JP2000104503A - インサ―ト捕捉タ―ビンエ―ロフォイル - Google Patents

インサ―ト捕捉タ―ビンエ―ロフォイル

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JP2000104503A
JP2000104503A JP11271498A JP27149899A JP2000104503A JP 2000104503 A JP2000104503 A JP 2000104503A JP 11271498 A JP11271498 A JP 11271498A JP 27149899 A JP27149899 A JP 27149899A JP 2000104503 A JP2000104503 A JP 2000104503A
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seat
insert
baffle
impingement
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Paul Joseph Acquaviva
ポール・ジョセフ・アクアヴィヴァ
Gary Charles Liotta
ゲリー・チャールズ・リオッタ
James Norwood Fleck
ジェイムズ・ノーウッド・フレック
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General Electric Co
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    • B23P15/04—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from several pieces
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    • Y10T29/49336—Blade making
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部にインサートを有するガスタービンエン
ジン用エーロフォイルの製造方法。 【解決手段】相補的な２つのエーロフォイル部分に内部
保持座を形成する。この座に保持するインサートを製造
する。２つの部分を、上記座に置かれたインサートをそ
れらの間に配して、一つに集成する。次いで、内部に上
記インサートを捕捉するとともに共同でエーロフォイル
を画成すべく上記２つの部分を一つに接合する。上記イ
ンサートと座は、エーロフォイルの効率を向上すべく、
精密に製造し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は概括的にはガスタービンエンジ
ンに関するものであり、さらに具体的にはその冷却に関
する。
【０００２】典型的なガスタービンエンジンでは、空気
は多段軸流圧縮機で加圧され、燃焼器内で燃料と混合さ
れ、点火されて高温燃焼ガスを発生する。燃焼ガスは幾
つかのタービン段を下流側に流れ、これらのタービン段
でエネルギが抽出される。タービン段はステーターベー
ンの形態のエーロフォイルを含んでおり、これらのステ
ーターベーンが燃焼ガスを旋回させて、ロータブレード
中に加速し、ロータブレードでエネルギが抽出される。
【０００３】典型的な高圧タービンでは、ベーンとブレ
ードは共に中空であって、圧縮機から加圧空気の一部が
供給され、各タービンエーロフォイルの冷却に使われ
る。圧縮機空気の冷却効果を最大限とし、それによって
エンジン効率を最大限にするために、各種フィーチャー
（features）が設けられている。
【０００４】典型的なエーロフォイル冷却フィーチャー
には、エーロフォイルの前縁から後縁までの様々な部分
を選択的に冷却するための蛇行冷却通路がある。通路に
は、強制対流冷却を向上させる様々な形態の乱流部材が
含まれることがある。冷却空気はエーロフォイルからエ
ーロフォイルの正圧面もしくは負圧面又はエーロフォイ
ルの翼先端（チップ）もしくは後縁に沿った各種孔から
吐出させることができる。エーロフォイル側壁から吐出
された空気は傾斜フィルム冷却孔を通り、エーロフォイ
ル外面の冷却空気膜として作用してエーロフォイルを高
温燃焼ガスから保護する。
【０００５】エーロフォイルは別個のインピンジメント
バッフルを含むことがあるが、かかるインピンジメント
バッフルは第一にエーロフォイル内面の冷却のため冷却
空気をエーロフォイル内面に対するインピンジメントと
して分配し、使われた空気は次いで各種吐出孔を通して
