JP2011069286A - Aircraft engine fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、航空機エンジンにおけるエンジンケース内に空気を取り込む航空機エンジン用ファンに関する。 The present invention relates to an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine.
一般に、航空機エンジン用ファン(ファンロータ)は、航空機エンジンにおけるエンジンケース内に回転可能に設けられかつ外周面に複数の嵌合溝が形成されたファンディスクと、このファンディスクの各嵌合溝に嵌合して設けられたファンブレードとを具備している。また、航空機エンジン用ファンの運転中にファンブレード等に過大な振動が発生しないように、通常、航空機エンジン用ファンの組立時に、航空機エンジン用ファンの回転中心と重心を一致させるバランス修正を行っている。そして、航空機エンジン用ファンのバランス修正を行うために、航空機エンジンにおけるノーズコーンの後側近傍には、環状のフランジが設けられており、このフランジには、バランスウエイトを取付可能な複数のウエイト取付穴が形成されている(特許文献1参照)。 Generally, an aircraft engine fan (fan rotor) is provided in a fan disk that is rotatably provided in an engine case of an aircraft engine and has a plurality of fitting grooves formed on an outer peripheral surface thereof, and each of the fitting grooves of the fan disk. And a fan blade provided by fitting. Also, in order to prevent excessive vibration in the fan blades, etc. during operation of the aircraft engine fan, normally, when assembling the aircraft engine fan, a balance correction is made so that the center of rotation of the aircraft engine fan coincides with the center of gravity. Yes. In order to correct the balance of the aircraft engine fan, an annular flange is provided in the vicinity of the rear side of the nose cone in the aircraft engine, and a plurality of weight attachments to which a balance weight can be attached are provided on this flange. A hole is formed (see Patent Document 1).
ところで、航空機エンジン用ファンのバランス修正を適切かつ確実に行うには、バランス修正の修正半径(ウエイト取付穴の径方向の長さ)とバランスウエイトの重量によって決定されるバランス修正の修正モーメントを大きくして、航空機エンジン用のバランス修正範囲(バランス修正幅)を拡げる必要がある。一方、バランス修正の修正モーメントを大きくすると、バランス修正の修正半径が小さいこともあって、バランスウエイトの重量が増大して、航空機エンジンの軽量化を促進することが困難になる。 By the way, in order to appropriately and reliably correct the balance of the fan for an aircraft engine, the balance correction correction moment determined by the correction radius of the balance correction (the length in the radial direction of the weight mounting hole) and the weight of the balance weight is increased. Therefore, it is necessary to expand the balance correction range (balance correction range) for aircraft engines. On the other hand, when the correction moment for balance correction is increased, the correction radius for balance correction is small, so that the weight of the balance weight increases and it is difficult to promote weight reduction of the aircraft engine.
つまり、航空機エンジン用ファンのバランス修正を適切かつ確実に行うことを可能にした上で、航空機エンジンの軽量化を促進することは困難であるという問題がある。 That is, there is a problem that it is difficult to promote weight reduction of the aircraft engine while making it possible to appropriately and reliably perform balance correction of the aircraft engine fan.
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の航空機エンジン用ファンを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an aircraft engine fan having a novel configuration that can solve the above-described problems.
