JPH05133273A - 並進ノズル方向転換リングの支持装置 - Google Patents
並進ノズル方向転換リングの支持装置Info
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- JPH05133273A JPH05133273A JP4111360A JP11136092A JPH05133273A JP H05133273 A JPH05133273 A JP H05133273A JP 4111360 A JP4111360 A JP 4111360A JP 11136092 A JP11136092 A JP 11136092A JP H05133273 A JPH05133273 A JP H05133273A
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/30—Arrangement of components
- F05D2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- F05D2250/30—Arrangement of components
- F05D2250/34—Arrangement of components translated
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】航空機用ガスタービンエンジンのノズル排気流
を方向転換するノズルフラップを枢動するのに使用する
方向転換リングの支持装置において、方向転換排気ノズ
ルにより作動器に伝えられる横荷重を最小にするかなく
し、また半径方向荷重のために作動器が受ける曲げモー
メントを最小にするかなくす。 【構成】４つの一次作動器７０により前後に並進され、
３つの方向転換作動器９０により中心線８のまわりに傾
斜される方向転換リング８６は、ケーシング１１のまわ
りに円周方向に等間隔に配置された３つの軸線方向に摺
動可能な方向転換リング支持装置１００により支持され
ている。支持装置１００は、自由度３の玉継手と自由度
２のクレビス型ヒンジ手段の使用により方向転換リング
８６がその姿勢を変えるように軸線方向前後に並進し、
傾斜するのを許容する。３つのこの支持装置１００は、
協同作用して方向転換リング８６の横方向移動を防止す
る。
を方向転換するノズルフラップを枢動するのに使用する
方向転換リングの支持装置において、方向転換排気ノズ
ルにより作動器に伝えられる横荷重を最小にするかなく
し、また半径方向荷重のために作動器が受ける曲げモー
メントを最小にするかなくす。 【構成】４つの一次作動器７０により前後に並進され、
３つの方向転換作動器９０により中心線８のまわりに傾
斜される方向転換リング８６は、ケーシング１１のまわ
りに円周方向に等間隔に配置された３つの軸線方向に摺
動可能な方向転換リング支持装置１００により支持され
ている。支持装置１００は、自由度３の玉継手と自由度
２のクレビス型ヒンジ手段の使用により方向転換リング
８６がその姿勢を変えるように軸線方向前後に並進し、
傾斜するのを許容する。３つのこの支持装置１００は、
協同作用して方向転換リング８６の横方向移動を防止す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に軸対称な可変
スロート・推力方向転換ノズルに関し、特にノズル排気
流を方向転換するノズルフラップを枢動するのに用いる
方向転換リングの支持装置に関する。
スロート・推力方向転換ノズルに関し、特にノズル排気
流を方向転換するノズルフラップを枢動するのに用いる
方向転換リングの支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】軍用航空機用途においては、空対空戦闘
任務と錯綜した地上攻撃任務の両方のために航空機の操
縦性（マヌーバビリティ）を高める必要がある。航空機
設計技術者は、フラップや補助翼のような通常の空気力
学的表面の代わりに、航空機の動力となるガスタービン
エンジンの排気流と推力を転向、すなわち方向転換する
方向転換可能なノズルを使用するか、前者を後者で補強
することを追求している。Ｈａｕｅｒの米国特許第４，
９９４，６６０号に開示された軸対称な方向転換排気ノ
ズルは、ノズルの発散フラップを非対称に自在に枢動す
ることにより、言い換えると、発散フラップを非方向転
換状態のノズル中心線に関して半径および接線方向に枢
動することにより、軸対称な収束／発散ノズルの推力を
方向転換する手段を備える。方向転換リングを軸線方向
に並進するとともに、限られた範囲でその水平および垂
直軸線のまわりに水平保持または傾斜することにより
（本質的にその姿勢を調節することにより）、フラップ
を枢動する。従来の二次元ノズルでは、エンジンの推力
をピッチまたはヨウ方向に向けるのに比較的平坦なフラ
ップを用いる、ベクタード推力手段を用いている。
任務と錯綜した地上攻撃任務の両方のために航空機の操
縦性（マヌーバビリティ）を高める必要がある。航空機
設計技術者は、フラップや補助翼のような通常の空気力
学的表面の代わりに、航空機の動力となるガスタービン
