回転ブレード用の保持装置
【課題】一次保持装置が損傷した場合にブレードの解放（釈放）を防ぐのに役立てるためのフェイルセーフ機構をもたらす二次保持装置を提供する。
【解決手段】ブレード組立体３１０は、軸線周りに回動可能なハブ３１２と、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレード３１４であって、その根元３２０が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞３２２内へ進入する。
【解決手段】ブレード組立体３１０は、軸線周りに回動可能なハブ３１２と、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレード３１４であって、その根元３２０が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞３２２内へ進入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するブレード（動翼）のための保持装置に関する。特に、本発明は、一次保持装置が損傷した場合にブレードの解放（釈放）を防ぐのに役立てるためのフェイルセーフ機構をもたらす二次保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転するブレード、例えば航空機エンジンのプロペラに保持装置を用いることが知られているが、これは、ブレードの取り付けられているハブから、それらのブレードが半径方向へ分離するのを防ぐのに役立てるためである。また、一次保持装置が損傷した場合にブレードとハブとの半径方向の分離を防ぐように作用する二次保持装置を用いることも知られている。
【０００３】
そのような二次保持装置を利用する、ある１つの既知のプロペラ組立体が、図１に示されている。このプロペラ組立体１０は、ハブ１２とブレード１４とを備えている。そのブレード１４は、翼１６と根元１８とを有している。ブレード１４は、矢印２１で示す方向へ推力をもたらすように、軸受（図示せず）上でハブ１２と共に軸線１９周りに回転するように構成されている。ピッチ制御システムをもたらすよう、ブレードがその縦軸線周りに回動可能となるように軸受２４が設けられている。プロペラ組立体１０の製造時には、ハブ１４の外側表面２２にある開口２０を通じて根元１８がハブ１４内へと挿入され、ハブ１４と根元１８のそれぞれの半径方向対向面２６，２８同士の間に軸受２４が挿入される。軸受２４は、ブレード１４に求められる回転支持をもたらすと共に、使用中にブレード１４とハブ１２との半径方向の分離を防ぐように作用もする。このようにして、軸受２４は、一次保持装置としての役目を果たすのである。
【０００４】
図１に示す実施形態における二次保持装置は、溝路内へと差し込まれた円形ワイヤ３２であり、その溝路は、ハブ１２と根元１８との互いに向かい合った表面における、互いに対応する溝同士から形成されている。軸受損傷の場合には、このワイヤによって、ブレード１４とハブ１２との半径方向の分離が防止される。
【０００５】
二次保持装置としてワイヤ３２を用いることは十分なものとはなり得るが、それは正確に据え付けられることに頼っており、この正確な据付けは、熟練したオペレータや過度に多くの時間を必要とするものである。更に、ワイヤ３２は、ハブ１２とブレード１４のいずれの一体部分でもなく、これらの構成部品同士の間の相対的な動きにさらされる。この相対的な動きは、振動や摩耗の問題へとつながる可能性がある。このシステムに伴う更なる困難は、点検をより面倒なものとするワイヤの隠蔽された位置のせいで生じるものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、既知の先行技術に伴う問題の幾つかを克服しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様において、本発明は、軸線周りに回動可能なハブと、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入する、ブレード組立体を提供する。
【０００８】
根元の一部を保持空洞内で保持されるように通過させるインターロックをもたらすことによって、保持装置を提供する単純で機械的に強固な手段が可能となる。
【０００９】
インターロックは、通常使用時にハブ部分の一部と重なり合う保持開口を備えていてもよい。その開口は実質的に丸いものであってよい。例えば、開口は円形や楕円形であってもよい。開口は、外周縁部の中や上に、１つないし複数の切欠や突起を含んでいてもよい。それぞれの開口と根元部分の切欠や突起は、互いにインターロックをもたらすように対応していてもよい。インターロックは、１つないし複数の突起が通過することのできる通路を含んでいてもよい。通路は、根元部分またはハブ部分の中にあってよい。
【００１０】
ブレードは縦軸線を有していてもよく、インターロックは、ブレードが当該インターロックを介して保持空洞内へと通過するのに、おおよそ当該ブレードの縦軸線周りに回動されることを当該ブレードに要求してもよい。
【００１１】
通路は、保持開口の外周縁部における少なくとも１つのキー溝を含んでいてもよく、根元部分は、キー溝に対応した突起を含んでいてもよい。複数のキー溝および対応する突起があってもよい。それらのキー溝および突起は、互いに異なるアーチ形の長さで延びていてもよい。３つのキー溝があってもよい。キー溝のアーチ型の長さは、２０から１２５度の間の範囲内にあってよい。
【００１２】
通路は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの保持開口を含んでいてもよく、根元部分は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの突起を含んでいてもよい。
【００１３】
互いに半径方向に隔てられた突起同士が、ブレードの縦軸線に対して軸線方向に一列に並べられていてもよい。
【００１４】
使用時に突起とそれぞれの保持開口との間の分散された重なり合いをもたらすように、互いに半径方向に隔てられた突起同士が非軸対称となっていてもよい。
【００１５】
保持開口は、根元部分のネジ部分に対応したネジ部分を備えていてもよい。
【００１６】
通常使用時において、根元部分は保持空洞内に懸架されていてもよい。「懸架され」は、根元部分が、通常使用時には接触しないように保持開口から隔てられていることを意味するものと解してよい。
【００１７】
インターロックは、当該ブレード組立体の回転軸線に対して一次保持装置の半径方向内側にあってもよい。インターロックは、一次保持装置の半径方向外側にあってもよい。
【００１８】
一次保持構造は、軸受装置である。
【００１９】
通常使用時における根元部分と保持開口との隔たりは、２.５ｍｍ未満であってよい。その隔たりは、１ｍｍと３ｍｍの値によって限られた範囲内にあってよい。