本発明の第1の特徴は、航空機エンジンにおけるエンジンケース内に空気を取り込む航空機エンジン用ファンにおいて、前記エンジンケース内に回転可能に設けられ、外周面に複数の嵌合溝が等間隔に形成されたファンディスクと、前記ファンディスクの各嵌合溝に嵌合して設けられたファンブレードと、を具備し、各ファンブレードは、強化繊維と樹脂との複合材料により構成されたブレード本体と、前記ブレード本体の基端側に一体形成され、空気の流路面を有し、前記複合材料により構成されたプラットホームと、前記プラットホームに一体形成され、前記複合材料により構成されたシャンクと、前記シャンクに一体形成され、前記複合材料により構成され、前記ファンディスクの前記嵌合溝に嵌合可能なダブテールと、前記ブレード本体の前縁側に一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するシースとを備えてあって、各ファンブレードにおける前記シースの先端側に、バランスウエイトを取付可能なウエイト取付部又は切削によってバランス調整可能な余肉部が形成されていることを要旨とする。 According to a first aspect of the present invention, in an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine, the fan is rotatably provided in the engine case, and a plurality of fitting grooves are formed at equal intervals on an outer peripheral surface. Fan blades, and fan blades fitted in the respective fitting grooves of the fan disks, each fan blade is a blade body made of a composite material of reinforcing fibers and resin, A platform integrally formed on the base end side of the blade body, having an air flow path surface, and configured by the composite material; a shank integrally formed on the platform and configured by the composite material; and the shank A dovetail formed integrally and composed of the composite material and capable of being fitted into the fitting groove of the fan disk; and the blade A weight mounting portion that is integrally provided on the front edge side of the body, is made of metal, includes a sheath that reinforces the blade body, and can attach a balance weight to the distal end side of the sheath in each fan blade Or it makes it a summary that the surplus part which can be balance-adjusted by cutting is formed.
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「切削によってバランス調整可能な余肉部」とは、既に切削によってバランス調整された余肉部を含む意である。 In the specification and claims of the present application, the “remaining portion that can be balanced by cutting” means that a surplus portion that has already been balanced by cutting is included.
第1の特徴によると、各ファンブレードにおける前記ブレード本体、前記プラットホーム、前記シャンク、及び前記ダブテールが前記複合材料により構成され、各ファンブレードにおける前記ブレード本体の前縁側に金属により構成された前記シースが一体的に設けられているため、各ファンブレードの耐衝撃性を確保しつつ、チタン合金等の金属により構成されたファンブレード(金属製ファンブレード)の前縁の肉厚よりも、前記シースの先端側の肉厚を厚くすることができる。また、各ファンブレードにおける前記シースの先端側に前記ウエイト取付部又は前記余肉部が形成されているため、バランス修正の修正半径を長くすることができる。これにより、前記航空機エンジン用ファンの運転中(回転中)における前記ファンブレードの振動を抑えた上で、前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量の低減を図りつつ、前記航空機エンジン用ファンの修正モーメントを大きくすることができる。 According to the first feature, the blade body, the platform, the shank, and the dovetail of each fan blade are made of the composite material, and the sheath is made of metal on the front edge side of the blade body of each fan blade. Is provided integrally, so that the shock resistance of each fan blade is ensured, and the sheath has a thickness greater than the thickness of the front edge of the fan blade (metal fan blade) made of metal such as titanium alloy. The thickness of the tip side of the can be increased. Further, since the weight attaching portion or the surplus portion is formed on the distal end side of the sheath in each fan blade, the correction radius for balance correction can be increased. Thereby, while suppressing the vibration of the fan blade during operation (during rotation) of the aircraft engine fan, the balance weight or the weight of the surplus portion is reduced, and the aircraft engine fan is corrected. The moment can be increased.
なお、バランス修正の修正半径とは、前記ウエイト取付部の径方向の長さ又は前記余肉部の径方向の長さのことであって、バランス修正の修正モーメントは、バランス修正の修正半径と前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量とによって決定されるものである。 The correction radius for balance correction is the radial length of the weight mounting portion or the radial length of the surplus portion, and the correction moment for balance correction is the correction radius for balance correction. It is determined by the balance weight or the weight of the surplus part.
