(57)【要約】【課題】 ステータセグメント５３の製造コストの低減と、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を両立して図ることができる。【解決手段】  アウターバンド５５とインナーバンド６３の間に連結するように配設された静翼６７は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成された胴体部６９と；胴体部６９のチップ側に形成されかつ翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部７１と；アウター傾斜部７１のチップ側に形成されかつ翼スパン方向Ｄに対して平行に構成された被保持部７５と；被保持部７５に連続して形成されかつ翼スパン方向Ｄに対して平行に構成された突き刺し部７９と；を備えたこと。【選択図】    図１
2006022744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータのセグメントであるステータセグメントにおいて、
円弧状のアウターバンドと；
前記アウターインナーバンドに対向する位置に配置された円弧状のインナーバンドと；
前記アウターバンドと前記インナーバンドの間に連結するように配設された複数枚の静翼と；
を具備しており、
更に、各静翼は、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
前記アウター傾斜部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、チップ側にエッジを有した突き刺し部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とするステータセグメント。
【請求項２】
ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータのセグメントであるステータセグメントにおいて、
円弧状のアウターバンドと；
前記アウターバンドに配設された複数枚の静翼と；
を具備しており、
更に、各静翼は、
ステータの径方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
前記アウター傾斜部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、チップ側にエッジを有した突き刺し部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とするステータセグメント。
【請求項３】
各静翼は、
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステータセグメント。
【請求項４】
ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータのセグメントであるステータセグメントにおいて、
円弧状のアウターバンドと；
前記アウターインナーバンドに対向する位置に配置された円弧状のインナーバンドと；
前記アウターバンドと前記インナーバンドの間に連結するように配設された複数枚の静翼と；
を具備しており、
更に、各静翼は、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
前記インナー傾斜部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、ハブ側にエッジを有した突き刺し部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とするステータセグメント。
【請求項５】
各静翼は、
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする請求項４に記載のステータセグメント。
【請求項６】
ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機に用いられるステータにおいて、
請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載のステータセグメントを環状に配置したことを特徴とするステータ。
【請求項７】
ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータセグメントの構成要素の１つである静翼において、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
前記アウター傾斜部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、前記ステータセグメントの製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、チップ側にエッジを有した突き刺し部と；
を具備したことを特徴とする静翼。
【請求項８】
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
を具備したことを特徴とする請求項７に記載の静翼。
【請求項９】
ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータセグメントの構成要素の１つである静翼において、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
前記インナー傾斜部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、前記ステータセグメントの製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、ハブ側にエッジを有した突き刺し部と；
を具備したことを特徴とする静翼。
【請求項１０】
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
を具備したことを特徴とする請求項９に記載の静翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータに用いられるステータ、該ステータのセグメントであるステータセグメント、及び該ステータセグメントの構成要素である静翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェットエンジン等のガスタービンエンジンにおける軸流圧縮機のステータは、通常、セグメント化されてあって、複数のステータセグメントを環状に配置してなるものである。そして、前記ステータセグメントの従来技術としては、例えば、図８（ａ）（ｂ）に示すステータセグメント１と、図１０（ａ）（ｂ）に示すステータセグメント３がある。なお、図中、「Ｆ」は、前方向を指し、「Ｒ」は、後方向を指す。
【０００３】
まず、第１の従来技術に係わるステータセグメント１の構成について説明する。
【０００４】
図８（ａ）（ｂ）に示すように、ステータセグメント１は、円弧状のアウターバンド５を具備しており、このアウターバンド５は、前側に、円弧状のフロントリム７を有しており、後側に、円弧状のリアリム９を有している。なお、フロントリム７及びリアリム９は、前記ガスタービンエンジンにおけるエンジンケース１１に適宜の手段によって支持されるものである。
