(57)【要約】【課題】タービンエンジンのロータブレードとロータホイールとの間のより効率的でコスト効率の良いダブテール接続を提供すること。【解決手段】タービンエンジンで使用するためのロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）であって、ロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）が、ロータブレード（１０４）の根元（１０６）とロータホイール（１０２）の外側半径方向部分（１０８）との間に形成された接続部を含み、該接続部がタービンエンジンの作動中にロータブレード（１０４）をロータホイール（１０２）に固定するように構成されており、接続部は２以上の接線方向ダブテール（２０２）を含む。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジンで使用するためのロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）であって、
前記ロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）が、前記ロータブレード（１０４）の根元（１０６）と前記ロータホイール（１０２）の外側半径方向部分（１０８）との間に形成された接続部を含み、該接続部が前記タービンエンジンの作動中に前記ロータブレード（１０４）を前記ロータホイール（１０２）に固定するように構成されており、
前記接続部が２以上の接線方向ダブテール（２０２）を含み、該接線方向ダブテール（２０２）が、前記ロータブレード（１０４）を前記ロータホイール（１０２）に対して接線方向に滑動させることによって実質的に係合されるダブテール接続部を前記ロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）間に含み、前記ダブテール接続部が、雌溝（３０４、５０４）内にインターロックする雄突起部（３０２、５０２）を含む、
ロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項２】
前記接続部が、前記ロータホイール（１０２）内に形成された２以上の雌溝（３０４、５０４）を備えた複数の内部ダブテールを含み、該雌溝（３０４、５０４）が、前記ロータブレード（１０４）の根元（１０６）上に形成された同じ数の対応する雄突起部（３０２、５０２）を係合する、請求項１記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項３】
前記雌溝（３０４、５０４）が、深さ方向で前記ロータホイール（１０２）の外側半径方向表面に半径方向内向きに延び、幅方向で比較的短距離を軸方向に延び、長さ方向で前記ロータホイール（１０２）の円周のほとんどの周りを円周方向に連続的に延びた溝である、請求項２記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項４】
前記接続部が、前記ロータホイール（１０２）内に形成された２以上の雄突起部（３０２、５０２）を備えた複数の外部ダブテールを含み、該雄突起部（３０２、５０２）が、前記ロータブレード（１０４）の根元（１０６）に形成された同じ数の対応する雌溝（３０４、５０４）を係合する、請求項１記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項５】
前記雄突起部（３０２、５０２）が、高さ方向で前記ロータホイール（１０２）の外側半径方向表面から半径方向外向きに延び、幅方向で比較的短距離を軸方向に延び、長さ方向で前記ロータホイール（１０２）の円周のほとんどの周りを円周方向に連続的に延びた突起部である、請求項４記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項６】
前記インターロックが、前記雌溝（３０４、５０４）の一部と軸方向及び半径方向で重なり合う前記雄突起部（３０２、５０２）の一部により形成される、請求項１記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項７】
前記ロータホイール（１０２）は更に、該ロータホイール（１０２）の円周の比較的狭いセクションに沿って閉鎖セクション（４０２、６０２）を含み、該閉鎖セクション（４０２、６０２）は、前記ダブテール接続部のインターロックが存在しないように構成される、請求項６記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項８】
