(57)【要約】【課題】ロータアセンブリにおけるブレードの振動を低減または排除する。【解決手段】ブレードは、それぞれのブレードの翼形部（２００）からおおむね反対方向に延びるキャリアシュラウド（２１６）および蓋シュラウド（２１８）を含む。キャリアシュラウドは、その遠位端（２２４）にポケット（３０２）を画定する。減衰用インサートは、ブレードのキャリアシュラウドのポケット内に配置され、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、キャリアシュラウドの対応するポケット内の内面（３１０）との係合および隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端（２２４）との係合によって、ブレードの回転時にブレードの振動を減衰させる。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加わる各々の減衰用インサートによる接触力は、ブレードの回転速度に基づく。【選択図】図１
2018128008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータディスク（１３３）に取り付けられ、前記ロータディスク（１３３）の外周に沿って間隔を空けつつ位置している複数のブレード（１２４）であって、前記ロータディスク（１３３）から延びる翼形部（２００）を有するとともに、それぞれの翼形部（２００）からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端（２２４）まで延びているキャリアシュラウド（２１６）および蓋シュラウド（２１８）を含んでおり、前記キャリアシュラウド（２１６）は、該キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の開口部（３０４）から該キャリアシュラウド（２１６）へと延びるポケット（３０２）を定めており、該キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に少なくとも近接して位置する複数のブレード（１２４）と、
前記ブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）に配置され、該ポケット（３０２）において自由に移動可能であり、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転時に、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記対応するポケット（３０２）内の内面（３１０）との係合および前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）との係合によって、前記ブレード（１２４）の振動を減衰させるように構成された減衰用インサート（３０８）と
を備え、
前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に加わる各々の減衰用インサート（３０８）による接触力は、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に基づく、ロータアセンブリ（１２２）。
【請求項２】
前記減衰用インサート（３０８）が係合する前記対応するポケット（３０２）内の前記内面（３１０）は、該内面（３１０）が少なくとも部分的に前記対応するキャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の前記開口部（３０４）の方を向くように、前記開口部（３０４）に向かって或る角度に傾斜しており、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）へと加わる各々の減衰用インサート（３０８）による接触力も、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）に対する前記対応するポケット（３０２）内の前記内面（３１０）の前記角度に基づく、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項３】
前記減衰用インサート（３０８）は、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に基づき、前記対応するポケット（３０２）の前記傾斜した内面（３１０）に係合して、前記ポケット（３０２）から前記開口部（３０４）へと向かう方向に前記傾斜した内面（３１０）に沿って移動する外面を有しており、前記減衰用インサート（３０８）は、前記蓋シュラウド（２１８）への前記接触力および前記対応するポケット（３０２）内の前記傾斜した内面（３１０）への別の接触力を作用させて、前記ブレード（１２４）の振動を減衰させるように構成されている、請求項２に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項４】
前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）へと加わる各々の減衰用インサート（３０８）による前記接触力は、それぞれの減衰用インサート（３０８）の質量に比例する、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項５】
前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）は、インサート係合しきい値速度よりも高速な前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転に応答して、該ポケット（３０２）内で前記対応する減衰用インサート（３０８）を案内し、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）から離れている引っ込んだ位置から、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に当接する接触位置へと、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）に向かって前記キャリアシュラウド（２１６）に対して移動させるように形作られている、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項６】
前記対応するポケット（３０２）内の各々の減衰用インサート（３０８）は、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）によって、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転時に前記ポケット（３０２）から出ることを阻止される、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項７】
共通のブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）および前記蓋シュラウド（２１８）は、該ブレード（１２４）の前記翼形部（２００）の長さにおける該翼形部（２００）の中間領域（２２０）に位置するミッドスパンシュラウドである、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項８】
前記ブレード（１２４）の前記翼形部（２００）は、前記ロータディスク（１３３）から該翼形部（２００）のそれぞれの末端まで延びており、共通のブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）および前記蓋シュラウド（２１８）は、前記翼形部（２００）の前記末端に位置する先端シュラウドを定めている、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項９】
前記ポケット（３０２）は、対応するポケット（３０２）内に上部内面（３１０）および反対側の下部内面（６２０）を含み、前記ポケット（３０２）は、前記上部内面（３１０）と前記下部内面（６２０）との間の或る高さに広がり、前記ポケット（３０２）内の前記上部内面（３１０）は、前記ポケット（３０２）の前記高さが、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）から前記キャリアシュラウド（２１６）内への深さが大きくなるにつれて減少するように、前記下部内面（６２０）に対して角度が付けられている、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項１０】
前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）は、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の対応するエッジ面（３０６）に沿って定められ、前記減衰用インサート（３０８）は、中心軸（６０４）に沿って細長く、該中心軸（６０４）が前記対応するキャリアシュラウド（２１６）の前記エッジ面（３０６）におおむね平行であるように、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記対応するポケット（３０２）に保持される、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項１１】
前記減衰用インサート（３０８）は、２つの端部（６０８）の間の中心軸（６０４）に沿って細長いピン状の本体（６０２）を有し、該本体（６０２）は、主要部分（６１０）および２つの耳部（６１２）を含んでおり、各々の耳部（６１２）は、前記主要部分（６１０）から前記２つの端部（６０８）のうちの異なる端部（６０８）まで前記中心軸（６０４）に沿って延びており、両方の耳部（６１２）は、前記ポケット（３０２）における前記中心軸（６０４）を中心とする前記減衰用インサート（３０８）の３６０度の回転を防止するために、前記ポケット（３０２）内の前記キャリアシュラウド（２１６）の対応するショルダ（６１６）に係合するように構成されたそれぞれの平坦な接触面（６１４）を有している、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項１２】
１つのブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）が動作速度で回転するとき、シュラウドすき間（４０２）によって前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）から隔てられており、前記動作速度において、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）内に配置された前記減衰用インサート（３０８）は、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）から前記シュラウドすき間（４０２）を横切って突出して前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に係合するように構成されている、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【請求項１３】
１つのブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、しきい値ロックアップ速度を上回る前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に応答して、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に係合し、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）内に配置された前記減衰用インサート（３０８）は、前記ロックアップ速度よりも低いインサート係合しきい値速度を上回る前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に応答して、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）から突出して前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に係合するように構成されている、請求項１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の主題の実施形態は、ロータアセンブリにおけるブレードの振動を低減または排除する減衰用インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータアセンブリは、ガスタービンエンジンおよびターボチャージャなどの様々なシステムで使用される。ガスタービンエンジンにおいては、圧縮システムにおいて生成された加圧された空気が、燃焼器において燃料と混合されて燃やされ、１つ以上のタービン段を通って流れる高温の燃焼ガスを生成する。タービン段は、乗り物（例えば、列車、航空機、船舶、など）を進ませ、あるいは発電機などの負荷へと動力を供給すべく、エンジン推力を生成するために、高温の燃焼ガスからエネルギを抽出する。