エーロフォイルから吐出される。ノズルベーンは静止し
ており、半径方向外側のバンドと内側のバンドの間に取
付けられるので、インピンジメントバッフルはそのいず
れかのバンドを通してベーン内に集成し得る。
【０００６】対照的に、タービンロータブレードはその
半径方向内端でダブテールによってロータディスクの外
周に固定装着される。そのため、ロータブレード用のイ
ンピンジメントインサートは通例その半径方向外側の翼
先端からしか中に挿入できない。ロータブレードは通例
根元から先端まで異なる捩れ、反り及びテーパを有する
ので、それに応じてブレード内にインピンジメントバッ
フルを集成できるかどうか制約が生じる。
【０００７】タービンエーロフォイルは高温燃焼ガスに
さらされるので、エンジン性能を最大限にすべく、高温
及び高強度能力をもつ先端超合金材料で作られる。かか
るエーロフォイルに各種内部冷却フィーチャーを作るに
は、通例鋳造プロセスが用いられる。しかし、鋳造は、
内部冷却フィーチャーを精密に形成する能力に限りがあ
るので、内部冷却フィーチャーの効率に限界を来す。そ
の上、インピンジメントバッフルは依然として別個に製
造し、個々のエーロフォイルに適切に装着しなければな
らない。
【０００８】バッフルはエーロフォイルの中に固定しな
ければならないが、かかる固定は通例エンジンの変化す
る温度環境下で、バッフルとエーロフォイルの間で異な
る熱膨張及び熱収縮運動が何ら拘束されずにできるよう
にするため、その一端でだけ行われる。ロータブレード
は運転中かなりの遠心力を受けるので、ブレード用のバ
ッフルは高Ｇ力に耐えるように適切に固定しなければな
らない。
【０００９】従って、ステーターベーンやロータブレー
ドのようなガスタービンエンジンエーロフォイルの内部
冷却フィーチャーをさらに改善して冷却効果をその他の
有益な効果と共にさらに向上させることが望まれる。
【００１０】
【発明の簡単な要約】ガスタービンエンジンエーロフォ
イルの製造を、相補的な２つのエーロフォイル部分に内
部保持座を形成することにより行う。この座に保持する
インサートを製造する。２つの部分を、上記座に置かれ
たインサートをそれらの間に配して、一つに集成する。
次いで、内部に上記インサートを捕捉するとともに共同
でエーロフォイルを画成すべく上記２つの部分を一つに
接合する。上記インサートと座は、エーロフォイルの効
率を向上すべく、精密に製造し得る。
【００１１】
【発明の詳しい説明】本発明の好ましい例示的実施形態
を、本発明のその他の目的及び利点と併せて、添付図面
を参照しながら、以下の詳細な説明で更に具体的に説明
する。
【００１２】図１に、例示的形態としてタービンロータ
ブレードの形をしたガスタービンエンジンエーロフォイ
ル１０を示す。エーロフォイルは中空であり、概略凸形
の負圧面１２と概略凹形の正圧面１４を含んでいるが、
負圧面と正圧面は軸方向に離隔した前縁１６と後縁１８
でつながっており、かつ半径方向に根元から翼先端まで
延在し、運転中はその上を高温燃焼ガスが流れる。
【００１３】エーロフォイルにはブレードプラットフォ
ーム２０も含まれており、プラットフォームは燃焼ガス
の内側流路境界を画成するが、その半径方向下方にはブ
レードを従来と同様にロータディスク（図示せず）外周
に取付けるためのダブテール２２が延在している。
【００１４】別の実施形態では、エーロフォイルは半径
方向に外側バンドと内側バンドの間に延在するタービン
ステーターベーンとして構成してもよく、これら外側バ
ンドと内側バンドが燃焼ガスの流路境界を画成する。い
ずれの実施形態でも、エーロフォイルは中空であり、エ
ンジンの圧縮機（図示せず）から抽出された冷却空気２
４をその内部に通す。ただし、ブレード又はベーンいず
れかの形態のエーロフォイルの製造方法並びにそれに対
応したエーロフォイルの内部構造の改良点を除けば、そ
の他の点ではエーロフォイルはガスタービンエンジンに
用いられる従来通りの構成及び機能とし得る。
【００１５】本発明はエーロフォイルの内部冷却フィー
チャーの製造能力を改善して冷却効率、強度の改善その
他の有益な効果をもたらすが、かかる有益な効果はその
他の中空タービン部品においても都合よく得られる。
【００１６】本発明によれば、エーロフォイル１０の内
部フィーチャーの改良は、エーロフォイルをまず対合面
３０（鎖線で示す）を有する２つの相補的なエーロフォ
イル半体又は部分２６，２８に分けて作り、それらを適
当に一つに接合して一体接合部を形成することによって
可能になる。最初の部分２６，２８は別個の部材であっ
て、最初から別々に製造してもよく、従来法で一体エー
