(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータディスクによって担持された複数のブレードと、複数のブレード間プラットフォームとを備え、プラットフォームが半径方向のフランジを有し、プラットフォームのフランジが、該フランジのオリフィスに取り付けられた位置決めブッシュに貫挿されるねじ棒によって、ロータディスクの対応するフランジに固着される、ターボ機械ファンであって、
各ブッシュは、該ブッシュに貫挿されるねじ棒とブッシュが取り付けられたオリフィスの縁との間に横方向に挿入される少なくとも１つの変形可能部品を備え、この変形可能部品が、プラットフォームに対してブレードが衝突したときに、プラットフォームを枢動させて、衝撃エネルギの一部を吸収することを可能にし、
ブッシュの変形可能部品が、ねじ棒に対して変形可能部品に対向しているブッシュの剛性部品と並置されている、前記ターボ機械ファン。
【請求項２】
変形可能部品は、変形可能ウェブによって連結され、その陥凹部が同一方向に向けられる２つの平行半円筒体を備え、一方の半円筒体はねじ棒に適用され、他方の半円筒体はプラットフォームのフランジにおけるオリフィスの内部円筒面に適用される、請求項１に記載のファン。
【請求項３】
２つの半円筒体の端部は、ブッシュの剛性部品の円筒端部と整列され、ブッシュの剛性部品の円筒端部を実質的に担持している、請求項２に記載のファン。
【請求項４】
半円筒体の一方および剛性部品の整列された端部は、内部で係合される相補的な凹みを有し、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスの中での並進移動に逆らって互いに対してブッシュの２つの部品を不動にする、請求項３に記載のファン。
【請求項５】
変形可能部品の半円筒体は、半円筒体の中間部品に接合される２つの実質的に平行なウェブによって連結される、請求項２に記載のファン。
【請求項６】
プラットフォームのフランジは、ディスクのフランジにおける２つの隣接するオリフィスの中と、プラットフォームのフランジにおける共通のオリフィスの中を通過する２つの平行なねじ棒によって、ディスクのフランジに固着され、この共通のオリフィスには、剛性部品および変形可能部品を備える上述のブッシュが取り付けられ、剛性部品は１つのねじ棒の通路のためのオリフィスを備え、および他方のねじ棒の通路のための半オリフィスを備えるように形成され、変形可能部品は、他方のねじ棒の通路のための他の半オリフィスを有する、請求項１に記載のファン。
【請求項７】
衝撃を受けた場合のブッシュの変位が、ねじ棒の長手軸に垂直な平面上の直線に沿って生じる、請求項１に記載のファン。
【請求項８】
衝撃を受けた場合のブッシュの変位が、ねじ棒の長手軸に垂直な平面上の曲線経路に沿って生じる、請求項１に記載のファン。
【請求項９】
ブッシュは、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに圧着することによって、固着される、請求項１に記載のファン。
【請求項１０】
請求項１に記載のファンを備える、航空機用ターボジェットまたは航空機用ターボプロップなどのターボ機械。
【請求項１１】
剛性部品および変形可能部品を備え、変形可能部品は変形可能ウェブによって連結され、その陥凹部が同一方向に向けられ、２つの半円筒体は、ブッシュの剛性部品の円筒端部と整列され、実質的に担持されている、プラットフォームのフランジを固着するためのブッシュ。
【請求項１２】
半円筒体の一方および剛性部品の整列された端部は、内部で係合される相補的な凹みを有する、請求項１１に記載のブッシュ。
【請求項１３】
剛性部品は、平行であるオリフィスおよび半オリフィスを備え、半オリフィスは変形可能部品の半オリフィスと協働している、請求項１１に記載のブッシュ。
【請求項１４】
ブッシュの変形可能部品および剛性部品は、並置可能である、請求項１１に記載のブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機ターボジェットなどのターボ機械のファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている様相において、ターボジェットの上流端に設けられたファンは、ロータディスクによって担持されているブレードを備え、プラットフォームは、ブレード間に配置され、プラットフォームのフランジにあるオリフィスに取り付けられたブッシュを通して、およびディスクのフランジを通して貫挿されるねじ棒によって、ディスクのフランジに対する半径方向のフランジによって固着され、これらのプラットフォームは、ターボ機械に入る空気流を案内し、ディスクに向かう望ましくない気流を回避することを可能にする。
【０００３】