【００２０】
当該ブレード組立体は、一旦、根元部分がインターロックを介して保持空洞内に進入してしまわなければ、一次保持装置を係合させることができないように構成されていてもよい。
【００２１】
第２の態様において、本発明は、ブレード組立体を製造する方法であって、そのブレード組立体は、軸線周りに回動可能なハブと、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入するものであり、根元部分をインターロックに対して向ける段階と、通常使用時に根元部分が保持空洞内に在るように、根元部分にインターロックを通過させる段階と、一次保持装置を係合させる段階とを備えた方法を提供する。
【００２２】
根元部分にインターロックを通過させることは、ブレードのおおよその縦軸線周りに根元部分を回動させることを含んで成っていてもよい。
【００２３】
根元部分を回動させることは、少なくとも１回の完全な回転に通じる連続的な回動を必要としてもよい。
【００２４】
次の図面を助けとして、本発明の実施形態を以下説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】既知の二次保持装置を利用しているプロペラ組立体を示す図。
【図２】本発明が用いられ得る、既知のオープンロータガスタービンエンジンの断面図。
【図３】ブレード組立体の断面図。
【図４】他のブレード組立体の断面図。
【図５】保持開口の平面図。
【図６】他のハブ・根元組立体の斜視図。
【図７】更に他のハブ・根元組立体の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図２は、主軸線である回転軸線２０９を有した二軸・二重反転プロペラ・ガスタービンエンジン２１０を示している。このエンジン２１０は、コアエンジン２１１を備えている。そのコアエンジン２１１は、軸流方向へ直列に、吸気口２１２、中圧圧縮機２１４（ＩＰＣ）、高圧圧縮機２１５（ＨＰＣ）、燃焼装置２１６、高圧タービン２１７（ＨＰＴ）、中圧タービン２１８（ＩＰＴ）、出力タービン２１９（ＦＰＴ）、およびコア排気ノズル２２０を有している。ナセル２２１が、コアエンジン２１１を概して取り囲むと共に、吸気口２１２およびノズル２２０、並びにコア排気ダクト２２２を画成している。エンジン２１０は、２つの反転式プロペラ（二重反転プロペラ）２２３，２２４をも備えている。それらのプロペラ２２３，２２４は、出力タービン２１９に取り付けられ、このタービン２１９によって駆動される。出力タービン２１９は、二重反転ブレード列２２５，２２６を備えている。
【００２７】
ガスタービンエンジン２１０は、吸気口２１２へ進入する空気が、ＩＰＣ２１４によって加速および圧縮されて、ＨＰＣ２１５内へと差し向けられ、そこで更なる圧縮が行われるように、従来のやり方で作動する。ＨＰＣ２１５から排気された圧縮空気は、燃焼装置２１６内へと差し向けられて、そこで燃料と混合され、その混合気が燃焼させられる。その結果として生じる高温の燃焼生成物は、それから通過しつつ膨張し、高圧、低圧および出力の各タービン２１７，２１８，２１９を駆動してから、ノズル２２０を通じて排気されて、幾らかの推進力をもたらす。高圧、低圧および出力の各タービン２１７，２１８，２１９は、それぞれ、適当な相互連結シャフトによって、高圧、中圧の各圧縮機２１５，２１４、およびプロペラ２２３，２２４を駆動する。
【００２８】
図３は、本発明によるブレード組立体３１０の断面表現を示しており、これは図２に示すプロペラ２２３，２２４の何れか一方に対応している。ブレード組立体３１０は、ハブ３１２とブレード３１４とを含んでいる。
【００２９】
ブレード３１４は、翼部分３１８と根元３２０とを含んでいる。これらの翼部分３１８と根元３２０とは、ブレード縦軸線に沿って置かれたシャフト３２１を介して、互いに同軸方向へ直列に連結されている。
【００３０】
根元３２０は、ハブ３１２の保持空洞３２２内に置かれている。また根元３２０は、シャフト３２１から延びる軸線方向へ直列に、保持フランジ３２４、本体部分３２６、およびピッチ制御シャフト３２８を含んでいる。そのピッチ制御シャフト３２８は、ピッチ制御アクチュエータ（図示せず）に対して回動可能に連結されている。保持フランジ３２４の外周面は、この外周面の全体に渡って延びるネジ部分３３０を含んでいる。
【００３１】
ハブ３１２は、半径方向内側壁３３２、側壁３３４、および半径方向外側壁３３６を含んでいる。その外側壁３３６は、ハブ３１２の外側に面した表面をもたらしている。
【００３２】
根元３２０は、一次(primary)保持装置でハブ３１２に結合されている。当該実施形態において、その一次保持装置は、ハブ３１２と根元３２０の２つの（それぞれの）半径方向対向面３４０，３４２同士の間に設置された軸受装置３４４である。この軸受装置３４４は、ブレード３１４がその縦軸線周りに回動可能であるように、当該ブレード３１４に対する支持をもたらすように働く。軸受装置３４４はまた、エンジンの通常使用中に及ぼされる遠心力の下で、ブレードの根元３２０とハブ３１２の２つの構成部品同士の半径方向の分離を防止するように、ハブ３１２内でブレードの根元３２０を保持する。
【００３３】
ハブの外側壁３３６は、円形の保持開口３３８を含んでいる。その保持開口３３８は、保持フランジ３２４のネジ付き外周面３３０に対応したネジ付き外周面を有している。これらの保持開口３３８と保持フランジ３２４との間のネジ構成は、インターロックの形態の二次(secondary)保持装置をもたらす。この二次保持装置は、根元３２０が通路を通じて保持空洞３２２内へと通過することを、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するやり方で可能とする。それ故、保持フランジ３２４と保持開口３３８とは、互いにネジ方式で係合することができる。それは、根元３２０が、保持空洞３２２の外側壁３３６を通してねじ込まれることによって、保持空洞３２２内へと進入するようなものである。一旦、保持空洞３２２内に入ると、直接的な半径方向の引き抜きは制限される。それは、ハブのネジ部３３０における内側表面の寸法と、保持フランジのネジ部における外側表面の寸法との間にもたらされる保持開口の部分的な重なりのせいである。
【００３４】
この構成でもって、難なく組み立てることができて、熟練したオペレータを必要とせず、通常使用中には根元３２０とハブ３１２との間の如何なる接触も必要としない、単純かつ有効な二次保持装置が提供される。更に、一次装置が設置可能となる前に二次保持装置を設置することが必要である。それ故、二次保持装置の係合を省略することはできないのである。「二次(secondary)」は、他のものがありそうなときに一次(primary)保持装置に対する第二位(second)のものを意味すると解するべきではない、ということが理解されるであろう。「二次(secondary)」は、一次(primary)保持装置の故障後において、単独で、あるいは他の保持装置と併用されるようなものを意味するものと解されるべきである。