ロフォイルを鋳造したときは不可能であった精密な内部
フィーチャーをもつようにすることができる。エーロフ
ォイルの内部フィーチャーは、特に従来の鋳造一体エー
ロフォイルでは物理的に不可能であった対応インサート
を支持するためのエーロフォイル側面の対応部分に形成
された１以上の内部保持座を始めとする、あらゆる形態
の内部冷却フィーチャー及びエーロフォイル隔壁を含み
得る。
【００１７】例えば、第１のタイプの座３２は、インピ
ンジメントバッフル３４の形態の第１のタイプのインサ
ートを保持するための特定の構成をもつ。第２のタイプ
の保持座３６は、それに対応したダンパ３８の形態の第
２のタイプのインサートを保持するための特定の構成を
もつ。第３のタイプの保持座４０は、それに対応したチ
ップキャップ４２の形態の第３のタイプのインサートを
保持するための特定の構成をもつ。
【００１８】これら３タイプの内部保持座３２，３６，
３８及びそれらに保持される対応インサート３４，３
８，４２を図２及び図３にさらに詳細に示し、２分割エ
ーロフォイルの改良製造法のフローチャート図を図４に
示す。まずエーロフォイルを２つの部分２６，２８に分
けて形成することで、その内側に直に触れることがで
き、そのあらゆる内部フィーチャーを例えば鋳造と後の
加工によって正確に形成することができるようになる。
各種インサートも、精密な許容公差を享受できるよう
に、任意の好適な方法で別個に製造される。２つの部分
は、各々の座に置かれた対応インサートをそれらの間に
配して容易に一つに集成されるので、各種インサートの
具体的構成は集成を懸念せずに選択し得る。インサート
及びそれらの保持座の具体的構成は、もはや、従来のよ
うなインサートをエーロフォイルの開いた外端又は内端
から挿入しなければならないことによる制限を受けな
い。
【００１９】エーロフォイル部分２６，２８及び対応イ
ンサートは対合面３０で容易に一つに集成することがで
き、拡散接合等で適切に一つに接合される。拡散接合は
固相ろう付又は溶接の形態の慣用プロセスであり、２つ
の部分を対合面３０で一つに接合し、完成時にガスター
ビンエンジンでの使用に適した高温及び高強度能力をも
つ一体エーロフォイルを与える。特殊な構成の内部保持
座が対応インサートをその中に物理的に捕捉し、所望に
よっては、１以上のインサートを所望に応じて各々の座
にさらに拡散接合し得る。
【００２０】再度図１を参照すると、完成エーロフォイ
ルとして一つに集成したときにその内部に冷却空気２４
を通すための１以上の半径方向通路又は流路４４がエー
ロフォイルの対応部分に形成される。各種保持座は、好
ましくは通路を軸方向又は弦方向に橋かけするように形
成する。次いで対応インサートを通路内側の各々の座に
集成して、２つのエーロフォイル部分を一つに集成した
ときにその内部に捕捉されるようにする。
【００２１】図２に一段と詳細に示した通り、各々の座
３２，３６，４０はそれぞれインサート３４，３８，４
２と相補的となるような特定の構成をしており、集成エ
ーロフォイル内でインサートを半径方向に物理的又は機
械的に捕捉する。
【００２２】さらに、各々の通路４４は、対応インサー
トよりも半径方向に長い寸法を有しており、インサート
はそれぞれの座よりも半径方向に長い寸法を有してい
る。かくして、インサートはそれぞれの座に捕捉され、
通路内において各座からの熱膨張及び熱収縮について拘
束を受けず、運転中のインサートとエーロフォイルの間
の熱膨張及び収縮差に対処し得る。熱膨張及び収縮の差
はガスタービンエンジンにおける重要な関心事であり、
熱応力を低減して適当な有効寿命を享受できるように、
適当に対処しなければならない。さらに、ロータブレー
ドという例示的形態のエーロフォイル１０では、作動時
のブレードの回転時に生ずる遠心力がブレード部品にか
なりの荷重及び対応応力を生じるので、ブレード寿命を
制限せず、しかも許容外の大きな応力を伴わずに、それ
ぞれのインサートを適切に保持する必要がある。
【００２３】例えば、インピンジメントバッフルはター
ビンベーン又はブレード内部の冷却に極めて有効であ
る。しかし、ブレードにおいては、その効率は、主とし
てブレード内部にバッフルを組込んで固定する際の制約
によるバッフルの構成及びブレード内での保持のため制
限される。従来のバッフルは、ブレードと共に異なる熱
膨張及び収縮を拘束なしに可能にするとともに、しかも
遠心力荷重をエーロフォイルの根元に伝えるべく、通例
その半径方向内端でブレード内部に固定された一体部品
である。
【００２４】エーロフォイルは２つの部分２６，２８に
分けて製造されるので、インピンジメントバッフル３４
