JP4648645B2 - ガスタービン・エンジンを装着するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本出願は一般に、連結組立体に関し、より具体的には、スラストリンクをマウントラグに連結するための方法及び装置に関する。

少なくとも幾つかの公知の連結組立体は、マウントラグ又はヨークに連結されて二次構造体を支持するスラストリンクを含む。例えば、このような連結組立体は、駆動歯車列又はターボ機械といった二次構造体を支持するのに使用できる。スラストリンクは、エンジン推力が航空機パイロン／翼構造体に伝達される荷重経路を提供する。より具体的には、スラストリンクは、マウントラグから延びる球面軸受を受ける大きさにされるクレビス端部を含む。

ガスタービン・エンジンは一般に、ロータ組立体と、圧縮機と、タービンとを含む。ロータ組立体は、ファンを含み、ファンはロータ・シャフトから半径方向外方に延びるファンブレード列を含む。ロータ・シャフトは、出力及び回転運動をタービンから圧縮機及びファンに伝達し、少なくとも１つのコネクタ組立体と長手方向に支持される。スラストリンクも同様に、推力又は動作荷重に起因する二次構造体の撓みに抗する追加的な骨組の「バックボーン」補強を提供する。この補強は、ターボ機械のブレード先端と二次構造体との間の摩擦防止に役立つ。
米国特許第 4074519号明細書 米国特許第 4147029号明細書 米国特許第 5074698号明細書 米国特許第 5222360号明細書 米国特許第 5307623号明細書 米国特許第 5320307号明細書 米国特許第 5443229号明細書 米国特許第 5452575号明細書 米国特許第 5921500号明細書 米国特許第 5927644号明細書 米国特許第 6212974号明細書 米国特許第 6296203号明細書 米国特許第 6309131号明細書 米国特許第 6330985号明細書 米国特許第 6401448号明細書 米国特許第 6659878号明細書

エンジンの運転中に、ファンブレードの破片が、ブレード残部から分離される可能性がある。その結果、損傷を受けたファン内部にかなりの不平衡な回転荷重が生成されて、ファン・シャフト軸受、ファン軸受支持体、及びコネクタ組立体によって実質的に伝達される場合がある。従って、損傷を与える可能性がある異常な不均衡荷重の影響を最小限にするために、ファン・ロータ支持システム用の公知のコネクタ組立体は、ファン支持システムに対して追加の強度をもたらす大きさにされる。しかしながら、こうしたコネクタ組立体の強度を増大すると、エンジンの全重量が増加し、及び／又は、実質的なロータ不均衡がなくエンジンが運転される場合には、エンジンの全体効率を低下させる可能性があるので望ましいものではない。

1つの態様によれば、クレビスを含むスラストリンクを球面軸受を含むマウントラグに連結するための方法が提供される。この方法は、スラストリンクのクレビスの間に球面軸受を位置付ける段階と、ファスナーがクレビスの一方側から球面軸受を通ってクレビスの他方側へ延びるように、かつファスナーとクレビスとの少なくとも１つとともに含まれるヒューズエレメントが、クレビスとスラストリンクとの間に定められた構造的荷重経路内に位置付けられるように、ファスナーをクレビスを通して挿入することによってスラストリンクをマウントラグに連結する段階とを含む。

本発明の別の態様によれば、コネクタ組立体が提供される。このコネクタ組立体は、スラストリンクとクレビスとを含む。このスラストリンクは、第１端部と、第２端部と、これらの間に延びる本体とを含む。クレビスは、スラストリンクの第１端部と第２端部との少なくとも１つに伸縮自在に連結されて、ヒューズエレメントがクレビスとスラストリンクとの間に延びるようにされる。ヒューズエレメントは、クレビスとスラストリンクとの間の構造的荷重経路内に位置付けられ、所定の荷重に曝されると破断するように構成される。

更に別の態様において、コネクタ組立体が提供される。このコネクタ組立体は、スラストリンクと、クレビスと、ファスナーと、マウントラグとを含む。スラストリンクは、第１端部と、第２端部と、これらの間に延びる本体とを含む。クレビスは、スラストリンクの第１端部と第２端部との少なくとも１つに連結される。マウントラグは、球面軸受を含み、かつファスナーによってクレビスに連結される。クレビスは、球面軸受を受ける大きさにされる。ファスナーとクレビスとの少なくとも１つは、クレビスとスラストリンクとの間に定められた構造的荷重経路内に位置付けられたヒューズエレメントを含む。ヒューズエレメントは、所定荷重に曝されると破断するように構成される。

