JP2003314369A - ダブテールシム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファン動翼の製作において、ダブテールシム
を取り付けたファンブレードをファンディスクに組み付
ける際の傷付きを防止する。 【解決手段】 ダブテールシム(10)の端部(12)が、ファ
ンブレード(4)をファンディスク(2)に組み付ける際にフ
ァンディスクの当接面(28)を傷付けないように形成され
ている。具体的には、ファンブレードのダブテール部(1
8)に取り付けられたダブテールシムの端部が、ダブテー
ルの腰部(22)において一旦外方に広がったのちに内向
し、かつ、内向した端部先端のエッジ部(24)がダブテー
ルと間に隙間を隔てた波型形状をしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダブテールシムに係
り、より詳しくは、ターボファンエンジンのファン動翼
の製作において、ファンブレードのダブテール部とファ
ンディスクのディスクポストとの当接面を保護するため
にファンディスクとファンブレードとの間に把持される
ダブテールシムの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン内部に空気を取り入れるために
エンジン最前部に配置されるファン動翼は、タービンか
らの動力によって駆動するファンディスクと、ファンデ
ィスクに固定されたファンブレード等から構成されてい
る。

【０００３】図４にファンブレードとファンディスクと
の組み付け箇所の拡大図を示す。ファンディスク（２）
にはその外周に図に示した凹状のディスクポスト（１
４）が等間隔に複数形成されており、各ディスクポスト
にはファンブレードを放射状に取り付けることができる
ようになっている。このディスクポストには、その開口
部（１５）においてくびれる括部（１６）が形成されて
おり、また、軸側に位置する底部は平面に形成されてい
る。

【０００４】一方ファンブレード（４）には、その末端
にディスクポストに挿入されて固定されるダブテール部
（１８）が形成されている。このダブテール部にはファ
ン回転方向の長さを一旦大きくする腰部（２２）が形成
されており、この腰部がディスクポストの括部（１６）
と当接することで、ファン回転時にもファンディスクか
らファンブレードが径方向外側に抜け出ることがないよ
うになっている。また、ダブテール部の先端は平面に形
成されている。

【０００５】ファンディスク（２）にファンブレード
（４）を組み付けた状態で、ディスクポストの底部とダ
ブテール部の先端との間にできる空間にはエンジン軸方
向からスペーサ（２６）が挿入され、ファンブレードは
径方向外側に付勢される。これによりファンブレードは
がたつきなくファンディスクに固定される。

【０００６】ここでファンブレード（４）のダブテール
部（１８）とファンディスク（２）のディスクポスト
（１４）との間にはダブテールシム（３０）が把持され
ている。このダブテールシム（３０）はダブテール部と
ファンディスクとが当接する面（当接面（２８））にお
いてその間に把持され、またダブテール部を覆うように
取り付けられている。

【０００７】圧縮機やタービンの動翼ではその翼高さも
小さいため、ブレードは通常ディスクに直接組み付けら
れるが、外気をエンジン内部に取り入れるためのファン
ブレードはその翼高さが大きく、運転時にはファンブレ
ードを支える当接面に大きな力やモーメントが作用し、
この部分に摩耗を生じやすい。そこで特に量産型のター
ボファンエンジンなどでは、この当接面にファンディス
クやファンブレードよりも低硬度の金属材料からなる薄
板状のダブテールシムを把持することにより、当接面の
摩耗を主にこのダブテールシムに発生させ、ファンディ
スクやダブテール部自体の摩耗を防いでいる。これによ
りファン動翼のオーバーホール時にはファンディスクや
ファンブレードの交換によらずダブテールシムのみの交
換で済むことが多くなるためメンテナンスコストを低減
することができる。

【０００８】ここでダブテールシムは弾性体金属の薄板
材でダブテール部の形状にほぼ一致したＣ字型形状に作
成され、ダブテール部を覆ってこれをクリップするよう
になっている。またダブテールシムはタブテール部の付
け根側にその端部を位置している。さらにダブテールシ
ムの端部先端のエッジ部（２４）は、ファンブレードを
ファンディスクに組み付けて固定した状態で当接面（２
８）を覆うように外方向に広がっている。

【０００９】これはファンブレード（４）をファンディ
スク（２）に組み付ける際の便宜によるもので、次に述
べるファン動翼の組立工程においても説明するが、ダブ
テール部にダブテールシム（３０）を装着したファンブ
レードを、ディスクポスト（１４）の括部（１６）に係
止するためである。