は、それに対応する第１の座３２に捕捉されかつその中
を通る冷却空気２４を受容れるように構成された図２に
示す中空保持ハブ４６を含めた、改善された構成を有し
得る。バッフルは、冷却空気を２つのエーロフォイル部
分２６，２８内面のインピンジメントに分配するため
の、ハブ４２から半径方向又は縦方向に延在した一体の
多孔管４８も含む。
【００２５】バッフルハブ４６は、ハブを座３２に捕捉
すべくバッフル管４８よりも直径が大きく、しかも、エ
ーロフォイル部分内面のインピンジメント冷却のために
上記管をエーロフォイル部分の内面から離隔する。ハブ
４６は円筒形の構成にすることができ、第１の座３２
は、一対の半径方向に離隔したフランジ間に形成され、
あらゆる方向にハブ４６を捕捉する相補的な環状スロッ
ト又は溝の形態である。図３に示すように、第１座３２
のフランジは、エーロフォイル部分２６，２８双方の内
側で半径方向通路４４を画成する隔壁内に、ハブ４６の
捕捉に十分な円周方向の範囲にわたり、局所的に形成し
てもよい。
【００２６】ハブ４６は少なくとも座フランジに捕捉さ
れる部分においては無孔であってもよいし、その他の部
分では、エーロフォイルの対応箇所のインピンジメント
冷却を行うため多孔とすることもできる。図３に示すよ
うに、ハブ４６は１以上の半径方向の窪み又はスロット
５０によって、その周縁が途切れていてもよく、これに
よりハブ４６のその周縁での可撓性が高まり、その座に
配されたハブの周りでの熱膨張及び収縮差に対処できる
ようになる。
【００２７】バッフルハブ４６は実質的な保持フィーチ
ャーを与えるので、バッフル自体は例えば約０．１２７
ｍｍにまで極めて薄くでき、従来のインピンジメントバ
ッフルよりも格段に薄い。肉厚を薄くしたことで、それ
に応じてロータブレード構成における遠心荷重が減少
し、ブレードの遠心応力が減少する。インピンジメント
バッフルは、ニッケル合金のような軟質材料でも形成し
得る。ニッケル合金のインピンジメントバッフルは、慣
用の電鋳法を用いて精密製造し得る。
【００２８】図１及び図２に示す好ましい実施形態で
は、複数の第１の座３２が２つの部分に形成され、互い
に半径方向に離隔している。複数のインピンジメントバ
ッフル３４が別々に製造され、互いに半径方向に整合し
た状態で対応する座３２に集成される。
【００２９】一つの実施形態では、個々のバッフル３４
は別個の部材であってよく、それらの間で異なる半径方
向の熱運動が拘束されずにできるように一緒にネスティ
ングされる。個々のバッフル３４は、対応する精密加工
された半径方向の通路４４内で流れが連通するように端
を突合わせて適当に積み重ねられ、各々のバッフルはそ
れぞれの座３２に別々に保持される。こうすると、各々
のバッフルからの遠心荷重が対応ハブ４６によって別々
に対応座３２に伝えられ、遠心荷重を分配するとともに
荷重の集中を減らす。さらに、各々のバッフルは拘束な
しに対応ハブ４６から自由に半径方向に膨張及び収縮
し、複数のバッフルにおける熱運動が分離される。各々
のバッフルは比較的短いので、それに応じて相対的な半
径方向の熱膨張及び収縮が減少する。
【００３０】各バッフルはハブ４６に沿って対応座３２
に単に機械的に捕捉してもよいし、或いは所望により接
合プロセス時にハブを座３２に接合してもよいし、さも
なければ所望により溶接又はろう付してもよい。ハブ４
６が薄肉の金属で形成され、対応する管４８よりも大き
な直径を有するので、ハブは可撓性ベローの一部のよう
に作用し、ハブ４６とその座３２の間の熱膨張及び収縮
差にさらに対処できるようになる。
【００３１】図５は符号５２で示す別の形態のインピン
ジメントバッフルを示し、この形態においては複数の個
々のインピンジメントバッフルは、それらの対応ハブ４
６間での異なる熱運動に弾性的に対処するためのベロー
を画成する単一部材として一体形成される。一体型バッ
フル５２も、その遠心荷重を減らすとともにベローの半
径方向の可撓性を改善すべく、比較的肉薄の金属で形成
される。一体型バッフルは、ハブとハブの間の流路の連
続性を保つため、上述の複数セグメントからなるバッフ
ルよりも好ましい。
【００３２】ベローはそれぞれのハブ４６でエーロフォ
イル内に捕捉され、ハブ間の熱膨張及び収縮差はその弾
性撓みによって対応される。複数のハブ４６が遠心荷重
をエーロフォイル座３２に分配し、単にその箇所だけで
なく、バッフルをその全長にわたってしっかりと捕捉す
る。この実施形態では、一体型インピンジメントバッフ
ル５２の軸方向又は縦方向の可撓性を高めるため、幾つ
かのハブ４６の半径方向スロット５０を互いに整合させ
てもよい。
