(57)【要約】【課題】  変化する断面直径を有するコアタイと、そのようなコアタイを含む部品と、ターボ機械の高温ガス経路部品の鋳造方法とが本明細書において提供される。【解決手段】  一実施形態では、コアタイは、軸方向長さと、その軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有するタイ部材を含む。タイ部材の断面直径の変化によって、コアに対してコアタイの位置が確実に固定される。【選択図】  図１
2014223674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造プロセス中にコアを支持するためのコアタイであって、
軸方向長さと、
その前記軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有するタイ部材からなっており、
前記タイ部材の前記断面直径の変化によって前記コアに対して前記コアタイの位置が確実に固定される、
コアタイ。
【請求項２】
前記タイ部材の断面は、略円形、略卵形、又は略長方形である、請求項１に記載のコアタイ。
【請求項３】
前記タイ部材は、
前記タイ部材の第１の端部及び第２の端部の各々における第１の断面直径と、
前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の点における第２の断面直径とを有しており、
前記第１の断面直径は前記第２の断面直径よりも大きい、請求項１に記載のコアタイ。
【請求項４】
前記タイ部材は、
前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の点における第１の断面直径と、
前記タイ部材の第１の端部及び第２の端部の各々における第２の断面直径とを有しており、
前記第１の断面直径は前記第２の断面直径よりも大きい、請求項１に記載のコアタイ。
【請求項５】
前記タイ部材は、
第１の端部、第２の端部、及び前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の点の各々における第１の断面直径と、
前記第１の端部と前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の前記点の間の点、及び前記第２の端部と前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の前記点の間の点の各々における第２の断面直径とを有しており、
前記第１の断面直径は前記第２の断面直径よりも大きい、請求項１に記載のコアタイ。
【請求項６】
前記コアタイには、セラミック、アルミナ、又は石英のうちの１つが更に含まれる、請求項１に記載のコアタイ。
【請求項７】
前記コアタイには金属が更に含まれる、請求項１に記載のコアタイ。
【請求項８】
本体と、
前記本体の中に配置され、内部に第１の孔を含む第１の冷却通路と、
前記第１の孔を塞ぐように前記第１の孔内に配置されたコアタイとからなり、前記コアタイは、
軸方向長さを有するタイ部材と、
前記タイ部材の前記軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有しており、前記タイ部材の前記断面直径の変化によって前記第１の孔に対して前記コアタイの位置が確実に固定される、
部品。
【請求項９】
前記タイ部材の前記断面直径は、略円形、略卵形、又は略長方形である、請求項８に記載の部品。
【請求項１０】
前記タイ部材は、
前記タイ部材の第１の端部及び第２の端部の各々における第１の断面直径と、
前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の点における第２の断面直径とを有しており、
前記第１の断面直径は前記第２の断面直径よりも大きく、
前記第１の断面直径は前記第１の孔の直径よりも大きい、請求項８に記載の部品。
【請求項１１】
前記タイ部材は、
前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の点における第１の断面直径と、
前記タイ部材の第１の端部及び第２の端部の各々における第２の断面直径とを有しており、
前記第１の断面直径は前記第２の断面直径よりも大きく、
前記第１の断面直径は前記第１の孔の直径よりも大きい、請求項８に記載の部品。
【請求項１２】
前記タイ部材は、
第１の端部、第２の端部、及び前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の点の各々における第１の断面直径と、
