(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジンのディスク（１）の周辺溝（２）に羽根（８）を固定する固定装置であって、前記羽根が、装填開口部（６ａ、６ｂ）から前記溝（２）に挿入可能であって、溝の側壁（３ａ、３ｂ）との形状係合により前記溝（２）に保持されるハンマー連結タイプの脚部（７）を含み、前記固定装置が、前記装填開口部から前記溝（２）に挿入され、連続する２個の羽根脚部（７ａ、７ｂ）を隔てる空間に配置されたラッチ要素（１６）を含み、前記ラッチ要素は、ねじ頭（４１）が溝底で支持される径方向操作ねじ（１７）の作用で、前記溝の側壁に設けられたラッチハウジングで上昇可能であり、前記溝（２）の底と羽根脚部の下部（１５）との間に径方向の隙間が設けられており、
前記ねじ頭（４１）が、隣接する２個の羽根脚部（７ａ、７ｂ）によって径方向外側で固定されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ねじ頭（４１）の直径が、前記２個の羽根脚部（７ａ、７ｂ）の間隔より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
中間プレート（５０）が、前記ねじ（１７）の頭とラッチ要素（１６）との間に配置されており、前記プレート（５０）の両端（５２ａ、５２ｂ）が、前記隣接する２個の羽根脚部（７ａ、７ｂ）の下に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記中間プレート（５０）が、前記ラッチ要素（１６）に対する回転を阻止する手段を含むことを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ラッチ要素に対する回転を阻止する手段が、径方向の舌片（５３ａ、５３ｂ）から構成されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記中間プレートが、ねじ頭（４１）の回転を止める手段を含むことを特徴とする、請求項３から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記ねじ頭の回転を止める手段が、ねじ頭（４１）の面で支持される径方向の舌片（５５ａ、５５ｂ）を含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンエンジンのディスクの周辺溝に羽根を固定する固定装置に関し、前記羽根が、装填開口部から前記溝に挿入可能であって、溝の側壁との形状係合（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｄｅ  ｆｏｒｍｅ）により保持されるハンマー連結タイプ（ｔｙｐｅ  ａｔｔａｃｈｅ  ｍａｒｔｅａｕ）の脚部を含み、前記固定装置が、前記装填開口部から前記溝に挿入され、連続する２個の羽根脚部を隔てる空間に配置されたラッチ要素（ｅｌｅｍｅｎｔ  ｄｅ  ｖｅｒｒｏｕｉｌｌａｇｅ）を含み、前記ラッチ要素は、ねじ頭が溝底で支持される径方向操作ねじの作用で、前記溝の側壁に設けられたラッチハウジング（ｌｏｇｅｍｅｎｔｄｅ  ｖｅｒｒｏｕ）で上昇可能であり、前記溝の底と羽根脚部の下部との間に径方向の隙間が設けられている。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの複数のラッチ装置を各段に設けることができる。一般に、軸部より広幅のねじ頭は、対応するラッチハウジングに向かい合う溝底に設けられた窪みに収容される。ねじ頭は、軸部よりも広幅であるので、ねじは埋まってしまわない。現在の構成では、ラッチ要素は、装置のラッチ位置にある本体上面に形成された突起から構成され、この突起は、溝ののど部（ｇｏｒｇｅ）の入口付近にある溝の側壁で支持される。この本体が有する下部は、装置のラッチ位置でねじ頭から離れ、羽根を組み立てる最中に、前記本体が溝で摺動可能であるようにする。実際、こうした摺動を可能にするには、本体に形成された突起が溝に配置されるようにしなければならず、その場合、本体下部は、ねじ頭で支持されて溝底付近に配置される。
【０００３】