ターボ機械の動作中に、ブレードとディスクとの間の連結部の破損は、隣接しているプラットフォームの破壊を生じる可能性がある。特に、ブレードは、次にプラットフォームの横縁および／またはプラットフォームのフランジに衝突し、それによって、プラットフォームフランジをディスクフランジを固着するために用いられている固着具に相当の応力を生じ、これらの固着具を破損させ、プラットフォームを気流経路の中に押し出させ、下流に位置するターボ機械の部品の破壊を生じる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この問題を克服するために、プラットフォームの横縁に変形可能な領域を形成することが提案されている。適切であれば、前述の解決策と組み合わせて用いられ得る別の解決策は、プラットフォームとブレードとの間の接触を防止するために、ディスクのフランジに当接領域を形成することである。したがって、応力がプラットフォームによって担われることはもはやなく、ディスクのフランジによって担われる。しかし、これらの解決策は、プラットフォームのフランジとディスクのフランジとの間の連結部に柔軟性を与えず、ブレードとプラットフォームとの間の衝撃に起因するエネルギの十分な吸収を可能にしないため、十分ではない。
【０００５】
本発明の目的は具体的には、これらの種々の問題に対して、簡単かつ経済的で効果的な解決策を利用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、ロータディスクに担持されるブレードと、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに取り付けられる位置決めブッシュに貫挿されるねじ棒によって、ロータディスクの対応するフランジに固着される半径方向のフランジを有するブレード間プラットフォームと、を備え、各ブッシュがブッシュに貫挿されるねじ棒とブッシュが取り付けられるオリフィスの縁との間に横方向に挿入される少なくとも１つの変形可能部品を備え、この変形可能部品は、プラットフォームに対するブレードの衝突の場合には、プラットフォームを枢動させ、衝撃エネルギの一部を吸収することを可能にすることを目的としているターボ機械ファンを提供する。
【０００７】
ブレード損失の場合には、変形可能領域は、ねじ棒の固着領域でブッシュの局所的な可塑的な変形を可能にし、したがってプラットフォームのフランジとディスクのフランジとの間の固着具が破壊されることを防止し、プラットフォームが気流経路の中に押し出されることを防止する。プラットフォームは、変形を受けることなく、したがって、エンジンを停止させるために必要な時間中に所定の位置に保持され得るため、ターボ機械の主な損傷を防止することができる。したがって、保守点検動作が容易となり、衝撃によって変形されたブッシュのみが交換されなければならない。
【０００８】
本発明の別の特徴によれば、ブッシュの変形可能部品は、ねじ棒に対して変形可能部品に対向しているブッシュの剛性部品と並置されている。
【０００９】
２部品ブッシュの使用により、プラットフォームに対するブレードの衝突に伴う変形を受けたブッシュのその部品のみを交換することが可能となる。
【００１０】
本発明の別の特徴によれば、変形可能部品は、変形可能ウェブによって連結され、その陥凹部が同一方向に向けられる２つの平行半円筒体を備え、一方の半円筒体はねじ棒に適用され、他方の半円筒体はプラットフォームのフランジにおけるオリフィスの内部円筒面に適用される。
【００１１】
プラットフォームのフランジにおけるオリフィス内部円筒面の半円筒体のラジアル軸受は、ブレード損失によって生成される応力をウェブに最適に伝達することが可能であり、ウェブは変形し、したがって衝突エネルギの一部を吸収する。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、変形可能部品の２つの半円筒体の端部は、ブッシュの剛性部品の円筒端部と整列され、これらの同一の端部に実質的に担持している。
【００１３】
有利なことに、変形可能部品および剛性部品の半円筒体の一方の整列された端部は、内部で係合される相補的な凹みを有し、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスの中での並進移動に逆らって互いに対してブッシュの２つの部品を不動にする。
【００１４】
本発明の別の特徴によれば、変形可能部品の半円筒体は、半円筒体の中間部品に接合される２つの実質的に平行なウェブによって連結される。
【００１５】
ブレード損失の場合には、材料の２つのウェブは、可塑的に変形することによってプラットフォームに対するブレードの衝撃エネルギを吸収する。これらのウェブの形状および寸法は、本発明が適用されるターボ機械の種類に応じて、実際にきわめて広範囲に変化させることができる。