【０００５】
アウターバンド５に対向する位置には、環状のインナーバンド１３が配設されており、インナーバンド１３には、複数のインナー係合穴１５が円弧方向に沿って等間隔に形成されている。
【０００６】
アウターバンド５とインナーバンド１３の間には、複数枚の静翼１７が連結するように配設されており、各静翼１７の具体的な構成は、次のようになる。
【０００７】
即ち、各静翼１７は、正圧面Ｆｐと負圧面Ｆｎをそれぞれ有してあって、胴体部１９をそれぞれ備えている。また、胴体部１９は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成されてあって、図９に示すように、ステータセグメント１の製造の際に保持具２１によって保持されるものである。
【０００８】
胴体部１９の先端には、突き刺し部２３が連続して形成されており、突き刺し部２３は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成されてあって、チップ側に、エッジ２３ｅを有している。また、胴体部１９のハブ側には、対応関係にあるインナー係合穴１５に係合可能な係合突起２５が形成されている。
【０００９】
前述の構成に基づいて、第１の従来技術に係わるステータセグメント１にあっては、胴体部１９は、翼スパン方向Ｄに対して平行に構成されて、突き刺し部２３は、翼スパン方向Ｄに対して平行に構成されてあって、チップ側にエッジ２３ｅを有しているため、保持具２１によって胴体部１９を保持した状態の下で、保持具２１をアウターバンド５の内側面に対して接近させることにより、静翼１７をアウターバンド５の内側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて静翼１７とアウターバンド５を連結することができる。そのため、ステータセグメント１の製造する際に、複数枚の静翼１７の一部が係合可能な複数のアウター係合穴をアウターバンド５に形成する必要がなくなって、ステータセグメント１の製造コストの低減を図ることができる。
【００１０】
続いて、第２の従来技術に係わるステータセグメント３の構成について説明する。
【００１１】
図１０（ａ）（ｂ）に示すように、ステータセグメント３は、円弧状のアウターバンド２７を具備しており、このアウターバンド２７は、前側に、円弧状のフロントリム２９を有しており、後側に、円弧状のリアリム３１を有している。なお、フロントリム２９及びリアリム３１は、前記ガスタービンエンジンにおけるエンジンケース３３に適宜の手段によって支持されるものである。また、アウターバンド２７には、複数のアウター係合穴３５が円弧方向に沿って等間隔に形成されている。
【００１２】
アウターバンド２７に対向する位置には、インナーバンド３７が配設されており、インナーバンド３７には、複数のインナー係合穴３９が円弧方向に沿って等間隔に形成されている。
【００１３】
アウターバンド２７とインナーバンド３７の間には、複数枚の静翼４１が連結するように配設されており、各静翼４１の具体的な構成は、次のようになる。
【００１４】
即ち、各静翼４１は、正圧面Ｆｐと負圧面Ｆｎをそれぞれ有してあって、胴体部４３をそれぞれ備えており、胴体部４３は、スパン方向Ｄへ延びるように構成されている。また、胴体部４３のチップ側には、アウター傾斜部４５が形成されており、アウター傾斜部４５は、翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されている。
【００１５】
胴体部４３のハブ側には、インナー傾斜部４７が形成されており、インナー傾斜部４７は、翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されている。また、アウター傾斜部４５のチップ側には、対応関係にあるアウター係合穴３５に係合可能な係合片４９が形成されており、インナー傾斜部４７のハブ側には、対応関係にあるインナー係合穴３９に係合可能な係合突起５１が形成されている。
【００１６】
前述の構成に基づいて、第２の従来技術に係わるステータセグメント３にあっては、アウター傾斜部４５及びインナー傾斜部４７が翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流圧縮機の稼動中に、静翼４１におけるチップＴ近傍部分及びハブＨ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。そのため、図７（ｂ）に示すように、静翼４１間におけるチップＴ近傍及びハブＨ近傍に全圧損失の大きい領域Ｇが小さくなって、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を図ることができる。ここで、図７（ｂ）における全圧損失の大きい領域Ｇは、３次元定常粘性ＣＦＤ(Computational  Fluid  Dynamics)解析により求められる。
【００１７】
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１に示すものがある。
【特許文献１】特開平６−８１６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、第１の従来技術に係わるステータセグメント１にあっては、ステータセグメント１の製造コストの低減を図ることができるものの、前記軸流圧縮機の稼動中に、静翼１７におけるチップＴ近傍部分及びハブＨ近傍部分に空気の剥離が生じる。そのため、図７（ａ）に示すように、静翼１７間におけるチップＴ近傍及びハブＨ近傍に全圧損失の大きい領域Ｇが大きくなって、前記軸流圧縮機の空力性能の低下するという問題がある。ここで、図７（ａ）における全圧損失の大きい領域Ｇは、３次元定常粘性ＣＦＤ解析により求められる。
【００１９】
一方、第２の従来技術に係わるステータセグメント３の場合にあっては、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を図ることができるものの、アウター傾斜部４５が翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されてあって、静翼４１をアウターバンド２７の内側面に垂直に突き刺すことができない。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて静翼４１とアウターバンド２７を連結することができない。そのため、ステータセグメント３の製造する際に、アウターバンド２７に複数枚の静翼４１の係合片４９が係合可能な複数のアウター係合穴３５を形成する必要があって、ステータセグメント３の製造コストの高くなるという問題がある。
【００２０】
なお、前記ガスタービンエンジンにおける軸流ファンのステータのセグメントであるステータセグメントにあっても、前述の問題と同様の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１に記載の発明にあっては、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータのセグメントであるステータセグメントにおいて、
円弧状のアウターバンドと；
前記アウターインナーバンドに対向する位置に配置された円弧状のインナーバンドと；
前記アウターバンドと前記インナーバンドの間に連結するように配設された複数枚の静翼と；
を具備しており、
更に、各静翼は、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
前記アウター傾斜部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、チップ側にエッジを有した突き刺し部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１に記載の発明特定事項によると、前記被保持部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されて、前記突き刺し部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、チップ側に前記エッジを有しているため、前記保持具によって前記被保持部を保持した状態の下で、前記保持具を前記アウターバンドの内側面に対して接近させることにより、前記静翼を前記アウターバンドの内側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記アウターバンドを連結することができる。
【００２３】
また、前記アウター傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるチップ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明にあっては、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータのセグメントであるステータセグメントにおいて、
円弧状のアウターバンドと；
前記アウターバンドに配設された複数枚の静翼と；
を具備しており、
更に、各静翼は、
ステータの径方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
前記アウター傾斜部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、チップ側にエッジを有した突き刺し部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２に記載の発明特定事項によると、前記被保持部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されて、前記突き刺し部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、チップ側に前記エッジを有しているため、前記保持具によって前記被保持部を保持した状態の下で、前記保持具を前記アウターバンドの内側面に対して接近させることにより、前記静翼を前記アウターバンドの内側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記アウターバンドを連結することができる。
【００２６】
また、前記アウター傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるチップ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項の他に、各静翼は、
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載の発明特定事項によると、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項による作用の他に、前記インナー傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明にあっては、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータのセグメントであるステータセグメントにおいて、
円弧状のアウターバンドと；
前記アウターインナーバンドに対向する位置に配置された円弧状のインナーバンドと；
前記アウターバンドと前記インナーバンドの間に連結するように配設された複数枚の静翼と；
を具備しており、
更に、各静翼は、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
前記インナー傾斜部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、ハブ側にエッジを有した突き刺し部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の発明特定事項によると、前記被保持部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されて、前記突き刺し部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、ハブ側に前記エッジを有しているため、前記保持具によって前記被保持部を保持した状態の下で、前記保持具を前記インナーバンドの外側面に対して接近させることにより、前記静翼を前記インナーバンドの外側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記インナーバンドを連結することができる。
【００３１】
また、前記インナー傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００３２】
請求項５に記載の発明にあっては、請求項４に記載の発明特定事項の他に、各静翼は、
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００３３】
請求項５に記載の発明特定事項によると、請求項４に記載の発明特定事項による作用の他に、前記アウター傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるチップ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明にあっては、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機に用いられるステータにおいて、
請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載のステータセグメントを環状に配置したことを特徴とする。
【００３５】
請求項６に記載の発明特定事項によると、請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項による作用と同様の作用を奏する。
【００３６】
請求項７に記載の発明にあっては、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータセグメントの構成要素の１つである静翼において、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたアウター傾斜部と；
