JP2008274940A - 複数のタービン構成要素を製作するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のタービン構成要素（１２、１４）で使用するための取付け治具（１０）を提供する。
【解決手段】本取付け治具は、その中に形成された複数の孔（１０６）を含みかつ工具（３８）に対して取外し可能に結合されるプレート（１００）と、その中に形成された複数の孔（２１０）を含む少なくとも１つのタブ（２００）と、製作しようとする第１のタービン構成要素に基づいた配向で少なくとも１つのタブをプレートに対して取外し可能に結合するように構成された少なくとも１つのファスナ（５６）とを含み、ファスナは、製作しようとする第２のタービン構成要素に基づいて少なくとも１つのタブをプレートに対して配向し直すのを可能にするようにさらに構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、総括的には取付け治具に関し、より具体的には、複数の異なるタービンエンジン構成要素を製作するために使用する取付け治具に関する。

公知のタービンエンジンにおいて、時として、タービンの一部分を貫通して延びる開口を形成することが必要である場合がある。例えば、タービンケーシングから延びる垂直フランジを貫通して開口をドリル加工することが必要となることがある。水平方向にドリル加工するためには、ドリル組立体は、先ず始めにフランジに対して所定の位置に固定されなくてはならない。ドリル加工時におけるタービンの移動を防止するために、フランジ内に形成した事前形成孔を通してドエル或いは合釘が挿入される。しかしながら、タービンエンジンは、エンジン毎に異なるサイズに作られる、つまり例えば異なるアーク長さ、ボルト間隔及びボルト半径を有するので、同一のドリル組立体を異なるエンジンに固定することは困難である可能性がある。さらに、同じタービン内であっても、そのような寸法は、エンジンの１つの部分とタービンの別の部分とでは変化している可能性がある。

ドリル組立体をタービンの或る部分に整列させるために、少なくとも幾つかのドリル組立体では、取付け治具を使用する。少なくとも幾つかの公知の取付け治具は、単体構造として製作され、かつケーシングに対してその治具を結合するのを可能にするようなサイズに作られる。従って、一般的に言って、各異なるタービンサイズのために又はエンジンの異なる区域のためには、異なる治具が必要となる。例えば、第１の治具は、第１のボルト間隔を有する状態で形成されたケーシングの部分において使用することができ、また第２の治具は、第２のボルト間隔を有する状態で形成されたケーシングの部分において必要となる可能性がある。別の実施例では、１つの治具は、第１の運転定格のタービンで使用するようなサイズに作られるが、別の治具は、第２の運転定格のタービンで使用するように構成されなくてはならない。

ケーシングフランジ内に孔を形成するために使用する１つの公知の製作方法では、１つのドリル作業を完了するために、様々な寸法及び構成を有する幾つかの取付け治具を使用しなくてはならない。従って、そのタービンに特有な幾つかの取付け治具を製作しなくてはならない。そのような要求は、孔製作作業のコスト及び時間を増大させる。さらに、公知の治具は一般的に、中実（無孔）の鋼で製作され、従って、あちこち移動させるのが不便である可能性があり、またその治具を使用する作業者にとって危険なものとなるおそれがある。
米国特許第２，４９７，７３３号公報 米国特許第５，４２３，６４１号公報 米国特許第５，４３８，７５６号公報 米国特許第６，４０２，４６８号公報 DEPARTMENT OF THE NAVY, Naval Sea Systems Command Technical directive for (GTC) NR. 21, Installation of Split Outer Combustion Case, Issued December 3, 1998, Ser,; 03Z13/0368; 29 pages.

１つの態様では、複数のタービン構成要素を製作する方法を提供する。本方法は、少なくとも１つのタブをプレートに対して取外し可能に結合するステップを含み、この場合少なくとも１つのタブ及びプレートは各々、その中で延びる複数の孔を含む。少なくとも１つのタブは第１のタービン構成要素に対して取外し可能に結合され、また工具は、プレート及び少なくとも１つのタブが第１のタービン構成要素に対して該工具を実質的に整列させるように、該プレートに対して取外し可能に結合される。本方法はさらに、第２のタービン構成要素に対して製作作業を行うステップを含む。少なくとも１つのタブは、プレートに対して配向し直され、また少なくとも１つのタブは、第２のタービン構成要素に対して取外し可能に結合される。工具は、プレート及び少なくとも１つのタブが第２のタービン構成要素に対して該工具を実質的に整列させるように、該プレートに対して取外し可能に結合され、第２のタービン構成要素に対して製作作業が行われる。

