(57)【要約】【課題】翼部の翼先端および翼の前縁及び後縁の過剰研磨を抑制して翼幅や翼高さを所望の寸法に保持することができ、かつ背側及び腹側を所望の表面粗さに均一に研磨することができるブレード表面研摩装置のブレード固定治具を提供する。【解決手段】ブレードを水平に旋回させるブレード表面研摩装置１に上端部が固定され下端部にブレードの根元部２ａを嵌合させて着脱可能に保持する嵌合保持部材１２と、嵌合保持部材に下向きに取付けられたブレードの翼部２ｂの翼先端、前縁及び後縁の研磨を抑制するプロテクタ部材２０とを備える。嵌合保持部材１２は、翼部２ｂをブレードの旋回方向に対して所定の角度で傾けるようになっている。また、プロテクタ部材２０は、翼部２ｂの翼先端、前縁及び後縁から間隔を隔てて位置する矩形のコの字部材である。【選択図】　　図１
2004017196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレードを水平に旋回させるブレード表面研摩装置（１）に上端部が固定され下端部にブレードの根元部（２ａ）を嵌合させて着脱可能に保持する嵌合保持部材（１２）と、該嵌合保持部材に下向きに取付けられたブレードの翼部（２ｂ）の翼先端、前縁及び後縁の研磨を抑制するプロテクタ部材（２０）とを備え、前記嵌合保持部材（１２）は、翼部（２ｂ）をブレードの旋回方向に対して所定の角度で傾けるようになっている、ことを特徴とするブレード表面研摩装置のブレード固定治具。
【請求項２】
前記プロテクタ部材（２０）は、翼部（２ｂ）の翼先端、前縁及び後縁から間隔を隔てて位置する矩形のコの字部材であり、翼先端、前縁及び後縁に研磨メディアが直接衝突するのを抑制するようになっている、ことを特徴とする請求項１に記載のブレード表面研摩装置のブレード固定治具。
【請求項３】
前記嵌合保持部材（１２）は、ブレードの根元部が水平に嵌合する水平溝（１３ａ）と該水平溝の挿入口（１３ｂ）とを有する下部保持部（１３）と、該下部保持部に下端が固定され上方に延び上端部がブレード表面研摩装置（１）に固定されるようになった鉛直ロッド（１４）と、下部保持部の挿入口（１３ｂ）を開閉可能に塞ぐ溝カバー（１５）と、該溝カバーを開閉させその位置に保持する溝カバー開閉具（１６）とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のブレード表面研摩装置のブレード固定治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービン又はコンプレッサのブレード表面を研磨するブレード表面研摩装置のブレード固定治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジェットエンジンの性能を発揮するために、タービン又はコンプレッサの静翼や動翼（以下、単に「ブレード」と呼ぶ）の表面は所望の表面粗さを備えていなければならない。そのために、ブレードの表面を研磨するブレード表面研摩装置が用いられる。
【０００３】
図３は、ブレード表面研摩装置の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。ブレード表面研摩装置１は、ベース台３の上方に上下方向に延びるガイドレール４を配置して固定し、このガイドレール４に、昇降用駆動装置５により昇降可能としたガイドブロック６を係合させ、このガイドブロック６の前面部に、回転用駆動装置７を下向きに設置し、回転用駆動装置７に、ブレード２の一端を固定するブレード固定治具８を連結し、かつベース台３上のブレード固定治具８の下方位置に、研磨メディアを入れたタンブリング容器９を配置した構成を有する。
【０００４】
図４は、ブレードの模式図であり、図５は、従来のブレード固定治具８によるブレード２とタンブリング容器９との関係図である。ブレード固定治具８はブレード２の根元部２ａ（タブテール部）を固定し、ブレードの翼部２ｂを下方に向けてタンブリング容器９内の研磨メディア内に入れた状態で水平旋回させるようになっている。研磨メディアは、直径３ｍｍ〜６ｍｍのセラミックス製のボール又は円柱材である。このタンブリング容器９内におけるブレード２の旋回運動により、研磨メディアがブレード２に接触しその表面を研磨する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のブレード固定治具８は、図５に示すように、ブレードの背側又は腹側がブレードの旋回方向に向くように、ブレードを研磨メディアの中に進行方向に対し、ほぼ直角にセットしていた。また、ブレードの根元部２ａは、治具で固定されるが、翼部２ｂは全体が露出し、翼部全面を研磨メディアで同時に研磨するようになっていた。
