JP6073299B2 - ターボ機械用の環状燃焼室 - Google Patents

Description

本発明はターボ機械用の燃焼室の分野に関し、より具体的には、ターボ機械用の環状燃焼室、特に、以下には限らないが、ヘリコプタのターボシャフトエンジン用の環状燃焼室の分野に関する。

ターボ機械用の従来型環状燃焼室は、軸方向、半径方向、および方位方向を有し、第１の環状壁と第２の環状壁を備え、各環状壁は燃焼室の筐体の少なくとも一部分を画定する。

第１の環状壁と第２の環状壁は溶接、軸方向の係合、またはボルト締めによって一緒に組み立てられることができる。溶接による組み立てでは、例えば維持管理のため、またはそれらの壁の一方を交換するために第１の壁と第２の壁を分解することが不可能である。軸方向の係合による組み立ては、漏れ防止がされていないという欠点を有し、燃焼室のガスが第１の環状壁と第２の環状壁の重なり合った区域から逃げる可能性がある。ボルト締めによる組み立ては、ボルトを受け取る穴の近傍で亀裂が生じることを助長し、それによって燃焼室を脆弱化するという欠点を有する。

本発明の一目的は、上述の問題を少なくともある程度改善することである。

本発明はその目的を、軸方向、半径方向、および方位方向を有するターボ機械用の環状燃焼室にして、第１の環状壁と第２の環状壁を備え、各環状壁は燃焼室の筐体の少なくとも一部を画定する環状燃焼室であって、第１の環状壁と第２の環状壁は方位係合によって協働する相補型組立手段を有する、環状燃焼室によって達成する。

当然のことながら、第１の環状壁は第１の相補型組立手段を有し、第２の環状壁は第２の相補型組立手段を有し、第１の相補型組立手段と第２の相補型組立手段は、相互係合によって協働することが可能になるような方法でそれぞれが互いに対して相補的となる。第１の相補手段は、方位係合によって第２の相補手段と協働する。言い換えれば、第１の相補型組立手段と第２の相補型組立手段は、燃焼室の軸方向を中心にそれらを互いに対して回るようにすることによって相互に係合される。

方位係合による相補型組立手段同士間の協働は、軸方向係合と比較して燃焼ガスの漏れを低減することを可能にする。明確には、半径方向の熱膨張が軸方向の熱膨張よりも小さいことから、方位係合によって形成されたアセンブリは、第１の環状壁と第２の環状壁の間の恒久的な接触を維持することを可能にし、そのようにして、燃焼室の使用条件に関わらず、ガス漏れがほとんどまたは全くないことを保証する。さらに、このような方位係合は、軸方向の係合によるよりも小さな隙間を使用することを、あるいは隙間を全く使用しないことさえも可能にする。さらに、第１の環状壁と第２の環状壁の相互係合は、それらが分解されるのを可能にする。したがって、従来技術による第１の環状壁と第２の環状壁のアセンブリと比較して、本発明の方位係合による組み立ては、取り外し可能であるという側面と、燃焼ガスの漏れを低減し、さらには漏れが極少量またはゼロであるという側面とを併せ持つという利点を有する。さらに、このような方位係合による組み立ては、従来技術の組み立てよりも簡単に実施できる。特に、係合の方位方向は、現状技術よりも簡単に軸方向のまわりでの位置合わせおよび心合わせを達成することを可能にする。また、本発明の組み立てはボルトを使用しないことから、亀裂の形成が回避される。特に、アセンブリが方位係合によって実施されることから、半径方向および軸方向の熱膨張が、相互係合され続けながら滑動することが可能である第１の相補型組立手段と第２の相補型組立手段によって容易に収容される。したがって、このような滑動は、第一にアセンブリの満足な形状を保持しながら熱膨張を補償することを可能にし、第二に熱膨張中の亀裂の発生を助長することになる詰まりを回避することを可能にする。

有利なことに、第１の環状壁と第２の環状壁は、方位係合によって協働する相補型組立手段を有し、相補型組立手段は、第１の環状壁から第１の方向の方位に延在する複数の第１の舌部と、第２の環状壁から第１の方向と反対の第２の方向の方位に延在する複数の第２の舌部とを備え、第１の舌部と第２の舌部は方位係合によって協働する。

