(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のクランプ部分組立体（８４、８８）を含む取付組立体（５２）と、複数の開口（２２６）を備える非金属のバックシート（８２）と、取付開口（６６）を備えるバックボーン（５０）と、を含むガスタービンエンジン吐出ノズル（２８）用シール装置（４０）を組立てる方法であって、
前記クランプ部分組立体（８４、８８）の各々は、
リテーナベース（１１３）、該リテーナベースからほぼ垂直に延びてリテーナ溝（１１６）を形成するほぼＵ字形のリテーナ本体部（１１０）、及び該リテーナ本体部から突出した保持フック部（１１２）を備えるリテーナ（１０４）と、
ほぼ円形のハンガベース（１４０）と該ハンガベースからほぼ垂直に延びる柱状部（１４２）とを備えるハンガ（１０６）と、
ワッシャ（９０、９２）と
を備えており、
前記取付開口（６６）は、側壁（６５）と、該側壁から前記バックボーン（５０）の長手方向に延びる棚状部（２５０）とを備えており、
前記方法は、
各非金属バックシートの開口に前記柱状部（１４２）を通す段階と、
前記ワッシャ（９０、９２）を前記柱状部に挿入する段階と、
前記柱状部（１４２）がリテーナ溝（１１６）内に受け入れられるように、前記リテーナ（１０４）を柱状部（１４２）に挿入する段階と、
前記リテーナによって前記ワッシャ（９０、９２）と前記ハンガ（１０６）との間に前記バックシート（８２）を固定する段階と、
前記取付組立体が前記バックボーン（５０）に対して心合わせされるように、前記保持フック部（１１２）を前記取付開口（６６）の側壁（６５）と所定の距離をおいて棚状部（２５０）に摩擦係合させる段階と、
を含み、
前記リテーナによって前記ワッシャ（９０）と前記ハンガ（１０６）との間に前記バックシートを固定する段階では、前記バックボーン（５０）を摩擦係合させたときに前記ワッシャから前記バックシート（８２）に予荷重が掛かるよう、前記ワッシャ（９０、９２）と前記ハンガ（１０６）の間に前記バックシートを固定する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ハンガベース（１４０）が環状突起（１５８）を備え、
前記柱状部（１４２）は、前記ハンガベース（１４０）の環状突起（１５８）から延びており、
前記柱状部（１４２）は前記環状突起（１５８）の幅より広い幅（１６０）を有して切欠き（１６２）が柱状部（１４２）と環状突起（１５８）との間に形成されており、
前記ワッシャは、第１のワッシャ（９０）及び第２のワッシャ（９２）からなり、
前記ワッシャ（９０、９２）を前記ハンガの柱状部に挿入する段階では、前記第1のワッシャを前記柱状部に挿入し、次に前記第２のワッシャを前記柱状部に挿入する段階を含み、
前記リテーナによって前記ワッシャ（９０）と前記ハンガ（１０６）との間に前記バックシートを固定する段階において、前記第２のワッシャ（９２）が前記切欠き（１６２）内に圧縮されて受け入れられ、該第２のワッシャと前記環状突起（１５８）との間にシールが形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ガスタービンエンジン吐出ノズル（２８）用シール組立体（５２）であって、
取付開口（６６）を備えるバックボーン（５０）と、
複数の開口（２２６）を備える非金属のバックシート（８２）と、
複数のクランプ部分組立体（８４、８８）を含む取付組立体と、
を含んでおり、
前記クランプ部分組立体（８４、８８）の各々は、
リテーナベース（１１３）、該リテーナベースからほぼ垂直に延びてリテーナ溝（１１６）を形成するほぼＵ字形のリテーナ本体部（１１０）、及び該リテーナ本体部から突出した保持フック部（１１２）を備えるリテーナ（１０４）と、
ほぼ円形のハンガベース（１４０）と該ハンガベースからほぼ垂直に延びる柱状部（１４２）とを備えるハンガ（１０６）と、
ワッシャ（９０、９２）と
を備えており、
前記取付開口（６６）には、側壁（６５）と、該側壁から前記バックボーン（５０）の長手方向に延びる棚状部（２５０）とが設けられており、
前記柱状部（１４２）は各非金属バックシートの開口に通され、前記ワッシャ（９０、９２）は前記柱状部に挿入され、前記リテーナ（１０４）は前記柱状部（１４２）がリテーナ溝（１１６）内に受け入れられるように柱状部（１４２）に挿入されており、
