JP2018128010A - 屈曲ロッドを有する可撓性接合アセンブリ - Google Patents

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Gv Jonnalagadda Dattu
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Levi Burdette Jason
ロニー・レイ・スチュワート,ジュニア
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Abstract

【課題】屈曲ロッドを有する可撓性接合アセンブリを提供する。【解決手段】航空での実施態様におけるブリード空気等の流体の流れを提供するための、第1ダクト(82)と第2ダクト(84)との間の接合部用の可撓性接合アセンブリ(86)。可撓性接合部(86)は、蛇腹(102)の内側(106)に設けられた、第1支持部(122)および第2支持部(124)を有する取り付け用のアセンブリ(96)によって支持される蛇腹(102)を含む。ロッドアセンブリ(126)は、第1支持部(122)および第2支持部(124)を動作可能に結合することができる。【選択図】図4

Description

本発明は、屈曲ロッドを有する可撓性接合アセンブリに関する。
タービンエンジン、特にガスタービンエンジンまたは燃焼タービンエンジンは、エンジンを通過する、即ち、複数の回転ブレードと固定ベーンとの対を含む一連の圧縮機段を通過し、燃焼器を通過し、次いで、やはり多数の回転ブレードと固定ベーンとの対を含む多数のタービン段にまで通過する燃焼ガスの流れからエネルギーを取り出す回転式エンジンである。
ダクトアセンブリがタービンエンジンの周りに設けられており、タービンエンジンの内外に様々な作動流体を流すための導管が設けられている。作動流体の1つがブリード空気である。圧縮機段においてブリード空気が生成され、圧縮機からフィーダダクトを通して取り出される。ガスタービンエンジン内の圧縮機段からのブリード空気は、様々な方法で利用することができる。例えば、ブリード空気は、航空機キャビンに圧力をかけ、航空機の重要な部分を不凍に保つことができる、または残りのエンジンを始動するために使用することができる。圧縮機からブリード空気を取り出すために使用されるフィーダダクトアセンブリの構成は、動荷重下での剛性、および熱負荷下での柔軟性を必要とする。現在のシステムは、柔軟性に対する要求を満たすために、ダクトにおいてボールジョイントまたは軸方向継手を使用している。これにより、システムの動的性能が下がり、システムの重量が増加してしまう。
中国特許出願公開第202868184号明細書
一態様では、本開示は、第1ダクト、第2ダクト、および第1ダクトを第2ダクトに結合させる可撓性接合アセンブリを含むダクトアセンブリに関する。可撓性接合アセンブリは、内側を定め、第1端および第2端を有し、第1端および第2端が第1ダクトおよび第2ダクトに動作可能に結合している蛇腹を含む。可撓性接合アセンブリは、蛇腹によって定められた内側に配置され、第1端内に配置された第1支持部と、第1支持部から間隔をあけて、第2端内に配置された第2支持部とを有する支持アセンブリをさらに含む。さらに、可撓性接合アセンブリは、内側に配置され、第1支持部および第2支持部に動作可能に結合し、第1支持部と第2支持部との間の長さに延びるロッドアセンブリのセットを含む。ロッドアセンブリのセットは、可撓性接合アセンブリにおいて3通りの回転自由度を可能にする回転屈曲部として作用するように構成されている。
別の態様では、本開示は、内側を定め、第1ダクトを第2ダクトに流体結合させ、第1端および第2端を有する蛇腹を含む接合アセンブリに関する。内側に配置された支持アセンブリは、第1端内に配置された第1リング支持部と、第1支持部から間隔をあけて、第2端内に配置された第2リング支持部とを有する。ロッドアセンブリは、第1端および第2端を含み、ロッドアセンブリは、内側に配置され、第1端で第1リング支持部に、かつ第2端で第2リング支持部に動作可能に結合している。ロッドアセンブリは、第1リング支持部と第2リング支持部との間の長さに延び、回転屈曲部として作用するように構成されている。
さらに別の態様では、本開示は、内側を定め、第1ダクトを第2ダクトに流体結合させ、第1端、第2端、および第1端と第2端との間に配置された回旋部を含む蛇腹を含む接合アセンブリに関する。支持アセンブリは、蛇腹によって定められる内側に配置されており、第1端内に配置された第1支持部と、第1支持部から間隔をあけて、第2端内に配置された第2支持部とを含む。ロッドアセンブリは、内側に配置されており、第1支持部および第2支持部に動作可能に結合し、第1支持部と第2支持部との間の長さに延びる。ロッドアセンブリの長さは、蛇腹に予め荷重がかかるように圧縮された状態にある蛇腹の回旋部に対応する大きさである。
本明細書に説明される様々な態様による、ブリード空気ダクトアセンブリを備えるガスタービンエンジンの概略断面図である。 本明細書に説明される様々な態様による、複数の可撓性接合部を有するブリード空気ダクトアセンブリの斜視図である。 本明細書に説明される様々な態様による、第1ダクトを第2ダクトに結合させる図2の可撓性接合部の1つの拡大図である。 本明細書に説明される様々な態様による、ダクトが取り除かれた状態における図3の可撓性接合部の斜視図である。 本明細書に説明される様々な態様による、断面V−Vに沿った図4の可撓性接合部の断面図である。 本明細書に説明される様々な態様による、図4の可撓性接合部の分解図である。 本明細書に説明される様々な態様による、図6の支持アセンブリの分解図である。 本明細書に説明される様々な態様による、直線ロッドを有する図4のロッドアセンブリの1つに関する拡大図である。 本明細書に説明される様々な態様による、螺旋ロッドを有する代替的なロッドアセンブリの拡大図である。 本明細書に説明される様々な態様による、螺旋状シースを含む図4の可撓性接合部用の代替的なロッドアセンブリの斜視図である。 本明細書に説明される様々な態様による、代替的な螺旋状シースを含む図9のロッドの斜視図である。 本明細書に説明される様々な態様による、ある切り込みパターンを有する円筒状シースを含む、図4の可撓性接合部用の別の代替的なロッドアセンブリの斜視図である。 本明細書に説明される様々な態様による、一貫した間隔の切り込みパターンを示す、平坦な配置における図11のシースの代替となるシースの図である。 本明細書に説明される様々な態様による、切り込みパターンの間隔が可変であることを示す、平坦な配置における図11のシースの代替となる別のシースの図である。 本明細書に説明される様々な態様による、図4の可撓性接合部用の支持アセンブリに関する斜視図である。
本発明の説明される実施形態は、無摩擦耐摩耗可撓性接合アセンブリのための調整可能な可変断面を有する屈曲部を提供することに関し、組み立て中にタービンエンジンのファンケースにかかる反力負荷と、高温のブリード空気ダクトシステムの熱成長とを減少させるために、回転コンプライアンスを改善することを目的としている。説明のため、本発明は、航空機のガスタービンエンジンに関して説明される。ガスタービンエンジンは、陸上および海上での移動ならびに発電に使用されてきたが、ヘリコプタを含む飛行機などの航空用途に最も一般的に使用されている。飛行機において、ガスタービンエンジンは、航空機の推進に使用される。しかし、本発明がこのような用途に限定されるものではなく、他の移動用途、ならびに移動を伴わない工業用途、商業用途、および住居用途等の、航空機向けではない一般の用途にも応用可能であることが理解されるであろう。また、説明される実施形態は、要素を接続するために可撓性接合アセンブリを必要とする、高システム負荷または大きなスラスト荷重およびせん断荷重を受けるいかなるダクトシステムにも等しく応用可能である。
