JPH05125993A - ジエツトエンジンの二次元推力変向ノズル - Google Patents
ジエツトエンジンの二次元推力変向ノズルInfo
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- JPH05125993A JPH05125993A JP31318791A JP31318791A JPH05125993A JP H05125993 A JPH05125993 A JP H05125993A JP 31318791 A JP31318791 A JP 31318791A JP 31318791 A JP31318791 A JP 31318791A JP H05125993 A JPH05125993 A JP H05125993A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 推力を得るための燃焼ガスが排出の方向以外
へ大量に漏れるのを長期間確実に防止する構造とする。 【構成】 側板２０，２０をノズル本体１０に対して非
固定とし、この側板２０，２０の可動フラップ３０と反
対側の面に、一端が固定され内部に圧力が導入されたベ
ローズ４０の自由端を封着し、側板２０の対向面２１と
可動フラップ３０の左右両端面を接触させる。また、こ
の場合、ベローズ４０内に導入する圧力は、エンジン内
部で発生した圧縮機内圧力もしくは排気圧力とする。
へ大量に漏れるのを長期間確実に防止する構造とする。 【構成】 側板２０，２０をノズル本体１０に対して非
固定とし、この側板２０，２０の可動フラップ３０と反
対側の面に、一端が固定され内部に圧力が導入されたベ
ローズ４０の自由端を封着し、側板２０の対向面２１と
可動フラップ３０の左右両端面を接触させる。また、こ
の場合、ベローズ４０内に導入する圧力は、エンジン内
部で発生した圧縮機内圧力もしくは排気圧力とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機のジェットエン
ジンの推力ノズルであって、とくに、推力の方向を二次
元方向に可変とした推力変向ノズルに関するものであ
る。
ジンの推力ノズルであって、とくに、推力の方向を二次
元方向に可変とした推力変向ノズルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、航空機のジェットエンジンには、
図５に概略構造を示すような二次元推力変向ノズルが採
用されているものがある。
図５に概略構造を示すような二次元推力変向ノズルが採
用されているものがある。
【０００３】二次元推力変向ノズルは、ジェットエンジ
ンのノズル本体１の後端部に、互いに対向する左右一対
の側板２，２と、この側板２，２の間にあって上下に対
向する一対の可動フラップ３，３が設けられた構造を有
し、これら側板２，２と可動フラップ３，３で囲まれた
排気口から高圧の燃焼ガスを機体後方へ排出するもので
ある。可動フラップ３は、ヒンジ部ａを介してノズル本
体１に揺動自在に連結された第一フラップ３Ａと、第一
フラップ３Ａの自由端にヒンジ部ｂを介して揺動自在に
連結された第二フラップ３Ｂとからなり、この可動フラ
ップ３を上下に角変位させることによって推力の方向を
可変にしている。
ンのノズル本体１の後端部に、互いに対向する左右一対
の側板２，２と、この側板２，２の間にあって上下に対
向する一対の可動フラップ３，３が設けられた構造を有
し、これら側板２，２と可動フラップ３，３で囲まれた
排気口から高圧の燃焼ガスを機体後方へ排出するもので
ある。可動フラップ３は、ヒンジ部ａを介してノズル本
体１に揺動自在に連結された第一フラップ３Ａと、第一
フラップ３Ａの自由端にヒンジ部ｂを介して揺動自在に
連結された第二フラップ３Ｂとからなり、この可動フラ
ップ３を上下に角変位させることによって推力の方向を
可変にしている。
【０００４】側板２と可動フラップ３の間の隙間は、推
力を得るための燃焼ガスが大量に漏れることのないよう
にシールされており、そのシール手段としては、従来、
図６に示すように、可動フラップ３（第一フラップ３Ａ
及び第二フラップ３Ｂ）の左右両端面３ａに沿って形成
した溝３ｂに、金属シール部材４を収容し、このシール
部材４を波形に繰り返し屈曲した形状の板バネ４ａ，４
ｂで側板２の対向面２ａ及び可動フラップ３の溝３ｂ内
側面の双方に弾性的に密接させてなるもの、あるいは図
７に示すように、可動フラップ３の左右両端に板バネ状
のシール部材５を固定し、このシール部材５を側板２の
対向面２ａに弾性的に密接させてなるものがある。
力を得るための燃焼ガスが大量に漏れることのないよう
にシールされており、そのシール手段としては、従来、
図６に示すように、可動フラップ３（第一フラップ３Ａ
及び第二フラップ３Ｂ）の左右両端面３ａに沿って形成
した溝３ｂに、金属シール部材４を収容し、このシール
部材４を波形に繰り返し屈曲した形状の板バネ４ａ，４
ｂで側板２の対向面２ａ及び可動フラップ３の溝３ｂ内
側面の双方に弾性的に密接させてなるもの、あるいは図
７に示すように、可動フラップ３の左右両端に板バネ状
のシール部材５を固定し、このシール部材５を側板２の
対向面２ａに弾性的に密接させてなるものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、側板
２，２と可動フラップ３，３で囲まれた排気口から排出
される燃焼ガスは約 800〜 1,000℃の高温であり、上記
従来構造によると、側板２と可動フラップ３の間のシー
ル部材４及びこれを付勢する板バネ４ａ，４ｂ、あるい
はシール部材５が上記燃焼ガスに直接曝される。このた
め、高温によって板バネ４ａ，４ｂあるいは板バネ状シ
ール部材５を構成する材料の降伏点が経時的に低下して
しまい、すなわち弾性応力限度が低下して塑性変形が起
こりやすくなるので、シール部材４あるいは５の密接性