ディスクを中心として羽根全体を回転させることにより、装置がラッチハウジングに向かい合って配置されるとき、キーにより操作ねじを作動することによって、本体を外側に上昇させる。このキーは、ねじ頭と反対側にあるねじ端に取り付けられ、このねじ端は、隣接する２個の羽根のプラットフォームに設けられた穴に配置される。ラッチハウジングで突起を保持するには、ディスクののど部で支持されるラッチ本体と、溝底に形成された窪みに収容されるねじ頭との間で支承する。システムは、ねじ／ナットタイプに従って動作し、局部的な変形、ねじ山のはめ込み、または他のあらゆる手段によって制動される。
【０００４】
支承作用を失った場合、自動制動手段だけでねじを固定し、突起がラッチハウジングから抜けないようにする。
【０００５】
構造上、本体と突起とからなるモノブロック部品は、組立中に溝で摺動するとき、確実な（ｐｏｓｉｔｉｆ）ガイド手段を含まない。従って、ねじ頭は、締めつけ中、窪みにうまく配置されないことがあり、このため、後日、タービンエンジンの動作中にねじ頭が移動して、支承作用が失われることがある。また、適切に配置されないねじを締めつけると、ねじ山がかじられ（ｇｒｉｐｐａｇｅ）、ラッチハウジングに突起を保持できるが、後でメンテナンス作業の時に装置を分解しにくくなる。
【０００６】
さらに、タービンエンジンの動作中、ねじは著しい遠心力を受ける。遠心力は、支承作用が失われると、ねじを回してガス流管内に飛び出させ、ついには、タービンエンジンの停止時に、ラッチハウジングから突起を解放してしまうことがある。
【０００７】
もう一つ別の知られている固定装置では、ラッチ要素が、本体の径方向開口部に軸方向摺動式に組み立てられる。本体は、溝の断面に適合する断面を有し、径方向に固定される。ねじ頭は、溝底と本体の下部との間に閉じ込められる。ラッチ要素の上昇を制限するために、様々な手段が設けられている。
【０００８】
かくして、本体は、溝で摺動するときガイドされるので、ねじの軸が径方向に正確に配置され、かじりが回避される。さらに、ねじ頭は、本体に対して径方向に固定され、ねじが部分的にゆるんだ場合、ねじ頭が本体下部で確実に支持されるので、ラッチ要素に対する遠心力の作用でねじが回ることはない。本体は、一組の羽根の脚部間に配置され、前記溝の断面に合った断面を有する。本体は、溝底の上に配置される下部と、操作ねじの作用でラッチ要素が摺動式に組み立てられる、非円形断面の径方向通過開口部とを含む。ねじ頭は、溝底と本体の下部との間に閉じ込められ保持されるように寸法決定される。
【０００９】
操作ねじの軸に対して垂直面にある本体の断面は、同じ面にあるラッチ要素の断面より大きく、ねじ頭の断面もまたラッチ要素の断面より大きく、ねじ頭の上面が、本体下部で支持されるようにしている。従って、こうした技術は、連続する２個の羽根脚部の間に場所がないため、幾つかのタービンディスクには適合しない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、この欠点を解消し、周囲の小スペースに収容可能な固定装置を提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、ねじ頭が、隣接する２個の羽根脚部によって径方向外側で固定されることにより実現される。
【００１２】
従って、遠心力の作用で動作時にねじがゆるむ場合、外側に向かうねじの移動は、溝底と羽根脚部の下部との間にある隙間により制限される。ねじ頭が、羽根脚部で確実に支持されると、ラッチ要素に作用する同じ遠心力がラッチ要素を外側に押すので、ねじがさらに締めつけられることはなく、反対方向に回転させる傾向さえある。
【００１３】
第一の簡単な実施形態によれば、ねじ頭の直径は、隣接する２個の羽根脚部の間隔より大きい。その場合、固定装置は、ラッチ要素と操作ねじとの２個の部品を含む。
【００１４】
本発明の第二の実施形態によれば、ねじ頭とラッチ要素との間に中間プレートが介在し、前記プレートの両端が、隣接する２個の羽根脚部の下に配置されている。
【００１５】
本発明の別の有利な実施形態によれば、プレートが、ラッチ要素に対する回転を阻止する手段を含む。この手段は、たとえば、組立時に、ラッチ要素を上昇可能にする径方向の舌片から構成される。
【００１６】
有利には、プレートが、ねじ頭の回転を止める手段を含む。好適には、この手段が、ねじ頭の面で支持される径方向の舌片から構成される。舌片は、組立時にラッチ要素が上昇する間、ねじを回転可能にするように可撓性である。
