JPH08326601A - ガスタービンエンジン排気ノズル用末広フラップシール - Google Patents
ガスタービンエンジン排気ノズル用末広フラップシールInfo
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- JPH08326601A JPH08326601A JP8148510A JP14851096A JPH08326601A JP H08326601 A JPH08326601 A JP H08326601A JP 8148510 A JP8148510 A JP 8148510A JP 14851096 A JP14851096 A JP 14851096A JP H08326601 A JPH08326601 A JP H08326601A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/80—Couplings or connections
- F02K1/805—Sealing devices therefor, e.g. for movable parts of jet pipes or nozzle flaps
-
- 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
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/30—Arrangement of components
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- F05D2250/324—Arrangement of components according to their shape divergent
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導自在な排気ノズルの隣接する末広フラッ
プ間の機械的損傷を防止すると共に、複雑な幾何学的形
状に適応でき、かつ一定のノズル断面積を与えるのに有
用な末広フラップシールを提供すること。 【解決手段】 長手方向軸線を有するガスタービンエン
ジン排気ノズル用末広フラップシール２０は、本体２６
と、背部材２８と、フラップ位置ガイド３１とを包含す
る。フラップ位置ガイド３１、末広フラップの角度がノ
ズルの長手方向軸線に関してそらされていると関係なし
に、隣接するフラップを分離し、これによりノズルの周
囲にフラップを一層均等に分配する。
プ間の機械的損傷を防止すると共に、複雑な幾何学的形
状に適応でき、かつ一定のノズル断面積を与えるのに有
用な末広フラップシールを提供すること。 【解決手段】 長手方向軸線を有するガスタービンエン
ジン排気ノズル用末広フラップシール２０は、本体２６
と、背部材２８と、フラップ位置ガイド３１とを包含す
る。フラップ位置ガイド３１、末広フラップの角度がノ
ズルの長手方向軸線に関してそらされていると関係なし
に、隣接するフラップを分離し、これによりノズルの周
囲にフラップを一層均等に分配する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、一般にはエンジンノズルに関
し、より詳細には、エンジンノズルのフラップ間を密封
するシールに関する。
し、より詳細には、エンジンノズルのフラップ間を密封
するシールに関する。
【０００２】
【発明の背景】ガスタービンにより駆動される航空機に
おいて、先細／末広排気ノズルを具備するエンジンを装
備することは利益あることである。先細／末広排気ノズ
ルとは、末広部分の上流側に先細部分を有する排気ノズ
ルをいう。したがって、このような先細／末広排気ノズ
ルにおいて、エンジンのタービンセクションを出る排気
ガスは、直径が漸次増大する末広部分を通過する前に、
直径が漸次減少する先細部分を通過する。
おいて、先細／末広排気ノズルを具備するエンジンを装
備することは利益あることである。先細／末広排気ノズ
ルとは、末広部分の上流側に先細部分を有する排気ノズ
ルをいう。したがって、このような先細／末広排気ノズ
ルにおいて、エンジンのタービンセクションを出る排気
ガスは、直径が漸次増大する末広部分を通過する前に、
直径が漸次減少する先細部分を通過する。
【０００３】そして、通常の先細／末広排気ノズルを装
備するエンジンにおいて、先細及び末広の両部分はエン
ジンの長手方向軸線のまわりに対称である。また、末広
部分は複数のフラップを包含し、これらのフラップは先
細部分と末広部分との間の境界部にヒンジ止めされて、
半径方向外向きに回転でき、これにより末広部分がエン
ジンの長手方向軸線から広がる角度を変化できるように
なっている。更に、フラップシールが末広部分のフラッ
プ間に設けられて、排気ガスがフラップ間から逃げるの
を防止している。
備するエンジンにおいて、先細及び末広の両部分はエン
ジンの長手方向軸線のまわりに対称である。また、末広
部分は複数のフラップを包含し、これらのフラップは先
細部分と末広部分との間の境界部にヒンジ止めされて、
半径方向外向きに回転でき、これにより末広部分がエン
