(57)【要約】  ガスタービンエンジンの構造的タービン排気ケース（２５）が、内側および外側ケース部（２７，２９）と、ガスタービンエンジンのメインスプール（１２）を支持するように内側ケース部（２７）に連結された軸受ハウジング（３３）と、内側および外側ケース部（２７，２９）の間に延在するとともに、内側ケース部（２７）を外側ケース部（２９）に構造的に連結する複数のエアフォイル（３１）と、を備えてなる。
2008506876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ガス経路を画定する内側および外側ケース部であって、前記内側ケース部が、ガスタービンエンジンのメインスプール軸受を支持するように適合された軸受ハウジング部を含み、前記外側ケース部が、タービン排気ケースを前記ガスタービンエンジンに支持可能なように連結する連結器具を含む、内側および外側ケース部と、
前記内側および外側ケース部の間に延在する複数の板金エアフォイルであって、前記内側ケース部を前記外側ケース部に構造的に連結するとともに、前記内側ケース部を前記外側ケース部について支持する板金エアフォイルと、
を備えてなるガスタービンエンジンのタービン排気ケース。
【請求項２】
前記外側ケース部の後端部に連結された排気ガスミキサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のタービン排気ケース。
【請求項３】
前記内側および外側ケース部が板金であることを特徴とする請求項１に記載のタービン排気ケース。
【請求項４】
前記軸受ハウジングが鍛造されることを特徴とする請求項１に記載のタービン排気ケース。
【請求項５】
内側および外側ケース部と、
ガスタービンエンジンのメインスプールを支持するように前記内側ケース部に連結されるとともに、前記内側ケース部によって支持される軸受ハウジングと、
前記内側および外側ケース部の間に延在する複数のエアフォイルであって、前記内側ケース部を前記外側ケース部に構造的に連結かつ支持する複数のエアフォイルと、
を備え、
前記内側ケース部が板金であるガスタービンエンジンのタービン排気ケース。
【請求項６】
前記内側および外側ケース部と、前記軸受ハウジングと、前記エアフォイルと、が一緒に溶接され、溶接フィレットが、前記エアフォイルの各々の溶接端部の輪郭を取り囲むとともに、前記内側および外側ケース部の各々の壁の厚み全体にわたって浸透することを特徴とする請求項５に記載のタービン排気ケース。
【請求項７】
前記内側ケースが、前記内側ケース部を補強するように適合された少なくとも一つの滑らかな板金湾曲部を備えることを特徴とする請求項５に記載のタービン排気ケース。
【請求項８】
板金エアフォイルの端部をガスタービンエンジンの環状ケースに溶接する方法であって、
前記エアフォイルの前記端部をケース壁の係合形状開口部に挿入し、
溶接フィレットが形状開口部の周縁に沿って延びてケース壁の厚み全体にわたり十分に浸透するようにこの溶接フィレットを適用することを備え、
前記ケース壁の厚みが前記十分な浸透を可能にするように適応される溶接方法。
【請求項９】
前記エアフォイルの前記端部が、前記開口部から所定量だけ突出して突出部を形成し、前記所定量は、溶接で実質的に消滅する量であって、溶接が完了した後には実質的に突出部が残らないことを特徴とする請求項８に記載の溶接方法。
【請求項１０】
前記溶接フィレットが、実質的に前記ケースの前記板金の厚み全体にわたって浸透することを特徴とする請求項８に記載の溶接方法。
【請求項１１】
ガスタービンエンジンのタービン排気ケースを製造する方法であって、
形状開口部を有する内側および外側ケース部を提供し、
前記ガスタービンエンジンのメインスプールを支持する軸受ハウジングを提供し、
複数の板金エアフォイルを提供し、
前記軸受ハウジングを前記内側ケース部に蝋付けし、前記エアフォイルの各々を前記内側および外側ケース部にそれぞれ両端部で溶接し、これにより前記内側および外側ケース部を構造的に結合させて、前記軸受ハウジングにより支持される前記エンジンの前記メインスプールの荷重を支えることを備えてなる製造方法。
【請求項１２】
