(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合されており、
前記小片ライナの、前記流路面と反対側の構造体側の面には、耳片が設けられており、
前記構造体の、前記小片ライナ側の面には、小片ライナの前記耳片に対応する位置に、高温流体の流れ方向に間隔をおいて一対の耳片が設けられており、
小片ライナの前記耳片は、対応する構造体の一対の前記耳片の間に、流れ方向に緩く位置し、
さらに、小片ライナの耳片とこれに対応する構造体の耳片とに形成された貫通孔に、前記流れ方向に連結ピンが緩く挿通していることで、小片ライナが流れ方向と垂直な方向に拘束されている、ことを特徴とする高温気体の流路構成部材。
【請求項２】
短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合されており、
互いに隣接する小片ライナは、高温気体側で平面を形成し、かつ、高温気体の圧力を受けられるように、互いに斜面で接している、ことを特徴とする高温気体の流路構成部材。
【請求項３】
短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合され、
前記ライナの長手方向上流側に結合されるダクトと、
前記ライナが高温気体により圧力を受けてその長手方向上流側の回転軸の周りに回動しようとすると、前記流路面と反対側の前記構造体に接触して、ライナの回動を停止する、前記ダクトに設けられた伸縮ロッドと、をさらに備え、
該伸縮ロッドの伸縮により、前記ライナの開度が調整される、ことを特徴とする、高温気体の流路構成部材。
【請求項４】
短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合され、
前記各小片ライナの、前記流路面と反対側の前記構造体側の面には、長手方向下流側において、耳片が設けられており、ロッドが、これら耳片に形成された貫通孔に挿通されており、該各貫通孔は高温流体の流れ方向への長孔となっている、ことを特徴とする、高温気体の流路構成部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温気体の流路構成部材に関するもので、たとえば、ジェットエンジンのダクトまたはその後流側に設けられる２次元推力偏向ノズルフラップなどのような高温気流中で使用される大型平板状の構成部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にジェットエンジンの２次元推力偏向ノズルは、たとえば、図１０に示すように、ダクト１の後流側に左固定フラップ２、右固定フラップ３、下軸４を中心にして回動開閉可能な下部可動フラップ５、上軸６を中心にして回動開閉可能な上部可動フラップ７からなり、内部流路を高温気体が矢印Ｘで示す方向に流れる。
【０００３】
そして、前記各部材の内面は高温気体と接触するため、構造体にライナを取付けている。
これらのうち、下部可動フラップ５を代表させて図１１に示すと、構造体８の内面にライナ９を取付けており、また構造体８とライナ９の隙間に冷却空気を流して冷しながら使用するようになっている。
【０００４】
図１２は図１１に対応させて従来の技術のもう１つの例を示している。すなわち、図１２のライナ９は伸縮自在な波形にして構造体９に取付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０と図１１に示した１枚板のライナ９を構造体８に単純に結合すると、使用中にライナ９は高温に、構造体８は低温になるため、一般に熱膨張量に大差が出て図１１に示すように、バイメタル状に全体に反って流路形状が変わってしまい、とくに平面度がほしい場合に困り、はなはだしい場合は、支持部が破損するという問題点があった。また図１２に示したものでは、構造体８とライナ９の熱膨張差をライナ９のふくらみの曲部の変形で容易に吸収することができるが、ライナ９の面、つまり、流路面が平滑でないので、平面流路がほしい場合には適用できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記のような問題点を解決しようとするものである。すなわち、本発明は、ライナの熱変形を積極的に逃がすことができて、該ライナの熱応力を緩和し、破損を防止しつつ、良好な平面流路を保持することができる高温気体の流路構成部材を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合されており、前記小片ライナの、前記流路面と反対側の構造体側の面には、耳片が設けられており、前記構造体の、前記小片ライナ側の面には、小片ライナの前記耳片に対応する位置に、高温流体の流れ方向に間隔をおいて一対の耳片が設けられており、小片ライナの前記耳片は、対応する構造体の一対の前記耳片の間に、流れ方向に緩く位置し、さらに、小片ライナの耳片とこれに対応する構造体の耳片とに形成された貫通孔に、前記流れ方向に連結ピンが緩く挿通していることで、小片ライナが流れ方向と垂直な方向に拘束されているものとした。
また、上記目的を達成するため、本発明は、短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合されており、互いに隣接する小片ライナは、高温気体側で平面を形成し、かつ、高温気体の圧力を受けられるように、互いに斜面で接しているものとした。