ジンの長手方向軸線から広がる角度を変化できるように
なっている。更に、フラップシールが末広部分のフラッ
プ間に設けられて、排気ガスがフラップ間から逃げるの
を防止している。
【０００４】しかして、以上述べた誘導自在な先細／末
広排気ノズルを装備するガスタービンエンジンにおいて
は、末広部分の中心線が長手方向の中心線からそらされ
ることにより、ピッチ・ヨースラスト誘導（ｐｉｔｃｈ
ａｎｄ ｙａｗ ｔｈｒｕｓｔ ｖｅｃｔｏｒｉｎ
ｇ）が行われる。すなわち、末広フラップがそらせられ
ることにより、互いに関してのフラップの位置がそらせ
の方向及び大きさとに依存して変えられる。したがっ
て、誘導されたノズルのある周囲区域では、フラップ間
の間隔が減少して、これらのフラップがオーバラップ
し、これにより誘導操作中互いに機械的に損傷してしま
う。また、他の周囲区域においては、フラップ間の間隔
が増大して、フラップシールが強制的に複雑な幾何学的
形状を呈するようにさせられるので、隣接するフラップ
間の周囲間隔を適当な手段によってこの複雑な幾何学的
形状に適応するようにしなければならない。しかして、
いずれの場合であっても、ノズルの断面積は予想したも
のとは異なり、一定しない断面積となる。ノズルの性能
特性がノズルの断面積とのど部の断面積との割合に依存
することは、当業者であればわかるであろう。したがっ
て、ノズル断面積が一定でなくなることは、好ましくな
い現象である。
広排気ノズルを装備するガスタービンエンジンにおいて
は、末広部分の中心線が長手方向の中心線からそらされ
ることにより、ピッチ・ヨースラスト誘導（ｐｉｔｃｈ
ａｎｄ ｙａｗ ｔｈｒｕｓｔ ｖｅｃｔｏｒｉｎ
ｇ）が行われる。すなわち、末広フラップがそらせられ
ることにより、互いに関してのフラップの位置がそらせ
の方向及び大きさとに依存して変えられる。したがっ
て、誘導されたノズルのある周囲区域では、フラップ間
の間隔が減少して、これらのフラップがオーバラップ
し、これにより誘導操作中互いに機械的に損傷してしま
う。また、他の周囲区域においては、フラップ間の間隔
が増大して、フラップシールが強制的に複雑な幾何学的
形状を呈するようにさせられるので、隣接するフラップ
間の周囲間隔を適当な手段によってこの複雑な幾何学的
形状に適応するようにしなければならない。しかして、
いずれの場合であっても、ノズルの断面積は予想したも
のとは異なり、一定しない断面積となる。ノズルの性能
特性がノズルの断面積とのど部の断面積との割合に依存
することは、当業者であればわかるであろう。したがっ
て、ノズル断面積が一定でなくなることは、好ましくな
い現象である。
【０００５】以上述べたことから、複雑な幾何学的形状
に適応できると共に、隣接するフラップ間の機械的損傷
を防止し、かつ一定のノズル断面積を与えるのに有用な
排気ノズル用フラップシールが要望されている。
に適応できると共に、隣接するフラップ間の機械的損傷
を防止し、かつ一定のノズル断面積を与えるのに有用な
排気ノズル用フラップシールが要望されている。
【０００６】
【発明の開示】本発明は、このような要望に応じてなさ
れたものである。したがって、本発明の目的は、誘導自
在な排気ノズルにおいて、隣接する末広フラップ間の機
械的損傷を防止する末広フラップシールを提供すること
にある。
れたものである。したがって、本発明の目的は、誘導自
在な排気ノズルにおいて、隣接する末広フラップ間の機
械的損傷を防止する末広フラップシールを提供すること
にある。
【０００７】本発明の他の目的は、誘導自在な排気ノズ
ルにおいて、複雑な幾何学的形状に適応できる末広フラ
ップシールを提供することにある。
ルにおいて、複雑な幾何学的形状に適応できる末広フラ
ップシールを提供することにある。
【０００８】本発明の更に他の目的は、誘導自在な排気
ノズルにおいて、一定のノズル断面積を与えるのに有用
な末広フラップシールを提供することにある。
ノズルにおいて、一定のノズル断面積を与えるのに有用
な末広フラップシールを提供することにある。
【０００９】以上述べた目的を達成するために、本発明
によれば、次に述べるような、長手方向軸線を有するガ
スタービンエンジン排気ノズル用の末広フラップシール
が提供される。すなわち、本発明によるガスタービンエ
ンジン排気ノズル用末広フラップシールは、本体と、背
部材と、フラップ位置ガイドとを包含する。フラップ位
置ガイドは、末広フラップの角度がノズルの長手方向軸
線に関してそらされていると関係なしに、隣接するフラ
ップを分離し、これによりノズルの周囲にフラップを一
層均等に分配する。
によれば、次に述べるような、長手方向軸線を有するガ
スタービンエンジン排気ノズル用の末広フラップシール
が提供される。すなわち、本発明によるガスタービンエ
ンジン排気ノズル用末広フラップシールは、本体と、背
部材と、フラップ位置ガイドとを包含する。フラップ位
置ガイドは、末広フラップの角度がノズルの長手方向軸
線に関してそらされていると関係なしに、隣接するフラ
ップを分離し、これによりノズルの周囲にフラップを一
層均等に分配する。
【００１０】このような特徴を有する本発明の利益は、