前記アウター傾斜部のチップ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、前記ステータセグメントの製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、チップ側にエッジを有した突き刺し部と；
を具備したことを特徴とする。
【００３７】
請求項７に記載の発明特定事項によると、前記被保持部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されて、前記突き刺し部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、チップ側に前記エッジを有しているため、前記保持具によって前記被保持部を保持した状態の下で、前記保持具を前記アウターバンドの内側面に対して接近させることにより、前記静翼を前記アウターバンドの内側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記アウターバンドを連結することができる。
【００３８】
また、前記アウター傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるチップ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００３９】
請求項８に記載の発明にあっては、請求項７に記載の発明特定事項の他に、前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
を具備したことを特徴とする。
【００４０】
請求項８に記載の発明特定事項によると、請求項７に記載の発明特定事項による作用の他に、前記インナー傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記静翼におけるハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００４１】
請求項９に記載の発明にあっては、ガスタービンエンジンにおける軸流ファン又は軸流圧縮機のステータセグメントの構成要素の１つである静翼において、
翼スパン方向へ延びるように構成された胴体部と；
前記胴体部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されたインナー傾斜部と；
前記インナー傾斜部のハブ側に形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、前記ステータセグメントの製造の際に保持具によって保持される被保持部と；
前記被保持部に連続して形成され、前記翼スパン方向に対して平行に構成され、ハブ側にエッジを有した突き刺し部と；
を具備したことを特徴とする。
【００４２】
請求項９に記載の発明特定事項によると、前記被保持部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されて、前記突き刺し部は、前記翼スパン方向に対して平行に構成されてあって、ハブ側に前記エッジを有しているため、前記保持具によって前記被保持部を保持した状態の下で、前記保持具を前記インナーバンドの外側面に対して接近させることにより、前記静翼を前記インナーバンドの外側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記インナーバンドを連結することができる。
【００４３】
また、前記インナー傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００４４】
請求項１０に記載の発明にあっては、請求項９に記載の発明特定事項の他に、前記アウター傾斜部が前記翼スパン方向に対して負圧面側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるチップ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【発明の効果】
【００４５】
請求項１から請求項３、請求項６から請求項８のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記アウターバンドを連結することができるため、前記ステータセグメントの製造する際に、前記アウターバンドに前記静翼の一部が係合可能なアウター係合穴を形成する必要がなくなって、前記ステータセグメントの製造コストの低減を図ることができる。
【００４６】
また、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるチップ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができるため、前記静翼間におけるチップ近傍に全圧損失の大きい領域が小さくなって、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の空力性能の向上を図ることができる。
【００４７】
つまり、前記ステータセグメントの製造コストの低減と、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の空力性能の向上を両立して図ることができる。
【００４８】
特に、請求項３、請求項６、請求項８のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記静翼における前記チップ近傍部分及びハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができるため、前記静翼間におけるチップ近傍及びハブ近傍に全圧損失の大きい領域が小さくなって、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の空力性能のより一層の向上を図ることができる。
【００４９】
更に、請求項４、請求項５、請求項９、請求項１０のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、所謂スタビング手法を用いて前記静翼と前記インナーバンドを連結することができるため、前記ステータセグメントの製造する際に、前記インナーバンドに前記静翼の一部が係合可能なインナー係合穴を形成する必要がなくなって、前記ステータセグメントの製造コストの低減を図ることができる。
【００５０】
また、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の稼動中に、前記静翼におけるハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができるため、前記静翼間におけるハブ近傍に全圧損失の大きい領域が小さくなって、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の空力性能の向上を図ることができる。
【００５１】
つまり、前記ステータセグメントの製造コストの低減と、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の空力性能の向上を両立して図ることができる。
