(57)【要約】【課題】  機械加工作業を一貫した方法で行うことができるように、予め定められた位置及び配向で該ガスタービンエンジンブレードを保持する装置及び方法に関する。【解決手段】  ガスタービンエンジンブレード（１０）を予め定められた固定位置に保持する方法及び装置は、以下の段階、すなわち、ガスタービンエンジンブレード（１０）の翼形部分（１４）を装置（２８）内で緩やかに保持するように、該装置（２８）内へ挿入する段階と、装置（２８）と予め定められた関係を有するようにガスタービンエンジンブレード（１０）を配向する段階と、ガスタービンエンジンブレード（１０）が予め定められた位置に保持されるように初期クランプ力を装置（２８）上に加える段階と、装置（２８）に関連する機構（８４）を作動させて固定クランプ力を翼形部分（１４）上に加え、ガスタービンエンジンブレード（１０）を予め定められた位置に保持する段階とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンブレード（１０）を予め定められた固定位置に保持するための装置（２８）であって、
（ａ）前端（３２）と後端（３４）と上部表面（３６）と底部表面（３８）とを有するベース部分（３０）を備え、
前記ベース部分が、
前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の翼形部分（１４）の負圧面（２０）にほぼ一致するように構成された上部表面（５４）と、（２）前記後端（３４）に隣接して前記上部表面（５４）内に形成された細長い溝部分（６８）とを含む前部分（５２）を更に含み、
前記装置が更に、
（ｂ）前端（４２）と後端（４４）と上部表面（４６）と底部表面（４８）とを有する上部分（４０）を備え、
前記上部分が、
（１）前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前記翼形部分（１４）の正圧面（１８）にほぼ一致するように構成された底部表面（５８）を含む、前記前端（４２）に隣接して配置された前部分（５６）と、
（２）前記後端（４４）において前記底部表面（５８）から延び、前記ベース部分（３０）の前記溝部分（６８）と組み合わせ可能なピン部材（７４）と、
（３）前記ピン部材（７４）と前記前端（４２）との間で前記上部分の底部表面（５８）内に形成されたスロット部分（７６）と、
を更に含み、
前記装置には、
（ｃ）前記前端（３２，４２）と前記後端（３４，４４）との間の第１の指定点（７２）において前記ベース部分と前記上部分（３０,４０）とを連結するための機構（９６）と、
（ｄ）前記ベース部分と前記上部分（３０,４０）との間の前記スロット部分（７６）内に位置付けられた、前記指定連結点（７２）に隣接する第１の位置と前記ピン部材（７４）に隣接する第２の位置との間を前記溝部分（６８）に沿って滑動するように適合されているブロック部材（８４）と、
が更に備えられ、
前記ブロック部材（８４）が前記第２の位置にある時は、予め定められたクランプ力が、前記ベース部分（３０）における前記前部分の上部表面（５４）と前記上部分（４０）における前記前部分の底部表面（５８）との間にある前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前記翼形部分（１４）上に加えられることを特徴とする装置（２８）。
【請求項２】
前記ベース部分（３０）が、予め定められた位置において前記ガスタービンエンジンブレード（１０）のプラットフォーム表面（１０８）と接触するように前記前部分（５２）から延びるロケータノブ（１０６）を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項３】
前記前部分（５２）の前記上部表面（５４）と前記前部分（５６）の前記底部表面（５８）の各々が、そこから取り除かれた中間セクション（６０,６２）を含み、前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前記翼形部分（１４）が前記負圧面及び前記正圧面（２０、１８）の周辺の周りで接触するようにされたことを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項４】
前記ベースの前部分（５２）の前記上部表面（５４）と前記上部の前部分（５６）の前記底部表面（５８）とが、前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前記負圧面及び前記正圧面（２０、１８）の予め定められた区域と接触することを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項５】
