(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブッシュであって、
その各々がほぼ半円形の本体を有する第１及び第２半割部分を含み、前記本体は、該本体の第１側部の第１端部に配置された第１フィンガ、前記本体の前記第１側部の第２端部に配置された第２フィンガ、及び前記本体の前記第１及び第２端部の間で前記本体の第２側部に配置された第３フィンガを有し、前記第１及び第２フィンガが実質的に前記第３フィンガの幅であるそれらの間の間隔を有し、
前記第２半割部分の前記第３フィンガが前記第１半割部分の前記第１及び第２フィンガの間に位置し、また前記第１半割部分の前記第３フィンガが前記第２半割部分の前記第１及び第２フィンガの間に位置するように、前記第１及び第２半割部分が互いにスナップ嵌合されることを特徴とするブッシュ。
【請求項２】
前記第１及び第２半割部分各々が有するほぼ半円形の本体が２５０°から２８０°でわたって跨ることを特徴とするブッシュ。
【請求項３】
前記第１及び第２半割部分各々が有するほぼ半円形の本体が約２７０°にわたって跨がることを特徴とする請求項２に記載のブッシュ。
【請求項４】
前記第１及び第２半割部分の各々は、前記本体の一方の端部に配置されたフランジをさらに含み、前記フランジは前記本体の縦方向軸線に実質的に垂直である平面内にあることを特徴とする請求項１に記載のブッシュ。
【請求項５】
前記第１及び第２半割部分は、プラスチック材料から形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブッシュ。
【請求項６】
前記第１及び第２半割部分は、射出成形により一体に形成されることを特徴とする請求項５に記載のブッシュ。
【請求項７】
前記プラスチック材料は、ＰＴＦＥを含む混合物からなることを特徴とする請求項５又は６に記載のブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にジェットエンジン用のブッシュに関し、より具体的には製造費用のかからない、またブッシュの輸送及び取り付けが容易になる改良されたブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジェットエンジンは、一般的に圧縮空気を燃焼器中に供給する軸流空気圧縮機を含む。ジェットエンジンの前面部分は、軸流空気圧縮機を含む。軸流空気圧縮機は、一般に幾つかの連続する段を含み、各々はシュラウド中に多数のステータ（静止した）ベーン及び同数のロータ(回転する)ベーンを有する。ロータベーンは、ロータベーンがある特定の段でステータ（静翼）ベーンを通り過ぎるとき、多量の空気を取り入れてその空気を圧縮し、この圧縮空気をさらに圧縮するために次の段に送るように設計及び配置される。ジェットエンジンの中には、例えば、ゼネラルエレクトリック社により製造されたＣＦＭ５６−２ターボファンエンジンのように１３の圧縮段を有するものもある。このエンジンの第１段から第５段までは、ベーンのピッチが可変である静翼ベーンを有する。可変の静翼ベーンのピッチは、空気の吸気量を変えてそれによって次に燃焼器中に注入されて燃料と合成されて点火される空気の量と圧力を制御するために調節することができる。エンジンの推力をそれによって変化させることができ、また最大燃料消費に対する空気量を正確に計量することができる。このことが望ましい理由は、それによってパイロットが、一定のエンジン速度においてエンジン内で生じる推力量をよりよく制御することができるようになるからである。例えば、パイロットがジェット機を着陸に持ち込む場合には、パイロットは、エンジンを非常に高い毎分回転数に保ち、かつエンジンの内部により少ない推力を生じるようにベーンのピッチを変えることができる。何かの問題がありパイロットが急上昇するために推力を迅速に発生させなければならない場合には、パイロットは、静翼ベーン中に導かれる空気量を増大させるピッチにまで静翼ベーンを回転させるだけで、エンジンにより生じる推力を増大させる。調節可能なベーンによって、パイロットは、ロータが回転している毎分回転数を調節する必要なく、迅速に推力を発生させることができる。
【０００３】
図７に示されるように、上述のエンジンの各ベーン１０は、内側シュラウド１４及び外側シュラウド１５の間に回転可能に取り付けられたブレード１２を含む。ジェットエンジンの各ステータは、各々が多数の調節可能なベーンを有する幾つかの段を含むことが可能であることが理解されるであろう。しかしながら、簡単にするために、１つのベーンのみを図７に示す。ベーン１０は、図７に１６で部分的に示され、また図１では完全な形が１６で示されるスピンドルを含み、スピンドルは開口１８内に内側シュラウド１４の部分２０ａ及び２０ｂの間の然るべき位置に保持される。ベーン１０は、また外側シュラウド１５の内側に取り付けられた駆動部分２２を含む。操舵機構（図示せず）が、駆動部分２２に結合されて、ベーン１０を内側シュラウド１４及び外側シュラウド１５の内側で回転させる。
