JPH0377366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、回転翼を収容しており、回転翼から
分離した破断片の衝突エネルギを吸収すると共に
破断片を保持すべく構成されたタービンエンジン
のハウジングに関する。 回転翼の破損又は回転翼を支えるロータデイス
クの破壊は、装置の中枢部品に重大な損傷を引き
起こす危険性がある。このような危険性を取り除
くため、カバー枠の周囲において、破断片のエネ
ルギを吸収すると共に破断片をエンジンのカバー
内に保持することのできる構造が用いられてき
た。 第１の解決法は、回転翼を包囲する円環部分の
金属を肉厚にするか、又は、カバー枠部分を機械
的強度の高い金属のリングに置き換えることによ
り、カバー枠を補強するというものであつた。こ
のようにすれば、破断片の飛び出しが防止できる
が、破断片はカバー枠内に残留したままであり、
引き続き破損を引き起す可能性がある。更に、タ
ービンエンジンの重量が著しく増加する。 フランス特許第2375443号に開示された別の方
法は、高比重で機械的強度の高い材料からなる保
持リングで回転翼の段を包囲するというものであ
る。このリングは、タービンエンジンのフレーム
に固定された円環部品内にピンによつて支持され
る。衝撃を受けた際、ピンが切断し、飛来してき
た破断片のエネルギはリングの回転により吸収さ
れる。 この構造は、リングの分離により破損ご拡大す
る危険性を取り除き、高い破断片停止効果をもつ
ことを可能にした。しかし、前述の例と同様に、
この方法による装置は、重い上、かさ張り、外径
寸法を可能な限り小さくすることが至上命令であ
るタービンエンジンへの適用を困難にしている。 現在まで、当業者は、構造の小型軽量化と組立
単純化に注力していた。フランス特許第2470269
号は、内側から外側に径方向に層をなす摩耗層で
覆われた支持体よりなる取外し可能な密閉リング
と、金属性内殻部、ガラス繊維の織布で外装した
合成樹脂製外殻部及び２つの殻部の間に設けた蜂
の巣状の組織よりなるサンドイツチ構造と、合成
樹脂内に含浸されたコイル形状の繊維からなる繊
維合成材料製の外側補強層とを含む破断片の保持
構造を開示している。 この保持構造は、接線方向の飛翔速度が大きな
破断片を確実に保持する能力を有しながら、構造
の事実上の軽量化を可能にする。しかしながら、
付属品支持部材が占領する部分に繊維からなる連
続コイルを作ることも、カバー枠と付属品支持部
材との間に蜂の巣状の層を配置することもできな
い。 本発明の目的は、回転翼から分離した破断片の
エネルギを吸収すると共に確実に保持し得、回転
翼及びロータデイスクの破壊及び拡大損失を防止
し得、加えて、構造上の制限から従来の破断片保
持構造が使用できないタービンエンジンにも適用
し得、しかも、小型軽量で組立容易であるタービ
ンエンジンのハウジングを提供することにある。 本発明によれば、前記目的は、回転翼を包囲し
ており、カバーを支持すると共に付属部品を有す
るカバー枠と、内周面が回転翼の１段における各
先端部に対向して回転翼の１段を包囲しており、
付属部品に対向した部分が、回転翼から分離した
破断片から付属部品を保護するように肉厚である
円筒状の金属部材と、内周面が前述の対向した部
分を除く金属部材の外周面に同軸的に支持された
部分円筒状の蜂の巣部材と、内周面が蜂の巣部材
の外周面に同軸的に固定された部分円筒状の複合
材料部材と、連続して巻回された高弾性繊維から
なり、両端がループ状になるように偏平に形成さ
れており、一方の面が複合材料部材の外周面と当
接するベルトと、前述の対向した部分の外側に設
けられており、複合材料部材及び蜂の巣部材を介
して金属部材を締付けるようにベルトのループ状
の両端を夫々釣支する釣支手段とを備えているタ
ービンエンジンのハウジングによつて達成され
る。 本発明のタービンエンジンのハウジングによれ