本発明の第2の特徴は、航空機エンジンにおけるエンジンケース内に空気を取り込む航空機エンジン用ファンにおいて、前記エンジンケース内に回転可能に設けられ、外周面に複数の嵌合溝が等間隔に形成されたファンディスクと、前記ファンディスクの各嵌合溝に嵌合して設けられたファンブレードと、を具備し、各ファンブレードは、強化繊維と樹脂との複合材料により構成されたブレード本体と、前記ブレード本体の基端側に一体形成され、空気の流路面を有し、前記複合材料により構成されたプラットホームと、前記プラットホームに一体形成され、前記複合材料により構成されたシャンクと、前記シャンクに一体形成され、前記複合材料により構成され、前記ファンディスクの前記嵌合溝に嵌合可能なダブテールと、前記ブレード本体の前縁側に一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するシースと、前記ブレード本体の後縁側から外縁側に亘って一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するガードとを備えてあって、各ファンブレードにおける前記シースの先端側又は前記ガードの先端側(前端側)に、バランスウエイトを取付可能なウエイト取付部又は切削によってバランス調整可能な余肉部が形成されていることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine, the fan is rotatably provided in the engine case, and a plurality of fitting grooves are formed at equal intervals on an outer peripheral surface. Fan blades, and fan blades fitted in the respective fitting grooves of the fan disks, each fan blade is a blade body made of a composite material of reinforcing fibers and resin, A platform integrally formed on the base end side of the blade body, having an air flow path surface, and configured by the composite material; a shank integrally formed on the platform and configured by the composite material; and the shank A dovetail formed integrally and composed of the composite material and capable of being fitted into the fitting groove of the fan disk; and the blade The blade is integrally provided on the front edge side of the body and made of metal, and the sheath that reinforces the blade body, and is integrally provided from the rear edge side to the outer edge side of the blade body, is made of metal, and the blade A guard that reinforces the main body, and a weight attaching portion that can attach a balance weight to the distal end side of the sheath or the distal end side (front end side) of the guard in each fan blade, or a balance that can be adjusted by cutting. The gist is that the meat part is formed.
第2の特徴によると、各ファンブレードにおける前記ブレード本体、前記プラットホーム、前記シャンク、及び前記ダブテールが前記複合材料により構成され、各ファンブレードにおける前記ブレード本体の前縁側に金属により構成された前記シースが一体的に設けられ、各ファンブレードにおける前記ブレード本体の後縁側から外縁側に亘って金属により構成された前記ガードが一体的に設けられているため、各ファンブレードの耐衝撃性を確保しつつ、金属製ファンブレードの前縁及び外縁の肉厚よりも、前記シースの先端側及び前記ガードの先端側の肉厚を厚くすることができる。また、各ファンブレードにおける前記シースの先端側又は前記ガードの先端側に前記ウエイト取付部又は前記余肉部が形成されているため、バランス修正の修正半径を長くすることができる。これにより、前記航空機エンジン用ファンの運転中(回転中)における前記ファンブレードの振動を抑えた上で、前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量の低減を図りつつ、前記航空機エンジン用ファンの修正モーメントを大きくすることができる。 According to the second aspect, the blade body, the platform, the shank, and the dovetail of each fan blade are made of the composite material, and the sheath is made of metal on the front edge side of the blade body of each fan blade. Are integrally provided, and the guard made of metal is integrally provided from the rear edge side to the outer edge side of the blade body in each fan blade, so that the impact resistance of each fan blade is ensured. On the other hand, the thickness of the distal end side of the sheath and the distal end side of the guard can be made thicker than the thickness of the front edge and the outer edge of the metal fan blade. Further, since the weight attaching portion or the surplus portion is formed on the distal end side of the sheath or the distal end side of the guard in each fan blade, the correction radius for balance correction can be increased. Thereby, while suppressing the vibration of the fan blade during operation (during rotation) of the aircraft engine fan, the balance weight or the weight of the surplus portion is reduced, and the aircraft engine fan is corrected. The moment can be increased.
本発明の第3の特徴は、航空機エンジンにおけるエンジンケース内に空気を取り込む航空機エンジン用ファンに用いられるファンブレードにおいて、強化繊維と樹脂との複合材料により構成されたブレード本体と、前記ブレード本体の基端側に一体形成され、空気の流路面を有し、前記複合材料により構成されたプラットホームと、前記プラットホームに一体形成され、前記複合材料により構成されたシャンクと、前記シャンクに一体形成され、前記複合材料により構成され、前記ファンディスクの前記嵌合溝に嵌合可能なダブテールと、前記ブレード本体の前縁側に一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するシースと、を具備し、前記シースの先端側に、バランスウエイトを取付可能なウエイト取付部又は切削によってバランス調整可能な余肉部が形成されていることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in a fan blade used for an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine, a blade body made of a composite material of a reinforcing fiber and a resin, A platform integrally formed on the base end side, having an air flow path surface, configured by the composite material, a shank formed integrally by the platform and configured by the composite material, and integrally formed by the shank; A dovetail made of the composite material, which can be fitted into the fitting groove of the fan disk, and a sheath which is integrally provided on the front edge side of the blade body, is made of metal and reinforces the blade body; A weight attaching portion or cutting capable of attaching a balance weight to the distal end side of the sheath Thus the gist that the excess thickness portion capable balancing is formed.