前記第１の端部と前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の前記点の間の点、及び前記第２の端部と前記タイ部材の前記軸方向長さに沿ったほぼ中間の前記点の間の点の各々における第２の断面直径とを有しており、
前記第１の断面直径は前記第２の断面直径よりも大きく、
前記第１の断面直径は前記第１の孔の直径よりも大きい、請求項８に記載の部品。
【請求項１３】
前記コアタイには、セラミック、アルミナ、又は石英が更に含まれる、請求項８に記載の部品。
【請求項１４】
前記コアタイには金属が更に含まれる、請求項８に記載の部品。
【請求項１５】
前記部品はターボ機械の高温ガス経路部品である、請求項８に記載の部品。
【請求項１６】
前記高温ガス経路部品にはノズル又はシュラウドが含まれる、請求項１５に記載の部品。
【請求項１７】
前記高温ガス経路部品にはバケットが含まれる、請求項１５に記載の部品。
【請求項１８】
内部に第２の孔を有する第２の冷却通路を更に含んでおり、
前記第２の孔は、コアタイが前記第１の孔及び前記第２の孔の両方を通過するように前記第１の孔と整列している、請求項８に記載の部品。
【請求項１９】
前記タイ部材の前記断面直径の変化を含む、前記コアタイの幾何学的形状によって、前記コアタイが適当な位置に確実に固定される、請求項８に記載の部品。
【請求項２０】
ターボ機械の高温ガス経路部品の鋳造方法であって、
前記高温ガス経路部品のろう型をセラミック材料で被覆するステップであって、前記ろう型は前記ろうの内部にセラミックコアを含み、前記セラミックコアは少なくとも１つのコアタイによって適当な位置に保持され、前記コアタイは、
軸方向長さと、
その前記軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有するタイ部材からなるステップと、
前記セラミック材料から前記ろうを除去してセラミックシェルを形成するステップと、
前記セラミックシェルに金属を充填するステップと、
前記コアタイを除去せずに前記セラミックコアを除去するステップと、
前記シェルを除去するステップとを含む、
鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ターボ機械において高温環境で用いられる、内部に鋳造された冷却通路を有する部品に関する。より詳細には、本発明は、鋳造操作中にコアの位置を固定し、部品の冷却通路の壁のコアタイ孔を塞ぐための固定コアタイロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン等のターボ機械の部品は、一般的に高温環境で動作する。ノズル及びバケット等の高温ガス経路の部品を効率的に冷却するために、製造中に部品の本体に冷却通路を鋳造することができる。これらの冷却通路によって、流体が冷却通路内を循環し、部品から熱を排出することが可能になる。
【０００３】
内部に冷却通路を有する部品を製造するのに用いられる鋳造プロセスでは、例えば、セラミックで作られたコアが鋳型の内部に配置されることがある。コアタイと呼ばれる小さなロッドをコアの中に埋め込んで、コア構造に剛性を与え、鋳型、他のコア、及び同じコアの他の脚部に対して、コアを鋳型内の３次元空間に確実に位置付けることができる。コアタイは、例えば、セラミック材料、アルミナ、石英、又は金属合金を含む様々な材料で作ることができる。
【０００４】
鋳造後、コア及びコアタイは一般的に部品の本体から浸出されて、コアがあった場所に冷却通路が残される。一つには材料組成の違いによって、コアタイは、セラミックコアよりも浸出するのがより難しくより費用がかかる場合がある。特に、コアタイを除去するためには、浸出サイクルの追加や温度の変更／上昇が必要になる場合がある。コアタイが除去されると、冷却通路の壁のコアタイがあった場所に孔が残る。冷却通路壁のこれらの孔には、例えば、溶接、ろう付け、ねじ切り、或いは、孔内又は孔上にプラグを挿入するといったその他の手段による追加の密封処理が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５５７，６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
