JP6463829B2 - ホイールディスクアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、ホイールディスクと、ホイールディスクの外周に沿って固定された複数のブレードデバイスと、半径方向において互いから離間された２つの環状溝に保持された複数のシーリングプレートと、を有し、２つの環状溝のうち第１の環状溝はホイールディスクに設けられかつ環状突出部によって経方向外側における境界を形成されており、第２の環状溝は、隣接して配置される多数の環状溝セグメントによって規定されており、これら環状溝セグメントは個々のブレードデバイスにそれぞれ設けられている、ホイールディスクアセンブリに関するものである。

冒頭で説明したタイプのホイールディスクアセンブリは、従来技術において多くのさまざまな実施形態で知られている。組立中、ブレードデバイスは、ホイールディスクにおける溝に挿入され、シーリングプレートが連続的に２つの環状溝に挿入される。最後の２つのブレードデバイスを設置できるようにするために、すべてのシーリングプレートを、すでに取り付け、かつそのブレードデバイスをホイールディスクにおける関連する溝に設置できる程度にオーバーラップの領域を越えて環状溝へ移動することが必要である。シーリングプレートは続いてその意図されたポジションへ向けて周方向に再び押し返され、変位に反して適切な様式でそこに固定される。

公知のホイールディスクアセンブリの欠点の１つとして、意図されたようにホイールディスクアセンブリが作動する間、優勢な遠心力の作用下で、シーリングプレートがブレードデバイスに押し付けられ、結果的にシーリングプレート固有の重量全体がブレードデバイスに作用することが挙げられる。これは、ホイールディスクとブレードデバイスとの間の連結部に高い応力を及ぼし、そのためこれらは必然的に大規模な構造物とする必要があり、高いコストを伴う。

これに代えて、特許文献１によって、例えばシーリングプレートをホイールディスクで半径方向に支持して、その遠心力をホイールディスクが引き受けることが提案されている。このため各シーリングプレートに突出部が設けられており、当該突出部はホイールディスクにおける対応する突出部の後ろ側に係合する。しかしながらホイールディスクへの一方的な力の伝達は不利益となる。

欧州特許出願公開第１９４４４７２号明細書

こうした従来技術を起点として、本発明は、代替的で安価な構造を伴う冒頭で説明したタイプのホイールディスクアセンブリを提供することを目的とする。

この目的を実現するために、本発明は、冒頭で述べたタイプのホイールディスクアセンブリであって、第１の環状溝が、アンダーカットデザインのものであり、かつ断面で見た場合に軸線方向に突出しかつ接触面を備える少なくとも１つの保持突出部を有しており、シーリングプレートは、断面で見た場合に、内径部分の領域において少なくとも１つの軸線方向に突出する支持突出部を有しており、支持突出部はそれぞれ、少なくとも１つの保持突出部に対応するように構成されており、かつ支持面が設けられており、少なくとも１つ保持突出部の接触面と少なくとも１つの支持突出部の支持面とシーリングプレートの高さとは、意図されたようにホイールディスクアセンブリが運転する場合の遠心力の作用下でシーリングプレートの支持面が少なくとも１つの保持突出部の接触面に支持されるように、構成されている。この実施形態によって、シーリングプレート固有の重量は、意図されたようにホイールディスクアセンブリが運転する場合の遠心力の作用下で、ホイールディスクの少なくとも１つの保持突出部よって支持される。これは、作用する遠心力がシーリングプレートから「分離される」ため、ホイールディスクとブレードデバイスとの間の連結部における負荷を軽減する。これは、ブレードデバイスとの連結部の領域において、ホイールディスクをより薄く形成できる効果を有する。これはブレードデバイスのプラットフォームにも適用され、それによって、ブレードデバイスはシーリングプレートの重量を支持する必要がないため、ブレードデバイスは、ホイールディスクに保持される。この方法により、全体的に非常に低コストの構造体を得ることができる。

さらに第１の環状溝は、断面で見た場合に２つの保持突出部を有しており、これら２つの保持突出部は、互いに軸方向において対向するように配置され、互いへ向けて方向付けられておりかつ接触面がそれぞれに設けられており、シーリングプレートは、断面でみた場合に、その内径部分の領域に２つの支持突出部を備えており、２つの支持突出部は、保持突出部に対応するよう構成されており、かつ軸線方向において互いに対向するように位置されており、かつ互いから離れる方向に配向されており、これら突出部の各々には支持面が設けられており、接触面および支持面は、意図されたようにホイールディスクアセンブリが作動する間、遠心力の作用下でシーリングプレートの支持面が保持突出部の接触面に支持されるように、構成されている。付加的な突出部および付加的な支持突出部を提供することで、意図されたように作動している間、シーリングプレートの重量がより均一に分散することが保証され、それによってより良好な安定性とホイールディスクへの力の導入が実現される。