【００３３】図２に示すようなインピンジメントバッフ
ルを流れる冷却空気２４はバッフル管４８内の開口を通
して吐出され、エーロフォイルの正圧面及び負圧面の内
面並びにその内部の半径方向の隔壁の内面に衝突する。
使用済みインピンジメント空気は、従来通りそれと流れ
が連絡するように配置された慣用フィルム冷却孔５４等
の各種吐出孔を通してエーロフォイルから吐出し得る。
【００３４】上述の通り、エーロフォイルを最初に２つ
の部分に分けて形成できるので、半径方向冷却空気通路
４４やその対応バッフル座３２のような各種内部フィー
チャーを精密に加工することができるようになる。バッ
フル３４、５２は別個に精密製造し、次いで、２つの部
分を接合して一体エーロフォイル１０を形成する際に２
つの部分の間に捕捉されるようにそれぞれの座３２に集
成し得る。このようにして、インピンジメントバッフル
は、本発明に従って２つの部分に分けて形成される個々
のベーン又はブレードについて所望の構成に至適化し得
る。インピンジメントバッフルの冷却効果を最適化でき
るだけでなく、エーロフォイル中での遠心荷重及び熱負
荷の下でのインピンジメントバッフルの強度を最適化す
ることもできる。
【００３５】本発明の改良製造法によれば、ブレード制
動にも相応の改善をもたらし得る。典型的なブレードダ
ンパはブレードの根元又はプラットフォームに位置して
おり、通例振動変位はブレードの翼先端に向かって増加
するので、効果が限られていた。最初の図１に示した通
り、ダンパ３８の形態のインサートは、運転中のエーロ
フォイルの摩擦又はクーロン制動振動に対して限られた
振動運動ができるように、エーロフォイルの半径方向外
端近くの座３６に弛く捕捉してもよい。
【００３６】ダンパ３８は様々な構成をとることがで
き、図２及び図３に一段と詳細に示す実施形態では、ダ
ンパ３８は２つの半径方向に隔たる円盤形を中心軸で一
体に接合したものである。対応するダンパ座３６は、エ
ーロフォイルの隣接した半径方向隔壁同士及び負圧面と
正圧面側壁を一つにつなぐ軸方向又は弦方向に延在する
平板の形態である。ダンパ座３６には、ダンパの中心軸
を収容するための穴が形成され、ダンパの２つの円盤は
半径方向に座をまたぐ。このようにして、ダンパ３８は
効果的に捕捉され、しかも座３６に弛く取付けられる
が、それ自体は座に対して局所的に振動してエーロフォ
イルの摩擦制動を行い得る。
【００３７】このタイプのエーロフォイルダンパはエー
ロフォイルの振動ストライプモードを制動する能力を有
し得る。現在ストライプモードは従来のプラットフォー
ムダンパでは有効に制動されず、振動ストライプモード
を回避するにはブレードの設計に他の変更が必要とされ
る。振動ストライプモードを回避するには、ブレード自
体の空力設計にも制限が加える。振動ストライプモード
の制動に有効なエーロフォイルダンパの導入によって、
ブレードの空力設計上の融通性が高まるのでこれを有益
に利用し得る。
【００３８】典型的なタービンブレードでは、その半径
方向外側の翼先端（チップ）領域を局所的に冷却するの
が望ましい。インピンジメント冷却には、エーロフォイ
ルの内側から供給される冷却空気を衝突させるためブレ
ードチップの対応部分と整合した開口が必要とされる。
しかし、ブレードチップのインピンジメント冷却を最適
化できるか否かは、チップ自体を局所的に損傷すること
なく、チップ付近に傾斜孔を形成又は穿孔できるか否か
によって制限される。
【００３９】本発明の改良製造方法では、最初の図１に
示す別個に製造したチップキャップ４２を導入すること
でブレードチップの冷却を改善できるが、このチップキ
ャップ４２はエーロフォイルの半径方向外側先端に捕捉
され、２つのエーロフォイル部分２６，２８の外端での
インピンジメント冷却用に形成又は穿孔された傾斜孔５
６を含んでいる。図２及び図６にさらに明瞭に示されて
いるように、チップキャップ４２は、負圧面１２及び正
圧面１４の半径方向外端よりも半径方向内側に適度に窪
んでいて、エーロフォイル側面の内面をその先端におい
て局所的にインピンジメント冷却するための傾斜チップ
孔５６が負圧面１２及び正圧面１４の半径方向外端の下
に効果的に隠れる。
【００４０】図６に示すように、チップキャップがエー
ロフォイルに装着されると、上記のような隠れた傾斜チ
ップ孔５６をチップキャップに穿孔するのは不可能であ
る。しかし、チップキャップ４２は別個に製造し得るの
で、エーロフォイルを損傷することなく傾斜チップ孔５
６を形成するのは容易である。チップキャップ４２はエ
ーロフォイルチップの冷却に最適な構成を有するように
でき、各種の不可触チップ冷却孔をその中に形成できる