【００３５】
図４は、代替的なブレード組立体４１０の実施形態を示している。このブレード組立体４１０においては、ハブ部分４１２および根元部分４１４が、主回転軸線（符号１９、図１）に対して軸受装置４１６の半径方向内側に置かれている。先の実施形態のように、互いに係合するネジ部分同士で、ハブ部分４１２と根元部分４１４との間のインターロックがもたらされている。それは、根元部分４１４と部分的に重なり合う保持開口がハブ内に設けられるようなものである。図で見たときのハブ部分４１２の下側は、保持空洞４１８を画成している。通常使用時において、その保持空洞４１８内に根元部分４１４が懸架されている。この実施形態において、ハブ部分４１２および根元部分４１４の構造は、次のことを除いて同様である。すなわち、ハブ部分のネジ部の保持開口が、ハブの側壁上に設置されたフランジから機械加工されていることと、根元部分４１４が、根元本体部分４２０上に設置されたフランジの外側を機械加工したネジ部の形態となっている、ということを除いてである。
【００３６】
保持フランジ３２４と開口３３８との間の相対的な動きに関連した問題を防止するように、それら２つの構成部品の寸法を、幾らかの隙間をもたらすように作ることができる、ということを当業者は正しく認識するであろう。但し、軸受損傷の直後に当該表面同士が接触するように、それらの表面同士を互いに比較的接近させておき、それにより当該２つの構成部品同士の間の衝撃を最小限にまで減少させることが好ましいであろう。更に言えば、一次保持装置の損傷中に根元部分が保持開口内で動くことを可能とするように、十分な間隔が許容されるのが好ましいかもしれない。それは、検出可能な振動が生じるようなものである。この振動は、その時に損傷の指標として用いられるかもしれない。典型的な最小隙間は、特定の構成に応じて、１〜３ｍｍの範囲内にあるであろう。
【００３７】
ネジ山の寸法や数は、部分的には、保持装置に求められる最大保持力によって決まることとなる、ということも正しく認識されるであろう。この最大保持力は今度は、具体的な用途、並びに、ブレード組立体やエンジン（ブレード組立体はこのエンジンの一部である）の構成および運転必要条件によって決まることとなる。それ故、説明した実施形態は多数のネジ山を含んでいるが、これは本質的なものではなく、もっと少ない数のネジ山を採用することのできる幾つかの用途が存在するであろう。更に言えば、根元フランジとハブ開口との外側表面範囲同士の間の重なり合い（即ち、ネジ山の深さ）、並びに、根元部分とハブ部分の材料および寸法が、生じ得る力（損傷の場合に当該構成部品に及ぼされ得る力）に耐えるのに十分である必要がある、ということが正しく認識されるであろう。
【００３８】
図５、図６、および図７は、上述したネジ式のインターロックに代えてバイヨネット（差込）式のインターロックを用いた、もう１つの実施形態を示している。
【００３９】
図５は、保持開口５１４のあるハブ５１０の平面図を示している。その保持開口５１４は、ハブ５１０の外側壁５１２における円形の穴の形態をなしている。保持開口５１４に保持フランジ５２０をもたらすよう、この保持開口５１４は、ハブ５１０の外側壁５１２の外周縁部５１８に、複数の円弧状カットアウト（切抜部）５１６ａからｃを含んでいる。所与の実施形態においては、３つのカットアウト５１６ａからｃが存在しており、各カットアウトがそれぞれ他の円弧とは異なる所与の角度ａ，ｂ，ｃを定めている。
【００４０】
図６は、複数のラグ（突片）６２０ａ，６２０ｂ，６２１ａ，６２１ｂの形態の突起を持つ根元部分６１４を有した根元６１０を示している。それらのラグは、上述して更に図６に示すような、ハブ外側壁６１２のカットアウト６１６ａ，６１６ｂに対応している。図示の実施形態においては、互いに半径方向に隔てられた２組のラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂと、互いに半径方向に隔てられた２つの対応する保持フランジ６２２ａ，６２２ｂとが存在しており、それらの保持フランジ６２２ａ，６２２ｂ同士の間に溝路を形成している。カットアウト６１６ａ，６１６ｂと、ラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂとは、ブレードの縦軸線に対して順次上方へ位置するように、軸線方向へ一列に並べられる。
【００４１】
カットアウト６１６ａ，６１６ｂは、インターロック通路を画成する。このインターロック通路は、各突起が保持空洞６２４へ進入するための経路をもたらす。かくして、使用時には、ラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂとカットアウト６１６ａ，６１６ｂとが一列に並べられた状態で、根元部分６１４を外側壁６１２内へと手動で誘導する。一旦、正しい深さまで挿入されたら、根元部分６１４とハブ部分６１１とは、互いに相対的に回動される。その回動は、上方のラグ６２１ｂおよび６２０ｂが、上下の保持フランジ６２２ｂによって画成された溝路内に置かれると共に、下方のラグ６２０ａおよび６２１ａが、下方の保持フランジ６２２ａの下に置かれるようにしてなされる。このようにして、ラグ６２０ａ，６２０ｂおよび６２１ａ，６２１ｂが、ハブ部分６１１の保持空洞６２４内に置かれる。一旦、保持空洞６２４内に入れば、ブレードと根元部分を所望の角度まで回動させることができ、組立ての残り（これは、図示しない一次保持装置の挿入を含み得る）が受け入れられる。ブレードの翼部分は、図６には示されていないが、実際には存在するであろう、ということが正しく認識されることとなる。
【００４２】
一般的に、カットアウトの数、位置、および長さは、一次保持装置が損傷した場合にそれらが受けるように設計された特定の荷重や、作動時に必要とされる回動範囲によって左右されることとなる。それ故、図５および図６に示す実施形態においては、互いに異なる寸法の複数のカットアウトが存在している。この構成によって、多くの要因によって決定されるような、力の特定の分布がもたらされるのである。
【００４３】
第１の重大な要因は、通常の使用に対してブレードのピッチを調節するのに必要な回動範囲である。これは、典型的には、いわゆるフェザー位置からファイン位置までの間でブレードを動かせるように約９０度の範囲となるであろうが、逆推力が必要な場合にはもっと大きな範囲を含んでいてもよい。第２の要因は、一次保持装置が損傷した場合にブレードに作用するであろう遠心力の大きさである。第３の要因は、損傷中にブレードが静止することになるであろう位置である。この位置は、ブレードの形状と質量分布によって大きく左右される。ブレードの形状と質量分布は、遠心回転モーメントと空力荷重を決定し、それ故に当該静止位置を決定するのである。この静止位置に影響し得る他の要因は、ブレードの回動を防ぐストッパなどの異質な特徴かもしれない。ストッパは、ハブ部分や根元部分上の適当な位置や、他の適用可能な位置から延びる、突起や柱の形態であってよい。
