JP2015507167A - 着脱可能な構成要素用のアダプタアセンブリ - Google Patents

Abstract

ハウジング（１０２）、ガイドスリーブ（１０４）、およびばね（１０８）を備える装置を提供する。ガイドスリーブ（１０４）は、ハウジング（１０２）内に少なくとも部分的に収容されハウジング（１０２）を貫通して少なくとも部分的に延び、ばね（１０８）が、ハウジング（１０２）およびガイドスリーブ（１０４）に当接するように配置される。装置は、ガイドスリーブ（１０４）に取り付けられるフェルールシール（１０６）をさらに備えてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、着脱可能な構成要素用のアダプタアセンブリに関する。

開示される諸実施形態は、一般にガスタービンエンジンに関し、詳細には、着脱可能な構成要素（ｒｅｍｏｖａｂｌｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）がガスタービンエンジンにおいて使用されるときに着脱可能な構成要素を除去および装着するためのアダプタアセンブリに関する。

米国特許出願公開第２００９／２３５６３５号明細書

本発明の第１の実施形態は、ハウジング、ガイドスリーブ、およびばねを備えるアセンブリを提供する。ガイドスリーブは、ハウジング内に少なくとも部分的に収容することができ、ばねは、ハウジングおよびガイドスリーブに当接するように配置することができる。

本発明の別の実施形態は、ハウジング、ガイドスリーブ、ばね、およびリテーナを有するアセンブリを提供する。リテーナはハウジング内に収容することができ、ガイドスリーブは、ハウジング内に少なくとも部分的に収容することができ、さらにリテーナを貫通して少なくとも部分的に延びることができる。ばねは、ハウジングおよびガイドスリーブに当接するように配置することができる。

本発明の別の実施形態は、ハウジング、ガイドスリーブ、ばね、およびリテーナを提供する。リテーナはハウジング内に収容することができ、ガイドスリーブは、ハウジング内に少なくとも部分的に収容され、リテーナを貫通して少なくとも部分的に延びることもできる。ばねは、ガイドスリーブ内に少なくとも部分的に収容することができ、ガイドスリーブをリテーナに対して偏倚させるように配置することができる。

本発明の別の態様は、ハウジングの第１端および対向ハウジングの第２端を有するハウジングを提供し、ハウジングは、ハウジングの第１端およびハウジングの第２端を貫通して延びるハウジングを貫通する開口を有する。ガイドスリーブは、ガイドスリーブの第１端および対向ガイドスリーブの第２端を備えることができる。ガイドスリーブは、ガイドスリーブの第１端および対向ガイドスリーブの第２端を貫通して延びるガイドスリーブを貫通する開口を有することができる。ばねは、ばねがガイドスリーブ内に少なくとも部分的に収容されかつガイドスリーブの第２端を少なくとも貫通して延びることができる場所に設けることができる。ガイドスリーブは、ハウジング内に少なくとも部分的に収容することができ、ガイドスリーブの第１端は、ハウジングの第１端を貫通して延びることができる。

本発明の他の態様は、ガイドスリーブに取り付けられるシールを提供することができる。

本発明の諸実施形態が下記の説明図に示されている。

本発明のアダプタアセンブリの一実施形態の斜視分解組立図である。 図１の実施形態の断面分解組立図である。 ガスタービンエンジン内にねじ付き締結具によって着脱可能に取り付けられたアダプタアセンブリの説明図である。 図３のアダプタアセンブリを取り外された状態で示す図である。

典型的なガスタービンエンジンは一般に前端および後端を有し、ガスタービンエンジンの複数の構成要素が前端と後端との間に一列に続いている。空気入口または空気取入れ口はエンジンの前端にあり、空気入口または空気取入れ口に組み込まれた一体型粒子分離装置を有することができる。前端に向けて移動すると、順に、空気取入れ口に続いて、圧縮機、燃焼室、タービン、およびエンジン後端のノズルがある。例えば、低圧圧縮機、高圧圧縮機、高圧タービン、低圧タービン、および外部シャフトなどの追加の構成要素をもエンジンに含めることができることは、当業者には容易に明らかになるであろう。しかしながら、これは網羅的なリストではない。エンジンは通常、エンジンの中心縦軸線を通る軸方向に配置される内部シャフトをも有する。内部シャフトはタービンと空気圧縮機の両方に連結され、したがってタービンは空気圧縮機に回転入力を与えて圧縮機翼を駆動する。典型的なガスタービンエンジンは、圧縮機翼が通常は円筒形状であるので、外周を有していると見なすこともできる。