【００５２】
特に、請求項５又は請求項１０に記載の発明によれば、前記静翼における前記チップ近傍部分及びハブ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができるため、前記静翼間におけるチップ近傍及びハブ近傍に全圧損失の大きい領域が小さくなって、前記軸流ファン又は前記軸流圧縮機の空力性能のより一層の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明をより詳細に説明するために、本発明の各実施形態につき、適宜に図面を参照して説明する。なお、図面中において、「Ｆ」は、前方向を指してあって、「Ｒ」は、後方向を指している。
【００５４】
（第１の実施形態）
図１（ａ）（ｂ）及び図２に示すように、第１の実施形態に係わるステータセグメント５３は、ジェットエンジン等のガスタービンエンジンにおける軸流圧縮機のステータのセグメントであって、円弧状のアウターバンド５５を具備している。また、アウターバンド５５は、前側に、円弧状のフロントリム５７を有しており、後側に、円弧状のリアリム５９を有している。なお、フロントリム５７及びリアリム５９は、前記ガスタービンエンジンにおけるエンジンケース６１に適宜の手段によって支持されるものである。
【００５５】
アウターバンド５５に対向する位置には、環状のインナーバンド６３が配設されており、インナーバンド６３には、複数のインナー係合穴６５が円弧方向に沿って等間隔に形成されている。
【００５６】
アウターバンド５５とインナーバンド６３の間には、複数枚の静翼６７が連結するように配設されており、各静翼６７の具体的な構成は、次のようになる。
【００５７】
即ち、静翼６７は、正圧面Ｆｐと負圧面Ｆｎを有してあって、胴体部６９を備えてあって、胴体部６９は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成されている。また、胴体部６９のチップ側には、アウター傾斜部７１が形成されており、アウター傾斜部７１は、翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されている。更に、胴体部６９のハブ側には、インナー傾斜部７３が形成されており、インナー傾斜部７３は、翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されている。
【００５８】
アウター傾斜部７１のチップ側には、被保持部７５が形成されており、被保持部７５は、図３に示すように、ステータセグメント５３の製造の際に保持具７７によって保持されるものであって、翼スパン方向Ｄに対して平行に構成されている。なお、本発明の実施形態にあっては、被保持部７５の翼スパン方向Ｄの長さは、０．５mm以上であって１．０mm以下になるように設定されている。また、被保持部７５には、突き刺し部７９が連続して形成されており、突き刺し部７９は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成されてあって、チップ側に、エッジ７９ｅを有している。
【００５９】
インナー傾斜部７３には、対応関係にあるインナー係合穴６５に係合可能な係合突起８１が形成されている。
【００６０】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
【００６１】
被保持部７５は、翼スパン方向Ｄに対して平行にそれぞれ構成されて、突き刺し部７９は、翼スパン方向Ｄに対して平行にそれぞれ構成されてあって、チップ側にエッジ７９ｅを有しているため、保持具７７によって被保持部７５を保持した状態の下で、保持具７７をアウターバンド５５の内側面に対して接近させることにより、静翼６７をアウターバンド５５の内側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて静翼６７とアウターバンド５５を連結することができる。
【００６２】
また、アウター傾斜部７１及びインナー傾斜部７３が翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流圧縮機の稼動中に、静翼６７におけるチップＴ近傍部分及びハブＨ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００６３】
以上の如き、第１の実施形態によれば、所謂スタビング手法を用いて静翼６７とアウターバンド５５を連結することができるため、ステータセグメント５３の製造する際に、アウターバンド５５に静翼６７の一部が係合可能なアウター係合穴を形成する必要がなくなって、ステータセグメント５３の製造コストの低減を図ることができる。
【００６４】
また、前記軸流圧縮機の稼動中に、静翼６７におけるチップＴ近傍部分及びハブＨ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができるため、図６（ａ）に示すように、静翼６７間におけるチップＴ近傍及びハブＨ近傍に全圧損失の大きい領域Ｇが小さくなって、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を図ることができる。ここで、図６（ａ）における全圧損失の大きい領域Ｇは、３次元定常粘性ＣＦＤ解析により求められる。
【００６５】
つまり、ステータセグメント５３の製造コストの低減と、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を両立して図ることができる。
【００６６】
なお、本発明は、前述の第１の実施形態の説明に限るものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。
【００６７】
即ち、ステータセグメント５３からインナーバンド６３を省略しても、同様の作用、効果を奏するものである。
【００６８】
また、前記ガスタービンエンジンにおける軸流ファンのステータのセグメントとして、ステータセグメント５３を用いても、同様の作用、効果を奏するものである。
【００６９】
（第２の実施形態）
図４（ａ）（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係わるステータセグメント８３は、第１の実施形態に係わるステータセグメント５３と同様に、ジェットエンジン等のガスタービンエンジンにおける軸流圧縮機のステータのセグメントであって、円弧状のアウターバンド８５を具備している。また、アウターバンド８５は、前側に、円弧状のフロントリム８７を有しており、後側に、円弧状のリアリム８９を有している。更に、アウターバンド８５には、複数のアウター係合穴９１が円弧方向に沿って等間隔に形成されている。なお、フロントリム８７及びリアリム８９は、前記ガスタービンエンジンにおけるエンジンケース９３に適宜の手段によって支持されるものである。
【００７０】
アウターバンド８５に対向する位置には、環状のインナーバンド９５が配設されている。
【００７１】
アウターバンド８５とインナーバンド９５の間には、複数枚の静翼９７が連結するように配設されており、各静翼９７の具体的な構成は、次のようになる。
【００７２】