【００４４】
図５に示す実施形態において、３つのカットアウト５１６ａからｃは、保持開口５１４の周りでおおよそ等距離の間隔を置かれ、それぞれ異なる角度範囲ａ、ｂ、およびｃ（ａ＝４０度、ｂ＝３０度、およびｃ＝２０度）を有している。様々に異なる範囲を有することによって、ラグやカットアウトが互いに等しい寸法にされている場合よりも、ラグと保持フランジとの間の重なり合いを大きくすることが可能となる。ラグと保持フランジとの間の係合荷重を、求められるように保持開口の外周の周りに分散させることができるのも有利である。図６に示すように、互いに半径方向に隔てられた複数のラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂを有することによって、更なる係合を達成することができる。
【００４５】
係合荷重を保持開口の外周の周りに分散させるのに有利である代替的な構成が、図７に示されている。ここでは、ブレードの縦軸線に対して、互いに軸線方向に隔てられたラグ７２０，７２１が、周方向へ一列に並べられてはいない。このようにして、二次保持装置は、損傷中の非対称な遠心荷重に対して備えるように根元部分の外周の周りに分散された係合を有することができるのである。この構成の組立ては、図６に示す組立てについて述べたのと同様である。但し、ラグ７２０，７２１とカットアウト７１６，７１８とが一列に並べられたときに根元部分７１４をハブ部分７１１内へと直接的に挿入することに代えて、一番目のラグを、保持フランジ６２２同士によって画成された溝路内へと挿入し、この溝路を通じて回動させてから、二番目の軸線方向内側のカットアウト７１８の組を通じて挿入するのである。
【００４６】
ネジ式の実施形態の場合と同様、ラグの寸法は根本的には、一次保持装置の損傷中にそれらのラグが被るであろう力によって左右されることとなる。もっとも、それぞれのハブ部分や根元部分から延びる突起は、それらの根元部分とハブ部分との間で得られる係合面に応じて、おそらく数ミリメートル程度のものとなるであろう。
【００４７】
上記の実施形態で説明したブレードは、オープンロータ・ガスタービンエンジン用のプロペラである。これは、例えばチタンから作られた従来の金属ブレードか、或いは複合材料ブレードであってもよく、両者の構造は当該技術において周知である。それぞれの場合において、根元およびハブは、当該技術において周知のチタン、スチール、およびアルミニウムから作ることができる。当業者によって正しく認識されることとなるように、二次保持構造は、適切な場所に機械加工によってネジを形成した状態で根元部分やハブ部分と一体的に形成されていてもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するブレード（動翼）のための保持装置に関する。特に、本発明は、一次保持装置が損傷した場合にブレードの解放（釈放）を防ぐのに役立てるためのフェイルセーフ機構をもたらす二次保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転するブレード、例えば航空機エンジンのプロペラに保持装置を用いることが知られているが、これは、ブレードの取り付けられているハブから、それらのブレードが半径方向へ分離するのを防ぐのに役立てるためである。また、一次保持装置が損傷した場合にブレードとハブとの半径方向の分離を防ぐように作用する二次保持装置を用いることも知られている。
【０００３】
そのような二次保持装置を利用する、ある１つの既知のプロペラ組立体が、図１に示されている。このプロペラ組立体１０は、ハブ１２とブレード１４とを備えている。そのブレード１４は、翼１６と根元１８とを有している。ブレード１４は、矢印２１で示す方向へ推力をもたらすように、軸受（図示せず）上でハブ１２と共に軸線１９周りに回転するように構成されている。ピッチ制御システムをもたらすよう、ブレードがその縦軸線周りに回動可能となるように軸受２４が設けられている。プロペラ組立体１０の製造時には、ハブ１４の外側表面２２にある開口２０を通じて根元１８がハブ１４内へと挿入され、ハブ１４と根元１８のそれぞれの半径方向対向面２６，２８同士の間に軸受２４が挿入される。軸受２４は、ブレード１４に求められる回転支持をもたらすと共に、使用中にブレード１４とハブ１２との半径方向の分離を防ぐように作用もする。このようにして、軸受２４は、一次保持装置としての役目を果たすのである。
【０００４】
図１に示す実施形態における二次保持装置は、溝路内へと差し込まれた円形ワイヤ３２であり、その溝路は、ハブ１２と根元１８との互いに向かい合った表面における、互いに対応する溝同士から形成されている。軸受損傷の場合には、このワイヤによって、ブレード１４とハブ１２との半径方向の分離が防止される。
【０００５】
二次保持装置としてワイヤ３２を用いることは十分なものとはなり得るが、それは正確に据え付けられることに頼っており、この正確な据付けは、熟練したオペレータや過度に多くの時間を必要とするものである。更に、ワイヤ３２は、ハブ１２とブレード１４のいずれの一体部分でもなく、これらの構成部品同士の間の相対的な動きにさらされる。この相対的な動きは、振動や摩耗の問題へとつながる可能性がある。このシステムに伴う更なる困難は、点検をより面倒なものとするワイヤの隠蔽された位置のせいで生じるものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、既知の先行技術に伴う問題の幾つかを克服しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様において、本発明は、軸線周りに回動可能なハブと、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入する、ブレード組立体を提供する。
【０００８】
根元の一部を保持空洞内で保持されるように通過させるインターロックをもたらすことによって、保持装置を提供する単純で機械的に強固な手段が可能となる。
【０００９】
インターロックは、通常使用時にハブ部分の一部と重なり合う保持開口を備えていてもよい。その開口は実質的に丸いものであってよい。例えば、開口は円形や楕円形であってもよい。開口は、外周縁部の中や上に、１つないし複数の切欠や突起を含んでいてもよい。それぞれの開口と根元部分の切欠や突起は、互いにインターロックをもたらすように対応していてもよい。インターロックは、１つないし複数の突起が通過することのできる通路を含んでいてもよい。通路は、根元部分またはハブ部分の中にあってよい。
【００１０】
ブレードは縦軸線を有していてもよく、インターロックは、ブレードが当該インターロックを介して保持空洞内へと通過するのに、おおよそ当該ブレードの縦軸線周りに回動されることを当該ブレードに要求してもよい。