【０００４】
ベーン１０の回転を容易にするために、ブッシュが、スピンドル１６に取り付けられてから内側シュラウド１４の部分２０ａ及び２０ｂの間に取り付けられる。従来技術のブッシュ２４を、図１及び図２に示す。ジェットエンジンの運転温度は華氏５５０°に達する可能性があるので、ブッシュは２４は、それが曝されるであろう極めて高い温度に耐えられる材料から作られなければならない。従って、ブッシュ２４は、これらの温度に耐えられるプラスチックから一般に形成される。１つの従来技術のブッシュ２４は、ＶＥＳＰＥＬという登録商標でデュポン社から市販されるプラスチック材料から形成されている。しかしながら、この材料は、溶融処理ができない、つまりブッシュ２４を形成するのに射出成形法でが使えないということを意味する。ブッシュ２４は、ＶＥＳＰＥＬ材料のビレットから一般に形成され、円周上の溝２８（図２）を含む、図１に示される形状に機械加工される。ブッシュ２４は、次いで半分に切断されて部分２６ａ及び２６ｂを形成する。高い温度抵抗力のある材料から作られた弾性バンド３０が、溝２８の内側に置かれ、スピンドルが、上述のように、内側シュラウド１４に取り付けられるまで、スピンドル（１６）上に部分２６ａ及び２６ｂを一体に保持する。
【０００５】
ブッシュ２４の製造に用いられる材料の特性、各ブッシュは別々に機械加工されることが要求されるという条件及び弾性バンド３０に要求される条件により、ブッシュ２４は、製造するのに非常に手間と費用が掛かる。３つの部材のブッシュは輸送の間にばらばらになりやすく、従って、ベーン１０に取り付けられる前にブッシュを再組立てするのに余計な時間を要するために、ブッシュをメーカからエンドユーザまで輸送することには問題がある。さらに、弾性バンド３０が取り付けられる間は各部分２６ａ及び２６ｂがスピンドル１６上の然るべき位置に保持されなければならないので、ブッシュ２４のベーン１０への取り付けは非常に手間が掛かる。ジェットエンジンが再組立てされるごとに、各ベーンブッシュは交換されるので、ブッシュの交換はエンジンを再組立てするのに必要な費用及び時間をかなり増大させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
必要とされるのは、製造が容易で費用がかからない、その上輸送及びジェットエンジンベーンに取り付けるのが容易であるジェットエンジン用のベーンブッシュである。
【０００７】
本発明は、射出成形可能で、従って製造するのが簡単でかつ費用が掛からず、その上ブッシュの輸送及びジェットエンジンベーンへの取り付けが容易にできるような設計に形成された、ジェットエンジンベーン用のブッシュに関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの実施形態によると、エンジン用のベーン組立体が開示され、ベーン組立体は、そのl端に配置されたスピンドルを有するブレードを含むベーンと、スピンドル上に取り付けられたブッシュとを含む。ブッシュは、その各々がほぼ半円形の本体を有する第１及び第２半割部分を含み、本体は、本体の第１側部の第１端部に配置された第１フィンガ、本体の第１側部の第２端部に配置された第２フィンガ、及び本体の第１及び第２端部の間で本体の第２側部に配置された第３フィンガを有する。第１及び第２フィンガが第３フィンガの幅より小さくないそれらの間の間隔を有する。
【０００９】
第２半割部分の第３フィンガが第１半割部分の第１及び第２フィンガの間に位置し、また第１半割部分の第３フィンガが第２半割部分の第１及び第２フィンガの間に位置するように、第１及び第２半割部分は、ベーンのスピンドル上にスナップ嵌合される。
【００１０】
第１及び第２半割部分の各々は、本体部分の第１端部に配置された半環状のフランジをさらに含み、半環状のフランジは、本体の縦方向軸線に実質的に垂直である平面内にある。
【００１１】
本発明の別の実施形態によると、エンジン用のベーン組立体が開示され、ベーン組立体は、その１端に配置されたスピンドルを有するブレードを含むベーンと、互いにヒンジ作用するように取り付けられた第１及び第２部分を有する円筒形のブッシュとを含む。第１部分は、ブッシュの第１端部に配置された第１フィンガ及びブッシュの第２端部に配置された第２フィンガを有し、第2部分は、ブッシュの第１及び第２端部の間のある箇所に配置されたフィンガを有する。
【００１２】
ブッシュは、第２部分のフィンガが第1部分の第１及び第２フィンガの間に位置するように、第１及び第２部分のうちの１つをスピンドル上に位置させ、ブッシュをスピンドルの周りに閉じることによってスピンドル上に固定される。
【００１３】