第3の特徴によると、前記ブレード本体、前記プラットホーム、前記シャンク、及び前記ダブテールが前記複合材料により構成され、前記ブレード本体の前縁側に金属により構成された前記シースが一体的に設けられているため、前記ファンブレードの耐衝撃性を確保しつつ、チタン合金等の金属により構成されたファンブレード(金属製ファンブレード)の前縁の肉厚よりも、前記シースの先端側の肉厚を厚くすることができる。また、前記シースの先端側に前記ウエイト取付部又は前記余肉部が形成されているため、バランス修正の修正半径を長くすることができる。これにより、前記航空機エンジン用ファンの運転中(回転中)における前記ファンブレードの振動を抑えた上で、前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量の低減を図りつつ、前記航空機エンジン用ファンの修正モーメントを大きくすることができる。 According to a third feature, the blade body, the platform, the shank, and the dovetail are made of the composite material, and the sheath made of metal is integrally provided on the front edge side of the blade body. Therefore, while ensuring the impact resistance of the fan blade, the thickness on the front end side of the sheath is thicker than the thickness of the front edge of the fan blade (metal fan blade) made of metal such as titanium alloy. can do. Further, since the weight attaching portion or the surplus portion is formed on the distal end side of the sheath, the correction radius for balance correction can be increased. Thereby, while suppressing the vibration of the fan blade during operation (during rotation) of the aircraft engine fan, the balance weight or the weight of the surplus portion is reduced, and the aircraft engine fan is corrected. The moment can be increased.
本発明の第4の特徴は、航空機エンジンにおけるエンジンケース内に空気を取り込む航空機エンジン用ファンに用いられるファンブレードにおいて、強化繊維と樹脂との複合材料により構成されたブレード本体と、前記ブレード本体の基端側に一体形成され、空気の流路面を有し、前記複合材料により構成されたプラットホームと、前記プラットホームに一体形成され、前記複合材料により構成されたシャンクと、前記シャンクに一体形成され、前記複合材料により構成され、前記ファンディスクの前記嵌合溝に嵌合可能なダブテールと、前記ブレード本体の前縁側に一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するシースと、前記ブレード本体の後縁側から外縁側に亘って一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するガードと、を具備し、前記シースの先端側又は前記ガードの先端側(前端側)に、バランスウエイトを取付可能なウエイト取付部又は切削によってバランス調整可能な余肉部が形成されていることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in a fan blade used for an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine, a blade body made of a composite material of a reinforcing fiber and a resin, A platform integrally formed on the base end side, having an air flow path surface, configured by the composite material, a shank formed integrally by the platform and configured by the composite material, and integrally formed by the shank; A dovetail made of the composite material, which can be fitted into the fitting groove of the fan disk, and a sheath which is integrally provided on the front edge side of the blade body, is made of metal and reinforces the blade body; The blade body is integrally provided from the rear edge side to the outer edge side, and is made of metal. A guard that reinforces the blade body, and a weight attaching portion that can attach a balance weight or a surplus portion that can be balanced by cutting is formed on the distal end side of the sheath or the distal end side (front end side) of the guard. It is a summary.