図１は、公知のコネクタ組立体１２を含む例示的なガスタービン・エンジン１０の斜視図である。エンジン１０は、入口端部１６から排出端部１８へ延びる長手方向又は軸方向中心軸線１４を有する。エンジン１０は、ファン組立体２０と、高圧圧縮機２２と、燃焼器２４とを含む。エンジン１０はまた、高圧タービン２６と、低圧タービン２８とを含む。

コネクタ組立体１２は、スラストリンク３０と、一対のマウントラグ又はヨーク３２及び３４とを含む。スラストリンク３０の上流側端部３６は、マウントラグ３２によって前方ファンフレーム３８に連結され、スラストリンク３０の下流側端部４０は、マウントラグ３４によってタービン後方フレーム４２に連結される。各マウントラグ３２及び３４は、各スラストリンク端部３６及び４０に形成されたクレビス４４内に収容される球面軸受（図示せず）を含む。より具体的には、この球面軸受は、エンジンのスラスト荷重を前方ファンフレーム３８からスラストリンク３０を通じてタービン後方フレーム４２へ伝達できるようにする。

ファンブレードアウト（ＦＢＯ）の間は、ファンフレーム３８の後方隔壁に正弦波的な前後方向のピッチングを生じさせるシステム固有振動数モードが、ファン組立体２０に誘発される可能性がある。スラストリンク３０は、ファンフレーム３８をタービン後方フレーム４２に連結して、このピッチング撓みの抑制化に役立つ。しかしながら、公知のスラストリンク３０は、ファン組立体２０の慣性質量に起因して過荷重状態となり破損する場合がある。スラストリンク３０を剛性を高める公知の試みは、単に荷重が増すだけであり、これは荷重が本質的に式Ｆ＝ＫＸによって制御される撓みであることが原因である。しかしながら、航空機が着陸する間、エンジンの安全な運転停止及び後続の風車状態を保持するためには、スラストリンク３０は、フライホーム風車速度を上回るファン臨界速度余裕を与えるよう半径方向に剛性を保持しなければならない。従って、スラストリンク３０が破損すると、フライホーム性能に悪影響を及ぼすことになる。

図２は、ガスタービン・エンジン１０で用いることができるコネクタ組立体１００である。コネクタ組立体１００は、ファスナー１０６によりマウントラグ又はヨーク１０４に連結されるスラストリンク１０２を含む。例示的な実施形態において、ファスナー１０６は、ネジ付きボルトであり、ナット１０８によって所定位置に固定される。ヨーク１０４と一体的に形成された球面軸受１１０は、高さｈ₁を有し、貫通して延びる開口１１２を含む。開口１１２は、ファスナー１０６を受ける大きさにされる。

スラストリンク１０２は、クレビス１２０と中空リンク管体部１２２とを含む。クレビス１２０は、管体部１２２に伸縮自在に連結される。管体部１２２はほぼ円筒形であり、一対の端部１２４間に延びている。例示的な実施形態において、管体部１２２は、ほぼ円形の断面輪郭を有する。端部１２４は、増大された肉厚ｔ₁により定められ、これは端部１２４に対してより大きな構造的支持をもたらす。増大された肉厚ｔ₁にもかかわらず、管体部１２２の内面１２６に対して測定される管体部１２２の内径ｄ₁は、管体部の両端１２４間でほぼ一定である。

また、各管体端部１２４は、環状肩部１３０と、少なくとも１つの開口１３２とを含む。肩部１３０は、管体部１２２の外面１３４から半径方向外方に延びる。開口１３２は、管体部外面１３４から内面１２６まで半径方向内方に延びる。例示的な実施形態において、管体端部１２４は、管体端部１２４の周りに円周方向で等間隔に配置された３つの開口１３２を含む。より具体的には、各開口１３２は、管体部１２２に対して軸方向に整列する。