【００１７】
本発明の別の特徴によれば、ラッチ要素は、隣接する２個の羽根のプラットフォームに設けられた穴に収容されるねじ端付近に、上部突起を有する。このスリーブは、ラッチ要素の上昇の目印の役割をする。
【００１８】
本発明の他の長所および特徴は、添付図面を参照しながら、例としてなされた以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図３は、ハンマー連結式の羽根脚部を保持するための溝２を周辺に含む、タービンエンジンホイールディスク１の断面図である。この溝２は、曲線区間の側壁３ａ、３ｂにより画定され、のど部４によって外側に開いている。のど部４の寸法は、ホイールの回転軸の方向に、溝２の底に形成される空洞５の寸法より小さい。羽根の脚部は、ディスク１の回転軸を通る径方向の面に沿った断面を有し、この断面が溝２の断面に適合して、形状係合により脚部が保持される。
【００２０】
図１は、ディスク１の一部の上面図である。図１から分かるように、側壁３ａ、３ｂは、羽根８の組立時に溝２に羽根８の脚部７を挿入可能にする、装填開口部をなす第一組の径方向の切り込み６ａ、６ｂと、本発明の目的である羽根のラッチ装置のラッチハウジングをなす、第二組の径方向の切り込み９ａ、９ｂとを向かい合って含む。第二組の切り込み９ａ、９ｂは、第一組の切り込み６ａ、６ｂに対して、連続する２個の羽根がなす角度または、この角度の倍数に等しい距離だけ、角方向にシフトされている。同じホイールディスク１が、本発明による複数のラッチ装置を含むことができる。
【００２１】
図２は、羽根８を備えたディスク１の同じ部分を示している。各羽根８は、脚部７と空気力学的な部分１０との間に、ディスク１の周辺を被覆するプラットフォーム１１を含み、羽根８のプラットフォーム１１の全体が、ガス流管を内側に画定している。
【００２２】
ディスク１に羽根８を組み立てる場合も同様に実施する。第一組の切り込み６ａ、６ｂからなる開口部から、溝２に各羽根８の脚部７を連続して挿入し、プラットフォーム１１が、前に挿入した羽根のプラットフォームに当たるまで、矢印Ｆの方向に羽根８を摺動させる。
【００２３】
全ての羽根８は同じである。但し、最後から２番目に取り付けた羽根８ａと、最後に取り付けた羽根８ｂとは、それらのプラットフォーム１１ａ、１１ｂの隣接縁に、穴１３を構成するノッチ１２ａ、１２ｂを有する。この穴１３の機能については、後述する。
【００２４】
溝２に最後から２番目の羽根８ａを挿入した後で、装填開口部から溝２に固定装置１４を挿入し、次いで、取り付けた最後から２番目の羽根８ａと取り付けた最初の羽根との間で、装填開口部に最後の羽根の脚部７を配置する。連続する２個の羽根の角度の二分の一に対応する角度だけ、矢印Ｆの方向に全ての羽根８の集合を摺動させることにより、前に取り付けた羽根８ａおよび取り付けた最後の羽根８ｂのプラットフォーム１１ａ、１１ｂが、中央面と、第一の組の切り込み６ａ、６ｂからなる装填開口部とに沿って接合されるようにする。この位置で、羽根８ａ、８ｂの脚部７の間に配置される固定装置１４が、第二組の切り込み９ａ、９ｂの正面にくる。
【００２５】
切り込み９ａ、９ｂの軸方向の寸法と周方向の寸法とは、羽根８の装填開口部の切り込み６ａ、６ｂの軸方向および周方向の寸法より小さくし、これらの切り込み９ａ、９ｂを通るときに羽根８が外れないようにする。
【００２６】
羽根脚部７の下部１５と溝２の底との間に、隙間が存在することに留意されたい。
【００２７】
図３から５は、ラッチ要素１６と操作ねじ１７との２個の部品からなる、固定装置１４の第一の実施形態を示している。
【００２８】
ラッチ要素１６は、ディスク１の回転軸を通る径方向の面に沿った断面を有し、この断面は、組立時に、ラッチ要素１６が溝２で摺動できるように構成されている。ラッチ要素は、操作ねじ１７の軸部４０のねじ山と協働するねじ山３１を備えた径方向のねじ切りを有する。操作ねじ１７は、大型のねじ頭４１を含み、このねじ頭は、羽根脚部７の下部１５と溝２の底とによって画定される環状スペース２１に収容されている。図４に示されているように、ねじ頭４１の直径は、隣接する２個の羽根脚部７ａ、７ｂを隔てる距離より大きい。従って、ねじ頭４１の上面４２における周辺部分は、この二つの羽根脚部７ａ、７ｂの下部１５で支持され、それによって、ねじ頭４１で可能な径方向の移動が制限される。ねじ頭と反対にある操作ねじ１７の端４３は、プラットフォーム１１ａ、１１ｂのノッチ１２ａ、１２ｂからなる穴１３に収容されている。この端４３は、たとえば「Ａｌｌｅｎ」タイプの締めつけキーと協働する手段を備えており、第二組の切り込み部分９ａ、９ｂの正面に配置されるとき、径方向外側にラッチ要素１６を上昇可能にする。
