(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのセンサ、特に熱電対を部品に固締するためのファスナー装置（１００）に関し、装置は、部品に固締するためのファスナー手段（１４）を有する第１のファスナー部分（１０）と、センサ（９０）を収容するためのオリフィスが設けられる第２のファスナー部分とを備える。本発明によれば、装置は、第１および第２のファスナー部分を一緒に結合する弾性変形部分（２０）をさらに備え、弾性変形部分（２０）は、第１のファスナー部分（１０）が部品に固締される場合に安定位置から不安定位置となるように構成され、それによって、第２のファスナー部分を部品に押し付ける。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのセンサ（９０）、特に熱電対を部品（８０）に固締するためのファスナー装置（１００）にして、部品（８０）に固締するためのファスナー手段（１４）を有する第１のファスナー部分（１０）と、センサ（９０）を収容するためのオリフィスが設けられる第２のファスナー部分（４０）とを備えるファスナー装置（１００）であって、第１および第２のファスナー部分を一緒に結合する弾性変形部分（２０）をさらに備え、弾性変形部分（２０）が、少なくとも１つのばねブレード（２２、２４）を備え、第１のファスナー部分（１０）が部品（８０）に固締される場合に安定位置から不安定位置となるように構成され、それによって、第２のファスナー部分（４０）を部品（８０）に押し付けることを特徴とする、ファスナー装置（１００）。
【請求項２】
弾性変形部分（２０）が、第１のファスナー部分（１０）から間隔を置いて設けられるばねブレード（２２、２４）の一部から離れて前記第１のファスナー部分（１０）の方へ延在する転回部（３２）を含み、第２のファスナー部分（４０）が、前記転回部（３２）に固定される、請求項１に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項３】
弾性変形部分（２０）が、互いから間隔を置いて設けられる２つのばねブレード（２２、２４）を備える、請求項１または請求項２に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項４】
転回部（３２）が、２つのばねブレード（２２、２４）の間に延在する、請求項２および３に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項５】
第２のファスナー部分（４０）が、部品（８０）と接触するのに適応している実質的に平坦な二次支え面（３６ａ）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項６】
第２のファスナー部分（４０）が、センサを収容するための、かつ弾性変形部分に固締される収容リング（３６）を備え、二次支え面（３６ａ）が、前記リングの表面である、請求項５に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項７】
第１のファスナー部分（１０）が、部品（８０）と接触するのに適応している実質的に平坦な一次支え面（１２ａ）を有し、弾性変形部分（２０）がその安定位置にある場合に、一次および二次支え面が実質的に平行である、請求項５または請求項６に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項８】
弾性変形部分（２０）がその安定位置にある場合に、二次支え面（３６ａ）が、一次支え面（１２ａ）に実質的に直交する方向に一次支え面（１２ａ）から間隔を置いて設けられ、前記第１のファスナー部分（１０）から離れている、請求項７に記載のファスナー装置（１００）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のファスナー装置（１００）と、第２のファスナー部分に固定されるセンサ（９０）とを備えるアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのセンサを部品に固締する装置に関する。
【０００２】
本発明のファスナー装置は、特にタービンエンジンのタービンケーシングに熱電対を固締するために特に適合している。
【背景技術】
【０００３】
ある特定の状況では、特に部品を含む装置が作動中に、部品の、または部品の直近の局所的な特性を測定するために測定センサを部品に配置することが必要である。たとえば、センサは、これが配置される部品の一部の温度を測定する熱電対であってもよい。
【０００４】
良好な測定値を得るために、部品の一部に対して所望の位置にセンサを保持することが必要である。
【０００５】