予め定められた関係が、前記上部分及び前記ベース部分（４０、３０）を通る中心軸線（７０）と前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の重なり軸線（２４）との間に存在することを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項６】
前記ベース部分（３０）の前記ロケータノブ（１０６）が、第２の軸（１３４）に沿って予め定められた点において前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前記プラットフォーム表面（１０８）と接触することを特徴とする請求項２に記載の装置（２８）。
【請求項７】
前記ピン部材（７４）が、前記後端（４４、３４）において前記上部分と前記ベース部分（４０、３０）との間の最小間隙（７５）を維持するような寸法にされることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項８】
前記ブロック部材（８４）が、底部表面（８８）から延び、前記ベース部分の前記細長い溝部分（６８）と組み合わせ可能なタブ部分（８６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項９】
前記ブロック部材（８４）が、前記ベース部と前記上部分（３０、４０）の側面（９２、９４）を越えて延びる部分（９０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１０】
前記ベース部分（３０）の前記底部表面（３８）が、ほぼｖ字形であることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１１】
前記上部分（４０）が、前記第１の指定点（７２）の周りを第１の方向において枢動可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１２】
前記上部分（４０）が、前記第１の指定点（７２）の周りを第２の方向において枢動可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１３】
前記上部分（４０）が、前記前部分（５６）から延びるノブ（１１０）を更に備え、前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前記プラットフォーム表面（１０８）が、前記上部分（４０）の指定量以上の枢動に対する停止部として機能するようにされた前記ノブ（１１０）から予め定められた量の間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１４】
前記ブロック部材（８４）が前記第２の位置にない時に、前記上部分（４０）が枢動可能な、前記上部分（４０）の前記前端（４２）に位置する第２の指定点を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１５】
前記ブロック部材（８４）が前記第２の位置へ移動する前に、前記ガスタービンエンジンブレード（１０）を予め定められた位置に配向するための前記保持装置と関連付けられた位置決め取り付け具（１１４）を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項１６】
前記位置決め取り付け具（１１４）が、前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の前縁（１９）が当接して配置される少なくとも１つのロケータ部材（１２４、１２６）を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置（２８）。
【請求項１７】
前記位置決め取り付け具（１１４）が、前記ガスタービンエンジンブレード（１０）の後縁（２１）に当接して配置されるバネクランプ（１３０）を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置（２８）。
【請求項１８】
前記位置決め取り付け具（１１４）が、第３の軸（１３８）に沿って前記上部分の前部分（５６）に力を印加するためのクランプ（１３６）を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置（２８）。
