JPH04353248A - 順応性プランジャシール組立体 - Google Patents

順応性プランジャシール組立体

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JPH04353248A
JPH04353248A JP4033948A JP3394892A JPH04353248A JP H04353248 A JPH04353248 A JP H04353248A JP 4033948 A JP4033948 A JP 4033948A JP 3394892 A JP3394892 A JP 3394892A JP H04353248 A JPH04353248 A JP H04353248A
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ロバート・ジェロム・エラーホースト
Robert H Kraimer
ロバート・ヘンリー・クライマー
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/06Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by rays, e.g. infrared and ultraviolet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78Other construction of jet pipes
    • F02K1/80Couplings or connections
    • F02K1/805Sealing devices therefor, e.g. for movable parts of jet pipes or nozzle flaps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/06Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving rays or sound waves

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンエンジン用
排気ノズルに関し、特に、ノズル側壁近辺の可動排気フ
ラップ用のシール組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】超音速で飛行する航空機の推進に適する
ガスタービンエンジンは、通例、1次および2次排気フ
ラップを有する可変面積排気ノズルを備え、両フラップ
は結合されて最小流れ面積ののど部を画成し、先細流路
が1次フラップにより画成されそして末広流路が2次フ
ラップにより画成される。1次フラップと2次フラップ
は、ほぼ閉まった位置と、ほぼ全開の位置との間で従来
のように可動であり、閉位置では最小のど面積が存在す
るとともに2次フラップの後端で最小出口面積が存在し
、全開位置では最大のど面積と最大出口面積が存在する
【0003】このような中細(C−D)排気ノズルは軸
対称形または2次元形すなわち長方形のものでよい。2
次元形中細ノズルでは、1次および2次フラップは1対
の相隔たるノズル側壁間に横方向に延在し、両側壁は共
に、それらを通過する排気の境界となっている。1次お
よび2次フラップは静止側壁に対して動くので、通例、
フラップと側壁との間に適当なシールを設け、先細およ
び末広流路からフラップと側壁との間を経て外に向かう
排気の漏れを、皆無にしないまでも、少なくする。高温
排気が漏れると、排気ノズル付近の構成部、例えば、油
圧装置と電気装置の適当な熱的保護が必要になる。排気
の漏れはまた排気ノズルの推進効率を下げるおそれがあ
る。
【0004】エンジンと排気ノズルの作用中、ノズル側
壁は、その高温または排気からの圧力あるいはその両方
によりひずみを起こしやすい。このようなひずみは湾曲
形となりうるもので、湾曲は排気フラップと縦中心線と
にほぼ平行な排気ノズルの横方向に生じうる。ノズル側
壁における従来の排気フラップシールは、通例、真っ直
ぐなシールを含み、これは湾曲側壁と2点だけで接する
ので、湾曲側壁とシールとの間に弧状間隙が残存し、こ
の間隙から排気が漏れてしまう。
【0005】さらに、2次元形排気ノズルの一具体例で