各フラップシールのフラップ位置ガイドが、隣接するフ
ラップが互いにオーバラップするのを防止することにあ
る。その結果として、フラップが互いに機械的に損傷す
るのを防止する。また、隣接するフラップを分離するこ
とにより、ノズルの周囲にフラップを一層均等に分配で
きる。そして、フラップを均等に分配できることは誘導
自在な排気ノズルにおいて一定のノズル断面積を与える
のに有用であり、したがって一層一定の性能の排気ノズ
ルを提供できる。
各フラップシールのフラップ位置ガイドが、隣接するフ
ラップが互いにオーバラップするのを防止することにあ
る。その結果として、フラップが互いに機械的に損傷す
るのを防止する。また、隣接するフラップを分離するこ
とにより、ノズルの周囲にフラップを一層均等に分配で
きる。そして、フラップを均等に分配できることは誘導
自在な排気ノズルにおいて一定のノズル断面積を与える
のに有用であり、したがって一層一定の性能の排気ノズ
ルを提供できる。
【００１１】本発明の他の利益は、誘導自在なノズルの
運動学的エンベロープを最大にするのに有用であること
である。すなわち、フラップをノズルの周囲に一層均等
に分配することにより、隣接するフラップ間の干渉が減
少し、これによりノズルが末広り状に広がり得る運動学
的エンベロープが大きくなる。
運動学的エンベロープを最大にするのに有用であること
である。すなわち、フラップをノズルの周囲に一層均等
に分配することにより、隣接するフラップ間の干渉が減
少し、これによりノズルが末広り状に広がり得る運動学
的エンベロープが大きくなる。
【００１２】本発明の以上述べた目的、特徴及び利益は
添付図面を参照して詳述する下記の最良の形態の実施例
についての説明から一層明らかになるであろう。
添付図面を参照して詳述する下記の最良の形態の実施例
についての説明から一層明らかになるであろう。
【００１３】
【発明を実施するための最良の形態】図１を参照する
に、ガスタービンエンジンは排気ノズル１０を包含し、
この排気ノズル１０は末広部分１４の上流側に先細部分
１２を包含する。これら先細及び末広の両部分１２及び
１４は、エンジンの長手方向軸線１６のまわりに対称的
に配置されている。ただし、末広部分１４は長手方向軸
線１６から選択的にそらすことができる。図２は、エン
ジンの長手方向軸線１６から角度θだけそれている末広
部分１４を概略的に示している。
に、ガスタービンエンジンは排気ノズル１０を包含し、
この排気ノズル１０は末広部分１４の上流側に先細部分
１２を包含する。これら先細及び末広の両部分１２及び
１４は、エンジンの長手方向軸線１６のまわりに対称的
に配置されている。ただし、末広部分１４は長手方向軸
線１６から選択的にそらすことができる。図２は、エン
ジンの長手方向軸線１６から角度θだけそれている末広
部分１４を概略的に示している。
【００１４】再び図１において、末広部分１４は、それ
ぞれ、一方の端で先細部分１２に枢動可能に取付けられ
ている複数のフラップ１８及びフラップシール２０を包
含する。第１の機械式リンケージ２２が、これらのフラ
ップ１８及びフラップシール２０を一緒に連結し、フラ
ップ１８を駆動することによりフラップシール２０を同
様に駆動できるようになっている。フラップ１８の各々
に取付けられている第２の機械式リンケージ２４はフラ
ップ１８及びフラップシール２０を長手方向軸線１６の
まわり、又はこの長手方向軸線１６に関してそれている
軸線のまわり、若しくはその両方に駆動する。
ぞれ、一方の端で先細部分１２に枢動可能に取付けられ
ている複数のフラップ１８及びフラップシール２０を包
含する。第１の機械式リンケージ２２が、これらのフラ
ップ１８及びフラップシール２０を一緒に連結し、フラ
ップ１８を駆動することによりフラップシール２０を同
様に駆動できるようになっている。フラップ１８の各々
に取付けられている第２の機械式リンケージ２４はフラ
ップ１８及びフラップシール２０を長手方向軸線１６の
まわり、又はこの長手方向軸線１６に関してそれている
軸線のまわり、若しくはその両方に駆動する。
【００１５】次に図３及び図４を参照するに、各フラッ
プシール２０は本体２６と、背部材２８と、複数のフェ
ースセグメント３０と、複数のフラップ位置ガイド３１
（図５又は図６を参照）とを包含する。図３は、フラッ
プシール２０のホット側を示している。このフラップシ
ール２０のホット側は、エンジンを出る排気ガスに直接
さらされる側と定義されている。また、フラップシール
２０のコールド側は、排気ガスに直接さらされるホット
側と反対側の、フラップシール２０の側と定義されてい
る。本体２６は、図３に示されるように、前端３３と後
端３５との間を延びる長さと定義されている長さ３２
と、幅３４とを有する。本体２６は、更に、本体２６に
形成されて本体２６の幅３４にわたって延びている複数
の波形部３６（特に、図５又は図６を参照）と、第１の
チャンネル３８と、第２のチャンネル４０（特に、図７
を参照）とを包含する。なお、波形の幾何学的形状は図
５、図６及び図８に示される形状と異なる形状にするこ
とができるものである。
プシール２０は本体２６と、背部材２８と、複数のフェ
