JPH0545797Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ガスタービンエンジンのバリアブル
ノズルベーン駆動用リンク機構に関し、とくにバ
リアブルノズルベーンの開度制御の精度を向上さ
せるようにしたリンク機構の構造に関する。

［従来の技術］ 本考案に関連する先行技術として、実開昭61−
19641号公報、実開昭61−21840号公報が知られて
いる。

上述の実開昭61−19641号公報に開示されてい
るバリアブルノズルベーンのリンク機構では、バ
リアブルノズルベーンを回動させる回動リングと
燃焼ガスの流路を形成するハウジングとが、円周
方向に少なくとも３箇所配設されたスプリングを
介して連結されている。また、実開昭61−21840
号公報に開示されているバリアブルノズルベーン
用リンク駆動リングの支持構造では、バリアブル
ノズルベーンを回動させる回動リングが、ハウジ
ングに対して円周方向の少なくとも３箇所におい
て弾性的に支持されている。

これらのリンク機構では、回動リングの中心が
常にタービン中心と同心位置が保てるようになる
ので、回動リングの回動状態が良好となり、バリ
アブルノズルベーンの駆動が円滑化される。

第５図は、従来のガスタービンエンジンのバリ
アブルノズルベーン駆動用リンク機構を示してい
る。図中、１は環状の燃焼ガス流路に配設された
バリアブルノズルベーンを示しいる。バリアブル
ノズルベーン１は、翼部１ａとシヤフト１ｂから
構成されており、シヤフト１ａは、図示されない
ハウジングに回動可能に支持されている。シヤフ
ト１ａの端部はハウジングから外部に突出してお
り、このシヤフト１ａの端部に回動レバー２が取
付けられている。回動レバー２は、ハウジングの
外周に回動可能にかつ軸心方向に移動可能に設け
られた回動リング３にピン４を介して連結されて
いる。回動リング３には、支持棒５が設けられて
おり、支持棒５は図示されないアクチユエータに
よつて駆動される駆動レバー６と連結されてい
る。

このように構成された第５図のリンク機構にお
いては、駆動レバー６がアクチユエータによつて
矢印Ａ方向に回動されると、回動リング３は矢印
Ｂ方向に回動するとともに矢印Ｃ方向に移動し、
バリアブルノズルベーン１は矢印Ｄ方向に回動さ
れる。これによつて、燃焼ガス流路の開口面積が
可変され、タービン側へ流入する燃焼ガスの流速
が制御される。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、第５図に示すリンク機構におい
ては、バリアブルノズルベーン１の回動角θが大
きくなると、回動レバー２と回動リング３との間
に隙間が生じ、各バリアブルノズルベーン１の回
動角θにバラツキが生じる。すなわち、第６図の
イ、ロに示すように、バリアブルノズルベーン１
が回動する以前では、回動レバー２の端部と回動
リング３の外周面とが接触し、回動リング３が各
回動レバー２によつて支持されるようになつてい
るが、第７図のイ、ロに示すように、バリアブル
ノズルベーン１が角度θだけ回動した後は、回動
レバー２が回動リング３の外周面から離れ隙間Ｅ
が生じるため、回動リング３の中心位置がずれて
しまい、各バリアブルノズルベーン１の回動角を
一定にすることができない。そのため、各バリア
ブルノズルベーン１の下流側に位置するパワータ
ービン入口での燃焼ガス温度を厳密に制御するこ
とができず、ガスタービンエンジンの加速性能が
低下してしまうという問題があつた。

本考案は、上記の問題に着目し、バリアブルノ
ズルベーンに取付けられた回動レバーと回動リン
グとの間に生じる隙間により回動リングの位置が
ずれるのを防止し、ガスタービンエンジンにおけ
るバリアブルノズルベーンの開度制御の精度を向
上させることのできるバリアブルノズルベーン駆
動用リンク機構を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案のバリアブルノズルベー
ン駆動用リンク機構は、燃焼ガス流路を形成する
ハウジングに複数のバリアブルノズルベーンのシ
ヤフトを放射状に支持させ、該各バリアブルノズ
ルベーンのシヤフトの端部に回動レバーをそれぞ
れ取付け、該各回動レバーを、前記ハウジングの
外周に位置し回動可能でかつ軸心方向に移動可能
な回動リングに連結し、該回動リングの回動によ
り前記各回動レバーを回動させるようにしたガス
タービンエンジンのバリアブルノズルベーン駆動
用リンク機構において、前記各回動レバーの端部
に、らせん状の斜面を有し回動リングと常に接触
可能ならせん状接触部を形成したものから成る。