前記ワッシャから前記バックシート（８２）に予荷重が掛かるよう前記リテーナによって前記ワッシャ（９０、９２）と前記ハンガ（１０６）との間に前記バックシート（８２）が固定されており、
前記取付組立体が前記バックボーン（５０）に対して心合わせされ、前記保持フック部（１１２）が前記取付開口（６６）の側壁（６５）と所定の距離をおいて前記棚状部（２５０）に摩擦係合されている
ことを特徴とするシール組立体（５２）。
【請求項４】
前記バックシート（８２）は、セラミック母材の複合材料から製作されることを特徴とする、請求項３に記載のシール組立体（５２）。
【請求項５】
前記バックシートの開口（２２６）は、前記バックシートに対して前記クランプ部分組立体（８４、８８）を配向する形状にされることを特徴とする、請求項３又は４に記載のシール組立体（５２）。
【請求項６】
可変エンジン吐出ノズル（２８）を含むガスタービンエンジン（１０）であって、
前記可変エンジン吐出ノズルは、該可変エンジン吐出ノズルに結合されたシール装置（４０）を備え、
前記シール装置が、請求項３乃至５のいずれか１項のシール組立体（５２）であるガスタービンエンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にガスタービンエンジン可変ジオメトリ吐出ノズルに関し、より具体的には、ガスタービンエンジン可変ジオメトリ装置を遮蔽するのに用いられるシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも一部の公知のガスタービンエンジンには、可変ジオメトリ装置を含む吐出ノズルが含まれている。可変ジオメトリ装置は、吐出ノズルの面積を調節する。エンジンを流出する高温燃焼ガスの結果として、吐出ノズルは高温及び燃勾配にさらされるので、可変ジオメトリ装置は、可変ジオメトリ装置の構成部品を遮蔽するためのシール装置を含む。さらに、シール装置は、エンジンを通る吐出流路の一部を形成する。
【０００３】
少なくとも一部の公知のシール装置は、バックボーン及びベースシートを含んでいる。バックボーンは、可変ジオメトリ装置の内側にベースシートを固定する。高温運転における有効寿命を延ばすのを助長するために、少なくとも一部の公知のベースシートは、セラミック母材の複合（ＣＭＣ）材料のような非金属材料から製作される。
【特許文献１】
特開平０６−３４６７５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
少なくとも一部の公知のＣＭＣベースシートは、リベットまたはボルトのような機械式固締具を用いてバックボーンに取り付けられる。ある期間にわたって、連続する熱膨張は、ボルト止めされリベット止めされた接合個所の内部に局部的応力集中を生じさせる可能性がある。さらに、連続する熱サイクルにより、かかる機械式固締具が弛む可能性がある。
【０００５】
他の公知のＣＭＣベースシートは、埋込み式取付具でバックボーンに取り付けられる。かかる取付具は、主としてＣＭＣ材料の積層内引張強度に依存して定位置に保持する。かかる引張強度は、ベースシートを通る最も弱い荷重経路となる可能性があるので、連続した熱サイクルは、かかる埋込み式取付具を弛め、ベースシート中に損傷を与える応力を引き起こす可能性がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
例示的な実施形態において、ガスタービンエンジン吐出ノズルは、エンジン可変ジオメトリ装置の有効寿命を延ばすのを助長するシール装置を備える可変ジオメトリ装置を含む。シール装置は、バックボーン及び取付組立体を含む。取付組立体は、バックボーンに取付組立体を固定するように、バックボーンに摩擦係合する。取付組立体は、複数のクランプ部分組立体及び非金属ベースシートを含む。クランプ部分組立体は、所定の量の予荷重力がベースシートに掛けられるように、ベースシートを貫通して延びる開口を通して固締される。この例示的な実施形態においては、ベースシートは、セラミック母材の複合材料から製作される。
【０００７】