現在のところ、単一のファスナーねじによって部品に固締され、ねじの近傍にセンサのための収容オリフィスが設けられたプレートを備える、ファスナー装置が知られており、センサは、通常、プレートに溶接される。この種のファスナー装置の場合は、締付トルクによってねじに加えられる張力がプレートの持ち上げをもたらす場合があり、空気が部品とプレートとの間に漏れる可能性があり、それによって、部品のおよびその近傍の温度を局所的に変化させる。
【０００６】
もう１つの知られているファスナー装置は、２つのファスナーねじによって部品に固締されるプレートを備え、センサ自体は、２つのねじの間でプレートに固締される。そのファスナー装置は、より信頼性があるが、それにもかかわらず、以前に説明した装置よりもサイズが大きく、したがって、これを統合できるようにする十分な空き場所がないため、または装置を収容するために部品自体が予め改造される必要があるために、現存する構造物に適合させることは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述の欠点を克服すると同時に、信頼できる方法でセンサを部品に固締できるようにする装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、少なくとも１つのセンサ、特に熱電対を部品に固締するためのファスナー装置であり、部品に固締するためのファスナー手段を有する第１のファスナー部分と、センサを収容するためのオリフィスが設けられる第２のファスナー部分とを備えるファスナー装置であって、第１および第２のファスナー部分を一緒に結合する弾性変形部分をさらに備え、弾性変形部分が、第１のファスナー部分が部品に固締される場合に安定位置から不安定位置となるように構成され、それによって、第２のファスナー部分を部品に押し付けることを特徴とする、ファスナー装置によって達成される。
【０００９】
本発明の装置の弾性変形部分は、曲げによって安定位置から不安定位置となるのに適応している。第１および第２のファスナー部分の相対的な位置決めは、弾性変形部分がその安定位置またはその不安定位置にあるかどうかによって異なることが理解され得る。
【００１０】
その不安定位置にある場合は、弾性変形部分は、その安定位置の方へ連続的に戻る、すなわち、第１および第２の部分を静止時のそれらの相対位置に戻す傾向がある。−第１のファスナー部分は部品に固締されるので−該第１のファスナー部分が静止していると仮定すると、弾性変形部分をその安定位置に戻す傾向がある力が、自由状態にある第２のファスナー部分に加えられる。第２のファスナー部分は部品に当接しているので、この力は、センサの周りに比較的均一な連続する接触圧の形で維持され、第２のファスナー部分と部品との間に作用する。
【００１１】
部品に組立時の弾性変形部分の変形によって、ファスナー装置は、こうして部品を持ち上げる第２のファスナー部分を阻止する与圧を受ける。したがって、センサとこれが固締される表面との間の界面でいかなる漏れも回避しながら、センサによって測定することができる。
【００１２】
また、上記で特定した対策のため、本発明の装置は、単一のファスナーねじで使用されることができ、したがって、現存する構造物に統合するのをよりコンパクトかつ容易にすることができる。
【００１３】
最後に、本発明のファスナー装置はある程度の弾力性を提示するので、これは、無視できない量の局所的な変形を提示する表面、たとえば使用時に多量の変形を提示するタービンエンジンケーシング表面に使用され得る。
【００１４】
一実施例においては、弾性変形部分は、少なくとも１つのばねブレードを備える。
【００１５】
一実施例においては、弾性変形部分は、第１のファスナー部分から間隔を置いて設けられるばねブレードの一部から離れて前記第１のファスナー部分の方へ延在する転回部を含み（たとえば、限定されないで、第１のファスナー部分から遠いその端部）、第２のファスナー部分は、転回部に固定される。
【００１６】
一実施例においては、弾性変形部分は、互いから間隔を置いて設けられる２つのばねブレードを備える。
【００１７】
こうした状況では、転回部は、２つのばねブレードの間に延在することが有利である。
【００１８】
一実施例においては、第２のファスナー部分は、部品と接触するのに適応している実質的に平坦な二次支え面を有する。
【００１９】
有利なことに、二次支え面は、いったんこれが収容オリフィスに取り付けられるとセンサを取り囲み、それによって、これが部品に取り付けられた後に、連続する接触圧領域が、センサの周りに得られ得る。
【００２０】
一実施例においては、第１のファスナー部分はまた、部品と接触するのに適応している実質的に平坦な一次支え面を有する。
【００２１】
有利な対策においては、弾性変形部分がその安定位置にある場合に、一次および二次支え面は、実質的に平行である。