本明細書で使用される場合、「前方」または「上流」という用語は、エンジン入口、または別の部品と比べてエンジン入口に比較的近い部品に向かう方向に移動することを指す。「前方」または「上流」に関連して使用される「後方」または「下流」という用語は、エンジンの中心線に対するエンジンの後部または出口に向かう方向を指す。また、本明細書で使用される場合、「半径方向の」または「半径方向に」という用語は、エンジンの長手方向の中心軸線とエンジンの外周との間に延びる寸法を指す。
すべての方向についての言及(例えば、半径方向、軸方向、近位、遠位、上側、下側、上向き、下向き、左、右、横方向、前部、背部、上部、底部、上位、下位、垂直、水平、時計回り、反時計回り、上流、下流、後方等)は、本発明に対する読者の理解を助けるために単に識別目的で使用されものであり、特に本発明の位置、向き、または用途について限定を加えるものではない。接続についての言及(例えば、取り付け、結合、接続、および接合)は、広く解釈されるべきであり、特に示されない限りは、要素の集まりの間の介在の部材および要素間の相対移動を含むことができる。したがって、接続についての言及は、2つの要素が直接接続されており、かつ互いに対して固定された関係であることを必ずしも示すものではない。例示される図面は、あくまでも説明を目的とするものであり、本明細書に添付の図面に反映される寸法、位置、順序、および相対的な大きさは、様々に変更可能である。
本明細書に説明されるようなセットとは、1つ以上の特定の要素を含むと理解されるべきである。したがって、あるセットは、含まれる特定の要素が1つのみでもよく、またはいかなる数の特定の要素を含んでもよい。
図1は、航空機用のガスタービンエンジン10の概略断面図である。エンジン10は、概して長手方向に延びる軸線、即ち前方14から後方16にかけて延びる中心線12を有する。エンジン10は、下流側直列流れ関係で、ファン20を含むファンセクション18と、ブースタまたは低圧(LP)圧縮機24および高圧(HP)圧縮機26を含む圧縮機セクション22と、燃焼器30を含む燃焼セクション28と、HPタービン34およびLPタービン36を含むタービンセクション32と、排気セクション38とを備える。
ファンセクション18は、ファン20を取り囲むファンケーシング40を含む。ファン20は、中心線12の周りに半径方向に配置されたファンブレード42のセットを含む。HP圧縮機26、燃焼器30、およびHPタービン34は、燃焼ガスを生成するエンジン10のコア44を形成している。コア44はコアケーシング46によって取り囲まれ、コアケーシング46はファンケーシング40に結合することができる。
エンジン10の中心線12の周りに同軸に配置されたHPシャフト即ちスプール48が、HPタービン34をHP圧縮機26に駆動可能に連結する。LPシャフト即ちスプール50が、大径環状HPスプール48内でエンジン10の中心線12の周りに同軸に配置されており、LPタービン36をLP圧縮機24およびファン20に駆動可能に連結する。スプール48、50のいずれかまたは両方に取り付けられかつこれと共に回転するエンジン10の各部分は、個々にまたは集合的にロータ51とも呼ばれる。
LP圧縮機24およびHP圧縮機26は、圧縮機段52、54のセットをそれぞれ含み、圧縮機段52、54では、圧縮機ブレード56、58のセットが、(ノズルとも呼ばれる)静的圧縮機ベーン60、62の対応するセットに対して回転して、その段を通過する流体の流れを圧縮または加圧する。単一の圧縮機段52、54において、複数の圧縮機ブレード56、58はリング状に設けられ、ブレードプラットフォームからブレード先端にかけて中心線12に対して半径方向外向きに延びることができるが、対応する静的圧縮機ベーン60、62は回転ブレード56、58の下流側に隣接して配置される。図1に示されるブレード、ベーン、および圧縮機段の数は、単に説明のために選択されたものであり、他の数も可能であることに留意されたい。圧縮機の段のためのブレード56、58はそれぞれディスク53に取り付けることができ、ディスク53は、HPスプール48およびLPスプール50の対応するスプールに取り付けられ、段は独自のディスクを有する。ベーン60、62は、ロータ51の周りに円周方向に配置してコアケーシング46に取り付けられる。
HPタービン34およびLPタービン36は、タービン段64、66のセットをそれぞれ含み、タービン段64、66では、タービンブレード68、70のセットが、(ノズルとも呼ばれる)静的タービンベーン72、74の対応するセットに対して回転して、その段を通過する流体の流れからエネルギーを取り出す。単一のタービン段64、66において、複数のタービンブレード68、70はリング状に設けられ、ブレードプラットフォームからブレード先端にかけて中心線12に対して半径方向外向きに延びることができるが、対応する静的タービンベーン72、74は回転ブレード68、70の上流側に隣接して配置される。図1に示されるブレード、ベーン、およびタービン段の数は、単に説明のために選択されたものであり、他の数も可能であることに留意されたい。
動作中、回転ファン20は周囲空気をLP圧縮機24に供給し、次いで、LP圧縮機24は加圧された周囲空気をHP圧縮機26に供給し、HP圧縮機26は周囲空気をさらに加圧する。HP圧縮機26からの加圧空気は、燃焼器30内で燃料と混合され点火され、それによって燃焼ガスを生成する。これらのガスから一部の仕事がHPタービン34によって取り出され、この仕事はHP圧縮機26を駆動する。燃焼ガスはLPタービン36内に放出され、LPタービン36は、追加の仕事を取り出してLP圧縮機24を駆動し、排ガスは最終的に排気セクション38を通ってエンジン10から放出される。LPタービン36の駆動によりLPスプール50が駆動されて、ファン20およびLP圧縮機24を回転させる。
圧縮機セクション22からの空気の一部は、1つまたは複数のブリード空気ダクトアセンブリ80を通して抜き取られ、HPタービン34等の部分、特に高温部分の冷却に使用することができ、または発電させるか、もしくはキャビン冷暖房システムまたは除氷システム等の航空機の環境システムを動かすために使用することができる。タービンエンジンの状況で、エンジンの高温部分は、通常は燃焼器30、特にタービンセクション32の下流側にあり、HPタービン34は、燃焼セクション28のすぐ下流側にあるので、最も熱い部分である。これらの目的のために圧縮機から抜き取られ使用される空気は、ブリード空気として知られている。