エンジンの排気流と推力を転向、すなわち方向転換する
方向転換可能なノズルを使用するか、前者を後者で補強
することを追求している。Ｈａｕｅｒの米国特許第４，
９９４，６６０号に開示された軸対称な方向転換排気ノ
ズルは、ノズルの発散フラップを非対称に自在に枢動す
ることにより、言い換えると、発散フラップを非方向転
換状態のノズル中心線に関して半径および接線方向に枢
動することにより、軸対称な収束／発散ノズルの推力を
方向転換する手段を備える。方向転換リングを軸線方向
に並進するとともに、限られた範囲でその水平および垂
直軸線のまわりに水平保持または傾斜することにより
（本質的にその姿勢を調節することにより）、フラップ
を枢動する。従来の二次元ノズルでは、エンジンの推力
をピッチまたはヨウ方向に向けるのに比較的平坦なフラ
ップを用いる、ベクタード推力手段を用いている。
【０００３】ベクタード推力は横荷重と呼ばれる接線方
向および半径方向荷重を生成し、これらの横荷重がフラ
ップから種々の荷重経路で伝達され、作動器を介してエ
ンジンケーシングに戻される。これらの巨大な荷重は、
その荷重、特に推力方向転換により作動器シャフトに発
揮される曲げモーメントを吸収する大型の作動器を要す
る。
向および半径方向荷重を生成し、これらの横荷重がフラ
ップから種々の荷重経路で伝達され、作動器を介してエ
ンジンケーシングに戻される。これらの巨大な荷重は、
その荷重、特に推力方向転換により作動器シャフトに発
揮される曲げモーメントを吸収する大型の作動器を要す
る。
【０００４】
【発明の目的】したがって、この発明の目的は、ノズル
により作動器に伝えられる横荷重を最小にするかなくす
ことにある。この発明の別の目的は、半径方向荷重のた
めに作動器が受ける曲げモーメントを少なくするかなく
すことにある。この発明の他の目的は、ノズル作動器お
よびその作動器の動力供給に用いる油圧系統の寸法と重
量を最小にすることにある。
により作動器に伝えられる横荷重を最小にするかなくす
ことにある。この発明の別の目的は、半径方向荷重のた
めに作動器が受ける曲げモーメントを少なくするかなく
すことにある。この発明の他の目的は、ノズル作動器お
よびその作動器の動力供給に用いる油圧系統の寸法と重
量を最小にすることにある。
【０００５】これらの目的とこの発明の特徴および効果
は、添付の図面を参照にした以下の説明から明らかにな
るであろう。
は、添付の図面を参照にした以下の説明から明らかにな
るであろう。
【０００６】
【発明の概要】簡潔に説明すると、この発明の一つの観
点によれば、ガスタービンエンジンの推力方向転換ノズ
ルにより生じ、方向転換リングに作用する横荷重をエン
ジンの相対的に静止した部分に移送する、方向転換リン
グ支持装置が提供される。支持装置は、枢動可能な発散
フラップの端部に連結され、したがって推力を方向転換
（ベクタリング）し、ノズルの出口面積を変えるよう作
動する、方向転換リングの自由度２の枢軸運動および軸
線方向並進を許容する一方、方向転換リングのすべての
横方向、円周方向または接線方向の移動をほぼ防止する
手段を備える。
点によれば、ガスタービンエンジンの推力方向転換ノズ
ルにより生じ、方向転換リングに作用する横荷重をエン
ジンの相対的に静止した部分に移送する、方向転換リン
グ支持装置が提供される。支持装置は、枢動可能な発散
フラップの端部に連結され、したがって推力を方向転換
（ベクタリング）し、ノズルの出口面積を変えるよう作
動する、方向転換リングの自由度２の枢軸運動および軸
線方向並進を許容する一方、方向転換リングのすべての
横方向、円周方向または接線方向の移動をほぼ防止する
手段を備える。
【０００７】この発明の好適な実施例では、３つの方向
転換リング支持装置をエンジンケーシングのまわりに円
周方向に等角度で配置する。方向転換リング支持装置
は、横荷重を方向転換リングからエンジンケーシングに
移送する円周方向支持手段と、方向転換リングの並進を
許す方向転換リング並進手段と、１組の直線作動器によ
る方向転換リング姿勢調節を許す支持枢軸手段およびリ
ング水平保持手段とを含む。
転換リング支持装置をエンジンケーシングのまわりに円
周方向に等角度で配置する。方向転換リング支持装置
は、横荷重を方向転換リングからエンジンケーシングに
移送する円周方向支持手段と、方向転換リングの並進を
許す方向転換リング並進手段と、１組の直線作動器によ
る方向転換リング姿勢調節を許す支持枢軸手段およびリ
ング水平保持手段とを含む。
【０００８】好適な実施例では、３つの方向転換リング
支持装置は、エンジンケーシングに剛固に取り付けられ
た軸線方向に配置されたスライダバーからなる円周方向
支持手段に、軸線方向に並進可能なスライダが摺動自在
に装着されている。Ａフレームの２本の脚部の端部がス
ライダに回転自在に取り付けられ、他端が方向転換リン
グに玉継手の形態の自由度３の継手で連結されている。
支持装置は、エンジンケーシングに剛固に取り付けられ
た軸線方向に配置されたスライダバーからなる円周方向
支持手段に、軸線方向に並進可能なスライダが摺動自在
に装着されている。Ａフレームの２本の脚部の端部がス
