(57)【要約】【課題】熱交換器を容易に設置し、さらに熱成長を可能にし、所望される安定性を提供すること。【解決手段】ばね組立体（１０）は、ブシュ（３０）と、頭部（３８）と軸部（４０）を有するボルト（３６）を有し、この場合軸部（４０）は、ブシュ（３０）内に収容することができる。ばね組立体（１０）はまた、第１ばね軸受面（４４）と、第２ばね軸受面（４６）と、第１ばね軸受面（４４）と第２ばね軸受面（４６）の間に位置し、第１ばね軸受面（４４）と第２ばね軸受面（４６）それぞれを支えるばね（５６）を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のねじ山付き部分が設けられる貫通経路を画定し、さらに止め具を有するブシュと、
頭部と軸部を有するボルトであって、該軸部に、前記貫通経路内に収容され前記第１のねじ山付き部分にねじ込まれるように大きさが決められた第２のねじ山付き部分が設けられたボルトと、
前記ブシュと前記ボルトの少なくとも一方に作動可能に結合される第１ばね軸受面と、
前記ブシュに摺動可能に結合することで前記第１ばね軸受面と前記止め具の間を摺動移動する第２ばね軸受面と、
前記第１ばね軸受面と前記第２ばね軸受面の間に位置し、各々の軸受面を支えるばねとを有するばね組立体であって、
使用されない状況において、前記第２のねじ山付き部分が、前記第１のねじ山付き部分にねじ込まれることで、前記ブシュ、ボルト、第１および第２軸受面ならびにばねを組み立てられた１つのユニットとして保持し、使用される状況において、前記第２のねじ山付き部分が前記貫通経路から外に延び、この場合前記第２のねじ山付き部分を別の要素にねじ込むことができるばね組立体。
【請求項２】
前記第２のねじ山付き部分が、いずれの状況においても前記第１のねじ山付き部分を超えるようにねじ込まれる、請求項１記載のばね組立体。
【請求項３】
使用されない状況において、前記ばねが、前記第２ばね軸受面を前記止め具に対して付勢し、前記第１および第２のねじ山付き部分を互いに対して付勢する、請求項１記載のばね組立体。
【請求項４】
使用される状況において、前記第２ばね軸受面が、前記第１ばね軸受面に向かって摺動されることで、前記ばねをさらに圧縮する、請求項３記載のばね組立体。
【請求項５】
前記ばね力が、使用される状況において、ばねの設計とブシュの高さによって決まる、請求項１記載のばね組立体。
【請求項６】
前記第１ばね軸受面が、前記ボルトヘッドと前記ブシュの間に位置し、前記ボルトの軸部が中を通過する開口を有する第１プレートを備える、請求項１記載のばね組立体。
【請求項７】
前記第２ばね軸受面が、前記ブシュが中を通過する第２開口を有する第２プレートを備える、請求項６記載のばね組立体。
【請求項８】
前記止め具が、前記ブシュの外側にあり、前記ブシュに対する前記第２プレートの摺動移動を妨害することで、前記第２プレートの摺動移動を制限する、請求項７記載のばね組立体。
【請求項９】
前記止め具が、前記ブシュの断面の広がった部分である、請求項８記載のばね組立体。
【請求項１０】
前記止め具が、前記ブシュの肩である、請求項９記載のばね組立体。
【請求項１１】
前記ばねが複数のばねを備える、請求項１記載のばね組立体。
【請求項１２】
前記第１ばね軸受面が、前記ブシュとボルトの少なくとも一方から隔てられている、請求項１記載のばね組立体。
【請求項１３】
前記第１ばね軸受面が、前記ブシュとボルトの両方から隔てられている、請求項１２記載のばね組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の航空機で使用されるジェットエンジンは、かなりの量の熱を生成し、この熱は、何らかの形でエンジンから離すように移動させる必要がある。熱交換器は、熱をエンジンから離すように伝達させる１つの方法を提供する。熱交換器は、ジェットエンジンの一部を囲むリングの中に配置されることが多い。