図2を参照すると、例示的なブリード空気ダクトアセンブリ80は、半径方向内側の第1ダクト82および半径方向外側の第2ダクト84を含む。第1ダクト82および第2ダクト84は、適切な位置に固定され得る。第1ダクト82が外側のダクト84の半径方向内側に配置されているのは一例であり、第1ダクト82および第2ダクト84の互いに対する位置または向きは、いかなるものであってもよいことを理解されたい。接合アセンブリ86が、第1ダクト82と第2ダクト84とを結合する。エンジン10または航空機の様々な他の部分で使用するために、ブリード空気88の流れを、圧縮機セクション22(図1)から抜き取って、例えば第1ダクト82内に流し入れ、第2ダクト84を通して、排出ダクト90に供給させることが可能である。ブリード空気88の流れは、ブリード空気ダクトアセンブリ80の一部を熱的に熱し、かつ膨張させる。代替的に、ブリード空気ダクトアセンブリ80の周りの周囲温度またはシステム温度により、ダクト82、84が膨張および収縮する場合があり、ダクト82、84に沿って軸荷重が付与される。そのような荷重により、ダクト82、84または接合アセンブリ86で曲げ力またはせん断力が生じる可能性がある。接合アセンブリ86により、ブリード空気ダクトアセンブリ80に作用する負荷力またはいかなる力も減少または緩和され、同時にブリード空気ダクトアセンブリ80の動作屈曲部が提供される。例えば、可撓性接合アセンブリ86により、第1ダクト82と第2ダクト84との間の接合面における、大きなスラスト荷重およびせん断荷重下での、ダクトアセンブリ80の移動、運動学的動作、および曲げ動作が提供される。
図3は、第1ダクト82を第2ダクト84に結合させる際に利用され得る例示的な接合アセンブリ86を示す。接合アセンブリ86は、第1ケーシング98および第2ケーシング100を有するケーシングアセンブリ96を含む。ケーシング98、100のそれぞれは、弓状端97を含む場合がある。蛇腹102が、第1ケーシング98と第2ケーシング100とを結合し、第1ダクト82を第2ダクト84に流体結合させる。蛇腹102は、複数の回旋部104を含む。蛇腹102により互いに対向するダクト82、84に膨張力が加えられるように、蛇腹102を圧縮予荷重下で結合させることができる。蛇腹102の長さに基づき予荷重をかける。このような長さにより、蛇腹102の圧縮時の変位を決定することができる。
ここで図4を参照すると、蛇腹102により、接合アセンブリ86の内側106が定められる。蛇腹102は、第1端108および第2端110を含む場合がある。1つの非限定的な例では、第1端108は、第1ダクト82に隣接している場合があり、第2端110は、第2ダクト84に隣接している場合がある。支持アセンブリ120が、内側106内に配置されている。支持アセンブリ120は、第1支持部122および第2支持部124を含む。第1支持部122は、第1端108に配置されており、第2支持部124は、第2端110に配置されている。第1支持部122を、ロッドアセンブリ126を介して第2支持部124から間隔をおいて配置することができ、かつ第2支持部124に結合させることもできる。1つのロッドアセンブリ126しか示されていないが、1つより多いロッドアセンブリ126も考えられることを理解されたい。
支持アセンブリ120は支持部122、124のそれぞれにおいて、外側リング150内に含まれるスポーク152のセットを含む。3つのスポーク152が示されているが、いかなる数のスポーク152も考えられる。3つのスポーク152により、接合アセンブリ86の重量が最小化され、重量当たりの構造的一体性が最大化する。スポーク152は、必要な構造的一体性を支持アセンブリ120に提供する一方で重量を最小化する任意の方式によって形成されていてもよい。
スポーク152は、外側リング150を中央部分154に結合させる。中央部分154は、実質的に円筒状であってもよく、接合アセンブリ86内でいかなる数のスポーク152をも均一に接合するのに適している。中央部分154は、中央開口156を含む。スポーク152は、中央部分154に結合し、かつ隅肉面162で外側リング150に結合する。隅肉面162により、スポーク152間の接合部における剛性および曲げモーメントを最大化することができ、軸スラスト荷重をケーシング98、100からロッドアセンブリ126に直接伝えることができる。隅肉面162によりまた、スポーク152と、外側リング150と、中央部分154との間の接合部における抗力を減少させることができる。また、外側リング150は増厚部164を含む場合があり、スポーク152と外側リング150との間の接合部における構造的一体性がさらに向上する。増厚部164は、外側リング150に向かって傾斜した移行部166を含んでもよい。隅肉面162および増厚部164により、支持アセンブリの相互接続部における曲げモーメントがより大きくなる。支持アセンブリ120の構造的一体性が高まることにより、第1支持部122と第2支持部124とを接続するロッドアセンブリ126に対する軸力およびせん断力の平行移動性が向上する。
ロッドアセンブリ126は、第1支持部122の中央部分154と第2支持部124の中央部分154との間に延び、第1支持部122と第2支持部124とを結合する。ロッドアセンブリ126は、開口156を通って中央部分154内に延びる。ブッシング158が、ロッドアセンブリ126を中央部分154に固定するために、中央部分154の外側端部に設けられている。カバー160を、ブッシング158の端部に設けることができる。ロッドアセンブリ126は、ブッシング158を通って延びることができ、カバー160は、ブッシング158においてロッドアセンブリ126の端部を包むことができる。カバー160は、抗力を最小化するために形状が弾頭状になっていることが示されているが、1つの非限定的な例としては、半球状等のいかなる形状のカバー160も考えられる。さらに別の非限定的な例では、カバー160は、支持アセンブリ120の一端に置かれ、接合アセンブリ86を通過する空気流に面する場合がある。
図5は、図4の断面V−Vに沿った接合アセンブリ86の断面図を示す。第1ケーシング98および第2ケーシング100は、蛇腹の互いに対向する端部108、110において、蛇腹102の少なくとも一部をそれぞれ囲んでいる。ケーシング98、100の弓状端97は、回旋部104を少なくとも部分的に囲んでいる場合がある。蛇腹102は、接合アセンブリ86および支持アセンブリ120の内側を保護することができる。弓状端97は、圧縮位置における蛇腹102の潜在的に最も大きな直径を囲む大きさであってもよく、接合アセンブリ86の外側から蛇腹102を保護することができる。
第1ケーシング98および第2ケーシング100は、第1距離130の分、間隔をおいて配置されていてもよい。したがって、蛇腹102の一部は、接合アセンブリ86の外側にさらされている。第1ケーシング98と第2ケーシング100との間の距離130により、蛇腹102のおよび接合アセンブリ86の屈曲、膨張、および収縮が可能になる。第1距離130を、蛇腹102の特定の予荷重を調整するために変更することができる。蛇腹102における蛇腹の第1端108は、第1ケーシング98に結合可能であり、蛇腹102の第2端110は、第2ケーシング100に結合可能である。蛇腹102は、単一層であってもよく、または複層であってもよい。
ライナ134が、第1ケーシング98および第2ケーシング100において、蛇腹102の内側に設けられていてもよい。2つの別々のライナ134があってもよく、蛇腹102の端部108、110のそれぞれに1つずつ配置される。ライナ134は、ケーシング98、100に沿って部分的に延びることができ、弓状部97の下に部分的に延びる。
支持アセンブリ120はまた、ライナ134に取り付けられていてもよく、そうでなければ動作可能に結合されていてもよい。図示された例では、第1支持部122は、蛇腹102および第1ケーシング98の第1端108に取り付けられており、第2支持部124は、蛇腹102および第2ケーシング100の第2端110に取り付けられている。第1支持部122および第2支持部124は、弓状部97内で半径方向に、少なくとも部分的に配置されている場合がある。ライナ134および支持部122、124は、ケーシング98、100の弓状部97内で部分的に延びているように図示されているが、このような要素が弓状部97内で半径方向に配置されている必要がないことも考えられる。