ースセグメント３０と、複数のフラップ位置ガイド３１
（図５又は図６を参照）とを包含する。図３は、フラッ
プシール２０のホット側を示している。このフラップシ
ール２０のホット側は、エンジンを出る排気ガスに直接
さらされる側と定義されている。また、フラップシール
２０のコールド側は、排気ガスに直接さらされるホット
側と反対側の、フラップシール２０の側と定義されてい
る。本体２６は、図３に示されるように、前端３３と後
端３５との間を延びる長さと定義されている長さ３２
と、幅３４とを有する。本体２６は、更に、本体２６に
形成されて本体２６の幅３４にわたって延びている複数
の波形部３６（特に、図５又は図６を参照）と、第１の
チャンネル３８と、第２のチャンネル４０（特に、図７
を参照）とを包含する。なお、波形の幾何学的形状は図
５、図６及び図８に示される形状と異なる形状にするこ
とができるものである。
【００１６】次に図７を参照するに、第１のチャンネル
３８及び第２のチャンネル４０は、本体２６を形成する
シート状金属の両縁を“Ｕ”字状に折曲げることによっ
て、本体２６の幅の両縁４２，４４に沿って形成され
る。“Ｕ”字状の壁４６は、本体２６に沿って長手方向
に延びている。そして、好適な実施例によれば、所定の
厚さを有するスペーサ４８が、各チャンネル３８，４０
に挿入され、適所にスポット溶接されている。
３８及び第２のチャンネル４０は、本体２６を形成する
シート状金属の両縁を“Ｕ”字状に折曲げることによっ
て、本体２６の幅の両縁４２，４４に沿って形成され
る。“Ｕ”字状の壁４６は、本体２６に沿って長手方向
に延びている。そして、好適な実施例によれば、所定の
厚さを有するスペーサ４８が、各チャンネル３８，４０
に挿入され、適所にスポット溶接されている。
【００１７】次に図８及び図９を参照するに、各フェー
スセグメント３０は中間部分５０を包含し、この中間部
分５０は内側表面５２と、外側表面５４と、第１の縁５
６と、第２の縁５８と、第１の端６０と、第２の端６２
とを有する。第１及び第２の縁５６，５８は、互いに平
行であると共に、第１及び第２の端６０，６２に対して
実質的に垂直である。各フェースセグメント３０は、更
に、第１のフランジ６４と、第２のフランジ６６とを包
含する。第１のフランジ６４は、中間部分５０の第１の
縁５６に設けられている。第２のフランジ６６は、中間
部分５０の第２の縁５８に設けられている。そして、好
適な実施例によれば、第１及び第２のフランジ６４，６
６は、フェースセグメント３０の両側部分を中間部分５
０から折曲げることによって形成される。したがって、
フェースセグメント３０はシート状の金属ブランクから
形成することができる。
スセグメント３０は中間部分５０を包含し、この中間部
分５０は内側表面５２と、外側表面５４と、第１の縁５
６と、第２の縁５８と、第１の端６０と、第２の端６２
とを有する。第１及び第２の縁５６，５８は、互いに平
行であると共に、第１及び第２の端６０，６２に対して
実質的に垂直である。各フェースセグメント３０は、更
に、第１のフランジ６４と、第２のフランジ６６とを包
含する。第１のフランジ６４は、中間部分５０の第１の
縁５６に設けられている。第２のフランジ６６は、中間
部分５０の第２の縁５８に設けられている。そして、好
適な実施例によれば、第１及び第２のフランジ６４，６
６は、フェースセグメント３０の両側部分を中間部分５
０から折曲げることによって形成される。したがって、
フェースセグメント３０はシート状の金属ブランクから
形成することができる。
【００１８】これら第１及び第２のフランジ６４，６６
は、複数のフェースセグメント３０が互いに隣接して配
置されたときに、一方のフェースセグメント３０の第１
のフランジ６４が隣接する他方のフェースセグメント３
０の第２のフランジ６６に連結するように、互いに組合
う幾何学的形状とされている。図８は、第１及び第２の
フランジ６４，６６の好適な形を示す。すなわち、第１
のフランジ６４は中間部分５０に対して垂直である。そ
して、第２のフランジ６６は、“Ｌ”字状である。すな
わち、第２のフランジ６６は、中間部分５０に対して垂
直な第１の部分６８と、中間部分５０に対して平行な第
２の部分７０とから成る。
は、複数のフェースセグメント３０が互いに隣接して配
置されたときに、一方のフェースセグメント３０の第１
のフランジ６４が隣接する他方のフェースセグメント３
０の第２のフランジ６６に連結するように、互いに組合
う幾何学的形状とされている。図８は、第１及び第２の
フランジ６４，６６の好適な形を示す。すなわち、第１
のフランジ６４は中間部分５０に対して垂直である。そ
して、第２のフランジ６６は、“Ｌ”字状である。すな
わち、第２のフランジ６６は、中間部分５０に対して垂
直な第１の部分６８と、中間部分５０に対して平行な第
２の部分７０とから成る。
【００１９】再び図３を参照するに、端フェースセグメ
ント７２は第１及び第２のフランジ６４，６６（図８を
参照）の一方のみを包含し、中間部分５０を有する形に
延ばされている。この端フェースセグメント７２が本体
２６に組立てられると、端フェースセグメント７２と本
体２６とはフラップシール２０を枢動可能に取付けるた