軸方向長さに沿って変化する断面直径を有するコアタイと、そのようなコアタイを含む部品と、ターボ機械の高温ガス経路部品の鋳造方法とが本明細書において提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、鋳造プロセス中にコアを支持するためのコアタイであって、軸方向長さと、その軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有するタイ部材からなるコアタイを提供する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、本体と、本体の中に配置され、内部に第１の孔を含む第１の冷却通路と、第１の孔を塞ぐように第１の孔内に配置されたコアタイとからなる部品を提供する。コアタイは、軸方向長さを有するタイ部材と、タイ部材の軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、ターボ機械の高温ガス経路部品の鋳造方法を提供し、本方法は、高温ガス経路部品のろう型をセラミック材料で被覆するステップであって、ろう型はろうの内部にセラミックコアを含み、セラミックコアは少なくとも１つのコアタイによって適当な位置に保持されるステップを含む。コアタイは、軸方向長さと、その軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有するタイ部材からなる。本方法は、セラミック材料からろうを除去してセラミックシェルを形成するステップと、セラミックシェルに金属を充填するステップと、シェルを除去して、コアタイを適当な位置に残すステップとを更に含む。
【００１０】
本発明のこれらの及びその他の態様、利点並びに顕著な特徴は、図面全体を通して同じ参照符号が同様な部品を指している添付図面と関連させて本発明の実施形態を開示した以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるコアタイを含む部品の一部の断面図を示す。
【図２】本発明の一実施形態に従ったコアタイを含む部品の一部の斜視図を示す。
【図３】本発明の実施形態に従った部品の一部の断面図を示す。
【図４】本発明の実施形態に従った部品の一部の断面図を示す。
【図５】本発明の実施形態に従った部品の一部の断面図を示す。
【図６】本発明の実施形態に従った部品の一部の断面図を示す。
【図７】本発明の実施形態に従った部品の一部の断面図を示す。
【図８】本発明の実施形態に従って製造中の部品の一部の側面断面図を示す。
【図９】本発明の一実施形態に従ったターボ機械の高温ガス経路部品の鋳造方法を表すフローチャートを示す。
【００１２】
本発明の図面は必ずしも縮尺通りではないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の技術的範囲を限定するものとみなすべきではない。図面において、同じ番号は、図面相互間で同じ要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の少なくとも１つの実施形態を、ターボ機械の作動に関連した用途に関して以下で説明する。本発明の実施形態は、ガスタービンの形態のターボ機械に関して説明しているが、本発明の教示は、冷却通路が内部に配置された部品を有する他の種類のターボ機械に同様に適用できることが理解される。更に、本発明の少なくとも１つの実施形態は、公称サイズに関し且つ公称寸法のセットを含めて以下で説明される。しかしながら、本発明があらゆる好適なターボ機械に同様に適用できることは、当業者には明らかなはずである。更に、本発明が様々な規模の公称サイズ及び／又は公称寸法に同様に適用できることは、当業者には明らかなはずである。
【００１４】
上記したように、図１〜８に示した本発明の態様は、コアタイ２００と、コアタイ２００を含む部品１００を提供する。更に、図９は、コアタイ２００を含む部品１００の鋳造方法に関するフローチャートを提供する。
【００１５】
図１を参照すると、部品１００の部分図が示されている。部品１００は、周知のように、内部に冷却通路を配置して製造されたあらゆる種類の部品であってもよい。特に、部品１００は、ガスタービンに用いられる、例えば、ノズル、シュラウド、又はバケット等の高温ガス経路部品であってもよい。
【００１６】
部品１００は、内部に少なくとも１つの冷却通路１２０（図３）が配置された本体１１０を含む。様々な実施形態において、冷却通路１２０は、例えば、蛇行冷却通路のような多くの構成のうちのいずれかで本体１１０を通過することになる。図３〜７に示す実施形態は、第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３を有する蛇行冷却通路１２０を示しているが、あらゆる構成の冷却通路１２０を様々な実施形態において使用することができる。
