JP2003508672A - シム取り外し用工具及びその方法 - Google Patents

シム取り外し用工具及びその方法

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JP2003508672A
JP2003508672A JP2001520266A JP2001520266A JP2003508672A JP 2003508672 A JP2003508672 A JP 2003508672A JP 2001520266 A JP2001520266 A JP 2001520266A JP 2001520266 A JP2001520266 A JP 2001520266A JP 2003508672 A JP2003508672 A JP 2003508672A
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    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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Abstract

(57)【要約】 タービンエンジンのロータのファンブレードのダブテールからシムを取り外すための工具はクリップと、ハンドルとを含む。クリップは、ダブテールシムのフレアリップと係合するように形成された解放縁部を含む。ハンドルはクリップから延在し、シムの外面と接触する。ハンドルとクリップをハンドルの長手方向軸に関して回転させると、解放縁部はシムのフレアリップをダブテールから離間させ、ハンドルは下向きの力を加えて、シムをダブテールから容易に取り外せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 空軍省との契約番号Ｆ３３６５７−９５−Ｃ−００５５に従って合衆国政府は
本発明に関して所定の権利を有する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に工具に関し、特に、航空機のエンジンロータの第２段ファンブ
レードからシムを取り外すための工具に関する。
【０００３】
【従来の技術】
ガスタービンエンジンは、通常、燃焼器に高圧空気を供給する多段軸流高圧圧
縮機と、燃焼器の下流側に位置する高圧タービンとを含む。圧縮機とタービンは
複数の段を有し、各段はステータと呼ばれる固定部材と、ロータと呼ばれる回転
部材とを含む。
【０００４】 「第２段」のタービン段は、ファンディスクに装着され、ファンディスクから
半径方向に延在する複数のファンブレードを含む。各ブレードは翼形部と、ファ
ンディスクの周囲に設けられたダブテール溝に嵌合するダブテールとを含む。ダ
ブテールシムは、各ダブテールとダブテール溝とを適正に嵌合させるために使用
される。翼形部はダブテール溝からタービンエンジンの中心軸に関して半径方向
に延在し、燃焼ガスの流路を規定する。
【０００５】 保守や修理の際に、第２段ファンブレードからダブテールシムを取り外すのは
困難である。ダブテールの形状の関係で、従来の工具はダブテールシムの取り外
しを行うときの装着が不十分であった。そのため、ダブテールからシムを取り外
す作業は困難で、長い時間を要する場合が多かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ダブテールを損傷せずに第２段ファンブレードからダブテールシムを
すばやく、容易に取り外せるような安価な工具を提供することが望ましいであろ
う。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態では、ロータファンディスクブレードからダブテールシム
を取り外すための工具はクリップと、ハンドルとを含む。クリップはベース部と
、ベース部から延在する対向サイド部とを含む。一方のサイド部の一端部に設け
られた解放縁部は、ダブテールとシムとの間に挿入されるような形状に形成され
ている。ハンドルはクリップの対向サイド部の間に差し込まれるように構成され
、ハンドルとクリップをハンドルの軸に関して共に回転させたときに、解放縁部
と協働してダブテールからダブテールシムを解放する。
【０００８】 更に詳細にいえば、木製ハンドルは長手方向軸を有し、その横断面の形状は略
正方形である。ハンドルはクリップの対向サイド部の間に差し込まれ、ハンドル
の長手方向軸がクリップのサイド部の長手方向軸と略平行になるようにクリップ
から延在している。工具は、解放縁部がダブテールシムの縁部と係合するように
配置され、ハンドルはシムの外面と接触する。ハンドルとクリップをハンドルの
軸に関して回転させると、解放縁部はシムの縁部をダブテールから解放し、ハン
ドルはシムの外面に摩擦力を加えるので、ダブテールを損傷せずに容易にシムを
取り外すことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、タービンエンジン（図示せず）の第２段ファンロータ２０の一部を示
