(57)【要約】      （修正有）【課題】ターボ機械のアンバランス事象中の伝達荷重を制限するためのボルト締めフランジ締結部を提供する。【解決手段】ボルト締めされた第１及び第２のフランジ１４６、１４７は、第１のボルト孔１５８及び第２の孔１６８を通るボルト１６０を含む。ボルト１６０は、ボルトヘッド１７０、ネジ部１７４及びシャンク１７２を含む。クラッシャブルスペーサは、第１の複数のボルト１８０に配置され、ボルトヘッド及び第１のフランジ１４６と接触し且つ軸方向に延びる。ブッシュ１９２は、第２の複数のボルト１９４に配置され、ボルトヘッド１７０及び第２のフランジ１４７と接触し且つ軸方向に延びる。シャンク外径ＳＤは、ネジ径ＴＤよりも小さくすることができ、熱収縮管体は、スペーサのボルトシャンクに配置することができる。【選択図】図３
2013119857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト締めフランジ組立体（６４）であって、
第２のフランジ（１４７）にボルト締めされた第１のフランジ（１４６）と、
前記第１のフランジ（１４６）を通って軸方向に延びる第１のボルト孔（１５８）の第１の円形列（１５６）と、
前記第１のボルト孔（１５８）と、前記第２のフランジ（１４７）を少なくとも部分的に通って軸方向に延びた第２の孔（１６８）とを通って配置されるボルト（１６０）と、
を備え、前記ボルト（１６０）の各々が、ボルトヘッド（１７０）、ネジ部（１７４）、及びこれらの間のシャンク（１７２）を含み、
前記組立体（６４）が更に、
第１の複数（１８０）の前記ボルト（１６０）のシャンク（１７２）の周りに配置され、前記ボルトヘッド（１７０）及び前記第１のフランジ（１４６）と接触し且つこれらの間に軸方向に延びるクラッシャブルスペーサ（１８２）と、
第２の複数（１９４）の前記ボルト（１６０）の周りに配置され、前記ボルトヘッド（１７０）及び前記第２のフランジ（１４７）と接触し且つこれらの間に軸方向に延びるブッシュ（１９２）と、
を備える、組立体（６４）。
【請求項２】
前記ネジ部（１７４）のネジ径（ＴＤ）よりも小さな前記シャンク（１７２）のシャンク 外径（ＳＤ）と、前記スペーサ（１８２）の少なくとも一部のボルトシャンク（１７２）の周りに配置された熱収縮管体（１８５）とを更に備える、請求項１に記載の組立体（６４）。
【請求項３】
前記スペーサ（１８２）が、前記第１のフランジ（１４６）の第１の平坦な環状面（１８３）上で前記第１のフランジ（１４６）と接触し、前記ブッシュ（１９２）が、前記第２のフランジ（１４７）の第２の平坦な環状面（１８４）上で前記第２のフランジ（１４７）と接触する、請求項２に記載の組立体（６４）。
【請求項４】
前記スペーサ（１８２）が、第１及び第２の拡大された又はフランジ付き端部（１８８、１９０）間に軸方向に延びた管状本体（１８６）を含む、請求項２に記載の組立体（６４）。
【請求項５】
前記ブッシュ（１９２）が、第１のブッシュ端部（２００）と第２のブッシュ端部（２０２）との間で軸方向に延びる管状ブッシュ本体（１９６）と、前記ボルトヘッド（１７０）に隣接した前記第１のブッシュ端部（２００）上の環状のブッシュフランジ（２０４）と、前記環状のブッシュフランジ（２０４）と前記第１のフランジ（１４６）との間のギャップ（Ｌ）とを含む、請求項１に記載の組立体（６４）。
【請求項６】
前記第２の孔（１６８）が、ネジ付きであり、前記第２のフランジ（１４７）を部分的に通って軸方向に延びる、請求項１に記載の組立体（６４）。
【請求項７】
前記第１のボルト孔（１５８）が、前記第１のフランジ（１４６）を通って前記第１のフランジ（１４６）上の後方に開いた環状スロット（１５４）内に軸方向に延びており、前記第２の孔（１６８）が、前記第２のフランジ（１４７）の前方に延びた環状レール（１５２）を部分的に通って延び、前記環状レール（１５２）が前記環状スロット（１５４）内に受けられる、請求項６に記載の組立体（６４）。