【００１７】
図１〜２に戻って参照すると、図３に示す中空冷却通路１２０は、例えば、セラミックで作られたコア１１２を部品鋳型（図示せず）内に設けることによって部品１００内に鋳造することができる。コア１１２は、１つ又は複数のコアタイ２００によって鋳型内の適当な位置に保持することができる。コアタイ２００は、例えば、コア１１２から鋳型の内面まで、１つのコア１１２から別のコアまで、又はコア１１２の１つの脚部１１１からコア１１２の別の脚部１１３まで延在してもよい（図１〜２）。コアタイ２００は、コア１１２に剛性を与え、空の鋳型の３次元空間内にコア１１２を確実に位置付けるのに役立つ。
【００１８】
そして、内部に配置されたコア１１２及びコアタイ２００を有する鋳型に溶融金属が注入される。コア１１２及びコアタイ２００があることによって、鋳型のコア１１２及びコアタイ２００が位置付けられている領域に溶融金属が流れ込むのを防ぐ。様々な実施形態において、コアタイ２００は、任意のセラミック材料、アルミナ、石英（特に、シリカ系石英）、金属、金属合金、又はタングステンを含むがこれに限定されるものではない様々な材料のいずれかで作ることができる。
【００１９】
金属が凝固して本体１１０（図１，３）を形成した後、コア１１２（図１〜２）は、図３〜８に示すように、例えば、コア１１２を形成する材料を浸出させることによって除去することができる。これにより、部品本体１１０の中のコア１１２があった場所に空洞が形成されることになる。これらの空洞が中空冷却通路１２０（図３〜８）を形成する。コアタイ２００は、例えば、浸出プロセスによって本体１１０から除去することもできる。図４に示すように、コア１１２（図２参照、図４には図示せず）及びコアタイ２００（図３〜４）が除去されると、結果として生じる冷却通路１２０には、図４の左側に示すように、冷却通路１２０の壁１１８のコアタイ２００があった場所に孔１１６が開いている。密封しないまま放置すると、孔１１６によって、部品１００の使用中に冷却流体の漏出が起こる可能性があり、更に部品１００を通る冷却流の短絡が生じる可能性がある。図４の実施形態では、そのような漏出が冷却通路１２０の第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３間で生じる可能性がある。
【００２０】
本発明の様々な実施形態に従った図３〜８を参照すると、各々のコアタイ２００は、軸方向長さ２０４を有するタイ部材２０２を含んでいる。図２に示す一実施形態では、タイ部材２０２の断面は略円形であるが、タイ部材２０２の断面が卵形、長方形であるか、又はその他の多角形形状を有する他の実施形態を用いることもできる。タイ部材２０２は、タイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿って変化する断面直径２０６（図２）を有する。タイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿った１つ以上の点において、断面直径２０６は孔１１６の直径よりも大きい。コアタイ２００の幾何学的形状、特にタイ部材２０２の軸方向長さ２０４（図１）に沿った断面直径の変化によって、コアタイ２００が孔１１６及びコア本体１１２（図２）の適当な位置に確実に固定される。このことは、以下で更に述べる様々な異なる形状及び寸法によって達成することもできる。
【００２１】
図１〜４に示すように、一実施形態において、タイ部材２０２は、タイ部材２０２の第１の端部２１２及び第２の端部２１４の各々における第１の断面直径２０８と、タイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿ったほぼ中間の点２１６における第２の断面直径２１０とを含む。これらの実施形態では、第２の断面直径２１０は第１の断面直径２０８よりも小さい。一実施形態では、このため、略砂時計形状のタイ部材２０２になる場合がある。更に、第１の端部２１２及び第２の端部２１４の各々における第１の断面直径２０８は孔１１６（図４）の直径よりも大きい。各々が第１の断面直径２０８を有する第１の端部２１２及び第２の端部２１４が壁１１８の対向側に各々配置されるので、コアタイ２００が孔１１６から抜け出たり滑り出たりする可能性はない。
【００２２】