非限定的な一例では、ケーシング98、100、蛇腹102、ライナ134、または支持部122、124を含む接合アセンブリ86の要素を結合するために、貫通レーザ溶接を利用することができる。接合アセンブリ86は、例えば突き合わせ溶接で、隣接する第1ダクト82または第2ダクト84に結合される場合があるが、他の取り付けまたは結合も考えられる。そのような代替的な取り付けの1つには、接合アセンブリ86が、第1ダクト82または第2ダクト84より大きな直径を有し、接合アセンブリが第1ダクト82および第2ダクト84の周囲で溶接された状態で、第1ダクト82および第2ダクト84の一部と少なくとも部分的に重なることが含まれる。
図6は、支持アセンブリ120の斜視図をよりよく示している。スポーク152は、中空であってもよく、内側153を定めてもよい。中空のスポーク152により、重量を最小化し、同時にスポーク152の構造的一体性を最大化することができる。代替的で非限定的な例では、スポーク152は、増加する構造的一体性を高めるために一連の内側リブを有することもできるが、重量は増す。したがって、スポークの構造的支持性と重量との間のバランスを、支持アセンブリ120の特定の必要性に合わせて調整することができることを理解されたい。
図7は、支持アセンブリ120の分解図を示す。ロッドアセンブリ126は、本明細書に説明されるようないかなるロッドアセンブリであってもよい。組み立て中、ロッド束180は、図8Aおよび図8Bのロッド等の本明細書に説明されるような個々のロッドによるいかなる構成であってもよく、開口156を通って第1支持部122および第2支持部124の中央部分154内に延びることができる。ブッシング158は、ロッド束180の端部に取り付けられている場合があり、第1支持部122および第2支持部124内でロッド束180を保持する。カバー160は、取り付けられたロッド束180を隠すために、ブッシング158の端部を囲むか、そうでなければこの端部に動作可能に結合してもよい。
ロッド束180のロッドは、高温のばねで調節された合金から作られていてもよい。ロッドアセンブリ126は、3通りの回転自由度を可能にするための、接合アセンブリ86における回転屈曲部として作用する。ロッドアセンブリ126は、高スラスト荷重を減衰させるのに適している可能性があり、接合アセンブリ86に対する大きな曲げモーメントを有する。2つの支持部122、124間でロッドアセンブリ126を使用することにより、大きな内部スラスト圧力荷重が、摩擦接合面反力せん断荷重から切り離される。従来の設計では、外側シュラウドと接触する球面を有する「ボール」ジョイントが利用されているが、これにより、内圧が増加した際に多くの摩擦が生じる可能性がある。ロッドアセンブリ126により、従来の「ボール」ジョイントの球面における摩擦力を取り除くために、シュラウドは切り離される。接合アセンブリ86におけるいかなる軸荷重も、局所的なブリード空気ダクトアセンブリ80(図2)に対して軸方向に、内部のロッドアセンブリ126によって保持される。また、ロッドアセンブリ126により、接合アセンブリ86が小さな角度で回転するための3通りの回転自由度を得られる。この回転には、いかなる所与の組み合わされた回転方向における8度未満の回転も含まれ得るが、これに限定されるものではない。また、複数のロッドアセンブリ126の使用も考えられる。これにより、等間隔のロッドアセンブリの配置において、ロッドアセンブリ126間で等しく、軸荷重および曲げモーメント荷重を分散させることができるこのような配置の1つには、中央部分に対向するようにスポーク152に沿って、ロッド束180の位置を決め、かつこれを取り付けることが含まれる場合がある。1つのスポーク152につき1つのロッド束180を使用する場合には、3つのロッドアセンブリ126の使用が可能になる場合がある。したがって、使用されるロッドアセンブリ126の数、またはロッドアセンブリ126およびスポーク152の特定の配置は、予期される軸荷重または曲げモーメント荷重に基づき構成される場合がある。接合アセンブリ86にロッドアセンブリ126を使用することにより、2面間の摩耗、摩擦、および関連する大きな回転剛性のない、3通りの自由度についての運動学的回転運動のための、軽量、小型、かつ簡略なゼロバックラッシュ設計が達成される結果になる。
本明細書に説明されるようなロッドアセンブリ126を、予期される軸荷重および曲げモーメント荷重に基づき個別に適合させることができる。図8Aは、別の例示的なロッドアセンブリ226の拡大図を示す。図8Aのロッドアセンブリ226は、図4〜図8のロッドアセンブリ126と実質的に同様である。したがって、同様の数字が、同様の要素を示すために、100の値分増加させて使用される。
ロッドアセンブリ226は、多数の可撓性合金ロッド282を含むロッド束280を含んでもよい。一例では、可撓性合金ロッド282は、直線状であり、ロッドアセンブリ226にいかなる力も作用することなく、対向するブッシング258間に延びてもよい。ロッド束280の可撓性合金ロッド282の数は、例えば予期される荷重に基づき適合させることができる。また、可撓性合金ロッド282に利用される材料を、予期される荷重または動作温度に基づき変更することができる。このような材料は、例えば、可撓性合金を含むことができる。さらに別の例では、個々の可撓性合金ロッド282のそれぞれにおける直径を、予期される荷重に基づき適合させることができる。同様に、他の要因におけるロッドの長さ、動作温度等の他の変数が、予期される荷重に基づきロッドアセンブリ226に加えられる変更または応用を決定する可能性がある。
図8Bは、ロッド束280を有するロッドアセンブリ226を示しており、多数の螺旋状の可撓性合金ロッド286として構成され、所定のピッチを有する巻きロッドまたは螺旋状の巻きケーブルのグループを形成している。このようなピッチは、予期される軸荷重、または曲げ荷重の大きさに基づき、ロッドアセンブリ226を適合させるために使用される場合がある。したがって、ロッド282、286の特定の構成、直線状、螺旋状、またはそれ以外は、予期される荷重に基づく可能性がある。例えば、螺旋状の可撓性合金ロッド286により、図8Aの直線ロッド282に対する、予期される荷重がより低い状況での屈曲性を高めることができ、予期される荷重がより高い状況で屈曲性をより低くすることができる。したがって、個々のロッド282、286の幾何学的形状または構成を、予期される荷重に基づき適合させることができる。さらなる例では、ロッドアセンブリ226は、螺旋状に巻き付けられたロッド286の層によって囲まれた直線ロッド282のセット等の、直線ロッド282と螺旋ロッド286との組み合わせを有してもよい。
図9は、別の例示的なロッドアセンブリ326を示す。図9のロッドアセンブリ326は、図8Aおよび図8Bのロッドアセンブリ226と実質的に同様であり得る。したがって、同様の数字が、同様の要素を示すために、100の値分増加させて使用される。