【請求項８】
前記第１のボルト孔（１５８）が、前記第１のフランジ（１４６）を通って軸方向に延び、前記第２の孔（１６８）が、前記第２のフランジ（１４７）の前方に延びた環状レール（１５２）を部分的に通って延び、前記環状レール（１５２）が、前記第１のフランジ（１４６）から後方に延びる内側又は外側リップ（２０６、２０８）によってそれぞれ定められる内側又は外側ラベット（２１６、２１８）内で受けられる、請求項６に記載の組立体（６４）。
【請求項９】
ガスタービンエンジンの前方軸受システム（１３６）であって、
前方軸受支持構造体（１３８）及びファンフレーム（３３）と、
前記ファンフレーム（３３）上の第２のフランジ（１４７）にボルト締めされる前方軸受支持構造体（１３８）の後端（１４８）において第１のフランジ（１４６）を含むボルト締めフランジ組立体（６４）と、
前記第１のフランジ（１４６）を通って軸方向に延びる第１のボルト孔（１５８）の第１の円形列（１５６）と、
前記第１のボルト孔（１５８）と、前記第２のフランジ（１４７）を少なくとも部分的に通って軸方向に延びた第２の孔（１６８）とを通って配置されるボルト（１６０）と、
を備え、前記ボルト（１６０）の各々が、ボルトヘッド（１７０）、ネジ部（１７４）、及びこれらの間のシャンク（１７２）を含み、
前記ガスタービンエンジンの前方軸受システム（１３６）が更に、
第１の複数（１８０）の前記ボルト（１６０）のシャンク（１７２）の周りに配置され、前記ボルトヘッド（１７０）及び前記第１のフランジ（１４６）と接触し且つこれらの間に軸方向に延びるクラッシャブルスペーサ（１８２）と、
第２の複数（１９４）の前記ボルト（１６０）の周りに配置され、前記ボルトヘッド（１７０）及び前記第２のフランジ（１４７）と接触し且つこれらの間に軸方向に延びるブッシュ（１９２）と、
を備える、ガスタービンエンジンの前方軸受システム（１３６）。
【請求項１０】
航空機ターボファンガスタービンエンジン（１０）であって、
下流側直列流れ連通で、エンジン中心軸線（１２）の周りで囲まれたファン（１４）、低圧圧縮機又はブースタ（１６）、高圧圧縮機（１８）、燃焼器（２０）、高圧タービン（２２）、及びファン（１４）及び低圧圧縮機又はブースタ（１６）に低圧駆動シャフト（２５）によって接合された低圧タービン（２４）と、
前記低圧駆動シャフト（２５）を部分的に回転可能に支持する前方軸受（１３９）を支持した前方軸受支持構造体（１３８）と、
前記エンジン（１０）のファンフレーム（３３）上の第２のフランジ（１４７）にボルト締めされる前方軸受支持構造体（１３８）の後端（１４８）において第１のフランジ（１４６）を含むボルト締めフランジ組立体（６４）と、
前記第１のフランジ（１４６）を通って軸方向に延びる第１のボルト孔（１５８）の第１の円形列（１５６）と、
前記第１のボルト孔（１５８）と、前記第２のフランジ（１４７）を少なくとも部分的に通って軸方向に延びた第２の孔（１６８）とを通って配置されるボルト（１６０）と、
第１の複数（１８０）の前記ボルト（１６０）のシャンク（１７２）の周りに配置され、前記ボルトヘッド（１７０）及び前記第１のフランジ（１４６）と接触し且つこれらの間に軸方向に延びるクラッシャブルスペーサ（１８２）と、
第２の複数（１９４）の前記ボルト（１６０）の周りに配置され、前記ボルトヘッド（１７０）及び前記第２のフランジ（１４７）と接触し且つこれらの間に軸方向に延びるブッシュ（１９２）と、
を備える、航空機ターボファンガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１１】
