JP2005201267A - 付属部品の分配支持体を有するターボファンジェットエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】内側二次流ケーシングの製造コストを低減し、ターボジェットエンジンのメンテナンスを簡単化し、そして中間ケーシングのアームに沿う付属部品におけるターボジェットエンジンコアへのアクセスを容易にする。
【解決手段】本発明は、アーム１２により支持される外側ケーシング１１と、ケーシング１１に面している内側ケーシング３４と、付属部品３８とを備えるターボファンジェットエンジンに関する。付属部品の分配支持体３５は、内側ケーシング３４の外側に、付属部品を受入するための第１のソールプレート３６を備えて、内側ケーシング３４上に、アーム１２の軸に沿って形成されている。
本発明は、付属部品を通過させるために必要な長手方向寸法を低減する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、ターボファンジェットエンジンに関する。

ターボファンジェットエンジンは、機能的に、空気入口ダクト、ファン、コンプレッサ、燃焼室、タービン、および排気ノズルを備えている。これらの様々な要素は、ケーシングに収容されている。

ターボファンジェットすなわちターボジェットエンジンは、これらのケーシングのまわりに、その外部表面に二次空気流を含むリングの形態で、内部二次流ケーシングも備えている。二次空気流は、コンプレッサ内に入り込まずに、ファンによって連行される空気に対応する。このリングは、ターボジェットエンジンのコアがアクセスされ得るようにするために、２つのハーフシェルに開口する手段を備えている。ターボジェットエンジンのコアとは、内部二次流ケーシングによって画定される、チャンバ内に配置されるターボジェットエンジンにおける要素を意味している。

燃料およびオイルのようなターボジェットエンジンの運転に必要とされるいくつかの流体は、ターボジェットエンジンの外側からそのコアに向かって経路が定められなければならない。これらの流体は、特に、燃焼室に燃料を供給するため、種々の吐出バルブ作動ジャック、高圧および低圧タービンケーシングのクリアランスの制御する可変ピッチコンプレッサ等のエンジンの種々の要素に潤滑オイルを供給するために使用される。

流体は、一般に付属部品と呼ばれるパイプを通して送られる。本発明は、特に、中間ケーシングと呼ばれるターボジェットエンジンケーシングの支持アームに沿う付属部品の通路に関する。

図１は、従来技術に従ったターボジェットエンジン１の部分図を示している。このターボジェットエンジンは、ファンブレード保持ケーシングの出力側におけるいわゆる中間ケーシングの外側リング２を備え、ファンブレード保持ケーシングに、ターボジェットエンジンの前部サスペンションが、従来は、航空機に対して固定されていた。中間ケーシングはまた、径方向アーム３をも備えている。内側リング４は、その外側リング２の近傍に配設され、この内側リング４は、図示されていない、二次流内側ケーシングの軸受けステップ５を備えている。

いくつかの付属部品６は、中間ケーシングの外側からターボジェットエンジン１のコアへ移送されなければならない。この移送は、通常、中間ケーシングのアーム３に沿ってなされ、付属部品６は、内側リング４においてターボジェットエンジン１のコアに開口している。

呈示されたターボジェットエンジン１は、かなり小さな地上クリアランスで航空機に設置されるであろう。それゆえ、そのナセルは、底部近傍にて平らにされ、その両側に拡がっている。安全上の理由のために、付属部品６は、もしもターボジェットエンジン１が地面に沿って摩擦するならば、ターボジェットエンジン１の底部部分内を通過してはいけない。それゆえ、それら付属部品６は、ターボジェットエンジン１の対称性の全体としての垂直面から分離される、中間ケーシングのアーム３に沿って経路が定められる。

付属部品６は、中間ケーシングの外側リング２を通過し、かつアーム７内に外側リング２と内側リング４との間に収容され、アームは、それら付属部品６を保護しかつ二次空気流を案内する。付属部品６は、内側リング４において、プレート８の両側におけるナットによって、プレート８上に固定される。