別の態様では、複数のタービン構成要素で使用するための取付け治具を提供する。本取付け治具は、その中に形成された複数の孔を有するプレートを含む。プレートは、工具に対して取外し可能に結合される。本取付け治具はさらに、その中に形成された複数の孔を有する少なくとも１つのタブを含む。少なくとも１つのファスナが、製作しようとする第１のタービン構成要素に基づいた配向で少なくとも１つのタブをプレートに対して取外し可能に結合するように構成される。ファスナはさらに、製作しようとする第２のタービン構成要素に基づいて少なくとも１つのタブをプレートに対して配向し直すのを可能にするように構成される。

さらに別の態様では、複数のタービン構成要素を製作するための組立体を提供する。本組立体は、その中に形成された複数の孔を有するプレートを含む。プレートは、工具に対して取外し可能に結合される。本組立体はさらに、その中に形成された複数の孔を有する少なくとも１つのタブを含む。タブは、プレートに対して取外し可能に結合される。少なくとも１つのタブは、製作しようとする第１のタービン構成要素に対して該少なくとも１つのタブを取外し可能に結合するように構成された第１の位置において、プレートに対して取外し可能に結合され、また少なくとも１つのタブは、製作しようとする第２のタービン構成要素に対して該少なくとも１つのタブを取外し可能に結合するように構成された第２の位置において、プレートに対して取外し可能に結合される。

図１は、例えばタービンケーシング、タービンフランジ、タービンロータ、タービンロータディスク、タービン内のダクト、及び／又は取付け治具１０が本明細書に記載したように機能するのを可能にすることになるその他のあらゆる適当なタービン構成要素のようなタービン構成要素１２に結合された取付け治具１０の例示的な実施形態の前面斜視図を示す。図２は、タービン構成要素１２に結合された別の取付け治具８０の背面斜視図を示す。取付け治具８０の構成要素は、取付け治具１０の構成要素と同じであり、同様な構成要素は、同じ参照符号で特定している。より具体的には、取付け治具１０及び取付け治具８０は、タブ２００の配向及びタービン構成要素１２に対する治具１０又は８０の配向を除けば、本質的に同様である。例示の目的で取付け治具１０について説明することにするが、取付け治具８０も本明細書に記載したような取付け治具１０に対するのと本質的に同様な説明となりまた本質的に同様な特徴を有することを理解されたい。

この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、取付けプレート１００及び一対の取付けタブ２００を含む。それに代えて、取付け治具１０には、２つよりも多い又は少ないタブ２００を使用することもできる。さらに、この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、金属材料で製作される。より具体的には、この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、鋼、或いはそれに限定されないが磁性材料、高抗張力材料、高疲労限度材料及び／又は高い弾性率を有する材料のようなその他のあらゆる適当な材料で製作される。

この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、ケーシング１２のような第１のタービン構成要素に対して結合される。この例示的な実施形態に示すように、ケーシング１２は、地面（図示せず）に対してほぼ垂直に配向されたフランジ１４を含む。フランジ１４は、それを貫通して延びる複数の孔１６を含む。この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、それに限定されないがフランジ１４とは異なるフランジのようなケーシングフランジ１４以外の複数のタービン構成要素（図示せず）に対して結合することができる。具体的には、この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、一層詳しく後述するように、複数の異なるタービン構成要素に対して取外し可能に結合されるように構成される。

この例示的な実施形態では、取付け治具１０は、取付けタブ２００及びドエル組立体２０を使用して、フランジ１４に対して取外し可能に結合される。この例示的な実施形態では、各ドエル組立体２０は、ロッド２２、前面ナット２４、背面ナット２６、第１のスペーサ２８、第２のスペーサ３０及びワッシャ３２を含む。より具体的には、各ロッド２２は、孔１６を貫通して延びる。ワッシャ３２及び前面ナット２４は、ロッド２２の前端部３４に対して螺着結合される。第１のスペーサ２８は、ロッド２２が該スペーサ２８を通して挿入されるように、該ロッド２２の後端部３６に対して結合される。取付けタブ２００は、第１のスペーサ２８が該タブ２００とフランジ１４との間に位置するように、ロッド２２に対して結合される。第２のスペーサ３０及び背面ナット２６は、ロッド後端部３６に対して同様に結合される。前面及び背面ナット２４、２６は、ドエル組立体２０及び取付け治具１０がフランジ１４に対して所定の位置に固定されるように、締付けられる。それに代えて、取付け治具１０は、その他のあらゆる適当な手段（図示せず）を用いてタービン構成要素に対して取外し可能に結合される。