第4の特徴によると、前記ブレード本体、前記プラットホーム、前記シャンク、及び前記ダブテールが前記複合材料により構成され、前記ブレード本体の前縁側に金属により構成された前記シースが一体的に設けられ、前記ブレード本体の後縁側から外縁側に亘って金属により構成された前記ガードが一体的に設けられているため、前記ファンブレードの耐衝撃性を確保しつつ、金属製ファンブレードの前縁及び外縁の肉厚よりも、前記シースの先端側及び前記ガードの先端側の肉厚を厚くすることができる。また、各ファンブレードにおける前記シースの先端側又は前記ガードの先端側に前記ウエイト取付部又は前記余肉部が形成されているため、バランス修正の修正半径を長くすることができる。これにより、前記航空機エンジン用ファンの運転中(回転中)における前記ファンブレードの振動を抑えた上で、前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量の低減を図りつつ、前記航空機エンジン用ファンの修正モーメントを大きくすることができる。 According to a fourth feature, the blade body, the platform, the shank, and the dovetail are made of the composite material, and the sheath made of metal is integrally provided on the front edge side of the blade body, Since the guard made of metal is integrally provided from the rear edge side to the outer edge side of the blade body, the front edge and the outer edge of the metal fan blade are secured while ensuring the impact resistance of the fan blade. The wall thickness on the distal end side of the sheath and the distal end side of the guard can be made thicker than the wall thickness. Further, since the weight attaching portion or the surplus portion is formed on the distal end side of the sheath or the distal end side of the guard in each fan blade, the correction radius for balance correction can be increased. Thereby, while suppressing the vibration of the fan blade during operation (during rotation) of the aircraft engine fan, the balance weight or the weight of the surplus portion is reduced, and the aircraft engine fan is corrected. The moment can be increased.
本発明によれば、前記航空機エンジン用ファンの運転中における前記ファンブレードの振動を抑えた上で、前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量の低減を図りつつ、前記航空機エンジン用ファンの修正モーメントを大きくすることができるため、前記航空機エンジン用ファンのバランス修正を適切かつ確実に行うことを可能にした上で、前記航空機エンジンの軽量化を促進することができる。 According to the present invention, the correction moment of the aircraft engine fan is reduced while suppressing the vibration of the fan blade during operation of the aircraft engine fan and reducing the weight of the balance weight or the surplus part. Since the balance of the aircraft engine fan can be corrected appropriately and reliably, the weight reduction of the aircraft engine can be promoted.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1から図7を参照して説明する。なお、図7中、「F」は、前方向、「R」は、後方向を指している。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 7, “F” indicates the forward direction, and “R” indicates the backward direction.
図7に示すように、本発明の実施形態に係る航空機エンジン用ファン(ファンロータ)1は、筒状の第1エンジンケース3と筒状の第2エンジンケース5を同軸上に備えた航空機エンジンに用いられ、第1エンジンケース3の内側に形成された環状の主流路7(コア流路)及び第1エンジンケース3と第2エンジンケース5の間に形成された環状のバイパス流路9に空気を取り込むものである。そして、航空機エンジン用ファン1の具体的な構成は、次のようになる。