【００１１】
通路は、保持開口の外周縁部における少なくとも１つのキー溝を含んでいてもよく、根元部分は、キー溝に対応した突起を含んでいてもよい。複数のキー溝および対応する突起があってもよい。それらのキー溝および突起は、互いに異なるアーチ形の長さで延びていてもよい。３つのキー溝があってもよい。キー溝のアーチ型の長さは、２０から１２５度の間の範囲内にあってよい。
【００１２】
通路は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの保持開口を含んでいてもよく、根元部分は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの突起を含んでいてもよい。
【００１３】
互いに半径方向に隔てられた突起同士が、ブレードの縦軸線に対して軸線方向に一列に並べられていてもよい。
【００１４】
使用時に突起とそれぞれの保持開口との間の分散された重なり合いをもたらすように、互いに半径方向に隔てられた突起同士が非軸対称となっていてもよい。
【００１５】
保持開口は、根元部分のネジ部分に対応したネジ部分を備えていてもよい。
【００１６】
通常使用時において、根元部分は保持空洞内に懸架されていてもよい。「懸架され」は、根元部分が、通常使用時には接触しないように保持開口から隔てられていることを意味するものと解してよい。
【００１７】
インターロックは、当該ブレード組立体の回転軸線に対して一次保持装置の半径方向内側にあってもよい。インターロックは、一次保持装置の半径方向外側にあってもよい。
【００１８】
一次保持構造は、軸受装置である。
【００１９】
通常使用時における根元部分と保持開口との隔たりは、２.５ｍｍ未満であってよい。その隔たりは、１ｍｍと３ｍｍの値によって限られた範囲内にあってよい。
【００２０】
当該ブレード組立体は、一旦、根元部分がインターロックを介して保持空洞内に進入してしまわなければ、一次保持装置を係合させることができないように構成されていてもよい。
【００２１】
第２の態様において、本発明は、ブレード組立体を製造する方法であって、そのブレード組立体は、軸線周りに回動可能なハブと、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入するものであり、根元部分をインターロックに対して向ける段階と、通常使用時に根元部分が保持空洞内に在るように、根元部分にインターロックを通過させる段階と、一次保持装置を係合させる段階とを備えた方法を提供する。
【００２２】
根元部分にインターロックを通過させることは、ブレードのおおよその縦軸線周りに根元部分を回動させることを含んで成っていてもよい。
【００２３】
根元部分を回動させることは、少なくとも１回の完全な回転に通じる連続的な回動を必要としてもよい。
【００２４】
次の図面を助けとして、本発明の実施形態を以下説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】既知の二次保持装置を利用しているプロペラ組立体を示す図。
【図２】本発明が用いられ得る、既知のオープンロータガスタービンエンジンの断面図。
【図３】ブレード組立体の断面図。
【図４】他のブレード組立体の断面図。
【図５】保持開口の平面図。
【図６】他のハブ・根元組立体の斜視図。
【図７】更に他のハブ・根元組立体の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図２は、主軸線である回転軸線２０９を有した二軸・二重反転プロペラ・ガスタービンエンジン２１０を示している。このエンジン２１０は、コアエンジン２１１を備えている。そのコアエンジン２１１は、軸流方向へ直列に、吸気口２１２、中圧圧縮機２１４（ＩＰＣ）、高圧圧縮機２１５（ＨＰＣ）、燃焼装置２１６、高圧タービン２１７（ＨＰＴ）、中圧タービン２１８（ＩＰＴ）、出力タービン２１９（ＦＰＴ）、およびコア排気ノズル２２０を有している。ナセル２２１が、コアエンジン２１１を概して取り囲むと共に、吸気口２１２およびノズル２２０、並びにコア排気ダクト２２２を画成している。エンジン２１０は、２つの反転式プロペラ（二重反転プロペラ）２２３，２２４をも備えている。それらのプロペラ２２３，２２４は、出力タービン２１９に取り付けられ、このタービン２１９によって駆動される。出力タービン２１９は、二重反転ブレード列２２５，２２６を備えている。
【００２７】
ガスタービンエンジン２１０は、吸気口２１２へ進入する空気が、ＩＰＣ２１４によって加速および圧縮されて、ＨＰＣ２１５内へと差し向けられ、そこで更なる圧縮が行われるように、従来のやり方で作動する。ＨＰＣ２１５から排気された圧縮空気は、燃焼装置２１６内へと差し向けられて、そこで燃料と混合され、その混合気が燃焼させられる。その結果として生じる高温の燃焼生成物は、それから通過しつつ膨張し、高圧、低圧および出力の各タービン２１７，２１８，２１９を駆動してから、ノズル２２０を通じて排気されて、幾らかの推進力をもたらす。高圧、低圧および出力の各タービン２１７，２１８，２１９は、それぞれ、適当な相互連結シャフトによって、高圧、中圧の各圧縮機２１５，２１４、およびプロペラ２２３，２２４を駆動する。
【００２８】
図３は、本発明によるブレード組立体３１０の断面表現を示しており、これは図２に示すプロペラ２２３，２２４の何れか一方に対応している。ブレード組立体３１０は、ハブ３１２とブレード３１４とを含んでいる。
【００２９】
ブレード３１４は、翼部分３１８と根元３２０とを含んでいる。これらの翼部分３１８と根元３２０とは、ブレード縦軸線に沿って置かれたシャフト３２１を介して、互いに同軸方向へ直列に連結されている。
【００３０】
根元３２０は、ハブ３１２の保持空洞３２２内に置かれている。また根元３２０は、シャフト３２１から延びる軸線方向へ直列に、保持フランジ３２４、本体部分３２６、およびピッチ制御シャフト３２８を含んでいる。そのピッチ制御シャフト３２８は、ピッチ制御アクチュエータ（図示せず）に対して回動可能に連結されている。保持フランジ３２４の外周面は、この外周面の全体に渡って延びるネジ部分３３０を含んでいる。
【００３１】
ハブ３１２は、半径方向内側壁３３２、側壁３３４、および半径方向外側壁３３６を含んでいる。その外側壁３３６は、ハブ３１２の外側に面した表面をもたらしている。
【００３２】
根元３２０は、一次(primary)保持装置でハブ３１２に結合されている。当該実施形態において、その一次保持装置は、ハブ３１２と根元３２０の２つの（それぞれの）半径方向対向面３４０，３４２同士の間に設置された軸受装置３４４である。この軸受装置３４４は、ブレード３１４がその縦軸線周りに回動可能であるように、当該ブレード３１４に対する支持をもたらすように働く。軸受装置３４４はまた、エンジンの通常使用中に及ぼされる遠心力の下で、ブレードの根元３２０とハブ３１２の２つの構成部品同士の半径方向の分離を防止するように、ハブ３１２内でブレードの根元３２０を保持する。