この例示的な実施形態では、取付け治具１０はまた、ドリル組立体３８に対して結合される。それに代えて、それに限定されないが放電加工工具、レーザ加工工具、研削加工工具、電気化学加工工具、リーマ加工工具及び／又は切削加工工具のようなその他のあらゆる適当なタイプの工具を、取付け治具１０に対して結合することができる。この例示的な実施形態では、ドリル組立体３８は、基部４０、磁性プレート４２、軌道組立体４４及びドリル４６を含む。基部４０は、磁性プレート４２に対して結合され、磁性プレート４２は、基部４０を取付け治具１０に対して磁性的に結合する。より具体的には、磁性プレート４２は、取付け治具１０の取付けプレート１００に対して結合する。この例示的な実施形態では、ドリル組立体３８を取付け治具１０に固定するために、クランプ４８が使用される。さらに、この例示的な実施形態では、基部４０は、軌道組立体４４を含む。この例示的な実施形態では、軌道組立体４４は、基部軌道５０とドリル軌道５２を含む。基部軌道５０は、該基部軌道５０に対してドリル軌道５２を移動させることによってフランジ１４に対するドリル４６の相対的位置を変更することができるように、ドリル軌道５２と相互連結される。

この例示的な実施形態では、使用時に、取付け治具１０は、一層詳しく後述するようにタブ２００をプレート１００に対して取外し可能に結合することによって組立てられて、治具１０を第１のタービン構成要素に結合するのを可能にする。具体的には、各タブ２００は、ドエル組立体２０を用いてフランジ１４に対して結合される。先ず始めに磁性プレート４２をプレート１００に対して位置決めし、次にドリル組立体３８を取付け治具１０に対して磁性的に結合して、ドリル４６がフランジ１４に対して整列するのを可能にすることによって、ドリル組立体３８は、ケーシング１２に対して位置決めされる。基部４０及び磁性プレート４２を取付けプレート１００に対して固定するために、クランプ４８が締付けられる。ドリル軌道５２を基部軌道５０に対して移動させて、ドリル４６をフランジ１４に隣接して位置決めする。軌道組立体４４に沿ってフランジ１４に向かってドリル４６を移動させながら、ドリル４６を作動させることにより、フランジ１４を貫通して延びる孔５４が形成される。

図３は、取付けプレート１００の平面図である。図４は、タブ２００の平面図である。図５は、線５−５に沿って取ったタブ２００の断面図である。この例示的な実施形態では、プレート１００及びタブ２００は各々、金属材料又は本明細書に記載したようなその他のあらゆる適当な材料で製作される。

この例示的な実施形態では、プレート１００は、厚さＴ_１（図２に示す）、幅Ｗ_１、及び長さＬ_１を有する。この例示的な実施形態では、長さＬ_１は、幅Ｗ_１よりも大きい。それに代えて、長さＬ_１は、幅Ｗ_１と等しいか又は幅Ｗ_１よりも小さくすることができる。さらに、この例示的な実施形態では、プレート１００は、一対の中心線１０２、１０４に関して対称である。プレート１００は、その中に形成された複数の孔１０６を含む。この例示的な実施形態では、各孔１０６は、ほぼ円形であり、プレート１００全体にわたってほぼ一定である半径ｒ_１を有する。それに代えて、孔１０６は、複数の異なる半径を有する状態で形成することもできる（図示せず）。別の実施形態では、各孔１０６は、座ぐり部分（図示せず）を含む。別の実施形態では、各孔１０６の半径ｒ_１は、プレート１００全体を通して変化している。

この例示的な実施形態では、孔１０６は、コーナ孔１１０及びプレート幅側辺１１２間の距離Ｄ_１０がコーナ孔１１０及びプレート長側辺１１４間の距離Ｄ_２０とほぼ等しくなるように実質的に等間隔に配置される。それに代えて、孔１０６は、不等間隔に配置することもできる。この例示的な実施形態では、孔１０６は、少なくとも1つの横列１１６及び少なくとも１つの縦列１１８に配列される。より具体的には、この例示的な実施形態では、プレート１００は、複数の横列１１６と複数の縦列１１８とを含む。各横列１１６においては、各対の隣接する孔１０６は、距離Ｄ_１１だけ離間される。各縦列１１８においては、各対の隣接する孔１０６は、距離Ｄ_２１だけ離間される。この例示的な実施形態では、距離Ｄ_１１は、距離Ｄ_２１とほぼ等しい。それに代えて、距離Ｄ_１１は、距離Ｄ_２１と等しくないあらゆる距離とすることができる。