かなり多数のこれらの付属部品６（例えば１１個であっても良い）が存在し、これら付属部品６は、かなり混み合ったエリア内に案内されなければならない。さらにまた、これら付属部品６は、二次空気流に関連する空気力学的な理由のために、ターボジェットエンジン軸に対して横断する面において、中間ケーシングの支持アーム３の横断面上への射影によって画定される部分の外側には配置され得ない。それゆえ、これら付属部品６は、プレート８上に長手方向に拡げられなければならない。プレート８は、上述において見てきたように、カウル開口ヒンジを含む対称の垂直面に配置され得ないので、特にナットを螺装するために必要な表面積のために、内側リング４を超えて長手方向に延びかつ二次流内部ケーシングカウルの開口エリア内に突出する。

それゆえ、カウルが開きかつ閉じるときに、プレート８を通過させるために、内側二次流ケーシングのカウルに凹所が形成されなければならない。部品８は、凹所において、内側リング４と内側二次流ケーシングの表面との間の空気流案内の連続性を確保するために、適合されなければならずかつこの凹所を満たさなければならない。前記ケーシングの製造コストおよびターボジェットエンジンのメンテナンスコストは、相応して増大される。

本発明は、内側二次流ケーシングの製造コストを低減し、ターボジェットエンジンのメンテナンスを簡単化し、かつ中間ケーシングのアームに沿う付属部品におけるターボジェットエンジンコアへのアクセスを容易にすべく、構成されている。

本発明によれば、アームにより支持される外側ケーシングと、外側ケーシングに面している内側ケーシングと、付属部品とを備える二重流ターボジェットエンジンは、付属部品の受容支持体が、内側ケーシングの外側に付属部品を受入するための第１のソールプレートを備えて、内側ケーシング上にアームの軸に沿って形成されていることを特徴とする。

この説明の目的のために、軸は、センタライン、またはアームのまわりでのガス流の方向を意味している。

したがって、本発明に従った付属部品の分配支持体によって、長手方向寸法が低減されるので、もはや、ターボジェットエンジンの内側二次流ケーシングにおける切り抜きを作るいかなる必要性もない。

好ましくは、第１のソールプレートは、付属部品の受入ダクトを備えている。

都合の良いことに、付属部品の分配支持体は、内側ケーシングの内側部に付属部品の分配のための第２のソールプレートを備えている。

この場合において、都合の良いことに、付属部品の受入ダクトが、付属部品の取り付け部品を備えている第２のソールプレートに開口している。

本発明の好ましい実施形態において、外側ケーシングは、付属部品の通路アセンブリを備えている。

好ましくは、付属部品の通路アセンブリは、シールを支持する取り付けフランジ、およびシール支持体を備えている。

また、好ましくは、シールは、エラストマ材料から作られており、かつ付属部品の通路ダクトを備えている。

都合の良いことに、ターボジェットエンジンは、付属部品の通路アセンブリと付属部品の分配支持体との間に装備される付属部品の保護アームを備えている。

本発明は、特に、ターボジェットエンジンの中間ケーシングの外側リングである外側ケーシングと、中間ケーシングの内側リングである内側ケーシングとに適用可能であるが、出願人は、この出願に対する権利の範囲を限定することは意図していない。

本発明は、付属部品の受入のための第１のソールプレートと、付属部品の分配のための第２のソールプレートとを備える、中間製品として上述されたターボジェットエンジンのための付属部品の分配支持体にも関連している。

好ましくは、付属部品の受入ソールプレートが、付属部品の受入ダクトを備えている。

また、好ましくは、付属部品を並進について固定する金属ロッキングプレートが、付属部品の受入ソールプレートに配設されている。

都合の良いことに、ダクトは、ダクトの端部に付属部品の取り付け部品を備えている分配ソールプレートに開口している。

本発明は、添付図面を参照して、本発明に従ったターボジェットエンジンと付属部品の分配支持体の好ましい実施形態の以下の説明を読んだ後に、さらに良く理解されるであろう。