ば、内周面が回転翼の１段における各先端部に対
向して回転翼の１段を包囲している円筒状の金属
部材の付属部品に対向した部分が、回転翼から分
離した破断片から付属部品を保護するように肉厚
であり、前述の対向した部分を除く金属部材の外
周面には、部分円筒状の蜂の巣部材が同軸的に支
持されており、蜂の巣部材の外周面には、部分円
筒状の複合材料部材が同軸的に固定されており、
複合材料部材の外周面には、連続して巻回された
高弾性繊維からなり、両端がループ状になるよう
に偏平に形成されたベルトの一方の面が当接して
おり、前述の対向した部分の外側に設けられた釣
支手段が、複合材料部材及び蜂の巣部材を介して
金属部材を締付けるようにベルトのループ状の両
端を夫々釣支するが故に、破断片が金属部材の付
属部品に対向した部分を貴通して付属部品を破壊
するのを防止し得、回転翼から分離した破断片を
直接又は前述の対向した部分に跳ね返つた後保持
し得、その結果、回転翼から分離した破断片のエ
ネルギを吸収すると共に確実に保持し得、回転翼
及びロータデイスクの破壊及び拡大損失を防止し
得、加えて、構造上の制限から従来の破断片保持
構造が使用できないタービンエンジンにも適用し
得、しかも、小型軽量で組立容易に構成し得る。 以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用
いて詳述する。 第１図〜第４図に示した本発明によるタービン
エンジンのハウジングの実施例は、特に、ターボ
フアンエンジンの送風機のカバー枠に適用され
る。ターボジエツトエンジンの入口に取り付けら
れた送風機は、タービン軸により駆動される寸法
が大きな羽根１を含む。送風機は、その位置と寸
法のために、特に異物の吸入による破損をタービ
ンエンジンの他の部分よりも受けやすい。その結
果、羽根１の破損が生じ、その破断片がカバー枠
２を突き破つてエンジン本体の部品に到達し易
い。特に、付属品支持部材３がカバー枠２に円環
部品に沿つて直接固定されているエンジンの場合
そうである。 第１図及び第２図の実施例によれば、ハウジン
グにおける破断片の保持構造は、径方向の羽根１
がすれすれに通るカバー枠２の一部分を少なくと
も含むリング４にて形成されている。リング４は
複雑な径方向の厚さ構造及び円周構造を有してい
る。 付属品支持部材３に対してほぼ直角方向に延在
し且つカバー枠２のすぐ近くに固定されたリング
４の一部分は、羽根１の破断片が貫通しないよう
に充分に厚さを有すると共に機械的強度の高い材
料からなる円筒肉厚部分５により構成される。肉
厚部分５は、例えば、カバー枠２の金属内壁の厚
み部分又はカバー枠２における対応部分に固定さ
れた金属の円筒部分によつて形成される。リング
４の補充部分６は内側から外側に向かつて径方向
に次の部品を含む。 −例えば、金属部材としての金属の内殻部７ −内殻部７に貼着された蜂の巣部材としての蜂の
巣状の組織８ −例えば、合成樹脂に含浸された繊維層よりなる
複合材料である複合材料部材としての外殻部９ −高弾性の繊維よりなり、両先端がカバー枠２に
直接又は間接的に固定されている釣支手段とし
ての固定手段によつて支持されており、リング
４の補充部分６を締め付けるベルト１０。 第１図及び第２図の実施例によれば、固定手段
は、数個の耳状部材１１，１２と２個のすべり棒
１３よりなり、２個の耳状部材１１が付属品支持
部材３の先端に固定されており、他の２個の耳状
部材１２がカバー枠２に固定されている。ベルト
１０の先端にはループ１５が設けられており、す
べり棒１３により支持される。 第３図及び第４図に実施例のハウジングは、第
５図に示すようにベルト１０の先端に形成された
ループ１５の２つのくし歯部１７，１８と、ルー
プ１５内を通る連結軸１９とで構成される。例え
ば、ベルト１０は、コアに巻き付けたポリイミド
系の繊維よりなり、このコイルは中央部が偏平化