この例示的な実施形態では、各横列１１６内において、各孔１０６は、距離Ｄ_１１だけ間隔を置いて配置され、また各縦列１１８内において、各孔１０６は、距離Ｄ_２１だけ間隔を置いて配置される。それに代えて、各横列１１６は、各孔１０６間が異なる距離（間隔）になった状態で形成することができ、また各縦列１１８は、各孔１０６間が異なる間隔を置いた状態で形成することができる。別の実施形態では、隣接する横列１１６は、孔１０６間に異なる間隔を有することができ、また／又は隣接する縦列１１８は、孔１０６間に異なる間隔を有することができる。さらに、この例示的な実施形態では、隣接する横列１１６は、第１の横列１２４が隣接する横列１２６からオフセットしかつ互い違いになるように千鳥状配置される。同様に、この例示的な実施形態では、隣接する縦列１１８は、第１の縦列１２８が隣接する縦列１３０からオフセットしかつ互い違いになるように千鳥状配置される。別の実施形態では、プレート１００は、あらゆる数の横列１１６及び／又は縦列１１８を有する状態で形成することができる。さらに別の実施形態では、孔１０６は、プレート１００が本明細書に記載したように機能するのを可能にするあらゆるパターンで配向することができる。

この例示的な実施形態では、１つの横列１１６は、中心線１０４と実質的に整列し、また１つの縦列１１８は、中心線１０２と実質的に整列している。より具体的には、この例示的な実施形態では、少なくとも１つの横列１１６内の少なくとも１つの孔１０６は、中心線１０４によって実質的に二等分され、また少なくとも１つの縦列１１８内の少なくとも１つの孔１０６は、中心線１０２によって実質的に二等分される。それに代えて、孔１０６は、該孔が中心線１０４及び／又は１０２によって二等分される以外になるように整列される。

別の実施形態では、プレート１００は、それを貫通して形成された如何なる孔１０６も含まない中央区域１３２（図１に示す）を含む。さらに、この例示的な実施形態では、プレート１００は、裏側プラットフォーム１３４（図２に示す）を含む。より具体的には、プラットフォーム１３４は、プレート１００の背面１３６から延び、厚さT₄、長さL₃,及び幅W₄を有する。この例示的な実施形態では、プラットフォーム１３４は、無孔であり、それを貫通して形成された如何なる孔１０６も含まない。それに代えて、プラットフォーム１３４は、それを貫通して形成された孔１０６を含むことができる。加えて、この例示的な実施形態では、プラットフォーム１３４は、タブ２００がプレート１００に対して結合された時に、タブ２００がプラットフォーム１３４の側辺１３８に接するのを可能にするようなサイズに作られる。それに代えて、タブ２００がプレート１００に対して結合された時に、タブ２００は、プラットフォーム１３４と接触しない。

この例示的な実施形態では、各タブ２００は、本体部分２０２とタブ部分２０４とを含む。より具体的には、この例示的な実施形態では、本体部分２０２及びタブ部分２０４は、互いに単体構造として構成され、各タブ２００は、ほぼ均一な厚さＴ_２を有する。それに代えて、各タブ２００の厚さＴ_２は、タブ本体部分２０２及び／又はタブ延長部分２０４全体にわたって変化させることができる。タブ２００は、全長Ｌ_２及び全幅Ｗ_２を有する。この例示的な実施形態では、本体部分２０２は、長さＬ_２０及び幅Ｗ_２０を有し、またタブ部分２０４は、長さＬ_２１及び幅Ｗ_２１を有する。

この例示的な実施形態では、長さＬ_２１は、Ｌ_２及びＬ_２０よりも短い。より具体的には、この例示的な実施形態では、タブ部分２０４は、本体部分２０２の右側辺２０６から長さＬ_３０だけオフセットしている。さらに、この例示的な実施形態では、タブ部分２０４もまた、本体部分２０２の左側辺２０８から長さＬ_３１だけオフセットしている。それに代えて、タブ部分２０４は、右側辺２０６と実質的に同一面になるように、左側辺２０８と実質的に同一面になるように、
又はそれらの間のあらゆる位置に配向することができる。別の実施形態では、長さＬ_２１は、Ｌ_２０及び／又はＬ_２とほぼ等しい。