熱交換器は、比較的高い温度に曝されやすく、この高温によって、熱交換器は、特にリングの側面または接線方向に熱膨張するが、それでもなおエンジンの振動による高サイクル疲労を防止するためにエンジンに固定されたままである必要がある。一般にこのような熱交換器は、ライン交換可能ユニットであり、保守を必要とするが、その一方でエンジンは航空機の翼に対して、３０分の時間枠内で設置される。したがって熱交換器を容易に設置し、さらに熱成長を可能にし、所望される安定性を提供する機能が必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一実施形態においてばね組立体は、第１のねじ山付き部分が設けられる貫通経路を画定し、さらに止め具を有するブシュと、頭部と軸部を有するボルトであって、この軸部に、貫通経路内に収容され第１のねじ山付き部分にねじ込まれるように大きさが決められた第２のねじ山付き部分が設けられたボルトと、ブシュとボルトの少なくとも一方に作動可能に結合される第１ばね軸受面と、ブシュに摺動可能に結合することで第１ばね軸受面と止め具の間を摺動移動する第２ばね軸受面と、第１ばね軸受面と第２ばね軸受面の間に位置し、各々の軸受面を支えるばねとを有する。使用されない状況において、第２のねじ山付き部分が、第１のねじ山付き部分にねじ込まれることで、ブシュ、ボルト、第１および第２軸受面ならびにばねを組み立てられた１つのユニットとして保持し、使用される状況において、第２のねじ山付き部分が貫通経路から外に延び、この場合第２のねじ山付き部分を別の要素にねじ込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本発明の一実施形態によるばね組立体を利用するファンケーシングに装着された熱交換器の一部を示す断面図である。
【図２】図１のばね組立体を示す分解組立斜視図である。
【図３】使用されない状況における図１のばね組立体を示す断面図である。
【図４】使用される状況における図１のばね組立体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１を参照すると、ばね組立体１０を使用することができる環境の簡潔な説明が与えられている。ばね組立体１０は、ファンケース１２の一部と熱交換器１６の間で作動可能に結合されて示されている。ブラケット１８を好適なやり方で熱交換器に作動可能に結合することができる。例えばブラケット１８は、熱交換器１６に溶接される、あるいはそうでなければ永久に装着されてよい。代替としてばね組立体１０は、熱交換器１６を直接ファンケース１２に結合する場合もある。ジェットエンジン１４は、独自の熱管理問題を提起しており、熱交換器１６がジェットエンジン１４に装着されることで、ジェットエンジン１４を取り巻く環境に熱を放散させるのを助けることができる。
【０００６】
図２は、ばね組立体１０の一部をより明確に示す分解組立図であり、このばね組立体１０は、貫通経路３２を画定し、止め具３４を有するブシュ３０と、頭部３８およびそこにねじ山付き部分４２が設けられた軸部４０を有するボルト３６と、第１ばね軸受面４４と、第２ばね軸受面４６を含んでいる。第１ばね軸受面４４は、ブシュ３０とボルト３６の少なくとも一方に作動可能に結合されてよい。第１ばね軸受面４４は、ボルトの頭部３８とブシュ３０の間に位置する第１プレート４８を含むことができ、ボルトの軸部４０が通過することができる開口５０を含むことができる。第１ばね軸受面４４は、ブシュ３０とボルト３６の両方から隔てられて示されている。第１ばね軸受面４４は、代替としてブシュ３０またはボルト３６と共に１つの単独の部品として形成される場合もあることを理解されたい。例えば第１ばね軸受面４４は、ボルト３６の頭部３８と併せて形成することもできる。第２ばね軸受面４６は、任意の好適なやり方で形成することができる。例示的な目的として、第２ばね軸受面４６は、ブシュ３０が通過することができる第２開口５４を有する第２プレート５２を含むように示されている。ブシュ３０および第２ばね軸受面４６は、耐摩耗性材料から形成することができる。
【０００７】