当然のことながら、協働する第１の舌部と第２の舌部の間で、各第１の舌部は、第１の舌部が係合によって協働する相手の第２の舌部と合致する。したがって、第１の舌部間の何がしかの数の舌部が、同じ数の第２の舌部と協働する。例えば、相補型組立手段が１０個の第１の舌部と１２個の第２の舌部を備える場合、３つの第１の舌部だけが、３つの第２の舌部と方位係合によって協働することが可能である。一変形形態では、１０個の第１の舌部が、１０個の第２の舌部と協働する。したがって、第１の環状壁と第２の環状壁を一緒に組み立てられた状態に保持するように、舌部は互いに係合することによって、互いに摩擦力を、かつ／または互いに弾性支承力を及ぼす。したがって当然のことながら、第１の舌部と第２の舌部は方位係合中に弾性的に変形する。したがって第１の舌部と第２の舌部は弾性舌部である。特に、このことは第１の壁と第２の壁を所定の締め付けトルクで組み立てることを可能にする。

第２の環状壁は、第１の環状壁が第１の舌部を有するのと同じ数の第２の舌部を有することが好ましく、各第１の舌部は第２の舌部と方位に係合することによって協働する。このことは、アセンブリの機械的強度を向上させること、および燃焼ガスの漏れを低減することを可能にする。

有利なことに、第１の環状壁は半径方向に延在する第１の環状フランジを有し、第２の環状壁は半径方向に延在する第２の環状フランジを有し、第１のフランジと第２のフランジは軸方向に互いに対して支えあうことによって協働する。

至極当然のことながら、相補型組立手段が相互に係合されるとき、第１のフランジと第２のフランジは、互いに対して支えあうことによって協働する。第１のフランジと第２のフランジの間の支えあいの協働は、第１の壁が第２の壁に対して軸線に沿った方向に遮断されることを可能にする。さらに、第１の環状フランジと第２の環状フランジは有利なことに、燃焼ガスの漏れをさらに低減するように、互いに対して支えあう協働密閉面を相互に形成する。

有利なことに、第１の舌部は第１の環状フランジ内に形成され、第２の舌部は第２の環状フランジ内に形成される。

したがって、第１の環状フランジと第２の環状フランジは軸線に沿って第１の方向に互いに対して支えあうことによって協働し、第１の舌部と第２の舌部は、それらが方位に係合されると、軸線に沿って第１の方向と反対の第２の方向に互いに対して支えあうことによって協働する。フランジおよび舌部の相補形状は、第一に、アセンブリが確実かつ機械的に強いことを保証すること、第二に燃焼ガスの漏れを低減することを可能にする。また舌部は、環状フランジ上に配置されることによって、互いに対して滑動することによって熱膨張差、特に半径方向の膨張を補償する。したがって、アセンブリは熱膨張に対して比較的非感受性であり、燃焼室が使用される熱条件に関わらず、係合は確実なままである。一実施形態では、第１の舌部と第２の舌部はレーザ切断によって機械加工される（第１の環状壁と第２の環状壁は金属で作製される）。これは、第１の環状壁または第２の環状壁の機械加工中に舌部を単一動作で形成することを可能にする。これは、切断の精度、したがってアセンブリの品質を向上させる働きをする（機械強度の向上、漏れの低減）。

有利なことに、第１の舌部は、第１のフランジに対して軸線に沿って第１の方向に予備形成角度を形成し、第２の舌部は、第２のフランジに対して軸線に沿って第２の方向に第１の方向と反対に予備形成角度を形成する。

このようにして予備形成されている、即ち、舌部が形成されているフランジに対して所定の角度を係合される前に形成される舌部同士は、互いに係合し易い。第１の舌部と第２の舌部は各々、それぞれ第１のフランジと第２のフランジに対して１°から５°（角度）の範囲の予備形成角度を形成することが好ましい。第１の舌部と第２の舌部は各々、それぞれ第１のフランジと第２のフランジに対して２°（角度）の予備形成角度を形成することがより好ましい。「約」という用語は、プラス半度またはマイナス半度の角度値（即ちこの例では２°±０．５°）を意味する。この２°の値は、方位係合のための所定の締め付けトルクを保証する満足な剛性と共にコンパクトな構成をも有する弾性舌部を軸方向に形成することを可能にする。

有利なことに、燃焼室は、第２の環状壁の第１の環状壁に対する（またはその逆の）回転を阻止する阻止手段を有する。

阻止手段は、第１の環状壁と第２の環状壁の方位方向への相対的な動きを阻止する働きをする。したがって、相補型組立手段同士が方位に係合されると、阻止手段は係合をロックし、相補型組立手段同士がばらばらになるのを防止する。これは、第１の環状壁と第２の環状壁の相互連結に対してより高い信頼性を保証することを可能にする。

有利なことに、第１の環状壁は少なくとも１つの第１の阻止手段を有し、第２の環状壁は少なくとも１つの第２の阻止手段を有する。少なくとも１つの第１の阻止手段が少なくとも１つの第２の阻止手段と協働して、第１の環状壁が第２の環状壁に対して回るのを阻止する。