運転中に、高温の燃焼ガスが吐出ノズルを通って流れるとき、シール装置は、可変ジオメトリ装置の構成部品を高温から遮蔽し、またクランプ部分組立体は、下向きのシール荷重をバックボーンに伝える。ある期間にわたって、シール装置が高温に曝されるとき、クランプ部分組立体は、ベースシートとバックボーンの間のシールを破壊することなく、取付組立体が軸方向に熱膨張することを可能にする。さらに、クランプ部分組立体は、熱的及び機械的不整合に対して余裕を持たせるので、取付組立体は、シール装置中の局部的応力上昇を排除するのを助け、従ってシール装置の有効寿命を延ばすのに役立つ。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、ファン組立体１２、高圧圧縮機１４、及び燃焼器１６を含むガスタービンエンジン１０の概略図である。１つの実施形態において、エンジン１０は、オハイオ州シンシナチのＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＦ４１４エンジンである。エンジン１０はまた、高圧タービン１８及び低圧タービン２０を含む。ファン組立体１２及びタービン２０は、第１のシャフト２４により結合され、また圧縮機１４及びタービン１８は、第２のシャフト２６により結合される。
【０００９】
運転中、空気はファン組立体１２を通って流れ、加圧された空気はファン組立体１２から高圧圧縮機１４に供給される。高度に加圧された空気は、燃焼器１６に供給される。燃焼器１６からの空気流は、回転タービン１８及び２０を駆動し、吐出ノズル２８を通してガスタービンエンジン１０から流出する。吐出ノズル２８は、可変ジオメトリ装置（図示せず）を含む。
【００１０】
図２は、ガスタービンエンジン１０（図１に示す）のようなガスタービンエンジンに用いられるシール装置４０の斜視図である。図３は、シール装置４０の分解図である。シール装置４０は、エンジン吐出ノズル２８（図１に示す）に結合される。エンジン吐出ノズル２８は、シール付きフラップ可変ジオメトリを用いる可変面積吐出ノズルである。シール装置４０は、吐出ノズル２８に結合されて、エンジン１０を流出する高温燃焼ガスから可変ジオメトリ装置の構成部品（図示せず）を遮蔽する。より具体的には、シール装置４０は、シール装置４０の流路側面４２が、エンジン１０を流出する燃焼ガスに曝されるように、吐出ノズル２８に結合される。
【００１１】
シール装置４０は、バックボーン５０及び取付組立体５２を含む。取付組立体５２は、以下により詳細に述べるようにバックボーン５０に結合される。バックボーン５０は、当技術では知られており、軸方向に前端５４から後端５６まで延びる本体５３を含む。バックボーン本体５３は、前方取付個所６０、中央取付個所６２、及び後方取付個所６４を含む。中央取付個所６２は、軸方向に前方取付個所６０と後方取付個所６４の間に配置され、前方取付個所６０と同一である。前方及び中央取付個所６０及び６２は各々、バックボーン５０を取付組立体５２に摩擦固定するのに用いられる棚状部（図２及び図３には図示せず）をそれぞれ含む。より具体的には、棚状部は、側壁６５から側壁６５により形成される開口６６中に半径方向内方に延びる。
【００１２】
バックボーン本体の後方取付個所６４は、溝７０を形成する１対の側壁６８を含む。孔７２が、側壁６８を貫通して延び、バックボーン５０を半径方向に取付組立体５２に固定するための固締具（図示せず）を受け入れる大きさに作られる。
【００１３】
取付組立体５２は、複数のクランプ部分組立体８０及びベースシート８２を含む。より具体的には、取付組立体５２は、前方クランプ部分組立体８４、後方クランプ部分組立体８６、及び後方クランプ部分組立体８６と前方クランプ部分組立体８４の間の中央クランプ部分組立体８８を含む。各クランプ部分組立体８０は、第１のワッシャ９０及び第２のワッシャ９２を含む。各ワッシャ９０及び９２は、それぞれ中央開口９４及び９６を含む。各ワッシャ開口９４及び９６は、直径９８を有する。第１のワッシャ９０は、シムワッシャであり、第２のワッシャ９２とベースシート８２の間に位置する。第２のワッシャ９２は、皿ワッシャであり、厚さ１００を有する。
【００１４】