エアフォイルの端部を、前記内側および外側ケース部の各々の対応する形状開口部に挿入するステップと、溶接部が前記ケース部の各々の厚み全体にわたって浸透し、かつ前記エアフォイルの前記板金の厚み全体にわたって浸透するように溶接を行うステップと、を備えることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記エアフォイルの前記端部を、前記内側および外側ケース部の各々における片側から対応する形状開口部に挿入させて、前記エアフォイルの所定部分を前記内側および外側ケース部の各々における反対側から突出させ、前記所定突出部分は溶接で実質的に消滅することを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
レーザビームおよび電子ビームのうち一つが、前記内側および外側ケース部の各々における前記反対側で前記エアフォイルの前記端部に照射されることを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
係合形状開口部を有する金属ホストにこの輪郭を有する板金部材を通して溶接する方法であって、
前記部材の一部が前記開口部から突出して前記ホストの第２面側よりある高さだけ延出するように、端部が前記輪郭を有する板金部材を、前記ホストの第１面側から前記係合形状開口部に挿入するステップと、
前記第２面側から前記開口部の周縁に沿って溶接フィレットを適用するステップと、
を備え、
前記突出高さは、前記突出部がフィレット溶接の適用ステップ時に実質的に消滅するように選択される溶接方法。
【請求項１６】
前記金属ホストが、前記第１面側と前記第２面側との間に厚みを持ち、この厚みは、前記フィレットの適用ステップの結果、溶接フィレットが実質的に前記開口部を取り巻くように完全に浸透するように選択されることを特徴とする請求項１５に記載の溶接方法。
【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関し、より具体的にはガスタービンエンジンのタービン排気ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
「非構造的」タービン排気ケースは、概してガスタービンに使用され、基本的に空力フェアリングと変わりなく、自重と、これに作用する空力的な力以外に付加的な負荷はない。一方、「構造的」タービン排気ケースは、自重および空力的な力を支えるばかりでなく、軸受ハウジングと、エンジンのメインスプール、一般的に低圧スプールのベアリングと、を支持する。現時点での最高水準の構造的タービン排気ケース、特に、軸受ハウジングおよびエアフォイル部品は、鋳造コンポーネントで製造される。しかしながら、より小型の航空機用ガスタービンエンジン（例えば、推力が約２０００ｌｂ以下）に使用される鋳造コンポーネントは重量を増加させ、これにより製造コストを増加させる。ゆえに、対重量強度を持つ構造を提供することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的の一つは、改良型の構造的タービン排気ケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様では、ガスタービンエンジンのタービン排気ケースが、環状ガス経路を画定する内側ケース部と外側ケース部とを備え、内側ケース部が、ガスタービンエンジンのメインスプール軸受を支持するように適応された軸受ハウジング部を含み、外側ケース部が、タービン排気ケースをガスタービンエンジンに支持可能なように連結する連結器具を含み、複数の板金エアフォイルが、内側ケース部と外側ケース部の間に延在する。この板金エアフォイルは、内側ケース部を外側ケース部に構造的に連結するとともに、内側ケースを外側ケースに関して支持する。
【０００５】
本発明の別の態様では、ガスタービンエンジンのタービン排気ケースが、内側および外側ケース部と、ガスタービンエンジンのメインスプールを支持するように内側ケース部に連結、支持される軸受ハウジングと、内側ケース部と外側ケース部との間に延在する複数のエアフォイルと、を備え、前記エアフォイルは、内側ケース部を外側ケース部に構造的に連結かつ支持するとともに、この内側ケース部は板金である。
【０００６】
本発明のさらに別の態様では、板金エアフォイルの端部をガスタービンエンジンの環状ケースに溶接する方法が提供されるとともに、この方法が、エアフォイルの端部をケース壁の係合形状開口部に挿入し、溶接フィレットが形状開口部の周縁に沿って延び、ケース壁の厚み全体にわたり十分に浸透するようにこの溶接フィレットを適用することを備え、このケース壁の厚さは、前記の十分な浸透を可能にするように適用される。