図２を参照すれば、本発明に従ったターボジェットエンジン１０は、ファンブレード保持ケーシングの出力側に、ファンブレード保持ケーシングを通して、ターボジェットエンジン１０の前部サスペンションが、航空機に在来と同様に固定される中間ケーシングと呼ばれるケーシングを備えており、中間ケーシングは、径方向アーム１２によって支持されている外側リング１１を備え、その底部で、内側リング３４が、外側リング１１に面して出力側に延びている。

本発明は、中間ケーシングの径方向アーム１２に沿って付属部品の経路の決定に特に適用可能である。

要素間の区別を容易にするために、以下の説明においては、中間ケーシングの外側リング１１を単に「中間ケーシング１１」という用語で示し、そして中間ケーシングの内部リング３４を単に「リング３４」という用語で示す。

全体として長方形の凹所１３が、リング３４に面する中間ケーシング１１上に、中間ケーシング１１の出力縁部１４から形成される。中間ケーシング１１は、その出力縁部１４の周囲に沿ってガッタ２８を備えている。

図３を参照すると、凹所１３は、付属部品ガイドおよびフランジシール１５を支持する取り付けフランジ１４と、シール支持体１６と称されるであろう部品１６とを備えている、付属部品の通路アセンブリ５３を保持すべく構成されている。

本発明に従ったターボジェットエンジンの種々の部品は、この説明の残りにおいては、ターボジェットエンジン座標系において説明される。したがって、図が、ターボジェットエンジンに据え付けられていない部品を示すとき、それらの種々の部分は、それら部品が据え付けられたときの配置に応じて示される。内側、外側、径方向、軸方向、長手方向、上流側、出力のような種々の限定が、ターボジェットエンジン座標系内で、特にそのセンタラインに応じて考慮されるべきである。

図４を参照すると、フランジ１４は、全体として金属ヨークの形態をなしており、ベース１７と、中間ケーシング１１の形態に適合させるべく若干湾曲された２つの分岐２０、２０’とを備えている。フランジ１４のベース１７は、中間ケーシング１１の凹所１３の上流側底部１９を押圧するように構成されている。これは、長手方向ステップ１８を備え、長手方向ステップ１８のために、突出部分がベース１７の内側部に存在する。ステップ１８は、凹所１３の上流側における中間ケーシング１１の内側面に接触して押圧すべく形成されている。

この場合、エラストマ材料からなるシール１５は、フランジ１４のその外側部の分岐２０、２０’の間に据え付けられ、シールの外側表面は、フランジ１４の外側表面と同一レベルに位置する。いくつかの径方向の付属部品の通路ダクト２５は、エラストマシール１５を通過する。その出力端において、フランジ１４は、反対側のステップ１８からの距離よりもフランジの外側表面からの短い距離に配置された、その分岐２０、２０’の各々に長手方向ステップ２１、２１’を備えている。

２つの径方向穿孔２２、２２’は、ネジの受入のために、分岐２０に面してステップ２１、２１’上に作られている。２つのラグ２３、２３’は、ステップ２１、２１’の上流側において、分岐２０、２０’の側面に突出している。径方向穿孔２４、２４’が、各ラグに作られている。

図５を参照すると、シール支持体１６は、金属プレートの形態になっている。その出力縁部には、中間ケーシング１１のガッタ２８の連続性を達成すべく配設された、ガッタ２７を形成する２つの径方向突出部２６、２６’を備えている。

その上流側縁部において、シール支持体１６は、その外側端部に、上流側に向かって延びる２つの長手方向ドッグ３０、３０’を備える中央径方向突出部２９を備えている。突出部２９およびそのドッグ３０、３０’の上流側面３１は、エラストマシール１５の出力面および外側面にそれぞれ接触すべく形成されている。

シール支持体１６は、中央突出部２９の両側に、その上流側縁部にネジ３３、３３’の受入のための２つの径方向穿孔３２、３２’も備えており、径方向穿孔は、フランジ１４における穿孔２２、２２’と同一の距離だけ互いに離間されている。