第１ばね５６と第２ばね５８もまた、ばね組立体１０に含まれるように示されている。第１ばね５６と第２ばね５８は、例示されるように波形ばねを含む任意の好適なばねであってよい。ばねの力は、特定の用途に応じて変動することができ、例示のばねは、およそ２００ｌｂｓの力のばね力を有する。第１ばね５６と第２ばね５８の両方が例示されているが、１つのばねがばね組立体１０で使用される場合も企図されている。第１ばね軸受面４４と第２ばね軸受面４６はともに、リップまたは他の特徴的機構を含んでよく、これは、第１ばね５６と第２ばね５８が中心に配置された状態を維持するのを助けることができる。
【０００８】
図３は、組み立て後のばね組立体１０、ならびに例えばねじ山付き部分６０がブシュ３０の貫通経路３２の中に設けられたばね組立体１０の詳細をより明確に示している。さらにブシュ３０にある止め具３４を、ばね組立体１０の残りの部分に対してよりはっきりと見ることができる。止め具３４は、ブシュ３０の外側にあるように示されているが、止め具３４の位置は制限される必要がない。止め具３４は、ブシュ３０の広がった断面を含むことで、止め具がブシュ３０の肩６２を形成するように示されている。
【０００９】
ばね組立体１０が組み立てられる際、第２ばね軸受面４６が、ブシュ３０を覆うように配置されることで、止め具３４が、ブシュ３０に対する第２ばね軸受面４６の摺動移動を妨害することで、第２ばね軸受面４６の摺動移動を制限することができる。第１ばね５６と第２ばね５８は、第１ばね軸受面４４と第２ばね軸受面４６の間に位置し、それぞれを支えることができ、第１ばね軸受面４４は、ボルト３６に作動可能に結合することができる。より具体的には、第１ばね軸受面４４は、ボルト３６の頭部３８に当接することができる。最終的にボルト３６のねじ山付き部分４２は、ブシュ３０の貫通経路３２内に収容することができ、ブシュ３０のねじ山付き部分６０にねじ込まれ、これを通り過ぎるようにサイズが決められることで、ばね組立体１０の構成要素を全て一緒に保持することができる。例示の例では、第２ばね軸受面４６がブシュ３０に摺動式に結合されることで、第１ばね軸受面４４と止め具３４の間で摺動運動することができる。このようにして、６つの構成要素、ボルト３６、第１ばね軸受面４４、第２ばね軸受面４６、ブシュ３０、ばね５６およびばね５８の全てを、１つの組み立て後のばね組立体１０として保持することができ、最終的にこれはファンケース１２に設置される。ばね組立体１０は、４つの鍵となる特徴的な要素、すなわちボルトの頭部３８と、ボルト３６のねじ山付き部分４２と、ブシュ３０にある内側のねじ山６０と、ブシュ３０にある止め具３４を組み合わせたものと一緒に保持することができ、この時点においてばね組立体１０は、使用されない状況にあるとみなすことができる。
【００１０】
設置時に、ばね力がファンケース１２に伝達される前に、ボルト３６をナット６４またはナットプレートに係合させることができる。ばね組立体１０が設置されると、第１ばね５６と第２ばね５８が完全に装填され、ばね組立体１０が使用状態にあるとみなすことができる。標準的なトルクを利用してばね組立体１０をファンケース１２内に設置することができる。
【００１１】
図４は、ばね組立体１０が摩耗面７０内に設置される場合を示しており、この摩耗面は、ファンケース１２の縁部を囲むように巻き付いており、ファンケース１２の中に開口が形成されることで、熱交換器１６が熱膨張する際、ばね組立体１０が摩耗面７０内を横方向に移動することができる。ブラケット１８と摩耗面７０の間に摩耗パッド７２が含まれることで、ばね組立体１０が設置される際、ボルト３６が摩耗面７２の一部を通り抜ける。摩耗面７０と摩耗パッド７２は、任意の好適な材料で作製されてよく、摩耗面７０がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成される場合と、摩耗パッド７２が、ステンレス鋼から形成される場合が含まれる。摩耗面７０と摩耗パッド７２は、任意の好適なやり方で成形されてよく、摩耗パッド７２がブラケット１８に組み込まれる場合、または摩耗面７０がファンケース１２に組み込まれる場合が含まれる。摩耗面７０は、複数の部品から形成されることもある。