【０００３】
ガスタービンは、ロータディスクから半径方向外側へと延びる複数のブレードを有しているロータアセンブリを含む。各々のブレードは、ディスクに係合する蟻ほぞ（ｄｏｖｅｔａｉｌ）などの取り付け部分と、取り付け部分からブレードの先端まで延びている翼形部（ａｉｒｆｏｉｌ）とを有する。いくつかのロータアセンブリにおいて、ブレードは、翼形部に少なくとも１対のシュラウドを有する。各々の対において、一方のシュラウドは、翼形部の一方側から延び、他方のシュラウドは、翼形部の他方側から延びている。シュラウドは、翼形部の長さにおいてブレードの先端と取り付け部分との間に位置し（例えば、ミッドスパンシュラウドまたはスパン途中シュラウド）、さらには／あるいはブレードの先端に位置する（例えば、チップシュラウド）。圧縮システムの通常の動作の際に、ロータアセンブリが回転するときにブレードがねじれ、隣り合うブレード上のシュラウドが互いに接触して、ブレードに支持を提供する円周方向に延びるシュラウドリングを形成する。シュラウドリングは、シュラウド接触面における摩擦によってブレード同士を結合させ、ブレードの振動を減衰させて、高サイクル疲労のリスクを軽減する。ブレードの振動を低減または除去することにより、タービンブレードの使用可能寿命を延ばすことができる。
【０００４】
シュラウド接触面における摩擦によって減衰をもたらす従来のシュラウド付きタービンブレードに関しては、いくつかの欠点が存在する。例えば、シュラウド間の適切な摺動およびエネルギの消散をもたらすために、隣り合うブレードのシュラウド間の接触面における接触荷重を適切なレベルに保つ必要があり、したがってロータアセンブリの精密な機械加工および組み立てが必要となる。接触荷重は、隣り合うブレードのシュラウド間の初期のシュラウドすき間、動作時のブレードのねじれの戻り量、および翼形部の剛性に依存する。製造公差ゆえに、幅広い動作範囲にわたって減衰が効果的であるように接触荷重を制御することは、困難であり得る。さらに、従来のシュラウド付きタービンブレードは、隣り合うブレードのシュラウドが互いに係合（ロックアップと称される）する前の低い回転速度において損傷する可能性がある。例えば、動作速度において減衰にとって望ましいシュラウド間の比較的小さい接触荷重を維持するために、ブレードは、比較的高い回転速度においてシュラウドがロックアップするよう、比較的大きなシュラウドすき間を有するように設計される。ロックアップ速度よりも低い速度において、隣り合うブレードは、ロータディスクから離れた位置において互いにつながっていないため、振動、空気力学的な不安定、などに起因してブレードが損傷する恐れがある。さらに、ブレードは、時間につれての高温クリープを被る可能性があり、高温クリープは、隣り合うブレードのシュラウド間の接触面における接触荷重を著しく左右する可能性がある。したがって、クリープが、時間の経過につれてブレード間で消散されるエネルギの量に影響を及ぼし、ブレードが大きな振動応力に曝されやすくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９，３９９，９２０号明細書
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態においては、複数のブレードと減衰用インサートとを含むロータアセンブリが提供される。ブレードは、ロータディスクに取り付けられ、ロータディスクの外周に沿って間隔を空けつつ位置する。ブレードは、ロータディスクから延びる翼形部を有する。ブレードは、それぞれの翼形部からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端まで延びているキャリアシュラウドおよび蓋シュラウドを含む。キャリアシュラウドは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部からキャリアシュラウド内へと延びるポケットを画定する。キャリアシュラウドの遠位端は、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に少なくとも近接して配置される。減衰用インサートは、ブレードのキャリアシュラウドのポケット内に配置され、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、キャリアシュラウドの対応するポケット内の内面との係合および隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端との係合によって、ブレードおよびロータディスクの回転時にブレードの振動を減衰させるように構成される。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加わる各々の減衰用インサートによる接触力は、ブレードおよびロータディスクの回転速度に基づく。
【０００７】
別の実施形態においては、ロータアセンブリのブレードのキャリアシュラウドへのポケットの形成を含む方法が提供される。ポケットは、ブレードに対してキャリアシュラウドの遠位端の開口部を通ってキャリアシュラウドへと形成される。ポケットは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部に向かって傾斜したポケット内の上部内面を含む。この方法は、開口部を通ってキャリアシュラウドのポケットへと減衰用インサートを挿入することをさらに含む。減衰用インサートは、ポケットよりも小さいサイズであり、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、ブレードの回転時のロータアセンブリのブレードおよび隣のブレードの振動を減衰させるようにポケットへと挿入される。減衰用インサートは、ポケット内の上部内面との係合、およびブレードのキャリアシュラウドの遠位端に少なくとも近接して配置された隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端との係合によって、振動を減衰させる。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加わるポケット内の減衰用インサートによる接触力は、ブレードの回転速度に基づく。
【０００８】
別の実施形態においては、複数のブレードと減衰用インサートとを含むロータアセンブリが提供される。ブレードは、ロータディスクに取り付けられ、ロータディスクの外周に沿って間隔を空けつつ位置する。ブレードは、ロータディスクから延びる翼形部を有する。ブレードは、それぞれの翼形部からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端まで延びているキャリアシュラウドおよび蓋シュラウドを含む。キャリアシュラウドは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部からキャリアシュラウド内へと延びるポケットを画定する。ポケットは、上部内面を含んでおり、上部内面は、上部内面が少なくとも部分的に開口部の方を向くように、対応するキャリアシュラウドの開口部に向かって或る角度に傾斜している。キャリアシュラウドの遠位端は、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に少なくとも近接して配置される。減衰用インサートは、ブレードのキャリアシュラウドのポケット内に配置され、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、ブレードおよびロータディスクの回転時に対応するポケット内の上部内面に係合してブレードの振動を減衰させるように構成される。ポケット内の上部内面は、インサート係合しきい値速度を超える回転速度でのブレードおよびロータディスクの回転に応答して、ポケット内で対応する減衰用インサートを案内し、隣のブレードの蓋シュラウドから離れている引っ込んだ位置から、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に当接する接触位置へと、隣のブレードの蓋シュラウドに向かってポケットに対して移動させるように傾斜している。
【０００９】
本明細書に記載される主題は、添付の図面を参照して以下の非限定的な実施形態の説明を読むことにより、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧縮機と、燃焼器と、タービンとを含む一実施形態によるガスタービンエンジンシステムの概略図を示している。
【図２】一実施形態によるロータアセンブリのロータディスクの一部分および１対のブレードを示している。
【図３】一実施形態によるロータアセンブリの１つのブレードの一部分の斜視図である。
【図４】一実施形態によるロータアセンブリの非動作状態における２つの隣り合うブレードの上面図を示している。
【図５】一実施形態によるロータアセンブリの動作状態における２つの隣り合うブレードの上面図を示している。
【図６】一実施形態によるロータアセンブリの１つのブレードのキャリアシュラウドの斜視図である。
【図７】図６のキャリアシュラウドの別の斜視図である。
【図８】円柱形の減衰用インサートを有する別の実施形態によるロータアセンブリの断面図を示している。
【図９】三角形の減衰用インサートを有する別の代案の実施形態によるロータアセンブリの断面図を示している。
【図１０】湾曲した外面および平坦な外面の両方を有するハイブリッド減衰用インサートを有する別の代案の実施形態によるロータアセンブリの断面図を示している。
【図１１】複数の異なるシュラウド付きタービンブレードについて、減衰の効果の比較を示すグラフである。
【図１２】一実施形態による減衰用インサートを有するロータアセンブリを提供するための方法のフローチャートを示している。
【図１３】別の実施形態によるロータアセンブリのブレードの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書において説明される１つ以上の実施形態は、減衰用インサートを含むロータアセンブリおよびロータアセンブリに減衰用インサートを追加するための方法を提供する。減衰用インサートを、予め製造されたロータアセンブリに（例えば、改造として）追加することができ、さらには／あるいはロータアセンブリを、減衰用インサートを含むように製造することができる。減衰用インサートは、ロータアセンブリのブレードの振動を低減することで、ブレードおよびロータアセンブリの使用可能な寿命を長くするように構成される。
【００１２】
一実施形態において、ブレードのシュラウド内の減衰用インサートは、従来のシュラウド付きタービンブレードの欠点の少なくともいくつかを克服することができる。減衰用インサートは、隣り合うブレードのシュラウド間の接触を、従来のシュラウド付きタービンブレードのロックアップ速度よりも低い速度から保証することができる。シュラウドが、比較的低い速度において減衰用インサートを介して接続され、したがって例えばロータアセンブリの始動時または運転停止時の空気力学的な不安定の場合の構造的な損傷が、軽減されると考えられる。さらに、隣り合うブレードのシュラウド間の接触荷重が、より容易に制御可能であり、従来のシュラウド付きタービンブレードよりも材料クリープの影響を受けにくい。例えば、接触荷重は、シュラウド間のシュラウドすき間の寸法および動作時のブレードのねじれの戻り量と比べて正確に制御することが容易である（さらには、材料クリープの影響も受けにくい）減衰用インサートの質量に依存する。ブレードのシュラウド内の減衰用インサートは、比較的広い回転速度範囲および長期間にわたりエネルギを消散させることによって、ロータアセンブリの効果的な機械的減衰をもたらすことができる。本明細書の１つ以上の実施形態において説明されるシュラウド付きブレードは、シュラウド対シュラウドの接触にあまり依存せずに減衰をもたらすため、減衰用インサートは、ブレード構成要素の狭い公差への機械加工への依存を低減することができる。