クレビス１２０は、ほぼＵ字型であり、中空本体１４４から延びる第１アーム１４０及び第２アーム１４２を含み、本体１４４とアーム１４０及び１４２間に肩部１４５が形成されるようになる。アーム１４０及び１４２は、これらの間に球面軸受１１０を受ける大きさにされた空洞１４６を定める。より具体的には、空洞１４６は、アーム１４０及び１４２間で測定された幅Ｗ₁を有し、これは球面軸受の高さｈ₁よりも広い。

各クレビスアーム１４０及び１４２は、貫通して延びるそれぞれの開口１４８及び１５０を含む。開口１４８及び１５０は、同一かつ同心に整列しており、スラストリンク１０２をマウントヨーク１０４に連結するために、これらの開口を貫通するファスナー１０６を受ける大きさにされる。ブッシュ１５２は、各開口１４８及び１５０の周りに円周方向に延びる。例示的な実施形態において、ブッシュ１５２は、クレビス１２０と一体的にされている。

クレビス１２０は、クレビス本体１４４によって管体部１２２に伸縮自在に連結されている。クレビス本体１４４は、管体部内面１２６によって定められる断面輪郭とほぼ同じ断面輪郭を有する。例示的な実施形態において、クレビス本体１４４は、ほぼ円形の断面輪郭を有する。具体的には、クレビス本体１４４は、本体１４４の外面１６０に対して測定された直径ｄ₂を有する。本体部直径ｄ₂は、該本体１４４全体を通じてほぼ一定であり、管体部内径ｄ₁よりも若干小さいので、これにより管体部１２２がここにクレビス本体１４４を受ける大きさになる。より具体的には、クレビス本体１４４は、管体部１２２内部で摺動可能に連結される。

クレビス本体１４４は、クレビス本体外面１６０から本体１４４の内面１６４まで貫通して半径方向に延びる少なくとも１つの開口１６２を含む。例示的な実施形態において、本体１４４は３つの開口１６２を含み、これらはスラストリンク開口１３２と一致するように位置付けられる。

コネクタ組立体１００の組み立て時には、最初にスラストリンク１０２を組み立てる。より具体的には、クレビス１２０は管体部１２２に伸縮自在に連結され、かつヒューズエレメント１６８によって相対的位置に保持される。具体的には、ヒューズエレメント１６８は、管体部開口１３２を通り、更にこれと一致しかつ同心に整列されたクレビス本体開口１６２を通って挿入される複数の剪断ピン１７０を含む。具体的には、各剪断ピン１７０は、各ピン１７０が開口１３２及び１６２を通って延びるが、クレビス本体１４４の中心軸線１７４を越えて延びない長さ１７２を有する。

ピン１７０は、管体部１２２の周りに円周方向にピン１７０にわたって延びる環状スリーブ１８０によって連結位置に保持される。具体的には、スリーブ１８０は、ピン１７０と軸方向に整列し、ピン１７０がスリーブ１８０から半径方向内方にあるようにされる。スリーブ１８０は、巻線保持リング１８２によって軸方向に整列して保持され、スリーブ１８０が管体肩部１３０に接して位置決めされるようにする。

クレビス１２０がピン１７０によって管体部１２２に連結されると、クレビス１２０は管体部１２２に対してほぼ同軸に整列し、所定の軸方向間隙１９０が管体部１２２とクレビスアーム１４０及び１４２との間に形成されるようになる。より具体的には、間隙１９０が管体部１２２とクレビス肩部１４５との間に形成される。

次に、スラストリンク１０２をファスナー１０６によりマウントラグ１０４に連結する。具体的には、球面軸受の開口１１２がクレビスアーム開口１４８及び１５０に対してほぼ整列するように球面軸受１１０をクレビス空洞１４６内に挿入し、次いで、ファスナー１０６がクレビス１２０及びラグ１０４を通して挿入する。次に、ナット１０８が、ファスナー１０６に螺合して連結され、スラストリンク１０２がマウントラグ１０４に連結される。

通常の運転時、荷重は、スラストリンク１０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。具体的には、荷重は、クレビス１２０、ヒューズエレメント１６８、及び管体部１２２を通じて伝達される。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズエレメント１６８が破断することになる。より具体的には、ヒューズエレメント１６８が所定荷重に曝されると、ピン１７０が剪断して、クレビス１２０と管体部１２２との間の間隙１９０により剪断後の軸方向移動が可能になる。肩部１４５は、マウントラグ１０４に向かう軸方向の移動量を制限する。更に、剪断後の荷重は、クレビス１２０及び管体部１２２によって圧縮方向にのみ伝達され、これにより、ＦＢＯ事象の復帰次第、コネクタ組立体１００が風車状態及び抗力荷重を伝達することができるようになる。従って、ヒューズエレメント１６８は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