が損なわれて隙間を生じ、燃焼ガスに対するシール性が
早期に低下する問題があった。
２，２と可動フラップ３，３で囲まれた排気口から排出
される燃焼ガスは約 800〜 1,000℃の高温であり、上記
従来構造によると、側板２と可動フラップ３の間のシー
ル部材４及びこれを付勢する板バネ４ａ，４ｂ、あるい
はシール部材５が上記燃焼ガスに直接曝される。このた
め、高温によって板バネ４ａ，４ｂあるいは板バネ状シ
ール部材５を構成する材料の降伏点が経時的に低下して
しまい、すなわち弾性応力限度が低下して塑性変形が起
こりやすくなるので、シール部材４あるいは５の密接性
が損なわれて隙間を生じ、燃焼ガスに対するシール性が
早期に低下する問題があった。
【０００６】また、可動フラップ３のヒンジ部ａ，ｂに
おける左右両端では、図６及び図７のような構造のシー
ル手段を設けることが技術的に困難であった。しかも、
推力変向に際しては、可動フラップ３が上下に大きく変
位するのに伴って、シール部材４あるいは５が側板２と
摺動するが、このシール部材４，５は付勢力の方向性に
よって、摺動の際に傾斜したり、偏摩耗が生じたりする
ので、シール性に悪影響を及ぼしていた。
おける左右両端では、図６及び図７のような構造のシー
ル手段を設けることが技術的に困難であった。しかも、
推力変向に際しては、可動フラップ３が上下に大きく変
位するのに伴って、シール部材４あるいは５が側板２と
摺動するが、このシール部材４，５は付勢力の方向性に
よって、摺動の際に傾斜したり、偏摩耗が生じたりする
ので、シール性に悪影響を及ぼしていた。
【０００７】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、推力を得るため
の燃焼ガスが排出の方向以外へ大量に漏れるのを長期間
確実に防止しうる構造とすることにある。
れたもので、その目的とするところは、推力を得るため
の燃焼ガスが排出の方向以外へ大量に漏れるのを長期間
確実に防止しうる構造とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ノズル本体の後端部に、互いに対向する
左右一対の静止した側板と、両側板の間にあって上下に
対向する一対の揺動自在な可動フラップを設けた推力変
向ノズルにおいて、側板をノズル本体に対して非固定と
し、この側板の可動フラップと反対側の面に、一端が固
定され内部に圧力が導入されたベローズの自由端を封着
し、側板の対向面を可動フラップの左右両端面に接触さ
せてなる構成としたものである。また、この場合、ベロ
ーズ内に導入する圧力は、エンジン内部で発生した圧縮
機内圧力もしくは排気圧力とすることができる。
め、本発明は、ノズル本体の後端部に、互いに対向する
左右一対の静止した側板と、両側板の間にあって上下に
対向する一対の揺動自在な可動フラップを設けた推力変
向ノズルにおいて、側板をノズル本体に対して非固定と
し、この側板の可動フラップと反対側の面に、一端が固
定され内部に圧力が導入されたベローズの自由端を封着
し、側板の対向面を可動フラップの左右両端面に接触さ
せてなる構成としたものである。また、この場合、ベロ
ーズ内に導入する圧力は、エンジン内部で発生した圧縮
機内圧力もしくは排気圧力とすることができる。
【０００９】
【作用】上記構成によると、両側板は、内部に圧力が導
入されたベローズによって左右両側から付勢されるの
で、この両側板の互いの対向面が可動フラップの左右両
端面に適当な荷重で密接し、ノズル本体側から排出され
る燃焼ガスの排出方向以外への漏れを阻止する。このと
き、前記ベローズは、可動フラップの外側に位置してい
ることから、高温の燃焼ガスには直接曝されない。ま
た、ベローズ内にはエンジン内部で発生した圧縮機内圧
力もしくは排気圧力を導入することによって、可動フラ
ップに対する両側板の密接荷重を、両側板を可動フラッ
プから開く方向に作用する燃焼ガスの圧力に常に拮抗さ
せることができる。
入されたベローズによって左右両側から付勢されるの
で、この両側板の互いの対向面が可動フラップの左右両
端面に適当な荷重で密接し、ノズル本体側から排出され
る燃焼ガスの排出方向以外への漏れを阻止する。このと
き、前記ベローズは、可動フラップの外側に位置してい
ることから、高温の燃焼ガスには直接曝されない。ま
た、ベローズ内にはエンジン内部で発生した圧縮機内圧
力もしくは排気圧力を導入することによって、可動フラ
ップに対する両側板の密接荷重を、両側板を可動フラッ
プから開く方向に作用する燃焼ガスの圧力に常に拮抗さ
せることができる。
【００１０】
【実施例】図１及び図２は、本発明の第一の実施例を示
すもので、１０はジェットエンジンのノズル本体、２
０，２０はノズル本体１０の後端部に左右に対向して非
固定状態に配置された一対の側板、３０，３０はこの側
板２０，２０の間で上下に対向する一対の可動フラップ
である。各可動フラップ３０は、ヒンジ部３０ａを介し
てノズル本体１に揺動自在に連結された第一フラップ３
１と、第一フラップ３１の自由端にヒンジ部３０ｂを介
して揺動自在に連結された第二フラップ３２とを備えて
いる。
すもので、１０はジェットエンジンのノズル本体、２
０，２０はノズル本体１０の後端部に左右に対向して非
固定状態に配置された一対の側板、３０，３０はこの側
板２０，２０の間で上下に対向する一対の可動フラップ
である。各可動フラップ３０は、ヒンジ部３０ａを介し
てノズル本体１に揺動自在に連結された第一フラップ３
１と、第一フラップ３１の自由端にヒンジ部３０ｂを介
して揺動自在に連結された第二フラップ３２とを備えて
いる。
【００１１】４０，４０は、蛇腹状の壁面が側板２０，
２０の外縁と相似する形状をなす伸縮自在な一対の金属
ベローズで、このベローズ４０，４０は、その固定端
が、ノズル本体１０の後端部の左右両側に溶接等の手段
によって一体化された一対の支持板５０，５０にそれぞ
れ封着される一方、その自由端が、前記側板２０，２０