ライダに回転自在に取り付けられ、他端が方向転換リン
グに玉継手の形態の自由度３の継手で連結されている。
【０００９】別の実施態様による方向転換リング支持装
置は、スライダおよびスライダバーの代わりに、軌道−
触輪構成を用い、この場合も同様にＡフレームを触輪に
回転自在に取り付ける。軌道に含まれる溝付きレール
は、触輪の４角に配置された４つの車輪を受け入れ案内
する作用をなす。この発明の他の実施態様による方向転
換リング支持装置は、トラニオン装着したスライドベア
リング装置を備える。この例では、エンジンケーシング
に装着したブラケットにより、内部にロッドを摺動自在
に装着した中空な直線ベアリングを回転自在に支持す
る。摺動可能なロッドには後部および前部ストッパを設
け、ロッドが直線ベアリングから抜けるのを防止し、ま
たロッドの後端を玉継手により方向転換リングに取り付
ける。
置は、スライダおよびスライダバーの代わりに、軌道−
触輪構成を用い、この場合も同様にＡフレームを触輪に
回転自在に取り付ける。軌道に含まれる溝付きレール
は、触輪の４角に配置された４つの車輪を受け入れ案内
する作用をなす。この発明の他の実施態様による方向転
換リング支持装置は、トラニオン装着したスライドベア
リング装置を備える。この例では、エンジンケーシング
に装着したブラケットにより、内部にロッドを摺動自在
に装着した中空な直線ベアリングを回転自在に支持す
る。摺動可能なロッドには後部および前部ストッパを設
け、ロッドが直線ベアリングから抜けるのを防止し、ま
たロッドの後端を玉継手により方向転換リングに取り付
ける。
【００１０】この発明のさらに他の実施態様による方向
転換リング支持装置は、折たたみリンク機構を備える。
この例では、第１リンクは本質的にエンジンケーシング
に枢動自在に連結された長方形フレームであり、第２リ
ンクはＡフレームである。Ａフレームの２本の脚部を第
１リンクに回転自在に連結し、単一の脚部端を玉継手に
より方向転換リングに取り付ける。
転換リング支持装置は、折たたみリンク機構を備える。
この例では、第１リンクは本質的にエンジンケーシング
に枢動自在に連結された長方形フレームであり、第２リ
ンクはＡフレームである。Ａフレームの２本の脚部を第
１リンクに回転自在に連結し、単一の脚部端を玉継手に
より方向転換リングに取り付ける。
【００１１】好適な実施例を図面に示す。しかし、この
発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更や別の構
成が可能である。
発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更や別の構
成が可能である。
【００１２】
【効果】この発明の方向転換リング支持装置の利点とし
て、方向転換リング・作動器に伝えられる横荷重および
作動器やそのアームが受ける曲げモーメントを大幅に低
減するか、さらにはなくすことができる。この発明の別
の利点として、横荷重をなくす一方、方向転換リングの
軸線方向並進を許容し、これにより膨張比（Ａ９／Ａ
８）の制御を可能にする。この結果、固定面積比のノズ
ルに較べて性能が顕著に向上し、また広い範囲の方向転
換角度を使用することが可能になる。
て、方向転換リング・作動器に伝えられる横荷重および
作動器やそのアームが受ける曲げモーメントを大幅に低
減するか、さらにはなくすことができる。この発明の別
の利点として、横荷重をなくす一方、方向転換リングの
軸線方向並進を許容し、これにより膨張比（Ａ９／Ａ
８）の制御を可能にする。この結果、固定面積比のノズ
ルに較べて性能が顕著に向上し、また広い範囲の方向転
換角度を使用することが可能になる。
【００１３】他の利点として、この発明で用いるノズル
作動器は、比較的小形で、軽量であり、従来の場合より
エンジンへの装着が容易である。さらに他の利点とし
て、横荷重を作動器をエンジンケーシングに装着したと
ころ以外の位置に分布させ、これによりエンジンケーシ
ング荷重の分布をより均一にし、これにより軽量なエン
ジンケーシングの使用を可能にする。
作動器は、比較的小形で、軽量であり、従来の場合より
エンジンへの装着が容易である。さらに他の利点とし
て、横荷重を作動器をエンジンケーシングに装着したと
ころ以外の位置に分布させ、これによりエンジンケーシ
ング荷重の分布をより均一にし、これにより軽量なエン
ジンケーシングの使用を可能にする。
【００１４】
【実施例の記載】図１に、この発明の方向転換リング支
持装置１００を航空機ガスタービンエンジンの排気部分
１０の一部として示す。排気部分１０は、アフターバー
ナ・ライナ１２を含む固定面積のダクトまたはエンジン
ケーシング１１と、前記ハウザー特許で言及されている
収束−発散型の軸対称方向転換ノズル１４を有する可変
面積の下流部分１３とを直流関係で備える。
持装置１００を航空機ガスタービンエンジンの排気部分
１０の一部として示す。排気部分１０は、アフターバー
ナ・ライナ１２を含む固定面積のダクトまたはエンジン
ケーシング１１と、前記ハウザー特許で言及されている
収束−発散型の軸対称方向転換ノズル１４を有する可変
面積の下流部分１３とを直流関係で備える。
