JPH03141803A - ブレード先端クリアランス制御装置の半径方向調節機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関連出願 この出願は同一出願人の米国特許出願第４０５゜３６９
号（１９８９年９月８日出願）「ガスタービンエンジン
のブレード先端クリアランス制御装置」と技術的に関連
を有する。

技術分野 この発明は一般にガスタービンエンジン、特にガスター
ビンエンジンのロータブレード先端クリアランス制御装
置用の半径方向調節機構に関する。

従来技術 ガスタービンエンジンの効率は多くの要因に依存するが
、その一つに隣接する回転部品と非回転部品、たとえば
ロータブレードの外側先端とそのロータブレード先端を
包囲するケーシングシュラウドとの間の半径方向クリア
ランスがある。クリアランスが大きすぎると、許容でき
ない程度のガス漏れが生じ、効率が低下する。クリアラ
ンスが小さすぎると、成る条件下では両部品間に接触が
生じるおそれがある。

接触が起こる可能性は、エンジンの回転速度が増加、減
少のいずれにしろ変化するときに特に大きい。エンジン
断面での温度差のため、回転部品と非回転部品が半径方
向に異なる割合で膨脂および収縮することがしばしば起
こるからである。たとえば、エンジンの加速時では、代
表的にはロータの熱成長がケーシングのそれより遅れる
。定常状態運転の間、通常ケーシングの成長はロータの
成長によく合致する。エンジン威速貼には、ケーシング
の収縮がロータの収縮より速くなる。

従来、ブレード先端クリアランスを実質的に一定に維持
するために、通常機械的または熱的に付勢される制御機
構が提案されている。しかし、これらのいずれもクリア
ランスを制御する設計案として最適ではない。したがっ
て、エンジンの運転範囲全体にわたってロータブレード
先端−ケーシングシュラウド間クリアランスを最小に維
持することができ、これによりエンジン性能を改善し、
燃料消費量を低点することができるクリアランス制御機
構が望まれている。

発明の要旨 この発明は、上述した要求を満たし、上述した目的を達
成する機械的ロータブレード先端クリアランス制御装置
用の半径方向調節磯（１４を提供する。

クリアランス制御装置も開示されている。クリアランス
制御装置は前記関連出願の発明であるが、この発明の半
径方向調節機構の完全な理解を容易にするため、また最
良の実施態様を提示するために、ここでも説明し、であ
る。

この発明の半径方向調節Ｆａ溝を、クリアランス制御装
置と組合わせて説明する。クリアランス制御装置は、開
口の画定された静止ケーシングの装着部分であって、内
ねじ内腔を有する装着部分と、上記開口内に配置された
シュラウドセグメントと、上記シュラウドセグメントに
取り付けられたねじ切りコネクタと、一端部分にねじ山
を有する円筒形部材とを備え、この円筒形部材の回転に
つれて上記シュラウドセグメントを半径方向に移動でき
るように、円筒形部材のねじ山形底部分がシュラウドセ
グメントのねじ切りコネクタにねじ係合され、に足固筒
形部材がその他端をアクチュエータレバーに連結するの
に所定の回転方位に初期配置される構成である。

この発明の半径方向調節機構は、上記シュラウドセグメ
ントとロータブレード先端との間に所定のクリアランス
を予め設定する。半径方向調節機構は、 （ａ）外ねじ中空調節スリーブが上記円筒形部材にかぶ
せられ、かつ静止ケーシングの装着部分の内ねじ内腔に
ねじ回転自在に係合され、したがって装着部分に対する
スリーブの回転によりスリーブが静止装着部分に対して
軸線方向移動するようになっており、 （ｂ）第１および第２要素が上記円筒形部材に円筒形部
材の一端および他端の間にある互いに離れた位置で画定
され、これらの要素が上記スリーブと係合して、上記円
筒形部材に対するスリーブの回転を許容するが、円筒形
部材に沿ったスリーブの軸線方向移動を阻止し、 （ｃ）ロック手段が上記スリーブを上記装着部分に対し
て、上記装着部分の内腔に対して上記スリーブが完全に
一回転する一周に沿って点在する複数個の角度のずれた
位置のいずれかにロックする作用をなし、したがって上
記スリーブの回転を調節することにより、スリーブの静
止装着部分に対する軸線方向移動、そしてそれと同時に
円筒形部材の軸線方向移動を生成し、この結果上記円筒
形部材の回転方位を変えずにシュラウドセグメントをロ
ータブレードに対して半径方向に移動させる構成である
。

これらのまた他の特徴、利点および効果を一層明らかに
するために、以下にこの発明をその好適な実施例を示し
た添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