【請求項１９】
前記上部分（４０）の前記前端（４２）に配置されかつ前記上部分（４０）が枢動可能な第２の指定点を有し、前記クランプ力が該第２の指定点とほぼ整列した位置において印加されることを特徴とする請求項１８に記載の装置（２８）。
【請求項２０】
前記クランプ力が、前記ベース部分と前記上部分（３０、４０）の前記前部分（５２、５６）に印加された力とほぼ同等であることを特徴とする請求項１８に記載の装置（２８）。
【請求項２１】
前記位置決め取り付け具（１１４）が、前記ブロック部材（８４）を前記第１の位置から前記第２の位置へ作動させるための機構（１４０）を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置（２８）。
【請求項２２】
前記位置決め取り付け具（１１４）が、前記ベース部分（３０）の前記底部表面（３８）と組み合わせるためのｖ字形状の表面を有する収容部分（１１６）を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置（２８）。
【請求項２３】
前記位置決め取り付け具（１１４）が、前記ベース部分（３０）を予め定められた装置内に受けるための部分（１２２）を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置（２８）。
【請求項２４】
前記ガスタービンエンジンブレード（１０）が前記予め定められた配向で配向されるように、前記上部分と前記ベース部分（４０、３０）が、機械加工装置（１４６）の取り付け具（１４４）内に嵌合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項２５】
前記ガスタービンエンジンブレード（１０）が圧縮機ブレードであることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【請求項２６】
前記ガスタービンエンジンブレード（１０）がタービンブレードであることを特徴とする請求項１に記載の装置（２８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にガスタービンエンジンのブレードに関し、より具体的には、機械加工作業を一貫した方法で行うことができるように、予め定められた位置及び配向で該ガスタービンエンジンブレードを保持する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンブレード、具体的にはそのダブテールの製造方法は、通常バッチ生産において設計されてきた。この方法は生産量を増大させるものであると考えられてきたが、この方法を達成するためには複雑で高価な装置が必要であることが多い。翼形ブレードにおける完成したダブテール形状の研磨もまた繰り返し行われる労働集約的な工程である。所望の寸法結果がバッチからの特定の試験又は試用ブレードにおいて達成されない場合には、このようなブレードのバッチ全体が破棄されて、新しい反復サイクルを開始する。これは明らかに高レベルの製造ロスと工程全体の非効率性を招く可能性がある。
【０００３】
従って、ガスタービンエンジンブレードの完成したダブテール形状の機械加工をより簡単でより効率的にする方法として単体流しの概念が出現してきた。この方法は、ブレードが研磨されている間、翼形部形状を封止するために環境上有害な物質を含むことで知られる低融点合金マトリックス材料を使用する必要がないという別の利点を有する。しかしながら、単体流しの概念の利点を生かすためには、実行されるべきダブテールの研磨作業における所望の位置及び配向でガスタービンエンジンブレードを保持するための装置が必要となる。このような装置は、翼形部分を変形させない一貫した方法でブレードを保持しながら、ブレードの根元部を容易に取り扱うことができるように構成されるべきである。更に、装置内でのブレードの配向は、ブレードの所定の等級又は寸法に対して高度に正確でなくてはならない。
【０００４】
特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４に見られるように、当技術分野においてガスタービンエンジンブレードのための種々の保持装置及び配向システムが知られている。しかしながらこれらの特許に見られるように、特定の製造作業は、位置決め用ノッチ及びガイドを提供するようガスタービンエンジンブレード自体の上で実行されなければならない。このことは、工程の初期態様を複雑にすると共に、ダブテール形成の後に仕上げ段階を追加する必要性が生じる。また、このような場所でブレードのクランプを行うので、ブレードの根元部の取り扱いに障害物が無い訳ではないことも理解されるであろう。