図３は、（図１に示される）ガスタービン・エンジン１０で用いることができるコネクタ組立体２００である別の実施形態である。コネクタ組立体２００は、図２に示されるコネクタ組立体１００とほぼ同じであり、コネクタ組立体１００の構成要素と同一のコネクタ組立体２００の構成要素は、図２で用いた同じ参照符号を使用して図３に示されている。従って、コネクタ組立体２００は、スラストリンク２０２と、マウントラグ又はヨーク１０４とを含む。スラストリンク２０２は、クレビス２０３及び伸縮自在に連結された中空リンク管体部２０４を含む。

管体部２０４は、（図２に示される）リンク管体部１２２とほぼ同じであるが、（図２に示される）複数の開口１３２を含む代わりに、管体部２０４は、管体部２０４を通って直径方向に延びる１つの開口２０８を含む。更に、管体部２０４は、（図２に示される）肩部１３０を含まない。より具体的には、開口２０８は、増大された肉厚ｔ₁に隣接した外面１３４から延びるボス２１０を通って延びる。

クレビス２０３は、（図２に示される）クレビス１２０とほぼ同じであるが、（図２に示される）複数の開口１６２を含む代わりに、クレビス本体２１４は、本体部２１４を通って直径方向に延びる単一の開口２１６を含む。一実施形態において、開口２１６及び２０８は、直線穿孔によって形成される。

コネクタ組立体２００の組み立て時には、クレビス２０３は、管体部２０４に伸縮自在に連結され、かつヒューズエレメント２２０によって相対的位置に保持される。具体的には、ヒューズエレメント２２０は、ヒューズ・ピン２２２とナット２２４とを含む。ピン２２２は、開口２０８及び２１６を通して圧入され、ナット２２４によって所定の位置に保持される。

通常の運転時、荷重は、スラストリンク２０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズエレメント２２０が破断することになる。より具体的には、ヒューズエレメント２２０が所定荷重に曝されると、ヒューズ・ピン２２２が剪断して、クレビス２０３と管体部２０４との間の間隙１９０により剪断後の軸方向移動が可能になる。更に、剪断後の荷重は、クレビス２０３及び管体部２０４によって圧縮方向にのみ伝達され、これにより、ＦＢＯ事象の復帰次第、コネクタ組立体２００が風車状態と抗力荷重とを伝達することができるようになる。従って、ヒューズエレメント２２０は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

図４は、（図１に示される）ガスタービン・エンジン１０で用いることができるコネクタ組立体３００である別の実施形態である。コネクタ組立体３００は、図２に示されるコネクタ組立体１００とほぼ同じであり、コネクタ組立体１００の構成要素と同一のコネクタ組立体３００の構成要素は、図２で用いた同じ参照符号を使用して図４に示されている。従って、コネクタ組立体３００は、スラストリンク３０２と、マウントラグ又はヨーク１０４とを含む。スラストリンク３０２は、クレビス３０３及び伸縮自在に連結された中空リンク管体部３０４を含む。

管体部３０４は、一対の端部３１０間に延びるほぼ円筒形の本体３０６を含む。例示的な実施形態において、本体３０６は、ほぼ円形の断面輪郭を有する。より具体的には、管体部本体３０４の内径ｄ₄は、中間区域３１２に向かって傾斜している。中間区域３１２は、管体部本体３０６とネジ切りされた端部３１５との間に延び、本体３０６の内径よりも小さな内径ｄ₅を有する。

端部区域３１０は、管体部３０４の中間区域３１２と端部３２０との間に延びる内部に配置された複数のネジ３１４を含む。ネジ切りされた端部３１５は、中間区域内径ｄ₅よりも小さい内径ｄ₆を有する。ヒューズエレメント３２２は、中間区域３１２と端部３１５との間に半径方向に延びる。ヒューズエレメント３２２は、端部３１５及び中間区域３１２と一体的に形成されるが、管体部３０４内部で最も薄い肉厚ｔ₆によって定められる。より具体的には、ヒューズエレメントの肉厚ｔ₆は、それぞれの中間区域及び端部部分の肉厚ｔ₇及びｔ₈よりも薄い。