【０００７】
本発明のさらに別の態様では、ガスタービンエンジンのタービン排気ケースを製造する方法が提供されるとともに、この方法が、形状開口部を有する内側ケース部および外側ケース部を設けることと、ガスタービンエンジンのメインスプールを支持する軸受ハウジングを設けることと、複数の板金エアフォイルを設けることと、軸受ハウジングを内側ケース部に蝋付けし、各々のエアフォイルを内側および外側ケース部にそれぞれ両端部で溶接し、これにより内側および外側ケース部を構造的に結合させて、軸受ハウジングにより支持されるエンジンのメインスプールの荷重を支えることを備えてなる。
【０００８】
本発明のさらに別の態様では、係合形状開口部を有する金属ホストにこの輪郭を有する板金部材を溶接する方法が、板金部材の一部が係合形状開口部から突出してホストの第２面側よりある高さだけ延出するように、端部が前記輪郭を有する板金部材をホストの第１面側から係合形状開口部に挿入するステップと、前記第２面側から開口部の周縁に沿って溶接フィレットを適用するステップと、を備え、前記突出高さは、突出部がフィレット溶接適用ステップ時に実質的に消滅するように選択される。
【０００９】
本発明は、内側および外側ケース部に連結されるエアフォイルの改良された溶接品質により、重量が一層軽く動作時の信頼性が一層高い構造的タービン排気ケースを有利に提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に概略的に見られるバイパスガスタービンエンジンは、ハウジングすなわちナセル１０と、ファン１１、低圧コンプレッサ１３、および低圧タービン１５を含む、概ね符号１２で示された低圧スプールアセンブリと、高圧コンプレッサ１７、高圧タービン１９、概ね符号２３で示されたバーナ、および燃料噴射手段２１を含む、概ね符号１４で示された高圧スプールアセンブリと、を含んでなる。
【００１１】
図１および図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、バイパスガスタービンエンジンはさらに、本発明の一例として、環状内側ケース部２７および環状外側ケース部２９を含むタービン排気ケース２５と、周方向に間隔を介するとともに内側および外側ケース部２７，２９の間に径方向に延在することによりこれらを構造的に連結する複数のエアフォイル３１と、を含む。軸受ハウジング３３は、低圧スプール１２の主軸３５の後端部を支持するように内側ケース部２７に同軸状に接続されている。望ましくは、外側ケース部２９の後端部にミキサ３７が取り付けられる。取付フランジ３９が外側ケース部２９の前端で一体化されて、タービン排気ケース２５をエンジンケース４１に固定し、続いてこのエンジンケース４１が複数の径方向に延びるストラット４３を通してナセル１０に構造的に連結される。
【００１２】
運転中、バーナ２３から吐出された燃焼ガスは、高圧タービン１９および低圧タービン１５に動力を供給し、その後、内側ケース部２７および外側ケース部２９の間に画定された環状ガス経路へと排出される。排気ガスに含まれる接線成分は、タービン排気ケース２５のエアフォイル３１により旋回が抑えられ、その後排気ガスは、排気ガスとバイパス気流との混合を促進するミキサ１７を通して大気中に吐出される。バイパスガスタービンエンジンは航空機フレームによって支持され、これは例えば、ナセル１０に連結された取付構造により翼から懸架される。したがって、タービン排気ケース２５はエンジン全体の重量を支持する機械的支持組織体の一部である。特に、タービン排気ケース２５は、自重および排気ガスにより及ぼされる空力的な力の支承に加え、低圧スプール１２の重量の大部分を支持する。
【００１３】
本発明の一実施例では、タービン排気ケース２５の少なくともエアフォイル３１は板金で製造され、好ましくはタービン排気ケース２５のすべてのコンポーネントが鋳造法とは異なる製造工程で製造されることにより、コンポーネント内に形成される孔隙欠陥を回避する。つまり、タービン排気ケース２５は鋳造コンポーネントを含まず、これは例えば、板金エアフォイル、板金内側および外側ケース部、および鍛造部品で製造された機械加工の軸受ハウジング３３である。ミキサ３７もまた、プレス加工処理で製造された板金からつくられることが望ましい。