【０００５】
ガスタービンエンジンブレードを保持する取り付け具が、特許文献５号及び特許文献６で開示されている。ブレードの根元部の取り扱いは該取り付け具において改良されているが、ブレードを所定位置でクランプする方法（即ち、ブレードの基準点に当接する長手方向のピンによる）は、潜在的に翼形部分の変形を引き起こす可能性がある。これは、翼形部分の正圧面及び負圧面の相当な部分に対して結合が失われる原因となる。更に、ブレードと接触するクランプ点が限定されることにより、該装置内に保持されたブレード間の位置の不整合を生じる可能性がある。
【特許文献１】米国特許第６，０１７，２６３号公報
【特許文献２】米国特許第６，０６８，５４１号公報
【特許文献３】米国特許第６，１３９，４１２号公報
【特許文献４】米国特許第６，２８７，１８２号公報
【特許文献５】日本特開昭６２−２２８６０１号公報
【特許文献６】米国特許第４，８２９，７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のガスタービンエンジンブレードを保持する装置及び方法は、これらの特定の目的には役立つものではあるが、予め定められた方向に所定の寸法のブレードを一貫して位置決めし、機械加工作業のための取り扱いを容易にし、ブレードへの着脱を容易にする、ガスタービンエンジンブレードを保持する装置及び方法が開発されることが望まれる。簡単で、安価で、関係する工具コストが低く、より小型でより廉価な機械の使用を可能とするような保持装置もまた望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の例示的な実施形態において、ガスタービンエンジンブレードを予め定められた固定位置及び配向に保持するための装置は、各々が前端と後端と上部表面と底部表面とを有する、ベース部分と上部分とを含むものとして開示される。ベース部分は更に前端に隣接して位置する前部分を含み、該前部分は、ガスタービンエンジンブレードの翼形部の負圧面にほぼ一致するように構成された上部表面と、後端に隣接して上部表面内に形成された細長い溝部分とを含む。更に上部分は、ガスタービンエンジンブレードの翼形部分の正圧面にほぼ一致するように構成された底部表面を含む、前端に隣接して配置された前部分と、後端において底部表面から延び、ベース部分の溝部分と組み合わせ可能なピン部材と、該ピン部材と前端との間で上部分の底部表面内に形成されたスロット部とを含む。本装置は更に、前端と後端との間にある第１の指定点においてベース部と上部分とを連結するための機構を含む。ブロック部材はベース部分と上部分との間のスロット部分内に位置付けられ、ここで該ブロック部材は第１の指定点に隣接する第１の位置とピン部材に隣接する第２の位置との間を溝部分に沿って滑動するように適合されている。従って、ブロック部材が第２の位置にある時は、予め定められたクランプ力が、ベース部分における前部分の上部表面と上部分における前部分の底部表面との間にあるガスタービンエンジンブレードの翼形部分上に加えられる。
【０００８】
本発明の第２の例示的な実施形態において、ガスタービンエンジンブレードを予め定められた固定位置に保持するための方法は、以下の段階、すなわち、ガスタービンエンジンブレードの翼形部分を装置内で緩やかに保持するように該装置内に挿入する段階と、該装置と予め定められた関係を有するように該ガスタービンエンジンブレードを配向する段階と、ガスタービンエンジンブレードが予め定められた位置に保持されるように初期クランプ力を装置上に加える段階と、該装置に関連する機構を作動させて固定クランプ力を翼形部分上に加え、ガスタービンエンジンブレードを予め定められた位置に保持する段階と、を含むものとして開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、全体を通じて同一の符号が同じ要素を示す図面を詳細に参照すると、図１は、圧縮機又はガスタービンエンジンのタービンで使用されるブレード１０を全体的に示す。ブレード１０は、根元部１２と、翼形部分１４と、該根元部１２及び翼形部分１４を分離するプラットフォーム１６とを含むことが分かるであろう。より具体的には、翼形部分１４は、ほぼ凹形の正圧面１８と、ほぼ凸形の負圧面２０と、遠位端に位置する先端２２とを含む。翼形部分１４は又、前縁１９と後縁２１とを含む。第１の重なり軸線２４は翼形部分１４を通って延び、一方、第２の重なり軸線２６は、第１の重なり軸線２４と同軸であっても又は同軸でなくとも良く、根元部１２を通って延びる。ブレード１０の根元部１２は、該根元部をダブテールと構成させるためにある機械加工作業を施して、圧縮機又はタービンのシュラウド内の対応するダブテールスロットと組み合わせるようにすることが望ましいことは理解されるであろう。ブレード間で容認される許容誤差は必然的に厳しい。従って、そのような機械加工作業を一貫した方法で行うためには、ブレード１０は予め定められた方向を有するように保持されるのが好ましい。
