JPH072677U - シールリングの支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転体１の側面１０に設けられた環状の突出
部１１に、外歯１３と環状の溝部１６と係合凹部１８と
を設け、シールリング５に、内歯３０と係合凸部１９と
を設け、溝部１６に、縮径時にシールリング５の通過を
可能とし、拡径時に、係合凹部１８に係合凸部１９が係
合した状態におけるシールリング５を回転体１の側面１
０とで挾持するリテーナリング１７を設けてなる。 【効果】 リテーナリング１７を縮径させた状態でシー
ルリング５を通過させ、係合凸部１９を係合凹部１８に
係合させて、リテーナリング１７を拡径させ、回転体１
の側面１０との間で該シールリング５を挾持することに
より、シールリング５を回転体１に回転方向の移動を規
制した状態で支持することができる。よって、穴部がな
いため該回転体１の信頼性を向上させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転体の側面にシールリングを支持するシールリングの支持構造に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

概略円板状の回転体にシールリングを支持する場合は、従来一般的に、回転体 にボルト取付用の穴部を設け、この穴部にボルトを挿通させてナットで締め付け 、シールリングを回転体に対して軸方向及び回転方向の移動を規制するようにな っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のシールリングの支持構造を、高い応力が生じる条件 下で使用されるジェットエンジンのタービンディスク等に適用した場合には、ボ ルト取付用の穴部に応力が集中してしまうため、信頼性上好ましくない。

【０００４】 したがって、本考案の目的は、応力を集中させる穴部を設けることなくシール リングを回転方向の移動を規制した状態で支持することができ、高い応力が生じ る条件下で使用される回転体に適用した場合においても、回転体の信頼性を向上 させることができるシールリングの支持構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のシールリングの支持構造は、概略円板状 の回転体の側面にシールリングを支持する構造であって、前記回転体の側面に環 状の突出部を設け、該突出部には、外周部に外歯が設けられるとともに、該外歯 より前記側面側に径方向内方に凹む環状の溝部が設けられ、さらに端面側に該端 面から一段凹んだ係合凹部が設けられており、前記シールリングには、前記回転 体への取付方向側の内周部に前記外歯間の歯溝を通過可能な内歯が設けられ、取 付方向逆側の部分に径方向内方に突出して前記係合凹部に係合する係合凸部が設 けられていて、前記溝部に、縮径時に前記シールリングの内歯の通過を可能とし 、拡径時に、前記係合凹部に前記係合凸部が係合した状態における前記シールリ ングの内歯の取付方向逆側の端面を係止し前記回転体の側面とで該シールリング を挾持するリテーナリングを設けてなることを特徴としている。

【０００６】

【作用】

本考案のシールリングの支持構造によれば、回転体に設けられた突出部の溝部 にリテーナリングを設ける。そして、このリテーナリングを縮径させた状態で、 シールリングの取付方向側の内周部に設けられた内歯を、回転体の突出部の外歯 間の歯溝を通過させて、さらに、シールリングの取付方向逆側に径方向内方に突 出して設けられた係合凸部を回転体の突出部の係合凹部に係合させる。そして、 この状態でリテーナリングを拡径させると、該リテーナリングは、シールリング の内歯の取付方向逆側の端面を係止し、回転体の側面との間で該シールリングを 挾持することになる。よって、上記係合凸部と係合凹部との係合により回転体に 対するシールリングの回転方向の移動が規制されることになり、しかもリテーナ リングがシールリングの内歯の端面を係止し回転体の側面との間で該シールリン グを挾持しているため回転体に対するシールリングの軸方向の移動が規制されて 上記係合凸部と係合凹部との係合が解除されてしまうことがない。 したがって、穴部を設けることなくシールリングを回転体にその回転方向の移 動を規制した状態で支持することができる。

【０００７】

【実施例】

本考案の一実施例によるシールリングの支持構造を図面を参照して以下に説明 する。なお、本実施例においては、ジェットエンジンのタービンディスクにラビ リンスシールリングを支持する構造を例にとり説明する。