少なくとも１つの保持突出部の接触面およびシーリングプレートの接触面はそれぞれ、半径方向に交差する方向および軸線方向に交差する方向の両方向に延在することが好ましい。言い換えると接触面および支持面はそれぞれ傾斜されている。

シーリングプレートの側面は、有利には、少なくとも一部分において軸線方向に対して交差するように延在しており、かつこれらシーリングプレートが意図された状態で軸線方向に対してその側面の所定の領域においてオーバーラップするように、設計されている。この方法によって、隣接して配置されるシーリングプレートの側面間にシーリング効果が実現される。

シーリングプレートの側面は、有利には、ステップ形状にデザインされており、その結果、シーリングプレートは、ある程度まで移動可能となると同時に周方向において互いにオーバーラップしたまま保持される。このステップは、ホイールディスクアセンブリのすべてのシーリングプレートがすでに取り付けられた状態で、２つの隣接して配置されるシーリングプレート間に単一のシーリングプレートの幅より大きなスペースを設定できるような方法で、シーリングプレートをともに押圧できるように選択すべきである。そうした実施形態は、図を参照して以下に説明される実施形態から明らかなようにシーリングプレートが取り付けられる方法に応じて有利となり得る。

本発明の一実施形態によれば、環状突出部を軸線方向に通る少なくとも１つの開口が設けられており、当該開口の周方向における最小幅は、内径部分の領域におけるシーリングプレートの幅よりも大きい。その結果、シーリングプレートは、環状溝間の凹部を経て軸線方向に挿入可能となり、かつ環状溝にガイドされつつ周方向に移動可能となる。こうした種類の凹部によって、ブレードデバイスがすでにホイールディスクに取り付けられていても、シーリングプレートを簡単な様式で関連する環状溝に挿入でき、高いフレキシビリティを伴ってアセンブリを形成できる。さらに稼働中に凹部を介する大きすぎる力を伴わずに、個々のシーリングプレートを再び移動させることができる。

好ましくは、ホイールディスクにおいて互いに対向するように形成される２つの凹部が提供される。特に１８０°まで、周方向に凹部をずらすことによって、一方ではシーリングプレートの取り付けおよび取り外しが容易に実施される。他方では第１の凹部に対向して配置される第２の凹部を設けることによって、潜在的な不均衡を埋め合わせられる。

有利には、少なくとも１つの凹部を閉鎖するためにホイールディスクに取り外し可能に固定可能な少なくとも１つの閉鎖部品が設けられている。閉鎖部品は、少なくとも１つのシーリングプレートを受容する受容面を有する。

少なくとも１つの閉鎖部品は、好ましくは、両側において、半径方向外側に突出する閉鎖部品突出部を有しており、閉鎖部品突出部は、意図された状態において、対応するように設計された凹部のポケットに係合する。この方法では閉鎖部品は周方向においてホイールディスクに固定可能である。

その受容面の領域において、少なくとも１つの閉鎖部品は有利なことに半径方向に延在するウェブを有しており、ウェブは、意図された状態において少なくとも２つのシーリングプレートの内径部分に形成された、対応するよう設計されたシーリングプレート溝に係合する。この方法では、閉鎖部品が意図されたように配置された状態で閉鎖部品に隣接して位置決めされる１つのシーリングプレートまたは複数のシーリングプレートによって閉鎖部品を固定することを保証できる。

本発明の一実施形態によれば、環状溝の縁部および／または支持突出部の縁部および／または閉鎖部品の縁部は、過度の応力を避けるための放射状部分が設けられる。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照した、本発明の一実施形態に基づくホイールディスクアセンブリの以下の説明から明らかとなろう。

完全に組み立てられた状態の本発明の一実施形態に基づくホイールディスクアセンブリの斜視図である。 図１における参照符号IIによって示される細部の拡大断面図である。 図２に図示されたアセンブリの拡大側面図である。 図示のために閉鎖部品が省略された、図２に図示されたアセンブリの拡大図である。 図２から図４に図示されたアセンブリの本発明に基づく代替的な実施形態の拡大側面図である。