有利なことに、第１の壁は複数の第１の阻止手段を有し、第２の壁は複数の第２の阻止手段を有する。第１の阻止手段または第２の阻止手段は均等に方位に分配されるが、第１の阻止手段と第２の阻止手段のうちの他方の阻止手段は均等に方位に分配されない。

第１の変形形態では、阻止手段は、第１の環状壁を第２の環状壁に固定する少なくとも１つのネジを備える。

有利なことに、ネジは第１の環状フランジと第２の環状フランジを通り抜け、それらを一緒に保持する。

当然ながら、固定ネジは、壁の厚みの中に直接ねじ込まれる（即ち、第１の環状フランジと第２の環状フランジにねじ込むことによって直接それらと協働する）か、あるいはナットの助けによって定位置内に保持され、ナット‐ボルト式の固締具が第１の環状フランジと第２の環状フランジを一緒に締め付けるかのいずれかである。言うまでもなく、このようなネジは、フランジを通るその係合穴の近傍に亀裂を発生させない。これは、ネジが熱膨張を阻止せず、亀裂をもたらす可能性のある局所応力を発生させないことによる。

この第１の変形形態では、第１の壁（または第１のフランジ）はネジを通す第１の穴を１つのみ、または複数の穴を有することができ、第１の穴（複数可）は１つまたは複数の第１の阻止手段を形成し、第２の壁（または第２のフランジ）はネジを通す第２の穴を１つのみ、または複数の穴を有することができ、第２の穴（複数可）は１つまたは複数の第２の阻止手段を形成する。第１の阻止手段（または第１の穴）は、ネジ連結によって、第２の阻止手段（または第２の穴）と協働して、第１の環状壁が第２の環状壁に対して回るのを阻止する。

第２の変形形態では、阻止手段は、第１の環状壁に固定された少なくとも１つの第１の突起部と、第２の環状壁に固定された少なくとも１つの第２の突起部とを備え、相補型組立手段同士は第１の方向に係合によって方位に協働し、第１の突起部と第２の突起部は、第１の方向には弾性係合によって方位に協働し、第１の方向と反対である第２の方向には第１の突起部と第２の突起部は当接して方位に協働する。

相補型組立手段同士が方位に係合されると、第１の突起部は第２の突起部と係合する。係合運動中、一方または両方の突起部が、一方の突起部が他方の突起部の向こうに移るのを可能にするように弾性変形される。例えば、第２の環状壁を第１の環状壁に対して所定位置の方位に位置決めすることによって、係合が完了された後は、第１の突起部と第２の突起部は互いに脱係合し、それらの初期形状に戻る。したがって、第１の環状壁と第２の環状壁の係合は、ストロークの終わりにあるか、または封鎖された相補型組立手段によって第１の方向の方位にも阻止され（例えば、それらをこの第１の方向に解除するためには、振動によって、または燃焼室内の熱膨張差によって生成される力よりも大きな締め付けトルクを送達することが必要となる）、当接して協働する２つの突起部によって第１の方向と反対の第２の方向の方位にも阻止される。

当然のことながら、阻止手段が複数の第１の突起部と複数の第２の突起部とを備えるとき、少なくとも１つの第１の突起部が少なくとも１つの第２の突起部と協働する。１つまたは複数の他の第１の突起部が、それぞれ１つまたは複数の他の第２の突起部と協働することも可能である。

有利なことに、第１の突起部は第１のフランジから実質的に半径方向に延在し、第２の突起部は第２のフランジから実質的に半径方向に延在する。

この第２の変形形態では、この第１の突起部または各第１の突起部は第１の阻止手段を形成し、この第２の突起部または各第２の突起部は第２の阻止手段を形成する。

第３の変形形態では、阻止手段は、第１の環状フランジと第２の環状フランジから選択された一方のフランジ内に形成された、第１の環状フランジと第２の環状フランジから選択された他方のフランジ内に形成された隙間内に係合される少なくとも１つの折畳み式羽根を備える。

当然のことながら、第１のフランジまたは第２のフランジは折畳み式羽根を有し、第１のフランジと第２のフランジのうちの他方のフランジは、相補型組立手段同士が方位に係合されると折畳み式羽根が折畳まれることにより中に係合される隙間（即ち窓部または切出し部）を有する。例えば、隙間は、フランジの自由縁部のそばで開いており、この隙間はＵ字形状を形成する。したがって、羽根を隙間内に係合させるためには、隙間のＵ字形状の底部の中に羽根を折り込むことよってそれを畳むだけでよい。Ｕ字形状の垂直方向の縁部は、折り畳まれた羽根の縁部と当接して協働することによって、第１の環状壁と第２の環状壁の間の相対的な方位方向の動きを制限および／または阻止する。