【００１５】図１において、ノズル１４は収束部分３
４、スロート４０および発散部分４８を直流関係で備え
る。収束部分３４はエンジン中心線８のまわりに円周方
向に配列された複数の収束または一次フラップ５０を含
み、これらに重なる一次シール５１が円周方向に隣接す
る一次フラップ５０間に、かつ一次フラップ５０の半径
方向内向き表面と密封係合関係で配置されている。一次
フラップ５０はその前端でケーシング１１に、第１ピボ
ットまたはクレビス継手５２により回転自在に取り付け
られている。発散または二次フラップ５４は、その前端
５３で一次フラップ５０の後端に、大体スロート４０と
一致するノズル１４内の軸線方向位置で、自由度２のユ
ニバーサル継手手段５６により回転自在に取り付けられ
ている。二次フラップ５４はエンジン中心線８のまわり
に大体円周方向に配置され、これらに重なる発散または
二次シール５５が円周方向に隣接する二次フラップ５４
間に、かつ二次フラップ５４の半径方向内向き表面と密
封係合関係で配置されている。スロート４０は、それと
関連して通常Ａ８と称されるスロート区域（面積）を有
し、またノズル出口４４はほぼ二次フラップ５４の端部
にあり、それと関連して通常Ａ９と称される出口区域
（面積）を有する。
４、スロート４０および発散部分４８を直流関係で備え
る。収束部分３４はエンジン中心線８のまわりに円周方
向に配列された複数の収束または一次フラップ５０を含
み、これらに重なる一次シール５１が円周方向に隣接す
る一次フラップ５０間に、かつ一次フラップ５０の半径
方向内向き表面と密封係合関係で配置されている。一次
フラップ５０はその前端でケーシング１１に、第１ピボ
ットまたはクレビス継手５２により回転自在に取り付け
られている。発散または二次フラップ５４は、その前端
５３で一次フラップ５０の後端に、大体スロート４０と
一致するノズル１４内の軸線方向位置で、自由度２のユ
ニバーサル継手手段５６により回転自在に取り付けられ
ている。二次フラップ５４はエンジン中心線８のまわり
に大体円周方向に配置され、これらに重なる発散または
二次シール５５が円周方向に隣接する二次フラップ５４
間に、かつ二次フラップ５４の半径方向内向き表面と密
封係合関係で配置されている。スロート４０は、それと
関連して通常Ａ８と称されるスロート区域（面積）を有
し、またノズル出口４４はほぼ二次フラップ５４の端部
にあり、それと関連して通常Ａ９と称される出口区域
（面積）を有する。
【００１６】複数のローラ６２が一次リング構造６６内
に配置され、一方一次リング構造６６は複数（好適例で
は４つ）の一次作動器７０により前後に並進される。可
変スロート面積Ａ８を、一次フラップ５０の背面に形成
したカム面６０の上にカムローラ６２をころがすことに
より制御する。運転中、ノズル内の排気ガスの高圧が一
次フラップ５０と二次フラップ５４とを半径方向外向き
に押し、こうしてカム６０をカムローラ６２と接触状態
に保つ。円錐形環状作動器支持体７６がその狭い前端で
エンジンケーシング１１に装着され、一次作動器７０が
円錐形環状支持体７６の広い後端にユニバーサル玉継手
７４で回転自在に連結されている。一次作動器７０は作
動器ロッド７３を有し、一方ロッド７３は一次リング構
造６６に玉継手６８により連結されている。
に配置され、一方一次リング構造６６は複数（好適例で
は４つ）の一次作動器７０により前後に並進される。可
変スロート面積Ａ８を、一次フラップ５０の背面に形成
したカム面６０の上にカムローラ６２をころがすことに
より制御する。運転中、ノズル内の排気ガスの高圧が一
次フラップ５０と二次フラップ５４とを半径方向外向き
に押し、こうしてカム６０をカムローラ６２と接触状態
に保つ。円錐形環状作動器支持体７６がその狭い前端で
エンジンケーシング１１に装着され、一次作動器７０が
円錐形環状支持体７６の広い後端にユニバーサル玉継手
７４で回転自在に連結されている。一次作動器７０は作
動器ロッド７３を有し、一方ロッド７３は一次リング構
造６６に玉継手６８により連結されている。
【００１７】複数（好適例では３つ）の方向転換作動器
９０がケーシング１１のまわりに円周方向に等角度で配
置され、作動器７０と同じ態様でユニバーサル玉継手９
４により円錐形サポート７６に装着されている。方向転
換リング８６が方向転換作動器９０に、方向転換作動器
ロッド９３の後端で玉継手９６により連結されている。
これにより、二次方向転換リング８６を軸線方向に並進
し、中心線８のまわりに傾斜させて、その姿勢を制御す
ることが可能になる。方向転換リング８６は二次フラッ
プ５４の位置決めまたは回動を制御する。二次フラップ
５４は、一次フラップ５０に自由度２のユニバーサル継
手５６により回転自在に連結され、また二次方向転換リ
ング８６を二次フラップ５４に作動連結する制御アーム
５８ａおよび５８ｂを有する複数のＹフレーム５９によ
り多数の自由度にて回転自在に制御される。外側フラッ
プ６４は少なくとも部分的にＹフレーム５９により支持
され、ノズルの外部に沿ってすっきりしたなめらかな空
気力学的形状を呈する。
９０がケーシング１１のまわりに円周方向に等角度で配
置され、作動器７０と同じ態様でユニバーサル玉継手９
