(57)【要約】【課題】ディスクの外側を向く半径方向に動翼を容易に付勢可能とすると共にリーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンを用いる場合であってもディスクの外側を向く半径方向に動翼を付勢可能とする。【解決手段】スロット２３の動翼２２の差し込み方向の奥端部に動翼２２をディスクの外側に向く半径方向に付勢する付勢手段１０を配置し、該付勢手段１０が配置されたスロット２３に動翼２２の一部２２ａを差し込む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるディスクの回転方向周りに複数配列されると共に個々が該ディスクの周面部に回転軸方向に延在して形成されたスロットに対して前記回転軸方向から一部が差し込まれる動翼の固定装置であって、
前記スロットの前記動翼の差し込み方向の奥端部に配置され、前記動翼を前記ディスクの外側に向く半径方向に付勢する付勢手段として板バネを備え、前記動翼の前記スロットにおける位置を決める突合せ板を備え、該突合せ板と前記板バネとが一体とされていることを特徴とする動翼の固定装置。
【請求項２】
回転駆動されるディスクと、該ディスクの回転方向周りに複数配列されると共に個々が該ディスクの周面部に回転軸方向に延在して形成されたスロットに対して前記回転軸方向から一部が差し込まれることで前記ディスクに対して固定される動翼とを備える翼回転装置であって、
請求項１記載の動翼の固定装置によって前記動翼を前記ディスクに対して固定することを特徴とする翼回転装置。
【請求項３】
前記スロット内壁部に、前記動翼を差し込む際に前記板バネの先端部を収容する溝部を備えることを特徴とする請求項２記載の翼回転装置。
【請求項４】
前記動翼は、リーディングエッジ部がスピナー側に延在することを特徴とする請求項２または３記載の翼回転装置。
【請求項５】
回転駆動されるディスクと、該ディスクの回転方向周りに複数配列されると共に個々が該ディスクの周面部に回転軸方向に延在して形成されたスロットに対して前記回転軸方向から一部が差し込まれることで前記ディスクに対して固定される動翼とを備える翼回転装置の組立方法であって、
前記動翼を前記ディスクの外側に向く半径方向に付勢する付勢手段である板バネと前記動翼の前記スロットにおける位置を決める突合せ板とが一体化されると共に前記突合せ板を前記ディスクに対して固定することによって前記板バネを前記スロットの前記動翼の差し込み方向の奥端部に配置し、前記板バネが配置された前記スロットに前記動翼の前記一部を差し込むことを特徴とする翼回転装置の組立方法。
【請求項６】
前記スロット内壁部に、前記動翼を差し込む際に前記板バネの先端部を収容する溝部を備え、該溝部に前記板バネの少なくとも先端部を配置した状態にて前記スロットに前記動翼の前記一部を差し込むことを特徴とする請求項５記載の翼回転装置の組立方法。
【請求項７】
前記動翼は、リーディングエッジ部がスピナー側に延在することを特徴とする請求項５または６記載の翼回転装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動されるディスクの回転方向回りに配列された動翼の固定装置、該動翼の固定装置を採用する翼回転装置及び該翼回転装置の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転駆動されるディスクと、このディスクの回転方向周りに複数配列される動翼とを備える翼回転装置は、例えば、ターボファンエンジンのファンや圧縮機に用いられている。
【０００３】
このような翼回転装置では、特許文献１に示すように、一般的にディスクの周面部に形成されたスロットに動翼の根元部分であるダブテールをディスクの回転軸方向から差し込むことによって、動翼をディスクに対して固定している（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、上述のようにスロットに動翼のダブテールを差し込むためには、スロットとダブテールとの間に若干のクリアランスが必要となる。このため、翼回転装置が駆動しディスクが回転駆動すると、動翼が重力によって上下方向に僅かに移動する。つまり、動翼がディスクの上方に位置する場合には動翼がディスク側に移動し、動翼がディスクの下方に位置する場合にはディスクから遠ざかる側に移動する。このような動翼の移動は、動翼に作用する遠心力の弱い低回転時に顕著となる。
そこで、このような動翼の上下動を抑制するために、スロットに動翼のダブテールを差し込んだ後にスロットとダブテールとの間に、動翼をディスクの外側に向かう半径方向に付勢する板バネを挿入する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６７６４２８２号明細書
【特許文献２】特開２００７−２４８４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方で、特許文献２には、ターボファンエンジン等の効率化を目的として、従来よりもリーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンを動翼として用いる翼回転装置が提案されている。
【０００７】
