JP2005308223A - カラーを有するピンを用いて部品をともに締め付けるためのファスナシステム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の欠点を軽減しかつピンが回転するのを防止するカラーを有するピンを用い、カラーが、ともに組み立てられる部品を押圧しないように形成される、新規なファスナシステムを提案する。
【解決手段】本発明は、少なくとも２つの部品をともに締め付けるためのファスナシステムであって、部品のうちの一方２は、各々非円形の外形を有するカラー８を呈する複数のピン５を用いて、他方の部品の表面を押圧する少なくとも１つのフランジを含み、前記カラーは、前記部品の一方２の押圧面２ａに形成された溝１０内に受け入れられ、かつ前記ピン５が、壁に対する当接部によって回転するのを防止するように構成されるファスナシステムに関し、このファスナシステムは、各中間カラー８の外形が、２つの隣接する中間カラーに対する相互の当接部として役立つ、２つの実質的に対向する平坦な面１６、１７を含むことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ピンが回転するのを防止するカラーを有する複数のピンを用いて、少なくとも２つの環状部品をともに締め付けるためのファスナシステムに関する。

本発明は、特にそれら自体がワイパシーリングリングに結合される上流側フランジと下流側フランジとを含むタービンロータに適用するが、フランジを介して任意の２つの部品をともに結合することにも適用し得る。

ピンは、２つの部品をともに組み立てるのに役立つ金属ロッドであり、かつねじ切りされた両端を有している。前記ピンは、通常は、一方の部品におけるそれらの一方の端部を介して締め付けられ、第２の部品を通過し、かつ他方の端部において締め付けナットを受け入れる。

航空機において、ピンは、通常は両方の部品を通過し、かつ各々の端部において締め付けナットを受け入れる。タービンロータにおいては、締め付けナットは、アクセスするのが困難であり、ときには他の部品を組み立てる前に、ピンを一方の部品に組み立てかつしっかりと締め付ける必要がある。そのようなピンは、保守操作をより容易にさせるモジュール式のアセンブリが用意されることを可能とする。

そのような状況において、各ピンは、非円形外形を有する中間カラーを呈し、この中間カラーは、２つの部品の一方の押圧面内に形成された溝内に受け入れられ、そして、前記部品に対してナットが締め付けられている間に、溝を画定する軸方向壁部を押圧するようになる。したがって、全てのピンは、初めに前記第１の部品に締め付けられ、そして第２の部品を適正位置に配置し、かつ第２の組の締め付けナットを締め付けることだけが残される。

各カラーの周縁部は、平坦部を呈するように形成され、該平坦部は、第１のナットが締め付けられている間に、第１の部品の壁部を押圧し、それによってピンが回転するのを防止する。それゆえ、ピンが安価でかつ使い捨てであるのに対して、高価な構造部品である第１の部品を損傷する危険が存在する。この危険は、タービンの初期アセンブリの間に、そしてまた後続のロータが取り外されることを必要とする保守操作の間にも生じる。

さらにまた、カラーが埋め込まれる溝は広く、それによって、アセンブリの動特性を損なう、非常に顕著な可撓性をもたらす。

本発明の目的は、それらの欠点を軽減し、かつ前記ピンが回転するのを防止するカラーを有するピンを用い、カラーが、ともに組み立てられる部品を押圧しないように形成される、新規なファスナシステムを提案することにある。

したがって、本発明は、少なくとも２つの部品をともにに締め付けるためのファスナシステムであって、一方の部品は、複数のピンを用いて他方の部品の表面を押圧する少なくとも１つのフランジを含み、このようなピンは、２つのねじ切りされた端部を備えかつ非円形の外形を有する中間カラーを呈し、前記中間カラーは、前記一方の部品の押圧面に形成された溝内に受け入れられ、かつ前記ピンが回転するのを防止するように構成されている、ファスナシステムに関する。

本発明においては、ファスナシステムは、各中間カラーの外形が、隣接するピンの中間カラーに対する相互の当接部として役立つ、２つの実質的に対向する平坦な面を含むということによって特徴付けられる。

２つの部品が、軸線について実質的に環状に対称であり、かつ押圧面が、前記軸線に対して直角をなすとき、中間カラーの平坦な面が、前記軸線を含む平面内に延びる。

本システムは、特に、一方の部品がタービンホイールであり、他方の部品がフランジであるときに適用される。

本発明の他の利点および特徴は、例として、添付図面を参照して与えられる以下の説明を読めば明らかになるであろう。

図１および図２は、３つの部品をともに締め付けるためのファスナシステムを示し、３つの部品は、軸線Ｘについて実質的に環状に対称であり、かつ例えば、タービンホイールのフランジ２、支持軸受けのフランジ３、およびラビリンスシーリング装置を担持するフランジ４であり得る。このシステムは、端部５ａおよび５ｂを有する複数のピン５からなり、複数にピン５は、締め付けナット６および７を受け入れるようにねじ切りされ、かつそれらの中間ゾーンにそれぞれカラー８を呈する。ピン５は、軸線Ｘのまわりに均等に配分され、かつ部品２、３、および４にそれぞれ形成された孔９ａ、９ｂ、および９ｃを貫通し、そして互いに位置合わせされている。