【００１６】
１つの変形実施形態において、プラットフォームのフランジは、ディスクのフランジにおける２つの隣接するオリフィスの中と、プラットフォームのフランジにおける共通のオリフィスの中を通過する２つの平行なねじ棒によって、ディスクのフランジに固着される。この共通のオリフィスには、剛性部品および変形可能部品を備える上述のブッシュが取り付けられ、剛性部品は１つのねじ棒の通路のためのオリフィスを備え、および他方のねじ棒の通路のための半オリフィスを備えるように形成され、変形可能部品は、他方のねじ棒の通路のための他の半オリフィスを有する。
【００１７】
この変形は、プラットフォームがねじ棒の軸を中心にして回転されることができないようにする。剛性部品における第２のオリフィスの組み込みは、プラットフォームの枢動トルクに対抗させることを可能にし、したがって所定の位置に維持することを可能にする。
【００１８】
種々の可能な構成に応じて、ブレード損失の場合には、プラットフォームに対するブレードの衝撃によって開放されるエネルギを最適に吸収するために、ブッシュに関して、直線的または曲線上の変位移動を行う必要がある場合もある。
【００１９】
ブッシュは、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに圧着することによって、固着され得る。
【００２０】
本発明はまた、航空機ターボジェットなどのターボ機械に関し、上述のタイプのファンを備える。
【００２１】
本発明はさらに、ブレード間プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに貫挿されることを目的とし、剛性部品および変形可能部品を備え、変形可能部品は材料のウェブによって連結され、その陥凹部が同一方向に向けられている２つの平行な半円筒体を有し、２つの半円筒体は、剛性部品の円筒端部と整列され、実質的に担持されている。半円筒体の一方および剛性部品の整列された端部は有利なことに、内部で係合される相補的な凹みを有する。
【００２２】
１つの変形例において、ブッシュの剛性部品は、平行であるオリフィスおよび半オリフィスを備え、半オリフィスは変形可能部品の半オリフィスと協働している。
【００２３】
本発明の他の利点および特徴は、添付図面を参照して非限定的な実施例によって与えられる以下の詳細を読めば、明白となるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
第一に、ターボ機械のファン１０の部品を示す図１を参照されたい。その半径方向の内部端部でブレード根元部に連結されるエアフォイルによって形成されるファン１０のブレード１２は、ロータディスク１６の周辺ポケット１４に係合される。ブレード間プラットフォーム１８は、ディスクの半径方向の外向きに延在するフランジ２２に固着される半径方向の内向きに延在するフランジ２０を備える。プラットフォーム１８のフランジ２０は、軸方向および半径方向においてずれがある。プラットフォームの各フランジ２０は、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに貫挿されるブッシュ２６を通り、ディスク１２のフランジ２２における対応するオリフィスを通って、ターボ機械の軸に沿って延在するねじ棒２４によって固着される。ねじ棒は、その端部の一方に保持ナットを受け入れる。
【００２５】
ターボ機械において、プラットフォームのフランジ１８は、ディスク１６に向かう望ましくない気流を防止するために、ブレード１２に十分に近い位置でなければならない。ブレード損失の場合には、ブレード１２は、ポケット１４の軸を中心とした回転移動を受け、プラットフォーム１８の横縁２８および／またはフランジ２０と接触する。プラットフォーム１８に対するブレード１２の衝突は、ディスク１６におけるプラットフォーム１８の固着具を破損し、プラットフォーム１８を押し出す可能性がある。
【００２６】
ブレード損失の場合には衝撃エネルギの一部を吸収するために、本発明は、プラットフォームを固着するための手段に横方向に挿入されることになっている変形可能要素を用意し、それによって、プラットフォーム１８のフランジ２０とディスクのフランジ２２との間の連結部をより柔軟にし、ブレード損失の場合においてプラットフォーム１８の限定された枢動を可能にし、ターボ機械の通常動作中、良好な機械的強度を提供する。
【００２７】