の外側面すなわち可動フラップ３０，３０と反対側の面
に封着されている。６０はジェットエンジンの図示しな
い圧縮器またはノズル本体１０内から延びる導圧チュー
ブで、各支持板５０に設けた導圧孔５１を通じて各ベロ
ーズ４０の内部４１に連通している。また、側板２０，
２０の互いの対向面２１，２１と、この面２１に接触す
る各可動フラップ３０の第一フラップ３１及び第二フラ
ップ３２の左右両端面は、きわめて平滑に仕上げられて
いる。
２０の外縁と相似する形状をなす伸縮自在な一対の金属
ベローズで、このベローズ４０，４０は、その固定端
が、ノズル本体１０の後端部の左右両側に溶接等の手段
によって一体化された一対の支持板５０，５０にそれぞ
れ封着される一方、その自由端が、前記側板２０，２０
の外側面すなわち可動フラップ３０，３０と反対側の面
に封着されている。６０はジェットエンジンの図示しな
い圧縮器またはノズル本体１０内から延びる導圧チュー
ブで、各支持板５０に設けた導圧孔５１を通じて各ベロ
ーズ４０の内部４１に連通している。また、側板２０，
２０の互いの対向面２１，２１と、この面２１に接触す
る各可動フラップ３０の第一フラップ３１及び第二フラ
ップ３２の左右両端面は、きわめて平滑に仕上げられて
いる。
【００１２】上記構成において、図示しないエンジンの
燃焼器側からの高温・高圧の燃焼ガスは、これら側板２
０，２０と可動フラップ３０，３０で囲まれた排気口７
０から後方へ高速排出され、これによる推力の方向は、
可動フラップ３０，３０を図示しない駆動機構で上下に
角変位させることによって変向される。
燃焼器側からの高温・高圧の燃焼ガスは、これら側板２
０，２０と可動フラップ３０，３０で囲まれた排気口７
０から後方へ高速排出され、これによる推力の方向は、
可動フラップ３０，３０を図示しない駆動機構で上下に
角変位させることによって変向される。
【００１３】それぞれベローズ４０を介して支持板５０
に弾性的に支持された両側板２０，２０は、ベローズ４
０の内部４１に導入された圧力によって外側から付勢さ
れ、その互いの対向面２１，２１が可動フラップ３０，
３０（第一フラップ３１及び第二フラップ３２）の左右
両端面に密接している。前記排気口７０における燃焼ガ
スの圧力は、側板２０，２０を可動フラップ３０，３０
から離してベローズ４０，４０を圧縮させる方向に作用
するが、エンジン内部で発生してベローズ４０の内部４
１に導入された圧力は、エンジンの出力に比例するた
め、可動フラップ３０に対する側板２０の押し付け荷重
を、前記排気口７０における燃焼ガスの圧力に常に拮抗
させ、漏れの発生を微量に抑えることができる。また、
排気口７０における圧力は、大気中への開放によってノ
ズル本体１０内に比較して大幅に降下しており、したが
って、ベローズ４０内へのエンジン内圧力の導入によっ
て、側板２０と可動フラップ３０の間の密接度を十分な
ものにすることができる。
に弾性的に支持された両側板２０，２０は、ベローズ４
０の内部４１に導入された圧力によって外側から付勢さ
れ、その互いの対向面２１，２１が可動フラップ３０，
３０（第一フラップ３１及び第二フラップ３２）の左右
両端面に密接している。前記排気口７０における燃焼ガ
スの圧力は、側板２０，２０を可動フラップ３０，３０
から離してベローズ４０，４０を圧縮させる方向に作用
するが、エンジン内部で発生してベローズ４０の内部４
１に導入された圧力は、エンジンの出力に比例するた
め、可動フラップ３０に対する側板２０の押し付け荷重
を、前記排気口７０における燃焼ガスの圧力に常に拮抗
させ、漏れの発生を微量に抑えることができる。また、
排気口７０における圧力は、大気中への開放によってノ
ズル本体１０内に比較して大幅に降下しており、したが
って、ベローズ４０内へのエンジン内圧力の導入によっ
て、側板２０と可動フラップ３０の間の密接度を十分な
ものにすることができる。
【００１４】また、この構成によると、可動フラップ３
０の第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面にそれぞれシール部材を取り付ける場合と異なり、前
記両端面の全面が側板２０の対向面２１と接触するの
で、ヒンジ部３０ａ，３０ｂの左右両端部においても、
前記対向面２１との間に大きな隙間が形成されることが
ない。
０の第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面にそれぞれシール部材を取り付ける場合と異なり、前
記両端面の全面が側板２０の対向面２１と接触するの
で、ヒンジ部３０ａ，３０ｂの左右両端部においても、
前記対向面２１との間に大きな隙間が形成されることが
ない。
【００１５】次に、図３は、本発明の第二の実施例とし
て、並列した複数のベローズ４０Ａ〜４０Ｆを介して各
側板２０を支持板５０に取り付けたもので、これらベロ
ーズ４０Ａ〜４０Ｆのそれぞれの内部にエンジンの内部
圧力を導入する。このとき、図示しない弁装置等によっ
て、各ベローズ４０Ａ〜４０Ｆ単位での導入圧力を可変
とすることによって、排気口７０における排気圧力の微
小変化や可動フラップ３０，３０の角変位による圧力分
布の変動に対応して、側板２０の押し付け荷重分布を制
御することができる。
て、並列した複数のベローズ４０Ａ〜４０Ｆを介して各
側板２０を支持板５０に取り付けたもので、これらベロ
ーズ４０Ａ〜４０Ｆのそれぞれの内部にエンジンの内部
圧力を導入する。このとき、図示しない弁装置等によっ
て、各ベローズ４０Ａ〜４０Ｆ単位での導入圧力を可変
とすることによって、排気口７０における排気圧力の微
小変化や可動フラップ３０，３０の角変位による圧力分
布の変動に対応して、側板２０の押し付け荷重分布を制
御することができる。
【００１６】なお、上記各実施例において、各側板２０
の対向面２１と摺接する各可動フラップ３０の第一フラ
ップ３１及び第二フラップ３２の左右両端面には、図４