実施例の記載 以下の説明において、一連の図面中の同じ符号は同じま
たは対応する部品を示す。また、以下の説明において、
「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」など
の用語は便宜上用いた用語であって、限定的な用語と考
えるべきではない。

全般 第１図に、この発明を適用できるガスタービンエンジン
を１０で総称して示す。エンジン１０は長さ方向中心線
または軸線Ａのまわりに同軸かつ同心的に配置された環
状ケーシング１２を有する。

エンジン１０はコアガス発生機エンジン１４を含み、そ
のコアエンジン１４は圧縮機１６、燃焼器１８およびｔ
Ｉｉ段または多段の高圧タービン２０を、すべてエンジ
ン１０の長さ方向軸線または中心線Ａのまわりに同軸的
に直列かつ軸流関係で配置して構成されている。環状駆
動シャフト２２が圧縮機１６と高圧タービン２０を剛固
に相互連結している。

コアエンジン１４は燃焼ガスを発生する作用をなす。圧
縮機１６からの圧縮空気を燃焼器１８で燃料と混合し、
点火し、こうして燃焼ガスを発生する。高圧タービン２
０により燃焼ガスから一部の仕事を抽出し、これにより
圧縮機１６を駆動する。燃焼ガスの残りをコアエンジン
１４から低圧動力（パワー）タービン２４に排出する。

低圧動力タービン２４は環状ドラムロータ２６およびス
テータ２８を含む。ロータ２６は適当な軸受３０により
回転自在に装着され、そこから半径方向外方に延在する
タービンブレードの謹数の列３４を軸線方向に間隔をあ
けて備える。ステータ２８はロータ２６の半径方向外方
に配置され、静止ケーシング１２に固着されそこから半
径方向内方に延在するステータベーンの複数の列３６を
備える。ステータベーン列３６は軸線方向に間隔をあけ
て配置され、タービンブレード列３４と交互になってい
る。ロータ２６は駆動シャフト３８に固着され、差動軸
受３２を介して駆動シャフト２２に相互連結されている
。一方、駆動シャフト３８は前部ブースタロータ３９を
回転駆動する。

前部ブースタロータ３９はブースタ圧縮機４０の一部を
形成するとともに、前部ファンブレード列４１を支持し
、そして前部ファンブレード列４１は静止ケーシング１
２のまわりに複数個のストラットまたは支柱４３（１本
のみ図示）で支持されたナセル４２内に収容されている
。ブースタ圧縮機４０は、ブースタロータ３９に固着さ
れそこから半径方向外方に延在しそれとともに回転する
ブースタブレードの複数の列４４と、静止ケーシング１
２に固着されそこから半径方向内方に延在するブースタ
ステータベーンの複数の列４６とから構成される。ブー
スタブレード列４４およびステータベーン列４６は共に
軸線方向に間隔をあけて、交互になるように配置されて
いる。

従来のクリアランス制御装置 第２図、第３図および第４図に従来のクリアランス制御
装置の３つの異なる例を４８で総称して示す。これらの
従来の装置は、カラエキ著「タービンシュラウドの熱応
答の研究」、テクニカル・レポートＡＦＡＰＬ−ＴＲ−
７９−２０１３７（ｒＴｈｅｒａａｌ　Ｒｅ５ｐｏｎｓ
ｅ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　５ｈｒｏｕｄ　５ｔｕｄｙ　Ｊｂ
ｙ　Ｅ、Ｊ、Ｋａｗｅｃｋｌ、　ｄａｔｅｄ　Ｊｕｌｙ
　１９７９．　ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ　ＡＦ
ＡＰＬ−ＴＲ−７９−２０８７）の第８頁および第１５
頁に開示されている。クリアランス制御装置４８は、静
止ケーシング５２に結合されたステータベーン５０と回
転自在なロータ５６との間のチップ（先端）クリアラン
ス隙間Ｃ１および／または回転自在なロータブレード５
４とガスタービンエンジン、たとえば上述したエンジン
１０のケーシングシュラウド５３との間の先端クリアラ
ンス隙間Ｃ゛を変更する作動をなす。

第２図の例では、シュラウドセグメント５３はケーシン
グ５２とは別体であり、スクリュ６４の端部にケーシン
グ５２に対して半径方向移動自在にかつロータブレード
５４の先端に近づいたり遠ざかる方向に移動自在に装着
され、両者間のクリアランス隙間Ｃを調節できるように
なっている。