【００３３】
ハブの外側壁３３６は、円形の保持開口３３８を含んでいる。その保持開口３３８は、保持フランジ３２４のネジ付き外周面３３０に対応したネジ付き外周面を有している。これらの保持開口３３８と保持フランジ３２４との間のネジ構成は、インターロックの形態の二次(secondary)保持装置をもたらす。この二次保持装置は、根元３２０が通路を通じて保持空洞３２２内へと通過することを、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するやり方で可能とする。それ故、保持フランジ３２４と保持開口３３８とは、互いにネジ方式で係合することができる。それは、根元３２０が、保持空洞３２２の外側壁３３６を通してねじ込まれることによって、保持空洞３２２内へと進入するようなものである。一旦、保持空洞３２２内に入ると、直接的な半径方向の引き抜きは制限される。それは、ハブのネジ部３３０における内側表面の寸法と、保持フランジのネジ部における外側表面の寸法との間にもたらされる保持開口の部分的な重なりのせいである。
【００３４】
この構成でもって、難なく組み立てることができて、熟練したオペレータを必要とせず、通常使用中には根元３２０とハブ３１２との間の如何なる接触も必要としない、単純かつ有効な二次保持装置が提供される。更に、一次装置が設置可能となる前に二次保持装置を設置することが必要である。それ故、二次保持装置の係合を省略することはできないのである。「二次(secondary)」は、他のものがありそうなときに一次(primary)保持装置に対する第二位(second)のものを意味すると解するべきではない、ということが理解されるであろう。「二次(secondary)」は、一次(primary)保持装置の故障後において、単独で、あるいは他の保持装置と併用されるようなものを意味するものと解されるべきである。
【００３５】
図４は、代替的なブレード組立体４１０の実施形態を示している。このブレード組立体４１０においては、ハブ部分４１２および根元部分４１４が、主回転軸線（符号１９、図１）に対して軸受装置４１６の半径方向内側に置かれている。先の実施形態のように、互いに係合するネジ部分同士で、ハブ部分４１２と根元部分４１４との間のインターロックがもたらされている。それは、根元部分４１４と部分的に重なり合う保持開口がハブ内に設けられるようなものである。図で見たときのハブ部分４１２の下側は、保持空洞４１８を画成している。通常使用時において、その保持空洞４１８内に根元部分４１４が懸架されている。この実施形態において、ハブ部分４１２および根元部分４１４の構造は、次のことを除いて同様である。すなわち、ハブ部分のネジ部の保持開口が、ハブの側壁上に設置されたフランジから機械加工されていることと、根元部分４１４が、根元本体部分４２０上に設置されたフランジの外側を機械加工したネジ部の形態となっている、ということを除いてである。
【００３６】
保持フランジ３２４と開口３３８との間の相対的な動きに関連した問題を防止するように、それら２つの構成部品の寸法を、幾らかの隙間をもたらすように作ることができる、ということを当業者は正しく認識するであろう。但し、軸受損傷の直後に当該表面同士が接触するように、それらの表面同士を互いに比較的接近させておき、それにより当該２つの構成部品同士の間の衝撃を最小限にまで減少させることが好ましいであろう。更に言えば、一次保持装置の損傷中に根元部分が保持開口内で動くことを可能とするように、十分な間隔が許容されるのが好ましいかもしれない。それは、検出可能な振動が生じるようなものである。この振動は、その時に損傷の指標として用いられるかもしれない。典型的な最小隙間は、特定の構成に応じて、１〜３ｍｍの範囲内にあるであろう。
【００３７】
ネジ山の寸法や数は、部分的には、保持装置に求められる最大保持力によって決まることとなる、ということも正しく認識されるであろう。この最大保持力は今度は、具体的な用途、並びに、ブレード組立体やエンジン（ブレード組立体はこのエンジンの一部である）の構成および運転必要条件によって決まることとなる。それ故、説明した実施形態は多数のネジ山を含んでいるが、これは本質的なものではなく、もっと少ない数のネジ山を採用することのできる幾つかの用途が存在するであろう。更に言えば、根元フランジとハブ開口との外側表面範囲同士の間の重なり合い（即ち、ネジ山の深さ）、並びに、根元部分とハブ部分の材料および寸法が、生じ得る力（損傷の場合に当該構成部品に及ぼされ得る力）に耐えるのに十分である必要がある、ということが正しく認識されるであろう。
【００３８】
図５、図６、および図７は、上述したネジ式のインターロックに代えてバイヨネット（差込）式のインターロックを用いた、もう１つの実施形態を示している。
【００３９】
図５は、保持開口５１４のあるハブ５１０の平面図を示している。その保持開口５１４は、ハブ５１０の外側壁５１２における円形の穴の形態をなしている。保持開口５１４に保持フランジ５２０をもたらすよう、この保持開口５１４は、ハブ５１０の外側壁５１２の外周縁部５１８に、複数の円弧状カットアウト（切抜部）５１６ａからｃを含んでいる。所与の実施形態においては、３つのカットアウト５１６ａからｃが存在しており、各カットアウトがそれぞれ他の円弧とは異なる所与の角度ａ，ｂ，ｃを定めている。
【００４０】
図６は、複数のラグ（突片）６２０ａ，６２０ｂ，６２１ａ，６２１ｂの形態の突起を持つ根元部分６１４を有した根元６１０を示している。それらのラグは、上述して更に図６に示すような、ハブ外側壁６１２のカットアウト６１６ａ，６１６ｂに対応している。図示の実施形態においては、互いに半径方向に隔てられた２組のラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂと、互いに半径方向に隔てられた２つの対応する保持フランジ６２２ａ，６２２ｂとが存在しており、それらの保持フランジ６２２ａ，６２２ｂ同士の間に溝路を形成している。カットアウト６１６ａ，６１６ｂと、ラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂとは、ブレードの縦軸線に対して順次上方へ位置するように、軸線方向へ一列に並べられる。
【００４１】
カットアウト６１６ａ，６１６ｂは、インターロック通路を画成する。このインターロック通路は、各突起が保持空洞６２４へ進入するための経路をもたらす。かくして、使用時には、ラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂとカットアウト６１６ａ，６１６ｂとが一列に並べられた状態で、根元部分６１４を外側壁６１２内へと手動で誘導する。一旦、正しい深さまで挿入されたら、根元部分６１４とハブ部分６１１とは、互いに相対的に回動される。その回動は、上方のラグ６２１ｂおよび６２０ｂが、上下の保持フランジ６２２ｂによって画成された溝路内に置かれると共に、下方のラグ６２０ａおよび６２１ａが、下方の保持フランジ６２２ａの下に置かれるようにしてなされる。このようにして、ラグ６２０ａ，６２０ｂおよび６２１ａ，６２１ｂが、ハブ部分６１１の保持空洞６２４内に置かれる。一旦、保持空洞６２４内に入れば、ブレードと根元部分を所望の角度まで回動させることができ、組立ての残り（これは、図示しない一次保持装置の挿入を含み得る）が受け入れられる。ブレードの翼部分は、図６には示されていないが、実際には存在するであろう、ということが正しく認識されることとなる。