クレビス３０３は、（図２に示される）クレビス１２０とほぼ同じであり、中空本体３３０から延びるアーム１４０及び１４２を含む。クレビス３０３は、クレビス本体３３０によって管体部３０４に伸縮自在に連結されている。クレビス本体３３０は、内面３３２によって定められる断面輪郭を有し、これは管体部外面１３４によって定められる断面輪郭とほぼ同じである。例示的な実施形態において、クレビス本体３３０は、ほぼ円形の断面輪郭を有する。

クレビス本体３３０はまた、内方に向かって延びる突出部３４０を有し、これはネジ結合部３４２とストップ３４４とを含む。ネジ結合部３４２は、管体部ネジ３１４と結合して管体部３０４をクレビス３０３に連結する複数のネジ３４６を含む。ストップ３４４は、クレビス３０３と管体部３０４との間に生じる螺合量を制限し、これにより、クレビス３０３が管体部３０４に完全に連結された時に、管体部３０４とクレビス３０３との間に所定の軸方向間隙３５０が形成されるようにする。より具体的には、クレビス本体３３０と、管体部本体３０６及び中間区域３１２間に形成された肩部３５４との間に間隙３５０が定められる。

通常の運転時、荷重は、スラストリンク３０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズエレメント３２２が剪断して、クレビス３０３と管体部３０４との間の間隙３５０により剪断後の軸方向移動が可能になる。更に、剪断後の荷重は、クレビス３０３及び管体部３０４によって圧縮方向にのみ伝達され、これにより、ＦＢＯ事象の復帰次第、コネクタ組立体３００が風車状態と抗力荷重とを伝達することができるようになる。従って、ヒューズエレメント３２２は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

図５は、（図１に示される）ガスタービン・エンジン１０で用いることができるコネクタ組立体４００である、別の実施形態である。コネクタ組立体４００は、図４に示されるコネクタ組立体３００とほぼ同じであり、コネクタ組立体３００の構成要素と同一のコネクタ組立体４００の構成要素は、図４で用いた同じ参照符号を使用して図５に示されている。従って、コネクタ組立体４００は、スラストリンク４０２と、マウントラグ又はヨーク１０４とを含む。スラストリンク４０２は、クレビス４０３及び伸縮自在に連結された中空リンク管体部４０４を含む。

管体部４０４は、（図４に示される）管体部３０４とほぼ同じであり、中間区域３１２と端部区域３１０とを含むが、ヒューズエレメント３２２は含まない。代わりに、環状肩部４１０が中間区域３１２と端部区域３１０との間に延びる。

クレビス４０３は、（図４に示される）クレビス３０３とほぼ同じであり、中空本体４３０から延びるアーム１４０及び１４２を含む。クレビス４０３は、クレビス本体４３０によって管体部４０４に伸縮自在に連結されている。クレビス本体４３０は、内面４３２によって定められる断面輪郭を有し、これは管体部外面１３４によって定められる断面輪郭とほぼ同じである。例示的な実施形態において、クレビス本体４３０は、ほぼ円形の断面輪郭を有する。クレビス本体４３０はまた、内方に向かって延びる剪断リング又はヒューズエレメント４４０を含み、これは内面４３２から本体４３０内で円周方向に延びる。

また、連結ナット４４２は、クレビス本体内面４３２から半径方向内方に延び、管体部ネジ３１４と結合して管体部４０４をクレビス４０３に連結する複数のネジ４４４を含む。クレビス４０３が管体部４０４に完全に連結された時に、管体部４０４とクレビス４０３との間に所定の軸方向間隙３５０が形成され、ヒューズエレメント４４０が連結ナット４４２と肩部４１０の間に堅固に締め付けられる。

通常の運転時、荷重はスラストリンク４０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズエレメント４４０が剪断して、クレビス４０３と管体部４０４との間の間隙３５０により剪断後の軸方向移動が可能になる。更に、剪断後の荷重は、クレビス４０３及び管体部４０４によって圧縮方向にのみ伝達され、これにより、ＦＢＯ事象の復帰次第、コネクタ組立体４００が風車状態と抗力荷重とを伝達することができるようになる。従って、ヒューズエレメント４４０は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