前記第２の孔（１６８）が、ネジ付きであり、前記第２のフランジ（１４７）を部分的に通って軸方向に延び、前記第１のボルト孔（１５８）が、前記第１のフランジ（１４６）を通って前記第１のフランジ（１４６）上の後方に開いた環状スロット（１５４）内に軸方向に延びており、前記第２の孔（１６８）が、前記第２のフランジ（１４７）の前方に延びた環状レール（１５２）を部分的に通って延び、前記環状レール（１５２）が前記環状スロット（１５４）内に受けられ、
前記エンジン（１０）が更に、
前記ネジ部（１７４）のネジ径（ＴＤ）よりも小さな前記シャンク（１７２）のシャンク 外径（ＳＤ）と、前記スペーサ（１８２）の少なくとも一部のボルトシャンク（１７２）の周りに配置された熱収縮管体（１８５）とを更に備え、
前記スペーサ（１８２）が、第１及び第２の拡大された又はフランジ付き端部（１８８、１９０）間に軸方向に延びた管状本体（１８６）を含む、請求項１０に記載のエンジン（１０）。
【請求項１２】
前記第１のボルト孔（１５８）が、前記第１のフランジ（１４６）を通って軸方向に延び、前記第２の孔（１６８）が、前記第２のフランジ（１４７）の前方に延びた環状レール（１５２）を部分的に通って延び、前記環状レール（１５２）が、前記第１のフランジ（１４６）から後方に延びる内側又は外側リップ（２０６、２０８）によってそれぞれ定められる内側又は外側ラベット（２１６、２１８）内で受けられ、前記ブッシュ（１９２）が、第１のブッシュ端部（２００）と第２のブッシュ端部（２０２）との間で軸方向に延びる管状ブッシュ本体（１９６）と、前記ボルトヘッド（１７０）に隣接した前記第１のブッシュ端部（２００）上の環状のブッシュフランジ（２０４）と、前記環状のブッシュフランジ（２０４）と前記第１のフランジ（１４６）との間のギャップ（Ｌ）とを含む、請求項１０に記載のエンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト締めフランジ接続部に関し、より詳細には、ターボ機械のアンバランス事象中の伝達荷重を制限するためのこのような接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
フランジは、一般に、該フランジの各々に設けられ且つ互いに整列されたボルト孔を通してボルトにより共に保持される。ボルト継手の軸方向中心線に対して半径方向、接線方向、又は軸方向の大きな加重は、フランジに曲げモーメント又は引張力を加える可能性があり、これによりボルトの変形又は破断を引き起こす恐れがある。
【０００３】
ガスタービンエンジンの作動中、鳥などの異物がファン組立体に衝突し、ファンブレードの一部又は全てがロータディスクから引き離される可能性がある。このようなブレード喪失は、ＦＡＡ  １４  ＣＦＲ  ｐａｒｔ  ３３法による認可条件である。ファンブレード喪失は、特にアンバランスを引き起こす事象の早期の変化において大きなロータアンバランスを生じる。これは、損傷を及ぼす可能性があるアンバランス力をボルト締め接続部に伝達することになり、場合によってはフランジ及び該フランジが支持する軸受の位置合わせ不良を生じることになる。
【０００４】
これは、ガスタービンエンジンにおいて、まして回転可能ロータを支持する軸受を支持するためにボルト締め接続部を使用する航空機用ガスタービンエンジンにおいて特に問題となる可能性がある。ファン又は圧縮機に吸い込まれる異物によって生じる可能性があるロータブレード故障は、ロータアンバランス状態を引き起こす可能性がある。このようなロータアンバランス状態は、支持構造を故障させるのに十分な半径方向、円周方向、及び場合によって軸方向の荷重を与え、中心線の喪失を引き起こす可能性がある。このようなロータアンバランス状態は、フランジ接続ボルトに加わる意図しない剪断、曲げ、又は引張荷重、或いはこのような荷重の組み合わせを生じさせ、構造的損傷、ボルト変形、及び場合によってはボルト締めケーシングのボルト破断及び互いからの分離につながる可能性がある。これは、軸受ケーシングのフランジの中心線をシフトさせる場合がある。同様に、これにより軸受の半径方向位置がシフトする可能性があり、これは、エンジンが停止及びウィンドミルの場合でも望ましくない状態である。
