JP2003028091A

JP2003028091A - ジェットエンジンのファンプラットフォームのシール

Info

Publication number: JP2003028091A
Application number: JP2001217891A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kuroki; 博史黒木
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】カーブドインテグラルプラットフォームに対
応したシールを提供する。【解決手段】ジェットエンジンのファンのプラットフ
ォーム３ｅの下面に設けられ、隣り合うプラットフォー
ム３ｅ間の周方向の隙間ｃを塞ぐジェットエンジンのフ
ァンのプラットフォーム３ｅのシール１０であって、該
シール１０は断面の外形が台形であって、相対峙する側
の面１０ａはプラットフォーム端面３ｆと面一になって
おり、反対側の面１０ｂは先端に向かって狭まるように
傾斜しており、シールの内部は中空１０ｃになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は航空機に使用される
ジェットエンジンに係り、特にジェットエンジンのファ
ンプラットフォームのシールに関する。

【０００２】

【従来の技術】亜音速で飛行する旅客用の航空機には推
進効率の向上と、ジェットエンジンの騒音減少のため、
ファンで発生した圧縮空気の大部分をダクトを通してバ
イパスさせる高バイパス比のターボファンエンジンが使
われている。図２はかかるターボファンジェットエンジ
ンの部分断面図である。図３はファンの側面図、図４は
従来のシールの図面である。図において、１はノーズコ
ーン、２はファンディスク、３はファンである。ファン
３において、３aはファンブレード、３bはプラットフォ
ーム、３cはシャンク、３dはダブテールである。４はス
ペーサ、５はコンプレッサ、６はダクトである。

【０００３】ファン３とファンディスク２との結合はピ
ンによることもあるが、エンジンの軽量化のため、図に
示すように、ダブテールを使用することも多い。ファン
3をファンディスク２に取り付けるにはファンディスク
２の円周面に形成された軸方向のダブテール溝２aにフ
ァン３のダブテール３dを前方から挿入して行われる。
ダブテール３dとダブテール溝２aとの間には、ある程度
の余裕を持たせてあり、容易に挿入することができる。
挿入後、ダブテール溝２aの底部とダブテール３dの下面
との間にスペーサ4を挿入し、ダブテール３dの肩をダブ
テール溝２aの開口の内面に当接させてファン３をディ
スク２に固定する（図4（C）参照）。

【０００４】ファン３をファンディスク２に取り付ける
ために、隣り合うファン３のプラットフォーム３b同志
の間には０．２〜０．３mmの隙間ｃが必要である。しか
し、このような隙間があると、図2に示すように、高圧
の部分から低圧の部分に空気の循環流７が生じるので、
エンジンの効率が低下してしまう。

【０００５】そのため、図4に示すように、プラットフ
ォーム３ｂの下面に、シリコンゴム製で断面形状が台形
で全体形状がコ字状のシール８を接着して取り付ける。
８aはプラットフォーム３bの側面部分をシールするシー
ル８の1部分であり、８bはプラットフォーム３bの背面
部分をシールするシール８の1部分である。シール部分
８aはエンジンが回転すると遠心力を受けて図4（C）に
矢印９で示すように、変形して隣り合うシール部分８
a、８aの先端が互いに当接して空気流７をシールする。
なお、シール部分８aの高さhは５〜６mm、基端の幅dは
４〜５mm、先端の幅eは２〜３mm程度である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ジェットエンジンにお
いて、ファン3がバードストライクなど何らかの原因で
シャンク３cの部分で破損し、ファンブレードアウトす
ることがある。その場合、プラットフォーム３bが回転
方向の後続のファンブレード３aに当たることになる
が、プラットフォーム３bが図４（Ｂ）に示すように、
側面が直線状であると、ブレードの前縁または後縁に当
たることになるので、後続のファンブレード３aの破損
を防ぐため、それらの縁部の厚さを厚くして補強しなけ
ればならず、重量が重くなるなどの問題がある。かかる
問題を解決し、安全性を高めるため、図５に示すよう
に、プラットフォームの側面をファンブレード３ａと同
一方向に曲げたカーブドインテグラルプラットフォーム
３eが提案されている。カーブドインテグラルプラット
フォーム３eはファンブレードアウトしたときに、プラ
ットフォーム３eがファンブレード３ａに当たる際、従
来のようにブレードのエッジに点接触するするのではな
く、ブレードの中間部に線接触になるので、ファンブレ
ード３ａに起こる衝撃が緩和され、ファンブレード３ａ
の損傷が少なくなる。

【０００７】カーブドインテグラルプラットフォーム３
eを有するファン３を組み立てる場合に、ファン3のダブ
テール３dをダブテール溝２a内をスライドさせて押し込
む際、押し込みの最終段階でカーブドインテグラルプラ
ットフォーム３e同志が互いに干渉する。そこで、図
５、図6に示すように、すでに組み立て終わった隣のフ
ァン３のダブテール３dをダブテール溝２a内に深く押し
込み、組み立てようとしているファン３のダブテール３
dをダブテール溝２a内で引き上げることにより、隣のプ
ラットフォーム３eの上面と、組み立てようとしている
ファン３のプラットフォーム３e下面との間で隙間を形
成しながらファン３を押し込む。その後、隣のファン3
も引き上げてスペーサ４を挿入して組み立てを完了す
る。

【０００８】しかし、ファン3とディスク２の構造上の
制約から、組み立て時のプラットフォーム３eの上面と
組み立てようとするファン３のプラットフォーム３eの
下面との隙間はあまり大きくすることができず、シール
8の高さhも従来の５〜６mmであると、つかえてしまっ
て、ファン3の組み立てができない。つかえないような
高さhの許容値はせいぜい１．５〜３mmである。シール8
を従来構造のままで高さを低くすると、エンジンの回転
時の遠心力による横方向の変位が少なくなり、隣り合う
プラットフォーム３eのシール8の先端が互いに当接する
ことがなく、シール8の効果が著しく低下してしまう。