この第３の変形形態では、この折畳み式羽根または各折畳み式羽根は第１の連結手段を形成し、この隙間または各隙間は第２の連結手段を形成する（またはその逆）。

本発明は、本発明の燃焼室を含むターボ機械も提供する。

本発明は、本発明の環状燃焼室を組み立てるための組立方法であって、
対面する第１の環状壁および第２の環状壁の相補型組立手段を提供するステップと、
第２の環状壁を第１の環状壁に対して回すことによって相補型組立手段同士を方位に係合するステップとを備える方法も提供する。

当然のことながら、方位に係合するように回すこととは、軸方向を中心に実行される。

有利なことに、環状燃焼室は、第２の環状壁の第１の環状壁に対する回転を阻止する阻止手段を含み、前記方法は、第２の環状壁が第１の環状壁に対して回る（方位方向に）のを阻止するステップをさらに備える。

非制限的な例としてここに与えられる本発明の様々な実施形態についての以下の詳しい記述を読めば、本発明およびその利点がより充分に理解されることが可能である。記述は添付図面を参照する。

本発明の第１の実施形態の分解斜視図である。 図１の矢印Ａに沿って見られる第１の実施形態を示す図である。 図１の第１の実施形態の細部Ｂを示す図である。 方位係合による、第１の実施形態の第１の環状壁および第２の環状壁の組み立て中の中間ステップを示す図である。 組み立てられた際の図１の第１の実施形態を示す図である。 第１の環状壁が第２の環状壁に対して回るのを阻止するネジを取り付けるための、第１の実施形態の穴同士の角度間隔を示す図である。 第１の環状壁が第２の環状壁に対して回るのを阻止するネジを取り付けるための、第１の実施形態の穴同士の角度間隔を示す図である。 軸方向に見られる本発明の第２の実施形態を示す図である。 相補型組立手段同士の方位係合中の突起部同士の相対的位置を示す図である。 相補型組立手段同士の方位係合中の突起部同士の相対的位置を示す図である。 相補型組立手段同士の方位係合中の突起部同士の相対的位置を示す図である。 相補型組立手段同士の方位係合中の突起部同士の相対的位置を示す図である。 軸方向に見られる本発明の第３の実施形態を示す図である。 相補型組立手段同士の方位係合中の羽根と隙間の相対的な位置を示す図である。 相補型組立手段同士の方位係合中の羽根と隙間の相対的な位置を示す図である。 図１の燃焼室が装備されたターボ機械を示す図である。

図１、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３、図４Ａ、および図４Ｂは、上述の第１の変形形態に対応する本発明の燃焼室の第１の実施形態を示す。燃焼室１０は、第１の環状壁１２と第２の環状壁１４とを有する。燃焼室１０は、軸方向Ｘ（軸線Ｘに沿う）、半径方向Ｒ，および方位方向Ｙを有する。燃焼室１０は、軸線Ｘを中心に回転対称を有する。この例では、第１の壁１２は、炎管５０の外側ケーシングである。この管は内側ケーシング１６および燃焼室端面壁１８も有する。炎管５０は燃料噴射器５２を受け取り、燃料が中で燃焼される、即ち燃焼が起こる筐体を画定する。第２の壁１４は外側湾曲部を形成し、炎管５０から到来するガスの流れを案内する偏向板としての働きをする。言うまでもなく、この燃焼室１０は逆流タイプの環状室であるが、本発明はこの特定のタイプの燃焼室に制限されない。同様に、第１の環状壁と第２の環状壁は、外側ケーシング壁および外側湾曲壁以外の壁であることも可能である。

第１の環状壁１２は、燃焼室１０から半径方向外向きに延在する第１の環状フランジ１２ａを有し、第２の環状壁１４は同様に、燃焼室１０から半径方向外向きに延在する第２の環状フランジ１４ａを有する。第１のフランジ１２ａは、第１の方位方向に配向されたＮ個の第１の舌部１２ｂを有し、第２のフランジは、第１の方位方向と反対の第２の方位方向に配向されたＮ個の第２の舌部１４ｂを有する。この例では、１８個の第１の舌部と第２の舌部がある。即ちＮ＝１８である。舌部の配向は、その近位端からその遠位端または自由端に向かってそれが延在する方向によって画定される。図１Ａで示されるように、第１の環状壁１２と第２の環状壁１４が一緒に組み立てられるように互いに対面しているとき、第１の舌部１２ｂは、第２のフランジ１４ａに向かって軸方向に予備形成角度α、この例ではα＝２°を形成し、第２の舌部１４ｂは、第１のフランジ１２ａに向かって軸方向に予備形成角度α’、この例ではα’＝２°を形成する。第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂは、類似の方位長さであり、それらは全て、それぞれ第１のフランジ１２ａと第２のフランジ１４ａ上に角度的に均等に分配される。言い換えれば、隣接した２つの舌部間の角度間隔は全ての舌部について同一である。