【０００８】 図１は、ジェットエンジンの図示せぬ燃焼室から排気ダクトに排出される燃焼 ガスで回転する、回転体であるタービンディスク１の中心から片側部分を示すも のである。そして、タービンディスク１には、所定の位置に、ラビリンスシール リング５，６が設けられている。

【０００９】 上記各ラビリンスシールリング５，６のタービンディスク１への支持構造は、 ほぼ同様の構成となっているため、以下の説明においては、ラビリンスシールリ ング５のタービンディスク１への支持構造を例にとり説明する。

【００１０】 タービンディスク１は、概略円板状をなしており、図２および図３に示すよう に、その側面１０には軸線方向に沿って突出する、所定径の環状の突出部１１が 設けられている。そして、この突出部１１よりも所定径外側にも、軸線方向に沿 って突出する、所定径の環状の凸部１２が設けられている。

【００１１】 そして、上記突出部１１には、側面１０に反する側の外周部に外歯１３が全周 にわたって所定の等ピッチで複数設けられており、この外歯１３の歯先部１４お よび外歯１３間の歯溝底部１５は外方凸の円弧状をなしている。 また、外歯１３よりも側面１０側の外周部には、外歯１３間の歯溝底部１５を 結んだ円よりもさらに径方向内方に所定量凹んだ環状の溝部１６が設けられてい る。そして、この溝部１６と側面１０との間の突出部１１の外径は、ラビリンス シールリング５の後述する内歯３０の歯先部３１に嵌合可能となるよう該歯先部 ３１を結んだ円の径よりも若干小径となっており、またその幅は、溝部１６に嵌 め込まれる後述のリテーナリング１７と側面１０との間でラビリンスシールリン グ５を挾持できるようになっている。

【００１２】 そして、突出部１１の側面１０に反する側の端面側には、該端面よりも一段、 側面１０方向に凹んだ係合凹部１８が周方向に等ピッチで複数（例えば四つ）設 けられている。この係合凹部１８は概略四角形状をなしており、その幅が後述す る係合凸部１９の幅より若干大きく形成されている。

【００１３】 ラビリンスシールリング５は、内円筒部２１と該内円筒部２１より所定径大径 の外円筒部２２とを有しており、これらは、それぞれのタービンディスク１への 取付方向（以下、単に取付方向と称す）側の端部同士が連結部２３により連結さ れて同心状をなしている。そして、外円筒部２２には、取付方向側の端部から所 定量離間した位置に径方向外方に延在して側面１０に当接する当接部２４が設け られている。ここで、内円筒部２１および外円筒部２２の取付方向逆側の端部に は径方向外方へ延在するラビリンスシール部２５，２６がそれぞれ設けられてい る。なお、上記連結部２３の幅はタービンディスク１の突出部１１と凸部１２と の間にがたつくことなく嵌合できるよう設定されている。

【００１４】 内円筒部２１の内周部の取付方向側の端部には、所定の等ピッチで内歯３０が 全周にわたって設けられており、この内歯３０の歯先部３１および内歯３０間の 歯溝底部３２は径方向外方凹の円弧状をなしている。そして、この内歯３０の歯 先部３１を結んだ円の径は上記外歯１３間の歯溝底部１５を結んだ円の径よりも 若干大きく形成されており、この内歯３０間の歯溝底部３２を結んだ円の径は上 記外歯１３の歯先部１４を結んだ円の径よりも若干大きく形成されていて、該内 歯３０が外歯１３間の歯溝３３を通過することができるようになっている。

【００１５】 また、内円筒部２１の内周部の取付方向逆側の部分には、径方向内方に突出す る概略四角板状の係合凸部１９が、上記係合凹部１８と同ピッチで同数設けられ ている。ここで、内円筒部２１の、突出部１１の根元部分と内歯３０間の歯溝底 部３２とを連結させる部分の内径は、内歯３０間の歯溝底部３２を結んだ円の径 よりも所定径大径となっている。なお、係合凸部１９は、タービンディスク１の 側面１０にラビリンスシールリング５を当接させた状態において、係合凹部１８ に係合可能な位置に設けられている。