この例示的な実施形態では、本体部分２０２は、その中に形成された複数の孔２１０を含む。より具体的には、この例示的な実施形態では、各孔２１０は、中央部分２１６によって互いに結合された２つの半円形端部２１４を含む楕円形スロット２１２である。各スロット２１２は、第１の陥凹部分２２０及び第２の陥凹部分２２２間で延びる開口２１８を含む。開口２１８は、高さＨ_２１を有し、第１の陥凹部分２２０は、高さＨ_２２を有し、また第２の陥凹部分２２２は、高さＨ_２３を有する。この例示的な実施形態では、高さＨ_２１、Ｈ_２２及びＨ_２３は、ほぼ等しい。それに代えて、高さＨ_２１、Ｈ_２２及び／又はＨ_２３のいずれかは、その他の高さＨ_２１、Ｈ_２２及び／又はＨ_２３とは異なるものとすることができる。

この例示的な実施形態では、半円形端部２１４は各々、それぞれ第1及び第2の陥凹部分２２０及び２２２内において第１の半径ｒ_３０を有しまた開口２１８内において第２の半径ｒ_３１を有する状態で形成される。同様に、中央部分２１６は、それぞれ第1及び第2の陥凹部分２２０及び２２２内において第１の幅W_３０を有し、また開口２１８内において第２の幅W_３１を有する。より具体的には、半円形端部２１４と中央部分２１６とが実質的に整列するように、幅W_３０は、半径ｒ_３０の約２倍の大きさであり、また幅Ｗ_３１は、半径ｒ_３１の約２倍の大きさである。それに代えて、スロット２１２は、その他のあらゆる適当な構成及び／又は配向として構成しかつ／又は配向することができる。

この例示的な実施形態では、スロット２１２は、第１の横列２２８或いは千鳥状横列２３０又は２３２として配置される。各第１の横列２２８は、本体左側辺から距離Ｄ_３１だけオフセットしている。各千鳥状横列２３０及び３２は、本体左側辺から距離Ｄ_３２だけオフセットしている。この例示的な実施形態では、距離Ｄ_３１は、距離Ｄ_３２よりも小さい。それに代えて、横列２３０及び２３２は、距離Ｄ_３１が距離Ｄ_３２とほぼ等しくなるようにスロット２１２が等間隔に配置されたパターンで配向される。この例示的な実施形態には３つの横列２２８、２３０及び２３２のみを図示しているが、別の本体部分２０２は、タブ２００が本明細書に記載したように機能するのを可能にするその他のあらゆる適当な数の横列２２８、２３０及び２３２を含むことができる。

この例示的な実施形態では、タブ延長部分２０４は、それを貫通して形成された孔２４４を含む。より具体的には、この例示的な実施形態では、孔２４４は、タブ２００が複数の異なるタービン構成要素に対して結合されるのを可能にするようなサイズに作られる。例えば、この例示的な実施形態では、孔２４４は、それを貫通して少なくともドエル組立体２０のロッド２２を受けるようなサイズに作られる。具体的には、孔２４４は、ロッド２２の半径ｒ_５（図１に示す）よりも大きい半径ｒ_４を有する。

さらに、この例示的な実施形態では、タブ部分２０４の外側縁部２４６は、孔２４４の一部分の輪郭と実質的に鏡像になった形状の輪郭になっている。外側縁部２４６は、孔２４４の外側縁部２４８から距離D_４０だけ間隔を置いて配置されて、タービン構成要素を工作する時にタブ２００に生じる可能性がある応力にタブ部分２０４が耐えるのを可能にすることができる。

この例示的な実施形態では、例えばケーシングフランジ１４のような第１のタービン構成要素で使用するための取付け治具１０を組立てるために、少なくとも１つのタブ２００がプレート１００に対して結合される。プレート１００に対して結合されるタブ２００の数及び位置は、第１のタービン構成要素の寸法及び構成に応じて可変的である。より具体的には、この例示的な実施形態では、２つのタブ２００は、一方のプレート長側辺１１４に沿ってプレート１００に対して結合される。この例示的な実施形態では、プレート長側辺１１４に沿って配置された２つのタブ２００が含んでいるが、タブ２００は、その他のあらゆる適当な構成としてプレート１００に対して結合して、取付け治具１０が複数の異なるタービン構成要素に対して結合されるのを可能にすることができる。例えば、２つよりも多い又は少ないタブ２００をプレート１００のいずれかの側辺１１２及び／又は１１４に沿って結合することができる。別の例示的な実施形態では、第１のタブ２００は、プレート側辺１１２に沿って結合され、また少なくとも１つのその他のタブ２００は、プレート側辺１１４に沿って結合される。さらに別の実施形態では、複数のタブ２００が、プレート幅側辺１１２に対して結合される。