各フランジおよび各舌部の半径方向範囲は同一である。第１の壁１２と第２の壁１４のアセンブリに燃焼ガスに対する充分な密閉をもたらすために、舌部は各フランジの半径方向の一部位にわたってしか半径方向に延在しない（即ちそれらはフランジの半径方向幅全体にわたっては延在しない）。図１の例では、第１のフランジ１２ａと第２のフランジ１４ａは各々、半径方向内側部位と舌部が中に形成される半径方向外側部位とを有する。この例では、半径方向内側部位は半径方向に４ｍｍ（４ミリメートル）にわたって延在する。

第１の環状フランジ１２ａと第２の環状フランジ１４ａは各々、ネジ２２をその中に係合するように、それぞれにＭ個の第１の貫通穴１２ｃとＭ個の第２の貫通穴１４ｃとを有する（図３参照）。一緒に組み立てられると、第１の穴１２ｃと第２の穴１４ｃはネジ２２と一緒に、回転を阻止する阻止手段を形成する。この例では、１８個の第１の穴と第２の穴がある。即ちＭ＝１８である。

第１の環状壁１２と第２の環状壁１４を一緒に組み立てるために、図１で示されるように、第２の環状壁１４は第１の環状壁１２に対面するように提供される。これらの２つの壁１２と１４は、第１の舌部１２ｂの遠位端が軸方向に、第２の舌部１４ｂと第２のフランジ１４ａの遠位端同士間に配置されるように（またはその逆に、図２参照）、軸方向に互いに向かって動かされる。言い換えれば、アセンブリの相補型手段同士は互いに対面され、第２の環状壁１４を燃焼室１０の軸線Ｘを中心に図３の太字矢印の方向に枢動させることによって、第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂは方位に係合される。係合中、第１の舌部と第２の舌部の軸方向の傾斜（または各舌部によって形成される角度）とそれらの剛性とが、第１のフランジ１２ａと第２のフランジ１４ａを図３に示されるように互いに対して支えあわせる。

第１の舌部１２ｂの第２の舌部１４ｂとの方位係合中に、第２の壁１４を軸方向Ｘを中心に回すのをより簡単にするために、第２のフランジ１４ａの周囲部から操作ラグ１４ｄが突出する（図１および図１Ｂ参照）。

第１の環状壁１２と第２の環状壁１４が方位に係合するとき、２つの対面する穴１２ｃと１４ｃ内にネジ２２を係合させることによって、それらは軸線Ｘを中心に互いに対して回るのを防止される。この例では、ネジ２２はナット２２ａおよびロックワッシャ２２ｂによって保持される。図１Ｂおよび図４Ｂで示されるように、ネジ２２を２つの穴１２ｃと１４ｃに挿入するのを容易にするように、穴１４ｃの形状は楕円であり、配向は半径方向である。特に、この楕円形状は、第１の環状壁１２と第２の環状壁１４の軸線との間の一致度の不足、あるいは穴の機械切削における欠陥を補償することを可能にする。

第１の環状壁１２と第２の環状壁１４が一緒に組み立てられたときに少なくとも第１の穴１２ｃが第２の穴１４ｃと方位に位置合わせされ、その状態が、締め付けトルクまたは係合の最終位置とは無関係に起こることを保証するために、第１の穴と第２の穴は以下のように方位に分配される。第１の穴１２ｃは方位に均等に分配される（図４Ａ参照）。各第１の穴は、隣接した２つの第１の穴から角度γ＝３６０°／Ｍだけ離隔される。この例では、１８個の第１の穴（Ｍ＝１８）があることから、間隔はγ＝２０°である。大多数の第２の穴１４ｃは、角度γよりも差Δγだけ大きな角度γ’、即ちγ’＝γ＋Δγだけ方位角に離隔される。それにも関わらず、これらの第２の穴１４ｃの全てが、規則的に方位に離隔されるわけではない。厳密に言えば、この大多数のγ’という間隔は、隣接した２つの穴が、γおよびγ’よりも小さな角度γ”だけ離隔されるように、第２の穴の方位分配に偏位を起こす。ここでγ”は以下の関係式、γ”＝γ−（Ｍ−１）Δγを使用して算出される。Ｍは第２の穴の数である。この例では、Δγ＝０．１°、Ｍ＝１８、γ＝２０°であり、γ’＝２０．１°、γ”＝１８．３°となる（図４Ｂ参照）。当然ながら、一変形形態では、第１の穴と第２の穴の方位の分配は逆にされることも可能である。第１の穴は第１の阻止手段を形成し、第２の穴は第２の阻止手段を形成する。当然ながら、それらは異なった個数で設けられることができる。