第３図および第４図の例では、ステータベーン５０がシ
ャンク５８に装着され、そのシャンク５８がケーシング
５２の開口６０内にロータ５６に近づいたり遠ざかる半
径方向移動自在に配置されている。各シャンク５８は、
ケーシング５２に固着された取付具６６にねじ係合され
たスクリュ６４によりレバーアーム６２に連結されてい
る。また連動リング６８は、円周方向に移動すると、レ
バーアーム６２を介してスクリュ６４を回転してクリア
ランス隙間を調節する。クリアランス制御装置４８への
熱膨脂の影響を軽減するために、各スクリュ６４のねじ
山７０は正方形断面のものとする。これらの例のいずれ
でも、シュラウドセグメント５３は静止ケーシング５２
に取り付けられているが、第３図の例ではシュラウドセ
グメントが静止ケーシングに固定され、第４図の例では
移動自在に取り付けられている。

なお、第３図の例では、クリアランス制御装置４８はス
テータベーン５０の先端とロータ５６との間のクリアラ
ンス隙間Ｃを調節する作動をなすが、ロータブレード５
４の先端とシュラウドセグメント５３との間のクリアラ
ンス隙間Ｃ°を調節できない。しかし、第４図の例では
、クリアランス制御装置４８はステータベーン５０の先
端とロータ５６との間のクリアランス隙間Ｃを調節する
だけでなく、それと同時にロータブレード５４の先端と
シュラウドセグメント５３との間のクリアランス隙間Ｃ
°　も調節するよう作動する。

関連出願のクリアランス制御装置 第５〜８図に、関連出願の発明の第１実施例の機械的ク
リアランス制御装置を７２で総称して示す。このクリア
ランス制御装置７２は、たとえば第１図に示したエンジ
ン１０のような、ロータが滑らかなシュラウド包囲外側
流路を有し、ロータブレードとシュラウドとの作動クリ
アランスを最小に保つことがエンジンの作動範囲全域に
わたって必要な、ガスタービンエンジンの圧縮機ロータ
およびタービンロータのすべてに効果的に使用できる。

また、クリアランス制御装置７２は航空機または据置式
ガスタービンエンジンいずれ１こも適用できる。

クリアランス制御装置７２は、静止ケーシング７４とロ
ータ（図示せず）との間のクリアランスを制御する作動
をなす。ロータはここではロータブレード７６（第７図
に示す）の外側先端７６Ａで表示されている。ロータか
ら半径方向外方へ延在するロータブレード７６は、ケー
シング７４に静止固着されそこから半径方向内方に延在
するステータベーン７８と交互に配置されている。さら
に詳しくは、複数個のクリアランス制御装置７２が第６
図に示す部品を介して円周方向に延在する連動（ユニゾ
ン）リング８０にまとめて連結され、装置７２の可動部
品を一賭に作動させて、クリアランスをロータブレード
先端７６Ａおよび静止ケーシング７４の周囲３６０度全
体心わたって制御する。

各クリアランス制御装置７２は静止ケーシング７４に形
成した別体の装着部分８２と関連している。各装着部分
８２は、円弧状頂壁８２Ａと軸線方向に離間しているが
一体に連結された１対の側壁８２Ｂとからなる逆Ｕ字形
断面形状を有する。

隣り合う装着部分８２の側壁８２Ｂ、８２Ｂは静止ケー
シング７４のウェブ部分８４で剛固に連結され、反対向
きにかつ軸線方向に延在する１対の外部および内部ハン
ガフランジ８６．８８を有する。隣り合う装着部分８２
の外部ハンガフランジ８６はウェブ部分８４とともに、
ステータベーン７８を静止ケーシング７４に取り付ける
ためのフック構造を画定する。各装着部分８２の内部ハ
ンガフランジ８８は静止ケーシング７４内に細長い開口
９０を画定する。

各クリアランス制御装置７２は、静止ケーシング７４と
は別体で、静止ケーシング７４の装着部分８２それぞれ
に画定された開口９０内に配置されたシュラウドセグメ
ント９２を含む。たとえば、シュラウドセグメント９２
、シュラウドセグメント装着部分８２およびシュラウド
開口９０は静止ケーシング７４の円周の３０度分、すな
わち１／１２に相当する長さである。したがって、この
例では、１つの連動リング８０に１２個のクリアランス
制御装置７２（および１２個のシュラウドセグメント９
２）が連結されている。

各シュラウドセグメント９２は、細長い円弧状本体９４
、この円弧状本体９４の外面に固着され互いに円周方向
に間隔をあけて配置された１対の内ねじ円筒形ボスまた
はコネクタ９６、および円弧状本体９４の対向する長さ
方向側縁に沿って形成された１対のほぼコ字形のハンガ
フランジ９８を含む。各シュラウドセグメント９２のハ
ンガフランジ９８はそれぞれ１対の半径方向に離間した
外側および内側フランジ部分９８Ａおよび９８Ｂを有し
、これらのフランジ部分間に各装着部分８２の内部ハン
ガフランジ８８をはめてシュラウドセグメント９２を装
着部分８２に装着する。