この例示的な実施形態では、タブ２００は、プレート１００に対するあらゆる配向で結合することができ、例えば、タブ２００は、図１に示すようにタブ部分２０４が全体的に中心線１０２近傍に配置されるように、又は図２に示すようにタブ部分２０４が全体的に側辺１１２近傍に配置されるように配向することができる。それに代えて、１つのタブ２００をそのタブ部分２０４が全体的に側辺１１２近傍に配置されるように配向し、他のタブ２００をそのタブ部分２０４が全体的に中心線１０２近傍に配置されるように配向することができる。

この例示的な実施形態では、タブ２００は、複数のファスナ５６（図１及び図２に示す）を用いてプレート１００に対して結合される。ファスナ５６は、タブ孔２１０を貫通してプレート孔１０６内に挿入されるようなサイズに作られる。より具体的には、この例示的な実施形態では、ファスナ長さ（図示せず）は、ファスナ５６が工作作業時に生じる応力に耐えるのを可能にするように選択される。この例示的な実施形態では、ファスナ５６を緩めると、スロット２１２により、タブ２００を摺動自在に調整して、プレート１００及び第1のタービン構成要素に対してタブ２００を最適に位置決めするのを可能にすることができる。プレート１００に対してタブ２００を位置決めした後に、スロット２１２内でファスナ５６を締付けて、タブ２００をプレート１００に対して固定する。

この例示的な実施形態では、各ファスナ５６は、ファスナヘッド（図示しているが参照符号を付していない）がタブ陥凹部分２２０又は２２２の１つ内に受けられ、またナット（図示せず）が他方のタブ陥凹部分２２０又は２２２内に受けられるように構成される。それに代えて、ファスナヘッド又はナットのいずれかのみが、陥凹部分２２０又は２２２の１つ内に受けられる。この例示的な実施形態では、陥凹部分２２０及び２２２は、タブ面２５０又は２５２（図２に示す）のいずれかがタブ２００及びプレート１００間に配置された時に依然としてファスナヘッドを陥凹部分２２０又は２２２内に受けることができるように配向される。従って、陥凹部分２２０及び２２２は、プレート１００に対するタブ２００の位置決め性を高めるのを可能にする。

取付け治具１０が組立てられると、治具１０は、例えばドエル組立体２０を用いて第１のタービン構成要素に対して結合される。次に、上述したように、例えばドリル組立体３８のような工具を取付け治具１０に対して結合して、第１のタービン構成要素の製作を可能にすることができる。

この例示的な実施形態では、例えばタービンケーシング、第２のタービンフランジ、タービンロータ、タービンロータディスク、タービン内のダクト及び／又はその他のあらゆる適当なタービン構成要素のような第２のタービン構成要素（図示せず）で取付け治具１０を使用するために、取付け治具１０からドリル組立体３８を切離し、また第１のタービン構成要素から取付け治具１０を切離す。複数のファスナ５６の各々を各タブ孔２１０から取外して、タブ２００がプレート１００から取外されるようにする。次に、必要に応じて、プレート１００に対してタブ２００を配向し直して、取付け治具１０の新たな構成が第２のタービン構成要素の寸法及び構成と実質的に対応するようにする。上述したように、ファスナ５６を用いてプレート１００に対してタブ２００を固定し、また第２のタービン構成要素に対して取付け治具１０を結合する。このようにして、取付け治具１０は、複数のタービン構成要素で使用することができる。

上記の方法及び装置は、複数の異なる取付け治具の使用を必要とせずに、複数の異なるガスタービン構成要素を製作するのを可能にする。より具体的には、本明細書に記載した取付け治具は、殆どのあらゆるサイズのタービン構成要素或いはドエル及び／又はボルト構成において利用することができる。タブは、取付けプレートに対して再配向可能であり、再位置決め可能であり、また取外し可能に結合されるので、複数の取付け治具の使用を必要とせずに複数のタービン構成要素を製作するのを可能にする汎用取付け治具が得られる。タブの構成は、ガスタービンエンジン用の複数のボルトサイズに適応する。さらに、タブは焼き入れ鋼で形成することができるので、タブは、工作作業時に生じる応力に耐える。取付けプレートを貫通して形成した孔のパターンは、タブを容易に配向するのを可能にして、それに限定されないがタービンケーシング、タービンフランジ、タービンロータ、タービンロータディスク、タービン内のダクト、及び／又は取付け治具が本明細書に記載したように機能するのを可能にすることになるその他のあらゆる適当なタービン構成要素のようなタービン構成要素の事実上あらゆる構成に対して結合することができようになる。