４により円錐形サポート７６に装着されている。方向転
換リング８６が方向転換作動器９０に、方向転換作動器
ロッド９３の後端で玉継手９６により連結されている。
これにより、二次方向転換リング８６を軸線方向に並進
し、中心線８のまわりに傾斜させて、その姿勢を制御す
ることが可能になる。方向転換リング８６は二次フラッ
プ５４の位置決めまたは回動を制御する。二次フラップ
５４は、一次フラップ５０に自由度２のユニバーサル継
手５６により回転自在に連結され、また二次方向転換リ
ング８６を二次フラップ５４に作動連結する制御アーム
５８ａおよび５８ｂを有する複数のＹフレーム５９によ
り多数の自由度にて回転自在に制御される。外側フラッ
プ６４は少なくとも部分的にＹフレーム５９により支持
され、ノズルの外部に沿ってすっきりしたなめらかな空
気力学的形状を呈する。
【００１８】制御アーム５８ａおよび５８ｂは自由度３
の玉継手８２により方向転換リング８６に、玉継手８４
により二次フラップ５４の後端に連結されている。この
連結機構は、二次リング８６の姿勢変化を二次フラップ
５４の多自由度の枢動変化または軌道運動に変換し、し
たがって各二次フラップ５４を異なる角度にわたって枢
動することができる。制御アーム５８ａおよび５８ｂを
取り付けるのに玉継手８２を使用することにより、Ｙフ
レーム５９をクレビス型枢着するとともに、制御アーム
５８ａまたは５８ｂいずれかに与えられるひねり荷重が
方向転換リング８６に送り戻されるのを防止する。バッ
クボーン９２は、二次フラップ５４の装着部をなすとと
もに、その両端で継手８４および５６の支持部をなす。
の玉継手８２により方向転換リング８６に、玉継手８４
により二次フラップ５４の後端に連結されている。この
連結機構は、二次リング８６の姿勢変化を二次フラップ
５４の多自由度の枢動変化または軌道運動に変換し、し
たがって各二次フラップ５４を異なる角度にわたって枢
動することができる。制御アーム５８ａおよび５８ｂを
取り付けるのに玉継手８２を使用することにより、Ｙフ
レーム５９をクレビス型枢着するとともに、制御アーム
５８ａまたは５８ｂいずれかに与えられるひねり荷重が
方向転換リング８６に送り戻されるのを防止する。バッ
クボーン９２は、二次フラップ５４の装着部をなすとと
もに、その両端で継手８４および５６の支持部をなす。
【００１９】方向転換リング８６は、ケーシング１１の
まわりに円周方向に等角度で配置された３つの軸線方向
に調節可能な方向転換リング支持装置１００で支持され
ている。支持装置１００は、方向転換作動器９０により
方向転換リング８６を軸線方向に並進させ、水平保持す
るのを可能にする。この発明の軸線方向に調節可能な方
向転換リング支持装置１００の好適な実施例を図２、図
２Ａおよび図２Ｂに具体的に示す。軸線方向に並進する
Ａフレーム２１０が、方向転換リング８６を自由度３の
玉継手２０６を介して支持する。Ａフレーム２１０は、
Ａフレーム２１０のアーム２１１ａおよび２１１ｂの端
部に、２つの玉継手２０８ａおよび２０８ｂを有するク
レビス型ヒンジ手段２０８によりスライダ２２０に回転
自在に取り付けられている。アーム２１１ａおよび２１
１ｂの端部に玉継手２０８ａおよび２０８ｂを使用する
ことにより、Ａフレーム２１０をクレビス型枢着すると
ともに、アームに加えられるひねり荷重の伝達をなく
す。スライダ２２０は、前部ブラケット２３０および後
部ブラケット２３６によりエンジンケーシング１１に取
り付けた、中空なスライダバー２２６に沿って摺動可能
である。方向転換リング支持装置１００は、方向転換リ
ング８６がその姿勢を変えるように軸線方向前後に並進
し、傾斜するのを許す。Ａフレーム２１０はヒンジ２０
８のまわりに枢動して、方向転換リング８６の姿勢調節
または水平保持を許し、またスライダバー２２６に沿っ
て並進または摺動して、方向転換リング８６の軸線方向
並進を許し、出口面積４４の制御を行う。スライダバー
２２６は方向転換リング８６から円周方向荷重を吸収す
るので、３つの方向転換リング支持装置１００は協同作
用して方向転換リング８６の横方向移動を防止する。
まわりに円周方向に等角度で配置された３つの軸線方向
に調節可能な方向転換リング支持装置１００で支持され
ている。支持装置１００は、方向転換作動器９０により
方向転換リング８６を軸線方向に並進させ、水平保持す
るのを可能にする。この発明の軸線方向に調節可能な方
向転換リング支持装置１００の好適な実施例を図２、図
２Ａおよび図２Ｂに具体的に示す。軸線方向に並進する
Ａフレーム２１０が、方向転換リング８６を自由度３の
玉継手２０６を介して支持する。Ａフレーム２１０は、
Ａフレーム２１０のアーム２１１ａおよび２１１ｂの端
部に、２つの玉継手２０８ａおよび２０８ｂを有するク
レビス型ヒンジ手段２０８によりスライダ２２０に回転
自在に取り付けられている。アーム２１１ａおよび２１
１ｂの端部に玉継手２０８ａおよび２０８ｂを使用する
ことにより、Ａフレーム２１０をクレビス型枢着すると
ともに、アームに加えられるひねり荷重の伝達をなく
す。スライダ２２０は、前部ブラケット２３０および後
部ブラケット２３６によりエンジンケーシング１１に取