シュラウドセグメント９２の両側の各１対のハンガフラ
ンジ部分９８Ａ、９８Ｂは内部フランジ８８の厚さより
長い距離だけ半径方向に離れているので、これらのフラ
ンジ部分９１１１Ａ、９８Ｂはシュラウドセグメント本
体９４の対向する長さ方向側縁それぞれに沿って配置さ
れた１対の半径方向に離間した外側および内側ストッパ
となる。静止装着部分８２の内部フランジ８８はシュラ
ウドセグメント９２の外側および内側フランジ部分（ま
たはストッパ）９８Ａおよび９８Ｂ間に突出し、ロータ
ブレード先端７６Ａに対して近づいたり遠ざかるシュラ
ウドセグメント９２の半径方向移動の内側および外側限
界でそれらのフランジ部分に係合する。したがって、シ
ュラウドセグメント９２のハンガフランジ部分９８Ａ、
９８Ｂは装着部分の内部フランジ８８とともに、ロータ
ブレード先端７６Ａに対して近づいたり遠ざかるシュラ
ウドセグメント９２の静止開口９０に対する相対移動の
内側および外側限界を規定する構造配置を形成する。

各クリアランス制御装置７２には、静止ケーシング７４
およびシュラウドセグメント９２の半径方向にＭ間した
部分同士の間にチャンネル１００が画定され、またチャ
ンネル１００内にバイアス手段１０２が配置されている
。このバイアス手段１０２は静止ケーシング７４および
シュラウドセグメント９２の上記離間した部分に対して
予備荷重をかけられ、シュラウドセグメント９２をロー
タブレード先端７６Ａに向かって半径方向内方に移動す
るようバイアスしている。相互間にチャンネル１００を
画定する離間した部分とは、静止装着部分８２の頂壁８
２Ａとシュラウドセグメント９２の両側のハンガフラン
ジ９８の外側フランジ部分９８Ａである。

クリアランス制御装置７２のバイアス手段はチャンネル
１００内に配置した波形ばね１０２とするのが好ましい
。波形ばね１０２は細長いストリップをその長さ方向断
面に沿って波うたせた形態のものである。ばね１０２に
は１対の離間した穴１０４があけられている。ばねの穴
１０４を貫通するシュラウドセグメント９２上のコネク
タ９６でばね１０２をシュラウドセグメント９２上に装
？ｌ、ばね１０２がチャンネル１００内でシュラウドセ
グメント９２に文・Ｉして長さ方向に移動するのを防止
する。

最後に、クリアランス制御装置７２は、シュラウドセグ
メント９２および静止装着部分８２に連結され、連動リ
ング８０にリンクされた付勢槻描１０６（第６図参照）
を含む。ａ描１０６は、装着部分８２の頂壁８２Ａの上
に形成された円筒形ボス１１０を介して回転自在に支持
された１本または複数本のシャフト状ねじ切り駆動部材
１０８と、１本または複数本のレバーアーム１１２とを
含む。ボス１１０内にはまりかつ駆動部材１０８に連結
されたスナップリング１１３は、駆動部材１０８がボス
１１０に対して軸線方向に移動するのを防止する。駆動
部材１０８の下方ねじ切り端１０８Ａはシュラウドセグ
メント本体９４上のコネクタ９６にねじ係合されている
。レバーアーム１１２は、駆動部材１０８を回転する陣
に駆動部材の回転１１１１線のまわりを枢動するように
、その−端が駆動部材１０８の上端１０８Ｂに連結され
ている。スペーサスリーブ１１５が駆動部材１０８のま
わりに配置され、ナツト１１７が駆動部材のレバーアー
ム端部を超えて突出する上端に取り付けられている。レ
バーアーム１１２は反対端が連動リング８０に枢動自在
に連結されている。したかって、連動リング８０が静止
ケーシング７４のまわりを円周方向に回転すると、レバ
ーアーム１１２が枢動し、駆動部材１０８が一方向また
は反対方向に回転し、シュラウドセグメント９２をロー
タブレード先端７６Ａに近づけたり遠ざけたり半径方向
移動させる。