【００２２】
一実施例においては、弾性変形部分がその安定位置にある場合に、二次支え面は、前記第１のファスナー部分から遠ざかる、一次支え面に実質的に直交する方向に一次支え面から間隔を置いて設けられる。したがって、弾性変形部分は、装置が部品の実質的に平坦な支持面に固締されると変形することが確保される。
【００２３】
一実施例においては、第２のファスナー部分は、センサを収容するための、かつ弾性変形部分に固締される収容リングを備え、二次支え面は、前記リングの表面である。
【００２４】
例示として、収容リングは、第２のファスナー部分が部品に押し付けられる場合に、センサの周りに封止を行うための封止リングである。
【００２５】
一実施例においては、第１のファスナー部分および弾性変形部分は、特にシートメタルから切り出されることによって得られる、一体ユニットを形成する。
【００２６】
また、本発明は、センサ、特に第２のファスナー部分に固定される熱電対と共に上記で定義したファスナー装置を備えるアセンブリを提供する。
【００２７】
本発明は、非限定的な実施例として示される実施形態の次の詳細な説明を読むと、十分に理解されることができ、その利点がよりよく明らかになる。説明は、添付の図面を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】その初期状態における本発明の第１の実施形態のファスナー装置の上方からの斜視図である。
【図２】その対称面Ｐに基づく断面による図１の装置の上方からの斜視図である。
【図３】図１の装置の下方からの斜視図である。
【図４】図１から図３に示される装置を用いてセンサを部品に固締するステップを示し、装置は図１のＩＩ−ＩＩによる断面で示される図である。
【図５】図１から図３に示される装置を用いてセンサを部品に固締するステップを示し、装置は図１のＩＩ−ＩＩによる断面で示される図である。
【図６】その初期状態における本発明の第２の実施形態のファスナー装置の上方からの斜視図である。
【図７】その対称面Ｐに基づく断面による図６の装置の下方からの斜視図である。
【図８】図６および図７に示される装置を用いてセンサを部品に固締するステップを示し、装置は図１のＩＩ−ＩＩによる断面で示される図である。
【図９】図６および図７に示される装置を用いてセンサを部品に固締するステップを示し、装置は図１のＩＩ−ＩＩによる断面で示される図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図４および図５は、センサ９０を固締したい部品の一部８０を、断面図で示す図である。示された実施例においては、この部分８０は、厚さｅのプレートである。
【００３０】
たとえば、部品は、タービンケーシングであり、センサ９０を用いて測定したい特性は、前記タービンの内側の温度である。したがって、使用されるセンサは、測定端部９０ａを持つ熱電対であり、そしてそこでは、この測定値に望まれる位置に、換言すればタービンの内側に位置決めされる必要がある測定が行われる。
【００３１】
有利なことに、熱電対９０は前記部品８０に形成されるオリフィス８４を介して部品８０を通過するように固締され、部品８０の内側に突出するその測定端部９０ａ、および通常その結果を読み取るための手段（図示せず）に接続されるその反対側の端部９０ｂは部品８０の外側に配置される。
【００３２】
図１から図３は、上記のように、センサ９０を部品８０に固締するために使用されるのに適した本発明の装置１００をより詳細に示している。
【００３３】
この実施例においては、ファスナー装置１００は、装置を部品８０に固締するための手段が設けられる第１のファスナー部分１０と、センサ９０を収容するためのオリフィスが設けられる第２のファスナー部分４０と、第１および第２のファスナー部分を一緒に結合する弾性変形部分２０とを備える。
【００３４】
図１から図３においては、弾性変形部分２０は、外力がそれに加えられていない状態に対応する安定位置にある。
【００３５】
一実施例においては、第１のファスナー部分１０は、２つの主表面、底面１２ａおよび上面１２ｂによって形成されるプレート１２から成り、その表面は、横断方向Ｚに対して実質的に直交して延在する。
【００３６】
この実施例の第１のファスナー部分１０の底面１２ａは、装置が取り付けられる場合は部品に当っているための一次支え面１２ａを形成する。
【００３７】
この実施例においては、ファスナー手段は、第１の部分をずっと通過し、２つの主表面１２ａ、１２ｂに直交する方向に延在するファスナーオリフィス１４を含む。下記により詳細に説明されるように、ファスナーオリフィス１４は、装置を部品に固定できるようにするファスナーねじ７０を受け入れるためである。それにもかかわらず、示された実施例は、限定するものではなく、変形においては、ファスナー手段は、装置を部品に固締できるようにする複数のファスナー孔および／または他の手段を備えることができる。