り付けた、中空なスライダバー２２６に沿って摺動可能
である。方向転換リング支持装置１００は、方向転換リ
ング８６がその姿勢を変えるように軸線方向前後に並進
し、傾斜するのを許す。Ａフレーム２１０はヒンジ２０
８のまわりに枢動して、方向転換リング８６の姿勢調節
または水平保持を許し、またスライダバー２２６に沿っ
て並進または摺動して、方向転換リング８６の軸線方向
並進を許し、出口面積４４の制御を行う。スライダバー
２２６は方向転換リング８６から円周方向荷重を吸収す
るので、３つの方向転換リング支持装置１００は協同作
用して方向転換リング８６の横方向移動を防止する。
【００２０】図３および図３Ａに示す軸線方向に調節可
能な方向転換リング支持装置の別の例は、方向転換リン
グ８６を支持するのに用いる軌道−トロリ−手段３００
と呼ぶことができる。軸線方向の走行用溝付きレール３
１２を有する軌道３０５は、触輪３１８の４つ角に配置
された４つの案内車輪３３０を受け入れ案内するよう作
動する。Ａフレーム３１０はヒンジ３０８により触輪３
１８に回転自在に取り付けられており、こうして、Ａフ
レーム３１０の後端に自由度３の玉継手３０６により自
在連結された方向転換リング８６を半径方向および軸線
方向移動させる。方向転換リング８６の軸線方向並進
は、触輪３１８およびそれに取り付けたＡフレーム３１
０の軸線方向移動により達成する。溝付きレール３１２
はノズルの円周方向の荷重、すなわちノズルの横荷重を
吸収する。軌道３０５をエンジンケーシング１１に適当
に取り付けて、方向転換リング８６からエンジンケーシ
ング１１への必要な荷重伝達機構を構成する。
能な方向転換リング支持装置の別の例は、方向転換リン
グ８６を支持するのに用いる軌道−トロリ−手段３００
と呼ぶことができる。軸線方向の走行用溝付きレール３
１２を有する軌道３０５は、触輪３１８の４つ角に配置
された４つの案内車輪３３０を受け入れ案内するよう作
動する。Ａフレーム３１０はヒンジ３０８により触輪３
１８に回転自在に取り付けられており、こうして、Ａフ
レーム３１０の後端に自由度３の玉継手３０６により自
在連結された方向転換リング８６を半径方向および軸線
方向移動させる。方向転換リング８６の軸線方向並進
は、触輪３１８およびそれに取り付けたＡフレーム３１
０の軸線方向移動により達成する。溝付きレール３１２
はノズルの円周方向の荷重、すなわちノズルの横荷重を
吸収する。軌道３０５をエンジンケーシング１１に適当
に取り付けて、方向転換リング８６からエンジンケーシ
ング１１への必要な荷重伝達機構を構成する。
【００２１】図４に、この発明による軸線方向に調節可
能な方向転換リング支持装置の他の実施例を示す。図４
に示したトラニオンスライドベアリング支持手段３５０
は、エンジンケーシング１１に取り付けたブラケット３
６０、ブラケットにピン３６６で支持されたトラニオン
装着した中空直線バレル３６５、バレルに収容された摺
動可能な支持ロッド３７８を含む。支持ロッド３７８に
は前部ストッパ３８０および後部ストッパ３８２が設け
られて、ロッド３７８がバレル３６５から抜けるのを防
止している。自由度３の玉継手３７６を用いて方向転換
リング８６をロッド３７８の後端に装着し、これにより
ロッド３７８が直線ベアリング３７０内でピン３６６の
まわりに枢動するとともに軸線方向に並進するのを許
す。玉継手３７６は、方向転換リング８６を、図１に示
す方向転換リング・作動器９０により決められる姿勢に
枢動するのを許す。直線バレル３６５内に摺動自在に装
着されたロッド３７８は方向転換リング８６の円周方向
支持をなすとともに、その軸線方向位置決めを可能にす
る。横荷重をロッド３７８を介して取り出し、バレル３
６５に伝達し、最終的にブラケット３６０を通してケー
シング１１に伝達する。
能な方向転換リング支持装置の他の実施例を示す。図４
に示したトラニオンスライドベアリング支持手段３５０
は、エンジンケーシング１１に取り付けたブラケット３
６０、ブラケットにピン３６６で支持されたトラニオン
装着した中空直線バレル３６５、バレルに収容された摺
動可能な支持ロッド３７８を含む。支持ロッド３７８に
は前部ストッパ３８０および後部ストッパ３８２が設け
られて、ロッド３７８がバレル３６５から抜けるのを防
止している。自由度３の玉継手３７６を用いて方向転換
リング８６をロッド３７８の後端に装着し、これにより
ロッド３７８が直線ベアリング３７０内でピン３６６の
まわりに枢動するとともに軸線方向に並進するのを許
す。玉継手３７６は、方向転換リング８６を、図１に示
す方向転換リング・作動器９０により決められる姿勢に
枢動するのを許す。直線バレル３６５内に摺動自在に装
着されたロッド３７８は方向転換リング８６の円周方向
支持をなすとともに、その軸線方向位置決めを可能にす
る。横荷重をロッド３７８を介して取り出し、バレル３
６５に伝達し、最終的にブラケット３６０を通してケー
シング１１に伝達する。
【００２２】図５および図５Ａに、この発明による軸線
方向に調節可能な方向転換リング支持装置のさらに他の
実施例を、二重リンク支持手段４００として示す。長方
形第１リンク４２０が、ヒンジ４１０によりエンジンケ