このように、機ｆ：４１０６は、シュラウドセグメント
９２をロータブレード先端７６Ａに近づけたり遠ざけた
り半径方向に移動し、シュラウドセグメント９２とロー
タブレード先端７６Ａとの間に所望のクリアランス（第
７図の隙間Ｇ）を確立する、ロータ（図示せず）に対す
る所定の位置に到達させる作用をなす。さらに、機構１
０６は、連動リング８０の回転終了時に、シュラウドセ
グメント９２を所定の位置に保持し、シュラウドセグメ
ントとロータブレード先端との間に所望のクリアランス
を維持する作用をなす。チャンネル１００内に圧縮状態
で維持された波形ばね１０２は、シュラウドセグメント
の半径方向位置にかかわりなくシュラウドセグメント９
２に山向きのパイアスカをかけ続け、シュラウドセグメ
ント９２の移動を一様にするとともに、シュラウドセグ
メント９２が装着部分８２内で振動したりがたつくのを
妨げる。

ロータクリアランス・センサ１１４（第８図）を、波形
ばね１０２およびシュラウドセグメント９２の心合わせ
された中心穴１１６に貫通させて装備することができ、
センサ１１４が実際のロータブレード先端−シュラウド
クリアランスを協和し、信号を制御装置に送ると、制御
装置がアクチュエータを付勢して連動リング８０を回転
させ、クリアランスを上述した態様で変える。センサ１
１４およびその関連部品はこの発明の一部を構成しない
ので、その詳しい説明は不要である。

次に第９〜１１図に、関連発明の第２実施例の機械的ク
リアランス制御装置を１１８で総称して示す。第２実施
例のクリアランス制御装置１１８の構成および作動は第
５〜８図に示した第１実施例の装置７２と同様である。

したがって、第１の装置７２と比較した第２実施例の装
置１１８の購成の相違点のみを説明する。

これらの構成の一つの相違は、第２の装置１１８のシュ
ラウドセグメント支持体１２０がシュラウドセグメント
１２０Ａおよびベーン列１列、好ましくは２列のステー
タベーン７８を固定支持することである。したがって、
シュラウドセグメント支持部材１２０のシュラウドセグ
メント１２０Ａは２列のステータベーン間のロータブレ
ード７６の真上にある。調節および設定すべきクリアラ
ンスは、ブレード先端７６Ａとシュラウドセグメント１
２０Ａとの間のクリアランス（第７および１０図の隙間
Ｇ）と、ステータベーン７８の内側先端７８Ａとロータ
に取り付けたラビリンスシール構造体１２２との間のク
リアランス（第１０図の隙間Ｇ’　）である。

これら構成上のもう一つの１０違点は、波形ばね１２６
を収容するチャンネル１２４が、シュラウドセグメント
１２０の両側に沿って、シュラウドセグメント１２０お
よび静止シュラウド装着部分１３２それぞれに形成した
互いにはまり合うコ字形ハンガフランジ１２８および１
３０によって画定されていることである。さらに詳しく
は、チャンネル１２４はシュラウドセグメント１２０の
外側フランジ部分１２８Ａと装着部分１３２の内側フラ
ンジ部分１３０Ｂとの間に画定される。波形ばね１２６
はｆヤンネル１２４内に圧縮状態で配置され、シュラウ
ドセグメント１２０の外側フランジ部分１２８Ａおよび
装着部分１３２の内側フランジ部分１３０Ｂに対して予
備荷重をかけられているので、シュラウドセグメント１
２０を半径方向内方に移動するようバイアスしている。

さらにこれら構成上の他の相違点は、装着部分１３２に
その外側フランジ部分１３０Ａから半径方向内方に離れ
た位置で内部レッジ（横桟）１３４を設けたことである
。この横桟１３４は装着部分１３２の外側フランジ部分
１３０Ａとともに、静止ケーシング７４の開口１３６の
対向側部それぞれに沿って１対のストッパを形成する。

シュラウドセグメント１２０の外側フランジ部分１２８
Ａの側端は横桟１３４と装着部分１３２の外側フランジ
部分１３０Ａとの間の隙間内に入り、シュラウドセグメ
ント１２０が半径方向に移動してその半径方向移動の内
側または外側限度に達したとき一方または他方に係合す
る。

さらに構成上の他の相違点として、ピン１３８がシュラ
ウドセグメント１２０上のコネクタ１４０に装着され、
コネクタ１４０から波形ばね１２６を収容するチャンネ
ル１２４内に突出する。ピン１３８はばね１２６に係合
し、ばね１２６がチャンネル１２４内で長さ方向にシュ
ラウドセグメント１２０に対して移動するのを防止する
。

最後に、第２の装置１１８の付勢機構１４４の駆動部材
１４２は、内側静止ケーシング７４および外側ケーシン
グ１５０それぞれに形成したボス１４６および１４８に
回転自在に装着されている。

両方の構成の駆動部材１０ｇおよび１４２上のねじ山は
断面が正方形である。前述したように、スナップリング
１５２は駆動部材１４２の回転を許すが、その軸線方向
移動を阻止する。