中央クランプ部分組立体８８は、前方クランプ部分組立体８４と同一であり、各々はリテーナ１０４及びハンガ１０６を含む。各リテーナ１０４は、本体部１１０、保持フック部１１２、及びベース１１３を含む。リテーナ本体部１１０は、ベース１１３からほぼ垂直に延び、溝１１６が１対の側壁１１８の間に形成されるように、ほぼＵ字形である。本体部の側壁１１８は、それを通して１対の固締具１２２を受け入れる大きさに作られた１対の孔１２０を含む。１つの実施形態において、固締具１２２はねじが切られている。
【００１５】
リテーナベース１１３は、ワッシャ開口直径９８より大きくかつワッシャ９０及び９２の外径１２８より小さい直径１２６を有する。従って、クランプ部分組立体８４及び８８が組立てられる場合には、リテーナベース１１３は、リテーナ１０４とワッシャ９２の間にシールが形成されるように、ワッシャ９２と同心に整合されかつそれに押し当てて押圧される。
【００１６】
リテーナフック部１１２は、リテーナ本体部１１０の半径方向外側表面１３２から距離１３０だけ外方に突出する。従って、フック部１１２は、本体部１１０の高さ１３４より小さい高さ１３２を有する。さらに、フック部１１２の半径方向内側表面１３６のみが、本体部１１０の半径方向内側表面と実質的に同一平面になっている。
【００１７】
ハンガ１０６は、それぞれ中央及び前方クランプ部分組立体８８及び８４と共に用いられる。各ハンガ１０６は、ベース１４０及び柱状部１４２を含む。柱状部１４２は、ベース１４０からほぼ垂直に延びており、固締具１２２を受け入れる大きさに作られた１対の孔１４４を含む。
【００１８】
ハンガ・ベース１４０は、ほぼ円形であり、直径１５０及び半径方向内側表面１５４と半径方向外側表面１５６の間で測定された厚さ１５２を有する。第１の環状突起１５８が、環状リング１５９からハンガ柱状部１４２まで半径方向内方に延びる。より具体的には、環状リング１５９は、環状突起１５８とハンガ・ベース１４０の間で傾斜している。環状突起１５８は、ほぼ楕円形の断面輪郭を有し、ベース１４０に対して同心に整合される。さらに、環状突起１５８は、ベースの直径１５０より小さい最大直径（図示せず）を有する。
【００１９】
ハンガ柱状部１４２は、ハンガ・ベースの環状突起１５８から延びており、環状突起１５８の幅（図示せず）より広い幅１６０を有する。従って、切欠き１６２が、ハンガ柱状部１４２とハンガ・ベースの環状突起１５８の間に形成される。
【００２０】
後方クランプ部分組立体８６は、前方及び中央クランプ部分組立体８４及び８８それぞれとほぼ類似していて、各々は環状のリングリテーナ１７０及びハンガ１７２を含む。リングリテーナ１７０は、開口１７４を形成し、かつ１対の固締タブ１７６を含む。リングリテーナ開口１７４は、最大直径（図示せず）を形成するほぼ楕円形の断面輪郭を有する。
【００２１】
後方クランプ部分組立体のリテーナタブ１７６は、リテーナ１７０がクランプ部分組立体８６とバックボーン５０に対して適正に整合されて固定されることを保証する。より具体的には、タブは、環状リテーナ１７０からほぼ垂直に延びており、距離１７８だけ間隔を置いて配置されている。タブ距離１７８は、各バックボーン本体の後方取付個所における側壁６８の外側表面１８２の間で測定された距離１８０よりわずかに大きい。
【００２２】
リングリテーナ１７０は、ワッシャ開口の直径９８より大きくかつワッシャ９０及び９２の外径１２８より小さい外径１８６を有する。従って、クランプ部分組立体８６が組立てられる場合には、リングリテーナ１７０は、リングリテーナ１７０とワッシャ９２の間にシールが形成されるように、ワッシャ９２と同心に整合されかつそれに押し当てて押圧される。
【００２３】
後方クランプ部分組立体のハンガ１７２は、前方及び中央クランプ部分組立体のハンガ１０６とほぼ類似しており、またベース１９０及び柱状部１９２を含む。柱状部１９２は、ベース１９０からほぼ垂直に延びており、バックボーン本体の後方取付個所６４を貫通して延びる固締具を受け入れる大きさに作られた孔１９４を含む。
【００２４】
後方クランプ部分組立体のハンガ・ベース１９０は、ほぼ円形であり、直径１９６及び半径方向内側表面２００と半径方向外側表面２０２の間で測定された厚さ１９８を有する。第１の環状突起２０４が、環状リング２０６から第２の環状突起２１０まで半径方向内方に延びる。より具体的には、環状リング２０６は、第１の環状突起２０４とハンガ・ベース１９０の間で傾斜している。第１の環状突起２０４は、ほぼ楕円形の断面輪郭を有し、ベース１９０に対して同心に整合される。さらに、第１の環状突起２０４は、ベースの直径１９６より小さい最大直径（図示せず）を有する。