本発明のさらに別の実施形態によると、エンジン用のベーン組立体が開示され、ベーン組立体は、その1端に配置されたスピンドルを有するブレードと、円筒形の本体を有するブッシュとを含む。本体は、本体の上部端縁から本体の下部端縁まで延びるスロット及び本体の上部端縁から本体の上部及び下部端縁の間のある箇所まで延びる幾つかのスリットを有し、スロット及び幾つかのスリットは、ブッシュを一時的にこじ開けることができるように構成及び配置される。
【００１４】
ブッシュは、ブッシュをスロットのところでこじ開けて、ブッシュをスピンドルの周りに位置させ、そしてブッシュを解放することによって、スピンドル上に取り付けられ、それによってブッシュがスピンドルを取囲むことができる。
【００１５】
さらに別の実施形態によると、ブッシュが開示され、ブッシュは、その各々が、実質的に半円形の本体、上端部、下端部、第１側部及び第２側部を有する第１及び第２半割部分を含む。第１及び第２半割部分の各々の本体の第１側部は、本体の上端及び下端部の中間に配置された中間フィンガを有し、また第１及び第２半割部分の各々の本体の第２側部は、本体の上端部に配置された上部フィンガ及び本体の下端部に配置された下部フィンガを有する。上部及び下部フィンガは、中間フィンガの幅より小さくないそれらの間の間隔を有する。
【００１６】
第1半割部分の中間フィンガが、第2半割部分の上部及び下部フィンガの間に位置し、また第2半割部分の中間フィンガが、第1半割部分の上部及び下部フィンガの間に位置するように、第１及び第２半割部分は、スピンドル上にスナップ嵌合するように構成及び配置される。
【００１７】
本発明を、添付の図面を参照してより詳細に述べる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
ここで図面、特に図３から図１３までを参照して、本発明のベーンブッシュを説明する。図３から図６までに示すのは、本発明のベーンブッシュ４０の第１実施形態である。ブッシュ４０は、スピンドル１６上で一体に合わせられてブッシュ４０を形成する２つの同一の部分４２を含む。各部分４２は、融解して射出成形することができながらも、一旦部分が形成されればジェットエンジン内で受ける極めて高い温度に耐えることもできる材料から一体に射出成形される。場合によっては、その部分を仕上るために、特定の公差の範囲内になるように各部分を機械加工する可能性があるので、材料はまた機械加工可能でなければならない。この適用に対して現時点で好ましい材料として考えられるのは、ペンシルベニア州ウエストチェスタのＶｉｃｔｒｅｘ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．によりＰＥＥＫという登録商標で販売されている材料約８０％及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）約２０％の組合せである。この材料の組合せにより、ビレットを機械加工して所望の形状にするという従来技術の処理に比較して、複雑な形状をかなり容易にしかも安上がりに形成することが可能になる。しかしながら、上述の特性を有する材料であればいかなるものでも本発明を形成するために用いることができる。
【００１９】
図４に示すように、各部分４２は、本体部分４４及びフランジ部分４６を含む。各本体部分４４は、フランジ部分４６に近接する本体部分４４の１つの側部の上端部（６０）に形成される上部フィンガ４８、及び上部フィンガ４８が形成される本体部分４４の同じ側部の下端部６２に形成される下部フィンガ５０を含む。本体部分４４の他方の側部に、中間フィンガ５２が、本体部分４４の上端部６０及び下端部６２の間のある箇所に形成される。上部フィンガ４８及び下部フィンガ５０は、それらの間に中間フィンガ５２の上部端縁５４及び下部端縁５６の間の間隔により画定される中間フィンガ５２の幅と実質的に同一であるそれらの間の間隔を有する。しかしながら、上部フィンガ４８及び下部フィンガ５０の間の間隔は、ブッシュ４０がスピンドルに取り付けられた場合に、部分の膨張及びブッシュ４０の通常の摩耗による屑の集積を考慮して、中間フィンガ５２の幅より大きくすることができる。上部フィンガ４８は、本体部分４４の上端部６０及び上部フィンガ４８の下部端縁６６の間の間隔により画定される幅を有し、その幅は、中間フィンガ５２の上部端縁５４及び本体部分４４の上端部６０の間の間隔と実質的に同一である。下部フィンガ５０は、本体部分４４の下端部６２及び下部フィンガ５０の上部端縁６８の間の間隔により画定される幅を有し、その幅は、中間フィンガ５２の下部端縁５６及び本体部分４４の下端部６２の間の間隔と実質的に同一である。フィンガ４８、５０及び５２のこれらの寸法は、ブッシュがベーン１０のスピンドル１６上に取り付けられた時に、ブッシュ４０の各部分４２がブッシュ４０の他の部分４２と互いに噛合うことができるようになっている。
【００２０】