エラストマシール１５およびシール支持体１６が、凹所１３内に配設されたフランジ１４のアセンブリは、次の通りである。フランジ１４は、そのベース１７が凹所１３の上流側底部１９を押圧し、かつそのステップ１８が凹所１３の上流側部上で中間ケーシング１１の内側面に押圧して、凹所１３内に据え付けられている。ラグ２３、２３’は、中間ケーシング１１の内側面に接触しており、それらの穿孔２４、２４’においてネジによって中間ケーシング１１に固定されている。シール支持体１６は、シール支持体１６における穿孔３２、３２’を通して、フランジ１４の穿孔２２、２２’においてネジ３３、３３’によってフランジ１４に固定されている。突出部２９の上流側面３１およびそれのドッグ３０、３０’は、それからエラストマシール１５の出力面および外側面を押圧し、２つの間には連続性がある。さらにまた、この構成においては、シール支持体１６のガッタ２７は、中間ケーシング１１のガッタ２８を連続させる。

このように取り付けられ、フランジ１４、エラストマシール１５、およびシール支持体１６は、付属部品の通路ダクト２５を提供し、一方、中間ケーシング１１の連続性を確保する。それらは、付属部品の通路アセンブリ５３を形成し、付属部品が、付属部品の通路アセンブリ５３を通って中間ケーシング１１を通過し、同時にエラストマシール１５におけるダクト２５の分配に応じて、互いに接触してクランプされ続ける。それは、アセンブリシールをも作成し、付属部品は、それらのダクト２５内に嵌入させられる。

図６および図７を参照すると、付属部品の分配支持体３５は、付属部品の通路アセンブリ５３の近傍に配置される、ターボジェットエンジン１０のリング３４上に配設される。

支持体３５は、リングの外側に突出する付属部品３８の受入のためのリング３４の外側部に、第１のソールプレートを備えている。ソールプレート３６は、丸められた三角形状を有し、その底辺は、アーム１２におけるリング３４の上流側部に配置され、そして頂点は、リング３４の出力側部に位置している。底辺の幅は、アーム１２の横幅にほぼ対応する。第１のソールプレート３６は、その外側表面に開口している付属部品の受入ダクト３７を備えている。

中間ケーシング１１の外側から始まる付属部品３８は、エラストマシール１５のダクト２５に挿入され、中間ケーシング１１とリング３４との間に据え付けられるアーム１２に平行に径方向支持体３９に沿って延び、それらの端部は、ソールプレート３６のダクト３７内に嵌入させられる。

図８を参照すると、付属部品３８の端部は、環状溝部４１を備える環状シール４０から構成される特定のエンドピースを備えている。シール４０は、受入ダクト３７、およびその溝４１が第１のソールプレート３６の表面と同一面となるように適合された力に、適合されている。適合された凹所４３を備える金属プレート４２は、ネジ４４を用いてソールプレート３６に固定され、それらの凹所４３は、それらの径方向の並進を阻止するために、付属部品３８のシール４０の溝４１上に位置する。

図９を参照すると、付属部品の保護アーム４５は、ソールプレート３６、径方向支持体３９、フランジ１４、およびシール支持体１６に対して固定される。このアーム４５は、アセンブリを保護すべく固定される全ての要素に適合されるプレートの形態となっている。その断面は、全体として一定であり、かつソールプレート３６の輪郭に対応する。アーム４５は、中間ケーシング１１とリング３４との間を通る二次空気流を案内するために、アームの形状を完成するように構成されている。この形状は、流れに課せられた動的制約に適合され、かつ主として流体力学に関連するパラメータに応じる。