前記雄突起部（３０２、５０２）が、前記雌溝内で少なくとも１つのフック（３０８、５０８）を係合し、これにより前記ダブテール接続部のインターロックを形成する少なくとも１つのフック（３０６、５０６）を含む、
請求項１記載のロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）。
【請求項９】
ロータホイール（１０２）と接続部を形成するよう構成された、タービンエンジンで使用するためのロータブレード（１０４）であって、
前記接続部が、前記ロータブレード（１０４）の根元（１０６）と、前記ロータホイール（１０２）の外側半径方向部分（１０８）との間に形成され、前記タービンエンジンの作動中に前記ロータブレード（１０４）を前記ロータホイール（１０２）に固定し、
前記接続部が２以上の接線方向ダブテール（２０２）を含み、該接線方向ダブテール（２０２）が、前記ロータブレード（１０４）を前記ロータホイール（１０２）に対して接線方向に滑動させることによって実質的に係合されるダブテール接続部を前記ロータホイール（１０２）及びロータブレード（１０４）間に含み、
前記ダブテール接続部が、雌溝（３０４、５０４）内にインターロックする雄突起部（３０２、５０２）を含む、ロータブレード（１０４）。
【請求項１０】
前記接続部が、前記ロータホイール（１０２）内に形成された２以上の雌溝（３０４、５０４）を備えた複数の内部ダブテールを含み、該雌溝（３０４、５０４）が、前記ロータブレード（１０４）の根元（１０６）上に形成された同じ数の対応する雄突起部（３０２、５０２）を係合する、請求項９記載のロータブレード（１０４）。
【請求項１１】
前記接続部が、前記ロータホイール（１０２）内に形成された２以上の雄突起部（３０２、５０２）を備えた複数の外部ダブテールを含み、該雄突起部（３０２、５０２）が、前記ロータブレード（１０４）の根元（１０６）に形成された同じ数の対応する雌溝（３０４、５０４）を係合する、請求項９記載のロータブレード（１０４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、全体的にタービンエンジンのブレードディスク及び／又は回転部品の機械的完全性及び／又は組み付けを改善するためのシステム及び／又は装置に関する。（本明細書で使用されるタービンエンジンは、別途記載しない限り、蒸気タービン、ガスタービン、航空機エンジン、発電用エンジンなどを始めとするあらゆるタイプのタービン又は回転エンジンを含むものとする。）より具体的には、限定ではないが、本出願は、タービンエンジンで使用されるロータホイール及びロータブレード間に形成される接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蒸気タービンエンジン（以下で検討するように、本発明の例示的な用途を例証するのに用いることができる）は、軸方向に多段でスタックされるブレードの列を含む。各段は、円周方向に離間して配置され固定したステータブレードの列と、ロータシャフトに取り付けられて中心軸線又はシャフトの周りを回転するロータブレードの列とを含む。作動時には、一般に、供給源からの蒸気が軸方向に離間した一連の段を通って膨張し、蒸気中に含まれるエネルギーを回転タービンの機械的エネルギーに転換する。このプロセスの一部として、回転ブレードからの回転機械的エネルギーは、ダブテールと呼ばれる機械的接続部を通じてロータシャフトに伝達される。このようにして、蒸気に含まれるエネルギーは、回転シャフトの機械的エネルギーに転換される。回転シャフトのこの機械的エネルギーは、発電機、圧縮機、ポンプ、ファン、その他を駆動するのに用いることができる。
【０００３】
一般に、ロータブレードとロータホイール／シャフト間の機械的接続部は極めて重要なものである。作動中、この接続部は、様々な機械的及び熱的負荷に耐えなければならない。このなかでも、回転に起因する遠心荷重及び段間の蒸気差圧に起因する曲げ荷重が顕著である。これらの定常荷重に加え、この機械的接続部はまた、タービンの始動及び停止プロセスに起因する周期的な熱機械負荷、励起周波数とのバケット固有周波数の共振に起因する振動荷重、及び高温での長期作動に起因するクリープ歪みの蓄積に耐えている。材料強度は高温で低下するので、回転ブレードとロータホイール間の機械的接続部は、高温で上述の荷重に耐えるほど十分な強度を持つ必要がある。