第１２および１３図に、この発明の半径方向調節機構を
１５４を総称して示す。調節機構１５４は、上述した２
つの実施例のクリアランス制御装置７２および１１８の
両方に組合わせることができる。基本的に、調節機構１
５４は、エンジンの組立時にロータブレード先端とシュ
ラウド間のクリアランスを川明設定するあらゆるロータ
ブレード先端−シュラウドクリアランス制御装置に適用
することができる。調節機構を用いることにより、正確
さと繰り返しを要するねじ開始位置の設定やシュラウド
切削加工のような経費のかさむ製造工程をなくすことは
できないまでも最小限に減らす。

クリアランス制御装置の構成および作動についての説明
から理解できるように、第１２および１３図に示すシュ
ラウドセグメント１５６は、調節スクリュ１５８の形態
の駆動部材を回転することにより半径方向に移動する。

各調節スクリュ１５８（１つだけ図示）をレバーアーム
１６０に、レバーアーム１６０とスクリュ１５８との間
にｔ口封回転が生じないように、連結するのが好ましい
。

このような連結方法の１例では、スクリュ１５８に連結
するレバーアーム１６０の端部１６０ＡにＤ形の穴１６
２をあけ、スクリュ１５８の端部１５８ＡをｉｌＪ　Ｍ
形状のＤ形断面とする。ナツト１５９を用いてレバーア
ーム１６０をスクリュ１５８の端部１５８Ａに保持する
。

レバーアーム１６０とスクリュ１５８との間にＤ形結合
（カップリング）を用いることは、レバーアーム１６０
により連動リング１６４にリンクされたクリアランス制
御装置のスクリュ１５８すべてが同じ回転方位に位置決
めされることを意味する。しかも、もしもスクリュ１５
８の正方形断面のねじ山１６６が同じｌ”］周周方向直
で始まるように最初に切削加工されていなかったら、各
シュラウドセグメント１５６の半径方向位置が異なるこ
とになり、シュラウドを個々のローターシュラウド間の
同心性に合わせて切削加工することが必要になる。複数
のスクリュ１５８を互いに正確な複製品として製作する
ことは経済的でない。

この発明の半径方向調節機構１５４は、複数のスクリュ
１５８上のねじ山１６６の円周方向開始位置を同じにす
る必要をなくす。調節機構１５４は、シュラウドセグメ
ント１５６とロータブレード先端との間に予め選定した
クリアランスを予め設定することができ、そうするのに
スクリュ１５８を回転する必要がない。

半径方向調節機構１５４は、外ねじ中空調節スリーブま
たはブッシング１６８、スクリュ１５８上の１対の内側
および外側スクリュ位置決め要素１７０．１７２、およ
びロック手段１７４を含む。

調節機構１５４の中空ブッシング１６８をスクリュ１５
８にかぶせ、静止ケーシング７４の装着部分１７８の内
ねじ内腔１７６にねじ回転自在に連結する。こうすると
、ブッシング１６８が静止装着部分の内腔１７６に対し
て回転することにより、ブッシング１６８が静止装着部
分１７８に対して軸線方向にも移動する。

半径方向調節機構１５４の外側および内側スクリュ位置
決め要素１７０および１７２は、スクリュ１５８の外端
１５８Ａとねじ山１６６との間の互いに離れた位置に画
定されている。内側位置決め要素１７０はスクリュ１５
８に形成した環状溝部とするのが好ましい。外側位置決
め要素１７２はスクリュ１５８に形成した環状溝１８０
から構成するのが好ましい。環状部材、たとえばスナッ
プリング１８２が環状溝１８０に着脱自在に装着され、
そこから外向きにブッシング１６８の一部に重なるよう
に突出する。第１３図から明らかなように、肩部１７０
およびスナップリング１８２はブッシング１６８の上下
端に係合し、ブッシング１６８のスクリュ１５８に対す
る回転を許容するが、ブッシングのスクリュに沿った軸
線方向移動を阻止する。なお、半径方向荷重の方向によ
っては、環状溝１８０およびスナップリング１８２の位
置と環状溝部１７０の位置とを逆にすることもできる。

半径方向調節機構１５４のロック手段１７４は、シュラ
ウド装着部分１７８に対する複数の角度のずれた位置の
うちの選ばれた１つの位置にブッシング１６８を固定す
ることを可能にする。これらの固定位置は装着部分１７
８の内腔１７６に対してブッシング１６８が完全に一回
転する１周に沿って点在する。このようにブッシング１
６８を回転調節することにより、ブッシング１６８の装
着部分１７８に対する軸線方向移動、そしてそれと同時
にスクリュ１５８の軸線方向移動も生じ、この結果スク
リュ１５８の回転方位を変更することなく、またスクリ
ュ１５８のレバーアーム１６０への連結を妨害すること
もなく、ロータに対するシュラウドセグメント１５６の
調節可能な量の半径方向移動が可能になる。

