JP4902215B2 - エンジンサービス方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に航空機エンジンをサービスするための方法および装置に関し、より詳細には航空機エンジンのストラットをオンラインでサービスするための方法および装置に関する。

少なくとも１つの既知の航空機エンジンは、ファンカウリングの縁部にストラットを含む。これらのストラットは、エンジンのフロント部をパイロンに取り付けるフロントフレームを含む。リアフレームには別のストラットもあり、本明細書を通して「ディフューザ壁」と呼ぶ。エンジンは一般的には、大型のラグを使用してディフューザ壁に取り付けられ航空機に連結される。径方向ストラットを内部に備えたリングが、溶接を形成しエンジンを固定する。

ストラットが磨耗し、または何らかの理由で不良であるとき、それを取り外し交換しなければならない。後部またはリアストラットを交換する既知の方法では、取り付けられている航空機からエンジンを取り外さなければならない。次いでエンジンを分解修理のために修理工場に搬送する。このオフラインのサービス方法は、大規模であり、労働力を要し、かつ費用のかかるエンジンオーバーホールを含む。
米国特許第６，８０８，１４３―Ｂ２号公報 米国特許第６，３１４，６３０―Ｂ１号公報 米国特許第５，４１９，１１２号公報 米国特許第５，３８１，９８６号公報 米国特許第５，３６６，３１３号公報 米国特許第５，１７４，１０５号公報 米国特許第５，１５０，５６７号公報 米国特許第４，９２０，７４４号公報 米国特許第４，６１１，４６４号公報 米国特許第４，１１９，３８９号公報

したがって、本発明のいくつかの態様では、先細のカバー、固定キャップ、およびハウジングを含む密封／固定装置を提供する。ハウジングは、開口の第１の部分で先細のカバーに係合し、開口の第２の部分で固定キャップに係合する形状の開口を含む。先細のカバーおよび固定キャップは、両方が開口に係合しているとき、固定キャップを最初に取り外さない限り、一方がハウジングから脱落しないように協働する形状である。

他の態様では、本発明は内部をサービスすることが容易な航空機エンジンを提供する。航空機エンジンは、リアフレームハブ、リアフレームハブに係合する形状の係合部材を有する脱着可能なストラット、およびスロットを有するディフューザ壁を含む。エンジンはまた、スロットがハウジングの開口の長手方向軸の下にくるように、ディフューザ壁に設置された開口を中に有するハウジングを含む。また先細のカバーおよび固定キャップも設けられている。先細のカバーは開口の第１の部分に係合する形状であり、固定キャップは開口の第２の部分に係合する形状である。さらに、先細のカバーおよび固定キャップは、両方が開口に係合しているとき、固定キャップを最初に取り外さない限り、一方がハウジングから脱落しないように協働する形状である。また、脱着可能なストラットがリアフレームハブに係合し、先細のカバーがハウジングに係合しているとき、先細のカバーは脱着可能なストラットに係合する形状である。

さらに別の態様では、本発明は航空機エンジン内のストラットをサービスするための方法を提供する。方法は、ストラットをエンジン内に挿入するステップと、エンジンのディフューザ壁のスロットを通してエンジンのハブとカバーの間でストラットが圧縮的に係合するように、密封／固定装置のカバーを密封／固定装置のハウジングの開口の第１の部分に挿入しそれに係合させるステップとを含む。方法はまた、密封／固定装置を効果的に密封および固定するように、固定キャップをハウジングの密封／固定装置のカバーおよびハウジングに、開口の第２の部分で係合させるステップを含む。

本発明の構造によって、エンジンをオンラインサービスする能力が強化され、なかでも単一のストラットをエンジン内でオンラインでサービスできるようになることが理解されよう。

本明細書で使用する用語である、エンジンのストラットを「サービスする」とは、ストラットを挿入する、ストラットを取り外す、またはその両方の行為（例えばストラットを交換する）を包含するものである。