が、これは他の方法では不可能である。チップキャップ
４２は、次いで、２つのエーロフォイルの部分２６，２
８を接合したときにその内部に捕捉されるように、２つ
のエーロフォイルの部分２６，２８の間に集成し得る。
【００４１】チップ座４０はいかなる好適な構成を有し
ていてもよく、例えば上記エーロフォイル部分の内面に
形成される一対の半径方向に離隔した綾部の間にグルー
ブを設け、このグルーブにチップキャップ４２の対応末
端フランジを収容し、その中に捕捉されるようにしても
よい。このようなグルーブにタングを捕捉するという構
成はチップキャップ４２をエーロフォイル内に機械的に
支持し、作動時のエーロフォイルからの遠心荷重に抗す
る。所望により、チップキャップ４２は、拡散接合プロ
セス時に座４０に接合してもよいし、或いは所望によっ
ては別個にろう付又は溶接してもよい。
【００４２】上記で述べた各種インサートは、ステータ
ーベーンやロータブレードのようなガスタービンエンジ
ンエーロフォイルに今回導入できるようになった複雑さ
の種々異なる精密加工部品の例を例示したものである。
これらのインサートに対応する保持座は、集成前に、別
個のエーロフォイル部分に精密加工することができ、そ
の結果格段に改良されたタービンエーロフォイルが得ら
れる。エーロフォイルの半径方向通路に沿った内部での
或いはその翼先端でのインピンジメント冷却の改善のた
めに、各種のインサートを別個に又は集合的に使用し得
る。さらに、振動制動も改善し得る。別の実施形態で
は、インピンジメントバッフル自体をそれぞれの座に弛
く捕捉して、別個のダンパ３８を必要とせずに、追加の
振動制動をもたらすことができる。また、各種インサー
トは主として機械的にそれぞれの座に捕捉されるので、
それらはさらに有益な効果をもたらすべく、エーロフォ
イル自体の母材以外の適当な材料で形成することもでき
る。
【００４３】本発明の好ましい例示的実施形態と思料す
るものについて説明してきたが、本明細書の説明から、
当業者には本発明のその他の変更も自明であろう。従っ
て、本発明の技術的思想及び範囲に属するかかるすべて
の変更が特許請求の範囲によって保護されることを求め
る。
【００４４】従って、特許による保護を求めるのは、特
許請求の範囲に規定しかつ特徴付けた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるガスタービンエンジン
のエーロフォイルの一部の切欠不等角図。
【図２】図１に示すエーロフォイルの、本発明の好まし
い実施形態によるインピンジメントバッフル、振動ダン
パ及びチップキャップを有する翼先端部分の軸方向の部
分断面図。
【図３】図１に示すエーロフォイルの線３−３に沿った
半径方向断面図。
【図４】図１〜図３に示す本発明の好ましい実施形態に
よるエーロフォイルの製造方法を示す略図。
【図５】図１に示すエーロフォイルの、本発明の別の実
施形態によるインピンジメントバッフルの側面部分断面
図。
【図６】図１に示すエーロフォイルの翼先端の線６−６
に沿った拡大横断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲリー・チャールズ・リオッタ アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ビ ヴァアリー、クラーク・アヴェニュー、１ 番 (72)発明者 ジェイムズ・ノーウッド・フレック アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ボ ックスフォード、ベア・ヒル・ロード、 111番

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンエンジンのエーロフォイル
    の製造方法であって、２つの相補的なエーロフォイル部
    分に内部保持座を形成し、該座で保持されるように構成
    されたインサートを製造し、上記２つの部分を、上記座
    に置かれたインサートをそれらの間に配して、一つに集
    成し、かつ内部に上記インサートを捕捉するとともに共
    同でエーロフォイルを画成すべく上記２つの部分を一つ
    に接合することを含んでなる方法。
  2. 【請求項２】 内部に冷却流体を通すための半径方向通
    路を前記エーロフォイル部分に形成し、前記座を前記通
    路を橋かけするように形成し、前記通路内の座に前記イ
    ンサートを集成することをさらに含む、請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 前記座を前記インサートと相補的となっ