図６は、（図１に示される）ガスタービン・エンジン１０で用いることができるコネクタ組立体５００である、更に別の実施形態である。コネクタ組立体５００は、図５に示されるコネクタ組立体４００とほぼ同じであり、コネクタ組立体４００の構成要素と同一のコネクタ組立体５００の構成要素は、図５で用いた同じ参照符号を使用して図６に示される。従って、コネクタ組立体５００は、スラストリンク５０２と、マウントラグ又はヨーク１０４とを含む。スラストリンク５０２は、クレビス５０３と管体部５０４とを含む。管体部５０４は、（図５に示される）管体部４０４とほぼ同じであり、中間区域３１２と、端部区域３１０と比べると細長くされた端部区域５１０とを含む。更に、端部区域５１０は環状隆起領域５１２を含む。

クレビス５０３は、（図５に示される）クレビス４０３とほぼ同じであり、中空本体５３０から延びるアーム１４０及び１４２を含む。クレビス５０３は、クレビス本体５３０によって管体部５０４に伸縮自在に連結されている。クレビス本体５３０は、内面５３２によって定められる断面輪郭を有し、これは管体部外面１３４によって定められる断面輪郭とほぼ同じである。例示的な実施形態において、クレビス本体５３０は、ほぼ円形の断面輪郭を有する。クレビス本体５３０はまた、内方に向かって延びる剪断リング又はヒューズエレメント４４０を含み、これは内面５３２から本体５３０内で円周方向に延びる。

連結ナット４４２は、管体部５０４をクレビス５０３へ連結するのに使用される。連結ナット４４２は、クレビス本体５３０内部に形成された一対の肩部５４２間に定められた陥凹領域５４０内に位置決めされる。クレビス５０３が管体部５０４に完全に連結されると、管体部５０４とクレビス５０３との間に所定の軸方向間隙３５０が形成れるだけでなく、更に、連結ナット４４２と肩部５４２との間に第２の所定の軸方向間隙５６０が形成される。

コネクタ組立体５００は、管体部５０４の周りに円周方向に延びる環状スリーブ５７０を含み、該スリーブは連結ナット４４２とヒューズエレメント４４０との間に軸方向に位置決めされる。より具体的には、スリーブ５７０は、端部区域の隆起領域５１２周りに円周方向に延びる。

通常の運転時、荷重はスラストリンク５０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズエレメント４４０が剪断して、クレビス５０３と管体部５０４との間の間隙３５０及び５６０により剪断後の軸方向移動が可能になる。更に、剪断後の荷重は、クレビス５０３及び管体部５０４によって圧縮方向と引張方向とに伝達される。従って、ヒューズエレメント４４０は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

図７は、（図１に示される）ガスタービン・エンジン１０で用いることができるコネクタ組立体６００である、別の実施形態である。コネクタ組立体６００は、図２に示されるコネクタ組立体１００とほぼ同じであり、コネクタ組立体１００の構成要素と同一のコネクタ組立体６００の構成要素は、図２で用いた同じ参照符号を使用して図７に示されている。従って、コネクタ組立体６００は、スラストリンク６０２と、マウントラグ又はヨーク１０４とを含む。スラストリンク６０２は、（図２に示される）スラストリンク１０２とほぼ同じであり、クレビス６０３と、一体的に形成された管体部６０４とを含む。管体部６０４は、（図２に示される）管体部１２２とほぼ同じであるが、開口１３２又は肩部１３０は含まない。代わりに、管体部６０４は、漸次的に外方に傾斜してクレビス６０３を形成する。

更に、コネクタ組立体６００は、ほぼ円筒形の剪断スリーブ又はヒューズエレメント６１０を含み、クレビス６０３の外面６１４に対して測定したクレビス６０３の高さｈ₈よりも高い高さｈ₇を有する。より具体的には、スリーブ６１０は、スリーブ６１０の端部６１８から半径方向外方に延びる環状リップ６１６を含む。リップ６１６は、クレビス６０３に対するスリーブ６１０の位置決めを容易にする。より具体的には、リップ６１６は、球面軸受１１０を通って２つのクレビス開口１４８及び１５０内にスリーブ６１０を位置決めることを容易にし、これによりブッシュ１５２がクレビスアーム開口１４８及び１５０とスリーブ６１０との間に位置決めされるようになる。