に第三の実施例として示すように、外郭に沿った突条
（シールランド）３３を突設し、この突条３３の平滑な
先端面を側板２０に接触させることによって、シール性
を向上させることができる。
の対向面２１と摺接する各可動フラップ３０の第一フラ
ップ３１及び第二フラップ３２の左右両端面には、図４
に第三の実施例として示すように、外郭に沿った突条
（シールランド）３３を突設し、この突条３３の平滑な
先端面を側板２０に接触させることによって、シール性
を向上させることができる。
【００１７】また、排気口７０の燃焼ガスが第一フラッ
プ３１と第二フラップ３２の間のヒンジ部３０ｂを貫通
して漏れるのを防止するため、ヒンジ部３０ｂの片側を
金属製薄板を積層した撓み板８０で覆い、この撓み板８
０を、第一フラップ３１及び第二フラップ３２のうちの
一方にホルダ８１で固定し、他方にスプリングホルダ８
２で支持した板バネ８３によって密接させる構成とする
ことも有効である。この場合、撓み板８０の左右両端縁
は、第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面と面一にして側板２０と接触させる。また、ノズル本
体１０の後端部と第一フラップ３１の間のヒンジ部３０
ａにも、同様の構成を付加することができる。
プ３１と第二フラップ３２の間のヒンジ部３０ｂを貫通
して漏れるのを防止するため、ヒンジ部３０ｂの片側を
金属製薄板を積層した撓み板８０で覆い、この撓み板８
０を、第一フラップ３１及び第二フラップ３２のうちの
一方にホルダ８１で固定し、他方にスプリングホルダ８
２で支持した板バネ８３によって密接させる構成とする
ことも有効である。この場合、撓み板８０の左右両端縁
は、第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面と面一にして側板２０と接触させる。また、ノズル本
体１０の後端部と第一フラップ３１の間のヒンジ部３０
ａにも、同様の構成を付加することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るジェットエンジンの二次元推力変向ノズルによる
と、左右一対の側板は、内部に圧力が導入されたベロー
ズによって両側から付勢されるので、両側板の互いの対
向面が可動フラップの左右両端面に適当な荷重で密接
し、また、ベローズ内にはエンジン内部で発生した圧力
を導入することによって、可動フラップに対する側板の
密接荷重が、ノズルからの排気圧力に常に拮抗するの
で、燃焼ガスに対する優れたシール性を奏するものであ
る。また、前記ベローズは、側板と可動フラップの密接
力をその材料自体の弾性に依存して付与するものではな
く、内部に導入された圧力によって付与するものであっ
て、しかも、高温の燃焼ガスには直接曝されないので、
熱による弾性限度の低下によって前記密接荷重が経時的
に損なわれることがないといった優れた効果を奏する。
に係るジェットエンジンの二次元推力変向ノズルによる
と、左右一対の側板は、内部に圧力が導入されたベロー
ズによって両側から付勢されるので、両側板の互いの対
向面が可動フラップの左右両端面に適当な荷重で密接
し、また、ベローズ内にはエンジン内部で発生した圧力
を導入することによって、可動フラップに対する側板の
密接荷重が、ノズルからの排気圧力に常に拮抗するの
で、燃焼ガスに対する優れたシール性を奏するものであ
る。また、前記ベローズは、側板と可動フラップの密接
力をその材料自体の弾性に依存して付与するものではな
く、内部に導入された圧力によって付与するものであっ
て、しかも、高温の燃焼ガスには直接曝されないので、
熱による弾性限度の低下によって前記密接荷重が経時的
に損なわれることがないといった優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係るジェットエンジンの二次元推力変
向ノズルの第一の実施例の概略構造を示す斜視図であ
る。
向ノズルの第一の実施例の概略構造を示す斜視図であ
る。
【図２】同じく側板をベローズとの関係において示す側
面図である。
面図である。
【図３】本発明に係るジェットエンジンの二次元推力変
向ノズルの第二の実施例として、側板をベローズとの関
係において示す側面図である。
向ノズルの第二の実施例として、側板をベローズとの関
係において示す側面図である。
【図４】本発明に係るジェットエンジンの二次元推力変
向ノズルの第三の実施例として、可動フラップ側のシー
ル構造を示す部分的な斜視図である。
向ノズルの第三の実施例として、可動フラップ側のシー
ル構造を示す部分的な斜視図である。
【図５】従来のジェットエンジンの二次元推力変向ノズ
ルの概略構造を示す斜視図である。
ルの概略構造を示す斜視図である。
【図６】同じく側板と可動フラップのシール構造の一例
を部分的に拡大して示す断面図である。
を部分的に拡大して示す断面図である。
【図７】同じく側板と可動フラップのシール構造の他の
例を部分的に拡大して示す斜視図である。
例を部分的に拡大して示す斜視図である。
１０ ノズル本体 ２０ 側板 ２１ 対向面 ３０ 可動フラップ ４０，４０Ａ〜４０Ｆ ベローズ ５０ 支持板 ６０ 導圧チューブ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年２月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 可動排気ノズルのシール機構
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機のジェットエン
ジンの排気による推力の方向を二次元方向に可変とした
可動排気ノズルのシール機構に関するものである。
ジンの排気による推力の方向を二次元方向に可変とした
可動排気ノズルのシール機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、航空機のジェットエンジンには、