図５、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、および図５Ｄは、上述の第２の変形形態に対応する本発明の燃焼室の第２の実施形態を示す。第１の実施形態とは阻止手段だけが異なり、第１の実施形態と第２の実施形態に共通の部位については、ここでは再度記述されない。共通の部位は同じ参照符号を有する。特に、第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂは、第１の実施形態と同じように方位に係合される。

本発明の第２の実施形態の燃焼室１１０の阻止手段は第一に、第１の壁１２に固定された第１の突起部１１２の数Ｐに、第二に第２の壁１４に固定された第２の突起部１１４の同じ数Ｐに対応する。この例では、１８個の第１の突起部と第２の突起部がある。即ちＰ＝１８である。より具体的には、第１の突起部１１２は、第１の環状フランジ１２ａから半径方向に延在し、第２の突起部１１４は、第２の環状フランジ１４ａから半径方向に延在する。第１の突起部１１２と第２の突起部１１４は、それぞれＬ字形状の外形を有するフックを形成し、Ｌ字形状の縦棒の頂部が対応する環状フランジに連結され、Ｌ字形状の横棒が軸方向に延在する。各突起部１１２および突起部１１４のＬ字形状フックの横棒によって形成された板１１２ａと板１１４ａは、方位方向に対してそれぞれ角度βとβ’に傾斜される（図４Ａ参照）。第１の突起部１１２と第２の突起部１１４の板１１２ａと板１１４ａは、同じ方向に傾斜される。したがって、板１１２ａと板１１４ａが互いに対して支えあうことによって協働する状態で、第２の突起部１１４上、第１の突起部１１２の「下」で第１の方位方向に係合することが可能である。この例では、突起部１１２ａと１１４ａは、各々同じ傾斜角度を有する。即ちβ＝β’である。さらに、この例では、突起部１１２ａと１１４ａの傾斜角度は、４度である。即ちβ＝β’＝４°である。

図５Ａから図５Ｄは、第１の突起部１１２の第２の突起部１１４に対する４つの相対的な位置を示し、第１の舌部と第２の舌部は方位に係合されている。第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂが係合されていないとき（図２に示される位置）、あるいは方位係合が始まるとき、図５Ａで示されるように、第１の突起部１１２と第２の突起部１１４は協働しない。第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂの方位係合が進むにつれて、第１の突起部と第２の突起部は、連続的に図５Ａの位置から図５Ｂの位置へ、図５Ｂの位置から図５Ｃの位置へ移ることによって互いに係合する。この間、第２の環状壁１２は、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃで示される矢印の方向に回ることによって動かされる。この動きの間、板１１２ａと板１１４ａは、互いに対して半径方向に支えあうことによって協働し、それらは弾性変形して、第２の突起部１１４が第１の突起部１１２の左側の位置（図５Ａを参照）から第１の突起部１１２の右側の位置（図５Ｄを参照）へ移るのを可能にする。第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂの係合が充分に進められた後は、第２の突起部１１４は第１の突起部１１２から脱係合し、板１１２ａと板１１４ａは各々その初期の弾性変形していない位置に戻る（図５Ｄ参照）。この瞬間から、板１１２ａと板１１４ａの方位傾斜によって、突起部１１２と突起部１１４の間に半径方向肩部が形成されて、第１の舌部１２と第２の舌部１４ｂの方位脱係合の動き（図５Ｂおよび図５Ｃの矢印と反対方向への）を阻止する。第１の突起部１１２と第２の突起部１１４は、図５Ｂおよび図５Ｃの第１の方位方向（矢印の方向）には弾性係合によって協働するが、第１の方位方向と反対の第２の方位方向には、図５Ｄのようにそれらは当接して協働する。