す斜視図である。ロータ２０は、複数のダブテール溝２４を有するファンディス
ク２２を含む。ロータ２０の中心軸２８から半径方向にファンブレード２６が延
在するように、各ダブテール溝２４に１枚のファンブレード２６が差し込まれて
いる。ファンディスク２２は前方フランジ３０と、ブレード保持リング３２とを
更に含む。
【００１０】 図２は、翼形部３４と、支持台部３６と、ダブテール３８とを含むファンブレ
ード２６の斜視図である。支持台部３６はダブテール３８の底部４０に対して傾
いている。翼形部３４は支持台部３６の上方へ延在し、翼端切り欠き４２を含み
、燃焼ガスをロータ２０を通して誘導するように空気力学に従った形状に形成さ
れている（図１に示す）。ダブテール３８は支持台部３６の下方まで延在してお
り、その上部４４は略一定の幅を有し、面取りされた下部４６は中央部で最も幅
が広く、上下に向かって徐々に幅が狭くなっている。ダブテール３８は更に一対
の側面４８を含む。側面４８は、ダブテールの底部４０と略平行にかつダブテー
ル下部の中央部とダブテール上部４４との間で延在する圧力面５０を含む。アル
ミニウム青銅被膜がダブテールの圧力面５０に形成されている。
【００１１】 図３は、ダブテール下部４６（図２に示す）に挿入されるのに適する形状を有
するダブテールシム５２を示す。ダブテールシム５２は、外側へ湾曲した、すな
わち、シム５２の中心軸５６に対して凸型に湾曲した側壁を有する上部フレア５
４と、内側へ湾曲した、すなわち、中心軸５６に関して凹型に湾曲した側壁を有
する下部５８とを含む。シム５２は略上部が開いた砂時計のような形状を呈する
。更に、シム５２は内面６０と、外面６２とを含む。この内面６０は圧力面６４
を含み、上部フレア５４はフレアリップ６６を含む。シム５２をダブテール３８
に挿入した後、圧力面６４はダブテールの圧力面５０と接触し、上部フレア５４
はダブテール上部４４（図２に示す）により離間される。
【００１２】 図４及び図５は、それぞれ、ダブテール３８（図２に示す）からダブテールシ
ム５２（図３に示す）を取り外すための工具６８の側面図と正面図である。工具
６８は第１の短いサイド部７２と、第２の長いサイド部７４と、ベース部７６と
を有するクリップ７０を含む。長いサイド部７４はベース部７６から短いサイド
部７４より長く延在している。長いサイド部７４はベース部７６に隣接する第１
の端部７８と、第２の端部８０とを含む。ワイヤハンドル８２は第２の端部８０
から延在し、第２の端部８０に結合されている。短いサイド部７２はベース部７
６に隣接する第１の端部８４と、解放縁部８８を含む第２の端部８６とを含む。
対向サイド部７２及び７４はそれらの間に内面９２を有する空隙９０を形成する
。別の実施形態では、クリップ７０は連続する湾曲又は螺旋として形成される。
更に別の実施形態では、クリップ７０は互いに略垂直の関係にある３つのサイド
部と、解放縁部を有する第４のサイド部とを含む。
【００１３】 略正方形のハンドル９４は工具６８の空隙９０に挿入されるのに適する形状に
形成されている。ハンドル９４は長手方向軸９６を有し、この長手方向軸９６が
長いサイド部７４と略平行になるように位置を定められる。更に、正方形ハンド
ル９４の外面９８は長いサイド部７４と略同じ高さにあり、ベース部７６と接触
し、かつ第２のサイド部及び解放縁部８８からは離間している。ハンドル９４の
一部は空隙９０から突出し、ハンドル９４は空隙９０の一部しか占めていない。
別の実施形態では、ハンドル９４の横断面の一部が湾曲している。更に別の実施
形態では、ハンドル９４の横断面の形状が略三角形又は方形になるように、横断
面の２つ以上の辺の長さが異なる。
【００１４】 図６は、工具６８を使用してダブテール３８からシム５２を取り外している様
子を示す。工具６８は右手で操作するのに適する向きになっている。クリップ７
０を長いサイド部７４から見た場合、ハンドル９４はクリップ７０から右の方向
に延在している。ハンドル９４を右手１００で把持し、親指１０２をクリップ７
０の上に置くと、ハンドル９４をクリップ７０に関して適正な位置で保持するこ
とができる。ファンブレード２６を左手１０４で保持し、クリップ７０とハンド
ル９４とを共にハンドル９４の長手方向軸９６に関して反時計回り方向に回すと
、シム５２はダブテール３８から外れる。
【００１５】 別の実施形態では、工具６８は左手で操作するのに適する向きになっており、
クリップ７０を長いサイド部７４から見た場合、ハンドル９４は左方向に延在し
ている。工具６８は左手１０４で把持され、ブレード２６は右手の中に位置する
。また、別の実施形態では、ハンドル９４はクリップ７０に固定される。
【００１６】 図７及び図８は、右手で操作する場合に適する向きにある工具６８を回転させ
ることによりシム５２を取り外している様子を更に詳細に示す。クリップ７０の
解放縁部８８をシム５２のフレアリップ６６と接触させ、ハンドル９４の外面９
８をシム５２の外面６２と接触させる。ハンドル９４とクリップ７０とをハンド
ルの長手方向軸９６に関して回転させると（図８に示す）、フレアリップ６６は