【００１３】
図１が、圧縮機１５と、燃焼器２５と、タービン４０とを含む一実施形態によるガスタービンエンジンシステム１０の概略図を示している。圧縮機１５およびタービン４０は、段にて軸方向に並べられたブレード列を含むことができる。各段は、円周方向に間隔を空けつつ配置された不動のブレードの列と、１つ以上の中心軸を中心にして回転するロータブレードの列とを含む。動作時に、圧縮機のロータブレードは、軸を中心にして回転し、ステータブレードと協働して空気２０の流れを圧縮する。圧縮システム１５は、圧縮された空気２０の流れを燃焼システム２５へともたらす。燃焼システム２５は、圧縮された空気２０の流れを加圧された燃料３０の流れと混合し、混合物を燃焼させて、燃焼ガス３５の流れをもたらす。次いで、燃焼ガス３５の流れは、タービン４０へともたらされる。タービンロータブレードは、軸を中心にして回転し、ステータブレードと協働してタービン４０を通る燃焼ガス３５を膨張させ、機械的な仕事を生み出す。タービン４０で生み出された機械的な仕事は、１つ以上の軸４５を介して圧縮システム１５を駆動し、１つ以上の軸４６を介して発電機などの外部負荷５０を駆動することができる。ガスタービンエンジンシステム１０は、異なる軸、圧縮機、およびタービンの構成を有してもよく、他の実施形態においては、他の種類の構成要素を使用してもよい。他の種類のタービンを使用することも可能である。
【００１４】
本明細書に記載のロータアセンブリの実施形態は、タービン４０または圧縮機１５などのガスタービンエンジンシステム１０において使用することができる。しかしながら、本明細書に記載のロータアセンブリの実施形態は、図１に示したエンジンシステム１０における使用に限定されず、ターボチャージャ、ＨＶＡＣシステム、などの他の装置でも使用することができる。
【００１５】
図２が、一実施形態によるロータアセンブリ１２２のロータディスク１３３の一部分および１対のブレード１２４を示している。図示されていないが、ロータディスク１３３は、湾曲した外周を有しており、ロータアセンブリ１２２は、ロータディスク１３３の外周に沿った間隔を空けて位置する場所においてロータディスク１３３から半径方向に延びているさらなるブレード１２４をさらに含む。ブレード１２４は、ロータディスク１３３に取り付けられる取り付け部分２０８と、ロータディスク１３３から延びる翼形部２００とを有し、随意により翼形部２００と取り付け部分２０８との間に配置されるプラットホーム２０６をさらに含む。プラットホーム２０６は、該当のブレード１２４から少なくとも１つの隣の（例えば、直接隣接する）ブレード１２４に向かって横方向に外側へと延びている。取り付け部分２０８は、ブレード１２４を取り付けるためにロータディスク１３３の対応する支持スロット２１０に受け入れられる。取り付け部分２０８を、本明細書においては、取り付け部分２０８の形状ゆえに、蟻ほぞ２０８と称することもできる。支持スロット２１０は、蟻ほぞ２０８に対して相補的な形状を有する。
【００１６】
翼形部２００は、プラットホーム２０６から翼形部２００の末端２０４まで延びている。翼形部２００は、ロータアセンブリ１２２を通って流れるガス（例えば、空気、排気、など）からエネルギを受け取る。ブレード１２４は、翼形部２００から外側に延びる１対の第１および第２のシュラウド２１６，２１８を有する。シュラウド２１６，２１８は、翼形部２００の長さにおけるプラットホーム２０６と末端２０４との間の共通位置に配置される。図示の実施形態において、シュラウド２１６，２１８は、末端２０４およびプラットホーム２０６から離れて位置する翼形部２００の中間領域２２０に配置されたミッドスパンシュラウドである。別の実施形態において、シュラウド２１６，２１８は、翼形部２００の末端２０４に配置された先端シュラウドであってよい。別の代案の実施形態において、ブレード１２４は、図９に示すように、ミッドスパンシュラウドおよび先端シュラウドの両方を含むことができる。各対の第１および第２のシュラウド２１６，２１８は、それぞれの翼形部２００からおおむね反対方向に延びている。例えば、第１のシュラウド２１６は、翼形部２００の第１の側（例えば、正圧側）から延びてよく、第２のシュラウド２１８は、翼形部２００の反対側の第２の側（例えば、負圧側）から延びてよい。ロータアセンブリ１２２が完全に組み立てられると、ブレード１２４のシュラウド２１６，２１８は、円周方向に延び、ロータディスク１３３と同心のシュラウドリングを画定する。シュラウド２１６，２１８は、片持ち式であり、翼形部２００へと接続された取り付け端２２２から、翼形部２００から遠い遠位端２２４まで延びている。第１のブレード１２４Ａの第１のシュラウド２１６の遠位端２２４が、隣接する第２のブレード１２４Ｂの第２のシュラウド２１８の遠位端２２４に少なくとも近接して配置される。
【００１７】
ロータアセンブリ１２２は、随意により、ロータディスク１３３とブレード１２４のプラットホーム２０６との間に配置されるプラットホーム下減衰部材２１２も含むことができる。プラットホーム下減衰部材は、プラットホーム２０６の下面２３０に係合するように構成される。例えば、プラットホーム２０６は、下面２３０を画定する横方向に延びるショルダ２１４を含むことができる。プラットホーム下減衰部材２１２を、上方からの２つのブレード１２４Ａ、１２４Ｂの下面２３０と、下方からのロータディスク１３３の外周面２３２との間に挟むことができる。プラットホーム下減衰部材２１２は、ブレード１２４の蟻ほぞ２０８とロータディスク１３３の支持スロット２１０との間の蟻継ぎのはまり合いへの依存を減らし、ブレードの振動の大幅な軽減をもたらすうえで役立つことができる。
【００１８】
動作時、プラットホーム下減衰部材２１２は、隣り合うブレード１２４のプラットホーム２０６の下方に位置し、ロータアセンブリ１２２が回転するときの遠心荷重ゆえに、下面２３０に押し付けられる。エネルギが、プラットホーム２０６と減衰部材２１２との間のこすれによって消散させられ、この消散が、ブレード１２４の振動を低減または排除する。加えて、図２に示したプラットホーム下減衰部材２１２は、隣り合う両方のブレード１２４Ａ、１２４Ｂのプラットホーム２０６に係合し、隣り合うブレード１２４Ａ、１２４Ｂの間の相対的な運動または振動を低減することができる。本明細書に記載のプラットホーム下減衰部材２１２が、ロータアセンブリ１２２の随意による構成要素であることを、理解すべきである。
【００１９】
図３が、一実施形態による（図２に示した）ロータアセンブリ１２２の１つのブレード１２４の一部分の斜視図である。ブレード１２４の図示の部分は、第１および第２のシュラウド２１６，２１８を含む翼形部２００の中間領域２２０を示している。一実施形態において、第１のシュラウド２１６は、シュラウド２１６内に凹部またはポケット３０２を画定する。ポケット３０２は、シュラウド２１６の遠位端２２４において開いている。例えば、ポケット３０２は、シュラウド２１６の遠位端２２４のエッジ面３０６に沿って画定された開口部３０４からシュラウド２１６内へと或る深さまで延びている。第１のシュラウド２１６は、減衰用インサート３０８をポケット３０２内に保持するように構成される。したがって、第１のシュラウド２１６は、本明細書においてキャリアシュラウド２１６と呼ばれる。
【００２０】
減衰用インサート３０８は、減衰用インサート３０８がポケット３０２内のいかなる内面にも固定的に取り付けられることがないように、ポケット３０２内で自由に移動可能（ｆｒｅｅ−ｆｌｏａｔｉｎｇ）である。ポケット３０２は、ポケット３０２内での減衰用インサート３０８の移動を可能にする減衰用インサート３０８よりも少なくとも部分的に大きいサイズである。減衰用インサート３０８は、細長いピンであってよい。減衰用インサート３０８は、おおむね円柱形であってもよく、あるいは曲面を有する他の形状を有してもよい。１つ以上の代案の実施形態において、減衰用インサート３０８は、三角柱や直方体など、平坦な表面を有する角柱形状を有することができる。減衰用インサート３０８を、ブレード１２４の運動エネルギまたは振動エネルギを吸収する弾性材料で形成することができる。
【００２１】
一実施形態において、減衰用インサート３０８は、キャリアシュラウド２１６の遠位端２２４の開口部３０４を通ってポケット３０２へと装てんされる。減衰用インサート３０８は、（図２に示した）ロータアセンブリ１２２の動作時に、隣のブレード１２４の第２のシュラウド２１８の遠位端２２４によってポケット３０２内に保持される。第２のシュラウド２１８の遠位端２２４が、ポケット３０２からの減衰用インサート３０８の抜け出しを阻止する。第２のシュラウド２１８は、第２のシュラウド２１８の遠位端２２４が隣接するキャリアシュラウド２１６のポケット３０２のための蓋またはカバーとして働くため、本明細書において蓋シュラウド２１８と呼ばれる。ロータアセンブリ１２２の組み立て時、減衰用インサート３０８が第１のブレード１２４のキャリアシュラウド２１６のポケット３０２に装てんされ、ブレード１２４が（図２に示した）ロータディスク１３３に取り付けられる。次いで、第２のブレード１２４が、第１のブレード１２４の減衰用インサート３０８がポケット３０２から開口部３０４を通って脱落することを第２のブレード１２４の蓋シュラウド２１８によって阻止するように、第１のブレード１２４に隣接させてロータディスク１３３に取り付けられる。あるいは、第２のブレード１２４が、第１のブレード１２４よりも前にロータディスク１３３に取り付けられてもよい。このような実施形態において、減衰用インサート３０８は、第１のブレード１２４をロータディスク１３３に取り付ける前に第１のブレード１２４のポケット３０２に装てんされ、減衰用インサート３０８を第１のブレードのキャリアシュラウド２１６と第２のブレード１２４の蓋シュラウド２１８との間に捕らえることを可能にする。
【００２２】
キャリアシュラウド２１６のポケット３０２内の減衰用インサート３０８は、ロータアセンブリ１２２の動作時にブレード１２４の振動を減衰させるように構成される。例えば、ロータアセンブリ１２２が回転するとき、自由に移動可能である減衰用インサート３０８は、ロータアセンブリ１２２が回転するときの遠心荷重によってポケット３０２の上部内面３１０に係合するように上方に押し上げられる。減衰用インサート３０８を保持しているそれぞれのブレード１２４が振動するとき、エネルギが、上部内面３１０と減衰用インサート３０８との間のこすれによって消散させられる。エネルギの消散は、ブレード１２４の振動を低減または排除する。さらに、減衰用インサート３０８は、ロータアセンブリ１２２（図２に示す）が回転するときに隣のブレード１２４の蓋シュラウド２１８の遠位端２２４に係合するように構成される。蓋シュラウド２１８と減衰用インサート３０８との間のこすれが、ブレード１２４間の機械的接続をもたらし、ブレード対ブレードの運動を減少させ、さらなるエネルギの消散ももたらす。
【００２３】
蓋シュラウド２１８の遠位端２２４は、隣接するキャリアシュラウド２１６のポケット３０２の開口部３０４に面し、減衰用インサート３０８と係合する平坦な表面を有することができる。あるいは、蓋シュラウド２１８は、遠位端２２４に空洞または窪みを画定することができる。減衰用インサート３０８を、減衰用インサート３０８がポケット３０２から蓋シュラウド２１８の空洞２１８へと同時に延びるように、（キャリアシュラウド２１６のポケット３０２から完全に出ることなく）蓋シュラウド２１８の空洞内に移動するように構成することができる。減衰用インサート３０８は、空洞内の内面に係合し（例えば、内面に当接してこすれ合い）、ブレード１２４間のエネルギの消散をもたらす。
【００２４】
図４および図５が、一実施形態による（図２に示した）ロータアセンブリ１２２の２つの隣り合うブレード１２４の上面図を示している。図４は、ブレード１２４およびロータディスク１３３（図２に示す）が回転していないときのロータアセンブリ１２２の非動作状態におけるブレード１２４を示している。図５は、ブレード１２４およびロータディスク１３３が活発に回転しているようなロータアセンブリ１２２の動作状態におけるブレード１２４を示している。図４および図５は、第１のブレード１２４Ａのキャリアシュラウド２１６内の減衰用インサート３０８を図示しているが、第２のブレード１２４Ｂのキャリアシュラウド２１６内の減衰用インサート３０８を図示していない。減衰用インサート３０８のうちのキャリアシュラウド２１６によって遮られた部分は、想像線で図示されている。