【０００４】
従来技術により、例えば、接線方向、軸方向、及び半径方向から入る単一のダブテールなどの種々のタイプの接続部がロータブレードとロータホイール間に利用されてきた。接線方向から入るダブテールは、製造が容易でコスト効率が良いが、遠心荷重容量によって制限される。このダブテールは一般に、高温ゾーンで小さなブレード、及びタービンエンジンの低温ゾーンで比較的長尺のブレードに用いられる。軸方向から入るタイプのダブテールは、主として、高い遠心荷重及び／又は作動温度に起因して接線方向から入るダブテールが可能ではない場合に使用される。半径方向から入るダブテール（別名フィンガータイプのダブテール）は、極めて高い遠心荷重を支持するために長尺ブレードに用いられる。軸方向から入るダブテール及び半径方向から入るダブテールは共に、高荷重条件では効果的であることが判っているが、これらの種類のダブテールに伴う複雑な製造プロセスは比較的高い製造コストにつながる。
【０００５】
結果として、タービンエンジンのロータブレードとロータホイールとの間のより効率的でコスト効率の良いダブテール接続に関して装置及び／又はシステムの改善に対する必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７２６１５１８号明細書
【発明の概要】
【０００７】
従って、本出願は、タービンエンジンで使用するためのロータホイール及びロータブレードを記載しており、ロータホイール及びロータブレードが、ロータブレードの根元とロータホイールの外側半径方向部分との間に形成された接続部を含み、該接続部がタービンエンジンの作動中にロータブレードをロータホイールに固定するように構成されており、接続部が２以上の接線方向ダブテールを含む。特定の実施形態では、接続部は、２以上の接線方向ダブテールを含み、該接線方向ダブテールが、ロータブレードをロータホイールに対して接線方向に滑動させることによって実質的に係合されるダブテール接続部をロータホイール及びロータブレード間に含む。特定の実施形態では、ダブテール接続部が、雌溝内にインターロックする雄突起部を含む。
【０００８】
特定の実施形態では、接続部は、ロータホイール内に形成された２以上の雌溝を備えた複数の内部ダブテールを含み、該雌溝が、ロータブレードの根元上に形成された同じ数の対応する雄突起部を係合する。特定の実施形態では、雌溝は、深さ方向でロータホイールの外側半径方向表面に半径方向内向きに延び、幅方向で比較的短距離を軸方向に延び、長さ方向でロータホイールの円周のほとんどの周りを円周方向に連続的に延びた溝である。
【０００９】
特定の実施形態では、接続部は、ロータホイール内に形成された２以上の雄突起部を備えた複数の外部ダブテールを含み、該雄突起部が、ロータブレードの根元に形成された同じ数の対応する雌溝を係合する。特定の実施形態では、雄突起部が、高さ方向でロータホイールの外側半径方向表面から半径方向外向きに延び、幅方向で比較的短距離を軸方向に延び、長さ方向でロータホイールの円周のほとんどの周りを円周方向に連続的に延びた突起部である。
【００１０】
特定の実施形態では、インターロックが、雌溝の一部と軸方向及び半径方向で重なり合う雄突起部の一部により形成される。特定の実施形態では、ロータホイールは更に、該ロータホイールの円周の比較的狭いセクションに沿って閉鎖セクションを含み、該閉鎖セクションは、ダブテール接続部のインターロックが存在しないように構成される。特定の実施形態では、雄突起部が、雌溝内で少なくとも１つのフックを係合し、これによりダブテール接続部のインターロックを形成する少なくとも１つのフックを含む。
【００１１】
本発明は更に、ロータホイールと接続部を形成するよう構成された、タービンエンジンで使用するためのロータブレードを記載しており、接続部は、ロータブレードの根元と、ロータホイールの外側半径方向部分との間に形成され、タービンエンジンの作動中にロータブレードをロータホイールに固定する。特定の実施形態では、接続部は、２以上の接線方向ダブテールを含み、該接線方向ダブテールが、ロータブレードをロータホイールに対して接線方向に滑動させることによって実質的に係合されるダブテール接続部をロータホイール及びロータブレード間に含む。特定の実施形態では、ダブテール接続部は、雌溝内にインターロックする雄突起部を含む。
【００１２】