【００２５】
第２の環状突起２１０は、第１の環状突起２０４からハンガ柱状部１４２のベース２１２まで延びる。ハンガ柱状部のベース２１２は、ほぼ円形の断面輪郭及び後方クランプ部分組立体のリングリテーナ開口１７４の最小直径より小さい直径（図示せず）を有する。
【００２６】
取付組立体のベースシート８２は、非金属材料から製作されており、ベースシート８２の第１の側部２２２からベースシート８２の第２の側部２２４まで軸方向に延びる対称軸２２０を含む。１つの実施形態において、ベースシート８２は、高温運転中にベースシート８２の有効寿命を延ばすことを助長するセラミック母材の複合材料から製作される。ベースシート８２は、対称軸２２０に対して同軸上に配置された複数の開口２２６を含む。より具体的には、ベースシート８２は、前方開口２２８、中央開口２２９、及び後方開口２３０を含む。
【００２７】
各開口２２６は、ベースシート８２の半径方向内側表面２３４から半径方向内方に延びる隆起表面２３２付きで形成される。隆起表面２３２は、ワッシャ外径１２８より大きい外径２３４を有する。開口２２６は、ほぼ楕円形状の断面輪郭を有し、各開口２２６の最大直径（図示せず）がベースシート対称軸２２０にほぼ垂直になるように、配置される。
【００２８】
開口２２６は、ハンガの第１の突起１５８及び２０４を受け入れる寸法に作られる。より具体的には、開口２２６は、各クランプ部分組立体の第1の突起１５８及び２０４並びに各クランプ部分組立体の環状リング１５９及び２０６が、それぞれ狭い公差で各開口２２６内に受け入れられ、各ハンガ１０６及び１７２それぞれとベースシート８２の間にシールが形成されるように、傾斜している。
【００２９】
ベースシート８２はまた、各ベースシート開口２２６の周囲の周りにベースシートの流路側面４２から内方に延びる凹部（図２及び図３には図示せず）を含む。各クランプ部分組立体８０が組立てられた後に、各ハンガ・ベース１４０及び１９０が各それぞれの凹部内に受け入れられて、各ハンガの半径方向外側表面１５６及び２０２それぞれがベースシートの流路側面４２と実質的に同一平面になるように、各ベースシートの凹部は、各クランプ部分組立体のハンガ・ベース１４０及び１９０を受け入れる寸法に作られる。
【００３０】
シール装置４０を組立てる間、クランプ部分組立体８０は組立てられてベースシート８２に固定される。最初に、前方及び中央部分組立体のハンガ９６は、ハンガ・ベース１４０が前方及び中央ベースシートの凹部内に受け入れられるように、それぞれのベースシート開口２２８及び２２９を通して挿入される。ベースシート開口２２６は楕円形であるので、開口２２６は、ハンガ９６がベースシート８２に対して適正に整合されてベースシート８２に固定されることを保証する。
【００３１】
第1のワッシャ９０は、各ハンガ柱状部１４２上に挿入されて、ベースシート隆起表面２２８と接触するように設置される。次に、第2のワッシャ９２が、各第２のワッシャ９２が各第1のワッシャ９０と接触するように、各ハンガ柱状部１4２上に挿入される。より具体的には、各第2のワッシャ９２が定位置にある場合には、各第2のワッシャは、各ワッシャ９２と各ハンガの環状突起１５８の間にシールが形成されるように、各それぞれのハンガ切欠き１６２内に圧縮されて受け入れられるであろう。
【００３２】
次に、各リテーナ１０４が、各ハンガ１０６上に挿入される。より具体的には、各リテーナ１０４は、各ハンガ柱状部１４２が各それぞれのリテーナ溝１１６内に受け入れられるように、各ハンガ１０６上に挿入される。次に、リテーナ１０４は、ベースシート８２の方に向かって押され、リテーナ側壁の孔１２０をハンガ柱状部の孔１４４と同心に整合させる。次に、固締具１２２を用いて、各ワッシャ９２が所定の量の予荷重力をベースシート８２に与えるように、各リテーナ１０４を各ハンガ１０６に固定する。ワッシャ９２によってベースシート８２に与えられる予荷重の量は、変更可能であり、選定されたワッシャ９２の厚さ１００によって決まる。別の実施形態においては、予荷重は、各ワッシャ９０の厚さ（２４０）によって決まる。ワッシャ予荷重は、全てのガスタービンエンジンの運転温度及び圧力の組合せの間において、シール装置４０内でのシールのチャタリングを防止するように予め選定される。