本明細書では、「径方向の（ｒａｄｉａｌ）」または「径方向に（ｒａｄｉａｌｌｙ）」という用語は、寸法がエンジンの中心縦軸線とエンジン外周との間に延びることを意味する。それ自体によるか「径方向の」または「径方向に」という用語に関連するかのどちらかでの「近位の（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」または「近位に（ｐｒｏｘｉｍａｌｌｙ）」という用語の使用は、中心縦軸線に向かう方向に移動すること、または、構成要素が別の構成要素と比べて中心縦軸線に相対的に近接していることを意味する。それ自体によるか「径方向の」または「径方向に」という用語に関連するかのどちらかでの「遠位の（ｄｉｓｔａｌ）」または「遠位に（ｄｉｓｔａｌｌｙ）」という用語の使用は、エンジン外周に向かう方向に移動すること、または、構成要素が別の構成要素と比べてエンジン外周に相対的に近接していることを意味する。

次に図３および図４を参照すると、ガスタービンエンジンの燃焼器ケースに着脱可能な構成要素２００を取り付けるためのアダプタアセンブリ１００が提供される。アダプタアセンブリ１００は、燃焼器アセンブリ３００に、好ましくは燃焼器ケース３０２上に取り付けることができる。燃焼器ライナ３０４は、燃焼器ライナ３０４と燃焼器ケース３０２との間に配置されるバイパス流路３０６を燃焼器ケース３０２内に備えることができる。燃焼室３０８は、燃焼器ライナ３０４内に含まれることが好ましい。アダプタアセンブリ１００は、種々の着脱可能な構成要素、例えば、イグナイタ（ｉｇｎｉｔｅｒ）、圧力センサ、紫外線検出器、動的平均圧力センサ、または他の能動もしくは受動構成要素に使用されうることが理解される。話を簡単にするために、アダプタアセンブリのこれらの諸実施形態は、ガスタービンエンジン内に使用されるイグナイタ２００と共に使用されるものとして説明される。

図１〜図４を参照すると、アダプタアセンブリ１００の一実施形態は、イグナイタハウジング１０２、ガイドスリーブ１０４、フェルールシール（ｆｅｒｒｕｌｅ ｓｅａｌ）１０６、ばね１０８、およびリテーナ１１０を備える。イグナイタハウジング１０２は、ガイドスリーブ１０４およびばね１０８を少なくとも部分的に収容する。リテーナ１１０は、リテーナ１１０でガイドスリーブ１０４とばね１０８を捕捉するためにイグナイタハウジング１０２内に取り付けられ、フェルールシール１０６はガイドスリーブ１０４と対合する。アダプタアセンブリが使用されるガスタービンエンジンは高温であるため、すべての構成要素が高強度かつ高温耐性の材料で製作されることが好ましい。

イグナイタハウジング１０２は、アダプタアセンブリ縦軸線１０１に沿ってイグナイタハウジング１０２を貫通して延びるハウジング開口１１２と共に、径方向遠位の第１端１０３および対向径方向近位の第２端１０５を備える。イグナイタハウジング１０２は略円筒形であり、ハウジング径方向遠位の第１端１０３にハウジング開口１１２を貫通する円錐形入口１１４を備えることができる。イグナイタハウジング１０２は、ばね１０８が当接する面を提供するためにハウジング内部肩部１１６をさらに備えることができる。イグナイタハウジング１０２は外部肩部１１８をも備えることができる。外部肩部１１８は、アダプタアセンブリ１００を燃焼器ケース３０２に例えばねじ付き締結具１２０で解放可能に取り付けるのを容易にするために、１つまたは複数のハウジング肩部ローブ１１９とハウジング肩部ローブ１１９を貫通する開口１２２とをさらに備えることができる。イグナイタハウジング１０２は、ハウジング開口１１２内にイグナイタ２００を解放可能に取り付けるために、内部ねじ付き部分１２４をも備えることができる。