【００２９】
切り込み９ａ、９ｂの周方向の寸法は、有利には、連続する２個の羽根脚部７ａ、７ｂを隔てる距離よりも小さい。ラッチ要素１６の下部２３の周方向の寸法は、ほぼ、隣接する２個の羽根脚部７ａ、７ｂを隔てる距離以下であり、一方で、ラッチ要素の上部の周方向の寸法は、ラッチ要素１６の上昇後、これらの切り込み９ａ、９ｂに収容されるゾーン２２ａ、２２ｂでは少なくとも、切り込み９ａ、９ｂの周方向の寸法にほぼ等しい。
【００３０】
図５に示されているように、ゾーン２２ａ、２２ｂは、ラッチ要素が低い位置にあるとき、溝２の空洞５に配置される。ラッチ要素１６の下部２３についても同様であり、その場合、下面２４は、ねじ頭の上面４２の上から近距離のところにある。
【００３１】
図３に示したように、操作ねじ１７の回転によりラッチ要素１６が上昇すると、ラッチ要素１６の下面２４がねじ頭から離れる。このとき、下部２３の側壁２５ａ、２５ｂは、切り込み９ａ、９ｂの近傍で溝２の側壁３ａ、３ｂで支持される。
【００３２】
タービンエンジンの動作時、ラッチ要素１６に及ぼされる遠心力は、ラッチ要素ならびに操作ねじを外側に押す傾向がある。そのとき、下部２３の側壁２５ａ、２５ｂは、溝２の側壁３ａ、３ｂで確実に支持され、操作ねじ１７がゆるむ場合、ねじ１７の頭の周辺部分が、隣接する羽根脚部７ａ、７ｂにより固定されるので、ねじ頭４１の移動が制限される。ディスク１が停止すると、ねじ１７の頭は、溝２の底で保持され、一方でラッチ要素１６の部分２２ａ、２２ｂは、切り込み９ａ、９ｂで保持たままである。
【００３３】
参照符号２６ａ、２６ｂは、操作ねじ１７の軸に平行な径方向の突起を示しており、これらの突起は、ラッチ要素１６の上部の上で径方向外側に延びている。
ラッチ要素１６が上昇すると、突起の頂部が、プラットフォーム１１ａ、１１ｂの穴１３に配置され、組立時または保全検査時に、ラッチ要素１６の適切な上昇を示す目印の役割をする。
【００３４】
本発明による上記の第一の実施形態は、ねじ頭４１の直径が、隣接する２個の羽根脚部７ａ、７ｂ間の間隔より大きいことを必要としている。これは、羽根脚部の下部１５の軸方向の寸法が、隣接する２個の羽根脚部７ａ、７ｂを隔てる距離より大きいことを求めている。
【００３５】
図６から１２は、ハンマー連結式のあらゆるタイプのタービン羽根車ディスクに適用可能な、本発明の第二の実施形態を示している。
【００３６】
本発明の第二の実施形態において、ラッチ要素１６については上記の実施形態とほぼ同じであるので、これ以上説明しない。選択可能な変形実施形態についてのみ説明する。
【００３７】
本発明の第二の実施形態による操作ねじ１７は、直径が小さくて好適には円形でないねじ頭４１を有する。この径は、たとえば、隣接する２個の羽根脚部７ａ、７ｂを隔てる距離より小さい。
【００３８】
ねじ頭４１の可能な径方向の移動を制限するために、ねじ頭４１とラッチ要素１６との間に、中間プレート５０を配置している。中間プレート５０は、細長い形状を有し、操作ねじ１７の軸部４０が通る中央穴５１を有し、その周方向の寸法は、両端５２ａ、５２ｂが、隣接する２個の羽根脚部７ａ、７ｂの下に配置されるような寸法とする。
【００３９】
かくして、タービンエンジンの動作中にねじがゆるむ場合、ねじ１７の頭の上面４２が、中間プレート５０の下面で支持され、その両端５２ａ、５２ｂが、隣接する２個の羽根脚部の下部１５で支持されるので、ねじ頭４１の径方向移動が制限される。
【００４０】