例えば、図３〜４に示す特定の実施形態では、冷却通路１２０の第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３は実質的に隣り合わせで配置され、それらの間に金属リガメント１２２が配置される。第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３は、脚部１２１，１２３が互いに流体連通して入れられるように配置された孔１１６（図４）を有する。コアタイ２００は、第１及び第２の脚部１２１，１２３の各々における壁１１８の孔１１６を通過する。コアタイ２００は、第１及び第２の端部２１２，２１４の各々における第１の断面直径２０８と孔１１６の直径の関係によって適当な位置に固定される。具体的には、第２の端部２１４における第１の断面直径２０８は第２の脚部１２３の壁１１８の孔１１６を通ることができないので、コアタイ２００は第１の脚部１２１に向かって動くことはできず、更に第１の端部２１２における第１の断面直径２０８は第１の脚部１２１の壁１１８の孔１１６を通ることができないので、コアタイ２００は第２の脚部１２３に向かって動くことはできない。
【００２３】
様々な実施形態において、タイ部材２０２の外面は、図１〜２に示すように、略円弧状又は凹状であってもよく、或いは図３〜４に示すように、略傾斜状であってもよい。本実施形態では、タイ部材２０２は、それぞれの頂点で連結された一対の逆円錐の形状と同様の形状を有することになる。円弧状及び傾斜状側面の幾つかの組み合わせもまた可能である。
【００２４】
図５〜６に示すように、その他の実施形態では、タイ部材２０２は、タイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿ったほぼ中間の点における第１の断面直径２０８と、タイ部材２０２の第１の端部２１２及び第２の端部２１４の各々における第２の断面直径２１０とを含む。上記したように、第１の断面直径２０８は第２の断面直径２１０よりも大きく、更にまた孔１１６の直径よりも大きい。
【００２５】
図５〜６に示すように、冷却通路１２０の第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３は実質的に隣り合わせで配置され、それらの間に金属リガメント１２２が配置される。第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３は各々が孔１１６を有し、それぞれの脚部の孔１１６は整列するように配設されており、コアタイ２００は第１及び第２の脚部１２１，１２３の各々における壁１１８の孔１１６を通過する。コアタイ２００は、略中間点２１６における第１の断面直径２０８と孔１１６の直径の関係によって適当な位置に固定される。具体的には、第１の断面直径２０８を有する略中間点２１６は孔１１６を通過することができないので、コアタイ２００が脚部１２１，１２３の一方から出て他方に滑り込む可能性はない。
【００２６】
図５の実施形態と同様に、コアタイ２００は、底部が当接し、底部が略中間点２１６で接触し、それぞれの頂点が第１の端部２１２及び第２の端部２１４に位置している一対の円錐のように実質的に成形することができる。従って、コアタイ２００の直径は、第１の端部２１２及び第２の端部２１４の各々から略中間点２１６へと徐々に増加することになる。一部の実施形態では、コアタイ２００の断面直径が、タイ部材２０２の軸方向長さに沿った略中間点２１６においてのみ孔１１６の直径を超えることがある。その他の実施形態では、図５に示すように、コアタイ２００の断面直径が、タイ部材２０２の軸方向長さ２０４のより長い部分で孔１１６の直径を超えることがある。これにより、コアタイ２００が孔１１６によりぴったり又はしっかりと適合することになる。
【００２７】
図６は、コアタイ２００が図５の実施形態と同様に機能する別の実施形態を示す。本実施形態では、タイ部材２０２はロッド部材２１８を含んでおり、ロッド部材２１８の軸方向長さに沿ったほぼ中間のロッド部材２１８上にビード２２０が配置されている。ビード２２０は、例えば、形状が略球形から卵形であってよく、孔１１６の直径を超える第１の断面直径２０８を有してもよい。ロッド部材２１８は、第１の断面直径２０８よりも小さい第２の断面直径２１０を有してもよい。先行の実施形態と同様に、タイ部材２０２のセグメント間、例えば、ロッド部材２１８とビード２２０の間の遷移は、所定の用途の要求通りに段階的又は急激であってもよい。
【００２８】