第１の壁１２と第２の壁１４の所定の締め付けトルクまたは係合位置を得るために、少なくとも１つの第１の突起部１１２が第２の方向で第２の突起部１１４と当接して協働することを保証するために、第１の突起部と第２の突起部は、第１の実施形態の第１の穴と第２の穴と同じように方位に分配される。したがって、第１の突起部１１２は均等に方位に分配され、第２の突起部１１４は均等に方位に分配されない。その結果、第１の突起部同士は全て角度γ＝３６０°／Ｐだけ離隔され、第２の突起部同士は、角度γよりも差Δγだけ大きな角度γ’、即ちγ’＝γ＋Δγだけ離隔される。但し、角度γ”＝γ−（Ｐ−１）Δγだけ離隔された隣接した２つの第２の突起部は例外である。したがって、この例では、Ｐ＝１８かつΔγ＝０．１°で、γ＝２０°、γ’＝２０．１°、γ”＝１８．３°となる。当然ながら、一変形形態では、第１の突起部と第２の突起部の方位への分配は逆にされることも可能である。当然のことながら、第１の突起部は第１の阻止手段を形成し、第２の突起部は第２の阻止手段を形成し、当然ながらそれらは異なった個数で設けられることができる。

図５は、締め付けの構成を示す。第１の突起部と第２の突起部は、当接および弾性係合して協働するが（Ｉ参照）、第１の突起部と第２の突起部の対Ｐ／２−１では、弾性係合は完了しておらず（突起部対Ｉの方位右側、ＩＩおよびＩＩＩ参照）、第１の突起部と第２の突起部の他の対Ｐ／２の第１の突起部と第２の突起部は、部分的に弾性係合されるが、それらが当接して協働しないように方位に離隔される（突起部対Ｉの方位左側、ＩＶおよびＶ参照）。

図６、図６Ａ、および図６Ｂは、上述の第２の変形形態に対応する本発明の燃焼室の第３の実施形態を示す図である。第１の実施形態および第２の実施形態とは阻止手段だけが異なり、第２の実施形態および第３の実施形態に共通の部位については、ここでは再度記述されない。それらは同じ参照符号を維持する。特に、第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂは、第１の実施形態および第２の実施形態と同じように方位に係合される。

本発明の第３の実施形態の燃焼室２１０の阻止手段は、第一に第１のフランジ１２ａ内に形成されたＱ個の数の折畳み式羽根２１２を備え、第二に第２のフランジ１４ａ内に形成された同じＱ個の数の隙間２１４を備える。この例では、１８個の羽根および隙間がある。即ちＱ＝１８である。隙間２１４はＵ字形状であり、フランジ１４ａの外側周囲部に開いている。当然ながら、一変形形態では、隙間は第１のフランジ内に設けられることも可能であり、折畳み式羽根は第２のフランジ内に形成されることも可能である。折畳み式羽根は第１の阻止手段を形成し、隙間は第２の阻止手段を形成する。当然ながら、それらは異なった個数で設けられることができる。

図６Ａおよび図６Ｂは、折畳み式羽根２１２の隙間２１４に対する２つの相対的位置を示す図であり、第１の舌部と第２の舌部は方位に係合されている。第１の舌部１２ｂと第２の舌部１４ｂを図６Ａの矢印の方向に係合するために、第２の壁１４が軸線Ｘを中心に枢動されるとき、隙間２１４は羽根２１２と一致するようにもたらされる傾向にある。上述と同じように、折畳み式羽根２１２は、均等に方位に分配され、それらは全て角度γ＝３６０°／Ｑだけ方位に離隔される。隙間は均等に方位に分配されない。隙間は、角度γよりも差Δγだけ大きな角度γ’、即ちγ’＝γ＋Δγだけ離隔される。但し、γ”＝γ−（Ｑ−１）Δγだけ離隔された隣接した２つの隙間は例外である。したがって、この例では、Ｑ＝１８かつΔγ＝０．１°で、γ＝２０°、γ’＝２０．１°、γ”＝１８．３°となる。当然ながら、この角度間隔は逆にされることも可能である。したがって、第１の壁１２と第２の壁１４の所定の締め付けトルクまたは係合位置を得るために、羽根２１２を、それを折り畳むことによって隙間２１４内に係合することを可能にするように、折畳み式羽根２１２と一致する隙間２１４が存在することが保証される（図６Ｂ参照）。

図６は締め付けの構成を示す。折畳み式羽根２１２が隙間２１４内に係合され（Ｉ参照）、Ｑ／２−１の羽根２１２がＱ／２−１の対面する隙間２１４から方位に左側に偏位され（突起部対Ｉから方位に右側、ＩＩおよびＩＩＩ参照）、Ｑ／２の羽根１１２が、対面する隙間内に係合されることが可能ではないように、Ｑ／２の対面する隙間から方位に右側に偏位される（図６）（突起部対Ｉから方位に左側、ＩＶおよびＶ参照）。したがって、羽根２１２が隙間２１４内に係合された状態で、羽根２１２と隙間２１４は両方向で当接して方位に協働し、軸線Ｘを中心に第１の壁１２と第２の壁１４の間の相対的な回りを阻止する。