【００１６】 上記溝部１６には、一部が切断された形状をなす、弾性変形可能なリテーナリ ング１７が設けられている。このリテーナリング１７は、外力によって縮径され 少なくとも溝部１６の底面に当接した状態において、その外径がラビリンスシー ルリング５の内歯３０の歯先部を結んだ円の径よりも若干小径となり、しかも、 外力が解除された拡径状態においては、内歯３０の歯先部３１を結んだ径よりも その外径が大きくかつその内径が小さくなりまた溝部１６から抜け出ないように その内径が設定されている。すなわち、縮径時にラビリンスシールリング５の内 歯３０の通過を可能とし、拡径時に、係合凹部１８に係合凸部１９が係合した状 態におけるラビリンスシールリング５の内歯３０の取付方向逆側の端面３７を係 止することができるようになっている。またその厚さは不要ながた付きを生じる ことなく溝部１６に嵌め込まれるように設定されている。なお、ラビリンスシー ルリング５の内円筒部２１の、嵌合したリテーナリング１７の外周側が接触する 内周部には、径方向外方に一段凹む溝が、所定のピッチで複数カ所（例えば等ピ ッチで６カ所）設けられており、組付・分解時に、この溝に治具を差し込んでリ テーナリング１７を半径方向内方側に押し下げるようになっている。

【００１７】 以上のような構成の本実施例の、ラビリンスシールリング５のタービンディス ク１への支持手順について以下に順を追って説明する。

【００１８】 リテーナリング１７を、図示せぬ治具を用いて図４に示すように一旦拡径させ た後、タービンディスク１に設けられた突出部１１の外歯１３を越えて溝部１６ に嵌め込む。

【００１９】 そして、このリテーナリング１７を図示せぬ治具を用いて外力により縮径させ た状態で、図５に示すように、ラビリンスシールリング５の取付方向側の内周部 に設けられた内歯３０を、位相を合せてタービンディスク１の突出部１１の外歯 １３間の歯溝３３を通過させる。

【００２０】 ほぼこの状態を維持しながら、適宜ラビリンスシールリング５を回転させて、 図３に示すように、係合凹部１８と係合凸部１９との位相を合せる。なお、本実 施例においては、これらの位相があったとき外歯１３と内歯３０とが重なった位 置になるようになっている。

【００２１】 この状態で、係合凹部１８および係合凸部１９を係合させつつラビリンスシー ルリング５の連結部２３および当接部２４を、図６に示すように、タービンディ スク１の側面１０に当接させる。なお、この状態において、ラビリンスシールリ ング５の連結部２３はタービンディスク１の突出部１１と凸部１２との間に嵌合 されている。

【００２２】 そして、この状態で、図２に示すように、リテーナリング１７を、外力を除去 し拡径させると、該リテーナリング１７は、ラビリンスシールリング５の内歯３ ０の取付方向逆側の端面３７を係止し、タービンディスク１の側面１０との間で 該ラビリンスシールリング５を挾持することになる。よって、上記係合凸部１９ と係合凹部１８との係合によりタービンディスク１に対するラビリンスシールリ ング５の回転方向の移動が規制されることになり、しかもリテーナリング１７が ラビリンスシールリング５の内歯３０の端面３７を係止しタービンディスク１の 側面１０との間で該ラビリンスシールリング５を挾持しているためタービンディ スク１に対するラビリンスシールリング５の軸方向の移動が規制されて上記係合 凸部１９と係合凹部１８との係合が解除されてしまうことがない。さらにラビリ ンスシールリング５の連結部２３がタービンディスク１の突出部１１と凸部１２ との間に嵌合しているため、その径方向の移動も規制されることになる。