【００１０】
本発明ではシャトルとしても知られている装置２８が提供され、これにより指定された寸法範囲（即ち、指定高さ及び指定翼弦）内にある各ブレード１０が、予め定められた位置及び配向で保持されるようになる。装置２８は、前端３２、後端３４、上部表面３６、及び底部表面３８を有するベース部分３０を含むことが図２から分かる。同様に、前端４２、後端４４、上部表面４６、及び底部表面４８を有する上部分４０が提供される。本明細書でより詳細に説明されるような望ましい方法でベース部分３０と上部分４０を連結するために、機構５０が提供されるのが好ましいことが理解されるであろう。
【００１１】
ベース部分３０は更に、前端３２に隣接して配置された前部分５２を含み、該前部分５２は、ブレード１０の翼形部分１４の負圧面２０にほぼ一致するように構成された上部表面５４を含むことに留意されたい。上部分４０は、前端４２に隣接して配置された前部分５６を含み、該前部分５６は、ブレード１０の翼形部分１４の正圧面１８にほぼ一致するように構成された底部表面５８を含む。このようにして翼形部分１４は、ベース部分３０及び上部分４０における前部分５２及び５６のそれぞれ上部表面５４と底部表面５８の間に保持することができる。しかしながら、ブレード１０がシャトル２８によって保持されている間に機械加工作業が該シャトル上で実行可能であるように、翼形部分１４の前縁１９及び後縁２１が上部表面５４と底部表面５８とを超えて延びるのが好ましい。
【００１２】
更に、負圧面２０及び正圧面１８の周辺の周りで翼形部分１４と接触するように、好ましくは上部表面５４が開口中間セクション６０を含み、底部表面５８が対応する開口中間セクション６２を含むことが分かるであろう。このようにして、負圧面２０及び正圧面１８に対して、これらの面２０及び１８を歪曲することなく翼形部分１４の適切なクランプを維持する予め定められた接触区域６４が提供される。このような予め定められた接触区域６４は、負圧面２０及び正圧面１８における区域６６の少なくとも約２５％である。これは言い換えると、中間セクション６０及び６２は区域６６の約５０−７５％に相当する区域を有する。
【００１３】
固定位置にあると考えられるベース部分３０は、好ましくは更に上部表面３６内に形成された後端３４に隣接する細長い溝部分６８を含む。溝部分６８は、装置２８を通って延びる長手方向中心軸線７０とほぼ同軸であり、後端３４から、該後端３４と前端３２との間のほぼ中間にある第１の指定点までほぼ延びる。ピン部材７４は、好ましくは後端４４において上部分４０の底部表面４８から延び、溝部分６８と組み合わせ可能であり、該ピン部材７４は、それぞれ後端３４及び４４においてベース部分３０と上部分４０との間の所望の間隔（即ち最小間隙７５）を維持するような寸法にされる。
【００１４】
上部分４０は好ましくは、中間点７２とピン部材７４との間の底部表面４８内に形成されたスロット部分７６を含む。スロット部分７６は、長手方向中心軸線７０とほぼ垂直に配向された前表面７８と、長手方向中心軸線７０とほぼ平行に配向された中間表面８０と、長手方向中心軸線７０とある角度で配向された後表面８２とを含むことに留意されたい。ブロック部材８４（図２、図３、及び図５を参照）は好ましくは、ベース部分３０と上部分４０との間でスロット部７６内に位置付けられ、ここでブロック部材８４は、溝部分６８に沿って中間点７２に隣接する第１の位置とピン部材７４に隣接する第２の位置との間を滑動するように適合されている。スロット部７６の後表面８２の配向に起因して、ブロック部材８４は、該部材が第２の位置にある場合に中間点７２を支点とするように該中間点の周りで上部分４０を枢動させる。換言すれば、これにより、ベース部分３０及び上部分４０の前部分５２と５６との間に予め定められたクランプ力が生成され、これらの間でブレード１０の翼形部分１４が保持される。
【００１５】
