の圧縮応力の分
布も平均化することができることから、従来の如くブッ
シュ16のファンブレード10側管壁の両端部における
内周側エッジ部17、及び、ディスク8のピン孔13の
ファンブレード10側となる内周側エッジ部に、局所的
な強い圧縮荷重が作用することを防ぐことができて、ブ
ッシュ16A及びディスク8の部品としての寿命を長く
することができる。
【0015】次に、図2は本発明の実施の他の形態を示
すもので、図4(イ)(ロ)(ハ)に示したものと同様
な構成としてあるブッシュにおいて、軸心方向の中央部
内面に形成した厚肉部18の形状を、円弧形状に代えて
フラットな形状とし、該フラットな形状の厚肉部18の
両端から両端部にかけて内径がテーパ状に拡大して行く
ような断面形状としたブッシュ16Bとしたものであ
る。
【0016】本実施の形態においても、上記実施の形態
と同様に、ファン部1の回転時に、従来の如く、ファン
ブレード10側管壁の両端部における内周側エッジ部1
7に、局所的な強い圧縮荷重が作用することを防いで、
部品としての長寿命化を図ることができ、又、ブッシュ
16Bの厚肉部18の形状を単純化して、加工成形をよ
り容易なものとすることができる。
【0017】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0018】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のファンブレー
ド支持装置用ブッシュによれば、ファンブレードのブレ
ードベース部に設けたピン孔と、ディスクのディスクタ
ング部に設けてブッシュを圧入したピン孔にピンを貫通
するように挿入させて、上記ブレードベース部とディス
クタング部を連結支持させるようにしてあるファンブレ
ード支持装置における上記ブッシュを、軸心方向の中央
部の内径を小さくして厚肉部とし、且つ両端部に行くに
従い内径を大きくするような断面形状として、上記厚肉
部に荷重が作用し易くなるようにした構成としてあるの
で、ファン部の回転時に、ピンを介して作用する荷重を
軸心方向の全長にわたって分散させることができること
から、軸心方向の圧縮応力の分布を平均化することがで
き、従来の如くファンブレード側管壁の両端部における
内周側エッジ部に、局所的な強い圧縮荷重が作用するこ
とを防ぐことができ、したがって、ディスクのピン孔に
作用する圧縮応力を該ピン孔の軸心方向の全長にわたっ
て平均化し、ディスクのピン孔のファンブレード側とな
る内周側エッジ部に局所的な強い圧縮荷重が作用するこ
とを防ぐことができて、ブッシュ、ディスクとも部品と
しての寿命を長くすることができるという優れた効果を
発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のファンブレード支持装置用ブッシュの
実施の一形態を示すもので、(イ)は一部切断側面図、
(ロ)はファンブレード支持装置に組み込んだ状態を示
す一部切断概略側面図である。
【図2】本発明の実施の他の形態を示す一部切断側面図
である。
【図3】高バイパスターボファンエンジンの一例の概略
を示す一部切断側面図である。
【図4】ファン部の一例を示すもので、(イ)は部分断
面図、(ロ)はディスクタング部のピン孔にブッシュを
配した状態の切断側面図、(ハ)はディスクタング部と
ブレードベース部を連結した状態のを示す切断側面図で
ある。
【図5】従来のブッシュのファンブレード側管壁に対し
て作用する圧縮応力を示すもので、(イ)は圧力分布曲
線図、(ロ)は(イ)の圧力分布曲線に対応するブッシ
ュの部位を示す図である。
【符号の説明】
7 ファンブレード支持装置 8 ディスク 9 ディスクタング部 10 ファンブレード 11 ブレードベース部 13 ピン孔 14 ピン孔 15 ピン 16A,16B ブッシュ 18 厚肉部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 智之 東京都田無市向台町三丁目5番1号 石川 島播磨重工業株式会社田無工場内 Fターム(参考) 3H033 AA02 AA16 BB03 BB08 CC01 DD18 DD29 DD30 EE11 3J036 AA01 CA03

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファンブレードのブレードベース部に設
    けたピン孔と、ディスクのディスクタング部に設けてブ
    ッシュを圧入したピン孔にピンを貫通するように挿入さ
    せて、上記ブレードベース部とディスクタング部を連結
    支持させるようにしてあるファンブレード支持装置にお
    ける上記ブッシュを、軸心方向の中央部の内径を小さく
    して厚肉部とし、且つ両端部に行くに従い内径を大きく
    するような断面形状として、上記厚肉部に荷重が作用し
    易くなるように構成したことを特徴とするファンブレー
    ド支持装置用ブッシュ。
JP11131236A 1999-05-12 1999-05-12 ファンブレード支持装置用ブッシュ Pending JP2000320492A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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