一旦、ピンが適正位置に設置されかつ締め付けられると、ピン５の軸線Ｙは、軸線Ｘに平行になる。部品２、３、および４の押圧面は、互いに平行でかつ軸線Ｘに対して直角をなす平面内に延在する。

図１および図２に示される例においては、部品２は、部品３の面３ａを押圧する面２ａに、ピン５のカラー８を受け入れるための環状の溝１０を呈している。溝１０は、軸線Ｘを含む径方向平面内にＵ字状断面を呈し、かつ軸線Ｘに対して直角な底壁部１１、および軸線Ｘを軸としかつ距離ｄだけ径方向に離間された２つの円筒状壁部１２ａと１２ｂによって画定される。孔９ａは、底壁部１１内の実質的に円筒状壁部１２ａと１２ｂの中間に開口している。

本発明においては、カラー８は、締め付けナット６、７のいずれか１つが締め付けられている間に、カラーが、円筒状壁部１２ａおよび１２ｂを押圧するようにはなり得ないが、ピン５が回転するのを防止するために、互いにブロックするように画定される外形からなっている。

図３に示されるように、各カラー８は、４つの面、すなわち径方向内側面１４と、実質的に円筒状であり、かつ溝１０の幅ｄよりも小さい距離ｄ１だけ離間された径方向外側面１５と、２つの平坦な側面１６および１７とを呈し、２つの平坦な側面１６および１７は、図２に示されるように、２つの隣接する孔９ａ間の角度オフセットＢに実質的に等しい角度Ａをそれら側面の間に形成する。

３つの部品２、３、および４は、以下のようにしてともに組み立てられる。最初に、ピン５が、カラー８を溝１０内に並べて配置する部品２に締め付けられる。カラー８の平坦な側面１６と隣接するカラーの平坦な側面１７が、軸線Ｘを含む共通の径方向平面内に配置され、次にナット６が、適正位置に設置され締め付けられる。一旦カラー８が、２つのピンの間のクリアランスに関連する量だけ、（図４に示されるように）少し回転されると、２つの隣接するピンの隣接する平坦面１６と１７は、それゆえ互いに押圧し合うようになり、ピン５が回転するのを防止する。ピンの間でそれらの面１６、１７を介してこの平坦な押圧面は、応力が良好に分布されることを可能とし、それによってピンの寿命を増長させる。部品３と４は、次に部品２の面２ａから抜け出るピン５の端部に組み付けられ、次にナット７が適正位置に設置されかつ締め付けられる。

本発明のファスナシステムによってともに締め付けられる３つの環状の対称部品を示す断面図であり、この断面は、対称の軸線およびピンの軸線を含む平面上にある。 ピンのカラーを受け入れる溝を含む部品の正面図である。 本発明によるピンの斜視図である。 互いに相互ブロックする３つの隣接するピンを示す図である。

符号の説明

２、３、４ フランジ
２ａ、３ａ 押圧面
５ ピン
５ａ、５ｂ 端部
６、７ 締め付けナット
８ カラー
９ａ、９ｂ、９ｃ 孔
１０ 溝
１１ 基底部
１２ａ、１２ｂ 円筒状壁部
１４ 径方向内側面
１５ 径方向外側面
１６、１７ 平坦側面
Ａ 角度
Ｂ 角度オフセット
Ｘ、Ｙ 軸線

Claims (6)

1. 少なくとも２つの部品（２、３）をともに締め付けるためのファスナシステムであって、少なくとも２つの部品のうちの一方は、複数のピン（５）を用いて他方の部品の表面を押圧する少なくとも１つのフランジを含み、該ピンは、２つのねじ切りされた端部を備えかつ非円形の外形を有する中間カラー（８）を呈し、前記中間カラーは、前記部品の一方（２）の押圧面（２ａ）に形成された溝（１０）内に受け入れられ、かつ前記ピン（５）が回転するのを防止するように構成され、
   各中間カラー（８）の外形が、隣接するピンの中間カラーに対する相互の当接部として役立つ２つの実質的に対向する平坦な面（１６、１７）を含むことを特徴とする、ファスナシステム。
2. ２つの部品（２、３）が、軸線（Ｘ）について実質的に環状に対称であり、かつ押圧面は、前記軸線（Ｘ）に対して直角であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 中間カラーの平坦な面（１６、１７）が、前記軸線（Ｘ）を含む平面内に延びることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
4. 平坦な面の間に形成される角度（Ａ）が、２つの隣接するピン（５）間の角度オフセット（Ｂ）に実質的に等しいことを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
5. 部品のうちの一方が、タービンホイールであり、他方の部品が、フランジであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. ２つの隣接するピンの前記平坦な面（１６、１７）が、押圧平面内で相互に押圧し合うことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

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