【００３３】
次に、後方部分組立体のハンガ１７２が、後方部分組立体のハンガ・ベース１９０が、後方ベースシートの凹部内に受け入れられるように、ベースシート後方開口２３０を通して挿入される。ベースシート後方開口２３０は楕円形であるので、開口２３０は、後方部分組立体のハンガ１７２がベースシート８２に対して適正に整合されてベースシート８２に固定されることを保証する。
【００３４】
第1のワッシャ９０は、ハンガ柱状部１９２上に挿入されて、ベースシート隆起表面２３２と接触するように配置される。次いで、第２のワッシャ９２が、各第２のワッシャ９２が各第１のワッシャ９０と接触するように、ハンガ柱状部１９２上に挿入される。
【００３５】
次に、後方クランプ部分組立体のリングリテーナ１７０が、ハンガ柱状部１９２上に挿入される。より具体的には、リングリテーナ開口１７４は、楕円形であるので、ハンガ柱状部１９２を受け入れるために、環状リテーナ１７０は、リングリテーナの最大直径がベースシートの中心線対称軸２２０とほぼ平行に整合されるように、最初に回転されてハンガ柱状部１９２上に挿入される。次に、リングリテーナ１７０は、ワッシャ９０及び９２とベースシート８２の間にシールが形成されるように、ベースシート８２に向かって押されてワッシャ９０及び９２を圧縮する。ワッシャ９０及び９２が十分に圧縮されると、リングリテーナ１７０は、リングリテーナのタブ１７６がベースシートの第２の側部２２４に平行になるように、９０度回転される。
【００３６】
リングリテーナ１７０が回転された後は、ハンガ柱状部１９２は、リングリテーナ１７０が回転するのを防止するので、ワッシャ９０及び９２への圧縮を維持する。より具体的には、各ワッシャ９０及び９２は、所定の量の予荷重力をベースシート８２に与える。ワッシャ９２によってベースシート８２に与えられる予荷重の量は、変更可能であり、選定されたワッシャ９２の厚さ１００によって決まる。別の実施形態において、予荷重は、各ワッシャ９０の厚さ２４０によって決まる。ワッシャ予荷重は、全てのガスタービンエンジンの運転温度及び圧力の組合せの間において、シール装置４０内でのシールのチャタリングを防止するように予め選定される。
【００３７】
次に、取付組立体５２は、バックボーン５０に結合される。より具体的には、前方及び中央クランプ部分組立体のリテーナ１０４は、それぞれのバックボーン取付個所６０及び６２内に受け入れられる。より具体的には、リテーナ１０４は、バックボーン取付個所の開口６６内に受け入れられる。その上に、後方クランプ部分組立体のハンガ柱状部１９２は、バックボーン後方取付個所の溝７０内に受け入れられる。次に、前方及び中央クランプ部分組立体のリテーナフック部１１２が、バックボーン取付個所の棚状部に摩擦係合し、また後方クランプ部分組立体のハンガ柱状部の孔１９４が、バックボーン後方取付個所の孔７２と同心に整合されるように、取付組立体５２は前方に摺動させられる。次いで、固締具を用いて、バックボーン５０を取付組立体５２に固定する。フック部１１２は、バックボーン５０に対して取付組立体５２を案内し心合せする。
【００３８】
エンジン運転中に、フック部１１２及び後方クランプ部分組立体のハンガ柱状部の孔１９４は、下向きのシール荷重をバックボーン５０に伝える。シール装置４０は高温に曝されるとき、フック部１１２及び後方固締具は、ベースシート８２とクランプ部分組立体８０の間のシールを破壊することはなく、取付組立体５２が熱膨張することを可能にする。結果として、取付組立体５２は、金属構成部品とベースシート８２の間の熱膨張差を容易にする。さらに、クランプ部分組立体は、熱的及び機械的不整合に対する余裕をもたせるので、取付個所領域内の局部的応力上昇を排除するのを助け、従って、圧縮予荷重によってベースシート開口２２６における引張応力を減少させる。
【００３９】
図４は、バックボーン５０に結合された、組立てられた前方クランプ組立体８４の拡大部分破断図である。バックボーン本体の前方取付個所６０は、軸方向に取付個所開口６６中に延びる棚状部２５０を含む。より具体的には、棚状部２５０は、開口６６の前方端２５２から延びる。