さらに詳しくは、ロック手段１７４は、ブッシング１６
８のリム１６８Ａに円周方向に間隔をあけて穿孔した複
数個の第１穴１８４を含む。これらの第１穴１８４はブ
ッシング１６８がとることのできる角度のずれた位置を
規定する。ロック手段１７４はさらに、装着部分１７８
の内腔１７６のまわりのリム１８８に円周方向に間隔を
あけて穿孔した複数個の第２穴１８６を含む。第１穴１
８４および第２穴１８６の異なる１対をブッシング１６
８をロックする角度のずれた位置それぞれで互いに整合
させることができる。第１２図では、第１穴１８４の数
が第２穴１８６の数より多いことがわかる。最後に、ロ
ック手段１７４はロックビン１９０を含み、このロック
ビン１９０を特定の１対の整合した第１穴１８４および
第２穴１８６に差し込んで、ブッシング１６８をロック
する角度位置を規定する。

所望のローターシュラウド間クリアランスを初期設定す
るために調節機構１５４を調節するのに特別な工具は必
要でない。まず最初、ブッシング１６８を装着する前に
、スクリュ１５８を回転し。

てシュラウドセグメント１５６を半径方向内方に移動し
てロータブレード先端に接触させる。つぎにブッシング
１６８をスクリュ１５８にかぶせてねじ切り内腔１７６
にねじ込むことにより、ブッシング１６８を取り付ける
。つぎに、スナップリング１８２を取り付けて、スクリ
ュ１５８に沿ったブッシング１６８の軸線方向位置を固
定する。

ここでブッシング１６８を回転すると、同時にブッシン
グ１６８およびスクリュ１５８が軸線方向に移動し、シ
ュラウドセグメント１５６が半径方向に移動するので、
所望のクリアランスに達するまでブッシングを回す。最
後に、所望の１対のロック用穴１８４，１８６を整合し
、その整合した穴にロックビン１９０を差し込む。