は、2次排気フラップは、閉位置にある時、完全に隣接
側壁間に位置する。しかし、2次フラップが開位置にあ
る時、その下流端部分はノズル側壁の縁部の上方に自由
に延在する。この状態では、ノズルシールのある部分も
ノズル側壁の縁部の上方に延在する。従って、ノズルシ
ールを2次フラップに適当に結合することにより、シー
ルが開位置のフラップから離れないように、また2次フ
ラップが閉位置に向かって動かされるにつれシールが滑
らかに滑ってノズル側壁と接する位置に戻るようにしな
ければならない。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、2次元形ガスタービン
エンジン排気ノズル用の新規改良シール組立体を提供す
ることである。
【0007】本発明の他の目的は、2次元形排気ノズル
の側壁の湾曲に順応し得るシール組立体を提供すること
である。
【0008】本発明の他の目的は、シール組立体のある
部分がノズル側壁の縁部の上方に位置する時連続性を保
つシール組立体を提供することである。
【0009】
【発明の概要】シール組立体をガスタービンエンジン排
気ノズルのノズル側壁と排気フラップとの間に設ける。 シール組立体は、排気フラップに固定したハウジングと
、このハウジング内に滑動自在に配置された複数の互い
に隣接するプランジャとを含み、各プランジャは頂部を
有し、このプランジャ頂部はハウジング開口の外側に延
在しシール線を画成してノズル側壁と接触しプランジャ
頂部とノズル側壁との間の排気の漏流を阻止する。シー
ル線は全部でノズル側壁の第1輪郭に対して補完的なシ
ール第1輪郭を画成する。タイロッドが全プランジャを
貫通しそしてプランジャをハウジングに結合する。タイ
ロッドはたわみ性のものでプランジャがタイロッドと垂
直に回転することを許容し、従って、シール線は全部で
ノズル側壁第1輪郭と異なるノズル側壁第2輪郭に順応
してシール第1輪郭と異なるシール第2輪郭を形成する
【0010】本発明は、他の目的と利点とともに、添付
図面と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。
【0011】
【実施例の記載】図1は従来の推力増強式ガスタービン
エンジン10を概略的に仮想線で示す概略斜視図で、こ
のエンジンは排気12を、例示した2次元形排気ノズル
14内に排出する。この例では、ノズル14は縦軸線1
6と、1対の相対する平らなノズル側壁18とを含み、
両側壁は縦軸線16から横方向外方に相隔たって排気1
2の境界となっている。平らなノズル基壁20が側壁1
8間に一体に結合され、やはり排気12の境界となって
いる。
【0012】概して長方形の1次排気フラップ22が、
排気ノズル14の側壁18の上流端に従来のように枢着
され、そしてこの1次フラップに連結した従来の第1回
転手段24により回動しうる。概して長方形の2次排気
フラップ26が1次フラップ22の下流端に従来のよう
に枢着され、そして従来の第2回転手段28により1次
フラップ22に対して回動しうる。
【0013】図1に示した排気ノズル14の具体例では
、単一の1次フラップ22と単一の2次フラップ26だ
けを利用して側壁18と基壁20とに沿う排気12の流
れを変える。しかし、静止基壁20の代りに、1次およ
び2次フラップ22、26と同じ第2組の1次および2
次フラップを利用するような他の2次元形排気ノズル1
4を用いてもよい。
【0014】1次フラップ22と2次フラップ26との
間の連結部は、流れ面積が相対的に最小であるのど30
を画成し、1次フラップ22は基壁20とともに、のど
30から上流方向に延在する概して先細の流路32を画
成し、そして2次フラップ26は基壁20とともに、の
ど30から下流方向に延在する概して末広の流路34を
画成する。2次フラップ26の下流端と基壁20の下流
端は、排気12をノズル14から噴射するための概して
長方形の出口36を画成する。
【0015】回転手段24、28は従来のように、ノズ
ル14を通る排気12の流れ面積を選択的に変えるため
の油圧作動器とリンク機構を含む。これらの回転手段は
、1次および2次フラップ22、26を図1に示したよ
うな全開位置に位置づけるように作用し、この位置では
、のど30と出口36は概して最大の流れ面積をもちそ
して2次フラップ26は基壁20から外方に開き、その