【０００５】
従って、ファンブレード損傷のようなアンバランス荷重事象になっている場合、及びエンジンが停止しファンウィンドミル状態になったときに、軸受を支持する軸受ケーシングのフランジの中心線を維持することが極めて望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，９０９，５１４号明細書
【発明の概要】
【０００７】
ボルト締めフランジ組立体は、第２のフランジにボルト締めされた第１のフランジと、第１のフランジを通って軸方向に延びる第１のボルト孔の第１の円形列と、第１のボルト孔と第２のフランジを少なくとも部分的に通って軸方向に延びた第２の孔とを通って配置されるボルトと、を含む。ボルトの各々が、ボルトヘッド、ネジ部、及びこれらの間のシャンクを含む。第１の複数のボルトのシャンクの周りに配置されたクラッシャブルスペーサは、ボルトヘッド及び第１のフランジと接触し且つこれらの間に軸方向に延びる。第２の複数のボルトの周りに配置されたブッシュは、ボルトヘッド及び第２のフランジと接触し且つこれらの間に軸方向に延びる。
【０００８】
組立体の例示的な実施形態において、シャンクのシャンク外径は、ネジ部のネジ径よりも小さく、熱収縮管体が、スペーサの少なくとも一部のボルトシャンクの周りに配置される。スペーサは、第１のフランジの第１の平坦な環状面上で第１のフランジと接触し、ブッシュが、第２のフランジの第２の平坦な環状面上で第２のフランジと接触する。スペーサは、第１及び第２の拡大された又はフランジ付き端部間に軸方向に延びた管状本体を含む。
【０００９】
第２のボルト孔は、ネジ付きであり、第２のフランジを部分的に通って軸方向に延びることができる。
【００１０】
ブッシュは、第１のブッシュ端部と第２のブッシュ端部との間で軸方向に延びる管状ブッシュ本体を含むことができる。環状のブッシュフランジは、ボルトヘッドに隣接した第１のブッシュ端部上にあり、環状のブッシュフランジと第１のフランジとの間にギャップを有することができる。
【００１１】
組立体のより詳細な例示的な実施形態において、第１のボルト孔は、第１のボルト孔が、第１のフランジを通って第１のフランジ上の後方に開いた環状スロット内に軸方向に延びており、第２の孔が、第２のフランジの前方に延びた環状レールを部分的に通って延び、環状レールが環状スロット内に受けられる。
【００１２】
組立体の更に別の詳細な例示的な実施形態において、第１のボルト孔は、第１のフランジを通って軸方向に延び、第２の孔が、第２のフランジの前方に延びた環状レールを部分的に通って延び、環状レールが、第１のフランジから後方に延びる内側又は外側リップによってそれぞれ定められる内側又は外側ラベット内で受けられる。
【００１３】
ボルト締めフランジ組立体は、前方軸受支持構造体及びファンフレームを含むガスタービンエンジンの前方軸受システムに組み込むことができる。第１のフランジは、ファンフレーム上の第２のフランジにボルト締めされる前方軸受支持構造体の後端にある。
【００１４】
ガスタービンエンジン前方軸受システムは、下流側直列流れ連通で、エンジン中心軸線の周りで囲まれたファン、低圧圧縮機又はブースタ、高圧圧縮機、燃焼器、高圧タービン、及び低圧タービンを含む航空機ターボファンガスタービンエンジンに導入することができる。低圧タービンは、ファン及び低圧圧縮機又はブースタに低圧駆動シャフトによって接合される。前方軸受支持構造体は、低圧駆動シャフトを部分的に回転可能に支持した前方軸受を支持する。