ガイドスリーブ１０４は、径方向遠位の第１端１０７および対向径方向近位の第２端１０９を備え、ハウジング径方向近位の第２端１０５内に少なくとも部分的に収容することができる。ガイドスリーブ１０４は略円筒形とすることができ、ガイドスリーブ１０４の近位の第２端１０９に周縁タング（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｔａｎｇ）１２６を備えることができる。ガイドスリーブ１０４は、ガイドスリーブ１０４の径方向近位の第２端１０９にガイドスリーブ端面１２７をも備えることができる。ガイドスリーブタング１２６は、フェルールシール１０６上の周縁タング１２８と対合する。フェルールシールの周縁タング１２８は、ガイドスリーブ１０４を固定するために、１つまたは複数のスエージタブ（ｓｗａｇｅ ｔａｂｓ）１２９をも備えることができる。ガイドスリーブ端面１２７は、フェルールシール１０６上の対応する球状または略球状面１３１と対合しかつ当接することができる。フェルールシール１０６は、燃焼器ライナ３０４上の平面または略平面３０５と対合しかつ当接することができる平面または略平面１３５をも有することができる。フェルールシール１０６は、イグナイタ先端部２０２に冷却ガスを供給するために、フェルールシール１０６を貫通する１つまたは複数の孔１３０をも備えることができる。この冷却効果は、イグナイタ先端部２０２が使用される環境によりイグナイタ先端部２０２が受ける可能性がある、イグナイタ先端部２０２への腐食効果およびその他の損傷効果を低減するのに役立つ。さらに、これによりイグナイタ２００の耐用年数を延ばすことができる。フェルールシール１０６は、所望の冷却効果を達成しながらも、バイパス流路３０６と燃焼器室３０８との間の十分な密封を維持するために、任意の数およびサイズの孔１３０を備えることができ、好ましくは、３〜６個の等間隔に配置された孔１３０を備えることができる。

ガイドスリーブ１０４は、ガイドスリーブ内部肩部１３２をさらに備えることができる。ガイドスリーブ内部肩部１３２は、ばね１０８がハウジング内部肩部１１６とガイドスリーブ内部肩部１３２との間に配置されるように、ばね１０８用の当接面を提供することができる。ばね１０８は、ガイドスリーブ１０４によって少なくとも部分的に収容することができ、ガイドスリーブ径方向遠位の第１端１０７から外へ少なくとも部分的に延びることができる。リテーナ１１０は、ハウジング開口１１２の径方向近位の第２端１０５の中に配置することができる。リテーナ１１０は、例えば割り座金とすることができ、アダプタアセンブリ１００の組立てを支援するためにタブを備えることができる。ガイドスリーブ１０４は、イグナイタハウジング１０２内にガイドスリーブ１０４を捕捉するためにリテーナ１１０に当接することができる外部肩部１３３を備えることができる。ガイドスリーブ１０４は、リテーナ１１０を貫通してイグナイタハウジング１０２から外へ少なくとも部分的に延びることができる。

次に図３および図４を参照すると、組み付けられたアダプタアセンブリ１００が、燃焼器ケース３０２に関して、解放可能に取り付けられた状態（図３）および取り外された状態（図４）で示されている。

図３を参照すると、アダプタアセンブリ１００は、ハウジング肩部ローブ１１９内の開口１２２を通る１つまたは複数のねじ付き締結具１２０によって燃焼器ケース３０２に解放可能に取り付けられる。これにより、イグナイタハウジング１０２が定位置に配置されるとともに、ばね１０８がハウジング内部肩部１１６およびガイドスリーブ内部肩部１３２に当接することが可能になる。ばね１０８は、ガイドスリーブ１０４をイグナイタハウジング１０２の径方向近位端の第２端１０５から外へ燃焼器ライナ３０４の方に偏倚させて、ガイドスリーブ端面１２７をフェルールシール１０６に押圧し、次いでフェルールシール１０６は燃焼器ライナ３０４に押圧される。この構成により、ばね１０８は、イグナイタハウジング１０２およびガイドスリーブ１０４の中に燃焼室３０８から離れて収容されることが可能になる。このことは、ばね１０８を比較的低い温度に保ち、それによってばね１０８の耐用年数を延ばす。ガイドスリーブ１０４はまた、バイパス流路３０６を流れている可能性があるごみからばね１０８およびイグナイタ２００またはその他の着脱可能な構成要素を保護する。