一部分は側壁18の頂縁18aの上方に延在する。回転
手段24、28はまた1次および2次フラップ22、2
6を図2に示すような全閉位置に位置づけるように作用
し、この位置では、のど30と出口36は概して最小の
流れ面積をもつ。すなわち、1次フラップ22は基壁2
0に向かって内方に回動し、そして2次フラップ26も
基壁20の比較的近くにかつ側壁18の頂縁18aの下
方に移動する。
【0016】可動2次フラップ26を側壁18と密封接
触させるために、本発明の一実施例によるシール組立体
38が、図1と図2に示すように2次フラップ26の横
側40の各々に設けられている。各シール組立体38は
、図3にさらに詳細に示すように、細長い、概して長方
形のハウジング42を含み、このハウジングは、2次フ
ラップ26の横側40における上面に従来のように固定
されている。ハウジング42はノズル縦軸線16と平行
な縦軸線44を有する。
【0017】図3と図4に示すように、ハウジング42
には1対の垂直方向に相隔たる側壁46が含まれ、ハウ
ジングの基端において一体ベース48に結合されており
、ハウジング42の末端は開口50を画成している。 従って、ハウジング42はU形の横輪郭を有する。ハウ
ジング42はまた1対の縦方向に相隔たる端壁52を含
み、両端壁は側壁46の両端とベース48の両端とに一
体に接合されているので、ハウジング42は片側の開い
た直角の箱形である。
【0018】複数の互いに隣接するシールプランジャ5
4がハウジング42内に滑動自在に配置され、各プラン
ジャには1対の垂直方向に相隔たる側壁56が含まれ、
ハウジング側壁46と接触するように配置されて側壁4
6とともにシールを形成する。また各プランジャ54は
、横断面が好ましくは弧状の末端部または頂部58を有
し、この頂部は側壁56と一体に結合されている。頂部
58はハウジング開口50の外側に横方向に延在してノ
ズル側壁18と接触し、ノズル側壁18と接するシール
縁またはシール線60を画成して頂部58と側壁18と
の間の排気12の漏流を阻止する。シール組立体38の
この具体例では、好ましくは5つの縦方向に相隔たるプ
ランジャ54とそれぞれのシール線60が存在し、これ
らのシール線60は全部で、図3に詳細に示すように、
側壁18の第1輪郭18bに対して補完的なシール第1
輪郭60aを画成する。この実施例では、ノズル側壁1
8は最初は平らでひずみがなく、そして側壁第1輪郭1
8bは真っ直ぐである。各プランジャシール線60も好
ましくは真っ直ぐでありそしてシール第1輪郭60aも
真っ直ぐであり、従って、全シール線60はノズル側壁
18と十分に接触して側壁18とともに有効な密封をも
たらす。
【0019】図3に示すように、プランジャ54は側壁
18に接した状態に保たれ、これは、圧縮流体、例えば
ファンまたは圧縮機の空気62をプランジャ54の内側
に適当に送り込んでプランジャ54を側壁18に押し付
けることにより達成される。例えば、各プランジャ54
には開口付きベース64が側壁56の基端に形成され、
圧縮空気62をハウジングベース48の複数の入口66
から受入れる。入口66を代替的にフラップ26とハウ
ジング側壁46とプランジャ側壁56の貫通孔として配
設することにより空気62をフラップ26内から導いて
もよい。圧縮空気62をエンジン10のファンまたは圧
縮機から両シール組立体38のハウジング42に導く従
来の手段68の概略を図1と図3にに示す。導流手段6
8は単に、圧縮空気62をハウジング42に導く適当な
導管であればよい。
【0020】図3と図4を再び参照するに、各ハウジン
グ42は少なくとも1個の、好ましくは複数個例えば2
個の圧縮ばね70を有する。ばね70はハウジング42
に適当に結合され、ベース64においてプランジャ側壁
56に固定したそれぞれのばね支持体72を押圧する。 ばね70は、圧縮空気62が送給されない時、プランジ
ャ54をノズル側壁18に押し付ける。
【0021】図3を再び参照するに、シール第1輪郭6
0aを有するプランジャ54と、側壁第1輪郭18bを
有するノズル側壁18は、両方とも直線形として示され
、そしてノズル側壁18にひずみがない時、互いに接触
する。しかし、排気12からの熱荷重と圧力荷重により
、ノズル側壁18は、縦軸線16に沿って2次フラップ
26の横面において湾曲し、弧状凹形となりうる。従っ