【００２３】 したがって、穴部を設けることなくラビリンスシールリング５をタービンディ スク１にその軸方向、径方向および回転方向等の移動を規制した状態で支持する ことができる。これにより、当然、穴部に応力が集中するという状態が生じるこ とがないため、タービンディスク１の信頼性を向上させることができる。

【００２４】 また、本実施例においては、係合凹部１８と係合凸部１９との位相を合せたと き外歯１３と内歯３０とが重なった位置になるように設定されているため、ラビ リンスシールリング５が、回転中にタービンディスク１から外れようとする向き （図２における左方向）に変形しようとしても、この変形を外歯１３で拘束でき ることになる。すなわち、外歯１３と内歯３０の位相が一致していれば、内歯３ ０からの変形しようとする力は、リテーナリング１７を介して直接外歯１３に伝 わるが、位相がずれていると、リテーナリング１７に曲げが生じてしまうことに なる。但し、リテーナリング１７の厚みを厚くする等して強度上十分なものとす れば、外歯１３と内歯３０の位相は必ずしも一致させなくてもよい。 なお、上記したシールリングの支持構造は、ジェットエンジンのタービンディ スクに限定されることなく種々のものに適用可能であり、特に、高い応力が生じ る条件下で使用されるものには有効である。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案のシールリングの支持構造によれば、係合凸部と 係合凹部との係合により回転体に対するシールリングの回転方向の移動が規制さ れることになり、しかもリテーナリングがシールリングの内歯の端面を係止し回 転体の側面との間で該シールリングを挾持していて回転体に対するシールリング の軸方向の移動が規制されて上記係合凸部と係合凹部との係合が解除されてしま うことがなくなるため、穴部を設けることなくシールリングを回転体にその回転 方向の移動を規制した状態で支持することができる。 したがって、当然、回転体に、穴部に応力が集中するという状態が生じること がないため、高い応力が生じる条件下で使用されるものに適用した場合において も、該回転体の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるシールリングの支持構
造が適用されるジェットエンジンのタービンディスクの
軸線から片側部分を示す部分断面図である。

【図２】本考案の一実施例によるシールリングの支持構
造を示すもので、支持状態を示す部分断面図である。

【図３】本考案の一実施例によるシールリングの支持構
造を示すもので、支持状態を示す部分側面図である。

【図４】本考案の一実施例によるシールリングの支持構
造の支持手順を示すもので、リテーナリングを溝部に嵌
合する状態を示す部分断面図である。

【図５】本考案の一実施例によるシールリングの支持構
造の支持手順を示すもので、シールリングの内歯を、突
出部の外歯間の歯溝を通過させた状態を示す部分断面図
である。

【図６】本考案の一実施例によるシールリングの支持構
造の支持手順を示すもので、シールリングをタービンデ
ィスクに当接させた状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ タービンディスク（回転体） ５ ラビリンスシールリング（シールリング） １０ 側面 １１ 突出部 １３ 外歯 １６ 溝部 １７ リテーナリング １８ 係合凹部 １９ 係合凸部 ３７ 端面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 概略円板状の回転体の側面にシールリン
   グを支持する構造であって、 前記回転体の側面に環状の突出部を設け、 該突出部には、 外周部に外歯が設けられるとともに、該外歯より前記側
   面側に径方向内方に凹む環状の溝部が設けられ、さらに
   端面側に該端面から一段凹んだ係合凹部が設けられてお
   り、 前記シールリングには、 前記回転体への取付方向側の内周部に前記外歯間の歯溝
   を通過可能な内歯が設けられ、取付方向逆側の部分に径
   方向内方に突出して前記係合凹部に係合する係合凸部が
   設けられていて、 前記溝部に、縮径時に前記シールリングの内歯の通過を
   可能とし、拡径時に、前記係合凹部に前記係合凸部が係
   合した状態における前記シールリングの内歯の取付方向
   逆側の端面を係止し前記回転体の側面とで該シールリン
   グを挾持するリテーナリングを設けてなることを特徴と
   するシールリングの支持構造。