図２および図３は、本発明によるブッシュ２６を示しており、ブッシュ２６は、プラットフォーム１８のフランジ２０におけるオリフィスに貫挿されることを目的としている。ブッシュ２６は、並置される変形可能部品３０および剛性部品３２から構成される。変形可能部品３０は、２つの平行な半円筒体３４、３６を備え、その陥凹部が剛性部品３２に対して同一方向に向けられる。外部半円筒体３４の外面は、プラットフォームのフランジにおけるオリフィスの内部円筒面と接触しており、半円筒体３６の内面はねじ棒に適用される。半円筒体３４、３６は、２つの平行な変形可能ウェブ３８によって、それらの中間部品に連結される。これらのウェブ３８は、ディスク１６の円周に接する平面に実質的に平行である。変形可能部品３０の２つの半円筒体３４、３６の端部は、剛性部品３２の端部と整列される。ブッシュ２６の変形可能部品３０の外部半円筒体３４の端部４０、４２は、凹みを有し、これらの凹みは剛性部品の端部４４、４６で形成される相補的な凹みと係合される。変形可能部品３０および固定部品３２を連結するこの方法は、互いに対する変形可能部品３０または剛性部品３２の一方の並進移動を防止することを可能にする。また、ブッシュ２６がプラットフォーム１８のフランジ２０におけるオリフィスにおいて軸方向に確実に保持されるように、プラットフォーム１８のフランジ２０におけるオリフィスにブッシュ２６を圧着するためのスカート４８を設けることも可能である。
【００２８】
ブレード損失の場合において、外れたブレードは、プラットフォーム１８の縁部２８およびフランジ２０に当たる。衝突エネルギは、ブッシュの変形可能部品にプラットフォームのフランジによって伝達され、ねじ棒２４において多少の程度で圧縮され、ウェブ３８を可塑的に変形し、したがってプラットフォーム１８をねじ棒２４に対して変位させることが可能となる。この変位は、プラットフォーム１８に対するブレード１２の衝撃を伴うプラットフォーム１８の所望の移動に応じて、直線経路または曲線経路に沿って発生することができる。ウェブ３８の形状および寸法は、変形可能部品３０に関して所望の変形閾値に基づいて選択される。
【００２９】
ブッシュの２つの部品は、同一材料あるいは異なる材料から構成され得る。
【００３０】
本発明の１つの可能な変形例（図示せず）によれば、ブッシュ２６は、ねじ棒に対して対象である２つの変形可能部品を備える。
【００３１】
図４に示される本発明の１つの変形例によれば、ブッシュ２６の剛性部品は、第１のオリフィスに平行な第２のオリフィス５０を備え、その中にディスクのフランジにおける第２のオリフィスに貫挿する第２のねじ棒５２が貫挿される。第２のオリフィスは、ねじ棒を中心としたプラットフォーム１８の回転に対抗することを可能にし、したがってプラットフォームのフランジを所定の位置に正確に維持する。
【００３２】
第２のねじ棒５２を受け入れるブッシュにおけるオリフィス５０は、横方向に細長い。したがって、ブレード損失の場合には、衝撃は、このねじ棒に当接することなく、ブッシュ２６の変形可能部品３０の変形およびこの第２のねじ棒５２に対する剛性部品３２の変位を生じる。
【００３３】
この第２のオリフィスは、プラットフォーム１８の所望の変位に応じて、多様な形状を有することができる。具体的には、第２のオリフィスは、曲線形状を有することができる。
【００３４】
プラットフォーム１８は、唯一のオリフィスを備えるブッシュ２６を備えることができ、および／またはプラットフォーム１８の各フランジ２０に適した固着方法に応じて２つのオリフィスを備えるブッシュ２６を備えることができる。
【００３５】
上述したように、ブッシュ２６は、プラットフォーム１８のフランジ２０と共に使用することに特に適しているが、ブッシュの適用は、ターボ機械に制限されるわけではなく、衝撃の場合に一定の柔軟性を必要とする固着の他のタイプを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるファンの部分概略斜視図である。
【図２】本発明による変形可能なブッシュの斜視図である。
【図３】プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに貫挿されるこのブッシュを示す概略斜視図である。
【図４】プラットフォームのフランジにおけるオリフィスに貫挿される本発明によるブッシュの第２の実施形態の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ファン
１２  ブレード
１４  周辺ポケット
１６  ロータディスク
１８  ブレード間プラットフォーム
２０、２２  フランジ
２４、５２  ねじ棒
２６  ブッシュ
２８  横縁
３０  変形可能部品
３２  剛性部品
３４、３６  半円筒体
３８  ウェブ
４０、４２  外部半円筒体の端部
４４、４６  剛性部品の端部
４８  スカート
５０  オリフィス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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