【００４０】
取付組立体のベースシート８２は、各ベースシート開口２２６の周囲を囲繞する凹部２５４を含む。より具体的には、各ベースシートの凹部２５４は、ベースシートの流路側面４２から開口２２６を形成する傾斜した側壁２５６まで内側に延びる。従って、ハンガ・ベース１４０が開口２２６内に受け入れられるとき、ハンガ・ベースの半径方向外側表面１５６は、ベースシートの流路側面４２と実質的に同一平面になる。その上に、ハンガ・ベース１４０が受け入れられると、ハンガ・ベース１４０とベースシート８２の間のシール接触と同時に、傾斜した側壁２５６は、ハンガの第１の突起１５８と環状リング１５９の間のシール接触がベースシート８２と共に維持されることを保証する。
【００４１】
さらに、図４に示すように、リテーナフック部１１２がバックボーン取付個所の棚状部２５０に摩擦係合するとき、リテーナフック部１１２は、バックボーンの取付個所開口側壁６５から距離２６０だけ離れている。距離２６０により、取付組立体５２が熱膨張することが可能になる。
【００４２】
図５は、バックボーン５０に結合された、組立てられた後方クランプ組立体８６の拡大部分破断図である。取付組立体のベースシート８２は、ベースシート後方開口２３０の周囲を囲繞する凹部２６６を含む。より具体的には、ベースシートの凹部２６６は、ベースシートの流路側面４２から開口２３０を形成する傾斜した側壁２６８まで内側に延びる。従って、ハンガ・ベース１９０が開口２３０内に受け入れられるとき、ハンガ・ベースの半径方向外側表面２０２は、ベースシート流路側面４２と実質的に同一平面になる。その上に、ハンガ・ベース１９０が受け入れられると、ハンガ・ベース１９０とベースシート８２の間のシール接触と同時に、傾斜した側壁２６６は、ハンガの第１の突起２０４と、第２の突起２１０と、環状リング２０６の間のシール接触がベースシート８２と共に維持されることを保証する。
【００４３】
さらに、バックボーン後方取付個所６４は、取付組立体５２が軸方向に熱膨張することができるように、また取付組立体５２が横方向に左右に移動するのが防止されるように、取付組立体５２をバックボーン５０に固定する。
【００４４】
上記のシール装置は、対費用効果がよくまた信頼性が高い。シール装置は、セラミック母材の複合材料から製作されたベースシートを備える取付組立体を含む。クランプ部分組立体は、所定の予荷重をベースシートに掛けるので、ボルト止めされリベット止めされた取付装置に固有の応力集中が排除され、非金属ベースシートとシール装置の金属構成部品との間の熱膨張は吸収される。さらに、クランプ組立体はベースシート内の局部的応力集中の排除を促進し、従って、ベースシート開口における引張応力を減少させる。結果として、取付組立体は、対費用効果がよくかつ信頼性のある方法で、ガスタービンエンジン可変ジオメトリシール装置の有効寿命を延ばすのを助長する。
【００４５】
本発明を、様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変形形態で実施することが可能であることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ガスタービンエンジンの概略図。
【図２】  図１に示すガスタービンエンジンに用いられるシール装置の斜視図。
【図３】  図２に示すシール装置の分解斜視図。
【図４】  図２に示すシール装置の区域４に沿う拡大部分破断図。
【図５】  図２に示すシール装置の区域５に沿う拡大部分破断図。
【符号の説明】
４０  シール装置
４２  流路側面
５０  バックボーン
５２  取付組立体
５３  バックボーン本体
６０  前方取付個所
６２  中央取付個所
６４  後方取付個所
６６  開口
８０  クランプ部分組立体
８２  バックシート
８４  前方クランプ部分組立体
８６  後方クランプ部分組立体
８８  中央クランプ部分組立体
９０  第１のワッシャ
９２  第２のワッシャ
１０４、１７０  リテーナ
１０６、１７２  ハンガ
【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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