特定の実施形態では、接続部は、ロータホイール内に形成された２以上の雌溝を備えた複数の内部ダブテールを含み、該雌溝が、ロータブレードの根元上に形成された同じ数の対応する雄突起部を係合する。特定の実施形態では、接続部は、ロータホイール内に形成された２以上の雄突起部を備えた複数の外部ダブテールを含み、該雄突起部が、ロータブレードの根元に形成された同じ数の対応する雌溝を係合する。
【００１３】
本出願は更に、複数のロータブレードと接続部を形成するよう構成された、タービンエンジンで使用するためのロータホイールを記載しており、該接続部が、ロータブレードの根元と、ロータホイールの外側半径方向部分との間に形成され、タービンエンジンの作動中にロータブレードをロータホイールに固定し、該接続部は、２以上の接線方向ダブテールを含む。
【００１４】
本出願のこれら及び他の特徴は、図面及び請求項を参照しながら以下の好ましい実施形態の詳細な説明を精査することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の接続部の斜視図。
【図２】本出願の実施形態による接続部の斜視図。
【図３】本出願の例示的な実施形態による接続部の拡大図。
【図４】本出願の別の例示的な実施形態による接続部の斜視図。
【図５】本出願の別の例示的な実施形態による接続部の拡大図。
【図６】本出願の別の例示的な実施形態による接続部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を詳細に検討することによって完全に理解され認識されるであろう。
【００１７】
次に、本発明の全てではなく一部の実施形態を示している添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態を以下でより詳細に説明する。当然のことながら、本発明は、下記に説明した実施形態と同様のもの又は該実施形態と異なるものとすることができる様々な形態を含むことができる。全体を通じて同じ参照符号は同じ要素を示している。
【００１８】
本明細書で開示されるのは、タービンエンジンにおけるロータブレード、ロータホイール又はロータシャフト（本明細書ではロータホイールと呼ばれることが多い）、及び／又はロータブレードとロータホイールとの間に形成される接続部である。本出願の種々の実施形態は、２以上の接線方向ダブテールを介して互いに接続されるロータブレード及びロータホイールを含むことができる。本出願の特定の実施形態では、各接線方向ダブテールは、ロータブレードとロータホイールとの間にダブテール接続部を含むことができ、該接続部は、ロータブレードをロータホイールに対して接線方向に滑動させることによってもたらされる。更に、該ダブテール接続部は、対応する雌溝内にインターロックされる１以上の雄突起部を含むことができる。
【００１９】
本出願の発明を明確に説明するために、タービンエンジンの特定の機械構成要素又は部品に言及し説明する用語を選択することが必要な場合がある。当該業界で通常使用される用語は、可能な限り、一般に受け入れられる意味と適合するように使用及び利用されることになる。しかしながら、このような用語は広義に与えられ、本明細書で意図する意味及び添付の請求項の範囲が不当に制限されるような狭義に解釈されないものとする。当業者であれば、特定の構成要素が複数の異なる名称で呼ばれる場合が多いことは理解されるであろう。加えて、本明細書で単一の要素として説明できる事柄は、別の状況では複数の構成要素を含み、又は複数の構成要素からなるものとして言及することができ、或いは、本明細書で複数の構成要素を含むものとして説明できる事柄は、単一要素に構築され、場合によっては単一の要素として言及することができる。従って、本明細書で記載される本発明の範囲を理解する際に、提供される用語及び説明にのみ留意するのではなく、本明細書で記載される構成要素の構造、構成、機能、及び／又は使用に対しても留意すべきである。
【００２０】