取付け治具は、複数の異なるタービン寸法及び構成に適応するように構成可能であり、従って各タービン寸法及び構成に対して別個の取付け治具は必要でない。本明細書に記載したような各取付け治具は、複数の異なるタービン構成要素で使用することができるので、ただ１つのタービン構成要素寸法及び／又は構成で使用するように製作した取付け治具の場合と比べて、構成要素を製作するのに使用可能な取付け治具の量を増大させることが可能になる。さらに、タブ及びプレートの両方は、それを貫通して形成された複数の孔を有するので、複数の孔がない状態で形成された取付け治具と比べて、取付け治具の重量を減少させることが可能になる。従って、取付け治具の輸送に関連する運送コストを低減することが可能になる。さらに、取付け治具の重量を軽減することが可能になるので、取付け治具を取扱う作業者の安全を高めることが可能になる。

以上、工具を取付けるための方法及び装置の例示的な実施形態を詳細に説明している。本装置は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、本方法及び装置の構成要素は、本明細書に記載したその他の構成要素とは独立してかつ別個に利用することができる。例えば、本取付け治具はまた、工作しようとするその他の構成要素と組合せて使用することができ、本明細書に記載したようなガスタービンエンジン構成要素のみでの実施に限定されるものではない。むしろ、本発明は、その他の多くの製作用途に関連して実施及び利用することができる。

様々な特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは、当業者には分かるであろう。

タービンエンジンに結合された例示的な取付け治具の前面斜視図。 タービンエンジンに結合された別の例示的な取付け治具の背面斜視図。 図１に示す取付け治具で使用することができる取付けプレートの平面図。 図１に示す取付け治具で使用することができる例示的なタブの平面図。 線５−５に沿って取った、図４に示すタブの断面図。

符号の説明

１０ 取付け治具
１２ タービン構成要素又はケーシング
１４ ケーシングフランジ
１６ 孔
２０ ドエル組立体
２２ ロッド
２４ 前面ナット
２６ 背面ナット
２８ 第１のスペーサ
３０ 第２のスペーサ
３２ ワッシャ
３４ ロッド前端部
３６ ロッド後端部
３８ ドリル組立体
４０ 基部
４２ 磁性プレート
４４ 軌道組立体
４６ ドリル
４８ クランプ
５０ 基部軌道
５２ ドリル軌道
５４ 孔
５６ ファスナ
８０ 別の取付け治具
１００ 取付けプレート
１０２ 中心線
１０４ 中心線
１０６ プレート孔
１１０ コーナ孔
１１２ プレート幅側辺
１１４ プレート長側辺
１１６ １つの横列
１１８ 縦列
１２４ 第１の横列
１２６ 隣接する横列
１２８ 第１の縦列
１３０ 隣接する縦列
１３２ 中央区域
１３４ 接触プラットフォーム又は裏側プラットフォーム
１３６ 背面
１３８ 側辺
２００ 第１のタブ
２０２ 本体部分
２０４ タブ延長部分
２０６ 本体右側辺
２０８ 本体左側辺
２１０ タブ孔
２１２ 楕円形スロット
２１４ 半円形端部
２１６ 中央部分
２１８ 第１の陥凹部分と第２の陥凹部分との間のスロット開口
２２０ 第１のタブ陥凹部分
２２２ 第２のタブ陥凹部分
２２８ 第１の横列
２３０ 千鳥状横列
２３２ 千鳥状横列
２４４ 孔
２４６ タブ部分外側縁部
２４８ 孔外側縁部
２５０ タブ面
２５２ タブ面
Ｔ_１ プレート厚さ
Ｌ_１ プレート長さ
Ｗ_１ プレート幅
ｒ_１ 孔半径
Ｔ_２ 均一なタブ厚さ
Ｌ_２ タブ全長
Ｗ_２ タブ全幅
Ｔ_４ プラットフォーム厚さ
Ｌ_４ プラットフォーム長さ
Ｗ_４ プラットフォーム幅
Ｄ_１０ コーナ孔とプレート幅側辺との間の距離
Ｄ_２０ コーナ孔とプレート長側辺との間の距離
Ｄ_１１ 各横列内の隣接する孔の各対を隔てる距離
Ｄ_２１ 各縦列内の隣接する孔の各対を隔てる距離
Ｌ_２０ 本体部分長さ
Ｗ_２０ 本体部分幅
Ｌ_２１ タブ部分長さ
Ｗ_２１ タブ部分幅
Ｌ_３０ 本体部分右側辺からのタブ部分オフセット長さ
Ｌ_３１ 本体部分左側辺からのタブ部分オフセット長さ
Ｈ_２１ スロット開口高さ
Ｈ_２２ 第１の陥凹部分高さ
Ｈ_２３ 第２の陥凹部分高さ
ｒ_３０ 第１及び第２の陥凹部分内の半円形端部の第１の半径
ｒ_３１ 開口内の半円形端部の第２の半径
Ｗ_３０ 第１及び第２の陥凹部分内の中央部分の第１の幅
Ｗ_３１ 開口内の中央部分の第２の幅
Ｄ_３１ 本体左側辺からの第１の横列オフセット距離
Ｄ_３２ 本体左側辺からの千鳥状横列オフセット距離
ｒ_４ 孔半径
ｒ_５ ロッド半径
Ｄ_４０ タブ部分外側縁部から孔外側縁部までの距離