また、上記目的を達成するため、本発明は、短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合され、前記ライナの長手方向上流側に結合されるダクトと、前記ライナが高温気体により圧力を受けてその長手方向上流側の回転軸の周りに回動しようとすると、前記流路面と反対側の前記構造体に接触して、ライナの回動を停止する、前記ダクトに設けられた伸縮ロッドと、をさらに備え、該伸縮ロッドの伸縮により、前記ライナの開度が調整されるものとした。
また、上記目的を達成するため、本発明は、短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合され、前記各小片ライナの、前記流路面と反対側の前記構造体側の面には、長手方向下流側において、耳片が設けられており、ロッドが、これら耳片に形成された貫通孔に挿通されており、該各貫通孔は高温流体の流れ方向への長孔となっているものとした。
【０００８】
本発明によれば、短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合されているので、複数枚に分割された短冊状の小片ライナは支持点以外の個所では流路面に平行に動けるため、該ライナの全体的および局所的熱変形は殆んど各小片ライナの範囲にとどまり、全体の流路形状、とくに、平面度を損なうことがなく、また過大な熱応力も発生しない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態を示した斜視図で、ちょうど、図１０のように、ジェットエンジンの２次元推力偏向ノズルを例示している。
図１において、１１はダクト、１２は右固定フラップ、１３は左固定フラップ、１４は下軸、１５は該下軸１４を中心にして回動する下部可動フラップ、１６は上軸、１７は該上軸１６を中心にして回動する上部可動フラップである。そして、前記下部可動フラップ１５は、平板状の下部構造体１８の内面（上面）に短冊状の複数の下部小片ライナ１９，１９，・・・が板状に並べたものからなり、同様に、上部可動フラップ１７は、上部構造体２０の内面（下面）に短冊状の複数の上部小片ライナ２１，２１，・・・が板状に並べたものからなっている。
【００１０】
図２は図１の下部小片ライナ１９，１９，・・・を示した拡大斜視図、図３は図１の下部構造体１８を示した拡大斜視図、図４は連結ピンを示した拡大斜視図である。
図２に示すように、下部小片ライナ１９の外面（下面）には中央に貫通孔３０を有する耳片（ラグ）２２，２３，２４，・・・が高温気体の流れる矢印Ｘの方向に順に並べて設けられており、また図３に示すように、これに対応させて下部構造体１８の内面（上面）にも中央に貫通孔３１を有する耳片（ラグ）２５，２６，２７，２９，・・・が設けられている。
【００１１】
ここで、図１のように、下部構造体１８の内面（上面）に下部小片ライナ１９，１９，・・・が設置されるのであるが、その１つの下部小片ライナ１９について説明すると、ちょうど、図２の耳片２２が図３の耳片２５と耳片２６の間に嵌合して位置決めされ、図２の耳片２３は図３の耳片２７と耳片２９の間に緩く位置し、この状態で図４の連結ピン３２を前記貫通孔３１から３０へと順に緩挿入する。こうすることによって、下部小片ライナ１９の外面（下面）が下部構造体１８に設けられた回転止め柱片２８の頂部に接触し、ローリング止めがなされるとともに、高温気体が流れるＸの方向には前記耳片２２が支持点となり、他の耳片２３，２４，・・・は熱変形を許容する。また前記Ｘに垂直な方向Ｙ，Ｚについては連結ピン３２によって拘束される。
【００１２】
図５は図２の切断線Ｖ−Ｖに沿う下部小片ライナ１９，１９，・・・の拡大断面図である。図２では一方の小片ライナ１９と隣りの小片ライナ１９の間に隙間が発生すると、その隙間から高温気体または冷却空気が漏れるおそれがあるので、図５のように、一方の小片ライナ１９と隣りの小片ライナ１９の対向面にそれぞれ溝３３を設けてその溝３３に中継片３４を嵌め込んで、漏れを防止している。
【００１３】
図６は図５に対応させて本発明の第２の実施の形態の小片ライナ１９を示した拡大断面図である。
各小片ライナ１９，１９，・・・には矢印３５で示す高温気体の圧力がかかるので、一方の小片ライナ１９と隣りの小片ライナ１９とは斜面３６で接触させ、支持柱３７でその圧力を受けるようにしている。つまり、斜面３６の接触により、高温気体の漏れを防止している。
【００１４】
図７は本発明の第３の実施の形態を示した斜視図である。
同図において、下部可動フラップ１５は分割された下部小片ライナ１９，１９，・・・からなり、下軸１４に取付けられている。同様に、上部可動フラップ１７は分割された上部小片ライナ２１，２１，・・・からなり、上軸１６に取付けられている。
【００１５】
そして、上部小片ライナ２１，２１，・・・の外面（上面）には上方に凸のリブ３８，３８，・・・を有し、下部小片ライナ１９，１９，・・・の外面（下面）にも前記リブ３８と上下対称なリブ（図示せず）を有している。
この下部可動フラップ１５は高温気体の圧力を受けて下軸１４を中心にして時計方向に回動しようとし、上部可動フラップ１７は上軸１６を中心にして反時計方向に回動しようとするので、該フラップ１７については構造体として作用するロングローラ３９でそれを抑制するようになっている。前記フラップ１５についても、同様なロングローラ（図示せず）で抑制するようになっている。４０は前記ロングローラを前後進させるアクチュエータで、図７にみられるように、１つのロングローラ３９の両端についてそれぞれ１つずつのアクチュエータ４０が設けられている。この他に図示されていないロングローラのＺ方向の変位を止める部材としてのリンクまたはアクチュエータを有している。