ブロック部材８４が長手方向中心軸線７０にほぼ沿って第１の位置と第２の位置との間を移動するために、好ましくはタブ８６がブロック部材の底部表面８８に沿って提供される。タブ８６がベース部分３０の溝部分６８と組み合わせ可能な幅を有することは理解されるであろう。本明細書で以下に詳述する理由により、ブロック部材８４は、好ましくは、ベース部分３０及び上部分４０の隣接する側面９２及び側面９４をそれぞれ越えて延びる階段部９０を含むように構成されていることが図２と図５から分かるであろう。
【００１６】
連結装置５０に関して、段付きネジ９６が上部分４０の上部表面４６内に好ましくは埋め込まれ、ベース部分３０の開口９８と螺合することが分かるであろう。段付きネジ９６が上部分４０をベース部分３０に連結すると、スペーサ１００（例えば、スリーブ又は圧力バネ）は好ましくは、段付きネジ９６を中心に上部分４０とベース部分３０の間に位置決めされて、上部４０が第１の方向（即ち、図３の矢印１０２で示す前後方向）と第２の方向（即ち、図４の矢印１０４で示す左右方向）で中間点７２の周りに枢動可能に維持するようにされる。第１の方向における上部分４０の枢動運動は、翼形部分１４に加わるクランプ力を生成及び開放し、一方、第２の方向における上部分４０の枢動運動は、ブロック部材８４が第１の位置と第２の位置との間を移動する際の、該ブロック部材８４の長手方向中心軸線７０に対する位置ずれに対処する。
【００１７】
ブレード１０がシャトル２８内で適切に配向されるために、好ましくはベース部分３０の前部分５２から延びるロケータノブ１０６が設けられる。ロケータノブ１０６は、好ましくはブレードプラットフォーム１６の表面１０８と予め定められた位置において接触するように位置決めされる。この予め定められた位置は、図５及び図７で規定された座標系によるｚ軸１３４に沿っていることから、当該技術分野ではｚ位置と呼ばれる場合がある。好ましくは、上部分４０の前部分５６から延びる第２のノブ１１０が設けられる。ブレード１０のプラットフォーム表面１０８がロケータノブ１０６に当接して位置付けられる場合、プラットフォーム表面１０８は、第２のノブ１１０から予め定められた量だけ離間して配置される。このようにして、第２のノブ１１０は、上部分４０の第１の方向における指定量以上の枢動に対する止め部として機能する。
【００１８】
ピン１１２は、第２の指定点において長手方向中心軸線７０に対して横方向に上部分４０の前端４２を通して提供され、好ましくは、ピン１１２は前部分５６を上部分４０に保持するために使用される。ピン１１２はまた、前部分５６が上部分４０に対して僅かに枢動することを可能にし、その結果、ブロック部材８４が第１の位置にある時に、ブレード翼形部分１４の上部表面５４及び底部表面５８への挿入及びこれらからの取り外しを容易にする。ピン１１２はブレード１０の先端２２とプラットフォーム１６との間に配置されることに留意されたい。
【００１９】
ブロック部材８４が第２の位置（又はクランプ位置）に置かれる前に、ブレード１０が予め定められた配向を有するようにシャトル２８内に該ブレードを位置付けるために、シャトル２８は、図７に見られるように位置決め取り付け具１１４内に置かれることが好ましい。図６及び図７に見られるように、位置決め取り付け具１１４は、ほぼｖ字形状の側壁１１８及び１２０と、後部壁１２２とを有する収容部分１１６とを含み、ベース部分３０の底部表面３８及び後端３４を前記壁に当接して所定位置に載置することができるようにする。一対のロケータ部材１２４及び１２６が支持部材１２８上に設けられ、翼形部分１４の前縁１９をこれに当接して位置付け可能にする。バネクランプ１３０は、前縁１９を所定の位置に置くために引き込まれているが、次いでバネクランプ１３０は開放されて翼形部分１４の後縁２１と係合し、ブレード１０をｘ軸１３２に沿った適切な方向に保持する。特に、その結果、予め定められた関係がシャトル２８の長手方向中心軸線７０と根元部１２を通る第２の重なり軸線２６との間に存在する。勿論、第２の重なり軸線２６が翼形部分１４を通る第１の重なり軸線２４と同軸である場合には、同じ予め定められた関係が第１の重なり軸線２４と長手方向中心軸線７０との間に存在することになる。
【００２０】
典型的には、シャトル２８を後部壁１２２に当接して保持するために、ｚ軸１３４(例えばオペレータの親指により）に沿ってブレード１０の根元部１２へ力が加えられる。これが行われる間、オーバーアームクランプ１３６又は類似の装置は、ｙ軸１３８に沿ってシャトル２８の上部分４０に初期クランプ力を加えるのに使用される。好ましくは少なくとも約４０−２００ポンドである該クランプ力は、ブレード１０の翼形部分１４を所定の位置に保持し、好ましくはピン１１２位置の周辺に加えられて、上部分４０の前部分５６を枢動不能にする。