図５に概略構造を示すような可動排気ノズルが採用され
ているものがある。
図５に概略構造を示すような可動排気ノズルが採用され
ているものがある。
【０００３】可動排気ノズルは、ジェットエンジンのノ
ズル本体１の後端部に、互いに対向する左右一対の側板
２，２と、この側板２，２の間にあって上下に対向する
一対の可動フラップ３，３が設けられた構造を有し、こ
れら側板２，２と可動フラップ３，３で囲まれた排気口
から高圧の燃焼ガスを機体後方へ排出するものである。
可動フラップ３は、ヒンジ部ａを介してノズル本体１に
揺動自在に連結された第一フラップ３Ａと、第一フラッ
プ３Ａの自由端にヒンジ部ｂを介して揺動自在に連結さ
れた第二フラップ３Ｂとからなり、この可動フラップ３
を上下に角変位させることによって推力の方向を可変に
している。
ズル本体１の後端部に、互いに対向する左右一対の側板
２，２と、この側板２，２の間にあって上下に対向する
一対の可動フラップ３，３が設けられた構造を有し、こ
れら側板２，２と可動フラップ３，３で囲まれた排気口
から高圧の燃焼ガスを機体後方へ排出するものである。
可動フラップ３は、ヒンジ部ａを介してノズル本体１に
揺動自在に連結された第一フラップ３Ａと、第一フラッ
プ３Ａの自由端にヒンジ部ｂを介して揺動自在に連結さ
れた第二フラップ３Ｂとからなり、この可動フラップ３
を上下に角変位させることによって推力の方向を可変に
している。
【０００４】側板２と可動フラップ３の間の隙間は、推
力を得るための燃焼ガスが大量に漏れることのないよう
にシールされており、そのシール機構としては、従来、
図６に示すように、可動フラップ３（第一フラップ３Ａ
及び第二フラップ３Ｂ）の左右両端面３ａに沿って形成
した溝３ｂに、金属シール部材４を収容し、このシール
部材４を波形に繰り返し屈曲した形状の板バネ４ａ，４
ｂで側板２の対向面２ａ及び可動フラップ３の溝３ｂ内
側面の双方に弾性的に密接させてなるもの、あるいは図
７に示すように、可動フラップ３の左右両端に板バネ状
のシール部材５を固定し、このシール部材５を側板２の
対向面２ａに弾性的に密接させてなるものがある。
力を得るための燃焼ガスが大量に漏れることのないよう
にシールされており、そのシール機構としては、従来、
図６に示すように、可動フラップ３（第一フラップ３Ａ
及び第二フラップ３Ｂ）の左右両端面３ａに沿って形成
した溝３ｂに、金属シール部材４を収容し、このシール
部材４を波形に繰り返し屈曲した形状の板バネ４ａ，４
ｂで側板２の対向面２ａ及び可動フラップ３の溝３ｂ内
側面の双方に弾性的に密接させてなるもの、あるいは図
７に示すように、可動フラップ３の左右両端に板バネ状
のシール部材５を固定し、このシール部材５を側板２の
対向面２ａに弾性的に密接させてなるものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、側板
２，２と可動フラップ３，３で囲まれた排気口から排出
される燃焼ガスは約 800〜 1,000℃の高温であり、上記
従来のシール機構によると、側板２と可動フラップ３の
間のシール部材４及びこれを付勢する板バネ４ａ，４
ｂ、あるいはシール部材５が上記燃焼ガスに直接曝され
る。このため、高温によって板バネ４ａ，４ｂあるいは
板バネ状シール部材５を構成する材料の降伏点が経時的
に低下してしまい、すなわち弾性応力限度が低下して塑
性変形が起こりやすくなるので、シール部材４あるいは
５の密接性が損なわれて隙間を生じ、燃焼ガスに対する
シール性が早期に低下する問題があった。
２，２と可動フラップ３，３で囲まれた排気口から排出
される燃焼ガスは約 800〜 1,000℃の高温であり、上記
従来のシール機構によると、側板２と可動フラップ３の
間のシール部材４及びこれを付勢する板バネ４ａ，４
ｂ、あるいはシール部材５が上記燃焼ガスに直接曝され
る。このため、高温によって板バネ４ａ，４ｂあるいは
板バネ状シール部材５を構成する材料の降伏点が経時的
に低下してしまい、すなわち弾性応力限度が低下して塑
性変形が起こりやすくなるので、シール部材４あるいは
５の密接性が損なわれて隙間を生じ、燃焼ガスに対する
シール性が早期に低下する問題があった。
【０００６】また、可動フラップ３のヒンジ部ａ，ｂに
おける左右両端では、図６及び図７のような構造のシー
ル機構を設けることが技術的に困難であった。しかも、
推力変向に際しては、可動フラップ３が上下に大きく変
位するのに伴って、シール部材４あるいは５が側板２と
摺動するが、このシール部材４，５は付勢力の方向性に
よって、摺動の際に傾斜したり、偏摩耗が生じたりする
ので、シール性に悪影響を及ぼしていた。
おける左右両端では、図６及び図７のような構造のシー
ル機構を設けることが技術的に困難であった。しかも、
推力変向に際しては、可動フラップ３が上下に大きく変
位するのに伴って、シール部材４あるいは５が側板２と
摺動するが、このシール部材４，５は付勢力の方向性に
よって、摺動の際に傾斜したり、偏摩耗が生じたりする
ので、シール性に悪影響を及ぼしていた。
【０００７】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、推力を得るため
の燃焼ガスが排出の方向以外へ大量に漏れるのを長期間
確実に防止しうるシール機構とすることにある。
れたもので、その目的とするところは、推力を得るため
の燃焼ガスが排出の方向以外へ大量に漏れるのを長期間
確実に防止しうるシール機構とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ノズル本体の後端部に、互いに対向する
左右一対の静止した側板と、両側板の間にあって上下に
対向する一対の揺動自在な可動フラップを設けた可動排
気ノズルにおいて、側板をノズル本体に対して非固定と
し、この側板の可動フラップと反対側の面に、一端が固