本発明のいくつかの構造では、図１を参照すると、航空機エンジン１０は、フロント部にファン１２、ファンステータ１４、ファンカウリング１６、およびフロントストラット１８を含む。ストラット１８は、パイロン（図１には示さず）に連結されるときエンジン１０に取り付けられる固定フロントフレーム２０を含む。エンジン１０のリア部には、リアディフューザ壁２２、リアフレーム２４、リアストラット２６、およびハブ２８がある。リアフレーム２４もエンジン１０に取り付けられている。エンジン１０のリア部は図２でより詳細に示す。

図３を参照してより詳細に示すが、航空機エンジンをサービスするための装置として有用な密封／固定装置３０がハウジング３２、先細のカバー３４、および固定キャップ３６を備えて設けられている。いくつかの構造では、ハウジング３２は蝋付けまたはその他の方法でディフューザ壁２２の外側部３８に取り付けられている。カバー３４はハウジング３２内に摺動する形状であり、ハウジング３２はカバー３４を開口３５の第１の先細部に係合させる形状である。

また、図４、５、および６を参照すると、いくつかの構造で、板ばね４０がカバー３４の内側部に取り付けられている。カバー３４がハウジング３２内に摺動すると、板ばね４０はストラット２６を押圧する。カバー３４が定位置にきた後、固定キャップ３６が定位置に配置される。固定キャップ３６およびカバー３４は、両方が開口３５に係合しているとき、固定キャップ３６を最初に取り外さない限り、一方がハウジング３２から脱落しないように協働する形状である。固定キャップ３６はいくつかの構造では、回転によって密封／固定装置３０を固定する。例えば固定キャップ３６は、いくつかの形状で、ハウジング３２の１つまたは複数の固定ラグ４４に係合し、キャップ３６が回転するとカバー３４の１つまたは複数の固定ラグ４６に係合し、それにより、固定キャップ３６を最初に取り外さない限りカバー３４および固定キャップ３６を定位置に保持する形状の、キャップ３６のスロット３７を含むバイオネットマウントを含むことができる。固定キャップ３６のいくつかの構造はまた、ばね座金４２を含む。ばね座金４２は、例えば、固定キャップ３６が装置３０内に嵌合するときハウジング３２とカバー３４を圧縮的に係合させる形状である。

従来技術の航空機エンジン１０では、リアストラット２６は溶接部の一部であり、何らかの理由でリアストラット２６を交換しなければならないときはエンジン１０から取り外す必要があった。しかし、本発明の形状では、修理のために選択された単一のリアストラット２６を好適に個別に取り外し、溶接部を取り外さずに交換することができる。より詳細には、図７を参照すると、ディフューザ壁２２のスロット４３がハウジング３２の開口３５の長手方向軸の下にくるように、密封／固定装置３０は、例えば、ハウジング３２を蝋付けすることによって、航空機エンジン１０のディフューザ壁２２に取り付けられる。固定キャップ３６を、１つまたは複数のラグ４４および１つまたは複数の４６（図７にはすべてを示さず）から係合を解除するためにひねることによって取り外し、それを持ち上げて外す。固定キャップ３６を取り外すことによってカバー３４は自由になり、ハウジング３２の開口３５内に摺動し、それによりフランジ４８をハウジング３２のリム５２内部のスロット５０との係合から解除する。フランジ４８の係合解除によってカバー３４を持ち上げることができ、ハウジング３２の先細の鍵穴形状の開口３５の下にディフューザ壁２２の開口スロット４３が露出される。カバー３４の先細の形状（例えば「アーモンド形」など）によって、カバー３４がハウジング３２の平面の先細の鍵穴形状の開口３５の対合部分に対して摺動するとき、フランジ４８がスロット５０と係合すること、および係合を解除することが容易になる。フランジ４８がスロット５０と係合することによって、固定キャップ３６を取り外すとき、または固定キャップ３６を締結する前に、カバー３４が定位置から飛び出すこと、およびストラット２６が尚早に解除されることを効果的に防ぐ。

