(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーシングを結合するための結合組立体を提供する。【解決手段】フランジ４２，４４同士を固締するための結合組立体４０は、ボルト５０、カラー５２と、ナット５４を備え、ボルト５０は、フランジ４２とフランジ４４の開口とを貫通しており、カラー５２は、ボルト５０の軸部の周りに配置され、ナット５４は、ボルト５２に対して締め付けられている。カラー５２は、フランジ４２，４４の一方と、ナット５４またはボルト５０の頭部との間に配置される。カラー５２は、第１の部材６２と第２の部材６４とを備え、第２の部材６４は、第１の部材６２における第１の端部の所に配置される。第２の部材６４は断面が略Ｕ字形を成し、第２の部材６４は第１および第２の半径方向内側端部７０，７４と半径方向外側の中間部分７２，７６とを有し、第２の部材６４の第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４との間で軸線方向の隙間７８が画成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフランジを有する第１のガスタービンエンジンケーシングと、第２のフランジを有する第２のガスタービンエンジンケーシングと、を備えた結合組立体であって、前記第１および第２のフランジは互いに平行に延びており、前記第１のフランジは、そこを貫通して延びる複数の第１の開口を有し、前記第２のフランジは、そこを貫通して延びる複数の第２の開口を有し、前記第２のフランジの前記第２の開口は、第１のフランジの前記第１の開口と心合わせされ、前記結合組立体は複数のボルトおよび複数のナットを備えており、各ボルトは、前記第１のフランジのそれぞれの第１の開口と、前記第２のフランジのそれぞれの第２の開口とを貫通して延びており、前記結合組立体は少なくとも１つのカラーを備えており、前記少なくとも１つのカラーは、前記複数のボルトのうちの１つの軸部の周りに配置され、各ナットは、前記複数のボルトのうちの１つに対してそれぞれ締め付けられ、前記少なくとも１つのカラーは、前記フランジの一方とナットとの間、または、前記フランジの一方とボルトの頭部との間に配置されており、前記少なくとも１つのカラーは、第１の部材と第２の部材とを備え、前記第２の部材は、前記第１の部材の第１の端部の所に配置され、前記カラーの前記第１の部材は環状であり、前記第２の部材は環状であるとともに断面が概ねＵ字形またはＶ字形を成しており、前記第２の部材は、第１の半径方向内側端部と、第２の半径方向内側端部と、半径方向外側の中間部分とを有し、前記第２の部材は、当該第２の部材の前記第１の半径方向内側端部と前記第２の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成している、結合組立体。
【請求項２】
複数のカラーを備え、各カラーはそれぞれボルトの軸部の周りに配置され、各カラーは、前記フランジの一方とナットとの間、または、前記フランジの一方とボルトの頭部との間に配置され、各カラーは、第１の部材と第２の部材とを備え、前記第２の部材は、前記第１の部材の第１の端部の所に配置され、前記第１の部材は環状であり、前記第２の部材は環状であると共に断面が概ねＵ字形またはＶ字形を成しており、前記第２の部材は、第１の半径方向内側端部と、第２の半径方向内側端部と、半径方向外側の中間部分とを有し、前記第２の部材は、当該第２の部材の前記第１の半径方向内側端部と前記第２の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成している、請求項１記載の結合組立体。
【請求項３】
各カラーは第３の部材を備え、この第３の部材は、前記第１の部材が軸線方向で前記第２の部材と前記第３の部材との間に配置されるように、前記第１の部材の第２の端部の所に配置され、前記第３の部材は環状であると共に断面が概ねＵ字形またはＶ字形を成しており、前記第３の部材は、第３の半径方向内側端部と、第４の半径方向内側端部と、第２の半径方向外側の中間部分とを有し、前記第３の部材は、当該第３の部材の前記第３の半径方向内側端部と前記第４の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成している、請求項１または請求項２記載の結合組立体。
【請求項４】
各カラーは第３の部材を備え、前記カラーの前記第３の部材は円筒状であり、前記カラーの前記第２の部材は、軸線方向で前記第１の部材と前記第３の部材との間に配置されている、請求項１または請求項２記載の結合組立体。
【請求項５】
前記第１および第２の部材は一体である、請求項１、請求項２、請求項３、または請求項４記載の結合組立体。
【請求項６】
前記第１、第２および第３の部材は一体である、請求項３または請求項４記載の結合組立体。
【請求項７】
前記第２の部材の前記第１および第２の半径方向内側端部は、互いに同じ直径を有している、請求項１から６のいずれか一項に記載の結合組立体。
【請求項８】
前記第２の部材の前記第２の半径方向内側端部は、前記第２の部材の前記第１の半径方向内側端部よりも大きい直径を有している、請求項１から６のいずれか一項に記載の結合組立体。
【請求項９】
前記第２の部材の前記第１の半径方向内側端部と、前記第１の部材とは、互いに同じ直径を有している、請求項１から８のいずれか一項に記載の結合組立体。
【請求項１０】
前記第３の部材の前記第３および第４の半径方向内側端部は、互いに同じ直径を有している、請求項３記載の結合組立体。