【００１５】
本発明の上記の態様及び他の特徴は、添付図面と関連して以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ロータ軸受支持体のボルト締めフランジ組立体のための動的荷重低減システムの例示的な実施形態を備えた航空機ターボファンガスタービンエンジンの例示的な実施形態の側断面図。
【図２】図１に示す動的荷重低減システムの例示的な実施形態を備えたエンジンの前方部分の拡大側断面図。
【図３】図２に示すボルト締めフランジ組立体及び動的荷重低減システムの例示的な実施形態の斜視図。
【図４】図３に示すボルト締めフランジ組立体におけるクラッシャブルスペーサを備えた例示的なボルトの断面図。
【図５】図３に示すボルト締めフランジ組立体のフランジ付きブッシュを備えた例示的なボルトの断面図。
【図６】別の例示的なボルト締めフランジ組立体におけるフランジ付きブッシュを備えた例示的なボルトの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２には、エンジン中心軸線１２の周りを囲み且つ航空機のウィング又は胴体に装着されるよう好適に設計された例示的な航空機ターボファンガスタービンエンジン１０が図示されている。エンジン１０は、下流側の直列流れ連通で、ファン１４、低圧圧縮機又はブースタ１６、高圧圧縮機１８、燃焼器２０、高圧タービン（ＨＰＴ）２２、及び低圧タービン（ＬＰＴ）２４を含む。ＨＰＴ又は高圧タービン２２は、高圧駆動シャフト２３によって高圧圧縮機１８に連結される。ＬＰＴ又は低圧タービン２４は、低圧駆動シャフト２５によってファン１４及びブースタ１６の両方に連結される。
【００１８】
通常の作動において、空気２６がファン１４によって加圧されて内側空気流１５を生成し、該内側空気流１５を更に加圧するブースタ１６を通って送られる。次いで、加圧された空気は高圧圧縮機１８に流れ、ここで空気が更に加圧される。加圧空気は、燃焼器２０において燃料と混合されて高温の燃焼ガス２８を生成し、該燃焼ガスは、ＨＰＴ２２及びＬＰＴ２４を通って下流側に流れる。
【００１９】
図２を更に詳細に参照すると、ファン１４の直ぐ後にあるブースタ１６を囲むフロースプリッター３４は、鋭利な前縁３２を含み、これにより、ファン１４によって加圧されたファン空気２６がブースタ１６を通って送られる半径方向内側ストリームと、バイパスダクト３６を通って送られる半径方向外側ストリームとに分割される。ファン１４を囲むファンケーシング３０は、環状のファンフレーム３３によって支持される。
【００２０】
ファン１４は、ファンロータ１１２を含み、該ファンロータが、ファンディスク１１４から半径方向外向きに延びる複数の円周方向に離間したファンブレード１１６を有する。ファンディスク１１４は、ＬＰＴ２４によって動力が供給されるファンシャフト１１８に接続される。ファンロータ１１２は、支持システム１２８によってファンフレーム３３上に回転可能に支持される。ファンフレーム３３は、環状の外側ケーシング１３０、内側ハブ１３２、及びこれらの間に延びる複数の円周方向に離間したストラット１３４を含む。ストラット１３４は、この隣接するストラット間をバイパス空気が通過するので、翼形部形になっている。
【００２１】
支持システム１２８は、前方軸受１３９（代替的に「第１の軸受」と呼ばれる）を支持する前方軸受支持構造体１３８を備えた前方軸受システム１３６を含む。前方軸受１３９は、ファンシャフト１１８に接続された低圧駆動シャフト２５を部分的に回転可能に支持する。前方軸受１３９はスラスト軸受である。図２に示す前方軸受支持構造体１３８は円錐形であり、軸受ケーシングとも呼ばれる。前方軸受を支持するために、他の好適な形状にされた支持構造体を用いることもできる。前方軸受システム１３６は、ファンシャフト１１８と前方軸受支持構造体１３８との間に配置される。前方軸受支持構造体１３８は、ファンフレーム３３の内側ハブ１３２に固定される。