て、ノズル側壁18は、プランジャ54に向かって凹形
の弧状第2輪郭18cを有する。一実施例におけるプラ
ンジャ54の総合的な縦方向長さLは約76cmであり
、その結果、縦方向距離Lにわたる湾曲側壁18による
最大間隙Gは、特定設計により約3.8mm〜12.7
mmあるいはそれ以上に達しうる。図3に示した間隙G
は明示のため大いに誇張してあることを理解されたい。 もちろん、側壁18は逆方向にも湾曲して凸形となりう
る。本発明はそれにも対処できるものである。
【0022】従って、従来の直線シールはその両端点だ
けでノズル側壁18と接触して相互間に間隙を画成し、
この間隙は接触点でのゼロ値から最大間隙値Gまで変わ
り、その結果排気12の漏れがかなり発生する。
【0023】本発明の一特徴によれば、複数のプランジ
ャ54は関節状に設けられ、従ってそれぞれのプランジ
ャ頂部58とシール線60は個別にノズル側壁18と接
触するように配置されうるので、相互間の漏れを少なく
する。各シール線60は直線であるから、各プランジャ
頂部58もまたその両端点だけで弧状ノズル側壁18と
接触するが、その結果各シール線60とノズル側壁18
との間に生じる最大間隙gは最大間隙Gに比べてかなり
小さい。なぜなら各プランジャ54は本実施例では比較
的短い縦方向長さ、すなわち、l1 、l2 、l3 
、l4 、l5 をもつからである。本発明によれば、
プランジャ54はそれぞれ、変形位置の弧状ノズル側壁
18と接触可能であり、最大間隙gは、例えば等長の各
プランジャ54について約0.15mmである。なお、
それぞれのプランジャの相等しい長さlは全長Lの5分
の1である。
【0024】従って、ノズル側壁18がその弧状変形位
置にある時、真っ直ぐなシール線60は全部でシール第
2輪郭60bを形成し、個別では真っ直ぐであるが、総
合的には弧状でありノズル側壁第2輪郭18cに順応す
る。個々のシール線60はシール第1輪郭60aとシー
ル第2輪郭60bの両方において直線のままであるが、
総合的なシール線60は真っ直ぐなシール第1輪郭60
aを画成するのに対し、それとは異なる弧状の第2シー
ル輪郭60bを画成する。シール第2輪郭60bは弧状
側壁第2輪郭18cに対して補完的でありそれに順応す
る。
【0025】プランジャ54の有効かつ適切な相互関節
作用を可能にするため、シール組立体38はまた、図3
に示すようにプランジャ54を貫通する細長いタイロッ
ド74を含むことが好ましい。タイロッド74はプラン
ジャ54をハウジング42に後に詳述のように結合しそ
して適度のたわみ性をもち、従って、プランジャ54は
個別に横面においてタイロッド74と垂直に様々な回転
角Rで回転できるので、シール線60は全部でシール第
2輪郭60bを形成できる。図3に示した側壁18の湾
曲例では、タイロッド74が変形側壁18の湾曲にほぼ
合致するようにたわむにつれ、右の外側プランジャ54
は時計方向に回転し、中央のプランジャ54は回転せず
、そして左の外側プランジャ54は反時計方向に回転す
る。残りの2つのプランジャは中間値で回転する。
【0026】しかし、隣合うプランジャ54に凹凸継手
76を設けて、プランジャ54のタイロッド74の周り
のすなわち縦軸線44の周りのねじれ回転を防ぐことが
好ましい。例えば、図4を参照するに、各プランジャ5
4はハウジング42内に密封状かつ滑動自在に配置され
ているが、隣合うプランジャ54を結合する何らかの手
段がなければ、排気12の高圧によりプランジャ54に
かかる差圧荷重Pと、例えばシール線60におけるプラ
ンジャセグメントと側壁との間の様々な摩擦荷重とによ
り、プランジャ54はタイロッド74周りのねじれ角T
のねじれ回転をなす。これは望ましくない。なぜなら、
例えば、もし1個のプランジャ54が隣接プランジャ5
4に対してタイロッド74の周りでねじれれば、それに
対応するシール線60は隣接シール線60に対して垂直
方向にずれてその間隙gを増し、その結果、プランジャ
シール線60とノズル側壁18との間と、隣合うプラン
ジャ54間の排気12の漏れが増加する。
【0027】プランジャ54のタイロッド74の周りの
このようなねじれ(T)は望ましくないが、図3に示す
ようなタイロッド74に垂直なプランジャ54の回転(
R)は、プランジャ54を変形側壁18に順応させるの
に望ましいことである。圧縮空気62により個々のプラ