【請求項１１】
前記第３の部材の前記第３の半径方向内側端部と、前記第１の部材とは、互いに同じ直径を有している、請求項３記載の結合組立体。
【請求項１２】
前記第３の部材の前記第４の半径方向内側端部は、前記第３の部材の前記第３の半径方向内側端部よりも大きい直径を有している、請求項３記載の結合組立体。
【請求項１３】
前記第２の部材の前記半径方向外側の中間部分の直径は、前記第３の部材の前記第２の半径方向外側の中間部分の直径と同じである、請求項３記載の結合組立体。
【請求項１４】
前記第２の部材の前記半径方向外側の中間部分の直径は、前記第３の部材の前記第２の半径方向外側の中間部分の直径よりも大きいか、または小さい、請求項３記載の結合組立体。
【請求項１５】
前記第１のケーシングおよび前記第２のケーシングは環状である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の結合組立体。
【請求項１６】
前記第１のケーシングはファンケーシングであり、前記第２のケーシングはファンダクト吸気部である、請求項１５記載の結合組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結合組立体、特にガスタービンエンジン用の結合組立体、より特定的には、ガスタービンエンジン翼収容ケーシングをもう一つの隣接したケーシングに結合するための結合組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボファン・ガスタービンエンジンのファンケーシングとファン吸気ダクトとは、しばしば複数のナットとボルトを用いて互いに結合される。その結合は、ファンケーシングとファン吸気ダクトの互いに当接する端部で半径方向へ延びる環状のフランジの複数の開口を軸線方向に貫通するようにボルトが配置された状態でなされる。
【０００３】
それらのフランジが厳しい動荷重に耐えるように設計されているときには、各ボルトを延長すると共に、各ボルトの軸部の周りにて、それぞれのボルトの頭部と一方のフランジとの間、または、それぞれのナットと一方のフランジとの間に、円筒状のカラーを設けるのが通例である。これにより、ボルトの有効長さが、従ってボルトの破損前の絶対的な軸線方向の伸びが増大する。各円筒状カラーを圧潰性の（クラッシャブルな）カラーとすることもできる。それは、極度に大きな荷重の時には、ボルトが破損する前に、それらの圧潰性のカラーが圧潰され（押し潰され）て、フランジ同士のより大きな分離を可能とするようなものである。
【０００４】
ファンケーシングとファン吸気ダクトとの間の結合組立体に関連した一般的な問題は、次のことである。すなわち、高度の動的事象の間、ファンケーシングが相当に撓むかもしれず、結合組立体を通じてファンケーシングからファン吸気ダクトへと動的な撓みが伝達されるとすれば、その動的な撓みがファン吸気ダクトの設計に影響するかもしれない、ということである。従来の結合組立体に伴う第１の問題は、圧潰性のカラーが用いられるときに、次の点において、結合組立体の応答が事実上デジタル的であるということである。すなわち、ひとたび予め決められた荷重に達すると、圧潰性のカラーが圧潰され、フランジ同士が互いに分離して、より大きな撓みを受け入れてボルトの損傷を防止するが、ボルトによってもたらされていた初期締付荷重は全て失われてしまう、という点においてである。これは、荷重が極度に大きい場合には許容できるかもしれないが、荷重が控え目な場合には、そのデジタル的な作用は、動的事象の全体的な影響を拡大させるので望ましくない。従来の結合組立体に伴う第２の問題は、フランジへの所要の締付荷重を達成するのにボルトへ相当な端壁荷重を掛ける必要があるせいで、かなりの荷重、従って撓みが、フランジを通じてファンケーシングからファン吸気ダクトへ、或いはその反対へと伝達されてしまった後でなければ、圧潰性カラーの如何なる圧潰も生じない、ということである。従来の結合組立体に伴う第３の問題は、各フランジがそれ自体にある程度の可撓性を有しているので、フランジ同士が分離し始める際にカラーへ投入される荷重は、通常は偏心的なものであり、これが時期尚早なカラー壁の屈まりを引き起こす、ということである。カラーが圧潰性であろうと無かろうと、結合組立体に対する主な要求が次のことであるという場合がある。すなわち、結合組立体の一方の側から他方の側へと通じる荷重（撓み）を制限しつつ、結合組立体が依然として構造的に有効であるということである。カラーを用いる従来の結合組立体は、理想的なものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上述した諸問題を減少させ、好ましくは克服する、新規な結合組立体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は、第１のフランジを有する第１のガスタービンエンジンケーシングと、第２のフランジを有する第２のガスタービンエンジンケーシングと、を備えた結合組立体であって、第１および第２のフランジは互いに平行に延びており、第１のフランジは、そこを貫通して延びる複数の第１の開口を有し、第２のフランジは、そこを貫通して延びる複数の第２の開口を有し、第２のフランジの第２の開口は、第１のフランジの第１の開口と心合わせされ、結合組立体は複数のボルトおよび複数のナットを備えており、各ボルトは、第１のフランジのそれぞれの第１の開口と、第２のフランジのそれぞれの第２の開口とを貫通して延びており、結合組立体は少なくとも１つのカラーを備えており、少なくとも１つのカラーは、複数のボルトのうちの１つの軸部の周りに配置され、各ナットは、複数のボルトのうちの１つに対してそれぞれ締め付けられ、少なくとも１つのカラーは、フランジの一方とナットとの間、または、フランジの一方とボルトの頭部との間に配置されており、少なくとも１つのカラーは、第１の部材と第２の部材とを備え、第２の部材は、第１の部材の第１の端部の所に配置され、カラーの第１の部材は環状であり、第２の部材は環状であるとともに断面が概ねＵ字形またはＶ字形を成しており、第２の部材は、第１の半径方向内側端部と、第２の半径方向内側端部と、半径方向外側の中間部分とを有し、第２の部材は、当該第２の部材の第１の半径方向内側端部と第２の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成している、結合組立体を提供する。
【０００７】
この結合組立体は、複数のカラーを備え、各カラーは、それぞれのボルトにおける軸部の周りに配置され、各カラーは、フランジの一方と、それぞれのナットとの間、または、フランジの一方と、それぞれのボルトの頭部との間に配置され、各カラーは、第１の部材と第２の部材とを備え、その第２の部材は、第１の部材における第１の端部の所に配置され、第１の部材は環状であり、第２の部材は環状であると共に断面が実質的にＵ字形またはＶ字形を成しており、第２の部材は、第１の半径方向内側端部と、第２の半径方向内側端部と、半径方向外側の中間部分とを有し、第２の部材は、当該第２の部材の第１の半径方向内側端部と第２の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成していてもよい。
【０００８】
各カラーは第３の部材を備え、この第３の部材は、第１の部材が軸線方向で第２の部材と第３の部材との間に配置されるように、第１の部材における第２の端部の所に配置され、第３の部材は環状であると共に断面が実質的にＵ字形またはＶ字形を成しており、第３の部材は、第３の半径方向内側端部と、第４の半径方向内側端部と、第２の半径方向外側の中間部分とを有し、第３の部材は、当該第３の部材の第３の半径方向内側端部と第４の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成していてもよい。
【０００９】
各カラーは第３の部材を備え、このカラーの第３の部材は円筒状であり、カラーの第２の部材は、軸線方向で第１の部材と第３の部材との間に配置されていてもよい。
【００１０】
第１および第２の部材は互いに一体であってもよい。
【００１１】
第１、第２、および第３の部材は互いに一体であってもよい。
【００１２】
第２の部材における第１および第２の半径方向内側端部は、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００１３】
第２の部材における第１の半径方向内側端部と、第１の部材とは、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００１４】
第２の部材における第２の半径方向内側端部は、第２の部材における第１の半径方向内側端部よりも大きい直径を有していてもよい。
【００１５】
第３の部材における第３および第４の半径方向内側端部は、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００１６】
第３の部材における第３の半径方向内側端部と、第１の部材とは、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００１７】
第３の部材における第４の半径方向内側端部は、第３の部材における第３の半径方向内側端部よりも大きい直径を有していてもよい。
【００１８】
第２の部材における半径方向外側の中間部分の直径は、第３の部材における第２の半径方向外側の中間部分の直径と同じであってもよい。
【００１９】
第２の部材における半径方向外側の中間部分の直径は、第３の部材における第２の半径方向外側の中間部分の直径よりも大きいか、または小さくてもよい。
【００２０】
第１のケーシングおよび第２のケーシングは環状であってもよい。第１のケーシングはファンケーシングであってもよく、第２のケーシングはファンダクト吸気部であってもよい。
【００２１】
本発明は、第１のフランジを有する第１のガスタービンエンジンケーシングと、第２のフランジを有する第２のガスタービンエンジンケーシングと、複数のボルトおよび複数のナットと、少なくとも１つのカラーとを備えた結合組立体であって、第１および第２のフランジは互いに平行に延びており、第１のフランジは、そこを貫通して延びる複数の第１の開口を有し、第２のフランジは、そこを貫通して延びる複数の第２の開口を有し、第２のフランジにおける第２の開口は、第１のフランジにおける第１の開口と心合わせされ、各ボルトは、第１のフランジにおけるそれぞれの第１の開口と、第２のフランジにおけるそれぞれの第２の開口とを貫通して延びており、各ナットは、ボルトのうちのそれぞれの１つに対して締め付けられ、少なくとも１つのカラーは、ボルトのうちの１つの軸部の周りに配置され、少なくとも１つのカラーは、フランジの一方と、それぞれのナットとの間、または、フランジの一方と、それぞれのボルトの頭部との間に配置され、少なくとも１つのカラーは、第１の部材と第２の部材とを備え、その第２の部材は、第１の部材における第１の端部の所に配置され、当該カラーの第１の部材は実質的に環状であり、第２の部材は、第１の部分と第２の部分とを備え、その第１の部分は、半径方向内側端部と半径方向外側端部とを有し、第１の部分は、半径方向内側端部から半径方向外側端部へと半径方向外側へ軸線方向に隔たるように延びており、第２の部分は、半径方向内側端部と半径方向外側端部とを有し、第２の部分は、半径方向外側端部から半径方向内側端部へと半径方向内側へ軸線方向に隔たるように延びており、第１の部分の半径方向外側端部は、第２の部分の半径方向外側端部に対して固定されており、第１および第２の部分は、第１の部分の半径方向内側端部と第２の部分の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成している、結合組立体を提供する。