【００２２】
図２〜５は、前方軸受支持構造体１３８のボルト締めフランジ組立体６４のための動的荷重低減システム６０を示す。前方軸受支持構造体１３８は、前方軸受支持構造体１３８の後端１４８において第１のフランジ１４６を含む。第１のフランジ１４６は、ファンフレーム３３の内側ハブ１３２に接続された第２のフランジ１４７にボルト締めされる。第２のフランジ１４７は、第１のフランジ１４６上の後方に開いた 環状スロット１５４内に受けられる前方に延びた環状レール１５２を含む。
【００２３】
第１のボルト孔１５８の第１の円形列１５６は、第１のフランジ１４６を貫通し環状スロット１５４に軸方向に延びる。ネジ付きの第２のボルト孔１６８の対応する第２の円形列１６６は、第２のフランジ１４７の前方に延びた環状レール１５２内に部分的に軸方向に延びる。ボルト１６０は、第１のボルト孔１５８を通して配置され、ネジ付きの第２のボルト孔１６８にネジ留めされる。ボルト１６０の各々は、ボルトヘッド１７０、シャンク１７２、及びネジ部１７４を含む。本明細書で図示されるネジ付きの第２のボルト孔１６８の例示的な実施形態は、第２のボルト孔にネジ部を提供するために内部に挿入されるジ付きインサート１７６を有する。鋸歯状のロックリング１７８は、ネジ付きインサート１７６を第２のボルト孔１６８内に保持するのに使用される。本明細書で開示されるボルト１６０の例示的な実施形態は、シャンク１７２のシャンク外径ＳＤを有し、これはネジ部１７４のネジ径ＴＤよりも小さい。
【００２４】
クラッシャブルスペーサ１８２は、第１の複数の（１８０）ボルト１６０のシャンク１７２の周りに配置される。スペーサ１８２は、ボルトヘッド１７０と、第１のフランジ１４６の第１の環状表面１８３（平坦であるのが好ましい）との間で接触し且つ軸方向に延びる。スペーサ１８２の各々は、第１及び第２の拡大された又はフランジ付き端部１８８、１９０間に延びる管状本体１８６を含む。クラッシャブルスペーサ１８２は、図中の湾曲矢印Ａで示すように、第１及び第２のフランジが互いに対して及び中心軸線１２に対して回転又は枢動されたときに、圧壊されて回転荷重を低減する働きをする。これは、上述のように、ブレード損傷事象のような過渡事象中に起こる可能性がある。クラッシャブルスペーサ１８２は、回転荷重を分散して、フランジを介して隣接構造体に伝達されるピーク荷重を低減するよう設計される。
【００２５】
図３及び５を参照すると、ブッシュ１９２は、第２の複数（１９４）のボルト１６０の周りに配置され、スペーサが圧壊された後にフランジの少なくとも１つが緩んだときに、フランジの中心線（フランジの中心線は、エンジンの正常運転中はエンジン中心軸線１２と一致する）を保持するようにする。ブッシュ１９２は、第２の複数（１９４）のボルト１６０のシャンク１７２の周りに配置され、第１のボルト孔１５８を完全に貫通して軸方向に延びる。ブッシュ１９２は、ボルトヘッド１７０と第２のフランジ１４７の第２の環状の平坦面１８４とに接触し、且つこれらの間で軸方向に延びる。ブッシュ１９２の各々は、第１のブッシュ端部２００と第２のブッシュ端部２０２との間で軸方向に延びる管状のブッシュ本体１９６を含む。
【００２６】
本明細書で例示されるブッシュ１９２の例示的な実施形態は、任意選択の環状のブッシュフランジ２０４を有するフランジ付きブッシュの第１の端部２００を含む。第１のフランジ１４６上の環状スロット１５４は、第１のフランジ１４６上の環状の内側スロット壁２１０から後方に延びる環状の半径方向内側及び外側リップ２０６、２０８によって部分的に定められる。内側及び外側リップ２０６、２０８は、内側スロット壁２１０と共に環状の半径方向内側及び外側ラベット２１６、２１８を定める。環状の半径方向内側及び外側面取り部２２０、２２２は、第２のフランジ１４７の前方に延びた環状レール１５２の最前方の端部２２６上にある。本明細書では２つのラベットが例示されているが、単一のラベットを用いて、前方軸受支持構造体１３８を半径方向で中心に配置し且つ支持することもできる。内側及び外側ラベット２１６、２１８は、軸方向に延びる内側及び外側接触長さＲＩ、ＲＯを有し、これに沿ってラベットが金属間接触を行い、前方に延びた環状レール１５２を係合する。