As shown in FIG. 7, an aircraft engine fan (fan rotor) 1 according to an embodiment of the present invention includes an aircraft engine having a cylindrical first engine case 3 and a cylindrical second engine case 5 on the same axis. The annular main passage 7 (core passage) formed inside the first engine case 3 and the
第1エンジンケース3の前部には、ファンディスク11がベアリング13を介して回転可能に設けられており、このファンディスク11の外周面には、複数の嵌合溝15が等間隔に形成されている。
A
ファンディスク11の各嵌合溝15には、ファンブレード17が嵌合して設けられており、ファンディスクの各嵌合溝15の底面(奥面)とファンブレード17には、複数のスペーサ19が設けられている。また、ファンディスク11の前側には、複数のファンブレード17を前方から保持する環状のフロントホルダ21が一体的に設けられており、ファンディスク11の後側には、複数のファンブレード17を後方から保持する環状のリアホルダ23が一体的に設けられている。なお、フロントホルダ21は、空気を案内するノーズコーン25に一体的に連結されており、リアホルダ23は、航空機エンジン用ファン1の後方に配設された低圧圧縮機27における低圧圧縮機ロータ29に一体的に連結してある。
A
従って、航空機エンジンの稼働によりファンディスク11を回転させると、複数のファンブレード17をファンディスク11と一体的に回転させて、主流路7内及びバイパス流路9内(換言すれば、第1エンジンケース3内及び第2エンジンケース5内)に空気を取り込むことができる。
Accordingly, when the
続いて、本発明の第1実施形態に係るファンブレード17の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the
図1、図2、図4、及び図5(b)(c)に示すように、ファンブレード17は、ブレード本体31を備えており、このブレード本体31は、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料により構成されている。また、ファンブレード17の基端側には、プラットホーム33が一体形成されており、このプラットホーム33は、空気の流路面33fを有してあって、前記複合材料により構成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5B and 5C, the
プラットホーム33には、シャンク35が一体形成されており、このシャンク35は、前記複合材料により構成されている。また、シャンク35には、ファンディスク11の嵌合溝15(図7参照)に嵌合可能なダブテール37が一体形成されており、このダブテール37は、前記複合材料により構成されている。
A
ブレード本体31の前縁31a側には、ブレード本体31を補強するシース39が一体的に設けられており、このシース39は、チタン合金等の金属により構成されている。また、ブレード本体31の後縁31b側から外縁31c側に亘って、ブレード本体31を補強するガード41が一体的に設けられており、このガード41は、チタン合金等の金属により構成されている。
A
図3及び図5(a)に示すように、シース39の先端側には、バランスウエイトとしての螺合関係にあるボルト43とナット45を取付可能な複数のウエイト取付部47が形成されている。具体的には、シース39の一側面(腹面)の先端側には、ボルト43の先端部及びナット45を収容可能な複数の第1窪み49が形成されており、シース39の他側面(背面)の先端側には、ボルト43の頭部を収容可能な複数の第2窪み51が形成されており、各第2窪み51は、対応関係にある第1窪み49に整合している。そして、対応関係にある第1窪み49と第2窪み51の境界部(中間部)には、ボルト43を挿通可能な挿通孔53が形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5A, a plurality of
なお、シース39の先端側に複数のウエイト取付部47が形成される代わりに、図6に示すように、切削によってバランス調整可能な余肉部55(図6中においてハッチングを施した部位)が形成されるようにしても構わない。
Instead of forming a plurality of
続いて、第1実施形態の作用及び効果について説明する。 Then, the effect | action and effect of 1st Embodiment are demonstrated.
各ファンブレード17におけるブレード本体31、プラットホーム33、シャンク35、及びダブテール37が前記複合材料により構成され、各ファンブレード17におけるブレード本体31の前縁31a側にチタン合金等の金属により構成されたシース39が一体的に設けられ、各ファンブレード17におけるブレード本体31の後縁31b側から外縁31c側に亘ってチタン合金等の金属により構成されたガード41が一体的に設けられているため、各ファンブレード17の耐衝撃性を確保しつつ、チタン合金等の金属により構成されたファンブレード(金属製ファンブレード)の前縁の肉厚よりも、シース39の先端側の肉厚を厚くすることができる。また、各ファンブレード17におけるシース39の先端側にウエイト取付部47又は余肉部55が形成されているため、バランス修正の修正半径を長くすることができる。これにより、航空機エンジン用ファンの運転中(回転中)におけるファンブレード17の振動を抑えた上で、バランスウエイトとしてのボルト43とナット45、又は余肉部55の重量の低減を図りつつ、航空機エンジン用ファン1の修正モーメントを大きくすることができる。
A
更に、各ファンブレード17におけるシース39の先端側にウエイト取付部47又は余肉部55が形成されているため、航空機エンジン用ファン1の前方からファンブレード17のウエイト取付部47又は余肉部55に対するアクセスが容易になる。