【００４２】
一般的に、カットアウトの数、位置、および長さは、一次保持装置が損傷した場合にそれらが受けるように設計された特定の荷重や、作動時に必要とされる回動範囲によって左右されることとなる。それ故、図５および図６に示す実施形態においては、互いに異なる寸法の複数のカットアウトが存在している。この構成によって、多くの要因によって決定されるような、力の特定の分布がもたらされるのである。
【００４３】
第１の重大な要因は、通常の使用に対してブレードのピッチを調節するのに必要な回動範囲である。これは、典型的には、いわゆるフェザー位置からファイン位置までの間でブレードを動かせるように約９０度の範囲となるであろうが、逆推力が必要な場合にはもっと大きな範囲を含んでいてもよい。第２の要因は、一次保持装置が損傷した場合にブレードに作用するであろう遠心力の大きさである。第３の要因は、損傷中にブレードが静止することになるであろう位置である。この位置は、ブレードの形状と質量分布によって大きく左右される。ブレードの形状と質量分布は、遠心回転モーメントと空力荷重を決定し、それ故に当該静止位置を決定するのである。この静止位置に影響し得る他の要因は、ブレードの回動を防ぐストッパなどの異質な特徴かもしれない。ストッパは、ハブ部分や根元部分上の適当な位置や、他の適用可能な位置から延びる、突起や柱の形態であってよい。
【００４４】
図５に示す実施形態において、３つのカットアウト５１６ａからｃは、保持開口５１４の周りでおおよそ等距離の間隔を置かれ、それぞれ異なる角度範囲ａ、ｂ、およびｃ（ａ＝４０度、ｂ＝３０度、およびｃ＝２０度）を有している。様々に異なる範囲を有することによって、ラグやカットアウトが互いに等しい寸法にされている場合よりも、ラグと保持フランジとの間の重なり合いを大きくすることが可能となる。ラグと保持フランジとの間の係合荷重を、求められるように保持開口の外周の周りに分散させることができるのも有利である。図６に示すように、互いに半径方向に隔てられた複数のラグ６２０ａ，６２１ａおよび６２０ｂ，６２１ｂを有することによって、更なる係合を達成することができる。
【００４５】
係合荷重を保持開口の外周の周りに分散させるのに有利である代替的な構成が、図７に示されている。ここでは、ブレードの縦軸線に対して、互いに軸線方向に隔てられたラグ７２０，７２１が、周方向へ一列に並べられてはいない。このようにして、二次保持装置は、損傷中の非対称な遠心荷重に対して備えるように根元部分の外周の周りに分散された係合を有することができるのである。この構成の組立ては、図６に示す組立てについて述べたのと同様である。但し、ラグ７２０，７２１とカットアウト７１６，７１８とが一列に並べられたときに根元部分７１４をハブ部分７１１内へと直接的に挿入することに代えて、一番目のラグを、保持フランジ６２２同士によって画成された溝路内へと挿入し、この溝路を通じて回動させてから、二番目の軸線方向内側のカットアウト７１８の組を通じて挿入するのである。
【００４６】
ネジ式の実施形態の場合と同様、ラグの寸法は根本的には、一次保持装置の損傷中にそれらのラグが被るであろう力によって左右されることとなる。もっとも、それぞれのハブ部分や根元部分から延びる突起は、それらの根元部分とハブ部分との間で得られる係合面に応じて、おそらく数ミリメートル程度のものとなるであろう。
【００４７】
上記の実施形態で説明したブレードは、オープンロータ・ガスタービンエンジン用のプロペラである。これは、例えばチタンから作られた従来の金属ブレードか、或いは複合材料ブレードであってもよく、両者の構造は当該技術において周知である。それぞれの場合において、根元およびハブは、当該技術において周知のチタン、スチール、およびアルミニウムから作ることができる。当業者によって正しく認識されることとなるように、二次保持構造は、適切な場所に機械加工によってネジを形成した状態で根元部分やハブ部分と一体的に形成されていてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線周りに回動可能なハブと、
翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、
根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置と、
を備え、
根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入する、ブレード組立体。
【請求項２】
インターロックは、通常使用時にハブ部分の一部と重なり合う保持開口を備えている、請求項１記載のブレード組立体。
【請求項３】
ブレードは縦軸線を有し、インターロックは、ブレードが保持空洞内へと通過するのに、おおよそ当該ブレードの縦軸線周りに回動されることを当該ブレードに要求する、請求項２記載のブレード組立体。
【請求項４】
根元部分は突起を含んでおり、インターロックは、当該突起が通過することのできる通路を含んでいる、請求項３記載のブレード組立体。
【請求項５】
通路は、保持開口の外周縁部における少なくとも１つのキー溝を含んでおり、根元部分は、キー溝に対応した突起を含んでいる、請求項４記載のブレード組立体。
【請求項６】
通路は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの保持開口を含んでおり、根元部分は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの突起を含んでいる、請求項５記載のブレード組立体。
【請求項７】
使用時に突起とそれぞれの保持開口との間の分散された重なり合いをもたらすように、互いに半径方向に隔てられた突起同士が非軸対称となっている、請求項６記載のブレード組立体。
【請求項８】
互いに半径方向に隔てられた突起同士が、ブレードの縦軸線に対して軸線方向に一列に並べられている、請求項６記載のブレード組立体。
【請求項９】
保持開口は、根元部分のネジ部分に対応したネジ部分を備えている、請求項２から４のいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１０】
通常使用時において、根元部分は保持空洞内に懸架されている、前記請求項のうちいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１１】