【００２７】
環状のブッシュフランジ２０４と第１のフランジ１４６の第１の環状面１８３との間にギャップＬを含めることができる。ブッシュフランジ２０４は、任意選択の機能として、アンバランス事象中に第１のフランジ１４６が第２のフランジ１４７から離隔できる軸方向の距離を制限するよう設計される。このブッシュフランジの態様を効果的にするために、ギャップＬは、内側接触長ＲＩとして図示されている最長係合又は接触長さよりも短くすべきである。
【００２８】
図６は、ボルト締めフランジ組立体６４の代替の実施形態を示し、ここでは、第１及び第２のフランジ２４６、２４７が、第１及び第２のフランジ２４６、２４７を完全に貫通して軸方向に延びる第１及び第２のボルト孔２５８、２６８の第１及び第２の円形列２５６、２６６を有する。ナット２５０がボルト１６０を固定する。スペーサ１８２及びブッシュは、上述のように配置されている。
【００２９】
ボルト上のクラッシャブルスペーサ間に挿入されるブッシュは、スペーサが圧壊された後にフランジ中心線を保持することになる。これは、３つではなく２つの軸受で支持されているシャフトを有するエンジンに対して好ましい。サイズ決定基準として、スペーサの圧壊区域は、ボルトにより許容される最大組立クランプに合わせたサイズにされ、次いで、ボルトの総数は、設計実施要件に規定された定格荷重及び限界荷重全てに適合し、又はこれを上回るように設定される。あらゆるヒューズと同様に、スペーサは、定格荷重を確実に伝達し、最大荷重下でのみ作動しなければならない。最初に、組立荷重に合わせてサイズ決定することにより、スペーサは、降伏点付近まで圧縮応力が与えられ、定格荷重においてフランジクランプを最大にしながら最小のフランジ分離で作動できる状態になっている。それと同時に、圧壊高さは、動的荷重を最小限にするよう設定され、他のエンジン軸方向クリアランスが衝突し始めたときに上限となる傾向がある。
【００３０】
本明細書で開示されるボルト１６０の例示的な実施形態は、ネジ部１７４のネジ径ＴＤよりも小さいシャンク１７２のシャンク外径ＳＤを有する。クラッシャブルスペーサ１８２は、設置する際にネジ部１７４に収まる必要があるので、シャンク外径ＳＤとスペーサの内径ＩＤとの間には動き嵌めが存在することができる。これは、スペーサとボルトとの間の組み立ての非同心状態をもたらす可能性があり、これに関連した不均一応力によってスペーサ及びボルトに曲げがもたらされることになる。
【００３１】
この問題に対処するために本明細書で提案される方法は、ボルトシャンク１７２の周りに配置されて該ボルトシャンク１７２上で収縮する熱収縮管体１８５を提供し、該管体は、ネジ径ＴＤ（外径とも呼ばれる）に等しいか又はそれよりも大きい有効シャンク外径ＥＯＤをもたらし、これによりスペーサ内径ＩＤにてスペーサ１８２との締まり嵌めを可能にする。これによりスペーサが効果的に中心に配置され、従って、スペーサ内で圧縮応力の均一性を改善し、定格荷重容量を最大にするような高い組立クランプ荷重を可能にする。スペーサのスペーサ内径ＩＤが、管体に入り且つボルトシャンク上で収縮したときに管体の周りに適合するようなサイズにされた場合、スペーサのスペーサ外径は、圧壊区域に合うようなサイズにされる。
【００３２】