図９から１１に詳しく示したように、切断および折り曲げにより、好適には１枚の鋼板から製造される中間プレート５０は、有利には、外側に延びる径方向の２個の舌片５３ａ、５３ｂを含み、これらの舌片は、図１２に示したように、ラッチ要素１６の二つの対向面に設けられた径方向の溝５４ａ、５４ｂに収容される。舌片５３ａ、５３ｂと溝５４ａ、５４ｂとの係合によって、ラッチ要素の上昇または下降時に、中間プレート５０に対するラッチ要素１６の摺動を可能にしながら、ラッチ要素１６に対する中間プレート５０の回転を阻止する。溝５４ａ、５４ｂは、好適には、２個の羽根脚部７ａ、７ｂの隣接面に対向するラッチ要素１６の面に設けられる。
【００４１】
好適には、中間プレート５０は、また、径方向内側に延びて、操作ねじ１７が緩まないようにする２個の弾性舌片５５ａ、５５ｂを含み、ねじ頭４１は、そのとき、たとえば全部で６個の面を有し、これらの面で舌片５５ａ、５５ｂが支持される。
【００４２】
舌片５５ａ、５５ｂの弾性は、ラッチ要素１６の上昇または下降時に、操作ねじ１７の端４３に所定のトルクを及ぼしたとき、操作ねじ１７の頭が回転できるように計算され、このトルクがないときに、ねじ１７の頭の回転を阻止するのに十分であるようにする。
【００４３】
図９は、舌片５３ａ、５３ｂ、５５ａ、５５ｂの折り曲げ前に、中間プレート５０を展開したところを示している。ここで、穴５１が円形でないことに気づく。
【００４４】
操作ねじ１７に対して中間プレート５０の中心を合わせるには、ラッチ要素１６の溝５４ａ、５４ｂと舌片５３ａ、５３ｂとを係合させる。しかしながら、穴５１は、ねじ頭４１が、中間プレート５０の下面５５で支持されるように寸法決定されている。
【００４５】
本発明の第一の実施形態によるラッチ要素１６は、中間プレート５０の回転を阻止する役割をする上記の径方向の溝５４ａ、５４ｂを必要としないことに留意されたい。
【００４６】
しかし、本発明の二つの実施形態では、径方向の溝５４ａ、５４ｂを有する同じタイプのラッチ要素を用いることができる。本発明の好適な実施形態を選択するには、ねじ頭４１を収容する空間の形状だけを考慮すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】羽根を備えないホイールディスク部分の上面図である。
【図２】本発明によるラッチ要素によって固定されるハンマー連結式の羽根を備えたホイールディスク部分の上面図である。
【図３】明瞭にするために羽根を省略し、タービンエンジンの軸を通る径方向の面により図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って、本発明の第一の実施形態による固定装置を示す断面図である。
【図４】２個の羽根脚部間にある第一の実施形態の固定装置を示す軸方向断面図である。
【図５】ラッチ要素上昇前の、同様にＩＩＩ−ＩＩＩ線による第一の実施形態の断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態を示す、図３と同様の図である。
【図７】本発明の第二の実施形態を示す、図４と同様の図である。
【図８】本発明の第二の実施形態を示す、図５と同様の図である。
【図９】第二の実施形態で使用された鋼板プレートの展開図である。
【図１０】図１１のＸ−Ｘ線による中間プレートの断面図である。
【図１１】中間プレートの上面図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態によるラッチ要素の上面図である。
【符号の説明】
１  ディスク
２  溝
３ａ、３ｂ  溝の側壁
４  のど部
５  空洞
６ａ、６ｂ  装填開口部
７、７ａ、７ｂ  羽根脚部
８ａ、８ｂ  羽根
９ａ、９ｂ  切り込み
１０  空気力学的な部分
１１ａ、１１ｂ  プラットフォーム
１２ａ、１２ｂ  ノッチ
１３  穴
１４  固定装置
１５、２３  下部
１６  ラッチ要素
１７  操作ねじ
２１  環状スペース
２２ａ、２２ｂ  ゾーン
２４  下面
２５ａ、２５ｂ  側壁
２６ａ、２６ｂ  突起
３１、４１  ねじ山
４０  軸部
４１  ねじ頭
４２  上面
４３  操作ねじの端
５０  中間プレート
５１  中央穴
５２ａ、５２ｂ  両端
５３ａ、５３ｂ  舌片
５４ａ、５４ｂ  溝
５５ａ、５５ｂ  弾性舌片
Ｆ  矢印
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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