インターロックは、当該ブレード組立体の回転軸線に対して一次保持装置の半径方向内側にある、前記請求項のうちいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１２】
インターロックは、一次保持装置の半径方向外側にある、請求項１から１０のいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１３】
一旦、根元部分がインターロックを介して保持空洞内に進入してしまわなければ、一次保持装置を係合させることができないように構成されている、前記請求項のうちいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１４】
ブレード組立体を製造する方法であって、
そのブレード組立体は、軸線周りに回動可能なハブと、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入するものであり、
根元部分をインターロックに対して向ける段階と、
通常使用時に根元部分が保持空洞内に在るように、根元部分にインターロックを通過させる段階と、
一次保持装置を係合させる段階と、
を備えた方法。
【請求項１５】
根元部分にインターロックを通過させることは、ブレードのおおよその縦軸線周りに根元部分を回動させることを含んで成る、請求項１４記載の方法。
【請求項１】
軸線周りに回動可能なハブと、
翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、
根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置と、
を備え、
根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入する、ブレード組立体。
【請求項２】
インターロックは、通常使用時にハブ部分の一部と重なり合う保持開口を備えている、請求項１記載のブレード組立体。
【請求項３】
ブレードは縦軸線を有し、インターロックは、ブレードが保持空洞内へと通過するのに、おおよそ当該ブレードの縦軸線周りに回動されることを当該ブレードに要求する、請求項２記載のブレード組立体。
【請求項４】
根元部分は突起を含んでおり、インターロックは、当該突起が通過することのできる通路を含んでいる、請求項３記載のブレード組立体。
【請求項５】
通路は、保持開口の外周縁部における少なくとも１つのキー溝を含んでおり、根元部分は、キー溝に対応した突起を含んでいる、請求項４記載のブレード組立体。
【請求項６】
通路は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの保持開口を含んでおり、根元部分は、互いに半径方向に隔てられた少なくとも２つの突起を含んでいる、請求項５記載のブレード組立体。
【請求項７】
使用時に突起とそれぞれの保持開口との間の分散された重なり合いをもたらすように、互いに半径方向に隔てられた突起同士が非軸対称となっている、請求項６記載のブレード組立体。
【請求項８】
互いに半径方向に隔てられた突起同士が、ブレードの縦軸線に対して軸線方向に一列に並べられている、請求項６記載のブレード組立体。
【請求項９】
保持開口は、根元部分のネジ部分に対応したネジ部分を備えている、請求項２から４のいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１０】
通常使用時において、根元部分は保持空洞内に懸架されている、前記請求項のうちいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１１】
インターロックは、当該ブレード組立体の回転軸線に対して一次保持装置の半径方向内側にある、前記請求項のうちいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１２】
インターロックは、一次保持装置の半径方向外側にある、請求項１から１０のいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１３】
一旦、根元部分がインターロックを介して保持空洞内に進入してしまわなければ、一次保持装置を係合させることができないように構成されている、前記請求項のうちいずれか一項に記載のブレード組立体。
【請求項１４】
ブレード組立体を製造する方法であって、
そのブレード組立体は、軸線周りに回動可能なハブと、翼部分と根元とを有する少なくとも１つのブレードであって、その根元が、通常使用時に根元とハブとの半径方向の分離を防止する一次保持装置を用いてハブに結合されているブレードと、根元部分とハブ部分とを有する二次保持装置であって、使用時に、その根元部分が保持空洞内でハブ部分の半径方向内側に置かれる二次保持装置とを備え、根元部分の少なくとも一部は、一次保持装置が損傷した場合に根元とハブとの半径方向の分離を防止するインターロックを介して、保持空洞内へ進入するものであり、
根元部分をインターロックに対して向ける段階と、
通常使用時に根元部分が保持空洞内に在るように、根元部分にインターロックを通過させる段階と、
一次保持装置を係合させる段階と、
を備えた方法。
【請求項１５】
根元部分にインターロックを通過させることは、ブレードのおおよその縦軸線周りに根元部分を回動させることを含んで成る、請求項１４記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２４４５（Ｐ２０１３−２４４５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１３４５５６（Ｐ２０１２−１３４５５６）
【出願日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【出願人】（５９０００５４３８）ロールス‐ロイス、パブリック、リミテッド、カンパニー (21)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＬＬＳ−ＲＯＹＣＥ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３４５５６（Ｐ２０１２−１３４５５６）
【出願日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【出願人】（５９０００５４３８）ロールス‐ロイス、パブリック、リミテッド、カンパニー (21)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＬＬＳ−ＲＯＹＣＥ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
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