【００２２】
この結合組立体は、複数のカラーを備え、各カラーは、それぞれのボルトにおける軸部の周りに配置され、各カラーは、フランジの一方と、それぞれのナットとの間、または、フランジの一方と、それぞれのボルトの頭部との間に配置され、各カラーは、第１の部材と第２の部材とを備え、その第２の部材は、第１の部材における第１の端部の所に配置され、当該カラーの第１の部材は円筒状であり、第２の部材は、第１の部分と第２の部分とを備え、その第１の部分は、半径方向内側端部と半径方向外側端部とを有し、第１の部分は、半径方向内側端部から半径方向外側端部へと半径方向外側へ軸線方向に隔たるように延びており、第２の部分は、半径方向内側端部と半径方向外側端部とを有し、第２の部分は、半径方向外側端部から半径方向内側端部へと半径方向内側へ軸線方向に隔たるように延びており、第１の部分の半径方向外側端部は、第２の部分の半径方向外側端部に対して固定されており、第１および第２の部分は、第１の部分の半径方向内側端部と第２の部分の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成していてもよい。
【００２３】
各カラーは第３の部材を備え、この第３の部材は、第１の部材が軸線方向で第２の部材と第３の部材との間に配置されるように、第１の部材における第２の端部の所に配置され、第３の部材は、第３の部分と第４の部分とを備え、その第３の部分は、半径方向内側端部と半径方向外側端部とを有し、第３の部分は、半径方向内側端部から半径方向外側端部へと半径方向外側へ軸線方向に隔たるように延びており、第４の部分は、半径方向内側端部と半径方向外側端部とを有し、第４の部分は、半径方向外側端部から半径方向内側端部へと半径方向内側へ軸線方向に隔たるように延びており、第３の部分の半径方向外側端部は、第４の部分の半径方向外側端部に対して固定されており、第３および第４の部分は、第３の部分の半径方向内側端部と第４の部分の半径方向内側端部との間で軸線方向の隙間を画成していてもよい。
【００２４】
各カラーは第３の部材を備え、このカラーの第３の部材は円筒状であり、カラーの第２の部材は、軸線方向で第１の部材と第３の部材との間に配置されていてもよい。
【００２５】
第２の部材における第１および第２の部分は、互いに一体であってもよい。
【００２６】
第１の部分の半径方向内側端部と、第２の部分の半径方向内側端部とは、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００２７】
第１の部分の半径方向内側端部と、第１の部材とは、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００２８】
第２の部分の半径方向内側端部は、第１の部分の半径方向内側端部よりも大きい直径を有していてもよい。
【００２９】
第３の部分の半径方向内側端部と、第４の部分の半径方向内側端部とは、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００３０】
第３の部分の半径方向外側端部と、第４の部分の半径方向外側端部とは、互いに同じ直径を有していてもよい。第３の部分の半径方向外側端部は、第４の部分の半径方向外側端部とは異なる直径を有していてもよい。
【００３１】
第３の部分の半径方向内側端部と、第１の部材とは、互いに同じ直径を有していてもよい。
【００３２】
第２の部材は、断面が実質的にＵ字形またはＶ字形を成していてもよい。第３の部材は、断面が実質的にＵ字形またはＶ字形を成していてもよい。第２の部材は環状である。第３の部材は環状である。第２の部材は、環状であると共に、断面が実質的にＵ字形またはＶ字形を成していてる。第３の部材は、環状であると共に、断面が実質的にＵ字形またはＶ字形を成していてる。
【００３３】
本発明は、例として添付図面を参照して、より完全に説明されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による結合組立体を有するターボファン・ガスタービンエンジンの断面図。
【図２】図１に示すターボファン・ガスタービンエンジンにおけるファンケーシングとファン吸気ダクトとの間の結合組立体の拡大断面図。
【図３】本発明による結合組立体における単一のボルト、カラー、およびナットの一実施形態の拡大断面図。
【図４】本発明による結合組立体における単一のボルト、カラー、およびナットのもう一つ別の実施形態の拡大断面図。
【図５】本発明による結合組立体における単一のボルト、カラー、およびナットの第３の実施形態の拡大断面図。
【図６】本発明による結合組立体における単一のボルト、カラー、およびナットの第４の実施形態の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