ロッド束380が、2つのブッシング358間に配置されている。ロッド束380の可撓性合金ロッドが直線状(図8A)か、螺旋状に巻かれている(図8B)かにかかわらず、保護シース384をロッドアセンブリ326の少なくとも一部に巻き付けることができる。図示された例では、保護シース384は、複数のコイル388を含む螺旋状の伸展性シースを含み、複数のコイル388は、ブッシング358間でロッド束380の周りに設けられ、シース384としての螺旋コイルスリーブを形成している。シース384は、ロッド束380を保護することができ、同時にさらなる荷重を支持する。例えば、シース384は、ピッチに基づく特定のばね定数を有するばねとして巻き付けられていてもよく、かつ複数のコイル388の材料であってもよい。このようなシース384は、圧縮または減圧下で、ロッドアセンブリ326の長手方向の軸線に沿って軸荷重を支持することができる。また、シース384は、曲げモーメント荷重と、軸の外側の回転自由度における運動学的動きとを支持することができる。また、シース384の複数のコイル388をピッチに基づき調整して予期される荷重を支持することができ、同時に蛇腹(図3)の前負荷により伸展性を残すことができる。したがって、シース384を、ロッドアセンブリ326および接合アセンブリ86全体(図3)において、予期される荷重および運動学的動きに基づき特に調整することができる。
図10は、さらに別の例示的なロッドアセンブリ426を示す。図10のロッドアセンブリ426は、図10のロッドアセンブリ326と実質的に同様であり得る。したがって、同様の数字が、同様の要素を示すために、100の値分増加させて使用される。
ロッドアセンブリ426は、コイル488として示される螺旋状のコイルスリーブを有するシース484を含んでもよい。シース484は、コイル488がロッドアセンブリ426の中心近くでは間隔おいて配置されるようなピッチを有し(間隔をおいたコイル490)、ロッド束480をさらしており、かつブッシング458の近くには密に配置されたコイル492を有する。間隔をおいた部分(間隔をおいたコイル490)は、シース484のいかなる長さに沿うこともできる。したがって、シース484を、接合アセンブリ86(図3)に作用する荷重および運動学的動きを支持するために、個々にまたは局所的に調整することができる。ロッドアセンブリ426の中心近くの間隔をおいたコイル490を、特定の範囲の軸荷重を支持するために使用してもよく、同時にロッドアセンブリ426の中心に、いかなる曲げモーメント荷重および制御された運動をも導く。したがって、接合アセンブリ86(図3)の曲げモーメントおよびせん断力が、別の位置に対して、ロッドアセンブリ426の軸方向の中心に向けて導かれる可能性がある。この位置は、曲げモーメントまたはせん断力にあまり適していない可能性がある。
ここで図11を参照すると、別の例示的なシース584が、ロッドアセンブリ526において示されている。図11のロッドアセンブリ526は、ロッド束580を形成する螺旋状の可撓性合金ロッド586を有することを除いて、図10のロッドアセンブリ426と実質的に同様であり得る。したがって、同様の要素が、100の値分増加させた同様の数字で示される。
シース584は略円筒状であり、ブッシング558間を延びる。開口594のシステムが、シース584を通じて設けられている。図示された例では、開口は、2つの端部開口598を接続する直線スリット596を含む。開口594は、2つの端部開口598が互いに隣接して配置されているが、互いからわずかに間隔があるように、シース584の周りに形成されている。端部開口598間のシース584の部分により、回転屈曲部が生じる。回転屈曲部は、特定のばね定数および回転の大きさを有するような大きさにされている。直線スリット596は、ロッドアセンブリ526によって定められた長手方向の軸線を中心として円周方向に延びる。開口594により、ロッド束580の屈曲と相補的にシース584が屈曲する。スリット596の可変ピッチによりまた、シース584の局所的な剛性を制御することができる。簡単に述べると、開口594がより多いと、曲げコンプライアンスが大きくなる。シース584の長手方向の中心における開口594の数がより多くなると、ロッドアセンブリ526が、中心で、より伸展するようになる。いかなる屈曲も、ロッドアセンブリ526の中心に向かって偏向される。
ここで図12Aおよび図12Bを参照すると、図11のシース584の開口594に関する2つの例示的な構成が、比較のために平坦な配置で示されている。図12Aを参照すると、直線スリット596は薄く、端部開口598が比較すると相対的に小さい。開口594は、シース584の長さに沿って等間隔に配置されている。等間隔に配置された開口594により、図9のシースのようなシース584の長さに沿った均一な曲げモーメントが提供される。図12Bを見て比較すると、直線スリット596は、より厚みがあり、端部開口598は、比較的大きい。また、開口594は、不均等に間隔をおいて配置されており、シース584の長手方向の中心近くには、より多くの開口594がある。したがって、曲げモーメントがロッドアセンブリ526の中心近くではより小さくなり、ロッド束580の中心近くで接合アセンブリ86(図3)の屈曲が調整される。
図12Aおよび図12Bを比較することにより、特定の開口594を、直線スリット596および端部開口598の大きさを含めて、特定のモードの屈曲に合うように調整することができることを理解されたい。より詳細には、シース584内におけるロッド束の屈曲の形状および屈曲の運動学的動きは、シース584により少なくとも部分的に決定され得る。例えば、図12Bの開口594の構成により、屈曲がシース584の中心に向かうように導かれる。より大きな直線スリット596または端部開口598により、ロッドアセンブリ526の運動を増加させることができ、一方、より小さな直線スリット596および端部開口598により、シース584の表面積がより大きくなり、曲げモーメントがより高くなる。また、より多いまたはより少ない数の開口594を、シース584の特定の位置に設けることにより、ロッドアセンブリ526の運動学的動き、または曲げモーメントを制御することができる。シースの材料、シースの長さ、およびシースの厚み等のさらなる要因が、ロッドアセンブリ526の運動学的動きの決定、および接合アセンブリ86における特定の荷重に合わせた調整において重要である可能性がある。
開口594は、直線スリット596間に略円形または弓状の開口598を有するものとして示されているが、開口594は、これに限定されるべきではないことをさらに理解されたい。例えば、開口598は、非限定的な例において、円形、長円形、楕円形、直線状、曲線状、正方形、長方形、独自の形状、またはこれらのいかなる組み合わせであってもよい。また、スリット596は、直線状である必要はなく、ロッド束580の長手方向に垂直に、シース584の円周方向に延びる必要もない。例えば、スリットは、直線状、非直線状、曲線状、またはこれらのいかなる組み合わせであってもよく、幅が増加または減少するというように、断面が可変であってもよい。スリット596はまた、非限定的な例において、ロッド束580の長手方向に垂直に、またはロッド束580の長手方向に平行に、またはこれらのいかなる組み合わせで、螺旋状に延びてもよい。したがって、開口594、開口598、およびスリット596の幾何学的形状は、複数の独自のシース584に適している可能性があることを理解されたい。したがって、特定のシース584は、個々のロッド束580(図11)のそれぞれにおける特定の所望の運動学的動きに適している可能性がある。