【００３８】
下記に説明されるように、本発明の装置１００は、これが単一の点で（特に、単一のファスナーねじによって）固締される場合でさえ、信頼性のある固締を行うという利点を提示する。
【００３９】
図の理解を容易にするために、一次支え面１２ａ、および部品に面することになる装置１００の表面のすべてが、軽く陰影をつけて示される。
【００４０】
ファスナー装置１００は、図１に示される平面Ｐの周りに対称性を提示することを認められたい。
【００４１】
この実施例においては、ファスナーオリフィス１４は、したがって対称面Ｐと一直線上にある。
【００４２】
以下に、および異なる規定が存在しない限り、装置の横方向Ｙは、横断方向Ｚに、かつ対称面Ｐに直交する方向として定義され、長手方向Ｘは、横方向Ｙおよび横断方向Ｚに直交する方向であるとして定義される。
【００４３】
この実施例においては、弾性変形部分２０は、第１の部分１０から延在するばねブレードを形成する２つの可撓性分岐２２および２４を備える。
【００４４】
より詳細には、各ばねブレード２２、２４は、第１の部分１０のそれぞれの側方端部に結合される。横断方向Ｚに直交する平面においては、２つのばねブレード２２、２４は、第１のファスナー部分１０から長手方向Ｘに延在し、それらは、Ｕ字形の分岐を形成し、第１の部分は、Ｕ字形の底部を構成する。
【００４５】
この実施例においては、２つのブレード２２および２４は、実質的に平行であり、幅Ｌ１の空の空間２６によって横断方向に互いから間隔を置いて設けられる。
【００４６】
ばねブレード２２、２４は、第１の部分から遠いそれらの端部２２ｂ、２４ｂが特に横断方向Ｚに直交する平面に対して傾くことによって（図５を参照されたい）前記第１の部分１０に対して移動するように曲がるのに適しており、それによって弾性変形部分２０を不安定位置に持って来ることが理解され得る。
【００４７】
この実施例においては、弾性変形部分２０はまた、Ｌ１より真に小さく、かつこの実施例においては第１のファスナー部分１０から遠い各ばねブレード２２、２４のそれぞれの端部２２ｂ、２４ｂから前記第１のファスナー部分１０に向かって延在する、幅Ｌ２の転回部３２を有する。
【００４８】
したがって、転回部３２は、ばねブレード２２、２４によって側方に画定される空の空間２６に延在する。
【００４９】
この実施例においては、弾性変形部分２０が図１から図３に示されるようにその安定位置にある場合は、転回部３２は、２つの平坦な主表面、底面３２ａおよび上面３２ｂによって形成され、その表面は、横断方向Ｚに直交して延在する。図４および図５から、底面３２ａは、組立後に部品８０の表面８２に面して配置されることになることが理解され得る。
【００５０】
この実施例においては、第１の部分１０、ばねブレード２２、２４、および転回部３２は、単一体として作られる。これらの要素は、特にシートメタルから切断されることによって得られ得る一体ユニットを構成する。
【００５１】
第１の部分１２の、および転回部３２のそれぞれの上面１２ｂ、３２ｂは、それらの底面１２ａ、３２ａと同様に、この実施例においては実質的に同一平面にある。
【００５２】
図１から図３に示されるように、転回部３２は、開口３４を含み、その中にセンサを収容する収容リング３６が挿入される。
【００５３】
特に図２、図３、および図４に示されるように、収容リング３６は、転回部３２の底面３２ａから距離Ｄ１にわたって突出する。
【００５４】
したがって、収容リング３６は、図１から図３に示されるように弾性変形部分２０の安定位置において一次支え面１２ａに比してずらされ、かつ組立時には部品の表面に押し付けられることになる表面３６ａ（その底面）を有する。
【００５５】
一次および二次支え面１２ａ、３６ａは、同一平面にない２つの平行な平面で形成され、横断方向Ｚに関してずらされている。
【００５６】
この実施例においては、転回部の開口３４およびリング３６が、第２のファスナー部分４０を形成する。
【００５７】
この実施例においては、収容リング３６は、組立後にセンサの周りに封止を行うための封止要素を形成する。
【００５８】
この実施例においては、収容リング３６は、開口３４の内側壁に対して形状が相補形である外側輪郭の、かつセンサ９０を収容するように構成される内側輪郭の円筒形スリーブから成る。例示として、センサ９０は、溶接によって、または焼きばめとして収容リング３６に固締され得る。
【００５９】
その端部のうちの１つにおいて、収容リング３６は、転回部３２の底面において開口３４の周りに作られる対応する形状の環状凹部３５に係合される外側カラー３８を有する。