    て前記インサートを半径方向に捕捉するように形成する
    ことをさらに含む、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記通路が前記インサートよりも半径方
    向に長い寸法であり、前記インサートが前記座よりも半
    径方向に長い寸法であり、前記インサートが前記通路内
    において前記座からの熱膨張及び熱収縮について拘束を
    受けない、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記インサートが、冷却流体を受け入れ
    るための、前記座に捕捉された中空保持ハブと、前記流
    体を前記エーロフォイル部分の内側のインピンジメント
    に分配するための、上記中空保持ハブから延在した多孔
    管とを有するインピンジメントバッフルとして構成され
    る、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 複数の座を互いに半径方向に離隔して形
    成し、複数のバッフルを製造し、かつ上記複数のバッフ
    ルを半径方向に整合させて上記複数の座の各々に集成す
    ることをさらに含む、請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記複数のバッフルが別個の部材であっ
    て、それらの間で異なる熱運動が拘束されずにできるよ
    うに一緒にネスティングされる、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記複数のバッフルが、それらの間の異
    なる熱運動に弾性的に対処できるベローを画成する単一
    部材として一緒に一体形成される、請求項６記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 前記インサートが、前記エーロフォイル
    の摩擦制動振動に対してそれらの間で限られた振動運動
    ができるように前記座に弛く捕捉されたダンパとして構
    成される、請求項４記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記インサートが、前記エーロフォイ
    ルの半径方向外端で捕捉されたチップキャップで、その
    外端に前記２つのエーロフォイルの部分の各々をインピ
    ンジメント冷却する傾斜孔が形成されるチップキャップ
    として構成される、請求項４記載の方法。
  11. 【請求項１１】 インピンジメントバッフルの周囲に集
    成されかつ一つに接合された２つのエーロフォイル部分
    の間に冷却流体を通すためのインピンジメントバッフル
    であって、上記部分の間に捕捉されるように構成された
    中空保持ハブ、及び上記流体を上記エーロフォイル部分
    の内側のインピンジメントに分配するための、上記ハブ
    から延在する多孔管を含んでなるインピンジメントバッ
    フル。
  12. 【請求項１２】 前記２つのエーロフォイル部分が、前
    記冷却流体を流すための半径方向通路を有する中空エー
    ロフォイルを共同で画成するとともに、前記バッフルハ
    ブを捕捉するための保持座を含んでおり、前記バッフル
    ハブの直径が前記バッフル管よりも大きくて、前記ハブ
    を前記座に捕捉するとともに、前記エーロフォイル部分
    のインピンジメント冷却のために前記管を前記エーロフ
    ォイル部分から離隔している、請求項１１記載のインピ
    ンジメントバッフル。
  13. 【請求項１３】 前記エーロフォイルが互いに半径方向
    に離隔した複数の前記座を含み、前記バッフルが各々の
    座に半径方向に整合して配置される複数のバッフルハブ
    をさらに含む、請求項１２記載のインピンジメントバッ
    フル。
  14. 【請求項１４】 前記複数のバッフルハブが別個の部材
    であって、その各々から延在する一体管がそれらの間で
    異なる熱運動が拘束されずにできるように一緒にネステ
    ィングされる、請求項１３記載のインピンジメントバッ
    フル。
  15. 【請求項１５】 前記バッフルハブ及び管が、それらの
    間の異なる熱運動に弾性的に対処できるベローを画成す
    る単一部材として一緒に一体形成される請求項１３記載
    のインピンジメントバッフル。
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