ここで図13を参照すると、本明細書に説明されるような接合アセンブリ86の分解図が示されている。組み立て中、外側リング150が、ライナ134に結合する場合がある。ライナ134は、蛇腹102に結合していてもよい。蛇腹102の第1端108および第2端110は、第1ケーシング98および第2ケーシング100に取り付けられていてもよい。蛇腹の端部108、110およびケーシング98、100は、上記の突き合わせ溶接等の任意の方式で、第1ダクト82および第2ダクト84に取り付けられていてもよい。
図13は、1つの構成での蛇腹102の端部108、110、ケーシング98、100、およびダクト82、84の相互接続を示して説明しているが、接合アセンブリ86を結合するいかなる構成も考えられる。説明されるような構成は、ダクト82、84のいずれも、蛇腹102の端部108、110のいずれか、またはケーシング98、100、またはダクト82、84に固定可能な任意の他の要素に取り付けることができるように、非限定的なものであることを理解されたい。第1ダクト82および第2ダクト84が接合アセンブリ86に結合し、かつ接合アセンブリ86を流体的に密閉するような、いかなる組み合わせも考えられる。
本明細書に説明される高圧接合アセンブリは、全質量が小さな簡略化された無摩擦の耐摩耗設計であり、可撓性接合部が、応力を減らし、かつ高圧スラスト荷重に合わせて調整できる曲げモーメントを低下させるために複数のロッドを使用する。
通常の高圧接合部は、大型の機械加工された固い棒材からなり、嵌合して相互に向き合う内側シュラウドおよび外側シュラウドを形成する。高圧スラスト荷重により、このような設計の接合面に大きな摩擦荷重が生じる。これらの荷重により、可撓性接合アセンブリに対する曲げモーメントが高まる結果になる。本明細書に説明されるような可撓性接合アセンブリ86により、高内部スラスト圧力荷重が、摩擦接合面反力せん断荷重から独自に切り離される。可撓性接合アセンブリ86は、軸スラスト荷重を伝達するためのいかなる摩擦接合面も含んでおらず、組み合わされたロッド束の曲げ運動に基づき、回転に関する運動学的制約を課す。軸荷重は、ロッドアセンブリにより直接的に保持される。ロッドの個々の束は、回転曲げ屈曲部として作用し、8度未満のような小さな角度の回転に関する3通りの回転自由度が可能になる。軸スラスト荷重および曲げモーメント荷重が、個々の可撓性合金ロッドに分散する。このことが、接合面の摩耗、摩擦、およびこれらに関連する高回転剛性を有さない、球面の運動学的動きを支持する、軽量、小型、かつ簡略的なゼロバックラッシュ設計につながる。
無摩擦耐摩耗の調整可能な可撓性ロッド束が、軸スラスト荷重および回転曲げ荷重を保持する。回転角度が小さい場合、個々の束ねられた可撓性合金ロッドにより、単一の可撓性ロッドよりもかなり小さな曲げモーメントの反力および応力が生じ、断面積が均等になる。長さが均等な固いロッドにより、かなり大きな応力および反力モーメントが生じる。同じ幾何学的大きさの角度での回転の場合、最大曲げ応力および反力モーメントは、複数の直径の小さなロッドを使用することにより減少する。
ロッドアセンブリの軸荷重性能は、ロッドアセンブリの可撓性合金ロッドの数またはロッドアセンブリの数を変更することによって調節および調整が可能である。内圧の大きさに応じて、ロッドアセンブリの数を、ユニバーサルブッシングの内径を調整することによって変更する。
各ロッド束は、個々の高温の、ばねで調節されたニッケル(または他の)合金ロッドからなり、これらの合金ロッドは、束ねられ、端部で2つの機械加工されたブッシングに取り付けられている。螺旋状のコイル保護用の覆いまたはシースを、ロッド束を保護し、かつ縛るために使用する。ブッシングへのロッド束の接合は、溶接、ろう付け、または他の均等な金属接合方法によってなされ得る。その後、ブッシングを整列させ、2つの整列した支持部における取り付けタブのスロットに溶接する。可撓性接合アセンブリにわずかに予荷重をかけるため、組み立て中、蛇腹をわずかに圧縮し、端部ブッシング間のロッド束の長さである長さLを、所望の予荷重長さに対応する大きさにする。
通常荷重および曲げ荷重からの応力は、閉じた形の梁方程式によって計算され、近似的な最大全引張応力を決定するために付加され得る。ロッドアセンブリの数および直径は、大きさを変えることができ、特定の内圧に対する引張応力が最適化される。全引張応力曲線を、ロッドアセンブリの最適な直径を決定するために使用する。一例では、0.022インチ〜0.027インチのロッド直径が選択されているが、いかなるロッド直径も考えられる。
接合アセンブリは、全質量が低く、簡略化された無摩擦耐摩耗の球面屈曲設計を有し、曲げモーメントが低く、応力およびモーメントを減少させるための複数のロッドを有し、高圧スラスト荷重の調整性および性能を調節可能である。設計は、強度、運動学的動きのために調整および最適化させることができ、全質量を最小化することができる。可撓性接合部の全体的な運動学的動きは、ロッド束の螺旋のピッチ、ロッド束の全長L、およびロッド束または外側シースにおける外側の可変ピッチ螺旋ばねの設計パラメータを調整することによって制御することができる。
3次元印刷等のさらなる製造を、設計パラメータを満たすのに必要な個別の可変ピッチを有する特定の要素を製造するために用いることができる。さらなる直接金属レーザ溶融(DMLM)による運動学的リンクも、可撓性接合部における所望の全体的な運動学的動きを制御するための別の選択肢である。
上述の開示により様々な利益がもたらされる。この利益には、3通りの回転自由度を有する予め荷重がかけられた可撓性接合部を設けることができ、高温のブリード空気ダクトシステムの組み立て中、操作中、および熱成長中に、反力負荷を減少させることができることが含まれる。
いまだに説明されていない程度にまで、様々な実施形態の別々の特徴および構造を、所望の組み合わせで用いることができる。1つの特徴がすべての実施形態に示されていないことは、それがあり得ないと解釈されるべきであることを意味するものではなく、説明を簡潔にするためになされているものである。したがって、新規な実施形態が明白に記載されているか否かを問わず、新規な実施形態を形成するように、互いに異なる実施形態の様々な特徴を所望のように混合し適合させることができる。本明細書に記載されている特徴のすべての組み合わせまたは置換は、本開示によって包括される。
本明細書は、最良の態様を含めて本発明を開示するため、かつまた任意の装置またはシステムの製造および使用、ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含めて、当業者ならば本発明を実施できるようにするために例を用いる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
[実施態様1]
第1ダクト(82)と、
第2ダクト(84)と、
可撓性接合アセンブリ(86)であって、前記第1ダクト(82)を前記第2ダクト(84)に結合させ、
内側(106)を定め、第1端(108)および第2端(110)を有し、前記第1端(108)および前記第2端(110)が、前記第1ダクト(82)および前記第2ダクト(84)にそれぞれ動作可能に結合する蛇腹(102)と、
前記蛇腹(102)によって定められた前記内側(106)に配置され、前記第1端(108)内に配置された第1支持部(122)と、前記第1支持部(122)から間隔をあけて、前記第2端(110)内に配置された第2支持部(124)とを有する支持アセンブリ(120)と、