ーシング１１に回転自在に取り付けられている。第１リ
ンク４２０の第１端４２２は、エンジンケーシング１１
に適当に装着されたヒンジ４１０に、ピン４２４により
回転自在に連結されている。第１リンク４２０の第２端
または先端４２５は、第２リンク４２８に回転自在に連
結されている。第２リンク４２８はその前端４２９が折
り曲げられたＡフレーム形状であるのが好ましい。第２
リンク４２８の折り曲げ部は、この機構の連結運動にお
けるてこ作用を増大する。方向転換リング８６は自由度
３の玉継手４３６により、第２リンク４２８の後端４３
０に自在連結されている。ピン連結したリンク４２０お
よび４２８の関節運動が方向転換リング８６の軸線方向
並進および姿勢保持を許し、一方、リンクおよびピンが
横方向荷重を吸収しエンジンケーシング１１に伝達す
る。
方向に調節可能な方向転換リング支持装置のさらに他の
実施例を、二重リンク支持手段４００として示す。長方
形第１リンク４２０が、ヒンジ４１０によりエンジンケ
ーシング１１に回転自在に取り付けられている。第１リ
ンク４２０の第１端４２２は、エンジンケーシング１１
に適当に装着されたヒンジ４１０に、ピン４２４により
回転自在に連結されている。第１リンク４２０の第２端
または先端４２５は、第２リンク４２８に回転自在に連
結されている。第２リンク４２８はその前端４２９が折
り曲げられたＡフレーム形状であるのが好ましい。第２
リンク４２８の折り曲げ部は、この機構の連結運動にお
けるてこ作用を増大する。方向転換リング８６は自由度
３の玉継手４３６により、第２リンク４２８の後端４３
０に自在連結されている。ピン連結したリンク４２０お
よび４２８の関節運動が方向転換リング８６の軸線方向
並進および姿勢保持を許し、一方、リンクおよびピンが
横方向荷重を吸収しエンジンケーシング１１に伝達す
る。
【００２３】以上、この発明の好適な実施例を示して発
明の原理を説明したが、これらの好適な実施例には、こ
の発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更や改変
を加えることができる。
明の原理を説明したが、これらの好適な実施例には、こ
の発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更や改変
を加えることができる。
【図１】この発明の好適な実施例による方向転換リング
支持装置を有するガスタービンエンジンの軸対称な方向
転換排気ノズルの部分的に破断した斜視図である。
支持装置を有するガスタービンエンジンの軸対称な方向
転換排気ノズルの部分的に破断した斜視図である。
【図２】図１に示す方向転換リング支持装置の好適な実
施例を示す一部断面、一部側面図である。図２Ａは図２
の方向転換リング支持装置をエンジン中心線に向かって
半径方向内向きに見た平面図である。図２Ｂは図２Ａの
方向転換リング支持装置を２Ｂ−２Ｂ線に沿って切り後
ろ向きに見た断面図である。
施例を示す一部断面、一部側面図である。図２Ａは図２
の方向転換リング支持装置をエンジン中心線に向かって
半径方向内向きに見た平面図である。図２Ｂは図２Ａの
方向転換リング支持装置を２Ｂ−２Ｂ線に沿って切り後
ろ向きに見た断面図である。
【図３】図１に示す方向転換リング支持装置の別の例を
示す断面図である。図３Ａは図３の方向転換リング支持
装置をエンジン中心線に向かって半径方向内向きに見た
平面図である。
示す断面図である。図３Ａは図３の方向転換リング支持
装置をエンジン中心線に向かって半径方向内向きに見た
平面図である。
【図４】図１に示す方向転換リング支持装置の他の例を
示す一部断面、一部側面図である。
示す一部断面、一部側面図である。
【図５】図１に示す方向転換リング支持装置のさらに他
の例を示す一部断面、一部側面図である。図５Ａは図５
に示す方向転換リング支持装置をエンジン中心線に向か
って半径方向内向きに見た平面図である。
の例を示す一部断面、一部側面図である。図５Ａは図５
に示す方向転換リング支持装置をエンジン中心線に向か
って半径方向内向きに見た平面図である。
１０ 排気セクション １１ エンジンケーシング １４ 軸対称方向転換ノズル ５０ 一次フラップ ５４ 二次フラップ ８６ 方向転換リング ９０ 方向転換作動器 １００ 方向転換リング支持装置 ２０６ 玉継手 ２１０ Ａフレーム ２２０ スライダ ２２６ スライダバー ３００ 軌道−触輪手段 ３０５ 軌道 ３１２ 溝付きレール ３１８ 触輪 ３５０ ベアリング支持手段 ３６０ ブラケット ３６５ 直線バレル ３７６ 玉継手 ３７８ ロッド ４００ ２本リンク支持手段 ４２０ 第１リンク ４２８ 第２リンク ４３６ 玉継手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トツド・トーマス・ウイルキンソン アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエスト・ チエスター、レソアーズビレ・ロード、 8466番 (72)発明者 ロバート・マイケル・アウスデンムーア アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエスト・ チエスター、クアイル・ホロウ・コート、 7981番