図１から図４には、本発明の一実施形態に基づくホイールディスクアセンブリ１またはその構成要素を示す。ホイールディスクアセンブリ１は、ホイールディスク２と、ホイールディスク２の外周に沿って固定された複数のブレードデバイス３と、互いから半径方向において離間された２つの環状溝５および６においてホイールディスク２とブレードデバイス３との間に保持された複数のシーリングプレート４と、を備える。このアセンブリにおいて、第１の環状溝５は、ホイールディスク２に設けられており、かつ環状突出部７によって軸線方向外側における境界を形成されている。第２の環状溝６は、隣接して配置される複数の環状溝セグメントによって規定されており、これら複数の環状溝セグメントはそれぞれブレードデバイス３に形成される。シーリングプレート４の図を簡略化するために、ホイールディスク２は、環状突出部７を通って軸線方向に延在する少なくとも１つの凹部８を備えており、この凹部の周方向における最小幅は、シーリングプレート４の、内径部分における幅よりも大きい。したがって、シーリングプレート４は、環状溝５および６間において凹部８を通って軸線方向に挿入でき、かつ環状溝５および６によってガイドされつつ周方向に移動できる。凹部８を閉鎖するために、ホイールディスクアセンブリ１は、ホイールディスク２に取り外し可能に固定可能な閉鎖部品９をさらに備える。

断面図を参照すると、ホイールディスク２に設けられた環状溝５は、２つの保持突出部１０を有しており、これら保持突出部１０は、軸線方向において互いに向かい合うように配置されており、互いへ向けて構成されており、かつそれぞれ接触面１１を備える。シーリングプレート４は、断面図を見ると、その内径部分の領域において２つの支持突出部１２を備える。これら支持突出部１２は、保持突出部１０に対応するように設計されており、軸線方向において互いに対向するよう配置されており、かつ互いから離れた方向を向くように配向されており、これら支持突出部の各々には支持面１３が設けられる。保持突出部１０および支持突出部１２はそれぞれ半径方向Ｒに対して交差するようにかつ軸線方向Ａに対して交差するように延在しており、この場合には、角度二等分線上に配置されているが、他の傾斜も可能である。保持突出部１０の接触面１１と、支持突出部１２の支持面１３と、シーリングプレート４の高さとは、ホイールディスクアセンブリ１が意図されたように作動する際の遠心力の作用下でシーリングプレート４の支持面１３が保持突出部１０の接触面１１に支持されるように、設計されかつ選択される。

シーリングプレート４の側面１４は、少なくとも一部において軸線方向Ａに交差するように延在しており、かつ、意図された状態においてシーリングプレート４が軸線方向Ａに対してその側面１４の領域でオーバーラップするように、設計されている。この場合、シーリングプレート４の側面１４はステップ状にデザインされており、その結果、隣接して配置されかつ相互にオーバーラップするシーリングプレート４は、そのオーバーラップを保持しつつ半径方向に移動可能である。このオーバーラップの広がりは、図１に図示されるようにシーリングプレート４のすべてがホイールディスクアセンブリ１に取り付けられた状態でシーリングプレート４の最大幅よりも大きなスペースを２つの隣接して配置されるシーリングプレート４間に設定できるようにシーリングプレート４の一方がシーリングプレート４の他方に対して押圧可能なように、選択される。

凹部８は、両側に配置されるポケット１５を備える。ポケット１５は環状突出部７全体を通って軸線方向に延在し、かつ半径方向におけるアンダーカットを形成する。閉鎖部品９は、半径方向において外側に突出する閉鎖部品突出部１６を有しており、これは、ポケット１５に対応するように、かつ閉鎖部品９が意図されたように配置されて閉鎖部品９が半径方向に固定されることを保証する状態でポケット１５と係合するように設計されている。閉鎖部品９は、少なくとも１つのシーリングプレート４を受容するよう機能する受容面１７を備える。受容面１７の領域において、閉鎖部品９は、半径方向に延在するウェブ１８を有する。ウェブ１８は、意図された状態で、シーリングプレート４の内径部分に設けられるとともに対応するように設計されたシーリングプレート溝１９に係合する。