このような特許文献２のファンは、図５に示すように従来よりもリーディングエッジ部１００がスピナー２００側に延在する。このため、スロットとダブテールとの間Ｓに板バネを挿入しようとした場合には、リーディングエッジ部１００の先端部１００ａが障害となり、動翼の前方からスロットとダブテールとの間Ｓに板バネを挿入することができない。また、良好な空気流れを得るために、動翼１００のトレーリングエッジ１００ｂ側と下流側静止部３００との間には隙間がほとんど存在せず、動翼の後方からスロットとダブテールとの間Ｓに板バネを挿入することができない。
このように、スロットに動翼のダブテールを差し込んだ後にスロットとダブテールとの間に板バネを挿入することができない。
【０００８】
また、通常の動翼を用いた翼回転装置においても、スロットに動翼のダブテールを差し込んだ後にスロットとダブテールとの間に板バネを挿入する場合には、重量物である動翼とディスクとの間に板バネを挿入することとなるため、その作業には大きな力を必要とする。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ディスクの外側を向く半径方向に動翼を容易に付勢可能とすると共に、リーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンを用いる場合であってもディスクの外側を向く半径方向に動翼を付勢可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の動翼の固定装置は、回転駆動されるディスクの回転方向周りに複数配列されると共に個々が該ディスクの周面部に回転軸方向に延在して形成されたスロットに対して上記回転軸方向から一部が差し込まれる動翼の固定装置であって、上記スロットの上記動翼の差し込み方向の奥端部に配置され、上記動翼を上記ディスクの外側に向く半径方向に付勢する付勢手段として板バネを備え、上記動翼の上記スロットにおける位置を決める突合せ板を備え、該突合せ板と上記板バネとが一体とされていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の翼回転装置は、回転駆動されるディスクと、該ディスクの回転方向周りに複数配列されると共に個々が該ディスクの周面部に回転軸方向に延在して形成されたスロットに対して上記回転軸方向から一部が差し込まれることで上記ディスクに対して固定される動翼とを備える翼回転装置であって、本発明の動翼の固定装置によって上記動翼を上記ディスクに対して固定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の翼回転装置においては、上記スロット内壁部に、上記動翼を差し込む際に上記板バネの先端部を収容する溝部を備えるという構成を採用する。
【００１３】
また、本発明の翼回転装置においては、上記動翼は、リーディングエッジ部がスピナー側に延在するという構成を採用する。
【００１４】
次に、本発明の翼回転装置の組立方法は、回転駆動されるディスクと、該ディスクの回転方向周りに複数配列されると共に個々が該ディスクの周面部に回転軸方向に延在して形成されたスロットに対して上記回転軸方向から一部が差し込まれることで上記ディスクに対して固定される動翼とを備える翼回転装置の組立方法であって、上記動翼を上記ディスクの外側に向く半径方向に付勢する付勢手段である板バネと上記動翼の上記スロットにおける位置を決める突合せ板とが一体化されると共に上記突合せ板を上記ディスクに対して固定することによって上記板バネを上記スロットの上記動翼の差し込み方向の奥端部に配置し、上記板バネが配置された上記スロットに上記動翼の上記一部を差し込むことを特徴とする。
【００１５】
このような特徴を有する本発明の翼回転装置の組立方法によれば、スロットに動翼を差し込む前にスロットの奥端部に動翼をディスクの外側に向く半径方法に付勢する付勢手段が配置され、該付勢手段が配置された後に動翼がスロットに差し込まれる。
【００１６】
また、本発明の翼回転装置の組立方法においては、上記スロット内壁部に、上記動翼を差し込む際に上記板バネの先端部を収容する溝部を備え、該溝部に上記板バネの少なくとも先端部を配置した状態にて上記スロットに上記動翼の上記一部を差し込むという構成を採用する。
【００１７】
また、本発明の翼回転装置の組立方法においては、上記動翼は、リーディングエッジ部がスピナー側に延在するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の動翼の固定装置及び翼回転装置によれば、付勢手段がスロットの差し込み方向の奥端部に配置されているため、付勢手段をスロットの差し込み方向の手前端部に配置する必要がない。したがって、動翼の形状に関わらず（すなわち動翼がリーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンである場合であっても）動翼をディスクの外側に向く半径方向に付勢することができる。
【００１９】