ターボファン・ガスタービンエンジン１０は、図１に示すように、流れ方向へ直列に、吸気部１２、ファン・セクション１４、圧縮機セクション１６、燃焼セクション１８、タービン・セクション２０、および排気部２２を備えている。そのタービン・セクション２０は、圧縮機セクション１６内の１つないし複数の圧縮機をシャフト（図示せず）を介して駆動するように構成された１つないし複数のタービンを備えている。またタービン・セクション２０は、ファン・セクション１４内のファンをシャフト（図示せず）を介して駆動するように構成されたタービンも備えている。ファン・セクション１４は、ファンケーシング２６によって部分的に画成されたファンダクト２４を備えている。このファンダクト２４は、その軸線方向上流側の端部に吸気部１２を有すると共に、その軸線方向下流側の端部に吹出口２８を有している。ファンケーシング２６は、半径方向へ延びる複数のファン出口ガイドベーン３０によって、コアエンジンケーシング３６に固定されている。ファンケーシング２６はファンロータ３２を取り囲んでいるが、このファンロータ３２は、互いに周方向に間隔を置いて半径方向へ延びる複数のファン羽根３４を支持している。これらのファンロータ３２およびファン羽根３４は、ガスタービンエンジン１０の軸線Ｘ周りに回転する。
【００３６】
ファンケーシング２６とファンダクト吸気部３８とが、図２にもっと明瞭に示されている。ファンケーシング２６は、円筒状ないし切頭円錐状のケーシングを備えている。ファンダクト吸気部３８は、円筒状ないし切頭円錐状のケーシングを備えている。ファンケーシング２６は、適当な金属を含んで成る。ファンダクト吸気部３８に対してファンケーシング２６をこていするために結合組立体４０が設けられている。ファンケーシング２６は、その軸線方向上流側の端部２７に設けられたフランジ４２を備えており、ファンダクト吸気部３８は、その軸線方向下流側の端部３９に設けられたフランジ４４を備えている。これらのフランジ４２および４４は、互いに略平行で、ファンケーシング２６およびファンダクト吸気部３８からそれぞれ半径方向に延びている。フランジ４２は、そこを略軸線方向に貫通して延びる複数の第１の開口４６を有し、フランジ４４は、そこを略軸線方向に貫通して延びる複数の第２の開口４８を有している。それらの第１の開口４６は、フランジ４２において互いに周方向に間隔を置かれ、第２の開口４８は、フランジ４４において互いに周方向に間隔を置かれている。フランジ４４の第２の開口４８は、フランジ４２の第１の開口４６と心合わせされいる。ファンケーシング２６およびファンダクト吸気部３８のフランジ４２および４４同士を互いに固締するために、複数のボルト５０、複数のカラー５２、および複数のナット５４が供されている。各ボルト５０は、フランジ４２におけるそれぞれの第１の開口４６と、フランジ４４におけるそれぞれの第２の開口４８とを貫通して延びている。各ボルト５０は、軸部５６、頭部５８、および、ねじ部６０を備えている。各カラー５２は、それぞれのボルト５０における軸部５６の周りに配置されている。各ナット５４は、ボルト５０のうちのそれぞれの１本におけるねじ部６０に対して締め付けられ（ねじ込まれ）ている。各カラー５２は、フランジ４２，４４の一方と、それぞれのナット５４との間、または、フランジ４２，４４の一方と、それぞれのボルト５０の頭部５８との間に配置されている。或いは、各ボルト５０が頭部５８とねじ部６０とを備えていて、各カラー５２が、それぞれのボルト５０におけるねじ部６０の周りに配置されている。
【００３７】
各カラー５２は、図３にもっと明瞭に示すように、第１の部材６２と第２の部材６４とを備えている。その第２の部材６４は、第１の部材６２における第１の端部６３の所に配置されている。カラー５２の第１の部材６２は円筒状である。第２の部材６４は、第１の部分６６と第２の部分６８とを備えている。その第１の部分６６は、半径方向内側端部７０と半径方向外側端部７２とを有している。また、第１の部分６６は、半径方向内側端部７０から半径方向外側端部７２へと、半径方向外側へ、軸線方向に隔たるように延びている。第２の部分６８は、半径方向内側端部７４と半径方向外側端部７６とを有している。また、第２の部分６８は、半径方向外側端部７６から半径方向内側端部７４へと、半径方向内側へ、軸線方向に隔たるように延びている。第１の部分６６の半径方向外側端部７２は、第２の部分６８の半径方向外側端部７６に対して固定されている。また、第１および第２の部分６６および６８は、第１の部分６６の半径方向内側端部７０と、第２の部分６８の半径方向内側端部７６との間で、軸線方向の隙間７８を画成している。第１の部分６６の半径方向内側端部７０と第２の部分６８の半径方向内側端部７４とは互いに同じ内径を有し、第１の部分６６の半径方向内側端部７０と第１の部材６２とは互いに同じ内径を有している。かくして、第２の部材６４は、カラー５２の軸線Ｙを通って当該軸線Ｙを含む平面で切った断面において、略（実質的に）Ｕ字形またはＶ字形を成していることが分かる。カラー５２は、圧潰性であっても、或いは非圧潰性であってもよい。第２の部材６４が環状であって断面が略Ｕ字形またはＶ字形を成しており、第２の部材６４が第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４と半径方向外側の中間部分７２，７６とを有し、第２の部材６４が、その第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４との間で軸線方向の隙間７８を画成している、ということが分かるかもしれない。