次いで、後部またはリアストラット２６を、例えばスロット４３を通して持ち上げることによって取り外す。いくつかの構造では、形状によっては、カバー３４および板ばね４０の圧力がなくなるとすぐに、後部またはリアストラット２６をスロット４３を通して持ち上げることなしに取り外すこともできる。（図には示していないが、スロット４３の遠位側の後部ストラット２６の基部は、例えば１つまたは複数のピン、フランジ、または陥凹部などの、フレームハブ２８上の対応する保持構造物に係合する係合部材を含む。）いくつかの構造の後部ストラットは中空であり、図には示していないが、そこに溶接された基部取付構造を有する。中実の閉鎖部が、いくつかの構造における後部ストラット２６の反対端に設けられている。

リアストラット２６の交換は、交換ストラット２６上の係合部材（図示せず）がリアフレームハブ２８上の対応する保持構造物に係合するように、交換ストラット２６をスロット４３内に挿入する（あるいは、形状によってそれが可能な構造ではストラット２６を別の方向から配置する）ことを含む。次いで、カバー３４をハウジング３２内へと低下させ定位置に摺動させてリアストラット２６を定位置に保持し、それによりフランジ４８が開口３５のリム５２のスロット５０内へと係合し、交換ストラット２６を板ばね４０によって圧縮的に保持する。次に、固定キャップ３６をカバー３４の残りの開口内へと挿入し、１つまたは複数のラグ４４および１つまたは複数のラグ４６と係合するように回転させる。同時にいくつかの構造では、カバー３４を定位置に圧縮的に保持するように、カバー３４およびハウジング３２に対してばね座金４２を置く。これにより密封／固定システム３０は、交換ストラット２６を定位置に保持するように効果的に固定する気密のカバー密封をもたらす。

したがって本発明の構造では、取り付けられている航空機からエンジンを取り外さずに、航空機エンジンのリアストラットを交換することが可能である。エンジンを修理工場に搬送する必要がなく、航空機操作時に「オンライン」で交換を実施することができる。本明細書で説明した固定／密封構造は航空機エンジン以外の装置にも使用することができ、かつ／またはストラットを定位置に保持するような形状にする必要はない。

以上、本発明を様々な特定の実施形態に関して述べたが、本発明は特許請求の範囲の精神および範囲内で修正を行って実施することができることを、当業者であれば理解するであろう。

エンジンの断面図である。 図１に示したエンジンのリア部の断面図である。 図２の線３−３で示すエンジンの一部を含む、図２の密封／固定装置の上面図であり、他の表面からの眺めによる隠れた縁部を点線で示す図である。 密封／固定装置の断面図、および図３の線４−４で示す図３のエンジンの一部の断面図である。 密封／固定装置の断面図、および図３の線５−５で示す図３のエンジンの一部の断面図である。 密封／固定装置の断面図、および図３の線６−６で示す図３のエンジンの一部の断面図である。 密封／固定装置の展開図、および矢印で主な構成部品の関係を示す図３のエンジンの一部の断面図である。

符号の説明

１０ 航空機エンジン
１２ ファン
１４ ファンステータ
１６ ファンカウリング
１８ フロントストラット
２０ フロントフレーム
２２ リアディフューザ壁
２４ リアフレーム
２６ リアストラット
２８ ハブ
３０ 密封／固定装置
３２ ハウジング
３４ 先細のカバー
３５ 開口
３６ 固定キャップ
３７ スロット
４０ 板ばね
４２ ばね座金
４３ スロット
４４ ラグ
４６ ラグ
４８ フランジ
５０ スロット
５２ リム

Claims (9)