即ち、静翼９７は、正圧面Ｆｐと負圧面Ｆｎを有してあって、胴体部９９を備えてあって、胴体部９９は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成されている。また、胴体部９９のチップ側には、アウター傾斜部１０１が形成されており、アウター傾斜部１０１は、翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されている。更に、胴体部９９のハブ側には、インナー傾斜部１０３が形成されており、インナー傾斜部１０３は、翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されている。
【００７３】
インナー傾斜部１０３のハブ側には、被保持部１０５が形成されており、被保持部１０５は、図５に示すように、ステータセグメント８３の製造の際に保持具１０７によって保持されるものであって、翼スパン方向Ｄに対して平行に構成されている。なお、本発明の実施形態にあっては、被保持部１０５の翼スパン方向Ｄの長さは、０．５mm以上であって１．０mm以下になるように設定されている。また、被保持部１０５には、突き刺し部１０９が連続して形成されており、突き刺し部１０９は、翼スパン方向Ｄへ延びるように構成されてあって、ハブ側に、エッジ１０９ｅを有している。
【００７４】
アウター傾斜部１０１には、対応関係にあるアウター係合穴９１に係合可能な係合突起１１１が形成されている。
【００７５】
次に、第２の実施形態の作用について説明する。
【００７６】
被保持部１０５は、翼スパン方向Ｄに対して平行にそれぞれ構成されて、突き刺し部１０９は、翼スパン方向Ｄに対して平行にそれぞれ構成されてあって、ハブ側にエッジ１０９ｅを有しているため、保持具１０７によって被保持部１０５を保持した状態の下で、保持具１０７を治具１１３にセットしたインナーバンド９５の外側面に対して接近させることにより、静翼９７をインナーバンド９５の外側面に垂直に突き刺すことができる。換言すれば、所謂スタビング手法を用いて静翼９７とインナーバンド９５を連結することができる。
【００７７】
また、アウター傾斜部１０１及びインナー傾斜部１０３が翼スパン方向Ｄに対して負圧面Ｆｎ側へ傾斜するように構成されているため、前記軸流圧縮機の稼動中に、静翼９７におけるチップＴ近傍部分及びハブＨ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができる。
【００７８】
以上の如き、第２の実施形態によれば、所謂スタビング手法を用いて静翼９７とインナーバンド９５を連結することができるため、ステータセグメント８３の製造する際に、インナーバンド９５に静翼９７の一部が係合可能なインナー係合穴を形成する必要がなくなって、ステータセグメント８３の製造コストの低減を図ることができる。
【００７９】
また、前記軸流圧縮機の稼動中に、静翼９７におけるチップＴ近傍部分及びハブＨ近傍部分に空気の剥離が生じることを十分に抑えることができるため、図６（ｂ）に示すように、静翼９７間におけるチップＴ近傍及びハブＨ近傍に全圧損失の大きい領域Ｇが小さくなって、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を図ることができる。ここで、図６（ｂ）における全圧損失の大きい領域Ｇは、３次元定常粘性ＣＦＤ解析により求められる。
【００８０】
つまり、ステータセグメント８３の製造コストの低減と、前記軸流圧縮機の空力性能の向上を両立して図ることができる。
【００８１】
なお、本発明は、前述の第２の実施形態の説明に限るものではなく、前記ガスタービンエンジンにおける軸流ファンのステータのセグメントとして、ステータセグメント８３を用いても、同様の作用、効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係わるステータセグメントの側断面図であって、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるI-I線に沿った図である。
【図２】第１の実施形態に係わる静翼を後視から見た図である。
【図３】第１の実施形態に係わる静翼を保持具によって保持した状態を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、第２の実施形態に係わるステータセグメントの側断面図であって、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるII-II線に沿った図である。
【図５】第２の実施形態に係わる静翼を保持具によって保持した状態を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、第１の実施形態に係わる静翼間における全圧損失の大きい領域を示す後視からの図であって、図６（ｂ）は、第２の実施形態に係わる静翼間における全圧損失の大きい領域を示す後視からの図である。
【図７】図７（ａ）は、第１の従来技術に係わる静翼間における全圧損失の大きい領域を示す後視からの図であって、図７（ｂ）は、第２の従来技術に係わる静翼間における全圧損失の大きい領域を示す後視からの図である。
【図８】図８（ａ）は、第１の従来技術に係わるステータセグメントの側断面図であって、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるIII-III線に沿った図である。
【図９】第１の従来技術に係わる静翼を保持具によって保持した状態を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、第２の従来技術に係わるステータセグメントの側断面図であって、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるIV-IV線に沿った図である。
【符号の説明】
【００８３】
５３      ステータセグメント
５５      アウターバンド
６３      インナーバンド
６７      静翼
６９      胴体部
７１      アウター傾斜部
７３      インナー傾斜部
７５      被保持部
７７      保持具
７９      突き刺し部
７９ｅ    エッジ
８３      ステータセグメント
８５      アウターバンド
９５      インナーバンド
９７      静翼
９９      胴体部
１０１      アウター傾斜部
１０３      インナー傾斜部
１０５      被保持部
１０７      保持具
１０９      突き刺し部
１０９ｅ    エッジ
【図１】
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【図２】
2006022744.tif 000004
【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】
2006022744.tif 000009
【図８】
2006022744.tif 000010
【図９】
2006022744.tif 000011
【図１０】
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