加えて、幾つかの記述上の用語を本明細書で使用する場合がある。これらの用語の意味は以下の定義を含むものとする。用語「ロータブレード」は、別途記載しない限り、圧縮機又はタービンの何れかの回転ブレードへの言及であり、圧縮機ロータブレード及びタービンロータブレードの両方を含む。用語「ステータブレード」は、別途記載しない限り、圧縮機又はタービンの何れかの静止ブレードへの言及であり、圧縮機ステータブレード及びタービンステータブレードの両方を含む。用語「ブレード」は、本明細書では両方のタイプのブレードを指すのに用いられることになる。従って、別途記載しない限り、用語「ブレード」は、圧縮機ステータブレード、圧縮機ロータブレード、タービンステータブレード、及びタービンロータブレードを始めとするあらゆるタイプのタービンエンジンブレードを包含する。更に、本明細書で使用される「下流側」及び「上流側」は、タービンを通る作動流体の流れに対する方向を示す用語である。すなわち、用語「下流」とは、流れ方向を意味し、用語「上流」とは、タービンエンジンを通る流れとは逆方向を意味する。これらの用語に関連して、用語「後方」及び／又は「後縁」は、説明されている構成要素の下流方向、下流端部、及び／又は下流端部の方向を指す。また、用語「前方」又は「前縁」は、説明されている構成要素の上流方向、上流端部、及び／又は上流端部の方向を指す。用語「半径方向」は、回転軸線に垂直な動き又は位置を指す。軸線に対して異なる半径方向位置にある部品を説明することが必要となることが多い。この事例では、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸線により近接して位置している場合、本明細書では第１の構成要素は第２の構成要素の「内寄り」又は「半径方向内向き」にあると述べることができる。反対に、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸線により遠くに位置する場合、本明細書では第１の構成要素は第２の構成要素の「外寄り」又は「半径方向外向き」にあると述べることができる。用語「軸方向」は、回転軸線に対し平行な動き又は位置を指す。また、用語「円周方向」は、回転軸線周りの動き又は位置を指す。用語「故障」とは、意図した機能、寿命、又は性能に構成部品が適合できないことを指す。
【００２１】
次に、種々の参照符号が複数の図面全体を通じて同じ要素を表している各図を参照すると、図１は、ロータホイール１０２とロータブレード１０４との間の従来の接続部１００の斜視図を示している。接続部１００は、ロータブレード１０４の根元１０６とロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８との間に形成することができる。接続部１００は、単一の接線方向ダブテール１１０を含むことができる。接続部１００は一般に、製造の点でコスト効率が良いが、高い遠心荷重及び／又は高い作動温度に耐える能力が制限される可能性がある。従って、接続部１００は、一般に、遠心荷重が比較的低いタービン段、例えば限定ではないが、タービンエンジンの高圧段、その後の中圧段、及び最初の低圧段で利用される。これらの段では、ロータブレード１０４は、長さの短いものとすることができ、結果として、タービンエンジンの作動中に接続部１００に伝達される遠心荷重は小さい。その後の低圧段の場合、ロータブレード１０４の長さが長くなる可能性があり、接続部１００に伝達される遠心荷重がより大きくなる場合があり、従って、従来の接続部１００では障害を起こしやすい。
【００２２】
図２は、本出願の例示的な実施形態による、接続部２００の斜視図を示している。接続部２００は、雌型ダブテール溝を有するロータホイール１０２と、雄型ダブテール突起部を有するロータブレード１０４とを含むことができる。本出願の種々の実施形態では、ロータホイール１０２及びロータブレード１０４は、圧縮機又はタービンエンジンのタービンにおいて用いることができる。本出願の１つの実施形態では、ロータホイール１０２は、収縮又はボルト締めもしくは溶接によりタービンエンジンの中心シャフトの周りに配置された一体型ロータシャフト又はフラットディスクとすることができ、複数のロータブレード１０４がロータホイール１０２の円周周りに配置される。ロータホイール１０２に取り付けることができるロータブレード１０４の数に制限はなく、図２に示すロータブレード１０４は例証を目的としたものに過ぎず、本出願の範囲を限定するものではない。
【００２３】
接続部２００は、ロータブレード１０４の根元１０６とロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８との間に形成される。本出願の１つの実施形態では、接続部２００は、２つの接線方向ダブテール２０２を含むことができる。本出願の他の実施形態では、接続部２００は、２つよりも多い接線方向ダブテール２０２を含むことができる。接線方向ダブテール２０２の数及び設計は、ロータブレード１０４の長さ及びタービンエンジンの作動中に接続部２００に伝達される機械的荷重に部分的に依存することができる。本出願の１つの実施形態では、接線方向ダブテール２０２の数を２以上に増やすと、個々の接線方向ダブテール２０２により生じる遠心荷重の大きさが小さくなり、また、接続部２００を固定するフック（フックは図３及び５により明確に図示されている）の剪断域が増大する。従って、本出願の幾つかの実施形態では、接続部２００は、タービンエンジンの低圧段及び中圧段で用いることができる。