Claims (6)
- 【請求項１】航空機ガスタービンエンジンの方向転換ノ
ズルに用いる方向転換リング支持装置において、 方向転換リングの円周方向移動を拘束し、方向転換リン
グに作用する横荷重をエンジンの相対的に静止した部分
に移送する円周方向リング支持手段と、 上記円周方向リング支持手段がノズルの中心に向かって
枢動するのを許す枢軸手段と、 上記方向転換リングの軸線方向並進を許す軸線方向並進
手段と、 上記支持手段、枢軸手段および軸線方向並進手段を上記
方向転換リングに取り付ける自由度３の手段とを含む方
向転換リング支持装置。 - 【請求項２】上記円周方向リング支持手段がスライダバ
ーを含み、 上記軸線方向並進手段が上記スライダバー上に摺動自在
に配置された中空なスライダを含み、 上記枢軸手段がフレームを含み、このフレームの第１端
が上記スライダに回転自在に取り付けられ、第２端に上
記自由度３の手段が設けられた請求項１に記載の方向転
換リング支持装置。 - 【請求項３】上記円周方向リング支持手段が軸線方向に
延在する軌道を含み、この軌道の軸線方向に延在する側
部に沿って向かい合った溝付きレールが設けられ、 上記軸線方向並進手段が少なくとも４つの車輪が回転自
在に装着された触輪を含み、触輪の車輪が上記溝付き軌
道により保持された状態で、軌道に沿って軸線方向にこ
ろがり移動し、 上記枢軸手段がフレームを含み、このフレームの第１端
が上記軌道に回転自在に取り付けられ、第２端に上記自
由度３の取付け手段が設けられた請求項１に記載の方向
転換リング支持装置。 - 【請求項４】上記円周方向リング支持手段および上記枢
軸手段がトラニオン装着した中空な直線バレルをブラケ
ット手段で支持した構成で、 上記軸線方向並進手段が上記中空な直線バレルに摺動自
在に装着された摺動可能な支持ロッドを含み、 上記自由度３の取付け手段が上記支持ロッドの軸線方向
後端に配置された請求項１に記載の方向転換リング支持
装置。 - 【請求項５】上記円周方向リング支持手段、枢軸手段お
よび軸線方向並進手段が、 回転自在に直列に連結された２つ以上のリンクを有する
軸線方向に延在するマルチアームリンクを含み、 第１リンクがエンジンの相対的に静止した部分に回転自
在に取り付けられ、 上記自由度３の取付け手段が上記リンクの最後のものの
後端に配置された請求項１に記載の方向転換リング支持
装置。 - 【請求項６】上記マルチアームリンクが、互いに回転自
在に連結されたフレームの形態の２つのリンクを含み、
第２リンクを屈曲させててこ作用を改良した２アームリ
ンクである請求項１に記載の方向転換リング支持装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/698,045 US5174502A (en) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | Support for a translating nozzle vectoring ring |
| US698045 | 1991-05-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133273A true JPH05133273A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2513966B2 JP2513966B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=24803702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111360A Expired - Fee Related JP2513966B2 (ja) | 1991-05-10 | 1992-04-30 | 方向転換リング支持装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5174502A (ja) |
| EP (1) | EP0512833B1 (ja) |
| JP (1) | JP2513966B2 (ja) |
| CA (1) | CA2065650C (ja) |
| DE (1) | DE69203937T2 (ja) |
| IL (1) | IL101697A (ja) |
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| JP2003049713A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 排気ノズル駆動装置 |
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| KR100739468B1 (ko) * | 2005-11-02 | 2007-07-25 | 국방과학연구소 | 볼 소켓 조인트의 롤 회전 방지장치 |
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