めのヒンジ手段７６を受入れるポケット７４（点線で示
されている）を形成する。米国特許第５，２３８，１８
９号明細書は、このようなヒンジ手段７６の一例を開示
している。
ント７２は第１及び第２のフランジ６４，６６（図８を
参照）の一方のみを包含し、中間部分５０を有する形に
延ばされている。この端フェースセグメント７２が本体
２６に組立てられると、端フェースセグメント７２と本
体２６とはフラップシール２０を枢動可能に取付けるた
めのヒンジ手段７６を受入れるポケット７４（点線で示
されている）を形成する。米国特許第５，２３８，１８
９号明細書は、このようなヒンジ手段７６の一例を開示
している。
【００２０】次に図９及び図１０を参照するに、好適な
実施例によれば、フェースセグメント３０は、更に、第
１の縁５６、又は第２の縁５８、若しくはその両方に沿
って延びるスカラップ７８を包含する。このスカラップ
７８は、各フェースセグメント３０の第１の縁５６と第
２の縁５８との間の距離を減少すると共に、このフェー
スセグメント３０の第１及び第２の縁５６，５８と他の
隣接するフェースセグメント３０の第２及び第１の縁５
８，５６との間の距離をそれぞれ増大して、フラップシ
ール２０のより大きな熱膨張を許容する。スカラップ７
８は、例えば、もしフラップシール２０がその全体長さ
に沿って中央部分に急激な熱勾配を受けるような場合に
は、すべてのフェースセグメント３０の中央部分に設け
ることができる。しかし、選択的に、もし熱勾配がフラ
ップシール２０の特定区域に非常に高く生じる場合に
は、該特定区域のフェースセグメント３０にのみスカラ
ップ７８を設けて、該特定区域においてより大きな熱膨
張を許容できるようにすることができる。図９は、フェ
ースセグメント３０の両端６０，６２の近くに形成した
スカラップ７８が、これら両端６０，６２近くの熱膨張
を許容すると共に、チャンネル３８，４０内におけるフ
ェースセグメントの移動を容易にしている例を示してい
る。
実施例によれば、フェースセグメント３０は、更に、第
１の縁５６、又は第２の縁５８、若しくはその両方に沿
って延びるスカラップ７８を包含する。このスカラップ
７８は、各フェースセグメント３０の第１の縁５６と第
２の縁５８との間の距離を減少すると共に、このフェー
スセグメント３０の第１及び第２の縁５６，５８と他の
隣接するフェースセグメント３０の第２及び第１の縁５
８，５６との間の距離をそれぞれ増大して、フラップシ
ール２０のより大きな熱膨張を許容する。スカラップ７
８は、例えば、もしフラップシール２０がその全体長さ
に沿って中央部分に急激な熱勾配を受けるような場合に
は、すべてのフェースセグメント３０の中央部分に設け
ることができる。しかし、選択的に、もし熱勾配がフラ
ップシール２０の特定区域に非常に高く生じる場合に
は、該特定区域のフェースセグメント３０にのみスカラ
ップ７８を設けて、該特定区域においてより大きな熱膨
張を許容できるようにすることができる。図９は、フェ
ースセグメント３０の両端６０，６２の近くに形成した
スカラップ７８が、これら両端６０，６２近くの熱膨張
を許容すると共に、チャンネル３８，４０内におけるフ
ェースセグメントの移動を容易にしている例を示してい
る。
【００２１】再び図５及び図６を参照するに、背部材２
８は、本体２６のコールド側に取付けられている剛直な
部材により形成されている。より詳細には、背部材２８
は、本体２６の波形部３６に従来公知の適当な手段によ
って取付けられる。そして、背部材２８はフラップシー
ル２０をリンケージ２４（図１を参照）に取付けるため
の手段８０を包含する。リンケージ２４は、前述したよ
うに、フラップ１８とフラップシール２０とを一緒に接
続する。そして、図５に示される本発明の一実施例によ
れば、フラップ位置ガイド３１がフラップシール取付け
手段８０とシール２０の本体２６の後端３５との間の位
置で背部材２８に取付けられている。このフラップ位置
ガイド３１は、ノズルの誘導位置と関係なく隣接するフ
ラップ１８を分離するのに十分な距離でもって本体２０
から外へ延びている。図６はこのフラップ位置ガイド３
１の他の実施例を示し、ガイド３１はフラップシール取
付け手段８０とシール２０の本体２６の後端３５との間
の位置で背板２８に一体に形成されている。
８は、本体２６のコールド側に取付けられている剛直な
部材により形成されている。より詳細には、背部材２８
は、本体２６の波形部３６に従来公知の適当な手段によ
って取付けられる。そして、背部材２８はフラップシー
ル２０をリンケージ２４（図１を参照）に取付けるため
の手段８０を包含する。リンケージ２４は、前述したよ
うに、フラップ１８とフラップシール２０とを一緒に接
続する。そして、図５に示される本発明の一実施例によ
れば、フラップ位置ガイド３１がフラップシール取付け
手段８０とシール２０の本体２６の後端３５との間の位
置で背部材２８に取付けられている。このフラップ位置
ガイド３１は、ノズルの誘導位置と関係なく隣接するフ
ラップ１８を分離するのに十分な距離でもって本体２０
から外へ延びている。図６はこのフラップ位置ガイド３
１の他の実施例を示し、ガイド３１はフラップシール取