ホイールディスクアセンブリ１を図１に図示されるように組み立てるために、第１のステップでは、ブレードデバイス３のすべてを公知の様式でホイールディスク２に固定する。その後、個々のシーリングプレート４を、凹部８を介して環状溝５および６に１つずつ軸線方向に導入し、続いて周方向に移動させて一方を他方に接触させる。シーリングプレート４の側面１４のステップ状の実施形態によって、シーリングプレート４すべての取り付け後に、凹部８の領域を、ここで、シーリングプレート４から自由なままにすることができる。さらなるステップにおいて、閉鎖部品９は、続いて、凹部８に軸線方向に挿入され、このとき閉鎖部品突出部１６が環状突出部７のポケット１５と係合し始め、それによって閉鎖部品９が半径方向に固定されることが保証される。後続のステップでは、シーリングプレート４が、周方向において、その意図されたポジションへ移動される。この工程の間、２つの隣接するシーリングプレート４のシーリングプレート溝１９はそれぞれ、閉鎖部品９の受容面１７から突出するウェブ１８と係合するように部分的に移動される。

さらなるステップにおいて、シーリングプレート４は、適切な手段によってその意図された周方向ポジションに固定される。そのため例えばシーリングプレート４に設けられた長穴を通って延在するとともに半径方向に延在してホイールディスク２に固定されるボルト（具体的には図示せず）を使用して固定を完了できる。長穴は、意図されたようにホイールディスクアセンブリ１が作動する際の半径方向におけるシーリングプレート４の移動を可能にするよう機能する。当然のことながら、代替案として、シーリングプレート４をその意図された周方向ポジションに固定するために、他の適切な固定手段を使用することも可能である。ここで、ホイールディスクアセンブリ１の完全に組み立てられた状態において、閉鎖部品９はまた、シーリングプレート溝１９とウェブ１８との間の係合によって、軸線方向において固定される。

ホイールディスクアセンブリ１の大きな利点の１つとして、ブレードデバイス３がすでにホイールディスク２に固定されている場合あるいはブレードデバイス３が依然としてホイールディスク２に固定されている場合でさえ、シーリングプレートを問題なく容易に係合できかつ取り外しできることが挙げられる。さらに、保持突出部１０の接触面１１と、支持突出部１２の支持面１３と、シーリングプレート４の高さとは、意図されたようにホイールディスクアセンブリ１が作動する際の遠心力の作用下でシーリングプレート４の支持面１３が保持突出部１０の接触面１１に支持されるように、設計されている。そのためシーリングプレート４固有の重量が、ホイールディスク２に支持され、これは、ホイールディスク２とブレードデバイス３との間の連結部の領域を堅牢にする必要がなく、そのため低コストで製造できるとの利点を有する。保持突出部１０の対称的なデザインおよび支持突出部１２の対称的なデザインによって、ホイールディスク２に対する力の非常に均一な導入をさらに実現できる。なお、当然のことながら、原理的に、同一または同様の構成要素に図１から図４と同じ参照符号が付与される図５に図示されるように単一の保持突出部１０および単一の支持突出部１２を提供するのでも十分である。

好ましい例示的な実施形態を用いて本発明について詳細に説明し図示したが、本発明は開示される例示に限定されず、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、当業者によってここから他の変形例も展開可能である。

１ ホイールディスクアセンブリ
２ ホイールディスク
３ ブレードデバイス
４ シーリングプレート
５，６ 環状溝
７ 環状突出部
８ 凹部
９ 閉鎖部品
１０ 保持突出部
１１ 支持面
１２ 支持突出部
１３ 接触面
１４ 側面
１５ ポケット
１６ 閉鎖部品突出部
１７ 受容面
１８ ウェブ
１９ シーリングプレート溝

Claims (10)