【００２４】
図３は、本出願の例示的な実施形態による、接続部２００の拡大図を示している。本出願の１つの実施形態では、接続部２００は、２つの内部ダブテールを含むことができる。内部ダブテールは、２つの雄突起部３０２を含むことができ、ロータブレード１０４の根元１０６上に設けることができる。更に、雄突起部３０２に対応して、２つの雌溝３０４をロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８内に設けることができる。本出願の１つの実施形態では、２つのダブテール接続部は、ロータホイール１０２に対して実質的に接線方向Ｔ１でロータブレード１０４を滑動することによって形成することができる。本出願の種々の実施形態では、滑動は、手動又は自動化プロセスにより行うことができる。
【００２５】
本出願の種々の実施形態では、ダブテール接続部は、雄突起部３０２と対応する雌溝３０４との間にインターロックを含むことができる。本出願の１つの実施形態では、雄突起部３０２は、ワイヤー放電加工により形成することができ、雌溝３０４は、旋削工程により製造することができる。しかしながら、本出願の他の実施形態では、雄突起部３０２及び雌溝３０４は、限定ではないが、鍛造、ミル加工、ブローチ削り、鋳造、又は同様のものなどの他の製造工程により製造することができる。更に、雄突起部３０２及び雌溝３０４は、限定ではないが、金属、金属合金、複合材料、又は同様のものなどの材料から作ることができる。本出願の１つの実施形態では、雄突起部３０２及び雌溝３０４は、応力腐食割れ又は疲労に対する耐性を向上させるためにショットピーニングを含むことができる。
【００２６】
本出願の１つの実施形態では、内部ダブテールは、ロータホイール１０２内に形成された２つよりも多い雌溝３０４と、ロータブレード１０４上の同じ数の対応する雄突起部３０２とを含むことができる。雌溝３０４は、対応する雄突起部３０２と係合し、ロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８をロータブレード１０４の根元１０６とインターロックすることができる。従って、雄突起部３０２と雌溝３０４との間の結果として得られるインターロックは、ロータブレード１０４とロータホイール１０２との間に１以上のダブテール接続部を形成することができる。
【００２７】
図２に示すような本出願の１つの実施形態では、雌溝３０４の各々は、ロータホイール１０２の外側表面上で半径内向き方向Ｒ１で深さ方向に延びることができる。更に、雌溝３０４は、軸方向Ａ１で幅方向に延びることができる。加えて、雌溝３０４は、ロータホイール１０２の円周周りに連続的に延びることができる長さを有する。雌溝３０４の寸法、例えば深さ及び／又は幅は、タービンエンジンの作動中に内部ダブテールが保持する機械的荷重に応じて変えることができる。
【００２８】
本出願の１つの実施形態では、雄突起部３０２と雌溝３０４との間のインターロックは、雄突起部３０２の特定の部分が雌溝３０４の特定の部分と軸方向Ａ１（また、半径方向Ｒ１）で重なり合うときに形成することができる。本出願の１つの実施形態では、雄突起部３０２の各々は、雌溝３０４内に存在する１以上のフック３０８と係合する１以上のフック３０６を含むことができる。雄突起部３０２のフック３０６及び雌溝３０４のフック３０８がインターロックし、ロータブレード１０４及びロータホイール１０２を共に保持する。軸方向の重なり部は、ロータホイール１０２に対するロータブレード１０４の動きを半径方向で制限し、半径方向の重なり部は、ロータホイール１０２に対するロータブレード１０４の動きを軸方向で制限する点は理解されるであろう。幾つかの実施形態では、舌部３１０もまた、ロータブレード１０４上に設けることができ、これらは、ロータホイール１０２上に形成された舌部３１２と係合するよう構成される。図示のように、ロータブレード１０４上の舌部３１０は、ロータホイール１０２の舌部３１２と半径方向で重なり合い、ロータホイール１０２に対するロータブレード１０４の動きを軸方向で制限する。