【００１４】
軸受ハウジング３３は、低圧スプール１２の主軸３５の軸受を収容するように正確な寸法に機械加工されたボア４５を画定する円筒体（図示せず）を含む。軸受ハウジング３３は、円筒体の後端部において円筒体から径方向かつ上方向に延びるフランジ部４７を含む。軸受ハウジング３３のフランジ部４７は、複数のボルト（図示せず）により、もしくは別の方法として溶接により、タービン排気ケース２５の内側ケース部２７の内側支持構造に連結される。内側ケース部２７の内側支持構造は、内側ケース部２７の前端部から内側、径方向かつ前方向に延びて軸受ハウジング３３に連結される円錐台構造４９（図２Ｂに明示）を含む。円錐台構造４９もまた板金からつくられ、内側ケース部２７と一体化されるか、もしくは内側ケース部２７に隣接する後端部で溶接することも可能である。図２Ｂに見られるように、構造４９の断面輪郭は幾分ヘアピン状であり、本明細書を踏まえて当業者に理解されるように、板金構造４９に所望の剛性を与えて軸受ハウジング３３に適切な構造的支持を可能にする。内側ケース部２７の、ガス流路からベアリング室までのなめらかに輪郭を描く湾曲部は、板金構造に軸受やスプールコンポーネントを確実に支持させるように望ましい形状を与える。
【００１５】
図２Ａ，２Ｂ〜図４を参照すると、エアフォイル３１は、成形工程で折曲される板金でつくられ、これによりそれぞれ図３および図４に見られるように中空エアフォイル構造３１ａ，３１ｂを形成する。折曲された（複数の）板金の両端部は、溶接フィレットのライン（図示せず）によって接合される。溶接ラインは、エアフォイルの前縁もしくは後縁のいずれかに配置されることが好ましい。一方、エアフォイル３１ａ，３１ｂの各々が、中空構造を形成するように間隔を介した２枚の板金でつくられることも可能である。この２枚の間隔を介した板金は、溶接工程においてエアフォイルの前縁と後縁とで互いに接合される。中空エアフォイル構造３１ｂはより分厚い形状の断面を有し、付帯設備や導管（環状の破線で示す）が通るように比較的大きい空間を備える。より分厚い構造３１ｂを構成する１枚のエアフォイルがタービン排気ケース２５（図２参照）に設けられ、軸受ハウジング３３にオイルを供給するようにオイル管（図示せず）を通すことを可能にする。残りのエアフォイルは空力的な機能のみを提供して内部空間は使用されず、そのため図３に示すようにより薄い構造３１ａを構成し、比較的薄い断面形状を有する。
【００１６】
エアフォイル３１の各々は、それぞれ内側ケース部２７および外側ケース部２９に両端部で溶接されてタービン排気ケース２５の完全な構造を形成する。板金ミキサ３７は、タービン排気ケース２５とミキサ３７の各々の隣接フランジ（図示せず）を留めるボルトによって連結される。一方、ミキサ３７の前端部が、タービン排気ケース２５の外側ケース部２９の後端部に溶接されることも可能である。タービン排気ケース製造工程では、コンポーネントがあらゆる所望の手順で連結されることが可能であり、上記の手順に限定されない。
【００１７】
図３〜図８を参照すると、特に図１における内側および外側ケース部２７，２９の各々のケース壁５０にエアフォイル３１を溶接する、本発明の別の態様による改良された溶接工程の方法が示される。組立て時、図１における内側および外側ケース部２７，２９の各々のケース壁５０は、エアフォイル３１が結合される箇所に複数の形状開口部５１（図５に一つのみを示す）を備える。これは、あらゆる周知の手段により実施することができる。形状開口部５１は、ケース壁５０に溶接される対応エアフォイル３１の端部の形状断面に対応しており、エアフォイル３１がケース壁５０の片側から形状開口部５１に挿入され、ケース壁５０の反対側へと延出する突出端部Ｈ１もしくはＨ２でぴったりと支えられる。
【００１８】