Claims (10)

1. 複数のタービン構成要素（１２、１４）で使用するための取付け治具（１０）であって、
   その中に形成された複数の孔（１０６）を含みかつ工具（３８）に対して取外し可能に結合されるプレート（１００）と、
   その中に形成された複数の孔（２１０）を含む少なくとも１つのタブ（２００）と、
   製作しようとする第１のタービン構成要素に基づいた配向で前記少なくとも１つのタブを前記プレートに対して取外し可能に結合するように構成された少なくとも１つのファスナ（５６）と、を含み、
   前記ファスナが、製作しようとする第２のタービン構成要素に基づいて前記少なくとも１つのタブを前記プレートに対して配向し直すのを可能にするようにさらに構成される、
   取付け治具（１０）。
2. 複数の前記ファスナ（５６）を使用して前記プレート（１００）に対して取外し可能に結合された複数の前記タブ（２００）をさらに含む、請求項１記載の取付け治具（１０）。
3. 前記少なくとも１つのタブ（２００）が、前記第１のタービン構成要素（１２、１４）及び第２のタービン構成要素の少なくとも１つから外向きに延びる少なくとも１つのファスナ（５６）に対して結合するように構成された少なくとも１つの孔（２１０）をさらに含む、請求項１記載の取付け治具（１０）。
4. 前記少なくとも１つのタブ（２００）が、該タブ内に形成された複数のスロット（２１２）を含む、請求項１記載の取付け治具（１０）。
5. 前記スロット（２１２）の各々が、スロット開口（２１８）内に形成された少なくとも１つの陥凹部分（２２０、２２２）を含む、請求項４記載の取付け治具（１０）。
6. 前記少なくとも１つのタブ（２００）が、ドエル（２０）に対して取外し可能に結合され、
   前記ドエルが、前記複数のタービン構成要素（１２、１４）の少なくとも１つの一部分を貫通して挿入される、
   請求項１記載の取付け治具（１０）。
7. 複数のタービン構成要素（１２、１４）を製作するために使用する組立体であって、
   その中に形成された複数の孔（１０６）を含みかつ工具（３８）に対して取外し可能に結合されるプレート（１００）と、
   その中に形成された複数の孔（２１０）を含みかつ前記プレートに対して取外し可能に結合される少なくとも１つのタブ（２００）と、を含み、
   前記少なくとも１つのタブが、製作しようとする第１のタービン構成要素に対して該少なくとも１つのタブを取外し可能に結合するように構成された第１の位置において、前記プレートに対して取外し可能に結合され、
   前記少なくとも１つのタブが、製作しようとする第２のタービン構成要素に対して該少なくとも１つのタブを取外し可能に結合するように構成された第２の位置において、前記プレートに対して取外し可能に結合される、
   組立体。
8. 前記第１のタービン構成要素（１２、１４）及び第２のタービン構成要素の少なくとも１つから外向きに延びる少なくとも１つのファスナ（５６）を含み、
   前記少なくとも１つのタブ（２００）が、前記少なくとも１つのファスナを使用して前記第１のタービン構成要素及び第２のタービン構成要素の少なくとも１つに対して結合される、
   請求項７記載の組立体。
9. 前記複数のタブ孔（２１０）の少なくとも１つ及び複数のプレート孔（１０６）の少なくとも１つを通して挿入された少なくとも１つのファスナ（５６）を含む、請求項７記載の組立体。
10. 前記少なくとも１つのタブ（２００）が、前記複数のタービン構成要素（１２、１４）の少なくとも１つの一部分を貫通して挿入されたドエル（２０）に対して取外し可能に結合されるようにさらに構成される、請求項７記載の組立体。

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