定され内部に圧力が導入されたベローズの自由端を封着
し、側板の対向面を可動フラップの左右両端面に接触さ
せてなる構成としたものである。また、この場合、ベロ
ーズ内に導入する圧力は、エンジン内部で発生した圧縮
機内圧力もしくは排気圧力とすることができる。
め、本発明は、ノズル本体の後端部に、互いに対向する
左右一対の静止した側板と、両側板の間にあって上下に
対向する一対の揺動自在な可動フラップを設けた可動排
気ノズルにおいて、側板をノズル本体に対して非固定と
し、この側板の可動フラップと反対側の面に、一端が固
定され内部に圧力が導入されたベローズの自由端を封着
し、側板の対向面を可動フラップの左右両端面に接触さ
せてなる構成としたものである。また、この場合、ベロ
ーズ内に導入する圧力は、エンジン内部で発生した圧縮
機内圧力もしくは排気圧力とすることができる。
【０００９】
【作用】上記構成によると、両側板は、内部に圧力が導
入されたベローズによって左右両側から付勢されるの
で、この両側板の互いの対向面が可動フラップの左右両
端面に適当な荷重で密接し、ノズル本体側から排出され
る燃焼ガスの排出方向以外への漏れを阻止する。このと
き、前記ベローズは、可動フラップの外側に位置してい
ることから、高温の燃焼ガスには直接曝されない。ま
た、ベローズ内にはエンジン内部で発生した圧縮機内圧
力もしくは排気圧力を導入することによって、可動フラ
ップに対する両側板の密接荷重を、両側板を可動フラッ
プから開く方向に作用する燃焼ガスの圧力に常に拮抗さ
せることができる。
入されたベローズによって左右両側から付勢されるの
で、この両側板の互いの対向面が可動フラップの左右両
端面に適当な荷重で密接し、ノズル本体側から排出され
る燃焼ガスの排出方向以外への漏れを阻止する。このと
き、前記ベローズは、可動フラップの外側に位置してい
ることから、高温の燃焼ガスには直接曝されない。ま
た、ベローズ内にはエンジン内部で発生した圧縮機内圧
力もしくは排気圧力を導入することによって、可動フラ
ップに対する両側板の密接荷重を、両側板を可動フラッ
プから開く方向に作用する燃焼ガスの圧力に常に拮抗さ
せることができる。
【００１０】
【実施例】図１及び図２は、本発明の第一の実施例を示
すもので、１０はジェットエンジンのノズル本体、２
０，２０はノズル本体１０の後端部に左右に対向して非
固定状態に配置された一対の側板、３０，３０はこの側
板２０，２０の間で上下に対向する一対の可動フラップ
である。各可動フラップ３０は、ヒンジ部３０ａを介し
てノズル本体１に揺動自在に連結された第一フラップ３
１と、第一フラップ３１の自由端にヒンジ部３０ｂを介
して揺動自在に連結された第二フラップ３２とを備えて
いる。
すもので、１０はジェットエンジンのノズル本体、２
０，２０はノズル本体１０の後端部に左右に対向して非
固定状態に配置された一対の側板、３０，３０はこの側
板２０，２０の間で上下に対向する一対の可動フラップ
である。各可動フラップ３０は、ヒンジ部３０ａを介し
てノズル本体１に揺動自在に連結された第一フラップ３
１と、第一フラップ３１の自由端にヒンジ部３０ｂを介
して揺動自在に連結された第二フラップ３２とを備えて
いる。
【００１１】４０，４０は、蛇腹状の壁面が側板２０，
２０の外縁と相似する形状をなす伸縮自在な一対の金属
ベローズで、このベローズ４０，４０は、その固定端
が、ノズル本体１０の後端部の左右両側に溶接等の手段
によって一体化された一対の支持板５０，５０にそれぞ
れ封着される一方、その自由端が、前記側板２０，２０
の外側面すなわち可動フラップ３０，３０と反対側の面
に封着されている。６０はジェットエンジンの図示しな
い圧縮器またはノズル本体１０内から延びる導圧チュー
ブで、各支持板５０に設けた導圧孔５１を通じて各ベロ
ーズ４０の内部４１に連通している。また、側板２０，
２０の互いの対向面２１，２１と、この面２１に接触す
る各可動フラップ３０の第一フラップ３１及び第二フラ
ップ３２の左右両端面は、きわめて平滑に仕上げられて
いる。
２０の外縁と相似する形状をなす伸縮自在な一対の金属
ベローズで、このベローズ４０，４０は、その固定端
が、ノズル本体１０の後端部の左右両側に溶接等の手段
によって一体化された一対の支持板５０，５０にそれぞ
れ封着される一方、その自由端が、前記側板２０，２０
の外側面すなわち可動フラップ３０，３０と反対側の面
に封着されている。６０はジェットエンジンの図示しな
い圧縮器またはノズル本体１０内から延びる導圧チュー
ブで、各支持板５０に設けた導圧孔５１を通じて各ベロ
ーズ４０の内部４１に連通している。また、側板２０，
２０の互いの対向面２１，２１と、この面２１に接触す
る各可動フラップ３０の第一フラップ３１及び第二フラ
ップ３２の左右両端面は、きわめて平滑に仕上げられて
いる。
【００１２】上記構成において、図示しないエンジンの
燃焼器側からの高温・高圧の燃焼ガスは、これら側板２
０，２０と可動フラップ３０，３０で囲まれた排気口７
０から後方へ高速排出され、これによる推力の方向は、
可動フラップ３０，３０を図示しない駆動機構で上下に
角変位させることによって変向される。
燃焼器側からの高温・高圧の燃焼ガスは、これら側板２
０，２０と可動フラップ３０，３０で囲まれた排気口７
０から後方へ高速排出され、これによる推力の方向は、
可動フラップ３０，３０を図示しない駆動機構で上下に
角変位させることによって変向される。
【００１３】それぞれベローズ４０を介して支持板５０
に弾性的に支持された両側板２０，２０は、ベローズ４
０の内部４１に導入された圧力によって外側から付勢さ
れ、その互いの対向面２１，２１が可動フラップ３０，
３０（第一フラップ３１及び第二フラップ３２）の左右
両端面に密接している。前記排気口７０における燃焼ガ
スの圧力は、側板２０，２０を可動フラップ３０，３０
から離してベローズ４０，４０を圧縮させる方向に作用