1. 先細のカバー（３４）と、
   固定キャップ（３６）と、
   開口の第１の部分で前記先細のカバーに係合し、開口の第２の部分で前記固定キャップに係合する形状の開口（３５）を有するハウジング（３２）と
   を含む密封／固定装置（３０）であって、
   前記固定キャップ（３６）が回転によって前記密封／固定装置を密封し固定する形状であり、前記先細のカバーおよび前記固定キャップは、両方が前記開口に係合しているとき、前記固定キャップを最初に取り外さない限り、一方が前記ハウジングから脱落しないように協働する形状であることを特徴とする密閉／固定装置（３０）。
2. 前記先細のカバー（３４）が、前記固定キャップに係合する形状の１つまたは複数のラグ（４６）を含むことを特徴とする請求項１記載の装置（３０）。
3. 前記先細のカバー（３４）が前記開口（３５）のリム（５２）のスロット（５０）に係合する形状のフランジ（４８）を含むことを特徴とする請求項１記載の装置（３０）。
4. 前記開口（３５）内で前記先細のカバーを摺動することによって、前記ハウジング（３２）が前記先細のカバー（３４）に係合する形状であることを特徴とする請求項１記載の装置（３０）。
5. 内部をサービスすることが容易な航空機エンジン（１０）であって、
   リアフレームハブ（２８）と、
   前記リアフレームハブに係合する形状の係合部材を有する脱着可能なストラット（２６）と、
   スロット（４３）を有するディフューザ壁（２２）と、
   前記ディフューザ壁に設置された開口（３５）を中に有するハウジング（３２）であって、前記スロット（４３）が該ハウジング（３２）の前記開口（３５）の長手方向軸の下にくるように構成されているハウジング（３２）と、
   先細のカバー（３４）と、
   固定キャップ（３６）と
   を含み、
   前記先細のカバーは前記開口の第１の部分に係合する形状であり、前記固定キャップは前記開口の第２の部分に係合する形状であり、前記先細のカバーおよび前記固定キャップは、両方が前記開口に係合しているとき、前記固定キャップを最初に取り外さない限り、一方が前記ハウジングから脱落しないように協働する形状であり、前記脱着可能なストラットが前記リアフレームハブに係合し、前記先細のカバーが前記ハウジングに係合しているとき、前記先細のカバーは前記脱着可能なストラットに係合する形状であり、
   前記固定キャップ（３６）が回転によって前記密封／固定装置を密封し固定する形状であることを特徴とする、エンジン。
   
6. 前記固定キャップ（３６）がバイオネットマウントを含み、前記固定キャップがさらにばね座金（４２）を使用して前記先細のカバー（３４）および前記ハウジング（３２）を圧縮的に係合させる形状であることを特徴とする請求項５記載のエンジン。
7. 前記先細のカバー（３４）上に板ばね（４０）をさらに含み、前記板ばねが前記脱着可能なストラット（２６）に圧縮的に係合する形状であることを特徴とする請求項５記載のエンジン。
8. 航空機エンジン（１０）内のストラット（２６）のサービス方法であって、
   前記エンジン内にストラットを挿入するステップと、
   前記エンジンのディフューザ壁（２２）のスロット（４３）を通して前記エンジンのハブ（２８）とカバーの間で前記ストラットが圧縮的に係合するように、密封／固定装置（３０）のカバー（３４）を前記密封／固定装置のハウジング（３２）の開口（３５）の第１の部分に挿入しそれに係合させるステップと、
   前記密封／固定装置を効果的に密封および固定するように、回転によって前記密封／固定装置を密封し固定する形状の固定キャップ（３６）を前記ハウジングの密封／固定装置のカバーおよびハウジングに前記ハウジングの前記開口の第２の部分で係合させるステップと
   を含むことを特徴とするサービス方法。
9. 前記カバー（３４）上の板ばね（４０）を前記挿入されたストラット（２６）に対して圧縮するステップをさらに含むことを特徴とする請求項８記載の方法。

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