ンジャ54が側壁18に接触してタイロッド74が曲が
る時、個々のプランジャ54はたわんだタイロッド74
とともに横面内で移動または回転する。なお、タイロッ
ド74とシール線60は前記横面内にある。タイロッド
74に垂直な個々のプランジャ54のこの回転の結果、
横面内で隣合うシール線60間に鈍角Aが生じる。 各鈍角Aは180度より小さいが180度にかなり近い
。なぜなら、プランジャ54は、例えば3.8mm〜1
2.7mm程度の比較的小さな間隙Gを補償するだけで
よいからである。ただし、それより大きな間隙Gも、さ
らに小さな値の角度Aで対処しうる。角度Aは、凹形湾
曲に対しては図3に示すように側壁18の湾曲の内側に
対して定められ、そして側壁18の凸形湾曲に対しては
逆に定められる。
【0028】図4に示すように、プランジャ側壁56は
ハウジング側壁46に滑動自在に接するように配置され
て相互間の密封をなし、ハウジング42の内側から開口
50を通って外に向かう圧縮空気62の漏れを減らす。 圧縮空気62の漏れは隣合うプランジャ54間でも凹凸
継手76により減らされる。
【0029】さらに詳述すると、図5は隣合うプランジ
ャ54の分解図である。各プランジャ54は1対の縦方
向に相隔たる端キャップを含み、一方のプランジャ54
の第1端キャップ78は隣接プランジャ54の第2端キ
ャップ80の隣に配置されそれと係合して凹凸継手76
を構成する。こうした第1および第2端キャップ78、
80すなわち内側端キャップ78、80はそれぞれのプ
ランジャ側壁56に封着または固定され、隣合うプラン
ジャ54間の圧縮空気62の内部漏流を防止する。第1
端キャップ78は細長い溝82を有し、この溝はタイロ
ッド74と垂直に配設されそしてプランジャ側壁56と
ほぼ平行にプランジャ頂部58からプランジャベース6
4まで延在する。第1端キャップ78にはベース64付
近に穴84が溝82を貫通して設けられ、この穴により
プランジャ54がタイロッド74に回転自在に支持され
る。第2端キャップ80は細長い凸部86を有し、この
凸部はタイロッド74と垂直に配設されそしてプランジ
ャ側壁56とほぼ平行にベース64と頂部58との間に
延在する。第2端キャップ80も対応する穴84を有し
、これによりプランジャ54がタイロッド74に回転自
在に支持される。凸部86の外面は輪郭が溝82に対し
て補完的であり、そして同溝内に比較的緊密なはめ合い
で挿入され、隣合うプランジャ54のタイロッド74の
周りのねじれ(図4に示したねじれ角T)を防止しかつ
相互間の密封をなす。こうして、凸部86と溝82は、
隣接プランジャ54に対する個別プランジャ54のタイ
ロッド74の周りの時計方向および反時計方向のねじれ
を防止する。
【0030】図1と図6と図7に示すように、ハウジン
グ42内の外側プランジャ54はハウジング端壁52に
隣接し、各外側プランジャ54には外側端キャップ88
がプランジャ側壁56と頂部58とに密封状に固定され
ている。外側端キャップ88は細長い凹み90を有し、
この凹みはタイロッド74と垂直に配設されそしてプラ
ンジャ側壁56とほぼ平行に頂部58からベース64ま
で延在する。
【0031】図8にも示すように、止めクリップ92が
各ハウジング端壁52に配置され、例えば仮付け溶接に
よりそれに固定され、そして2つの細長い相隔たるフィ
ンガ94を含み、両フィンガ間にスロット96が画成さ
れている。タイロッド74は1対の相対するフランジ端
98を有し、両フランジ端は止めクリップ92によりハ
ウジング42に滑動自在に結合され、これにより、プラ
ンジャ54は、図1に示すように、ハウジング42に対
する側壁18のひずみまたは移動に応じてハウジング開
口50を経て外方に並進しうる。
【0032】さらに詳述すると、各フランジ端98の直
径は両フィンガ94間の間隙より大きくしてあるので、
クリップ92はフランジ端98の縦方向移動を防ぐとと
もにスロット96に沿うタイロッド74の横方向移動を
可能にする。止めクリップ92はハウジング開口50の
近くに止め部100を有し、この止め部はタイロッド7
4とそれに取付けたプランジャ54がハウジング42か
ら離れることを防止する。
【0033】図5を再び参照するに、各凸部86は細長
い凹み102を有し、そして隣合うプランジャ54の凹
み102と溝82には、例えば1対の向かい合う板ばね