スラストリンク６０２は、ファスナー６２０をクレビス開口１４８と球面軸受１１０を通り、更にクレビス開口１５０を通して挿入することによりマウントラグ１０４に連結される。ナット６２３は、ファスナー６２０に螺合的に連結されて、スラストリンク６０２をマウントラグ１０４に固定する。より具体的には、スラストリンク６０２がマウントラグ１０４に連結された時に、スリーブ６１０は、ファスナー６２０とブッシュ１５２との間をファスナー６２０の周りに円周方向に延びる。

ファスナー６２０は、スラストリンク６０２がマウントラグ１０４に連結された時に球面軸受１１０だけを通って延びる陥凹中心部分６２４を含む。ファスナー６２０はまた、スラストリンク６０２がマウントラグ１０４に連結された時にクレビス開口１４８及び１５０を貫通して延びる一対の一体的に形成された外側部分６２６を含む。ファスナー中心部分６２４は、外側部分６２６の直径Ｄ_Oよりも小さな直径Ｄ_Cを有する。従って、スラストリンク６０２がマウントラグ１０４に連結されると、ファスナー中心部分６２４とスリーブ６１０との間に所定の半径方向間隙６３０が形成される。

通常の運転時、荷重はスラストリンク６０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズエレメント６１０が破断することになる。より具体的には、ヒューズエレメント６１０が所定荷重に曝されると、スリーブ６１０が剪断して、スラストリンク６０２とマウントラグ１０４との間の半径方向間隙６３０により剪断後の軸方向移動が可能になる。更に、剪断後の荷重は、スラストリンク６０２によって圧縮方向及び引張方向に伝達され、これにより、ＦＢＯ事象の復帰次第、コネクタ組立体６００が風車状態と抗力荷重とを伝達することができるようになる。従って、ヒューズエレメント６１０は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

図８は、（図１に示される）ガスタービン・エンジン（１０）で用いることができるコネクタ組立体７００である、更に別の実施形態である。コネクタ組立体７００は、図２及び図７にそれぞれ示されるコネクタ組立体１００及び６００とほぼ同じであり、コネクタ組立体１００及び６００の構成要素と同一のコネクタ組立体７００の構成要素は、それぞれ図２及び図７で用いた同じ参照符号を使用して図８に示されている。従って、コネクタ組立体７００は、スラストリンク６０２と、マウントラグ又はヨーク１０４とを含む。しかしながら、コネクタ組立体７００は、ブッシュ１５２を含まず、代わりに、クレビスアーム開口１４８及び１５０を通って延びる一対のヒューズブッシュ７０２を含む。

スラストリンク６０２がファスナー７０６によってマウントラグ１０４に連結されると、ヒューズブッシュ７０２は、ファスナー７０６の周りにこれと接して円周方向に延び、また、ファスナー７０６と各クレビスアーム１４０及び１４２との間に軸方向に位置決めされる。より具体的には、ファスナー７０６は、各クレビス開口１４８及び１５０のそれぞれの直径ｄ₁₀及びｄ₁₁よりも小さな直径ｄ_fを有する。ファスナー直径ｄ_fはまた、各クレビス開口１４８及び１５０を通って延びる各ヒューズブッシュ７０２の部分の内径ｄ_bよりも小さい。従って、スラストリンク６０２がマウントラグ１０４に連結されると、各クレビス開口１４８及び１５０を通って延びる各ヒューズブッシュ７０２の部分とファスナー７０６との間に所定の半径方向間隙７３０が形成される。

通常の運転時、荷重は、スラストリンク６０２を通じてマウントラグ１０４に伝達され、或いは、逆も又同様である。しかしながら、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）状態に続いてタービン・エンジンで発生する可能性があるような異常時又は極端な荷重が加わる時には、所定荷重に曝されるとヒューズブッシュ７０２が破断することになる。より具体的には、ヒューズブッシュ７０２が所定荷重に曝されると、ブッシュ７０２は剪断して、スラストリンク６０２とマウントラグ１０４との間の半径方向間隙７３０により剪断後の軸方向移動が可能になる。更に、剪断後の荷重は、スラストリンク６０２によって圧縮方向及び引張方向に伝達される。従って、ヒューズブッシュ７０２は、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、撓み制御された荷重に対する保護をもたらす。