図５には、ブッシュ４０の１つの部分４２が、ベーン１０のスピンドル1６上に取り付けられているのを示す。図５に示すように、上部及び下部フィンガ４８及び５０並びに中間フィンガ５２の間の間隔は、スピンドル１６の直径より小さい。従って、部分４２をスピンドル１６に取り付けるためには、部分４２を、フィンガ４８、５０及び５２がスピンドル１６に接触するようにスピンドル１６と並べて位置させ、部分４２をスピンドル１６に押し付け、スピンドル１６が上部及び下部フィンガ４８及び５０並びに中間フィンガ５２の間を通過できるようにするために、上部及び下部フィンガ４８及び５０を中間フィンガ５２から離れるように撓める。上部及び下部フィンガ４８及び５０並びに中間フィンガ５２が、スピンドル１６の最も幅の広い部分を超えて通過すれば、上部及び下部フィンガ４８及び５０並びに中間フィンガ５２は、カチッとそれらの通常の位置に戻り、それによって部分４２の内側にスピンドル１６を係合させる。一旦スピンドル１６に取り付けられれば、上部及び下部フィンガ４８及び５０並びに中間フィンガ５２は、スピンドル１６に約２７０°にわたって跨る。しかしながら、跨る範囲を約２５０°から２８０°にすることができる。他の部分４２をスピンドル１６に取り付けるのに、同じ手順が実施される。
【００２１】
図６に示すように、上部及び下部フィンガ４８及び５０並びに中間フィンガ５２の形態及び大きさにより、両方の部分４２がスピンドル１６に取り付けられる場合には、各部分４２の中間フィンガ５２が、他の部分４２の上部及び下部フィンガ４８及び５０の間の間隙中に嵌合する。結果として得られるブッシュ４０はスピンドル１６を完全に覆う。
【００２２】
図８及び図８Ａは、内側シュラウド１４に取り付けられたベーン１０のスピンドル１６上に取り付けられたブッシュ４０の、図７の線８−８上の断面図を示す。一旦ブッシュ４２がスピンドル１６上に取り付けられれば、ブッシュ４０及びスピンドル１６は、内側シュラウド１４の部分２０ａ及び２０ｂの間に挟み込まれる。部分２０ａ及び２０ｂは、ナット及びボルト組立体７０によって一体に固定される。この組立体は、ベーン１０を然るべき位置に保持し、同時にそれをスピンドル１６の周りで回転可能にする。
【００２３】
この実施形態の両方の部分４２は同一であるから、輸送する前にブッシュを仮組立てする必要が全くなく、従って、輸送の間にばらばらになるブッシュを再組立てしなければならないという従来技術の問題が、解消された。さらに、ブッシュ４０の各部分４２は、スピンドル１６に別個に取り付けることが可能であるので、従来技術のブッシュをスピンドル１６上の然るべき位置に保持するための弾性バンドの必要もなくなった。
【００２４】
本発明のブッシュの第２実施形態を、図９から図１１までに８０で示す。ブッシュ８０は、図３から図６までの実施形態において用いられるのと同じ材料を用いて一体に射出成形することができる。ブッシュ８０は、ヒンジ８４に沿って互いに取り付けられる第１部分８２ａ及び第２部分８２ｂを含む。ヒンジ８４は、ブッシュ８０が１つの部品で成形され、同時にヒンジ機能を果たすことができるリビング型ヒンジとして成形されることが好ましい。図９から図１１までに示すように、ブッシュ８０の部分８２ａは、上部フィンガ８８、下部フィンガ９０、及び部分８２ａの本体８６の上端部１０２ａに沿って配置されたフランジ部分１００ａを有する本体部分８６を含む。ブッシュ８０の部分８２ｂは、中間フィンガ９４、及び部分８２ｂの本体９２の上端部１０２ｂに沿って配置されたフランジ部分１００ｂを有する本体部分９２を含む。
【００２５】
ヒンジ８４及び中間フィンガ９４の端部との間の間隔だけでなく、ヒンジ８４並びに上部及び下部フィンガ８８及び９０の端部との間の間隔も、スピンドル１６の直径より小さくなるように、ブッシュ８０は形成される。このことにより、部分８２ａ及び８２ｂのどちらかを、部分をスピンドル上にスナップ嵌合させることで、スピンドル１６に取り付けることが可能になる。
【００２６】
ブッシュ８０は、図１１の矢印１１０により示すように、部分８２ａ及び８２ｂをヒンジ作用で開き、部分８２ａ及び８２ｂのどちらかをスピンドル１６にスナップ嵌合させ、部分８２ａ及び８２ｂの他方をスピンドル１６にスナップ嵌合させるようにスピンドル１６の周りにブッシュ１８をヒンジ作用で閉じることにより、スピンドル１６に取り付けられる。部分８２ａの上部及び下部フィンガ８８及び９０並びに部分８２ｂの中間フィンガ９４は、ブッシュ８０が図１０に示す閉位置にある場合には、中間フィンガ９４が、上部及び下部フィンガ８８及び９０の間に嵌合し、それによってスピンドル１６を覆うような寸法に作製及び配置される。
【００２７】