【０００６】
しかし、かかる従来の治具では、研磨メディアが翼面上をスムースに流れないために、翼部２ｂの背側及び腹側の表面粗さが不均一となる問題点があった。また、逆に翼先端および翼の前縁（リーディングエッジ）と後縁（トレーディングエッジ）は研磨メディアのスムースに流れ過ぎるため、局部的に過剰研磨され、メタルロスが生じ、翼幅や翼高さが所望の寸法を保持できなくなる問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、翼部の翼先端および翼の前縁及び後縁の過剰研磨を抑制して翼幅や翼高さを所望の寸法に保持することができ、かつ背側及び腹側を所望の表面粗さに均一に研磨することができるブレード表面研摩装置のブレード固定治具を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ブレードを水平に旋回させるブレード表面研摩装置（１）に上端部が固定され下端部にブレードの根元部（２ａ）を嵌合させて着脱可能に保持する嵌合保持部材（１２）と、該嵌合保持部材に下向きに取付けられたブレードの翼部（２ｂ）の翼先端、前縁及び後縁の研磨を抑制するプロテクタ部材（２０）とを備え、前記嵌合保持部材（１２）は、翼部（２ｂ）をブレードの旋回方向に対して所定の角度で傾けるようになっている、ことを特徴とするブレード表面研摩装置のブレード固定治具が提供される。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記プロテクタ部材（２０）は、翼部（２ｂ）の翼先端、前縁及び後縁から間隔を隔てて位置する矩形のコの字部材であり、翼先端、前縁及び後縁に研磨メディアが直接衝突するのを抑制するようになっている。
【００１０】
また、前記嵌合保持部材（１２）は、ブレードの根元部が水平に嵌合する水平溝（１３ａ）と該水平溝の挿入口（１３ｂ）とを有する下部保持部（１３）と、該下部保持部に下端が固定され上方に延び上端部がブレード表面研摩装置（１）に固定されるようになった鉛直ロッド（１４）と、下部保持部の挿入口（１３ｂ）を開閉可能に塞ぐ溝カバー（１５）と、該溝カバーを開閉させその位置に保持する溝カバー開閉具とを備える。
【００１１】
上記本発明の構成によれば、嵌合保持部材（１２）が、翼部（２ｂ）をブレードの旋回方向に対して所定の角度で傾けるようになっているので、翼部品（ブレード２）を旋回方向に対して傾けることで、研磨メディアが翼面を流れやすくなり、より均一な表面仕上げ程度を得られる。
【００１２】
また、プロテクタ部材（２０）が、翼部（２ｂ）の翼先端、前縁及び後縁から間隔を隔てて位置する矩形のコの字部材であり、翼先端、前縁及び後縁に研磨メディアが直接衝突するのを抑制するので、翼先端、前縁及び後縁近傍の研磨メディアの相対速度が減少し、それに伴い局部的なマテリアルロスを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明のブレード固定治具の構成図である。この図において、（Ａ）はブレードの背側から見た正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は下方から見た底面図である。
【００１５】
この図に示すブレード固定治具１０は、その上端部１４ａが図示しないブレード表面研摩装置１（図４参照）に固定され、ブレード２を水平に旋回させるようになっている。なおこの例では、１対のブレード固定治具１０が別々にブレード表面研摩装置１に取付けられるが、図４と同様に１対のブレード固定治具１０を予め上部で連結し一体で取付けるようにしてもよい。
【００１６】
図１に示すように、ブレード固定治具１０は、嵌合保持部材１２とプロテクタ部材２０とを備える。
【００１７】
嵌合保持部材１２は、下部保持部１３、鉛直ロッド１４、溝カバー１５、及び溝カバー開閉具１６を備える。
【００１８】
下部保持部１３は、ブレード２の根元部２ａが水平に嵌合する水平溝１３ａと水平溝の挿入口１３ｂとを有し、水平溝１３ａにブレードの根元部２ａを水平に嵌合させて着脱可能に保持する。
【００１９】
鉛直ロッド１４は、下部保持部１３に下端が固定され、上方に延び、上端部１４ａがブレード表面研摩装置１に固定される。この固定部は、鉛直ロッド１４の軸心まわりの回転を阻止する周知に連結手段（キー、スブライン等）を有し、ブレードの翼部２ｂをブレードの旋回方向に対して所定の角度θで傾けて位置決めできるようになっている。この所定の角度θは使用時の翼の向かい角に類似し、背面を研磨する際には研磨メディアが翼に相対的に背打で衝突するようにセットし、腹面を研磨する際には研磨メディアが翼に相対的に腹打で衝突するようにセットする。この背打又は腹打の角度θは、１０〜３０°程度が良いが、特に翼形状によって最適な角度に設定するのがよい。