［作用］ このように構成さたれバリアブルノズルベーン
駆動用リンク機構においては、各回動レバーの端
部にらせん状接触部を形成したので、各回動レバ
ーが回動した場合でも、この回動レバーと回動リ
ングとは常に接触される。つまり、回動レバーの
端部は、回動レバーが回動するにつれて回動リン
グと常に接触するらせん状の斜面となつているの
で、従来のように回動レバーが回動しても、回動
レバーと回動リングとの間には、隙間は生じな
い。これにより、回動リングは、各回動レバーに
よつてガタなく支持され、回動リングの回転中心
のずれが防止される。

したがつて、すべてのバリアブルノズルベーン
が同一の開度に制御され、タービン側に流入され
る燃焼ガスの温度が厳密に制御される。

［実施例］ 以下に、本考案のバリアブルノズルベーン駆動
用リンク機構の望ましい実施例を、図面を参照し
て説明する。

第１図ないし第３図は、本考案のバリアブルノ
ズルベーン駆動用リンク機構の一実施例を示して
おり、第４図は、バリアブルノズルベーン駆動用
リンク機構が設けられるガスタービンエンジンを
示している。

第４図に示すガスタービンエンジン１１は、二
軸式構造のものを示しており、入力側タービン１
２はハウジング１３の前部に配置されたインペラ
（図示略）と直結されている。出力側タービン１
４は入力側タービン１２と対向するように配置さ
れており、出力側タービン１４にはシヤフト１５
が直結されている。シヤフト１５の他端部には減
速歯車装置（図示略）が配設されており、所望の
出力を出力シヤフト（図示略）から取り出すよう
に構成されている。

なお、以上の構成は既に公知となつている部分
であるので詳細な説明は省略する。

ガスタービンエンジン１１の燃焼ガス流路１６
には、タービン側に流入する燃焼ガスの速度を可
変させる複数のバリアブルノズルベーン１７が配
設されており、バリアブルノズルベーン１７はバ
リアブルノズルベーン駆動用リンク機構１８によ
つて回動されるようになつている。バリアブルノ
ズルベーン駆動用リンク機構１８は、駆動レバー
１９、支持棒２０、回動リング２１、ピン２２、
回動レバー２３とから構成されている。駆動レバ
ー１９は、アクチユエータなどの駆動装置（図示
略）によつて回動されるようになつており、駆動
レバー１９のＵ字状の溝に支持棒２０が摺動可能
に係合されている。支持棒２０は、回動リング２
１の外周面に固定されている。

回動リング２１は、環状の燃焼ガス流路１６を
形成するハウジング１３の外周に位置しており、
この回動リング２１は、周方向に回動可能でかつ
軸心方向に移動可能になつている。回動リング２
１の外周面には、所定の間隔をもつて複数のピン
２２が放射状に固定されている。各回動レバー２
３の一方は、ハウジング１３に放射状に支持され
た各バリアブルノズルベーン１７のシヤフト１７
ａに固定されており、各回動レバー２３の他方は
前記各ピン２２を介して回動リング２１に連結さ
れている。すなわち、回動リング２１の運動は、
各回動レバー２３を介して各バリアブルノズルベ
ーン１７の回動運動として伝達され、各バリアブ
ルノズルベーン１７によつて燃焼ガス流路１６の
開口面積が変化されるようになつている。

第１図ないし第３図は、バリアブルノズルベー
ン１７と回動リング２１との連結部分近傍を示し
ている。回動リング２１の外周面は２段となつて
おり、バリアブルノズルベーン１７に近い部位が
小径部２１ａに形成され、バリアブルノズルベー
ン１７から遠い部位が大径部２１ｂに形成されて
いる。ピン２２は、回動リング２１の小径部２１
ａに位置しており、ピン２２の長さは回動レバー
２３の端部の厚さよりも長くなつている。この回
動レバー２３の回動リング２１側の端部の厚さ
は、バリアブルノズルベーン１７側の厚さよりも
厚くなつている。回動レバー２３の端部の肉厚部
２３ａには、ピン２２が挿通される穴２３ｂが形
成されており、穴２３ｂは開口部がテーパ面とな
つている。これは、回動リング２１の回動時に回
動レバー２３に対してピン２２が傾くので、ピン
２２の傾きを逃がすものである。