図１０および図１１を参照すると、付属部品の分配支持体３５は、第１のソールプレート３６に面して配置されて、リングの内側部に第２のソールプレート４６を備えている。付属部品３８の受入ダクト３７は、第１の外部ソールプレート３６を通過し、かつ第２の分配ソールプレート４６内に延びている。それら受入ダクト３７は、第２のソールプレート４６の側面に開口するように、エルボー４７によって第２の分配ソールプレート内に向けられていても良く、あるいは、方向を変化することなく、第２のソールプレート４６の内側面に開口していても良い。それら受入ダクト３７は、必要に応じて、直径を変化しても良い。

付属部品の取り付け部品４８は、第２のソールプレート４６上の、ダクト３７の開口端に配設されている。これらの取り付け部品４８は、取り付けシール４９、ノズル５０、および付属部品の螺装ナット５１を備えている。このように、特別に構成されたエンドピースで取り付けられた付属部品５２は、付属部品の取り付け部品４８を第２のソールプレート４６に結合するために使用され得る。

本発明は、中間ケーシング１１とリング３４との間を通る付属部品３８の交差のための解決方法を提供する。付属部品３８は、エラストマシール１５のダクト２５内に挿入され、ダクト２５は、アーム４５および中間ケーシング１１とリング３４との間の径方向支持体３９によって形成されるチャンバ内に延び、また付属部品３８は、この目的に適合されたそれらのエンドピース４０を通して、付属部品の分配支持体３５のダクト３７に挿入され、ダクト３７で、付属部品３８は、金属プレート４２によって径方向の並進について阻止される。ダクト３７は、リング３４内における付属部品５２とのリンク、換言すれば、分配ソールプレート４６の取り付け部品４８によってそれらに結合される、ターボジェットエンジン１０のコアとのリンクを作る。

エラストマシール１５のダクト２５、付属部品の分配支持体３５のダクト３７、金属プレート４２、および第２のソールプレート４６の取り付け部品４８は、それらが結合しなければならない付属部品３８、５２に応じて、サイズ決定されかつ形状決定される。したがって、本発明は、付属部品が標準的なやり方で非常に簡単に組み立てられ得る解決方法を提供する。

さらにまた、特に、付属部品３８、５２が、もはやリング３４の両側においてナットによって固定されず、その代わりにダクト３７またはエンドピース４８内に圧入されるために、結果的に長手方向の表面が、リング３４の表面を超えて延びることのない付属部品の分配支持体３５が得られ、非常に大きな空間がそれらの結合に関して節約される。それゆえ、付属部品の分配支持体３５に隣接するアーム４５、および特にその第１のソールプレート３６が、開放および閉鎖のエリアを何ら占有しないので、内部の二次流ケーシングのカウルに凹所を形成するいかなる必要性ももはや存在しない。

付属部品の分配支持体３５は、リング３４を有する単一部品から形成されても、またはそれがリングに加えられてもかまわない。

従来技術に従ったターボジェットエンジンの部分的な概略の斜視図である。 本発明に従ったターボジェットエンジンの好ましい実施形態における、中間ケーシングの部分的な概略の斜視図である。 本発明に従ったターボジェットエンジンの好ましい実施形態における、そのフランジ、そのエラストマシール、およびそのシール支持体を有する、中間ケーシングの外側リングの部分的な概略の斜視図である。 本発明に従ったターボジェットエンジンの好ましい実施形態のフランジおよびエラストマシールの概略的な斜視図である。 本発明に従ったターボジェットエンジンの好ましい実施形態における、シール支持体の概略的な斜視図である。 本発明に従った付属部品の分配支持体の好ましい実施形態における、付属部品支持体のソールプレートの概略的な斜視図である。 付属部品の保護アームのない、本発明に従ったターボジェットエンジンの好ましい実施形態の部分的な概略の斜視図である。 本発明に従った付属部品の分配支持体の好ましい実施形態の部分的な概略の斜視図である。 付属部品の保護アームを有する、本発明に従ったターボジェットエンジンの好ましい実施形態の部分的な概略の斜視図である。 本発明に従った付属部品の分配支持体の好ましい実施形態の概略的な断面図である。 本発明に従った付属部品の分配支持体の好ましい実施形態の概略的な底面図である。