【００２５】
一実施形態において、ブレード１２４は、ロータアセンブリ１２２（図２に示す）の回転速度に基づいてねじれるように構成される。例えば、図４に示した非動作状態において、第１のブレード１２４Ａのキャリアシュラウド２１６の遠位端２２４は、シュラウドすき間４０２によって第２のブレード１２４Ｂの蓋シュラウド２１８の遠位端２２４から隔てられている。シュラウドすき間４０２の大きさは、図示の実施形態においては、説明のために誇張されているかもしれない。動作時にロータアセンブリ１２２の速度が増すと、ブレード１２４がねじれ、第１のブレード１２４Ａのキャリアシュラウド２１６が第２のブレード１２４Ｂの蓋シュラウド２１８に向かって移動し、逆もまた然りである。結果として、対向する遠位端２２４の間のシュラウドすき間４０２の大きさが減少する。一実施形態において、シュラウド２１６，２１８の対向する遠位端２２４は、ロータアセンブリ１２２の動作速度において互いに係合し、シュラウドすき間４０２をゼロに減少させるように構成される。動作速度は、ロータアセンブリ１２２が充分に使用可能であるとき、したがって始動中または減速中でないときのロータアセンブリ１２２の回転速度または速度範囲を表す。シュラウドすき間４０２は、図５において存在しているが、図４のすき間４０２の大きさと比べて小さくなっている。したがって、図５は、ロータアセンブリ１２２の動作速度の４０％、６０％、または８０％である中間速度におけるブレード１２４Ａ、１２４Ｂの向きを示しているかもしれない。代案の実施形態において、２つのブレード１２４Ａ、１２４Ｂのシュラウド２１６，２１８の対向する遠位端２２４は、動作速度において互いに係合しない。この代替の実施形態において、図５は、ロータアセンブリ１２２の動作速度におけるブレード１２４Ａ、１２４Ｂの向きを示しているかもしれない。
【００２６】
ロータアセンブリ１２２（図２）が図４に示す非動作状態にあるとき、第１のブレード１２４Ａのキャリアシュラウド２１６内の減衰用インサート３０８は、ポケット３０２（図３に示す）内の引っ込んだ位置にある。引っ込んだ位置において、減衰用インサート３０８は、隣のブレード１２４Ｂの蓋シュラウド２１８から離れており、減衰用インサート３０８は蓋シュラウド２１８に係合していない。したがって、第１および第２のブレード１２４Ａ、１２４Ｂは、機械的に接続されていない。一実施形態において、キャリアシュラウド２１６のポケット３０２は、本明細書においてインサート係合しきい値速度と称されるしきい値回転速度を超えるロータアセンブリ１２２の回転速度に応答して、蓋シュラウド２１８に向かってポケット３０２に対して減衰用インサート３０８を受動的に案内するように形作られる。減衰用インサート３０８がポケット３０２に対して移動して隣接する蓋シュラウド２１８に係合するインサート係合しきい値速度は、減衰用インサート３０８の質量、ポケット３０２の形状（例えば、開口部３０４に対する上部内面３１０の角度）、などの種々の因子に依存する。インサート係合しきい値速度は、５０ｒｐｍ以下などの比較的低い速度であってよい。減衰部材３０８に作用する遠心力が、インサート係合しきい値速度を超える回転速度によって増加すると、減衰用インサート３０８は、引っ込んだ位置から少なくとも部分的にシュラウドすき間４０２へと図５に示される接触位置まで案内される。減衰用インサート３０８は、開口部３０４を通ってシュラウドすき間４０２へと突出することができる。接触位置において、減衰用インサート３０８は、ブレード１２４Ｂの蓋シュラウド２１８の遠位端２２４に当接し、ブレード対ブレードの機械的接続をもたらし、ブレード１２４Ａ、１２４Ｂから振動エネルギを消散させる。したがって、減衰用インサート３０８は、比較的遅いインサート係合しきい値速度で始まる比較的大きな速度範囲においてブレード対ブレードの係合およびブレード１２４間の振動エネルギの消散をもたらす。
【００２７】
対向するシュラウド２１６，２１８の遠位端２２４が動作速度において互いに係合するように構成された実施形態において、図５は、キャリアシュラウド２１６内の減衰用インサート３０８が、キャリアシュラウド２１６の遠位端２２４が蓋シュラウド２１８に係合するロックアップ速度よりも低いインサート係合しきい値速度において、隣のブレード１２４Ｂの蓋シュラウド２１８に係合するように構成されていることを示している。従来のシュラウド付きタービンブレードが、ロックアップ速度を超える速度においてのみ、機械的なシュラウド対シュラウドの支持および振動の減衰を提供するのに対し、減衰用インサート３０８は、ロックアップ速度よりも低い速度において振動を減衰させ、シュラウド対シュラウドの支持をもたらすことができ、ブレード１２４の損傷の恐れを減らすことができる。対向するシュラウド２１６，２１８の遠位端２２４が動作速度において互いに係合しない実施形態においては、図５に示した減衰用インサート３０８によってもたらされる減衰およびシュラウド対シュラウドの支持が、ブレード１２４について、より緩い製造公差を可能にする。例えば、隣のブレード１２４のシュラウド２１６，２１８が互いに係合しないがゆえに、ブレード１２４の形状および剛性、ロータディスク１３３（図２に示す）におけるブレード１２４の相対的な配置、およびブレード１２４のねじれの量に関する製造公差が、シュラウド２１６，２１８間の接触荷重に影響することがない。減衰用インサート３０８は、厳密な公差へのシュラウド２１６，２１８の機械加工への依存性を低減する。厳格な製造公差の重要性が軽減されることで、製造における生産の増加および／または効率の向上に関連したコストの低減を可能にできる。
【００２８】
減衰用インサート３０８は、自由に移動可能であり、隣のブレード１２４Ｂの蓋シュラウド２１８に向かってポケット３０２（図３に示す）の形状によって受動的に案内されるため、蓋シュラウド２１８の遠位端２２４に作用する減衰用インサート３０８による接触荷重または接触力は、ロータアセンブリ１２２（図２に示す）の回転速度、減衰用インサート３０８の質量、およびポケット３０２の形状（例えば、開口部３０４に対する上部内面３１０の角度）に基づく。例えば、接触力は、蓋シュラウド２１８に作用する減衰用インサート３０８による力が、回転速度の増大につれて遠心荷重の増大ゆえに増加するように、回転速度の二乗に比例し得る。さらに、蓋シュラウド２１８への減衰用インサート３０８の接触力は、減衰用インサート３０８の質量にも依存する。例えば、より重い減衰用インサート３０８は、より軽いインサート３０８と比べてより重いインサート３０８の慣性が大きいがゆえに、より軽い減衰用インサート３０８よりも大きな接触力を蓋シュラウド２１８に作用させると考えられる。１つ以上の実施形態において、減衰用インサート３０８は、減衰用インサート３０８の質量を選択するために、キャリアシュラウド２１６のポケット３０２において交換および置換可能である。インサート３０８の質量を選択することにより、ロータアセンブリ１２２の動作時に減衰用インサート３０８とインサート３０８が係合するシュラウド２１６，２１８の表面との間の接触荷重の制御が可能になる。
【００２９】
図６が、一実施形態による（図２に示した）ロータアセンブリ１２２の１つのブレード１２４のキャリアシュラウド２１６の斜視図である。図７が、図６のキャリアシュラウド２１６の別の斜視図である。最初に図６を参照すると、減衰用インサート３０８は、２つの端部６０８の間の中心軸６０４に沿って細長いピン状の本体６０２を有する。ピン状の本体６０２は、湾曲した外面６０６を有する。例えば、本体６０２は、円柱形であってよく、あるいは少なくとも部分的に円柱形であってよい。減衰用インサート３０８は、本体６０２の中心軸６０４がキャリアシュラウド２１６の遠位端２２４のエッジ面３０６におおむね平行になるように、キャリアシュラウド２１６のポケット３０２に保持される。例えば、ポケット３０２は、細長い減衰用インサート３０８を収容するために、エッジ面３０６に沿って細長い。減衰用インサート３０８は、ポケット３０２内の引っ込んだ位置に示されている。一実施形態においては、ロータアセンブリ１２２の速度が増し、ポケット３０２が減衰用インサート３０８を隣のブレード１２４の蓋シュラウド２１８（図５に示す）に係合する接触位置に向かって案内するとき、減衰用インサート３０８は、中心軸６０４におおむね垂直な方向にキャリアシュラウド２１６に対して移動する。
【００３０】
一実施形態において、減衰用インサート３０８の本体６０２は、ポケット３０２における中心軸６０４を中心とする３６０度の回転を防止するように設計される。例えば、本体６０２は、主要部分または中央部分６１０と、主要部分６１０から２つの端部６０８の異なる１つへと延びる２つの耳部６１２とを含む。中央部分６１０は、中心軸６０４に沿って２つの耳部６１２の間に配置される。耳部６１２の各々は、少なくともおおむね平坦なそれぞれの接触面６１４を有する。２つの耳部６１２の接触面６１４は、同じ方向を向いている。本体６０２を、金型によって図示の本体６０２の形状にて形成することができ、あるいは完全に円柱形のピンを形成した後に耳部６１２を画定するように端部６０８の材料の一部を除去することによって形成することができる。図示の実施形態におけるキャリアシュラウド２１６のポケット３０２は、ポケット３０２の両側端６１８に位置する２つのショルダ６１６を含む。ショルダ６１６は、上部内面３１０に対向するポケット３０２の下部内面６２０を画定する。２つのショルダ６１６は、空洞６２２によってお互いから隔てられている。減衰用インサート３０８がポケット３０２内に配置されると、耳部６１２の接触面６１４が、ショルダ６１６の表面６２０に係合し、主要部分６１０が、キャビティ６２２へと延びる。耳部６１２とショルダ６１６との間の係合により、中心軸６０４を中心とする減衰用インサート３０８の３６０度の回転が防止され、減衰用インサート３０８が軸６０４を中心にして回転できる場合と比べ、より多くのエネルギを減衰用インサート３０８によって消散させることができる。さらに、ポケット３０２の側端６１８および／またはショルダ６１６は、隣接する蓋シュラウド２１８（図５に示す）へと向かう減衰用インサート３０８の案内を支援する軌道を提供する。
【００３１】
図７に示したキャリアシュラウド２１６の図において、ポケット３０２の一部分および減衰用インサート３０８の一方の端部６０８の一部分は、減衰用インサート３０８の大きさおよび形状に対するポケット３０２の形状および深さを説明するために、想像線で示されている。例えば、一実施形態において、ポケット３０２の上部内面３１０は、シュラウド２１６の遠位端２２４に位置するポケット３０２の開口部３０４に向かって傾斜している。上部内面３１０は、この面３１０が少なくとも部分的に開口部３０４に面するように傾斜している。傾斜した上部内面３１０は、（想像線で示されているように）図示の実施形態においては直線状の傾斜にておおむね平坦であるが、代案の実施形態における面３１０は、変化する傾斜にてより湾曲していてもよい。
【００３２】
上部内面３１０は、減衰用インサート３０８が遠心荷重によって上部内面３１０に当接するときに減衰用インサート３０８を開口部３０４に向かって案内するために、開口部３０４に向かって傾斜している。例えば、減衰用インサート３０８の湾曲した外面６０６が、上部内面３１０へと押される。ロータアセンブリ１２２（図２に示す）の回転速度が増すとき、（回転によって引き起こされる遠心力ゆえに）減衰用インサート３０８と上部内面３１０との間の接触力が増加し、インサート３０８の外面６０６が、傾斜した上部内面３１０に沿って開口部３０４へと滑る。ロータアセンブリ１２２の回転速度は、減衰用インサート３０８とキャリアシュラウド２１６との間の接触力、ひいてはエネルギの消散に、影響を及ぼす。減衰用インサート３０８を案内して隣接する蓋シュラウド２１８（図５に示す）に係合させる傾斜した上部内面３１０ゆえに、ロータアセンブリ１２２の回転速度は、減衰用インサート３０８と蓋シュラウド２１８との間の接触力およびエネルギの消散にも影響を及ぼす。減衰用インサート３０８の質量が、接触力およびエネルギの消散に影響を及ぼすもう１つの因子である。
【００３３】
ポケット３０２は、上部内面３１０と下部内面６２０との間の高さ７０２に延在する。図示の実施形態においては、上部内面３１０が下部内面６２０に対して傾斜しているため、ポケット３０２の高さ７０２は、開口部３０４からキャリアシュラウド２１６の中への深さが増加するにつれて、ポケット３０２の最も内側の端部７０４へと減少する。ポケット３０２は、減衰用インサート３０８のシュラウド２１６に対する移動を可能にする１つ以上のクリアランスすき間が形成されるように、ポケット３０２の開口部３０４において減衰用インサート３０８よりも少なくともわずかに大きいサイズである。