本発明のブッシュの第３実施形態を、図１２及び図１３に１２０で示す。ブッシュ１２０は、図３から図６まで及び図９から図１１までの実施形態において用いられるのと同じ材料を用いて１つの部品として射出成形することができる。ブッシュ１２０は、本体部分１２２及び本体部分１２２の上端部１２６に配置されたフランジ部分１２４を含む。ブッシュ１２０は、完全にフランジ部分1２４を貫通して本体部分１２２の上端部１２６から下端部１３０まで延びるスリット１２８を含む。ブッシュ１２０は、またフランジ部分１２４を完全に貫通して上端部１２６から本体部分１２２の上端部１２６及び下端部１３０の間のある箇所まで延びる幾つかのスロット１３２を含む。スリット１２８及びスロット１３２により、ブッシュ１２０が撓められて開くことが可能になり、ブッシュ１２０がスピンドル１６に押し付けられ、それによってスピンドル１６に取り付けられることが可能になる。スリット１２８及びスロット１３２はまた、ブッシュ１２０の熱膨張及びブッシュ１２０の通常の摩耗による屑の集積のための空間も提供する。
【００２８】
本発明を実施するある特定の構造を、本明細書に図示し説明しているが、部分の様々な変形形態及び再構成が、根底にある本発明の概念の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなくなされ得るということが当業者には明白であろう。例えば、第１及び第２実施形態の中間フィンガは、図に示すような平行ではなく、テーパが付けられた上部及び下部端縁を備えることができる。そのような場合には、上部及び下部フィンガの間の空間は、ブッシュがスピンドルに取り付けられた場合に、そのテーパ付きの中間フィンガを確実に受け入れるように形成されるはずである。また、第２実施形態のヒンジ８４はリビング型ヒンジとして開示されているが、部分８２ａ及び８２ｂを別々に形成しいかなる種類のヒンジ構造を用いてでもヒンジ作用するように取り付けることが可能であることが理解されるであろう。さらに、本発明のブッシュは、ジェットエンジンに関連する使用について述べられているが、上述の特性を有するブッシュが望ましいいかなる用途にも用いることが可能である。従って、発明の概念は、添付の特許請求の範囲により示される限りの範囲においては、本明細書に図示し説明する特定の形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ベーンから取外された状態を示す従来技術のベーンブッシュの斜視図。
【図２】  図１に示す従来技術のベーンブッシュの分解図。
【図３】  ベーンから取外された状態を示す本発明の第１実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図４】  本発明の第１実施形態によるベーンブッシュの分解図。
【図５】  ベーンに部分的に取り付けられた状態を示す本発明の第１実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図６】  ベーンに完全に取り付けられた状態を示す本発明の第１実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図７】  ジェットエンジンのシュラウド内に取り付けられたベーンの斜視図。
【図８】  ベーンに取り付けられた本発明の第１実施形態のブッシュの、図７の線８−８上の断面図。
【図８Ａ】  図８に示すような、ベーンに取り付けられた本発明の第１実施形態のブッシュの拡大図。
【図９】  ベーンから取外された状態を示す本発明の第２実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図１０】  閉じられた位置で示す本発明の第２実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図１１】  開かれた位置で示す本発明の第２実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図１２】  ベーンから取外された状態を示す本発明の第３実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【図１３】  本発明の第３実施形態によるベーンブッシュの斜視図。
【符号の説明】
４２  半割部分
４４  本体部分
４６  フランジ
４８  上部フィンガ
５０  下部フィンガ
５２  中間フィンガ
５４  中間フィンガの上部端縁
５６  中間フィンガの下部端縁
６０  上端部
６２  下端部
６６  上部フィンガの下部端縁
６８  下部フィンガの上部端縁
【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８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004392733.tif 000014
【図１３】
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