1. ホイールディスク（２）と、前記ホイールディスク（２）の外周に沿って固定された複数のブレードデバイス（３）と、互いから半径方向に離間された２つの第１および第２の環状溝（５，６）に保持される複数のシーリングプレート（４）と、を備えるホイールディスクアセンブリ（１）であって、
   前記第１の環状溝（５）は、前記ホイールディスク（２）に設けられ、かつ環状突出部（７）によって半径方向外側の境界を形成されており、
   前記第２の環状溝（６）は、個々の前記ブレードデバイス（３）にそれぞれ設けられた複数の隣接して配置される環状溝セグメントによって規定されており、
   前記第１の環状溝（５）は、前記ホイールディスク（２）の内側に形成されており、かつ断面で見た場合に、接触面（１１）が設けられた少なくとも１つの軸線方向に突出する保持突出部（１０）を有しており、
   前記シーリングプレート（４）は、断面で見た場合に、内径部分において、少なくとも１つの軸線方向に突出する支持突出部（１２）をそれぞれ有しており、前記支持突出部は、少なくとも１つの前記保持突出部（１０）に対応するように構成されており、かつ支持面（１３）を備えており、
   少なくとも１つの前記保持突出部（１０）の前記接触面（１１）と、少なくとも１つの前記支持突出部（１２）の前記支持面（１３）と、前記シーリングプレート（４）の高さとは、意図されたように前記ホイールディスクアセンブリ（１）が作動する際の遠心力の作用下で前記シーリングプレート（４）の前記支持面（１３）が少なくとも１つの前記保持突出部（１０）の前記接触面（１１）に支持されるように、構成されており、
   前記第１の環状溝（５）は、断面で見た場合に、互いに軸線方向に向かい合うように配置される２つの保持突出部（１０）を有しており、２つの保持突出部（１０）は、互いへ向けて方向付けられており、かつそれぞれ接触面（１１）を設けられており、
   前記シーリングプレート（４）は、断面で見た場合に、前記内径部分において、２つの支持突出部（１２）を備えており、２つの支持突出部（１２）は、前記保持突出部（１０）に対応するよう構成されており、軸線方向において互いから離れる方向に延在しており、前記支持突出部の各々に支持面（１３）が設けられており、
   前記接触面（１１）および前記支持面（１３）は、意図されたように前記ホイールディスクアセンブリ（１）が作動する際の遠心力の作用下で前記シーリングプレート（４）の前記支持面（１３）が前記保持突出部（１０）の前記接触面（１１）に支持されるように、構成されていることを特徴とする、ホイールディスクアセンブリ（１）。
2. 少なくとも１つの前記保持突出部（１０）の前記接触面（１１）および前記シーリングプレート（４）の前記支持面（１３）はそれぞれ、半径方向に交差するとともに軸線方向に交差するように延在していることを特徴とする請求項１に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
3. 前記シーリングプレート（４）の側面（１４）は、少なくとも一部において前記軸線方向に交差するように延在しており、かつ前記複数のシーリングプレート（４）が意図された状態において前記軸線方向において互いに接触するように、構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
4. 前記シーリングプレート（４）の前記側面（１４）がステップ状構造のものであることを特徴とする請求項３に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
5. 前記環状突出部（７）を通って軸線方向に延在する少なくとも１つの凹部（８）が設けられており、前記ホイールディスク（２）の周方向における前記凹部の最大幅は、前記内径部分における前記シーリングプレート（４）の幅よりも大きく、
   前記シーリングプレート（４）を、前記第１および第２の環状溝（５，６）間において前記凹部（８）を通して軸線方向に挿入でき、かつ前記第１および第２の環状溝（５，６）によってガイドされて前記周方向に移動できることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
6. 前記ホイールディスク（２）において互いに対向するよう形成された２つの凹部（８）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
7. 前記少なくとも１つの凹部（８）に近接するように前記ホイールディスク（２）に対して取り外し可能に固定可能な少なくとも１つの閉鎖部品（９）が設けられており、
   前記閉鎖部品（９）は、少なくとも１つのシーリングプレート（４）を受容するための受容面（１７）を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
8. 前記少なくとも１つの閉鎖部品（９）は、両側において、半径方向外側に突出する閉鎖部品突出部（１６）を有しており、前記閉鎖部品突出部（１６）は、前記意図された状態において前記凹部（８）のポケット（１５）に係合し、前記閉鎖部品突出部（１６）は、前記ポケット（１５）に対応するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
9. 前記閉鎖部品（９）の受容面（１７）の領域において、前記少なくとも１つの閉鎖部品（９）は、前記半径方向に延在するウェブ（１８）を有し、前記ウェブ（１８）は、前記意図された状態において少なくとも２つのシーリングプレート（４）の前記内径部分に形成されたシーリングプレート溝（１９）に係合し、前記ウェブ（１８）は、前記シーリングプレート溝（１９）に対応するように構成されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。
10. 前記ホイールディスク（２）において互いに対向するよう形成された２つの凹部（８）が設けられており、
    前記凹部（８）に近接するように前記ホイールディスク（２）に対して取り外し可能に固定可能な少なくとも１つの閉鎖部品（９）が設けられており、
    前記第１の環状溝（５）の縁部と前記支持突出部（１２）の縁部と前記閉鎖部品（９）の縁部との少なくとも１つには、丸角部分が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のホイールディスクアセンブリ（１）。

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