また、本発明の翼回転装置の組立方法によれば、スロットに動翼を差し込む前にスロットの奥端部に動翼をディスクの外側に向く半径方法に付勢する付勢手段が配置され、該付勢手段が配置された後に動翼がスロットに差し込まれる。したがって、動翼の形状に関わらず（すなわち動翼がリーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンである場合であっても）、動翼とスロットとの間に確実に付勢手段を配置することができる。さらに、スロットへの動翼の差し込みが完了した時点でスロットと動翼との間に付勢手段が配置されているため、別途動翼とスロットの間に付勢手段を挿入する作業を行う必要がない。
したがって、本発明の翼回転装置の組立方法によれば、ディスクの外側を向く半径方向に動翼を容易に付勢可能とすると共に、リーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンを用いる場合であってもディスクの外側を向く半径方向に動翼を付勢可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態におけるファンを含む概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態のファンの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態のファンの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態のファンの構成を示す斜視断面図である。
【図５】リーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る動翼の固定装置、翼回転装置及び翼回転装置の組立方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
また、以下の説明においては、本発明の翼回転装置をターボファンエンジンのファンに適用して例について説明する。
【００２２】
図１は、ファン２を含む概略構成を示す断面図である。
ファン２は、ターボファンエンジンの内部に外気を取り込むためのものであり、回転駆動されるディスク２１の回転軸Ｌ周りに配列された複数の動翼２２を有している。
そして、本実施形態においては、ターボファンエンジンのファン２に本発明の翼回転装置が用いられ、ファン２の動翼２２の固定装置として本発明の動翼の固定装置が用いられている。
【００２３】
ファン２は、図２の分解斜視図に示すように、上述のように回転駆動されるディスク２１と、該ディスク２１に対して固定される動翼２２とを有している。
図３は、ファン２を後ろ側から見た斜視図である。また、動翼２２は、ディスク２１の回転方向周りに複数配列されているが、図２及び図３においては、説明の便宜上、１つの動翼２２の一部のみを図示している。さらに、図３においては、ディスク２１も一部のみが図示されている。
そして、動翼２２は、ディスク２１の回転軸方向に延在して形成されたスロット２３に対して、回転軸方向からダブテール２２ａ（一部）が差し込まれている。この動翼２２は、リーディングエッジ部がスピナー側に延在するリーディングエッジ部がスピナー側に延在する。
【００２４】
そして、本実施形態のファン２は、図４の断面斜視図に示すように、スロット２３の動翼２２（ダブテール２２ａ）の差し込み方向の奥端部２３ａには、動翼２２をディスク２１の外側に向く半径方向に付勢する、スロットと同じ長さの、またはスロットより短い長さの板バネ１０が配置されている。この板バネ１０は、スロット２３の内壁部とダブテール２２ａとの間に配置され、動翼２２をディスク２１の半径方向に移動しないように付勢する。
【００２５】
また、本実施形態のファン２は、図４に示すように、スロット２３の奥端部２３ａに溝部２０が形成されており、当該溝部２０に板バネ１０の先端部１０ａが収容されることによって、先端部１０ａが動翼２２をスロット２３に差し込む際のダブテール２２ａの移動領域から退避される構成となっている。
【００２６】
さらに、本実施形態のファン２は、スロット２３の差し込み方向の奥端を塞ぐように、突合せ板３０を備えている。そして、ダブテール２２ａが突合せ板３０と当接することによって動翼２２のスロット２３における位置が決められる。
そして、図３に示すように、突合せ板３０と板バネ１０とが一体とされている。より詳細には、突合せ板３０は、中央部が下方に突出されて形成されており、この突出された箇所からスロット２３の方向に延在するように板バネ１０が一体に固定されている。
なお、突合せ板３０は、ボルト４０によってディスク２１に対して固定されている。そして、突合せ板３０がディスク２１に対して固定されることによって突合せ板３０と一体とされた板バネ１０が固定されて配置されるように構成されている。したがって、板バネ１０のみを配置する作業を行う必要がなくなり、板バネ１０を容易に配置することが可能となる。
【００２７】
このような構成を有する本実施形態のファン２によれば、スロット２３の奥端部２３ａに配置された板バネ１０によって、動翼２２がディスク２１の外側に向く半径方向に付勢される。そして、ダブテール２２ａの形状は、動翼の形状に関わらず（すなわち動翼がリーディングエッジ部がスピナー側に延在する場合であっても）同じである。このため、本実施形態のファン２によれば、動翼の形状に関わらず動翼２２をディスク２１の外側に向く半径方向に付勢することができる。
よって、ファン２が駆動された場合に、動翼２２がディスク２１の半径方向に移動することを抑止することができる。