付け手段８０とシール２０の本体２６の後端３５との間
の位置で背板２８に一体に形成されている。
【００２２】また図８を参照するに、組立において、フ
ェースセグメント３０はスポット溶接９０（図３も参
照）によって本体２６の波形部３６に取付けられる。フ
ェースセグメント３０は、その第１のフランジ６４と他
の隣接するフェースセグメント３０の第２のフランジ６
６とが所定の隙間８２により分離されて組み重ねられる
ような寸法にされて配置される。隙間８２は、一対の隣
接するフェースセグメント３０に予想される熱膨張を許
容するような寸法とされている。一対の隣接するフェー
スセグメント３０の一方の第１のフランジ６４と他方の
フェースセグメント３０の第２のフランジ６６との組合
う幾何学的形状により、ガスが一対の隣接するフェース
セグメント３０間を通り、フェースセグメント３０の外
側表面５４に沿って通るのを実質的に防止できる。
ェースセグメント３０はスポット溶接９０（図３も参
照）によって本体２６の波形部３６に取付けられる。フ
ェースセグメント３０は、その第１のフランジ６４と他
の隣接するフェースセグメント３０の第２のフランジ６
６とが所定の隙間８２により分離されて組み重ねられる
ような寸法にされて配置される。隙間８２は、一対の隣
接するフェースセグメント３０に予想される熱膨張を許
容するような寸法とされている。一対の隣接するフェー
スセグメント３０の一方の第１のフランジ６４と他方の
フェースセグメント３０の第２のフランジ６６との組合
う幾何学的形状により、ガスが一対の隣接するフェース
セグメント３０間を通り、フェースセグメント３０の外
側表面５４に沿って通るのを実質的に防止できる。
【００２３】更に図７及び図９を参照するに、フェース
セグメント３０の第１及び第２の端６０，６２はそれぞ
れ第１及び第２のチャンネル３８，４０（図７を参照）
内を移動するのが自由である。また、第１及び第２のチ
ャンネル３８，４０内のフェースセグメント３０の第１
及び第２の端６０，６２よりも奥のところにそれぞれ設
けられているスペーサ４８は、フェースセグメント３０
の束縛を防止するのに十分なチャンネル隙間８４を維持
するのに役立つ。このスペーサ４８は、また、組立中フ
ェースセグメント３０を位置決めするのに役立つ。
セグメント３０の第１及び第２の端６０，６２はそれぞ
れ第１及び第２のチャンネル３８，４０（図７を参照）
内を移動するのが自由である。また、第１及び第２のチ
ャンネル３８，４０内のフェースセグメント３０の第１
及び第２の端６０，６２よりも奥のところにそれぞれ設
けられているスペーサ４８は、フェースセグメント３０
の束縛を防止するのに十分なチャンネル隙間８４を維持
するのに役立つ。このスペーサ４８は、また、組立中フ
ェースセグメント３０を位置決めするのに役立つ。
【００２４】以上本発明をその実施例に関して図示し詳
述してきたけれども、請求した本発明の精神及び範囲を
逸脱することなく、その形態及び詳部においてさまざま
な変更ができることは当業者にとって理解されるであろ
う。
述してきたけれども、請求した本発明の精神及び範囲を
逸脱することなく、その形態及び詳部においてさまざま
な変更ができることは当業者にとって理解されるであろ
う。
【図１】ガスタービンエンジン用排気ノズルの一部分を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】排気ノズルを概略的に示す図である。
【図３】本発明の好適な実施例によるフラップシールの
ホット側を示す図である。
ホット側を示す図である。
【図４】図３に示されるフラップシールのコールド側を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明の一実施例によるフラップ位置ガイドを
示す、フラップシールの一部断面側面図である。
示す、フラップシールの一部断面側面図である。
【図６】本発明の他の実施例による位置ガイドを示す、
フラップシールの一部断面側面図である。
フラップシールの一部断面側面図である。
【図７】図３に示されるフラップシールの断面図であ
る。
る。
【図８】図５の矢印８−８の部分を拡大して詳細に示す
断面図である。
断面図である。
【図９】本発明の一実施例によるフェースセグメント構
造を示す、フラップシールのホット側の部分図である。
造を示す、フラップシールのホット側の部分図である。
【図１０】本発明の他の実施例によるフェースセグメン
ト構造を示す、フラップシールのホット側の部分図であ
る。
ト構造を示す、フラップシールのホット側の部分図であ
る。
１０ 排気ノズル １２ 先細部分 １４ 末広部分 １６ 長手方向軸線 １８ フラップ ２０ フラップシール ２２ 第１の機械式リンケージ ２４ 第２の機械式リンケージ ２６ 本体 ２８ 背部材 ３０ フェースセグメント ３１ フラップ位置ガイド ３２ 長さ ３４ 幅 ３６ 波形部 ３８ 第１のチャンネル ４０ 第２のチャンネル ４２ 幅縁 ４４ 幅縁 ４６ Ｕ字状の壁 ４８ スペーサ ５０ 中間部分 ５２ 内側表面 ５４ 外側表面 ５６ 第１の縁 ５８ 第２の縁 ６０ 第１の端 ６２ 第２の端 ６４ 第１のフランジ ６６ 第２のフランジ ６８ 第１の部分 ７０ 第２の部分 ７２ 端フェースセグメント ７４ ポケット ７６ ヒンジ手段 ７８ スカラップ ８０ フラップシール取付け手段 ８２ 隙間 ８４ チャンネル隙間 ９０ スポット溶接