従来、図６に見られるように、溶接フィレットライン５３はケース壁５０の両側に形成されて、エアフォイル３１の断面輪郭を取り囲み、エアフォイル３１をケース壁５０に固定する。ケース壁５０の両側でエアフォイル３１を溶接する理由は、溶接フィレットライン５３がケース壁５０を部分的にしか浸透しないことである。ケース壁５０の両側に溶接フィレットライン５３が設けられて、これがエアフォイル３１のケース壁５０への結合の品質を向上させるが、それでもなお、ケース壁５０の両側の溶接フィレットライン５３の間の境界面に、未溶接部分５５が残る可能性がある。境界面のこの未溶接部分５５はガスタービンエンジン部品内における亀裂として作用し、これによりエンジン動作の安全性に対する潜在的な危険を生む。従来、エアフォイルが鋳造部品で製造されるとき、エアフォイルは鋳造工程時の微細な気泡が原因となって生じる微細孔を本体に含むことがある。符号５７で示されるように、微細孔が溶接フィレットライン５３に隣接するように位置するとき、溶接フィレットライン５３と鋳造エアフォイル３１との間に未溶接部分である別の亀裂を発生させる。
【００１９】
図１の内側および外側ケース部２７，２９の各々のケース壁５０にエアフォイル３１を溶接する従来の方法におけるもう一つの欠点は、図１の内側および外側ケース部２７，２９の間に画定された環状排気経路の内部の溶接箇所への、特に溶接工具による接近が困難であるという点にある。ある特定の状況では、所望の箇所に接近できないために内部溶接をあきらめなければならない。これは、小型ガスタービンエンジンの製造において生じることが多く、明らかに望ましくない。
【００２０】
本発明では、溶接されるエアフォイル端部が延出するケース壁５０の片側、すなわち環状排気ガス経路を画定する内側とは反対の外側のみで溶接工程が実施される。エアフォイル３１の端部はケース壁５０の開口部５１に突出部分Ｈ２を有するように挿入されるべきであり、このエアフォイル３１の突出部分Ｈ２は、溶接で実質的に消耗されて溶接工程後には残らないように予め決められる。
【００２１】
ケース壁５０における、エアフォイル３１の端部の突出部分Ｈ２を有する側で、レーザビームもしくは電子ビームのいずれかをエアフォイル３１の端部に照射することにより溶接工程が開始される。レーザビームもしくは電子ビームは制御された寸法を持つように調整され、その結果フィレット５９がケース壁５０の形状開口部５１の周りに沿って延び、ケース壁５０の厚み全体にわたって浸透する。望ましくは、レーザビームもしくは電子ビームは、溶接フィレット５９がエアフォイル３１の板金の厚み全体にわたって浸透するような制御寸法を有するようにさらに調節される。これにより、溶接フィレット５９が、エアフォイル３１の端部とケース壁５０との一体化された完全な接合部位を構成して、境界面の未溶接となる可能性のある部分をなくすことにより、溶接エリア内の潜在的なあらゆる亀裂をなくす。溶接工程は、自動溶接装置によって実施されることが好ましい。
【００２２】
本発明の溶接方法は、図１の内側および外側ケース部の各々のケース壁に、内側および外側ケース部の間に画定された環状排気ガス経路の内側からエアフォイルを溶接することを有利に回避する。したがって、タービン排気ケースを製造するための溶接工程を実施することは好都合かつ効率的であり、これにより製造コストを節減する。本発明の溶接方法を用いて製造されるタービン排気ケースは、エンジン動作におけるより高い安全性と信頼性を提供する。
【００２３】
タービン排気ケースの内側および外側ケース部の各々にエアフォイルを溶接する製造工程に関する本発明の溶接方法を説明したが、注目すべきは、本発明の方法をその他のあらゆる部品、特にガスタービンエンジン部品の溶接に適用できる。例えば、板金で製造されたベアリングハウジング３３、機械加工鍛造部品、もしくはその他の金属コンポーネントを、本発明により内側ケース部２７の内部支持構造に溶接することができる。
【００２４】
本発明の前記の実施例への修正もしくは改良が、当業者にとって明らかとなるであろう。前記の記述は限定的でなく例示を意図するものである。したがって、本発明の範囲は付記の請求項の範囲のみによって限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の適用例としてのバイパスガスタービンエンジンの断面図。
【図２Ａ】本発明の一実施例を取り入れた、図１のエンジンで使用される構造的タービン排気ケースの斜視図。
【図２Ｂ】エンジンに設置された構造的タービン排気ケースの断面図。
【図３】図２Ａの実施例の板金エアフォイルの断面図。
【図４】図２Ａの実施例の板金ストラットの断面図。
【図５】溶接前のエアフォイルの外側端部を収容する形状開口部を示す、図２Ａの実施例の外側ケース部の部分的上面図。
【図６】従来技術により端部がケース壁に溶接されたエアフォイルの概略断面図。