上述の連結組立体は、ファスナーによってマウントラグに連結されるスラストリンクを含む。スラストリンクとファスナーの少なくとも一方は、連結組立体により定められた構造的荷重経路内に位置付けられるヒューズエレメントを含む。このヒューズエレメントは、運転下での荷重及び／又は誘発された力を伝達することができるが、所定の荷重又は極限荷重に曝されると、ヒューズエレメントは剪断し、結合する構成要素によって誘発される動的撓みを受けなくなる。しかしながら、剪断されたにもかかわらず、コネクタ組立体は、少なくとも１つの方向で荷重伝達性能を尚も保持している。結果として、ヒューズエレメントは、荷重制御された力性能を尚も維持しながら、動的力容量及び／又は撓み制御された荷重からコネクタ組立体を保護することを容易にする。

コネクタ組立体の例示的な実施形態を上記に詳細に説明した。コネクタ組立体は、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、むしろ、各組立体の構成要素は、本明細書に記載した他の部品から独立してかつ個別に利用されることができる。例えば、各コネクタ組立体の構成要素はまた、他の燃焼器及びエンジン構成要素と組み合わせて、及び、本明細書に説明された他のコネクタ組立体の構成要素と組み合わせて使用することができる。なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。

公知のコネクタ組立体を含む例示的なガスタービン・エンジンの斜視図。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体の別の実施形態。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体の別の実施形態。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体の更に別の実施形態。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体の更に別の実施形態。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体の別の実施形態。 図１に示されるガスタービン・エンジンで用いることができるコネクタ組立体の更に別の実施形態。

符号の説明

１００ コネクタ組立体
１０２ スラストリンク
１０４ マウントラグ
１０６ ファスナー
１０８ ナット
１１０ 球面軸受
１２０ クレビス
１２４ 第１端部
１６８ ヒューズエレメント
１７０ ピン

Claims (7)

1. 第１端部（１２４）と、第２端部と、これらの間に延びる本体とを含むスラストリンク（１０２）と、
   前記スラストリンクとの間にヒューズエレメント（１６８）が延びるように、前記スラストリンクの第１端部と第２端部の少なくとも１つに伸縮自在に連結されたクレビス（１２０）と、
   を備え、
   軸方向間隙（１９０）が、前記スラストリンクと前記クレビスとの間に形成され、
   前記ヒューズエレメントが、前記クレビスと前記スラストリンクとの間の構造的荷重経路内に位置付けられて、荷重に曝されると破断するように構成され、
   前記間隙（１９０）は、前記ヒューズエレメントの破断後に、前記スラストリンク（１０２）に対する前記クレビス（１２０）の軸方向移動を可能にし、破断後の荷重が圧縮方向にのみ伝達されるように構成される
   ことを特徴とするコネクタ組立体（１００）。
2. 前記ヒューズエレメント（１６８）は、前記スラストリンクと前記クレビスとの少なくとも一部分を通って半径方向に延びる少なくとも１つのピン（１７０）を含むことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体（１００）。
3. 前記ヒューズエレメント（１６８）は、前記スラストリンクと前記クレビスとを通って延びる少なくとも１つのピン（１７０）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ組立体（１００）。
4. 前記クレビス（１２０）は、前記スラストリンク（１０２）に螺合して連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ組立体（１００）。
5. 前記スラストリンク（１０２）は更に、半径方向に延びる肩部（４１０）を含み、前記ヒューズエレメントは、前記クレビス及び前記スラストリンク間に延びて前記スラストリンク肩部に隣接する環状リング（４４０）を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコネクタ組立体（１００）。
6. 前記クレビス（１２０）は、連結ナット（１０８）によって前記スラストリンクに連結されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコネクタ組立体（１００）。
7. ファスナー（１０６）と、
   球面軸受（１１０）を含むマウントラグ（１０４）と、
   をさらに備え、
   前記マウントラグは前記ファスナーによって前記クレビスに連結され、前記クレビスは前記球面軸受を受ける寸法にされていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコネクタ組立体（１００）。

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