そして、本実施形態のファン２によれば、板バネ１０がスロット２３の差し込み方向の奥端部２３ａに配置されているため、板バネ１０をスロット２３の差し込み方向の手前端部に配置する必要がない。ダブテール２２ａをスロット２３に差し込むことによって動翼２２をディスク２１に固定する方法においては、動翼２２の形状に関わらず、ダブテール２２ａの後端部（差し込む場合の先端部）は同様の形状を有している。したがって、動翼の形状に関わらず（すなわち動翼がリーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンである場合であっても）動翼をディスクの外側に向く半径方向に付勢することができる。
【００２８】
次に、図２に示すように分解された本実施形態のファン２の組立てる場合（翼回転装置の組立方法）には、スロット２３の動翼２２の差し込み方向の奥端部２３ａに板バネ１０を配置し、該板バネ１０が配置されたスロット２３に動翼２２のダブテール２２ａを差し込む。
より詳細には、板バネ１０と一体とされた突合せ板３０をディスク２１に対してボルト４０にて固定することによって、先端部１０ａが溝部２０に収容されるように板バネ１０を固定して配置する。
そして、このように板バネ１０が配置された状態にて、スロット２３にダブテール２２ａを差し込み摺動させて突合せ板３０に当接するまで押し込むことによって動翼２２の位置決め及び固定を行う。
ここで、板バネ１０の先端部１０ａは、溝部２０に収容されることによってダブテール２２ａの移動領域から退避されているため、動翼２２をスロット２３に差し込む際に、ダブテール２２ａと板バネ１０の先端部１０ａとが干渉することを避け、板バネ１０が損傷することを防止することができる。
【００２９】
このような本実施形態のファン２の組立て方法（翼回転装置の組立方法）によれば、スロット２３に動翼２２を差し込む前にスロット２３の奥端部２３ａに動翼２２をディスク２１の外側に向く半径方法に付勢する板バネ１０が配置され、該板バネ１０が配置された後に動翼２２がスロット２３に差し込まれる。ダブテール２２ａをスロット２３に差し込むことによって動翼２２をディスク２１に固定する方法においては、動翼２２の形状に関わらず、ダブテール２２ａの後端部（差し込む場合の先端部）は同様の形状を有している。したがって、本実施形態のファン２の組立て方法によれば、動翼の形状に関わらず（すなわち動翼がリーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンである場合であっても）、動翼とスロットとの間に確実に板バネ１０を配置することができる。さらに、スロット２３への動翼２２の差し込みが完了した時点でスロット２３と動翼２２との間に板バネ１０が配置されているため、別途動翼２２とスロット２３の間に板バネ１０を挿入する作業を行う必要がない。
したがって、本実施形態のファン２の組立て方法によれば、ディスク２１の外側を向く半径方向に動翼２２を容易に付勢可能とすると共に、リーディングエッジ部がスピナー側に延在するファンを用いる場合であってもディスク２１の外側を向く半径方向に動翼２２を付勢可能とすることができる。
【００３０】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３１】
例えば、上記実施形態においては、本発明の動翼の固定装置、翼回転装置及び翼回転装置の組立方法をファン２に適用する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ターボファンエンジンの圧縮機３及びタービン５に適用することもできる。
また、ターボファンエンジンのみでなく、ディスク周りに配列された動翼を回転させる翼回転装置を備える全ての装置に本発明を適用することができる。
【００３２】
また、上記実施形態においては、本発明の付勢手段として板バネ１０を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、動翼２２のスロット２３への差し込み方法を工夫することにより、付勢手段としてコイルバネやゴムを用いることもできる。
【００３３】
また、上記実施形態においては、動翼２２ごとに設置される板バネ１０の各々に対して突合せ板３０が設置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、全ての突合せ板３０が一体化され、一体化された突合せ板３０に対して板バネ２０が設置されるように構成しても良い。
【符号の説明】
【００３４】
２……ファン（翼回転装置）、２１……ディスク、２２……動翼、２２ａ……ダブテール（一部）、２３……スロット、２３ａ……奥端部、１０……板バネ（付勢手段）、１０ａ……先端部、２０……溝部、３０……突合せ板、Ｌ……回転軸
【図１】
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【図２】
2010216289.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010216289.tif 000006
【図５】
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