フロントページの続き (72)発明者 カーティス・ダブリュー・バーガー アメリカ合衆国フロリダ州34994 スチュ アート市ノースウエスト パーメット テ ラス 1837 (72)発明者 スティーブン・ビー・ジョンソン アメリカ合衆国フロリダ州34997 スチュ アート市サウスウエスト オーク ハンモ ック コート 8332 (72)発明者 ウィリアム・ジェー・ミラー アメリカ合衆国フロリダ州33409 ウエス トパームビーチ市ビレッジ ブールバード 1401 アパートメント 911
Claims (12)
- 【請求項１】長手方向軸線を有するガスタービン排気ノ
ズル用末広フラップシールにおいて、前端と後端との間
を延びる長さ及び幅を有する本体と、この本体の一方の
側に取付けられて前記本体の長さに沿って延びる背部材
と、前記本体の一方の側に位置して前記本体の後端に隣
接するフラップ位置ガイドとを包含し、このフラップ位
置ガイドがノズルの誘導位置と関係なく隣接するフラッ
プを分離するのに十分な距離でもって前記本体から外へ
延びて、隣接するフラップを分離し、これによりノズル
の周囲にフラップを均等に分配したことを特徴とする末
広フラップシール。 - 【請求項２】請求項１記載の末広フラップシールにおい
て、前記フラップ位置ガイドが前記背部材に取付けられ
ている、末広フラップシール。 - 【請求項３】請求項２記載の末広フラップシールにおい
て、前記フラップ位置ガイドが前記背部材に一体に形成
されている、末広フラップシール。 - 【請求項４】請求項３記載の末広フラップシールにおい
て、前記本体が、更に、前記本体に形成されて前記幅に
わたって延びる複数の波形部と、第１のチャンネルと、
第２のチャンネルとを包含し、これらの各チャンネルが
前記本体に沿って長さ方向に延びる壁を有し、かつ一方
のチャンネルが前記幅の一方の側に設けられていると共
に、他方のチャンネルが前記幅の他方の側に設けられて
いる、末広フラップシール。 - 【請求項５】請求項４記載の末広フラップシールにおい
て、更に、複数のフェースセグメントを包含し、各フェ
ースセグメントが前記背部材が取付けられている側と反
対側である前記本体の他方の側に取付けられていると共
に、第１の端と第２の端とを有し、これらの各端が厚さ
を有し、かつ前記フェースセグメントの第１及び第２の
端がそれぞれ前記第１及び第２のチャンネル内に自由に
受入られて、これらのチャンネル内で移動できるように
した、末広フラップシール。 - 【請求項６】請求項５記載の末広フラップシールにおい
て、前記フェースセグメントの各々が中間部分と、第１
のフランジと、第２のフランジとを包含し、前記中間部
分が内側表面と、外側表面と、第１の縁と、第２の縁と
を有し、これらの縁が互いに平行であると共に前記第１
及び第２の端に対して実質的に垂直であり、また前記第
１のフランジが前記中間部分の第１の縁に設けられ、更
に前記第２のフランジが前記中間部分の第２の縁に設け
られ、かつ２つのフェースセグメントが互いに隣接して
配置されたときに、一方のフェースセグメントの第１の
フランジと他方のフェースセグメントの第２のフランジ
とが組合う幾何学的形状とされ、これにより、一方のフ
ェースセグメントの第１のフランジが他方の隣接するフ
ェースセグメントの第２のフランジに連結すると共に、
これらのフランジがそれらの幾何学的形状に沿う所定の
隙間により分離されている、末広フラップシール。 - 【請求項７】請求項６記載の末広フラップシールにおい
て、前記第１のフランジが前記中間部分の内側表面から
実質的に垂直方向に延びており、また前記第２のフラン
ジが前記中間部分の内側表面から延びているＬ字形の幾
何学的形状から成る、末広フラップシール。 - 【請求項８】請求項７記載の末広フラップシールにおい
て、前記フェースセグメントが更に前記第１及び第２の
縁の一方に沿って延びるスカラップを包含し、これによ
り、各フェースセグメントの第１の縁と第２の縁との間
の距離を減少すると共に、このフェースセグメントの第
１及び第２の縁と他の隣接するフェースセグメントの第
２及び第１の縁との間の距離をそれぞれ増大して、シー
ルのより大きな熱膨張を許容してなる、末広フラップシ
ール。 - 【請求項９】請求項８記載の末広フラップシールにおい
て、前記フェースセグメントの各端における第１の縁と
第２の縁との間の距離が前記フェースセグメントの他の
部分における第１の縁と第２の縁との間の最大距離より
も小さい、末広フラップシール。 - 【請求項１０】請求項９記載の末広フラップシールにお
いて、更に、前記フェースセグメントの端の厚さと等し
いか又は該厚さよりも大きい厚さを有するスペーサを包
含し、このスペーサが前記第１及び第２のチャンネル内
の、フェースセグメントの第１及び第２の端よりも奥の
ところにそれぞれ受入れられて固定され、これにより、