【００２９】
更に、本出願の特定の実施形態では、雄突起部３０２の各々は、該雄突起部３０２の両側部の２以上のフック３０６と実質的に対称なツリー形状のものとすることができ、対応する２以上のフック３０８が雌溝３０４内に設けられる。
【００３０】
図４は、本出願の例示的な実施形態による、接続部２００の斜視図を示している。本出願の１つの実施形態では、閉鎖セクション（又は「ゲート開口」）４０２は、ロータホイール１０２の円周に沿って外側半径方向部分１０８上に配置することができる。ゲート開口４０２は、タービンブレード１０４を半径方向に挿入するのに十分であるようなサイズにされた比較的短い円周長さを有するスロットとすることができる。ゲート開口４０２は、他の場合にはロータホイール１０２の円周の残りの部分の周りに連続的に延びる雌溝３０４のフック３０８において破断部を含むことができる。従って、ゲート開口４０２は、雄突起部３０２及び対応する雌溝３０４をインターロックすることにより形成される内部ダブテールが存在しない。本出願の１つの実施形態では、ゲート開口４０２は、ロータブレード１０４を半径内向き方向Ｒ１に挿入し、次いで、ロータブレード１０４を実質的に接線方向Ｔ１に滑動するのに使用されるよう構成することができる。ロータブレード１０４がロータホイール１０２の円周上の所定位置に取り付けられると、次に、後続のロータブレードを同様に挿入し滑動させることができる。全てのロータブレードの挿入が完了した後、閉鎖ロータブレード（図示せず）は、ロータホイール１０２のゲート開口４０２に取り付けることができる。本出願の１つの実施形態では、閉鎖ブレードは、限定ではないが、キー又はピンなどの好適な取付手段を含むことができる。例えば、本出願の１つの実施形態では、１以上のクロスキーも利用して、閉鎖ブレードを隣接するロータブレード１０４に固定することができる。
【００３１】
図５は、本出願の別の例示的な実施形態による、接続部５００の拡大図を示している。接続部５００は、ロータブレード１０４の根元１０６とロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８との間に配置することができる。本出願の１つの実施形態では、接続部５００は、ロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８上に設けられた２つの雄突起部５０２を含む２つの外部ダブテールを含むことができる。更に、雄突起部５０２に対応するロータブレード１０４の根元１０６に２つの雌溝５０４を設けることができる。本出願の１つの実施形態では、２つのダブテール接続は、ロータブレード１０４をロータホイール１０２に対して実質的に接線方向Ｔ１に滑動することによって実現することができる。ダブテール接続部は、雄突起部５０２と雌溝５０４との間にインターロックを含むことができる。
【００３２】
本出願の１つの実施形態では、外部ダブテールは、ロータホイール１０２上に形成された２つよりも多い雄突起部５０２と、ロータブレード１０４に形成された同じ数の対応する雌溝５０４とを含むことができる。雌溝５０４は、対応する雄突起部５０２を係合し、ロータブレード１０４の根元１０６をロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８とインターロックすることができる。雄突起部５０２と雌溝５０４との間の結果として得られるインターロックは、ロータブレード１０４とロータホイール１０２との間のダブテール接続部をもたらすことができる。
【００３３】
本出願の特定の実施形態では、雄突起部５０２の各々は、ロータホイール１０２の外側半径方向部分１０８から半径外向き方向Ｒ１の高さを有することができる。雄突起部５０２は、軸方向Ａ１で幅方向に延びることができる。更に、雄突起部５０２は、ロータホイール１０２の円周周りに連続的に延びることができる長さを有する。雄突起部５０２の寸法、例えば、例えば深さ及び／又は幅は、タービンエンジンの作動中に外部ダブテールが保持する機械的荷重に応じて変えることができる。
【００３４】