【００６０】
この実施例においては、外側カラー３８が上述のように突出することを確保するために、該外側カラー３８の高さは、環状凹部３４の深さよりも僅かにより大きく、その高さおよび深さは、横断方向Ｚに測定される。
【００６１】
上記に説明した装置１００、および装置１００に予め固締される測定センサ９０を備えるアセンブリは、図４および図５を参照して下記に説明されるように固締される。
【００６２】
センサが固締されることになる部品８０が、図４に示されている。この実施例においては、装置１００を受け止めることになるその支持面８２は、平坦である。
【００６３】
ファスナー装置１００が部品８０の表面８２の方へ移動される場合（たとえば、その横断方向Ｚは実質的に前記表面８２に直交して延在する）は、二次支え面３６ａは、第１の部分１０が前記表面８２と接触する前に、支持面８２に対して当接する状態になる。
【００６４】
第１の部分１０が支持面８２にさらに近くに移動される場合は、第２の部分４０は、この表面に当接するように保持され、弾性変形部分２０は、徐々に変形し、その安定位置から離れる。
【００６５】
次いで、第１のファスナー部分１０は、たとえば、ファスナー孔１４に係合され表面８２に螺入されるねじ７０によって、部品８０に固締される。
【００６６】
この位置において、安定位置の方へこれを戻す傾向がある、弾性変形部分２０からの復帰力が、自然に第２のファスナー部分４０に加えられる。次いで、この第２の部分４０は、部品８０に向かって弾力的に絶えず促され、それにより、二次支え面３６ａと部品８０の支持面８２との間で熱電対の周りに比較的均一な接触圧が維持され、接触によって封止を行うことに対応する。
【００６７】
センサの周りに与えられる比較的均一な接触圧のため、リング３６と部品８０との間の封止は、単に接触によって行われることができ、ファスナー装置の残部の、特に転回部３２のおよびばねブレード２２、２４の表面粗さおよび平面度の制約が低減される。
【００６８】
本発明の第２の実施形態のファスナー装置２００が、図６から図９を参照して下記に説明される。
【００６９】
これらの図においては、第１の実施形態を参照して説明されたものと類似または同一の要素は、１００を加えた、図１から図５の場合と同じ参照数字で示されている。
【００７０】
この実施例においては、弾性変形部分１２０の安定位置において、２つのばねブレード１２２、１２４は、任意の他の適切な値を有することができる傾斜角θだけ横断方向Ｚに直交する平面に対して傾斜される。
【００７１】
こうした状況では、いったん組み立てられると装置２００が受ける予荷重は、ばねブレード１２２、１２４の初期の傾斜と、転回部１３２と第１の部分１１０との間の結果として生じるずれと、に起因する。
【００７２】
図８に示されるように、ファスナー装置２００が部品１８０の表面１８２の方へ移動されると、転回部１３２および収容リング１４０は、支持面１８２に対して当接する状態になることになる。
【００７３】
第１の部分１１０が支持面１８２の方へ持って来られると、ばねブレード１２２、１２４は、徐々に変形する。
【００７４】
この種の構成の場合は、および図７、図８、および図９に示されるように、もはやセンサの収容リング１３６が転回部１３２の底面から突出するいかなる必要もない。
【００７５】
センサが転回部１３２の開口１３４に直接取り付けられることを想像することさえでき、この場合、転回部１３２は、第２のファスナー部分１４０を形成し、その底面１３２ａは、装置の二次支え面を構成する。
【００７６】
それにもかかわらず、上記の実施例は、限定するものではない。
【００７７】
他の実施例においては、部品の表面は、特に、１つまたは複数のセットバックを提示する場合がある。第１のファスナー部分を受け入れることになる第１の支持面部分、および第２のファスナー部分を受け入れることになる第２の支持面部分は、異なる平面、互いに対して傾斜するかもしれないかまたは平行であるかもしれない平面を占めることができる。ファスナー装置は、この場合、それに応じて配置されるが、これは、第１のファスナー部分が第１の支持面部分に固締される場合は、弾性変形部分が安定位置から、第２のファスナー部分が第２の支持面部分に押し付けられる不安定位置となるようにとどまる。
【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】
2017507331.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017507331.tif 000011
【国際調査報告】
2017507331.tif 000012
2017507331.tif 000013
2017507331.tif 000014
2017507331.tif 000015