【図７】本発明の溶接方法による、ケース壁の形状開口部に挿入された溶接前のエアフォイルの一端部の概略断面図。
【図８】本発明の溶接方法によりケース壁に結合されたエアフォイルの溶接形態を示す、図７と同様の図。
【図１】
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【図２Ａ】
2008506876.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
2008506876.tif 000006
【図４】
2008506876.tif 000007
【図５】
2008506876.tif 000008
【図６】
2008506876.tif 000009
【図７】
2008506876.tif 000010
【図８】
2008506876.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月12日(2006.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ガス経路を画定する板金の内側および外側ケース部であって、前記内側ケース部が、ガスタービンエンジンのメインスプール軸受を支持するように適合された軸受ハウジング部を固定し、前記外側ケース部が、タービン排気ケースを前記ガスタービンエンジンに支持可能なように連結する連結器具を含む、内側および外側ケース部と、
前記内側および外側ケース部の間に延在する複数の板金エアフォイルであって、前記内側ケース部を前記外側ケース部に構造的に連結するとともに、前記内側ケース部を前記外側ケース部について支持する板金エアフォイルと、
を備えてなるガスタービンエンジンのタービン排気ケース。
【請求項２】
前記外側ケース部の後端部に連結された排気ガスミキサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のタービン排気ケース。
【請求項３】
前記内側および外側ケース部が板金であることを特徴とする請求項１に記載のタービン排気ケース。
【請求項４】
前記軸受ハウジングが鍛造されることを特徴とする請求項１に記載のタービン排気ケース。
【請求項５】
内側および外側ケース部と、
ガスタービンエンジンのメインスプールを支持するように前記内側ケース部に連結されるとともに、前記内側ケース部によって支持される軸受ハウジングと、
前記内側および外側ケース部の間に延在する複数のエアフォイルであって、前記内側ケース部を前記外側ケース部に構造的に連結かつ支持する複数のエアフォイルと、
を備え、
前記内側ケース部が板金であって、前記内側ケース部を補強するように適合された、軸方向断面において少なくとも滑らかな板金湾曲部を含むガスタービンエンジンのタービン排気ケース。
【請求項６】
前記内側および外側ケース部と、前記軸受ハウジングと、前記エアフォイルと、が一緒に溶接され、溶接フィレットが、前記エアフォイルの各々の溶接端部の輪郭を取り囲むとともに、前記内側および外側ケース部の各々の壁の厚み全体にわたって浸透することを特徴とする請求項５に記載のタービン排気ケース。
【請求項７】
前記軸受ハウジングが、鍛造されることを特徴とする請求項５に記載のタービン排気ケース。
【請求項８】
板金エアフォイルの端部をガスタービンエンジンの環状ケースに溶接する方法であって、
前記エアフォイルの前記端部をケース壁の係合形状開口部に挿入し、
溶接フィレットが形状開口部の周縁に沿って延びるようにこの溶接フィレットを適用することを備え、
前記エアフォイルの前記端部が、前記開口部から所定量だけ突出して突出部を形成し、前記所定量は、溶接で実質的に消滅する量であって、溶接が完了した後には実質的に突出部が残らない溶接方法。
【請求項９】
前記溶接フィレットが、実質的に前記ケースの板金の厚み全体にわたって浸透することを特徴とする請求項８に記載の溶接方法。
【請求項１０】
ガスタービンエンジンのタービン排気ケースを製造する方法であって、
形状開口部を有する内側および外側ケース部を提供し、
前記ガスタービンエンジンのメインスプールを支持する軸受ハウジングを提供し、
複数の板金エアフォイルを提供し、
エアフォイルの一端部を、前記内側および外側ケース部の各々の対応する形状開口部に所定部分だけ突出するように挿入し、