されており、先端部にループ１５を形成し得るよ
うになつている。 本発明のハウジングの保持構造は、送風機又は
圧縮機のカバー枠２に部品が固定されている場合
に適しており、特に、この部品と内壁との距離が
小さ過ぎて円周方向に関して均一な厚さを有する
従来の保持構造の使用が不可能である場合に適し
ている。 もちろん、種々の変形例を本発明の範囲内で使
用し得る。特に、リング４と付属品支持部材３と
の間において付属品支持部材３に対して直交する
方向に伸長するスペースが、補充部分６からなる
円周方向に関して均一な厚さを有する保持構造の
カバー枠２を使用するには小さ過ぎる、肉厚部分
５と付属品支持部材３との間に肉厚部分５に加わ
る衝撃エネルギの一部を吸収する部品を挿入し得
るならば、例えば、第４図において、蜂の巣状の
組織８の径方向厚さより薄いサンドイツチ材料の
ような他蜂の巣状の組織を挿入することにより質
量を軽減し、リング４の肉厚部分５の厚みを減ら
し、しかも、リング４の肉厚部分５を内殻部７の
厚みより厚いままにしておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の軸方向断面
図、第２図は第１図の−線による径方向半断
面図、第３図は本発明の第２の実施例の軸方向断
面図、第４図は、第３図の−線による径方向
半断面図、第５図は、第３図の矢印から見た固
定手段の説明図である。 １……羽根、２……カバー枠、３……付属品支
持部材、４……リング、５……肉厚部分、６……
補充部分、７……内殻部、８……蜂の巣状の組
織、９……外殻部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転翼１を包囲しており、カバーを支持する
   と共に付属部品３を有するカバー枠２と、内周面
   が前記回転翼１の１段における各先端部に対向し
   て前記回転翼１の１段を包囲しており、前記付属
   部品３に対向した部分５が、前記回転翼１から分
   離した破断片から前記付属部品３を保護するよう
   に肉厚である円筒状の金属部材７と、内周面が前
   記対向した部分５を除く前記金属部材７の外周面
   に同軸的に支持された部分円筒状の蜂の巣部材８
   と、内周面が前記蜂の巣部材８の外周面に同軸的
   に固定された部分円筒状の複合材料部材９と、連
   続して巻回された高弾性繊維からなり、両端１５
   がループ状になるように偏平に形成されており、
   一方の面が前記複合材料部材９の外周面と当接す
   るベルト１０と、前記対向した部分５の外側に設
   けられており、前記複合材料部材９及び前記蜂の
   巣部材８を介して前記金属部材７を締付けるよう
   に前記ベルト１０のループ状の両端１５を夫々釣
   支する釣支手段とを備えているタービンエンジン
   のハウジング。 ２ 前記高弾性繊維がポリイミド系繊維である特
   許請求の範囲第１項に記載のハウジング。 ３ 前記釣支手段は、前記ループ状の両端に夫々
   挿入された２つの棒状部材１３と、前記棒状部材
   １３の一端を夫々支持すると共に前記カバー枠２
   に固定された２つの第１の支持部材１２と、前記
   棒状部材１３の他端を支持すると共に前記付属部
   品３に固定された２つの第２の支持部材１１とを
   備えている特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載のハウジング。 ４ 前記ベルト１０のループ状の一端１７と前記
   ベルトのループ状の他端１８とは互いに咬合する
   櫛歯形状であり、前記釣支手段は互いに咬合した
   前記ループ状の一端１７及び前記ループ状の他端
   １８に挿入される１つの棒状部材１９を備えてい
   る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のハウ
   ジング。