クラッシャブルスペーサの材料は、全体的に高い引張強さを有し、最大引張強さ（ＵＴＳ）と降伏強さ（ＹＳ）最大強度の比を可能な限り小さくすべきである。スペーサは、組立クランプ荷重での降伏強さＹＳに合わせたサイズにすべきであり、座屈は、ブレード損傷のような事象時に予想される荷重に対する最大引張強さＵＴＳに基づいている。ＵＴＳ／ＹＳの比が小さくなるほど、スペーサを圧壊させるのに必要なフランジ荷重（フランジ分離を超える）が小さくなる。また、ボルト材料と一致したスペーサ材料の熱膨張係数も考慮すべき点である。
【００３３】
例示的な方法で本発明を説明してきた。使用した技術用語は、限定の用語としてではなく、説明の用語の性質のものであることが意図される点を理解されたい。本明細書では本発明の好ましく例示的な実施形態であると考えられるものについて説明してきたが、当業者であれば、本明細書の教示から本発明の他の修正が明らかになる筈であり、従って、全てのこのような修正は、本発明の技術思想及び技術的内に属するものとして特許請求の範囲において保護されることが望まれる。
【００３４】
従って、本特許により保護されることを望むものは、特許請求の範囲に記載し且つ特定した発明である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ガスタービンエンジン
１２  エンジン中心軸線
１４  ファン
１５  内側空気流れ
１６  低圧圧縮機又はブースタ
１８  高圧圧縮機
２０  燃焼器
２２  高圧  タービン（ＨＰＴ）
２３  高圧  駆動シャフト
２４  低圧  タービン（ＬＰＴ）
２５  低圧  駆動シャフト
２６  空気
２８  高温燃焼ガス
３０  ファンケーシング
３２  鋭利な前縁
３３  ファンフレーム
３４  フロースプリッター
３６  バイパスダクト
６０  動的荷重低減システム
６４  ボルト締めフランジ組立体
１１２  ファンロータ
１１４  ファンディスク
１１６  ファンブレード
１１８  ファンシャフト
１２８  支持システム
１３０  外側ケーシング
１３２  内側ハブ
１３４  ストラット
１３６  前方軸受システム
１３８  前方軸受支持構造体
１３９  前方軸受
１４６  第１のフランジ
１４７  第２のフランジ
１４８  後端
１５２  前方に延びる環状レール
１５４  後方に開いた環状スロット
１５６  第１の円形列
１５８  第１のボルト孔
１６０  ボルト
１６６  第２の円形列
１６８  第２のボルト孔
１７０  ボルトヘッド
１７２  シャンク
１７４  ネジ部
１７６  ネジ付きインサート
１７８  鋸歯状のロックリング
１８０  第１の複数
１８２  クラッシャブルスペーサ
１８３  第１の環状面
１８４  第２の環状面
１８５  熱収縮管体
１８６  管状本体
１８８  第１の拡大された又はフランジ付き端部
１９０  第２の拡大された又はフランジ付き端部
１９２  ブッシュ
１９４  第２の複数
１９６  管状ブッシュ本体
２００  第１のブッシュ端部
２０２  第２のブッシュ端部
２０４  ブッシュフランジ
２０６  内側リップ
２０８  外側リップ
２１０  内側スロット壁
２１６  内側ラベット
２１８  外側ラベット
２２０  内側面取り部
２２２  外側面取り部
２２６  最前端部
２４６  第１のフランジ
２４７  第２のフランジ
２５０  ナット
２５６  第１の円形列
２５８  第１のボルト孔
２６６  第２の円形列
２６８  第２のボルト孔
Ａ  湾曲矢印
Ｌ  ギャップ
ＩＤ  スペーサ内径
ＳＤ  シャンク外径
ＴＤ  ネジ径
ＥＯＤ  有効シャンク外径
ＲＩ  内側接触長
ＲＯ  外側接触長
【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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