符号の説明

１０ ターボジェットエンジン
１１ 中間ケーシングの外側リング
１２ 径方向アーム
１３、４３ 凹所
１４ 取り付けフランジ
１５ フランジシール
１６ シール支持体
１７ ベース
１８、２１、２１’ 長手方向ステップ
１９ 上流側底部
２０、２０’ 分岐
２２、２２’、２４、２４’、３２、３２’ 径方向穿孔
２３、２３’ ラグ
２５ 付属部品の通路ダクト
２６、２６’ 径方向突出部
２７、２８ ガッタ
２９ 中央径方向突出部
３０、３０’ 長手方向ドッグ
３１ 上流側面
３３、３３’、４４ ネジ
３４ 中間ケーシングの内部リング
３５ 付属部品の分配支持体
３６、４６ ソールプレート
３７ ダクト
３８、５２ 付属部品
３９ 径方向支持体
４０ 環状シール
４１ 環状溝部
４２ 金属プレート
４５ 付属部品の保護アーム
４８ 付属部品の取り付け部品
４９ 取り付けシール
５０ ノズル
５１ 付属部品の螺装ナット
５３ 付属部品の通路アセンブリ

Claims (14)

1. アーム（１２）により支持される外側ケーシング（１１）と、外側ケーシング（１１）に面している内側ケーシング（３４）と、付属部品（３８、５２）とを備えるターボファンジェットエンジンであって、付属部品の分配支持体（３５）が、内側ケーシング（３４）の外側に付属部品を受入するための第１のソールプレート（３６）を備えて、内側ケーシング（３４）上に、アーム（１２）の軸に沿って形成されていることを特徴とする、ターボファンジェットエンジン。
2. 第１のソールプレート（３６）が、付属部品の受入ダクト（３７）を備えている、請求項１に記載のターボジェットエンジン。
3. 付属部品の分配支持体（３５）が、内側ケーシング（３４）の内側部に付属部品の分配のための第２のソールプレート（４６）を備えている、請求項１または２に記載のターボジェットエンジン。
4. 付属部品の受入ダクト（３７）が、付属部品の取り付け部品（４８）を備えている第２のソールプレート（４６）に開口している、請求項２または３に記載のターボジェットエンジン。
5. 外側ケーシング（１１）が、付属部品の通路アセンブリ（５３）を備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載のターボジェットエンジン。
6. 付属部品の通路アセンブリ（５３）が、シール（１５）を支持する取り付けフランジ（１４）、およびシール支持体（１６）を備えている、請求項５に記載のターボジェットエンジン。
7. シール（１５）が、付属部品の通路ダクト（２５）を備えている、請求項６に記載のターボジェットエンジン。
8. シール（１５）が、エラストマ材料から作られている、請求項７に記載のターボジェットエンジン。
9. 付属部品の通路アセンブリ（５３）と付属部品の分配支持体（３５）との間に据え付けられる付属部品の保護アーム（４５）を備えている、請求項５から８のいずれか一項に記載のターボジェットエンジン。
10. 外側ケーシングが、中間ケーシング（１１）の外側リングであり、内側ケーシングが、中間ケーシング（３４）の内側リングである、請求項１から９のいずれか一項に記載のターボジェットエンジン。
11. 付属部品の受入のための第１のソールプレート（３６）と、付属部品の分配のための第２のソールプレート（４６）とを備える、請求項１に記載のターボジェットエンジンのための付属部品の分配支持体。
12. 第１のソールプレート（３６）が、付属部品の受入ダクト（３７）を備えている、請求項１１に記載の付属部品の分配支持体。
13. 付属部品を並進について固定する金属ロッキングプレート（４２）が、第１のソールプレート（３６）に設けられている、請求項１２に記載の付属部品の分配支持体。
14. ダクト（３７）が、付属部品の取り付け部品（４８）を備えている第２のソールプレート（４６）に開口している、請求項１２または１３に記載の付属部品の分配支持体。

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