【００１６】
いま図８により、その１つを説明すると、図８において、４１は固定ロッド、４２は固定点、４３は該アクチュエータ４０とロングローラ３９の端部軸とを接続している伸縮ロッド、４４は前記小片ライナ２１に高温気体が作用する圧力を示した矢印である。
すなわち、高温気体により、小片ライナ２１は矢印４４で示す圧力を受けて上軸１６を中心にして反時計方向に回動しようとするが、ちょうど、実線のように、小片ライナ２１のリブ３８がロングローラ３９に接触したところで、その回動が停止する。
【００１７】
したがって、小片ライナの開度はロングローラ３９の位置で決められるから、たとえば、アクチュエータ４０により、伸縮ロッド４３を収縮させてロングローラ３９を実線の位置から２点鎖線の位置にすると、小片ライナ２１は上軸１６を中心にして反時計方向に回動し、ちょうど、２点鎖線のリブ３８ａがロングローラ３９ａに接触した位置で停止する。
【００１８】
このようにして、図７の下部可動フラップ１５、上部可動フラップ１７の開度調整をすることができる。
【００１９】
図９は本発明の第４の実施の形態の上部可動フラップ１７を示した斜視図である。
上部可動フラップ１７は短冊状の上部小片ライナ２１，２１，・・・の多数が平板状に並べられているものからなっている。
そして、４５は該小片ライナ２１の一端部、４６は他端部、４７は回転軸ロッド、４８は支持ロッド、４９は回転軸ロッド取付用耳片、５０は支持ロッド取付用耳片、５１は該耳片５０に設けられた貫通孔（高温気体の流れＸ方向に長い長孔）、５２は骨組みロッドである。
【００２０】
すなわち、各小片ライナ２１，２１，・・・の一端部４５，４５，・・・の付近には耳片（ラグ）４９，４９，・・・が溶接され、回転軸ロッド４７が該耳片４９，４９，・・・の中央貫通孔に一体物のように挿通しており、また小片ライナ２１，２１，・・・の他端４６，４６，・・・の付近には耳片（ラグ）５０，５０，・・・が溶接され、支持ロッド４８が該耳片５０，５０，・・・の貫通孔５１，５１，・・・に挿通され、しかも、回転軸ロッド４７と支持ロッド４８が骨組みロッド５２でもってトラス結合されているので、回転軸ロッド４７を回動させると、上部可動フラップ１７、つまり、各小片ライナ２１，２１，・・・は一体物のようになって開閉する。
【００２１】
また前記耳片５０，５０，・・・の中央貫通孔５１，５１，・・・は高温気体の流れＸ方向への長孔であるため、小片ライナ２１，２１，・・・の他端部４６，４６，・・・の前記Ｘ方向への熱変形を許容する。
【００２２】
図９に示した実施例においては、回転軸ロッド４７、支持ロッド４８、骨組みロッド５２が構造体であり、概ね耳片４９が支持点、回転軸ロッド４７と耳片４９が位置決め機構、支持ロッド４８、耳片５０，５０，・・・が回転止め機構となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、短冊状の小片ライナの複数枚が高温気体の流路保持可能および遮熱可能に平板状に並べられていて大きな平面の流路面を形成しているライナと、該ライナの外側に設けられて前記ライナを保持している構造体とからなり、かつ、前記短冊状の各小片ライナの長手方向が該流路面に平行になっていて、しかも、それら小片ライナは、該流路面に対して平行な熱変形が許容されるようにして、さらに、該流路面に対して垂直な方向への諸変形が拘束されるようにして、前記構造体に支持点と位置決めおよび回転止め機構とで結合されているので、複数枚に分割された短冊状の小片ライナは支持点以外の個所では流路面に平行に動けるため、該ライナの全体的および局所的熱変形は殆んど各小片ライナの範囲にとどまり、全体の流路形状、とくに、平面度を損なうことがなく、また過大な熱応力も発生しない。しかも、分割を短冊としたことにより、短辺方向の熱変形が長辺方向に対して著しく少なくなり、支持点設計が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示した斜視図である。
【図２】図１の下部小片ライナ群を示した拡大斜視図である。
【図３】図１の下部構造体を示した拡大斜視図である。
【図４】図２の小片ライナと図３の構造体を結合する連結ピンを示した拡大斜視図である。
【図５】図２の切断線Ｖ−Ｖに沿う小片ライナの拡大断面図である。
【図６】図５に対応させて本発明の第２の実施の形態の小片ライナを示した拡大断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示した斜視図である。
【図８】図７の上部小片ライナの開閉機構を示した拡大側面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態を示した拡大斜視図である。
【図１０】従来の技術の一例を示した斜視図である。
【図１１】図１０の下部ライナの変形状態を示した拡大斜視図である。
【図１２】従来の技術のもう１つの例の下部ライナを示した拡大断面図である。
【符号の説明】
１５  下部可動フラップ
１７  上部可動フラップ
１８  下部構造体
１９  下部小片ライナ
２０  上部構造体
２１  上部小片ライナ
【図１】
0003755613.tif 000002
【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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