【００３４】
図８〜図１０は、キャリアシュラウド２１６と蓋シュラウド２１８との間に配置された種々の形状のシュラウド減衰用インサートを有する代案の実施形態によるロータアセンブリ１２２の断面図を示している。図８は、円柱形の減衰用インサート３５０を示しており、図９は、三角形の減衰用インサート３６０を示しており、図１０は、湾曲した外面および平坦な外面の両方を有するハイブリッド減衰用インサート３７０を示している。図８〜図１０に示した減衰用インサート３５０，３６０，３７０を、図６および図７に示した減衰用インサート３０８の代わりに用いることができる。減衰用インサート３０８と同様に、減衰用インサート３５０，３６０，３７０は、中心軸６０４に沿って細長くてよい。断面図は、減衰用インサート３５０，３６０，３７０の断面形状を示しているが、減衰用インサート３５０，３６０，３７０のそれぞれの中心軸６０４に沿った長さを示していない。
【００３５】
図５を参照して上述したように、ポケット３０２の上部内面３１０は、減衰用インサート３５０をポケット３０２内の引っ込んだ位置から蓋シュラウド２１８の遠位端２２４に当接する接触位置まで少なくとも部分的にシュラウドすき間４０２へと案内するために、開口部３０４に対して傾斜している（例えば、角度が付けられている）。図８〜図１０の減衰用インサート３５０，３６０，３７０は、いずれも接触位置に示されている。図８に示されるように、遠心力が、第１の方向６５２に減衰用インサート３５０へと力を及ぼし、上部内面３１０が、第２の方向６５４に減衰用インサート３５０へと垂直力を作用させる。力の組み合わせにより、減衰用インサート３５０は、蓋シュラウド２１８に向かってシュラウドすき間４０２へと、結果としての方向６５６に移動する。
【００３６】
図８に示した減衰用インサート３５０は、円形の断面形状を有する円柱形である。減衰用インサート３５０は、減衰用インサート３５０の外周に沿って湾曲した外面６５８を有する。湾曲した外面６５８は、減衰用インサート３５０がポケット３０２に対して移動するとき、（軸６０４を中心にして）回転し、もしくは転がり、さらには／あるいは上部内面３１０および／または蓋シュラウド２１８の遠位端２２４に沿って摺動することができる。図９に示した減衰用インサート３６０は、三角形の断面形状を有する三角柱である。減衰用インサート３６０は、インサート３６０の外周に沿って３つの平坦な外面３６２を有する。平坦な表面３６２は、インサート３６０の回転または転がりを許容することなく、上部内面３１０および／または蓋シュラウド２１８の遠位端２２４に沿って摺動することができる。三角柱が図示されているが、他の実施例における減衰用インサートは、底面が長方形の角柱など、４つ以上の平坦な側面を有する角柱であってよい。図１０に示した減衰用インサート３７０は、湾曲した外面３７２および平坦な外面３７４の両方を有するハイブリッドである。他の実施形態においては、他の形状の減衰用インサート（ならびに、シュラウドの他の形状のポケット３０２）を、シュラウド２１６のポケット３０２に設けることができる。
【００３７】
１つ以上の実施形態において、ロータアセンブリ１２２（図２に示す）は、ブレード１２４のキャリアシュラウド２１６内の減衰用インサート３０８およびプラットホーム下減衰部材２１２（図２）の両方を含むことができる。代案の実施形態において、ロータアセンブリ１２２は、減衰用インサート３０８を含むが、プラットホーム下減衰部材２１２を含まない。
【００３８】
図１１が、複数の異なるシュラウド付きタービンブレードについて、減衰の効果の比較を示すグラフ８００である。ｙ軸８１２は、Ｑ値を表しており、これは減衰の逆数である。Ｑ値は、原点８１３からの距離が増すにつれて大きくなる。小さいＱ値は、良好な減衰効果を表しており、望ましい。ｘ軸８１４は、それぞれのブレードの振動レベルを表す。振動の程度または大きさは、原点８１３からの距離が増すにつれて、ｘ軸８１４に沿って増大する。グラフの３つの線８０２、８０４、および８０６が、シュラウド付きタービンブレードを表している。例えば、第１の線８０２は、軽いシュラウド減衰用インサートを含むシュラウド付きブレードを表し、第２の線８０４は、重いシュラウド減衰用インサートを含むシュラウド付きブレードを表している。減衰用インサートは、グラフの第２の線８０４に関するシュラウド付きブレードに使用された減衰用インサートが、グラフの第１の線８０２に関するシュラウド付きブレードに使用された減衰用インサートよりも重い（例えば、より大きな質量を有する）ように、お互いに対して軽いおよび重いと称される。第３の線８０６は、シュラウド減衰用インサートを持たない従来のシュラウド付きブレードを表している。したがって、第３の線８０６によって表されるロータアセンブリは、本明細書に記載のシュラウド減衰用インサートを使用せず、シュラウド対シュラウドの直接の係合に依存する。
【００３９】
グラフ８００に示されるように、グラフの最初の２つの線８０２，８０４は、低い振動レベルにおいて低いＱレベルを有し、これは、軽いシュラウド減衰用インサートおよび重いシュラウド減衰用インサートのどちらも、低振動および低速において効果的な減衰をもたらすことを意味している。シュラウド減衰用インサートを備えない従来のブレードを表している第３の線８０６は、より低い振動レベルにおいてより高いＱレベルを有し、これは減衰が無効であることを示している。第３の線８０６は、より大きな振動レベルになるまで効果的な減衰（低いＱレベルによって表される）を達成しない。従来のシュラウド付きブレードにおいて見られるこの低振動における貧弱な減衰は、隣り合うブレードの隣接するシュラウド間の高い接触荷重に起因している可能性がある。減衰の欠如は、ブレードの損傷につながる可能性がある。軽い減衰用インサートおよび重い減衰用インサートはどちらも、ブレード不具合（例えば、損傷）の高いリスクに相当する振動レベル８１６までの振動レベルにおいて、効果的な減衰性能を示している。図１１に示されるとおり、重い減衰用インサート８０４は、ブレード不具合レベル８１６に近いより高い振動レベルにおいて、（８０４のＱレベルが８０２のＱレベルよりも低いため）軽い減衰用インサート８０２よりもわずかに優れた減衰性能を示す。軽い減衰用インサートおよび重い減衰用インサート（例えば、グラフの線８０２，８０４）はどちらも、原点８１３からブレード不具合レベル８１６までの全振動範囲にわたって、従来のシュラウド付きブレード（例えば、グラフの線８０６）よりも効果的な減衰を示す。例えば、従来のシュラウド付きブレードは、比較的高い振動レベルにおいてのみ効果的な減衰を示している。
【００４０】
図１２が、一実施形態による減衰用インサートを有するロータアセンブリを提供するための方法９００のフローチャートを示している。方法９００を、本明細書に記載のシュラウド減衰用インサートの１つ以上の実施形態を含むようにロータアセンブリを製造し、さらには／あるいはロータアセンブリを改造するために使用することができる。ロータアセンブリは、ガスタービンエンジン、ターボチャージャ、または他の装置内に設置されてよい。９０２において、ロータアセンブリのブレードのキャリアシュラウドにポケットが形成される。ポケットは、ブレードに対するキャリアシュラウドの遠位端の開口部を通ってキャリアシュラウドへと形成される。一実施形態においては、既存のロータアセンブリのブレードを、例えばブレードをロータアセンブリのロータディスクから取り外すことによって得ることができる。その後に、ポケットを、改造のプロセスとしてブレードのキャリアシュラウドの遠位端へと切り込むことができる。あるいは、ブレードを、ポケットを含むように作成することができる。例えば、ブレードを、鋳型から取り外されたときにシュラウドのうちの１つにポケットを持たせるような形状を有する鋳型から鋳造することができる。別の例では、ブレードを鋳造し、次いで機械加工して、ブレードにポケットを形成することができる。さらに他の例では、ブレードを、３Ｄ印刷、鍛造、などによってポケットを含むように形成することができる。
【００４１】
一実施形態において、ポケットは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部に向かって傾斜した上部内面を含む。上部内面は、インサート係合しきい値速度よりも高速なロータアセンブリの回転に応答して、減衰用インサートをポケットにおいて案内し、開口部に向かってポケットに対して移動させ、ロータアセンブリの隣のブレードの蓋シュラウドに当接するように少なくとも部分的に開口部を通って移動させるように構成される。
【００４２】
９０４において、減衰用インサートが、開口部を通ってキャリアシュラウドのポケットへと挿入される。減衰用インサートは、ポケットよりも小さく、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、ロータアセンブリの回転時にロータシステムのブレードおよび隣のブレードの振動を減衰させるように構成される。一実施形態において、減衰用インサートは、中心軸に沿って細長いピン状の本体を有する。減衰用インサートは、ポケット内で、中心軸がキャリアシュラウドの遠位端のエッジ面におおむね平行になるように向けられる。ポケットへの開口部は、エッジ面に沿って画定される。
【００４３】
９０６において、ブレードは、ブレードがロータディスクの外周から半径方向に延びるように、ロータアセンブリのロータディスクに取り付けられる。例えば、ブレードの取り付け部分を、ロータディスクの回転軸に平行な方向に沿ってロータディスクの支持スロットへと軸方向にスライドさせることができる。一実施形態において、減衰用インサートは、ブレードがロータディスクに取り付けられる前に、ブレードのキャリアシュラウドのポケットに装てんされる。別の実施形態においては、ブレードがロータディスクに取り付けられ、次いで減衰用インサートがキャリアシュラウドのポケットに装てんされる。
【００４４】
９０８において、隣のブレードが、ロータディスクに取り付けられる。隣のブレードのシュラウド（例えば、蓋シュラウド）は、ロータアセンブリの回転時に減衰用インサートがブレードのポケットから出ることを阻止する。一実施形態においては、減衰用インサートを有するブレードが、隣のブレードよりも前にロータディスクに取り付けられるが、代案の実施形態においては、ブレードが、隣のブレードの後で取り付けられる。減衰用インサートは、ポケット内の上部内面との係合によってブレードの振動を減衰させるように構成される。また、減衰用インサートは、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に係合することによって、隣のブレードの振動を減衰させるように構成される。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加えられるポケット内の減衰用インサートによる接触力は、ロータアセンブリの回転速度に基づく。
【００４５】
図１３が、別の実施形態による（図２に示した）ロータアセンブリ１２２のブレード１２４の斜視図である。ブレード１２４の翼形部２００は、プラットホーム２０６から末端２０４まで延びている。翼形部２００は、ミッドスパンシュラウドの第１の組５０２と、先端シュラウドの第２の組５０２とを含む。先端シュラウドは、末端２０４に位置するキャリアシュラウド２１６Ｂおよび蓋シュラウド２１８Ｂを含む。先端シュラウド２１６Ｂ、２１８Ｂは、ミッドスパンシュラウド２１６Ａ、２１６Ｂと同様の機能を有することができる。例えば、第２の組５０４のキャリアシュラウド２１６Ｂは、シュラウド２１６Ｂの空洞内で自由に移動可能である減衰用インサート５０６を保持することができる。減衰用インサート５０６を、ロータアセンブリ１２２内の隣のブレード１２４の蓋シュラウド２１６Ｂに係合して、ブレード１２４の振動を減衰させるように構成することができる。減衰用インサート５０６は、ミッドスパンシュラウドの第１の組５０２のキャリアシュラウド２１６Ａ内の減衰用インサート３０８よりもサイズおよび重量が小さくてよい。図示の実施形態におけるブレード１２４は、振動を消散させるための関連の減衰用インサート３０８，５０６をそれぞれが含むシュラウドの２つの組５０２、５０４を含むが、他の実施形態においては、シュラウドの組５０２，５０４のうちの１つだけが、減衰用インサートを含む。例えば、第１の組５０２のミッドスパンシュラウドが、減衰用インサート３０８を含むことができる一方で、第２の組５０４の先端シュラウドは、減衰用インサート５０６を含まない。反対に、第２の組５０４の先端シュラウドが、減衰用インサート５０６を含むことができる一方で、第１の組５０２のミッドスパンシュラウドは、減衰用インサート３０８を含まない。したがって、ブレード１２４は、複数組のシュラウドを含むことができ、随意により、いくつかの組は、本明細書に記載のシュラウドのポケット内の減衰用インサートを含まない従来のシュラウドであってもよい。