ダブテール圧力面５０から離れ、シム５２をダブテール３８から解放する。その
間に、ハンドル９４の外面９８はシム５２の外面６２に沿って下がり、シム５２
はダブテール下部４６から滑り落ちる。このようにして、シム５２は迅速かつ容
易に取り外され、ダブテール３８及びシム５２の損傷は共に回避される。
【００１７】 図９は、工具６８の別の向きを示す。長手方向軸９６がクリップ７０の長いサ
イド部７４と平行になるようにハンドル９４をクリップ７０に関して約９０°回
転させてあるが、長手方向軸９６がクリップ空隙９０の内面９２と交わるように
、ハンドル９４はベース部７６及び短いサイド部７２に対して横方向に位置して
いる。工具６８は右手で操作するのに適する向きになっている。ハンドル９４を
右手（図示せず）で把持し、ワイヤハンドル８２に親指を当てる。解放縁部８８
をシムのフレアリップ６６（図７に示す）と係合させ、シム５２に向かって、す
なわち、図９の左方向にハンドル９４に力を加えると、クリップ７０は回り、シ
ム５２をダブテール３８から解放する（図８に示す）。別の実施形態では、工具
６８とハンドル９４の位置を図９とは左右が逆となるように定めることにより、
工具６８を左手で操作するのに適する向きで使用する。
【００１８】 クリップ７０は、連邦供給サービス製造番号（Federal Supply Service Manuf
acturing Ｎｏ．）ＡＣ０７２１００によるクリップ又はユナイテッド・ステイ
ショナーズ・サプライ社（United Stationers Supply Company、米国イリノイ州
デス・プレーンズ）向けに製造されＵＮＩＶＥＲＳＡＬという商標で販売されて
いるラージバインダークリップＮｏ．１０２２０などの１インチ容量のばね鋼ク
リップバインダから製造される。バインダクリップの一方の側を切り込んで、ベ
ース部７６から垂直に０．２５インチの長さで延在する短いサイド部７２を形成
する。このサイド部７２の凹凸のある端部にやすりをかけ、その後、砥石で削っ
て、解放縁部８８を形成する。木などの一辺０．７５インチの正方形の非金属材
料片を約７インチの長さに切り取って、ハンドル９４を形成し、ハンドル９４の
外面を面取りし、研磨布で滑らかにする。クリップ７０の内側におけるハンドル
９４の位置決めを容易にするために、ワイヤハンドル８２をクリップ７０の長い
サイド部７４から取り外しても良いし、使用しても良い。
【００１９】 工具６８は安価であり、製造が簡単で、しかも使用しやすい。クリップ７０は
炭素鋼から製造されているので、繰り返し使用してもクリップ７０は弱くならず
、工具６８の信頼性は高い。作業に際しては、工具６８を使用して、フルセット
の４６枚のファンブレードからダブテールシムを容易に、すばやく取り外すこと
ができる。ダブテール３８及びシム５２の損傷は共に回避される。従って、航空
機の保守や修理においてかなりの時間とコストを節約できる。
【００２０】 本発明を様々な特定の実施形態に関して説明したが、本発明を特許請求の範囲
の趣旨の範囲内で変形して実施できることは当業者には明らかなことであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一部組み立てた後の航空機のファンロータの斜視図。
【図２】 ファンブレードの斜視図。
【図３】 図２に示すファンブレードを図１に示すロータに固着するために
使用されるシムの斜視図。
【図４】 図２に示すファンブレードから図３に示すシムを取り外すための
工具の一実施形態を示す側面図。
【図５】 図４に示す工具の正面図。
【図６】 図４に示す工具の使用中の状態を示す図。
【図７】 ブレードからシムを取り外すように位置を定められた図４に示す
工具を示す部分側面図。
【図８】 工具をわずかに回転させた後の図７に示す工具及びブレードを示
す部分側面図。
【図９】 シム取り外し用工具の別の実施形態を示す側面図。
【符号の説明】
２０ 第２段ファンロータ ２２ ファンディスク ２４ ダブテール溝 ２６ ファンブレード ３４ 翼形部 ３８ ダブテール ５０ 圧力面 ５２ ダブテールシム ６６ フレアリップ ６８ 工具 ７０ クリップ ７２ 第１の短いサイド部 ７４ 第２の長いサイド部 ７６ ベース部 ８２ ワイヤハンドル ８８ 解放縁部 ９０ 空隙 ９４ ハンドル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダブテールを含むロータファンディスクブレードからダブテ
    ールシムを取り外すための工具であって、上記ダブテールシムが外面とダブテー
    ル部にクランプされる第１及び第２の圧力面とを含んでいて各圧力面からフレア
    リップが延在しており、当該工具が、ベース部と上記ベース部から延在する対向
    サイド部とを含むクリップを具備し、上記サイド部の一方の一端部にある解放縁
    部が上記ダブテールと、上記シムとの間に挿入される工具。
  2. 【請求項２】 前記サイド部の一方は他方のサイド部より前記ベース部から
    長く延在している請求項１記載の工具。