【００３８】
第２の部材６４における第１の部分６６の半径方向外側端部７２および第２の部分６８の半径方向外側端部７６は、第１の部材６２の外径よりも大きい外径を有している。第１の部材６２の軸線方向長さは、その第１の部材６２の半径方向厚さよりも大きい。第２の部材６４の第１の半径方向内側端部７０は、第１の部材６２の第１の端部６３に当接しており、その第１の半径方向内側端部７０は、軸線方向で第１の部材６２の第１の端部６３と第２の部材６４の第２の半径方向内側端部７４との間にある。
【００３９】
本発明のカラー５２は、線剛性をもたらすことと、カラーとしての役目を果たすこととの二重のロールを成し遂げる。本発明のカラー５２は、ボルト５０の耐荷重とカラー５２の圧潰荷重よりも低い軸線方向荷重において、ボルトの締付荷重に打ち勝ってフランジ４２および４４同士を互いに引き離すこと（フランジ４２および４４同士の分離）を可能とするかもしれない、ということを保証する。フランジ４２および４４同士の分離は、ボルト５０のトルクとカラー５２の有効剛性とを調節することによって調節可能である。フランジ４２および４４同士の分離によってもたらされる利点は、次の通りである。すなわち、結合組立体４０のファン吸気ダクト３８側に対する動的運動が確立されているときの動的事象の初期段階において結合組立体４０が横方向の荷重／撓みを伝達する能力を欠いていて、且つ結合組立体４０が有効に結合されている、ということである。運転中、結合組立体４０に対する荷重が増大するにつれて、第１の部分６６の半径方向内側端部７０と第２の部分６８の半径方向内側端部７４との間の軸線方向の隙間７８は減少する。予め決められた結合組立体４０への荷重において、第１の部分６６の半径方向内側端部７０と第２の部分６８の半径方向内側端部７４との間の軸線方向の隙間７８はゼロにまで減らされ、第１および第２の部分６６および６８の半径方向内側端部７０および７４同士が互いに当接する。この時点で、カラー５２内の荷重が増大し、カラー５２の圧潰が生じて、フランジ４２および４４同士を互いに更に引き離すこと（フランジ４２および４４同士の更なる分離）、並びに、フランジ４２および４４同士の相対的な動きを可能とする。本結合組立体の一例として、ボルトの破損荷重は１００％荷重であり、カラー５２の圧潰荷重は８０％荷重であり、ボルトのトルクによる初期荷重は＜＝５５％荷重であり、カラーに対する賦活荷重は＜＝５５％荷重である。
【００４０】
図４にもっと明瞭に示すように、もう一つのカラー５２Ｂは、第１の部材６２と第２の部材６４とを備えている。各カラー５２Ｂは、図３に示したカラーと略同一ではあるが、第２の部分６８の半径方向内側端部７４が第１の部分６６の半径方向内側端部７０よりも大きい内径を有している点で異なっている。但し、図３に示したように、第１の部分６６の半径方向内側端部７０と第１の部材６２とは互いに同じ内径を有している。このカラー５２Ｂの構成において、内径は調節することができる。この場合もまた、第２の部材６４は、カラー５２Ｂの軸線を通って当該軸線を含む平面で切った断面において、略Ｕ字形またはＶ字形を成していることが分かる。カラー５２Ｂは、圧潰性であっても、或いは非圧潰性であってもよい。この場合もまた、第２の部材６４が環状であって断面が略Ｕ字形またはＶ字形を成しており、第２の部材６４が第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４と半径方向外側の中間部分７２，７６とを有し、第２の部材６４が、その第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４との間で軸線方向の隙間７８を画成している、ということが分かるかもしれない。
【００４１】
第２の部材６４における第１の部分６６の半径方向外側端部７２および第２の部分６８の半径方向外側端部７６は、第１の部材６２の外径よりも大きい外径を有している。第１の部材６２の軸線方向長さは、その第１の部材６２の半径方向厚さよりも大きい。第２の部材６４の第１の半径方向内側端部７０は、第１の部材６２の第１の端部６３に当接しており、その第１の半径方向内側端部７０は、軸線方向で第１の部材６２の第１の端部６３と第２の部材６４の第２の半径方向内側端部７４との間にある。
【００４２】
このカラー５２Ｂの構成の目的は、当該カラー５２Ｂに接している何れか一方のフランジ４２または４４において、より大きなボルト穴を可能とすることである。それは、軸線方向の隙間７８が減少し始めて、一方のフランジの他方のフランジに対する横方向の動きが始まったとき、フランジ４２および／または４４の開口４６および／または４８の側面へボルト５０が接触する前に、より制限の無い横方向の動きが可能となるようなものである。また、カラー５２Ｂは、フランジ４２，４４の接触荷重をより広く、より広範囲に渡って分散させ、かくしてフランジ４２，４４における接触圧力を直接的に減少させるために用いられる。
【００４３】