図７に示す別の実施形態では、タイ部材２０２は、第１の端部２１２、第２の端部２１４、及びタイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿ったほぼ中間の点２１６の各々において第１の断面直径２０８を有してもよい。タイ部材２０２は、第１の端部２１２とタイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿ったほぼ中間の点２１６の間の点、及び第２の端部２１４とタイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿ったほぼ中間の点２１６の間の点の各々において、第２のより小さい断面直径２０８を更に含んでもよい。先行の実施形態と同様に、第１の断面直径２０８は、第２の断面直径２１０よりも大きいものとして、更に孔１１６の直径よりも大きいものとして定義される。図７に示す実施形態では、冷却通路１２０の第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３が実質的に隣り合わせで配置され、それらの間に金属リガメント１２２が配置される。第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３は各々が孔１１６を有し、それぞれの脚部の孔１１６は整列するように配設されており、コアタイ２００は第１及び第２の脚部１２１，１２３の各々における孔１１６を通過する。コアタイ２００は、第１及び第２の端部２１２，２１４、及び略中間点２１６の各々における第１の断面直径２０８と、孔１１６の直径の関係によって、上記した方法と同様の方法で適当な位置に固定される。
【００２９】
図７に示したような実施形態では、タイ部材２０２はそれぞれ図３及び６の円錐及びビード要素を組み合わせたハイブリッド形状を有してもよいが、その他の形状もまた可能であって本発明の一部と考えられる。更に、タイ部材は、第１の端部２１２及び第２の端部２１４が異なる形状を有するような非対称形状を有してもよい。従って、図３〜７に示すタイ部材２０２の第１及び第２の端部２１２，２１４の形状のいずれかを単一のタイ部材２０２において互いに組み合わせてもよい。
【００３０】
先行の実施形態の各々において、コアタイ２００は、上記したようにコア１１２の製造中にコアに挿入してもよく（図１〜２）、コア１１２の浸出時に除去せずに適当な位置に残してもよい。コアタイ２００は、部品１００の現場での使用時に部品の適当な位置に残したままでもよい。コアタイ２００を孔１１６から除去しなくてもよいので、コアタイ２００を除去したり、生じた孔１１６を密封したりする追加の処理ステップが必要ない。その結果、部品１００内のコアタイ２００の数量及び位置付けにおいて柔軟性が高まり、より効率的且つ鋳造可能な部品設計が促進される。
【００３１】
図３〜７に示した形状は、断面直径の考えられる変形例の単なる例証であることに留意されたい。様々な実施形態において、第１の端部２１２及び第２の端部２１４が共に、第２の断面直径２１０を有するものとして定義された任意の領域及び孔１１６の両方の直径よりも大きい直径を有してさえいれば、例えば、第１の端部２１２における第１の断面直径２０８は第２の端部２１４における第１の断面直径２０８と少し異なっていてもよいことに留意されたい。同様に、第１の端部２１２及び第２の端部２１４が共に、第１の断面直径２０８を有するものとして定義された任意の領域の直径よりも小さい直径を有してさえいれば、例えば、第１の端部２１２における第２の断面直径２１０は第２の端部２１４における第２の断面直径２１０と少し異なっていてもよい。
【００３２】
更に、図３〜７に関して上記した断面直径及び形状の変形例の各々は、図８の実施形態に関して使用してもよい。図８の実施形態では、図３〜７において見られるような冷却通路１２０の第１の脚部１２１及び第２の脚部１２３の間にまたがるのではなく、コアタイ２００は、冷却通路１２０から鋳型又はシェル２３０の内面に又はその中にまで延在している。そのような実施形態では、部品１００の製造中、コアタイ２００はろう型から突出してもよい。セラミックコーティングでろう型を覆ってシェル２３０を形成すると、コアタイ２００をシェル２３０によって所定の位置に固定することができる。金属をシェル２３０に注入して本体１１０を形成し、シェル２３０を除去すると、コアタイ２００を適当な位置に残すことができる。コアタイ２００は、本体１１０の外面から少し突出してもよく、本体１１０の外面と同一平面上に位置するように削り取るか切り取るかしてもよい。
【００３３】