【００２０】
溝カバー１５は、下部保持部１３の挿入口１３ｂを塞ぐ矩形板であり、上下に移動して挿入口１３ｂを開閉可能に塞ぐようになっている。また溝カバー開閉具１６は、溝カバー１５に下端が連結され上方に延びる連結棒１６ａと、その上端を上下に移動しかつ上下位置で固定可能なロック機構１６ｂからなり、溝カバー１５を開閉させその位置に保持するようになっている。
【００２１】
プロテクタ部材２０は、翼部２ｂの翼先端、前縁及び後縁から間隔を隔てて位置する矩形のコの字部材である。この例で、コの字部材は断面が円形の丸棒からなる。また、丸棒のコの字部は、それぞれ翼先端、前縁及び後縁から、研磨メディアが間に流れ込みにくい間隔を隔てている。この間隔は研磨メディアが、球形又は円柱材である場合、研磨メディアが直接衝突するのを抑制するように、研磨メディアの代表寸法（例えば直径）の１〜２倍程度に設定するのがよい。
【００２２】
また、本発明のブレード固定治具は、背側研磨用と腹側研磨用とを別に設けるのがよく、この場合、プロテクタ部材２０は、背側研磨用と腹側研磨用とで異なる位置に設けるのがよい。
【００２３】
図２は、本発明のブレード固定治具によるブレードとタンブリング容器との関係図である。この例では、背側研磨用のブレード固定治具を示しており、プロテクタ部材２０は、翼部２ｂの前縁及び後縁から間隔を隔て、かつ腹側（容器の中心Ｏ側）にわずかにシフトしている。この構成により、ブレード２を容器の中心Ｏを中心として水平旋回させた場合に、ブレードの背側に沿って流れる研磨メディアの流れを阻害することなく、翼部２ｂの前縁及び後縁への研磨メディアの直接衝突を抑制することができる。
【００２４】
なお、腹側研磨用のブレード固定治具の場合には、背側にわずかにシフトした２０’で示す位置にプロテクタ部材を設け、ブレード２を容器の中心Ｏを中心として水平旋回させた場合に、ブレードの腹側に沿って流れる研磨メディアの流れを阻害することなく、翼部２ｂの前縁及び後縁への研磨メディアの直接衝突を抑制するのがよい。
【００２５】
なお本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
上述した本発明の構成によれば、嵌合保持部材１２が、翼部２ｂをブレードの旋回方向に対して所定の角度で傾けるようになっているので、翼部品（ブレード２）を旋回方向に対して傾けることで、研磨メディアが翼面を流れやすくなり、より均一な表面仕上げ程度を得られる。
【００２７】
また、プロテクタ部材２０が、翼部２ｂの翼先端、前縁及び後縁から間隔を隔てて位置する矩形のコの字部材であり、翼先端、前縁及び後縁に研磨メディアが直接衝突するのを抑制するので、翼先端、前縁及び後縁近傍の研磨メディアの相対速度が減少し、それに伴い局部的なマテリアルロスを防止できる。
【００２８】
従って本発明のブレード表面研摩装置のブレード固定治具は、翼部の翼先端および翼の前縁及び後縁の過剰研磨を抑制して翼幅や翼高さを所望の寸法に保持することができ、かつ背側及び腹側を所望の表面粗さに均一に研磨することができる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレード固定治具の構成図である。
【図２】本発明のブレード固定治具によるブレードとタンブリング容器との関係図である。
【図３】ブレード表面研摩装置の正面図、側面図である。
【図４】ブレードの斜視図である。
【図５】従来のブレード固定治具によるブレードとタンブリング容器との関係図である。
【符号の説明】
１　ブレード表面研摩装置、２　ブレード、
２ａ　根元部、２ｂ　翼部、３　ベース台、
４　ガイドレール、５　昇降用駆動装置、
６　ガイドブロック、７　回転用駆動装置、
８　ブレード固定機構、９　タンブリング容器、
１０　ブレード固定治具、１２　嵌合保持部材、
１３　下部保持部、１３ａ　水平溝、１３ｂ　挿入口、
１４　鉛直ロッド、１５　溝カバー、
１６　溝カバー開閉具、
２０　プロテクタ部材
【図１】
2004017196.tif 000003
【図２】
2004017196.tif 000004
【図３】
2004017196.tif 000005
【図４】
2004017196.tif 000006
【図５】
2004017196.tif 000007