各回動レバー２３の端部の肉厚部２３ａには、
回動レバー２３が回動するにつれて回動リング２
１の大径部２１ｂと常に接触可能ならせん状接触
部２３ｃが形成されている。らせん状接触部２３
ｃは、らせん状の斜面であり、この斜面が大径部
２１ｂの角部２１ｃと常時当接するようになつて
いる。

つぎに、上記のバリアブルノズルベーン駆動用
リンク機構における作用について説明する。

まず、図示されないアクチユエータによつて駆
動レバー１９が回動されると、支持棒２０を介し
て回動リング２１が回動され、回動リング２１に
連結されている各回動レバー２３は第１図のイ、
ロに示す状態から第２図のイ、ロに示すように角
度θだけ一斉に回動される。この場合、回動リン
グ２１は軸心Ｏ方に移動しながら回動する。その
ため、回動レバー２３が平行に移動するのに対
し、回動リング２１が回動する分だけピン２２の
レベルが変化し、回動リング２１の小径部２１ａ
と回動レバー１９の内面との距離が大となる。し
かし、回動レバー１９の端部が、らせん状の斜面
を有するらせん状接触部２３ｃとなつているの
で、回動リング２１は回動レバー２３に接触しな
がら回動し、回動リング２１と回動レバー２３と
の間にはガタは生じない。すなわち、回動リング
２１は、複数の回動レバー２３によつて支持され
ることになり、回動リング２１の回転中心が従来
のようにずれることはない。

したがつて、回動リング２１の回動によつて、
すべての回動レバー２３が同一角度に制御され、
バリアブルノズルベーン１７の開度制御の精度が
高められる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のバリアブルノズ
ルベーン駆動用リンク機構によるときは、各バリ
アブルノズルベーンのシヤフトに連結される各回
動レバーの端部に、らせん状の斜面を有し回動リ
ングと常に接触可能ならせん状接触部を形成した
ので、回動リングを複数の回動レバーによつてガ
タなく支持することが可能となり、回動リングの
回転中心のずれを防止することができる。その結
果、各バリアブルノズルベーンの回動角を同一に
制御することができ、バリアブルノズルベーンの
開度制御の精度が高められる。したがつて、燃焼
ガスの流速制御を厳密に行なうことができ、ガス
タービンエンジンの加速性能を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本考案の一実施例に係るバリアブル
ノズルベーン駆動用リンク機構の回動レバー近傍
の平面図、第１図ロは第１図イの断面図、第２図
イは第１図のリンク機構において回動レバーが回
動した状態を示す平面図、第２図ロは第２図イの
断面図、第３図は第２図イの側面図、第４図は本
考案のバリアブルノズルベーン駆動用リンク機構
が設けられるガスタービンエンジンの断面図、第
５図は従来のバリアブルノズルベーン駆動用リン
ク機構の斜視図、第６図イは第５図のリンク機構
における回動レバー近傍の平面図、第６図ロは第
６図イの断面図、第７図イは第６図のリンク機構
において回動レバーが回動した状態を示す平面
図、第７図ロは第７図イの断面図、である。 １３……ハウジング、１６……燃焼ガス流路、
１７……バリアブルノズルベーン、１８……バリ
アブルノズルベーン駆動用リンク機構、２１……
回動リング、２３……回動レバー、２３ｃ……ら
せん状接触部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状の燃焼ガス流路を形成するハウジングに複
   数のバリアブルノズルベーンのシヤフトを放射状
   に支持させ、該各バリアブルノズルベーンのシヤ
   フトの端部に回動レバーをそれぞれ取付け、該各
   回動レバーを、前記ハウジングの外周に位置し回
   動可能でかつ軸心方向に移動可能な回動リングに
   連結し、該回動リングの回動により前記各回動レ
   バーを回動させるようにしたガスタービンエンジ
   ンのバリアブルノズルベーン駆動用リンク機構に
   おいて、前記各回動レバーの端部に、らせん状の
   斜面を有し回動リングと常に接触可能ならせん状
   接触部を形成したことを特徴とするバリアブルノ
   ズルベーン駆動用リンク機構。