104の形態をなすばね偏圧手段が設けられ、板ばね1
04はそれぞれの一端が、隣合うプランジャ54の対応
するものに溝82と凸部凹み102において例えばリベ
ットにより固定される。板ばね104は隣合うプランジ
ャ54を押し離そうとし、相対する外側プランジャ54
をハウジング、特に止めクリップ92に押し付けてそれ
と密封接触させる。さらに詳述すると、板ばね104は
外側プランジャ端キャップ88を押圧して図7に示すよ
うに止めクリップフィンガ94と密封接触させる。こう
して、プランジャ54に導入された圧縮空気62は外側
プランジャ54とハウジング端壁52との間でハウジン
グ42から漏れることを阻止される。
【0034】再び図1と図6と図7を参照するに、タイ
ロッド74にはさらに両フランジ端98間の滑り継手が
含まれ、両フランジ端相互の相対的な縦方向移動を許容
して熱膨縮に対処するとともにシール組立体38の組立
てを容易にする。さらに詳述すると、タイロッド74は
、好ましくは長方形断面の末端部106をもつ筒形部材
である。一方のフランジ端98は概して長方形のブシュ
108を有し、ブシュ108は概して長方形の内孔11
0をもち、この内孔はタイロッド末端部106を縦方向
に滑動自在に受入れるとともに、ブシュ108に対する
タイロッド74の回転を防止する。ブシュ108は、対
応する外側プランジャ端キャップ88の補完的な概して
長方形の穴112内に配置され、従って、タイロッド7
4のプランジャ54に対する回転を阻止する。
【0035】シール組立体38を組立てるには、隣合う
プランジャ54をそれぞれの凸部86と溝82で結合し
、次いでタイロッド74を端キャップ88と、隣合うプ
ランジャ54の第1および第2端キャップ78、80の
穴84に挿通し、最後に末端部106をブシュ108に
挿入する。次いで、2つの止めクリップ92をそれぞれ
のフランジ端98に被着し、その後プランジャ54をハ
ウジング42内に配置し、その際、止めクリップ92を
ハウジング端壁52上に配置する。次いで、止めクリッ
プ92をハウジング端壁52に、例えば仮付け溶接によ
り、適当に固定する。
【0036】従って、シール組立体38は関節状プラン
ジャ54を備え、これらのプランジャは、タイロッド7
4が止めクリップの止め部100内を滑る状態で、ハウ
ジング42から外方に並進してノズル側壁18と接触し
うるとともに、圧縮空気62によりプランジャ54が、
運転中変形するノズル側壁18の輪郭に追従または順応
するにつれ、プランジャ54がタイロッド74のたわみ
と垂直に回転しうるようにする。例えば、もしノズル側
壁18が弧状凹形輪郭(図3に示したノズル側壁第2輪
郭18c)に変形すれば、圧縮空気62はプランジャ5
4をノズル側壁18に押し付けそしてタイロッド74を
同様な弧状または湾曲輪郭に曲げる。プランジャ54は
たわんだタイロッド74とともに横面内で回転するので
、プランジャシール線60は少なくとも両端点でノズル
側壁18と接触する。こうして、プランジャシール線6
0はノズル側壁18に順応し、シール第2輪郭60bは
ノズル側壁第2輪郭18cとほぼ合致して相互間の排気
12の漏れを減らす。
【0037】隣合うプランジャ54間の凹凸継手76は
、タイロッド74の周りのプランジャ54の回動的なま
たはヒンジ状のねじれ(ねじれ角T)を防ぎ、プランジ
ャ54をタイロッド74の周りに回そうとするプランジ
ャ54にかかる排気12の圧力荷重に抵抗し、間隙gの
増加を防ぎそしてプランジャ54の安定性をもたらして
プランジャ54間の相対移動を防ぐか少なくする。凹凸
継手76はまた、隣合うプランジャ54間の排気12の
漏れの防止または減少に有効なシールとして役立つ。 端キャップ78、80、88はプランジャ54における
有効な内部シールとなって、隣合うプランジャ54間と
、凹凸継手76およびハウジング端壁52におけるプラ
ンジャ54から外方の圧縮流体62の漏れを防止する。 さらに、外側端キャップ88は止めクリップフィンガ9
4とともに有効なシールとなってそれらの位置における
ハウジング42からの圧縮空気62の漏れを防ぐか少な
くする。
【0038】本発明による他の重要な一利点は図1から
察知できる。本実施例において排気ノズル14が開位置
にある時、少なくとも一つのプランジャ54、すなわち