図３〜８の上記した実施形態の各々に関して、部品１００内にコアタイ２００を固定するのに役立つ付加的な機能を設けることもできる。例えば、第１の端部２１２及び第２の端部２１４の各々は、ループ又はその他の機能を含むか、或いはコアタイ２００を固定するのに更に役立つように断面直径が変化してもよい。上記したコアタイ２００の形状及び機能は単なる例証であって、制限することを全く意図しないことに留意されたい。
【００３４】
図９を参照すると、ターボ機械の高温ガス経路部品の鋳造方法が記載されている。図９に示すように、第１のステップＳ１では、部品のろう型がセラミック材料で被覆される。ろう型は、型の内部に配置されたセラミックコアを含むことができ、コアは少なくとも１つのコアタイによって適当な位置に保持されている。コアタイは、コアを別のコアに、同じコアの脚部を別の脚部に連結してもよく、コアから外側に延在してもよい。コアタイは、軸方向長さと、その軸方向長さに沿って変化する断面直径とを有するタイ部材を含むことができる。
【００３５】
ステップＳ２では、セラミックコーティングからろうが除去されて、セラミックシェルが形成される。コアは、コアタイによってセラミックシェル内に保持され続ける。ステップＳ３では、セラミックシェルに溶融金属が充填される。ステップＳ４では、溶融金属が凝固した後、部品本体が形成される。ステップＳ５では、例えば、部品本体を空気ハンマーでたたくこと、のこ引き、又は当業者には明らかなその他の方法によって、セラミックシェルが除去される。ステップＳ６では、例えば、浸出プロセスによって、コアが除去される。部品は、このように内部にコアタイを残して形成される。コアタイは、それらの軸方向長さに沿って断面直径が変化することによって適当な位置に確実に固定されたままであり、任意選択的なステップＳ７では、部品の寿命にわたって適当な位置に残したままでもよい。コアタイ２００が部品の本体の外面から突出する一部の実施形態では、金属部品の外面と同一平面上になるようにコアタイを切り取るか削り取るかしてもよい。
【００３６】
本明細書において「第１」、「第２」などの用語は、いかなる順序、数量、又は重要性も意味するものではなく、ある要素を別のものから区別するために用いられており、本明細書において単数形で記載したものであっても、数量の限定を意味するものではなく、参照されたものが少なくとも１つ存在することを意味するものである。数量に関して用いられる「約」という修飾語は、記載の数値を含み、文脈ごとに定まる意味を持つ（例えば、特定の数量の測定に付随する誤差の範囲を含む）。本明細書で用いる「（ｓ）」という接尾辞は、それを付した語の単数形と複数形を包含することによって、その用語のものが１つ以上存在することを意味する（例えば、ｍｅｔａｌ（ｓ）は１種以上の金属を包含する）。本明細書に開示した範囲は包括的であり、独立に結合可能である（例えば、「約２５ｍｍ以下、具体的には約５ｍｍ〜約２０ｍｍ」という範囲は、「約５ｍｍ〜約２５ｍｍ」の上下限とその範囲内のすべての中間値を含む）。
【００３７】
本明細書では様々な実施形態を説明しているが、それらの様々な要素の組み合わせ、変更又は改良を当業者が行うことができ、またそれらが本発明の技術的範囲内にあることは本明細書からわかるであろう。更に、特定の状況又は材料を本発明の教示に適応させるように本発明の技術的範囲から逸脱することなく多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実施するにあたって想定される最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されず、本発明には、特許請求の範囲の技術的範囲内にある全ての実施形態が含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００３８】
１００  部品
１１０  部品の本体
１１１  コアの第１の脚部
１１２  コア
１１３  コアの第２の脚部
１１６  孔
１１８  壁
１２０  冷却通路
１２１  冷却通路の第１の脚部
１２２  金属リガメント
１２３  冷却通路の第２の脚部
２００  コアタイ
２０２  タイ部材
２０４  軸方向長さ
２０６  断面直径
２０８  第１の断面直径（より大きい）
２１０  第２の断面直径（より小さい）
２１２  第１の端部
２１４  第２の端部
２１６  タイ部材２０２の軸方向長さ２０４に沿ったほぼ中間の点
２１８  ロッド部材
２２０  ビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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