Further, since the
従って、本発明の第1実施形態によれば、航空機エンジン用ファン1の運転中におけるファンブレード17の振動を抑えた上で、前記バランスウエイト又は前記余肉部の重量の低減を図りつつ、航空機エンジン用ファン1の修正モーメントを大きくすることができるため、航空機エンジン用ファン1のバランス修正を適切かつ確実に行うことを可能にした上で、航空機エンジンの軽量化を促進することができる。
Therefore, according to the first embodiment of the present invention, while suppressing the vibration of the
更に、航空機エンジン用ファン1の前方からファンブレード17のウエイト取付部47又は余肉部55に対するアクセスが容易になるため、航空機エンジン用ファン1のバランス修正の作業が簡単になり、バランス修正の作業時間を短縮することができる。
Furthermore, since it becomes easy to access the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について図7から図11を参照して説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図7、図8、及び図9に示すように、第2実施形態に係るファンブレード57は、第1実施形態に係るファンブレード17と同様に、航空機エンジン用ファン1に用いられるものであって、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料により構成されたブレード本体31と、前記複合材料により構成されたプラットホーム33と、前記複合材料により構成されたシャンク35と、前記複合材料により構成されたダブテール37と、チタン合金等の金属により構成されたシース39と、チタン合金等の金属により構成されたガード41とを備えている。
As shown in FIGS. 7, 8, and 9, the
そして、第1実施形態に係るファンブレード17におけるシース39の先端側(前端側)に複数のウエイト取付部47又は余肉部55が形成される代わりに、図10及び図11に示すように、第2実施形態に係るファンブレード57におけるガード41の先端側(前端側)に、バランスウエイトとしてのボルト59を取付可能なウエイト取付部61が形成されている。具体的には、ガード41の先端側には、ボルト59の頭部を収容可能な窪み63が形成されており、この窪み63の奥面には、ボルト59と螺合可能なネジ穴65が形成されている。
Then, instead of forming a plurality of
なお、ガード41の先端側(前端側)にウエイト取付部61が形成される代わりに、図12に示すように、切削によってバランス調整可能な余肉部67(図12中においてハッチングを施した部位)が形成されるようにしても構わない。
Instead of forming the
続いて、第2実施形態の作用及び効果について説明する。 Then, the effect | action and effect of 2nd Embodiment are demonstrated.
各ファンブレード57におけるブレード本体31、プラットホーム33、シャンク35、及びダブテール37が前記複合材料により構成され、各ファンブレード57におけるブレード本体31の前縁31a側にチタン合金等の金属により構成されたシース39が一体的に設けられ、各ファンブレード57におけるブレード本体31の後縁31b側から外縁31c側に亘ってチタン合金等の金属により構成されたガード41が一体的に設けられているため、各ファンブレード57の耐衝撃性を確保しつつ、チタン合金等の金属により構成されたファンブレード(金属製ファンブレード)の前縁の肉厚よりも、シース39の先端側の肉厚を厚くすることができる。また、各ファンブレード57におけるガード41の先端側にウエイト取付部61又は余肉部67が形成されているため、バランス修正の修正半径を長くすることができる。これにより、航空機エンジン用ファンの運転中(回転中)におけるファンブレード57の振動を抑えた上で、バランスウエイトとしてのボルト59又は余肉部67の重量の低減を図りつつ、航空機エンジン用ファン1の修正モーメントを大きくすることができる。
The
更に、各ファンブレード57におけるガード41の先端側にウエイト取付部61又は余肉部67が形成されているため、航空機エンジン用ファン1の前方からファンブレード17のウエイト取付部61又は余肉部67に対するアクセスが容易になる。
Furthermore, since the
従って、本発明の第2実施形態によれば、第1実施形態による効果と同様の効果を奏するものである。 Therefore, according to 2nd Embodiment of this invention, there exists an effect similar to the effect by 1st Embodiment.
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、適宜の変更を行うことにより、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。 In addition, this invention is not restricted to description of the above-mentioned embodiment, It can implement in a various aspect by making an appropriate change. Further, the scope of rights encompassed by the present invention is not limited to these embodiments.