図５にもっと明瞭に示すように、もう一つ別のカラー５２Ｃは、第１の部材６２と第２の部材６４とを備えている。各カラー５２Ｃは、図３に示したカラーと略同一ではあるが、各カラー５２Ｃが第３の部材８０を備えている点で異なっている。その第３の部材８０は、第１の部材６２における第２の端部６５の所に配置されている。その結果、第１の部材６２は、軸線方向で第２の部材６４と第３の部材８０との間に配置されている。第３の部材８０は、第３の部分８２と第４の部分８４とを備えている。その第３の部分８２は、半径方向内側端部８６と半径方向外側端部８８とを有している。また、第３の部分８２は、半径方向内側端部８６から半径方向外側端部８８へと、半径方向外側へ、軸線方向に隔たるように延びている。第４の部分８４は、半径方向内側端部９０と半径方向外側端部９２とを有している。また、第４の部分８４は、半径方向外側端部９２から半径方向内側端部９０へと、半径方向内側へ、軸線方向に隔たるように延びている。第３の部分８２の半径方向外側端部８８は、第４の部分８４の半径方向外側端部９２に対して固定されている。また、第３および第４の部分８２および８４は、第３の部分８２の半径方向内側端部８６と、第４の部分８４の半径方向内側端部９０との間で、軸線方向の隙間９４を画成している。第１の部分６６の半径方向内側端部７０と、第２の部分６８の半径方向内側端部７４と、第３の部分８２の半径方向内側端部８６と、第４の部分８４の半径方向内側端部９０と、第１の部材６２とは、互いに同じ内径を有している。かくして、第２の部材６４および第３の部材８０は、カラー５２Ｃの軸線Ｙを通って当該軸線Ｙを含む平面で切った断面において、略Ｕ字形またはＶ字形を成していることが分かる。カラー５２Ｃは、圧潰性であっても、或いは非圧潰性であってもよい。この場合もまた、第２の部材６４は、カラー５２Ｂの軸線を通って当該軸線を含む平面で切った断面において、略Ｕ字形またはＶ字形を成していることが分かる。カラー５２Ｂは、圧潰性であっても、或いは非圧潰性であってもよい。この場合もまた、第２の部材６４が環状であって断面が略Ｕ字形またはＶ字形を成しており、第２の部材６４が第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４と半径方向外側の中間部分７２，７６とを有し、第２の部材６４が、その第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４との間で軸線方向の隙間７８を画成している、ということが分かるかもしれない。第３の部材８０が環状であって断面が略Ｕ字形またはＶ字形を成しており、第３の部材８０が第３の半径方向内側端部８６と第４の半径方向内側端部９０と半径方向外側の中間部分８８，９２とを有し、第３の部材８０が、その第３の半径方向内側端部８６と第４の半径方向内側端部９０との間で軸線方向の隙間９４を画成している、ということが分かるかもしれない。
【００４４】
第２の部材６４における第１の部分６６の半径方向外側端部７２および第２の部分６８の半径方向外側端部７６は、第１の部材６２の外径よりも大きい外径を有している。第３の部材８０における第３の部分８２の半径方向外側端部８８および第４の部分８４の半径方向外側端部９２は、第１の部材６２の外径よりも大きい外径を有している。第１の部材６２の軸線方向長さは、その第１の部材６２の半径方向厚さよりも大きい。第２の部材６４の第１の半径方向内側端部７０は、第１の部材６２の第１の端部６３に当接しており、その第１の半径方向内側端部７０は、軸線方向で第１の部材６２の第１の端部６３と第２の部材６４の第２の半径方向内側端部７４との間にある。第３の部材８０の第３の半径方向内側端部８６は、第１の部材６２の第２の端部６５に当接しており、その第３の半径方向内側端部８６は、軸線方向で第１の部材６２の第２の端部６５と第３の部材８０の第４の半径方向内側端部９０との間にある。
【００４５】
このカラー５２Ｃの構成の目的は、互いに軸線方向の剛性が大きく異なる２つの区域をもたらすことである。カラー５２Ｃの軸線方向の隙間７８および軸線方向の隙間９４は、動的事象の間に、互いに異なる軸線方向荷重にて、従って互いに異なる時点で閉じて、カラー５２Ｃが全荷重を受ける前に、剛性の進展におけるある程度の非線形性を許容するように構成されている。略Ｕ字形またはＶ字形を成したカラー５２Ｃのばね剛性は、半径方向外側端部８８および９２の半径方向外側の広がり／直径と比べた／に対する半径方向外側端部７２および７６の半径方向外側への広がり／外径との組合わせにおいて、第３の部分８２および第４の部分８４の厚さと比べた／に対する第１の部分６６および第２の部分６８の厚さを変えることによって調整されてもよい。第２の部材６４と第３の部材８０の厚さは互いに同じか、若しくは異なっていてもよく、および／または、第２の部材６４と第３の部材８０の最大直径は互いに同じか、若しくは異なっていてもよい、ということを分かることができる。カラー５２Ｃのもう一つ別の特徴は、当該カラー５２Ｃの時期尚早な圧潰の脅威を減らすように、カラーの機能が、ボルトの曲がりを覆う横方向荷重の、従って偏心的な荷重経路の影響から完全に切り離されていることである。
【００４６】
図６にもっと明瞭に示すように、もう一つのカラー５２Ｄは、第１の部材６２と第２の部材６４とを備えている。各カラー５２Ｄは、図３に示したカラーと略同一ではあるが、各カラー５２Ｄが第３の部材１００を備えていて、このカラー５２Ｄの第３の部材１００が円筒状であって、当該カラー５２Ｄの第２の部材６４が軸線方向で第１の部材６２と第３の部材１００との間に配置されている点で異なっている。第１の部分６６の半径方向内側端部７０と、第２の部分６８の半径方向内側端部７４と、第１の部材６２と、第３の部材１００とは、互いに同じ内径を有している。かくして、第２の部材６４は、カラー５２Ｄの軸線を通って当該軸線を含む平面で切った断面において、略Ｕ字形またはＶ字形を成していることが分かる。カラー５２Ｄは、圧潰性であっても、或いは非圧潰性であってもよい。第２の部材６４が環状であって断面が略Ｕ字形またはＶ字形を成しており、第２の部材６４が第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４と半径方向外側の中間部分７２，７６とを有し、第２の部材６４が、その第１の半径方向内側端部７０と第２の半径方向内側端部７４との間で軸線方向の隙間７８を画成している、ということが分かるかもしれない。