【００１２】
組み立て後のばね組立体１０の使用される状況において、ボルト３６のねじ山付き部分４２の一部が、貫通経路３２から外に延びており、この場合ボルト３６のねじ山付き部分４２は、例えばブラケット１８などの別の要素にねじ込むことができる。あるいはボルト３６は、ブラケット１８にある開口の中を通過し、ブラケット１８の反対側に位置するナット６４にねじ込まれる場合もある。ナット６４は、組み立てを容易にすることができるようにブラケット１８に溶接またはリベット締めすることができるように企図されている。このようにしてボルト３６がナット６４にねじ込まれることで、ボルト３６と、第１ばね軸受面４４とブッシュ３０をブラケット１８に対して固定することができる。ボルト３６のねじ山付き部分４２をブラケット１８またはナット６４にねじ込む作業が続くことでばね５６と５８を圧縮し、最終的にはブシュ３０が摩耗パッド７２と接合し、第２付勢要素４６によってファンケース１２に加えられるばね力を調節することができる。
【００１３】
ジェットエンジン１４の作動中、熱交換器１６とファンケース１２の間の相対的な熱デルタによって、ファンケース１２と熱交換器１６の間に熱に誘発された移動が生じる。この移動は恐らく、ファンケース１２と熱交換器１６の間の相対的な円周方向の移動になる。ばね組立体１０は、締め付け力によって各々のブラケット１８をファンケース１２に対して保持するが、この締め付け力は、熱交換器１６内の熱に誘発された力によって抑えられることで、熱交換器１６がファンケース１２上を摺動することが可能になる。ばね組立体１０は、熱交換器１６と一緒に移動する。ばね組立体１０は、摩耗面７０内を移動し、熱交換器１６とばね組立体１０が円周方向に移動する際、この移動する部分が、摩耗面７０と摩耗パッド７２を擦るように意図されており、ファンケース１２の代わりにこの摩耗面と摩耗パッドは容易に交換可能である。
【００１４】
上記に記載の実施形態は、多様な利点を提供しており、この利点には自己収容式ばね組立体が使用され、標準的な道具、トルクおよび組立技法によって設置することができることが含まれている。このようなばね組立体によって熱交換器が容易にかつ迅速に交換することが可能になり、その一方で要求される機能性、製造性、保守性、低重量および低コストを実現することができる。
【００１５】
この書面による記載は、最適な例を含めた複数の例を使用して本発明を開示し、当業者が本発明を実施することも可能にしており、これには任意のデバイスまたはシステムの作製および使用、ならびに任意の採用された方法を実施することが含まれる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者が思い付く他の例を含むことができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの表現と相違ない構造上の要素を有する場合、あるいはそれらが特許請求の範囲の文字通りの表現とわずかに異なる等価な構造上の要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００１６】
１０  ばね組立体
１２  ファンケース
１４  ジェットエンジン
１６  熱交換器
１８  ブラケット
３０  ブシュ
３２  貫通経路
３４  止め具
３６  ボルト
３８  頭部
４０  軸部
４２  ねじ山付き部分
４４  第１ばね軸受面
４６  第２ばね軸受面
４８  第１プレート
５０  開口
５２  第２プレート
５４  第２開口
５６  第１ばね
５８  第２ばね
６０  ねじ山付き部分（ブシュ）
６２  肩
６４  ナット
７０  摩耗面
７２  摩耗パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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