前記軸受ハウジングを前記内側ケース部に蝋付けし、前記エアフォイルの各々を前記内側および外側ケース部にそれぞれ両端部で溶接し、これにより前記内側および外側ケース部を構造的に結合させて、前記軸受ハウジングにより支持される前記エンジンの前記メインスプールの荷重を支えることを備え、
前記形状開口部を通して突出する前記エアフォイルの前記所定部分もまた実質的に消滅することを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
溶接フィレットが実質的に各々の前記ケース部の厚み全体にわたって浸透し、かつ前記エアフォイルの前記板金の厚み全体にわたって浸透するように、前記溶接フィレットを適用するステップを備えることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
レーザビームおよび電子ビームのうち一つが、前記内側および外側ケース部の各々における反対側で前記エアフォイルの前記端部に照射されることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
係合形状開口部を有する金属ホストにこの輪郭を有する板金部材を通して溶接する方法であって、
端部が前記輪郭を有する板金部材の一部が前記開口部から突出して前記ホストの第２面側よりある高さだけ延出するように、この端部を前記ホストの第１面側から前記係合形状開口部に挿入するステップと、
前記第２面側から前記開口部の周縁に沿って溶接フィレットを適用するステップと、
を備え、
前記突出高さは、前記突出部がフィレット溶接の適用ステップ時に実質的に消滅するように選択される溶接方法。
【請求項１４】
前記金属ホストが、前記第１面側と前記第２面側との間に厚みを持ち、この厚みは、前記フィレットの適用ステップの結果、溶接フィレットが前記ホストを通して実質的に前記開口部の周りに完全に浸透するように選択されることを特徴とする請求項１３に記載の溶接方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
運転中、バーナ２３から吐出された燃焼ガスは、高圧タービン１９および低圧タービン１５に動力を供給し、その後、内側ケース部２７および外側ケース部２９の間に画定された環状ガス経路へと排出される。排気ガスに含まれる接線成分は、タービン排気ケース２５のエアフォイル３１により旋回が抑えられ、その後排気ガスは、排気ガスとバイパス気流との混合を促進するミキサ３７を通して大気中に吐出される。バイパスガスタービンエンジンは航空機フレームによって支持され、これは例えば、ナセル１０に連結された取付構造により翼から懸架される。したがって、タービン排気ケース２５はエンジン全体の重量を支持する機械的支持組織体の一部である。特に、タービン排気ケース２５は、自重および排気ガスにより及ぼされる空力的な力の支承に加え、低圧スプール１２の重量の大部分を支持する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図２Ａ，２Ｂ〜図４を参照すると、エアフォイル３１は、成形工程で折曲される板金でつくられ、これによりそれぞれ図３および図４に見られるように中空エアフォイル構造３１ａ，３１ｂを形成する。折曲された（複数の）板金の両端部は、溶接フィレットのライン（図示せず）によって接合される。溶接ラインは、エアフォイルの前縁もしくは後縁のいずれかに配置されることが好ましい。一方、エアフォイル３１ａ，３１ｂの各々が、中空構造を形成するように間隔を介した２枚の板金でつくられることも可能である。この２枚の間隔を介した板金は、溶接工程においてエアフォイルの前縁と後縁とで互いに接合される。中空エアフォイル構造３１ｂはより分厚い形状の断面を有し、付帯設備や導管（環状の破線で示す）が通るように比較的大きい空間を備える。より分厚い構造３１ｂを構成する１枚のエアフォイルがタービン排気ケース２５（図２Ａ参照）に設けられ、軸受ハウジング３３にオイルを供給するようにオイル管（図示せず）を通すことを可能にする。残りのエアフォイルは空力的な機能のみを提供して内部空間は使用されず、そのため図３に示すようにより薄い構造３１ａを構成し、比較的薄い断面形状を有する。
【国際調査報告】
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