JP3200686B2 - 先細／末広ノズル用フラップヒンジ装置 - Google Patents

先細／末広ノズル用フラップヒンジ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ガスタービンエンジン、特にそのための誘
導自在な吐出ノズルに関する。
発明の背景 航空機用のガスタービンエンジンにおいては、熱いガ
スを排気ノズルを通して吐出することによってスラスト
を得ている。多くの用途に適用するために効率の良い作
動をするには、可変面積式の先細／末広ノズルを使用す
ることが必要とされている。
軸対称ノズルにおいて、可変の先細／末広構成は円周
方向に配置した複数個のフラップを使用することによっ
て達成される。オーバラップするシールが、円周方向で
隣接するフラップ間に配置される。
各先細フラップ又はそのシールと各末広フラップ又は
そのシールとの間にはヒンジ装置を設けなければならな
い。これにより、作動中、スロート及び終端吐出開口の
変化が作られ得る。
航空機の旋回性を増大することは、スラストを誘導
（ベクタリング）することによって達成することができ
る。この場合、ガスの吐出は軸線方向から誘導され、こ
れにより上向き、下向き又は横向きのスラスト成分が得
られる。米国特許第5,082,182号（1992年１月21日にブ
ルチェツ（Bruchez）等に付与されている）に示されて
いるように、末広フラップ及びそのシールの動きのみを
誘導することによって、スラストの誘導が成し遂げられ
ている。先細フラップ及びそのシールは対称のままであ
る。先細フラップと末広フラップとの間のヒンジはヒン
ジの半径方向軸線と横軸線との両方のまわりを回転でき
るようなものでなければならない。ヒンジは、また、熱
いガス流れの漏れ及びスラストの損失を防止するために
いつでもシールを維持しなければならない。
冷却空気は、先細ノズルの表面に沿って排出され、ス
ロートを通過して末広ノズルに流れる。ヒンジは、ノズ
ルスロートの幾何学的形状に重大に影響しないと先に、
先細ノズルからの冷却流れを妨げないようにしなければ
ならない。
特許国際公開明細書WO92/03649は、末広フラップを誘
導するようにした誘導式先細／末広ノズルを示してい
る。末広フラップは、自在継手によって先細フラップに
接続されている。そして、この自在継手の部分、それ故
末広フラップと先細フラップとの間をシールするフラッ
プシールは一対の重なり板ばねシールにより形成され、
一方の板ばねシールは先細フラップに固着されていると
共に、他方の板ばねシールはこの先細フラップに対応す
る末広フラップに固着されている。
発明の概要 本発明によれば、先細フラップと末広フラップヒンジ
シールとは、これら先細フラップ及び末広フラップヒン
ジシールの両方の表面に平行な軸線を持つ第１の枢動自
在な接続部によって接続されている。ヒンジシールのガ
ス側表面と同一平面であるガス側表面を有する末広フラ
ップは、第２の枢動自在な接続部によってヒンジシール
に接続されている。この第２の接続部は、末広フラップ
及び末広フランプヒンジシールの各表面に垂直な軸線を
有する。ヒンジシールの延長部は、末広フラップのくぼ
み区域に密封して載っている。ヒンジシールの延長部
は、くぼみ表面と末広フラップとの境界部と同じ形状と
なっているアーチ状縁を有する。
第１の枢動自在な接続部の軸線と第２の枢動自在な接
続部の軸線とは、直角に交差する。第１の枢動自在な接
続部は、間隔を置いて間に空間を持つ２つの同軸ピンに
より形成されている。そして、第２の枢動自在な接続部
は、これら同軸ピン間の空間に配置されたピンを包含す
る。
図面の簡単な説明 図１は、先細／末広ノズルの一部分の等角投影図であ
る。
図２は、本発明によるヒンジ装置の区域の等角投影図
である。
図３は、上記ヒンジ区域の断面図である。
図４は、図３の４−４線に沿うヒンジの断面図であ
る。
図５は、上記ヒンジ装置の分解図である。
好適な実施例の説明 図１は、先細フラップ12と末広フラップ14とを具備す
る先細／末広ノズル10の概要を示す。先細フラップ12間
には先細シール16が、また末広フラップ14間には末広シ
ール18が、それぞれ介在されている。
先細及び末広フラップヒンジ装置20は、末広フラップ
ヒンジシール22を包含する。この末広フラップヒンジシ
ール22は、末広フラップ14と一部分が重なりあってい
る。
先細／末広シールヒンジ24は、先細シールと末広シー
ルとを結合する。末広シール中心決め保持手段26は、末
広シール18を中心決めして保持する。
末広フラップ14及び末広シール18の角度位置を変え、
これによりノズルのスロート開口を変化させるために、
普通の駆動装置を使用することができる。すなわち、固
定の上流側構体30に取り付けられているアクチュエータ
28は、同期リング32を駆動する。この同期リング32は、
駆動リンク34を介して末広フラップ14に接続されてい
る。同期リング32を後方へ移動させることにより、出口
開口が減少させられる。また、同期リング32を傾けるこ
とにより、末広フラップ14はノズル軸線36に関して誘導
され、これによりノズルの誘導吐出が成し遂げられる。
次に、図２、図３及び図５を参照するに、これらの図
には先細フラップ12と末広フラップ14との間の本発明に
よるヒンジ接続部に示されている。末広フラップヒンジ
シール22は、第１の枢動自在な接続部40により先細フラ
ップ12に枢動自在に接続されている。この第１の枢動自
在な接続部40は、先細フラップ12の平らなガス側表面44
と末広フラップヒンジシール22の平らなガス側表面46と
に平行な軸線42を有する。
末広フラップヒンジシール22の延長部48は、末広フラ
ップ14のくぼみ50に密封して載っている。このシール延
長部48は、アーチ状の縁52を有する。くぼみ50の境界部
54は、このアーチ状縁52と同じ形状となっている。アー
チ状縁52の湾曲中心は、通しピン58である。
末広フラップ14の平らなガス側表面56は、末広ヒンジ
フラップシール22のガス側表面46と同一平面である。
第２の枢動自在な接続部60は、末広フラップヒンジシ
ール22の平らな表面46に垂直な軸線62を有する。この第
２の接続部60は、半径方向ヒンジピン（通しピン）58を
介してヒンジシール22と末広フラップ14とを接続する。
第１の枢動自在な接続部40の軸線42と、第２の枢同自在
な接続部60の軸線62とは、互いに垂直である。
図４及び図５に見られるように、第２の枢動自在な接
続部60は、間隔を置いて間に空間を持つ２つのピン64に
より形成されている。半径方向ヒンジピン58は、これら
ピン64間の空間に配置されている。ヒンジピンリテーナ
68はピン64に取り付けられ、そのタブ70が曲げられてピ
ン64を箇所に保持している。
先細／末広フラップは、これにより、２度の許容自由
度でもって誘導作用ができるように接続されている。末
広フラップヒンジシールは、このような誘導作用の間ヒ
ンジをシールする。ノズルの滑らかな内部は維持され、
これによりノズルスロートの幾何学的形状に影響しない
と共に、先細ノズルからの冷却流れを妨げない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02K 1/12 F02K 1/80

