(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ（１）の外側ピボット軸受（４）に収容された外側ピボット（３）と、相互連結された支持リング（１２）および補強リング（１３）を備える連結リング（７）の内側ピボット軸受（６）に収容された内側ピボット（５）とを有するベーンの円形段（２）であって、支持リング（１２）が内側ピボット軸受（６）を支承し、補強リング（１３）は、互いの方を向いて支持リング（１２）の各溝（２２、２３）の中に置かれる二つのリップ（２０、２１）で終端し、内側ピボット（５）にはリセス（３１）が切り込まれ、前記リップの一つが支持リング（１２）を通過して延びリセス（３１）内に位置することを特徴とするベーンの円形段。
【請求項２】
リセス（３１）が円周上の一部分にのみ位置することを特徴とする請求項１に記載のベーンの円形段。
【請求項３】
補強リング（１３）のリップ（２０、２１）が二つの異なる直径の円上に位置し、ピボットは、一方が軸受（６）のスリーブ（２７）内に挿入されたトラニオン（２８）であり、他方が拡幅部分（２９）である二つの部分（２８、２９）を備え、前記拡幅部分はトラニオンとベーンのブレード（３０）との間に位置し、リセス（３１）が拡幅部分（２９）に切り込まれ、リップ（２１）に相対するリップ（２０）はトラニオン（２８）の反対側で延びる溝内に位置することを特徴とする請求項１に記載のベーンの円形段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内側端部が連結リングで連結されたベーン（翼）の円形段（ステージ）に関する。
【０００２】
この種の構造は、ターボ機械において、ステータに連結された案内羽根（整流器）ベーン段に使用される。ベーンの外側端部はステータによって支持され、内側端部は段のすべてのベーンに共通しかつベーンを一緒に連結することによってアセンブリを補強する連結リングによって支持される。案内羽根ベーンは、様々な速度における機械の性能をガス流の案内角度の調節によって改善するために一般にピボットに取り付けられるので、ベーンの内側および外側端部はステータおよび連結リングのそれぞれの軸受内に支持されたピボットから成る。
【０００３】
本発明は、ベーンの内側部分に関し、特に内側ピボットが連結リングの軸受の内側に嵌合される方式に関する。ベーンがその中央で二つに割れた場合、外側ピボットが通常、ステータ軸受の縁に支承されるショルダを備えているので、外側の破片は所定の箇所に留まるのに対し、内側ピボットには、連結リング自体が段ベーンの内側ピボットで接し滑動して最適の箇所に位置することができるように、その種のショルダは設けられていない。そのため、ピボットが軸受からはずれることによって破損したベーンの内側部分は解放される。ターボ機械内の空気の流れによって破損したベーンが下流に進められるため、その先の多くの段のベーンも破壊されるおそれがある。案内羽根ピボットベーンは低圧圧縮機の入口近辺に通常置かれることを考えれば、そのような破壊が起こる可能性は一層大きく、したがって標準ターボ機械の高圧圧縮機も低圧圧縮機も共に上述の事故にさらされる。
【０００４】
【従来の技術】
ベーンが破損した際の内側ピボットの解放に対する予防策はすでに多数の従来技術の特許により講じられている。本出願人のフランス特許第２７２３６１４号では、追加のリング（同特許の符号３３）を連結リングに加えて、内側ピボット段の下にストッパを構成する。特に、追加のリングに穿孔し、内側ピボットの端をスロートで窄め、追加のリングの孔の縁を内側ピボットのスロート内に挿入している。内側ピボットの外側への運動により追加のリングが引っ張られて連結リングに当たって止まる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この装置は効果的であるにかかわらず、次のような欠点がある。即ち、追加のリングを設けなければならないために機械の重量および製造コストが増える。したがって本発明は同じ結果を達成し、しかもただ一つの目的にしか役立たない部品を加える欠点を除くことに関する。本発明では、連結リングに既に存在しかつ僅かな変更のみを要する構造部分を用いて内側ピボットを保持することができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
最も一般的な形態として、本発明は、ステータのピボット軸受に収容された外側ピボットと、連結リングに収容された内側ピボットとを有するベーンの円形段として定義することができる。連結リングは、相互連結された支持リングおよび補強リングから成る。支持リングは内側ピボット軸受を支承し、補強リングは互いの方を向いて支持リングの各溝の中に置かれる二つのリップで終端し、内側ピボットにはリセスが設けられる。本発明によれば、該リップの一つは支持リングを通過してリセス内に位置する。
【０００７】
一実施形態によれば、該リセスは円周上の一部分にのみ位置し、それによってベーンの角変位のストッパがもたらされる。該リセスはまた、ベーンが破損した場合に有用である。
【０００８】
一つの特定の実施形態は、組立をし易くするためにベーンピボットを二つの部分とする構造から成る。補強リングのリップは二つの異なる直径の円上に位置する。ピボットは二つの部分から成り、その一つの部分は軸受のスリーブ内に挿入されたトラニオンであり、他の部分はトラニオンとベーンのブレードの間に位置する拡大部分である。リセスは拡大部分に切り込まれ、これに相対するリセスはトラニオンの反対側に位置する