【００１０】次に上述したファン動翼の組立工程を説明
する。まず、ダブテール部の形状に合わせて薄板状の
弾性体金属によりＣ字型形状に形成したダブテールシム
の端部を多少押し広げてエンジン軸方向からダブテール
に差し込み固定する。このとき内向する付勢力を発生す
るようにダブテールシムを形成することでダブテールシ
ムはダブテール部をチャックし、ダブテールから容易に
脱離することがなくなる。 ダブテールシムを取り付けたダブテール部をファンデ
ィスクに形成されたディスクポストに軸方向から挿入す
る。このときダブテールシムはその全体がディスクポス
ト内に収容される。 ディスクポストに挿入したファンブレードを径方向外
側に引っ張り上げてディスクポストの括部とダブテール
部の腰部とをダブテールシムを把持した状態で当接させ
る。このとき、外方向に広がって形成されたダブテール
シム端部先端のエッジ部は、括部の形状に沿って一旦内
方に押し縮められて撓み、最も括れた部分を乗り越えた
後に括部を外方に付勢して括部をチャックする。 ダブテール部の端部とディスクポストの底部との間に
できた空間に、スペーサを軸方向から挿入する。これに
よりファンブレードは径方向外側に付勢され、ファンデ
ィスクにがたつきなく固定される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ここで上述したダブテ
ールシムはファンディスクやダブテール自体の摩耗を回
避する上では有用であるものの、図５に示したように従
来形状のダブテールシムではファンブレードを引っ張り
上げてファンディスクにファンブレードを組付ける際
（前段落行程）、外方向に広がって形成されたダブテ
ールシム端部先端のエッジ部（２４）がディスクポスト
の当接面（２８）を引っ掻いて傷付けてしまう可能性が
あった。そのため組み付けに際しては、製作したファン
動翼の強度等を低下させる原因を生じさせないように細
心の注意を払う必要があり、組み付けに非常に手間がか
かっていた。特にこの当接面には大きな力やモーメント
が作用するため、かかる傷の発生の防止についてはファ
ン動翼の安全性・信頼性を確保する上で細心の注意が払
われる必要があった。

【００１２】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あって、ターボファンエンジンのファン動翼の製作にお
いて、ダブテール部にダブテールシムを取り付けたファ
ンブレードをファンディスクのディスクポストに組み付
ける際に、当接面を傷付けることなく組み付けが容易に
可能な形状のダブテールシムを提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のダブテールシムは、ターボファンエンジンの
ファン動翼（１）を構成するファンディスク（２）とフ
ァンブレード（４）との間に把持されるダブテールシム
であって、該ダブテールシム（１０）の端部（１２）
は、ファンブレードをファンディスクに組み付ける際に
ファンディスクを傷付けないように形成されている。

【００１４】従来のダブテールシムでは、ファンブレー
ド組付け時の当接面の傷つき防止に関しては細心の注意
を払う必要があり、その組み付けにも時間を要していた
が、本発明では安全性の高いファン動翼を容易な組み付
け方法で提供すべく、ダブテールシムの端部の形状に着
目したものである。

【００１５】より具体的には、前記ファンディスク
（２）には、その外周に凹状のディスクポスト（１４）
が等間隔に形成され、該ディスクポストにはその開口部
（１５）においてくびれる括部（１６）が形成されてお
り、前記ファンブレード（４）には、その末端にダブテ
ール部（１８）が形成され、該ダブテールにはファン周
方向の長さを一旦大きくする腰部（２２）が形成されて
おり、前記ダブテールシム（１０）は、少なくとも前記
括部と前記腰部とが当接する面においてその間に把持さ
れ、かつ、ダブテール部に着脱自在に装着された薄板材
からなる。

【００１６】また、前記ダブテール部（１８）に装着さ
れた前記ダブテールシム（１０）の端部（１２）は、一
旦外方に広がったのちに内向し、かつ、内向した端部先
端のエッジ部（２４）がダブテールと間に隙間を隔てた
波型形状を有している。

【００１７】本発明のダブテールシムによれば、タブテ
ールシムの端部が内向して丸まっているため、ファンブ
レードを引っ張り上げダブテールシムを一旦内方に押し
縮めて撓ませてディスクポストにファンブレードを組み
付ける際にも、エッジ部が当接面を引っ掻いて傷付ける
ことがない。

【００１８】また内向させた端部先端のエッジ部がダブ
テール部と間に隙間を有するようにダブテールシムを波
型に形成することで、ディスクポストの括部をダブテー
ルが乗り越える際に撓んでも、エッジ部がダブテールを
傷付けることもない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明のダブテールシムについて説明する。図１は本実施例
のダブテールシム１０の斜視図であり、図２はファンデ
ィスクにファンブレードを組み付けた状態の組付箇所を
表した正面図である。なお、ダブテール部およびディス
クポストは、［従来の技術］で説明したものと同じもの
であるため同一の符号を付してその形状等について重複
した説明を省略する。

【００２０】図１に示すようにダブテールシム１０はダ
ブテール部を覆うＣ字型形状をしており、ファンディス
クやファンブレードよりも低硬度の薄板状の金属材料に
よって形成されている。またこのダブテールシム１０は
弾性に富んでおり、ダブテール部に取り付けられた状態
でタブテール部を両側からクリップするようになってい
る。