  3. 【請求項３】 前記解放縁部は前記対向サイド部から離間している請求項１
    記載の工具。
  4. 【請求項４】 前記クリップの内面から延在するような位置にあるように構
    成されたハンドルを更に具備する請求項１記載の工具。
  5. 【請求項５】 前記ハンドルは長手方向軸を含み、前記クリップは空隙を有
    し、かつ前記ハンドルの前記長手方向軸は前記空隙を通る請求項４記載の工具。
  6. 【請求項６】 前記ハンドルの一部が前記空隙に嵌合している請求項５記載
    の工具。
  7. 【請求項７】 前記ハンドルは略正方形の横断面を有する請求項６記載の工
    具。
  8. 【請求項８】 前記ハンドルは非金属材料から形成されている請求項７記載
    の工具。
  9. 【請求項９】 前記ハンドルは前記空隙に固定される請求項４記載の工具。
  10. 【請求項１０】 ダブテールを含むロータファンディスクブレードからダブ
    テールシムを取り外すための工具であって、上記ダブテールシムが外面とダブテ
    ール部にクランプされる第１及び第２の圧力面とを含んでいて各圧力面からフレ
    アリップが延在しており、当該工具が、サイド部と、上記サイド部が上記サイド
    部の外に位置する軸に関して回転されるにつれて上記フレアリップと接触するよ
    うな形状に形成された解放縁部とを含むクリップを具備する工具。
  11. 【請求項１１】 前記クリップは、前記解放縁部から弾性的に離間自在であ
    る第２のサイド部を更に具備する請求項１０記載の工具。
  12. 【請求項１２】 前記クリップは金属製である請求項１１記載の工具。
  13. 【請求項１３】 前記クリップは、前記第２のサイド部に結合するワイヤハ
    ンドルを更に具備する請求項１２記載の工具。
  14. 【請求項１４】 横断面が略正方形であるハンドルを更に具備する請求項１
    ０記載の工具。
  15. 【請求項１５】 前記ハンドルは前記クリップに固定される請求項１４記載
    の工具。
  16. 【請求項１６】 前記ハンドルの前記長手方向軸は前記クリップの前記サイ
    ド部に対して横方向である請求項１４記載の工具。
  17. 【請求項１７】 ロータファンディスクブレードからダブテールシムを工具
    を用いて取り外す方法であって、上記ブレードが翼形部とダブテール部とを含ん
    でおり、上記シムが外面とダブテール部にクランプされる第１及び第２の圧力面
    とを含んでいて各圧力面からフレアリップが延在しており、上記工具が、上記シ
    ムのフレアリップに係合するように形成された解放縁部を有するクリップと、上
    記クリップに挿入されかつ上記クリップから延在するハンドルであって上記解放
    縁部から離間し、長手方向軸を有するハンドルとを含んでおり、当該方法が、 上記クリップの解放縁部を上記シムのフレアリップと上記ダブテール部との間
    に差し込む工程と、 上記ハンドルが上記シムの外面と接線方向に接触しかつ上記解放縁部が上記シ
    ムの圧力面を上記ダブテール部から離間させるように、上記ハンドルを上記ハン
    ドルの長手方向軸に関して回転させる工程とから成る方法。
  18. 【請求項１８】 前記クリップは内面を更に含み、前記方法は、 前記軸が前記内面と略平行に前記クリップを通るように前記クリップの前記ハン
    ドルを延在させる工程を更に含む請求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記クリップが内面を更に含み、前記方法は、 前記ハンドルの長手方向軸が前記クリップの内面に対して横方向になるように
    前記ハンドルを前記クリップに関して回動させる工程と、 前記ハンドルを把持する工程と、 前記ハンドルを前記ダブテール部に向かって押圧する工程とを更に含む請求項
    １７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記方法は、 第１の手で前記ブレードを保持する工程と、 前記工具の前記クリップに第２の手の親指を当てる工程と、 第２の手の残る指で前記ハンドルを把持する工程とを更に含む請求項１９記載
    の方法。
JP2001520266A 1999-07-30 2000-06-30 シム取り外し用工具及びその方法 Withdrawn JP2003508672A (ja)

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US09/364,604 1999-07-30
US09/364,604 US6202273B1 (en) 1999-07-30 1999-07-30 Shim removing tool
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US (2) US6202273B1 (ja)
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