本出願の特定の実施形態では、雄突起部５０２とそれぞれの雌溝５０４との間のインターロックは、雄突起部５０２の特定の部分が雌溝５０４の特定の部分と軸方向Ａ１で重なり合うときに形成することができる。本出願の１つの実施形態では、各雄突起部５０２は、それぞれの雌溝５０４でフック５０８と係合する１以上のフック５０６を含むことができる。雄突起部５０２のフック５０６及び雌溝５０４のフック５０８がインターロックし、外部ダブテール接続を形成することができる。軸方向の重なり部は、ロータホイール１０２に対するロータブレード１０４の動きを半径方向で制限し、半径方向の重なり部は、ロータホイール１０２に対するロータブレード１０４の動きを軸方向で制限する点は理解されるであろう。幾つかの実施形態では、舌部５１０もまた、ロータブレード１０４上に設けることができ、これらは、ロータホイール１０２上に形成された舌部５１２と係合する。図示のように、ロータブレード１０４上の舌部５１０は、ロータホイール１０２の舌部５１２と半径方向で重なり合い、ロータホイール１０２に対するロータブレード１０４の動きを軸方向で制限する。
【００３５】
図６は、本出願の別の実施形態による、接続部５００の斜視図を示している。接続部５００は、２つの接線方向ダブテールを含むことができる。本出願の種々の実施形態では、接続部５００は、２つよりも多い接線方向ダブテールを含んでもよい。
【００３６】
本出願の１つの実施形態では、閉鎖セクション（又は「ゲート開口」）６０２は、ロータホイール１０２の円周に沿って外側半径方向部分１０８上に配置することができる。ゲート開口６０２は、ブレードを半径方向に挿入するのに十分である、ロータホイール１０２に沿った比較的短い円周長さのスロットとすることができる。従って、ゲート開口６０２は、雄突起部５０２及び雌溝５０４をインターロックすることによって形成される何れのダブテール接続部も存在しない。本出願の１つの実施形態では、ゲート開口６０２は、半径方向Ｒ１にロータブレード１０４を挿入し、次いで、実質的に接線方向Ｔ１にブレード１０４を滑動するのに使用されるよう構成することができる。ロータブレード１０４がロータホイール１０２の円周上の所定位置に取り付けられると、後続のロータブレード１０４を同様に挿入し滑動させることができる。このようにして全てのロータブレードの挿入が完了した後、閉鎖ロータブレード（図示せず）は、ロータホイール１０２の閉鎖セクション６０２に取り付けることができる。本出願の１つの実施形態では、閉鎖ブレードは、限定ではないが、キー又はピンなどの好適な取付手段を含むことができる。例えば、本出願の１つの実施形態では、１以上のクロスキーも利用して、閉鎖ブレードを隣接するロータブレード１０４に固定することができる。
【００３７】
当業者であれば理解されるように、幾つかの例示的な実施形態に関して上述された多くの様々な特徴及び構成は、本出願の他の実施可能な実施形態を形成するよう更に選択的に適用することができる。簡潔にするため、及び当業者の能力を考慮して、可能な繰り返しの全てが詳細に提供され又は検討された訳ではないが、添付の複数の請求項によって包含される全ての組み合わせ及び可能な実施形態は、本出願の一部をなすものとする。加えて、本発明の複数の例示的な実施形態の上記の説明から、当業者であれば改善、変更、及び修正が理解されるであろう。当該技術分野の範囲内にあるこのような改善、変更、及び修正はまた、添付の請求項によって保護されるものとする。更に、上記のことは、本出願の記載された実施形態にのみに関連しているが、添付の請求項及びその均等物によって定められる本出願の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの変更及び修正を本明細書において行うことができる点を理解されたい。
【符号の説明】
【００３８】
１００  従来の接続部
１０２  ロータホイール
１０４  ロータブレード
１０６  根元
１０８  外側半径方向部分
１１０  単一の接線方向ダブテール
２００  接続部
２０２  ２つの接線方向ダブテール
３０２、５０２  雄突起部
３０４、５０４  雌溝
３０６、５０６  雄突起部フック
３０８、５０８  雌溝フック
３１０、５１０  ロータブレード舌部
３１２、５１２  ロータホイール舌部
４０２、６０２  閉鎖セクション又はゲート開口
５００  接続部
【図１】
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【図２】
2011137454.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011137454.tif 000006
【図５】
2011137454.tif 000007
【図６】
2011137454.tif 000008
【外国語明細書】
2011137454000001.pdf