【００２１】
ブレード１０が予め定められた配向に保持されている間に一旦シャトル２８がクランプされると、機構１４０が起動され、該機構１４０によりアクチュエータ１４２（例えば油圧又は同様のものにより）がブロック部材８４の階段部９に係合してブロック部材８４を第１の位置からピン部材７４に隣接する第２の位置まで移動させる。すなわち、これによりシャトル２８の上部分４０がｙ軸１３８に沿ったクランプ力を与え、該クランプ力は、翼形部分１４を予め定められた位置及び配向に保持する前部分５２及び５６におけるオーバーアームクランプ１３６からの力とほぼ同等である。ブロック部材８４は、スロット部７６の後表面８２と当接する摩擦により第２の位置に保持されることになる。
【００２２】
その結果、オーバーアームクランプ１３６を解除することができ、次いでシャトル２８は機械加工装置１４６（図８及び図９に示される多軸研磨機のような）の装荷固定具１４４内に位置付ける準備ができた状態にある。装荷固定具１４４は、ブレード１０の位置及び配向が、位置決め取り付け具１１４と装荷固定具１４４間をシャトル２８が移動する間に保持されるように、位置決め取り付け具１１４の収容部分１１６に類似して構成されていることが理解されるであろう。機械加工装置１４６はソフトウエアで駆動される制御システムを含むのが好ましく、該制御システムにより、特定の研削作業がブレード１０に関するパラメータに従ってブレード１０の根元部１２で実行される。従って、機械加工される特定のブレードは、バーコード型装置のような機械加工装置１４６によって識別されるか、或いはオペレータにより識別されてシステムへ入力される必要がある。
【００２３】
図９に見られるように、機械加工装置１４６と共に追加のクランプ装置１４８を設けて、シャトル２８を装荷固定具１４４内の所定位置に保持することができる。例えばクランプ装置１４８に付随するレバー１５０は、シャトル２８が装荷固定具１４４内にある時に、ほぼピン１１２の位置においてクランプ力を与えるように作動する。機械加工装置１４６は数種類の作業（例えば、研削、フライス削り、旋削など）を提供することができるので、クランプ装置１４８によって印加されるクランプ力の量は好ましくは実施される作業によって決まる。例えば、通常、研削作業ではクランプ力は約２０−５０ポンドに過ぎない。
【００２４】
シャトル２８及び位置決め取り付け具１１４によって、ガスタービンブレード１０を予め定められた固定位置に保持する方法が明らかになる。最初にブレード１０の翼形部分１４は、シャトル２８内で緩やかに保持されるように該シャトル２８内に挿入される。これは、特に前部分５６を僅かに枢動可能とすることができるので、ベース部分３０と上部分４０の前部分５２及び５６によって達成される。その後、シャトル２８を位置決め取り付け具１１４内に位置付けることによって、ブレード１０はシャトル２８と予め定められた関係を有すように配向される。具体的には、これは、第２の重なり軸線２６がシャトル２８の長手方向中心軸線７０と予め定められた関係を有し、ベース側前部分５２のロケータノブ１０６が予め定められた位置においてプラットフォーム表面１０８と接触するように、ｘ軸１３２及びｚ軸１３４に沿ってブレード１０を整列させることを含む。ブレード１０が一旦適切に配向されると、一時的な初期クランプ力がｙ軸１３８に沿ってシャトル２８上に加えられ（位置決め取り付け具１１４のオーバーアームクランプ１３６による）、該シャトル２８が所望の予め定められた位置及び配向にブレード１０を保持する。次いで、シャトル２８に関連する機構（即ち側面９２及び９４を越えて延びるように構成されたブロック部材８４）が作動して（アクチュエータ１４２により第１の位置から第２の位置へ移動され）固定クランプ力を翼形部分１４に加え、一時的な初期クランプ力が取り除かれると、ブレード１０を予め定められた位置及び配向に保持するようにする。
【００２５】
本方法はまた、位置決め取り付け具１１４内で機構１４０を作動させてブロック部材８４を移動させる前に、ブレード１０が予め定められた位置にあるように該ブレードの配向を検証する段階を含む。この段階は、例えば、ブレード１０の前縁１９と位置決め取り付け具１１４のロケータ部材１２４及び１２６との間にシムを滑動させることを試みることにより手動で達成することができる。
【００２６】