次に図４を参照すると、アダプタアセンブリ１００は燃焼器ケース３０２から係合解除される。イグナイタハウジング１０２を定位置に固定するねじ付き締結具１２０がない状態では、ばね１０８は自由に伸び広がり、ガイドスリーブ１０４をイグナイタハウジング１０２の径方向近位端の第２端１０５の方に押しやる。ハウジング開口１１２の径方向近位端の第２端１０５の中にリテーナ１１０を配置することにより（図１および図２参照）、ガイドスリーブ１０４およびばね１０８がイグナイタハウジング１０２から落下するのを防止する。これにより、アダプタアセンブリ１００は、ガスタービンエンジンの外側に完全に組み付けられ、次いで燃焼器ケース３０２上に単一ユニットとして取り付けることが可能になる。

アダプタアセンブリ１００を組み付けるためには、ばね１０８およびガイドスリーブ１０４の径方向遠位の第１端１０７をハウジング開口１１２の中にハウジング開口１１２の径方向近位の第２端１０５のところで配置することになる。次いで、ばね１０８を圧縮し、リテーナ１１０を、ガイドスリーブタング１２６を通り過ぎて滑らせ、ハウジング開口１１２の第２端１０５の中にリテーナ１１０を固定することになる。フェルールシール１０６およびイグナイタ２００は、任意の好都合な組立て段階でアセンブリに固定することができる。この実施形態により、イグナイタ２００は、アダプタアセンブリ１００が燃焼器ケース３０２に取り付けられる間に交換することも可能になる。

構造および方法に関する前述の書面による明細は説明のために提示されている。複数の例が、最良の形態を含めて本発明を開示するために使用され、任意の装置もしくはシステムを製作し使用することおよび任意の組み込まれた方法を実行することを含めて当業者が本発明を実施できるようにするためにも使用されている。これらの例は、網羅的なものではなく、あるいは本発明を開示される正確なステップおよび／または形態に限定するものではなく、上記教示に照らして多くの修正および変更が可能である。本明細書に記述されている複数の特徴は、任意の組合せで組み合わせることができる。本明細書に記述されている方法の複数のステップは、物理的に可能な任意の順序で実行することができる。本発明の特許可能な範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義され、当業者には思いつく他の例を含むことができる。かかる他の例は、かかる他の例が特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合に、またはかかる他の例が特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない等価構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることを意図している。

１００ アダプタアセンブリ
１０１ アセンブリ縦軸線
１０２ イグナイタハウジング
１０３ 径方向遠位の第１端
１０４ ガイドスリーブ
１０５ 径方向近位の第２端
１０６ フェルールシール
１０７ 径方向遠位の第１端
１０８ ばね
１０９ 径方向近位の第２端
１１０ リテーナ
１１２ ハウジング開口
１１４ 円錐形入口
１１６ ハウジング内部肩部
１１８ 外部肩部
１１９ ハウジング肩部ローブ
１２０ ねじ付き締結具
１２２ 開口
１２４ 内部ねじ付き部分
１２６ ガイドスリーブタング
１２７ ガイドスリーブ端面
１２８ 周縁タング
１２９ スエージタブ
１３０ 孔
１３１ 球状または略球状面
１３２ ガイドスリーブ内部肩部
１３３ 外部肩部
１３５ 平面または略平面
２００ 着脱可能な構成要素、イグナイタ
２０２ イグナイタ先端部
３００ 燃焼器アセンブリ
３０２ 燃焼器ケース
３０４ 燃焼器ライナ
３０５ 平面または略平面
３０６ バイパス流路
３０８ 燃焼室、燃焼器室

Claims (20)

1. ハウジング（１０２）、ガイドスリーブ（１０４）、およびばね（１０８）
   を備える装置であって、
   前記ガイドスリーブ（１０４）が、前記ハウジング（１０２）内に少なくとも部分的に収容され、前記ハウジング（１０２）を貫通して少なくとも部分的に延び、
   前記ばね（１０８）が、前記ハウジング（１０２）および前記ガイドスリーブ（１０４）に当接するように配置される、装置。
2. 前記ガイドスリーブ（１０４）に取り付けられるフェルールシール（１０６）
   をさらに備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記フェルールシール（１０６）が、前記フェルールシール（１０６）を貫通する１つまたは複数の開口を備える、請求項２に記載の装置。
4. 前記ガイドスリーブ（１０４）が、前記フェルールシール（１０６）上の略球状面（１３１）に当接する略球状面（１２７）を有する、請求項２に記載の装置。
5. 前記ハウジング（１０２）に取り付けられる着脱可能な構成要素（２００）
   をさらに備える、請求項１に記載の装置。
6. 前記ばね（１０８）が、前記ハウジング（１０２）の内面および前記ガイドスリーブ（１０４）の内面に当接する、請求項１に記載の装置。
7. 前記ばね（１０８）が、前記ハウジング（１０２）および前記ガイドスリーブ（１０４）を互いに離れる向きに偏倚させる、請求項１に記載の装置。
8. ハウジング（１０２）、ガイドスリーブ（１０４）、ばね（１０８）、およびリテーナ（１１０）
   を備える装置であって、
   前記リテーナ（１１０）が前記ハウジング（１０２）内に収容され、
   前記ガイドスリーブ（１０４）が、前記ハウジング（１０２）内に少なくとも部分的に収容され、前記リテーナ（１１０）を貫通して少なくとも部分的に延び、
   前記ばね（１０８）が、前記ガイドスリーブ（１０４）内に少なくとも部分的に収容され、前記ばね（１０８）が、前記ガイドスリーブ（１０４）を前記リテーナ（１１０）に対して偏倚させるように配置される、装置。
9. 前記ガイドスリーブ（１０４）に取り付けられるフェルールシール（１０６）
   をさらに備える、請求項８に記載の装置。
10. 前記フェルールシール（１０６）が、前記フェルールシール（１０６）を貫通する１つまたは複数の開口を備える、請求項９に記載の装置。
11. 前記ハウジング（１０２）に取り付けられる着脱可能な構成要素（２００）
    をさらに備え、
    前記フェルールシール（１０６）が、前記着脱可能な構成要素（２００）の一端を少なくとも部分的に収容する、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ばね（１０８）が前記ハウジング（１０２）の内面に当接する、請求項８に記載の装置。
13. 前記ハウジング（１０２）が略円筒形である、請求項８に記載の装置。
14. ハウジングの第１端（１０３）および対向ハウジングの第２端（１０５）を有するハウジング（１０２）であって、前記ハウジングの第１端（１０３）および前記ハウジングの第２端（１０５）を貫通して延びる前記ハウジング（１０２）を貫通する開口（１１２）を有するハウジング（１０２）と、
    ガイドスリーブの第１端（１０７）および対向ガイドスリーブの第２端（１０９）を有するガイドスリーブ（１０４）であって、前記ガイドスリーブの第１端（１０７）および前記対向ガイドスリーブの第２端（１０９）を貫通して延びる前記ガイドスリーブ（１０４）を貫通する開口を有するガイドスリーブ（１０４）と、
    ばね（１０８）と
    を備える装置であって、
    前記ガイドスリーブ（１０４）が、前記ハウジング（１０２）内に少なくとも部分的に収容され、
    前記ガイドスリーブの第１端（１０７）が、前記ハウジングの第１端（１０３）を貫通して延び、
    前記ばね（１０８）が、前記ガイドスリーブ（１０４）内に少なくとも部分的に収容され、前記ガイドスリーブの第２端（１０９）を貫通して少なくとも部分的に延びる、装置。
15. 前記ガイドスリーブの第１端（１０７）に取り付けられるフェルールシール（１０６）をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
16. 前記フェルールシール（１０６）が燃焼器ライナ（３０４）上の略平面に当接する、請求項１５に記載の装置。
17. 前記ばね（１０８）が前記ハウジング（１０２）の内面に当接する、請求項１４に記載の装置。
18. 前記ハウジングの第１端（１０３）の中に着脱可能に取り付けられるリテーナ（１１０）
    をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
19. 前記ガイドスリーブ（１０４）の外面が前記リテーナ（１１０）に当接し、前記ガイドスリーブ（１０４）が前記リテーナ（１１０）を貫通して延びる、請求項１８に記載の装置。
20. 前記ハウジング（１０２）および前記ガイドスリーブ（１０４）が略円筒形である、請求項１４に記載の装置。着脱可能な構成要素用のアダプタアセンブリ。