前記内側(106)に配置され、前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)に動作可能に結合し、前記第1支持部(122)と前記第2支持部(124)との間の長さに延び、前記可撓性接合アセンブリ(86)において回転屈曲部として作用するように構成されているロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットとを備える可撓性接合アセンブリ(86)とを備えるダクトアセンブリ(80)。
[実施態様2]
前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットにおけるロッドが、ロッド束(180,280,380,480,580)と、前記ロッド束(180,280,380,480,580)の端部のそれぞれに取り付けられた2つのブッシング(158,258,358,458,558)とを備える、実施態様1に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様3]
前記ロッド束(180,280,380,480,580)が、可撓性合金ロッド(282,286,586)のセットを備え、前記ロッド束(180,280,380,480,580)の周りでの3通りの回転自由度を可能にする、実施態様2に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様4]
前記ロッド束(180,280,380,480,580)が、螺旋状の巻きケーブルを形成する、所定の螺旋状のピッチを有する巻きロッドのセットを備える、実施態様2に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様5]
前記ロッド束(180,280,380,480,580)の外側の少なくとも一部に巻き付く保護シース(384)をさらに備える、実施態様2に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様6]
前記保護シース(384)が、螺旋状のコイルシースを含む、実施態様5に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様7]
前記螺旋状のコイルシースが、その長さの少なくとも一部に沿った可変ピッチを含む、実施態様6に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様8]
前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)が、前記蛇腹(102)の回旋部(104)のいずれかの側に配置されている、実施態様1に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様9]
前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットにおけるロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)の長さが、前記蛇腹(102)に予め荷重がかかるように圧縮された状態にある前記回旋部(104)に対応する大きさである、実施態様8に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様10]
前記蛇腹(102)の少なくとも一部を囲む保護シュラウドのセットをさらに備える、実施態様1に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様11]
前記蛇腹(102)が複層であり、前記接合アセンブリ(86)の前記内側(106)の方を向くライナ(134)を含む、実施態様10に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様12]
前記第1支持部(122)および前記第2支持(124)が、リング(150)から半径方向内側に延びるスポーク(152)を有する前記リング(150)を含み、前記スポーク(152)が中央部分で接合する、実施態様1に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様13]
前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットが、前記第1支持部(122)と前記第2支持部(124)との前記中央部分に動作可能に結合する、実施態様12に記載のダクトアセンブリ(80)。
[実施態様14]
内側(106)を定め、第1ダクト(82)を第2ダクト(84)に流体結合させ、第1端(108)および第2端(110)を有する蛇腹(102)と、
前記内側(106)に配置され、前記第1端(108)内に配置された第1リング支持部と、前記第1支持部(122)から間隔をあけて、前記第2端(110)内に配置された第2リング支持部とを有する支持アセンブリ(120)と、
第1端(108)および第2端(110)を有し、前記内側(106)に配置され、前記第1端(108)で前記第1リング支持部に、かつ前記第2端(110)で前記第2リング支持部に動作可能に結合し、前記第1リング支持部と前記第2リング支持部との間の長さに延び、回転屈曲部として作用するように構成されているロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)とを備える接合アセンブリ(86)。
[実施態様15]
前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)が、前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)の互いに対向する両端で中央部分に固定的に取り付けられた中央ばねロッドを備える、実施態様14に記載の接合アセンブリ(86)。
[実施態様16]
前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)が、リング(150)から半径方向内側に延びるスポーク(152)を備える前記リング(150)を含み、前記スポーク(152)が中央部分で接合し、前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)が、前記第1支持部(122)と第2支持部(124)との前記中央部分に動作可能に結合する、実施態様14に記載の接合アセンブリ(86)。
[実施態様17]
前記第1支持部(122)の前記中央部分に動作可能に結合したカバー(160)をさらに備え、前記カバー(160)が前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)から離れて延びる、実施態様14に記載の接合アセンブリ(86)。
[実施態様18]
内側(106)を定め、第1ダクト(82)を第2ダクト(84)に流体結合させ、第1端(108)、第2端(110)、および前記第1端(108)と前記第2端(110)との間に配置された回旋部(104)を含む蛇腹(102)と、
前記蛇腹(102)によって定められる前記内側(106)に配置され、前記第1端(108)内に配置された第1支持部(122)と、前記第1支持部(122)から間隔をあけて、前記第2端(110)内に配置された第2支持部(124)とを有する支持アセンブリ(120)と、