するが、エンジン内部で発生してベローズ４０の内部４
１に導入された圧力は、エンジンの出力に比例するた
め、可動フラップ３０に対する側板２０の押し付け荷重
を、前記排気口７０における燃焼ガスの圧力に常に拮抗
させ、漏れの発生を微量に抑えることができる。また、
排気口７０における圧力は、大気中への開放によってノ
ズル本体１０内に比較して大幅に降下しており、したが
って、ベローズ４０内へのエンジン内圧力の導入によっ
て、側板２０と可動フラップ３０の間の密接度を十分な
ものにすることができる。
に弾性的に支持された両側板２０，２０は、ベローズ４
０の内部４１に導入された圧力によって外側から付勢さ
れ、その互いの対向面２１，２１が可動フラップ３０，
３０（第一フラップ３１及び第二フラップ３２）の左右
両端面に密接している。前記排気口７０における燃焼ガ
スの圧力は、側板２０，２０を可動フラップ３０，３０
から離してベローズ４０，４０を圧縮させる方向に作用
するが、エンジン内部で発生してベローズ４０の内部４
１に導入された圧力は、エンジンの出力に比例するた
め、可動フラップ３０に対する側板２０の押し付け荷重
を、前記排気口７０における燃焼ガスの圧力に常に拮抗
させ、漏れの発生を微量に抑えることができる。また、
排気口７０における圧力は、大気中への開放によってノ
ズル本体１０内に比較して大幅に降下しており、したが
って、ベローズ４０内へのエンジン内圧力の導入によっ
て、側板２０と可動フラップ３０の間の密接度を十分な
ものにすることができる。
【００１４】また、この構成によると、可動フラップ３
０の第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面にそれぞれシール部材を取り付ける場合と異なり、前
記両端面の全面が側板２０の対向面２１と接触するの
で、ヒンジ部３０ａ，３０ｂの左右両端部においても、
前記対向面２１との間に大きな隙間が形成されることが
ない。
０の第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面にそれぞれシール部材を取り付ける場合と異なり、前
記両端面の全面が側板２０の対向面２１と接触するの
で、ヒンジ部３０ａ，３０ｂの左右両端部においても、
前記対向面２１との間に大きな隙間が形成されることが
ない。
【００１５】次に、図３は、本発明の第二の実施例とし
て、並列した複数のベローズ４０Ａ〜４０Ｆを介して各
側板２０を支持板５０に取り付けたもので、これらベロ
ーズ４０Ａ〜４０Ｆのそれぞれの内部にエンジンの内部
圧力を導入する。このとき、図示しない弁装置等によっ
て、各ベローズ４０Ａ〜４０Ｆ単位での導入圧力を可変
とすることによって、排気口７０における排気圧力の微
小変化や可動フラップ３０，３０の角変位による圧力分
布の変動に対応して、側板２０の押し付け荷重分布を制
御することができる。
て、並列した複数のベローズ４０Ａ〜４０Ｆを介して各
側板２０を支持板５０に取り付けたもので、これらベロ
ーズ４０Ａ〜４０Ｆのそれぞれの内部にエンジンの内部
圧力を導入する。このとき、図示しない弁装置等によっ
て、各ベローズ４０Ａ〜４０Ｆ単位での導入圧力を可変
とすることによって、排気口７０における排気圧力の微
小変化や可動フラップ３０，３０の角変位による圧力分
布の変動に対応して、側板２０の押し付け荷重分布を制
御することができる。
【００１６】なお、上記各実施例において、各側板２０
の対向面２１と摺接する各可動フラップ３０の第一フラ
ップ３１及び第二フラップ３２の左右両端面には、図４
に第三の実施例として示すように、外郭に沿った突条
（シールランド）３３を突設し、この突条３３の平滑な
先端面を側板２０に接触させることによって、シール性
を向上させることができる。
の対向面２１と摺接する各可動フラップ３０の第一フラ
ップ３１及び第二フラップ３２の左右両端面には、図４
に第三の実施例として示すように、外郭に沿った突条
（シールランド）３３を突設し、この突条３３の平滑な
先端面を側板２０に接触させることによって、シール性
を向上させることができる。
【００１７】また、排気口７０の燃焼ガスが第一フラッ
プ３１と第二フラップ３２の間のヒンジ部３０ｂを貫通
して漏れるのを防止するため、ヒンジ部３０ｂの片側を
金属製薄板を積層した撓み板８０で覆い、この撓み板８
０を、第一フラップ３１及び第二フラップ３２のうちの
一方にホルダ８１で固定し、他方にスプリングホルダ８
２で支持した板バネ８３によって密接させる構成とする
ことも有効である。この場合、撓み板８０の左右両端縁
は、第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面と面一にして側板２１と接触させる。また、ノズル本
体１０の後端部と第一フラップ３１の間のヒンジ部３０
ａにも、同様の構成を付加することができる。
プ３１と第二フラップ３２の間のヒンジ部３０ｂを貫通
して漏れるのを防止するため、ヒンジ部３０ｂの片側を
金属製薄板を積層した撓み板８０で覆い、この撓み板８
０を、第一フラップ３１及び第二フラップ３２のうちの
一方にホルダ８１で固定し、他方にスプリングホルダ８
２で支持した板バネ８３によって密接させる構成とする
ことも有効である。この場合、撓み板８０の左右両端縁
は、第一フラップ３１及び第二フラップ３２の左右両端
面と面一にして側板２１と接触させる。また、ノズル本
体１０の後端部と第一フラップ３１の間のヒンジ部３０
ａにも、同様の構成を付加することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る可動排気ノズルのシール機構によると、左右一対
の側板は、内部に圧力が導入されたベローズによって両
側から付勢されるので、両側板の互いの対向面が可動フ
ラップの左右両端面に適当な荷重で密接し、また、ベロ
ーズ内にはエンジン内部で発生した圧力を導入すること