1 航空機エンジン用ファン
3 第1エンジンケース
5 第2エンジンケース
7 主流路(コア流路)
9 バイパス流路
11 ファンディスク
15 嵌合溝
17 ファンブレード
31 ブレード本体
31a 前縁
31b 後縁
31c 外縁
33 プラットホーム
33f 流路面
35 シャンク
37 ダブテール
39 シース
41 ガード
43 ボルト
45 ナット
47 ウエイト取付部
49 第1窪み
51 第2窪み
53 挿通孔
55 余肉部
57 ファンブレード
59 ボルト
61 ウエイト取付部
63 窪み
65 ネジ穴
67 余肉部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aircraft engine fan 3 1st engine case 5 2nd engine case 7 Main flow path (core flow path)
9
Claims (2)
前記エンジンケース内に回転可能に設けられ、外周面に複数の嵌合溝が等間隔に形成されたファンディスクと、
前記ファンディスクの各嵌合溝に嵌合して設けられたファンブレードと、を具備し、
各ファンブレードは、
強化繊維と樹脂との複合材料により構成されたブレード本体と、
前記ブレード本体の基端側に一体形成され、空気の流路面を有し、前記複合材料により構成されたプラットホームと、
前記プラットホームに一体形成され、前記複合材料により構成されたシャンクと、
前記シャンクに一体形成され、前記複合材料により構成され、前記ファンディスクの前記嵌合溝に嵌合可能なダブテールと、
前記ブレード本体の前縁側に一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するシースとを備えてあって、
各ファンブレードにおける前記シースの先端側に、バランスウエイトを取付可能なウエイト取付部又は切削によってバランス調整可能な余肉部が形成されていることを特徴とする航空機エンジン用ファン。 In an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine,
A fan disk that is rotatably provided in the engine case and has a plurality of fitting grooves formed at equal intervals on the outer peripheral surface;
Fan blades provided to be fitted in the respective fitting grooves of the fan disk, and
Each fan blade
A blade body composed of a composite material of reinforcing fibers and resin;
A platform integrally formed on the base end side of the blade body, having an air flow path surface, and made of the composite material;
A shank formed integrally with the platform and composed of the composite material;
A dovetail formed integrally with the shank, made of the composite material, and engageable with the fitting groove of the fan disk;
Provided integrally with the front edge side of the blade body, made of metal, and provided with a sheath for reinforcing the blade body,
A fan for an aircraft engine, characterized in that a weight attaching portion to which a balance weight can be attached or a surplus portion capable of adjusting balance by cutting is formed on the distal end side of the sheath in each fan blade.
前記エンジンケース内に回転可能に設けられ、外周面に複数の嵌合溝が等間隔に形成されたファンディスクと、
前記ファンディスクの各嵌合溝に嵌合して設けられたファンブレードと、を具備し、
各ファンブレードは、
強化繊維と樹脂との複合材料により構成されたブレード本体と、
前記ブレード本体の基端側に一体形成され、空気の流路面を有し、前記複合材料により構成されたプラットホームと、
前記プラットホームに一体形成され、前記複合材料により構成されたシャンクと、
前記シャンクに一体形成され、前記複合材料により構成され、前記ファンディスクの前記嵌合溝に嵌合可能なダブテールと、
前記ブレード本体の前縁側に一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するシースと、
前記ブレード本体の後縁側から外縁側に亘って一体的に設けられ、金属により構成され、前記ブレード本体を補強するガードとを備えてあって、
各ファンブレードにおける前記シースの先端側又は前記ガードの先端側に、バランスウエイトを取付可能なウエイト取付部又は切削によってバランス調整可能な余肉部が形成されていることを特徴とする航空機エンジン用ファン。 In an aircraft engine fan that takes air into an engine case of an aircraft engine,
A fan disk that is rotatably provided in the engine case and has a plurality of fitting grooves formed at equal intervals on the outer peripheral surface;
Fan blades provided to be fitted in the respective fitting grooves of the fan disk, and
Each fan blade
A blade body composed of a composite material of reinforcing fibers and resin;
A platform integrally formed on the base end side of the blade body, having an air flow path surface, and made of the composite material;
A shank formed integrally with the platform and made of the composite material;
A dovetail formed integrally with the shank, made of the composite material, and engageable with the fitting groove of the fan disk;
A sheath that is integrally provided on the front edge side of the blade body, is made of metal, and reinforces the blade body;
The blade body is integrally provided from the rear edge side to the outer edge side, is made of metal, and includes a guard that reinforces the blade body,
A fan for an aircraft engine, wherein a weight attaching portion capable of attaching a balance weight or a surplus portion capable of adjusting balance by cutting is formed on the distal end side of the sheath or the distal end side of the guard in each fan blade. .
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