前記内側(106)に配置され、前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)に動作可能に結合し、前記第1支持部(122)と前記第2支持部(124)との間の長さに延びるロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)であって、前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)の長さが、前記蛇腹(102)に予め荷重がかかるように圧縮された状態にある前記蛇腹(102)の、前記回旋部(104)に対応する大きさであるロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)とを備える接合アセンブリ(86)。
[実施態様19]
前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)が、その長さの少なくとも一部に沿って前記ロッド束(180,280,380,480,580)の回りに配置されたシース(384)を有する少なくとも1つのロッド束(180,280,380,480,580)を含む、実施態様18に記載の接合アセンブリ(86)。
[実施態様20]
前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)が、リング構成部から半径方向内側に延びるスポーク(152)を備える前記リング構成部を有し、前記スポーク(152)が中央部分で接合し、前記ロッド束(180,280,380,480,580)が、前記第1支持部(122)の前記中央部分および前記第2支持部(124)の前記中央部分を通って延びる、実施態様19に記載の接合アセンブリ(86)。
10 ガスタービンエンジン
12 中心線
18 ファンセクション
20 回転ファン
22 圧縮機セクション
24 低圧(LP)圧縮機
26 高圧(HP)圧縮機
28 燃焼セクション
30 燃焼器
32 タービンセクション
34 HPタービン
36 LPタービン
38 排気セクション
40 ファンケーシング
42 ファンブレード
44 コア
46 コアケーシング
48 HPスプール
50 LPスプール
51 ロータ
52 圧縮機段
53 ディスク
54 圧縮機段
56 圧縮機ブレード、回転ブレード
58 圧縮機ブレード、回転ブレード
60 静的圧縮機ベーン
62 静的圧縮機ベーン
64 タービン段
66 タービン段
68 タービンブレード、回転ブレード
70 タービンブレード、回転ブレード
72 静的タービンベーン
74 静的タービンベーン
80 ブリード空気ダクトアセンブリ
82 第1ダクト
84 第2ダクト
86 可撓性接合アセンブリ
88 ブリード空気
90 排出ダクト
96 ケーシングアセンブリ
97 弓状部、弓状端
98 第1ケーシング
100 第2ケーシング
102 蛇腹
104 回旋部
106 内側
108 第1端、端部
110 第2端、端部
120 支持アセンブリ
122 第1支持部
124 第2支持部
126 ロッドアセンブリ
130 第1距離
134 ライナ
150 外側リング
152 スポーク
153 内側
154 中央部分
156 中央開口
158 ブッシング
160 カバー
162 隅肉面
164 増厚部
166 移行部
180 ロッド束
226 ロッドアセンブリ
258 ブッシング
280 ロッド束
282 可撓性合金ロッド、直線ロッド
286 可撓性合金ロッド、螺旋ロッド
326 ロッドアセンブリ
358 ブッシング
380 ロッド束
384 保護シース
388 コイル
426 ロッドアセンブリ
436 開口
458 ブッシング
480 ロッド束
484 シース
488 コイル
490 コイル
492 コイル
526 ロッドアセンブリ
558 ブッシング
580 ロッド束
584 シース
586 可撓性合金ロッド
594 開口
596 直線スリット
598 端部開口

Claims (10)

  1. 第1ダクト(82)と、
    第2ダクト(84)と、
    可撓性接合アセンブリ(86)であって、前記第1ダクト(82)を前記第2ダクト(84)に結合させ、
    内側(106)を定め、第1端(108)および第2端(110)を有し、前記第1端(108)および前記第2端(110)が、前記第1ダクト(82)および前記第2ダクト(84)にそれぞれ動作可能に結合する蛇腹(102)と、
    前記蛇腹(102)によって定められた前記内側(106)に配置され、前記第1端(108)内に配置された第1支持部(122)と、前記第1支持部(122)から間隔をあけて、前記第2端(110)内に配置された第2支持部(124)とを有する支持アセンブリ(120)と、
    前記内側(106)に配置され、前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)に動作可能に結合し、前記第1支持部(122)と前記第2支持部(124)との間の長さに延び、前記可撓性接合アセンブリ(86)において回転屈曲部として作用するように構成されているロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットとを備える可撓性接合アセンブリ(86)とを備えるダクトアセンブリ(80)。
  2. 前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットにおけるロッドが、ロッド束(180,280,380,480,580)と、前記ロッド束(180,280,380,480,580)の端部のそれぞれに取り付けられた2つのブッシング(158,258,358,458,558)とを備える、請求項1に記載のダクトアセンブリ(80)。
  3. 前記ロッド束(180,280,380,480,580)が、可撓性合金ロッド(282,286,586)のセットを備え、前記ロッド束(180,280,380,480,580)の周りでの3通りの回転自由度を可能にする、請求項2に記載のダクトアセンブリ(80)。
  4. 前記ロッド束(180,280,380,480,580)が、螺旋状の巻きケーブルを形成する、所定の螺旋状のピッチを有する巻きロッドのセットを備える、請求項2に記載のダクトアセンブリ(80)。
  5. 前記ロッド束(180,280,380,480,580)の外側の少なくとも一部に巻き付く保護シース(384)をさらに備える、請求項2に記載のダクトアセンブリ(80)。
  6. 前記保護シース(384)が、螺旋状のコイルシースを含む、請求項5に記載のダクトアセンブリ(80)。
  7. 前記螺旋状のコイルシースが、その長さの少なくとも一部に沿った可変ピッチを含む、請求項6に記載のダクトアセンブリ(80)。
  8. 前記第1支持部(122)および前記第2支持部(124)が、前記蛇腹(102)の回旋部(104)のいずれかの側に配置されている、請求項1に記載のダクトアセンブリ(80)。
  9. 前記第1支持部(122)および前記第2支持(124)が、リング(150)から半径方向内側に延びるスポーク(152)を有する前記リング(150)を含み、前記スポーク(152)が中央部分で接合する、請求項1に記載のダクトアセンブリ(80)。
  10. 前記ロッドアセンブリ(126,226,326,426,526)のセットが、前記第1支持部(122)と前記第2支持部(124)との前記中央部分に動作可能に結合する、請求項9に記載のダクトアセンブリ(80)。
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