【発明の実施の形態】
以下に本発明を具体的な実施形態を示す添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【０００９】
この機械は、外側ステータ１および本発明を具備した少なくとも一つのベーン段２を備える。ベーン２は、外側軸受４が置かれているステータ１に通した外側ピボット３を構成する第一の端部と、連結リング７の軸受６内に挿入された内側ピボット５を構成する反対側の端部とを有し、前記連結リングは段のすべてのベーン２に連結されている。外側ピボット３にはショルダ８および９が設けられ、その間に軸受４が保持され、それによって機械内におけるベーン２の径方向移動が制限される（ピボット３および５の向きを考えれば、軸方向変位についてもいえる）。外側ピボット３はステータ１から制御レバー１０との連結部までに至り、同制御レバーの他端は段のすべてのベーン２に共通の制御リング１１に連結されている。制御リング１１はステータ１の周りにあり、これはピボット３および５を中心としたレバー１０およびベーン２の回転を制御するために回動される。
【００１０】
連結リング７は主に、各軸受６が横切る支持リング１２および支持リング１２の部分（セクション）を覆う補強リング１３から成る。この構造を採る理由は図２により明らかになる。図２は、支持リング１２が単一品ではなく、標準的な実施形態において二、四あるいは八つの部分から成る突合わせ（当接）部片１４により構成されることを示す。図２はまた、前記部片を所定位置に保持する手段となる補強リング１３を示す。この補強リングは、つなぎ合わされた二つの半円形部片１５を備える。図１に戻り、補強リング１３は、支持リング１２の下方の底部１７と、支持リング１２の平面状の表面を部分的に覆う側面１８および１９と、支持リング１２の溝２２および２３内に挿入される側面１８および１９の端部にあるリップ２０および２１とをもつレール様の横断面を有することが分かるであろう。リップ２０および２１は、相互に向き合い、補強リング１３を支持リング１２に保持してこれらの相互連結を維持する。さらに補強リング１３には底部１７の内側面に摩耗性の、すなわち容易に摩耗する材料を与える機能もあることも指摘しておこう。前記材料は、機械の正規の運転中、ロータ２６の円形の頂部または突起２５と接触させるために使用され、熱膨張差によって突起２５が磨耗性材料２４に接触し、摩擦の結果これをすり減らし始めたときに、ほとんど封密のシールを生成する。また、内側軸受６は支持リング１２の孔に挿入されたスリーブ２７から成り、前記支持リングの外面にねじ山が設けられていることも述べておくべきである。内側のピボット５は実際には、スリーブ２７内に挿入されたトラニオン２８と同トラニオン２８とベーン２のブレード３０との間にある拡大部分２９から成るので、連結リング７は、スリーブ２７を支持リング１２のねじ付き孔内に、スリーブ２７の外側端３１が拡大部分２９に当って停止するまでねじ込むことによって調節できることが分かるであろう。したがって連結リング７の径方向への移動あるいは振動は除去される。
【００１１】
当技術分野で知られている他の実施形態と異なり、円筒状のリップ２０および２１は同一直径の円に属さず、一方の側面１９が他方の側面１８より一層幅広であるため、前記側面１９に支承されたリップ２１は拡大部分２９に相対して延伸するが、他方のリップはトラニオン２８に相対しているにすぎない。さらに、リップ２１は拡大部分２９に切り込まれたリセス（凹み）３１内に差し込まれるのに十分な長さであり、拡大部分２９に設けられた溝２３は支持リング１２の表面を完全に通過する。リセス３１とトラニオン２８との間にある拡大部分２９の材料は、例えばベーンの破損によって引き起こされる、ベーン２の外向きの運動が生じた場合に、リップ２１に支承される縁部３２を構成し、前記縁部は内側ピボット５の解放に抵抗する。この構造は、前述の目的に合致し、きわめて単純であるがベーンを保持するのに効果的である。
【００１２】
本発明に関する記載の締めくくりとして、図３に本発明の主要部品をより明瞭に示す。ただし、詳細を一層明瞭に示すため、この図ではスリーブ２７を省いてある。なお、リセス３１は円周上の一部分にのみ位置し、ベーン２の転向角をリップ２１との接触によって制限する二つの横方向停止面３３で終わるのがよいことに留意されたい。これは、ベーン２が破損して内側ピボット５に属するブレード３０の一部分が偶発的に切り離された、言いかえるとガス流の方向を自由にたどっていく場合にとりわけ有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】案内羽根ベーン段のベーンの一枚を示す縦断面図である。
【図２】ベーン段の正面図である。
【図３】支持リング内に挿入されたベーンの内側ピボットを示す図である。
【符号の説明】
１  ステータ
２  ベーン
３  外側ピボット
４  外側軸受
５  内側ピボット
６  軸受
７  連結リング
１２  支持リング
１３  補強リング
２０、２１  リップ
２２、２３  溝
２７  スリーブ
２８  トラニオン
２９  拡大部分
３０  ブレード
３１  リセス
【図１】
0003877032.tif 000002
【図２】
0003877032.tif 000003
【図３】
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