【０００９】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出されたもので、シールの構造を工夫することにより、
遠心力を受けたときの横方向の変形量を大きくして、カ
ーブドインテグラルプラットフォームを有するファンに
適用可能なジェットエンジンのファンプラットフォーム
のシールを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のジェットエンジンのファンプラットフォームの
シールは、ジェットエンジンのファンプラットフォーム
の下面に設けられ、隣り合うプラットフォーム間の周方
向の隙間を塞ぐジェットエンジンのファンプラットフォ
ームのシールであって、該シールは断面の外形が台形で
あって、相対峙する側の面はプラットフォーム端面と面
一になっており、反対側の面は先端に向かって狭まるよ
うに傾斜しており、シールの内部は中空になっている。

【００１１】上記中空部の形状は外形と相似形であるの
が好ましい。

【００１２】次に本発明の作用を説明する。シールは断
面形状が台形であるとともに、内部が中空になっている
ので、エンジンが回転してシールに遠心力がかかったと
きに変形率が大きく、カーブドインテグラルプラットフ
ォームに対応するため、シールの高さを低くしても十分
な変形量が得られて、シールの先端同志が当接してプラ
ットフォーム間の周方向の隙間を塞ぐことができ、シー
ルの役目を果たすことができる。また、単にシールを薄
くして変形率を高める場合に比べて、十分な接着面積や
強度が得られるので、運転中の剥がれやちぎれなどを防
ぐことができる。

【００１３】

【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は本発明のジェット
エンジンのファンプラットフォームのシールの断面図で
ある。なお、本図において、従来例の説明のために図２
ないし図６で使用したのと共通の部分については同一の
符号を付しており、重複した説明は省略する。図１にお
いて、３eはカーブドインテグラルプラットフォームで
ある。１０は本発明のジェットエンジンのファンプラッ
トフォームのシールである。シール10は外形が台形であ
って、相対峙する側の面１０ａはプラットフォーム３ｅ
の端面３ｆと面一、すなわち、同一面になっている。反
対側の面１０ｂは先端１０ｄに向かって面１０ａとの間
隔が狭まるように傾斜している。

【００１４】シール１０の内部には中空部１０ｃが形成
されている。中空部１０ｃの形状はシール１０の外形と
相似形をしている。ただし、中空部１０ｃの形状は、円
形などであってもよい。なお、ｃは隣り合うプラットフ
ォーム３e間の周方向の隙間、ｄはシール１０の基端、
すなわち、プラットフォーム３eの下面との接着面の
幅、ｅはシール１０の先端部の幅、ｈはシール１０の高
さである。そして、ｃ＝０．２〜０．３ｍｍ、ｄ＝４〜
５ｍｍ、ｅ＝２〜３ｍｍ、ｈ＝１．５〜３ｍｍである。
高さｈは従来のプラットフォーム３ｂでは、ｈ＝５〜６
ｍｍであったが、カーブドインテグラルプラットフォー
ム３ｅでは先に述べたように１．５〜３ｍｍ程度しか許
容されない。

【００１５】次に本実施形態の作用を説明する。シール
１０は断面形状が台形であるとともに、内部が中空部１
０ｃになっているので、エンジンが回転してシール１０
に遠心力１１がかかったときに変形率が大きく、カーブ
ドインテグラルプラットフォーム３ｅに対応するため、
シール１０の高さｈを従来より低く、１．５〜３ｍｍに
しても、図に点線で示すように、十分な変形量が得られ
て、シール１０の先端１０ａ同志が当接してプラットフ
ォーム３ｅ間の周方向の隙間ｃを塞ぐことができ、シー
ルの役目を果たすことができる。また、単にシール１０
を薄くして変形率を高める場合に比べて、十分な接着面
積や強度が得られるので、運転中の剥がれやちぎれなど
を防ぐことができる。

【００１６】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、本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。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のジェットエ
ンジンのファンプラットフォームのシールは、断面が台
形で内部を中空にしたので、エンジンの回転により遠心
力を受けたときの変形率が大きく、カーブドインテグラ
ルプラットフォームに対応してシールの高さを低くして
も十分な変形量が保たれて、シールの先端同志が当接し
てシールの性能を発揮することができるなどの優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のジェットエンジンのファンプラットフ
ォームのシールの断面図である。

【図２】ジェットエンジンの部分断面図である。

【図３】ファンの側面図である。

【図４】従来のシールの図であり、（Ａ）は側面図、
（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は図3のＡ―Ａ矢視図である。

【図５】カーブドインテグラルプラットフォームを有す
るファンの正面図である。

【図６】ファンの根元の部分の拡大図であり、背面図で
ある。

【符号の説明】

３ファン３ｅカーブドインテグラルプラットフォーム１０シールｃ隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ジェットエンジンのファンプラットフォ
ームの下面に設けられ、隣り合うプラットフォーム間の
周方向の隙間を塞ぐジェットエンジンのファンプラット
フォームのシールであって、該シールは断面の外形が台
形であって、相対峙する側の面はプラットフォーム端面
と面一になっており、反対側の面は先端に向かって狭ま
るように傾斜しており、シールの内部は中空になってい
ることを特徴とするジェットエンジンのファンプラット
フォームのシール。
【請求項２】上記中空部の形状は外形と相似形である
請求項1記載のジェットエンジンのファンプラットフォ
ームのシール。