この発明の構成およびその効果は上述の説明から明らか
である。この発明の要旨を逸脱することなく、またその
重要な利点を犠牲にすることなく、構成部品の形状、構
成および配置を種々に変更することができ、したがって
上述した形態は発明の好適な例示にすぎないと理解すべ
きである。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービンエンジンの概略図、第２図はロー
タブレード先端とステータケーシングシュラウドとの間
のクリアランスを制御する従来の機械的装置の軸線方向
断面図、 第３図はロータとステータベーン先端との間のクリアラ
ンスを制御する従来の機械的装置の軸線方向断面図、 第４図はロータブレード先端とステータケーシングシュ
ラウドとの間のクリアランスおよびロータとステータベ
ーン先端との間のクリアランスを制御する従来の機械的
装置の軸線方向断面図、第５図は関連出願の発明による
機械的ブレード先端クリアランス制御装置の１実施例を
示す分解斜視図、 第６図は第５図のクリアランス制御装置を付勢する構成
要素の分解斜視図、 第７図は第５図のクリアランス制御装置を組立てた状態
で示す軸線方向断面図、 第８図は第５図のクリアランス制御装置を第７図の８−
８線方向に見た横断面図、 第９図は関連出願の発明による機械的ブレード先端クリ
アランス制御装置の別の実施例を示す分解斜視図、 第１０図は第９図のクリアランス制御装置を組立てた状
態で示す軸線方向断面図、 第１１図は第９図のクリアランス制御装置を第１０図の
１１−１１線方向に見た横断面図第１２図は、第５〜８
図および第９〜１１図に示した２つの実施例のクリアラ
ンス制御装置両方に適用できる、この発明の半径方向調
節機構の分解斜視図、そして 第１３図は第１２図の半径方向調節機構を組立てた状態
で示す軸線方向断面図である。 主な符号の説明 Ａ・・・エンジン中心軸線、１０・・・エンジン、１２
・・・ケーシング、７２・・・クリアランス制御装置、
７４・・・静止ケーシング、７６・・・ロータブレード
、７８・・・ステータベーン、８２・・・装着部分、８
６．８８・・・ハンガフランジ、９０・・・開口、９２
・・・シュラウドセグメント、９４・・・本体、９６・
・・コネクタ、９８・・・コ形ハンガフランジ、１００
・・・チャンネル、１０２・・・波形ばね、１０４・・
・開口、１０６・・・付勢機構、１０８・・・駆動部材
、１１０・・・ボス、１１２・・・レバーアーム、１１
３・・・スナップリング、１１５・・・スリーブ、１１
７・・・ナツト、１１８・・・クリアランス制御装置、
１２０・・・シュラウドセグメント支持部材、１２０Ａ
・・・シュラウドセグメント、１２４・・・チャンネル
、１２６・・・波形ばね、１２８１３０・・・コ形ハン
ガフランジ、１３２・・・装着部分、１３４・・・横桟
、１３６・・・開口、１３８・・・ピン、１４０・・・
コネクタ、１４２・・・駆動部材、１４４・・・付勢桟
構、１４６，１４８・・・ボス、１５０・・・外側ケー
シング、１５４・・半径方向調節機構、１５６・・・シ
ュラウドセグメント、１５８・・・調節スクリュ、１６
０・・・レバーアーム、１６２・・・Ｄ形式、１６４・
・連動リング、１６６・・・ねじ山、１６８・・・ブッ
シング、１７０．１７２・・・スクリュ位置決め要素、
１７４・・・ロック手段、１７６・・・ねじ切り内腔、
１８０・・・環状満、１８２・・・スナップリング、１
８４・・・第１穴、１８６・・・第２穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開口を画定し、内ねじ内腔を有する静止ケーシング
   の装着部分と、上記開口内に配置されたシュラウドセグ
   メントと、上記シュラウドセグメントに取り付けられた
   ねじ切りコネクタと、一端部分にねじ山を有する円筒形
   部材とを備え、この円筒形部材の回転につれて上記シュ
   ラウドセグメントを半径方向に移動できるように、円筒
   形部材のねじ山形成部分がシュラウドセグメントのねじ
   切りコネクタにねじ係合され、上記円筒形部材がその他
   端をアクチュエータレバーに連結するのに所定の回転方
   位に初期配置されるクリアランス制御装置に於て、上記
   シュラウドセグメントとロータブレード先端との間に所
   定のクリアランスを予め設定する半径方向調節機構が、 （ａ）外ねじ中空調節スリーブが上記円筒形部材にかぶ
   せられ、かつ上記装着部分の内ねじ内腔にねじ回転自在
   に係合され、したがって上記装着部分に対する上記スリ
   ーブの回転によりスリーブが装着部分に対して軸線方向
   移動するようになっており、 （ｂ）第１および第２要素が上記円筒形部材に円筒形部
   材の一端および他端の間にある互いに離れた位置で画定
   され、これらの要素が上記スリープと係合して、上記円
   筒形部材に対するスリーブの回転を許容するが、円筒形
   部材に沿ったスリープの軸線方向移動を阻止し、 （ｃ）ロック手段が上記スリーブを上記装着部分に対し
   て、上記装着部分の内腔に対して上記スリーブが完全に
   一回転する一周に沿って点在する複数個の角度のずれた
   位置のいずれかにロックする作用をなし、したがって上
   記スリーブの回転を調節することにより、スリーブの装
   着部分に対する軸線方向移動、そしてそれと同時に円筒
   形部材の軸線方向移動を生成し、この結果上記円筒形部
   材の回転方位を変えずにシュラウドセグメントをロータ
   に対して半径方向に移動させる半径方向調節機構。 ２、上記円筒形部材上の第１要素が環状肩部である請求
   項１に記載の調節機構。 ３、上記円筒形部材上の第２要素が円筒形部材に形成し
   た環状溝であり、環状部材がこの溝に着脱自在にはまっ
   ている請求項２に記載の調節機構。 ４、上記円筒形部材上の第２要素が円筒形部材に形成し
   た環状溝であり、環状部材がこの溝に着脱自在にはまっ
   ている請求項１に記載の調節機構。 ５、上記ロック手段は、 上記スリーブに設けられた第１部分に複数個の第１穴が
   円周方向に間隔をあけて穿孔され、上記内腔のまわりの
   上記装着部分に設けられた第２部分に複数個の第２穴が
   円周方向に間隔をあけて穿孔され、上記スリーブの角度
   のずれた位置のそれぞれで異なる１対の第１穴と第２穴
   とを互いに整合でき、さらに ロックピンを１対の整合した第１穴および第２穴に差し
   込んだ構成である請求項１に記載の調節機構。 ６、第１穴の数が第２穴の数より多い請求項５に記載の
   調節機構。 ７、上記円筒形部材上の第１要素が環状肩部である請求
   項５に記載の調節機構。 ８、上記円筒形部材上の第２要素が円筒形部材に形成し
   た環状溝であり、環状部材がこの溝に着脱自在にはまっ
   ている請求項７に記載の調節機構。