外側プランジャ54が側壁頂縁18aの上方に位置し、
側壁18から拘束を受けずに自由に浮遊する。タイロッ
ド74と凹凸継手76と止めクリップ92はハウジング
42からの外側プランジャ54の離脱を防ぐ。さらに重
要なことは、外側プランジャ54が隣接プランジャ54
と整合状態に保たれるので、シール線60は互いに接し
たままになり、1本のシール線60が隣接シール線60
に対して横方向にずれることがないことである。これは
重要である。なぜなら、例えば、2次フラップ26は(
図2に示したような)閉位置に可動であり、そして外側
プランジャ54は滑ってノズル頂縁18aを通過した後
でなければ再びノズル側壁18と接触できないからであ
る。円滑な遷移が必要であり、従って、図1に示した自
由な外側プランジャ54は、2次フラップ26の閉動作
につれて側壁頂縁18aを通過する際、動かなくなった
り不必要に摩耗したりすることはない。
【0039】図4に示すように、各プランジャ54は、
さらに好ましくは、衝突邪魔板114を含み、この邪魔
板はプランジャ54の内側に、一方の側壁56から頂部
58に沿って他方の側壁56に至るように適当に固定さ
れる。邪魔板114は複数の相隔たる衝突孔116を有
し、圧縮空気62の一部分がこれらの衝突孔を通ってプ
ランジャ54の内面118に衝突しそれを冷却する。こ
の衝突冷却に用いられた圧縮空気62は、排気12に面
する側壁56に設けた複数のフィルム冷却孔120を通
ってプランジャ54から放出される。
【0040】以上、本発明の好適実施例と考えられるも
のを説明したが、それらの様々な改変が本発明の範囲内
で可能であることはもちろんである。
【0041】例えば、個々のプランジャ54は相異なる
長さのものでもよく、また、少なくとも2個の任意の適
当な個数のプランジャを用い得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるシール組立体を含むガ
スタービンエンジン用の2次元形排気ノズルの開位置を
示す概略斜視図である。
【図2】図1に示した排気ノズルの比較的閉まった位置
を示す概略斜視図である。
【図3】図2に示したシール組立体の一つの、線3ー3
に沿う横断面図である。
【図4】図3に示したシール組立体の一部の線4ー4に
沿う部分断面斜視図である。
【図5】図3に示したシール組立体の隣合うプランジャ
の隣合う部分の分解斜視図である。
【図6】図3に示したプランジャの外側の一つの分解斜
視図で、タイロッドフランジ端と止めクリップを示す。
【図7】タイロッドフランジ端と止めクリップとを含む
図3に示した外側プランジャの一つの拡大横断面図であ
る。
【図8】図7に示した外側プランジャを受入れ、止めク
リップに滑動自在に結合されたタイロッドを含む図3に
示したシール組立体のハウジングの一部分の部分断面斜
視図である。
【符号の説明】
14  ガスタービンエンジン排気ノズル18  ノズ
ル側壁 18b  ノズル側壁第1輪郭 18c  ノズル側壁第2輪郭 22  1次排気フラップ 26  2次排気フラップ 38  シール組立体 42  ハウジング 50  ハウジング開口 54  シールプランジャ 56  プランジャ側壁 58  プランジャ頂部 60  プランジャシール線 60a  シール第1輪郭 60b  シール第2輪郭 66  圧縮空気入口 74  タイロッド 76  凹凸継手 78  第1端キャップ 80  第2端キャップ 82  溝 86  凸部 88  外側端キャップ 90  凹み 92  止めクリップ 94  フィンガ 98  フランジ端 102  凹み 104  板ばね 108  ブシュ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  排気を導くためにノズル側壁近辺に配
    置した排気フラップを有するガスタービンエンジン排気
    ノズル用のシール組立体であって、前記排気フラップに
    固定可能でありそして開口を有するハウジングと、この
    ハウジング内に滑動自在に配置された複数の互いに隣接
    するプランジャと、これらのプランジャを貫通しそして
    該プランジャを前記ハウジングに結合しているタイロッ
    ドとからなり、各プランジャは頂部を有し、この頂部は
    前記ハウジング開口の外側に延在しシール線を画成して