本方法の別の段階は、翼形部分１４の正圧面１８と負圧面２０との周辺を囲む、一組の合わせ面（即ち、ベース側前部分５２の上部表面５４と上側前部分５６の底部表面５８）を含むようにシャトル２８の部分を構成する段階を含むことが上記により理解されるであろう。既に上記で示したように、このような合わせ面は、好ましくは翼形部分１４の予め定められた部分（即ち、接触区域６４）と接触するようになると共に、前縁１９及び後縁２１が、上部表面５４と底部表面５８とを越えて延びることができる。このようにして、ブレード１０は、翼形部分１４の前縁１９と後縁２１とをクランプすることにより配向することができる。勿論、シャトル２８は、予め定められた寸法範囲（高さ及び翼弦）を有するブレード１０を保持するように構成されている。
【００２７】
シャトル２８の上部分４０とベース部分３０は、好ましくはシャトル２８の第１の指定点７２を中心に支点を形成するように連結される。従って、上部分は、第１の指定点７２の周りを第１の方向（矢印１０２を参照）と第２の方向（矢印１０４を参照）で枢動可能である。上部分４０とベース部分３０との間の最小間隙７５は、中間点７２にあるスペーサ１００、並びに後端３４及び４４にあるピン部材７４によって維持される。本方法はまた、上部分４０の前部分５６上にある第２のノブ１１０により、上部分４０が第１の指定点７２の周りを第１の方向に予め定められた量以上枢動するのを阻止する段階を含む。
【００２８】
上部分４０の前部分５６も又、上部分４０の前端４２に隣接して配置された第２の指定点においてピン１１２の周りを枢動することができる。前部分５６は、予め定められた量以上の枢動が阻止されるが、この位置でオーバーアームクランプ１３６により与えられる初期クランプ力が発生する。
【００２９】
シャトル２８は、ブレード１０の配向のための位置決め取り付け具１１４内で受けられるように構成されているだけでなく、機械加工装置１４６の対応する装荷固定具１４４の内部にも受けられるように構成されている点に留意されたい。このようにして、ブレード１０の位置及び配向の一貫性が維持される。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態について図示し説明してきたが、シャトル２８、位置決め取り付け具１１４、及び機械加工装置１４６の装荷固定具１４４の別の適用は本発明の範囲内で実施可能である。更に、ガスタービンエンジンのブレードを予め定められた位置に保持する方法の段階を変更してもよいが、それでも意図された機能を遂行することができる。なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ガスタービンエンジンで使用される例示的なブレードの斜視図。
【図２】該装置の上部分及びベース部分が内部を見ることができるように分離され、明確にするためにブレード及びブロック部材が省略された、本発明によるガスタービンエンジンブレードを保持するために使用されるシャトル装置の正面斜視図。
【図３】ガスタービンエンジンブレードが中に保持された状態で示された、図２のシャトル装置の側面図。
【図４】図２及び図３に示されたシャトル装置の背面図。
【図５】上部分とベース部分が連結され、ガスタービンエンジンブレードが内部に保持されて示された、図２乃至図４のシャトル装置の上面斜視図。
【図６】明確にするためにシャトル装置が省略された、ガスタービンエンジンブレードをシャトル装置内に予め定められた方法で配向するのに使用される装荷固定具の部分上面斜視図。
【図７】シャトル装置が中に位置付けられている、図６に示された装荷固定具の部分上面斜視図。
【図８】保持装置を受けるための装荷固定具を内部に含む多軸研磨機の上面斜視図。
【図９】設けられた装荷固定具の内部にシャトル装置が位置付けられた状態で示された、図８の多軸研磨機の上面斜視図。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ガスタービンエンジンブレード
１４  翼形部分
１８  正圧面
２０  負圧面
２８  装置、シャトル
３０  ベース部分
３２  前端
３４  後端
３６  上部表面
３８  底部表面
４０  上部分
４２  前端
４４  後端
４６  上部表面
４８  底部表面
５０  機構
５２  前部分
５４  上部表面
５６  前部分
５８  底部表面
６８  溝部分
７２  第１の指定点、中間点
７４  ピン部材
７６  スロット部分
８４  ブロック部材
９６  機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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