【００４６】
一実施形態においては、複数のブレードと減衰用インサートとを含むロータアセンブリが提供される。ブレードは、ロータディスクに取り付けられ、ロータディスクの外周に沿って間隔を空けつつ位置する。ブレードは、ロータディスクから延びる翼形部を有する。ブレードは、それぞれの翼形部からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端まで延びているキャリアシュラウドおよび蓋シュラウドを含む。キャリアシュラウドは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部からキャリアシュラウド内へと延びるポケットを画定する。キャリアシュラウドの遠位端は、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に少なくとも近接して配置される。減衰用インサートは、ブレードのキャリアシュラウドのポケット内に配置され、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、キャリアシュラウドの対応するポケット内の内面との係合および隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端との係合によって、ブレードおよびロータディスクの回転時にブレードの振動を減衰させるように構成される。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加わる各々の減衰用インサートによる接触力は、ブレードおよびロータディスクの回転速度に基づく。
【００４７】
随意により、減衰用インサートが係合する対応するポケット内の内面は、内面が対応するキャリアシュラウドの遠位端の開口部の方を少なくとも部分的に向くように、開口部に向かって或る角度に傾けられる。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端へと加わる各々の減衰用インサートによる接触力も、ポケットの開口部に対する対応するポケット内の内面の角度に基づく。
【００４８】
随意により、減衰用インサートは、ブレードおよびロータディスクの回転速度に基づき、対応するポケットの傾けられた内面に係合して、傾けられた内面に沿ってポケットから開口部へと向かう方向に移動する外面を有する。減衰用インサートは、蓋シュラウドへの接触力および対応するポケット内の傾けられた内面への別の接触力を作用させて、ブレードの振動を減衰させるように構成される。
【００４９】
随意により、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端へと加わる各々の減衰用インサートによる前記接触力は、それぞれの減衰用インサートの質量に比例する。
【００５０】
随意により、キャリアシュラウドのポケットは、インサート係合しきい値速度よりも高速なブレードおよびロータディスクの回転に応答して、ポケット内で対応する減衰用インサートを案内し、隣のブレードの蓋シュラウドから離れている引っ込んだ位置から、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に当接する接触位置へと、隣のブレードの蓋シュラウドに向かってキャリアシュラウドに対して移動させるように形作られる。
【００５１】
随意により、対応するポケット内の各々の減衰用インサートは、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端によって、ブレードおよびロータディスクの回転時にポケットから出ることを阻止される。
【００５２】
随意により、共通のブレードのキャリアシュラウドおよび蓋シュラウドは、ブレードの翼形部の長さにおける翼形部の中間領域に位置するミッドスパンシュラウドである。
【００５３】
随意により、ブレードの翼形部は、ロータディスクから翼形部のそれぞれの末端まで延びる。共通のブレードのキャリアシュラウドおよび蓋シュラウドは、翼形部の末端に位置する先端シュラウドを定める。
【００５４】
随意により、ポケットは、対応するポケット内の上部内面および反対側の下部内面を含む。ポケットは、上部内面と下部内面との間の或る高さに広がる。ポケット内の上部内面は、ポケットの高さが、ポケットの開口部からキャリアシュラウド内への深さが大きくなるにつれて減少するように、下部内面に対して角度が付けられている。
【００５５】
随意により、ポケットの開口部は、キャリアシュラウドの遠位端の対応するエッジ面に沿って定められる。減衰用インサートは、中心軸に沿って細長く、中心軸が対応するキャリアシュラウドのエッジ面におおむね平行であるように、キャリアシュラウドの対応するポケットに保持される。
【００５６】
随意により、減衰用インサートは、２つの端部の間の中心軸に沿って細長いピン状の本体を有する。本体は、主要部分および２つの耳部を含む。各々の耳部は、主要部分から２つの端部のうちの異なる端部まで中心軸に沿って延びている。両方の耳部は、ポケットにおける中心軸を中心とする減衰用インサートの３６０度の回転を防止するために、ポケット内のキャリアシュラウドの対応するショルダに係合するように構成されたそれぞれの平坦な接触面を有する。
【００５７】
随意により、１つのブレードのキャリアシュラウドの遠位端は、ブレードおよびロータディスクが動作速度で回転するとき、シュラウドすき間によって隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端から隔てられる。前記動作速度において、キャリアシュラウドのポケット内に配置された減衰用インサートは、ポケットの開口部からシュラウドすき間を横切って突出して蓋シュラウドの遠位端に係合するように構成される。
【００５８】
随意により、１つのブレードのキャリアシュラウドの遠位端は、しきい値ロックアップ速度を上回るブレードおよびロータディスクの回転速度に応答して、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に係合する。キャリアシュラウドのポケット内に配置された減衰用インサートは、ロックアップ速度よりも低いインサート係合しきい値速度を上回るブレードおよびロータディスクの回転速度に応答して、ポケットの開口部から突出して蓋シュラウドの遠位端に係合するように構成される。
【００５９】
別の実施形態においては、一方法が、ロータアセンブリのブレードのキャリアシュラウドにポケットを形成するステップを含む。ポケットは、ブレードに対するキャリアシュラウドの遠位端の開口部を通ってキャリアシュラウドへと形成される。ポケットは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部に向かって傾斜したポケット内の上部内面を含む。この方法は、開口部を通ってキャリアシュラウドのポケットへと減衰用インサートを挿入することをさらに含む。減衰用インサートは、ポケットよりも小さいサイズであり、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、ブレードの回転時のロータアセンブリのブレードおよび隣のブレードの振動を減衰させるようにポケットへと挿入される。減衰用インサートは、ポケット内の上部内面との係合、およびブレードのキャリアシュラウドの遠位端に少なくとも近接して配置された隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端との係合によって、振動を減衰させる。隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加わるポケット内の減衰用インサートによる接触力は、ブレードの回転速度に基づく。
【００６０】
随意により、ポケットは、しきい値回転速度よりも高速なブレードの回転に応答して、上部内面が減衰用インサートを案内し、蓋シュラウドの遠位端から離れている引っ込んだ位置から、蓋シュラウドの遠位端に当接する接触位置へと、隣のブレードの蓋シュラウドに向かってキャリアシュラウドに対して移動させるように形成される。
【００６１】
随意により、本方法は、ブレードを、ロータディスクへと、ブレードがロータディスクの外周から延びるように取り付けるステップをさらに含む。さらに、本方法は、ブレードのキャリアシュラウドのポケットへと減衰用インサートを挿入した後に、隣のブレードを、ロータディスクへと、隣のブレードの蓋シュラウドによってブレードおよびロータディスクの回転時のブレードのポケットからの減衰用インサートの抜け出しが阻止されるように取り付けるステップを含む。
【００６２】
随意により、減衰用インサートは、中心軸に沿って細長いピン状の本体を有する。減衰用インサートは、中心軸がキャリアシュラウドの遠位端のエッジ面におおむね平行であるように、キャリアシュラウドのポケットに挿入される。ポケットへの開口部は、エッジ面に沿って画定される。
【００６３】
別の実施形態においては、ロータアセンブリが、複数のブレードおよび減衰用インサートを含む。ブレードは、ロータディスクに取り付けられ、ロータディスクの外周に沿って間隔を空けつつ位置する。ブレードは、ロータディスクから延びる翼形部を有する。ブレードは、それぞれの翼形部からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端まで延びているキャリアシュラウドおよび蓋シュラウドを含む。キャリアシュラウドは、キャリアシュラウドの遠位端の開口部からキャリアシュラウド内へと延びるポケットを画定する。ポケットは、上部内面を含んでおり、上部内面は、上部内面が少なくとも部分的に開口部の方を向くように、対応するキャリアシュラウドの開口部に向かって或る角度に傾斜している。キャリアシュラウドの遠位端は、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に少なくとも近接して配置される。減衰用インサートは、ブレードのキャリアシュラウドのポケット内に配置され、ポケット内で自由に移動可能である。減衰用インサートは、ブレードおよびロータディスクの回転時に対応するポケット内の上部内面に係合してブレードの振動を減衰させるように構成される。ポケット内の上部内面は、インサート係合しきい値速度を超える回転速度でのブレードおよびロータディスクの回転に応答して、ポケット内で対応する減衰用インサートを案内し、隣のブレードの蓋シュラウドから離れている引っ込んだ位置から、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に当接する接触位置へと、隣のブレードの蓋シュラウドに向かってポケットに対して移動させるように傾斜している。
【００６４】
随意により、隣のブレードの蓋シュラウドの遠位端に加わる各々の減衰用インサートによる接触力は、ブレードおよびロータディスクの回転速度ならびに上部内面の角度に基づく。
【００６５】
随意により、ポケットの開口部は、キャリアシュラウドの遠位端の対応するエッジ面に沿って定められる。減衰用インサートは、中心軸に沿って細長く、中心軸が対応するキャリアシュラウドのエッジ面におおむね平行であるように、キャリアシュラウドの対応するポケットに保持される。
【００６６】