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸対称に誘導可能な先細／末広ノズルのた
    めのフラップヒンジ装置において、平らなガス側先細フ
    ラップ表面（44）を有する可変先細フラップ（12）と、
    平らなガス側フラップヒンジシール表面（46）を有する
    末広フラップヒンジシール（22）と、前記平らなガス側
    先細フラップ表面と前記平らなガス側フラップヒンジシ
    ール表面との両方に平行なヒンジ軸線（42）を有する第
    １の枢動自在な接続部（40）と、前記平らなガス側フラ
    ップヒンジシール表面と同一平面である平らなガス側末
    広フラップ表面（56）を有する可変末広フラップ（14）
    とを包含するフラップヒンジ装置において、前記第１の
    枢動自在な接続部（40）は前記末広フラップヒンジシー
    ルを前記先細フラップに接続し、更に、前記ガス側フラ
    ップヒンジシール表面に垂直な軸線（62）を有して、前
    記フラップヒンジシールと前記末広フラップとを接続す
    る第２の枢動自在な接続部（60）を包含することを特徴
    とするフラップヒンジ装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載のフラップヒンジ装置におい
    て、更に、前記第２の枢動自在な接続部に隣接して前記
    末広フラップのガス側表面に設けられたくぼみ区域（5
    0）を包含し、前記フラップヒンジシールがこのくぼみ
    区域に密閉して載っている延長部（48）を有するフラッ
    プヒンジ装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載のフラップヒンジ装置におい
    て、更に、前記延長部が前記第２の枢動自在な接続部
    （60）を通過する湾曲中心を持つアーチ状縁（52）を有
    するフラップヒンジ装置。
  4. 【請求項４】請求項３記載のフラップヒンジ装置におい
    て、更に、前記くぼみ区域（50）の境界部は前記アーチ
    状縁（52）と同じ形状となっているフラップヒンジ装
    置。
  5. 【請求項５】請求項１〜４記載のフラップヒンジ装置に
    おいて、更に、前記第１の枢動自在な接続部の軸線（4
    2）と前記第２の枢動自在な接続部の軸線（62）とは直
    角に交差しているフラップヒンジ装置。
  6. 【請求項６】請求項１〜５記載のフラップヒンジ装置に
    おいて、更に、前記第１の枢動自在な接続部は間隔を置
    いて間に空間を持つ２つの同軸ピン（64）を包含し、前
    記第２の枢動自在な接続部はこれら同軸ピン間の空間に
    配置されたピン（58）を包含するフラップヒンジ装置。
JP50398494A 1992-07-16 1993-03-18 先細／末広ノズル用フラップヒンジ装置 Expired - Fee Related JP3200686B2 (ja)

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WO (1) WO1994002731A1 (ja)

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