一般的な方法では、燃焼室が、同じ数Ｋの第１の阻止手段と第２の阻止手段を有するとき、隣接する第１の阻止手段同士の方位の間隔角度は、γ＝３６０°／Ｋであり、隣接する第２の阻止手段の方位の間隔角度はγ’である。これは、角度γよりも差Δγだけ大きい。即ちγ’＝γ＋Δγである。但し、γ”＝γ−（Ｋ−１）Δγだけ離隔された隣接した２つの第２の手段は例外である。一変形形態では、第１の阻止手段と第２の阻止手段の角度分配は逆にされることも可能である。

図７は、環状燃焼室１０を有するヘリコプタのターボシャフトエンジン３００を示す。当然ながら、一変形形態では、エンジン３００には燃焼室１１０または燃焼室２１０が装着される。

Claims (9)

1. 軸方向（Ｘ）、半径方向（Ｒ）、および方位方向（Ｙ）を有するターボ機械用の環状燃焼室（１０、１１０、２１０）にして、第１の環状壁（１２）と第２の環状壁（１４）とを備え、各環状壁は、燃焼室（１０、１１０、２１０）の筐体の少なくとも一部位を画定する燃焼室（１０、１１０、２１０）であって、第１の環状壁（１２）と第２の環状壁（１４）は方位係合によって協働する相補型組立手段（１２ｂ、１４ｂ）を有すること、および相補型組立手段は、第１の環状壁（１２）から第１の方向の方位に延在する複数の第１の舌部（１２ｂ）と、第２の環状壁（１４）から第１の方向と反対の第２の方向の方位に延在する複数の第２の舌部（１４ｂ）とを備え、第１の舌部（１２ｂ）と第２の舌部（１４ｂ）は方位係合によって協働することを特徴とする、環状燃焼室（１０、１１０、２１０）。
2. 第１の環状壁（１２）が半径方向に延在する第１の環状フランジ（１２ａ）を有し、第２の環状壁（１４）は半径方向に延在する第２の環状フランジ（１４ａ）を有し、第１のフランジ（１２ａ）と第２のフランジ（１４ｂ）は互いに対して軸方向に支えあうことによって協働する、請求項１に記載の環状燃焼室（１０、１１０、２１０）。
3. 第１の舌部（１２ｂ）が第１の環状フランジ（１２ａ）内に形成され、第２の舌部（１４ｂ）は第２の環状フランジ（１４ａ）内に形成される、請求項２に記載の環状燃焼室（１０、１１０、２１０）。
4. 第２の環状壁（１４）の第１の環状壁（１２）に対する回転を阻止する阻止手段（１２ｃ、１４ｃ、２２；１１２、１１４；２１２、２１４）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の環状燃焼室（１０、１１０、２１０）。
5. 阻止手段が、第１の環状壁（１２）に固定された少なくとも１つの第１の突起部（１１２）と、第２の環状壁（１４）に固定された少なくとも１つの第２の突起部（１１４）とを備え、相補型組立手段同士は第１の方向に係合によって方位に協働し、第１の突起部（１１２）と第２の突起部（１１４）は、第１の方向には弾性係合によって方位に協働し、第１の方向と反対の第２の方向にはそれらは当接して方位に協働する、請求項４に記載の環状燃焼室（１１０）。
6. 阻止手段が、第１の環状フランジ（１２ａ）と第２の環状フランジ（１４ａ）から選択された一方のフランジ内に形成された、第１の環状フランジ（１２ａ）と第２の環状フランジ（１４ａ）から選択された他方のフランジ内に形成された隙間（２１４）内に係合される少なくとも１つの折畳み式羽根（２１２）を備える、請求項２および４に記載の環状燃焼室（２１０）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の環状燃焼室（１０、１１０、２１０）を含むターボ機械（３００）。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の環状燃焼室（１０、１１０、２１０）を組み立てるための組立方法であって、
   対面する第１の環状壁（１２）および第２の環状壁（１４）の相補型組立手段（１２ｂ、１４ｂ）を提供するステップと、
   第２の環状壁（１４）を第１の環状壁（１２）に対して回すことによって相補型組立手段（１２ｂ、１４ｂ）同士を方位に係合するステップと
   を特徴とする、組立方法。
9. 第２の環状壁（１４）の、第１の環状壁（１２）に対する回転を阻止する阻止手段（１２ｃ、１４ｃ、２２；１１２、１１４；２１２、２１４）を備え、前記方法が、第２の環状壁（１４）が第１の環状壁（１２）に対して回るのを阻止するステップをさらに備える、環状燃焼室（１０、１１０、２１０）を組み立てるための、請求項８に記載の組立方法。

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