上記の説明が制限ではなく例示を意図していることを理解されたい。例えば、上で説明した実施形態（および／またはそれらの態様）を互いに組み合わせて用いてもよい。さらに、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく特定の状況または材料を本発明の主題の教示に適応させるために、多くの修正を加えてもよい。本明細書に記載される材料の寸法およびタイプは、本発明の主題の要因を定義することを意図しているが、決して限定的ではなく例示的な実施形態である。多数の他の実施形態が、以上の説明を検討することによって、当業者にとって明らかであろう。したがって、本発明の主題の範囲は、添付の請求項を参照して、そのような請求項が権利を与えられる等価物の全範囲とともに決定されるべきである。添付の請求項において、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「それには（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」を用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「そこでは（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のそれぞれの平易な英語の同義語として用いている。さらに、以下の請求項において、「第１」、「第２」および「第３」などの用語は単に符号として使用され、それらの対象物に数値的な要件を課すことを意図しない。さらに、以下の請求項の限定事項は、そのような請求項の限定事項が「…のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という語句をさらなる構造への言及を欠く機能の記述と一緒に明示的に使用していない限り、ミーンズプラスファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）形式での記載ではなく、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づく解釈を意図していない。
【００６７】
この明細書は、本発明の主題のいくつかの実施形態を開示するために、また、任意の装置またはシステムを製作および使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含む、本発明の実施を当業者に可能にするように、実施例を使用している。本発明の主題の特許され得る範囲は、請求項によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。
【００６８】
本発明の主題の特定の実施形態についての前述の説明は、添付の図面と併せて読むことにより、よりよく理解されるであろう。種々の実施形態は、図面に示す配置および手段に限定されない。
【００６９】
本明細書において使用されるとき、単数形にて言及され、単語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の後ろに続く要素またはステップは、とくに明示的に述べられない限りは、それらの要素またはステップが複数であることを排除しないと理解すべきである。さらに、本発明の主題の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴をも組み込む追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図していない。さらに、明示的な反対の記載がない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さない追加の要素を含んでもよい。
［実施態様１］
ロータディスク（１３３）に取り付けられ、前記ロータディスク（１３３）の外周に沿って間隔を空けつつ位置している複数のブレード（１２４）であって、前記ロータディスク（１３３）から延びる翼形部（２００）を有するとともに、それぞれの翼形部（２００）からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端（２２４）まで延びているキャリアシュラウド（２１６）および蓋シュラウド（２１８）を含んでおり、前記キャリアシュラウド（２１６）は、該キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の開口部（３０４）から該キャリアシュラウド（２１６）へと延びるポケット（３０２）を定めており、該キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に少なくとも近接して位置する複数のブレード（１２４）と、
前記ブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）に配置され、該ポケット（３０２）において自由に移動可能であり、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転時に、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記対応するポケット（３０２）内の内面（３１０）との係合および前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）との係合によって、前記ブレード（１２４）の振動を減衰させるように構成された減衰用インサート（３０８）と
を備え、
前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に加わる各々の減衰用インサート（３０８）による接触力は、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に基づく、ロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様２］
前記減衰用インサート（３０８）が係合する前記対応するポケット（３０２）内の前記内面（３１０）は、該内面（３１０）が少なくとも部分的に前記対応するキャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の前記開口部（３０４）の方を向くように、前記開口部（３０４）に向かって或る角度に傾斜しており、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）へと加わる各々の減衰用インサート（３０８）による接触力も、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）に対する前記対応するポケット（３０２）内の前記内面（３１０）の前記角度に基づく、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様３］
前記減衰用インサート（３０８）は、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に基づき、前記対応するポケット（３０２）の前記傾斜した内面（３１０）に係合して、前記ポケット（３０２）から前記開口部（３０４）へと向かう方向に前記傾斜した内面（３１０）に沿って移動する外面を有しており、前記減衰用インサート（３０８）は、前記蓋シュラウド（２１８）への前記接触力および前記対応するポケット（３０２）内の前記傾斜した内面（３１０）への別の接触力を作用させて、前記ブレード（１２４）の振動を減衰させるように構成されている、実施態様２に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様４］
前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）へと加わる各々の減衰用インサート（３０８）による前記接触力は、それぞれの減衰用インサート（３０８）の質量に比例する、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様５］
前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）は、インサート係合しきい値速度よりも高速な前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転に応答して、該ポケット（３０２）内で前記対応する減衰用インサート（３０８）を案内し、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）から離れている引っ込んだ位置から、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に当接する接触位置へと、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）に向かって前記キャリアシュラウド（２１６）に対して移動させるように形作られている、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様６］
前記対応するポケット（３０２）内の各々の減衰用インサート（３０８）は、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）によって、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転時に前記ポケット（３０２）から出ることを阻止される、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様７］
共通のブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）および前記蓋シュラウド（２１８）は、該ブレード（１２４）の前記翼形部（２００）の長さにおける該翼形部（２００）の中間領域（２２０）に位置するミッドスパンシュラウドである、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様８］
前記ブレード（１２４）の前記翼形部（２００）は、前記ロータディスク（１３３）から該翼形部（２００）のそれぞれの末端まで延びており、共通のブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）および前記蓋シュラウド（２１８）は、前記翼形部（２００）の前記末端に位置する先端シュラウドを定めている、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様９］
前記ポケット（３０２）は、対応するポケット（３０２）内に上部内面（３１０）および反対側の下部内面（６２０）を含み、前記ポケット（３０２）は、前記上部内面（３１０）と前記下部内面（６２０）との間の或る高さに広がり、前記ポケット（３０２）内の前記上部内面（３１０）は、前記ポケット（３０２）の前記高さが、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）から前記キャリアシュラウド（２１６）内への深さが大きくなるにつれて減少するように、前記下部内面（６２０）に対して角度が付けられている、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様１０］
前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）は、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の対応するエッジ面（３０６）に沿って定められ、前記減衰用インサート（３０８）は、中心軸（６０４）に沿って細長く、該中心軸（６０４）が前記対応するキャリアシュラウド（２１６）の前記エッジ面（３０６）におおむね平行であるように、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記対応するポケット（３０２）に保持される、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様１１］
前記減衰用インサート（３０８）は、２つの端部（６０８）の間の中心軸（６０４）に沿って細長いピン状の本体（６０２）を有し、該本体（６０２）は、主要部分（６１０）および２つの耳部（６１２）を含んでおり、各々の耳部（６１２）は、前記主要部分（６１０）から前記２つの端部（６０８）のうちの異なる端部（６０８）まで前記中心軸（６０４）に沿って延びており、両方の耳部（６１２）は、前記ポケット（３０２）における前記中心軸（６０４）を中心とする前記減衰用インサート（３０８）の３６０度の回転を防止するために、前記ポケット（３０２）内の前記キャリアシュラウド（２１６）の対応するショルダ（６１６）に係合するように構成されたそれぞれの平坦な接触面（６１４）を有している、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様１２］
１つのブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）が動作速度で回転するとき、シュラウドすき間（４０２）によって前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）から隔てられており、前記動作速度において、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）内に配置された前記減衰用インサート（３０８）は、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）から前記シュラウドすき間（４０２）を横切って突出して前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に係合するように構成されている、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様１３］
１つのブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、しきい値ロックアップ速度を上回る前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に応答して、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に係合し、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）内に配置された前記減衰用インサート（３０８）は、前記ロックアップ速度よりも低いインサート係合しきい値速度を上回る前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度に応答して、前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）から突出して前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に係合するように構成されている、実施態様１に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様１４］
ロータアセンブリ（１２２）のブレード（１２４）のキャリアシュラウド（２１６）へとポケット（３０２）を形成するステップ（９０２）であって、前記ポケット（３０２）は、前記ブレード（１２４）に対する前記キャリアシュラウド（２１６）の遠位端（２２４）に位置する開口部（３０４）を通って前記キャリアシュラウド（２１６）内へと形成され、前記ポケット（３０２）は、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）に位置する前記開口部（３０４）に向かって傾斜した該ポケット（３０２）内の上部内面（３１０）を含んでいるステップ（９０２）と、
前記開口部（３０４）を通って前記キャリアシュラウド（２１６）内の前記ポケット（３０２）へと減衰用インサート（３０８）を挿入するステップ（９０４）と
を含んでおり、
前記減衰用インサート（３０８）は、前記ポケット（３０２）よりも小さいサイズであり、前記ポケット（３０２）内で自由に移動可能であり、前記減衰用インサート（３０８）は、前記ブレード（２１４）の回転時に前記ロータアセンブリ（１２２）の前記ブレード（２１４）および隣のブレード（２１４）の振動を減衰させるために前記ポケット（３０２）へと挿入され、前記減衰用インサート（３０８）は、前記ポケット（３０２）内の前記上部内面（３１０）との係合、および前記ブレード（２１４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の少なくとも近傍に配置された前記隣のブレード（１２４）の蓋シュラウド（２１８）の遠位端（２２４）との係合によって、振動を減衰させ、前記隣のブレード（２１４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に加わる前記ポケット（３０２）内の前記減衰用インサート（３０８）による接触力は、前記ブレード（２１４）の回転速度に基づく、方法（９００）。
［実施態様１５］
前記ポケット（３０２）は、しきい値回転速度よりも高速な前記ブレード（１２４）の回転に応答して、前記上部内面（３１０）が前記減衰用インサート（３０８）を案内し、前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２３）から離れている引っ込んだ位置から、前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に当接する接触位置へと、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）に向かって前記キャリアシュラウド（２１６）に対して移動させるように形成されている、実施態様１４に記載の方法（９００）。
［実施態様１６］
前記ブレード（２１４）を、ロータディスク（１３３）へと、前記ブレード（２１４）が前記ロータディスク（１３３）の外周から延びるように取り付けるステップ（９０６）と、前記ブレード（２１４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）へと前記減衰用インサート（３０８）を挿入した後に、前記隣のブレード（２１４）を前記ロータディスク（１３３）へと、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）によって前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転時の前記ブレード（２１４）の前記ポケット（３０２）からの前記減衰用インサート（３０８）の抜け出しが阻止されるように取り付けるステップ（９１０）と、をさらに含む、実施態様１４に記載の方法（９００）。
［実施態様１７］
前記減衰用インサート（３０８）は、中心軸（６０４）に沿って細長いピン状の本体（６０２）を有し、前記減衰用インサート（３０８）は、前記中心軸（６０４）が前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）のエッジ面（３０６）におおむね平行であるように、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）に挿入され、前記ポケット（３０２）への前記開口部（３０４）は、前記エッジ面（３０６）に沿って定められている、実施態様１４に記載の方法（９００）。
［実施態様１８］
ロータディスク（１３３）に取り付けられ、前記ロータディスク（１３３）の外周に沿って間隔を空けつつ位置している複数のブレード（１２４）であって、前記ロータディスク（１３３）から延びる翼形部（２００）を有するとともに、それぞれの翼形部（２００）からおおむね反対方向にそれぞれの遠位端（２２４）まで延びているキャリアシュラウド（２１６）および蓋シュラウド（２１８）を含んでおり、前記キャリアシュラウド（２１６）は、該キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の開口部（３０４）から該キャリアシュラウド（２１６）へと延びるポケット（３０２）を定めており、前記ポケット（３０２）は、上部内面（３１０）を含んでおり、該上部内面（３１０）は、該上部内面（３１０）が少なくとも部分的に前記開口部（３０４）の方を向くように、前記対応するキャリアシュラウド（２１６）の前記開口部（３０４）に向かって或る角度に傾斜しており、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）は、隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に少なくとも近接して位置する複数のブレード（１２４）と、
前記ブレード（１２４）の前記キャリアシュラウド（２１６）の前記ポケット（３０２）に配置され、該ポケット（３０２）において自由に移動可能であり、前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転時に前記対応するポケット（３０２）内の前記上部内面（３１０）に係合して前記ブレード（１２４）の振動を減衰させるように構成された減衰用インサート（３０８）と
を備えており、
前記ポケット（３０２）内の前記上部内面（３１０）は、インサート係合しきい値速度を超える回転速度での前記ブレード（１２４）および前記ロータディスク（１３３）の回転に応答して、前記ポケット（３０２）内で前記対応する減衰用インサート（３０８）を案内し、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）から離れている引っ込んだ位置から、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に当接する接触位置へと、前記隣のブレード（１２４）の前記蓋シュラウド（２１８）に向かって前記ポケット（３０２）に対して移動させるように傾斜している、ロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様１９］
前記隣のブレード（２１４）の前記蓋シュラウド（２１８）の前記遠位端（２２４）に加わる各々の減衰用インサート（３０８）による接触力は、前記ブレード（２１４）および前記ロータディスク（１３３）の回転速度ならびに前記上部内面（３１０）の前記角度に基づく、実施態様１８に記載のロータアセンブリ（１２２）。
［実施態様２０］
前記ポケット（３０２）の前記開口部（３０４）は、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記遠位端（２２４）の対応するエッジ面（３０６）に沿って定められ、前記減衰用インサート（３０８）は、中心軸（６０４）に沿って細長く、該中心軸（６０４）が前記対応するキャリアシュラウド（２１６）の前記エッジ面（３０６）におおむね平行であるように、前記キャリアシュラウド（２１６）の前記対応するポケット（３０２）に保持される、実施態様１８に記載のロータアセンブリ（１２２）。
【符号の説明】
【００７０】
１０  ガスタービンエンジンシステム
１５  圧縮システム、圧縮機
２０  空気の流れ
２５  燃焼システム
３０  燃料の流れ、燃料
３５  燃焼ガス
４０  タービン
４５  軸
４６  軸
５０  外部負荷
１２２  ロータアセンブリ
１２４  ブレード
１２４Ａ〜Ｂ  ブレード
ブレード
１３３  ロータディスク
２００  翼形部
２０４  末端
２０６  プラットホーム
２０８  取り付け部分
２１０  支持スロット
２１２  減衰部材
２１４  横方向に延びるショルダ
２１６  キャリアシュラウド
２１６Ａ  キャリアシュラウド、ミッドスパンシュラウド
２１６Ｂ  キャリアシュラウド、ミッドスパンシュラウド、先端シュラウド、蓋シュラウド
２１８  蓋シュラウド、空洞
２２０  中間領域
２２２  取り付け端
２２４  遠位端
２３０  下面
２３２  外周面
３０２  ポケット
３０４  開口部
３０６  エッジ面
３０８  減衰用インサート、減衰部材
３１０  内面
３５０  減衰用インサート
３６０  減衰用インサート
３６２  平坦な外面、平坦な表面
３７０  減衰用インサート
３７２  湾曲した外面
３７４  平坦な外面
４０２  シュラウドすき間
５０２  第１の組
５０４  第２の組
５０６  減衰用インサート
６０２  ピン状の本体
６０４  中心軸
６０６  湾曲した外面
６０８  端部
６１０  主要部分、中央部分
６１２  耳部
６１４  接触面
６１６  ショルダ
６１８  側端
６２０  下部内面、表面
６２２  空洞、キャビティ
６５２  第１の方向
６５４  第２の方向
６５６  結果としての方向
６５８  湾曲した外面
７０２  高さ
７０４  最も内側の端部
８００  グラフ
８０２  グラフの第１の線、減衰用インサート
８０４  グラフの第２の線、減衰用インサート
８０６  グラフの第３の線
８１２  ｙ軸
８１３  原点
８１４  ｘ軸
８１６  ブレード不具合レベル、振動レベル
【図１】
2018128008.tif 000003
【図２】
2018128008.tif 000004
【図３】
2018128008.tif 000005
【図４】
2018128008.tif 000006
【図５】
2018128008.tif 000007
【図６】
2018128008.tif 000008
【図７】
2018128008.tif 000009
【図８】
2018128008.tif 000010
【図９】
2018128008.tif 000011
【図１０】
2018128008.tif 000012
【図１１】
2018128008.tif 000013
【図１２】
2018128008.tif 000014
【図１３】
2018128008.tif 000015
【外国語明細書】
2018128008000001.pdf