    前記ノズル側壁と接触し該側壁と該頂部との間の前記排
    気の漏流を阻止し、前記シール線は全部で前記ノズル側
    壁の第1輪郭に対して補完的なシール第1輪郭を画成し
    、前記タイロッドはたわみ性のもので前記プランジャが
    前記タイロッドと垂直に回転することを許容し、従って
    、前記シール線は全部で前記ノズル側壁第1輪郭と異な
    る前記ノズル側壁の第2輪郭に順応して前記シール第1
    輪郭と異なるシール第2輪郭を形成するようになってい
    るシール組立体。
  2. 【請求項2】  前記プランジャの隣合うものが、前記
    タイロッドの周りの前記プランジャのねじれ回転を防止
    する凹凸継手を含む、請求項1記載のシール組立体。
  3. 【請求項3】  前記プランジャシール線はそれぞれ真
    っ直ぐであり、前記シール線の前記第1輪郭と前記ノズ
    ル側壁の前記第1輪郭は真っ直ぐであり、前記ノズル側
    壁第2輪郭は弧状であり、そして前記シール第2輪郭は
    弧状である請求項2記載のシール組立体。
  4. 【請求項4】  前記タイロッドは、前記ハウジングに
    滑動自在に結合されて前記プランジャを前記ハウジング
    開口を通して外方に並進させ得る相対するフランジ端と
    、両フランジ端相互の相対的な縦方向移動を許容する両
    フランジ端間の滑り継手とを含む、請求項3記載のシー
    ル組立体。
  5. 【請求項5】  前記プランジャはそれぞれ、前記ハウ
    ジングの側壁に滑動自在に接するように配置されて該側
    壁との間の密封をなす1対の相隔たるプランジャ側壁と
    、1対の相隔たる合わせ端キャップとを含み、前記端キ
    ャップの隣合うものが前記凹凸継手を構成し、前記端キ
    ャップは前記プランジャ側壁に封着されて前記プランジ
    ャの隣合うものの間の圧縮流体の漏流を阻止する、請求
    項3記載のシール組立体。
  6. 【請求項6】  前記の隣合う端キャップは、前記タイ
    ロッドに対して垂直に配設した細長い溝を有する第1端
    キャップと、前記タイロッドに対して垂直に配設した細
    長い凸部を有する第2端キャップとを含み、前記凸部は
    輪郭が前記溝に対して補完的でありそして前記溝内に挿
    入されて前記の隣合うプランジャの前記タイロッドの周
    りのねじれ回転を防止しかつ前記溝との間の密封をなす
    、請求項5記載のシール組立体。
  7. 【請求項7】  前記凸部は細長い凹みを有し、そして
    前記の隣合うプランジャの前記溝と前記凸部凹みは、前
    記プランジャのうちの相対する外側プランジャを前記ハ
    ウジングに押圧してそれと密封接触させるためのばね偏
    圧手段を具備する、請求項6記載のシール組立体。
  8. 【請求項8】  各外側プランジャは細長い凹みを有す
    る外側端キャップを含み、各タイロッドフランジ端は、
    前記ハウジングに固定した止めクリップの2つのフィン
    ガ間に滑動自在に装着され、そして前記ばね偏圧手段は
    前記外側プランジャ端キャップを押圧して前記クリップ
    フィンガと密封接触させる、請求項7記載のシール組立
    体。
  9. 【請求項9】  前記ばね偏圧手段は1対の向かい合う
    板ばねを含み、両板ばねはそれぞれ前記の隣合うプラン
    ジャの対応するものに前記溝と前記凸部凹みにおいて固
    定されている、請求項8記載のシール組立体。
  10. 【請求項10】  前記ハウジングに設けた入口と、前
    記圧縮流体を前記入口から前記ハウジング内に供給する
    手段とをさらに含み、前記プランジャはそれぞれ前記圧
    縮流体を受入れる開口を有し、この圧縮流体は前記プラ
    ンジャを押圧し前記シール線に沿って前記ノズル側壁と
    密封接触させる、請求項5記載のシール組立体。
  11. 【請求項11】  前記プランジャは、ほぼ相等しいそ
    れぞれの縦方向長さを有する、請求項5記載のシール組
    立体。
  12. 【請求項12】  前記ハウジング内に前記プランジャ
    を5個設けた請求項11記載のシール組立体。
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