【００４７】
第２の部材６４における第１の部分６６の半径方向外側端部７２および第２の部分６８の半径方向外側端部７６は、第１の部材６２の外径および第３の部材１００の外径よりも大きい外径を有している。第１の部材６２の軸線方向長さは、その第１の部材６２の半径方向厚さよりも大きい。第３の部材１００の軸線方向長さは、その第３の部材１００の半径方向厚さよりも大きい。第２の部材６４の第１の半径方向内側端部７０は、第１の部材６２の第１の端部６３に当接しており、その第１の半径方向内側端部７０は、軸線方向で第１の部材６２の第１の端部６３と第２の部材６４の第２の半径方向内側端部７４との間にある。第２の部材６４の第２の半径方向内側端部７４は、第３の部材１００の一端部に当接しており、その第２の半径方向内側端部７４は、軸線方向で第３の部材１００の当該端部と第２の部材６４の第１の半径方向内側端部７０との間にある。
【００４８】
このカラー５２Ｄの構成の目的は、互いに圧潰特性が大きく異なる２つの区域をもたらすことである。第１の部材６２は第１の所定荷重で圧潰するように構成され、第３の部材１００は第２の所定荷重で圧潰するように構成されるか、或いは圧潰しないように構成される。第１の部材６２と第３の部材１００の厚さを互いに異ならせてもよい。
【００４９】
上述した実施形態のそれぞれにおいて、第２の部材における第１および第２の部分同士が互いに一体であってもよく、および／または、第１および第２の部材同士が互いに一体であってもよい。３つの部材を伴った実施形態においては、第１、第２、および第３の部材同士が互いに一体であってもよい。
【００５０】
ファンケーシングおよび／または吸気ダクトは、金属または繊維強化複合材料を含んで成っていてもよい。
【００５１】
ケーシングのフランジで互いに周方向に間隔を置かれた各開口の所に配置されている全てのカラーが互いに同じ強度を有しているわけではないように、それらのカラーを構成することができるかもしれない。ケーシングのフランジで互いに周方向に間隔を置かれた各開口の所に配置されているカラーのうち予め決められた数、例えば４つや６つのカラーが、残りのカラーよりも高い強度を有している（遙かに大きな荷重に耐えることができる）。それは、フランジ同士が互いに分離するときには、当該残りのカラーおよび関連したボルトの破壊にてエネルギーを消散させつつ、当該予め決められた数のカラーがフランジ同士の最終的な分離を防止するようなものである。図３に示したカラーの幾つかを、図４に示したカラーの幾つかとと共に、および／または図５に示したカラーの幾つかと共に、および／または図６に示したカラーの幾つかと共に用いられるように構成することができるかもしれない。
【００５２】
本発明の利点は、極度の動的事象（ファン翼脱落事象）において、ファンケーシングとファン吸気ダクトとを連結する結合組立体が以前よりも低い荷重で互いに分離することを可能として、ファンが旋回する前に２つのフランジ同士が横方向の変位を伝達し合うことを効果的に防止し、それでファン吸気ダクトを保護している、ということである。カラーの圧潰は、エネルギーの消散および移動を可能として、ファン吸気ダクトへの更なる変位の伝達を最小限にする。本発明は、ファンケーシングからファン吸気ダクトへの荷重の伝達を低減し、フランジやボルトやファン吸気ダクトへの損傷を伴わない回復可能なやり方で、より小さな動的事象を受け入れると共に、極度の動的事象中におけるファン吸気ダクトの偏心的な励振を低減し、或いは防止する。その極度の動的事象中におけるファン吸気部の偏心的な励振は、外れてしまったファン翼がファンケーシング（或いはファン翼収容ケーシング）へぶつかったときに生じ、それはファンケーシングの局所的な周方向位置に「隆起（バンプ）」ないし「膨らみ（バルジ）」を造り出す（さもなければ、そのファンケーシングはあらゆる点で、依然として最初に製造されたように円筒状ないし円錐状なのである）。そして、外れてしまったファン翼がその崩壊を経ながら、この「隆起」が進行して、外れてしまったファン翼と略同じ速度でファンケーシングの外周を巡って伝わって行く。その「隆起」の移動のせいで、ファンケーシングのフランジの所に一連の撓みが引き起こされる。ファンケーシングのフランジにおけるこれらの撓みは、周方向に局所的な、従ってファンケーシングのフランジ上で非対称的ないし偏心的なものである。従って、ファン吸気ダクトもまた、非対称的ないし偏心的に荷重されるのである。
【００５３】
ターボファン・ガスタービンエンジン用のファンケーシングとファンダクト吸気部との間の結合組立体に関して本発明を説明してきたが、本発明は、任意のガスタービンエンジンケーシング同士の間、他のエンジンないし装置のケーシング同士の間、環状の部品同士の間、或いは、概して第１および第２の部品同士の間の結合組立体に対して同様に適用することができる。
【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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【外国語明細書】
2012177365000001.pdf