によって、可動フラップに対する側板の密接荷重が、ノ
ズルからの排気圧力に常に拮抗するので、燃焼ガスに対
する優れたシール性を奏するものである。また、前記ベ
ローズは、側板と可動フラップの密接力をその材料自体
の弾性に依存して付与するものではなく、内部に導入さ
れた圧力によって付与するものであって、しかも、高温
の燃焼ガスには直接曝されないので、熱による弾性限度
の低下によって前記密接荷重が経時的に損なわれること
がないといった優れた効果を奏する。
に係る可動排気ノズルのシール機構によると、左右一対
の側板は、内部に圧力が導入されたベローズによって両
側から付勢されるので、両側板の互いの対向面が可動フ
ラップの左右両端面に適当な荷重で密接し、また、ベロ
ーズ内にはエンジン内部で発生した圧力を導入すること
によって、可動フラップに対する側板の密接荷重が、ノ
ズルからの排気圧力に常に拮抗するので、燃焼ガスに対
する優れたシール性を奏するものである。また、前記ベ
ローズは、側板と可動フラップの密接力をその材料自体
の弾性に依存して付与するものではなく、内部に導入さ
れた圧力によって付与するものであって、しかも、高温
の燃焼ガスには直接曝されないので、熱による弾性限度
の低下によって前記密接荷重が経時的に損なわれること
がないといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可動排気ノズルのシール機構の第
一の実施例の概略構造を示す斜視図である。
一の実施例の概略構造を示す斜視図である。
【図２】同じく側板をベローズとの関係において示す側
面図である。
面図である。
【図３】本発明に係る可動排気ノズルのシール機構の第
二の実施例として、側板をベローズとの関係において示
す側面図である。
二の実施例として、側板をベローズとの関係において示
す側面図である。
【図４】本発明に係る可動排気ノズルのシール機構の第
三の実施例として、可動フラップ側のシール構造を示す
部分的な斜視図である。
三の実施例として、可動フラップ側のシール構造を示す
部分的な斜視図である。
【図５】従来の可動排気ノズルのシール機構の概略構造
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図６】同じく側板と可動フラップのシール構造の一例
を部分的に拡大して示す断面図である。
を部分的に拡大して示す断面図である。
【図７】同じく側板と可動フラップのシール構造の他の
例を部分的に拡大して示す斜視図である。
例を部分的に拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】 １０ ノズル本体 ２０ 側板 ２１ 対向面 ３０ 可動フラップ ４０，４０Ａ〜４０Ｆ ベローズ ５０ 支持板 ６０ 導圧チューブ
Claims (2)
- 【請求項１】 ノズル本体の後端部に、互いに対向する
左右一対の静止した側板と、両側板の間にあって上下に
対向する一対の揺動自在な可動フラップを設けた推力変
向ノズルにおいて、側板をノズル本体に対して非固定と
し、この側板の可動フラップと反対側の面に、一端が固
定されて内部に圧力が導入されたベローズの自由端を封
着し、側板の対向面を可動フラップの左右両端面に接触
させてなることを特徴とするジェットエンジンの二次元
推力変向ノズル。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、ベローズ内に
導入する圧力が、エンジン内部で発生した圧縮機内圧力
もしくは排気圧力であることを特徴とするジェットエン
ジンの二次元推力変向ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31318791A JPH05125993A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ジエツトエンジンの二次元推力変向ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31318791A JPH05125993A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ジエツトエンジンの二次元推力変向ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125993A true JPH05125993A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=18038151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31318791A Withdrawn JPH05125993A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ジエツトエンジンの二次元推力変向ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05125993A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109677624A (zh) * | 2017-10-19 | 2019-04-26 | 波音公司 | 用于飞机系统中的可变几何间隙的密封系统 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP31318791A patent/JPH05125993A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109677624A (zh) * | 2017-10-19 | 2019-04-26 | 波音公司 | 用于飞机系统中的可变几何间隙的密封系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |