JP2016527134A - 航空機エンジンパイロン - Google Patents

Abstract

上部連結具（１８）と、上部連結具（１８）の下に配置された上部パネル（１４）と、上部連結具（１８）を上部パネル（１４）に少なくとも部分的に連結するシヤーピン（２０）と、上部連結具（１８）を上部パネル（１４）に少なくとも部分的に連結する多くの張力締結具（２２）とを備える航空機エンジンパイロン（１０）であって、シヤーピン（２０）がせん断力荷重経路を規定し、張力締結具（２２）が張力荷重経路を規定する。【選択図】図４

Description

本発明は航空機エンジンパイロンに関する。

現代の航空機は、エンジンを航空機の翼に支持するためのパイロン構造を含むことがある。現代のエンジンパイロンはフレーム、縦通材、およびスキンを含む多くの別個の部品から形成されており、それらが互いに組み合わされることもある。

中国特許出願公開第１０２７７４５０２号明細書

本発明は、一態様において、上部連結具と、上部連結具の下に位置する上部パネルと、上部連結具および上部パネルを少なくとも部分的に連結するシヤーピンと、上部連結具および上部パネルを少なくとも部分的に連結する張力締結具とを備える航空機エンジンパイロンであって、シヤーピンが上部連結具および上部パネルの間で作用するせん断力の、一次的なせん断力荷重経路を規定し、かつ張力締結具が上部連結具と上部パネルとの間に作用する張力の、一次的な張力荷重経路を規定する、航空機エンジンパイロンに関する。

エンジンと、一部が仮想線で示されているパイロンを含む航空機の概略図である。 図１の航空機エンジンパイロンの一部の斜視図である。 図１の航空機エンジンパイロンの一部の側面図である。 図１の航空機エンジンパイロンの一部の断面図である。 図１の航空機エンジンパイロンの一部の斜視図である。 代替的な航空機エンジンパイロンの断面図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

図１は航空機の翼４にエンジン２を固定するためのエンジンパイロン１０を示す。ナセル６がエンジン２を取り囲んでいることを明らかにするために、ナセル６は一部切り欠いて示されている。取り付けシステム８は、エンジン２と翼４の間に、動作可能にエンジンパイロン１０を連結するために使用されてもよい。取り付けシステム８は懸架構造および他の連結具を含んでもよい。図示されているのは商用航空機だが、本発明の実施形態は、いかなる種類の航空機において使用され得ると考えられる。さらに、エンジンパイロン１０は、エンジン２の上部を翼４の前縁および下面に連結するものとして示されているが、他の取り付け構造および取り付けシステムが使われてもよい。

図２は、エンジンパイロン１０が上部パネル１４を有する本体１２を含むことをより明確に示す。本体１２は、フレーム１１、縦通材１３、およびスキン１５を含みうる方法を含めた任意の適切な方法で形成され得る。上部パネル１４はスキン１５により形成されてもよく、フレーム１１の少なくとも１つが上部パネル１４と動作可能に連結されてもよい。スキン１５は、ベイ１７の１つ以上を少なくとも部分的に取り囲むためにフレーム１１に設けられてもよく、かつ１つ以上の部品から形成されてもよい。

図３は、１対の離間フレーム１６が上部パネル１４と連結されていることがより明確に分かるように、エンジンパイロン１０の一部を示す。さらに、上部連結具１８はエンジンパイロン１０に含まれていてもよく、上部パネル１４の上方に配置されていてもよい。上部連結具１８は、動作可能に上部リンク１９と連結されて取り付けシステム８の一部を形成してもよく、エンジン２と翼４との間にエンジンパイロン１０を動作可能に連結するために使用されてもよい。上部連結具１８も、上部パネル１４と動作可能に連結されていてもよい。この動作可能な連結には、シヤーピン２０が少なくとも部分的に上部連結具１８および上部パネル１４を連結し得ることが含まれる。シヤーピン２０は、上部連結具１８と上部パネル１４との間に作用する一次的なせん断力荷重経路を規定する場合がある。せん断力は矢印２１で図示されており、シヤーピン上で逆方向に押しあう、同一直線上にない力である。シヤーピン２０は上部連結具１８から離間しているものとして示されているが、シヤーピン２０は上部連結具１８と一体に形成されてもよい。

さらに張力締結具２２も、少なくとも部分的に上部連結具１８と上部パネル１４とを連結してもよい。上部連結具１８と上部パネル１４とを連結するために、任意の数の張力締結具２２が含まれていてもよい。エンジンパイロン１０においては、張力締結具２２は上部連結具１８の基部の周囲に位置しているものとして描かれている。さらに、上部連結具１８は、上部パネル１４に動作可能に連結されている離間フレーム１６の各部分が少なくなくとも一部重なる位置で、上部パネル１４の上部表面に動作可能に連結されてもよいが、そうである必要はない。そのような場合、張力締結具２２も離間フレーム１６を動作可能に連結してもよい。張力締結具２２は、上部連結具１８と上部パネル１４との間で作用する張力の一次張力荷重経路を規定する場合がある。張力もしくは引張力は、矢印２３で模式的に示されており、張力締結具２２上の引く力である。

回転防止ピン２４も、上部パネル１４と上部連結具１８との間に動作可能に連結されるものとして示されている。回転防止ピン２４は、上部パネル１４および上部連結具１８が互いに対してシヤーピン２０を中心に回転しないようにすることで、上部パネル１４と上部連結具１８との間の回転を防止することができる。

図４に示している通り、シヤーピン２０、張力締結具２２、および回転防止ピン２４を収容する穴は、上部連結具１８および上部パネル１４のそれぞれに形成されていてもよい。より詳細には、上部連結具１８および上部パネル１４は、挿入されるシヤーピン２０用のピン穴３０に対応するものとして示されている。せん断荷重がある場合にせん断荷重をシヤーピン２０に伝達させるように、上部連結具１８および上部パネル１４がシヤーピン２０を係合するように、ピン穴３０は、シヤーピン２０がピン穴３０を押すような大きさで形成されていてもよい。さらに、上部連結具１８と上部パネル１４は、張力締結具２２が貫通するための、対応する締結穴３２を含んでもよい。締結穴３２は、隙間嵌めが形成されるように、張力締結具２２の貫通する部分よりも大きく示されている。

図５は、上部パネル１４の下側であって、上部連結具１８の下に位置している部分を示す。上部パネル１４は、シヤーピン２０の周囲の補強構造４０を含むものとして示されている。補強構造４０は、シヤーピン２０の周囲のさらなる支持を提供するために任意の適切な方法で形成されてよい。

運転中は、シヤーピン２０が張力を伝達せず、かつ、張力締結具２２がせん断荷重を伝達しないように、張力締結具２２およびシヤーピン２０のそれぞれが張力荷重とせん断荷重に耐えている。これは、張力締結具２２と締結穴３２との間の隙間が、シヤーピン２０とピン穴３０との間の隙間よりも大きいためである。したがって、せん断荷重または水平のずれ傾向が存在しているとき、歪みが隙間よりも小さい限りでせん断荷重が張力締結具２２へと伝達されないため、上部連結具１８および上部パネル１４がシヤーピン２０を固定することになる。代替的に、シヤーピン２０は一次的なせん断力荷重経路を残しながら一部の張力を伝達するように設計されてもよく、かつ／または張力締結具２２は一次的な張力荷重経路を残しながらせん断力の一部を伝達するように設計されてもよい。

図６は代替的なエンジンパイロン１１０を示す図である。エンジンパイロン１１０は先に述べたエンジンパイロン１０と同様であるため、類似の部品は１００を加えた類似の番号で示され、エンジンパイロン１０の類似の部品に関する説明は、別段の指定がない限りエンジンパイロン１１０に適用できるものと理解される。１つの相違は、エンジンパイロン１１０が回転防止ピンを含まないことである。もう１つの相違は、上部連結具１１８が、離間フレーム１１６の間の位置で上部パネル１１４と動作可能に連結されているものとして示されることである。このようにして、張力締結具１２２は、離間フレーム１１６と動作可能に連結されていない。運転中、シヤーピン１２０は、上部連結具１１８と上部パネル１１４との間に作用するせん断力の一次的なせん断力荷重経路を規定し、張力締結具１２２は、上部連結具１１８と上部パネル１１４との間に作用する張力の一次的な張力荷重経路を規定する。

上記の実施形態は、シヤーピンが上部連結具と上部パネルとの間に作用するせん断力の一次的なせん断力荷重経路を規定し、張力締結具が上部連結具と上部パネルとの間に作用する張力の一次的な張力荷重経路を規定することにより、多様な利点を提供する。多様な利点には、実施形態が優れた疲労特性を許容することが含まれる。現代のエンジンパイロンでは、上部連結具と上部パネルとの間の締結具が、高張力と高せん断荷重の両方に耐える場合がある。その結果、締結具の疲労寿命が著しく低下する。

まだ説明していない範囲には、さまざまな実施形態の異なる特徴および構造が、必要に応じて互いと組み合わされて用いられてもよい。一つの特徴がすべての実施形態において示されてはいないかもしれないが、それは、その特徴が存在しないと解釈されるべきだということを意味するわけではなく、説明の簡略化のためになされたことである。したがって、異なる実施形態の、さまざまな特徴が必要に応じて混合され、合わせられて新たな実施形態を形成することができる。これらの新たな実施形態は明示的に説明されているか否かを問わない。本明細書で説明される特徴のすべての組み合わせまたは置換は、本開示に含まれる。

本明細書は、発明を開示するため、かつ、装置やシステムの製造および使用、または組み込まれる方法の実施を含む、当業者による発明の実施を可能にするために、最良の形態を含む例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定義されており、かつ当業者が思いつく他の例を含みうる。このような他の例は、それらが請求項の文言と異ならない構成要素を含む場合、あるいは、それらが請求項の文言と実質的な差異のない均等な構成要素を含む場合には、請求の範囲内にあると意図される。

２ エンジン
４ 翼
６ ナセル
８ 取り付けシステム
１０ エンジンパイロン
１１ フレーム
１２ 本体
１３ 縦通材
１４ 上部パネル
１５ スキン
１６ 離間フレーム
１７ ベイ
１８ 上部連結具
１９ 上部リンク
２０ シヤーピン
２２ 張力締結具
２４ 回転防止ピン
３０ ピン穴
３２ 締結穴
４０ 補強構造
１１０ 代替的なエンジンパイロン
１１４ 上部パネル
１１６ 離間フレーム
１１８ 上部連結具
１２０ シヤーピン
１２２ 張力締結具

Claims (10)

1. 上部連結具（１８）と、
   前記上部連結具（１８）の下に配置された上部パネル（１４）と、
   前記上部連結具（１８）と前記上部パネル（１４）とを少なくとも部分的に連結するシヤーピン（２０）と、
   前記上部連結具（１８）と前記上部パネル（１４）とを少なくとも部分的に連結する張力締結具（２２）と
   を備える航空機エンジンパイロン（１０）であって、
   前記シヤーピン（２０）が前記上部連結具（１８）と前記上部パネル（１４）との間で作用するせん断力の一次的なせん断力荷重経路を規定し、前記張力締結具（２２）が前記上部連結具（１８）と前記上部パネル（１４）との間で作用する張力の一次的な張力荷重経路を規定する、航空機エンジンパイロン（１０）。
2. 前記上部パネル（１４）と前記上部連結具（１８）との間の回転を防止するために、前記上部パネル（１４）と前記上部連結具（１８）との間を動作可能に連結する回転防止ピンをさらに備える、請求項１に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
3. 前記上部パネル（１４）と動作可能に連結されている少なくとも１つのフレームをさらに備える、請求項１に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
4. 前記上部パネル（１４）と連結された１対の離間フレームをさらに備える、請求項３に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
5. 前記上部連結具（１８）が、前記離間フレーム（１６）の間の位置で、前記上部パネル（１４）の上部表面と動作可能に連結されている、請求項４に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
6. 前記上部連結具（１８）が、前記上部パネル（１４）と動作可能に連結されている前記離間フレーム（１６）のそれぞれの少なくとも一部と重なる位置で前記上部パネル（１４）と動作可能に連結されている、請求項４に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
7. 前記張力締結具（２２）も前記離間フレーム（１６）と動作可能に連結されている、請求項６に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
8. 前記上部パネル（１４）が、前記シヤーピン（２０）の周囲に強化構造をさらに備える、請求項１に記載のエンジンパイロン（１０）。
9. 前記上部パネル（１４）と前記上部連結具（１８）が、前記シヤーピン（２０）が挿入されるための対応するピン穴（３０）を含み、前記ピン穴（３０）が、前記シヤーピン（２０）が前記ピン穴（３０）を押すような大きさである、請求項１に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。
10. 前記上部パネル（１４）および前記上部連結具（１８）が、前記張力締結具（２２）が貫通するための対応する締結穴（３２）を有し、隙間嵌めが形成されるように、前記締結穴（３２）が、前記張力締結具（２２）が貫通する部分よりも大きい、請求項９に記載の航空機エンジンパイロン（１０）。