前記フェースセグメントの第１及び第２の端が前記第１
及び第２のチャンネル内で束縛されるのを防止するのに
十分離れた距離の間隔を前記チャンネルの壁に置くよう
にしてなる、末広フラップシール。 - 【請求項１１】請求項１０記載の末広フラップシールに
おいて、前記チャンネルが前記本体の全体長さに沿って
連続して延びている、末広フラップシール。 - 【請求項１２】ガスタービンエンジン用排気ノズルにお
いて、先細部分と、長手方向軸線のまわりに設けられて
いると共に前記先細部分に枢動可能に取付けられた末広
部分とを包含し、この末広部分が前記先細部分に枢動可
能に取付けられた複数のフラップと、複数のシールと、
前記フラップ及び前記シールを一緒に機械的に連結する
手段と、前記フラップ及び前記シールを排気ノズルの長
手方向軸線まわりに駆動すると共に前記シールを前記長
手方向軸線からそれた軸線のまわりに駆動する手段とを
包含し、前記シールの各々が、前端と後端との間を延び
る長さ及び幅を有する本体と、この本体の一方の側に取
付けられて前記本体の長さに沿って延びる背部材と、前
記本体の一方の側に位置して前記本体の後端に隣接する
フラップ位置ガイドとを包含し、このフラップ位置ガイ
ドがノズルの誘導位置と関係なく隣接するフラップを分
離するのに十分な距離でもって前記本体から外へ延び
て、隣接するフラップを分離し、これによりノズルの周
囲にフラップを均等に分配したことを特徴とするガスタ
ービンエンジン用排気ノズル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/446,361 | 1995-05-22 | ||
| US08/446,361 US5683034A (en) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | Engine exhaust nozzle seal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08326601A true JPH08326601A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3844809B2 JP3844809B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=23772299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14851096A Expired - Fee Related JP3844809B2 (ja) | 1995-05-22 | 1996-05-21 | ガスタービンエンジン排気ノズル用末広フラップシール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5683034A (ja) |
| EP (1) | EP0744544B1 (ja) |
| JP (1) | JP3844809B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6471469B2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-10-29 | General Electric Company | Methods and apparatus for sealing gas turbine engine variable nozzles |
| US6745570B2 (en) | 2002-02-01 | 2004-06-08 | General Electric Co. | Methods and apparatus for sealing gas turbine engine nozzles using a flap system |
| US6658854B2 (en) | 2002-02-01 | 2003-12-09 | General Electric Co. | Methods and apparatus for retaining gas turbine engine nozzle basesheets |
| FR2857414B1 (fr) * | 2003-07-08 | 2007-06-08 | Snecma Moteurs | Volet souple de tuyere a section variable de turbomachine |
| FR2860046B1 (fr) * | 2003-09-19 | 2005-12-02 | Snecma Moteurs | Volet chaud commande de tuyere axisymetrique de turboreacteur |
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1995
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-
1996
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