【００２１】ダブテールシム１０の端部１２は、外方に
一旦広がったのちに内向した波型形状をしている。図２
に示したようにダブテール１８をディスクポスト１４に
組み付けた状態では、この外方に一旦広がった部分がデ
ィスクポストの括部１６の曲面に沿ってこれを覆うよう
になっており、また内向したエッジ部２４とダブテール
部１８との間には一定の隙間が形成されている。かかる
ダブテールシム１０をダブテール部１８とディスクポス
ト１４との当節面２８においてその間に把持すること
で、当接面の摩耗を主にこのダブテールシムに発生さ
せ、ダブテール部とディスクポスト自体の摩耗を防ぐこ
とができる。本ダブテールシムの当該機能は従来のダブ
テールシムの機能と同様のものである。

【００２２】次にファン動翼の組立行程における本実施
例のダブテールシムの動作を図面を用いて説明する。

【００２３】まず、本実施例のダブテールシム１０を取
り付けたファンブレード４のダブテール部１８をファン
ディスク２に形成されたディスクポスト１４に軸方向か
ら挿入する。この状態ではダブテール部全体がディスク
ポストに内包される（図３（ａ））。

【００２４】次にディスクポスト１４に挿入したファン
ブレード４を径方向外側に強く引っ張り上げる。このと
きダブテールシム１０の端部１２はディスクポストの括
部１６の形状に沿って一旦内方に押し縮められて撓む。
その際にも、エッジ部２４が内向する曲面に形成され、
その背側の面がファンディスクと接触するため、エッジ
部２４がファンディスクの当接面２８を引っ掻いて傷付
けることはない。さらにファンブレードを引っ張り上げ
ると、ダブテールシムの端部１２はディスクポケットの
最も括れた部分を乗り越えて外方に広がり、括部１６を
外方に付勢して捕捉し、ファンブレード４をファンディ
スク２に係止する。このときディスクポストの括部とダ
ブテール部の腰部とはダブテールシムをその間に把持し
た状態で当接することになる。なお、内向したエッジ部
２４はダブテールシムの端部１２が撓んでディスクポケ
ットの最も括れた部分を乗り越える際にも、内向したエ
ッジ部がダブテール１８と間に予め一定の隙間を有する
ように形成されているためダブテール部と接触すること
はなく、これを傷付けることもない（図３（ｂ））。

【００２５】最後にディスクポストの底部とダブテール
部の先端との間にできる空間にエンジン軸方向からスペ
ーサを挿入しファンブレードを径方向外側に付勢して、
ファンブレードをファンディスクに固定する（図３
（ｃ））。

【００２６】このように本発明のダブテールシムを用い
ることによりファン動翼製作時の当接面の傷つきを防止
するため、従来細心の注意を要していた組付けを容易化
し、かつ、安全性の高いファン動翼を提供することがで
きる。

【００２７】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明のダブテールシ
ムによれば、従来と同様にファンディスクやダブテール
部自体の摩耗を防ぐとともに、ファンブレードをファン
ディスクに組付ける際にも、ダブテールシム先端のエッ
ジ部がディスクポストの当接面を傷付けることがなく、
安全性・信頼性の高いファン動翼を製作可能なダブテー
ルシムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のダブテールシムの斜視図である。

【図２】ファンディスクにファンブレードを組み付けた
状態の組付箇所を表した正面図である。

【図３】本実施例のダブテールシムの製作段階を示した
正面図である。

【図４】従来のファンブレードとファンディスクとの組
み付け箇所を表した正面図である。

【図５】従来のダブテールシムの製作時の一段階を示し
た正面図である。

【符号の説明】

１ ファン動翼 ２ ファンディスク ４ ファンブレード １０ ダブテールシム １２ 端部 １４ ディスクポスト １５ 開口部 １６ 括部 １８ ダブテール部 ２２ 腰部 ２４ エッジ部 ２６ スペーサ ２８ 当接面 ３０ ダブテールシム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターボファンエンジンのファン動翼
   （１）を構成するファンディスク（２）とファンブレー
   ド（４）との間に把持されるダブテールシムであって、 該ダブテールシム（１０）の端部（１２）は、ファンブ
   レードをファンディスクに組み付ける際にファンディス
   クを傷付けないように形成されている、ことを特徴とす
   るダブテールシム。
2. 【請求項２】 前記ファンディスク（２）には、その外
   周に凹状のディスクポスト（１４）が等間隔に形成さ
   れ、該ディスクポストにはその開口部（１５）において
   くびれる括部（１６）が形成されており、 前記ファンブレード（４）には、その末端にダブテール
   部（１８）が形成され、該ダブテールにはファン周方向
   の長さを一旦大きくする腰部（２２）が形成されてお
   り、 前記ダブテールシム（１０）は、少なくとも前記括部と
   前記腰部とが当接する面においてその間に把持され、か
   つ、ダブテール部に着脱自在に装着された薄板材からな
   る、ことを特徴とする請求項１に記載のダブテールシ
   ム。
3. 【請求項３】 前記ダブテール部（１８）に装着された
   前記ダブテールシム（１０）の端部（１２）は、一旦外
   方に広がったのちに内向し、かつ、内向した端部先端の
   エッジ部（２４）がダブテールと間に隙間を隔てた波型
   形状を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のダブ
   テールシム。